KR101665869B1 - 코일강판 형상 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 코일강판 형상 측정장치 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하는 3차원 형상측정부; 및 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상정보를 서로 매칭한 후, 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 3차원 형상분석부를 포함한다.

Description

코일강판 형상 측정장치 및 측정방법{Apparatus and Method for measuring shape of the steel strip coil}
본 발명은 열연 및 냉연공정에서 권취된 코일강판의 측면 형상 이상 유무를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취시 코일강판에 발생되는 주요 형상 결함인 느슨과 텔레스코프 정도를 측정하기 위한 코일강판 형상 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
열연 및 냉연공정에서 생산되는 강판은 운반 및 보관 등을 용이하게 하기 위해 코일로 권취시킨다.
이후 코일강판은 전용 컨베이어 벨트 및 크레인으로 야드 및 추가정정라인으로 옮겨지며, 이때 코일강판 형상에 이상이 있을 경우, 표면 마찰흠 발생 및 강판 엣지부 파손 등이 발생되어 실수율 저하에 큰 영향을 끼치게 된다.
대표적인 코일강판 형상 이상으로는 텔레스코프와 느슨, 두 가지를 들 수 있다. 텔레스코프는 강판을 권취할 때, 동일 축상에서 감기지 않고 도중 축을 이탈하여 감기게 되어 발생되는 형상 이상이다.
이러한 텔레스코프 발생량이 과다할 경우에는, 후단 공정에서 코일강판을 핸들링하는 가운데 튀어나온 부분이 찌그러진다거나, 코일강판 면과 면간의 마찰로 인한 표면결함이 발생된다.
느슨은 보통 권취 초기에 장력이 충분하지 않아 느슨하게 권취되어 발생되는 형상 이상이다.
현재 텔레스코프 측정장치는 대부분의 제철소에서 권취기 후단에 도입하여 활용중이나, 그 측정 정도가 만족스럽지 않으며, 느슨 정도는 그 정의 및 측정기준이 모호하여 아직까지 측정조차 이루어지지 않고 있다.
대한민국 특허공보 제10-0856304호 (발명의 명칭: 권취 코일의 텔레스코프 교정장치)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열연공정에서 사용되는 코일 텔레스코프 측정기를 이용하여 코일의 느슨 정도를 측정하기 위한 것으로, 기존 사용되는 코일 텔레스코프 측정기의 라인상 위치 및 신호처리방식을 개선함으로써 권취된 코일의 옆면 형상 이상(텔레스코프 및 느슨)를 정량화할 수 있는 코일강판 형상 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일형상 측정장치는 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하여 제공하는 3차원 형상측정부; 및 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상을 서로 매칭시켜 상기 권취된 코일강판의 위치 및 권취상태를 분석하는 3차원 형상분석부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 3차원 형상측정부는 레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 평면패턴 레이저 출력부; 및 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 상기 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 3차원 형상처리부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 평면패턴 레이저 출력부는 레이저 광원을 제공하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절하는 광학 렌즈; 및 평면패턴이 구비되어, 광학 렌즈를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 조사하는 프리즘을 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 평면패턴은 바둑판 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 3차원 형상처리부는 레이저 광삼각법 기반의 3차원 형상 측정기일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 3차원 형상분석부는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 시간축에 기초하여 매칭시키는 매칭부; 및 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 수치적으로 산출하는 정보처리부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 매칭부는 내부에 기 설정된 임계값을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키고, 상기 기 설정된 임계값은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍 결정 및 초기 노이즈 제거를 위한 기능을 수행한다.
상기 정보처리부는 하기의 식 1을 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출한다.
[식 1]
Figure 112015044342298-pat00001
Figure 112015044342298-pat00002
[식 2]
Figure 112015044342298-pat00003
여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정방법은 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하는 3차원 형상측정단계; 및 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상정보를 서로 매칭한 후, 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 3차원 형상분석단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 3차원 형상측정단계는 상기 레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 평면패턴 조사단계; 및 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 상기 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 3차원 형상처리단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 평면패턴 조사단계는 레이저 광원을 제공하는 조사하는 단계; 상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절하는 단계; 및 평면패턴이 구비된 광학 렌즈를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 조사하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 평면패턴은 바둑판 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 