WO2019125080A1 - 판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법 - Google Patents

판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019125080A1
WO2019125080A1 PCT/KR2018/016531 KR2018016531W WO2019125080A1 WO 2019125080 A1 WO2019125080 A1 WO 2019125080A1 KR 2018016531 W KR2018016531 W KR 2018016531W WO 2019125080 A1 WO2019125080 A1 WO 2019125080A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
laser
plate material
edge sensor
speed meter
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/016531
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임충수
허형준
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Publication of WO2019125080A1 publication Critical patent/WO2019125080A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0691—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of objects while moving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0214—Articles of special size, shape or weigh
    • B65G2201/022—Flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0208—Control or detection relating to the transported articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors
    • B65G2203/044—Optical

Definitions

  • the present invention relates to a system for measuring the length, and more particularly to a system for measuring the length of a plate and a measuring method using the same.
  • the slab is hot-rolled and then cooled and hot-calibrated to produce the plate.
  • the plate thus produced is shipped to the final product through width cutting and length cutting according to the product standard in the plate shearing line.
  • the plate is cut larger than the product standard in consideration of a certain allowance. By cutting the plate to reflect the margin, the scrap is mass-produced after the plate is cut.
  • a problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide a sheet material length measuring system capable of improving profitability by minimizing scrap.
  • a problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide a measuring method using a sheet material length measuring system capable of improving profitability by minimizing scrap.
  • the plate material length measuring system includes a plate material transfer device for transferring a plate material; First and second laser speed meters for measuring a speed of the plate moved by the plate conveying device; An edge sensor disposed at least partially between the first laser speed meter and the second laser speed meter and detecting a leading end and a leading end of the sheet material moved by the sheet material conveying device; And an information processing unit connected to the first and second laser speed meters and the edge sensor by an electric signal or a wireless communication signal and for outputting information of the plate material using the information obtained by the first and second laser speed meters and the edge sensor. And a control unit for calculating the length.
  • the first laser speed meter, the edge sensor and the second laser speed meter may be arranged in order in a direction in which the plate material is moved by the plate material transfer device.
  • the first laser speed meter includes a first laser irradiation module for irradiating a surface of the plate with a first laser beam, a second laser irradiation module for irradiating a surface of the plate to a second laser beam, And a first photodetector disposed between the first and second laser irradiation modules, wherein the first photodetector is capable of detecting light reflected while the first and second laser beams are scattered on the surface of the plate material .
  • the second laser speed meter includes a third laser irradiation module that irradiates a third laser beam onto the surface of the plate material, a fourth laser irradiation module that irradiates a fourth laser beam onto the surface of the plate material, 3, and fourth laser irradiation modules, wherein the second photodetector is capable of detecting light that is reflected while the third and fourth laser beams are scattered at the surface of the plate material .
  • the edge sensor may be a laser edge sensor for detecting the leading and trailing edges of the sheet material.
  • the edge sensor includes a light irradiation unit for irradiating a laser beam toward the plate member, and a light detection unit for detecting laser light reflected from the front end and the tip end of the plate member,
  • An optical detection unit may be disposed between the first and second laser speed meters.
  • the edge sensor may include a light irradiating unit for irradiating a laser beam toward the plate conveying device, and an optical detecting unit positioned below the plate moved by the plate conveying device.
  • a plate length measuring system comprises a plate conveying device for conveying a plate material; A first laser speed meter having a first measurement position; An edge sensor having a second measurement position; And a second laser speed meter having a third measurement position.
  • the first measurement position, the second measurement position, and the third measurement position are sequentially disposed in a direction in which the plate material conveyed by the plate conveying device is conveyed, and the plate material moved by the plate conveying device is conveyed to the first The measurement position, the second measurement position, and the third measurement position.
  • the apparatus may further include a controller connected to the first laser speed meter, the edge sensor, and the second laser speed meter in an electrical signal or communication signal.
  • each of the first and second laser metering systems comprises two laser beam irradiation modules for irradiating two laser beams toward the surface of the plate material, and two laser beam irradiation modules irradiated by the two laser beam device modules
  • the two laser beams may include a photodetector that scatters reflected light reflected from the surface of the plate material.
  • a method for measuring a length of a plate comprises the steps of: preparing a plate conveying device for moving a plate material at a constant velocity; providing a first laser speed meter having a first measurement position around the plate conveying device, an edge sensor having a second measurement position, 2 laser speed meter.
  • the first measurement position, the second measurement position, and the third measurement position are sequentially arranged in a direction in which the plate material is moved.
  • the length of the plate material is calculated.
  • information about the velocities of the plate material as measured by the first and second laser velocimeters and information about the velocities at which the leading and trailing edges of the plate pass through the second measuring position of the edge sensor Information is obtained at a first point of time when the tip of the plate material passes through the first measurement position of the first laser speed meter, the first laser speedometer starts to measure the velocity of the plate material, At a third time point at which the leading end of the plate moved by the apparatus passes through the second measuring position and the leading end of the plate passes through the third measuring position, At a fourth point in time at which the free end of the plate passes through the first measurement position, the velocity of the plate material And a fifth point of time when the free end of the plate passes through the second measurement position is detected using the edge sensor, and at the sixth point of time when the free end of the plate passes through the third measurement point, And the second laser speed meter may include terminating the velocity measurement of the plate material.
  • a plate length measuring system capable of more accurately measuring the length of a plate using two laser speed meters and an edge sensor positioned between these speedometers, A method of measuring the length of the sheet material can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view conceptually showing a sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view conceptually illustrating a first laser speed meter of a plate length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view conceptually illustrating a second laser speed meter of the sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a conceptual plan view illustrating an example of an interference pattern formed by crossing two laser beams.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view conceptually illustrating an edge sensor of a sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view conceptually illustrating a modified example of the edge sensor of the plate length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the operation of elements constituting the sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • 6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method for measuring a length of a plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view conceptually showing a plate length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2a is a sectional view conceptually showing a first laser speed meter of a plate length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view conceptually illustrating a second laser speed meter of the sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention,
  • FIG. 3 is an example of an interference pattern formed by crossing two laser beams Fig.
  • a sheet material length measuring system 1 includes a first sheet material conveying device 10 disposed on a sheet material conveying device 10 for conveying a sheet material 15, A laser speed meter 20, a second laser speed meter 40, an edge sensor 30, and a control unit 50.
  • the plate 15 may be a plate produced by hot rolling the slab in a steel plate mill in the steel mill, followed by cooling and hot calibrating.
  • the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the plate 15 may include a steel material that requires length measurement.
  • the plate conveying device 10 can transfer the plate 15 in a first direction at a constant speed.
  • the first direction may be the longitudinal direction X of the plate member 15.
  • the plate member 15 can be moved at a constant speed on the rollers 11 of the plate conveying apparatus 10.
