KR100875456B1 - Sheet measurement method and system and measurement information management system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 판재 계측 방법 및 시스템과 그에 따른 계측 정보 관리 시스템에 관한 것으로, 계측의 대상이 되는 판재의 일측을 영상촬영하고, 촬영된 영상데이터를 영상처리 및 분석하여, 해당 판재의 전폭과 전장 및 직진도를 정확하고 신속하게 계측할 수 있는 것이다.The present invention relates to a sheet measuring method and system, and a measurement information management system according to the present invention, by taking an image of one side of the plate to be measured, image processing and analysis of the captured image data, the full width and length of the plate Straightness can be measured accurately and quickly.
또한, 본 발명은 상기와 같은 판재 계측 방법 및 시스템을 통해 계측된 판재의 계측정보를 처리 및 관리하고 설정정보와의 비교를 통해, 판재 등의 계측대상물과 계측장치에 대한 모니터링을 수행함은 물론, 모니터링정보에 의해 판재절단장비 및 계측장비 등의 이상을 자동으로 보정할 수 있는 계측 정보 관리 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the present invention processes and manages the measurement information of the plate measured through the plate measurement method and system as described above, and compares with the setting information, monitoring of the measurement object and the measuring device, such as plate, as well as, It is to provide a measurement information management method and system that can automatically correct abnormalities such as sheet cutting equipment and measurement equipment by monitoring information.
더불어, 상기 계측정보와 설정정보 등을 가공 및 관리하여 이력정보로 활용하도록 하는 계측 정보 관리 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.In addition, to provide a measurement information management method and system for processing and managing the measurement information and setting information, etc. to utilize as history information.
따라서, 시스템 전체의 신뢰성 및 안전성과 더불어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.Therefore, the effect of improving the quality of the product together with the reliability and safety of the entire system can be expected.
Description
도 1은 일반적인 판재절단장비를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a general sheet cutting equipment.
도 2는 본 발명에 의한 판재 계측 시스템의 일 예를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing an example of a sheet metal measuring system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 판재 계측 시스템이 적용된 일 예를 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram showing an example in which the plate measuring system according to the present invention is applied.
도 4는 본 발명에 의한 판재 계측 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart showing an example of a sheet measuring method according to the present invention.
도 5는 도 2에 나타난 판재 계측 시스템의 정면도이다.FIG. 5 is a front view of the sheet metal measuring system shown in FIG. 2. FIG.
도 6은 본 발명에 의한 판재 계측을 위하여 촬영된 영상을 나타낸 도면이다.6 is a view showing an image photographed for measuring the plate material according to the present invention.
도 7은 도 2에 나타난 판재 계측 시스템의 평면도이다.FIG. 7 is a plan view of the sheet metal measuring system shown in FIG. 2. FIG.
도 8은 본 발명에 의한 판재 계측을 위하여 이동하는 갠트리의 움직임을 확인하기 위한 방법을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a method for confirming the movement of the moving gantry for measuring the sheet material according to the present invention.
도 9는 본 발명에 의한 계측 정보 관리 시스템의 일 예를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram showing an example of a measurement information management system according to the present invention.
도 10은 도 9의 계측 정보 관리 장치의 상세구성도이다.10 is a detailed configuration diagram of the measurement information management apparatus of FIG. 9.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 계측제어부 21, 22 : 촬상소자 10:
31, 32 : 포인터 40 : 선형구동부 31, 32: pointer 40: linear drive unit
50 : 계측물 60 : 기준표식부 50: measuring object 60: reference marker
90 : 판재절단장비 93 : 갠트리 90: sheet cutting equipment 93: gantry
94 : 갠트리레일 98, 98' : 격자형 작업대 94: gantry
100 : 연산제어 컨트롤러 200 : 계측제어장치100: operation control controller 200: measurement control device
300 : 선형구동장치 400 : 갠트리300: linear drive unit 400: gantry
500 : 거리측정장치 600 : 촬상장치500: distance measuring device 600: imaging device
700 : 계측정보 관리장치700: measurement information management device
본 발명은 판재 계측 방법 및 시스템과 그에 따른 계측 정보 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 계측의 대상이 되는 판재의 일측을 영상촬영하고, 촬영된 영상데이터를 영상처리 및 분석하여 정확하고 신속하게 계측할 수 있는 판재 계측 방법 및 시스템과, 이를 이용하여 계측된 판재의 계측정보를 처리 및 관리하고 설정정보와의 비교를 통해, 판재 등의 계측대상물과 계측장치에 대한 모니터링을 수행함은 물론, 모니터링정보에 의해 판재절단장비 및 계측장비 등의 이상을 자동으로 보정할 수 있는 것이다.The present invention relates to a sheet measuring method and system and a measurement information management system according to the present invention, and in more detail, to take an image of one side of the plate to be measured, and to accurately and quickly measure the processed image data by image processing and analysis. It is possible to monitor and measure the measurement objects and measuring devices such as plates by processing and managing the plate measurement method and system that can be used, and the measurement information of the plate measured using this, and comparing with the setting information. It is possible to automatically correct abnormalities of sheet cutting equipment and measuring equipment.
일반적으로, 판재절단장비는 대형 주판 등과 같은 판재를 절단가공하기 위한 것이며, 설정된 수치정보에 기초한 수치제어에 의해 판재의 절삭을 수행하는 장비이다.In general, the sheet cutting equipment is for cutting a plate such as a large abacus, etc., and is a device for cutting the plate by the numerical control based on the set numerical information.
도 1은 상기와 같은 판재절단장비의 예를 도시한 것으로, 종래의 판재절단장비(9)는, 수치정보에 대응하는 경로를 따라 이동하는 고출력 레이저 커팅장치 등의 커팅장치(1)를 이용하여 판재(7)의 절삭을 수행한다.1 shows an example of the sheet cutting equipment as described above, the conventional
이와 같은 판재절단장비(9)는 위치결정, 연속절삭을 위한 정보처리모듈(도시하지 않음)을 포함하고, 복수개의 커팅 작업을 동시에 수행하도록 복수개의 커팅장치(1)와, 상기 복수개의 커팅장치(1)를 이동시키는 선형구동부(2) 및 상기 커팅장치(1)와 선형구동부(2)가 탑재되며 판재의 절삭방향으로 이동하는 갠트리(gantry)(3)를 포함하여 구성된다.The
여기서, 상기 갠트리(3)는 다리 형상 또는 육교 형상의 이동형 받침대로서, 갠트리레일(4)의 연장방향을 따라 진행할 수 있는 구동기어박스(5)를 구비하고 있다. Here, the gantry (3) is a movable pedestal in the form of a bridge or viaduct, and includes a drive gear box (5) capable of traveling along the extending direction of the gantry rail (4).
그리고, 상기 선형구동부(2)는 커팅장치(1)를 이동시킬 수 있도록 갠트리(3)의 상면에서 설치되며, 상기 커팅장치(1)에는 판재를 절삭하기 위한 커팅헤드(6)가 구성되어 있다.In addition, the
한편, 상기와 같이 절단가공된 판재를 선박 구조물, 선체블록 등에 사용하기 위해서는, 절삭된 판재에 대한 전폭(full width), 전장(full length) 등을 계측하여, 원하는 형태 및 크기 등의 설정정보에 맞도록 가공되었는지를 확인해야 하는 바, 작업자는 줄자를 이용하여 상기와 같은 절삭된 판재에 대한 계측을 수행하고 있다.On the other hand, in order to use the cut plate as described above to the ship structure, hull block, etc., measuring the full width (full width), full length (length), etc. with respect to the cut plate to the set information such as the desired shape and size It is necessary to check whether it is processed to fit, the operator is using the tape measure to measure the cut plate as described above.
