KR101215828B1 - 강판의 평탄도 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는, 한쌍의 레이저 다이오드와 이를 컨트롤하기 엠시유, 입력 전원을 분리하여 상기 레이저 다이오드로 공급하는 디시 아이솔레이터 및 레이저 다이오드의 출력을 조절하기 위한 커런트 드라이버를 포함하여 구성되는 레이저 모듈이 강판의 평탄도의 측정을 위한 조사모듈 내부에 다수개가 탈착 가능하게 제공됨으로써 평탄도 측정에 접합하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

강판의 평탄도 측정장치 { flatness gauge for steel plate }
본 발명은 강판의 평탄도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 평탄도 측정장치는 후판 라인에서 생산되는 플레이트 제품은 평탄도를 측정하여 품질 판정 요소 및 품질 관리에 활용된다. 따라서, 생산되는 플레이트의 평탄도를 측정하기 위한 다양한 평탄도 측정장치가 개발되어 있다.
평탄도 측정장치는 대한민국 등록특허 제10-0784230호에서와 같이 오프라인 상에서 시편을 채취하여 테이퍼 게이지로 평탄도를 측정하는 평탄도 측정장치가 있으나, 이와 같은 평탄도 측정장치는 연속적인 검사가 이루어질 수 없게 되어 부분적인 불량을 검지하기 어려울 뿐만 아니라 신속한 대응이 불가능한 문제점이 있으며, 평탄도의 측정시 작업자가 위험한 환경에 노출되어 안전사고의 문제가 발생하는 문제점이 있아.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 온라인 생산중인 강판의 평탄도를 연속으로 측정 가능하고, 비접촉 방식으로 레이저 장치와 시시디(CCD) 카메라를 이용하여 평탄도를 측정하는 평탄도 측정장치가 활발하게 개발되고 있으며, 이와 같은 구조를 가지는 평탄도 측정장치는 대한민국 공개특허 제2006-0117679호와, 대한민국 공개특허 제2004-0059198호 그리고, 대한민국 등록실용신안 제20-0377553호에 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 평탄도 측정장치는 레이저 조사장치를 구성함에 있어 일반적으로 시판되는 범용의 라인 레이저(Line laser)를 사용하게 됨으로써 특수목적에 해당하는 강판의 폭을 측정하는 용도로 사용하는 데는 내구성 및 비용 문제가 있다.
즉, 일반적인 레이저 다이오드를 사용하게 될 경우 별도의 컨트롤러가 없어 작업환경에 적합한 제어가 어려우며, 컨트롤러와 함께 모듈로 구성된 레이저 다이오드의 경우 가격이 높아 설비비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 평탄도의 측정을 위한 환경의 특성상 고온의 환경에서 동작되며, 장시간 동안 켜져 있는 상태를 유지할 뿐만 아니라 고출력의 레이저를 요구하게 되므로 수명이 짧아지게 되고 이는 교체주기가 짧아지는 문제를 발생시키게 된다.
그리고, 레이저 다이오드의 수명이 다 되어 교체하게 될 때에도 전체적인 모듈을 교체하거나, 모듈의 분해하여 상기 레이저 다이오드를 재장착하여야 하는 등 유지 보수에도 많은 문제점이 발생하게 된다.
