KR102327392B1

KR102327392B1 - Rms/ros 기능과 국산로봇을 활용한 avn 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템

Info

Publication number: KR102327392B1
Application number: KR1020210093491A
Authority: KR
Inventors: 서임교; 노태열; 김용철; 이재석
Original assignee: (주) 에스엘테크
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2021-11-17
Also published as: KR102327392B9

Abstract

다관절로봇을 활용하여 이동 중인 AVN 모듈의 위치를 파악하여 스크류를 자동체결하고, RMS(Remote Monitoring System)/ROS(Remote Operation System) 기능을 접목하여 원격으로 시스템을 관리 및 제어할 수 있는 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템을 개시한다.
RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템은, 일 방향으로 이동 중인 제1 조립품을 촬영하여 제1 조립품의 체결 위치 정보를 획득하도록 구성되는 비전(vision) 검사 장치와, 제1 조립품에 제2 조립품을 조립하여 AVN 모듈을 형성하고, AVN 모듈에 스크류를 체결하도록 구성되는 제1 체결 장치와, AVN 모듈의 다른 위치에 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 장치와, 비전 검사 장치, 제1 체결 장치 및 제2 체결 장치를 원격 모니터링 및 원격 제어하도록 구성되는 제어 장치를 포함한다.

Description

RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템{AVN module automatic assembly and fastening smart system using RMS/ROS function and domestic robot}

본 발명은 RMS(Remote Monitoring System)/ROS(Remote Operation System) 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AVN 공정라인의 조립 및 체결작업을 자동화 시키는 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템에 관한 것이다.

AVN(Audio Video Navigation)은 4차 산업시대의 ICT와 Network 기술의 급속한 발전을 통해 단순정보 제공기능에서 다양한 컨텐츠 및 고기능의 정보와 편의성을 제공하는 다양한 분야의 인포테인먼트의 형태로 발전하고 있으며, 자동차 전장부품의 시장규모가 빠른 속도로 성장함에 따라 AVN의 시장규모도 함께 증가하고 있다.

따라서, AVN 시장 진출 및 선점을 위해서는 현 수준 대비보다 높은 생산성이 요구되는 생산방식과 이를 효율적 관리하기 위한 시스템의 개발이 요구되고 있다.

종래에는 다수의 작업자들이 AVN 장비를 수작업으로 조립 및 체결함에 따라, 생산성이 저하됨은 물론, 제품 불량률이 높고, 인건비가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다수의 스크류 자동 체결기와, 로봇 등을 구비한 자동화 장비가 적용되었다.

그러나, 상술한 자동화 장비에 적용되는 로봇은 국내 제작이 어려워 수입에 의존하고 있고, 고가의 가격으로 인하여 공정운영에 많은 부담을 주는 문제점이 있었다.

따라서, 수입산 로봇을 대체하는 국산로봇을 활용한 AVN 장비의 자동 조립 및 체결 장비의 개발이 필요하다.

대한민국 특허등록번호 "10-1637654" (2016.07.01)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다관절로봇을 활용하여 이동 중인 AVN 모듈의 위치를 파악하여 스크류를 자동체결하고, RMS(Remote Monitoring System)/ROS(Remote Operation System) 기능을 접목하여 원격으로 시스템을 관리 및 제어할 수 있는 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템은, 일 방향으로 이동 중인 제1 조립품을 촬영하여 영상 데이터를 획득하고, 상기 영상 데이터로부터 상기 제1 조립품의 체결 위치 정보를 획득하도록 구성되는 비전(vision) 검사 장치; 상기 비전 검사 장치를 통과한 상기 제1 조립품에 제2 조립품을 조립하여 AVN 모듈을 형성하고, 상기 AVN 모듈과 함께 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈의 제1 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성되는 제1 체결 장치; 상기 제1 체결 장치를 통과한 상기 AVN 모듈과 함께 일 방향으로 이동되면서 상기 제1 설정 위치와 다른 상기 AVN 모듈의 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 장치; 및 상기 비전 검사 장치, 상기 제1 체결 장치 및 상기 제2 체결 장치와 통신하여, 상기 비전 검사 장치, 상기 제1 체결 장치 및 상기 제2 체결 장치를 원격 모니터링 및 원격 제어하도록 구성되는 제어 장치; 를 포함한다.

