KR100723759B1 - 피스톤 문자 인식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 문자 인식 방법에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤의 상면 문자 인식시 개별 피스톤 인식이 아닌 다수개의 피스톤이 배열되어 적재된 피스톤 운반상자를 한번에 올려놓고 문자 인식을 하게 함으로써 문자 인식 시간을 단축시키고, 종래와 같이 번거롭게 피스톤 한 개씩을 올려놓는 공정을 일괄처리하여 작업 능률을 높인 피스톤 문자인식 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 일측에 설치된 모터를 구동원으로 하여, 다수의 피스톤이 정렬되어 적재된 운반상자를 일측에서 타측방향으로 이동시키는 컨베이어와; 이 컨베이어의 일지점에 설치되는 2개의 X-Y테이블 지지대와, 이 X-Y테이블 지지대에 설치되어 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 X테이블과, 이 X테이블 하부에 직각방향으로 장치되어 X테이블과 직각되는 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 Y테이블과, Y테이블의 하부에 설치된 광학인식용 카메라로 구성되는 인식장치부와; 운반상자의 위치를 인식하도록 컨베이어 일측방향에 이격 설치된 감지센서 #1, #2 및 #3와; 상기 컨베이어 상부에 올려져 이동되는 다수의 피스톤이 정렬되어 적재된 운반상자로 구성된 장치를 구비한 후 피스톤을 인식하는 방법을 특징으로 한다.

피스톤, 문자, 기호, 인식, 화상처리, 운반상자

Description

피스톤 문자 인식 방법{Method for character recognition on upper face of piston}

도 1은 본 발명에 사용되는 피스톤의 상면 문자를 보인 사시도,

도 2는 본 발명에 사용되는 피스톤의 하부 구조 및 피스톤 내부 지지대를 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 사용되는 피스톤이 적재된 상태의 운반 상자를 보인 사시도, 정면도, 평면도 및 측면도,

도 4 내지 9는 본 발명에 따른 피스톤 문자인식 공정에서의 피스톤 문자인식장치의 평면도 및 정면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 피스톤 (2) : 운반상자

(3) : 모터 (4) : 컨베이어

(5) : 인식장치부 (6) : 감지센서 #1

(7) : 감지센서 #2 (8) : 감지센서 #3

(11) : 상면문자 (12) : 피스톤 핀 구멍

(22) : 피스톤 내부 지지대 (51,51') : X-Y테이블 지지대

(52) : X테이블 (53) : Y테이블

(54) : 광학인식용 카메라

본 발명은 피스톤 문자 인식 방법에 관한 것으로 자세하게는 광학인식장치를 사용하여 피스톤 상면에 쓰인 문자를 인식하여 다른 문자인 경우와 방향이 다른 경우를 찾는 피스톤 문자 인식 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 엔진에 조립되는 피스톤은 외경 치수에 따라 등급을 매기고 피스톤 상면에 조립 방향 또는 허용 치수 공차의 등급을 상면에 문자 또는 기호로 타각하여 엔진 블럭과 조립시 이를 참조하여 조립되도록 구성된다.

하지만 상면 문자에 따라 분류된 피스톤이 가공공정 중 섞이는 경우가 발생되어, 이를 방지하기 위해 포장 전에 문자를 육안으로 식별하게 된다. 하지만 육안 식별은 피스톤이 흰색이고 타각 후 문자도 흰색으로 육안 구분이 힘들고 눈의 피로도로 인한 오인이 발생할 수 있어 작업자의 능력에 따라 식별에 많은 차이가 나고, 우수한 식별능력을 가진 경험자라 할지라도 항상 안정적인 식별을 유지한다고 볼 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 문자 인식을 일부 피스톤 기종에서는 수행하고 있으나 컨베이어 상에 피스톤 1개씩을 올려놓고 문자인식을 하는 경우와 육안으로 검사하는 방법이 대부분이어서, 생산성이 떨어져 극소수의 피스톤 검사에만 사용되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 피스톤의 상면 문자 인식시 개별 피스톤 인식이 아닌 다수개의 피스톤이 배열되어 적재된 피스톤 운반상자를 한번에 올려놓고 문자 인식을 하게 함으로써 문자 인식 시간을 단축시키고, 종래와 같이 번거롭게 피스톤 한 개씩을 올려놓는 공정을 일괄처리하여 작업 능률을 높인 피스톤 문자인식 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 피스톤 문자 및 기호를 인식하는 방법에 있어서,
일측에 설치된 모터를 구동원으로 하여, 다수의 피스톤이 정렬되어 적재된 운반상자를 일측에서 타측방향으로 이동시키는 컨베이어와;

