KR100400476B1 - Moving mechanism Characteristics Evaluation system and Method for the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이송체 성능 평가시스템 및 그 방법에 관한 것으로써, 상기 이송체에 장착되는 삼각거울과 상기 삼각거울로 레이저를 조사하는 레이저 조사부, 상기 레이저 조사부에서 조사되어 상기 삼각거울에서 반사된 반사광이 입사하는 센서부와, 상기 센서부로 입사된 반사광의 위치에 따라 상기 이송체의 흔들림 정도 및 정속 성능을 파악하는 데이터 연산부로 구성되어, 생산 설비에 쓰이는 이송체, 특히 검사 기술에 적용되는 이송체의 위치 정밀도와 정속 성능을 간단하게 검사할 수 있도록 하는 동시에 저가의 부품들로 이루어져 이송체의 성능 평가 시 소요되는 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a system for evaluating a carrier performance and a method thereof, comprising: a triangular mirror mounted on the carrier and a laser irradiation unit for irradiating a laser with the triangular mirror; It is composed of an incident sensor unit and a data calculating unit for grasping the shaking degree and the constant speed performance of the conveying body according to the position of the reflected light incident to the sensor unit, and the conveying body used in the production equipment, in particular of the conveying body applied to the inspection technology. It is possible to easily check the positional accuracy and constant speed performance, and at the same time, it is possible to reduce the cost of evaluating the performance of the conveying body because of the low cost parts.
Description
본 발명은 이송체 성능 평가시스템 및 그 평가방법에 관한 것으로서, 특히 생산 기술 분야에 사용되는 이송체의 성능을 고가의 간섭계 사용 없이 간단하고 효율적으로 측정할 수 있는 이송체 성능 평가시스템 및 그 평가방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier performance evaluation system and an evaluation method thereof, and in particular, a carrier performance evaluation system and a method for evaluating the performance of a carrier used in the production technology field simply and efficiently without using an expensive interferometer. It is about.
생산 기술 분야 중 검사 기술 분야, 물류 분야, 제조 장비 분야 등의 시스템에서 이송체의 사용이 크게 증가하고 있다. 특히 무인 자동화가 필요한 분야의 경우에는 각 무인 자동화 장비의 유기적인 연동을 위해서 혹은 개별 시스템의 목표 성능을 만족하기 위하여 수 ㎛ 단위의 위치 오차만을 허용하는 이송체의 사용이 요구된다.In the production technology field, the use of the conveying body in the inspection technology field, the logistics field, and the manufacturing equipment field is increasing significantly. In particular, in the field where unmanned automation is required, the use of a conveying body that allows only a position error of several micrometers is required for the organic interworking of each unmanned automation equipment or to satisfy the target performance of an individual system.
또한, 검사 기술 분야에 있어서는 CCD 카메라를 이용한 머신 비전 시스템을 제작하는 경우에 이송체의 위치 정밀도, 회전 운동량(Rolling, Pitching, Yawing), 정속 성능에 대한 요구 성능이 매우 높아지고 있다.In addition, in the field of inspection technology, when manufacturing a machine vision system using a CCD camera, the performance requirements for positional accuracy, rotational momentum (Rolling, Pitching, Yawing), and constant speed performance of the conveying body are very high.
상기한 이송체의 성능 평가를 위하여 종래에는 간섭계를 사용하였다.In order to evaluate the performance of the conveying body, an interferometer was conventionally used.
그러나 상기한 간섭계는 고가일 뿐만 아니라 작동이 어려운 단점이 있어서 손쉽고 효율적으로 이송체의 성능을 평가할 수 없다는 문제점이 있다.However, the above-described interferometer is not only expensive but also difficult to operate, which makes it difficult to evaluate the performance of the conveying body easily and efficiently.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 광학미러와 센서부, 데이터 연산부 등으로 구성되어 이송체의 성능을 효율적으로 측정할 수 있는 동시에 사용이 간단하고 값이 싼 이송체 성능 평가시스템 및 그 평가방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is composed of an optical mirror, a sensor unit, a data operation unit, etc. can measure the performance of the conveying body efficiently and at the same time easy to use and value An inexpensive conveying body performance evaluation system and its evaluation method are provided.