상기 비전 검사 장치는, 상기 제1 조립품을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 이송 컨베이어 장치; 상기 제1 이송 컨베이어 장치의 상부에 배치되고, 일 방향으로 이동 중인 상기 제1 조립품을 촬영하여 상기 제1 조립품에 대한 영상 데이터를 획득하도록 구성되는 광학 모듈; 및 기설정된 비전 알고리즘을 이용하여 상기 제1 조립품에 대한 영상 데이터로부터 상기 제1 조립품의 체결 위치 정보를 획득하고, 상기 체결 위치 정보를 상기 제1 체결 장치, 상기 제2 체결 장치 및 상기 제어 장치로 전송하도록 구성되는 비전 검사 모듈; 을 포함할 수 있다.

상기 제1 체결 장치는, 상기 제1 조립품을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제2 이송 컨베이어 장치; 상기 제2 조립품의 체결 위치가 상기 제1 조립품의 체결 위치에 대응되도록 상기 제2 조립품을 정렬시키도록 구성되는 조립품 정렬 지그; 상기 제2 조립품을 상기 조립품 정렬 지그에 투입하고, 위치가 정렬된 상기 제2 조립품으로부터 상기 제2 조립품의 체결 위치 정보를 획득하여 조립 가능 여부를 판단하며, 조립 가능 시 상기 제2 조립품의 체결 위치와 상기 제1 조립품의 체결 위치가 일치되도록 상기 제2 조립품을 상기 제1 조립품에 조립하여 상기 AVN 모듈을 형성하도록 구성되는 조립 유닛; 및 상기 AVN 모듈과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈을 촬영하여 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보에 대응되는 상기 제1 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제1 체결 유닛; 을 포함할 수 있다.

상기 조립 유닛은, 상기 제2 조립품을 파지 및 해제 가능하고, 상기 제2 조립품을 촬영하도록 구성되는 조립용 헤드; 및 단부에 상기 조립용 헤드가 결합되고, 3축 운동이 가능하여 상기 조립용 헤드를 이동시키도록 구성되는 다관절 로봇;을 포함하고, 상기 조립용 헤드는, 상기 제2 조립품을 흡착 또는 해제하도록 구성되는 흡착부; 및 상기 제2 조립품을 촬영하여 상기 제2 조립품의 체결 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 조립품의 체결 위치 정보를 상기 제1 조립품의 체결 위치 정보와 비교하여 조립 가능 여부를 판단하도록 구성되는 제1 영상획득부; 를 포함할 수 있다.

상기 제1 체결 유닛은, 상기 제1 설정 위치에 상기 스크류를 체결하고, 상기 AVN 모듈을 촬영하도록 구성되는 제1 체결용 헤드; 상기 제1 체결용 헤드에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제1 스크류 공급부; 및 단부에 상기 제1 체결용 헤드가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가지며, 상기 제1 체결용 헤드를 상기 AVN 모듈과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 상기 제1 설정 위치 정보에 대응하여 상기 제1 체결용 헤드에 고정된 상기 스크류를 상기 제1 설정 위치로 이동시키도록 구성되는 제1 스카라 로봇; 을 포함하고, 상기 제1 체결용 헤드는, 상기 제1 스카라 로봇에 결합되고, 상기 AVN 모듈 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 상기 스크류가 배치되면 상기 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 상기 스크류를 제1 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 상기 스크류를 상기 제1 설정 위치에 체결시키도록 구성되는 제1 전동 드라이버; 상기 제1 전동 드라이버의 단부에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제1 스크류 피더; 및 상기 AVN 모듈을 촬영하여 상기 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 스카라 로봇에 상기 제1 설정 위치 정보를 전송하도록 구성되는 제2 영상획득부; 를 포함하며, 상기 제1 스크류 공급부는, 상기 스크류가 저장되는 제1 저장 호퍼; 상기 제1 저장 호퍼와 상기 제1 스크류 피더를 연결하도록 구성되는 제1 이송 튜브; 및 상기 제1 이송 튜브에 압축 공기를 주입하여 상기 제1 저장 호퍼에 저장된 상기 스크류를 상기 제1 이송 튜브를 통해 상기 제1 스크류 피더로 이송시키도록 구성되는 제1 공압 실린더; 를 포함할 수 있다.

