KR101857984B1 - End-effector for checking defect in composite material - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터에 관한 것으로, 보다 상세히는 종래 복합소재의 결함을 측정하기 위한 엔드 이펙터의 경우 평면만을 검사할 수 있었고 곡면을 검사하기 힘든 문제가 있었는데, 본 발명은 평면 뿐 아니라 곡면을 가지는 복합소재의 결함 검사를 수행할 수 있도록 개선한 것으로, 일측에 로봇의 팔이 결합되는 본체(100), 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 평면부의 결함을 측정하는 평면 검사부(200) 및 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 곡면부의 결함을 측정하는 곡면 검사부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an end effector for inspecting a defect in a composite material, and more particularly, to an end effector for measuring defects of a composite material, The present invention relates to a method of detecting defects of a composite material having a curved surface, which comprises: a main body 100 to which an arm of a robot is coupled at one side; an ultrasound wave (200) for measuring defects on the flat surface of the composite material, and a curved surface inspection unit (200) formed on the other side of the main body (100) for measuring the defects of the curved surface of the composite material by measuring ultrasonic waves reflected by emitting the ultrasonic waves 300).

Description

복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터{End-effector for checking defect in composite material}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an end-

본 발명은 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터에 관한 것으로, 보다 상세히는 로봇의 손에 부착되어 평면 또는 곡면을 가지는 복합소재의 결함을 검사할 수 있는 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an end effector for inspecting a composite material defect, and more particularly, to an end effector for inspecting a defect in a composite material having a flat or curved surface attached to the hand of a robot.

산업용 로봇의 손은 기능에 따라 그리퍼(Gripper) 또는 엔드 이펙터(End-Effector)로 구분할 수 있다. 상기 그리퍼는, 산업용 로봇의 손끝에 형성된 손가락 또는 손 전체로 물건을 잡는 일을 할 수 있도록 집게 모양의 구성이나 손 형상의 구성이 형성되거나, 흡착 가능한 구성이 형성된 것을 뜻한다.The hand of an industrial robot can be classified into a gripper or an end-effector according to functions. The gripper means that a grip-like configuration or a hand-shaped configuration is formed or an adsorbable configuration is formed so that the grip can be gripped by the entire fingers or hands formed at the fingertips of the industrial robot.

상기 엔드 이펙터는 그리퍼를 포함한 각종 공구를 로봇 손의 위치에 부착하여 손 대신 사용하는 경우를 말한다. 이러한 엔드 이펙터 중, 복합소재의 결함 검사용으로 사용되는 엔드 이펙터가 있다. 이러한 복합소재의 결함 검사용 엔드 이펙터는, 초음파를 복합소재의 표면에 투사하고, 반사되는 복합소재의 초음파 파장이 일정한지를 측정하여 복합소재의 결함 유무를 판단하는 방식으로, 한국공개특허 제2016-0060811호("평판형 물체의 비파괴 검사 설비에 이용되는 센서 장치", 2016.05.31., 선행기술 1)에 사용되는 방식과 동일한 방식이다. 종래의 엔드 이펙터는 복합소재의 평면 부분의 결함 유무를 선행기술 1과 같이 초음파를 이용할 수 있는 장치를 로봇의 팔 끝에 설치하여 측정했다. 이러한 종래의 방식으로 평면을 결함 여부를 측정할 때에는 복합소재의 평면에 수직하게 초음파를 입사시켜, 반사되는 초음파가 해당 센서로 되돌아와 이를 센서가 측정할 수 있었는데, 곡면의 경우 반사되는 초음파가 센서로 되돌아오지 않고 다른 곳으로 반사되어 측정하는데 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 종래에는 평면 부분을 측정하는 엔드 이펙터를 사용자가 손에 들고 곡면 부분의 결함검사를 진행해야 했는데, 사용자의 손 떨림이나 행동에 따라 결과값이 정확하지 않아 곡면 부분의 결함을 측정하기 어려운 문제점이 있었다.The end effector refers to a case where various tools including a gripper are attached to the position of a robot hand and used instead of a hand. Of these end effectors, there is an end effector used for defect inspection of a composite material. An end effector for defect inspection of such a composite material is a method of projecting an ultrasonic wave on the surface of a composite material and determining whether the composite material has a defect by measuring whether the wavelength of the ultrasonic wave of the composite material is constant. 0060811 ("Sensor Apparatus for Nondestructive Testing Equipment of Plate-Type Objects ", issued May 31, 201, Prior Art 1). Conventional end effectors measure the presence or absence of defects in a flat portion of a composite material by installing a device capable of using ultrasonic waves on the arm end of the robot as in Prior Art 1. [ In this conventional method, when a defect is detected on a plane, an ultrasonic wave is incident perpendicularly to the plane of the composite material, and the reflected ultrasonic waves are returned to the corresponding sensor. In the case of a curved surface, And it was difficult to measure it because it was reflected to another place. In order to solve this problem, in the past, the end effector for measuring the flat portion has to be inspected by the user for the defect inspection of the curved surface portion. However, since the result value is not accurate according to the user's hand tremor or behavior, There was a difficult problem.

