KR20080058596A - 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법에 관한 것으로서, 특히 단층촬영기를 이용하여 주물 내부의 결함의 크기 및 위치를 수치로 표현하여 활용할 수 있는 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법에 관한 것이다.

단층촬영기, 경계선, 밀도, 결함, 주물

Description

산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출방법 {Detection Method of internal castig defects by using Industrial Computer Tompgraphy}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주물 내부 결함 검출방법의 순서도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 주물을 단층촬영기로 촬영한 사진과 밀도값의 차이를 보여주는 그래프,

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경계선을 연결하여 형성된 폐곡선.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

S1 : 밀도검출단계, S2 : 경계선선정단계,

S3 : 주물선정단계, S4 : 결함검출단계,

S5 : 결함수치산출단계.

본 발명은 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법에 관한 것으로서, 특히 단층촬영기를 이용하여 주물 내부의 결함의 크기 및 위치를 수치로 표현하여 활용할 수 있는 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법에 관한 것이다.

다이캐스팅이나 주조를 수행할 경우, 주물의 내부에 미세한 기포결함이 발생하는 경우가 많다.

이러한 기포결함이 매우 작고 적어 주물에 별 영향을 미치지 않는 경우에는 상관이 없으나, 기포결함이 주물의 강도 등에 영향을 미칠 정도의 경우에는 기포결함이 있는 주물을 사용하지 않아야 한다.

그러나, 주물의 내부에 기포결함이 있는지 여부에 대하여 육안으로 식별을 할 수 없다.

따라서, 최근에는 단층촬영기를 이용하여 주물 내부에 기포결함이 있는지 여부를 식별하고 있다.

그러나, 단층촬영기를 이용하여 주물 내부의 기포결함을 육안으로 식별할 경우, 이러한 기포결함의 위치 및 크기를 정확하게 산출하여 다이캐스팅이나 주조에 다시 피드백하여 활용할 수 있는 방법이 없어, 현재에는 기포결함을 육안으로 단순히 식별하는 정도로 그치게 되는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단층촬영기를 통해 촬영된 주물 내부에 존재하는 결함의 위치 및 크기를 정확하게 산출하고, 이를 다이캐스팅이나 주조에 다시 피드백하여 활용할 수 있도록 하는 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주 물 내부 결함 검출 방법은, 단층촬영기를 이용하여 촬영영역 전체의 밀도값을 검출하는 밀도검출단계와; 밀도값의 차이가 많이 나는 부분을 주물과 배경의 경계선으로 선정하는 경계선선정단계와; 경계선을 기준으로 높은 밀도값을 갖는 부분을 주물로 선정하는 주물선정단계와; 주물의 경계선 내측에서 주물의 밀도값보다 작은 밀도값을 가지는 부분을 결함으로 검출하는 결함검출단계와; 검출된 결함의 크기 및 위치를 산출하는 결함수치산출단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주물 내부 결함 검출방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 주물을 단층촬영기로 촬영한 사진과 밀도값의 차이를 보여주는 그래프이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경계선을 연결하여 형성된 폐곡선이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은, 밀도검출단계(S1)와, 경계선선정단계(S2)와, 주물선정단계(S3)와, 결함검출단계(S4)와, 결함수치산출단계(S5)로 이루어진다.

상기 밀도검출단계(S1)는, 단층촬영기를 이용하여 촬영영역 전체의 밀도값을 검출하는 단계이다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 주물을 단층촬영기를 이용하여 촬영할 경우 주물뿐만 아니라 주물의 주변 배경도 함께 촬영되는데, 이때 주물뿐만 아니라 배경의 밀도값도 함께 검출하는 것이다.

이때, 도 2(a)에서 검정색은 배경 또는 주물 내부의 빈공간이고, 회색은 주물을 나타낸다.

상기 경계선선정단계(S2)는,상기 밀도검출단계(S1)에서 촬영한 밀도값의 데이터 중에서 밀도값의 차이가 많이 나는 부분을 주물과 배경의 경계선으로 선정하는 단계이다.

밀도값의 차이 정도는 사용자가 미리 정할 수도 있고, 컴퓨터를 이용하여 다른 부분보다 밀도값의 차이가 보다 상대적으로 많이 나는 정도를 의미한다.

경계선은 밀도값의 차이가 많이 나는 부분을 연결하여 폐곡선을 이루도록 한다.

따라서, 폐곡선 내부의 영역은 주물이 될 수도 있고, 주물 내부의 빈공간이 될 수도 있다.

도 2에 그래프 도시된 바와 같이, 밀도값의 차이가 많이 나는 부분을 경계선을 선정하여, 도 3에 도시된 바와 같이 경계선을 연결하여 폐곡선을 형성한다.

