KR101443097B1 - 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법 - Google Patents

열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 열연강판의 압연 전 디스케일러 후단에서 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악하고 압연 후 잔류 스케일 부분에 대해 좌표화하여 잔류 스케일의 위치에 대해 표면상태를 촬영하고, 가속냉각 후 스캔된 파이로미터를 통해 해당 위치의 온도를 파악하여 스케일 흠을 검출함으로써 영상을 통한 스케일의 잔류유무 뿐만 아니라 온도를 통한 스케일 흠을 이중으로 검사하며, 잔류 스케일의 위치에 대해 정밀하게 촬영하고 온도를 검출함으로써 스케일 흠의 검출을 위한 시간을 절약하고 정확도를 높일 수 있다.

Description

열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR DETECTING SCALE DENT ON HOT ROLLED STRIP AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연강판의 압연 전후에 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 해당 위치에 대해 가속냉각 후 스캔된 온도분포를 통해 스케일 흠을 검출하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
압연공정은 제강공정의 연속 주조기로부터 공급받은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적당한 온도로 재가열(1200 ~ 1300 ℃)하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께 압연을 실시하고, 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종압연을 실시는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-1999-0048922호(1999.07.05.) "열연강판의 스케일 검지방법 및 장치"가 있다.
본 발명은 열연강판의 압연 전 디스케일러 후단에서 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화하고, 해당 위치에 대해 표면상태를 촬영하여 스케일의 잔류유무를 파악할 뿐만 아니라 가속냉각 후 해당 위치에 대해 온도를 측정하여 스케일 흠을 검출하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치는 압연공정의 디스케일러 후단에 설치되어 강판을 촬영하는 제 1카메라;
압연기 후단에 설치되어 강판을 촬영하는 제 2카메라;
가속냉각기 후단에 설치되어 강판의 온도를 측정하는 파이로미터; 및 제 1카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 상위제어장치로부터 강판의 압연정보를 입력받아 압연시 폭과 길이방향의 연신량에 따라 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화한 후 좌표화한 위치에 대해 제 2카메라를 통해 촬영한 영상을 통해 잔류 스케일의 잔류유무를 판단하고, 좌표화한 위치에 대해 파이로미터를 통해 입력된 온도분포를 기반으로 스케일 흠을 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명은 스케일 흠의 검출결과 및 잔류 스케일의 잔류유무를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법은 제어부가 디스케일러 후단에 설치된 제 1카메라로부터 강판의 촬영영상을 입력받는 단계; 촬영영상에서 잔류 스케일의 분포를 파악하는 단계; 상위제어장치로부터 강판의 압연정보를 입력받아 압연시 폭과 길이방향의 연신량에 따라 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화하는 단계; 좌표화한 위치에 대해 압연기 후단에 설치된 제 2카메라를 통해 촬영한 영상을 입력받아 잔류 스케일의 잔류유무를 판단하는 단계; 좌표화한 위치에 대해 가속냉각기 후단에 설치된 파이로미터로부터 온도분포를 입력받는 단계; 및 온도분포를 기반으로 스케일 흠을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명은 스케일 흠의 검출결과나 잔류 스케일의 잔류유무를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 열연강판의 압연 전 디스케일러 후단에서 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악하고 압연 후 잔류 스케일 부분에 대해 좌표화하여 잔류 스케일의 위치에 대해 표면상태를 촬영하고, 가속냉각 후 스캔된 파이로미터를 통해 해당 위치의 온도를 파악하여 스케일 흠을 검출함으로써 영상을 통한 스케일의 잔류유무 뿐만 아니라 온도를 통한 스케일 흠을 이중으로 검사하며, 잔류 스케일의 위치에 대해 보다 정밀하게 촬영하고 온도를 검출함으로써 스케일 흠의 검출을 위한 시간을 절약하고 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 설치상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치 및 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 설치상태를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치는 제 1카메라(10), 제 2카메라(20), 파이로미터(30) 및 제어부(50)를 비롯하여 출력부(60)를 포함한다.
제 1카메라(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 압연공정의 디스케일러(70) 후단에 설치되어 강판(100)을 촬영한다.
즉, 압연 전 강판(100)에 형성된 스케일을 제거하기 위한 디스케일러(70)를 통과한 상태의 강판(100)을 제 1카메라(10)를 통해 촬영하여 스케일이 제거되지 않고 잔류하는 잔류 스케일을 파악할 수 있도록 한다.
