[go: up one dir, main page]

KR101765597B1 - Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same - Google Patents

Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101765597B1
KR101765597B1 KR1020150119722A KR20150119722A KR101765597B1 KR 101765597 B1 KR101765597 B1 KR 101765597B1 KR 1020150119722 A KR1020150119722 A KR 1020150119722A KR 20150119722 A KR20150119722 A KR 20150119722A KR 101765597 B1 KR101765597 B1 KR 101765597B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
displacement
long axis
axis frame
displacement sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020150119722A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170024442A (en
Inventor
권혁철
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020150119722A priority Critical patent/KR101765597B1/en
Publication of KR20170024442A publication Critical patent/KR20170024442A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101765597B1 publication Critical patent/KR101765597B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2203/00Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/18Rolls or rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2267/00Roll parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

본 발명은 롤의 일측에 부착시켜 롤의 프로파일을 정확하게 그리고 간편하게 측정하는 것을 가능하게 하도록 구성된 롤의 프로파일 측정장치 및 이를 이용한 프로파일 측정방법에 관한 것으로서, 롤에 고정되는 고정수단; 상기 고정수단에 선회가능하게 고정되는 변위기준축; 상기 변위기준축에 일체로 고정되며, 변위센서를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임; 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침; 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판; 상기 장축프레임에 가변가능하게 고정되는 변위센서;를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a roll profile measuring apparatus and a profile measuring method using the same, which are configured to enable accurate and easy measurement of a profile of a roll by attaching to one side of the roll, comprising: fixing means fixed to a roll; A displacement reference shaft rotatably fixed to the fixing means; A long axis frame integrally fixed to the displacement reference axis and for fixing the displacement sensor in a variable manner; An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis; An angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed according to a position of the angle indicating needles; And a displacement sensor fixed to the long axis frame so as to be variable.

Description

롤의 프로파일 측정장치 및 이를 이용한 프로파일 측정방법{Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same}[0001] The present invention relates to a roll profile measuring apparatus and a profile measuring method using the roll profile measuring apparatus.

본 발명은 롤의 프로파일 측정장치 및 이를 이용한 프로파일 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤의 일측에 부착시켜 롤의 프로파일을 정확하게 그리고 간편하게 측정하는 것을 가능하게 하도록 구성된 롤의 프로파일 측정장치 및 이를 이용한 프로파일 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a roll profile measuring apparatus and a profile measuring method using the same, and more particularly, to a roll profile measuring apparatus configured to be able to accurately and easily measure a profile of a roll by being attached to one side of the roll, And a profile measurement method.

철강 제품의 제조공정 중 연주공정은 열연강판과 같은 제품의 생산을 위한 열연공정과 냉연강판과 같은 제품의 생산을 위한 냉연공정을 주로 포함한다. During the manufacturing process of steel products, the casting process mainly includes a hot rolling process for producing products such as hot-rolled steel sheets and a cold rolling process for producing products such as cold-rolled steel sheets.

특히, 특히 철의 용융점 보다는 낮지만 일반 상온 보다 훨씬 높은 온도에서 진행되는 열연공정에서 사용되는 롤은 열연공정의 특성상 열을 많이 받게 되고 따라서 열팽창이 많이 일어날 수 있으며, 특히 롤의 중앙부가 열팽창에 의해 볼록해질 수 있다. Particularly, the roll used in the hot rolling process, which is lower than the melting point of iron but is much higher than the normal room temperature, receives a lot of heat due to the characteristics of the hot rolling process and thus may cause thermal expansion. Particularly, It can be convex.

적절한 열간압연을 위해서는 이러한 롤의 열팽창이 과도하지 않게 롤 냉각수량을 충분히 공급한다. 그리고 제어관점에서는 롤의 팽창 정도를 측정 및/또는 예측하여 제어 모델에 반영하여야 하며, 롤의 팽창 정도를 측정한 데이터를 활용하여 롤의 열팽창 특성을 파악하고, 또한 열팽창 모델을 튜닝하게 된다. For proper hot rolling, sufficient roll cooling water is supplied without excessive thermal expansion of these rolls. From the control point of view, the degree of expansion of the roll should be measured and / or predicted to be reflected in the control model, and the thermal expansion characteristic of the roll is determined using the data of the degree of expansion of the roll, and the thermal expansion model is tuned.

롤의 열팽창량은 롤의 양단부 대비 중앙부의 직경 차이로 표시하는데 작게는 수 10㎛에서 크게는 수 100㎛까지 나타날 수 있다. 이렇게 롤이 국부적으로 팽창되면, 이는 곧 압연 중인 판의 형상에 영향을 미치게 된다. 따라서, 대형의 롤 배럴에서의 롤의 팽창 정도를 수 ㎛ 의 정확도로 측정하고 이를 관리함에 있어서 여러 가지 요인을 고려하여야 한다.The amount of thermal expansion of the roll is indicated by the difference in diameters of the middle portion of the roll relative to both ends, and may be as small as several tens of micrometers to as large as several hundred micrometers. Thus, when the roll is locally inflated, this will affect the shape of the plate being rolled. Therefore, various factors must be taken into account in measuring and controlling the degree of expansion of the roll in a large roll barrel with accuracy of several microns.

따라서 롤의 프로파일 측정장치는 가볍고 사용 편의성이 보장되어야 한다. 그런데 현재 롤의 팽창 정도를 측정하는 장치의 문제점은 측정장치가 무겁고 또한 사용 편의성이 떨어진다는 점이다. 특히, 측정장치는 단일 롤의 구성에서는 통상 수평배치되는 롤의 상부에 고중량을 갖는 종래의 측정장치를 올려놓는 것에 의해서도 측정이 가능할 수 있으나, 워크롤과 백업롤의 조합의 구성을 갖는 2단 또는 그 이상으로 배열된 롤 위에 고중량의 측정장치를 올려놓고 측정하는 것은 불가능하거나 가능하기는 하더라도 매우 어렵게 된다. 따라서 이들 장치들은 설치가 곤란하고 또한 그에 따른 정확한 측정이 곤란한점 등의 문제가 있었다.Therefore, the roll profile measuring device should be lightweight and easy to use. However, the problem of the apparatus for measuring the degree of expansion of the roll is that the measuring apparatus is heavy and the usability is poor. In particular, the measuring device can be measured by placing a conventional measuring device having a high weight on the upper side of a roll, which is normally horizontally arranged in a single roll configuration, but it is also possible to use a two-stage or two- It is impossible or even impossible, if possible, to place a measuring device with a high weight on a roll arranged above it. Therefore, there is a problem that these devices are difficult to install and that it is difficult to accurately measure them.

한편, 롤의 프로파일 측정에 대한 기존 기술은 크게 양팔보 방식과 외팔보 방식으로 구분될 수 있다. On the other hand, the existing technology for the profile measurement of the roll can largely be divided into the two-arm type and the cantilever type.

