KR101110847B1 - Device for noncontact measurement - Google Patents

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KR101110847B1 KR1020090090733A KR20090090733A KR101110847B1 KR 101110847 B1 KR101110847 B1 KR 101110847B1 KR 1020090090733 A KR1020090090733 A KR 1020090090733A KR 20090090733 A KR20090090733 A KR 20090090733A KR 101110847 B1 KR101110847 B1 KR 101110847B1
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박진형
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Abstract

위치신호를 송신 또는 수신하는 적어도 세 개의 제1 위치확인수단이 분산 배치된 작업영역에 놓인 피측정물의 형상을 측정하기 위한 장치로서, 메인프레임과, 메인프레임에 분산 배치되고 위치신호를 수신 또는 송신하는 적어도 세 개의 제2 위치확인수단과, 메인프레임에 결합되고 피측정물까지의 거리를 측정하는 레이저 거리측정센서와, 메인프레임을 지지하는 지지부와, 메인프레임 및 지지부 사이에 설치되고 지지부에 대하여 메인프레임을 서로 수직한 두 축을 회전중심으로 틸팅하는 틸팅부를 포함하는 비접촉 형상측정장치를 제공하여, 피측정물의 형상을 측정하는 과정에서 비접촉 형상측정장치의 위치를 변경하여도 비접촉 형상측정장치의 초기위치를 설정하기 위한 초기화 작업을 다시 수행하지 않을 수 있으므로, 피측정물의 형상을 용이하게 측정할 수 있으며, 측정에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.An apparatus for measuring the shape of an object to be measured in a work area in which at least three first positioning means for transmitting or receiving a position signal are distributedly arranged, the apparatus being distributed over the main frame and receiving or transmitting a position signal At least three second positioning means, a laser distance measuring sensor coupled to the main frame to measure the distance to the object under test, a support for supporting the main frame, and installed between the main frame and the support, It provides a non-contact shape measuring device comprising a tilting unit for tilting the main frame to the axis of rotation of the two perpendicular to the center of rotation, even if the position of the non-contact shape measuring device in the process of measuring the shape of the object to be measured Since the initialization operation for setting the position may not be performed again, the shape of the object to be measured is easily The measurement can be made easily, and the time required for the measurement can be saved.

비접촉 형상측정, LDS Non-contact Shape Measurement, LDS

Description

비접촉 형상측정장치{DEVICE FOR NONCONTACT MEASUREMENT}Non-contact shape measuring device {DEVICE FOR NONCONTACT MEASUREMENT}

본 발명은 비접촉 형상측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact shape measuring device.

유조선, 컨테이너선, LNG 운반선과 같은 대형 선박은 각 부분이 블록 상태로 제작된 후에 조립 및 탑재 과정을 거쳐 완성된다. 그런데, 선박이 설계된 형상대로 건조되기 위해서는 그 부분품인 블록이 설계된 치수대로 제작되어야 하며, 일정한 오차범위 내에서 블록의 조립 및 탑재가 이루어져야 한다.Large vessels such as oil tankers, container ships, and LNG carriers are completed by assembly and mounting after each part is manufactured in a block state. However, in order for a ship to be built in the designed shape, the block, which is a part thereof, must be manufactured in the designed dimension, and the block must be assembled and mounted within a certain error range.

일반적으로 블록은 용접에 의해 서로 조립되므로, 일단 블록이 서로 조립된 후에는 수정하기 곤란하다. 따라서, 블록이 조립되기 전에 그 치수가 설계된 대로 제작되었는지 우선 확인되어야 한다.In general, since the blocks are assembled to each other by welding, it is difficult to modify them once the blocks are assembled to each other. Therefore, before assembling the block, it must first be checked that the dimensions are constructed as designed.

