KR102164830B1 - Laser vision sensor with detachable spatter shield - Google Patents

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KR102164830B1
KR102164830B1 KR1020190063818A KR20190063818A KR102164830B1 KR 102164830 B1 KR102164830 B1 KR 102164830B1 KR 1020190063818 A KR1020190063818 A KR 1020190063818A KR 20190063818 A KR20190063818 A KR 20190063818A KR 102164830 B1 KR102164830 B1 KR 102164830B1
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laser
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case
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KR1020190063818A
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문형순
백대현
박진형
김성렬
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한국생산기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a laser vision sensor having a detachable spatter shield. More specifically, the present invention relates to the laser vision sensor having a detachable spatter shield for protecting the laser vision sensor from a spatter. A configuration of the present invention comprises: a case unit forming an outer shape; a laser unit provided inside the case unit and provided to irradiate laser light; a capturing unit provided on one side of the laser unit and measuring the laser light reflected from a surface; and a shield unit provided to be attached to and detached from the case unit. The shield unit is provided to block attachment of the spatter to the laser unit and the capturing unit.

Description

착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서{LASER VISION SENSOR WITH DETACHABLE SPATTER SHIELD}Laser vision sensor with detachable spatter shield {LASER VISION SENSOR WITH DETACHABLE SPATTER SHIELD}

본 발명은 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스패터로부터 레이저 비전센서를 보호하기 위한 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서에 관한 것이다.The present invention relates to a laser vision sensor provided with a removable spatter shield, and more particularly, to a laser vision sensor provided with a removable spatter shield for protecting the laser vision sensor from spatter.

레이저 비전센서는 형상 측정, 형상 인식, 부재 존재 유무 판단, 가공홀의 위치 인식, 자동 추적 등 자동화 및 로봇 분야에 다양하게 사용되는 센서의 일종이다.The laser vision sensor is a kind of sensor that is used in various fields of automation and robots, such as shape measurement, shape recognition, determination of presence or absence of members, recognition of the location of processing holes, and automatic tracking.

그러나, 자동 추적 및 자동화 분야에서 사용되는 레이저 비전센서는 표면으로부터 레이저가 반사되어 카메라에 맺히는 영상이 경면 반사 등에 의해 노이즈가 많이 개재되는 문제가 있다. However, in the laser vision sensor used in the field of automatic tracking and automation, there is a problem that a lot of noise is interposed in an image formed by a camera by reflecting a laser from a surface.

보다 구체적으로, 알루미늄과 스테인레스 스틸의 경우 부재 표면 자체 특성으로 인해 레이저광을 표면에 조사하고 반사된 레이저를 영상 모듈을 통해 측정했을 때 경면 반사 및 난반사에 의한 다양한 노이즈가 같이 영상에 맺히게 되는 문제가 있다.More specifically, in the case of aluminum and stainless steel, various noises due to specular reflection and diffuse reflection are formed on the image together when the laser light is irradiated on the surface and the reflected laser is measured through the imaging module due to the characteristics of the member surface itself. have.

또한, 레이저 비전센서는 가공 및 용접시 스패터가 영상 광학 모듈에 집진 되어 부착되는 문제도 있다.In addition, the laser vision sensor has a problem that spatter is collected and attached to the image optical module during processing and welding.

따라서, 종래의 레이저 비전센서는 경면반사, 난반사에 의한 노이즈 및 스패터 부착에 따른 성능 저하에 따라 형상 측정, 형상 인식 등에 있어서 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.Therefore, the conventional laser vision sensor has a problem in that reliability in shape measurement, shape recognition, etc. is deteriorated due to noise due to specular reflection, diffuse reflection, and performance degradation due to spatter attachment.

