KR20230064318A - 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

검사장치 및 검사방법 Download PDF

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송민호
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 랜스의 일단부를 향해 광을 조사하여 일단부와의 이격거리를 측정할 수 있도록, 상기 랜스의 일단부와 마주보게 설치될 수 있는 광 센서를 구비하는 측정부 및 광 센서에서 측정된 이격거리를 이용하여, 상기 일단부에 대한 손상 정보를 획득하는 처리부를 포함할 수 있다.
따라서, 실시예들에 의하면, 랜스를 절단하지 않고도 랜스를 검사할 수 있다. 즉, 랜스를 절단하지 않고 랜스에 대한 손상 여부, 손상 정도, 손상 유형 등을 파악할 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 이에 따라, 랜스를 절단하여 검사하는 경우에 비해, 보다 신속하게 랜스를 검사할 수 있다.

Description

검사장치 및 검사방법{Inspection apparatus and inspection method}
본 발명은 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 랜스를 신속하게 검사할 수 있는 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
전로에서는 용선 중 탄소를 제거하는 탈탄 정련이 실시된다. 이를 위해, 전로의 상측에 랜스를 위치시키고, 랜스를 이용하여 전로 내부로 산소를 분사한다. 이때, 전로 내부로 분사된 산소와 용선 중 탄소가 반응하여 용선으로부터 탄소가 제거되는 탈탄이 실시된다.
이때, 산소가 분사되는 힘에 의해 전로 내부의 용선이 상측으로 비산 또는 튀어오를 수 있다. 그리고 비산된 용선이 랜스에 부착 또는 충돌하면, 용선의 고열 및 충돌되는 힘에 의해 랜스가 마모된다. 그리고 랜스의 마모가 심하게 되면 랜스의 외관을 이루는 본체가 파손될 수 있고, 이에 따라 본체 내부를 순환하고 있는 냉각수가 밖으로 유출될 수 있다. 유출된 냉각수는 고온의 용선으로 떨어지게 되며, 이에 따라 냉각수에 의한 강력한 기화 작용이 발생되어 전로 조업이 불가한 상태가 될 수 있다. 또한, 냉각수가 밖으로 유출되면 랜스를 냉각시킬 수 없고, 이에 따라 랜스의 파손이 심화된다.
랜스가 손상되는 원인은 스크랩 장입량, 단광 투입 여부 및 단광 투입량, 랜스의 높이, 산소 분사 유량, 정련 소요 시간 및 랜스의 내부를 순환하는 냉매의 유량 등과 같은 조업 조건에 따라 달라질 수 있다. 또한, 이러한 조업 조건에 따라 마모되거나 파손되는 손상 정도 및 손상의 종류 달라질 수 있다. 이에, 조업 조건에 따른 랜스의 손상 정도 및 손상의 종류에 대한 데이터 베이스 구축이 필요하며, 이를 위해서는 랜스를 검사할 필요가 있다.
하지만, 육안으로 랜스의 손상 여부, 손상 정도 및 손상의 종류를 파악하기가 어렵다. 이에, 랜스를 회수하여 절단한 후에 검사를 실시한다. 그런데, 검사를 위해서는 랜스를 절단해야 하기 때문에, 검사 시간이 길어지고 이로 인해 검사가 용이하지 않은 문제가 있다.
한국등록특허 10-1995395
본 발명은 검사 시간을 줄일 수 있는 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
본 발명은 랜스를 파괴하지 않고 검사할 수 있는 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 랜스의 일단부를 향해 광을 조사하여 상기 일단부와의 이격거리를 측정할 수 있도록, 상기 랜스의 일단부와 마주보게 설치될 수 있는 광 센서를 구비하는 측정부; 및 상기 광 센서에서 측정된 이격거리를 이용하여, 상기 일단부에 대한 손상 정보를 획득하는 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 랜스의 일단부와, 상기 일단부의 반대 끝단인 타단부가 수평하게 배치될 수 있도록, 상부에 상기 랜스가 안착되는 안착대를 구비하는 안착부를 포함하고,
상기 광 센서는 상기 일단부와 마주볼 수 있도록 상기 안착대로부터 이격되게 설치될 수 있다.
상기 광 센서는 일방향으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하고, 상기 측정부는, 상기 안착대로부터 이격되게 설치된 지지부재; 및 상기 광 센서를 상기 광의 연장 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록, 상기 지지부재와 상기 광 센서 사이에 설치된 이동부재;를 포함하며, 상기 광 센서는 이동부재에 의해 이동하면서 상기 라인 빔 형태의 광을 상기 일단부로 조사하여, 상기 일단부의 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리를 측정할 수 있다.
상기 안착대는 한 쌍으로 마련되고, 한 쌍의 상기 안착대는 이격되어 서로 마주보게 설치되며, 한 쌍의 상기 안착대에서 상기 랜스가 지지되는 지지면은 곡면일 수 있다.
상기 안착부는, 한 쌍의 상기 안착대의 상부에 안착된 랜스의 외주면과 접촉될 수 있도록, 한 쌍의 상기 안착대 각각의 상부에 설치된 복수의 스토퍼를 포함하고, 상기 복수의 스토퍼는 상기 안착대의 연장방향으로 나열되어 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 측정부는, 상기 안착대에 안착된 랜스를 정렬시키기 위한 정렬 라인을 제공하도록, 상기 안착대에 안착된 랜스의 일단부를 향해 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하는 정렬부재를 포함하고, 상기 정렬부재는 상기 광 센서의 상측 또는 하측에 위치하도록 상기 지지부재에 설치될 수 있다.
상기 처리부는, 상기 광 센서에서 측정된 복수의 위치 각각에 대한 이격거리의 크기에 따라, 색상이 다르게 나타나도록 화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 및 상기 이미지 생성부에서 생성된 화상 이미지를 표시하는 표시부;를 포함할 수 있다.
상기 처리부는, 기 설정된 기준거리와 상기 광 센서에서 측정된 이격거리 간의 차이를 이용하여 손상 깊이를 산출하는 산출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사방법은 사용된 랜스를 회수하는 과정; 광 센서를 이용하여 가스가 배출될 수 있는 토출구가 마련된 상기 랜스의 일단부를 향해 광을 조사하는 과정; 상기 일단부로 조사된 광을 수신하여, 상기 광 센서와 상기 일단부 간의 이격거리를 측정하는 과정; 측정된 상기 이격거리를 이용하여, 상기 일단부에 대한 손상 정보를 획득하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 광을 조사하는데 있어서, 일방향으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하고, 상기 광을 조사하는 과정은, 상기 일방향과 교차하는 방향으로 상기 광 센서를 이동시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 이격거리를 측정하는 과정은, 상기 일단부의 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리를 측정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 측정된 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리의 크기에 따라, 색상이 다르게 나타나는 화상 이미지인 측정 이미지를 생성하는 과정; 및 기 설정된 기준거리와 측정된 상기 이격거리 간의 차이를 이용하여 손상 깊이를 산출하는 과정; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 측정 이미지를 생성하는 과정은, 상기 복수의 위치 각각에 대한 이격거리에 따라 복수의 색상 중 어느 하나의 색상을 부여하는 과정; 및 상기 복수의 위치 각각에 부여된 색상을 이용하여 이미지를 생성하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고, 상기 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은, 기 저장되어 있는 기준 이미지와 상기 측정 이미지를 비교하여, 상기 측정 이미지 상에서 상기 기준 이미지와 색상이 상이한 위치를 탐색하는 과정; 상기 측정 이미지 상에서 상기 기준 이미지와 색상이 상이한 위치가 탐색된 경우, 상기 랜스의 일단부가 손상된 것으로 판단하는 과정; 및 상기 측정 이미지 상에서, 색상이 상기 기준 이미지와 상이한 것으로 탐색된 위치를 손상 위치로 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 손상 깊이를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고, 상기 손상 깊이를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지 상에서, 색상이 상기 기준 이미지와 상이한 것으로 탐색된 위치의 색상에 부여된 이격거리를 이용하여 손상 깊이를 유추하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 상기 랜스 일단부에 대한 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고, 상기 손상의 종류는 마모 및 구멍을 포함하며, 상기 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하는 경우, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역의 손상의 종류가 구멍인 것으로 판단하는 과정; 상기 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 측정 이미지 전체 영역에 대한 손상의 종류가 마모인 것으로 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 손상 깊이를 생성하는 과정은, 상기 일단부의 복수의 위치 각각에 대한 기준거리와, 측정된 복수의 위치 각각에 대한 이격거리 간의 차이를 이용하여, 상기 일단부의 복수의 위치 각각에 대한 손상 깊이를 산출하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 산출된 상기 손상 깊이를 이용하여 상기 랜스 일단부에 대한 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고, 상기 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은, 복수의 위치 각각에 손상 깊이와 기 설정된 손상 기준 깊이를 비교하는 과정; 상기 복수의 위치 각각의 손상 깊이 중, 상기 손상 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치가 있는 경우, 상기 랜스의 일단부가 손상된 것으로 판단하는 과정; 및 상기 랜스의 일단부에 있어서, 상기 손상 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치에 해당하는 위치가 손상된 것으로 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 산출된 상기 손상 깊이를 이용하여 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고, 상기 손상의 종류는 마모 및 구멍을 포함하며, 상기 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은, 기 설정된 손상 기준 깊이 및 구멍 기준 깊이와 산출된 손상 깊이를 비교하는 과정; 상기 손상 기준 깊이를 초과하고, 구멍 기준 깊이 이하인 손상 깊이를 가지는 위치에 대한 손상의 종류를 마모인 것으로 판단하는 과정; 및 상기 손상 기준 깊이 및 구멍 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치에 대한 손상의 종류를 구멍인 것으로 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 랜스를 정렬하는 과정을 포함하고, 상기 랜스를 정렬하는 과정은, 상기 랜스의 일단부를 향해 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하는 과정; 및 상기 일단부로 조사된 라인 빔을 정렬 라인으로 하여, 상기 일단부에 마련된 토출구와 상기 정렬 라인 간의 위치를 조절하는 과정; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 랜스를 절단하지 않고도 랜스를 검사할 수 있다. 즉, 랜스를 절단하지 않고 랜스에 대한 손상 여부, 손상 정도, 손상 유형 등을 파악할 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 이에 따라, 랜스를 절단하여 검사하는 경우에 비해, 보다 신속하게 랜스를 검사할 수 있다.
또한, 위치별로 손상 여부, 손상 정도, 손상 유형 중 적어도 하나를 파악할 수 있으며, 손상 정도를 정량적으로 파악할 수 있다. 이에 따라, 랜스에 대해 보다 정확하게 검사할 수 있다.
