KR100357606B1

KR100357606B1 - System for scanning inner surface image of cylindrical body

Info

Publication number: KR100357606B1
Application number: KR1020000067738A
Authority: KR
Inventors: 조대훈; 한성희
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-10-25
Also published as: KR20020037831A

Abstract

차량용 엔진에 구비된 실린더 보어 또는 상기 보어의 내측에 장착되는 실린더 라이너의 정확한 마모 면적 계산이 가능하여 데이터의 정량화가 가능하며, 상기 측정 데이터를 데이터 베이스화 할 수 있는 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템을 제공할 목적으로,It is possible to calculate the accurate wear area of the cylinder bore provided in the vehicle engine or the cylinder liner mounted on the inside of the bore to quantify the data, and to measure the inner surface image scanning system of the cylindrical body that can database the measurement data. For the purpose of providing

원통체의 내표면에 접촉한 상태에서 상기 내표면의 영상을 촬영하는 영상 인식 수단과; 상기 영상 인식 수단을 회전 중심에서 지지한 상태에서 원통체의 내표면을 따라 원주방향으로 회전시키는 구동 수단과; 상기 구동 수단을 제어하는 한편, 상기 영상 인식 수단에서 인식된 데이터를 디스플레이 수단으로 전송하고, 획득된 이미지 데이터를 분석 및 데이터 베이스화 하는 제어수단;을 포함하는 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템을 제공한다.Image recognition means for photographing an image of the inner surface in contact with the inner surface of the cylindrical body; Drive means for rotating the image recognition means in a circumferential direction along an inner surface of the cylindrical body while being supported at the rotation center; And a control means for controlling the driving means, transmitting the data recognized by the image recognition means to a display means, and analyzing and databaseting the obtained image data. .

Description

Cylindrical inner surface image scanning system {SYSTEM FOR SCANNING INNER SURFACE IMAGE OF CYLINDRICAL BODY}

본 발명은 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 엔진에 구비된 실린더 보어 또는 상기 보어의 내측에 장착되는 실린더 라이너의 정확한 마모 면적 계산이 가능하여 데이터의 정량화가 가능하며, 상기 측정 데이터를 데이터 베이스화 할 수 있는 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an inner surface image scanning system of a cylindrical body, and more particularly, accurate wear area calculation of a cylinder bore provided in a vehicle engine or a cylinder liner mounted inside the bore enables quantification of data. In addition, the present invention relates to an inner surface image scanning system of a cylindrical body capable of databaseting the measurement data.

일반적으로 고출력 디젤 엔진의 실린더 보어에는 상사점에서 보어 표면과 피스톤 톱 링(Piston Top Ring) 사이에 발생하는 마모를 극복하기 위하여 보어 표면에 레이저 빔을 조사하여 표면 경도를 증대시키거나, 표면 경도가 우수한 특수 주물 라이너를 보어 내면에 설치하여 사용하고 있다.In general, the cylinder bore of a high-power diesel engine increases the surface hardness by irradiating a laser beam to the bore surface in order to overcome the wear occurring between the bore surface and the piston top ring at the top dead center. Excellent special casting liner is installed inside the bore.

그런데, 상기와 같이 보어 표면을 열처리 하거나 또는 보어 내측에 라이너를 설치하는 것은 상기 보어 및 라이너의 표면이 피스톤의 반복적인 상하 운동에 따라 마모되는 시간을 지연시킬 수는 있지만 상기 마모를 완전히 방지할 수는 없다.However, the heat treatment of the bore surface or the installation of a liner inside the bore as described above may delay the time that the surface of the bore and the liner wear due to the repeated vertical movement of the piston, but may prevent the wear completely. There is no.

따라서, 엔진의 성능을 시험할 때 실린더 보어 또는 라이너의 마모 상태를 검사하여 상기 마모 상태의 데이터를 객관적으로 정량화 할 필요가 있으며, 또한 이를 데이터 베이스화 해야할 필요가 있다.Therefore, when testing the performance of the engine, it is necessary to examine the wear state of the cylinder bore or liner to objectively quantify the wear state data, and to database it.

