KR101349862B1 - 로봇의 작업 경로 생성 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

로봇의 작업 경로 생성 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇의 작업 경로를 생성하는 시스템은, 용접 부재의 형상을 촬영하는 비전 센서부; 상기 비전 센서부에서 촬영된 영상을 이미지 처리하여 화면에 표시하는 영상 처리부; 상기 화면에 표시되는 용접 부재의 형상에 관한 속성 정보 및 교시점을 입력 받는 사용자 입력부; 상기 교시점에 대응되는 위치로 상기 로봇의 용접 토치를 이동시켜 상기 용접 부재상에 접촉되는 터치점을 측정하는 터치 센서부; 상기 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성하고, 상기 터치 센서부를 통해 측정되는 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성하는 용접선 생성부; 및 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하는 경우, 상기 제2 용접선의 터치점 주변의 터치점을 추가로 입력받아 상기 제2 용접선의 오차를 보정하는 제어부를 포함한다.

Description

로봇의 작업 경로 생성 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING OPERATION PATH FOR ROBOT}

본 발명은 로봇의 작업 경로를 생성하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 철판부재를 다양한 모양으로 절단 및 가공하고 이들을 용접작업을 통해 조립하여 제조하고 있다. 그리고, 대부분의 작업장에서는 안전 및 각 공정의 효율성을 위해 현장에서는 로봇을 운용하여 생산공정을 자동화하는 설비가 이루어지고 있다.

이러한, 로봇의 자동화를 위해서는 작업에 적합한 로봇의 선정과 해당 로봇의 기구학적인 조건에 맞게 작업 경로를 설정하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 기존의 철판의 절단, 가공, 도장 및 용접 등의 작업에 있어서 로봇의 작업 경로는 주로 캐드(CAD)데이터(설계 데이터)를 토대로 설정하고 있다.

그러나, 실제 작업 현장에서는 일일이 캐드 정보를 입력 받기 어렵거나 캐드 데이터가 없는 부재들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 코밍과 같이 임의 형상으로 제작되거나 절단된 부재들을 용접하기 위해서는 해당 부재의 임의 형상에 대한 경로를 생성해야 한다.

여기서, 코밍(Coaming)은 선박에서 파이프 등의 의장품이 바닥을 관통하거나 엔진 등 장비가 위치한 부분에 물이 흐르거나 넘치지 않도록 약 15cm높이로 덧대어진 물막이판으로 원형, 타원형 및 직선형 등의 다양한 임의 부재 형상을 가질 수 있다.

한편, 도 1은 종래의 코밍 용접을 위한 작업 경로 생성시 오차가 발생된 상태를 보여준다.

첨부된 도 1을 참조하면, 현재 코밍을 용접하기 위해서는 카메라로부터 획득한 영상에 작업자가 임의 형상을 구성하는 주요한 부분에 특이점들을 교시하면 자동으로 경로를 생성하도록 되어 있다. 이 때, 상기 특이점들은 주로 변곡부에 집중적으로 교시 된다.

그러나, 도 1과 같이 직선 및 곡선이 혼합된 타원형의 코밍을 작업자가 사용자 인터페이스(UI)를 통해 교시할 때에 해상도의 제약으로 인해 정확하게 교시되지 못하여 교시 위치 오차가 발생될 수 있다. 또한, 로봇 기구 오차로 인해 용접 토치가 교시 받은 위치로 정확하게 도달하지 못하는 문제가 있다.

