KR101677255B1 - 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작물의 정확한 위치를 자동으로 인식하여 오차 없이 공작물을 가공할 수 있는 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 위치 인식 장치는, 공작물에 대한 제1 위치정보가 저장되는 저장부, 제1 위치정보를 독출하고, 제1 위치정보에 상응하는 제어정보를 생성하여 출력하는 제어부, 제어정보에 따라 공작물의 일면에 상응하는 2개 이상의 일면좌표정보를 생성하고, 공작물의 타면에 상응하는 2개 이상의 타면좌표정보를 생성하는 프로브부 및 일면좌표정보 및 타면좌표정보를 이용하여 공작물에 대한 제2 위치정보를 생성하는 공작물위치판단부를 포함한다. 본 발명에 따르면 사용자가 공작물의 위치에 대한 정보를 입력하지 않아도 공작물의 위치를 자동으로 정확하게 인식할 수 있다.

Description

공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SETTING POSITION OF WORKPIECE}
본 발명은 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작물의 정확한 위치를 자동으로 인식하여 오차 없이 공작물을 가공할 수 있는 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 공작기계 중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라 한다. 절삭가공기계에는 선반, 밀링기, 머시닝센터, 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어 가공기, 특수 가공기 등이 있으며, 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단 절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다. 공작기계는 공작물을 자동으로 가공하기 위해 수치제어모듈(Computerized Numerical Control, CNC)에 의해 정밀 제어된다.
이러한 공작기계가 자동으로 공작물을 가공하기 위해서는 공작물의 위치가 정확하게 인식되어야 한다. 따라서 공작물의 위치를 정확하게 판단하기 위한 프로브(Probe)가 구비된 공작기계가 사용되고 있다. 한국공개특허 제10-2008-0088365호에는 공작물의 단부 에지를 기계상에서 측정기에 의해 단시간에 검출할 수 있는 가공 장치가 개시되어 있다. 그런데 종래의 공작기계는 미리 저장된 공작물의 위치에 대한 정보(이하, '위치정보'라 칭함)를 이용하여 프로브를 동작시켰다. 공작기계가 공작물의 위치를 대략적으로 판단한 후 프로브를 공작물의 위치로 이동시키기 위함이다.
그런데 위치정보는 사용자가 수동으로 입력한 정보이므로 사용자가 위치정보를 잘못 입력하거나 누락한 경우 공작기계가 공작물의 위치를 인식할 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2008-0088365호
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 사용자가 공작물의 위치에 대한 정보를 입력할 필요 없는 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공작물에 대한 제1 위치정보가 저장되는 저장부; 상기 제1 위치정보를 독출하고, 상기 제1 위치정보에 상응하는 제어정보를 생성하여 출력하는 제어부; 상기 제어정보에 따라 상기 공작물의 일면에 상응하는 2개 이상의 일면좌표정보를 생성하고, 상기 공작물의 타면에 상응하는 2개 이상의 타면좌표정보를 생성하는 프로브부; 및 상기 일면좌표정보 및 상기 타면좌표정보를 이용하여 상기 공작물에 대한 제2 위치정보를 생성하는 공작물위치판단부;를 포함하는, 공작물 위치 인식 장치가 개시된다.
여기서, 상기 공작물 위치 인식 장치는, 상기 공작물에 상응하는 공작물영상정보를 생성하는 카메라부; 및 상기 공작물영상정보를 분석하여 상기 제1 위치정보를 생성하는 공작물영상처리부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공작물영상처리부는, 상기 공작물영상정보를 분석하여 인식표지이미지정보의 위치를 파악하고, 상기 인식표지이미지정보의 위치에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 공작물크기정보를 독출하고, 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 제어정보를 생성하되, 상기 공작물크기정보는 상기 저장부에 미리 저장될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성하고, 상기 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성하되, 상기 제1 프로브좌표정보 및 상기 제2 프로브좌표정보는 상기 제어정보에 포함되고, 상기 n 및 상기 m은 2 이상의 자연수일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공작물 위치 인식 장치에서 수행되는 공작물 위치 인식 방법에 있어서, 구비된 저장공간에 미리 저장된 제1 위치정보에 상응하는 제어정보를 생성하는 단계; 상기 제어정보에 따라 구비된 프로브를 제어하여 공작물의 일면에 상응하는 2개 이상의 일면좌표정보를 생성하고, 상기 공작물의 타면에 상응하는 2개 이상의 타면좌표정보를 생성하는 단계; 상기 일면좌표정보 및 상기 타면좌표정보를 이용하여 상기 공작물에 대한 제2 위치정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 공작물 위치 인식 방법이 개시된다.
