KR101311132B1

KR101311132B1 - 카메라를 이용한 코일 정렬장치

Info

Publication number: KR101311132B1
Application number: KR1020120020050A
Authority: KR
Inventors: 이정한; 배진운; 한수호
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-25
Also published as: KR20130098485A

Abstract

본 발명에 따른 센서를 이용한 코일 정렬장치는, 코일의 축 방향이 전후 방향을 향하도록 안착시킨 상태에서 이송위치로 이동하는 이송차량과, 상기 이송위치에 배치되며, 상기 이송차량을 통해 이송된 상기 코일이 상단에 안착되는 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 설치되며, 상기 스테이션과 이에 안착된 상기 코일의 영상 및 상기 이송차량의 이미지를 획득하는 카메라 및, 상기 획득한 이미지의 픽셀 간 거리를 계산하여 상기 코일의 폭 정보 및 중심위치를 구한 후, 기설정된 상기 스테이션의 중심위치와 상기 코일의 중심위치 간의 이탈 값을 연산하여, 상기 이탈 값만큼 상기 이송차량을 이동시켜 상기 코일을 상기 스테이션에 정 위치시키는 제어부를 포함한다.

Description

카메라를 이용한 코일 정렬장치{A COIL ALIGNMENT DEVICE}

본 발명은 코일 정렬장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라를 이용해 스테이션과 이에 안착 된 코일의 이미지를 획득한 후, 획득한 이미지의 픽셀(Pixel) 간 거리를 계산하여 코일의 중심위치와 스테이션의 중심위치 간의 이탈 값을 계산하며, 계산된 이탈 값만큼 이송차량의 이송위치를 보정함으로써, 코일이 스테이션에 정 위치할 수 있도록 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로, 맨드렐(Mandrel)에 의해 권취가 완료된 코일을 이송차량에 적재하는 경우, 코일의 내권부에는 마찰력이 작용하므로 코일을 이송차량의 정 위치에 정렬시키기 어려웠다.

그리고, 권취된 코일은 느슨으로 인한 텔레스코프 형상 경우, 코일의 무게 중심이 이동되어 정 위치에 정렬되지 않거나, 이송 과정 중에 코일의 무게 중심이 변경되어 전도될 염려가 있었다.

이를 방지하기 위해, 종래에는 조업자가 일일이 육안으로 코일의 정렬 여부를 검사하고는 있으나, 권취 속도가 높아짐에 따라 정확한 확인이 불가능한 어려움이 있었다.

코일의 정렬 이상이 발생하는 경우에는, 조업실에서 이송차량(스트리퍼 카) 또는 크레인을 이용하여 코일 정렬 위치를 수정하고는 있으나, 이는 조업 시간을 지연시키는 문제점을 초래하였다.

본 발명과 관련된 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0782730호(2007년11월29일)가 있으며, 상기 문헌에는 후크 위치 가변형 선재코일 이송장치가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 카메라를 이용해 스테이션과 이에 안착 된 코일의 이미지를 획득한 후, 획득한 이미지의 픽셀 간 거리를 계산하여 코일의 중심위치와 스테이션의 중심위치 간의 이탈 값을 계산하며, 계산된 이탈 값만큼 이송차량의 이송위치를 보정함으로써, 코일을 스테이션에 정 위치시킬 수 있고, 코일의 전도 여부를 측정할 수 있어 안정된 조업 환경을 제공할 수 있는 카메라를 이용한 코일 정렬장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 코일의 축 방향이 전후 방향을 향하도록 안착시킨 상태에서 이송위치로 이동하는 이송차량과, 상기 이송위치에 배치되며, 상기 이송차량을 통해 이송된 상기 코일이 상단에 안착 되는 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 설치되며, 상기 스테이션과 이에 안착 된 상기 코일의 영상 및 상기 이송차량의 이미지를 획득하는 카메라 및, 상기 획득한 이미지의 픽셀 간 거리를 계산하여 상기 코일의 폭 정보 및 중심위치를 구한 후, 기설정된 상기 스테이션의 중심위치와 상기 코일의 중심위치 간의 이탈 값을 연산하여, 상기 이탈 값만큼 상기 이송차량을 이동시켜 상기 코일을 상기 스테이션에 정 위치시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이송차량은 상기 코일의 하단이 안착 되도록 상단에 받침부가 구비되는 본체와, 상기 본체의 하단에 설치되는 다수의 바퀴 및, 상기 본체에 설치되며, 상기 제어부의 구동 제어에 의해 상기 바퀴를 정역 회전시키는 구동부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부에는 상기 획득한 이미지를 표시하여 모니터링하기 위한 디스플레이부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스플레이부에 표시되는 상기 이미지에는 상기 스테이션의 중심위치와 상기 코일의 폭 정보 및 중심위치가 표시되며, 상기 코일의 안착 상태를 표시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 카메라는 영상을 캡처해서 파일로 저장할 수 있도록 그래버 보드를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 카메라는 기설정된 상기 스테이션의 중심위치가 중심이 되도록 상기 이미지를 촬영하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 정 위치는 상기 코일의 중심위치와 상기 스테이션의 중심위치가 일치되는 위치인 것이 바람직하다.

