KR101438626B1 - 차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈은 로봇의 암 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 차량용 갭 및 단차 측정모듈에 있어서, 상기 로봇의 암 선단에 장착되는 플랜지가 일단에 장착되고, 타단에 연결 프레임이 장착되는 장착 프레임; 상기 연결 프레임 양측단에 각각 장착되는 제1, 제2 하우징; 상기 제1 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제1 광원; 상기 제2 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제2 광원; 상기 제1, 제2 하우징의 선단에 각각 장착되는 제1, 제2 센서; 및 상기 제1, 제2 광원으로부터 각각 발산되는 빛이 상기 각 패널에 조사되어 형성하는 단면형상으로부터 상기 각 센서가 직선성분을 각각 추출하도록 상기 제1 센서와, 상기 제2 센서에 장착되는 제1, 제2 필터를 포함한다.

Description

차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법{GAP AND DIFFER HIGHT INSPECTION MODULE FOR VEHICLE AND CONTROL METHOD}
본 발명은 차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 색상 또는 크롬 몰딩이 적용된 차체패널에서 광원을 통해 조사되는 빛이 각 패널에서 산란될 경우에도 각각의 광원을 측정해 각 패널의 헤밍에지 대한 단면정보를 감지하고, 이를 통해 차체 각 패널 사이의 갭 및 단차를 정확하게 측정하도록 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 차체에는 루프, 후드, 도어, 및 트렁크 리드와 같은 각종패널이 부착되어 차체의 외관을 이루게 된다.
여기서, 차체에 부착되는 각 패널은 이웃하는 패널, 또는 차체와 갭이나 단차가 발생하지 않도록 장착되어야만 하며, 이를 위해 종래에는 각종 패널의 장착상태의 검사를 작업자가 게이지를 통해 확인하거나, 또는 육안 확인으로만 이루어졌다.
이와 같이, 작업자가 게이지를 통한 수작업 검사와 육안 검사 방식은 작업자의 품질 능력 판단기준과 작업방식에 의존하는 관계로 각종 패널의 장착이 정확하게 이루어졌는지 아니면 오류인지를 정확하게 검사할 수 없어 신뢰성이 저하되며, 차체에 대한 일률적인 품질관리가 어려운 단점이 있었다.
이를 방지하기 위해, 최근에는 카메라나 센서 등이 장착된 로봇을 이용해 차체와 각종 패널 사이의 갭 및 단차를 측정하는 방법을 통해 자동화된 차량용 갭 및 단차 측정 시스템을 적용하고 있다.
이러한 갭 및 단차 측정 시스템에는 센서와 광원 등이 적용된 갭 및 단차 측정모듈이 적용되며, 센서는 각 광원으로부터 발산되는 빛이 각 패널의 사이에 조사될 경우, 각 패널에 형성되는 패널에 빛에 의해 형성되는 단면형상으로부터 직선 성분을 감지하여 제어기로 출력한다.
제어기는 상기 각 센서가 출력한 각 직선 성분으로부터 생성된 직선축에 대한 오프셋을 통해 곡선을 이루는 헤밍에지 사이의 교차점들로부터 수평방향과 수직방향 차이를 통해 각 패널 사이의 갭 및 단차를 각각 측정하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 차량용 갭 및 단차 측정모듈은 단차 측정이 시행되는 두 패널의 색상이 상이하거나, 하나의 패널이 크롬몰딩 될 경우, 각 광원으로부터 조사되는 동일한 밝기의 빛으로는 측정이 불가능해지는 단점이 있다.
