KR20130138950A - 코일 검사장치 - Google Patents

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KR20130138950A KR1020120062505A KR20120062505A KR20130138950A KR 20130138950 A KR20130138950 A KR 20130138950A KR 1020120062505 A KR1020120062505 A KR 1020120062505A KR 20120062505 A KR20120062505 A KR 20120062505A KR 20130138950 A KR20130138950 A KR 20130138950A
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Abstract

본 발명은 장치프레임과 상기 장치프레임의 제1 신장부에 장착되며 코일의 내측을 촬영토록 제공되는 내측 촬영부재 및 상기 장치프레임의 제2 신장부에 장착되며 코일의 외측을 촬영토록 제공되는 외측 촬영부재를 포함하되, 상기 촬영부재가 코일의 내외측을 동시에 촬영하며 코일의 결함유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 코일의 고열로 인한 열손이 방지되며, 코일의 내외측을 동시에 정밀하게 검사할 수 있는 효과가 있다.

Description

코일 검사장치{Apparatus for inpection of coil}
본 발명은 코일 검사장치에 관한 것으로, 구체적으로 코일의 내외측을 동시에 정밀하게 검사할 수 있는 코일 검사장치에 관한 것이다.
종래 제철공정에서 완성된 선재코일의 결함유무를 검사하기 위해서는 작업자가 우선 선재코일의 외측 결함유무를 검사하고 이상이 없으면 선재코일의 내측을 검사하였다.
이때 도 1에 도시된 바와 같이 거치대(9)에 안착되며 이동하는 선재코일(3)의 내측은 고열(A)로 인해 뜨거우므로 작업자가 보호장구없이 관찰하는 것은 어려움이 따른다. 따라서 작업자는 두꺼운 방열복을 입고 방열헬멧의 투과창을 통해 선재코일(3)의 내측을 검사하였다.
작업환경에 의해 선재코일(3)의 내측이 어두운 경우에는 작업자는 후레쉬 등의 별도 조명기구를 휴대하여 비춰가며 검사하였다.
하지만 보호장구를 착용하였더라도 선재코일(3)의 고열로 인해 작업자가 가까이 접근하는데는 제약이 따른다. 작업자가 선재코일(3)의 내측에 얼굴을 들이대고 검사하기에는 안전사고 등의 위험이 산재해 있으며 작업자의 시력에 의존하며 일관적이지 않은 육안검사가 이뤄지는 경우가 많아 선재코일(3)의 결함유무를 정확히 판단함에는 한계가 있음은 물론 작업효율 측면에서도 좋지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 코일의 고열로 인한 열손이 방지되며, 코일의 내외측을 동시에 정밀하게 검사 가능한 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 코일 검사장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 장치프레임과 상기 장치프레임의 제1 신장부에 장착되며 코일의 내측을 촬영토록 제공되는 내측 촬영부재 및 상기 장치프레임의 제2 신장부에 장착되며 코일의 외측을 촬영토록 제공되는 외측 촬영부재를 포함하되, 상기 촬영부재가 코일의 내외측을 동시에 촬영하며 코일의 결함유무를 검사하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서는 코일에 조명을 비춰 상기 촬영부재의 촬영을 보조토록, 상기 장치프레임상에서 코일의 검사지점을 바라보며 상기 촬영부재에 근접하여 설치되는 조명부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서는 상기 촬영부재 또는 조명부재가 열손되는 것을 차단토록, 상기 촬영부재 또는 조명부재에 근접하여 상기 장치프레임에 설치되는 냉각부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서는 상기 냉각부재는, 상기 장치프레임의 일측에 설치되는 냉각유체 공급박스와 상기 장치프레임의 타측에 설치되는 냉각유체 배출박스 및 상기 냉각유체 공급박스 및 냉각유체 배출박스와 연결되며 상기 촬영부재 또는 조명부재의 외측 둘레를 따라 적어도 1회이상 감기며 제공되는 냉각관를 포함할 수 있다.
