KR20180103506A

KR20180103506A - 철근 직선화 설비의 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20180103506A
Application number: KR1020170030540A
Authority: KR
Inventors: 조준기; 하윤철; 반창완; 이정숙
Original assignee: 대한네트웍스 주식회사
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-19
Also published as: EP3539684A4; EP3539684A1; WO2018164531A1; KR101938828B1; EP3539684B1

Abstract

철근 직선화 설비의 제어방법 및 그 장치가 개시된다. 철근 직선화 설비의 제어장치는 투출구를 통해 출력되는 철근에 대한 제1 영상 및 제2 영상을 얻은 후 복수의 영역으로 구성된 제어맵의 원점과 제1 영상의 철근 끝점을 매칭시킬 때 제2 영상의 철근 끝점과 매칭되는 제어맵의 영역에 대한 제어값을 기초로 철근 직선화 설비를 제어한다.

Description

철근 직선화 설비의 제어방법 및 그 장치{Method and apparatus for controlling steel bar straightener}

본 발명은 철근 직선화 설비를 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철근 직선화 설비를 통해 투출되는 철근의 휘어짐을 자동 감지하여 철근 직선화 설비를 자동 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

철근 직선화 설비는 복수 개의 롤러로 구성되며 교정 방식에 따라 크게 롤러 압력 방식과 로터리 방식으로 구분할 수 있다. 두 방식 모두 롤러의 압력을 제어하여 철근을 직선화하는데, 가해지는 롤러의 압력에 따라 철근 직선화 설비에서 나오는 철근이 휘어질 수 있다. 따라서 종래에는 작업자가 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 나오는 철근이 휘어졌는지를 육안으로 확인하여 롤러에 가해지는 압력을 수작업을 통해 일일이 제어하는 불편함이 존재한다.

특허등록공보 제10-1645581호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 철근의 휘어짐을 영상촬영장치를 통해 파악하여 철근 직선화 설비의 각 롤러에 가해지는 압력을 자동으로 제어할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 철근 직선화 설비의 제어방법의 일 예는, 대압력롤과 미세교정롤을 포함하는 철근 직선화 설비의 제어 방법에 있어서, 상기 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 두 위치를 지날 때마다 상기 철근을 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 단계; 복수의 영역으로 구성된 제어맵의 원점과 상기 제1 영상의 철근 끝점을 매칭시킬 때 상기 제2 영상의 철근 끝점과 매칭되는 상기 제어맵의 영역을 파악하는 단계; 및 파악된 상기 제어맵의 영역에 맵핑된 기 설정된 제어값을 기초로 상기 철근 직선화 설비를 제어하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 철근 직선화 설비의 제어장치의 일 예는, 상기 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 두 위치를 지날 때마다 상기 철근을 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 촬영부; 복수의 영역으로 구성된 제어맵의 원점과 상기 제1 영상의 철근 끝점을 매칭시킬 때 상기 제2 영상의 철근 끝점과 매칭되는 상기 제어맵의 영역을 파악하는 영역파악부; 및 파악된 상기 제어맵의 영역에 맵핑된 기 설정된 제어값을 기초로 상기 철근 직선화 설비를 제어하는 제어부;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 철근 직선화 설비에서 출력되는 철근의 휘어짐을 자동 제어를 통해 바로잡을 수 있다. 또한, 둘 이상의 철근을 동시에 직선화하는 설비의 경우에 둘 이상의 철근의 직선화 제어를 동시에 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화를 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 철근 직선화 설비의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 제어장치의 일 실시 예의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화 설비로부터 출력되는 철근의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화 설비로부터 출력되는 철근 끝점을 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제어맵의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제어맵과 철근 끝점을 매칭한 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명에 따른 철근 직선화 설비의 제어방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 철근 직선화 설비의 제어 방법 및 그 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화를 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 철근 직선화 설비(100)는 크게 철근이 투입되는 투입구(102)와 철근의 직선화를 수행하는 대압력롤(104) 및 미세교정롤(106), 그리고 철근이 투출되는 투출구(108)를 포함한다. 대압력롤(104) 및 미세교정롤(106)은 복수 개의 롤러로 구성되며, 각 롤러의 위치 및 압력을 제어하여 철근을 직선화한다. 본 실시 예에서, 철근 직선화 설비(100)는 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제어장치(110)는 철근 직선화 설비(100)로부터 출력되는 철근을 영상촬영장치(120)를 통해 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 철근이 정상적으로 직선화되었는지 휘었는지를 자동 감지한 후 휘어졌다면 그에 따른 제어신호를 자동 발생시켜 철근 직선화 설비(100)의 대압력롤(104) 또는 미세교정롤(106) 등을 제어한다. 제어장치(110)의 일 실시 예의 구성은 도 3에 도시되어 있다.