이에 따라, 종래에는 이종색상 또는 크롬몰딩을 갖는 패널의 갭 및 단차 측정 시, 각 광원으로부터 서로 다른 밝기의 빛을 발산시켜 측정을 하였으나, 이종색상 또는 크롬몰딩을 갖는 패널로부터 각기 다른 밝기의 빛이 각 패널의 표면에서 산란됨으로써, 각 센서가 다른 밝기의 빛이 각 패널에 형성하는 단면형상으로부터 직선 성분을 감지하기가 어려워 측정정도 및 측정 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용된 패널에서 각 광원을 통해 조사되는 다른 밝기의 빛이 각 패널에서 산란되더라도 각 센서가 서로 다른 밝기의 빛을 각각 감지하도록 구성해 각 광원에서 발산되는 다른 밝기의 빛이 각 패널에 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 정확하게 추출함으로써, 각 패널의 헤밍에지 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정하여 측정정도 및 측정 신뢰도를 향상시키도록 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈은 로봇의 암 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 차량용 갭 및 단차 측정모듈에 있어서, 상기 로봇의 암 선단에 장착되는 플랜지가 일단에 장착되고, 타단에 연결 프레임이 장착되는 장착 프레임; 상기 연결 프레임 양측단에 각각 장착되는 제1, 제2 하우징; 상기 제1 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제1 광원; 상기 제2 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제2 광원; 상기 제1, 제2 광원으로부터 각각 발산되는 빛이 상기 각 패널에 조사되어 형성하는 각각의 단면형상으로부터 상기 제1 광원에서 각 패널에 조사된 광이 형성하는 직선선분을 상기 제2 센서가 추출하고, 상기 제2 광원에서 각 패널에 조사된 광이 형성하는 직선선분을 상기 제1 센서가 추출하도록 상기 제1 센서와 상기 제2 센서에 장착되는 제1, 제2 필터를 포함한다.
상기 제1 센서는 상기 제1 필터를 통하여 상기 제2 광원으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널에 조사되는 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력할 수 있다.
상기 제2 센서는 상기 제2 필터를 통하여 상기 제1 광원으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널에 조사되는 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력할 수 있다.
상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 상기 제1, 제2 하우징을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원과 제2 광원으로부터 발산되는 각각의 빛을 감지할 수 있다.
상기 제1, 제2 센서는 카메라 센서로 이루어지며, 측정부에 상기 제1, 제2 필터가 각각 장착캡을 통하여 장착될 수 있다.
상기 제1 광원과 제2 광원은 서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 제어기의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법은 로봇의 암 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법에 있어서, (a) 갭 및 단차 측정이 요구되는 상기 각 패널의 영상을 획득하여 이종색상 또는 크롬몰딩의 적용에 의해 각 패널의 밝기 차이 존재 여부를 판단하는 과정; (b) 상기 과정에서 판단된 각 패널의 밝기차이에 따라 제1, 제2 센서의 각 영상을 확인 및 각 패널의 밝기 값을 추출해 제어기로 출력하고, 상기 제어기에서 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값이 차이가 있는지를 판단하여 제1, 제2 광원의 밝기를 조절하고, 각 패널의 측정영역을 선택하여 측정영역을 정합하는 과정; (c) 상기 과정에서 정합된 각 패널의 측정영역에서 상기 각 광원이 조사된 각 패널의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하고, 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 오프셋 하는 과정; 및 (d) 각 패널의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출하고, 추출된 각 교차점의 수평 및 수직 방향 사이 갭 및 단차를 측정하고 제어를 종료하는 과정을 포함한다.
상기 (a) 과정은 상기 제1, 제2 센서를 통해 갭 및 단차 측정이 요구되는 각 패널의 헤밍에지 영상을 획득하는 단계; 및 상기 제1, 제2 센서를 통해 획득된 정보를 통해 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용되어 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b) 과정은 상기 (a) 과정을 통해 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하는 것으로 판단될 경우, 상기 제1, 제2 센서의 각 영상을 확인하는 단계; 상기 제1, 제2 센서로부터 각 패널의 밝기 값을 추출하는 단계; 상기 제1, 제2 센서로부터 확인 및 추출된 밝기 값을 기 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값의 차이 여부를 판단하는 단계; 추출값과 목표값의 차이가 있다고 판단될 경우, 상기 제1, 제2 광원의 밝기를 각각 조절하고, 다시 상기 각 센서로부터 각 패널의 밝기 값을 추출하는 단계로 리턴하는 단계; 추출값과 목표값의 차이가 없다고 판단될 경우, 상기 각 패널의 측정영역을 선택하는 단계; 및 상기 단계에서 선택된 각 패널의 측정영역을 정합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1센서와 제2 센서는 카메라 센서로 이루어지며, 측정부에 제1, 제2 필터가 각각 장착캡을 통하여 장착될 수 있다.
상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 상기 제어기의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절될 수 있다.
