KR100957958B1 - 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치 - Google Patents

열연 강판용 형상계의 에러 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제철소에서 열연 강판용 형상계를 구성하고 있는 각 구성요소(레이저발생기, 카메라 등)들이 공정 내에서 고장 없이 동작하도록 하기 위해서, 오프라인에서 상기 형상계를 이루는 각각 구성요소들의 에러를 사전에 검사하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치에 관한 것이다.
본 발명은 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기와 에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기가 설치되는 레이저발생기 탑재부와, 체크 카메라와 기준 카메라가 설치되는 카메라 탑재부와, 상기 레이저발생기 탑재부에서 방사된 레이저빔을 카메라 탑재부로 반사하는 회전반사부와, 상기 기준 레이저발생기 및 기준 카메라로 구성된 기준 회로(set1)와 상기 기준 회로(set1)에서 에러를 검사하고자 하는 구성요소를 변경한 체크 회로(set2)간의 편차에 따라 체크 구성요소의 에러를 검출하는 제어부를 포함한다.
이러한 본 발명의 구성에 의하면, 본 발명은 각 구성요소들의 에러 내용을 감지하여 상기 형상계의 고장유형을 체계적으로 분석, 관리할 수 있어서, 형상계의 고장율 감소, 생산라인의 휴지시간 감소, 생산량 증대의 효과가 있다.
강판, 형상계(형상검출기), 레이저발생기, 카메라, 밀러,

Description

열연 강판용 형상계의 에러 검사장치{AN APPARATUS FOR EXAMINING THE ERROR OF HOT STREEP DETECTOR}
도1은 일반적인 열연 강판용 형상검출기의 구성도이다.
도2는 형상검출기 및 그 주변장치들의 구성도이다.
도3은 본 발명에 의한 열연 강판 형상계의 에러 자동 검사장치의 구성도이다.
도4는 본 발명의 레이저발생기 탑재부, 카메라 탑재부, 회전반사부 및 밀러부의 구성도이다.
도5는 본 발명에 의한 밀러부의 상세 구성도이다.
도6은 본 발명에 의한 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치의 제어 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 레이저발생기 탑재부 200: 카메라 탑재부
300: 회전반사부 400: 밀러부
500: 카드검사부 600: 제어부
700: 디스플레이부 800: 판넬부
본 발명은 제철소 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열연 강판용 형상계를 구성하고 있는 각 구성요소(레이저발생기, 카메라등)들이 공정 내에서 고장 없이 동작하도록 하기 위해서, 오프라인에서 상기 형상계를 이루는 각각 구성요소들의 에러를 사전에 검사하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치에 관한 것이다.
도1은 일반적인 열연 강판의 형상검출기를 나타낸 것으로, 상기 형상검출기(10)는 강판(1)으로 레이저빔을 방사하는 레이저발생기 탑재부(5)와, 상기 강판(1)에서 반사되는 레이저빔이 투입되는 카메라 탑재부(6)로 구성되며, 상기 레이저발생기 탑재부(5)에서 방사된 레이저빔이 투입되는 레이저빔의 파고 높이 각에 따라 상기 강판(1)의 형상을 측정한다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 형상검출기(10)는 압연기(2)로부터 배출되는 강판(1)의 소정 높이에 수평하게 설치되며, 상기 레이저발생기 탑재부(5)로부터 방사되는 레이저빔이 카메라 탑재부(6)에 투입되는 정도에 따라서 상기 강판(1)의 형상을 검출한다.
그러나, 상기 형상검출기(10)에 고장이 발생할 경우, 해당 생산라인 전체의 가동을 중단한 뒤 고장난 부분을 수리해야 함으로서, 종래에는 생산라인이 정상화 동작하는데 많은 시간이 소모되었고, 이와 연관되어 코일의 생산량이 감소되었다. 또한, 상기 형상검출기(10)의 레이저발생기 탑재부 및 카메라 탑재부는 고가의 물품들로 구성되어서 교체시 많은 비용이 소비될 뿐만 아니라, 고열환경에서 상기 형상검출기의 내구성을 사전에 파악하기가 어려워 장치의 수명을 예측하기 어려웠다.
