KR100240985B1 - 강판 코일의 텔레스코프 측정장치 및 이를 이용한 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소에서 강판을 압연한 후 다운 코일러에서 권취된 강판코일에서 발생되는 텔레스코프를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로써, 비접촉식 광학을 이용하여 텔레스코프의 측정을 연속공정중에 수행되도록 하고 또한 텔레스코프의 크기를 측정할 수 있는 강판코일의 텔레스코프의 측정장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 레이저 슬릿광을 발생시키는 레이저 슬릿광 발생장치(1), 상기한 레이저 슬릿광과 열연강판이 접촉되는 부위의 영상을 취득하도록 구성되는 CCD 카메라(2), 상기 레이저 슬릿광 발생장치(1)를 제어하기 위한 레이저 제어기(3); 상기 CCD 카메라(2)를 제어하고 영상을 획득하도록 구성되는 영상취득 장치(4); 및 상기한 영상취득장치(4)에서 취득된 영상을 이용하여 텔레스코프의 크기를 구하는 영상처리 시스템(5)을 포함하여 구성되는 강판 코일의 텔레스코프의 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 그 요지로 한다.

Description

강판 코일의 텔레스코프 측정방법 및 이를 이용한 측정방법

제1도는 권취형상 불량이 발생된 강판 코일을 모식적으로 나타내는 모식도.

제2도는 본 발명에 부합되는 텔레스코프 측정장치를 나타내는 구성도.

제3도는 본 발명의 텔레스코프 측정방법을 설명하기 위한 참고도.

제4도는 레이저 슬릿광에 의해 강판 코일 외관에 나타나는 주사선을 나타내는 모식도.

제5도는 CCD 카메라로 취득된 영상에 대하여 실제 텔레스코프의 크기를 계산하는 방법을 설명하기 위한 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저 슬릿광 발생장치 2 : CCD 카메라

3 : 레이저 제어기 4 : 영상 취득장치

5 : 영상처리 시스템

본 발명은 제철소에서 강판을 압연한 후 다운 코일러(dowm coiler)에서 권취된 강판 코일에서 발생되는 텔레스코프(telescope)를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.

강판코일의 권취형상은 이후 사이드 트리밍(side trimming), 조관작업등의 2차 가공시 작업성과 제품실수율에 큰 영향을 미치는 중요한 요소이다.

따라서, 권취현상 불량이 발생되지 않은 강판 코일을 얻는 것이 요구된다.

강판코일의 권취형상 불량의 예로서는 제1(a)도에서와 같이 권취전 압연판의 캡버(camber)나 사행등에 의한 텔레스코프가 생기거나 제1(b)도에서와 같이 느슨한 코일일 발생되는 것을 들 수 있다.

현재 압연종료 직후 코일상태에서 전 코일을 관찰하여 불량코일은 불량부를 개스 절단하거나 재권취작업등에 의해 수정하게 된다.

종래에는 수작업에 의해 상기한 강판코일의 텔레스코프를 측정하였다.

그러나, 상기와 같이 수자업에 의해 강판 코일의 텔레스코프를 측정하는 경우에는 강판 코일을 생산하기 위한 연속공정에 대해서 오프라인 작업으로 수행되므로 오프라인 작업으로 인한 시간지연과 취득한 데이타를 전산화하기 위한 입력작업을 해야하는 문제점이 있다.

또한, 수작업에 따른 측정오차가 발생하여 권취외관의 프로파일의 측정은 수작업으로서는 불가능하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 텔레스코프의 크기를 연속공정에서 수행될 수 있고, 자동적으로 측정할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