상기 (c) 과정은 상기 (a)과정을 통해 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하지 않는 것으로 판단될 경우, 또는 상기 (b) 과정을 수행한 후, 정합된 각 패널의 측정영역에서 상기 각 광원이 조사된 각 패널의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하는 단계; 및 상기 단계에서 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 상, 하부로 일정값 만큼 오프셋 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (d) 과정은 상기 제어기가 오프셋된 직선축과 각 패널의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출하는 단계; 및 상기 단계에서 추출된 각 교차점들로부터 두 교차점의 수평 방향 사이에서 갭을 측정하고, 수직 방향 사이에서 단차를 측정하여 제어를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 센서는 제1 광원과 제1 하우징의 일단과 타단에 장착되고, 상기 제2 센서는 제2 광원과 제2 하우징의 일단과 타단에 각각 장착되고, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 제1, 제2 하우징을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원과 제2 광원으로부터 발산되는 각각의 빛을 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 및 그 제어방법에 의하면, 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용된 패널에서 각 광원을 통해 조사되는 다른 밝기의 빛이 각 패널에서 산란되더라도 각 센서가 서로 다른 밝기의 빛을 각각 감지하도록 구성해 각 광원에서 발산되는 다른 밝기의 빛이 각 패널에 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 정확하게 추출함으로써, 각 패널의 헤밍에지 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정하는 효과가 있다.
또한, 각 패널의 헤밍에지 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정함에 따라, 측정정도 및 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 이종색상 또는 크롬몰딩 적용여부에 관계없이 각 패널의 헤밍에지 사이 갭 및 단차 측정이 가능하여 다차종에 공용으로 적용이 가능한 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 사용 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 사용 상태도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈(1)은 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용된 패널(P1, P2)에서 각 광원을 통해 조사되는 다른 밝기의 빛이 각 패널(P1, P2)에서 산란되더라도 각 센서(19, 21)가 서로 다른 밝기의 빛을 각각 감지하도록 구성해 각 광원(15, 17)에서 발산되는 다른 밝기의 빛이 각 패널(P1, P2)에 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 정확하게 추출함으로써, 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지(Hemming Edge) 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정하여 측정정도 및 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈(1)은 로봇의 암(미도시) 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 것으로, 장착 프레임(7), 제1, 제2 하우징(11, 13), 제1, 제2 광원(15, 17), 제1, 제2 센서(19, 21), 및 제1, 제2 필터(23, 25)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 장착 프레임(7)은 상기 로봇의 암(미도시) 선단에 장착되는 플랜지(3)가 일단에 장착되고, 타단에 연결 프레임(5)이 장착된다.
상기 제1, 제2 하우징(11, 13)은 상기 연결 프레임(5) 양측단에 각각 장착된다.
본 실시예에서, 상기 제1 광원(15)은 상기 제1 하우징(11)의 하단에 장착되며, 상기 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 부분에 빛을 발산하고, 상기 제2 광원(17)은 상기 제2 하우징(13)의 하단에 장착되며, 상기 제1 광원(15)과 동일하게 상기 각 패널(P1, P2)에 빛을 발산한다.
여기서, 상기 제1 광원(15)과 제2 광원(17)은 서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 제어기(30)의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절될 수 있다.
상기 제1 센서(19)는 제1 하우징(11)의 선단에 장착되고, 상기 제2 센서(21)는 상기 제2 하우징(13)의 선단에 각각 장착된다.
여기서, 상기 제1, 제2 센서(19, 21)는 상기 제1, 제2 하우징(11, 13)을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원(15)과 제2 광원(17)으로부터 발산되는 각각의 빛을 감지할 수 있다.
그리고 상기 제1, 제2 필터(23, 25)는 상기 제1, 제2 광원(15, 17)으로부터 각각 발산되는 빛이 상기 각 패널(P1, P2)에 조사되어 형성하는 단면형상으로부터 상기 각 센서(19, 21)가 직선성분을 각각 추출하도록 상기 제1 센서(19)와, 상기 제2 센서(21)에 장착된다.
이러한 제1, 제2 필터(23, 25)는 상기 제1 센서(19)와 제2 센서(21)가 각 광원(15, 17) 중, 하나의 광원(15 or 17)으로부터 발산되는 빛만 센싱하도록 각 광원(15, 17)의 빛들을 필터링 하는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 제1 센서(19)는 상기 제1 필터(23)를 통하여 상기 제2 광원(17)으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널(P1, P2)에 조사된 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기(30)로 출력할 수 있다.
