KR20020094381A - A flux filling quantity inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생산 라인의 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접봉의 플럭스 충진률을 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection apparatus of a production line, and more particularly to an apparatus for inspecting the flux filling rate of the electrode.
일반적으로 여러개의 부품을 상호 인접시켜 요구되는 형상으로 접합 형성하는데 사용되는 용접봉은, 각 부품의 재질과 접합되는 형태 등에 의해 그 재질과 방법이 결정된다. 이러한 용접봉은, 통상 금속 재질의 것으로서, 용접봉의 소재가 되는 봉재(billet)가 용접봉 압출장치의 가압에 의해 일정 굵기의 용접봉 선재로 압출 형성되고, 이렇게 압출된 용접봉 선재는 산화막 제거를 위한 산처리 공정과인발, 압연 가공 및 요구되는 길이로 절단하는 절단 가공 등의 공정을 통해 형성된다.In general, the electrode and the electrode used to join and form a plurality of parts in the required shape by adjoining each other, the material and method are determined by the shape and the like to be joined to the material of each part. Such a welding rod is usually made of a metal, and a rod, which is a material of the welding rod, is formed by extrusion of a welding rod wire having a certain thickness by pressurization of the welding rod extrusion device, and the electrode rod thus extruded is an acid treatment process for removing an oxide film. It is formed through processes such as overdrawing, rolling and cutting to cut to the required length.
일반 탄소강이나 고합금강의 맞대기 용접 또는 육성용접을 하기 위해 서브머지드 아크 용접법(submerged arc welding)이나 일렉트로 슬래그 용접법(electroslag welding)이 주로 사용되고 있다.Submerged arc welding or electroslag welding is mainly used for butt welding or fusing welding of general carbon steel or high alloy steel.
서브머지드 아크 용접법이나 일렉트로 슬래그 용접법은 용착 금속의 정련성이 우수할 뿐만 아니라 자동 및 반자동 용접이 가능하기 때문에 일반 탄소강이나 고합금강의 용접뿐만 아니라 기타 다른 재료의 용접에서도 널리 적용되고 있다.Submerged arc welding and electroslag welding methods are widely used in welding of other carbon materials as well as welding of ordinary carbon steel or high alloy steel because of their excellent refining properties of the deposited metal and automatic and semi-automatic welding.
도 1은 종래 기술에 따른 용접봉의 플럭스 충진률을 측정하기 위한 방법을 나타낸 예시도이다. 도시된 바와 같이 생산 공정을 모두 마치고 완성된 용접봉(1)의 일부에 코일(2)을 감아 이 코일에 전류를 흘려 와전류(Eddy current)를 검출기(3)를 이용하여 측정함으로써 용접봉(1) 내의 플럭스 충진률을 검사하는 방법을 사용하고 있다.Figure 1 is an exemplary view showing a method for measuring the flux filling rate of the electrode according to the prior art. As shown in the drawing, the coil 2 is wound around a part of the completed electrode 1 to flow a current through the coil, and the eddy current is measured using the detector 3 in the electrode 1. The method of checking the flux filling rate is used.
이러한 방법은 측정 결과의 에러율이 크고, 이미 생산을 마친 후에 측정하기 때문에, 단지 불량 여부만을 체크함으로써 생산성이 현저히 떨어진다고 할 수 있다. 따라서, 실시간으로 검사를 수행할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.Since this method has a large error rate of the measurement result and is measured after production has already been completed, it can be said that productivity is significantly reduced by only checking for defects. Therefore, there is a demand for a technology capable of performing inspection in real time.
본 발명은 생산 공정 중의 용접봉에 충진된 플럭스의 충진률을 효과적으로검사할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus that can effectively inspect the filling rate of the flux filled in the electrode during the production process.
