KR100847384B1 - 가공 대상물 구동 시스템 및 방법 - Google Patents

가공 대상물 구동 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공 대상물을 구동하기 위한 가공 대상물 구동 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템은 구동 유닛, 컨트롤러, 그리고 이미지 처리 유닛을 포함한다. 구동 유닛은 가공 대상물을 지지하는 안착 플레이트와 상기 안착 플레이트를 적어도 하나의 방향으로 이동시키거나 회전시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다. 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 액추에이터의 작동을 제어한다. 이미지 처리 유닛은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현한다. 상기 컨트롤러와 상기 이미지 처리 유닛은 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 회로적으로 연결되며, 상기 이미지 처리 유닛은 상기 액추에이터의 작동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시킨다.
이미지 매칭, 디지털, 컨트롤러, 연동

Description

가공 대상물 구동 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING WORKPIECE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템의 구동 유닛, 컨트롤러, 그리고 이미지 처리 유닛의 연결 관계를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템의 안착 플레이트에 가공 대상물이 부착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 구동 유닛 103, 105, 107, 109: 액추에이터
120: 컨트롤러 140: 이미지 처리 유닛
200: 가공 대상물
본 발명은 가공 대상물을 구동하기 위한 가공 대상물 구동 시스템 및 방법에 관한 것이다.
가공 대상물에 원하는 가공을 수행하기 위해 작업자가 직접 가공 대상물을 이동시키거나 회전시키는 것이 일반적이다.
그러나 이와 같이 작업자가 수작업으로 가공 대상물을 구동하는 경우, 가공 작업 과정이 번거로울 뿐만 아니라 가공의 정밀성도 담보할 수 없는 문제가 있다.
이러한 이유로 가공 작업의 효율화를 도모하고 정밀도를 높이기 위한 장치 및 방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가공 대상물을 보다 정확하고 편리하게 구동할 수 있는 가공 대상물 구동 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템은 구동 유닛, 컨트롤러, 그리고 이미지 처리 유닛을 포함한다. 구동 유닛은 가공 대상물을 지지하는 안착 플레이트와 상기 안착 플레이트를 적어도 하나의 방향으로 이동시키거나 회전시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다. 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 액추에이터의 작동을 제어한다. 이미지 처리 유닛은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현한다. 상기 컨트롤러와 상기 이미지 처리 유닛은 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 회로적으로 연결되며, 상기 이미지 처리 유닛은 상기 액추에이 터의 작동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템은 구동 유닛과 이미지 처리 유닛을 포함한다. 구동 유닛은 가공 대상물을 지지하며 적어도 하나의 방향으로 이동될 수 있거나 회전될 수 있도록 형성되는 안착 플레이트를 포함한다. 이미지 처리 유닛은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현한다.
상기 가공 대상물은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터의 매칭을 위해 상기 안착 플레이트에 부착되는 레지스터 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 동일한 형상을 가질 수 있고, 상기 이미지 처리 유닛은 상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 접촉하는 면의 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다.
상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 삼각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트 중 어느 하나에는 돌출부가 형성되고 나머지 하나에는 상기 돌출부의 형상에 대응하는 형상을 가지는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입된 상태로 상기 레지스터 플레이트 가 상기 안착 플레이트에 부착될 수 있다.
상기 돌출부 및 상기 홈은 사면체의 형상을 가질 수 있고, 상기 이미지 처리 유닛은 상기 사면체 형상의 돌출부의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터와 상기 사면체 형상의 홈의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다.
상기 이미지 처리 유닛은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다.
상기 구동 유닛은, 상기 안착 플레이트를 지지하는 제1 구조물, 그리고 상기 안착 플레이트에 안착된 가공 대상물에 대해 설정된 작업을 수행하기 위한 작업 도구를 지지하는 제2 구조물을 포함할 수 있다.
상기 제2 구조물은, 상기 작업 도구를 고정하는 홀더(holder), 그리고 상기 홀더를 구동하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 방법은, 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터를 획득하는 단계, 상기 가공 대상물이 안착되는 안착 플레이트의 이미지 데이터를 획득하는 단계, 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계, 그리고 상기 안착 플레이트의 작동에 의한 상기 가공 대상물의 구동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시키는 단계를 포함한다.
