KR101129941B1 - 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형강재의 종류 또는 사이즈에 따라 영상 촬영 위치를 조정할 수 있도록 함과 아울러 생산 조업 중에도 정확한 형상의 측정이 가능하도록 한 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.

그 구성은 형강재의 생산 라인인 압연기의 출측에 배치되며 이동수단을 매개로 형강재의 종류에 따른 적합한 지정 위치로 이동 가능하며 형강재의 영상을 촬영한 영상 신호를 출력하는 영상 촬영부와, 형강재가 압연기로 진입되기 전에 형강재의 종류를 인지하여 이동수단을 구동시키는 제어신호를 출력하며 영상 촬영부의 영상 신호를 인가받아 설정된 형강재의 프로파일을 근거로 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 압연기측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 제어부를 구비한 것이다.

이에 따르면 본 발명은 측정하는 피 대상물인 형강재의 종류 또는 사이즈에 관계없이 형강재의 정확한 단면 형상을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 생산 조업을 중단하지 않고도 측정이 가능하므로 작업성 및 생산성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING CROSS SECTIONAL SHAPE OF SECTIONAL STEEL}

본 발명은 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 특히 형강재의 종류 또는 사이즈에 따라 영상 촬영 위치를 조정하여 정확한 측정이 가능할 뿐만 아니라, 측정 작업성을 향상시켜 조업을 중단하지 않고도 측정이 가능하도록 한 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조설비는 용강을 주편(Slab)등의 반제품으로 제조하기 위한 것으로, 크게 턴디쉬와 주형 및 다수의 연주기 롤로 구성되며, 용강이 주형을 통과하면서 응고층이 형성되도록 한 후에, 다수개로 양측으로 배열된 연주기 롤 사이로 통과할 때 냉각수를 분사시켜 주편의 표면을 냉각시키는 제조공정을 갖는다.

자세히 설명하면, 제강공정에서 전기로 취련이 끝난 용강은 다음 단계의 정련을 위해 레들내로 담게 된다.

레들은 용강이 담겨진 채로 다음 단계의 공정을 위해 이동되어 연속주조공정등을 수행하게 된다.

이러한 연속주조공정을 통해 주편 등의 반제품을 생산한 후에, 가열로를 거 쳐 재가열하고 압연 설비를 통해 원하는 형태의 형강재를 열간 압연한다.

이후에, 열간 압연된 형강재를 냉각 및 교정하고 사용자가 원하는 길이로 절단하는 공정을 거치게 된다.

기존 형강재의 생산 라인에서는 열간 압연 후에 형강재의 형상을 측정하기 위해 절단 후에 냉각과정을 거쳐 절단면을 버니어 캘리퍼스 등의 도구를 이용하여 수작업으로 측정하고 있다.

그런데, 종래의 형강재 형상을 측정하는 작업은 형상의 오류 발생시 압연기의 롤러를 수동으로 조절할 필요가 있으며, 다시 절단 후에 재 측정을 해야 하므로 작업 및 생산 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

또한, 형강재의 형상을 측정하는 도중에 압연 작업을 중지한 상태로 압연기 롤로를 매개로 형강재를 잡아두게 됨에 따라, 형강재에 텐션이 걸리게 되고 이로 인해 치수가 불균일하게 된다.

그리고, 형강재의 종류에 따라 측정 위치가 달라지게 되므로, 작업자의 측정시 오차가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 작업중 안전사고의 위험이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 형강재의 종류에 상관없이 형강재의 형상을 카메라를 이용하여 측정하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 형강재의 생산 라인에 배치되며 이동수단을 매개로 상기 형강재의 종류에 따라 지정된 위치로 이동 가능하며 상기 형강재의 영상을 촬영한 영상 신호를 출력하는 영상 촬영부와,

상기 영상 촬영부의 영상 신호를 인가받아 설정된 형강재의 프로파일을 근거로 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 압연기측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 영상 촬영부는 상기 이송되는 형강재의 상,하부에서 형상을 촬용하도록 복수개로 배치된다.

상기 제어부가, 상기 압연기측으로 진입되는 형강재의 종류를 인지하여 상기 이동수단의 구동을 제어하는 제어 신호를 출력한다.

