KR101984647B1 - 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법 - Google Patents

작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법이 개시된다.
레이저 클리닝 장치는, 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체; 작업 대상면에 제1 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제1 레이저 처리부; 제1 레이저 빔의 조사된 기작업 구역에 제2 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제2 레이저 처리부; 상기 제2 레이저 빔이 조사되는 영역을 촬영하여 제2 영상 이미지를 생성하는 제2 카메라부; 상기 제2 영상 이미지에서 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하는 영상 해석부; 및 상기 해석 정보와 미리 저장된 표면 품질 수준별 불꽃 정보를 이용하여 제1 레이저 빔에 의한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법{Laser cleaning device having a function of checking cleaning quality and method thereof}
본 발명은 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
레이저 가공 장치는 레이저 빔을 이용하여 작업 대상물을 미리 지정된 크기로 절단하거나, 복수의 모재를 용접하거나, 모재의 일 부분을 식각하거나, 금속 표면이 부식되어 생성된 녹(rust, patina)을 제거하는 등 다양한 용도로 이용되고 있다.
레이저 가공 장치의 일종으로서 레이저 클리닝 장치는 레이저 빔을 작업 대상물의 표면(작업 대상면)에 조사하여 오염 물질, 예를 들어 금속 표면이 부식되어 생성된 녹을 제거하는 장치이다.
레이저 클리닝 장치는 작업 대상물의 손상없이 선택적으로 오염층만을 제거할 수 있고, 짧은 레이저 펄스를 사용하여 정밀한 오염층 제거가 가능하며, 비접촉식이므로 접촉 마모를 발생시키지 않는 동시에 레이저의 고온으로 인해 표면에 존재하는 유기물을 박멸하는 표면 살균 효과까지 제공하고 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 레이저 클리닝 장치(100)는 몸체(110), 몸체(100)의 하부에 구비되어 몸체(100)를 지정된 방향으로 이동시키는 휠(115), 작업 대상면의 녹 제거(즉, 레이저 클리닝)를 위해 조사구를 통해 레이저 빔(LB)을 조사하도록 몸체(110)의 일측에 장착되는 레이저 처리부(120)를 포함할 수 있다.
레이저 처리부(120)는 녹 제거를 위해 미리 지정된 빔 특성(예를 들어, 출력값, 펄스 주파수, 파장, 펄스 간격 등)으로 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔(LB)을 작업 대상면에 조사하도록 동작된다.
레이저 발진기는 몸체(110)의 내부에 구비되거나 독립적으로 구비될 수 있고, 레이저 빔을 이송하는 전송 수단을 통해 레이저 처리부(120)와 연결된다. 전송 수단은 예를 들어 레이저 빔의 전송 정밀도가 높고, 레이저 클리닝 장치(100)의 정밀한 움직임이 가능하도록 하기 위해 광 파이버가 포함될 수 있다.
레이저 클리닝 장치(100)는 휠(115)의 구동에 의해 이동하면서 레이저 처리부(120)가 작업 대상면에 레이저 빔을 조사함으로써 작업 대상면에 형성되어 있는 녹을 제거한다.
그러나 종래기술에 따른 레이저 클리닝 장치(100)는 레이저 클리닝을 위한 작업 속도 조절이 불가능하고, 또한 레이저 클리닝이 실시되는 동안에는 작업 대상면의 레이저 클리닝 처리에 대한 작업 품질을 확인할 수 없는 한계가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-0455059호 한국등록특허 제10-1089188호
본 발명은 표면 품질 수준에 따라 적절한 레이저 클리닝 작업 속성이 조절될 수 있고, 레이저 클리닝이 실시되는 동안 작업 품질을 실시간 검사할 수 있어 양질의 작업 결과물이 확보되는 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체; 작업 대상면에 제1 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제1 레이저 처리부; 제1 레이저 빔의 조사된 기작업 구역에 제2 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제2 레이저 처리부; 상기 제2 레이저 빔이 조사되는 영역을 촬영하여 제2 영상 이미지를 생성하는 제2 카메라부; 상기 제2 영상 이미지에서 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하는 영상 해석부; 및 상기 해석 정보와 미리 저장된 표면 품질 수준별 불꽃 정보를 이용하여 제1 레이저 빔에 의한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하는 레이저 클리닝 장치가 제공된다.
