KR20030029384A - System for detecting the position of screwdown using absocode encoder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철강재를 생산하는 다듬질 압연기에서의 스크류다운의 위치를 압소코드 엔코더를 이용하여 검출하여 정확하게 위치를 제어하기 위한 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a screwdown position detection device using a pressure-sensitive code encoder, and more particularly to a pressure-sensitive code for precisely controlling the position of the screwdown in a finishing mill for producing steel by using a pressure-sensitive code encoder. The present invention relates to a screwdown position detecting device using an encoder.
열연 사상압연기의 스크류다운(screw down)설비는 전동압하와 유압압하 제어를 병행하는 설비로서 전동압하제어는 스크류의 다운위치를 조정하고 유압압하제어에서는 롤 갭(roll gap)을 설정한다. 스크류다운은 사상압연기중에서 모터로 제어되는 설비를 지칭하는 것으로, 이 스크류다운을 일정위치로 이동시키기 위한 제어장치인 피엘시(PLC: Program Logic Contorller)와, 이동지시값만큼 회전하는 모터와, 위치이동량정보를 판독하기 위한 위치검출기가 사용된다. 먼저 도 1을 참고하여 종래 사상압연기의 스크류다운의 구조 및 위치조정과정을 설명한다.The screw down facility of a hot rolling mill is a combination of electro rolling and hydraulic down control, which controls the down position of the screw and sets a roll gap in the hydraulic down control. Screwdown refers to a motor-controlled facility in a finishing mill, and is a PLC (Program Logic Contorller), a control device for moving the screwdown to a certain position, a motor rotating by a movement instruction value, and a position. A position detector for reading the movement amount information is used. First, the structure and position adjustment process of the screwdown of the conventional filamentous mill will be described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 소정두께로 처리되기 위하여 이동되는 스트립(18)의 상하에 위치한 한 쌍의 롤(19)의 상부측에 톱빔(20)이 위치하고 있으며, 톱빔(20)의 상부측에는 한 쌍의 스크류(12)와, 모터(11)와, 위치검출기(13)와, 클러치(15)와, 캠리미트스위치(14)와, 감속기(16)가 각각 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, the top beam 20 is located on the upper side of the pair of rolls 19 located above and below the strip 18 that is moved to be processed to a predetermined thickness, and on the upper side of the top beam 20. A pair of screws 12, a motor 11, a position detector 13, a clutch 15, a cam limit switch 14, and a speed reducer 16 are provided, respectively.
스크류다운의 동작상태는 다음과 같다. 모터(11)가 회전하면 클러치(15)에 연결되어 있는 다수의 기어가 작동되어서 이것에 연결된 스크류(12)가 회전하고 이에 따라서 톱빔(20)이 이동되며, 압연기 롤(19)의 갭(gap)이 변화된다. 이러한 스크류다운의 위치변화는 위치검출기(13)에서 검출하여 지시치만큼 이동하게 되면 모터(11)가 정지된다. 모터(11)가 정지된 후에 상위제어부(미도시됨)의 제어에 의하여 스트립(18)이 롤(19)의 사이로 이동되면서 소정의 두께로 제조된다.The operating state of screw down is as follows. When the motor 11 rotates, a plurality of gears connected to the clutch 15 are operated to rotate the screw 12 connected thereto, thereby moving the top beam 20, and thereby causing a gap in the rolling mill 19. ) Is changed. When the position change of the screwdown is detected by the position detector 13 and moved by the indicated value, the motor 11 is stopped. After the motor 11 is stopped, the strip 18 is manufactured to a predetermined thickness while being moved between the rolls 19 by the control of an upper controller (not shown).
한편, 스크류다운설비의 측면에는 캠리미트스위치(14)가 설치되어 있다. 상기 캠리미트스위치(14)는 설비보호를 위한 것으로서, 스크류(12)의 상하이동변위가 설정된 높이를 벗어나는 경우에 이것을 검출하여 작동을 중지시킨다.On the other hand, the cam limit switch 14 is provided in the side of a screwdown facility. The cam limit switch 14 is for protecting the equipment. When the shank east displacement of the screw 12 is out of the set height, the cam limit switch 14 detects this and stops the operation.