특히, 블록 중 선박의 셸 플레이트(shell plate) 부분에 해당되는 면은 선체를 형성하는 부분이므로 더욱 정확하게 측정되어야 한다. 이때, 블록의 조립 및 탑재는 선박의 하부로부터 상방향으로 이루어지므로, 셸 플레이트 중 블록을 조립 및 탑재하였을 때 상방향을 향하는 접합부(top seam, 이하 '탑 심'이라고 칭함)의 치수 측정이 중요하다.In particular, the surface corresponding to the shell plate portion of the vessel of the block is a part forming the hull and should be measured more accurately. At this time, since the assembly and mounting of the block is made from the bottom of the vessel in the upward direction, it is important to measure the dimensions of the top seam (hereinafter referred to as the 'top seam') when the block is assembled and mounted in the shell plate. Do.

그런데, 블록은 그 규모가 크고 형상이 복잡하여, 작업자가 직접 줄자와 같 은 측정도구를 이용하여 공간적인 형상을 측정하는 것은 매우 어려우며 위험하다. 따라서, 블록의 치수 측정에는 비접촉식 거리측정센서가 사용되며, 이러한 거리측정센서로는 통상 레이저 거리측정기(LDS; Laser Distance Sensor)가 사용된다.However, the block is large in size and complex in shape, and it is very difficult and dangerous for a worker to directly measure a spatial shape using a measuring tool such as a tape measure. Therefore, a non-contact distance measuring sensor is used to measure the dimensions of the block, and as such a distance measuring sensor, a laser distance sensor (LDS) is usually used.

레이저 거리측정기는, 피측정물의 표면에 복수의 표적지를 부착한 후, 표적지를 향하여 레이저 빔을 발사하고, 표적지에 의해 레이저 빔이 반사되어 되돌아 오는데 소요되는 시간을 측정하여 그 거리를 측정한다.The laser range finder attaches a plurality of target papers to the surface of the object to be measured, emits a laser beam toward the target paper, and measures the distance by measuring the time taken for the laser beam to be reflected back by the target paper.

이러한 레이저 거리측정기로 블록의 각 부분의 치수, 즉 블록의 형상을 측정하기 위해서는, 표적지를 블록의 주요 부위에 각각 부착하고, 레이저 거리측정기로 각 표적지까지의 거리를 측정한 다음, 블록의 각 부분의 3차원 좌표값을 산출하여 블록의 제작 정도(精度, accuracy)를 파악하게 된다.In order to measure the dimensions of each part of the block, that is, the shape of the block with such a laser range finder, the target paper is attached to the main part of the block, and the distance to each target paper is measured with the laser range finder, and then each part of the block is measured. The three-dimensional coordinate value of is calculated to determine the manufacturing accuracy (block) of the block.

그런데, 셸 플레이트의 일부분이나 탑 심과 같은 부분은 블록으로부터 돌출되는 경우가 많은데, 이렇게 돌출된 부분에 의해 레이저 거리측정기의 레이저 빔이 가로막혀 위치를 측정해야 할 표적지로 레이저 빔을 발사할 수 없는 경우가 있다. 또한, 작업장 내에 설치된 다양한 장비 등에 의해 레이저 거리측정기와 블록 사이가 가려져 위치를 측정하지 못하게 되는 경우도 있다. 표적지의 위치를 측정하지 못하면 블록의 제작 상태를 정확히 파악하지 못하게 되므로, 선박의 건조작업이 지연되거나 선박을 조립하는 과정에서 큰 오차가 발생되기도 한다.However, part of the shell plate or the part such as the top seam often protrudes from the block. The protruding portion blocks the laser beam of the laser range finder and cannot emit the laser beam to the target to be measured. There is a case. In addition, the position between the laser range finder and the block may be blocked by various equipment installed in the workplace. If the location of the target site cannot be measured, the manufacturing state of the block cannot be accurately understood, and thus, the construction of the ship may be delayed or a large error may occur during the assembly of the ship.

따라서, 레이저 거리측정기에서 발사되는 레이저 빔이 블록에 부착된 표적지에 도달되지 못하는 경우에는, 표적지에 레이저 빔이 도달할 수 있는 위치까지 레이저 거리측정기를 이동시킨 후 표적지의 위치를 측정하게 된다.Therefore, when the laser beam emitted from the laser range finder does not reach the target attached to the block, the position of the target is measured after moving the laser range finder to a position where the laser beam can reach the target.