  • the first laser tachometer 20, the edge sensor 30 and the second laser tachometer 40 are arranged so that the longitudinal direction X of the plate 15 or the plate 15 is perpendicular to the plate conveying device 10, In the direction (X) in which they are moved.
  • the first laser speed meter 20 may have a first measurement position 20y and the edge sensor 30 may have a second measurement position 30y, 3 measurement position 40y.
  • the first measurement position 20y, the second measurement position 30y and the third measurement position 40y may be arranged in order in the direction X in which the plate 15 is moved.
  • the first laser velocimeter 20 includes a first laser beam irradiating module 20a, a second laser beam irradiating module 20b and a first laser beam irradiating module 20a and a first laser beam irradiating module 20b. And a photodetector 20c.
  • the first laser beam irradiation module 20a irradiates the first laser beam 21a toward the plate material 15 being conveyed in the longitudinal direction X of the plate material 15 on the plate material transfer device 10 .
  • the second laser beam irradiation module 20b irradiates the second laser beam 21b toward the plate 15 being conveyed in the longitudinal direction X of the plate 15 on the plate conveying device 10 .
  • the first photodetector 20c can detect the first laser beam 22 reflected from the plate 15.
  • the first laser beam 21a and the second laser beam 21b can be intersected at the surface 15s of the plate material 15 at a predetermined angle 2 ?.
  • the first and second laser beams 21a and 21b are intersected on the surface 15s of the plate 15, the first and second laser beams 21a and 21b are irradiated from the surface 15s of the plate 15,
  • the interference pattern 100 as shown in FIG. 3 can be formed by the wave interference in the cross region CR1 where the first and second interference patterns 21a and 21b intersect.
  • the protrusions and depressions of the surface 15s of the plate 15 pass through the interference pattern 100 so that the surface 15s of the plate 15 is pressed against the surface 15s of the plate 15 when the plate 15 moves on the plate conveying device 10.
  • the first and second laser beams 21a and 21b may be scattered.
  • the first photodetector 20c can detect the reflected first laser beam 22 while scattering the first and second laser beams 21a and 21b from the surface 15s of the plate 15 .
  • the second laser speed meter 40 is connected to the third laser beam irradiating module 40a and the fourth laser beam irradiating module 40b and between the third and fourth laser beam irradiating modules 40a and 40b, (40c).
  • the third laser beam irradiation module 40a irradiates the third laser beam 41a toward the sheet material 15 being conveyed in the longitudinal direction X of the sheet material 15 on the sheet material transfer device 10 .
  • the fourth laser beam irradiation module 40b irradiates the fourth laser beam 41b toward the plate material 15 being conveyed in the longitudinal direction X of the plate material 15 on the plate material transfer device 10 .
  • the second photodetector 40c can detect the second laser beam 42 reflected from the plate 15.
  • the third laser beam 41a and the fourth laser beam 41b can be intersected at the surface 15s of the plate material 15 at a predetermined angle 2 ?.
  • the third and fourth laser beams 41a and 41b are crossed at the surface 15s of the plate material 15, the third and fourth laser beams 41a and 41b are irradiated from the surface 15s of the plate material 15,
  • the interference pattern 100 as shown in FIG. 3 can be formed by the wave interference in the cross region CR2 where the first and second interference patterns 41a and 41b intersect.
  • the protrusions and depressions of the surface 15s of the plate 15 pass through the interference pattern 100 so that the surface 15s of the plate 15 is pressed against the surface 15s of the plate 15 when the plate 15 moves on the plate conveying device 10. [ It is possible to scatter the third and fourth laser beams 41a and 41b incident on the first and second laser beams 41a and 41b.
  • the second photodetector 40c can detect the second laser beam 42 reflected from the surface 15s of the plate 15 while the third and fourth laser beams 41a and 41b are scattered have.
  • the interference pattern 100 as shown in FIG. 3 can be formed by the wave interference of the laser beams.
  • Such an interference pattern 100 may be a light and dark pattern that can be arranged at a constant interval D.
  • the interval D between the bright patterns of the light and dark patterns of the interference pattern 100 can be determined by the following equation (1).
  • Is the angle of incidence of the laser beam May be the wavelength of the laser beam.
  • the period of change of the laser beam scattered by the surface 15s of the plate 15 moved by the plate conveying device 10 is determined by the feed rate of the plate 15 v).
  • the edge sensor 30 detects the leading end 15a of the plate 15 moved at a constant speed by the plate conveying device 10 or detects the leading end 15a of the plate 15 Lt; / RTI >
  • the edge sensor 30 may be an infrared sensor or an optical sensor.
  • the control unit 50 may include a computing system that may include a processor capable of frequency analysis and calculating the length of the sheet material.
  • the controller 50 may be connected to the first laser speed meter 20, the second laser speed meter 40 and the edge sensor 30 in an electrical signal or a wireless communication signal.
  • the above-described edge sensor 30 may be a laser edge sensor, but the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the edge sensor 30 may include all of the sensors capable of detecting the edge of the moving object.
  • FIGS. 4A and 4B respectively.
  • 4A is a cross-sectional view conceptually illustrating an edge sensor of a sheet material length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • the edge sensor I will explain it mainly.
  • the edge sensor 30 may include a light irradiation unit 31a and an optical detection unit 31b disposed on the plate conveying apparatus 10 described above.
  • the edge sensor 30 detects the intensity of light or the amount of light reflected by the underlying object by the laser beam irradiated by the light irradiation unit 31a and the optical element unit 31a And an optical detection unit 31a.
  • the photodetector unit 31b When the front end portion 15a or the front end portion 15e of the plate member 15 passes through the second measurement position 30y of the edge sensor 30, The laser light irradiated toward the plate member 15 by the laser light source 31a is reflected by the tip end portion 15a or the end portion 15e of the plate member 15 to the second measurement position 30y of the edge sensor 30, And the intensity of the reflected laser beam changes, and the intensity change of the reflected laser beam can be detected by the photodetector unit 31b.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view conceptually illustrating a modified example of the edge sensor of the plate length measuring system according to an embodiment of the present invention.
  • the edge sensor 30 includes a light irradiation unit 32a disposed on the above-described plate conveying apparatus 10 and a plate member 15 disposed below the plate member 15 moving on the plate conveying apparatus 10 described above And an optical detection unit 32b.
  • the light irradiation unit 32a can irradiate a laser beam toward the photodetection unit 32b and the front end portion 15a or the front end portion 15e of the plate 15 can be irradiated with the laser beam from the edge sensor 30
  • the laser beam irradiated from the light irradiating unit 32a and directed to the photodetector unit 32b is reflected by the front end portion 15a of the plate member 15 toward the second measurement position 30y, It is blocked while passing through the second measurement position 30y of the edge sensor 30 so that the laser light may not reach the optical detection unit 32b.