여기서, 상기 공작물 위치 인식 방법은, 상기 공작물에 상응하는 공작물영상정보를 생성하는 단계; 및 상기 공작물영상정보를 분석하여 상기 제1 위치정보를 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 위치정보를 생성하는 단계는, 상기 공작물영상정보를 분석하여 인식표지이미지정보의 위치를 파악하는 단계; 및 상기 인식표지이미지정보의 위치에 상응하는 제1 위치정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어정보를 생성하는 단계는, 상기 저장공간에 미리 저장된 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 제어정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어정보를 생성하는 단계는, 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성하고, 상기 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성하는 단계; 상기 제1 프로브좌표정보 및 상기 제2 프로브좌표정보를 포함하는 상기 제어정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상술한 공작물 위치 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 개시된다.
본 발명에 따른 공작물 위치 자동 인식 장치 및 그 방법은 사용자가 공작물의 위치에 대한 정보를 입력하지 않아도 공작물의 위치를 자동으로 정확하게 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물위치인식장치에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물영상정보를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공작물영상정보를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브의 측정 위치를 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물 위치 인식 방법에 대한 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물위치인식장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물위치인식장치(100)는 공작물(110)의 정확한 위치를 자동으로 파악하기 위하여 프로브부(120), 카메라부(130), 공작물위치판단부(140), 공작물영상처리부(150), 제어부(160) 및 저장부(170)를 포함한다. 여기서, 공작물위치인식장치(100)는 선반, 밀링기, 머시닝센터 등의 공작기계일 수 있으며, 공작물(110)은 공작물위치인식장치(100)에 의하여 가공되는 금속 및/또는 비금속 물질일 수 있다. 이하, 공작물위치인식장치(100)의 각 구성요소들의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
카메라부(130)는 공작물(110)을 촬상하여 공작물영상정보를 생성할 수 있다. 카메라부(130)는 공작물영상정보를 공작물영상처리부(150)로 출력할 수 있다. 카메라부(130)는 공작물(110)을 촬상할 수 있는 위치에 설치되어 공작물(110)을 촬상할 수 있다. 공작물영상정보는 이미지 및/또는 동영상 데이터로서 공작물(110)의 이미지를 포함할 수 있다. 도 1에는 카메라부(130)가 공작물(110)의 상단에 위치된 것으로 도시되었으나, 공작물(110)을 촬상할 수 있는 위치이면 어디든지 설치될 수 위치될 수 있다.
공작물영상처리부(150)는 공작물영상데이터를 미리 설정된 방법에 따라 분석하여 공작물(110)의 위치에 대한 정보(이하, '제1 위치정보'라 칭함)를 생성할 수 있다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 공작물영상처리부(150)가 제1 위치정보를 생성하는 동작에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물영상정보를 예시한 도면이다.
도 2에 예시된 바와 같이, 공작물영상정보(210)에는 공작물(110)에 상응하는 정보(이하, '공작물이미지정보'(220)와 공작물(110)에 미리 형성된 인식표지에 대한 정보(이하, '인식표지이미지정보'라 칭함)(230)가 포함될 수 있다. 즉, 공작물(110)의 평면에는 인식표지가 형성되어 있을 수 있고, 공작물영상처리부(150)는 공작물영상정보(210)를 분석하여 공작물이미지정보(220)와 배경부분을 구분할 수 있으며, 공작물이미지정보(220)와 인식표지이미지정보(230)를 구분할 수 있다.
