JP7143509B2 - コイルのテレスコープ測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、コイルのテレスコープ測定装置に関する。
熱間圧延ラインにおけるコイリング過程を説明すると、通常、一対のピンチロールを通過しながらストリップの先端部が下部に曲げられる。曲げられたストリップの先端部は、マンドレルと、これを取り巻くラッパーロールとの間でマンドレルの周りを取り囲みながら回る。その後、一定の時間が経過した後には、マンドレルが円周の外側方向に拡張し、ピンチロールとマンドレルとの間に張力がかかり、コイリングが行われるようになる。
このようなコイラーにおいて、素材の巻き取り中に幅方向に揺れると、コイリング時に同一の位置で巻き取られることができず、幅方向に任意の位置で巻き取られるようになる。このように任意の位置で巻き取られたコイルで望遠鏡のような段差が生じるが、これをテレスコープ（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）と定義する。上記テレスコープがコイリング中に発生する場合、コイル処理などにおいてスクラッチ、折れなどの不良などにより、製品の実収率が低下するという大きな問題を有している。
このような従来技術は、韓国特許登録第１０－１７１５４９７号を参照して容易に理解することができる。
本発明の一実施形態によると、熱間圧延ラインのコイラーでコイルを巻き取ってからコイルを搬送する前に、コイルの形状不良であるテレスコープ（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）を測定するコイルのテレスコープ測定装置を提供することを目的とする。
上述の本発明の課題を解決するために、本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置は、コイルの側面に出力され、上記コイルの中心を通る少なくとも１つのレーザーラインを発生させるレーザー発生部と、上記複数のレーザーラインを含むコイルの側面の画像を獲得するカメラ部と、上記カメラにより獲得した画像から、上記複数のレーザーラインの各長さのうち上記コイルの側面に該当する長さに基づいてコイルのテレスコープ量を測定する測定部と、を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、環境的な影響をより少なく受ける装置を構築できるので、コイリング品質が安定するという効果がある。
以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、好ましい実施形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置の概略的な構成図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置１００は、レーザー発生部１１０と、カメラ部１２０と、測定部１３０と、を含むことができる。
レーザー発生部１１０は、一定の位置に搬送される搬送部（図示せず）上でコイリングされたコイルＡに対して任意の角度でレーザーを出力し、コイルＡの側面に一直線のレーザーラインＢを発生させることができる。
カメラ部１２０は、レーザーラインＢに対して任意の角度で配置され、レーザーラインの画像を獲得することができる。
レーザー発生部１１０とカメラ部１２０は任意の角度を有し、その角度が大きくなるほど、コイルのテレスコープ形状測定の解像度が高くなることができる。
図２は本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置のより詳細な構成図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置１００のレーザー発生部１１０は、それぞれレーザーラインを発生させる複数のラインレーザー発生器１１１、１１２、１１３を含むことができる。例えば、複数のラインレーザー発生器１１１、１１２、１１３は、第１ラインレーザー発生器１１１、第２ラインレーザー発生器１１２、及び第３ラインレーザー発生器１１３であることができる。
各３本のレーザーラインｂ１、ｂ２、ｂ３は等間隔に出力されることができる。
環境によっては、１本のレーザーラインは、歪み信号と混同されて認識されることがあるため、３本のレーザーラインに拘束させることで認識率を上げることができる。
測定部１３０は、３本のレーザーラインの端点を確保して円の半径を求めることができ、この値が一定値以内である場合、測定対象をコイルとして認識することができる。
カメラ部１２０は複数のカメラ１２１、１２２を含むことができる。例えば、複数のカメラ１２１、１２２は、第１カメラ１２１及び第２カメラ１２２であり、ステレオビジョンの原理に基づいてコイル形状の絶対位置を検出することができる。
本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置１００は、搬送部１４０をさらに含むことができる。搬送部１４０の位置がコイル毎に一定であるため、レーザー発生部１１０は固定された位置に形成されることができ、コイルはその重量によってコイル中心が上下のみに移動するため、レーザーラインＢが常にコイルの中心を通るようになる。
図３は本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置により測定されるコイルのテレスコープを説明するための図である。
図１、図２及び図３を参照すると、測定部１３０は、測定されたコイルの表面におけるレーザーラインのカメラ映像に対して、次のような原理を適用する。
レーザーラインは全３本の線から構成されており、３本のレーザーラインからコイル断面の３本の線を得ることができ、それぞれの線の端点を獲得することができる。
測定部１３０は、３本のレーザーラインの端点を確保し、下記式１のように円の半径を求めることができ、この値が一定値以内である場合、コイルとして認識することができる。
［式１］
３本のレーザーラインのコイル内側円の端点：（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）
３本のレーザーラインのコイル外側円の端点：（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）