상기 제2 체결 장치는, 상기 AVN 모듈을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제3 이송 컨베이어 장치; 상기 제3 이송 컨베이어 장치의 길이방향을 따라 이동되도록 구성되는 이송 유닛; 및 상기 이송 유닛에 의해 상기 AVN 모듈과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈을 촬영하여 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보에 대응되는 상기 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 유닛; 을 포함할 수 있다.

상기 이송 유닛은, 상기 제3 이송 컨베이어 장치의 일 측에 배치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일을 따라 이동되도록 구성되는 슬라이더; 상기 슬라이더를 이동시키도록 구성되는 구동 액추에이터; 및 상기 슬라이더에 의해 상기 AVN 모듈과 나란하게 일 방향으로 이동되고, 상부에 상기 제2 체결 유닛에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 상기 제2 체결 유닛의 일부가 지지되도록 구성되는 이송바디; 를 포함할 수 있다.

상기 제2 체결 유닛은, 상기 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결 가능하고, 상기 AVN 모듈을 촬영하도록 구성되는 제2 체결용 헤드; 상기 제2 체결용 헤드에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제2 스크류 공급부; 및 단부에 상기 제2 체결용 헤드가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가지며, 상기 제2 체결용 헤드를 상기 AVN 모듈과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 상기 제2 설정 위치 정보에 대응하여 상기 제2 체결용 헤드에 고정된 상기 스크류를 상기 제2 설정 위치로 이동시키도록 구성되는 제2 스카라 로봇; 을 포함하고, 상기 제2 체결용 헤드는, 상기 제2 스카라 로봇에 결합되고, 상기 AVN 모듈 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 상기 스크류가 배치되면 상기 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 상기 스크류를 제2 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 상기 스크류를 상기 제2 설정 위치에 체결시키도록 구성되는 제2 전동 드라이버; 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 상기 스크류를 연속적으로 공급하도록 구성되는 제2 스크류 피더; 및 상기 AVN 모듈을 촬영하여 상기 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 스카라 로봇에 상기 제2 설정 위치 정보를 전송하도록 구성되는 제3 영상획득부; 를 포함하며, 상기 제2 스크류 피더는, 상기 제2 전동 드라이버의 하측에 배치되고, 상기 제2 스크류 공급부에 연결되어 상기 제2 스크류 공급부를 통해 공급된 상기 스크류를 하측으로 안내하도록 구성되는 제1 가이더와 제2 가이더; 및 좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 제1 가이더 또는 상기 제2 가이더로부터 상기 스크류를 공급받고, 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시키도록 구성되는 스크류 이송 조립체; 를 포함하고, 상기 스크류 이송 조립체는, 상기 제1 가이더로부터 상기 스크류를 공급받아 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시키도록 구성되는 제1 이송 모듈; 및 상기 제2 가이더로부터 상기 스크류를 공급받아 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시키도록 구성되는 제2 이송 모듈; 을 포함하며, 상기 제1 이송 모듈과 상기 제2 이송 모듈은 교대로 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시키고, 상기 제1 이송 모듈이 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치되면, 상기 제2 이송 모듈은 상기 제2 가이더의 단부에 배치되며, 상기 제2 이송 모듈이 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치되면, 상기 제1 이송 모듈은 상기 제1 가이더의 단부에 배치되고, 상기 제1 이송 모듈은, 제1 이송 레일; 상기 제1 이송 레일을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 지지 테이블; 상기 제1 지지 테이블에 지지되고, 상기 제1 지지 테이블에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 회동 액추에이터; 및 상기 제1 회동 액추에이터에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 스크류를 이동시키는 제1 지지바; 를 포함하며, 상기 제1 지지바는, 좌측으로 이동될 경우 제1 가이더로부터 상기 스크류를 공급받아 내부에 수용하고, 우측으로 이동될 경우 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시킨 후, 상기 제1 회동 액추에이터에 의해 상향 회전되면서 상기 스크류를 이동시켜 상기 스크류와 상기 제2 전동 드라이버의 중심축을 일치시키며, 상기 제2 이송 모듈은, 제2 이송 레일; 상기 제2 이송 레일을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 지지 테이블; 상기 제2 지지 테이블에 지지되고, 상기 제2 지지 테이블에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 회동 액추에이터; 및 상기 제2 회동 액추에이터에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 스크류를 이동시키는 제2 지지바; 를 포함하고, 상기 제2 지지바는, 우측으로 이동될 경우 제2 가이더로부터 상기 스크류를 공급받아 내부에 수용하고, 좌측으로 이동될 경우 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버의 단부에 배치시킨 후, 상기 제2 회동 액추에이터에 의해 상향 회전되면서 상기 스크류를 이동시켜 상기 스크류와 상기 제2 전동 드라이버의 중심축을 일치시키며, 상기 제2 스크류 공급부는, 상기 스크류가 저장되는 제2 저장 호퍼; 상기 제2 저장 호퍼와 상기 제1 가이더를 연결하도록 구성되는 제2 이송 튜브; 상기 제2 저장 호퍼와 상기 제2 가이더를 연결하도록 구성되는 제3 이송 튜브; 및 상기 제2 이송 튜브 및 상기 제3 이송 튜브에 순차적으로 압축 공기를 주입하여, 상기 제2 저장 호퍼에 저장된 상기 스크류를 상기 제2 이송 튜브를 통해 상기 제1 가이더로 이송시키고, 상기 제2 저장 호퍼에 저장된 상기 스크류를 상기 제3 이송 튜브를 통해 상기 제2 가이더로 이송시키도록 구성되는 제2 공압 실린더; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, AVN 모듈을 형성하는 부품들을 기존 수작업에서 다관절 로봇들을 이용하여 자동으로 조립 및 체결하고, 제어 장치에 RMS/ROS 기능을 적용하여 AVN 제작 공정에 적용된 장비들을 실시간으로 원격 모니터링 및 원격 제어함으로써, 생산성이 월등히 향상됨은 물론, 제품 불량 발생률을 최소화하고, 인건비를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.

