KR20100044386A

KR20100044386A - 강판의 두께 측정장치

Info

Publication number: KR20100044386A
Application number: KR1020080103499A
Authority: KR
Inventors: 김정민; 김수호; 강계형; 홍진철; 박희환
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-04-30

Abstract

본 발명은 저가이면서도 고정밀의 측정 성능을 발휘하며, 강판과 직접적인 접촉에 의해 두께를 측정하기 때문에 이송수단의 주변 환경이 조도, 먼지등으로 인해 열악한 경우에 오작동되지 않는 등 신뢰성이 향상된 강판의 두께 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치는, 강판이 탑재되도록 함과 아울러 탑재된 강판을 이송시키도록 상부측에 다수의 이송롤러가 회전 가능하게 설치된 강판 이송수단과; 상기 강판 이송수단으로부터 일정 높이 이격된 위치에 설치되는 프레임과; 전후진하는 작동 로드가 구비되고, 상기 작동 로드가 수직 하방향으로 향하도록 상기 프레임에 설치되는 실린더와; 상기 작동 로드의 단부에 고정 설치되어, 상기 작동 로드과 함께 상하 이동하는 상부 플레이트와; 상기 강판의 상면과 구름 접촉하는 구름접촉수단이 하면에 구비되고, 상기 상부 플레이트와의 상하 간격이 가변되도록 하는 상하 간격 가변수단을 매개로 상기 상부 플레이트로부터 하방향으로 일정 간격 이격되게 설치되는 하부 플레이트와; 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 수직 방향으로 배치되되, 상기 상하부 플레이트중 어느 한 플레이트에는 일단부가 고정 설치되고, 나머지 플레이트에는 타단부가 접촉되는 접촉식 변위센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

강판, 측정, 두께, 장치, 변위, 센서

Description

강판의 두께 측정장치{THICKNESS MEASURING DEVICE OF STEEL SHEET}

본 발명은 이송과정에 있는 강판이 작업자가 원하는 두께인지를 간단하게 측정할 수 있는 강판의 두께 측정장치에 관한 것이다.

통상, 선박의 주판 및 부재용으로 사용되는 강판은 사용 목적에 따라 다양한 사이즈의 두께를 가지도록 제작되며, 이렇게 제작된 강판은 이송수단의 일례인 롤러 컨베이어위에 탑재된 상태로 원하는 장소, 예를 들어 강판을 절단하는 절단공정을 실시하기 전에 절단정보를 문자로 마킹하는 마킹수단까지 이송된다.

한편, 이송수단위에 작업자가 원하는 두께를 가진 강판이 탑재된 것을 마킹수단에 도달하기 전에, 강판의 두께를 빠른 시간내에 측정함으로써, 작업자가 원하지 않는 두께를 가진 강판이 마킹수단을 통과하면서 절단정보가 문자로 마킹되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

이에, 종래에는 이송수단위에 탑재되어 이송되는 강판의 두께를 측정하기 위한 방법으로, 대부분 비접촉식인 고가의 레이저 변위센서를 주로 사용하여 강판의 두께를 측정하였다.

그러나, 종래의 강판 측정 기술은, 레이저 변위센서로 사용하는 관계로 높은 정밀도로 강판의 두께를 측정할 수 있는 장점은 있으나, 이송수단의 주변 환경이 조도, 먼지등으로 인해 열악한 경우에 오작동하는 경우가 빈번하였다. 그리고, 레이저 변위센서는 고가이어서 고장 등의 이유로 더 이상 사용하지 못하는 경우에는 신규로 교체하여 보수를 하여야 하는데, 이때 유지 보수 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 저가이면서도 고정밀의 측정 성능을 발휘하며, 강판과 직접적인 접촉에 의해 두께를 측정하기 때문에 이송수단의 주변 환경이 조도, 먼지등으로 인해 열악한 경우에 오작동되지 않는 등 신뢰성이 향상된 강판의 두께 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치는, 장치 구성이 전체적으로 저가이면서도 간단한 구성으로 이루어지며, 고정밀의 측정 성능을 발휘하며, 강판과 직접적인 접촉에 의해 두께를 측정하기 때문에 이송수단의 주변 환경이 조도, 먼지등으로 인해 열악한 경우에 오작동되지 않는 등 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치를 도시한 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부를 확대하여 도시한 확대 사시도이며, 도 3은 도 2의 측면에서 바라본 상태를 도시한 측면도이다.