한국공개특허 제2016-0060811호("평판형 물체의 비파괴 검사 설비에 이용되는 센서 장치", 2016.05.31.)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-0060811 ("Sensor Apparatus Used in Nondestructive Testing Equipment for Plate Type Objects"

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터의 목적은, 복합소재의 평면 부분뿐만 아니라 곡면 부분 또한 검사 가능한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an end effector for inspecting a composite material defect, which is capable of inspecting not only a flat portion of a composite material but also a curved portion, Effector.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 복합소재의 결함 검사용 엔드 이펙터는, 일측으로 진행하며 하측에 위치한 복합소재의 결함을 검사하는 엔드 이펙터에 관한 것으로, 일측에 로봇의 팔이 결합되는 본체(100), 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 평면부의 결함을 측정하는 평면 검사부(200) 및 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 곡면부의 결함을 측정하는 곡면 검사부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an end effector for defect inspection of a composite material, the end effector for inspecting defects of a composite material disposed on a lower side of the end effector, A plane inspecting unit 200 formed on the other side of the main body 100 for measuring ultrasonic waves emitted from the ultrasonic waves and measuring reflected ultrasonic waves to measure a defect of the flat surface of the composite material, And a curved surface inspection unit 300 for measuring ultrasonic waves emitted from the ultrasonic waves and measuring reflected ultrasonic waves to measure defects in the curved surface of the composite material.

또한, 상기 본체(100)는 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300) 각각을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 이동부(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The main body 100 may include a moving unit 110 that can vertically move the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300, respectively.

또한, 상기 평면 검사부(200)는 소정의 길이를 가지고, 상기 평면부와 평행하게 형성되는 제1거치대(210), 상기 제1거치대(210)의 상측에서 하측으로 관통 형성되고, 다수개가 상기 제1거치대(210)의 길이 방향으로 배열되며, 내측면의 하측 일부가 내측으로 돌출되는 결합홀(220) 및 상기 결합홀(220)에 끼워지는 초음파센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The plane inspecting unit 200 includes a first cradle 210 having a predetermined length and being formed parallel to the plane portion, a second cradle 210 extending downward from the upper side of the first cradle 210, 1, a coupling hole 220 which is arranged in the longitudinal direction of the holder 210 and in which a lower part of the inner side is protruded inward, and an ultrasonic sensor fitted in the coupling hole 220.

또한, 상기 결합홀(220)은 다수개가 배열되는 방향과, 상기 엔드 이펙터의 진행 방향은 서로 교차되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of the coupling holes 220 may be arranged and a direction of the end effector may intersect with each other.

또한, 상기 곡면 검사부(300)는 단면이 호선형상을 가지고, 일측으로 연장 형성된 제2거치대(310), 다수개가 상기 제2거치대(310)에 관통 형성되고, 내측면의 하측 일부가 내측으로 돌출되는 및 결합홀(320) 및 상기 결합홀(320)에 끼워지는 초음파센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The curved surface inspection unit 300 includes a second cradle 310 having an arc shape and extending to one side, a plurality of second cradle 310 formed through the second cradle 310, and a lower portion of the inner side protruding inward And an ultrasonic sensor fitted to the coupling hole (320) and the coupling hole (320).

본 발명에 의한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터에 의하면, 복합소재의 평면 부분뿐만 아니라 곡면 부분도 검사할 수 있는 효과가 있다.According to the end effector for inspecting composite material defects according to the present invention, it is possible to inspect not only the flat portion but also the curved portion of the composite material.