상기 이동수단은 상기 형강재의 생산 라인과 이격된 위치에 배치되는 리니어 스케일과,

상기 영상 촬영부와 일체로 결합되어 상기 리니어 스케일의 내측을 따라 이 동 가능하게 배치되는 리니어 모터를 구비한다.

상기 리니어 스케일은 원호 형태로 배치된다.

본 발명의 다른 특징적인 요소인 형강재의 형상 측정방법은 형강재의 생산 라인에 배치되며 이송되는 형강재의 종류를 인지하는 단계와,

상기 인지된 형강재의 종류에 따라 영상 촬영부를 설정된 위치로 이동시키는 단계와,

상기 영상 촬영부에서 형강재의 생산 라인을 따라 이송되는 형강재의 형상을 촬영하고 이를 영상 신호로 출력하는 단계와,

상기 출력된 영상 신호를 근거로 형강재의 단면 형상을 측정하고, 측정된 형강재의 단면 형상을 설정된 형강재의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단하며 이상 발생시 압연기 측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징적인 요소인 형강재의 형상 측정방법은, 형강재의 생산 라인에 배치되며 이송되는 형강재의 종류를 인지하는 단계와,

상기 인지된 형강재의 종류에 따라 복수개의 영상 촬영부를 각자 설정된 위치로 이동시키는 단계와,

상기 복수개의 영상 촬영부에서 형강재의 생산 라인을 따라 이송되는 형강재의 형상을 촬영하고 이를 영상 신호로 각각 출력하는 단계와,

상기 각각 출력된 영상 신호를 통합하여 형강재 단면 형상을 측정하고 측정된 형강재의 단면 형상을 설정된 형강재의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단하며 이상 발생시 압연기 측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 단계를 포함한 다.

본 발명은 형강재의 종류 또는 사이즈에 따라 영상 촬영 위치를 조정할 수 있도록 함과 아울러 생산 조업 중에도 정확한 형상의 측정이 가능하도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 측정하는 피 대상물인 형강재의 종류 또는 사이즈에 관계없이 형강재의 정확한 단면 형상을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 생산 조업을 중단하지 않고도 측정이 가능하므로 작업성 및 생산성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 형강재의 형상 측정장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 그 구성은 형강재의 생산 라인인 압연기(10)의 출측에 배치되며 이동수단(300)을 매개로 형강재(S)의 종류에 따른 적합한 지정 위치로 이동 가능하며 형강재(S)의 영상을 촬영한 영상 신호를 출력하는 영상 촬영부(100)와, 형강재(S)가 압연기(10)로 진입되기 전에 형강재(S)의 종류를 인지하여 이동수단(300)을 구동시키는 제어신호를 출력하며 영상 촬영부(100)의 영상 신호를 인가받아 설정된 형강재(S)의 프로파일을 근거로 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 압연기(10)측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 제어부(200)를 구비한 것이다.

더 상세히 설명하면, 영상 촬영부(100)는 생산 라인을 따라 이송중인 형강 재(S)의 상부와 하부에서 영상을 촬영할 수 있도록 복수개로 배치된다.

이동수단(300)은 압연기(10)의 출구측에 대해 상,하 이격된 위치에 배치되는 리니어 스케일(310)과, 영상 촬영부(100)와 일체로 결합되고 리니어 스케일(310)의 내측을 따라 이동 가능하게 배치되는 리니어 모터(320)로 구성된다.

리니어 스케일(310)은 형강재(S)의 종류에 따라 다양한 각도에서 형상을 촬영할 수 있도록 원호 형태로 배치되는 구조를 가지며, 리니어 모터(320)의 이동시 내측에 배치된 다수개의 단위 눈금을 따라 다음 이동 위치로 센싱하여 포지션을 이동하도록 되어 있다.

또한, 이동수단(300)은 정밀한 위치 이동이 가능한 리니어 모터(320)를 채택한 것이나, 굳이 이에 한정하지는 아니한다. 다른 예로 스텝모터나 다른 서보모터를 채택할 수도 있다.

영상 촬영부(100)는 형강재(S)의 형상을 촬영하여 영상 신호로 변환시켜 온라인 상으로 출력하기 위한 비전 카메라를 채택한다.

영상 촬영부(100)는 형강재(S)의 종류에 따라 촬영 위치가 지정되어 있으며, 이는 형강재(S)의 사이즈 및 종류에 따라 촬영 위치가 달라짐을 의미한다.

