KR101197970B1 - Correction method and device for measuring roughness - Google Patents

Correction method and device for measuring roughness Download PDF

Info

Publication number
KR101197970B1
KR101197970B1 KR1020090133412A KR20090133412A KR101197970B1 KR 101197970 B1 KR101197970 B1 KR 101197970B1 KR 1020090133412 A KR1020090133412 A KR 1020090133412A KR 20090133412 A KR20090133412 A KR 20090133412A KR 101197970 B1 KR101197970 B1 KR 101197970B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surface roughness
laser
measured
quot
correction
Prior art date
Application number
KR1020090133412A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110076659A (en
Inventor
이상진
허형준
김정환
임정수
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020090133412A priority Critical patent/KR101197970B1/en
Publication of KR20110076659A publication Critical patent/KR20110076659A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101197970B1 publication Critical patent/KR101197970B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/045Correction of measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4733Discriminating different types of scatterers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

본 발명은 표준시편의 표면거칠기를 측정하여 보정계수를 산출하고 이를 이용하여 표면거칠기 측정값을 보정함으로써 표면거칠기 측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for correcting surface roughness measurement values which can improve the reliability of the surface roughness measurement value by measuring the surface roughness of the standard specimen to calculate a correction coefficient and correcting the surface roughness measurement value.

본 발명은, 강판에 레이저를 조사하는 레이저발생부 및 상기 강판에서 반사되는 레이저 반사광을 검출하는 레이저검출부를 포함하는 표면거칠기 측정 장치에 장착되며, 서로 다른 표면거칠기 값을 가지며, 상기 레이저발생부에 의해 차례로 레이저가 조사되어 레이저검출부에 의해 레이저 반사광이 검출되는 N개의 표준시편; 및 상기 레이저검출부로부터 출력되는 신호를 수신하여 상기 N개의 표준시편 각각의 표면거칠기를 산출하여 보정계수 값을 구하고, 상기 보정계수 값을 이용하여 강판의 표면거칠기를 보정하는 연산부;를 포함하여, 측정 환경이 변화하더라도 현장에 표면거칠기 측정 장치가 설치된 상태에서 측정 장치를 변경하거나 이동시키지 않고도 간편하고 신속하게 표면거칠기 측정 장치에 의한 측정값을 보정할 수 있어 측정 장치의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.The present invention is mounted on a surface roughness measuring device including a laser generation unit for irradiating a laser to the steel sheet and a laser detection unit for detecting the laser reflected light reflected from the steel plate, has a different surface roughness value, the laser generation unit N standard specimens which are irradiated with laser in order to detect laser reflected light by the laser detector; And a calculation unit which receives a signal output from the laser detector, calculates a surface roughness of each of the N standard specimens, obtains a correction coefficient value, and corrects the surface roughness of the steel sheet using the correction coefficient value. Even if the environment changes, the surface roughness measuring device is installed in the field without changing or moving the measuring device, so that the measurement value can be easily and quickly corrected by the surface roughness measuring device, thereby improving the reliability of the measuring device.

강판, 표면거칠기, 측정, 보정 Steel plate, surface roughness, measurement, calibration

Description

표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치{CORRECTION METHOD AND DEVICE FOR MEASURING ROUGHNESS}Surface roughness measurement value correction method and apparatus {CORRECTION METHOD AND DEVICE FOR MEASURING ROUGHNESS}

본 발명은 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 표준시편의 표면거칠기를 측정하여 보정계수를 산출하고 이를 이용하여 표면거칠기 측정값을 보정함으로써 표면거칠기 측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for correcting surface roughness measurement, specifically, to calculate a correction coefficient by measuring surface roughness of a standard specimen and to improve the reliability of the surface roughness measurement by correcting the surface roughness measurement using the same. The present invention relates to a method and apparatus for correcting surface roughness measurement values.

일반적으로 강판의 표면거칠기는 성형성이나 도장성 등과 같은 강판의 가공특성을 결정짓는 중요한 요소로서, 강판의 표면품질 향상이나 생산 제품의 품질보증을 위해 생산공정 중에 강판의 표면거칠기를 실시간으로 측정할 필요성이 있다.In general, the surface roughness of the steel sheet is an important factor that determines the processing characteristics of the steel sheet, such as formability and paintability. There is a need.

이를 위해, 종래에는 촉침을 강판의 표면에 접촉시킨 상태에서 일직선으로 이동시켜 강판 단면의 요철상태를 도시하고 요철의 평균 높이를 계산하어 강판의 표면거칠기를 측정하였다. 그러나 이와 같은 촉침을 이용한 측정기술은 측정시간이 과다하게 소요되는 것은 물론 촉침에 의해서 강판의 표면에 긁힌 흠이 발생하여 불량의 원인이 되므로 강판의 일부분을 샘플링한 시편에 대해서만 측정이 가능하였다. 따라서 강판을 생산하는 도중에는 표면거칠기를 실시간으로 측정할 수 없으므 로 이러한 문제점을 해결하기 위해 레이저를 이용한 비접촉식 표면거칠기 측정방법이 최근 사용되고 있다.To this end, conventionally, the needle was moved in a straight line in contact with the surface of the steel sheet to show the uneven state of the steel sheet cross section, and the average height of the unevenness was calculated to measure the surface roughness of the steel sheet. However, the measurement technique using the stylus can not only take excessive measurement time but also scratches on the surface of the steel sheet by the stylus, which can cause defects. Therefore, only a sample of a portion of the steel sheet can be measured. Therefore, since the surface roughness cannot be measured in real time during the production of steel sheet, a non-contact surface roughness measuring method using a laser has recently been used to solve this problem.

