KR20090039165A

KR20090039165A - 비접촉식 세그먼트 롤 체커

Info

Publication number: KR20090039165A
Application number: KR1020070104644A
Authority: KR
Inventors: 최기수
Original assignee: (주)윈티앤에스
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-04-22

Abstract

본 발명은 제강공정을 통해 생산된 용강을 주형(Mold)에 주입하고 연속적으로 인발하여 냉각시켜 소정의 반제품인 슬래브(Slab), 블롬(Bloom), 빌릿(Billet) 등을 제조하는 연속주조공정에서 용강이 주형(Mold)에 주입되어 져 일정한 모양으로 인발되어 세그먼트(Segment)를 통과하면서 냉각 응고하여 주편으로 생산되는 과정에서 연속주조기의 스트랜드 상태를 더미바 헤드(Dummyber Head)에 삽입된 비접촉식 롤 체커기(Out-Linear Variable Differantial Transformer)에 의해 레이저 주파방식의 체킹(Checking)을 실시함으로써 기존의 접촉식 방식의 문제점, 즉 연주기 스트랜드상태를 접촉식(LVDT)방식으로 측정하므로 다양한 두께를 가지는 슬래브(Slab)를 생산하기 위해서는 두께의 종류마다 그 두께에 맞는 다른 측정장비가 사용될 수밖에 없으며, 롤러 갭(Gap)의 확장변화시에는 센서(Sensor)에 접촉되지 않는 롤러부분은 측정이 불가능하고 센서(Sensor)의 고정으로 인해 측정위치의 변경이 불가능한 문제점 등이 있었지만, 비접촉식의 레이저 센서(Laser Sensor)를 장착한 CSM을 더미바 헤드(Dummybar Head)에 삽입하여 더미바(Dummybar)의 이송에 따라 발생되는 센서(Sensor)의 측정신호를 기하학적 방식으로 분석하여 데이터 송수신 프로토콜(Date Tranceiver Protocol)에 무선수신된 측정치를 TCP/IP로 송신하여 기록문서 데이터 디스플레이(Text Data Display) HMI 또는 그래픽문서 데이터 디스플레이(Graphical Data Display) HMI로 모니터링(Monitoring)하여 매 캐스트마다 스캐닝 데이터(Scanning Data)를 분석하여 스트랜드 상태진단이 가능하므로 실시간 으로 측정결과를 품질 및 조업에 반영할 수 있도록 한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 제공에 관한 발명이다.

비접촉식 롤 체커, 레이저 센서, 롤 갭 센서, 연주기 관리

Description

비접촉식 세그먼트 롤 체커{SEGMENT ROLL CHECKER OF NON-CONTACT TYPE}

본 발명은 연속주조기의 각 세그먼트(Segment)의 상·하로 정렬되어 있는 롤러(Roller) 사이를 롤 체커(Roll Checker)가 통과하면서 롤 체커(Roll Checker)에 부착되어 있는 4개의 레이저 센서(Laser Sensor), 즉 LVDT, INCLINOMETER, IMPLUSE SENSOR, LOAD CELL(Plat Type)가 롤(Roll) 표면에 닿지 않고 레이저 주파수를 롤(Roll) 표면과 주형(Mold) 내벽에 주파하여 얻은 측정치를 분석하여 롤 갭(Roll Gap) 및 롤 밴딩(Roll Banding)상태, 롤 정렬(Roll Alignment)상태, 2차 냉각 스프레이 노즐(Water Spray Nozzle)상태, 롤 회전(Roll Rotation)불량상태 등을 진단하여 실시간으로 연주설비제어에 적용함으로써 슬래브(Slab)의 벌징, 크랙(Crack) 및 탕면안정화에 기여하여 브래이크아웃(Breakout) 발생을 최소화하여 양질의 주편생산을 위한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 제공에 관한 발명이다.

