KR20110010501A - 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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배진운
강기수
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 이동하는 판 부재의 표면에 빛을 출력하고, 빛이 출력된 지점에 대한 이미지를 촬영함으로써, 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 판 부재의 속도를 측정하도록 한다. 본 발명에 따르면, 카메라의 일정한 프레임 레이트에 의해 발생하는 번짐 현상을 이용하여 판 부재의 순간 속도를 실시간으로 측정할 수 있으며, 또한 측정된 속도를 이용하여 열간 압연 공정에서 구동수단을 제어함에 따라 보다 정확한 제어가 가능한 이점이 있다.

Description

압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법{Apparatus for measuring plate velocity of rolling mill and method thereof}
본 발명은 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 이동하는 판 부재의 표면 이미지를 촬영하여, 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 판 부재의 속도를 측정하도록 하는 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열간 압연 공정은 제강 공정의 연속주조기로부터 공급받은 판 부재를 소정의 온도로 가열한 후 조압연기에서 폭 압연 및 두께 압연을 실시하여 바 상태로 만들고, 사상 압연기에서 요구하는 사이즈의 스트립으로 압연을 실시한다. 최종 스탠드를 통과한 스트립은 런 아웃 테이블 상에서 필요에 따라서는 라미나 플로우 방식의 냉각공정을 거쳐 권취기에서 코일 제품으로 감아내기 한다.
열간 압연 공정에서 판 부재의 속도는 압연 및 냉각 공정 조건을 정립하는데 중요한 요소로서 작용한다.
종래에 판 부재의 속도를 측정하는 방법으로는, 열간 압연 중 사상압연기에서 마지막 스탠드의 롤 회전 속도를 측정하여, 그로부터 판 부재의 속도를 예측하 는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 이와 같은 방법으로는 판 부재가 압연 롤에 슬립되는 등의 이상 현상에 의하여 판 속도가 일정하지 않게 되므로, 변화하는 판 부재의 속도를 정확하게 측정하는 것이 어려웠다.
한편, 초음파 또는 레이저 등의 센서 신호를 이용하여 판 부재의 속도를 측정하기도 하나, 정확도가 현저하게 떨어져, 이 또한 압연공정 내에서 정확한 판 부재의 속도를 정확하게 측정하는 것이 어려웠다.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 판 부재의 움직임에 의한 번짐 현상을 이용하여 해당 판 부재의 속도를 실시간으로 측정하는 것이 가능하도록 하는 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치는, 판 부재가 통과하는 소정의 목표지점으로 빛을 출력하는 광 출력부, 압연기에 상기 판 부재가 삽입되면, 상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달한 상태에서 상기 판 부재의 표면 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 카메라로부터 촬영된 이미지를 분석하여, 상기 촬영 이미지의 번짐 정도를 확인하는 제어부, 및 상기 제어부에 의해 확인된 상기 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 속도 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 카메라를 통해 촬영된 이미지로부터 상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상으로부터 상기 판 부재의 진행 반대방향으로의 번짐 길이를 측정하여 상기 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 촬영 이미지의 동적 번짐(motion blur) 현상에 대한 번 짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 속도 연산부는 상기 촬영 이미지의 번짐 정도, 상기 카메라의 촬영 영역의 길이, 상기 카메라의 프레임 수집 시간(integration time), 상기 카메라의 촬상면의 길이, 상기 광 출력부의 광 출력 방향과 상기 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라는 해당 카메라의 촬상면의 수직 방향이 상기 광 출력부로부터의 광 출력 방향과 일정 각도를 유지하도록 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달하도록 시준화하는 시준화 렌즈를 더 포함한다.