본 발명의 실시예는, 한쌍의 레이저 다이오드와 이를 컨트롤하기 엠시유, 입력 전원을 분리하여 상기 레이저 다이오드로 공급하는 디시 아이솔레이터 및 레이저 다이오드의 출력을 조절하기 위한 커런트 드라이버를 포함하여 구성되는 레이저 모듈이 강판의 평탄도의 측정을 위한 조사모듈 내부에 다수개가 탈착 가능하게 제공됨으로써 평탄도 측정에 접합하게 구성되는 강판의 평탄도 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 의한 강판의 평탄도 측정장치는, 강판 생산 설비 라인상에 구비되며, 상기 강판의 상방에서 하방으로 레이저 빔을 조사하는 다수의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 조사 유니트와, 상기 레이저 조사 유니트에서 조사되는 레이저 빔의 영상을 다수의 라인스캔 시시디 카메라를 이용하여 획득하는 측정 유니트를 포함하여 구성되며, 상기 레이저 모듈은, 외형을 형성하며, 탈착 가능하게 제공되는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 설정된 간격으로 평행하게 배치되며, 한쌍의 라인 레이저 빔을 조사하는 한쌍의 레이저 다이오드를 포함하는 레이저 다이오드 모듈과; 상기 각각의 레이저 다이오드 모듈에 독립적으로 연결되며, 상기 다이오드 모듈로의 공급전류를 조절하여 출력을 조절하는 한쌍의 커런트 드라이버와; 상기 레이저 모듈로 공급되는 전원을 분리하여 상기 각각의 커런트 드라이버로 전원을 공급하는 한쌍의 디시 아이솔레이터와; 상기 커런트 드라이버와 연결되어 상기 레이저 다이오드 모듈의 온오프를 컨트롤하는 엠시유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 다이오드 모듈은, 외형을 형성하는 레이저 다이오드 브라켓과; 상기 레이저 다이오드 브라켓에 장착되어 라인 레이저 빔을 조사하는 레이저 다이오드와; 상기 레이저 다이오드 전방의 상기 레이저 다이오드 브라켓에 구비되며, 레이저 빔의 두께를 조절하는 콜리메이터 렌즈와; 상기 콜리메이터 렌즈 전방의 상기 레이저 다이오드 브라켓에 구비되며, 레이저 빔의 주사 각도를 조절하는 실린더리컬 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 엠시유에는 각각의 상기 레이저 다이오드의 어드레스가저장되어 있는 이이피롬(EEPROM)이 구비되어, 하나의 통신선으로 다수의 레이저 모듈에 구비되는 레이저 다이오드의 동작을 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 엠시유는 상기 레이저 모듈의 온도를 측정하는 온도센서와 연결되며, 측정된 온도에 따라 상기 레이저 다이오드의 온오프를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 케이스에는 상기 레이저 모듈의 방열을 위한 방열부가 형성되며, 상기 방열부는 커런트 드라이브 및 레이저 다이오드의 위치와 대응하는 좌우 양측면 및 후면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 다이오드 모듈은 상기 커런트 드라이브와 탈착 가능하도록 상기 케이스에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는 각각 독립적으로 출력의 조절 및 전원입력의 제어가 가능한 한쌍의 레이저 모듈이 구비되어 평탄도의 측정시 각각의 레이저 다이오드의 온오프 제어 및 출력 제어가 독립적으로 가능하게 된다. 또한, 2개의 레이저 다이오드를 하나의 모듈화 함으로써 설비비용의 절감은 물론 사용목적에 맞추어 수평, 직교, 점 등으로 쉽게 변환할 수 있으며, 레이저 빔의 출력, 두께 길이 각도 등을 용이하게 조절 가능한 이점이 있다. 또한, 폭넓은 입력 전원을 사용할 수 있으며, 내부에서 전원을 분리하여 외부 노이즈의 간섭을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는, 레이저 모듈에 구비되는 엠시유에 온도센서가 구비되어 작동환경의 온도를 실시간으로 모니터링 할 수 있으므로 온도에 민감한 레이저 다이오드를 보호할 수 있으며, 특히 온도센서의 감지 온도에 따라 레이저 다이오드를 온/오프 할 수 있게 되어 레이저 다이오드의 파손 및 내구성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 레이저 모듈의 외형을 구성하는 케이스에 방열부가 형성되어 레이저 다이오드와 컨트롤 보드의 냉각이 가능하게 되어 온도에 민감한 구성들이 보다 원활하게 동작될 수 있도록 한다.
셋째, 본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는, 각각의 레이저 모듈은 어드레스 세팅(Address setting)이 가능하여 하나의 통신 포트로 제어될 수 있으며, 하나의 통신 라인을 통해 모든 레이저 모듈을 개별적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.