예를 들어, 인식표지는 공작물(110)의 평면에 평면과 다른 색상으로 형성될 수 있다. 공작물영상처리부(150)는 공작물이미지정보(220) 내부에 상응하는 부분 중 색상이 상이한 부분을 검출하여, 검출된 부분을 인식표지이미지정보(230)로 인식할 수 있다. 다른 예를 들어, 인식표지는 공작물(110)의 평면에 음각 및/또는 양각으로 형성될 수 있다. 공작물영상처리부(150)는 공작물이미지정보(220) 내부에 상응하는 부분 중 명암이 급격히 달라지는 부분을 검출하여, 검출된 부분을 인식표지이미지정보(230)로 인식할 수 있다. 공작물영상처리부(150)가 공작물영상정보(210)를 분석하여 인식표지이미지정보(230)를 검출하는 동작은 다양할 수 있으며 당업자에 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 공작물영상처리부(150)가 인식표지이미지정보(230)를 검출하는 동작에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되지도 않음은 자명하다.
공작물영상처리부(150)는 인식표지이미지정보(230)를 이용하여 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공작물영상처리부(150)는 인식표지이미지정보(230)에 상응하는 픽셀의 좌표값을 이용하여 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 인식표지이미지정보(230)에 상응하는 가로 픽셀의 좌표값이 A이고, 세로 픽셀의 좌표값이 B인 경우를 가정한다. 이 경우 공작물영상처리부(150)는 (A x B)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다(단, A 및 B는 실수임).
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공작물영상정보를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 공작물영상정보(210)에 4개의 공작물에 대한 공작물이미지정보(320, 340, 360, 380)가 촬상된 경우가 예시된다. 공작물영상처리부(150)는 복수의 공작물이 촬상된 경우에도 각 공작물에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 상술한 예시에서, 공작물영상처리부(150)는 4개의 공작물에 대한 4개의 인식표지이미지정보(330, 350, 370, 390)를 검출할 수 있고, 각 인식표지이미지정보(330, 350, 370, 390)의 가로 픽셀의 좌표값 및 세로 픽셀의 좌표값을 이용하여 4개의 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 도 3의 예시에서 공작물영상처리부(150)는 좌측 상단의 공작물이미지정보(320)에 상응하는 인식표지이미지정보(330)를 검출한 후 검출된 인식표지이미지정보(330) 픽셀의 좌표값을 이용하여 (C x D)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다(단, C 및 D는 실수임). 또한, 공작물영상처리부(150)는 우측 상단의 공작물이미지정보(340)에 상응하는 인식표지이미지정보(350)를 검출한 후 검출된 인식표지이미지정보(350) 픽셀의 좌표값을 이용하여 (E x F)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다(단, E 및 F는 실수임). 또한, 공작물영상처리부(150)는 좌측 하단의 공작물이미지정보(360)에 상응하는 인식표지이미지정보(370)를 검출한 후 검출된 인식표지이미지정보(370) 픽셀의 좌표값을 이용하여 (G x H)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다(단, G 및 H는 실수임). 또한, 공작물영상처리부(150)는 우측 하단의 공작물이미지정보(380)에 상응하는 인식표지이미지정보(390)를 검출한 후 검출된 인식표지이미지정보(390) 픽셀의 좌표값을 이용하여 (I x J)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다(단, I 및 J는 실수임).
다시 도 2를 참조하면, 공작물영상처리부(150)는 생성된 제1 위치정보를 제어부(160)로 출력할 수 있다. 제어부(160)는 입력된 제1 위치정보를 저장부(170)에 저장할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 저장부(170)에 기저장된 공작물크기정보를 독출할 수 있고, 공작물크기정보 및/또는 제1 위치정보를 이용하여 프로브부(120)의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 생성할 수 있다. 제어부(160)는 제1 위치정보를 이용하여 공작물(110)이 위치된 대략적인 위치를 인식할 수 있고, 공작물크기정보를 분석하여 공작물(110)의 각 면이 어디에 위치되어 있는지도 대략적으로 인식할 수 있다.
