KR102028249B1 - Laser machining process automation system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 다품종 소량생산방식에서 원자재의 공급, 이송, 가공 등의 모든 공정을 자동화할 수 있으며, 다양한 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 제조분야 및 공정 자동화 분야, 특히 레이저를 이용한 가공 공정의 자동화 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a laser processing process automation system, and more particularly, in the process of processing a plate-shaped raw material of metal material using a laser, by controlling the wavelength and output of the laser according to the material and thickness of the raw material, It is to enable rapid processing.
In particular, the present invention can be fully automated by providing a process of supplying, transferring, checking, correcting, and processing raw materials, and even if the raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of various kinds, the characteristics of the raw materials It can provide the processing efficiency optimized for.
As a result, the present invention can automate all processes of supplying, transferring, and processing raw materials in a multi-product small quantity production method, and have an effect of greatly improving productivity of various products.
Thus, it is possible to improve reliability and competitiveness in the field of manufacturing and process automation, in particular in the field of automation of machining processes using lasers, as well as in similar or related fields.

Description

레이저 가공 공정 자동화 시스템{Laser machining process automation system}Laser machining process automation system

본 발명은 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a laser processing process automation system, and more particularly, in the process of processing a plate-shaped raw material of a metal material using a laser, by controlling the wavelength and output of the laser according to the material and thickness of the raw material, It is to enable rapid processing.

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention can be fully automated by providing a process of supplying, transferring, checking, correcting, and processing raw materials, and even if the raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of various kinds, the characteristics of the raw materials The present invention relates to a laser processing process automation system capable of providing a processing efficiency optimized for the purpose.

일반적으로, 레이저 가공(Laser beam machining)은 레이저의 에너지를 열에너지로 변환하여 공작물을 국부적으로 가열함으로써, 미세한 가공이 가능하도록 하는 가공방법으로, 가공도구가 공작물에 직접 접촉하지 않는 가공이기 때문에 크기가 작은 제품의 정밀가공이나, 다아이몬드나 세라믹 등과 같은 특수 재질의 가공에 주로 사용되고 있다.In general, laser beam machining is a processing method that converts energy of a laser into thermal energy and locally heats a workpiece so that fine processing is possible. It is mainly used for precision processing of small products or special materials such as diamonds and ceramics.

특히, 레이저 가공은 금속, 목재, 플라스틱, 종이, 천 등 다양한 재질을 대상으로 가공할 수 있기 때문에, 다양한 분야의 정밀가공에 널리 활용되고 있다.In particular, since the laser processing can be processed to a variety of materials such as metal, wood, plastic, paper, cloth, it is widely used for precision processing in various fields.

하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1313338호 '레이저 커팅 자동화 시스템'은, 이와 같은 레이저 가공을 기반으로 하는 시스템으로, 성형하고자 하는 부품을 이송, 정렬, 성형, 검사, 적재 등의 과정을 통해 특정 제품을 레이저 가공하는 시스템에 관한 기술이다.Korean Patent Publication No. 10-1313338, 'Laser Cutting Automation System', which is the following prior art document, is a system based on such laser processing, and transfers, aligns, forms, inspects, and loads a part to be molded. It is a technology related to the laser processing of a specific product through a process.

이와 같이, 지금까지 알려진 대부분의 레이저 가공 분야는, 특정 물품을 반복하여 생산하는 소품종 대량생산방식을 기반으로 하고 있다.As such, most of the laser processing fields known to date are based on the mass production method of the prop type which repeatedly produces a specific article.

다시 말해, 지금까지의 레이저를 이용한 자동화 시스템은, 특정 제품 또는 특정 제품에 구성되는 특정 부품을 생산하기 위한 것으로, 하나의 시스템이 하나의 제품에 적용되는 방식이다.In other words, until now, an automated system using a laser is for producing a specific product or a specific part configured in a specific product, and a system is applied to one product.

최근 들어, 동일한 제품을 일률적으로 생산하던 과거에 비해, 사용자의 다양한 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 제품을 생산하는 방식으로 점차 변화되고 있으며, 특히 IT분야의 제품들은 그 변화속도가 매우 빠르게 진행되고 있다.In recent years, compared to the past, where the same product was produced uniformly, in order to satisfy various demands of users, it is gradually changing to a way of producing a variety of products, especially in the IT field is changing the speed of progress very fast. .

이와 더불어, 홈네트워크 및 IoT기반의 기술들이 발전하면서, 실생활에서 사용되는 대부분의 제품들이 다품종 소량생산방식으로 생산되고 있다.In addition, with the development of home network and IoT-based technologies, most products used in real life are produced in a small quantity production method.

결과적으로, 선행기술과 같이 소품종 대량생산방식을 기반으로 하는 생산방식에는 한계가 있으며, 다품종 소량생산방식으로 제품을 생산할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.As a result, there is a limit to the production method based on the mass production method of small items as in the prior art, and a system capable of producing a product in a small quantity production method of a large variety of products is required.

대한민국 등록특허공보 제10-1313338호 '레이저 커팅 자동화 시스템'Republic of Korea Patent Publication No. 10-1313338 'Laser Cutting Automation System'

상기와 같은 요구를 해결하기 위해서, 본 발명은 다양한 제품을 생산하기 위한 다양한 원자재에 대하여, 해당 원자재에 특성에 맞는 가공방식으로 해당 원자재를 가공하도록 함으로써, 다품종 소량생산방식에 적합한 가공방법을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above requirements, the present invention is to provide a processing method suitable for a multi-quantity small production method by processing the raw material in a processing method suitable for the raw material for a variety of raw materials for producing a variety of products. It is an object of the present invention to provide a laser processing process automation system.

구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Specifically, in the process of processing a plate-shaped raw material of the metal material using a laser, by controlling the wavelength and output of the laser in accordance with the material and thickness of the raw material, laser processing process automation that can be performed quickly with optimal efficiency The purpose is to provide a system.

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In particular, the present invention can be fully automated by providing a process of supplying, transferring, checking, correcting, and processing raw materials, and even if the raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of various kinds, the characteristics of the raw materials It is an object of the present invention to provide a laser processing process automation system that can provide a processing efficiency optimized for the purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 레이저 가공 공정 자동화 시스템은, 판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 음압형 이송장치; 가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 비전장치; 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 레이저 커팅장치; 및 상기 비전장치를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한 후, 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 보정데이터를 생성하고, 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에 상기 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성한 후, 생성된 보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하도록 상기 레이저 커팅장치를 제어하는 제어장치;를 포함한다.In order to achieve the above object, the laser processing process automation system according to the present invention, a negative pressure transfer device for transporting the vacuum plate-shaped raw material to the processing table; A vision device for acquiring image information of raw materials placed on a processing table; A laser cutting device for processing raw materials placed on a processing table; And analyzing the image information acquired through the vision device to check the position and inclination of the raw material placed on the processing table, and then generate correction data by comparing with the reference position and the reference slope, and processing the corresponding raw material set based on the reference position. And a control device for controlling the laser cutting device to process the raw material placed on the processing table by generating the correction processing information by correcting the correction data in the information.

또한, 상기 음압형 이송장치는, 음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 흡착부; 상기 흡착부를 상하방향으로 이동시키는 승하강부; 및 상기 흡착부를 원자재가 공급된 위치에서 상기 가공테이블까지 이동시키는 수평이동부;를 포함할 수 있다.In addition, the negative pressure transfer device, the suction unit is in close contact with the upper surface of the raw material using the negative pressure; A lifting unit for moving the suction unit in the vertical direction; And a horizontal moving unit for moving the adsorption unit from the position at which the raw material is supplied to the processing table.

