KR101421672B1 - robot vision monitoring system using trigger signal, and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정밀 트리거 신호를 이용한 로봇 비젼 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 이송로봇; 상기 이송로봇에 장착되어 검사대상을 촬영하여 영상을 획득하는 비젼 시스템; 상기 이송로봇의 이동을 구동하는 구동부; 상기 구동부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 구동신호 발생부; 상기 구동신호로부터 상기 이송로봇의 일정한 이동거리마다 상기 비젼 시스템의 트리거 신호를 발생하는 트리거 신호 발생부; 및 상기 트리거 신호 발생부에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 비젼 시스템의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 트리거 신호에 의한 정확한 이송 거리 제어를 통해 균일한 영상 획득할 수 있고, 직교 이송로봇 기반 비젼 검사 장비의 신뢰도 및 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브랜드 및 종류에 상관없이 일정한 분해능 및 트리거 신호 제어를 할 수 있는 비젼 검사 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a robot vision inspection system using a precision trigger signal and a method thereof, and more particularly, A vision system mounted on the transfer robot for capturing an image of an object to be inspected; A driving unit for driving movement of the transfer robot; A driving signal generator for generating a driving signal in response to driving of the driving unit; A trigger signal generator for generating a trigger signal of the vision system at a constant movement distance of the transfer robot from the drive signal; And a controller for controlling driving of the vision system according to the trigger signal generated by the trigger signal generator.
The present invention can uniformly acquire images through accurate traverse distance control by a trigger signal, improve the reliability and precision of the orthogonal transfer robot-based vision inspection equipment, And a vision inspection system capable of trigger signal control, and a method thereof.

Description

정밀 트리거 신호를 이용한 로봇 비젼 검사 시스템 및 그 방법{robot vision monitoring system using trigger signal, and method thereof} Technical Field [0001] The present invention relates to a robot vision monitoring system using a precision trigger signal,

본 발명은 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법에 관한 것으로, 로봇의 일정한 이동거리에 따라 트리거 신호를 발생시키고, 그 트리거 신호에 따라 비젼 시스템을 동작시켜 정밀도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot vision inspection system and method, and more particularly, to a robot vision inspection system and method capable of generating a trigger signal according to a constant movement distance of the robot and operating a vision system according to the trigger signal to improve accuracy and reliability .

일반적으로 대량생산이 요구되는 산업현장에서는 부품의 이송, 처리, 조립 등의 일련의 과정이 자동화되어 있으며, 최근에는 각 공정의 중간단계나 최종단계에서 수행되는 품질검사도 자동화되는 추세에 있다.In the industrial field where mass production is generally required, a series of processes such as transporting, processing, and assembling parts are automated, and in recent years, the quality inspection performed in the intermediate stage or the final stage of each process is also being automated.

자동화 검사시스템은 통상 비젼카메라에서 획득한 영상과 표준영상을 대비하거나 검사점의 윤곽선을 검사하고, 부품의 색상 정도를 구별하여 불량 여부를 판단한다. 비젼카메라는 다수의 검사위치에서 영상데이터를 획득해야 하고 특정 검사위치로 자유자재로 이동할 수 있어야 하며 검사위치가 수시로 변경되므로 통상 위치제어가 가능한 로봇 등에 장착되어 사용된다.The automated inspection system compares the image acquired by the vision camera with the standard image or inspects the outline of the inspection point, discriminates the degree of color of the part, and judges whether the image is defective or not. The vision camera must acquire image data at a plurality of inspection positions and be freely movable to a specific inspection position. Since the inspection position is changed at any time, the vision camera is usually mounted on a robot capable of position control.

예를 들어 수많은 부품이 조립되는 자동차 엔진의 검사를 위해서는 입체적으로 분산된 수십 개 검사위치를 촬영할 수 있어야 하므로 정밀한 위치제어가 가능한 6축 검사로봇에 비젼카메라를 장착하여 사용하고 있다.For example, in order to inspect automobile engines in which many components are assembled, it is necessary to be able to photograph dozens of inspection positions dispersed in three dimensions, so a vision camera is mounted on a 6-axis inspection robot capable of precise position control.

