KR20030054642A - Method of bad shaping decision in coiling - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코일 권취시 형상불량 판정 방법은, 권취중인 코일을 촬영하여 코일 권취 이미지를 획득하는 제1 단계; 획득한 코일 권취 이미지를 그레이(gray) 이미지로 변환한 후 필터링하는 제2 단계; 필터링된 이미지를 세그먼테이션 기법을 이용하여 코일에 해당하는 이미지를 추출하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 추출한 이미지로에 일정한 직선을 상정하여 이 직선과 코일의 외경이 만나는 교점의 위치 데이터를 연속적으로 얻는 제4 단계; 및 상기 제4 단계에서 얻어진 교점의 위치 데이터에 대한 패턴과, 설정된 정상 권취의 패턴과 비교하여 권취 불량을 판단하는 제5 단계를 통해, 권취 불량을 사용자가 쉽게 알 수 있게 되어 유안을 통해 권취 불량 확인시의 문제점을 해결한다.The present invention relates to a method for determining a shape defect when winding a coil, the method comprising: obtaining a coil winding image by photographing a coil being wound; A second step of converting the obtained coil winding image into a gray image and filtering the same; Extracting an image corresponding to a coil from the filtered image using a segmentation technique; A fourth step of assuming a constant straight line in the image furnace extracted in the third step to continuously obtain position data of an intersection where the straight line and the outer diameter of the coil meet; And a fifth step of determining a winding failure by comparing the pattern of the position data of the intersection point obtained in the fourth step with the set pattern of normal winding, so that the winding failure can be easily recognized by the user. Resolve the problem when checking.
Description
본 발명은 코일바(coil bar)가 코일러(coiler)에 권취될 때에 발생하는 형상불량의 판정 방법에 관한 것으로, 특히, 권취시의 코일이 타원형, 텔레스코프형, 지그재그형의 형상으로 권취될 때 이러한 권취 형상의 불량을 판정하는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining a shape defect occurring when a coil bar is wound on a coiler. In particular, the coil at the time of winding may be wound in an elliptical, telescope, or zigzag shape. When determining the failure of such a wound shape.
도 1은 코일링(coiling) 스테이션(station)에서의 권취바의 권취 방법을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 권취바(6)의 선단부가 벤딩롤(bandingroll)(1)을 지나면서 벤딩롤(1)의 속도차에 의해 구부러진 강판(또는 코일바)이 초기 내경을 만들어 폼밍롤(2)과 제1 크래들 롤(cradle roll: 4)에 접촉하면서 코일의 내경을 키워간다. 이때의 권취된 코일은 제1 단계(stage)(7)가 되고, 여기서 일정하게 내경을 커지기를 기다린다. 그리고 나서, 내경이 일정하게 되면 폼밍롤(2)이 푸시(2→3)되고, 이때권취된 코일은 제1 단계(7)에서 다음 단계의 권취된 코일인 제2 단계(8)로 옮아가게 된다.1 is a diagram showing a winding method of a winding bar in a coiling station. As shown in FIG. 1, the steel sheet (or coil bar) bent by the speed difference of the bending roll 1 while the distal end of the winding bar 6 passes through the bending roll 1 forms an initial inner diameter. The inner diameter of the coil is increased while contacting the mining roll 2 and the first cradle roll 4. The coil wound at this time becomes the first stage 7, where it waits for the internal diameter to increase constantly. Then, when the inner diameter becomes constant, the forming roll 2 is pushed (2 → 3), and the wound coil moves from the first step 7 to the second step 8 which is the wound coil of the next step. do.
제1 단계(7)에서 제2 단계(8)로 넘어갈 때에는 제1 크래들 롤(4)의 속도를 감속하여 권취된 코일의 외경에 긁힘이 없이 넘어가게 한다. 제2 단계(8)에서 제 3 단계로의 진행도 마찬가지로 권취된 코일의 자중에 의해 제1 크래들 롤(4)과 제2 크래들 롤(5) 사이에 코일이 앉혀지고 나면, 권취된 코일은 제3 단계(9)에서 권취를 마치게 된다.When moving from the first step 7 to the second step 8, the speed of the first cradle roll 4 is decelerated so that the outside diameter of the wound coil is not scratched. The process from the second step 8 to the third step is similarly carried out after the coil is seated between the first cradle roll 4 and the second cradle roll 5 by the weight of the coil wound up. Winding is finished in step (9).
