KR101439546B1 - Apparatus for detecting defects of side surface of slab - Google Patents

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Abstract

슬라브 측면 흠 검출 장치가 개시된다. 슬라브 측면 흠 검출장치는 연속 주조 공정을 통해 제조된 슬라브의 측면에 있는 흠을 검출하는 장치에 있어서, 슬라브의 측면에 광을 조사하는 광원과, 슬라브의 측면 영역에 배치되어 광이 조사된 슬라브의 측면을 촬상하여 촬상된 이미지를 공급하는 CCD 카메라와, CCD 카메라로부터의 이미지에서 슬라브 측면에 발생한 흠을 검출하는 이미지 처리기를 포함하며, 광원은, 시간에 따라 일정한 광을 조사하는 DC 광원으로, DC 광을 생성하는 DC 광공급기와, DC 광공급기에서 생성된 DC 광을 전송하기 위한 다수의 가닥으로 이루어진 광섬유 케이블과, 광섬유 케이블의 다수의 가닥들을 고르게 분포시키는 광 분포 장치를 포함한다.A slab side flaw detection apparatus is disclosed. An apparatus for detecting a flaw on a side surface of a slab produced through a continuous casting process, comprising: a light source for irradiating light on a side surface of the slab; a light source for irradiating light on the side surface of the slab, A CCD camera for picking up a side image and supplying a picked-up image; and an image processor for detecting a flaw on the side of the slab in an image from the CCD camera, wherein the light source is a DC light source for irradiating a constant light with time, A DC light supplier for generating light, an optical fiber cable consisting of a plurality of strands for transmitting the DC light generated by the DC light supplier, and a light distribution device for evenly distributing a plurality of strands of the optical fiber cable.

슬라브, 슬래브, 흠, CCD 카메라, 광원 Slab, slab, flaw, CCD camera, light source

Description

슬라브 측면 흠 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING DEFECTS OF SIDE SURFACE OF SLAB}[0001] APPARATUS FOR DETECTING DEFECTS OF SIDE SURFACE OF SLAB [0002]

본 발명은 슬라브 측면 흠 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 연속 주조 공정에서 슬라브의 측면을 스카핑 한 후에 발생하는 슬라브 측면의 흠을 검출하는 슬라브 측면 흠 검출 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a slab side flaw detecting apparatus for detecting a flaw on a side face of a slab, which is generated after scouring a side face of the slab in a continuous casting process.

연속 주조 공정에서 만들어진 슬라브에는 용강 내부에서 불필요한 원소들이 결합된 개재물이 존재한다. 이러한 개재물은 응고 과정에서 보통의 강과는 다른 형태의 조직을 갖게 된다. 이러한 개재물은 보통의 강과의 결합력이 약해져서, 측면에 존재하는 경우에 스카핑(scarfing) 등의 외력이 가해졌을 때 슬라브에서 이탈하여 홈 형태의 흠을 만들어 낸다.Slabs made in the continuous casting process have inclusions in which unneeded elements are combined in the molten steel. These inclusions have a different type of structure than ordinary steels during the solidification process. These inclusions weaken the bonding force with ordinary steels, and when they are present on the side, they break away from the slab when an external force such as scarfing is applied to produce a groove-like flaw.

또한, 제강 취련 공정에서 주입되는 산소 가스나 연속 주조 이송 시스템에서 용강과 시스템간의 부착을 방지하기 위하여 주입되는 아르곤 가스 등이 적절하게 밖으로 배출되지 못하고 용강 내부에 기포 형태로 남아 있을 수 있으며, 이후 슬라브로 만들어진 후 측면을 스카핑하게되면 홀 형태의 흠으로 슬라브 측면에 존재하 게 된다.In addition, argon gas or the like injected in order to prevent adhesion between the molten steel and the system in the oxygen gas injected in the steelmaking and casting and continuous casting transfer system may not be appropriately discharged outside and may remain in the form of bubbles in the molten steel, And the side surface is scarfed, a hole-like flaw exists on the side of the slab.

이러한 흠 중 특히 측면의 홀 형태의 흠은 압연 중 폭압연에 의해 강판 에지 부분에 침투하게 되어 최종 제품의 측면 품질을 저하시키고, 이러한 슬라브 등은 강관 제품으로 사용될 때, 측면 용접시 결함으로 존재하게 되어 치명적인 문제점을 야기할 수 있다.Among these flaws, hole-type flaws, particularly on the side surface, penetrate into the edge of the steel sheet by the pressure-stretched edge during rolling, thereby deteriorating the side quality of the final product. When such slabs are used as steel pipe products, Thereby causing a fatal problem.