위치검출기(13)는 상위제어부에서 지시된 위치지시값만큼 스크류가 업 또는 다운이동 되었는가를 검출하기 위한 것으로서, 검출된 이동치와 지시값이 일치될 때 위치제어가 종료된다. 상기 위치검출기(13)는 통상 펄스를 발생시키는 펄스제너레이터(Pulse Generator)를 이용하고 있으며, 도 1의 확대된 부분을 참고하면, 스크류(12)의 상부측에 수직방향으로 설치되어 있으며, 도 2a를 참고하면 일측단부에는 기어(30B)가 축설되고 대향위치에는 신호입출력용의 커넥터(30A)가 설치되어 있다. 상기 기어(30B)는 도면에 표시된 것과 같이 스크류(12)에 축설된 다른 기어와 연동되어 있다. 따라서 모터(11)의 회전에 의하여 스크류(12)가 회전하면, 이 회전수에 따라서 기어(30B)도 역시 회전하며 이에 따라서 펄스가 발생된다.The position detector 13 is for detecting whether the screw is moved up or down by the position indication value instructed by the upper control unit, and the position control is terminated when the detected movement value and the indication value coincide. The position detector 13 uses a pulse generator (Pulse Generator) for generating a normal pulse, referring to the enlarged portion of Figure 1, is installed in the vertical direction on the upper side of the screw 12, Figure 2a For reference, a gear 30B is installed at one end and a connector 30A for signal input and output is installed at an opposite position. The gear 30B is interlocked with another gear built in the screw 12 as shown in the figure. Therefore, when the screw 12 rotates by the rotation of the motor 11, the gear 30B also rotates according to this rotation speed, and a pulse is generated accordingly.
상기와 같은 작용을 하는 위치검출기(13)의 내부구조는, 도 2b를 참고하면,원형의 슬릿회전판(13A-1)이 회전을 하면 광원으로부터 방사된 빛을 집광렌즈(13A-2)에서 집중하여 슬릿회전판(13A-1)의 구멍을 통하여 빛이 통과하면서 광전소자(13A-4)에서 빛을 검출하고 이에 따른 펄스파형이 생성된다. 생성되는 펄스파형이 도 2b의 하부에 표시되어 있다. 상기 슬릿회전판(13A-1)은 통상 유리판을 가공하여 제작되고 있다. 상기 펄스파형을 상위제어부에서 분석하여 스크류다운의 위치를 검출하게 된다.For the internal structure of the position detector 13 having the above function, referring to FIG. 2B, when the circular slit rotating plate 13A-1 rotates, the light emitted from the light source is concentrated in the condenser lens 13A-2. As light passes through the hole of the slit rotating plate 13A-1, light is detected by the photoelectric element 13A-4 and a pulse waveform is generated accordingly. The generated pulse waveform is shown at the bottom of FIG. 2B. The slit rotating plate 13A-1 is usually produced by processing a glass plate. The pulse waveform is analyzed by the upper controller to detect the position of the screw down.
그런데 상기와 같은 위치검출기(13)는 작동중에 고장이 자주 발생되어 생산중단 및 제품에 하자가 발생되는 문제점이 있었다. 이것의 원인은 주로 압연기 자체의 진동에 의한 것으로서 위치검출기(13)의 내부에 설치된 슬릿회전판(13A-1)이 유리재질로 되어 있어서 진동에 의하여 파손이 잘 되며, 위치검출기(13)의 교체나 정비시에도 역시 외부충격에 의하여 잘 파손되기 때문이다. 또한 위치검출기(13)가 기어와 맞물려 있기 때문에 기어에 주입된 윤활유가 내부로 스며들어서 절연내력을 약화시켜 고장이 발생된다. 또한 진동에 의한 입력 및 출력신호용 커넥터(30B) 부위에서의 탈선과 접촉불량이 발생된다. 또한 위치검출기(13)를 보호하기 위하여 두터운 중량을 가진 보호덮개를 사용하여야 하기 때문에 정비나 교체시에 안전사고가 발생되기도 한다. 더욱이 위치검출기는 고가제품이기 때문에 잦은 고장이나 교체로 인하여 재료수선비의 증가 및 제품원가상승의 한 요인이 되며, 안전에 필수적인 캠리미트스위치의 열화교체 및 고장수리시에 고비용이 소요되는 문제점이 있었다.By the way, the position detector 13 as described above has a problem that a failure occurs frequently during operation, production failure and defects in the product. The cause of this is mainly due to vibration of the rolling mill itself, and the slit rotating plate 13A-1 provided inside the position detector 13 is made of glass material, and thus is easily damaged by vibration. This is because it is also damaged by external shock during maintenance. In addition, since the position detector 13 is engaged with the gear, the lubricant injected into the gear penetrates inside, weakening the insulation strength and causing a failure. In addition, derailment and contact failure occur at the input and output signal connector 30B portions due to vibration. In addition, since the protective cover having a heavy weight must be used to protect the position detector 13, a safety accident may occur during maintenance or replacement. Moreover, since the position detector is an expensive product, it is a factor of an increase in material repair costs and a product cost increase due to frequent breakdowns or replacements, and a high cost is required for deterioration of the cam limit switch necessary for safety and repair.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래사상압연기에서의 스크류다운 위치검출을 압소코드 엔코더를 이용하여 수행함으로서 위치검출장치의 구조가 간단해지고 내구성이 증가되어 고장발생이 감소되는 스크류다운 위치검출장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to perform a screwdown position detection in a conventional slit mill by using a compression code encoder to simplify the structure of the position detection device and to increase durability, thereby causing trouble. It is to provide a reduced screw-down position detection device.
