KR20190070666A - 슬라브 트랙킹 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열화상 카메라의 영상을 기반으로 후판 공정에서 슬라브의 위치를 계측하고 이동을 제어하는 슬라브 트랙킹 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치는 슬라브를 이송하는 이송 테이블의 일 측면에 위치하여 사전에 설정된 제1 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제1 이미지를 획득하는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부, 상기 이송 테이블의 타 측면에 각각 위치하여, 각각 사전에 제1 이미지 획득 영역보다 좁게 설정된 제2 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제2 이미지를 획득하는 각각 복수의 협역 이미지 획득부, 상기 적어도 하나의 광역 이미지 획득부로부터의 제1 이미지와 상기 복수의 협역 이미지 획득부로부터의 각 제2 이미지를 종합하여 이송되는 슬라브의 위치를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

슬라브 트랙킹 장치{APPARATUS FOR TRACKING SLAB}
본 발명은 슬라브 트랙킹 장치에 관한 것이다.
후판 공정은 일반적으로 단일 압연기를 통해서 포워드(Forward) 압연 및 ㅂ백워드(Backward) 압연을 이용하여 수차례 압연을 하여 목표 두께, 폭의 후판을 생산하는 공정이다.
후판의 생산에 있어 공기 중의 자연 냉각을 반복하는 공냉이 포함되는데 이는 압연재는 강건성이 더해지고, 제품의 질이 향상되는 필수적인 과정이다. 공냉의 경우 압연재의 강건성을 더하고, 제품 품질을 올리는데 필수적이라 이를 활용하는 CR(Controlled Rolling) 과정이 반드시 필요하다.
다만 이러한 CR 방법은 공냉을 실시하므로 소재를 식히는데 걸리는 시간이 상당하다. 따라서 생산 효율을 위해서 생산 설비 상에 여러 장의 소재를 분포시켜 순차적으로 압연과 공냉을 실시하며 동시에 여러 장의 슬라브를 생산하는 프로세스를 수행할 수 밖에 없다. 이러한 압연 과정을 실시하기 위해서 현재는 소재의 위치에 대한 계측을 센서를 이용하나, 센서의 노후화나 소재와 설비 사이의 미끄러짐 등의 이유로 여러 장의 소재가 원하는 부분에서 분리를 하지 못하여 슬라브가 오실레이션 되지 못하고 (정상적인 공냉 동작을 하지 않고) 정지해 있게 되어, 제품 측면에서는 적정 압연온도를 맞추지 못하고, 설비 측면에서는 고온 슬라브가 설비에 열적 영향을 끼쳐 열화가 발생하는 등 문제를 일으키게 된다. 이 경우 조업자의 빠른 조치가 수반되지 않으면 해당 슬라브는 불량 처리가 되고 이는 큰 손실로 이어지게 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0042532호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열화상 카메라의 영상을 기반으로 후판 공정에서 슬라브의 위치를 계측하고 이동을 제어하는 슬라브 트랙킹 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치는 슬라브를 이송하는 이송 테이블의 일 측면에 위치하여 사전에 설정된 제1 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제1 이미지를 획득하는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부, 상기 이송 테이블의 타 측면에 각각 위치하여, 각각 사전에 제1 이미지 획득 영역보다 좁게 설정된 제2 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제2 이미지를 획득하는 각각 복수의 협역 이미지 획득부, 상기 적어도 하나의 광역 이미지 획득부로부터의 제1 이미지와 상기 복수의 협역 이미지 획득부로부터의 각 제2 이미지를 종합하여 이송되는 슬라브의 위치를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정확한 슬라브 위치 계측 및 제어를 구현하여 후판 생산의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치에 의해 획득한 슬라브의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치에 의해 복수의 슬라브 중 일부가 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치(100)는 광역 이미지 획득부(110), 협역 이미지 획득부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
이송 테이블(mt)은 가열기로부터의 슬라브를 압연기로 이송할 수 있으며, 광역 이미지 획득부(110)는 이송 테이블(mt)의 일 측면에 위치할 수 있다. 광역 이미지 획득부(110)는 열화상 카메라로 구성될 수 있으며, 적어도 하나가 이송 테이블(mt)의 일 측면에 위치할 수도 있고, 복수의 광역 이미지 획득부(110)가 이송 테이블(mt)의 일 측면에 위치할 수도 있다. 광역 이미지 획득부(110)는 사전에 설정된 제1 이미지 획득 영역(a1)을 가질 수 있다.
협역 이미지 획득부(120)는 이송 테이블(mt)의 일 측면의 반대편인 타 측면에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 협역 이미지 획득부(120)도 열화상 카메라로 구성될 수 있으며, 복수의 협역 이미지 획득부(120)가 이송 테이블(mt)의 타 측면에 위치할 수 있다. 복수의 협역 이미지 획득부(120) 각각은 사전에 설정된 제2 이미지 획득 영역(a2)를 가질 수 있다. 제2 이미지 획득 영역(a2)은 제1 이미지 획득 영역(a1)보다 좁게 설정될 수 있으며, 복수의 협역 이미지 획득부(120) 각각의 제2 이미지 획득 영역(a2) 중 일부의 제2 이미지 획득 영역은 하나의 제1 이미지 획득 영역(a1)과 중첩될 수 있다.
