KR20120115812A - Apparatus for measuring the thickness of a wet film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 습도막의 두께를 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 휴대용으로 가지고 다니면서 습도막의 두께를 비접촉식으로 측정할 수 있도록 한 휴대용 습도막 두께 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the thickness of a humidity film, and more particularly, to a portable humidity film thickness measuring device that enables portable measurement of the thickness of a humidity film while being carried in a portable manner.
일반적으로 도장이라 함은 물체의 표면에 도료를 칠하거나 도포함으로써 물체의 부식을 막고 표면을 보호하거나 미관을 향상시키기 위해 사용된다. 이러한 도장에 의해 형성된 도막의 두께는 제품의 치수 및 제품의 각종 특성에도 영향을 미치게 되므로 도장 작업 시 도막 두께의 관리는 필수적으로 요구된다.In general, the painting is used to prevent the corrosion of the object, to protect the surface or to enhance the appearance by painting or applying a paint on the surface of the object. Since the thickness of the coating film formed by such a coating also affects the dimensions of the product and various characteristics of the product, it is necessary to manage the coating film thickness during the painting work.
한편 정확한 두께로 도장 작업을 실시하기 위하여 작업자는 도장 작업을 수행하는 과정에서 습도막 측정 게이지를 이용하여 습도막을 두께를 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 도장 작업을 수행하게 된다.On the other hand, in order to perform the painting work with the correct thickness, the operator measures the thickness of the humidity film using the humidity film measuring gauge in the process of painting work, and performs the painting work based on the measured result.
종래의 습도막 측정 게이지는 얇은 판형 부재의 끝단에 도막 두께값을 판정하기 위한 서로 다른 깊이를 갖는 다수 개의 요홈이 형성된 것으로 구성되거나, 얇은 판형 부재의 양측 가장자리에 도막 두께값을 읽어 낼 수 있도록 하기 위한 눈금이 새겨진 것으로 구성된다.The conventional humidity film measuring gauge is composed of a plurality of grooves having different depths for determining the film thickness value at the end of the thin plate member, or to read the film thickness value at both edges of the thin plate member. It consists of engraved graduations.
그러나 상기와 같은 종래의 습도막 측정 게이지는 반복 사용 시 요홈 또는 눈금에 도료가 고착되어 두께값의 식별이 용이하지 못하고, 이로 인해 측정 게이지를 자주 닦아주어야 하므로 매우 번거로우며, 특히 작업자에 따라 측정결과가 상이하여 도장 품질이 균일하지 못한 문제점을 갖고 있다.However, the conventional humidity film measuring gauge as described above is difficult to identify the thickness value because the paint is fixed to the groove or the scale when repeated use, this is very cumbersome because the measurement gauge must be wiped frequently, especially the measurement results according to the operator There is a problem that the coating quality is not uniform and different.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 작업자의 숙련도에 상관없이 정확한 습도막의 두께 측정이 가능한 휴대용 습도막 두께 측정장치를 제공함에 있다.The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a portable humidity film thickness measuring apparatus capable of accurately measuring the thickness of the humidity film regardless of the skill of the operator.
본 발명의 다른 목적은 두께 측정이 이루어지는 부분이 도막과 직접적으로 접촉하지 않아 유지관리의 편의성을 높인 휴대용 습도막 두께 측정장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a portable humidity film thickness measuring apparatus in which the portion where the thickness measurement is made does not come in direct contact with the coating film, thereby increasing the convenience of maintenance.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 휴대용 습도막 두께 측정장치는 케이스와, 상기 케이스의 하단부에 설치되며 측정대상물에 놓여져 상기 케이스를 측정대상물로부터 일정거리 이격시키는 다수 개의 다리로 이루어진 프레임; 상기 케이스에 고정되게 설치되어 측정대상물의 표면 영상을 촬영하는 카메라; 상기 카메라의 측방에서 카메라에 의해 촬영되는 영상의 내부로 빔을 조사하도록 케이스에 고정되게 설치된 광 조사기; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 전달받아 영상 내의 빔 위치를 분석하여 습도막의 두께를 산출하는 영상처리 모듈; 및 상기 영상처리 모듈에 의해 산출된 습도막의 두께를 화면으로 표시하여 나타내는 디스플레이 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.Portable humidity film thickness measuring apparatus of the present invention to achieve the object as described above and to perform a problem for eliminating the conventional drawbacks is installed on the case, the lower end of the case and placed on the measurement object is fixed to the case from the measurement object A frame consisting of a plurality of legs spaced apart from each other; A camera fixedly mounted to the case to photograph a surface image of a measurement object; A light irradiator fixed to the case to irradiate a beam from the side of the camera to the inside of the image photographed by the camera; An image processing module receiving the image photographed by the camera and analyzing a beam position in the image to calculate a thickness of the humidity film; And a display module displaying and displaying the thickness of the humidity film calculated by the image processing module on a screen.
