WO2012074225A1 - 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 이를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법법 - Google Patents

자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 이를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법법 Download PDF

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WO2012074225A1
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sensor
inclination
measuring
rolls
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정홍석
김태성
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(주)피씨엠솔루션
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    • GPHYSICS
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    • G01C9/18Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
    • G01C9/24Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids in closed containers partially filled with liquid so as to leave a gas bubble
    • G01C9/26Details
    • G01C9/28Mountings

Definitions

  • the technical field of the present invention relates to a measuring device for measuring parallel and horizontal degrees of rolls.
  • a roll parallel and horizontal measuring apparatus capable of measuring the parallel and horizontalness of each roll so as to constantly modify the parallelism and the inclination between the rolls of the equipment for manufacturing the film and the like, and a field for measuring methods using the same to be.
  • the film passing through the roll is meandering or mutually folded to produce a problem that the film is not uniformly produced.
  • each roll is measured by using a level containing liquid and bubbles, and one reference roll is set to match the inclination of the reference roll.
  • the tilt was adjusted, and tape measure, dial gauge, and laser rangefinder were used to solve the problem of parallel mismatch.
  • the conventional method has a problem in that the cost for the purchase and maintenance of the equipment is excessive, because the equipment for the parallel and the equipment for the horizontal alignment must be provided separately.
  • the parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor and the roll alignment measuring method according to the present invention aims to solve the following problems.
  • the use of the measuring device is to determine whether the measuring device is accurately seated on the outer surface of the roll to enable more accurate adjustment of the parallel and inclination between the rolls.
  • Parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention is installed in the housing with a display unit on one side, the inside of the housing, measuring the parallelism between a plurality of rolls
  • a control unit connected to the sensor unit and the display unit to convert the value sensed by the sensor unit to display the display unit, and a bottom portion of the housing includes a seating unit which contacts the outer surface of the roll in parallel with the rotation axis of the roll. It is preferable.
  • the gyro sensor of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention preferably detects the balance of the roll and the direction of the rotation axis of the roll.
  • the control unit of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention preferably stores the inclination value of the roll measured by the first level sensor and the second level sensor. .
  • the seating part of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the rolls provided with the gyro sensor and the level sensor is inclined toward both edges of the bottom surface of the housing from the upper part of the seating part formed in the center of the housing, and Consists of a pair of roll contact surface formed with a, the seating portion consisting of the upper line and the roll contact surface is preferably formed in a ' ⁇ ' shape so as to be in contact with the outer surface of the roll.
  • a pressure sensor is disposed to detect the position of the roll contacting the seating part.
  • control unit of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention, when the position of the roll detected by the pressure sensor is not symmetrical with respect to the seat upper line, It is preferable to generate an event on the display unit.
  • At least two or more insertion grooves are formed on the bottom of the housing of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the rolls provided with the gyro sensor and the level sensor according to an embodiment of the present invention, and the bottom of the housing corresponds to the diameter of the roll on the bottom. It is preferable that the auxiliary jig formed with an auxiliary seating portion formed so that the upper surface has an insertion protrusion inserted into the insertion groove.
  • the auxiliary seating portion of the parallel and horizontal precision precision measuring device between the rolls provided with the gyro sensor and the level sensor according to the embodiment of the present invention is formed on the auxiliary roll contact surface and the auxiliary roll contact surface whose cross section is formed in an arc shape or a ' ⁇ ' shape. Consisting of the pressure sensor is disposed, the pressure sensor disposed on the auxiliary roll contact surface is preferably connected to the control unit through a connector formed in the insertion projection and the insertion groove.
  • Roll alignment measurement method using a parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention S1 step of measuring the rotation axis direction of one of the plurality of rolls, and a plurality of The rotation axis direction of one roll measured in step S1 and S2 by comparing the rotation axis direction of one roll measured in step S2 with the rotation axis direction of one roll measured in step S1 and the rotation axis direction of the other roll measured in step S2. If the rotation axis direction of the other roll measured in the step does not match, it is preferable to include the step S3 for generating an event on the display unit.
  • the step S1 is pressure sensing. If the position of one roll detected by the sensor is not symmetrical with respect to the seating upper line further comprises a step S1a for generating an event on the display, the step S2 is the position of the other roll detected by the pressure sensor sensor If it is not symmetric with respect to the upper line it is preferable to further include a step S2a for generating an event on the display unit.
  • a roll alignment measuring method using a gyro sensor and a level sensor provided with a parallel and horizontal precision measuring device between rolls further includes an S1b step of measuring an inclination of one roll and an S2 step.