넷째, 본 발명의 실시예에 따른 강판의 평탄도 측정장치는 레이저 다이오드를 포함하는 다이오드 모듈이 상기 레이저 모듈의 내부에 커넥터 타입으로 탈착 가능하게 장착되어 상기 다이오드의 수명이 다 되거나 노이즈로 인해 파손되는 경우 다이오드 모듈을 쉽게 교체할 수 있게 되어 유지 보수가 용이한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 강판의 평탄도 측정장치의 개략적인 구성을 보인 개요도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 모듈의 사시도이다.
도 3은 상기 레이저 모듈의 내부를 보인 사시도이다.
도 4는 상기 레이저 모듈의 구성을 개략적으로 보인 개요도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 다이오드 모듈의 사시도이다.
도 6과 도 7은 상기 레이저 다이오드 모듈의 구성을 개략적으로 보인 개요도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 강판의 평탄도 측정장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 강판의 평탄도 측정장치의 개략적인 구성을 보인 개요도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정장치(1)는 성형된 강판(P)이 이송되는 라인 상에 구비되어 라인을 따라서 이동되는 강판(P)의 평탄도를 비접촉식으로 연속하여 측정할 수 있도록 구성된다.
상기 평탄도 측정장치(1)는 상기 강판(P)의 상방에서 상기 강판(P)을 향하여 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유니트(20)와, 상기 레이저 조사 유니트(20)에서 조사되는 레이저 빔의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 통해 평탄도를 측정하는 측정 유니트(10) 그리고, 상기 레이저 조사 유니트(20) 및 측정 유니트(10)의 동작을 제어하고 데이터를 처리하기 위한 다수의 패널 그리고, 상기 측정 유니트(10)에 구비되는 카메라(12)의 설정을 위한 켈리브레이터(Calibrator, 36)를 포함하여 구성될 수 있다.
상세히, 상기 강판(P)이 이송되는 라인의 상방에는 측정 유니트(10)가 구비된다. 상기 측정 유니트(10)는 다수의 라인 스캔 시시디(Line scan CCD)카메라가 등간격으로 배치되어 형성되며, 각각의 카메라(12) 간격은 상기 카메라(12)에 의해 촬영되는 영상의 범위가 서로 겹칠 수 있도록 형성된다. 그리고, 상기 카메라(12)는 이송되는 상기 강판의 폭 방향을 따라 배치되며, 상기 레이저 조사 유니트(20)에 장착되는 카메라(12) 모듈의 개수와 대응하는 개수만큼이 배치될 수 있다.
상기 측정 유니트(10)에는 측정 패널(34)이 구비될 수 있으며, 상기 측정 패널(34)에서는 상기 다수의 카메라(12)의 온오프 및 동작을 지시할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 카메라(12)에 의해 측정된 영상들을 디지털 신호로 변환하여 에이치엠아이 패널(HMI panel, 33)로 전달할 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 측정 유니트(10)의 하방에는 상기 켈리브레이터(36)가 구비될 수 있다. 상기 켈리브레이터(36)는 무선통신에 의해 상기 측정 패널(34)과 연결되며, 상기 카메라(12)의 설정값 보정을 위해 켈리브레이션 운전시 강판의 폭방향 및 상하방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 측정 유니트(10)에서 상기 강판(P)의 진행방으로 이격된 지점에는 레이저 조사 유니트(20)가 구비된다. 상기 레이저 조사 유니트(20) 또한 상기 강판(P)의 상방에 구비되며, 상기 강판(P)의 표면을 향하여 레이저 빔을 조사할 수 있도록 구성된다. 상기 레이저 조사 유니트(20)에는 다수의 레이저 모듈(100)이 구비되며 상기 카메라(12)에 의해 촬영되는 영역을 향해 기울기를 가지는 레이저 빔을 조사하게 된다. 이때, 상기 각각의 레이저 모듈(100)에서는 한쌍의 평행한 레이저 빔을 조사하게 되며, 레이저 빔 사이의 폭의 변화 및 기울기를 이용하여 강판의 평탄도를 측정하게 된다.