그런데, 레이저 거리측정기의 위치가 변경될 때마다, 작업영역, 즉 작업장 내에서 측정된 표적지의 위치를 좌표화하기 위한 기준좌표를 매번 다시 설정하는 초기화 작업을 행하여야 하는 번거로움이 있으며, 이 과정에 소요되는 시간만큼 블록의 치수를 측정하는 데 소요되는 시간이 증가되는 단점이 있다.However, whenever the position of the laser range finder is changed, it is cumbersome to perform the initializing operation to reset the reference coordinates each time to coordinate the position of the target location measured in the work area, that is, the work place. The disadvantage is that the time required to measure the dimensions of the block is increased by the time required for.

본 발명은 상기와 같은 단점을 보완하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따르면 피측정물의 가려진 부분의 위치를 측정하기 위하여 위치를 변경하여도 초기화 작업을 다시 수행할 필요가 없는 비접촉 형상측정장치가 제공된다.The present invention has been made to solve the above disadvantages, according to the present invention there is provided a non-contact shape measuring device that does not need to perform the initialization again even if the position is changed to measure the position of the obscured portion of the object to be measured. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 위치신호를 송신 또는 수신하는 적어도 세 개의 제1 위치확인수단이 분산 배치된 작업영역에 놓인 피측정물의 형상을 측정하기 위한 장치로서, 메인프레임과, 메인프레임에 분산 배치되고 위치신호를 수신 또는 송신하는 적어도 세 개의 제2 위치확인수단과, 메인프레임에 결합되고 피측정물까지의 거리를 측정하는 레이저 거리측정센서와, 메인프레임을 지지하는 지지부와, 메인프레임 및 지지부 사이에 설치되고 상기 메인프레임과는 제1 회전축에 의해 결합되고, 상기 지지부와는 제2 회전축에 의해 결합되는 틸팅부를 포함하는 비접촉 형상측정장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, as an apparatus for measuring the shape of the measurement object placed in the work area in which at least three first positioning means for transmitting or receiving a position signal distributed A main frame, at least three second positioning means distributed in the main frame and receiving or transmitting a position signal, a laser distance measuring sensor coupled to the main frame and measuring a distance to an object under test; There is provided a non-contact shape measuring device including a support portion for supporting the, a tilting portion is installed between the main frame and the support portion and coupled to the main frame by a first rotation shaft, the support portion is coupled by a second rotation shaft.

여기서, 제1 위치확인수단은 위치신호로서 동기화 된 전파를 송신하는 송신기이고, 제2 위치확인수단은 동기화 된 전파를 각각 수신하는 수신기이며, 제2 위 치확인수단에 의해 동기화 된 전파가 수신되는 시간차를 측정하여 작업영역 내에서의 제2 위치확인수단의 위치를 산출할 수 있다.Here, the first positioning means is a transmitter for transmitting the synchronized radio waves as a position signal, the second positioning means is a receiver for receiving the synchronized radio waves respectively, and the synchronized radio waves are received by the second positioning means The time difference can be measured to calculate the position of the second positioning means within the work area.

또는, 제2 위치확인수단은 위치신호로서 광신호를 송신하는 발광체이고, 제1 위치확인수단은 광신호를 감지하는 카메라이며, 제1 위치확인수단에 의해 광신호가 감지되는 위치를 비교하여 작업영역 내에서의 제2 위치확인수단의 위치를 산출할 수 있다.Alternatively, the second positioning means is a light emitting body for transmitting an optical signal as a position signal, the first positioning means is a camera for detecting the optical signal, the work area by comparing the position where the optical signal is detected by the first positioning means It is possible to calculate the position of the second positioning means within.