또한, 상기 흡착부는, 원자재의 길이방향에 대응하여 배치되는 길이방향지지대; 원자재의 폭방향에 대응하여 배치되며 상기 길이방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 폭방향지지대; 및 상기 폭방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 흡착플레이트;를 포함할 수 있다.In addition, the adsorption portion, the longitudinal support is disposed corresponding to the longitudinal direction of the raw material; At least one widthwise support disposed corresponding to the widthwise direction of the raw material and movably coupled to the longitudinal support; And at least one adsorptive plate movably coupled to the widthwise support.

또한, 상기 흡착부는, 상기 흡착플레이트에 형성되는 음압을 측정하는 음압측정센서;를 더 포함하고, 상기 제어장치는, 복수 개의 흡착플레이트에 각각 구성된 음압측정센서를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트에 형성되는 음압을 조정하여 원자재에 대한 흡착지지력을 유지하도록 제어할 수 있다.The suction unit may further include a negative pressure measuring sensor configured to measure a negative pressure formed on the suction plate, and the controller may include a negative pressure formed on each suction plate through a negative pressure measuring sensor respectively configured on a plurality of suction plates. If the abnormality occurs in at least one adsorption plate, it may be controlled to maintain the adsorption support for the raw material by adjusting the negative pressure formed in the at least one adsorption plate.

또한, 상기 제어장치는, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 상기 폭방향지지대 및 흡착플레이트의 위치를 조절하여, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트가 원자재의 무게중심에 대응하는 위치에 배치되도록 한 후, 해당 원자재를 이송하도록 제어할 수 있다.In addition, the control device, if an abnormality occurs in at least one adsorption plate, by adjusting the position of the width direction support and the adsorption plate, so that at least one other adsorption plate is disposed at a position corresponding to the center of gravity of the raw material After that, it can be controlled to transfer the raw material.

또한, 상기 레이저 커팅장치는, 원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성되고, 상기 제어장치는, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 대응하여 레이저의 파장을 제어할 수 있다.In addition, the laser cutting device is configured to convert the characteristics of the laser output for processing the raw material, the control device is to control the wavelength of the laser corresponding to the material of the raw material included in the processing information of the raw material Can be.

또한, 상기 음압형 이송장치는, 운반되는 원자재의 무게를 측정하는 무게측정센서;를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 무게측정센서에 의해 측정된 원자재의 무게, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재 재질에 따른 밀도, 상기 비전장치에 의해 획득된 영상정보를 분석하여 확인한 원자재의 면적에 기초하여, 원자재의 두께를 산출하고, 산출된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the negative pressure transfer device, a weighing sensor for measuring the weight of the raw material to be transported, the control device, the weight of the raw material measured by the weighing sensor, the raw material included in the processing information of the raw material Based on the density according to the material and the area of the raw material confirmed by analyzing the image information obtained by the vision apparatus, the thickness of the raw material may be calculated, and the operation of the laser may be controlled according to the calculated thickness of the raw material.

또한, 상기 비전장치는, 가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하는 광역모드; 및 원자재의 적어도 일부를 확대하여 촬영하는 근접모드; 중 적어도 하나의 모드에 의해 영상정보를 획득하며, 상기 제어장치는, 상기 비전장치의 광영모드 영상정보를 분석하여, 원자재의 모서리 부분을 확인하고, 원자재의 모서리 부분에 대한 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 분석한 후, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인할 수 있다.In addition, the vision apparatus, a wide-area mode for photographing the entire raw material placed on the processing table; And a proximity mode in which at least a portion of the raw material is enlarged and photographed. Acquiring image information by at least one of the modes, and the control device, by analyzing the optical mode image information of the vision device, to check the edge portion of the raw material, the proximity mode of the vision device to the edge portion of the raw material After analyzing the image information, the position and inclination of the raw materials currently placed on the processing table can be checked.

또한, 상기 제어장치는, 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 실시간으로 분석하며, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우, 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성하고, 보정가공정보에 상기 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성한 후, 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공할 수 있다.In addition, the control device analyzes the proximity mode image information of the vision device in real time, when a movement occurs in the corner portion of the raw material, generates fine correction data for the corresponding movement, the fine correction data in the correction processing information After generating the fine correction processing information by correcting the, it can be processed while real-time correcting the processing information of the raw material placed on the processing table by the generated fine correction processing information.

또한, 다수의 원자재가 종류별로 분류되어 보관되는 적재장; 상기 적재장에 적재된 원자재 중 어느 하나를 선택하여 배출시키는 배출모듈; 및 상기 배출모듈에 의해 배출된 원자재가 놓여지는 거치플레이트;를 포함하는 원자재 공급장치;를 더 포함하고, 상기 음압형 이송장치는, 상기 거치플레이트에 놓여진 원자재를 가공테이블로 운반할 수 있다.In addition, a loading place where a plurality of raw materials are classified and stored by type; A discharge module for selecting and discharging any one of the raw materials loaded in the loading station; And a raw material supply device on which the raw material discharged by the discharge module is placed. The negative pressure type transfer device may transfer the raw material placed on the mounting plate to a processing table.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 다양한 제품을 생산하기 위한 다양한 원자재에 대하여, 해당 원자재에 특성에 맞는 가공방식으로 해당 원자재를 가공하도록 함으로써, 다품종 소량생산방식에 적합한 가공방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.By means of the above solution, the present invention can provide a processing method suitable for a multi-quantity small production method by processing the raw material in a processing method suitable for the characteristics of the raw material for a variety of raw materials for producing a variety of products. There is an advantage.

보다 구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있는 장점이 있다.More specifically, the present invention has the advantage that in the process of processing the plate-shaped raw material of the metal material using a laser, by controlling the wavelength and output of the laser in accordance with the material and thickness of the raw material, can be quickly processed with the optimum efficiency .

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 장점이 있다.In particular, the present invention can be fully automated by providing a process of supplying, transferring, checking, correcting, and processing raw materials, and even if the raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of various kinds, the characteristics of the raw materials There is an advantage that can provide the processing efficiency optimized for.

결과적으로, 본 발명은 다품종 소량생산방식에서 원자재의 공급, 이송, 가공 등의 모든 공정을 자동화할 수 있으며, 다양한 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the present invention can automate all processes of supplying, transferring, and processing raw materials in a multi-product small quantity production method, and have an effect of greatly improving productivity of various products.

따라서, 제조분야 및 공정 자동화 분야, 특히 레이저를 이용한 가공 공정의 자동화 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.Thus, it is possible to improve reliability and competitiveness in the field of manufacturing and process automation, in particular in the field of automation of machining processes using lasers, as well as in similar or related fields.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타난 음압형 이송장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 이상발생시 무게중심을 기준으로 흡착지지력을 보상하는 방법들을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 1에 더 포함되는 원자재 공급장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a laser processing process automation system according to the present invention.
2 is a configuration diagram showing an embodiment of the negative pressure type conveying apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating methods of compensating adsorption support based on a center of gravity when an abnormality occurs in FIG. 2.
4 is a flow chart showing an embodiment of the operation of the laser cutting device shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating another embodiment of the operation of the laser cutting device illustrated in FIG. 1.
6 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation of the vision device illustrated in FIG. 1.
FIG. 7 is a flow chart showing another embodiment of the operation of the vision device shown in FIG.
8 is a configuration diagram showing an embodiment of a raw material supply device further included in FIG.

