KR20140085999A - 강판 평탄도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

강판의 평탄도를 작업자의 육안 판단에 의존하지 않으면서 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 강판 평탄도 측정 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강판의 표면으로 하면이 접촉되는 프레임과, 프레임의 일측으로 구비된 가이드 레일과, 가이드 레일을 따라 전후로 이송되는 리니어구동기를 포함하는 이송부와, 리니어구동기의 상하 방향으로 연결되어 강판의 표면으로부터 이격된 높이를 검출하여 평탄도를 측정하는 변위측정부 및, 변위측정부의 평탄도 측정 위치를 검출하는 위치검출부를 포함하는 강판 평탄도 측정 장치를 제공한다.

Description

강판 평탄도 측정 장치{APPARATUS AND METHOD OF MEASURING FLATNESS OF STEEL SHEET}

본 발명은 강판 평탄도 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판의 평탄도를 작업자의 육안 판단에 의존하지 않으면서 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 강판 평탄도 측정 장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 강판(특히, 후판)의 평탄도 측정 작업은 대개 작업자의 육안을 통해 이루어졌는데, 도 1을 참조하면 종래의 강판의 평탄도 측정 방식에 관한 두 가지 예를 도시하고 있다.

먼저, 곧은 자(11)와 간극 게이지(13)를 이용하는 방식이 알려져 있다. 이 경우는 강판(S)의 상부로 곧은 자(11)를 안착시킨 다음, 강판(S)과 곧은 자(11) 사이의 틈새를 통해 간극 게이지(13)를 삽입하여 강판의 평탄도를 측정하였다.

다음으로, 다이얼 게이지(21)를 이용하는 방식이 알려져 있다. 이 경우는 작업자가 직접 다이얼 게이지(21)를 사용하여 강판(S)의 표면 요철 상태를 일일이 측정한 다음, 측정된 수치를 전체적으로 비교하여 강판의 평탄도를 측정하였다.

그러나 이와 같은 종래의 방식에 따를 경우, 대게 작업자의 수작업으로 평탄도 측정이 실시됨에 따라, 작업자의 육안에 의존하므로 오차가 크게 발생될 수 있으며, 이는 측정 결과에 대한 신뢰성을 저하하는 원인이 되었다.

대한민국 등록실용신안 제377553호

본 발명은 강판의 평탄도를 작업자의 육안 판단에 의존하지 않으면서 신속하고 정확하게 측정해 낼 수 있는 강판 평탄도 측정 장치를 제공하는 것을 과제로 삼는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 강판의 표면으로 하면이 접촉되는 프레임; 상기 프레임의 일측으로 구비된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 전후로 이송되는 리니어구동기를 포함하는 이송부; 상기 리니어구동기의 상하 방향으로 연결되어 강판의 표면으로부터 이격된 높이를 측정하는 변위측정부; 및 상기 변위측정부의 평탄도 측정 위치를 측정하는 위치검출부; 를 포함하는 강판 평탄도 측정 장치를 제공한다.

상기 위치검출부는, 상기 가이드 레일의 상측에서 강판의 길이 방향을 따라 구비되는 전자 스케일과, 상기 변위측정부의 평탄도 측정 위치를 상기 전자 스케일에 인식시키는 포지셔너를 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임은 중공 프로파일 단면을 갖는 장방형 패널 부재로서, 상기 프레임의 분리 운반을 위해 구비되는 핸드 그립과, 상기 프레임의 수평 확인을 위해 구비되는 수평계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 변위측정부 및 위치검출부 각각으로부터 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값을 신호 변환하여 무선으로 전송하는 무선통신인터페이스와, 상기 무선통신인터페이스로부터 높이 및 위치에 대한 측정값을 무선으로 수신하여 강판의 평탄도 정보를 획득하는 동시에, 평탄도 그래프를 생성하는 데이터처리부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판(특히, 후판)의 평탄도를 작업자의 육안 판단에 의존하지 않으면서 신속하고 정확하게 측정해 낼 수 있다.

특히, 작업자의 숙련도에 따른 판정의 오차를 방지하며, 강판의 길이에 대한 높이 변위를 측정함으로써 강판의 평탄도를 수치적으로 정확하게 측정할 수 있는 한편, 나아가 측정된 수치를 통해 평탄도 그래프를 생성할 수 있다.

