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KR102062641B1 - Apparatus for measuring width of rolled steel plate - Google Patents

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KR102062641B1
KR102062641B1 KR1020180028963A KR20180028963A KR102062641B1 KR 102062641 B1 KR102062641 B1 KR 102062641B1 KR 1020180028963 A KR1020180028963 A KR 1020180028963A KR 20180028963 A KR20180028963 A KR 20180028963A KR 102062641 B1 KR102062641 B1 KR 102062641B1
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KR
South Korea
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laser beam
rolled material
distance
image sensor
width
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KR1020180028963A
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Korean (ko)
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이주섭
서민수
이재혁
이완형
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주식회사 해동엔지니어링
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Abstract

압연재 폭 측정장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치는 압연중인 압연재의 양측으로 상호 마주하도록 이격되고, 압연재와의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정유닛 및 한 쌍의 거리측정유닛을 통해 측정된 압연재와의 양쪽 거리와 한 쌍의 거리측정유닛의 간격을 근거로 압연재의 폭을 산출하는 제어부를 포함한다.A roll width measuring device is disclosed. Rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is spaced apart from each other to face both sides of the rolling material being rolled, through a pair of distance measuring unit and a pair of distance measuring unit for measuring the distance to the rolling material And a controller for calculating the width of the rolled material on the basis of the distance between the measured rolled material and the distance between the pair of distance measuring units.

Description

압연재 폭 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING WIDTH OF ROLLED STEEL PLATE}Roll width measuring device {APPARATUS FOR MEASURING WIDTH OF ROLLED STEEL PLATE}

본 발명은 압연재 폭 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연공정 중 압연재의 폭을 측정하는 압연재 폭 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling material width measuring device, and more particularly to a rolling material width measuring device for measuring the width of the rolling material during the rolling process.

일반적으로, 철강회사에서 주로 이루어지는 압연공정은 빌렛과 같은 압연재를 여러 단계에 걸쳐 열간압연기의 압연롤에 강제로 통과시킴으로써, 다양한 단면형상을 갖는 봉 모양의 소재를 생산하는 공정을 가리킨다.In general, a rolling process mainly made in a steel company refers to a process for producing rod-shaped materials having various cross-sectional shapes by forcing a rolling material such as a billet through a rolling roll of a hot rolling mill in several stages.

이러한 압연공정 중에는 압연재의 폭을 측정하여 압연재의 정상유무를 판단함으로써, 압연재의 치수 및 압연기의 동작성능을 점검하고 교정하게 된다.During this rolling process, by measuring the width of the rolling material to determine whether the rolling material is normal, the size of the rolling material and the operation performance of the rolling mill are checked and corrected.

대한민국 등록특허공보 제10-1499944호(2015.03.02.등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1499944 (2015.03.02.registration)

본 발명의 실시예는 휴대 가능하고 압연재의 폭을 보다 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 압연재 폭 측정장치를 제공하고자 한다.Embodiment of the present invention is to provide a rolling material width measuring apparatus that is portable and can measure the width of the rolling material more quickly and accurately.

본 발명의 일 측면에 따르면, 압연재 폭 측정장치에 있어서, 압연중인 압연재의 양측으로 상호 마주하도록 이격되고, 상기 압연재와의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정유닛; 상기 압연재가 상기 한 쌍의 거리측정유닛 사이를 통과할 수 있도록 하면서 상기 한 쌍의 거리측정유닛이 상호 한 몸을 이루도록 상기 압연재의 둘레방향을 따라 상기 한 쌍의 거리측정유닛 사이를 연결하는 연결프레임; 상기 연결프레임을 측정자가 손으로 파지한 형태로 상기 압연재 폭 측정장치를 휴대한 상태에서 상기 압연재와의 거리를 측정할 수 있도록 상기 연결프레임에 결합되고, 상기 압연재 폭 측정장치의 측정 환경과 상기 측정자의 자세에 관계없이 상기 압연재의 폭을 측정할 수 있도록 상기 연결프레임을 따라 이동이 가능하고 이동경로 상에서 선택적으로 위치 고정이 가능하게 마련된 손잡이; 및 상기 한 쌍의 거리측정유닛을 통해 측정된 상기 압연재와의 양쪽 거리와 상기 한 쌍의 거리측정유닛의 간격을 근거로 상기 압연재의 폭을 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 거리측정유닛은 상기 압연재에 라인 형태의 3개의 레이저빔을 조사하는 광 조사장치; 및 상기 광 조사장치를 통해 상기 압연재 표면으로 조사되어 반사되는 라인 형태의 3개의 레이저빔을 촬영한 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3)를 생성하는 이미지센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3) 중 두 개의 레이저빔 이미지를 대상으로 각 레이저빔 이미지에서 동일한 라인 상의 두 개 점 간의 픽셀차이값들을 이용하여 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 상하 측정각도 틀어짐을 판단하고, 상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3)의 중앙을 횡으로 가로지르는 기준선을 이용하여 상하로 동일한 간격으로 이격된 선들인 상측 기준선(Ra)와 하측 기준선(Rb)을 결정하고, 상기 상측 기준선(Ra)과 좌측 레이저빔 이미지인 제1 레이저빔 이미지(LB1)가 만나는 점(A), 상기 상측 기준선(Ra)과 우측 레이저빔 이미지인 제3 레이저빔 이미지(LB3)가 만나는 점(B), 상기 하측 기준선(Rb)과 상기 제1 레이저빔 이미지(LB1)가 만나는 점(C), 상기 하측 기준선(Rb)과 상기 제3 레이저빔 이미지(LB3)가 만나는 점(D)를 판단하고, 상기 제1 레이저빔 이미지(LB1)의 점 A와 점 C의 차이값과 상기 제3 레이저빔 이미지(LB3)의 점 B와 점 D의 차이값을 각각 산출하고, 상기 산출된 차이값들을 서로 비교하여 상기 이미지 센서와 압연재의 상하 측정각도 틀어짐 및 틀어진 상하 측정각도를 판단하는 압연재 폭 측정장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a roll width measuring apparatus, comprising: a pair of distance measuring units spaced apart from each other to face each other of the rolled material being rolled, and measuring a distance to the rolled material; A connection connecting the pair of distance measuring units along the circumferential direction of the rolled material such that the pair of distance measuring units form a body while allowing the rolled material to pass between the pair of distance measuring units frame; The connecting frame is coupled to the connecting frame to measure the distance to the rolling material in the state of carrying the rolling material width measuring device in a form in which the measuring device gripped by hand, the measurement environment of the rolling material width measuring device And a handle provided to be movable along the connection frame and to be selectively fixed on a moving path so as to measure the width of the rolled material regardless of the position of the measurer. And a controller for calculating a width of the rolled material based on both distances from the rolled material measured by the pair of distance measuring units and the distance between the pair of distance measuring units. A light irradiation device for irradiating three rolls of laser light in a line form to the rolled material; And an image sensor for generating three laser beam images LB1, LB2, and LB3 photographing three laser beams in a line shape which are irradiated onto the surface of the rolled material and reflected by the light irradiation device. The laser beam image of the three laser beam images LB1, LB2, and LB3 is used to determine the image sensor and the rolled material by using pixel difference values between two points on the same line in each laser beam image. The upper and lower measurement angles are determined to be misaligned, and the controller uses upper and lower reference lines Ra which are spaced apart at equal intervals up and down using a reference line transversely transversely centering the centers of the three laser beam images LB1, LB2 and LB3. ) And the lower reference line (Rb), the point (A) where the upper reference line (Ra) and the first laser beam image (LB1) that is the left laser beam image meet, the upper reference line (Ra) and the right level The point B where the third laser beam image LB3, which is a low beam image, meets, the point C where the lower reference line Rb and the first laser beam image LB1 meet, the lower reference line Rb, and the first point The point D at which the three laser beam images LB3 meet is determined, and a difference between the points A and C of the first laser beam image LB1 and the points B and points of the third laser beam image LB3 are determined. A rolling material width measuring device for calculating a difference value of D, and comparing the calculated difference values with each other to determine an up and down measurement angle of the image sensor and a rolled up and down measurement angle can be provided.