도 1은 랜스가 전로 내부로 삽입되어 산소를 분사하고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치 및 검사장치의 안착부 상에 랜스가 안착되어 있는 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 쪽에서 본 발명의 실시예에 따른 안착부 상에 랜스가 안착되어 있는 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서가 이동하면서 랜스의 일단부에 조사된 광 및 광의 이동을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서를 이동시키면서 랜스 일단부와의 거리를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 랜스 일단부의 위치별로, 광 센서와의 이격거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)와 도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 처리부의 이미지 생성부에서, 광 센서로부터 측정된 랜스 일단부의 위치별 이격거리를 이미지화한 예를 나타낸 그림이다.
도 8의 (c)는 도 8 (b)의 'C' 부분을 확대한 그림이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 산출부에서 손상 깊이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 랜스가 전로 내부로 삽입되어 산소를 분사하고 있는 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치에 대해 설명하기에 앞서, 먼저 도 1을 참조하여 랜스 및 전로 정련에 대해 설명한다.
랜스(20)는 전로(10) 내부로 산소를 분사 또는 취입하는 수단이다. 이러한 랜스(20)는 내부에 산소가 통과할 수 있는 통로가 마련되고 일 방향으로 연장 형성된 본체(21) 및 통로와 연통되도록 본체(21)의 일단부(22a)에 마련된 토출구(23: 23a, 23b)를 포함한다.
본체(21)의 일단부(22a)란, 도 1과 같이 랜스(20)가 전로(10) 내부로 삽입되었을 때 전로(10) 내부의 바닥면과 마주보는 단부를 의미할 수 있다. 이에 본체(21)의 일단부(22a)는 본체(21)의 하단부를 의미할 수 있다. 그리고 본체(21)는 랜스(20)의 외관을 이루는 구성이므로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 '본체(21)의 일단부(22a)'를 '랜스(20)의 일단부(22a)'로 명명하여 설명한다.
랜스(20)에 있어서, 일단부(22a)의 반대쪽 끝단인 타단부(22b)는 가스를 제공 또는 공급하는 수단인 가스 공급 부재(30)와 연결될 수 있다.
토출구(23: 23a, 23b)는 복수개로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 토출구(23)는 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이 랜스(20) 직경방향의 중심에 위치된 중심 토출구(23a)와, 중심 토출구(23a)의 외측에서 상기 중심 토출구(23a)의 둘레를 따라 나열 배치된 복수의 외측 토출구(23b)를 포함할 수 있다.
전로(10) 내부로 용선(M)이 장입되면, 랜스(20)를 전로(10)의 상측에 위치시킨다. 그리고, 랜스(20)를 전로(10)의 노구(10a)로 통과시켜, 도 1과 같이 전로(10) 내부로 삽입시킨다. 이후 랜스(20)의 타단부(22b)를 통해 산소를 공급하면, 통로를 통과한 산소가 일단부(22a)에 마련된 복수의 토출구(23a, 23b)를 통해 외부로 배출된다. 즉, 랜스(20) 밖으로 산소가 분사된다. 이때, 전로(10) 내부로 분사된 산소와 용선(M) 중 탄소가 반응하여 용선(M)으로부터 탄소가 제거되는 탈탄이 실시된다. 전로(10) 내 용선(M) 중 탄소 함량이 목적하는 함량에 도달하면, 랜스(20)로부터의 산소 분사를 종료한다. 즉, 전로 정련을 종료한다. 이후 탈탄이 종료된 용선(M) 즉, 용강을 전로(10) 밖으로 출강한다. 그리고 출강된 용강은 다음 공정으로 이동한다.
이렇게 전로(10) 내부로 산소를 분사하는 전로 정련 과정에서, 필연적으로 용선(M)이 튀어 오르는 반작용이 발생된다. 튀어 오른 용선(M)은 랜스(20)와 충돌 또는 부착되며, 용선(M)의 높은 열 및 충돌하는 힘에 의하여 랜스(20)가 마모 및 파손될 수 있다. 특히, 용선(M) 또는 전로(10)의 바닥면과 마주보고 있는 랜스(20)의 일단부(22a)에 대한 마모 또는 파손이 주로 발생된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 전로 정련에 사용된 랜스(20)에 있어서, 전로(10) 내부의 바닥과 마주보는 일단부(22a)의 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상의 종류 중 적어도 하나를 검사할 수 있는 검사장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 랜스(20)를 파괴하지 않고 검사할 수 있는 검사장치(100)에 관한 것이다.
여기서, 검사 대상인 랜스(20)는, 기 설정된 횟수만큼 사용된 랜스일 수 있다. 이에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해, 랜스(20)를 이용하여 전로(10) 내부로 장입된 용선(M)으로 산소를 취입하여 전로 정련을 실시하고, 전로 정련이 종료된 용선을 외부로 출강하기 까지를 '1회의 전로 정련'이라 정의한다. 이러한 1회 전로 정련을 기 설정된 횟수 예를 들어 수십회 실시한 후에, 랜스(20)를 회수하고 이에 대한 검사를 실시한다.
물론, 기 설정된 횟수만큼 사용하지 않은 랜스(20)를 검사 대상으로 할 수 있다. 또한, 사용 횟수가 서로 다른 복수의 랜스(20) 각각에 대해서도 검사할 수 있다.
그리고, 정상적인 전로 정련(정상 조업)에 사용된 랜스(20)와, 비정상적인 전로 정련(비정상 조업)에 사용된 랜스(20) 각각을 검사 대상으로 할 수 있다. 여기서 정상적인 전로 정련이란, 기 설정한 기준시간 내에 용선(M) 중 탄소 함량이 목표 함량에 도달한 경우일 수 있다. 반대로, 비정상적인 전로 정련이란, 기준시간 내에 용선(M) 중 탄소 함량이 목표 함량에 도달하지 못한 경우일 수 있다.
이와 같이, 기 설정된 횟수만큼 사용된 랜스(20), 사용 횟수가 서로 다른 랜스(20), 정상 조업에 사용된 랜스(20) 및 비정상 조업에 사용된 랜스(20) 각각에 대해 검사를 실시하는 이유는, 조업 조건에 따른 랜스(20)의 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상의 종류에 대한 데이터 베이스를 구축하기 위함이다.
여기서 조업 조건이란, 용선(M) 장입 전에 먼저 투입된 철 예컨대 스크랩 투입량, 단광 투입 여부 및 단광 투입량, 전로(10) 내부에서 랜스(200) 일단부(22a)의 높이, 용선(M) 탄소 함량이 목표 함량에 도달하는데 까지 소요된 시간, 산소 분사 유량 및 랜스(20)의 내부를 순환하는 냉매의 유량 등일 수 있다.
검사장치(100)를 이용하여 검사하고자 하는 대상은 전로 정련에 사용되는 랜스에 한정되지 않는다. 즉, 처리물을 향해 산소 또는 산소 외에 다양한 가스를 분사하는 다른 조업에 사용되는 랜스를 검사 대상으로 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치 및 검사장치의 안착부 상에 랜스가 안착되어 있는 상태를 도시한 측면도이다. 도 3은 도 2의 'A' 쪽에서 본 발명의 실시예에 따른 안착부 상에 랜스가 안착되어 있는 상태를 도시한 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 검사장치(100)는 상부에 랜스(20)가 안착될 수 있도록 지면 또는 작업장의 바닥과 수평하게 연장 형성된 안착대(111)를 구비하는 안착부(110), 거리를 측정하기 위해 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광(Lm)을 조사하도록 안착부(110)의 일측에 배치된 광 센서(121)를 구비하는 측정부(120) 및 측정부(120)에서 측정된 거리값을 이용하여 랜스(20) 일단부(22a)에 대한 손상 정보를 획득하는 처리부(130)를 포함할 수 있다. 여기서 손상 정보란, 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상의 종류 중 적어도 하나일 수 있다. 그리고 손상 정도는 손상된 깊이를 의미할 수 있다. 또한, 손상 정보는 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상의 종류 외에 손상과 관련한 다양한 정보를 더 포함할 수 있다.
안착부(110)는 상부에 랜스(20)가 안착될 수 있도록 일 방향으로 연장 형성된 안착대(111)를 포함한다. 또한, 안착부(110)는 랜스(20)의 이동을 저지하도록 안착대(111)에 설치된 스토퍼(112)를 포함할 수 있다.
안착대(111)는 그 상부에 랜스(20)를 안착시킬 수 있는 수단으로서, 상술한 바와 같이 지면 또는 작업장의 바닥과 수평하게 연장되도록 마련될 수 있다. 이때, 안착대(111)는 도 2와 같이 그 연장길이가 랜스(20)의 일단부(22a)와 타단부(22b) 사이의 길이에 비해 크거나 동일하도록 마련되는 것이 바람직하다.
랜스(20)는 세워진 상태가 아닌 눕혀진 상태로 안착대(111) 상에 안착된다. 다른 말로 설명하면, 랜스(20)는 그 일단부(22a)와 타단부(22b)가 상하방향으로 배치되지 않고 좌우방향으로 배치되도록 안착대(111) 상에 안착된다. 이를 또 다른 말로 설명하면, 랜스(20)는 지면 또는 작업장의 바닥면과 수평하도록 안착대(111) 상에 안착된다.
안착대(111)는 도 3과 같이 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 한 쌍의 안착대(이하, 제1 및 제2 안착대(111a, 111b))는 랜스(20)의 직경방향으로 나열되어 서로 이격되게 설치될 수 있다. 이때 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이의 이격거리는 랜스(20)의 직경에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 150mm 내지 475mm일 수 있다.
랜스(20)는 도 3과 같이 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이에 거치되도록 안착될 수 있다. 즉, 랜스(20)는 그 직경방향의 중심이 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이에 위치하도록 안착될 수 있다.
그리고, 랜스(20)는 그 외주면이 서로 마주보는 제1 및 제2안착대(111a, 111b) 내측면의 상부에 접촉되도록 안착될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여, 서로 마주보는 제1 및 제2안착대(111a, 111b) 내측면의 상부이며, 랜스(20)의 외주면과 접촉되는 면을 '지지면(F1, F2)'이라 명명한다.
제1 및 제2안착대(111a, 111b) 각각의 지지면(F1, F2)은 곡면으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 지지면(F1, F2)은 랜스(20)의 곡률과 부합하는 곡률을 가지는 곡면으로 마련될 수 있다. 이는 원통형의 형상인 랜스(20)가 제1 및 제2안착대(111a, 111b) 상에 용이하게 지지되도록 하기 위함이다. 지지면(F1, F2)의 곡률반경은 랜스(20)의 형상 및 직경에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 100mm 내지 250mm로 마련될 수 있다.
