KR20010009839A - 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선행코일강판과 후행코일강판을 연결하는 용접과정에 있어서, 선행코일강판의 끝단부와 후행코일강판의 선단부의 중심을 일치시키기 위해 코일강판의 폭 양단부를 측정하여 선,후행코일강판의 중심을 정렬하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 코일강판의 진행방향의 전후좌우에 각각 설치되어 선행코일강판의 선단과 후행코일강판의 후단의 폭의 길이를 카메라에 의해 다수의 감지라인으로 측정하는 단계와, 상기 다수의 감지라인에 의해 측정된 상기 선행코일강판과 상기 후행코일강판의 폭길이 중에서 최소길이를 설정하는 단계와, 상기 선행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과 상기 후행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과의 편차를 계산하는 단계와, 상기 계산된 편차에 따라 후행코일강판의 선단을 진행방향의 좌우로 조절하여 선행코일강판과 후행코일강판의 중심을 일치시키는 단계를 포함하는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법이 제공된다.

Description

선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법{Centering method of leading coil and trailing coil}

본 발명은 선행코일강판과 후행코일강판의 중심을 일치시키는 방법에 관한 것이며, 특히, 카메라의 렌즈에 부착된 이물질에 의해 코일강판의 폭 측정에서 발생되는 오차를 줄여 선,후행코일강판의 중심을 일치시킬 수 있는 중심 정렬방법에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 연속라인에 있어서, 선행코일강판의 끝단부와 후행코일강판의 선단부를 연결하는 용접과정이 필수요소이다.

용접과정에 있어서, 선행코일강판의 중심과 후행코일강판의 중심이 일치하지 않으며 연속라인을 따라 진행하는 코일강판에 걸리는 텐션(Tension)에 의해 용접부분에서 절단 즉, 판파단이 발생하여 연속라인의 정상적인 조업을 행하지 못하고 작업정지상태에 들어간다.

따라서, 연속라인에 있어서 중요한 과정 중에 하나가 용접과정이며, 이런 용접과정 중에서도 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬이 중요하다.

도 1은 종래의 기술에 따른 선,후행코일강판의 중심을 정렬하기 위한 코일강판의 폭을 측정하는 과정의 상태를 나타낸 3면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 이물질이 카메라의 렌즈에 부착된 상태에서 코일강판의 폭을 측정하는 상태를 나타낸 개략도이며, 도 3은 종래의 기술에 따른 선,후행코일강판의 중심 정렬방법에 따른 작동관계를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 코일진행방향에 있어 도 1의 (a)는 평면도이고, (b)는 측면도, (c)는 정면도이다.

선,후행코일강판(3a, 3b)의 중심을 일치시키기 위해서 코일강판의 폭을 하나의 감지라인으로 전장을 감시하는 라인 카메라(Line Camera)(1a, 1b)가 용접기(도면에 도시안됨)의 전방과 후방의 상부 약 2m지점에 설치된다.

그리고, 이런 라인 카메라(1a, 1b)에 대응하는 코일강판(3a, 3b)의 하부에는 램프(4a, 4b)가 설치되며, 램프(4a, 4b)에서 상부로 비추어지는 빛은 코일강판(3a, 3b)을 투과하지 못하며 코일강판(3a, 3b)의 폭 양단부 바깥부분으로 비춰진 빛을 코일강판(3a, 3b)의 상부에 설치된 카메라(1a, 1b)가 감지한다. 이 감지된 빛에 의해 코일강판(3a, 3b)의 폭을 측정한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 비디오신호 절환기(7)는 빛을 감지하는 라인 카메라(1b)에 연결되어 라인 카메라(1b)로부터 입력되는 비디오신호를 선별하는 장치이며, 이렇게 선별된 비디오신호는 제어기(8)로 입력된다. 이런 입력된 신호를 통해 제어기(8)에서는 선,후행코일강판의 폭길이 중심의 편차를 계산하여 후행코일강판의 선단부를 고정하고 있는 클램프(6b)를 코일강판의 진행방향의 좌우로 이동시킴으로써, 선행코일강판의 중심과 후행코일강판의 중심을 일치시킨다.