예를 들어, 공작물(110)의 직육면체로 형성되고, 공작물크기정보가 가로 K[cm], 세로 L[cm] 및 높이 Y[cm]에 상응하는 경우(즉, K x L x Y)를 가정한다. 또한, 인식표지이미지정보가 공작물(110) 평면의 중앙부에 상응하는 경우를 가정한다. 또한, 제1 위치정보가 (A x B)에 상응하는 경우를 가정한다. 이 경우 제어부(160)는 공작물(110)의 각 면에 상응하는 위치를 인식할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 (A x B)에 상응하는 위치에서 좌측으로 K/2[cm]만큼 떨어진 위치가 긴 변의 중심이고, 긴 변의 길이가 L[cm]이며, 짧은 변의 길이가 Y[cm]인 직사각형(단, L > Y임)에 상응하는 좌측면이 형성되어 있음을 인식할 수 있다. 제어부(160)는 좌측면을 인식한 방법과 동일 또는 유사한 방법에 의하여 우측면, 정면, 배면, 평면 및 저면의 위치도 인식할 수 있다.
제어부(160)는 공작물(110)의 각 면에 대한 위치를 인식한 후 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성할 수 있다(단, n은 2 이상의 자연수임). 예를 들어, 제어부(160)는 공작물(110)의 우측면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성할 수 있다. n개의 제1 프로브좌표정보 전부는 인식된 우측면의 위치 내에 포함되거나 우측면의 위치에서 미리 설정된 거리 이하에 상응할 수 있다.
제어부(160)는 공작물(110)의 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성할 수 있다(단, m은 2 이상의 자연수임). 예를 들어, 제어부(160)는 공작물(110)의 정면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성할 수 있다. m개의 제2 프로브좌표정보 전부는 인식된 정면의 위치 내에 포함되거나 정면의 위치에서 미리 설정된 거리 이하에 상응할 수 있다.
제어부(160)는 생성된 제1 프로브좌표정보 및/또는 제2 프로브좌표정보를 포함하는 제어정보를 생성할 수 있다. 제어부(160)는 생성된 제어정보를 프로브부(120)로 출력할 수 있다. 여기서 프로브좌표정보는 프로브부(120)가 이동하여야 할 위치에 대한 정보일 수 있다. 즉, 프로브부(120)는 제어부(160)로부터 입력된 제어정보에서 제1 프로브좌표정보를 독출하고, 제1 프로브좌표정보에 상응하는 위치로 이동할 수 있다.
또한, 프로브부(120)는 제어부(160)로부터 입력된 제어정보에서 제2 프로브좌표정보를 독출하고, 제2 프로브좌표정보에 상응하는 위치로 이동할 수 있다. 프로브부(120)는 제1 프로브좌표정보에 상응하는 위치로 이동한 후 공작물(110)의 일면에 상응하는 좌표정보(이하, '일면좌표정보'라 칭함)를 생성할 수 있다. 또한, 프로브부(120)는 제2 프로브좌표정보에 상응하는 위치로 이동한 후 공작물(110)의 타면에 상응하는 좌표정보(이하, '타면좌표정보'라 칭함)를 생성할 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 프로브부(120)의 동작에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브의 측정 위치를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 공작물(410)의 평면이 예시되고, 우측면에 상응하는 2개의 제1 프로브좌표정보(420, 430) 및 정면에 상응하는 2개의 제2 프로브좌표정보(440, 450)가 예시된다. 각 프로브좌표정보를 구분하기 위하여 제1 프로브좌표정보 중 하나를 제1 프로브정보, 다른 하나를 제2 프로브정보라 칭한다. 또한, 제2 프로브좌표정보 중 하나를 제3 프로브정보, 다른 하나를 제4 프로브정보라 칭한다.
프로브부(120)는 제어정보를 분석하여 제1 프로브정보(420)에 상응하는 위치로 이동한 후 제1 프로브정보(420)에 상응하는 제1 좌표정보를 생성할 수 있다. 또한, 프로브부(120)는 제2 프로브정보(430)에 상응하는 위치로 이동한 후 제2 프로브정보(430)에 상응하는 제2 좌표정보를 생성할 수 있다. 이하, 제1 좌표정보 및 제2 좌표정보는 공작물의 일면(즉, 우측면)에 상응하므로 '일면좌표정보'로 통칭한다.