제1 및 제2안착대(111a, 111b) 각각의 상부에는 스토퍼(112: 112a, 112b)가 설치된다. 즉, 제1안착대(111a)의 상부에 복수의 제1스토퍼(112a)가 설치되며, 복수의 제1스토퍼(112a)는 제1안착대(111a)의 연장 방향으로 나열되어 서로 이격되게 설치된다. 또한, 제2안착대(111b)의 상부에 복수의 제2스토퍼(112b)가 설치되며, 복수의 제2스토퍼(112b)는 제2안착대(111b)의 연장 방향으로 나열되어 서로 이격되게 설치된다. 이에, 제1스토퍼(112a)와 제2스토퍼(112b)는 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b)가 나열된 방향 또는 랜스(20)의 직경방향으로 나열되게 배치된다.
제1 및 제2스토퍼(112a, 112b) 각각은 랜스(20)의 외주면과 접촉될 수 있는 소정의 면적을 가지는 블록(block) 형상일 수 있다. 그리고, 제1스토퍼(112a)와 제2스토퍼(112b)는 서로 마주보는 내측면 각각이 랜스(20)의 외주면과 접촉될 수 있는 이격거리를 가지도록 설치된다. 즉, 랜스(20)가 제1안착대(111a)의 지지면(F1)과 제2안착대(F2) 지지면 상에 놓이도록 안착되었을 때, 제1스토퍼(112a)가 랜스(20) 외주면의 일측면에 접촉되고, 제2스토퍼(112b)가 타측면에 접촉될 수 있도록, 제1스토퍼(112a)와 제2스토퍼(112b)가 설치된다.
제1 및 제2스토퍼(112a, 112b) 각각은 복수개로 마련되는데 2개 내지 8개로 마련되는 것이 바람직하다. 만약, 제1 및 제2스토퍼(112a, 112b) 중 적어도 하나가 2개 미만 즉, 1개로 마련되는 경우, 일단부(22a)와 타단부(22b)의 높이가 다르도록 랜스(20)가 어느 한쪽으로 기울어지게 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2안착대(111a, 111b)의 후방 또는 전방에서 제1스토퍼(112a)와 제2스토퍼(112b) 사이로 랜스(20)를 밀어 넣는 방법으로 상기 랜스(20)를 제1 및 제2안착대(111a, 111b) 상에 안착시킨다. 그런데, 제1 및 제2스토퍼(112a, 112b) 중 적어도 하나가 8개를 초과하게 마련되는 경우, 스토퍼(112a, 112b)에 의한 간섭으로 인해 삽입이 어려울 수 있다.
이하에서는 일단부(22a)와 타단부(22b)가 수평하게 배치되도록 랜스(200)가 안착부(110) 상에 안착된 배치 상태를 기준으로 랜스(20)의 방향을 정의하여 설명한다.
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 랜스(20)의 일단부(22a)와 타단부(22b)의 배치 방향인 랜스(20)의 연장방향을 제1방향(X축 방향)으로 정의한다. 또한, 랜스(20)의 제1방향(X축 방향)과 교차 또는 직교하는 상하방향을 제2방향(Z축 방향)으로 정의하고, 제2방향(Z축 방향)과 교차 또는 직교하는 방향을 제3방향(Y축 방향)이라 정의한다. 이때, 제2방향(Z축 방향)과 제3방향(Y축 방향)은 랜스(20) 또는 랜스(20) 일단부(22a)의 직경방향일 수 있으며, 제2방향(Z축 방향)과 제3방향(Y축 방향)은 서로 직교하는 직경 방향일 수 있다.
또한 이에 따라, 안착부(110)의 연장방향은 랜스(20)의 연장방향인 제1방향(X축 방향)이고, 안착부(110)의 높이방향은 랜스(20)의 제2방향(Z축 방향)인 것으로 설명될 수 있다. 그리고, 안착부(110)의 폭 방향은 랜스(20)의 제3방향(Y축 방향)인 것으로 설명될 수 있다.
이하, 측정부(120)에 대해 설명한다. 측정부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 안착부(110)에 안착된 랜스(20)의 일단부(22a)와 마주보는 위치에 배치되어 광(Lm)을 조사하여 상기 랜스(20) 일단부(22a)와의 거리를 측정하는 광 센서(121)를 포함한다.
또한, 측정부(120)는 랜스(20)의 연장방향(제1방향, X축 방향)과 교차 또는 직교하는 상하방향(제2방향, Z축 방향)으로 광 센서(121)를 이동시키도록 상기 광 센서(121)와 연결된 이동부재(123) 및 상기 이동부재(123)를 지지하는 지지부재(122)를 포함할 수 있다.
그리고, 측정부(120)는 랜스(20)가 안착부(110) 상에 안착될 때 그 기준이 되기 위한 광(La)을 조사할 수 있도록, 지지부재(122)에 설치된 정렬부재(124)를 포함할 수 있다.
지지부재(122)는 랜스(20)의 제2방향(Z축 방향)으로 연장된 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 지지부재(122)는 상하로 연장된 판(plate) 형상일 수 있고, 지면 또는 작업장과 수직하게 설치될 수 있다. 그리고, 지지부재(122)는 안착부(110) 상에 안착된 랜스(20)의 일단부(22a)와 마주볼 수 있도록, 안착부(110)의 전방에 배치될 수 있다.
이동부재(123)는 광 센서(121)를 제2방향(Z축 방향)으로 이동시키는 수단으로서, 지지부재(122)와 광 센서(121) 사이를 연결하도록 상기 지지부재(122) 상에 설치될 수 있다. 이러한 이동부재(123)는 예를 들어, 제2방향(Z축 방향)으로 연장 형성된 가이드 레일 및 가이드 레일과 광 센서(121)를 연결하도록 체결되어 상기 가이드 레일을 따라 활주할 수 있는 이동블록을 포함할 수 있다. 이러한 이동부재(123)에 의하면, 이동블록이 가이드 레일의 연장방향 즉, 제2방향(Z축 방향)으로 이동하며, 이에 따라 이동블록과 연결된 광 센서(121)가 제2방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
이동부재(123)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 광 센서(121)를 제2방향(Z축 방향)으로 이동시킬 수 있는 수단이라면, 어떠한 수단 및 구성으로 마련되어도 무방하다.
정렬부재(124)는 광 센서(121)의 상측에 위치하도록 지지부재(122) 상에 설치될 수 있다. 그리고 정렬부재(124)는 안착부(110) 상에 안착된 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광을 조사하는 수단일 수 있다. 또한, 정렬부재(124)는 광 센서(121)가 이동하는 제2방향(Z축 방향)으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 레이저를 조사하는 수단일 수 있다. 즉, 정렬부재(124)는 도 3에 도시된 바와 같이, 이동방향인 제2방향(Z축 방향)과 나란하게 연장된 라인 빔(beam) 형태의 광(La)을 조사하는 수단일 수 있다. 이러한 정렬부재(124)는 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이의 중심으로 광(La)을 조사할 수 있도록 지지부재(122)에 장착될 수 있다.
이하에서는 정렬부재(124)로부터 제1안착대(La)와 제2안착대(La) 사이로 조사된 광 또는 랜스(La)의 일단부(La)로 조사된 광을 '정렬 라인'이라 명명한다. 또한, 정렬 라인은 정렬부재(124)로부터 조사된 광(La)에 의해 생성되는 것이므로, 정렬부재(124)로부터 조사된 광과 정렬 라인을 동일한 도면 부호 'La'로 지칭하여 설명한다.
안착부(110) 상에 랜스(20)를 안착시키는데 있어서, 정렬부재(124)로부터 조사된 라인 빔 형태의 광인 정렬 라인(La)을 이용하여 정렬한다. 예를 들어, 도 3과 같이 중심 토출구(23a)의 중심 및 상기 중심 토출구(23a)를 사이에 두고 이격 배치된 2 개의 외측 토출구(23b)의 중심이 정렬 라인(La)을 따라 나열되도록 랜스(20)를 정렬한다. 이는, 정렬부재(124)를 이용하여 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이에 안착된 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광을 조사한 후, 랜스(20)를 원주방향으로 회전시킴으로써 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 정렬부재(124)로부터 조사된 광 즉, 정렬 라인(La)을 이용하여 랜스(20)를 정렬시키는 것은, 랜스 검사 시작 전에 실시된다. 즉, 복수의 랜스(20) 각각에 대한 검사를 실시하는데 있어서, 검사 시작 전에 상술한 방법으로 랜스(20)를 정렬시킨다. 이에, 복수의 랜스(20) 각각에 대한 검사를 실시하는데 있어서, 랜스(20)를 동일한 조건으로 정렬시킨 상태에서 검사를 실시할 수 있다. 따라서 랜스(20)에 대한 검사 신뢰성이 향상된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서가 이동하면서 랜스의 일단부에 조사된 광 및 광의 이동을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서를 이동시키면서 랜스 일단부와의 거리를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
광 센서(121)는 검사 대상인 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광(Lm)을 조사하고, 광(Lm)이 수신되는 시간을 이용하여 랜스(20) 일단부(22a)와의 거리를 측정하는 센서일 수 있다. 이러한 광 센서(121)는 레이저(laser)를 조사하는 레이저 거리센서일 수 있다. 그리고, 광 센서(121)는 그 이동방향(Z축 방향)과 교차 또는 직교하는 방향으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 레이저를 조사하는 수단일 수 있다. 즉, 광 센서(121)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동방향인 제2방향(Z축 방향)과 직교하는 방향이며 랜스(20)의 직경방향인 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔(beam) 형태의 광(Lm)을 조사하는 수단일 수 있다.
광 센서(121)는 안착대(111)의 일단과 제1방향(X축 방향)으로 일정거리를 유지하도록 고정되게 설치된다. 즉, 광 센서(121)는 제1방향(X축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)으로의 위치가 변하지 않도록 지지부재(122) 및 이동부재(123)에 고정되게 설치된다.
이때, 광 센서(121)는, 랜스(20) 일단부(22a)로 조사된 광(Lm) 즉, 라인 빔(line beam)의 길이가 랜스(20) 일단부(22a)의 길이에 비해 길거나 동일할 수 있는 위치에 설치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 광 센서(121)와 랜스(20) 간의 거리가 가까울수록 라인 빔의 길이가 짧다. 즉, 라인 빔의 일단과 타단 간의 길이가 짧다. 이에, 라인 빔의 일단과 타단 간의 길이가 랜스(20) 일단부(22a)의 직경에 비해 길거나 동일할 수 있도록, 광 센서(121)의 제1방향(X축 방향) 위치를 조절한다. 다른 말로 설명하면, 광 센서(121)로부터 랜스(20)의 일단부(22a)로 조사된 라인 빔의 일단과 타단이 랜스(20) 일단부(22a)의 가장자리 내측에 위치하지 않도록, 광 센서(121)의 제1방향(X축 방향) 위치를 조절한다. 다시 말해, 라인 빔의 일단 및 타단이 랜스(20) 밖에 위치하거나 랜스(20) 일단부(22a)의 가장자리에 위치할 수 있도록, 광 센서(121)의 제1방향(X축 방향) 위치를 조절한다. 이러한 광 센서(121)의 위치는 지지부재(122) 및 이동부재(123) 중 적어도 하나의 설치 위치를 조절함으로써 조절할 수 있다.