  • the step S2b further includes measuring the inclination of the other roll
  • step S3 further includes the step S3b of generating an event on the display unit when the inclination of the roll measured in step S1b and the inclination measured in step S2b do not match. It is preferable to include.
  • the parallel and horizontal precision precision measuring device and roll alignment measuring method between the rolls equipped with the gyro sensor and the level sensor according to the present invention measure the direction and inclination of the rotation axis of the roll simultaneously using a gyro sensor and a pair of level sensors. It has the effect of quickly matching the parallel and the inclination between the rolls, and the pressure measuring sensor that can detect the position of the roll is installed in the seat of the measuring device, so that the measuring device is correctly mounted on the outer surface of the roll when the measuring device is used. It is effective to know.
  • FIG. 1 is a perspective view of a parallel and horizontal precision measurement device between the gyro sensor and the roll provided with a level sensor according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a seating portion of the parallel and horizontal precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a block diagram of a parallel and horizontal precision measurement device between the gyro sensor and the roll provided with a level sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4C are perspective views of an auxiliary jig according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of a roll alignment measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • Parallel and horizontal precision precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention is installed in the housing with a display unit on one side, the inside of the housing, measuring the parallelism between a plurality of rolls
  • a control unit connected to the sensor unit and the display unit to convert the value sensed by the sensor unit to display the display unit, and a bottom portion of the housing includes a seating unit which contacts the outer surface of the roll in parallel with the rotation axis of the roll. It is preferable.
  • precision measuring device between the gyro sensor and the level sensor provided in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a precision measuring device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing a seating portion of the precision measuring device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an embodiment of the present invention Is a block diagram of a precision measuring device according to the present invention.
  • Precision measuring device is a housing 100 having a display unit 110 on one side, with a gyro sensor 210, the first level sensor 220 and the second level sensor 230
  • the sensor unit 220 and the control unit 300 converts the value sensed by the sensor unit 200 into the display unit 110. 120) is formed.
  • the housing 100 has a sensor unit 200 installed therein and a seating unit 120 disposed on a bottom thereof, whereby the seating unit 120 may be formed and the sensor unit 200 may be disposed.
  • the housing 100 according to the present embodiment may be formed in any shape in which one side is formed in a rectangular parallelepiped shape longer than the other side as shown in FIG. 1.
  • the display unit 110 to display the direction and the inclination of the roll to be measured is formed on the upper side of the housing 100, the inside of the housing 100, as described above, the gyro sensor 210 and the first level sensor (
  • the sensor unit 200 including the 220 and the second level sensor 230, and the controller 300 connected to the sensor unit 200 and the display unit 110 are disposed.
  • the gyro sensor 210 is a sensor that detects each speed, and senses the degree of inclination around the rotation axis using the force of Coriolis. Both the mechanical sensor and the electronic sensor may be used as the gyro sensor 210, but in the present embodiment, the electronic gyro sensor 210 is adopted to minimize the size of the precision measuring device.
  • the level sensor is a conventional level of the liquid level and the electronic liquid level bubble as shown in Figure 1 in this embodiment of the first level sensor 220 to measure the inclination of the longitudinal direction of the housing 100 and the stage of the housing It consists of a second level sensor 230 for measuring the inclination of the direction.
  • the long direction and the short direction of the housing 100 may be formed at various angles. However, in the case of the housing 100 according to the present embodiment, since the rectangular shape is formed as a rectangular rectangular parallelepiped as described above, the long direction and the short direction are formed to be perpendicular to each other. do.
  • a control unit 300 is disposed between the sensor unit 200 and the display unit 110 to convert the value sensed by the sensor unit 200 to be displayed on the display unit 110, as shown in FIG. 3.
  • a bottom portion of the 100 is formed with a seating portion 120 formed in parallel with the rotation axis of the roll and in contact with the outer surface of the roll.
  • the gyro sensor 210 of the present embodiment has a function of detecting a direction indicating a direction about a reference point in addition to the measurement of the equilibrium, which is a function of a general gyro sensor, so that the outer surface of the roll is brought into contact with the seating part 120. It is desirable to be able to indicate the direction of the rotation axis.
  • the controller 300 may store the inclination value of the roll measured by the first level sensor 220 and the second level sensor 230 and the direction value of the rotation axis of the roll measured by the gyro sensor 210. It is desirable to.
  • the control unit 300 determines the measured inclination value and the rotation axis of the roll. It is desirable to have a memory installed to store the orientation value.