본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치는, 도면에 도시된 바와 같이, 크게 강판 이송수단(10)과, 프레임(20)과, 실린더(30)와, 상부 플레이트(40)와, 하부 플레이트(70)와, 접촉시 변위센서(80)를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 주요 구성에 대해 좀더 상세하게 설명한다.

강판 이송수단(10)은 강판(1)이 탑재되도록 함과 아울러 탑재된 강판(1)을 이송시키도록 상부측에 다수의 이송롤러(11)가 회전 가능하게 설치되어 이루어진다.

다수의 이송롤러(11)는 일정한 길이를 가짐과 아울러 다수의 빔들의 결합에 의해 이루어진 베이스 구조체(12)의 상면에 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 것으로, 별도의 컨베이어 체인(미도시) 또는 컨베이어 벨트(미도시)에 의해 동시에 회전되어, 탑재된 강판(1)을 베이스 구조체(12)의 길이 방향으로 이송시킨다.

여기서, 강판 이송수단(10)은 통상적으로 알려진 롤러 컨베이어를 의미한다.

다음으로, 프레임(20)은 대략 길이 방향에 대해 수직인 단면으로 이루어져, 강판 이송수단(10)으로부터 일정 높이 이격된 위치에 설치된다. 즉, 강판 이송수단(10)의 양측부에 수직으로 설치된 지지대(21)의 상단부에 각각 프레임(20)의 양단부가 고정 설치됨으로써, 강판 이송수단(10)으로부터 일정 높이 이격된다.

다음으로, 실린더(30)는, 전후진하는 작동 로드(31)가 구비되고, 작동 로드(31)가 수직 하방향으로 향하도록 프레임(20)에 설치된다. 좀더 상세하게는 본 발명의 실시예에서는 프레임(20)의 수직면(20A)에 고정 설치된다.

본 발명의 실린더(30)는 에어를 이용하여 작동 로드(31)를 전후진시키는 에어 실린더가 사용된다.

다음으로, 상부 플레이트(40)는, 작동 로드(31)의 단부에 고정 설치되어, 작동 로드(31)과 함께 상하 이동하게 된다.

다음으로, 하부 플레이트(70)는, 강판(1)의 상면과 구름 접촉하는 구름접촉수단(50)이 하면에 구비되고, 상부 플레이트(40)와의 상하 간격이 가변되도록 하는 상하 간격 가변수단(60)을 매개로 상부 플레이트(40)로부터 하방향으로 일정 간격 이격되게 설치된다.

마지막으로, 접촉식 변위센서(80)는, 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70) 사이에 수직 방향으로 배치되되, 상하부 플레이트(40,70)중 어느 한 플레이트에는 일단부(81)가 고정 설치되고, 나머지 플레이트에는 타단부(82)가 접촉된다.

본 발명의 실시예에서는, 접촉식 변위센서(80)의 일단부(81)를 상부 플레이트(40)의 하면에 고정하고, 타단부(82)는 하부 츨레이트(70)의 상면에 접촉되는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 그 반대로 배치하여도 무방하다.

본 발명에 접촉식 변위센서(80)(Linear Varaiable Differetial Transformer)는, 통상적으로 알려진 기술로서, 선형 거리 차이를 측정하는 전기적 변환기 형태를 말하는데 3개의 솔레노이드 코일이 튜브 주변에 위치하고 있다. 가운데 코일이 주된 것이고 나머지가 두 개가 바깥에 위치하고 있다. 실린더 형태의 자석 코어가 튜브 중심을 따라 이동하여 측정 대상의 위치값을 컨트롤러(미도시)로 전송하게 되 면, 컨트롤러는 디스플레이수단을 통해 현재의 선형 거리 차이값이 디스플레이되도록 제어한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 강판 이송수단(10)을 구성하는 베이스 구조체(12)에 설치된 이송 롤러(11) 사이에 수직으로 일정 높이를 갖는 영점 설정부재(미도시)를 설치한 후, 실린더(30)를 구동시켜 작동 로드(31)가 하방향으로 전진 이동되도록 하면, 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70)가 함께 하향 이동되며, 이후, 하부 플레이트(70)의 하면에 설치된 구름접촉수단(50)이 상기 영점 설정부재(미도시)의 상면에 접촉된다.

