KR102131511B1 - 크롭의 절단 길이 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 강판의 절단된 크롭의 길이를 측정하는 크롭의 절단 길이 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치는 소재의 크롭 절단 전 이미지와 상기 소재의 크롭 절단 후 이미지를 획득하는 이미지 획득부와, 상기 이미지 획득부의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 비교하여 크롭의 절단 길이를 연산하는 연산부를 포함할 수 있다.

Description

크롭의 절단 길이 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING CUTTING LENGTH OF CROP}

본 발명은 크롭의 절단 길이 측정 장치에 관한 것이다.

철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 고체 상태인 슬라브를 만드는 연주공정, 슬라브를 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

압연공정은 슬라브를 가열로에 장입하여 재가열하여 추출한 후, 조압연을 통해 폭압연 및 두께 압연을 실시하고, 사상압연을 통해 최종 원하는 두께를 가지는 제품을 생산한다.

이때 조압연을 통과한 슬라브가 열연바의 형태로 바뀌면서 선후단부는 직사각형 형태가 되지 못하고, 중앙 부분이 오목하거나 볼록한 다양한 형태의 모양을 가지게 된다. 이러한 형태로 사상압연을 진행할 경우 오작이 발생할 소지가 있기 때문에 사상압연 전에 후단부를 절단하게 되는데 이 부분을 크롭(Crop)이라고 한다.

상술한 크롭은 제품의 실수율 향상과 통판성 안정화를 확보하기 위해 절단 길이를 가능한 짧게 할 필요가 있으며, 이에 따라 절단된 크롭의 길이를 측정할 필요가 있다.

그러나, 절단한 크롭은 절단됨과 동시에 적재함에 떨어진다. 이때 크롭의 길이를 측정하려면 절단되는 크롭의 길이를 육안 실측하는 것은 불가능하고 절단되어 적재함에 떨어진 크롭을 적재함에서 꺼내어 육안 실측을 하지만 위험한 작업에 해당하고 매번 측정 작업을 수행하기는 어렵다.

따라서 이러한 어려움을 극복할 수 있도록 비접촉식 계측 방식으로 효과적으로 크롭의 절단길이를 측정하는 기술이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0054274호 일본 공개특허공보 제2016-147302호

본 발명의 일 실시예에 따르면, 강판의 절단된 크롭의 길이를 측정하는 크롭의 절단 길이 측정 장치가 제공된다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치는 소재의 크롭 절단 전 이미지와 상기 소재의 크롭 절단 후 이미지를 획득하는 이미지 획득부와, 상기 이미지 획득부의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 비교하여 크롭의 절단 길이를 연산하는 연산부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비접촉 방식으로 정확히 크롭의 절단 길이를 측정하여 절단되는 크롭의 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 소재의 크롭 길이를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 보정 전 크롭의 절단 길이의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 측정 원리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 측정 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치에 의한 크롭 길이를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치(100)는 이미지 획득부(110) 및 연산부(120)를 포함할 수 있고, 표시부(130)를 더 포함할 수 있다.

이미지 획득부(110)는 압연된 소재의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 획득할 수 있다.

이를 위해, 이미지 획득부(110)는 일정간격 이격된 적어도 두개의 카메라를 구비할 수 있다. 상기 적어도 두개의 카메라는 각각 압연된 소재의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 획득할 수 있다.

연산부(120)는 이미지 획득부(110)로부터의 압연된 소재의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 비교하여 크롭의 절단 길이를 연산할 수 있다.

도 2는 소재의 크롭 길이를 나타내는 도면이다.

소재를 열간 압연하여 대상재를 만드는 공정에서 소재의 선후단에 발생하는 크롭은 제품의 품질 불량을 유발하기 때문에 절단한다.

이때의 소재의 크롭 길이는 도 2에 도시된 바와 같다.

한편, 이미지 획득부(110)로부터의 압연된 소재의 크롭 절단 전후 이미지에는 크롭을 절단하기 위한 크롭 절단기의 블레이드(blade)의 이미지가 같이 포함될 수 있다.

이를 위해, 연산부(120)는 이미지 획득부(110)로부터의 압연된 소재의 크롭 절단 전후 이미지를 보정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 보정 전 크롭의 절단 길이의 이미지이다.

소재의 크롭을 자르기 위해서 절단기 날은 소재의 선단부가 절단기에 진입할 때 목표 길이로 자르기 위해서 절단기 상부의 위치에서 소재의 진행 방향과 동일한 방향으로 회전하여 크롭을 자른다. 이때, 크롭 절단기의 블레이드의 위치가 수직에 가까이 위치하는 영상을 포함하여 전후로 몇장의 영상을 수집하고, 이 수집된 영상 중에서 블레이드의 위치가 수직에 가장 가까운 영상을 선택한다. 다음으로 선택된 영상에서 블레이드의 왼쪽 가장자리를 찾고 오른쪽 소재의 선단부를 찾아서 이 두 지점의 거리를 계산하여 크롭 길이(보정 전)를 구한다. 그리고 블레이드의 각도를 구하여 다음의 수식 1로 보정값을 구하여 크롭 길이(보정 후)를 구한다.