도 1은 본 발명의 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 사시도.
도 3은 본 발명의 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 평면도.
도 5는 본 발명의 상부 평면도.
도 6은 본 발명의 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 사시도.
도 8은 본 발명의 곡면 검사부를 이용한 복합소재의 곡면 부분의 측정 개략도.1 is a perspective view of the present invention.
2 is another perspective view of the present invention.
3 is a plan view of the present invention.
4 is another plan view of the present invention.
5 is a top plan view of the present invention.
6 is a sectional view of the present invention.
Figure 7 is another perspective view of the present invention.
8 is a schematic view showing a measurement of a curved portion of a composite material using the curved surface inspection portion of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터의 바람직한 일실시예에 대해 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an end effector for defect inspection of a composite material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 3은 본 발명에 의한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터의 일실시예를 도시한 것으로, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터의 일실시예는 일측으로 진행하며 하측에 위치한 복합소재의 결함을 검사하는 엔드 이펙터에 관한 것으로, 본체(100), 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300)를 포함하여 이루어진다.1 to 3 illustrate an end effector for inspecting a composite material defect according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 3, an end effector for inspecting a composite material defect according to an embodiment of the present invention includes: And includes a main body 100, a flat inspection unit 200, and a curved surface inspection unit 300. The end effector includes a main body 100, a flat inspection unit 200, and a curved inspection unit 300.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)는 일측에 로봇의 팔이 결합되는 구성으로, 후술할 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300)가 연결되는 구성이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)의 상부에 위치한 결합부(120)가 로봇의 팔이 결합되는 부분이다. 로봇의 팔은 본 발명과는 별개로 X축, Y축, Z축 방향으로 이동 가능하고, 끝단 부분이 회전 가능하도록 구성되어 있을 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the main body 100 is configured such that arms of a robot are coupled to one side, and the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300 to be described later are connected. As shown in FIG. 1, an engaging portion 120 located at an upper portion of the main body 100 is a portion to which an arm of the robot is coupled. The arm of the robot can be moved in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction independently of the present invention, and the end portion can be configured to be rotatable.

상기 본체(100)에는 본 발명의 엔드 이펙터의 일실시예를 구동하기 위한 전기설비가 설치되어 후술할 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300)에 연결될 수 있다.The main body 100 may be connected to the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300, which will be described later, with electrical equipment for driving an embodiment of the end effector of the present invention.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)는 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300) 각각을 상하방향으로 움직이도록 할 수 있는 이동부(110)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동부(110)는 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300)각각을 따로 이동시키기 위해 두 개의 이동부(110a, 110b)가 형성되는데, 상기 평면 검사부(200)를 상하 이동하기 위한 이동부(110a)는 실린더 방식이고, 상기 곡면 검사부(300)를 상하 이동하기 위한 이동부(110b)는 LM가이드 방식이다. 이는 본 발명의 일실시예에서만 상기 이동부(110a, 110)가 유압 실린더와 LM가이드 방식으로 사용되는 것이고, 상기 평면 검사부(200) 또는 곡면 검사부(300) 각각을 상하로 이동시킬 수 있다면, 설계사항 변경이나 사용자의 선택에 따라 이동부(110)의 방법 및 구성은 변동될 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the main body 100 includes a moving unit 110 that can vertically move the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300, respectively. 3, the moving unit 110 includes two moving units 110a and 110b for moving the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300, respectively, The moving part 110a for moving the curved surface inspection part 300 up and down is a cylinder type and the moving part 110b for moving the curved surface inspection part 300 is an LM guide type. This is because if the moving units 110a and 110 are used in the hydraulic cylinder and the LM guide type only in one embodiment of the present invention and the plane inspection unit 200 or the curved surface inspection unit 300 can be moved up and down, The method and configuration of the moving unit 110 may be changed depending on the change of the contents or the selection of the user.

