KR960013682B1

KR960013682B1 - 스틸영역 사이즈 측정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR960013682B1
Application number: KR1019910018479A
Authority: KR
Inventors: 요오지 후지모토; 요시미 후쿠타카; 다카노리 오쿠이; 가즈시 바바; 에이지 나카시마; 아츠시 하타나카; 야스노리 구로다; 히데노부 아다치; 토시아키 모리
Original assignee: 가와사끼 세이데쯔 가부시끼가이샤; 토자끼 시노부
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-19
Publication date: 1996-10-10
Also published as: KR920008466A; EP0481496A2; DE69124333D1; EP0481496B1; EP0481496A3; DE69124333T2; US5253039A

Abstract

내용 없음.

Description

스틸영역 사이즈 측정 방향 및 장치

제1a도에서 제1b도는 H-영역의 플랜지부의 여러가지 에지 형태을 나타낸 개략도.

제2도는 설정된 H-영역을 나타낸 개략도.

제3도는 레인지 파인더의 배치 및 측정 순서를 나타낸 개략도.

제4도는 2차원 레이저 레인지 파인더의 측정 원리를 나타낸 개략도.

제5도는 2차원 및 1차원 레인지 파인더를 사용하는 시스템에 의하여 H-영역의 사이즈 측정을 위한 블록 다이어그램.

제6도는 H-영역 사이즈를 측정하기 위한 장치 및 장치의 이동 메카니즘이 사용되는 각각의 레인지 파인더의 부착을 나타내는 개략도.

제7도는 H-영역의 사이즈를 측정하기 위한 다른 장치의 구조를 나타낸 개략도.

제8도는 제7도 장치의 측정제어 시스템을 나타낸 개략도.

제9도는 제7도 장치의 실행 나타낸 개략도.

제10도는 H-영역 사이즈를 측정하기 위한 다른 장치의 요부를 나타낸 개략도.

제11도는 제10도에 나타낸 장치의 측정 순서를 나타낸 개략도.

제12도 내지 제14도는 각각 제10도 장치의 개략적인 정면도, 평면도, 측면도.

제15도는 제10도에 나타낸 장치의 요부를 나타낸 개략도.

제16a도에서 제16d도는 본 발명에 따른 디스크 형상 측정부재의 여러가지 실시예를 나타낸 사시도.

제17도 및 제18도는 각각 H-영역 사이즈 측정이 사용된 측정장치의 개략도 및 정면도.

제19도는 상기한 측정장치가 사용한 H-영역의 사이즈를 측정하기 위한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 21 : 차대프레임 5 : 편심

10-1,10-2,10-3,10-4 : 나사축, 9-1,9-2,9-3,9-4 : 워엄 감속기어

7-1, 7-2 : 나사축 6-1,6-2,8-1,8-2 : 동기모우터

5-1,5-2 : 센서프레임

4-1,4-2,4-3,4-4 : 슬라이드 가이드1-1,1-2,1-3,1-4 : 센서

11 : H-영역 12 : 레이저 발생기

13 : 조준기 14 : 렌즈

15 : 2차원 레인지 파인더 22 : 이동로울

23 : 휘일 24 : 레일

26 : 상부센서 프레임 29a,29b,33a,33b : 회전나사축

30 : 모우터 31 : 위치검출기

37 : 너트 40 : 워엄감속기어

42,48,52 : 위치검출기 44a,44b,27a,27b,32a,32b : 장치

45 : 커플링 47,51a,51b,104,117 : 모우터

49a,49b : 1차원 레인지 파인더 53 : 승강장치

60 : 중앙처리장치 7₁,7₂: 측정면

101 : 차대 103 : 휘일

104,108,117,207a,207b : 구동모우터 105,106 : 수직나사축

107 : 사각형상 프레임 112,113 : 편자형 프레임

116 : 소차대 118 : 전동축

121,122,123,124 : 다리부 125 : 지지프레임

128 : 지지스탠드 129,130,131 : 케이블 다발

132,133,134 : 가이드 203 : 차대프레임

216 : 가이드 편자 217 : 레일웨이

218 : 유압모우터 219 : 연결아암

220,221 : 브라켓트 222,224 : 스핀들

226,227 : 벨트구동장치 232,233 : 예비 측정 부재

A₁,A₂,A₃,A₄,C₁,C₂,C₃,C₄,126,128 : 레인지 파인더

E₁,E₂: 눈금

본 발명은 H-영역, I-영역 등과 같은 스틸(steel)영역의 사이즈 측정방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정지상태 뿐만 아니라 실행상태(열간압연, 냉각압연등)에서 스틸영역 사이즈를 연속적이고 정확하게 측정할 수 있는 사이즈 측정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 스틸영역의 사이즈 측정을 위하여 사용된 레이저 레인지 파인더틀 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 지금까지 H-영역, I-영역 등과 같은 스틸영역내에 플랜지폭, 플랜지두께, 웨브두께, 편심등과 같은 사이즈 측정 스틸영역의 여러가지 형성때문에 버어니어 캘리퍼(vernier calipers), 다이알게이지(dial gauge)를 사용한 일반적인 측정에 의하여 주로 실행되어 왔다.

그러나 이와같이 일반적인 측정은, 각각의 차가 발생하기 때문에 재현성이 나쁘고, 측정시 오랜시간이 경과되는 단점이 있었다.

따라서, 스틸영역의 사이즈를 위하여 자동측정을 발전시키는 것이 강하게 요구되었다.

이와같은 목적을 위하여, 열간압연 공정이 실행되는 동안 H-영역의 사이즈를 연속적으로 측정하기 위한 공정으로서, 각각 일본국 공개 특허 제57-110901호에서 중심에서 편심의 측정, 일본국 공개 특허 제57-144404호에서 중심에서 편심과 같은 H-영역의 사이즈 측정, 일본국 공개 특허 제58-179515호에서 중심에서 편심 및 플랜지폭의 측정등이 공개되어 있다.

또한 일본국 공개특허 제57-110910호에서, 측정된 스틸영역내 플랜지폭의 최대값을 측정하기 위하여 워터 컬럼 시스템(water colum system)의 초음파 레인지 파인더가 사용되었으나, 영역의 압연을 방지하기 위하여 가이드 정밀도를 상당히 증가시킬 필요가 있다. 워터 컬럼(water colum ; )의 측정은 대개 20mm이므로, 측전될 영역의 압연되는 경우 측정될 위치가 이동되어 측정이 곤란한 것이었다. 또한 측정을 위하여 사용된 물은 웨브의 냉각을 촉진하기 위하여 측정되는 동안 웨브의 표면을 덮게 되므로 웨브영역과 플랜지 영역의 차온도가 크게 된다. 결과적으로, 얇은 웨브두께를 가진 H-영역에서 상기 물이 누설에 따라 웨브영역에 녹이 발생하는 문제점이 생긴다.

일본국 공개 특허 제57-144404호에서는 상,하 방향 및 좌,우 방향의 광을 차단하는 방법이 측정시스템으로 사용되었으나, 측정정밀도가 나쁘고, 중심애서 편심상의 측정정밀도등이 자연히 저하된다.

또한, 물방울, 스팀등을 포함하는 가스하에서 측정을 실행하기가 곤란하므로 압연기(열간압연)가 패쇄 위치에서 측정하여야 되는 문제점이 있었다.