  • the point of time when the laser beam irradiated from the light irradiating unit 32a and directed to the photodetector unit 32b is not detected is determined so that the tip end 15a of the plate 15 is positioned at the second position of the edge sensor 30 It can be determined that it passes through the measurement position 30y.
  • the laser beam that has not reached the photodetector unit 32b while the tip 15b of the plate member 15 passes through the second measurement position 30y of the edge sensor 30 is transmitted to the photodetector unit 32b, (32b). Therefore, the time when the laser beam irradiated from the light irradiating unit 32a and directed to the photodetector unit 32b is not detected and is detected again is detected by the edge portion 15b of the plate member 15, 30 at the second measurement position 30y.
  • FIGS. 5, 6A to 6F An exemplary method of measuring the length of the plate using the plate length measuring system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 6A to 6F.
  • the detailed description of the components of the plate length measuring system 1 is described with reference to FIGS. 1 to 4B.
  • FIGS. 6A to 6F Sectional views for explaining the operation of the first laser speed meter 20, the edge sensor 30 and the second laser speed meter 40 in accordance with the movement of the plate member 15.
  • the tip portion 15a of the plate 15 moved by the plate conveying device 10 is moved in the first direction of the first laser speed meter 20 It is possible to detect the first time point t1 passing through the measurement position 20y. From the first time point t1, the velocity measurement of the plate material 15 can be started by the first laser speed meter 20.
  • the length calculation through integration of the velocity measurements of the first laser speed meter 20 may continue.
  • the tip end 15b of the plate 15 passes through the fourth measuring position 20y of the first laser speed meter 20,
  • the time point t4 can be detected.
  • the velocity measurement of the plate material 15 by the first laser speed meter 20 may be terminated at the fourth time point t4.
  • the velocity measurement of the plate material 15 by the second laser speed meter 40 can be continuously maintained.
  • the tip end 15b of the plate 15 passes through the third measurement position 40y of the second laser speed meter 40, It is possible to detect the time point t6. At the sixth time point t6, the velocity measurement of the second laser speed meter 40 may be stopped.
  • the control unit 50 may be connected to the first and second laser speed meters 20 and 40 and the edge sensor 30 by an electrical signal or a communication signal, The length can be calculated.
  • the total length of the plate member 15 may be calculated by the following equation (3).
  • Equation (3) “L” may be a calculated length of the plate material.
  • the time “tm” may be any time point between the third time point t3 and the fourth time point t4.
  • the time “tm” may be automatically set to the control unit 50 including the processor in consideration of the cut length of the plate material 15 set.
  • the measurement speed V of the plate member 15 may be configured as follows.
  • t2 may be the second time point
  • t3 may be the third time point
  • t4 may be the fourth time point
  • t5 may be the fifth time point
  • v LSM1 may be the second time point
  • v LSM2 may be the speed of the plate material measured by the first laser speed meter 20 between the third point of time t2 and the third point of time t3
  • v LSM2 may be the speed of the plate material measured between the fourth point of time t4 and the fifth point of time t5
  • v A is the speed of the first and second laser speed meters 40 and 40 between the third time point t3 and the fourth time point t4, May be an average velocity calculated using the velocities of the plate material measured by the first and second plates (20, 40).
  • the controller (50) including the processor can calculate a more precise length (L) through Equation (7).
  • an averaged velocity profile V from the first time point t1 to the sixth time point t6 can be calculated, The value of the length L of the plate 15 calculated using the same velocity profile V can be more precise.
  • the edge sensor 30 positioned between the first and second laser speed meters 20, 40 and the first and second laser speed meters 20, ) can be more precisely measured, and a method of measuring the length of a plate using such a system can be provided.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법을 제공한다. 이 판재 길이 측정 시스템은 판재를 이송하는 판재 이송 장치; 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 속도를 측정하는 제1 및 제2 레이저 속도계들; 적어도 일부가 상기 제1 레이저 속도계와 상기 제2 레이저 속도계 사이에 배치되며, 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 선단부 및 미단부를 검출하는 엣지 센서; 및 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서와 전기적 신호 또는 무선 통신 신호로 연결되며, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서에 의해 얻어지는 정보를 이용하여 상기 판재의 길이를 계산하는 제어 부를 포함한다.

Description

판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법
본 발명은 길이를 측정하는 시스템에 관한 것으로, 특히 판재의 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.
제철소 후판 공정에서는 슬라브를 열간 압연 한 후, 냉각과 열간 교정 공정을 거쳐 판재를 생산하고 있다. 이와 같이 생산된 판재는 후판 전단 라인에서 제품 규격에 따라 폭 절단 및 길이 절단을 통해 최종 제품으로 출하되고 있다.
일반적으로, 전단 라인에서 폭 및 길이 절단 시, 최종 제품의 치수가 제품 규격에 미달되는 것을 방지하기 위하여, 일정한 여유치를 반영하여 제품 규격 보다 크게 판재를 절단하고 있다. 이와 같은 여유치를 반영하여 판재를 절단함으로써, 판재 절단 후, 스크랩을 양산하게 된다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 스크랩을 최소화하여 수익성을 개선할 수 있는 판재 길이 측정 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 스크랩을 최소화하여 수익성을 개선할 수 있는 판재 길이 측정 시스템을 이용하는 측정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 제공한다. 이 판재 길이 측정 시스템은 판재를 이송하는 판재 이송 장치; 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 속도를 측정하는 제1 및 제2 레이저 속도계들; 적어도 일부가 상기 제1 레이저 속도계와 상기 제2 레이저 속도계 사이에 배치되며, 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 선단부 및 미단부를 검출하는 엣지 센서; 및 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서와 전기적 신호 또는 무선 통신 신호로 연결되며, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서에 의해 얻어지는 정보를 이용하여 상기 판재의 길이를 계산하는 제어 부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 레이저 속도계, 상기 엣지 센서 및 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재가 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 방향으로 차례로 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 레이저 속도계는 제1 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제1 레이저 조사 모듈, 제2 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제2 레이저 조사 모듈, 및 상기 제1 및 제2 레이저 조사 모듈들 사이에 배치되는 제1 광 검출기를 포함하되, 상기 제1 광 검출기는 상기 제1 및 제2 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되면서 반사되는 광을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 레이저 속도계는 제3 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제3 레이저 조사 모듈, 제4 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제4 레이저 조사 모듈, 및 상기 제3 및 제4 레이저 조사 모듈들 사이에 배치되는 제2 광 검출기를 포함하되, 상기 제2 광 검출기는 상기 제3 및 제4 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되면서 반사되는 광을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 엣지 센서는 상기 판재의 선단부 및 미단부를 검출하는 레이저 엣지 센서일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 엣지 센서는 상기 판재를 향하여 레이저 빔을 조사하는 광 조사 유닛 및 상기 판재의 선단부 및 미단부로부터 반사되는 레이저 광을 검출하는 광 검출 유닛을 포함하되, 상기 광 조사 유닛 및 상기 광 검출 유닛은 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 엣지 센서는 상기 판재 이송 장치를 향하여 레이저 빔을 조사하는 광 조사 유닛 및 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 하부에 위치하는 광 검출 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 제공한다. 이 시스템은 판재를 이송하는 판재 이송 장치; 제1 측정 위치를 갖는 제1 레이저 속도계; 제2 측정 위치를 갖는 엣지 센서; 및 제3 측정 위치를 갖는 제2 레이저 속도계를 포함한다. 상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치는 상기 판재 이송 장치에 의해 이송되는 판재가 이송되는 방향으로 차례로 배치되어, 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재는 상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치에 차례로 도달한다.
