KR101703111B1 - Automatic System for Laser Ablation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 삭마 자동화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도금강판의 삭마작업속도 향상과 안정적인 이송을 위해 이송유닛에 한쌍의 레일이 일부구간이 상호 평행 배치되는 구조로 구비되며 또한 삭마처리된 도금강판을 실시간으로 전수검사하여 이상징후시 레이저 작업조건을 조절하고 불량품을 별도로 수거하는 레이저 삭마 자동화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a laser ablation automation system. More particularly, the present invention relates to a laser ablation automation system, and more particularly, to a laser ablation automation system in which a pair of rails are arranged in parallel to each other in a transfer unit for improving the abrading operation speed and stable transfer of a plated steel sheet, And more particularly, to a laser ablation automation system for controlling the laser working conditions and collecting defective items separately when abnormalities are detected.
HPF (Hot Press Forming, Hot Stamping)란 강판을 900℃이상 가열하여 프레스 성형한 뒤 급냉시켜 강도를 가공전보다 3 ~ 5배 향상시키는 공법으로서, 자동차 제조업 분야에서는 이를 이용하여 차량의 경량화와 견고성을 동시에 구현하고 있다.HPF (Hot Press Forming, Hot Stamping) is a method of heating a steel plate at 900 ° C or higher and press forming it to quench the steel plate to improve its strength by 3 to 5 times higher than before machining. .
한편, TWB (Tailor Welded Blank)란 이종 재질 또는 이종 두께를 지니는 두 강판을 맞대기용접 처리하여 상호 접합한 다음 소정의 형상으로 프레스 성형하는 기술로서, HPF 처리된 차량용 강판에 상대적으로 강도가 약한 이종 강판을 접합하면 차량 충돌시 이종 강판이 완충작용을 하여 차량의 안전성이 향상된다.On the other hand, the TWB (Tailor Welded Blank) is a technique of butt welding two steel plates having different materials or different thicknesses to each other, joining them together, and then press-molding the steel plates into a predetermined shape. The safety of the vehicle is improved by buffering the dissimilar steel sheet in the event of a vehicle collision.
다만, HPF의 열처리를 위해 강판 표면을 내식성 및 내열성이 우수한 Al-Si 으로 도금처리(이하 ‘도금강판(S)’이라 한다)하는데, TWB의 맞대기용접 과정에서 알루미늄 성분이 맞대기 경계면에 혼입되어 이후 프레스성형 가공시 해당 부위가 파단되는 문제가 있다. However, in order to heat the HPF, the surface of the steel sheet is plated with Al-Si (hereinafter referred to as "plated steel sheet (S)") having excellent corrosion resistance and heat resistance. In the butt welding of TWB, There is a problem that the corresponding portion is broken at the time of press forming processing.
이러한 문제를 해결하기 위해 레이저빔을 이용하여 맞대기 용접할 부위의 도금층을 선택적으로 삭마(Ablation)하는 기술이 국내등록특허 제10-1346317호(등록일자: 2013.12.23.)에 개시되어 있다. In order to solve such a problem, a technique of selectively ablating a plating layer at a site to be but welded by using a laser beam is disclosed in Korean Patent No. 10-1346317 (registered on March 23, 2013).
그러나, 삭마하고자 하는 도금강판의 정렬에 장시간이 소요되어 생산시간을 증가시키는 단점이 있고, 도금강판이 정상적으로 정렬이 이루어지지 않은 경우에는 용접하고자하는 위치 외의 부위의 도금층을 삭마하여 도금강판의 내식성을 저하시키거나 주변 설비를 손상시키는 문제가 있다.However, there is a disadvantage in that it takes a long time to align the plated steel sheet to be abraded to increase the production time, and in the case where the plated steel sheet is not normally aligned, the plating layer in the portion other than the position to be welded is abraded, There is a problem of deterioration or damage to peripheral facilities.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 도금강판의 삭마작업시간이 단축되고 이송공정이 안정적으로 이루어지며 삭마처리된 도금강판을 실시간으로 전수검사하는 레이저 삭마 자동화 시스템을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a laser ablation automation system that shortens an abrading operation time of a plated steel sheet, stably performs a transferring process, and thoroughly inspects an abraded plated steel sheet in real time.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 삭마작업라인에 배치되는 정렬전자석을 포함하며, 도금강판의 작업단을 상기 정렬전자석에 접하도록 하는 정렬공정을 수행하는 센터링유닛; 상기 삭마작업라인에 배치되고 정렬구간, 삭마구간, 디버링구간 및 잔여구간이 순차적으로 구비되는 입측레일, 전반구간과 후반구간이 순차적으로 이루어지고 상기 전반구간이 상기 잔여구간과 평행 배치되는 출측레일, 상기 입측레일에 승/하강 가능하게 설치되는 제1이송전자석, 상기 출측레일에 승/하강 가능하게 설치되는 제2이송전자석을 포함하며, 상기 제1이송전자석과 제2이송전자석이 상기 도금강판을 고정한 상태로 이송공정을 수행하는 이송유닛; 상기 삭마작업라인을 경계로 상하로 배치되며 삭마작업라인 방향으로 상호 이격되어 배치되는 레이저헤드를 포함하며, 상기 레이저헤드가 상기 삭마구간에 상/하/전/후 이동가능하게 배치되어 상기 작업단의 삭마공정을 수행하는 레이저유닛; 상기 레이저헤드에 구비되어 보호가스 분사공정을 수행하는 노즐 및 상기 분사공정으로 비산하는 도금분진의 수거공정을 수행하는 덕트를 포함하는 분진처리유닛; 상기 디버링구간에 배치되어 상기 작업단의 디버링공정을 수행하는 디버링유닛; 상기 정렬공정, 이송공정, 삭마공정 및 디버링공정을 촬영하는 카메라를 포함하는 공정 모니터링유닛; 상기 작업단의 삭마된 부위의 영상정보를 촬영하는 라인스캔 카메라를 포함하는 품질 모니터링유닛; 상기 정렬공정을 위해 도금강판을 상기 센터링유닛에 상치하는 투입공정과, 상기 이송공정이 완료된 도금강판의 외부반출을 위해 적재공정을 수행하는 하역유닛; 및 상기 라인스캔 카메라로부터 삭마된 부위의 영상정보를 수신하고 이를 분석하여 삭마적정여부를 판별하는 품질판별부를 포함하는 통합제어유닛;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser ablation automation system including a centering unit including an aligned electromagnet disposed in an ablation work line, the aligning unit performing an aligning process to bring a working end of a plated steel sheet into contact with the aligned electromagnet; An input rail disposed in the ablation work line and having an alignment section, a stake section, a deburring section, and a remaining section sequentially; an output rail in which a first half section and a second half section are sequentially formed, and a half section is disposed in parallel with the remainder section; A first transfer electromagnet installed on the input rail so as to be able to move up and down, and a second transfer electromagnet installed on the output rail such that the first transfer electromagnet and the second transfer electromagnet move up and down, A conveying unit that performs a conveying process in a fixed state; And a laser head disposed above and below the ablation work line and spaced apart from each other in the direction of an ablation work line, wherein the laser head is arranged to be movable up / down / forward / A laser unit for performing an ablation process of the laser beam; A dust processing unit provided in the laser head and including a nozzle for performing a protective gas spraying process and a duct for collecting plating dust scattered by the spraying process; A deburring unit disposed in the deburring section to perform a deburring process of the work end; A process monitoring unit including a camera for capturing the alignment process, the transfer process, the ablation process, and the deburring process; A quality monitoring unit including a line scan camera for capturing image information of an ablated portion of the worktable; A loading step of placing a plated steel sheet on the centering unit for the aligning step, and a loading unit performing a loading step for carrying out the plated steel sheet after the carrying step is completed; And a quality judging unit for receiving the image information of the ablated region from the line scan camera and analyzing the image information to determine whether the ablation is proper or not.