상기 측정 유니트(10)와 레이저 조사 유니트(20)와 떨어진 일측 또는 원격지의 일측에는 상기 측정 유니트(10)와 상기 레이저 조사 유니트(20)로의 전원 공급을 위한 전원부(32)가 구비된다. 상기 전원부(32)에서는 일반 전원선(L1)과 유피에스(UPS) 전원선(L2)이 동시에 공급될 수 있다. 따라서, 정전 또는 이상상황 발생으로 인한 일반 전원의 원활한 공급이 중지되는 상황에서 보조 전력을 유피에스 전원으로 공급하여 기기의 갑작스런 작동 중단에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 측정 유니트(10)와 레이저 조사 유니트(20)와 떨어진 다른 일측에는 피엘시(31)가 더 구비될 수 있다. 상기 피엘시(31)는 상기 에이치엠아이 패널(33)과 이더넷(Ethernet)으로 연결되며, 상기 에이치엠아이 패널(33)로부터 전달되는 상기 측정장치의 측정 데이터를 상위 피시로 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해 상기 측정 패널(34)과 상기 에이치엠아이 패널(33) 또한 이더넷 연결되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 측정 유니트(10)와 레이저 조사 유니트(20)는 전원 조절 패널(35)과 연결된다. 상기 전원 조절 패널(35)은 상기 측정 패널(34)과 일반 전원선에 의해 연결되어 전원을 입력받게 되며, 입력된 전원은 각각 분지되어 상기 측정 유니트(10)와 레이저 조사 유니트(20)로 전원을 개별적으로 공급할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 강판의 하측에는 상기 강판(P)의 이송을 위한 롤러의 회전수를 측정하기 위한 엔코더)가 구비된다. 또한 상기 강판(P)의 하방에는 상기 인코더(Encoder,37)의 슬립 발생시 이를 보상하기 위한 시엠디(CMD,38)가 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 레이저 조사 유니트(20)에는 등간격으로 다수의 레이저 모듈(100)이 제공된다. 상기 레이저 모듈(100)은 상기 강판(P)의 평탄도 측정을 위한 한쌍의 레이저 빔을 조사하기 위한 것으로, 상기 레이저 조사 유니트(20)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 상기 레이저 모듈에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 모듈의 사시도이다. 그리고, 도 3은 상기 레이저 모듈의 내부를 보인 사시도이다. 그리고, 도 4는 상기 레이저 모듈의 구성을 개략적으로 보인 개요도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 레이저 모듈(100)은 상기 레이저 조사 유니트(20)에 탈착 가능하도록 케이스(110)에 의해 외형이 형성된다. 상기 케이스(110)는 알루미늄 소재로 형성되어 상기 레이저 모듈(100)의 구동중 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 케이스(110)의 좌우 양측면과 후측면에 방열부가 형성되어 보다 효과적인 방열 및 냉각이 이루어질 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 방열부(111)는 부요 발열부분인 레이저 다이오드 모듈(200)과 커런트 드라이버(Current driver, 145)와 인접한 위치에 형성될 수 있으며, 공기 접촉을 최대화 할 수 있는 형상으로 형성되어 방열을 극대화 할 수 있다.
그리고, 상기 케이스(110)의 일측에는 상기 레이저 모듈(100)의 구동을 위한 하나의 전원선과 하나의 통신선이 내부로 들어올 수 있도록 개구되는 유입구(112)가 형성될 수 있다, 물론 상기 케이스(110)에는 유입구(112)가 형성되지 않고 커넥터의 형상으로 형성되어 상기 레이저 모듈(100)이 상기 레이저 조사 유니트(20)에 용이하게 탈착될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 구동을 위한 연결구조 외에도 상기 케이스(110)의 일측은 상기 레이저 조사 유니트(20)에 고정되기 위한 고정 구조가 더 존재할 수도 있다.