한국등록특허 제 10-1468464호Korean Patent Registration No. 10-1468464

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스패터로부터 레이저 비전센서를 보호하기 위한 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a laser vision sensor provided with a detachable spatter shield for protecting the laser vision sensor from spatter.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 외형을 형성하는 케이스부; 상기 케이스부의 내부에 마련되며, 레이저광을 조사하도록 마련된 레이저부; 상기 레이저부의 일측에 마련되며, 표면으로부터 반사된 상기 레이저광을 측정하는 촬영부; 및 상기 케이스부에 착탈 가능하게 마련된 실드부를 포함하며, 상기 실드부는 상기 레이저부 및 상기 촬영부에 스패터가 부착되는 것을 차단하도록 마련된 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object comprises: a case portion forming an outer shape; A laser unit provided inside the case unit and provided to irradiate laser light; A photographing unit provided on one side of the laser unit and measuring the laser light reflected from a surface; And a shield part detachably provided in the case part, wherein the shield part is provided to block spatter from being attached to the laser part and the photographing part. A laser vision sensor with a detachable spatter shield is provided. do.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 케이스부는, 내부에 상기 레이저부 및 상기 촬영부가 결합되도록 마련된 케이스몸체; 상기 케이스몸체에 형성되되, 상기 레이저부의 레이저광이 조사되는 경로에 마련되는 레이저경로유닛; 상기 케이스몸체에 형성되되, 상기 촬영부의 영상취득 경로에 마련되는 카메라경로유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the case unit includes: a case body provided to be coupled to the laser unit and the photographing unit therein; A laser path unit formed on the case body and provided in a path through which the laser unit is irradiated with laser light; It is formed on the case body, it may be characterized in that it comprises a camera path unit provided in the image acquisition path of the photographing unit.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 레이저부의 전방에 마련되는 미러부를 더 포함하며, 상기 미러부는, 상기 레이저부에 의해 조사된 레이저광의 굴절 각도를 조절하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a mirror unit provided in front of the laser unit may be further included, and the mirror unit may be provided to adjust a refraction angle of the laser light irradiated by the laser unit.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 촬영부는, 상기 케이스부의 내부에 마련되며, 표면으로부터 반사된 상기 레이저광의 영상을 취득하는 카메라모듈; 및 상기 카메라모듈의 전방에 마련되는 렌즈모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the photographing unit includes: a camera module provided inside the case unit and configured to acquire an image of the laser light reflected from a surface; And it may be characterized in that it comprises a lens module provided in front of the camera module.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 케이스부의 일측에 마련되는 노즐주입부를 더 포함하며, 상기 노즐주입부는, 상기 케이스부의 내부에 공기를 주입하도록 마련되고, 상기 케이스부의 내부에 주입된 공기는 상기 케이스부의 타측에 마련된 상기 레이저경로유닛 및 상기 카메라경로유닛을 통해 배출되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, further comprising a nozzle injection part provided on one side of the case part, the nozzle injection part is provided to inject air into the case part, and the air injected into the case part is the case It may be characterized in that it is provided to be discharged through the laser path unit and the camera path unit provided on the other side of the negative.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 실드부는, 상기 케이스부에 고정되되, 상기 촬영부의 촬영 경로측 방향으로 돌출 연장되어 마련되는 실드몸체; 및 상기 실드몸체에 형성되되 상기 케이스부와 접하는 면에 형성되는 실드홀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the shield unit may include: a shield body fixed to the case unit and protruding and extending in a direction toward the photographing path of the photographing unit; And a shield hole formed in the shield body and formed on a surface in contact with the case part.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 케이스부에 마련되며, 상기 실드부가 상기 케이스부에 착탈 가능하도록 마련되는 실드착탈부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may be characterized in that it further comprises a shield attachment and detachment portion provided in the case portion, the shield portion provided to be detachable from the case portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 실드착탈부는, 상기 케이스부의 단부 외측면에 마련되되, 상기 촬영부측에 고정된 착탈부몸체; 상기 착탈부몸체와 상기 케이스부 사이에 상기 실드부가 삽입될 수 있도록 상기 착탈부몸체의 하면에 형성되되, 상기 실드부가 삽입되는 방향으로 소정의 깊이만큼 홈이 형성된 착탈부홈; 및 상기 착탈부몸체에 형성되며, 상기 실드홀과 대응되는 위치에 형성되는 착탈부기둥을 포함하며, 상기 착탈부기둥은, 상기 실드홀의 내측에 삽입되어 상기 실드부를 고정시키도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the shield attachment and detachment portion, provided on the outer surface of the end of the case portion, the detachable body fixed to the photographing portion side; A detachable groove formed on a lower surface of the detachable part body so that the shield part can be inserted between the detachable part body and the case part, and a groove formed by a predetermined depth in the direction into which the shield part is inserted; And a detachable post formed in the detachable part body and formed at a position corresponding to the shield hole, wherein the detachable part is inserted into the inside of the shield hole to fix the shield part. I can.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 케이스부의 외측면에 마련되어 상기 케이스부 내 온도를 저하시키도록 마련된 수냉부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a water cooling part provided on an outer surface of the case part and provided to lower a temperature inside the case part.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 레이저부의 출력을 제어하도록 마련된 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 레이저부의 저항을 변화시켜 레이저광의 출력을 조정하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a control unit provided to control the output of the laser unit, the control unit may be characterized in that provided to adjust the output of the laser light by changing the resistance of the laser unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서를 갖는 용접장치를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object provides a welding apparatus having a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 레이저부의 출력을 조절함으로써, 경면 반사 및 난반사의 발생을 줄이고 영상 노이즈를 최소화할 수 있다.The effect of the present invention according to the above configuration can reduce the occurrence of mirror reflection and diffuse reflection and minimize image noise by adjusting the output of the laser unit.

