KR20010060940A - 강판의 에지크랙 검출장치 및 그 검출방법 - Google Patents

강판의 에지크랙 검출장치 및 그 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자화된 강판의 크랙에서의 누설자속을 수신코일의 배열을 이용하여 자기적인 영상을 얻어 크랙의 유무를 판별하는 누설자속 및 코일배열을 이용한 강판의 에지 크랙 검출장치 및 그 검출방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 강판의 에지부위의 크랙을 검출하기 위하여 강판의 에지 상부에 자속을 발생하기 위한 자화코일이 감겨진 철심과, 상기 철심의 양극 사이에 누설자속을 검출하기 위한 수신코일 어레이와, 상기 검출된 누설자속을 미리 설정된 누설자속 설정치와 비교하여 누설자속 유무를 출력하는 비교기와, 누설자속의 유무를 디지털신호로 변환하기 위한 디지털 변환기와, 누설자속의 유무를 입력하기 위한 디지털 입력기와, 상기 디지털 입력기로부터의 입력신호를 연산처리하는 마이크로 컨트롤러와, 상기 마이크로 컨트롤러에서의 연산결과를 자기적 영상으로 변환하여 디스플레이 하는 표시부로 구성된다.

Description

강판의 에지크랙 검출장치 및 그 검출방법{Strip edge crack detection apparatus and method}
본 발명은 에지 크랙 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이며, 특히, 자화된 강판의 크랙에서의 누설자속을 수신코일의 배열을 이용하여 자기적인 영상을 얻고 크랙의 유무를 판별하는 누설자속 및 코일배열을 이용한 강판의 에지 크랙 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉연강판은 에지에 크랙이 있으면 소둔로에서 이 크랙이 계속 성장하여 판 파단이 발생할 수 있다. 따라서, 강판의 에지에 크랙이 있는지 없는지를 사전에 측정하여 크랙을 제거하는 작업을 해 주어야 한다.
종래의 에지 크랙 검출장치에 의한 에지 크랙 검출방법을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 에지 크랙 검출장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 이 도면에서 부호 10은 일방향으로 진행하는 강판을 나타낸다. 이 강판(10)의 하부에 위쪽으로는 빛을 발하는 발광부(30)가 설치되고, 상기 강판(10)의 상부에는 상기 발광부(30)에서 나오는 빛의 양을 검출하는 수광부(40)가 설치되어 있다.
따라서, 이 장치는 상기 수광부(40)에 수신되는 빛의 양의 변화를 감지하여 에지에 크랙(20)이 있는지를 판별한다. 또한, 상기 수광부(40)는 항상 에지의 위치에 있도록 제어된다.
이러한 에지 크랙 검출장치는 빛을 사용함으로써 우선 주위환경이 열악한 경우, 공기를 이용하여 수광부(40)와 발광부(30) 사이를 항상 깨끗하게 해 주어야 한다. 특히, 하부의 발광부(30)는 강판(10)에 묻어 있는 이물질들이 떨어져 쌓일 수 있기 때문에 주기적으로 청소를 해주어야 한다. 수광부(40) 역시 미세한 크랙(20)으로부터 발생되는 미세한 빛의 양의 변화를 검출하기 위하여 항상 깨끗하게 유지 되어야 한다.
그러나 종래의 에지 크랙 검출장치에 있어서, 상기 수광부(40)는 에지의 크랙(20)을 검출하기 위하여 항상 에지에 일치하게 위치되어야 한다. 그런데, 실제로는 수광부(40)의 위치를 에지에 일치시키기 위해 제어를 하고 있지만, 이러한 제어로 인해 미세한 수광량의 변화가 생길 수 있기 때문에, 미세한 크랙(20)이 있는 강판(10)의 경우에는 검출되지 않을 수도 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 문제를 감안하여 이를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 자화된 강판의 크랙에서의 누설자속을 수신코일의 배열을 이용하여 자기적인 영상을 얻어 크랙의 유무를 판별하는 누설자속 및 코일배열을 이용한 강판의 에지 크랙 검출장치 및 그 검출방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 에지 크랙 검출장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 에지 크랙 검출장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 철심과 수신코일의 배치관계를 나타낸 설명도.
도 4는 본 발명의 크랙검출방법의 원리인 강판 에지의 크랙부위에서의 자속의 흐름을 나타낸 설명도.
도 5는 본 발명의 자속 흐름을 자기적 영상으로 나타낸 설명도.
