KR101510569B1 - 판 높이 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

판 높이 측정 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 판 높이 측정 시스템은, 열간 압연 스탠드의 출측에 구비되어 상기 열간 압연 스탠드를 통과하는 강판의 영상을 획득하는 판쏠림 측정부; 상기 판쏠림 측정부로부터 전달받은 강판의 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하고, 검출된 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산하는 판쏠림 계산부; 및 상기 판쏠림 계산부로부터 전달받은 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득하는 판 높이 계산부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

판 높이 측정 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING HEIGHT OF STRIP}
본 출원은 판의 높이를 측정하는 기술에 관한 것으로서, 특히 열간 압연 라인에서 마무리 압연기로 진입된 강판에 대해 열간 마무리 압연 최종 스탠드 출측에 구비된 판쏠림 측정부에 의해 측정된 강판 영상 정보로부터 판의 높이 정보를 획득하기 위한 판 높이 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
열간 압연 라인의 열간 마무리 압연 최종 스탠드에서 강판의 웨이브(Wave)량을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 이를 위해 열간 마무리 압연 최종 스탠드의 출측에서 강판의 높이 정보가 필요하다. 특히, 강판의 높이 정보의 정확성에 따라 강판의 제어 성능이 크게 영향을 받기 때문에 측정된 강판 영상으로부터 정확한 판의 높이 정보를 구하는 것이 매우 중요하다.
그러나, 종래에는 판쏠림 측정 장치를 통해 획득한 강판 영상으로부터 판쏠림 정보만을 파악할 수 있을 뿐, 강판의 높이 정보를 구하는 기술은 존재하지 않았다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
일본공개특허공보 특개평05-115912호(1993.05.14. 공개)
따라서, 당해 기술분야에서는 판쏠림 측정부에 의해 측정된 강판 영상 정보로부터 판의 높이 정보를 획득하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태는 판 높이 측정 시스템을 제공한다. 상기 시스템은, 열간 압연 스탠드의 출측에 구비되어 상기 열간 압연 스탠드를 통과하는 강판의 영상을 획득하는 판쏠림 측정부; 상기 판쏠림 측정부로부터 전달받은 강판의 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하고, 검출된 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산하는 판쏠림 계산부; 및 상기 판쏠림 계산부로부터 전달받은 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득하는 판 높이 계산부를 포함할 수 있다.
상기 판 높이 계산부는 강판의 양측 에지의 절대좌표를 구하여 상기 강판의 높이 정보를 획득할 수 있다.
상기 판쏠림 측정부는 복수의 영상 계측기를 포함하여 구성되며, 상기 판 높이 계산부는 다음의 수학식
Figure 112013118462022-pat00001
에 따라 각 영상 계측기의 중심과 강판의 에지 사이의 각도를 계산할 수 있으며, θn은 영상 계측기의 중심과 강판의 에지 사이의 각도, θc는 영상 계측기의 시야 각도, Ln은 영상 계측기의 시야범위의 일측과 강판의 반대측 에지 사이의 거리, 그리고 Lc는 영상 계측기의 시야 범위를 의미한다.
상기 판 높이 계산부는 각 영상 계측기의 중심값, 각 영상 계측기와 강판의 에지 사이의 각도, 각 영상 계측기와 지면 사이의 거리, 및 강판의 중심과 강판의 에지 사이의 거리를 이용하여 강판의 양측 에지의 절대좌표를 구할 수 있다.
상기 시스템은, 상기 판쏠림 계산부에 의해 계산된 판쏠림 정보 및 상기 판 높이 계산부에 의해 계산된 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 폭 방향 움직임 및 강판의 웨이브(wave)를 제어하는 판쏠림 제어부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 실시형태는 판 높이 측정 방법을 제공한다. 상기 방법은, 열간 압연 스탠드의 출측에서 상기 열간 압연 스탠드를 통과하는 강판의 영상을 획득하는 단계; 상기 강판의 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하는 단계; 상기 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산하는 단계; 및 상기 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 판쏠림 정보 및 상기 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 폭 방향 움직임 및 강판의 웨이브(wave)를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
열간 압연 라인에서 마무리 압연기로 진입된 강판에 대해 열간 마무리 압연 최종 스탠드 출측에 구비된 판쏠림 측정부에 의해 측정된 강판 영상 정보로부터 판의 높이 정보를 획득할 수 있는 판 높이 측정 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 판 높이 측정 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 판쏠림 측정부의 영상 시야범위를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 판 높이 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 4는 도 3에 도시된 4 개의 영상 계측기에 의해 각각 획득한 강판의 에지 부분 영상을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 판 높이 측정 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 판 높이 측정 시스템(100)은 판쏠림 측정부(110), 판쏠림 계산부(120), 판 높이 계산부(130) 및 판쏠림 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