일 실시예에서, 상기 제1 레이저 속도계, 상기 엣지 센서 및 상기 제2 레이저 속도계와 전기적 신호 또는 통신 신호로 연결되는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들의 각각은 상기 판재의 표면을 향하여 두 개의 레이저 빔들을 조사하는 두 개의 레이저 빔 조사 모듈들, 및 상기 두 개의 레이저 빔 소자 모듈들에 의해 조사된 상기 두 개의 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되어 반사되는 반사 광을 검촐하는 광 검출기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 판재 길이 측정 방법을 제공한다. 이 방법은 판재를 일정한 속도로 이동시키는 판재 이송 장치를 준비하고, 상기 판재 이송 장치 주변에 제1 측정 위치를 갖는 제1 레이저 속도계, 제2 측정 위치를 갖는 엣지 센서 및 제3 측정 위치를 갖는 제2 레이저 속도계를 배치하는 것을 포함한다. 상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치는 상기 판재가 이동되는 방향으로 차례로 배열된다. 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들에 의해 측정되는 상기 판재의 속도들에 대한 정보, 및 상기 판재의 선단부 및 미단부가 상기 엣지 센서의 상기 제2 측정 위치를 통과하는 시점들에 대한 정보를 이용하여 상기 판재의 길이를 산출한다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들에 의해 측정되는 상기 판재의 속도들에 대한 정보 및 상기 판재의 선단부 및 미단부가 상기 엣지 센서의 상기 제2 측정 위치를 통과하는 시점들에 대한 정보는 상기 판재의 선단부가 상기 제1 레이저 속도계의 상기 제1 측정 위치를 통과하는 제1 시점에서, 상기 제1 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 시작하고, 상기 엣지 센서를 이용하여 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 선단부가 상기 제2 측정 위치를 통과하는 제2 시점을 검출하고, 상기 판재의 선단부가 상기 제3 측정 위치를 통과하는 제3 시점에서, 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 시작하고, 상기 판재의 미단부가 상기 제1 측정 위치를 통과하는 제4 시점에서, 상기 제1 레이저 속도계에 의한 상기 판재의 속도 측정을 종료하고, 상기 엣지 센서를 이용하여 상기 판재의 미단부가 상기 제2 측정 위치를 통과하는 제5 시점을 검출하고, 상기 판재의 미단부가 상기 제3 측정 위치를 통과하는 제6 시점에서 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 종료하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시 예들에 따르면, 두 개의 레이저 속도계들 및 이들 속도계들 사이에 위치하는 엣지 센서를 이용하여 판재의 길이를 보다 정확 하게 측정할 수 있는 판재 길이 측정 시스템 및 이러한 시스템을 이용하여 판재의 길이를 측정하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 제1 레이저 속도계를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 제2 레이저 속도계를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 두 개의 레이저 빔들이 교차되어 형성되는 간섭 패턴을 예시적인 예를 나타낸 개념적인 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 엣지 센서를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 엣지 센서의 변형 예를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 구성하는 요소들의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 하나 이상의 다른 구성요소, 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 장치의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 장치는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
도면들에 있어서, 구성요소들의 크기 및 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 생산 기술, 장치 구성 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니다. 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 기계 장치 또는 강재의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 개념적으로 나타낸 단면도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 제1 레이저 속도계를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 제2 레이저 속도계를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 두 개의 레이저 빔들이 교차되어 형성되는 간섭 패턴을 예시적인 예를 나타낸 개념적인 평면도이다.
도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템(1)은 판재(15)를 이송하는 판재 이송 장치(10) 상에 배치되는 제1 레이저 속도계(20), 제2 레이저 속도계(40), 엣지 센서(30), 및 제어부(50)를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 판재(15)는 제철소의 후판 공장에서 슬라브를 열간 압연한 후, 냉각과 열간 교정 공정을 거쳐 생산된 판재일 수 있다. 그렇지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 판재(15)는 길이 측정이 필요한 강재를 포함할 수 있다.
상기 판재 이송 장치(10)는 일정한 속도로 상기 판재(15)를 제1 방향으로 이송시킬 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 판재(15)의 길이 방향(X)일 수 있다. 상기 판재(15)는 상기 판재 이송 장치(10)의 롤러들(11) 위에서 일정한 속도로 이동될 수 있다.
상기 제1 레이저 속도계(20), 상기 엣지 센서(30) 및 상기 제2 레이저 속도계(40)는 상기 판재(15)의 길이 방향(X) 또는 상기 판재(15)가 상기 판재 이송 장치(10)에 의해 이동하는 방향(X)으로 차례로 배열될 수 있다.
상기 제1 레이저 속도계(20)는 제1 측정 위치(20y)를 가질 수 있고, 상기 엣지 센서(30)는 제2 측정 위치(30y)를 가질 수 있고, 상기 제2 레이저 속도계(40)는 제3 측정 위치(40y)를 가질 수 있다. 상기 제1 측정 위치(20y), 상기 제2 측정 위치(30y) 및 상기 제3 측정 위치(40y)는 상기 판재(15)가 이동되는 방향(X)으로 차례로 배열될 수 있다.
상기 제1 레이저 속도계(20)는 제1 레이저 빔 조사 모듈(20a), 제2 레이저 빔 조사 모듈(20b), 및 상기 제1 및 제2 레이저 빔 조사 모듈들(20a, 20b) 사이의 제1 광 검출기(20c)를 포함할 수 있다.
상기 제1 레이저 빔 조사 모듈(20a)은 제1 레이저 빔(21a)을 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 상기 판재(15)의 길이 방향(X)으로 이송중인 상기 판재(15)를 향하여 조사할 수 있다. 상기 제2 레이저 빔 조사 모듈(20b)은 제2 레이저 빔(21b)을 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 상기 판재(15)의 길이 방향(X)으로 이송중인 상기 판재(15)를 향하여 조사할 수 있다. 상기 제1 광 검출기(20c)는 상기 판재(15)로부터 반사된 제1 레이저 광(22)을 검출할 수 있다.
