KR20190049282A - 감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법 - Google Patents

감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법 Download PDF

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KR20190049282A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛은 노즐의 분사구에 대면하게 구비되는 지지바디부재, 상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 분사구를 향하여 웨이브를 발산하는 발산부재 및 상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 노즐에서 반사되는 웨이브를 감지하는 센싱부재를 포함하며, 상기 발산부재는, 상기 분사구의 최소 둘레에 대응하는 영역인 상기 지지바디부재의 홀 대응영역에 외접하여 위치될 수 있다.

Description

감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법{Sensing unit, nozzle inspecting apparatus having thereof and nozzle inspecting method}
본 발명은 감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법에 관한 것이다.
열연 공정 또는 냉연 공정 등의 강판 제조 공정에서 강판에 대한 디스케일링(descaling) 작업을 수행하게 된다. 이때에는 냉각수가 배출되는 노즐을 사용하게 된다.
노즐의 냉각수 배출 성능은 노즐을 구매하면 각 노즐에 대한 성능표가 제공되어 이에 따라 냉각수의 배출 유량 등을 제어하게 된다.
그런데, 이러한 노즐의 성능표는 신규 노즐을 구매하여 사용하는 경우에는 오차를 거의 발생시키지 않게 되어 문제가 없으나, 노즐이 고압의 환경에서 계속적으로 사용됨에 따라 노즐의 성능이 변화되어 제공된 성능표에 의한 제어시에 오차가 증가하는 문제가 발생하게 된다.
이에 의해서 노즐에 의해서 냉각수를 분사하여 디스케일링이 수행되는 강판의 표면품질 제어가 어려워져 강판 제품의 품질이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
이를 해결하기 위해서, 종래에는 노즐의 상태를 고려하지 않고, 노즐을 일정 주기로 교체하여, 강판 제품의 품질에 문제가 발생하는 것을 미리 방지하도록 공정을 수행하고 있다.
그런데, 이와 같은 종래 방식에 의하면, 노즐의 사용 수명이 남아 있는 경우에도 노즐을 교체하기 때문에, 설비의 유지 비용이 증가하는 또 다른 문제를 야기하였다.
또한, 종래에는 노즐의 상태를 평가하기 위해서 판재에 페인트를 칠하거나 알루미늄 플레이트를 설비 아래에 두고 일정시간 분사를 시켜 테스트 소재 표면에 나타난 분사패턴을 육안으로 확인하거나 측정도구를 이용하여 분석하는 방법을 사용하기도 하였다.
그런데, 이러한 종래의 방법에 의하면, 노즐의 직경 변화를 육안 등으로 직접 확인하여 이상 유무를 판정하기도 하였으나, 매번 노즐을 분해 및 조립을 해야 하고, 일일이 작업자가 확인해야 하므로 작업시간이 과다하게 소요되는 단점이 있었다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위해서, 감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.
일본 출원번호 제2009-195124호
본 발명의 목적은 노즐의 분사구를 감지하고, 노즐의 하자 유무를 용이하게 판단할 수 있는 감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛은 노즐의 분사구에 대면하게 구비되는 지지바디부재, 상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 분사구를 향하여 웨이브를 발산하는 발산부재 및 상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 노즐에서 반사되는 웨이브를 감지하는 센싱부재를 포함하며, 상기 발산부재는, 상기 분사구의 최소 둘레에 대응하는 영역인 상기 지지바디부재의 홀 대응영역에 외접하여 위치될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛의 상기 발산부재는, 상기 지지바디부재에 복수 개가 구비되며, 상기 노즐의 교체에 의한 상기 홀 대응영역의 변경에 따라 상기 홀 대응영역에 외접하게 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛의 상기 발산부재는, 상기 홀 대응영역을 가로지르도록 상기 지지바디부재에 형성된 가이드홀에 삽입되는 발산구동휠이 구비되는 발산바디부 및 상기 발산바디부 상에 결합되며, 상기 분사구를 향하여 웨이브를 발산하는 웨이브 발산부를 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛의 상기 발산바디부는, 상기 홀 대응영역의 중심점을 시작점으로 하여 형성된 가이드홀을 따라 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛의 상기 웨이브 발산부는, 레이저, 초음파, LED 조명 중 어느 하나를 발산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛의 상기 센싱부재는, 