KR101122257B1 - 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법 - Google Patents

레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101122257B1
KR101122257B1 KR1020090086495A KR20090086495A KR101122257B1 KR 101122257 B1 KR101122257 B1 KR 101122257B1 KR 1020090086495 A KR1020090086495 A KR 1020090086495A KR 20090086495 A KR20090086495 A KR 20090086495A KR 101122257 B1 KR101122257 B1 KR 101122257B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vision system
laser vision
work tool
dimensional coordinate
calibration
Prior art date
Application number
KR1020090086495A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110028870A (ko
Inventor
강민구
홍진일
김준홍
김연규
최두진
박진형
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
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 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020090086495A priority Critical patent/KR101122257B1/ko
Publication of KR20110028870A publication Critical patent/KR20110028870A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101122257B1 publication Critical patent/KR101122257B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/024Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0564Combinations of cameras with electronic flash units characterised by the type of light source
    • G03B2215/0567Solid-state light source, e.g. LED, laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

레이저 비전 시스템(laser vision system) 캘리브레이션(calibration) 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 가능한 작업툴과 작업툴을 이동시키는 구동부를 포함하는 가공 장비의 작업툴에 설치되며, 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치로서, 작업툴에 레이저 비전 시스템이 설치된 가공 장비가 장착되는 본체, 본체에 설치되며, 레이저 빔이 주사되어 영상이 표시되는 영상 표시부, 및 작업툴의 초기 위치 정렬을 위하여, 영상 표시부와 이격되어 배치된 원점 정렬부를 포함하는, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치가 제공된다. 이에 따르면, 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 작업을 자동으로 수행할 수 있어, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 소요 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
레이저 비전 시스템, 캘리브레이션

Description

레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법{Apparatus for Calibrating a Laser Vision System and Method for Calibrating a Laser Vision System Using the Same}
본 발명은, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
레이저 비전 시스템은, 예를 들어 용접 장치의 용접 토치의 전단에 장착되어 가공 대상물을 측정하는 장치로서, 용접하고자 하는 용접선에 용접 토치를 정렬시키기 위해 이용될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치(10)를 나타낸 사시도이다.
종래 기술에 따르면 레이저 비전 시스템(20)의 캘리브레이션(calibration)을 위하여, 베이스(base, 30), 조절 나사(52, 54)에 의해 베이스(30) 상에서 이동하는 스테이지(stage, 40)로 구성된 캘리브레이션 장치(10) 상에 레이저 비전 시스템(20)을 장착한 후, 스테이지(40)를 이동시키면서 스테이지(40)의 이동 거리에 따른 3차원 좌표값을 획득하고, 레이저 빔 발생기(22)로부터 스테이지(40)의 홈에 주 사된 레이저 빔(26)을 카메라(24)로 촬영하여 2차원 좌표값을 추출한 뒤, 이들의 변환을 위한 매트릭스(matrix)를 산출하였다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의하는 경우, 작업자가 수동으로 조절 나사를 돌리면서 직접 스테이지의 3차원 좌표를 변경시켜야 하였으므로, 오차가 발생할 가능성이 커지고, 과도한 시간이 소요되는 문제가 있었다.
본 발명은 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 작업을 자동으로 수행할 수 있는 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 가능한 작업툴과 작업툴을 이동시키는 구동부를 포함하는 가공 장비의 작업툴에 설치되며, 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 레이저 비전 시스템(laser vision system)의 캘리브레이션(calibration) 장치로서, 작업툴에 레이저 비전 시스템이 설치된 가공 장비가 장착되는 본체, 본체에 설치되며, 레이저 빔이 주사되어 영상이 표시되는 영상 표시부, 및 작업툴의 초기 위치 정렬을 위해 이용되며, 영상 표시부와 이격되어 배치된 원점 정렬부를 포함하는, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치가 제공된다.