양팔보 방식은 양팔보에 변위센서(LVDT)를 부착하고, 데이터 수집장치가 탑재된 롤러를 롤 배럴 방향으로 수동 이송시켜 롤의 프로파일을 측정하는 방식으로서, 양측의 변위센서에서 측정되는 거리 데이터를 활용하여 롤의 폭방향 열팽창량을 확인하는 것이다. 이 방식의 가장 큰 장점은 무거운 데이터 축적시스템(data logger)이 롤 위에 놓여 이송되어 프레임 변형이 최소화되며, 양측 변위센서 데이터의 평균을 취하여 정확도가 높은 데이터를 추출할 수 있다. 그러나 단점도 있다. 편의성이 문제이다. 일반적으로 2단으로 적재된 롤 위에 중량물 측정장치를 올리는 것은 용이한 작업이 아니다. 또한 양측에서 두 사람이 변위센서를 세팅해야 하므로 번거로운 측면이 있다. 그리고 마지막으로는 통상 2단 적재되는 롤 세트의 하부롤을 측정할 수 없다는 문제점이다. 따라서 편의성이 증대되고 한쪽에서 측정 가능하여 상/하 롤을 다 측정하는 방법의 개발이 필요하게 된것이다.The two-way beam method is a method of measuring the profile of a roll by attaching a displacement sensor (LVDT) to both arms and manually feeding the rollers equipped with the data collecting device in the roll barrel direction. To confirm the thermal expansion amount in the width direction of the roll. The main advantage of this method is that a heavy data logger is placed on the roll to minimize frame deformation, and the average of both displacement sensor data can be taken to extract highly accurate data. However, there are drawbacks. Convenience is a problem. In general, it is not an easy task to mount a weighing device on a two-tiered roll. In addition, the two sides have to set the displacement sensor on both sides, which is a troublesome aspect. And finally, it is not possible to measure the lower roll of the roll set which is normally loaded in two stages. Therefore, it is necessary to develop a method for measuring the upper and lower rolls, which is easy to measure and can be measured from one side.

이를 개선하기 위해서 외팔보와 변위센서를 이용한 방식이 시도되었다. 외팔보 방식은 외팔보에 변위센서가 탑재된 프레임을 전자석을 이용하여 롤 표면에 부착하는 방식이다. 변위센서에는 자동이송용 모터가 장착되어 있어, 자동 이동을 하면서 롤의 프로파일 데이터를 추출하게 된다. 그러나, 이러한 외팔보 방식은 측정장치를 어떻게 부착하는가에 따라, 측정 결과에 많은 차이가 발생하는 문제점이 있다. 그 원인으로는 롤의 표면 중심축과 측정장치의 프레임이 평행하게 정렬되지 않는 경우에 폭 방향 이송시의 변위센서에 의한 측정 데이터가 실제와 차이가 나게 되기 때문이다. 따라서 일반적인 조건에서는 롤의 정확한 정렬각도를 알 수 없다는 한계가 있고, 이에 따라 실제 측정된 롤의 프로파일 데이터에서 왜곡된 정도를 판단할 수 없다는 문제가 발생하게 된다.To improve this, a method using a cantilever and a displacement sensor was tried. In the cantilever method, a frame equipped with a displacement sensor on a cantilever is attached to a roll surface using an electromagnet. The displacement sensor is equipped with an automatic transfer motor, which extracts the profile data of the roll while moving automatically. However, such a cantilever type method has a problem in that a large difference occurs in measurement results depending on how to attach the measuring apparatus. This is because, when the center axis of the surface of the roll and the frame of the measuring device are not aligned in parallel, the measurement data by the displacement sensor at the time of the widthwise feed is different from the actual measurement. Therefore, there is a limit in that the accurate alignment angle of the roll can not be known under the general conditions, and accordingly, there arises a problem that the degree of distortion in the profile data of the actually measured roll can not be determined.

상기한 바와 같이, 선행 기술들은 모두 측정의 정확성과 편의성을 동시에 확보하지는 못했다. 따라서, 롤의 프로파일 측정의 정확성과 편의성을 동시에 확보할 수 있는 롤의 프로파일 측정 장치와 방법에 대한 개발요구가 여전히 존재하고 있다.As noted above, all of the prior art techniques did not simultaneously ensure accuracy and convenience of measurement. Therefore, there is still a need to develop an apparatus and method for measuring the profile of a roll, which can simultaneously ensure the accuracy and convenience of measuring the profile of the roll.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0049348호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0049348 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0097540호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0097540

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 롤의 일측에서 롤의 프로파일을 정확하고 편하게 측정하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to accurately and easily measure the profile of a roll on one side of a roll.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 일 태양에 따르면, 롤에 고정되는 고정수단; 상기 고정수단에 선회가능하게 고정되는 변위기준축; 상기 변위기준축에 일체로 고정되며, 변위센서를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임; 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침; 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판; 상기 장축프레임에 가변가능하게 고정되는 변위센서;를 포함하는 롤의 프로파일 측정장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fixing device comprising: fixing means fixed to a roll; A displacement reference shaft rotatably fixed to the fixing means; A long axis frame integrally fixed to the displacement reference axis and for fixing the displacement sensor in a variable manner; An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis; An angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed according to a position of the angle indicating needles; And a displacement sensor fixed to the long axis frame so as to be changeable.

상기 고정수단은 바람직하게는 전자석일 수 있다.The fixing means may preferably be an electromagnet.

상기 프로파일 측정장치는 상기 변위센서에 일체로 고정되는 인코더를 더 포함할 수 있다. The profile measuring apparatus may further include an encoder integrally fixed to the displacement sensor.

상기 프로파일 측정장치는 상기 변위기준축에 일체로 고정되는 종동회전체와 상기 종동회전체를 구동시키기 위한 구동회전체를 더 포함할 수 있다.The profile measuring apparatus may further include a slave assembly integrally fixed to the displacement reference shaft and a drive circuit for driving the slave assembly.

상기 구동회전체는 바람직하게는 스텝모터일 수 있다.The driving circuit may preferably be a stepping motor.

상기 프로파일 측정장치는 데이터 수집장치를 더 포함할 수 있다.The profile measuring device may further comprise a data collecting device.

본 발명의 다른 일 태양에 따르면, (1) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제1 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제1 측정값을 수득하는 1차 측정단계; (2) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제2 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제2 측정값을 수득하는 2차 측정단계; (3) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제3 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제3 측정값을 수득하는 3차 측정단계; 및 (4) 상기 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들을 이용하여 하기 수학식 1에 의하여 롤의 프로파일을 산출하는 산출단계;를 포함한다:According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a displacement of a roll, comprising the steps of: (1) a first measuring step of obtaining a first measured value while moving a displacement sensor at a first inclination with respect to a longitudinal axis of the roll to be measured; (2) a secondary measuring step of obtaining a second measured value while moving the displacement sensor at a second slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured; (3) a third measuring step of obtaining a third measured value while moving the displacement sensor at a third slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured; And (4) calculating a profile of the roll by using the first to third measured values measured from the first to third measuring steps according to Equation (1): " (1) "

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015082524809-pat00001
Figure 112015082524809-pat00001

본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면 상기 변위센서를 서로 다른 기울기에서 이동시키기 위한 측정장치가 롤에 고정되는 고정수단; 상기 고정수단에 선회가능하게 고정되는 변위기준축; 상기 변위기준축에 일체로 고정되며, 변위센서를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임; 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침; 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판; 상기 장축프레임에 가변가능하게 고정되는 변위센서;를 포함하는 롤의 프로파일 측정장치를 이용한 프로파일 측정방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fixing device comprising: fixing means for fixing a measuring device for moving the displacement sensor at different slopes to a roll; A displacement reference shaft rotatably fixed to the fixing means; A long axis frame integrally fixed to the displacement reference axis and for fixing the displacement sensor in a variable manner; An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis; An angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed according to a position of the angle indicating needles; And a displacement sensor fixed to the long axis frame so as to be variably fixed to the long axis frame.