또한, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 센터링유닛에 상기 정렬전자석에 일측이 배치되어 도금강판이 상치되는 세팅테이블, 상기 세팅테이블에 상치된 도금강판을 상기 정렬전자석으로 밀어내는 세팅핀 및 상기 세팅핀을 전/후진시키는 세팅핀이송수단이 더 포함되며, 상기 세팅테이블의 상면에는 정렬전자석의 길이방향에 대해 직교하여 상호 병치되는 복수 개의 슬라이딩바가 구비되며, 상기 슬라이딩바의 틈사이로 상기 세팅핀이 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a laser ablation automation system comprising: a centering unit including a centering unit, a setting table having a plating steel plate disposed on one side of the aligning electromagnet, a setting pin for pushing a plated steel plate, Wherein the setting table further includes a plurality of sliding bars orthogonally intersecting with the longitudinal direction of the aligned electromagnets and juxtaposed with each other in the longitudinal direction of the aligned electromagnets, As shown in Fig.
또한, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 이송유닛에 상기 제1이송전자석을 승/하강시키는 제1실린더, 상기 제2이송전자석을 승/하강시키는 제2실린더, 상기 입측레일과 출측레일에 평행하게 배치되는 이송테이블 및 상기 제1이송전자석과 제2이송전자석을 각각 전/후진시키는 전자석이송수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The laser ablation automation system of the present invention may further comprise a first cylinder for raising and lowering the first transfer electromagnetic in the transfer unit, a second cylinder for raising and lowering the second transfer electromagnetic, And a transfer table disposed in parallel to the first transfer electromagnet and the second transfer electromagnet, and electromagnet conveying means for forwarding / backing the first transfer electromagnet and the second transfer electromagnet, respectively.
또한, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 하역유닛이 상기 세팅테이블측에 배치되어 한쌍의 반입용 팔레트가 출입하는 반입부, 상기 세팅테이블과 반입부 사이에 배치되어 상기 반입용 팔레트에 적재되어 있는 도금강판을 세팅테이블에 순차적으로 상치하는 제1로봇암, 이송테이블 일측에 배치되어 한쌍의 반출용 팔레트가 출입하는 반출부 및 상기 이송테이블과 반출부 사이에 배치되어 제2이송전자석에 의해 이송된 도금강판을 반출용 팔레트에 적재하는 제2로봇암으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the laser ablation automation system of the present invention is characterized in that the loading unit is disposed on the setting table side and a pair of carrying-in and carrying-out pallets is placed, and is placed between the setting table and the carrying-in part, A first robot arm disposed on one side of the transfer table, a take-out section in which a pair of carry-out pallets are taken in and out, and a second robot arm disposed between the transfer table and the carry-out section, And a second robot arm for loading the plated steel sheet on the pallet for carrying out.
또한, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 품질판별부가 속성 설정수단, 영상 처리수단 및 양부 판정수단을 포함하며, 상기 속성 설정수단은 도금 잔존물의 총제한 픽셀수와 스크레치 픽셀수를 설정하고, 상기 영상 처리수단은 상기 라인스캔 카메라로부터 삭마처리된 작업단의 상/하부 영상을 받아 해당 영상을 복수 개의 픽셀로 나눈 후, 각 픽셀 별로 명암값을 측정하여 특정 명암값을 기준으로 해당 픽셀을 흑백영상으로 변환한 다음, 도금층이 모두 제거된 픽셀은 흑색으로 표시되도록 하고 도금 잔존물이 있는 픽셀은 백색으로 표시되도록 하며, 상기 양부 판정수단은 해당 영상의 백색 픽셀 총수를 카운트하여 그 총수가 상기 총제한 픽셀수를 초과하는 경우 해당 도금강판을 불량으로 처리하고, 백색 픽셀군의 픽셀수를 카운트하여 상기 군제한 픽셀수를 초과할 경우에는 해당 영상의 백색 픽셀 총수가 총제한 픽셀수 이하라도 해당 도금강판을 불량으로 판정하며, 상기 백색 픽셀군의 픽셀수가 총제한 픽셀수를 초과하더라도 상기 스크레치 픽셀수 이상인 경우에는 해당 픽셀군을 스크래치로 판단하여 불량판정을 보류하는 것을 특징으로 한다.Further, in the laser ablation automation system of the present invention, the quality judging section includes an attribute setting section, an image processing section, and a judging section. The attribute setting section sets the total number of pixels and the number of the scratch pixels of the plating residue, The image processing means receives the upper and lower images of the edge processed by the line scan camera, divides the image into a plurality of pixels, measures brightness values for each pixel, The pixel having the plating residue is displayed in black and the pixel having the plating residue is displayed in white. The positive / negative determination means counts the total number of white pixels of the image, If the number of pixels is exceeded, the plated steel sheet is treated as defective, the number of pixels of the white pixel group is counted, The number of pixels of the white pixel group is determined to be defective even if the total number of white pixels of the image is equal to or less than the total number of pixels, The pixel group is judged as a scratch and the defect judgment is suspended.
또한, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 작업단의 상부 또는 하부 모서리가 삭마처리되지 않는 경우에는 상기 양부 판정수단이 이를 스크레치로 판단하고, 해당 모서리에 대응하는 레이저헤드가 입측레일에 대해 후방으로 조절되며, 작업단의 상부면 또는 하부면에서 백색 픽셀수가 급격히 증가하는 경우에는 해당 레이저헤드가 입측레일에 대해 상/하로 조절되는 것을 특징으로 한다.Further, in the laser ablation automation system of the present invention, when the upper or lower edge of the working end is not ablated, the judging means judges it as a scratch, and the laser head corresponding to the edge is moved toward the rear And when the number of white pixels on the upper surface or the lower surface of the operation end suddenly increases, the laser head is adjusted up / down with respect to the input side rail.
아울러, 본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템은, 상기 품질판별부에는 픽셀처리된 영상정보 및 레이저헤드의 운전조건을 저장하는 데이터 저장수단이 더 구비되어, 저장된 영상정보 중에 픽셀이 특정 패턴을 보이는 경우 이를 레이저헤드의 운전조건과 함께 데이터베이스화되는 것을 특징으로 한다.Further, in the laser ablation automation system of the present invention, the quality discrimination unit further includes data storage means for storing the pixel-processed image information and the operation condition of the laser head, and when a pixel shows a specific pattern in the stored image information, And is databaseed together with the operating conditions of the laser head.