그리고 상기 제2 센서(21)는 상기 제2 필터(25)를 통하여 상기 제1 광원(15)으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널(P1, P2)에 조사되는 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기(30)로 출력할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 센서(19)와 상기 제2 센서(21)는 상기 제1, 제2 하우징(11, 13)을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원(15)과 제2 광원(17)으로부터 발산되는 각각의 빛을 각각 감지하게 된다.
여기서, 제1, 제2 센서(19, 21)는 카메라 센서로 이루어지며, 측정부에 상기 제1, 제2 필터(23, 25)가 각각 장착캡(27)을 통하여 장착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈의 사용 상태도이다.
도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈(1)은 이종색상을 갖거나 두 개의 패널(P1, P2) 중, 하나의 패널(P1 or P2)에 크롬몰딩이 적용될 경우, 각 패널(P1, P2)로 제1 광원(15)과 제2 광원(17)이 각각 서로 다른 밝기의 빛을 발산하여 서로 다른 파장을 형성하게 된다.
이 때, 상기 제1, 제2 광원(15, 17)으로부터 발산된 빛은 상기 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이에 조사되어 빛에 의한 단면형상을 형성하게 된다.
그러면, 상기 제1 센서(19)는 제1 필터(23)를 통하여 제2 광원(17)으로부터 발산된 빛이 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하고, 상기 제2 센서(21)는 제2 필터(25)를 통하여 제1 광원(15)으로부터 발산된 빛이 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 각각 상기 제어기(30)로 출력하게 된다.
상기 제어기(30)는 상기 각 센서(19, 21)로부터 출력되는 각각의 직선성분으로부터 직선축을 생성한다.
그런 후, 상기 제어기(30)는 생성된 각 직선축을 상기 각 패널(P1, P2)에 맞게 상, 하부로 일정값 만큼 오프셋을 진행한 후, 오프셋이 완료된 직선축과 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 단면에 대한 곡선부 교차점을 각각 추출하고, 각 교차점의 수평방향 사이 거리를 측정해 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 갭과, 각 교차점의 수직방향 사이 거리를 측정하여 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 단차를 측정하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법을 상세히 설명한다.
이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법은 (a) 갭 및 단차 측정이 요구되는 상기 각 패널(P1, P2)의 영상을 획득하여 이종색상 또는 크롬몰딩의 적용에 의해 각 패널(P1, P2)의 밝기 차이 존재 여부를 판단하는 과정과, (b) 상기 과정에서 판단된 각 패널(P1, P2)의 밝기차이에 따라 제1, 제2 센서(19, 21)의 각 영상을 확인 및 각 패널(P1, P2)의 밝기 값을 추출해 제어기(30)로 출력하고, 상기 제어기(30)에서 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값이 차이가 있는지를 판단하여 제1, 제2 광원(15, 17)의 밝기를 조절하고, 각 패널(P1, P2)의 측정영역을 선택하여 측정영역을 정합하는 과정과, (c) 상기 과정에서 정합된 각 패널(P1, P2)의 측정영역에서 상기 각 광원(15, 17)이 조사된 각 패널(P1, P2)의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 상기 제어기(30)로 출력하고, 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 오프셋 하는 과정과 (d) 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출하고, 추출된 각 교차점의 수평 및 수직 방향 사이 갭 및 단차를 측정하고 제어를 종료하는 과정을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(30)는 상기 제1, 제2 센서(19, 21)를 통해 갭 및 단차 측정이 요구되는 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 영상을 획득하고(S1), 상기 제1, 제2 센서(19, 21)를 통해 획득된 정보를 통해 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용되어 상기 각 패널(P1, P2)의 밝기 차이가 존재하는지를 판단한다(S2).
상기 단계(S2)에서 상기 각 패널(P1, P2)의 밝기 차이가 존재하는 것으로 판단될 경우, 상기 제어기(30)는 상기 제1, 제2 센서(19, 21)의 각 영상을 확인하고(S3), 상기 제1, 제2 센서(19, 21)로부터 각 패널(P1, P2)의 밝기 값을 추출한다(S4).
그런 후, 제어기(30)는 상기 제1, 제2 센서(19, 21)로부터 확인 및 추출된 밝기 값을 기 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값의 차이 여부를 판단한다(S5).
상기 단계(S5)에서 추출값과 목표값의 차이가 있다고 판단될 경우, 상기 제어기(30)는 상기 제1, 제2 광원(15, 17)의 밝기를 각각 조절하고(S6), 다시 상기 각 센서(19, 21)로부터 각 패널(P1, P2)의 밝기 값을 추출하는 단계(S4)로 리턴 한다.