상기 가공 대상물은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터의 매칭을 위해 상기 안착 플레이트에 부착되는 레지스터 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 동일한 형상을 가질 수 있고, 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 접촉하는 면의 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현될 수 있다.
상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고 나머지 하나에는 상기 돌기의 형상과 동일한 형상을 가지는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 돌기의 복수 지점의 데이터와 상기 홈의 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현될 수 있다.
상기 돌기 및 상기 홈은 사면체의 형상을 가질 수 있고, 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 사면체 형상의 돌기의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터와 상기 사면체 형상의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템은 구동 유닛(100)을 포함한다. 구동 유닛(100)은 가공 대상물(200)을 지지하며 가동 대상물(200)이 자동으로 또는/및 수동으로 구동될 수 있도록 형성된다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 구동 유닛(100)은 가공 대상물(200)을 지지하는 안착 플레이트(101)와 이 안착 플레이트(101)를 적어도 하나의 방향으로 이동시키거나 회전시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)를 포함한다. 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)는 후술할 컨트롤러(120)의 제어 신호에 의해 소정의 작동을 수행함으로써 안착 플레이트(101)를 이동시키거나 회전시킨다. 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109) 각각은 서보 모터 등 구동력을 생성할 수 있는 임의의 장치를 구현될 수 있으며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 것처럼 필요에 따라 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)의 구동력의 방향 전환 등을 위한 기어 장치가 구비될 수 있다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 유닛(101)은 안착 플레이트(101)와 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)를 지지하는 지지물(111, 113, 115)을 포함할 수 있다.
도면 부호 113에 의해 지시된 지지물은 X축 방향 및 Y축 방향으로 수평 이동 가능하도록 도면 부호 111에 의해 지시된 지지물 위에 배치된다. 제1 액추에이터(103)는 지지물(113)을 X축 방향으로 수평 이동시키며, 제2 액추에이터(105)는 지지물(113)을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 도면부호 115의 지지물은 X축을 중심으로 회전 가능하게 도면부호 113의 지지물에 회전축(114)에 의해 연결된다. 제3 액추에이터(107)는 회전축(114)을 회전시킬 수 있도록 회전축(114)에 연결된다. 안착 플레이트(101)는 회전축(116)에 의해 도면부호 115의 지지물에 회전 가능하게 연결되며, 제4 액추에이터(109)는 회전축(116)을 Z축을 중심으로 회전시킬 수 있도록 회전축(116)에 연결된다. 이에 따라 안착 플레이트(101)는 도 1의 X축 방향 및 Y축 방향으로 직선 왕복 이동이 가능하고 X축 및 Z축을 중심으로 회전 운동이 가능하게 된다.
컨트롤러(120)는 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)의 작동을 제어한다. 이를 위해 컨트롤러(120)는 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)와 신호를 주고받을 수 있도록 회로적으로 연결된다. 또한, 컨트롤러(120)와 후술할 이미지 처리 유닛(140)은 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 회로적으로 연결된다.
컨트롤러(120)는 마이크로프로세서, 메모리, 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 이해할 수 있는 것처럼 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)의 작동을 제어하기 위한 제어로직 및 각종 데이터를 저장할 수 있다.
이미지 처리 유닛(140)은 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터를 매칭(matching)하여 가공 대상물(200)과 안착 플레이트(101)가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현한다. 여기서 매칭이라 함은 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터를 양자가 실제로 부착된 상태와 동일하게 연관시키는 것을 의미한다. 예를 들어, 작업자가 안착 플레이트(101)의 이미지에서 세 점을 특성점으로 선택하고 이 세 점에 접촉해야 하는 세 점을 레지스터 플레이트(201)의 이미지에서 선택하며, 이미지 처 리 유닛(140)이 레지스터 플레이트(201)의 이미지의 세 점을 안착 플레이트(101)의 이미지의 선택된 세 점으로 좌표 이동시키고 그 좌표 이동량에 따라 레지스트 플레이트(201)의 이미지의 모든 지점들을 좌표 이동시킴으로써 레지스터 플레이트(201)의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터를 매칭시킬 수 있다. 이 과정에서 안착 플레이트(101)의 이미지의 선택된 세 점에 대응하는 것으로 선택된 레지스터 플레이트(201)의 이미지의 세 점이 실제 대응 관계가 약한 경우, 이미지 처리 유닛(140)은 레지스터 플레이트(201)의 이미지의 세 점 사이의 거리가 안착 플레이트(101)의 이미지의 선택된 세 점 사이의 거리와 동일해지도록 레지시터 플레이트(201)의 선택된 세 점을 반복적으로 보정하여 선택된 점들의 대응 관계를 증대시킨 후 좌표 이동을 수행하여 매칭을 완료할 수도 있다.
