KR101194756B1 - Module for scanning plate and system for scanning plate - Google Patents
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Abstract
평판 스캔 모듈 및 평판 스캔 시스템이 개시된다. 평판의 형상을 스캔하기 위한 평판 스캔 모듈로서, 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제1 레이저 발진부 및 제2 레이저 발진부와, 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제3 레이저 발진부 및 제4 레이저 발진부와, 사각형의 중앙부에 위치하며, 평판에서 반사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라 및 제1 내지 제4 레이저 발진부와 카메라를 지지하는 프레임을 포함하는 평판 스캔 모듈은, 평판의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있다.A flatbed scan module and a flatbed scan system are disclosed. A flatbed scanning module for scanning the shape of a flat plate, each of which is located at both ends of one side of an imaginary quadrangle, and includes a first laser oscillation unit and a second laser oscillating unit for emitting a linear laser beam to the flat plate, and other adjacent to one side of the quadrangle. A third laser oscillation unit and a fourth laser oscillation unit respectively positioned at both ends of the sides and emitting a linear laser beam to the plate; a camera positioned at the center of the quadrangle and photographing the laser beam reflected from the plate; The flat panel scanning module including the laser oscillation unit and the frame supporting the camera may automatically scan the shape of the flat plate to reduce measurement errors.
평판, 마킹, 스캔, 겐트리, 트롤리 Flatbed, Marking, Scanning, Gantry, Trolley
Description
본 발명은 평판 스캔 모듈 및 평판 스캔 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 평판의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있고, 이를 통해 NC 마킹을 함으로써 작업시간을 단축할 수 있는 평판 스캔 모듈 및 평판 스캔 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a flatbed scanning module and a flatbed scanning system. More specifically, the present invention relates to a flatbed scan module and a flatbed scan system capable of automatically reducing the measurement error by automatically scanning a flat plate shape, and thereby reducing the work time by performing NC marking.
선체 구조부재는 평면판, 곡면판, 직선형강 및 곡선형강 등의 부재들을 가공 조립하여 형성하게 된다.The hull structural member is formed by processing and assembling members such as flat plate, curved plate, straight steel and curved steel.
이러한 선체 가공 작업의 정확성과 효율성을 높이기 위하여 가공정보를 가공될 강재표면에 선과 기호로 미리 표시하는 작업을 마킹(Marking)이라고 하며 마킹된 정보에 따라서 가공작업을 수행한다.In order to increase the accuracy and efficiency of such hull machining operations, marking the machining information in advance with lines and symbols on the steel surface to be machined is called marking, and machining is performed according to the marked information.
종래에는 줄자, 먹줄 등의 도구를 사용하여 직접 사람의 손으로 마킹을 하였으나, 최근에는 전산 장비에 의해 마킹 자료가 처리되어 NC(Numerical Control) 마킹기에 의하여 자동적으로 마킹 작업이 이루어지고 있다.Conventionally, marking was performed by a human hand directly using a tool such as a tape measure or a food line, but in recent years, marking data is processed by computer equipment, and a marking operation is automatically performed by a NC (Numerical Control) marking machine.
그러나, 이러한 NC 마킹 또한 사람이 직접 줄자 등을 사용하여 기준점을 마킹하고 이를 티칭(teaching)하여야 하므로 수작업에 의한 계측오차가 발생할 우려가 있고 또한, 수작업에 의한 기준점 계측으로 인해 많은 작업시간이 필요하다는 문제점이 있다. However, such NC marking also requires a human to directly mark and teach the reference point using a tape measure, etc., so that measurement errors may occur by manual operation, and a lot of work time is required due to manual reference point measurement. There is a problem.
본 발명은 평판의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있고, 이를 통해 NC 마킹을 함으로써 작업시간을 단축할 수 있는 평판 스캔 모듈 및 평판 스캔 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a flatbed scan module and a flatbed scan system that can automatically reduce the measurement error by automatically scanning the shape of the flat plate, through which NC marking can be reduced.