본 발명의 레이저 삭마 자동화 시스템에 의하면, 입측레일의 잔여구간과 출측레일의 전반구간이 상호 평행 배치되는 구성을 통해 작업시간이 단축되고 도금강판의 이송공정이 안정적으로 이루어지며, 라인스캔 카메라와 품질판별부을 통해 삭마처리된 도금강판을 실시간으로 전수검사하여 이를 작업에 반영하므로 본 발명의 생산효율이 향상된다.According to the laser ablation automation system of the present invention, since the remaining section of the input-side rail and the first-half section of the output-side rail are arranged in parallel with each other, the working time is shortened and the feeding process of the coated steel sheet is stably performed. Since the plated steel plate subjected to the abrasion treatment is inspected in real time through the discrimination unit and reflected in the work, the production efficiency of the present invention is improved.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템을 도시한 평면도.
도 2는 도 1에서 A부분을 확대 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 이송유닛을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 일부 구성을 분해 도시한 사시도.
도 5는 도 4에서 B부분을 확대 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 레이저헤드를 도시한 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템에서 노즐과 덕트의 설치상태를 나타낸 이미지.
도 8은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 디버링유닛을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 통합제어유닛에서 표시창을 나타낸 이미지.1 is a plan view of a laser ablation automation system according to the present invention;
FIG. 2 is a plan view showing an enlarged view of a portion A in FIG. 1; FIG.
3 is a plan view showing a transfer unit of the laser ablation automation system according to the present invention.
4 is a perspective view illustrating an exploded view of a part of the laser ablation automation system according to the present invention.
5 is an enlarged perspective view of a portion B in Fig.
6 is a front view of a laser head of a laser ablation automation system according to the present invention.
7 is an image showing the installation state of the nozzle and the duct in the laser ablation automation system according to the present invention.
8 is a perspective view illustrating a deburring unit of the laser ablation automation system according to the present invention.
9 is an image showing a display window in the integrated control unit of the laser ablation automation system according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 A부분을 확대 도시한 평면도이다. FIG. 1 is a plan view showing a laser ablation automation system according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of a portion A in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 삭마시스템은 삭마 전처리공정인 도금강판(S) 정렬공정을 수행하는 센터링유닛(10), 제반공정을 수행하기 위해 상기 센터링유닛(10)에 의해 정렬이 완료된 도금강판(S)을 전자석으로 고정한 상태로 이송공정을 수행하는 이송유닛(20), 삭마공정을 수행하는 레이저유닛(30), 삭마공정의 보조공정인 보호가스 분사공정과 분진수거공정을 수행하는 분진처리유닛(40), 삭마공정의 후속공정인 디버링공정을 수행하는 디버링유닛(50), 제반공정의 진행과정을 모니터링하는 공정 모니터링유닛(60), 삭마의 양부판정을 위해 상기 디버링공정을 거친 도금강판(S)의 삭마부위를 모니터링하는 품질 모니터링유닛(70), 상기 정렬공정을 위한 도금강판(S)의 투입공정과 상기 이송유닛(20)에 의해 이송이 완료된 도금강판(S)의 외부반출을 위해 적재공정을 수행하는 하역유닛(80) 및 상기 공정들을 제어하는 통합제어유닛(90)으로 이루어진다. 1 and 2, the ablation system according to the present invention includes a
본 발명은 상기 투입공정과 적재공정을 제외한 제반공정의 제어 편의를 위해 도금강판(S)의 이송이 동일평면에서 이루어지며, 특히 작업속도 향상을 위해 대기시간을 줄이고 정밀이송이 요구되는 삭마공정에서의 안정적인 이송을 위해 상기 이송유닛(20)의 이송라인이 입측레일(21)과 출측레일(22)로 분리되고 상기 입측레일(21)이 삭마작업라인(x)의 직하에 배치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the plated steel sheet S is conveyed in the same plane for the control of all the processes except for the charging process and the loading process. In particular, in the ablation process in which waiting time is reduced and precision transfer is required The transfer line of the
여기서, 상기 삭마작업라인(x)은 삭마공정을 수행하는 레이저유닛(30)의 두 레이저헤드(31, 33)의 단부를 있는 가상선을 말하며, 정렬이란 도금강판(S)의 삭마대상 측단(이하 ‘작업단’이라 한다)을 상기 삭마작업라인(x)에 배치하는 것을 말한다.Here, the ablation work line (x) refers to a virtual line having ends of two
이하, 각 유닛별로 본 발명의 구체적인 내용을 설명하면, 먼저 상기 센터링유닛(10)은 도금강판(S)의 작업단(s)을 삭마작업라인(x)에 정렬하는 공정을 수행하는 유닛으로서, 측면(11a)이 삭마작업라인(x)에 배치되는 정렬전자석(11), 일단이 상기 정렬전자석(11)에 인접하여 배치되며 도금강판(S)이 상치(上置)되는 세팅테이블(13), 상기 세팅테이블(13)에 상치된 도금강판(S)을 상기 정렬전자석(11)으로 밀어내는 세팅핀(17) 및 상기 세팅핀(17)을 전/후진시키는 세팅핀이송수단(18)을 포함한다.The
상기 세팅테이블(13)의 상면에는 정렬전자석(11)의 길이방향에 대해 직교하여 상호 병치되는 복수의 슬라이딩바(15)가 구비되며, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 슬라이딩바(15) 틈사이로 돌출된 세팅핀(17)이 그 하부에 구비된 세팅핀이송수단(18)에 의해 상기 틈을 따라 전/후진한다.A plurality of
따라서, 후술할 하역유닛(80)의 제1로봇암(83)에 의해 작업단(s)이 정렬전자석(11)의 측면(11a)을 향하도록 정렬전자석(11)과 세팅핀(17) 사이의 세팅테이블(13)에 도금강판(S)을 상치하면, 세팅핀(17)이 전진하여 도금강판(S)을 정렬전자석(11)측으로 이동시킨다.The