이미지 처리 유닛(140)은 마이크로프로세서, 메모리, 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 이해할 수 있는 것처럼 컨트롤러(120)와 통신하고 이미지 데이터의 매칭 등을 수행하도록 형성된다. 예를 들어, 마이크로프로세서는 이미지 매칭 등을 수행하도록 프로그램된 설정된 프로그램에 의해 구동되도록 형성되며, 메모리에는 이미지 매칭을 수행하기 위한 각종 데이터가 저장된다.
가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터는 가공 대상물(200) 자체의 이미지 데이터(예를 들어, 스캔 데이터)일 수도 있고 가공 대상물(200)의 이미지 데이터와 이 가공 대상물(200)이 사용되거나 장착되는 다른 대상의 이미지 데이터의 매칭에 의해 얻어지는 이미지 데이터일 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(200)이 치아 모형인 경우, 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터는 이 치아 모형을 스캔하여 얻어지는 이미지 데이터이거나 이 치아 모형의 스캔 이미지 데이터와 이 치아 모형의 시술 대상자의 실제 치아 및 골격 구조의 CT 데이터를 매칭하여 얻어지는 이미지 데이터일 수도 있다. 이와 같은 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터는 가공의 목적에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 가공 대상물(200)의 스캔 데이터의 획득 및 매칭 처리 등은 3차원 스캔 데이터 처리 프로그램인 RapidForm 등에 의해서 수행될 수 있다.
가공 대상물(200)은 안착 플레이트(101) 상에 안착되며, 이미지 처리 유닛(140)은, 가공 대상물(200)과 안착 플레이트(101)의 실제 안착 상태에 대응하도록, 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터(예를 들어, 스캔 데이터)를 매칭하여 전체 이미지 데이터를 구현한다. 즉, 가공 대상물(200)이 안착 플레이트(101)에 실제로 안착된 상태와 동일한 가상의 전체 이미지 데이터가 얻어지는 것이다.
이미지 처리 유닛(140)은 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)의 작동과 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시킨다. 예를 들어, 이러한 로직은 디지털 이미지를 제어하는 SHADE와 같은 3D 프로그램 및 액추에이터의 구동 제어를 위한 서보 제어 프로그램 등에 의해 구현될 수 있다.
적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)에 의해 구동되는 가공 대상물(200)과 전체 이미지 데이터가 서로 동일하게 구동되도록 서로 연동됨으로써, 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 디지털 이미지를 가상 제어함으로써 실제 가공 대상물(200)이 동일한 방식으로 작동하도록 할 수 있으며, 이와 반대로 실제 가공 대상물(200)을 구동함으로써 디지털 이미지가 이와 동일한 방식으로 구동되도록 할 수 있다. 이와 같은 가공 대상물(200)을 구동하는 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109)와 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 디지털 이미지를 연동시킴으로써, 가공 대상물(200)의 위치 및 자세 등을 정밀하게 조작할 수 있고 이에 따라 가공 대상물(200)에 대한 정밀한 가공 작업이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터와 컨트롤러 없이 가공 대상물 구동 시스템이 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공 대상물 구동 시스템은 안착 플레이트와 이미지 처리 유닛을 포함한다. 안착 플레이트는 가공 대상물을 지지하며 적어도 하나의 방향으로 이동될 수 있거나 회전될 수 있도록 형성되며, 이미지 처리 유닛은 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 가공 대상물과 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현한다. 이 경우, 이미지 처리 유닛이 디지털화된 전체 이미지 데이트를 디지털 제어하여 가공 대상물의 이미지의 위치 및 자세를 변경하고, 이에 대응하여 작업자가 수동으로 구동 유닛을 작동시켜 디지털 이미지의 위치 및 자세에 맞게 가공 대상물을 구동시키는 것이다.