상기 주물선정단계(S3)는, 경계선에 의해 그려지는 폐곡선 내부의 밀도값 중 높은 상대적으로 높은 밀도값을 갖는 부분을 주물로 선정하는 단계이다.

따라서, 폐곡선 배부의 밀도가 다른 부분보다 높으면 주물로 선정하고, 낮으면 배경으로 선정하는 것이다.

상기 결함검출단계(S4)는, 주물의 경계선 내측에서 주물의 밀도값보다 작은 밀도값을 가지는 부분을 결함으로 선정하여 검출하는 단계이다.

상기 결함수치산출단계(S5)는 상기 결함검출단계(S4)를 통해 검출된 결함의 크기 및 위치를 수치로 표현하도록 하는 단계이다.

예를 들어, 밀도검출단계(S1)에서 단층촬영기를 이용하여 밀도값이 0 인 부분과 0.8 인 부분을 촬영한 경우, 경계선선정단계(S2)에서는 상기 0 과 0.8 사이에 경계선을 선정하여 폐곡선을 형성한다.

상기 주물선정단계(S3)에서는 폐곡선 중 내측의 밀도값이 0.8이면 당해 폐곡선은 주물로 선정하고, 내측의 밀도가 0이면 당해 폐곡선은 주물 내부의 빈공간으로 선정한다.

상기 결함검출단계(S4)에서는 주물의 폐곡선 내부에서 밀도값이 0.8보다 작은 부분이 있는지를 확인하고, 존재하면 이를 결함부분으로 검출한다.

상기 결함수치산출단계(S5)에서는 검출된 결함에 대하여 일정한 기준점을 기준으로 하여 위치를 측정하고, 그 크기를 측정하여 이를 데이터화한 후에 출력하여 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

위와 같은 과정을 통해, 주물 내부의 결함의 크기 및 위치를 수치로 표현할 수 있어, 사용자는 주물 내부의 어디에 얼마 만한 크기의 결함이 있는지를 쉽게 할 수 있다.

따라서, 사용자는 이러한 데이터를 기초로 피드백하여 다시 다이캐스팅이나 주조에 활용함으로써, 재생산되는 주물에 결함의 발생을 최소화하도록 할 수 있다.

특히, 페곡선을 이루는 경계선에서 다수개의 임의의 점을 선택하고, 각 점들을 연결하여 삼각형을 이루도록 하여 3D CAD 도면으로 변환할 수 있는데, 이를 자 세하게 살펴보면 다음과 같다.

페곡선을 이루는 경계선에서 다수개의 임의의 점을 선택하고, 각 점들을 연결함으로써 많은 삼각형이 형성된다.

이때 표면을 정밀하게 묘사하기 위해서는 다량의 삼각형 또는 삼각뿔이 필요하게 되나, 데이터를 처리할 수 있는 용량이 한정되어 있으므로 이를 최적화하여 숫자를 줄여주는 일이 필요하게 된다.

따라서, 평면 또는 3차원공간에서 세점을 연결하여 삼각형 또는 삼각뿔을 형성할 경우, 어느 한점의 높이가 미리 설정된 높이보다 작으면 이 점을 무시하도록 한다.

이로 인해, 높이차가 작게나는 부분을 무시하고 나머지 점들을 삼각형 또는 삼가뿔로 연결하여 3D CAD 파일로 생성할 수 있어, 표면을 정밀하게 묘사하면서 동시에 데이터를 신속하게 처리할 수 있다.

한편, 본 발명과 같이 단층촬영기을 이용하는 기술과 관련하여 출원번호 10-2005-82098에 '단층촬영을 이용한 주물형상 및 주조방안의 저장 및 적용방법'과 같은 기술이 선행기술로 제시되어 있다.

본 발명인 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

단층촬영기를 이용하여 주물 내부의 결함의 크기 및 위치를 수치적으로 표현함으로써, 사용자는 이러한 데이터를 기초로 하여 다시 다이캐스팅이나 주조에 활용할 수 있고, 이로 인해 재생산되는 주물에 결함의 발생을 최소화하도록 할 수 있다.

Claims (1)

1. 단층촬영기를 이용하여 촬영영역 전체의 밀도값을 검출하는 밀도검출단계와;

   밀도값의 차이가 많이 나는 부분을 주물과 배경의 경계선으로 선정하는 경계선선정단계와;

   경계선을 기준으로 높은 밀도값을 갖는 부분을 주물로 선정하는 주물선정단계와;

   주물의 경계선 내측에서 주물의 밀도값보다 작은 밀도값을 가지는 부분을 결함으로 검출하는 결함검출단계와;

   검출된 결함의 크기 및 위치를 산출하는 결함수치산출단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 산업용 단층촬영기 촬영을 통한 주물 내부 결함 검출 방법.

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