일본국 공개 특허 제58-179515호에서는 플랜지폭은 박스형 브릿지 가이드에 부착된 CCD(charge coupled device) 등과 같은 이미지 센서의 수단에 의하여 검출되고, 또한 중심에서 편심 및 웨브두께는 동일한 브릿지 가이드에 부착된 워터스팀 초음과 레인지 파인더에 의하여 측정된다.

이 경우 브릿지 가이드 내측에서 측정될 스틸영역을 안내할 필요가 있으나, 브릿지 가이드를 통하여 지나가는 동안 영역의 압연에 대한 공간이 없다.

결국, 브릿지 가이드 자체는 견고하게 입구에 안내되고, 영역의 압연을 방지할 수 있으나, 장치에 피해를 줄 우려가 있다.

또한, 장치가 견고할 경우에도 측정정밀도는 브릿지 가이드 및 부착된 센서의 진동에 의하여 떨어진다.

상술한 바와같이 플랜지폭의 최대값은 플랜지부의 에지형상을 정확히 주어지는 동안 측정되지 못하므로 측정정밀도가 근본적으로 좋지 않다. 일본 공개특허 제2-254304호는 상,하 방향 및 수평,수직 방향의 이동으로부터 스틸영역에 배치된 한쌍의 스테이지 메카니즘이 수직 및 수평위치를 검출하고 스테이지 메카니즘에 부착된 레이저 이동미터, 레이저 이동미터에 의하여 검출된 값으로부터 스틸영역의 형상을 연산하는 데이타 처리장치로 구성한 스틸영역의 형상측정용 장치가 제안되었다.

그러나 상기 장치에서, 플랜지폭, 플랜지두께, 스틸영역의 좌,우측면 웨브폭등은 프레임내부 3쌍의 상,하 이동레이저 이동미터가 이동되는 동안 측정되므로 시간은 온-라인상태의 스틸영역이 연속적으로 측정하기 위하여 중요하기 때문에 측정은 비능률적이 된다.

스틸영역 사이즈 측정에서, 열간압연을 실행하는 동안 롤링(rolling)현상이 발생되는 스틸영역이라도 플랜지부의 정확한 에지형상에 의하여 플랜지폭의 최대값과 정확한 중심의 편심을 측정할 필요가 있다.

이점에 대하여 H-영역의 플랜지부는 제1a도에서 제1d도에 나타낸 바와같이 여러가지 에지형상을 가진다. 반면에, 측정동안 스틸영역의 실행시 롤링이 발생되어 콘트롤이 완벽하지 않게 된다.

따라서 롤링이 발생하는 경우도 플랜지폭의 최대값은 정확히 측정하기 위하여 스틸영역내 플랜지의 에지형상을 정확하게 얻는 것은 중요하다. 여기서 H-영역의 중심(S)의 편심은 다음 등식에 따라 제2도의 다리길이(b₁), (b₂)로부터 측정된 값이다.

S=(b₁-b₂)/2

따라서 고정확도를 가진 중심(S)의 편심값을 얻기 위하여 플랜지 위치의 에지형상이 정확하게 주어지는것에 의하여 다리길이(b₁),(b₂)를 정확히 측정하는 것은 중요하다. 두께, 얇은 시이트(sheet)로서 예를들면 일본국 공개특허 제59-183315 및 제61-17008에서는 기술된 열간압연을 위한 온-라인, 상태에서 단지 시이트의 두께만을 측정할 수 있다.

그러나, 이와같은 시이트 두께의 측정은 웨브높이, 플랜지폭, 중심에서 편심등 측정위치가 각각 롤링라인의 연속적인 변화 때문에 스틸영역의 사이즈를 측정하기 위하여 적합하다. 이는 많은 센서가 사용되어 측정할 수가 있으며 센서를 위한 공간의 설정이 곤란하고 비용이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 열간 상태에서, 다중 차원 사이즈를 측정하기 위한 장치는 아직 부분적으로만 사용되고 있는 실정이다. 열간 압연 라인에서 연간상태에서 스틸영역과 같이 열간 압연된 스틸 시이트의 사이즈를 측정하기 위하여, 플랜지높이, 플랜지폭, 중심에서 편심등과 같은 스틸영역의 많은 사이즈의 측정은 롤링 사이즈 및 롤링 연속의 기능 적용이 첫째로 요구된다.

또한, 변형 형상을 허용하고 영역의 구부러짐(각각 상,하 좌,우 방향으로 20mm)를 허용하기 위한 공간이 요구되고, 또한 이 장치는 걷어차는 등과 같은 사고의 발생을 방지하기 위하여 측정방지를 실행하는 경우에 오프-라인 위치로 이탈된다.

최근에, 상술한 일반적인 기술에서도 H-영역, I-영역 등의 측정되는 경우 레이저 레인지 파인더가 자주 사용된다. 이 경우 정지상태, 열간 압연을 위한 온-라인 상태, 또는 냉각 압연 상태에 관계없이, 스틸영역의 사이즈를 측정하기 위한 레이저 레인지 파인더를 신속하게 측정할 필요가 있다.

여기서 사용된 측정이라는 용어는 측정장치에 의하여 나타난 값과 표준장치 사용에 의한 진리값과 표준스펙 사이의 관계를 결정하기 위한 일반적인 의미이다.

또한, 디스크 형상 측정부재는 표준장치와 스팩으로 사용된다.

예를들면, 레이저 레인지 파인더 측정방법은 일본국 공개특허 제2-l15711호에 공개되어 있다. 이 시스템은 레이저 레인지 파인더의 측정은 측정부재의 표면에 레이저빔을 조사함으로써 실행되고, 측정부재로부터 레이저 파인더에 나온 거리는 마그네트 스케일 등과 같은 정확한 거리 결정 수단을 통하여 직선 가이드를 따라 이동거리를 결정하여 실행된다.

그러나 이 시스템은, 이와같은 측정하게 측정된 스틸영역측의 거리를 변화시킴으로써 측정을 행하고, 마그네트 스케일은 측정시간 및 측정정확도를 위하여 압연기(특히 진동환경)가 폐쇄되게 배치되는 경우에 적용할 수 없으므로, 존재하는 기계와 연결되기전에 오프-라인 상태에서 단지 측정방법을 사용해야 된다.

또한, 두께 표시의 측정은 일본국 공개특허 제59-54913호에 공개되어 있다.

이 측정은 γ-선 등과 같은 방사선을 사용하는 두께 표시기를 제공한다.

그러나 이 경우, 각각 주어진 각도로 단계식 두깨를 가지는 측정부재를 간헐적으로 회전하기 위한 방법은 약간의 문제가 있다. 또한 레이저 레인지 파인더를 사용하는 경우(적은 빔스포트 사이즈 및 측정 싸이클에 의함) 측정부재(표면이거침) 내표면이 가공이 거칠고 측정부재의 회전속도(평면위치상의 통과속도)에 의하여 측정이 큰 영향을 받으므로 정확도에 많은 문제점이 있다. 레이저 레인지 파인더를 사용하여 한번에 스틸영역의 여러가지 사이즈를 측정하는 경우에 온-라인 상태에서 레이저 레인지 파인더의 측정을 위한 허용가능한 시간은 롤링피치등에 의하여 제한되고, 또한, 시간당 최소한 하나의 센서로 측정이 요구된다. 측정된 스틸영역의 여러가지 사이즈는 제2도에 나타낸 것과 같다. 일반적으로 플랜지폭은 150-520mm이고, 웨브높이 H는 300∼940mm이다. 스틸영역의 사이즈 측정을 위한 장치에서 압연기가 폐쇄되게 배치되고, 따라서 짧은 시간동안 고정확도를 가진 사이즈 범위와 같은 직선의 측정방법은 중요하다.

