KR101621882B1 - 강판 형상 측정장치 - Google Patents

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KR101621882B1
KR101621882B1 KR1020140175954A KR20140175954A KR101621882B1 KR 101621882 B1 KR101621882 B1 KR 101621882B1 KR 1020140175954 A KR1020140175954 A KR 1020140175954A KR 20140175954 A KR20140175954 A KR 20140175954A KR 101621882 B1 KR101621882 B1 KR 101621882B1
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Abstract

본 발명은 강판 형상 측정장치에 관한 것으로서, 소재를 일 방향으로 이동시키는 이동부; 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 측면에 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계; 및 상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 카메라를 포함한다. 이에 따라, 후판의 폭, 캠버, 길이를 동시에 정확하게 측정하면서도, 소재의 틀어짐이나 사행에 의해 발생하는 측정오차를 보정하여 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

강판 형상 측정장치{Apparatus for measuring shape of thick plate}
본 발명은 강판 형상 측정장치 관한 것이다. 더욱 상세하게는 후판 제조공정 중 제품 검사 공정에서 거리계를 이용하여 후판의 길이, 폭, 캠버 등의 형상을 측정하는 강판 형상 측정장치에 관한 것이다.
후판은 대략적으로 6mm 이상의 두께를 갖고 폭이 1~6m, 길이가 4~25m 사이의 크기를 갖는 소재이다. 이런 후판의 길이와 폭, 캠버(camber)를 자동으로 측정하기 위해서 종래에는 레이저 판속계와 폭방향을 관측하는 카메라가 사용되었다.
판속계를 이용하여 후판과 같은 소재의 속도를 측정하고 이를 시간에 따라 적분하여 길이를 측정하고, 이렇게 측정된 일정한 길이마다 카메라로 영상을 취득한 후 상기 영상들을 이어 붙여서 폭과 캠버를 측정하였다.
이와 관련된 발명으로는 본 출원인의 대한민국등록특허 제10-0373679호(2003.01.12.)인 '열연조압연에서 캠버측정장치 및 그 장치를 이용한 캠버 제어 방법'이 있다.
상기 판속계의 경우 그 정확도가 0.05%정도로 소재의 길이가 25m 일 경우 12.5mm 정도의 오차를 갖게 되며 레이저 도플러 현상을 이용하는 판속계의 특성상 소재의 진행속도가 낮으면 오차가 더욱 커지게 된다.
레이저 판속계 대신 롤의 회전수를 측정하여 길이를 측정하는 방법도 있으나 후판은 그 특성상 가감속시 롤과 소재간의 슬립이 발생하는 경우가 많기 때문에, 롤의 회전수를 측정하여 길이를 측정하는 방법 또한 적합하지 못하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후판의 폭, 캠버, 길이를 동시에 정확하게 측정하면서도, 소재의 틀어짐이나 사행에 의해 발생하는 측정오차를 보정하여 측정 정확도를 향상시키는 강판 형상 측정장치을 제공하는데에 있다.
상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 소재를 일 방향으로 이동시키는 이동부; 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 측면에 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계; 및 상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 카메라를 포함하는 강판 형상 측정장치에 의하여 달성된다.
또한, 상기 제1 거리계가 상기 소재의 미단이 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 수신하고, 상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 상기 소재의 선단이 감지됨에 따라 상기 카메라를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 소재의 길이는 하기의 수식에 의하여 구해질 수 있다.
P = ((n-1)*L + L')/cosθ
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제1 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수, θ : 소재의 틀어진 각도.
여기서, 상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 거리계 각각으로부터 상기 소재의 측면까지의 거리의 차를 이용하여 구해질 수 있다.
또한, 상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 카메라에 의하여 촬상된 영상 정보를 통하여 검증될 수 있다.
한편, 상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 소재를 일 방향으로 이동시키는 이동부; 및 상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 양측면에 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계를 포함하며, 상호 마주보며 상기 소재의 양측면에 이격되어 설치되는 거리계는 기 설정된 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치에 의하여 달성된다.
또한, 상기 소재의 길이 방향을 따라 상기 거리계 각각에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보를 통하여 상기 소재의 캠버를 측정할 수 있다.
또한, 일측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 타측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보 중 어느 하나가 다음에 상기 소재의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 변함에 따라 상기 소재의 틀어짐을 인지할 수 있다.