레이저를 이용한 비접촉식 표면거칠기 측정 장치의 내부에는 레이저 발생기와 레이저 검출기가 설치되어 있고, 레이저가 레이저 발생기로부터 강판으로 조사된 후 강판에 의해 반사된 레이저 반사광의 세기 분포가 레이저 검출기에 의해 측정되어 일정한 알고리즘에 의해 강판의 표면거칠기가 산출된다. A laser generator and a laser detector are installed inside the non-contact surface roughness measuring device using a laser, and the intensity distribution of the reflected laser light reflected by the steel sheet after the laser is irradiated from the laser generator to the steel sheet is measured by a laser detector. By this, the surface roughness of the steel sheet is calculated.

그런데 이와 같은 표면거칠기 측정 장치를 현장에 설치하여 운용할 경우 측정하는 강판의 종류가 달라지거나, 레이저 검출기 등과 같은 표면거칠기 측정 장치의 부품을 교체하거나, 표면거칠기 측정 장치의 측정 지점을 이동 시키는 등 표면거칠기 측정 환경에 변화가 생기면 레이저 검출기에 의해 측정되는 레이저 반사광의 세기 분포와 강판 표면의 거칠기에 대한 관계가 변화할 수 있다. However, when the surface roughness measuring device is installed and operated in the field, the type of steel sheet to be measured is changed, or the parts of the surface roughness measuring device such as a laser detector are replaced, or the measuring point of the surface roughness measuring device is moved. When a change in the roughness measurement environment occurs, the relationship between the intensity distribution of the laser reflected light measured by the laser detector and the roughness of the steel sheet surface may change.

따라서 표면거칠기 측정 장치에 의해 측정된 강판의 표면거칠기 값을 신뢰하기 위해서는 측정 환경이 변화하더라도 현장에 표면거칠기 측정 장치가 설치되어 있는 상태에서 신속하고 간편한 방법으로 측정값을 참값에 근사하게 보정할 수 있는 방법이 필요하다.Therefore, in order to trust the surface roughness value of the steel sheet measured by the surface roughness measuring device, even if the measurement environment changes, the measured value can be calibrated to the true value in a quick and easy way with the surface roughness measuring device installed in the field. I need a way.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정 환경의 변화에 관계없이 현장에 표면거칠기 측정 장치가 설치된 상태에서 간편하고 신속하게 표면거칠기 측정 장치에 의한 측정값을 보정할 수 있는 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, a surface that can easily and quickly correct the measurement value by the surface roughness measuring device in the state in which the surface roughness measuring device is installed in the field regardless of the change of the measurement environment It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for correcting roughness measurements.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 표면거칠기 측정값 보정 방법은, 레이저발생부가 서로 다른 표면거칠기 값을 가지는 N개의 표준시편 중 어느 하나에 레이저를 조사하는 단계; 레이저검출부가 상기 표준시편에서 반사되는 레이저 반사광을 검출하는 단계; 및 연산부가 상기 레이저검출부로부터 출력되는 신호를 수신하여 상기 표준시편의 표면거칠기를 산출하는 단계;를 포함하며, 상기 N개의 표준시편 중 나머지 표준시편에 대해서 상기의 단계를 반복하여 상기 N개의 표준시편 각각의 표면거칠기를 측정한 후, 하기의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 보정계수 a 및 보정계수 b 값을 구하는 단계; 및 상기 보정계수 a 및 상기 보정계수 b 값을 하기의 수학식 3에 대입하여 강판의 표면거칠기 측정값을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The surface roughness measurement value correction method according to the present invention for solving the above problems comprises the steps of irradiating the laser to any one of N standard specimens having a different surface roughness value laser generation unit; Detecting a laser reflected light reflected from the standard specimen by a laser detector; And calculating a surface roughness of the standard specimen by receiving a signal output from the laser detector, and repeating the above steps with respect to the remaining standard specimens of the N standard specimens. After each surface roughness is measured, calculating correction coefficient a and correction coefficient b values using Equations 1 and 2 below; And correcting the surface roughness measurement value of the steel sheet by substituting the correction coefficient a and the correction coefficient b into Equation 3 below.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112009081410715-pat00001
Figure 112009081410715-pat00001

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112009081410715-pat00002
Figure 112009081410715-pat00002

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

R'=a+bRR '= a + bR

(여기서, N:표면거칠기가 측정되는 표준시편의 개수,Where N is the number of standard specimens whose surface roughness is measured,

a, b:보정계수,a, b: correction factor,

Ra:표면거칠기 측정기에 의해 측정된 표준시편의 표면거칠기 측정값,R a : Measured surface roughness of the standard specimen measured by the surface roughness measuring instrument,