제 2카메라(20)는 압연기(80) 후단에 설치되어 압연기(80)를 통과한 강판(100)의 표면상태를 촬영한다.
이때 제 1카메라(10)를 통해 촬영된 영상에서 파악된 잔류 스케일이 위치한 영역을 제 2카메라(20)로 촬영하기 위해, 제어부(50)는 상위제어장치(40)로부터 강판(100)의 압연정보를 입력받아 이를 이용하여 제 2카메라(20)로 하여금 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 보다 정밀하게 촬영하도록 제어한다. 즉, 압연 전 잔류 스케일이 존재했던 위치의 표면상태를 정밀하게 촬영한다.
파이로미터(30)는 가속냉각기(90) 후단에 설치되어 강판(10)의 온도를 측정한다.
이때 제 1카메라(10)를 통해 촬영된 영상에서 파악된 잔류 스케일이 위치한 영역에 대해 파이로미터(30)로 온도를 측정하기 위해, 제어부(50)는 상위제어장치(40)로부터 강판(100)의 압연정보를 입력받아 이를 이용하여 파이로미터(30)로 하여금 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 보다 정밀하게 온도를 측정하게 한다. 즉, 압연 전 잔류 스케일이 존재했던 위치에 대해 정밀하게 온도를 측정한다.
제어부(50)는 제 1카메라(10)를 통해 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 상위제어장치(40)로부터 강판(100)의 압연정보를 입력받아 압연시 폭과 길이 방향의 연신량에 따라 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화한 후 좌표화한 위치에 대해 제 2카메라(20)를 통해 입력된 영상을 분석하여 스케일의 잔류유무를 파악할 뿐만 아니라 파이로미터(30)를 통해 입력된 온도분포를 기반으로 스케일 흠을 검출한다.
또한, 출력부(60)는 제어부(50)에서의 스케일 흠의 검출결과 및 스케일의 잔류유무를 출력하여 사용자가 스케일 흠의 검출결과 및 스케일의 잔류유무 상태를 확인할 수 있도록 한다.
또한, 출력부(60)를 통해 후속 공정의 제어장치(미도시)로 검출결과를 출력하여 스케일 흠이 발생된 강판(100)의 경우 열간교정없이 압연이 종료되도록 함으로써 스케일 압입 흠으로 인한 불량을 사전에 방지하고, 스케일 흠을 제거할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 스케일 흠의 검출결과 및 스케일의 잔류유무를 상위제어장치(40)로 출력할 수도 있다. 따라서, 상위제어장치(40)에서는 검출결과에 따라 후속 공정의 스케줄을 조절할 수도 있으며, 디스케일러(70)의 디스케일링 패턴을 강화하여 스케일의 발생 가능성을 줄일 수 있도록 할 수도 있으며, 가속냉각기(90)의 마스크를 조절하여 냉각 균일도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 열연강판의 스케일 흠 검출장치에 따르면, 열연강판의 압연 전 디스케일러 후단에서 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화하고, 해당 위치에 대해 표면상태를 촬영하여 스케일의 잔류유무를 파악할 뿐만 아니라 가속냉각 후 해당 위치에 대해 온도를 측정하여 스케일 흠을 검출함으로써 스케일 흠의 검출을 위한 시간을 절약하고 정확도를 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법에서는, 먼저 제어부(50)가 디스케일러(70) 후단에 설치된 제 1카메라(10)로부터 강판(100)의 촬영영상을 입력받는다(S10).
이렇게 촬영된 촬영영상을 기반으로 잔류 스케일의 분포를 파악한다(S12).
이후 제어부(50)가 상위제어장치(40)로부터 강판(100)의 압연정보를 입력받아 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화한다(S14).
즉, 압연기(80)를 통과함에 따라 강판(100)의 폭과 길이 방향 연신량에 따라 변경된 압연 전 잔류 스케일의 위치를 좌표화한다.
이렇게 좌표화한 위치에 대해 제어부(50)가 제 2카메라(20)를 통해 표면상태를 촬영한 촬영영상을 입력받는다(S16).
그리고, 촬영영상으로부터 표면상태를 분석하여 스케일의 잔류유무를 판단한다(S18).
또한, 가속냉각 후 좌표화한 위치에 대해 제어부(50)가 파이로미터(30)로부터 온도분포를 입력받는다(S20).
이후 제어부(50)는 온도분포를 기반으로 불균일 냉각이 이루어진 것으로 판단될 경우 스케일 흠으로 검출한다(S22).
이와 같이 제 2카메라(20)를 통해 파악된 스케일의 잔류유무나 파이로미터(30)를 통해 검출한 스케일 흠의 결과를 출력한다(S24).
제어부(50)는 출력부(60)를 통해 후속 공정의 제어장치(미도시)로 검출결과를 출력하여 스케일 흠이 발생된 강판(100)의 경우 열간교정없이 압연이 종료되도록 함으로써 스케일 압입 흠으로 인한 불량을 사전에 방지하고, 스케일 흠을 제거할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 스케일 흠의 검출결과 및 스케일의 잔류유무를 상위제어장치(40)로 출력할 수도 있다. 따라서, 상위제어장치(40)에서는 검출결과에 따라 후속 공정의 스케줄을 조절할 수도 있으며, 디스케일러(70)의 디스케일링 패턴을 강화하여 스케일의 발생 가능성을 줄일 수 있도록 할 수도 있으며, 가속냉각기(90)의 마스크를 조절하여 냉각 균일도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법에 따르면, 열연강판의 압연 전 디스케일러 후단에서 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 압연으로 변경된 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화하고, 해당 위치에 대해 표면상태를 촬영하여 잔류 스케일의 유무를 파악할 뿐만 아니라 가속냉각 후 해당 위치에 대해 온도를 측정하여 스케일 흠을 검출함으로써 스케일 흠의 검출을 위한 시간을 절약하고 정확도를 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 제 1카메라 20 : 제 2카메라
30 : 파이로미터 40 : 상위제어장치
50 : 제어부 60 : 출력부
70 : 디스케일러 80 : 압연기
90 : 가속냉각기 100 : 강판

