KR101752801B1 - 치수측정장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소재 2매를 이동시키는 이동부; 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 양측면과 이격하여 기 설정된 간격으로 설치되는 복수 개의 거리계; 및 상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 촬상장치를 포함하는 치수측정장치 및 치수측정방법에 관한 것이다.

Description

치수측정장치 및 방법{Apparatus and Method for measuring size of thick plate}
본 발명은 치수측정장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 후판 제조공정 중 제품 검사 공정에서 거리계와 촬상장치를 이용하여 후판 배폭재 2매의 길이, 폭, 캠버 등을 측정하는 치수측정장치 및 이를 이용한 치수측정방법에 관한 것이다.
후판은 대략적으로 6mm 이상의 두께를 갖고 폭이 1~6m, 길이가 4~25m 사이의 크기를 갖는 소재이다. 이런 후판의 길이와 폭, 캠버(camber)를 자동으로 측정하기 위해서 종래에는 레이저 판속계와 폭방향을 관측하는 촬상장치가 사용되었다.
판속계를 이용하여 후판과 같은 소재의 속도를 측정하고 이를 시간에 따라 적분하여 길이를 측정하고, 이렇게 측정된 일정한 길이마다 촬상장치로 영상을 취득한 후 상기 영상들을 이어 붙여서 폭과 캠버를 측정하였다.
이와 관련된 발명으로는 본 출원인의 대한민국등록특허 제10-0685039호(2007.02.13.)인 '강판의 길이 측정장치 및 방법'이 있다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 상기 강판의 길이 측정장치 및 방법은 강판이 이송되는 과정에서 강판의 미단부가 입측의 두 메탈 감지부(Metal Detector; 31, 32)에 존재하는 동안 선단부가 또 다른 메탈 감지부를 통해 검출되는 순간에 카메라(39)를 이용하여 강판의 미단부 이미지(Image)를 취득할 수 있다.
그리고, 두 메탈 감지부(31, 32) 사이의 강판길이를 산출하고, 두 번째 메탈 감지부(32)와 강판의 선단부를 검출한 메탈 감지부 사이의 거리를 합하여 최종적으로 강판의 길이를 산출한다.
이와 같은 상기 기술은 2매로 구성되는 후판 배폭재의 길이 산출에는 적용이 불가하다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 후판 배폭재의 진행방향을 기준으로 후판 배폭재 2매가 병렬로 이송될 수 있다.
그러나, 후판 배폭재는 전단라인에서 2매로 절단된 후 원거리를 이송 롤에 의해 운송될 수 있기 때문에, 후판 배폭재 2매 중 어느 하나가 선행되어 이송될 수 있다.
그에 따라, 후판 배폭재 2매의 선단부 및 미단부의 위치 차이가 발생할 수 있다. 그리고, 상기 강판의 길이 측정장치 및 방법에 기재된 기술과 같이 하나의 강판의 선단부를 검출한 후 미단부를 촬상하여 거리를 측정할 경우 2매 각각의 길이를 측정할 수 없는 문제가 있다.
특히, 상기 강판의 길이 측정장치 및 방법으로는 소재의 폭, 캠버 등의 치수를 측정하기 어려운 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후판 공장 검사라인에서 이송 중인 후판 배폭재 2매 각각의 치수(폭, 캠버, 길이 및 직각도)를 동시에 정확하게 측정할 수 있는 치수측정장치 및 방법을 제공하는데에 있다.
상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 소재 2매를 이동시키는 이동부; 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 양측면과 이격하여 기 설정된 간격으로 설치되는 복수 개의 거리계; 및 상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 촬상장치를 포함하는 치수측정장치에 의하여 달성된다.
상기 제1 거리계가 상기 소재 중 어느 하나의 미단부가 통과하였음을 알리는 신호를 수신하고, 상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 상기 소재의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 소재의 길이는 하기의 수식에 의하여 구해질 수 있다.
P = ((n-2)*L + L')
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제2 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수.
그리고, 상기 제2 거리계에서 상기 소재의 미단까지의 거리는 상기 촬상장치에 의하여 촬상된 이미지로부터 구해질 수 있다.