본 발명의 다른 목적은 중량물을 이용한 보호덮개의 사용이 불필요함으로 안전사고의 발생가능성이 감소하여 명랑한 작업환경을 제공할 수 있는 스크류다운 위치검출장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a screw-down position detection device that can provide a pleasant working environment by reducing the possibility of a safety accident by the use of a protective cover using a heavy object.
본 발명의 또다른 목적은 종래 위치검출기보다 저렴한 비용으로 설치가 가능하며 또한 절대위치검출방식을 사용함으로서 고가의 캠리미트스위치를 대체할 수 있는 스크류다운 위치검출장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a screw-down position detecting apparatus that can be installed at a lower cost than a conventional position detector and can replace an expensive cam limit switch by using an absolute position detecting method.
도 1은 종래 열간압연기의 스크류다운설비의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a screwdown facility of a conventional hot rolling mill,
도 2a는 도 1의 위치검출기의 외관을 나타내는 평면도,Figure 2a is a plan view showing the appearance of the position detector of Figure 1,
도 2b는 도 1의 위치검출기의 내부구조를 나타내는 사시도,Figure 2b is a perspective view showing the internal structure of the position detector of Figure 1,
도 3은 본 발명의 위치검출장치가 구비된 스크류다운의 개략적인 구성도,Figure 3 is a schematic configuration diagram of a screw down equipped with a position detection device of the present invention,
도 4는 도 3의 압소코드 엔코도의 내부구조를 나타내는 단면도,4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the Abso code encoder of FIG.
도 5a 내지 도 6b는 본 발명의 위치검출장치와 종래 위치검출기를 사용하는 경우에 작동상태를 표시하는 그라프.5A to 6B are graphs showing an operating state in the case of using the position detecting device and the conventional position detecting device of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
11,21: 모터 12: 스크류11,21: motor 12: screw
13,22: 위치검출기(PLG) 13A-1: 슬릿회전판13, 22: position detector (PLG) 13A-1: slit rotating plate
13A-2: 집광렌즈 13A-4: 광전소자13A-2: condenser lens 13A-4: photoelectric element
14: 캠리미트스위치 15: 클러치14: Cam limit switch 15: Clutch
16: 감속기 18: 스트립16: reducer 18: strip
19: 롤 20: 톱빔19: roll 20: top beam
23: 감속기 24: 압소코드 엔코더23: Reducer 24: Absocode Encoder
24a: 철심 24b: 코일24a: iron core 24b: coil
24c: 편심로터 25: 트위스트페어케이블24c: eccentric rotor 25: twisted pair cable
26: 변환기 27: 연산제어부26: converter 27: operation control unit
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치는, 압연기의 스크류다운의 위치를 검출하기 위한 장치에 있어서, 스크류의 위치조정용 모터(21)와 연결된 축(21a)과 연결되어 회전력을 소정비로 전달하는 감속기(23)와, 상기 감속기(23)로부터 전달되는 회전력에 따라서 내부에 설치된 편심로터가 회전하여 소정의 신호파형을 발생시키는 압소코드 엔코더(24)와, 상기 압소코드 엔코더(24)로부터 출력되는 신호파형을 그에 상응하는 이동거리량에 따른 펄스파형으로 변환하여 출력하는 변환기(26)와, 상기 압소코드 엔코더(24)와 상기 변환기(26) 사이에 설치되어서 신호파형을 전달하기 위한 케이블(25)과, 상기 변환기(26)로부터 출력되는 펄스파형을 이용하여 스크류다운의 위치제어를 수행하기 위한 연산제어부(27)로 구성됨을 특징으로 한다.Screw down position detecting device using the present invention, the pressure-sensitive code encoder for achieving the above object, in the device for detecting the position of the screw down of the rolling mill, the shaft 21a connected to the motor 21 for adjusting the position of the screw and A speed reducer 23 connected to transmit the rotational force at a predetermined ratio, an eccentric code encoder 24 to rotate the eccentric rotor installed therein according to the rotational force transmitted from the speed reducer 23, and generate a predetermined signal waveform; A converter 26 for converting the signal waveform output from the code encoder 24 into a pulse waveform according to the amount of movement distance corresponding thereto and outputting the signal; Using a cable 25 for transmitting the waveform and the pulse waveform output from the transducer 26 to the calculation control unit 27 for performing the position control of the screw down Characterized in that configured.