또한, 일측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 타측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보가 다음에 상기 소재의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 모두 변함에 따라 상기 소재의 사행을 인지할 수 있다.
한편, 상기 소재의 폭은 하기의 수식에 의하여 구해질 수 있다.
W = (C-A-B)*cosθ
W : 소재의 폭, C : 소재를 사이에 두고 상호 마주보게 설치되는 거리계 사이의 간격, A : 소재의 일측에 이격되어 설치된 거리계로부터 소재의 일측면까지의 거리, B : 소재의 타측에 이격되어 설치된 거리계로부터 소재의 타측면까지의 거리, θ : 소재의 틀어진 각도.
여기서, 상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 거리계 각각으로부터 상기 소재의 측면까지의 거리의 차를 이용하여 구해질 수 있다.
그리고, 상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 카메라에 의하여 촬상된 영상 정보를 통하여 검증될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치는, 후판의 폭, 캠버, 길이를 동시에 정확하게 측정하면서도, 소재의 틀어짐이나 사행에 의해 발생하는 측정오차를 보정하여 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 거리계를 이용하여 소재의 틀어짐이나 사행을 인지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치를 나타내는 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치를 이용하여 후판의 길이를 측정하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치를 이용하여 소재의 형상 측정을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치를 이용하여 틀어진 상태로 진입하는 소재의 형상 측정을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치(1)는 소재(2)를 이동시키는 이동부(100), 진입되는 소재(2)의 양측면을 측정할 수 있도록 소재(2)로부터 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계(200), 카메라(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 측정되는 소재(2)로는 후판이 이용될 수 있다.
이동부(100)는 다수 개의 롤러(110)를 구비할 수 있으며, 회전하는 롤러(110)에 의하여 소재(2)는 일 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 소재(2)는 이동부(100)에 의하여 진입된 후, 진입 방향을 따라 이동하게 된다.
거리계(200)는 진입되는 소재(2)의 측면과 거리계(200) 사이의 거리를 측정할 수 있도록 소재(2)로부터 이격되어 설치되며, 레이저 거리계가 이용될 수 있다.
여기서, 거리계(200)는 소재의 진입방향을 기준으로 소재(2)와 이격되어 우측에 설치되는 워크 사이드(Work side) 거리계 파트(WS)와 소재와 이격되어 좌측에 설치되는 드라이브 사이드(Drive side) 거리계 파트(DS)로 구분될 수 있다.
그리고, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)는 진입되는 소재(2)를 사이에 두고 상호 마주보며 설치될 수 있다. 즉, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)에 설치되는 각각의 거리계(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 간격(C)으로 서로 마주보며 설치될 수 있다.
또한, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)에 설치되는 거리계(200)는 소재(2)의 진입방향을 따라, 복수 개가 기 설정된 간격(L)으로 이격되어 설치될 수 있다.
따라서, 소재(2)의 진입 측을 기준으로 제1, 제2, 제3 ....제n으로 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200) 각각은 구분될 수 있다.
카메라(300)는, 소재(2)의 이동시, 소재(2)를 촬상할 수 있도록 소재(2)의 위쪽에 이격되어 설치될 수 있다. 바람직하게는 제1 거리계와 제2 거리계 사이에 설치된다.
제어부(400)는 거리계(200)와 카메라(300)를 제어하도록 전기적으로 연결된다. 또한, 제어부(400)는 거리계(200)와 카메라(300)로부터 측정된 정보를 포함하여 송출되는 신호를 수신하여 상기 정보를 기초로 소재(2)의 길이, 폭, 캠버 등의 형상을 측정할 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치 등을 이용하여 측정된 측정치를 사용자에게 인지시킬 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 소재(2)의 길이를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 여기서, 카메라(300)는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하도록 설치된다.
도 2 및 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 소재(2)는 상기 강판 형상 측정장치(1)의 제1 거리계에 진입하게 된다. 그에 따라, 제어부(400)는 상기 강판 형상 측정장치(1)를 초기화한다.
그리고, 도 2 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 소재(2)는 상기 강판 형상 측정장치(1)의 제2 거리계와 제3 거리계를 순차적으로 지나가게 된다.
도 2 및 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 소재(2)의 미단 즉, 끝부분이 제1 거리계를 지나게 되고, 제1 거리계는 제어부(300)로 소재(2)의 미단이 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 송출한다.
도 2 및 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 거리계의 상기 트리거 신호를 기준으로 제n 거리계에서 소재(2)의 선단이 감지되면, 제어부(400)는 카메라(300)를 이용하여 소재(2)를 촬상하게 된다.
