KR102131789B1 - Inspection jig and parts inspection method using the same - Google Patents

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KR102131789B1
KR102131789B1 KR1020180135835A KR20180135835A KR102131789B1 KR 102131789 B1 KR102131789 B1 KR 102131789B1 KR 1020180135835 A KR1020180135835 A KR 1020180135835A KR 20180135835 A KR20180135835 A KR 20180135835A KR 102131789 B1 KR102131789 B1 KR 102131789B1
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Abstract

본 발명은 검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 검사용 지그는 상면에 형성되며, 검사용 로봇 그리퍼에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀이 목표 경로에 따라 이동하여 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입공; 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 삽입되는 검사부; 상기 부품 삽입 시 상기 부품에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱하는 로드셀 센서; 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 상기 검사부에 삽입되면, 상기 그리퍼의 레이저 센서로부터 센싱된 센싱값과, 상기 로드셀 센서로부터 센싱된 센서값을 이용하여 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 산출부; 상기 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 상기 부품의 양품 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 로봇 그리퍼에 의해 검사용 지그에 부품이 삽입될 때 다수의 센서에서 센싱되는 값을 이용하여 삽입된 부품의 양품 여부를 자동으로 판별함으로써 검사 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a jig for inspection and a method for inspecting parts using the same.
Inspection jig according to the present invention is formed on the upper surface, the pair of positioning pins provided on the inspection robot gripper moves along the target path and is inserted into each pair of insertion holes; An inspection unit into which a component gripped by the gripper is inserted; A load cell sensor that senses the amount of force pressed by the component when the component is inserted; When a part gripped by the gripper is inserted into the inspection unit, the energy value generated when inserting the part using the sensing value sensed from the laser sensor of the gripper and the sensor value sensed from the load cell sensor and stored after the insertion is finished A calculation unit for calculating an energy value; A determination unit comparing the sum of the calculated energy values with a reference energy value to determine whether the parts are good or not; And an output unit outputting the determination result.
As described above, according to the present invention, when a part is inserted into the inspection jig by the robot gripper, it is possible to improve the inspection accuracy by automatically determining whether the inserted part is in good quality or not by using values sensed by multiple sensors. have.

Description

검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법{INSPECTION JIG AND PARTS INSPECTION METHOD USING THE SAME}Inspection jig and parts inspection method using the same{INSPECTION JIG AND PARTS INSPECTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 그리퍼에 의해 검사용 지그에 부품이 삽입될 때 다수의 센서에서 센싱되는 값을 이용하여 삽입된 부품의 양품 여부를 판별하는 검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection jig and a method for inspecting a part using the same, and more specifically, whether a part inserted is good or not by using a value sensed by a plurality of sensors when a part is inserted into the inspection jig by a robot gripper. It relates to an inspection jig to discriminate and a method for inspecting parts using the same.

현 산업현장은 인건비 상승 압력, 품질 제고, 생산성 향상, 작업환경 개선 등의 문제에 부딪쳐 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 로봇에 의한 생산 공정 자동화에 대한 투자는 꾸준히 이루어지고 있으며, 특히 대량 생산체계의 단순 반복 작업이 많은 자동차 산업 분야에 많이 적용되고 있다.Current industrial sites are facing problems such as rising labor costs, improving quality, improving productivity, and improving the working environment. In order to solve this problem, investment in automation of the production process by robots is steadily being made, and particularly, it is widely applied to the automobile industry where many simple repetitive tasks of a mass production system are performed.

디젤 엔진의 중요 부품인 인젝트를 고정시켜주는 인젝트 클램프 중 승용 디젤용 인젝트 클램프는 비슷한 부품이 여러 차종에 적용됨으로서 이종품 혼입 방지 및 가공, 열처리 불량품의 유출을 방지하기 위해 전수 게이지 검사를 실시하고 있다.Among the inject clamps that secure the inject, which is an important part of the diesel engine, the inject clamp for passenger diesel uses a full gauge test to prevent the mixing of heterogeneous products and to prevent the leakage of defective heat treatment products. It is carried out.

인젝트 클램프의 폭 검사 공정은 제품 검사 시 검사구와 제품 간 잦은 끼임 발생으로 인해 단순 반복 작업에 주로 사용되는 위치 제어 기반의 제조용 로봇만으로는 작업 수행에 어려움이 있어 작업자가 제품을 직접 검사구에 끼웠을때 손에 전해지는 압력의 감각만으로 양품과 불량품을 구분하고 있다. 이러한 방법은 수작업으로 진행되기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 작업 속도가 차이나고, 양품 판별시 정확도가 떨어질 뿐만 아니라 높은 인건비가 발생되는 문제점이 있다.In the width inspection process of the inject clamp, due to frequent pinching between the inspection tool and the product during product inspection, it is difficult to perform the operation only with the position-control-based manufacturing robot, which is mainly used for simple repetitive work, so the operator could directly insert the product into the inspection tool. When the pressure is transmitted to the hand, only good and bad products are distinguished. Since this method is performed manually, there is a problem in that the work speed is different depending on the skill level of the operator, the accuracy is poor when determining good products, and a high labor cost is generated.

따라서, 종래의 위치 제어 기반 제조용 로봇으로 적용이 어려운 전수 게이지 검사 공정을 개선하기 위한 자동화 로봇의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop an automated robot for improving the water gauge inspection process, which is difficult to apply as a conventional position control-based manufacturing robot.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0857149호(2008. 09. 05. 공개)에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0857149 (published Sep. 05, 2008).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 로봇 그리퍼에 의해 검사용 지그에 부품이 삽입될 때 다수의 센서에서 센싱되는 값을 이용하여 삽입된 부품의 양품 여부를 판별하는 검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.Technical problem to be achieved by the present invention is a inspection jig for determining whether the inserted part is good or bad by using a value sensed by a plurality of sensors when a part is inserted into the inspection jig by a robot gripper and a method for inspecting the part using the same It is to provide.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그는, 상면에 형성되며, 검사용 로봇 그리퍼에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀이 목표 경로에 따라 이동하여 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입공; 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 삽입되는 검사부; 상기 부품 삽입 시 상기 부품에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱하는 로드셀 센서; 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 상기 검사부에 삽입되면, 상기 그리퍼의 레이저 센서로부터 센싱된 센싱값과, 상기 로드셀 센서로부터 센싱된 센서값을 이용하여 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 산출부; 상기 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 상기 부품의 양품 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함한다.A jig for inspection according to an embodiment of the present invention for achieving such a technical problem is formed on the upper surface, and a pair of positioning pins provided on the inspection robot gripper moves along the target path and is inserted respectively. zero; An inspection unit into which the component gripped by the gripper is inserted; A load cell sensor that senses the amount of force pressed by the component when the component is inserted; When a part gripped by the gripper is inserted into the inspection unit, the energy value generated when inserting the part using the sensing value sensed from the laser sensor of the gripper and the sensor value sensed from the load cell sensor and stored after the insertion is finished A calculation unit for calculating an energy value; A determination unit comparing the sum of the calculated energy values with a reference energy value to determine whether the parts are good or not; And an output unit outputting the determination result.

