KR20140002267A - 압연롤 크랙 감지 장치 - Google Patents

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이성훈
유상수
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치는 압연 장치에 구비된 압연롤에 레이저를 발신하는 레이저 발신부; 상기 발신된 레이저에 대한 반사파를 수신하는 수신부; 및 상기 수신된 반사파를 신호 처리하여 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

압연롤 크랙 감지 장치{APPARATUS FOR DETECTING CRACK IN ROLLING ROLL}
본 발명의 실시예들은 압연롤 크랙 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실시간으로 압연롤의 크랙을 감지하여 제품 품질 결함 및 설비 사고를 예방할 수 있도록 하는 압연롤 크랙 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 압연작업은 다수의 압연롤 사이를 스트립이 연속적으로 통과하면서 이루어진다. 이와 같은 압연작업중에는 스트립의 꼬임이나, 판 파단, 판 물림등이 발생하고, 롤 표면에 이물 부착 등에 의한 롤 표면의 균열, 롤 마크(Roll Mark) 등이 스트립의 표면에 전사되어 스트립의 품질불량의 원인으로 된다.
이와 같은 스트립의 품질과 직결되는 압연작업의 관리사항 중에는, 롤의 표면을 검사하여 해당 롤의 표면을 저석 등으로 연마하여 균일하게 처리하는 드레싱(Roll Dressing) 작업 등을 수행하게 된다.
또한, 이와 같은 드레싱 작업으로도 롤의 표면이 양호하게 되지 않을 경우는 해당 롤을 교체하여 스트립 압연작업을 계속하는 것이다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제203849호(등록일자: 2000년 9월 7일)에 기재된 압연스탠드의 롤표면 검사장치가 있다.
본 발명의 일 실시예는 실시간으로 압연롤의 크랙을 감지하여 제품 품질 결함 및 설비 사고를 예방할 수 있도록 하는 압연롤 크랙 감지 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치는 압연 장치에 구비된 압연롤에 레이저를 발신하는 레이저 발신부; 상기 발신된 레이저에 대한 반사파를 수신하는 수신부; 및 상기 수신된 반사파를 신호 처리하여 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출하는 신호 처리부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치는 상기 압연롤의 크래 유무에 관한 검출 결과를 디스플레이하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 발신부 및 상기 수신부는 압연 장치의 롤 초크(roll chock)에 설치될 수 있다.
상기 레이저 발신부는 주기적으로 상기 레이저를 발신할 수 있다.
상기 신호 처리부는 상기 레이저 발신부에 의해 상기 레이저가 발신된 시점에서부터 상기 수신부에 의해 상기 반사파가 수신된 시점인 반사파 도달 시간을 측정하고, 상기 측정된 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치는 크랙이 없는 정상적인 압연롤에 대한 반사파의 크기를 임계값으로서 미리 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 신호 처리부는 상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기와 상기 메모리부에 저장된 상기 임계값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출할 수 있다.
상기 신호 처리부는 상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기에 따라 상기 압연롤의 크랙 사이즈를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치는 상기 압연롤의 크랙 사이즈별 반사파의 크기를 미리 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 신호 처리부는 상기 메모리부를 참조하여 상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기에 따른 상기 압연롤의 균열 크기를 측정할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간으로 압연롤의 크랙을 감지하여 제품 품질 결함 및 설비 사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압연롤의 크랙 사이즈를 검출하여 크랙 사이즈가 특정값을 초과하는 경우 압연롤의 교체 알림 신호를 발생함으로써 작업자가 압연롤을 제때에 교체할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 레이저 발신부 및 수신부의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 레이저 발신부 및 수신부의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치(100)는 레이저 발신부(110), 수신부(120), 신호 처리부(130) 및 모니터링부(140)를 포함할 수 있다.
상기 레이저 발신부(110)는 압연 장치(200)에 구비된 압연롤(101)에 레이저(112)를 발신한다. 이때, 상기 레이저 발신부(110)는 주기적으로 상기 레이저(112)를 발신할 수 있다.
여기서, 상기 레이저(112)는 상기 압연롤(101)에 입사되면 순간적인 열의 분포가 발생하고, 열 팽창에 의한 국부적 열변형(열응력)이 발생하는데, 이러한 과정에서 초음파가 발생하게 된다.
상기 수신부(120)는 상기 발신된 레이저에 대한 반사파(122)를 수신한다. 즉, 상기 레이저(112)는 앞서 언급한 바와 같이 상기 압연롤(101)에 입사되면 초음파가 발생하고, 상기 초음파가 상기 압연롤(101)로부터 반사파(122)로서 반사되는데, 상기 수신부(120)는 상기 초음파를 상기 반사파(122)로서 수신하게 된다.
상기 신호 처리부(130)는 상기 수신된 반사파(122)를 신호 처리하여 상기 압연롤(101)의 크랙(crack) 유무를 검출한다.