본 발명은 기존의 접촉식 롤 체커방식에서의 문제점인 측정장치를 주 형(Mold)으로부터 세그먼트(Segment)의 내부로 통과시키면서 롤(Roll)의 유동을 방지하기 위한 측정장치의 지지부재가 주형(Mold)을 통과하면서 주형(Mold)의 내부표면을 파손시키게 되어 슬래브(Slab) 표면에 결함을 발생시켰음은 물론 측정장치로 측정된 데이터 값을 측정완료 후 별도의 작업을 수행하여야 함으로 과다한 측정시간이 소요되었고 또한 연주기 스트랜드 상태를 접촉식(LVDT)으로 측정하므로 다양한 두께를 가지는 슬래브(Slab)의 생산을 위해서는 그 두께마다 각기 다른 측정장치를 이용할 수밖에 없으며 롤러표면에 센서(Sensor)가 접촉되지 않을 경우에는 측정이 불가능한 단점 등을 보완하여 레이저 센서(Laser Sensor)가 장착된 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)를 더미바 헤드(Dummyber Head)에 장착하여 더미바(Dummyber)의 이동에 따른 레이저 센서(Laser Sensor)의 비접촉식 측정을 실시간으로 DSR시스템에 제공하여 세그먼트(Segment) 롤 갭(Roll Gap) 보정에 기준 값을 제공하여 품질 및 조업의 효율성을 증가시키는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 제공에 관한 발명이다.

본 발명은 온라인상태, 즉 연속주조기(Strand)(10)에 세그먼트(Segment)(14)가 고정조립된 상태에서는 세그먼트(Segment)(14)의 밀폐된 구조로 인하여 수작업으로는 연속주조기(Strand)(10)의 정렬상태를 측정하는 것이 불가능할 뿐 아니라 기존의 측정장치들은 접촉식(LVDT)방법으로 측정하여서 연주 슬래브(Slab)의 품질예측 및 판정을 하므로 다양한 두께를 가지는 슬래브(Slab)의 생산환경에는 그 슬래브(Slab)의 두께에 맞게 센서(Sensor)를 롤(Roll)(15) 표면에 접촉시켜야 하므로 슬래브(Slab) 두께의 크기에 따라 각기 다른 롤 갭(Roll Gap) 측정장치를 사용해야 하는 비효율성을 개선하고자 하는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)에 관한 발명이다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 연주기 도 1의 초기인발에 사용되는 더미바(Dummyber)(27)에 센서(Sensor)장치가 장착된 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)를 연결하여 더미바(Dummyber)의 인발이동 과정에 따른 실시간으로 송신되는 스트랜드(Strand) 상태의 무선통신정보를 수집분석하여 측정결과를 품질 및 조업에 바로 반영할 수 있도록 한 고안이다.

상기의 센서장치는 4개의 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)장치로 구성되며 그 측정방식은 비접촉식 레이저 주파방식으로 측정되고 2개가 한 쌍 으로 구성된 두 쌍의 레이저 센서(Laser Sensor)가 LM가이드Type의 센서이동부재(21e)상을 수평으로 좌우이동을 하면서 상부롤(15a)과 하부롤(15b)의 롤 갭(Roll Gap)과 롤 밴딩(Roll Banding)상태 및 롤 정렬(Roll Alignment)상태와 롤 회전(Roll Rotation)불량상태 및 냉각 스프레이 노즐(Water Spray Nozzle)상태 등을 측정하여 실시간으로 서버시스템(Server-System)으로 데이터를 전송하면 서버시스템(Server-System)은 다시 이 정보를 모니터링시스템(Monitoring-System)으로 무선송신하여 데이터를 디스플레이(Display)하여 분석 및 조정하여 조업에 실시간으로 반영할 수 있도록 한 발명이다.

또한 4개의 카메라(Camera)(23a, 23b, 23c, 23d)를 더미바헤드(20) 앞부분에 2개의 카메라(Camera)(23c, 23d)는 정면을 향하게 하고 2개의 카메라(Camera)(23a, 23b)는 각각 상부와 하부로 향하여 롤(Roll)(15)상태를 캡쳐(Capture)하여 실시간으로 X9-4CH-Vedio Server에 인코더링(Encodering)하고 다시 X9-Vedio Server에서는 인코더링시스템(Encodering-System)으로 실시간 화상을 전송하여 롤(Roll)(15)상태를 관찰하여 조업에 반영하도록 하여 기존의 접촉식 롤 체커방식의 문제점을 개선 시킨 발명이다.

본 발명의 상기의 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)를 사용하여 연주조업에서 고속주조를 저해하는 요인 중의 하나인 주편의 표면 및 내부의 크랙(Crack)방지와 슬래브(Slab)의 벌징발생을 막아서 브래이크아웃(Breakout)발생 을 최소화하여 고품질의 주편생산에 기여하는 발명이다.