특히, 작업자로부터 입력된 교시점으로 인한 부재상의 용접선과 그 터치 결과로 인해 생성되는 용접선이 서로 일치하지 않고 왜곡되어 작업에 지장을 초래하거나 제품의 질이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 실시 예는 산업 현장에서 로봇의 자동화를 위한 경로를 생성함에 있어서 변곡부에 대한 교시 성능을 향상시킬 수 있는 로봇의 작업경로 생성 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇의 작업 경로를 생성하는 시스템은, 용접 부재의 형상을 촬영하는 비전 센서부; 상기 비전 센서부에서 촬영된 영상을 이미지 처리하여 화면에 표시하는 영상 처리부; 상기 화면에 표시되는 용접 부재의 형상에 관한 속성 정보 및 교시점을 입력 받는 사용자 입력부; 상기 교시점에 대응되는 위치로 상기 로봇의 용접 토치를 이동시켜 상기 용접 부재상에 접촉되는 터치점을 측정하는 터치 센서부; 상기 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성하고, 상기 터치 센서부를 통해 측정되는 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성하는 용접선 생성부; 및 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하는 경우, 상기 제2 용접선의 터치점 주변의 터치점을 추가로 입력받아 상기 제2 용접선의 오차를 보정하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 로봇은, 이동 가능한 대차에 탑재되고 인가되는 제어 신호에 따라 선단에 구비되는 용접 토치를 상기 작업 경로로 이동시켜 용접을 수행할 수 있다.

또한, 상기 속성 정보는, 상기 로봇의 작업 경로 생성을 위한 부재 타입 및 진행 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 보정된 상기 제2 용접선상의 좌표를 추출하고 여기에 상기 속성 정보에 포함된 진행 방향을 적용하여 작업 경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 터치 센서부는, 부재와 용접 와이어에 고전압을 연결하고 상기 용접 토치에 장착된 용접 와이어와 용접 부재가 접촉되는 순간의 전기적인 쇼트(Short)를 감지하여 상기 터치점을 측정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 터치점의 개수와 상기 터치점 간의 거리를 상기 제2 용접선의 왜곡 정도에 따라 가변 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇의 작업 경로를 생성하는 방법은, a) 용접 부재의 형상을 촬영하여 화면에 표시하고, 표시되는 용접 부재의 형상에 따른 속성 정보 및 교시점을 입력 받는 단계; b) 상기 교시점에 대응되는 위치로 상기 로봇의 용접 토치를 이동시켜 상기 용접 부재상에 접촉되는 터치점을 측정하는 단계; c) 상기 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성하고, 상기 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성하는 단계; 및 d) 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하는 경우, 상기 제2 용접선의 터치점 주변의 터치점을 추가하여 상기 제2 용접선의 오차를 보정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 a) 단계는, 상기 용접 부재의 형상에 따른 직선, 원형, 혼합형 중 적어도 하나의 부재 타입 및 용접 진행 방향을 입력 받는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 a) 단계는, 상기 용접 부재의 형상에 따른 직선에서 곡선 또는 곡선에서 직선으로 변화하는 적어도 하나의 변곡부에 대한 교시점을 입력 받는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계에서, 상기 터치점은 상기 변곡부 주변인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하지 않은 경우, 상기 로봇의 작업 경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계 이후에, 용접 전류, 전압, 속도 및 위빙 조건 중 적어도 하나의 작업 조건을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 작업자로부터 부재의 임의 형상에 따른 교시점을 입력 받아 로봇의 작업경로를 자동으로 생성함으로써 캐드 데이터가 없는 부재에 대한 자동 용접을 지원할 수 있다.

그리고, 작업자로부터 입력 받은 교시점과 실제 로봇의 구동에 따른 터치점의 오차를 주변 터치점의 추가로 보정함으로써 변곡부에 대한 교시 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 변곡부에 대한 교시성능 향상으로 보다 정확한 작업 경로를 생성함으로써 작업의 효율 및 제품의 질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 코밍 용접을 위한 작업 경로 생성시 오차가 발생된 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 작업 경로 생성 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작업 제어기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 UI를 통해 속성 및 교시점을 입력 받는 과정을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 UI를 통한 교시점 입력으로 용접선이 생성된 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서부가 터치점 측정 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 왜곡된 제2 용접선을 보정하는 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 경로 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 작업 경로 생성 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 작업 경로 생성 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

첨부된 본 발명의 실시 예에 따른, 로봇의 작업경로 생성 시스템은 다관절 로봇(100) 및 작업 제어기(200)를 포함한다.