이미지 처리 유닛(140)은 가공 대상물(200)의 처리된 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 도 1 및 도 3을 참조하면, 가공 대상 물(200)은 위에서 설명한 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트(101)의 이미지 데이터의 매칭을 위해 안착 플레이트(101)에 부착되는 레지스터 플레이트(register plate)(201)를 포함할 수 있다. 즉, 가공 대상물(200)은 가공의 대상이 되는 본체(203)와 이 본체(201)에 고정되는 레지스터 플레이트(201)를 포함할 수 있다.
안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)는 일면이 서로 접촉하도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 안착 플레이트(101)의 상면에 레지스터 플레이트(201)의 하면이 서로 접촉되는 상태로 레지스터 플레이트(201)가 안착 플레이트(101)에 부착된다.
안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)의 서로 부착되는 면은 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)의 서로 부착되는 면은 삼각형 형상을 가질 수 있다.
이 경우, 이미지 처리 유닛(140)은 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)의 서로 접촉하는 면의 복수의 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다. 예를 들어, 안착 플레이트(101)의 삼각형 형상의 상면과 레지스터 플레이트(201)의 삼각형 형상의 하면이 서로 접촉하는 경우, 이미지 처리 유닛(140)은 안착 플레이트(101)의 삼각형 형상의 상면의 복수의 지점의 데이터와 이에 대응되는 레지스터 플레이트(201)의 삼각형 형상의 하면의 복수의 지점의 데이터를 서로 매칭하여 가공 대상물(200)과 안착 플레이트(101)가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다. 이에 따라 이미지 매칭 과정이 간단해지며 이미 지 매칭의 정확도가 향상될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 안착 플레이트(101)의 상면에는 복수의 돌기(151)가 형성되고, 레지스터 플레이트(201)에는 이 복수의 돌기(151)가 삽입되는 구멍(207)이 형성된다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 돌기(151)에는 나사산이 형성된 홈(153)이 형성될 수 있으며, 안착 플레이트(101)의 돌기(151)가 레지스터 플레이트(201)의 구멍(201)에 삽입된 상태에서 돌기(151)의 홈(153)에 볼트(153)가 체결됨으로써 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)가 서로 부착될 수 있다. 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)의 부착 방법의 한 예를 설명하였으나, 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201)는 이 방법 이외의 다양한 방법으로 서로 부착될 수 있다.
한편, 안착 플레이트(101)와 레지스터 플레이트(201) 중 어느 하나에는 돌출부(160)가 형성되고 나머지 하나에는 이 돌출부(160)의 형상에 대응하는 형상을 가지는 홈(도시되지 아니함)이 형성되며, 돌출부(160)가 홈에 삽입된 상태로 레지스터 플레이트(201)가 안착 플레이트(101)에 부착된다. 본 실시예는 안착 플레이트(101)에 돌출부가 형성되고 레지스터 플레이트(201)에 홈이 형성되는 경우이나, 레지스터 플레이트(201)에 돌출부가 형성되고 안착 플레이트(101)에 홈이 형성되어도 무방하다.
예를 들어, 안착 플레이트(101)의 상면에 사면체 형상의 돌출부(160)가 형성되고 레지스터 플레이트(201)의 하면에 돌출부(160)와 동일한 형상 및 크기의 홈이 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이때, 이미지 처리 유닛(140)은 안착 플레이 트(101)의 사면체 형상의 돌출부(160)의 꼭짓점 중 복수의 지점의 데이터와 레지스터 플레이트(201)의 사면체 형상의 홈의 꼭짓점 중 복수의 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 전체 이미지 데이터를 구현할 수 있다. 이와 같이 서로 동일한 형상의 돌출부와 홈을 형성하고 이 돌출부와 홈에서 복수의 지점(특성점)을 선택하여 이들을 서로 매칭(디지털 이미지 상에서 대응되는 점을 동일 지점에 위치시킴)시킴으로써 아주 간단한 방법으로 안착 플레이트(101)의 디지털 이미지와 레지스터 플레이트(201)의 디지털 이미지를 매칭하여 하나의 전체 이미지를 구현할 수 있으며 이미지 매칭의 정확도가 크게 향상될 수 있다. 특히, 사면체 형상의 돌출부와 홈의 꼭짓점을 매칭의 대상이 되는 특성점으로 선택함으로써, 단순한 좌표 이동에 의해 두 개의 이미지 매칭이 가능해진다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 구동 유닛(100)은 위에서 설명한 안착 플레이트(101), 적어도 하나의 액추에이터(103, 105, 107, 109), 및 지지물(111, 113, 115)을 포함하는 제1 지지물(110)과 안착 플레이트(101)에 안착된 가공 대상물(200)에 대해 설정된 작업을 수행하기 위한 작업 도구(300)를 지지하는 제2 구조물(130)을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제2 구조물(130)은 제1 구조물(110)에 지지되어 구성될 수 있으며, 작업 도구(300)를 고정하는 홀더(holder)(131)와 이 홀더(131)를 구동하기 위한 적어도 하나의 액추에이터(도시되지 아니함)를 포함할 수 있다.
