KR100986195B1 - 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법 - Google Patents

카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100986195B1
KR100986195B1 KR1020100041231A KR20100041231A KR100986195B1 KR 100986195 B1 KR100986195 B1 KR 100986195B1 KR 1020100041231 A KR1020100041231 A KR 1020100041231A KR 20100041231 A KR20100041231 A KR 20100041231A KR 100986195 B1 KR100986195 B1 KR 100986195B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
spot
welding object
unit
camera
Prior art date
Application number
KR1020100041231A
Other languages
English (en)
Inventor
박중제
장환태
Original Assignee
장환태
박중제
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장환태, 박중제 filed Critical 장환태
Application granted granted Critical
Publication of KR100986195B1 publication Critical patent/KR100986195B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B23K11/257—Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring
    • G06F17/30244—
    • G06F19/00—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1415—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units with means for detecting differences between the image stored in the host and the images displayed on the displays
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S29/00—Metal working
    • Y10S29/013—Method or apparatus with electric heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명은, 스포트 용접을 수행하는 스포트 용접기 ; 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하며 용접 대상물을 공급한 후 공급 완료 신호를 전송하는 용접 대상물 공급기 ; 상기 스포트 용접기에 안착된 용접 대상물을 촬영하여 전송하도록 마련된 카메라 ; 사용자의 조작에 의하여 구동 요구 신호를 발생하는 구동 스위치 ; 외부에 경고 신호를 표시하는 경고 표시부 ; 상기 스포트 용접기의 용접 대상물의 스포트 용접시 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부 ; 상기 구동 스위치로부터 발생된 구동 요구 신호를 받아 상기 용접 대상물 공급기가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하도록 제어하며, 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급한 후 전송하는 공급 완료 신호를 받아 상기 카메라가 상기 스포트 용접기에 공급된 용접 대상물을 촬영하도록 제어하며, 상기 카메라가 촬영한 영상을 전송받아 용접 대상물의 공급 여부 및 용접 대상물의 정상 안착 여부를 분석하는 영상 분석부를 구비하여 상기 영상 분석부가 분석한 결과에 따라 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 상기 스포트 용접기에 공급하거나 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하거나 상기 스포트 용접기가 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행하도록 제어하며, 상기 스포트 용접기의 용접 대상물에 대한 스포트 용접시 상기 전류 측정부가 측정한 전류의 양을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 용접 불량 판단부를 구비하여 상기 용접 불량 판단부가 용접 불량을 판단하면 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하도록 제어하는 제어부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법{SPOT WELDING SYSTEM USING CAMERA AND SPOT WELDING METHOD}
본 발명은 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스포트 용접(spot welding)을 위하여 스포트 용접기에 올려진 스포트 용접 대상물을 스포트 용접이 이루어지기 전에 카메라로부터 영상을 취득하여 용접 대상물이 안착된 상태를 미리 영상 분석하고, 스포트 용접 대상물이 정상안착된 경우에만 스포트 용접을 실시하고, 아울러 스포트 용접기의 용접 상태를 측정 분석하여 용접시 인가되는 전류의 양이 소정의 기준을 벗어나면 이를 불량 처리하기 위한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법에 관한 것이다.
이하에서는 도 1을 참조하여 종래의 스포트 용접 방법을 설명한다.
스포트 용접기(3)에는 발판 스위치(4)가 마련되어 있으며, 아울러 스포트 용접기(3)와 인접하여 너트 공급기(1)가 마련되며 너트 공급기(1)는 피더(2)를 통하여 스포트 용접기(3)에 용접 대상물인 너트를 공급하게 된다.
이와 같은 스포트 용접 시스템은, 작업자가 발판 스위치(4)를 밟으면 스포트 용접기(3)에서 너트 공급기(1)로 접점 신호를 보내고, 접점 신호를 받은 너트 공급기(1)는 피더(2)를 통하여 스포트 용접기(3)에 용접 대상물인 너트를 공급하며 너트를 공급한 후 스포트 용접기(3)에 접점 신호를 보내며, 너트 공급기(1)로부터 접점 신호를 받은 스포트 용접기(3)는 스포트 용접을 실시한다.
이와 같은 스포트 용접 시스템은 너트가 공급되지 않거나, 혹은 너트가 스포트 용접기의 정상적으로 안착되지 않았거나, 혹은 너트에 대한 용접 불량이 발생한 경우에도 이를 판단할 수 있는 장치가 없으므로, 작업자가 일일이 이를 감시하여야 한다.