이때, 상기 신호 처리부(130)는 상기 레이저 발신부(110)에 의해 상기 레이저(112)가 발신된 시점에서부터 상기 수신부(120)에 의해 상기 반사파(122)가 수신된 시점, 이른바 반사파 도달 시간을 측정할 수 있다. 상기 신호 처리부(130)는 상기 측정된 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 압연롤(101)의 크랙 유무를 검출할 수 있다.
예를 들면, 크랙이 없는 정상적인 압연롤에 대한 반사파 도달 시간이 t1이라고 가정하고, 상기 압연롤(101)에 대한 반사파 도달 시간이 t2라고 가정한다. 이러한 경우, 상기 신호 처리부(130)는 t1 > t2 이면 상기 압연롤(101)에서 크랙이 검출된 것으로 처리할 수 있다. 반면, 상기 신호 처리부(130)는 t1 ≤ t2 이면 상기 압연롤(101)에서 크랙이 검출되지 않은 것으로 처리할 수 있다.
상기 모니터링부(140)는 상기 압연롤(101)의 크랙 유무에 관한 검출 결과를 디스플레이할 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 상기 레이저 발신부(110) 및 상기 수신부(120)는 상기 압연 장치(200)의 롤 초크(roll chock)(201)에 설치될 수 있다.
이때, 상기 레이저 발신부(110) 및 상기 수신부(120)는 고정부(210)와 장착부(220)의 결합 구조를 통해 상기 롤 초크(201)에 고정되게 설치될 수 있다. 여기서, 상기 고정부(210)는 상기 롤 초크(201)와 직접적으로 접촉되는 부재이고, 상기 장착부(220)는 상기 레이저 발신부(110) 및 상기 수신부(120)를 장착할 수 있는 부재이다.
상기 장착부(220)는 상기 고정부(210)와의 연결 부분에서 수직 방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 장착부(220)의 회전 동작을 통해, 상기 레이저 발신부(110) 및 상기 수신부(120)는 여러 개의 압연롤(101)을 주기적으로 돌아가면서 상기 레이저(112)를 발신하고 상기 반사파(122)를 수신할 수 있으며, 이를 통해 상기 압연 장치(200)에 구비된 모든 압연롤(101)에 대해 크랙 유무를 검출할 수 있다.
또는, 상기 고정부(210)와 상기 장착부(220)는 각각의 압연롤(101)에 대응되는 부분의 롤 초크(201)에 장착될 수 있다. 이로써, 상기 레이저 발신부(110)와 상기 수신부(120)는 각각의 압연롤(101)에 대한 크랙 유무를 한꺼번에 검출할 수 있다.
이때, 상기 고정부(210)는 자석 등을 통해 상기 롤 초크(201)에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤 크랙 감지 장치(300)는 레이저 발신부(310), 수신부(320), 신호 처리부(330), 모니터링부(340) 및 메모리부(350)를 포함할 수 있다.
상기 레이저 발신부(310)는 압연 장치(도 2의 "200" 참조)에 구비된 압연롤(도 1의 "101" 참조)에 레이저를 발신한다. 이때, 상기 레이저 발신부(310)는 주기적으로 상기 레이저를 발신할 수 있다.
여기서, 상기 레이저는 상기 압연롤에 입사되면 순간적인 열의 분포가 발생하고, 열 팽창에 의한 국부적 열변형(열응력)이 발생하는데, 이러한 과정에서 초음파가 발생하게 된다.
상기 수신부(320)는 상기 발신된 레이저에 대한 반사파를 수신한다. 즉, 상기 레이저는 앞서 언급한 바와 같이 상기 압연롤에 입사되면 초음파가 발생하고, 상기 초음파가 상기 압연롤로부터 반사파로서 반사되는데, 상기 수신부(320)는 상기 초음파를 상기 반사파로서 수신하게 된다.
상기 신호 처리부(330)는 상기 수신된 반사파를 신호 처리하여 상기 압연롤의 크랙(crack) 유무를 검출한다.
이때, 상기 신호 처리부(330)는 상기 수신부(320)에 의해 수신된 반사파의 크기에 따라 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출할 수 있다.
이를 위해, 상기 신호 처리부(330)는 상기 수신부(320)에 의해 수신된 반사파의 크기와 상기 메모리부(350)에 저장된 임계값을 비교할 수 있다. 그리고, 상기 신호 처리부(330)는 상기 비교 결과에 따라 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 메모리부(350)는 크랙이 없는 정상적인 압연롤에 대한 반사파의 크기를 임계값으로서 미리 저장하고 있다.
예컨대, 상기 임계값은 R1이고 상기 수신부(320)에 의해 수신된 반사파의 크기는 R2라고 가정한다. 이러한 경우, 상기 신호 처리부(330)는 R1 < R2 이면 상기 압연롤에서 크랙이 검출된 것으로 처리할 수 있다. 반면에, 상기 신호 처리부(330)는 R1 ≥ R2 이면 상기 압연롤에서 크랙이 검출되지 않은 것으로 처리할 수 있다.
상기 신호 처리부(330)는 상기 수신부(320)에 의해 수신된 반사파의 크기에 따라 상기 압연롤의 크랙 사이즈를 측정할 수 있다.
이를 위해, 상기 신호 처리부(330)는 상기 메모리부(350)를 참조하여 상기 수신부(320)에 의해 수신된 반사파의 크기에 따른 상기 압연롤의 균열 크기를 측정할 수 있다.
여기서, 상기 메모리부(350)는 상기 압연롤의 크랙 사이즈별 반사파의 크기를 미리 저장하고 있다.
상기 모니터링부(340)는 상기 압연롤의 크랙 유무에 관한 검출 결과를 디스플레이할 수 있다. 또한, 상기 모니터링부(340)는 상기 압연롤의 크랙 사이즈를 디스플레이할 수도 있다.
상기 모니터링부(340)는 상기 압연롤의 크랙 사이즈(균열 크기)가 특정값(미리 설정된 값)을 초과하면 상기 압연롤의 교체 알림 신호를 발생할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 실시간으로 압연롤의 크랙을 감지하여 제품 품질 결함 및 설비 사고를 예방할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 압연롤의 크랙 사이즈를 검출하여 크랙 사이즈가 특정값을 초과하는 경우 압연롤의 교체 알림 신호를 발생함으로써 작업자가 압연롤을 제때에 교체할 수 있도록 한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
101: 압연롤
110, 310: 레이저 발신부
120, 320: 수신부
130, 330: 신호 처리부
140, 340: 모니터링부
201: 롤 초크
210: 고정부
220: 장착부
350: 메모리부