그러나, 상기와 같이 작업자에 의한 수작업으로 상기 절삭된 판재를 계측할 경우, 판재 절단 가공의 확인 작업에 많은 시간이 소요되며, 계측결과가 작업자마다 서로 다르기 때문에 정확한 계측이 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, when measuring the cut plate by a manual operation by the operator as described above, it takes a lot of time to check the plate cutting process, there is a problem that the accurate measurement is not made because the measurement results are different for each operator. .
따라서, 상기와 같은 절단가공된 판재에 대하여 신속하고 정확한 계측이 이루어지도록 해야 할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to make a quick and accurate measurement for the cut plate as described above.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로, 계측의 대상이 되는 판재의 일측을 영상촬영하고, 촬영된 영상데이터를 영상처리 및 분석하여, 해당 판재의 전폭과 전장 및 직진도를 정확하고 신속하게 계측할 수 있는 판재 계측 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention has been made in accordance with the above-described demands, and image photographing one side of the plate to be measured, image processing and analysis of the photographed image data, to accurately and quickly determine the full width, length and straightness of the plate Plate measurement method and system that can be easily measured.
또한, 본 발명은 상기와 같은 판재 계측 방법 및 시스템을 통해 계측된 판재의 계측정보를 처리 및 관리하고 설정정보와의 비교를 통해, 판재 등의 계측대상물과 계측장치에 대한 모니터링을 수행함은 물론, 모니터링정보에 의해 판재절단장비 및 계측장비 등의 이상을 자동으로 보정할 수 있는 계측 정보 관리 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the present invention processes and manages the measurement information of the plate measured through the plate measurement method and system as described above, and compares with the setting information, monitoring of the measurement object and the measuring device, such as plate, as well as, It is to provide a measurement information management system that can automatically correct abnormalities such as sheet cutting equipment and measuring equipment by monitoring information.
또한, 상기 계측정보와 설정정보 등을 가공 및 관리하여 이력정보로 활용하도록 하는 계측 정보 관리 시스템을 제공하는 것이다.The present invention also provides a measurement information management system for processing and managing the measurement information, setting information, and the like to use as history information.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 의한 판재 계측 방법은, 상기 계측물의 타측부를 촬영할 수 있도록 제2촬상소자를 이동시키는 선형구동부 조정단계와; 상기 판재절단장비의 갠트리에 설치된 제1, 제2 촬상소자의 렌즈 캘리브레이션을 수행하고, 상기 제1, 제2촬상소자의 측부에 일체로 각각 설치된 제1, 제2포인터를 작동 대기 상태로 유지시키는 초기화단계와; 상기 갠트리를 진행시키면서 상기 계측물의 일측부와 타측부를 촬영하고 계측제어부의 메모리에 화상정보로서 저장하는 촬영단계 및; 상기 계측물의 전폭과 전장과 직진도를 산출하는 산출단계를 포함하되, 상기 선형구동부의 이동거리별 상기 제1, 제2포인터들의 사이 거리에, 상기 화상정보를 이용하여 산출한 상기 계측물 일측부 및 타측부 각각의 폭을 합하여 상기 계측물의 전폭을 구하고, 상기 기준표식부 관련 식별자 이용 기준표식부 카운팅 거리에, 상기 계측물의 상측부 및 하측부 각각의 길이를 합하여, 상기 계측물의 전장을 구하고, 상기 기준표식부간 동일 배치 간격 거리를 기준으로 상대적인 상기 계측물의 직진도를 구하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the plate measuring method according to the present invention includes: a linear driving unit adjusting step of moving a second imaging device to photograph another side of the measurement object; Performing lens calibration of the first and second image pickup devices installed in the gantry of the sheet cutting equipment, and maintaining the first and second pointers respectively installed integrally with the side portions of the first and second image pickup devices in an operation standby state. An initialization step; A photographing step of photographing one side and the other side of the measurement object while advancing the gantry and storing it as image information in a memory of a measurement control unit; Comprising a calculation step of calculating the full width, the total length and the straightness of the measurement object, one side of the measurement object calculated using the image information on the distance between the first and second pointers for each moving distance of the linear drive unit And calculating the total width of the measurement object by summing the widths of the other sides, and adding the lengths of the upper and lower portions of the measurement object to the reference marker counting distance using the reference marker-related identifier. It is characterized by obtaining the straightness of the measurement relative to the relative distance between planting the same arrangement.
그리고, 본 발명에 의한 판재 계측 시스템은, 상기 계측물의 일측부와 타측부를 촬영하도록, 상기 판재절단장비의 갠트리의 저면에 배치된 제1, 제2촬상소자와; 상기 촬상소자의 측부에 일체로 각각 설치된 제1, 제2포인터와; 상기 계측물의 타측부를 촬영하는 상기 제2촬상소자의 이동을 위해 상기 제2촬상소자와 상기 갠트리의 저면 사이에 설치된 선형구동부와; 상기 계측물의 주위에서 배치 간격 거리를 상호 유지하면서 배열된 복수개의 기준표식부와; 상기 선형구동부, 상기 촬상소자, 상기 포인터의 작동제어에 관련된 알고리즘을 수행하는 프로그램이 저장된 메모리, 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 갖는 계측제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The plate measuring system according to the present invention includes: first and second imaging elements disposed on a bottom surface of the gantry of the sheet cutting equipment so as to photograph one side and the other side of the measurement object; First and second pointers integrally provided at sides of the image pickup device; A linear driving unit provided between the second image pickup device and a bottom surface of the gantry for moving the second image pickup device for photographing the other side of the measurement object; A plurality of reference markers arranged while maintaining an arrangement interval distance around the measurement object; And a memory for storing the linear driver, the image pickup device, a program for performing algorithms related to operation control of the pointer, and a measurement controller having a processor coupled to the memory to execute the program.
따라서, 해당 계측물에 대한 계측을 정확하고 신속하게 계측할 수 있는 것이다.Therefore, the measurement with respect to the measurement object can be measured accurately and quickly.
또한, 본 발명에 의한 계측 정보 관리 시스템은, 판재에 대한 설정정보에 의해 해당 판재의 절단을 제어하고, 상기 절단된 판재인 계측물의 정보 관리 및 계측 경로 생성과 계측을 위한 갠트리의 동작을 제어하는 연산제어컨트롤러; 상기 연산제어컨트롤러가 생성한 계측 경로를 따라 촬상장치에 의한 계측의 시작과 종료를 제어하고, 상기 계측물을 계측한 계측정보를 생성하는 계측제어장치; 및 상기 계측물에 대한 설정정보와 계측정보를 저장하고, 상기 저장된 설정정보와 계측정보를 분석하여 항목별 모니터링정보를 제공하며, 상기 연산제어컨트롤러, 계측제어장치, 갠트리, 촬상장치의 검교정을 관리하는 계측정보관리장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the measurement information management system according to the present invention is to control the cutting of the plate by the setting information on the plate, and to control the operation of the gantry for information management and measurement path generation and measurement of the measurement of the cut plate material Operation control controller; A measurement control device for controlling the start and end of measurement by the imaging device along the measurement path generated by the operation control controller and generating measurement information for measuring the measurement object; And store setting information and measurement information on the measurement object, analyze the stored setting information and measurement information, provide monitoring information for each item, and manage calibration of the operation control controller, measurement control device, gantry, and imaging device. Characterized in that it comprises a measurement information management device.