그러나, 종래에는 보어 또는 라이너 표면의 마모 상태 검사 작업이 대부분 검사자에 의한 육안 관찰로 이루어지므로, 객관성이 결여되어 상기 데이터의 정량화 및 데이터 베이스화가 전혀 불가능한 문제점이 있다.However, in the related art, since the wear state inspection work on the surface of the bore or the liner is mostly performed by the visual inspection by the inspector, there is a problem that the objectivity is insufficient and the data cannot be quantified and the database is completely impossible.

이에 따라, 최근에는 디지털 카메라를 이용하여 촬영함으로써 육안 관찰에 의한 문제점을 해결하고자 하는 시도가 행해지고 있으나, 디지털 카메라를 이용한 촬영 방식은 부분적인 촬영만이 가능하고, 보어 또는 라이너의 구조적 문제(원통형 구조)로 인해 사진의 X-Y 좌표 포인트에 따라 확대 축소율이 달라지게 되어 사진의 상이 왜곡되므로, 정확한 마모 면적의 계산이 불가능하고, 사진 촬영 시간 증가에 따라 작업 효율이 저하되며, 동일 위치 측정이 불가능하여 데이터 베이스화 하는데 어려움이 있는 등의 문제점이 있다.Accordingly, in recent years, attempts have been made to solve problems caused by visual observation by photographing using a digital camera. However, only a partial photographing method is possible for a photographing method using a digital camera, and structural problems of a bore or liner (cylindrical structure) ), The enlargement and reduction ratio is different according to the XY coordinate point of the picture, and the image of the picture is distorted. Therefore, it is impossible to calculate the accurate wear area, and the efficiency of work decreases with the increase of the photographing time. There are problems such as difficulty in basing.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서,본 발명의 목적은 정확한 마모 면적 계산이 가능하여 데이터의 정량화가 가능하며, 상기 측정 데이터를 데이터 베이스화 할 수 있는 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created in order to solve the above problems, the object of the present invention is to calculate the exact wear area can be quantified data, the inner surface image of the cylinder that can be the database of the measurement data It is to provide a scanning system.

도 1은 본 발명에 따른 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템을 도시한 블록 구성도.1 is a block diagram showing an inner surface image scanning system of a cylindrical body according to the present invention;

도 2는 본 발명의 스캐닝 시스템에 적용된 CIS의 설치 상태를 나타내는 도면.2 is a view showing an installation state of a CIS applied to the scanning system of the present invention.

도 3은 본 발명의 스캐닝 시스템에 따른 작업 공정 흐름도.3 is a process flow diagram according to the scanning system of the present invention.

이를 실현하기 위하여 본 발명은,In order to realize this, the present invention,

원통체의 내표면에 접촉한 상태에서 상기 내표면의 영상을 촬영하는 영상 인식 수단과;Image recognition means for photographing an image of the inner surface in contact with the inner surface of the cylindrical body;

상기 영상 인식 수단을 회전 중심에서 지지한 상태에서 원통체의 내표면을 따라 원주방향으로 회전시키는 구동 수단과;Drive means for rotating the image recognition means in a circumferential direction along an inner surface of the cylindrical body while being supported at the rotation center;

상기 구동 수단을 제어하는 한편, 상기 영상 인식 수단에서 인식된 데이터를 디스플레이 수단으로 전송하고, 획득된 이미지 데이터를 분석 및 데이터 베이스화 하는 제어수단;Control means for controlling the driving means, transmitting the data recognized by the image recognition means to a display means, and analyzing and databaseting the acquired image data;

을 포함하는 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템을 제공한다.It provides an inner surface image scanning system of a cylindrical body.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 영상 스캐닝 시스템의 블록 구성도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 영상 스캐닝 시스템에 적용된 영상 인식 수단의 설치 상태를 나타내는 도면을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 영상 스캐닝 시스템의 흐름도를 도시한 것이다.Figure 1 shows a block diagram of an image scanning system according to the present invention, Figure 2 shows a view showing the installation state of the image recognition means applied to the image scanning system of the present invention, Figure 3 A flowchart of an image scanning system according to the drawings is shown.