본 발명에 의하면, 롤의 프로파일을 기존방식에 비해 더 용이하게 측정할 수 있는 효과를 제공한다. 특히, 2열 이상 적재된 롤 세트에서 상부롤 뿐만 아니라 하부롤도 측정가능하며, 하나의 롤에 대해서도 다양한 지점에서 측정하여도 일관성 있는 프로파일 데이터를 확보할 수 있으며, 이로 인해서 롤의 열팽창 및 마모 특성을 정확히 분석할 수 있으며, 관련 모델의 정확한 튜닝이 가능하게 되는 효과가 제공된다.According to the present invention, the profile of the roll can be measured more easily than in the conventional method. In particular, it is possible to measure not only the upper roll but also the lower roll in a set of rolls loaded with two or more rows, and it is possible to obtain consistent profile data even at a plurality of points on one roll, Can be accurately analyzed, and the effect of enabling precise tuning of the related model is provided.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 롤의 프로파일 측정장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 프로파일 측정장치를 이용하여 롤의 프로파일을 측정하는 하나의 방법을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 태양에 따른 롤의 프로파일 측정장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 롤의 프로파일 측정장치를 이용하여 롤의 프로파일을 측정함에 있어서 측정각도에 따른 거리 계산을 위한 주요 매개변수들을 나타내는 도면이다.
1 is a plan view schematically showing an apparatus for measuring a profile of a roll according to an aspect of the present invention.
2 is a plan view showing one method of measuring the profile of a roll using the profile measuring apparatus of FIG.
3 is a plan view schematically showing an apparatus for measuring a profile of a roll according to another aspect of the present invention.
FIG. 4 is a view showing main parameters for calculating a distance according to a measurement angle in measuring a profile of a roll using the apparatus for measuring a profile of a roll according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 태양에 따른 롤의 프로파일 측정장치(11)는 롤(1)에 고정되는 고정수단(12); 상기 고정수단(12)에 선회가능하게 고정되는 변위기준축(13); 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되며, 변위센서(17)를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임(14); 상기 변위기준축(13)을 기준으로 상기 장축프레임(14)의 기울기를 표시하는 각도지시침(15); 상기 각도지시침(15)의 위치에 따라 상기 장축프레임(14)의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판(16); 및 상기 장축프레임(14)에 가변가능하게 고정되는 변위센서(17);를 포함함을 특징으로 한다.As shown in Fig. 1, an apparatus 11 for measuring the profile of a roll according to an aspect of the present invention includes fixing means 12 fixed to a roll 1; A displacement reference shaft (13) pivotably fixed to the fixing means (12); A long axis frame 14 integrally fixed to the displacement reference shaft 13 for variably fixing the displacement sensor 17; An angle indicating needle 15 for indicating the inclination of the long axis frame 14 with reference to the displacement reference axis 13; An angle display panel 16 on which a scale is displayed so that the inclination of the long axis frame 14 can be viewed according to the position of the angle indicating needles 15; And a displacement sensor (17) fixed to the long axis frame (14) so as to be variable.

상기 고정수단(12)은 본 발명에 따른 롤의 프로파일 측정장치(11) 전체를 프로파일을 측정하고자 하는 롤(1)에, 바람직하게는 롤(1)의 측면에 고정시키는 기능을 한다. 상기 롤(1)의 측면에 상기 측정장치를 고정시키는 것은 단일 롤의 구성에서의 롤의 프로파일의 측정 뿐만 아니라 특히 워크롤과 백업롤의 조합의 구성을 갖는 2단 또는 그 이상으로 배열된 롤 및/또는 롤 주위, 특히 롤의 상하부에 다른 설비들이 구비되는 경우에도 롤의 프로파일을 용이하게 측정할 수 있도록 한다. 비록, 본 명세서에서는 롤의 측면에 고정시키는 것을 예시적으로 설명하고 있으나, 롤의 노출된 어느 부분에도 상기 고정수단(12)에 의해 본 발명에 따른 측정장치를 고정시켜 롤의 프로파일을 측정하는 것이 가능함은 이해될 수 있는 것이다. 도 1에서, 인용부호 "2"는 롤 넥부를 지칭한다.The fixing means 12 serves to fix the entire profile measuring device 11 of the roll according to the present invention to the roll 1 to be measured, preferably to the side surface of the roll 1. The fixing of the measuring device on the side of the roll 1 is not only a measurement of the profile of the roll in the configuration of a single roll but also a roll arranged in two or more stages with a configuration of a combination of a work roll and a backup roll, / ≪ / RTI > so that the profile of the roll can be easily measured even when other facilities are provided around the roll, especially at the top and bottom of the roll. Although it is exemplified in this specification to fix on the side surface of the roll, it is also possible to measure the profile of the roll by fixing the measuring device according to the present invention by means of the fixing means 12 to any exposed portion of the roll Possible is understandable. In Fig. 1, reference numeral "2 " refers to the roll neck portion.

상기 고정수단(12)은 바람직하게는 전자석일 수 있다. 전자석은 전류가 흐르면 자기화(磁氣化)되고, 전류를 끊으면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 자석을 의미하며, 전류의 공급과 상관없이 항상 자기(磁氣)를 유지하는 영구자석과 구분되는 개념이다. 도선에 전류가 흐르면 도선 주위에 동심원 모양의 자기장이 형성되고, 이러한 원리를 이용하여 영구자석으로는 얻을 수 없는 매우 강력한 자기장을 얻을 수 있으며, 전류를 인위적으로 조정하여 비교적 쉽게 자기장의 세기를 바꿀 수 있다. 그래서 통신기의 계전기부터 1t(톤) 이상의 무거운 재료를 끌어올리는 전자기식 기중기까지 널리 이용된다. 이러한 자기장의 작용에 의하여 본 발명에 따른 측정장치 전체를 프로파일을 측정하고자 하는 롤(1)에 고정시킬 수 있으며, 필요에 따라 전류를 단속하는 것에 의하여 롤(1)에 측정장치를 자유롭게 부착 및 분리할 수 있으며, 부착 전후에 롤(1)에 어떠한 흔적이나 손상도 남기지 않을 수 있다.The securing means 12 may preferably be an electromagnet. An electromagnet is a magnet that is magnetized when an electric current flows and is returned to its original state that is not magnetized when an electric current is interrupted. It is a permanent magnet that always maintains a magnetic state regardless of the supply of electric current It is a concept to be distinguished. When a current flows in a conductor, a concentric magnetic field is formed around the conductor. By using this principle, a very strong magnetic field can not be obtained with a permanent magnet. The current can be adjusted artificially to change the strength of the magnetic field relatively easily. have. Therefore, it is widely used to electromagnetic cranes that lift heavy materials above 1 t (tons) from the relay of the communication device. The entire measuring apparatus according to the present invention can be fixed to the roll 1 to be measured by the action of the magnetic field and the measuring apparatus can be freely attached and separated to the roll 1 by interrupting the current as necessary And there is no trace or damage to the roll 1 before and after the attachment.

상기 변위기준축(13)은 상기 고정수단(12)에 선회가능하게 고정되며, 후술되는 장축프레임(14)이 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되도록 하여 결과적으로 상기 장축프레임(14)이 상기 고정수단(12)을 기준으로 선회되도록 고정될 수 있도록 기능한다. 이러한 구성에 의하여 프로파일을 측정하고자 하는 대상체인 롤(1)의 표면에 고정되되, 서로 다른 각도에서 롤(1)의 표면을 따라 변위센서를 이동시키면서 그 변위를 측정토록 함으로써 보다 정확한 측정이 가능하도록 한다.The displacement reference shaft 13 is pivotally fixed to the fixing means 12 so that a long axis frame 14 to be described later is integrally fixed to the displacement reference axis 13. As a result, To be pivotable about the fixing means (12). With this configuration, the profile is fixed to the surface of the chain roll 1 to be measured, and the displacement is measured while moving the displacement sensor along the surface of the roll 1 at different angles, do.