레이저 클리닝 장치는 상기 제1 레이저 빔이 조사될 작업 예정 구역을 촬영하여 제1 영상 이미지를 생성하는 제1 카메라부를 더 포함할 수 있다. 상기 영상 해석부는 상기 제1 영상 이미지를 해석하여 상기 작업 예정 구역의 색상값을 산출하고, 상기 컨트롤러는 상기 작업 예정 구역의 색상값과 미리 저장된 레퍼런스 영상 정보의 색상값을 참조하여, 상기 작업 예정 구역에 대한 제1 레이저 빔의 빔 특성 및 상기 몸체의 이동 속도 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔은 상이한 빔 특성을 가지도록 미리 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체; 작업 대상면에 제1 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제1 레이저 처리부; 상기 몸체의 일측에 장착되어, 제1 레이저 빔의 조사된 기작업 구역에 광을 조사하고 작업 대상면에서 반사되어 유입되는 광량에 상응하는 센싱 정보를 출력하는 반사광 감지부; 및 상기 센싱 정보와 미리 저장된 표면 품질 수준별 센싱 기준값을 이용하여 제1 레이저 빔에 의한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하는 레이저 클리닝 장치가 제공된다.
레이저 클리닝 장치는 상기 제1 레이저 빔이 조사될 작업 예정 구역을 촬영하여 제1 영상 이미지를 생성하는 제1 카메라부를 더 포함할 수 있다. 상기 영상 해석부는 상기 제1 영상 이미지를 해석하여 상기 작업 예정 구역의 색상값을 산출하고, 상기 컨트롤러는 상기 작업 예정 구역의 색상값과 미리 저장된 레퍼런스 영상 정보의 색상값을 참조하여, 상기 작업 예정 구역에 대한 제1 레이저 빔의 빔 특성 및 상기 몸체의 이동 속도 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표면 품질 수준에 따라 적절한 레이저 클리닝 작업 속성이 조절될 수 있고, 레이저 클리닝이 실시되는 동안 작업 품질을 실시간 검사할 수 있어 양질의 작업 결과물이 확보되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 진행 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 레이저 클리닝 작업 속성 결정 및 작업 품질 확인 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 선택적으로 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 진행 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 레이저 클리닝 작업 속성 결정 및 작업 품질 확인 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 클리닝 장치(100)는 몸체(110), 휠(115), 제1 레이저 처리부(210), 제2 레이저 처리부(220), 제1 카메라부(230), 제2 카메라부(235) 및 가림판(240)을 포함할 수 있다. 또한 몸체(110)에는 휠 구동부(310), 영상 해석부(320), 저장부(330) 및 컨트롤러(340)가 포함될 수 있다.
몸체(110)는 하부에 구비된 휠(115)의 회전에 의해 상응하는 방향으로 이동된다.
휠(115)은 컨트롤러(340)의 제어에 의한 휠 구동부(310)의 동작에 따른 방향 및 속도로 회전된다. 휠(115)은 직선 방향의 회전 구동뿐 아니라 수직 축을 중심으로 소정 각도 만큼 회전될 수 있도록 구성될 수 있다.
몸체(110)는 휠(115) 및 휠 구동부(310)의 동작에 의해, 도 4에 예시된 바와 같이 직선 방향이나 소정 각도 방향으로 이동되고, 제1 레이저 처리부(210) 및/또는 제2 레이저 처리부(220)에서 조사되는 레이저 빔에 의해 작업 대상면에 형성된 녹이 제거된다.
제1 레이저 처리부(210)와 제2 레이저 처리부(220)는 미리 지정된 빔 특성(예를 들어, 출력값, 펄스 주파수, 파장, 펄스 간격 등)으로 레이저 발진기에서 각각 발생된 레이저 빔(LB)을 작업 대상면에 조사하도록 동작된다.