3차원 형상분석단계는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 시간축에 기초하여 매칭시키는 매칭단계; 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 서로 매칭되는 지를 판단하는 판단단계; 및 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 상기 정보처리단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 매칭단계는 내부에 기 설정된 임계값을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키고, 상기 기 설정된 임계값은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍 결정 및 초기 노이즈 제거 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 정보처리단계는 하기의 식 1을 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 단계일 있다.
[식 1]
Figure 112015044342298-pat00004
Figure 112015044342298-pat00005
[식 2]
Figure 112015044342298-pat00006
여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다.
본 발명에 따르면, 권취된 코일강판의 D/S와 W/S의 양방향에서 코일강판의 측면 3차원 정보를 서로 매칭함으로써 코일강판 각 지점에서의 정확한 강판의 위치를 파악할 수 있으며, 이를 통해 지금까지 측정이 불가능하였던 느슨 정도의 정량 측정과 함께 기존 텔레스코프 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 3차원 형상분석단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예를 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.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일형상 측정장치 및 측정방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 발명의 상세한 설명에 기재된 D/S는 드라이브 사이드(Drive Side)를 의미하며, W/S는 워크 사이드(Work Side)를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정장치를 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정장치(100)는 3차원 형상측정부(200) 및 3차원 형상분석부(300)를 포함한다.
상기 3차원 형상측정부(200)는 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하여 제공하는 기능을 수행한다.
상기 3차원 형상분석부(300)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상을 서로 매칭시켜 상기 권취된 코일강판(C)의 위치 및 권취상태를 분석하여, 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 수치적으로 산출하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 3차원 형상측정부(200)는 권취된 코일강판의 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각에 위치되며, 평면패턴 레이저 출력부(210) 및 3차원 형상처리부(220)를 포함할 수 있다.
상기 평면패턴 레이저 출력부(210)는 레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 기능을 수행하도록, 레이저 광원부(211), 광학 렌즈(212) 및 프리즘(213)으로 구성될 수 있다.
상기 레이저 광원부(211)는 레이저 광원을 광학 렌즈(212)로 조사한다.
상기 광학 렌즈(212)는 상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절시키는 기능을 수행하며, 사용자가 원하고자 하는 직경의 크기에 따라 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 프리즘(213)은 내부에 평면패턴이 구비되고, 광학 렌즈(212)를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 조사하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 평면패턴은 수직 방향, 수평 방향의 평행선들이 직교하여 형성된 바둑판 형상일 수 있다.
다음으로, 상기 3차원 형상처리부(220)는 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 기능을 수행한다.
상기 3차원 형상처리부(220)는 레이저 광삼각법 기반의 3차원 형상 측정기일 수 있으며, 그 일 예로, 에리어 카메라일 수 있다. 본 발명에서는 레이저 광삼각법 기반의 3차원 형상 측정기의 일 예로, 에리어 카메라만을 언급하였으나, 레이저 광삼각법 기반으로 3차원 형상을 측정할 수 있는 장치라면 모두 가능할 수 있어, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 3차원 형상분석부(300)는 매칭부(310) 및 정보처리부(320)를 포함할 수 있다.
상기 매칭부(310)는 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키는 기능을 수행한다.
이때, 상기 매칭부(310)는 내부에 기 설정된 임계값(Vref)을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시킬 수 있다. 여기서, 상기 기 설정된 임계값(Vref)은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍을 결정하는 기능과 초기 노이즈를 제거하기 위한 기능을 수행할 수 있다.
상기 정보처리부(320)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 수치적으로 산출하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 정보처리부(320)는 하기의 식 1을 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출할 수 있다.
[식 1]
Figure 112015044342298-pat00007
Figure 112015044342298-pat00008
[식 2]
Figure 112015044342298-pat00009
여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다. 여기서, 식 2는 느슨 발생지점을 산출하는 조건식일 수 있다.
도 2는 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본원발명의 매칭부(310)는 a)와 같이, 서로 다른 시점(t1, t2)에서 측정된 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 3차원 형상측정부(200)로부터 제공받은 후, b)와 같이, 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보가 생성된 초기생성시점이 동일하도록 시간축을 조절한 후, 매칭시키게 된다.