도 1은 종래의 로봇 비젼검사 시스템을 예시한 구성도로서, 검사로봇(10), 검사로봇(10)의 동작을 제어하는 로봇제어기(20), 검사로봇(20)에 장착된 비젼카메라(40), 검사로봇(10)의 동작에 필요한 파라미터를 설정하고 비젼카메라(40)에서 획득한 비젼영상과 표준영상을 대비하여 불량여부를 판단하는 제어컴퓨터(30)를 포함하여 비젼검사 시스템이 구성된다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a conventional robot vision inspection system. The inspection robot 10 includes a robot controller 20 for controlling the operation of the inspection robot 10, a vision camera 40 mounted on the inspection robot 20, And a control computer 30 for setting parameters necessary for the operation of the inspection robot 10 and judging whether the vision image obtained by the vision camera 40 is defective or not in comparison with the standard image, thereby constituting a vision inspection system .

종래의 로봇 비젼검사 시스템을 이용한 검사방법은 다음과 같다. 먼저 검사를 시작하기 전에 교시(teaching) 과정을 통해 검사대상물의 각 검사위치에 대한 검사로봇(10)의 위치값을 제어컴퓨터(30)에 저장한다. 이어서 검사 명령이 입력되면 제어컴퓨터(30)는 각 검사위치에 대한 위치값을 포함하는 위치지령을 로봇제어기(20)로 전송하고, 로봇제어기(20)는 수신한 위치지령에 따라 검사로봇(10)에 장착된 다수의 서보모터로 동작명령을 전송한다.The inspection method using the conventional robot vision inspection system is as follows. A position value of the inspection robot 10 for each inspection position of the inspection object is stored in the control computer 30 through a teaching process before the inspection is started. When the inspection command is input, the control computer 30 transmits a position command including a position value for each inspection position to the robot controller 20. The robot controller 20 controls the inspection robot 10 And transmits the operation command to the plurality of servo motors.

검사로봇(10)은 수신한 동작명령에 따라 서보모터 등을 동작시켜 비젼카메라(40)를 제1 검사위치로 이동시킨 후 정지하고, 제어컴퓨터(30)는 비젼카메라(40)를 제어하여 제1 검사위치에 대한 비젼영상을 획득한 후 표준영상과 대비하여 불량여부를 판단한다. 이어서 검사로봇(10)이 제2 검사위치로 이동하여 정지하면, 제어컴퓨터(30)는 비젼카메라(40)를 제어하여 제2 검사위치에 대한 비젼영상을 획득한 후 표준영상과 대비하여 불량여부를 판단한다. 나머지 검사위치에 대해서도 이러한 과정을 반복하여 수행한다.The inspection robot 10 operates the servomotor or the like in accordance with the received operation command to move the vision camera 40 to the first inspection position and then stops the operation. Then, the control computer 30 controls the vision camera 40 1 Obtain a vision image for the inspection position and judge whether it is defective or not in comparison with the standard image. Then, when the inspection robot 10 moves to the second inspection position and stops, the control computer 30 controls the vision camera 40 to acquire a vision image for the second inspection position, . This process is repeated for the remaining inspection positions.

이와 같이, 종래의 로봇 비젼을 이용한 검사에서는 균일한 영상 획득을 위해서는 물체의 이송에 사용하는 직교 로봇의 이송 거리를 정확하게 제어하는 것이 대단히 중요하나, 일반적인 로봇 비젼 시스템은 모터와 볼 스크류 일체형 이송 시스템을 채용하는 경우가 대부분이며 비젼 검사에서 중요한 변수인 카메라 프레임 수는 필요한 이송 거리를 카메라 프레임수로 나누는 방식으로 계산한 다음 구간별로 일정한 수의 영상을 획득하는 방식을 사용한다.In the conventional inspection using the robot vision, it is very important to precisely control the distance of the orthogonal robot used to transport the object in order to obtain a uniform image. However, in general, the robot vision system includes a motor and a ball screw- The number of camera frames, which is an important variable in vision inspection, is calculated by dividing the required distance of travel by the number of camera frames, and then a certain number of images are acquired for each section.

이와 같은 방법을 사용할 경우 거리에 따라 측정 프레임 수로 나눈 결과는 보통 정수가 아닌 소수점 형태로 나타나며 이는 8bit 프로세서의 한계에 의해 정수 연산만 처리가 가능하여 소수점으로 표현되는 부분에서 누적된 오차가 발생하게 됨. 또한 이렇게 누적된 오차는 비젼 검사의 신뢰도에 부정적인 효과를 발생시키는 주요한 원인이 되고 있어 이를 해결할 수 있는 방안이 시급한 실정이다.
If this method is used, the result divided by the number of measurement frames according to the distance is displayed as a decimal point rather than an integer. This is because only the integer operation can be performed due to the limitation of the 8-bit processor, and accumulated error occurs in the portion represented by the decimal point . This cumulative error is a major cause of the negative effect on the reliability of the vision test, and it is urgent to solve the problem.

