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KR20200061639A - 소재 검사장치 - Google Patents

소재 검사장치 Download PDF

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KR20200061639A
KR20200061639A KR1020180147177A KR20180147177A KR20200061639A KR 20200061639 A KR20200061639 A KR 20200061639A KR 1020180147177 A KR1020180147177 A KR 1020180147177A KR 20180147177 A KR20180147177 A KR 20180147177A KR 20200061639 A KR20200061639 A KR 20200061639A
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허태훈
김세환
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 소재 검사장치에 관한 것으로, 소재를 이송하는 롤러부와, 롤러부를 통해 이송되는 소재의 크기를 측정하는 측정부와, 롤러부를 통해 이송되는 소재의 잔류 자기를 제거하는 탈자기부와, 탈자기부를 통과한 소재의 경도를 측정하여 하드 스팟 여부를 감지하는 센서부와, 측정부의 측정신호를 수신하고 탈자기부와 센서부를 제어하는 제어부를 포함하여, 인라인 상에서 소재의 경도를 전수 검사하여 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Description

소재 검사장치{INSPECTION DEVICE FOR MATERIAL}
본 발명은 소재 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인라인 상에서 소재의 경도를 전수 검사하여 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 소재 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 열연 및 후판재를 생산한 후 강관으로 말아서 제작하는 과정에서 하드 스팟에 의해 제품 불량을 야기하므로, 경도 검사가 필수적으로 진행되어야 한다. 한편, 기존에는 소재 일부를 절단한 후 절단된 샘플을 이용하여 경도 검사를 실시하고 있으며, 전수 검사 및 인라인 상에서 검사가 이루어지지 못하고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2002-0041069호(2002.06.01. 공개, 발명의 명칭 : 자동경도시험기)에 게시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는 인라인 상에서 소재의 경도를 전수 검사하여 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 소재 검사장치을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는: 소재를 이송하는 롤러부; 상기 롤러부를 통해 이송되는 상기 소재의 크기를 측정하는 측정부; 상기 롤러부를 통해 이송되는 상기 소재의 잔류 자기를 제거하는 탈자기부; 상기 탈자기부를 통과한 상기 소재의 경도를 측정하여 하드 스팟 여부를 감지하는 센서부; 및 상기 측정부의 측정신호를 수신하고, 상기 탈자기부와 상기 센서부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정부는 상기 롤러부의 상방에 배치되는 측정지지부; 및 상기 측정지지부에 장착되고, 상기 소재의 크기를 측정하는 측정크기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탈자기부는 상기 측정부를 통과한 상기 소재의 상방에 배치되는 탈자기지지부; 상기 탈자기지지부에 장착되고, 길이가 조절되는 탈자기가변부; 및 상기 탈자기가변부에 장착되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 잔류 자기를 제거하는 탈자기작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 상기 탈자기부를 통과한 상기 소재의 상방에 배치되는 센서지지부; 상기 센서지지부에 장착되고, 길이가 조절되는 센서가변부; 및 상기 센서가변부에 장착되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 와전류를 검사하는 센서작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서작동부는 상기 센서가변부에 장착되고, 상기 소재를 가로지르도록 배치되는 작동막대부; 및 상기 작동막대부의 길이 방향으로 복수개가 배치되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 와전류를 선택적으로 검사하는 작동검사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 작동검사부는 다열 배치되어 상기 소재 전면적을 커버한다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는: 상기 탈자기부와 상기 센서부간의 간격을 조절하는 간격조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는 센서부가 롤러부에 의해 이송되는 소재의 경도를 측정하여 소재의 하드 스팟 여부를 탐지할 수 있다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는 탈자기부에 의해 소재의 잔류 자기가 제거된 후 센서부의 탐지가 실시되어 검사 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는 작동검사부가 다열 배치되어 소재 전면적에 대한 검사를 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 소재 검사장치는 소재의 종류에 따라 간격조절부가 탈자기부와 센서부 간의 간격을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈자기부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서작동부가 소재를 검사하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격조절부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 검사장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 롤러부(10)와, 측정부(20)와, 탈자기부(30)와, 센서부(40)와, 제어부(50)를 포함한다.
롤러부(10)는 소재(100)를 이송한다. 일 예로, 롤러부(10)는 복수개가 일렬로 배치되어 회전되면서 소재(100)를 목적지로 이동시킬 수 있다.
측정부(20)는 롤러부(10)를 통해 이송되는 소재(100)의 크기를 측정한다. 일 예로, 측정부(20)는 소재의 x축 및 y축 길이를 측정하고, 소재(100)의 검사 범위를 제어부(50)에 전송할 수 있다.
탈자기부(30)는 롤러부(10)를 통해 이송되는 소재(100)의 잔류 자기를 제거한다. 일 예로, 탈자기부(30)는 측정부(20)를 통과한 소재(100)의 잔류 자기를 제거할 수 있다.
센서부(40)는 탈자기부(30)를 통과한 소재(100)의 경도를 측정하여 하드 스팟 여부를 감지한다. 일 예로, 센서부(40)는 탈자기부(30)를 통과하여 잔류 자기가 제거된 소재(100)를 측정할 수 있으며, 와전류 기술을 적용할 수 있다.
제어부(50)는 측정부(20)의 측정신호를 수신하고, 탈자기부(30)와 센서부(40)를 제어한다. 일 예로, 측정부(20)가 통과하는 소재(100)의 크기를 측정하여 설정된 검사 범위에 해당되는 소재(100)가 탈자기부(30)와 센서부(40)의 하방에 배치되면, 탈자기부(30)와 센서부(40)가 순차로 작동되어 소재(100)의 하드 스팟 (hard spot)여부를 탐지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(20)는 측정지지부(21)와 측정크기부(22)를 포함한다.