한편 상기 광 조사기는 반도체 레이저로 구성된다.On the other hand, the light irradiator is composed of a semiconductor laser.
한편 상기 광 조사기는 습도막의 두께가 0일 때, 영상을 가로질러 영상의 가장자리에 빔을 조사도록 설치된다.Meanwhile, the light irradiator is installed to irradiate a beam to the edge of the image across the image when the thickness of the humidity film is zero.
한편 상기 다리의 하단부는 습도막의 손상을 최소화하기 위하여 뾰족하게 형성된다.Meanwhile, the lower end of the leg is sharply formed to minimize the damage of the humidity film.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 촬영된 영상을 분석하여 습도막의 두께를 측정하게 되므로 작업자의 숙련도에 상관없이 정확한 두께 측정이 가능하며, 이로 인해 도막의 품질을 높이고 불필요한 도료의 낭비를 방지할 수 있게 되었다.According to the present invention having the above characteristics, it is possible to measure the thickness of the humidity film by analyzing the captured image, so that accurate thickness measurement is possible regardless of the operator's skill, thereby improving the quality of the coating film and preventing unnecessary waste of paint. I can do it.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습도막 두께 측정장치의 사시도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습도막 두께 측정장치의 구조도,
도 3 은 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시하여 나타낸 예시도,
도 4 는 습도막의 두께에 따라 레이저 빔이 조사되는 위치를 나타낸 상태도,
도 5 는 습도막의 두께 산출원리를 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of a humidity film thickness measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a structural diagram of a humidity film thickness measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is an exemplary view illustrating an image photographed by a camera;
4 is a state diagram showing a position where the laser beam is irradiated according to the thickness of the humidity film;
5 is a view for explaining the principle of calculating the thickness of the humidity film.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습도막 두께 측정장치의 사시도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습도막 두께 측정장치의 구조도를, 도 3은 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시하여 나타낸 예시도를 도시하고 있다.1 is a perspective view of a humidity film thickness measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a structural diagram of the humidity film thickness measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is an image taken by the camera Exemplary diagrams shown by way of example are shown.
본 발명의 휴대용 습도막 두께 측정장치는 측정대상물(100)의 표면 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 습도막의 두께를 측정하는 것으로, 프레임(110)과, 카메라(120)와, 광 조사기(130)와, 영상처리 모듈(140)과, 디스플레이 모듈(150)로 구성되어 있다.The portable humidity film thickness measuring apparatus of the present invention measures the thickness of the humidity film by photographing the surface image of the
상기 프레임(110)은 카메라(120)와 광 조사기(130) 및 영상처리 모듈(140) 그리고 디스플레이 모듈(150)이 설치되는 공간을 형성하는 케이스(111)와, 상기 케이스(111)의 하단부에 설치되어 케이스(111)가 측정대상물(100)로부터 일정거리 이격되게 유지시키는 다수 개의 다리(112)로 구성되어 있다.The
한편 상기 다리(112)는 두께 측정 작업 시 습도막을 뚫고 측정대상물(100)의 표면에 닿게 되므로, 습도막의 손상을 최소화하기 위하여 하단부가 하부를 향하여 뾰족한 구조로 형성된다.On the other hand, since the
상기 카메라(120)는 케이스(111)에 설치되어 측정대상물(100)의 표면 영상을 촬영하는 것이다. 이러한 카메라(120)는 케이스(111)에 수직하게 설치되어 프레임(110)이 측정대상물(100) 상에 놓여졌을 때 수직 하부에 대한 영상을 촬영하게 된다. 이러한 카메라(120)는 공지의 CCD 카메라로 구성될 수 있다.The
상기 광 조사기(130)는 카메라(120)의 측방에서 카메라(120)의 촬영영역(S) 안쪽으로 빔을 조사하도록 케이스(111)에 고정되게 설치된다. 이러한 광 조사기(130)에 의하여 촬영영역(S) 안쪽에 빔이 조사된 상태에서 측정대상물(100)의 표면에 대한 영상을 촬영하게 되면, 촬영된 영상(P) 내에는 빔의 상(O)이 맺히게 되고, 이러한 빔의 상(O) 위치를 분석함으로써 습도막의 두께를 산출할 수 있게 된다.The
한편 상기 광 조사기(130)는 일반 빛에 비하여 퍼지지 않고 곧바로 진행하는 레이저 빔을 조사하는 반도체 레이저로 구성됨으로써 측정의 정밀도를 높일 수 있다.On the other hand, the
상기 영상처리 모듈(140)은 카메라(120)와 연결되어 카메라(120)에 의해 촬영된 영상을 전달받으며, 전달된 영상 내의 빔 위치를 분석하여 습도막의 두께를 산출하는 것이다. 이러한 영상처리 모듈(140)은 영상의 처리를 위한 중앙처리유닛(CPU)과, 영상 정보 및 중앙처리유닛에서 처리된 정보를 저장하는 메모리를 포함하고 있다.The
상기 디스플레이 모듈(150)은 영상처리 모듈(140)과 연결되어 영상처리 모듈(140)에 의해 산출된 습도막의 두께값을 화면으로 나타내는 것이다. 이러한 디스플레이 모듈(150)에는 본 발명의 측정장치를 사용자가 조작할 수 있도록 하기 위한 버튼(151)들이 구비된다.The
한편 상기와 같은 카메라(120)와 광 조사기(130) 및 영상처리 모듈(140) 그리고 디스플레이 모듈(150)의 구동을 위한 전원을 제공하기 위한 배터리(160)가 케이스(111)에 설치된다.