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 이송로봇의 구동 모터에서 신호를 추출, 이를 기반으로 직교이송로봇의 움직임을 제어하고, 균일한 영상을 얻을 뿐만 아니라 정밀도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 로봇 비젼 검사 시스템 및 그 방법을 제공하고자 함이다.A problem to be solved by the present invention to solve the above problems is to provide a robot which can extract a signal from a driving motor of a transfer robot, control the motion of the orthogonal transfer robot based on the signal, obtain a uniform image, Vision inspection system and method therefor.

상술한 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 제1 특징은 로봇 비젼 검사 시스템으로, 이송로봇; 상기 이송로봇에 장착되어 검사대상을 촬영하여 영상을 획득하는 비젼 시스템; 상기 이송로봇의 이동을 구동하는 구동부; 상기 구동부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 구동신호 발생부; 상기 구동신호로부터 상기 이송로봇의 일정한 이동거리마다 상기 비젼 시스템의 트리거 신호를 발생하는 트리거 신호 발생부; 및 상기 트리거 신호 발생부에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 비젼 시스템의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.A first aspect of the present invention to solve the above problems is a robot vision inspection system comprising: a transfer robot; A vision system mounted on the transfer robot for capturing an image of an object to be inspected; A driving unit for driving movement of the transfer robot; A driving signal generator for generating a driving signal in response to driving of the driving unit; A trigger signal generator for generating a trigger signal of the vision system at a constant movement distance of the transfer robot from the drive signal; And a controller for controlling driving of the vision system according to the trigger signal generated by the trigger signal generator.

여기서, 상기 비젼 시스템은, 카메라와, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 분석 또는 처리하는 영상처리부를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 구동부는, 서보모터 또는 스텝모터인 것이 바람직하다.Preferably, the vision system includes a camera and an image processing unit for analyzing or processing an image photographed by the camera, wherein the driving unit is preferably a servo motor or a step motor.

또한, 바람직하게는 상기 구동신호 발생부는, 상기 서보모터의 회전에 따른 회전비를 측정하는 엔코더 센서를 포함하는 것일 수 있고, 상기 구동신호 발생부는, 상기 스텝모터의 구동 펄스를 이용하여 구동신호를 발생시키는 것일 수 있다.The driving signal generator may include an encoder sensor for measuring a rotation ratio of the servo motor in response to rotation of the servo motor. The driving signal generator may generate a driving signal using the driving pulse of the step motor It can be done.

더하여, 상기 트리거 신호 발생부는, 트리거 신호 생성 PCB와, 트리거 신호 생성 회로를 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the trigger signal generator preferably includes a trigger signal generation PCB and a trigger signal generation circuit.

그리고, 보 발명의 제2 특징은 상술한 비젼 검사 시스템의 트리거 신호 발생방법에 있어서, (a) 이송로봇이 검사대상 영역으로 이동하는 단계; (b) 구동신호 발생부가 상기 이송로봇의 이동에 따른 구동신호 생성하는 단계; (c) 트리거신호 발생부가 상기 구동신호에 따라 상기 이송로봇의 일정한 이동거리마다 트리거 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 비젼 시스템이 상기 트리거 신호에 따라 동작하는 단계를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a trigger signal generating method of a vision inspection system, comprising the steps of: (a) moving a transfer robot to a region to be inspected; (b) generating a drive signal according to movement of the transfer robot; (c) generating a trigger signal at a constant movement distance of the transfer robot according to the drive signal; And (d) operating the vision system in accordance with the trigger signal.

여기서, 상기 (a) 단계는, 이송로봇을 구동시키는 구동부의 모터를 선택하는 단계; 선택된 모터 구동에 의해 상기 이송로봇을 검사대상 영역으로 이동시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 (c) 단계는, 사용자가 설정한 분해능에 따라 트리거 신호를 생성하는 것이 바람직하다.Here, the step (a) may include: selecting a motor of a driving unit for driving the transfer robot; And moving the transfer robot to a region to be inspected by driving the selected motor. In the step (c), it is preferable that the trigger signal is generated according to the resolution set by the user.

