KR20030083969A

KR20030083969A - 비젼시스템을 이용한 열연강판의 상향 측정방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030083969A
Application number: KR1020020022413A
Authority: KR
Inventors: 정영훈
Original assignee: 주식회사 다진시스템
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-01

Abstract

본 발명은 열연강판이 조압연기를 통과한 후 발생되는 열연강판의 상향(warp)을 1대의 고감도 CCD 카메라를 이용해서 상향(warp)된 높이의 영상을 획득하는 방법과 그 영상 정보를 원거리에 위치한 표시부에 전송하여 열연강판의 상향(warp)된 양을 계산하는 측정장치에 관한 것으로서, 1대의 CCD카메라로 열연강판의 상향을 측정하는 측정부, 이의 내용을 전송하는 전송부, 이의 내용을 처리해서 열연강판의 상향(warp)을 계산해내는 표시부로 구성되어 있으며 측정 데이타(data)는 열연 강판의 좌.우, 상.하 온도 편차에 따른 형상 예측 및 이에 대한 검즘 데이타로 활용 되고, 조업 기준 재 설정에 대한 지표로 활용 가능하다.

Description

비젼시스템을 이용한 열연강판의 상향 측정방법 및 장치{The system and method for measuring the warp of a hot-rolled Sheets using the vision system}

본 발명은 열연 강판이 조압연기를 통과한 후 발생되는 열연 강판의 상향 (warp)을 1 대의 CCD 카메라를 이용해서 상향(warp)된 높이를 측정하는 방법과 측정 장치에 관한 것으로서, 1대의 CCD카메라로 열연강판의 상향을 측정하는 측정부, 이의 내용을 전송하는 전송부, 이의 내용을 처리해서 열연 강판의 상향(warp)을 계산해내는 표시장치에 관한 것이다.

높은 온도로 가열되여 빨간색을 나타내는 열연강판(2)은 롤러 테이블(roller table)에 의해서 이동 되면서 조압연기(1)를 통과하게 된다. 조압연기를 통과한 열연강판(2)에 고압의 물(8)을 뿌려서 열연강판(2)의 산화 피막을 제거한다. 고압의 물(8)이 빨간색을 나타내는 고온의 열연강판(2)에 뿌려지면 많은 양의 수증기가 발생하게 되고 이 수증기에 의해 열연강판(2)이 가려지게 되어 열연강판(2)의 형상을 제대로 파악하기 힘든 상황이 된다.

기존에는 열연강판의 형상을 측정하기 위해서 열화상 카메라를 이용하려고 했다. 하지만 수증기도 고온의 열을 포함하고 있어서 열화상 카메라를 이용하여 열연강판의 형상을 제대로 파악하기 힘들뿐만 아니라 열연강판의 상향(warp)을 측정하기는 힘든 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 기존의 방법에서 야기되는 문제점을 해결하고자 발명한 것으로서 1대의 CCD카메라(4)를 이용하는 비젼시스템을 이용하여 열연강판의 상향된 이미지를 측정하고 이의 내용을 전송부(6)를 통해서 원거리에 위치한 표시부 장치(7)에 전송하여 열연강판의 상향(warp)된 양을 계산해내는 장치를 제공함에 목적이 있다.

도1은 열연강판의 상향을 측정하는 장치의 구성도 및 개략도를 나타낸다.

도2는 CCD카메라의 설치위치를 나타내는 개략도를 나타낸다.

도3은 CCD카메라에 의해서 획득된 열연강판의 영상을 나타낸다.

도4는 CCD마메라가 찍을 영역 설정을 위한 도면이다.

도5는 영련강판의 상향된 양을 계산을 설명하기 위한 도면이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 비젼시스템을 이용한 열연강판의 상향(warp) 측정방법 및 장치로서 열연강판의 상향(warp)의 영상을 측정하는 고감도 CCD카메라(4)와 그의 내용을 원거리에 위치한 표시부(7)로 전송하기 위한 전송장치(6)와 전송된 영상을 바탕으로 열연강판의 상향(warp)을 게산하고 표시하는 표시부(7)로 구성되어 진다.