상기 발산바디부 상에 결합되며, 상기 웨이브 발산부에 인접하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치는 강판의 이동 경로 상에 제공되며, 상기 강판의 폭 방향으로 구비되는 복수의 노즐을 포함하는 노즐유닛, 적어도 어느 하나의 상기 노즐에 대면하게 제공되는 상기 감지유닛 및 상기 노즐유닛과 상기 강판 사이에 구비되며, 상기 감지유닛을 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 이동유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치의 상기 감지유닛은, 상기 지지바디부재에 결합되며, 상기 강판과 대면하게 구비되는 강판촬영부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치의 상기 이동유닛은, 상기 강판의 폭 방향으로 구비되는 레인부재 및 상하면이 개방된 형태로 제공되는 장착홀에 상기 감지유닛이 장착되며, 상기 레인부재에 밀착되는 구동롤러를 포함하는 케리어부재를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치의 상기 노즐유닛은, 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부가 구비된 강판 상에 유체를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐검사방법은 상기 노즐검사장치에서 상기 분사구의 변형과 강판의 분사패턴 데이터를 수집하고, 상기 분사구의 변형에 대응한 분사패턴을 판단하는 기준데이터 수집단계, 판단 대상 설비에 구비된 노즐 분사구의 변형 데이터를 수집하는 비교데이터 수집단계, 상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구의 변형 데이터에 매칭되는 강판의 분사패턴을 상기 기준데이터 수집단계서 찾는 매칭단계 및 상기 강판의 분사패턴이 상기 강판에 대한 균일 분사의 패턴인 경우에는 상기 판단 대상 설비에 구비된 노즐에 대하여 교체가 불필요하다고 판단하고, 반대의 경우에는 교체가 필요하다고 판단하는 교체판단단계를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐검사방법의 상기 기준데이터 수집단계는, 상기 발산부재에서 발산한 웨이브가 상기 분사구에 인접한 노즐에 반사되어 상기 센싱부재에 의해 감지된 형태로 상기 분사구의 변형을 감지하는 기준변형 수집단계, 상기 노즐에서 분사되는 유체의 형태 또는 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부가 구비된 강판이 유체 압력에 의해 벗겨져서 형성된 색상 패턴 형태를 상기 감지유닛에 구비되는 강판촬영부재가 촬영하여 분사패턴을 수집하는 기준패턴 수집단계 및 일 시점에서 상기 기준변형 수집단계에서 수집된 상기 분사구의 변형과, 동일 시점에 상기 기준패턴 수집단계에서 수집된 분사패턴을 대응 분사패턴으로 판단하는 대응패턴 도출단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐검사방법의 상기 매칭단계는, 상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구의 변형 형태와 동일한 분사구 변형 데이터를 상기 기준데이터 수집단계에서 찾는 변형비교단계 및 상기 변형비교단계에서 찾은 상기 기준데이터 수집단계에서의 분사구 변형 데이터에 대응한 분사패턴을 제시하는 매칭패턴 제공단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 감지유닛, 이를 포함하는 노즐검사장치 및 노즐검사방법은 노즐의 분사구 변형을 감지할 수 있는 이점이 있다.
또한 이를 토대로 하여, 노즐의 하자 유무를 용이하게 판단하여 노즐의 교체 시기를 판단할 수 있게 된다.
이에 따라 노즐의 수명에 따른 사용 기간을 최대화할 수 있어, 노즐이 구비된 설비의 유지 비용을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 노즐의 하자로 인한 강판 제품의 하자가 발생하는 것을 미리 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 감지유닛을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 감지유닛을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 감지유닛이 노즐의 분사구를 감지하는 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 노즐검사장치를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 노즐검사장치에서 이동유닛을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 노즐검사장치의 노즐유닛이 유체를 분사하는 강판에 컬러패턴부가 포함된 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 노즐검사방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 감지유닛(100), 이를 포함하는 노즐검사장치(1) 및 노즐(210)검사방법에 관한 것으로서, 노즐(210)의 분사구(220) 변형을 감지할 수 있고, 또한 이를 토대로 하여, 노즐(210)의 하자 유무를 용이하게 판단하여 노즐(210)의 교체 시기를 판단할 수 있게 된다.