이러한 슬라브의 측면 흠은 연주 공정 뒤에 있는 열간 압연 공정에서 가열로로 장입되기 전이나 가열로에 나와서도 탐상이 가능하나, 열간에서는 이미 측면에 스케일(scale)이라는 산화층에 의해 덮여버리기 때문에 정확한 검출이 어렵다는 문제점이 있다.The side flaws of these slabs can be inspected before they are introduced into the furnace or in the furnace during the hot rolling process after the casting process, but since the side is already covered by the oxide layer on the side of the scale, There is a problem that it is difficult.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 자기적인 방법 및 다른 방식의 광학적인 방법 등이 많이 연구되었다. 광학적인 방법은 간단하게 삼각측량법으로부터 스트로보스코프광의 의한 평면 촬상 등이 제안되어 왔지만, 슬라브 측면 위의 흠과 그 외의 잔존물을 구분하지 못하는 문제가 발생하게 된다. 스페인 아세라리아(Acelalia)에서는 코노스코프 홀로그래피(conoscopic holography)를 기반으로 한 라인 스캔 방식의 흠 탐상 방법을 제안하였다(1998, Association of Iron and Steel Engineers). 그러나, 이러한 방식은 하드웨어가 복잡하고, 이미지 처리 알고리즘도 복잡하여 신속하게 흠 탐상 정보를 후공정으로 전달해야하는 온라인 공정에는 적용하기 어려운 특성을 가지고 있다.To solve these problems, a lot of researches have been made on magnetic methods and other optical methods. The optical method is simply a flat image pick-up by stroboscopic light from a triangulation method, and the like. However, there arises a problem that the flaw on the side face of the slab can not be distinguished from the other residues. Acelalia, Spain, proposed a line-scan fault detection method based on conoscopic holography (1998, Association of Iron and Steel Engineers). However, this method has characteristics that the hardware is complicated and the image processing algorithm is complicated, and thus it is difficult to apply the on-line process in which the defect inspection information must be quickly transferred to the post-process.

또한, 슬라브 측면은 슬라브 폭이 변화하고 롤러 테이블 상에서 진행할 때 위치가 변동하는 특성을 가지고 있으며, 또한, 슬라브 측면은 슬라브 상면과는 달 리 표면 상태가 비교적 깨끗한 특성를 가지고 있어, 이러한 특성들을 반영한 슬라브 측면 흠 검출 장치를 개발할 필요가 있다.In addition, the slab side has a characteristic that the slab width changes and the position changes when the slab width changes on the roller table. Further, the slab side has a relatively clean surface state, unlike the slab upper side, It is necessary to develop a defect detection apparatus.

종래의 연속 주조 공정에서 실제 적용되고 있는 방식을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 슬라브 측면 홈 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 슬라브(10)가 이송되는 롤러 테이블(20)의 측면에 슬라브(10)의 측면을 향하도록 ITV 카메라(30)가 배치된다. ITV 카메라(30)에서 촬영되는 슬라브(10) 측면에 대한 영상이 작업자의 표시장치(40)에 표시되고, 작업자가 직접 표시장치(40)를 시청하면서 육안으로 슬라브(10) 측면 흠을 검출한다. 이러한 검출이 육안으로 이루어지기 때문에, 장시간 시청으로 인한 피로감이 작업자에 발생하여 흠 검출의 정확성에 문제점이 있으며, 작업자의 개인적인 능력 및 식별 기준의 차이로 인하여 검출 결과에 대한 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다.A method actually applied in a conventional continuous casting process will be described with reference to Fig. FIG. 1 is a view schematically showing the construction of a slab lateral groove detection device according to the prior art. The ITV camera 30 is disposed so as to face the side surface of the slab 10 on the side surface of the roller table 20 to which the slab 10 is fed. An image of the side surface of the slab 10 taken by the ITV camera 30 is displayed on the display device 40 of the operator and the side surface of the slab 10 is detected visually while the operator directly observes the display device 40 . Since such detection is performed by the naked eye, fatigue due to long-time viewing is generated in the operator, which causes a problem in the accuracy of detecting flaws, and there is a problem in that the reliability of the detection result is deteriorated due to the difference of the personal ability and the identification standard of the operator .

