KR20040019416A - 강판의 백색도 자동 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연 강판의 제조과정 중 전처리공정에서 냉연강판의 표면에 부착된 오염물을 제거한 후 강판의 표면에 대한 크리닝(cleaning) 정도를 자동으로 측정하는 냉연강판의 백색도 자동 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 냉연강판의 표면 오염을 감지하는 측정종이; 제1 구동장치가 장착되고, 전방측에 상기 측정종이가 삽입될 수 있는 종이밀착판(20)이 장착된 헤드부(27)가 상기 제1 구동장치(14)에 의해 상기 냉연강판을 향해 전후진되도록 장착되어 있는 측정블록(11); 상기 측정블록이 장착되어 좌우로 이동할 수 있도록 이송수단이 형성되어 있는 프레임(100); 상기 프레임의 일측에 위치하며, 측정종이를 자동으로 공급할 수 있는 측정종이 공급부(300); 상기 프레임의 타측에 위치하며, 측정이 완료된 측정종이의 백색도를 측정하는 백색도측정부(400); 및 상기 백색도측정기로부터의 측정값을 통해 냉연강판을 세척하는 브러쉬의 회전수와 압하력을 제어하는 제어부;를 포함하는 강판의 백색도 자동 측정장치를 제공한다.

Description

강판의 백색도 자동 측정장치{WHITENESS DETECTING DEVICE FOR STEEL STRIP}

본 발명은 강판의 백색도 자동 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉연 강판의 제조과정 중 전처리공정에서 냉연강판의 표면에 부착된 오염물을 제거한 후 강판의 표면에 대한 크리닝(cleaning) 정도를 자동으로 측정하는 냉연강판의 백색도 자동 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에서와 같이, 냉연강판을 제조하는 공정은 전처리공정, 소둔로, 도금욕, 합금화로, 후처리 등을 거치게 된다. 이때 전처리 공정에서는 냉연강판의 표면에 부착된 오염물을 제거하게 된다. 전처리 공정은 냉연강판(1)에 냉간 압연시 오염된 압연유 등의 오염물질이 강판의 표면에 묻어있게 되어, 이를 알칼리 용액 등의 수단을 이용하여 강판의 표면 오염물을 제거하게 되는 것을 말한다.

이를 위하여 종래에는 전처리 공정을 통과한 냉연강판의 표면의 오염물질의 제거상태를 작업자가 감지하여 브러쉬 유닛(2)의 회전속도 및 압하력을 경험에 의해 조절하여 수동으로 제어하여 왔다. 그러나, 이러한 수동 제어방식은 냉연강판의 표면 백색도를 균일하게 확보하지 못하는 문제가 있으며, 이에 의해 전처리 공정 후의 롤 표면 오염 및 도금욕의 드로스 증가, 제품의 표면 품질 저하 등의 여러 결함이 발생하는 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동으로 작동하는백색도 자동 측정장치를 마련하여 백색도 값을 자동으로 감지하여 브러쉬 유닛의 회전수 및 압하력을 자동으로 제어할 수 있는 백색도 자동측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 백색도 자동 측정장치를 제공하여 냉연강판의 표면 균일도를 균일하게 확보하며, 이를 통하여 전처리 후의 제품의 표면 품질 향상, 롤 표면 오염 방지, 도금욕의 드로스 감소 등을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 냉연 강판의 제조공정과 전처리 공정의 상세 공정을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치를 사용한 전처리 공정을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 냉연강판의 백색도 자동 측정장치의 사시도이다.

도 4는 도 3의 백색도 자동 측정장치의 측정블록의 사시도이다.

도 5는 도 4의 측정블록의 상세 조립도이다.

도 6은 도 3의 측정장치의 측정종이 공급부의 단면 및 작동상태를 도시한 도면이다.