또한, 작업을 위한 장비를 자체적으로 제작함에 따라, 수입에 의존하던 기존 장비를 대체 가능하여 비용을 절감할 수 있고, 이를 통해 원활한 공정운영이 가능할 수 있다.

또한, 자동차 전장부품 분야뿐만이 아니라 가전제품 등 자동화라인을 구비하고 있는 다양한 산업분야에 유연하게 확대적용이 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 장치의 조립 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립 유닛의 조립용 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결용 헤드와 제1 스크류 공급부가 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 체결 장치를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 체결 장치의 제2 체결용 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 스크류 피더가 좌측 또는 우측으로 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제2 스크류 피더의 지지바가 상향 회전되는 과정을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

참고로, 본 실시예에 개시된 스크류는 머리부에 드라이버의 결합을 위한 홈이 형성되고, 몸통부에 나사산이 형성된 통상의 스크류 부재이고, 도면에서는 설명의 편의를 위해 스크류를 생략될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템은 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200), 제2 체결 장치(300) 및 제어 장치(400)를 포함한다.

비전 검사 장치(100)는 일 방향으로 이동 중인 제1 조립품(A1)을 촬영하여 영상 데이터를 획득하고, 영상 데이터로부터 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보를 획득하도록 구성된다.

비전 검사 장치(100)는 비전을 통한 제1 조립품(A1)의 상태를 파악할 수 있다.

즉, 비전 검사 장치(100)는 획득한 영상 데이터를 기설정된 비전 알고리즘을 이용하여 제1 조립품(A1)의 구조 정보 및 위치 정보를 획득하고, 이를 이용하여 영상 데이터를 보정 및 분석하여 제1 조립품(A1)의 이상 유무를 판단함과 동시에, 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 비전 검사 장치(100)는 획득한 영상 데이터로부터 스크류의 체결을 위한 홀 위치 정보 또는 체결 위치 정보를 획득할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 장치를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 비전 검사 장치(100)는 제1 이송 컨베이어 장치(110), 광학 모듈(120) 및 비전 검사 모듈(130)을 포함할 수 있다.

제1 이송 컨베이어 장치(110)는 제1 조립품(A1)을 일 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 이송 컨베이어 장치(110)는 통상의 컨베이어 장치와 동일한 형태로 형성될 수 있다.

광학 모듈(120)은 제1 이송 컨베이어 장치(110)의 상부에 배치되고, 일 방향으로 이동 중인 제1 조립품(A1)을 촬영하여 제1 조립품(A1)에 대한 영상 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.