Rs:표준시편의 표면거칠기 참값,R s : true value of surface roughness of standard specimen,

R:강판의 보정 전의 표면거칠기 측정값,R: Measured surface roughness before steel plate correction,

R':강판의 보정 후의 표면거칠기 측정값)R ': Measured surface roughness after steel plate correction)

또한 본 발명에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치는, 강판에 레이저를 조사하는 레이저발생부 및 상기 강판에서 반사되는 레이저 반사광을 검출하는 레이저검출부를 포함하는 표면거칠기 측정 장치에 장착되며, 서로 다른 표면거칠기 값을 가지며, 상기 레이저발생부에 의해 차례로 레이저가 조사되어 레이저검출부에 의해 레이저 반사광이 검출되는 N개의 표준시편; 및 상기 레이저검출부로부터 출력되는 신호를 수신하여 상기 N개의 표준시편 각각의 표면거칠기를 산출하며, 상기의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 보정계수 a 및 보정계수 b 값을 구하고, 상기 보정계수 a 및 상기 보정계수 b 값과 상기 표면거칠기 측정 장치에 의해 측정되는 강판의 표면거칠기 측정값을 상기의 수학식 3에 대입하여 강판의 표면거칠기를 보정하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the surface roughness measurement value correction apparatus according to the present invention is mounted to the surface roughness measuring device including a laser generating unit for irradiating the laser to the steel sheet and the laser detection unit for detecting the laser reflected light reflected from the steel sheet, the different surface roughness N standard specimens having a value, the laser being irradiated by the laser generator in turn to detect the laser reflected light by the laser detector; And calculating a surface roughness of each of the N standard specimens by receiving a signal output from the laser detector, and calculating a correction coefficient a and a correction coefficient b using Equations 1 and 2, and calculating the correction coefficients. and a calculating unit for correcting the surface roughness of the steel sheet by substituting a and the correction coefficient b values and the surface roughness measurement value of the steel sheet measured by the surface roughness measuring apparatus in Equation 3 above.

나아가 상기 N개의 표준시편은 모터에 의해 구동되는 회전식 시편고정대에 방사형으로 고정되어, 상기 모터의 구동에 의해 차례로 상기 레이저발생부로부터 발생되는 레이저의 조사 지점에 위치되는 것을 특징으로 한다.Further, the N standard specimens are radially fixed to a rotary specimen holder driven by a motor, and are positioned at an irradiation point of a laser generated from the laser generation unit by the driving of the motor.

본 발명에 의한 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치에 의하면, 측정 환경이 변화하더라도 현장에 표면거칠기 측정 장치가 설치된 상태에서 측정 장치를 변경하거나 이동시키지 않고도 간편하고 신속하게 표면거칠기 측정 장치에 의한 측정값을 보정할 수 있어 측정 장치의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.According to the method and apparatus for correcting the surface roughness measured value according to the present invention, even if the measurement environment changes, the measured value by the surface roughness measuring device can be quickly and easily without changing or moving the measuring device with the surface roughness measuring device installed in the field. Since it can correct the reliability of the measuring device is improved.

또한 본 발명에 의한 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치에 의하면, 기존에 설치되어 있는 표면거칠기 측정 장치에 간단하게 탈부착 되고, 표면거칠기 측정 장치의 구성을 공유하므로 그 구성이 간단하고 휴대가 간편한 특징이 있다.In addition, according to the method and apparatus for correcting the surface roughness measurement value according to the present invention, since the surface roughness measuring device is easily attached to and detached from the existing surface roughness measuring device, the configuration is simple and portable. have.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 표면거칠기 측정값 보정 방법 및 장치의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail preferred embodiments of the method and apparatus for measuring the surface roughness measured value according to the present invention. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치의 구성을 도시하는 개략구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정 장치의 광학계를 도시하는 작동상태도이다.1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the surface roughness measurement value correction apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an operating state diagram showing an optical system of the surface roughness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. .

우선 본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)의 구성을 도 1을 참조하여 살펴보면, 프레임(20)과, 프레임(20) 일측에 장착되며 표준시편(40)이 배열되어 장착되는 시편고정대(60)와, 시편고정대(60)를 회전시키는 모터(50)로 구성될 수 있다. 프레임(20)의 일측에는 연산부(미도시)와 연결될 수 있도록 커넥터(22)가 마련되어 연산부와 신호를 주고받으며 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)가 연산부에 의해 작동이 제어될 수 있도록 구성된다. 연산부에는 후술할 표준시편(40)의 표면거칠기 측정값을 이용한 보정계수를 산출하기 위한 소프트웨어가 내장될 수 있다.First, referring to FIG. 1, the configuration of the surface roughness measurement value correction device 10 according to an embodiment of the present invention is mounted on one side of the frame 20 and the frame 20, and the standard specimen 40 is arranged. It may be composed of a specimen holder 60 is mounted, and a motor 50 for rotating the specimen holder 60. The connector 22 is provided at one side of the frame 20 so as to be connected to an operation unit (not shown). The connector 22 may exchange signals with the operation unit, and the surface roughness measurement value correction device 10 may be configured to control operation by the operation unit. The calculation unit may include software for calculating a correction coefficient using the surface roughness measurement value of the standard specimen 40 which will be described later.