여기서, 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보가 생성된 초기생성시점이 동일하도록 조절하는 이유는 D/S 측면의 3차원 형상정보를 측정하는 3차원 형상측정부와 W/S 측면을 측정하는 3차원 형상측정부(200)의 위치 및 레이저 조사 위치 차로 인하여 발생되는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보의 시간축 틀어짐을 보정하기 위함일 수 있다.
이후, 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보의 매칭 차(스펙트럼의 차이값)를 산출하게 된다.
참고로, 상기 3차원 형상분석부(300)는 컴퓨팅 디바이스일 수 있으며, 상기 컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다.
여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CFU), 그래픽처리장치(GFU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(AFFlication SFecific Integrated Circuit, ASIC), Field Frogrammable Gate Arrays(FFGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.
상기 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스는 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다.
상기 스토리지에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛에 의해 실행되기 위해 메모리에 로딩될 수 있다.
한편, 컴퓨팅 디바이스는 네트워크을 통하여 다른 디바이스와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들) 은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(FCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "~ 부"와 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일강판 형상 측정방법(S100)은 3차원 형상측정단계(S200) 및 3차원 형상분석단계(S300)를 포함한다.
상기 3차원 형상정보 측정단계(S200)는 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하는 단계일 수 있다.
상기 3차원 형상분석단계(S300)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상정보를 서로 매칭한 후, 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 단계일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 3차원 형상측정단계(S200)는 평면패턴 조사단계(S210) 및 3차원 형상처리단계(S220)를 포함한다.
상기 평면패턴 조사단계(S210)는 레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 단계로서, 레이저 광원을 제공하는 조사한 후, 상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절하는 단계 및 평면패턴이 구비된 광학 렌즈를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 권취된 코일강판의 D/S 측면 및 W/S조 측면 각각에 조사하는 단계로 이루어질 수 있다.
상기 3차원 형상처리단계(S220)는 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판(C)의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 단계일 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 3차원 형상분석단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 3차원 형상분석단계(S300)는 매칭 단계(S310), 판단단계(S320) 및 정보처리단계(S330)를 포함한다.
상기 매칭 단계(S310)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 시간축에 기초하여 매칭시키는 단계일 수 있다.
상기 매칭단계(S310)는 내부에 기 설정된 임계값(Vref)을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키는 단계로서, 여기서, 상기 기 설정된 임계값(Vref)은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍을 결정하는 기능과 초기 노이즈를 제거하기 위한 기능을 수행한다.
상기 판단단계(S320)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 서로 매칭되는 지를 판단하는 단계일 수 있다.
상기 정보처리단계(S330)는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 수치적으로 산출하는 단계일 수 있다.
여기서, 상기 정보처리단계(S330)는 하기의 식 1 및 식 2를 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 및 느슨발생 지점을 산출하는 단계일 수 있다.
[식 1]
Figure 112015044342298-pat00010
Figure 112015044342298-pat00011
[식 2]
Figure 112015044342298-pat00012
여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다. 여기서, 식 2는 느슨 발생지점을 산출하는 식일 수 있다.
따라서, 기존 발명들은 권취된 코일강판의 텔레스코프만을 측정하기 위해 코일강판의 한쪽면(D/S 또는 W/S)에서만 직선형 레이저 광삼각법으로 측정함으로, 코일강판의 정확한 측면 형상정보를 얻어내기에 정보량이 부족하여, 코일강판의 측면을 크게 3영역으로 나누어 각 영역에서 측정된 최대값을 계산해내는 방식을 통해 코일강판에 발생된 텔레스코프 상태를 추정하였다.
그러나, 이러한 방식은 텔레스코프의 정확도가 낮아 사용자가 직접 눈으로 식별하는 방식이 적용될 수 밖에 없었다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온라인 코일형상 측정장치 및 측정 방법을 이용하면, 권취된 코일강판의 D/S와 W/S의 양방향에서 코일강판의 측면 3차원 정보를 측정/매칭함으로써 코일강판 각 지점에서의 정확한 강판의 위치를 파악할 수 있으며, 이를 통해 지금까지 측정이 불가능하였던 느슨 정도의 정량 측정과 함께 기존 텔레스코프 측정값의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다는 이점을 제공한다.
이상에서 실시 예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 코일강판 형상 측정장치 200: 3차원 형상측정부
210: 평면패턴 레이저 출력부 211: 레이저 광원부
212: 광학 렌즈 213: 프리즘
300: 3차원 형상분석부 310: 매칭부
320: 정보처리부