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또한, 상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지의 간격을 근거로 상기 이미지센서와 상기 압연재의 좌우 측정각도 틀어짐을 판단할 수 있다.The controller may determine that the left and right measurement angles of the image sensor and the rolled material are also misaligned based on the spacing of the three laser beam images.

또한, 상기 제어부는 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 거리와, 상기 압연재 표면으로 조사되어 반사되는 라인 형태의 3개의 레이저빔이 상기 이미지 센서에 입사되는 각도를 이용하여 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 좌우 측정각도를 산출할 수 있다.The control unit may further include the image sensor and the rolled material by using the distance between the image sensor and the rolled material and an angle at which three laser beams in the form of lines irradiated and reflected onto the surface of the rolled material are incident on the image sensor. The left and right measurement angles can be calculated.

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본 발명의 실시예에 의하면, 휴대가 가능하고 압연재의 폭을 보다 빠르고 정확하게 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is portable and the width of the rolled material can be measured more quickly and accurately.

본 발명의 실시예에 의하면, 압연재의 폭을 측정하는 과정에서 측정각도 틀어짐으로 인한 측정 오차를 보정할 수 있어 압연재의 폭을 보다 정확하고 신뢰성 있게 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, in the process of measuring the width of the rolled material can be corrected the measurement error due to the measurement angle is distorted, it is possible to measure the width of the rolled material more accurately and reliably.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 개략적인 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재로 조사된 라인형 광의 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재의 폭을 측정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재와의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 측정시편을 이용하여 이미지 센서의 거리별 셀 번호와, 이미지 센서와 압연재 간의 거리를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 좌우로 틀어진 측정각도를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 상하로 틀어진 측정각도를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic control block diagram of a rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the shape of the line-type light irradiated with the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method for measuring the width of the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are views for explaining a method for measuring the distance to the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 to 12 are views for explaining a process of obtaining the cell number for each distance of the image sensor and the distance between the image sensor and the rolled material using the measurement specimen in the roll width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. .
13 to 15 are views for explaining the calculation of the measurement angle twisted from side to side in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
16 to 18 are views for explaining the calculation of the measurement angle twisted up and down in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 정면도이다.1 is a perspective view of a rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 압연재 폭 측정장치(1)는 압연 중인 압연재(2)의 폭을 측정한다.1 and 2, the rolled material width measuring apparatus 1 measures the width of the rolled material 2 being rolled.

압연재 폭 측정장치(1)는 압연재(2)와의 거리측정이 가능하게 마련된 한 쌍의 거리측정유닛(10)과, 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이를 일체로 연결하는 연결프레임(20)을 포함할 수 있다.Rolling material width measuring device 1 is a connecting frame for integrally connecting between the pair of distance measuring unit 10 and the pair of distance measuring unit 10 is provided so that the distance measurement with the rolling material (2) ( 20).

압연재(2)는 스틸 와이어, 피아노선, 못, 볼트, 철근 등을 만드는데 사용되는 선재를 포함하여 열간 압연 또는 냉각 압연되는 다양한 강재가 될 수 있다.The rolled material 2 can be a variety of steels that are hot rolled or cold rolled, including wires used to make steel wires, piano wires, nails, bolts, rebars and the like.

한 쌍의 거리측정유닛(10)은 압연 중인 압연재(2)의 양측으로 위치될 수 있도록 상호 마주한 상태에서 이격되게 배치된다.The pair of distance measuring units 10 are spaced apart from each other so as to be located at both sides of the rolling material 2 being rolled.

한 쌍의 거리측정유닛(10)은 거리측정유닛들(10) 사이에 압연재(2)가 위치된 상태에서 압연재(2)를 기준으로 양측으로 상호 180도 대칭을 이루도록 마련될 수 있다.The pair of distance measuring units 10 may be provided to be symmetrical with each other by 180 degrees on both sides of the rolling material 2 in a state where the rolling material 2 is positioned between the distance measuring units 10.

한 쌍의 거리측정유닛(10)은 외관을 이루는 하우징(14)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 거리측정유닛(10)에 포함된 후술하는 광 조사장치와 이미지 센서는 하우징(14) 내부에 수용되도록 설치될 수 있다. 하우징(14)에는 영상신호 처리를 위한 프로세스 보드나, 데이터 송신장치, 거리측정유닛(10) 내부의 구성으로 전원을 공급하기 위한 배터리 등이 수용되도록 설치될 수 있다.The pair of distance measuring units 10 may include a housing 14 forming an appearance. The light irradiation apparatus and the image sensor described later included in the pair of distance measuring units 10 may be installed to be accommodated in the housing 14. The housing 14 may be installed to accommodate a process board for processing image signals, a data transmission device, a battery for supplying power in the configuration of the distance measuring unit 10, and the like.

한 쌍의 거리측정유닛(10)을 이용하여 압연재(2)와의 거리를 측정할 수 있으므로 각 거리측정유닛(10)에 의해 측정되는 압연재(2)와의 거리의 합을 정해진 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이의 거리에서 빼는 방식으로 압연재(2)의 폭을 간단히 측정할 수 있게 된다.Since the distance with the rolling material 2 can be measured using the pair of distance measuring units 10, a pair of distances in which the sum of the distances with the rolling materials 2 measured by the distance measuring units 10 is determined. The width of the rolled material 2 can be measured simply by subtracting from the distance between the measuring units 10.

연결프레임(20)은 압연재(2)의 둘레방향을 따라 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이를 연결하는 것에 의해 압연 중인 압연재(2)가 한 쌍의 거리측정유닛(10)과 연결프레임(20) 사이를 통과할 수 있도록 하면서 한 쌍의 거리측정유닛(10)이 상호 한 몸을 이루도록 한다. 측정자가 연결프레임(20) 한쪽을 손으로 파지하는 형태로 압연재 폭 측정장치(1)를 휴대할 수 있다.The connecting frame 20 is connected to the pair of distance measuring units 10 by the rolling material 2 being rolled by connecting between the pair of distance measuring units 10 along the circumferential direction of the rolling material 2. While allowing the frame 20 to pass between the pair of distance measuring unit 10 to form a body with each other. The measurer can carry the roll width measuring apparatus 1 in a form in which one side of the connecting frame 20 is gripped by hand.

또한, 압연재 폭 측정장치(1)는 보다 간편한 휴대를 위해 연결프레임(20)에 결합되는 손잡이(30)를 포함할 수 있다.In addition, the roll width measuring apparatus 1 may include a handle 30 coupled to the connection frame 20 for more convenient portability.

손잡이(30)는 압연재 폭 측정장치(1)의 측정 환경이나, 측정자의 자세 등이 다양한 형태로 변화되는 경우에도 압연재 폭 측정장치(1)를 쉽게 잡을 수 있도록 연결프레임(20)을 따라 이동 가능하게 마련될 수 있다.Handle 30 is along the connecting frame 20 so as to easily hold the rolling material width measuring device 1 even if the measurement environment of the rolling material width measuring device 1 or the posture of the measurer is changed in various forms. It may be provided to be movable.