도 1은 본 발명에 따른 이송체 성능 평가시스템의 구성이 도시된 개략도,1 is a schematic view showing the configuration of a conveying body performance evaluation system according to the present invention,
도 2a, 2b, 2c는 본 발명에 따른 이송체 성능 평가시스템에서 반사광의 입사 위치가 이송체의 위치에 따라 변화하는 바가 도시된 도,2a, 2b, 2c is a view showing that the incident position of the reflected light changes in accordance with the position of the carrier in the carrier performance evaluation system according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 이송체 성능 평가방법의 흐름이 도시된 순서도이다.3 is a flow chart showing the flow of the conveying body performance evaluation method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
1 : 이송체 4 : 레이저 조사부 6 : 데이터 연산부DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer body 4 Laser irradiation part 6 Data calculation part
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이송체 성능 평가시스템의 특징에 따르면, 이송체가 움직일 수 있도록 상기 이송체를 지지하는 지지대와, 상기 이송체와 동일하게 이동하도록 상기 이송체에 고정된 삼각거울과, 상기 삼각거울로 레이저를 조사하는 레이저 조사부와, 상기 레이저 조사부에서 조사되어 상기 삼각거울에서 반사된 반사광이 입사되는 센서부와, 상기 센서부로 입력된 반사광의 위치와 상기 이송체가 움직임을 시작하는 시간부터 시간을 카운트하여 상기 센서부에 입사되는 반사광 위치의 변화에 따라 상기 이송체의 흔들림 정도와 정속 성능을 파악하는 데이터 연산부로 구성된다.According to a characteristic of the conveying body performance evaluation system according to the present invention for solving the above problems, a support for supporting the conveying body so that the conveying body can move, and a triangular fixed to the conveying body to move in the same way as the conveying body A mirror, a laser irradiator for irradiating a laser with the triangular mirror, a sensor unit for reflecting the reflected light irradiated from the triangular mirror and incident on the mirror, a position of the reflected light input to the sensor unit, and the transfer body start to move It is composed of a data calculation unit for counting the time from the time to determine the degree of shaking and constant speed performance of the conveying body in accordance with the change in the position of the reflected light incident on the sensor unit.
또한, 본 발명에 의한 이송체 성능 평가방법의 특징에 따르면, 이송체에 고정된 삼각거울로 광을 조사하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 조사된 광이 상기 삼각거울을 통해 반사되어 광을 센싱하는 센서부로 입사되는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 상기 센서부로 입사된 반사광의 위치에 따라 상기 이송체의 흔들림 정도와 정속 성능을 파악하는 제3 단계로 이루어진다.In addition, according to a feature of the conveying body performance evaluation method according to the invention, the first step of irradiating light with a triangular mirror fixed to the conveying body, and the light irradiated in the first step is reflected through the triangular mirror And a third step of detecting the shaking degree and the constant speed performance of the carrier according to the position of the reflected light incident on the sensor part in the second step.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 도 1에 도시된 바와 같이, 이송체(1)를 지지하는 지지대(2)와, 상기 이송체(1)와 동일하게 이동하도록 상기 이송체(1)에 고정된 삼각거울(3)과, 상기 삼각거울(3)로 레이저를 조사하는 레이저 조사부(4)와, 상기 레이저 조사부(4)에서 조사되어 상기 삼각거울(3)에서 반사된 광이 입사되는 센서부(5)와, 상기 센서부(5)로 입사된 반사광의 위치에 따라 상기 이송체(1)의 흔들림 정도와 그이동 중 속도인 정속 성능을 판단하는 데이터 연산부(6)로 구성된다.As shown in FIG. 1 according to the present invention, a support 2 supporting the conveying body 1 and a triangular mirror 3 fixed to the conveying body 1 so as to move in the same manner as the conveying body 1. ), A laser irradiator 4 for irradiating a laser to the triangular mirror 3, a sensor unit 5 for irradiating light reflected from the triangular mirror 3 to the laser irradiator 4, and It is composed of a data calculating section 6 for determining the constant speed performance, the degree of shaking of the conveying body 1 and the speed during the movement according to the position of the reflected light incident on the sensor section (5).
여기서, 상기 레이저 조사부(4)는 상기 이송체(1)와 상관없이 고정되어 있으며, 상기 센서부(5)는 상기 이송체(1)와 동일한 운동을 하도록 이송체와 결합이 되어 있다.Here, the laser irradiator 4 is fixed irrespective of the conveying body 1, and the sensor unit 5 is coupled to the conveying body so as to perform the same movement as the conveying body 1.