도 7은 도 3의 측정장치의 백색도 측정부의 작동상태를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치의 제어흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 냉연강판3: 백색도 자동 측정장치

10: 측정블록27: 헤드부

100: 지지프레임300: 측정용지 공급부

400: 백색도측정부500: 측정종이

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 냉연강판의 백색도를 자동 측정하기 위한 장치에 있어서, 냉연강판의 표면 오염을 감지하는 측정종이; 제1 구동장치가 장착되고, 전방측에 상기 측정종이가 삽입될 수 있는 종이밀착판(20)이 장착된 헤드부(27)가 상기 제1 구동장치(14)에 의해 상기 냉연강판을 향해 전후진되도록 장착되어 있는 측정블록(11); 상기 측정블록이 장착되어 좌우로 이동할 수 있도록 이송수단이 형성되어 있는 프레임(100); 상기 프레임의 일측에 위치하며, 측정종이를 자동으로 공급할 수 있는 측정종이 공급부(300); 상기 프레임의 타측에 위치하며, 측정이 완료된 측정종이의 백색도를 측정하는 백색도측정부(400); 및 상기 백색도측정기로부터의 측정값을 통해 냉연강판을 세척하는 브러쉬의 회전수와 압하력을 제어하는 제어부;를 포함하는 강판의 백색도 자동 측정장치를 제공한다.

이하 본 발명에 대한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치를 사용한 전처리 공정을 도시한 도면이다. 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치(3)는 종래의 작업자의 위치에 설치되며, 상기 측정장치(3)에 제어판넬(4)이 연결되어 각각 브러쉬 롤의 회전수 제어반(5) 및 브러쉬 롤의 압하력 제어반(6)을 통하여 브러쉬 롤(2)을 제어하게 된다.

이하에서, 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치(3)를 상세히 살펴본다.

본 발명에 의한 자동 측정장치(3)는 프레임(100)에 측정블록(10)이 장착되어 있고, 측정블록(10)은 구동모타(120)에 의해 냉연강판(1)의 폭방향으로 왕복 운동을 할 수 있는 구조로 되어 있고, 측정블록(10)에는 측정종이(500)를 장착하여 냉연강판(1)에 밀착 또는 탈착할 수 있고, 또한 측정블록은 측정종이 보급부(300)에서 측정종이(500)를 보급 받는 구조로 되어 있고 측정블록(10)에서 측정이 완료되면 측정블록(10)는 백색도측정기(400)에서 측정종이(500)에 오염된 부분을 측정하는 구조를 포함하고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 냉연강판의 백색도 자동 측정장치의 사시도로써, 프레임(100)은 좌우로 길게 뻗어있는 왕복프레임(110)을 포함한다. 왕복프레임(110)에는 그 외주를 따라 움직일 수 있도록 설치된 타이밍벨트(130)가 설치되어 있으며, 상기 타이밍 벨트(130)는 왕복프레임(110)의 일끝단에 설치된 구동 모터(120)에 의해 왕복프레임을 따라 운동하게 된다. 상기 타이밍벨트(130)에는 측정블록(10)이 장착되어, 측정블록(10)이 타이밍 벨트(130)의 이동에 따라 상기 왕복 프레임(110) 상에서 냉연강판(1)의 폭방향으로 좌우로 왕복운동을 할 수 있게 된다. 왕복프레임(110)의 양측 끝단에는 리미트스위치(140,141)가 장착되어 있어왕복 장치의 이탈을 방지하도록 구성되어 있다. 측정블록(10)에 공급되는 각종 에어나 전기는 케이블베어(160)에 의해 정리되어 무리없이 측정블록(10)이 왕복운동을 할 수 있게 된다.

상기 프레임(100)의 일측에는 측정종이(500)를 자동으로 측정블록(10)에 보급할 수 있는 측정종이보급부(300)가 구성되어 있고, 타측에는 탈지정도를 측정할 수 있는 백색도측정블록(400)가 위치하고 있다.

도 4는 도 3의 백색도 자동 측정장치의 측정블록의 사시도이고, 도 5는 도 4의 측정블록의 상세 조립도이다. 측정블록(10)은 타이밍벨트(130)에 부착되어 왕복운동을 하는 하부블록(11)을 포함하며, 상기 하부블록(11)에는 가이드블럭(12)이 안착되어 있고 가이드 블록에는 가이드봉(13)이 왕복운동을 할 수 있도록 삽입되어 있다. 상기 가이드 블록(12)의 중앙부에는 제1 구동장치(14)가 장착되어 있다. 제1 구동장치(14)는 바람직하게는 전후진 운동을 하는 유압 실린더를 사용할 수 있다.

