KR20020058718A - 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

다수개의 CCD 카메라를 이용하여 촬영되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터로부터 크랙부분을 추출하여 크랙 위치를 통보하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법을 제공할 목적으로,

크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 암실내로 이송 및 고정하여, PLC 제어기의 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 이송기와; 상기 암실 내부 일측에 장착되어 상기 자화된 크랭크 샤프트에 365nm의 파장을 갖는 자외선을 조사하는 자외선 조명과; 상기 암실 내부의 다른 일측에 장착되어 상기 자외선 조명에 의해 형광자분이 발광되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터를 생성하는 다수개의 CCD 카메라와; 상기 다수개의 CCD 카메라로부터 화상 데이터를 획득하여 이를 분석 처리하여 크랙을 추출하고, 크랙 위치를 디스플레이함과 동시에, 상기 자외선 조명의 작동 제어 및 상기 이송기의 회전 제어를 위한 제어신호를 PLC 제어기에 전송하는 화상 처리 제어기를 포함하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템을 제공하고,

먼저, 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 이송기에 고정하여 암실내로 이송한 후, PLC 제어기의 회전 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 단계와; 화상 처리 제어기에서 상기 이송기에 의해 회전되는 크랭크 샤프트의 각부 화상 데이터를 다수개의 CCD 카메라를 통하여 획득하는 단계와; 상기 화상 처리 제어기에서 상기 화상 데이터를 영상 처리 과정을 통하여 크랙 위치를 추출하는 단계와; 상기 화상 처리 제어기로부터 추출된 크랙 위치를 디스플레이하는 단계를 포함하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사방법을 제공한다.

Description

크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법{CRACK IN-LINE INSPECTING SYSTEM OF CLANK SHAFT AND METHOD THEREOF}

본 발명은 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 CCD 카메라를 이용하여 촬영되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터로부터 크랙부분을 추출하여 크랙 위치를 통보하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진용 크랭크 샤프트의 크랙 검사는 형광자분 탐상법을 이용하여 이루어지며, 이러한 형광자분 탐상법에 의한 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 먼저, 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후(S10), 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨다(S20).

그러면, 상기 크랭크 샤프트의 크랙 부위의 자화 밀도가 높아 이 부위에 형광자분액이 집중되고, 이때, 파장 365nm의 자외선을 조사하면, 형광자분이 발광하게 된다(S30,S40).

따라서, 형광자분의 발광밀도가 높은 곳에 크랙이 존재하며, 이는 육안검사, 즉 목시검사를 통하여 쉽게 크랙을 검출할 수 있게 되는 것이다(S50).

그러나 상기한 바와 같이, 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사를 위하여 암실에서 목시검사를 통하여 작업을 진행하게 되면, 이러한 작업이 암실에서 이루어지게 됨으로, 작업 조건이 나쁘며, 자외선 조사 환경에서 작업함으로 시력 약화의 가능성이 존재하며, 작업자의 주관적인 판단에 의하여 작업이 이루어져 검사 결과의 저장 및 자료화가 어렵다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 CCD 카메라를 이용하여 촬영되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터로부터 크랙부분을 추출하여 크랙 위치를 통보하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템의 검사방법을 도시한 동작 순서도이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 영상 처리 과정을 도시한 도면이다.

도 4는 일반적인 형광자분 탐상법의 작업 과정을 도시한 블럭도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템은 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 암실내로 이송 및 고정하여, PLC 제어기의 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 이송기와; 상기 암실 내부 일측에 장착되어 상기 자화된 크랭크 샤프트에 365nm의 파장을 갖는 자외선을 조사하는 자외선 조명과; 상기 암실 내부의 다른 일측에 장착되어 상기 자외선 조명에 의해 형광자분이 발광되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터를 생성하는 다수개의 CCD 카메라와; 상기 다수개의 CCD 카메라로부터 화상 데이터를 획득하여 이를 분석 처리하여 크랙을 추출하고, 크랙 위치를 디스플레이함과 동시에, 상기 자외선 조명의 작동 제어 및 상기 이송기의 회전 제어를 위한 제어신호를 PLC 제어기에 전송하는 화상 처리 제어기를 포함하여 이루어지며,

그리고 상기 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템을 이용한 검사방법은 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 이송기에 고정하여 암실내로 이송한 후, PLC 제어기의 회전 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 단계와; 화상 처리 제어기에서 상기 이송기에 의해 회전되는 크랭크 샤프트의 각부 화상 데이터를 다수개의 CCD 카메라를 통하여 획득하는 단계와; 상기 화상 처리 제어기에서 상기 화상 데이터를 영상 처리 과정을 통하여 크랙 위치를 추출하는 단계와; 상기 화상 처리 제어기로부터 추출된 크랙 위치를 디스플레이하는 단계를 포함하며,

상기 영상 처리 과정은 영상의 모든 점에 대하여 X방향 및 Y방향으로 미분하고, 다시 영상을 n×n 블록으로 나누는 제1과정과; 상기 각 블록내에 있는 전체 화소를 이용하여 그 블록의 방향을 구하는 제2과정과; 상기 제2과정에서 구해지는 블록의 방향에 수직인 방향으로 미분값을 다시 구하여 크기를 가지고 그 영역을 세그먼트하는 제3과정과; 상기 제3과정으로부터 수직인 방향으로 이진화하여 남은 부분을 크랙으로 추출하는 제4과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템의 구성도로서, 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템은 크랭크 샤프트(1)에 형광자분액을 도포한 후, 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트(1)를 암실(5)내로 고정 및 이송하도록 이송기(3)를 구비하며, 이 이송기(3)는 PLC 제어기(7)의 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트(1)를 회전 제어하게 된다.