본 발명의 일 측면에 따르면, 평판의 형상을 스캔하기 위한 평판 스캔 모듈로서, 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제1 레이저 발진부 및 제2 레이저 발진부와, 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제3 레이저 발진부 및 제4 레이저 발진부와, 사각형의 중앙부에 위치하며, 평판에서 반사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라 및 제1 내지 제4 레이저 발진부와 카메라를 지지하는 프레임을 포함하는 평판 스캔 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a flatbed scanning module for scanning the shape of a flat plate, each of which is located at both ends of one side of a virtual quadrangle, the first laser oscillator and the second laser oscillator for emitting a linear laser beam to the flat plate And a third laser oscillation part and a fourth laser oscillation part respectively positioned at both ends of the other side adjacent to one side of the quadrangle and emitting a linear laser beam to the plate, and positioned at the center of the quadrangle and photographing the laser beam reflected from the flat plate. Provided is a flat panel scanning module including a camera, and first to fourth laser oscillators and a frame supporting the camera.
제1 내지 제4 레이저 발진부에서 출사되는 선형의 레이저 빔은, 카메라의 하 부의 평판을 향하여 출사될 수 있다.The linear laser beam emitted from the first to fourth laser oscillators may be emitted toward the lower plate of the camera.
카메라의 광축(optic axis)에 대해 틸트되는 레이저 빔의 주축의 틸트각은 조절이 가능하다.The tilt angle of the main axis of the laser beam tilted with respect to the optical axis of the camera is adjustable.
제1 내지 제4 레이저 발진부에서 출사되는 선형의 레이저 빔은, 평판의 외주변과 교차되도록 출사될 수 있다.The linear laser beam emitted from the first to fourth laser oscillators may be emitted to intersect the outer periphery of the flat plate.
평판이 직선의 외주변을 가지는 경우, 선형의 레이저 빔은 직선의 외주변과 직교할 수 있다.When the plate has the outer periphery of the straight line, the linear laser beam may be orthogonal to the outer periphery of the straight line.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 평판의 형상을 스캔하기 위한 평판 스캔 시스템으로서, 레일을 따라 이동하는 겐트리(gantry)와, 겐트리를 따라 이동하는 트롤리(trolley)와, 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제1 레이저 발진부 및 제2 레이저 발진부와, 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제3 레이저 발진부 및 제4 레이저 발진부와, 사각형의 중앙부에 위치하며, 평판에서 반사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라 및 제1 내지 제4 레이저 발진부와 카메라를 지지하며, 트롤리에 결합되는 프레임을 포함하는 평판 스캔 시스템이 제공된다.Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a flat plate scanning system for scanning the shape of a flat plate, comprising a gantry moving along a rail, a trolley moving along a gantry, and a virtual rectangular Located at both ends of one side, respectively, the first laser oscillation unit and the second laser oscillation unit for emitting a linear laser beam to the plate, and respectively located at both ends of the other side adjacent to the square one side, and emits a linear laser beam to the plate And a third laser oscillation unit and a fourth laser oscillation unit, a camera positioned at the center of the quadrangle and photographing the laser beam reflected from the flat plate, and supporting the first to fourth laser oscillation units and the camera and coupled to the trolley. A flatbed scanning system is provided.
제1 내지 제4 레이저 발진부에서 출사되는 선형의 레이저 빔은, 카메라의 하부의 평판을 향하여 출사될 수 있다.The linear laser beam emitted from the first to fourth laser oscillators may be emitted toward a flat plate under the camera.
카메라의 광축(optic axis)에 대해 틸트되는 레이저 빔의 주축의 틸트각은 조절이 가능하다.The tilt angle of the main axis of the laser beam tilted with respect to the optical axis of the camera is adjustable.