이에, 본 발명자들은 상기한 요구에 부응하기 위하여 연구를 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 비접촉식 광학을 이용하여 텔레스코프의 측정을 연속공정중에 수행되도록 하고, 또한 자동으로 텔레스코프의 크기를 측정할 수 있는 강판코일의 텔레스코프 측정방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 텔레스코프가 발생되지 않은 기준강판 코일에 대하여 측정부를 설정하는 단계; 상기한 측정부로 부터 수평으로 거리(X)만큼 떨어져 있고 수직으로 거리(C)만큼 떨어져 위치되는 레이저 슬릿광 발생장치에서 레이저 슬릿광을 상기 기준 강판코일의 측정부에 주사하는 단계; 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라에 의해 기준 강판 코일 측정부의 영상을 취득하는 단계; 상기한 거리(X)만큼 떨어진 위치에 대응되는 위치까지의 거리인 기준거리(Y)를 상기와 같이 취득한 영상에서 구하는 단계; 텔레스코프가 발생된 측정강판 코일에 대하여 측정부를 설정하는 단계; 상기한 측정부가 상기 레이저 슬릿광 발생장치로 부터 수평으로 거리(X)만큼 수직으로 C만큼 떨어진 위치에 오도록 하는 단계; 레이저 슬릿광 발생장치에서 레이저 슬릿광을 상기 측정강판 코일의 측정부에 주사 하는 단계; 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라의 의해 측정 강판 코일 측정부의 영상을 취득하는 단계; 상기 레이저 슬릿광 발생장치에서 상기한 레이저 슬릿광과 측정 강판 코일이 접촉되는 부위까지의 수평거리에 대응되는 측정거리(yi)를 상기와 같이 취득된 영상에서 구하는 단계; 및 상기와 같이 구한 기준거리(Y) 및 측정거리(yi)를 이용하여 하기식 (1)에 의해

(여기서, K : 실제 길이에 대한 CCD 카메라의 보정상수)

텔레스코프의 크기(Ci)를 구하는 단계를 포함하여 구성되는 강판 코일의 텔레스코프 측정방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 측정방법을 수행하기 위한 측정장치로는 제2도에 나타낸 것과 같은 것을 들 수 있다. 즉, 이같은 측정장치는 레이저 슬립광을 발생시키는 레이저 슬릿광 발생장치(1), 상기한 레이저 슬릿광과 강판코일이 접촉되는 부위의 영상을 찍도록 구성되는 CCD 카메라(2), 상기 레이저 슬릿광 발생장치(1)를 제어하기 위한 레이저 제어기(3); 상기 CCD 카메라(2)를 제어하고 영상을 취득하도록 구성되는 영상취득장치(4); 및 상기한 영상취득 장치(4)에서 취득된 영상을 이용하여 텔레스코프의 크기를 구하는 영상처리 시스템(5)을 포함하여 구성된다.

제2도에서, 미설명부호 “6”은 “강판코일”을 나타내고 “7”은 “강판코일에 주사된 슬릿광”을 나타낸다.

이하, 상기와 같이 구성된 텔레스코프 측정장치를 사용하여 강판코일의 텔레스코프를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 다라 강판코일의 텔레스코프를 측정하기 위해서는 우선, 텔레스코프가 발생되지 않은 기준 강판 코일에 대하여 측정부를 설정해야 한다.

다음에, 제3도에 나타난 바와같이, 상기한 측정부로 부터 수평으로 거리(X)만큼 떨어져 있고 수직으로 거리(C)만큼 떨어져 위치되는 레이저 슬릿광 발생장치(1)에서 레이저 슬릿광(7)을 상기 기준강판 코일에 주사한다.

이때, 상기 기준강판 코일상의 주사선 모양의 모식도가 제4(a)도에 나타나 있다.

상기 레이저 슬릿광 발생장치(1)는 레이저 제어기(3)에 의해 제어된다.

다음에, 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라(2) 및 영상취득 장치(4)에 의해 기준강판 코일 측정부의 영상을 취득한다.

다음에 상기한 거리(X)만큼 떨어진 위치에 대응되는 위치까지의 거리인 기준거리(Y)를 제5도에서와 같이 영상에서 구한다.

다음에, 텔레스코프가 발생된 측정강판 코일에 대하여 측정부를 설정한다.

다음에, 상기한 측정부가 상기 레이저 슬릿광 발생장치(1)로 부터 수평으로 거리(X)만큼 수직으로 거리(C)만큼 떨어진 위치에 오도록 한다.

다음에, 레이저 슬릿광 발생장치(1)에서 레이저 슬릿광을 상기 측정강판 코일의 측정부에 주사한다.

