KR101228741B1

KR101228741B1 - 슬라브 표면 탐상 장치

Info

Publication number: KR101228741B1
Application number: KR1020100137291A
Authority: KR
Inventors: 김기원; 윤종규
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-02-04
Also published as: KR20120075233A

Abstract

본 발명은, 슬라브 표면에 광을 조사하는 광원과, 상기 슬라브 표면에서 반사된 광을 다시 반사하는 반사부와, 상기 반사부로부터 반사된 광을 통해 상기 슬라브 표면을 촬상하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지로부터 상기 슬라브의 결함을 탐지하는 이미지 처리부를 포함하는 슬라브 표면 탐상 장치를 제공한다.

Description

슬라브 표면 탐상 장치{APPARATUS FOR IMAGING SLAB SURFACE}

본 발명은 슬라브 표면 탐상 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면 스카핑된 슬라브의 표면을 탐상하여, 슬라브 표면에 있는 결함을 검출할 수 있는 슬라브 표면 탐상 장치에 관한 것이다.

제철공장의 연속주조공정을 통하여 생산되는 슬라브(slab)는 그 표면에 산화등에 의하여 스케일이 형성되기 때문에, 이를 제거하기 위하여 스카핑작업을 거치게 된다. 스카핑 작업을 거친 후에도, 슬라브에는 국부적인 표면 결함이 있을 수 있으며, 이 표면 결함은 핸드 스카핑 장치 등으로 제거된다.

이 때, 스카핑 작업이 완료된 슬라브의 표면 결함을 찾기 위하여 슬라브 표면 탐상 장치가 사용된다. 그러나, 관련 기술에 따르면, 슬라브 표면 탐상 장치를 설정하고 난 후에, 탐상 대상제인 슬라브의 재질 및 성분에 따라 카메라의 위치와 각도를 변경하여야 한다.

도 1은 일반적인 슬라브 표면 탐상 장치의 기본 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 슬라브 표면 탐상 장치는, 슬라브(10)의 표면에 광을 조사하는 광원(20)과, 광원(20)에 의해 광이 조사된 영역을 촬상하는 CCD 카메라(30)를 포함한다. 광원(10)으로부터 조사된 광은 슬라브에 의해 반사되는데, 반사되는 광량은 CCD 카메라(30)의 위치에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 반사된 광은 밝은 영역과 어두운 영역으로 나눌 수 있으며,

이 때, CCD 카메라(30)가 슬라브 표면을 정밀하게 탐상하기 위하여는 슬라브 표면에서 반사된 광으로부터 적절한 광량을 받는 것이 바람직하다. 그러나, 슬라브 표면에서 반사되는 광량은, 전술한 바와 같이, 슬라브 재질 또는 성분에에 따라 가변되므로, 적절한 광량을 받기 위해서는 슬라브의 재질 또는 성분에 따라 CCD 카메라(30)의 위치 및 각도를 변경하여야 했다. 그러나, CCD 카메라(30)의 위치 및 각도를 변경 이러한 설정 변경은 용이하지 않을 뿐만 아니라, 슬라브 표면 탐상 장치의 각 구성 간의 배열을 다시 맞추어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 설치 공간에 제약받지 않고 설치 후에 작업 조건 변경시 시스템 변경을 최소화할 수 있는 슬라브 표면 탐상 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 슬라브 표면에 광을 조사하는 광원과, 상기 슬라브 표면에서 반사된 광을 다시 반사하는 반사부와, 상기 반사부로부터 반사된 광을 통해 상기 슬라브 표면을 촬상하는 카메라와, 상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지로부터 상기 슬라브의 결함을 탐지하는 이미지 처리부를 포함하는 슬라브 표면 탐상 장치가 제공된다.

일 실시예에서, 표면 탐상 장치는, 상기 카메라와 상기 반사부를 상기 슬라브의 진행 방향과 평행한 방향으로 수평이동시키는 위치 조정부와, 상기 광원에 의해 조사되는 상기 슬라브 표면에서 반사된 광이 상기 카메라로 향하도록 상기 반사부의 각도를 조절하는 각도 조정부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위치 조정부는, 상기 슬라브의 탄소 함유량에 따라 상기 카메라와 상기 반사부의 위치를 이동시키고, 상기 각도 조정부는, 상기 슬라브의 탄소 함유량에 따라 상기 반사부의 각도를 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이미지 처리부는, 상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지의 밝기 정보를 검출하고, 상기 위치 조정부는, 상기 밝기 정보에 따라 상기 카메라와 상기 반사부의 위치를 이동시키며, 상기 각도 조정부는, 상기 밝기 정보에 따라 상기 반사부의 각도를 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 슬라브 표면 탐상 장치는, 상기 반사부에 공기를 퍼지하여 상기 반사부의 오염을 방지하는 에어 퍼지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 카메라의 위치 이동을 최소화하면서 스카핑된 슬라브의 표면을 탐상할 수 있다.