본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)는 표면거칠기 측정 장치 본체(70)의 상단에 결합되도록 구성될 수 있는데, 안정적인 결합을 위해 프레임(20)의 둘레에는 체결수단(24)이 마련될 수 있다.Surface roughness measurement value correction device 10 according to an embodiment of the present invention may be configured to be coupled to the top of the surface roughness measurement apparatus main body 70, the fastening means (circumference of the frame 20 for a stable coupling) 24) may be provided.

시편고정대(60)는 회전축이 모터(50)에 연결되어 모터(50)의 작동에 의해 회전되도록 구성되며, 모터(50)는 연산부의 신호에 의해 그 작동이 제어될 수 있다. 시편고정대(60)는 원형으로 형성되며, 두개 이상의 표준시편(40)이 시편고정대(60)의 원주 상에 방사형으로 배열되어 고정된다.The specimen holder 60 is configured such that the rotating shaft is connected to the motor 50 to be rotated by the operation of the motor 50, and the motor 50 may be controlled by the signal of the calculator. Specimen holder 60 is formed in a circular shape, two or more standard specimens 40 are fixed radially arranged on the circumference of the specimen holder (60).

시편고정대(60)에 부착되어 고정되는 표준시편(40)은 두개 이상 복수로 설치 되는데, 이때 각 표준시편(40)은 서로 다른 표면거칠기 값을 가진다. 표준시편(40)은 표면거칠기 측정 장치에 의한 표면거칠기 측정값과 참값과의 차이를 없애기 위한 매개체로서, 일정한 표면거칠기 값을 가지도록 미리 제조되는 시편이다.Two or more standard specimens 40 attached to and fixed to the specimen holder 60 are installed. In this case, each standard specimen 40 has a different surface roughness value. The standard specimen 40 is a specimen prepared in advance to have a constant surface roughness value as a medium for eliminating the difference between the surface roughness measurement value and the true value by the surface roughness measuring device.

본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)는 표면거칠기 측정 장치 본체(70)의 상단에 고정 설치되도록 구성되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 표면거칠기 측정 장치의 핵심부인 광학계(30)는, 강판에 레이저(34)를 조사하는 레이저발생부(32)와, 레이저(34)를 일정한 각도로 굴절시켜 강판 측으로 향하게 하는 반사판(36)과, 강판에서 반사되는 레이저 반사광(35)을 검출하는 레이저검출부(38)로 구성된다. 표면거칠기 측정 장치 본체(70)에는 연산부(미도시)가 연결되어 레이저검출부(38)에 의해 측정되는 레이저 반사광(35)의 세기분포 값을 전달받아 일련의 알고리즘을 이용하여 강판의 표면거칠기 값을 산출해낸다. 이러한 레이저를 이용한 강판의 비접촉식 표면거칠기 측정 방법에 관한 보다 상세한 기술 구성은 기존에 다양한 방식으로 공지되어 있으므로 이에 관한 별도의 설명은 생략한다.Surface roughness measurement value correction device 10 according to an embodiment of the present invention is configured to be fixed to the top of the surface roughness measurement apparatus main body 70, as shown in Figure 2 is an optical system that is the core of the surface roughness measurement apparatus 30 includes a laser generating portion 32 for irradiating the laser 34 to the steel sheet, a reflecting plate 36 for refracting the laser 34 at a predetermined angle to the steel sheet side, and the laser reflected light 35 reflected from the steel sheet. ) Is composed of a laser detection unit 38 for detecting. A surface roughness measuring device main body 70 is connected to a calculation unit (not shown) to receive the intensity distribution value of the laser reflected light 35 measured by the laser detector 38 to determine the surface roughness value of the steel sheet using a series of algorithms. Calculate Since a more detailed technical configuration of the non-contact surface roughness measuring method of the steel sheet using such a laser is known in various ways, a separate description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)는, 표면거칠기 측정 장치의 측정 환경에 변화가 생겨 강판의 표면거칠기 측정값에 대한 신뢰도가 의심되는 경우 이를 보정하기 위하여 표면거칠기 측정 장치 본체(70)의 상단에 장착되어 작동되도록 구성될 수 있다.Surface roughness measurement value correction device 10 according to an embodiment of the present invention, the surface roughness measurement to correct the surface roughness measurement value of the surface roughness measurement value is suspected of the reliability of the surface roughness measurement value of the steel sheet It may be configured to be mounted and operated on top of the device body 70.