상기 제1 레이저 빔(21a) 및 상기 제2 레이저 빔(21b)을 일정한 각도(2θ)로 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 교차시킬 수 있다. 상기 제1 및 제2 레이저 빔들(21a, 21b)을 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 교차시키면, 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제1 및 제2 레이저 빔들(21a, 21b)이 교차하는 교차 영역(CR1)에서 파동 간섭에 의하여 도 3과 같은 간섭 패턴(100)이 형성될 수 있다.
상기 판재(15)가 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 이동할 경우에, 상기 판재(15)의 표면(15s)의 요철들이 상기 간섭 패턴(100)을 지나가면서 상기 판재(15)의 표면(15s)에 입사하는 상기 제1 및 제2 레이저 빔들(21a, 21b)을 산란시킬 수 있다. 상기 제1 광 검출기(20c)는 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제1 및 제2 레이저 빔들(21a, 21b)이 산란되면서 반사된 제1 레이저 광(22)을 검출할 수 있다.
상기 제2 레이저 속도계(40)는 제3 레이저 빔 조사 모듈(40a), 제4 레이저 빔 조사 모듈(40b), 및 상기 제3 및 제4 레이저 빔 조사 모듈들(40a, 40b) 사이의 광 검출기(40c)를 포함할 수 있다.
상기 제3 레이저 빔 조사 모듈(40a)은 제3 레이저 빔(41a)을 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 상기 판재(15)의 길이 방향(X)으로 이송중인 상기 판재(15)를 향하여 조사할 수 있다. 상기 제4 레이저 빔 조사 모듈(40b)은 제4 레이저 빔(41b)을 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 상기 판재(15)의 길이 방향(X)으로 이송중인 상기 판재(15)를 향하여 조사할 수 있다. 상기 제2 광 검출기(40c)는 상기 판재(15)로부터 반사된 제2 레이저 광(42)을 검출할 수 있다.
상기 제3 레이저 빔(41a) 및 상기 제4 레이저 빔(41b)을 일정한 각도(2θ)로 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 교차시킬 수 있다. 상기 제3 및 제4 레이저 빔들(41a, 41b)을 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 교차시키면, 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제3 및 제4 레이저 빔들(41a, 41b)이 교차하는 교차 영역(CR2)에서 파동 간섭에 의하여 도 3과 같은 간섭 패턴(100)이 형성될 수 있다.
상기 판재(15)가 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 이동할 경우에, 상기 판재(15)의 표면(15s)의 요철들이 상기 간섭 패턴(100)을 지나가면서 상기 판재(15)의 표면(15s)에 입사하는 상기 제3 및 제4 레이저 빔들(41a, 41b)을 산란시킬 수 있다. 상기 제2 광 검출기(40c)는 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제3 및 제4 레이저 빔들(41a, 41b)이 산란되면서 반사된 상기 제2 레이저 광(42)을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제1 및 제2 레이저 빔들(21a, 21b)이 교차하는 교차 영역(CR1) 및 상기 판재(15)의 표면(15s)에서 상기 제3 및 제4 레이저 빔들(41a, 41b)이 교차하는 교차 영역(CR2)에서, 레이저 빔들의 파동 간섭에 의하여 도 3에서와 같은 간섭 패턴(100)이 형성될 수 있다. 이와 같은 간섭 패턴(100)은 일정한 간격(D)으로 배열될 수 있는 명암 패턴일 수 있다. 여기서, 상기 간섭 패턴(100)의 명암 패턴의 밝은 패턴들 사이의 간격(D)은 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018016531-appb-M000001
여기서,
Figure PCTKR2018016531-appb-I000001
는 레이저 빔의 입사 각도이고
Figure PCTKR2018016531-appb-I000002
는 레이저 빔의 파장일 수 있다.
상기 판재 이송 장치(10)에 의해 이동되는 상기 판재(15)의 표면(15s)에 의해 산란되는 레이저 빔의 변화 주기는 다음과 같은 수학식 2에 나타내는 바와 같이 상기 판재(15)의 이송 속도(v)에 반비례할 수 있다.
Figure PCTKR2018016531-appb-M000002
여기에서
Figure PCTKR2018016531-appb-I000003
는 상기 제1 광 검출기(20c) 및/또는 상기 제2 광 검출기(40c)로 측정된 산란 광의 시간적 변화의 주기이다. 광 검출기 출력의 주파수 및 주기 분석을 통해 상기 판재(15)의 속도 산출이 가능하다. 따라서, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40)을 이용하여 상기 판재(15)의 속도 산출이 가능하다.
상기 엣지 센서(30)는 상기 판재 이송 장치(10)에 의해 일정한 속도로 이동되는 상기 판재(15)의 선단부(15a)를 검출하거나, 또는 상기 판재(15)의 미단부(15b)를 검출할 수 있는 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 엣지 센서(30)는 적외선 센서 또는 광학 센서일 수 있다.
상기 제어부(50)는 주파수 분석 및 판재의 길이를 산출할 수 있는 프로세서를 포함할 수 있는 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다. 상기 제어부(50)는 상기 제1 레이저 속도계(20), 상기 제2 레이저 속도계(40) 및 상기 엣지 센서(30)와 전기적 신호 또는 무선 통신 신호로 연결될 수 있다.
상술한 엣지 센서(30)는 레이저 엣지 센서일 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 엣지 센서(30)는 이동 중인 물체의 엣지를 검출할 수 있는 센서는 모두 포함할 수 있다. 이하에서, 도 4a 및 도 4b를 각각 참조하여 상기 엣지 센서(30)가 레이저 엣지 센서인 경우의 예시적인 예를 설명하기로 한다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 엣지 센서를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다. 상술한 상기 판재 길이 측정 시스템(1)의 구성 요소들에서, 엣지 센서를 제외한 나머지 구성요소들에 대한 자세한 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하고 있으므로, 이하에서는 엣지 센서의 예시적인 예들을 중심으로 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 엣지 센서(30)는 상술한 판재 이송 장치(10) 상에 배치되는 광 조사 유닛(31a) 및 광 검출 유닛(31b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 엣지 센서(30)는 레이저를 조사하는 광 조사 유닛(31a) 및 광 소자 유닛(31a)에 의해 조사되는 레이저 광이 하부의 물체에 의해 반사된 광의 세기 또는 광의 양을 검출하는 광 검출 유닛(31a)을 포함할 수 있다.
상기 판재(15)의 상기 선단부(15a) 또는 상기 미단부(15e)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하는 경우에, 상기 엣지 센서(30)의 상기 광 조사 유닛(31a)에 의해 상기 판재(15)를 향하여 조사된 레이저 광은 상기 판재(15)의 상기 선단부(15a) 또는 상기 미단부(15e)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하면서 반사되어, 반사되는 레이저 광의 세기가 변화하고, 이와 같이 반사된 레이저 광의 세기 변화는 상기 광 검출 유닛(31b)에 의해 검출될 수 있다.