이러한 미니밀(mini mill) 공장에서는 슬라브(slab)를 중간압연공정에서 바로 압연후 저속으로 맨드럴(mandrel)없이 권취한다. 이때, 소재와 설비가 직접접촉으로 권취바를 권취하므로 구름접촉(Rolling Contact)보다 미끄럼 접촉(Sliding Contact)이 큰 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 권취 간격이 일정하지 않거나 권취된 강판이 뒤로 또는 앞으로 진행되면서 권취되는 권취형상 불량인 타원형 권취, 지그재그형 권취 또는 텔레스코프형 권취가 발생한다. 이는 미니밀의 공장 특성상 맨드럴없이 권취를 하는 특징을 갖고 있으므로 이에 따른 결과이다.In such a mini mill, the slab is wound directly in the intermediate rolling process and then wound at low speed without mandrel. At this time, since the material and the equipment winds up the winding bar in direct contact, when the sliding contact is larger than the rolling contact, as shown in FIG. 2, the winding interval is not constant or the wound steel sheet is backward or forward. Oval winding, zigzag winding, or telescope winding, which is a winding shape defect that is wound up as it occurs, occurs. This is the result according to the characteristics of the mill mill without the mandrel due to the characteristics of the mill.
특히, 초기 내경을 이루는 공정에서 롤과 권취바의 속도차 및 미끌림에 의해 내경이 진원을 이루지 않을 경우 권취형상이 타원형을 이룰 수 도 있다. 또한 한쪽으로 치우쳐서 계속적으로 권취를 행할 경우 및 바의 쏠림에 따라 텔레스코프형 권취가 일어나며 지그재그형 권취가 일어난다. 이는 정상적인 권취형상이 아니고 운전자는 이와 같은 권취형상 불량을 육안으로 파악하기가 대단히 어려운 문제가 있다.In particular, the winding shape may be elliptical when the inner diameter is not round due to the speed difference and the sliding of the roll and the winding bar in the initial inner diameter process. In addition, when winding continuously to one side and the bar is tilted, telescopic winding occurs and zigzag winding occurs. This is not a normal winding shape, and the driver has a problem that it is very difficult to grasp such winding shape defects with the naked eye.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 권취된 코일의 권취형상을 계속적으로 측정하고 측정한 데이터를 처리하여 사용자가 권취 불량을 즉각적으로 알 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to continuously measure the winding shape of the wound coil and to process the measured data so that the user can immediately recognize the winding failure.
도 1은 코일링(coiling) 스테이션(station)에서의 권취바의 권취 방법을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a winding method of a winding bar in a coiling station.
도 2는 코일링 스테이션에서의 권취바의 권취 불량의 예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a winding failure of a winding bar in a coiling station.
도 3은 코일링 스테이션에서의 권취되고 있는 코일의 영상을 나타내는 도면이고3 is a view showing an image of a coil being wound at the coiling station.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코일의 텔리스코프를 판정하는 방법이다.4 is a method of determining a telescope of a coil according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 권취시 코일형상의 진행도이다.Figure 5 is a progress of the coil shape during the winding according to the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 코일 권취 영상 프레임에 직선을 상정하는 것을 보인 도면이다.6 is a view showing a straight line in the coil wound image frame obtained according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에서 상정한 직선과 코일외경의 에지가 만나는 화소 위치 데이터의 그래프이다.FIG. 7 is a graph of pixel position data where a straight line assumed in FIG. 6 and an edge of a coil outer diameter meet.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 코일 권취시 형상불량 판정 방법의 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method for determining a shape defect during coil winding according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 얻어지는 권취 블량인 타원형 권취시의 감시 데이터 그래프이다.9 is a graph of monitoring data during elliptical winding, which is the amount of windings obtained by the method according to the embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 얻어지는 권취 불량인 지그재그형 권취시의 감시 데이터 그래프이다.10 is a graph of monitoring data during zigzag winding which is a winding failure obtained by the method according to the embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 얻어지는 권취 불량인 텔레스코프형 권취시의 감시 데이터 그래프이다.11 is a graph of monitoring data during telescope-type winding, which is a winding failure obtained by the method according to the embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1: 벤딩 롤 2: 폼밍 롤1: bending roll 2: foaming roll
3: 폼밍 롤 4: 제1 크래들 롤3: forming roll 4: first cradle roll
5: 제2 크래들 롤 6: 코일바 또는 강판5: second cradle roll 6: coil bar or steel sheet
7: 제1 단계(권취된 코일) 8: 제2 단계(권취된 코일)7: first stage (rolled coil) 8: second stage (rolled coil)
9: 제3 단계(권취된 코일)9: 3rd stage (coiled coil)
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 코일 권취시 형상불량 판정 방법은,The shape defect determination method at the time of coil winding according to the characteristics of the present invention for achieving the above technical problem,
권취중인 코일을 촬영하여 코일 권취 이미지를 획득하는 제1 단계; 획득한 코일 권취 이미지를 그레이(gray) 이미지로 변환한 후 필터링하는 제2 단계; 필터링된 이미지를 세그먼테이션 기법을 이용하여 코일에 해당하는 이미지를 추출하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 추출한 이미지로에 일정한 직선을 상정하여 이 직선과 코일의 외경이 만나는 교점의 위치 데이터를 연속적으로 얻는 제4 단계; 및 상기 제4 단계에서 얻어진 교점의 위치 데이터에 대한 패턴과, 설정된 정상 권취의 패턴과 비교하여 권취 불량을 판단하는 제5 단계를 포함한다.Photographing the coil being wound to obtain a coil winding image; A second step of converting the obtained coil winding image into a gray image and filtering the same; Extracting an image corresponding to a coil from the filtered image using a segmentation technique; A fourth step of assuming a constant straight line in the image furnace extracted in the third step to continuously obtain position data of an intersection where the straight line and the outer diameter of the coil meet; And a fifth step of determining a winding failure by comparing the pattern for the position data of the intersection obtained in the fourth step with the set pattern of normal winding.