이에 따라 노즐(210)의 수명에 따른 사용 기간을 최대화할 수 있어, 노즐(210)이 구비된 설비의 유지 비용을 저감시킬 수 있게 되고, 또한 노즐(210)의 하자로 인한 강판(2) 제품의 하자가 발생하는 것을 미리 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 감지유닛(100)을 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 감지유닛(100)이 노즐(210)의 분사구(220)를 감지하는 상태를 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)은 노즐(210)의 분사구(220)에 대면하게 구비되는 지지바디부재(110), 상기 지지바디부재(110)에 구비되며, 상기 분사구(220)를 향하여 웨이브(W)를 발산하는 발산부재(120) 및 상기 지지바디부재(110)에 구비되며, 상기 노즐(210)에서 반사되는 웨이브(W)를 감지하는 센싱부재(130)를 포함하며, 상기 발산부재(120)는, 상기 분사구(220)의 최소 둘레에 대응하는 영역인 상기 지지바디부재(110)의 홀 대응영역(111)에 외접하여 위치될 수 있다.
이와 같이, 상기 지지바디부재(110), 발산부재(120), 센싱부재(130)를 포함함으로써, 상기 노즐(210)의 분사구(220)의 형태를 측정할 수 있게 된다.
이러한 노즐(210)의 분사구(220) 형태 측정은 상기 노즐(210)이 사용됨에 따라 상기 노즐(210)의 분사구(220)가 넓어지면서 변형이 발생하는 점을 고려하여 상기 노즐(210)의 분사구(220) 형태를 측정하도록 구성된 것이다.
다시 말해, 상기 지지바디부재(110) 상에 구비되는 발산부재(120)가 웨이브(W)를 발산하고 이러한 웨이브(W)를 상기 센싱부재(130)가 감지하는지 여부에 의해서 상기 노즐(210)의 분사구(220) 변형을 측정할 수 있는 것이다.
이는 도 3을 참조하면 쉽게 알 수 있는데, 도 3의 (a)는 상기 노즐(210)의 분사구(220)가 마모되지 않아 가장 둘레가 작은 상태에서 노즐(210)의 분사구(220)를 측정하는 상태를 도시한 것이다.
이때, 상기 발산부재(120)는 상기 분사구(220)의 최소 둘레(즉, 마모되지 않은 노즐(210) 분사구(220)에 대응하는 둘레인 최초의 둘레)에 대응하는 영역인 홀 대응영역(111)에 외접하게 구비됨에 따라, 상기 발산부재(120)에서 발산한 웨이브(W)는 상기 분사구(220)가 마모되지 않은 경우에만 상기 분사구(220)에 인접한 노즐(210)의 부분에 반사되어 센싱부재(130) 방향으로 전달되게 된다.
한편, 도 3의 (b)와 같이 상기 노즐(210)의 사용에 따라 노즐(210)의 분사구(220)가 마모되는 경우에는 상기 분사구(220)는 최소 둘레보다 더 넓어지게 되고, 이러한 경우에는 최소 둘레에 대응되는 홀 대응영역(111)에 외접한 발산부재(120)에서 발산한 웨이브(W)는 상기 노즐(210)에 반사되지 않고 통과하게 된다.
이에 따라 상기 센싱부재(130)는 노즐(210) 분사구(220)의 마모된 부분에서는 반사된 웨이브(W)를 수신하지 못하기 때문에, 상기 노즐(210) 분사구(220)의 마모된 부분을 구별할 수 있게 된다.
여기서, 상기 지지바디부재(110)는 상기 발산부재(120)와 센싱부재(130)가 탑재되는 바디의 역할을 하게 되며, 또한 노즐(210)의 종류에 따라 달라지는 최초의 둘레 영역인 홀 대응영역(111)에 맞추어 상기 발산부재(120)와 센싱부재(130)를 이동시키는 것을 가이드하는 가이드홀(112)이 형성될 수도 있으며, 이러한 가이드홀(112)은 상기 홀 대응영역(111)에서 방사하는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 발산부재(120)는 상기 노즐(210)을 향하여 웨이브(W)를 발산하는 역할을 하게 되며, 이를 위해서, 상기 발산부재(120)는 레이저, 초음파, LED 조명 등을 발산하는 수단으로 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)의 상기 웨이브 발산부(122)는, 레이저, 초음파, LED 조명 중 어느 하나를 발산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 따라 상기 웨이브(W)를 수신하는 상기 센싱부재(130)도 상기 레이저, 초음파, LED 조명 등을 수신하는 수단으로 제공될 수 있다.
