KR100495124B1 - 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 조업 중 열연 공정에서 열연바를 절단하기 전에 열연 바를 검출하고 최적 절단 지점을 자동으로 산출할 수 있는 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 장치는, 열연 공정에서 조압연을 거친 열연바를 절단기(Crop Shear)로 절단하기 전에 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점을 설정하는 것으로서, 상기 조압연을 행하는 조압연 스탠드(2)와 상기 절단기(4) 사이에 위치하여 일정한 시간차를 가지며 연속적으로 열연바의 영상을 획득하는 CCD 카메라(10)와, 상기 CCD 카메라에서 획득한 영상을 분석하여 최적의 절단점을 산출하는 신호처리장치(11)를 포함한다. 상기 신호처리장치는 일정한 시간차를 가지며 얻어진 두 장의 영상(30, 31)의 차이를 구하여 새로운 차이 영상(32)을 만들고, 상기 차이 영상의 각 화소를 임의의 임계값과 비교함으로써 최적의 절단점을 설정하게 된다.

Description

열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법{Method for setting optimal crop shear}

본 발명은 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법에 관한 것이며, 특히, 열연 공정에서 조압연을 거친 열연바를 절단기(Crop Shear)에서 절단하기 전에 온라인 상에서 열연바를 자동으로 검출하고 최적의 절단점을 자동으로 설정해 줌으로써 열연바의 절단 여백을 최소화할 수 있어 실수율을 높일 수 있는 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정을 위한 방법에 관한 것이다.

열연 공정의 소재로서 제공되는 직사각형의 슬라브(Slab)가 조압연을 거치면서 생성된 열연바는 머리부분(Head)과 꼬리부분(Tail)은 직사각형 형태가 되지 못하고, 중앙 부분이 오목하거나 볼록한 형태가 된다. 이렇게 생성된 열연바가 사상압연에 들어가기 전에 절단기(Crop Shear)로 머리부분과 꼬리부분을 잘라내어 직사각형이 되도록 한다.

종래의 열연바를 절단하는 가장 간단한 방법은 조업자가 고정된 임의의 절단 여백을 설정해 놓고 절단하는 방법을 사용한다.

그러나, 상기 방법은 조업자가 열연바의 형태에 무관하게 일정한 여백을 주기 때문에, 최적의 절단 여백을 설정했을 때보다 항상 많은 손실을 입게 된다. 또한, 최적의 절단 여백보다 적게 여백을 주었을 경우에는 다시 절단해야 하는 등의 생산성 저하를 가져온다.

두번째 종래의 방법으로는 열연바의 형태에 대한 정보를 조업자에게 주는 방법이 있는데, 이는 특허(출원번호 : 1999-63407)에 이러한 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 열연바가 절단기에 들어가기 전에 CCD 카메라와 일련의 영상처리 과정을 거쳐 머리부분과 꼬리부분을 자동으로 검출하여 조업자에게 보여줌으로써 그 형태에 따라서 조업자가 적당한 절단 여백을 설정하도록 한 것이다. 그러나, 상기 방법은 조업자가 수동으로 여백을 설정해야 하는 단점이 있고, 이송롤에 의한 노이즈 영상으로 인해 오검출될 소지가 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이송롤에 의한 노이즈 성분을 자동으로 제거하여 열연바의 형태를 쉽게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 최적의 절단점까지 자동으로 설정할 수 있게 하는 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 열연 공정에서 조압연을 거친 열연바를 절단기(Crop Shear)에서 절단할 시에 최적의 절단점을 설정하는 방법에 있어서, 조압연 스탠드와 상기 절단기의 사이에 위치하는 CCD 카메라로부터 일정한 시간차를 가지고 연속적으로 열연바 영상을 획득하는 단계와, 일정한 시간차를 갖고 획득한 두 장의 열연바 영상에 대해서 차이 영상을 구하는 단계와, 상기 차이 영상에서 임의의 임계값(T1)을 사용하여 열연바의 유무를 판단하는 단계 및, 상기 차이 영상의 위에서 아래방향으로 각 화소값을 임의의 임계값(T2 및 T3)과 비교하여 최적의 절단점을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 장치는 조압연을 행하는 조압연 스탠드와 상기 절단기의 사이에 위치하여 공급되는 열연바의 영상을 획득하는 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라에서 획득한 영상을 분석 및 신호처리하여 최적의 절단 여백을 설정하는 신호처리장치를 포함하며, 상기 신호처리장치는 일정한 시간차를 가지며 얻어진 두 장의 영상의 차이를 구하여 새로운 차이 영상을 만들고, 상기 차이 영상의 각 화소를 임의의 임계값과 비교함으로써 최적의 절단점을 설정하게 된다.

아래에서, 본 발명에 따른 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정 방법을 위한 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 장치로부터 획득한 열연바의 영상을 도시한 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따른 연속된 두 장의 열연바 영상으로부터 차이 영상을 구하는 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 4는 도 3을 통해서 얻어진 차이 영상을 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 도 4에서 구해진 차이 영상을 이용하여 최적의 절단점을 산출하는 방법을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정 방법의 흐름도이다.

도 1에 보이듯이, 본 발명의 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정장치는 열연공정에서 열연바(1)의 영상을 획득하기 위하여, 조압연 스탠드(2)와 절단기(4)의 사이에 설치된 CCD 카메라(10)와, 이런 카메라(10)에서 획득한 영상을 분석하여 열연바의 유무를 판별하는 신호처리장치(11)로 구성되어 있다. 도 1에서 도면부호 3은 사상압연 스탠드를 나타낸다.

도 2는 도 1에 도시된 카메라(10)에서 획득한 영상을 도시한 예로서, 열연바영상(20)과 열연바의 아래에 있는 이송롤(Moving Roll)이 열연바의 열에 비쳐진 노이즈 영상(21)을 나타낸다.