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a screw-down position detecting apparatus using the ABS code encoder of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 의한 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치가 설치된 스크류다운설비의 개략적인 구성도이다. 도면에 표시된 것과 같이, 스크류다운의 위치조정용 모터(21)와 연결된 축(21a)과 연결되어 회전력을 소정비로 전달하는 감속기(23)와, 상기 감속기(23)로부터 전달되는 회전력에 따라서 내부에 설치된 편심로터가 회전하여 소정의 신호파형을 발생시키는 압소코드 엔코더(24)와, 상기 압소코드 엔코더(24)로부터 출력되는 위치변환량에 상응하는 신호파형을 그에 상응하는 펄스파형으로 변환하여 출력하는 변환기(26)와, 상기 압소코드 엔코더(24)와 상기 변환기(26) 사이에 설치되어서 신호파형을 전달하기 위한 케이블(25)과, 상기 변환기(26)로부터 출력되는 펄스파형을 이용하여 스크류다운의 위치제어를 수행하는 연산제어부(27)로 구성되어 있다.Figure 3 is a schematic configuration diagram of a screw down facility equipped with a screw down position detection device using the ABS code encoder according to the present invention. As shown in the figure, the reducer 23 is connected to the shaft 21a connected to the screw-down positioning motor 21 and transmits the rotational force at a predetermined ratio, and is installed therein according to the rotational force transmitted from the reducer 23. A converter for converting the signal waveform corresponding to the position conversion amount outputted from the absolut code encoder 24 into a pulse waveform corresponding to the absolut code encoder 24 and the eccentric rotor rotates to generate a predetermined signal waveform. And a cable 25 for transmitting a signal waveform and a pulse waveform output from the transducer 26, the screw-down being installed between the ABS code encoder 24 and the transducer 26. It consists of arithmetic and control unit 27 which performs position control.
특히 본 발명에 의한 위치검출장치는 종래 위치검출기(13)가 스크류(12)에 대하여 수직방향으로 설치됨에 비하여 수평방향, 특히 종래 캠리미트스위치(14)의 위치에 설치된다. 이러한 구조를 가짐으로서 종래 스크류다운설비의 구조가 매우 간단해지는 이점이 있다. 이것은 고장수리나 교체시에 용이하게 작업을 수행할 수 있으며 또한 종래 보호덮개를 사용하지 않음으로 인하여 안전사고를 방지할 수 있다. 또한 스크류(12)의 형상도 변경이 가능함은 명백하다. 다시말하면, 모터(21)로부터의 회전력을 직접 스크류(12)에 전달함으로서 스크류(12)의 형상이 더욱 간단해지고, 톱빔의 형상도 종래 사각형의 중량물에서 원형의 상대적으로 가벼운 중량물로 제조할 수 있어서 구조적으로 간단해지고, 원가도 절감되는 효과가 있다.In particular, the position detection device according to the present invention is installed in the horizontal direction, in particular in the position of the conventional cam limit switch 14, compared with the conventional position detector 13 is installed in the vertical direction with respect to the screw 12. By having such a structure, there is an advantage that the structure of the conventional screw down facility is very simple. This can be easily performed at the time of repair or replacement, and can prevent the safety accident by not using a conventional protective cover. It is also apparent that the shape of the screw 12 can be changed. In other words, by directly transmitting the rotational force from the motor 21 to the screw 12, the shape of the screw 12 becomes simpler, and the shape of the top beam can also be manufactured from a conventional rectangular weight to a circular relatively light weight. The structure is simplified and the cost is reduced.
