KR101271627B1 - 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법은 (a)상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 이동하면서 상기 랙을 촬영할 수 있는 촬영 수단을 제공하는 단계; (b)상기 랙의 연장 방향으로 기준 위치 제공 수단을 제공하는 단계; (c)상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리를 측정하는 단계; (d)측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 거리를 측정하는 단계를 포함하되, (d) 단계는, (d1) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치부터 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정한 후, 상기 기준 위치까지의 거리 측정값 및 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이 측정값을 합산하여 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이의 길이를 측정하는 단계 및 (d2) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하지 않으면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 측정 시작 지점부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정하는 단계를 포함한다.

Description

갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템 및 방법{SYSTEM FOR MEASURING THE RACK LENGTH OF GANTRY CRANE AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

조선소의 작업장 내에 설치되는 절단 및 용접 장비들은 갠트리 크레인에 설치되는 것이 일반적이다. 이에 따라 절단 장비 및 용접 장비들의 가공 정확도는 갠트리 크레인의 제어 오차의 정확도에 의하여 큰 영향을 받게 된다.

도 1은 갠트리 크레인의 개략적인 정면도이며, 도 2는 갠트리 크레인의 개략적인 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 갠트리 크레인(1)은 바닥면에 설치되는 한 쌍의 레일(2) 상에 한 쌍의 수직 지지대(3)가 수직하게 배열된 상태에서 수평 지지대(4)를 지지하도록 형성된다. 한 쌍의 수직 지지대(3)는 레일(2)의 랙(9)과 맞물리는 피니언 기어에 의하여 레일(2)를 따라 랙(9)의 길이 방향(도 2에서 볼 때 횡방향, 즉 Y축 방향))으로 이동할 수 있도록 형성된다.

수평 지지대(4)에는 수평 슬라이딩부(5)가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 수평 슬라이딩부(5)에는 수직 슬라이딩부(6)가 수평 슬라이딩부(5)에 대하여 수직한 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 이와 같은 수직 지지대(3), 수평 지지대(4) 및 수직 및 수평 슬라이딩부(5)는 이동 로봇으로 지칭될 수 있다. 수직 슬라이딩부(6)의 하측단에는 공구 결합 유닛(7)이 위치되어, 절단 장비 또는 용접 장비들이 설치될 수 있다. 이와 같이 공구 결합 유닛(7)에 설치된 절단 장비 또는 용접 장비들은 한 쌍의 레일(2) 사이에 위치되는 받침대(8)의 상측에 놓여진 2차원 또는 3차원 형상의 판재를 가공할 수 있다.

이 때, 레일(2) 상에 배치되는 수직 지지대(3)가 레일(2)를 따라 이동하는 동안 랙과 피니언 기어는 지속적으로 접촉하기 때문에 랙과 피니언의 접촉 표면이 마모된다.

이와 같이 랙과 피니언이 마모되면, 랙과 피니언 작동시 접촉부 유격 과다와 같은 오차가 발생하고, 이와 같은 접촉 마모가 커질수록 이동 로봇(1a)의 이동 거리 제어시 절대 길이 오차가 발생할 수 밖에 없게 된다.

그리고 갠트리 크레인의 랙은 소정의 단위 길이를 갖는 단위 길이 랙이 전체 구간에 걸쳐 나란하게 배열되어 있으며, 단위 길이 랙 간에 약간씩 이격 배치된다. 이에 따라 하나의 단위 길이 랙 내의 거리를 측정하는 경우와 비교할 때, 복수의 단위 길이 랙을 포함하는 거리를 정확하게 측정하는 것은 용이하지 않다.

따라서, 갠트리 크레인(1)의 레일에 설치된 랙의 절대 길이를 정확하게 측정할 수 있는 시스템 및 방법의 개발이 필요하다.

본 발명의 일 실시예는 갠트리 크레인의 랙의 길이를 정확하게 측정할 수 있는 랙 길이 측정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법으로서, (a)상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 이동하면서 상기 랙을 촬영할 수 있는 촬영 수단을 제공하는 단계; (b)상기 랙의 연장 방향으로 기준 위치 제공 수단을 제공하는 단계; (c)상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리를 측정하는 단계; (d)측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 거리를 측정하는 단계를 포함하되, (d) 단계는, (d1) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치부터 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정한 후, 상기 기준 위치까지의 거리 측정값 및 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이 측정값을 합산하여 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이의 길이를 측정하는 단계 및 (d2) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하지 않으면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 측정 시작 지점부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정하는 단계를 포함하는 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법이 제공된다.