프로브부(120)는 제어정보를 분석하여 제3 프로브정보(440)에 상응하는 위치로 이동한 후 제1 프로브정보(440)에 상응하는 제3 좌표정보를 생성할 수 있다. 또한, 프로브부(120)는 제4 프로브정보(450)에 상응하는 위치로 이동한 후 제4 프로브정보(450)에 상응하는 제4 좌표정보를 생성할 수 있다. 이하, 제3 좌표정보 및 제4 좌표정보는 공작물의 타면(즉, 정면)에 상응하므로 '타면좌표정보'로 통칭한다.
프로브부(120)가 제어정보에 따라 일면좌표정보 및/또는 타면좌표정보를 생성하기 위한 구체적인 동작은 당업자에 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다시 도 2를 참조하면, 프로브부(120)는 생성된 일면좌표정보 및/또는 타면좌표정보를 공작물위치판단부(140)로 출력할 수 있다. 공작물위치판단부(140)는 일면좌표정보 및/또는 타면좌표정보를 분석하여 공작물(110)에 대한 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공작물위치판단부(140)는 n개의 일면좌표정보를 연결하는 제1 직선에 상응하는 정보 및 m개의 타면좌표정보를 연결하는 제2 직선에 상응하는 정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 공작물위치판단부(140)는 생성된 제2 위치정보를 제어부(160)로 출력할 수 있다. 제어부(160)는 입력된 제2 위치정보 및 공작물크기정보를 이용하여 공작물(110)을 구성하는 모든 직선에 대한 정보를 생성할 수 있고, 이에 의하여 공작물(110)의 정확한 위치를 자동으로 판단할 수 있다.
다른 예를 들어, 공작물위치판단부(140)는 제1 직선, 제2 직선 및 공작물크기정보를 이용하여 공작물(110)을 구성하는 모든 직선에 대한 정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 공작물위치판단부(140)는 생성된 제2 위치정보를 제어부(160)로 출력할 수 있다. 이 경우 제어부(160)는 제2 위치정보를 통해 공작물(110)의 정확한 위치를 직접 판단할 수 있을 것이다.
이후 제어부(160)는 제2 위치정보를 이용하여 공작물(110)을 오차 없이 가공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물위치인식장치(100)는 구비된 카메라부(130)를 이용하여 공작물(110)의 대략적인 위치를 파악할 수 있고, 구비된 프로브부(120)가 공작물(110)의 대략적인 위치로 이동하여 공작물(110)의 정확한 위치에 대한 정보를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 공작물의 위치에 대한 정보를 입력하지 않아도 공작물의 위치를 자동으로 정확하게 인식할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물 위치 인식 방법에 대한 순서도이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물 위치 인식 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명될 각 단계들은 도 2를 참조하여 설명한 공작물위치인식장치(100)의 각 구성요소들에 의하여 수행되는 단계들일 수 있으나, 이해와 설명의 편의를 위하여 공작물위치인식장치(100)에서 수행되는 것으로 통칭하여 설명한다. 따라서, 이하에서 설명될 각 단계들을 수행하는 주체는 생략될 수도 있다.
단계 S510에서, 공작물영상정보를 생성한다. 공작물위치인식장치(100)는 구비된 카메라를 통해 공작물(110)을 촬상하여 공작물영상정보를 생성할 수 있다. 공작물영상정보는 이미지 및/또는 동영상 데이터로서 공작물(110)의 이미지를 포함할 수 있다.
단계 S520에서, 공작물영상정보를 분석하여 제1 위치정보를 생성한다. 공작물영상정보(210)에는 공작물이미지정보와 인식표지이미지정보가 포함될 수 있다. 공작물(110)의 평면에는 인식표지가 형성되어 있을 수 있고, 공작물위치인식장치(100)는 공작물영상정보를 분석하여 공작물이미지정보와 배경부분을 구분할 수 있으며, 공작물이미지정보와 인식표지이미지정보를 구분할 수 있다. 예를 들어, 인식표지는 공작물(110)의 평면에 평면과 다른 색상으로 형성될 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 공작물이미지정보 내부에 상응하는 부분 중 색상이 상이한 부분을 검출하여, 검출된 부분을 인식표지이미지정보로 인식할 수 있다.