그리고, 상기 발산부재(120)는 상기 노즐(210)을 다른 종류로 변경하여 노즐(210)의 분사구(220)를 측정하는 경우에 대비하여, 상기 홀 대응영역(111)의 변경에 따른 이동 구성을 포함할 수 있다. 이를 위해서, 상기 발산부재(120)는 발산바디부(121), 웨이브 발산부(122)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)의 상기 발산부재(120)는, 상기 홀 대응영역(111)을 가로지르도록 상기 지지바디부재(110)에 형성된 가이드홀(112)에 삽입되는 발산구동휠(121a)이 구비되는 발산바디부(121) 및 상기 발산바디부(121) 상에 결합되며, 상기 분사구(220)를 향하여 웨이브(W)를 발산하는 웨이브 발산부(122)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발산바디부(121)가 이동을 위한 구성이 되며, 상기 웨이브 발산부(122)가 웨이브(W)를 발산하기 위한 구성이 된다.
그리고, 상기 발산바디부(121)가 이동하기 위한 발산구동휠(121a)은 구동력을 전달받기 위해서, 소형 모터 등과 연결될 수 있으며, 또는 소형 유공압 실린더에 연결되어 이동되게 구성될 수도 있다.
상기 센싱부재(130)는 상기 발산부재(120)에서 발산한 웨이브(W)가 상기 노즐(210)에서 반사되면 이를 감지하는 역할을 하게 된다. 또한 이러한 센싱부재(130)는 상기 분사구(220)에 인접한 노즐(210)의 부분에서 반사되는 웨이브(W)만을 감지하기 위해서, 상기 웨이브 발산부(122)에 인접하여 구비되는 것이 바람직하다.
더 바람직하게는 상기 센싱부재(130)는 상기 홀 대응영역(111)에 외접한 상기 발산부재(120)의 반대측에 접하게 구비됨으로서, 상기 발산부재(120)에서 발산하여 상기 분사구(220)에 인접한 노즐(210)의 외측 부분에서 반사된 웨이브(W)만을 집중하여 수신하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 센싱부재(130)는 상기 발산부재(120)에 인접하여 제공되기 위해서 이동되는 상기 발산부재(120)의 발산바디부(121) 상에 구비될 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)의 상기 센싱부재(130)는, 상기 발산바디부(121) 상에 결합되며, 상기 웨이브 발산부(122)에 인접하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치(1)의 상기 감지유닛(100)은, 상기 지지바디부재(110)에 결합되며, 가이드롤(R) 상에서 이동하는 강판(2)과 대면하게 구비되는 강판촬영부재(140)를 포함할 수 있다.
이러한 강판촬영부재(140)는 상기 노즐(210)의 분사구(220)의 변형을 감지하는 구성이라기 보다는 후술한 노즐검사장치(1)가 강판(2)에 분사되는 유체를 측정하기 위한 구성으로 제시된 것이다.
다시 말해, 상기 발산부재(120) 및 센싱부재(130)가 상기 노즐(210) 분사구(220)의 변형을 측정하고, 이와 같은 시점에 상기 노즐(210)에서 분사된 유체가 상기 강판(2)에 분사된 형태를 상기 강판촬영부재(140)로 측정함으로써, 상기 노즐(210) 분사구(220)의 변형에 따른 유체 분사의 패턴을 대응하여 데이터로 수집할 수 있는 것이다.
이를 위해서, 상기 강판촬영부재(140)는 상기 노즐(210)이 유체를 분사하는 강판(2)을 향하게 구비되며, 카메라 등으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 감지유닛(100)을 도시한 평면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)의 상기 발산부재(120)는, 상기 지지바디부재(110)에 복수 개가 구비되며, 상기 노즐(210)의 교체에 의한 상기 홀 대응영역(111)의 변경에 따라 상기 홀 대응영역(111)에 외접하게 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이, 상기 발산부재(120)가 상기 홀 대응영역(111)을 따라 복수 개가 구비됨에 의해서, 이에 대응하여 상기 센싱부재(130)도 복수 개가 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 센싱부재(130)가 노즐(210)에서 반사된 웨이브(W)의 수신 여부를 상기 홀 대응영역(111)에 따라서 수집할 수 있게 되며, 이에 의해서 상기 노즐(210)의 분사구(220)의 어느 부분이 특히 더 많이 마모되었는지도 확인할 수 있게 된다.