본 발명에 따른 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.An example of the laser processing process automation system according to the present invention can be applied in various ways. Hereinafter, the most preferred embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a laser processing process automation system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 레이저 가공 공정 자동화 시스템은 음압형 이송장치(100), 비전장치(200), 레이저 커팅장치(300) 및 제어장치(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the laser processing process automation system of the present invention includes a negative pressure transfer device 100, a vision device 200, a laser cutting device 300, and a control device 400.

음압형 이송장치(100)는 판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 것으로, 도 1에 나타난 바와 같이 흡착부(110), 승하강부(120) 및 수평이동부(130)를 포함할 수 있다.Negative pressure type conveying apparatus 100 is to vacuum the suction of the plate-shaped raw material to the processing table, as shown in Figure 1 may include an adsorption portion 110, elevating portion 120 and horizontal moving portion 130 have.

흡착부(110)는 음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 것으로, 하기에서 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Adsorption unit 110 is to be in close contact with the upper surface of the raw material using a negative pressure, will be described in more detail below.

승하강부(120)는 흡착부(110)를 상하방향으로 이동시키는 것으로, 구체적으로는 흡착부(110)의 흡착지지력에 의해 지지되는 원자재를 상하방향으로 이동시키기 위한 것으로, 크레인 또는 이와 유사한 장치가 적용될 수 있다.Lifting unit 120 is to move the adsorption unit 110 in the vertical direction, specifically for moving the raw material supported by the adsorption support force of the adsorption unit 110 in the vertical direction, a crane or similar device Can be applied.

수평이동부(130)는 흡착부(110)에 지지되어 승하강부(120)에 의해 상승된 원자재를, 공급된 위치에서 가공테이블까지 이동시키기 위한 것으로, 레일형태로 구성될 수 있다.The horizontal moving part 130 is for moving the raw material supported by the adsorption part 110 and lifted by the elevating part 120 from the supplied position to the processing table, and may be configured in a rail shape.

다시 말해, 원자재는 흡착부(110)에 의해 흡착지지된 상태에서 승하강부(120)에 의해 상승된 후, 수평이동부(130)에 의해 가공될 위치까지 이동되며, 승하강부(120)에 의해 하강되어 가공테이블에 놓여지면 흡착부(110)의 음압이 해제되면서 가공테이블에 안착될 수 있다.In other words, the raw material is moved up and down by the elevating unit 120 in a state of being supported by the adsorption unit 110, and then moved to the position to be processed by the horizontal moving unit 130, by the elevating unit 120 When lowered and placed on the processing table, the negative pressure of the suction unit 110 may be released and may be seated on the processing table.

비전장치(200)는 가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 것으로, 도 1에 나타난 바와 같이 영상획득부(210), 영상인식부(220) 및 모드변경부(230)를 포함할 수 있다.The vision apparatus 200 acquires image information of raw materials placed on a processing table, and may include an image acquisition unit 210, an image recognition unit 220, and a mode changing unit 230 as shown in FIG. 1. .

영상획득부(210)는 가공테이블에 노형진 원자재의 영상을 촬영하는 것으로, CCD카메라 등을 포함할 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 가시광선영역의 센서 이외에도 적외선 센서 등이 구성될 수 있다.The image acquisition unit 210 captures an image of raw raw materials on a processing table, and may include a CCD camera or the like. In addition to the sensor in the visible light region, an infrared sensor may be configured.

영상인식부(220)는 영상획득부(210)에서 촬영된 영상을 분석하여, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 가장자리 경계선을 추출하여 원자재의 위치와 기울어진 정도를 확인할 수 있다.The image recognition unit 220 may analyze the image photographed by the image acquisition unit 210 to extract the edge boundary of the raw material currently placed on the processing table to check the position and the degree of inclination of the raw material.

모드변경부(230)는 영상획득부(210)에 의해 촬영되는 영상의 종류를 변경하기 위한 것으로, 영상획득부(210)가 원자재의 전체를 촬영할 수 있는 광역모드와, 원자재의 일부를 확대하여 촬영할 수 있는 근접모드로 동작되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 영상획득부(210)는 각 모드별로 매칭된 복수 개의 카메라를 구성되거나, 하나의 카메라를 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 제어하여 광역모드와 근접모드로 동작되도록 구성될 수 있다.The mode changing unit 230 is for changing the type of the image captured by the image acquisition unit 210, the wide area mode in which the image acquisition unit 210 can take a picture of the entire raw material, and by expanding a portion of the raw material It can be controlled to operate in a close mode that can take a picture. To this end, the image acquisition unit 210 may be configured to configure a plurality of cameras matched for each mode, or may be configured to operate in a wide area mode and a proximity mode by controlling one camera (Pan, Tilt, Zoom).

레이저 커팅장치(300)는 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 것으로, 레이저조사부(310), 파장조절부(320) 및 출력조절부(330)를 포함할 수 있다.The laser cutting device 300 processes a raw material placed on a processing table, and may include a laser irradiation unit 310, a wavelength adjusting unit 320, and an output adjusting unit 330.

레이저조사부(310)는 가공정보에 의해 해당 원자재를 가공할 수 있는 레이저를 출력하는 것이고, 파장조절부(320)는 원자재의 재질에 따라 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 파장을 조절하는 것이며, 출력조절부(330)는 원자재의 두께에 따라 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 세기를 조절하는 것으로, 각 구성 및 레이저의 파장과 세기 조절방법에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.The laser irradiator 310 outputs a laser capable of processing the corresponding raw material by processing information, and the wavelength control unit 320 controls the wavelength of the laser output from the laser irradiator 310 according to the material of the raw material. , The output control unit 330 is to adjust the intensity of the laser output from the laser irradiation unit 310 according to the thickness of the raw material, each configuration and the wavelength and intensity control method of the laser can be variously applied according to the needs of those skilled in the art. It is not limited to the specific one because it may

제어장치(400)는 음압형 이송장치(100)를 통해 원재자개 가공테이블로 이송되면, 비전장치(200)를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한다.When the control device 400 is transferred to the raw material mother processing table through the negative pressure transfer device 100, the controller 400 analyzes the image information obtained through the vision device 200 to check the position and inclination of the raw material placed on the processing table.

그리고, 제어장치(400)는 설정된 원자재의 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 현재 가광테이블에 놓여진 원자재에 대한 보정데이터를 생성한다.Then, the control device 400 generates correction data for the raw material currently placed on the light table by comparing the reference position and the reference slope of the set raw material.

이후, 제어장치(400)는 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에, 앞서 생성된 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성하며, 생성된 보정가공정보에 의해 레이저 커팅장치(300)를 제어하여 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공한다.Subsequently, the control device 400 generates correction processing information by correcting the previously generated correction data on the processing information of the corresponding raw material set based on the reference position, and generates the laser cutting device 300 by the generated correction processing information. Control to process raw materials placed on the processing table.

따라서, 원자재를 기준위치로 이동하지 않고 가공정보를 보정하여 현재 놓여진 원자재를 가공함으로써, 전체 시스템의 완전 자동화가 가능해짐은 물론 편리하고 신속한 가공이 이루어질 수 있다.Therefore, by processing the raw materials that are currently placed by correcting the processing information without moving the raw materials to the reference position, it is possible to fully automate the entire system as well as convenient and quick processing.