표면거칠기 측정값 보정 장치(10)가 표면거칠기 측정 장치 본체(70)에 장착되는 경우 레이저발생부(32)에 의해서 발생되는 레이저(34)의 조사 지점에는 강판 대신 표준시편(40)이 위치하게 된다. 연산부에 의해 모터의 작동이 제어되어 시편 고정대(60)가 회전하면서 각각의 표준시편(40)이 레이저(34)의 조사 지점에 차례로 위치되며, 레이저발생부(32)에 의해 조사되어 표준시편(40)에 의해 반사된 레이저 반사광(35)은 레이저검출부(38)에 의해 세기 분포가 검지되어, 그 값이 연산부로 전송된다.When the surface roughness measurement value correction device 10 is mounted on the surface roughness measuring device main body 70, the standard specimen 40 is positioned at the irradiation point of the laser 34 generated by the laser generator 32 instead of the steel sheet. do. The operation of the motor is controlled by the operation unit so that each of the standard specimens 40 are sequentially positioned at the irradiation point of the laser 34 while the specimen holder 60 is rotated. The intensity distribution of the laser reflected light 35 reflected by 40 is detected by the laser detector 38, and the value is transmitted to the calculator.

연산부에는 표면거칠기 측정 장치의 측정값을 보정하기 위한 소프트웨어가 내장되는데, 이는 수학식 1과 수학식 2로 구성된다.The calculation unit includes software for calibrating the measured value of the surface roughness measuring device, which is composed of Equations 1 and 2.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112009081410715-pat00003
Figure 112009081410715-pat00003

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112009081410715-pat00004
Figure 112009081410715-pat00004

여기서, N은 표면거칠기가 측정되는 표준시편의 개수, a 및 b는 보정계수, Ra는 표면거칠기 측정기에 의해 측정된 표준시편의 표면거칠기 측정값, Rs는 표준시편의 표면거칠기 참값이다.Where N is the number of standard specimens whose surface roughness is measured, a and b are the correction coefficients, R a is the surface roughness measurement value of the standard specimen measured by the surface roughness measuring instrument, and R s is the true value of the surface roughness of the standard specimen.

수학식 1과 수학식 2에 각각의 표준시편(40)의 측정값 및 참값을 입력하면 보정계수 a 및 보정계수 b에 관한 연립방정식을 얻을 수 있다. 이를 연산부에서 연산하면 보정계수 a 및 보정계수 b 값을 얻게 된다. 이 보정계수는 연산부에서 저장되어 강판의 표면거칠기를 측정할 때 수학식 3에 의해 측정값을 보정하게 된다.By inputting the measured value and the true value of each of the standard specimens 40 in Equation 1 and Equation 2, simultaneous equations for the correction coefficient a and the correction coefficient b can be obtained. If this is calculated by the calculation unit, the correction coefficient a and the correction coefficient b are obtained. This correction coefficient is stored in the calculation unit to correct the measured value by the equation (3) when measuring the surface roughness of the steel sheet.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

R'=a+bRR '= a + bR

여기서, R은 강판의 보정 전의 표면거칠기 측정값, R'은 강판의 보정 후의 표면거칠기 측정값이다.Here, R is the surface roughness measured value before correction of a steel plate, and R 'is the surface roughness measured value after correction of a steel plate.

이하, 전술한 구성요소를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the surface roughness measurement value correction apparatus according to an embodiment of the present invention with reference to the above-described components.

표면거칠기 측정 장치를 이용하여 강판의 표면거칠기를 측정하는 도중에 표면거칠기 측정 장치의 측정 환경에 변화가 생긴 경우, 표면거칠기 측정 장치 본체(70)에 표면거칠기 측정값 보정 장치를 안착시켜 결합시킨다. 이후 서로 다른 표면거칠기 값을 가지는 N개의 표준시편(40) 중 어느 하나가 레이저발생부(32)에서 발생되는 레이저(34)의 조사 지점에 위치하면 레이저발생부(32)가 해당 표준시편(40)에 레이저(34)를 조사하고(S1), 레이저검출부(38)가 해당 표준시편(40)에서 반사되는 레이저 반사광(35)을 검출하며(S2), 연산부가 레이저검출부(38)로부터 출력되는 신호를 수신하여 해당 표준시편(40)의 표면거칠기를 산출하게 된다(S3). 해당 표준시편(40)의 표면거칠기 산출이 완료되면 연산부의 제어에 의해 모터가 작동되어 시편고정대(60)가 회전함에 따라 인접하는 다른 표준시편(40)이 레이저(34)의 조사 지점에 위치하게 된다. 해당 시편에 대해 다시 표면거칠기를 산출하게 되며, 이후 모든 표준시편(40)에 대해 같은 동작을 수행하게 된다. When a change occurs in the measurement environment of the surface roughness measuring device while measuring the surface roughness of the steel sheet using the surface roughness measuring device, the surface roughness measuring device main body 70 is seated and coupled to the surface roughness measuring device. Then, when any one of the N standard specimens 40 having different surface roughness values is located at the irradiation point of the laser 34 generated from the laser generator 32, the laser generator 32 is the corresponding standard specimen 40. ) Irradiates the laser 34 to (S1), the laser detector 38 detects the laser reflected light 35 reflected from the standard specimen 40 (S2), and the calculation unit is output from the laser detector 38 Receiving the signal to calculate the surface roughness of the standard specimen 40 (S3). When the surface roughness calculation of the standard specimen 40 is completed, the motor is operated under the control of the calculation unit so that the other standard specimen 40 is positioned at the irradiation point of the laser 34 as the specimen holder 60 rotates. do. The surface roughness is again calculated for the specimen, and then the same operation is performed for all the standard specimens 40.