도 6은 본 발명의 누설자속과 코일배열을 이용한 강판의 에지크랙 검출장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 7은 본 발명의 에지 크랙 검출방법을 나타낸 플로우챠트.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
10 : 강판 20 : 에지 크랙
30 : 발광부 40 : 수광부
50 : 철심 60 : 자화코일
70 : 수신코일 어레이 80 : 누설자속
90 : 비교기 110 : 디지털 변환기
120 : 디지털 입력기 130 : 마이크로 컨트롤러
140 : 표시부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강판의 에지크랙 검출장치는, 강판의 에지부위의 크랙을 검출하기 위하여 강판의 에지 상부에 자속을 발생하기 위한 자화코일이 감겨진 철심과, 상기 철심의 양극 사이에 누설자속을 검출하기 위한 수신코일 어레이와, 상기 검출된 누설자속을 미리 설정된 누설자속 설정치와 비교하여 누설자속 유무를 출력하는 비교기와, 누설자속의 유무를 디지털신호로 변환하기 위한 디지털 변환기와, 누설자속의 유무를 입력하기 위한 디지털 입력기와, 상기 디지털 입력기로부터의 입력신호를 연산처리하는 마이크로 컨트롤러와, 상기 마이크로 컨트롤러에서의 연산결과를 자기적 영상으로 변환하여 디스플레이 하는 표시부로 구성된다.
이러한 구성에 있어서, 상기 수신코일 어레이는, 강판의 형태에 대응하여 평면 또는 곡면으로 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 강판의 에지크랙 검출방법은, 강판의 에지 크랙으로부터 자화 코일과 코일 어레이를 이용하여 누설자속을 검출하는 단계와, 이 검출된 전압을 미리 설정되어 있는 누설자속의 설정치와 비교하는 단계와, 비교 후 누설자속 전압이 설정치를 초과하면 높은 전압(+10V)을 출력하고 디지털 변환(+5V)하며, 이하이면 낮은 전압(0V)을 출력하고 디지털변환(0V)하는 단계와, 상기 디지털 변환된 출력신호를 마이크로 컨트롤러에 디지털 입력하는 단계와, 상기 마이크로 컨트롤러에서 상기 검출된 누설자속의 양에 대응하는 강판의 에지부의 자기적 영상을 계산하는 단계와, 이 계산 결과를 표시부에 디스플레이하는 단계로 이루어진다.
따라서, 에지 크랙에서의 누설자속을 자화코일과 수신코일 어레이를 이용하여 검출하고, 이를 미리 설정한 비교치와 비교하여 디지털 신호로 변환하고 이를 마이크로 컨트롤러에 입력하여 연산처리 후 디스플레이하기 때문에, 광량 변화를 검출하는 방법에 비해 주위환경에 영향을 받지 않고 에지 부위의 자기적 영상을 제공하여 용이하게 강판의 에지 크랙을 검출할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 강판의 에지크랙 검출장치 및 그 검출방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 에지 크랙 검출장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 상기 철심과 수신코일 어레이의 배치관계를 나타낸 설명도이며, 도 4는 본 발명의 크랙검출방법의 원리인 강판 에지의 크랙부위에서의 자속의 흐름을 나타낸 설명도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 자속흐름을 자기적 영상으로 나타낸 설명도이고, 도 6은 본 발명의 누설자속과 코일배열을 이용한 강판의 에지크랙 검출장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 7은 본 발명의 에지 크랙 검출방법을 나타낸 플로우챠트이다. 설명상의 간략화를 위하여 종래 설명과 같은 부재에 대하여는 동일부호를 붙여 설명한다.
도 2를 참조하면, 강판(10)의 양 에지부에는 자화를 위한 전류를 흘릴 수 있는 자화 코일(60)을 감은 철심(50)이 배치된다. 이 철심(50)에는 철심의 양극 사이에는 수신코일을 평면으로 배열한 수신코일 어레이(70)를 설치하고, 이 수신코일 어레이(70)는 상기 강판(10)으로부터 일정한 거리만큼 떨어져 배치되어 있다.
도 6을 참조하면, 상기 수신코일 어레이(70)에는 누설자속(80)을 감지하여 전압으로 검출되고, 이 검출된 전압은 미리 설정되어 있는 누설자속(80)의 설정치와 비교하기 위한 비교기(90)에 연결되어 있다.
상기 비교기(90)로부터의 비교신호를 디지털 변환하고 마이크로 컨트롤러(130)에 입력하기 위한 디지털 변환기(110) 및 디지털 입력기(120)가, 상기 비교기(90)에 순차 연결설치되어 있고, 상기 디지털 신호를 자기적 영상(150)으로 디스플레이하기 위한 표시부(140)가 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 에지 크랙 검출장치는, 제조라인 상에서 상기 강판(10)이 화살표 방향으로 진행할 때에 상기 강판(10) 에지의 크랙 부위에서는 누설자속(80)이 발생하게 되고, 이 누설자속(80)은 강판의 밖으로 나오게 된다.