또한, 상기 지지대(2)에는 자석(7)을 부착하여 상기 이송체(1)의 탈부착이 용이하도록 하며, 상기 레이저 조사부(1)에서 조사되는 광이 집광되어 상기 삼각거울(3)로 조사되도록 상기 레이저 조사부(1)와 상기 삼각거울(3)의 광로 사이에 집광용 렌즈(미도시)를 더 위치시킬 수 있다.In addition, by attaching a magnet (7) to the support (2) to facilitate the attachment and detachment of the conveying body 1, so that the light irradiated from the laser irradiation unit (1) is focused and irradiated to the triangular mirror (3) A light collecting lens (not shown) may be further positioned between the laser irradiation unit 1 and the optical path of the triangular mirror 3.
도 2a, 2b, 2c는 본 발명에 따른 시스템에서 이송체가 Y축으로 움직이는 경우 상기 센서부(5)를 통해 그 운동을 파악하는 바가 도시되어 있다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이 센서부(5)의 중심점으로 입사되던 레이저의 입사 위치는 상기 이송체(1)가 Y축을 따라 움직임에 따라 도 2b, 2b에 도시된 바와 같이 변한다.Figures 2a, 2b, 2c is shown to grasp the movement through the sensor unit 5 when the conveying body moves in the Y axis in the system according to the invention. That is, as shown in FIG. 2A, the incident position of the laser incident to the center point of the sensor unit 5 changes as shown in FIGS. 2B and 2B as the carrier 1 moves along the Y axis.
상기 데이터 연산부(6)는 상기 센서부(5)에 맺히는 반사광의 입사 위치 변화값을 상기 이송체(1)의 위치와 비교하여 상기 이송체(1)의 이동 중 흔들림 정도를 파악하는 동시에 상기 반사광의 입사 위치 변화값을 시간당 계산하여 상기 이송체(1)의 정속 성능을 계산하도록 구성된다. .The data calculating unit 6 compares the incident position change value of the reflected light formed on the sensor unit 5 with the position of the conveying body 1 to determine the degree of shaking during the movement of the conveying body 1 and at the same time the reflected light. It is configured to calculate the constant speed performance of the conveying body 1 by calculating the incident position change value of. .
따라서, 상기 데이터 연산부(6)는 상기 센서부(5)에 입사되는 레이저의 입사위치의 변화에 따라 상기 이송체(1)의 위치 변화를 파악하고 그에 따라 상기 이송체(1)의 운동 중 흔들림 정도와 정속 성능을 파악할 수 있다. 상기 이송체(1)의 정속 성능을 파악하기 위하여 상기 데이터 연산부(6)는 상기 이송체(1)의 운동이 시작된 후 경과한 시간을 카운트하여 상기 센서부(5)로 입사되는 레이저 입사 위치값을 샘플링하는 샘플링 시간 당 상기 반사광 입사 위치값의 변화 위치에 따라 상기 이송체(1)의 정속 성능을 파악한다.Therefore, the data calculating part 6 detects the positional change of the conveying body 1 according to the change of the incident position of the laser incident on the sensor part 5 and accordingly shakes during the movement of the conveying body 1. The degree and speed performance can be grasped. In order to grasp the constant speed performance of the conveying body 1, the data calculating part 6 counts the time elapsed since the movement of the conveying body 1 starts, and enters the laser incident position value into the sensor unit 5. The constant speed performance of the conveying body 1 is grasped according to the change position of the reflected light incident position value per sampling time of sampling.
또한, 상기 삼각거울(3)과 센서부(5)의 위치를 변화한다면 Y축의 움직임 외에도 상기 이송체(1)의 X축과 Z축 운동을 파악할 수 있다.In addition, if the positions of the triangular mirror (3) and the sensor unit 5 changes, it is possible to grasp the X-axis and Z-axis movement of the conveying member 1 in addition to the movement of the Y-axis.
도 3은 본 발명에 따른 이송체 성능 평가시스템에서 사용되는 이송체 성능 평가방법의 흐름을 도시하고 있다.Figure 3 shows the flow of the vehicle performance evaluation method used in the vehicle performance evaluation system according to the present invention.