또한, 실드부가 간단한 착탈 구조로 이루어지며, 촬영부의 세 방면에서 스패터를 차단할 수 있도록 마련되기 때문에, 케이스부 내부에 레이저부 및 촬영부의 손상을 최소화할 수 있다.In addition, since the shield unit has a simple detachable structure and is provided so as to block spatter from three sides of the capturing unit, damage to the laser unit and the capturing unit inside the case unit can be minimized.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 내부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실드부의 착탈 구조를 나타낸 예시도이다.
도 5는 종래예에 따른 레이저 비전센서와 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 경사면 레이저 반사 상태를 나타낸 사진이다.1 and 2 are perspective views of a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the interior of a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a detachable structure of a shield unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing a state of laser reflection on an inclined surface of a laser vision sensor according to a prior art and a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 내부를 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views of a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the inside.

도1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서(100)는 케이스부(110), 레이저부(120), 미러부(130), 촬영부(140), 노즐주입부(150), 실드부(160), 실드착탈부(170), 수냉부(180) 및 제어부(190)를 포함한다.As shown in Figs. 1 to 3, the laser vision sensor 100 equipped with a detachable spatter shield includes a case unit 110, a laser unit 120, a mirror unit 130, a photographing unit 140, and a nozzle injection A unit 150, a shield unit 160, a shield attachment/detachment unit 170, a water cooling unit 180, and a control unit 190 are included.

상기 케이스부(110)는 상기 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서(100)의 외형을 형성하도록 마련되며, 케이스몸체(111), 레이저경로유닛(112) 및 카메라경로유닛(113)을 포함한다.The case unit 110 is provided to form the outer shape of the laser vision sensor 100 provided with the detachable spatter shield, and includes a case body 111, a laser path unit 112 and a camera path unit 113 do.

상기 케이스몸체(111)는 내부에 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)가 결합되도록 마련될 수 있으며, 상기 케이스부(110)의 외형을 형성한다.The case body 111 may be provided so that the laser unit 120 and the photographing unit 140 are coupled therein, and forms the outer shape of the case unit 110.

상기 레이저경로유닛(112)은 상기 케이스몸체(111)에 형성되되, 상기 레이저부(120)의 레이저광이 조사되는 경로에 마련될 수 있다.The laser path unit 112 may be formed on the case body 111 and may be provided in a path through which the laser beam of the laser unit 120 is irradiated.

구체적으로, 상기 레이저경로유닛(112)은 상기 레이저부(120)가 상기 케이스몸체(111) 내에서 대상물을 향해 레이저광을 조사할 때, 레이저광이 상기 케이스몸체(111)를 통과하여 대상물에 닿도록 상기 레이저광의 조사되는 경로에 형성될 수 있다. 상기 레이저경로유닛(112)은 상기 케이스몸체(111)의 벽면에 소정의 크기를 갖는 홀 형태로 마련될 수도 있다. Specifically, the laser path unit 112, when the laser unit 120 irradiates the laser light toward the object in the case body 111, the laser light passes through the case body 111 to the object It may be formed in the irradiated path of the laser light so as to reach. The laser path unit 112 may be provided in the form of a hole having a predetermined size on the wall surface of the case body 111.

상기 카메라경로유닛(113)은 상기 케이스몸체(111)에 형성되되, 상기 촬영부(140)의 영상취득 경로에 마련될 수 있다.The camera path unit 113 is formed on the case body 111 and may be provided on an image acquisition path of the photographing unit 140.

구체적으로, 상기 카메라경로유닛(113)은 상기 레이저부(120)가 상기 케이스몸체(111) 내에서 대상물을 향해 레이저광을 조사할 때, 상기 대상물로부터 반사된 레이저광이 상기 촬영부(140)에 닿도록 상기 레이저광의 반사되는 경로에 형성될 수 있다. 상기 카메라경로유닛(113)은 상기 케이스몸체(111)의 벽면에 소정의 크기를 갖는 홀 형태로 마련될 수도 있다. Specifically, the camera path unit 113, when the laser unit 120 irradiates the laser light toward the object in the case body 111, the laser light reflected from the object is the photographing unit 140 It may be formed in a path through which the laser light is reflected so as to reach the. The camera path unit 113 may be provided in the form of a hole having a predetermined size on the wall surface of the case body 111.