상기 제어부는 상기 속도 연산부로부터 산출된 상기 판 부재의 이동속도에 따라 해당 압연기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 방법은, 압연기에 판 부재가 삽입되면, 상기 판 부재가 통과하는 소정의 목표지점으로 빛을 출력하는 단계, 상기 출력하는 단계에서 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달한 상태에서 상기 판 부재의 표면 이미지를 촬영하는 단계, 상기 촬영하는 단계에서 촬영된 이미지를 분석하여, 상기 촬영 이미지의 번짐 정도를 확인하는 단계, 및 상기 확인하는 단계에서 확인된 상기 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 확인하는 단계는 상기 촬영 이미지로부터 상기 출력하는 단계에서 출력 된 빛이 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 확인하는 단계는 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상으로부터 상기 판 부재의 진행 반대방향으로의 번짐 길이를 측정하여 상기 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 확인하는 단계는 상기 촬영 이미지의 동적 번짐(motion blur) 현상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 산출하는 단계는 상기 촬영 이미지의 번짐 정도, 상기 카메라의 촬영 영역의 길이, 상기 카메라의 프레임 수집 시간(integration time), 상기 카메라의 촬상면의 길이, 상기 광 출력부의 광 출력 방향과 상기 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 속도 연산부로부터 산출된 상기 판 부재의 이동속도에 따라 해당 압연기의 구동을 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 카메라의 일정한 프레임 레이트에 의해 발생하는 번짐 현상을 이용하여 판 부재의 순간 속도를 실시간으로 측정할 수 있으며, 또한 측정된 속도를 이용하여 열간 압연 공정에서 구동수단을 제어함에 따라, 보다 정확한 제어가 가능한 이점이 있다.
또한, 판 부채 표면에 비춰지는 광원을 촬영한 이미지로부터 속도를 측정함 으로써, 속도를 측정함에 따른 이상 현상이 발생할 확률이 감소하여, 보다 정확한 속도 측정이 가능한 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치는 판 부재가 지나가는 위치의 소정 영역에 빛을 비추고, 해당 위치에 판 부재가 지나가는 동안의 이미지를 촬영하여, 해당 이미지로부터 판 부재의 이동 속도를 측정하는 것이다.
이에 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하도록 한다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치는 광 출력부(10), 카메라(20), 제어부(30), 속도 연산부(40), 저장부(50), 및 구동부(60)를 포함한다.
광 출력부(10)는 광원으로부터 빛을 방출하는 수단이다. 광 출력부(10)에 의해 방출된 빛은 레이저(laser)를 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 광 출력부(10)에 의해 빛이 방출되는 방향은 사상 압연기로 유입된 판 부재가 지나가는 위치의 소정 영역에 고정된다.
한편, 광 출력부(10)에서 빛을 방출하는 부분에는 광 출력부(10)에 의해 출력된 빛을 소정 영역으로 시준화 하기 위한 렌즈(Collimation lens)가 배치된다. 따라서, 렌즈를 통과한 빛은 고정된 방향으로 진행되어, 압연기의 고정된 위치에 도달하게 된다. 따라서, 사상 압연기로 판 부재가 유입되면, 광 출력부(10)는 해당 판 부재가 이동되는 동안 고정된 지점에 빛을 계속적으로 방출하게 된다. 이하의 설정에서는 광 출력부(10)에 의해 출력된 빛이 도달하는 지점을 '목표지점'이라 칭하여 설명하도록 한다.
여기서, 광 출력부(10)의 발광 방향 및 목표지점의 위치 등은 고정된 값으로, 해당 값은 저장부(50)에 저장된다. 물론, 해당 값은 설정에 따라 변경 가능함은 당연한 것이다.
카메라(20)는 목표지점 주변의 이미지, 상세하게는 목표지점에 도달한 빛의 이미지를 촬영한다. 이때, 카메라(20)는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(20), CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 카메라(20) 등 다양하게 적용 가능하다. 카메라(20)는 이미지 촬영 시 프레임 비율(frame rate)을 일정하게 하여 integration time을 제한한다. 카메라(20)의 촬영 각도, 촬영 영역, 촬상면의 크기, 및 integration time 등은 고정된 값으로, 해당 정보는 저장부(50)에 저장된다. 물론, 해당 값은 설정에 따라 변경 가능함은 당연한 것이다.
제어부(30)는 사상 압연기로 판 부재가 유입되면, 광 출력부(10) 및 카메라(20) 구동을 제어한다. 카메라(20)에 의해 이미지가 촬영되면, 제어부(30)는 촬영된 이미지를 분석한다. 이때, 제어부(30)는 촬영된 이미지의 모션 블러(motion blur)를 측정한다. 다시 말해, 제어부(30)는 촬영된 이미지에서 촬영 대상, 즉, 목표지점에 도달한 빛의 번짐 정도(예를 들어, 번짐 길이)를 측정한다. 이때, 제어 부(30)는 촬영된 이미지로부터 측정된 촬영 대상의 번짐 정도에 대한 정보를 저장부(50)에 저장한다.