이와 같이, 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 광(Lm)을 조사한다. 그리고, 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 이격거리를 측정한다. 즉, 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔을 조사하면서, 기 설정된 측정간격으로 이격거리를 측정한다. 이때, 제3방향으로의 측정간격은 광 센서(121)에 미리 설정되며, 예를 들어 그 측정간격은 1㎛ 내지 1000㎛, 바람직하게는 30㎛ 내지 70㎛일 수 있다. 이에, 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔을 조사하되, 제3방향(Y축 방향)으로 측정간격 만큼 떨어진 복수의 위치 각각에서 이격거리를 측정하는 것으로 설명될 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 광 센서(121)는, 랜스(20) 일단부(22a)의 제2방향(Z축 방향)의 제1위치(Z1)에서, 제3방향(Y축 방향)의 서로 다른 위치(Y1, Y2, Y3, Y4,…) 각각에서 상기 광 센서(121)와의 이격거리를 측정한다. 이때, 제3방향의 이웃하여 배치된 복수의 위치 즉, 제1위치(Y1), 제2위치(Y2), 제3위치(Y3), 제4위치(Y4),… 는, 기 설정된 측정간격 만큼 떨어진 위치이다. 즉, 제3방향(Y축 방향)의 제1위치(Y1)와 제2위치(Y2), 제2위치(Y2)와 제3위치(Y3), 제3위치(Y3)와 제4위치(Y4)들은 기 설정된 측정간격 만큼 이격된 위치이다. 그리고 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)에 있어서 복수의 위치 각각에서의 이격거리를 측정하는데, 기 설정된 측정간격 만큼 떨어진 복수의 위치(Y1, Y2, Y3, Y4,…) 각각에서 이격거리(Dm)를 측정한다.
또한, 광 센서(121)는 이동부재(123)에 의해 도 5와 같이 제2방향(Z축 방향)으로 이동하면서 랜스(20)를 향해 광(Lm)을 조사한다. 즉, 광 센서(121)는 랜스(200)의 일단부(22a)를 스캐닝(scanning) 하도록 이동하면서 광(Lm)을 조사한다. 이에, 랜스(20)의 일단부(22a)에 있어서 광(Lm)이 조사되는 위치는, 제2방향(Z축 방향)으로 변한다. 이때, 광 센서(121)는 기 설정된 간격(측정간격)으로 제2방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향)으로 1㎛ 내지 1000㎛, 바람직하게는 30㎛ 내지 70㎛씩 이동하면서 광을 조사할 수 있다. 그리고 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향)으로 기 설정된 측정간격으로 이동하면서 제2방향의 제1위치(Z1), 제2위치(Z2), 제3위치(Z3), 제4위치(Z4), …, 각각에서 이격거리를 측정한다. 이때 제2방향(Y축 방향)의 이웃하여 배치된 복수의 위치 즉, 제1위치(Z1), 제2위치(Z2), 제3위치(Z3), 제4위치(Z4),… 는, 기 설정된 측정간격 만큼 떨어진 위치이다. 즉, 제2방향(Z축 방향)의 제1위치(Z1)와 제2위치(Z2), 제2위치(Z2)와 제3위치(Z3), 제3위치(Z3)와 제4위치(Z4)는 기 설정된 측정간격 만큼 이격된 위치이다. 그리고 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향)에 있어서 복수의 위치 각각에서의 이격거리를 측정하는데, 기 설정된 측정간격 만큼 떨어진 복수의 위치(Z1, Z2, Z3, Z4,…) 각각에서 이격거리(Dm)를 측정한다.
이와 같이, 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔 형태의 광(Lm)을 조사하여, 제3방향(Y축 방향)으로 서로 측정간격 만큼 떨어진 복수의 위치(Y1, Y2, Y3, Y4, …) 각각에서 이격거리(Dm)를 측정한다. 또한, 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향)으로 기 설정된 측정간격씩 이동하면서 광을 조사하여, 제2방향(Z축 방향)으로 서로 측정간격 만큼 떨어진 복수의 위치(Z1, Z2, Z3, Z4, …) 각각에서 이격거리(Dm)를 측정한다. 다시 말해, 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향) 각각의 위치에 따른 이격거리를 측정한다. 보다 구체적으로, 광 센서(121)는 랜스(20) 일단부(22a)의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 제1위치(Z1, Y1)에서 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm1), 제2위치(Z2, Y2)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm2), 제3위치(Z3, Y3)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm3), …를 측정할 수 있다. 즉, 광 센서(121)는 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 이격거리를 측정할 수 있다.
도 6은 랜스 일단부의 위치별로, 광 센서와의 이격거리를 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 6의 (a)는 손상되지 않은 랜스의 일단부와 광 센서 간의 이격거리를 설명하기 위한 도면이고, 도 6의 (b)는 손상된 랜스의 일단부와 광 센서 간의 이격거리를 설명하기 위한 도면이다. 이때, 도 6의 (a)와 (b)는 설명의 편의를 위하여, 랜스의 일단부에 마련된 복수의 토출구를 생략하여 도시한 것이다.
랜스(20)의 일단부(22a)는 도 5, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 즉, 예를 들어 랜스(20)의 일단부(22a)는 가장자리에 비해 중심부가 전방으로 돌출된 볼록한 형상일 수 있다. 또한, 랜스(20)의 일단부(22a)는 가장자리로부터 중심부로 갈수록 돌출된 길이가 증가하도록 볼록한 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 따라서, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 그 위치(Pm)에 따라 광 센서(121)로부터 측정된 이격거리(Dm)가 다를 수 있다.
도 6의 (a)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 랜스(20) 일단부(22a)의 중심부(Pmc)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dmc)가 랜스(20) 일단부(22a)의 가장자리(Pme)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dme)에 비해 짧을 수 있다(Dmc < Dme). 또한, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 가장자리로부터 중심부로 갈수록 광 센서(121)로부터 측정되는 이격거리(Dm)가 짧을 수 있다. 이러한 이격거리 변화 경향은, 상술한 예에 한정되지 않고, 랜스(20) 일단부(22a)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
또한, 광 센서(121)로부터 측정되는 이격거리(Dm)는 상기 랜스(20) 일단부(22a)의 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상의 종류 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 설명하면, 도 6 (a)의 랜스는 그 일단부(22a)가 손상되지 않은 상태이다. 그러나, 도 6의 (b)는 그 일단부(22a)의 중심부(Pmc)가 용선에 의해 마모되어 손상된 상태이다. 이에, 광 센서(121)를 이용하여 랜스(20) 일단부(22a)의 중심부(Pmc)와의 이격거리(Dmc)를 측정하면, 도 6 (a)의 이격거리(Dmc)에 비해 도 6 (b)의 이격거리(Dmc)가 길다. 이는 랜스(20)의 일단부(22a)가 도 6의 (b)와 같이 손상되는 경우, 광(Lm)이 도달하는 면의 위치가 도 6의 (a)에 비해 후방에 있기 때문이다.
이와 같이 광 센서(121)는 랜스(20)의 일단부(22a)로 광(Lm)을 조사하여, 상기 일단부(22a)와의 이격거리(Dm)를 측정한다. 이때 광 센서(121)가 제2방향(Z축 방향)으로 이동하면서 라인 빔(line beam) 형태의 광(Lm)을 조사함에 따라, 랜스(20) 일단부(22a)의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 광 센서(121)와의 이격거리(Dm)를 측정할 수 있다. 그리고 이렇게 측정된 위치별 이격거리(Dm)들은 처리부(130)로 전달된다. 즉, 랜스(20) 일단부(22a)의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 제1위치(Z1, Y1)에서 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm1), 제2위치(Z2, Y2)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm2), 제3위치(Z3, Y3)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm3)와 같은 형태로, 위치값과 해당 위치에서의 이격거리가 연계되어 처리부(130)로 전달된다.
도 7의 (a) 및 (b)와 도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 처리부의 이미지 생성부에서, 광 센서로부터 측정된 랜스 일단부의 위치별 이격거리를 이미지화한 예를 나타낸 그림이다. 그리고 도 8의 (c)는 도 8 (b)의 'C' 부분을 확대한 그림이다.
여기서, 도 7의 (a) 및 (b)와 도 8의 (a) 및 (b)는 는 랜스 일단부의 전체가 아닌, 일부에 대해 이미지화한 그림이며, 랜스 일단부에 있어서 동일한 영역에 대한 이미지이다.
또한, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)는 손상되지 않은 랜스의 일단부에 대한 이미지이며, 도 7의 (a)와 도 8의 (a)는 동일한 이미지로서 비교를 위하여 도 7과 8에 각각 나타내었다. 그리고, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)는 손상된 랜스의 일단부에 대한 이미지이다. 그리고, 도 8의 (b)는 도 7의 (b)에 비해 손상된 깊이가 큰 랜스의 일단부에 대한 이미지이다.
또한, 도 7의 (b)는 전로 정련이 정상으로 이루어 졌을 때(정상 조업) 해당 전로 정련에 사용된 랜스의 일단부에 대한 이미지이고, 도 8의 (b)는 전로 정련이 정상적으로 이루어지지 않았을 때(비정상 조업) 해당 전로 정련에 사용된 랜스의 일단부에 대한 이미지이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, '광 센서와 랜스 일단부의 위치별 이격거리'를 '랜스 일단부의 위치별 이격거리'로 약하여 명명한다.
도 2를 참조하면 처리부(130)는, 광 센서(121)에서 측정된 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별 이격거리(Dm)를 이미지화 하는 이미지 생성부(131), 이미지 생성부(131)에서 생성된 이미지를 작업자가 확인할 수 있도록 표시하는 표시부(132) 및 기 설정된 기준거리와 측정부(120)에서 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이를 이용하여 손상 깊이를 산출하는 산출부(133)를 포함할 수 있다. 또한, 처리부(130)는 광 센서(121)에서 측정된 위치별 이격거리(Dm), 산출부(133)에서 산출된 손상 깊이(Dd) 데이터를 저장하는 데이터부(134)를 더 포함할 수 있다.
이미지 생성부(131)는, 광 센서(121)에서 측정된 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별 이격거리(Dm)를 작업자가 식별 가능하게 화상 이미지(image)로 시각화시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 광 센서(121)에서는 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향) 위치별로 광 센서(121)와의 이격거리(Dm)가 측정된다. 이미지 생성부(131)는 제2방향 및 제3방향 각각의 측정간격 마다 측정된 이격거리(Dm)에 따라, 색상이 다르도록 이미지화 한다.