이와 같은 본 발명은 트리거 신호에 의한 정확한 이송 거리 제어를 통해 균일한 영상 획득할 수 있고, 직교 이송로봇 기반 비젼 검사 장비의 신뢰도 및 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브랜드 및 종류에 상관없이 일정한 분해능 및 트리거 신호 제어를 할 수 있는 비젼 검사 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.The present invention can uniformly acquire images through accurate traverse distance control by a trigger signal, improve the reliability and accuracy of the orthogonal transfer robot-based vision inspection equipment, And a vision inspection system capable of trigger signal control, and a method thereof.

도 1은 종래의 로봇 비젼검사 시스템을 예시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템에 사용되는 트리거 신호 제어부(450)(도 3의 (a))와 트리거 신호 생성 PCB(도 3의 (b))의 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 로봇 비젼 검사 방법의 흐름을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법의 테스트 결과로서, 서보 모터 방식에서의 트리거 주파수 패턴을 예시한 사진이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법의 테스트 결과로서, 스텝 모터 방식에서의 트리거 주파수 패턴을 예시한 사진이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법을 이용한 영상 획득에서의 측정 비교를 나타낸 사진이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a conventional robot vision inspection system,
2 is a block diagram of a robot vision inspection system according to an embodiment of the present invention,
3 is a diagram showing an example of a trigger signal controller 450 (FIG. 3A) and a trigger signal generating PCB (FIG. 3B) used in a robot vision inspection system according to an embodiment of the present invention ,
4 is a flowchart illustrating a robot vision inspection method according to another embodiment of the present invention,
5 is a photograph illustrating a trigger frequency pattern in a servo motor system as a test result of a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention,
6 is a photograph illustrating a trigger frequency pattern in a step motor method as a test result of a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a photograph showing measurement comparison in image acquisition using a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Also, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

이하에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템은, 이송로봇(100); 상기 이송로봇(100)에 장착되어 검사대상을 촬영하는 비젼 시스템(200); 상기 이송로봇(100)의 이동을 구동하는 구동부(300); 상기 구동부(300)의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 구동신호 발생부(350); 상기 구동신호로부터 상기 이송로봇(100)의 일정한 이동거리마다 상기 비젼 시스템(200)의 트리거 신호를 발생하는 트리거 신호 발생부(350); 및 상기 트리거 신호 발생부(350)에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 비젼 시스템(200)의 구동을 제어하는 제어부(450)를 포함하여 구성된다.2 is a block diagram of a robot vision inspection system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the robot vision inspection system according to the embodiment of the present invention includes a transfer robot 100; A vision system 200 attached to the transfer robot 100 to photograph an object to be inspected; A driving unit 300 for driving the movement of the transfer robot 100; A driving signal generator 350 for generating a driving signal according to driving of the driving unit 300; A trigger signal generator 350 for generating a trigger signal of the vision system 200 at a constant movement distance of the transfer robot 100 from the drive signal; And a controller 450 for controlling the driving of the vision system 200 according to the trigger signal generated by the trigger signal generator 350.

이와 같은 본 발명은 정확한 이송 거리 제어를 통해 균일한 영상 획득하고, 이송로봇(100) 기반 비젼 검사 장비의 신뢰도 향상을 위해, 이송로봇(100)의 일정한 이동거리마다 상기 비젼 시스템(200)의 트리거 신호를 발생시켜 상기 트리거 신호에 따라 비젼 시스템(200)을 동작시킬 수 있도록 구성하여 비젼 검사 시스템의 정밀도 및 신뢰도를 높일 수 있다.In order to improve the reliability of the vision inspection apparatus based on the transfer robot 100, the present invention is applied to a case where the trigger 200 of the vision system 200 is moved at a constant movement distance of the transfer robot 100, And the vision system 200 can be operated according to the trigger signal, thereby improving the accuracy and reliability of the vision inspection system.

여기서, 이송로봇(100)은 각종 검사위치로 유연하고 정밀하게 이동시킬 수 있는 장치로 1축 또는 다축로봇이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the transfer robot 100 is a device capable of flexibly and precisely moving to various inspection positions, and is preferably a one-axis or multi-axis robot, but is not limited thereto.

