KR890006246Y1 - 도그본의 형상 측정 장치에 의한 폭제어 시스템 - Google Patents

도그본의 형상 측정 장치에 의한 폭제어 시스템 Download PDF

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Description

도그본의 형상 측정 장치에 의한 폭제어 시스템
제1도는 본 고안의 측정롤이 열간조압연의 수직롤과 수평롤 사이에 위치되는 관계를 예시하는 참고도,
제2도는 본 고안의 측정롤 및 이의 구동장치와의 관계를 개략적으로 예시한 상태도.
제3도는 본 고안의 측정롤의 구성상태를 예시하는 실시예도.
제4도는 본 고안의 측정롤과 이의 위치검출을 위한 위치검출장치의 일실시예 구성도.
제5도는 본 고안의 측정롤 및 위치검출장치에 의해 얻어진 데이타로 폭제어장치를 운용시켜 수직롤을 제어하는 계통을 예시하는 계통도.
제6도는 본 고안의 도그본 현상을 산출하는 기초가되는 2차 회귀식의 곡선도.
제7도는 일반적인 도그본과 이의 피크치 BP 및 높이 Hmax에 대한 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3 : 도그본 4 : 측정롤
6 : 수직롤 7 : 열전대
10 : 수직, 수평이송장치 20 : 위치검출장치
30 : 폭제어장치 31 : RSU프로그램
32 : 수직롤재설정프로그램
본 고안은 열간조압연의 스래브폭제어에 필요한 도그본(Dog Bone) 형상의 윤곽을 측정하고 이 측정된 수치를 폭제어장치를 입력하여 폭제어의 정동(精度)를 높이려는 신규한 도그본형상측정장치에 의한 폭제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로는 제7(a)도의 및 제7(b)도와 같이 수직압연후 생기는 도그본 형상에 대한 데이타를 얻어내는 장치가 개발된 바 없었다.
또 알려진 것으로는 열간조압연의 수직롤의 개도설정 및 폭제어를 위해 도그본형상 즉 도그본 피크위치 Bp와 높이 Hmax를 예측하여 수평압연후의 폭퍼짐량은 이들을 수식예측모델을 사용하고 있기는 하나 압연조건의 변화(일예로 롤지름, 스라브의 온도편차등)에 따라 폭의 정도(精度)를 떨어뜨리게 되므로 이를위한 개선책을 필요로 하고 있다.
또, 열간조압연에서 수직압연후 생기는 도그본의 형상은 판폭의 정도에 커다란 영향을 미치는 것으로 상기 수직롤의 간격설정이나 폭제어를 위한 폭거동예측수치모델(일본국특허공보제 60-2927호)이 알려져 있다.
그러나, 이 또한 수식모델의 정도 및 압연조건의 변화(롤지름, 재료의 탄성 복원 및 소성변경에 기인한 스래브 자체의 변형특성에 의한 폭변동등)에 따른 폭변동요인을 해소하지 못하고 있는 실정에 있다.
본 고안의 목적은 수직압연후의 도그본형상 특히 도그본의 피크위치 Bp와 도그본의 높이 Hmax를 실측하고 이를 폭제어장치에 입력산출하여 상기 수직롤을 제어하도록 함으로서 정도(精度)를 크게 높인 폭제어를 이루려는 폭제어시스템을 제공하려는 것이다.
이하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 제3도와 같이 열전대(7)가 복수로 삽입배치된 측정롤(4)과, 이측정롤(4)에 연결된 제4도의 수직, 수평이송장치(10)와, 측정롤(4)의 기준점에서 변화되는 이송량을 검출하는 위치검출장치(20)로 되어 있다.
상기 측정롤(4)은 제2도와같이 스래브(2)에 지부의 상부, 좌, 우 1개씩 총 2개의 측정롤(4)로 구성되며 이는 역시 제4도와 같이 몸체(11)에 상하 이송용스크류(11b) 및 몸체(11)가이드봉(14b)를 장치하고, 그일방에 치차에 의한 상하구동모터(8)의 구성으로 될 수 있고, 또, 좌,우 이송용 스크류(11a) 및 가이드봉(14a)과 치차에 의한 좌우이송모터(9)를 장치한 것으로서 그 수직, 수평 이송장치(10)를 구성할 수 있으며, 또, 상기 측정롤(4)과 대향되는 몸체(15)의 반대편에 자속응답헤드(16)를 연결하고 이 자속응답헤드(16)와 접촉하여 자석스케일(17)이 설치되어서 위치검출장치(20)를 구성할 수 있다.
상기 측정롤(4)은 결과적으로 좌,우로 이송되어 도그본의 피크치 Bp를 산출하게되는 것이며, 상기 위치검출장치(20)는 역시 측정롤(4)의 상,하변위에 응하여 도그본(3)의 높이 Hmax를 구하도록한 구성이다.
그러므로, 상기 수직, 수평이송장치(10) 및 위치검출장치(20)는 이것과 결과적인 기술적수단이 유사한 여하한 형태의 것으로 하여도 좋다.
한편, 상기 측정롤(4)은 제1도와 같이 수직롤(6) 및 수평롤(5)사이에 위치하며, 그 옆엔 통상의 HMD(Hot Metal Detector)가 놓여진다.
또, 제2도와 같이 수직롤(6)가 수평롤(5)사이에 좌,우로 1개씩 측정롤(4)이 배치되는 관계를 예시하고 있다.