그에 따라, 소재(2)의 길이(P)는 하기의 수학식 1 또는 수학식 2에 의하여 구할 수 있다. 여기서, L = L' + D이다.
Figure 112014119728221-pat00001
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, D : 소재의 미단부터 제1 거리계까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수.
Figure 112014119728221-pat00002
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제1 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수.
한편, 도 4을 참조하여, 틀어져서 진입하는 소재(2)의 길이를 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 틀어져서 소재(2)가 진입하게 되면, 각각의 거리계(200)는 거리계(200)마다 소재(2)의 일측면까지의 거리에 대한 각각 다른 거리 정보를 확보하게 된다.
그에 따라, 상기 거리에 대한 거리 정보를 통하여 소재(2)의 진행 방향을 기준으로 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있다. 즉, 각각의 거리계(200)로부터 획득되는 거리의 차이에 의하여 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있다. 예컨데, 각각의 거리계(200)로부터 획득되는 거리의 차이가 0이라면 틀어진 각도(θ)는 0도가 되어 cosθ의 값은 1이 된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서 거리계(200)를 이용하여 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라(300)를 통하여 촬상된 영상 정보를 통하여서도 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있음은 물론이다.
또한, 거리계(200)를 이용하여 틀어진 각도(θ)를 구한 후, 카메라(300)를 통하여 촬상된 영상 정보를 통하여서도 틀어진 각도(θ)를 검증할 수도 있다.
따라서, 소재(2)의 길이(P)는 하기의 수학식 3에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112014119728221-pat00003
P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제1 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수, θ : 소재의 틀어진 각도.
또한, 상기 강판 형상 측정장치(1)의 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS) 각각에 복수 개의 거리계(200)가 설치될 수 있는바, 워크 사이드 거리계 파트(WS)와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS) 중 어느 하나를 통하여 후판의 길이를 측정할 수 있으며, 다른 하나를 통하여 측정된 길이를 검증할 수 있다.
후판의 길이 측정에 대하여 종합해보면, 상기 강판 형상 측정장치(1)는 소재(2)의 멈춤없이 후판의 길이를 측정할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상술된 바와 같이, 1회에 한하여 카메라(300)로 촬상하는바, 다수의 영상을 촬상하여 영상처리 후 촬상된 영상을 이어붙여 후판의 길이를 촬상하는 방식에 비하여 영상처리량이 현저히 감소된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 소재(2)의 폭을 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 또한, 상기 강판 형상 측정장치(1)는 거리계(200)를 이용하여 소재(2)의 폭을 측정하는 방법을 통해 소재(2)의 틀어짐 또는 사행을 감지할 수 있다.
워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 소정의 간격(C)으로 설치된다. 그에 따라, 소정의 간격(C)은 기 설정된 값을 갖게 되고, 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 각각 소재(2)의 측면까지의 거리를 측정하기 때문에, 하기의 수학식 4를 통하여 소재(2)의 폭(W)을 구할 수 있다.
Figure 112014119728221-pat00004
W : 소재의 폭, C : 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200) 사이의 간격, A : 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계로부터 소재의 일측면까지의 거리, B : 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계로부터 소재의 타측면까지의 거리.
예컨데, 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200) 사이의 간격(C)을 8m라 할 때, 소재(2)가 처음 진입할 때 1번째 WS측 제1 거리계의 측정값이 2m이고, 1번째 DS측 제1 거리계의 측정값이 2m라고 하면 소재(2)의 폭이 4m 라는 것을 알 수 있다.
또한, 거리계(200)를 이용하여 소재(2)의 폭(W)을 구한 후, 카메라(300)를 통하여 촬상된 영상 정보를 통하여서도 소재(2)의 폭(W)을 검증할 수 있다.
한편, WS측에 소재(2)와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 DS측에 소재(2)와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보가 다음에 소재(2)의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 모두 변함에 따라 소재(2)의 사행을 인지할 수 있다.
예를 들어, 이러한 소재(2)가 진행하여 2번째 제2 거리계에 진입하였을 때 2번째 WS측 제2 거리계의 측정값이 2.1m, 2번째 DS 거리계의 측정값이 1.9m라면 DS쪽으로 소재(2)의 진행 방향이 변하여 사행이 발생하고 있는 것을 쉽게 알 수 있다.
즉, 1번째 WS측 제1 거리계 및 DS측 제1 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교하여 2번째 WS측 제1 거리계 및 DS측 제1 거리계에 의하여 측정된 거리 정보가 모두 변한 경우 사행이 발생하고 있는 것을 쉽게 알 수 있다.