로봇(100)은 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇(Robot Manipulator)으로 이동 가능한 대차(110)에 탑재되고 인가되는 제어 신호에 따라 선단에 구비되는 용접 토치(120)를 작업 경로로 이동시켜 용접을 수행한다.

대차(110)는 로봇(100)을 상하로 이동시키는 승강 수단(111)과 로봇(100)을 지지하는 스테이지에 설치되는 레일 시스템(112)을 포함하여 로봇(100)을 레일 방향으로 이동시킬 수 있다.

용접 토치(120)는 용접와이어를 공급하고 상기 용접와이어와 부재상의 용접부위에 강한 전류를 형성하여 용접와이어와 부재를 순간적으로 녹임으로써 서로 융착 시킨다.

또한, 도면에서는 생략되었으나 로봇(100)은 기구학적으로 다축 구동을 위한 복수의 모터, 각 모터를 제어하는 서보 제어기와 그 구동을 위한 서보 구동부를 포함할 수 있으며 이는 공지된 기술을 이용할 수 있는 것으로 자세한 설명을 생략한다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작업 제어기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 3를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 작업 제어기(200)는 비전 센서부(210), 영상 처리부(220), 사용자 입력부(230), 터치 센서부(240), 용접선 생성부(250), 데이터베이스부(260) 및 제어부(270)를 포함한다.

비전 센서부(210)는 디지털 카메라 또는 CCD 카메라로 구성될 수 있으며, 고정된 위치에서 용접 부재의 임의 형상을 촬영한다.

비전 센서부(210)에서 촬영된 영상은 로봇(100)의 원점상에 위치한 로봇 좌표계(Global 좌표계)와 연동하여 용접 부재의 진행 방향을 X축으로 하고, 철판 부재의 천정을 향하는 방향을 Z축으로 하는 직교 좌표계(부재 좌표계)를 가진다.

영상 처리부(220)는 비전 센서부(210)에서 촬영된 영상을 화면에 표시할 수 있도록 처리한다.

이 때, 영상 처리부(220)는 이미지 필터링을 통해 왜곡된 영상을 보정하고, 용접 부재의 크기에 따라 광학계를 재설정하여 촬영 범위(Field of View)를 조정함으로써 해상도의 제약으로 인해 발생되는 작업자의 교시 위치 오차를 최소화 할 수 있다.

사용자 입력부(User Interface, UI)(230)는 화면에 표시되는 촬영 영상에서 용접 부재의 임의 형상에 대한 특이점을 작업자로부터 입력 받는다.

이하, UI(230)를 통해 작업자로부터 입력 받은 특이점을 '교시점'이라 명명한다. 이러한 교시점은 주로 작업 경로상의 시작점, 끝점 및 변곡점에 교시하게 된다.

한편, 모든 부재 형상은 라인과 아크 또는 그 조합으로 구성될 수 있으며, 라인은 두 점, 아크는 적어도 세 점으로 구성된다.

여기서, 라인상의 교시점은 L로 표현하고, 아크상의 교시점은 A로 표현할 때 부재 형상에 따른 교시점은 다음과 같이 입력될 수 있다.

- 직선의 경우 L, L1

- 원의 경우 L, A1, A2

- 타원의 경우(도 1참조): L, A1, A2, L1, A3, A4, L2

그리고, 원형 및 타원형과 같이 시작점과 끝점이 같으면 닫힌 형상이고, 'ㄷ'자와 같은 직선 연결 형과 같이 시작점과 끝점이 다르면 열린 형상이 된다.

예컨대, 다음의 도 4 및 도 5를 통해 작업자로부터 원형의 부재에 대한 교시점을 입력 받는 과정을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 UI를 통해 속성 및 교시점을 입력 받는 과정을 나타낸다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 UI를 통한 교시점 입력으로 용접선이 생성된 상태를 나타낸다.

첨부된 도 4를 참조하면, UI(230)는 작업자로부터 로봇(100)의 작업 경로 생성을 위한 부재 타입 및 진행 방향 등의 속성 정보를 입력받는다.