상기 이동부(110)는 복합소재의 결함 검사를 위해, 상기 평면 검사부(200)와 곡면 검사부(300) 중 선택되는 한 개의 구성을 하강시켜 복합소재의 결함 검사를 수행하거나, 상황에 따라 두 개 모두 하강시켜 복합소재의 결함 검사를 수행하기 위한 것이다. 예를 들어 복합소재의 평면만을 검사할 때에는, 상기 평면 검사부(200)에 결합된 이동부(110a)가 상기 평면 검사부(200)만을 하강시키고, 상기 곡면 검사부(300)에 결합된 이동부(110b)는 움직이지 않는다. 복합소재의 곡면만을 검사할 때에는 상기 곡면 검사부(300)에 결합된 이동부(110b)가 상기 곡면 검사부(300)를 하강시키고, 상기 평면 검사부(200)는 원위치 시켜, 상기 평면 검사부(200)와 곡면 검사부(300)가 서로 높이 차이가 나도록 한다. 이는 상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300) 모두가 하강되어 있으면 상기 평면 검사부(200) 또는 곡면 검사부(300)가 복합소재의 검사하는 부분이 아닌 다른 부분에 걸리거나, 할 수 있기 때문이다. 이는 경우에 따라 변동될 수 있는데, 복합소재의 평면 또는 곡면을 함께 검사할 때에는, 두 구성 모두 하강된 상태로 동시에 검사할 수 있다.In order to inspect the defect of the composite material, the moving unit 110 may perform a defect inspection of the composite material by lowering one selected one of the plane inspection unit 200 and the curved surface inspection unit 300, To perform defect inspection of the composite material. For example, when inspecting only the plane of the composite material, the moving unit 110a coupled to the plane inspecting unit 200 moves down only the plane inspecting unit 200 and moves the moving unit 110b ) Does not move. When inspecting only the curved surface of the composite material, the moving part 110b coupled to the curved surface inspection part 300 descends the curved surface inspection part 300, and the flat inspection part 200 is returned to its original position, The curved surface inspection unit 300 makes a height difference with respect to each other. This is because if both the planar inspecting unit 200 and the curved surface inspecting unit 300 are lowered, the planar inspecting unit 200 or the curved surface inspecting unit 300 can be caught by other parts than the inspecting part of the composite material . This can vary from case to case. When inspecting a flat or curved surface of a composite material, both configurations can be inspected at the same time in a descended state.

도 4는 도 3의 상기 이동부(110a)가 하측으로 이동하여, 상기 평면 검사부(200)를 하측으로 이동시킨 것을 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows that the moving part 110a of FIG. 3 is moved downward and the plane inspection part 200 is moved downward.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 평면 검사부(200)는 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 평면부의 결함을 측정한다. 상기 평면 검사부(200)는 상기 본체(100)의 타측에 형성되는데, 이 타측은 도 1 내지 3을 기준으로 했을 때, 도면의 하측이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 평면 검사부(200)는 제1거치대(210), 결합홀(220) 및 초음파센서를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 3, the planar inspection unit 200 is formed on the other side of the main body 100, and emits ultrasonic waves and measures reflected ultrasonic waves to measure defects on the flat surface of the composite material. The plane inspecting unit 200 is formed on the other side of the main body 100, and the other side is the lower side of the drawing with reference to Figs. As shown in FIG. 5, the planar inspection unit 200 includes a first holder 210, a coupling hole 220, and an ultrasonic sensor.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1거치대(210)는 상기 평면 검사부(200)의 몸체를 이루는 구성으로, 소정의 길이를 가지고 상기 본체(100)의 길이 방향과 수직하고, 지면과 평행하도록 연장 형성된다. 본 발명의 일실시예의 진행 방향은 도 5 및 6을 기준으로 좌측 및 우측인데, 상기 제1거치대(210)가 연장 형성된 방향은 본 발명의 일실시예의 진행 방향인 우측보다 약간 비스듬하게 상측으로 기울어 져 있다. 이는 상기 결합홀(220) 및 상기 결합홀(220)에 끼워지는 초음파센서의 위치를 본 발명의 일실시예의 진행방향에서 약간 소정의 각도를 가지고 비스듬하게 형성하도록 하여, 본 발명의 일실시예가 도 5의 우측으로 진행할 때, 상하 방향으로 측정할 수 있는 범위를 넓히기 위한 것이다.5, the first cradle 210 has a predetermined length and is perpendicular to the longitudinal direction of the main body 100 and is parallel to the ground Respectively. 5 and 6, the direction in which the first cradle 210 is extended is slightly inclined upward from the right side of the direction of the embodiment of the present invention, It is. This is because the position of the ultrasonic sensor sandwiched between the coupling hole 220 and the coupling hole 220 is formed obliquely at a predetermined angle with respect to the direction of movement of the embodiment of the present invention, 5, it is intended to widen the range of measurement in the vertical direction.