제1 내지 제4 레이저 발진부에서 출사되는 선형의 레이저 빔은, 평판의 외주변과 교차되도록 출사될 수 있다. 평판이 직선의 외주변을 가지는 경우, 선형의 레이저 빔은 직선의 외주변과 직교할 수 있다.The linear laser beam emitted from the first to fourth laser oscillators may be emitted to intersect the outer periphery of the flat plate. When the plate has the outer periphery of the straight line, the linear laser beam may be orthogonal to the outer periphery of the straight line.
트롤리에 결합되어 평판에 특정 형상 마킹하는 마킹부를 더 포함할 수 있다.It may further include a marking portion coupled to the trolley for marking a specific shape on the plate.
평판의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있다.Automatically scan the shape of the plate to reduce measurement errors.
또한, 자동적으로 평판의 형상을 스캔하고, 이를 통해 평판 상에 특정 형상 마킹을 함으로써 작업시간을 단축할 수 있다.In addition, it is possible to automatically scan the shape of the plate, thereby reducing the work time by marking a specific shape on the plate.
이하, 본 발명에 따른 평판 스캔 모듈 및 평판 스캔 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the flatbed scanning module and the flatbed scanning system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same or corresponding components are given the same reference numbers. Duplicate description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 결합사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 평판 스캔 모듈(10), 제1 레이저 발진부(12), 제2 레이저 발진부(14), 제3 레이저 발진부(16), 제4 레이저 발진부(18), 카메라(20), 브라켓(22), 프레임(24), 하부케 이스(26), 서포트(28, 32), 개구부(30, 36), 상부케이스(34)가 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view of a flatbed scanning module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a combination of a flatbed scanning module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a flat plate according to an embodiment of the present invention Top view of the scan module. 1 to 3, the flat
본 실시예에 따른 평판 스캔 모듈(10)은, 평판의 형상을 스캔하기 위한 평판 스캔 모듈로서, 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제1 레이저 발진부(12) 및 제2 레이저 발진부(14)와, 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 위치하며, 평판에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)와, 사각형의 중앙부에 위치하며, 평판에서 반사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라(20) 및 제1 내지 제4 레이저 발진부(12, 14, 16, 18)와 카메라(20)를 지지하는 프레임(24)을 포함하여, 평판의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있다.The flat
본 실시예에 따른 평판 스캔 모듈(10)을 이용하여 평판의 형상을 스캔하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 평판 스캔 모듈(10)을 평판의 외주변을 따라 이동시키면서 일정 간격으로 레이저 빔을 조사하고, 이를 카메라(20)로 촬영하여 레이저 빔의 이미지를 획득한다. 그리고, 이와 같이 획득한 이미지를 처리하여 평판의 형상을 스캔하게 된다.The method of scanning the shape of the plate using the