더하여, 상기 형상검출기(10)의 구성요소들이 복잡하게 설치되어 있어서, 종래에는 공정의 한정된 정기수리 기간 내에 상기 형상검출기의 구성요소 전량을 점검하기가 어려웠으며, 고도의 기술을 갖춘 운전자가 점검한다 할지라도, 상기 형상검출기가 설치된 작업환경이 고열 및 먼지로 인하여 열악하여서, 종래 상기 형상검출기의 모든 구성요소를 점검하는데 필요한 충분한 시간을 확보하기는 어려웠다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 열연 강판용 형상계를 구성하고 있는 각 구성요소(레이저발생기, 카메라 등)들이 공정 내에서 고장 없이 동작하도록 하기 위해서, 오프라인에서 상기 형상계를 이루는 각각 구성요소들의 에러를 사전에 검사하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 장치는 강판으로 레이저빔을 방사하는 레이저발생기와, 상기 강판에서 반사되는 레이저빔을 감시하는 카메라를 구비하여 강판의 형상을 검출하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치에 있어서,
평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기와 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 레이저발생기 탑재부;
평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 카메라와 에러를 검사하고자 하는 체크 카메라가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 카메라 탑재부;
일정한 무늬를 갖는 벨트가 2개의 회전축에 커플링되어 상기 회전축의 구동속도에 따라 벨트의 회전 속도가 조절되고, 상기 레이저발생기 탑재부로부터 방사되는 레이저빔을 카메라 탑재부로 반사하는 회전반사부; 및
상기 레이저발생기 탑재부, 카메라 탑재부 및 회전반사부와 각각 상호 연결되어, 에러를 검사하고자 하는 레이저발생기 또는 카메라가 적용되는 작업환경에 따라 상기 회전반사부의 벨트 회전 속도를 조절하는 컨트롤러와, 상기 기준 레이저발생기 및 기준 카메라로 구성된 기준 회로(set1)상에서 레이저빔을 방사하여 발생하는 기준 데이터를 저장하고, 상기 기준 회로(set1)상에서 체크하고자 하는 체크 구성요소를 기준 구성요소와 변경 연결하여 체크 데이터를 저장하여 그 편차를 통해 상기 체크 구성요소의 에러를 검사하는 피시(PC)로 구성된 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 열연 강판 형상계('형상검출기'라고도 함)의 에러 검사장치는 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성 및 기능을 갖는 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도3은 본 발명에 따른 열연 강판 형상계의 에러 자동 검사장치의 구성도로서, 도3을 참조하면 본 발명은 평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기(101)와 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기(102)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 레이저발생기 탑재부(100)와, 평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 카메라(201)와 에러를 검사하고자 하는 체크 카메라(202)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 카메라 탑재부와, 일정한 무늬를 갖는 벨트(301)가 2개의 회전축(302,303)에 커플링되어 상기 회전축(302,303)의 구동속도에 따라 벨트의 회전 속도가 조절되고, 상기 레이저발생기 탑재부(100)로부터 방사되는 레이저빔을 카메라 탑재부(200)로 반사하는 회전반사부(300); 상기 레이저발생기 탑재부(100), 카메라 탑재부(200) 및 회전반사부(300)와 각각 상호 연결되어, 에러를 검사하고자 하는 레이저발생기(102) 또는 카메라(202)가 적용되는 작업환경에 따라 상기 회전반사부(300)의 벨트(301) 회전 속도를 조절하는 컨트롤러(610)와, 상기 기준 레이저발생기(101) 및 기준 카메라(201)로 구성된 기준 회로(set1)상에서 레이저빔을 방사하여 발생하는 기준 데이터를 저장하고, 상기 기준 회로(set1)상에서 체크하고자 하는 체크 구성요소를 기준 구성요소와 변경 연결하여 체크 데이터를 저장하여 그 편차를 통해 상기 체크 구성요소의 에러를 검사하는 피시(PC)로 구성된 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 레이저발생기 탑재부(100)와 회전반사부(300) 사이 및 상기 회전반사부(300)와 카메라 탑재부(200) 사이에 각각 구비되어, 부착된 밀러(401)의 경도에 따라 레이저빔의 각도를 변화시키는 밀러부(400)와, 상기 구성요소들이 동작하는데 필요한 데이터가 프로그램된 다수의 카드를 장착할 수 있는 슬롯이 형성되어 체크하고자 하는 카드 및 기준 카드가 설치되는 카드검사부(500)와, 상기 구성요소들의 동작 상태 및 전류, 전압 등을 운전자에게 표시하는 디스플레이부(700)와, 외부 충격으로부터 상기 모든 구성요소들을 보호하기 위한 외부케이스로서, 높은 강도를 지닌 물질로 이루어진 판넬부(800)를 더 포함한다.
본 발명에 의한 상기 레이저발생기 탑재부(100), 카메라 탑재부(200), 회전반사부(300) 및 밀러부(400)의 구성은 이하 도4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 상기 레이저 검사부(100)는 에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기(101)와, 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기(102)와, 평판으로 상기 다수의 레이저발생기(101,102)가 고정 설치되는 레이저발생기 받침대(103)와, 상기 레이저발생기 받침대(103)의 하단에 위치하여 상기 제어부(600)로부터 입력되는 신 호에 따라 상기 받침대(103)를 평행 이동시키는 레이저발생기 이송축(104)을 포함한다.
본 발명의 상기 카메라 탑재부(200)는 에러가 없는 이상적인 기준 카메라(201)와, 에러를 검사하고자 하는 체크 카메라(202)와, 평판으로 상기 다수의 카메라(201,202)가 고정 설치되는 카메라 받침대(203)와, 상기 카메라 받침대(103)의 하단에 위치하여 상기 제어부(600)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 받침대를 평행 이동시키는 카메라 이송축(204)을 포함한다.
본 발명의 상기 회전반사부(300)는 일정한 무늬를 갖는 벨트(301)와, 소정의 간격을 두고 설치되어 상기 벨트(301)를 커플링하는 2개의 회전축(302,303)과, 상기 벨트(301)가 체크하고자 하는 구성요소가 적용되는 작업환경의 상기 강판 속도와 동일한 속도로 회전하도록 상기 컨트롤러(610)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 2개의 회전축(302,303)을 회전시키는 회전모터(304)를 포함한다.
본 발명의 상기 밀러부(400)는 밀러부의 구성을 상세하게 나타낸 도5를 참조하여 살펴보면, 입사되는 레이저빔을 반사하는 밀러(401)와, 상기 밀러(401)가 부착되는 고정판(402)과, 상기 고정판(402)과 연결되어 상기 컨트롤러(610)로부터 입력되는 신호에 따라 고정판(402)을 이동시켜 상기 밀러(401)의 경도를 조절하는 밀러제어기(410)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 밀러제어기(410)는 상기 고정판(402)과 연결되어 고정판(402)을 회전시키는 워엄 휠(411)과, 상기 워엄 휠(411)과 맞물려 회전하는 워엄(412)과, 상기 컨트롤러(610)로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동되어 상기 워엄(412)을 회전시키는 회전모터(413)와, 상기 워엄 휠(411) 및 워엄(412)이 외부충격 또는 먼지로부터 손상되는 것을 방지하기 위해서 상기 워엄 휠(411) 및 워엄(412)을 내부에 수용하는 기어박스(414)를 포함한다.
이하, 상기한 구성에 따른 본 발명의 작용을 설명한다.
본 발명은 열연 강판용 형상계를 구성하고 있는 구성요소인 레이저발생기, 카메라 등이 실제 공정에 적용되기 전에, 각 구성요소들의 에러를 검사하기 위한 장치로서, 공정마다 레이저발생기에서 강판('스트립'이라고도 함)으로 방사되는 레이저빔의 세기 및 상기 강판의 진행 속도 등과 같은 작업환경이 달라질 수 있다.
따라서, 본 발명의 검사장치를 이용해 상기 각 구성요소들의 에러를 검사하는데 있어서, 본 발명은 실제 공정의 작업환경과 동일한 작업환경을 본 발명의 장치내 구현하기 위해서, 상기 레이저빔의 세기는 상기 기준 카메라(101) 및 체크 카메라(102)를 통해 방사되는 레이저빔의 세기로 하고, 상기 강판의 진행 속도는 회전반사부(300)의 벨트(301)가 회전하는 속도로 한다. 즉, 실제 공정에서 강판은 본 발명의 장치내 상기 벨트(301)가 되는 것이다.