압연기(10) 측으로 진입되기 전의 형강재(S)의 종류를 제어부(200)측으로 입력하는 것은 작업자가 별도로 키보드등을 통해 입력하거나, 작업 스케줄에 따라 진입되는 형강재(S)가 미리 정해진 경우에는 프로그래밍된 작업 스케줄을 참조하여 형강재(S)의 종류를 인지할 수 있다.

이러한 측정장치를 이용한 형강재(S)의 형상 측정방법은 다음과 같다.

본 발명에 의한 형강재의 측정방법은, 형강재(S)의 생산 라인을 따라 이송중인 형강재(S)의 종류를 인지하고(S1), 형강재(S)의 종류(H-형강, 앵글 등)에 따라 제어부(200)가 이동수단(300)의 리니어 모터(320)측에 제어신호를 출력하여 영상 촬영부(100)의 촬영 위치를 지정된 위치까지 이동시킨다(S2).

이때, 영상 촬영부(100)인 카메라는 리니어 모터(320)가 리니어 스케일(310)의 내측을 따라 이동할 때 같이 이동하게 되고, 원호 형태로 구성된 리니어 스케일(310)의 구조적 특성상 카메라 렌즈 위치가 중앙을 향해 배치된다.

이후에, 영상 촬영부(100)는 형강재(S)의 형상을 영상 신호로 변환하여 온라인상으로 출력하고(S4), 제어부(200)가 영상 촬영부(100)의 영상 신호를 인가받아 형강재(S)의 단면 형상을 측정한 후에, 측정된 형강재(S)의 단면 형상을 기 설정된 형강재의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단한다(S4).

만약 이상이 발생할 시에는 제어부(200)는, 형강재(S)를 피드백 교정하도록 압연기(10) 롤러의 위치를 조정하는 교정 신호를 압연기(10) 측으로 출력한다(S5).

또한, 영상 촬영부(100)가 하나가 아닌 복수개일 경우에는, 형강재(S)에 대해 상,하 이격된 위치에서 형강재(S)의 형상을 촬영하고 이를 통합하여 형강재(S)의 단면 형상을 측정한다.

이어서, 형강재(S)의 단면 형상을 기 설정된 형강재(S)의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단하는 것은 앞의 과정과 동일하다.

본 발명은 형강재(S)의 종류 또는 사이즈에 따라 영상 촬영부(100)의 촬영 위치를 조정하고, 영상 신호를 온라인상으로 출력하여 기 설정된 정상적인 형강 재(S)의 단면 형상과 비교 판단하여 이상 발생시에 피드백 교정함으로써, 생산성 및 측정 작업성을 향상시키는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 형강재의 형상 측정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 이동수단의 일 예를 보인 구성도.

도 3은 본 발명 형강재의 형상 측정방법을 순차적으로 나타낸 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 압연기 100 : 영상 촬영부

200 : 제어부 300 : 이동수단

310 : 리니어 스케일 320 : 리니어 모터

S : 형강재

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 형강재의 생산 라인에 배치되며 이송되는 형강재의 종류를 인지하는 단계와,

   상기 인지된 형강재의 종류에 따라 영상 촬영부를 설정된 위치로 이동시키는 단계와,

   상기 영상 촬영부에서 형강재의 생산 라인을 따라 이송되는 형강재의 형상을 촬영하고 이를 영상 신호로 출력하는 단계와,

   상기 출력된 영상 신호를 근거로 형강재의 단면 형상을 측정하고, 측정된 형강재의 단면 형상을 설정된 형강재의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단하며 이상 발생시 압연기 측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 형강재의 형상 측정방법.
7. 형강재의 생산 라인에 배치되며 이송되는 형강재의 종류를 인지하는 단계와,

   상기 인지된 형강재의 종류에 따라 복수개의 영상 촬영부를 각자 설정된 위치로 이동시키는 단계와,

   상기 복수개의 영상 촬영부에서 형강재의 생산 라인을 따라 이송되는 형강재의 형상을 촬영하고 이를 영상 신호로 각각 출력하는 단계와,

   상기 각각 출력된 영상 신호를 통합하여 형강재 단면 형상을 측정하고 측정된 형강재의 단면 형상을 설정된 형강재의 프로파일과 비교하여 이상 유무를 판단하며 이상 발생시 압연기 측으로 교정 신호를 출력하여 피드백하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 형강재의 형상 측정방법.

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