도 2는 도 1에 나타난 음압형 이송장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an embodiment of the negative pressure type conveying apparatus shown in FIG.

도 2을 참조하면, 도 1에 나타난 흡착부(110)는 길이방향지지대(111), 폭방향지지대(112) 및 흡착플레이트(113)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the adsorption part 110 illustrated in FIG. 1 may include a longitudinal support 111, a widthwise support 112, and an adsorption plate 113.

길이방향지지대(111)는 원자재(M)의 길이방향에 대응하여 배치되는 것으로, 도 2에 나타난 바와 같이 승하강부(120)에 의해 승하강되도록 구성될 수 있다.The longitudinal support 111 is disposed to correspond to the longitudinal direction of the raw material (M), as shown in Figure 2 may be configured to be raised and lowered by the lifting unit 120.

폭방향지지대(112)는 원자재(M)의 폭방향에 대응하여 배치되는 것으로, 길이방향지지대(111)에 이동가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 폭방향지지대(112)는 LM가이드와 동일 내지 유사한 구조에 의해 길이방향지지대(111)를 따라 길이방향으로 이동하도록 결합될 수 있다. 다른 예로, 폭방향지지대(112)는 랙피니언(Rack pinion) 기어의 형태로 결합되어, 피니언의 회동에 의해 길이방향지지대(111)를 따라 길이방향으로 이동하도록 결합될 수 있다.The widthwise support 112 is disposed corresponding to the width direction of the raw material M, and may be coupled to the longitudinal support 111 so as to be movable. For example, the widthwise support 112 may be coupled to move in the longitudinal direction along the longitudinal support 111 by the same or similar structure as the LM guide. As another example, the widthwise support 112 may be coupled in the form of a rack pinion gear, and may be coupled to move longitudinally along the longitudinal support 111 by the rotation of the pinion.

흡착플레이트(113)는 폭방향지지대(112)에 이동가능하도록 결합되는 것으로, 앞서 설명한 폭방향지지대(112)와 동일 내지 유사한 구조가 적용되어, 폭방향지지대(112)를 따라 폭방향으로 이동하도록 결합될 수 있다.The adsorption plate 113 is coupled to the widthwise support 112 so as to be movable, and the same or similar structure to the widthwise support 112 described above is applied to move in the widthwise direction along the widthwise support 112. Can be combined.

따라서, 제어장치(400)는 복수 개의 흡착플레이트(113)에 대한 위치를 원자재(M) 상부면의 평면상에서 자유롭게 제어할 수 있고, 이를 통해 원자재(M)의 크기 및 형상에 대응하여 흡착플레이트(113)의 위치를 조절함으로써, 해당 원자재(M)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.Therefore, the control device 400 can freely control the positions of the plurality of adsorption plates 113 on the plane of the upper surface of the raw material M, and through this, the adsorption plate ( By adjusting the position of 113), the raw material M can be supported more stably.

한편, 복수 개의 흡착플레이트(113) 중 어느 하나 또는 일부의 흡착플레이트(113)에 이상이 발생한 경우, 제어장치(400)는 나머지 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 조절함으로써, 원자재(M)가 안정적으로 지지될 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, when an abnormality occurs in one or some of the adsorption plates 113 of the plurality of adsorption plates 113, the controller 400 adjusts the adsorption support force of the remaining adsorption plates 113, the raw material (M) is It can be stably supported.

예를 들어, 흡착부(110)는 도 2에 나타난 바와 같이 흡착플레이트(113)에 음압측정센서(114)를 구성하고, 해당 흡착플레이트(113) 내부에 형성되는 음압을 측정하는 할 수 있다.For example, the adsorption unit 110 may configure a negative pressure measurement sensor 114 on the adsorption plate 113 as shown in FIG. 2, and measure the sound pressure formed in the adsorption plate 113.

그리고, 제어장치(400)는 복수 개의 흡착플레이트(113)에 각각 구성된 음압측정센서(114)를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이(113)에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트(113)에 형성되는 음압을 조정함으로써, 원자재(M)에 대한 전체 흡착지지력을 일정하게 유지하도록 제어할 수 있다.And, the controller 400 checks the sound pressure formed on each of the adsorption plates through the sound pressure measurement sensor 114 respectively configured in the plurality of adsorption plates 113, and if the abnormality occurs in at least one adsorption play 113 , By adjusting the negative pressure formed on the at least one adsorption plate 113, it is possible to control to maintain a constant overall adsorption support for the raw material (M).

한편, 원자재(M)의 무게중심(g)을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 배치되는 흡착플레이트(113)에 이상이 발생한 경우, 다른 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 향상시키더라도 원자재(M)가 무게중심(g)을 기준으로 흡착력이 감소된 부분이 하부방향으로 쳐지면서 전체 흡착플레이트(113)에 대한 흡착지지력이 상실될 수 있고, 이로 인해 이송되던 원자재(M)가 낙하하는 사고가 발생할 수 있다.On the other hand, when an abnormality occurs in the adsorption plate 113 disposed at a position biased to one side with respect to the center of gravity (g) of the raw material (M), the raw material (M) even if the adsorption support of the other adsorption plate 113 is improved As the portion of which the adsorption force is reduced on the basis of the center of gravity (g) is struck downward, the adsorption support force on the entire adsorption plate 113 may be lost, resulting in an accident in which the raw material (M) that has been transported falls. Can be.

이러한 경우, 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 조절하는 것보다, 흡착플레이트(113)의 위치를 조절하는 것이 해당 원자재(M)를 보다 안정적으로 지지할 수 있으며, 하기에서 이를 구체적으로 살펴보기로 한다.In this case, rather than adjusting the adsorption support force of the adsorption plate 113, adjusting the position of the adsorption plate 113 can support the raw material (M) more stably, as described in detail below do.

도 3은 도 2의 이상발생시 무게중심을 기준으로 흡착지지력을 보상하는 방법들을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining methods of compensating adsorption support based on a center of gravity when an abnormality occurs in FIG.

도 3을 참조하면, 원자재(M)를 지지하는 흡착플레이트(113)는 왼쪽 상부에서 하부방향(113a 내지 113d)으로, 오른쪽 상부에서 하부방향(113e 내지 113h)으로 순서를 정하여 설명한다.Referring to Figure 3, the adsorption plate 113 for supporting the raw material (M) will be described in order in the lower direction (113a to 113d) in the upper left, in the lower direction (113e to 113h) in the upper right.

먼저, 도 3의 (a)에 나타난 바와 같이 다섯 번째 흡착플레이트(113e)에 이상이 발생한 경우, 무게중심(g)을 기준으로 우측상부에 대한 흡착력이 약화되므로, 다섯 번째 흡착플레이트(113e)에 대응하는 첫 번째 흡착플레이트(113a)의 동작을 중단하고, 상부방향으로 이동시켜, 원자재(M)를 지지할 흡착플레이트(113)에서 제외시킨다.First, when an abnormality occurs in the fifth adsorption plate 113e as shown in (a) of FIG. 3, since the adsorption force on the upper right side is weakened based on the center of gravity (g), the fifth adsorption plate 113e is used. The operation of the corresponding first adsorption plate 113a is stopped and moved upward, thereby excluding the raw material M from the adsorption plate 113 to be supported.

