KR102012121B1 - 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 표면 결함 탐상기의 제어장치는, 스트립과의 거리를 감지하는 거리 측정부; 촬영부를 상하로 이동시키는 승강 구동부; 및 거리 측정부로부터 스트립과의 거리를 입력받아 거리변화에 따라 승강 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING SURFACE DEFECT DETECTION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립의 헌팅을 감지하여 카메라를 상하로 움직임으로써 카메라의 아웃 포커스(Out of focus) 현상을 개선할 수 있도록 한 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열연공장에서는 슬라브(Slab) 등의 소재를 가열로에서 일정 온도로 가열한 후 폭 압연기 및 조압연기를 통과시켜 폭 압연 및 두께압연을 실시하고, 사상압연기를 통과시켜 얇게 압연한 다음, 코일형태로 권취하여 수요자가 원하는 제품 또는 후공정인 냉연공정의 소재가 되는 열연코일을 생산한다.
이와 같이 생산되는 제품에는 여러 가지 결함이 형성되기 때문에 이러한 결함이 적절하게 제거되지 않은 상태로 후속 공정이 진행될 경우에는 최종적으로 생산되는 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생된다.
따라서 제철소들은 각자의 고유한 기술들을 통하여 주편의 결함들을 최대한 발생시키지 않으려고 노력하며, 다른 한편으로는 사상압연기 출측에 탐상장치를 구비하여 발생된 결함을 탐상한 후 이를 최대한 제거하는 정정공정을 수행한 후 후속 공정을 진행하고 있다.
결함 탐상장치는 후판 상부에 배치된 카메라를 통해 후판의 표면 영상을 획득한 후, 영상 처리 기법을 통해 획득된 표면 영상으로부터 다양한 형태의 후판 결함을 검출하고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제2013-0027323호(2013.03.15. 공개, 탐상장치 및 그 방법)에 개시되어 있다.
일 측면에 따른 본 발명의 목적은 스트립의 헌팅을 감지하여 카메라를 상하로 움직임으로써 카메라의 아웃 포커스 현상을 개선하여 선명한 화질을 통해 표면결함의 탐상성능을 향상시킬 수 있도록 한 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치는, 스트립과의 거리를 감지하는 거리 측정부; 촬영부를 상하로 이동시키는 승강 구동부; 및 거리 측정부로부터 스트립과의 거리를 입력받아 거리변화에 따라 승강 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 거리 측정부는, 스트립의 진행방향에 수직으로 다수의 센서모듈이 설치되어 다수의 센서모듈별로 진행방향에 따른 스트립과의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 다수의 센서모듈은, 복수열로 배치되며 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 승강 구동부는, 다수의 센서모듈에 대응되도록 진행방향의 후단에 설치된 촬영부를, 다수의 센서모듈별로 입력되는 스트립과의 거리에 따라 독립적으로 작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제어부에서 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우 아웃 포커싱 경고를 출력하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 표면 결함 탐상기의 제어방법은, 제어부가 거리 측정부로부터 스트립과의 거리를 입력받는 단계; 제어부가 스트립과의 거리로부터 거리변화와 제1 설정값을 비교하는 단계; 제어부가 거리변화와 제1 설정값을 비교하여 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우 승강 구동부를 최대값으로 작동시키는 단계; 및 제어부가 거리변화와 제1 설정값을 비교하여 거리변화가 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는 경우 거리변화에 따라 승강 구동부를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우, 제어부가 아웃 포커싱 경고를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제어부가 촬영부의 오토 포커스 기능을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법은 스트립의 헌팅을 감지하여 카메라를 상하로 움직여 포커싱을 유지할 수 있어 스트립의 진행속도와 헌팅에 대응하여 카메라의 아웃 포커스 현상을 개선함으로써, 선명한 화질을 통해 표면결함의 탐상성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치에서 거리 측정부와 촬영부의 배치상태를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치 및 그 방법을 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 표면 결함 탐상기의 제어장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치에서 거리 측정부와 촬영부의 배치상태를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어장치는, 거리 측정부(10), 승강 구동부(30) 및 제어부(20)를 비롯하여 표시부(40)와 촬영부(50)를 포함할 수 있다.
거리 측정부(10)는 스트립(70)과의 거리를 감지하여 제어부(20)에 제공함으로써 거리변화를 통해 스트립(70)의 헌팅을 감지할 수 있도록 한다.
여기서, 거리 측정부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 사상압연기(60)의 후단에 설치되어 사상압연기(60)에서 출력되는 스트립(70)의 출렁거림에 의해 발생되는 헌팅을 감지한다.
