KR100520911B1 - 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의정도측정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제품측정시간 및 데이터 산출시간을 단축시키며 최소 공간에서 다양한 항목(item)에 대한 측정이 가능하여 향후 모든 항목에 대한 정확한 데이터를 산출 할 수 있도록 하여 전수 검사로 100%의 신뢰확보 및 신차개발 기간단축 및 고품질을 실현 가능함은 물론 품질문제 원인분석을 통한 신속한 품질 문제 조치로 조립 불량방지가 가능한 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 제공하는 것이다. 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템은 자동차 및 부품 생산 공정에서 인-라인(in-line) 전수 검사가 가능한 검사 장치에 있어서, 프로그램이 가능한 유니트와, 레이저 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터(manipulator)와, 하나의 지그로 다양한 항목에 대한 측정이 가능한 멀티 지그와, 레이져 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터 및 멀티 지그를 제어하기 위한 메인 컨트롤러를 포함한다.
Description
본 발명은 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템에 관한 것이다.
최근에 외국의 몇몇 업체들에 의하여 2차원 또는 3차원 비젼 시스템(vision system)을 이용한 검사방식이 도입, 예를 들면 독일은 자동차 회사와 로봇 회사가 공동으로 측정장비 개발을 하고, 멀티 지그 활용방안을 연구중에 있으며, 미국 및 캐나다는 항공기 분양 샘플링 검사에 사용하고 있으며 자동차 분야는 현재 개발을 진행하고 있는 중이며, 일본에서는 부품을 도입하여 자동차 및 부품 검사에서 개발을 적용하고 있는 실정이지만, 외부 환경의 조도, 로봇 온도에 따른 특성 파악 및 시스템 운용 능력 미흡으로 인해 사용상 애로를 격고 있다.
이러한 기술의 변화 추세와 인식 전환으로 인해 해외 자동차 회사의 경우 전문 제작자(maker)와 공동으로 개바하여 자동차 인-라인(in-line)에 적용하고 있다. 하지만, 국내의 경우에는 매우 고가의 해외 설비를 도입, 일부 적용하였지만, 검사장비의 투자비용이 매우 고가이므로 자체 개발을 시도하였으나, 고가의 해외 설비에 대한 운용능력이 부족 및 신뢰성 문제를 해결하지 못하여 실패한 상태이다.
또한, 평소 기업의 경우 고가의 장비 도입이 불가능하여 3차원 측정기에 의한 검사방식을 사용하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 주목적은 제품측정시간 및 데이터 산출시간을 단축시키며 최소 공간에서 다양한 항목(item)에 대한 측정이 가능하여 향후 모든 항목에 대한 정확한 데이터를 산출 할 수 있도록 하여 전수 검사로 100%의 신뢰확보 및 신차개발 기간단축 및 고품질을 실현 가능함은 물론 품질문제 원인분석을 통한 신속한 품질 문제 조치로 조립 불량방지가 가능한 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 자동차 및 부품 생산 공정에서 인-라인(in-line) 전수 검사가 가능한 검사 장치에 있어서, 프로그램이 가능한 유니트와, 레이저 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터(manipulator)와, 하나의 지그로 다양한 항목에 대한 측정이 가능한 멀티 지그와, 레이져 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터 및 멀티 지그를 제어하기 위한 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 설명하기 위한 다양한 도면을 도시한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템(100)은 프로그램이 가능한 유니트(110), 레이져 비젼센서 및 멀티 지그를 제어하기 위한 메인 컨트롤러(120), 레이져 비젼센서가 결합된 머니퓰레이터(manipulator)(130) 및 멀티 지그(140)을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하나의 센서로 용접 비드(bead), 용접시 발생되는 핀홀(pin hole), 부품의 정도, 자동차 조립 공정에서의 캡(cap) 측정, 취부용 홀(hole), 용접 부품의 조립각도 및 치수 검사 등과 같은 다양한 검사기능을 수행하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 1에 도시된 멀티 지그를 설명하기 위한 사시도를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 멀티 지그(140)는 하나의 지그로서 자동차의 엔진 크레들, 도어, 차체 등의 다양한 항목(item)에 대응하여 사용이 가능하도록 설계되어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 멀티 지그(140)은 공차 범위가 ± 0.05 mm 이내로 제작되었다. 그리고, 각 제품의 측정시 제품 고정 위치(position)으로 자동 조정이 가능한 방식이 채택되었으며, 작업대(work-piece) 크램핑 부위는 수동으로 설정(setting)이 가능하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 1에 도시된 레이져 비젼 센서를 장착한 머니퓰레이터를 설명하기 위한 사시도를 도시한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 비젼 센서(132)를 장착한 머니퓰레이터(130)은 로봇(robot)으로서 고정도 다관절을 구비하는 로봇(134)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 사용된 고정도 다관절을 구비하는 로봇(134)은 반복 정밀도가 ± 0.07 mm 이내인 것이 바람직하다.