이후, 두 번째 흡착플레이트(113b)와 여섯 번째 흡착플레이트(113f)를, 무게중심(g)을 기준으로 네 번째 흡착플레이트(113d)와 여덟 번째 흡착플레이트(113h)의 위치에 대응하는 위치까지 이동시키고, 세 번째 흡착플레이트(113c)와 일곱 번째 흡착플레이트(113g)를 중앙부분으로 이동시킴으로써, 총 6개의 흡착플레이트(113)가 무게중심(g)을 기준으로 점대칭구조로 배치되도록 할 수 있다.Thereafter, the second adsorption plate 113b and the sixth adsorption plate 113f are moved to positions corresponding to the positions of the fourth adsorption plate 113d and the eighth adsorption plate 113h based on the center of gravity g. In addition, by moving the third adsorption plate 113c and the seventh adsorption plate 113g to the center portion, a total of six adsorption plates 113 can be arranged in a point symmetrical structure based on the center of gravity (g).

마지막으로, 제어장치(400)는 6개의 흡착플레이트(113)의 흡착력을 상승시켜, 8개의 흡착플레이트(113)와 동일한 흡착지지력을 발생시키도록 제어함으로써, 원자재(M)를 안정적으로 지지하도록 할 수 있다.Finally, the controller 400 increases the adsorption force of the six adsorption plates 113 to control to generate the same adsorption support force as the eight adsorption plates 113, thereby stably supporting the raw material M. Can be.

도 3의 (b)와 같이, 두 개 이상의 흡착플레이트(113d 및 113e)에 이상이 발생한 경우에도, 무게중심(g)을 기준으로 첫 번째 흡착플레이트(113a)와 여덟 번째 흡착플레이트(113h)의 위치를 조절함으로써, 6개의 흡착플레이트(113)가 무게중심(g)을 기준으로 대칭되도록 할 수 있다.
이때, 6개의 흡착플레이트(113)는 도 3의 (b)의 우측과 같이, 무게중심(g)을 기준으로 점대칭이 됨과 동시에, 좌우 및 상하 대칭이 되도록 함으로써, 원자재(M)의 상부나 하부의 일측이 하부방향으로 쳐지면서 전체 흡착플레이트(113)에 대한 흡착지지력이 상실되는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3 (b), even when two or more adsorption plates 113d and 113e have an abnormality, the first adsorption plate 113a and the eighth adsorption plate 113h based on the center of gravity g. By adjusting the position, the six adsorption plates 113 can be symmetric with respect to the center of gravity (g).
At this time, the six adsorption plates 113 are point symmetrical with respect to the center of gravity (g) as shown in the right side of FIG. While one side of the struck in the downward direction can be prevented that the adsorption support for the entire adsorption plate 113 is lost.

따라서, 제어장치(400)는 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 폭방향지지대(112) 및 흡착플레이트(113)의 위치를 조절하여, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트(113)가 원자재(M)의 무게중심(g)에 대응하는 위치에 배치되도록 한 후, 해당 원자재(M)를 안정적으로 이송하도록 제어할 수 있다.Therefore, when an abnormality occurs in at least one adsorption plate, the controller 400 adjusts the positions of the widthwise support 112 and the adsorption plate 113 so that the at least one adsorption plate 113 is made of raw materials (M). After being arranged at a position corresponding to the center of gravity (g) of the), it can be controlled to transfer the raw material (M) stably.

도 4는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다.4 is a flow chart showing an embodiment of the operation of the laser cutting device shown in FIG.

레이저 가공의 경우, 레이저가 원자재의 표면에 충돌하게 되면, 원자재가 레이저의 열에너지를 흡수하면서 절단되는 방식이기 때문에, 레이저의 열에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 하는 것이 가공효율을 향상시키는 방법이 될 수 있다.In the case of laser processing, when the laser collides with the surface of the raw material, the raw material is cut while absorbing the thermal energy of the laser. Therefore, it is possible to improve the processing efficiency by efficiently absorbing the thermal energy of the laser. have.

그리고, 물체는 그 재질에 따라 열에너지를 흡수하는 파장이 달라지게 되므로, 원자재의 재질에 따라 파장을 변경시키게 되면 원자재의 가공효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the wavelength of the object to absorb the thermal energy is changed according to the material, changing the wavelength according to the material of the raw material can improve the processing efficiency of the raw material.

이에, 레이저 커팅장치(300)는 원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성될 수 있으며, 도 1에 나타난 바와 같이 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 파장을 조절하는 파장조절부(320)를 포함할 수 있다.Thus, the laser cutting device 300 may be configured to convert the characteristics of the laser output for processing the raw material, as shown in Figure 1 wavelength to adjust the wavelength of the laser output from the laser irradiation unit 310 It may include an adjusting unit 320.

그리고, 제어장치(400)는 음압형 이송장치(100)에 의해 이송되어 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 확인하여(S101), 가공정보에 포함된 원자재의 재질을 확인할 수 있다.In addition, the control device 400 checks the processing information of the raw materials transferred to the processing table by the negative pressure type transfer apparatus 100 (S101), and may check the material of the raw materials included in the processing information.

만약, 현재 놓여진 원자재의 재질이 앞서 가공된 원자재의 재질과 다를 경우(S103), 변경된 재질에 대응하여 파장조절부(320)를 통해 레이저조사부(31)에서 출력되는 레이저의 파장을 변경할 수 있다(S103).If the material of the currently placed raw material is different from the material of the previously processed raw material (S103), the wavelength of the laser output from the laser irradiation unit 31 may be changed through the wavelength adjusting unit 320 in response to the changed material ( S103).

이때, 현재 놓여진 원자재의 재질이 앞서 가공된 원자재의 재질과 동일할 경우(S103), 앞서 설정된 상태를 그대로 유지한 상태에서 현재 원자재를 가공할 수 있다(S104).In this case, when the material of the currently placed raw material is the same as the material of the previously processed raw material (S103), it is possible to process the current raw material while maintaining the state previously set (S104).

따라서, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있다.Therefore, even if the raw materials of various materials are supplied in the small quantity production method of the multi-type, it is possible to provide the processing efficiency optimized for the characteristics of the raw materials.

한편, 공급된 원자재의 두께에 따라서도 가공방법이 달라질 수 있으며, 이하에서는 이에 대하여 살펴보기로 한다.On the other hand, the processing method may also vary depending on the thickness of the raw material supplied, and will be described below.

도 5는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating another embodiment of the operation of the laser cutting device illustrated in FIG. 1.

먼저, 도 2에 나타난 바와 같이 음압형 이송장치(100)는 운반되는 원자재(M)의 무게를 측정하는 무게측정센서(115)를 포함할 수 있다. 이때, 해당 원자재(M)를 지지하는 흡착플레이트(113)에 구성된 모든 무게측정센서(115)에서 측정된 무게의 합이 해당 원자재(M)의 무게가 됨은 당연하다.First, as shown in FIG. 2, the negative pressure transfer device 100 may include a weighing sensor 115 that measures the weight of the raw material M being conveyed. At this time, it is natural that the sum of the weights measured by all the weighing sensors 115 configured in the adsorption plate 113 supporting the raw material M becomes the weight of the raw material M.

그리고, 제어장치(400)는 해당 원자재의 가공정보를 확인하고(S111) 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 따른 밀도를 확인할 수 있다(S112).In addition, the control device 400 may check the processing information of the corresponding raw material (S111) and check the density according to the material of the raw material included in the processing information (S112).