어떠한 경우에서 압연기를 폐쇄 배치된 레이저 파인더의 측정은 측정될 영역의 표면에서 거리를 정복하게 측정하는 방법에 의존한다.

그러나 전술한 측정장치에서는 고정확 직선 스케일이(예 마그네트 스케일등) 환경하에서 이동되고, 특히 측정동안 진동에 의하여 정확도가 감소된다.

따라서 이 발병의 목적은 열간압연기를 통하여 통과하는 동안에도 측정될 영역의 압연에 따라 고정밀도로 스틸영역을 측정하여 영역의 플랜지부의 정확한 에지형상을 얻을 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정지상태 뿐만 아니라 압력을 위한 온-라인 상태에서 영역의 여러가지 사이즈를 측정할 수 있는 콤팩트 구조를 가지는 스틸영역의 사이즈 측정을 위한 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 바와같은 측정환경의 상태에서 환경의 영향없이 짧은 시간내에 고정밀도로 각각의 영역사이즈 및 연속압연이 변화하는 폭넓은 스틸영역의 여러가지 사이즈를 측정할 수 있는 레이저 레인지 파인더의 측정을 실시하기 위한 것이다.

본 발명의 제1목적에 의하면 한쌍의 플랜지부와, 플랜지부의 폭방향내 웨브부와, 각각의 면으로 이루어진 스틸영역이 삽입되도록, 한쌍의 2차원 레인지 파인더 및 1차원 레인지 파인더가 배치되게 하고 ; 각각 2차원 레인지 파인더에로부터 플랜지부에 미치는 수직거리와 1차원 레인지 파인더로부터 웨브부에 미치는 수직거리를 측정하고 ; 중심에서 편심, 플랜지폭 및 상술한 측정값으로부터의 웨브두께를 연산하도록 한 스틸영역 사이즈 측정방법이 제공된다.

제1발명의 실시예에서 레이저 파인더는, 2차원 레인지 파인더 및 1차원 레인지 파인더로서 사용된다.

즉, 레이저 레인지 파인더의 사용은, 고측정 정밀도가 주어지고 압연기내에서 열등과 같은 지속적인 환경에서 내부변화가 됨으로써, 예를들면 스틸영역내에 측정될 많은 위치가 있는 겅우에 상당히 편리하다.

본 밭명의 제2목적에 의하연 압연을 위한 온-라인 상태에서 한쌍의 플랜지부와 웨브부로 각각 이루어진 스틸영역의 사이즈 측정장치로서, 각각 플랜지부의 상부끝단에서 폭 및 두께를 측정하기 위하여, 스틸영역폭내의 플랜지부 위에 배치된 한쌍의 상부 2차원 레인지 파인더와, 상부 2차원 레인지 파인더의 위치를 조정하기 위한 장치와, 웨브부의 상부표면에 미치는 거리를 측정하기 위하여, 스틸영역의 폭방향내 임의의 거리에 상부 2차원 레인지 파인더에 각각 부착된 한쌍의 상부 1차원 레인지 파인더와, 상부 2차원 레인지 파인더, 위치조절장치 및 높이 방향내 상부 2차원 레인지 파인더를 승강이 자유롭게 하부센서의 위치조절용 장치와, 각각 플랜지부의 상부끝단에서 폭 및 두께를 측정하기 위하여, 스틸영역 폭내의 플랜지부 위에 배치된 한쌍의 하부 2차원 레인지 파인더와, 하부 2차원 레인지 파인더의 위치를 조정하기 위한 장치와, 웨브부의 상부표면에 미치는 거리를 측정하기 위하여, 스틸영역의 폭방향내 임의의 거리에 하부 2차원 레인지 파인더에 각각 부착된 한쌍의 하부 1차원 레인지 파인더와, 하부 2차원 레인지 파인더, 위치조절장치 및 높이 방향내 하부 2차원 레인지 파인더를 승강이 자유롭게 하부센서의 위치조절용 장치와, 상,하부센서 위치조정장치와 함께 지지되고 스틸영역의 통과라인에 수직방향으로 이동로울 사이에서 이동되는 차대로 구성된 스틸영역의 사이즈 측정장치를 제공한다.

본 발명의 제3목적에 의하면, 한쌍의 플랜지부와 압연을 위한 온-라인 웨브부로 이루어지는, 스틸영역 사이즈 측정장치로서, 압연통과 라인에 수직방향에서 온-라인 위치에서 오프-라인 위치로, 직선적 및 원위치로 이동하도록 스틸영역의 압연통과 라인내에 배치된 차대와, 수직방향으로 승강하도록 차대에 부착된 사각형상 프레임과, 다른 지지프레임에 대하여 지지프레임의 하나가 서로 각각 접근 및 분리 이동가능하게 향하도록 사각형상 프레임내에 배치된 한쌍의 편자형 지지프레임과, 편자형 지지프레임의 기본위치 대향면내에 배치된 한쌍의 레이저 레인지 파인더와, 편자형 지지프레임의 각각의 다리부에 대향된 상,하부면내에 배치된 2차원 레이저 파인더 및 1차원 레이저 파인더 세트로 구성된 스틸영역 사이즈 측정장치를 제공한다.

본 발명의 제4목적에 의하면 주어진 내부에 레이저 레인지 파인더의 조사빔 각에 병렬로 측정스핀들상에 배치된 복수 디스크형 측정부재의 측정면상에 레이저 레인지 파인더로부터 레이저빔을 연속적으로 조사하고, 다른상의 눈금을 각각 가지며, 스핀들을 회전시킴으로써 레이저 레인지 파인더에 의하여 측정된 값이 동시에 측정되게 한 것을 특징으로 하는 레이저 레인지 파인더의 측정방법을 제공한다.

본 발명의 제5목적에 의하면, 측정대와, 베어링을 통한 측정대상에 지지된 측정스핀들과, 각각 다른상의 눈금을 가지고 주어진 내부에 측정스핀들상에 배치된 복수 디스크형 측정부재와로 구성된 레이저 레인지 파인더 측정장치를 제공한다.

측정장치의 실시예에 있어 디스크형상 측정부재는 단계차로 한정된 복수개 측정면을 가진다.

이하 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 첫째, 본 발명은 스틸영역과 같이 한쌍의 플랜지부 및 웨브부로 구성된 H-영역 사용하는 레인지 파인더 및 계산로직의 영역과 배치에 대하여 기술한다.

제3도는 레인지 파인더의 배치 및 측정순서를 나타낸다.

제3도에 나타낸 바와같이, H-영역의 플랜지부에 거리측정용 한쌍의 레인지 파인더(A₁)(A₂)가 H-영역의 플랜지폭에 삽입되는 방향으로 각각 대향하도록 배치된다.

이 경우, 통과하는 동안 발생되는 H-영역이 흔들리는 겅우에도, 측정이 실행될 수 있고, 정확한 플랜지부의 끝단을 얻을 필요가 있는 경우에 사용된다.

여기서, 2차원 레이저 레인지 파인더의 측정원리를 제4도에 의하여 기술한다.

제4도에 나타낸 바와같이 He-Ne 레이저 발생기(12)의 레이저빔은 조준기(13)를 통한 줄과 같은 레이저빔으로서 H 영역(11)의 플랜지부에 투사된다.