본 발명은 코일의 정렬 이탈 값만큼 이송차량의 이송위치를 보상함으로써, 코일의 정확한 위치로 이송할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 코일의 전도 여부 측정으로 인해 안정된 조업 환경 제공할 수 있고, 코일 폭 측정값을 실제 코일의 폭 정보와 비교하여 텔레스코프 여부를 판단하여 조업 지장을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치를 보여주기 위한 사이도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치가 스테이션으로 이동되어 위치가 정렬된 상태를 보여주기 위한 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치를 보여주기 위한 사이도이다.

그리고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치를 보여주기 위한 평면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치가 스테이션으로 이동되어 위치가 정렬된 상태를 보여주기 위한 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라를 이용한 코일 정렬장치는 이송차량(100)과, 스테이션(200)과, 카메라(Camera, 300) 및, 제어부(400)를 포함한다.

먼저, 이송차량(100)은 권취 축(20)이 위치된 코일(10)의 권취 위치와 스테이션(200)이 위치된 코일(10)의 이송위치를 따라 왕복 이동한다.

즉, 상기 코일(10)은 축을 이루는 권취 축(맨드렐, 20)에 권취된 상태로 이송차량(100)으로 전달된다.

그리고, 상기 이송차량(100)은 코일(10)의 축 방향이 전후 방향을 향하도록 안착시킨 상태에서 이송위치로 이동한다.

상기 본체(110)의 상단에는, 원형을 이루는 코일(10)의 하단이 안착 되도록 상단에 한 쌍의 받침부(111)가 구비된다.

상기 한 쌍의 받침부(111)는, 본체(110)의 측방에 각각 구비되어 상기 코일(10)의 원주 면을 양측에서 각각 지지한다.

즉, 상기 코일(10)은 축 방향이 이송차량(100)의 전후 방향을 향하도록 한 쌍의 받침부(111)에 안착 된다.

그리고, 상기 받침부(111)는 승강 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 상기 받침부(111)는 승강 동작을 통해 권취 축(20)으로부터 코일을 전달받거나, 후술 될 스테이션에 코일(10)을 안착시킬 수 있다.

바퀴(120)는, 본체(110)의 하단 모서리 부위에 전후로 회전가능하게 설치되어, 본체(110)가 코일(10) 적재 위치와 후술 될 스테이션(200)이 위치된 이송위치로 이동할 수 있도록 한다.

구동부는, 본체(110) 상에 설치되며, 후술 될 제어부(400)의 구동 제어에 의해 바퀴(120)를 정역 회전시키는 역할을 한다.

스테이션(200)은, 이송차량(100)의 이송위치에 배치되며, 이송차량(100)을 통해 이송된 코일(10)이 상단에 안착 된다.

카메라(Camera, 300)는, 스테이션(200)의 일측에 설치되며, 상기 스테이션(200)과 이에 안착 된 코일(10) 및 이송차량(100)의 이미지를 획득한다.

여기서, 상기 카메라(300)는 영상을 캡처해서 파일로 저장할 수 있도록 그래버 보드(Grabber board)를 사용할 수 있다.