상기 레이저부(120)는 상기 케이스부(110)의 내부에 마련되며, 대상물을 향해 레이저광을 조사하도록 마련될 수 있다.The laser unit 120 may be provided inside the case unit 110 and may be provided to irradiate a laser light toward an object.

상기레이저부(120)는 상기 케이스부(110)의 내부 일측에 형성될 수 있으며, 상기 레이저경로유닛(112)을 향해 레이저광을 조사할 수 있는 위치에 마련될 수 있다.The laser unit 120 may be formed on an inner side of the case unit 110, and may be provided at a position capable of irradiating laser light toward the laser path unit 112.

상기 미러부(130)는 상기 레이저부(120)의 전방에 마련되며, 상기 레이저부(120)에 의해 조사된 레이저광의 굴절 각도를 조절하도록 마련될 수 있다.The mirror unit 130 may be provided in front of the laser unit 120 and may be provided to adjust a refraction angle of the laser light irradiated by the laser unit 120.

구체적으로, 상기 미러부(130)는 상기 레이저부(120)가 레이저광을 조사하면 상기 레이저광이 대상물의 원하는 위치에 닿을 수 있도록 상기 레이저광의 굴절 각도를 조절할 수 있다. 상기 미러부(130)는 상기 레이저광의 굴절 각도를 조절하기 위해 일측 및 타측 방향으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.Specifically, when the laser unit 120 irradiates the laser light, the mirror unit 130 may adjust the refraction angle of the laser light so that the laser light can reach a desired position of the object. The mirror unit 130 may be provided to be rotatable in one side and the other side to adjust the refractive angle of the laser light.

이처럼 마련된 상기 미러부(130)는 상기 레이저부(120)와 일직선 상에 대상물을 두기 어려워 물리적으로 레이저광이 닿기 어려울 때에도 상기 레이저광을 굴절시켜 상기 대상물의 원하는 위치에 레이저광이 닿도록 할 수 있다.The mirror unit 130 provided in this way refracts the laser light even when it is difficult to physically reach the laser light because it is difficult to place the object in a straight line with the laser unit 120 so that the laser light reaches a desired position of the object. have.

또한, 상기 미러부(130)는 측정 위치가 달라질 때마다 상기 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서(100) 전체를 움직이지 않아도 측정이 가능하도록 할 수 있다. 특히, 상기 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서(100)가 움직이게 되면 진동 등에 의해 레이저광이 원하는 측정 위치를 정밀하게 측정하기 어려우나, 상기 미러부(130)를 회전시켜 레이저광의 측정 위치를 조절하면 이러한 문제가 발생하지 않아 보다 정밀한 측정이 가능하다.In addition, whenever the measurement position is changed, the mirror unit 130 may perform measurement without moving the entire laser vision sensor 100 provided with the detachable spatter shield. In particular, when the laser vision sensor 100 equipped with the detachable spatter shield moves, it is difficult to accurately measure the desired measurement position of the laser light due to vibration, but the measurement position of the laser light is adjusted by rotating the mirror unit 130 If so, this problem does not occur and more precise measurement is possible.

특히 상기 미러부(130)는 상기 레이저광이 닿는 부분과 상기 촬영부(140)가 수직이 되는 위치가 되도록 조절됨으로써, 영상 촬영시 발생하는 오차를 최소화할 수 있다.In particular, the mirror unit 130 is adjusted so that the portion to which the laser beam is touched and the photographing unit 140 are at a vertical position, thereby minimizing an error occurring during image capturing.

상기 촬영부(140)는 상기 레이저부(120)의 일측에 마련되며, 표면으로부터 반사된 상기 레이저광을 측정하도록 마련될 수 있다.The photographing unit 140 may be provided on one side of the laser unit 120 and may be provided to measure the laser light reflected from the surface.

상기 촬영부(140)는 카메라모듈(141) 및 렌즈모듈(142)을 포함할 수 있다.The photographing unit 140 may include a camera module 141 and a lens module 142.

상기 카메라모듈(141)은 상기 레이저부(120)의 일측에 마련되며, 대상물의 표면으로부터 반사된 레이저광의 영상을 취득하도록 마련될 수 있다.The camera module 141 is provided on one side of the laser unit 120 and may be provided to acquire an image of laser light reflected from the surface of the object.