시편고정대(60)에 마련된 모든 표준시편(40)에 대해 표면거칠기가 산출되면 그 값을 수학식 1과 수학식 2에 대입하여 보정계수 a와 보정계수 b의 값을 구한다(S4). 표면거칠기 측정값 보정 장치(10)를 표면거칠기 측정 장치 본체(70)로부터 분리시킨 후 표면거칠기 측정 장치를 이용하여 강판의 표면거칠기를 측정하고, 강판의 보정 전의 표면거칠기 측정값과 보정계수 a 및 b값을 수학식 3에 대입하여 강판의 보정된 표면거칠기 측정값을 얻는다(S5).When the surface roughness is calculated for all the standard specimens 40 provided in the specimen holder 60, the values of the correction coefficient a and the correction coefficient b are obtained by substituting the values into Equations 1 and 2 (S4). After the surface roughness measurement value correction device 10 is separated from the surface roughness measurement device main body 70, the surface roughness of the steel sheet is measured by using the surface roughness measuring device, and the surface roughness measurement value and the correction coefficient a and Substituting the b value into the equation (3) to obtain a corrected surface roughness measurement of the steel sheet (S5).

본 발명에 의하여 강판의 표면거칠기 측정값을 보정하는 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 실시예의 경우 0.9부터 1.45㎛까지 0.05㎛ 간격으로 서로 다른 표면거칠기를 가지는 12개의 표준시편(40)을 이용하여 보정계수 a와 b를 산출해낸다. 본 실시예에 의한 표준시편(40)의 표면거칠기 참값 및 측정값은 다음과 같다.Referring to the embodiment for correcting the surface roughness measured value of the steel sheet according to the present invention. In the present embodiment, correction coefficients a and b are calculated using 12 standard specimens 40 having different surface roughnesses at intervals of 0.05 μm from 0.9 to 1.45 μm. The surface roughness true value and the measured value of the standard specimen 40 according to the present embodiment are as follows.

Rs(㎛)R s (μm) Ra(㎛)R a (μm) Ra^2R a ^ 2 Ra*Rs R a * R s 표준시편1Standard Specimen 1 0.900.90 0.910.91 0.82810.8281 0.8190.819 표준시편2Standard Specimen 2 0.950.95 0.940.94 0.88360.8836 0.8930.893 표준시편3Standard Specimen 3 1.001.00 1.001.00 1One 1One 표준시편4Standard Specimen 4 1.051.05 1.031.03 1.06091.0609 1.08151.0815 표준시편5Standard Specimen 5 1.101.10 1.081.08 1.16641.1664 1.1881.188 표준시편6Standard Specimen 6 1.151.15 1.151.15 1.32251.3225 1.32251.3225 표준시편7Standard Specimen 7 1.201.20 1.211.21 1.46411.4641 1.4521.452 표준시편8Standard Specimen 8 1.251.25 1.231.23 1.51291.5129 1.53751.5375 표준시편9Standard Specimen 9 1.301.30 1.331.33 1.76891.7689 1.7291.729 표준시편10Standard Specimen 10 1.351.35 1.351.35 1.82251.8225 1.82251.8225 표준시편11Standard Specimen 11 1.401.40 1.411.41 1.98811.9881 1.9741.974 표준시편12Standard Specimen 12 1.451.45 1.441.44 2.07362.0736 2.0882.088 합계Sum 14.1014.10 14.0814.08 16.891616.8916 16.90716.907

이 결과를 수학식 1과 수학식 2에 대입하면 다음과 같은 수학식 4 및 수학식 5를 얻는다.Substituting this result into equations (1) and (2) yields the following equations (4) and (5).

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

12a+14.08b=14.112a + 14.08b = 14.1

<수학식 5><Equation 5>

14.08a+16.8916b=16.90714.08a + 16.8916b = 16.907

수학식 4와 수학식 5를 연립하면 보정계수 a는 0.027174, 보정계수 b는 0.978261의 값을 얻는다.By combining Equations 4 and 5, a correction coefficient a of 0.027174 and a correction coefficient b of 0.978261 are obtained.

