KR100341057B1 - 코일원주면자동검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연코일의 외권부를 자석에 의하여 개방하고 그 주변을 카메라에 의하여 자동으로 검사할 수 있도록 된 코일 원주면 자동검사장치에 관한 것으로서,

실린더(208)에 의하여 레일(102)을 따라 코일(20)측으로 이동하도록 된 본체(200); 실린더(320)에 의하여 상기 본체(200)의 상부 일측에 갖추어진 레일(210)을 따라 이동하는 이동몸체(310)를 가지며, 상기 이동몸체(310)에 갖추어지고 열연코일(20)의 외권부(21)를 향해 구동하도록 된 실린더(330)를 가지며, 상기 실린더(330)의 로드단부에는 자석(340)을 장착하도록 이루어진 자석이동부(300); 상기 본체(200)의 상부 일측에 수직하게 고정된 수직지지대(410)를 따라 실린더(412)에 의하여 상하이동하도록 된 미끄럼대(420)를 가지며, 상기 미끄럼대(420)에는 레일지지대(430)에 의하여 열연코일(20)을 감싸도록 호형으로 된 카메라레일부(440)가 고정되고, 상기 카메라이동대차(446)에는 수은등(490)을 갖춘 카메라(486)가 장착되어 열연코일(20)의 외표면부를 검사하도록 된 카메라 검사부(400);를 포함함을 특징으로 한다.

Description

코일 원주면 자동검사장치{An apparatus for automatically testing surface of hot coil}

본 발명은 고온 등에 의하여 접근하기 곤란한 열연코일의 외표면을 자동으로 검사할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연코일의 외권부를 자석에 의하여 개방하고 그 주변을 카메라에 의하여 자동으로 검사할 수 있도록 된 코일 원주면 자동검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소에서 생산되는 강판은 열간압연후 권취되어 열연코일화 되어지고, 이러한 열연코일은 최종제품화되어지기 전에 외표면의 상태가 검사되며, 이를 위하여 종래에는 도 1에 도시한 바와같이 체인콘베이어(Chain Conveyor)(10)에 의하여 이송되어진 열연코일(20)이 검사영역내로 들어오게 되면, 최소한 2명의 작업자가 검사를 위하여 대기하게 되고, 그중 1인의 작업자(31)는 별도로 마련된 집게형상의 치구(40)를 사용하여 열연코일(20)의 외권부(21)를 집어 일정길이 펼치고 그에 의해 덮여진 열연코일(20)의 외표면을 다른 작업자(32)가 운전실로부터 인출된 전선(52)에 연결된 전등(50)으로 비추면서 육안에 의하여 품질에 관련되는 흠의 존재유무, 롤마크생성유무, 스케일이 있는지의 유무 등을 검사하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 열연코일 외표면 검사방법에 있어서는, 우선 그 열연코일이 상당한 정도로 고온상태에 있어 작업환경이 매우 열악하였던 관계로 작업자는 고온으로부터 신체를 보호하기 위한 특수작업복(33)을 착용하여야만 하는 것이며, 또한 적열되어 있는 열연코일의 외표면부를 육안에 의해 검사함에 의하여 흠이나 롤마크 등이 있는지의 여부를 정확하게 검사하는 것이 매우 곤란한 것이다.

따라서, 열연코일의 외표면 검사가 제대로 이루어지지 않아 제품의 품질에 영향을 미치는 전공정에서의 불량유발원인에 대해 신속한 조치가 불가능하여 불량품이 계속하여 생산되는 치명적인 문제점을 유발하는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고온인 열연코일의 외표면을 카메라에 의하여 자동으로 검사하여 보다 정확한 품질상태를 확인함으로써, 전공정으로의 피드백이 신속하게 이루어져 보다 우수한 품질의 제품생산이 가능하도록 하고, 또한 자동화에 의한 인원의 성력화가 가능하도록 되고, 특히 코일의 외권부를 자석으로 들어낸후 코일의 외표면부를 검사함으로 인하여, 코일 원주면의 검사가 보다 정확하게 수행되도록 한 코일 원주면 자동검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 열연코일 원주면 검사방법을 도시한 설명도

도 2는 본 발명에 따른 자동검사장치에 의하여 코일 원주면이 검사되는 것을 개략적으로 도시한 평면도

도 3은 본 발명에 따른 코일 원주면 자동검사장치를 도시한 정면구성도

도 4는 본 발명에 따른 자동검사장치의 자석이송부를 도시한 상세도

도 5는 본 발명에 따른 자동검사장치의 카메라검사부를 개략적으로 도시한 외관사시도

도 6은 본 발명에 따른 자동검사장치의 카메라레일부의 형상을 설명하기 위한 평면 개략도

도 7은 본 발명에 따른 자동검사장치의 카메라검사부를 상세하게 도시한 일부 절개된 외관사시도

도 8은 본 발명에 따른 자동검사장치의 카메라검사부를 개략적으로 도시한 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