우선 제1 단계에서 상기 이송체 성능 평가시스템을 셋팅한다. (S1) 여기서 상기 삼각거울과 센서부를 상기 이동체 운동방향 중 Y축 상에 고정한다. 이 때 상기 삼각거울로 레이저를 조사하는 레이저 조사부는 삼각대 위에 위치하게 되며 수준계를 사용하여 그 수평이 유지된다. 상기 레이저 조사부의 위치를 조정하여 상기 센서부의 중심점으로 상기 레이저 조사부에서 조사된 레이저가 입사되도록 셋팅한다.First, in the first step, the vehicle performance evaluation system is set. Here, the triangular mirror and the sensor unit are fixed on the Y axis in the moving direction of the moving object. At this time, the laser irradiation unit for irradiating the laser with the triangular mirror is located on the tripod and the level is maintained using a level meter. The position of the laser irradiator is adjusted to set the laser irradiated from the laser irradiator to the center point of the sensor unit.
제2 단계에서는 상기 이송체를 이동시킨다. 여기서, 상기 이송체 이동과 동시에 상기 데이터 연산부에서는 시간이 카운트된다. (S2)In the second step, the conveying member is moved. Here, the time is counted in the data calculating unit simultaneously with the movement of the conveying body. (S2)
제3 단계에서 상기 데이터 연산부는 상기 이송체가 운동을 반복함에 따라 데이터를 수집한다.(S3) 여기서 상기 데이터 연산부가 수집하는 데이터는 이송체의 단위 위치에서 상기 센서부로 입사되는 광의 입사 위치에 관한 데이터, 상기 이송체의 위치에 관한 데이터, 상기 위치에 관한 데이터 수집 시 소요되는 시간에 관한데이터이다.In a third step, the data calculating unit collects data as the conveying body repeats the movement (S3) wherein the data collected by the data calculating unit is data regarding the incident position of the light incident on the sensor unit at the unit position of the conveying body. , Data about the position of the conveying body, data about the time required to collect data about the position.
제4 단계에서 상기 데이터 연산부는 상기 이송체의 위치에 관한 데이터와 상기 입사된 반사광의 위치에 따라 상기 이송체의 이동 중 흔들림 정도를 파악하는 동시에 상기 데이터 수집 시 소요되는 시간에 관한 데이터와 상기 입사된 반사광의 위치의 변화값에 따라 상기 이송체의 정속 성능을 계산한다. (S4)In the fourth step, the data calculating unit detects the degree of shaking during the movement of the carrier according to the data regarding the position of the carrier and the position of the incident reflected light, and at the same time, the data regarding the time required for data collection and the incident The constant speed performance of the said conveying body is computed according to the change value of the position of the reflected light. (S4)
제5 단계에서는 상기 이송체의 흔들림 정도와 정속 성능에 따라 상기 이송체의 설계를 변경하거나 재셋팅한다.(S5) 여기서, 상기 설계 변경이나 재셋팅이라 함은 상기 이송체 부품이나 가이드의 조립 상태를 다시 한번 점검한다는 의미이다.In the fifth step, the design of the conveying member is changed or reset according to the shaking degree and the constant speed performance of the conveying body. (S5) Here, the design change or resetting refers to the assembled state of the conveying part or the guide. Means to check again.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 이송체 성능 평가시스템 및 그 방법은 상기 이송체에 장착되는 삼각거울과 상기 삼각거울로 레이저를 조사하는 레이저 조사부, 상기 레이저 조사부에서 조사되어 상기 삼각거울에서 반사된 반사광이 입사하는 센서부와, 상기 센서부로 입사된 반사광의 위치에 따라 상기 이송체의 흔들림 정도 및 정속 성능을 파악하는 데이터 연산부로 구성되어, 생산 설비에 쓰이는 이송체, 특히 검사 기술에 적용되는 이송체의 위치 정밀도와 정속 성능을 간단하게 검사할 수 있도록 하는 동시에 저가의 부품들로 이루어져 이송체의 성능 평가 시 소요되는 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.The conveying body performance evaluation system and method of the present invention configured as described above are a laser irradiation unit for irradiating a laser to the triangular mirror and the triangular mirror mounted on the conveying body, the reflected light irradiated from the triangular mirror and irradiated from the triangular mirror The incident sensor unit and a data calculating unit for grasping the shaking degree and the constant speed performance of the conveying body according to the position of the reflected light incident to the sensor unit, the conveying body used in production equipment, in particular the conveying body applied to the inspection technology It is possible to easily check the positioning accuracy and constant speed performance of the system, and at the same time, it is possible to reduce the cost of evaluating the performance of the conveying body made of low cost parts.
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