후술되는 바와 같이, 진행 방향에서 선행하는 위치에 장착된 제1 레이저 처리부(210)가 녹 제거용의 제1 레이저 빔을 조사하고, 후행하는 제2 레이저 처리부(220)가 작업 품질 검사용의 제2 레이저 빔을 조사하도록 미리 지정된 경우, 예를 들어 제1 레이저 빔이 상대적으로 고출력값, 큰 주파수, 짧은 펄스 간격 등을 가지도록 설정되는 등과 같이 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 빔 특성은 상이하게 미리 설정될 수 있다.
제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 각각 생성하는 레이저 발진기는 몸체(110)의 내부에 구비되거나 독립적으로 구비될 수 있고, 레이저 빔을 이송하는 전송 수단을 통해 제1 레이저 처리부(210) 및 제2 레이저 처리부(220)에 각각 연결될 수 있다. 전송 수단은 예를 들어 레이저 빔의 전송 정밀도가 높고, 레이저 클리닝 장치(100)의 정밀한 움직임이 가능하도록 하기 위해 광 파이버가 포함될 수 있다.
제1 레이저 빔 또는 제2 레이저 빔이 작업 대상면에 조사되는 경우, 작업 대상면에 녹이 존재하면, 레이저 빔이 작업 대상면에 도달하여 발생되는 강렬한 빛 뿐 아니라 녹이 제거되면서 다량의 불꽃(영역 260 참조)이 함께 발생된다(도 2의 (b) 참조). 이때, 작업 대상면에 녹이 심하게 존재할수록 상대적으로 많은 불꽃이 발생되는 경향이 있다.
이에 비해, 녹이 형성되기 이전의 모재 표면 또는 레이저 클리닝이 우수한 품질로 완료된 작업 대상면에 레이저 빔이 조사되는 경우에는 일정한 형태로 강렬한 빛은 발생할지라도 불꽃은 발생되지 않는다.
따라서, 후술되는 바와 같이 불꽃의 존재 여부와 발생되는 불꽃의 양을 이용하여 작업 대상면의 상태를 쉽게 파악할 수 있다.
제1 레이저 처리부(210)와 제2 레이저 처리부(220) 각각은 레이저 빔 유입부와 레이저 빔 전달부를 포함할 수 있다.
레이저 빔 유입부는 연결된 전송 수단을 통해 이송되는 레이저 빔을 컨트롤러(340)의 제어에 의해 레이저 처리부 내부로 유입시키거나 유입 차단시키도록 동작한다.
레이저 빔 전달부는 레이저 처리부의 내부로 유입된 레이저 빔을 굴절시켜 조사구를 통해 외부로 조사되도록 하는 반사 거울, 조사구를 통해 작업 대상면에 조사되는 레이저 빔의 스폿 위치를 변경시키기 위해 반사 거울을 X축과 Y축 각각에 대해 회전시키는 액츄에이터 등을 포함할 수 있다. 액츄에이터는 예를 들어 컨트롤러(340)에 의해 동작 제어될 수 있을 것이다.
도 2에는 설명의 편의상 제1 레이저 처리부(210)와 제2 레이저 처리부(220)가 몸체(110)를 중심으로 대향하는 위치에 각각 장착된 경우가 예시되었으나, 제1 레이저 빔이 제2 레이저 빔에 비해 작업 방향에서 선행하는 스폿 위치를 가질 수 있다면 제1 레이저 처리부(210)와 제2 레이저 처리부(220) 각각의 장착 위치는 아무런 제한을 가지지 않는다.
제1 카메라부(230)는 녹 제거용인 제1 레이저 빔이 조사되는 영역에 선행하는 작업 예정 구역을 촬영한 제1 영상 이미지를 생성한다.
작업 대상면은 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 레이저 빔이 이미 조사되었거나 조사되고 있어 레이저 클리닝이 실시된 기작업 구역(410), 아직 제1 레이저 빔이 조사되지 않은 영역인 미작업 구역(420)으로 구분할 수 있다.
미작업 구역(420) 중 직후에 제1 레이저 빔이 조사될 예정인 구역은 작업 예정 구역(430)으로 지칭될 수 있으며, 제1 카메라부(230)는 작업 예정 구역(430)을 포함하는 영역을 촬영한 제1 영상 이미지를 생성한다.