비전 검사 모듈(130)은 기설정된 비전 알고리즘을 이용하여 제1 조립품(A1)에 대한 영상 데이터로부터 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보를 획득하고, 체결 위치 정보를 제1 체결 장치(200), 제2 체결 장치(300) 및 제어 장치(400)로 전송하도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 장치를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 체결 장치(200)는 비전 검사 장치(100)를 통과한 제1 조립품(A1)에 제2 조립품(A2)을 조립하여 AVN 모듈(A)을 형성하고, AVN 모듈(A)과 함께 일 방향으로 이동되면서 AVN 모듈(A)의 제1 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성된다.

제1 체결 장치(200)는 제2 조립품(A2)을 파지 및 운반하고, 제2 조립품(A2)의 체결 위치가 제1 조립품(A1)의 체결 위치와 일치되도록 제2 조립품(A2)의 위치를 보정할 수 있다.

제1 체결 장치(200)는 일 방향으로 이동 중인 제1 조립품(A1)의 위치를 동기화 하여 제1 조립품(A1)에 위치가 보정된 제2 조립품(A2)을 조립하여 가조립된 AVN 모듈(A)을 형성할 수 있다.

제1 체결 장치(200)는 일 방향으로 이동 중인 AVN 모듈(A)의 위치를 동기화 하여 AVN 모듈(A)과 동일한 속도로 이동되면서, AVN 모듈(A)의 제1 설정 위치에 스크류를 자동으로 체결할 수 있다.

제1 체결 장치(200)는 제2 이송 컨베이어 장치(210), 조립품 정렬 지그(220), 조립 유닛(230) 및 제1 체결 유닛(240)을 포함할 수 있다.

제2 이송 컨베이어 장치(210)는 제1 조립품(A1)을 일 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제2 이송 컨베이어 장치(210)는 통상의 컨베이어 장치와 동일한 형태로 형성될 수 있다.

조립품 정렬 지그(220)는 제2 조립품(A2)의 체결 위치가 제1 조립품(A1)의 체결 위치에 대응되도록 제2 조립품(A2)을 정렬시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 조립품 정렬 지그(220)는 다수의 블록들이 서로 탈착 가능하게 결합되고, 상호 결합을 통해 다양한 형태의 지지 구조를 형성하여 제2 조립품(A2)의 외형을 지지하면 제2 조립품(A2)의 위치를 정렬시키도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 장치의 조립 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 조립 유닛(230)은 제2 조립품(A2)을 조립품 정렬 지그(220)에 투입하고, 위치가 정렬된 제2 조립품(A2)으로부터 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 획득하여 조립 가능 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 조립이 가능할 경우, 조립 유닛(230)은 제2 조립품(A2)의 체결 위치와 제1 조립품(A1)의 체결 위치가 일치되도록 제2 조립품(A2)을 제1 조립품(A1)에 조립하여 AVN 모듈(A)을 형성하도록 구성될 수 있다.

조립 유닛(230)은 조립용 헤드(231)와, 다관절 로봇(232)을 포함할 수 있다.

조립용 헤드(231)는 제2 조립품(A2)을 파지 및 해제 가능하고, 제2 조립품(A2)을 촬영하도록 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립 유닛의 조립용 헤드를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 조립용 헤드(231)는 흡착부(2311)와, 제1 영상획득부(2312)를 포함할 수 있다.

흡착부(2311)는 제2 조립품(A2)을 흡착 또는 해제하도록 구성될 수 있다.

제1 영상획득부(2312)는 제2 조립품(A2)을 촬영하여 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 획득하고, 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보와 비교하여 조립 가능 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 다관절 로봇(232)은 단부에 조립용 헤드(231)가 결합되고, 3축 운동이 가능하여 조립용 헤드(231)를 이동시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 다관절 로봇(232)은 다축 회전 구조를 가진 통상의 로봇 암의 형태로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 1, 도 3 및 도 6을 참조하면, 제1 체결 유닛(240)은 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 AVN 모듈(A)을 촬영하여 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보에 대응되는 제1 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성될 수 있다.

제1 체결 유닛(240)은 제1 체결용 헤드(241), 제1 스크류 공급부(242) 및 제1 스카라 로봇(243)을 포함할 수 있다.