본 발명의 다른 목적은 용접봉에 충진되는 플럭스의 충진률 산출오차가 적은 검사장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an inspection apparatus having a low filling rate calculation error of flux filled in a welding rod.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플럭스 충진률 검사장치는 생산 라인(line) 상의 용접봉 플럭스(flux) 충진율을 검사하기 위한 장치에 있어서; 서로 다른 각도로 상기 용접봉의 동일 영역을 촬영하는 두 대의 초고속 카메라와, 상기 두 카메라에 의해 촬영된 영상신호 디지털 이미지 신호로 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부를 통해 제공되는 영상신호를 임시 저장하는 영상메모리와, 상기 영상메모리내의 영상신호로부터 용접봉 내에 충진된 플럭스의 선형 이미지를 추출하는 영상신호처리부와, 상기 영상메모리로의 영상신호 전달 및 영상신호처리부의 동작제어 등을 통해 추출이미지와 기준 이미지를 비교 분석하여 용접봉 내의 플럭스 충진률을 산출하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The flux fill rate inspection apparatus according to the present invention for achieving these objects is in the device for inspecting the flux of the electrode flux on the production line (line); Two ultra-fast cameras photographing the same region of the electrode at different angles, a signal converter converting the image signal taken by the two cameras into a digital image signal, and temporarily storing the video signal provided through the signal converter. The image memory, the image signal processor for extracting the linear image of the flux filled in the welding rod from the image signal in the image memory, the image signal transfer to the image memory and the operation control of the image signal processor, etc. Comparing and analyzing the image, characterized in that it comprises a control unit for calculating the flux filling rate in the electrode.
본 발명에 따른 플럭스 충진률 검사장치의 세부적 특징은 상기 영상신호처리부에서 영상 데이터의 그림자(Shading) 및 감마(Gamma) 보정(Correction), 해상도 변환(resolution conversion), 가장자리 강조(Edge emphasis), 에러 분산(Error diffusion)등의 이미지 처리를 수행하는 점이다.Detailed features of the flux filling rate inspection apparatus according to the present invention is the shadow and gamma correction, resolution conversion, edge emphasis, error of the image data in the image signal processing unit This is to perform image processing such as error diffusion.
도 1은 종래기술에 따른 용접봉 검사방법의 예시도,1 is an exemplary view of a welding electrode inspection method according to the prior art,
도 2는 용접봉에 충진되는 플럭스의 예시도,Figure 2 is an illustration of the flux filled in the electrode,
도 3은 본 발명에 따른 플럭스 충진률 검사장치의 구성도,3 is a block diagram of a flux filling rate inspection apparatus according to the present invention,
도 4는 도 3의 두 카메라의 구성 예시도이다.4 is an exemplary configuration diagram of two cameras of FIG. 3.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 플럭스 충진률 검사장치의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다. 본 발명은 용접봉의 생산 공정 중, 도 2에 도시된 바와 같이 용접봉의 피복(4)에 플럭스(flux)(5)가 일정량 충진된 상태에서 플럭스의 충진량 즉, 충진률을 측정하기 위한 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operation of the flux filling rate inspection apparatus according to the present invention. The present invention is to measure the filling amount, ie the filling rate of the flux in a state in which a certain amount of flux (5) is filled in the coating (4) of the electrode, as shown in FIG.
도 3는 본 발명에 따른 플럭스 충진률 검사장치의 전체적 구성을 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 서로 다른 각도로 상기 용접봉의 동일 영역을 촬영하는 두 대의 초고속 카메라(11, 12)와, 상기 두 카메라(11,12)에 의해 촬영된 영상신호 디지털 이미지 신호로 변환하는 신호변환부(20)와, 상기 신호변환부(20)를 통해 제공되는 영상신호를 임시 저장하는 영상메모리(30)와, 상기 영상메모리내의 영상신호로부터 용접봉 내에 충진된 플럭스의 선형 이미지를 추출하는 영상신호처리부(50)와, 상기 영상메모리(30)로의 영상신호 전달 및 영상신호처리부(50)의 동작제어 등을 통해 추출이미지와 기준 이미지를 비교 분석하여 용접봉 내의 플럭스 충진률을 산출하는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)의 출력신호에 따라 생산자가 육안으로 검사결과를 확인할 수 있도록 표시하는 모니터 및 검사결과를 일정 데이터 포맷(data format)으로 저장하는 데이터베이스 등을 포함하여 이루어진다.Figure 3 is a block diagram showing the overall configuration of the flux filling rate inspection apparatus according to the present invention. As shown, two ultra-fast cameras 11 and 12 photographing the same region of the electrode at different angles, and signal conversion converting the image signal into digital image signals photographed by the two cameras 11 and 12. And a video memory 30 for temporarily storing the video signal provided through the signal converter 20, and a video signal for extracting the linear image of the flux filled in the welding rod from the video signal in the video memory. The control unit 40 calculates the flux filling rate in the electrode by comparing and analyzing the extracted image and the reference image by transmitting the image signal to the image memory 30 and controlling the operation of the image signal processing unit 50. And data for storing the monitor and the test result in a predetermined data format so that the producer can check the test result with the naked eye according to the output signal of the controller 40. It comprises a database, etc.