한편, 상기 케이스(110)는 상면과 전면이 개구되도록 형성되며, 내부에 레이저 다이오드(Laser diode, 250)의 컨트롤을 위한 레이저 다이오드 컨트롤 보드(Laser diode control board, 140)가 구비될 수 있는 공간을 형성하게 된다.그리고, 상기 케이스(110)의 개구된 상면은 상면 커버(120)에 의해 개폐될 수 있도록 형성되어 서비스가 용이하도록 구성된다. 그리고, 상기 케이스(110)의 전면에는 전면 커버(130)가 구비되어 상기 레이저 다이오드 모듈(200)이 장착된 상기 케이스(110)의 전면을 차폐하여, 상기 레이저 다이오드 모듈(200) 및 렌즈를 보호할 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 전면 커버(130)에는 레이저 커터(laser cutter, 132)가 구비된다. 상기 레이저 커터(132)는 조사되는 레이저 빔의 에지부분를 절단하기 위한 것으로 상기 레이저 다이오드 모듈(200)의 전방에 배치되며, 상하 방향으로 배치되어 조사되는 레이저 빔의 단부를 가려 상기 강판(P)의 상면에 나타나는 레이저 빔이 선명하게 보일 수 있도록 한다.
상기 케이스(110)의 내부에 구비되는 레이저 다이오드 컨트롤 보드(140)는 상기 레이저 다이오드(250)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 커런트 드라이버(145)와, 디시 아이솔레이터(DC isolator, 144), 엠시유(141), 온도센서(143) 등이 하나의 보드에 일체로 구성된다. 따라서, 상기 케이스(110)의 내부에는 상기 레이저 다이오드 컨트롤 보드(140)와 레이저 다이오드 모듈(200)의 장착에 의해 상기 레이저 모듈(100)을 구성할 수 있게 된다.
이하에서는, 상기 레이저 다이오드 컨트롤 보드(140)의 각 구성에 관하여 살펴보기로 한다.
상기 커런트 드라이버(145)는 상기 레이저 다이오드(250)로 공급되는 전류를 조절하여 상기 레이저 다이오드(250)에서 조사되는 레이저 빔의 밝기 및 출력을 조절할 수 있도록 하며, 상기 레이저 다이오드 모듈(200)과 연결될 수 있도록 구성된다.
상기 커런트 드라이버(145)는 상기 한 쌍의 레이저 모듈(100)의 개수와 대응하는 한쌍이 구비될 수 있으며, 각각이 상기 커런트 드라이버(145)에 연결되어 독립적인 제어가 가능하도록 구성된다.
그리고, 상기 한쌍의 커런트 드라이버(145) 각각에는 디시 아이솔레이터(144)가 구비된다. 상기 디시 아이솔레이터(144)는 상기 레이저 다이오드(250)의 구동을 위해 입력되는 단일 전원을 각각 분리하여 상기 커런트 드라이버(145)로 분리된 각각의 전원을 입력할 수 있도록 구성된다.
상기 엠시유(141)는 상기 커런트 드라이버(145)와 연결되어 상기 레이저 다이오드(250)의 온오프를 제어하기 위한 것으로, 상기 레이저 모듈(100)로 입력되는 컨트롤 데이터를 각각의 커런트 드라이버(145)로 분배하여 해당하는 레이저 다이오드(250)의 동작을 가능하게 한다.
그리고, 상기 엠시유(141)에는 이이피롬(142)이 구비된다. 상기 이이피롬(142)은 상기 레이저 다이오드(250)의 개별 어드레스(Adress)가 저장되어 있는 것으로, 다수의 엠시유(141)와 연결되는 하나의 통신선 만으로 각각의 레이저 다이오드(250)를 개별적으로 온오프 할 수 있도록 해당하는 레이저 다이오드(250)의 어드레스를 기억하게 된다. 그리고, 전원이 리셋된 후에도 상기 이이피롬(142)에는 어드레스가 저장된 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 엠시유(141)에는 온도센서(143)가 더 구비될 수 있다. 상기 온도센서(143)는 상기 레이저 모듈(100)의 온도를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 에이치엠아이 패널(33)을 통해 상기 다수의 레이저 모듈(100)의 온도를 디스플레이 하여 관리자의 관리를 용이하게 할 수 있다. 그리고, 상기 레이저 모듈(100)의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승하게 될 경우 상기 엠시유(141)에서는 상기 레이저 다이오드(250)를 오프시켜 상기 레이저 모듈(100)이 과열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 레이저 다이오드 모듈(200)은 별도의 어셈블리로 상기 케이스(110)의 내부에 장착될 수 있다. 상기 레이저 다이오드 모듈(200)은 한쌍으로 구성되며, 서로 수평한 방향으로 이격된다. 이때, 상기 레이저 다이오드 모듈(200)의 이격된 거리에 따라 상기 레이저 다이오드(250) 사이의 거리가 결정되며 이에 따라 상기 강판(P)의 표면에 조사되는 레이저 빔 사이의 간격이 결정된다.