상기 렌즈모듈(142)은 상기 카메라모듈(141)의 전방측에 마련되며, 렌즈 및 필터로 이루어질 수 있다.The lens module 142 is provided on the front side of the camera module 141 and may be formed of a lens and a filter.

상기 노즐주입부(150)는 상기 케이스부(110)의 일측에 마련되며, 상기 케이스부(110)의 내부에 공기를 주입하도록 마련될 수 있다. 이처럼 상기 케이스부(110)의 내부에 주입된 공기는 상기 케이스부(110)의 타측에 마련된 상기 레이저경로유닛(112) 및 상기 카메라경로유닛(113)을 통해 배출될 수 있다.The nozzle injection part 150 is provided on one side of the case part 110 and may be provided to inject air into the case part 110. As described above, the air injected into the case unit 110 may be discharged through the laser path unit 112 and the camera path unit 113 provided on the other side of the case unit 110.

보다 구체적으로, 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)의 작동시 상기 케이스부(110)의 온도가 크게 올라가 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)가 고장날 수 있다. 따라서, 상기 노즐주입부(150)는 상기 케이스부(110)의 내부 일측에서 공기를 주입하고 타측으로 공기를 배출시킴으로써, 상기 케이스부(110)의 내부 온도를 저하시키도록 마련될 수 있다.More specifically, when the laser unit 120 and the capturing unit 140 are operated, the temperature of the case unit 110 increases significantly, so that the laser unit 120 and the capturing unit 140 may fail. Accordingly, the nozzle injection unit 150 may be provided to lower the internal temperature of the case unit 110 by injecting air from one side of the case unit 110 and discharging the air to the other side.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실드부의 착탈 구조를 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary view showing a detachable structure of a shield unit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 더 참조하면, 상기 실드부(160)는 상기 케이스부(110)에 착탈 가능하게 마련되며, 상기 실드부(160)는 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)에 스패터가 부착되는 것을 차단하도록 마련될 수 있다.4, the shield part 160 is provided to be detachably attached to the case part 110, and the shield part 160 is spattered by the laser part 120 and the photographing part 140. It may be provided to block from being attached.

상기 실드부(160)는 실드몸체(161), 실드홀(162)을 포함할 수 있다.The shield unit 160 may include a shield body 161 and a shield hole 162.

상기 실드몸체(161)는 상기 케이스부(110)에 고정되되, 상기 촬영부(140)의 촬영 경로측 방향으로 돌출 연장되어 마련될 수 있다.The shield body 161 may be fixed to the case part 110 and protrude and extend in a direction toward the photographing path of the photographing part 140.

구체적으로, 상기 실드몸체(161)는 상기 케이스부(110)의 상기 카메라경로유닛(113)측에 일단이 결합되며, 상기 카메라경로유닛(113)으로부터 대상물측을 향해 돌출 연장되어 마련될 수 있다. 이때, 상기 실드몸체(161)는 상기 레이저광의 경로를 방해하지 않도록 상기 카메라경로유닛(113)의 세 면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 실드몸체(161)는 스패터로부터 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)를 보호할 수 있다.Specifically, one end of the shield body 161 is coupled to the camera path unit 113 side of the case unit 110 and may be provided to protrude from the camera path unit 113 toward the object side. . In this case, the shield body 161 may be formed to surround three surfaces of the camera path unit 113 so as not to interfere with the path of the laser light. The shield body 161 provided as described above may protect the laser unit 120 and the photographing unit 140 from spatter.

상기 실드몸체(161)의 형상은 도시된 형태로 한정되지 않으며 상기 레이저부(120) 및 상기 촬영부(140)를 보호할 수 있는 형상을 모두 포함한다.The shape of the shield body 161 is not limited to the illustrated shape, and includes both a shape capable of protecting the laser unit 120 and the photographing unit 140.

상기 실드홀(162)은 상기 실드몸체(161)에 형성되되 상기 케이스부(110)와 접하는 면에 형성될 수 있다.The shield hole 162 may be formed in the shield body 161 and may be formed on a surface in contact with the case portion 110.

상기 실드착탈부(170)는 상기 케이스부(110)에 마련되며, 상기 실드부(160)가 상기 케이스부(110)에 착탈 가능하게 돕도록 마련될 수 있다.The shield attaching/detaching part 170 may be provided on the case part 110, and may be provided to help the shield part 160 to be detachably attached to the case part 110.