비젼 시스템(200)은 검사 대상을 촬영하여 영상을 획득하는 장치로서, 이송로봇(100)에 장착되어 검사대상 영역으로 이동한 후, 비젼 시스템(200)의 카메라로 검사대상을 촬영하여 영상을 획득하게 된다. 비젼 시스템(200)은 카메라와, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 분석 또는 처리하는 영상처리부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 카메라로 촬영하고, 촬영된 영상을 영상처리부에서 분석하거나 사용자가 확인할 수 있도록 획득하여 표시하는 것도 가능하다.The vision system 200 is an apparatus for photographing an object to be inspected and acquiring an image. The vision system 200 is mounted on the transfer robot 100 and moves to an inspection object area. Then, the object of the inspection is photographed by a camera of the vision system 200 . The vision system 200 preferably includes a camera and an image processing unit for analyzing or processing the image photographed by the camera. It is also possible to take a picture with a camera, to analyze the picture taken by the image processing unit or acquire and display it so that the user can check it.

그리고, 구동부(300)는 이송로봇(100)이 이동할 수 있도록 구동하는 장치로서, 스텝모터 또는 서보모터를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 구동부(300)는 검사대상 영역으로 이송로봇(100)을 이동시킬 수 있도록 모터 등을 이용하여 이동시키게 되는데 모터의 구동은 전기적 구동이기 때문에 구동신호를 발생하게 된다.The driving unit 300 is a device that drives the transfer robot 100 to move, and it is preferable to use a step motor or a servo motor. That is, the driving unit 300 is moved by using a motor or the like so as to move the transfer robot 100 to the inspection target area. Since the driving of the motor is an electric driving, a driving signal is generated.

이와 같은 구동부(300)에서 구동신호를 발생하여 전체적 시스템의 제어신호를 사용할 수 있도록 구동신호 발생부(350)에서는 센서 또는 구동에 의한 구동펄스를 통해 구동신호를 생성한다. 센서는 모터가 서보모터인 경우 모터 회전에 따른 엔코더 센서를 장착하여, 상기 모터가 회전할 때 엔코더 센서의 펄스를 이용하여 구동신호를 생성하는 것이 가능하고, 모터가 스텝모터인 경우 스텝 모터 구동 펄스를 이용하여 구동신호를 생성하는 것도 가능하다.In order to generate a driving signal in the driving unit 300 and use the control signal of the entire system, the driving signal generating unit 350 generates a driving signal through a sensor or a driving pulse by driving. When the motor is a step motor, it is possible to generate a drive signal by using a pulse of the encoder sensor when the motor rotates by mounting an encoder sensor according to the rotation of the motor when the motor is a servo motor. It is also possible to generate a driving signal.

생성된 구동신호는 트리거 신호 발생부(350)를 통해 비젼 시스템(200)의 동작을 위한 트리거 신호를 생성하게 되는데, 상기 이송로봇(100)의 이동을 알리는 구동신호에 따라 미리 설정된 일정한 거리마다 트리거 신호를 생성하게 된다. 그리고, 제어부(450)는 상기 트리거 신호를 수신받아 비젼 시스템(200)의 동작을 제어할수 있도록 하여 보다 정밀하고 신뢰도 높은 검사 시스템의 구현할 수 있게 된다.The generated driving signal generates a trigger signal for operation of the vision system 200 through the trigger signal generator 350. The trigger signal is generated at a predetermined distance that is predetermined according to a driving signal indicating the movement of the transfer robot 100, Signal. The control unit 450 receives the trigger signal and controls the operation of the vision system 200, thereby realizing a more accurate and reliable inspection system.

이처럼 이송로봇(100)의 이동에 따른 일정한 거리마다 트리거 신호를 생성하는 이유는 종래 대부분의 로봇 비젼 검사 시스템은 로봇의 동작 범위에서 비젼 검사 장비의 구동을 위한 트리거 신호의 시작점과 출력점을 지정하고 트리거 신호를 직접 제어하거나, 특정 구간을 지정하고 구간 내에서 일전 간격으로 트리거 신호를 출력하는 방식을 사용하여 정밀성 및 신뢰도가 저하되는 문제를 개선하기 위해, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 구성에 의해 이송로봇(100)의 움직임에 따라 일정 이동 거리마다 트리거 신호를 생성 또는 발생시킴으로써, 검사 시스템의 측정 분해능을 균일화시켜, 로봇 비젼 검사 시스템의 정밀도 및 신뢰도를 향상시키고자 하기 때문이다.The reason why the trigger signal is generated at a predetermined distance according to the movement of the transfer robot 100 is that most of the conventional robot vision inspection systems designate the start point and the output point of the trigger signal for driving the vision inspection equipment in the operation range of the robot In order to solve the problem that accuracy and reliability are lowered by directly controlling the trigger signal or designating a specific section and outputting a trigger signal at a previous interval within the section, in the configuration according to the embodiment of the present invention Because the trigger signal is generated or generated for each fixed distance according to the movement of the transfer robot 100 so as to equalize the measurement resolution of the inspection system and improve the accuracy and reliability of the robot vision inspection system.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템은 로봇의 움직임을 제어하려는 모터의 구동 신호를 추출하여 균일한 영상을 획득하는데 필요한 정밀 트리거 신호 발생회로를 구성하여, 검사 시스템의 오차를 감소시킬 뿐만 아니라, 비젼 검사 장비의 균일한 정밀도와 신뢰도를 얻을 수 있는 장점이 있다.That is, the robot vision inspection system according to the embodiment of the present invention constitutes a precision trigger signal generating circuit necessary for obtaining a uniform image by extracting a driving signal of a motor for controlling the motion of the robot, thereby reducing the error of the inspection system In addition, it has the advantage of obtaining uniform precision and reliability of the vision inspection equipment.