이하, 첨부한 도 3 내지 11을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 코일 권취시 형상불량 판정 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of determining a shape defect during coil winding according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 11.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 코일 권취시 형상불량 판정 방법의 순서도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 강판이 밴딩롤(1), 포밍롤(2, 3)과 크래들 롤(4, 5)에 의해 권취될 때, 권취된 코일의 형상을 CCD(chage couple device)카메라를 이용하여 일정 주기시간 간격으로 계속적으로 촬영한다. 그러면, CCD 카메라에 의해 촬영된 코일의 권취 형상은 도 3에 도시된 바와 같은 이미지로 나타난다(S810).8 is a flowchart illustrating a method for determining a shape defect during coil winding according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the present invention is a CCD (chage couple) when the steel sheet is wound by the bending roll 1, the forming roll (2, 3) and the cradle roll (4, 5) device) Take pictures continuously at regular intervals using the camera. Then, the winding shape of the coil photographed by the CCD camera appears as an image as shown in FIG. 3 (S810).
이후, CCD 카메라에 의해 촬영된 코일의 이미지를 이미지 처리 과정을 거치고 필터링(filtering)되어 도 4에 도시된 바와 같이 만든다. 이때에는 먼저 그레이(gray) 이미지로 변환한 다음 필터를 거친다(S820).Thereafter, the image of the coil photographed by the CCD camera is filtered through an image processing process to make it as shown in FIG. 4. In this case, the image is first converted into a gray image and then subjected to a filter (S820).
그런 다음, 필터를 거친 이미지중 코일에 해당하는 부분을 골라내기 위해서 세그먼테이션을 한다(S830).Then, segmentation is performed to select a portion corresponding to the coil of the filtered image (S830).
즉, 필터링된 이미지에서 코일 외경의 에지(edge) 부분을 찾아내기 위해 세크멘테이션 기법을 사용한다. 이하, 본 발명의 세그먼테이션 기법의 이용을 설명한다.In other words, segmentation techniques are used to find the edge of the coil outer diameter in the filtered image. The use of the segmentation technique of the present invention is described below.
본 발명은 세그먼스테이션 기법을 이용하기 위해 필터링된 권취 코일의 이미지에 알맞게 임계값을 설정하고, 임계값 이하의 값을 가지는 이미지만을 추출한다.In order to use the segment station technique, the present invention sets a threshold appropriately for an image of a filtered winding coil, and extracts only an image having a value below the threshold.
그런 다음, 1). 추출한 이미지의 화소값이 60 이상의 높이값 즉, 도수를 가지는지고 10 인덱스(index) 이상을 유지하면, 이때의 화소값을 하나의 오브젝트로 인정한다.Then, 1). If the pixel value of the extracted image has a height value of 60 or more, that is, a frequency and maintains 10 index or more, the pixel value at this time is recognized as one object.
2). 이렇게 찾은 오브젝트 중에서, 가장 밝은 영역에 있는 오브젝트를 코일의 외경 에지로 인정한다.2). Among the objects found in this way, the object in the brightest region is regarded as the outer diameter edge of the coil.
3). 이때 만약, 코일로 인정된 오브젝트가 전체 픽셀의 일정부분 이상의 픽셀을 가진다면 검색에 실패한 것으로 처리한다.3). At this time, if the object recognized as a coil has more than a certain portion of pixels of all pixels, the search is failed.
4). 이렇게 한 후, 다음 프레임(frame)으로 넘어간다.4). After doing this, we move on to the next frame.
여기서, 상기 세그먼테이션 기법을 거치고 난 후의 이미지는 도 5에 도시되어 있다.Here, the image after the segmentation technique is shown in FIG. 5.
본 발명은 상기와 같이, 코일의 세그먼테이션 알고리즘을 취하고 나서는 수학적 형태론(Mathematical morphology)을 이용하여 현재 이미 알고 있는 코일의 형상을 보정하기 위해 노이즈를 제거한다.As described above, the present invention takes a segmentation algorithm of a coil and then removes noise to correct a shape of a coil which is already known by using a mathematical morphology.
그리고, 본 발명은 상기 노이즈 제거된 최종 이미지를 형상 판별 알고리즘에 적용하어 권취 형상인 정상인지 불량인지를 판정한다(S840).The present invention applies the final noise-removed image to a shape discrimination algorithm to determine whether the wound shape is normal or bad (S840).
형상 판별 알고리즘은 다음과 같다. 도 6에 도시된 바와 같이 얻어진 영상 프레임에 일정한 직선을 상정하고 이 직선과 코일 외경의 에지가 만나는 교점의 위치 데이터를 연속적으로 얻는다.The shape discrimination algorithm is as follows. Assuming a constant straight line in the image frame obtained as shown in Fig. 6, position data of the intersection point where this straight line and the edge of the coil outer diameter meet is obtained continuously.
이렇게 해서 얻어진 데이터를 연속적으로 표현하면 도 7에 도시된 그래프와 같이 나타난다. 도 7을 살펴보면, 프레임이 증가할수록 즉, 코일의 외경이 증가할수록 코일 에지의 위치 또한 증가하는데, 가-나 구간은 코일이 권취될 때 초기 권취를 시작하여 제1 단계을 거쳐 제2 단계가 일어나기 이전 사이의 구간이고 다-라 구간은 제2 단계가 마쳐서 제3 단계가 되는 구간이다. 이때 가-나 구간의 평균적인 이동 기울기 및 다-라의 평균적인 기울기는 서로 동일하다.Continuously expressing the data thus obtained appears as shown in the graph shown in FIG. Referring to FIG. 7, as the frame increases, that is, as the outer diameter of the coil increases, the position of the coil edge also increases. In the k-na section, the initial winding is started when the coil is wound and the first stage passes through the first stage. And the multi-la period is a period in which the third step is completed after the second step. In this case, the average moving slope of the ga-na interval and the average slope of the da-ra are the same.
이와 같이 구한 기울기는 코일의 권취 속도가 일정할 때 기울기 또한 일정할 것이고 정상적으로 권취가 되고 있음을 알 수 있다. 도 9, 도 10과 도 11과 같이, 타원형 권취, 지그재그형 권취, 및 텔레스코프형 권취와 같은 불량 권취시에는 도 7에 도시된 정상적인 권취에서의 그래프와 다른 형태의 그래프가 나타나게 되므로, 미리 구성된 패턴과 진행상태의 교점 변화를 비교하면 일정량 이상이 편차가 발생하였음을 알 수 있고, 이를 통해 형상 불량을 판정 가능하게 된다(S840).The inclination obtained as described above can be seen that the inclination will be constant and the winding is normally performed when the winding speed of the coil is constant. As shown in FIGS. 9, 10, and 11, when a bad winding such as an elliptical winding, a zigzag winding, and a telescopic winding is performed, a graph different from the graph in the normal winding shown in FIG. 7 is displayed. Comparing the intersection change of the pattern and the progress state, it can be seen that a certain amount or more of the deviation occurred, through which the shape defect can be determined (S840).
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
본 발명은 코일의 권취시 정상 권취에서 벗어난 권취 불량을 판단하여 사용자에게 알릴 수 있게 함으로써, 권취 불량을 육안으로 판단하였을 때의 문제점을 해결하는 효과가 있다.The present invention has the effect of solving the problem when the winding failure is visually determined by allowing the user to determine the winding failure that is out of the normal winding when winding the coil.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020010084843A KR20030054642A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Method of bad shaping decision in coiling |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020010084843A KR20030054642A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Method of bad shaping decision in coiling |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20030054642A true KR20030054642A (en) | 2003-07-02 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020010084843A Ceased KR20030054642A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Method of bad shaping decision in coiling |
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