KR20130049469A - 실시간 압연시트 두께 측정장치 - Google Patents

실시간 압연시트 두께 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시간으로 압연시트의 두께 데이터를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 측정을 할 수 있도록 롤러를 통한 면접촉식 변위측정센서 사용하여 스틸코드(steel cord)에 의하여 발생할 수 있는 게이지 편차를 감소시키는 구성을 형성하고, 면접촉식 변위 센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽 면을 원주방향으로 탭을 내어 롤러가 회전하면서 생기는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 두께 변위 데이터를 모니터 상에 표시하고, 데이터를 저장할 수 있도록 설계 제작된 실시간 압연시트 두께 측정장치 및 방법을 구현하는데 있다.

Description

실시간 압연시트 두께 측정장치{On line rolled sheet thickness measurement apparatus}
본 발명은 실시간으로 압연시트의 두께 데이터를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 측정을 할 수 있도록 롤러를 통한 면접촉식 변위측정센서 사용하여 스틸코드(steel cord)에 의하여 발생할 수 있는 게이지 편차를 감소시키는 구성을 형성하고, 면접촉식 변위 센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽 면을 원주방향으로 탭을 내어 롤러가 회전하면서 생기는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 두께 변위 데이터를 모니터 상에 표시하고, 데이터를 저장할 수 있도록 설계 제작된 실시간 압연시트 두께 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 측정 방법은 캘린더(Calender)에서 생산되는 압연시트들의 두께를 측정함에 있어 권취 롤러(Roller)에 재료 감기(Winding)를 완료한 후, 일부 샘플을 취하여 압연시트의 두께를 Thickness Dial Gauge 또는 Vernier Calipers 를 사용하여 측정하는 것이 일반적이다.
따라서, 종래와 같이 압연시트의 두께를 측정하는 방법은 압연시트 전체의 게이지 수준을 파악하기 어려우며 실시간으로 캘린더(Calender)의 설비 조건을 변경하여 게이지 편차를 보완하는데 어려움이 있다.
이러한 측정 방법은 압연시트 부분에 대한 게이지 수준만 파악되고, 작업자에 따른 측정데이터 편차가 있을 뿐만 아니라 전체 반제품에 전체에 대한 두께를 실시간 수준으로 파악할 수 없으며, 이를 편차 보완을 반영하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명이 해결하려는 과제는 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 면접촉식 변위 센서(Spring Push or Pneumatic Push)와 롤러(roller)를 사용하여 압연시트의 두께를 실시간으로 측정하여 게이지 편차를 보정하는데 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 실시간으로 압연시트의 두께를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 측정을 하되, 스틸코드에 의하여 발생하는 두께 굴곡의 편차를 면접촉식 센서로 센싱하여 이를 압연시트를 제작하는 롤과 연동시켜 압연시트의 두께 편차를 감소시키는데 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단은 압연시트의 생산 중에 압연시트의 두께 데이터를 실시간으로 측정하기 위하여 롤러와 연동하도록 구성한 면접촉식 변위측정센서 사용하여 스틸코드(steel cord)에 의하여 발생하는 굴곡에 의한 게이지(Gauge) 편차를 감소시키는 구성을 형성하고, 면접촉식 변위측정센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽면을 원주방향으로 일정간격으로 홈(탭)을 형성하여 롤러(Roller)가 회전하면서 생기는 위치변화를 감소시키며, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 두께 변위 데이터를 모니터 상에 표시하고, 데이터를 저장할 수 있도록 설계 제작된 실시간으로 압연시트 두께 측정장치를 구현하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 온 드럼(On-Drum) 상에서 측정할 경우 드럼의 진원도에 따른 영향이 나타날 수 있으므로 드럼과 드럼사이에서 압연시트(Sheet)를 기준으로 상·하측에 압연시트 두께 측정을 위한 면접촉식 변위센서를 설치하여 상·하측 변위량을 측정하여 실시간으로 압연시트 두께 측정장치를 구현하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 압연시트가 배출되는 상부 및 하부롤 전단에 설치된 상부 및 하부 면접촉식 변위측정센서를 서로 맞닿게 하여 초기 제로 세팅하는 단계를 거쳐서, 상부 및 하부롤를 통과해서 나오는 압연시트의 상부와 하부의 변위를 상기 상부 및 하부 면접촉식 변위측정센서로 측정하는 단계를 거치고, 측정된 압연시트의 상부 및 하부의 변위를 바탕으로 각 위치별로 압연시트의 두께 데이터를 취합 측정하는 단계로 이루어진 실시간 압연시트 두께측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 압연시트의 두께를 실시간으로 모니터링하여 공정 관리에 적용하며, 압연시트의 두께를 실시간으로 계측하고, 계측된 데이터를 바탕으로 압연롤과 연동하도록 구성하여 타이어의 품질을 향상시키는데 반영함으로써 타이어의 균일성(Uniformity) 및 균형성(Balance)을 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1은 점접촉식 변위 센서를 단독으로 사용하여 변위를 측정하는 것을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 두께를 측정하기 위하여 롤러와 변위측정센서가 연동하는 면접촉식 변위측정센서를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 압연시트 두께 측정 방법 및 측정 위치(종방향수직변위)를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 두께 측정방법의 흐름도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
본 발명은 압연시트의 두께를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 실시간으로 측정을 할 수 있도록 롤러와 연동하도록 구성된 면접촉식 변위측정센서를 사용하여 점접촉식 변위측정센서를 사용할 경우에 발생하는 스틸코드(steel cord)에 따른 굴곡으로 인해 생기는 게이지(Gauge) 편차를 감소시키는 구성을 형성하고, 면접촉식 변위 센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽면을 원주방향으로 홈(탭)을 형성하여 롤러(Roller)가 회전하면서 생기는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 압연시트의 두께 변위 데이터를 디스플레이부 상에 표시하고, 데이터를 메모리에 저장할 수 있도록 설계 제작된 실시간 압연시트 두께 측정장치 및 방법을 제공하는데 있다.