열연강판 상향(warp)의 영상정보를 획득하는 측정부에서는, 열연강판(2)이 조압연기(1)를 통과한 후 고압의 물이 강판(2)의 표면에 뿌려지게 되므로 이때 발생되는 고온의 수증기는 압연강판(2)을 가릴뿐만 아니라 주의의 조도(luminous intensity)를 변화시키게 되어 CCD카메라(4)로 열연강판의 영상을 제대로 획득 할수 없기 때문에 주위환경의 조도(luminous intensity)변화에 영향을 받지 않는 고감도 CCD카메라(4)와 편광필터를 사용하게 되면 이러한 문제점들을 해결할 수 있다. 그리고 1대의 고감도 CCD카메라를 이용하여 열연강판의 상향(warp)을 측정하기 위해서는 CCD카메라의 설치 위치가 중요하다. 도2와 같이 고감도 CCD카메라를 중심선(D)가 열연강판의 지나가도록 설치하면 도3과 같은 열연강판의 상향에 대한 2차원 영상정보를 제대로 얻을 수 있을 뿐만 아니라 그 영상 정보는 표시부(7)에서 열연강판(2)의 상향을 계산해내는데 편리한 형태의 이미지를 제공해주는 장점이 있다. 그리고 고감도 CCD카메라가 찍을 영역의 크기 선택은 열연강판 측정 정밀도에 영향을 주기 때문에 중요한 부분이다. 도4에서, 열연 강판의 최대 샹향 높이(L1)를 결정하고 선분 BC와 BA의 최대각도를 45도로 설정한다. 최대각도를 45도로 설정한것은 실제 작업현장에서 발생하는 현상에 근거한 것이다. 선분 BC의 길이(L2)는 피타고라스 정리에 의해서 선분AC(L1)와 동일하게 된다. 이러한 계산을 바탕으로 고감도 CCD카메라가 찍을 영역의 크기는 가로 L2길이의 2배 세로 L1길이의 1.5배로정한다.

측정부에서 고감도 CCD카메라에 의해 획득된 열연강판의 영상정보는 원거리에 위치한 표시부의 PC로 전송되어져야 한다. 원거리 전송에 따른 영상정보의 훼손을 막기 위해서 중계기(6)를 사용하여 표시부의 PC까지 영상정보를 전송한다. 중계기 방식은 아날로그 타입이 사용된다.

중계기에 의해서 전송되어진 열연강판의 상향(warp)된 영상정보는 표시부로 전송된다. 표시부에는 비젼보드가 장착이 되어져 있다. 장착된 비젼보드를 통해서 열연강판의 상향된 영상정보가 입력 되어진다. 그 영상정보는 세선화 작업등과 같은 이미지 처리과정을 통해서 열연강판의 상향(warp)된 양을 수치적으로 PC의 모니터에 표시하게 된다. 도6은 열연강판의 상향된 영상정보를 쓰레스홀드(threshold)작업과 세선화 작업을 마친 영상정보를 나타낸다. 도6에서 한개의 픽셀이 표현할 수 있는 분해도는 고감도 CCD카메라의 사양에 따라 결정된다. 따라서 도 6에서 B에서 A까지 세로의 높이의 계산은 한개의 픽셀이 나타내는 분해도에 B에서 A1까지 픽셀수(P개)를 곱하면 계산이 된다. 마찬가지로 B에서 A까지 세로의 길이도 같은 방법으로 계산된다.

상기한 방법및 장치구성에 따른면, 열연강판의 상향(warp)을 쉽게 측정할 수 있는 효과가 있고, 그 측정 데이타(data)는 열연 강판의 좌.우, 상.하 온도 편차에 따른 형상 예측 및 이에 대한 검증 데이타로 활용 되고, 조업 기준 재 설정에 대한지표로 활용 가능하다.

Claims

열연강판(2)의 상향(warp)을 측정하기 위해, 편광 필터가 부착된 고감도 CCD카메라를 이용하여 열연강판의 상향의 영상을 측정하는 측정부, 이의 영상신호를 원거리까지 전송하기 위한 중계기, 이의 영상신호를 받아서 열연강판의 상향(warp)을 계산해내는 표시부의 구성.
도2와 같이 CCD 카메라의 중심선(D)이 압연강판을 지나도록 CCD카메라를 설치한 방법.