보다 구체적으로, 이미지 생성부(131)에는 이격거리에 따른 복수의 색상 및 무채색이 설정되어 있을 수 있다. 즉, 이미지 생성부(131)는 광 센서(121)에서 측정되는 이격거리를 복수의 색상 중 어느 하나 또는 무채색으로 변환하여 이미지화할 수 있다. 이를 위해, 이미지 생성부(131)에는 이격거리에 따른 복수의 색상과 무채색이 연계 또는 매칭되어 설정될 수 있다.
예를 들어 이격거리가 1cm 이하인 경우 빨강, 노랑, 초록, 파랑 등과 색상으로 나타나게 설정될 수 있고, 이격거리가 1cm를 초과하는 경우 무채색으로 나타나게 설정될 수 있다. 이때 그 무채색은 예를 들어 회색일 수 있다.
그리고, 무채색이 아닌 복수의 색상들은 예를 들어 오스트팔트 표색계{Ostwald color system} 또는 먼셀의 표색계{Munsell color system}에 포함되어 있는 색상일 수 있다. 오스트팔트 표색계{Ostwald color system}를 예를 들어 설명하면, 이 표색계는 알려진 바와 같이, 빨강, 노랑, 초록, 파랑을 기준 색상으로 설정한다. 그리고, 빨강, 노랑, 초록, 파랑 각각의 사이에 주황, 보라, 청록, 연두의 중간 색상을 더해 총 8가지 색상을 기본으로 한다. 또한, 이 8 가지 기본 색상을 각각 3단계로 나누어 단계별로 1, 2, 3의 숫자를 붙이고 (예: 1R, 2R, 3R), 이 중 2번이 중심 색상이 된다. 또, 노랑(Y)을 1번, 연두색(LG)을 24번으로 하여 시계방향으로 배치해 색상을 표기한다. 이렇게 총 24개 색이 오스트발트 색상환을 이룬다.
이러한 24개의 색상 각각에 서로 다른 이격거리가 설정 또는 연계되어 있을 수 있다. 즉, 24개의 색상은 서로 다른 이격거리 값이 부여되어 설정될 수 있으며, 각 색상에 대한 이격거리 값은 범위로 설정될 수 있다. 이때 예를 들어 기준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 중에서, 큰 이격거리가 부여된 색상 순으로 나열하면, 빨강, 노랑, 초록, 파랑 순서일 수 있다(빨강 > 노랑 > 초록 > 파랑). 즉, 빨강에 부여된 이격거리가 노랑에 비해 크고, 노랑에 부여된 이격거리가 초록에 비해 크며, 초록에 부여된 이격거리가 파랑에 비해 크도록 설정될 수 있다.
그리고, 마찬가지로 나머지 20개의 색상에 대해서도 서로 다른 이격거리가 설정될 수 있다.
이러한 이미지 생성부(131)는 광 센서(121)에서 측정된 이격거리 값에 따라, 복수의 색상 중 어느 하나 또는 무채색으로 변환하여 이미지화 한다. 다른 말로 설명하면, 측정된 이격거리 값에 따라 복수의 색상 중 어느 하나 또는 무채색을 부여하여 이미지화 한다.
이때, 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 이미지화 한다. 즉, 광 센서(121)에서 측정된 랜스(20) 일단부(22a)에 대한 위치별 이격거리에 따라 색상 또는 무채색으로 표현되도록 이미지화 한다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 제1위치(Z1, Y1)에서 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm1), 제2위치(Z2, Y2)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm2), 제3위치(Z3, Y3)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm3), … 각각에 대해, 색상 또는 무채색을 부여하여 이미지화한다. 이때, 각 위치별 이격거리에 따라 서로 다른 색상으로 나타나거나 무채색으로 나타나도록 이미지화 할 수 있다.
더 구체적인 예를 들어 설명하면, 도 6의 (a)와 같이 랜스(20) 일단부(22a)가 곡률을 가지는 형상인 경우, 이미지 생성부(131)는 도 7의 (a)와 같이 광 센서(121)가 이동하는 제2방향(Z축 방향)으로 색상이 다른 등고선 이미지를 생성할 수 있다. 이때, 예를 들어 이미지 생성부(131)는 예를 들어 측정된 이격거리(Dm)가 클수록 붉은색에 가깝게 나타내고, 측정된 이격거리(Dm)가 작을수록 푸른색에 가깝게 나타나도록 이미지화할 수 있다. 또한, 도 7의 (a)를 보면 무채색인 회색으로 나타난 영역이 있는데, 이 영역은 그 이격거리가 1cm를 초과한 영역일 수 있다. 또한 이렇게 회색으로 나타난 영역은 랜스 일단부에 있어서 토출구가 위치한 영역으로 해석될 수 있다.
이미지 생성부(131)에는 기준 이미지가 저장될 수 있다. 기준 이미지란, 전로 정련에 사용되지 않은 랜스(20)의 일단부(22a) 또는 일단부(22a)가 손상되지 않은 랜스(20)의 일단부(22a)에 대한 이미지일 수 있다. 즉, 전로 정련에 사용되지 않은 랜스(20) 또는 손상되지 않은 랜스(20)의 일단부에 대해, 위치별로 광 센서(121)와의 이격거리(Dm)를 측정하고, 위치별 이격거리(Dm)에 따라 복수의 색상 중 어느 하나 또는 무채색으로 나타나도록 이미지화하며, 이를 기준 이미지로 사용한다. 이렇게 기준 이미지를 생성 또는 저장하는 과정은, 검사 대상인 랜스(20)를 검사하기 전에 실시할 수 있다.
이미지 생성부(131)에서 생성되는 이미지는, 랜스(20) 일단부(22a)의 손상 여부, 손상 위치, 손상 깊이 및 손상의 종류 중 적어도 하나에 의해 기준 이미지와 다르게 생성될 수 있다.
보다 구체적인 설명을 위하여 기준 이미지인 도 7의 (a)와, 검사 대상인 랜스에 대한 이미지인 도 7의 (b)를 비교하여 설명한다. 도 7의 (a)와 (b) 각각에 표시된 'B1' 영역을 비교하면, 'B1' 영역의 색상 분포가 서로 다르다. 즉, 도 7의 (a)의 'B1' 영역은 파란색 계열의 색상이며, 그 위치 별로 채도가 다르도록 'B1' 영역 내에서 5 단계로 색상이 변한다. 그러나, 도 7의 (b)의 'B1' 영역은 파란색 계열과 녹색 계열의 색상이 나타나 있다. 그리고 'B1' 영역 내에서 파란색 계열은 그 채도가 다르도록 대략 4 단계로 변한다. 이는 7의 (b)의 경우 'B1' 영역과 대응하는 랜스 일단부의 위치에 손상이 발생되어, 측정된 이격거리에 차이가 있기 때문이다.
더 국소적인 영역을 비교하기 위하여, 도 7의 (a)와 (b)의 'B2' 영역을 비교하면, 도 7의 (a)와 (b) 각각에 표시된 'B2' 영역은 모두 파란색 계열의 색상이지만, 도 7 (a)의 'B2' 영역에 비해, 도 7 (b)의 'B2' 영역의 채도가 낮다. 이는 7의 (b)의 경우 'B2' 영역과 대응하는 랜스 일단부의 위치에 손상이 발생되어, 측정된 이격거리에 차이가 있기 때문이다.
도 8의 (a)와 (b) 각각에 표시된 'B1' 영역을 비교하면, 'B1' 영역의 색상 분포가 서로 다르다. 여기서 도 8의 (a)는 앞에서 설명한 도 7의 (a)와 동일한 이미지로서, 그 색상분포가 동일하다. 즉, 도 8의 (a)의 'B1' 영역은 파란색 계열의 색상이며, 그 위치 별로 채도가 다르도록 'B1' 영역 내에서 5 단계로 색상이 변한다. 그러나, 도 8의 (b)의 'B1' 영역은 파란색 계열과 녹색 계열의 색상이 나타나 있다. 그리고 'B1' 영역 내에서 파란색 계열은 그 채도가 다르도록 대략 3 단계로 변하며, 녹색 계열은 그 채도가 다르도록 3 단계로 변한다. 이처럼 도 8의 (b)는 도 8의 (a)와 다른 색상 분포를 가진다. 이는 8의 (b)의 경우 'B1' 영역과 대응하는 랜스 일단부의 위치에 손상이 발생되어, 측정된 이격거리에 차이가 있기 때문이다.
더 국소적인 영역을 비교하기 위하여, 도 8의 (a)와 (b)의 'B3' 영역을 비교하면, 도 8의 (a)의 'B3' 영역은 파란색 계열의 색상이지만, 도 8 (b)의 'B3' 영역은 녹색 계열의 색상으로 나타나 있다. 이는 8의 (b)의 경우 'B3' 영역과 대응하는 랜스 일단부의 위치에 손상이 발생되어, 측정된 이격거리에 차이가 있기 때문이다.
또한, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)의 'B3' 영역을 비교하면, 도 7 (b)의 'B3' 영역은 파란색 계열의 색상으로 나타나 있지만, 도 8 (b)의 'B3' 영역은 상술한 바와 같이 녹색 계열의 색상으로 나타나 있다. 이는 'B3' 영역과 대응하는 랜스 일단부의 위치에서 도 8의 (b)와 도 8의 (b)가 손상 깊이가 서로 상이하고, 도 8의 (b)의 손상 깊이가 더 깊기 때문일 수 있다.
기준 이미지와 측정 이미지를 비교하는데 있어서, 상술한 B1, B2, B3 영역 외에 다양한 영역에 대해 비교할 수 있다. 예를 들어 도 8의 (a)와 (b)에 표시된 B4, B5, B6,B7 영역 각각에 대해서도 비교할 수 있다.
그리고 도 7의 (a)와 (b)를 비교하면 도 7의 (b)의 색상에 따른 전체적인 등고선의 형태가 도 7의 (a)와 유사하다. 그러나, 도 8의 (a)와 (b)를 비교하면, 도 8의 (b)의 색상에 따른 전체적인 등고선 형태가 도 8의 (a)와 상이함을 확인할 수 있다. 즉, 도 7의 (a)와 (b)의 화상 이미지의 차이에 비해, 도 8의 (a)와 (b)의 화상 이미지 차이가 큼을 알 수 있다. 이로부터, 도 8의 (b)는 도 7의 (b) 에 비해 그 손상 깊이 즉, 마모된 깊이가 큼을 알 수 있다.
그리고, 측정 이미지 상에서 급격하게 색이 변하는 위치를 탐색함으로써, 구멍 발생 여부를 알 수 파악할 수 있다. 예를 들어, 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하는 경우, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역의 손상의 종류가 구멍인 것으로 판단한다. 여기서, 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색은 빨강, 주황, 노랑 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 측정 이미지 전체 영역에 대한 손상의 종류가 마모인 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어 도 8(b)의 'C' 영역을 확대한 도 8의 (c)를 보면, 파란색으로 나타낸 영역에 붉은색 예컨대 주황색으로 나타나 있다. 이렇게 주변이 파란색인 영역에 붉은색 계열의 색이 나타나 있는 경우, 해당 영역의 랜스 일단부에 구멍(puncture)이 발생된 것으로 해석할 수 있다. 즉, 손상의 종류가 마모가 아닌 구멍 인 것을 파악할 수 있다.
이와 같은 방법으로 이미지 생성부(131)는 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별 이격거리(Dm)를 이미지화하고, 이는 작업자가 모니터링할 수 있도록 표시부(132)에 표시될 수 있다. 이에, 작업자가 표시부(132)에 표시된 이미지를 이용하여 손상된 위치 및 손상된 정도를 파악할 수 있다. 즉, 작업자는 검사 대상인 랜스(200)로부터 획득된 이미지(즉, 측정 이미지)와 기준 이미지를 비교하여, 검사를 실시한 랜스(20)에 대한 손상 여부, 손상 위치, 손상 정도 및 손상의 종류를 파악할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 손상 여부는 기준 이미지와 측정 이미지를 비교하여, 색상 분포가 다른지 여부를 파악함으로써 알 수 있다. 즉, 기준 이미지와 측정 이미지의 동일한 위치 또는 영역 끼리 색상의 차이를 비교하여 색상이 다른 위치가 있는지 여부 또는 색상 분포가 다른지 여부를 판단한다. 이때, 복수의 위치에 대해 또는 전체 영역에 대해 기준 이미지와 측정 이미지를 비교하는 것이 바람직하다. 비교 결과, 색상이 다른 위치 또는 영역이 탐색되는 경우, 검사 대상인 랜스가 손상된 것으로 판단한다. 그러나, 색상이 다른 위치 또는 영역이 탐색되지 않는 경우 검사 대상인 랜스가 손상되지 않은 것으로 판단한다. 즉, 측정 이미지가 기준 이미지와 동일한 경우 랜스가 손상되지 않은 것으로 판단한다.
손상 위치는 측정 이미지 상에서, 기준 이미지와 색상이 다른 위치 또는 영역을 탐색함으로써 알 수 있다. 즉, 이미지 생성부(131)는 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서, 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 측정된 이격거리에 따라 색상이 다르거나 무채색으로 나타나도록 다르도록 화상 이미지를 생성한다. 이에, 화상 이미지 상에서 일 위치는 랜스 일단부의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치로 정의될 수 있다. 예를 들어, 화상 이미지 상에서의 일 위치는 '(Z1, Y1)' 좌표로 정의될 수 있고, 이 좌표를 통해 랜스(20) 일단부(22a) 상에서의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치를 일 수 있다. 따라서, 측정 이미지 상에서 기준 이미지와 색상이 다르거나, 기준 이미지 상에서 무채색이 아닌 색상으로 나타나 있으나 측정 이미지 상에서 무채색으로 나타난 위치가 탐색되면, 이를 통해 랜스 일단부에 있어서 손상된 위치를 파악할 수 있다.
손상 정도는 기준 이미지와 측정 이미지 간의 색상의 종류에 따라 파악할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 복수의 색상 및 무채색 각각은 이격거리에 따라 결정된 것이다. 이에, 측정 이미지 상에서 파악하고자 하는 위치의 색상의 종류에 따라 이격거리를 알 수 있고, 이를 이용하여 손상 정도를 유추할 수 있다. 또한, 이에, 측정 이미지 상에서 파악하고자 하는 위치의 색상이 무채색인 회색인 경우, 그 위치의 이격거리를 알 수 있고, 이를 이용하여 해당 위치가 구멍 또는 토출구의 위치임을 알 수 있다.
손상의 종류는 마모와 구멍의 있을 수 있다. 이에 손상의 형태를 파악한다는 것은, 마모인지 또는 구멍인지를 파악하는 것으로 설명될 수 있다. 그리고 손상의 종류의 파악은, 측정 이미지 상에서 주위 색상과 완전히 다른 색상이 존재하는지 여부에 따라 파악할 수 있다. 즉, 일 위치와 상기 일 위치 주변 영역의 색상 차이가 급격하게 변하는 경우, 상기 일 위치에 구멍이 발생된 것으로 파악할 수 있다. 예를 들어 도 8의 (b)와 같이 파란색으로 나타낸 영역에 붉은색 예컨대 주황색으로 나타나 있다. 이렇게 주변이 파란색인 영역에 붉은색 계열의 색이 나타나 있는 경우, 해당 영역의 랜스 일단부에 구멍(puncture)이 발생된 것으로 해석할 수 있다. 즉, 손상의 종류가 마모가 아닌 구멍 인 것을 파악할 수 있다.
이와 같이 기준 이미지와 측정 이미지를 비교하여, 랜스(20)의 손상 여부, 손상 위치, 손상 정도 및 손상의 종류를 파악할 수 있으나, 정량적으로 손상 정도를 파악하고자 하는 경우, 산출부(133)에서 산출된 손상 깊이를 이용하여 파악할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 산출부에서 손상 깊이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 여기서 도 9의 (a)는 기준거리를 설명하기 위한 도면이고, 도 9의 (b)는 광 센서에서 측정된 이격거리(Dm)과 기준거리(Ds) 간의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
산출부(133)는 광 센서(121)에서 측정된 이격거리(Dm)와 미리 설정되어 있는 기준거리(Ds)를 이용하여, 손상 깊이(Dd)를 산출한다.
기준거리(Ds)는 전로 정련에 사용되지 않은 랜스(20)의 일단부(22a)와 광 센서(121) 간의 이격거리를 측정함으로써 획득할 수 있다. 이하, 도 9의 (a)를 참조하여, 기준거리(Ds)를 획득하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 전로 정련에 사용되지 않은 랜스(20)를 안착부(110) 상에 안착시킨다. 그리고, 광 센서(121)를 제2방향(Z축 방향)으로 이동시키면서 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광(Lm)을 조사한다. 이에, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서, 위치별로 광 센서(121)와의 의격거리가 측정된다. 즉, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향) 위치별로 광 센서(121)와의 이격거리가 측정된다. 그리고 이렇게 측정된 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별 이격거리가 기준거리(Ds)가 되며, 이를 산출부(133)에 입력 또는 저장한다. 이때, 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 측정된 이격거리가, 각 위치에 해당하는 기준거리(Ds)인 것으로 설명될 수 있다. 따라서, 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 기준거리(Ds)가 연계 또는 매칭되어 산출부에 저장되는 것으로 설명될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 랜스(20) 일단부(22a)의 '제1위치(Z1, Y1)에 대한 기준거리(Ds1), 제2위치(Z2, Y2)에 대한 기준거리(Ds2), 제3위치(Z3, Y3)에 대한 기준거리(Ds3), …'와 같이 매칭되어 저장된다.
산출부(133)는 상술한 바와 같이 획득된 기준거리(Ds)와 광 센서(121)에서 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이를 산출한다. 이때 산출된 차이값이 손상 정도를 파악할 수 있는 손상 깊이(Dd)이다.
이에 대해 도 9의 (a)와 도 9의 (b)를 참조하여 설명하면 아래와 같다. 산출부(133)는 랜스(20) 일단부(22a)의 일 위치(Pm)에 대한 기준거리(Ds)와 광 센서(121)를 이용하여 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이(Ds-Dm)를 연산한다. 즉, 기준거리(Ds)로부터 측정된 이격거리(Dm)를 차감한다. 이때 연산된 기준거리(Ds)와 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이(Ds-Dm)가 손상된 깊이(Dd)이다.
예를 들어, 기준거리(Ds)와 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이가 없는 경우 랜스(20) 일단부(22a)의 일 위치(Pm)가 마모되거나 파손되는 등의 손상이 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 도 9의 (b)와 같이 측정된 이격거리(Dm)가 기준거리(Ds)에 비해 긴 경우, 랜스(20) 일단부(22a)의 일 위치(Pm)가 마모되거나, 파손되는 등의 손상이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 기준거리(Ds)와 측정된 이격거리(Dm) 간의 차이(Ds-Dm)를 산출함으로써, 마모 또는 파손에 의한 손상 깊이(Dd)를 알 수 있다.
이와 같이 손상 깊이(Dd)를 산출하는 것은 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 실시될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 랜스(20) 일단부(22a)의 제1위치(Z1, Y1)에 대한 기준거리(Ds1)와 제1위치(Z1, Y1)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm1)간의 차이를 연산하여 제1위치(Z1, Y1)에 대한 손상 깊이(Dd1)를 산출한다. 또한 마찬가지로, 랜스(20) 일단부(22a)의 제2위치(Z2, Y2)에 대한 기준거리(Ds2)와 제2위치(Z2, Y2)와 광 센서(121) 간의 이격거리(Dm2)간의 차이를 연산하여 상기 제2위치(Z2, Y2)에 대한 손상 깊이(Dd2)를 산출한다. 그리고, 상술한 방법과 동일한 방법으로 랜스(20) 일단부(22a)의 제3위치(Z3, Y3), 제4위치(Z4, Y4), 제5위치(Z5, Y5), … 각각에 대한 손상 깊이(Dd3, Dd4, Dd5, … ) 를 산출한다.
이와 같이 산출된 위치별 손상 깊이(Dd)들은 그 위치별로 데이터부(134)에 저장될 수 있다. 즉, 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 손상 깊이(Dd)가 연계 또는 매칭되어 데이터부(134)에 저장된다. 보다 구체적으로 설명하면, 랜스(20) 일단부(22a)의 '제1위치(Z1, Y1)에 대한 손상 깊이(Dd1), 제2위치(Z2, Y2)에 대한 손상 깊이(Dd1), 제3위치(Z3, Y3)에 대한 손상 깊이(Dd1), …'와 같이 매칭되어 저장된다. 그리고, 위치별 손상 깊이(Dd)는 표시부(132)에 표시될 수 있다. 즉, 랜스(20) 일단부(22a)의 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 손상 깊이(Dd)가 표시될 수 있다.
또한, 작업자는 산출부(133)에서 산출된 또는 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd)를 이용하여 손상된 정도를 정량적으로 파악할 수 있다. 즉, 보다 정확하게 손상된 정도를 파악할 수 있다. 또한, 데이터부(134)에 위치별로 손상 깊이가 연계되어 저장되므로, 각 위치별로 손상된 깊이(Dd)를 정량적으로 파악할 수 있다.