한편, 작업단(s)이 정렬전자석(11)에 근접하면 감지센서(e)의 감지에 의해 정렬전자석(11)에 전기가 인가되어 자력이 생성되고, 이 자력에 의해 작업단(s)이 정렬전자석(11)의 측면(11a)에 정렬됨으로써 삭마작업라인(x) 선상에 배치되게 된다. On the other hand, when the working end s approaches the
다만, 도금강판(S)의 자력에 의한 이동은 가속운동을 하는바, 그 이동거리가 길수록 정렬시 충격이 증대되므로, 상기 감지센서(e)는 정렬전자석(11)에 인접한 세팅테이블(13) 단부에 설치되도록 하여 자력에 의한 이동거리를 최소화한다.The sensing sensor e is arranged on the setting table 13 adjacent to the
도 3은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 이송유닛을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 일부 구성을 분해 도시한 사시도이다. FIG. 3 is a plan view showing a transfer unit of the laser ablation automation system according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view explaining a part of the laser ablation automation system according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 이송유닛(20)은 상기 센터링유닛(10)에 의해 정렬이 완료된 도금강판(S)을 전자석으로 고정하여 삭마작업라인(x)을 따라 이송시키는 유닛으로서, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 삭마작업라인(x)의 직하에 배치되고 정렬구간(21a), 삭마구간(21b), 디버링구간(21c) 및 잔여구간(21d)으로 이루어지는 입측레일(21), 전반구간(22a)과 후반구간(22b)으로 이루어지고 상기 전반구간(22a)이 상기 잔여구간(21d)과 평행 배치되는 출측레일(22), 상기 입측레일(21)에 설치되는 제1이송전자석(23), 상기 출측레일(22)에 설치되는 제2이송전자석(24), 상기 제1이송전자석(23)을 승/하강시키는 제1실린더(25), 상기 제2이송전자석(24)을 승/하강시키는 제2실린더(26), 상기 입측레일(21)과 출측레일(22)에 평행하게 배치되는 이송테이블(27) 및 상기 제1이송전자석(23)과 제2이송전자석(24)을 각각 전/후진시키는 전자석이송수단(미도시)으로 이루어진다.3 and 4, the
제1이송전자석(23)은 정렬이 완료된 도금강판(S)을 삭마작업라인(x)을 따라 이송시키는 구성으로서, 이를 위해 상기 정렬구간(21a)은 세팅테이블(13)과 정렬전자석(11) 사이에 배치되며, 정렬 완료로 정렬전자석(11)에 전기가 차단되면 승강실린더(25)에 의해 제1이송전자석(23)이 승강하여 세팅테이블(13)로부터 돌출되어 있는 도금강판(S)의 밑면부위와 접촉시 전기가 인가되어, 그 자력에 의해 도금강판(S)을 고정한 상태에서 상기 전자석이송수단에 의해 삭마구간(21b)과 디버링구간(21c)을 통과하면서 각 구간에 구비된 레이저헤드(31, 33)와 디버링유닛(50)에 의해 삭마공정과 디버링공정이 순차적으로 수행되게 된다. The
또한, 상호 중첩되는 구간인 전반구간(22a)과 잔여구간(21d)에 도금강판(S)이 이송되면, 제1이송전자석(23)의 전기가 차단과 함께 제1실린더(25)에 의해 하강되고 제2이송전자석(24)이 제2실린더(26)에 의해 승강되며 인가된 전기에 의해 도금강판(S)을 고정하여 후반구간(22b)까지 이송한다. 이후, 제2이송전자석(24)의 전기가 차단되어 고정이 해제되면 하역유닛(80)에 의한 적재공정이 수행되게 된다.When the plated steel sheet S is transferred to the
본 발명은 상기와 같이 이송유닛(20)의 레일을 이중구조로 개시함으로써 전체 공정속도의 향상 및 삭마불량률 감소를 동시에 도모할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the rails of the
즉, 레일을 단일구조로 개시하는 경우에는 하나의 이송자석이 도금강판(S)을 후반구간(22b)까지 이송해야 함으로써 다른 유닛의 대기시간이 증가하여 전체 공정속도가 저하된다. That is, when the rail is started with a single structure, one transfer magnet must transfer the plated steel sheet S to the
또한, 삭마공정의 경우 도금층을 정확히 제거하기 위해 정밀이송과 정숙한 이송이 요구되는데, 레일이 길어질수록 이송중인 도금강판(S)의 하중에 의한 처짐이나 진동이 증대되어 정밀하고 정숙한 이송을 방해할 수 있다.In the ablation process, precise transfer and silent transfer are required to accurately remove the plating layer. As the rail becomes longer, sagging and vibration caused by the load of the plated steel sheet (S) being conveyed increases, can do.
따라서, 본 발명에서는 디버링공정 이후 하역유닛(80)의 적재공정을 위한 이송은 출측레일(22)에서 제2이송전자석(24)에 의해 수행되도록 하고 그 사이에 제1이송전자석(23)은 복귀하여 후속 정렬공정을 수행하도록 하여 대기시간 단축과 정밀ㆍ정숙한 이송이 이루어지도록 한다.Accordingly, in the present invention, the conveying for the loading process of the
한편, 입측레일(21)의 잔여구간(21d)과 출측레일(22)의 전반구간(22a)은 상기 정렬구간(21a)과 대응되는 길이를 갖는다.The
상기 이송테이블(27)은 이송중에 있는 도금강판(S)의 후부를 지지하는 구성으로서, 높이는 세팅테이블(13)과 동일하도록 설치되며, 복수 개의 롤러(27a)가 이송방향으로 배열되어 도금강판(S)의 이동시 마찰저항을 줄임으로써 작업단(s)이 삭마작업라인(x)으로 이탈됨이 없이 안정적으로 이송되게 된다.The conveying table 27 is configured to support the rear portion of the coated steel sheet S during conveyance and has a height equal to that of the setting table 13. A plurality of
도 5는 도 4에서 B부분을 확대 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 레이저헤드를 도시한 정면도이다.FIG. 5 is an enlarged perspective view of part B in FIG. 4, and FIG. 6 is a front view showing a laser head of the laser ablation automation system according to the present invention.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 레이저유닛(30)은 작업단(s)의 도금층 또는 도금층과 함께 모재층 일부를 삭마하기 위한 유닛으로서, 정렬전자석(11)의 길이방향 일단 즉, 입측레일(21)의 삭마구간(21b)에 배치되며, 삭마작업라인(x)의 상부에 배치되는 상부 레이저헤드(31), 상기 상부 레이저헤드(31)의 직하에 배치되되 삭마작업라인(x) 하부에 배치되는 상부 레이저덤프(32), 삭마작업라인(x)의 하부에 배치되는 하부 레이저헤드(33) 및 상기 하부 레이저헤드(33)의 직상에 배치되되 삭마작업라인(x) 상부에 배치되는 하부 레이저덤프(34)로 이루어진다. 4 to 6, the
레이저헤드(31, 33)는 상호간 간섭이 방지되도록 삭마작업라인(x)을 따라 상호 이격되게 배치되며, 상기 레이저덤프(32, 34)는 한 도금강판(S)의 삭마공정이 완료된 후 다음 도금강판(S)이 진입하는 사이에 레이저빔을 일시적으로 수용함으로써, 레이저빔이 공간에 노출되어 주변 설비를 손상시키는 것을 방지하는 기능을 한다.The