또한 가이드봉(13)의 일측은 헤드고정판(16)과 결합된 지지판(15)에 고정되어 있고, 제1 구동장치(14)의 끝 부분 역시 지지판(15)에 고정되어 있다. 따라서 제1 구동장치(14)가 지지판(15)을 전진 또는 후진시키면 헤드고정판(16)이 왕복운동을 하게 된다.

측정종이(500)는 헤드부(27)의 종이밀착판(20)을 통해 끼워지며, 헤드부(27)의 원형 돌출부(22)와 종이밀착판(20) 사이에 삽입된다. 헤드부(27)에는 제2 구동장치(30)가 장착되어 있으며, 상기 제2 구동장치(30)가 후진 작동하면 왕복로드(21)이 후진하게 되고, 여기에 연결된 종이밀착판(20)이 후진하게 되어 원형 돌출부(22)와 종이밀착판(20)사이에 끼워진 측정종이(500)가 단단히 밀착되도록 구성되어 있다. 상기 종이밀착판(20)에는 원형의 구멍이 형성되어 있어 그 구멍을 통해 원형 돌출부(22)가 돌출된다. 측정종이(500)가 삽입되어 밀착된 상태인 A부 사시도가 도 4에 상세히 도시되어 있다.

상기 헤드부(27)의 몸체(27a)에는 제2 구동장치(30)가 장착되고 구멍이 뚫린 조임쇠(29)가 장착되며, 제2 구동장치(30)의 끝단 로드는 조임쇠(29)를 통과한 연결로드(28)의 일측에 연결되고 연결로드(28)의 다른 쪽은 연결고리(26)의 중앙부와 조립된다. 커버(25)와 보조판(23)의 사이에는 스프링(24)이 장착되고 보조판(23)의 일측에는 종이 받침대(22)가 조립된다. 헤드부(27)에는 커버(25)가 고정 조립되고 종이밀착판(20)에 연결된 왕복로드(21)가 커버(25)에 뚫린 구멍을 통과하여 연결고리(26)에 조립된다. 따라서 제2 구동장치(30)가 전진을 하게 되면 연결로드(28)가 전진을 하게 되고, 연결고리(26)에 장착된 왕복로드(21)가 전진하여 결국에는 종이밀착판(20)이 전진하게 된다. 이때 원형 돌출부(22)와 종이밀착판(20)의 사이에 간격이 생겨 측정종이(500)를 삽입할 수 있는 공간이 생기고, 반대로 제2 구동장치(30)를 후진시키면 종이밀착판(20)이 후진하면서 종이받침(22)의 사이로 들어가 있는 측정종이(500)를 밀착하는 구조로 되어 있어 이 사이에 장착된 측정종이(500)가 원형 돌출부(22)의 끝단부면에 평활하게 접촉하면서 조여진다.

도 6은 도 3의 측정장치의 측정종이 공급부의 단면 및 작동상태를 도시한 도면이다. 원통형의 종이박스(310)에 측정종이(500)가 다수매 삽입되도록 구성되어 있고, 하단부에는 종이낙하방지핀(320)이 장착되어 있어 측정종이(500)가 밑으로빠지지 않도록 기능한다. 종이박스(310)에는 측정종이(500)의 장착유무를 감시할 수 있는 감지센서(311)가 장착되어 있다. 종이낙하방지핀(320)들이 이루는 가상적인 원의 내경은 흡착기(312)의 외경보다 크게 되어 있어 흡착기(312)가 간섭없이 종이와 접촉하도록 구성되어 있다.

제3 구동장치(317)의 끝단에는 진공구멍(315)이 형성된 흡착기(312)가 장착되며, 진공구멍(315)은 호스(314)를 통하여 진공펌프(313)와 연결된다. 상기 제3 구동장치는 바람직하게는 유압 또는 공기압을 이용하는 실린더가 될 수 있다. 또한 제4 구동장치(316)는 90도 회전할 수 있는 실린더가 구성되어 있고 제4 구동장치(316)의 일측에는 제3 구동장치(317)가 장착된다.