예컨대, 촬영된 부재 형상이 원형이라 가정할 때 부재 타입을 직선, 원형, 혼합 중 원형으로 설정하고, 좌측 방향 또는 우측 방향 중 어느 하나의 용접 방향을 설정한다.

그리고, UI(230)는 작업자로부터 부재 형상의 특이점에 따라 순차적으로 교시점들(L, A1, A2)을 입력 받는다.

이 때, 첨부된 도 5를 참조하면, 입력되는 상기 교시점들(L, A1, A2)에 대한 좌표가 각각 생성되며, 원형 타입은 닫힌 형상이므로 시작점(L)과 끝점(L1)의 좌표가 동일하게 적용된다.

터치 센서부(240)는 UI(230)를 통해 입력 받은 교시점으로 로봇(100)이 용접 토치(120)를 이동시켜 용접 부재 상에 용접 와이어가 접촉(Touch)되는 순간의 한 점(이하, 터치점 이라 명명함)을 측정한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서부가 터치점 측정 방법을 나타낸다.

첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서부(240)는 용접 부재와 용접 와이어에 고전압을 연결하고, 로봇(100)이 용접 토치(120)를 이동시켜 용접 와이어와 용접 부재가 접촉되는 순간의 전기적인 쇼트(Short) 상태를 감지하는 것으로 터치점을 측정할 수 있다.

이 때, 터치 센서부(240)에서 측정되는 터치점의 개수는 그 기초가 되는 교시점의 수와 동일하다.

용접선 생성부(250)는 UI(230)를 통해 입력 받은 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 용접선(이하, 제1 용접선 이라 명명함)을 생성하고 이를 용접 부재의 영상에 표시한다.

또한, 용접선 생성부(250)는 터치 센서부(240)를 통해 실제 측정되는 터치점들에 기초하여 용접선(이하, 제2 용접선 이라 명명함)을 생성하고 이를 용접 부재의 영상에 표시한다.

이 때, UI(230)를 통해 입력된 교시점의 위치와 실제 터치 센서부(240)를 통해 측정된 터치점들의 위치가 동일하여 제1 용접선 및 제2 용접선이 일치하는 것이 이상적이다.

그러나, 상기 도 1을 통해 설명한 것과 같이 제1 용접선과 제2 용접선이 기구적 오차로 인해 왜곡되어 작업에 지장을 초래하는 문제가 발생될 수 있다.

데이터베이스부(260)는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 작업 경로를 생성하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 정보를 기록한다.

제어부(270)는 용접선 생성부(250)에서 생성된 제1 용접선과 제2 용접선을 비교하여 제2 용접선의 왜곡 부위를 파악하고, 상기 왜곡 부위에서 오차가 발생된 터치점의 주변에 주변터치점을 추가로 입력하여 제2 용접선의 왜곡부위를 제1 용접선에 맞게 보정한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 왜곡된 제2 용접선을 보정하는 방법을 나타낸다.

첨부된 도 7을 참조하면, 상기 도 1의 위치 오차가 발생된 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(270)가 위치 오차(터치 오차)가 발생된 터치점의 주변에 주변 터치점을 추가하여 제2 용접선이 제1 용접선과 일치하도록 보정한 상태를 보여준다.

여기서, 도 7에서는 제1 용접선과 제2 용접선이 미세하게 이격된 것으로 도시되었으나 이는 두 선을 구분하여 표현하기 위한 것이며, 실질적으로는 두 용접선이 일치되어 겹쳐지게 된다.

즉, 위치오차가 크게 문제가 되는 직선과 곡선이 만나는 변곡부의 근처에서 주변 터치점들을 추가로 터치함으로써 제2 용접선의 오차를 제1 용접선에 맞게 줄일 수 있다.

또한, 제어부(270)는 추가되는 주변 터치점 간을 연결하고, 주변 터치점의 개수와 상기 주변 터치점간의 거리를 제2 용접선의 왜곡 정도에 따라 가변 할 수 있다.

제어부(270)는 보정된 제2 용접선상의 좌표를 추출하고 여기에 UI(230)를 통해 입력된 용접 진행 방향을 적용하여 작업 경로를 생성한다.