일 실시예에서는 상기 장치프레임을 코일 방향으로 이동토록, 상기 장치프레임의 일측과 연결되는 유압실린더와 상기 유압실린더가 장착되는 장치몸체 및 상기 장치몸체에 설치되며 상기 유압실린더의 로드를 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서는 상기 촬영부재가 회전하며 코일의 내외측을 촬영토록, 상기 장치프레임과 유압실린더 사이에 설치되며 상기 장치프레임을 회전시키는 구동모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명인 코일 검사장치의 일 실시예는 동일선상에 설치되는 복수의 촬영부재를 구비하여 코일의 내외측 결함여부를 동시에 검사 가능한 효과가 있다.
또한, 촬영부재의 근접하며 코일의 검사지점을 바라보는 방향으로 조명부재를 설치하여 코일 내측이 어둡더라도 원활하게 촬영 가능하게 하는 효과가 있다.
그리고, 촬영부재 및 조명부재의 외측 둘레를 따라 복수회 감긴 냉각관을 구비하여 코일의 고열로부터 촬영부재 및 조명부재가 열손되는 현상을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유압실린더 및 구동모터를 구비하여 촬영부재가 코일의 길이방향으로 이동하고 일정각도로 정,역회전를 반복하며 코일의 내외측을 정밀하게 측정 가능토록 하는 효과를 기대할 수 있다.
더하여 상기와 같은 구성을 통해 코일의 내외측 결함여부를 검사함에 있어 작업자의 안전 및 작업시간 단축 등의 작업효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 작업자의 육안으로 코일을 검사하는 상태도.
도 2는 본 발명인 코일 검사장치의 사시도.
도 3a는 본 발명이 이동하는 코일라인상에 배치된 상태도.
도 3b는 본 발명이 코일의 내외측을 검사하게 위해 유압실린더가 구동되며 코일 방향으로 전진한 상태도.
도 3c는 본 발명의 구동모터에 의해 회전하며 코일의 내외측을 검사하는 상태도.
도 3d는 본 발명이 코일 검사완료 후 후진한 상태도.
도 4a는 도 2에 도시된 발명이 코일 검사 대기 중인 상태도.
도 4b는 도 2에 도시된 발명이 코일을 검사하기 위해 전진한 상태도.
도 4c는 도 2에 도시된 발명이 점차 후진하여 회전하면서 코일의 내외측을 검사하는 상태도.
도 4d는 도 2에 도시된 발명이 코일의 내외측 검사를 완료하고 후진된 상태도.
도 5는 조명을 비추며 어두운 코일 내측을 검사하는 상태의 확대도.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 코일 검사 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 코일의 고열로 인한 열손이 방지되며, 코일의 내외측을 동시에 정밀하게 검사 가능토록 하는 것을 기초로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명인 코일 검사장치의 사시도이다. 도 2를 참고하면 본 발명의 일 실시예의 구성은 장치프레임(10)과 상기 장치프레임(10)의 제1 신장부(11a)에 장착되며 코일의 내측을 촬영토록 제공되는 내측 촬영부재 및 상기 장치프레임(10)의 제2 신장부(11b)에 장착되며 코일의 외측을 촬영토록 제공되는 외측 촬영부재를 포함하되, 상기 내외측 촬영부재(20)가 코일의 내외측을 동시에 촬영하며 코일의 결함유무를 검사하도록 구성될 수 있다.
먼저 상기 장치프레임(10)은 원형링 형태로 복수회로 감긴 코일의 내측에 삽입될 수 있도록 중앙에 돌출되며 제공되는 제1 신장부(11a)와 상기 제1 신장부(11a)의 양측에 위치하며 상기 장치프레임(10)이 코일 방향으로 전진시 코일의 외측에 배치될 수 있도록 제공되는 한 쌍의 제2 신장부(11b) 및 상기 제1 신장부(11a)와 제2 신장부(11b)를 연결하는 연결부(13)를 포함할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는 상기 장치프레임(10)은 E 자 형태로 제공될 수 있다.
그리고 상기 제1,2 신장부(11)의 단부에는 상기 촬영부재(20)가 장착될 수 있다. 이때 상기 촬영부재(20)는 코일의 내외측 검사지점을 동시에 촬영할 수 있도록 상기 제1,2 신장부(11)상의 동일선상에 설치될 수 있다.