이 컨베이어의 일지점에 설치되는 2개의 X-Y테이블 지지대와, 이 X-Y테이블 지지대에 설치되어 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 X테이블과, 이 X테이블 하부에 직각방향으로 장치되어 X테이블과 직각되는 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 Y테이블과, Y테이블의 하부에 설치된 광학인식용 카메라로 구성되는 인식장치 부와;

운반상자의 위치를 인식하도록 컨베이어 일측방향에 운반상자 투입부, 인식장치부, 운반상자 배출부 쪽에 순차적으로 이격 설치된 감지센서 #1, #2 및 #3와;

상기 컨베이어 상부에 올려져 이동되는 다수의 피스톤이 정렬되어 적재되도록, 피스톤 받침대가 기울어져 있어 피스톤이 피스톤 핀구멍 방향을 일정하게 정렬되게 피스톤을 지지하는 피스톤 내부지지대가 피스톤 구멍과 같은 방향으로 정렬된 구조로 이루어진 운반상자로 구성된 인식장치를 구비한 후, 피스톤의 상면에 새겨진 문자 및 기호를 인식하는 방법인데, 그 방법은 다음과 같다.

삭제

컨베이어 위에 피스톤 운반상자를 올려놓되, 컨베이어의 전반부에 설치한 감지센서#1에 운반상자가 검출되면 컨베이어는 작동하도록 하고, 감지센서#3에 운반상자가 검출되면 컨베이어의 작동을 멈추게 하는 1 단계와;

이후 피스톤 운반상자가 인식장치부 쪽에 설치된 감지센서#2의 위치에 도달하면 컨베이어가 멈추도록 하는 2 단계와;

이후 인식장치부의 카메라가 x-y 테이블에 의해 이동하면서 피스톤상단의 문자와 기호를 인식하는 3 단계와;

이후 검사 도중에 새로운 운반상자를 컨베이어에 올려놓고, 이후 문자인식이 모두 끝나면 컨베이어를 작동시키되, 이때 감지센서#3에 운반상자가 검출되면 컨베이어는 작동시키지 않는 4단계와;

이후 감지센서 #2에 컨베이어가 정지되고 검사를 수행하는 5 단계와;

이후 검사 완료된 운반상자는 후속 공정으로 보내기 위하여 적재되고 이후 2 번 공정을 반복 수행하는 6단계를 거치는 문자 인식 방법이다.

상기에서는 피스톤 상면의 문자 및 기호에 대한 인식방법만을 설명하였으나 같은 방법으로 피스톤 상면의 크랙 역시 검사 가능하다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 사용되는 피스톤의 상면 문자를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 사용되는 피스톤(1)의 하부 구조 및 피스톤 내부 지지대(22)를 보인 사시도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 피스톤(1)의 상면에는 상면문자(11)가 형성되어 있는데, 피스톤 핀 구멍(12)을 기준으로 피스톤(1)의 상면문자(11)가 방향성을 표시하거나 피스톤(1)의 치수 등급을 표시하고 있다. 이와 같이 분류된 피스톤(1)이 동일한 기호가 아닌 서로 다른 기호가 포장되면 자동차 엔진에 피스톤(1)을 조립하면 불량이 발생하게 된다.

도 3은 본 발명에 사용되는 피스톤이 적재된 상태의 운반 상자를 보인 사시도, 정면도, 평면도 및 측면를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 피스톤 운반상자(2)는 피스톤(1)을 여러 개 올려놓을 수 있는 구조로 피스톤(1) 가공공정 이동중에 운반시 사용하는 형상을 보여주고 있다. 그 구성을 살펴보면 피스톤 받침대(21) 가 기울어져 있어 피스톤(1)이 피스톤 핀구멍(12) 방향을 일정하게 정렬할 수 있도록 구성된다. 즉, 피스톤(1)을 지지하는 피스톤 내부지지대(22)가 피스톤 구멍(12)과 같은 방향으로 정렬되도록 하는 구조(지지대의 폭이 피스톤의 내부의 長短 거리에 맞추어짐.)로 이루어져 있음을 알 수 있다.

상기와 같이 피스톤이 적재된 상태의 운반상자 자체를 본 발명의 인식에 적용하여 함으로써 종래와 같이 피스톤(1)을 한 개씩 컨베이어 상에 올려놓고 검사 후에 다시 한 개씩 적재하는 번거로움을 줄이게 된다. 즉, 본 발명은 피스톤 가공공정 중에 운반상자(2)를 문자 인식 장치에 올려놓은 상태에서 개개 피스톤의 상태를 검사함으로써 작업의 능률을 극대화하게 된다.

