KR100850427B1 - 압출물의 모니터링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출물을 실시간으로 스캐닝하는 단계; 상기 실시간으로 스캐닝하여 얻은 영상이미지를 분석하여 압출물의 정상여부를 판단하는 단계를 포함하는 압출물의 모니터링방법을 제공한다.

압출, 스캐닝

Description

압출물의 모니터링 방법{Monitoring method of extruded products}

도 1은 본 발명의 압출물의 정상여부를 판단하기 위한 모니터링 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따라 스캔 카메라를 이용하여 수조에 입수된 압출물의 이미지 예시도

도 3은 본 발명에 따른 스캔 카메라의 설치예

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 압출장치 2: 압출물

3: 냉각수조 4: 파쇄기

5: 스캐닝 카메라 6: 영상처리장치

7: 디스플레이부

본 발명은 압출물의 정상상태 여부를 판단하기 위한 모니터링방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압출기로부터 출사되는 압출물의 상태를 실시간으로 신속 정확하게 파악할 수 있어, 압출물의 절단으로 인해 유실되어지는 손실분을 감소시켜 생산수율을 높일 수 있는 압출물의 모니터링방법에 관한 것이다.

전자소재 또는 생활소재에 주로 사용되는 몰딩용 플라스틱 수지의 생산공정은 통상적으로 원료의 고온용융, 압출기에 의해 10~40 가닥으로 압출, 냉각수조에서의 경질화, 파쇄기를 이용한 절단공정을 포함한다.

상기한 바와 같은 종래의 생산공정에 의하면 다이스(dies)를 통과하면서 재료의 점도, 온도 및 다이스 통과시 이물 등 여타의 이유로 절단되어지면서 계속하여 다이스 아래부분으로 유실되어 생산수율을 현저하게 저하시키는 원인으로 작용되고 있다.

종래에는 사람이 계속 감시하여 압출물이 절단되면 이에 대응하는 방식을 채택하여 왔으나, 이러한 방법은 일일이 사람이 감시해야 하므로 매우 힘이 들고 특히 야간작업시 손실이 크게 발생하고 있다.

본 발명은 상기한 종래기술이 가지는 문제를 극복하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 압출기로부터 출사되는 압출물의 상태를 실시간으로 신속 정확하게 파악할 수 있어, 압출물의 절단으로 인해 유실되어지는 손실분을 감소시켜 생산수율을 높일 수 있는 신규한 압출물의 정상여부 판단방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압출물을 실시간으로 스캐닝하는 단계; 상기 실시간으로 스캐닝하여 얻은 영상이미지를 분석하여 압출물의 정상여부를 판단하는 단계를 포함하는 압출물의 정상여부 판단방법을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 상기 스캐닝 과정이 압출물이 통과하는 수조의 수면하부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출물의 정상여부 판단방법을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 상기 압출물의 영상이미지를 얻기 위해 압출물이 서로 다른 색으로 구성되는 배경위를 지나게 하는 것을 특징으로 하는 압출물의 정상여부 판단방법을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 상기 서로 다른 색은 백색과 검은색으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 압출물의 정상여부 판단방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 압출물의 상태를 모니터링 하기 위한 시스템은 도 1에 제시된 바와 같다. 상기 시스템은 압출장치(1), 압출장치로부터 출사되는 압출물(2), 상기 압출물을 냉각시켜 경질화 하기 위한 냉각수조(3), 냉각된 압출물을 일정크기로 파쇄하는 파쇄기(4)를 포함하며, 여기에 상기 냉각수조내의 압출물을 촬영하기 위한 카메라(5), 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 처리하여 압출물의 상태를 모니터링하는 영상처리장치(6) 및 동 결과를 외부로 표시하는 디스플레이부(7)를 포함한다.

압출물(2)이 압출장치(1)로부터 출사되면 냉각수조(3)에 입수되어 경질화 과정을 거치게 된다. 본 발명에서는 이와 같은 경질화 과정에서 압출물(2)의 진행 상태를 모니터링하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

압출기(1)로부터 출사된 압출물(2)은 정상적인 상태에서는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 일정한 간격을 두고 연속한 상태의 압출물로써 수조에 입수된다. 압출물의 진행상태가 비정상적인 경우, 예를 들면, 압출물이 중간에 절단된 경우, 압출물간 상호 부착되어진 경우 등이 발생한 경우에는 도 3에서와 같은 정상적인 패턴과는 다른 양상을 얻게 된다.

이러한 패턴상의 변화양상은 압출물 라인 수의 감소나 라인의 허용가능한 오차 이상의 이탈현상으로 나타날 수 있다.

본 발명에서는 냉각수조내에 진행하는 압출물의 상태로부터 원하는 영상을 얻기 위하여 카메라를 소정 위치에 고정설치한다. 카메라는 냉각수조 위 또는 냉각수조의 수면하부에 위치시킬 수 있으며, 이중 수면에서 발생하는 파동 등의 영향을 배제하기 위하여 보호기구를 사용하는 것이 권장된다. 도 2에 제시된 바와 같이 투명재질의 카메라 보호기구(11)를 이용하는 경우 파동의 영향을 배제할 수 있다.