여기서 상기 촬영부재(20)는 도 2의 확대도를 참고하면, 상기 제1,2 신장부(11)의 단부에 볼트, 너트 등의 체결구에 의해 장착되는 하우징(27)과 상기 하우징(27)의 내부에 안착되는 카메라(21) 및 상기 카메라(21)의 렌즈에 이물질이 침투되는 것을 차단토록 상기 카메라(21)의 렌즈 전면에 위치한 상기 하우징(27)의 개구부에 장착되는 내열성 유리(25)를 포함하여 구성될 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시예는 코일의 검사지점에 조명을 제공하여 상기 촬영부재(20)의 촬영을 보조토록, 상기 촬영부재(20)에 근접하며 상기 장치프레임(10)에 설치되는 조명부재(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 조명부재(30)는 상기 카메라(21)가 바라보는 방향을 향하도록 설치될 수 있다. 다시 도 2의 확대도를 참고하면 상기 조명부재(30)는 상기 하우징(27)의 내부에 설치되되, 상기 카메라(21)의 상부에 위치하며 상기 카메라(21)의 렌즈가 바라보는 코일의 검사지점을 비추도록 제공될 수 있다.
여기서 상기 조명부재(30)는 조명을 제공하는 전구(35) 및 상기 전구(35)의 전면에 위치한 상기 하우징(27)의 제2 개구부에 설치되며 상기 전구(35)로 이물질이 침투되는 것을 차단하는 제2 내열성 유리(31)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)가 코일의 고열로 인해 열손되는 것을 차단토록, 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)에 근접하여 상기 장치프레임(10)에 설치되는 냉각부재(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각부재(50)는 상기 장치프레임(10)의 일측에 설치되는 냉각유체 공급박스(55)와 상기 장치프레임(10)의 타측에 설치되는 냉각유체 배출박스(56) 및 상기 냉각유체 공급박스(55) 및 냉각유체 배출박스(56)와 연결되며 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)의 외측 둘레를 따라 적어도 1회이상 감기며 제공되는 냉각관(53)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 먼저 상기 냉각유체 공급박스(55)는 냉각유체 저장탱크(51)와 연결되어 있으며, 상기 냉각유체 저장탱크(51)로부터 공급된 냉각유체를 상기 냉각관(53)으로 분배공급하게 된다.
본 발명의 일 실시예에서는 네 개의 상기 하우징(27)이 존재하며 각각의 상기 하우징(27) 내부에는 상기 냉각관(53)이 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)의 외측 둘레를 따라 적어도 1회이상 감겨있음에 따라 상기 냉각유체 공급박스(55)는 상기 각각의 냉각관(53)에 냉각유체를 분배공급하게 된다.
상기 냉각관(53)으로 공급된 냉각유체는 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)의 외측 둘레를 따라 회전하며 냉기를 공급하거나 또는 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)가 코일을 검사하는 동안 받게된 열을 제거하고 이제 상기 냉각유체 배출박스(56)로 모아지게 된다. 이후 다시 냉각유체 저장탱크(51)로 이동하게 되고 냉각탑 등에 의해 다시 열을 방출하고 재사용될 준비를 하게 될 것이다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에서는 상기 장치프레임(10)을 코일 방향으로 이동토록, 상기 장치프레임(10)의 일측과 연결되는 유압실린더(70)와 상기 유압실린더(70)가 장착되는 장치몸체(80) 및 상기 장치몸체(80)에 설치되며 상기 유압실린더(70)의 로드부(73)를 지지하는 지지대(83)를 더 포함할 수 있다.
우선 상기 장치몸체(80)는 상기 유압실린더(70)는 물론 상기 장치프레임(10), 촬영부재(20), 조명부재(30) 등을 모두 지지할 수 있을 정도의 크기, 강도 등을 가지는 구조물일 수 있으며, 코일의 이동경로상에 설치될 수 있다.
상기 장치몸체(80)에서 코일의 이동경로를 바라보는 측에는 상기 유압실린더(70)가 설치될 수 있으며, 상기 유압실린더(70)의 로드 단부는 상기 장치프레임(10)의 연결부(13)와 연결될 수 있다.
작업자는 상기 장치프레임(10)과 코일간의 거리를 감안하여 상기 유압실린더(70)의 유압공급량을 사전에 설정할 수 있으며, 실제 검사대상 코일이 상기 장치프레임(10)의 전방에 위치할 경우에 기 설정된 유압공급량에 따라 상기 유압실린더(70)를 구동하여 코일의 상태를 검사할 수 있다.