또한, WS측에 소재(2)와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 DS측에 소재(2)와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보 중 어느 하나가 다음에 소재(2)의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 변함에 따라 소재(2)의 틀어짐을 인지할 수 있다.
예를 들어, 사행과 유사하게 소재가 진행 중 진동 등에 의해 틀어졌을 경우 소재가 처음 진입할 때 1번째 WS측 제1 거리계 측정값이 2m, 1번째 DS측 제1 거리계의 측정값이 2m이었던 것이 소재(2)가 2번째 거리계에 진입하였을 때에는 2번째 WS측 제2 거리계 측정값이 2m, 2번째 DS측 제2 거리계 측정값이 1.95m와 같이 측정되면 동일 길이 위치에서 소재(2)의 폭 측정값이 변한 것이므로 소재(2)가 틀어진 것을 쉽게 측정할 수 있다.
즉, 1번째 WS측 제1 거리계 및 DS측 제1 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교하여 2번째 WS측 제1 거리계 및 DS측 제1 거리계에 의하여 측정된 거리 정보 중 어느 하나가 변한 경우 틀어짐이 발생하고 있는 것을 쉽게 알 수 있다.
따라서, 제어부(300)는 상기 거리 정보를 기반으로 소리, 영상 또는 광신호 등을 통하여 사용자에게 틀어짐 또는 사행을 알릴 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 틀어진 상태로 진입하는 소재(2)의 폭을 측정하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 소정의 간격(C)으로 설치된다.
그에 따라, 소정의 간격(C)은 기 설정된 값을 갖게 되고, 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계(200)와 이와 마주보게 설치되는 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200)는 각각 소재(2)의 측면까지의 거리를 측정하기 때문에, 하기의 수학식 5를 통하여 틀어진 상태로 진입하는 소재(2)의 폭(W)을 구할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 틀어져서 소재(2)가 진입하게 되면, 각각의 거리계(200)는 거리계(200)마다 소재(2)의 일측면까지의 거리에 대한 각각 다른 거리 정보를 확보하게 되는바, 상기 거리에 대한 거리 정보를 통하여 소재(2)의 진행 방향을 기준으로 하기의 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있다. 즉, 각각의 거리계(200)로부터 획득되는 거리의 차이에 의하여 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서 거리계(200)를 이용하여 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라(300)를 통하여 촬상된 영상 정보를 통하여서도 틀어진 각도(θ)를 구할 수 있음은 물론이다.
또한, 거리계(200)를 이용하여 틀어진 각도(θ)를 구한 후, 카메라(300)를 통하여 촬상된 영상 정보를 통하여서도 틀어진 각도(θ)를 검증할 수도 있다.
Figure 112014119728221-pat00005
W : 소재의 폭, C : 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계와 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계(200) 사이의 간격, A : 워크 사이드 거리계 파트(WS)의 거리계로부터 소재의 일측면까지의 거리, B : 드라이브 사이드 거리계 파트(DS)의 거리계로부터 소재의 타측면까지의 거리, θ : 소재의 틀어진 각도.
틀어진 상태로 진입하는 소재(2)의 틀어짐 또는 사행은, 상술된 바와 같은바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 강판 형상 측정장치(1)는 소재(2)의 양측에 복수 개의 거리계(2)가 설치되는바, 각각의 거리계(2)를 통하여 측정된 거리 측정치를 통하여 소재(2)의 양측면 캠버(camber)를 측정할 수 있다.
캠버량이 정밀하게 측정이 필요하지 않은 경우에는, 도 3의 (d)의 경우와 같은 순간에 동시에 측정된 거리들(Dn-1, Wn-1,…,D2-(n-1),W2-(n-1))과 소재 끝부분을 촬영한 영상을 이용하여 직접적으로 간단하게 사행이나 틀어짐에 의해 영향을 받지 않고 캠버량을 측정하는 것도 가능하다.
또한, 캠버량이 정밀하게 측정이 필요할 경우에는 1번째 DS측 및 WS측 거리계(200)에서 소재(2)의 길이 방향을 따라 연속적으로 측정된 값, 2번째부터 n번째까지의 DS측 및 WS측 거리계(200)에서 연속적으로 측정된 값들(D2-1,W2-1,D3-1,W3-1,….,Dn-1,Wn-1)을 이용하여 사행과 틀어짐에 의한 양을 계산하고 보정하여 캠버와 폭을 정확히 측정할 수 있다.
즉, 상기 강판 형상 측정장치(1)는 소재(2)의 길이 방향을 따라 설치된 거리계(200) 각각에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보를 통하여 소재(2)의 캠버를 측정할 수 있다.
예컨데, 소재(2)의 미단이 제1 거리계로부터 제2 거리계까지 이동하는 동안 측정된 거리 정보를 통하여 소재(2)의 캠버를 정확하게 측정할 수 있다.
종합해보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강판 형상 측정장치(1)는 소재의 진입 상태와 관계없이 소재의 길이, 폭, 및 양측면의 캠버를 측정할 수 있다. 예컨데, 도 5에 도시된 바와 같이 소재(2)가 틀어진 상태로 진입하더라도 거리계(200)를 통하여 틀어짐에 따른 오차를 보정하여 소재(2)의 길이, 폭 및 캠버를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 강판 형상 측정장치는 소재(2)의 이동 중 발생하는 틀어짐 또는 사행을 감지할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 강판 형상 측정장치 2 : 소재
100 : 이동부 200 : 거리계
300 : 카메라 400 : 제어부
WS : 워크 사이드 거리계 파트
DS : 드라이브 사이드 거리계 파트