또한, 상기 로드셀 센서를 지지하고, 상기 부품에 의해 눌리는 힘을 상기 로드셀 센서에 전달하는 로드셀 고정용 브라켓; 및 상기 검사부의 하부와 상기 로드셀 고정용 브라켓 사이에 삽입되어 상기 로드셀 고정용 브라켓을 보호하는 완충부재를 더 포함하고, 상기 산출부는 상기 완충부재 계수를 반영하여 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출할 수 있다.In addition, a load cell fixing bracket for supporting the load cell sensor and transmitting the force pressed by the component to the load cell sensor; And a buffer member inserted between the lower portion of the inspection unit and the load cell fixing bracket to protect the load cell fixing bracket, and the calculating unit reflects the buffer member coefficient to calculate the energy value stored after the insertion is completed. can do.

또한, 상기 산출부는 다음의 수학식에 의해 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값(

Figure 112018110443129-pat00001
)과 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값
Figure 112018110443129-pat00002
을 각각 산출할 수 있다.In addition, the calculation unit is the energy value generated when the component is inserted by the following equation (
Figure 112018110443129-pat00001
) And the energy value stored after the insertion is finished
Figure 112018110443129-pat00002
Can be calculated respectively.

Figure 112018110443129-pat00003
Figure 112018110443129-pat00003

여기서, F(t)는 상기 로드셀 센서를 통해 센싱된 상기 검사부에 가해진 힘의 정도, l(t)는 상기 레이저 센서를 통해 센싱된 상기 검사부가 눌린 거리, k는 상기 완충부재 계수이다.Here, F (t) is the degree of force applied to the inspection unit sensed through the load cell sensor, l (t) is the distance pressed by the inspection unit sensed through the laser sensor, k is the coefficient of the buffer member.

또한, 상기 판단부는 다음의 수학식을 만족하는 경우, 상기 부품이 양품인 것으로 판단할 수 있다.In addition, when the following equation is satisfied, the determination unit may determine that the component is a good product.

Figure 112018110443129-pat00004
Figure 112018110443129-pat00004

여기서,

Figure 112018110443129-pat00005
는 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값,
Figure 112018110443129-pat00006
는
Figure 112018110443129-pat00007
에 대한 가중치,
Figure 112018110443129-pat00008
는 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값,
Figure 112018110443129-pat00009
는
Figure 112018110443129-pat00010
에 대한 가중치,
Figure 112018110443129-pat00011
는 상기 기준 에너지 값이다.here,
Figure 112018110443129-pat00005
Is the energy value generated when inserting the part,
Figure 112018110443129-pat00006
The
Figure 112018110443129-pat00007
Weight for,
Figure 112018110443129-pat00008
Is the energy value stored after the insertion,
Figure 112018110443129-pat00009
The
Figure 112018110443129-pat00010
Weight for,
Figure 112018110443129-pat00011
Is the reference energy value.

또한, 상기 목표 경로는 상기 파지된 부품과 검사용 지그간 접촉력이 반영된 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 이용하여 상기 파지된 부품이 상기 검사용 지그의 위치로 이동되도록 기 산출된 경로이며, 상기 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘은, 다음의 수학식으로 정의될 수 있다.In addition, the target path is a path previously calculated so that the gripped component is moved to the position of the inspection jig using a position-based impedance control algorithm in which the contact force between the gripped part and the inspection jig is reflected, and the position-based impedance The control algorithm can be defined by the following equation.

Figure 112018110443129-pat00012
Figure 112018110443129-pat00012

여기서,

Figure 112018110443129-pat00013
는 파지된 부품과 검사용 지그간 목표 접촉력,
Figure 112018110443129-pat00014
는 파지된 부품과 검사용 지그간 실제 접촉력, e는 목표 경로와 실제 경로의 차이 값, M 과 B는 임피던스 동특성 인자,
Figure 112018110443129-pat00015
는 힘 제어 동특성을 실시간으로 조절하기 위한 힘의 오차 함수,
Figure 112018110443129-pat00016
은 적응 이득,
Figure 112018110443129-pat00017
는 목표 경로의 가속도 값,
Figure 112018110443129-pat00018
는 접촉력이 반영된 목표 경로의 최종 가속도 값이다.here,
Figure 112018110443129-pat00013
Is the target contact force between the gripped part and the inspection jig,
Figure 112018110443129-pat00014
Is the actual contact force between the gripped part and the inspection jig, e is the difference between the target path and the actual path, M and B are impedance dynamics factors,
Figure 112018110443129-pat00015
Is the force error function to adjust the force control dynamics in real time,
Figure 112018110443129-pat00016
Silver adaptive gain,
Figure 112018110443129-pat00017
Is the acceleration value of the target path,
Figure 112018110443129-pat00018
Is the final acceleration value of the target path reflecting the contact force.

또한, 상기 검사부, 상기 로드셀 센서, 상기 로드셀 고정용 브라켓 및 상기 완충부재는 각각 복수개의 동일한 개수로 구비되어 대응하는 개수의 부품에 대해 동시에 양품 여부를 판단할 수 있다.In addition, the inspection unit, the load cell sensor, the load cell fixing bracket and the buffer member are each provided in a plurality of the same number to determine whether the corresponding number of parts at the same time.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 이용한 부품 검사 방법은, 검사용 로봇 그리퍼에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀이 목표 경로에 따라 이동되어 상기 검사용 지그의 상면에 형성되는 한 쌍의 삽입공에 각각 삽입되는 단계; 상기 위치 결정핀이 삽입된 후, 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 상기 검사용 지그에 구비된 검사부에 삽입되면, 상기 그리퍼의 레이저 센서로부터 센싱된 센싱값과, 상기 검사용 지그에 구비되는 로드셀 센서로부터 센싱된 센서값을 이용하여 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 상기 부품의 양품 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 출력하는 단계를 포함한다.In addition, in the method of inspecting a part using a jig for inspection according to an embodiment of the present invention, a pair of positioning pins provided on the inspection robot gripper is moved along a target path to be formed on a top surface of the inspection jig. Each being inserted into the insertion hole; After the positioning pin is inserted, when a part gripped by the gripper is inserted into an inspection unit provided in the inspection jig, a sensing value sensed from the laser sensor of the gripper and a load cell sensor provided in the inspection jig Calculating an energy value generated when the component is inserted and an energy value stored after the insertion is completed by using the sensed sensor value from; Comparing the sum of the calculated energy values with a reference energy value to determine whether the parts are good or not; And outputting the determination result.