한편, 고정도 다관절을 구비하는 로봇(134)에 장착되는 레이저 비젼센서(132)는 2D와 3D가 복합된 5D 개념의 레이져 비젼센서인 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 작동시킬 수 있는 소프트 웨어의 일예를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템(100)에 사용되는 소프트 웨어는 사용자 친화의 인터페이스 소프트웨어 및 데이터 베이스로서 사용자의 숙련 수준과는 관계없이 용이하게 사용할 수 있도록 도식화 및 한글화가 되어 있다.
또한, 모든 데이터가 저장 및 분석이 가능하도록 설계가 이루어져 있으며, 고정도 다관절을 구비하는 로봇(134) 및 이에 장착되는 레이저 비젼센서(132)와의 호환성을 고려하여 설계되어 있다. 그리고 또한, 차기 장비(tool) 보관용 자동창고와 캐드(cad) 데이터와의 호환성을 위한 환경을 조성하였음은 물론이다.
본 발명을 본 명세서 내에서 몇몇 바람직한 실시예에 따라 기술하였으나, 당업자라면 첨부한 특허 청구 범위에서 개시된 본 발명의 진정한 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 많은 변형 및 향상이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 제품 측정시간 및 데이터 산출시간을 단축할 수 있으며 최소 공간에서 다양한 항목(item)에 대한 측정이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 신제품 개발시 비번하게 수정하는 공정이 불필요해지며, 향후 모든 항목에 대한 정확한 데이터를 산출하는 것이 가능한 이점을 갖는다.
그리고, 본 발명은 전수 검사로 100 % 신뢰 확보 및 신차 개발 기간을 단축하고, 고품질의 실현이 가능하며, 품질 문제 원인 분석을 통한 신속한 품질 문제조치로 조립 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명은 검사용 지그(jig) 개발비용의 90 % 정도에 대한 절감이 가능하며 이는 또한 향후의 항목에도 적용이 가능한 장점이 있다.
게다가, 본 발명은 제품 불량으로 인한 폐기 및 재작업(rework) 비용이 절감되며, 보관 공간이 필요없게 됨으로써 기존에 사용하고 있는 검사용 지그 보관 창고 및 보관에 따른 운영비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 다양한 제품을 생산하고 있는 회사는 장비(tool) 관리 측면에서 별도의 소형 창고와 병행하여 운영할 수 있는 효과가 있으며, 품질문제 발생시 신속한 대응으로 가동율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
그밖에도, 본 발명은 수입 대체 효과 및 로트(lot) 불량 방지를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 1에 도시된 멀티 지그를 설명하기 위한 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 1에 도시된 레이져 비젼 센서를 장착한 머니퓰레이터를 설명하기 위한 사시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템을 작동시킬 수 있는 소프트 웨어의 일예를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 : 정도측정 시스템 110 : 프로그램이 가능한 유닛
120 : 메인 컨트롤러
130 : 레이저 비젼 센서가 결합된 머니퓰레이터
140 : 멀티 지그
Claims (7)
- 자동차 및 부품 생산 공정에서 인-라인(in-line) 전수 검사가 가능한 검사 장치에 있어서,프로그램이 가능한 유니트와,2D와 3D가 복합된 5D의 개념의 레이저 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터(manipulator)와,하나의 지그로 다양한 항목에 대한 측정이 가능한 멀티 지그와,상기 레이져 비젼 센서가 장착된 머니퓰레이터 및 상기 멀티 지그를 제어하기 위한 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의 정도측정 시스템.
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| KR10-2003-0047998A KR100520911B1 (ko) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | 레이저 비젼 센서 및 멀티 지그를 이용한 차체 및 부품의정도측정 시스템 |
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