102 ... 레일 200 ... 본체

208 ... 실린더 210 ... 레일

300 ... 자석이송부 310 ... 이동몸체

320 ... 실린더 330 ... 실린더

340 ... 자석 400 ... 카메라검사부

410 ... 수직지지대 412 ... 실린더

420 ... 미끄럼대 430 ... 레일지지대

440 ... 카메라레일부 442 ... 카메라안내몸체

444 ... 레일 446 ... 카메라이동대차

448 ... 센서 449 ... 감지판

454 ... 구동모터 460 ... 카메라수용몸체

470 ... 회전축 480 ... 축

484 ... 카메라고정몸체 486 ... 카메라

490 ... 수은등

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 이동하는 카메라 이동대차상에 설치된 구동모터와 기어로서 회전되는 회전지지축의 상부에 수평 회전토록 카메라수용몸체가 장착되고, 상기 카메라수용몸체에 회전토록 설치된 카메라고정몸체의 하부에는 수용몸체내부에 설치된 구동모터로서 회전하는 회전축 기어가 맞물리는 기어가 일체로 형성되어 카메라수용몸체상의 카메라가 수평 및 수직 회전토록 구성되고 열연코일의 외권부를 열어 그에 덮여져 있던 열연코일의 외표면부를 검사하는 코일 원주면 자동검사장치에 있어서,

실린더에 의하여 레일을 따라 코일측으로 이동하도록 된 본체;와,

실린더에 의하여 상기 본체의 상부 일측에 갖추어진 레일을 따라 이동하는이동몸체를 가지며, 상기 이동몸체에 갖추어지고 열연코일의 외권부를 향해 구동하도록 된 실린더를 가지며, 상기 실린더의 로드단부에는 자석을 장착하여 코일 외권부를 들어내는 자석이동부; 및,

상기 본체의 상부 일측에 수직하게 고정된 수직지지대를 따라 실린더에 의하여 상하 이동하도록 된 미끄럼대를 가지며, 상기 미끄럼대에는 레일지지대에 의하여 열연코일을 감싸도록 호형으로 된 카메라레일부가 고정되고, 상기 카메라 이동대차는 수은등을 구비하여 상기 카메라레일부에 갖추어진 레일을 따라 이동하도록 구성되며, 상기 카메라는 축을 갖춘 상기 카메라고정몸체에 장착되고 상기 축은 카메라수용몸체에 장착되어 고정몸체는 수용몸체에 회전토록 설치되고, 상기 카메라고정몸체의 하부에 일체로 형성된 기어는 반원형으로 형성되어 상기 카메라는 이동대차상에서 수직방향으로 원운동토록 구성되어 상기 카메라이동대차상에서 수평 및 원운동으로 수직방향으로 회전하는 상기 카메라에 의하여 코일 외표면부를 신속 정확하게 검사토록 하는 카메라검사부;로 구성된 코일 원주면 자동검사장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자동검사장치에 의하여 코일 원주면이 검사되는 것을 개략적으로 도시한 평면도로서, 이는 본 발명의 장치(100)가 설비의 바닥 등에 장착되고 실린더(104)에 의한 구동력에 의해 한쌍의 레일(102)을 따라 열연코일(20)측으로 이동할 수 있도록 된 본체(200)를 가진다.

상기 본체(200)는 도 3에 보다 상세하게 도시한 바와같이 양측 가장자리에 각각 복수개의 바퀴(202)를 갖추며, 상기 바퀴(202)는 개방부가 서로 마주하도록 된 한쌍의 "ㄷ"자형 레일(204)에 수용되어 그를 따라 구름운동할 수 있도록 설치되고, 상기 본체(200)의 하부면 중앙에는 핀(206)을 매개로 실린더(208)의 로드(209)가 연결되며, 상기 실린더(208)는 설비의 바닥이나 프레임(104) 등에 고정됨으로써 상기 실린더(208)의 구동시 본체(200)가 레일(204)을 따라 열연코일(20)측으로 전후진할 수 있게 된다.

상기 본체(200)의 일측 상부에는 본체(200)의 이송방향에 대하여 대략 수직한 방향의 경로를 제공하도록 된 한쌍의 "ㄷ"자형 레일(210)이 그 개방부를 마주하도록 갖추어지고, 상기 레일(210)에 장착되어 구름 운동하도록 된 바퀴(312)는 이동몸체(310)에 갖추어진다.