이때, 플랜지 영역에 불규칙하게 반사된 레이저빔은 렌즈(14)를 통하여 고정되고 다수개의 감지센서를 포함하는 2차원 레인지 파인더(15)에 반사된다.

이 경우 플랜지부의 끝단은 정확하게 얻을 수 있고, 또한 플랜지폭의 최대값을 측정할 수 있다.

제4도에서, 플랜지부의 끝영역의 측정가능한 범위는 점선에 의하여 나타낸 것으로 측정된 H-영역의 플랜지폭에 대하여 충분하게 넓다.

따라서, H-영역을 통과하는 동안 진행되는 롤링현상에 대하여 플랜지폭을 측정하기 위한 허용범위는 충분히 될 수 있다.

반면에, H-영역의 웨브부에 거리를 측정하는 한쌍의 레인지 파인더(C₁), (C₂)는 웨브부가 삽입되는 방향으로 각각 대향토록 배치된다.

이 경우 1차원 레인지 파인더는 레인지 파인더로서 사용된다. 2차원 레이저 레인지 파인더 내부에 1차원부는 레인지 파인더(C₁),(C₂)로서 사용될 수 있으나, 정밀도는 2차원 레인지 파인더를 사용하는 경우와 비교하여 떨어 진다.

이들의 결합으로 상기 거리를 측정하는 때에 편심, 플랜지폭(b), H-영역의 웨브두께(Tw)는 다음 등식에 따라 제3도로부터 계산된다.

S= [(L₃-L₁)-(L₄-L₂)]/2

B=L-(L₁+L₂)

Tw=L-(L₃+L₄)

레인지 파인더(A₁),(A₂) 사이의 거리 및 레인지 파인더(C₁),(C₂) 사이의 거리는 제3도의 거리 L과 동일하지만 그 거리는 상이하게 설정할 수도 있다.

한쌍의 2차원 레이저 레인지 파인더 및 한쌍의 1차원 레이저 레인지 파인더가 고정될때, 레인지 파인더(A₃), (A₁), (C₃), (C₄)(도시않됨)로써 제3도의 우측에 배치되어 모든 편심, 플랜지폭, H-영역의 양쪽면내 웨브두께는 측정될 수 있다. 또한 레인지 파인더의 해상도로 정확한 측정이 되기 때문에 측정하기 위한 스틸영역에 대하여 레인지 파인더의 위치는 중요하다.

따라서, 레인지 파인더는 이동시킬 필요가 있고, 정확한 측정을 유지하기 위하여 H-영역의 형상에 따라 광위치를 설정할 필요가 있다. H-형상 형태에서, 좁은폭 형태는 H400×350-H900×300이고, 넓은 폭 형태는 H300×300-H500×500 등이다.

따라서, 레인지 파인더는 그 플랜지폭 및 웨브높이에 따라 레인지 파인더 이동용 장치수단에 의하여 광위치를 설정한다. 웨브높이가 낮고, 레인지 파인더가 각각 서로 접근되고 간섭되는 레인지 파인더의 상의 이동에 의하여 측정할 수 있다.

이 경우 측정되는 스틸영역의 길이방향으로 영상차에 의하여 서로 레인지 파인더를 이동시킬 수 있다.

즉, 레인지 파인더의 측정위치는, 스틸영역의 길이방향에서 상이하다.

이 위치는 스틸영역의 추적에 의하여 설정되고, PLG(펄스발생기 ; Pulse generator)의 길이추적을 카운터하는 등 결과 데이타를 연산하여 설정된다.

제5도는, 사이즈 측정시스템의 구조를 나타내는 것으로 레인지 파인더(A₁),(A₂),(A₃),(A₄),(C₁),(C₂),(C₃)(C₄)는 응답신호처리유니트에 공급된다. 신호처리유니트에서 거리값은 연산되고, 또한 연산 유니트에 공급되어 유니트 편심, 플랜지폭, 웨브높이가 연산된다.

본 발명에 따라 H-영역 사이즈 측정용 장치의 제1실시예는 제6도에 의하여 기술한다.

제6도는 H-영역의 사이즈 측정장치에서 레인지 파인더 및 이동장치의 배치를 나타낸다. 각각의 센서(1-1), (1-2), (1-3), (1-4)는 2차원 레이저 레인지 파인더 및 1차원 레이저 레인지 파인더의 셋트이다.

센서(1-1), (1-3)는 센스프레임(5-1)에 미끄럼 자유롭게 부착되고, 센서(1-2), (1-4)는 센서프레임(5-2)에 미끄럼 자유롭게 부착되어 그 센서는 측면으로 이동될 수 있다. 센서프레임(5-1)은 슬라이드 가이드(4-1), (4-3)를 통하여 차대프레임에 부착되고, 센서프레임(5-2)은 슬라이드 가이드(4-2), (4-4)를 통하여 차대프레임에 부착되어 부착된 센서와 같이 센서프레임이 상,하 방향으로 이동된다. 측면방향의 센서의 이동은 다음과 같이 실행된다. 즉, 센서(1-1), (1-3)은, 나사축(7-1)를 통하여 동기모우터(6-1)에 의하여 이동되고, 센서(1-2), (1-4)은 나사축(7-2)을 통하여 동기모우터(6-2)에 의하여 이동된다. 각각의 나사축(7-1), (7-2)은 각각 대향면 위치상에 대향방향의 나선을 가지므로 나사축이 어떤 방향으로 회전되는 경우 센서(1-1), (1-3) 또는 센서(1-2), (1-4)가 대향방향으로 각각 이동된다.

또한, 동기모우터(6-1), (6-2)는 서로 동기된다.

이와같은 측면 이동장치 측면 방향은 측정된 스틸영역의 웨브높이에 따라 광위치가 설정된다(즉, H-영역 11).

반면에, 센서(1-1),(1-3)은 워엄감속기어(9-1),(9-3) 및 나사축(10-1),(10-1)을 통하여, 동기모우터(8-1)에 의하여 상,하 방향으로 이동되고, 센서(1-2), (1-4)은 워엄감속기어(9-2), (9-4) 및 나사축(10-2),(10-4)를 통하여, 동기모우터(8-2)에 의하여 상,하 방향으로 이동된다.

또한 동기모우터(8-1), (8-2)는 각각 동기된다.

상,하 이동장치의 사용시 그 센서의 상,하 이동은 H 영역(11)에 따라 광위치가 설정된다.

동기모우터는, 정확한 센서위치를 설정하기 위하여 사용되지만, 위치설정 실린더등을 사용할 수도 있다.

차대프레임(2)은 구동원으로서 동기모우터에 의하여 이동될 수 있으므로, H-영역의 사이즈 측정은 온-라인 상태 뿐만 아니라 오프-라인상태도 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 제2실시예는 제7도에 의하여 기술한다.

제7도에서 부호 21는 H-영역 이동용 이동로울(22) 사이에 배치되는 차대프레임이고, 차대프레임은 이동장치(도시안됨) 수단에 의하여, 직각방향으로 휘일(24)을 통하여 레일(23)상으로, 이동된다.

부호 26은 차대(21)의 상부에 부착되는 상부센서 프레임이다. 부호 27a 및 27b는 플랜지폭 및 두께로 동시에 결정할 수 있는 플랜지부의 상부끝단의 거리를 측정하기 위한 장치이고, 이 장치는, H-영역(11)의 상부 플랜지부에 연결된 상부센서 프레임상에 배치된다.