생성된 제1 영상 이미지는 영상 해석부(320)에 의해 예를 들어 단위 영역별로 색상값(예를 들어, 단위 영역별 색상값의 평균값 등)이 산출되는 등 해석 처리된다.
영상 해석부(440)에 의해 해석된 정보를 참조하여, 컨트롤러(340)는 작업 예정 구역(430)의 색상값을 저장부(450)에 미리 저장된 레퍼런스 영상 정보(도 5 참조)의 색상값과 대비하여 작업 예정 구역(430)의 표면 품질 수준을 특정한다.
또한, 컨트롤러(340)는 저장부(330)에 미리 저장된 표면 품질 수준별 빔 특성 정보 및/또는 제어 조건 정보 중 특정된 표면 품질 수준에 상응하는 빔 특성 정보 및/또는 제어 조건(예를 들어 액츄에이터 회전 속도, 휠(115) 회전 속도 등) 정보를 이용하여 레이저 클리닝 장치(100)의 동작을 제어한다.
만일 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기가 독립적으로 존재하는 경우라면, 컨트롤러(340)는 유무선 통신방식으로 독출한 빔 특성 정보를 레이저 발진기로 제공할 수 있을 것이다.
예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같이, 작업 예정 구역(430)의 색상값이 레퍼런스 영상 정보 중 Heavy Flush Rust에 해당되는 경우에는, Light Flush Rust에 해당되는 경우에 비하여 상대적으로 큰 출력값을 가지는 레이저 빔으로 조사하고, 또한 상대적으로 느린 속도로 휠(115)이 회전되도록 제어할 수 있을 것이다.
전술한 방식에 의해 작업 예정 구역(430)에 최적화된 제1 레이저 빔의 조사 및 레이저 클리닝 장치(100)의 운용이 가능해지며, 이로 인해 작업 효율이 향상되고 또한 불필요한 전력 소모가 억제되는 장점이 있다.
물론 녹 제거용인 제1 레이저 빔을 조사하는 제1 레이저 처리부(210)가 작업 대상면이 녹슨 정도(즉, 표면 품질 수준)에 관계없이 동일한 빔 특성을 가지는 제1 레이저 빔을 조사하도록 설정될 수도 있음은 당연하다. 이 경우, 제1 카메라부(230)는 생략될 수도 있다.
제2 카메라부(235)는 품질 검사용인 제2 레이저 빔이 조사되는 영역을 촬영하여 제2 영상 이미지를 생성한다.
생성된 제2 영상 이미지는 영상 해석부(320)에 의해 불꽃 정보(예를 들어 불꽃의 존재 여부와 발생량 등)가 해석 처리된다.
제2 영상 이미지는 기작업 영역(410)을 촬영한 영상 이미지로서, 제2 레이저 빔이 조사되었을 때 작업 품질이 우수한 경우라면 도 2의 (c)에 예시된 이미지에 상응하도록 촬영될 것이고, 작업 품질이 불량하여 작업 대상면에 녹이 존재하는 경우라면 도 2의 (b)에 예시된 이미지에 상응하도록 촬영될 것이다.
영상 해석부(320)가 제2 영상 이미지에 대해 예를 들어 외곽선 검출 등의 방식으로 불꽃 정보를 해석 처리하는 방법은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
품질 검사를 위해 제2 영상 이미지가 생성되는 동안에도 제1 레이저 처리부(210)는 레이저 클리닝 처리를 지속할 수 있을 것이다. 이 경우, 제1 레이저 빔의 조사에 의해 발생된 불꽃이 제2 영상 이미지에 포함되어 촬영되지 않도록 하기 위해 몸체(110)의 일측에 가림판(240)이 장착될 수도 있다.
저장부(330)에는 표면 품질 수준별 불꽃 정보(예를 들어, 불꽃의 발생량)가 미리 저장될 수 있다.
컨트롤러(340)는 미리 저장된 표면 품질 수준별 불꽃 정보와 영상 해석부(320)에서 제공되는 제2 영상 이미지에 대한 해석 정보를 참조하여 레이저 클리닝 처리된 작업 대상면의 작업 품질을 인식할 수 있다.