제1 레이저 발진부(12), 제2 레이저 발진부(14), 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)는 선형의 레이저 빔을 출사한다. 이러한 선형의 레이저 빔은 평판 부재의 외주변에 교차되도록 출사되고 평판에서 반사되는 레이저 빔을 카메라(20)가 촬영하게 된다.The
평판의 외주변과 교차되도록 출사된 선형의 레이저 빔은 평판의 외주변 형상에 따라 반사되는 레이저 빔의 형상이 변경되고 이를 카메라(20)를 통해 촬영하여 이미지를 획득하는 것이다. The linear laser beam emitted to intersect the outer periphery of the flat plate changes the shape of the reflected laser beam according to the outer periphery of the flat plate and acquires an image by capturing it through the
본 실시예에 따른 평판 스캔 모듈(10)은 직선 방향 또는 상기 직선 방향과 직교하는 방향을 따라 이동하면서 평판의 외주 형상을 스캐닝한다. The flat
평판 부재의 외주 형상을 스캔하기 위해, 제1 레이저 발진부(12) 및 제2 레이저 발진부(14)를 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 배치하고, 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)를 가상의 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 배치한다. 이와 같이 배치하면 제1 레이저 발진부(12)와 제3 레이저 발진부(16)는 서로 인접하여 놓이게 된다.In order to scan the outer circumferential shape of the flat plate member, the first
제1 레이저 발진부(12)와 제2 레이저 발진부(14)는 서로 쌍을 이루어, 서로 대향하는 평판의 외주변에 레이저 빔을 출사한다. The
또한, 제3 레이저 발진부(16)와 제 4 레이저 발진부(18)는 서로 쌍을 이루어, 서로 대향하는 평판의 외주변에 레이저 빔을 출사한다.In addition, the
카메라(20)는 가상의 사각형의 중앙부에 위치하여 제1 레이저 발진부(12) 내지 제4 레이저 발진부(18)에서 출사되어 평판에서 반사되는 레이저 빔을 촬영한다. 이와 같이 하나의 카메라(20)를 중앙부에 두고, 가상의 사각형의 단부에 위치하는 각 레이저 발진부(12, 14, 16, 18)를 카메라(20)의 하부의 평판을 향하여 레이저 빔이 출사되도록 경사지게 배치하여 각 레이저 발진부(12, 14, 16, 18)에서 출사된 레이저 빔을 하나의 카메라(20)가 촬영할 수 있도록 한다. The
한편, 카메라의 광축에 대해 틸트되는 레이저 빔의 주축의 틸트각은 조절이 가능하다. 이를 위해, 각 레이저 발진부(12, 14, 16, 18)는 틸트각의 조절이 가능 한 브라켓(22)을 이용하여 프레임(24)에 결합될 수 있다. On the other hand, the tilt angle of the main axis of the laser beam tilted with respect to the optical axis of the camera can be adjusted. To this end, each of the
보다 상세하게 도 7 및 도 9를 참조하여 설명하면, 틸트각은 평판(46)을 향해 출사되어 평판(46) 상에 투영되는 선형의 레이저 빔(13)과 카메라의 광축(21)이 정의하는 가상의 면과, 평판(46) 상에 투영되는 선형의 레이저 빔(13)과 레이저 발진부(12, 14)에서 출사되는 레이저 빔의 주축(15)이 정의하는 가상의 면이 이루는 각으로 정의될 수 있으며, 이러한 틸트각의 크기는 브라켓(22)를 통해 조절이 가능하다.7 and 9, the tilt angle is defined by the
선형의 레이저 빔은 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 빔을 광학적 처리를 통해 양방향으로 방사하여 형성하게 된다. 이러한 선형의 레이저 빔의 방사각을 이분하는 가상의 선을 선형의 레이저 빔의 주축(15)으로 정의할 수 있다. The linear laser beam is formed by radiating the laser beam emitted from the laser diode in both directions through optical processing. An imaginary line dividing the radiation angle of the linear laser beam can be defined as the
