KR20240045615A - 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템 - Google Patents

스트립 진동 최소화 방법 및 시스템 Download PDF

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김지성
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템에 관한 것으로, 압연가공 직후의 위치에 형성된 측정영역으로, 압연가공된 스트립이 이송되는지를 확인하는 스트립이송확인단계; 및 상기 스트립이 이송되는 과정에서 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키는 장력증가단계;를 포함하는, 스트립 진동 최소화 방법과, 스트립을 압연가공하는 스트립가공부; 상기 스트립가공부에서 압연가공된 스트립을 이송하는 스트립이송부; 및 상기 스트립가공부에 인접하여 배치되며, 스트립가공부에서 압연가공되어 스트립이송부로 이송되는 스트립의 장력을 조절하는 장력조절부;를 포함하는, 스트립 진동 최소화 시스템에 관한 것이다.

Description

스트립 진동 최소화 방법 및 시스템{Strip vibration minimizing method and system}
본 발명은 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립(Strip) 제조 공정에서 압연가공 후 이송되는 스트립의 진동을 보정하여 해당 스트립의 평탄도를 정확히 측정할 수 있도록 한 것이다.
압연공정을 통해 제조되는 스트립(Strip)은 스트립밀에서 연속 압연한 박판을 장척인 채로 코일로 말아 놓은 것을 말하는 것으로, 열간압연을 하여 제조되는 것을 열연광폭강대(핫 스트립 코일), 열간압연 후 냉간압연을 하여 제조되는 것을 냉연광폭강대(콜드 스트립 코일)라고 한다. 이때, 그 폭이 600mm이상인 경우를 광폭강대라고 하며, 600mm이하인 경우에는 후프(Hoop)라고 한다.
이러한 스트립은, 주로 열간압연공정을 통해 큰 압감을 한 후, 냉간압연공정을 통해 다듬는 과정을 통해 제조된다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 압연공정의 기본이 되는 열간압연공정은 연속 주조에 의하여 제조한 압연재를, 가열로에 장입하여 고온으로 재가열한 후 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 과정을 거쳐 최종 압연 제품(스트립 코일)을 생산하게 된다.
한편, 뜨임 처리한 후 냉연강판은 너무 연질이거나 가공 중에 줄무늬 변형(Stretcher strain)이 생기므로, 어닐링(Anealling)하여 내부응력을 제거한 후 결정립자를 세밀하게 하기 위하여 가벼운 냉간압연을 하게 되는데, 이를 조질압연(Skin Pass Mill; SPM)이라 하며, 보통 풀림 열처리한 판의 두께를 1%정도로 압연하여 가공 결합 및 형상 불량을 없애고, 표면을 깨끗하게 한다.
그리고, 압연공정으로 제조된 스트립은 평탄도를 측정하는 품질 검사를 거치게 된다. 여기서, 스트립의 평탄도는 기준면에 대한 표면 굴곡도를 의미하며, 굴곡도를 측정하기 위한 방법으로 접촉식과 비접촉식이 있다.
비접촉식 평탄도 측정은 주로 광학식 측정 방식을 사용하고 있으며, 이러한 광학식 측정 방식은, 비접촉 연속발진 레이저를 스트립의 상면에 조사한 후, 광 삼각법을 이용하여 스트립 표면의 굴곡에 따른 반사각도의 변화를 CCD센서(카메라) 등으로 검출하고 측정신호를 처리함으로써 평판도를 측정하는 원리이다.
한편, 압연가공된 스트립이 이송되는 과정에서 이송롤러 등에 의해 물리적인 진동이 발생하게 되는데, 이러한 진동은 스트립의 외형, 특히 평탄도를 측정하는데 오차를 발생시키는 요인이 되며, 평탄도의 정확도를 저하시키게 된다.
이에, 이송되는 스트립의 평탄도를 비접촉식으로 측정하는 경우, 레이저센서를 이용하여 측정된 데이터를 분석하고, 해당 측정데이터에 포함된 진동성분을 제거하거나 보정하는 과정을 필수적으로 거쳐야 한다.