여기서 상기 장치프레임(10)은 스틸 재질로 제공될 수 있으며, 이 경우 상기 장치프레임(10)의 하중에 의해 상기 유압실린더(70)의 로드에 하방향 부하가 발생될 수 있다. 지속적인 부하는 상기 유압실린더(70) 로드의 하방향 기울어짐 현상이 발생될 수 있으며, 이 경우 상기 장치프레임(10)이 코일의 내측으로 정확히 삽입되지 않는 문제가 발생될 수 있다.
따라서 상기 유압실린더(70) 로드가 상기 장치프레임(10)의 하중에 의해 기울어지는 현상을 방지토록 상기 유압실린더(70)의 로드를 지지토록 상기 지지대(83)가 설치될 수 있다. 상기 지지대(83)는 상기 장치몸체(80)의 양측에 고정되며 상기 유압실린더(70)의 로드를 지지하게 된다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에서는 상기 촬영부재(20)가 회전하며 코일의 내외측을 촬영토록, 상기 유압실린더(70)의 로드부(73)에 설치되며 상기 장치프레임(10)을 회전시키는 구동모터(90)를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 유압실린더(70)는 유량이 공급되는 실린더부(75) 및 상기 실린더부(75)와 연결되며 공급된 유량에 따라 전,후진하는 로드부(73)으로 구성되며, 상기 로드부(73)에서 상기 유압실린더에 가까운 로드(73a)에는 상기 구동모터(90)가 설치되며, 상기 장치프레임에 가까운 로드(73b)가 상기 구동모터(73)의 회전축에 연결되며 상기 장치프레임(10)를 회전시키게 된다.
상기 유압실린더(70)의 구동에 의해 작업자는 코일의 길이방향 결함유무를 검사할 수 있으며, 상기 구동모터(90)의 구동에 의해 작업자는 코일의 원주방향 결함유무를 검사할 수 있게 된다.
이때 상기 구동모터(90)는 인버터 모터, 스텝핑 모터 등으로 구현될 수 있으며, 상기 구동모터(90)에 의한 회전각도는 정,역회전으로 180도 정도일 수 있다. 여기서 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 구동모터(90)에 의해 회전을 감속토록 감속기어박스가 상기 구동모터(90)의 회전축과 연결되며 장착될 수 있으며, 이 경우 상기 구동모터(90)에 의한 상기 장치프레임(10)의 회전은 더욱 정밀해질 수 있다.
그리고 상기 구동모터(90)에 의해 상기 유압실린더(70)의 로드부(73)가 회전될 때 상기 지지대(83)와의 마찰을 감소토록 상기 지지대(83)의 관통부 내측에는 볼베어링유닛(85)이 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 구성은 상기와 같으며, 이하에서는 작동상태를 살펴보도록 한다.
도 3a는 본 발명이 이동하는 코일라인상에 배치된 상태도이며, 도 3b는 본 발명이 코일의 내외측을 검사하게 위해 유압실린더(70)가 구동되며 코일 방향으로 전진한 상태도이고, 도 3c는 본 발명의 구동모터에 의해 회전하며 코일의 내외측을 검사하는 상태도이며, 도 3d는 본 발명이 코일 검사완료 후 후진한 상태도이다.
도 3a 및 도 3d를 참고하면 선재 형태로 제작된 코일이 제작공정을 마치고 최종 결함유무를 검사하기 위해 거치대(8)에 안착되어 이동한다. 여기서 상기 장치몸체(80)는 코일의 이동경로상에서 코일이 일정한 위치에 도달하면 코일의 결합유무를 검사토록 배치되게 된다.
이제 코일이 결함유무를 검사하게 위해 상기 장치몸체(80) 전방의 일정한 위치에 잠시 이동을 정지하게 되면 작업자는 상기 유압실린더(70)를 구동한다. 상기 유압실린더(70)에는 상기 장치프레임(10)과 코일간의 거리를 감안하여 기 설정된 유압공급량에 따라 유량이 공급되고, 이에 따라 상기 유압실린더(70)의 로드가 전진하게 된다.