따라서, 설정정보와 계측정보의 비교를 통해, 계측물과 계측장치에 대한 모니터링을 수행할 수 있는 것이다.Therefore, by comparing the setting information and the measurement information, it is possible to monitor the measurement object and the measurement device.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 판재 계측 방법 및 시스템과 그에 따른 계측 정보 관리 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 이때, 하기에서 설명될 판재절단장비는 당업자의 요구에 의해 다양한 변형이 가능하므로, 특정한 것에 한정하여 설명하지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described for the plate measuring method and system according to the present invention and the measurement information management system according to it. At this time, the plate cutting equipment to be described below can be variously modified by the needs of those skilled in the art, it is not limited to specific ones.
도 2는 본 발명에 의한 판재 계측 시스템의 일 예를 나타낸 블록도로서, 연산제어컨트롤러(100), 계측제어장치(200), 선형구동장치(300), 갠트리(400), 거리 측정장치(500), 촬상장치(600)를 포함하여 구성된다.2 is a block diagram showing an example of a sheet measuring system according to the present invention, the
상기 연산제어컨트롤러(100)는 판재의 절단경로에 의해 해당 판재의 절단을 제어하고, 절단된 판재(계측물)의 정보 관리 및 계측 경로 생성, 갠트리(400)의 동작을 제어한다. The
상기 계측제어장치(200)는 계측물에 대한 계측데이터 연산, 계측정보 취합, 처리되는 각종 데이터의 저장, 계측의 시작과 종료 제어 등의 기능을 수행하는 것으로,상기와 같은 계측제어장치(200)는 효과적인 제어 및 계측을 위하여, 갠트리(400)의 일측에 설치되나 이에 한정하는 것은 아니며, 관리자의 단말기(PC 등)에 의해 연산제어컨트롤러(100)의 기능을 수행할 수도 있다.The
상기 선형구동장치(300)는 촬상장치(600)의 위치(폭 등)를 조절하고, 계측물에 대한 영상을 촬영하기 위한 트리거신호(Trigger Signal)를 촬상장치(600)에 전송하는 것이다.The
상기 갠트리(400)는 판재의 절단 및 계측을 위한 장비가 설치되어, 판재를 중심으로 왕복이동이 가능하도록 구성된 것으로, 연산제어컨트롤러(100)에 의해 구동되며, 구체적인 형상 및 기능, 동작에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.The
상기 거리측정장치(500)는 갠트리(400)의 이동거리를 측정하기 위한 것으로, LDS(Laser Distance Sensor) 등의 센서를 이용할 수 있으며, 하기하는 촬상장치(600)를 통해 촬영되는 영상정보에 의해서도 거리측정은 가능하므로, 당업자의 요구에 따라 다양한 구성과 그에 따른 방법을 적용할 수 있다.The
상기 촬상장치(600)는 계측의 대상이 되는 계측물(절단된 판재)의 일측면에 대하여 적어도 하나 이상의 영상정보를 획득하기 위한 것으로, CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 COMS 카메라 등으로 구성할 수 있다.The
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 판재 계측 시스템의 동작을 살펴보면, 판재의 절단공정이 종료되고 연산제어컨트롤러(100)가 계측제어장치(200)에 절단 종료 신호를 전송하면(S101), 계측제어장치(200)는 연산제어컨트롤러(100)에 현재 절단된 판재(이하, 계측물이라 함)의 정보를 요청한다(S102).Looking at the operation of the plate measuring system according to the present invention configured as described above, when the cutting process of the plate is finished and the
상기 연산제어컨트롤러(100)는 계측물의 정보를 계측제어장치(200)로 전송하며(S103), 상기 계측제어장치(200)는 전송된 계측물의 정보에 의해 계측경로를 생성하고, 계측물을 계측하기 위하여 촬영해야 할 위치로 촬상장치(600)를 이동하기 위한 제어신호(계측물의 폭치수 정보 등)를 선형구동장치(300)로 전송한다(S104).The
상기 선형구동장치(300)는 수신된 제어신호에 의해 촬상장치(600)의 위치를 조정하고, 촬상장치(600)의 위치조정이 완료되면 조절종료신호를 계측제어장치(200)로 전송한다(S105).The
촬상장치(600)의 위치조정완료를 수신한 계측제어장치(200)는 연산제어컨트롤러(100)에 계측시작신호를 전송하고(S106), 상기 연산제어컨트롤러(100)는 계측시작신호에 대응하는 겐트리구동신호를 생성하여 갠트리(400)에 전송한다(S107).The
상기 겐트리구동신호에 의해 갠트리(400)가 이동하면, 거리측정장치(500)가 갠트리(400)의 이동거리를 측정하여 선형구동장치(300)로 전송하고(S108), 상기 선형구동장치(300)는 갠트리(400)가 계측물을 촬영하고자 하는 위치로 이동하면, 촬 상장치(500)에 촬영신호(Trigger Signal)를 전송한다(S109).When the
상기 촬상장치(500)는 선형구동장치(300)로부터 전송되는 촬영신호에 의해 계측물에 대한 영상(Image)을 촬영하고, 촬영된 영상을 계측제어장치(200)로 전송한다(S110).The
계측물에 대한 모든 촬영이 완료되면, 연산제어컨트롤러(100)는 계측제어장치(200) 및 갠트리(400)에 갠트리구동종료신호를 전송한다(S111).When all the photographing of the measurement object is completed, the
상기와 같은 제어에 의하여 계측물에 대한 촬영이 종료되면, 상기 계측제어장치(200)는 촬영된 영상을 처리 및 분석하여 계측물에 대한 계측정보를 산출한다.When the photographing of the measurement object is finished by the control as described above, the
하기에서 상기와 같은 본 발명에 의한 판재 계측 시스템이 적용된 일 예를 살펴보기로 한다. 여기서, 하기하는 용어는 상기한 본 발명을 일 예에 적용함에 있어, 적용대상을 구체적으로 제시하기 위하여 치환가능한 용어로 변경될 수 있다.Hereinafter, an example in which the plate measuring system according to the present invention is applied will be described. Herein, the following terms may be changed to substitutable terms in order to specifically apply the present invention in applying the above-described present invention to an example.