그리고, 선행코일강판의 후단과 후행코일강판의 선단을 접하게 한 후 용접을 한다.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 코일강판(3a, 3b) 또는 다른 설비 등에 묻어 있던 이물질(9)이 카메라(1b)의 렌즈로 튀어 코일강판(3a, 3b)의 폭 단부를 감지하는 곳에 부착되면 하나의 감지라인으로 코일강판(3b)의 전장을 측정하던 카메라(1b)는 이물질(9)의 크기에 의해 실제 코일강판의 폭보다 더 큰 폭으로 측정하게 된다.

그럼으로써, 제어기(8)에서는 실제의 코일강판의 폭보다 큰 폭으로 인식하는 오류가 발생된다.

따라서, 오류에 의해 계산된 값에 의해 조절되는 후행코일강판의 선단의 중심은 선행코일강판의 후단의 중심과 일치하지 않아 코일강판이 라인을 따라 진행하는 도중에 용접부위에서 판파단이 발생하거나, 코일강판이 진행라인을 이탈하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 카메라의 렌즈에 부착되는 이물질에 의해 발생할 수 있는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심의 정렬오차를 줄일 수 있는 선,후행코일강판의 중심 정렬방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 선,후행코일강판의 중심을 정렬하기 위한 코일강판의 폭을 측정하는 과정의 상태를 나타낸 3면도이고,

도 2는 종래의 기술에 따른 이물질이 카메라의 렌즈에 부착된 상태에서 코일강판의 폭을 측정하는 상태를 나타낸 개략도이고,

도 3은 종래의 기술에 따른 선,후행코일강판의 중심 정렬방법에 따른 작동관계를 나타낸 개략도이고,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 CCD카메라의 설치위치를 나타낸 개략도이고,

도 5는 본 발명에 따른 선,후행코일강판의 중심 정렬방법에 따른 작동관계를 나타낸 개략도이고,

도 6는 본 발명에 따른 선,후행코일강판의 중심을 정렬하기 위해 코일강판의 폭을 측정하는 과정의 상태를 나타낸 3면도이며,

도 7은 본 발명에 따른 이물질이 카메라의 렌즈에 부착된 상태에서 코일강판의 폭을 측정하는 상태를 나타낸 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1a, 1b : 라인 카메라 11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d : CCD카메라

3a, 13a : 선행코일강판 3b, 13b : 후행코일강판

4a, 4b, 14a, 14b : 램프 5 : 유압실린더

7, 17 : 비디오신호 절환기 8, 18 : 제어기

9 : 이물질

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 코일강판의 진행방향의 전후좌우에 각각 설치되어 선행코일강판의 선단과 후행코일강판의 후단의 폭의 길이를 카메라에 의해 다수의 감지라인으로 측정하는 단계와, 상기 다수의 감지라인에 의해 측정된 상기 선행코일강판과 상기 후행코일강판의 폭길이 중에서 최소길이를 설정하는 단계와, 상기 선행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과 상기 후행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과의 편차를 계산하는 단계와, 상기 계산된 편차에 따라 후행코일강판의 선단을 진행방향의 좌우로 조절하여 선행코일강판과 후행코일강판의 중심을 일치시키는 단계를 포함하는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 카메라는 CCD카메라인 것을 특징으로 하는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 선,후행코일강판의 중심 정렬방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 CCD카메라의 설치위치를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 선,후행코일강판의 중심 정렬방법에 따른 작동관계를 나타낸 개략도이고, 도 6는 본 발명에 따른 선,후행코일강판의 중심을 정렬하기 위해 코일강판의 폭을 측정하는 과정의 상태를 나타낸 3면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 이물질이 카메라의 렌즈에 부착된 상태에서 코일강판의 폭을 측정하는 상태를 나타낸 개략도이다. 그리고, 도 6의 (a)는 코일진행방향의 평면도이고, (b)는 측면도이며, (c)는 정면도이다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 2개씩의 쌍을 이루는 3세트의 CCD카메라(11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d)가 코일강판의 진행방향의 상부 또는 하부에서 코일강판의 폭 양단부를 측정하기 위해 설치되고, 3개의 각각의 램프(14a, 14b, 한개의 램프는 도시안됨)가 코일강판을 중심으로 3세트의 각각의 카메라(11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d)에 대응하는 위치에 설치된다. 그리고, 선행코일강판(13a)의 후단과 후행코일강판(13b)의 선단을 고정하는 2 개의 클램프(6a, 6b)가 선행코일강판(13a)과 후행코일강판(13b)을 연결하는 용접부위의 앞뒤에 설치된다.