상기 이동몸체(310)는 자석이송부(300)를 이루는 구성요소의 하나이며, 이러한 이동몸체(310)는 본체(200)의 상부면에 고정된 실린더(320)에 연결되어 그 실린더(320)의 구동에 의해 레일(210)을 따라 이동하는 구동력을 제공받고, 또한 상기 이동몸체(310)의 상부면중앙에는 로드(332)가 열연코일(20)측으로 향하도록 된 실린더(330)가 갖추어지며, 상기 로드(332)의 단부에는 도 4에 도시한 바와같이 자석(340)이 장착된다.

물론, 상기 자석(340)은 열연코일(20)의 외표면부 형상과 유사하도록 호형을 가지도록 하는 것이 바람직하고, 또한 별도의 제어부에 연결되어 전기를 공급받음으로써 자석의 성질이 부여되는 전자석으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 실린더(330)는 이동몸체(310)에 고정되어 있는바, 이는 통상적으로 검사를 위하여 이송되는 열연코일(20)의 외권부 위치가 대략 동일하기 때문이다.

상기 본체(200)의 상부에는 열연코일(20)의 외표면 검사를 위한 카메라검사부(400)가 갖추어지는바, 이러한 카메라검사부(400)의 위치는 상기 자석이동부(300)의 자석(340)에 의하여 열연코일(20)의 외권부(21)가 벌려지는 곳에 있어야 보다 용이하게 열연코일(20)의 외표면 검사가 이루어짐은 당연하다.

상기 카메라검사부(400)는 도 3 및 도 5에 보다 상세하게 도시한 바와같이, 본체(200)의 상부면에 수직하게 고정되며 서로 평행하도록 된 한쌍의 수직지지대(410)를 가지며, 상기 수직지지대(410)에는 그를 감싸듯이 끼워져 상하방향으로 미끄럼이동가능하도록 된 미끄럼대(420)가 각각 갖추어지고, 상기 미끄럼대(420)는 수직지지대(410)의 각각에 갖추어진 실린더(412)의 로드(414) 단부에 연결되어 그 실린더(412)의 구동에 의하여 상하방향으로 미끄럼 이동할 수 있는 것이다.

상기 미끄럼대(420)에는 도 6에 도시한 바와같이 열연코일(20)측으로 레일지지대(430)가 고정되는바, 이러한 레일지지대(430)에 의하여 열연코일(20)의 대략의 반정도를 에워쌓도록 반원형으로 형성되는 카메라레일부(440)가 고정 지지된다.

상기 카메라레일부(440)는 도 7에 보다 상세하게 도시한 바와같이, 상부가 개방된 대략의 "∪"자형 단면으로 이루어져 열연코일(20)의 외표면부로부터 일정거리 떨어진 상태에서 반원형 궤도를 그리도록 형성된 카메라안내몸체(442)를 갖추고, 상기 카메라안내몸체(442)의 내측 상부면에는 길이방향으로 연속하는 한쌍의 레일(444)이 설치되며, 상기 레일(444)을 따라 구름운동하도록 된 바퀴(447)가 카메라이동대차(446)의 하부에 다수개 갖추어지는데, 이와 같은 바퀴(447)는 미도시된 구동모터에 의하여 동력을 제공받아 카메라이동대차(446)가 레일(444)을 따라 이동할 수 있게 한다.

그리고, 상기 카메라이동대차(446)에는 레일(444)의 경로상에 갖추어 진 감지판(449)을 감지하는 센서(448)를 갖춤으로써 바퀴(447)를 구동하는 구동모터의 작동이 제어되고 또한 제어부에서 카메라이동대차(446)의 위치를 파악할 수 있도록 하며, 이를 위하여는 레일(444)의 경로상에 감지판(4490을 다수개 갖출 수 있고, 또한 바람직하게는 카메라이동대차(446)의 전후방측에 각각 센서(448)를 갖추는 것이 그 카메라이동대차(446)의 이동을 제어하는데 보다 효과적이고 안정적일 수 있다.

상기 카메라이동대차(446)의 중앙상부면에는 도 8에 도시한 바와 같이, 수직한 회전지지축(450)의 하단부가 베어링부재(451)를 매개로 회전할 수 있도록 장착되고, 상기 회전지지축(450)은 구동모터(454)에 기어(452)(453)와 베벨기어(456) (457) 등을 매개로 연결되어 구동모터(454)에 의하여 동력을 제공받으며, 상기 회전지지축(450)의 상단부에는 대략의 "∪"자형 단면을 가지는 카메라수용몸체(460)의 중앙 하단부가 일체로 고정됨으로써 상기 카메라수용몸체(460)는 구동모터(454)에 의하여 수평한 상태에서 360°의 회전운동이 가능하게 된다.