도 4 내지 9는 본 발명에 따른 피스톤 문자인식 공정에서의 피스톤 문자인식장치의 평면도 및 정면도를 도시하고 있는데, 본원 발명의 인식장치를 이루는 구성은 일측에 설치된 모터(3)를 구동원으로 하여, 다수의 피스톤(1)이 정렬되어 적재된 운반상자(2)를 일측에서 타측방향으로 이동시키는 컨베이어(4)와; 이 컨베이어의 일지점에 설치되는 2개의 X-Y테이블 지지대(51,51')와, 이 X-Y테이블 지지대에 설치되어 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 X테이블(52)과, 이 X테이블 하부에 직각방향으로 장치되어 X테이블과 직각되는 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 Y테이블(53)과, Y테이블의 하부에 설치된 광학인식용 카메라(54)로 구성되는 인식장치부(5)와; 운반상자(2)의 위치를 인식하도록 컨베이어 일측방향에 이격 설치된 감지센서 #1(6), #2(7) 및 #3(8)와; 상기 컨베이어 상부에 올려져 이동되는 다수의 피스톤(1)이 정렬되어 적재된 운반상자(2)로 구성된다.

상기 감지센서 중 감지센서 #1(6)은 운반상자(2)가 놓여지는 컨베이어 전단부에 설치되는데 그 설치 허용 위치는 인식장치부(5)의 설치 위치를 넘어서지 않는 범위 가지이다.

감지센서 #2(7)는 인식장치부 내에 설치되는데, 그 설치 허용 위치는 인식장치부 영역 내부 범위이다.

감지센서 #3(8)는 운반상자(2)가 배출되는 컨베이어 후단부에 설치되는데 그 설치 허용 위치는 인식장치부 설치 이후의 후단범위이다.

상기 컨베이어 일측단에 설치된 감지센서 #1(6)은 이전에 이송된 운반상자(2)의 문자인식 검사 종료 후에도 새로운 운반상자(2)의 공급이 없으면 작업을 종료하는 신호를 보내도록 구성된다.

상기 감지센서 #2(7)는 운반상자(2)를 감지하면 컨베이어의 작동을 멈추게 하여 인식장치부의 카메라가 이동하면서 문자를 인식하도록 구성한다. 인식이 끝나면 콘베이어가 구동되도록 이송명령을 내린다.

상기 감지센서 #3(8)는 운반상자(2)를 감지시 컨베이어 모터가 구동되면 운반상자(2)가 진행방향쪽으로 떨어지므로 운반상자(2)를 감지하고 있을 동안에는 컨베이어 모터가 그동되지 않도록 하는 신호를 보내도록 구성된다.

상기에서 미설명 되었지만 각 센서를 포함한 전체 장치를 제어하는 제어부가 있음은 물론이고, 이와 같은 제어부는 공지의 기술이다.

상기 구성을 참조하여 본원 발명의 각 공정별 문자인식장치의 작동을 이하 설명한다.

<공정 1>

먼저 본 발명의 피스톤(1)이 정렬되어 적재된 운반상자(2)가 다수개 상하로 적층된 운반상자(2) 적층체에서 하나의 운반상자(2)를 적층체에서 분리 후 컨베이어에 올려 놓는다.

구체적으로 감지센서#1에 운반상자(2)가 검출되면 컨베이어는 작동한다. 이때 감지센서#3에 운반상자(2)가 검출되면 컨베이어는 작동하지 않는다.

<공정 2>

컨베이어의 구동모터가 작동하여 운반상자(2)를 감지센서 #2의 위치로 이동시키면 컨베이어의 작동이 정지되고, 이후 인식장치부의 X테이블 및 Y테이블이 이동하면서 Y테이블의 하부에 설치된 광학인식용 카메라가 모든 운반상자(2)의 피스톤(1) 상면에 표시된 문자 및 기호를 인식하는 작업을 시작한다.

감지카메라가 인식하는 방법은 다음과 같다.

카메라의 성능 즉 볼 수 있는 범위(화각범위)가 피스톤 상면 보다 크게 설정 하여 피스톤의 상면 문자를 인식한다. 운반상자(2)에 놓여진 피스톤(1)의 위치 오차는 이 범위 안에 들어 온다. 운반상자(2)의 피스톤(1)의 다수의 위치는 감지 카메라 영역 내에 있으므로 이를 화상처리한다. 화상처리시 각각을 찍은 이미지의 위치는 약간 다르지만 화상 처리시 피스톤(1) 상면을 제외한 다른 부문은 문자 인식을 하지 않고, 피스톤(1) 상면의 원형 형상의 이미지만을 추출하여 이 부분을 인식하여 문자 인식을 수행한다.이러한 방식으로 감지카메라를 이용하면 피스톤(1)의 직경(예로는 60~140)이 달라도 측정할 수 있어 다품종 생산에의 적용도 가능하다.