손잡이(30)는 이동경로 상에서 선택적으로 위치 고정이 가능하게 마련될 수 있다.The handle 30 may be provided to selectively fix the position on the movement path.

따라서, 상기한 구성을 갖춤으로써 압연재 폭 측정장치(1)는 시스템의 부피 및 무게를 줄일 수 있어 휴대 가능하고, 한 쌍의 거리측정유닛(10)을 이용하여 압연재(2)의 폭을 보다 빠르고 정확하게 측정할 수 있다.Therefore, by having the above-described configuration, the rolled material width measuring apparatus 1 can be reduced in volume and weight of the system and is portable, and the width of the rolled material 2 can be reduced by using a pair of distance measuring units 10. Faster and more accurate measurements

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치의 개략적인 제어블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재로 조사된 라인형 광의 형태를 도시한 도면이다.3 is a schematic control block diagram of a rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a form of line-type light irradiated with the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention Figure is a diagram.

도 3 및 도 4를 참조하면, 거리측정유닛(10)은 광 조사장치(11)와 이미지 센서(12)를 포함할 수 있다.3 and 4, the distance measuring unit 10 may include a light irradiation apparatus 11 and an image sensor 12.

광 조사장치(11)는 압연재(2)에 라인 형태를 이루는 복수의 라인형 광(3)을 조사한다. 예를 들면, 일정한 간격으로 이격된 3개의 라인형 광(3)을 조사한다.The light irradiation apparatus 11 irradiates the rolled material 2 with the some line-shaped light 3 which forms a line form. For example, three line-like lights 3 spaced apart at regular intervals are irradiated.

광 조사장치(11)는 라인 형태의 레이저 빔들을 발생시키는 복수의 레이저 빔 발생장치를 포함할 수 있다. 각 레이저 빔 발생장치는 레이저 빔 라인을 형성하도록 어레이 형태로 마련된 복수의 광원을 조사할 수 있다.The light irradiation apparatus 11 may include a plurality of laser beam generators for generating line-shaped laser beams. Each laser beam generator may irradiate a plurality of light sources provided in an array form to form a laser beam line.

광 조사장치(11)는 이미지 센서(12)와 미리 설정된 각도를 이루도록 이미지 센서(12) 일측으로 배치될 수 있다.The light irradiation apparatus 11 may be disposed at one side of the image sensor 12 to form a predetermined angle with the image sensor 12.

이미지 센서(12)는 광 조사장치(11)를 통해 압연재(2) 표면으로 조사되어 반사되는 복수의 라인형 광(3)의 반사이미지를 생성한다.The image sensor 12 generates a reflection image of the plurality of line-shaped light 3 that is irradiated to the surface of the rolled material 2 through the light irradiation device 11 and reflected.

이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 거리에 따라 이미지 센서(12)에 초점이 맺히는 라인형 광(3)의 위치가 달라지므로, 거리측정유닛(10)에 따르면 이미지 센서(12)에 맺히는 라인형 광(3)의 위치를 추적하는 방식으로 압연재(2)와의 거리를 측정할 수 있게 된다.Since the position of the line-shaped light 3 focused on the image sensor 12 varies according to the distance between the image sensor 12 and the rolled material 2, according to the distance measuring unit 10, the image sensor 12 The distance from the rolled material 2 can be measured by tracking the position of the line-shaped light 3 formed in the.

거리측정유닛(10)은 자동초점조정렌즈(12a)를 포함할 수 있다. 자동초점조정렌즈(12a)는 압연재(2)와 이미지 센서(12) 사이의 거리 변화에 상관없이 라인형 광(3)의 반사이미지가 이미지 센서(12)에 뚜렷하게 맺혀지도록 할 수 있다.The distance measuring unit 10 may include an auto focus adjusting lens 12a. The auto focusing lens 12a may cause the reflected image of the line type light 3 to be clearly formed in the image sensor 12 regardless of the change in the distance between the rolled material 2 and the image sensor 12.

광 조사장치(11)를 통해 3개의 라인형 광(3)을 형성할 수 있고, 이에 따라 이미지 센서(12)에 맺히는 인접한 라인형 광(3)의 반사이미지에서 라인형 광들(3) 사이의 간격 변화를 통해 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 각도를 측정할 수 있게 된다. 따라서 압연재 폭 측정장치(1)는 압연재(2)의 폭을 측정하는 과정에서 압연재(2)와 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이가 수직으로 교차되지 못하고 일정각도 틀어지게 되더라도 그 틀어짐 정도를 보상할 수 있게 되어 압연재(2)의 폭을 정확하게 측정할 수 있게 된다.It is possible to form three line-shaped light 3 through the light irradiation apparatus 11, and thus, between the line-shaped light 3 in the reflected image of the adjacent line-shaped light 3 formed on the image sensor 12. It is possible to measure the angle between the image sensor 12 and the rolled material 2 through the change in the interval. Therefore, in the process of measuring the width of the rolled material 2, the rolled material width measuring apparatus 1 may not be perpendicularly intersected between the rolled material 2 and the pair of distance measuring units 10 even if the predetermined angle is twisted. The degree of distortion can be compensated for, so that the width of the rolled material 2 can be accurately measured.

거리측정유닛(10)은 광 조사장치(11)에서 조사되는 특정파장의 빛만이 이미지 센서(12)를 통해 취득되도록 하는 밴드패스필터(13)를 포함할 수 있다.The distance measuring unit 10 may include a band pass filter 13 to allow only the light having a specific wavelength emitted from the light irradiation apparatus 11 to be acquired through the image sensor 12.

광 조사장치(11)에서 조사되는 빛의 파장은 532nm 일 수 있으며, 밴드패스필터(13)는 자동초점조정렌즈(12a)의 전방으로 위치될 수 있다.The wavelength of the light irradiated from the light irradiation apparatus 11 may be 532 nm, and the band pass filter 13 may be positioned in front of the auto focus adjusting lens 12a.

따라서 압연 중인 압연재(2)는 900℃ 이상의 고온을 유지하는 경우가 많고, 이때 압연재(2)로부터는 600nm 이상의 파장대에 속하는 적색광이나, 적외선과 같은 파장대의 빛이 나오게 되는데, 밴드패스필터(13)를 통해 이와 같은 적색광이나 적외선 파장대의 빛이 이미지 센서(12)의 의해 취득되는 것이 차단됨에 따라, 거리측정유닛(10)은 압연재(2)와의 거리를 보다 정밀하게 측정할 수 있게 된다.Therefore, the rolling material 2 being rolled often maintains a high temperature of 900 ° C. or higher. At this time, the rolled material 2 emits red light belonging to a wavelength band of 600 nm or more, or light of a wavelength band such as infrared rays. As the red light or the infrared wavelength light is blocked by the image sensor 12 through 13), the distance measuring unit 10 can measure the distance to the rolling material 2 more precisely. .

한편, 압연재 폭 측정장치는 전반적인 제어를 수행하는 제어부(40)를 포함한다.On the other hand, the roll width measuring apparatus includes a control unit 40 for performing the overall control.

제어부(40)의 입력측에는 이미지 센서(12)와 입력부(50)가 전기적으로 연결되어 있다.The image sensor 12 and the input unit 50 are electrically connected to the input side of the control unit 40.

제어부(40)의 출력측에는 광 조사장치(11), 표시부(60) 및 통신부(70)가 전기적으로 연결된다.The light irradiation apparatus 11, the display unit 60, and the communication unit 70 are electrically connected to the output side of the control unit 40.