판쏠림 측정부(110)는 열간 마무리 압연 최종 스탠드(20)의 출측에 구비되어, 강판(1)이 열간 마무리 압연 최종 스탠드(20)를 통과할 때의 강판의 폭 방향 움직임, 즉, 강판의 판쏠림 정보를 측정하고, 측정된 정보를 판쏠림 계산부(120)로 전달한다.
여기서, 판쏠림 측정부(110)는 복수개의 영상 계측기로 구현될 수 있으며, 이 경우 측정된 정보는 강판 영상이다.
판쏠림 계산부(120)는 판쏠림 측정부(110)로부터 전달받은 정보, 즉 강판 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하고, 검출된 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산한다. 또한, 판쏠림 계산부(120)는 강판의 에지 정보를 판 높이 계산부(130)로 전달한다.
여기서, 판쏠림 계산부(120)가 강판 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하는 방법은 종래에 본 출원인에 의해 제안된 에지 정보 검출 방법 또는 통상의 기술자에게 공개된 다양한 에지 정보 검출 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 판쏠림 계산부(120)는 판쏠림 측정부(110)로부터 전달받은 강판 영상에 대한 선처리 과정을 수행한 후, 적응형 경계화 과정을 적용하여 강판의 에지 정보를 검출하고, 검출된 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산할 수 있다(본 출원인에 의해 선 출원된 출원번호 제10-2012-0151500호 참조).
판 높이 계산부(130)는 판쏠림 계산부(120)로부터 전달받은 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득한다. 구체적으로, 판 높이 계산부(130)는 강판 영상에서 추출된 강판 양쪽의 에지부의 절대좌표를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득할 수 있다. 판 높이 계산부(130)가 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이를 계산하는 방법은 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
판쏠림 제어부(140)는 판쏠림 계산부(120)에 의해 계산된 판쏠림 정보 및 판 높이 계산부(130)에 의해 계산된 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 폭 방향 움직임과 웨이브를 동시에 제어한다.
구체적으로, 판쏠림 제어부(140)는 판쏠림 정보 및 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 판쏠림 및 웨이브를 억제하기 위한 열간 마무리 압연 최종 스탠드(20)에서의 롤 레벨 값을 계산하고, 계산된 롤 레벨 값에 따라 롤 레벨을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 판쏠림 측정부의 영상 시야범위를 도시하는 도면으로, 1개의 영상 계측기의 시야 범위와 에지 부분에 이르는 각도를 도시한다.
도 2에 도시된 영상 계측기의 중심값, 영상 계측기의 시야범위, 그리고 강판의 에지 정보의 관계식을 수학식 1과 같이 표현할 수 있다. 여기서, θn은 영상 계측기의 중심과 강판의 에지 사이의 각도, θc는 영상 계측기의 시야 각도, Ln은 영상 계측기의 시야범위의 일측과 반대측 강판의 에지 사이의 거리, 그리고 Lc는 영상 계측기의 시야 범위를 의미한다.
Figure 112013118462022-pat00002
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 판 높이 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 판쏠림을 측정하기 위한 4 개의 영상 계측기, 각각의 영상 계측기의 시야 범위, 그리고 강판의 위치를 도시한다. 또한, 도 4는 도 3에 도시된 4 개의 영상 계측기에 의해 각각 획득한 강판의 에지 부분 영상을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 각 영상 계측기의 중심값과 각 영상 계측기와 강판의 에지 사이의 각도를 이용하여 강판의 양측 에지의 좌표를 알 수 있다.
여기서, 각 영상 계측기의 중심값은 X1, X2, X3 및 X4이고, 이 값을 이용하여 각 영상 계측기의 중심에서 에지 사이의 각도인 θ1, θ2, θ3 및 θ4를 구할 수 있다. 또한, 지면과 영상 계측기 사이의 거리 Y, 강판의 중심과 강판의 에지 사이의 거리인 XW, 그리고 상기 각 영상 계측기의 중심에서 에지 사이의 각도인 θ1, θ2, θ3 및 θ4값을 이용하여 삼각함수 계산법을 도입하면 최종적으로 강판의 양측 에지의 좌표인 (XW, YW) 및 (Xd, Yd)를 구할 수 있고, 이 좌표 값은 판의 웨이브량을 의미한다.
상술한 본 발명의 실시형태에 따르면, 열간 마무리 압연 최종 스탠드 출측에 구비된 판쏠림 측정부에 의해 측정된 강판 영상 정보에서 추출한 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득할 수 있다. 이로써, 강판의 판쏠림과 웨이브를 동시에 제어할 수 있고, 그 결과 열간 압연 라인의 통판성을 향상시켜 오작율을 낮추고 조업 실수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
1: 강판
10: 열간 마무리 압연 전단 스탠드
20: 열간 마무리 압연 최종 스탠드
100: 판 높이 측정 시스템
110: 판쏠림 측정부
120: 판쏠림 계산부
130: 판 높이 계산부
140: 판쏠림 제어부