한편, 상기 제어부는 상기 제1 거리계가 상기 소재 중 먼저 진입하는 어느 하나의 미단부가 통과하였음을 알리는 신호를 수신하고, 상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 먼저 진입된 상기 소재의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하며, 상기 제n 거리계에 상기 소재의 다른 하나의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재의 다른 하나를 촬상할 수 있다.
또한, 상기 제2 거리계가 상기 소재 중 어느 하나의 선단부를 검출함에 따라 상기 촬상장치로부에 촬상된 이미지로부터 상기 소재의 선단부의 직각도를 산출할 수 있다.
한편, 상기 소재의 길이 방향을 따라 배치된 상기 거리계 중 어느 하나에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보와 상기 촬상장치를 통하여 촬상된 이미지로부터 획득된 이미지를 통하여 상기 소재 각각의 캠버, 폭, 길이 및 직각도를 측정할 수 있다.
상기 이미지는 상기 제1 거리계가 상기 소재의 선단부를 검출하는 신호를 기반으로 하여 상기 제1 거리계 이후에 기 설정된 간격으로 배치되는 각 거리계에 상기 소재의 선단부가 검출됨에 따라 촬상될 수 있다.
상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 소재 2매를 이동시키는 단계; 상기 소재의 이송 방향을 따라 기 설정된 간격으로 배치된 복수 개의 거리계를 이용하여 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하는 단계; 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 단계; 및 상기 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 상기 촬상장치에 의하여 촬상된 상기 소재의 이미지를 이용하여 상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계를 포함하는 치수측정방법에 의하여 달성된다.
상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계에서는, 상기 거리계 중 어느 하나에 의하여 연속적으로 측정된 상기 거리 정보와; 상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 상기 촬상장치를 통하여 연속적으로 획득된 이미지를 이용하여 상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정할 수 있다.
여기서, 상기 이미지는 상기 제1 거리계가 상기 소재의 선단부를 검출하는 신호를 기반으로 상기 제1 거리계 이후에 배치되는 각 거리계에 상기 소재의 선단부가 검출됨에 따라 촬상될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 치수측정장치는 복수 개의 거리계와 촬상장치를 이용하여 후판 배폭재 2매의 폭, 캠버, 길이 및 직각도를 동시에 개별적으로 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 종래의 강판의 길이 측정장치 및 방법을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 나타내는 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 이용하여 후판 배폭재의 길이를 측정하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 이용하여 후판 배폭재 2매 각각의 길이를 측정하는 다른 실시예를 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치의 촬상장치를 이용하여 후판 배폭재 2매 사이의 갭 위치 정보 및 갭 정보를 획득하는 도면이고,
도 7은 후판 배폭재의 캠버를 나타내는 도면이고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 이용하여 캠버를 측정하는 도면이고,
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 이용하여 캠버를 측정된 결과를 나타내는 도면이고,
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치를 이용하여 직각도를 측정하는 도면이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치에 의하여 촬상 및 변환된 후판 배폭재의 선단부 이미지를 나타내는 도면이고,
도 13은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정방법을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2 내지 도 12를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정장치(1)는 소재(2) 2매를 이동시키는 이동부(100), 진입되는 소재(2)의 양측면과의 거리를 측정할 수 있도록 소재(2)의 진행 방향을 따라 소재(2)로부터 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계(200), 촬상장치(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 측정되는 소재(2)로는 후판 배폭재가 이용될 수 있다.
이동부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수 개의 롤러(110)를 구비할 수 있으며, 회전하는 롤러(110)에 의하여 병렬로 배치되어 진입하는 소재(2) 2매를 일 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 소재(2)는 이동부(100)에 의하여 진입된 후, 진입 방향을 따라 이동하게 된다.
예컨데, 후판 배폭재는 전단라인에서 2매로 절단된 후 롤러(110)에 의해 이송되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 2매가 병렬로 이송부(100)에 의하여 이송될 수 있다.