그러나 작업자가 직접 감시하는 경우 스포트 용접되는 순간은 시각 보호를 위하여 시선을 회피하여야 하기 때문에 지속적으로 이를 감시하는 것이 용이하지 않다.
아울러 이를 방치할 경우 너트는 물론이며, 너트가 용접되는 가공물까지 동시에 불량이 발생되어 막대한 손해를 발생시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스포트 용접(spot welding)을 위하여 스포트 용접기에 올려진 스포트 용접 대상물을 스포트 용접이 이루어지기 전에 카메라로부터 영상을 취득하여 용접 대상물이 안착된 상태를 미리 영상 분석하고, 스포트 용접 대상물이 정상 안착된 경우에만 스포트 용접을 실시하고, 아울러 스포트 용접기의 용접 상태를 측정 분석하여 용접시 인가되는 전류의 양이 소정의 기준을 벗어나면 이를 불량 처리하도록 함으로써 스포트 용접에서 발생되는 불량을 자동으로 감시하여 스포트 용접 불량으로 인한 손해를 미연에 방지하기 위한 시스템 내지 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 스포트 용접을 수행하는 스포트 용접기 ; 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하며 용접 대상물을 공급한 후 공급 완료 신호를 전송하는 용접 대상물 공급기 ; 상기 스포트 용접기에 안착된 용접 대상물을 촬영하여 전송하도록 마련된 카메라 ; 사용자의 조작에 의하여 구동 요구 신호를 발생하는 구동 스위치 ; 외부에 경고 신호를 표시하는 경고 표시부 ; 상기 스포트 용접기의 용접 대상물의 스포트 용접시 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부 ; 상기 구동 스위치로부터 발생된 구동 요구 신호를 받아 상기 용접 대상물 공급기가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하도록 제어하며, 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급한 후 전송하는 공급 완료 신호를 받아 상기 카메라가 상기 스포트 용접기에 공급된 용접 대상물을 촬영하도록 제어하며, 상기 카메라가 촬영한 영상을 전송받아 용접 대상물의 공급 여부 및 용접 대상물의 정상 안착 여부를 분석하는 영상 분석부를 구비하여 상기 영상 분석부가 분석한 결과에 따라 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 상기 스포트 용접기에 공급하거나 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하거나 상기 스포트 용접기가 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행하도록 제어하며, 상기 스포트 용접기의 용접 대상물에 대한 스포트 용접시 상기 전류 측정부가 측정한 전류의 양을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 용접 불량 판단부를 구비하여 상기 용접 불량 판단부가 용접 불량을 판단하면 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하도록 제어하는 제어부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 영상 분석부는, 상기 카메라가 촬영한 영상을 분석하여 용접 대상물의 공급 여부를 분석하는 공급분석부, 상기 카메라가 촬영한 영상을 분석하여 용접 대상물의 정상 안착 여부를 분석하는 정상안착분석부를 포함하여 이루어지는 것인 것이 바람직하다.