또한, 거리 측정부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 스트립(70)의 진행방향에 수직으로 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)이 설치될 수 있으며, 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)별로 진행방향에 따른 스트립(70)과의 거리를 측정할 수 있다. 이때 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)은 복수열로 배치되며 서로 어긋나게 배치되어 인접한 센서모듈 간 간섭을 최소화할 수 있도록 한다.
즉, 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)은 발광부와 수광부가 하나의 모듈로 구성되어, 첫 번째 열이 작동되는 동안에는 두 번째 열은 대기하고, 첫 번째 열이 대기상태일 때 두 번째 열이 작동되도록 함으로써, 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)에서 스트립(70)과의 거리를 측정할 때 인접한 센서모듈 간 간섭을 최소화할 수 있도록 한다.
승강 구동부(30)는 스트립(70)의 진행방향 후단에 설치된 촬영부(50)를 상하로 이동시키되, 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)별로 입력되는 스트립(70)과의 거리에 따라 독립적으로 작동시킬 수 있다.
여기서, 촬영부(50)가 도 3에 도시된 바와 같이 스트립(70)의 진행방향 후단으로 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)에 대응되도록 배치되는 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)을 포함하여 구성될 경우, 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)에 각각 구비된 제1 내지 제5 구동모터(31~35)를 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)로부터 입력되는 스트립(70)과의 거리에 따라 독립적으로 제어하여 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)을 독립적으로 승강시킬 수 있다.
제어부(20)는 거리 측정부(10)로부터 스트립(70)과의 거리를 입력받아 거리변화에 따라 승강 구동부(30)를 작동시킬 수 있다.
즉, 제어부(20)는 거리 측정부(10)로부터 측정된 스트립(70)과의 거리를 입력받아 스트립(70)의 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우, 촬영부(50)를 승강시켜 초점을 맞출 수 없는 변화로 판단하고 승강 구동부(30)를 최대값으로 작동시키되 아웃 포커싱 경고를 표시부(40)를 통해 출력할 수 있다.
여기서, 제1 설정값은 승강 구동부(30)를 최대로 작동시키더라도 촬영부(50)에서 촬영된 촬영영상에 아웃 포커싱이 발생할 수 있는 거리로 설정할 수 있다.
이와 같이 아웃 포커싱 경고를 출력함으로써 해당 위치에서 촬영영상을 기반으로 결함을 검출할 경우 신뢰성이 저하될 수 있음을 경고할 수 있다.
또한, 제어부(20)는 스트립(70)의 거리변화가 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는 경우, 거리변화에 따라 승강 구동부(30)를 작동시켜 스트립(70)의 헌팅에 대응하여 촬영부(50)의 포커싱이 유지될 수 있도록 한다. 이때 제어부(20)는 촬영부(50)의 오포 포커스 기능을 해제하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 표면 결함 탐상기의 제어장치에 따르면, 스트립의 헌팅을 감지하여 카메라를 상하로 움직여 포커싱을 유지할 수 있어 스트립의 진행속도와 헌팅에 대응하여 카메라의 아웃 포커스 현상을 개선함으로써 선명한 화질을 통해 표면결함의 탐상성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 결함 탐상기의 제어방법에서는 먼저, 제어부(20)가 거리 측정부(10)로부터 스트립(70)과의 거리를 입력받는다(S10).
여기서, 거리 측정부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 스트립(70)의 진행방향에 수직으로 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)이 설치될 수 있으며, 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)별로 진행방향에 따른 스트립(70)과의 거리를 측정할 수 있다.
따라서, 제어부(20)는 거리 측정부(10)의 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)로부터 각각 스트립(70)과의 거리를 입력받을 수 있다.
S10 단계에서 거리 측정부(10)로부터 스트립(70)과의 거리를 입력받은 후 제어부(20)는 입력된 스트립(70)과의 거리에 기초하여 거리변화를 산출하여 산출한 거리변화가 제1 설정값을 초과하는지 판단할 수 있다(S20).
여기서, 제1 설정값은 승강 구동부(30)를 최대로 작동시키더라도 촬영부(50)에서 촬영된 촬영영상에 아웃 포커싱이 발생할 수 있는 거리로 설정할 수 있다.
S20 단계에서 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우, 제어부(20)는 승강 구동부(30)를 최대값으로 작동시킨다(S30).
즉, 제어부(20)는 스트립(70)의 헌팅이 촬영부(50)를 승강시켜 초점을 맞출 수 없는 변화로 판단하고 승강 구동부(30)를 최대값으로 작동시킨다.