도 3은 열연바의 차이 영상(32)을 구하는 방법을 도시한 도면으로서, 현재 획득한 열연바의 영상(30)과 이전에 획득한 영상(31)에 대해서 각 해당하는 화소의 차이를 구하여 차이 영상(32)을 구한다.

도 4는 도 3의 방법에서 구해진 차이 영상(32)을 도시한 예로서, 차이 영상과 그 영상에서 구해진 최적의 절단 위치(40)를 도시한 것이다.

아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정장치의 작동 관계 및 그에 따른 최적 절단점 설정방법에 대해서 설명하겠다.

도 1 내지 도 6에 보이듯이, 먼저, CCD 카메라(10)로 영상신호를 획득하는데, 이를 구체적으로 설명하면, CCD 카메라(10)는 주기적으로 발생되는 외부 트리거(Trigger)를 사용하거나, 또는 CCD 카메라(10) 내부의 자체 트리거를 사용하여 일정한 시간차를 가지고 연속적으로 획득한 영상을 신호처리장치(11)로 전달한다(S1).

이렇게 S1 에서 획득한 영상을 바로 이전에 획득한 영상과의 차이를 구하여 차이 영상을 만드는데, 이를 구체적으로 설명하면, 현재 획득한 영상과 이전에 획득한 영상의 크기는 같은데, 각 영상에서 같은 위치에 분포하는 화소값 간의 차이를 구하고 절대치를 하여 차이 영상을 만든다. 이렇게 함으로써 도 2에 도시된 이송롤에 의한 노이즈 영상(21)이 자동으로 제거되는 효과를 얻을 수 있는데, 노이즈 영상(21)은 현재 획득한 영상과 바로 직전에 획득한 영상에서 항상 같은 성분으로 존재하기 때문이다. 그리고, 현재 획득할 때의 열연바의 위치와 바로 직전에 획득할 때의 열연바의 위치의 차이에 해당하는 성분만이 차이 영상(32)에서 남게 되어 자동으로 열연바의 형태를 도 4와 같이 얻을 수 있다(S2).

그런 다음, 현재 획득한 영상 내에서 열연바가 진입 또는 배출되고 있는 지 여부를 판단하게 되는데, 구체적인 방법은, 차이 영상(32)의 특정 부분의 화소값들의 평균이 임의의 임계값 T1과 비교하여 열연바의 진입 또는 배출 여부를 판단한다(S3). 즉, 화소값들의 평균이 임의의 임계값 T1 보다 크면 열연바가 진입 또는 배출되는 것으로 판단한다. 이 때, T1은 다수의 실험에 의해서 결정된다.

마지막으로 최적 절단점을 산출하게 되는데, 이는 도 4의 차이 영상(32)에서 위에서 아래방향으로 각 화소값을 비교하여 임의의 임계값 T2와 T3 사이에 분포하는 화소의 위치를 파악하여 아래 쪽에 존재하는 부분을 최적의 절단점으로 설정하는데, 보다 자세히는 도 5와 같이 화살표 방향으로 각 화소값을 조사하여 화소값이 임의의 임계값 T2와 T3 사이에 있는 점을 찾으면 검은 점으로 표시되고, 이 점들 가운데 가장 아래 부분에 있는 점을 최적의 절단점으로 설정한다(S4).

앞서 설명한 바와 같은 본 발명에서, 임의의 임계값 T1, T2, T3는 다수의 실험에 의해서 결정되는데, 본 발명의 실시예에서는 T1 = 100, T2 = 50, T3 = 80으로 하는 것이 바람직하다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 열연 크롭 절단을 위한 최적점 설정방법은, 열연 공정에서 열연바가 조압연을 거쳐 절단기(Crop Shear)에서 절단되기 전에 자동으로 최적의 절단점을 산출하기 때문에 조업상의 실수율 및 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 열연 크롭 절단을 위한 최적점 설정방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정 방법을 위한 장치의 구성도이고,

도 2는 도 1에 도시된 장치로부터 획득한 열연바의 영상을 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 연속된 두 장의 열연바 영상으로부터 차이 영상을 구하는 방법을 나타낸 흐름도이며,

도 4는 도 3을 통해서 얻어진 차이 영상을 도시한 도면이고,

도 5는 도 4에서 구해진 차이 영상을 이용하여 최적의 절단점을 산출하는 방법을 도시한 도면이며,

도 6은 본 발명에 따른 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정 방법의 흐름도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 열연바 2 : 조압연 스탠드

3 : 사상압연 스탠드 4 : 절단기

10 : CCD 카메라 11 : 신호처리장치

20 : 열연바 영상 21 : 이송롤의 노이즈 영상

30, 31 : 일정한 시간차를 갖고 연속으로 획득한 열연바 영상

32 : 차이 영상 40 : 최적 절단선

Claims (1)

1. 열연 공정에서 조압연을 거친 열연바를 절단기(Crop Shear)에서 절단할 시에 최적의 절단점을 설정하는 방법에 있어서,

   조압연 스탠드와 상기 절단기의 사이에 위치하는 CCD 카메라로부터 일정한 시간차를 가지고 연속적으로 열연바 영상을 획득하는 단계와, 일정한 시간차를 갖고 획득한 두 장의 열연바 영상에 대해서 차이 영상을 구하는 단계와, 상기 차이 영상에서 화소값들의 평균이 임의의 임계값(T1) 보다 클 때 열연바가 진입 또는 배출된 것으로 판단하는 단계 및, 상기 차이 영상의 위에서 아래방향으로 각 화소값을 임의의 임계값(T2 및 T3)과 비교하여 최적의 절단점을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 크롭 절단을 위한 최적 절단점 설정방법.