Meanwhile, a
상기와 같이 구성된 휴대용 습도막 두께 측정장치를 이용하여 습도막의 두께를 측정하는 과정에 대해 설명하도록 한다.The process of measuring the thickness of the humidity film using the portable humidity film thickness measuring device configured as described above will be described.
도장 작업을 진행하는 과정에서 대상물에 형성된 습도막의 두께를 측정하고자 할 경우, 본 발명에 따른 측정장치를 습도막이 형성된 측정대상물(100)의 표면에 올려놓는다. 이때 프레임(110)에 구비된 다리(112)의 하단부가 습도막을 통해 측정대상물(100)의 표면에 닿도록 함으로써 측정장치를 측정대상물(100)의 표면에 세우게 된다. 한편 본 발명의 측정장치는 프레임(110)에 습도막의 두께 측정을 위한 모든 요소들이 설치되므로 휴대가 용이하며 손쉽게 측정대상물(100)의 표면에 세울 수 있다.When the thickness of the humidity film formed on the object in the process of painting work is to be measured, the measuring device according to the present invention is placed on the surface of the
상기와 같이 측정장치가 측정대상물(100)의 표면에 놓여지게 되면, 작업자는 디스플레이 모듈(150)에 구비된 버튼(151)을 조작함으로써 습도막의 측정작업을 개시하게 된다.When the measuring device is placed on the surface of the
상기와 같은 습도막의 측정작업은 먼저 광 조사기(반도체 레이저)에서 레이저 빔이 발생되고, 발생된 레이저 빔은 측정대상물(100)의 표면에 조사된다.In the measurement of the humidity film as described above, a laser beam is first generated by a light irradiator (semiconductor laser), and the generated laser beam is irradiated onto the surface of the
한편 레이저 빔이 조사되는 위치는 카메라(120)의 촬영영역(S) 안쪽으로, 습도막의 두께가 0일 경우 레이저 빔은 촬영되는 영상(P)의 가장자리(P1)에 조사되도록 광 조사기(130)와 카메라(120)가 세팅된다. 따라서 촬영된 영상(P)의 가장자리(P1)에 레이저 빔이 있을 경우 습도막의 두께는 0으로 산출되며, 영상(P)의 가장자리(P1)와 레이저 빔의 사이거리는 습도막의 두께와 비례하므로, 촬영된 영상의 분석을 영상에 맺힌 빔의 위치좌표를 구하고, 영상(P)의 가장자리(P1)와 레이저 빔의 사이거리(d)를 계산한 뒤, 레이저 빔의 조사 각도를 이용하여 습도막의 두께를 산출하게 된다.On the other hand, the position where the laser beam is irradiated into the shooting area (S) of the
도 4는 습도막의 두께에 따라 레이저 빔이 조사되는 위치를 나타낸 상태도를 도시하고 있다.4 shows a state diagram showing a position where a laser beam is irradiated according to the thickness of the humidity film.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 습도막의 두께가 0일 때, 광 조사기(130)로부터 발생되는 빔은 카메라(120)의 촬영영역을 가로질러 촬영영역의 가장자리에 조사되며, 이러한 촬영영역의 가장자리 즉 영상(P)의 가장자리(P1)는 습도막 두께의 산출을 위한 기준이 된다.As can be seen in Figure 4, when the thickness of the humidity film is 0, the beam generated from the
한편 습도막의 두께가 두꺼워질수록 빔의 위치는 영상(P)의 가장자리(P1)으로부터 안쪽으로 이동하여 P1 가장자리로부터 멀어지게 되며, 종국에는 영상의 반대편 가장자리(P2)로 근접하게 된다.On the other hand, as the thickness of the humidity film becomes thicker, the position of the beam moves inward from the edge P1 of the image P and moves away from the P1 edge, and eventually approaches the opposite edge P2 of the image.