이와 같이 본 발명에 따르면, 로봇 그리퍼에 의해 검사용 지그에 부품이 삽입될 때 다수의 센서에서 센싱되는 값을 이용하여 삽입된 부품의 양품 여부를 자동으로 판별함으로써 검사 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when a part is inserted into the inspection jig by the robot gripper, it is possible to improve the inspection accuracy by automatically determining whether the inserted part is in good quality or not by using values sensed by multiple sensors. have.

또한 본 발명에 따르면, 로봇 그리퍼가 복수개 장착되어 동시에 복수개의 부품을 검사하도록 할 수 있어 작업 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, a plurality of robot grippers can be mounted to inspect a plurality of parts at the same time, thereby improving the working speed.

도 1은 검사용 로봇 그리퍼를 나타낸 사시도이다.
도 2는 검사용 로봇 그리퍼를 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 나타낸 블록구성도이다.
도 6은 검사용 로봇 그리퍼에 의해 부품이 검사용 지그에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 이용한 부품 검사 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 8a 및 도 8b는 검사용 로봇 그리퍼가 매니퓰레이터에 장착되어 검사용 지그에 부품을 삽입하는 동작을 도시한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그에 삽입된 부품이 불량인 경우를 도시한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 부품 검사 결과를 출력하는 화면의 예시를 나타낸 것이다.1 is a perspective view showing a robot gripper for inspection.
2 is a block diagram showing a robot gripper for inspection.
3 is a diagram showing a position-based impedance control algorithm.
4 is a perspective view showing an inspection jig according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a jig for inspection according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a process in which parts are inserted into the inspection jig by the inspection robot gripper.
7 is a flowchart illustrating an operation flow of a component inspection method using an inspection jig according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are exemplary views showing an operation in which a robot gripper for inspection is mounted on a manipulator to insert a component into the inspection jig.
9 is an exemplary view showing a case in which a component inserted in an inspection jig according to an embodiment of the present invention is defective.
10 shows an example of a screen for outputting a part inspection result according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

먼저, 도 1 내지 도 3을 통해 검사용 로봇 그리퍼에 대하여 설명한다.First, the inspection robot gripper will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 검사용 로봇 그리퍼를 나타낸 사시도이고, 도 2는 검사용 로봇 그리퍼를 나타낸 블록구성도이다.1 is a perspective view showing a robot gripper for inspection, and FIG. 2 is a block diagram showing a robot gripper for inspection.

본 발명의 실시예에 따른 검사용 로봇 그리퍼(100)는 6축 다자유도 수직 다관절 로봇 매니퓰레이터(manipulator)의 말단에 부착되어 작동되는 것이 가장 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.The robot gripper 100 for inspection according to the embodiment of the present invention is most preferably operated by being attached to the end of a six-axis multi-degree of freedom vertical multi-joint robot manipulator, but is not limited thereto.

도 1 및 도 2에서와 같이 검사용 로봇 그리퍼(100)의 에어 척(120)은 하부에 부품(200)을 파지하기 위한 한 쌍의 그리퍼 핑거(110)가 결합되고, 상부가 브라켓(150)의 일면에 장착되며 제어 모듈(190)의 제어 신호에 따라 한 쌍의 그리퍼 핑거(110)를 통해 부품(200)을 파지 및 제거한다.1 and 2, the air chuck 120 of the robot gripper 100 for inspection is coupled with a pair of gripper fingers 110 for gripping the part 200 at the bottom, and the upper part is the bracket 150. It is mounted on one surface of the control module 190 to grip and remove the component 200 through a pair of gripper fingers 110 according to the control signal.

이때, 그리퍼 핑거(100)에는 부품(200) 파지 시 고정력을 향상시키기 위한 실리콘 소재의 패드(111)가 부착될 수도 있다.At this time, the gripper finger 100 may be attached with a pad 111 made of silicon to improve the fixing force when gripping the component 200.

그리고 위치 결정핀(130)은 브라켓(150)의 일면에 장착되되, 자세히는 브라켓(150)의 일측면에 장착되는 위치 결정핀 브라켓(131)에 장착되어, 검사용 지그의 상면에 형성된 삽입공으로 삽입된다.And the positioning pin 130 is mounted on one side of the bracket 150, in detail is mounted on the positioning pin bracket 131 mounted on one side of the bracket 150, as an insertion hole formed on the upper surface of the inspection jig Is inserted.

그리고 RCC(Remote Center Compliance, 160)는 브라켓(150)의 타면에 장착되고, 제어 신호에 따라 파지된 부품(200)의 위치 및 방향을 보정한다. 즉, RCC(160)는 부품(200)의 위치를 하드웨어적으로 보정하여 지그에 삽입시 삽입 위치에 따른 불량률을 저감시킬 수 있다.And the RCC (Remote Center Compliance, 160) is mounted on the other surface of the bracket 150, and corrects the position and direction of the gripped component 200 according to the control signal. That is, the RCC 160 can correct the position of the component 200 in hardware to reduce the defect rate according to the insertion position when inserted into the jig.

그리고 힘-토크(F/T) 센서(180)는 RCC 브라켓(170)에 의해 RCC(160)와 결합되어 위치 결정핀(130)이 지그에 삽입될 때 가해지는 충격을 센싱한다.And the force-torque (F/T) sensor 180 is coupled to the RCC 160 by the RCC bracket 170 to sense the impact applied when the positioning pin 130 is inserted into the jig.

그리고 레이저 센서(140)는 브라켓(150)의 일면에 장착되되, 자세히는 브라켓(150)의 일측면에 장착되는 레이저 센서 브라켓(141)에 장착되며, 부품(200)의 이동 거리, 이동 속도 및 부품(200)이 지그에 삽입되는 깊이를 센싱한다.And the laser sensor 140 is mounted on one side of the bracket 150, in detail, mounted on the laser sensor bracket 141 mounted on one side of the bracket 150, the moving distance, moving speed of the parts 200 and The depth at which the component 200 is inserted into the jig is sensed.