상술한 바와 같은 비접촉 형상측정장치에 있어서, 제2 위치확인수단은 레이저 거리측정센서가 레이저 빔을 조사하는 방향에 대하여 수직한 일 평면 상에 배치될 수 있다. 그리고, 틸팅부의 제1 회전축과 제2 회전축은 제2 위치확인수단이 배치되는 일 평면에 나란할 수 있다.In the non-contact shape measuring apparatus as described above, the second positioning means may be disposed on one plane perpendicular to the direction in which the laser distance measuring sensor irradiates the laser beam. In addition, the first rotating shaft and the second rotating shaft of the tilting part may be parallel to one plane on which the second positioning means is disposed.

지지부는, 메인프레임에 연결된 지지프레임과, 지지프레임에 결합되고 지지프레임을 작업영역의 바닥면에 대하여 높이 조절이 가능하게 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.The support unit may include a support frame connected to the main frame, and a support coupled to the support frame and supporting the support frame with height adjustment with respect to the bottom surface of the work area.

본 발명은 비접촉 형상측정장치의 작업영역 내에서의 공간상의 좌표를 용이하게 산출할 수 있게 하여, 피측정물의 형상을 측정하는 과정에서 비접촉 형상측정장치의 위치를 변경하여도 비접촉 형상측정장치의 초기위치를 설정하기 위한 초기화 작업을 다시 수행하지 않을 수 있으므로, 피측정물의 형상을 용이하게 측정할 수 있으며, 측정에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.The present invention makes it possible to easily calculate the spatial coordinates in the working area of the non-contact shape measuring device, so that even if the position of the non-contact shape measuring device is changed in the process of measuring the shape of the object to be measured, Since the initialization operation for setting the position may not be performed again, the shape of the object to be measured can be easily measured, and the time required for the measurement can be saved.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서 사용되는 '수직' 이나 '평행' 및 '나란하다'는 표현은, 수학적이거나 기하학적인 '수직','평행' 및 '나란함'을 뜻하는 것이 아니라, 가공오차나 이송오차 등을 고려한 실질적인 '수직','평행' 및 '나란함'을 의미한다.In addition, the expression 'vertical' or 'parallel' and 'parallel' used in describing the present invention does not mean mathematical or geometric 'vertical', 'parallel' and 'parallel', but a machining error. (B) actual 'vertical', 'parallel' and 'parallel' in consideration of transport errors.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치의 정면도가 도시되어 있다.1 is a front view of a non-contact shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치(100)에는 메인프레임(110), 제1 벡터바(120), 제2 벡터바(130), 레이저 거리측정센서(140), 틸팅부(150) 및 지지부(160)가 포함된다.Referring to FIG. 1, a non-contact shape measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a main frame 110, a first vector bar 120, a second vector bar 130, and a laser distance measuring sensor 140. ), The tilting part 150 and the support part 160 are included.

메인프레임(110)에는 제1 벡터바(120), 제2 벡터바(130) 및 레이저 거리측정센서(140)가 설치된다. 제1 벡터바(120) 및 제2 벡터바(130)는 메인프레임(110) 에 나란한 방향으로 서로 이격 배치되고, 레이저 거리측정센서(140)는 메인프레임(110)에 결합된 브라켓(111)에 의하여 메인프레임(110)에 결합된다.The main frame 110 is provided with a first vector bar 120, a second vector bar 130, and a laser distance measuring sensor 140. The first vector bar 120 and the second vector bar 130 are spaced apart from each other in a direction parallel to the main frame 110, the laser distance measuring sensor 140 is a bracket 111 coupled to the main frame 110 It is coupled to the main frame 110 by.

도시되지는 않았으나, 제1 벡터바(120)의 상단부와 하단부 및 제2 벡터바(130)의 상단부와 하단부에는 각각 제2 위치확인수단이 설치된다. 즉, 제1 벡터바(120) 및 제2 벡터바(130)에 설치된 복수의 제2 위치확인수단은 메인 프레임(110)에 분산 배치되는데, 여기서 복수의 제2 위치확인수단은 일 평면상에 배치된다.Although not shown, second positioning means are provided at the upper and lower ends of the first vector bar 120 and the upper and lower ends of the second vector bar 130, respectively. That is, the plurality of second positioning means installed on the first vector bar 120 and the second vector bar 130 are disposed on the main frame 110, where the plurality of second positioning means are located on one plane. Is placed.

상술한 바와 같이, 레이저 거리측정센서(140) 및 복수의 제2 위치확인수단은 메인프레임(110)에 일체화 된다. 제2 위치확인수단에 대해서는 도 2를 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.As described above, the laser distance measuring sensor 140 and the plurality of second positioning means are integrated into the main frame 110. The second positioning means will be described below with reference to FIG. 2.

레이저 거리측정센서(140)의 일측에는 레이저 빔을 발사하는 레이저 조사부(141)가 형성되고, 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수광하는 레이저 수광부(도시되지 않음)가 형성된다. 여기서, 레이저 조사부(141)는 복수의 제2 위치확인수단이 형성하는 일 평면과 수직한 방향으로 레이저 빔이 조사되도록 구성된다.One side of the laser distance measuring sensor 140 is formed with a laser irradiation unit 141 for emitting a laser beam, a laser receiving unit (not shown) for receiving the reflected laser beam is formed. Here, the laser irradiation unit 141 is configured to irradiate the laser beam in a direction perpendicular to one plane formed by the plurality of second positioning means.

틸팅부(150)에는 틸팅프레임(151), 제1 회전축(152), 제1 회전수단(153), 제2 회전축(154) 및 제2 회전수단(155)이 포함된다. 틸팅부(150)에 결합된 지지부(160)에는 지지프레임(161) 및 지지대(162)가 포함된다.The tilting part 150 includes a tilting frame 151, a first rotating shaft 152, a first rotating means 153, a second rotating shaft 154, and a second rotating means 155. The support unit 160 coupled to the tilting unit 150 includes a support frame 161 and a support 162.

틸팅프레임(151)은 서로 수직한 두 평면부를 갖는다. 틸팅프레임(151)의 두 평면부 중 하나의 평면부에는 제1 회전축(152)이 관통하며 결합되고, 제1 회전축(152)의 일단부는 메인프레임(110)에 결합되며, 제1 회전축(153)의 타단부에는 제1 회전수단(153)이 결합된다.The tilting frame 151 has two plane portions perpendicular to each other. The first rotating shaft 152 penetrates and is coupled to one of the two planar portions of the tilting frame 151, and one end of the first rotating shaft 152 is coupled to the main frame 110 and the first rotating shaft 153. At the other end of the first rotation means 153 is coupled.

틸팅프레임(151)의 두 평면부 중 다른 하나의 평면부에는 제2 회전축(154)이 관통하며 결합되고, 제2 회전축(154)의 일단부는 지지프레임(161)에 결합되며, 제2 회전축(154)의 타단부는 지지프레임(161)에 결합된다.The second rotating shaft 154 penetrates and is coupled to the other one of the two planar portions of the tilting frame 151, one end of the second rotating shaft 154 is coupled to the support frame 161, and the second rotating shaft ( The other end of the 154 is coupled to the support frame 161.

따라서, 메인프레임(110)은 지지프레임(161)에 대하여 제1 회전축(152) 및 제2 회전축(154)을 회전중심축으로 하여 회전 가능하게 결합된다.Therefore, the main frame 110 is rotatably coupled to the support frame 161 using the first rotation shaft 152 and the second rotation shaft 154 as the rotation center axis.

여기서, 제1 회전축(152)의 중심축 및 제2 회전축(154)의 중심축은 서로 수직하도록 배치되며, 제1 회전축(152)의 중심축 및 제2 회전축(154)의 중심축은 앞에서 설명한 복수의 제2 위치확인수단이 형성하는 일 평면과 나란하게 배치된다. Here, the center axis of the first axis of rotation 152 and the center axis of the second axis of rotation 154 are disposed to be perpendicular to each other, the center axis of the first axis of rotation 152 and the center axis of the second axis of rotation 154 is a plurality of The second positioning means is arranged in parallel with one plane formed.

지지프레임(161)에는 지지대(162)가 결합된다. 지지대(162)는 도시되지 않은 작업영역의 바닥면에 대하여 지지프레임(161)의 높이를 조절할 수 있게 구성된다.The support frame 162 is coupled to the support frame 161. Support 162 is configured to adjust the height of the support frame 161 with respect to the bottom surface of the work area not shown.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치를 이용하여 블록의 형상을 측정하는 장면이 예시 도시되어 있다.2 illustrates an example of measuring a shape of a block by using a non-contact shape measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치(100)를 이용하여 피측정물인 블록(1)의 형상을 측정하고 있다.Referring to FIG. 2, the shape of the block 1 as the object to be measured is measured by using the non-contact shape measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

블록(1)이 놓인 작업영역, 즉 작업장에는 위치신호를 송신하는 복수의 제1 위치확인수단(11, 12, 13)이 분산 배치된다. 복수의 제1 위치확인수단(11, 12, 13)은 작업영역 내에서 동기화 된 전파를 무선으로 송신한다. 상술한 제1 벡터바(120) 및 제2 벡터바(130)에 내장된 복수의 제2 위치확인수단은 복수의 제1 위치확인수 단(11, 12, 13)이 송신하는 위치신호를 수신하고, 수신되는 위치신호의 시간차를 측정하여 복수의 제1 위치확인수단(11, 12, 13) 각각으로부터의 거리를 측정하고, 삼각측량법을 이용하여 복수의 제1 위치확인수단(11, 12, 13)에 대한 상대적인 위치를 파악하게 된다.A plurality of first positioning means 11, 12, 13 for transmitting a position signal are distributed in the work area, ie the work place, on which the block 1 is placed. The plurality of first positioning means 11, 12, 13 wirelessly transmits the radio waves synchronized in the work area. The plurality of second positioning means built in the first vector bar 120 and the second vector bar 130 may receive the position signals transmitted by the plurality of first positioning means 11, 12, 13. The distance from each of the received position signals is measured to measure a distance from each of the plurality of first positioning means (11, 12, 13), and the triangulation method is used to determine the plurality of first positioning means (11, 12, 13 relative position.

따라서, 제1 벡터바(120) 및 제2 벡터바(130)에 설치된 복수의 제2 위치확인수단, 즉 메인프레임(110)에 일 평면을 형성하며 분산 배치된 제2 위치확인수단 각각의 위치를 모두 파악하게 되면 비접촉 형상측정장치(100)가 작업영역 내에서 어느 위치에 있는지 파악할 수 있게 된다.Accordingly, the position of each of the plurality of second positioning means installed on the first vector bar 120 and the second vector bar 130, that is, the second positioning means distributed in one plane on the main frame 110 and distributedly disposed. Once all of these are identified, the non-contact shape measuring apparatus 100 can determine which position in the work area.

또한, 복수의 제2 위치확인수단이 메인프레임(110)에 설치된 위치는 미리 알 수 있으며, 복수의 제2 위치확인수단 및 레이저 조사부(141)의 상대적인 위치 또한 미리 알 수 있다. 따라서, 복수의 제2 위치확인수단 각각의 위치를 파악하면 레이저 조사부(141)의 작업영역 내에서의 위치와 레이저 빔을 조사한 방향을 알 수 있다. In addition, the position where the plurality of second positioning means are installed in the main frame 110 may be known in advance, and the relative positions of the plurality of second positioning means and the laser irradiator 141 may also be known in advance. Therefore, if the position of each of the plurality of second positioning means is grasped, the position in the working area of the laser irradiator 141 and the direction in which the laser beam is irradiated can be known.

그러므로, 피측정물인 블록(1)의 주요 부분에 도시되지 않은 표적지를 부착하고, 레이저 거리측정센서(140)로 각 표적지와의 거리를 측정하면, 작업영역 내에서의 표적지의 위치를 용이하게 좌표화 할 수 있다.Therefore, by attaching a target paper (not shown) to the main part of the block 1 to be measured and measuring the distance to each target paper by the laser distance measuring sensor 140, the position of the target paper in the working area can be easily coordinated. Can be mad.

참고로, 제2 위치확인수단을 이용하여 삼각측량법으로 작업영역 내에서의 위치를 파악하기 위해서는 적어도 세 개의 제1 위치확인수단(11, 12, 13)이 필요하며, 레이저 조사부(141)의 작업영역 내에서의 위치뿐만 아니라 레이저 빔이 조사된 각도까지 파악하기 위해서는 적어도 세 개의 제2 위치확인수단이 필요하다. 그리 고, 필요에 따라 제1 위치확인수단(11, 12, 13) 및 제2 위치확인수단의 수는 추가할 수 있다.For reference, at least three first positioning means (11, 12, 13) is required to grasp the position in the working area by triangulation using the second positioning means, the work of the laser irradiation unit 141 At least three second positioning means are required to determine not only the position in the area but also the angle at which the laser beam is irradiated. And, if necessary, the number of the first positioning means (11, 12, 13) and the second positioning means can be added.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치(100)는 복수의 제1 위치확인수단(11, 12, 13)이 분산 배치된 작업영역 내에서의 위치가 용이하게 파악되며, 레이저 조사부(141)의 위치 및 발사되는 레이저 빔의 각도 또한 용이하게 산출되므로, 표적지의 공간상의 좌표 또한 용이하게 산출된다.As described above, in the non-contact shape measuring apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention, the position within the work area in which the plurality of first positioning means 11, 12, 13 are arranged in a dispersed manner is easily understood. Since the position of the laser irradiator 141 and the angle of the laser beam to be emitted are also easily calculated, the spatial coordinates of the target site are also easily calculated.

따라서, 블록(1) 일측에 부착된 표적지의 위치를 모두 측정한 다음, 블록(1)의 타측에 부착된 표적지의 위치를 측정하거나, 탑 심(3)과 같이 셸 플레이트(2)의 돌출된 부분이 레이저 조사부(141)와 표적지 사이를 가려서 비접촉 형상측정장치(100)의 위치를 변경시키는 경우에도, 비접촉 형상측정장치(100)의 위치와 자세, 즉 레이저 조사부(141)의 공간상의 좌표 및 레이저 빔이 발사되는 각도를 초기화 하는 과정이 불필요하다.Accordingly, the position of the target paper attached to one side of the block 1 is measured, and then the position of the target paper attached to the other side of the block 1 is measured, or the protruding portion of the shell plate 2 like the top seam 3 is measured. Even when the part covers the laser irradiation part 141 and the target paper to change the position of the non-contact shape measuring device 100, the position and attitude of the non-contact shape measuring device 100, that is, the coordinates in space of the laser irradiation part 141, and There is no need to initialize the angle at which the laser beam is emitted.

참고로, 도시되지는 않았으나, 작업영역에 분산 배치되는 제1 위치확인수단으로는 광신호를 감지하는 복수의 카메라를 이용하고, 벡터바(120, 130)에 설치되는 복수의 제2 위치확인수단으로는 광신호를 송신하는 발광체를 이용할 수 있다. 즉, 복수의 카메라에 촬영된 발광체의 위치를 비교하면 복수의 제2 위치확인수단 각각의 위치를 파악할 수 있으므로, 레이저 조사부(141)의 작업영역 내에서의 위치 및 레이저 빔이 발사되는 각도를 용이하게 파악할 수 있다.For reference, although not illustrated, a plurality of second positioning means installed in the vector bars 120 and 130 may be used as the first positioning means distributed in the work area using a plurality of cameras for detecting an optical signal. As the light emitting body for transmitting the optical signal can be used. That is, the position of each of the plurality of second positioning means can be grasped by comparing the positions of the light emitters photographed by the plurality of cameras. I can figure it out.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the non-contact shape measuring apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are within the scope of the same idea. Other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting, or adding components, but this will also fall within the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치의 정면도.1 is a front view of a non-contact shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 형상측정장치의 사용 예를 나타낸 도면.2 is a view showing an example of use of the non-contact shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 비접촉 형상측정장치 110: 메인프레임100: non-contact shape measuring device 110: main frame