상기 압소코드 엔코더(24)의 내부구조는, 도 4에 도시된 것과 같이, 철심(24a)과, 코일(24b)과, 편심로터(24c)로 구성되어 있으며, 편심로터(24c)의 회전속도에 따라서 신호파형이 발생된다. 상기 편심로터(24c)는 모터(21)의 축(21a)에 연결되어 있으므로 압소코드 엔코더(24)에서 발생되는 신호파형은 스크류(12)의 상하이동에 따른 위치변환량에 대응하는 신호가 된다. 이 때 발생되는 신호파형은 정현파형태가 된다.As shown in FIG. 4, the internal structure of the ABS code encoder 24 is composed of an iron core 24a, a coil 24b, and an eccentric rotor 24c, and the rotational speed of the eccentric rotor 24c. The signal waveform is generated accordingly. Since the eccentric rotor 24c is connected to the shaft 21a of the motor 21, the signal waveform generated by the rolling code encoder 24 becomes a signal corresponding to the displacement amount of the screw 12 due to the shank movement. . The signal waveform generated at this time becomes a sinusoidal waveform.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 압소코드 엔코더를 이용한 스크류다운 위치검출장치의 작동상태를 설명한다.The operating state of the screw-down position detecting apparatus using the ABS code encoder of the present invention having the above configuration will be described.
먼저 압소코드 엔코더(24)는 180회전을 하면 원점의 위치인 0(zero)로 원위치되는 것을 선택하고, 스크류다운의 전체 거리 이동량이 350mm(F1/3 압연기의 경우)이고, 압소코드 엔코더(24)에 결합되는 감속기(23)의 기어비는 5:1이라고 가정한다. 상기한 회전수와 거리이동량은 본 발명의 위치검출장치가 적용되는 사상압연기의 종류에 따라서 변경될 수 있으므로 상기한 수치들은 본 발명의 설명을 위한 실시예로 이해되어야 한다. 이러한 수치들은 또한 사용되는 감속기(23)의 기어비와 또한 스크류(12)와 이에 연결되는 회전나사의 피치 및 기어비 등에 의하여도 영향을 받음은 물론이다.First, the ABS code encoder 24 rotates 180 degrees and selects the home position to zero (0), which is the home position, and the total distance movement of the screwdown is 350 mm (for F1 / 3 rolling mill), and the ABS code encoder 24 Assume that the gear ratio of the reducer 23 coupled to) is 5: 1. Since the rotation speed and the distance movement amount can be changed according to the type of the finishing mill to which the position detection apparatus of the present invention is applied, the above numerical values are to be understood as examples for explaining the present invention. These values are of course also affected by the gear ratio of the reduction gear 23 used and also the pitch and gear ratio of the screw 12 and the rotating screw connected thereto.
전체 거리 이동량이 350mm이고, 기어의 피치가 1/30, 모터(21)에 연결된 기어와 스크류(12)의 기어비가 1/49이고, 감속기(23)의 기어비가 1/5인 경우에 있어서 압소코드 엔코더(24)의 회전수는 다음의 식에 의하여 구할 수 있다.The total rolling amount is 350 mm, the gear pitch is 1/30, the gear ratio of the gear connected to the motor 21 and the screw 12 is 1/49, and the gear ratio of the reducer 23 is 1/5. The rotation speed of the cord encoder 24 can be calculated | required by the following formula.