또한, 유압실린더(5)가 후행코일강판(13b)의 선단을 고정하는 클램프(6b)에 연결되어 후행코일강판(13b)의 중심을 선행코일강판(13a)의 중심과 일치시키도록 신축하여 후행코일강판(13b)의 선단을 좌우로 이동시킨다.

그리고, 비디오신호 절환기(17)는 6개의 카메라(11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d)에 연결되어 6개의 카메라에서 전송하는 비디오신호를 선별하고, 선별된 비디오신호를 비디오신호 절환기(17)에 연결된 제어기(18)에 입력한다. 그러면 제어기(18)는 선행코일강판(13a)의 폭길이의 중심을 기준으로 후행코일강판(13b)의 폭길이의 중심과의 편차를 계산하여 유압실린더(5)를 작동시켜 후행코일강판(13b)의 중심과 선행코일강판(13a)의 중심을 일치시킨다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 연속라인은 선행코일강판(13a)에 후속되는 후행코일강판(13b)이 풀릴 준비가 된 상태에서 연속적으로 진입되기 위해 상단 진입라인(50)과 하단 진입라인(51)으로 구성된다. 그리고, 상단 진입라인(50)의 상부에 2개의 카메라(12a, 12b)가 설치되고, 하단 진입라인(51)의 하부에 2개의 카메라(12c, 12d)가 설치되며, 진행라인(53)의 상부에 2개의 카메라(11a, 11b)가 설치된다. 2개의 카메라(11a, 11b)는 선행코일강판(13a)의 후단을 감지하고, 2개의 카메라(12a, 12b)와 2개의 카메라(12c, 12d)는 후행코일강판의 선단을 감지한다. 이런 2개씩의 3세트의 카메라에 대응하여 3개의 램프(도면에 도시안됨)가 설치된다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 선행코일강판(13a)의 후단이 설치된 용접기를 지나가면 제 1 클램프(6a)가 선행코일강판(13a)의 후단을 클램핑하고, 후행코일강판(13b)의 선단이 상단 진입라인(50) 또는 하단 진입라인(51) 중에서 어느 한 진입라인을 따라 설치된 용접부의 앞에 도달하면 제 2 클램프(6b)가 후행코일강판(13b)의 선단을 클램핑하여 고정한다.

그러면, 선행코일강판(13a)의 후단 상부에 설치된 2 개의 CCD카메라(11a, 11b)에 의해 선행코일강판(13a)의 폭 양단부가 감지되고, 상단 진입라인(50)으로 진입한 후행코일강판(13b)의 선단 상부에 설치된 2 개의 CCD카메라(12a, 12b)에 의해 후행코일강판(13b)의 폭의 양단부가 감지된다. 이렇게 감지된 선,후행코일강판(13a, 13b)의 폭은 CCD카메라(11a, 11b, 12a, 12b)에 연결된 비디오신호 절환기(17)에 입력되고, 비디오신호 절환기(17)에서 비디오신호를 선별하여 제어기(18)에 입력한다. 그러면, 제어기(18)에서는 선행코일강판(13a)의 폭길이의 중심을 기준으로 후행코일강판(13b)의 폭길이의 중심과의 편차를 계산한다.