상기 실드착탈부(170)는 착탈부몸체(171) 및 착탈부홈(172), 착탈부기둥(173)을 포함할 수 있다.The shield attachment and detachment part 170 may include a detachable part body 171 and a detachable part groove 172, and a detachable part pillar 173.

상기 착탈부몸체(171)는 상기 케이스부(110)의 단부 외측면에 마련되되, 상기 촬영부(140)측에 고정될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 착탈부몸체(171)는 상기 케이스몸체(111)의 양면에 형성되되 상기 카메라경로유닛(113)측에 형성될 수 있다.The detachable part body 171 is provided on an outer end surface of the case part 110 and may be fixed to the photographing part 140 side. More specifically, the detachable body 171 may be formed on both sides of the case body 111 and may be formed on the camera path unit 113 side.

상기 착탈부홈(172)은 상기 착탈부몸체(171)와 상기 케이스부(110) 사이에 상기 실드부(160)가 삽입될 수 있도록 상기 착탈부몸체(171)의 하면에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 착탈부홈(172)은 상기 실드부(160)가 삽입되는 방향으로 소정의 깊이를 갖는 홈 형태로 마련될 수 있다.The detachable part groove 172 may be formed on a lower surface of the detachable part body 171 so that the shield part 160 is inserted between the detachable part body 171 and the case part 110. In addition, the detachable portion groove 172 may be provided in the shape of a groove having a predetermined depth in a direction in which the shield portion 160 is inserted.

상기 착탈부기둥(173)은 상기 착탈부몸체(171)에 형성되며, 상기 실드홀(162)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. The detachable part pillar 173 is formed in the detachable part body 171 and may be formed at a position corresponding to the shield hole 162.

구체적으로, 상기 착탈부기둥(173)은 상기 실드부(160)가 상기 착탈부홈(172)으로 완전히 삽입되었을 때, 상기 착탈부기둥(173)이 상기 실드홀(162)에 삽입될 수 있는 위치에 마련될 수 있다.Specifically, the detachable part pillar 173 is a position where the detachable part pillar 173 can be inserted into the shield hole 162 when the shield part 160 is completely inserted into the detachable part groove 172 Can be provided in

이처럼 마련된 상기 착탈부기둥(173)은, 상기 실드홀(162)의 내측에 삽입되어 상기 실드부(160)를 고정시키도록 마련될 수 있다.The detachable part pillar 173 provided as described above may be provided to be inserted into the shield hole 162 to fix the shield part 160.

또한, 상기 착탈부기둥(173)은 상기 실드홀(162)의 내측에 소정의 깊이만큼 삽입되되, 상기 실드부(160)를 양측에서 가압하면 상기 착탈부기둥(173)이 상기 실드홀(162)의 바깥측으로 이격되도록 마련될 수 있다.In addition, the detachable part pillar 173 is inserted into the shield hole 162 by a predetermined depth, and when the shield part 160 is pressed from both sides, the detachable part pillar 173 becomes the shield hole 162 ) May be provided to be spaced apart from the outside.

이처럼 마련된 상기 실드부(160)는 상기 실드착탈부(170)로부터 용이하게 착탈될 수 있다.The shield unit 160 provided as described above can be easily attached and detached from the shield attachment/detachment unit 170.

상기 수냉부(180)는 상기 케이스부(110)의 외측면에 마련되어 상기 케이스부(110) 내 온도를 저하시키도록 마련될 수 있다.The water cooling part 180 may be provided on an outer surface of the case part 110 and may be provided to lower the temperature inside the case part 110.

상기 제어부(190)는 상기 레이저부(120)의 출력을 제어하도록 마련될 수 있다. The control unit 190 may be provided to control the output of the laser unit 120.

구체적으로, 상기 제어부(190)는 상기 레이저부(120)의 저항을 변화시켜 레이저광의 출력을 조정하도록 마련될 수 있다. 특히, 상기 제어부(190)는 난반사가 발생할 위치나 경면에서 레이저광의 출력을 감소시킴으로써, 회절 반사 등이 발생하지 않도록 제어할 수 있다.Specifically, the control unit 190 may be provided to adjust the output of the laser light by changing the resistance of the laser unit 120. In particular, the control unit 190 may control so that diffraction reflection or the like does not occur by reducing the output of the laser light at a location where diffuse reflection occurs or a mirror surface.