그리고, 앞에서는 기준 이미지와 측정 이미지를 비교하여 손상 여부를 판단하는 것을 설명하였으나, 산출부(133)에서 산출된 또는 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd)를 이용하여 손상 여부를 판단할 수 있다. 즉, 산출된 위치별 손상 깊이(Dd) 중 손상 기준 깊이를 초과하는 위치가 있는 경우, 랜스가 손상된 것으로 판단할 수 있다. 이때 예를 들어 손상 기준 깊이는 예를 들어 0mm일 수 있고, 0mm를 초과하는 위치가 있는 경우 손상이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 반대로 0mm를 초과하는 위치가 없는 경우 손상이 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 물론, 손상 기준 깊이는 상술한 '0mm'에 한정되지 않으며, 랜스의 크기, 두께, 길이 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어 0mm를 초과하는 깊이 예를 들어 0.3mm를 기준으로 손상 여부를 판단할 수 있다.
또한, 산출부(133)는 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별로 손상 깊이(Dd)를 산출하고, 이를 데이터부(134)에 저장하므로, 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd)를 이용하여 손상된 위치를 파악할 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd) 중, 손상 기준 깊이를 초과하는 위치를 탐색함으로써, 손상 위치를 파악할 수 있다.
그리고, 산출된 위치별 손상 깊이(Dd)를 이용하여 손상의 종류를 파악할 수 있다. 즉, 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd) 중, 손상 기준 깊이를 초과하고 구멍 기준 깊이 이하인 위치는 마모가 발생된 것으로 판단하고, 손상 기준 깊이를 초과하면서 구멍 기준 깊이를 초과하는 위치는 구멍이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
이때, 구멍 기준 깊이는 예를 들어 50mm일 수 있다. 이에, 데이터부(134)에 저장된 위치별 손상 깊이(Dd) 중, 손상 기준 깊이를 초과하고 50mm 이하인 영역은 마모가 발생된 것으로 판단하고, 50mm를 초과하는 경우 해당 위치에 구멍이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 물론, 구멍 기준 깊이는 상술한 '50mm'에 한정되지 않으며, 랜스의 크기, 두께, 길이 등에 따라 50mm 미만 또는 50mm를 초과하도록 변경될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5, 도 7 내지 도 9를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 검사장치를 이용한 랜스의 검사방법에 대해 순서대로 설명한다. 이때, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
먼저 검사하고자 하는 랜스(20)를 준비한다. 이때, 정상적인 전로 정련(정상 조업)이 실시된 후에 회수된 랜스와, 비정상적인 전로 정련(비정상 조업)이 실시된 후에 회수된 랜스를 검사하는 것을 예를 들어 설명한다. 랜스의 검사 방법은 동일하므로, 정상 조업에 사용된 랜스와 비정상 조업에 사용된 랜스를 구별하지 않고 설명한다.
검사하고자 하는 랜스(20)가 준비되면, 도 2 및 도 3과 같이 랜스(20)를 안착부(110) 상에 안착시킨다. 이때 도 5와 같이 복수의 토출구(23a, 23b)가 마련된 랜스(20)의 일단부(22a)가 측정부(120)를 향할 수 있도록 안착시킨다. 이를 위해, 랜스(20)의 일단부(22a)가 측정부(120)를 향하도록 상기 랜스(20)를 눕힌 상태에서, 안착부(110)의 후방 또는 전방에서 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이로 랜스(20)를 삽입시킨다. 즉, 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b)로 랜스(20)를 밀어 넣는다. 이에 도 2와 같이 랜스(20)가 안착대(111) 또는 수평한 상태로 상기 안착대에 안착된다. 또한, 이때 랜스(20)의 외주면 중 일부는 제1안착대(111a)의 지지면(F1) 및 제2안착대(111b)의 지지면(F2)과 접촉되도록 안착된다. 그리고, 랜스(20)의 외주면 중 일부는 복수의 제1스토퍼(112a)와 접촉되고 다른 일부는 복수의 제2스토퍼(112b)와 접촉된다.
다음으로, 정렬부재(124)를 이용하여 랜스(20)의 일단부(22a)를 향해 광(La)을 조사한다. 정렬부재(124)로부터 조사된 광은 제1안착대(111a)와 제2안착대(111b) 사이로 조사되며, 상하방향 즉, 제2방향(Z축 방향)으로 연장된 라인 빔이다. 정렬부재(124)로부터 광(La)이 조사되면, 상기 광을 정렬 정렬 라인(La)으로 하여 랜스(20)를 정렬한다. 예를 들어 도 3과 같이 중심 토출구(23a)의 중심 및 상기 중심 토출구(23a)를 사이에 두고 이격 배치된 2 개의 외측 토출구(23b)의 중심이 정렬 라인(La)을 따라 나열되도록 랜스(20)를 정렬한다. 이러한 정렬은 다른 랜스에 대한 검사를 실시하는 경우에도 동일하게 적용된다.
랜스(20)의 정렬이 종료되면, 광 센서(121)를 이용하여 랜스(20) 일단부(22a)로 광(Lm)을 조사하면서 상기 일단부(22a)와의 이격거리(Dm)를 측정한다. 이때, 광 센서(121)를 상하방향 즉, 제2방향(Z축 방향)으로 이동시키면서 광(Lm)을 조사한다. 예를 들어 광 센서(121)를 도 5와 같이 랜스(20)의 상측에서 하측으로 이동시키면서 광(Lm)을 조사한다. 광 센서(121)로부터 랜스(20) 일단부(22a)로 조사되는 광은, 도 4와 같이 상기 광 센서(121)가 이동하는 방향과 교차 또는 직교하는 제3방향(Y축 방향)으로 연장된 라인 빔(line beam)이다.
광 센서(121)는 조사된 광(La)이 반사되어 다시 수신되는 시간 차이를 이용하여 이격거리(Dm)를 측정할 수 있다. 이때, 광 센서(121)는 랜스(20)의 상측에서 하측으로 이동하고, 랜스(20)의 이동방향과 교차하는 방향으로 연장된 라인 빔 형태로 광을 조사하므로, 랜스(20) 일단부(22a)에 대해 위치별로 이격거리(Dm)가 측정된다. 즉, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 제2방향(Z축 방향) 및 제3방향(Y축 방향)의 위치별로 광 센서와의 이격거리(Dm)가 측정된다.
광 센서(121)에서 측정된 이격거리(Dm)는 처리부(130)의 이미지 생성부(131), 산출부(133) 및 데이터부(134)로 전달된다.
이미지 생성부(131)는 광 센서(121)에서 측정된 랜스(20) 일단부(22a)의 위치별 이격거리(Dm)를 이용하여 화상 이미지를 생성한다. 즉, 이미지 생성부(131)는 위치별 이격거리(Dm)에 따라 색상이 상이하게 나타나도록 화상 이미지를 생성한다. 이미지 생성부(131)에서 생성된 화상 이미지는 예를 들어 도 7의 (b) 또는 도 8의 (b)와 같을 수 있다. 더 구체적인 예로, 정상적인 전로 정련에 사용된 랜스(20) 일단부(22a)에 대한 화상 이미지는 도 7의 (b)와 같이 나타날 수 있고, 비정상적인 전로 정련에 사용된 랜스(20) 일단부(22a)에 대한 화상 이미지는 도 8의 (b)와 같이 나타날 수 있다.
이미지 생성부(131)에서 생성된 이미지는 작업자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시부(132)에 표시된다. 또한, 이때 기준 이미지와 검사를 실시한 랜스에 대한 이미지 즉, 측정 이미지가 함께 나타나도록 표시될 수 있다.
작업자는 기준 이미지와 측정 이미지를 비교하여, 검사를 실시한 랜스(20)에 대한 손상 여부, 손상 위치, 손상 정도 및 손상의 종류 중 적어도 하나를 파악할 수 있다. 이때 기준 이미지 및 측정 이미지의 동일한 위치 또는 영역 간을 비교하며, 색상의 차이를 비교하거나, 그 색상의 종류에 따라 파악할 수 있다.
산출부(133)는 광 센서(121)에서 측정된 이격거리(Dm)와 기준거리(Ds) 간의 차이를 이용하여 손상 깊이(Dd)를 산출한다. 광 센서(121)에서 측정된 이격거리(Dm)와 기준거리(Ds)의 차이를 연산하는데 있어서, 산출부(133)는 동일 위치에 해당하는 기준거리(Ds)와 이격거리(Dm) 간의 차이를 연산한다. 예를 들어 설명하면, 랜스(20) 일단부(22a)의 일 위치를 '(Z1, Y1)' 이라고 할 때, 광 센서(121)에서 측정된 '(Z1, Y1)' 위치에 대한 이격거리(Dm)와 '(Z1, Y1)' 위치에 대한 기준거리(Ds) 간의 차이를 연산한다. 이때 기준거리(Ds)로부터 측정된 이격거리(Dm)를 차감하는 방법으로 연산하는 것이 바람직하다. 이에, 기준거리(Ds)와 이격거리(Dm) 간의 차이인 손상 깊이(Dd)가 산출되며, 이 손상 깊이(Dd)는 랜스(20) 일단부(22a)의 일 위치인 '(Z1, Y1)' 위치에 대한 손상 깊이(Dd1)이다.
이와 같은 방법으로 산출부(133)는, 랜스(20) 일단부(22a)에 대해 손상 깊이(Dd)를 산출한다. 즉, 랜스(20) 일단부에 있어서 위치별로 손상 깊이(Dd)를 산출한다. 이에 따라, 랜스(20) 일단부(22a)에 있어서 위치별로 손상된 깊이를 정량적으로 파악할 수 있다.
또한, 산출부(133)에서 산출된 손상 깊이를 이용하여, 랜스의 손상 여부, 손상 위치 및 손상의 종류를 파악할 수 있다. 즉, 산출된 위치별 손상 깊이(Dd) 중 손상 기준 깊이 예를 들어 0mm를 초과하는 위치가 있는 경우, 랜스가 손상된 것으로 판단할 있다. 반대로 0mm를 초과하는 위치가 없는 경우 손상이 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 위치별 손상 깊이(Dd) 중, 손상 기준 깊이를 초과하는 위치를 탐색함으로써, 손상 위치를 파악할 수 있다. 그리고, 위치별 손상 깊이(Dd) 중, 손상 기준 깊이를 초과하고 구멍 기준 깊이 예를 들어 50mm 이하인 위치는 마모가 발생된 것으로 판단하고, 손상 기준 깊이를 초과하면서 50mm를 초과하는 위치는 구멍이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 이와 같이 획득된 랜스(200) 일단부(22a)에 대한 화상 이미지 및 손상 깊이(Dd)에 대한 데이터는 데이터부(124)에 저장될 수 있다. 이때, 상기 랜스(200)가 사용된 정련 조업 조건 등을 연계하여 저장할 수 있다. 즉, 상기 랜스(200)가 사용된 전로 정련에 있어서, 용선(M) 장입 전에 먼저 투입된 철 예컨대 스크랩 투입량, 단광 투입 여부 및 단광 투입량, 전로 내부에서 랜스 일단부의 높이, 용선 중 탄소 함량이 목표 함량에 도달하는데 까지 소요된 시간, 산소 분사 유량 및 랜스의 내부를 순환하는 냉매의 유량 등을 연계하여 저장할 수 있다. 그리고 이와 같은 저장은, 랜스(200)의 검사 시 마다 실시될 수 있다. 이에, 각 전로 정련 조업 조건에 따른 랜스의 손상 여부, 손상 정도, 손상 유형 등에 대한 데이터 베이스를 구축할 수 있다.