영상 표시부 및 원점 정렬부는 x축 방향으로 동시에 이동 가능하며, 작업툴 은 y축 및 z축 방향으로 이동 가능하다.
영상 표시부는 서로 접하는 두 개의 평면을 가질 수 있다.
레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치는, 영상 표시부의 3차원 좌표값 및 영상의 2차원 좌표값을 획득하고, 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 이용한 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 방법으로서, 작업툴에 레이저 비전 시스템이 설치된 가공 장비를 본체에 장착하는 단계, 원점 정렬부의 위치에 작업툴의 초기 위치를 정렬시키는 단계, 구동부를 이용하여 작업툴을 이동시키는 단계, 작업툴이 초기 위치에서 이동한 거리를 이용하여 영상 표시부의 3차원 좌표값을 획득하고, 영상 표시부에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 획득하는 단계, 및 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출하는 단계를 포함하는, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법이 제공된다.
작업툴을 이동시키는 단계와, 3차원 좌표값 및 2차원 좌표값을 획득하는 단계는, 반복적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 작업을 자동으로 수행할 수 있어, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 소요 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)에 가공 장비(160)가 장착된 상태를 나타낸 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)에 작업툴(162)이 초기 정렬된 상태를 나타낸 부분 확대도이다.
본 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 가능한 작업툴(162)(예를 들어 용접 토치)와, 작업툴(162)을 이동시키는 구동부를 포함하는 가공 장비(160)(예를 들어 용접 장치)가 장착될 수 있다. 이 가공 장비(160)의 작업툴(162)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 빔(156)을 주사하는 레이저 빔 발생기(152)와, 주사된 레이저 빔(156)을 촬영하는 카메라(154)를 포함하는 레이저 비전 시스템(150)이 설치되어 있다.
본 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)를 사용하는 경우, 용접 장치 등과 같은 가공 장비(160)의 작업툴(162)(즉, 용접 토치)을 이동시키는 구동부를 이용하여 레이저 비전 시스템(150)의 캘리브레이션 작업을 자동으로 수행할 수 있으므로, 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 소요 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
또한 본 실시예에 따르면, 레이저 비전 시스템(150)의 분리 및 장착에 따라 발생할 수 있는 오차를 제거할 수 있다. 즉, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 캘리브레이션 장치(10)에 레이저 비전 시스템(20)을 장착하여 캘리브레이션을 수행한 후, 캘리브레이션 장치(10)로부터 레이저 비전 시스템(20)을 분리하여 이를 작업툴의 전단에 다시 장착한 뒤 용접 부위의 측정 작업을 수행하게 되므로, 이러한 분리 및 장착 과정에서 불필요한 오차가 발생되는 문제가 있었다.
그러나, 본 실시예의 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)를 사용하는 경우, 상술한 바와 같이 레이저 비전 시스템(150)을 작업툴(162)에 설치한 상태 그대로 캘리브레이션 작업을 수행하므로, 레이저 비전 시스템(150)의 분리 및 장착에 따라 기인되는 오차의 발생을 방지할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)의 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)를 나타낸 사시도이다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)를 나타낸 평면도, 정면도 및 측면도이다.
본 실시예에 따르면, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본체(110), 영상 표시부(120), 연결부(140), 원점 정렬부(130)를 포함하는 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)가 제시된다.
본체(110)에는 레이저 비전 시스템(150)의 캘리브레이션을 위하여 용접 장치 등의 가공 장비(160)가 장착될 수 있으며, 본체(110)에는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 영상 표시부(120), 연결부(140), 원점 정렬부(130)가 설치된다.
영상 표시부(120)는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본체(110)에 형성된 암(arm)에 설치되며, 레이저 비전 시스템(150)으로부터 레이저 빔(156)이 주사되어 표면에 라인 형태의 영상이 표시된다.
이 경우 영상 표시부(120)는 서로 접하는 두 개의 평면을 가질 수 있다. 즉, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 삼각 기둥 형상으로 이루어져 표면에 모서리가 형성되므로, 영상 표시부(120) 표면에 표시된 영상이 카메라(154)에 의해 촬영되면 이 모서리 부분의 영상에 절곡된 영역이 형성된다. 이에 따라 영상의 정밀한 2차원 좌표값을 보다 용이하게 취득할 수 있다.
영상 표시부(120)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 연결부(140)의 일측에 결합됨으로써 본체(110)에 설치될 수 있으며, 이러한 연결부(140)의 타측에는 원점 정렬부(130)가 위치한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 연결부(140)에는 도 4의 좌표축을 기준으로 x축 방향으로 연장된 가이드 홀(142)이 형성되어 본체(110)에 대해 x축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라 연결부(140)에 형성된 영상 표시부(120) 및 원점 정렬부(130)는 x축 방향으로 동시에 이동 가능하다.
본체(110)에 장착되는 가공 장비(160)가, 도 4의 좌표축을 기준으로 y축 및 z축 방향으로 이동 가능한 작업툴(162), 및 이 작업툴(162)을 이동시키는 구동부를 구비하는 용접 장치인 경우, x축 방향의 초기 위치는 구동부에 의해 자동으로 정렬될 수 없으므로, 상술한 가이드 홀(142)을 이용하여 영상 표시부(120) 및 원점 정렬부(130)를 x축 방향으로 이동시킴으로써, 원점 정렬부(130)와 작업툴(162)의 x축 방향 위치를 서로 정렬시킬 수 있다.
원점 정렬부(130)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 돌기 형상으로 형성되고 영상 표시부(120)와 이격되어 배치된다. 그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 원점 정렬부(130)는 영상 표시부(120)와 동일한 높이로 형성된다. 이러한 원점 정렬부(130)은 작업툴(162)의 초기 위치 정렬을 위해 이용된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원점 정렬부(130)에 용접 장치의 작업툴(162) 즉, 용접 토치의 초기 위치를 정렬시킴으로써, 구동부에 의한 작업툴(162)의 이동에 따라 변화하는, 작업툴(162)에 대한 원점 정렬부(130)의 상대적인 3차원 좌표값을 용이하게 획득할 수 있다. 이와 같은 원점 정렬부(130)의 3차원 좌표값의 변화를 통해 원점 정렬부(130)와 미리 정해진 위치 관계를 갖는 영상 표시부(120)의 정밀한 3차원 좌표값도 용이하게 취득할 수 있다.
제어부는, 영상 표시부(120)의 3차원 좌표값 및 영상 표시부(120)에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 획득하고, 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출한다. 이러한 제어부의 주요 기능은 다음과 같다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 작업툴(162)이 원점 정렬부(130)에 정렬되었을 때의 원점 정렬부(130)의 위치를 원점으로 정하고, 구동부를 이용하여 작업툴(162)을 원점 정렬부(130)로부터 일정 거리 이동시키면, 원점 정렬부(130)는 작 업툴(162)에 대하여 반대 방향으로 상대적으로 이동하게 되므로, 제어부는 이렇게 이동한 거리로부터 원점 정렬부(130)의 3차원 좌표값을 구할 수 있다. 상술한 바와 같이 원점 정렬부(130)와 영상 표시부(120)는 미리 정해진 위치 관계를 가지므로, 제어부는 원점 정렬부(130)의 3차원 좌표값으로부터 영상 표시부(120)의 3차원 좌표값 역시 구할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 구동부에 의해 작업툴(162)이 일정 거리 이동한 후, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 빔 발생기(152)로부터 영상 표시부(120)를 향해 레이저 빔(156)을 주사함으로써, 작업툴(162)에 대해 상대적으로 이동한 영상 표시부(120)의 표면에 라인 형태의 영상이 형성된다. 이러한 영상은 카메라(154)로 촬영되어 제어부에 전달되고, 제어부는 이러한 영상의 2차원 좌표값을 추출할 수 있다.