장치(27a), (27b) 사이의 거리는 모우터(30)의 구동으로 커플링(28)에 연결된 대향 나선 방향의 회전나사축(29a), (29b)에 의하여 조절된다. 각각의 그 장치(27a), (27b)는 줄파 같은 레이저빔을 발생시키는 He-Ne 레이저와 H-영역(11)상에 불규칙하게 반사된 레이저빔을 검출하는 2차원 이미지 센서가 구성된 2차원 레이저 레인지 파인더가 사용하여 플랜지두께의 최대값이 측정될 수 있다.

또한, 셀신(selsyn) 등 위치검출기(31)는, 모우터(30)의 회전축에 연결된다.

부호 32a,32b는 H-영역내 웨브부의 상부 표면에 거리를 측정하기 위한 장치로 즉, 1차원 레이저 레인지 파인더이다.

이 장치(32a), (32b) 사이의 거리는, 회전나사축(33a), (33b)에 의하여 조정되고, 축의 각각의 끝단에는 모우터(34a), (34b)의 구동에 의하여 각각의 장치(27a), (27b)의 측면에서 회전가능하게 지지된다.

또한, 셀신 등 위치검출기(35a), (35b)는 각각 모우터(34a), (34b)의 회전축에 연결된다.

부호 36는, 상,하 방향으로 상부센서 프레임(26)을 이동하기 위한 상부면 승강장치이고, 이 장치내에 상부센서 프레임(26)의 상부위치에 부착된 너트(37)에 하나의 끝단이 고정된 나사축이 차체(21)의 상부위치에 부착된 프레임(39)에 고정된 워엄감속기어(40)에 나사맞춤된다. 워엄감속기어(40)가 모우터(41)에 의하여, 구동되는 경우 나사축(38)이 상부센서 프레임(26)을 승강하도록 회전되므로, 상부센서 프레임(26) 및 H-영역 사이에 거리가 조정된다.

모우터(41)는 위치검출기(42)에 연결된다.

부호 43는 차대프레임(21)의 하부위치에 부착된 하부센서 프레임이다.

부호 44a,44b는, 플랜지폭 및 두께를 동시에 결정할 수 있는 플랜지 위치의 하부끝단에 거리를 측정하기 위한 장치이고, 이 장치는 H-영역의 하부 플랜지 위치에 연결로 하부센서 프레임상에 배치된다. 장치(44a), (44b) 사이의 거리는, 모우터(47)의 구동을 통하여 커플링(45)에 연결된 대향 나선 방향의 회전나사축(46a), (46b)에 의하여 조절된다. 각각의 장치(44a), (44b)는 줄과 같은 레이저빔을 발생시키는 He-Ne 레이저 발생기 조절기 및 상기 장치(27a), (27b)와 동일하게 H-영역상에 불규칙적으로 반사된 레이저빔을 검출하는, 2차원 이미지센서로 구성된 2차원 레이저 레인지 파인더를 사용한다.

또한, 위치검출기(48)는, 모우터(47)의 회전축에 연결된다.

부호 49a, 49b는, 1차원 레이저 레인지 파인더, 즉 H-영역내 웨브부의 하부표면에 거리를 측정하기 위한 장치이다. 이 장치(49a),(49b) 사이의 거리는 각각의 축, 끝단부가 모우터(51a), (51b)의 구동에 의하여 각각의 장치(44a), (44b)의 축 부분상에 회전가능하게 지지된다.

또한 위치검출기(52a), (52b)는, 각각 모우터(51a), (51b)의 회전축에 연결된다.

부호 53는, 상하 방향내 하부센서 프레임을 이동하기 위한 하부측 승강장치이고, 이 승강장치는, 하부센서 프레임(43)의 하부위치에 부착된 너트(54)에 하나의 끝단이 고정된 나사축이 자체(21)의 하부위치에 부착된 프레임에 고정된 워엄감속기어에 나사맞춤된다. 워엄감속기어(57)가 모우터(58)에 의하여 구동되는 경우 나사축(55)은 하부센서 프레임(43)을 승강하도록 회전되어, 하부센서 프레임(43)파 H-영역 사이의 거리는 조정된다. 모우터 (58)는 위치검출기(59)에 연결된다.

부호 60은, 제8도에 나타낸 바와같이 기능을 가지는 중앙처리장치이다. 즉, 플랜지폭, 웨브높이등과 같이 H-영역의 사이즈 정보 및 위치검출기로부터 위치신호 출력이 중앙처리장치(60)에 입력되고, 위치설정 신호로부터 장치의 위치를 안내하기 위하여, 모우터로 입력된다. 동시에 장치의 출력신호는 중앙처리장치(60)에 입력되고, 플랜지폭(B), 플랜지두께(Tf), 웨브두께(Tw), H-영역(11)의 편심(S)이 계산되고, 이때 계산된 값의 신호는 디스플레이장치(61)로 출력된다.

상술한 측정장치의 동작은 다음에 설명한다.

(1) H-영역을 위한 장치의 거리는 이전에 중앙처리장치(60)에 입력 및 설정되어 측정된(플렌지폭 B, 웨브높이 H) H-영역의 사이즈 정보를 기초로 설정된다.

특히, 제9도에 나타낸 바와같이 거리 L에서 높이 방향으로 장치(27a), (27b)로부터 장치(44a), (44b)로 거리를 조절하기 위하여 각각 모우터(41), (58)는 플랜지폭을 따라 구동된다.

반면에, 거리 K의 수평방향으로 장치(27a), (27b) 사이의 거리 및 장치(44a), (44b) 사이의 거리를 조정하기 위하여 모우터(30), (47)는 웨브높이에 따라 구동된다.

또한, H-영역의 플랜지 위치는, 장치(27a), (44a) 및 장치(27b), (44b) 사이에 삽입된다.

(2) 플랜지 위치의 상,하부 에지 및 두께(Tf₁), (Tf₂), (Tf₃), (Tf₄)의 거리(L₁), (L), (L₅), (L₆)는 장치(27a), (27b), (44a), (44b)에 의하여 동시에 측정된다.

이때 좌,우측 플랜지폭(B₁), (B₂)는 다음 등식에 따라 계산된다.

B₁=L-(L₁+L₂)

B₂=L-(L₅+L₆)

또한 플랜지두께의 최대값(Tfm)은 측정된 값(Tf₁), (Tf), (Tf₃), (Tf₄)로부터 선택된다.

(3) 각각의 장치(27a), (27b), (44a), (44b) 및 각각의 장치(32a), (32b), (49a), (49b)로부터 거리(D)는, 제2항의 최대 플랜지두께(Tfm)을 다음 등식에 따라 연산되어 모우터(34a), (34b), (51a), (51b)는 장치(32a), (32b), (49a), (49b)가 위치하도록 구동된다.

D= D₀-(Tfm/2)

또한 D₀는 플랜지 위치의 표면에 각각의 장치(32a), (32b), (49a), (49b)로부터의 거리이다(거리는 측정을 위하여 가장 적합한 상수값이 제공됨).

(4) 다음에, 상부,하부표면의 웨브부의 거리(L₃), (L₄), (L₇), (L₈)은 웨브두께(Tw₁), (Tw₂)로부터 장치(32a),(32b),(49a),(49b)의 측정에 의하여 다음식으로 연산된다.

Tw₁+L-(L₃+L₄)

Tw₂+L-(L₇+L₈)

(5) 또한, 플랜지부 및 웨브부 사이의 경계선내의 편심(S₁), (S₂)는 다음 등식에 의하여 연산된다.