결과적으로, 비접촉식 평탄도 측정은 스트립의 평탄도를 측정하는 과정에서, 측정데이터의 보정에 의한 데이터의 연산량 증가, 프로그램 과부하, 위상 변경 및 시간지연 등이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-0564327호 '냉연 평탄도 측정 장치 및 측정 정도 향상 방법'은, 레이저센서를 이용하여 스트립의 연신율을 산출한 후, 보상 연신율을 감산하여 보상된 연신율을 산출하는 것으로, 연신율을 산출하는 과정에서 앞서 설명한 문제점이 발생할 수 있다.
다른 예로, 하기의 대한민국 등록특허공보 제10-2231141호 '후판 압연판의 외관 검사 시스템과 이를 이용한 후판 압연판의 외관 검사방법'은, 심도편차를 이용하여 진동값을 산출하고, 진동값을 보정하여 평탄도를 산출하는 것으로, 이 또한 평탄도를 산출하는 과정에서 앞서 설명한 문제점이 발생할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0564327호 '냉연 평탄도 측정 장치 및 측정 정도 향상 방법' 대한민국 등록특허공보 제10-2231141호 '후판 압연판의 외관 검사 시스템과 이를 이용한 후판 압연판의 외관 검사방법'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 스트립(Strip) 제조 공정에서 압연가공 후 이송되는 스트립의 진동을 보정하여 해당 스트립의 평탄도를 정확히 측정할 수 있는 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 명세서에 개시된 기술의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예들에 따른 스트립 진동 최소화 방법은, 압연가공 직후의 위치에 형성된 측정영역으로, 압연가공된 스트립이 이송되는지를 확인하는 스트립이송확인단계; 및 상기 스트립이 이송되는 과정에서 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키는 장력증가단계;를 포함한다.
또한, 상기 장력증가단계는, 상기 측정영역에 위치한 스트립을 상부 또는 하부방향으로 가압하여 해당 스트립의 장력을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 장력증가단계 이후에, 상기 측정영역에 위치하는 스트립의 형상을 촬영하는 형상촬영단계; 및 상기 스트립의 진동이 발생한 경우, 해당 스트립이 권취되는 권취코일의 장력을 증가시켜 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키도록 제어하는 장력제어단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 장력증가단계 이후에, 상기 측정영역에 위치하는 스트립의 형상을 촬영하는 형상촬영단계; 및 상기 스트립의 진동이 허용오차를 초과한 경우, 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키도록 제어하는 장력제어단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 형상촬영단계는, 상기 스트립의 양측 가장자리를 촬영한 후, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 촬영된 이미지를 영상처리하고, 상기 장력제어단계는, 상기 영상처리결과, 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립이 진동하는 것을 판단하여 해당 장력을 증가시키도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장력제어단계는, 상기 스트립의 장력을 증가시킨 후 일정시간이 경과되는 동안 해당 스트립의 진동이 허용범위 이내로 유지된 경우, 해당 스트립의 장력을 감소시키도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장력제어단계는, 상기 스트립의 장력이 증가되는 최대값은, 상기 스트립의 형상이 소성변형되지 않도록 하는 최대허용장력보다 작은 크기로 제한할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스트립 진동 최소화 시스템은, 스트립을 압연가공하는 스트립가공부; 상기 스트립가공부에서 압연가공된 스트립을 이송하는 스트립이송부; 및 상기 스트립가공부에 인접하여 배치되며, 스트립가공부에서 압연가공되어 스트립이송부로 이송되는 스트립의 장력을 조절하는 장력조절부;를 포함한다.