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이 때, 상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙의 연장 방향으로 복수 개가 제공되며, 상기 (d1) 단계 및 (d2) 단계에서 촬영수단이 이동하기 시작하는 시작 위치는 상기 복수 개의 기준 위치 제공 수단 중 상기 측정 시작 지점 방향으로 상기 측정 종료 지점으로부터 가장 가까운 기준 위치 제공 수단의 기준 위치일 수 있다.

한편, 상기 (b) 단계에서, 상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙을 고정하기 위한 고정 클램프이며, 상기 기준 위치는 상기 고정 클램프의 모서리일 수 있다.

이 때, 상기 (c) 단계에서, 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리 측정은 IGPS에 의하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템으로서, 상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 설치되는 기준 위치 제공 수단; 상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 이동할 수 있는 이동 수단; 상기 갠트리 크레인이 상기 랙을 따라 이동하는 동안 상기 랙을 촬영할 수 있도록 상기 이동 수단에 설치되는 촬영 수단; 및 상기 촬영 수단에 의하여 촬영된 상기 랙의 절대 길이를 계산할 수 있는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 거리를 측정할 때, 상기 측정 시작 지점으로부터 상기 측정 종료 지점 사이에 상기 기준 위치 제공 수단이 존재하는 경우 상기 측정 시작 지점으로부터 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리는 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치 측정값을 입력받고, 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 거리는 상기 랙을 촬영하여 촬영된 랙의 절대 길이를 계산하는 것을 특징으로 하는 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템이 제공된다.

이 때, 상기 이동 수단은 절단 장비 또는 용접 장비들이 설치될 수 있는 상기 갠트리 크레인의 공구 결합 유닛일 수 있다.

한편, 상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙을 고정하기 위한 고정 클램프이며, 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치는 상기 고정 클램프의 모서리일 수 있다.

한편, 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리를 측정하기 위한 IGPS를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 랙의 절대 길이를 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템이 설치되는 갠트리 크레인의 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에서 갠트리 크레인의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템을 이용하여 랙의 길이를 측정하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 방법의 일 예의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 방법에서 절대 길이를 측정하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7 내지 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 방법에서 절대 길이를 측정하는 과정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템(10)의 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템(10)은 기준 위치 제공 수단(20), 이동 수단(40), 촬영 수단(30) 및 제어부(50)를 포함한다.

기준 위치 제공 수단(20)은 갠트리 크레인이 이동하는 길이를 측정하고자 할 때 갠트리 크레인의 랙의 연장 방향으로 기준 위치를 제공하기 위한 구성 요소이다. 이 때, 기준 위치(MO)란 갠트리 크레인이 이동하더라도 위치가 변하지 않는 지점으로 규정될 수 있으며 갠트리 크레인의 길이 측정시 측정 시작 위치가 될 수 있는 위치이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서 기준 위치 제공 수단(20)은 갠트리 크레인이 이동하는 레일에 설치되는 랙을 고정하기 위한 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)로 구현된다. 이 때, 고정 클램프의 일 모서리가 기준 위치로서 규정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 랙을 고정하기 위한 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)는 레일(2)을 따라 설치되는 복수의 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)을 고정하기 위하여 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)마다 적어도 하나 이상 설치되어 있다.

따라서, 기준 위치(MO)는 복수의 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n) 전체 또는 그 중 일부의 모서리들로 규정될 수 있다. 이와 같이 정해진 기준 위치는 IGPS와 같은 위치 측정 시스템에 의하여 각각의 기준 위치가 예를 들어, 소정의 좌표계(예를 들어, 도 4에서 랙의 좌측 단부 모서리를 원점(0,0)으로 규정한 xy좌표계)의 일 지점(x 좌표, y좌표) 값으로 규정될 수 있다. 이와 같이 정해진 기준 위치는 필요에 따라 갠트리 크레인의 이동 거리를 측정하기 위한 일 요소로 사용된다.