S₁=[(L₃-L₁)-(L₄-L₂)]/2

S₂=[(L₇-L₅)-(L₈-L₅)]/2

한편, H-영역의 사이즈 즉, 좌,우 플랜지폭(B₁) (B₂), 상부 하부 플랜지두께(Tf₁), (Tf₂), (Tf₃), (Tf₄), 웨브두께(Tw₁), (Tw₂), 웨브부(S₁) (S₂)의 좌·우측면에 편심은 온라인 상태에서 동시에 정확하게 측정된다.

본 발명에 따라 온-라인 상태에서 스틸영역의 사이즈를 측정하기 위한 제 3실시예는 제10도에 따라 설명한다. 제10도에서 부호 101는 차대, 부호 102는 전,후진 방향에 따라 차대(101)를 안내하는 직선적인 레일이고, 부호 103는 레일 사이에서 이동되는 휘일이고, 부호 104는 차대(101)의 이동을 위한 구동모우터이다.

차대(101)의 전,후 끝단부는 사각형성 프레임(107)에 다른 끝단에 고정된 수직 나사축(105) (106)이 나사결합됨으로서 프레임(107)은 수직으로 승강할 수 있는 상태로 지지된다. 부호 108는 나사축의 상,하 승강을 위한 구동모우터이고, 부호 110,111는 기어박스이다.

사각형상 프레임(107)은 서로 마주대하는 한쌍의 편자형 프레임(112) (113)의 내부에 제공되고 적어도 하나의 지지프레임(제10도의 좌측면) 다른 지지프레임(우측면)으로부터 접근 및 분리되도록 움직인다.

상세한 실시예에서, 편자형 지지프레임(112)은 가이드레일을 따라 사각형상 프레임(107)의 상부 프레임부(114)에 안내되어 상부 프레임부(114)에 지지되고 고정된 편자형 지지프레림(113)에 대하여 이동될 수 있다.

부호(115)는 가이드레일상으로 움직이는 휘일, 부호 116근 소차대, 부호 117는 구동모우터, 부호 118는 전동축이다. 물론 두개의 편자형 프레임(112) (113)은 소차대(116) 위에서 현가되고 지지됨으로써 이동될 수 있다.

제11도에 나타낸 바와 같이 편자형 지지프레임(112) (113)의 기초대(119) (120)은 각각 레이저 레인지 파인더(128)와 같이 내부 표면에 대향되게 제공된다.

제11도에 나타낸 바와 같이 기초대(119) (120)에 배치된 레이저 레인지 파인더(126)는 H-영역의 웨브높이를 측정할 수 있고, 다리부(121) (122) (123) (124)내에 배치된 레이저 레인지 파인더(128)는 각각 H-영역의 플랜지폭 및 편심을 측정할 수 있다.

또한, 각각의 레이저 레인지 파인더(128)는 제3도에 나타낸 바와같이 2차원 레인지 파인더 및 1차원 레인지 파인더의 세트이다.

제11도에 나타낸 바와 같이 온라인 상태에서 장치의 측정부는 편자형 지지프레임(112) (113) 사이의 거처를 조정하도록 회전되는 H-영역의 웨브높이에 따라 구동모우터(117)를 통하여 소차대(116)을 이동함으로써 미리 결정된다.

상세한 실시예에서 H-영역(11)의 플랜지폭에 따라 폭의 중심에서 편자형 지지프레임(112) (113)의 현가 높이와 조화되도록 수직방향 수평방향으로 차대(104)용 구동모우터(104)으로 구동모우터(108)를 통한 사각형상 프레임(107)이 이동에 의하여 장치 중심이 결정된다.

따라서 압연통과 라인을 통하여 지나가는 스틸영역(상세한 실시예의 H-영역)의 사이즈는 모든 길이의 범위를(제11도 도시와 같음) 넘어 쉽게 측정될 수 있다.

H-영역의 목표 사이즈로 측정하는 동안 측정된 값은 압연기의 동작을 위하여 궤환된다.

안정된 동작이 수행되고 계속되면, 사이즈 측정이 요구되지 아니하므로 차대(101)와 사각형상 프레임(107)은 모든 사각형상 프레임을 통한 H-영역의 끝단부에서 즉시 구동모우터(104)에 의하여 압연기(도시않됨)의 오프-라인면의 위치에서 이탈되므로 변형 또는 구부림이 스틸영역의 상부 끝단부에 제공되더라도 측정장치에서 스틸영역을 밀어버리는 것과 같은 불안한 사건은 발생되지 아니한다.

물론 상기 진행은 사이즈 측정 매번 요구될때마다 반복된다.

제10도 및 제11도에 나타낸 사이즈 측정의 동작은 제12도에서 제15도 의하여 설명한다.

이 경우 차대(101)의 이동을 안내하는 레일(102)는 스틸영역(도시않됨)의 일반적인 압연기가 동작후 압연통과 라인(rolling pass line)에 직각방향으로 확장되는 지지테이블(125) 위에 배치된다. 지지테이블(125)은 압연 온-라인을 넘어 확장된 지지스탠드(126) (127)에 의하여 견고하게 지지되고 지지스탠드(128)은 압연기의 오프-라인 확장면에 위치된다.

부호 129는 차대(101)용 구동모우터(104) 및 사각형상 프레임(107)용 구동모우터(108)에 전원을 공급하기 위한 케이블 다발이고, 사각형상 프레임 (107)의 승강과 함께 편자형 지지프레임(112)에 대하여 편자형 지지프레임(113)을 이동하기 위한 구동모우터(117)에 전원을 공급하기 위한 케이블 다발이다.

또한, 상기 케이블 다발(129)(130)(131)은 제11도에 나타낸 레이저 레인지 파인더(126)(128)로부터 신호전송 수단을 포함한다.

제13도에서 부호 132,133,134는 사각형상 프레임(107)의 수직적 승강이동을 안내하기 위한 가이드이다.

상술한 구성에 따라 편자형 지지프레임(119)에 의하여 웨브높이, 동작면의 플랜지폭 및 압연통과 라인의 구동면, 편심, 측정부의 두께 및 웨브두께는 열간 압연 동작시 H-영역 또는 I-영역의 온-라인 상태에서 측정된다.

또한, 평편한 스틸 또는 얇은 스틸더미가 압연시 광위치에서 그 높이 및 두께가 측정된다.

사각형상 프레임(107)에 고정된 편자형 지지프레임(112)에 대하여 편자형 지지프레임(113)의 이동은 실시예에 상세하게 기술되어 있지만, 정확성이 감소되는 요인을 감소시키고 비용이 감소되는 단순한 구동시스템으로 측정 높이 및 거리에 따라 편자형 지지프레임을 분리 제어하는 것도 가능하다.

후자의 경우 차대(101)가 압연을 위한 온-라인 상태에서 목표위치에 이동된 후, 편자형 지지프레임(112) (113)의 양쪽 위치는 중앙처리장치에 의하여 제어된다.

어떠한 겅우에도 열간 압연된 스틸영역으로부터 고온에 연속적으로 노출된 부재와 같이 편자형 지지프레임(112)(113)은 재료로 만들어지거나 목적된 열영향 받기 어려운 적당한 열차단 또는 냉각수단이 제공된다.