이후, 제어장치(400)는 해당 원자재가 음압형 이송장치(100)에 의해 운반되는 과정에서 무게측정센서(115)를 이용하여 해당 원자재의 무게를 측정하고(S113), 가공테이블에 놓여지게 되면 비전장치(200)에 의해 획득된 영상정보에 의해 해당 원자재의 위치 및 기울기를 확인하는 과정에서 해당 원자재의 면적을 산출할 수 있다(S114).Then, the control device 400 measures the weight of the raw material using the weighing sensor 115 in the process of the raw material is transported by the negative pressure type transfer device 100 (S113), when placed on the processing table The area of the raw material may be calculated in the process of confirming the position and inclination of the corresponding raw material based on the image information acquired by the vision apparatus 200 (S114).

이와 같이, 원자재의 무게, 밀도 및 면적이 산출되면, 제어장치(400)는 이러한 정보에 기초하여, 해당 원자재의 두께를 산출할 수 있다(S115).As such, when the weight, density, and area of the raw material are calculated, the control device 400 may calculate the thickness of the raw material based on the information (S115).

다시 말해, 원자재의 기본정보를 바탕으로 해당 원자재를 이송하고 가공정보를 보정하는 과정에서, 해당 원자재의 두께를 자동으로 산출할 수 있다. 물론, 원자재의 기본정보에도 해당 원자재의 두께에 대한 정보가 포함될 수는 있으나, 해당 원자재가 생산되는 과정에서 가공오차가 발생할 수 있다.In other words, the thickness of the raw material can be automatically calculated in the process of transferring the raw material and correcting the processing information based on the basic information of the raw material. Of course, the basic information of the raw material may include information on the thickness of the raw material, but processing errors may occur in the process of producing the raw material.

따라서, 본 발명의 도 5에 나타나 방법을 통해 실제 공급된 원자재의 두께를 정확하게 산출할 수 있다.Therefore, the thickness of the raw material actually supplied through the method shown in Figure 5 of the present invention can be accurately calculated.

이후, 제어장치(400)는 해당 원자재의 두께가 앞서 가공된 원자재의 두께와 다를 경우(S116), 도 1에 나타난 출력조절부(330)를 통해 레어저의 출력정보(예를 들어, 출력세기 또는 출력시간 등)를 변경하여(S117) 해당 원자재에 최적화된 레이저를 이용하여 해당 원자재를 가공할 수 있다.Then, the control device 400, if the thickness of the raw material is different from the thickness of the raw material processed before (S116), through the output control unit 330 shown in Figure 1 output information (for example, output strength or By changing the output time, etc. (S117), the raw material can be processed using a laser optimized for the raw material.

만약, 해당 원자재의 두께가 앞서 가공된 원자재의 두께와 동일할 경우(S166), 제어장치(400)는 앞서 설정된 상태를 그대로 유지한 상태에서 현재 원자재를 가공할 수 있다(S118).If the thickness of the raw material is the same as the thickness of the previously processed raw material (S166), the control device 400 may process the current raw material while maintaining the state previously set (S118).

결과적으로, 본 발명은 도 5와 같은 방법을 통해 공급된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 동작을 제어함으로써, 앞서 설명한 파장조절방법과 더불어 해당 원자재의 가공효율을 최적화할 수 있다.As a result, the present invention can control the operation of the laser corresponding to the thickness of the raw material supplied through the method as shown in FIG. 5, thereby optimizing the processing efficiency of the raw material in addition to the wavelength control method described above.

도 6은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation of the vision device illustrated in FIG. 1.

음압형 이송장치(100)에 의해 운반된 원자재가 가공테이블에 거치되면(S201), 제어장치(400)는 비전장치(200)의 모드변경부(230)를 이용하여 영상획득부(210)가 광역모드로 동작하여, 가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하도록 제어할 수 있다(S202).When the raw material conveyed by the negative pressure type transfer device 100 is mounted on the processing table (S201), the control device 400 is the image acquisition unit 210 by using the mode changing unit 230 of the vision device 200 By operating in the wide-area mode, it is possible to control to photograph the entire raw material placed on the processing table (S202).

제어장치(400)는 광역모드에서 해당 원자재의 전체 영상이 촬영되면, 영상인식부(220)를 통해 해당 영상에 원자재의 모서리 부분을 추출한 후(S203), 해당 모서리 부분을 확대하여 근접모드로 촬영할 수 있다(S204).When the entire image of the raw material is taken in the wide mode, the control device 400 extracts the edge of the raw material to the corresponding image through the image recognition unit 220 (S203), and enlarges the corresponding edge to shoot in the close-up mode. It may be (S204).

이와 같이, 모서리 부분을 확대하여 촬영하게 되면, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기에 대하여, 원자재 전체 영상에 비하여 보다 높은 정밀도로 확인할 수 있다(S205).In this manner, when the edge portion is enlarged and photographed, the position and inclination of the raw material currently placed on the processing table can be confirmed with higher accuracy than the entire raw material image (S205).

결과적으로, 제어장치(400)는 광역모드에서 해당 원자재의 모서리 부분에 대한 위치를 신속하게 확인할 수 있고, 근접모드에서 해당 원자재의 위치 및 기울기를 신속하게 확인할 수 있다.As a result, the control device 400 can quickly check the position of the corner portion of the raw material in the wide mode, and can quickly check the position and the slope of the raw material in the proximity mode.

따라서, 제어장치(400)는 가광테이블에 놓여지는 원자재의 위치정보를 실시간으로 확보할 수 있으며, 이를 통해 해당 원자재의 가공효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 다품종의 소량생산방식에서의 제품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the control device 400 can secure the positional information of the raw materials placed on the light table in real time, thereby improving the processing efficiency of the raw materials, as well as improving the productivity of products in a small quantity production method of various types. Can be improved.

한편, 레이저 커팅장치(300)에 의해 원자재를 가공하는 과정에서, 시스템에 구성된 각 장치에서 발생되는 진동이나 외부요인에 의한 진동에 의해, 가광테이블에 놓여진 원자재의 위치나 기울기가 변화될 수 있다.On the other hand, in the process of processing the raw material by the laser cutting device 300, by the vibration generated by each device configured in the system or the vibration caused by external factors, the position or inclination of the raw material placed on the light table may be changed.

이하에서는 이러한 미세진동에 의해 원자재가 부정형으로 미세이동하게 될 경우에서의 레이저 커팅장치(300)에 대한 보정방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, the correction method for the laser cutting device 300 in the case where the raw material is finely moved in an amorphous form by such micro-vibration will be described.

도 7은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.FIG. 7 is a flow chart showing another embodiment of the operation of the vision device shown in FIG.

먼저, 도 1 및 도 6에 나타난 바와 같이 근접모드의 영상을 통해 원자재의 위치 및 기울기를 확인하고, 기준위치 및 기준기울기와 비교한 보정데이터를 통해 기준위치에 의해 설정된 가공정보를 보정하게 되면, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재를 움직이지 않고 원하는 가공을 수행할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 6, when the position and the slope of the raw material are checked through the image of the proximity mode, and the processing information set by the reference position is corrected through the correction data compared with the reference position and the reference slope, The desired machining can be performed without moving the raw materials currently placed on the machining table.

이후, 제어장치(400)는 도 7에 나타난 바와 같이, 근접모드 상태에서 원자재의 모서리 부분에 대한 영상을 실시간으로 촬영(S211)한 영상정보를 실시간으로 분석하여 원자재의 위치 및 기울기를 실시간으로 확인할 수 있다(S212).Subsequently, as shown in FIG. 7, the control device 400 analyzes the image information of the edge portion of the raw material in real time in the close-up mode (S211) in real time to check the position and the slope of the raw material in real time. It may be (S212).