분해능의 설정 또는 결정은 사용자가 선택적으로 설정할 수 있도록 분해능 설정 입력장치를 포함하여 구성하는 것이 바람직한데, 이는 다양한 종류의 로봇에 상관없이 일정한 분해능 및 트리거 신호를 제어할 수 있기 때문이다.
It is preferable to configure the resolution setting or the resolution to include a resolution setting input device so that the user can selectively set the resolution. The reason is that the resolution and the trigger signal can be controlled regardless of various kinds of robots.

트리거 신호 발생부(350)는 상기 구동신호 발생부(350)에서 생성된 구동신호에 따라 일정한 이송로봇(100)의 이동 거리마다 효율적으로 트리거 신호를 발생시키기 위한 트리거신호 생성 PCB와, 회로로 구성되는 것이 바람직하고, 미리 설정된 분해능에 알맞게 일정한 이동거리를 결정하고, 이에 따라 트리거 신호를 균일하게 발생시키는 것이 바람직하다. The trigger signal generating unit 350 includes a trigger signal generating PCB for efficiently generating a trigger signal for each moving distance of the constant moving robot 100 according to the driving signal generated by the driving signal generating unit 350, It is preferable that a constant movement distance is determined in accordance with a preset resolution, and thus the trigger signal is uniformly generated.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템에 사용되는 트리거 신호 제어부(450)(도 3의 (a))와 트리거 신호 생성 PCB(도 3의 (b))의 예를 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이송로봇(100)의 구동신호 및 설정된 분해능에 따라 일정한 이동거리마다 트리거 신호를 효율적으로 발생시킬 수 있도록 회로 및 PCB를 설계 또는 제작하게 된다.
3 is a diagram showing an example of a trigger signal controller 450 (FIG. 3A) and a trigger signal generating PCB (FIG. 3B) used in a robot vision inspection system according to an embodiment of the present invention . As shown in FIG. 3, a circuit and a PCB are designed or manufactured so that a trigger signal can be efficiently generated at a constant movement distance according to a driving signal of the transfer robot 100 and a set resolution.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 로봇 비젼 검사 방법의 흐름을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 로봇 비젼 검사 방법은, 도 2에사 나타낸 비젼 검사 시스템의 트리거 신호 발생방법으로, (a) 이송로봇(100)이 검사대상 영역으로 이동하는 단계(S200); (b) 구동신호 발생부(350)가 상기 이송로봇(100)의 이동에 따른 구동신호를 생성하는 단계(S300); (c) 트리거신호 발생부가 상기 구동신호에 따라 상기 이송로봇(100)의 일정한 이동거리마다 트리거 신호를 생성하는 단계(S400); 및 (d) 비젼 시스템(200) 상기 트리거 신호에 따라 동작하는 단계(S500)를 포함하여 구성된다.4 is a flowchart illustrating a robot vision inspection method according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the robot vision inspection method according to the embodiment of the present invention is a trigger signal generation method of the vision inspection system shown in FIG. 2, wherein (a) the moving robot 100 moves to a region to be inspected (S200); (b) generating (S300) a drive signal according to the movement of the transfer robot 100 by the drive signal generator 350; (c) generating a trigger signal at a constant movement distance of the transfer robot 100 according to the drive signal (S400); And (d) operating the vision system 200 according to the trigger signal (S500).