상기 레이저헤드(31, 33)는 삭마된 면이 평면을 갖는 사각 펄스 레이저(Squre pulse laser beam) 헤드가 채용되고, 장시간 작업으로 과열되는 것을 방지하기 위해 냉각수단이 구비되며, 후술할 통합제어유닛(90)의 품질판별부에 의해 제어되는 복수 개의 액추에이터에 의해 상/하/전/후로 이동 가능하게 설치된다.The
또한, 상기 레이저헤드(31, 33)가 수직으로 배치되어 삭마공정을 수행하는 경우, 도금강판(S)에 의해 반사되는 레이저빔에 의해 헤드 내부의 광학계가 손상될 수 있으므로, 소정의 각도로 기울이되 기울임이 과도하면 입사되는 레이저빔의 세기가 약화될 수 있고 레이저헤드(31, 33)의 위치제어가 용이하지 않으므로, 삭마작업라인(x)에 대해 80 ~ 85°사이의 경사각을 갖도록 설치한다.Further, when the
도 7은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템에서 노즐과 덕트의 설치상태를 나타낸 이미지이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 분진처리유닛(40)은 도금층 제거 효율을 향상시키기 위한 유닛으로서, 상기 레이저헤드(31, 33) 각각에 구비되는 노즐(41)과 덕트(43)를 포함한다. 7 is an image showing the installation state of the nozzle and the duct in the laser ablation automation system according to the present invention. 6 and 7, the dust processing unit 40 includes a
상기 노즐(41)은 작업단(s)의 레이저빔 조사 부분으로 보호가스를 분사하여 도금분진을 비산시킴으로써 분진에 포함된 알루미늄 성분이 삭마처리된 작업단(s)에 융착되는 것을 방지한다.The
이를 위해, 도금강판(S) 이송 방향의 반대 방향으로 보호가스가 분사되도록 노즐(41)이 설치되여, 도금분진이 삭마로 노출된 모재층에 달라붙는 것을 최소화하는 동시에 삭마과정에서 발생한 반응열에 의해 모재층 조직이 조대화되는 것을 방지한다. To this end, a
상기 덕트(43)는 분사공정으로 도금분진을 포집하여 부유하는 도금분진이 삭마처리된 작업단(s)에 부착되는 것을 방지하는 유닛으로서, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 레이저헤드(31, 33)를 기준으로 노즐(41)에 반대되는 위치에 배치된다.As shown in Fig. 7, the
도 8은 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 디버링유닛을 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 8을 참조하면, 디버링유닛(50)은 삭마과정에서 작업단(s)에 형성된 버(Burr)를 제거하는 유닛으로서, 레이저유닛(30) 일측 즉, 입측레일(21)의 디버링구간(21c)에 배치되며, 삭마작업라인(x) 선상에 배치되는 브러쉬(51) 및 상기 브러쉬(51)를 작동시키는 모터로 이루어진다.8 is a perspective view illustrating a deburring unit of the laser ablation automation system according to the present invention. 1 and 8, the deburring
상기 브러쉬(51)는 버가 삭마처리된 작업단(s)의 상하면과 측면 및 그 주변에 형성되므로 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 각 면을 브러슁하는 3개의 브러쉬 조합으로 이루어진다.Since the
도 9는 본 발명에 따른 레이저 삭마 자동화 시스템의 통합제어유닛에서 표시창을 나타낸 이미지이다. 도 6, 도 7 및 도 9를 참조하면, 공정 모니터링유닛(60)은 각 공정의 이상 유무를 모니터링하는 유닛으로서, 통상 CCD 카메라 (charge-coupled device camera)가 채용되며, 각 공정의 주요구간에 설치되어 촬영된 영상을 통합제어유닛(90)에 실시간으로 전송하여, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 통합제어유닛(90)의 표시창(a)에 각 공정의 영상이 표시되게 된다.9 is an image showing a display window in the integrated control unit of the laser ablation automation system according to the present invention. Referring to FIGS. 6, 7 and 9, the process monitoring unit 60 is a unit for monitoring the abnormality of each process, typically a charge-coupled device camera (CCD) And the images photographed and photographed are transmitted to the
품질 모니터링유닛(70)은 삭마양부를 판정하기 위해 삭마공정을 거친 도금강판(S)의 작업단(s) 영상을 획득하는 유닛으로서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 레이저헤드(31, 33)에 각각 설치되는 한쌍의 라인스캔 카메라(71)(Line scan camera)를 이용하여 삭마공정으로 노출된 작업단(s)의 모재층 상/하부를 개별 촬영하고, 획득된 각 영상을 실시간으로 통합제어유닛(90)에 전송, 후술할 품질판별부에 의해 분석되어, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 통합제어유닛(90)의 표시창(b, c)에 그 결과가 표시되게 된다.The quality monitoring unit 70 is a unit for obtaining a work end (s) image of the plated steel sheet S subjected to the ablation process in order to determine the abrasion of the
하역유닛(80)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 팔레트(p)(pallet) 상에 적재되어 있는 도금강판(S)을 세팅테이블(13)에 상치하는 한편, 삭마처리가 완료된 도금강판(S)을 외부로 반출하기 위해 도금강판(S)을 반출용 팔레트(p')에 적재하는 유닛으로서, 세팅테이블(13)측에 배치되어 반입용 팔레트(p)가 출입하는 반입부(81), 상기 세팅테이블(13)과 반입부(81) 사이에 배치되어 상기 반입용 팔레트(p)에 적재되어 있는 도금강판(S)을 세팅테이블(13)에 순차적으로 상치하는 제1로봇암(83), 이송테이블(27) 일측에 배치되어 반출용 팔레트(p')가 출입하는 반출부(85) 및 상기 이송테이블(27)과 반출부(85) 사이에 배치되어 제2이송전자석(24)에 의해 이송된 도금강판(S)을 반출용 팔레트(p')에 적재하는 제2로봇암(87)으로 이루어진다.The unloading
통상, 지게차에 의해 반입부(81)에 도금강판(S)이 적재된 반입용 팔레트(p)가 안치되는데, 제1로봇암(83)이 도금강판(S)을 오류없이 파지할 수 있도록 반입부(81)의 해당지점에 반입용 팔레트(p)가 정확히 안치되어야 하며, 이를 위해 반입부(81)에는 반입용 팔레트(p)의 적정위치를 안내하는 감지센서와, 반입용 팔레트(p) 상에 적대된 도금강판(S)의 잔존 수량을 파악하는 카운트수단(미도시)이 더 구비되게 된다.A pallet p for carrying in which a plated steel sheet S is placed on a carry-in
또한, 상기와 같은 이유로 반입용 팔레트(p) 안치작업에 소정의 시간이 요구되므로 이로 인해 도금강판(S)의 정렬공정을 중지할 수 없는바, 본 발명에서는 반입부(81)를 한쌍의 팔레트가 배치되는 구조로 구비되도록 하여 일측 팔레트의 교체 과정동안 타측 팔레트에 적재된 도금강판(S)이 연속적으로 정렬공정에 투입되도록 한다.In addition, since the pallet p is placed in the pallet p for a predetermined period of time, it is impossible to stop the aligning process of the coated steel sheet S. In the present invention, So that the plated steel sheet S placed on the other pallet is continuously inserted into the aligning process during the process of replacing one pallet.
한편, 상기 반출부(85)도 반입부(81)의 경우와 같은 이유로 한쌍의 반출용 팔레트(p')가 배치되는 구조로 이루어지며, 반출용 팔레트(p')의 적정위치를 안내하기 위한 감지센서와 반출용 팔레트(p') 상에 도금강판(S) 적재 수량을 파악하는 카운트수단이 구비되게 된다.The carry-out
상기 통합제어유닛(90)은 본 발명의 제반 공정을 관리하는 사람-장치간 인터페이스(HMI:Human Machine Interface)로서, 각 유닛의 운전을 제어하는 한편, 삭마적정여부를 판별하는 품질판별부를 포함한다. The
상기 품질판별부는 속성 설정수단, 영상 처리수단, 양부 판정수단 및 결과 처리수단을 포함하며, 상기 속성 설정수단은 도금 잔존물의 총제한 픽셀수, 군제한 픽셀수 및 스크레치 픽셀수를 설정한다. The quality determining unit includes an attribute setting unit, an image processing unit, a correcting unit, and a result processing unit, and the attribute setting unit sets the total limitation pixel count, the clustered pixel count, and the scratch pixel count of the plating remnant.
상기 영상 처리수단은 한쌍의 라인스캔 카메라(71)로부터 삭마처리된 작업단(s)의 상/하부 영상을 받아 각각의 해당 영상을 200개의 픽셀로 나눈 후, 각 픽셀 별로 명암값을 측정하여 특정 명암값을 기준으로 해당 픽셀을 흑백영상으로 변환하면, 도금층이 모두 제거된 픽셀은 흑색으로 표시되고 도금 잔존물이 있는 픽셀은 백색으로 표시되게 된다.The image processing means receives the upper and lower images of the task (s) subjected to the ablation processing from the pair of
여기서, 상기 총제한 픽셀수는 상기 200개 픽셀중 백색 픽셀의 총수가 합격판정을 받을 수 있는 최대수를 의미하며, 상기 군제한 픽셀수는 상호 인접되어 군(君)을 형성하는 백색 픽셀군의 픽셀 총수가 합격판정을 받을 수 있는 최대수를 의미한다.Herein, the total number of pixels indicates the maximum number of white pixels among the 200 pixels that can be determined as passable, and the total number of pixels is the number of the white pixels forming the group. Means the maximum number of pixels that can be accepted.
상기 양부 판정수단은 해당 영상의 백색 픽셀 총수를 카운트하여 그 총수가 상기 총제한 픽셀수을 초과하는 경우 해당 도금강판(S)을 불량으로 처리한다. The positive / negative determination means counts the total number of white pixels of the image, and treats the coated steel sheet S as defective when the total number thereof exceeds the total limited number of pixels.
또한, 백색 픽셀이 군을 형성하면 이는 덩어리 형태의 도금 잔존물을 의미하며, 그 덩어리의 크기가 일정 크기 이상이면 작업단(s) 전체에 도금 잔존물의 분포가 미미할지라도 후속 프레스 성형공정에서 문제가 될 수 있다.In addition, when white pixels form a group, this means a lump-shaped plating remnant. If the size of the lump is larger than a certain size, even if the distribution of plating remnants is small in the entire work stage (s) .
따라서, 양부 판정수단에서는 이러한 불량 형태를 선별하기 위해 백색 픽셀이 군을 형성하면 해당 백색 픽셀군의 픽셀수를 카운트하여 군제한 픽셀수를 초과할 경우에는 해당 형상의 백색 픽셀 총수가 총제한 픽셀수 이하라도 해당 도금강판(S)을 불량으로 판정한다.Therefore, if the white pixel group is formed in order to select such defective patterns, the number of pixels of the white pixel group is counted, and when the number of pixels of the white pixel group exceeds the total number of pixels, It is determined that the coated steel sheet S is defective.
한편, 작업단(s)에 기존재하는 스크래치는 불량요소가 아니나, 상기 흑백영상 변환 과정에서 백색 픽셀처리되며 통상 도금 잔존물보다 그 크기가 월등히 크다. 따라서, 상기 양부 판정수단은 상기 백색 픽셀군의 픽셀수가 군제한 픽셀수를 초과하더라도 상기 스크레치 픽셀수 이상일 경우에는 해당 백색 픽셀군을 스크래치로 판단하여 불량판정을 보류하여 상기 결과 처리수단의 표시창(b, c)에 표시되도록 한다.On the other hand, the scratch existing in the work stage (s) is not a defective element but is treated as a white pixel in the process of converting the black and white image, and its size is much larger than that of the usual plating residue. Therefore, when the number of pixels of the white pixel group exceeds the number of pixels of the group of white pixels, the white-pixel determining unit determines that the white pixel group is a scratch, suspends the determination of defective pixels, , c).
특히, 도금강판(S)의 이송과정에서 여러 원인에 의해 정렬오차가 발생하여 작업단(s)의 상부 또는 하부 모서리가 삭마처리되지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우 양부 판정수단이 이를 스크레치로 판단하고 결과 처리수단이 상기 표시창(b, c)에 이를 표시되도록 하면, 작업자 또는 통합제어유닛(90)의 명령으로 레이저유닛(30)의 액추에이터를 제어하여 해당 모서리에 대응하는 레이저헤드(31, 33)가 입측레일(21)에 대해 후방으로 조절되게 된다.Particularly, an alignment error may occur due to various causes in the process of transferring the coated steel sheet S, so that the upper or lower edge of the work end s may not be ablated. In this case, The operator or the
또한, 정상적인 삭마공정이 이루어지다가도 레이저헤드(31, 33)의 광학계 이상 등 여러 원인에 의해 상부면 또는 하부면에서 백색 픽셀수가 급격히 증가할 수 있는데, 이중 레이저빔의 촛점거리 변동이 원인인 경우에는 상기와 같이 액추에이터가 제어되어 해당면의 레이저헤드(31, 33)가 입측레일(21)에 대해 상/하로 조절되게 된다.In addition, even when a normal ablation process is performed, the number of white pixels on the upper surface or the lower surface may increase sharply due to various causes such as an error in the optical system of the laser heads 31 and 33. In the case where the variation of the focal length of the double laser beam is caused The actuators are controlled as described above so that the laser heads 31 and 33 of the corresponding surface are adjusted up and down with respect to the
상기 양부 판정수단에서 결정된 결과는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 결과 처리수단의 표시창(b, c)에 표시되며 불량판정을 받은 도금강판(S)은 제2로봇암(87)에 의해 별도로 마련된 팔레트에 수거된다.The result determined by the positive / negative determination means is displayed on the display windows (b, c) of the result processing means as shown in FIG. 9, and the coated steel strip S which has been judged as defective is separated by the
한편, 품질판별부에는 픽셀처리된 영상정보 및 레이저헤드(31, 33)의 운전조건(레이저빔의 세기, 렌즈 사양 등)을 실시간으로 저장하는 데이터 저장수단을 더 구비하여, 저장된 영상정보 중에 픽셀이 특정 패턴을 보이는 경우 이를 레이저헤드(31, 33)의 운전조건과 함께 데이터베이스화하며, 향후 작업중 발행하는 불량의 진단 자료로 활용할 수 있다.The quality discrimination unit further includes data storage means for storing pixel-processed image information and operating conditions (laser beam intensity, lens specification, etc.) of the laser heads 31 and 33 in real time, When this specific pattern is shown, it is converted into a database together with the operating conditions of the laser heads 31 and 33, and it can be utilized as diagnostic data of defects issued during future work.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 센터링유닛
11: 정렬전자석 13: 세팅테이블
15: 슬라이딩바 17: 세팅핀
20: 이송유닛
21: 입측레일 22: 출측레일
23: 제1이송전자석 24: 제2이송전자석
25: 승강실린더 26: 제2실린더
27: 이송테이블
30: 레이저유닛
31: 상부 레이저헤드 32: 상부 레이저덤프
33: 하부 레이저헤드 34: 하부 레이저덤프