도 1은 일반적인 슬라브 표면 탐상 장치의 기본 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 표면 탐상 장치의 개략도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 슬라브 표면 탐상 장치를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 표면 탐상 장치의 개략도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬라브 표면 탐상 장치는, 슬라브(10) 표면에 광을 조사하는 광원(110)과, 상기 슬라브 표면에서 반사된 광을 다시 반사하는 반사부(120)와, 반사부(120)로부터 반사된 광으로부터 슬라브(10) 표면을 촬상하는 카메라(130)를 포함한다.

슬라브 표면 탐상 장치에서, 광원(110)에서 탐상 대상인 슬라브(10)의 탐상 지점에 광을 조사하면, 이 광은 슬라브(10)의 표면에서 반사되어 슬라브(10)의 상부로 향한다. 슬라브(10)는 바람직하게는 스카핑 작업이 완료된 슬라브이다. 슬라브(10)의 표면은 거울과 같은 완전한 평면 상태가 아니기 때문에, 슬라브에 조사된 광은 슬라브의 표면 상태 등에 따라 소정의 반사각으로 반사되어 나타난다. 따라서, 슬라브 표면에서 반사된 광은 슬라브 표면으로부터 퍼져서 반사된다. 반사된 광이 퍼지는 정도와 광량은 슬라브(10)의 강종 등에 따라 달라진다.

이와 같이 반사된 광은 반사부(120)를 통해 카메라(130)로 반사되며, 카메라(130)는 반사된 광을 촬상함으로써 슬라브 표면을 촬상할 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 카메라(130)에서 촬상된 슬라브의 이미지를 처리하여 슬라브의 결함을 검출하는 이미지 처리부(160)를 더 포함할 수 있다. 또한, 반사부(120)를 통해 촬상한 슬라브 표면은 본래의 슬라브 표면을 반전한 이미지이므로, 이미지 처리부(160)는 카메라(130)에 촬상된 이미지를 반전시켜 이미지를 처리하여, 반전되지 않은 슬라브 표면의 이미지를 처리하여 결함을 검출할 수 있다.

반사부(120)는 여러 가지 재질의 부재가 사용될 수 있지만, 열에 강하고 반사 특성이 양호한 스테인레스 스틸의 거울이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 여러 가지 재질의 반사부가 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에서, 반사부(120)와 카메라(130)의 위치를 슬라브의 진행 방향과 평행한 방향으로 수평이동시키는 위치 조정부(140)를 더 포함할 수 있다. 슬라브 표면에서 반사된 광의 광량은 광이 퍼지는 위치에 따라 광량이 다르며, 이 광량은 슬라브 표면의 상태 또는 슬라브의 재질 상태 등에 따라 다르므로, 반사부(120)를 통해 카메라(130)로 입사하는 광의 양을 일정한 양으로 유지하기 위하여는 슬라브의 촬상 위치, 즉 광원(110)에 의해 광이 조사되는 슬라브 부분에 대한 반사부(120)와 카메라(130)의 상대적 위치를 가변할 수 있다. 이 때, 반사부(120)에서 반사된 광이 카메라(130)를 향할 수 있도록 반사부(120)의 각도를 조절하는 각도 조정부(150)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 반사부(120)와 카메라(130)의 상대적 위치는 서로 가변될 수도 있고, 고정될 수도 있다.

한편, 반사부(120)와 카메라(130)의 위치와, 반사부(120)의 각도는, 일 실시예에서, 슬라브(10)에 포함된 탄소의 양에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 슬라브(10)에 포함된 탄소의 양을 구간별로 나누고, 각 구간에 대응하는 최적의 반사부(120)와 카메라(130) 위치 및 반사부(120)의 각도를 미리 설정한다. 그 다음, 장입되는 슬라브(10)에 관한 정보를 다른 장치로부터 수신하여, 해당 해당 슬라브(10)에 포함된 탄소의 양이 어느 경우에 해당하는지를 판단하고, 어느 구간에 해당하는지를 판단한다. 이어서, 해당 구간에 따라 설정된 값에 따라 반사부(120)와 카메라(130) 위치 및 반사부(120)의 각도를 조정한다.