반면, 상기 제어기(30)는 추출값과 목표값의 차이가 없다고 판단될 경우, 상기 각 패널(P1, P2)의 측정영역을 선택하고(S7), 상기 단계(S7)에서 선택된 각 패널(P1, P2)의 측정영역을 정합한다(S8).
여기서, 상기 제1 광원(15)과 상기 제2 광원(17)은 전술한 바와 같이, 각기 다른 파장을 서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 상기 제어기(30)의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절될 수 있다.
한편, 상기 (a)과정에 따른 각 단계(S1 내지 S2)를 통해 상기 각 패널(P1, P2)의 밝기 차이가 존재하지 않는 것으로 판단될 경우, 또는 상기 (b) 과정에 따른 각 단계(S3 내지 S8)수행한 후에는 상기 (c) 과정을 수행하게 된다.
상기 (c)과정에서 상기 각 센서(19, 21)는 정합된 각 패널(P1, P2)의 측정영역에서 상기 각 광원(15, 17)이 조사된 각 패널(P1, P2)의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 상기 제어기(30)로 출력한다(S9).
상기 제어기(30)는 상기 단계(S9)에서 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 상, 하부로 일정값 만큼 오프셋하고(S10), 오프셋된 직선축과 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출한다(S11).
그런 후, 상기 제어기(30)는 상기 단계(S12)에서 추출된 각 교차점들로부터 두 교차점의 수평 방향 사이에서 갭을 측정하고, 수직 방향 사이에서 단차를 측정함으로써, 상기 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차 측정을 완료하고 제어를 종료한다(S12).
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭 및 단차 측정모듈(1) 및 그 제어방법에 의하면, 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용된 패널(P1, P2)에서 각 광원(15, 17)을 통해 조사되는 다른 밝기의 빛이 각 패널(P1, P2)에서 산란되더라도 각 센서(19, 21)가 서로 다른 밝기의 빛을 각각 감지하도록 구성해 각 광원(15, 17)에서 발산되는 다른 밝기의 빛이 각 패널(P1, P2)에 형성하는 단면형상으로부터 직선성분을 정확하게 추출함으로써, 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이 갭 및 단차를 정확하게 측정함에 따라, 측정정도 및 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 이종색상 또는 크롬몰딩 적용여부에 관계없이 각 패널(P1, P2)의 헤밍에지 사이 갭 및 단차의 정확한 측정이 가능하여 다차종에 공용으로 적용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1 : 갭 및 단차 측정모듈 3 : 플랜지
5 : 연결 프레임 7 : 장착 프레임
11 : 제1 하우징 13 : 제2 하우징
15 : 제1 광원 17 : 제2 광원
19 : 제1 센서 21 : 제2 센서
23 : 제1 필터 25 : 제2 필터
27 : 장착캡 P1, P2 : 패널

Claims (14)

  1. 로봇의 암 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 차량용 갭 및 단차 측정모듈에 있어서,
    상기 로봇의 암 선단에 장착되는 플랜지가 일단에 장착되고, 타단에 연결 프레임이 장착되는 장착 프레임;
    상기 연결 프레임 양측단에 각각 장착되는 제1, 제2 하우징;
    상기 제1 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제1 광원;
    상기 제2 하우징의 하단에 장착되며, 상기 각 패널에 빛을 발산하는 제2 광원;
    상기 제1, 제2 하우징의 선단에 각각 장착되는 제1, 제2 센서; 및
    상기 제1, 제2 광원으로부터 각각 발산되는 빛이 상기 각 패널에 조사되어 형성하는 각각의 단면형상으로부터 상기 제1 광원에서 각 패널에 조사된 광이 형성하는 직선선분을 상기 제1 센서가 추출하고, 상기 제2 광원에서 각 패널에 조사된 광이 형성하는 직선선분을 상기 제2 센서가 추출하도록 상기 제1 센서와 상기 제2 센서에 장착되는 제1, 제2 필터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는
    상기 제1 필터를 통하여 상기 제2 광원으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널에 조사되는 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는
    상기 제2 필터를 통하여 상기 제1 광원으로부터 각각 발산되어 상기 각 패널에 조사되는 빛을 통해 형성되는 단면형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는
    상기 제1, 제2 하우징을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원과 제2 광원으로부터 발산되는 각각의 빛을 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 센서는
    카메라 센서로 이루어지며, 측정부에 상기 제1, 제2 필터가 각각 장착캡을 통하여 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원과 제2 광원은
    서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 제어기의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈.