  • the seating unit 120 is seated on the outer surface of the roll as shown in Figs. 1 and 2 and the seating unit upper line 121 formed in the center of the housing 100, the seating unit upper line ( 121 is composed of a pair of roll contact surface 122 formed with an inclination in the direction of the both sides of the bottom surface of the housing 100.
  • the roll contact surface 122 may be formed in various shapes such as an arc shape and a planar shape. However, when the roll contact surface 122 is formed in an arc shape, the roll contact surface 122 may be firmly seated only on a roll having a diameter corresponding to the arc shape, as illustrated in FIGS. 1 and 2. As described above, the roll contact surface 122 is preferably formed in a planar shape. Therefore, the seating part 120 including the seating top line 121 and the roll contact surface 122 is formed in a ' ⁇ ' shape in cross section. .
  • the pressure sensor 123 may be disposed to detect the position of the roll in contact with the seating part 120.
  • the pressure detection sensor 123 may detect which position of the roll contact surface 122 is in contact with the roll contact surface 122. If the position of the roll detected by 123 is not symmetrical with respect to the seating upper line 121, the display 110 displays a mark such as 'the roll is not positioned at the correct position' of the roll alignment device. Make sure you get the correct placement.
  • the pressure sensor 123 is preferably spaced apart along the roll contact surface 122, as shown in Figure 2, preferably a plurality of pressure sensor 123 is dense so that the position to measure accurately It is more preferable that the arrangement.
  • At least two insertion grooves 130 are formed on the bottom surface of the housing 100 of the precision measuring device according to the present embodiment, and the bottom surface of the housing 100 according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4C which are perspective views of the auxiliary jig, an auxiliary seating portion 410 is formed on the bottom thereof to correspond to the diameter of the roll, and an insertion protrusion 420 is inserted into the insertion groove 130 on the upper surface thereof. It is preferable that the auxiliary jig 400 is detachably disposed.
  • the auxiliary jig 400 is an auxiliary device for using the roll alignment device even when the diameter of the roll seated on the seating part 120 is large or small.
  • the auxiliary jig 400 has an arc shape or a cross section depending on the diameter of the roll to be measured by the roll alignment device.
  • the auxiliary roll contact surface 411 may be formed in a ' ⁇ ' shape, and a pressure sensing sensor (not shown) may be disposed on the auxiliary roll contact surface 411, such as the roll contact surface 122 of the seating part 120. Can be.
  • the pressure sensor disposed on the auxiliary roll contact surface 411 is the control unit 300 through the connectors 131, 421 formed in the insertion protrusion 420 and the insertion groove 130, as shown in Figs. It is preferable to measure the position of the roll in contact with the auxiliary roll contact surface 411.
  • Roll alignment measurement method (hereinafter referred to as "roll alignment measurement method") using a precision measuring device of an embodiment of the present invention is a plurality of roll alignment measurement method as shown in Figure 5 according to an embodiment of the present invention S1 step of measuring the rotation axis direction of one of the rolls, S2 step of measuring the rotation axis direction of the other roll of the plurality of rolls, and the rotation axis direction of one roll measured in step S1 and the other rolls measured in step S2
  • the step S3 is performed to generate an event in the display 110. .
  • Step S1 is a reference roll rotation axis direction measurement step to set the reference roll to adjust the parallel and horizontal between the rolls, and by placing a precision measuring device on the reference roll to measure the direction value of the rotation axis of the reference roll.
  • a precision measuring device is placed on the reference roll and the roll adjacent to the reference roll to measure the direction value, and until the direction value of the reference roll matches the direction value of the adjacent roll, Adjust the axis of rotation.
  • the roll alignment device displays an event that the direction of the roll does not match on the display device when the direction value of the roll adjacent to the reference roll does not match to induce parallelism between the adjacent roll and the reference roll.
  • step S1 the position of the reference roll detected by the pressure sensor 123 is symmetric with respect to the seating upper line 121. If not, further comprising the step S1a for generating an event in the display 110, in step S2 the position of the roll adjacent to the reference roll detected by the pressure sensor 123 is based on the seating upper line 121 If it is not symmetrical may further include the step S2a for generating an event in the display 110.
  • the precision measuring device When the precision measuring device according to an embodiment of the present invention is not installed to coincide with the rotation axis of the roll, it is not easy to adjust the direction of the rolls to match the directions of the rolls, so that the precise measuring device is placed on the rolls very much. It is important.
  • the step S1 when the inclination between the rolls is matched, the step S1 further includes a step S1b for measuring the inclination of the reference roll, and the step S2 measures the inclination of the roll adjacent to the reference roll.