(수식 1)

크롭 길이 (보정 후) = 크롭 길이 (보정 전) - 보정값

여기서, 보정값 = 크롭 절단기의 블레이드의 반경 x tan (크롭 절단기의 블레이드의 각도 - 90도)

연산부(120)는 이미지 획득부(110)의 크롭 절단 전 이미지 및 크롭 절단 후 이미지에 특이점을 포함하는 관심 영역을 각각 설정하고, 상기 크롭 절단 전 이미지와 상기 크롭 절단 후 이미지의 관심 영역을 매칭하여 크롭의 절단 길이를 연산할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 측정 원리를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치의 측정 프로세스를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 열간 소재의 표면을 자세히 관찰하면 표면 상태, 온도 분포, 스케일 등으로 완전히 동일하지 않은 특이점을 관찰할 수 있다. 예를 들어, 상기 특이점은 주변 화소 영역과 밝기가 사전에 설정된 기준값 이상으로 차이가 나는 화소 영역을 포함할 수 있다.

상기 특이점을 이용하여 크롭을 절단하기 이전의 소재 영상에서 특이점을 찾고, 상기 특이점을 크롭 절단한 이후의 영상에서 찾아서 소재의 동일 위치를 파악하여 크롭 길이를 측정할 수 있다. 즉, 크롭 절단 이전의 영상에서 특이점부터 소재의 선단부까지의 거리를 구하고, 크롭 절단 이후의 영상에서 특이점부터 소재의 선단부까지의 거리를 구한 다음, 이 둘의 거리 차이를 계산하여 크롭 길이를 측정할 수 있다.

도 5를 참조하면, 절단 전 영상과 절단 후 영상을 확보한 후에 절단 후의 영상에서 특정 영역을 설정하고 이 설정 영역을 절단 전의 영상에서 일치하는 부분을 찾는 것으로, 영상의 오른쪽에서 왼쪽으로 가면서 설정 영역과 비교하여 일치하는 정도를 계산하여 하기의 수식2와 같이 일치 지수가 높은 위치를 동일 위치로 간주하여 특징점으로 결정할 수 있다.

(수식2)

여기서, P(x,y) : 절단 전 영상에서 설정 영역의 각 화소값

Q(x,y) : 절단 후 영상에서 설정 영역의 각 화소값

N : 설정 영역의 전체 화소수

여기서, 상기 일치 지수는 두 영상의 각 화소값 간의 차이값에 대하여 절대값을 누적하고 평균한 다음 역수를 취하여 구하고, 이 일치 치수가 기준값보다 낮을 경우에는 절단 후 영상에서 설정영역을 옮겨 가면서 동일한 절차를 반복하여 특징점을 결정할 수 있다.

표시부(130)는 연산부(120)에 의해 연산된 크롭의 절단 길이를 표시할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롭의 절단 길이 측정 장치에 의한 크롭 길이를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 표시부(130)에 의해 표시되는 크롭의 절단 길이를 볼 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비접촉 방식으로 크롭의 길이를 정확하게 측정할 수 있어, 크롭의 절단 길이를 줄여서 실수율 향상을 이룰 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

100: 크롭의 절단 길이 측정 장치
110: 이미지 획득부
120: 연산부
130: 표시부

Claims (5)

1. 소재의 크롭 절단 전 이미지와 상기 소재의 크롭 절단 후 이미지를 획득하는 이미지 획득부; 및
   상기 이미지 획득부의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 비교하여 크롭의 절단 길이를 연산하는 연산부를 포함하고,
   상기 연산부는 상기 이미지 획득부에서 획득한 수집된 이미지 중에서 크롭 절단기의 블레이드의 위치가 수직에 가장 가까운 이미지를 선택하여, 선택된 이미지에서 블레이드의 왼쪽 가장자리의 일 지점과 오른쪽 소재의 선단부의 일 지점 간의 거리를 계산하여 보정 전 크롭 길이를 구하고, 상기 블레이드의 각도를 구하여 다음의 수식 1에 따라 보정값을 구해서, 상기 보정값에 따라 보정 후 크롭 길이를 계산하여, 상기 이미지 획득부의 크롭 절단 전 이미지와 크롭 절단 후 이미지를 보정하는 크롭의 절단 길이 측정 장치.
   
   (수식 1)
   보정 후 크롭 길이 = 보정 전 크롭 길이 - 보정값
   여기서, 보정값 = 크롭 절단기의 블레이드의 반경 x tan (크롭 절단기의 블레이드의 각도 - 90도)
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연산부는 상기 이미지 획득부의 크롭 절단 전 이미지 및 크롭 절단 후 이미지에 특이점을 포함하는 관심 영역을 각각 설정하고, 상기 크롭 절단 전 이미지와 상기 크롭 절단 후 이미지의 관심 영역을 매칭하여 크롭의 절단 길이를 연산하는 크롭의 절단 길이 측정 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연산부는 상기 특이점을 다른 화소 영역과 밝기가 사전에 설정된 기준값 이상 차이를 갖는 화소 영역으로 설정하는 크롭의 절단 길이 측정 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 연산부에 의해 연산된 크롭의 절단 길이를 표시하는 표시부를 더 포함하는 크롭의 절단 길이 측정 장치.
   

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