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 정확하게 슬라브 측면의 흠을 검출할 수 있는 슬라브 측면 흠 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a slab side-surface defect detecting apparatus capable of more accurately detecting flaws on a side surface of a slab.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 연속 주조 공정을 통해 제조된 슬라브의 측면에 있는 흠을 검출하는 장치에 있어서, 상기 슬라브의 측면에 광을 조사하는 광원; 상기 슬라브의 측면 영역에 배치되어 상기 광이 조사된 상기 슬라브의 측면을 촬상하여 촬상된 이미지를 공급하는 CCD 카메라; 및 상기 CCD 카메라로부터의 이미지에서 상기 슬라브 측면에 발생한 흠을 검출하는 이미지 처리기;를 포함하며, 상기 광원은, 시간에 따라 일정한 광을 조사하는 DC 광원으로 DC 광을 생성하는 DC 광공급기와, 상기 DC 광공급기에서 생성된 DC 광을 전송하기 위한 다수의 가닥으로 이루어진 광섬유 케이블과, 상기 광섬유 케이블의 다수의 가닥들을 고르게 분포시키는 광 분포 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a flaw on a side surface of a slab produced through a continuous casting process, the apparatus comprising: a light source for irradiating a side surface of the slab with light; A CCD camera disposed in a lateral area of the slab to pick up a side surface of the slab irradiated with the light and to supply a picked-up image; And an image processor for detecting a flaw on the side surface of the slab in an image from the CCD camera, wherein the light source comprises: a DC light supplier for generating DC light as a DC light source for emitting a constant light according to time; And a light distribution device for evenly distributing a plurality of strands of the optical fiber cable, wherein the optical fiber cable comprises a plurality of strands of optical fiber cables for transmitting the DC light generated by the DC light source, do.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 CCD 카메라는 라인 CCD 카메라일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the CCD camera may be a line CCD camera.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 광원은 상기 CCD 카메라를 중심으로 대칭으로 배치되어 상기 광을 조사하는 적어도 2개의 조명 기구를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light source may include at least two light sources arranged symmetrically about the CCD camera to irradiate the light.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬라브 측면 흠 검출 장치는 상기 적어도 2개의 조명 기구에서의 광들이 이루는 각이 가변되도록 상기 조명 기구들의 위치를 조절하는 조명 각도 조절 수단을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the slab side-scratch detection apparatus may further include illumination angle adjusting means for adjusting a position of the lighting devices so that an angle formed by the lights in the at least two lighting devices varies.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 광원 및 상기 CCD 카메라는 일체로 구성되며, 상기 슬라브의 측면 위치를 검출하는 위치 센서; 및 상기 위치 센서로부터 검출된 상기 슬라브의 측면 위치를 이용하여 상기 CCD 카메라 및 상기 광원으로부터 상기 슬라브의 측면까지의 거리가 일정하도록 상기 CCD 카메라 및 상기 광원을 이동시키는 이동 수단;을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light source and the CCD camera are integrally constituted, and a position sensor for detecting a side position of the slab; And moving means for moving the CCD camera and the light source such that the distance from the CCD camera and the side of the slab to the side of the slab is constant using the side position of the slab detected from the position sensor .

이 때, 상기 위치 센서는 상기 슬라브의 진행 방향을 기준으로 상기 CCD 카메라보다 더 앞쪽에 설치되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the position sensor is installed in front of the CCD camera with respect to the traveling direction of the slab.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 이미지 처리기는 상기 CCD 카메라로부터의 이미지를 수집하여 상기 슬라브 측면의 전체 이미지로 조합하는 이미지 수집기를 포함하며, 상기 이미지 처리기는 상기 이미지 수집기로부터의 전체 이미지에서 상기 슬라브 측면의 흠을 검출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the image processor comprises an image collector for collecting images from the CCD camera and combining them into an entire image of the slab side, the image processor comprising: A side flaw can be detected.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬라브는 스카핑 공정 후에 측면의 흠이 검출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the slab may be flawed on the side surface after the scarping process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 중인 슬라브 측면의 흠을 자동으로 신속하게 검출할 수 있으며, 이에 따라 양질의 슬라브를 생산할 수 있어 후속 공정에서의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to automatically and quickly detect defects on the side surface of the slab being moved, thereby producing a slab of good quality and reducing defects in subsequent processes.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a slab side flaw detecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치의 구조를 설명한다.First, referring to FIG. 2, a structure of a slab lateral flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치에 대한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치는 광원(110), CCD 카메라(120), 및 이미지 처리기(130)를 포함한다.2 is a block diagram of a slab side flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a slab side flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source 110, a CCD camera 120, and an image processor 130.

광원(110)은 슬라브(10)의 측면에 광을 조사한다. 광원(110)은 슬라브(10)의 측면 영역에 배치되어 상기 광이 CCD 카메라(120)가 슬라브(10) 측면의 촬상 영역과 일정한 각도(θ)를 이루도록 슬라브(10)의 길이방향으로 비스듬이 기울어져 있다.The light source 110 irradiates the side surface of the slab 10 with light. The light source 110 is disposed in a lateral area of the slab 10 such that the light is obliquely inclined in the longitudinal direction of the slab 10 such that the CCD camera 120 forms a certain angle &thetas; with the imaging area of the side surface of the slab 10. [ It is tilted.