Claims (15)

  1. 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하는 3차원 형상측정부; 및
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상정보를 서로 매칭한 후, 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 3차원 형상분석부를 포함하고,
    상기 3차원 형상분석부는,
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 시간축에 기초하여 매칭시키는 매칭부; 및
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 정보처리부를 포함하는 코일강판 형상 측정장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 형상측정부는,
    레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 평면패턴 레이저 출력부; 및
    상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 상기 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 3차원 형상처리부를 포함하는 코일강판 형상 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 평면패턴 레이저 출력부는,
    상기 레이저 광원을 제공하는 레이저 광원부;
    상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절하는 광학 렌즈; 및
    평면패턴이 구비되어, 상기 광학 렌즈를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 조사하는 프리즘을 포함하는 코일강판 형상 측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 평면패턴은 바둑판 형상인 코일강판 형상 측정장치
  5. 제2항에 있어서,
    상기 3차원 형상처리부는,
    레이저 광삼각법 기반의 3차원 형상 측정기인 코일강판 형상 측정장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 매칭부는,
    내부에 기 설정된 임계값을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키고, 상기 기 설정된 임계값은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍 결정 및 초기 노이즈 제거를 위한 코일강판 형상 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정보처리부는,
    하기의 식 1 및 식 2를 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 코일강판 형상 측정장치
    [식 1]
    Figure 112016069837396-pat00013

    Figure 112016069837396-pat00014

    [식 2]
    Figure 112016069837396-pat00015

    여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다.
  9. 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 측정하는 3차원 형상측정단계; 및
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면의 3차원 형상정보를 서로 매칭한 후, 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 3차원 형상분석단계를 포함하고,
    상기 3차원 형상분석단계는,
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 시간축에 기초하여 매칭시키는 매칭단계;
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 서로 매칭되는 지를 판단하는 판단단계; 및
    상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보의 매칭 차에 기초하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 정보처리단계를 포함하는 코일강판 형상 측정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 3차원 형상측정단계는,
    레이저 광원을 평면패턴으로 산란시켜 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에 조사하는 평면패턴 조사단계;
    상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각에서 반사된 상기 평면패턴으로 산란된 레이저 광원을 수광하여, 상기 권취된 코일강판의 D/S 측면과 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 생성하는 3차원 형상처리단계를 포함하는 온라인 코일형상 측정방법
  11. 제10항에 있어서,
    상기 평면패턴 조사단계는,
    상기 레이저 광원을 제공하는 조사하는 단계;
    상기 레이저 광원의 직경을 기 설정된 크기로 조절하는 단계; 및
    평면패턴이 구비된 광학 렌즈를 통과한 레이저 광원을 평면패턴형 레이저로 산란시켜 조사하는 단계를 포함하는 온라인 코일형상 측정방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 평면패턴은 바둑판 형상인 온라인 코일형상 측정방법.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 매칭단계는,
    내부에 기 설정된 임계값을 초과하는 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보를 매칭시키는 단계이며, 상기 기 설정된 임계값은 상기 D/S 측면과 상기 W/S 측면 각각의 3차원 형상정보가 생성되는 타이밍 결정 및 초기 노이즈 제거를 위한 코일강판 형상 측정방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 정보처리단계는,
    하기의 식 1 및 식 2를 이용하여 상기 권취된 코일강판의 텔레스코프 발생지점 및 느슨한 지점을 산출하는 단계인 온라인 코일형상 측정방법.
    [식 1]
    Figure 112016069837396-pat00016

    Figure 112016069837396-pat00017

    [식 2]
    Figure 112016069837396-pat00018

    여기서, Tdiff는 D/S 측면과 W/S 측면의 3차원 형상정보를 매칭한 시점, F1(t)는 D/S 측면의 3차원 형상정보, F2(t)는 W/S 측면의 3차원 형상정보, T(t)는 각 포인트별 코일강판의 폭, Tmodel은 코일강판의 기본폭, a계수는 강판폭 계산용 계수, b계수는 느슨 측정용 경계치 계수를 의미한다.
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