틸트각의 조절을 통해 평판(46)에 투영되는 선형의 레이저 빔(13)의 폭의 조절이 가능하여 카메라(20)를 통해 이미지를 용이하게 획득할 수 있다. 예를 들면, 개선부(47)의 폭이 좁고 개선각이 급한 경우 카메라로부터 획득되는 선형의 레이저 빔의 이미지의 해상도가 떨어질 수 있다. 이러한 경우 틸트각을 크게 하여 평판(46)에 투영되는 선형의 레이저 빔(13)의 폭을 넓혀 용이하게 레이저 빔의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 것이다.By adjusting the tilt angle, the width of the
프레임(24)(frame)은 가상의 사각형 상에 위치하는 제1 레이저 발진부(12), 제2 레이저 발진부(14), 제3 레이저 발진부(16), 제4 레이저 발진부(18) 및 카메라(20)를 지지한다. 본 실시예에서는 사각형의 판재를 프레임(24)으로 사용한 형태를 제시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 바(bar)형태의 강재를 조립하여 프레임 을 형성하는 등 다양한 형태의 프레임을 사용할 수 있음은 물론이다. The
하부케이스(26), 프레임(24) 및 상부케이스(34)는 다수의 서포트(28, 32)를 매개로 서로 결합되어 평판 스캔 모듈(10)을 보호한다. The
하부케이스(26)에는 각 레이저 발진부(12, 14, 16, 18)의 위치에 상응하여 개구부(30)가 형성되어 있으며 개구부(30)를 통하여 레이저 빔이 출사된다. In the
또한, 다른 장치와의 결합을 위하여 상부케이스(34)에 개구부(36)가 형성되어 있으며, 개구부(36)를 통해 다른 장치가 프레임(24)과 결합될 수 있다.In addition, an
다른 실시예로 평판이 직선의 외주변을 가지는 경우, 선형의 레이저 빔은 직선의 외주변과 직교하도록 출사될 수 있다. 다각형 형상을 갖는 평판의 경우 다양한 방향의 외주변을 갖게 되는데 각 방향에 대하여 직교하도록 선형의 레이저 빔을 조사하여 반사된 레이저 빔을 카메라(20)로 촬영하도록 하는 것이다.In another embodiment, when the plate has the outer periphery of the straight line, the linear laser beam may be emitted to be orthogonal to the outer periphery of the straight line. In the case of a flat plate having a polygonal shape, it has outer peripheries in various directions. The laser beam is irradiated with a linear laser beam to be orthogonal to each direction so that the reflected laser beam is photographed by the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템의 부분 사시도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 평판 스캔 모듈(10), 레일(38), 겐트리(40), 트롤리 레일(42), 트롤리(44), 평판(46), 고정구(48), 사각틀(50), 연결바(52), 연결구(54), 마킹부(56)가 도시되어 있다. 4 is a perspective view of a flatbed scanning system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partial perspective view of a flatbed scanning system according to another embodiment of the present invention. 4 and 5, the flat
본 실시예에 따른 평판 스캔 시스템은, 평판(46)의 형상을 스캔하기 위한 평판 스캔 시스템으로서, 레일(38)을 따라 이동하는 겐트리(40)(gantry)와, 겐트리(40)를 따라 이동하는 트롤리(44)(trolley)와, 가상의 사각형의 일변의 양단부에 각각 위치하며, 평판(46)에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제1 레이저 발진부 및 제 2 레이저 발진부와, 사각형의 일변에 인접한 타변의 양단부에 각각 위치하며, 평판(46)에 선형의 레이저 빔을 출사하는 제3 레이저 발진부 및 제4 레이저 발진부와, 사각형의 중앙부에 위치하며, 평판(46)에서 반사된 상기 레이저 빔(13, 도 7 참조)을 촬영하는 카메라(20) 및 제1 내지 제4 레이저 발진부와 카메라(20)를 지지하며, 트롤리(44)에 결합되는 프레임을 포함하여, 평판(46)의 형상을 자동적으로 스캔하여 계측오차를 줄일 수 있다.The flat plate scanning system according to the present embodiment is a flat plate scanning system for scanning the shape of the