40: 분진처리유닛
41: 노즐 43: 덕트
50: 디버링유닛
51: 브러쉬
60: 공정 모니터링유닛
70: 품질 모니터링유닛
71: 라인스캔 카메라
80: 하역유닛
81: 반입부 83: 제1로봇암
85: 반출부 87: 제2로봇암
90: 통합제어유닛10: Centering unit
11: Aligning electromagnet 13: Setting table
15: Sliding bar 17: Setting pin
20:
21: Inlet rail 22: Outlet rail
23: first feeding electromagnet 24: second feeding electromagnet
25: lift cylinder 26: second cylinder
27: Feed table
30: Laser unit
31: upper laser head 32: upper laser dump
33: lower laser head 34: lower laser dump
40: Dust processing unit
41: nozzle 43: duct
50: Deburring unit
51: Brushes
60: Process monitoring unit
70: Quality monitoring unit
71: line scan camera
80: Unloading unit
81: Loading section 83: First robot arm
85: Export part 87: Second robot arm
90: Integrated control unit
Claims (7)
상기 삭마작업라인(x)에 배치되고 정렬구간(21a), 삭마구간(21b), 디버링구간(21c) 및 잔여구간(21d)이 순차적으로 구비되는 입측레일(21), 전반구간(22a)과 후반구간(22b)이 순차적으로 이루어지고 상기 전반구간(22a)이 상기 잔여구간(21d)과 평행 배치되는 출측레일(22), 상기 입측레일(21)에 승/하강 가능하게 설치되는 제1이송전자석(23), 상기 출측레일(22)에 승/하강 가능하게 설치되는 제2이송전자석(24)을 포함하며, 상기 제1이송전자석(23)과 제2이송전자석(24)이 상기 도금강판(S)을 고정한 상태로 이송공정을 수행하는 이송유닛(20);
상기 삭마작업라인(x)을 경계로 상하로 배치되며 삭마작업라인(x) 방향으로 상호 이격되어 배치되는 레이저헤드(31, 33)를 포함하며, 상기 레이저헤드(31, 33)가 상기 삭마구간(21b)에 상/하/전/후 이동가능하게 배치되어 상기 작업단(s)의 삭마공정을 수행하는 레이저유닛(30);
상기 레이저헤드(31, 33)에 구비되어 보호가스 분사공정을 수행하는 노즐(41) 및 상기 분사공정으로 비산하는 도금분진의 수거공정을 수행하는 덕트(43)를 포함하는 분진처리유닛(40);
상기 디버링구간(21c)에 배치되어 상기 작업단(s)의 디버링공정을 수행하는 디버링유닛(50);
상기 정렬공정, 이송공정, 삭마공정 및 디버링공정을 촬영하는 카메라를 포함하는 공정 모니터링유닛(60);
상기 작업단(s)의 삭마된 부위의 영상정보를 촬영하는 라인스캔 카메라(71)를 포함하는 품질 모니터링유닛(70);
상기 정렬공정을 위해 도금강판(S)을 상기 센터링유닛(10)에 상치하는 투입공정과, 상기 이송공정이 완료된 도금강판(S)의 외부반출을 위해 적재공정을 수행하는 하역유닛(80); 및
상기 라인스캔 카메라(71)로부터 삭마된 부위의 영상정보를 수신하고 이를 분석하여 삭마적정여부를 판별하는 품질판별부를 포함하는 통합제어유닛(90);
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
A centering unit (10) that includes an aligned electromagnet (11) disposed in an ablation work line (x) and performs an alignment process to bring the working end (s) of the plated steel sheet (S) ;
An input rail 21, a first half section 22a, and a second half section 22b, which are disposed in the ablation work line x and are sequentially provided with an alignment section 21a, a cutting edge section 21b, a deburring section 21c and a remaining section 21d, An output rail 22 in which the second section 22b is sequentially formed and the first section 22a is arranged in parallel with the remaining section 21d, And a second transfer electromagnet (24) mounted on the output rail (22) such that the first transfer electromagnet (23) and the second transfer electromagnet (24) A transfer unit 20 for carrying out the transfer process with the transfer unit S fixed thereon;
And a laser head (31, 33) arranged above and below the ablation work line (x) and spaced apart from each other in the direction of an ablation work line (x), wherein the laser heads (31, 33) A laser unit (30) arranged to be movable upward / downward / backward / forward to the workpiece (21b) and performing an ablation process of the workpiece (s);
A dust processing unit 40 provided in the laser heads 31 and 33 and including a nozzle 41 for performing a protective gas spraying process and a duct 43 for collecting plating dust scattered by the spraying process, ;
A deburring unit (50) disposed in the deburring section (21c) and performing a deburring process of the work end (s);
A process monitoring unit (60) including a camera for photographing the alignment process, the transfer process, the ablation process, and the deburring process;
A quality monitoring unit (70) including a line scan camera (71) for photographing image information of an ablated area of the work (s);
An unloading unit (80) for loading the plated steel sheet (S) on the centering unit (10) for carrying out the aligning process, and a loading process for carrying the plated steel sheet (S) And
An integrated control unit (90) for receiving image information of an ablated region from the line scan camera (71) and analyzing the image information to determine whether ablation is appropriate;
Wherein the laser ablation automation system comprises:
상기 센터링유닛(10)에는 상기 정렬전자석(11)에 일측이 배치되어 도금강판(S)이 상치되는 세팅테이블(13), 상기 세팅테이블(13)에 상치된 도금강판(S)을 상기 정렬전자석(11)으로 밀어내는 세팅핀(17) 및 상기 세팅핀(17)을 전/후진시키는 세팅핀이송수단(18)이 더 포함되며,
상기 세팅테이블(13)의 상면에는 정렬전자석(11)의 길이방향에 대해 직교하여 상호 병치되는 복수 개의 슬라이딩바(15)가 구비되며, 상기 슬라이딩바(15)의 틈사이로 상기 세팅핀(17)이 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
The centering unit 10 is provided with a setting table 13 on one side of which is disposed an aligned electromagnet 11 to face a plated steel sheet S and a plated steel plate S placed on the setting table 13, (17) for pushing the setting pin (17) and a setting pin feeding means (18) for forwarding / backing the setting pin (17)
The setting table 13 includes a plurality of sliding bars 15 arranged perpendicular to the longitudinal direction of the aligned electromagnets 11 so as to be juxtaposed with each other. The laser ablation automation system comprising:
상기 이송유닛(20)에는 상기 제1이송전자석(23)을 승/하강시키는 제1실린더(25), 상기 제2이송전자석(24)을 승/하강시키는 제2실린더(26), 상기 입측레일(21)과 출측레일(22)에 평행하게 배치되는 이송테이블(27) 및 상기 제1이송전자석(23)과 제2이송전자석(24)을 각각 전/후진시키는 전자석이송수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
The transfer unit 20 is provided with a first cylinder 25 for raising / lowering the first transfer electromagnet 23, a second cylinder 26 for raising / lowering the second transfer electromagnet 24, A transfer table 27 disposed parallel to the first and second transfer electromagnets 21 and 22 and an electromagnet conveying means for forwarding and reversing the first and second transfer electromagnets 23 and 24 respectively Features a laser ablation automation system.