상술한 엣지 센서(30)의 상기 광 검출 유닛(31b)은 상기 판재 이송 장치(10) 상에 배치될 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 변형될 수 있다. 이와 같은 엣지 센서(30)의 변형 예에 대하여 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템의 엣지 센서의 변형 예를 설명하기 위하여 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 엣지 센서(30)는 상술한 판재 이송 장치(10) 상에 배치되는 광 조사 유닛(32a) 및 상술한 판재 이송 장치(10) 상에서 이동하는 판재(15) 하부에 위치하는 광 검출 유닛(32b)을 포함할 수 있다.
상기 광 조사 유닛(32a)은 상기 광 검출 유닛(32b)을 향하도록 레이저 빔을 조사할 수 있고, 상기 판재(15)의 상기 선단부(15a) 또는 상기 미단부(15e)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하는 경우에, 상기 광 조사 유닛(32a)으로부터 조사되어 상기 광 검출 유닛(32b)을 향하는 레이저 빔은 상기 판재(15)의 상기 선단부(15a)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하면서 차단되어, 상기 광 검출 유닛(32b)에 레이저 광이 도달하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 광 조사 유닛(32a)으로부터 조사되어 상기 광 검출 유닛(32b)을 향하는 레이저 빔이 검출되지 않는 시점을 상기 판재(15)의 상기 선단부(15a)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하는 것으로 판별할 수 있다.
또한, 상기 판재(15)의 상기 미단부(15b)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하면서 상기 광 검출 유닛(32b)에 도달하지 않던 레이저 광이 상기 광 검출 유닛(32b)에 도달할 수 있다. 따라서, 상기 광 조사 유닛(32a)으로부터 조사되어 상기 광 검출 유닛(32b)을 향하는 레이저 빔이 검출되지 않다가 다시 검출되는 시점을 상기 판재(15)의 상기 미단부(15b)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하는 것으로 판별할 수 있다.
다음으로, 도 5, 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 길이 측정 시스템을 이용하여 판재의 길이를 측정하는 방법의 예시적인 예를 설명하기로 한다. 판재 길이 측정 시스템(1)의 구성 요소들에 대한 자세한 설명은 도 1 내지 도 4b을 참조하여 설명하고 있으므로, 이하에서는 상술한 판재 길이 측정 시스템(1)의 구성 요소들에 대한 자세한 설명은 생략하고, 상술한 판재 길이 측정 시스템(1)의 구성 요소들을 인용하면서 판재의 길이를 측정하는 방법을 설명하기로 한다. 도 5는 상기 판재 길이 측정 시스템(1)의 상기 제1 레이저 속도계(20), 상기 엣지 센서(30) 및 상기 제2 레이저 속도계(40)의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 내지 도 6f는 상기 판재(15)의 이동에 따른 상기 제1 레이저 속도계(20), 상기 엣지 센서(30) 및 상기 제2 레이저 속도계(40)의 동작을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 상기 판재 이송 장치(10)에 의해 이동되는 상기 판재(15)의 선단부(15a)가 상기 제1 레이저 속도계(20)의 제1 측정 위치(20y)를 통과하는 제1 시점(t1)을 검출할 수 있다. 상기 제1 시점(t1)으로부터 상기 제1 레이저 속도계(20)에 의해 상기 판재(15)의 속도 측정이 시작될 수 있다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 엣지 센서(30)를 이용하여 상기 판재 이송 장치(10)에 의해 이동되는 상기 판재(15)의 선단부(15a)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)에 통과하는 제2 시점(t2)을 검출할 수 있다.
상기 판재(15)의 선단부(15a)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하면서 상기 엣지 센서(30)에 의해 검출되는 상기 제2 시점(t2)에, 상기 제1 레이저 속도계(20)의 속도 측정 값의 적분을 통한 길이 산출이 시작될 수 있다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6c를 참조하면, 상기 판재(15)의 선단부(15a)가 상기 제2 레이저 속도계(40)의 제3 측정 위치(40y)를 통과하는 제3 시점(t3)을 검출할 수 있다. 상기 제3 시점(t3)부터 상기 제2 레이저 속도계(40)에 의한 상기 판재(15)의 속도 측정이 시작될 수 있다.
일 예에서, 상기 제1 레이저 속도계(20)의 속도 측정 값의 적분을 통한 길이 산출은 계속 진행될 수 있다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6d를 참조하면, 상기 판재(15)의 미단부(15b)가 상기 제1 레이저 속도계(20)의 제1 측정 위치(20y)를 통과하는 제4 시점(t4)을 검출할 수 있다. 상기 제4 시점(t4)에서 상기 제1 레이저 속도계(20)에 의한 상기 판재(15)의 속도 측정이 종료될 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 레이저 속도계(40)에 의한 상기 판재(15)의 속도 측정은 계속 유지될 수 있다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6e를 참조하면, 상기 판재(15)의 미단부(15b)가 상기 엣지 센서(30)의 제2 측정 위치(30y)를 통과하는 제5 시점(t5)을 검출할 수 있다.
도 1 내지 도 4b과 함께, 도 5 및 도 6f를 참조하면, 상기 판재(15)의 미단부(15b)가 상기 제2 레이저 속도계(40)의 제3 측정 위치(40y)를 통과하는 제6 시점(t6)을 검출할 수 있다. 상기 제6 시점(t6)에서, 상기 제2 레이저 속도계(40)의 속도 측정은 중단될 수 있다.