상기에서는 광 센서(121)가 제2방향(Z축 방향)으로 이동하면서 광(Lm)을 조사하는 경우를 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)으로 이동하면서 광(Lm)을 조사할 수 있다. 이때 광 센서(121)는 제3방향(Y축 방향)과 이동하는 방향 예를 들어 제2방향(X축 방향)으로 연장된 라인 빔을 조사하도록 마련되는 것이 바람직하다.
이와 같이 실시예에 다른 검사장치는 랜스(200) 일단부(22a)를 향해 광을 조사하여 상기 일단부와 광 센서 간의 이격거리를 측정할 수 있다. 또한, 측정된 이격거리를 이용하여 랜스 일단부에 대한 화상 이미지를 획득할 수 있고, 손상 깊이를 산출할 수 있다. 그리고 이렇게 획득된 화상 이미지 및 손상 깊이를 이용하여 랜스 일단부에 대한 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상 유형 중 적어도 하나를 파악할 수 있다. 즉, 랜스(200)를 절단하지 않고도 랜스(200) 일단부(22a)를 검사할 수 있다. 따라서, 랜스(200)를 절단하는데 필요한 시간만큼 검사 시간을 줄일 있다. 즉, 랜스(200)를 절단하여 검사하는 경우에 비해, 보다 신속하게 랜스를 검사할 수 있다.
또한, 획득된 화상 이미지를 이용하여 랜스(200) 일단부에 대해, 위치별로 손상 여부, 손상 정도, 손상 위치 및 손상 유형 중 적어도 하나를 파악할 수 있다. 그리고, 랜스(200) 일단부(22a)에 있어서 위치별로 손상 깊이를 산출함에 따라, 위치별 손상 정도를 정량적으로 파악할 수 있다. 즉, 랜스(200) 일단부(22a)에 대한 위치별 손상 정도를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
20: 랜스 22a: 일단부
100: 검사장치 110: 안착부
111a: 제1안착대 111b: 제2안착대
112a: 제1스토퍼 112b: 제2스토퍼
121: 광 센서 122: 지지부재
123: 이동부재 124: 정렬부재

Claims (20)

  1. 랜스의 일단부를 향해 광을 조사하여 상기 일단부와의 이격거리를 측정할 수 있도록, 상기 랜스의 일단부와 마주보게 설치될 수 있는 광 센서를 구비하는 측정부; 및
    상기 광 센서에서 측정된 이격거리를 이용하여, 상기 일단부에 대한 손상 정보를 획득하는 처리부;를 포함하는 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 랜스의 일단부와, 상기 일단부의 반대 끝단인 타단부가 수평하게 배치될 수 있도록, 상부에 상기 랜스가 안착되는 안착대를 구비하는 안착부를 포함하고,
    상기 광 센서는 상기 일단부와 마주볼 수 있도록 상기 안착대로부터 이격되게 설치된 검사장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광 센서는 일방향으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하고,
    상기 측정부는,
    상기 안착대로부터 이격되게 설치된 지지부재; 및
    상기 광 센서를 상기 광의 연장 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록, 상기 지지부재와 상기 광 센서 사이에 설치된 이동부재;를 포함하며,
    상기 광 센서는 이동부재에 의해 이동하면서 상기 라인 빔 형태의 광을 상기 일단부로 조사하여, 상기 일단부의 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리를 측정하는 검사장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 안착대는 한 쌍으로 마련되고, 한 쌍의 상기 안착대는 이격되어 서로 마주보게 설치되며,
    한 쌍의 상기 안착대에서 상기 랜스가 지지되는 지지면은 곡면인 검사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 안착부는, 한 쌍의 상기 안착대의 상부에 안착된 랜스의 외주면과 접촉될 수 있도록, 한 쌍의 상기 안착대 각각의 상부에 설치된 복수의 스토퍼를 포함하고,
    상기 복수의 스토퍼는 상기 안착대의 연장방향으로 나열되어 서로 이격 배치된 검사장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 안착대에 안착된 랜스를 정렬시키기 위한 정렬 라인을 제공하도록, 상기 안착대에 안착된 랜스의 일단부를 향해 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하는 정렬부재를 포함하고,
    상기 정렬부재는 상기 광 센서의 상측 또는 하측에 위치하도록 상기 지지부재에 설치된 검사장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 광 센서에서 측정된 복수의 위치 각각에 대한 이격거리의 크기에 따라, 색상이 다르게 나타나도록 화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 및
    상기 이미지 생성부에서 생성된 화상 이미지를 표시하는 표시부;를 포함하는 검사장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 처리부는, 기 설정된 기준거리와 상기 광 센서에서 측정된 이격거리 간의 차이를 이용하여 손상 깊이를 산출하는 산출부를 포함하는 검사장치.
  9. 사용된 랜스를 회수하는 과정;
    광 센서를 이용하여 가스가 배출될 수 있는 토출구가 마련된 상기 랜스의 일단부를 향해 광을 조사하는 과정;
    상기 일단부로 조사된 광을 수신하여, 상기 광 센서와 상기 일단부 간의 이격거리를 측정하는 과정;
    측정된 상기 이격거리를 이용하여, 상기 일단부에 대한 손상 정보를 획득하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광을 조사하는데 있어서, 일방향으로 연장된 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하고,
    상기 광을 조사하는 과정은, 상기 일방향과 교차하는 방향으로 상기 광 센서를 이동시키는 과정을 포함하는 검사방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이격거리를 측정하는 과정은, 상기 일단부의 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리를 측정하는 과정을 포함하는 검사방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은,
    측정된 복수의 위치 각각으로부터의 이격거리의 크기에 따라, 색상이 다르게 나타나는 화상 이미지인 측정 이미지를 생성하는 과정; 및
    기 설정된 기준거리와 측정된 상기 이격거리 간의 차이를 이용하여 손상 깊이를 산출하는 과정; 중 적어도 하나를 포함하는 검사방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 측정 이미지를 생성하는 과정은,
    상기 복수의 위치 각각에 대한 이격거리에 따라 복수의 색상 중 어느 하나의 색상을 부여하는 과정; 및
    상기 복수의 위치 각각에 부여된 색상을 이용하여 이미지를 생성하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고,
    상기 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은,
    기 저장되어 있는 기준 이미지와 상기 측정 이미지를 비교하여, 상기 측정 이미지 상에서 상기 기준 이미지와 색상이 상이한 위치를 탐색하는 과정;
    상기 측정 이미지 상에서 상기 기준 이미지와 색상이 상이한 위치가 탐색된 경우, 상기 랜스의 일단부가 손상된 것으로 판단하는 과정; 및
    상기 측정 이미지 상에서, 색상이 상기 기준 이미지와 상이한 것으로 탐색된 위치를 손상 위치로 판단하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 손상 깊이를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고,
    상기 손상 깊이를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은,
    상기 측정 이미지 상에서, 색상이 상기 기준 이미지와 상이한 것으로 탐색된 위치의 색상에 부여된 이격거리를 이용하여 손상 깊이를 유추하는 과정을 포함하는 검사방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 이미지를 이용하여 상기 랜스 일단부에 대한 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고,
    상기 손상의 종류는 마모 및 구멍을 포함하며,
    상기 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은,
    상기 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하는 경우, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역의 손상의 종류가 구멍인 것으로 판단하는 과정;
    상기 측정 이미지 상에서 파랑색 또는 초록색으로 나타난 영역의 내측에, 상기 파랑색 또는 초록색 외의 계열의 색으로 나타난 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 측정 이미지 전체 영역에 대한 손상의 종류가 마모인 것으로 판단하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 손상 깊이를 생성하는 과정은, 상기 일단부의 복수의 위치 각각에 대한 기준거리와, 측정된 복수의 위치 각각에 대한 이격거리 간의 차이를 이용하여, 상기 일단부의 복수의 위치 각각에 대한 손상 깊이를 산출하는 과정을 포함하는 검사방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 산출된 상기 손상 깊이를 이용하여 상기 랜스 일단부에 대한 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고,
    상기 손상 여부 및 손상 위치를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은,
    복수의 위치 각각에 손상 깊이와 기 설정된 손상 기준 깊이를 비교하는 과정;
    상기 복수의 위치 각각의 손상 깊이 중, 상기 손상 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치가 있는 경우, 상기 랜스의 일단부가 손상된 것으로 판단하는 과정; 및
    상기 랜스의 일단부에 있어서, 상기 손상 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치에 해당하는 위치가 손상된 것으로 판단하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 손상 정보를 획득하는 과정은, 산출된 상기 손상 깊이를 이용하여 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정을 포함하고,
    상기 손상의 종류는 마모 및 구멍을 포함하며,
    상기 손상의 종류를 포함하는 손상 정보를 획득하는 과정은,
    기 설정된 손상 기준 깊이 및 구멍 기준 깊이와 산출된 손상 깊이를 비교하는 과정;
    상기 손상 기준 깊이를 초과하고, 구멍 기준 깊이 이하인 손상 깊이를 가지는 위치에 대한 손상의 종류를 마모인 것으로 판단하는 과정; 및
    상기 손상 기준 깊이 및 구멍 기준 깊이를 초과하는 손상 깊이를 가지는 위치에 대한 손상의 종류를 구멍인 것으로 판단하는 과정;을 포함하는 검사방법.
  20. 청구항 9 내지 청구항 19 중 어느 하나에 있어서,
    상기 랜스를 정렬하는 과정을 포함하고,
    상기 랜스를 정렬하는 과정은,
    상기 랜스의 일단부를 향해 라인 빔(line beam) 형태의 광을 조사하는 과정; 및
    상기 일단부로 조사된 라인 빔을 정렬 라인으로 하여, 상기 일단부에 마련된 토출구와 상기 정렬 라인 간의 위치를 조절하는 과정; 을 포함하는 검사방법.
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