제어부(130)는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부(110)로부터의 제1 이미지와 복수의 협역 이미지 획득부(120) 각각으로부터의 제2 이미지를 종합하여 이송되는 슬라브의 위치를 측정할 수 있다.
슬라브가 왼쪽에서 오른쪽으로 이송 테이블(mt)을 타고 이동한다고 생각하면 제일 왼쪽의 협역 이미지 획득부(120)에 슬라브가 계측되고 동시에 상부의 왼쪽에 있는 광역 이미지 획득부(110)에 슬라브가 계측이 된다.
상술한 바와 같이 수집된 이미지 혹은 영상에서 제어부(130)는 슬라브의 모서리나 꼭지점을 찾는 등 이미지 프로세싱을 하여 슬라브의 정확한 위치를 찾아 낼 수 있다. 좁은 범위에서 세밀한 위치 계측은 협역 이미지 획득부(120)가 하고 이와 같은 좌표계에서 넓은 범위의 위치 계측은 광역 이미지 획득부(110)가 담당하여 두 데이터를 종합하여 더 정확한 슬라브의 위치, 이를 기반으로 한 속도 제어가 가능해 진다. 이러한 사항 외에도 본 발명에서는 이송 테이블(mt)의 폭 방향으로의 슬라브 움직임도 계측이 가능하여 슬라브 이송 시 정해진 패스를 벗어나는 오작도 확인이 가능하다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치에 의해 획득한 슬라브의 이미지이다.
도 3a는 가열로에서 슬라브가 추출되어 이송 테이블에 올려진 상태의 영상을 획득한 것이고, 도 3b는 이송 테이블 상에서 슬라브가 이동하는 상태의 영상을 획득한 것이다. 획득한 영상을 보면 슬라브의 모서리나 꼭지점이 육안으로도 선명하게 구분이 가능하다. 또한 표면이기는 하지만 슬라브 온도를 측정할 수 있기 때문에 CR 과정 중에 슬라브 온도 측정값을 반영하여 좀 더 정확하고 기술적인 슬라브 온도 제어가 가능하게 된다.
해상도가 높은 열화상 카메라를 적용하면 보다 더 정확한 위치 계측이 가능하며, 설치하는 위치에 따라서 이미지에 보이는 슬라브 형태가 달라지므로 가장 적합한 위치를 선정하여 열화상 카메라를 설치하여 장치의 성능을 최적화할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 제어부(130)는 제1 전처리부(131), 제2 전처리부(132) 및 위치 판단부(133)를 포함할 수 있다.
제1 전처리부(131)는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부(110)로부터의 제1 이미지를 전달받아, 상기 제1 이미지에 포함된 슬라브의 모서리 및 꼭지점을 추출할 수 있다.
제2 전처리부(132)는 복수의 협역 이미지 획득부(120)로부터의 각 제2 이미지를 전달받아, 상기 제2 이미지에 포함된 슬라브의 모서리 및 꼭지점을 추출할 수 있다.
위치 판단부(133)는 제1 전처리부(131) 및 제2 전처리부(132)에 의해 추출된 슬라브의 모서리 및 꼭지점과, 해당 슬라브의 규격 정보에 기초하여 해당 슬라브의 위치를 판단할 수 있다. 더하여, 해당 슬라브이 위치한 이송 테이블의 롤러의 동작을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치에 의해 복수의 슬라브 중 일부가 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 이송 테이블(TABLE1~TABLE5)에 복수의 슬라브이 이송되는 도중 공냉 등의 이유로 적어도 하나의 슬라브를 분리해야 하는 경우가 발생할 수 있다.
제어부(130)는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부(110)로부터의 제1 이미지와 복수의 협역 이미지 획득부(120)로부터의 각 제2 이미지를 전달받아, 제1 및 제2 이미지로부터 슬라브의 모서리 및 꼭지점과 해당 슬라브의 규격 정보에 기초하여 해당 슬라브의 위치를 파악할 수 있다. 복수의 슬라브를 갖는 슬라브 그룹 중 분리하고자 하는 슬라브를 기준으로 이송 테이블의 롤러를 서로 반대방향으로 회전시켜, 해당 슬라브를 상기 슬라브 그룹으로부터 분리시킬 수 있다. 예를 들어, 분리하고자 하는 슬라브이 이송 테이블 중 세번째 테이블(TABLE3)에 위치하는 경우 세번째 테이블(TABLE3)의 롤러와 나머지 슬라브이 위치한 네번째 테이블(TABLE4)의 롤러를 서로 반대방향으로 회전시켜, 해당 슬라브를 상기 슬라브 그룹으로부터 분리시킬 수 있다. 즉, 가장 가까운 테이블 분리점에 슬라브 사이를 위치시키고, 테이블 분리점 좌우의 롤러를 반대로 회전시키면 간단하게 슬라브 분리를 수행할 수 있다.