제4 구동장치(316)가 종이박스(310)쪽으로 회전하여 제3 구동장치(317)가 상승하게 되면 종이 낙하 방지핀(320)의 안쪽으로 흡착기(312)가 위치하게 되고, 이어서 진공펌프(313)가 작동하면 호스(314)를 경유하여 진공구멍(315)에는 진공력이 작용하여 종이박스(310)에 측정종이(500) 한 장을 흡착기(312)에 흡착하게 된다. 그 후 다시 제4 구동장치(316)를 헤드부(27) 쪽으로 90도 회전하면 종이밀착판(20)과 원형 돌출부(22)의 사이 직상부에 흡착기(312)에서 흡착된 측정종이(500)가 위치하게 되고, 이어서 진공펌프(313)의 작동을 중지하면 측정종이(500)는 종이밀착판(20)과 원형 돌출부(22)의 사이에 떨어져 장착되도록 구성된다.

도 7은 도 3의 측정장치의 백색도 측정부의 작동상태를 도시한 도면이다. 냉연강판(1)의 표면에 묻은 오염물질을 닦아낸 측정종이(500)를 제2 구동장치(30)의 작용에 의해 백색도측정기(400)의 측정구멍(410)에 밀착시키면 백색도측정기(400)에서 백색도를 측정하도록 구성되어 있다. 이는 통상적으로 사용되는 감지센서를 이용하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 냉연강판의 백색도 자동측정 장치의 작용은 다음과 같다. 먼저 측정블록(10)은 리미트스위치(140)가 있는 쪽에 위치하여 있다가 작동을 시작하면, 측정블록(10)은 구동모타(120)의 구동에 의해 측정종이 보급부(300)로 이동하게 되며, 측정종이(500) 한 장을 측정블록(10)의 헤드부에 장착한 후 다시 구동모타(120)의 구동에 의해 측정블록(10)는 냉연강판(1)의 폭 방향 중앙부에 위치하게 된다.

이때 제1 구동장치(14)가 작동하면 측정종이(500)는 냉연강판(500)에 밀착하게 된다. 지정된 시간 후에 제1 구동장치(14)가 후진하게 되고, 이때 측정종이(500)에는 냉연강판(500)의 표면에 묻은 오염물질이 전이된다. 계속하여 측정블록이 구동모타(120)의 구동에 의해 백색도측정기(400) 쪽으로 이동하여 정지하면, 다시 제1 구동장치(14)가 전진하게 되고 측정종이(500)는 백색도측정기(400)의 측정구멍(410)에 밀착하게 되어 백색도측정기(400)에 의해 백색도가 측정되어 진다.

측정이 완료되면 다시 구동모타(120)의 구동에 의해 측정블록(10)은 리미트스위치(141)까지 이동한 다음 제2 구동장치(31)가 전진하면 종이 밀착판(20)이 원형 돌출부(22)로부터 멀어져 그 사이에 끼워져 있던 측정종이(500)는 하부로 낙하게 되고, 측정블록(10)은 구동모타(120)의 구동에 의해 리미트스위치(140)까지 이동하여 대기하게 된다. 따라서 본 장치는 이와 같은 작용을 반복하여 수행하도록되어 있다.