영상촬영장치(120)는 동영상 또는 정지영상 등을 촬영하는 장치로서, 철근 직선화 설비(100)의 투출구(108)로부터 일정 거리 이격된 위치에서 출력되는 철근 끝점의 영상을 촬영한다. 영상촬영장치(120)는 철근의 휘어짐을 파악할 수 있도록 투출구(108) 쪽에 위치하는 것이 바람직하나, 철근의 휘어짐을 파악할 수 있는 위치이면 어느 곳이든 설치가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 철근 직선화 설비의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 철근 직선화 설비는 복수 개의 롤러로 구성되어 큰 압력을 철근(230)에 가하는 대압력롤(200)과 철근의 휘어짐 등을 미세하게 교정할 수 있는 미세교정롤(210,220)을 포함한다.

철근 직선화 설비는 실시 예에 따라 두 개의 철근을 동시에 직선화할 수 있도록 대압력롤(200)과 미세교정롤(210,220)이 쌍으로 존재할 수 있다. 미세교정롤은 좌우로 움직이는 좌우교정롤(210)과 위아래로 움직이는 상하교정롤(220)으로 구성될 수 있다. 좌우교정롤(210)의 좌우 움직임 또는 상하교정롤(220)의 상하 움직임에 따라 투출구(108)를 통해 투출되는 철근의 휘어짐을 제어할 수 있다.

좌우교정롤(210)과 상하교정롤(220)의 움직임이 투출구(108)를 통해 출력되는 철근(230)에 미치는 영향은 실험적 또는 경험적 분석을 통해 미리 파악할 수 있다. 따라서 이하의 실시 예는, 투출구(108)를 통해 출력되는 철근(230)의 휘어진 정도에 따라 좌우교정롤(210)과 상하교정롤(220)에 입력하여야 할 제어값은 도 6 및 도 7과 같이 미리 설정되어 있다고 가정한다.

도 3은 본 발명에 따른 제어장치의 일 실시 예의 구성을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 철근 직선화 설비의 제어장치(110)는 촬영부(300), 영역파악부(310) 및 제어부(320)를 포함한다.

촬영부(300)는 영상촬영장치(120)를 통해 철근 직선화 설비(100)의 투출구(108)를 통해 출력되는 철근을 촬영한다. 촬영부(300)는 철근 직선화 설비(100)의 투출구(108)를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 적어도 둘 이상의 위치를 지날 때마다 철근을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 촬영부(300)는 철근(400)이 투출구(108)로부터 출력되는 시점과, 철근(410)이 투출구(108)로부터 일정 길이(예를 들어, 800mmm) 출력된 시점에 각각 제1 영상 및 제2 영상을 촬영할 수 있다.

예를 들어, 촬영부(300)는 정해진 두 위치에서의 촬영을 위해 철근 직선화 설비(100)로부터 촬영을 위한 트리거 신호를 수신할 수 있다. 철근 직선화 설비(100)는 투출구(108)의 끝에 위치한 센서를 통해 투출구(108)의 끝에 철근이 도착했음을 감지하면 트리거 신호를 생성하여 촬영부(300)에 전송할 수 있다. 또는 철근 직선화 설비(100)는 대압력롤(104)이나 미세교정롤(106) 중 어느 한 곳의 롤러의 회전을 감지하여 투출구(108)의 끝에 위치한 철근이 투출구(108) 밖으로 얼마만큼 출력되었는지를 감지할 수 있으며, 기 설정된 길이만큼 출력되면 트리거 신호를 생성하여 촬영부(300)에 전송할 수 있다. 이 외에도, 촬영부(300)가 정해진 두 위치에서 철근을 촬영할 수 있는 다양한 방법이 존재할 수 있다.

철근 직선화 설비(100)가 두 개의 철근을 동시에 직선화하는 설비인 경우에 투출구(108)를 통해 두 개의 철근이 동시에 출력되며, 각 철근의 휘어짐은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 촬영부(300)는 투출구(108)에서 두 철근이 출력될 때 두 개의 철근 끝점(510,530)을 촬영하고, 철근이 투출구(108)로부터 일정 길이 출력될 때 다시 두 개의 철근 끝점(520,540)을 촬영할 수 있다. 촬영 영상에서 철근 끝점을 파악하는 데 종래의 다양한 영상 분석 방법을 적용할 수 있다.

영역파악부(310)는 촬영부(300)에 의해 촬영된 적어도 두 개의 영상에서 파악된 각 철근 끝점을 복수의 영역으로 구성된 제어맵에 각각 대응시켜 철근 끝점의 이동(즉 휘어짐)을 파악한다. 제어맵의 일 예는 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.