상기 카메라수용몸체(460)의 내측 하부에는 도 7에 도시한 바와같이 구동모터(462)가 갖추어지며, 상기 구동모터(462)의 회전축(466)에 갖추어진 베벨기어(468)는, 상기 카메라수용몸체(460)의 수직벽을 가로지로도록 설치되어 회전가능하도록 된 회전축(470)에 갖추어진 베벨기어(471)에 맞물림으로써 구동모터(462)의 회전구동력이 베벨기어(468)(471)를 통하여 회전축(470)에 전달되어 회전축(470)이 회전하도록 한다.

그리고, 상기 회전축(470)에는 복수개의 기어(472)가 장착되는바, 상기 기어(472)는, 카메라수용몸체(460)의 내측에 수용되어 축(480)을 매개로 회전가능하도록 장착되는 카메라고정몸체(484)의 하단부에 상기 축(480)을 회전중심점으로 하도록 형성된 반원형 기어(482)의 각각에 맞물림으로써, 구동모터(462)의 회전구동에 의하여 카메라고정몸체(484)가 축(480)을 중심으로 하여 상하방향으로 설정된 각도만큼 회전할 수 있게 된다.

물론, 상기 카메라고정몸체(484)의 상부면 중앙부에는 카메라(486)가 고정됨으로써 열연코일(20)의 외표면을 검사하고, 그러한 화상데이터는 필름으로 현상되어 작업자를 통해 육안검사되거나, 또는 제어부에서 그 화상데이터를 직접 분석하여 열연코일(20)의 외표면부에 나타난 결함의 종류와 그 결함을 유발하는 장소가 전공정의 어느부분인지를 판단하여 피드백함으로써 검사데이터에 대한 보다 신속하고 효과적인 활용이 가능하다.

그리고, 도 3에 도시한 바와같이 카메라검사부(400)에는 열연코일(20)의 외표면부 검사를 위하여 보다 밝은 환경을 제공하기 위하여 수은등(490)을 갖추는바, 이러한 수은등(490)은 카메라(486)가 검사하는 영역으로 불빛을 조사할 수 있도록 하기 위하여 카메라고정몸체(484)나, 카메라(486)에 직접 부착하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 장치(100)에 의하여 열연코일(20) 외표면부의 상태를 검사하기 위하여는, 제어부에서 별도의 센서에 의하여 열연코일(20)이 검사영역으로 들어왔음을 감지하거나, 작업자가 육안에 의하여 열연코일(20)이 검사영역으로 들어왔음을 판단하게 되면, 우선 실린더(208)를 구동하여 본체(200)를 전진시켜 열연코일(20)에 근접하도록 하고, 이러한 본체(200)의 구동이 완료되면, 실린더(320)를 전진시켜 이동몸체(310)를 전진시킴과 동시에 이동몸체(310)에 갖추어진 실린더(330)를 전진시켜 자석(340)이 열연코일(20)의 외권부(21)측으로 향하도록 한다.

동시에 상기 자석(340)이 전자석인 경우에는 그에 전기를 인가하여 자장을 발생시키고, 따라서 상기 자석(340)에는 열연코일(20)의 외권부(21)가 자력에 의하여 부착된다.

이후에, 상기 실린더(330)와 본체(200)의 실린더(320)가 후진하게 되면 도 2에 도시한 바와같이 열연코일(20)의 외권부(21)가 도면상의 반시계방향으로 펼쳐지면서 그 외권부(21)에 덮여있던 열연코일(20)의 외표면부가 들어나게 된다.

이러한 상태에서 외표면 검사를 위하여 카메라검사부(400)가 작동하게 되는바, 우선 수은등(490)이 전기가 공급되어 카메라(486)에 의한 검사영역을 밝혀주게되고, 이와 동시에 카메라(486)는 열연코일(20)의 외표면부에 대한 화상데이터를 제어부에 전송하게 된다.

이러한 화상데이터는 제어부에서 미리 입력된 프로그램에 의하여 처리되어 결과가 출력되며, 또한 그 결과에 부합하는 후속조치가 취하여지게 된다.

상기 카메라(486)는 열연코일(20)의 외표면부를 골고루 검사하게 되는바, 우선 수직지지대(410)에 갖추어져 상하방향으로 미끄럼운동할 수 있도록 된 미끄럼대(420)가 실린더(412)의 구동에 의하여 상하방향으로 운동하게 되며, 이는 카메라(486)가 상하방향으로 이동하면서 열연코일(20)의 외표면부를 검사함을 의미한다.