냉각수조내에는 바람직하게는 압출물을 보다 시각적으로 명확하게 구분하기 위하여 이와 대조되는 색의 배경을 갖도록 하는 것이 좋다 (도 3 참조). 예를 들 어, 압출물(2)의 색이 검정색인 경우 압출물이 지나가는 바닥의 배경(12)은 흰색으로 하는 것이 좋으며 (좌측도), 압출물(2)의 색이 흰색인 경우 압출물이 지나가는 바닥의 배경(12)은 검정색으로 하는 것이 좋다 (우측도). 보다 바람직하게는 압출물이 지나가는 바닥의 배경을 반은 흰색 반은 검정색으로 처리하는 경우 압출물의 색과 관계없이 모든 색에 대하여 효과적으로 우수한 영상을 얻는 것이 가능해진다.

카메라는 상기 배경 위를 진행하는 압출물의 라인 상태를 촬영한다. 카메라는 통상적으로 라인스캔 내지는 면적스캔 카메라를 사용할 수 있다. 이들 카메라는 압출물의 진행상태를 촬영하고, 촬영된 영상은 영상처리장치(6)을 통해 처리되어 압출물의 상태가 모니터링되며, 그 결과는 디스플레이부(7)를 통해 표시된다.

영상처리장치(6)는 영상처리보드(6-1) 및 이미지 프로세서(6-2)로 구현이 가능하다. 상기 촬영된 영상은 상기 영상처리보드(6-1)로 전송되어 디지털화되며, 그 결과 전환된 이미지 디지털 신호는 이미지 프로세서(7)를 통해 처리되어 결함여부가 탐지되어질 수 있다. 영상처리보드(6-1) 및 이미지 프로세서(6-2)는 종래 알려진 영상처리분야에서 사용되고 있는 것과 동일한 것으로서 장치 구성 자체는 본 발명의 요지를 구성하는 것은 아니다. 이들 장치의 구성 및 영상처리과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 구현하기 위하여 동축조명(8), 스캔카메라(5) 및 렌즈(9)를 포함하고, 냉각수조(3)내 진행하는 압출물(2) 라인들을 촬상하는 촬영부, 스캔카메라(2)에서 촬상한 이미지를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 전환하는 영상처리보드(Grabber Board)(6-1), 상기 전환된 이미지 디지털 신호를 처리하여 이로부터 압출물 라인들의 결함을 탐지하는 이미지 프로세서(6-2)를 포함한다.

스캔카메라(2)는 동축조명(8)과 백라이트(10)에 의해 압출물(2)을 연속적으로 촬상한다. 촬상된 이미지는 도 2에 제시된 바와 같이 배경과 압출물의 라인들이 교차배열된 스캔영역으로 정의된다.

스캔카메라로부터 촬상된 이미지는 영상처리보드(Grabber Board)(6-1)로 전송되어 디지털 신호로 변환된다. 영상처리보드(Grabber Board)는 현재 시판되거나, 일부 특정 용도를 위해 사용자에 의해 수정된 형태의 영상처리보드 (grabber board) 타입 중 어떠한 제품도 사용되어질 수 있다. 영상처리보드는 변환된 이미지 디지털 신호를 PCI 버스 등을 매개하여 이미지 프로세서(6-2)로 전송한다.

이미지 프로세서(6-2)는 압출물들의 라인 상태를 탐지하여 영상 데이타를 처리하여 결과값을 산출하고, 사용자가 보기 편리한 그래픽 유저 인터페이스를 통해 상기 탐지 결과를 화면으로 디스플레이 시킨다. 만일 라인의 수가 감소되었거나, 라인의 패턴이 허용가능한 오차범위(라인의 위치 혹은 굵기 등)를 벗어나는 경우 경고음을 내어 작업자가 조치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명에 따른 라인스캐닝을 위한 압출물의 라인 상태 모니터링방법 및 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명 및 도면에 따라 기술하였지만, 이들은 실례를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변화 및 변경이 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 의하면 압출기로부터 출사되는 압출물의 상태를 실시간으로 신속 정확하게 파악할 수 있어, 압출물의 절단으로 인해 유실되어지는 손실분을 감소시켜 생산수율을 높일 수 있다. 더욱이, 사람이 계속하여 압출물의 절단 여부를 감시할 필요가 없이 절단과 동시에 자동으로 이를 관리자에게 통지할 수 있어 산업상 효용이 크다.

Claims (4)

1. 압출물과는 시각적으로 구분되는 색을 가지는 수조내부를 통과하는 압출물을 실시간으로 스캐닝하는 단계; 상기 실시간으로 스캐닝하여 얻은 영상이미지로부터 압출물의 패턴변화를 분석하여 압출물의 정상여부를 판단하는 단계를 포함하는 압출물의 모니터링방법
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