본 발명의 구체적 실시를 도면을 참조하여 분설하면,

도 1은 연속주조기(10)의 구성 측단면도를 나타낸다.고정 세그먼트(Segment) 스트랜드(10)상에 각 세그먼트(Segment)(14)가 상.하로 셋팅되어 세그먼트(Segment)(14) 내에 장착된 롤(Roll)(15)이 상.하방향으로 마주보며 슬래브(Slab)(16)의 이송통로를 형성하며 또한 용강이 턴티쉬(미도시)에서 주형부(11)의 용강주입구(17)로 주입되면 주형(Mold) 세그먼트(12)의 슬래브(Slab)(16) 두께조절 뒤에 주형(Mold)(13) 벽을 통과하면서 일정한 모양과 두께의 슬래브(Slab)(16)가 주형의 슬래브 적출구(18)를 통과하면 더미바(Dummyber)(27)에 의해 초기인발이 리딩되고 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)에는 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)가 장착되어 더미바(Dummyber)(27)에 연결되어 져 실시간으로 측정시스템(Measurement-System)에서 서버시스템(Server-System)의 유.무선 정보교환장치(Wired Or Wireless Communication Device)에 측정데이터가 입력 및 저장되고 다시 클라이언트(Client) 서버로부터 정보를 받는 네트워크상의 컴퓨터에 PDA방식으로 무선송신되어지고 또한 동시에 서버시스템(Server-System)에서 모니터링시스템(Monitoring-System)의 데이터 송수신장치(Date Tranceiver Device)에 무선송신되어져 데이터 디스플레이 페널(Date Display Panel)에서 모니터링(Monitoring)되며 상기의 클라이언트(Client)와 모니터링시스템(Monitoring- System)으로 송신된 두 갈래의 측정데이터는 각각 기록문서 데이터 디스플레이(Text Data Display) HMI(Human Machine Inter)와 그래픽문서 데이터 디스플레이(Graphical Data Display) HMI에 의해 작업자의 간단한 조작에 의한 측정시스템(Measurement-System) 구동으로 수신데이터의 실시간 분석 및 조정치를 조업에 바로 반영시킬 수 있는 발명이다.

도 6은 상기에서 언급한 비접촉식 롤 체커(도 2)의 시스템 구성도를 나타내고 있는데, 더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 내부의 컨트롤 박스(53) 내부에 설치 장착된 측정시스템(Measurement-System)과 서버시스템(Server-System)은 유선으로 연결되어 져 있고 클라이언트(Client)와 모니터링시스템(Monitoring-System)은 서버시스템(Server-System)과 각각 무선으로 데이터정보가 송수신 되고 있는 것을 볼 수 있다.

본 발명을 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)에 장착되어 져 있는 측정시스템(Measurement-System)과 상기의 알고리즘에서 핵심적 역할을 하는 비접촉식 레이저 센서(Laser Sensor)의 구성 및 작동에 대해 도 2를 참조하여 분설하면,

도 2는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50) 상부 단면도를 도시하였는데 그 크기는 앞 정면부는 1000mm, 양 측면부는 각 650mm, 그리고 폭은 90mm로 하며 더미바 헤드(Dummyber Head) 제작시 케이스(Case)는 방수처리를 하고 상.하부 케이스(Case)에는 셀링(Selling)처리를 더해주고, 레이저 센서(Laser Sensor)의 설치부는 BOX형태로 제작하고 그 BOX의 명칭은 컨트롤 박스(53)이며 이 BOX는 양 측면에 도 2-1에서와 같은 완충장치(30a)를 완충스프링(26)을 내장한 뒤 앤빌가이드(31a)를 부착하여 케이스(Case)의 상.하부에 휨이나 파손에 대비하여 제품을 안전하게 보호할 수 있게 한다. 위의 앤빌가이드(31a)는 양쪽 끝의 모서리 부분을 완만하게 굴곡되게 제작하여 완충장치(30a)에 부착하는데 도 3-1에서와 같이 더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 케이스(Case)에 4개의 완충장치와 앤빌이 장착되어 도 3-4에서와 같이 롤(Roll) 사이를 지나갈 때 파손 없이 이송이 가능하도록 고안되었으며 보통 주조 롤 갭(Roll Gap)(100mm)와 최대 주조 폭(160mm)으로 롤 갭(Roll Gap)이 변경되었을 때도 세그먼트(Segment) 내부에서의 이송과 측정에 있어 문제가 없도록 제작되었고 더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 후미의 양 측단에는 무선안테나(25a, 25b)가 자동 접이식으로 부착되어 지며 헤드의 전면부의 양 끝단에는 2기의 카메라(Camera)(23c, 23d)가 전면부를 향하게 설치되고 중간 부분의 2기의 카메라(Camera)(23a, 23b)는 각기 상부와 하부방향을 향하게 되고 이때 각 카메라(Camera)는 상하좌우로 렌즈부위를 움직일 수 있게 설계 및 부착하였다.