상기 결합홀(220)은, 상기 제1거치대(210)의 상측에서 하측으로 관통 형성되고, 다수개가 상기 제1거치대(210)의 길이 방향으로 배열되며, 내측면의 하측 일부가 내측으로 돌출된다. 상기 결합홀(220)이 배치되는 방향은 상기 제1거치대(210)가 연장 형성된 방향과 동일하므로, 상기 결합홀(220)이 배치되는 방향 또한 상기 제1거치대(210)의 연장 형성된 방향과 마찬가지로 본 발명의 일실시예의 진행방향과 소정의 각도를 가지고 비스듬하게 교차된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 진행방향을 기준으로 봤을 때, 상기 결합홀(220)의 단면은 인접한 다른 결합홀의 단면과 일부 겹쳐지도록 상기 결합홀(220)의 단면의 크기가 결정되는데, 이는 본 발명의 일실시예가 도 5의 우측 또는 좌측으로 진행하면서 초음파 센서가 복합소재의 결함을 감지할 때, 동일한 위치를 복수개의 초음파 센서가 여러 번 해당 위치를 검사하여, 복합소재 결함 검사의 정확도를 높이기 위함이다.The coupling holes 220 are formed to pass through from the upper side to the lower side of the first cradle 210 and are arranged in the longitudinal direction of the first cradle 210 and a lower part of the inner side is protruded inward . Since the direction in which the coupling holes 220 are disposed is the same as the direction in which the first cradle 210 is extended, the direction in which the coupling holes 220 are disposed is the same as the direction in which the first cradle 210 is extended And intersect obliquely at a predetermined angle with the traveling direction of an embodiment of the present invention. 5, the cross-section of the engaging hole 220 may have a cross-sectional area of the cross-sectional area of the engaging hole 220 such that the cross-sectional area of the engaging hole 220 is partially overlapped with that of another adjacent engaging hole, When the ultrasonic sensor detects a defect of the composite material, the plurality of ultrasonic sensors inspect the same position a plurality of times at the same position, and the composite material This is to increase the accuracy of defect inspection.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 결합홀(220)의 내측면 하측은 내측으로 돌출되어 있다. 이는 후술할 상기 초음파센서를 상기 결합홀(220)에 끼우기 위함이다.As shown in FIG. 6, the lower side of the inner surface of the coupling hole 220 protrudes inward. This is for inserting the ultrasonic sensor to be described later into the coupling hole 220.