도 3에 도시된 바와 같이, 판재절단장비의 판재 계측장치의 계측제어부(10)는 개인 단말(PC)과 같은 본체와; 상기 본체의 입력단에 연결된 키보드 및 마우스 등과 같은 입력장치와; 상기 본체의 출력단에 연결된 디스플레이장치 또는 모니터 등과 같은 출력장치를 구비하여, 신속하고 정확하게 계측물(50)의 전폭, 전장 및 직진도를 산출값으로 출력장치에 표시하고, 본체에 기록, 저장 및 관리한다. As shown in FIG. 3, the
계측제어부(10)는 제1, 제2촬상소자(21, 22), 제1, 제2포인터(31, 32), 선형구동부(40)와 각각 접속하기 위해서, 캡쳐 보드, A/D데이터 보드, 모터구동 보드 등과 같은 영상 처리 및 구동 제어기와 같은 입출력 처리보드(도시 안됨)를 본체의 메인보드에 구비하고 있다. The
계측제어부(10)의 본체는 외부로부터 입력된 캐드정보를 입력받아, 계측물(50)의 레이아웃을 미리 파악할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 캐드정보의 레이아웃은 입고 당시 미리 정해진, 설계상의 개략적이면서 대략적인 전폭 수치 4.7m, 전장 수치 24m 등과 같은 이론적 치수정보를 의미한다. The main body of the
계측제어부(10)의 본체는 제1, 제2촬상소자(21, 22), 제1, 제2포인터(31, 32), 선형구동부(40)의 작동제어에 관련된 알고리즘을 수행하는 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 이런 메모리에 결합되어서 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 갖는다. The main body of the
상기 알고리즘은 렌즈 캘리브레이션(lens calibration)을 포함한 영상 처리 알고리즘과; 기준표식부(60), 스폿(spot), 에지(edge)를 인식하기 위한 화상인식 알고리즘과; 선형구동부(40)의 이동거리(S0~Sn)를 조정하기 위한 모터 구동알고리즘과; 계측물(50)의 전폭, 전장, 직진도 등과 같은 계측값을 산출하는 연산 알고리즘과; 촬영 시간별 또는 촬영 프레임별로 획득한 디지털 사진과 같은 화상정보에서 기준표식부(60)를 기준으로 갠트리(93)의 흔들림과 상기 갠트리(93)의 하부에 위치한 갠트리레일(94)의 휘어짐을 파악하는 보정 알고리즘 등이 될 수 있다. The algorithm comprises an image processing algorithm including a lens calibration; An image recognition algorithm for recognizing the
또한, 화상인식 알고리즘은 기준표식부(60) 또는 스폿의 화상인식을 위한 라벨링(labelling) 알고리즘과, 계측물(50)의 에지의 화상인식을 위한 소벨(sobel) 알고리즘 등이 사용된다. As the image recognition algorithm, a labeling algorithm for image recognition of the
또한, 연산 알고리즘은 하기에 설명할 화소 1개당 거리비율을 화상정보의 두 지점간 화소수에 곱하여 두 지점간 거리와, 이런 두 지점간 거리를 소정의 산술식 (예 : 피타고라스 정리)으로 경사 각도를 계산하는 등의 산출방법을 포함한다. In addition, the algorithm calculates the distance between two points by multiplying the distance ratio per pixel to be described below by the number of pixels between two points of the image information, and the angle between these two points by a predetermined arithmetic expression (eg, Pythagorean theorem). Calculation methods, such as calculating a.
또한, 상기 메모리는 각각의 촬영시 생성된 화상정보, 기준표식부 인덱스 데이터, 제1 내지 제4인식결과데이터를 비롯한 각종 영상 처리용 정보 및 선형구동부(40) 제어용 정보[예 : 사전 실측에 의해 알고 있는 선형구동부(40)의 이동거리(S0~Sn)별 제1, 제2포인터(31, 32)들의 사이 거리(C)](도 4참조) 등을 기록 저장하는 대용량 기록 저장장치이다. In addition, the memory may contain various image processing information including image information generated during each shooting, reference marker index data, first to fourth recognition result data, and information for controlling the linear driver 40 (e.g., by actual measurement). The distance C between the first and
도 5에 보이듯이, 두 개의 격자형 작업대(98, 98')를 구비한 다중 작업형 판재절단장비에 적용될 수 있도록, 각각의 제1, 제2촬상소자(21, 22), 제1, 제2포인터(31, 32), 선형구동부(40)를 두 세트로 준비될 수 있다. As shown in Fig. 5, each of the first and
선형구동부(40)의 이동거리(S0~Sn)별 제1, 제2포인터(31, 32)들의 사이 거리(C)는 계측물(50)의 중간부 중 어느 하나의 폭에 해당하고, 사전 실측에 의해 미리 알고 있는 값에 해당한다. The distance C between the first and
또한, 본 실시예에서는 영상좌표계를 사용한다. 영상좌표계에서는 화상정보의 어느 하나의 화소 위치를 원점으로 하고, 다른 하나의 화소 위치를 종점으로 할 수 있다.In this embodiment, an image coordinate system is used. In the video coordinate system, one pixel position of the image information may be the origin, and the other pixel position may be the endpoint.
제1, 제2촬상소자(21, 22)는 카메라, CCD, 캠코더 중 어느 하나가 본 발명에 사용되며, 계측물(50)을 계측제어부(10)의 촬영지령에 상응하게 촬영하도록 되어 있으며, 자동 초점 기능과, 스케일 최적화가 가능한 영상 촬영 수단이다. The first and second
실시간 계측과 빠른 계측 처리를 위하여, 제1, 제2촬상소자(21, 22)는 해상도 640×480(30만 화소)을 갖는 흑백 카메라로서, 미리 세팅된 FOV 300×225~400 ×300 중에서 선택된 어느 하나, 예컨대 FOV 300×225를 사용한다. For real-time measurement and fast measurement processing, the first and
해상도 640×480은 수평방향 또는 가로방향의 화소 640개와, 세로방향의 화소 480개의 곱으로 이루어진 영상을 구현하는 것을 의미하고, 이때 화소의 개수를 가로방향 또는 세로방향으로 카운팅 및 합산하여 두 지점간 화소 개수를 추출한다. The resolution of 640 × 480 means an image composed of the product of 640 pixels in the horizontal direction or the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. Extract the number of pixels.
또한, FOV 300×225는 제1, 제2촬상소자(21, 22)가 보는 실제 면적의 수평크기인 300㎜와, 수직크기인 225㎜를 의미하고, 해상도와의 비율관계를 통해서, 화소 1개당 거리비율을 연산하는데 이용된다. 화소 1개당 거리비율은 포토 셀(photo cell)의 화소 개수에 해당하는 해상도와, 제1, 제2촬상소자(21, 22)가 보는 실제 면적에 해당하는 'FOV(Field Of View)'의 비율관계를 의미하는 것으로서, 본 실시예에서, FOV 가로 성분값인 '300'을 해상도 가로 성분값인 '640'으로 나눈 값에 해당하는 '0.4687'을 의미한다. 여기서, FOV 세로 성분값인 '225'를 해상도 세로 성분값인 '480'으로 나눈 값도 역시 '0.4687'이다. In addition,
이와 같은 두 지점간 거리를 구하는 방식은 실시간 촬영 및 계측을 용이하게 해주며, 계측물(50)의 전폭, 전장, 직진도 연산 또는 산출에 동일하게 사용된다. Such a method of obtaining the distance between the two points facilitates real-time shooting and measurement, and is equally used for the full width, full length, straightness calculation or calculation of the