다른 예를 들어, 인식표지는 공작물(110)의 평면에 음각 및/또는 양각으로 형성될 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 공작물이미지정보 내부에 상응하는 부분 중 명암이 급격히 달라지는 부분을 검출하여, 검출된 부분을 인식표지이미지정보로 인식할 수 있다.
공작물위치인식장치(100)는 인식표지이미지정보를 이용하여 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공작물위치인식장치(100)는 인식표지이미지정보에 상응하는 픽셀의 좌표값을 이용하여 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 인식표지이미지정보에 상응하는 가로 픽셀의 좌표값이 A이고, 세로 픽셀의 좌표값이 B인 경우를 가정한다. 이 경우 공작물위치인식장치(100)는 (A x B)에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있다.
한편, 공작물위치인식장치(100)는 복수의 공작물이 촬상된 경우에도 각 공작물에 상응하는 제1 위치정보를 생성할 수 있음은 상술한 바와 같다.
단계 S530에서, 구비된 저장공간에 미리 저장된 공작물크기정보를 독출한다.
단계 S540에서, 생성된 제1 위치정보 및 공작물크기정보를 이용하여 프로브의 동작을 제어한다. 즉, 공작물위치인식장치(100)는 구비된 저장 공간에 기저장된 공작물크기정보를 독출할 수 있고, 공작물크기정보 및/또는 제1 위치정보를 이용하여 구비된 프로브의 동작을 제어할 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 제1 위치정보를 이용하여 공작물(110)이 위치된 대략적인 위치를 인식할 수 있고, 공작물크기정보를 분석하여 공작물(110)의 각 면이 어디에 위치되어 있는지도 대략적으로 인식할 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 공작물(110)의 각 면에 대한 위치를 인식한 후 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성할 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 공작물(110)의 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성할 수 있다.
공작물위치인식장치(100)는 생성된 제1 프로브좌표정보 및/또는 제2 프로브좌표정보를 포함하는 제어정보를 생성할 수 있다. 공작물위치인식장치(100)는 생성된 제어정보를 이용하여 구비된 프로브의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 공작물위치인식장치(100)는 구비된 프로브가 제1 프로브좌표정보 및/또는 제1 프로브좌표정보에 상응하는 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
단계 S550에서, 공작물의 일면에 상응하는 제1 좌표정보 및 제2 좌표정보를 생성한다. 공작물위치인식장치(100)는 구비된 프로브에 의하여 생성된 일면에 대한 제1 좌표정보 및 제2 좌표정보(즉, 일면좌표정보)를 생성할 수 있다.
단계 S560에서, 공작물의 타면에 상응하는 제3 좌표정보 및 제4 좌표정보를 생성한다. 공작물위치인식장치(100)는 구비된 프로브에 의하여 생성된 타면에 대한 제3 좌표정보 및 제4 좌표정보(즉, 타면좌표정보)를 생성할 수 있다.
단계 S570에서, 생성된 제1 좌표정보 내지 제4 좌표정보를 이용하여 제2 위치정보를 생성한다. 공작물위치인식장치(100)는 일면좌표정보 및/또는 타면좌표정보를 분석하여 공작물(110)에 대한 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공작물위치인식장치(100)는 2개의 일면좌표정보를 연결하는 제1 직선에 상응하는 정보 및 2개의 타면좌표정보를 연결하는 제2 직선에 상응하는 정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 공작물위치인식장치(100)는 제1 직선, 제2 직선 및 공작물크기정보를 이용하여 공작물(110)을 구성하는 모든 직선에 대한 정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성할 수도 있다.
단계 S580에서, 생성된 제2 위치정보를 이용하여 공작물을 가공한다. 제2 위치정보가 제1 직선 및 제2 직선에 대한 정보만을 포함하는 경우, 공작물위치인식장치(100)는 제2 위치정보 및 공작물크기정보를 이용하여 공작물(110)에 대한 정확한 위치를 판단할 수 있다. 이후, 공작물위치인식장치(100)는 공작물(110)을 오차 없이 가공할 수 있다. 공작물(110)의 위치가 정확하게 판단되었기 때문이다. 반면 제2 위치정보가 공작물(110)을 구성하는 모든 직선에 대한 정보를 포함하는 경우, 공작물(110)의 위치가 정확하게 판단되었으므로 공작물위치인식장치(100)는 바로 공작물(110)을 오차 없이 가공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작물 위치 인식 방법은 구비된 카메라를 이용하여 공작물(110)의 대략적인 위치를 파악할 수 있고, 구비된 프로브가 공작물(110)의 대략적인 위치로 이동하여 공작물(110)의 정확한 위치에 대한 정보를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 공작물의 위치에 대한 정보를 입력하지 않아도 공작물의 위치를 자동으로 정확하게 인식할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 공작물 위치 인식 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 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.