실시간으로 압연시트의 두께를 측정하기 위해서는 압연시트의 생산 중에 측정을 하여야 하며, 스틸코드지에 따른 굴곡으로 인해 생기는 두께 측정 편차를 감소시키는 기술적 구성을 구비하여야 한다.
캘린더 롤러(Calender Roll)의 구동부의 전단에 면접촉식 변위측정센서를 위치하여 실시간으로 압연시트의 두께를 측정하며, 도 2에서와 같이 롤러와, 면접촉식 변위측정센서를 결합한 측정 장치가 압연시트 내부에 위치한 스틸코드로 인하여 발생할 수 있는 굴곡으로 생기는 두께 측정 편차를 감소시켜 측정하는 역할을 하도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
<실시 예>
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 압연시트의 두께를 측정하기 위한 롤러를 이용한 면접촉식 변위측정센서를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 압연시트 두께 측정 방법 및 측정 위치(종방향수직변위)를 나타낸 것이다.
본 발명은 실시간으로 압연시트의 두께 데이터를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 롤러를 이용한 면접촉식 변위측정센서 사용하여 실시간으로 압연시트의 두께를 측정할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 스틸코드(steel cord)에 따른 굴곡으로 인해 생기는 두께 편차를 측정하여 압연시트를 두께를 결정하는 압연시트 롤과 연동시켜 압연시트의 두께 편차를 감소시키는 구성을 구비하고 있다.
상기 면접촉식 변위 센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽 면을 원주방향으로 일정 간격으로 홈(탭)을 형성하여 롤러(Roller)가 회전하면서 발생할 수 있는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 두께 변위 데이터를 디스플레이부 상에 표시하고, 측정된 두께 데이터를 메모리에 저장할 수 있도록 설계 제작되어 있다.
상하롤을 통과하여 나오는 압연시트의 두께 데이터를 실시간으로 측정하여 이를 압연시트의 두께 조절을 위하여 반영하기 위해서는 압연시트의 생산 중에 실시간으로 두께를 측정을 하여야 하며, 이를 바탕으로 스틸코드(cord)지에 따른 굴곡으로 인하여 발생하는 두께편차를 가지는 두께 데이터에서 편차를 감소시키기 위하여 상하롤과 연동하도록 구성되어 있다.
캘린더 롤러(Calender Roller)의 구동부 전단에 면접촉식 변위측정 센서를 위치시켜 실시간으로 압연시트의 두께를 측정하며, 도 3에서와 같이 상하롤(Roller)과 면접촉식 변위측정센서에서 실시간으로 측정한 두께 데이터에 기초하여 서로 연동하도록 구성하여 스틸코드로 인하여 발생할 수 있는 압연시트의 두께의 굴곡으로 생기는 두께 편차를 감소시키고, 실시간으로 측정된 압연시트의 두께를 디스플레이부에 표시하거나 장치의 메모리에 저장하도록 구성되어 있다.
즉, 상기 면접촉식 변위측정센서에서 실시간으로 측정된 압연시트의 두께를 바탕으로 압연시트의 두께 편차가 발생할 경우에 두께가 두꺼운 부분에 캘린더롤의 압력을 증가시켜서 압연시트의 두께를 균일하게 유지할 수 있도록 구성할 수 있다.
면접촉식 변위측정센서에 연결핀을 부착하여 고정하고 롤러의 한쪽면을 원주방향으로 일정간격으로 홈(탭)을 형성하여 롤러(Roller)가 회전하면서 발생할 수 있는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 측정된 압연시트의 두께 데이터를 디스플레이부에 표시하고, 측정된 두께 데이터를 장치의 메모리에 저장하도록 구성되어 있다.