상기 그래버 보드는, 영상을 캡처해서 파일로 저장할 수 있게 하는 보드로, 입력한 영상을 보관하는 프레임 버퍼(Frame Buffer)를 두어, 이곳에 입력된 영상을 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)에서 입력해서 저장하는 기능을 갖는다.

제어부(400)는, 획득한 이미지의 픽셀(Pixel) 간 거리를 계산하여 코일(10)의 폭 정보 및 중심위치를 구한다.

이 후, 상기 제어부(400)는 기설정된 스테이션(200)의 중심위치와 코일(10)의 중심위치 간의 이탈 값을 연산한다.

이때, 상기 제어부(400)는 이탈 값만큼 이송차량(100)을 이동시켜 코일(10)을 스테이션(200)에 정 위치시킨다.

또한, 상기 제어부(400)에는 획득한 이미지를 표시하여 모니터링하기 위한 디스플레이부(410)가 더 구비된다.

여기서, 상기 디스플레이부(410)에 표시되는 이미지에는 스테이션(200)의 중심위치와, 코일(10)의 폭 정보 및 중심위치와, 코일(10)의 안착 상태를 표시하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 카메라(300)는 기설정된 스테이션(200)의 중심위치가 중심이 되도록 이미지를 촬영할 수 있다.

또한, 스테이션(200)에 안착 되는 코일(10)의 정 위치라 함은, 코일(10)의 중심위치와 스테이션(200)의 중심위치가 일치되는 위치인 것이 바람직하다.

따라서, 이송차량(100)의 받침부(111)에 안착 된 코일(10)의 정렬 위치가 부정확한 경우, 상기와 같이 정렬 이탈 값에 따르도록 이송차량(100)의 위치를 보상할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 코일(10)의 정렬 이탈 값만큼 이송차량(100)의 이송위치를 자동으로 보상함으로써, 코일(10)을 정확한 위치로 이송할 수 있다.

또한, 코일(10)의 전도 여부 측정으로 인해 안정된 조업 환경 제공할 수 있고, 코일(10) 폭 측정값을 실제 코일(10)의 폭 정보(W)와 비교하여 텔레스코프 기계적 강도 편차를 최소화할 수 있다.

지금까지 본 발명의 카메라를 이용한 코일 정렬장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 코일
100: 이송차량
110: 본체
111: 받침부
120: 바퀴
200: 스케이션
300: 카메라
400: 제어부
410: 디스플레이부

Claims

코일의 축 방향이 전후 방향을 향하도록 안착시킨 상태에서 이송위치로 이동하는 이송차량;
상기 이송위치에 배치되며, 상기 이송차량을 통해 이송된 상기 코일이 상단에 안착되는 스테이션;
상기 스테이션의 일측에 설치되며, 상기 스테이션과 이에 안착된 상기 코일의 영상 및 상기 이송차량의 이미지를 획득하는 카메라; 및
상기 획득한 이미지의 픽셀 간 거리를 계산하여 상기 코일의 폭 정보 및 중심위치를 구한 후, 기설정된 상기 스테이션의 중심위치와 상기 코일의 중심위치 간의 이탈 값을 연산하여, 상기 이탈 값만큼 상기 이송차량을 이동시켜 상기 코일을 상기 스테이션에 정 위치시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 이송차량은,
상기 코일의 하단이 안착되도록 상단에 받침부가 구비되는 본체와,
상기 본체의 하단에 설치되는 다수의 바퀴 및,
상기 본체에 설치되며, 상기 제어부의 구동 제어에 의해 상기 바퀴를 정역 회전시키는 구동부가 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부에는,
상기 획득한 이미지를 표시하여 모니터링하기 위한 디스플레이부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제3항에 있어서,
상기 디스플레이부에 표시되는 상기 이미지에는,
상기 스테이션의 중심위치와 상기 코일의 폭 정보 및 중심위치가 표시되며, 상기 코일의 안착 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라는,
영상을 캡처해서 파일로 저장할 수 있도록 그래버 보드를 사용하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라는,
기설정된 상기 스테이션의 중심위치가 중심이 되도록 상기 이미지를 촬영하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 정 위치는,
상기 코일의 중심위치와 상기 스테이션의 중심위치가 일치되는 위치인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 코일 정렬장치.