이동 수단(40)은 촬영 수단(30)이 갠트리 크레인을 따라 이동할 수 있도록 하기 위한 구성요소이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 수단(40)은 갠트리 크레인(1)에 설치된 공구 결합 유닛(7)일 수 있다. 그러나 이동 수단(40)은 갠트리 크레인(1)이 이동하는 동안 갠트리 크레인(1)과 함께 이동할 수 있는 구성 요소라면 어떠한 구성으로 이루어지는 것도 가능하며, 갠트리 크레인(1)의 공구 결합 유닛(7)에 제한되는 것은 아니다. 다만, 갠트리 크레인(1)이 이동하는 동안 갠트리 크레인(1)의 이동 거리를 측정하기 위하여 갠트리 크레인(1)에 이미 설치된 공구 결합 유닛(7)을 이용하면 갠트리 크레인(1)의 이동 거리를 측정하기 위한 별도의 이동 수단을 구비할 필요가 없게 된다.

한편, 촬영 수단(30)은 상기 이동 수단(40), 예를 들어, 갠트리 크레인의 공구 결합 유닛(7)에 설치될 수 있는 카메라일 수 있다.

카메라가 이동 수단(40), 예를 들어, 공구 결합 유닛(7)에 결합되는 것은, 예를 들어, 카메라가 설치된 하우징을 갠트리 크레인(1)의 공구 결합 유닛(7)에 탈착가능하게 결합하는 방식으로 이루어질 수 있다.

갠트리 크레인(1)의 공구 결합 유닛(7)에 설치된 카메라와 같은 촬영 수단(40)은 갠트리 크레인(1)이 랙(9)을 따라 이동하는 동안 랙(9)의 상측에 위치되어 랙(9)의 영상을 촬영하도록 구성된다.

제어부(50)는 촬영 수단(30)으로부터 촬영된 랙(9)의 영상을 분석하여 랙(9)의 절대 길이를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템(10)의 제어부(50)는 갠트리 크레인(1)이 이동하는 동안 갠트리 크레인(1)과 함께 이동하는 촬영 수단(30)에 의하여 촬영된 랙(9)의 영상을 분석하여 갠트리 크레인(1)이 이동한 절대 길이를 계산한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템을 이용하여 랙의 길이를 측정하는 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템(10)이 측정하는 랙은 갠트리 크레인(1)이 이동하는 레일(2)에 설치된 복수의 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)을 포함한다. 이 때, 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)은 이웃하는 단위 길이 랙 간에 소정의 간격만큼 이격되도록 배치된다.

한편, 도 4에서 복수의 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)에는 각각 적어도 하나의 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)가 설치될 수 있는데, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)의 일 모서리 위치가 기준 위치(MO)로 제공될 수 있으며, 본 실시예에서, 각 기준 위치 제공 수단의 기준 위치(MO)를 MO1(X1,Y1), MO2(X2, Y2), … MOn(Xn,Yn)으로 규정한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 시스템을 이용하여 갠트리 크레인이 랙을 이동한 거리를 측정하는 방법은 갠트리 크레인이 이동한 위치에 따라 2가지로 구별될 수 있다.

보다 상세히, 도 4에서, 갠트리 크레인이 이동하기 시작하는 위치를 측정 시작 지점(MS)라고 규정하고, 갠트리 크레인이 이동을 종료하는 위치를 측정 종료 지점(MF)라고 규정할 때, 측정 시작 지점(MS)이 A0 위치로 일정하다고 할 경우, 갠트리 크레인의 측정 종료 지점(MF)은 도 4의 랙에서 2가지 경우로 구별될 수 있다. 그리고 각각의 경우에 따라 길이 측정 방법이 달라질 수 있다.

이하, 각각의 경우의 측정 종료 지점(MF)을 도 4에서 A1 및 A2로 가정하고, A0 위치로부터 A1 및 A2 위치까지의 갠트리 크레인의 이동 거리를 각각 L1 및 L2로 가정하여 각각의 경우에 대하여 설명한다.

Case 1)측정 시작 지점(MS)이 A0 위치이고 측정 종료 지점(MF)이 A1 위치인 경우는 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이에 기준 위치(MO)가 존재하지 않는 경우이다. 이와 같은 경우에는 측정 시작 지점(MS)으로부터 측정 종료 지점(MF)까지 갠트리 크레인(1)을 이동하면서 촬영 수단(30)을 이용하여 갠트리 크레인(1)이 이동한 랙의 영상을 직접 촬영한 후 촬영된 랙의 영상을 분석하여 갠트리 크레인이 이동한 절대 거리를 측정한다.