스틸영역의 사이즈 측정을 위한 상술한 장치의 실시예에서 정확한 측정을 보장하기 위한 측정장치의 실시전에 레이저 레인지 파인더로 조정할 필요가 있는 것으로 이미지 형성 위치는 이미지 센서의 거리간에 일치하도륵 교정된다.

또한, 표면의 거침 또는 반사에 의한 산란을 평균하기 위한 속도 상수로 압연부재를 압연시킬 필요가 있다.

이와 같은 목적을 위하여, 제16a도에서 제16d도에 나타낸 바와 같은 다른 눈금 위치 및 상을 가지는 디스크와 같은 측정부재가 채택되므로 이미지 형성 위치를 선택적으로 선택할 수 있다.

제16a도 및 제16b도에서 나타낸 측정 수단에서 눈금(E)는 180°로 상이 이동되도록 회전측정수단(D)에 배치된다.

제16c도의 측정부재에서 회전 측정면(D)는 한쌍의 대향하는 눈금(E₁) (E₂)를 가진다.

제16d도에 나타난 측정부재는 2회전 측정면(D₁) (D₂)내에 다른 단(S)에 의하여 분리된다.

이와같이 디스크 같은 측정부재는 예를 들면 제17도 및 제18도와 같이 나타난 프레임에 의하여 지지된 측정스핀들상에 주어진 내부의 다중 단계에 위치된다.

이들 부재 사이의 어떠한 디스크 같은 측정부재의 눈금이 회전 위치에 따라 존재하며, 또한 반사면 위로 레이저빔이 조사된 거리는 공지된 디스크 같은 부재 사이의 거리에 의하여 설정될 수 있고, 데이타는 제17도 및 제18도에 나타낸 다중 단계의 부재들의 조립에 의하여 각각의 디스크 같은 측정부재의 표면의 거리에 따라 얻어질 수 있다.

따라서, 측정된 스틸영역의 부근의 사이즈의 직선은 넓은 범위내에서 결정된다.

한편, 직선은 수직이동 뿐만 아니라, 측정된 스틸영역의 수평이동에 대하여 확실하므로 안내할 수 있는 레인지 파인더(가이드부재의 배치에 의한 가이드 보강재)는 느슨한 상태이다.

제2도에 나타낸 바와 같이 H-영역에서 편심의 직선과 웨브두께는 다중 단계, 회전 디스크와 같은 측정부재를 사용하여 검사할 수 있다.

특히, 플랜지폭, 편심 및 웨브두께는 H-영역의 좌,우측면에 디스크 같은 측정부재를 각각 제공한 한쌍의 측정스핀들의 배치에 의하여 한번에 편리하게 측정할 수 있다.

또한, H-영역의 사이즈 측정에서 웨브 높이는 상술한 바와 같이(제17도,제18도) 동일한 다중 단계 회전 측정부재의 사용으로 측정된다.

따라서 H-영역의 사이즈 측정은 동일한 종류에서 짧은 시간내 고정밀하게 측정된 측정장치에 의하여 실행되므로 정확한 측정 환경을 충분히 제공할 수 있다.

제17도 및 제18도의 실시예에서 레이저 레인지 파인더의 배치는 제19도에 나타낸다.

레이저 레인지 파인더, 플랜지폭(B) 측정하기 위한 2차원 레이저 파인더 및 1차원 레이저 파인더의 세드, 다리 길이 (b₁) (b₂) 및 제2도에 나타낸 바와 같은 H-영역(11)의 웨브두께(Tw)는 차대프레임(203)상에 배치되어, H-영역의 회전 통로로 통하여 온-라인 위치에서 오프-라인 위치로 이동되고, 좌,우측면 위치 및 상,하부 위치로 이동되며, 또한, 웨브 높이를 측정하기 위한 레인지 파인더의 한쌍(202)는 제19도에 나타낸 바와 같이 프레임(203)상에 배치된다.

제19도에서, 부호 204a,204b는 수직 승강 방향으로 이동하는 한쌍의 좌,우측 레인지 파인더가 포함하고, 이 레인지 파인더 세트는 수평방향으로 서로 이동된다.

부호 205a,205b는 구동모우터, 부호 206a,206b는 대향 나선 방향의 나사축, 부호 207a,207b는 구동모우터, 부호 208a,208b는 워엄기어, 부호 209a,209b는 레이저 레인지 파인더(202)용 구동모우터, 부호 210a,210b는 각각 대향 나선 방향의 나사축이다.

차대프레임(203)의 온-라인 위치에서, 직선 레일 웨이(211)는 제18도에 나타낸 바와 같이 프레임(203)의 이동 방향에 따라 배치되고, 측정테이볼(212)은 직선 레일 웨이(211)상에 위치된다.

측정테이블(212)은 공급스핀들(213)에 공급되고, 구동모우터(214)(제18도 참조)를 통하여 직선 레일상에 미끄러지게 움직인다.

직선 레일 웨이상에 가이드 편자(216)가 공급된 안장(215)에 놓여진다.

이 가이드 편자(216)는 다른 직선 레일 웨이(213)에 적용되고 유압모우터 (218)를 통하여 미끄러질 수 있다. 부호 219는 연결아암이다.

또한, 직선 레일 웨이(211)(217)는 서로 직교된다. 측정테이블(212)상에 상,하부 브라켓트(220)(221)가 배치되면 브라켓트는 수직 측정스핀들(22) 사이에 나타나고, 또한, 측정 브라켓트(223)는 수평 측정스핀들(224)가 나타나도록 배치된다.

스핀들(223) (224)은 각각 벨트구동장치(226) (227), (226)(228)를 통하여 구동모우터(225)에 의하여 회전된다.

플랜지폭(B)의 측정을 위한 레이저 레인지 파인더 세트(201)의 측정에서, 플랜지 다리 길이(b₁) (b₂) 및 제2도에 나타낸 H-영역의 웨브두께(Tw), 각각 도시된 눈금(E)를 가지는 디스크 같은 측정부재(229)(230) 예를 들면 제16a도 내지 제16d도에서 다른 예비 측정부재(232) (233)과 같이 눈금이 없는 디스크 같은 측정부재(231)와 함께 수직 측정스핀들(222)에 고정된다. 측정의 시작시 측정테이블(212)은, 유압모우터(218)에 의하여 주어진 위치에 직선 레일 웨이(217)상에서 미끄러진다. 미끄러지는 경로에서, 구동모우터(215)는, 시간결과시 정지되고 측정테이블은 완전한 측정을 위하여 오프-라인으로 미그러진다. 다음에 웨브높이의 측정을 기술한다.

디스크 같은 측정부재(234), (235)는 수직 측정스핀들(224)가 사용되어 고정되고 속도상수로 벨트구동장치(226), (228)를 통하여 구동모우터(225)에 의하여 회전됨으로써, 레이저 레인지 파인더(202)의 측정이 행해진다. 플랜지폭의 측정과 웨브높이가 레이저 파인더의 배치에 따라 동시에 행해지나, 레인지 파인더가 제17도 및 제18도에 나타낸 바와같이 다른 위치로 정렬되는 경우, 플랜지폭이 측정전에, 정지하거나 테이블이 플랜지폭의 측정후, 전진된 위치에서 리미트스위치에 의하여 정지되는 측정시스템에 적용할 수가 있다. 어느경우에서도 구동모우터(225)는 모든 측정후에 정지된다.

상술한 실시예에서, 측정테이블(212)은, 제2도에 나타낸 웨브높이의 측정범위가 넓기 때문에 수평방향으로 이동된다. 즉, 웨브높이는 측정된 H-영역의 사이즈 만나는 시스템을 의미한다.