비록, 본 명세서에서는 상기 변위기준축(13)이 상기 고정수단(12)에 선회가능하게 고정되고, 상기 장축프레임(14)이 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되는 것으로 기술되기는 하였으나, 그 역도 가능함은 이해될 수 있을 것이다. 즉, 상기 변위기준축(13)이 상기 고정수단(12)에 일체로 고정되고, 상기 장축프레임(14)이 상기 변위기준축(13)에 선회가능하게 고정되는 것 또한 가능하다. 따라서, 이하에서는 상기 변위기준축(13)이 상기 고정수단(12)에 선회가능하게 고정되고, 상기 장축프레임(14)이 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되는 것으로 기술하되, 그 역의 결합 또한 배제되지 않음을 전제로 기술한다.Although the displacement reference shaft 13 is described herein as being pivotally fixed to the fixing means 12 and the long axis frame 14 is integrally fixed to the displacement reference shaft 13, The reverse is also possible. That is, it is also possible that the displacement reference shaft 13 is integrally fixed to the fixing means 12, and the long axis frame 14 is fixed to the displacement reference shaft 13 so as to be pivotable. Therefore, hereinafter, it is described that the displacement reference shaft 13 is pivotally fixed to the fixing means 12 and the long axis frame 14 is integrally fixed to the displacement reference shaft 13, Is also excluded.

상기 장축프레임(14)은 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되며, 변위센서(17)를 가변가능하게 고정시키는 기능을 한다. 따라서, 상기 장축프레임(14)에 가변가능하게 고정되는 변위센서(17)가 상기 장축프레임(14)이 고정되는 롤(1)의 표면을 따라 이동하면서 롤(1)의 표면에 대한 변위센서(17)의 변위량을 물리량으로 출력하여 그로부터 롤(1)의 프로파일을 측정하는 것을 가능하게 한다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 장축프레임(14)이 상기 고정수단(12)에 고정된 변위기준축(13)을 축중심으로 하여 선회가능하게 고정되기 때문에 결과적으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 장축프레임(14)이 상기 롤(1)의 표면에 대하여 여러 각도로 변위되면서 복수의 측정값들을 수득하는 것을 가능하게 한다.The long axis frame 14 is integrally fixed to the displacement reference shaft 13 and serves to fix the displacement sensor 17 in a variable manner. A displacement sensor 17 which is fixed to the long axis frame 14 so as to be variable is moved along the surface of the roll 1 on which the long axis frame 14 is fixed, 17 is output as a physical quantity, and it is possible to measure the profile of the roll 1 therefrom. At this time, as described above, since the long axis frame 14 is pivotally fixed about the displacement reference axis 13 fixed to the fixing means 12, as a result, as shown in Fig. 2, It is possible to obtain a plurality of measured values while the long axis frame 14 is displaced at various angles with respect to the surface of the roll 1.

상기 각도지시침(15) 및 상기 각도표시판(16)은 상기 장축프레임(14), 특히 상기 롤(1)에 대한 상기 장축프레임(14)의 기울어진 정도를 목측가능하게 표시하는 기능을 한다. 이를 위하여는 상기 각도지시침(15)은 상기 변위기준축(13)을 축중심으로 가변되는 상기 장축프레임(14)에 일체로 고정되고, 상기 각도표시판(16)은 상기 변위기준축(13)이 선회가능하게 고정되는 상기 고정수단(12)에 일체로 고정된다. 따라서, 상기 각도표시판(16)은 상기 롤(1)을 기준으로 가변되지 않고 고정되며, 상기 각도지시침(15)은 상기 롤(1)을 기준으로 가변되되, 상기 각도지시침(15)이 상기 장축프레임(14)과 함께 가변되기 때문에 결과적으로 상기 롤(1)에 대한 상기 장축프레임(14)의 기울어진 정도를 각도로서 목측가능하게 나타낼 수 있다.The angle indicating needle 15 and the angle indicating plate 16 function to visually indicate the degree of inclination of the long axis frame 14, particularly, the long axis frame 14 with respect to the roll 1. The angle indicating needle 15 is integrally fixed to the long axis frame 14 which is varied around the axis of the displacement reference axis 13 and the angle indicating plate 16 is fixed to the displacement reference axis 13, Is integrally fixed to the fixing means (12) which is pivotably fixed. Therefore, the angle indicating plate 16 is fixed with respect to the roll 1 without being varied, and the angle indicating needles 15 are varied with reference to the roll 1, The length of the long axis frame 14 with respect to the roll 1 can be visually indicated as an angle because it varies with the long axis frame 14. [

상기 변위센서(17)는 상기 장축프레임(14)에 가변가능하게 고정되며, 프로파일을 측정하고자 하는 상기 롤(1)의 표면을 따라 이동하면서 그 변위량을 측정하는 기능을 한다. 변위센서란 대상물의 물리 변화량을 다양한 소자로 검지하여 그 변화량을 거리로 환산함으로써 센서에서 대상물의 거리를 계측하는 기기이다. 사용하는 소자에 따라 광학식 변위 센서, 리니어 근접 센서, 초음파 변위 센서 등이 있다. 현재 이들 장치들은 기판의 휨검사 및 단차 검사, 자동차 차체의 단차 검사 등 다양한 부분에 활용되고 있다. 상기 변위센서(17)는 상기 장축프레임(14)에 가변가능하게 고정되며, 따라서 측정 시 상기 변위센서(17)는 수동으로 이동시키면서 그 변위량을 측정하는 것이 가능함은 물론 상기 변위센서(17)를 자동적으로 이동시키기 위한 수단, 예를 들면, 도면에 도시하지는 않았으나, 전동모터에 연결되어 종동되는 피니언과 이 피니언에 결합되어 피니언의 회전 운동 시 연동하여 직선운동을 하는 랙과 같은 랙과 피니언의 조합 등과 같은 수단에 의해 자동적으로 이동시키는 것 또한 가능함은 이해되어야 한다.The displacement sensor 17 is fixed to the long axis frame 14 so as to be variable and measures a displacement amount of the profile while moving along the surface of the roll 1 to be measured. A displacement sensor is a device that detects the physical change amount of an object by various devices and converts the change amount into a distance, thereby measuring the distance of the object from the sensor. There are optical displacement sensors, linear proximity sensors and ultrasonic displacement sensors depending on the devices used. Currently, these devices are used in various parts such as warp inspection and step inspection of the board, step inspection of the automobile body. The displacement sensor 17 is fixed to the long axis frame 14 so that the displacement sensor 17 can measure the displacement amount while moving the displacement sensor 17 manually. For example, a combination of a rack and a pinion such as a pinion which is connected to an electric motor and which is driven and connected to the pinion and which performs a linear movement in association with rotation of the pinion, It should be understood that it is also possible to automatically move by means such as, for example,

따라서, 상기 변위센서(17)가 측정대상인 롤(1)을 기준으로 선회가능하게 고정되는 상기 장축프레임(14)을 따라 가변되면서 롤(1)의 외면과 접촉하여 그 변위량을 측정함에 따라 롤(1)의 중심축을 기준으로 다양한 각도에서 롤(1)의 프로파일을 측정하는 것을 가능하게 할 수 있다.Accordingly, the displacement sensor 17 is varied along the long axis frame 14, which is pivotally fixed relative to the roll 1 to be measured, and is contacted with the outer surface of the roll 1, 1 to be measured at various angles with respect to the central axis of the roll 1.