측정지지부(21)는 롤러부(10)의 상방에 배치된다. 일 예로, 측정지지부(21)는 롤러부(10)의 양측 방향으로 마주보도록 배치되고 지면에 고정 설치되는 한 쌍의 제1측정지지부(211)와, 제1측정지지부(211)의 상단부를 연결하고 롤러부(10)의 상방에 배치되는 제2측정지지부(212)를 포함할 수 있다.
측정크기부(22)는 측정지지부(21)에 장착되고, 소재(100)의 크기를 측정한다. 일 예로, 측정크기부(22)는 하방에서 이동되는 소재(100)의 길이를 측정하는 제1측정크기부(221)와, 하방에서 이동되는 소재(100)의 폭을 측정하는 제2측정크기부(222)를 포함할 수 있다. 이때, 제2측정크기부(222)는 2D 라인 레이저가 사용되어 소재(100)에 대한 높이를 측정할 수 있으며, 이러한 측정신호를 통해 탈자기부(30)와 센서부(40)의 측정 높이를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈자기부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈자기부(30)는 탈자기지지부(31)와, 탈자기가변부(32)와, 탈자기작동부(33)를 포함한다.
탈자기지지부(31)는 측정부(20)를 통과한 소재(100)의 상방에 배치된다. 일 예로, 탈자기지지부(31)는 롤러부(10)의 양측 방향으로 마주보도록 배치되고 지면에 고정 설치되는 한 쌍의 제1탈자기지지부(311)와, 제1탈자기지지부(311)의 상단부를 연결하고 롤러부(10)의 상방에 배치되는 제2탈자기지지부(312)를 포함할 수 있다.
탈자기가변부(32)는 탈자기지지부(31)에 장착되고, 길이가 조절된다. 일 예로, 하나 이상의 탈자기가변부(32)는 제2탈자기지지부(312)에 장착되고, 제어부(50)의 제어신호에 의해 자체 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다.
탈자기작동부(33)는 탈자기가변부(32)에 장착되고, 소재(100)와 근접되어 소재(100)의 잔류 자기를 제거한다. 일 예로, 탈자기작동부(33)는 탈자기가변부(32)의 하단부에 장착되어 높이 조절이 가능하고, 소재(100)에 근접 배치된 상태에서 전원이 인가되면 소재(100)의 잔류 자기를 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서작동부가 소재를 검사하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(40)는 센서지지부(41)와, 센서가변부(42)와, 센서작동부(43)를 포함한다.
센서지지부(41)는 탈자기부(30)를 통과한 소재(100)의 상방에 배치된다. 일 예로, 센서지지부(41)는 롤러부(10)의 양측 방향으로 마주보도록 배치되고 지면에 고정 설치되는 한 쌍의 제1센서지지부(411)와, 제1센서지지부(411)의 상단부를 연결하고 롤러부(10)의 상방에 배치되는 제2센서지지부(412)를 포함할 수 있다.
센서가변부(42)는 센서지지부(41)에 장착되고, 길이가 조절된다. 일 예로, 하나 이상의 센서가변부(42)는 제2센서지지부(412)에 장착되고, 제어부(50)의 제어신호에 의해 자체 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다.
센서작동부(43)는 센서가변부(42)에 장착되고, 소재(100)와 근접되어 소재(100)의 와전류를 검사한다. 이러한 센서작동부(43)는 작동막대부(431)와 작동검사부(432)를 포함할 수 있다.
작동막대부(431)는 센서가변부(42)에 장착되고 소재(100)를 가로지르도록 배치된다. 그리고, 작동검사부(432)는 작동막대부(431)의 길이 방향으로 복수개가 배치되고, 소재(100)와 근접되어 소재(100)의 와전류를 선택적으로 검사한다.
일 예로, 작동막대부(431)는 센서가변부(42)의 하단부에 결합되어 소재(100)를 가로지르도록 배치되고, 작동막대부(431)의 길이방향으로 복수개의 작동검사부(432)가 연이어 배치될 수 있다. 이러한 작동검사부(432)는 소재(100)의 폭에 대응되는 개수만큼 작동할 수 있다.
한편, 작동검사부(432)는 다열 배치되어 소재(100) 전면적을 커버할 수 있다. 일 예로, 작동검사부(432)는 작동막대부(431)의 길이방향으로 배치되는 검사몸체부(4321)와, 검사몸체부(4321)에 형성되고 실질적으로 측정이 가능한 영역에 해당되는 검사측정부(4322)를 포함할 수 있다. 이때, 검사측정부(4322)의 가장자리와 검사몸체부(4321)의 가장자리는 이격되므로, 복수개의 작동검사부(432)가 연이어 배치되더라도 소재(100)의 전면적에 대한 검사가 이루어지기 어렵다. 그러나, 작동검사부(432)가 2열 배치되는 경우, 1열에서 소재(100)의 검사가 이루어지지 못하는 부분이 2열에서 이루어질 수 있으므로, 소재(100)의 전범위에 대한 측정이 보다 정확하게 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격조절부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 간격조절부(60)를 더 포함할 수 있다.
간격조절부(60)는 탈자기부(30)와 센서부(40)간의 간격을 조절한다. 일 예로, 탈자기부(30)와 센서부(40) 중 어느 하나는 소재(100)의 상방에서 레일을 따라 수평 이동 가능하도록 배치될 수 있으며, 간격조절부(60)는 탈자기부(30)와 센서부(40) 중 어느 하나를 수평 이동시켜 이들 간의 간격을 조절할 수 있다.
즉, 소재(100)의 종류에 따라 잔류 자기 제거된 상태를 유지하는 시간이 달라질 수 있으므로, 잔류 자기가 제거된 상태에서 소재(100)의 와전류 검사를 비접촉식으로 수행할 수 있도록 탈자기부(30)와 센서부(40) 간의 간격을 조절할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
롤러부(10)를 통해 소재(100)는 지속적으로 이동되고, 측정부(20)는 이동되는 소재(100)의 크기를 측정하여 제어부(50)에 측정신호를 전송한다.
그리고, 소재(100)가 검사 대상 크기에 도달하면, 제어부(50)의 제어로 탈자기부(30)는 소재(100)의 잔류 자기를 제거하고, 센서부(40)는 비접촉식 와전류 검사를 통해 소재(100)의 하드 스팟 여부를 탐지한다.
한편, 측정부(20)는 소재(100)의 두께 측정이 가능하고, 소재(100)의 두께에 따라 제어부(50)의 제어로 탈자기부(30)와 센서부(40)의 작동 높이가 조절된다.
센서부(40)에서 감지한 감지신호는 제어부(50)를 통해 영상화되어 작업자에게 영상을 출력할 수 있으며, 하드 스팟이 감지된 경우 별도의 경고신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 센서부(40)가 롤러부(10)에 의해 이송되는 소재(100)의 경도를 측정하여 소재(100)의 하드 스팟 여부를 탐지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 탈자기부(30)에 의해 소재(100)의 잔류 자기가 제거된 후 센서부(40)의 탐지가 실시되어 검사 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 작동검사부(432)가 다열 배치되어 소재(100) 전면적에 대한 검사를 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검사장치(1)는 소재(100)의 종류에 따라 간격조절부(60)가 탈자기부(30)와 센서부(40) 간의 간격을 조절할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 롤러부 20 : 측정부
21 : 측정지지부 22 : 측정크기부
30 : 탈자기부 31 : 탈자기지지부
32 : 탈자기가변부 33 : 탈자기작동부
40 : 센서부 41 : 센서지지부
42 : 센서가변부 43 : 센서작동부
50 : 제어부 60 : 간격조절부