제1, 제2촬상소자(21, 22)는 계측물(50)의 일측부 또는 타측부를 기준으로 계측물(50)의 연직 상방에 위치하도록, 판재절단장비(90)의 갠트리(93)의 저면과; 갠트리(93)의 저면에 설치된 선형구동부(40)의 선형 가이드블록의 저면 중 어느 하나에 배치되어 있다. The
본 발명에서 선형구동부(40)는 제1, 제2촬상소자(21, 22) 모두에 각각 설치될 수 있고, 이를 통해 더욱 더 큰 레이아웃을 갖는 계측물(50)에 본 발명이 적용 될 수 있다. In the present invention, the
제1, 제2포인터(31, 32)는 레이저다이오드를 광원으로 사용하여 스폿을 발광시키는 장치로서, 제1, 제2촬상소자(21, 22)의 측부에 각각 일체로 설치된다. The first and
스폿은 제1, 제2포인터(31, 32)의 광원으로부터 발광된 레이저 빛이 계측물(50)의 상면에 투사되어 형성된 것이다. The spot is formed by projecting the laser light emitted from the light sources of the first and
이때, 제1, 제2촬상소자(21, 22)와 제1, 제2포인터(31, 32)는 가상의 일직선상에 상기 제1, 제2포인터(31, 32)의 스폿의 중심과, 제1, 제2촬상소자(21, 22)의 초점을 일치시키는 일자 설치 구조를 갖는 것이 바람직하다. In this case, the first and
선형구동부(40)는 서보모터에 의해 선형 구동부레일상의 선형 가이드블록을 도 3의 X축 방향으로 직선 왕복 이동시킬 수 있도록, 벨트 타입의 동력 전달 구조와 반복정밀도 0.01㎜를 갖는다. 여기서, 선형 구동부레일은 갠트리(93)의 저면에 고정되어 있고, 선형 가이드블록에는 제2촬상소자(22)와 제2포인터(32)가 결합되어 있다. 선형구동부(40)의 서보모터는 계측제어부(10)로부터 입력된 모터 구동지령에 의해 모터를 가동시킴에 따라, 선형 가이드블록을 그의 초기 위치와 작동 위치 사이의 행정(stroke)을 의미하는 이동거리(S0~Sn) 내에서 왕복 직선 이동과 정지를 수행하는데 작동력을 제공한다. The
계측물(50)은 선박 구조물, 선체 블록 등의 제작에 사용되도록 입고된 이론적 전장 수치 24m, 전폭 수치 4.7m 정도를 갖는 주판 또는 그와 유사한 등가물이 될 수 있다. 계측물(50)은 판재절단장비(90)의 격자형 작업대(98) 위에 놓여진 상태에서 계측된다. The measuring
계측물(50)은 그의 상측변, 하측변, 좌측변, 우측변 중 어느 하나와 같은 에지(50a, 50b, 50c, 50d)(도 6참조)를 갖고 있다. The
기준표식부(60)는 본 발명 실시예의 제작시에 측량 공구로 사용한 레이저 거리 센서(도시 안됨)를 이용하여, 기준표식부(60)간 동일 배치 간격 거리(예 : 1미터씩)를 상호 동일하게 유지하면서 계측물(50)의 주위, 바람직하게는 갠트리(93)의 진행방향을 따라 등간격으로 배치된다. The
여기서, 상기 계측물(50)의 주위는 작업대(98)의 테두리 상면 등이 될 수 있다. Here, the periphery of the
개별적 구분 및 인식을 위해, 각각의 기준표식부(60) 상면에는 각각 숫자, 문자, '+' 표식과 같은 기호, 바코드 중 어느 하나가 형성되어 있고, 이는 도 6에 보이는 식별자(LR_0, LR_1, LR_2~LR_n)로서 코드화 될 수 있다. For the purpose of individual identification and recognition, each
이하, 도 4 내지 도 8을 통해서 판재절단장비의 판재 계측방법에 대해서 설명하도록 하겠다. Hereinafter, the plate measuring method of the plate cutting equipment will be described with reference to FIGS.
도 4에 보이듯이, 계측제어부(10)의 시스템이 온(On) 되면, 판재절단장비(90)의 정보처리회로부와 연동을 위해 접속되고, 갠트리 진행지령을 정보처리회로부에 전달할 수 있도록 된다. As shown in FIG. 4, when the system of the
계측제어부(10)는 계측물(50)의 캐드정보를 외부로부터 입력받는다. The
계측제어부(10)는 제2촬상소자(22)용 선형구동부(40)를 초기화 한 후, 입력받은 캐드정보에 대응하게 선형구동부(40)의 이동 거리(S0~Sn)를 조정하기 위한 모터 구동알고리즘에 대응하게 선형구동부 조정단계(S10)를 수행한다. The
예컨대, 계측제어부(10)는 캐드정보에 포함된 계측물(50)의 레이아웃(예 : 전폭 수치 4.7m)을 모터 구동알고리즘에 적용시켜서, 계측물(50)의 타측부가 제2촬상소자(22)의 촬영 범위 내에 포함되도록 선형 가이드블록을 이동시키는 모터 구동지령을 선형구동부(40) 쪽으로 전달한다. For example, the
선형구동부(40)는 상기 모터 구동지령에 대응하게 모터를 작동시켜서 제2촬상소자(22)를 계측물(50)의 타측부 연직 상향 공간에 위치시킨다. The
이렇게 제2촬상소자(22)의 촬영 위치를 계측물(50)의 캐드정보별로 조정함에 따라서, 결국, 판재절단장비(90)의 격자형 작업대(98) 위에 놓일 계측물(50)이 서로 다른 폭 규격을 갖고 있더라도, 계측물(50)을 용이하게 계측할 수 있게 해준다. As such, as the photographing position of the second
이후, 계측제어부(10)는 제1, 제2촬상소자(21, 22)와 제1, 제2포인터(31, 32)를 작동 대기 상태로 유지하는 초기화단계(S12)를 수행한다. Thereafter, the
여기서, 제1, 제2포인터(31, 32)는 그의 광원을 이용하여 계측물(50)의 상면에 스폿을 형성시키고, 제1, 제2촬상소자(21, 22)는 스폿을 비롯한 'FOV' 내의 물체에 대한 화상정보를 획득할 수 있는 상태가 된다. Here, the first and
특히, 제1, 제2촬상소자(21, 22)와 접속된 영상 처리 및 구동 제어기 또는 입출력 처리보드는 제1, 제2촬상소자(21, 22)의 아날로그 촬상신호를 디지털 화상정보로 변환하여 계측제어부(10)의 프로세서에게 전달한다. In particular, the image processing and driving controller or the input / output processing board connected to the first and second
이에 따라, 계측제어부(10)는 전달받은 디지털 화상정보에 대하여, 렌즈 캘리브레이션과 같은 영상 처리 알고리즘을 수행하여, 렌즈에 의해 왜곡된 화상정보를 실제물체와 동일하게 보정한다. Accordingly, the
이후, 계측제어부(10)는 갠트리(93)를 진행시키기 위한 갠트리 진행지령을 판재절단장비(90)의 정보처리회로부에게 전달하여 촬영단계(S14)를 수행한다. Thereafter, the
촬영단계(S14)에서는, 판재절단장비(90)의 정보처리회로부가 전달받은 갠트리 진행지령에 상응하여 일정 속도로 갠트리(93)를 진행시키고, 제1, 제2촬상소자(21, 22)가 갠트리(93)의 진행과 함께 계측물(50)을 촬영한다. In the photographing step (S14), the
예컨대, 제1, 제2촬상소자(21, 22)는 계측제어부(10)의 촬영지령에 상응하게 디지털 사진 68~108장 분량과 같은 화상정보를 촬영한 후, 계측제어부(10)로 전달하여, 계측제어부(10)의 메모리에 저장케 한다. For example, the first and second
각각의 화상정보에는 격자형 작업대(98) 위에 놓인 계측물(50)의 중간부를 제외한, 좌측 기준 계측물(50)의 일측부와, 우측 기준 계측물(50)의 타측부와, 계측물(50)의 상면에 투사된 스폿과, 계측물(50) 주위의 기준표식부(60)들이 포함된다. Each image information includes one side of the left
이후, 계측제어부(10)는 상기 메모리에 저장된 화상정보를 이용하여 스폿 인식단계(S16)를 수행한다. Thereafter, the
스폿 인식단계(S16)에서는 앞서 언급한 라벨링 알고리즘이 진행되어, 라벨링된 스폿 영역의 중심 위치에 해당하는 화소를 스폿의 중심 화소로 실시간 추출하고, 이를 제1인식결과데이터로 저장한다. 스폿의 중심 화소는 화소 카운팅의 시작점이 될 수 있다. In the spot recognition step S16, the aforementioned labeling algorithm is performed to extract a pixel corresponding to the center position of the labeled spot region in real time as the center pixel of the spot, and store it as the first recognition result data. The center pixel of the spot may be a starting point of pixel counting.