만일 작업 불량으로 인식된 경우라면, 컨트롤러(340)는 제1 및 제2 레이저 처리부(210, 220)의 처리를 중지하고, 휠(115)을 역방향으로 회전시켜 작업 불량으로 인식된 영역에 대해 제1 레이저 처리부(210)가 다시 레이저 클리닝 처리하도록 한 후 중지된 작업을 재개하도록 할 수도 있을 것이다. 이 경우, 제1 카메라부(230)가 재처리될 영역에 대해 제1 영상 이미지를 생성하고, 이에 상응하는 빔 특성 등이 결정되도록 할 수도 있음은 당연하다. 물론, 컨트롤러(340)는 제2 레이저 빔의 빔 특성을 변경하여 제2 레이저 빔을 이용하여 레이저 클리닝 처리가 실시되도록 할 수도 있음은 당연하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 레이저 클리닝 장치(100)는 몸체(110), 휠(115), 제1 레이저 처리부(210), 제1 카메라부(230), 가림판(240) 및 반사광 감지부(510)를 포함할 수 있다. 또한 몸체(110)에는 휠 구동부(310), 영상 해석부(320), 저장부(330) 및 컨트롤러(340)가 포함될 수 있다.
앞서 도 2 내지 도 5를 참조하여, 제2 레이저 처리부(220), 제2 카메라부(235) 및 영상 해석부(320)를 이용하여 기작업 구역(410)의 작업 품질을 검사하는 레이저 클리닝 장치(100)를 설명한 바 있다.
이에 비해, 본 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치(100)는 반사광 감지부(510)를 이용하여 기작업 구역(410)의 작업 품질을 검사하는 차이점을 가지며, 이하 이를 중심으로 설명한다.
제1 카메라부(230)는 녹 제거용인 제1 레이저 빔이 조사될 작업 예정 구역에 선행하는 영역을 촬영한 제1 영상 이미지를 생성하고, 생성된 제1 영상 이미지는 영상 해석부(320)에 의해 예를 들어 단위 영역별로 색상값이 산출되는 등 해석 처리된다.
영상 해석부(440)에 의해 해석된 정보를 참조하여, 컨트롤러(340)는 작업 예정 구역(430)의 표면 품질 수준을 특정하고, 이에 상응하는 빔 특성 정보 및/또는 제어 조건(예를 들어 액츄에이터 회전 속도, 휠(115) 회전 속도 등) 정보를 이용하여 레이저 클리닝 장치(100)의 동작을 제어한다.
물론 녹 제거용인 제1 레이저 빔을 조사하는 제1 레이저 처리부(210)는 표면 품질 수준에 관계없이 동일한 빔 특성을 가지는 제1 레이저 빔을 조사하도록 설정될 수도 있음은 당연하다. 이 경우, 제1 카메라부(230)와 영상 해석부(320)는 생략될 수 있다.
반사광 감지부(510)는 기작업 구역(410)에 해당되는 작업 대상면으로 빛을 조사하는 발광부와, 조사된 빛이 작업 대상면에 반사되어 유입되는 광량을 감지하여 센싱 정보를 출력하는 수신부를 포함할 수 있다. 여기서, 수신부는 예를 들어 빛 감지 센서, 조도 센서 등일 수 있다.
저장부(330)에는 표면 품질 수준별 반사 광량에 따른 센싱 기준값이 미리 저장될 수 있다. 예를 들어 표면 품질 수준으로서 Normal인 경우가 Heavy Flash Rust인 경우에 비해 반사율이 우수하기 때문에 상대적으로 높은 값으로 센싱 기준값이 미리 저장될 수 있을 것이다.
컨트롤러(340)는 미리 저장된 표면 품질 수준별 센싱 기준값과 반사광 감지부(510)에서 제공되는 센싱 정보를 참조하여 레이저 클리닝 처리된 작업 대상면의 작업 품질을 인식할 수 있다.