거리계(200)는 진입되는 소재(2)의 측면과 거리계(200) 사이의 거리를 측정할 수 있도록 소재(2)로부터 이격되어 설치되며, 레이저 거리계가 이용될 수 있다.
여기서, 거리계(200)는 소재의 진입방향을 기준으로 소재(2)와 이격되어 우측에 설치되는 워크 사이드(Work side) 거리계 파트(WS)와 소재와 이격되어 좌측에 설치되는 드라이브 사이드(Drive side) 거리계 파트(DS)로 구분될 수 있다.
그리고, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)는 진입되는 소재(2)를 사이에 두고 상호 마주보며 설치될 수 있다. 즉, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)에 설치되는 각각의 거리계(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기 설정된 간격(C)으로 서로 마주보게 설치될 수 있다.
또한, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)에 설치되는 거리계(200)는 소재(2)의 진입방향을 따라, 복수 개가 기 설정된 간격(L)으로 이격되어 설치될 수 있다.
따라서, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200) 각각에는 소재(2)의 진입 측을 기준으로 제1, 제2, 제3 ....제n으로 복수 개의 거리계(200)가 설치될 수 있다.
촬상장치(300)는, 소재(2)의 이동시, 소재(2)를 촬상할 수 있도록 이동부(100)의 위쪽에 이격되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 촬상장치(300)는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상할 수 있도록 설치되는 카메라일 수 있다.
즉, 촬상장치(300)는 제1 거리계와 제2 거리계 사이의 카메라 영상 취득 범위(IA, Image Area)를 촬상할 수 있게 설치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 촬상장치(300)는 제1 거리계와 제2 거리계 사이의 카메라 영상 취득 범위(IA, Image Area)를 촬상할 수 있도록 설치된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 소재(2)의 이송 방향을 따라, 복수 개가 기 설정된 간격으로 이격되어 설치될 수도 있다. 그에 따라, 복수 개의 촬상장치(300)는 이송되는 소재(2)의 전 영역을 촬상할 수도 있다.
제어부(400)는 거리계(200)와 촬상장치(300)를 제어하도록 거리계(200)와 촬상장치(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어부(400)는 거리계(200)와 촬상장치(300)로부터 측정된 측정정보를 포함하여 송출되는 신호를 수신하고, 상기 측정정보를 기초로 소재(2) 각각의 길이, 폭, 캠버, 직각도 등의 형상을 측정할 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치(미도시) 등을 이용하여 측정된 측정치를 사용자에게 인지시킬 수 있다.
이하, 도 2 및 도 5를 참조하여 소재(2)의 길이를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 여기서, 촬상장치(300)는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하도록 설치될 수 있다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 소재(2)의 이송 방향을 기준으로 우측에 위치하여 이송되는 소재(2)는 픽스부 소재(2a)로 좌측에 위치하여 이송되는 소재(2)는 무빙부 소재(2b)로 구분하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 병렬로 이송되는 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b)는 상기 치수측정장치(1)의 제1 거리계에 진입하게 된다. 그에 따라, 제어부(400)는 상기 치수측정장치(1)를 초기화한다.
그리고, 도 3 및 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 소재(2)는 상기 치수측정장치(1)의 제2 거리계와 제3 거리계 등을 순차적으로 지나가게 된다.
도 3 및 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 소재(2)의 미단부 즉, 끝부분이 제1 거리계를 지나게 되고, 제1 거리계는 제어부(300)로 소재(2)의 미단부가 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 송출한다.
도 3 및 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 거리계의 상기 트리거 신호를 기준으로 제n 거리계에서 소재(2)의 선단부가 감지되면, 제어부(400)는 촬상장치(300)를 이용하여 소재(2)를 촬상하게 된다.
그에 따라, 소재(2)의 길이(P)는 하기의 수학식 1에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112015088101042-pat00001
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제2 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수.
한편, 도 5를 참조하여, 소재(2) 2매의 선단부 및 미단부의 위치 차이가 발생한 경우, 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 각각의 길이를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 예컨데, 후판 배폭재는 전단라인에서 2매로 절단된 후 이송 롤에 의해 운송되기 때문에, 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b)의 선단부 및 미단부의 위치 차이는, 도 5에 도시된 바와 같이, 소재(2)의 길이 대비 크지 않다.