액추에이터는 홀더(131)를 적어도 하나의 방향으로 구동할 수 있도록 형성되며, 예를 들어, 엑추에이터는 홀더(131)를 상하 방향(Z축 방향)으로 구동할 수 있 도록 형성된다. 이 엑추에이터는 상기한 컨트롤러(120)에 의해 제어될 수도 있으며, 이 엑추에이터를 제어하기 위한 별도의 컨트롤러가 구비될 수도 있다.
나아가, 제2 구조물(130)은 홀더(131)에 의해 고정되는 작업 도구를 구동하기 위한 엑추에이터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 작업 도구(300)가 드릴(drill)인 경우, 제2 구조물(130)은 이 드릴(300)을 구동시키기 위한 액추에이터(예를 들어, 전동 모터)를 포함할 수 있다.
한편, 작업 도구(300)는 가공 대상물(200)의 가공을 위해 필요한 임의의 도구일 수 있다. 예를 들어, 작업 도구(300)는 가공 대상물(200)을 점검하기 위한 탐침(probing tip)일 수 있고, 이 경우 제2 구조물(130)은 탐침을 소정 방향으로 회전시키기 위한 액추에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가공 대상물 구동 방법은 상기한 가공 대상물 구동 시스템을 이용하여 수행될 수 있으며, 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터를 획득하는 단계, 상기 가공 대상물이 안착되는 안착 플레이트의 이미지 데이터를 획득하는 단계, 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계, 그리고 상기 안착 플레이트의 작동에 의한 상기 가공 대상물의 구동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시키는 단계를 포함한다.
가공 대상물 구동 방법의 각 단계에 대한 설명은 상기한 가공 대상물 구동 시스템의 설명 내용과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하도록 인정되는 범위의 모든 변경 및/또는 수정을 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 안착 플레이트 및 이에 안착되는 가공 대상물과 양자의 매칭된 디지털 이미지가 서로 대응되게 연동됨으로써, 가공 대상물의 실제 구동 및 디지털 이미지의 조작이 서로 동일하게 구현되며 이에 따라 가공의 편의성이 크게 향상되고 정밀한 가공이 가능해 진다.
가공 대상물이 레지스터 플레이트를 구비하고 이 레지스터 플레이트가 구동 유닛의 안착 플레이트에 부착되며 양자를 이용하여 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 안착 플레이트의 이미지를 매칭함으로써, 매칭이 용이하고 보다 정확해질 수 있다. 한편, 레지스터 플레이트와 안착 플레이트의 부착면의 복수의 지점의 데이터를 서로 매칭하여 전체 이미지 데이터를 구현함으로써, 보다 정확한 매칭이 가능하다.
나아가, 안착 플레이트와 레지스터 플레이트 중 어느 하나에 돌출부가 형성되고 나머지 하나에 이 돌출부의 형상에 대응하는 형상을 가지는 홈이 형성되고 이 돌출부가 홈에 끼워진 상태로 안착 플레이트와 레지스터 플레이트가 부착됨으로써, 이미지 매칭 과정이 크게 간소화될 수 있다.