<공정 3>

상기 공정 2의 인식공정이 진행되고 있는 동안 감지센서 #1의 위치에 있는 컨베이어에 새로운 운반상자(2)가 올려지게 된다.

<공정 4>

상기 공정 2의 인식작업이 운반상자(2)의 마지막 피스톤(1)의 문자 및 기호에 대한 인식을 종료하게 되면 인식작업이 끝난 운반상자(2)와 인식을 기다리는 운반상자(2)가 감지센서 #1,2에 위치하게 된다.

<공정 5>

상기 공정 4에 따라 인식이 종료되면 컨베이어가 움직이도록 신호를 보내 인식이 끝난 운반상자(2)는 감지센서 #3위치에 인식해야될 운반상자(2)는 감지센서 #2에 위치하여 인식작업을 수행하게 된다.

<공정 6>

상기 공정 5의 인식작업이 진행되는 동안에 인식완료된 운반상자(2)는 후속 공정으로 보내기 위하여 적재되고 이후 2번 공정을 반복 수행하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 자동차 조립등의 공정에 사용되는 피스톤의 상면 문자 인식시 개별 피스톤 인식이 아닌 다수개의 피스톤이 배열되어 적재된 피스톤 운반상자를 한번에 올려놓고 문자 인식을 하게 함으로써 문자 인식 시간을 단축시키고, 일괄처리하여 작업 능률을 높인 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 피스톤 문자 및 기호를 인식하는 방법에 있어서,

   일측에 설치된 모터를 구동원으로 하여, 다수의 피스톤이 정렬되어 적재된 운반상자를 일측에서 타측방향으로 이동시키는 컨베이어와; 이 컨베이어의 일지점에 설치되는 2개의 X-Y테이블 지지대와, 이 X-Y테이블 지지대에 설치되어 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 X테이블과, 이 X테이블 하부에 직각방향으로 장치되어 X테이블과 직각되는 일측방향으로 왕복이동하도록 구성된 Y테이블과, Y테이블의 하부에 설치된 광학인식용 카메라로 구성되는 인식장치부와; 운반상자의 위치를 인식하도록 컨베이어 일측방향에 운반상자 투입부, 인식장치부, 운반상자 배출부 쪽에 순차적으로 이격 설치된 감지센서 #1, #2 및 #3와; 상기 컨베이어 상부에 올려져 이동되는 다수의 피스톤이 정렬되어 적재되도록, 피스톤 받침대가 기울어져 있어 피스톤이 피스톤 핀구멍 방향을 일정하게 정렬되게 피스톤을 지지하는 피스톤 내부지지대가 피스톤 구멍과 같은 방향으로 정렬된 구조로 이루어진 운반상자로 구성된 인식장치를 구비한 후,

   컨베이어 위에 피스톤 운반상자를 올려 놓되, 컨베이어의 전반부에 설치한 감지센서#1에 운반상자가 검출되면 컨베이어는 작동하도록 하고, 감지센서#3에 운반상자가 검출되면 컨베이어의 작동을 멈추게 하는 1 단계와;

   이후 피스톤 운반상자가 인식장치부 쪽에 설치된 감지센서#2의 위치에 도달하면 컨베이어가 멈추도록 하는 2 단계와;

   이후 인식장치부의 카메라가 x-y 테이블에 의해 이동하면서 피스톤상단의 문자와 기호를 인식하되, 카메라의 화각 범위가 피스톤 상면부 보다 크게 설정하여 피스톤의 상면을 문자 인식하여 화상처리하되, 화상처리시 피스톤 상면을 제외한 피스톤의 다른 부문은 문자 인식을 하지 않고, 피스톤 상면의 원형 형상의 이미지만을 추출하여 이 부분을 인식하여 문자 인식을 수행하는 3 단계와;

   이후 검사 도중에 새로운 운반상자를 컨베이어에 올려놓고, 이후 문자인식이 모두 끝나면 컨베이어를 작동시키되, 이때 감지센서#3에 운반상자가 검출되면 컨베이어는 작동시키지 않는 4단계와;

   이후 감지센서 #2에 컨베이어가 정지되고 검사를 수행하는 5 단계와;

   이후 검사 완료된 운반상자는 후속 공정으로 보내기 위하여 적재되는 6단계를 거쳐 인식하도록 하는 것을 특징으로 하는 피스톤 문자 인식 방법.

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