또한, 상기 광원(110)은 보다 정밀한 흠 조사된 슬라브(10)의 측면을 촬상하기 위하여 광원(110)은 적어도 2개의 조명 기구로 이루어질 수 있다. 이 때, 각 조 명 기구들은 CCD 카메라 주위로 배치되며, 바람직하게는 모든 조명 기구들이 동일한 영역에 광을 조사하도록 CCD 카메라에 대하여 대칭으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 모든 조명 기구의 광이 상기 슬라브의 진행방향과 수직인 방향(더욱 정확하게는, 슬라브를 이송시키는 롤러의 축방향)을 중심으로 동일한 각도(θ)로 슬라브 측면에 조사될 수 있다. 광원(110)은 시간에 따라 일정한 광을 조사하는 DC 광원일 수 있다. DC 광원은 AC 광원과는 달리 시간에 변동없이 일정한 광을 조사하기 때문에, 슬라브 측면을 프레임단위로 촬상하더라도 획득된 이미지에 줄이 생기는 현상을 방지할 수 있어, 보다 정확한 흠의 검출이 가능하다.In addition, the light source 110 may include at least two light sources for imaging the side surface of the slab 10, which is more precisely flawed. At this time, each illumination mechanism is arranged around the CCD camera, and preferably it can be arranged symmetrically with respect to the CCD camera so that all the illuminators illuminate the same area. That is, the light of all the lighting devices can be irradiated to the side of the slab at the same angle (?) About the direction perpendicular to the advancing direction of the slab (more precisely, the axial direction of the roller for conveying the slab). The light source 110 may be a DC light source that emits a constant light with time. Since the DC light source irradiates a constant light without changing the time, unlike the AC light source, it is possible to prevent the occurrence of a line in the obtained image even if the slab side is photographed in the frame unit, and more accurate flaw detection is possible.

CCD 카메라(120)는 슬라브(10)의 측면 영역에 배치되어 광이 조사된 슬라브의 측면을 촬상한다. 또한 CCD 카메라는 광원(110)에 의해 반사하는 반사광이 촬상하지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 각도(θ)를 조절함으로써 이루어질 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치는 조명 각도 조절 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 각도 조절 수단은 도 2에 도시된 원형의 점선을 따라 광원(110)을 이동시키면서 상기 각도(θ)를 조절할 수 있다. 또한, 이 대신에, 조명 각도 조절 수단이 광원(110)을 이동시키지 않고 광원에서 조사된 광의 방향이 변하도록 광원(110)의 광 조사 방향만을 가변시킬 수 있다. 이 경우에, 각 광원(110)의 조사 각도(θ)가 동일하도록 동기화되어 각도가 조절되는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 각도(θ)는 대략 15°가 되도록 조절되는 것이 바람직하다.The CCD camera 120 is disposed in a lateral area of the slab 10 to pick up a side surface of the slab irradiated with light. It is also preferable that the CCD camera is arranged so as not to capture the reflected light reflected by the light source 110. This can be done by adjusting the angle [theta]. To this end, the slab side flaw detecting apparatus according to an embodiment of the present invention may further include illumination angle adjusting means (not shown). For example, the illumination angle adjusting means can adjust the angle [theta] while moving the light source 110 along the circular dotted line shown in FIG. Instead of this, the illumination angle adjusting means can change only the light irradiation direction of the light source 110 so that the direction of the light irradiated from the light source is changed without moving the light source 110. In this case, it is preferable that the angle is adjusted so that the irradiation angle [theta] of each light source 110 is the same. In one embodiment, the angle? Is preferably adjusted to be approximately 15 degrees.

또한, 상기 CCD 카메라(120)는 슬라브의 진행 방향과 수직인 방향(더욱 정확 하게는, 슬라브를 이송시키는 롤러의 축방향)을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the CCD camera 120 is disposed so as to face the direction perpendicular to the advancing direction of the slab (more precisely, the axial direction of the roller for conveying the slab).

또한, 상기 CCD 카메라(120)는 라인 CCD 카메라인 것이 바람직하다. 라인 CCD 카메라로부터 영상을 수집하여 전체 이미지를 조합함으로써, 흠의 위치를 보다 정확하게 파악할 수 있게 한다.In addition, the CCD camera 120 is preferably a line CCD camera. By collecting images from a line CCD camera and combining the entire images, it is possible to more precisely grasp the position of the flaws.

또한, 상기 광원(110)과 상기 CCD 카메라(120)는 일체로 이루어질 수 있다. 광원(110)과 CCD 카메라(120)가 일체로 이루어지면, 외부의 영향에 의한 광원(110)이 조사하는 위치가 변동하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the light source 110 and the CCD camera 120 may be integrally formed. When the light source 110 and the CCD camera 120 are integrally formed, it is possible to prevent the position irradiated by the light source 110 from being affected by external influences.