도 5, 및 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 상기 판재 이송 장치(10) 상에서 이동하는 상기 판재(15)의 위치에 따른 상기 제1 내지 제6 시점(t1~t6)에 대한 정보를 획득할 수 있으므로, 이와 같은 정보는 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40) 및 상기 엣지 센서(30)와 전기적 신호 또는 통신 신호로 연결될 수 있는 상기 제어부(50)에 의하여 상기 판재(15)의 전체 길이를 산출할 수 있다. 이와 같은 상기 판재(15)의 전체 길이는 다음과 같은 수학식 3을 통해서 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2018016531-appb-M000003
수학식 3에서, "L"은 판재의 산출된 길이 일 수 있다. 시각 "tm"은 상기 제3 시점(t3)로부터 상기 제4 시점(t4) 사이의 임의의 시점일 수 있다. 예를 들어, 상기 시각 "tm"은 설정된 상기 판재(15)의 절단 길이를 고려하여 프로세서를 포함하는 상기 제어부(50)에 자동으로 지정하게 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40)에 의해 상기 판재(15)의 이동 속도를 동시에 측정하는 구간, 예를 들어 상기 제3 시점(t3)과 상기 제4 시점(t4) 사이의 구간에서, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40)에 의해 측정되는 이동 속도들을 이용하여 상기 판재(15)의 속도 평균치(VA)를 보다 정밀하게 구할 수 있다. 이와 같은 상기 판재(15)의 측정 속도(V)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018016531-appb-M000004
Figure PCTKR2018016531-appb-M000005
Figure PCTKR2018016531-appb-M000006
여기서, t2는 상기 제2 시점일 수 있고, t3는 상기 제3 시점일 수 있고, t4는 상기 제4 시점일 수 있고, t5 는 상기 제5 시점일 수 있고, vLSM1는 상기 제2 시점(t2)과 상기 제3 시점(t3) 사이에서 상기 제1 레이저 속도계(20)에 의해 측정된 판재의 속도일 수 있고, vLSM2는 상기 제4 시점(t4)과 상기 제5 시점(t5) 사이에서 상기 제2 레이저 속도계(40)에 의해 측정된 판재의 속도일 수 있고, vA는 상기 제3 시점(t3)과 상기 제4 시점(t4) 사이에서의 상기 제1 및 제2 레이서 속도계들(20, 40)에 의해 측정된 판재의 속도들을 이용하여 산출된 평균 속도일 수 있다.
이와 같은 수학식 4 내지 수학식 6에 의한 속도 프로파일을 이용하여 프로세서를 포함하는 상기 제어부(50)는 다음과 같은 수학식 7를 통해 보다 정밀한 길이(L)를 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2018016531-appb-M000007
상술한 바와 같이, 상기 엣지 센서(30)를 이용할 수 있기 때문에, 상기 제1 시점(t1)부터 상기 제6 시점(t6)까지의 하나의 평균화된 속도 프로파일(V)을 산출할 수 있고, 이와 같은 속도 프로파일(V)을 이용하여 계산된 상기 판재(15)의 길이(L) 값은 보다 정밀할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40) 및 이들 제1 및 제2 레이저 속도계들(20, 40) 사이에 위치하는 상기 엣지 센서(30)를 이용하여 판재(15)의 길이를 보다 정확 하게 측정할 수 있는 판재 길이 측정 시스템 및 이러한 시스템을 이용하여 판재의 길이를 측정하는 방법을 제공할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (14)

  1. 판재를 이송하는 판재 이송 장치;
    상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 속도를 측정하는 제1 및 제2 레이저 속도계들;
    적어도 일부가 상기 제1 레이저 속도계와 상기 제2 레이저 속도계 사이에 배치되며, 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 선단부 및 미단부를 검출하는 엣지 센서; 및
    상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서와 전기적 신호 또는 무선 통신 신호로 연결되며, 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들, 및 상기 엣지 센서에 의해 얻어지는 정보를 이용하여 상기 판재의 길이를 계산하는 제어 부를 포함하는 판재 길이 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 속도계, 상기 엣지 센서 및 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재가 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 방향으로 차례로 배열되는 판재 길이 측정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 속도계는 제1 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제1 레이저 조사 모듈, 제2 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제2 레이저 조사 모듈, 및 상기 제1 및 제2 레이저 조사 모듈들 사이에 배치되는 제1 광 검출기를 포함하되,
    상기 제1 광 검출기는 상기 제1 및 제2 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되면서 반사되는 광을 검출하는 판재 길이 측정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 레이저 속도계는 제3 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제3 레이저 조사 모듈, 제4 레이저 빔을 상기 판재의 표면에 조사하는 제4 레이저 조사 모듈, 및 상기 제3 및 제4 레이저 조사 모듈들 사이에 배치되는 제2 광 검출기를 포함하되,
    상기 제2 광 검출기는 상기 제3 및 제4 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되면서 반사되는 광을 검출하는 판재 길이 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엣지 센서는 상기 판재의 선단부 및 미단부를 검출하는 레이저 엣지 센서인 판재 길이 측정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 엣지 센서는 상기 판재를 향하여 레이저 빔을 조사하는 광 조사 유닛 및 상기 판재의 선단부 및 미단부로부터 반사되는 레이저 광을 검출하는 광 검출 유닛을 포함하되,
    상기 광 조사 유닛 및 상기 광 검출 유닛은 상기 제1 및 제2 레이저 속도계들 사이에 배치되는 판재 길이 측정 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 엣지 센서는 상기 판재 이송 장치를 향하여 레이저 빔을 조사하는 광 조사 유닛 및 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 하부에 위치하는 광 검출 유닛을 포함하는 판재 길이 측정 시스템.
  8. 판재를 이송하는 판재 이송 장치;
    제1 측정 위치를 갖는 제1 레이저 속도계;
    제2 측정 위치를 갖는 엣지 센서; 및
    제3 측정 위치를 갖는 제2 레이저 속도계를 포함하되,
    상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치는 상기 판재 이송 장치에 의해 이송되는 판재가 이송되는 방향으로 차례로 배치되어, 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재는 상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치에 차례로 도달하는 판재 길이 측정 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 속도계, 상기 엣지 센서 및 상기 제2 레이저 속도계와 전기적 신호 또는 통신 신호로 연결되는 제어부를 더 포함하는 판재 길이 측정 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 속도계들의 각각은 상기 판재의 표면을 향하여 두 개의 레이저 빔들을 조사하는 두 개의 레이저 빔 조사 모듈들, 및 상기 두 개의 레이저 빔 소자 모듈들에 의해 조사된 상기 두 개의 레이저 빔들이 상기 판재의 표면에서 산란되어 반사되는 반사 광을 검촐하는 광 검출기를 포함하는 판재 길이 측정 시스템.