또한, 계측제어부(10)는 상기 촬영에 따라 입력받은 화상정보를 이용하여 계측물의 에지 인식단계(S18)를 수행한다. In addition, the
에지 인식단계(S18)에서는 화상정보에서 보여지는 모든 에지를 각각 소벨 알고리즘의 소벨 연산을 통해서 인식한 후, 상기 스폿의 중심 화소로부터 카운팅을 시작하여 최초로 만나게 되는 중심 화소를 포함한 에지를, 계측물(50)의 상측변, 하측변, 좌측변, 우측변 중 어느 하나의 에지로 인식하고, 이를 제2인식결과데이터로 저장한다. 여기서, 카운팅 방향이 상향, 하향, 좌향, 우향으로 진행되는 것으로, 계측물(50)의 상측변, 하측변, 좌측변, 우측변 각각의 에지를 판별한다. In the edge recognition step (S18), all edges shown in the image information are recognized through the Sobel algorithm of the Sobel algorithm, respectively, and counting the edges including the center pixel first met by starting counting from the center pixel of the spot, 50 is recognized as an edge of any one of an upper side, a lower side, a left side, and a right side, and is stored as second recognition result data. Here, the counting direction proceeds upward, downward, leftward, and rightward, and the edges of the upper side, the lower side, the left side, and the right side of the
또한, 계측제어부(10)는 입력받은 화상정보를 이용하여 기준표식부 인식단계(S20)를 수행한다. In addition, the
기준표식부 인식단계(S20)에서는 기준표식부(60) 상면에 형성된 숫자, 문자, '+' 표식과 같은 기호, 바코드 중 어느 하나를 인식하여 부호화하고, 이렇게 부호화한 각각의 결과값을 미리 메모리에 저장된 기준표식부 인덱스 데이터에 비교함에 따라 해당 기준표식부(60)를 개별적으로 인지하는 제1인식과정과; 역시 앞서 언급한 라벨링 알고리즘을 이용하여, 라벨링된 기준표식부 영역의 중심 위치에 해당하는 화소를 기준표식부(60)의 중심 화소로 추출하는 제2인식과정이 수행된다. In the reference marker recognition step (S20), any one of numbers, letters, symbols such as '+' marks, and barcodes formed on the upper surface of the
상기 제1인식과정과 상기 제2인식과정을 통해 획득한 정보들은 제3, 제4인식결과데이터로 저장한다. Information obtained through the first recognition process and the second recognition process are stored as third and fourth recognition result data.
이후, 계측제어부(10)는 스폿 인식단계(S16), 계측물의 에지 인식단계(S18), 기준표식부 인식단계(S20)의 제1내지 제4인식결과데이터를 이용하여, 하기의 계측물 전폭 산출단계(S22), 계측물 전장 산출단계(S26), 계측물 직진도 산출단계(S28)를 수행한다. Subsequently, the
도 4 내지 도 6를 참조하면, 계측물 전폭 산출단계(S22)는, 제1촬상소자(21)에 의한 화면(a)을 참조하면, 상기 스폿 인식단계(S16)의 제1포인터(31) 관련 스폿에 대한 중심 화소(31a)로부터 상기 계측물의 에지 인식단계(S18)의 계측물(50) 좌측변 에지(50a)까지 카운팅 한 화소 개수에 상기 화소 1개당 거리비율(예 : 0.4687)을 곱하여, 계측물(50) 일측부의 폭(L)을 산출하는 제1임시산출과정을 포함한다. Referring to FIGS. 4 to 6, when the measurement object full width calculation step S22 refers to the screen a by the
또한, 제2촬상소자(22)에 의한 화면(b)을 참조하면, 상기 스폿 인식단계(S16)의 제2포인터(32) 관련 스폿에 대한 중심 화소(32a)로부터 상기 계측물의 에지 인식단계(S18)의 계측물(50) 우측변 에지(50b)까지 카운팅 한 화소 개수에 상기 화소 1개당 거리비율을 곱하여, 계측물(50) 타측부의 폭(R)을 산출하는 제2임시산출과정이 수행된다. In addition, referring to the screen (b) by the second
그 결과, 상기 계측물(50)의 일측부 및 타측부 각각의 폭(L, R)을 미리 알고 있는 제1, 제2포인터(31, 32)들의 사이 거리(C)에 합하여, 계측물(50)의 전폭(W)을 산출하게 되므로, 적어도 계측물(50)의 중간부에 대한 화소 개수 카운팅을 최소화시켜, 매우 신속하고 정밀한 계측값이 산출된다.As a result, the width (L, R) of each of the one side and the other side of the
이후, 계측물의 하측변 에지 통과가 화상정보에서 확인되기 전까지 촬영, 화상인식 및 전폭산출을 수행하는 작동 제어단계(S14~S22)가 수행되며, 해당 계측물의 전폭산출이 완료되면, 계측물 전장 산출단계(S26) 및 계측물 직진도 상출단계(S28)를 수행한다.Subsequently, an operation control step (S14 to S22) of performing photographing, image recognition, and full width calculation is performed until the lower side edge pass of the measurement object is confirmed in the image information. Step S26 and the measurement straightness uplifting step S28 are performed.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 계측물 전장 산출단계(S26)는, 제1포인터(31) 관련 스폿에 대한 중심 화소(31a)를 기준으로, 상기 계측물의 에지 인식단계(S18)에서 인식한 계측물(50) 상측변 에지(50c)와, 상기 기준표식부 인식단계(S20)에서 인식한 것 중 상기 계측물(50) 상측변 에지(50c) 주위에 근접한 좌측 식별자(LR_0)와 같은 기준표식부 중심을 가로방향으로 통과하는 수평선을 추출한 후, 이런 수평선과 상측변 에지(50c) 사이의 직선들 중에서 상측변 에지(50c)와 좌측변 에지(50a)의 코너 원점을 통과하는 직선상에 위치한 화소 개수를 카운팅 하고, 여기에 화소 1개당 거리비율을 곱하여, 계측물(50) 상측부의 길이(Q_1)를 산출하는 제3임시산출과정을 포함한다. 4 to 7, the measurement object electric field calculation step S26 is recognized in the edge recognition step S18 of the measurement object based on the
도 7에 보이듯이, 기준표식부(60)는 앞서 언급한 식별자(LR_0, LR_1, LR_2~LR_n)와 같이 구별 가능하다. As shown in FIG. 7, the
따라서, 갠트리(93)가 계측물(50) 하측부쪽으로 진행하였을 때, 계측물(50) 하측변 에지(50d)와, 상기 계측물(50) 하측변 에지(50d) 주위에 근접한 좌측 식별자(LR_n-1)와 같은 기준표식부를 기준으로, 관련 화소 개수를 상기 제3임시산출과정과 유사하게 카운팅 한 다음, 여기에 화소 1개당 거리비율을 곱하여, 계측물(50) 하측부의 길이(Q_2)를 산출하는 제4임시산출과정이 수행된다. Accordingly, when the
그 결과, 계측물 전장 산출단계(S26)는, 상기 제3임시산출과정의 좌측 식별자(LR_0)와 상기 제4임시산출과정의 좌측 식별자(LR_n-1)로 구분된 기준표식부(60)의 사이 거리를 의미하는 식별자 이용 기준표식부 카운팅 거리(Q_0)에, 상기 계측물(50)의 상측부 및 하측부의 길이(Q_1, Q_2)를 합하여, 계측물(50)의 전장(W)을 산출하게 되므로, 적어도 계측물(50)의 중간부에 대한 화소 개수 카운팅을 최소화 시켜, 매우 신속한 계측값이 산출된다. As a result, the measurement object length calculation step S26 may be performed between the