이때 제어부(20)는 표시부(40)를 통해 아웃 포커싱 경고를 출력함으로써 해당 위치에서 촬영영상을 기반으로 결함을 검출할 경우 신뢰성이 저하될 수 있음을 경고할 수도 있다.
한편, S20 단계에서 거리변화가 제1 설정값 이하인 경우, 제어부(20)는 거리변화가 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는지 비교할 수 있다(S40).
S40 단계에서 거리변화가 제2 설정값 미만인 경우에는 승강 구동부(30)를 작동시키지 않더라도 촬영부(50)의 포커스가 맞는 상태로 승강 구동부(30)의 작동없이 표면 결함을 탐상할 수 있다.
반면, S40 단계에서 거리변화가 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는 경우, 제어부(20)는 거리변화에 따라 승강 구동부(30)를 작동시켜 촬영부(50)의 거리를 조절함으로써 스트립(70)의 거리변화에 대응하여 초점이 유지될 수 있도록 한다(S50).
여기서, 촬영부(50)가 도 3에 도시된 바와 같이 스트립(70)의 진행방향 후단으로 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)에 대응되도록 배치되는 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)을 포함하여 구성될 경우, 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)에 각각 구비된 제1 내지 제5 구동모터(31~35)를 제1 내지 제5 센서모듈(11~15)로부터 입력되는 스트립(70)과의 거리에 따라 독립적으로 제어하여 제1 내지 제5 촬영모듈(51~55)을 독립적으로 승강시킬 수 있다.
이와 같이 제어부(20)가 스트립(70)과의 거리변화에 따라 승강 구동부(30)를 작동시켜 촬영부(50)의 거리를 승강시켜 초점거리를 일정하게 유지하기 위해서는 제어부(20)가 촬영부(50)의 오토 포커스 기능을 해제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 표면 결함 탐상기의 제어방법에 따르면, 스트립의 헌팅을 감지하여 카메라를 상하로 움직여 포커싱을 유지할 수 있어 스트립의 진행속도와 헌팅에 대응하여 카메라의 아웃 포커스 현상을 개선함으로써 선명한 화질을 통해 표면결함의 탐상성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 거리 측정부 11 ~ 15 : 제1 내지 제5 센서모듈
20 : 제어부 30 : 승강 구동부
31 ~ 35 : 제1 내지 제5 구동모터
40 : 표시부 50 : 촬영부
51 ~ 55 : 제1 내지 제5 촬영모듈

Claims (8)

  1. 스트립과의 거리를 감지하는 거리 측정부;
    촬영부를 상하로 이동시키는 승강 구동부; 및
    상기 거리 측정부로부터 상기 스트립과의 거리를 입력받아 거리변화에 따라 상기 승강 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함하되,
    상기 거리 측정부는, 상기 스트립의 진행방향에 수직으로 다수의 센서모듈이 설치되어 상기 다수의 센서모듈별로 진행방향에 따른 상기 스트립과의 거리를 측정하고,
    상기 승강 구동부는, 상기 다수의 센서모듈에 대응되도록 진행방향의 후단에 설치된 상기 촬영부를 상기 다수의 센서모듈별로 입력되는 상기 스트립과의 거리에 따라 독립적으로 작동시키며,
    상기 제어부는 상기 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우 상기 승강 구동부를 최대값으로 작동시키고, 상기 거리변화가 상기 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는 경우 상기 촬영부의 오토 포커스 기능을 해제한 후 상기 거리변화에 따라 상기 승강 구동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 표면 결함 탐상기의 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 센서모듈은, 복수열로 배치되며 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 표면 결함 탐상기의 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부에서 거리변화가 제1 설정값을 초과하는 경우 아웃 포커싱 경고를 출력하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 결함 탐상기의 제어장치.
  6. 제어부가 거리 측정부로부터 스트립과의 거리를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 상기 스트립과의 거리로부터 거리변화와 제1 설정값을 비교하는 단계;
    상기 제어부가 상기 거리변화와 상기 제1 설정값을 비교하여 상기 거리변화가 상기 제1 설정값을 초과하는 경우 승강 구동부를 최대값으로 작동시키는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 거리변화와 상기 제1 설정값을 비교하여 상기 거리변화가 상기 제1 설정값 이하이고 제2 설정값을 초과하는 경우, 촬영부의 오토 포커스 기능을 해제한 후 상기 거리변화에 따라 상기 승강 구동부를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 결함 탐상기의 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 거리변화가 상기 제1 설정값을 초과하는 경우, 상기 제어부가 아웃 포커싱 경고를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 결함 탐상기의 제어방법.
  8. 삭제
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