한편, 본 발명에 따른 슬라브 흠 검출 장치(100)는, 위치 센서(150) 및 이동 수단(140)을 더 포함한다. 위치 센서(150)는 슬라브 측면의 위치를 검출하며, 이동 수단(140)은 위치 센서(150)로부터 검출된 슬라브(10)의 측면 위치를 이용하여 CCD 카메라(120) 및 상기 광원(110)으로부터 슬라브(10)의 측면까지의 거리가 일정하도록 상기 CCD 카메라(120) 및 상기 광원(110)을 이동시킨다. 이 때, 상기 위치 센서(150)는 슬라브(10)의 진행 방향을 기준으로 CCD 카메라(110)보다 더 앞쪽에 설치되이 바람직하다.Meanwhile, the slab flaw detecting apparatus 100 according to the present invention further includes a position sensor 150 and a moving means 140. The position sensor 150 detects the position of the side surface of the slab and the moving means 140 detects the position of the slab 10 from the CCD camera 120 and the light source 110 The CCD camera 120 and the light source 110 are moved such that the distance to the side surface of the slab 10 is constant. At this time, the position sensor 150 is preferably installed in front of the CCD camera 110 based on the traveling direction of the slab 10.

또한, 이미지 처리기(130)는 CCD 카메라(120)로부터 이미지 신호를 전송받아 이미지 신호에 포함된 슬라브(10) 측면의 이미지 정보를 조합하여 슬라브(10) 측면의 전체 이미지를 완성하며, 완성된 슬라브 측면의 이미지에서 흠을 검출한다. 이미지 처리기(130)는 이미지 신호에 포함된 슬라브(10) 측면의 이미지 정보를 조합하는 이미지 수집기(131)를 포함할 수 있다.The image processor 130 receives the image signal from the CCD camera 120 and combines the image information of the side of the slab 10 included in the image signal to complete the entire image of the side of the slab 10, Detects flaws in the side image. The image processor 130 may include an image collector 131 that combines the image information of the slab 10 side included in the image signal.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치(100)는 슬라브(10)를 이송시키는 롤러 테이블(20)의 측면에 위치하며, 롤러 테이블(20)의 롤러 구동 장치(50) 및 로터리 인코더(60)로부터 롤러의 진행 속도에 대한 정보를 전송받을 수 있다.The slab side flaw detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is disposed on the side of the roller table 20 for conveying the slab 10 and is provided with the roller driving device 50 Information on the progress speed of the roller can be received from the rotary encoder 60. [

다음으로, 도 3을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 DC 광원에 대하여 설명한다.Next, a DC light source that can be used in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용될 수 있는 광원의 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, DC 광원(110)은 DC 광 공급기(111), 광섬유 케이블(112), 광 분포 장치(113) 및 집광렌즈(114)를 포함한다. DC 광 공급기(111)이 DC 광을 생성하여 각각 다수의 가닥으로 이루어진 적어도 하나의 광섬유 케이블(112)을 통해 광 분포 장치(113)로 광을 공급하면, 광 분포 장치(113)는 광섬유 케이블(112)의 가닥들을 고르게 분포시킨다. 이와 같이 고르게 분포된 가닥으로부터 균일하게 분포된 광이 전송되며, 이를 집광 렌즈(114)를 통해 소정의 영역에 조사하게 된다.3 is a block diagram of a light source that may be used in accordance with an embodiment of the present invention. 3, the DC light source 110 includes a DC light source 111, an optical fiber cable 112, a light distribution device 113, and a condenser lens 114. DC light supplier 111 generates DC light and supplies light to the light distributing apparatus 113 through at least one optical fiber cable 112 each having a plurality of strands, the light distributing apparatus 113 transmits the optical fiber cable 112). The uniformly distributed light is transmitted from the uniformly distributed strands and irradiated to a predetermined region through the condenser lens 114.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면의 흠 검출 장치(100)는 연속 주조 공정에서 이송 중인 슬라브(10)의 측면에 흠을 검출하기 위한 것으로, 특히, 상기 슬라브(10)가 스카핑(scarfing) 공정이 수행된 측면에서의 흠을 검출하기 위한 것이나, 스카핑 공정이 수행되지 않은 슬라브의 측면에서의 흠을 검출하는 경 우에도 적용될 수 있다.Hereinafter, the operation and effect of one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The scratch detection apparatus 100 of the side surface of a slab according to an embodiment of the present invention is for detecting a scratch on the side surface of the slab 10 being conveyed in the continuous casting process and in particular, ) It is also possible to detect flaws on the side where the process has been performed, but also to detect flaws on the side of the slab where the scarfing process is not performed.

도 2를 참조하면, 본 발명은 슬라브(10)의 측면에서 슬라브(10)의 측면을 향하도록 설치된 CCD 카메라(120)를 이용하여 CCD 카메라(120)의 주위에서 대칭으로 설치된 복수의 광원(110)에서 조사된 광이 비추는 슬라브(10)의 측면 영역의 이미지를 촬상한다. 이 때, CCD 카메라(120)가 촬상하는 영역의 길이와 CCD 카메라(120)의 픽셀 수를 이용하여 한 픽셀당 실제 촬상 영역을 설정해 놓는다.2, a plurality of light sources 110 arranged symmetrically around the CCD camera 120 using a CCD camera 120 installed on the side of the slab 10 toward the side of the slab 10, ) Picks up an image of the lateral area of the slab 10 illuminated by the illuminated light. At this time, an actual image pickup area is set per one pixel by using the length of the area captured by the CCD camera 120 and the number of pixels of the CCD camera 120.