한편 카메라(120)의 화각이나 광 조사기(130)의 경사각도는 일정한 상수이므로, 촬영된 영상의 분석을 통해 빔의 좌표값을 검출하고, 영상의 가장자리와 빔의 사이거리를 검출하게 되면, 습도막의 두께를 산출할 수 있게 된다.On the other hand, since the angle of view of the
도 5는 습도막의 두께 산출원리를 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.5 is a view for explaining the principle of calculating the thickness of the humidity film.
습도막의 두께는 아래의 식에 의해 산출될 수 있다. 한편 아래의 식은 습도막 두께를 산출하기 위한 하나의 식을 예로 든 것으로, 습도막의 두께는 아래의 식에 국한되지 않고 다양한 식에 의해 산출될 수 있다.The thickness of the humidity film can be calculated by the following equation. Meanwhile, the following equation is one example for calculating the humidity film thickness, and the thickness of the humidity film may be calculated by various equations without being limited to the following equation.
여기서, a는 광 조사기가 설치된 각도, b는 카메라의 화각, d는 영상에 맺힌 빔이 영상의 가장자리로부터 이격된 거리이다.Here, a is an angle at which the light irradiator is installed, b is an angle of view of the camera, and d is a distance from which the beam formed in the image is separated from the edge of the image.
일예로 카메라(120)의 화각은 40°, 광 조사기(130)가 설치된 각도는 50°이고, 촬영된 영상을 분석을 통해 빔이 영상의 가장자리로부터 50㎛ 이격된 것으로 검출된 것을 가정할 경우, 습도막의 두께는 105.24㎛ 이다.As an example, when the angle of view of the
이처럼 본 발명에 따른 휴대용 습도막 두께 측정장치는 습도막의 두께 측정이 요구되는 측정대상물(100)에 빔을 조사한 상태에서 영상을 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 빔위 좌표값을 산출함으로써 손쉽게 그리고 정확하게 습도막의 두께를 측정할 수 있게 된다.
As described above, the portable humidity film thickness measuring apparatus according to the present invention can easily and by taking an image in a state in which a beam is irradiated to the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(100) : 측정대상물 (110) : 프레임
(111) : 케이스 (112) : 다리
(120) : 카메라 (130) : 광 조사기
(140) : 영상처리 모듈 (150) : 디스플레이 모듈Description of the Related Art
(100): measuring object (110): frame
111: Case 112: Leg
120: camera 130: light irradiator
140: image processing module 150: display module
Claims (4)
상기 케이스(111)에 고정되게 설치되어 측정대상물(100)의 표면 영상을 촬영하는 카메라(120);
상기 카메라(120)의 측방에서 카메라(120)의 촬영영역(S) 안쪽으로 빔을 조사하도록 케이스(111)에 고정되게 설치된 광 조사기(130);
상기 카메라(120)에 의해 촬영된 영상을 전달받아 영상 내의 빔 위치를 분석하여 습도막의 두께를 산출하는 영상처리 모듈(140); 및
상기 영상처리 모듈(140)에 의해 산출된 습도막의 두께를 화면으로 표시하여 나타내는 디스플레이 모듈(150)로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 습도막 두께 측정장치.A frame (110) installed at a lower end of the case (111) and placed on the measurement object (100), the frame (110) comprising a plurality of legs (112) spaced apart from the measurement object (100) by a predetermined distance;
A camera 120 fixedly installed at the case 111 to take a surface image of the measurement object 100;
A light irradiator 130 fixed to the case 111 to irradiate a beam into the photographing area S of the camera 120 from the side of the camera 120;
An image processing module 140 for receiving the image photographed by the camera 120 and analyzing the beam position in the image to calculate the thickness of the humidity film; And
Portable humidity film thickness measuring apparatus, characterized in that consisting of a display module 150 to display the screen to display the thickness of the humidity film calculated by the image processing module 140.
상기 광 조사기(130)는 반도체 레이저로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 습도막 두께 측정장치.The method of claim 1,
The light irradiator 130 is a portable humidity film thickness measuring apparatus, characterized in that consisting of a semiconductor laser.
상기 광 조사기(130)는 습도막의 두께가 0일 때, 카메라(120)의 촬영영역(S)을 가로질러 촬영역의 가장자리에 빔을 조사하도록 설치된 것을 특징으로 하는 휴대용 습도막 두게 측정장치.The method of claim 1,
The light irradiator 130 is a portable humidity film thickness measuring device, characterized in that when the thickness of the humidity film is 0, installed to irradiate a beam to the edge of the shooting area across the shooting area (S) of the camera 120.
상기 다리(112)의 하단부는 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 습도막 두께 측정장치.The method of claim 1,
Portable humidity film thickness measuring apparatus, characterized in that the lower end of the leg 112 is formed pointed.
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |