KR20130019665A - 스트립 평탄도 측정 장치 - Google Patents

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본 발명은 스트립 평탄도 측정장치에 관한 것으로서, 구체적으로 진행하는 스트립의 평탄도를 측정하는 장치에 있어서, 본 발명에 따른 스트립 평탄도 측정 장치는 지지부 및 회동암을 포함한다. 지지부는 상기 스트립의 진행경로에 근접하여 구비되고, 일측에 회동축이 형성된다. 회동암은 상기 스트립 진행경로와 평행 및 직각인 방향으로 회동 가능하도록 상기 회동축에 고정되고, 적어도 둘 이상의 수준 센서가 구비된다.
본 발명에 의의 스트립 평탄도 측정장치는 폭 방향 뿐 아니라 길이방향의 평탄도를 측정할 수 있다. 또한 길이방향과 폭 방향의 평탄도를 동시에 측정하는 것도 가능하다.

Description

스트립 평탄도 측정 장치{Apparatus for measuring flatness of strip}
본 발명은 스트립 평탄도 측정장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 스트립의 길이방향 및 폭방향의 평탄도를 측정 가능한 스트립 평탄도 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스트립 등의 판 형상의 제품은 가열된 소재를 두 개의 롤(roll)사이에 밀어 넣고 압착시켜 정해진 치수 및 형상으로 생산하는 다수의 압연기를 이용하는 압연공정을 통해 생산된다. 다수의 압연기에서 압연된 스트립은 롤러테이블에 의해서 이송되어 냉각을 위한 냉각대 등 이후 공정에서 처리되게 된다.
이러한 방식으로 생산되는 스트립의 평탄도 불량은 압연기의 롤 압하력에 의해 휘어지거나 스트립의 중앙부와 가장자리 부분의 압하량이 달라져서 발생하는 스트레인 편차에 의해 주로 발생하는 것으로, 최근 스트립 제품의 고품질화 추세에 의해 스트립의 평탄도의 정도는 중요한 품질인자가 되고 있다.
평탄도 계측기는 압연된 스트립이 후단의 냉각대로 진입하기 직전에 스트립의 표면의 높낮이, 즉 스트립의 구부러진 정도를 판단하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
본 발명의 과제는 스트립의 폭방향 뿐 아니라 길이방향의 평탄도를 정밀하게 측정할 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 과제는 길이방향의 평탄도와 폭방향의 평탄도를 동시에 측정할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
진행하는 스트립의 평탄도를 측정하는 장치에 있어서, 본 발명에 따른 스트립 평탄도 측정 장치는 지지부 및 회동암을 포함한다.
지지부는 상기 스트립의 진행경로에 근접하여 구비되고, 일측에 회동축이 형성된다.
회동암은 상기 스트립 진행경로와 평행 및 직각인 방향으로 회동 가능하도록 상기 회동축에 고정되고, 적어도 둘 이상의 수준 센서가 구비된다.
또한 상기 지지부는, 스트립의 길이방향을 따라 평행하게 형성되는 제1 지지부재와, 상기 제1 지지부재 양단에 형성되는 가이드부재와, 상기 가이드부재 중 어느 하나에 구비되어 해당 가이드부를 따라 상기 제1 지지부재와 직각방향으로 왕복하고, 스트립 측 단부에 상기 회동축이 형성되는 제2 지지부재와, 상기 제2 지지부재의 타측 가이드부를 따라 상기 제1 지지부재와 직각방향으로 왕복하는 제3 지지부재를 포함할 수 있다.
나아가 상기 제3 지지부재의 스트립 측 단부에는 상기 회동암이 거치 되도록 단차가 형성될 수 있다.
또한 상기 제2 지지부와 상기 제3 지지부를 왕복시키는 간격조절수단들을 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 지지부 및 상기 제3 지지부는 상기 스트립과 평행한 평면상에 위치하도록 구비될 수 있다.
또한 상기 제2 지지부와 제3 지지부 중 적어도 어느 하나의 상기 스트립 측 단부에는 상기 스트립의 접근을 감지하는 근접센서가 구비될 수 있다.
한편, 평탄도 측정 프로세스 초기에 상기 간격조절수단이 상기 제2 지지부와 제3 지지부를 동시에 이동시키도록 제어하는 제1 프로세스와, 상기 근접센서가 상기 스트립의 접근을 감지하는 경우 상기 간격조절수단을 정지시키는 제2 프로세스와, 상기 수준센서가 상기 스트립 상부에 위치한 상태에서 상기 스트립의 평탄도를 측정하는 제3 프로세스를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
나아가 상기 제어부는 상기 제2 프로세스 이후에 상기 회동암을 상기 스트립의 폭방향에 평행하도록 회동시키는 제2a 프로세스를 더 수행할 수 있다.