Case 2)측정 시작 지점(MS)이 A0 위치이고 측정 종료 지점(MF)이 A2 위치인 경우는 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점 사이(MF)에 기준 위치(MO)가 존재하는 경우이다. 이 때, 기준 위치 제공 수단(20)은 복수 개가 제공될 수 있으며, 측정 종료 지점(MF)으로부터 측정 시작 지점(MS)이 위치된 방향으로 측정 종료 지점(MF)과 가장 가까운 위치에 위치된 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치(MOn)를 확인하여 측정 시작 지점(MS)으로부터 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치(MOn)까지의 거리(L21)를 미리 계산한다.

이와 같이 측정 시작 지점(MS)부터 기준 위치까지의 거리(L21)가 IGPS와 같은 길이 측정 시스템을 이용하여 미리 측정되어 있으면, 실제 랙 길이 측정 시스템(10)의 카메라를 이용하여 랙의 이동 거리를 측정할 때, 기준 위치(MOn)로부터 측정 종료 지점(MF)까지 길이(L22)만을 직접 갠트리 크레인(1)을 이동시켜 측정한다.

그리고, 기준 위치로부터 측정 종료 지점(MF)까지의 측정된 거리(L22)와, 미리 알고 있는 측정 시작 지점(MS)부터 기준위치(MOn)까지의 거리(L21)를 합산하여 갠트리 크레인의 이동 길이를 계산한다.

이 때, 랙을 촬영한 구간은 랙 이음부 이전의 랙 구간, 랙 이음부 구간 및 랙 이음부 이후의 랙 구간으로 형성될 수 있다. 랙 구간과 랙 이음부 구간에서의 촬영 방식은 동일하게 형성될 수 있으나, 랙 이음부 구간은 랙 구간과 달리 주변 온도 등에 따라 구간의 길이가 랙 구간에 비하여 많이 변형될 수 있으므로 랙 구간보다 랙 이음부 구간에서 갠트리 크레인을 보다 천천히 움직이면서 랙을 촬영하여 랙의 길이를 보다 정확하게 측정하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 상기 2가지 경우에 대한 랙 길이 측정 방법을 도면을 참고하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 길이 측정 방법의 일 예의 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법은 촬영 수단을 제공하는 단계(S501), 기준 위치 제공 수단을 제공하는 단계(S502), 기준 위치 제공 수단의 기준 위치를 측정하는 단계(S503), 랙의 길이 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 존재하는지 여부를 판단하는 단계(S504), 랙의 길이 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 존재하는 경우 촬영 수단을 이동하면서 기준 위치 제공 수단부터 측정 종료 지점 까지의 절대 길이를 측정하고(S505), 기준 위치 제공 수단의 거리 측정 값 기준 위치 제공 수단으로부터 측정 종료 지점까지의 절대 길이 측정값을 합산하는 단계(S506), 및 랙의 길이 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 존재하지 않는 경우 촬영 수단을 이동하면서 측정 시작 지점부터 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정하는 단계(S507)를 포함한다.

보다 상세히, 촬영 수단 제공 단계(S501)에서는, 갠트리 크레인(1)의 랙을 따라 이동하면서 상기 랙을 촬영할 수 있는 촬영 수단(30)을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 촬영 수단(30)은 카메라이며, 카메라는 갠트리 크레인의 공구 결합 유닛(7)에 설치된 상태로 갠트리 크레인(1)의 랙을 따라 이동할 수 있도록 형성된다.

기준 위치 제공 수단(20)을 제공하는 단계(S502)에서, 기준 위치 제공 수단(20)은 갠트리 크레인(1)의 랙을 고정하기 위한 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)일 수 있다. 이 때, 고정 클램프(22a, 22b,…, 22n)는 갠트리 크레인(1)의 랙을 형성하기 위하여 랙의 길이 방향으로 복수 개로 형성된 단위 길이 랙(Rack 1, Rack 2, …, Rack n)을 각각 고정하기 위하여 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 랙의 연장 방향을 따라 복수개가 나란하게 배열될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정 시작 지점은 기준 위치의 측정시 기준이 되는 원점일 수 있다. 그러나, 측정 시작 지점은 이에 제한되지 않으며, 랙 상의 소정의 위치일 수 있다.