  • the display unit 110 indicates that the inclination does not match. It may further include a step S3b to generate.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치는 일측에 디스플레이부가 구비된 하우징과, 하우징 내부에 설치되고, 복수 개의 롤 상호 간에 평행도를 측정하는 자이로 센서와, 수평면에 대한 롤의 경사를 측정하는 제1 수준센서와, 제1 수준센서가 측정하는 롤의 경사방향과 직교하는 경사방향의 롤의 경사를 측정하는 제2 수준센서를 구비한 센서부와, 센서부와 디스플레이부에 연결되어 센서부에서 센싱된 값을 변환하여 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하며, 하우징의 저면에는 롤의 회전축에 평행하게 롤의 외면에 접촉되는 안착부가 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 롤 얼라이먼트 측정방법은 자이로 센서와 한 쌍의 순준센서를 이용하여 롤의 회전축의 방향과 경사를 동시에 측정하여 보다 신속하게 롤 상호간의 평행 및 경사를 일치시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 이를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법법
본 발명의 속하는 기술분야는 롤의 평행 및 수평도를 측정하는 측정장치에 관한 분야이다. 구체적으로 필름 등을 제조하는 설비의 롤과 롤 사이의 평행 및 경사를 일정하게 수정할 수 있도록 각각의 롤의 평행 및 수평을 측정할 수 있는 롤 평행 및 수평도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 분야이다.
롤을 이용한 필름 등의 제조공정에서 롤과 롤의 상호 간에 평행 및 수평이 일치하지 되지 않는 경우, 롤을 지나는 필름 등이 사행되거나 상호 접혀 필름등이 균일하게 제조되지 못하는 문제가 발생된다.
이러한 문제 중 수평이 일치하지 않는 문제를 해결하기 위하여 종래에는 액체와 기포 등이 들어있는 수준기를 이용하여 각 롤의 경사를 측정하고 하나의 기준 롤을 설정하여 기준 롤의 경사에 맞춰가 다른 롤의 경사를 조절하였으며, 평행이 일치하지 않는 문제를 해결하기 위하여 줄자, 다이얼게이지, 레이저 거리측정장치 등을 이용하였다.
이러한 종래의 방법은 롤 상호간에 평행과 수평을 일치시키는 작업을 동시에 수행하지 않고 각각 별개로 수행되어야 하므로 평행을 맞춘 후 수평을 맞추는 작업을 수행한 경우 맞춰진 평행이 일치되지 않게 되거나, 수평을 맞추고 평행을 맞추는 경우 수평이 일치되지 않아 반복적으로 작업을 수행하여야 하는 문제를 발생시켰다.
또한 종래의 방법은 평행을 맞추기 위한 장비와 수평을 맞추기 위한 장비를 별도로 각각 구비하여야 하므로 장비의 구입 및 유지보수에 비용이 과다하게 발생되는 문제가 있었다.
본 발명에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 롤 얼라이먼트 측정방법은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
첫째, 롤의 회전축의 방향과 경사를 동시에 측정하여 보다 신속하게 롤 상호간의 평행 및 경사를 일치시킬 수 있도록 하고자 한다.
둘째, 측정장치의 사용시 롤의 외면에 정확하게 측정장치가 안착 되었는지 알 수 있도록 하여 보다 정확하게 롤 상호간의 평행 및 경사의 조정을 가능하게 할 수 있도록 하고자 한다.
셋째, 기준롤과 타 롤 사이의 평행 및 경사가 일치하지 않는 경우 신호를 발생시켜 보다 편리하게 롤 상호간의 평행 및 경사의 조정을 가능하게 할 수 있도록 하고자 한다.