상기 초음파센서는 상기 결합홀(220)에 끼워지는 구성으로, 초음파를 복합소재에 발산하고, 반사되는 초음파를 감지하는 구성이다. 상기 초음파센서는 상기 결합홀(220)에 끼우고 뺄 수 있는 탈착식으로 형성되며, 상기 결합홀(220)에 끼워지는 초음파센서는 상기 결합홀(220)에 끼워지기 전에, 성능테스트를 받아 정상제품인지를 검사받고, 이 검사를 통과한 초음파 센서만이 상기 결합홀(220)에 끼워진다. 상기 초음파센서는 상기 결합홀(220)의 상측에서 끼워지며, 상기 결합홀(220)의 하측 끝단에 돌출 형성된 부분에 걸리게 된다.The ultrasonic sensor is configured to be fitted in the coupling hole 220, and emits ultrasonic waves to the composite material and senses reflected ultrasonic waves. The ultrasonic sensor is detachably attached to the coupling hole 220. The ultrasonic sensor inserted into the coupling hole 220 is subjected to a performance test before it is inserted into the coupling hole 220, And only the ultrasonic sensor that has passed the inspection is inserted into the coupling hole 220. [ The ultrasonic sensor is fitted on the upper side of the coupling hole 220 and is caught on the protruding portion of the lower end of the coupling hole 220.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 곡면 검사부(300)는 상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 곡면부의 결함을 측정하는 구성이다. 배경기술에서 설명했듯, 종전에 복합소재 중 곡면 부분의 결함을 검사하려면 사용자가 직접 엔드 이펙터를 파지한 채로, 곡면 부분의 검사를 진행해야 했다. 이를 방지하기 위해, 초음파 센서의 배치를 곡면에 대응되도록 형성하며, 이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 곡면 검사부(300)는 세부적인 구성인 제2거치대(310), 결합홀(320) 및 초음파센서를 포함한다.As shown in FIG. 7, the curved surface inspection unit 300 is formed on the other side of the main body 100 to measure ultrasonic waves emitted from the ultrasonic waves and to measure defects in curved portions of the composite material. As described in the background, in the past, in order to inspect the defects of the curved portion of the composite material, the user had to manually inspect the curved portion while holding the end effecter directly. As shown in FIG. 7, the curved surface inspection unit 300 includes a second holder 310, a coupling hole 320, And an ultrasonic sensor.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2거치대(310)는 단면이 호선형상을 가지고, 일측으로 연장 형성된다. 즉, 상기 제2거치대(310)는 파이프의 일부를 절단해 놓은 형상이다. 상기 제2거치대(310)는 상기 제1거치대(210)와 마찬가지로, 후술할 상기 결합홀(320) 및 초음파 센서를 포함하는 구성이다. 상기 제2거치대(310)의 곡률은 측정하고자 하는 복합소재의 곡률에 대응되도록 하는데, 이 이유에 대해서는 상기 곡면 검사부(300)를 모두 설명한 후 설명하도록 한다.As shown in FIG. 7, the second holder 310 has an arc-shaped cross section and is extended to one side. That is, the second cradle 310 has a shape in which a part of the pipe is cut. The second cradle 310 includes a coupling hole 320 and an ultrasonic sensor, which will be described later, similarly to the first cradle 210. The curvature of the second holder 310 corresponds to the curvature of the composite material to be measured. For this reason, the curved surface inspection unit 300 will be described first.

상기 결합홀(320) 또한 상기 평면 검사부(200)의 상기 결합홀(220)과 마찬가지로 초음파 센서를 결합하기 위한 구성으로, 다수개가 상기 제2거치대(310)를 관통하여 형성된다. 상기 결합홀(320) 또한 상기 제1거치대(210)에 형성된 결합홀(220)과 마찬가지로 상기 제2거치대(310)의 곡면 내측의 끝단이 내측으로 돌출 형성되어, 초음파 센서가 끼워질 수 있도록 형성된다.Like the coupling hole 220 of the planar inspection unit 200, the coupling hole 320 is formed to penetrate the second holder 310 through a plurality of holes for coupling the ultrasonic sensor. The coupling hole 320 is formed so as to protrude inwardly from the inside of the curved surface of the second holder 310 in the same manner as the coupling hole 220 formed in the first holder 210, do.

상기 초음파 센서는 상기 평면 검사부(200)에 끼워지는 구성과 동일하므로, 설명을 생략한다.Since the ultrasonic sensor is the same as that of the plane inspecting unit 200, the description will be omitted.

도 8은 본 발명의 상기 곡면 검사부(300)를 이용하여, 복합소재의 곡면(1)을 측정하는 것을 개략적으로 도시한 것이다. 도 8에는 초음파센서가 상기 제2거치대(310)를 따라서 세 개 배치되어 있다. 가장 상부에 위치한 제1초음파센서(10)에서 발사되는 초음파는 상기 곡면(1)으로 입사 및 반사된 후 도 8의 가장 하부에 위치한 제3초음파센서(30)로 입사된다. 이와 마찬가지로, 상기 제3초음파센서(30)에서 발사되는 초음파는, 상기 곡면(1)에 입사 및 반사된 후 상기 제1초음파센서(10)로 입사되게 된다. 상기 제1초음파센서(10) 및 제3초음파센서(30)의 사이에 위치한 제2초음파센서(20)에서 발사되는 초음파는, 상기 곡면(1)에 수직하게 입사되기 때문에 그대로 반사되어 다시 제2초음파센서(20)로 입사되게 된다.FIG. 8 is a schematic view of measuring a curved surface 1 of a composite material by using the curved surface inspection unit 300 of the present invention. In FIG. 8, three ultrasonic sensors are arranged along the second holder 310. The ultrasonic waves emitted from the first ultrasonic sensor 10 located at the uppermost position are incident on and reflected by the curved surface 1 and then incident on the third ultrasonic sensor 30 located at the bottom of FIG. Likewise, the ultrasonic waves emitted from the third ultrasonic sensor 30 are incident on the curved surface 1, reflected by the curved surface 1, and then incident on the first ultrasonic sensor 10. Since the ultrasonic waves emitted from the second ultrasonic sensor 20 positioned between the first ultrasonic sensor 10 and the third ultrasonic sensor 30 are incident perpendicularly to the curved surface 1, And is incident on the ultrasonic sensor 20.

도 8에 도시된 바와 같이, 입사 및 반사 각도를 정확하게 하기 위해, 상기 제2거치대(310)의 곡률은 복합소재의 곡면 부분의 곡률에 대응되도록 조절한다.As shown in FIG. 8, the curvature of the second holder 310 is adjusted so as to correspond to the curvature of the curved portion of the composite material, in order to correct the incidence and reflection angle.

도 8에 도시된 초음파센서들의 배치는 해당 부분만 세 개 인 것이고, 도 7에서도 확인할 수 있듯이 상기 제2거치대(310)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 단, 제2거치대(310)의 단면은 반원을 반으로 가른 호의 형상을 하고 있는데, 초음파센서의 위치는 상기 제2거치대(310)의 단면을 기준으로 봤을 때, 중앙에 대칭되도록 배치되며, 이는 상기한 바와 같이, 초음파센서에서 발사된 초음파가 대칭된 위치에 위치한 초음파센서로 입사되도록 하기 위함이다.The arrangement of the ultrasonic sensors shown in FIG. 8 is only three corresponding portions and can be changed according to the length of the second holder 310 as shown in FIG. In this case, the cross-section of the second mount 310 has a semicircular arc shape. The position of the ultrasonic sensor 310 is symmetrical with respect to the center of the second mount 310, As described above, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor is incident on the ultrasonic sensor located at the symmetrical position.

이하 본 발명의 일실시예를 이용한 복합소재의 결함 검사 방법에 대하여 간략히 설명한다. 본 발명을 이용한 복합소재의결함 검사 방법은 종래의 방식과 크게 다르지 않다. 먼저, 복합소재로 만들어진 성형물을 물이 담겨져 있는 수조에 넣는다. 복합소재를 물이 담겨져 있는 수조에 넣는 이유는 공기보다 물이 초음파를 전달하는데 보다 공기보다 유리한 매질이기 때문이다. 이후 상기 이동부(110)를 조작하여 상기 평면 검사부(200) 또는 곡면 검사부(300)를 하강시켜, 검사 대상과 일정거리 이격되고, 검사 대상과 수평한 위치로 이동시킨다. 이후 본 발명의 일실시예를 일방향으로 이동시킴과 동시에, 상기 초음파 센서는 초음파를 발산하고, 반사되는 초음파를 측정한다. 이 초음파의 파장이 일정치 않은 부분은 복합소재 내부에 결함이 있는 부분이다.Hereinafter, a defect inspection method for a composite material using an embodiment of the present invention will be briefly described. The defect inspection method of the composite material using the present invention is not so different from the conventional method. First, the molding made of composite material is placed in a water tank. The reason for putting the composite material in a water tank is because the water is more advantageous than air in that it transmits ultrasound rather than air. Then, the planar inspecting unit 200 or the curved surface inspecting unit 300 is lowered by operating the moving unit 110 to be separated from the inspecting object by a certain distance, and moved to a horizontal position with respect to the inspecting object. Thereafter, one embodiment of the present invention is moved in one direction, and the ultrasonic sensor emits ultrasonic waves and measures reflected ultrasonic waves. The portion of the ultrasonic wave whose wavelength is not constant is a portion having a defect in the composite material.

복합소재의 곡면 부분은, 상기한 바와는 반대로 평면 검사부(200)를 상승시키고, 곡면 검사부(300)를 하강시킨다. 이후 상기 곡면 검사부(300)를 곡면의 상측에 일정거리 이격되고 곡면과 평행하게 위치시키고, 상기 평면 검사부(200)와 동일하게 본 발명을 일방향으로 이동시키며 상기 평면 검사부와 동일한 작업을 수행한다.The curved surface portion of the composite material elevates the planar inspection portion 200 and moves the curved surface inspection portion 300 down. Then, the curved surface inspection unit 300 is positioned on the upper side of the curved surface at a predetermined distance and parallel to the curved surface, and moves the present invention in one direction in the same manner as the planar inspection unit 200, and performs the same operation as the planar inspection unit.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.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. Accordingly, such modifications and changes are within the scope of protection of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

1 : 곡면
10 : 제1초음파센서
20 : 제2초음파센서
30 : 제3초음파센서
100 : 본체
110 : 이동부
120 : 결합부
200 : 평면 검사부
210 : 제1거치대
220 : 결합홀
300 : 곡면 검사부
310 : 제2거치대
320 : 결합홀1: Surface
10: first ultrasonic sensor
20: second ultrasonic sensor
30: Third ultrasonic sensor
100:
110:
120:
200:
210: First holder
220: Coupling hole
300:
310: 2nd holder
320: Coupling hole

Claims (5)

일측으로 진행하며 하측에 위치한 복합소재의 결함을 검사하는 엔드 이펙터에 관한 것으로,
일측에 로봇의 팔이 결합되는 본체(100);
상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 평면부의 결함을 측정하는 평면 검사부(200); 및
상기 본체(100)의 타측에 형성되어, 초음파를 방출하고 반사되는 초음파를 측정하여 복합소재의 곡면부의 결함을 측정하는 곡면 검사부(300);
를 포함하되,
상기 곡면 검사부(300)는
단면이 호선형상을 가지고 일측으로 연장 형성된 제2거치대(310),
다수개가 상기 제2거치대(310)에 관통 형성되는 결합홀(320) 및
상기 결합홀(320)에 끼워지는 초음파센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터.
The present invention relates to an end effector for inspecting defects of a composite material disposed on a lower side of a substrate,
A main body 100 to which an arm of the robot is coupled at one side;
A planar inspecting unit 200 formed on the other side of the main body 100 for measuring ultrasonic waves emitted from the ultrasonic waves and measuring reflected ultrasonic waves to measure defects on the flat surface of the composite material; And
A curved surface inspection unit 300 formed on the other side of the main body 100 for measuring ultrasonic waves emitted from the ultrasonic waves and measuring reflected ultrasonic waves to measure defects in curved portions of the composite material;
, ≪ / RTI &
The curved surface inspection unit 300
A second holder 310 having an arcuate cross section and extending to one side,
A plurality of engagement holes 320 formed through the second holder 310,
And an ultrasonic sensor fitted in the coupling hole (320).
제 1항에 있어서, 상기 본체(100)는
상기 평면 검사부(200) 및 곡면 검사부(300) 각각을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 이동부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the body (100)
And a moving unit (110) capable of moving the plane inspection unit (200) and the curved surface inspection unit (300) in the vertical direction.
제 1항에 있어서, 상기 평면 검사부(200)는
소정의 길이를 가지고, 상기 평면부와 평행하게 형성되는 제1거치대(210),
상기 제1거치대(210)의 상측에서 하측으로 관통 형성되고, 다수개가 상기 제1거치대(210)의 길이 방향으로 배열되며, 내측면의 하측 일부가 내측으로 돌출되는 결합홀(220) 및
상기 결합홀(220)에 끼워지는 초음파센서
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터.
The apparatus of claim 1, wherein the planar inspection unit (200)
A first holder 210 having a predetermined length and formed in parallel with the flat portion,
A coupling hole 220 penetrating from the upper side to the lower side of the first cradle 210 and arranged in the longitudinal direction of the first cradle 210 and having a lower part protruding inward,
An ultrasonic sensor (not shown)
And an end effector for inspecting a composite material defect.
제3항에 있어서, 상기 결합홀(220)은
다수개가 배열되는 방향인 제1거치대의 길이 방향과 상기 엔드 이펙터의 진행 방향은 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 복합소재 결함 검사용 엔드 이펙터.4. The connector according to claim 3, wherein the coupling hole (220)
Wherein the longitudinal direction of the first holder and the advancing direction of the end effector intersect with each other. 삭제delete
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