이때, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우(S213), 제어장치(400)는 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성할 수 있고(S214), 보정가공정보에 생성된 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성할 수 있으며(S215), 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공할 수 있다(S216).At this time, when a movement occurs in the corner portion of the raw material (S213), the control device 400 may generate fine correction data for the movement (S214), by correcting the fine correction data generated in the correction processing information fine The correction processing information can be generated (S215), and the processed information of the raw material placed on the processing table can be processed while real-time correction by the generated fine correction processing information (S216).

만약, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생하지 않은 경우(S213), 기 가공정보(최종변경된 가공정보)에 의해 원자재를 가공할 수 있다(S217).If the movement does not occur in the corner portion of the raw material (S213), the raw material can be processed by the existing machining information (finally changed processing information) (S217).

따라서, 시스템을 구성하는 각 장치에서 발생하는 진동이나 외부로부터 의도하지 않은 진동이 발생한 경우에도, 해당 원자재에 대한 안정적인 가공이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.Therefore, even in the event of vibration occurring in each device constituting the system or unintended vibration from the outside, stable processing of the raw material can be achieved.

한편, 다품종 소량생산방식에서, 다양한 제품을 만들기 위해서는 원자재 또한 다양한 것을 준비할 필요가 있으며, 본 발명은 다양한 종류의 원자재를 준비하고, 필요한 원자재를 선택하여 가공함으로써, 다양한 제품을 신속하게 가공할 수 있도록 하고자 한다.On the other hand, in a multi-quantity small production method, in order to make a variety of products, it is necessary to prepare a variety of raw materials, the present invention can prepare a variety of raw materials, by selecting and processing the necessary raw materials, it is possible to quickly process a variety of products I want to.

도 8은 도 1에 더 포함되는 원자재 공급장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.8 is a configuration diagram showing an embodiment of a raw material supply device further included in FIG.

도 1에 나타난 음압형 이송장치(100)에 의해 이송되는 원자재는, 도 8에 나타난 바와 같은 원자재 공급장치(500)를 통해 공급될 수 있다.Raw materials conveyed by the negative pressure transfer device 100 shown in FIG. 1 may be supplied through the raw material supply device 500 as shown in FIG. 8.

도 8을 참조하면, 원자재 공급장치(500)는 적재장(510), 배출모듈(520) 및 거치플레이트(530)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the raw material supply device 500 may include a loading station 510, a discharge module 520, and a mounting plate 530.

적재장(510)은 도 8에 나타난 바와 같이 복수 개의 영역으로 구획될 수 있으며, 각 영역마다 다양한 종류의 원자재가 적층되어 보관될 수 있다.The storage area 510 may be divided into a plurality of areas as shown in FIG. 8, and various kinds of raw materials may be stacked and stored in each area.

제어장치(400)는 각 영역에 보관된 원자재의 종류에 대한 정보를 확인하고, 배출모듈(520)을 이용하여 필요한 원자재를 선택할 수 있다.The control device 400 may check the information on the type of raw materials stored in each area, and select the required raw materials by using the discharge module 520.

배출모듈(520)은 각 영역에 적층된 원자재 중 최상단에 적층된 원자재를 배출시키기 위한 것으로, 최상단에 놓여진 원자재의 상부면이 밀착되어 회동되는 롤러를 포함할 수 있다.The discharge module 520 is for discharging the raw material stacked on the top of the raw material stacked in each region, and may include a roller that is in close contact with the upper surface of the raw material placed on the top.

이때, 롤러의 회동에 의해 최상단에 적층된 원자재가 배출되는 과정에서, 그 아래 놓여진 원자재가 함께 배출되는 경우가 발생할 수 있다.At this time, in the process of discharging the raw material stacked on the top by the rotation of the roller, the raw material placed thereunder may be discharged together.

이를 방지하기 위하여, 본 발명의 원자재 공급장치(500)는 최상단의 밑에 놓여진 원자재가 배출되지 못하도록 하는 배출방지구(521)가 구성될 수 있다.In order to prevent this, the raw material supply apparatus 500 of the present invention may be configured with a discharge prevention port 521 to prevent the discharge of the raw material placed under the top end.

한편, 제어장치(400)는 배출모듈(520)에 의해 원자재가 배출되기 이전에, 해당 원자재가 배출되는 높이에 대응하여, 거치플레이트(530)를 위치시킬 수 있다.On the other hand, before the raw material is discharged by the discharge module 520, the control device 400 may position the mounting plate 530 corresponding to the height at which the raw material is discharged.

거치플레이트(530)는 도 8에 나타난 바와 같이 거치대차(540)의 상부에 구성되는 것으로, 도 8에 나타난 상하방향의 분할영역뿐만 아니라 좌우방향의 분할영역에 보관된 원자재를 배출하기 위하여, 거치대차(540)에 의해 이동 및 승하강 되도록 구성될 수 있다.The mounting plate 530 is configured in the upper portion of the mounting cart 540, as shown in Figure 8, in order to discharge the raw material stored in the partition in the left and right direction as well as the vertical partition shown in Figure 8, The vehicle 540 may be configured to move and move up and down.

이에, 제어장치(400)는 거치대차(540)를 제어하여 원하는 위치로 이동시킨 후, 거치플레이트(530)의 높이를 조절하고, 배출모듈(520)을 이용하여 원하는 원자재가 거치플레이트(530)에 놓여지도록 할 수 있으며, 거치플레이트(530)에 놓여진 원자재는 앞서 설명한 바와 같이 음압형 이송장치(100)에 의해 가공테이블로 운반될 있다.Thus, the control device 400 controls the mounting cart 540 to move to a desired position, and then adjust the height of the mounting plate 530, using the discharge module 520 the desired raw material mounting plate 530 The raw material placed on the mounting plate 530 may be transported to the processing table by the negative pressure transfer device 100 as described above.

따라서, 본 발명은 다품종 소량생산방식에서 원자재의 공급, 이송, 가공 등의 모든 공정을 자동화할 수 있으며, 다양한 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can automate all processes such as supplying, transferring, and processing raw materials in a multi-product small quantity production method, and greatly improve the productivity of various products.

이상에서 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The laser processing process automation system according to the present invention has been described above. Such a technical configuration of the present invention will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100 : 음압형 이송장치
110 : 흡착부 111 : 길이방향지지대
112 : 폭방향지지대 113 : 흡착플레이트
114 : 음압측정센서 115 : 무게측정센서
120 : 승하강부 130 : 수평이동부
200 : 비전장치 210 : 영상획득부
220 : 영상인식부 230 : 모드변경부
300 : 레이저 커팅장치 310 : 레이저조사부
320 : 파장조절부 330 : 출력조절부
400 : 제어장치
500 : 원자재 공급장치 510 : 적재장
520 : 배출모듈 521 : 배출차단구
530 : 거치플레이트 540 : 가공테이블차100: negative pressure type feeder
110: adsorption portion 111: longitudinal support
112: width direction support 113: adsorption plate
114: sound pressure sensor 115: weight measurement sensor
120: lifting unit 130: horizontal moving unit
200: vision device 210: image acquisition unit
220: Image recognition unit 230: Mode change unit
300: laser cutting device 310: laser irradiation unit
320: wavelength control unit 330: output control unit
400: controller
500: raw material supply device 510: loading station
520: discharge module 521: discharge block
530: mounting plate 540: machining table car