이후, 제어부(30)는 속도 연산부(40)로 판 부재의 이동 속도를 연산하기 위한 제어 명령을 출력한다.
속도 연산부(40)는 제어부(30)로부터의 제어 명령에 따라 저장부(50)에 저장된 정보를 추출하여, 판 부재의 이동 속도를 산출한다.
이때, 속도 연산부(40)에 의해 판 부재의 이동 속도를 산출하는 방법은 아래 [수학식 1]을 참조한다.
Figure 112009045538323-PAT00001
[수학식 1]에서와 같이, b는 모션 블러(motion blur) 량을 의미한다. 상세하게는, 촬영 대상의 원래 이미지의 번짐 정도로서, 번짐 영역의 길이를 의미하며, 단위는 m이다. 이때, b 값은 판 부재의 이동 속도에 따라 변한다.
R은 카메라(20)의 촬영 영역을 의미하는 것이다. 상세하게는 촬영 영역 중 판 부재의 이동방향으로의 수평길이를 의미하는 것이며, 단위는 m이다. 한편, τ는 카메라(20)의 수집 시간(integration time)을 의미하는 것이다. 상세하게는, 하나의 프레임을 수집하고, 다음 프레임이 수집되기까지의 시간을 의미한다.
한편, Ah는 촬상면의 가로 크기를 의미한다. 상세하게는 카메라(20)의 촬상면 중 판 부재의 이동방향으로의 수평길이를 의미하며, 단위는 m이다. θ는 광 출력부(10)를 통해 빛이 방출되는 방향과 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도를 의미한다. 이때, R, τ, Ah, θ는 고정된 값이다.
v는 판 부재의 이동 속도를 의미하는 것으로, b 값을 적용함으로써 산출 가능하다.
즉, 제어부(30)는 카메라(20)로부터 목표지점을 촬영한 이미지가 입력되면, 해당 이미지로부터 촬영 대상을 감지한다. 또한, 제어부(30)는 촬영 대상의 이미지에 대한 번짐 영역을 확인한다. 이로써, 제어부(30)는 촬영 대상에 대한 모션 블러량, 즉, b 값을 측정할 수 있게 된다.
한편, 속도 연산부(40)는 저장부(50)에 저장된 R, τ, Ah, θ값과, 제어부(30)로부터 측정된 b 값을 [수학식 1]에 적용하여, 판 부재의 이동 속도, 즉, v 값을 산출한다. 속도 연산부(40)는 산출된 v 값을 제어부(30)로 전달한다.
저장부(50)는 앞서 설명한 바와 같이, 판 부재의 이동 속도를 연산하는데 필요한 정보, 즉, 카메라(20)의 촬영 영역 R, 카메라(20)의 수집 시간 τ, 촬상면의 가로 크기 Ah, 광 출력부(10)를 통해 빛이 방출되는 방향과 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도 θ 등의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(50)에는 목표지점의 위치 설정정보, 광 출력부(10)의 방향 설정정보, 카메라(20)의 각도 설정정보, 카메라(20)의 촬영 설정정보 중 적어도 하나의 정보가 저장된다.
구동부(60)는 사상 압연기의 구동을 위한 수단으로, 스탠드의 롤러를 구동하는데 필요한 모터 등을 포함한다.
카메라(20)는 실시간으로 목표지점에 대한 이미지를 촬영하여 제어부(30)로 전송할 수 있으며, 일정시간 간격으로 목표 지점의 이미지를 촬영할 수도 있다. 따라서, 제어부(30)는 카메라(20)를 통해 촬영된 이미지를 통해 판 부재의 이동 속도를 실시간으로 감시하며, 그 결과에 따라 구동부(60)의 동작을 제어한다.
도 2는 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치의 일부 구성을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 판 부재(1)가 사상 압연기로 삽입되면, 제어부(30)는 광 출력부(10)의 구동을 제어하여 기 설정된 목표지점으로 레이저(L)가 출력되도록 한다. 이때, 광 출력부(10)에 의해 방출된 레이저는 목표 지점을 통과하는 판 부재(1)의 표면에 도달하게 된다. 물론, 광 출력부(10)의 빛을 방출하는 부분에는 광 출력부(10)에 의해 방출된 레이저가 목표지점에 시준화되도록 하기 위한 시준화 렌즈(15)가 구비될 수 있다.
한편, 카메라(20)는 목표지점을 포함하는 촬영 영역인 R 부분에 대한 판 부 재(1)의 표면 이미지를 촬영한다. 이때, 카메라(20)는 실시간으로 촬영할 수 있으며, 일정시간 간격으로 촬영할 수도 있다. 이때, 광 출력부(10)에 의해 방출되는 레이저의 출력 방향과 카메라(20)의 촬상면에 수직한 방향은 일정각도인 θ를 유지한다.
카메라(20)는 목표지점을 포함하는 R 영역의 촬영 이미지를 제어부(30)로 전달한다. 카메라(20)는 이미지를 촬영하는 동안 소정의 프레임 수집시간을 가지므로, 같은 영역을 촬영하지만 판 부재(1)의 이동 속도(v)에 따라 촬영된 이미지는 모션 블러(motion blur), 즉, 촬영 대상의 동적 번짐 현상이 발생하게 된다. 물론, 모션 블러량은 판 부재(1)의 이동 속도에 따라 달라지게 된다. 모션 블러에 대한 실시예는 도 4를 참조한다.
도 3은 도 2에 대한 일 실시예로서, 판 속도 측정 장치가 배치되는 위치를 도시한 것이다. 도 3의 실시예에서는 광 출력부(10) 및 카메라(20)가 사상 압연기의 마지막 스탠드와 그 전 스탠드 사이에 배치된 예를 도시하였다. 그러나, 광 출력부(10) 및 카메라(20)가 배치되는 위치는 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 도 3에서는 판 속도 측정 장치가 사상 압연기에 배치된 것을 예로 하였으나, 다른 압연 과정에도 적용 가능함은 당연한 것이다. 또한, 도 2 및 도 3의 실시예에서는 광 출력부(10) 및 카메라(20)가 1개인 경우를 도시하였으나, 판 부재(1)의 위치를 측정하고자 하는 위치에 각각 배치하는 것 또한 가능하다.
도 3을 참조하면, 사상 압연기의 마지막 스탠드(2b)를 통과하기 바로 전의 판 부재(1)의 이동 속도를 측정하기 위해, 마지막 스탠드(2b)와 마지막 스탠드 바로 전 스탠드(2a) 사이를 목표지점으로 설정하고, 해당 목표지점에 레이저가 도달하도록 광 출력부(10)를 배치한다.
또한, 목표지점으로부터 일정 범위의 이미지를 촬영하도록 카메라(20)를 배치한다. 이때, 광 출력부(10)의 위치 및 레이저의 출력 각도, 카메라(20)의 위치 및 촬영 각도, 레이저와 카메라(20)의 촬영 방향이 이루는 각도 등을 기 설정된 값에 맞추어 배치하도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치는 광 출력부(10)와 카메라(20)를 배치하는 것만으로도 판 부재(1)의 이동 속도를 측정하는 것이 가능하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 촬영 이미지의 일 예를 도시한 예시도로서, 상세하게는 판 부재(1)의 이동 속도에 따른 촬영 이미지이다.
먼저, 도 4의 (a)는 판 부재(1)가 저속으로 이동하는 경우 목표지점에 대한 판 부재(1)의 표면 이미지를 촬영한 것이다. 카메라(20)는 이미지 촬영 시, 일정 간격으로 이미지 프레임을 촬영한다. 카메라(20)가 하나의 프레임 촬영 후 다음 프레임이 촬영되기까지는 소정의 integration time이 발생하게 된다.
이때, 이미지 촬영 대상이 되는 판 부재(1)는 고정된 것이 아니라 소정의 속도를 갖고 이동하므로, 이전 프레임과 다음 프레임에 촬영된 판 부재(1)의 위치는 다소 상이해 질 수 있다. 따라서, 각 프레임을 결합하게 되면, 촬영 이미지에서 목 표지점의 이미지에 모션 블러 현상이 발생하게 된다.
물론, 도 4의 (a)의 경우, 판 부재(1)가 저속으로 이동하므로, 각 프레임에 촬영된 이미지 사이의 차이가 미비할 수 있다. 따라서, 최종 완성된 촬영 이미지에서 목표지점의 이미지에 대한 모션 블러량, 즉 번짐 길이는 b1이 된다.
한편, 도 4의 (b)는 판 부재(1)가 고속으로 이동하는 경우, 목표지점에 대한 판 부재(1)의 표면 이미지를 촬영한 것이다. 판 부재(1)가 고속으로 이동하게 되면, 이미지 촬영 시 각 프레임에 촬영된 목표지점의 이미지는 도 4의 (a)와 같이 판 부재(1)가 저속으로 이동하는 경우 보다는 다소 많은 차이가 발생하게 된다. 따라서, 최종 완성된 촬영 이미지에서 목표지점의 이미지에 대한 모션 블러량, 즉, 번짐 길이는 b2와 같이 된다.
여기서, 판 부재(1)의 이동 속도에 따라 b1과 b2의 차이가 현저함을 확인할 수 있다. 따라서, 속도 연산부(40)는 [수학식 1]에 b1과 b2을 각각 대입함으로써 v1, v2를 각각 연산할 수 있다.
제어부(30)는 판 부재(1)의 이동 속도가 목표치보다 빠른 경우 구동부(60)를 제어하여 스탠드 롤러의 회전 속도 등을 감속시킴으로써, 판 부재(1)가 목표치의 속도로 이동하도록 한다. 한편, 제어부(30)는 판 부재(1)의 이동 속도가 목표치보다 느린 경우에는, 마찬가지로 구동부(60)를 제어하여 스탠드 롤러의 회전 속도 등을 감속시킨다. 따라서, 판 부재(1)가 목표치의 속도로 이동하도록 한다.
본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치에 따르면, 어느 위치에서나 목표지점에 대한 판 부재(1)의 정확한 속도를 측정하는 것이 가능함으로, 그에 따라 사상 압연기를 목표치에 맞추어 구동할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 압연기의 판 속도 측정 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 도 5를 참조하면, 압연기로 판 부재(1)가 삽입되면(S100), 제어부(30)는 광 출력부(10)로 구동신호를 출력한다. 이때, 광 출력부(10)는 제어부(30)로부터의 구동신호에 의해 구동되어(S110), 기 설정된 목표지점으로 레이저를 출력한다. 이때, 광 출력부(10)에 의해 출력된 레이저는 시준화 렌즈에 의해 목표지점에 정확하게 도달하게 된다.
압연기에 삽입된 판 부재(1)가 목표지점에 도달하거나, 혹은 목표지점을 통과하면, 제어부(30)는 카메라(20)로 구동신호를 출력한다. 따라서, 카메라(20)는 제어부(30)로부터의 구동신호에 의해 구동되어(S120), 목표지점을 포함하는 촬영 영역에 대한 판 부재(1)의 표면 이미지를 촬영한다(S130). 이때, 카메라(20)는 광 출력부(10)에 의해 출력된 레이저가 판 부재(1) 표면상의 목표지점에 도달하여 이룬 형상을 촬영한다. 예를 들어, 레이저는 시준화 렌즈에 의해 목표지점에 도달 시 원 형상을 이룰 수 있다.
한편, 카메라(20)는 이미지 촬영 시 프레임 비율을 일정하게 설정하여, 이미지 촬영 시 각 프레임 간의 수집 시간(integration time)을 일정하게 제한하도록 한다.
카메라(20)는 목표지점에 대한 판 부재(1)의 표면 이미지 촬영 후, 촬영된 이미지를 제어부(30)로 전달한다. 제어부(30)는 카메라(20)에 의해 촬영된 이미지를 분석하여(S140), 촬영 대상-목표지점에 도달한 원 형상-에 대한 모션 블러량, 즉, 번짐 정도를 측정한다(S150). 여기서, 모션 블러량은 판 부재(1)의 진행 방향의 반대방향으로 촬영 대상의 번짐 길이를 측정함으로써 측정 가능하다.