온 드럼(On-Drum) 상에서 압연시트의 두께를 측정할 경우에는 드럼(Drum)의 진원도에 따른 영향이 나타날 수 있으므로 도 3에서와 같이 드럼과 드럼사이에서 압연시트를 기준으로 상·하측에 면접촉식 변위측정센서를 설치하여 상·하측 변위량을 측정하여 두께 데이터를 측정한다.
아울러 압연시트의 두께를 측정하는 롤러(Roller)에 각도를 주어 횡방향으로 이동하기 용이하게 구성하며, 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 활용하여 각 위치별 압연시트 상의 좌측부터 우측까지 일정거리마다 두께 데이터를 취합하도록 구성한다.
상기 면접촉식 변위측정 센서는 측정속도 및 측정범위 등을 고려하여 상부 및 하부에 다수의 쌍으로 구성할 수 있다.
상기 압연시트의 두께 측정데이터를 활용하여 측정된 두께 데이터의 편차, 균일성 등의현황도 확인이 가능하며, 롤러에 대한 진원상태도 유추가 가능해진다.
도 4를 바탕으로 실시간 압연시트 두께 측정방법에 대하여 살펴본다.
실시간 압연시트 두께 측정방법은 압연시트가 배출되는 상부 및 하부롤 전단에 설치된 상부 및 하부 면접촉식 변위측정센서를 서로 맞닿게 하여 초기 제로 세팅하는 단계를 거쳐서, 상부 및 하부롤를 통과해서 나오는 압연시트의 상부와 하부의 변위를 상기 상부 및 하부 면접촉식 변위측정센서로 측정하는 단계를 거치고, 측정된 압연시트의 상부 및 하부의 변위를 바탕으로 각 위치별로 압연시트의 두께 데이터를 취합 측정하는 단계로 이루어진다.
각 위치별로 압연시트의 두께 데이터의 측정은 실시간으로 이루어져 압연롤과 연동하여 균일한 두께의 압연시트을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.
앞서 실시간 압연시트 두께 측정장치에서 기술한 기술적 구성에서 실시간 압연시트 두께 측정방법에 용이하게 적용할 수 있는 사항에 대하여서는 중복 기재를 피하기 위하여 생략한다.
본 발명에 따른 실시간 압연시트 두께 측정장치 및 방법은 압연시트 상부 및 하부에서 측정한 변위를 바탕으로 측정된 압연시트의 전체의 프로파일을 연산하여 디스플레이부에 표시할 수도 있다.
본 발명은 실시간으로 압연시트의 두께 데이터를 측정하기 위하여 압연시트의 생산 중에 측정을 할 수 있도록 롤러를 통한 면접촉식 변위측정센서 사용하여 스틸코드(steel cord)에 의하여 발생할 수 있는 게이지 편차를 감소시키는 구성을 형성하고, 면접촉식 변위 센서에 연결핀을 부착 고정하며, 롤러의 한쪽 면을 원주방향으로 탭을 내어 롤러가 회전하면서 생기는 위치변화를 감소시키고, 각 구간별 발생되는 상·하측 변위량을 취합하여 실시간으로 두께 변위 데이터를 모니터 상에 표시하고, 데이터를 저장할 수 있도록 설계 제작된 실시간 압연시트 두께 측정장치 및 방법을 제공하여 타이어의 균일성 및 균형성을 향상시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (5)

  1. 실시간 압연시트 두께 측정장치에 있어서,
    압연시트의 상부 및 하부에 위치하여 실시간으로 압연시트의 두께를 측정하기 위한 면접촉식 변위측정센서; 및
    각 위치별 상부 및 하부에서 측정된 변위 량을 바탕으로 실시간으로 압연시트의 두께를 측정하는 실시간 압연시트 두께 측정장치.
  2. 상기 면접촉식 변위측정센서는 하부에 롤러를 설치하고, 설치된 롤러와 변위측정센서가 서로 연동하도록 구성됨을 특징으로 하는 실시간 압연시트 두께 측정장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 면접촉식 변위측정센서의 롤러의 한쪽면을 원주방향으로 일정간격으로 홈을 형성하여 롤러가 회전하면서 발생할 수 있는 위치변화를 감소시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 실시간 압연시트 두께 측정장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실시간 압연시트 두께 측정장치는 실시간으로 측정되는 압연시트 두께를 바탕으로균일한 압연시트의 두께를 얻기 위하여 압연롤과 연동하도록 구성됨을 특징으로 하는 실시간 압연시트 두께 측정장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실시간 압연시트 두께 측정장치는 실시간으로 측정되는 압연시트 두께를 바탕으로압연시트의 두께 편차 및 각 위치별 압연시트의 두께를 디스플레이부에 표시하고, 메모리에 저장하도록 구성됨을 특징으로 하는 실시간 압연시트 두께 측정장치.
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