그리고 제어 모듈(190)은 에어 척(120)의 구동을 제어하고, 그리퍼 핑거(110)에 의해 파지된 부품(200)과 검사용 지그간 접촉력이 반영된 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 이용하여 파지된 부품(200)을 검사용 지그의 위치로 이동시키기 위한 목표 경로를 산출하고, 산출된 목표 경로에 따라 이동된 부품(200)이 지그에 삽입되도록 RCC(160)를 제어하되, 힘-토크 센서(180)로부터 센싱된 값과 레이저 센서(140)로부터 센싱된 값을 반영하여 제어한다.In addition, the control module 190 controls the driving of the air chuck 120, and the gripped finger 110 is gripped using a position-based impedance control algorithm that reflects the contact force between the gripped finger 110 and the inspection jig. The target path for moving the 200 to the position of the inspection jig is calculated, and the RCC 160 is controlled so that the moved part 200 is inserted into the jig according to the calculated target path, but the force-torque sensor 180 ) And controls the values sensed from the laser sensor 140.

도 3은 검사용 로봇 그리퍼 제어 장치에서 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a position-based impedance control algorithm in the inspection robot gripper control device.

도 3에서와 같이, 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘은, 다음의 수학식 1로 정의된다.3, the position-based impedance control algorithm is defined by the following equation (1).

Figure 112018110443129-pat00019
Figure 112018110443129-pat00019

여기서,

Figure 112018110443129-pat00020
는 파지된 부품(200)과 검사용 지그간 목표 접촉력,
Figure 112018110443129-pat00021
는 파지된 부품(200)과 검사용 지그간 실제 접촉력, e는 목표 경로와 실제 경로의 차이 값, M 과 B는 임피던스 동특성 인자,
Figure 112018110443129-pat00022
는 힘 제어 동특성을 실시간으로 조절하기 위한 힘의 오차 함수,
Figure 112018110443129-pat00023
은 적응 이득,
Figure 112018110443129-pat00024
는 목표 경로의 가속도 값,
Figure 112018110443129-pat00025
는 접촉력이 반영된 목표 경로의 최종 가속도 값이다.here,
Figure 112018110443129-pat00020
Is the target contact force between the gripped part 200 and the inspection jig,
Figure 112018110443129-pat00021
Is the actual contact force between the gripped part 200 and the inspection jig, e is the difference between the target path and the actual path, M and B are impedance dynamic characteristics factors,
Figure 112018110443129-pat00022
Is the force error function to adjust the force control dynamics in real time,
Figure 112018110443129-pat00023
Silver adaptive gain,
Figure 112018110443129-pat00024
Is the acceleration value of the target path,
Figure 112018110443129-pat00025
Is the final acceleration value of the target path reflecting the contact force.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 통해 검사용 지그에 대하여 설명한다.Hereinafter, the inspection jig will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4 및 도 5에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그(300)의 삽입공(310)은 검사용 지그(300)의 상면에 구비되되, 검사용 로봇 그리퍼(100)에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀(130)이 각각 삽입되기 위한 통공 형상으로 구비된다.4 and 5, the insertion hole 310 of the inspection jig 300 according to the embodiment of the present invention is provided on the upper surface of the inspection jig 300, provided on the inspection robot gripper 100 A pair of positioning pins 130 are provided in a through-hole shape for each insertion.

즉, 검사용 로봇 그리퍼(100)에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀(130)은 검사용 로봇 그리퍼(100)의 제어 모듈(190)에서 산출된 목표 경로에 따라 이동하여 삽입공(310)으로 각각 삽입됨으로써 검사용 로봇 그리퍼(100)를 검사용 지그(300)에 정렬 및 고정시키는 역할을 한다. That is, the pair of positioning pins 130 provided on the inspection robot gripper 100 moves along the target path calculated by the control module 190 of the inspection robot gripper 100 to the insertion hole 310. Each inserted serves to align and fix the inspection robot gripper 100 to the inspection jig 300.

그리고 검사부(320)는 지그(300) 상면에 형성되어, 로봇 그리퍼(100)에 의해 파지된 부품(200)이 삽입되도록 형성된다.In addition, the inspection unit 320 is formed on the top surface of the jig 300, and is formed so that the part 200 gripped by the robot gripper 100 is inserted.

그리고 로드셀 센서(330)는 부품(200) 삽입 시 부품(200)에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱한다.In addition, the load cell sensor 330 senses the amount of force pressed by the component 200 when the component 200 is inserted.

이때, 로드셀 센서(330)는 로드셀 고정용 브라켓(340)에 의해 지지되고, 부품(200)에 의해 로드셀 고정용 브라켓(340)이 눌리는 힘의 정도를 센싱한다.At this time, the load cell sensor 330 is supported by the load cell fixing bracket 340, and senses the degree of the force pressed by the load cell fixing bracket 340 by the component 200.

그리고, 완충부재(350)는 검사부(320)의 하부와 로드셀 고정용 브라켓(340) 사이에 삽입되어 부품(200)에 의해 검사부(320)가 눌리는 경우, 로드셀 고정용 브라켓(340)에 눌리는 힘의 정도를 전달한다.Then, the buffer member 350 is inserted between the lower portion of the inspection unit 320 and the load cell fixing bracket 340, when the inspection unit 320 is pressed by the component 200, the force pressed by the load cell fixing bracket 340 Convey the degree of

그리고, 가이드(360)는 검사부(320)가 기 설정된 한계점 이하로는 들어가지 않도록 장착되어 지그(300)의 파손을 방지한다.In addition, the guide 360 is mounted so that the inspection unit 320 does not enter below a preset threshold to prevent damage to the jig 300.

도 6은 검사용 로봇 그리퍼에 의해 부품이 검사용 지그에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a process in which parts are inserted into the inspection jig by the inspection robot gripper.

도 6에서와 같이, 로봇 그리퍼(100)의 제어 모듈(190)에 의해 산출된 목표 경로에 따라 이동된 부품(200)이 검사용 지그(300)의 삽입공(310)으로 삽입되도록 한다.As shown in FIG. 6, the moved part 200 is inserted into the insertion hole 310 of the inspection jig 300 according to the target path calculated by the control module 190 of the robot gripper 100.

본 발명의 실시예에서는 한 쌍의 그리퍼 핑거(110)가 결합된 에어 척(120), 위치 결정핀(130), 레이저 센서(140)가 각각 복수개로 구비되어 대응하는 개수의 부품(200)이 동시에 지그의 검사부(320)로 각각 삽입되도록 함에 따라 작업 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In an embodiment of the present invention, a pair of gripper fingers 110 are provided with a plurality of air chucks 120, positioning pins 130, and laser sensors 140, each of which has a corresponding number of parts 200. At the same time, it is possible to improve the work speed by being inserted into the inspection unit 320 of the jig.

그리고, 산출부(370)는 로봇 그리퍼(100)에 의해 파지된 부품(200)이 검사부(320)로 삽입되면, 레이저 센서(140)로부터 센싱된 센싱값과, 로드셀 센서(330)로부터 센싱된 센서값을 이용하여 부품(200) 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출한다.Then, the calculation unit 370, when the part 200 gripped by the robot gripper 100 is inserted into the inspection unit 320, the sensing value sensed by the laser sensor 140, and sensed by the load cell sensor 330 The sensor value is used to calculate the energy value generated when the component 200 is inserted and the energy value stored after the insertion is completed.