이 경우에 측정테이블(212)는 공급스핀들(213)을 통하여 구동모우터 (제17도 참조)에 의하여 직선 레일 웨이(211)상에서 이동되고 이동량은 측정 시작신호의 입력에 따라 직선 스케일 수단 등(도시안됨)에 의하여, 정확하게 측정 된다.

이 시스템은 측정부재가 낮은 웨브높이인 경우 서로 간섭되기 때문에, 웨브높이가 300mm 보다 낮은 경우, 취소절차가 편리하고 다중 단계로 처리할 필요가 없다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 실행시 스틸영역의 회전현상에 대하여, 수용하는 정도는 크게 만들수 있고, 플랜지부의 에지면은 2차원 레이저 레인지 파인더와 1차원 레이저 레인지 파인더의 결합에 의하여 충분히 얻어질 수 있으므로, 측정정밀도는 스틸영역의 사이즈 측정을 개선할 수 있다.

따라서, 스틸영역의 품질과 수율은 본 발명의 측정공정의 적용으로 개선된다.

또한, 웨브표면의 거리는 선택적으로 내부로 조절할 수 있는 1차원 레이저 레인지 파인더와 2차원 레이저 레인지 파인더의 결합으로 측정된다.

또한, 플랜지의 두께변화, 플랜지폭, 편심 및 웨브두께는 정수값으로 플랜지부의 내부면과, 1차원 레이저 레인지 파인더의 거리를 유지하는 동안 측정된다.

그 결과, 스틸영역의 사이즈는, 온-라인 상태에서, 정확하게 측정되므로 본 발명은 생산성 및 에너지 절감의 개선에 공헌할 수 있다. 부가하여, 본 발명에 의한 사이즈 측정장치가 대규모 공장에서 압연기가 정면에 배치되는 경우 전술한 바와같은 3개의 구동시스템의 결합에 의하여 공장내에 제공된 H-영역, I-영역, 플레이트 시이트 등의 모든 사이즈를 측정할 수 있고, 또한 데이타는 모든 생산품 영역의 모든 길이를 바로 출력할 수 있어 압연기를 조정하기 위하여 요구되는 시간이 감소되고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 동일한 연속적인 레이저 레인지 파인더의 결합에 의하여 열간 압연 상태에서 스틸영역의 사이즈 측정용 콤팩트 및 저가의 장치를 제공할 수 있다. 레이저 레인지 파인더를 통한 측정은, 측정될 스틸영역의 모든 사이즈 부재를 다시 위치시킴없이 다중 단계로 디스크 같은 측정부재의 배치에 의하여 짧은 시간내에 정확히 측정되고, 에너지 절감을 자동적으로 할 수 있다. 또한 레이저 레인지 파인더가 압연기 근처에 배치되어도 충분한 정밀도가 측정 환경(특히 진동)에 대하여 보증될 수 있다.

Claims

한쌍의 플랜지부와, 플랜지부의 폭방향내 웨브부와, 각각의 면으로 이루어진 스틸영역이 삽입되도록, 한쌍의 2차원 레인지 파인더 및 1차원 레인지 파인더가 배치되게 하고 ; 각각 2차원 레인지 파인더에로부터 플랜지부에 미치는 수직거리와 1차원 레인지 파인더로부터 웨브부에 미치는 수직거리를 측정하고 ; 중심에서 편심, 플랜지폭 및 상술한 측정값으로부터의 웨브두께를 연산하도록 한 스틸영역 사이즈 측정방법.
제1항에 있어서, 레이저 파인더는, 2차원 레인지 파인더 및 1차원 레인지 파인더로서 사용되는 것을 특징으로 하는 스틸영역 사이즈 측정방법.
압연을 위한 온-라인 상태에서 한쌍의 플랜지부와 웨브부로 각각 이루어진 스틸영역의 사이즈 측정장치로서, 각각 플랜지부의 상부끝단에서 폭 및 두께를 측정하기 위하여, 스틸영역 폭내의 플랜지부 위에 배치된 한쌍의 상부 2차원 레인지 파인더와, 상부 2차원 레인지 파인더의 위치를 조정하기 위한 장치와, 웨브부의 상부표면에 미치는 거리를 측정하기 위하여, 스틸영역의 폭방향내 임의의 거리에 상부 2차원 레인지 파인더에 각각 부착된 한쌍의 상부 1차원 레인지 파인더와, 상부 2차원 레인지 파인더, 위치조절장치 및 높이 방향내 상부 2차원 레인지 파인더를 승강이 자유롭게 하부센서의 위치조절용 장치와, 각각 플랜지부의 상부끝단에서 폭 및 두께를 측정하기 위하여, 스틸영역 폭내의 플랜지부 위에 배치된 한쌍의 하부 2차원 레인지 파인더와, 하부 2차원 레인지 파인더의 위치를 조정하기 위한 장치와, 웨브부의 상부표면에 미치는 거리를 측정하기 위하여, 스틸영역의 폭방향내 임의의 거리에 하부 2차원 레인지 파인더에 각각 부착된 한쌍의 하부 1차원 레인지 파인더와, 하부 2차원 레인지 파인더, 위치조절장치 및 높이 방향내 하부 2차원 레인지 파인더를 승강이 자유롭게 하부센서의 위치조절용 장치와, 상,하부센서 위치조정장치와 함께 지지되고 스틸영역의 통과라인에 수직방향으로 이동로울 사이에서 이동되는 차대로 구성된 스틸영역의 사이즈 측정장치.
한쌍의 플랜지부와 압연을 위한 온-라인 웨브부로 이루어지는, 스틸영역 사이즈 측정장치로서, 압연통과 라인에 수직방향의 온-라인 위치에서 오프-라인 위치로, 직선적 및 원위치로 이동하도록 스틸영역의 압연통과 라인내에 배치된 차대와, 수직방향으로 승강하도록 차대에 부각된 사각형상 프레임과, 다른지지 프레임에 대하여 지지프레임의 하나가 서로 각각 접근 및 분리 이동가능하게 향하도록 사각형상 프레임내에 배치된 한쌍의 편자형 지지프레임파, 편자형 지지프레임의 기본위치 대향면면내에 배치된 한쌍의 레이저 레인지 파인더와, 편자형 지지프레임의 각각의 다리부에 대향된 상,하부면내에 배치된 2차원 레이저 파인더 및 1차원 레이저 파인더 세트로 구성된 스틸영역 사이즈 측정장치.
주어진 내부에 레이저 레인지 파인더의 조사빔 각에 병렬로 측정스핀들상에 배치된 복수 디스크형 측정부재의 측정면상에 레이저 레인지 파인더로부터 레이저빔을 연속적으로 조사하고, 다른상의 눈금을 각각가지며, 스핀들을 회전시킴으로써 레이저 레인지 파인더에 의하여 측정된 값이 동시에 측정되게 한 것을 특징으로 하는 레이저 레인지 파인더의 측정방법.
측정대와, 베어링을 통한 측정대상에 지지된 측정스핀들과, 각각 다른상의 눈금을 가지고 주어진 내부에 측정스핀들상에 배치된 복수 디스크형 측정부재로 구성된 레이저 레인지 파인더 측정장치.
제6항에 있어서, 디스크형 측정부재는 단계적으로 상이하게 한정된 복수개의 측정면을 가지는 레이저 레인지 파인더 측정장치.