상기 프로파일 측정장치(11)는 상기 변위센서(17)에 일체로 고정되는 인코더(18)를 더 포함할 수 있다. 인코더는 디지털식의 위치 센서의 일종으로, 회전변위와 직선변위를 측정할 수 있으며, 리니어 인코더나 리니어 스케일이라 불린다. 이들의 분해율은 일반적으로 1 내지 10㎛ 정도이지만, 신호처리에 의하여 더 높은 분해율을 얻고 있는 것도 있으며, NC 기계나 로봇의 위치 결정 등 디지털 서보의 소자로서 중요한 위치를 차지한다. 또 전기식의 마이크로미터나 다이얼 게이지에도 이용되고 있다. 출력신호의 형식으로 보면 변위의 증가분이나 감소분을 출력하는 중분형과 측정치 전체를 그대로 출력하는 절대형이 있다. 여러 가지 동작원리에 입각한 것이 고안되어 있다.The profile measuring device 11 may further include an encoder 18 integrally fixed to the displacement sensor 17. [ An encoder is a type of digital position sensor that can measure rotational displacement and linear displacement, and is called a linear encoder or linear scale. Although their decomposition rate is generally about 1 to 10 mu m, they have obtained a higher decomposition rate by signal processing and occupy an important position as an element of a digital servo such as positioning of an NC machine or a robot. It is also used in electric micrometers and dial gauges. In the form of an output signal, there is a middle type that outputs an increase or a decrease in displacement, and an absolute type that outputs the entire measured value as it is. It has been devised based on various operating principles.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 프로파일 측정장치(11)는 상기 변위기준축(13)에 일체로 고정되는 종동회전체(21)와 상기 종동회전체(21)를 구동시키기 위한 구동회전체(22)를 더 포함할 수 있다. 이는 측정대상인 롤(1)의 표면에 고정되는 상기 장축프레임(14)을 작업자가 수동으로 변위시키는 것도 가능하기는 하지만, 구동회전체(22)를 구동시키는 것에 의하여 상기 장축프레임(14)을 자동적으로 변위시키는 것을 가능하게 한다. 상기 구동회전체(22)는 바람직하게는 스텝모터일 수 있다. 스텝모터는 펄스 모양의 전압에 의해 일정 각도 회전하는 전동기로서, 회전 각도는 입력 펄스 신호의 수에 비례하고, 회전 속도는 입력 펄스 신호의 주파수에 비례하는 것이 특징이다. 따라서, 상기 롤(1)에 대하여 상기 장축프레임(14)을 일정각도씩 자동적으로 변위시키는 것을 가능하게 할 수 있다.3, the profile measuring device 11 includes a slave assembly 21 integrally fixed to the displacement reference shaft 13 and a drive circuit assembly 22 for driving the slave assembly 21, As shown in FIG. This is because it is possible for an operator to manually displace the long axis frame 14 fixed to the surface of the roll 1 to be measured. However, by driving the driving circuit 22, the long axis frame 14 can be automatically . The driving circuit body 22 may preferably be a stepping motor. A step motor is an electric motor rotating at a constant angle by a pulse-like voltage. The rotation angle is proportional to the number of input pulse signals, and the rotation speed is proportional to the frequency of the input pulse signal. Accordingly, it is possible to automatically displace the long axis frame 14 with respect to the roll 1 by a predetermined angle.

상기 프로파일 측정장치(11)는 데이터 수집장치(19)를 더 포함할 수 있으며, 상기 데이터 수집장치(19)는 상기 변위센서(17)에 의해 수득되는 데이터를 저장하고, 이를 연산장치 등으로 송신하여 연산 등에 의하여 프로파일의 계산을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 상기 데이터 수집장치(19)는 바람직하게는 상기 고정수단(12)에 일체로 고정될 수 있다.The profile measuring device 11 may further include a data collecting device 19 that stores data obtained by the displacement sensor 17 and transmits the data to a computing device or the like Thereby making it possible to perform the calculation of the profile by an operation or the like. The data collecting device 19 is preferably integrally fixed to the securing means 12.

상기 장축프레임(14)의 상기 롤(1)에 대한 변위각도는 제한이 없으나, 바람직하게는 0.5 내지 5°, 보다 바람직하게는 1 내지 3°, 가장 바람직하게는 1 내지 2°의 범위 이내일 수 있다. 상기 변위각도가 0.5°미만으로 되는 경우, 변위각도가 너무 작아 수득되는 측정값들에서 큰 차이가 없으며, 그에 따라 복수의 측정값들을 평균하여도 오차범위가 커질 수 있는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 5°를 초과하는 경우, 롤(1)의 외면적의 한계 및 롤(1)의 곡률 등으로 인하여 오히려 오차범위가 커질 수 있는 문제점이 있을 수 있다.The displacement angle of the long axis frame 14 with respect to the roll 1 is not limited, but is preferably within the range of 0.5 to 5 degrees, more preferably 1 to 3 degrees, and most preferably 1 to 2 degrees. . When the displacement angle is less than 0.5 deg., The displacement angle is too small, and there is no large difference in the measured values obtained, so that even if a plurality of measured values are averaged, the error range may become large, If it is more than 5 DEG, there may be a problem that the error range may be rather increased due to the outer limit of the roll 1 and the curvature of the roll 1 or the like.

본 발명의 다른 일 태양에 따르면, (1) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제1 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제1 측정값을 수득하는 1차 측정단계; (2) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제2 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제2 측정값을 수득하는 2차 측정단계; (3) 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제3 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제3 측정값을 수득하는 3차 측정단계; 및 (4) 상기 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들을 이용하여 롤의 프로파일을 산출하는 산출단계;를 포함한다, 또한 상기 변위센서를 서로 다른 기울기에서 이동시키기 위한 측정장치가 롤에 고정되는 고정수단; 상기 고정수단에 선회가능하게 고정되는 변위기준축; 상기 변위기준축에 일체로 고정되며, 변위센서를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임; 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침; 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판; 상기 장축프레임에 가변가능하게 고정되는 변위센서;를 포함함을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치를 이용한 프로파일 측정방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a displacement of a roll, comprising the steps of: (1) a first measuring step of obtaining a first measured value while moving a displacement sensor at a first inclination with respect to a longitudinal axis of the roll to be measured; (2) a secondary measuring step of obtaining a second measured value while moving the displacement sensor at a second slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured; (3) a third measuring step of obtaining a third measured value while moving the displacement sensor at a third slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured; And a calculating step of calculating a profile of the roll using the first to third measured values measured from the first to third measuring steps, and (4) Fixing means for fixing the measuring device to the roll to be fixed to the roll; A displacement reference shaft rotatably fixed to the fixing means; A long axis frame integrally fixed to the displacement reference axis and for fixing the displacement sensor in a variable manner; An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis; An angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed according to a position of the angle indicating needles; And a displacement sensor fixed to the long axis frame so as to be variably fixed to the long axis frame.