한편, 이송 테이블은 메인 테이블을 포함할 수 있고, 더하여 사이드 쉬프트 테이블을 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 슬라브 트랙킹 장치(200)의 이송 테이블은 메인 테이블(mt)과 사이드 쉬프트 테이블(sst)을 포함할 수 있으며, 사이드 쉬프트 테이블(sst)는 메인 테이블(mt)의 측면에 일정간격 이격되어 평행하게 배치될 수 있다.
광역 이미지 획득부(210)는 열화상 카메라로 구성될 수 있으며, 적어도 하나가 메인 테이블(mt)과 사이드 쉬프트 테이블(sst)의 일 측면에 각각 위치할 수도 있고, 복수의 광역 이미지 획득부(210)가 메인 테이블(mt)과 사이드 쉬프트 테이블(sst)의 일 측면에 각각 위치할 수도 있다.
협역 이미지 획득부(220)는 메인 테이블(mt)의 일 측면의 반대편인 타 측면과 사이드 쉬프트 테이블(sst)의 타 측면에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 협역 이미지 획득부(120)가 메인 테이블(mt)의 타 측면과 사이드 쉬프트 테이블(sst)의 타 측면에 위치할 수 있다.
제어부(230)는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부(210)로부터의 제1 이미지와 복수의 협역 이미지 획득부(220) 각각으로부터의 제2 이미지를 종합하여 이송되는 슬라브의 위치를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 후판 공정 상에서 슬라브 위치 측정과 속도 제어의 정확성과 안정성을 높여서 생산 효율을 향상시킨다. 공냉을 위해 여러 매의 슬라브가 테이블 상에 존재하고, 이것을 시간에 맞춰 이동하고 압연하는 후판 공정에서 특별히 효과가 있다. 슬라브의 위치를 정확히 측정 가능함으로써 후판에 필요한 슬라브 제어의 정확성 및 신뢰도를 확보가 가능하고, 이를 통해 후판의 생산의 효율성 또한 제고 가능하다. 또한 본 발명은 유지/보수 측면에서 유리하고, 계획 슬라브와 현재 슬라브의 비교 또한 가능하므로 추가적인 공정 안정성도 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100, 200: 슬라브 트랙킹 장치
110, 210: 광역 이미지 획득부
120, 220: 협역 이미지 획득부
130, 230: 제어부
131: 제1 전처리부
132: 제2 전처리부
133: 위치 판단부

Claims (5)

  1. 슬라브를 이송하는 이송 테이블의 일 측면에 위치하여 사전에 설정된 제1 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제1 이미지를 획득하는 적어도 하나의 광역 이미지 획득부;
    상기 이송 테이블의 타 측면에 각각 위치하여, 각각 사전에 제1 이미지 획득 영역보다 좁게 설정된 제2 이미지 획득 영역에서 이송되는 슬라브의 제2 이미지를 획득하는 각각 복수의 협역 이미지 획득부; 및
    상기 적어도 하나의 광역 이미지 획득부로부터의 제1 이미지와 상기 복수의 협역 이미지 획득부로부터의 각 제2 이미지를 종합하여 이송되는 슬라브의 위치를 측정하는 제어부
    를 포함하는 슬라브 트랙킹 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 협역 이미지 획득부의 각 제2 이미지 획득 영역 중 일부의 제2 이미지 획득 영역은 하나의 제1 이미지 획득 영역과 중첩되는 슬라브 트랙킹 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 이미지로부터 슬라브의 모서리 및 꼭지점을 추출하는 제1 전처리부;
    상기 제2 이미지로부터 슬라브의 모서리 및 꼭지점을 추출하는 제2 전처리부; 및
    상기 제1 및 제2 전처리부로부터의 추출된 슬라브의 모서리 및 꼭지점과 해당 슬라브의 규격 정보에 기초하여 해당 슬라브의 위치를 판단하는 위치 판단부
    를 포함하는 슬라브 트랙킹 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 복수의 슬라브를 갖는 슬라브 그룹 중 분리하고자 하는 슬라브를 기준으로 이송 테이블의 각 롤러를 반대 방향으로 회전시켜, 해당 슬라브를 슬라브 그룹으로부터 분리하는 슬라브 트랙킹 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이송 테이블은 슬라브를 이송하는 메인 테이블과, 상기 메인 테이블의 일 측면에 위치하여 이송되는 슬라브를 전달받아 공냉하는 사이드 쉬프트 테이블을 포함하는 슬라브 트랙킹 장치.
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