우선, 상기 각 구성요소들의 에러를 검사하기 전에, 운전자는 각 구성요소들이 적용되는 공정의 작업환경을 상기 피시(PC:620)에 입력하고, 상기 피시(620)는 작업환경에 따른 레이저빔의 세기 및 강판의 진행 속도를 상기 컨트롤러(610)로 지시한다. 상기 컨트롤러(610)는 상기 회전반사부(300)의 회전모터(304)를 구동시켜 상기 피시(620)로부터 입력된 강판의 진행 속도가 상기 벨트(301)의 회전 속도와 동일하도록 상기 벨트(301)의 회전 속도를 설정한 뒤, 상기 기준 레이저발생기(101)에서 방사되는 레이저빔이 벨트(301)를 거쳐 상기 기준 카메라(201)로 입사된다. 이때, 레이저빔이 상기 기준 카메라(201)로 최대 입사되게 하기 위해서, 상기 레이저발생기(101)와 벨트(301) 사이 및 상기 벨트(301)와 기준 카메라(201) 사이 각각에 상기 밀러부(400)를 설치하여 상기 밀러부(400)의 밀러(401) 경도를 조절하여 레이저빔의 반사각을 조절하기도 한다.
다음으로, 상기 컨트롤러(610)에 의해 벨트(301)의 회전 속도와 밀러(401)의 경도가 조절되면, 본 발명의 에러 검사장치는 상기 기준 레이저발생기(101)에서 방사되는 레이저빔이 상기 기준 카메라(201)에 입사되도록 기준 회로(set1)를 구성한다. 이어, 상기 기준 회로(set1)를 구동시켜 상기 기준 카메라(201)로 입사되는 레이저빔을 검출하고, 이를 기준 데이터로서 피시(620)에 저장한다.
그 다음으로, 상기 기준 회로(set1)에서 에러를 검사하고자 하는 구성요소만을 기준 구성요소에서 체크 구성요소로 변경하여 체크 회로(set2)를 형성한다.
예를 들어, 공정에 적용될 레이저발생기의 에러를 검출하고자 한다면, 상기 기준 회로(set1)에서 상기 기준 레이저발생기(101)를 체크 레이저발생기(102)로 변경하는 것이다. 여기서, 상기 기준 레이저발생기(101)를 체크 레이저발생기(102)로 변경하는 과정은 상기 제어부(600)로부터 출력되는 제어신호가 상기 레이저발생기 이송축(104)을 구동시키고, 상기 레이저발생기 이송축(104)이 구동되면서 상기 레이저발생기 받침대(103)가 평행 이동함으로서 이루어진다.
상기와 같이 형성된 체크 회로(set2)를 구동시켜 상기 기준 카메라(201)로 입사되는 레이저빔을 검출하고, 이를 체크 데이터로서 상기 피시(620)에 저장한다.
상기 피시(620)는 상기 기준 회로(set1)에서 검출된 기준 데이터와 상기 체크 회로(set2)에서 검출된 체크 데이터를 비교하여, 두 데이터간의 편차를 통해 상기 체크 회로(set2)에서 변경된 체크 구성요소의 에러를 판단합니다. 상기 기준 레이저발생기(101)를 체크 레이저발생기(102)로 변경한 체크 회로의 경우에는 기준 회로와의 편차를 통해 상기 체크 레이저발생기(102)의 에러를 검사할 수 있다.
상기 서술한 일련의 과정을 통해 상기 체크 카메라(202), 체크 CPU카드, 및 체크 I/O카드 등의 에러를 검사할 수 있다.
전술한 바에 의하면, 본 발명은 기준 회로(set1)에 있어서 에러를 검사하고자 하는 체크 구성요소와 그에 해당되는 기준 구성요소를 변경하여 체크 회로(set2)를 형성하고, 상기 기준 회로(set1)에서 검출되는 기준 데이터와 상기 체크 회로(set2)에서 검출되는 체크 데이터간의 편차를 산출함으로서, 상기 체크 구성요소의 에러를 검사할 수 있다.