차량용 엔진의 실린더 또는 실린더 라이너 등의 원통체 내표면을 검사하기위해 본 발명의 영상 스캐닝 시스템은, 원통체(CY)의 내표면에 접촉한 상태에서 상기 내표면의 영상을 촬영하는 CIS(Contact Image Sensor)(10)과, CIS(10)를 회전 중심에서 지지한 상태에서 원통체(CY)의 내표면을 따라 원주방향으로 회전시키는 구동 수단(20)과, 구동 수단(20)을 제어하는 한편, CIS(10)에서 인식된 데이터를 디스플레이 수단으로 전송하고, 획득된 이미지 데이터를 분석 및 데이터 베이스화 하는 제어수단(30)을 구비한다.In order to inspect an inner surface of a cylindrical body such as a cylinder or cylinder liner of a vehicle engine, the image scanning system of the present invention is a CIS (Contact Image) which captures an image of the inner surface in contact with the inner surface of the cylindrical body CY. Sensor 10 and driving means 20 for rotating the circumferential direction along the inner surface of the cylindrical body CY while supporting the CIS 10 at the rotational center, and controlling the driving means 20. And control means (30) for transmitting the data recognized by the CIS (10) to the display means and analyzing and databaseting the acquired image data.

영상 인식 수단을 구성하는 CIS(10)는 대략 300DPI(Dot Per Inch)의 영상을 획득하므로 외관 검사에서부터 85㎛의 정밀 측정까지 가능하며, 디지털 카메라에 의한 촬영 방식에서 발생하는 초점 거리의 불균일로 인한 오차를 제거하여 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.Since the CIS 10 constituting the image recognition means acquires an image of about 300 DPI (Dot Per Inch), from the visual inspection to the precise measurement of 85㎛, due to the non-uniformity of the focal length generated in the digital camera photographing method Eliminate errors to improve measurement accuracy.

여기에서, 상기 CIS(10)의 구성은 공지이므로 상세한 설명은 생략한다.Here, since the configuration of the CIS 10 is well known, detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 영상을 스캐닝 하는 CIS(10)를 설치하기 위해, 원통체(CY)의 상단부에는 원판(22)이 설치되고, 이 원판(22)에는 상기 원판(22)을 원통체(CY)에 고정하기 위한 조오(24)가 구비되며, 원판(22)의 중심에는 회전축(26)이 관통 설치된다.In order to install the CIS 10 for scanning an image in this way, a disc 22 is installed at an upper end of the cylinder CY, and the disc 22 is fixed to the cylinder CY. A jaw 24 for the purpose is provided, and a rotating shaft 26 is penetrated at the center of the disc 22.

또한, 회전축(26)에는 CIS(10)를 설치하기 위한 스크류(28)가 상기 회전축(26)을 관통하여 설치되고, 원판(22)의 상면에는 회전축(26)을 회전시키기 위한 스텝 모터(M)가 설치된다.In addition, a screw 28 for installing the CIS 10 is installed in the rotating shaft 26 through the rotating shaft 26, and a step motor M for rotating the rotating shaft 26 on the upper surface of the disc 22. ) Is installed.

이에 따라, 상기 CIS(10)는 원통체(CY)의 내표면에 접촉된 상태에서 상기 스텝 모터(M)에 의해 원주방향으로 회전이 가능하며, 또한, 스크류(28)를 조절하는것에 의해 원통체(CY)의 내경 크기에 따라 회전 반경을 변경할 수 있다.Accordingly, the CIS 10 can be rotated in the circumferential direction by the step motor M in a state of being in contact with the inner surface of the cylindrical body CY, and can also be adjusted by adjusting the screw 28. The radius of rotation can be changed in accordance with the size of the inner diameter of the sieve CY.

그리고, CIS(10)에서 획득된 영상은 메인 컨트롤러(32)를 통해 컴퓨터(34)로 전송되며, 전송된 영상은 컴퓨터(34)의 모니터(36)를 통해 검사자에게 디스플레이 된다.The image obtained by the CIS 10 is transmitted to the computer 34 through the main controller 32, and the transmitted image is displayed to the inspector through the monitor 36 of the computer 34.