넷째, 롤의 크기에 따라 다양한 보조지그를 이용하여 롤에 정확한 위치에 측정장치를 안착시킬 수있도록 하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치는 일측에 디스플레이부가 구비된 하우징과, 하우징 내부에 설치되고, 복수 개의 롤 상호 간에 평행도를 측정하는 자이로 센서와, 수평면에 대한 롤의 경사를 측정하는 제1 수준센서와, 제1 수준센서가 측정하는 롤의 경사방향과 직교하는 경사방향의 롤의 경사를 측정하는 제2 수준센서를 구비한 센서부와, 센서부와 디스플레이부에 연결되어 센서부에서 센싱된 값을 변환하여 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하며, 하우징의 저면에는 롤의 회전축에 평행하게 롤의 외면에 접촉되는 안착부가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 자이로 센서는 롤의 평형 및 롤의 회전축의 방향을 감지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 제어부는 제1 수준센서와 제2 수준센서에서 측정된 롤의 경사값을 저장하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 안착부는 하우징의 중앙에 형성된 안착부 상부라인과, 상부라인으로부터 하우징의 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖고 형성된 한 쌍의 롤 접촉면으로 구성되며, 상부라인과 롤접촉면으로 이루어진 안착부는 롤의 외면에 접촉될 수 있도록 단면이 'Λ'자 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 롤접촉면에는 안착부에 접촉하는 롤의 위치를 감지할 수 있도록 압력감지센서가 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 제어부는 압력감지센서에서 감지되는 롤의 위치가 안착부 상부라인을 기준으로 대칭되지 않는 경우, 디스플레이부에 이벤트를 발생시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 하우징의 저면에는 적어도 둘 이상의 삽입홈이 형성되고, 하우징의 저면에는 저면에 롤의 직경에 대응되도록 형성된 보조 안착부와, 상면에 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기를 구비한 된 보조 지그로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 보조 안착부는 단면이 호 형상 또는 'Λ'자 형상으로 형성된 보조 롤 접촉면과, 보조 롤접촉면에 배치되는 압력감지센서로 이루어지고, 보조 롤접촉면에 배치되는 압력감지센서는 삽입돌기와 삽입홈에 형성된 커넥터를 통해 제어부와 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법은 복수 개의 롤 중 일 롤의 회전축 방향을 측정하는 S1단계와, 복수 개의 롤 중 타 롤의 회전축 방향을 측정하는 S2단계와, S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향을 비교하여 S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향이 일치하지 않는 경우 디스플레이부에 이벤트를 발생시키는 S3단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법은 롤 얼라이먼트 측정장치에 압력측정센서가 구비되는 경우, S1단계는 압력감지센서에서 감지되는 일 롤의 위치가 안착부 상부라인을 기준으로 대칭되지 않는 경우 디스플레이부에 이벤트를 발생시키는 S1a단계를 더 포함하고, S2단계는 압력감지센서에서 감지되는 타 롤의 위치가 안착부 상부라인을 기준으로 대칭되지 않는 경우 디스플레이부에 이벤트를 발생시키는 S2a단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법은 S1단계는 일 롤의 경사를 측정하는 S1b단계를 더 포함하고 S2단계는 타 롤의 경사를 측정하는 S2b단계를 더 포함하고, S3단계는 S1b단계에서 측정된 일 롤의 경사와 S2b단계에서 측정된 경사가 일치하지 않는 경우 디스플레이부에 이벤트를 발생시키는 S3b단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치 및 롤 얼라이먼트 측정방법은 자이로 센서와 한 쌍의 순준센서를 이용하여 롤의 회전축의 방향과 경사를 동시에 측정하여 보다 신속하게 롤 상호간의 평행 및 경사를 일치시킬 수 있는 효과가 있으며, 측정장치의 안착부에 롤의 위치를 파악할 수 있는 압력측정센서를 설치하여 측정장치의 사용시 롤의 외면에 정확하게 측정장치가 안착 되었는지 알 수 있도록 하는 효과가 있다. 아울러 기준롤의 회전축의 방향과 각도를 저장하여 타 롤의 회전축의 사이의 평행 및 경사가 기준롤과 일치하지 않는 경우 신호를 발생시켜 보다 신속하게 롤 상호간의 평행 및 경사의 조정을 할 수 있도록 하는 효과가 있다. 아울러 다양한 보조지그를 이용하여 다양한 크기의 롤에 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 안착부가 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치의 블록선도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보조지그의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 얼라이먼트 측정방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치는 일측에 디스플레이부가 구비된 하우징과, 하우징 내부에 설치되고, 복수 개의 롤 상호 간에 평행도를 측정하는 자이로 센서와, 수평면에 대한 롤의 경사를 측정하는 제1 수준센서와, 제1 수준센서가 측정하는 롤의 경사방향과 직교하는 경사방향의 롤의 경사를 측정하는 제2 수준센서를 구비한 센서부와, 센서부와 디스플레이부에 연결되어 센서부에서 센싱된 값을 변환하여 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하며, 하우징의 저면에는 롤의 회전축에 평행하게 롤의 외면에 접촉되는 안착부가 구비되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치(이하 '정밀 측정장치'라 함)에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치의 안착부가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치의 블록선도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치는 일측에 디스플레이부(110)가 구비된 하우징(100)과, 자이로 센서(210), 제1 수준센서(220) 및 제2 수준센서(230)으로 이루어진 센서부(220)와, 센서부(200)에서 센싱된 값을 디스플레이부(110)에 변환하는 제어부(300)로 이루어지며, 하우징(100)의 하면에는 롤의 외면이 접촉되는 안착부(120)가 형성된다.