자세히는, 다음의 수학식 2에 의해 부품(200) 삽입시 발생하는 에너지 값(

Figure 112018110443129-pat00026
)과 부품(200) 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값
Figure 112018110443129-pat00027
을 각각 산출하되, 완충부재 계수(k)를 반영하여 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값
Figure 112018110443129-pat00028
을 산출하는 것이 바람직하다.Specifically, the energy value generated when the component 200 is inserted by the following Equation 2 (
Figure 112018110443129-pat00026
) And the energy value stored after the insertion of the part 200
Figure 112018110443129-pat00027
Calculate each, but reflect the buffer member coefficient (k) to save the energy value after insertion
Figure 112018110443129-pat00028
It is preferable to calculate.

Figure 112018110443129-pat00029
Figure 112018110443129-pat00029

여기서, F(t)는 로드셀 센서(330)를 통해 센싱된 검사부(320)에 가해진 힘의 정도, l(t)는 레이저 센서(140)를 통해 센싱된 검사부(320)가 눌린 거리, k는 완충부재 계수이다.Here, F (t) is the degree of force applied to the inspection unit 320 sensed through the load cell sensor 330, l (t) is the distance pressed by the inspection unit 320 sensed through the laser sensor 140, k is Buffer member coefficient.

그리고, 판단부(380)는 산출부(370)에서 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 부품(200)의 양품 여부를 판단한다.Then, the determination unit 380 compares the sum of the energy values calculated by the calculation unit 370 with a reference energy value to determine whether or not the component 200 is good.

자세히는, 다음의 수학식 3을 만족하는 경우, 해당 부품(200)이 양품인 것으로 판단한다.In detail, when the following equation (3) is satisfied, it is determined that the corresponding part 200 is a good product.

Figure 112018110443129-pat00030
Figure 112018110443129-pat00030

여기서,

Figure 112018110443129-pat00031
는 부품(200) 삽입시 발생하는 에너지 값,
Figure 112018110443129-pat00032
는
Figure 112018110443129-pat00033
에 대한 가중치,
Figure 112018110443129-pat00034
는 부품(200) 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값,
Figure 112018110443129-pat00035
는
Figure 112018110443129-pat00036
에 대한 가중치,
Figure 112018110443129-pat00037
는 기준 에너지 값이다.here,
Figure 112018110443129-pat00031
Is the energy value generated when the part 200 is inserted,
Figure 112018110443129-pat00032
The
Figure 112018110443129-pat00033
Weight for,
Figure 112018110443129-pat00034
Is the energy value stored after the insertion of the part 200,
Figure 112018110443129-pat00035
The
Figure 112018110443129-pat00036
Weight for,
Figure 112018110443129-pat00037
Is the reference energy value.

이때, 기준 에너지 값은 실험 데이터에 의한 평균 값으로 설정될 수 있다.At this time, the reference energy value may be set as an average value based on experimental data.

그리고, 출력부(390)는 판단부(380)의 판단 결과를 출력한다.Then, the output unit 390 outputs the determination result of the determination unit 380.

또한, 본 발명이 실시예에 따른 검사용 지그(300)는 검사부(320), 로드셀 센서(330), 로드셀 고정용 브라켓(340) 및 완충부재(350)는 각각 복수개의 동일한 개수로 구비되어 대응하는 개수의 부품(200)에 대해 동시에 양품 여부를 판단할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.In addition, the inspection jig 300 according to an embodiment of the present invention corresponds to the inspection unit 320, the load cell sensor 330, the load cell fixing bracket 340, and the buffer member 350, each of which is provided in the same number It is preferable that the number of parts 200 to be designed is designed to determine whether or not the product is good at the same time.

이하에서는 도 7 내지 도 10을 통해 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 이용한 부품 검사 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of inspecting parts using an inspection jig according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그를 이용한 부품 검사 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.7 is a flowchart illustrating an operation flow of a component inspection method using an inspection jig according to an embodiment of the present invention, and the specific operation of the present invention will be described with reference to this.

본 발명의 실시예에 따르면, 먼저, 검사용 로봇 그리퍼(100)에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀(130)이 목표 경로에 따라 이동되어 검사용 지그(300)의 상면에 형성되는 한 쌍의 삽입공(320)에 각각 삽입된다(S710).According to an embodiment of the present invention, first, a pair of positioning pins 130 provided on the inspection robot gripper 100 is moved along a target path and formed on the upper surface of the inspection jig 300 Each inserted into the insertion hole 320 (S710).

그 다음, 위치 결정핀(130)이 삽입된 후, 그리퍼(100)에 의해 파지된 부품이 검사용 지그(300)에 구비된 검사부(320)에 삽입된다(S720).Then, after the positioning pin 130 is inserted, the parts gripped by the gripper 100 are inserted into the inspection unit 320 provided in the inspection jig 300 (S720).

그 다음, 산출부(370)가 그리퍼(100)의 레이저 센서(140)로부터 센싱된 센싱값과, 검사용 지그(300)에 구비되는 로드셀 센서(330)로부터 센싱된 센서값을 이용하여 부품(200) 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출한다(S730).Then, the calculation unit 370 uses the sensing values sensed from the laser sensor 140 of the gripper 100 and the sensor values sensed from the load cell sensor 330 provided in the inspection jig 300. 200) The energy value generated at the time of insertion and the energy value stored after the end of the insertion are calculated (S730).

이때, 부품(200) 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값은 상기의 수학식 2에 의해 산출된다.At this time, the energy value generated when the component 200 is inserted and the energy value stored after the insertion is completed are calculated by Equation 2 above.

이때 로드셀 센서(330)는, 로드셀 고정용 브라켓(340)에 의해 지지되고, 부품(200) 삽입 시 부품(200)에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱한다.At this time, the load cell sensor 330 is supported by the load cell fixing bracket 340, and senses the degree of force pressed by the part 200 when the part 200 is inserted.

그 다음, 판단부(380)가 S730단계에서 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교한다(S740).Next, the determination unit 380 compares the sum of the energy values calculated in step S730 with the reference energy value (S740).

이때, S730단계에서 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값은 상기의 수학식 3을 이용하여 비교한다.At this time, the sum of the energy values calculated in step S730 is compared to the reference energy value using Equation 3 above.

S740 단계의 비교 결과, S730단계에서 산출된 에너지 값들의 합이 기준 에너지 값 이하인 경우, 판단부(380)는 해당 부품(200)이 양품인 것으로 판단한다(S750).As a result of the comparison in step S740, when the sum of the energy values calculated in step S730 is equal to or less than the reference energy value, the determination unit 380 determines that the corresponding part 200 is a good product (S750).