이 때, 롤러 테이블(20)에서 슬라브(10)가 진행할 때, 슬라브의 위치가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 측면의 위치가 가변되지 않는 경우도 있지만 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 측면의 위치가 슬라브의 위치에 따라 가변되는 경우도 많이 발생한다. 따라서, CCD 카메라(120)가 이러한 비정상 상태에서 슬라브(10) 측면을 촬영하는 경우 초점이 맞지 않을 수 있으며, 또한 광원(110)으로부터 슬라브(10) 측면까지의 거리가 가변됨에 따라 촬상되는 슬라브(10) 측면 영역의 조도가 가변하게 되고, 이로 인해 획득된 이미지에 얼룩이 생길 수 있다.At this time, when the slab 10 advances from the roller table 20, the position of the slab may not be varied as shown in Fig. 4 (a). However, The position of the side surface varies depending on the position of the slab. Therefore, when the CCD camera 120 photographs the side surface of the slab 10 in such an abnormal state, the focus may not be focused, and the distance from the light source 110 to the side of the slab 10 may vary, 10) The illuminance of the side area is changed, and thus the obtained image may be stained.

이를 방지하기 위하여 위치 센서(150)가 슬라브(10) 측면의 위치를 검출하고, 검출된 위치를 이동 수단(140)에 제공한다. 이동 수단(140)은 제공된 슬라브(10) 측면의 위치를 이용하여 CCD 카메라(120)와 광원(110)이 슬라브(10)의 측면과 일정한 거리를 유지하도록 CCD 카메라(120)와 광원(110)을 이동시킨다. 이 경우, 위치 센서(150)는 슬라브(10)의 진행 방향을 기준으로 CCD 카메라(120)보다 더 앞쪽에 설치되는 것이 바람직하다.In order to prevent this, the position sensor 150 detects the position of the side surface of the slab 10, and provides the detected position to the moving means 140. The moving means 140 moves the CCD camera 120 and the light source 110 such that the CCD camera 120 and the light source 110 maintain a predetermined distance from the side surface of the slab 10 by using the position of the side surface of the provided slab 10. [ . In this case, it is preferable that the position sensor 150 is installed in front of the CCD camera 120 with respect to the traveling direction of the slab 10.

예를 들어, 슬라브(10)의 측면의 위치가 위치 센서(150)에서 검출되면, 슬라브(10)의 진행속도와 위치 센서(150)와 CCD 카메라(120) 및 광원(110)의 거리로부터 위치가 검출된 슬라브(10)의 측면이 CCD 카메라(120)에 의해 촬상되는 시점을 계산하여 그 시점에 CCD 카메라(120) 및 광원(110)이 슬라브(10)의 측면으로부터 소정의 거리에 있도록 한다. 이러한 과정이 CCD 카메라가 작동할 때 연속적으로 일어나므로, CCD 카메라(120) 및 광원(110)은 슬라브(10)의 측면과 항상 일정한 거리를 유지할 수 있다.For example, when the position of the side surface of the slab 10 is detected by the position sensor 150, the position of the slab 10 is detected from the traveling speed of the slab 10 and the distance between the position sensor 150 and the CCD camera 120 and the light source 110 The CCD camera 120 and the light source 110 are positioned at a predetermined distance from the side surface of the slab 10 at that point of time . Since the CCD camera 120 and the light source 110 are continuously operated during the operation of the CCD camera, the CCD camera 120 and the light source 110 can always maintain a constant distance from the side surface of the slab 10.

이 때, 슬라브(10)의 진행속도는 롤러 테이블(20)의 롤러가 회전하는 속도에 비례하므로, 롤러 구동 장치(50)의 회전 속도를 로터리 인코더(60)가 검출하여 이동 수단(140)에 제공하고, 이동 수단(140)은 로터리 인코더(60)로부터 전송된 롤러의 회전 속도로부터 슬라브(10)의 진행속도를 계산하여 CCD 카메라(120) 및 광원(110)의 위치를 조정한다.The rotary encoder 60 detects the rotational speed of the roller driving device 50 and outputs the rotational speed of the roller driving device 50 to the moving device 140 And the moving means 140 adjusts the position of the CCD camera 120 and the light source 110 by calculating the traveling speed of the slab 10 from the rotational speed of the roller transmitted from the rotary encoder 60. [