제어부(30)는 'S150' 과정에거 측정된 모션 블러량에 대한 정보를 저장부(50)에 저장하고, 속도 연산부(40)로 인가한다. 이때, 속도 연산부(40)는 [수학식 1]에 제어부(30)로부터 인가된 모션 블러량을 적용하여 연산함으로써, 판 부재(1)의 이동 속도를 산출한다(S160). 속도 연산부(40)에 의해 산출된 판 부재(1)의 이동 속도 정보는 제어부(30)로 인가된다.
따라서, 제어부(30)는 속도 연산부(40)에 의해 산출된 판 부재(1)의 이동 속도 정보에 근거하여 사상 압연기의 구동부(60) 동작을 제어한다(S170).
이상에서와 같이 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치 및 그 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 판 속도 측정 장치의 동작 설명에 참조되는 예시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 판 속도 측정 장치가 배치되는 위치에 따른 실시예를 도시한 예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 장치에 의해 촬영된 이미지를 도시한 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 압연기의 판 속도 측정 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

Claims (14)

  1. 판 부재가 통과하는 소정의 목표지점으로 빛을 출력하는 광 출력부;
    압연기에 상기 판 부재가 삽입되면, 상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달한 상태에서 상기 판 부재의 표면 이미지를 촬영하는 카메라;
    상기 카메라로부터 촬영된 이미지를 분석하여, 상기 촬영 이미지의 번짐 정도를 확인하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 확인된 상기 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 속도 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라를 통해 촬영된 이미지로부터 상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상으로부터 상기 판 부재의 진행 반대 방향으로의 번짐 길이를 측정하여 상기 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 촬영 이미지의 동적 번짐(motion blur) 현상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도 연산부는,
    상기 촬영 이미지의 번짐 정도, 상기 카메라의 촬영 영역의 길이, 상기 카메라의 프레임 수집 시간(integration time), 상기 카메라의 촬상면의 길이, 상기 광 출력부의 광 출력 방향과 상기 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라는,
    해당 카메라의 촬상면의 수직 방향이 상기 광 출력부로부터의 광 출력 방향과 일정 각도를 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장 치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 출력부에 의해 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달하도록 시준화하는 시준화 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 속도 연산부로부터 산출된 상기 판 부재의 이동 속도에 따라 해당 압연기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 장치.
  9. 압연기에 판 부재가 삽입되면, 상기 판 부재가 통과하는 소정의 목표지점으로 빛을 출력하는 단계;
    상기 출력하는 단계에서 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달한 상태에서 상기 판 부재의 표면 이미지를 촬영하는 단계;
    상기 촬영하는 단계에서 촬영된 이미지를 분석하여, 상기 촬영 이미지의 번짐 정도를 확인하는 단계; 및
    상기 확인하는 단계에서 확인된 상기 촬영 이미지의 번짐 정도에 따라 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 촬영 이미지로부터 상기 출력하는 단계에서 출력된 빛이 상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 목표지점에 도달하여 이루어진 형상으로부터 상기 판 부재의 진행 반대방향으로의 번짐 길이를 측정하여 상기 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 촬영 이미지의 동적 번짐(motion blur) 현상에 대한 번짐 정도를 확인하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 촬영 이미지의 번짐 정도, 상기 카메라의 촬영 영역의 길이, 상기 카메라의 프레임 수집 시간(integration time), 상기 카메라의 촬상면의 길이, 상기 광 출력부의 광 출력 방향과 상기 촬상면의 수직 방향이 이루는 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 판 부재의 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 속도 연산부로부터 산출된 상기 판 부재의 이동 속도에 따라 해당 압연기의 구동을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기의 판 속도 측정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101400532B1 (ko) * 2012-07-30 2014-05-28 현대제철 주식회사 모션 블러를 이용한 엔코더 장치 및 그 제어 방법
KR20180076558A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 경북대학교 산학협력단 단결정 성장로의 잉곳 직경 측정 방법
KR20230165529A (ko) 2022-05-27 2023-12-05 현대제철 주식회사 압연 소재의 폭 측정 장치 및 폭 제어 방법

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