따라서 이 보정계수 값을 수학식 3에 대입하여 표면거칠기 측정 장치에 의해 산출되는 강판의 측정값을 보정하게 된다. 만약 표면거칠기 측정 장치에 의해 측정된 강판의 표면거칠기 측정값이 1.5㎛라면 보정된 표면거칠기 측정값은 약 1.495㎛가 된다. Therefore, the correction value of the steel sheet calculated by the surface roughness measuring device is corrected by substituting this correction coefficient value into the equation (3). If the surface roughness measurement value of the steel sheet measured by the surface roughness measuring device is 1.5 µm, the corrected surface roughness measurement value is about 1.495 µm.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정값 보정 장치의 구성을 도시하는 개략구성도이다.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a surface roughness measurement value correction apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표면거칠기 측정 장치의 광학계를 도시하는 작동상태도이다.2 is an operating state diagram showing an optical system of the surface roughness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 표면거칠기 측정값 보정 장치 20 : 프레임10: surface roughness measurement value correction device 20: frame

30 : 광학계 32 : 레이저발생부30: optical system 32: laser generating unit

34 : 레이저 35 : 레이저 반사광34: laser 35: laser reflected light

38 : 레이저검출부 40 : 표준시편38: laser detector 40: standard specimen

50 : 모터 60 : 시편고정대50: motor 60: specimen holder

70 : 표면거칠기 측정 장치 본체 70: surface roughness measuring device body

Claims (3)

레이저발생부가 서로 다른 표면거칠기 값을 가지는 N개의 표준시편 중 어느 하나에 레이저를 조사하는 단계(S1);Irradiating a laser to any one of N standard specimens having different surface roughness values from the laser generation unit (S1); 레이저검출부가 상기 표준시편에서 반사되는 레이저 반사광을 검출하는 단계(S2); 및Detecting a laser reflected light reflected by the laser detector from the standard specimen (S2); And 연산부가 상기 레이저검출부로부터 출력되는 신호를 수신하여 상기 표준시편의 표면거칠기를 산출하는 단계(S3);를 포함하며,And a calculation unit calculating a surface roughness of the standard specimen by receiving a signal output from the laser detection unit (S3). 상기 N개의 표준시편 중 나머지 표준시편에 대해서 상기의 단계(S1~S3)를 반복하여 상기 N개의 표준시편 각각의 표면거칠기를 측정한 후,After measuring the surface roughness of each of the N standard specimens by repeating the steps (S1 ~ S3) for the remaining standard specimens of the N standard specimens, 하기의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 보정계수 a 및 보정계수 b 값을 구하는 단계(S4); 및Obtaining a correction coefficient a and a correction coefficient b value by using Equations 1 and 2 below (S4); And 상기 보정계수 a 및 상기 보정계수 b 값을 하기의 수학식 3에 대입하여 강판의 표면거칠기 측정값을 보정하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면거칠기 측정값 보정 방법.And correcting the surface roughness measured value of the steel sheet by substituting the correction coefficient a and the correction coefficient b value into the following Equation 3 (S5). <수학식 1>&Quot; (1) &quot;
Figure 112009081410715-pat00005
Figure 112009081410715-pat00005
<수학식 2>&Quot; (2) &quot;
Figure 112009081410715-pat00006
Figure 112009081410715-pat00006
<수학식 3>&Quot; (3) &quot; R'=a+bRR '= a + bR (여기서, N:표면거칠기가 측정되는 표준시편의 개수,Where N is the number of standard specimens whose surface roughness is measured, a, b:보정계수,a, b: correction factor, Ra:표면거칠기 측정기에 의해 측정된 표준시편의 표면거칠기 측정값,R a : Measured surface roughness of the standard specimen measured by the surface roughness measuring instrument, Rs:표준시편의 표면거칠기 참값,R s : true value of surface roughness of standard specimen, R:강판의 보정 전의 표면거칠기 측정값,R: Measured surface roughness before steel plate correction, R':강판의 보정 후의 표면거칠기 측정값)R ': Measured surface roughness after steel plate correction)
강판에 레이저(34)를 조사하는 레이저발생부(32) 및 상기 강판에서 반사되는 레이저 반사광(35)을 검출하는 레이저검출부(38)를 포함하는 표면거칠기 측정 장치에 장착되며,It is mounted to the surface roughness measuring device including a laser generating unit 32 for irradiating the laser 34 to the steel sheet and a laser detection unit 38 for detecting the laser reflected light 35 reflected from the steel sheet, 서로 다른 표면거칠기 값을 가지며, 상기 레이저발생부(32)에 의해 차례로 레이저가 조사되어 상기 레이저검출부(38)에 의해 레이저 반사광(35)이 검출되는 N개의 표준시편(40); 및N standard specimens 40 having different surface roughness values and sequentially irradiated with the laser by the laser generator 32 to detect the laser reflected light 35 by the laser detector 38; And 상기 레이저검출부(38)로부터 출력되는 신호를 수신하여 상기 N개의 표준시 편(40) 각각의 표면거칠기를 산출하며, 하기의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 보정계수 a 및 보정계수 b 값을 구하고, 상기 보정계수 a 및 상기 보정계수 b 값과 상기 표면거칠기 측정 장치에 의해 측정되는 강판의 표면거칠기 측정값을 하기의 수학식 3에 대입하여 강판의 표면거칠기를 보정하는 연산부;The surface roughness of each of the N standard specimens 40 is calculated by receiving the signal output from the laser detector 38, and the values of the correction coefficient a and the correction coefficient b are calculated using Equations 1 and 2 below. Calculating and correcting the surface roughness of the steel sheet by substituting the correction coefficient a, the correction coefficient b value, and the surface roughness measurement value of the steel sheet measured by the surface roughness measuring apparatus into Equation 3 below; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면거칠기 측정값 보정 장치.Surface roughness measurement value correction apparatus comprising a. <수학식 1>&Quot; (1) &quot;
Figure 112009081410715-pat00007
Figure 112009081410715-pat00007
<수학식 2>&Quot; (2) &quot;
Figure 112009081410715-pat00008
Figure 112009081410715-pat00008
<수학식 3>&Quot; (3) &quot; R'=a+bRR '= a + bR (여기서, N:표면거칠기가 측정되는 표준시편의 개수,Where N is the number of standard specimens whose surface roughness is measured, a, b:보정계수,a, b: correction factor, Ra:표면거칠기 측정기에 의해 측정된 표준시편의 표면거칠기 측정값,R a : Measured surface roughness of the standard specimen measured by the surface roughness measuring instrument, Rs:표준시편의 표면거칠기 참값,R s : true value of surface roughness of standard specimen, R:강판의 보정 전의 표면거칠기 측정값,R: Measured surface roughness before steel plate correction, R':강판의 보정 후의 표면거칠기 측정값)R ': Measured surface roughness after steel plate correction)
제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 N개의 표준시편(40)은 모터(50)에 의해 구동되는 회전식 시편고정대(60)에 방사형으로 고정되어, 상기 모터(50)의 구동에 의해 차례로 상기 레이저발생부(32)로부터 발생되는 레이저(34)의 조사 지점에 위치되는 것을 특징으로 하는 표면거칠기 측정값 보정 장치.The N standard specimens 40 are radially fixed to the rotary specimen holder 60 driven by the motor 50, and are sequentially generated from the laser generation unit 32 by the driving of the motor 50. Surface roughness measurement value correction device, characterized in that located at the irradiation point of (34).
KR1020090133412A 2009-12-29 2009-12-29 Correction method and device for measuring roughness KR101197970B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133412A KR101197970B1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Correction method and device for measuring roughness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133412A KR101197970B1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Correction method and device for measuring roughness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110076659A KR20110076659A (en) 2011-07-06
KR101197970B1 true KR101197970B1 (en) 2012-11-05