만약, S730단계에서 산출된 에너지 값들의 합이 기준 에너지 값을 초과하는 경우, 판단부(380)는 해당 부품(200)이 불량인 것으로 판단한다(S751).If the sum of the energy values calculated in step S730 exceeds the reference energy value, the determination unit 380 determines that the corresponding component 200 is defective (S751).

마지막으로, 출력부(390)는 S740단계의 비교 결과를 출력한다(S760).Finally, the output unit 390 outputs the comparison result of step S740 (S760).

도 8a 및 도 8b는 검사용 로봇 그리퍼가 매니퓰레이터에 장착되어 검사용 지그에 부품을 삽입하는 동작을 도시한 예시도이다.8A and 8B are exemplary views showing an operation in which a robot gripper for inspection is mounted on a manipulator to insert a component into the inspection jig.

자세히는, 도 8a는 검사용 로봇 그리퍼(100)가 매니퓰레이터(100)에 장착되어 검사용 지그(300)에 부품(200)을 삽입하기 위한 동작을 도시한 것이고, 도 8b는 부품(200) 삽입이 완료된 후 로봇 그리퍼(100)가 초기 위치로 이동한 동작을 도시한 예시도이다.In detail, FIG. 8A shows an operation for inserting the part 200 into the inspection jig 300 in which the inspection robot gripper 100 is mounted on the manipulator 100, and FIG. 8B shows the insertion of the part 200 After this is completed, it is an exemplary view showing an operation in which the robot gripper 100 moves to the initial position.

도 8a에서와 같이 한 쌍의 그리퍼 핑거(110)를 통해 부품(200)이 파지되어 검사용 지그(300)의 검사부(320)에 삽입되면, 에어 척(120)은 제어 신호에 따라 부품(200)의 파지를 제거하고, 도 8b에서와 같이 초기 위치로 이동한다.As shown in FIG. 8A, when the part 200 is gripped through a pair of gripper fingers 110 and inserted into the inspection part 320 of the inspection jig 300, the air chuck 120 can receive the part 200 according to the control signal. ) Is removed and moved to the initial position as in FIG. 8B.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그에 삽입된 부품이 불량인 경우를 도시한 예시도이다.9 is an exemplary view showing a case in which a component inserted in an inspection jig according to an embodiment of the present invention is defective.

로봇 그리퍼(100)에 의해 검사용 지그(300)의 검사부(320)에 삽입된 부품(200)이 불량인 경우에는, 도 9에서와 같이 검사부(320)가 검사용 지그(300) 내부로 들어가게 된다. 이때, 그리퍼 핑거(110)로부터 부품(200)의 파지가 제거되면 검사용 지그(300) 내부로 들어간 검사부(320)는 완충부재(350)에 의해 원위치로 돌아가게 된다. 또한 부품(200)의 크기가 규격 사이즈보다 작은 경우에도 가이드(360)에 의해 검사부(320)가 기 설정된 한계점 이하로는 들어가지 않게 되어 지그(300)가 파손되지 않게 된다.When the component 200 inserted into the inspection unit 320 of the inspection jig 300 by the robot gripper 100 is defective, the inspection unit 320 may enter the inspection jig 300 as shown in FIG. 9. do. At this time, when the gripping of the component 200 is removed from the gripper finger 110, the inspection unit 320 that has entered the inspection jig 300 is returned to the original position by the buffer member 350. In addition, even when the size of the component 200 is smaller than the standard size, the inspection unit 320 is not entered below the preset threshold by the guide 360, so that the jig 300 is not damaged.

따라서, 부품(200)이 규격 사이즈에 맞지 않아 검사부(320)에 삽입되는 과정에서 검사부(320)에 뻑뻑하게 삽입되거나 깊이 삽입되는 경우 해당 부품(200)은 불량인 것으로 판단한다. Accordingly, when the part 200 is not inserted into the inspection part 320 because it does not conform to the standard size, the part 200 is determined to be defective when it is stiffly inserted into or deeply inserted into the inspection part 320.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 부품 검사 결과를 출력하는 화면의 예시를 나타낸 것이다.10 shows an example of a screen for outputting a part inspection result according to an embodiment of the present invention.

지그(300)에 삽입된 부품(200)의 양품 여부가 모니터(미도시)를 통해 출력되는데, 도 10에서와 같이 색상을 달리하여 불량 여부 판단이 용이하도록 할 수도 있다. Whether the part 200 inserted into the jig 300 is good or bad is output through a monitor (not shown), but it may be possible to easily determine whether it is defective by different colors as in FIG. 10.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 검사용 지그 및 이를 이용한 부품 검사 방법은 로봇 그리퍼에 의해 검사용 지그에 부품이 삽입될 때 다수의 센서에서 센싱되는 값을 이용하여 삽입된 부품의 양품 여부를 자동으로 판별함으로써 검사 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the inspection jig according to the embodiment of the present invention and the parts inspection method using the same are good products of the inserted parts using values sensed by multiple sensors when the parts are inserted into the inspection jig by the robot gripper It is possible to improve the inspection accuracy by automatically determining whether or not.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 로봇 그리퍼가 복수개 장착되어 동시에 복수개의 부품을 검사하도록 할 수 있어 작업 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a plurality of robot grippers can be mounted to inspect a plurality of parts at the same time, thereby improving the working speed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims below.

100 : 로봇 그리퍼 110 : 그리퍼 핑거
111 : 실리콘 패드 120 : 에어 척
130 : 위치 결정핀 140 : 레이저 센서
150 : 브라켓 160 : RCC
170 : RCC 브라켓 180 : 힘-토크 센서
190 : 제어 모듈 200 : 부품
300 : 검사용 지그 310 : 삽입공
320 : 검사부 330 : 로드셀 센서
340 : 로드셀 고정용 브라켓 350 : 완충부재
360 : 가이드 370 : 산출부
380 : 판단부 390 : 출력부
1000 : 매니퓰레이터100: robot gripper 110: gripper finger
111: silicone pad 120: air chuck
130: positioning pin 140: laser sensor
150: bracket 160: RCC
170: RCC bracket 180: Force-torque sensor
190: control module 200: parts
300: inspection jig 310: insertion hole
320: inspection unit 330: load cell sensor
340: bracket for fixing the load cell 350: buffer member
360: guide 370: calculation unit
380: judgment unit 390: output unit
1000: Manipulator

Claims (12)