도 5는 종래예에 따른 레이저 비전센서와 본 발명의 일실시예에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서의 경사면 레이저 반사 상태를 나타낸 사진이다.5 is a photograph showing a state of laser reflection on an inclined surface of a laser vision sensor according to a prior art and a laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)에 도시된 것처럼 종래에는 레이저 비전센서에서 레이저의 출력이 조절되지 않아 경면 등에서 회절이나 난반사 등이 발생하여 영상 촬영시 정확한 측정이 어려웠다.As shown in (a) of FIG. 5, conventionally, since the laser vision sensor does not adjust the output of the laser, diffraction or diffuse reflection occurs in a mirror surface, etc., making it difficult to accurately measure an image.

그러나, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼 본 발명에 따르면, 제어부(190)가 레이저의 출력을 조절함으로써, 경면 등에서도 회절과 같은 문제가 발생하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 경면 반사 및 난반사의 발생을 줄이고 영상 노이즈를 최소화할 수 있다.However, according to the present invention as shown in (b) of FIG. 5, the control unit 190 controls the output of the laser, so that a problem such as diffraction does not occur even in a mirror surface. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of specular reflection and diffuse reflection and minimize image noise.

또한, 본 발명은 상기 실드부(160)가 간단한 착탈 구조로 이루어지며, 상기 촬영부(140)의 세 방면에서 스패터를 차단할 수 있도록 마련되기 때문에, 상기 케이스부(110)의 내부에 마련된 레이저부(120) 및 촬영부(140)의 손상을 최소화할 수 있다.In addition, in the present invention, since the shield unit 160 has a simple detachable structure and is provided to block spatter from three sides of the photographing unit 140, the laser provided inside the case unit 110 Damage to the unit 120 and the photographing unit 140 may be minimized.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서
110: 케이스부
111: 케이스몸체
112: 레이저경로유닛
113: 카메라경로유닛
120: 레이저부
130: 미러부
140: 촬영부
141: 카메라모듈
142: 렌즈모듈
150: 노즐주입부
160: 실드부
161: 실드몸체
162: 실드홀
170: 실드착탈부
171: 착탈부몸체
172: 착탈부홈
173: 착탈부기둥
180: 수냉부
190: 제어부100: laser vision sensor equipped with a detachable spatter shield
110: case portion
111: case body
112: laser path unit
113: camera path unit
120: laser unit
130: mirror unit
140: photographing department
141: camera module
142: lens module
150: nozzle injection part
160: shield part
161: shield body
162: shield hole
170: shield attachment and detachment
171: detachable body
172: detachable groove
173: detachable pillar
180: water cooling part
190: control unit

Claims (11)