이처럼, 검사대상을 검사하기 위해 이송로봇(100)이 이동하게 되면, 구동신호 발생부(350)에서 구동신호를 생성하고, 생성된 구동신호에 따라 이송로봇(100)의 일정한 이동거리마다 균일하게 트리거 신호를 생성하고, 트리거 신호에 따라 비젼 시스템(200)을 동작시켜 검사 프로세스를 수행하게 된다.When the transfer robot 100 moves to inspect an object to be inspected, a drive signal is generated by the drive signal generator 350, and the drive signal is generated uniformly at a constant movement distance of the transfer robot 100 according to the generated drive signal. Generates a trigger signal, and operates the vision system 200 according to the trigger signal to perform the inspection process.

(a) 단계는 사용자의 편의를 고려한 선택 모드(selection mode) 기능을 추가하여 이송로봇(100) 동작의 기본이 되는 모터의 종류를 선택하는 것도 가능하고(S100), 사용자가 선택한 모터를 구동하여 이송로봇(100)을 검사대상 영역으로 이동시키는 것이 바람직하다.(S200)In step (a), a selection mode function considering user's convenience may be added to select a type of motor as a basis of the operation of the transfer robot 100 (S100), and a motor selected by the user may be driven It is preferable to move the transfer robot 100 to the inspection target area (S200)

그리고, (c) 단계는(S400) 이송로봇(100)의 일정한 이동거리마다 트리거 신호를 생성하는 단계로서, 사용자가 분해능을 설정할 수 있고, 이 분해능에 따라 상기 트리거 신호의 구간 근거인 일정한 이동거리를 산출하여 그에 따라 트리거 신호를 생성하게 된다. 즉, 이와 같은 설정된 분해능에 따라 발생된 트리거 신호에 의해 로봇 비젼 검사 장비의 측정 분해능을 일정하게 유지할 수 있기 때문에 검사 정밀도 또한 균등하게 구현할 수 있게 되는 것이다.
The step (c) is a step (S400) of generating a trigger signal at a constant movement distance of the transfer robot 100. The user can set the resolution, and according to the resolution, a constant movement distance And generates a trigger signal accordingly. That is, since the measurement resolution of the robot vision inspection equipment can be kept constant by the trigger signal generated according to the set resolution, inspection accuracy can be evenly implemented.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법의 테스트 결과로서, 서보 모터 방식에서의 트리거 주파수 패턴을 예시한 사진이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 실시예에서 사용되는 트리거 신호 발생회로를 적용하기 전의 트리거 주파수 패턴으로서, 트리거 주파수가 일정하지 않음을 알 수 있고, 도 5의 (b)는 본 발명의 실시예에서 사용되는 트리거 신호 발생회로를 적용한 트리거 주파수 패턴으로서, 트리거 주파수가 일정함을 알 수 있다.
5 is a photograph illustrating a trigger frequency pattern in a servo motor system as a test result of a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A is a trigger frequency pattern before applying the trigger signal generating circuit used in the embodiment of the present invention. It can be seen that the trigger frequency is not constant, and FIG. As the trigger frequency pattern to which the trigger signal generating circuit used in the example is applied, it can be seen that the trigger frequency is constant.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법의 테스트 결과로서, 스텝 모터 방식에서의 트리거 주파수 패턴을 예시한 사진이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 실시예에서 사용되는 트리거 신호 발생회로를 적용하기 전의 트리거 주파수 패턴으로서, 트리거 주파수가 일정하지 않음을 알 수 있고, 도 5의 (b)는 본 발명의 실시예에서 사용되는 트리거 신호 발생회로를 적용한 트리거 주파수 패턴으로서, 트리거 주파수가 일정함을 알 수 있다.6 is a photograph illustrating a trigger frequency pattern in a step motor method as a test result of a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A is a trigger frequency pattern before applying the trigger signal generating circuit used in the embodiment of the present invention. It can be seen that the trigger frequency is not constant, and FIG. As the trigger frequency pattern to which the trigger signal generating circuit used in the example is applied, it can be seen that the trigger frequency is constant.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 비젼 검사 시스템 및 방법을 이용한 영상 획득에서의 측정 비교를 나타낸 사진이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 비교 사진은 S사의 1축 로봇으로 스텝 모터 방식으로 촬영된 비교 영상으로, 왼쪽 사진은 종래의 방법으로 획득한 영상으로 오차가 발생하여 정확하게 300mm가 측정되지 않았음을 알 수 있고, 오른쪽 사진은 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 적용하여 획득한 영상으로 정확하게 300mm가 측정되었음을 알 수 있다.
FIG. 7 is a photograph showing measurement comparison in image acquisition using a robot vision inspection system and method according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 7, the comparative photograph is a comparative image taken by a step motor method with a single-axis robot of S company, and the left photograph shows that an error occurred in the image obtained by the conventional method, And the right photograph shows that the image obtained by applying the system according to the embodiment of the present invention is accurately measured at 300 mm.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.