하우징(100)은 도 1에 되시된 바와 같이 내부에 센서부(200)가 설치되고 저면에 안착부(120)가 배치되는 것으로 안착부(120)가 형성되고 센서부(200)가 배치될 수 있는 어떠한 형상으로 형성되어도 무방하나 본 실시예에 따른 하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 일측이 타측보다 긴 직육면체 형상으로 형성되었다.
이러한 하우징(100)의 상측에는 측정하고자 하는 롤의 방향과 경사를 표시하는 디스플레이부(110)가 형성되며, 하우징(100)의 내부에는 앞에서 설명한 바와 같이 자이로센서(210)와 제1 수준센서(220) 및 제2 수준센서(230)로 이루어진 센서부(200)와 센서부(200) 및 디스플레이부(110)에 연결되는 제어부(300)가 배치된다.
자이로 센서(210)는 각 속도를 검출하는 센서로 코리올리의 힘을 이용하여 회전축을 중심으로 어느 정도 경사를 갖고 있는지 센싱한다. 이러한 자이로 센서(210)로는 기계식 센서와 전자식 센서 모두가 사용될 수 있으나, 본 실시예의 경우 정밀 측정장치의 크기를 최소화하기 위하여 전자식 자이로 센서(210)를 채용하였다.
수준센서는 종래의 액체와 기포로 이루어진 기계식 수준기를 전자화 한 것으로 본 실시예의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 장 방향의 경사를 측정하는 제1 수준센서(220)와 하우징의 단 방향의 경사를 측정하는 제2 수준센서(230)로 이루어진다.
하우징(100)의 장 방향과 단 방향은 다양한 각도로 형성될 수 있으나 본 실시예에 따른 하우징(100)의 경우 앞에서 설명한 바와 같이 장방형의 직 육면체로 형성되므로 장 방향과 단 방향은 상호 직교하도록 형성된다.
센서부(200)와 디스플레이부(110)에 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 센서부(200)에서 센싱된 값을 변환하여 디스플레이부(110)에 표시하는 제어부(300)가 배치되며, 하우징(100)의 저면에는 도 1에 도시된 바와 같이 롤의 회전축에 평행하게 형성되어 롤의 외면에 접촉되는 안착부(120)가 배치된다.
본 실시예의 자이로 센서(210)는 일반적인 자이로 센서의 기능인 평형의 측정 외에 기준점을 중심으로 어떠한 방향을 나타내는지 방향을 감지하는 기능이 추가되어 안착부(120)에 롤의 외면을 접촉시키는 경우 롤의 회전축의 방향을 나타낼 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 제어부(300)는 제1 수준센서(220)와 제2 수준센서(230)에서 측정된 롤의 경사값과 자이로 센서(210)에서 측정된 롤의 회전축의 방향값을 저장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제어부(300)에서 측정된 경사값과 롤의 회전축의 방향값을 저장하지 않는 경우, 사용자는 각 롤의 경사와 방향을 일일이 기억하고 있어야 하므로 제어부(300)에서는 측정된 경사값과 롤의 회전축의 방향값을 저장할 수 있도록 메모리가 설치되는것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 안착부(120)는 롤의 외면에 안착되는 것으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 중앙에 형성된 안착부 상부라인(121)과, 안착부 상부라인(121)으로부터 하우징(100)의 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖고 형성된 한 쌍의 롤접촉면(122)로 구성된다.
롤 접촉면(122)은 호 형상, 평면 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 호 형상으로 형성되는 경우, 호 형상에 대응되는 지름을 갖는 롤에만 견고하게 안착될 수 있으므로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 롤접촉면(122)는 평면 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 안착부 상부라인(121)과 롤접촉면(122)으로 이루어진 안착부(120)는 단면이 'Λ'자 형상으로 형성된다. .
본 실시예에 따른 롤접촉면(122)에는 도 2에 도시된 바와 같이 안착부(120)에 접촉하는 롤의 위치를 감지할 수 있도록 압력감지센서(123)가 배치되는 것이 바람직하다.