상기 1차 측정단계는 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제1 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제1 측정값을 수득하는 것으로 이루어지고; 상기 2차 측정단계는 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제2 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제2 측정값을 수득하는 것으로 이루어지고; 그리고 3차 측정단계는 측정대상인 롤의 길이방향의 축에 대하여 제3 기울기에서 변위센서를 이동시키면서 제3 측정값을 수득하는 것으로 이루어진다. 이러한 1차 내지 3차 측정단계들을 통하여 서로 다른 각도들에서 복수의 측정값들을 수득하고, 이들 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들을 이용하여 롤의 프로파일을 산출할 수 있다.The first measuring step comprises obtaining a first measured value while moving the displacement sensor at a first slope with respect to a longitudinal axis of the roll to be measured; The second measuring step comprises obtaining a second measured value while moving the displacement sensor at a second slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured; And the third measuring step comprises obtaining a third measured value while moving the displacement sensor at a third slope with respect to the longitudinal axis of the roll to be measured. By using the first to third measurement steps, a plurality of measurement values are obtained at different angles, and the first to third measurement values measured from the first to third measurement steps are used to determine The profile can be calculated.

이때, 상기 변위센서를 서로 다른 기울기에서 이동시키기 위한 측정장치는 롤에 고정되는 고정수단; 상기 고정수단에 선회가능하게 고정되는 변위기준축; 상기 변위기준축에 일체로 고정되며, 변위센서를 가변가능하게 고정시키기 위한 장축프레임; 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침; 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판; 상기 장축프레임에 가변가능하게 고정되는 변위센서;를 포함하며, 이러한 측정장치는 앞서 기술된 본 발명의 일 태양에 따른 측정장치로서 반복되는 동일한 설명은 피하기로 한다.At this time, the measuring device for moving the displacement sensor at different slopes includes: fixing means fixed to the roll; A displacement reference shaft rotatably fixed to the fixing means; A long axis frame integrally fixed to the displacement reference axis and for fixing the displacement sensor in a variable manner; An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis; An angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed according to a position of the angle indicating needles; And a displacement sensor fixed to the long axis frame so as to be variably fixed to the long axis frame, and this measurement device will avoid the same repetitive description as the measurement device according to one aspect of the present invention described above.

특히, 상기 산출단계에서 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들을 이용하여 롤의 프로파일을 산출할 수 있으며, 예를 들면, 프로파일 측정 데이터와 기하학적인 계산 수식을 연계하여 프로파일 데이터를 도출하는 것이 가능하며, 이를 위하여 예를 들면 뉴턴-랩슨법을 이용하여 산출할 수 있으며, 하나의 예시적인 산출방법을 이하에서 설명한다.Particularly, in the calculating step, the profile of the roll can be calculated using the first to third measured values measured from the first measuring step to the third measuring step. For example, profile measurement data and geometric calculation It is possible to derive the profile data by linking the formulas. For this purpose, the profile data can be calculated using, for example, the Newton-Raphson method, and an exemplary calculation method will be described below.

만일 롤의 폭 방향으로 100개 지점의 데이터를 측정한다면, 세 셋트 즉, 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들로로부터 총 300개의 데이터가 확보된다. 즉 모르는 임의의 각도, 예를 들면, 롤의 길이방향의 축과 평행한 제1 기울기에서의 데이터가 100개, 상기 제1 기울기에서 예를 들어 1°만큼 변화한 제2 기울기에서의 데이터가 100개, 그리고 다시 추가적으로 상기 제2 기울기에서 예를 들어 1°만큼 변화한 제3 기울기에서의 데이터가 100개가 된다. 폭 방향의 한 지점에서 구한 3개의 데이터를 이용하고 다음에 소개되는 관계식을 이용하여 최종 거리를 산출할 수 있다. 이러한 방식을 폭 방향으로 지속적으로 적용하면, 거리데이터를 모아서 프로파일 데이터가 만들어진다. 아래에는 프로파일 데이터 추출을 위한 기하학적인 관계식을 정리하여 나타내었다.If data of 100 points in the width direction of the roll are measured, a total of 300 pieces of data are obtained from the first to third measured values measured from the three sets, i.e., the first measuring step to the third measuring step . That is, at an arbitrary angle which is unknown, for example, 100 data at a first slope parallel to the longitudinal axis of the roll, and data at a second slope which is changed by 1 deg at the first slope is 100 The data at the third slope, which is further changed by, for example, 1 deg. In the second slope, becomes 100 data. The final distance can be calculated by using the three data obtained at one point in the width direction and using the relational expression described below. When this method is applied continuously in the width direction, profile data is created by collecting the distance data. The geometric relations for profile data extraction are summarized below.

도 4에 상세그림과 관련 변수 값을 나타내었다. 여기서 *로 표시한 것은 실측값을 나타낸다. 만일 폭 방향으로 100개 데이터를 측정하면, 각 측정 세트에서 (w*, d1*) 두 개의 데이터가 100개씩, 즉 200개의 데이터가 생성된다. 여기서 w*는 인코더로 측정한 폭 방향 이동거리이며, d1*는 임의의 각도가 있는 상태에서 변위센서가 측정한 롤 표면까지의 거리값에 해당한다. 본 발명에서 얻고자 하는 값은 정렬이 완벽한 조건에서의 롤 폭 방향 거리값과 그 시점에서의 변위센서로 측정한 롤 표면까지 거리이다. 즉, 최종적으로 100개의 (w*, d1) 데이터를 얻게 되며, 이것이 롤의 프로파일이 된다. Fig. 4 shows the detailed figure and related variable values. Here, * denotes an actual value. If 100 pieces of data are measured in the width direction, two pieces of data (w *, d 1 *) in each measurement set, that is, 200 pieces of data are generated. Where w * is the transverse travel distance measured by the encoder and d 1 * is the distance to the roll surface measured by the displacement sensor with an arbitrary angle. The value to be obtained in the present invention is the distance between the roll width direction distance value under perfect condition of alignment and the roll surface surface measured by the displacement sensor at that point. That is, finally, 100 (w *, d 1 ) data is obtained, which is the profile of the roll.

우선 측정장치의 장축프레임의 회전각에 따른 변위센서/인코더 부착 센서의 높이 차이는 하기 수학식 1과 같다.First, the height difference of the sensor with displacement sensor / encoder according to the rotation angle of the long axis frame of the measuring apparatus is expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015082524809-pat00002
Figure 112015082524809-pat00002

그리고, 측정 위치에서의 롤반경과 좌표 값의 관계를 하기 수학식 2와 같이 원의 방정식으로 도출할 수 있다.Then, the relationship between the roll radius at the measurement position and the coordinate value can be derived by the equation of the circle as shown in the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112015082524809-pat00003
Figure 112015082524809-pat00003

또한 측정장치 정렬이 안 맞으면, y축과 측정센서 간의 거리간의 관계로부터 하기 수학식 3이 성립한다.Also, if the alignment of the measuring device is not correct, the following equation (3) is established from the relationship between the distance between the y-axis and the measurement sensor.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112015082524809-pat00004
Figure 112015082524809-pat00004

위 식에서의 나타낸 측정거리간의 관계에 상기 수학식 2를 적용하면 하기 수학식 4가 성립한다.If the above equation (2) is applied to the relationship between the measurement distances shown in the above equation, the following equation (4) holds.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112015082524809-pat00005
Figure 112015082524809-pat00005

상기 수학식 4에 상기 수학식 1을 적용하면, 측정된 거리, 참거리, 롤반경, 폭방향위치, 각도 등의 함수로 표현되는 최종 관계식인 수학식 5를 도출할 수 있다.Equation (1) can be applied to Equation (4) to derive Equation (5) as a final relation expressed by a function of the measured distance, the true distance, the roll radius, the position in the width direction,

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112015082524809-pat00006
Figure 112015082524809-pat00006

위의 식을 활용하고 세가지 각도에 대해서 세 차례 측정하여 하기 수학식 6-1 내지 6-3들을 얻을 수 있다.Using the above equation and measuring three angles with respect to three angles, the following equations (6-1) to (6-3) can be obtained.