도 3에 나타낸 수신코일 어레이(70)는 도 4에 나타낸 누설자속(80)을 검출하여 일정한 전압을 출력한다.
도 7을 참조하면, 상기 수신코일 어레이(70)에서 누설자속(80)은 전압으로 검출되고(S100), 이 검출된 전압은 미리 설정되어 있는 누설자속의 설정치와 비교기(90)에서 비교된다(S102). 이 때, 만약 누설자속 전압이 설정치를 초과하게 되면 비교기(90)는 높은 전압(+10V)을 출력하고, 누설자속 전압이 설정치에 미달되면 비교기는 낮은 전압(0V)을 출력한다.
상기 디지털 변환기(110)는 비교기(90)의 출력이 높은 전압이면 +5V로 변환하고(S104), 비교기(90)의 출력이 낮은 전압이면 0V를 출력하여 마이크로 컨트롤러(130)의 디지털 입력기(120)에서 수용할 수 있는 전압형태로 변환한다(S106).
상기 마이크로 컨트롤러(130)에서는 디지털 입력기(120)를 이용하여 디지털 입력된 신호를 처리하고(S108), 수신코일 어레이(70)에서 검출된 누설자속(80)의 양에 대응하는 강판의 에지부의 자기적 영상(150)을 계산하여(S110) 상기 표시부(14)에 디스플레이한다(S112).
도 5를 참조하면, 이 도면은 본 발명의 검출장치에 이용되는 자기적 영상(150)의 일예를 나타낸 것으로, 정상적인 강판이 있는 부위는 흰색(152)으로 표시되고, 강판이 없는 부위와 크랙(20) 부위는 검은색(154)으로 표시된다.
즉, 에지에 크랙(20)이 있을 경우, 흰색(152)과 검은색(154) 부분의 경계가 일직선이 되지 않고 검은색 부분이 흰색부분으로 들어가도록 표시된다.
이와 같이 본 발명은 강판(10)의 에지 크랙에서의 누설자속(80)을 수신코일 어레이(70)를 이용하여 검출함으로써 종래의 광량 변화를 검출하는 방법에 비해 주위환경에 영향을 받지 않고 에지 부위의 자기적 영상(150)을 제공하여 용이하게 강판의 에지 크랙(20)을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 에지 크랙 검출장치 및 그 검출방법에 의하면, 에지 크랙에서의 누설자속을 자화코일과 수신코일 어레이를 이용하여 검출하고, 이를 미리 설정한 비교치와 비교하여 디지털 신호로 변환하고 이를 마이크로 컨트롤러에 입력하여 연산처리 후 디스플레이하기 때문에, 광량 변화를 검출하는 방법에 비해 주위환경에 영향을 받지 않고 에지 부위의 자기적 영상을 제공하여 용이하게 강판의 에지 크랙을 검출하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 강판의 에지부위의 크랙을 검출하기 위하여 강판의 에지 상부에 자속을 발생하기 위한 자화코일이 감겨진 철심과,
    상기 철심의 양극 사이에 누설자속을 검출하기 위한 수신코일 어레이와,
    상기 검출된 누설자속을 미리 설정된 누설자속 설정치와 비교하여 누설자속 유무를 출력하는 비교기와,
    누설자속의 유무를 디지털신호로 변환하기 위한 디지털 변환기와,
    누설자속의 유무를 입력하기 위한 디지털 입력기와,
    상기 디지털 입력기로부터의 입력신호를 연산처리하는 마이크로 컨트롤러와,
    상기 마이크로 컨트롤러에서의 연산결과를 자기적 영상으로 변환하여 디스플레이 하는 표시부로 구성되는 것을 특징으로 하는 에지 크랙 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신코일 어레이는, 강판의 형태에 대응하여 평면으로 배열되는 것을 특징으로 하는 에지 크랙 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신코일 어레이는, 강판의 형태에 대응하여 곡면으로 배열되는 것을 특징으로 하는 에지 크랙 검출장치.
  4. 강판의 에지 크랙으로부터 자화 코일과 코일 어레이를 이용하여 누설자속을검출하는 단계와,
    이 검출된 전압을 미리 설정되어 있는 누설자속의 설정치와 비교하는 단계와,
    비교 후 누설자속 전압이 설정치를 초과하면 높은 전압(+10V)을 출력하고 디지털 변환(+5V)하며, 이하이면 낮은 전압(0V)을 출력하고 디지털변환(0V)하는 단계와,
    상기 디지털 변환된 출력신호를 마이크로 컨트롤러에 디지털 입력하는 단계와,
    상기 마이크로 컨트롤러에서 상기 검출된 누설자속의 양에 대응하는 강판의 에지부의 자기적 영상을 계산하는 단계와,
    이 계산 결과를 표시부에 디스플레이하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에지 크랙 검출방법.
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