한편, 본 발명에서는 상기와 같은 전장에 관련된 계측값을 코사인정리의 밑변으로 사용하고, 기준표식부을 통과하는 가상의 기준선을 기준으로, 계측물(50)의 좌측변 에지(50a)의 사이각에 해당하여, 하기에서 산출될 경사 각도(P)를 코사인정리의 두 변 사이의 각도로 이용할 경우, 계측물(50)의 전장이 더욱더 정밀하게 산출될 수 있다.On the other hand, in the present invention, the measurement value related to the electric field as described above is used as the base of the cosine theorem, and corresponds to the angle between the
즉, 계측물(50)의 전장은 각각의 기준표식부(60)의 동일 배치 간격 거리(f1)별 경사 길이(f2)를 계측물(50)의 좌측변 에지(50a)의 연장방향을 따라 각각 산출하여 합산하면 된다. That is, the overall length of the
도 4과 도 7을 참조하면, 계측물 직진도 산출단계(S28)는, 기준표식부(60)간 동일 배치 간격 거리(f1)를 기준으로 상대적인 상기 계측물(50) 해당 에지의 직진도를 산출하는 단계이다.Referring to FIGS. 4 and 7, the straightness calculation step S28 of the measured object calculates the straightness of the corresponding edge of the measured
예컨대, 계측물 직진도 산출단계(S28)는 기준표식부(60)에서 좌측 식별자(LR_0~LR_n)로 식별된 기준표식부를 이용한다. For example, the measurement straightness calculation step S28 uses the reference markers identified by the left identifiers LR_0 to LR_n in the
여기서는, 상기 계측물(50) 좌측변 에지(50a)와, 기준표식부별 소정의 좌측 식별자(LR_1, LR_2)의 사이 간격(W_1, W_2)을 화소 개수 및 화소 1개당 거리비율로 연산하는 제5임시산출과정을 수행한다. Here, a fifth operation for calculating the intervals W_1 and W_2 between the
이후에는, 상기 사이 간격(W_2)의 큰 값에서 작은 값의 사이 간격(W_1)을 뺀 연산값을 직각 삼각형의 밑변으로 하고, 상기 소정의 좌측 식별자(LR_1, LR_2)와 같은 기준표식부간 동일 배치 간격 거리(f1)를 상기 직각 삼각형의 측변으로 하고, 그 사이의 경사 길이(f2) 및 경사 각도(P)를 피타고라스 정리 등과 같은 통상의 산술식을 이용하여 연산하는 제6임시산출과정이 수행된다. Subsequently, the calculated value obtained by subtracting the interval W_1 between the small values from the large value of the interval W_2 is set as the base of the right triangle, and is arranged identically between the reference marker units such as the predetermined left identifiers LR_1 and LR_2. A sixth temporary calculation process is performed in which the distance distance f1 is the side of the right triangle, and the inclination length f2 and the inclination angle P therebetween are calculated by using a general arithmetic formula such as Pythagorean theorem. .
이와 같은 과정은 갠트리(93)의 진행 방향(도 2의 Y축 방향)을 따라 상기 기준표식부(LR_0~LR_n) 구간별로 획득한 값들을 합산할 경우, 계측물(50)의 좌측변 에지(50a)의 전체 직진도를 산출할 수 있게 된다. Such a process is performed by summing values obtained for each section of the reference markers LR_0 to LR_n along the advancing direction of the gantry 93 (the Y-axis direction of FIG. 2), and the
한편, 위와 같은 방식으로, 상측변 에지(50c)의 전체 직진도는 기준표식부의 상측 식별자(UR_1, UR_2)와 상측변 에지(50c)와의 관계를 통해 산출되고, 또한 우측변 에지(50b)의 전체 직진도도 역시 우측 식별자(RR_1, RR_2)와 우측변 에지(50b)와의 관계를 통해 산출된다. On the other hand, in the same way as above, the overall straightness of the
또한, 기준점을 제1, 제2포인터(31, 32) 관련 스폿에 대한 중심 화소(31a, 32a)를 기준으로도, 좌측변 에지(50a) 또는 우측변 에지(50b)의 직진도를 산출할 수 있다. Further, the straightness of the
예컨대, 갠트리(93)의 진행시, 제2포인터(32) 관련 스폿에 대한 중심 화소(32a)는 갠트리(93)의 진행 방향을 따라 가상의 직선을 추출한다. For example, when the
상기 가상의 직선과 계측물(50)의 우측변 에지(50b)에 대한 사이 간격(W_3, W_4)을 상기 좌측 식별자(LR_0~LR_n)와 같은 기준표식부 각각의 구간별로 획득하여, 사이 간격(W_3, W_4)을 화소 개수 및 화소 1개당 거리비율로 각각 연산한다. The intervals W_3 and W_4 between the virtual straight line and the
이후, 상기 제6임시산출과정과 유사하게 우측변 에지(50b)의 경사 길이 및 경사 각도를 산출함으로써, 결국 우측변 에지(50b)의 직진도가 산출된다. Thereafter, similarly to the sixth temporary calculation process, the inclination length and the inclination angle of the
그리고, 상기와 같이 전폭, 전장, 직진도와 같은 각종 산출값은 메모리에 저 장되고(S30), 계측물에 대한 정보의 측정과 산출 및 저장이 완료되면 촬영을 정지하게 된다(S32). As described above, various calculated values such as full width, full length, and straightness are stored in the memory (S30), and when the measurement, calculation, and storage of the information on the measured object are completed, the photographing is stopped (S32).
도 8에 보이듯이, 계측제어부는 갠트리의 진행시 발생 가능한 흔들림이나, 갠트리레일의 휘어짐에 관하여, 촬영한 화상정보가 달라짐을 체크한다. As shown in Fig. 8, the measurement control unit checks that the captured image information is different in relation to the shaking that can occur during the progress of the gantry or the gantry rail bending.
예컨대, '(c)'와 같은 화상정보에 비해서, 소정 시간 간격이 지난 후에 촬영한 '(d)'의 화상정보는, 예를 들어, 갠트리가 좌측 방향으로 흔들린 상태에서 촬영된 것이다. For example, compared to image information such as '(c)', image information of '(d)' photographed after a predetermined time interval passes, for example, is photographed while the gantry is shaken to the left.
계측제어부는 이와 같이 차이가 발생한 화상정보를 비교 체크하여, 각각 촬영 시간별 또는 촬영 프레임별로 좌측 식별자(LR_n-1, LR_n)와 같은 기준표식부를 기준으로 갠트리 흔들림 또는 레일의 휘어짐 값(G)을 검출한다.The measurement control unit compares and checks the image information having the difference, and detects the gantry shaking or the bending value G of the rail based on a reference marker such as the left identifiers LR_n-1 and LR_n for each shooting time or shooting frame. do.