[수학식 6-1][Equation 6-1]

Figure 112015082524809-pat00007
Figure 112015082524809-pat00007

[수학식 6-2][Equation 6-2]

Figure 112015082524809-pat00008
Figure 112015082524809-pat00008

[수학식 6-3][Equation 6-3]

Figure 112015082524809-pat00009
Figure 112015082524809-pat00009

그리고 측정 시 측정세트 간의 각도 차이는 분도기를 활용하여 결정할 수 있으므로, 이로부터 하기 수학식 6-4 및 6-5들을 추가할 수 있다.And the angular difference between the measurement sets at the time of measurement can be determined using the separator, from which the following equations 6-4 and 6-5 can be added.

[수학식 6-4][Equation 6-4]

Figure 112015082524809-pat00010
Figure 112015082524809-pat00010

[수학식 6-5][Mathematical Expression 6-5]

Figure 112015082524809-pat00011
Figure 112015082524809-pat00011

상기 수학식들에서, In the above equations,

h1은 측정기 정렬이 엇갈린 경우의 측정부의 높이이고,h 1 is the height of the measurement part when the alignment of the measuring device is staggered,

w*는 롤 배럴 중심에서 측정하고 있는 지점까지의 이동 좌표값이고, w * is the moving coordinate value from the center of the roll barrel to the point being measured,

θ는 롤과 측정기 간의 엇갈린 각도이고,θ is a staggered angle between roll and meter,

R은 측정 지점에서의 롤의 반지름이고,R is the radius of the roll at the measuring point,

d1은 올바른 정렬조건에서의 측정부와 롤 간의 거리로서, 롤 프로파일 측정기가 측정하고자 하는 최종 값이며, 폭 좌표에 대한 측정값을 모으면 롤의 프로파일이 되고,d 1 is the distance between the measuring part and the roll at the right alignment condition, is the final value to be measured by the roll profile measuring instrument,

d1 *는 정렬이 엇갈린 조건에서의 측정부와 롤 표면 간의 수평거리이고, 그리고d 1 * is the horizontal distance between the measuring part and the roll surface under the condition of misalignment, and

(x*, y*)는 정렬이 엇갈린 조건에서의 계측기가 계측하는 롤표면 지점에서의 좌표값이다.(x *, y *) is the coordinate value at the roll surface point measured by the meter under the condition that the alignment is staggered.

이상으로, 관련된 방정식이 총 5개(식(6-1), 식(6-2), 식(6-3), 식(6-4), 식(6-5))이고, 미지수도 총 5개(d1, R, θ1, θ2, θ3)이므로, 뉴턴-랩슨법을 활용하여 방정식을 풀면 모든 값을 구할 수 있게 된다.(6-1), (6-2), (6-3), (6-4), and (6-5), and the unknowns are total Since there are 5 (d 1 , R, θ 1 , θ 2 , θ 3 ), all values can be obtained by solving the equation using the Newton-Raphson method.

비록 본 명세서에서는 프로파일의 산출을 위하여 기하학적인 관계식을 사용하여 뉴턴-랩슨법으로 근사값을 구하는 것을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명이 이로 제한되는 것으로 의도되는 것은 아니며, 다른 수학적인 해법으로도 산출이 가능함은 이해되어야 한다.Although the present invention has been exemplarily described in terms of approximating a Newton-Raphson method using a geometric relationship for the calculation of a profile, the present invention is not intended to be limited thereto, Possible is to be understood.

1: 롤 2: 롤 넥부
11: 프로파일 측정장치 12: 고정수단
13: 변위기준축 14: 장축프레임
15: 각도지시침 16: 각도표시판
17: 변위센서 18: 인코더
19: 데이터 수집장치 21: 종동회전체
22: 구동회전체
1: roll 2: roll neck
11: Profile measuring device 12: Fixing means
13: displacement reference axis 14: long axis frame
15: Angle indication needle 16: Angle indication plate
17: displacement sensor 18: encoder
19: Data collecting device 21:
22: entire drive circuit

Claims (8)

롤에 고정된 고정수단;
상기 고정수단에 회동 가능하게 결합된 변위기준축;
상기 변위기준축에 선회 가능하게 결합된 장축프레임;
상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침;
상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시된 각도표시판;
상기 장축프레임에 상기 장축프레임의 길이 방향을 따라서 위치의 가변이 가능하게 결합되어 상기 장축프레임의 선회 동작에 따라서 복수의 각도에서 롤과의 거리를 측정하는 단일의 변위센서;및
연산장치를 포함하며,
상기 연산장치는, 상기 변위기준축과 상기 변위센서간 이격 거리가 w*일 때, 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제1 기울기(θ1)로 기울인 상태에서 상기 변위센서에 의해 측정된 제1 측정값(d1*), 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제2 기울기(θ2)로 기울 상태에서 상기 변위센서에 의해 측정된 제2 측정값(d2*), 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제3 기울기(θ3)로 기울인 상태에서 상기 변위센서에 의해 측정된 제3 측정값(d3*)을 이용하여 하기 수학식에 의하여 상기 장축 프레임이 상기 롤의 축에 정렬된 상태일 때 상기 변위 센서와 상기 롤간의 거리(d1)를 산출하는 것을 특징으로 하는 하는 롤의 프로파일 측정장치.
[수학식]
Figure 112017033763958-pat00017

Figure 112017033763958-pat00018

Figure 112017033763958-pat00019

상기 R은 측정 지점에서 상기 롤의 반지름
Fixing means fixed to the roll;
A displacement reference shaft rotatably coupled to the fixing means;
A long axis frame pivotally coupled to the displacement reference axis;
An angle indicating needle for indicating a slope of the long axis frame with respect to the displacement reference axis;
An angular display panel having a scale for enabling the inclination of the long axis frame to be viewed according to the position of the angle indicating needles;
A single displacement sensor coupled to the long axis frame such that the long axis frame is positionally variable along the longitudinal direction of the long axis frame to measure the distance from the roll at a plurality of angles in accordance with the turning motion of the long axis frame;
A computing device,
Wherein the calculating device calculates the displacement of the long axis frame by the displacement sensor when the displacement distance between the displacement reference axis and the displacement sensor is w * A first measurement value d2 * measured by the displacement sensor in a state in which the long axis frame is tilted at a second tilt? 2 with respect to the axis of the roll, Axis frame is aligned with the axis of the roll by the following equation using the third measured value d3 * measured by the displacement sensor while tilting at the third tilt? 3 with respect to the axis of the roll And the distance d1 between the displacement sensor and the roll is calculated.
[Mathematical Expression]
Figure 112017033763958-pat00017