예를 들어, 촬영부(300)는 철근이 투출구(108)를 통해 출력되는 시점의 제1 영상과 철근이 투출구(108)로부터 일정 길이(예를 들어, 800mmm) 출력된 시점의 제2 영상을 촬영한다. 영역파악부(310)는 제1 영상에서 파악된 철근 끝점을 도 6 또는 도 7과 같은 복수의 영역을 포함하는 제어맵(600,700)의 원점(610,710)에 매칭시키고, 제2 영상에서 파악된 철근 끝점의 상대적 위치가 제어맵(600,700)의 어떤 영역과 매칭되는지 파악한다. 제어맵과 철근의 끝점을 매칭시키는 방법의 일 예는 또한 도 8에 도시되어 있다.

제어부(320)는 제어맵에서 제2 영상의 철근 끝점이 가리키는 영역을 파악하고, 해당 영역에 맵핑된 기 설정된 제어값을 이용하여 철근 직선화 설비(100)를 제어한다. 제어맵(600,700)은 도 6 또는 도 7과 같이 복수의 영역으로 구분되며, 각 영역에는 기 설정된 제어값이 맵핑되어 있다. 따라서 도 8과 같이, 제1 영상의 철근 끝점(810)을 제어맵(600)의 원점(610)과 일치시킨 후, 제2 영상의 철근 끝점(820)이 제어맵(600)의 56번 영역에 대응되면, 제어부(320)는 제어맵(600)의 56번 영역에 기 설정된 제어값을 이용하여 좌우교정롤 및 상하교정롤 등을 제어한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화 설비로부터 출력되는 철근의 일 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 철근(400,410)은 철근 직선화 설비의 투출구(108)로부터 일정 길이 출력될 때 휘어짐이 발생할 수 있다. 철근(410)의 휘어짐이 발생하면 철근 직선화 설비(100) 내 대압력롤(104) 또는 미세교정롤(106)을 제어할 필요가 있다. 예를 들어, 미세교정롤(106)의 좌우교정롤 또는 상하교정롤의 움직임을 통해 철근의 휘어짐을 바라잡을 수 있다.

제어장치(110)는 철근 직선화 설비(100)로부터 Z축 방향으로 일정 거리 이격된 위치에 존재하는 영상촬영장치(120)로부터 철근 끝점을 파악하기 위한 투출구(108)의 X-Y 평면 영상을 얻는다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 직선화 설비로부터 출력되는 철근 끝점을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 철근 직선화 설비(100)가 두 개의 철근을 동시에 직선화하는 설비인 경우에, 제어장치(110)는 영상촬영장치(120)를 통해 철근 직선화 설비(100)의 투출구(108)를 촬영하여 투출구로부터 출력되는 시점의 두 철근 끝점(510,530)을 파악한다. 그리고 제어장치(110)는 철근이 투출구(108)로부터 일정 거리 출력되었을 때 촬영된 영상으로부터 다시 두 철근의 끝점(520,540)을 파악한다.

철근의 휘어짐이 없다면, 첫 번째 영상의 철근 끝점(510,530)과 두 번째 영상의 철근 끝점(520,540)이 오차범위 내에 존재한다. 그러나 철근의 휘어짐이 발생하면, 첫 번째 영상에서 파악된 철근 끝점(510,530)과 두 번째 영상에서 파악된 철근 끝점(520,540)이 서로 다른 위치에 존재한다. 휘어짐이 심할 수록, 첫 번째 영상의 철근 끝점(510,530)과 두 번째 영상의 철근 끝점(520,540) 사이의 상대적 거리가 멀어진다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제어맵의 일 예를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7은 철근 직선화 설비가 두 개의 철근을 동시에 직선화하는 경우에 한 쌍의 미세교정롤에 대한 제어값을 나타내는 제어맵을 도시한 것이다. 예를 들어, 철근 직선화 설비가 두 철근의 직선화를 위하여 안쪽의 제1 미세교정롤(즉, 제1 좌우교정롤 및 제1 상하교정롤)과 바깥쪽의 제2 미세교정롤(즉, 제2 좌우교정롤 및 제2 상하교정롤)의 쌍으로 구성된 경우, 도 6은 안쪽의 제1 미세교정롤의 제어를 위한 제어맵(600)이고, 도 7은 바깥쪽의 제2 미세교정롤의 제어를 위한 제어맵(700)일 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제어맵(600,700)은 철근의 휘어진 정도를 파악하기 위한 복수 개의 영역으로 구성된다. 그리고 제어맵(600,700)의 각 영역은 미세교정롤(좌우교정롤 및 상하교정롤)의 제어값과 맵핑되어 있다. 미세교정롤의 제어값은 설비의 특성에 따라 미리 설정되어 있다.