상기 하역유닛(80)은 상기 세팅테이블(13)측에 배치되어 한쌍의 반입용 팔레트(p)가 출입하는 반입부(81), 상기 세팅테이블(13)과 반입부(81) 사이에 배치되어 상기 반입용 팔레트(p)에 적재되어 있는 도금강판(S)을 세팅테이블(13)에 순차적으로 상치하는 제1로봇암(83), 이송테이블(27) 일측에 배치되어 한쌍의 반출용 팔레트(p')가 출입하는 반출부(85) 및 상기 이송테이블(27)과 반출부(85) 사이에 배치되어 제2이송전자석(24)에 의해 이송된 도금강판(S)을 반출용 팔레트(p')에 적재하는 제2로봇암(87)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
3. The method of claim 2,
The unloading unit 80 is disposed on the setting table 13 side and is provided between the setting table 13 and the carry-in unit 81 in which a pair of carry-in pallets p enters and exits A first robot arm 83 for sequentially placing a plated steel sheet S loaded on the carrying pallet p on the setting table 13, a pair of carrying pallets and a plated steel plate S disposed between the transfer table 27 and the carry-out portion 85 and conveyed by the second transfer electromagnet 24 to the take-out pallet p And a second robot arm 87 mounted on the second robot arm 87 '.
상기 품질판별부는 속성 설정수단, 영상 처리수단 및 양부 판정수단을 포함하며,
상기 속성 설정수단은 도금 잔존물의 총제한 픽셀수, 군제한 픽셀수 및 스크레치 픽셀수를 설정하고,
상기 영상 처리수단은 상기 라인스캔 카메라(71)로부터 삭마처리된 작업단(s)의 상/하부 영상을 받아 해당 영상을 복수 개의 픽셀로 나눈 후, 각 픽셀 별로 명암값을 측정하여 특정 명암값을 기준으로 해당 픽셀을 흑백영상으로 변환한 다음, 도금층이 모두 제거된 픽셀은 흑색으로 표시되도록 하고 도금 잔존물이 있는 픽셀은 백색으로 표시되도록 하며,
상기 양부 판정수단은 해당 영상의 백색 픽셀 총수를 카운트하여 그 총수가 상기 총제한 픽셀수를 초과하는 경우 해당 도금강판(S)을 불량으로 처리하고, 백색 픽셀군의 픽셀수를 카운트하여 상기 군제한 픽셀수를 초과할 경우에는 해당 영상의 백색 픽셀 총수가 총제한 픽셀수 이하라도 해당 도금강판(S)을 불량으로 판정하며, 상기 백색 픽셀군의 픽셀수가 총제한 픽셀수를 초과하더라도 상기 스크레치 픽셀수 이상인 경우에는 해당 픽셀군을 스크래치로 판단하여 불량판정을 보류하는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the quality judging section includes an attribute setting section, an image processing section and a judging section,
Wherein the attribute setting means sets the total number of pixels, the number of pixels, and the number of pixels of the scratch pixel of the plating remnant,
The image processing means receives the upper / lower image of the task (s) subjected to the ablation processing from the line scan camera 71, divides the image into a plurality of pixels, measures brightness values for each pixel, The pixel is converted into a black-and-white image with reference to the pixel, and then the pixel with the plating layer removed is displayed in black, the pixel with the plating residue is displayed in white,
The positive / negative determination means counts the total number of white pixels of the image and, when the total number of the white pixels exceeds the total limit number of pixels, treats the steel plate S as defective, counts the number of pixels of the white pixel group, The number of pixels of the white pixel group is determined to be defective even if the total number of white pixels of the image is equal to or less than the total number of pixels, Or more, judges the corresponding pixel group as a scratch, and suspends the determination of the defect.
상기 작업단(s)의 상부 또는 하부 모서리가 삭마처리되지 않는 경우에는 상기 양부 판정수단이 이를 스크레치로 판단하고, 해당 모서리에 대응하는 레이저헤드(31, 33)가 입측레일(21)에 대해 후방으로 조절되며, 작업단(s)의 상부면 또는 하부면에서 백색 픽셀수가 급격히 증가하는 경우에는 해당면의 레이저헤드(31, 33)가 입측레일(21)에 대해 상/하로 조절되는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
6. The method of claim 5,
When the upper or lower edge of the working end s is not abraded, the judging means judges it as a scratch, and the laser heads 31, 33 corresponding to the corners are moved rearward relative to the input side rail 21 And when the number of white pixels increases sharply on the upper surface or the lower surface of the work stage s, the laser heads 31 and 33 of the surface are adjusted up / down with respect to the input side rail 21 Laser ablation automation system.
상기 품질판별부에는 픽셀처리된 영상정보 및 레이저헤드(31, 33)의 운전조건을 저장하는 데이터 저장수단이 더 구비되어, 저장된 영상정보 중에 픽셀이 특정 패턴을 보이는 경우 이를 레이저헤드(31, 33)의 운전조건과 함께 데이터베이스화하는 것을 특징으로 하는 레이저 삭마 자동화 시스템.
6. The method of claim 5,
The quality discrimination unit is further provided with data storage means for storing pixel-processed image information and operating conditions of the laser heads 31 and 33. When a pixel shows a specific pattern in the stored image information, ) In accordance with the operating condition of the laser ablation automation system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160027516A KR101703111B1 (en) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | Automatic System for Laser Ablation |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160027516A KR101703111B1 (en) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | Automatic System for Laser Ablation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101703111B1 true KR101703111B1 (en) | 2017-02-06 |
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ID=58109006
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Country Status (1)
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KR (1) | KR101703111B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102023706B1 (en) * | 2018-12-12 | 2019-11-04 | (주)에이치피케이 | Laser drilling apparatus and method |
Citations (3)
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KR20080063626A (en) * | 2007-01-02 | 2008-07-07 | 에스아이에스 주식회사 | Auto sheet shearing system |
KR101346317B1 (en) | 2013-07-09 | 2013-12-31 | 에스아이에스 주식회사 | Tailor welded blanks(twb) for the al-si coated layer welding for removal laser ablation apparatus |
KR20160005422A (en) * | 2014-07-07 | 2016-01-15 | 피엔에스테크놀러지(주) | Apparatus for inspecting cap |
-
2016
- 2016-03-08 KR KR1020160027516A patent/KR101703111B1/en active Search and Examination
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