그리고, 카메라이동대차(446)가 미도시된 구동모터의 구동에 의한 바퀴(447)의 회전으로 인하여 레일(444)을 따라 이동하게 되며, 이는 카메라(486)가 열연코일(20)의 외표면부를 원주방향으로 이동하면서 검사함을 의미한다.

물론, 이때 상기 카메라이동대차(446)가 레일(444)을 따라 이동하는 거리등은 미리 설정된 시간에 의하여 제어될 수도 있고, 감지판(449)를 감지하도록 된 센서(448)의 검출신호에 의거하여 제어될 수도 있다.

그리고, 상기 카메라이동대차(446)에 갖추어진 구동모터(454)가 회전함에 다라 상기 카메라(468)는 카메라이동대차(446)상에서 수평방향으로의 회전이 가능하고, 또한 카메라수용몸체(460)에 갖추어진 구동모터(462)의 회전에 의하여 카메라(468)가 축(480)을 중심으로 하여 상하방향으로의 회전이 가능함으로써 보다 정확한 검사데이터를 얻을 수 있게 되는 것이다.

물론, 열연코일(20)에 대한 검사가 종료되면, 상기와는 반대의 순서에 의하여 본 장치(100)는 초기위치로 복귀하게 되고, 차기 공정을 대기하게 되며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하고자 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 코일 원주면 자동검사장치에 의하면, 고온인 열연코일의 외표면을 카메라에 의하여 자동으로 검사하여 보다 정확한 품질상태를 확인함으로써, 전공정으로의 피드백이 신속하게 이루어져 보다 우수한 품질의 제품생산이 가능하도록 하고, 또한 자동화에 의한 인원의 성력화가 가능하도록 되고, 특히 코일의 외권부를 자석으로 들어낸 후 코일의 외표면부를 검사함으로 인하여, 코일 원주면의 검사를 보다 정확하게 수행하도록 하는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. (정정) 이동하는 카메라이동대차(446)상에 설치된 구동모터(454)와 기어(452)(453)로서 회전되는 회전지지축(450)의 상부에 수평 회전토록 카메라수용몸체(460)가 장착되고, 상기 카메라수용몸체(460)에 회전토록 설치된 카메라고정몸체(484)의 하부에는 수용몸체(460)내부에 설치된 구동모터(462)로서 회전하는 회전축(470) 기어(472)가 맞물리는 기어(482)가 일체로 형성되어 카메라수용몸체(460)상의 카메라(486)가 수평 및 수직 회전토록 구성되고 열연코일(20)의 외권부(21)를 열어 그에 덮여져 있던 열연코일(20)의 외표면부를 검사하는 코일 원주면 자동검사장치에 있어서,

   실린더(208)에 의하여 레일(102)을 따라 코일(20)측으로 이동하도록 된 본체(200);와,

   실린더(320)에 의하여 상기 본체(200)의 상부 일측에 갖추어진 레일(210)을 따라 이동하는 이동몸체(310)를 가지며, 상기 이동몸체(310)에 갖추어지고 열연코일(20)의 외권부(21)를 향해 구동하도록 된 실린더(330)를 가지며, 상기 실린더(330)의 로드단부에는 자석(340)을 장착하여 코일 외권부(21)를 들어내는 자석이동부(300); 및,

   상기 본체(200)의 상부 일측에 수직하게 고정된 수직지지대(410)를 따라 실린더(412)에 의하여 상하이동하도록 된 미끄럼대(420)를 가지며, 상기 미끄럼대(420)에는 레일지지대(430)에 의하여 열연코일(20)을 감싸도록 호형으로된 카메라레일부(440)가 고정되고, 상기 카메라 이동대차(446)는 수은등(490)을 구비하여 상기 카메라레일부(440)에 갖추어진 레일(444)을 따라 이동하도록 구성되며, 상기 카메라(486)는 축(480)을 갖춘 상기 카메라고정몸체(484)에 장착되고 상기 축(480)은 카메라수용몸체(460)에 장착되어 고정몸체(484)는 수용몸체(460)에 회전토록 설치되고, 상기 카메라고정몸체(484)의 하부에 일체로 형성된 기어(82)는 반원형으로 형성되어 상기 카메라(486)는 이동대차상에서 수직방향으로 원운동토록 구성되어 상기 카메라이동대차(446)상에서 수평 및 원운동으로 수직방향으로 회전하는 상기 카메라(486)에 의하여 코일 외표면부를 신속 정확하게 검사토록 하는 카메라검사부(400);로 구성됨을 특징으로 하는 코일 원주면 자동검사장치

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