제어맵(600,700)은 투출구(108)의 출력시점의 제1 철근 끝점을 매칭시키기 위한 원점(610,710)을 포함한다. 철근이 투출구(108)로부터 출력되면서 휘어지면, 그 휘어진 정도에 따른 제2 철근 끝점은 제1 철근 끝점으로부터 상대적으로 멀어진다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제어맵과 철근 끝점을 매칭한 일 예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 제어장치는 제어맵(800)의 원점에 철근 직선화 설비의 투출구(108)의 출력시점의 제1 철근 끝점(810)을 매칭시키다. 그리고 제어장치는 철근이 투출구(108)로부터 기 설정된 길이만큼 출력되었을 때의 제2 철근 끝점(820)이 제어맵(800)의 어떤 영역과 매칭되는지 파악한다.

본 실시 예에서, 제어맵(800)이 도 6의 제어맵(600)과 동일하다고 하면, 제2 철근 끝점(820)이 매칭되는 제어맵(800)의 영역은 56번 영역이다. 도 6을 참조하면, 56번 영역과 매칭되는 제1 좌우교정롤 및 제1 상하교정롤의 제어값은 각각 40과 30이다. 제어장치는 해당 제어값을 이용하여 철근 직선화 설비를 제어한다.

도 9는 본 발명에 따른 철근 직선화 설비의 제어방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 제어장치는 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 출력되는 철근의 영상을 촬영한다(S900). 예를 들어, 제어장치는 투출구를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 적어도 두 곳을 지날때, 철근 끝점의 영상을 촬영한다.

제어장치는 촬영된 적어도 두 개의 영상으로부터 철근 끝점의 위치를 각각 파악한 후 그 철근 끝점을 각각 제어맵의 원점을 맞춰 대응시킨다(S910). 예를 들어, 제어장치는 첫 번째 촬영된 영상의 철근 끝점을 제어맵의 원점과 맞춘 후, 이 후 촬영된 영상의 철근 끝점의 위치가 제어맵의 어떤 영역과 대응되는지 파악한다.

제어장치는 두 번째 촬영된 철근 끝점이 대응되는 제어맵의 영역에 설정되어 있는 제어값을 이용하여 철근 직선화 설비를 제어한다(S920).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

대압력롤과 미세교정롤을 포함하는 철근 직선화 설비의 제어 방법에 있어서,
상기 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 두 위치를 지날 때마다 상기 철근을 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 단계;
복수의 영역으로 구성된 제어맵의 원점과 상기 제1 영상의 철근 끝점을 매칭시킬 때 상기 제2 영상의 철근 끝점과 매칭되는 상기 제어맵의 영역을 파악하는 단계; 및
파악된 상기 제어맵의 영역에 맵핑된 기 설정된 제어값을 기초로 상기 철근 직선화 설비를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 직선화 설비의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 미세교정롤은 좌우교정롤 및 상하교정롤을 포함하고,
상기 제어맵은 복수의 영역은 상기 좌우교정롤 및 상하교정롤의 제어값과 맵핑되고,
상기 제어하는 단계는, 상기 제어맵의 영역과 맵핑된 제어값을 기초로 상기 좌우교정롤 및 상하교정롤을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 직선화 설비의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 철근 직선화 설비는 두 개의 철근을 동시에 투입받아 교정하는 두 개의 미세교정롤을 포함하고,
상기 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 단계는, 상기 투입구를 통해 출력되는 두 개의 철근에 대한 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 단계를 포함하고,
상기 제어맵의 영역을 파악하는 단계는, 상기 투출구에서 출력되는 두 개의 철근의 상대적 출력 위치에 따라 서로 다른 제어값과 맵핑된 제1 제어맵과 제2 제어맵의 각 영역을 파악하는 단계를 포함하고,
상기 제어하는 단계는, 상기 제1 제어맵 및 제2 제어맵의 각 영역과 맵핑된 제어값을 이용하여 상기 두 개의 미세교정롤을 각각 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 직선화 설비의 제어방법.
상기 철근 직선화 설비의 투출구를 통해 출력되는 철근이 기 설정된 두 위치를 지날 때마다 상기 철근을 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 얻는 촬영부;
복수의 영역으로 구성된 제어맵의 원점과 상기 제1 영상의 철근 끝점을 매칭시킬 때 상기 제2 영상의 철근 끝점과 매칭되는 상기 제어맵의 영역을 파악하는 영역파악부; 및
파악된 상기 제어맵의 영역에 맵핑된 기 설정된 제어값을 기초로 상기 철근 직선화 설비를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 직선화 설비의 제어장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.