이러한 CCD 카메라는 슬라브(10)의 측면을 연속적으로 촬상하여 촬상된 이미지를 공급한다. 상기 CCD 카메라는 이러한 이미지 공급을 위하여 그래픽 그래버(graphic grabber)를 구비할 수 있으며, 또한 상기 그래픽 그래버는 이미지 처리기(130) 내에 포함될 수 있다. 이러한 그래픽 그래버는 슬라브(10)의 최대 진행 속도를 감안한 촬상 속도를 가지며, 슬라브(10)의 최대 진행 속도에서도 슬라브(10)의 측면 흠을 검출할 수 있는 정도로 이미지를 공급할 수 있다.This CCD camera continuously picks up the side surface of the slab 10 and supplies the picked-up image. The CCD camera may include a graphic grabber for supplying the image, and the graphic grabber may be included in the image processor 130. Such a graphic grabber has an imaging speed in consideration of the maximum advancing speed of the slab 10 and can supply an image to such an extent that a lateral flaw of the slab 10 can be detected even at the maximum advancing speed of the slab 10. [

이 후, CCD 카메라로부터 얻어진 이미지 신호는 이미지 처리기(130)의 이미지 수집기(131)에 입력되어 상기 이미지 신호에 포함된 이미지를 조합하여 전체 이 미지를 완성한다. 상술한 이미지는 도 5에 도시된다.Thereafter, the image signal obtained from the CCD camera is input to the image collector 131 of the image processor 130, and the images included in the image signal are combined to complete the entire image. The above-described image is shown in Fig.

이미지 처리기(130)는 이미지 수집기(131)를 통해 조합되어 완성된 전체 이미지에서 흠영역을 지정하고, 흠 크기를 계산해서 후 공정에 있는 슬라브 측면 가공기(예를 들어, 그라인더)에 연결되어 흠을 제거하도록 한다.The image processor 130 combines through the image collector 131 to specify the flaw area in the complete image as completed and to calculate the flaw size to be connected to the slab side machine (e.g., a grinder) Remove it.

예를 들어, 도 4와 같이 완성된 이미지에서 좌상 부분부터 우하 부분까지 차례로 이미지 밝기의 레벨을 읽어들이고, 일정한 레벨을 임계값으로 하여 각 픽셀 영역을 어두운 부분과 밝은 부분으로 이분한다.For example, as shown in FIG. 4, the level of image brightness is sequentially read from the upper left portion to the lower right portion of the completed image, and each pixel region is divided into a dark portion and a bright portion with a certain level as a threshold value.

그리고, 어두운 부분의 영역(흠)의 좌표를 읽어 내며, 얻어진 좌표에서 어두운 정도를 계산하여 미리 설정된 한 픽셀당 실제 길이를 이용하여 흠의 크기를 계산함으로써, 흠의 존재 여부와 검출된 흠의 크기를 알 수 있다.Then, the coordinates of the dark area (flaw) are read, the darkness is calculated from the obtained coordinates, and the size of the flaw is calculated using the actual length per one pixel, which is set in advance, .

이 대신에, 이미지를 어두운 부분과 밝은 부분으로 이분하여, 도 6과 같이 어두운 부분을 0으로 하고, 밝은 부분을 1로 치환하고 0으로 치환하여 흠을 검출하는 간단한 이미지 처리를 수행할 수 있다.Instead, the image can be divided into a dark portion and a bright portion to perform a simple image processing for detecting a flaw by replacing the bright portion with 0 and replacing the bright portion with 0 by setting the dark portion to 0 as shown in FIG.

즉, 도 6에서의 A 영역과 같은 0으로 된 부분의 영역의 좌표를 읽어 내며, 얻어진 좌표에서 0의 값을 가진 픽셀의 수를 계산하여 미리 설정된 한 픽셀당 실제 길이를 이용하여 흠의 크기를 계산할 수 있다.That is, the coordinates of the region of 0, which is the same as the area A in FIG. 6, is read, and the number of pixels having a value of 0 in the obtained coordinates is calculated, Can be calculated.

상기와 같이 얻어진 슬라브 측면 흠의 좌표와 흠의 크기를 연속 주조 흠 관리 시스템에 전송하여 조업데이터와 연계할 수 있도록 하며, 영역 좌표를 후단에 있는 슬라브 측면 가공기에 전송하여 연속 주조 슬라브 측면의 흠을 제거하도록 한다.The coordinates and the size of the slab side flaw thus obtained are transferred to the continuous casting flaw management system so that they can be linked with the operation data and the area coordinates are transmitted to the slab side machine at the downstream end to remove the flaws in the side of the continuous casting slab Remove it.

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.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is defined by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims, As will be described below.