  7. 로봇의 암 선단에 장착되어 차체에 조립된 각 패널의 헤밍에지 사이의 갭 및 단차를 측정하기 위한 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법에 있어서,
    (a) 갭 및 단차 측정이 요구되는 상기 각 패널의 영상을 획득하여 이종색상 또는 크롬몰딩의 적용에 의해 각 패널의 밝기 차이 존재 여부를 판단하는 과정;
    (b) 상기 과정에서 판단된 각 패널의 밝기차이에 따라 제1, 제2 센서의 각 영상을 확인 및 각 패널의 밝기 값을 추출해 제어기로 출력하고, 상기 제어기에서 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값이 차이가 있는지를 판단하여 제1, 제2 광원의 밝기를 조절하고, 각 패널의 측정영역을 선택하여 측정영역을 정합하는 과정;
    (c) 상기 과정에서 정합된 각 패널의 측정영역에서 상기 각 광원이 조사된 각 패널의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하고, 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 오프셋 하는 과정; 및
    (d) 각 패널의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출하고, 추출된 각 교차점의 수평 및 수직 방향 사이 갭 및 단차를 측정하고 제어를 종료하는 과정;
    를 포함하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a) 과정은
    상기 제1, 제2 센서를 통해 갭 및 단차 측정이 요구되는 각 패널의 헤밍에지 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 제1, 제2 센서를 통해 획득된 정보를 통해 이종 색상 또는 크롬몰딩이 적용되어 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하는지를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (b) 과정은
    상기 (a) 과정을 통해 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하는 것으로 판단될 경우, 상기 제1, 제2 센서의 각 영상을 확인하는 단계;
    상기 제1, 제2 센서로부터 각 패널의 밝기 값을 추출하는 단계;
    상기 제1, 제2 센서로부터 확인 및 추출된 밝기 값을 기 설정된 목표값과 비교를 통해 추출값과 목표값의 차이 여부를 판단하는 단계;
    추출값과 목표값의 차이가 있다고 판단될 경우, 상기 제1, 제2 광원의 밝기를 각각 조절하고, 다시 상기 각 센서로부터 각 패널의 밝기 값을 추출하는 단계로 리턴하는 단계;
    추출값과 목표값의 차이가 없다고 판단될 경우, 상기 각 패널의 측정영역을 선택하는 단계; 및
    상기 단계에서 선택된 각 패널의 측정영역을 정합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1센서와 제2 센서는
    카메라 센서로 이루어지며, 측정부에 제1, 제2 필터가 각각 장착캡을 통하여 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 광원과 상기 제2 광원은
    서로 다른 밝기의 빛을 발산하며, 상기 제어기의 제어신호에 따라 그 밝기가 각각 조절되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 (c) 과정은
    상기 (a)과정을 통해 상기 각 패널의 밝기 차이가 존재하지 않는 것으로 판단될 경우, 또는 상기 (b) 과정을 수행한 후, 정합된 각 패널의 측정영역에서 상기 각 광원이 조사된 각 패널의 단면 형상으로부터 직선성분을 추출하여 제어기로 출력하는 단계; 및
    상기 단계에서 추출된 직선성분으로부터 생성된 직선축을 상, 하부로 일정값만큼 오프셋 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 (d) 과정은
    상기 제어기가 오프셋된 직선축과 각 패널의 헤밍에지 단면 곡선부의 교차점을 추출하는 단계;
    상기 단계에서 추출된 각 교차점들로부터 두 교차점의 수평 방향 사이에서 갭을 측정하고, 수직 방향 사이에서 단차를 측정하여 제어를 종료하는 단계;
    를 포함하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 제1 광원과 제1 하우징의 일단과 타단에 장착되고, 상기 제2 센서는 제2 광원과 제2 하우징의 일단과 타단에 각각 장착되고,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는
    제1, 제2 하우징을 통해 각각 대각선 방향으로 장착되는 상기 제1 광원과 제2 광원으로부터 발산되는 각각의 빛을 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭 및 단차 측정모듈 제어방법.
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