본 실시예에 따른 평판 스캔 시스템은, 레일(38)을 따라 이동하는 겐트리(40)와 겐트리(40)를 따라 이동하는 트롤리(44)를 포함하는 겐트리 로봇에 상술한 평판 스캔 모듈(10)을 부착하여 평판(46)의 형상을 스캔하게 된다.The flatbed scanning system according to the present embodiment includes the gantry robot including the
본 실시예를 설명함에 있어 상술한 평판 스캔 모듈(10)과 중복되는 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the following description of the present embodiment, detailed descriptions of components overlapping with the above-described flat
겐트리(40)는 평행한 두 개의 레일(38)을 따라 이동하는 문형(門形)의 구조체이며, 트롤리(44)는 겐트리(40)의 길이 방향으로 이동하는 이동 활차이다. 이러한 트롤리(44)에는 계측기, 용접기, 절단기 등의 각종 장비가 부착될 수 있으며, 겐트리(40)와 트롤리(44)의 이동으로 평면 상의 소정의 위치로 장비를 이동시킬 수 있다.The
본 실시예에서는 상술한 평판 스캔 모듈(10)을 트롤리(44)에 부착하여 평판(46)의 형상을 스캔하도록 구성하였다.In this embodiment, the flat
트롤리(44)에 부착된 평판 스캔 모듈(10)을 사용하여 평판(46)의 형상을 스캔하는 방법은, 먼저, 겐트리(40)와 트롤리(44)의 이동으로 평판 스캔 모듈(10)을 평판(46)의 외주변을 따라 이동시키면서, 평판 스캔 모듈(10)의 레이저 발진기에서 선형의 레이저 빔을 출사하고 평판(46)에서 반사된 레이저 빔을 카메라(20)로 촬영하여 이미지를 획득한다. 그리고, 획득한 이미지를 화상 데이터화하여 화상 데이터를 처리하여 평판(46)의 형상을 스캔한다.In the method of scanning the shape of the
평판 스캔 모듈(10)의 카메라는 스캔하고자 하는 평판(46)의 외주변 상부에 위치하며, 레이저 발진부에서 평판(46)의 외주변과 교차되도록 출사된 선형의 레이저 빔의 반사된 이미지를 촬영한다.The camera of the flat
수평 방향(도 4의 X방향)으로 놓여진 제1 레이저 발진부 및 제2 레이저 발진부는 스캔하고자 하는 평판(46)의 세로 방향의 외주변을 스캔하기 위해 선형의 레이저 빔을 출사하며, 수직 방향(도 4의 Y방향)으로 놓여진 제3 레이저 발진부 및 제4 레이저 발진부는 스캔하고자 하는 평판(46)의 가로 방향의 외주변을 스캔하기 위해 선형의 레이저 빔을 출사한다.The first laser oscillation portion and the second laser oscillation portion placed in the horizontal direction (X direction in FIG. 4) emit a linear laser beam to scan the longitudinal outer periphery of the
고정구(48)는 평판 스캔 모듈(10)을 트롤리(44)에 부착하기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 사각형의 사각틀(50)과, 사각틀(50)의 하부의 양단부에서 돌출되는 연결바(52)로 구성된다.The
사각틀(50)의 일면은 트롤리(44)에 결합되고, 사각틀(50)의 타면의 양단부에서 돌출되는 연결바(52) 중 하나에는 평판 스캔 모듈(10)을 연결구(54)를 이용하여 결합하고, 나머지 하나에는 이후에 설명할 마킹부(56)가 결합한다. 연결구(54)는 평판 스캔 모듈(10)의 상부케이스(34)의 개구부(36)를 통해 프레임(24)에 연결되어 프레임(24)과 트롤리(44)를 연결한다.One surface of the
본 실시예에 따른 평판 스캔 시스템은, 레일(38)을 따라 이동하는 겐트리(40)와 겐트리(40)를 따라 이동하는 트롤리(44)를 포함하는 겐트리 로봇에 상술한 평판 스캔 모듈(10)을 부착하여 평판(46)의 형상을 스캔함과 아울러, 트롤리(44)에 부착된 마킹부(56)를 이용하여 평판(46) 상에 특정 형상을 마킹할 수 있다.The flatbed scanning system according to the present embodiment includes the gantry robot including the
선체를 형성하기 위한 평판(46) 상에는 각종 종방향 부재의 용접위치 및 평판(46)의 절단 위치를 마킹하게 되는데, 평판(46) 부재의 마킹을 위해 컨베이어 등을 이용하여 겐트리(40) 하부에 평판(46)이 로딩된다. On the