Claims (7)

  1. 열간 압연 스탠드의 출측에 구비되어 상기 열간 압연 스탠드를 통과하는 강판의 영상을 획득하는 판쏠림 측정부;
    상기 판쏠림 측정부로부터 전달받은 강판의 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하고, 검출된 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산하는 판쏠림 계산부;
    상기 판쏠림 계산부로부터 전달받은 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득하는 판 높이 계산부; 및
    상기 판쏠림 계산부에 의해 계산된 판쏠림 정보 및 상기 판 높이 계산부에 의해 계산된 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 폭 방향 움직임 및 강판의 웨이브(wave)를 제어하는 판쏠림 제어부를 포함하는 판 높이 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판 높이 계산부는 강판의 양측 에지의 절대좌표를 구하여 상기 강판의 높이 정보를 획득하는 판 높이 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판쏠림 측정부는 복수의 영상 계측기를 포함하여 구성되며,
    상기 판 높이 계산부는 다음의 수학식
    Figure 112013118462022-pat00003

    에 따라 각 영상 계측기의 중심과 강판의 에지 사이의 각도를 계산하며,
    θn은 영상 계측기의 중심과 강판의 에지 사이의 각도, θc는 영상 계측기의 시야 각도, Ln은 영상 계측기의 시야범위의 일측과 강판의 반대측 에지 사이의 거리, 그리고 Lc는 영상 계측기의 시야 범위를 의미하는 판 높이 측정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판 높이 계산부는 각 영상 계측기의 중심값, 각 영상 계측기와 강판의 에지 사이의 각도, 각 영상 계측기와 지면 사이의 거리, 및 강판의 중심과 강판의 에지 사이의 거리를 이용하여 강판의 양측 에지의 절대좌표를 구하는 판 높이 측정 시스템.
  5. 삭제
  6. 열간 압연 스탠드의 출측에서 상기 열간 압연 스탠드를 통과하는 강판의 영상을 획득하는 단계;
    상기 강판의 영상으로부터 강판의 에지 정보를 검출하는 단계;
    상기 강판의 에지 정보로부터 판쏠림 정보를 계산하는 단계;
    상기 강판의 에지 정보를 이용하여 강판의 높이 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 판쏠림 정보 및 상기 강판의 높이 정보를 이용하여 강판의 폭 방향 움직임 및 강판의 웨이브(wave)를 제어하는 단계를 포함하는 판 높이 측정 방법.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05115912A (ja) * 1991-10-29 1993-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ストリツプの蛇行補正装置
JP4797887B2 (ja) 2006-08-29 2011-10-19 住友金属工業株式会社 板材の平坦度測定方法及び板材の平坦度測定装置

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