상기 영상신호 처리부(50)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 영상메모리를 통해 제공된 영상 데이터의 그림자(Shading) 및 감마(Gamma) 보정(Correction), 해상도 변환(resolution conversion), 가장자리 강조(Edge emphasis), 에러 분산(Error diffusion)등의 이미지 처리를 수행한다.The image signal processing unit 50 performs shadowing, gamma correction, resolution conversion, and edge enhancement of image data provided through the image memory according to a control signal of the controller 40. image processing such as emphasis and error diffusion.
도 4는 도 3에서 표시된 두 대의 초고속 카메라(11, 12)가 서로 다른 각도에서 생산라인 상의 용접봉을 검사하는 과정의 예시도이다. 검사 대상물인 용접봉을서로 다른 각도에서 두 대의 초고속 카메라를 이용하여 동일 대상물을 촬영함으로써 3차원 정보를 추출할 수 있게 된다. 이때, 실시간으로 연속 촬영을 수행하기 위해 요구되는 사항은 고속의 데이터 인터페이스, 고속의 이미지 처리 장치 등이다.FIG. 4 is an exemplary view illustrating a process of inspecting a welding rod on a production line by two ultra high speed cameras 11 and 12 shown in FIG. 3 at different angles. The three-dimensional information can be extracted by photographing the same object using two ultra-fast cameras at different angles from the welding electrode. At this time, the requirements for performing continuous shooting in real time are a high speed data interface, a high speed image processing apparatus, and the like.
각 카메라의 추출정보는 플럭스(flux)의 라인 이미지(line image)로 추출되며, 추출방법은 b=a-c 및 b'=a'-c' 와 같이 이루어진다. 이때, b 및 b'의 길이에 해당하는 플럭스의 부피는 미리 임의의 데이터 테이블에 저장되어 있거나, 생산 기준에 적절한 플럭스 충진량에 따른 이미지가 저장된 것으로 간주한다. 즉, 제어부에서는 기 설정된 추출이미지와 상기 두 카메라를 통해 제공되는 이미지를 통해 용접봉에 충진되는 플럭스의 부피를 실시간 추출할 수 있는 것이다.Extraction information of each camera is extracted as a line image of a flux, and extraction methods are performed as b = a-c and b '= a'-c'. At this time, the volume of the flux corresponding to the length of b and b 'is preliminarily stored in any data table, or it is assumed that the image according to the flux filling amount suitable for the production standard is stored. That is, the controller may extract the volume of the flux filled in the welding rod in real time through a predetermined extraction image and an image provided by the two cameras.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플럭스 충진률 측정장치는 두 대의 초고속의 카메라를 이용하여 실시간으로 연속하여 촬용함으로써, 생산 공정 중의 용접봉에 충진된 플럭스의 충진률을 효과적으로 검사할 수 있으며, 측정치의 산출오차를 최소화 할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the flux filling rate measuring apparatus according to the present invention by using a continuous shooting in real time using two ultra-high speed camera, it is possible to effectively check the filling rate of the flux filled in the electrode during the production process, the measured value This has the effect of minimizing the calculation error.
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