입력부(50)는 사용자의 명령을 입력받는다.The input unit 50 receives a user's command.

입력부(50)는 압연재(2)의 폭을 측정하기 위한 측정명령을 입력받는다.The input unit 50 receives a measurement command for measuring the width of the rolled material 2.

표시부(60)는 압연재(2)의 폭을 측정과 관련된 각종 정보를 표시할 수 있다.The display unit 60 may display various information related to the measurement of the width of the rolled material 2.

표시부(60)는 압연재(2)의 폭을 표시할 수 있다.The display unit 60 may display the width of the rolled material 2.

표시부(60)는 압연재 폭 측정시 압연재(2)에 대한 거리측정유닛(10)의 측정각도를 표시할 수 있다.The display unit 60 may display a measurement angle of the distance measuring unit 10 with respect to the rolling material 2 when the rolling material width is measured.

표시부(60)는 압연재 폭 측정시 압연재(2)에 대한 거리측정유닛(10)의 측정각도 틀어짐을 경고할 수 있다.The display unit 60 may warn that the measurement angle of the distance measuring unit 10 with respect to the rolling material 2 is misaligned when the rolling material width is measured.

통신부(70)는 외부의 장치와 통신하여 정보를 송수신한다.The communication unit 70 communicates with an external device to transmit and receive information.

제어부(40)는 광 조사장치(11)를 구동시킨다. 제어부(40)는 입력부(50)를 통해 입력된 사용자 명령에 따라 광 조사장치(11)를 구동시킨다. 제어부(40)는 측정자가 압연재 폭 측정명령을 입력하면, 광 조사장치(11)를 구동시킨다.The controller 40 drives the light irradiation apparatus 11. The controller 40 drives the light irradiation apparatus 11 according to a user command input through the input unit 50. The controller 40 drives the light irradiation apparatus 11 when the measurer inputs a roll width measurement command.

제어부(40)는 이미지 센서(12)로부터 출력된 복수의 라인형 광(3)의 반사이미지에 대한 이미지신호를 입력받는다.The controller 40 receives an image signal for the reflected image of the plurality of line-type light 3 output from the image sensor 12.

제어부(40)는 이미지 센서(12)로부터 입력된 이미지신호를 분석하여 압연재(2)의 폭을 측정한다.The controller 40 analyzes the image signal input from the image sensor 12 and measures the width of the rolled material 2.

제어부(40)는 각 거리측정유닛(10)과 압연재(2)의 거리를 각각 측정하고, 측정된 각 거리값의 합을 정해진 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이의 거리값에서 빼서 압연재(2)의 폭을 측정한다.The control unit 40 measures the distance between each distance measuring unit 10 and the rolled material 2, and subtracts the sum of the measured distance values from the distance value between the determined pair of distance measuring units 10. The width of the extension 2 is measured.

제어부(40)는 이미지 센서(12)로부터 입력된 이미지신호를 분석하여 3개의 라인형 광들(3) 사이의 간격 변화를 근거로 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 각도를 측정한다.The controller 40 analyzes the image signal input from the image sensor 12 and measures the angle between the image sensor 12 and the rolled material 2 based on the change in the distance between the three line-shaped lights 3. .

제어부(40)는 3개의 라인형 광들(3) 사이의 간격 변화를 근거로 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 좌우 각도를 측정할 수 있다. 제어부(40)는 3개의 라인형 광들(3) 사이의 간격 변화를 근거로 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 상하 각도를 측정할 수 있다.The controller 40 may measure the left and right angles between the image sensor 12 and the rolled material 2 based on the change in the distance between the three linear lights 3. The controller 40 may measure the vertical angle between the image sensor 12 and the rolled material 2 based on the change in the distance between the three linear lights 3.

제어부(40)는 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 각도를 표시부(60)에 표시시킬 수 있다.The controller 40 may display the angle between the image sensor 12 and the rolled material 2 on the display unit 60.

제어부(40)는 이미지 센서(12)와 압연재(2) 사이의 각도를 근거로 압연재(2)의 폭을 측정하는 과정에서 압연재(2)와 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이가 수직으로 교차되지 못하고 측정각도가 틀어지는 것을 판단할 수 있다.The controller 40 measures the width of the rolled material 2 based on the angle between the image sensor 12 and the rolled material 2 between the rolled material 2 and the pair of distance measuring units 10. It can be determined that the angle of measurement does not cross vertically and the measurement angle is distorted.

제어부(40)는 측정각도 틀어짐을 표시부(60)를 통해 경고할 수 있다.The control unit 40 may warn through the display unit 60 that the measurement angle is misaligned.

제어부(40)는 통신부(70)를 통해 외부 장치로 압연재 폭 측정과 관련된 각종 정보를 송신할 수 있다. 외부 장치는 데스크 탑 컴퓨터, 노트북, 테플릿 컴퓨터, 휴대폰 등을 포함할 수 있다.The control unit 40 may transmit various information related to the rolling material width measurement to the external device through the communication unit 70. External devices may include desktop computers, notebooks, tablet computers, mobile phones, and the like.

제어부(40)가 압연재(2)의 폭을 직접 산출하기 대신에 이미지 센서(12)로부터 입력된 이미지신호를 압연재(2)의 폭을 산출 가능한 외부의 장치로 전송하는 역할만 수행하는 것도 가능하다.Instead of directly calculating the width of the rolled material 2, the controller 40 only transmits an image signal input from the image sensor 12 to an external device capable of calculating the width of the rolled material 2. It is possible.

상기한 구성을 갖춘 압연재 폭 측정장치(1)에서 광 조사장치(11)를 통해 라인형 광(3)을 압연재(2)로 조사하고, 이미지 센서(12)를 통해 압연재(2)로부터 반사되는 라인형 광(3)의 반사이미지를 취득하고 취득된 반사이미지를 분석하여 압연재(2)의 폭을 측정하는 일련의 폭 측정 동작은 한 쌍의 거리측정유닛(10) 사이에 압연재(2)가 위치됨과 동시에 자동적으로 수행될 수 있다.In the rolled material width measuring device 1 having the above-described configuration, the line-shaped light 3 is irradiated to the rolled material 2 through the light irradiation device 11, and the rolled material 2 through the image sensor 12. A series of width measurement operations for acquiring a reflection image of the line-shaped light 3 reflected from the light and analyzing the acquired reflection image to measure the width of the rolled material 2 is performed between the pair of distance measuring units 10. As the serialization 2 is positioned, it can be performed automatically.

압연재 폭 측정장치(1)는 무게가 가벼워 휴대가 용이하고, 압연재(2) 표면으로 조사되어 반사되는 광의 이미지를 측정하는 간단한 조작에 의해 압연재(2)의 폭을 측정할 수 있게 되어 휴대 상태에서 압연재(2)의 폭을 빠르고 정확하게 측정하기에 적합하고, 측정각도 혹은 측정각도 틀어짐을 측정자에게 알려줄 수 있어 측정자가 측정오차를 교정할 수 있게 할 수 있으며, 열간압연에 적용될 경우 압연재(2)의 열기로부터 장치의 보호가 쉬워 내구성에서도 유리한 이점을 갖게 된다.The rolled material width measuring device 1 is light in weight and easy to carry, and the width of the rolled material 2 can be measured by a simple operation of measuring an image of light reflected and reflected on the surface of the rolled material 2. It is suitable for measuring the width of the rolled material 2 quickly and accurately in the portable state, and it can inform the measuring member of the measuring angle or the skewing of the measuring angle so that the measuring member can correct the measuring error. It is easy to protect the device from the heat of the soft material 2, and the durability is also advantageous.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재의 폭을 측정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of measuring the width of the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 한 쌍의 거리측정유닛(10)은 서로 마주보게 배치된다.Referring to FIG. 5, the pair of distance measuring units 10 are disposed to face each other.

거리측정유닛들(10)의 간격은 자동초점조정렌즈(12a)를 기준으로 일정하게 유지되도록 설계되어 있다. 예를 들면, 거리측정유닛들(10)의 간격은 400mm 일 수 있다.The distance between the distance measuring units 10 is designed to be kept constant with respect to the auto focusing lens 12a. For example, the distance between the distance measuring units 10 may be 400 mm.

각 거리측정유닛(10)는 압연재(2)의 양쪽 끝 부분에 레이저 빔을 각각 조사하고, 압연재(2)에 조사된 레이저 빔이 압연재(2)의 표면에 반사된 이미지를 이미지 센서(12)를 통해 촬영하고, 촬영된 반사이미지를 분석하여 각 거리측정유닛(10)에서 압연재(2)의 양쪽 끝 부분까지의 거리(Pd1,Pd2)의 값을 얻는다.Each distance measuring unit 10 irradiates laser beams to both ends of the rolled material 2, and the image sensor reflects an image in which the laser beam irradiated to the rolled material 2 is reflected on the surface of the rolled material 2; Photographed through (12), the photographed reflection image is analyzed to obtain values of the distances Pd1 and Pd2 from each distance measuring unit 10 to both ends of the rolled material 2.

거리측정유닛들(10) 간의 정해진 간격인 미리 설정된 거리값(일예로, 400mm)에서 Pd1과 Pd2값을 빼면, 압연재(2)의 폭(BL)을 산출할 수 있다.When the Pd1 and Pd2 values are subtracted from a predetermined distance value (for example, 400 mm) that is a predetermined interval between the distance measuring units 10, the width BL of the rolled material 2 may be calculated.

즉, 압연재(2)의 폭(BL)은 다음의 식 [1]에 의해 산출할 수 있다.That is, the width BL of the rolled material 2 can be calculated by the following formula [1].

BL = SL - (Pd1 + Pd2) - 식[1]BL = SL-(Pd1 + Pd2)-Expression [1]

여기서, SL은 한 쌍의 거리측정유닛들 간의 간격이고, Pd1은 한 쌍의 거리측정유닛 중 제1 거리측정유닛과 압연재의 거리이며, Pd2는 한 쌍의 거리측정유닛 중 제2 거리측정유닛과 압연재의 거리이다.Here, SL is the distance between the pair of distance measuring units, Pd1 is the distance between the first distance measuring unit and the rolling material of the pair of distance measuring units, Pd2 is the second distance measuring unit of the pair of distance measuring units And the distance of the rolled material.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 압연재와의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 to 8 are views for explaining a method for measuring the distance to the rolling material in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하면, Pd는 압연재(2)와 자동초점조정렌즈(12a)의 거리이다. Pd는 압연재(2)와 자동초점조정렌즈(12a) 간의 최단 거리일 수 있다. Pd는 압연재(2)에서 자동초점조정렌즈(12a)까지의 수직거리일 수 있다. 예를 들면, Pd는 57.697mm 일 수 있다.6 to 8, Pd is the distance between the rolled material 2 and the autofocus adjusting lens 12a. Pd may be the shortest distance between the rolled material 2 and the autofocus adjusting lens 12a. Pd may be a vertical distance from the rolled material 2 to the auto focusing lens 12a. For example, Pd may be 57.697 mm.

CLd는 광 조사장치(11)와 자동초점조정렌즈(12a) 중심부의 거리이다. 예를 들면, CLd는 21mm 일 수 있다.CLd is the distance between the light irradiation apparatus 11 and the center of the autofocusing lens 12a. For example, CLd may be 21 mm.

∠a는 자동초점조정렌즈(12a)를 기준으로 한 광 조사장치(11)에서 출력되는 레이저 빔의 각도이다. 예를 들면, ∠a는 70°이다.∠a is the angle of the laser beam output from the light irradiation apparatus 11 with respect to the autofocus adjusting lens 12a. For example, Xa is 70 degrees.

FL는 이미지 센서(12)와 자동초점조정렌즈(12a)의 거리이다. 예를 들면, FL는 16mm 렌즈 사용을 기준으로 한 거리이다.FL is the distance between the image sensor 12 and the autofocus lens 12a. For example, FL is the distance based on the use of a 16mm lens.

ML는 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 레이저빔 이미지와 이미지 센서(12)의 중앙까지의 거리이다. 참고로, 이미지 센서(12)의 1 픽셀크기는 1.4μm 일 수 있다.ML is the distance from the laser beam image taken by the image sensor 12 to the center of the image sensor 12. For reference, one pixel size of the image sensor 12 may be 1.4 μm.

압연재(2)와 자동초점조정렌즈(12a)의 거리 Pd는 다음의 식 [2]에 의해 산출할 수 있다.The distance Pd between the rolled material 2 and the autofocus adjusting lens 12a can be calculated by the following formula [2].

Figure 112018024917477-pat00001
- 식[2]
Figure 112018024917477-pat00001
-Formula [2]

레이저빔이 압연재(2)에 반사된 후 자동초점조정렌즈(12a)에 입사된 각도 ∠d´는 다음의 식 [3]에 의해 산출할 수 있다.After the laser beam is reflected on the rolling material 2, the angle ∠d 'incident on the autofocus adjusting lens 12a can be calculated by the following equation [3].

Figure 112018024917477-pat00002
- 식[3]
Figure 112018024917477-pat00002
-Formula [3]

도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 빔이 이미지 센서(12)의 정중앙에 위치하는 것을 기준으로 한다.As shown in FIG. 6, the laser beam is located at the center of the image sensor 12.

레이저빔 이미지가 중앙에 있으므로 ∠d´는 0˚이다.Since the laser beam image is in the center, d is 0 °.

압연재(2)와 자동초점조정렌즈(12a)의 거리 Pd는 위의 식 [2]를 이용하여 다음과 같이 산출할 수 있다. The distance Pd between the rolled material 2 and the autofocus adjusting lens 12a can be calculated as follows by using Equation [2] above.

Figure 112018024917477-pat00003
Figure 112018024917477-pat00003

위와 같이, CLd는 미리 설정된 값으로서, 21mm 이고, ∠a는 미리 설정된 각도로서, 70°이며, ∠d는 ∠d´의 엇각으로서, 0˚이므로, Pd는 57.697mm 이다.As described above, CLd is a preset value, 21 mm, ∠a is a predetermined angle, 70 °, ∠d is the angle of ∠d ', 0 °, Pd is 57.697 mm.

즉, 레이저빔 이미지가 이미지 센서(12)의 정중앙에 위치하면, Pd는 57.697mm 임을 알 수 있다.That is, when the laser beam image is located at the center of the image sensor 12, it can be seen that Pd is 57.697 mm.

도 7에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 레이저빔 이미지가 이미지 센서(12)의 중앙에서 우측에 위치하면 압연재(2)가 기준거리보다 가까이 위치한 것으로 판단할 수 있다. 이때 값은 픽셀 수를 카운터 하여 거리를 양(+)의 거리값으로 산출한다.As shown in FIG. 7, when the laser beam image photographed by the image sensor 12 is located at the right side from the center of the image sensor 12, it may be determined that the rolled material 2 is located closer than the reference distance. At this time, the value is counted by the number of pixels and the distance is calculated as a positive distance value.