압력감지센서(123)은 롤접촉면(122)에 롤의 외면이 접촉하는 경우 롤접촉면(122)의 어떤 위치에 롤이 접촉하였는지 감지할 수 있는 것으로, 제어부(300)와 연결되어 압력감지센서(123)에서 감지되는 롤의 위치가 상기 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우, 디스플레이부(110)에 '롤이 정확한 위치에 놓이지 않았음'과 같은 표시를 하여 롤 얼라이먼트 장치의 정확한 배치를 유도할 수 있도록 한다.
이러한 압력감지센서(123)은 도 2에 도시된 바와 같이 롤접촉면(122)을 따라 이격배치되는 것이 바람직하며, 바람직하게는 측정하는 위치를 정확하게 알 수 있도록 복수 개의 압력감지센서(123)가 조밀하게 배치되는 것이 더욱 바람직하다.
본 실시예에 따른 정밀 측정장치의 하우징(100) 저면에는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 둘 이상의 삽입홈(130)이 형성되고, 하우징(100)의 저면에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보조지그의 사시도인 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 저면에 롤의 직경에 대응되도록 형성된 보조 안착부(410)와, 상면에 삽입홈(130)에 삽입되는 삽입돌기(420)를 구비한 된 보조지그(400)가 착탈가능하게 배치되는 것이 바람직하다.
보조지그(400)는 안착부(120)에 안착되는 롤의 직경이 크거나 작은 경우에도 롤 얼라이먼트 장치를 사용하기 위한 보조 장치로 롤 얼라이먼트 장치가 측정하고자 하는 롤의 직경에 따라 단면이 호 형상 또는 'Λ'자 형상으로 형성된 보조 롤접촉면(411)으로 구성될 수 있으며, 보조 롤접촉면(411)에는 안착부(120)의 롤접촉면(122)과 같이 압력감지센서(도면 미도시)가 배치될 수 있다.
이때, 보조 롤접촉면(411)에 배치되는 압력감지센서는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 삽입돌기(420)와 삽입홈(130)에 형성된 커넥터(131, 421)를 통해 제어부(300)와 연결되어 보조 롤접촉면(411)에 접촉된 롤의 위치를 측정하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예인 정밀 측정장치를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법(이하 '롤 얼라이먼트 측정방법'이라 함)은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 얼라이먼트 측정방법의 순서도인 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개의 롤 중 일 롤의 회전축 방향을 측정하는 S1단계와, 복수 개의 롤 중 타 롤의 회전축 방향을 측정하는 S2단계와, S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향을 비교하여 상기 S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 상기 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향이 일치하지 않는 경우 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S3단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
S1단계는 기준롤 회전축방향 측정단계로 롤 상호간의 평행과 수평을 조정하기 위하여 기준롤을 설정하고, 기준롤에 정밀 측정장치를 배치하여 기준 롤의 회전축의 방향값을 측정한다.
기준롤의 방향값이 측정되면 기준롤과 기준롤에 인접한 롤에 정밀 측정장치를 배치하여 방향값을 측정하고, 기준롤의 방향값과 인접한 롤의 방향값이 일치될때 까지 기준롤에 인접한 롤의 회전축을 조정한다.
이때 롤 얼라이먼트 장치는 기준롤과 인접한 롤의 방향값이 일치되지 않는 경우 디스플레이장치에 '롤의 방향이 일치되지 않음'이라는 이벤트를 표시하여 인접한 롤과 기준롤의 평행을 유도한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치에 압력측정센서가 구비되는 경우, S1단계는 압력감지센서(123)에서 감지되는 기준롤의 위치가 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S1a단계를 더 포함하고, S2단계에는 압력감지센서(123)에서 감지되는 기준롤에 인접한 롤의 위치가 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S2a단계를 더 포함하게 할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 측정장치가 롤의 회전축과 일치되도록 설치되지 않는 경우, 롤의 방향을 조정하여 롤 상호간의 방향을 일치시키는 용이하지 않으므로 롤에 정밀 측정장치를 정위치 시키는 것은 매우 중요하다.