본 발명은 열연 강판용 형상계가 공정에 적용되기 전에 상기 열연 강판용 형상계를 구성하는 각 구성요소(레이저발생기, 카메라 등)들의 에러를 검사함으로서, 각 구성요소들의 에러 내용을 감지하여 상기 형상계의 고장유형을 체계적으로 분석, 관리할 수 있으며, 비숙련된 작업자라도 고난이도의 진단 및 고장조치 업무를 수행할 수 있으며, 공정에서 상기 형상계로 인한 고장율이 감소되어 생산라인의 휴지시간이 감소됨으로서 생산량이 증대되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 강판으로 레이저빔을 방사하는 레이저발생기와, 상기 강판에서 반사되는 레이저빔을 감시하는 카메라를 구비하여 강판의 형상을 검출하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치에 있어서,
    평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기와 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 레이저발생기 탑재부;
    평판 위에 에러가 없는 이상적인 기준 카메라와 에러를 검사하고자 하는 체크 카메라가 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 평판은 평행 이동이 가능한 카메라 탑재부;
    일정한 무늬를 갖는 벨트가 2개의 회전축에 커플링되어 상기 회전축의 구동속도에 따라 벨트의 회전 속도가 조절되고, 상기 레이저발생기 탑재부로부터 방사되는 레이저빔을 카메라 탑재부로 반사하는 회전반사부; 및
    상기 레이저발생기 탑재부, 카메라 탑재부 및 회전반사부와 각각 상호 연결되어, 에러를 검사하고자 하는 레이저발생기 또는 카메라가 적용되는 작업환경에 따라 상기 회전반사부의 벨트 회전 속도를 조절하는 컨트롤러와, 상기 기준 레이저발생기 및 기준 카메라로 구성된 기준 회로(set1)상에서 레이저빔을 방사하여 발생하는 기준 데이터를 저장하고, 상기 기준 회로(set1)상에서 체크하고자 하는 체크 구성요소를 기준 구성요소와 변경 연결하여 체크 데이터를 저장하여 그 편차를 통해 상기 체크 구성요소의 에러를 검사하는 피시(PC)로 구성된 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저발생기 탑재부와 회전반사부 사이 및 상기 회전반사부와 카메라 탑재부 사이에 각각 구비되어, 부착된 밀러의 경도에 따라 레이저빔의 각도를 변화시키는 밀러부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    외부 충격으로부터 상기 모든 구성요소들을 보호하기 위한 외부케이스로서, 높은 강도를 지닌 물질로 이루어진 판넬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 레이저발생기 탑재부는
    에러가 없는 이상적인 기준 레이저발생기;
    상기 기준 레이저발생기의 수평방향으로 소정 이격되어 에러를 검사하고자 하는 체크 레이저발생기;
    평판으로 상기 다수의 레이저발생기가 고정 설치되는 레이저발생기 받침대; 및
    상기 레이저발생기 받침대의 하단에 위치하여 상기 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 레이저발생기 받침대를 평행 이동시키는 레이저발생기 이송축
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 카메라 탑재부는
    에러가 없는 이상적인 기준 카메라;
    상기 기준 카메라의 수평방향으로 소정 이격되어 에러를 검사하고자 하는 체크 카메라;
    평판으로 상기 다수의 카메라가 고정 설치되는 카메라 받침대; 및
    상기 카메라 받침대의 하단에 위치하여 상기 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 카메라 받침대를 평행 이동시키는 카메라 이송축
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판용 형상계의 에러 검사장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회전반사부는
    일정한 무늬를 갖는 벨트;
    소정의 간격을 두고 설치되어 상기 벨트를 커플링하는 2개의 회전축; 및
    상기 벨트가 체크하고자 하는 구성요소가 적용되는 작업환경의 상기 강판 속도와 동일한 속도로 회전하도록 상기 컨트롤러로부터 입력되는 신호에 따라 상기 2개의 회전축을 회전시키는 회전모터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판 형상계의 에러 검사장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 밀러부는
    입사되는 레이저빔을 반사하는 밀러;
    상기 밀러가 부착된 고정판; 및
    상기 고정판과 연결되어 상기 컨트롤러로부터 입력되는 신호에 따라 고정판을 이동시켜 상기 밀러의 경도를 조절하는 밀러제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강판 형상계의 에러 검사장치.
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JPS5822903A (ja) 1981-08-04 1983-02-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 板材の圧延監視装置
JPS6114508A (ja) 1984-06-30 1986-01-22 Nippon Kokan Kk <Nkk> 形状測定装置
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