선단부 및 미단부에서 소정의 위치 차이가 발생되게 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b)가 진입시, 도 5에 도시된 바와 같이, 픽스부 소재(2a)가 무빙부 소재(2b) 보다 우선적으로 진입하는 경우를 그 예로 하여 살펴보기로 한다.
픽스부 소재(2a)의 미단부를 제1 거리계가 검출하면 제1 거리계는 제어부(300)로 소재(2)의 미단부가 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 송출한다. 그리고 제어부(400)는 제1 거리계의 상기 트리거 신호를 기준으로 제n 거리계에서 픽스부 소재(2a)의 선단부를 검출할 수 있도록 준비한다.
그리고, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, WS측 제n 거리계에서 픽스부 소재(2a)의 선단부를 검출하면 제어부(400)는 촬상장치(300)를 이용하여 픽스부 소재(2a)의 미단부를 촬상하게 된다.
그에 따라, 상기 수학식 1에 의하여 픽스부 소재(2a)의 길이(P1=((n-2)*L + L1')를 구할 수 있다.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, DS측 제n 거리계에서 무빙부 소재(2b)의 선단부를 검출하면 제어부(400)는 촬상장치(300)를 이용하여 무빙부 소재(2b)의 미단부를 촬상하게 된다.
그에 따라, 상기 수학식 1에 의하여 픽스부 소재(2a)의 길이(P2=((n-2)*L + L2')를 구할 수 있다.
따라서, 상기 치수측정장치(1)의 제어부(400)는 상기 제1 거리계가 소재(2) 중 먼저 진입하는 어느 하나의 미단부가 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 수신하고, 소재(2)의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 먼저 진입된 소재(2)의 선단부가 감지됨에 따라 촬상장치(300)를 이용하여 소재를 촬상한다. 그리고, 상기 제n 거리계에 소재(2)의 다른 하나의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 소재(2) 중 다른 하나의 미단부를 촬상함으로써 상기 치수 측정 장치는 픽스부 소재(2a)가 무빙부 소재(2b) 각각의 길이를 측정할 수 있다.
즉, 상기 치수측정장치(1)는 거리계(200)와 촬상장치(300)를 이용하여 픽스부 소재(2a)가 무빙부 소재(2b) 각각의 길이를 측정할 수 있다. 그에 따라, 상기 치수측정장치(1)는 소재(2)의 멈춤 없이 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 각각의 길이를 동시에 측정할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 치수측정장치(1)의 촬상장치(300)는 상기 트리거 신호를 기반으로 제1 거리계 이후 각 거리계에 소재(2)의 선단부가 검출됨에 따라 소재(2)를 촬상하고 연속 촬상된 이미지를 영상 분석하여 측정된 소재(2)의 길이를 측정 및 검증할 수도 있다.
도 4, 도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 치수측정장치(1)가 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 각각의 폭 및 캠버를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 기 설정된 설치 간격(C)으로 설치될 수 있다. 그에 따라, 설치 간격(C)은 기 설정된 값을 갖게 되고, 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 각각 소재(2)의 측면까지의 거리를 측정하여 거리 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 치수측정장치(1)의 촬상장치(300)는 상기 제1 거리계가 소재(2)의 선단부가 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 기반으로 제1 거리계 이후 각 거리계에 소재(2)의 선단부가 검출됨에 따라 소재(2)를 촬상할 수 있다. 그리고, 상기 치수측정장치(1)의 제어부(400)는 촬상된 복수 개의 이미지를 영상 분석하여 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 사이의 갭(G, Gap) 정보 및 갭(G)의 위치정보(중심 절단부의 위치정보)를 확보할 수 있다.
그에 따라, 상기 치수측정장치(1)는 거리계(200)를 이용하여 측정된 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b)의 거리 정보, 갭(G)의 위치 정보 및 갭(G) 정보를 이용하여 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 각각의 폭을 구할 수 있다.