레이저빔 이미지가 이미지 센서(12)의 중앙에서 우측으로 350 픽셀만큼 떨어진 위치에서 검출되었다고 가정하면, 이미지 센서(12)의 1 픽셀크기는 1.4μm 이므로 350 픽셀은 490μm(350 * 1.4㎛)이다. 따라서, ML은 0.49mm이다.Assuming that the laser beam image is detected at a position 350 pixels to the right from the center of the image sensor 12, one pixel size of the image sensor 12 is 1.4 μm, so 350 pixels are 490 μm (350 * 1.4 μm). Thus, ML is 0.49 mm.

∠d´는 위의 식 [3]을 이용하여 다음과 같이 산출할 수 있다. ∠d´ can be calculated as follows using equation [3].

Figure 112018024917477-pat00004
Figure 112018024917477-pat00004

∠d’는 ∠d와 같으므로 Pd는 위의 식 [2]를 이용하여 다음과 같이 산출할 수 있다. Since ∠d 'is the same as ∠d, Pd can be calculated as follows using Equation [2] above.

Figure 112018024917477-pat00005
Figure 112018024917477-pat00005

도 8에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 레이저빔 이미지가 이미지 센서(12)의 중앙에서 좌측에 위치하면 압연재(2)가 기준거리보다 멀리 위치한 것으로 판단할 수 있다. 이때 값은 픽셀 수를 카운터 하여 거리를 음(-)의 거리값으로 산출한다.As shown in FIG. 8, when the laser beam image photographed by the image sensor 12 is located at the left side of the center of the image sensor 12, it may be determined that the rolled material 2 is located farther than the reference distance. At this time, the value is counted by the number of pixels and the distance is calculated as a negative distance value.

레이저빔 이미지가 이미지 센서(12)의 중앙에서 좌측으로 220 픽셀만큼 떨어진 위치에서 검출되었다고 가정하면, 이미지 센서(12)의 1 픽셀크기는 1.4㎛ 이므로 220 픽셀은 -308㎛(-220 * 1.4㎛)이다. 따라서, ML은 0.308mm이다.Assuming that the laser beam image is detected at a position 220 pixels from the center of the image sensor 12 to the left, the pixel size of the image sensor 12 is 1.4 µm, so 220 pixels are -308 µm (-220 * 1.4 µm). )to be. Therefore, ML is 0.308 mm.

∠d´는 위의 식 [3]을 이용하여 다음과 같이 산출할 수 있다. ∠d´ can be calculated as follows using equation [3].

Figure 112018024917477-pat00006
Figure 112018024917477-pat00006

∠d’는 ∠d와 같으므로 Pd는 위의 식 [2]를 이용하여 다음과 같이 산출할 수 있다. Since ∠d 'is the same as ∠d, Pd can be calculated as follows using Equation [2] above.

Figure 112018024917477-pat00007
Figure 112018024917477-pat00007

도 9 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 측정시편을 이용하여 이미지 센서의 거리별 셀 번호와, 이미지 센서와 압연재 간의 거리를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 to 12 are views for explaining a process of obtaining the cell number for each distance of the image sensor and the distance between the image sensor and the rolling material using the measurement specimen in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. .

도 9를 참조하면, 높이 및 깊이가 일예로, 10mm이고, 전체 밑변길이와 전체 높이가 100mm인 계단 모양의 시편(S)을 마련하고, 광 주사 장치(11)를 통해 계단 모양의 시편(S)에 3개의 라인형 레이저빔을 조사한다. 3개의 라인형 레이저빔은 이미지 촬영라인을 기준으로 20° 각도로 시편(S)에 조사한다.Referring to FIG. 9, a step-shaped specimen S having a height and depth of 10 mm and a total base length and an overall height of 100 mm is provided as an example, and a step-shaped specimen S through the optical scanning device 11. ) Are irradiated with three line laser beams. Three linear laser beams irradiate the specimen S at a 20 ° angle with respect to the image capture line.

3개의 라인형 레이저빔을 20°각도로 시편(S)에 조사하면, 이미지 센서(12)에서 도 10과 같은 시편이미지를 취득할 수 있다.When the three linear laser beams are irradiated to the specimen S at a 20 ° angle, the specimen image as shown in FIG. 10 can be acquired by the image sensor 12.

이미지 프로세싱 알고리즘을 이용하여 취득된 시편이미지에서 3개의 라인형 레이저빔 이미지를 취득하고, 취득된 3개의 라인형 레이저빔 이미지를 이미지 센서(12)의 픽셀별로 구분하고, 구분된 픽셀들의 데이터를 기준으로 상술한 수식들을 적용하면 거리를 환산할 수 있다. 이를 이용하면, 다음의 도 11와 같은 표를 미리 얻을 수 있다. 이후 이 표를 이용하여 거리를 환산할 수 있다.Acquire three line laser beam images from the acquired specimen image using an image processing algorithm, classify the acquired three line laser beam images for each pixel of the image sensor 12, and reference the data of the divided pixels. By applying the above-described formula can be converted to the distance. By using this, the table shown in FIG. 11 can be obtained in advance. This table can then be used to convert distances.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 좌우로 틀어진 측정각도를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.13 to 15 are views for explaining the calculation of the measurement angle twisted from side to side in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 측정자는 압연재 폭 측정장치(1)를 휴대한 상태에서 압연재(2)를 사이에 두고 한 쌍의 거리측정유닛(10)를 위치시켜 압연재(2)의 폭을 측정하기 때문에 측정자의 측정자세로 인해 측정각도가 좌우로 틀어질 수 있다. 즉, 압연재 폭 측정시 측정각도에 따라 오차가 발생할 수 있다.Referring to FIGS. 13 to 15, the measurer places the pair of distance measuring units 10 with the rolled material 2 therebetween in the state of carrying the rolled material width measuring device 1, thereby rolling the rolled material 2. Because of measuring the width of, the angle of measurement can be shifted from side to side due to the measuring posture of the operator. That is, an error may occur depending on the measurement angle when the width of the rolled material is measured.

압연재(2)에 조사된 3개의 라인형 레이저빔은 좌측부터 우측까지 차례대로 제1 레이저빔, 제2 레이저빔, 제3 레이저빔이라 가정할 때, 제1 레이저빔과 제2 레이저빔의 간격을 Ld1 이라 가정하고, 제2 레이저빔과 제3 레이저빔의 간격을 Ld2 이라 가정한다. 이때, ∠a는 자동초점조정렌즈(12a)를 기준으로 제1 레이저빔과 제2 레이저빔이 이루는 각도이고, ∠b는 자동초점조정렌즈(12a)를 기준으로 제2 레이저빔과 제3 레이저빔이 이루는 각도이다.The three line laser beams irradiated to the rolling material 2 are assumed to be the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam from the left to the right. Assume that the interval is Ld1 and that the distance between the second laser beam and the third laser beam is Ld2. At this time, xa is an angle formed by the first laser beam and the second laser beam based on the autofocus lens 12a, and xb is a second laser beam and a third laser based on the autofocus lens 12a. The angle of the beam.