이와 같이, 슬라브가 함유하는 탄소의 양에 따라, 미리 설정된 위치로 반사부(120)와 카메라(130)를 이동시키고 반사부(120)의 각도를 조정함으로써, 슬라브(10)의 상태에 따른 슬라브 표면의 탐상을 용이하게 수행할 수 있다.

한편, 이 대신에, 카메라(130)는 카메라(130)에 의해 수광되는 광의 양에 따라 반사부(120)와 카메라(130)의 위치를 조정하고, 반사부(120)의 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(160)에서 처리된 카메라(130)에서 촬상된 슬라브 표면의 이미지가 가지는 것이 바람직한 밝기 또는 밝기의 범위를 미리 설정해 두고, 반사부(120)와 카메라(130)의 위치를 조정하거나 반사부(120)의 각도를 조절함으로써, 카메라(130)에서 촬상된 이미지의 밝기가 해당 밝기가 되거나 해당 밝기 범위에 포함되도록, 반사부(120) 및 카메라(130)의 위치와, 반사부(120)의 각도를 실시간으로 찾아 슬라브 표면을 촬상할 수 있다.

이와 같이, 카메라(130)에서 촬상된 이미지의 밝기에 따라 반사부(120)와 카메라(130)를 이동시키고 반사부(120)에서 반사된 광이 카메라(130)를 향하도록 각도를 조절함으로써, 슬라브 표면의 탐상을 용이하게 수행할 수 있다. 즉, 탐상 대상체인 슬라브가 변경되어도 카메라 및 반사부만을 조정함으로써, 슬라브의 표면의 흠을 용이하게 검출할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 슬라브 표면 탐상 장치는 반사부(120)에 공기를 퍼지하여 반사부(120)의 오염을 방지하는 에어 퍼지부(170)를 더 포함할 수 있다. 에어 퍼지부를 이용함으로써, 분진이 많은 사용 환경에서 분진을 반사부에서 제어할 수 있으므로, 더욱 양호한 품질의 이미지를 카메라(130)에서 촬상할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.

10 슬라브
20 광원
30 카메라
110 광원
120 카메라
130 반사부
140 위치 조정부
150 각도 조정부
160 이미지 처리부
170 에어 퍼지부

Claims

삭제
슬라브 표면에 광을 조사하는 광원;
상기 슬라브 표면에서 반사된 광을 다시 반사하는 반사부;
상기 반사부로부터 반사된 광을 통해 상기 슬라브 표면을 촬상하는 카메라;
상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지로부터 상기 슬라브의 결함을 탐지하는 이미지 처리부;
상기 카메라와 상기 반사부를 상기 슬라브의 진행 방향과 평행한 방향으로 수평이동시키는 위치 조정부; 및
상기 광원에 의해 조사되는 상기 슬라브 표면에서 반사된 광이 상기 카메라로 향하도록 상기 반사부의 각도를 조절하는 각도 조정부를 포함하는 슬라브 표면 탐상 장치.
제2항에 있어서,
상기 위치 조정부는, 상기 슬라브의 탄소 함유량에 따라 상기 카메라와 상기 반사부의 위치를 이동시키고,
상기 각도 조정부는, 상기 슬라브의 탄소 함유량에 따라 상기 반사부의 각도를 조절하는,
슬라브 표면 탐상 장치.
제2항에 있어서,
상기 이미지 처리부는, 상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지의 밝기 정보를 검출하고,
상기 위치 조정부는, 상기 밝기 정보에 따라 상기 카메라와 상기 반사부의 위치를 이동시키며,
상기 각도 조정부는, 상기 밝기 정보에 따라 상기 반사부의 각도를 이동시키는,
슬라브 표면 탐상 장치.
슬라브 표면에 광을 조사하는 광원;
상기 슬라브 표면에서 반사된 광을 다시 반사하는 반사부;
상기 반사부로부터 반사된 광을 통해 상기 슬라브 표면을 촬상하는 카메라;
상기 카메라에서 촬상된 상기 슬라브의 이미지로부터 상기 슬라브의 결함을 탐지하는 이미지 처리부; 및
상기 반사부에 공기를 퍼지하여 상기 반사부의 오염을 방지하는 에어 퍼지부를 포함하는 슬라브 표면 탐상 장치.