Claims (7)

  1. 소재를 이송하는 롤러부;
    상기 롤러부를 통해 이송되는 상기 소재의 크기를 측정하는 측정부;
    상기 롤러부를 통해 이송되는 상기 소재의 잔류 자기를 제거하는 탈자기부;
    상기 탈자기부를 통과한 상기 소재의 경도를 측정하여 하드 스팟 여부를 감지하는 센서부; 및
    상기 측정부의 측정신호를 수신하고, 상기 탈자기부와 상기 센서부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 측정부는
    상기 롤러부의 상방에 배치되는 측정지지부; 및
    상기 측정지지부에 장착되고, 상기 소재의 크기를 측정하는 측정크기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 탈자기부는
    상기 측정부를 통과한 상기 소재의 상방에 배치되는 탈자기지지부;
    상기 탈자기지지부에 장착되고, 길이가 조절되는 탈자기가변부; 및
    상기 탈자기가변부에 장착되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 잔류 자기를 제거하는 탈자기작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 탈자기부를 통과한 상기 소재의 상방에 배치되는 센서지지부;
    상기 센서지지부에 장착되고, 길이가 조절되는 센서가변부; 및
    상기 센서가변부에 장착되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 와전류를 검사하는 센서작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 센서작동부는
    상기 센서가변부에 장착되고, 상기 소재를 가로지르도록 배치되는 작동막대부; 및
    상기 작동막대부의 길이 방향으로 복수개가 배치되고, 비접촉 방식으로 상기 소재의 와전류를 선택적으로 검사하는 작동검사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 작동검사부는 다열 배치되어 상기 소재 전면적을 커버하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 탈자기부와 상기 센서부간의 간격을 조절하는 간격조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검사장치.
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