도 14에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(12)가 압연재(2)를 정면에서 촬영할 경우, 즉, 이미지 센서(12)의 측정각도가 압연재(2)와 수직일 경우, Ld1의 길이와 Ld2의 길이가 동일하게 촬영이 된다. 이때, ∠a와 ∠b는 동일하기 때문에 압연재(2)에 조사된 3개의 라인형 레이저빔에 대응하는 3개의 레이저빔 이미지 간의 간격은 Ld1과 Ld2의 간격과 동일한 비율에 대응하는 간격을 이룬다. 즉, Ld1과 Ld2가 동일할 경우, 3개의 레이저빔 이미지가 동일한 간격으로 이격된다.As shown in FIG. 14, when the image sensor 12 photographs the rolled material 2 from the front, that is, when the measurement angle of the image sensor 12 is perpendicular to the rolled material 2, the length of Ld1 The length of Ld2 is taken the same. At this time, since Xa and Xb are the same, an interval between three laser beam images corresponding to three line-type laser beams irradiated on the rolling material 2 forms an interval corresponding to the same ratio as that of Ld1 and Ld2. . That is, when Ld1 and Ld2 are the same, three laser beam images are spaced at equal intervals.

도 13에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(12)가 압연재(2)를 좌측에서 촬영할 경우, 즉, 이미지 센서(12)의 측정각도가 압연재(2)와 좌측으로 틀어질 경우, Ld1의 길이는 Ld2의 길이보다 길게 촬영이 된다. 따라서, Ld1에 대응하는 레이저빔 이미지간의 간격은 Ld2에 대응하는 레이저빔 이미지간의 간격보다 길게 나타난다.As shown in FIG. 13, when the image sensor 12 photographs the rolled material 2 from the left side, that is, when the measurement angle of the image sensor 12 is distorted to the left side of the rolled material 2, Ld1 The length is longer than that of Ld2. Therefore, the interval between the laser beam images corresponding to Ld1 appears longer than the interval between the laser beam images corresponding to Ld2.

도 15에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(12)가 압연재(2)를 우측에서 촬영할 경우, 즉, 이미지 센서(12)의 측정각도가 압연재(2)와 우측으로 틀어질 경우, Ld1의 길이는 Ld2의 길이보다 짧게 촬영이 된다. 따라서, Ld2에 대응하는 레이저빔 이미지간의 간격은 Ld1에 대응하는 레이저빔 이미지간의 간격보다 길게 나타난다.As shown in FIG. 15, when the image sensor 12 photographs the rolled material 2 from the right side, that is, the measurement angle of the image sensor 12 is distorted to the right side of the rolled material 2, Ld1 The length is taken shorter than the length of Ld2. Therefore, the interval between the laser beam images corresponding to Ld2 appears longer than the interval between the laser beam images corresponding to Ld1.

이와 같이, 촬영된 3개의 레이저빔 이미지를 이용하여 ∠a와 ∠b 를 산출하고, 산출된 ∠a와 ∠b을 이용하여 현재의 측정각도를 산출할 수 있다. 즉, Pd와 FL을 알 수 있으므로 ∠a와 ∠b을 이용하여 이미지 센서(12)의 측정각도를 산출할 수 있다.As described above, Xa and Xb may be calculated using the three captured laser beam images, and the current measurement angle may be calculated using the calculated Xa and Xb. That is, since Pd and FL are known, the measurement angles of the image sensor 12 may be calculated using Xa and Xb.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 압연재 폭 측정장치에서 상하로 틀어진 측정각도를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.16 to 18 are views for explaining the calculation of the measurement angle twisted up and down in the rolling material width measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 16 내지 도 18을 참조하면, LB1는 제1 레이저빔 이미지, LB2는 제2 레이저빔 이미지, LB3은 제3 레이저빔 이미지이다.16 to 18, LB1 is a first laser beam image, LB2 is a second laser beam image, and LB3 is a third laser beam image.

각 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3)의 중앙을 횡으로 가로지르는 일점쇄선은 기준선이다.The dashed-dotted line crossing the center of each laser beam image LB1, LB2, LB3 laterally is a reference line.

상측 기준선 Ra와 하측 기준선 Rb는 일점쇄선으로 나타낸 기준선에서 상하로 동일한 간격으로 이격된 선들이다. 예를 들면, 상측 기준선 Ra는 257 픽셀(257 px)일 수 있다. 하측 기준선 Rb는 598 픽셀(598 px)일 수 있다.The upper reference line Ra and the lower reference line Rb are lines spaced apart at equal intervals up and down from the reference line indicated by a dashed line. For example, the upper reference line Ra may be 257 pixels (257 px). The lower reference line Rb may be 598 pixels (598 px).

도 16에 도시된 바와 같이, Ra와 LB1이 만나는 점을 A, Ra와 LB3가 만나는 점을 B, Rb와 LB1이 만나는 점을 C, Rb와 LB3가 만나는 점을 D라 가정한다.As shown in FIG. 16, it is assumed that A meets Ra and LB1, A meets Ra and LB3, and B meets B, Rb and LB1, and C meets Rb and LB3.

A, B, C, D의 픽셀값은 추출할 수 있다. 예를 들면, A는 360 픽셀, B는 699 픽셀, C는 355 픽셀, D는 710 픽셀일 수 있다.The pixel values of A, B, C, and D can be extracted. For example, A may be 360 pixels, B may be 699 pixels, C may be 355 pixels, and D may be 710 pixels.

제1 레이저빔 이미지(LB1)의 점 A와 점 C의 차이값과 제3 레이저빔 이미지(LB3)의 점 B와 점 D의 차이값을 비교하면, 이미지 센서(12)와 압연재(2)의 측정각도가 상하로 얼마만큼 틀어졌는지를 알 수 있다.When comparing the difference between the point A and the point C of the first laser beam image LB1 and the difference between the point B and the point D of the third laser beam image LB3, the image sensor 12 and the rolled material 2 are compared. It can be seen how much the angle of measurement is shifted up and down.

A(360), B(699), C(355) 및 D(710)을 이용하여 각 차이값을 산출하면, A-C = 5, B-D = -11임을 알 수 있다. 이러한 차이값 비교결과를 이용하여 이미지 센서(12)의 상하 측정각도 틀어짐 및 틀어진 상하 측정각도를 산출할 수 있다.By calculating each difference using A 360, B 699, C 355, and D 710, it can be seen that A-C = 5 and B-D = -11. By using the difference comparison result, the up and down measurement angles of the image sensor 12 and the misaligned up and down measurement angles can be calculated.

도 17에 도시된 바와 같이, A(522), B(770), C(444) 및 D(717)을 이용하여 각 차이값을 산출하면, A-C = 78, B-D = 53임을 알 수 있다. 이러한 차이값 비교결과를 이용하여 이미지 센서(12)의 상하 측정각도 틀어짐 및 틀어진 상하 측정각도를 산출할 수 있다.As shown in FIG. 17, when the difference values are calculated using A 522, B 770, C 444 and D 717, it can be seen that A-C = 78 and B-D = 53. By using the difference comparison result, the up and down measurement angles of the image sensor 12 and the misaligned up and down measurement angles can be calculated.

도 18에 도시된 바와 같이, A(387), B(642), C(428) 및 D(710)을 이용하여 각 차이값을 산출하면, A-C = -41, B-D = -68임을 알 수 있다. 이러한 차이값 비교결과를 이용하여 이미지 센서(12)의 상하 측정각도 틀어짐 및 틀어진 상하 측정각도를 산출할 수 있다.As shown in FIG. 18, when the difference values are calculated using A 387, B 642, C 428, and D 710, it can be seen that AC = -41 and BD = -68. . By using the difference comparison result, the up and down measurement angles of the image sensor 12 and the misaligned up and down measurement angles can be calculated.

도 16의 연산 결과를 살펴보면, A-C값은 양의 값, B-D값은 음의 값임을 알 수 있다. 차이값은 대체적으로 상대적으로 작은 값이다.Referring to the calculation result of FIG. 16, it can be seen that the A-C value is a positive value and the B-D value is a negative value. The difference is usually a relatively small value.