이와 같은 과정을 다수, 예를 들어 100회 이상 반복함으로써, 다수의 2차원 좌표값 및 3차원 좌표값을 획득할 수 있으며, 이들 2차원 좌표값 및 3차원 좌표값을 통해, 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 3X4의 변환 매트릭스를 산출할 수 있다. 이와 같은 변환 매트릭스 산출 과정은 공지된 다양한 전산 프로그램을 통해 수행될 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이 션 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따르면, 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상술한 실시예로 개시된 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 장치(100)를 이용한 레이저 비전 시스템(150)의 캘리브레이션 방법으로서, 작업툴(162)에 레이저 비전 시스템(150)이 설치된 가공 장비(160)를 본체(110)에 장착하는 단계(S110), 원점 정렬부(130)의 위치에 작업툴(162)의 초기 위치를 정렬시키는 단계(S120), 구동부를 이용하여 작업툴(162)을 이동시키는 단계(S130), 작업툴(162)이 초기 위치에서 이동한 거리를 이용하여 영상 표시부(120)의 3차원 좌표값을 획득하고, 영상 표시부(120)에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 획득하는 단계(S140), 및 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출하는 단계(S150)를 포함하는, 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션 방법이 제시된다.
이와 같은 본 실시예에 따라 레이저 비전 시스템(150)을 캘리브레이션하는 경우, 용접 장치 등과 같은 가공 장비(160)의 작업툴(162)(즉 용접 토치)을 이동시키는 구동부를 이용하여 레이저 비전 시스템(150)의 캘리브레이션 작업을 자동으로 수행할 수 있으므로, 레이저 비전 시스템(150) 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 소요 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
또한 본 실시예의 경우, 상술한 바와 같이 레이저 비전 시스템(150)을 작업툴(162)에 설치한 상태 그대로 캘리브레이션 작업을 수행하므로, 레이저 비전 시스템(150)의 분리 및 장착에 따라 기인되는 오차의 발생을 방지할 수 있게 된다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 각 단계에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 작업툴(162)에 레이저 비전 시스템(150)이 설치된 가공 장비(160)를 본체(110)에 장착한다(S110). 상술한 바와 같이, 레이저 비전 시스템(150)이 가공 장비(160)의 작업툴(162)에 설치된 상태로, 가공 장비(160)를 본체(110)에 장착한다.
다음으로, 원점 정렬부(130)의 위치에 작업툴(162)의 초기 위치를 정렬시킨다(S120). 연결부(140)에 형성된 가이드 홀(142)을 이용하여 영상 표시부(120) 및 원점 정렬부(130)를 x축 방향으로 함께 이동시켜 원점 정렬부(130)와 작업툴(162)의 x축 좌표를 정렬시키고, 구동부에 의해 작업툴(162)을 y축 및 z축 방향으로 각각 이동시켜 원점 정렬부(130)와 작업툴(162)의 y축 및 z축 좌표를 각각 정렬시킨다.
이어서, 구동부를 이용하여 작업툴(162)을 이동시킨다(S130). 구동부에 의해 작업툴(162)을 y축 및 z축 방향으로 일정 거리, 예를 들어 1mm 씩 이동시킨다. 이에 따라, 원점 정렬부(130) 및 영상 표시부(120)는 작업툴(162)에 대하여 작업툴(162)과 반대 방향으로 상대적으로 이동하게 된다.
이 후, 작업툴(162)이 초기 위치에서 이동한 거리를 이용하여 영상 표시부(120)의 3차원 좌표값을 획득하고, 영상 표시부(120)에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 획득한다(S140).
작업툴(162)이 원점 정렬부(130)에 정렬되었을 때의 원점 정렬부(130)의 위 치를 원점으로 정하고, 상술한 단계에 의해 구동부를 이용하여 작업툴(162)을 원점 정렬부(130)로부터 y축 및 z축 방향으로 일정 거리 이동시키면, 원점 정렬부(130)는 작업툴(162)에 대하여 반대 방향으로 상대적으로 이동하게 된다.
이렇게 원점 정렬부(130)의 상대적 이동 거리로부터 원점 정렬부(130)의 3차원 좌표값을 구할 수 있다. 원점 정렬부(130)와 영상 표시부(120)는 미리 정해진 위치 관계를 가지므로, 원점 정렬부(130)의 3차원 좌표값으로부터 영상 표시부(120)의 3차원 좌표값을 구할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 구동부에 의해 작업툴(162)을 일정 거리 이동시킨 후, 레이저 빔 발생기(152)로부터 영상 표시부(120)를 향해 레이저 빔(156)을 주사함으로써, 작업툴(162)에 대해 상대적으로 이동한 영상 표시부(120)의 표면에 라인 형태의 영상이 형성된다. 이러한 영상을 카메라(154)로 촬영함으로써 영상 표시부(120)에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 추출할 수 있다.
상술한 작업툴(162)을 이동시키는 단계와, 3차원 좌표값 및 2차원 좌표값을 획득하는 단계는, 반복적으로 수행될 수 있다. 즉, 이들 단계를 예를 들어 100회 이상 반복함으로써, 후술할 변환 매트릭스를 보다 정확하게 산출할 수 있다.
다음으로, 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출한다(S150). 상술한 공정을 통해 획득한 다수의 2차원 좌표값 및 3차원 좌표값을 통해, 2차원 좌표값을 3차원 좌표값으로 변환할 수 있는 3X4의 변환 매트릭스를 산출할 수 있다. 이와 같은 변환 매트릭스 산출 과정은 공지된 다양한 전산 프로그램을 통해 수행될 수 있다.
이와 같이 캘리브레이션 작업을 통해 변환 매트릭스를 산출하면, 가공 장비(160)는 작업툴(162)에 레이저 비전 시스템(150)이 설치된 상태 그대로 본체(110)로부터 분리되어, 실제 작업장에 설치된다. 레이저 비전 시스템(150)에 의해 가공 대상물에 대한 2차원 좌표값을 획득할 수 있으며, 이 2차원 좌표값은 변환 매트릭스를 통해 3차원 좌표값으로 변환될 수 있다. 따라서, 이와 같은 3차원 좌표값을 이용하여 가공 대상물에 대해 작업툴(162)을 이동시키면서, 소정의 작업이 수행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치에 가공 장비가 장착된 상태를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 과정을 나타낸 확대도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 나타낸 사시도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 나타낸 평면도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 나타낸 정면도.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
100: 캘리브레이션 장치 110: 본체
120: 영상 표시부 130: 원점 정렬부
140: 연결부 142: 가이드 홀
150: 레이저 비전 시스템 152: 레이저 빔 발생기
154: 카메라 156: 레이저 빔
160: 가공 장비 162: 작업툴

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치를 이용한 상기 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 방법으로서,
    작업툴에 상기 레이저 비전 시스템이 설치된 가공 장비를 본체에 장착하는 단계;
    원점 정렬부를 x축 방향으로 이동하여 상기 작업툴의 초기 위치를 정렬시키는 단계;
    구동부를 이용하여 상기 작업툴을 y축 및 z축 방향으로 이동시키는 단계;
    상기 작업툴이 초기 위치에서 x축 방향으로 상대적으로 이동한 거리를 이용하여 영상 표시부의 3차원 좌표값을 획득하고, 상기 영상 표시부에 표시된 영상의 2차원 좌표값을 획득하는 단계;
    상기 2차원 좌표값을 상기 3차원 좌표값으로 변환시키는 매트릭스(matrix)를 산출하는 단계; 및
    상기 작업툴에 상기 레이저 비전 시스템이 설치된 가공 장비를 본체에서 분리하여 작업장에 설치하는 단계를 포함하는, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 작업툴을 이동시키는 단계와, 상기 3차원 좌표값 및 상기 2차원 좌표값을 획득하는 단계는, 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법.
KR1020090086495A 2009-09-14 2009-09-14 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법 KR101122257B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086495A KR101122257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086495A KR101122257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110028870A KR20110028870A (ko) 2011-03-22
KR101122257B1 true KR101122257B1 (ko) 2012-03-20

Family

ID=43934925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090086495A KR101122257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101122257B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725457B1 (ko) * 2016-11-03 2017-04-11 (주)스마트코리아 모니터링 기능을 갖는 개별제어 다축 실린지펌프
CN113686242B (zh) * 2021-08-16 2024-03-05 海门市帕源路桥建设有限公司 全自动激光校准系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100621223B1 (ko) * 2005-06-30 2006-09-07 삼성중공업 주식회사 로봇 툴과 레이저 비전 센서 간의 위치 보정 지그
KR100741562B1 (ko) * 2003-07-15 2007-07-20 현대중공업 주식회사 로봇의 용접선 위치 추종 제어방법
KR100794714B1 (ko) * 2004-08-03 2008-01-15 현대중공업 주식회사 로봇의 연속 용접선 추종 제어 시스템 및 그 제어방법
KR100831942B1 (ko) * 2007-02-07 2008-05-26 삼성중공업 주식회사 용접기 회전정밀도 보정장치 및 보정방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100741562B1 (ko) * 2003-07-15 2007-07-20 현대중공업 주식회사 로봇의 용접선 위치 추종 제어방법
KR100794714B1 (ko) * 2004-08-03 2008-01-15 현대중공업 주식회사 로봇의 연속 용접선 추종 제어 시스템 및 그 제어방법
KR100621223B1 (ko) * 2005-06-30 2006-09-07 삼성중공업 주식회사 로봇 툴과 레이저 비전 센서 간의 위치 보정 지그
KR100831942B1 (ko) * 2007-02-07 2008-05-26 삼성중공업 주식회사 용접기 회전정밀도 보정장치 및 보정방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110028870A (ko) 2011-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107891414B (zh) 机器人系统
JP7153085B2 (ja) ロボットキャリブレーションシステム及びロボットキャリブレーション方法
TWI670153B (zh) 機器人及機器人系統
JP6025386B2 (ja) 画像計測装置、画像計測方法及び画像計測プログラム
US7412863B2 (en) Work positioning device
US20110029131A1 (en) Apparatus and method for measuring tool center point position of robot
KR102091917B1 (ko) 기어 기구의 조립 장치 및 조립 방법
US20200262080A1 (en) Comprehensive model-based method for gantry robot calibration via a dual camera vision system
JP6869159B2 (ja) ロボットシステム
JP2024009106A (ja) ツールの作業位置のずれ量を取得する装置、及び方法
KR20130108398A (ko) 형상 측정 장치, 형상 측정 방법, 구조물의 제조 방법 및 프로그램
JP2015149011A (ja) 表示システム、表示装置、および表示方法
JP6845873B2 (ja) ワークピースのx−y−z基準座標を決定する方法及び工作機械
TWI667090B (zh) 雷射加工裝置
JP6095486B2 (ja) 画像測定装置
JP2012168186A (ja) 工具形状測定装置、及び工具形状測定方法
KR101122257B1 (ko) 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템 캘리브레이션 방법
CN110475627B (zh) 变形加工辅助系统及变形加工辅助方法
WO2011052093A1 (ja) 開先の切断装置および切断方法
JP6565367B2 (ja) 位置補正システム
WO2018173192A1 (ja) 多関節ロボットの平行度判定方法および多関節ロボットの傾き調整装置
JP6552074B2 (ja) 画像測定器
JP5713634B2 (ja) 部品位置計測方法
JP4578538B2 (ja) 非接触三次元測定方法
JP6543468B2 (ja) 溶接部の検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 8