한편, 기준 위치 제공 수단의 기준 위치를 제공한 후 기준 위치(MO)를 측정한다.(S503) 기준 위치(MO)는 갠트리 크레인(1)이 설치된 공간 내에 설치되는 IGPS 시스템을 이용하여 소정의 공간 좌표 내의 원점(0,0), 예를 들어, 도 4에서 갠트리 크레인의 제 1 단위 길이 랙의 모서리로부터 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치까지의 거리에 따라 정해질 수 있다.

이 때, IGPS 시스템을 이용하여 IGPS 시스템의 원점으로부터 랙의 고정 클램프의 기준 위치(MO)까지의 거리를 측정하는 것은, 예를 들어 랙의 원점(0,0)에 해당하는 위치 및 고정 클램프의 모서리에 각각 위치 센서를 부착한 후 해당 위치 센서 간의 위치를 측정하는 방식으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 공지된 다양한 거리 측정 방법을 이용하여 계산될 수 있다.

측정된 기준 위치는 랙 길이 측정을 위하여 미리 측정된 데이터로서 제어부에 저장된 후 랙의 길이 측정시 사용될 수 있다.

기준 위치를 측정한 후, 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이의 거리를 측정한다.

이 때, 본 실시예에서는 측정 시작 지점(MS)이 IGPS 시스템의 원점(0,0), 예를 들어 제 1 단위 길이 랙의 좌측 모서리인 것으로 가정하여, 도 4에서 볼 때 랙의 좌측 단부 모서리에 측정 시작 지점(MS)이 위치되고, 측정 시작 지점에 대하여 우측 방향에 측정 종료 지점(MF)이 위치되는 것으로 가정한다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이의 거리 측정 방법은 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이에 기준 위치 제공 수단(20)이 위치되는지 여부에 따라 다르게 이루어질 수 있다.

먼저, 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이에 기준 위치 제공 수단(20)이 위치하면, 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치는 이미 알고 있으므로, 측정 시작 지점(MS)으로부터 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치까지의 거리는 측정하지 않고, 촬영 수단(30)을 이동하면서 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치부터 측정 종료 지점(MF)까지의 절대 길이만을 측정한다.

그리고, 상기 측정 시작 지점(MS)으로부터 기준 위치까지의 거리(L21) 및 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이 측정값(L22)을 합산하여 상기 측정 시작 지점(MS)과 상기 측정 종료 지점(MF) 사이의 길이를 측정한다.

본 실시예에서는 측정 시작 지점(MS)과 IGPS의 원점이 동일하므로 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치의 위치값이 측정 시작 지점(MS)으로부터 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치까지의 거리와 동일하게 구성되었으나, 측정 시작 지점(MS)과 IGPS의 원점이 다른 경우에는 측정 시작 지점(MS)의 위치와 IGPS의 원점 사이의 거리를 추가로 측정하여 실제 측정 시작 지점으로부터 기준 위치 제공 수단의 위치 사이의 거리를 계산하도록 한다.

한편, 복수개의 기준 위치 제공 수단이 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이에 위치된 경우에는, 측정 종료 지점(MF)으로부터 측정 시작 지점(MS) 방향으로, 측정 종료 지점(MF)과 가장 가까운 위치에 위치된 기준 위치 제공 수단(20)의 기준 위치, 예를 들어, 도 4에서 A2 위치가 측정 종료 지점인 경우 단위 길이 랙(Rack n)을 고정하기 위한 고정 클램프(22n)의 모서리인 MOn 위치를 랙 길이 측정 측정을 위한 기준 위치로 선정한다.

한편, 측정 시작 지점(MS)과 측정 종료 지점(MF) 사이에 기준 위치 제공 수단(20)이 위치하지 않으면, 촬영 수단(30)을 이동하면서 측정 시작 지점(MS)부터 측정 종료 지점(MF)까지의 길이를 직접 측정한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이와 같이 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이에 기준 위치가 존재하는 경우, 측정 시작 지점으로부터 측정 종료 지점까지의 거리 전체를 직접 측정하지 않고, 측정 시작 지점으로부터 기준 위치까지의 거리값은 이미 측정된 값을 사용하고, 전체 거리 중 일부 구간의 거리만을 실제 측정하여, 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 전체 거리를 실제 측정할 때 발생할 수 있는 오차를 줄일 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 방법 및 시스템에 있어서, 카메라가 촬영한 영상을 이용하여 갠트리 크레인이 이동한 거리를 측정하는 방법을 도면을 달리하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템을 이용하여 랙의 길이를 측정하는 방법의 순서도이다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템을 이용하여 랙의 길이를 측정하는 과정을 도시한 도면이다.

이 때, 도 6 및 도 7 내지 도 9을 참조하여 랙의 길이를 측정하는 방법을 설명함에 있어, 이하에서는 측정하고자 하는 랙의 처음 위치에 위치하는 나사산(도 7에서 제일 좌측에 위치하는 나사산으로서, 이하 '제 1 나사산(T1)'으로 칭함)의 중앙 지점(CT1)으로부터 랙의 제일 마지막에 위치하는 나사산(도 9에서 제일 우측에 위치하는 나사산으로서 이하 '제 n 나사산(Tn)'으로 칭함)의 중앙 지점(CTn)까지의 길이를 측정하는 것으로 가정하여 랙의 길이 측정 방법을 설명한다.

이 때, 제 1 나사산으로부터 제 2 나사산까지의 길이를 '제 1 영역 길이(L1)'로 규정하고, 제 2 나사산 이후부터 이웃하는 나사산까지의 길이를 순차적으로 '제 2 영역 길이(L2)'… '제 n-1 영역 길이(Ln-1)'로 규정하여 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 먼저 제 1 영역 길이(L1)를 측정하기 위하여 우선 해당 영역의 상측에 촬영 수단을 위치시킨 후, 랙의 나사산 영상을 촬영한다. (S601) 그 후, 이와 같이 촬영된 나사산 영상을 처리하고,(S602) 나사산의 피치 라인을 검출한다. (S603)

이 때, 나사산의 피치 라인이란 촬영 수단에 의하여 촬영된 나사산의 사다리꼴형 윤곽선 라인을 의미한다.

이와 같이 피치 라인이 검출된 상태에서 나사산의 돌출된 두 모서리의 위치값이 계산되면 두 모서리의 중간값을 노드 위치값으로 계산한다. (S604)

이 때, 노드 위치란 촬영된 영상에서 해당 나사산이 측정하고자 하는 랙의 몇번째 나사산인지 알 수 있도록 하기 위한 이미지 처리시 특징점이며, 노드 위치값이란 노드 위치에서의 위치값을 의미한다. 본 실시예에서는 나사산의 중간 위치가 노드 위치이며, 나사산의 중간 위치값이 나사산의 노드 위치값에 대응할 수 있다. 이 때, 촬영 수단의 FOV에는 두 개 이상의 나사산 영상이 보여지며 이에 따라 한번의 촬영으로 이웃하는 두 나사산의 노드 위치값을 각각 구할 수 있다.

촬영된 나사산의 영상을 처리하여 나사산의 피치 라인을 검출한 후 검출된 피치 라인으로부터 노드 위치값을 특정하는 기술적인 내용은 이미 공지된 영상 처리 기법을 이용하여 수행할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 예를 들어, 도 7에서 촬영 수단에 촬영된 제 1 영역 영상(FOV1)에서 [제 1 나사산의 노드 위치값(중앙 지점(CT1)의 위치값)과 촬영 수단의 중앙 지점(CC)의 위치값의 차이에 대응하는 거리(La)에 해당하는 촬영 수단의 픽셀 수]와 [1 픽셀에 대응하는 실제 거리]를 곱한 값과 제 2 나사산의 노드 위치값(중앙 지점(CT2)의 위치값)과 촬영 수단의 중앙 지점(CC)의 위치값의 차이에 대응하는 거리(Lb)에 해당하는 촬영 수단의 픽셀 수]와 [1 픽셀에 대응하는 실제 거리]를 곱한 값의 합이, 제 1 나사산의 노드 위치값과 제 2 나사산의 노드 위치값 사이의 절대 길이, 즉 제 1 나사산의 중앙 지점과 제 2 나사산의 중앙 지점 사이의 절대 길이(L1)에 대응하게 된다. 이와 같이 함으로써 제 1 나사산의 노드 위치값과 제 2 나사산의 노드 위치값 사이의 절대 길이를 계산한다.(S605)

그 후, 도 8에서와 같이 이웃하는 제 2 영역 내의 제 2 및 제 3 나사산, 제 3 및 제 4 나사산,…, 제 n-2 나사산 및 제 n-1 나사산을 차례로 포함하는 영상을 각각 촬영하도록 촬영 수단을 이동시키면서 갠트리 크레인이 이동한 영역 내의 모든 나사산의 피치 라인을 촬영하고 각각의 나사산 사이의 절대 길이를 계산하는 과정을 반복한다. 그 후, 최종적으로 도 9에서와 같이 제 n-1 영역의 제 n-1 나사산과 제 n 나사산을 촬영하여 앞서 설명한 방법과 동일한 방법으로 제 n-1 영역 길이(Ln-1)를 계산한다.

그리고, 이와 같이 측정된 모든 영역(제 1 영역 내지 제 n-1 영역)의 길이를 합하면 갠트리 크레인이 이동한 절대 거리가 계산될 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, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 랙 길이 측정 시스템 20 기준 위치 제공 수단
40 이동 수단 30 촬영 수단
50 제어부

Claims (8)

1. 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법으로서,
   (a)상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 이동하면서 상기 랙을 촬영할 수 있는 촬영 수단을 제공하는 단계;
   (b)상기 랙의 연장 방향으로 기준 위치 제공 수단을 제공하는 단계;
   (c)상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리를 측정하는 단계;
   (d)측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 거리를 측정하는 단계를 포함하되,
   상기 (d) 단계는,
   (d1) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치부터 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정한 후, 상기 기준 위치까지의 거리 측정값 및 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이 측정값을 합산하여 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이의 길이를 측정하는 단계 및
   (d2) 상기 측정 시작 지점과 상기 측정 종료 지점 사이에 기준 위치 제공 수단이 위치하지 않으면, 상기 촬영 수단을 이동하면서 상기 측정 시작 지점부터 상기 측정 종료 지점까지의 절대 길이를 측정하는 단계를 포함하는,
   갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙의 연장 방향으로 복수 개가 제공되며,
   상기 (d1) 단계 및 (d2) 단계에서 촬영수단이 이동하기 시작하는 시작 위치는 상기 복수 개의 기준 위치 제공 수단 중 상기 측정 시작 지점 방향으로 상기 측정 종료 지점으로부터 가장 가까운 기준 위치 제공 수단의 기준 위치인
   갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙을 고정하기 위한 고정 클램프이며,
   상기 기준 위치는 상기 고정 클램프의 모서리인 것을 특징으로 하는,
   갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 (c) 단계에서,
   상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리 측정은 IGPS에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 방법.
   
5. 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템으로서,
   상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 설치되는 기준 위치 제공 수단;
   상기 갠트리 크레인의 랙을 따라 이동할 수 있는 이동 수단;
   상기 갠트리 크레인이 상기 랙을 따라 이동하는 동안 상기 랙을 촬영할 수 있도록 상기 이동 수단에 설치되는 촬영 수단; 및
   상기 촬영 수단에 의하여 촬영된 상기 랙의 절대 길이를 계산할 수 있는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 측정 시작 지점과 측정 종료 지점 사이의 거리를 측정할 때, 상기 측정 시작 지점으로부터 상기 측정 종료 지점 사이에 상기 기준 위치 제공 수단이 존재하는 경우 상기 측정 시작 지점으로부터 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리는 상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치 측정값을 입력받고, 상기 기준 위치로부터 상기 측정 종료 지점까지의 거리는 상기 랙을 촬영하여 촬영된 랙의 절대 길이를 계산하는 것을 특징으로 하는,
   갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 이동 수단은 절단 장비 또는 용접 장비들이 설치될 수 있는 상기 갠트리 크레인의 공구 결합 유닛인 것을 특징으로 하는 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 기준 위치 제공 수단은 상기 랙을 고정하기 위한 고정 클램프이며,
   상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치는 상기 고정 클램프의 모서리인 것을 특징으로 하는, 갠트리 크레인의 랙의 길이 측정 시스템.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 기준 위치 제공 수단의 기준 위치까지의 거리를 측정하기 위한 IGPS를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 갠트리 크레인의 랙 길이 측정 시스템.

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