또한, 휴대가 간편하여 강판의 평탄도 측정 작업을 수행함에 있어 시간 또는 장소에 제한되지 않으며, 강판 제품 품질보증에 광범위하게 이용될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 강판의 평탄도 측정 방식을 나타낸 작업 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치를 이용한 작업 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치의 측정값을 이용하여 생성된 평탄도 그래프의 예시도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 도시된 강판 평탄도 측정 장치(100)는 프레임(101), 이송부(120), 변위측정부(110) 및 위치검출부(130)를 포함한다.

프레임(101)은 평탄도 측정 대상물인 강판(S)의 표면(특히, 상부면)에 대해 하면이 접촉된 상태로 세워 고정될 수 있는 부재이다.

이러한 프레임(101)은 무게 경량화를 위하여 측면을 통해 확인할 수 있듯이 중공 프로파일 단면을 갖는 장방형 패널 부재를 이용하는 것이 바람직하다. 그리고 프레임(101)의 밑면은 강판(S)의 표면에 마주하여 접촉되는 부분으로서, 평탄한 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 프레임(101)의 상부 중앙으로는 도시된 바와 같이 핸드 그립(105)이 구비되며, 이 핸드 그립9105)에 의해 강판 평탄화 측정 장치(100)의 운반 편의성이 향상될 수 있다.

그리고 핸드 그립(105)으로부터 프레임(101)의 상부 일측으로는 상부 프레임(103)이 더 수직 상방으로 더 돌출된 형태로 구비된다.

상부 프레임(103)의 전방에는 후술될 무선통신인터페이스(예: 무선 중계기 등)가 장착되며, 또한 이의 내측으로는 가로 방향(또는 세로 방향)으로 프레임(101) 전체의 수평 레벨을 확인할 수 있도록 마련된 수평계(140)가 구비된다.

이송부(120)는 프레임(101)의 측면 상에서 강판의 표면과 평행을 이루어 수평 방향으로 직진 이송되는 구성이다. 그 세부 구성으로서, 가이드 레일(123) 및 리니어구동기(121)를 포함한다.

가이드 레일(123)은 도시된 바와 같이 강판의 표면으로부터 설정된 이격 간격을 두고 평행하게 프레임(101)의 측면에 수평 배치되는 레일 형상 부재이다.

그리고 리니어구동기(121)는 상기 가이들 레일(123)을 따라 수평 방향으로 전, 후 이송되는 구동장치에 해당한다.

특히, 가이드 레일(123)은 평탄한 프레임(101)의 밑면과 평행을 이루면서 굴곡 및 구부러짐이 전혀 없이 수평 방향으로 직진 배치되는 것이 좋다.

변위측정부(110)는 리니어구동기(121)의 몸체를 관통하여 상하 방향으로 연결되어, 프레임(101)의 밑면과 접촉된 강판(S)의 표면 평탄도를 측정하는 센서 장치이다. 더 구체적으로는 변위측정부(110)로부터 측정되는 것을 강판의 표면으로부터 변위측정부(110)까지 이격된 거리(즉, 높이)를 측정한다.

이러한 변위측정부(110)로 이용될 수 있는 구체적인 예로는 도 2에 도시된 바와 같이, 강판(S)의 표면에 대향 배치된 측정자(111)를 구비하여, 접촉 방식으로 높이를 측정하는 다이얼 게이지를 이용할 수 있다.

그리고 이러한 다이얼 게이지 상에는 측정값을 시각 정보로 제공하는 디스플레이(113)가 더 구비될 수 있다.

한편, 변위측정부(110)로 이용될 수 있는 또 하나의 예로서 레이저 거리 측정기를 이용할 수 있다. 별도로 도시하진 않았으나, 이는 관용적으로 널리 알려진 구성으로서, 강판(S)의 표면을 향해 레이저 광을 조사하고 반사된 광을 수광하여 강판(S)의 표면으로부터 이격된 거리(즉, 높이)를 측정한다.

이러한 변위측정부(110)는 전술한 리니어구동기(121)의 전후 이송에 따라, 강판(S)의 표면을 따라 이동하면서 강판의 표면으로부터 이격된 높이를 연속적으로 측정하게 된다.