Figure 112017033763958-pat00018

Figure 112017033763958-pat00019

R is the radius of the roll at the measurement point
제 1 항에 있어서,
상기 고정수단이 전자석임을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fixing means is an electromagnet.
제 1 항에 있어서,
상기 프로파일 측정장치가 상기 변위센서에 일체로 고정되는 인코더를 더 포함함을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an encoder in which the profile measuring device is integrally fixed to the displacement sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 프로파일 측정장치가 상기 변위기준축에 일체로 고정되는 종동회전체와 상기 종동회전체를 구동시키기 위한 구동회전체를 더 포함함을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the profile measuring device further comprises a driven assembly integrally fixed to the displacement reference shaft and a drive circuit for driving the driven assembly.
제 4 항에 있어서,
상기 구동회전체가 스텝모터임을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the driving circuit is a step motor.
제 1 항에 있어서,
상기 프로파일 측정장치가 데이터 수집장치를 더 포함함을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the profile measuring device further comprises a data collecting device.
롤에 고정되는 고정수단과, 상기 고정수단에 결합되는 변위기준축과, 상기 변위기준축에 선회 가능하게 결합된 장축프레임과, 상기 변위기준축을 기준으로 상기 장축프레임의 기울기를 표시하는 각도지시침과, 상기 각도지시침의 위치에 따라 상기 장축프레임의 기울기를 목측가능하도록 하기 위한 눈금이 표시되는 각도표시판과, 상기 장축프레임에 상기 장축 프레임의 길이 방향을 따라서 위치의 가변이 가능하게 결합되어 상기 장축프레임의 선회 동작에 따라서 복수의 각도에서 롤과의 거리를 측정하는 단일의 변위센서를 포함하는 롤 프로파일 측정장치를 이용한 프로파일 측정방법에 있어서,
(1)상기 변위센서와 상기 변위기준축간 이격거리가 w*일 때, 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제1 기울기(θ1)로 기울인 상태에서 상기 변위센서를 이용하여 제1 측정값( d1*)을 수득하는 1차 측정단계;
2)상기 변위센서와 상기 변위기준축간 이격거리가 w*일 때, 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제2 기울기(θ2)로 기울 상태에서 변위센서를 이용하여 제2 측정값(d2*)을 수득하는 2차 측정단계;
(3)상기 변위센서와 상기 변위기준축간 이격거리가 w*일 때 상기 장축 프레임을 상기 롤의 축에 대해서 제3 기울기(θ3)로 기울인 상태에서 상기 변위센서를 이용하여 제3 측정값(d3*)을 수득하는 3차 측정단계; 및
(4) 상기 1차 측정단계 내지 3차 측정단계로부터 측정된 제1 측정값 내지 제3 측정값들(d1*,d2*,d3*)을 이용하여 하기 수학식에 의하여 상기 장축 프레임이 상기 롤의 축과 정렬된 상태에서의 변위 센서와 롤간의 거리(d1)를 산출하는 산출단계;
를 포함함을 특징으로 하는 롤의 프로파일 측정장치를 이용한 프로파일 측정방법:
[수학식]
Figure 112017033763958-pat00020

Figure 112017033763958-pat00021

Figure 112017033763958-pat00022

상기 R은 측정 지점에서 상기 롤의 반지름
A longitudinal axis frame rotatably coupled to the displacement reference axis; and an angle indicator indicating a slope of the long axis frame on the basis of the displacement reference axis, And an angle display panel on which a scale for displaying the inclination of the long axis frame is displayed in accordance with the position of the angle indicating needles; an angle display panel which is coupled to the long axis frame so as to be positionally variable along the longitudinal direction of the long axis frame, A profile measuring method using a roll profile measuring apparatus including a single displacement sensor for measuring a distance from a roll at a plurality of angles in accordance with a turning operation of a long axis frame,
(1) When the displacement distance between the displacement sensor and the displacement reference axis is w *, the long axis frame is tilted at a first slope? 1 with respect to the axis of the roll, and the first measurement value d1 *), < / RTI >
2) When the displacement distance between the displacement sensor and the displacement reference axis is w *, the second measurement value d2 * is measured using a displacement sensor in a state in which the long axis frame is tilted with respect to the axis of the roll at the second inclination [ );
(3) When the displacement distance between the displacement sensor and the displacement reference shaft is w *, the long axis frame is tilted at a third slope? 3 with respect to the axis of the roll, and the third measured value d3 *); ≪ / RTI > And
(4) Using the first to third measured values (d1 *, d2 *, d3 *) measured from the primary measuring step to the tertiary measuring step, A distance d1 between the displacement sensor and the roll in a state aligned with the axis of the displacement sensor;
And measuring a profile of the roll using the roll profile measuring apparatus.
[Mathematical Expression]
Figure 112017033763958-pat00020

Figure 112017033763958-pat00021

Figure 112017033763958-pat00022

R is the radius of the roll at the measurement point
삭제delete
KR1020150119722A 2015-08-25 2015-08-25 Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same Expired - Fee Related KR101765597B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150119722A KR101765597B1 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150119722A KR101765597B1 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170024442A KR20170024442A (en) 2017-03-07
KR101765597B1 true KR101765597B1 (en) 2017-08-07

Family

ID=58411533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150119722A Expired - Fee Related KR101765597B1 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101765597B1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100514328B1 (en) 2002-06-21 2005-09-13 주식회사 포스코 A measuring apparatus of roll profile
KR101119151B1 (en) 2009-11-05 2012-03-19 주식회사 포스코 Apparatus for measuring temperature and profile of a roll

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170024442A (en) 2017-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107678004B (en) Car blind area radar calibration equipment
CA2703070A1 (en) A machine for continuously bending an elongated workpiece at predetermined radii
KR20100131452A (en) Inspection and control method of roller bending machine for continuous bending of extended workpiece at variable curvature radius, and control machine thereof
EP3425329A1 (en) Cnc machine geometry error and accuracy monitoring and evaluation
CN102654396B (en) Detecting and monitoring method and measuring system for dynamic axis and bending of rotary kiln tube
CN104897105A (en) Linear shape measurement method and linear
CN111331094B (en) A device and method for adjusting the centering of a segment support of a large square and round billet continuous casting machine
CN103234506A (en) Online detector for frame assemblies
JPH01152306A (en) Method and apparatus for measuring shape
CN111256904B (en) Online calibration device and method for tensiometer
KR101765597B1 (en) Profile mesuring apparatus of roll and profile measuring method of roll using the same
FI78984B (en) ANORDINATION OF PROFILMAETNING AV RAELSHJUL. TRANSFERRED PAEIVAEMAEAERAE - FOERSKJUTET DATUM PL 14 ç 26.11.85
US4805019A (en) Non-contact apparatus and method for measuring the length of aluminum sheet and plate
CN105698709B (en) A kind of measuring method of taper roller radius of curvature
US6038779A (en) Apparatus for measuring thickness and method therefor
KR0151993B1 (en) Thickness measuring device and thickness measuring method using the same
CN112113705A (en) Missile mass and mass center detection method and tool
CN222964605U (en) Remove end position deviation detection mechanism and remove end
KR102418946B1 (en) Apparatus for measuring flatness of plate workpiece
WO2011009460A1 (en) A calibration method for a transportable apparatus
RU2819109C1 (en) Method of controlling alignment of shafts
CN116242459B (en) Mechanical water meter intelligent calibrating device based on laser sensor and fixing method
CN119533834B (en) A vibration comfort detection system and method for pedestrian bridge
CN102564281B (en) System for measuring concavo-convex quantity of appearance defect of hot-rolled plate roll
CN215003551U (en) Slope intellectual detection system device

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150825

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20161010

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20170307

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20161010

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

PG1501 Laying open of application
AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20170307

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20161208

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20170501

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20170406

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20170307

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20161208

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170801

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170802

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200804

Start annual number: 4

End annual number: 4

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20240512