특히, 돌출부 및 홈이 사면체 형상을 가지도록 형성되고 이 사면체 형상의 돌출부 및 홈의 꼭짓점을 매칭 대상이 되는 지점으로 선택함으로써, 단순한 좌표 이동에 의해 이미지 매칭이 가능하게 된다.

Claims (15)

  1. 가공 대상물을 지지하는 안착 플레이트와 상기 안착 플레이트를 적어도 하나의 방향으로 이동시키거나 회전시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 구동 유닛,
    상기 적어도 하나의 액추에이터의 작동을 제어하는 컨트롤러, 그리고
    상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현하는 이미지 처리 유닛을 포함하고,
    상기 컨트롤러와 상기 이미지 처리 유닛은 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 회로적으로 연결되며,
    상기 이미지 처리 유닛은 상기 액추에이터의 작동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시키는 가공 대상물 구동 시스템.
  2. 가공 대상물을 지지하며 적어도 하나의 방향으로 이동될 수 있거나 회전될 수 있도록 형성되는 안착 플레이트를 포함하는 구동 유닛, 그리고
    상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현하는 이미지 처리 유닛을 포함하는 가공 대상물 구동 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 가공 대상물은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터의 매칭을 위해 상기 안착 플레이트에 부착되는 레지스터 플레이트를 포함하는 가공 대상물 구동 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 동일한 형상을 가지고,
    상기 이미지 처리 유닛은 상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 접촉하는 면의 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 가공 대상물 구동 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 삼각형의 형상을 가지는 가공물 구동 시스템.
  6. 제3항에서,
    상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트 중 어느 하나에는 돌출부가 형성되고 나머지 하나에는 상기 돌출부의 형상에 대응하는 형상을 가지는 홈이 형성되며,
    상기 돌출부가 상기 홈에 삽입된 상태로 상기 레지스터 플레이트가 상기 안착 플레이트에 부착되는 가공 대상물 구동 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 돌출부 및 상기 홈은 사면체의 형상을 가지고,
    상기 이미지 처리 유닛은 상기 사면체 형상의 돌출부의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터와 상기 사면체 형상의 홈의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 가공 대상물 구동 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 이미지 처리 유닛은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터 중 복수 지점의 데이터를 매칭시킴으로써 상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 가공 대상물 구동 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 구동 유닛은,
    상기 안착 플레이트를 지지하는 제1 구조물, 그리고
    상기 안착 플레이트에 안착된 가공 대상물에 대해 설정된 작업을 수행하기 위한 작업 도구를 지지하는 제2 구조물을 포함하는 가공 대상물 구동 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 구조물은,
    상기 작업 도구를 고정하는 홀더(holder), 그리고
    상기 홀더를 구동하기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 가공 대상물 구동 시스템.
  11. 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터를 획득하는 단계,
    상기 가공 대상물이 안착되는 안착 플레이트의 이미지 데이터를 획득하는 단계,
    상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터를 매칭하여 상기 가공 대상물과 상기 안착 플레이트가 매칭된 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계, 그리고
    상기 안착 플레이트의 작동에 의한 상기 가공 대상물의 구동과 상기 전체 이미지 데이터에 의해 구현되는 이미지를 서로 대응되게 연동시키는 단계
    를 포함하는 가공 대상물 구동 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 가공 대상물은 상기 가공 대상물의 처리된 이미지 데이터와 상기 안착 플레이트의 이미지 데이터의 매칭을 위해 상기 안착 플레이트에 부착되는 레지스터 플레이트를 포함하는 가공 대상물 구동 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 부착되는 면은 동일한 형상을 가지고,
    상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트의 서로 접촉하는 면의 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현되는 가공 대상물 구동 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 안착 플레이트와 상기 레지스터 플레이트 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고 나머지 하나에는 상기 돌기의 형상과 동일한 형상을 가지는 홈이 형성되며,
    상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 돌기의 복수 지점의 데이터와 상기 홈의 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현되는 가공 대상물 구동 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 돌기 및 상기 홈은 사면체의 형상을 가지고,
    상기 전체 이미지 데이터를 구현하는 단계에서, 상기 사면체 형상의 돌기의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터와 상기 사면체 형상의 꼭짓점 중 복수 지점의 데이터가 매칭됨으로써 상기 전체 이미지 데이터가 구현되는 가공 대상물 구동 방법.
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