100 : 공작물위치인식장치
110 : 공작물
120 : 프로브부
130 : 카메라부
140 : 공작물위치판단부
150 : 공작물영상처리부
160 : 제어부
170 : 저장부

Claims (11)

  1. 공작물에 상응하는 공작물영상정보를 생성하는 카메라부;
    상기 공작물영상정보를 분석하여 제1 위치정보를 생성하는 공작물영상처리부;
    상기 제1 위치정보가 저장되는 저장부;
    상기 제1 위치정보를 독출하고, 상기 제1 위치정보에 상응하는 제어정보를 생성하여 출력하는 제어부;
    상기 제어정보에 따라 상기 공작물의 일면에 상응하는 2개 이상의 일면좌표정보를 생성하고, 상기 공작물의 타면에 상응하는 2개 이상의 타면좌표정보를 생성하는 프로브부; 및
    상기 일면좌표정보 및 상기 타면좌표정보를 이용하여 상기 공작물에 대한 제2 위치정보를 생성하는 공작물위치판단부;
    를 포함하는, 공작물 위치 인식 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공작물영상처리부는, 상기 공작물영상정보를 분석하여 인식표지이미지정보의 위치를 파악하고, 상기 인식표지이미지정보의 위치에 상응하는 제1 위치정보를 생성하는, 공작물 위치 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 공작물크기정보를 독출하고, 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 제어정보를 생성하되,
    상기 공작물크기정보는 상기 저장부에 미리 저장되는, 공작물 위치 인식 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성하고, 상기 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성하되,
    상기 제1 프로브좌표정보 및 상기 제2 프로브좌표정보는 상기 제어정보에 포함되고, 상기 n 및 상기 m은 2 이상의 자연수인, 공작물 위치 인식 장치.
  6. 공작물 위치 인식 장치에서 수행되는 공작물 위치 인식 방법에 있어서,
    구비된 카메라가 상기 공작물에 상응하는 공작물영상정보를 생성하는 단계;
    구비된 공작물영상처리부가 상기 공작물영상정보를 분석하여 제1 위치정보를 생성하는 단계;
    구비된 제어부가 상기 제1 위치정보에 상응하는 제어정보를 생성하는 단계;
    구비된 프로브가 상기 제어정보에 따라 공작물의 일면에 상응하는 2개 이상의 일면좌표정보를 생성하고, 상기 공작물의 타면에 상응하는 2개 이상의 타면좌표정보를 생성하는 단계; 및
    구비된 공작물위치판단부가 상기 일면좌표정보 및 상기 타면좌표정보를 이용하여 상기 공작물에 대한 제2 위치정보를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 공작물 위치 인식 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 위치정보를 생성하는 단계는,
    상기 공작물영상처리부가 상기 공작물영상정보를 분석하여 인식표지이미지정보의 위치를 파악하는 단계; 및
    상기 공작물영상처리부가 상기 인식표지이미지정보의 위치에 상응하는 제1 위치정보를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 공작물 위치 인식 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부가 구비된 저장공간에 미리 저장된 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 제어정보를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 공작물 위치 인식 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부가 상기 공작물크기정보 및 상기 제1 위치정보를 이용하여 상기 일면에 상응하는 n개의 제1 프로브좌표정보를 생성하고, 상기 타면에 상응하는 m개의 제2 프로브좌표정보를 생성하는 단계;
    상기 제어부가 상기 제1 프로브좌표정보 및 상기 제2 프로브좌표정보를 포함하는 상기 제어정보를 생성하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 n 및 상기 m은 2 이상의 자연수인, 공작물 위치 인식 방법.
  11. 제6항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 공작물 위치 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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