위치검출부(130)는 상기 변위측정부(110)가 측정하는 측정 위치를 검출한다. 이를 위해, 상기 위치검출부(130)는 전자 스케일(131)과 포지셔너(133)를 포함한다.

전자 스케일(131)은 프레임(101)의 측면을 따라 프레임의 길이 방향으로 배치되는데, 도 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 전술한 가이드 레일(123)의 상측에서 수평 방향으로 평행을 이루며 구비된다.

그리고 포지셔너(133)는 상기 변위측정부(110)의 수직 상방으로 돌출되어 상단이 전자 스케일(131)의 어느 한 지점에 대면하도록 형성되어 있다.

이러한 포지셔너(133)는 변위측정부(110)의 이동에 따라 전자 스케일(131)의 어느 한 지점에 위치하게 되어, 변위측정부(110)의 측정 위치(즉, 강판 상에서 이동한 거리)가 전자 스케일(131)을 통해 정확하게 검출될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치(100)는 변위측정부(110) 및 위치검출부(130)로부터 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값의 신호를 변환하여 무선으로 전송하는 무선통신인터페이스(160)와, 이를 전송 받아 작업자가 요구하는 데이터로 처리하는 데이터처리부(150)를 포함한다.

여기서, 무선통신인터페이스(160)는 관용의 무선 중계기 장치를 이용할 수 있다. 그리고 데이터처리부(150)는 무선통신인터페이스로부터 높이 및 위치에 대한 측정값을 무선 수신하여 강판의 평탄도 정보를 획득한다.

이때, '강판의 평탄도 정보'란 강판의 전체 길이 범위 내에서 임의의 위치상에서 측정된 높이 측정값을 의미하는데, 이를 종합하여 전체 강판의 평탄도를 파악한다.

더 나아가, 데이터처리부(150)에서는 상기 무선 수신된 높이 및 위치에 대한 측정값을 통합하여 작업자로 하여금 한 눈에 평탄도 정보를 파악할 수 있도록 평판도 그래프를 생성할 수 있다.

이와 같이 확보된 평탄도 그래프는 도 4를 통해 예시적으로 도시하였다. 간략히 설명하면, 3가지 예(즉, S1, S2, S3)를 통해 강판의 평탄도가 측정된 후, 생성된 평탄도 그래프가 도시되어 있다. 이러한 평탄도 그래프를 이용하면, 작업자가 일견하여 전체적인 강판의 평탄도 형상을 파악하기에 용이한 장점이 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치를 이용한 작업 순서에 관하여 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 강판의 측정위치설정 단계(S10)를 수행한다. 이 단계는 강판의 길이 방향 평탄도 측정을 시작하기 전에, 강판의 어느 위치에서 길이 방향을 따라 평탄도를 측정할 것인지를 설정하는 단계이다.

다음으로, 수평레벨조정 단계(S20)를 수행한다. 앞서 강판의 측정위치가 설정되면 강판의 표면 위로 프레임(도 2의 101)을 안착시키는데, 이때 프레임 내에 구비된 수평계(도 2의 140)를 이용하여 프레임의 수평을 맞추는 작업을 실시한다.

그 다음으로, 변위측정부 영점조정 단계(S30)를 수행한다. 이 단계는 리니어구동기(도 2의 121)에 상하 방향으로 고정된 변위측정부(도 2의 110)의 영점조정을 실시하는 단계이다. 프레임의 밑면을 강판 표면에 밀착시킨 후 변위측정부에 전원을 인가하고, 이어서 변위측정부의 영점조정을 실시한다.

그 다음으로, 강판정보입력 단계(S40)를 수행한다. 이 단계는 평탄도 측정 대상이 되는 강판의 사전 정보를 입력하는 단계이다.

그 다음으로, 변위측정부 이송 단계(S50)를 수행한다. 이 단계는 프레임의 측면에 구비된 가이드 레일(도 2의 123) 상에 장착된 리니어구동기(도 2의 121)의 이송 동작을 구현하는 단계이다. 즉, 강판에 평행하는 수평 방향으로 리니어구동기를 이송시키면서, 변위측정부에 의해 연속적으로 강판 표면으로부터 이격된 높이를 측정할 수 있다. 이때, 위치검출부(도 2의 130)에 의해 실시간으로 높이 측정을 수행하고 있는 변위측정부의 측정 위치까지 측정할 수 있다.