120: 제1 벡터바 130: 제2 벡터바120: first vector bar 130: second vector bar

140: 레이저 거리측정센서 150: 틸팅부140: laser distance measuring sensor 150: tilting unit

160: 지지부160: support

Claims (6)

위치신호를 송신 또는 수신하는 적어도 세 개의 제1 위치확인수단이 분산 배치된 작업영역에 놓인 피측정물의 형상을 측정하기 위한 장치로서,An apparatus for measuring the shape of a measurement object placed in a work area in which at least three first positioning means for transmitting or receiving a position signal are distributedly arranged, 메인프레임;Mainframe; 상기 메인프레임에 분산 배치되고, 상기 위치신호를 수신 또는 송신하는 적어도 세 개의 제2 위치확인수단;At least three second positioning means distributed in the main frame and receiving or transmitting the position signal; 상기 메인프레임에 결합되고, 상기 피측정물까지의 거리를 측정하는 레이저 거리측정센서;A laser distance measuring sensor coupled to the main frame and measuring a distance to the object to be measured; 상기 메인프레임을 지지하는 지지부; 및Support for supporting the main frame; And 상기 메인프레임 및 상기 지지부 사이에 설치되고, 상기 메인프레임과는 제1 회전축에 의해 결합되고, 상기 지지부와는 제2 회전축에 의해 결합되는 틸팅부를 포함하는 비접촉 형상측정장치.The non-contact shape measuring device is installed between the main frame and the support portion, the main frame is coupled to the first rotation axis, and the support portion comprises a tilting unit coupled by a second rotation axis. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 위치확인수단은 상기 위치신호로서 동기화 된 전파를 송신하는 송신기이고,The first positioning means is a transmitter for transmitting a synchronized radio wave as the position signal, 상기 제2 위치확인수단은 상기 동기화 된 전파를 각각 수신하는 수신기이며,The second positioning means is a receiver for receiving each of the synchronized radio waves, 상기 제2 위치확인수단에 의해 상기 동기화 된 전파가 수신되는 시간차를 측정하여 상기 작업영역 내에서의 상기 제2 위치확인수단의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 비접촉 형상측정장치.And measuring the time difference at which the synchronized radio wave is received by the second positioning means to calculate the position of the second positioning means within the work area. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 위치확인수단은 상기 위치신호로서 광신호를 송신하는 발광체이고,The second positioning means is a light emitting unit which transmits an optical signal as the position signal, 상기 제1 위치확인수단은 상기 광신호를 감지하는 카메라이며,The first positioning means is a camera for detecting the optical signal, 상기 제1 위치확인수단에 의해 상기 광신호가 감지되는 위치를 비교하여 상기 작업영역 내에서의 상기 제2 위치확인수단의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 비접촉 형상측정장치.And a position of the second positioning means within the working area by comparing the position at which the optical signal is sensed by the first positioning means. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 제2 위치확인수단은 상기 레이저 거리측정센서가 레이저 빔을 조사하는 방향에 대하여 수직한 일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 형상측정장치.And the second positioning means is disposed on one plane perpendicular to the direction in which the laser distance measuring sensor irradiates the laser beam. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 틸팅부의 제1 회전축과 제2 회전축은 상기 제2 위치확인수단이 배치되는 상기 일 평면에 나란한 것을 특징으로 하는 비접촉 형상측정장치.And a first rotating shaft and the second rotating shaft of the tilting part are parallel to the one plane on which the second positioning means is disposed. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 지지부는,The support portion 상기 메인프레임에 연결된 지지프레임; 및A support frame connected to the main frame; And 상기 지지프레임에 결합되고, 상기 지지프레임을 상기 작업영역의 바닥면에 대하여 높이 조절이 가능하게 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 형상측정장치.And a supporter coupled to the support frame, the support frame supporting the support frame such that the support frame is adjustable in height with respect to the bottom surface of the work area.
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