또한 상기 노즐(210)은 종류에 따라 최초 분사구(220)의 크기가 다르며, 이에 맞추어 상기 홀 대응영역(111)도 달라지게 된다. 따라서, 이러한 노즐(210)의 종류에 따라 홀 대응영역(111)이 다르기 때문에, 이에 따라 상기 발산부재(120)를 이동하게 구성할 수 있는 것이다. 이에 대한 구체적 구성은 전술한 발산바디부(121)이다.
이에 따라 상기 감지유닛(100)은 여러 종류의 노즐(210)에 대한 분사구(220)의 변형을 감지할 수 있어, 호환성을 높일 수 있게 된다.
이때, 상기 발산부재(120)가 이동하는 경로는 상기 지지바디부재(110)에 형성된 가이드홀(112)에 의해서 결정된다. 따라서, 상기 발산부재(120)의 경로를 최소로 하기 위해서, 상기 가이드홀(112)을 홀 대응영역(111)의 중심점에서 방사하는 형태로 형성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지유닛(100)의 상기 발산바디부(121)는, 상기 홀 대응영역(111)의 중심점을 시작점으로 하여 형성된 가이드홀(112)을 따라 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 노즐검사장치(1)를 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치(1)는 강판(2)의 이동 경로 상에 제공되며, 상기 강판(2)의 폭 방향으로 구비되는 복수의 노즐(210)을 포함하는 노즐유닛(200), 적어도 어느 하나의 상기 노즐(210)에 대면하게 제공되는 상기 감지유닛(100) 및 상기 노즐유닛(200)과 상기 강판(2) 사이에 구비되며, 상기 감지유닛(100)을 상기 강판(2)의 폭 방향으로 이동시키는 이동유닛(300)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 전술한 감지유닛(100)에 의해서 노즐(210)의 분사구(220) 변형을 감지하는 것에 더하여, 상기 노즐(210)이 복수 개가 구비된 경우에도 복수의 노즐(210)에 대한 분사구(220) 변형을 모두 감지할 수 있도록 상기 노즐유닛(200), 감지유닛(100), 이동유닛(300)을 포함하게 구성한 것이다.
여기서, 상기 노즐유닛(200)은 상기 노즐(210)이 복수 개가 구비된 구성으로서, 상기 강판(2)의 폭 방향으로 복수 개의 노즐(210)이 구비된 구성이다.
상기 감지유닛(100)은 상기 노즐(210)의 분사구(220)에 대한 변형을 감지하는 구성으로서, 전술한 바와 같다.
특히, 상기 감지유닛(100)은 상기 강판촬영부재(140)를 더 포함함으로서, 상기 노즐(210)의 분사구(220) 변형에 대응한 노즐(210)에 대한 유체 분사 패턴의 데이터를 수집할 수 있게 된다.
그리고, 상기 이동유닛(300)은 상기 감지유닛(100)이 복수 개의 노즐(210)에 대한 분사구(220)의 변형을 측정할 수 있도록, 상기 감지유닛(100)을 복수 개의 노즐(210)을 향하여 이동시키는 역할을 하게 된다.
이를 위해서, 상기 이동유닛(300)은 레인부재(310), 케리어부재(320)를 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
도 5는 본 발명의 노즐검사장치(1)에서 이동유닛(300)을 도시한 평면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치(1)의 상기 이동유닛(300)은, 상기 강판(2)의 폭 방향으로 구비되는 레인부재(310) 및 상하면이 개방된 형태로 제공되는 장착홀(321)에 상기 감지유닛(100)이 장착되며, 상기 레인부재(310)에 밀착되는 구동롤러(322)를 포함하는 케리어부재(320)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 이동유닛(300)이 레인부재(310), 케리어부재(320)를 포함함으로써, 상기 감지유닛(100)이 복수 개의 노즐(210)에 대한 분사구(220)의 변형을 측정할 수 있게 된다. 다시 말해, 상기 케리어부재(320)에 상기 감지유닛(100)을 장착하고, 상기 레인부재(310)를 따라 이동하도록 구성함으로써, 복수의 노즐(210)에 대한 분사구(220) 변형을 측정할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 레인부재(310)는 상기 강판(2)의 폭 방향으로 복수 개가 구비된 상기 노즐(210)의 배치에 대응하여 상기 강판(2)의 폭 방향으로 구비될 수 있다.