그리고, 제어부(270)는 용접 전류, 전압, 속도 및 위빙 조건 등을 설정하여로봇(100)이 작업 경로를 따라 용접 토치(120)를 이동하여 용접을 수행하도록 제어한다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 경로 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 작업 제어기(200)는 용접 작업을 위한 작업 위치를 선정하여 로봇을 이동시키고, 부재의 임의 형상을 촬영하여 화면에 표시한다(S101). 이 때, 작업 제어기(200)는 로봇(100)의 원점상에 위치한 고정 좌표로부터 철판 부재의 높이를 측정하고 로봇 좌표계에 직교하는 부재 좌표계를 형성할 수 있다.

작업 제어기(200)는 UI(230)의 부재 속성 설정 메뉴를 통해 로봇(100)의 작업 경로 생성을 위한 부재 타입 및 진행 방향 등의 속성 정보를 입력 받는다(S102). 그리고, 작업자로부터 상기 부재 타입을 입력 받아(S103), 상기 부재 타입 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성한다(S104).

작업 제어기(200)는 상기 교시점에 대응 되는 위치로 로봇(100)의 용접 토치(120)를 이동시켜 용접 부재상의 터치점을 측정하고(S105), 상기 부재 타입 및 측정되는 상기 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성한다(S106).

작업 제어기(200)는 용접 부재의 영상에 표시되는 제1 용접선과 제2 용접선을 비교하여 상기 제2 용접선의 왜곡 부위가 발생된 것으로 판단되면(S107; 예), 상기 왜곡 부위에서 오차가 발생된 터치점의 주변에 적어도 하나의 주변 터치점을 추가하여 제2 용접선의 왜곡부위를 제1 용접선에 맞게 보정한다(S108).

이 때, 작업 제어기(200)는 주변 터치점의 개수와 상기 주변 터치점간의 거리를 제2 용접선의 왜곡 정도에 따라 가변 할 수 있다.

작업 제어기(200)는 보정된 상기 제2 용접선과 UI(230)를 통해 입력된 용접 진행 방향을 이용하여 작업 경로를 생성한다(S109). 즉, 보정된 제2 용접선상의 좌표를 추출하고 여기에 UI(230)를 통해 입력된 용접 진행 방향을 적용하여 작업 경로를 생성할 수 있다.

반면, 상기 S107 단계에서 상기 제2 용접선의 왜곡부위가 발견되지 않으면 주변 터치점 추가에 따른 보정과정을 생략하고 작업 경로를 생성하는 S109 단계를 수행한다.

이후, 도면에서는 생략되었으나 작업 제어기(200)는 용접 전류, 전압, 속도 및 위빙 조건 중 적어도 하나의 작업 조건을 설정하여, 상기 로봇이 상기 작업 경로 및 상기 작업 조건에 따라 용접 작업을 수행하도록 제어한다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 작업자로부터 부재의 임의 형상에 따른 교시점을 입력 받아 로봇의 작업경로를 생성함으로써 캐드 데이터가 없는 부재에 대한 자동 용접을 지원하는 효과가 있다.

그리고, 작업자로부터 입력 받은 교시점과 실제 로봇의 구동에 따른 터치점의 오차를 주변 터치점의 추가로 보정함으로써 변곡부의 교시 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 변곡부에 대한 교시성능 향상으로 보다 정확한 작업경로를 생성함으로써 작업의 효율 및 제품의 질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.

예컨대, 도 8에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 주변 터치점을 추가하여 1차로 보정된 제2 용접선과 진행 방향을 이용하여 작업 경로를 생성하는 것으로 설명하였다(S108, S109).