따라서 정밀 측정장치에 압력감지센서(123)이 배치되는 경우 S1단계와 S2단계에서 기준롤과 수정롤에 정밀 측정장치를 안착시키는 경우 정확한 위치에 정밀 측정장치가 위치하였는지 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 얼라이먼트 측정방법에서 롤 상호간의 경사를 일치시키는 경우 S1단계는 기준롤의 경사를 측정하는 S1b단계를 더 포함하고, S2단계는 기준롤에 인접한 롤의 경사를 측정하는 S2b단계를 더 포함하여 S3단계에서 S1b단계에서 측정된 기준롤의 경사와 S2b단계에서 기준롤에 인접한 롤의 경사가 일치하지 않는 경우 디스플레이부(110)에서 '경사가 일치되지 않습니다'라는 이벤트를 발생시키는 S3b단계를 더 포함시킬 수도 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 일측에 디스플레이부(110)가 구비된 하우징(100);
    상기 하우징(100) 내부에 설치되고, 복수 개의 롤 상호 간에 평행도를 측정하는 자이로 센서(210)와, 수평면에 대한 롤의 경사를 측정하는 제1 수준센서(220)와, 상기 제1 수준센서(220)가 측정하는 롤의 경사방향과 직교하는 경사방향의 롤의 경사를 측정하는 제2 수준센서(230)를 구비한 센서부(200); 및
    상기 센서부(200)와 디스플레이부(110)에 연결되어 상기 센서부(200)에서 센싱된 값을 변환하여 상기 디스플레이부(110)에 표시하는 제어부(300)를 포함하며,
    상기 하우징(100)의 저면에는 롤의 회전축에 평행하게 상기 롤의 외면에 접촉되는 안착부(120)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자이로 센서(210)는 롤의 평형 및 롤의 회전축의 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(300)는 상기 제1 수준센서(220)와 제2 수준센서(230)에서 측정된 롤의 경사값과 상기 자이로 센서(210)에서 측정된 롤의 회전축의 방향값을 저장하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안착부(120)는 상기 하우징(100)의 중앙에 형성된 안착부 상부라인(121)과, 상기 안착부 상부라인(121)으로부터 상기 하우징(100)의 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖고 형성된 한 쌍의 롤 접촉면으로 구성되며,
    상기 안착부 상부라인(121)과 롤접촉면(122)으로 이루어진 안착부(120)는 롤의 외면에 접촉될 수 있도록 단면이 'Λ'자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 롤접촉면(122)에는 상기 안착부(120)에 접촉하는 롤의 위치를 감지할 수 있도록 압력감지센서(123)가 배치되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부(300)는 압력감지센서(123)에서 감지되는 롤의 위치가 상기 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우, 상기 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징(100)의 저면에는 적어도 둘 이상의 삽입홈(130)이 형성되고,
    상기 하우징(100)의 저면에는
    저면에 롤의 직경에 대응되도록 형성된 보조 안착부(410)와, 상면에 상기 삽입홈(130)에 삽입되는 삽입돌기(420)를 구비한 된 보조지그(400)가 착탈가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조 안착부(410)는 단면이 호 형상 또는 'Λ'자 형상으로 형성된 보조 롤접촉면(411)과, 상기 보조 롤접촉면(411)에 배치되는 압력감지센서로 이루어지고, 상기 보조 롤접촉면(411)에 배치되는 압력감지센서는 상기 삽입돌기(420)와 삽입홈(130)에 형성된 커넥터(131, 421)를 통해 제어부(300)와 연결되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서와 수준센서가 구비된 롤 간 평행 및 수평도 정밀 측정장치.
  9. 제1항 내지 제6항에 따른 롤 평행 및 수평도 정밀 측정장치를 이용한 롤 얼라이먼트 측정방법은
    복수 개의 롤 중 일 롤의 회전축 방향을 측정하는 S1단계;
    상기 복수 개의 롤 중 타 롤의 회전축 방향을 측정하는 S2단계; 및
    상기 S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 상기 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향을 비교하여 상기 S1단계에서 측정된 일 롤의 회전축 방향과 상기 S2단계에서 측정된 타 롤의 회전축 방향이 일치하지 않는 경우 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 얼라이먼트 측정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 롤 평행 및 수평도 정밀 측정장치에 압력측정센서가 구비되는 경우,
    상기 S1단계는 압력감지센서(123)에서 감지되는 일 롤의 위치가 상기 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우 상기 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S1a단계를 더 포함하고,
    상기 S2단계는 압력감지센서(123)에서 감지되는 타 롤의 위치가 상기 안착부 상부라인(121)을 기준으로 대칭되지 않는 경우 상기 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S2a단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 얼라이먼트 측정방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 S1단계는 상기 일 롤의 경사를 측정하는 S1b단계를 더 포함하고
    상기 S2단계는 상기 타 롤의 경사를 측정하는 S2b단계를 더 포함하고,
    상기 S3단계는 상기 S1b단계에서 측정된 일 롤의 경사와 상기 S2b단계에서 측정된 경사가 일치하지 않는 경우 디스플레이부(110)에 이벤트를 발생시키는 S3b단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 얼라이먼트 측정방법.
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