상기 레인부재(310)는 상기 케리어부재(320)를 양측에서 지지할 수 있도록 한 쌍이 구비될 수 있다. 즉, 상기 케리어부재(320)의 양측에 구비되는 각각의 구동롤러(322)에 밀착되도록 한 쌍의 레인부재(310)가 상기 강판(2)의 폭 방향으로 구비될 수 있는 것이다.
상기 케리어부재(320)는 상기 감지유닛(100)이 장착될 수 있도록, 장착홀(321)이 구비될 수 있다. 이러한 장착홀(321)에는 상기 감지유닛(100)이 안착되는 안착탭(323)이 형성되며, 이러한 안착탭(323)은 상기 장착홀(321)의 내측으로 일부 연장된 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 케리어부재(320)에는 상기 레인부재(310)를 따라 이동하는 구동력을 제공하는 구동롤러(322)가 구비될 수 있다. 이러한 구동롤러(322)에 대한 구동력은 소형 모터와 연계되어 전달될 수 있다.
그리고, 상기 구동롤러(322)는 양측의 상기 레인부재(310)에서 이탈되지 않고 밀착될 수 있도록, 둘레 방향으로 홈부가 파진 형태로 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 노즐검사장치(1)의 노즐유닛(200)이 유체를 분사하는 강판(2)에 컬러패턴부(2a)가 포함된 실시예를 도시한 측단면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐검사장치(1)의 상기 노즐유닛(200)은, 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부(2a)가 구비된 강판(2) 상에 유체를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 컬러패턴부(2a)는 상기 노즐(210)에서 분사하는 유체의 압력에 따라서 박리되는 깊이가 달라는 점을 이용하여, 시각에 의해서 즉각적으로 유체의 분사 압력 패턴을 관찰할 수 있게 구비된다.
이렇게 분사되는 유체의 압력에 따라 박리 정도가 차이 나고, 그에 따라 형성된 색채의 배치가 다른 점을 관찰하여 상기 유체의 분사 패턴을 확인할 수 있다.
이는 상기 강판촬영부재(140)에 의해서 관찰될 수 있으며, 이에 따라 상기 노즐(210) 분사구(220)의 변형과 매칭하여 데이터를 수집할 수 있다. 다만 상기 강판촬영부재(140)는 상기 컬러패턴부(2a)가 구비되지 않은 강판(2)이라도 하더라도 유체의 유동 관찰 등에 의한 분사 패턴을 확인할 수 있는 것은 물론이다.
도 7은 본 발명의 노즐(210)검사방법을 나타낸 순서도로서, 이는 앞서 설명한 감지유닛(100) 및 노즐검사장치(1)를 이용한 노즐(210)검사방법을 나타낸 것이다.
이를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐(210)검사방법은 상기 노즐검사장치(1)에서 상기 분사구(220)의 변형과 강판(2)의 분사패턴 데이터를 수집하고, 상기 분사구(220)의 변형에 대응한 분사패턴을 판단하는 기준데이터 수집단계, 판단 대상 설비에 구비된 노즐(210) 분사구(220)의 변형 데이터를 수집하는 비교데이터 수집단계, 상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구(220)의 변형 데이터에 매칭되는 강판(2)의 분사패턴을 상기 기준데이터 수집단계서 찾는 매칭단계 및 상기 강판(2)의 분사패턴이 상기 강판(2)에 대한 균일 분사의 패턴인 경우에는 상기 판단 대상 설비에 구비된 노즐(210)에 대하여 교체가 불필요하다고 판단하고, 반대의 경우에는 교체가 필요하다고 판단하는 교체판단단계를 포함할 수 있다.
즉, 상기 기준데이터 수집단계에서 노즐(210) 분사구(220)의 변형과 유체의 분사 패턴을 매칭한 데이터를 수집하고, 상기 비교데이터 수집단계에서 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)의 변형을 측정한 다음, 상기 매칭단계에서 상기 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)의 변형에 매칭되는 분사패턴을 상기 기준데이터 수집단계에서 데이터를 통하여 찾게 된다. 그 후에 상기 교체판단단계에서, 상기 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)의 변형에 매칭된 유체의 분사패턴이 불량 패턴이면 노즐(210)을 교체해야 하는 것으로 판단하고, 분사패턴이 정상군에 포함되면 노즐(210)의 교체를 보류하는 것으로 판단하게 된다.
여기서, 상기 기준데이터 수집단계는 앞서 설명한 노즐검사장치(1)에서 노즐(210) 분사구(220)의 변형의 감지와 분사되는 유체의 분사패턴을 매칭하여 데이터로 수집하는 단계이다. 이때에는 상기 감지유닛(100)이 상기 이동유닛(300)에 의해서 상기 노즐유닛(200)의 복수의 노즐(210)에 대하여 변형을 측정하게 되며, 동시에 각각의 노즐(210)에서 분사되는 유체가 강판(2)에 분사되는 패턴을 측정하게 된다.
더 구체적인 단계로 설명하면, 상기 기준데이터 수집단계는, 상기 발산부재(120)에서 발산한 웨이브(W)가 상기 분사구(220)에 인접한 노즐(210)에 반사되어 상기 센싱부재(130)에 의해 감지된 형태로 상기 분사구(220)의 변형을 감지하는 기준변형 수집단계, 상기 노즐(210)에서 분사되는 유체의 형태 또는 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부(2a)가 구비된 강판(2)이 유체 압력에 의해 벗겨져서 형성된 색상 패턴 형태를 상기 감지유닛(100)에 구비되는 강판촬영부재(140)가 촬영하여 분사패턴을 수집하는 기준패턴 수집단계 및 일 시점에서 상기 기준변형 수집단계에서 수집된 상기 분사구(220)의 변형과, 동일 시점에 상기 기준패턴 수집단계에서 수집된 분사패턴을 대응 분사패턴으로 판단하는 대응패턴 도출단계를 포함할 수 있다.
상기 비교데이터 수집단계는 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)에 대한 변형을 측정한 데이터를 수집하는 단계로서, 상기 감지유닛(100)을 이용할 수 있다. 이때 상기 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)이 복수 개이면 상기 이동유닛(300)에 의해서 복수 개의 노즐(210)에 대하여 변형을 측정하게 된다.
상기 매칭단계는 상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 노즐(210) 변형의 데이터에 매칭되는 유체 분사패턴을 상기 기준데이터 수집단계에서 수집된 데이터 중에서 찾는 단계이고, 더 구체적으로 상기 매칭단계는, 상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구(220)의 변형 형태와 동일한 분사구(220) 변형 데이터를 상기 기준데이터 수집단계에서 찾는 변형비교단계 및 상기 변형비교단계에서 찾은 상기 기준데이터 수집단계에서의 분사구(220) 변형 데이터에 대응한 분사패턴을 제시하는 매칭패턴 제공단계를 포함할 수 있다.
상기 교체판단단계는 상기 매칭단계에서 매칭된 유체 분사패턴이 불량이라고 판단되는 경우에만 노즐(210)을 교체하도록 판단하는 단계이다. 즉, 판단 대상 설비에 설치된 노즐(210)의 분사구(220) 변형이 존재하더라도 이에 따라 분사되는 유체의 분사패턴이 수용한도 내의 정상군의 분사패턴이라면 노즐(210)의 교체를 보류하는 것으로 판단하고, 그 반대의 경우에는 노즐(210)의 교체가 필요한 것으로 판단하는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 노즐검사장치 2: 강판
100: 감지유닛 110: 지지바디부재
111: 홀 대응영역 112: 가이드홀
120: 발산부재 121: 발산바디부
122: 웨이브 발산부 130: 센싱부재
140: 강판촬영부재 200: 노즐유닛
210: 노즐 220: 분사구
300: 이동유닛 310: 레인부재
320: 케리어부재 321: 장착홀
322: 구동롤러 323: 안착탭

Claims (13)

  1. 노즐의 분사구에 대면하게 구비되는 지지바디부재;
    상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 분사구를 향하여 웨이브를 발산하는 발산부재; 및
    상기 지지바디부재에 구비되며, 상기 노즐에서 반사되는 웨이브를 감지하는 센싱부재;
    를 포함하며,
    상기 발산부재는, 상기 분사구의 최소 둘레에 대응하는 영역인 상기 지지바디부재의 홀 대응영역에 외접하여 위치되는 감지유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발산부재는, 상기 지지바디부재에 복수 개가 구비되며, 상기 노즐의 교체에 의한 상기 홀 대응영역의 변경에 따라 상기 홀 대응영역에 외접하게 이동되는 것을 특징으로 하는 감지유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발산부재는,
    상기 홀 대응영역을 가로지르도록 상기 지지바디부재에 형성된 가이드홀에 삽입되는 발산구동휠이 구비되는 발산바디부; 및
    상기 발산바디부 상에 결합되며, 상기 분사구를 향하여 웨이브를 발산하는 웨이브 발산부;
    를 포함하는 감지유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발산바디부는, 상기 홀 대응영역의 중심점을 시작점으로 하여 형성된 가이드홀을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 감지유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 웨이브 발산부는, 레이저, 초음파, LED 조명 중 어느 하나를 발산하는 것을 특징으로 하는 감지유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 센싱부재는, 상기 발산바디부 상에 결합되며, 상기 웨이브 발산부에 인접하게 구비되는 것을 특징으로 하는 감지유닛.