그 다음으로, 이전 단계에서 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값을 획득하는 단계(S60)를 수행한다. 이 단계는 변위측정부 및 위치검출부로부터 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값이 무선통신인터페이스(도 2의 160)를 통해 데이터처리부(도 2의 150)까지 무선으로 전송되는 단계를 의미한다.

그 다음으로, 평탄도 그래프 생성 단계(S70)를 수행한다. 데이터처리부에서는 상기 변위측정부 및 위치검출부로부터 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값을 통해 강판의 평탄도 정보를 작업자가 이용 가능한 상태로 처리하는데, 해당 정보의 판독 편의성을 향상시키기 위하여 평탄도 그래프(도 4 참조)를 생성할 수 있다.

그 다음으로, 강판 평탄도 값을 저장하는 단계(S80)를 수행한다. 이 단계에서는 데이터처리부에서 강판의 평탄도 정보를 저장하는 동시에, 이러한 정보를 이용하여 생성한 평탄도 그래프까지 작업자가 언제든지 확인 가능한 상태로 저장하여 데이터베이스로 보관하는 단계를 의미한다.

특히, 강판의 평탄도 측정 장치의 경우, 변위측정부(도 2의 110)가 이송부(도 2의 120)에 의해 강판의 길이 방향 선단으로부터 후단까지 등속도로 이송되면서, 강판의 표면으로부터 이격된 높이를 연속적으로 측정하여 평탄도 그래프를 생성한다. 따라서 작업자는 강판의 길이 방향 어느 위치에서 표면 요철이 나타나는지를 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 이와 같이 생성된 평탄도 그래프는 데이터처리부에 기록 보관되어 품질보증 통합관리에도 활용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판(특히, 후판)의 평탄도를 작업자의 육안 판단에 의존하지 않으면서 신속하고 정확하게 측정해 낼 수 있는 효과를 가져온다.

특히, 작업자의 숙련도에 따른 판정의 오차를 방지하며, 강판의 길이에 대한 높이 변위를 측정함으로써 강판의 평탄도를 수치적으로 정확하게 측정할 수 있으며, 이를 이용하여 평탄도 그래프를 생성할 수 있다.

또한, 장치의 휴대 및 기동이 가능하여, 평탄도 측정 작업의 수행에 있어 시간 및 장소 제약을 받지 않으며, 유지 보수에 관한 편의성이 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 평탄도 측정 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 강판
100: 강판 평탄도 측정 장치
101: 프레임 103: 상부 프레임
105: 핸드 그립 107: 레일 고정부
110: 변위측정부
111: 측정자 113: 디스플레이
120: 이송부
121: 리니어구동기 123: 가이드 레일
130: 위치검출부
131: 전자 스케일 133: 포지셔너
140: 수평계
150: 데이터처리부
160: 무선통신인터페이스

Claims (4)

1. 강판의 표면으로 하면이 접촉되는 프레임;
   상기 프레임의 일측으로 구비된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 전후로 이송되는 리니어구동기를 포함하는 이송부;
   상기 리니어구동기의 상하 방향으로 연결되어 강판의 표면으로부터 이격된 높이를 측정하는 변위측정부; 및
   상기 변위측정부의 평탄도 측정 위치를 측정하는 위치검출부;를 포함하는 강판 평탄도 측정 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치검출부는,
   상기 가이드 레일의 상측에서 강판의 길이 방향을 따라 구비되는 전자 스케일과,
   상기 변위측정부의 평탄도 측정 위치를 상기 전자 스케일에 인식시키는 포지셔너를 포함하는 강판 평탄도 측정 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임은 중공 프로파일 단면을 갖는 장방형 패널 부재로서,
   상기 프레임의 분리 운반을 위해 구비되는 핸드 그립과, 상기 프레임의 수평 확인을 위해 구비되는 수평계를 포함하는 강판 평탄도 측정 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 변위측정부 및 위치검출부 각각으로부터 측정된 높이 및 위치에 대한 측정값을 신호 변환하여 무선으로 전송하는 무선통신인터페이스와,
   상기 무선통신인터페이스로부터 높이 및 위치에 대한 측정값을 무선으로 수신하여 강판의 평탄도 정보를 획득하는 동시에, 평탄도 그래프를 생성하는 데이터처리부를 더 포함하는 강판 평탄도 측정 장치.

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