평판(46)이 로딩되면 마킹을 위한 기준점 설정이 필요한데, 트롤리(44)에 부착된 평판 스캔 모듈(10)을 이용하여 평판(46)의 형상을 스캔한다. 스캔된 평판(46)의 형상에 따라 평판(46)에 종방향 부재의 용접위치, 절단위치 등의 특정형상을 마킹부(56)를 이용하여 마킹한다. When the
본 실시예에 따른 마킹부(56)는 산소용 노즐에서 아연계 분말을 분사하여 예열 불꽃으로 인화하는 마킹 토치를 포함할 수 있다. 이하에서는 마킹 토치를 이용하여 특정 형상을 마킹하는 방법을 설명하기로 한다.The marking
평판 스캔 모듈(10)을 이용하여 평판(46)의 형상이 스캐닝되면, 평판(46)의 특정 위치를 좌표화하고 이를 통해 마킹 토치가 평판(46) 상을 이동하면서 특정 형상을 마킹하는 것이다. When the shape of the
평판(46)의 형상을 예측할 수 있는 경우에는 평판(46)의 외주변의 특정부위 만을 스캔하여 기준점을 설정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 사각형 평판(46) 상 에 특정 형상을 마킹하는 경우 사각형 평판(46)의 꼭지점의 부위 만을 스캐닝하여 꼭지점의 위치를 좌표화한 후, 마킹 토치를 이용하여 마킹하는 것도 가능하다. When the shape of the
겐트리(40) 및 트롤리(44)의 이동으로 평판(46) 상의 소정 위치로 마킹 토치를 이동시킬 수 있으므로 이를 통해 평판(46) 상에 특정 형상을 마킹할 수 있다. By moving the
본 실시예에서는 마킹부(56)로서 마킹 토치를 이용하여 평판(46) 상에 특정 형상을 마킹하는 형태를 제시하고 있으나, 이외에 펀치 마킹(punch marking), 페이팅 등 다양한 방법으로 평판(46) 상에 특정 형상을 마킹할 수 있다. In the present exemplary embodiment, the marking
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템을 이용하여 평판의 스캔하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 6 내지 도 9를 참조하면, 평판 스캔 모듈(10), 제1 레이저 발진부(12), 제2 레이저 발진부(14), 주축(15), 제3 레이저 발진부(16), 제4 레이저 발진부(18), 카메라(20), 광축(21), 평판(46), 개선부(47)가 도시되어 있다.6 to 9 are schematic views for explaining a method of scanning a flat plate using a flat plate scanning system according to another embodiment of the present invention. 6 to 9, the flat
도 6 및 도 7은 수평 방향(도 4의 X방향 참조)으로 위치한 제1 레이저 발진부(12)를 이용하여 평판(46)의 세로 방향의 외주변을 스캔하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 평판(46)의 좌측 외주변을 스캔하기 위해, 카메라(20)를 좌측 외주변의 상부에 위치하도록 하여 평판 스캔 모듈(10)을 좌측 외주변을 따라 이동시킨다. 평판 스캔 모듈(10)의 이동에 따라 일정 간격으로 제1 레이저 발진부(12)에서 레이저 빔을 출사하고 평판(46)에 투영되어 반사된 선형의 레이저 빔(13)을 카메라(20)로 촬영한다. 제1 레이저 발진부(12)에서 출사하는 선형의 레이저 빔(13)은 평판(46)의 세로 방향의 외주변과 교차되도록 출사되며, 평판(46)의 외주변 형상에 따라 레 이저 빔(13)의 형상이 변경되고 이를 카메라(20)를 통해 촬영하여 이미지를 획득하는 것이다. 예컨대, 평판(46)의 용접을 위해 평판(46)의 외주변에 개선부(47)를 형성한 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 레이저 빔(13)이 꺾인 형태로 촬영될 것이며, 평판 스캔 모듈(10)이 평판(46)에서 벗어나 편평한 스테이지 상에 위치한 경우 직선의 레이저 빔의 형태가 촬영될 것이다. 이와 같이, 촬영된 레이저 빔(13)의 이미지로부터 평판(46)의 형상을 스캔할 수 있다.6 and 7 illustrate a method of scanning the outer periphery of the longitudinal direction of the