더 나아가 상기 제어부는 상기 스트립이 진행하는 상태에서 일정 시간을 주기로 상기 제3 프로세스를 반복 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 구성상의 특징으로부터,
본 발명에 의의 스트립 평탄도 측정장치는 폭 방향뿐 아니라 길이방향의 평탄도를 측정할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스트립 평탄도 측정장치는 길이방향과 폭 방향의 평탄도를 동시에 측정하는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 평탄도 측정장치의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 스트립 평탄도 측정장치의 모습을 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 수준센서의 작동 모습을 나타내는 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제어부의 연결관계를 나타내는 블록도이다.
도 5는 일 실시예 따른 회동암이 회동된 상태를 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 스트립 평탄도 측정장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 평탄도 측정장치의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 스트립 평탄도 측정장치의 모습을 나타내는 부분 확대도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 수준센서의 작동 모습을 나타내는 개략도이다.
일 실시예에 따른 스트립 평탄도 측정장치(100)는 크게 지지부(110), 간격조절수단(115) 및 회동암(114)으로 나누어 볼 수 있다. 이하 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
지지부(110)는 다시 제1 지지부재(111), 가이드부재(112), 제2 지지부재(113a) 및 제3 지지부재(113b)로 나누어 볼 수 있다.
제1 지지부재(111)는 바 형상으로 형성되고, 스트립(10)의 길이 방향에 평행하게 구비된다. 다만 제1 지지부재(111)의 형상은 바 타입에 한정되지 않고, 빔 또는 플레이트 형상 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
제1 지지부재(111)의 양단에는 후술할 제2 지지부재(113a) 및 제3 지지부재(113b)가 왕복하도록 가이드하는 가이드부재(112)가 구비된다. 가이드부재(112)는 제1 지지부재(111)의 양단으로부터 직각방향으로 스트립(10)을 향하여 연장형성된다. 가이드부재(112)는 후술할 제2 지지부재(113a) 및 제3 지지부재(113b)가 적은 유격으로 삽입될 수 있도록 내부에 일정한 공간이 형성된다.
제2 지지부재(113a)는 상술한 가이드부재(112)의 내부에 삽입된 상태로 스트립 측 방향(D2)으로 전진하거나 후퇴하는 방식으로 왕복 가능하도록 구비된다. 또한 제2 지지부재(113a)의 단부에는 회동축(119)이 형성된다. 회동축(119)에는 후술할 회동암(114)가 회동 가능하도록 고정된다.
제3 지지부재(113b)는 앞서 설명한 제2 지지부재(113a)와 마찬가지로 상술한 가이드부재(112)의 내부에 삽입된 상태로 스트립 측 방향(D2)으로 전진하거나 후퇴하는 방식으로 왕복 가능하도록 구비된다. 한편, 제3 지지부재(113b)의 단부에는 후술할 회동암(114)의 일 단부가 거치 및 안착될 수 있도록 단차부(118)가 형성된다. 제2 지지부재(113a) 및 제3 지지부재(113b)는 스트립(10)과 평행한 평면상에 위치하도록 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b)가 왕복할 수 있도록 간격조절수단(115)들을 포함한다. 실리더(115)는 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b)에 각각 하나씩 연결된다. 간격조절수단(115)들은 유압 또는 기압식으로 형성될 수 있으며, 가이드부재(112)를 통과하여 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b) 각각과 직접 연결되어 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b)를 밀거나 당겨 왕복운동을 시킨다. 이 때 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b)는 동시에 같은 방향 및 거리만큼 이동하는 것이 바람직하다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이 제3 지지부재(113b)의 단부에는 근접센서(130)가 구비될 수 있다. 근접센서(130)는 본 실시예와 같이 제3 지지부재(113b)의 단부에 구비될 수도 있으나, 제2 지지부재(113a)의 단부에 구비될 수도 있으며, 제2 지지부재(113a)와 제3 지지부재(113b)의 단부에 동시에 구비되는 것도 가능하다. 근접센서(130)는 제2 지지부재(113a) 및/또는 제3 지지부재(113b)가 스트립 측(D2)로 전진하는 경우 스트립(10)이 근접하였는지의 여부를 감지하는 구성이다.
회동암(114)은 일정한 길이를 갖는 바 형상으로 형성된다. 회동암(114)의 일 단은 상술한 회동축(119)에 회동 가능하도록 고정되고, 타 단은 제3 지지부재(113b)의 단부에 형성된 단차부(118)에 안착된다. 회동암(114)의 단부가 단차부(118)에 안착된 상태에서는 회동암(114)이 스트립(10)의 길이방향에 평행한 상태가 된다. 한편, 회동암(114)은 일 단부가 회동축(119)에 고정된 상태로 스트립(10) 상부에서 90도 만큼 회동한다. 이 상태에서는 회동암(114)이 스트립(10)의 길이방향에 직각이 되며, 폭방향으로 정렬하게 된다. 한편, 회동축(119)에는 회동력 제공수단(119a; 도 5 참조)를 구비할 수 있다. 회동력 제공수단으로는 기어드 모터 또는 스텝 모터 등을 이용할 수 있다. 회동력 제공수단을 통하여 회동암(114)을 회동시켜 스트립(10)의 길이방향을 따라 정렬시키거나 폭방향을 따라 정렬시킬 수 있다.
회동암(114)에는 다수의 수준센서(120)가 구비된다. 수준센서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 캡부(122)와 게이지(121)를 포함한다. 게이지(121)는 게이지(121) 하단에 접촉하는 물체의 고저에 따라 캡부(122)의 내부로 삽입이 되거나 외부로 돌출되는 방식으로 대상 물체의 고저차를 측정하는 장치이다. 즉, 캡부(122)로부터 돌출되는 거리(G1)가 클수록 해당 수준센서가 구비된 지점은 낮은 수준으로 감지된다. 수준센서(120)는 게이지(121)가 아래를 향하도록 회동암(114)에 구비된다.
한편, 수준센서(120)는 회동암(114)에 길이방향을 따라 일렬 정렬되도록 구비되는 것이 바람직하다. 또한 수준센서(120)는 회동암(114)의 회동방향에 따라 스트립(10)의 길이방향으로 정렬되거나, 폭 방향으로 정렬된다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 평탄도 측정 프로세스를 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 제어부의 연결관계를 나타내는 블록도이고, 도 5는 일 실시예 따른 회동암이 회동된 상태를 나타내는 사시도이다.
제어부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 간격조절수단(115)을 제어하여 회동암(114)이 스트립(10)의 상부로 위치되도록 제어한다. 또한 제어부(140)는 근접센서(130)로부터 근접센서(130)와 스트립(10)이 근접했는지 감지여부를 전달받는다. 또한 제어부(140)는 기어드 모터 등으로 구현되는 회동력 제공수단(119a)를 제어하여 회동암(114)을 회동시킨다. 또한 복수의 수준센서(120)로부터 각각의 수준센서(120)가 측정한 수준 데이터를 전달받는다. 이하에서는 이러한 제어부(140)에 의한 평탄도 측정 프로세스를 설명한다.
먼저 스트립(10)의 길이방향 평탄도를 측정하는 프로세스에 대하여 설명한다.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(140)는 간격조절수단(115)을 조절하여 회동암(114)이 스트립(10) 측으로 이동시킨다. 제어부(140)는 근접센서(130)로부터 스트립(10)과 근접했는지 여부를 전달받고, 근접센서(130)가 스트립(10)의 접근을 감지하는 경우 간격조절수단(115)을 정지시켜 회동암(114)의 위치를 유지하게 된다. 이 때 회동암(114)은 스트립(10)의 상부에 위치하게 되며, 회동암(114)의 길이 방향은 스트립(10)의 길이방향과 일치하게 된다. 즉, 회동암(114)에 길이방향을 따라 일렬로 정렬 및 구비된 수준센서(120) 또한 스트립(10)의 길이 방향을 따라 정렬하게 된다.
이어서 복수의 수준센서(120)를 통하여 하부에 위치한 스트립(10)의 평탄도를 측정한다. 이 경우 복수의 수준센서(120)를 통하여 측정된 평탄도는 스트립(10)의 길이방향을 따라 측정된 평탄도가 된다.
다음으로 폭방향 평탄도를 측정하는 프로세스에 대하여 설명한다.
스트립(10)의 폭 방향 평탄도를 측정하기 위하여 먼저 도 5에 도시된 바와 같이 회동암(114)을 회동시켜 스트립(10)의 폭 방향과 일치시킨다. 이 때 회동암(114)에 구비된 복수의 수준센서(120)는 스트립(10)의 폭 방향을 따라 정렬하게 된다. 이어서 복수의 수준센서(120)를 통하여 하부에 위치한 스트립(10)의 평탄도를 측정한다. 이 경우 복수의 수준센서(120)를 통하여 측정된 평탄도는 스트립(10)의 폭 방향을 따라 측정된 평탄도가 된다.
마지막으로 길이 방향 및 폭 방향 평탄도를 동시에 측정하는 프로세스에 대하여 설명한다.
스트립(10)의 길이 방향 및 폭 방향의 평탄도를 동시에 측정하기 위하여 회동암(114)는 도 5에 도시된 바와 같이 스트립(10)의 폭 방향에 일치시킨다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 회동암(114)에 구비된 복수의 수준센서(120)는 스트립(10)의 폭 방향을 따라 정렬하게 된다. 이어서 스트립(10)을 진행방향(D3)으로 진행시키고, 동시에 회동암(114)에 구비된 복수의 수준센서(120)를 통하여 하부에서 진행방향(D3)을 따라 이동하는 스트립(10)의 평탄도를 일정 시간 단위로 측정하게 된다. 이 때 측정되는 수준 데이터는 각 수준센서(120) 및 측정 회차 별로 구분된다. 즉, 프로세스가 진행함에 따라 각 수준센서(120) 별로 측정 회차에 따른 측정 데이터가 축적된다.
이 때 회동암(114)에 구비된 각 수준센서(120)는 스트립(10)의 폭 방향을 따라 정렬되어 있기 때문에 동 회차의 스트립 평탄도 측정 시 각각의 수준센서(120)는 폭 방향의 평탄도를 측정하게 된다. 또한 각 수준센서(120)별로 일정 시간을 주기로 측정하는 평탄도는 스트립(10)의 길이 방향의 평탄도를 나타내게 된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 스트립 평탄도 측정 장치로 구현될 수 있다.
100: 스트립 평탄도 측정장치 110: 지지부
111: 제1 지지부재 112: 가이드부재
113a: 제2 지지부재 113b: 제3 지지부재
114: 회동암 120: 수준센서
130: 근접센서

Claims (9)

  1. 진행하는 스트립의 평탄도를 측정하는 장치에 있어서,
    상기 스트립의 진행경로에 근접하여 구비되고, 일측에 회동축이 형성되는 지지부; 및
    상기 스트립 진행경로와 평행 및 직각인 방향으로 회동 가능하도록 상기 회동축에 고정되고, 적어도 둘 이상의 수준 센서가 구비되는 회동암;을 포함하는 스트립 평탄도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    스트립의 길이방향을 따라 평행하게 형성되는 제1 지지부재;
    상기 제1 지지부재 양단에 형성되는 가이드부재;
    상기 가이드부재 중 어느 하나에 구비되어 해당 가이드부를 따라 상기 제1 지지부재와 직각방향으로 왕복하고, 스트립 측 단부에 상기 회동축이 형성되는 제2 지지부재; 및
    상기 제2 지지부재의 타측 가이드부를 따라 상기 제1 지지부재와 직각방향으로 왕복하는 제3 지지부재;를 포함하는 스트립 평탄도 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 지지부재의 스트립 측 단부에는 상기 회동암이 거치 되도록 단차가 형성되는 스트립 평탄도 측정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 지지부와 상기 제3 지지부를 왕복시키는 간격조절수단들을 포함하는 스트립 평탄도 측정 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 지지부 및 상기 제3 지지부는 상기 스트립과 평행한 평면상에 위치하도록 구비되는 스트립 평탄도 측정 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 지지부와 제3 지지부 중 적어도 어느 하나의 상기 스트립 측 단부에는 상기 스트립의 접근을 감지하는 근접센서가 구비되는 스트립 평탄도 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    평탄도 측정 프로세스 초기에 상기 간격조절수단이 상기 제2 지지부와 제3 지지부를 동시에 이동시키도록 제어하는 제1 프로세스와, 상기 근접센서가 상기 스트립의 접근을 감지하는 경우 상기 간격조절수단을 정지시키는 제2 프로세스와, 상기 수준센서가 상기 스트립 상부에 위치한 상태에서 상기 스트립의 평탄도를 측정하는 제3 프로세스를 수행하는 제어부를 포함하는 스트립 평탄도 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 프로세스 이후에 상기 회동암을 상기 스트립의 폭방향에 평행하도록 회동시키는 제2a 프로세스를 더 수행하는 스트립 평탄도 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스트립이 진행하는 상태에서 일정 시간을 주기로 상기 제3 프로세스를 반복 수행하는 스트립 평탄도 측정 장치.
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