상기 유압실린더(70)의 로드의 전진이 완료되면 도 4b에 도시된 바와 같이 이때 상기 장치프레임(10)의 단부 위치는 코일의 삽입측 반대편 끝단에 위치하게 된다.
이후 작업자는 상기 카메라(21)의 촬영범위를 고려하여 상기 유압실린더(70)에 공급되는 유량을 조절하고 코일의 길이방향으로 분할 촬영을 실시한다. 도 4c에 도시된 바와 같이 이때 작업자는 상기 구동모터(90)를 구동하여 180도 정도의 정,역회전을 통해 코일의 내측과 외측의 결함유무를 검사한다.
상기와 같은 작업은 상기 카메라(21)의 촬영범위를 고려하여 복수회 실시한다. 다만 여기서 코일의 내측은 작업환경에 따라 어두울 수 있으며, 이때 작업자는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 조명부재(30)를 작동시켜 코일의 내측을 밝게 함으로써, 상기 카메라(21)의 촬영을 원활하게 진행할 수 있다.
또한 제작공정을 마친 코일은 300~400℃ 정도의 고열을 발생시키므로, 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)가 열손되는 것을 방지하기 위해 작업자는 상기 냉각부재(50)를 작동시킨다.
이에 따라 상기 냉각유체 저장탱크(51)로부터 냉각유체가 상기 냉각유체 공급박스(55)로 공급되고 상기 냉각유체 공급박스(55)와 연결된 네 개의 냉각관(53)에 각각 냉각유체가 분배되어 공급된다.
상기 각각의 냉각관(53)으로 공급된 냉각유체는 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)의 외측 둘레를 따라 회전하며 냉기를 전달하거나 또는 상기 촬영부재(20) 또는 조명부재(30)가 받은 열을 흡수하고 상기 냉각유체 배출박스(56)로 이동하여 모아지고 배출되게 된다.
상기 촬영부재(20)에 의해 촬영된 코일의 내외측 영상은 모니터 등의 표시장치로 송출되며 작업자는 표시장치를 통해 코일 내외측의 결함유무를 확인하고 이상이 없으면 다시 상기 거치대(8)를 이동시켜 다음 코일을 검사위치로 이동시킨 후 검사작업을 반복하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 구성 및 작동상태를 통해 코일의 고열로 인한 열손이 방지되며, 코일의 내외측을 동시에 정밀하게 검사 가능토록 하는 효과를 기대할 수 있다.
이상의 사항은 코일 검사 장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
10...장치프레임 20...촬영부재
30...조명부재 50...냉각부재
70...유압실린더 83...지지대
85...볼베어링유닛 90...구동모터

Claims (6)

  1. 장치프레임;
    상기 장치프레임의 제1 신장부에 장착되며 코일의 내측을 촬영토록 제공되는 내측 촬영부재; 및
    상기 장치프레임의 제2 신장부에 장착되며 코일의 외측을 촬영토록 제공되는 외측 촬영부재; 를 포함하되,
    상기 촬영부재가 코일의 내외측을 동시에 촬영하며 코일의 결함유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    코일의 검사지점에 조명을 제공하여 상기 촬영부재의 촬영을 보조토록, 상기 촬영부재에 근접하며 상기 장치프레임에 설치되는 조명부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촬영부재 또는 조명부재가 열손되는 것을 차단토록, 상기 촬영부재 또는 조명부재에 근접하여 상기 장치프레임에 설치되는 냉각부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각부재는,
    상기 장치프레임의 일측에 설치되는 냉각유체 공급박스와 상기 장치프레임의 타측에 설치되는 냉각유체 배출박스; 및
    상기 냉각유체 공급박스 및 냉각유체 배출박스와 연결되며 상기 촬영부재 또는 조명부재의 외측 둘레를 따라 적어도 1회이상 감기며 제공되는 냉각관;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치프레임을 코일 방향으로 이동토록, 상기 장치프레임의 일측과 연결되는 유압실린더;
    상기 유압실린더가 장착되는 장치몸체; 및
    상기 장치몸체에 설치되며 상기 유압실린더의 로드부를 지지하는 지지대;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬영부재가 회전하며 코일의 내외측을 촬영토록, 상기 유압실린더의 로드부에 설치되며 상기 장치프레임을 회전시키는 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
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