상면에 형성되며, 검사용 로봇 그리퍼에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀이 목표 경로에 따라 이동하여 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입공;
상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 삽입되는 검사부;
상기 부품 삽입 시 상기 부품에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱하는 로드셀 센서;
상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 상기 검사부에 삽입되면, 상기 그리퍼의 레이저 센서로부터 센싱된 센싱값과, 상기 로드셀 센서로부터 센싱된 센서값을 이용하여 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 산출부;
상기 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 상기 부품의 양품 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함하고,
상기 판단부는,
다음의 수학식을 만족하는 경우, 상기 부품이 양품인 것으로 판단하는 검사용 지그:
Figure 112020013813394-pat00085

여기서,
Figure 112020013813394-pat00086
는 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값,
Figure 112020013813394-pat00087
는
Figure 112020013813394-pat00088
에 대한 가중치,
Figure 112020013813394-pat00089
는 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값,
Figure 112020013813394-pat00090
는
Figure 112020013813394-pat00091
에 대한 가중치,
Figure 112020013813394-pat00092
는 상기 기준 에너지 값이다.A pair of insertion holes formed on the upper surface and a pair of positioning pins provided on the inspection robot gripper are respectively moved and inserted along the target path;
An inspection unit into which a component gripped by the gripper is inserted;
A load cell sensor that senses the amount of force pressed by the component when the component is inserted;
When a part gripped by the gripper is inserted into the inspection unit, the energy value generated when inserting the part using the sensing value sensed from the laser sensor of the gripper and the sensor value sensed from the load cell sensor and stored after the insertion is finished A calculation unit for calculating an energy value;
A determination unit comparing the sum of the calculated energy values with a reference energy value to determine whether the parts are good or not; And
And an output unit for outputting the determination result,
The determination unit,
An inspection jig for determining that the part is a good product when the following equation is satisfied:
Figure 112020013813394-pat00085

here,
Figure 112020013813394-pat00086
Is the energy value generated when inserting the part,
Figure 112020013813394-pat00087
The
Figure 112020013813394-pat00088
Weight for,
Figure 112020013813394-pat00089
Is the energy value stored after the insertion,
Figure 112020013813394-pat00090
The
Figure 112020013813394-pat00091
Weight for,
Figure 112020013813394-pat00092
Is the reference energy value. 제1항에 있어서,
상기 로드셀 센서를 지지하고, 상기 부품에 의해 눌리는 힘을 상기 로드셀 센서에 전달하는 로드셀 고정용 브라켓; 및
상기 검사부의 하부와 상기 로드셀 고정용 브라켓 사이에 삽입되어 상기 로드셀 고정용 브라켓을 보호하는 완충부재를 더 포함하고,
상기 산출부는,
완충부재 계수를 반영하여 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 검사용 지그.According to claim 1,
A load cell fixing bracket that supports the load cell sensor and transmits the force pressed by the component to the load cell sensor; And
It is inserted between the lower portion of the inspection unit and the bracket for fixing the load cell further comprises a buffer member for protecting the bracket for fixing the load cell,
The calculation unit,
The inspection jig for calculating the energy value stored after the insertion is completed by reflecting the coefficient of the buffer member. 제2항에 있어서,
상기 산출부는,
다음의 수학식에 의해 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값(
Figure 112018110443129-pat00038
)과 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값
Figure 112018110443129-pat00039
을 각각 산출하는 검사용 지그:
Figure 112018110443129-pat00040

여기서, F(t)는 상기 로드셀 센서를 통해 센싱된 상기 검사부에 가해진 힘의 정도, l(t)는 상기 레이저 센서를 통해 센싱된 상기 검사부가 눌린 거리, k는 상기 완충부재 계수이다.According to claim 2,
The calculation unit,
The energy value generated when the part is inserted by the following equation (
Figure 112018110443129-pat00038
) And the energy value stored after the insertion is finished
Figure 112018110443129-pat00039
Jig for calculating each:
Figure 112018110443129-pat00040

Here, F (t) is the degree of force applied to the inspection unit sensed through the load cell sensor, l (t) is the distance pressed by the inspection unit sensed through the laser sensor, k is the coefficient of the buffer member. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 목표 경로는,
상기 파지된 부품과 검사용 지그간 접촉력이 반영된 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 이용하여 상기 파지된 부품이 상기 검사용 지그의 위치로 이동되도록 기 산출된 경로이며,
상기 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘은,
다음의 수학식으로 정의되는 검사용 지그:
Figure 112018110443129-pat00049

여기서,
Figure 112018110443129-pat00050
는 파지된 부품과 검사용 지그간 목표 접촉력,
Figure 112018110443129-pat00051
는 파지된 부품과 검사용 지그간 실제 접촉력, e는 목표 경로와 실제 경로의 차이 값, M 과 B는 임피던스 동특성 인자,
Figure 112018110443129-pat00052
는 힘 제어 동특성을 실시간으로 조절하기 위한 힘의 오차 함수,
Figure 112018110443129-pat00053
은 적응 이득,
Figure 112018110443129-pat00054
는 목표 경로의 가속도 값,
Figure 112018110443129-pat00055
는 접촉력이 반영된 목표 경로의 최종 가속도 값이다.According to claim 1,
The target path,
It is a pre-calculated path so that the gripped part is moved to the position of the inspection jig using a position-based impedance control algorithm that reflects the contact force between the gripped part and the inspection jig,
The position-based impedance control algorithm,
Inspection jig defined by the following equation:
Figure 112018110443129-pat00049

here,
Figure 112018110443129-pat00050
Is the target contact force between the gripped part and the inspection jig,
Figure 112018110443129-pat00051
Is the actual contact force between the gripped part and the inspection jig, e is the difference between the target path and the actual path, M and B are impedance dynamics factors,
Figure 112018110443129-pat00052
Is the force error function to adjust the force control dynamics in real time,
Figure 112018110443129-pat00053
Silver adaptive gain,
Figure 112018110443129-pat00054
Is the acceleration value of the target path,
Figure 112018110443129-pat00055
Is the final acceleration value of the target path reflecting the contact force. 제2항에 있어서,
상기 검사부, 상기 로드셀 센서, 상기 로드셀 고정용 브라켓 및 상기 완충부재는 각각 복수개의 동일한 개수로 구비되어 대응하는 개수의 부품에 대해 동시에 양품 여부를 판단하는 검사용 지그.According to claim 2,
The inspection unit, the load cell sensor, the load cell fixing bracket and the buffer member are each provided in a plurality of the same number, the inspection jig for determining whether the corresponding number of parts at the same time. 검사용 지그를 이용한 부품 검사 방법에 있어서,
검사용 로봇 그리퍼에 구비된 한 쌍의 위치 결정핀이 목표 경로에 따라 이동되어 상기 검사용 지그의 상면에 형성되는 한 쌍의 삽입공에 각각 삽입되는 단계;
상기 위치 결정핀이 삽입된 후, 상기 그리퍼에 의해 파지된 부품이 상기 검사용 지그에 구비된 검사부에 삽입되면, 상기 그리퍼의 레이저 센서로부터 센싱된 센싱값과, 상기 검사용 지그에 구비되는 로드셀 센서로부터 센싱된 센서값을 이용하여 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값과 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 단계;
상기 산출된 에너지 값들의 합을 기준 에너지 값과 비교하여 상기 부품의 양품 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 판단하는 단계는,
다음의 수학식을 만족하는 경우, 상기 부품이 양품인 것으로 판단하는 부품 검사 방법:
Figure 112020013813394-pat00093