有効直径範囲：９００≦Ｒ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）≦２５００
７００≦ｒ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）≦８００
３本のレーザーラインのコイル内側円の端点：（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）
３本のレーザーラインのコイル外側円の端点：（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）
有効直径範囲：９００≦Ｒ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）≦２５００
７００≦ｒ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）≦８００
ここで、ｒはコイル内側円の半径（ｍｍ）、Ｒはコイル外側円の半径（ｍｍ）である。
また、測定部１３０により得られた各線の点は、コイルにおける内側円と外郭円の公式に従って、次の式２のように計算される。
計算されたそれぞれの円の方程式から、コイルの中心と半径、すなわち、コイルの内側円と外側円の半径が分かり、これらの値の差が、実際のコイルでのテレスコープの正確な長さ、すなわち、コイルの厚さを示す。実際にカメラにより得られたレーザーラインの測定値を、計算された長さで補正することで、さらに高精度な測定値を確保することができる。
[式２]
コイル内側円：（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）⇒Ｘ２＋Ｙ２＋ａＸ＋ｂＹ＋ｃ=０
コイル内側円の中心：
コイル内側円の半径：
コイル外側円：（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）⇒Ｘ２＋Ｙ２＋ｄＸ＋ｅＹ＋ｆ=０
コイル外側円の中心：
コイル外側円の半径：
テレスコープ測定長さ：Ｒ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）－ｒ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）
コイル内側円：（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）⇒Ｘ２＋Ｙ２＋ａＸ＋ｂＹ＋ｃ=０
コイル内側円の中心：
コイル外側円の中心：
ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは定数、Ｒはコイル内側円の半径（ｍｍ）、ｒはコイル外側円の半径（ｍｍ）である。
図４は本発明の一実施形態によるコイルのテレスコープ測定装置により測定されたコイルのテレスコープを示すグラフである。
図４を参照すると、測定部１３０は、上述の式２によりテレスコープの測定値を得ることができる。
測定部１３０は、測定された３本のレーザーラインの測定値を平均するか、または、３本のレーザーラインのうち、光量の高いレーザーラインの測定値を選択することで、測定の失敗や歪んだ情報を避け、より安定した値を測定することができる。
上述のように、本発明によると、熱延コイルのテレスコープを測定するにあたり、非接触固定式として熱間コイルと一定距離を置くようにすることで、環境的な影響をより少なく受ける装置が構築可能であり、レーザー及びカメラのみでコイルのテレスコープ量を測定することができるため、定量的な大きさに応じて操業の作業基準や問題を予め把握し、コイリング品質を安定化するという効果を得ることができる。
以上において説明した本発明は、上述の実施形態及び添付図面により限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により限定され、本発明の構成は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内でその構成を多様に変更及び改造可能であるということは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には明白である。
Claims (7)
- コイルの側面に出力されて前記コイルの中心を通る少なくとも１つのレーザーラインを発生させるレーザー発生部と、
前記レーザーラインを含むコイルの側面の画像を獲得するカメラ部と、
前記カメラ部により獲得した画像から、前記レーザーラインの各長さのうち前記コイルの側面に該当する長さに基づいてコイルのテレスコープ量を測定する測定部と、
を含み、
前記レーザー発生部は、それぞれレーザーラインを出力する複数のラインレーザー発生器を含む、コイルのテレスコープ測定装置。 - 前記レーザー発生部は、それぞれレーザーラインを出力する第１ラインレーザー発生器と、第２ラインレーザー発生器と、第３ラインレーザー発生器と、を含む、請求項１に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
- 前記レーザーラインは等間隔に前記コイルの側面に出力される、請求項１または２に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
- 前記カメラ部は複数のカメラを含む、請求項１または３に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
- 前記測定部は、前記カメラ部からの画像から、前記レーザーラインの各レーザーラインのうち前記コイルの内側円と外側円に重なる両端点を認識し、各レーザーラインの両端点の間の長さが予め設定された範囲内にあると、コイルとして認識する、請求項１に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
- 前記測定部は、前記レーザーラインにおいて、各レーザーラインの両端点の間の長さの平均値、または各レーザーラインの画像のうち光量が高いラインの両端点の間の長さに基づいて前記コイルのテレスコープ量を測定する、請求項５に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
- 前記コイルを同一位置に搬送する搬送部をさらに含む、請求項１または６に記載のコイルのテレスコープ測定装置。
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