상기 암실(5)내부의 일측에는 자외선 조명(9)을 구성하여 상기 자화된 크랭크 샤프트(1)에 365nm의 파장을 갖는 자외선을 조사하도록 한다.

그리고 상기 암실(5)내부의 다른 일측에는 상기 자외선 조명(9)에 의해 형광자분이 발광되는 크랭크 샤프트(1)의 화상 데이터를 생성하는 6개의 CCD 카메라(11)가 구비된다.

또한, 상기 6개의 CCD 카메라(11)는 화상 처리 제어기(13)와 연결되며, 이 화상 처리 제어기(13)는 상기 6개의 CCD 카메라(11)로부터 화상 데이터를 획득하여 이를 분석 처리하여 크랙을 추출하고, 크랙 위치를 디스플레이 한다.

그리고 이 화상 처리 제어기(13)는 상기 자외선 조명(9)의 온/오프 작동 제어 및 상기 이송기(3)의 회전 제어를 위한 제어신호를 PLC 제어기(7)에 전송하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템을 이용한 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사방법은, 도 2에서와 같이, 먼저, 상기 크랭크 샤프트(1)에 형광자분액을 도포한 후, 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트(1)를 상기 이송기(3)에 고정하여(S1) 암실(5)내부로 이송하며, 상기 이송기(3)는 PLC 제어기(7)의 회전 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트(1)를 회전 제어하게 된다(S2).

그리고, 상기 화상 처리 제어기(13)에서는 상기 이송기(3)에 의해 회전되는 크랭크 샤프트(1)의 각부 화상 데이터를 6개의 CCD 카메라(11)를 통하여 획득하게 된다(S3)

그 다음, 상기 화상 처리 제어기(13)에서는 상기 화상 데이터를 영상 처리 과정(S4)을 통하여 크랙 위치를 추출하게 되는데(S5), 상기 영상 처리 과정은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 영상의 모든 점에 대하여 X방향 및 Y방향으로 미분하고, 다시 영상을 n×n 블록으로 나누게 된다(P1).

이어, 상기 각 블록내에 있는 전체 화소를 이용하여 그 블록의 방향을 구하고, 여기서 구해지는 블록의 방향에 수직인 방향으로 미분값을 다시 구하여 크기를 가지고 그 영역을 세그먼트하게 된다(P2).

따라서, 상기 과정(P3)으로부터 수직인 방향으로 이진화하여(P3) 남은 부분을 크랙으로 추출하여(P4), 크랙으로 판정하게 된다(P5).

상기와 같이, 화상 처리 제어기로부터 영상 처리 과정을 통하여 추출된 크랙 위치를 디스플레이함으로서, 크랭크 샤프트 크랙 인라인의 검사를 실시하게 되는 것이다(S6).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법에 의하면,

Claims (3)

1. 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 암실내로 이송 및 고정하여, PLC 제어기의 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 이송기와;

   상기 암실 내부 일측에 장착되어 상기 자화된 크랭크 샤프트에 365nm의 파장을 갖는 자외선을 조사하는 자외선 조명과;

   상기 암실 내부의 다른 일측에 장착되어 상기 자외선 조명에 의해 형광자분이 발광되는 크랭크 샤프트의 화상 데이터를 생성하는 다수개의 CCD 카메라와;

   상기 다수개의 CCD 카메라로부터 화상 데이터를 획득하여 이를 분석 처리하여 크랙을 추출하고, 크랙 위치를 디스플레이함과 동시에, 상기 자외선 조명의 작동 제어 및 상기 이송기의 회전 제어를 위한 제어신호를 PLC 제어기에 전송하는 화상 처리 제어기와;

   를 포함하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템.
2. 크랭크 샤프트에 형광자분액을 도포한 후, 크랭크 샤프트에 6000암페어의 전류를 통전하여 자화시킨 크랭크 샤프트를 이송기에 고정하여 암실내로 이송한 후, PLC 제어기의 회전 제어신호에 따라 상기 크랭크 샤프트를 회전 제어하는 단계와;

   화상 처리 제어기에서 상기 이송기에 의해 회전되는 크랭크 샤프트의 각부 화상 데이터를 다수개의 CCD 카메라를 통하여 획득하는 단계와;

   상기 화상 처리 제어기에서 상기 화상 데이터를 영상 처리 과정을 통하여 크랙 위치를 추출하는 단계와;

   상기 화상 처리 제어기로부터 추출된 크랙 위치를 디스플레이하는 단계와;

   를 포함하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사방법.
3. 청구항 2에 있어서, 영상 처리 과정은

   영상의 모든 점에 대하여 X방향 및 Y방향으로 미분하고, 다시 영상을 n×n 블록으로 나누는 제1과정과;

   상기 각 블록내에 있는 전체 화소를 이용하여 그 블록의 방향을 구하는 제2과정과;

   상기 제2과정에서 구해지는 블록의 방향에 수직인 방향으로 미분값을 다시 구하여 크기를 가지고 그 영역을 세그먼트하는 제3과정과;

   상기 제3과정으로부터 수직인 방향으로 이진화하여 남은 부분을 크랙으로 추출하는 제4과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사방법.