예를 들어, 픽스부 소재(2a)의 폭은 서로 마주보게 설치된 거리계(200)간 설치 간격(C)에서 갭(G)의 위치 정보, 갭(G) 정보 및 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200) 측에서 픽스부 소재(2a)의 측면까지 측정된 거리 정보를 이용하여 구해질 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9를 참조하여 살펴보면, 소재(2)의 캠버의 경우도 양측 거리계(200)의 측정치, 영상분석을 통해 얻어진 중심 절단부 위치 및 갭(G) 정보로부터 산출이 가능하다. 여기서, 소재(2)의 캠버는, 도 7에 도시된 바와 같이, 소재(2)의 이송 방향을 기준으로 폭의 휘어짐 정도로 정의될 수 있다.
거리계(200) 중 어느 하나는,도 8에 도시된 바와 같이, 이송 중인 소재(2)의 선, 미단부를 검출함과 동시에 소재(2) 양 측면의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다.
소재(2)에 대해 길이 방향으로 거리계(200)에 의하여 측정된 양 측면의 거리 데이터를 이용하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 소재(2) 전체의 캠버량을 산출할 수 있다.
또한, 상술 된 바와 같이 소재(2)의 이송 중 촬상장치(300)를 이용하여 소재(2)를 연속 촬상하고, 영상 분석을 통해 소재(2)의 길이 방향으로 갭(G) 위치 정보와 갭(G) 정보(갭 변화량)을 측정할 수 있는바, 이와 함께 소재(2)의 양 측면의 거리 데이터를 이용하면 픽스부 소재(2a)와 무빙부 소재(2b) 각각의 캠버량 또한 측정할 수 있다.
또한, 상기 치수측정장치(1)는 캠버량이 정밀하게 측정이 필요하지 않은 경우에는, 도 3 및 도 4의 (d)의 경우와 같은 순간에 동시에 측정된 거리데이터(Dn, Wn,…,D2,W2))와 소재(2) 미단부측을 촬상한 이미지를 이용하여 직접적으로 간단하게 캠버량을 측정하는 것도 가능하다.
이하, 도 10 내지 12를 참조하여, 소재(2)의 선단부의 직각도를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 여기서, 도 11 및 도 12는 픽스부 소재(2a)의 직각도를 나타내는 촬상 이미지와 변환 이미지(에지부 세선화)를 나타내는 도면이다.
도 10의 도 (a)를 참조하여 살펴보면, 픽스부 소재(2a)의 선단부를 제1 거리계가 검출하면 제1 거리계는 제어부(300)로 소재(2)의 선단부가 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 송출한다. 그리고 제어부(400)는 제1 거리계의 상기 트리거 신호를 기준으로 제2 거리계에서 픽스부 소재(2a)의 선단부를 검출할 수 있도록 준비한다.
제2 거리계에서 픽스부 소재(2a)의 선단부를 검출하면 제어부(400)는 촬상장치(300)를 이용하여 픽스부 소재(2a)의 선단부를 촬상하게 된다.
그에 따라, 상기 치수측정장치(1)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 픽스부 소재(2a)의 선단부 영상을 취득하고 변환하여 직각도를 산출할 수 있다.
또한, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, DS측 제2 거리계에서 무빙부 소재(2b)의 선단부를 검출하면 제어부(400)는 촬상장치(300)를 이용하여 무빙부 소재(2b)의 선단부를 촬상하게 된다. 그리고, 상기 치수측정장치(1)는 무빙부 소재(2b)의 선단부 영상을 취득하고 변환하여 직각도를 산출할 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치수측정방법에 대하여 살펴보기로 한다. 이때, 상기 치수측정장치(1)와 동일한 구성에 대하여는 동일한 번호로 기재될 것인바 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 치수측정방법(S1)은 소재 2매를 이동시키는 단계(S10); 상기 소재의 이송 방향을 따라 기 설정된 간격으로 배치된 복수 개의 거리계를 이용하여 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하는 단계(S20); 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 단계(S30); 및 상기 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 상기 촬상장치에 의하여 촬상된 상기 소재의 이미지를 이용하여 상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계(S40)에서는, 거리계(200) 중 어느 하나에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보와; 소재(2)의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 촬상장치(300)를 통하여 연속적으로 획득된 이미지를 이용하여 소재(2) 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정할 수 있다.