도 17의 연산 결과를 살펴보면, A-C값과 B-D값은 모두 양의 값임을 알 수 있다.Referring to the calculation result of FIG. 17, it can be seen that the A-C value and the B-D value are both positive values.

도 18의 연산 결과를 살펴보면, A-C값과 B-D값은 모두 음의 값임을 알 수 있다.Looking at the operation result of Figure 18, it can be seen that both the A-C value and the B-D value is a negative value.

이러한 연산 결과를 바탕으로 A-C값과 B-D값을 근거로 하여 현재 레이저빔 이미지는 이미지 센서가 상하방향 중 어느 방향에서 촬영한 이미지인지를 파악할 수 있어 틀어진 상하방향을 알 수 있다.Based on the result of the calculation, based on the A-C value and the B-D value, the current laser beam image can determine whether the image sensor is photographed in the up-down direction, and thus can know the up-down direction.

1 : 압연재 폭 측정장치 2 : 압연재
3 : 라인형 광 10 : 거리측정유닛
11 : 광 조사장치 12 : 이미지 센서
12a: 자동초점조정렌즈 20 : 연결프레임
30 : 손잡이 40 : 제어부
50 : 입력부 60 : 표시부
70 : 통신부1: Rolling material width measuring device 2: Rolling material
3: line type light 10: distance measuring unit
11 light irradiation device 12 image sensor
12a: auto focusing lens 20: connecting frame
30: handle 40: control unit
50: input unit 60: display unit
70: communication unit

Claims (6)

압연재 폭 측정장치에 있어서,
압연중인 압연재의 양측으로 상호 마주하도록 이격되고, 상기 압연재와의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정유닛;
상기 압연재가 상기 한 쌍의 거리측정유닛 사이를 통과할 수 있도록 하면서 상기 한 쌍의 거리측정유닛이 상호 한 몸을 이루도록 상기 압연재의 둘레방향을 따라 상기 한 쌍의 거리측정유닛 사이를 연결하는 연결프레임;
상기 연결프레임을 측정자가 손으로 파지한 형태로 상기 압연재 폭 측정장치를 휴대한 상태에서 상기 압연재와의 거리를 측정할 수 있도록 상기 연결프레임에 결합되고, 상기 압연재 폭 측정장치의 측정 환경과 상기 측정자의 자세에 관계없이 상기 압연재의 폭을 측정할 수 있도록 상기 연결프레임을 따라 이동이 가능하고 이동경로 상에서 선택적으로 위치 고정이 가능하게 마련된 손잡이; 및
상기 한 쌍의 거리측정유닛을 통해 측정된 상기 압연재와의 양쪽 거리와 상기 한 쌍의 거리측정유닛의 간격을 근거로 상기 압연재의 폭을 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 거리측정유닛은 상기 압연재에 라인 형태의 3개의 레이저빔을 조사하는 광 조사장치; 및 상기 광 조사장치를 통해 상기 압연재 표면으로 조사되어 반사되는 라인 형태의 3개의 레이저빔을 촬영한 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3)를 생성하는 이미지센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3) 중 두 개의 레이저빔 이미지를 대상으로 각 레이저빔 이미지에서 동일한 라인 상의 두 개 점 간의 픽셀차이값들을 이용하여 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 상하 측정각도 틀어짐을 판단하고,
상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지(LB1,LB2,LB3)의 중앙을 횡으로 가로지르는 기준선을 이용하여 상하로 동일한 간격으로 이격된 선들인 상측 기준선(Ra)와 하측 기준선(Rb)을 결정하고, 상기 상측 기준선(Ra)과 좌측 레이저빔 이미지인 제1 레이저빔 이미지(LB1)가 만나는 점(A), 상기 상측 기준선(Ra)과 우측 레이저빔 이미지인 제3 레이저빔 이미지(LB3)가 만나는 점(B), 상기 하측 기준선(Rb)과 상기 제1 레이저빔 이미지(LB1)가 만나는 점(C), 상기 하측 기준선(Rb)과 상기 제3 레이저빔 이미지(LB3)가 만나는 점(D)를 판단하고, 상기 제1 레이저빔 이미지(LB1)의 점 A와 점 C의 차이값과 상기 제3 레이저빔 이미지(LB3)의 점 B와 점 D의 차이값을 각각 산출하고, 상기 산출된 차이값들을 서로 비교하여 상기 이미지 센서와 압연재의 상하 측정각도 틀어짐 및 틀어진 상하 측정각도를 판단하고,
상기 제어부는 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 거리와 상기 압연재 표면으로 조사되어 반사되는 라인 형태의 3개의 레이저빔이 상기 이미지 센서에 입사되는 각도를 이용하여 상기 이미지 센서와 상기 압연재의 좌우 측정각도를 산출하고,
상기 제어부는 상기 생성된 3개의 레이저빔 이미지의 간격을 근거로 상기 이미지센서와 상기 압연재의 좌우 측정각도 틀어짐을 판단하는 압연재 폭 측정장치.In the roll width measuring apparatus,
A pair of distance measuring units spaced apart from each other to face both sides of the rolling material being rolled, and measuring a distance to the rolling material;
A connection for connecting the pair of distance measuring units along the circumferential direction of the rolled material such that the pair of distance measuring units form a body while allowing the rolled material to pass between the pair of distance measuring units frame;
The connecting frame is coupled to the connecting frame to measure the distance to the rolling material in a state in which the rolling member width measuring device in a form held by a measurer by hand, the measurement environment of the rolling material width measuring device And a handle provided to be movable along the connection frame and to be selectively fixed on a moving path so as to measure the width of the rolled material regardless of the position of the measurer. And
And a controller for calculating a width of the rolled material based on both distances from the rolled material measured by the pair of distance measuring units and the distance between the pair of distance measuring units.
The distance measuring unit is a light irradiation device for irradiating the three laser beams in the form of a line to the rolled material; And an image sensor for generating three laser beam images LB1, LB2, and LB3 photographing three laser beams in the form of lines which are irradiated onto the surface of the rolled material and reflected by the light irradiation device.
The controller is configured to use the image sensor and the pixel difference values between two points on the same line in each laser beam image for two laser beam images among the three generated laser beam images LB1, LB2, LB3. Judging the up and down measurement angle of the rolled material is also distorted,
The control unit uses the reference lines crossing the centers of the three laser beam images LB1, LB2, and LB3 laterally to form upper and lower reference lines Ra and lower reference lines Rb, which are spaced apart at equal intervals. And a point A where the upper reference line Ra meets the first laser beam image LB1, which is a left laser beam image, and a third laser beam image LB3, which is the upper reference line Ra and a right laser beam image. (B) where the reference point, the point (C) where the lower reference line (Rb) and the first laser beam image (LB1) meets, the point where the lower reference line (Rb) and the third laser beam image (LB3) meets ( D) is determined, and the difference between the point A and the point C of the first laser beam image LB1 and the difference between the point B and the point D of the third laser beam image LB3 is calculated, and the calculation is performed. The measured difference between the image sensor and the rolled material is misaligned and misaligned by comparing the difference values. Up and down, and determines the measurement angle,
The control unit measures left and right of the image sensor and the rolled material by using an angle at which three laser beams in the form of a line irradiated and reflected onto the surface of the rolled material and the distance between the image sensor and the rolled material are incident on the image sensor. Calculate the angle,
The control unit is a rolling material width measuring device for determining the right and left measurement angle of the image sensor and the rolling material is misaligned based on the spacing of the three laser beam images generated. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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