또한, 상기 스트립가공부에 인접하여 배치되며, 장력조절부에 위치하는 스트립의 표면형상을 측정하는 스트립형상측정부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 장력조절부는, 상기 스트립의 하부면을 지지하는 적어도 하나의 가압롤러가 구성된 롤러테이블; 상기 롤러테이블의 양측에 구성되어 스트립의 상부면을 지지하는 지지롤러; 및 상기 스트립의 장력을 증가시킬 경우에는 롤러테이블을 상부로 이동시키고, 스트립의 장력을 감소시킬 경우에는 롤러테이블을 하부로 이동시키는 테이블승하강모듈;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 장력조절부에 위치하는 스트립을 촬영하는 스트립영상촬영부; 상기 스트립영상촬영부에서 촬영된 이미지를 영상처리하여 이송되는 스트립의 진동여부를 확인하는 스트립진동확인부; 및 상기 스트립진동확인부에서 스트립의 진동이 확인되면, 해당 스트립이 권취되는 권취코일의 장력을 증가시켜 해당 스트립의 진동을 감소시키는 장력제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스트립영상촬영부는, 상기 스트립의 양측 가장자리를 촬영하고, 상기 스트립진동확인부는, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 촬영된 이미지를 영상처리하고, 그 결과 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립이 진동하는 것을 판단할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 스트립(Strip) 제조 공정에서 압연가공 후 이송되는 스트립의 진동을 보정하여 해당 스트립의 평탄도를 정확히 측정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 앞서 기재된 효과는 예시적인 것에 불과하며 당업자의 관점에서 본 발명의 세부 구성으로부터 예측되거나 기대되는 효과들 또한 본 발명 고유의 효과에 추가될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 스트립 진동 최소화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 다른 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 나타난 단계 'S300' 내지 'S400'에 대한 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 2에 나타난 'S400'에 대한 구체적인 다른 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 의한 스트립 진동 최소화 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 6은 도 5에 나타난 장력조절부의 구체적인 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5의 다른 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 구체적인 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 스트립 진동 최소화 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 스트립 진동 최소화 방법은 스트립이송확인단계(S100) 및 장력증가단계(S200)를 포함한다.
스트립이송확인단계(S100)는 압연가공 직후의 위치에 형성된 측정영역으로, 압연가공된 스트립이 이송되는지를 확인하는 과정으로, 측정영역은 압연가공된 스트립이 해당 압연기에서 배출된 직후에서 일정 거리 이내에 해당하는 구간으로 설정할 수 있다.
또한, 스트립이송확인단계(S100)에서 스트립의 이송여부는 하기에서 설명될 레이저센서를 이용하거나 별도의 감지센서 등을 이용하여 확인할 수 있으며, 압연가공은 조질압연(Skin Pass Mill; SPM)을 포함하여 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 다양한 열간압연 또는 냉간압연을 포함할 수 있다.
장력증가단계(S200)는 압연가공된 스트립이 이송롤러 등을 통해 이송되는 과정에서, 측정영역에 위치하는 스트립의 일부분에 대하여 장력을 증가시키는 과정으로, 스트립의 장력은 해당 스트립의 일측 방향으로 외력을 가하여 발생 및 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 스트립의 장력은 측정영역에 위치한 스트립의 일부분을 상부 또는 하부방향으로 가압하여 증가시킬 수 있다.
다른 예로, 스트립의 장력은 압연가공된 스트립이 권취되는 권취코일을 이용하여 증가시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 권취코일의 권취(회전)속도를 증가시키면 해당 스트립을 당기는 효과가 발생하며, 이를 통해 해당 스트립의 장력을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 스트립의 진동을 보정함에 있어, 측정데이터를 연산처리하여 보정하는 소프트웨어방식이 아니라, 이송되는 스트립의 장력을 물리적으로 증가시켜 진동최소화하는 하드웨어방식을 적용함으로써, 측정데이터를 가공하지 않고 그대로 이용하여 스트립의 평탄도를 산출할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 많은 양의 데이터 연산이 요구되는 진동성분의 보정과정을 생략함으로써, 해당 스트립의 평탄도를 신속하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 하드웨어방식으로 이송되는 스트립의 진동을 최소화함으로써, 이송 중 발생하는 진동성분을 효율적으로 제거할 수 있으며, 소프트웨어방식에 의한 데이터의 연산량 증가 및 그로 인한 프로그램 과부하, 위상 변경 및 시간지연 등의 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
이에, 본 발명은 스트립의 생산 및 품질관리에 대한 효율적인 운용이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하드웨어방식으로 이송되는 스트립의 진동을 최소화함으로써, 이송 중 발생하는 진동성분을 효율적으로 제거할 수 있으며, 스트립의 평탄도 측정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 생산되는 스트립에 대한 품질관리가 실시간으로 가능하며, 기기의 설치 비용을 최소화하고 효율적인 운용이 가능하도록 할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 고객사에서 요구하는 용도별 요구사항을 충분히 만족할 수 있도록 할 수 있으며, 이를 통해 제품에 대한 클레임을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서 얻어지는 장점들은 다양한 분야에 적용이 가능하고, 따라서, 스트립 제조 분야 및 스트립 제조 공정 분야, 스트립 평탄도 측정분야, 특히 비접촉식 평탄도 측정분야, 압연공정에서의 스트립 평탄도 측정분야 및 냉연강판의 평탄도 측정분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에 나타난 단계들을 통해 해당 스트립의 장력을 조절하는 경우, 그 목적과 효과를 충분히 달성할 수 있으나, 경우에 따라 해당 스트립의 종류나 크기, 형상 등이 달라지게 되면, 진동성분이 충분히 감소되지 않아서 측정데이터에 오류가 발생하거나, 스트립에 과도한 힘이 가해져서 해당 스트립이 소성변형을 하는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 이러한 문제는 해당 스트립을 압연가공하는 설비나 이송 설비, 측정 설비 등을 포함하는 제조설비 자체의 동작오차나 오동작 등에 의해서도 발생할 수 있다.
이하에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1의 다른 일 실시예를 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 나타난 단계 'S300' 내지 'S400'에 대한 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 스트립 진동 최소화 방법은 형상촬영단계(S300) 및 장력제어단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
형상촬영단계(S300)는 앞서 장력증가단계(S200)에서 스트립의 장력이 일정크기로 증가된 상태에서, 측정영역에 위치하는 스트립의 형상을 촬영하는 과정으로, CCD카메라 등을 이용하여 촬영될 수 있다(S311).
예를 들어, 형상촬영단계(S300)는 측정영역에 위치하는 스트립의 양측 가장자리를 촬영한 후, 진동여부를 확인할 수 있도록 영상처리 및 분석을 할 수 있다(S312).
보다 구체적으로, 형상촬영단계(S300)는 FFT(Fast Fourier Transform, 고속 푸리에 변환)를 이용한 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT)으로 촬영된 이미지를 영상처리하여, 스트립의 양측 가장자리의 움직임(진동)을 주파수별로 분해할 수 있다.
장력제어단계(S400)는 촬영한 스트립이 진동하는 경우, 해당 스트립의 장력을 증가시키도록 제어하여, 진동의 크기를 최소화할 수 있다.
보다 구체적으로, 장력제어단계(S400)는 영상처리결과, FFT에 의해 분해된 주파수 중 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면(S411), 해당 스트립이 진동하는 것을 판단하여 해당 장력을 증가시키도록 제어할 수 있다(S412).
예를 들어, 장력제어단계(S400)는 해당 스트립이 권취되는 권취코일의 장력을 증가시켜 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 장력제어단계(S400)는 측정영역에 위치하는 스트립에 일측방향으로 외력을 가하여, 해당 스트립의 장력을 증가시키도록 제어할 수 있다.
이때, 스트립의 진동의 크기가 허용오차를 초과한 경우(S413), 해당 스트립이 진동하는 것으로 판단할 수 있으며, 해당 진동을 감소시키기 위하여 스트립의 장력을 보다 증가시킬 수 있다(S412).
만약, 스트립의 진동의 크기가 허용오차 이내인 경우(S413), 해당 스트립의 진동이 감소한 것으로 판단할 수 있으며, 해당 스트립의 장력을 현재 상태로 유지할 수 있다(S414).
그리고 영상처리결과, FFT에 의해 분해된 주파수 중 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되지 않은 경우, 해당 스트립이 진동하지 않는 것으로 판단하고, 스트립에 가해지는 장력을 해제 또는 감소할 수 있다(S415).
도 4는 도 2에 나타난 'S400'에 대한 구체적인 다른 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 장력제어단계(S400)는 스트립의 장력을 증가시킨 후(S412) 해당 스트립의 진동(크기)이 허용범위(허용오차) 이내로 유지되면(S413), 해당 스트립의 장력을 현재 상태로 유지할 수 있다(S414).
이러한 상태에서, 일정시간(설정시간)이 경과되면(S416) 해당 스트립의 상태가 안정화된 것으로 판단하고, 스트립에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있다(S417).
다시 말해, 장력제어단계(S400)는 스트립의 장력을 증가시킨 후(S412) 일정시간이 경과되는 동안(S416) 해당 스트립의 진동(크기)이 허용범위 이내로 유지된 경우(S413), 해당 스트립의 장력을 감소시키도록 제어할 수 있다(S417).
그리고, 해당 스트립의 장력을 감소시킨 이후(S417), 해당 스트립의 진동이 허용오차(허용범위)를 벗어나게 되면(S413), 다시 해당 스트립의 장력을 증가시킬 수 있으며(S412), 이러한 과정이 반복되면서 해당 스트립의 장력이 일정한 수준으로 유지될 수 있다.
이와 같이, 해당 스트립의 장력을 조절하기 위해서는, 해당 스트립이 과도한 힘에 의해 소성변형되는 것을 방지할 필요가 있다.
이에, 장력제어단계(S400)에서, 스트립의 장력이 증가되는 최대값은, 스트립의 형상이 소성변형되지 않도록 하는 최대허용장력보다 작은 크기로 제한함이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 의한 스트립 진동 최소화 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 6은 도 5에 나타난 장력조절부의 구체적인 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 스트립 진동 최소화 시스템은 스트립가공부(100), 스트립이송부(200) 및 장력조절부(300)를 포함한다.
스트립가공부(100)는 공급코일(410)에서 공급되는 스트립(400)을 원하는 형상(폭)으로 압연가공하는 것으로, SPM(Skin Pass Mill)을 포함할 수 있다.
스트립이송부(200)는 스트립가공부(100)에서 압연가공된 스트립(400)을 권취코일(420)로 이송하는 것으로, 복수 개의 이송롤러(미부호)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 공급코일(410)에서 스트립가공부(100)로 공급된 스트립(400)은, 스트립가공부(100)의 조질압연기에 의해 가공된 후, 스트립이송부(200)에 의해 이송되어 권취코일(420)에 감겨지게 된다.
그리고, 스트립가공부(100)에 의해 가공된 스트립(400)은 스트립형상측정부(500)를 통해, 원하는 형상으로 가공되었는지 확인하게 된다. 여기서, 스트립형상측정부(500)는 레이저센서를 이용한 광 삼각법에 의해 스트립(400)의 표면 형상을 측정할 수 있다.
이때, 스트립이송부(200)에 의해 이송되는 스트립(400)은 다양한 요인에 의한 진동이 발생하게 되는데, 이와 같은 이송과정에서 발생하는 진동에 의한 영향을 최소화하기 위하여, 본 발명에서는 스트립형상측정부(500)의 위치를 스트립가공부(100)에 인접한 위치에 배치할 수 있다.
더하여, 본 발명에서는 스트립형상측정부(500)의 위치에 대응하여, 스트립가공부(100)에 인접한 위치에 장력조절부(300)를 구성할 수 있다.
장력조절부(300)는 스트립가공부(100)에서 압연가공되어 스트립이송부(200)로 이송되는 스트립(400)의 장력을 조절(증가)하는 역할을 하게 된다.
결과적으로, 본 발명은 스트립형상측정부(500)의 위치를 스트립가공부(100)에 인접한 위치에 배치하면서, 해당 위치인 측정영역에 장력조절부(300)를 구성할 수 있으며, 이러한 배치 및 구성에 의해 스트립이송부(200)에 의해 발생하는 진동에 의한 영향을 최소화함으로써, 스트립(400)의 표면형상에 대하여 보다 정확한 측정이 가능하도록 할 수 있다. 여기서, 측정영역은 스트립형상측정부(500)에 의해 스트립(400)의 표면형상이 측정되는 위치를 포함할 수 있다.
이러한 장력조절부(300)를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 6에 나타난 바와 같이 롤러테이블(310), 지지롤러(320) 및 테이블승하강모듈(330)을 포함할 수 있다.
롤러테이블(310)은 스트립(400)의 하부면을 지지하는 적어도 하나의 가압롤러(311)가 회동가능하도록 구성된 것으로, 상하방향으로 왕복이동이 가능하도록 구성될 수 있으며, 가압롤러(311)의 개수, 배치 및 결합관계 등은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않는다.
지지롤러(320)는 롤러테이블(310)의 양측(스트립이 이동하는 방향의 전후)에 구성되어, 스트립(400)의 상부면을 지지하는 것으로, 고정된 위치에서 회동가능하도록 구성될 수 있다.
테이블승하강모듈(330)은 롤러테이블(310)을 상하방향으로 이동시키기 위한 것으로, 스트립(400)의 장력을 증가시킬 경우에는 롤러테이블(310)을 상부로 이동시키고, 스트립(400)의 장력을 감소시킬 경우에는 롤러테이블(310)을 하부로 이동시킬 수 있다.
이에, 압연가공된 스트립(400)이 측정영역으로 유입되면, 테이블승하강모듈(330)은 롤러테이블(310)을 상부방향으로 이동시킴으로써, 스트립(400)의 장력을 증가시킬 수 있으며, 이러한 스트립(400)의 장력증가는 스트립(400)의 진동을 억제하는 역할을 할 수 있다.
한편, 앞서 살펴본 바와 같이 이러한 롤러테이블(310)의 움직임에도 불구하고, 스트립(400)의 장력이 충분히 증가되지 않거나, 반대로 과도하게 증가하는 경우가 발생할 수 있다.
이하에서는, 이를 방지하고 스트립에 가해지는 장력을 원하는 세기로 증가시킴으로써, 장력 상승효과를 안정적으로 유지할 수 있는 구성에 대해 살펴보기로 한다.
도 7은 도 5의 다른 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 스트립 진동 최소화 시스템은 스트립영상촬영부(600), 스트립진동확인부(700) 및 장력제어부(800)를 더 포함할 수 있다.
스트립영상촬영부(600)는 장력조절부(300)가 구성된 측정영역에 위치(통과)하는 스트립(400)을 촬영하는 것으로, CCD카메라 등을 이용하여 스트립(400)의 양측 가장자리를 촬영할 수 있다.
스트립진동확인부(700)는 스트립영상촬영부(600)에서 촬영된 이미지를 영상처리하여 이송되는 스트립(400)의 진동여부를 확인하는 것으로, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 촬영된 이미지를 영상처리하고, 그 결과 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립이 진동하는 것을 판단할 수 있다.
장력제어부(800)는 스트립진동확인부(700)에서 스트립(400)의 진동이 확인되면, 해당 스트립(400)의 장력을 증가시켜 진동을 감소시키기 위한 것으로, 앞서 설명한 바와 같이 권취코일(420)을 이용하여 조절하거나, 장력조절부(300)의 테이블승하강모듈(330)을 제어하여 로러테이블(310)의 높이를 조절할 수 있다.
이하에서, 이를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 8은 도 7의 구체적인 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 스트립진동확인부(700)는 영상인식부(710), 영상처리부(720) 및 진동판단부(730)를 포함할 수 있다.
영상인식부(710)는 객체인식을 통해 촬영된 이미지에서 스트립(400)을 구분하여 인식할 수 있다.
영상처리부(720)는 FFT(고속 푸리에 변환)를 이용한 DFT(이산 푸리에 변환)으로 촬영된 스트립(400)을 영상처리하여, 스트립(400)의 양측 가장자리의 움직임(진동)을 주파수별로 분해할 수 있다.
진동판단부(730)는 해당 스트립이 진동하는 경우, 다시 말해 FFT에 의해 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립(400)이 진동하는 것으로 판단할 수 있다.