도 1은 종래 기술에 따른 슬라브 측면 홈 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing the construction of a slab lateral groove detection device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of a slab side flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용될 수 있는 광원의 블록도이다.3 is a block diagram of a light source that may be used in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 이송 중인 슬라브의 이송 상태를 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a conveying state of the slab being conveyed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따로 조합된 슬라브 측면의 이미지이다.Figure 5 is an image of a side of a slab combined according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 측면 흠 검출 장치를 통한 슬라브 측면의 픽셀 이미지이다.6 is a pixel image of a slab side surface through a slab side flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10: 슬라브 20: 롤러 테이블10: Slab 20: Roller table

30: IVT 카메라 40: 표시장치30: IVT camera 40: display device

50: 롤러 구동 장치 60: 로터리 인코더50: Roller drive device 60: Rotary encoder

100: 슬라브 측면 흠 검출 장치 110: 광원100: slab side scratch detection device 110: light source

111: DC 광 공급기 112: 광섬유 케이블111: DC light source 112: fiber optic cable

113: 광 분포 장치 114: 집광 렌즈113: light distribution device 114: condenser lens

120: CCD 카메라 130: 이미지 처리기120: CCD camera 130: Image processor

131: 이미지 수집기 140: 구동 수단131: image collector 140: driving means

150: 위치 센서150: Position sensor

Claims (9)

연속 주조 공정을 통해 제조된 슬라브의 측면에 있는 흠을 검출하는 장치에 있어서,An apparatus for detecting a flaw on a side surface of a slab produced through a continuous casting process, 상기 슬라브의 측면에 광을 조사하는 광원;A light source for irradiating a side surface of the slab with light; 상기 슬라브의 측면 영역에 배치되어 상기 광이 조사된 상기 슬라브의 측면을 촬상하여 촬상된 이미지를 공급하는 CCD 카메라; 및A CCD camera disposed in a lateral area of the slab to pick up a side surface of the slab irradiated with the light and to supply a picked-up image; And 상기 CCD 카메라로부터의 이미지에서 상기 슬라브 측면에 발생한 흠을 검출하는 이미지 처리기;를 포함하며,And an image processor for detecting flaws on the side of the slab in an image from the CCD camera, 상기 광원은, 시간에 따라 일정한 광을 조사하는 DC 광원으로 DC 광을 생성하는 DC 광공급기와, 상기 DC 광공급기에서 생성된 DC 광을 전송하기 위한 다수의 가닥으로 이루어진 광섬유 케이블과, 상기 광섬유 케이블의 다수의 가닥들을 고르게 분포시키는 광 분포 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.The light source includes a DC light source for generating DC light as a DC light source for irradiating a constant light according to time, an optical fiber cable composed of a plurality of strands for transmitting the DC light generated by the DC light source, And a light distribution device for evenly distributing a plurality of strands of the slab side. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 CCD 카메라는 라인 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein the CCD camera is a line CCD camera. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 광원은 상기 CCD 카메라를 중심으로 대칭으로 배치되어 상기 광을 조사하는 적어도 2개의 조명 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein the light source includes at least two illuminating devices arranged symmetrically with respect to the CCD camera so as to irradiate the light. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 적어도 2개의 조명 기구에서의 광들이 이루는 각이 가변되도록 상기 조명 기구들의 위치를 조절하는 조명 각도 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치Further comprising illuminating angle adjusting means for adjusting the positions of the illuminating devices so that an angle formed by the lights in the at least two illuminating devices is varied. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 광원 및 상기 CCD 카메라는 일체로 구성되며,The light source and the CCD camera are integrally formed, 상기 슬라브의 측면 위치를 검출하는 위치 센서; 및A position sensor for detecting a side position of the slab; And 상기 위치 센서로부터 검출된 상기 슬라브의 측면 위치를 이용하여 상기 CCD 카메라 및 상기 광원으로부터 상기 슬라브의 측면까지의 거리가 일정하도록 상기 CCD 카메라 및 상기 광원을 이동시키는 이동 수단;Moving means for moving the CCD camera and the light source such that a distance from the CCD camera and the side surface of the slab is constant by using the side position of the slab detected from the position sensor; 을 더 구비한 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein the slab side flaw detection device further comprises: 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 위치 센서는 상기 슬라브의 진행 방향을 기준으로 상기 CCD 카메라보다 더 앞쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein the position sensor is installed in front of the CCD camera with respect to a traveling direction of the slab. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 이미지 처리기는 상기 CCD 카메라로부터의 이미지를 수집하여 상기 슬라브 측면의 전체 이미지로 조합하는 이미지 수집기를 포함하며,Wherein the image processor includes an image collector that collects images from the CCD camera and combines them into an overall image of the slab side, 상기 이미지 처리기는 상기 이미지 수집기로부터의 전체 이미지에서 상기 슬라브 측면의 흠을 검출하는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein the image processor detects a flaw on the side of the slab in the entire image from the image collector. 제1항 내지 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,9. The method according to any one of claims 1 to 8 and 8 to 8, 상기 슬라브는 스카핑 공정 후에 측면의 흠이 검출되는 것을 특징으로 하는 슬라브 측면의 흠 검출 장치.Wherein a slit on the side of the slab is detected after the scarping process.
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