더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 케이브 내부에는 4기의 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)가 센서고정 스토퍼(52)에 고정되어 LM가이드Type의 센서이동부재(21e)의 양측단부에 한 쌍식 연결부착되고 각 쌍의 센서(Sensor)는 우측의 상하부센서(21a, 21b)와 좌측의 상하부센서(21c, 21d)로 셋팅되고 센서(Sensor)의 고정 및 이동은 LM가이드를 사용하여 좌우이동이 가능하며 이때의 이동에는 정밀 자를 이용하여 이동하고 센서고정용 스토퍼(52)가 LM가이드Type의 센서이동부재(21e)상으로 무선명령에 의해 좌우이동을 하면 거기에 부착된 4기의 센서(Sensor)가 상부롤(15a)과 하부롤(15b)의 정렬상태를 체킹한다.

이렇게 체킹 된 데이터 정보를 입력 및 저장 그리고 무선송신을 위해서 더마바 헤드(20) 케이스(Case) 후미에 X9 무선통신시스템이 설치되는데 케이스(Case) 후미 중앙부에는 비디오 서버(Video Server)(22c)가 설치되고, 좌측으로는 내장형 제어기(22a)가 설치되는데 이 제어기는 32bit의 고성능 프로세서를 내장한 강력한 하드웨어 컨트롤러로서 원격제어장치에 의한 입.출력 기능을 전담하는 핵심부품이며, 이 내장형 제어기(22a) 왼쪽과 케이스(Case) 후미 오른쪽 측단부에는 무선연결중지 장치인 무선브릿지(Wireless Bridge)(22d, 22e)가 설치되며, 오른쪽 브릿지(22e)의 좌측에는 베터리(Battery)(22f)가 위치하고 그 앞 중앙부에는 비직선적인 기울기의 실측값을 정확한 기울기 각도로 변환시켜 주는 기울기 센서인 틸트센서(Tilt Sensor)(22b)가 위치하는데 이 틸트센서(Tilt Sensor)(22b)는 연주기 도 1의 롤(Roll)(15) 배열상태가 직선이 아니고 완만한 굴곡의 경사면으로 되어 있어 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)가 측정한 롤 갭(Roll Gap) 상태의 측정치를 완전평면 롤 배열상태하에서의 측정치로 데이터 변환을 하여 임베디드 컨트롤러(Embeded controller)(22a)에 입력시키는 중요한 기능을 하고, 틸트센서(Tilt Sensor)(22b) 오른쪽에는 스위치 박스(Switch Box)가 내장되어 있어 컨트롤박스 내의 모든 장치의 작동 온.오프를 컨트롤한다.

더미바 헤드(Dummyber Head)(20)의 컨트롤 박스(53) 내의 내장형 측정 시스템과 제어 시스템(Embeded controller)은 상기와 같이 내장 부착되어지는데 본 발명에 있어서 핵심적인 측정 시스템(Measurement-System)이라 할 수 있는 비접촉식 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)의 구체적 실시형태는 도 5에서와 같이 방수처리와 셀링(Selling)처리가 된 더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 케이스(Case)에 시스템 내장용 컨트롤박스(53)가 부착되어 지고, 관찰용 카메라(Camera)(23a, 23b, 23c, 23d)와 완충장치(30a, 30b)가 설치되어 져 더미바(Dummyber)(27)와 연결나사(26)에 의해서 연결고정되어 있다(도 5-1).

상기와 같은 장치 구조에서 도 5-2는 비접촉식 레이저 센서(Laser Sensor)가 부착고정되어 있는 사시도를 나타내는데 좌측과 우측에 두개의 상.하 센서(21a, 21b, 21c, 21d)가 한 쌍이고 센서고정 스톱바(52)에 상.하로 고정부착되어져 있는 것을 볼 수 있다.

더미바 헤드(Dummyber Head)(20)가 롤(Roll)(15)과 롤(Roll) 사이를 통과하면 두 쌍의 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b), (21c, 21d)는 LM가이드Type의 센서이동부재(21e)의 1/2을 기점으로 측면으로 왕복이동하면서 비접촉식으로 4가지 종류의 레이저 주파수를 발신부(51b)에서 상.하 롤(Roll)의 표면에 주파하여 얻은 기하학적 데이터 정보를 다시 수신부(51a)로 받아서 증폭기(Amplifier)와 여광장치(Filtering)를 거쳐 1차로 분석 데이터화 되어져 스마트 디바이스(Smart Device)로 입력되어 지는데 도 7은 상기에서 분설 된 레이저 센서(Laser Sensor)의 입/출력(Input/Output) 작동의 알고리즘 도표를 나타내고 있는데 스마트 디바이스(Smart Device)가 핵심적인 작동기능을 하고 있음을 알 수 있는데 4개의 채널에서 발신 및 수신작동기능을 담당하고 있다.

상기와 같은 구성시스템으로 제작된 비접촉식 레이저 센서(Laser Sensor)(21)는 1기의 레이저 센서(Laser Sensor)의 레이저 주파에 의해서 롤 갭(Roll Gap), 롤 밴딩상태(Roll Banding), 롤 정렬상태(Roll Alignment), 롤 회전(Roll Rotation)불량상태, 냉각 스프레이 노즐(Water Spray Nozzle)상태의 이상유무를 동시에 데이터분석이 가능하며, 도 3-4와 같이 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)의 이동에 따라서 전 롤 구간을 데이터 측정 및 획득이 가능하며, 도 3-4의 분석치 묶음을 보면 본 장치의 데이터 측정/획득부분(35)은 롤(Roll)의 스트랜드 전 구간을 통해서 획득되어 진 반면, 기존의 접촉식 장치의 데이터 측정/획득부분(34)은 스트랜드 중간의 굴곡부에 한정되어 있는 것을 볼 수 있는데, LVDT(접촉식) 방식의 비효율성을 나타낸다.

도 4는 측정장치의 롤(Roll) 접촉통과 측면도를 나타내는데 센서(Sensor)가 내장된 헤드에 완충장치(30a, 30b)와 앤빌가이드(31a, 31b)가 장착 및 부착되어 있는데, 상부 완충장치(30a)에만 완충스프링(33)이 내장되어 져 도면과 같이 상부확장롤(40)의 변동폭을 측정하는데 이것은 하부완충장치(30b)의 앤빌가이드(31b)가 하부롤(15a)에 접촉되었을 때 하부측정용 센서(21d, 21b)의 설치위치를 기본측정값인 30mm로 초기값을 설정하고 그 이하로 내려가지 않도록 하부측정용 센서(21b, 21b)를 컨트롤박스(53) 상측부에 설치하여 상.하부롤(15a, 15b)의 갭 변동을 측정되도록 하였으므로 그 측정범위는 30mm부터 50mm까지 측정이 가능하다.

도 2에서 상기의 컨트롤박스(53)에 내장된 각 시스템의 입/출력(Input/Output)의 연결상태를 도시하였는데 카메라(Camera)부(23a, 23b, 23c, 23d)와 레이저 센서(Laser Sensor)부(21a, 21b, 21c, 21d)로 나누어서 분설하면 4기의 카메라(Camera)(23a, 23b, 23c, 23d)에서 각 방향의 롤(Roll)(15) 상태가 캡 쳐(Capture) 된 동영상의 화상은 실시간으로 X9-4CH-비디오 센서에 입력되어 져 다시 무선연결 브릿지#2(22e)를 통해서 디코더 서버(Decoder Server)의 X9-무선연결 브릿지로 무선송신되어져 양측부의 롤(Roll)(15) 정렬과 스트랜드상태를 실시간 화상으로 관청하여 조업에 반영할 수 있도록 하였고, 4기의 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)에서 측정된 측정데이터는 틸트센서(Tilt Sensor)(22b)에 의해서 데이터변환이 이루어지고 다시 스위치 박스(Switch Box)(22g)에 의해 내장형 송.수신 제어시스템(22a)으로 측정데이터가 송신되어 지고 다시 무선연결 브릿지#1(22d)를 통해서 무선으로 모니터링시스템(Monitoring-System)의 데이터 송수신장치(Date Tranceiver Device)에 송신되어 져 저장장치에 저장되고 스캐닝 데이터 기억장치(Scanning Data Storage)를 통해 데이터를 스캐닝하여 분석할 수 있고, 데이터 디스플레이 페널(Date Display Panel)을 통해서 직접 실시간 데이터를 모니터링(Monitoring)으로 분석하여 분석결과를 조업에 반영할 수 있으며, 본 발명과 같은 시스템구축으로 조업현장에서 1인이 시스템분석 및 조업반영정보를 취득 및 반영함으로써 인력절감효과 및 양질의 주편생산에 기여하는 발명이다.

도 8은 비접촉식 세크먼트 롤 체커(50)에 의한 롤(Roll)(15)의 스트랜드 상태의 데이터정보 분석수집과 시스템간의 송.수신 프로토콜을 도시하였는데 실시간으로 기록문서 데이터 디스플레이(Text Data Display) HMI와 그래픽문서 데이터 디스플레이(Graphical Data Display) HMI로 롤(Roll)(15)의 스트랜드 정렬상태를 분석하여 조업 보정치를 산출하여 반영할 수 있는 발명이다.

도 9는 비접촉식 세크먼트 롤 체커의 4기의 레이저 센서(Laser Sensor)와 더미바 헤드(Dummyber Head)(20) 전면부에 부착된 4기의 카메라(Camera)로부터 측정 및 캡쳐(Capture) 된 데이터정보와 화상 신호의 송.수신 다이어그램(Diagram)도를 나태 내고 있는데, 레이저 센서(Laser Sensor)에 의해 포착된 롤(Roll)(15)의 스트랜드 정렬상태를 카메라(Camera) 센서에 의한 인코더링(Encodering)으로 입력된 화상정보를 X9 무선통신연결장치에 의해 송신되어 져 디코더링 시스템(Decodering-System)으로 관측 및 분석이 가능 한 획기적인 발명이다.

도 1은 연속주조기의 측단면도,

도 2는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 상부단면도,

도 3은 롤 체커가 장착된 더미바 헤드의 사시도와 단면도,

도 4는 측정장치의 롤 접촉 통과 측면도,

도 6은 비접촉식 롤 체커의 시스템 구성도,

도 7은 레이저 센서의 입/출력 작동의 알고리즘도,

도 8은 비접촉식 롤 체커의 데이터 수집 알고리즘도,

도 9는 롤의 스트랜드 측정시스템의 다이어그램도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

(10)--연속주조기 (11)--주형부

(12)--주형(Mold)세그먼트 (13)--주형몰드

(14)--세그먼트(Segment) (15)--롤(Roll)

(15a)--상부롤 (15b)--하부롤

(16)--슬래브(Slab) (17)--용강주입구

(18)--슬래브적출구 (20)--더미바 헤드

(21a)--우측상부 레이저 센서 (21b)--우측하부 레이저 센서

(21c)--좌측상부 레이저 센서 (21d)--좌측하부 레이저 센서

(21e)--LM가이드Typr의 센서이동부재

(22a)--내장형 제어기 (22b)--틸트센서

(22c)--비디오 서버 (22d)--무선브릿지#1

(22e)--무선브릿지#2 (22f)--베터리

(22g)--스위치 박스 (23a)--상부카메라

(23b)--하부카메라 (23c)--우측카메라

(23d)--좌측카메라 (24)--더미바 연결나사

(25)--무선 안테나 (30a)--상부완충장치

(30b)--하부완충장치 (31a)--상부앤빌가이드

(31b)--하부앤빌가이드 (32)--연결홈

(33)--완충스프링

(34)--기존장치의 데이터 측정/획득 부분

(35)--본 장치의 데이터 측정/획득 부분

(40)--상부확장롤 (50)--비접촉식 세그먼트 롤 체커

(51a)--레이저 센서 수신부 (51b)--레이저 센서 발신부

(52)--레이저 센서 고정 스톱바 (53)--컨트롤 박스

Claims

본 발명은 연속주조기(10)의 연주조업에서 슬래브(Slab)의 벌징 및 크랙(Crack)을 방지하고 탕면안정화에 기여하여 브래이크아웃(Breakout) 발생을 최소화시키며, 다양한 두께를 가지는 슬래브(Slab)의 생산환경변화에도 용이하게 적용될 수 있는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)를 제공함으로써 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)에 본 장치가 장착되어 연속주조기(10)의 각 세그먼트(Segment)(14)의 상하로 배열되어 있는 롤(Roll)(15) 사이를 통과하면서 매 캐스트마다 롤 갭(Roll Gap) 및 롤 밴딩(Roll Banding)상태, 롤 정렬(Roll Alignment)상태, 2차 냉각 스프레이 노즐(Water Spray Nozzle)상태, 롤 회전(Roll Rotation)불량상태 등을 측정 및 진단하여 송수신 자동화 시스템을 통하여 실시간으로 측정결과를 품질 및 조업에 반영하여 양질의 주편생산을 가능케 하는 비접촉식 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)와 카메라(Camera) 센서(23a, 23b, 23c, 23d)가 장착된 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)의 제공에 관한 발명.
제 1항에 있어서 비접촉식 방식으로 연속주조기(10)의 매 캐스트마다 스트랜드상태를 측정 및 진단함에 있어서 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)의 레이저 센서(Laser Sensor) 발신부(51b)와 레이저 센서(Laser Sensor) 수신 부(51a)를 이용한 주파측정방식에 의한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 측정방법에 관한 발명.
제 1항에 있어서 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)의 좌우 두 쌍이 각기 상하방향으로 상하며 LM가이드Type의 센서이동부재(21e)에 부착되어 각기 좌우수평이동을 하면서 롤(Roll) 상태를 상하좌우 전방위에 대해서 비접촉식 방법에 의한 측정 및 분석이 가능 한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 측정방법에 관한 발명.
제 1항에 있어서 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)에 본 발명(50)이 장착되어 세그먼트(Segment)(14)의 롤(Roll)(15) 사이를 통과하면서 측정함에 있어서 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)에 충격완화를 위해서 설치된 완충장치(30a, 30b)에 상부완충장치(30a)에만 완충스프링(33)을 내착하여 하부완충장치(30b)에 의한 초기값을 설정한 뒤 상부완충장치(30a)의 완충스프링(33) 수축 및 팽창에 의한 측정방식에 관한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 측정방법에 관한 발명.
제 1항에 있어서 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)에 내장된 레이저 센서(Laser Sensor)(21a, 21b, 21c, 21d)의 레이저 주파방식으로 롤(Roll)(15)의 표면상태를 측정함에 있어서 1기의 레이저 센서(Laser Sensor)의 발신부(51b)에서 레이저 주파를 주파하여 롤(Roll) 표면의 정보를 얻어 레이저 센서(Laser Sensor) 수신부(51a)로 수신함으로써 롤 갭(Roll Gap), 롤 밴딩(Roll Banding)상태, 롤 정렬(Roll Alignment)상태, 냉각 스프레이 노즐(Water Spray Nozzle)상태, 롤 회전(Roll Rotation)불량상태 등을 동시에 측정 및 진단이 가능 한 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)의 측정방식에 관한 발명.
제 1항에 있어서 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)가 장착된 더미바 헤드(Dummyber Head)(20)의 전방부에 4기의 카메라(Camera)(23a, 23b, 23c, 23d)가 부착되어 롤(Roll)(15) 상태를 실시간 화상으로 관측함에 있어서 전방부 중간에 상부롤(15a)과 하부롤(15b)의 관측 카메라(Camera)(23a, 23b)를 각기 상부와 하부로 향하게 하고 전방부 양측부에 전방부 카메라(Camera)(23c, 23d)를 셋팅하고 각 카메라(Camera) 렌즈가 상하좌우로 이각이 가능하도록 셋팅되어 져 있는 카메라(Camera) 측정 시스템(Measurement-System)이 장착되어 져 있는 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)(50)의 측정방법에 관한 발명.
제 1항에 있어서 측정치를 송수신자동화시스템을 통하여 분석 및 조업에 반영함에 있어서 기록문서 데이터 디스플레이(Text Data Display) HMI와 그래픽문서 데이터 디스플레이(Graphical Data Display) HMI 방식을 사용한 알고리즘 조합도(도 6)를 활용하는 방식의 비접촉식 세그먼트 롤 체커(Segment Roll Checker)의 측정방법에 관한 발명.
제 1항에 있어서 카메라(Camera) 센서(23a, 23b, 23c, 23d)에 의해서 캡쳐(Capture) 된 화상을 인코더링(Encodering)하여 무선송신함에 있어서 X9 무선통신시스템인 X9-Wireless Bridge를 장착하여 디코더(Decoder)에 송신하는 방법의 발명.