여기서,
Figure 112020013813394-pat00094
는 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값,
Figure 112020013813394-pat00095
는
Figure 112020013813394-pat00096
에 대한 가중치,
Figure 112020013813394-pat00097
는 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값,
Figure 112020013813394-pat00098
는
Figure 112020013813394-pat00099
에 대한 가중치,
Figure 112020013813394-pat00100
는 상기 기준 에너지 값이다.In the parts inspection method using the inspection jig,
A step in which a pair of positioning pins provided in the inspection robot gripper are moved along a target path and respectively inserted into a pair of insertion holes formed on an upper surface of the inspection jig;
After the positioning pin is inserted, when a part gripped by the gripper is inserted into an inspection unit provided in the inspection jig, a sensing value sensed from the laser sensor of the gripper and a load cell sensor provided in the inspection jig Calculating an energy value generated when the component is inserted and an energy value stored after the insertion is completed by using the sensed sensor value from;
Comparing the sum of the calculated energy values with a reference energy value to determine whether or not the component is in good quality; And
And outputting the determination result,
The determining step,
If the following equation is satisfied, the part inspection method to determine that the part is a good product:
Figure 112020013813394-pat00093

here,
Figure 112020013813394-pat00094
Is the energy value generated when inserting the part,
Figure 112020013813394-pat00095
The
Figure 112020013813394-pat00096
Weight for,
Figure 112020013813394-pat00097
Is the energy value stored after the insertion,
Figure 112020013813394-pat00098
The
Figure 112020013813394-pat00099
Weight for,
Figure 112020013813394-pat00100
Is the reference energy value. 제7항에 있어서,
상기 로드셀 센서는,
로드셀 고정용 브라켓에 의해 지지되고, 상기 부품 삽입 시 상기 부품에 의해 눌리는 힘의 정도를 센싱하고,
상기 산출하는 단계는,
상기 검사부의 하부와 상기 로드셀 고정용 브라켓 사이에 삽입되어 상기 로드셀 고정용 브라켓을 보호하는 완충부재 계수를 반영하여 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값을 산출하는 부품 검사 방법.The method of claim 7,
The load cell sensor,
Supported by the load cell fixing bracket, sensing the degree of force pressed by the component when the component is inserted,
The calculating step,
Part inspection method for calculating an energy value stored after the insertion is completed by reflecting a coefficient of a buffer member inserted between the lower portion of the inspection unit and the load cell fixing bracket to protect the load cell fixing bracket. 제8항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
다음의 수학식에 의해 상기 부품 삽입시 발생하는 에너지 값(
Figure 112018110443129-pat00056
)과 상기 삽입 종료 후 저장되는 에너지 값
Figure 112018110443129-pat00057
을 각각 산출하는 부품 검사 방법:
Figure 112018110443129-pat00058

여기서, F(t)는 상기 로드셀 센서를 통해 센싱된 상기 검사부에 가해진 힘의 정도, l(t)는 상기 레이저 센서를 통해 센싱된 상기 검사부가 눌린 거리, k는 상기 완충부재 계수이다.The method of claim 8,
The calculating step,
The energy value generated when the part is inserted by the following equation (
Figure 112018110443129-pat00056
) And the energy value stored after the insertion is finished
Figure 112018110443129-pat00057
Parts inspection method to calculate each:
Figure 112018110443129-pat00058

Here, F (t) is the degree of force applied to the inspection unit sensed through the load cell sensor, l (t) is the distance pressed by the inspection unit sensed through the laser sensor, k is the coefficient of the buffer member. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 목표 경로는,
상기 파지된 부품과 검사용 지그간 접촉력이 반영된 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 이용하여 상기 파지된 부품이 상기 검사용 지그의 위치로 이동되도록 기 산출된 경로이며,
상기 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘은,
다음의 수학식으로 정의되는 부품 검사 방법:
Figure 112018110443129-pat00067

여기서,
Figure 112018110443129-pat00068
는 파지된 부품과 검사용 지그간 목표 접촉력,
Figure 112018110443129-pat00069
는 파지된 부품과 검사용 지그간 실제 접촉력, e는 목표 경로와 실제 경로의 차이 값, M 과 B는 임피던스 동특성 인자,
Figure 112018110443129-pat00070
는 힘 제어 동특성을 실시간으로 조절하기 위한 힘의 오차 함수,
Figure 112018110443129-pat00071
은 적응 이득,
Figure 112018110443129-pat00072
는 목표 경로의 가속도 값,
Figure 112018110443129-pat00073
는 접촉력이 반영된 목표 경로의 최종 가속도 값이다.The method of claim 7,
The target path,
It is a pre-calculated path so that the gripped part is moved to the position of the inspection jig using a position-based impedance control algorithm that reflects the contact force between the gripped part and the inspection jig,
The position-based impedance control algorithm,
Part inspection method defined by the following equation:
Figure 112018110443129-pat00067

here,
Figure 112018110443129-pat00068
Is the target contact force between the gripped part and the inspection jig,
Figure 112018110443129-pat00069
Is the actual contact force between the gripped part and the inspection jig, e is the difference between the target path and the actual path, M and B are impedance dynamics factors,
Figure 112018110443129-pat00070
Is the force error function to adjust the force control dynamics in real time,
Figure 112018110443129-pat00071
Silver adaptive gain,
Figure 112018110443129-pat00072
Is the acceleration value of the target path,
Figure 112018110443129-pat00073
Is the final acceleration value of the target path reflecting the contact force. 제8항에 있어서,
상기 검사부, 상기 로드셀 센서, 상기 로드셀 고정용 브라켓 및 상기 완충부재는 각각 복수개의 동일한 개수로 구비되어 대응하는 개수의 부품에 대해 동시에 양품 여부를 판단하는 부품 검사 방법.The method of claim 8,
The inspection unit, the load cell sensor, the load cell fixing bracket and the buffer member are each provided in a plurality of the same number of parts inspection method for determining whether the corresponding number of parts at the same time.
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