  11. 판재를 일정한 속도로 이동시키는 판재 이송 장치를 준비하고,
    상기 판재 이송 장치 주변에 제1 측정 위치를 갖는 제1 레이저 속도계, 제2 측정 위치를 갖는 엣지 센서 및 제3 측정 위치를 갖는 제2 레이저 속도계를 배치하되, 상기 제1 측정 위치, 상기 제2 측정 위치 및 상기 제3 측정 위치는 상기 판재가 이동되는 방향으로 차례로 배열되고,
    상기 제1 및 제2 레이저 속도계들에 의해 측정되는 상기 판재의 속도들에 대한 정보, 및 상기 판재의 선단부 및 미단부가 상기 엣지 센서의 상기 제2 측정 위치를 통과하는 시점들에 대한 정보를 이용하여 상기 판재의 길이를 산출하는 것을 포함하는 판재 길이 측정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 속도계들에 의해 측정되는 상기 판재의 속도들에 대한 정보 및 상기 판재의 선단부 및 미단부가 상기 엣지 센서의 상기 제2 측정 위치를 통과하는 시점들에 대한 정보는:
    상기 판재의 선단부가 상기 제1 레이저 속도계의 상기 제1 측정 위치를 통과하는 제1 시점에서, 상기 제1 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 시작하고,
    상기 엣지 센서를 이용하여 상기 판재 이송 장치에 의해 이동되는 상기 판재의 선단부가 상기 제2 측정 위치를 통과하는 제2 시점을 검출하고,
    상기 판재의 선단부가 상기 제3 측정 위치를 통과하는 제3 시점에서, 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 시작하고,
    상기 판재의 미단부가 상기 제1 측정 위치를 통과하는 제4 시점에서, 상기 제1 레이저 속도계에 의한 상기 판재의 속도 측정을 종료하고,
    상기 엣지 센서를 이용하여 상기 판재의 미단부가 상기 제2 측정 위치를 통과하는 제5 시점을 검출하고,
    상기 판재의 미단부가 상기 제3 측정 위치를 통과하는 제6 시점에서 상기 제2 레이저 속도계는 상기 판재의 속도 측정을 종료하는 것을 포함하는 판재 길이 측정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 판재의 길이는 다음과 같은 수학식 3을 통해 산출되는 판재 길이 측정 방법.
    [수학식 3]
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000004
    L : 판재의 산출된 길이
    t2 : 상기 제2 시점
    tm : 상기 제3 시점부터 상기 제4 시점 사이의 임의의 시점
    t5 : 상기 제5 시점
    VLSM1: 상기 제1 레이저 속도계에 의해 측정된 판재의 속도
    VLSM2: 상기 제2 레이저 속도계에 의해 측정된 판재의 속도
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 판재의 길이는 다음과 같은 수학식 4-7을 통해 산출되는 판재 길이 측정 방법.
    [수학식 4]
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000005
    [수학식 5]
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000006
    [수학식 6]
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000007
    [수학식 7]
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000008
    L : 판재의 산출된 길이
    t2 : 상기 제2 시점
    t3 : 상기 제3 시점
    t4 : 상기 제4 시점
    t5 : 상기 제5 시점
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000009
    : 상기 제2 시점과 상기 제3 시점 사이에서 상기 제1 레이저 속도계에 의해 측정된 판재의 속도
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000010
    : 상기 제4 시점과 상기 제5 시점 사이에서 상기 제2 레이저 속도계에 의해 측정된 판재의 속도
    Figure PCTKR2018016531-appb-I000011
    : 상기 제3 시점과 상기 제4 시점 사이에서의 상기 제1 및 제2 레이서 속도계들에 의해 측정된 판재의 속도들을 이용하여 산출된 평균 속도.
PCT/KR2018/016531 2017-12-21 2018-12-21 판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법 WO2019125080A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170177392A KR102020439B1 (ko) 2017-12-21 2017-12-21 판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법
KR10-2017-0177392 2017-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019125080A1 true WO2019125080A1 (ko) 2019-06-27

Family

ID=66993956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/016531 WO2019125080A1 (ko) 2017-12-21 2018-12-21 판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102020439B1 (ko)
WO (1) WO2019125080A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112985273A (zh) * 2021-03-25 2021-06-18 烟台鲁宝钢管有限责任公司 一种旁侧式非接触圆钢坯长度测量方法及测量装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000055649A (ja) * 1998-08-05 2000-02-25 Nkk Corp 移動物体の長さ測定装置
KR100711390B1 (ko) * 2005-09-27 2007-04-30 주식회사 포스코 강판의 길이 측정장치 및 방법
KR100797354B1 (ko) * 2006-07-24 2008-01-22 주식회사 포스코 산업용 레이저 속도 측정장치
KR100983095B1 (ko) * 2008-05-19 2010-09-17 주식회사 케이시스템 이송중인 금속판 제원 측정시스템 및 측정방법
JP2017150973A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼材測長装置、鋼材の製造装置、鋼材測長方法および鋼材の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000055649A (ja) * 1998-08-05 2000-02-25 Nkk Corp 移動物体の長さ測定装置
KR100711390B1 (ko) * 2005-09-27 2007-04-30 주식회사 포스코 강판의 길이 측정장치 및 방법
KR100797354B1 (ko) * 2006-07-24 2008-01-22 주식회사 포스코 산업용 레이저 속도 측정장치
KR100983095B1 (ko) * 2008-05-19 2010-09-17 주식회사 케이시스템 이송중인 금속판 제원 측정시스템 및 측정방법
JP2017150973A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼材測長装置、鋼材の製造装置、鋼材測長方法および鋼材の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112985273A (zh) * 2021-03-25 2021-06-18 烟台鲁宝钢管有限责任公司 一种旁侧式非接触圆钢坯长度测量方法及测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102020439B1 (ko) 2019-09-10
KR20190075642A (ko) 2019-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019125080A1 (ko) 판재 길이 측정 시스템 및 이를 이용한 측정 방법
JP2015531481A (ja) ガラスの線構造レーザー画像の変調に基づく検出システム
CN107244612A (zh) 一种桥式行车装置及其预定位补偿方法
CN105783746A (zh) 一种木质产品厚度的检测系统及其检测方法
EP0250089B1 (en) Method and apparatus for dimensional measurement of an object
CN108168445B (zh) 使用方便的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统
CN102527968A (zh) 一种连铸结晶器振动的激光检测方法及装置
CN202709995U (zh) 一种方状物数控检测设备
FI67761C (fi) Foerfarande och anordning foer maetning av ett smaelt materialsom emitterar straolning
WO2017043732A1 (ko) 치수측정장치 및 방법
CN110522068B (zh) 烟草薄片偏移量检测装置以及烟草薄片加工系统
CN110966945A (zh) 一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统及检测方法
US20030076509A1 (en) Sensor device that provides part quality and profile information
KR20100026619A (ko) 디스플레이용 평판 유리 검사 장치 및 그 방법
CN218404389U (zh) 真空镀膜测量系统
CN206208209U (zh) 一种太阳能硅片厚度表面线痕电阻率自动检测系统
CN110455193A (zh) 基于matlab的纸卷幅宽和直径测量方法
JPS63269006A (ja) 平面度検査装置
WO2018230775A1 (ko) 충돌 방지 컨베이어, 컨베이어 시스템 및 이를 이용한 기판 반송 방법
JPH06167327A (ja) キャンバ測定方法
CN219776673U (zh) 一种新型片材平面视觉检测和厚度检测系统
JP2005241361A (ja) 板状被測定物の形状測定方法及び形状測定装置
KR20120080553A (ko) 공간 상을 이동하는 물체의 위치 측정 시스템 및 방법
CN220772959U (zh) 一种内衬层破洞检测装置
WO2023153570A1 (ko) 2개 이상의 프로브를 사용하는 3차원 측정기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18892032

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18892032

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1