외형을 형성하는 케이스부;
상기 케이스부의 내부에 마련되며, 레이저광을 조사하도록 마련된 레이저부;
상기 레이저부의 일측에 마련되며, 표면으로부터 반사된 상기 레이저광을 측정하는 촬영부;
상기 케이스부에 착탈 가능하게 마련되며, 실드홀이 형성된 실드부;
상기 케이스부에 마련되며, 상기 실드부가 상기 케이스부에 착탈 가능하도록 마련되는 실드착탈부; 및
상기 레이저부의 저항을 변화시켜 레이저광의 출력을 조정하도록 마련되고, 경면 반사로 인한 회절이 발생하지 않도록 경면에서 레이저광의 출력을 감소시키도록 마련된 제어부를 포함하며,
상기 실드부는 상기 레이저부 및 상기 촬영부에 스패터가 부착되는 것을 차단하도록 마련되고,
상기 실드착탈부는,
상기 케이스부의 단부 외측면에 마련되되, 상기 촬영부측에 고정된 착탈부몸체;
상기 착탈부몸체와 상기 케이스부 사이에 상기 실드부가 삽입될 수 있도록 상기 착탈부몸체의 하면에 형성되되, 상기 실드부가 삽입되는 방향으로 소정의 깊이만큼 홈이 형성된 착탈부홈; 및
상기 착탈부몸체에 형성되며, 상기 실드부가 상기 착탈부홈에 완전히 삽입되었을 때, 상기 실드홀에 삽입될 수 있는 위치에 형성되는 착탈부기둥을 포함하며,
상기 착탈부기둥은 상기 실드홀의 내측에 삽입되어 상기 실드부를 고정시키도록 마련되되, 상기 실드부를 양측에서 가압하면 상기 실드홀의 바깥측으로 이격되도록 마련된 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
A case portion forming an outer shape;
A laser unit provided inside the case unit and provided to irradiate laser light;
A photographing unit provided on one side of the laser unit and measuring the laser light reflected from a surface;
A shield portion detachably provided in the case portion and having a shield hole;
A shield attachment/detachment part provided in the case part and provided to allow the shield part to be detachably attached to the case part; And
And a control unit provided to adjust the output of the laser light by changing the resistance of the laser unit, and configured to reduce the output of the laser light in the mirror so that diffraction due to the specular reflection does not occur,
The shield part is provided to block the attachment of spatter to the laser part and the photographing part,
The shield attachment and detachment part,
A detachable body provided on an outer surface of the end portion of the case portion and fixed to the photographing portion;
A detachable groove formed on a lower surface of the detachable part body so that the shield part can be inserted between the detachable part body and the case part, and a groove formed by a predetermined depth in the direction into which the shield part is inserted; And
It is formed in the detachable portion body, and when the shield portion is completely inserted into the detachable portion groove, and includes a detachable post formed at a position to be inserted into the shield hole,
A laser vision sensor with a detachable spatter shield, characterized in that the detachable column is inserted into the shield hole to fix the shield part, and when the shield part is pressed from both sides, the detachable spatter shield is provided to be separated from the outside of the shield hole. .
 제 1 항에 있어서,
상기 케이스부는,
내부에 상기 레이저부 및 상기 촬영부가 결합되도록 마련된 케이스몸체;
상기 케이스몸체에 형성되되, 상기 레이저부의 레이저광이 조사되는 경로에 마련되는 레이저경로유닛;
상기 케이스몸체에 형성되되, 상기 촬영부의 영상취득 경로에 마련되는 카메라경로유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 1,
The case part,
A case body provided to be coupled to the laser unit and the photographing unit therein;
A laser path unit formed on the case body and provided in a path through which the laser unit is irradiated with laser light;
A laser vision sensor provided with a detachable spatter shield formed on the case body and comprising a camera path unit provided in an image acquisition path of the photographing unit.
 제 1 항에 있어서,
상기 레이저부의 전방에 마련되는 미러부를 더 포함하며,
상기 미러부는,
상기 레이저부에 의해 조사된 레이저광의 굴절 각도를 조절하도록 마련된 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 1,
Further comprising a mirror portion provided in front of the laser portion,
The mirror part,
A laser vision sensor provided with a detachable spatter shield, characterized in that provided to adjust the refraction angle of the laser light irradiated by the laser unit.
 제 1 항에 있어서,
상기 촬영부는,
상기 케이스부의 내부에 마련되며, 표면으로부터 반사된 상기 레이저광의 영상을 취득하는 카메라모듈; 및
상기 카메라모듈의 전방에 마련되는 렌즈모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 1,
The photographing unit,
A camera module provided inside the case part and acquiring an image of the laser light reflected from a surface; And
A laser vision sensor with a detachable spatter shield, characterized in that it comprises a lens module provided in front of the camera module.
 제 2 항에 있어서,
상기 케이스부의 일측에 마련되는 노즐주입부를 더 포함하며,
상기 노즐주입부는,
상기 케이스부의 내부에 공기를 주입하도록 마련되고, 상기 케이스부의 내부에 주입된 공기는 상기 케이스부의 타측에 마련된 상기 레이저경로유닛 및 상기 카메라경로유닛을 통해 배출되도록 마련된 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 2,
Further comprising a nozzle injection portion provided on one side of the case portion,
The nozzle injection part,
A detachable spatter shield, characterized in that it is provided to inject air into the case part, and the air injected into the case part is discharged through the laser path unit and the camera path unit provided on the other side of the case part. Equipped laser vision sensor.
 제 1 항에 있어서,
상기 실드부는,
상기 케이스부에 고정되되, 상기 촬영부의 촬영 경로측 방향으로 돌출 연장되어 마련되는 실드몸체; 및
상기 실드몸체에 형성되되 상기 케이스부와 접하는 면에 형성되는 실드홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 1,
The shield part,
A shield body fixed to the case portion and protruding and extending in a direction toward the photographing path of the photographing portion; And
A laser vision sensor with a detachable spatter shield formed on the shield body and comprising a shield hole formed on a surface in contact with the case portion.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 케이스부의 외측면에 마련되어 상기 케이스부 내 온도를 저하시키도록 마련된 수냉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서.
The method of claim 1,
A laser vision sensor with a detachable spatter shield, characterized in that it further comprises a water cooling part provided on the outer surface of the case part to lower the temperature inside the case part.
 삭제delete 제 1 항에 따른 착탈식 스패터실드가 구비된 레이저 비전센서를 갖는 용접장치.A welding apparatus having a laser vision sensor provided with a detachable spatter shield according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130012275A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 대우조선해양 주식회사 Laser vision sensor head for welding seam tracking
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