만일 작업 불량으로 인식된 경우라면, 컨트롤러(340)는 제1 레이저 처리부(210)의 처리를 중지하고, 휠(115)을 역방향으로 회전시켜 작업 불량으로 인식된 영역에 대해 제1 레이저 처리부(210)가 다시 레이저 클리닝 처리하도록 한 후 중지된 작업을 재개하도록 할 수 있을 것이다. 이 경우, 제1 카메라부(230)가 재처리될 영역에 대해 제1 영상 이미지를 생성하고, 이에 상응하는 빔 특성 등이 결정되도록 할 수도 있음은 당연하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 레이저 클리닝 장치는 표면 품질 수준에 따라 적절한 레이저 클리닝 작업 속성이 조절될 수 있고, 레이저 클리닝이 실시되는 동안 작업 품질을 실시간 검사할 수 있어 양질의 작업 결과물을 확보할 수 있는 특징이 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 레이저 클리닝 장치 110 : 몸체
115 : 휠 120, 210, 220 : 레이저 처리부
230, 235 : 카메라부 240 : 가림판
310 : 휠 구동부 320 : 영상 해석부
330 : 저장부 340 : 컨트롤러
410 : 기작업 구역 420 : 미작업 구역
430 : 작업 예정 구역 510 : 반사광 감지부

Claims (5)

  1. 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체;
    작업 대상면에 제1 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제1 레이저 처리부;
    상기 몸체의 이동 방향에서 제1 레이저 빔이 현재 조사되고 있는 작업 구역보다 앞선 구역으로서 제1 레이저 빔이 조사될 작업 예정 구역을 촬영하여 제1 영상 이미지를 생성하는 제1 카메라부;
    제1 레이저 빔의 조사된 기작업 구역에 제2 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제2 레이저 처리부;
    상기 제2 레이저 빔이 조사되는 영역을 촬영하여 제2 영상 이미지를 생성하는 제2 카메라부;
    상기 제1 영상 이미지를 해석하여 상기 작업 예정 구역의 색상값을 산출하고, 상기 제2 영상 이미지에서 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하는 영상 해석부; 및
    상기 작업 예정 구역의 색상값과 미리 저장된 레퍼런스 영상 정보의 색상값을 참조하여 상기 작업 예정 구역에 조사되어야 하는 제1 레이저 빔의 빔 특성 및 상기 작업 예정 구역에서의 상기 몸체의 이동 속도 중 하나 이상을 결정하여 상기 몸체 및 상기 제1 레이저 처리부 중 하나 이상을 제어하고, 상기 해석 정보와 미리 저장된 표면 품질 수준별 불꽃 정보를 이용하여 제1 레이저 빔에 의한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하는 레이저 클리닝 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔은 상이한 빔 특성을 가지도록 미리 설정되는, 레이저 클리닝 장치.
  4. 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체;
    작업 대상면에 제1 레이저 빔을 조사하도록 상기 몸체의 일측에 장착된 제1 레이저 처리부;
    상기 몸체의 이동 방향에서 제1 레이저 빔이 현재 조사되고 있는 작업 구역보다 앞선 구역으로서 제1 레이저 빔이 조사될 작업 예정 구역을 촬영하여 제1 영상 이미지를 생성하는 제1 카메라부;
    상기 제1 영상 이미지를 해석하여 상기 작업 예정 구역의 색상값을 산출하는 영상 해석부;
    상기 몸체의 일측에 장착되어, 제1 레이저 빔의 조사된 기작업 구역에 광을 조사하고 작업 대상면에서 반사되어 유입되는 광량에 상응하는 센싱 정보를 출력하는 반사광 감지부; 및
    상기 작업 예정 구역의 색상값과 미리 저장된 레퍼런스 영상 정보의 색상값을 참조하여 상기 작업 예정 구역에 조사되어야 하는 제1 레이저 빔의 빔 특성 및 상기 작업 예정 구역에서의 상기 몸체의 이동 속도 중 하나 이상을 결정하여 상기 몸체 및 상기 제1 레이저 처리부 중 하나 이상을 제어하고, 상기 센싱 정보와 미리 저장된 표면 품질 수준별 센싱 기준값을 이용하여 제1 레이저 빔에 의한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하는 레이저 클리닝 장치.
  5. 삭제
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