도 8 및 도 9는 수평 방향(도 4의 X방향 참조)으로 위치한 제2 레이저 발진부(14)를 이용하여 평판(46)의 세로 방향의 외주변을 스캔하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 평판(46)의 우측 외주변을 스캔하기 위해 트롤리(44)를 이용하여 평판 스캔 모듈(10)을 평판(46)의 우측 외주변쪽으로 이동시키고, 평판 스캔 모듈(10)을 우측 외주변을 따라 이동시키면서 제2 레이저 발진부(14)에서 선형의 레이저 빔(13)을 출사하고 반사된 레이저 빔(13)을 카메라(20)로 촬영하여 평판(46)의 우측 외주변의 형상을 스캔한다. 8 and 9 illustrate a method of scanning the outer periphery of the longitudinal direction of the
이와 같이, 제1 레이저 발진부(12)와 제2 레이저 발진부(14)는 서로 쌍을 이루어 세로 방향의 서로 대향하는 평판(46)의 외주변에 각각 레이저 빔(13)을 출사하게 된다.As described above, the
수직 방향(도 4의 Y방향 참조)으로 위치하는 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)는 평판(46)의 가로 방향의 외주변을 스캔하기 위한 것으로, 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)는 서로 쌍을 이루어, 가로 방향의 서로 대향하는 평판(46)의 외주변에 각각 레이저 빔(13)을 출사하게 된다.The third
제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)를 이용하여 평판(46)의 형상을 스캔하는 방법은, 상술한 제1 레이저 발진부(12) 및 제2 레이저 발진부(14)를 이용하여 스캔하는 방법과 유사하므로 그 설명을 생략하기로 한다.The method of scanning the shape of the
본 실시예에서는 사각형 평판(46)의 형상을 스캔하는 방법에 대해서 설명하였으나, 상술한 바와 같이 제1 레이저 발진부(12) 및 제2 레이저 발진부(14)를 이용하여 평판(46)의 세로 방향 외주변을 스캔할 수 있고, 제3 레이저 발진부(16) 및 제4 레이저 발진부(18)를 이용하여 평판(46)의 가로 방향 외주변을 스캔할 수 있으므로 원형, 다각형 등 다양한 형상의 평판(46)을 스캔할 수 있음은 물론이다.상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the present embodiment, a method of scanning the shape of the rectangular
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a flatbed scanning module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 결합사시도.Figure 2 is a perspective view of the flatbed scanning module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 스캔 모듈의 평면도.3 is a plan view of a flatbed scanning module according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템의 사시도.4 is a perspective view of a flatbed scanning system according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템의 부분 사시도.5 is a partial perspective view of a flatbed scanning system according to another embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 스캔 시스템을 이용하여 평판의 스캔하는 방법을 설명하기 위한 개략도.6 to 9 are schematic views for explaining a method of scanning a flat plate using a flat plate scanning system according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 평판 스캔 모듈 12, 14, 16, 18 : 레이저 발진부10:
20 : 카메라 22 : 브라켓20: camera 22: bracket
24 : 프레임 26 : 하부케이스24: frame 26: lower case
28, 32 : 서포트 30, 36 : 개구부28, 32:
34 : 상부케이스 38 : 레일34: upper case 38: rail
42 : 겐트리 42 : 트롤리 레일42: gantry 42: trolley rail
44 : 트롤리 46 : 평판44: trolley 46: flatbed
48 : 고정구 50 : 사각틀48: fixture 50: square frame
52 : 연결바 54 : 연결구52: connecting bar 54: connector
56 : 마킹부56: marking part
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