이때, 접촉식 변위센서(80)는 구름접촉수단(50)이 영점 설정부재와 순간적으로 접촉된 거리값에 대한 데이터를 컨트롤러로 전송하게 되며, 컨트롤러에서는 이때의 거리값을 영점으로 세팅한다.

이후, 구름접촉수단(50)이 이송롤러(11)의 상부로부터 더 높이 승강 이동되도록, 실린더(30)를 구동시킨다.

다음으로, 크레인등의 로딩장치를 이용하여 강판(1)을 강판 이송수단(10)의 이송롤러(11)의 상면에 탑재(입고)한 후, 강판 이송수단(10)을 구동시키면, 다수의 이송롤러(11)의 회전에 의해 강판(1)은 베이스 구조체(12)의 길이 방향으로 이송된다.

이후, 실린더(30)를 구동시켜 작동 로드(31)가 하방향으로 전진 이동되도록 하면, 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70)가 함께 하향 이동되며, 이후, 하부 플레이트(70)의 하면에 설치된 구름접촉수단(50)이 강판(1)의 상면에 직접 접촉된다. 이때, 컨트롤러에서는 구름접촉수단(50)과 강판(1)이 직접 접촉되었을때 측정된 거리값과 최초 세팅된 측정값과의 차이값을 강판(1)의 두께로 인식하게 된다.

따라서, 현재 강판 이송수단(10)에 의해 이동되고 있는 강판(1)이 후공정에 필요한 강판의 두께와 적합한지를 판단할 수 있으며, 본 발명은 장치 구성이 전체적으로 저가이면서도 간단한 구성으로 이루어지며, 고정밀의 측정 성능을 발휘하며, 강판과 직접적인 접촉에 의해 두께를 측정하기 때문에 이송수단의 주변 환경이 조도, 먼지등으로 인해 열악한 경우에 오작동되지 않는 등 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은, 구름접촉수단(50)을 상기 이송롤러(11)의 상면에 접촉되는 위치에 설치함으로써, 최초 영점 세팅하기 위해 별도의 영점 설정부재를 사용하지 않아도 된다.

이와 같은 본 발명에 의한 구름접촉수단(50)의 일실시예로 도면에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(70)의 하면에 회전 가능하게 설치되는 휠로 구성한다.

한편, 본 발명에 의한 상하 간격 가변수단(60)은, 접촉식 변위센서(80)를 중앙에 두고, 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70) 각각의 양사이드측에 각각 1조씩 설치된다.

본 발명에 의한 상하 간격 가변수단(60)은, 상하부 플레이트(40)(70)중 어느 하나의 플레이트에 상하로 슬라이드 이동 가능하게 관통 결합되고, 나머지 플레이트에 고정 설치되는 가이드 봉체(61)와; 가이드 봉체(61)의 외주에 개재되되, 상단부와 하단부가 각각 상하부 플레이트(40)(70)에 탄력 지지되며, 외력이 가해지면 압축되고, 외력에 제거되면 복귀되는 탄성체(62)로 이루어진다.

좀더 상세하게는 가이드 봉체(61)는 하부 플레이트(70)에 고정 설치되고, 상부 플레이트(40)에 상하 이동 가능하게 관통 결합되며, 상부 플레이트(40)의 상면으로부터 일정 길이 연장 형성된 연장부(61A)가 형성되며, 이 연장부(61A)의 단부에는 상부 플레이트(40)로부터 하부 플레이트(70)가 이탈되지 않도록 하는 스토퍼(61B)가 형성된다.

그리고, 본 발명에 의한 탄성체(62)는 다양한 실시예로 구성할 수 있지만, 압축 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 상하 간격 가변수단(60)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

강판 이송수단(10)의 이송롤러(11)의 상면에서 이송되는 강판(1)의 두께가 후공정에 따라 다양한 두께가 있다.

즉, 강판 이송수단(10)으로 강판(1)이 입고되기 전에는 하부 플레이트(70)의 하면에 설치된 구름접촉수단(40)이 이송롤러(11)와 접촉된 상태를 유지하고 있다가 강판 이송수단(10)의 이송롤러(11)의 상면으로 강판(1)이 이송되면, 강판(1)의 진입 선단부가 구름접촉수단(40)과 순간적으로 충돌하면서 구름접촉수단(40)과 이송 롤러(11) 사이로 강판(1)이 통과하게 된다.

이때, 구름접촉수단(40)은 강판(1)의 진입 선단부와 충돌시 강판(1)의 두께로 인해 상방향으로 자연스럽게 승강되는 것이다. 즉, 탄성체(62)가 순간적으로 압축됨과 아울러 가이드 봉체(61)가 상부 플레이트(40)에 대해 상방향으로 슬라이드 이동하기 때문에 구름접촉수단(40)은 강판(1)의 상면에 접촉된 상태에서 강판(1)이 원활하게 이송되도록 하부 플레이트(70)에 대해 회전된다.

도 1은 본 발명에 의한 강판의 두께 측정장치를 도시한 외관 사시도.

도 2는 본 발명의 요부를 확대하여 도시한 확대 사시도.

도 3은 도 2의 측면에서 바라본 상태를 도시한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 강판 10 : 강판 이송수단

11 : 이송롤러 20 : 프레임

30 : 실린더 31 : 작동 로드

40 : 상부 플레이트 50 : 구름접촉수단

60 : 상하 간격 가변수단 61 : 가이드 봉체

61A : 연장부 61B : 스토퍼

62 : 탄성체 70 : 하부 플레이트

80 : 접촉식 변위센서 81 : 일단부

82 : 타단부

Claims

강판(1)이 탑재되도록 함과 아울러 탑재된 강판(1)을 이송시키도록 상부측에 다수의 이송롤러(11)가 회전 가능하게 설치된 강판 이송수단(10)과;

상기 강판 이송수단(10)으로부터 일정 높이 이격된 위치에 설치되는 프레임(20)과;

전후진하는 작동 로드(31)가 구비되고, 상기 작동 로드(31)가 수직 하방향으로 향하도록 상기 프레임(20)에 설치되는 실린더(30)와;

상기 작동 로드(31)의 단부에 고정 설치되어, 상기 작동 로드(31)과 함께 상하 이동하는 상부 플레이트(40)와;

상기 강판(1)의 상면과 구름 접촉하는 구름접촉수단(50)이 하면에 구비되고, 상기 상부 플레이트(40)와의 상하 간격이 가변되도록 하는 상하 간격 가변수단(60)을 매개로 상기 상부 플레이트(40)로부터 하방향으로 일정 간격 이격되게 설치되는 하부 플레이트(70)와;

상기 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70) 사이에 수직 방향으로 배치되되, 상기 상하부 플레이트(40,70)중 어느 한 플레이트에는 일단부(81)가 고정 설치되고, 나머지 플레이트에는 타단부(82)가 접촉되는 접촉식 변위센서(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실린더(30)는 에어를 이용하여 작동 로드(31)를 전후진시키는 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구름접촉수단(50)은 상기 이송롤러(11)의 상면에 접촉되는 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

상기 구름접촉수단(50)은 상기 하부 플레이트(70)의 하면에 회전 가능하게 설치되는 휠인 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 상하 간격 가변수단(60)은, 상기 접촉식 변위센서(80)를 중앙에 두고, 상기 상부 플레이트(40)와 하부 플레이트(70) 각각의 양사이드측에 각각 1조씩 설치되는 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,

상기 상하 간격 가변수단(60)은,

상기 상하부 플레이트(40)(70)중 어느 하나의 플레이트에 상하로 슬라이드 이동 가능하게 관통 결합되고, 나머지 플레이트에 고정 설치되는 가이드 봉체(61) 와;

상기 가이드 봉체(61)의 외주에 개재되되, 상단부와 하단부가 각각 상하부 플레이트(40)(70)에 탄력 지지되며, 외력이 가해지면 압축되고, 외력에 제거되면 복귀되는 탄성체(62)로 이루어진 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 6에 있어서,

상기 가이드 봉체(61)는 상기 하부 플레이트(70)에 고정 설치되고, 상기 상부 플레이트(40)에 상하 이동 가능하게 관통 결합되며, 상기 상부 플레이트(40)의 상면으로부터 일정 길이 연장 형성된 연장부(61A)가 형성되며, 상기 연장부(61A)의 단부에는 상부 플레이트(40)로부터 하부 플레이트(70)가 이탈되지 않도록 하는 스토퍼(61B)가 형성된 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.
청구항 6에 있어서,

상기 탄성체(62)는 압축 스프링인 것을 특징으로 하는 강판의 두께 측정장치.