그러나 이에 한정되지 않으며, 상기 S108 단계 이후에 제1 용접선과 1차 보정된 제2 용접선을 다시 비교하여 왜곡부위가 없음을 검증하는 단계를 더 포함하고, 필요시 2차로 제2 용접선을 보정하여 보다 정확한 작업 경로를 생성할 수도 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 로봇 110: 대차
120: 용접 토치 200: 작업 제어기
210: 비전 센서부 220: 영상 처리부
230: 사용자 입력부 240: 터치 센서부
250: 용접선 생성부 260: 데이터베이스부
270: 제어부

Claims (12)

1. 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇의 작업 경로를 생성하는 시스템에 있어서,
   용접 부재의 형상을 촬영하는 비전 센서부;
   상기 비전 센서부에서 촬영된 영상을 이미지 처리하여 화면에 표시하는 영상 처리부;
   상기 화면에 표시되는 용접 부재의 형상에 관한 속성 정보 및 교시점을 입력 받는 사용자 입력부;
   상기 교시점에 대응되는 위치로 상기 로봇의 용접 토치를 이동시켜 상기 용접 부재상에 접촉되는 터치점을 측정하는 터치 센서부;
   상기 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성하고, 상기 터치 센서부를 통해 측정되는 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성하는 용접선 생성부; 및
   상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하는 경우, 상기 제2 용접선의 터치점 주변의 터치점을 추가로 입력받아 상기 제2 용접선의 오차를 보정하며, 보정된 상기 제2 용접선상의 좌표를 추출하고 여기에 상기 속성 정보에 포함된 진행 방향을 적용하여 작업 경로를 생성하는 제어부를 포함하는 로봇의 작업 경로 생성 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 로봇은, 이동 가능한 대차에 탑재되고 인가되는 제어 신호에 따라 선단에 구비되는 용접 토치를 상기 작업 경로로 이동시켜 용접을 수행하는 로봇의 작업 경로 생성 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 속성 정보는, 상기 로봇의 작업 경로 생성을 위한 부재 타입 및 진행 방향 중 적어도 하나를 포함하는 로봇의 작업 경로 생성 시스템.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 센서부는, 부재와 용접 와이어에 고전압을 연결하고 상기 용접 토치에 장착된 용접 와이어와 용접 부재가 접촉되는 순간의 전기적인 쇼트(Short)를 감지하여 상기 터치점을 측정하는 로봇의 작업 경로 생성 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 터치점의 개수와 상기 터치점 간의 거리를 상기 제2 용접선의 왜곡 정도에 따라 가변 하는 로봇의 작업 경로 생성 시스템.
7. 복수의 축으로 구동되는 다관절 용접 로봇의 작업 경로를 생성하는 방법에 있어서,
   a) 용접 부재의 형상을 촬영하여 화면에 표시하고, 표시되는 용접 부재의 형상에 따른 속성 정보 및 상기 용접 부재의 형상에 따른 직선에서 곡선 또는 곡선에서 직선으로 변화하는 적어도 하나의 변곡부에 대한 교시점을 입력 받는 단계;
   b) 상기 교시점에 대응되는 위치로 상기 로봇의 용접 토치를 이동시켜 상기 용접 부재상에 접촉되는 터치점을 측정하는 단계;
   c) 상기 속성 정보 및 교시점들에 기초하여 제1 용접선을 생성하고, 상기 터치점들에 기초하여 제2 용접선을 생성하는 단계; 및
   d) 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하는 경우, 상기 제2 용접선의 터치점 주변의 터치점을 추가하여 상기 제2 용접선의 오차를 보정하는 단계를 포함하는 로봇의 작업 경로 생성 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 a) 단계는, 상기 용접 부재의 형상에 따른 직선, 원형, 혼합형 중 적어도 하나의 부재 타입 및 용접 진행 방향을 입력 받는 단계를 포함하는 로봇의 작업 경로 생성 방법.
9. 삭제
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 d) 단계에서, 상기 터치점은 상기 변곡부 주변인 로봇의 작업 경로 생성 방법.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 상기 제1 용접선과 상기 제2 용접선을 비교하여 오차가 발생하지 않은 경우, 상기 로봇의 작업 경로를 생성하는 로봇의 작업 경로 생성 방법.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 d) 단계 이후에, 용접 전류, 전압, 속도 및 위빙 조건 중 적어도 하나의 작업 조건을 설정하는 단계를 더 포함하는 로봇의 작업 경로 생성 방법.

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