이에, 장력제어부(800)는 코일장력 조절부(810)를 통해 해당 스트립(400)이 권취되는 권취코일(420)의 장력을 증가시켜 측정영역에 위치하는 스트립(400)의 장력을 증가시키도록 제어하거나, 롤러테이블 제어부(820)를 통해 롤러테이블(310)을 상부방향으로 이동시켜 측정영역에 위치하는 스트립(400)의 장력을 증가시키도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 압연공정에서 압연가공된 스트립(400)에 발생되는 진동을 물리적으로 감소시킴으로써, 해당 스트립(400)의 평탄도 측정을 위한 소프트웨어 상의 데이터 연산량 증가 및 그로 인한 프로그램 과부하, 위상 변경 및 시간지연 등의 문제점을 해결할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 스트립 진동 최소화 방법 및 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
100 : 스트립가공부
200 : 스트립이송부
300 : 장력조절부 310 : 롤러테이블
311 : 가압롤러 320 : 지지롤러
330 : 테이블승하강모듈
400 : 스트립(Strip) 410 : 공급코일
420 : 권취코일
500 : 스트립형상측정부
600 : 스트립영상촬영부
700 : 스트립진동확인부 710 : 영상인식부
720 : 영상처리부 730 : 진동판단부
800 : 장력제어부 810 : 코일장력 조절부
820 : 롤러테이블 제어부

Claims (12)

  1. 압연가공 직후의 위치에 형성된 측정영역으로, 압연가공된 스트립이 이송되는지를 확인하는 스트립이송확인단계; 및
    상기 스트립이 이송되는 과정에서 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키는 장력증가단계;를 포함하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장력증가단계는,
    상기 측정영역에 위치한 스트립을 상부 또는 하부방향으로 가압하여 해당 스트립의 장력을 증가시키는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 장력증가단계 이후에,
    상기 측정영역에 위치하는 스트립의 형상을 촬영하는 형상촬영단계; 및
    상기 스트립의 진동이 발생한 경우, 해당 스트립이 권취되는 권취코일의 장력을 증가시켜 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키도록 제어하는 장력제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 장력증가단계 이후에,
    상기 측정영역에 위치하는 스트립의 형상을 촬영하는 형상촬영단계; 및
    상기 스트립의 진동이 허용오차를 초과한 경우, 측정영역에 위치하는 스트립의 장력을 증가시키도록 제어하는 장력제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 형상촬영단계는,
    상기 스트립의 양측 가장자리를 촬영한 후, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 촬영된 이미지를 영상처리하고,
    상기 장력제어단계는,
    상기 영상처리결과, 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립이 진동하는 것을 판단하여 해당 장력을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 장력제어단계는,
    상기 스트립의 장력을 증가시킨 후 일정시간이 경과되는 동안 해당 스트립의 진동이 허용범위 이내로 유지된 경우, 해당 스트립의 장력을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  7. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 장력제어단계는,
    상기 스트립의 장력이 증가되는 최대값은, 상기 스트립의 형상이 소성변형되지 않도록 하는 최대허용장력보다 작은 크기로 제한하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 방법.
  8. 스트립을 압연가공하는 스트립가공부;
    상기 스트립가공부에서 압연가공된 스트립을 이송하는 스트립이송부; 및
    상기 스트립가공부에 인접하여 배치되며, 스트립가공부에서 압연가공되어 스트립이송부로 이송되는 스트립의 장력을 조절하는 장력조절부;를 포함하는,
    스트립 진동 최소화 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스트립가공부에 인접하여 배치되며, 장력조절부에 위치하는 스트립의 표면형상을 측정하는 스트립형상측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 장력조절부는,
    상기 스트립의 하부면을 지지하는 적어도 하나의 가압롤러가 구성된 롤러테이블;
    상기 롤러테이블의 양측에 구성되어 스트립의 상부면을 지지하는 지지롤러; 및
    상기 스트립의 장력을 증가시킬 경우에는 롤러테이블을 상부로 이동시키고, 스트립의 장력을 감소시킬 경우에는 롤러테이블을 하부로 이동시키는 테이블승하강모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 장력조절부에 위치하는 스트립을 촬영하는 스트립영상촬영부;
    상기 스트립영상촬영부에서 촬영된 이미지를 영상처리하여 이송되는 스트립의 진동여부를 확인하는 스트립진동확인부; 및
    상기 스트립진동확인부에서 스트립의 진동이 확인되면, 해당 스트립이 권취되는 권취코일의 장력을 증가시켜 해당 스트립의 진동을 감소시키는 장력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 스트립영상촬영부는,
    상기 스트립의 양측 가장자리를 촬영하고,
    상기 스트립진동확인부는,
    FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 촬영된 이미지를 영상처리하고, 그 결과 스트립의 진동에 해당하는 진동주파수가 검출되면, 해당 스트립이 진동하는 것을 판단하는 것을 특징으로 하는,
    스트립 진동 최소화 시스템.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564327B1 (ko) 2001-12-24 2006-03-27 주식회사 포스코 냉연 평탄도 측정 장치 및 측정 정도 향상 방법
KR102231141B1 (ko) 2019-08-29 2021-03-22 김남우 후판 압연판의 외관 검사 시스템과, 이를 이용한 후판 압연판의 외관 검사방법

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