Claims (6)

  1. 압연공정의 디스케일러 후단에 설치되어 강판을 촬영하는 제 1카메라;
    압연기 후단에 설치되어 상기 강판을 촬영하는 제 2카메라;
    가속냉각기 후단에 설치되어 상기 강판의 온도를 측정하는 파이로미터; 및
    상기 제 1카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 잔류 스케일의 위치를 파악한 후 상위제어장치로부터 상기 강판의 압연정보를 입력받아 압연시 폭과 길이방향의 연신량에 따라 변경된 상기 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화한 후, 상기 좌표화한 위치에 대해 상기 제 2카메라를 통해 촬영한 영상을 통해 상기 잔류 스케일의 잔류유무를 판단하고, 상기 좌표화한 위치에 대해 상기 파이로미터를 통해 입력된 온도분포를 기반으로 스케일 흠을 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스케일 흠의 검출결과 및 상기 잔류 스케일의 잔류유무를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치.
  4. 제어부가 디스케일러 후단에 설치된 제 1카메라로부터 강판의 촬영영상을 입력받는 단계;
    상기 촬영영상에서 잔류 스케일의 분포를 파악하는 단계;
    상위제어장치로부터 상기 강판의 압연정보를 입력받아 압연시 폭과 길이방향의 연신량에 따라 변경된 상기 잔류 스케일의 위치에 대해 좌표화하는 단계;
    상기 좌표화한 위치에 대해 압연기 후단에 설치된 제 2카메라를 통해 촬영한 영상을 입력받아 상기 잔류 스케일의 잔류유무를 판단하는 단계;
    상기 좌표화한 위치에 대해 가속냉각기 후단에 설치된 파이로미터로부터 온도분포를 입력받는 단계; 및
    상기 온도분포를 기반으로 스케일 흠을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서, 상기 스케일 흠의 검출결과나 상기 잔류 스케일의 잔류유무를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 흠 검출장치의 제어방법.
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