  7. 강판의 이동 경로 상에 제공되며, 상기 강판의 폭 방향으로 구비되는 복수의 노즐을 포함하는 노즐유닛;
    적어도 어느 하나의 상기 노즐에 대면하게 제공되는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 감지유닛; 및
    상기 노즐유닛과 상기 강판 사이에 구비되며, 상기 감지유닛을 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 이동유닛;
    을 포함하는 노즐검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지유닛은,
    상기 지지바디부재에 결합되며, 상기 강판과 대면하게 구비되는 강판촬영부재;
    를 포함하는 노즐검사장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이동유닛은,
    상기 강판의 폭 방향으로 구비되는 레인부재; 및
    상하면이 개방된 형태로 제공되는 장착홀에 상기 감지유닛이 장착되며, 상기 레인부재에 밀착되는 구동롤러를 포함하는 케리어부재;
    를 포함하는 노즐검사장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 노즐유닛은, 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부가 구비된 강판 상에 유체를 분사하는 것을 특징으로 하는 노즐검사장치.
  11. 제7항의 노즐검사장치에서 상기 분사구의 변형과 강판의 분사패턴 데이터를 수집하고, 상기 분사구의 변형에 대응한 분사패턴을 판단하는 기준데이터 수집단계;
    판단 대상 설비에 구비된 노즐 분사구의 변형 데이터를 수집하는 비교데이터 수집단계;
    상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구의 변형 데이터에 매칭되는 강판의 분사패턴을 상기 기준데이터 수집단계서 찾는 매칭단계; 및
    상기 강판의 분사패턴이 상기 강판에 대한 균일 분사의 패턴인 경우에는 상기 판단 대상 설비에 구비된 노즐에 대하여 교체가 불필요하다고 판단하고, 반대의 경우에는 교체가 필요하다고 판단하는 교체판단단계;
    를 포함하는 노즐검사방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기준데이터 수집단계는,
    상기 발산부재에서 발산한 웨이브가 상기 분사구에 인접한 노즐에 반사되어 상기 센싱부재에 의해 감지된 형태로 상기 분사구의 변형을 감지하는 기준변형 수집단계;
    상기 노즐에서 분사되는 유체의 형태 또는 서로 다른 색상의 복수 층으로 형성된 컬러패턴부가 구비된 강판이 유체 압력에 의해 벗겨져서 형성된 색상 패턴 형태를 상기 감지유닛에 구비되는 강판촬영부재가 촬영하여 분사패턴을 수집하는 기준패턴 수집단계; 및
    일 시점에서 상기 기준변형 수집단계에서 수집된 상기 분사구의 변형과, 동일 시점에 상기 기준패턴 수집단계에서 수집된 분사패턴을 대응 분사패턴으로 판단하는 대응패턴 도출단계;
    를 포함하는 노즐검사방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 매칭단계는,
    상기 비교데이터 수집단계에서 수집한 분사구의 변형 형태와 동일한 분사구 변형 데이터를 상기 기준데이터 수집단계에서 찾는 변형비교단계; 및
    상기 변형비교단계에서 찾은 상기 기준데이터 수집단계에서의 분사구 변형 데이터에 대응한 분사패턴을 제시하는 매칭패턴 제공단계;
    를 포함하는 노즐검사방법.
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