Claims (10)

  1. 소재를 일 방향으로 이동시키는 이동부;
    상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 측면에 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계; 및
    상기 소재의 진입 측을 기준으로 첫번째와 두번째에 각각 설치되는 제1 거리계와 제2 거리계 사이를 촬상하게 설치되는 카메라; 및
    상기 제1 거리계가 상기 소재의 미단이 통과하였음을 알리는 트리거 신호를 수신하고, 상기 소재의 진입 측을 기준으로 n번째에 위치하는 제n 거리계에 상기 소재의 선단이 감지됨에 따라 상기 카메라를 이용하여 상기 소재를 촬상하는 제어부를 포함하는 강판 형상 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소재의 길이는 하기의 수식에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.

    P = ((n-1)*L + L')/cosθ

    P : 소재의 길이, L : 각 거리계 간의 거리, L' : 제1 거리계로부터 소재의 미단까지의 거리, n : 소재를 감지한 거리계의 수, θ : 소재의 틀어진 각도.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 거리계 각각으로부터 상기 소재의 측면까지의 거리의 차를 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.
  5. 소재를 일 방향으로 이동시키는 이동부; 및
    상기 소재의 측면과의 거리를 측정하도록, 상기 소재의 진행 방향을 따라 상기 소재의 양측면에 이격되어 설치되는 복수 개의 거리계를 포함하며,
    상호 마주보며 상기 소재의 양측면에 이격되어 설치되는 거리계는 기 설정된 간격으로 설치되며,
    상기 소재의 폭은 하기의 수식에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.

    W = (C-A-B)*cosθ

    W : 소재의 폭, C : 소재를 사이에 두고 상호 마주보게 설치되는 거리계 사이의 간격, A : 소재의 일측에 이격되어 설치된 거리계로부터 소재의 일측면까지의 거리, B : 소재의 타측에 이격되어 설치된 거리계로부터 소재의 타측면까지의 거리, θ : 소재의 틀어진 각도.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소재의 길이 방향을 따라 상기 거리계 각각에 의하여 연속적으로 측정된 거리 정보를 통하여 상기 소재의 캠버를 측정하는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.
  7. 제5항에 있어서,
    일측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 타측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보 중 어느 하나가 다음에 상기 소재의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 변함에 따라 상기 소재의 틀어짐이 인지되는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.
  8. 제5항에 있어서,
    일측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 타측에 상기 소재와 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보가 다음에 상기 소재의 양측에 이격되어 설치된 거리계에 의하여 측정된 거리 정보와 비교에 의하여 모두 변함에 따라 상기 소재의 사행이 인지되는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.
  9. 삭제
  10. 제5항에 있어서,
    상기 소재의 틀어진 각도(θ)는 상기 거리계 각각으로부터 상기 소재의 측면까지의 거리의 차를 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 강판 형상 측정장치.
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