Claims (10)

판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 음압형 이송장치;
가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 비전장치;
가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 레이저 커팅장치; 및
상기 비전장치를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한 후, 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 보정데이터를 생성하고, 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에 상기 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성한 후, 생성된 보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하도록 상기 레이저 커팅장치를 제어하는 제어장치;를 포함하며,
상기 음압형 이송장치는,
음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 짝수 개의 흡착플레이트가 구성된 흡착부;를 포함하고,
상기 제어장치는,
홀수 개의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 나머지 흡착플레이트 중 어느 하나의 흡착플레이트의 동작을 중단하여 짝수 개의 흡착플레이트가 동작되도록 하고, 짝수 개의 흡착플레이트에 이상이 발생하면 나머지 짝수 개의 흡착플레이트의 동작을 유지한 후,
동작되는 짝수 개의 흡착플레이트가 원자재의 무게중심을 기준으로 점대칭 됨과 동시에, 좌우대칭 및 상하대칭의 대칭구조에 대응하는 위치로 배치되도록 한 후, 해당 원자재를 이송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
A negative pressure transfer device for vacuum-sucking plate-shaped raw materials and transporting them to a processing table;
A vision device for acquiring image information of raw materials placed on a processing table;
A laser cutting device for processing raw materials placed on a processing table; And
Analyze the image information acquired through the vision device to check the position and inclination of the raw material placed on the processing table, and then generate correction data by comparing the reference position and the reference slope, and processing information of the corresponding raw material set based on the reference position And a control device for controlling the laser cutting device to process the raw material placed on the processing table by generating the corrected machining information by correcting the correction data in the
The negative pressure transfer device,
And an adsorption unit including an even number of adsorption plates in close contact with the upper surface of the raw material using negative pressure.
The control device,
If an odd number of adsorption plates occurs, the operation of one of the remaining adsorption plates is stopped to allow the even number of adsorption plates to operate. After holding
The even number of adsorption plates to be operated are point-symmetrical with respect to the center of gravity of the raw material, and arranged at positions corresponding to the symmetrical structures of left-right symmetry and up-down symmetry, and then controlled to transfer the raw material. Automation system.
제 1항에 있어서,
상기 음압형 이송장치는,
상기 흡착부를 상하방향으로 이동시키는 승하강부; 및
상기 흡착부를 원자재가 공급된 위치에서 상기 가공테이블까지 이동시키는 수평이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 1,
The negative pressure transfer device,
A lifting unit for moving the suction unit in the vertical direction; And
And a horizontal moving unit for moving the adsorption unit to the processing table at a position where the raw material is supplied.
제 2항에 있어서,
상기 흡착부는,
원자재의 길이방향에 대응하여 배치되는 길이방향지지대; 및
원자재의 폭방향에 대응하여 배치되며 상기 길이방향지지대에 이동가능하도록 결합되고, 상기 흡착플레이트가 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 폭방향지지대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 2,
The adsorption unit,
A longitudinal support disposed corresponding to the longitudinal direction of the raw material; And
And at least one widthwise support disposed in correspondence with the width direction of the raw material and movably coupled to the longitudinal support, wherein the adsorption plate is movably coupled to the longitudinal support.
제 3항에 있어서,
상기 흡착부는,
상기 흡착플레이트에 형성되는 음압을 측정하는 음압측정센서;를 더 포함하고,
상기 제어장치는,
복수 개의 흡착플레이트에 각각 구성된 음압측정센서를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트에 형성되는 음압을 조정하여 원자재에 대한 흡착지지력을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 3, wherein
The adsorption unit,
Further comprising; a sound pressure measurement sensor for measuring the sound pressure formed on the adsorption plate,
The control device,
Check the negative pressure formed in each of the adsorption plates through the negative pressure measurement sensor configured in each of the plurality of adsorption plates, and if an abnormality occurs in at least one of the adsorption plates, adjust the sound pressure formed in at least one of the other adsorption plates. Laser processing process automation system characterized in that the control to maintain the adsorption support.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 커팅장치는,
원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성되고,
상기 제어장치는,
원자재의 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 대응하여 레이저의 파장을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 1,
The laser cutting device,
It is configured to convert the characteristics of the laser output for processing raw materials,
The control device,
Laser processing process automation system, characterized in that for controlling the wavelength of the laser corresponding to the material of the raw material included in the processing information of the raw material.
제 5항에 있어서,
상기 음압형 이송장치는,
운반되는 원자재의 무게를 측정하는 무게측정센서;를 포함하고,
상기 제어장치는,
상기 무게측정센서에 의해 측정된 원자재의 무게, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재 재질에 따른 밀도, 상기 비전장치에 의해 획득된 영상정보를 분석하여 확인한 원자재의 면적에 기초하여, 원자재의 두께를 산출하고, 산출된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 파장을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 5,
The negative pressure transfer device,
It includes; Weighing sensor for measuring the weight of the raw material to be carried,
The control device,
The thickness of the raw material is calculated based on the weight of the raw material measured by the weighing sensor, the density according to the raw material included in the processing information of the raw material, and the area of the raw material confirmed by analyzing the image information obtained by the vision apparatus. And controlling the wavelength of the laser corresponding to the calculated thickness of the raw material.
제 1항에 있어서,
상기 비전장치는,
가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하는 광역모드; 및
원자재의 적어도 일부를 확대하여 촬영하는 근접모드; 중 적어도 하나의 모드에 의해 영상정보를 획득하며,
상기 제어장치는,
상기 비전장치의 광역모드 영상정보를 분석하여, 원자재의 모서리 부분을 확인하고, 원자재의 모서리 부분에 대한 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 분석한 후, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 1,
The vision device,
Wide-area mode for photographing the entire raw material placed on the processing table; And
Proximity mode for enlarging and photographing at least a portion of the raw material; Obtaining image information by at least one of the modes,
The control device,
After analyzing the wide mode image information of the vision device, the edge portion of the raw material is identified, the near mode image information of the vision device with respect to the edge portion of the raw material is analyzed, and then the position and the slope of the raw material currently placed on the processing table. Laser processing process automation system, characterized in that the identification.
제 7항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 실시간으로 분석하며, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우, 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성하고, 보정가공정보에 상기 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성한 후, 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 7, wherein
The control device,
Analyze the proximity mode image information of the vision device in real time, and when a movement occurs in the corners of the raw material, generate fine correction data for the corresponding movement, and correct the fine correction data in the correction processing information to correct the fine correction processing information. After generating the laser processing process, characterized in that for processing while real-time correction of the processing information of the raw material placed on the processing table by the generated fine correction processing information.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 원자재가 종류별로 분류되어 보관되는 적재장;
상기 적재장에 적재된 원자재 중 어느 하나를 선택하여 배출시키는 배출모듈; 및
상기 배출모듈에 의해 배출된 원자재가 놓여지는 거치플레이트;를 포함하는 원자재 공급장치;를 더 포함하고,
상기 음압형 이송장치는,
상기 거치플레이트에 놓여진 원자재를 가공테이블로 운반하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.The method according to any one of claims 1 to 8,
A loading place in which a plurality of raw materials are classified and stored;
A discharge module for selecting and discharging any one of the raw materials loaded in the loading station; And
Further comprising: a raw material supply device including; a mounting plate on which the raw material discharged by the discharge module is placed;
The negative pressure transfer device,
The laser processing process automation system, characterized in that for transporting the raw material placed on the mounting plate to the processing table. 삭제delete
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