상기 측정 강판 코일상의 주사선 모양의 모식도가 제4(b)도에 나타나 있다.

다음에, 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라에 의해 측정강판 코일측정부의 영상을 취득한다.

다음에, 상기 레이저 슬립광 발생장치(1)에서 수평으로 상기한 레이저 슬릿광과 측정강판 코일이 접촉되는 부위까지의 거리에 대응되는 측정거리(yi)를 상기와 같이 취득된 영상에서 구한다.

다음에, 영상처리 시스템(5)에서 상기와 같이 구한 기준거리(Y) 및 측정거리(yi)를 이용하여 강판코일의 텔레스코프(Ci)를 구하게 되는데, 이에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 강판 코일의 텔레스코프를 측정하기 위하여 제3도에 제시된 삼각측량법을 이용한다. 제5도에서 (O, C)는 레이저 슬릿광 발생 장치(2)의 위치이고(X, O)는 레이저광이 기준 강판 코일의 텔레스코프에 주사된 위치이다. Xi 지점의 텔레스코프의 크기 Ci은 다음 식에 의해서 구할 수 있다.

상기한 텔레스코프의 크기는 CCD 카메라로 취득한 강판 코일의 텔레스코프에 대한 영상으로 부터 계산할 수 있는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도에서 Y는 제3도의 X에 대응되는 값이고 yi는 xi에 대응되는 값이다. CCD 카메라로 취득된 영상에서 강판코일에 주사된 레이저 슬릿광상의 한 점 pi에서의 텔레스코프의 크기 Ci는 다음 식에 의해서 계산된다.

상기 식(1)에서 K는 실제 길이에 대한 CCD 카메라의 보정 상수이다. 강판 코일에 주사된 슬릿광의 모든 점에 대해서 텔레스코프의 크기를 계산하면 강판 코일의 지름 방향에 대해서 텔레스코프의 프로파일(profile)을 얻을 수 있다.

본 발명은 열간압연강판 코일 및 냉간압연 강판코일등에 적용될 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 강판코일의 텔레스코프의 측정을 연속공정중에 수행되도록 하고 또한 자동화 함으로써, 측정의 정밀도와 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 텔레스코프가 발생되지 않은 기준강판 코일에 대하여 측정부를 설정하는 단계; 상기한 측정부로 부터 수평으로 거리(X)만큼 떨어져 있고 수직으로 거리(C)만큼 떨어져 위치되는 레이저 슬릿광 발생장치에서 레이저 슬릿광을 상기 기준 강판코일의 측정부에 주사하는 단계; 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라 및 영상취득 장치에 의해 기준 강판 코일 측정부의 영상을 취득하는 단계; 상기한 거리(X)만큼 떨어진 위치에 대응되는 위치까지의 거리인 기준거리(Y)를 상기와 같이 취득한 영상에서 구하는 단계; 텔레스코프가 발생된 측정강판 코일에 대하여 측정부를 설정하는 단계; 상기한 측정부가 상기 레이저 슬릿광 발생장치로 부터 수평으로 거리(X)만큼 수직으로 C만큼 떨어진 위치에 오도록 하는 단계; 레이저 슬릿광 발생장치에서 레이저 슬릿광을 상기 측정강판 코일의 측정부에 주사하는 단계; 상기와 같이 레이저 슬릿광이 주사된 상태에서 CCD 카메라 및 영상취득장치에 의해 측정강판 코일 측정부의 영상을 취득하는 단계; 상기 레이저 슬릿광 발생장치에서 상기한 레이저 슬릿광과 측정강판 코일이 접촉되는 부위까지의 수평거리에 대응되는 측정거리(yi)를 상기와 같이 취득된 영상에서 구하는 단계; 및 상기와 같이 구한 기준거리(Y) 및 측정거리(yi)를 이용하여 하기식 (1)에 의해

   (여기서, K : 실제 길이에 대한 CCD 카메라의 보정상수)

   텔레스코프의 크기(Ci)를 구하는 단계를 포함하여 구성되는 강판코일의 텔레스코프 측정방법.