350mm × (1/30)(피치) ×(49/1)(기어비) ×(1/5)(기어비) = 114.33(회전수)350 mm × (1/30) (pitch) × (49/1) (gear ratio) × (1/5) (gear ratio) = 114.33 (speed)
상기 회전수는 압소코드 엔코더(24)의 회전수범위에 포함되므로 위치변화량의 측정이 가능함을 알 수 있다. 만일 전체 이동거리량이 410mm(F4/6 압연기의 경우)에는 회전수가 133.93으로서 압소코드 엔코더(24)에서의 유효한 회전수를 초과하므로 이 때에는 감속기(23)의 기어비를 1/6으로 변경시키면 116.61회전으로서 압소코드 엔코더(24)의 유효회전수범위내에 포함되므로 지장이 없다. 기어비를 조정하는 대신에 압소코드 엔코더의 유효회전수가 더 큰 것을 사용할 수 있다. 상기한 것과 같이 전체 거리 이동량에 대한 설정이 완료되면, 변환기(26)에 이러한 정보를 입력시킨다. 예를 들어서 기어비가 1/5, 1/6인 감속기(23)를 사용하는 경우에는 검출전장의 설정은 압소코드 엔코더(24)가 128회전시에 391.836mm(F1/3 압연기), 470.204mm(F4/6 압연기)로 각각 입력시킨다.The rotational speed is included in the rotational speed range of the rolling code encoder 24, it can be seen that the position change can be measured. If the total travel distance is 410 mm (for F4 / 6 rolling mills), the number of revolutions is 133.93, which exceeds the effective number of revolutions in the Abso code encoder 24. In this case, change the gear ratio of the reducer 23 to 1/6. As a result, it is included within the effective rotational range of the ABS code encoder 24, so that there is no problem. Instead of adjusting the gear ratio, it is possible to use a larger effective speed of the ABS encoder. When the setting for the total distance movement amount is completed as described above, this information is input to the converter 26. For example, in the case of using the reducer 23 having gear ratios of 1/5 and 1/6, the detection electric field is set to 391.836 mm (F1 / 3 rolling mill), 470.204 mm (when the Absocode encoder 24 rotates at 128 revolutions). F4 / 6 rolling mill).
모터(21)의 회전에 따라서 감속기(23)를 통하여 회전이 전달되면, 압소코드 엔코더(24)에서는 회전에 따른 신호가 발생된다. 입력신호가 a·sinωt이라고 하면, 출력신호는 Ksin(ωt-θ)로 표시되며, 이러한 신호파형이 도 3의 변환기(26)의 측면에 표시되어 있다. 변환기(26)의 측면에 도시된 바와 같이 1차입력신호 a·sinωt에 대한 출력신호 Ksin(ωt-θ)를 나타내는 파형도이다. 압소코드 엔코더(24)로부터 생성되는 신호는 트위스트페어 케이블(25)을 통하여 변환기(26)에 입력된다. 변환기(26)에서는 입력되는 신호파형을 이용하여 위치검출길이로 변환하여 출력한다. 검출된 위치길이는 θ의 시간적변화량을 이동거리량의 길이로 변환하여 얻어진다. 변환기(26)에서 얻어진 이동거리량은 이진수방식으로 출력되어서연산제어부(27)에 입력된다.When rotation is transmitted through the speed reducer 23 according to the rotation of the motor 21, the signal of the rotation is generated in the pressure code encoder 24. If the input signal is a · sinωt, the output signal is represented by Ksin (ωt−θ), and this signal waveform is indicated on the side of the converter 26 in FIG. As shown in the side of the converter 26, it is a waveform diagram which shows the output signal Ksin ((omega)-(theta)) with respect to the primary input signal a * sin [omega] t. The signal generated from the Absorb code encoder 24 is input to the converter 26 via the twisted pair cable 25. The converter 26 converts the position detection length into an output signal length using the input signal waveform. The detected position length is obtained by converting the temporal change amount in θ into the length of the moving distance amount. The movement distance amount obtained by the converter 26 is output in binary format and input to the calculation control unit 27.
이동거리량은 스크류다운 위치검출장치의 연산제어부(27)에 내장된 프로그램로직에 의하여 전동스크류다운 위치제어값으로 환산되어서 롤 갭을 계산하는데 이용된다. 한편 종래 사용되는 위치검출기는 도 3을 다시 참고하면, 모터(21)의 후단에 연결되어서 백업용 위치검출기(22)로서 사용이 가능하다. 다시말하면, 위치검출기(22)에 의하여 검출된 위치이동량과 압소코드 엔코더를 이용하여 검출된 위치이동량을 비교하여 더욱 정확한 위치검출상태를 확인할 수 있다.The movement distance amount is converted into the electric screwdown position control value by the program logic built in the arithmetic and control unit 27 of the screwdown position detection device and used to calculate the roll gap. Meanwhile, referring to FIG. 3 again, a conventionally used position detector may be connected to the rear end of the motor 21 to be used as a backup position detector 22. In other words, the position detection amount detected by the position detector 22 and the amount of position movement detected using the Absolute Code encoder can be compared to confirm a more accurate position detection state.
한편, 변환기(26)에서는 특정항목의 설정을 통하여 위치검출상태를 더욱 정확하게 제어할 수 있다. 예를 들어서 이동거리량의 현재치 단위설정은 소수점 3자리(*.***)로 하고, 최대검출길이설정은 391.839로 하고, 압소코드 엔코더의 회전방향의 기준을 시계방향으로 하여 시계방향으로 회전하면 이동거리량의 증가, 반시계방향으로하면 이동거리량의 감소로 설정한다.On the other hand, the transducer 26 can more accurately control the position detection state through the setting of a specific item. For example, the current unit of travel distance is set to 3 decimal places (*. ***), the maximum detection length is set to 391.839, and the clockwise reference is based on the rotational direction of the ABS encoder. If it is rotated, the movement distance is increased. If it is counterclockwise, the movement distance is decreased.
상기와 같이 하면, 모터(21)가 시계 또는 반시계방향으로 회전을 시작하면 감속기(23)의 감속비에 의하여 변경된 회전력이 압소코드 엔코더(24)에 전달된다. 압소코드 엔코더(24)에서는 회전력에 따른 거리이동량을 정현파신호로 생성하여 변환기(26)에 케이블(25)을 통하여 전송한다. 이 때 회전방향이 시계방향 또는 반시계방향에 따라서 거리이동량이 증가 또는 감소한다. 변환기(26)에서는 이동거리량을 이진수출력(20-217)으로 케이블을 통하여 연산제어부(27)로 입력시킨다. 연산입력부(27)에서는 입력되는 이진수출력을 이용하여 롤 갭의 제어를 수행한다.In this manner, when the motor 21 starts to rotate clockwise or counterclockwise, the rotational force changed by the reduction ratio of the reducer 23 is transmitted to the pressure code encoder 24. The compression code encoder 24 generates a sine wave signal according to the rotational force as a sine wave signal and transmits the same to the converter 26 through the cable 25. At this time, the distance movement amount increases or decreases according to the clockwise or counterclockwise direction. The converter 26 inputs the moving distance amount to the arithmetic control unit 27 through a cable as a binary output (2 0-2 17 ). The operation input unit 27 controls the roll gap by using the binary output.
도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b에는 본 발명에 의한 위치검출장치(absocoder)와 종래 사용된 위치검출기(PLG)를 이용하여 작동상태를 측정한 비교결과를 나타내는 그라프이다. 도 5a 및 도 5b는 종래 스크류의 상승(up) 및 하강(down) 시의 비교결과데이터이다. 도시된 바와 같이 결과가 거의 유사하게 출력됨을 알 수 있다.5A, 5B, 6A, and 6B are graphs showing a comparison result of measuring an operating state using a position detector (absocoder) and a conventionally used position detector (PLG) according to the present invention. 5A and 5B are comparison result data at the time of up and down of a conventional screw. As can be seen, the results are output almost similarly.
또한 자동위치제어에 이용한 결과인 도 6a와 도 6b에 나타난 바와 같이, 두 출력결과가 거의 차이가 없음을 알 수 있다.Also, as shown in FIGS. 6A and 6B, which are the results used for the automatic position control, it can be seen that the two output results have little difference.
이와 같은 본 발명에 의하면 종래 압연기의 스크류다운 위치검출을 압소코드 엔코더를 이용하여 수행함으로서 구조가 간단해지고 내구성이 증가되어 고장발생이 감소되는 이점이 있다. 또한 중량물을 이용한 보호덮개의 사용이 불필요함으로 안전사고의 발생가능성이 감소하여 명랑한 작업환경을 제공할 수 있는 이점이 있다. 또한 종래 위치검출기보다 저렴한 비용으로 설치가 가능하며 또한 절대위치검출방식을 사용함으로서 고가의 캠리미트스위치를 대체할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention as described above by performing the screw down position detection of the conventional rolling mill using an encoder code encoder has the advantage that the structure is simplified and the durability is increased and the occurrence of failure is reduced. In addition, there is an advantage that can provide a pleasant working environment by reducing the possibility of a safety accident because the use of a heavy protective cover is unnecessary. In addition, it is possible to install at a lower cost than the conventional position detector and there is an advantage that can replace the expensive cam limit switch by using the absolute position detection method.
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