한편, 상기에서 측정롤(4)에 의해 구해진 도그본(4)의 Bp와 Hmax는 제5도와 같은 폭제어장치(30)로 가해지며, 이폭제어장치(30)는 이입력값으로 폭퍼짐량을 계산하는 조압연설정모델(이하 RSU라 한다)프로그램(31)이 내장되고, 이 RSU프로그램(31)의 출력이 수직롤 재설정프로그램(32)으로 가해져서 수직롤(6)을 제어하는 구성이다.
또 상기 언급된 측정롤(4)은 그열전대(7)가 5m 간격으로 총 40개를 삽입시키는 것이 바람직하고, 이 열전대(7)은 크로멜-알루멜(Chromel-Alumel)계의 열전대(외경1m정도)로 하는 것이 좋다.
또, 위치검출장치(20)에서 자속응답형헤드(16)와 자석스케일(17)의 검출정도(精度)는 약 ±2∼5μm가 되는 것이 좋다.
미설명부호 12는 스크립형유니트이다.
이러한 본 고안은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.
즉, 본 고안은 제1도와 같이 수직압연기후단에 설치되어있고 그 앞에 설치된 HMD에 의해 소재를 검출하는 것과 동시에 측정롤(4)이 하강되어, 수직롤(6)의 롤외경, 즉 폭압연된 스래브(2)의 예지부와 상기 측정롤(4)의 기준점이 일치하도록 설정하며 스래브(2)와 접촉시키고, 동일속도로 회전시켜 소재가 통과된 직후 상승하게 된다.
이때, 도그본(3)의 윤곽측정은 수직압연후 생긴 도그본(3)에 상기와 같이 측정롤(4)이 접촉하여 도그본(3)의 수직투영부분의 온도가 측정롤(4)에 접촉하여 도그본(3)의 수직투영부분의 온도가 측정롤(4)에 삽입된 복수의 열전대(7)에서 측정되고, 이 중온도가 최고점, 즉 도그본(3)이 측정롤(4)과 접촉하는 도그본(3)피크점이 검출되므로 이에 의해 Bp가 구해진다.
즉, 이를 좀더 상세히 하면 측정롤(4)내부에 일정간격으로 배치된 열전대(7)에 도그본(3)부가 접촉함에 따라 각 열전대(7)에서 온도 T1,T2,T3……T40이 측정되고, 도그본(3)의 형상이 산처럼 되므로 측정롤(4)이 접촉하는 도그본(3)피크점에 사응하는 측정롤(4)의 열전대(7)에서 측정된 온도가 스래브(2)의 표면온도에 가까운 최고온도가 된다.
이는 제6도와 같이 측정롤(4)에서 측정된 온도분포의 그래프로 나타내었다.
그러나, 열전대(7)사이에 도그본(3)피크치가 있는 경우가 대부분이고 도그본(3)피크치를 정확히 구하려면 측정롤(4)의 열전대(7)에서 측정된 제각기온도 T1,T2,T3……T40을 컴퓨터에 입력시켜 2차회귀에 의해 아래식의 계수 a,b를 구하여서 최고온도 Tma 이에 상응하는 측정롤(4)의 위치가 정해져서 도그본(3)피크치가 정해진다.
a,b는 제6도의 2차회귀식의 최고점 즉 a=(는 도그본(3)피크점해당), b=Tmax
T=-(X-a)2+b
여기서, T : 온도, X;측정롤(4)의 기준점에서의 거리, 한편, 스래브보다 넓게 설정된 기준점에서 측정롤(4)과 도그본(3)피크점의 접촉까지의 이동거리량을 위치검출장치(20)를 통해 그높이 Hmax를 구한다.
즉, 이는 제4도에 예시된 바와 같이 측정롤(4)이 기준점으로부터 도그본(3)피크점까지 이동하는 동안 자속응답헤드(6)가 따라 움직이므로 이에 의해 자석스케일(17)에 신호를 전달하고 이를 산출평균한값이 도그본(3)의 높이 Hmax로 된다.
이후 상기 도그본(3)의 피크치 Bp와 높이 Hmax의 값은 제5도에의 폭제어장치(30)로 입력되며 이는 RSU 프로그램(31)에 의해 그 폭퍼짐량을 계산하고, 이를 수직롤 재설정프로그램(32)을 거쳐 조압연목표판폭과의 편차량을 줄이도록 수직롤(6)에 개도를 재설정한다.
이때, 수직롤(6)의 개도량은 WR-△Wd 여기서, WR : 조압연목폭, △Wd : 수평압연후 폭퍼짐량.
이러한 본 고안은 열간압연의 스래브폭거동의 주요인자인 도그본 형상을 실측하는 장치에 의해 언 라인(ON-line)상에서 폭제어장치를 운영시켜 피드백(feed back)제어하므로서 이러한 물품의 폭정도를 높게 향상시키게 되는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 수10개의 열전대(7가 삽입배치된 측정롤()이 수직압연후 형성된 도그본(3)에 접촉하도록 장치하고, 상기 측정롤(4)의 열전대(7)로부터 측정된 온도중 최고온도에 상응하는 측정롤(4)의 위치를 알므로서 도그본(3)의 피크치(Bp)와 위치검출장치(20)에 의한 도그본(3)높이 (Hmax)를 산출하며, 이들 Bp와 Hmax를 RSU프로그램(31) 및 수직롤(6)을 재설정프로그램(32)을 가진 폭제어장치(30)로 입력시켜 수직롤(6)을 피드백제어시킴을 특징으로 하는 도그본 윤곽측정장치에 의한 폭제어시스템.
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