여기에서, 스텝 모터(M) 및 CIS(10)의 구동은 컴퓨터(34)의 키보드를 통해 제어할 수 있다.Here, the driving of the step motor M and the CIS 10 can be controlled through the keyboard of the computer 34.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 스캐닝 시스템은 다음과 같이 작동된다.The scanning system of the present invention having such a configuration operates as follows.

CIS(10)의 설치 작업이 완료되면, CIS(10)에서는 원통체(CY)의 길이 방향으로 1라인의 내표면 영상이 획득되며, 이 영상은 신호선을 통해 컴퓨터(34)의 메모리로 송신된다.When the installation work of the CIS 10 is completed, the CIS 10 acquires an inner surface image of one line in the longitudinal direction of the cylindrical body CY, and the image is transmitted to the memory of the computer 34 via signal lines. .

이후, 스텝 모터(M)를 구동하여 CIS(10)를 일정 속도 및 일정 각도로 원통체(CY)의 원주방향으로 회전시키면서 상기 작업을 반복하며, CIS(10)가 360°회전한 후에는 상기 컴퓨터(34)에서 획득된 이미지 데이터를 분석한다.Thereafter, the above operation is repeated while driving the CIS 10 in the circumferential direction of the cylindrical body CY at a constant speed and a predetermined angle by driving the step motor M, and after the CIS 10 rotates 360 °, The image data acquired by the computer 34 is analyzed.

상기와 같이 분석된 데이터는 이후 데이터 베이스화를 위해 별도로 관리될 수 있음은 자명한 사실이다.It is obvious that the data analyzed as described above may be separately managed for databaseization.

이와 같이 구성되는 본 발명의 스캐닝 시스템은, 라인 센서의 일종인 CIS를 이용하여 영상을 획득하므로 정확한 마모 면적의 계산이 가능하여 데이터의 정량화가 가능하고, 영상 촬영을 자동화할 수 있으므로 작업 효율이 향상되며, 획득된 이미지 데이터를 컴퓨터를 이용하여 디스플레이 및 저장함으로써 상기 이미지 데이터를 데이터 베이스화 할 수 있다.The scanning system of the present invention configured as described above uses the CIS, which is a type of line sensor, to acquire an image, thereby accurately calculating an area of wear, thereby quantifying data, and automating image capturing, thereby improving work efficiency. The image data may be converted into a database by displaying and storing the acquired image data using a computer.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 원통체의 내표면 영상 스캐닝 시스템에 의하면, 정확한 마모 면적의 계산, 데이터의 정량화 및 데이터 베이스화가 가능하며, 영상 촬영의 자동화로 인해 작업 효율의 향상이 가능한 등의 효과가 있다.As described above, according to the inner surface image scanning system of the cylindrical body, accurate wear area calculation, data quantification and database can be achieved, and work efficiency can be improved due to automation of image capturing. There is.

Claims

Image recognition means for photographing an image of the inner surface in contact with the inner surface of the cylindrical body;

Drive means for rotating the image recognition means in a circumferential direction along an inner surface of the cylindrical body while being supported at the rotation center;

Control means for controlling the driving means, transmitting the data recognized by the image recognition means to a display means, and analyzing and databaseting the acquired image data;

Cylindrical inner surface image scanning system comprising a.

The inner surface image scanning system of claim 1, wherein the image recognition unit comprises a CIS (Contact Image Sensor).

3. The drive means according to claim 2, wherein the drive means includes a disk provided at an upper end of the cylindrical body, a rotating shaft installed through the center of the disk, a motor for rotating the rotating shaft, and an installation member for installing the CIS on the rotating shaft. Inner surface image scanning system of a cylindrical body.

4. The inner surface image scanning system of claim 3, wherein the mounting member comprises a screw installed through the rotating shaft to change the rotation radius of the CIS according to the size of the inner diameter of the cylindrical member.

4. The inner surface image scanning system of claim 3, wherein the disk is provided with jaws for fixing the disk to the cylinder.