도 8은 본 발명에 의한 백색도 자동 측정장치의 제어흐름도로써, 상기와 같은 작동을 순서대로 수행한 후, 온 라인 백색도측정기(400)에서 백색도값이 측정되면 A 작동을 수행하게 된다. 즉, 도 8b에서와 같이, 제어용컴퓨터(4)에서 백색도 값이 기준값(본 실시예에서는 87) 이상인지를 판단하여 기준값 이상인 경우 현재 브러슁 유니트 상태를 유지하고, 백색도 값이 82이상에서 87미만인 경우 브러쉬 롤 회전수제어반(5)에서 부러쉬 롤 회전수를 현재값에 비하여 10% 증가시키고, 백색도 값이 82 미만인 경우 브라쉬 롤 압하력제어반(6)에서 부러쉬 롤 압하력을 현재값에 비해 10% 증가시켜 그 결과를 다시 온 라인 백색도 측정기에서 확인한다. 백색도값이 80미만으로 내려가지 않고 87이상이 상시 유지되도록 상기 절차를 자동으로 반복하여 제어하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 자동으로 작동하는 백색도 자동 측정장치를 통하여 백색도 값을 자동으로 감지할 수 있으며, 이 값을 사용하여 브러쉬 유닛의 회전수 및 압하력을 자동으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 백색도 자동 측정장치에 의하면, 냉연강판의 표면 균일도를 균일하게 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 백색도 자동 측정장치에 의하면, 백색도 자동 측정과 측정값을 활용한 전처리 설비의 자동운전으로 전처리를 통과한 냉연강판의 표면백색도를 기준값(87) 이상으로 균일하게 확보하여 전처리 공정 이후의 롤(Roll)표면오염및 도금욕의 드로스(Dross) 증가방지 등에 따른 제품의 표면품질결함 발생을 방지하고, 미려한 제품표면을 확보하여 품질향상에 그 효과가 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

1. 냉연강판의 백색도를 자동 측정하기 위한 장치에 있어서,

   냉연강판의 표면 오염을 감지하는 측정종이;

   제1 구동장치가 장착되고, 전방측에 상기 측정종이가 삽입될 수 있는 종이밀착판(20)이 장착된 헤드부(27)가 상기 제1 구동장치(14)에 의해 상기 냉연강판을 향해 전후진되도록 장착되어 있는 측정블록(11);

   상기 측정블록이 장착되어 좌우로 이동할 수 있도록 이송수단이 형성되어 있는 프레임(100);

   상기 프레임의 일측에 위치하며, 측정종이를 자동으로 공급할 수 있는 측정종이 공급부(300);

   상기 프레임의 타측에 위치하며, 측정이 완료된 측정종이의 백색도를 측정하는 백색도측정부(400); 및

   상기 백색도측정기로부터의 측정값을 통해 냉연강판을 세척하는 브러쉬의 회전수와 압하력을 제어하는 제어부;를 포함하는 강판의 백색도 자동 측정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 측정블록(11)은 상기 종이밀착판(20)을 전후진시키도록 상기 헤드부(20)에 장착된 제2 구동장치(30)를 추가적으로 포함하고, 상기 종이밀착판은 중앙에 원형의 구멍이 형성되어 있고, 상기 헤드부는 상기 원형의 구멍에 삽입되어 돌출되는 원형 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 백색도 자동 측정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 이송수단은 상기 프레임의 일측에 장착되는 구동 모터 및 상기 프레임을 따라 장착되며 상기 구동모터에 의해 이동하도록 연결되는 타이밍 벨트를 포함하고,

   상기 측정블록은 상기 프레임 상에서 상기 타이밍 벨트와 연결되어, 상기 타이밍 벨트가 좌우로 이동하는 것에 의해 좌우로 이동하는 것을 특징으로 하는 강판의 백색도 자동 측정장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 측정종이 공급부는,

   하부에 개구부가 형성되고, 다수매의 측정종이를 보관하는 종이박스(310);

   상기 종이박스의 하부에서 종이를 흡착하도록 흡착기가 설치되며, 상기 흡착기를 상기 측정종이를 향해 상하로 이동시키는 제3 구동장치;

   상기 제3 구동장치의 흡착기의 위치를 전방을 향하도록 일정각도 회전시키는 제4 구동장치; 및

   상기 흡착기에 연결된 진공펌프;를 포함하고,

   상기 흡착기에 흡착된 측정종이를 상기 종이밀착판과 상기 헤드부의 원형 돌출부 사이의 상부에 위치시킨 후, 상기 진공펌프를 통해 진공상태를 해제함으로써 상기 측정종이를 그 사이에 위치시키는 것을 특징으로 하는 강판의 백색도 자동 측정장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 백색도 측정기에서 측정된 백색도 값이 기준값 이상인 경우 현재 브러쉬의 회전수 및 압하력을 유지하고, 상기 백색도 값이 기준값 미만인 경우 브러쉬의 회전수 및 압하력을 상승시키며, 이를 반복적으로 수행하여 백색도 값이 기준값 이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 강판의 백색도 자동 측정장치.