이하에서는, 상기 레이저 다이오드 모듈의 구성에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 레이저 다이오드 모듈의 사시도이다. 그리고, 도 6과 도 7은 상기 레이저 다이오드 모듈의 구성을 개략적으로 보인 개요도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 레이저 다이오드 모듈(200)은 레이저 다이오드 브라켓(210)과, 렌즈 커버(220)에 의해 외형이 형성된다. 상기 레이저 다이오드 브라켓(210)과 렌즈 커버(220)는 내부에 레이저 다이오드(250)와, 콜리메이터 렌즈(Collimator lens, 230) 및 실린더리컬 렌즈(Cylindrical, 240)가 장착되는 공간을 제공하며, 알루미늄 소재로 형성되어 상기 레이저 다이오드(250)의 열을 방열할 수 있도록 형성된다. 그리고, 상기 레이저 다이오드 브라켓(210)은 상기 케이스(110)와 접하여 케이스(110)를 통한 방열이 이루어 질 수 있도록 형성된다.
상기 레이저 다이오드 모듈(200)은 커넥터 방식으로 상기 레이저 다이오드 모듈(200)에 탈착될 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 레이저 다이오드 모듈(200)의 장착으로 상기 레이저 다이오드(250)는 상기 커런트 드라이버(145)와 연결될 수 있게 된다. 특별한 문제가 없는 한 장기간 사용 가능한 레이저 다이오드 컨트롤 보드(140)와 달리 상기 레이저 다이오드(250)는 2년 내외의 수명을 가지므로, 상기 레이저 다이오드 모듈(200)만을 교체하여 지속적인 사용이 가능하도록 구성된다.
그리고, 상기 콜리메이터 렌즈(230)는 상기 레이저 다이오드(250)에서 발산되는 광을 한 점으로 모아주며 초점 거리를 조절할 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 실린더리컬 렌즈(240)는 한점으로 입사되는 광원을 일정한 각으로 분산하여 라인 레이저 빔을 만들수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 콜리메이터 렌즈(230)의 이동에 따라 조사되는 라인 레이저 빔의 두께를 조절할 수 있으며, 상기 실린더리컬 렌즈(240)의 회전에 의해 상기 라인 레이저 빔을 원하는 각도로 주사할 수 있게 된다. 이때, 상기 콜리메이터 렌즈(230)와 실린더리컬 렌즈(240)는 별도의 기구를 이용하여 상기 레이저 다이오드 모듈(200)의 외측에서 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 강판의 평탄도 측정장치의 동작에 관하여 살펴보기로 한다.
상기 강판(P)이 생산되고 있는 라인상에서 상기 평탄도 측정장치(1)를 통해 상기 강판의 평탄도를 비접촉 방식으로 연속 측정 가능하게 된다.
이를 위해, 피엘시(31)에서 측정에 대한 지시가 에이치엠아이 패널(33)로 전달되면, 에이치엠아이 패널(33)에서는 상기 레이저 조사 유니트(20)와 측정 유니트(10)의 동작을 지시하게 된다. 이때, 하나의 통신선을 통하여 레이저 조사 유니트(20)로 전달되는 동작 데이터는 상기 각각의 레이저 모듈(100)에 입력되고, 각각의 레이저 모듈(100)에서는 이이피롬(142)에 저장된 어드레스에 따라 해당하는 레이저 다이오드(250)를 온오프 할 수 있게 된다.