상기에 있어서 : 상기 공급분석부는, 상기 카메라가 촬영한 영상의 명암을 조절하는 명암조절부, 상기 명암조절부에서 명암이 조절된 영상에서 에지 윤곽선을 분석하는 윤곽분석부, 상기 윤곽분석부에서 분석된 에지 윤과선을 이용하여 용접 대상물의 공급 여부를 판단하는 누락결정부를 포함하여 이루어지며 ; 상기 정상안착분석부는, 상기 윤곽분석부에서 분석된 에지 윤곽선을 분석하여 용접 대상물의 윤곽 영상을 추출하는 대상물 윤곽 추출부, 상기 대상물 윤곽 추출부에서 추출된 용접 대상물의 윤곽 영상을 분석하여 용접 대상물의 자세를 분석하는 자세분석부, 상기 자세분석부에서 분석된 용접 대상물의 자세를 이용하여 용접 대상물의 자세를 판단하는 자세판단부를 포함하여 이루어지는 것 ; 인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 용접 불량 판단부는 상기 전류 측정부에서 측정한 전류의 양과 전류 인가 시간을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 제어부에 영상 또는 각종 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이부가 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 사상으로, (1) 구동 스위치가 구동 요구 신호를 발생시키는 단계 ; (2) 제어부가 상기 구동 요구 신호를 받아 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급하도록 제어하는 단계 ; (3) 상기 용접 대상물 공급기가 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하는 단계 ; (4) 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급한 후 상기 제어부에 공급 완료 신호를 전송하는 단계 ; (5) 상기 제어부가 상기 공급 완료 신호를 받아 카메라가 용접 대상물을 촬영하도록 제어하는 단계 ; (6) 상기 카메라가 상기 스포트 용접기에 안착된 용접 대상물을 촬영하고 이를 상기 제어부의 영상분석부에 전송하는 단계 ; (7) 상기 영상분석부가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물이 공급되었는지 여부를 판단하는 단계 ; (8) 상기 (7) 단계에서 용접 대상물이 공급되지 않았다고 판단되면 (2) 단계 이후 과정을 다시 진행하는 단계 ; (9) 상기 (7) 단계에서 용접 대상물이 공급되었다고 판단하면 상기 영상분석부가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물이 정상 안착되었는지 여부를 판단하는 단계 ; (10) 상기 (9) 단계에서 용접 대상물이 정상 안착되지 않았다고 판단되면 상기 제어부가 경고 표시부를 통하여 외부에 경고 신호를 표시하는 단계 ; (11) 상기 (9) 단계에서 용접 대상물이 정상 안착되었다고 판단되면 상기 제어부가 상기 스포트 용접기가 스포트 용접을 수행하도록 제어하는 단계 ; (12) 상기 스포트 용접기가 상기 제어부의 제어에 의하여 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행하는 단계 ; (13) 상기 스포트 용접기의 스포트 용접시 인가되는 전류를 전류 측정부가 측정하고 이를 상기 제어부의 용접 불량 판단부에 전송하는 단계 ; (14) 상기 용접 불량 판단부가 상기 전류 측정부가 측정한 전류의 양을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 단계 ; (15) 상기 (14) 단계에서 용접 불량이라고 판단되면 상기 제어부가 상기 경고 표시부를 통하여 외부에 경고 신호를 표시하는 단계 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명은 스포트 용접(spot welding)을 위하여 스포트 용접기에 올려진 스포트 용접 대상물을 스포트 용접이 이루어지기 전에 카메라로부터 영상을 취득하여 용접 대상물이 안착된 상태를 미리 영상 분석하고, 스포트 용접 대상물이 정상 안착된 경우에만 스포트 용접을 실시하고, 아울러 스포트 용접기의 용접 상태를 측정 분석하여 용접시 인가되는 전류의 양이 소정의 기준을 벗어나면 이를 불량 처리하도록 함으로써 스포트 용접에서 발생되는 불량을 자동으로 감시하여 스포트 용접 불량으로 인한 손해를 미연에 방지하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 스포트 용접 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스포트 용접 시스템의 개략도,
도 3은 도 2의 시스템의 제어 블록도,
도 4는 도 2의 시스템의 처리 순서도,
도 5는 도 3의 영상 분석부의 제어 블록도,
도 6은 도 2의 콘트롤박스의 정면도,
도 7은 도 6의 콘트롤박스의 디스플레이부의 예시도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스포트 용접 시스템의 개략도이며, 도 3은 도 2의 시스템의 제어 블록도이며, 도 4는 도 2의 시스템의 처리 순서도이며, 도 5는 도 3의 영상 분석부의 제어 블록도이며, 도 6은 도 2의 콘트롤박스의 정면도이며, 도 7은 도 6의 콘트롤박스의 디스플레이부의 예시도이다.
본 실시예는 크게 도 2에 도시된 바와 같이 스포트 용접기(100), 용접 대상물 공급기(200), 카메라(300), 검사장치 본체(401)와 콘트롤박스(402)로 이루어지는 제어부(400) 등으로 이루어진다.
스포트 용접기(100)는 제어부(400)의 용접기 구동부(431)로부터 용접기 작동 신호를 전달받아 스포트 용접을 수행하게 된다.
용접 대상물 공급기(200)는 종래의 너트 공급기 등이 적용될 수 있으며, 피더(201) 등을 구비하여 스포트 용접기(100)에 용접 대상물을 공급하게 된다.
용접 대상물 공급기(200)는 제어부(400)의 공급기 구동부(432)로부터 공급기 작동 신호를 전달받아 스포트 용접기(100)에 용접 대상물을 공급하는 한편, 용접 대상물을 공급한 후 중앙제어부(410)에 공급 완료 신호를 전송하게 된다.
카메라(300)는 스포트 용접기(100)에 용접 대상물이 안착된 상태를 촬영하도록 배치되며, 카메라 촬영을 위하여 별도의 조명장치(301)가 마련된다.
카메라(300)는 카메라 구동부(433)의 제어에 의하여 구동되는 한편 카메라(30))에서 촬영한 영상은 영상 분석부(470)로 전송된다.
본 실시예에서 검사장치 본체(401)와 콘트롤박스(402)는 분리될 수 있도록 도시하였지만, 실시예에 따라서는 일체로 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 발판 스위치로 된 구동 스위치(420)는 검사장치 본체(401)에 마련되는 것으로 하였지만, 스위치의 종류나 설치 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
구동 스위치(420)는 사용자로부터 본 시스템의 구동 요구 신호를 입력받게 된다.
제어부(400)는 스포트 용접기(100)의 구동을 제어하기 위한 용접기 구동부(431), 용접 대상물 가공기(200)의 구동을 제어하기 위한 공급기 구동부(432), 카메라(300)의 구동을 제어하기 위한 카메라 구동부(433), 디스플레이부(441)의 구동을 제어하기 위한 디스플레이 구동부(434)를 포함하여 이루어지며, 이들 구동부들(431, 432, 433, 434)은 중앙 제어부(410)에 의하여 제어된다.
스포트 용접기(100)의 용접 대상물의 스포트 용접시 인가되는 전류의 양 및 전류 인가 시간을 측정하기 위하여 스포트 용접기(100) 또는 검사장치 본체(401)에 전류 측정부(461)가 마련되며, 용접 불량 판단부(462)는 전류 측정부(461)에서 측정한 전류의 양 및 전류 인가 시간을 이용하여 용접 불량이 발생하였는지 여부를 판단한다.
영상분석부(470)는 카메라(300)에서 촬영한 영상을 분석하여 그 분석 결과를 중앙제어부(410)에 전송한다.
메모리부(452)는 촬영 영상과 전류값 등 용접 대상물에 대한 각종 정보와, 이들을 분석하기 위한 각종 정보를 저장하며, 메모리부(452)에 저장된 데이터는 통신포트(451)를 이용하여 외부의 피씨(Personal Compurter)나 통신기기로 전송될 수 있으며, 아울러 통신포트(451)를 이용하여 외부로부터 메모리부(452)에 각종 데이터가 저장될 수 있다.
아울러 중앙제어부(410)에는 외부에 경고 신호를 표시하는 경고 표시부(444)가 연결되며, 경고 표시부(444)는 소리나 빛을 이용하여 외부에 경고 신호를 표시하게 된다. 경고 표시부(444)는 부저로 마련되는 것이 바람직하다.
중앙제어부(410)에 연결된 디스플레이부(441)는 각종 정보를 시각적으로 표시하게 된다.
수동 자동 변환 스위치(442)는 본 시스템이 수동으로 작동할 것인지 자동으로 작동할 것인지를 설정하기 위한 스위치이며, 버튼 스위치(443)는 사용자로부터 각종 선택사항을 입력받게 된다.
상기와 같은 본 실시예의 작동을 특히 도 4를 참고하여 설명한다.
사용자가 발판 스위치로 된 구동 스위치(420)를 밟으면(S10) 구동 스위치(420)는 구동 요구 신호를 발생시켜 이를 중앙제어부(410)에 전송하며, 중앙제어부(410)는 수동 자동 변환 스위치(442)의 상태를 확인하여 수동 자동 변환 스위치(442)가 수동 상태인 것을 검출하면 종래의 방식과 동일하게 용접 대상물 공급기(200) 및 스포트 용접기(100)가 스포트 용접 작업을 수행하도록 제어한다.
이와 같은 수동 상태는 용접 작업중 긴급을 요하거나 다른 작업으로 잠시 변경이 요구될 때 종래의 방법과 동일하게 스포트 용접 시스템이 동작하도록 설정된 것이다.
중앙제어부(410)가 수동 자동 변환 스위치(442)의 상태를 확인하여 수동 자동 변환 스위치(442)가 자동 상태인 것을 검출(S11)하면 아래와 같은 절차에 의하여 스포트 용접 작업이 수행된다.
중앙제어부(410)는 공급기 구동부(432)에 의하여 용접 대상물 공급기(200)가 용접 대상물을 스포트 용접기(100)에 공급하도록 제어한다(S12).
이에 의하여 용접 대상물 공급기(200)가 피더(201) 등에 의하여 스포트 용접기(100)에 용접 대상물을 공급(S13)한 후 중앙제어부(410)에 공급 완료 신호를 전송한다(S14).
중앙제어부(410)가 용접 대상물 공급기(200)로부터 공급 완료 신호를 받으면, 중앙제어부(410)는 카메라 구동부(433)에 의하여 카메라(300)가 용접 대상물을 촬영하도록 제어하며(S15), 이에 의하여 카메라(300)가 용접 대상물을 촬영한다(S16).
카메라(300)가 촬영한 영상은 영상분석부(470)로 전송되며 영상분석부(470)는 촬영된 영상을 기초로 분석 결과를 중앙제어부(410)에 전송한다.
영상분석부(470)가 촬영된 영상을 분석하는 절차를 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.
먼저 카메라(300)가 촬영한 영상은 영상분석부(470)의 공급분석부(471)로 전송된다(S17).
공급분석부(471)는 명암조절부(471a), 윤곽분석부(471b), 누락결정부(471c)로 이루어진다.
명암조절부(471a)는 카메라가 촬영한 영상의 명암을 조절한다. 즉 명암조절부(471a)는 카메라가 촬영한 영상의 밝기를 조절하여 영상을 기준 명암으로 조절한다.
윤곽분석부(471b)는 명암이 조절된 영상에서 에지(edge) 윤곽선을 분석한다. 즉 윤곽분석부(471b)는 명암이 조절된 영상의 색상 변화에 기초하여 색상구역 윤곽선을 분석한다.
누락결정부(471c)는 윤곽분석부(471b)에서 분석된 에지 윤곽선을 이용하여 용접 대상물의 공급 여부를 판단한다. 즉 누락결정부(471c)는 용접 대상물이 공급되지 않은 상태의 기준 영상(에지 윤곽선이 분석된 영상)과 윤곽분석부(471b)에서 분석된 에지 윤곽선을 비교하여 용접 대상물이 공급되었는지 여부를 판단한다.
예컨대, 용접 대상물이 너트인 경우 통상 스포트 용접기(100)에는 너트 고정핀이 마련되며, 너트가 공급된 경우 너트 고정핀은 시각적으로 인식될 수 없는 상태가 된다. 이러한 경우 누락결정부(471c)에서 너트 고정핀이 인식된다면 너트가 공급되지 않았다고 판단할 수 있다.
누락결정부(471c)는 윤곽분석부(471b)에서 분석된 에지 윤곽선이 기준 영상과 동일하다면 용접 대상물이 공급되지 않았다고 판단하며 그 결과(즉 용접 대상물이 누락되었다는 결과)를 중앙제어부(410)에 전송한다.
중앙제어부(410)가 용접 대상물이 누락되었다는 결과를 전송받으면 중앙제어부(410)는 공급기 구동부(432)에 의하여 용접 대상물 공급기(200)가 구동되도록 제어하여 용접 대상물 공급기(200)가 구동되는 절차(S13)부터 다시 시작되도록 한다.
공급분석부(471)의 누락결정부(471c)에서 용접 대상물이 공급되었다고 판단한다면, 윤곽분석부(471b)에서 분석된 에지 윤곽선은 정상안착 분석부(472)의 대상물 윤곽 검출부(472a)로 넘겨져 처리된다(S18).
대상물 윤곽 검출부(472a)는 윤곽분석부(471b)에서 분석된 에지 윤곽선을 분석하여 용접 대상물의 윤곽 영상을 추출한다. 예컨대 용접 대상물이 너트인 경우 대상물 윤곽 검출부(472a)에서는 너트의 외곽선을 검출한 후 에지 윤곽선 분석 영상에 너트의 대상이 되는 너트 영역만 오려낸다.
공급분석부(472)의 자세분석부(472b)는 대상물 윤곽 검출부(472a)에서 추출된 용접 대상물의 윤곽 영상을 분석하여 용접 대상물의 자세를 분석한다.
예컨대 너트의 경우 너트가 놓여진 위치나(너트 고정핀으로부터 일부 벗어난 경우) 너트가 뒤집어지거나 기울어진 상태 등을 분석하게 된다.
자세분석부(472b)에서 분석된 자세는 정상안착 분석부(472)의 자세 판단부(472c)에서 양호 내지 불량이 판단된다.
용접 대상물의 자세가 불량하면 스포트 용접시 너트가 이탈되거나 치우침이 발생할 수 있으므로, 자세분석부(472c)는 중앙제어부(410)에 용접 대상물의 자세 불량을 전송하며, 중앙제어부(410)는 경고 표시부(444)가 경고 신호를 표시하도록 제어한다(S19). 아울러 중앙제어부(410)는 구동 스위치(420)의 입력을 대기하는 상태로 변환된다.
한편, 정상안착분석부(472)에서 분석하는 용접 대상물의 종류는 너트에 국한되지 않으며, 스포트 용접기(100)에서는 너트 용접, 점스포트, 볼트용접, 기타 가공물의 용접이 이루어지는데, 너트의 형태와 인식로직, 점스포트의 형태와 인식로직, 볼트의 형태와 인식로직, 기타 가공물의 형태와 인식로직 등 여러가지 가공물에 대하여, 각각의 가공물에 대한 형태와 인식 로직 기능을 내장한 라이브러리가 다수 등록된 물품인식등록부(473)를 참조하여 상기와 같은 용접 대상물의 정상 안착 여부를 판단할 수 있다.
상기와 같은 라이브러리는 통신포트(451)를 통하여 메모리부(452)에 저장될 수 있으며, 아울러 사용자에 의한 버튼 스위치(443) 조작에 의하여 용접 대상물에 대한 해당 라이브러리를 선택하고, 정상안착분석부(472)는 선택된 라이브러리를 참조하여 용접대상물의 정상 안착 여부를 판단할 수 있다.
정상안착분석부(472)의 자세판단부(472c)에서 정상 안착이라고 판단되면 그 결과를 중앙제어부(410)에 전송하며, 중앙제어부(410)는 용접기 구동부(431)에 의하여 스포트 용접기(100)가 스포트 용접을 수행하도록 제어한다(S20).
이에 의하여 스포트 용접기(100)가 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행한다(S21).
스포트 용접시 인가되는 전류의 양과 전류 인가 시간은 전류 측정부(461)에 의하여 측정되며, 용접 불량 판단부(462)는 전류 측정부(461)에서 측정된 전류의 양과 전류 인가 시간을 이용하여 용접 상태의 불량 내지 양호 여부를 판단한다(S22).
즉 용접 불량 판단부(462)는 전류 측정부(461)에서 측정된 전류의 양과 전류 인가 시간을 메모리부(452)에 설정된 기준 전류 양과 기준 전류 인가 시간과 비교하여 미리 지정된 범위를 벗어났다고 판단되면 중앙제어부(410)에 그 결과를 전송하며, 중앙제어부(410)는 경고 표시부(444)가 경고 신호를 표시하도록 제어한다(S23). 아울러 중앙제어부(410)는 구동 스위치(420)의 입력을 대기하는 상태로 변환된다.
도 6은 콘트롤박스(402)의 정면도이며, 도 7은 콘트롤박스(402)에 구비된 디스플레이부(441)의 예시도이다.
도시된 바와 같이 디스플레이부(441)는 전류양과, 전류 인가 시간, 전류 합부 표시를 화면에 표시하며, 아울러 촬영된 영상을 화면에 표시할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 스포트 용접기 200 : 용접 대상물 공급기
300 : 카메라 400 : 제어부
401 : 검사장치 본체 402 : 콘트롤박스
410 : 중앙제어부 420 : 구동 스위치
441 : 디스플레이부 442 : 수동 자동 변환 스위치
444 : 경고 표시부 470 : 영상 분석부

Claims (6)

  1. 스포트 용접을 수행하는 스포트 용접기 ;
    상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하며 용접 대상물을 공급한 후 공급 완료 신호를 전송하는 용접 대상물 공급기 ;
    상기 스포트 용접기에 안착된 용접 대상물을 촬영하여 전송하도록 마련된 카메라 ;
    사용자의 조작에 의하여 구동 요구 신호를 발생하는 구동 스위치 ;
    외부에 경고 신호를 표시하는 경고 표시부 ;
    상기 스포트 용접기의 용접 대상물의 스포트 용접시 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부 ;
    상기 구동 스위치로부터 발생된 구동 요구 신호를 받아 상기 용접 대상물 공급기가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하도록 제어하며,
    상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급한 후 전송하는 공급 완료 신호를 받아 상기 카메라가 상기 스포트 용접기에 공급된 용접 대상물을 촬영하도록 제어하며,
    상기 카메라가 촬영한 영상을 전송받아 용접 대상물의 공급 여부 및 용접 대상물의 정상 안착 여부를 분석하는 영상 분석부를 구비하여 상기 영상 분석부가 분석한 결과에 따라 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 상기 스포트 용접기에 공급하거나 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하거나 상기 스포트 용접기가 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행하도록 제어하며,
    상기 스포트 용접기의 용접 대상물에 대한 스포트 용접시 상기 전류 측정부가 측정한 전류의 양을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 용접 불량 판단부를 구비하여 상기 용접 불량 판단부가 용접 불량을 판단하면 상기 경고 표시부가 외부에 경고 신호를 표시하도록 제어하는 제어부 ;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 분석부는, 상기 카메라가 촬영한 영상을 분석하여 용접 대상물의 공급 여부를 분석하는 공급분석부, 상기 카메라가 촬영한 영상을 분석하여 용접 대상물의 정상 안착 여부를 분석하는 정상안착분석부를 포함하여 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서 :
    상기 공급분석부는, 상기 카메라가 촬영한 영상의 명암을 조절하는 명암조절부, 상기 명암조절부에서 명암이 조절된 영상에서 에지 윤곽선을 분석하는 윤곽분석부, 상기 윤곽분석부에서 분석된 에지 윤과선을 이용하여 용접 대상물의 공급 여부를 판단하는 누락결정부를 포함하여 이루어지며 ;
    상기 정상안착분석부는, 상기 윤곽분석부에서 분석된 에지 윤곽선을 분석하여 용접 대상물의 윤곽 영상을 추출하는 대상물 윤곽 추출부, 상기 대상물 윤곽 추출부에서 추출된 용접 대상물의 윤곽 영상을 분석하여 용접 대상물의 자세를 분석하는 자세분석부, 상기 자세분석부에서 분석된 용접 대상물의 자세를 이용하여 용접 대상물의 자세를 판단하는 자세판단부를 포함하여 이루어지는 것 ;
    인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접 불량 판단부는 상기 전류 측정부에서 측정한 전류의 양과 전류 인가 시간을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부에 영상 또는 각종 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이부가 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템.
  6. (1) 구동 스위치가 구동 요구 신호를 발생시키는 단계 ;
    (2) 제어부가 상기 구동 요구 신호를 받아 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급하도록 제어하는 단계 ;
    (3) 상기 용접 대상물 공급기가 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 스포트 용접기에 용접 대상물을 공급하는 단계 ;
    (4) 상기 용접 대상물 공급기가 용접 대상물을 공급한 후 상기 제어부에 공급 완료 신호를 전송하는 단계 ;
    (5) 상기 제어부가 상기 공급 완료 신호를 받아 카메라가 용접 대상물을 촬영하도록 제어하는 단계 ;
    (6) 상기 카메라가 상기 스포트 용접기에 안착된 용접 대상물을 촬영하고 이를 상기 제어부의 영상분석부에 전송하는 단계 ;
    (7) 상기 영상분석부가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물이 공급되었는지 여부를 판단하는 단계 ;
    (8) 상기 (7) 단계에서 용접 대상물이 공급되지 않았다고 판단되면 (2) 단계 이후 과정을 다시 진행하는 단계 ;
    (9) 상기 (7) 단계에서 용접 대상물이 공급되었다고 판단하면 상기 영상분석부가 상기 스포트 용접기에 용접 대상물이 정상 안착되었는지 여부를 판단하는 단계 ;
    (10) 상기 (9) 단계에서 용접 대상물이 정상 안착되지 않았다고 판단되면 상기 제어부가 경고 표시부를 통하여 외부에 경고 신호를 표시하는 단계 ;
    (11) 상기 (9) 단계에서 용접 대상물이 정상 안착되었다고 판단되면 상기 제어부가 상기 스포트 용접기가 스포트 용접을 수행하도록 제어하는 단계 ;
    (12) 상기 스포트 용접기가 상기 제어부의 제어에 의하여 용접 대상물에 대한 스포트 용접을 수행하는 단계 ;
    (13) 상기 스포트 용접기의 스포트 용접시 인가되는 전류를 전류 측정부가 측정하고 이를 상기 제어부의 용접 불량 판단부에 전송하는 단계 ;
    (14) 상기 용접 불량 판단부가 상기 전류 측정부가 측정한 전류의 양을 이용하여 용접 불량 여부를 판단하는 단계 ;
    (15) 상기 (14) 단계에서 용접 불량이라고 판단되면 상기 제어부가 상기 경고 표시부를 통하여 외부에 경고 신호를 표시하는 단계 ;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 스포트 용접 방법.
KR1020100041231A 2009-07-01 2010-05-03 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법 KR100986195B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090059781 2009-07-01
KR20090059781 2009-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100986195B1 true KR100986195B1 (ko) 2010-10-07

Family

ID=43135146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100041231A KR100986195B1 (ko) 2009-07-01 2010-05-03 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100986195B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469108B1 (ko) * 2013-06-27 2014-12-04 주식회사 스마트로봇 산업용 로봇의 생산 및 용접 품질 관리 장치
KR102367330B1 (ko) * 2021-01-21 2022-02-25 아진산업(주) 프로젝션 용접기용 안전 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09285874A (ja) * 1996-04-25 1997-11-04 Fanuc Ltd スポット溶接システム
KR19980076926A (ko) * 1997-04-15 1998-11-16 조재철 영상 정보를 이용한 용접 입열량 제어 장치 및 그 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09285874A (ja) * 1996-04-25 1997-11-04 Fanuc Ltd スポット溶接システム
KR19980076926A (ko) * 1997-04-15 1998-11-16 조재철 영상 정보를 이용한 용접 입열량 제어 장치 및 그 제어 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469108B1 (ko) * 2013-06-27 2014-12-04 주식회사 스마트로봇 산업용 로봇의 생산 및 용접 품질 관리 장치
KR102367330B1 (ko) * 2021-01-21 2022-02-25 아진산업(주) 프로젝션 용접기용 안전 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11014376B2 (en) Apparatus and method for controlling direct printing machines
WO2020129618A1 (ja) 溶接システム及びそれを用いたワークの溶接方法
KR101258170B1 (ko) 스폿용접로봇의 용접상태 화상감지장치
JP2000167686A (ja) 溶接品質判定装置及びその装置を備えた溶接機
KR101523641B1 (ko) 실러 도포 및 노즐 상태 실시간 검사 장치와 방법
JP5158406B2 (ja) 溶接状況解析装置及び方法
KR100986195B1 (ko) 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법
EP3795287A1 (en) System and method of monitoring laser welding quality by using high-speed thermal image
WO2015014067A1 (zh) 液晶屏的质量检测方法、装置及设备
JP2009028775A (ja) パルスアーク溶接方法及びパルスアーク溶接装置
CN113500294A (zh) 一种智能激光焊接系统以及方法
JP2007330987A (ja) 溶接部可視化装置を用いた溶接状況解析装置及び方法
KR101613573B1 (ko) 용접 자동화 시스템 및 이를 이용한 용접 제어 방법
JP2008006485A (ja) 溶接合否判定装置及び溶接合否判定方法
KR20150088560A (ko) 용접 검사 장치
KR102199060B1 (ko) 배지 제작용 저항 용접 자동화 시스템
JP2010230435A (ja) 表示パネル点灯検査装置、及び表示パネル点灯検査方法。
JP7477350B2 (ja) 溶接観察装置および溶接システム
KR101743431B1 (ko) 정확한 데이터 산출이 가능한 통합 모니터링 시스템이 구성된 저항 용접기
KR102139221B1 (ko) 실러 품질 검사 장치
KR20210143081A (ko) 비전시스템을 이용한 자동차부품 검사장치
JP2891593B2 (ja) Ｔｉｇ溶接電極形状検出装置
KR20170124314A (ko) 용접팁 검사장치 및 그 방법
KR101336648B1 (ko) 스폿용접로봇의 용접상태 감지장치
JP3576326B2 (ja) 燃料棒のシール溶接検査装置及び検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee