KR101878630B1

KR101878630B1 - 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템

Info

Publication number: KR101878630B1
Application number: KR1020180008735A
Authority: KR
Inventors: 최광남
Original assignee: 주식회사 푸름인더스트리
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2018-07-13

Abstract

[기술분야/해결과제]
본 발명은 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템에 관한 것으로, 국내 산업 현장에서 사용하는 기존의 툴 프리세터는 전량 수입에 의존하기 때문에 가격이 비싸고 유지 관리(A/S)가 어려우며, 툴을 하나씩 공급하여 검사 및 측정하도록 되어 있어 검사 및 측정 시간이 많이 소요되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
[해결수단]
본 발명의 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은, 컨베이어 유니트를 통해 트레이를 공급하고, 상기 트레이에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 척 유니트에 장착하고, 상기 척 유니트를 회전 플레이트로 회전시키면서 제1 내지 제3 비젼 유니트를 통해 툴 검사 및 측정 작업이 순차적으로 수행되도록 하고, 검사 및 측정이 완료된 툴을 그리퍼로 픽업하여 트레이로 적재하여 반출하도록 구성하였다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 이미지 프로세싱 검사 및 측정을 통해 절삭 형상 검사 및 측정이 어려운 모든 툴에 대한 완전자동 검사 및 측정이 가능하며, 검사 및 측정된 데이터를 시리얼 인터페이스(온라인) 또는 CNC 장비로 직접 네트워크 전송이 가능하여, 원하는 시간과 원하는 장소에 원하는 툴을 공급할 수 있다.

Description

영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템{Automation System of Vision Based Machine Tool Presetter}

본 발명은 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모든 종류의 절삭공구(또는, 툴(Tool)이라 칭함)에 대한 정밀한 세팅, 측정, 검사 및 관리를 위한 소프트웨어와 툴 프리세터(Tool Presetter) 및 측정장비를 원스톱으로 제공하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계를 이용한 절삭가공은 다양한 절삭공구를 이용하여 평삭가공, 측면가공, 구멍가공, 나사가공 등이 이루어지며, 이를 위한 NC(수치제어)공작기계의 경우, 일측에 마련된 공구 수납부(공구 메거진)에 다수의 절삭공구를 배치하고, 주축은 이 공구를 이용하여 필요한 가공에 공구를 교환하면서 가공을 하게 된다. 이로서 공작기계는 다수의 공구수납으로 보다 빠르고 신속하게 운용된다.

공작기계에 사용되는 절삭공구는 가공 중에 공구와 공작물과의 마찰로 인해 공구인선이 마모되면서 길이가 변화하거나 가공 중에 공작물의 재질 불균일, 장비 운용 실수 및 외부의 요인에 의하여 파손 또는 절손 등이 발생된다.

이는, 공작물의 가공이 이루어지는 동안에 공작물의 소재 및 절삭공구의 문제로 인하여 부분 손상(웨어링) 및 파손 등을 유발하며, 공작기계의 운용 실수나 과부하는 물론 심각한 파손을 유발한다.

예컨대, 엔드밀(end mill), 탭(tap), 드릴 등의 경우 절삭 날의 파손이 일어나면 공작물에 직접적으로 이상이 생기며 불량을 초래하게 된다.

따라서, 장시간 사용된 절삭공구는 마모의 발생량만큼 가공 오차가 발생됨으로 절삭공구의 길이를 측정하고 마모된 길이를 보장해야 한다.

툴 프리세터(Tool Presetter)는 NC공작 기계용 공구의 테이퍼부를 기준으로 하여 날끝 치수를 사전에 셋(set)하기 위한 장치로써, 대상의 정밀 가공에 앞서 반드시 필요한 장비이다. 이러한 툴 프리세터는 측정 방식에 따라 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있는데, 광학 기구와 영상처리 알고리즘으로 구성된 비접촉식 장치는 접촉식 장비에 비해 다양한 측정이 가능하고 편리한 운용 환경을 사용자에게 제공해주며 실제적 가공물의 확인 및 공구의 품질관리 측면에서 장점을 갖는다.

한편, 비접촉식 툴 프리세터는 언급한 필요성과 장점에도 불구하고 국내에서 아직까지 연구 개발된 사례가 없으며 산업 현장에서도 전량 수입에 의존하고 있다. 그리고 레이저를 이용한 프리세터는 훨씬 정밀하지만 가격이 비싸기 때문에 사용이 용이치 못한 실정이다.

이러한 이유로, 국내 산업 현장에서는 절삭공구에 대한 검사, 측정 및 관리가 제대로 되어 있지 않고 데이터베이스화 되어 있지 않아 툴(tool)을 찾는데 많은 시간을 허비하게 되고, 툴의 중복 구매 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 크랙 및 깨짐(Chipping)이 발생하거나 마모로 인해 길이가 줄어든 툴을 계속 사용함으로써 제품의 불량 발생률이 증가하고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 국내 산업 현장에서 사용하는 기존의 툴 프리세터는 전량 수입에 의존하기 때문에 장비 가격이 비싸고 유지 관리(A/S)가 어려울 뿐 아니라 장비 운용면에서도 작업자가 쉽게 다루기가 어려웠다.

또한, 기존의 툴 프리세터는 공정이 자동화 되어 있지 않고, 툴을 하나씩 공급하여 검사 및 측정하도록 되어 있고, 하나의 광학 카메라를 사용하여 툴의 날 수 검사, 탑 및 측명의 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 날 길이 및 외형 치수 검사 등을 차례로 수행하기 때문에 검사 및 측정 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0478241호(2005.03.11. 등록)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, NC(수치제어)공작 기계용 공구의 테이퍼부를 기준으로 하여 날끝 치수를 사전에 셋(set)하여 데이터베이스화시킴으로써, 원하는 시간과 원하는 장소에 원하는 툴(tool)을 공급할 수 있는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 툴 검사 및 측정을 연속으로 자동으로 수행하여 검사 및 측정 결과를 툴 ID별로 저장 및 관리하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 툴 검사 및 측정 방법에 따라 카메라의 전방 또는 반대편의 툴 후방에서 조명을 선택적으로 조사함으로써, 정밀하고 다양한 툴 검사 및 측정이 가능한 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 모니터를 통해 검사, 측정 또는 프리세팅을 확인하면 트레이에 수납된 복수의 툴에 대한 검사 및 측정절차를 자동으로 수행하여 데이터베이스화 하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 절삭공구의 날 개수 검사, 플랫(Flat) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 볼(Ball) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 측면 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 날 길이 및 외형 치수 검사, 마모 상태 정밀 검사, 축방향 및 레이디얼(radial) 검사, R값, 각도값, 거리값 측정 등을 자동으로 수행하여 그 결과를 툴 ID별로 저장 및 관리하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 컨베이어 유니트를 통해 트레이를 공급하고, 트레이에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 척 유니트에 장착하고, 척 유니트를 회전 플레이트로 회전시키면서 제1 내지 제3 비젼 유니트를 통해 툴 검사 및 측정 작업이 순차적으로 수행되도록 하고, 검사 및 측정이 완료된 툴을 그리퍼로 픽업하여 트레이로 적재하여 반출하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 제시하는 데 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은, 투입구에서 인출구로 트레이를 자동 공급 및 배출하는 컨베이어 유니트; 상부 바깥쪽 부분에 적어도 하나 이상의 척 유니트를 배치하여 한쪽 방향으로 회전하는 회전 플레이트; 상기 회전 플레이트의 제1 방향에 배치되며, 상기 트레이에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 상기 제1 방향의 척 유니트에 장착하거나 상기 제1 방향의 척 유니트에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 상기 트레이에 탑재하는 픽업 유니트; 상기 회전 플레이트의 제2 방향에 배치되며, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부를 수직 또는 소정의 각도로 영상 촬영하여 절삭날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사, 레이디얼(radial) 검사를 비롯하여 반지름(R)값, 각도값 측정을 수행하는 제1 비젼 유니트; 상기 회전 플레이트의 제3 방향에 배치되며, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 촬영하여 날 길이 및 외형 치수를 측정 및 검사하는 제2 비젼 유니트; 상기 회전 플레이트의 제4 방향에 배치되며, 상기 제4 방향의 척 유니트를 회전시키면서 툴의 측면을 영상 촬영하여 절삭날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사를 수행하는 제3 비젼 유니트; 및 상기 컨베이어 유니트를 작동시켜 상기 트레이를 투입 및 인출하고, 상기 픽업 유니트를 작동시켜 상기 툴의 장착 및 분리를 수행하고, 상기 회전 플레이트의 척 유니트를 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트로 순차적으로 이송시키면서 내장된 툴 검사 및 측정 프로그램에 의해 툴 검사 및 측정을 자동으로 수행한 후 그 결과를 툴 ID별로 저장하는 컨트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 픽업 유니트는, 상기 회전 플레이트의 제1 방향에서 회전, 수직, 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 트레이에서 툴을 픽업하여 상기 척 유니트에 장착하거나 상기 척 유니트에서 툴을 픽업하여 상기 트레이에 탑재하는 그리퍼(Gripper); 상기 그리퍼의 움직임을 따라 상기 그리퍼의 하측 방향을 영상 촬영하는 그리퍼카메라;를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 컨트롤러는, 상기 그리퍼카메라의 영상 이미지를 통해 툴 위치와 툴 장착 및 탑재 위치를 검출하여 상기 그리퍼의 움직임을 제어하고, 상기 그리퍼로 툴을 픽업하여 이송하도록 제어될 수 있다.

상기 제1 비젼 유니트는, 상기 회전 플레이트의 제2 방향에서 수직, 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부를 영상 이미지로 촬영하는 제1 비젼카메라; 상기 제1 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부;를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부에 위치하도록 상기 제1 비젼카메라의 움직임을 제어하고, 상기 전방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 절삭 날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하도록 제어될 수 있다.

상기 제2 비젼 유니트는, 상기 회전 플레이트의 제3 방향에서 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 이미지로 촬영하는 제2 비젼카메라; 상기 제2 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부; 상기 회전 플레이트의 제3 방향에서 수평, 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴을 사이에 두고 상기 제2 비젼카메라와 반대 방향에서 툴을 향하여 광원을 조사하는 후방 조명부;를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 컨트롤러는, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴 측면의 전방과 후방에 상기 제2 비젼카메라와 상기 후방 조명부가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 전방 또는 후방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 제2 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 날 길이 및 외형 치수를 검사 및 측정하도록 제어될 수 있다.

상기 제3 비젼 유니트는, 상기 회전 플레이트의 제4 방향에서 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 이미지로 촬영하는 제3 비젼카메라; 상기 제3 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부; 상기 회전 플레이트의 제4 방향에서 수평, 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴을 사이에 두고 상기 제3 비젼카메라와 반대 방향에서 툴을 향하여 광원을 조사하는 후방 조명부;를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 컨트롤러는, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴 측면의 전방과 후방에 상기 제3 비젼카메라와 상기 후방 조명부가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 전방 또는 후방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 제3 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 절삭 날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은, 툴 검사 및 측정, 세팅 및 관리 모듈이 포함된 메뉴를 디스플레이하고, 툴 검사 및 측정 결과를 표시하는 터치스크린; 상기 툴의 ID칩 또는 QR코드를 리더기를 통해 자동으로 인식하는 툴 인식장치; 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트에서 획득한 영상 이미지를 처리하여, 절삭공구의 날 개수 검사, 플랫(Flat) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 볼(Ball) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 측면 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 날 길이 및 외형 치수 검사를 수행할 수 있도록 영상 처리하는 영상처리부; 상기 영상처리부에서 처리한 영상 이미지와 상기 컨트롤러에서 수행한 검사 및 측정 결과를 툴 ID별로 저장하는 메모리; 상기 검사 및 측정 결과값을 출력하는 프린터; 상기 검사 및 측정 결과값을 라벨지 또는 QR코드로 인쇄하는 라벨프린터; 상기 검사 및 측정된 데이터를 시리얼 인터페이스(온라인) 또는 CNC 장비로 직접 네트워크 전송하는 통신부;를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이미지 프로세싱 검사 및 측정을 통해 절삭 형상 검사 및 측정이 어려운 모든 툴에 대한 완전자동 검사 및 측정이 가능하며, 어떤 작업자라도 관계없이 빠르고 손쉽게 툴을 측정 및 검사할 수 있다.

그리고, 검사 및 측정 결과를 절삭공구(툴) ID별로 저장하여 데이터베이스화 하기 때문에 중복되거나 불필요한 데이터 기록을 방지할 수 있다.

또한, 검사 및 측정된 데이터를 시리얼 인터페이스(온라인) 또는 CNC 장비로 직접 네트워크 전송이 가능하여, 데이터베이스를 통해 원하는 시간과 원하는 장소에 원하는 툴을 공급할 수 있다. 이에 따라, 툴 사용을 최적화시킬 수 있고 툴 수명을 향상시킬 수 있으며, 툴 비용 및 생산비용을 감소시킬 수 있고 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 시스템을 이용하여 CAD/CAM 부서에서 물류창고 및 구매부서, 머시닝 센터에 이르기까지 제조공정과 연결시킬 수 있다. 이에 의해, 툴 순환을 최적화하고 장비 가동률을 최대로 끌어올릴 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 19는 본 발명의 실시 예에 의한 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 나타낸 도면으로,
도 1 및 도 2는 외형도이고,
도 3은 내부을 간단히 나타낸 개략도이고,
도 4는 구성 블록도이고,
도 5는 구성을 나타낸 사시도이고,
도 6은 픽업 유니트(200)의 구성도이고,
도 7는 제1 비젼 유니트(300)의 구성도이고,
도 8은 제1비젼카메라(310)의 렌즈부(311)와 조명부(312)를 나타낸 구성도이고,
도 9는 툴 상부의 영상 이미지 예를 나타낸 도면이고,
도 10은 제1 비젼 유니트(300)의 다른 구성도이고,
도 11은 제2 비젼 유니트(400)의 구성도이고,
도 12는 제3 비젼 유니트(500)의 구성도이고,
도 13은 툴 탑 부분의 날 깨짐(Chipping) 검사의 예를 나타낸 도면이고,
도 14는 툴 측면 부분의 날 깨짐(Chipping) 검사의 예를 나타낸 도면이고,
도 15는 툴 측면 상부의 영상 이미지를 나타낸 사진이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템의 실시 예

도 1 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 의한 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템을 나타낸 도면으로서, 도 1 및 도 2는 외형도이고, 도 3은 내부을 간단히 나타낸 개략도이고, 도 4는 구성 블록도이다.

본 발명의 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템(100)은 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본체(101), 컨트롤러(110), 입력부(120), 터치스크린(130), 툴 인식장치(140), 컨베이어 유니트(150), 회전 플레이트(160), 척 유니트(Chuck Unit; 170), 영상처리부(180), 메모리(190), 프린터(191), 라벨프린터(192), 통신부(193), 픽업 유니트(Pick-up Unit; 200), 제1 비젼 유니트(Vision Unit; 300), 400 : 제2 비젼 유니트(400), 제3 비젼 유니트(Vision Unit; 500)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 본체(101)는 상기 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템(100)을 구성하는 하드웨어 장비로써, 일측에는 입력부(120), 터치스크린(130), 툴 인식장치(140), 개폐문(104), 투입구(108) 등이 구비될 수 있고(도 1 참조), 타측에는 개폐문(106), 인출구(109)가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 입력부(120)는 상기 터치스크린(130) 또는 모니터(미도시) 화면을 통해 툴 검사 및 측정, 세팅 및 관리 모듈이 포함된 메뉴를 선택하거나 툴 검사 및 측정에 관련된 데이터를 입력하는 곳으로, 키보드, 마우스 등으로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용하는 툴(Tool)(10)은 공작기계를 이용한 절삭가공에 사용되는 절삭공구로서, 엔드밀(end mill), 탭(tap), 드릴 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 터치스크린(130)은 툴 검사 및 측정, 세팅 및 관리 모듈이 포함된 메뉴와 툴 검사 및 측정 결과를 디스플레이하고, 작업자의 화면 터치에 의해 메뉴를 선택받고 데이터를 입력받도록 구성될 수 있다.

상기 툴 인식장치(140)는 툴의 ID칩 또는 QR코드를 리더기(미도시)를 통해 자동으로 읽기/쓰기하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 툴 인식장치(140)에서 인식된 툴의 고유정보는 툴 ID별로 툴 검사 및 측정 결과가 저장되게 된다.

상기 컨베이어 유니트(150)는 투입구(108)에서 인출구(109)로 트레이(20A,20B)를 자동 공급 및 배출하는 장비로서, 상기 본체(101)의 일측 투입구(108)와 타측 인출구(109) 사이에 컨베이어 벨트로 설치될 수 있다.

상기 컨베이어 유니트(150)는 상기 투입구(108)를 통해 트레이(20A,20B)가 투입되면 상기 픽업 유니트(200) 부근까지 상기 트레이(20A,20B)를 이송하도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 트레이(20A,20B)에 탑재된 툴(10)의 검사 및 측정 작업이 완료되면 상기 트레이(20A,20B)를 상기 인출구(109)로 이송하여 배출하게 된다.

이때, 상기 트레이(20A,20B)는 검사 및 측정을 받을 툴(10)이 탑재된 작업대기 트레이(20A)와 검사 및 측정이 완료된 툴(10)이 탑재되는 작업완료 트레이(20B)로 구성될 수 있다. 하지만, 툴의 갯수에 따라 트레이를 하나로 구성할 수도 있다.

상기 본체(101)의 일측 및 타측에 설치된 개폐문(104,106)은 상기 본체(101)의 내부로 통하는 문으로서, 작업 시 안전사고를 방지하고 내부로 이물질 등이 투입되는 것을 방지하기 위해 설치된 것이다. 상기 개폐문(104,106)에는 내부를 확인할 수 있도록 유리창(105,107)이 설치되어 있으며, 일측의 개폐문(104)을 열면 상기 트레이(20A,20B)를 투입하는 투입구(108)가 구비되어 있다.

상기 본체(101)의 상부에는 경광등(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 경광등은 장비의 동작 상태를 색상으로 나타내는 것으로, 검사 및 측정 작업 중, 작업 완료, 장비 이상 또는 고장 등을 각기 다른 색상의 불빛으로 나타내도록 구성될 수 있다.

상기 본체(101)의 하단 내부에는 전원공급장치 등이 구성될 수 있다.

그리고, 상기 본체(101)의 상단 내부에는 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨베이어 유니트(150), 회전 플레이트(160), 척 유니트(Chuck Unit; 170), 픽업 유니트(Pick-up Unit; 200), 제1 비젼 유니트(Vision Unit; 300), 400 : 제2 비젼 유니트(400), 제3 비젼 유니트(Vision Unit; 500)가 구성될 수 있다.

참고로, 도 5는 구성을 나타낸 사시도이고, 도 6은 픽업 유니트(200)의 구성도이고, 도 7는 제1 비젼 유니트(300)의 구성도이고, 도 8은 제1비젼카메라(310)의 렌즈부(311)와 조명부(312)를 나타낸 구성도이고, 도 9는 툴 상부의 영상 이미지 예를 나타낸 도면이고, 도 10은 제1 비젼 유니트(300)의 다른 구성도이고, 도 11은 제2 비젼 유니트(400)의 구성도이고, 도 12는 제3 비젼 유니트(500)의 구성도이고, 도 13은 툴 탑 부분의 날 깨짐(Chipping) 검사의 예를 나타낸 도면이고, 도 14는 툴 측면 부분의 날 깨짐(Chipping) 검사의 예를 나타낸 도면이고, 도 15는 툴 측면 상부의 영상 이미지를 나타낸 사진이다.

여기서, 상기 회전 플레이트(160)는 상부의 제1 내지 제4 방향에 척 유니트(Chuck Unit; 170)를 각각 배치하여 한쪽 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 상기 회전 플레이트(160)는 상기 컨베이어 유니트(150)의 한쪽 방향에 설치될 수 있고, 상기 척 유니트(170)는 상기 회전 플레이트(160)의 가장자리 부분에 배치될 수 있다.

상기 척 유니트(170)는 도 3 및 도 5에서는 4개로 구성된 예를 나타내고 있으나, 4개 이상 구성될 수도 있고, 1개 또는 1개 이상 구성될 수도 있다.

상기 척 유니트(170)는 절삭공구인 툴(10)을 물려서 고정하는 것으로, 3개 또는 4개의 클로(claw; 171)가 연동하여 동시에 움직여서 툴(10)을 물려서 고정하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 클로(claw; 171)는 에어 또는 유압으로 움직이거나 수동 조작에 의해 움직이도록 구성될 수도 있다.

상기 픽업 유니트(200)는 상기 회전 플레이트(160)의 제1 방향에 배치되며, 상기 작업대기 트레이(20A)에서 툴(10)을 그리퍼(Gripper; 210)로 픽업하여 상기 제1 방향의 척 유니트(170)에 장착하거나 검사 및 측정 작업이 완료되어 상기 제1 방향으로 다시 돌아온 상기 척 유니트(170)에서 툴을 그리퍼(210)로 픽업하여 상기 작업완료 트레이(20B)에 탑재하도록 구성될 수 있다.

상기 픽업 유니트(200)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전대(201), 수직프레임(202), 수평프레임(203), 수평이동대(204), 그리퍼(Gripper; 210), 그리퍼카메라(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 회전대(201)는 상기 회전 플레이트(160)의 제1 방향에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전 플레이트(160)와 상기 컨베이어 유니트(150) 사이에 또는 부근에 배치될 수 있다.

상기 회전대(201)의 상부에는 수직프레임(202)이 소정의 높이로 배치될 수 있다. 상기 수직프레임(202)에는 상기 수직프레임(202)의 길이 방향을 따라 수직으로 움직이는 수평프레임(203)이 설치될 수 있다. 상기 수평프레임(203)에는 상기 수평프레임(203)을 따라 수평으로 움직이는 수평이동대(204)가 설치될 수 있다.

상기 수평이동대(204)에는 그리퍼(Gripper; 210)가 설치될 수 있다. 상기 그리퍼(Gripper; 210)는 상기 작업대기 트레이(20A)에서 툴(10)을 픽업하여 상기 제1 방향의 척 유니트(170)에 장착하도록 구성될 수 있다. 또한, 검사 및 측정 작업이 완료되어 상기 제1 방향으로 다시 돌아온 상기 척 유니트(170)에서 툴(10)을 픽업하여 상기 작업완료 트레이(20B)에 탑재하도록 구성될 수 있다.

상기 수평이동대(204) 또는 상기 그리퍼(Gripper; 210)의 측면에는 그리퍼카메라(220)가 설치될 수 있다. 상기 그리퍼카메라(220)는 상기 그리퍼(210)의 움직임을 따라 하측 방향을 영상 촬영하여, 상기 그리퍼(210)로 픽업할 툴(10)의 위치와, 상기 툴(10)을 장착할 상기 척 유니트(170)의 위치와, 상기 작업대기 및 작업완료 트레이(20A,20B)의 위치를 검출하도록 함으로써, 상기 그리퍼(210)의 움직임을 안내하는 역할을 한다.

상기 컨트롤러(110)는, 상기 그리퍼카메라(220)의 영상 이미지를 통해 툴 위치와 툴 장착 및 탑재 위치를 검출하여 상기 픽업 유니트(200)의 회전대(201), 수평프레임(203), 수평이동대(204)의 움직임을 제어하고, 상기 그리퍼(210)로 툴(10)을 픽업하여 이송하도록 제어하게 된다.

상기 제1 비젼 유니트(300)는 상기 회전 플레이트(160)의 제2 방향에 배치되며, 상기 제2 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 상부를 수직 또는 소정의 각도로 영상 촬영하여 절삭날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사, 레이디얼(radial) 검사를 비롯하여 반지름(R)값, 각도값 측정 등을 수행하게 된다.

상기 제1 비젼 유니트(300)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 수직프레임(301), 수평프레임(302), 수평이동대(303), 수직프레임(304), 수직이동대(305), 회전고정대(306), 제1 비젼카메라(310)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 수직프레임(301)은 상기 회전 플레이트(160)의 제2 방향에 수직으로 배치될 수 있다. 상기 수직프레임(301)에는 상기 수직프레임(301)을 따라 수직으로 움직이는 수평프레임(302)이 구성될 수 있다. 상기 수평프레임(302)에는 상기 수평프레임(302)을 따라 수평으로 움직이는 수평이동대(303)가 구성될 수 있다. 상기 수평이동대(303)에는 상기 수평이동대(303)에 수직으로 설치된 수직프레임(304)이 설치될 수 있다. 상기 수직프레임(304)에는 상기 수직프레임(304)을 따라 수직으로 움직이는 수직이동대(305)가 설치될 수 있다. 상기 수직이동대(305)에는 카메라회전고정대(306)가 설치될 수 있다. 상기 카메라회전고정대(306)에는 제1 비젼카메라(310)가 소정의 각도로 회전 가능하게 수직 방향으로 설치될 수 있다.

따라서, 상기 제1 비젼카메라(310)는 상기 수평프레임(302), 상기 수평 및 수직 이동대(303,305)에 따라 수평 및 수직 방향으로 이동이 가능하다.

상기 제1 비젼카메라(310)는 상기 제2 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 상부를 영상 이미지로 촬영하여, 절삭 날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하게 된다.

상기 제1 비젼카메라(310)는 하면 중앙에 렌즈부(311)가 설치되고, 상기 렌즈부(311) 주위에 복수의 LED 광원이 배치된 조명부(312)를 포함하여 구성될 수 있다(도 8 참조).

상기 컨트롤러(110)는, 상기 제2 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 상부에 상기 제1 비젼카메라(310)가 위치하도록 상기 제1 비젼 유니트(300)의 수평프레임(302), 수평이동대(303), 수직이동대(305), 카메라회전고정대(306)의 움직임을 제어하고, 상기 제1 비젼카메라(310)의 LED 광원의 조명부(312)를 조사하여 상기 툴(10)의 상부를 영상 촬영하여, 상기 비젼카메라(220)의 영상 이미지를 통해 절삭 날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하도록 제어한다(도 9 참조).

참고로, 도 9의 툴(10) 상부 이미지 사진에서 A는 깨짐(Chipping) 부분을 나타내고 있다.

한편, 상기 제1 비젼카메라(310)는 상기 툴(10) 상부를 수직으로 촬영할 수도 있고, 도 10에 나타낸 바와 같이 카메라의 각도를 소정의 각도로 비스듬이 제어하여 툴(10) 상부의 측면 경사 부분을 촬영하도록 제어할 수도 있다.

다음으로, 상기 제2 비젼 유니트(400)는 상기 회전 플레이트(160)의 제3 방향에 배치되며, 상기 제3 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면을 영상 촬영하여 날 길이 및 외형 치수를 검사 및 측정하게 된다.

상기 제2 비젼 유니트(400)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 수직프레임(401), 수직이동대(402), 회전고정대(403), 제2 비젼카메라(404), 수평프레임(411), 수평이동대(412), 수직프레임(413), 수직이동대(414), 후방 조명부(415)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 수직프레임(401)은 상기 회전 플레이트(160)의 제3 방향에 수직으로 배치될 수 있다. 상기 수직프레임(401)에는 상기 수직프레임(401)의 길이 방향을 따라 수직으로 움직이는 수직이동대(402)가 설치될 수 있다. 상기 수직이동대(402)에는 카메라회전고정대(403)가 설치될 수 있다. 상기 카메라회전고정대(403)에는 제2 비젼카메라(404)가 소정의 각도로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제2 비젼카메라(404)는 상기 제3 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면을 영상 이미지로 촬영하여, 절삭날의 길이 및 외형 치수를 검사 및 측정하게 된다.

상기 제2 비젼카메라(404)는 하면 중앙에 렌즈부(미도시; 도 8의 311 참조)가 설치되고, 상기 렌즈부 주위에 복수의 LED 광원이 배치된 전방 조명부(미도시; 도 8의 312 참조)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러(110)는, 상기 제3 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면 방향에 상기 제2 비젼카메라(404)가 위치하도록 상기 제2 비젼 유니트(400)의 수직이동대(402), 카메라회전고정대(403)의 움직임을 제어하고, 상기 제2 비젼카메라(404)의 전방 조명부를 조사하여 상기 툴(10)의 측면을 영상 촬영하여, 절삭 날의 길이, 외형 치수를 검사 및 측정하도록 제어한다.

또한, 상기 제2 비젼 유니트(400)는 상기 수직프레임(401)에 상기 수직프레임(401)을 따라 수직으로 움직이는 수평프레임(411)이 설치될 수 있다. 상기 수평프레임(411)에는 상기 수평프레임(411)을 따라 수평으로 움직이는 수평이동대(412)가 설치될 수 있다. 상기 수평이동대(412)에는 수직프레임(413)이 수직으로 설치될 수 있다. 상기 수직프레임(413)에는 상기 수직프레임(413)을 따라 수직으로 움직이는 수직이동대(414)가 설치될 수 있다. 상기 수직이동대(414)에는 상기 제2 비젼카메라(404)를 향하여 후방 조명부(415)가 설치될 수 있다. 따라서, 상기 후방 조명부(415)는 상기 수평프레임(411), 상기 수평 및 수직 이동대(412,414)의 움직임에 따라 수평 및 수직 방향으로 이동이 가능하다.

상기 후방 조명부(415)는 상기 제3 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)을 사이에 두고 상기 제2 비젼카메라(404)와 반대 방향에서 툴(10)을 향하여 광원을 조사하게 된다.

이때, 상기 컨트롤러(110)는 상기 제3 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10) 측면의 전방과 후방에 상기 제2 비젼카메라(404)와 상기 후방 조명부(415)가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 후방 조명부(415)의 광원에 의해 획득한 상기 제2 비젼카메라(404)의 영상 이미지를 통해 날 길이 및 외형 치수를 측정 및 검사하도록 제어한다.

한편, 상기 제2 비젼카메라(404)의 전면 조명부와 상기 후면 조명부(415)는 상기 제2 비젼 유니트(400)에서 수행하는 툴 검사 및 측정 방법에 따라 선택적으로 동작될 수 있다.

계속해서, 상기 제3 비젼 유니트(500)는 상기 회전 플레이트(160)의 제4 방향에 배치되며, 상기 제4 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면을 영상 촬영하여 절삭날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사를 수행한다.

상기 제3 비젼 유니트(500)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 수직프레임(501), 수직이동대(502), 회전고정대(503), 제2 비젼카메라(504), 수평프레임(511), 수평이동대(512), 수직프레임(513), 수직이동대(514), 후방 조명부(515)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 수직프레임(501)은 상기 회전 플레이트(160)의 제4 방향에 수직으로 배치될 수 있다. 상기 수직프레임(501)에는 상기 수직프레임(501)의 길이 방향을 따라 수직으로 움직이는 수직이동대(502)가 설치될 수 있다. 상기 수직이동대(502)에는 카메라회전고정대(503)가 설치될 수 있다. 상기 카메라회전고정대(503)에는 제3 비젼카메라(504)가 소정의 각도로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제3 비젼카메라(504)는 상기 제4 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면을 영상으로 촬영하여, 절삭날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태를 검사 및 측정하게 된다.

상기 제3 비젼카메라(504)는 상기 툴(10)의 길이 방향을 따라 수직으로 이동하면서 상기 툴(10)의 측면을 촬영하고, 소정의 각도로 기울어진 상태에서 상기 툴(10)의 상부를 촬영하게 된다.

상기 제3 비젼카메라(504)는 하면 중앙에 렌즈부(미도시; 도 8의 311 참조)가 설치되고, 상기 렌즈부 주위에 복수의 LED 광원이 배치된 전방 조명부(미도시; 도 8의 312 참조)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러(110)는, 상기 제4 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)의 측면 방향에 상기 제3 비젼카메라(504)가 위치하도록 상기 제3 비젼 유니트(500)의 수직이동대(502)의 움직임을 제어하고, 상기 제3 비젼카메라(504)의 전방 조명부를 조사하여 상기 툴(10)의 측면을 영상 촬영하여, 절삭날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태를 검사 및 측정하도록 제어한다(도 13 및 도 14 참조).

참고로, 도 13 및 도 14의 툴(10) 측면 이미지 사진에서 A는 깨짐(Chipping) 부분을 나타내고 있다.

또한, 상기 제3 비젼 유니트(500)는 상기 수직프레임(501)에 상기 수직프레임(501)을 따라 수직으로 움직이는 수평프레임(511)이 설치될 수 있다. 상기 수평프레임(511)에는 상기 수평프레임(511)을 따라 수평으로 움직이는 수평이동대(512)가 설치될 수 있다. 상기 수평이동대(512)에는 수직프레임(513)이 수직으로 설치될 수 있다. 상기 수직프레임(513)에는 상기 수직프레임(513)을 따라 수직으로 움직이는 수직이동대(514)가 설치될 수 있다. 상기 수직이동대(514)에는 상기 제2 비젼카메라(504)를 향하여 후방 조명부(515)가 설치될 수 있다. 따라서, 상기 후방 조명부(515)는 상기 수평프레임(511), 상기 수평 및 수직 이동대(512,514)의 움직임에 따라 수평 및 수직 방향으로 이동이 가능하다.

상기 후방 조명부(515)는 상기 제4 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10)을 사이에 두고 상기 제3 비젼카메라(504)와 반대 방향에서 툴(10)을 향하여 광원을 조사하게 된다.

이때, 상기 컨트롤러(110)는 상기 제4 방향의 척 유니트(170)에 고정된 툴(10) 측면의 전방과 후방에 상기 제3 비젼카메라(504)와 상기 후방 조명부(515)가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 후방 조명부(515)의 광원에 의해 획득한 상기 제3 비젼카메라(504)의 영상 이미지를 통해 날 길이 및 외형 치수를 측정 및 검사하도록 제어한다.

한편, 상기 제3 비젼카메라(504)의 전면 조명부와 상기 후면 조명부(515)는 상기 제3 비젼 유니트(500)에서 수행하는 툴 검사 및 측정 방법에 따라 선택적으로 동작될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트(300∼500)를 통해, 공구 절삭날을 고배율로 입사광 하에서 마모나 칩핑상태를 정밀 검사할 수 있고, 축방향, 레이디얼(radial) 검사 및 R값, 각도값, 거리값 측정이 가능하다.

계속해서, 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은 영상 처리부(180), 메모리(190), 프린터(191), 라벨 프린터(192), 통신부(193)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상 처리부(180)는 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트(300∼500)에서 획득한 영상 이미지를 처리하여, 절삭공구의 날 개수 검사, 플랫(Flat) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 볼(Ball) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 측면 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 날 길이 및 외형 치수 검사를 수행할 수 있도록 영상을 이미지로 처리한다.

상기 메모리(190)는 상기 영상 처리부(180)에서 처리한 영상 이미지와 상기 컨트롤러에서 수행한 검사 및 측정 결과를 툴 ID별로 저장한다.

상기 프린터(191)는 상기 검사 및 측정 결과값을 출력하고, 상기 라벨 프린터(192)는 상기 검사 및 측정 결과값을 라벨지 또는 QR코드로 인쇄한다.

상기 통신부(193)는 상기 검사 및 측정된 데이터를 시리얼 인터페이스(온라인) 또는 CNC 장비로 직접 네트워크 전송한다. 따라서 데이터베이스를 통해 원하는 시간과 원하는 장소에 원하는 툴을 공급할 수 있다.

마지막으로, 상기 컨트롤러(110)는 상기 컨베이어 유니트(150)를 작동시켜 상기 트레이(20A,20B)를 투입 및 인출하고, 상기 픽업 유니트(200)를 작동시켜 상기 툴(10)의 장착 및 분리를 수행하고, 상기 회전 플레이트(160)의 척 유니트(170)를 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트(300∼500)로 순차적으로 이송시키면서 내장된 툴 검사 및 측정 프로그램에 의해 툴 검사 및 측정을 자동으로 수행한 후 그 결과를 툴 ID별로 저장하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은, 모든 종류의 절삭공구에 대한 정밀한 세팅, 측정, 검사 및 관리를 위한 소프트웨어와 툴 프리세터(Tool Presetter) 및 측정장비를 원스톱으로 제공하여 사전에 데이터베이스함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 절삭공구 또는 툴(tool)
20A : 작업대기 트레이(Tray) 20B : 작업완료 트레이(Tray)
100 : 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템
101 : 본체 102 : 받침대
104 : 개폐문 105 : 유리창
106 : 개폐문 107 : 유리창
108 : 투입구 109 : 인출구
110 : 컨트롤러 120 : 입력부
130 : 터치스크린 140 : 툴 인식장치
150 : 컨베이어 유니트 160 : 회전 플레이트
170 : 척 유니트(Chuck Unit)
171 : 클로(claw) 180 : 영상처리부
190 : 메모리 191 : 프린터
192 : 라벨프린터 193 : 통신부
200 : 픽업 유니트(Pick-up Unit)
201 : 회전대 202 : 수직프레임
203 : 수평프레임 204 : 수평이동대
210 : 그리퍼(Gripper) 220 : 그리퍼카메라
300 : 제1 비젼 유니트(Vision Unit)
301 : 수직프레임 302 : 수평프레임
303 : 수평이동대 304 : 수직프레임
305 : 수직이동대 306 : 회전고정대
310 : 제1 비젼카메라
311 : 렌즈부 312 : 전방 조명부
400 : 제2 비젼 유니트(Vision Unit)
401 : 수직프레임 402 : 수직이동대
403 : 회전고정대 404 : 제2 비젼카메라
411 : 수평프레임 412 : 수평이동대
413 : 수직프레임 414 : 수직이동대
415 : 후방 조명부
500 : 제3 비젼 유니트(Vision Unit)
501 : 수직프레임 502 : 수직이동대
503 : 회전고정대 504 : 제3 비젼카메라
511 : 수평프레임 512 : 수평이동대
513 : 수직프레임 514 : 수직이동대
515 : 후방 조명부

Claims

투입구에서 인출구로 트레이를 자동 공급 및 배출하는 컨베이어 유니트;
상부 바깥쪽 부분에 적어도 하나 이상의 척 유니트를 배치하여 한쪽 방향으로 회전하는 회전 플레이트;
상기 회전 플레이트의 제1 방향에 배치되며, 상기 트레이에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 상기 제1 방향의 척 유니트에 장착하거나 상기 제1 방향의 척 유니트에서 툴을 그리퍼로 픽업하여 상기 트레이에 탑재하는 픽업 유니트;
상기 회전 플레이트의 제2 방향에 배치되며, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부를 수직 또는 소정의 각도로 영상 촬영하여 절삭날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사, 레이디얼(radial) 검사를 비롯하여 반지름(R)값, 각도값 측정을 수행하는 제1 비젼 유니트;
상기 회전 플레이트의 제3 방향에 배치되며, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 촬영하여 날 길이 및 외형 치수를 측정 및 검사하는 제2 비젼 유니트;
상기 회전 플레이트의 제4 방향에 배치되며, 상기 제4 방향의 척 유니트를 회전시키면서 툴의 측면을 영상 촬영하여 절삭날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 마모상태 검사를 수행하는 제3 비젼 유니트; 및
상기 컨베이어 유니트를 작동시켜 상기 트레이를 투입 및 인출하고, 상기 픽업 유니트를 작동시켜 상기 툴의 장착 및 분리를 수행하고, 상기 회전 플레이트의 척 유니트를 상기 제1 내지 제3 비젼 유니트로 순차적으로 이송시키면서 내장된 툴 검사 및 측정 프로그램에 의해 툴 검사 및 측정을 자동으로 수행한 후 그 결과를 툴 ID별로 저장하는 컨트롤러;
를 포함하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 픽업 유니트는;
상기 회전 플레이트의 제1 방향에서 회전, 수직, 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 트레이에서 툴을 픽업하여 상기 척 유니트에 장착하거나 상기 척 유니트에서 툴을 픽업하여 상기 트레이에 탑재하는 그리퍼(Gripper);
상기 그리퍼의 움직임을 따라 상기 그리퍼의 하측 방향을 영상 촬영하는 그리퍼카메라;를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 그리퍼카메라의 영상 이미지를 통해 툴 위치와 툴 장착 및 탑재 위치를 검출하여 상기 그리퍼의 움직임을 제어하고, 상기 그리퍼로 툴을 픽업하여 이송하도록 제어하는,
영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 비젼 유니트는;
상기 회전 플레이트의 제2 방향에서 수직, 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부를 영상 이미지로 촬영하는 제1 비젼카메라;
상기 제1 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부;를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 제2 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 상부에 위치하도록 상기 제1 비젼카메라의 움직임을 제어하고, 상기 전방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 절삭 날의 개수 검사, 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하도록 제어하는,
영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 비젼 유니트는;
상기 회전 플레이트의 제3 방향에서 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 이미지로 촬영하는 제2 비젼카메라;
상기 제2 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부;
상기 회전 플레이트의 제3 방향에서 수평, 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴을 사이에 두고 상기 제2 비젼카메라와 반대 방향에서 툴을 향하여 광원을 조사하는 후방 조명부;를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 제3 방향의 척 유니트에 고정된 툴 측면의 전방과 후방에 상기 제2 비젼카메라와 상기 후방 조명부가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 전방 또는 후방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 제2 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 날 길이 및 외형 치수를 검사 및 측정하도록 제어하는,
영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제3 비젼 유니트는;
상기 회전 플레이트의 제4 방향에서 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고 소정의 각도로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴의 측면을 영상 이미지로 촬영하는 제3 비젼카메라;
상기 제3 비젼카메라 하면의 렌즈 주위에 복수로 LED 광원이 배치된 전방 조명부;
상기 회전 플레이트의 제4 방향에서 수평, 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴을 사이에 두고 상기 제3 비젼카메라와 반대 방향에서 툴을 향하여 광원을 조사하는 후방 조명부;를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 제4 방향의 척 유니트에 고정된 툴 측면의 전방과 후방에 상기 제3 비젼카메라와 상기 후방 조명부가 위치하도록 움직임을 제어하고, 상기 전방 또는 후방 조명부의 광원에 의해 획득한 상기 제3 비젼카메라의 영상 이미지를 통해 절삭 날의 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사를 수행하도록 제어하는,
영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템은,
툴 검사 및 측정, 세팅 및 관리 모듈이 포함된 메뉴를 디스플레이하고, 툴 검사 및 측정 결과를 표시하는 터치스크린;
상기 툴의 ID칩 또는 QR코드를 리더기를 통해 자동으로 인식하는 툴 인식장치;
상기 제1 내지 제3 비젼 유니트에서 획득한 영상 이미지를 처리하여, 절삭공구의 날 개수 검사, 플랫(Flat) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 볼(Ball) 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 측면 날 크랙 및 깨짐(Chipping) 검사, 날 길이 및 외형 치수 검사를 수행할 수 있도록 영상 처리하는 영상처리부;
상기 영상처리부에서 처리한 영상 이미지와 상기 컨트롤러에서 수행한 검사 및 측정 결과를 툴 ID별로 저장하는 메모리;
상기 검사 및 측정 결과값을 출력하는 프린터;
상기 검사 및 측정 결과값을 라벨지 또는 QR코드로 인쇄하는 라벨프린터;
상기 검사 및 측정된 데이터를 시리얼 인터페이스(온라인) 또는 CNC 장비로 직접 네트워크 전송하는 통신부;
를 포함하는 영상 기반 머신툴 프리세터 자동화 시스템.