상기 레이저 조사 유니트(20)의 동작과 동시에 온되어 있는 레이저 모듈(100)과 대응하는 카메라(12)가 켜지게 되어 상기 강판(P)의 표면에 조사되는 레이저 빔의 영상을 촬열할 수 있게 된다.
다수의 카메라(12) 중 해당하는 카메라(12)에서 수신된 영상은 측정 패널(34)을 거치면서 처리되어 다시 상기 에이치엠아이 패널(33)로 전달되며, 에이치엠아이 패널(33)에서는 계측된 데이터를 표 또는 그래프의 형태로 출력할 수 있게 된다. 그리고 계측된 데이터는 상위피시로 다시 전달되어 저장되거나 이후의 작업을 위한 데이터로 사용될 수 있다.
한편, 상기 레이저 다이오드(250)의 이상 또는 레이저 모듈(100)의 이상으로 정상적인 구동이 이루어 지지 않는 경우 관리자는 구동 상태를 확인한 후 상기 상기 레이저 다이오드 모듈(200) 또는 상기 레이저 모듈(100)을 교환하는 것으로 간단한 처리가 가능하게 된다.
10. 측정 유니트 20. 레이저 조사 유니트
100. 레이저 모듈 110. 케이스
140. 레이저 다이오드 컨트롤 보드 141. 엠시유
142. 이이피롬 143. 온도센서
144. 디시 아이솔레이터 145. 커런트 드라이버
200. 레이저 다이오드 모듈

Claims (6)

  1. 강판 생산 설비 라인상에 구비되며, 상기 강판의 상방에서 하방으로 레이저 빔을 조사하는 다수의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 조사 유니트와, 상기 레이저 조사 유니트에서 조사되는 레이저 빔의 영상을 다수의 라인스캔 시시디 카메라를 이용하여 획득하는 측정 유니트를 포함하여 구성되며,
    상기 레이저 모듈은,
    외형을 형성하며, 탈착 가능하게 제공되는 케이스와;
    상기 케이스의 내부에 설정된 간격으로 평행하게 배치되며, 한쌍의 라인 레이저 빔을 조사하는 한쌍의 레이저 다이오드를 포함하는 레이저 다이오드 모듈과;
    상기 각각의 레이저 다이오드 모듈에 독립적으로 연결되며, 상기 다이오드 모듈로의 공급전류를 조절하여 출력을 조절하는 한쌍의 커런트 드라이버와;
    상기 레이저 모듈로 공급되는 전원을 분리하여 상기 각각의 커런트 드라이버로 전원을 공급하는 한쌍의 디시 아이솔레이터와;
    상기 커런트 드라이버와 연결되어 상기 레이저 다이오드 모듈의 온오프를 컨트롤하는 엠시유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 모듈은,
    외형을 형성하는 레이저 다이오드 브라켓과;
    상기 레이저 다이오드 브라켓에 장착되어 라인 레이저 빔을 조사하는 레이저 다이오드와;
    상기 레이저 다이오드 전방의 상기 레이저 다이오드 브라켓에 구비되며, 레이저 빔의 두께를 조절하는 콜리메이터 렌즈와;
    상기 콜리메이터 렌즈 전방의 상기 레이저 다이오드 브라켓에 구비되며, 레이저 빔의 주사 각도를 조절하는 실린더리컬 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엠시유에는 각각의 상기 레이저 다이오드의 어드레스가저장되어 있는 이이피롬(EEPROM)이 구비되어, 하나의 통신선으로 다수의 레이저 모듈에 구비되는 레이저 다이오드의 동작을 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 엠시유는 상기 레이저 모듈의 온도를 측정하는 온도센서와 연결되며,
    측정된 온도에 따라 상기 레이저 다이오드의 온오프를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스에는 상기 레이저 모듈의 방열을 위한 방열부가 형성되며,
    상기 방열부는 커런트 드라이브 및 레이저 다이오드의 위치와 대응하는 좌우 양측면 및 후면에 형성되는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 모듈은 상기 커런트 드라이브와 탈착 가능하도록 상기 케이스에 장착되는 것을 특징으로 하는 강판의 평탄도 측정장치.

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