Family

ID=44916534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133412A KR101197970B1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Correction method and device for measuring roughness

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101197970B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180020585A (en) 2016-08-19 2018-02-28 주식회사 포스코 Apparatus for measuring surface roughness of specimen
KR20240008600A (en) * 2022-07-12 2024-01-19 주식회사 엠베이스 A method of processing the shape of a medical thread using a roller

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103424090B (en) * 2012-05-25 2016-02-17 中原工学院 A kind of bearing channel surfaceness on-line measurement instrument

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문(1998.01)
논문(2005.08)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180020585A (en) 2016-08-19 2018-02-28 주식회사 포스코 Apparatus for measuring surface roughness of specimen
KR20240008600A (en) * 2022-07-12 2024-01-19 주식회사 엠베이스 A method of processing the shape of a medical thread using a roller
KR102711916B1 (en) 2022-07-12 2024-09-30 주식회사 엠베이스 A method of processing the shape of a medical thread using a roller

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110076659A (en) 2011-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10054821B2 (en) Rubbing mura detection device
CN103424088B (en) A kind of chamfering measuring instrument
KR101629545B1 (en) Shape measuring device, shape measuring method, structure manufacturing method, and program
CN108335286B (en) Online weld joint forming visual detection method based on double-line structured light
US20110040510A1 (en) Film thickness measurement apparatus
CN104482884B (en) Narrow angle measuring device and its measuring method
WO2014167784A1 (en) Shape inspection device
CN102538686A (en) Thickness measurement method
CN103968778A (en) Detecting system with multiple laser devices
JP2016224010A (en) Eddy current inspection device
KR101197970B1 (en) Correction method and device for measuring roughness
JP2014048269A (en) Tire shape inspection method and tire shape inspection device
JP5481862B2 (en) Pantograph height measuring device and calibration method thereof
JP4412180B2 (en) Laser ultrasonic inspection method and laser ultrasonic inspection device
CN107436131A (en) The measurement of planeness system and its measuring method of a kind of laser alignment equipment
CN117129371B (en) Calibration method and device for surface density measuring instrument and readable storage medium
JP2009031120A (en) Method and device for adjusting thickness measuring instrument
KR20210024468A (en) Film thickness measurement device and correction method
JP6203502B2 (en) Structure and method for positioning a machining tool relative to a workpiece
CN103245310B (en) A kind of method adopting X ray reflection instrument to measure sample surfaces characteristic
JP2014092489A (en) Inspection device and inspection method
KR100937477B1 (en) A Coordinate Measuring Machine Using A Reference Plate
CN110567920A (en) detection system for haze of transparent or semitransparent glass
Muralikrishnan et al. Dimensional metrology of bipolar fuel cell plates using laser spot triangulation probes
JP2009236706A (en) Shape calculator, shape calculation program, shape calculating method, and shape-measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151029

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181030

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191030

Year of fee payment: 8