100: 이송로봇, 200:비젼 시스템, 300: 구동부, 350: 구동신호 발생부,
400: 트리거 신호 발생부, 450: 제어부100: transfer robot, 200: vision system, 300: driving unit, 350: driving signal generating unit,
400: Trigger signal generating unit, 450:

Claims (9)

이송로봇;
상기 이송로봇에 장착되어 검사대상을 촬영하여 영상을 획득하는 비젼 시스템;
상기 이송로봇의 이동을 구동하는 구동부;
상기 구동부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 구동신호 발생부;
사용자가 미리 설정한 분해능 따라 트리거 신호를 발생할 이동거리 구간을 산출하고, 상기 구동신호에 따라 상기 산출된 이송로봇의 일정한 이동거리 구간마다 상기 비젼 시스템의 트리거 신호를 발생하는 트리거 신호 발생부; 및
상기 트리거 신호 발생부에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 비젼 시스템의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
A transfer robot;
A vision system mounted on the transfer robot for capturing an image of an object to be inspected;
A driving unit for driving movement of the transfer robot;
A driving signal generator for generating a driving signal in response to driving of the driving unit;
A trigger signal generation unit for calculating a movement distance section for generating a trigger signal according to a resolution preset by the user and generating a trigger signal of the vision system for each constant movement distance section of the calculated transfer robot in accordance with the drive signal; And
And a controller for controlling driving of the vision system according to the trigger signal generated by the trigger signal generator.
제1항에 있어서,
상기 비젼 시스템은,
카메라와, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 분석 또는 처리하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
The method according to claim 1,
The vision system comprises:
And an image processing unit for analyzing or processing the image photographed by the camera.
제2항에 있어서,
상기 구동부는,
서보모터 또는 스텝모터인 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
3. The method of claim 2,
The driving unit includes:
Wherein the robot vision inspection system is a servo motor or a step motor.
제3항에 있어서,
상기 구동신호 발생부는,
상기 서보모터의 회전에 따른 회전비를 측정하는 엔코더 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the drive signal generator comprises:
And an encoder sensor for measuring a rotation ratio of the servo motor in accordance with the rotation of the servo motor.
제3항에 있어서,
상기 구동신호 발생부는,
상기 스텝모터의 구동 펄스를 이용하여 구동신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the drive signal generator comprises:
And a drive signal is generated using the drive pulse of the step motor.
제1항에 있어서,
상기 트리거 신호 발생부는,
트리거 신호 생성 PCB와, 트리거 신호 생성 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the trigger signal generator comprises:
A trigger signal generation PCB, and a trigger signal generation circuit.
제1항의 비젼 검사 시스템의 로봇 비젼 검사방법에 있어서,
(a) 이송로봇이 검사대상 영역으로 이동하는 단계;
(b) 구동신호 발생부가 상기 이송로봇의 이동에 따른 구동신호 생성하는 단계;
(c) 트리거신호 발생부가 사용자가 미리 설정한 분해능에 따라 트리거 신호를 발생할 이동거리 구간을 산출하고, 상기 구동신호에 따라 상기 산출된 이송로봇의 일정한 이동거리 구간마다 상기 비젼 시스템의 트리거 신호를 발생하는 단계; 및
(d) 상기 비젼 시스템이 상기 트리거 신호에 따라 동작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사방법.
The robot vision inspection method of the vision inspection system according to claim 1,
(a) moving the transfer robot to a region to be inspected;
(b) generating a drive signal according to movement of the transfer robot;
(c) a trigger signal generation unit calculates a movement distance section in which a trigger signal is generated according to a resolution preset by the user, and generates a trigger signal of the vision system for each constant movement distance section of the calculated transfer robot in accordance with the drive signal ; And
(d) the vision system is operated according to the trigger signal.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
이송로봇을 구동시키는 구동부의 모터를 선택하는 단계;
선택된 모터 구동에 의해 상기 이송로봇을 검사대상 영역으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 비젼 검사방법.



8. The method of claim 7,
The step (a)
Selecting a motor of a driving unit for driving the transfer robot;
And moving the transfer robot to an inspection target area by driving the selected motor.



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