Claims (8)

  1. 압연 장치에 구비된 압연롤에 레이저를 발신하는 레이저 발신부;
    상기 발신된 레이저에 대한 반사파를 수신하는 수신부; 및
    상기 수신된 반사파를 신호 처리하여 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출하는 신호 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압연롤의 크랙 유무에 관한 검출 결과를 디스플레이하는 모니터링부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 발신부 및 상기 수신부는
    압연 장치의 롤 초크(roll chock)에 설치되는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 발신부는
    주기적으로 상기 레이저를 발신하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 레이저 발신부에 의해 상기 레이저가 발신된 시점에서부터 상기 수신부에 의해 상기 반사파가 수신된 시점인 반사파 도달 시간을 측정하고, 상기 측정된 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    크랙이 없는 정상적인 압연롤에 대한 반사파의 크기를 임계값으로서 미리 저장하는 메모리부
    를 더 포함하고,
    상기 신호 처리부는
    상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기와 상기 메모리부에 저장된 상기 임계값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 압연롤의 크랙 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기에 따라 상기 압연롤의 크랙 사이즈를 측정하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압연롤의 크랙 사이즈별 반사파의 크기를 미리 저장하는 메모리부
    를 더 포함하고,
    상기 신호 처리부는
    상기 메모리부를 참조하여 상기 수신부에 의해 수신된 상기 반사파의 크기에 따른 상기 압연롤의 균열 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 압연롤 크랙 감지 장치.
KR1020120070314A 2012-06-28 2012-06-28 압연롤 크랙 감지 장치 KR20140002267A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190057611A (ko) 2017-11-20 2019-05-29 김종원 금속용기의 캡 절단장치
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190057611A (ko) 2017-11-20 2019-05-29 김종원 금속용기의 캡 절단장치
KR20190057606A (ko) 2017-11-20 2019-05-29 김종원 금속용기의 캡 절단장치

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