여기서, 기준표식부 좌표계의 기준선(T)은 기준표식부위 중심 화소를 따라 연결한 가상선을 의미한다. 따라서, 갠트리 흔들림 또는 레일의 휘어짐 값(G)은 기준표식부 좌표계의 기준선(T)과 해당 기준표식부 사이의 거리로서 파악된다. 이런 갠트리 흔들림 또는 레인의 휘어짐 값(G)은 향후 갠트리의 정비, 상기 갠트리와 함께 흔들리는 제1, 제2촬상소자 관련 화상정보의 화각 변화에 따른 오차 보정 등에 중요한 자료로 사용된다. Here, the reference line T of the reference marker coordinate system refers to an imaginary line connected along the center pixel of the reference marker portion. Therefore, the gantry shake or the warp value G of the rail is understood as the distance between the reference line T of the reference marker coordinate system and the reference marker. The gantry shaking or the warpage value G of the lane is used as an important data for the maintenance of the gantry, the error correction due to the change in the angle of view of the image information related to the first and second image capturing with the gantry.
도 9는 본 발명에 의한 계측 정보 관리 시스템의 일 예를 나타낸 블록도로써, 계측물에 대한 설정정보(절단하기 위하여 설정된 정보) 및 상기와 같이 촬영 및 영상처리하여 산출된 계측정보 등을 저장하고 관리하는 계측정보관리장치(700)가, 도 2에 나타난 본 발명의 판재 계측 시스템에 포함되어 있다.9 is a block diagram showing an example of a measurement information management system according to the present invention, and stores setting information (information set for cutting) on a measurement object and measurement information calculated by photographing and image processing as described above. The measurement
상기와 같은 본 발명에 의한 계측정보관리장치(700)는 도 10에 나타난 바와 같이, 데이터처리부(710), 형상정보DB(720), NC파일DB(730), 계측데이터DB(740), 공정관리부(750), 영향도관리부(760), 공차관리부(770), 계측장치관리부(780)를 포함하여 구성한다.As described above, the measurement
상기 데이터처리부(710)는 형상정보DB(720), NC파일DB(730), 계측데이터DB(740)에 저장된 데이터를 처리 및 분석하여, 공정관리부(750), 영향도관리부(760), 공차관리부(770), 계측장치관리부(780)에 해당 정보를 제공하는 기능을 수행한다.The
상기 형상정보DB(720)는 계측물의 폭과 길이 등의 항목에 대한 기하학적 특징정보(Geometric Feature)와, 계측물의 외곽형상 등의 형상정보가 저장된다.The
상기 NC파일DB(730)는 계측물의 항목별 수치를 저장하는 것으로, 절단NC파일과 마킹NC파일 등을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 상기 절단NC파일은 단판의 폭, 단판의 길이 등의 정보가 저장되고, 상기 마킹NC파일은 합판의 폭, 합판의 길이, 합판의 대각, 론지의 개수, 론지의 간격 등이 저장된다. 여기서, 상기 형상정보DB(720)와 NC파일DB(730)에 저장된 정보가 설정정보이다.The
상기 계측데이터DB(740)는 상기한 본 발명의 계측 시스템에 의하여 계측된 계측물의 계측정보가 저장된다.The
상기 형상정보DB(720), NC파일DB(730), 계측데이터DB(740)에 저장된 데이터는 데이터처리부(710)에서 처리되어, 당업자의 요구에 따라 항목별로 데이터를 추출 및 가공한 후, 하기의 각 부에 제공된다.The data stored in the
상기 공정관리부(750)는 계측시간 및 정확도 등의 공정능력평가, 계측물 등의제품에 대한 부재별 공정관리, 각 장치들의 이상여부 등의 이상이력관리 등을 수행한다.The
상기 영향도관리부(760)는 각 공정별 영향도에 대하여 F-지수를 산출 및 관리하는 것으로, 영향도의 대상이 되는 요소는 당업자에 의해 다양한 것을 적용할 수 있다.The
상기 공차관리부(770)는 각 공정에 따른 계측물의 수축 및 변형을 고려한 설계단계의 공차를 관리하는 것이다.The
상기 계측장치관리부(780)는 계측물을 계측하는 계측기의 정보, 계측기의 검교정 및 평가계획, 계측기의 검교정 실정조회, 계측기 평가보고서 등을 관리하는 것이다.The measuring
그리고, 상기와 같은 공정관리부(750), 영향도관리부(760), 공차관리부(770), 계측장치관리부(780)는 그 관리결과를 별도의 출력장치(예를 들어, LCD 등의 화면출력장치; 도시하지 않음)에 출력한다.In addition, the
따라서, 계측물에 대한 계측정보와 설정정보를 저장하고 이를 비교하여 해당 계측물, 각 공정, 계측장치를 관리함으로써, 해당 시스템 및 계측물에 대한 모니터링이 가능해지는 것이다.Therefore, by measuring and comparing the measurement information and the setting information for the measurement object to manage the measurement object, each process, the measurement device, it becomes possible to monitor the system and the measurement object.
또한, 이상이력관리가 가능해짐에 따라, 계측장치의 오차에 대하여 계측물의 절단공정 이전에 보정하도록 함으로써, 절단시 발생되는 오차를 최소화할 수 있는 것이다.In addition, as the abnormal history management becomes possible, by correcting before the cutting step of the measurement object for the error of the measurement device, it is possible to minimize the error generated during cutting.
이상에서 본 발명에 의한 판재 계측 방법 및 시스템과 그에 따른 계측 정보 관리 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 포함한 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음은 당연하다.The plate measurement method and system and the measurement information management system according to the present invention has been described above. Naturally, such a technical configuration of the present invention can be implemented by those skilled in the art to other specific forms including the technical idea or essential features.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meanings of the claims and All changes or modifications derived from the scope and the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 계측의 대상이 되는 판재의 일측을 영상촬영하고, 촬영된 영상데이터를 영상처리 및 분석하여, 해당 판재의 전폭과 전장 및 직진도를 정확하고 신속하게 계측할 수 있어, 줄자를 이용한 수작업 계측을 자동화하여 계측 편차를 줄일 수 있고, 계측 작업 환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can image the one side of the plate to be measured, image processing and analysis of the captured image data, it is possible to accurately and quickly measure the full width, length and straightness of the plate Therefore, it is possible to reduce measurement deviation by automating manual measurement using a tape measure and to improve the measurement working environment.
특히, 본 발명은 계측 장비가 판재절단장비를 그대로 이용하면서도, 고 정밀도의 계측을 수행할 수 있으므로, 장비 설치 면적의 효율화와 함께, 판재 커팅 및 계측을 동시에 수행할 수 있는 이점이 있다.In particular, the present invention, while the measurement equipment can use the plate cutting equipment as it is, it is possible to perform a high-precision measurement, there is an advantage that can be performed simultaneously with the cutting of the plate and the measurement with the efficiency of the equipment installation area.
그리고, 본 발명은 상기와 같은 판재 계측 방법 및 시스템을 통해 계측된 판재의 계측정보를 처리 및 관리하고 설정정보와의 비교를 통해, 판재 등의 계측대상 물과 계측장치에 대한 모니터링을 수행함은 물론, 모니터링정보에 의해 판재절단장비 및 계측장비 등의 이상을 자동으로 보정할 수 있는 것이다.In addition, the present invention processes and manages the measurement information of the plate measured through the plate measurement method and system as described above, and compares with the setting information, monitoring the measurement object and the measurement device such as the plate, as well as In addition, it is possible to automatically correct abnormalities of sheet cutting equipment and measuring equipment by monitoring information.
더불어, 상기 계측정보와 설정정보 등을 가공 및 관리하여 이력정보로의 활용이 가능해 지는 것이다.In addition, by processing and managing the measurement information and setting information, it is possible to use as history information.
따라서, 시스템 전체의 신뢰성 및 안전성과 더불어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that can improve the quality of the product along with the reliability and safety of the entire system.
Claims (13)
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