이때, 상기 이미지는 상기 제1 거리계가 소재(2)의 선단부를 검출하는 신호를 기반으로 상기 제1 거리계 이후에 배치되는 각 거리계(200)에 소재(2)의 선단부가 검출됨에 따라 촬상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 치수측정장치 2 : 소재
100 : 이동부 200 : 거리계
300 : 촬상장치 400 : 제어부
WS : 워크 사이드 거리계 파트
DS : 드라이브 사이드 거리계 파트

Claims (11)

  1. 병렬로 배치되어 진입하는 소재 2매를 이동시키는 이동부;
    상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 양측면과 이격하여 기 설정된 간격(L)으로 설치되는 복수 개의 거리계; 및
    상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 적어도 하나의 촬상장치를 포함하며,
    상기 거리계는 상기 소재를 사이에 두고 상호 마주보게 설치되어 상기 소재의 측면과 상기 거리계 사이의 거리를 측정하는 치수측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리계가 상기 소재 중 어느 하나의 미단부가 통과하였음을 알리는 신호를 수신하고, 상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 상기 소재의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 제어부를 더 포함하는 치수측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소재의 길이는 하기의 수식에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 치수측정장치.

    P = ((n-2)*L + L')

    P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제2 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 거리계에서 상기 소재의 미단까지의 거리는 상기 촬상장치에 의하여 촬상된 이미지로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 치수측정장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 거리계가 상기 소재 중 먼저 진입하는 어느 하나의 미단부가 통과하였음을 알리는 신호를 수신하고,
    상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 먼저 진입된 상기 소재의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하며,
    상기 제n 거리계에 상기 소재의 다른 하나의 선단부가 감지됨에 따라 상기 촬상장치를 이용하여 상기 소재의 다른 하나를 촬상하는 치수측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 거리계가 상기 소재 중 어느 하나의 선단부를 검출함에 따라 상기 촬상장치에 의해 촬상된 이미지로부터 상기 소재의 선단부의 직각도를 산출하는 치수측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소재의 길이 방향을 따라 배치된 상기 거리계 중 어느 하나에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보와 상기 촬상장치를 통하여 촬상된 이미지로부터 획득된 이미지를 통하여 상기 소재 각각의 캠버, 폭, 길이 및 직각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 치수측정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이미지는 상기 제1 거리계가 상기 소재의 선단부를 검출하는 신호를 기반으로 하여 상기 제1 거리계 이후에 기 설정된 간격으로 배치되는 각 거리계에 상기 소재의 선단부가 검출됨에 따라 촬상되는 것을 특징으로 하는 치수측정장치.
  9. 병렬로 배치되어 진입하는 소재 2매를 이동시키는 단계;
    상기 소재의 이송 방향을 따라 기 설정된 간격으로 배치된 복수 개의 거리계를 이용하여 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하는 단계;
    촬상장치를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 단계; 및
    상기 거리계에 의하여 측정된 상기 거리계와 상기 소재의 측면 사이의 거리 정보와 상기 촬상장치에 의하여 촬상된 상기 소재의 이미지를 이용하여 상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 거리계는 상기 소재를 사이에 두고 상호 마주보게 설치되되 상기 소재의 양측면과 이격되게 배치되는 치수측정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 단계에서는,
    상기 거리계 중 어느 하나에 의하여 연속적으로 측정된 상기 거리 정보와;
    상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 상기 촬상장치를 통하여 연속적으로 획득된 이미지를 이용하여 상기 소재 각각의 길이, 폭, 캠버 및 직각도를 측정하는 치수측정방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이미지는 상기 제1 거리계가 상기 소재의 선단부를 검출하는 신호를 기반으로 상기 제1 거리계 이후에 배치되는 각 거리계에 상기 소재의 선단부가 검출됨에 따라 촬상되는 것을 특징으로 하는 치수측정방법.
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