그리고, 제어기(18)는 후행코일강판(13b)의 선단을 고정하고 있는 제 2 클램프(6b)에 연결된 유압실린더(5)를 신축시킴으로써, 후행코일강판(13b)의 중심과 선행코일강판(13a)의 중심이 일치하여 접촉된다. 그러면 선,후행코일강판(13a, 13b)의 접촉부의 측면에 형성된 용접기에 의해 선,후행코일강판(13a, 13b)을 용접한다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, CCD카메라(11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d)는 종래의 하나의 감지라인으로 코일의 폭 전장을 감지하던 라인 카메라와는 달리 한 개의 CCD 카메라(11a, 11b, 12a, 12b, 12c, 12d)가 폭 양단부의 한 단부를 원면적으로 감지하며, 두 개의 CCD카메라(11a11b, 12a12b, 12c12d)가 한 세트를 이루어 코일강판(13a, 13b)의 폭 양단부를 다수의 감지라인으로 측정한다.

그리고, 2개의 CCD카메라(12a, 12b)가 감지하는 원의 면적 내에 위치한 코일강판(13b)의 폭 양단부 사이의 길이에서 최소값을 그 코일강판(13b)의 폭으로 설정한다.

한편, 이물질(9)이 CCD카메라(12a, 12b)의 렌즈에 튀어 코일강판(13a, 13b)의 폭 단부를 감지하는 곳에 부착되었다 하더라도 코일강판(13b)의 폭 양단부를 감지하는 원면적내에서 다수의 감지라인으로 코일강판(13b)의 폭을 측정하므로 일부의 감지라인이 이물질(9)에 의해 실제 코일강판(13b)의 폭을 정확하게 측정할 수 없더라도 이물질(9)의 앞뒤에서 폭을 측정하는 다수의 감지라인에 의해 코일강판(13b)의 폭의 길이를 측정하고 그 측정된 폭의 길이 중에서 가장 작은 값이 측정 코일강판(13b)의 폭이 된다. 이 때, 최소길이는 실제 코일강판(13b)의 폭이다.

이렇게 최소길이로 측정된 코일강판의 폭은 원하는 비디오신호를 선택하는 비디오신호 절환기(17)를 거쳐 제어기(18)로 입력된다. 이런 입력된 데이터를 통해 제어기(18)에서는 선,후행코일강판(13a, 13b)의 중심의 편차를 계산하고 계산된 값만큼 후행코일강판(13b)의 선단부를 고정하고 있는 클램프(6b)를 코일강판(13b)의 진행방향의 좌우로 이동시킴으로써, 선행코일강판(13a)의 중심과 후행코일강판(13b)의 중심을 일치시킨다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법은 코일강판의 폭 양단부를 넓은 면적으로 측정하는 CCD카메라를 사용하여 카메라의 렌즈에 이물질이 부착되더라도 이물질이 부착되지 않은 부분에서 측정된 측정값을 이용하여 선행코일강판과 후행코일강판의 중심을 정렬할 수 있다는 장점이 있으므로, 이물질의 부착에 대한 문제점을 예방할 수 있다.

또한, 코일강판이 진행하면서 발생하는 진동에 의해 카메라가 진동하더라도 본 발명에서는 다수의 감지라인으로 원면적으로 측정함으로써, 램프의 빛을 받아들이는 면적이 넓어 코일강판의 진행라인에서 발생하는 진동이 미치는 영향은 미세하다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

1. 코일강판의 진행방향의 전후좌우에 각각 설치되어 선행코일강판의 선단과 후행코일강판의 후단의 폭의 길이를 카메라에 의해 다수의 감지라인으로 측정하는 단계와,

   상기 다수의 감지라인에 의해 측정된 상기 선행코일강판과 상기 후행코일강판의 폭의 길이 중에서 최소길이를 설정하는 단계와,

   상기 선행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과 상기 후행코일강판의 폭의 최소길이의 중심과의 편차를 계산하는 단계와,

   상기 계산된 편차에 따라 후행코일강판의 선단을 진행방향의 좌우로 조절하여 선행코일강판과 후행코일강판의 중심을 일치시키는 단계를 포함하는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라는 CCD카메라인 것을 특징으로 하는 선행코일강판과 후행코일강판의 중심 정렬방법.