제1 체결용 헤드(241)는 제1 설정 위치에 스크류를 체결하고, AVN 모듈(A)을 촬영하도록 구성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 체결용 헤드와 제1 스크류 공급부가 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 체결용 헤드(241)는 제1 전동 드라이버(2411), 제1 스크류 피더(2412) 및 제2 영상획득부(2413)를 포함할 수 있다.

제1 전동 드라이버(2411)는 제1 스카라 로봇(243)에 결합되고, AVN 모듈(A) 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 스크류가 배치되면 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 스크류를 제1 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 스크류를 제1 설정 위치에 체결시키도록 구성될 수 있다.

제1 스크류 피더(2412)는 제1 전동 드라이버(2411)의 단부에 스크류를 공급하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 스크류 피더(2412)는 제1 전동 드라이버(2411)의 단부에 탈착 가능하게 결합되고, 내부에 스크류가 이동 가능한 가이드홀이 형성되는 관 형태로 형성될 수 있다.

제2 영상획득부(2413)는 AVN 모듈(A)을 촬영하여 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 제1 스카라 로봇(243)에 제1 설정 위치 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.

제1 스크류 공급부(242)는 제1 체결용 헤드(241)에 스크류를 공급하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 스크류 공급부(242)는, 스크류가 저장되는 제1 저장 호퍼(2421)와, 제1 저장 호퍼(2421)와 제1 스크류 피더(2412)를 연결하도록 구성되는 제1 이송 튜브(2422)와, 제1 이송 튜브(2422)에 압축 공기를 주입하여 제1 저장 호퍼(2421)에 저장된 스크류를 제1 이송 튜브(2422)를 통해 제1 스크류 피더(2412)로 이송시키도록 구성되는 제1 공압 실린더(2423)를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 6을 참조하면, 제1 스카라 로봇(243)은 단부에 제1 체결용 헤드(241)가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가질 수 있다. 이에, 제1 스카라 로봇(243)은 제1 체결용 헤드(241)를 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 제1 설정 위치 정보에 대응하여 제1 체결용 헤드(241)에 고정된 스크류를 제1 설정 위치로 이동시킬 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 체결 장치(200)는 제1 클램핑 유닛(250)과, 제2 클램핑 유닛(260)을 더 포함할 수 있다.

제1 클램핑 유닛(250)은 제2 조립품(A2)이 제1 조립품(A1)에 조립될 때까지 제1 조립품(A1)을 지지하면서 제1 조립품(A1)과 나란히 이동되도록 구성될 수 있다.

제2 클램핑 유닛(260)은 AVN 모듈(A)에 스크류가 체결될 때까지 AVN 모듈(A)을 지지하면서 AVN 모듈(A)과 나란히 이동되도록 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 제2 체결 장치(300)는 제1 체결 장치(200)를 통과한 AVN 모듈(A)과 함께 일 방향으로 이동되면서 제1 설정 위치와 다른 AVN 모듈(A)의 제2 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성된다.

제2 체결 장치(300)는 일 방향으로 이동 중인 AVN 모듈의 위치를 동기화 하여 AVN 모듈과 동일한 속도로 이동되면서, AVN 모듈의 제2 설정 위치에 스크류를 자동으로 체결할 수 있다.

제2 체결 장치(300)는 AVN 모듈이 이동되는 과정에서, 제1 체결 장치(200)에 비해 상대적으로 더 많은 양의 스크류를 AVN 모듈에 체결할 수 있도록 연속적으로 스크류가 공급되는 구조를 가질 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 체결 장치를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 제2 체결 장치(300)는 제3 이송 컨베이어 장치(310), 이송 유닛(320) 및 제2 체결 유닛(330)을 포함할 수 있다.

제3 이송 컨베이어 장치(310)는 AVN 모듈(A)을 일 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제3 이송 컨베이어 장치(310)는 통상의 컨베이어 장치와 동일한 형태로 형성될 수 있다.

이송 유닛(320)은 제3 이송 컨베이어 장치(310)의 길이방향을 따라 이동되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 이송 유닛(320)은 제3 이송 컨베이어 장치(310)의 일 측에 배치되는 가이드 레일(321)과, 가이드 레일(321)을 따라 이동되도록 구성되는 슬라이더(322)와, 슬라이더(322)를 이동시키도록 구성되는 구동 액추에이터(323)와, 슬라이더(322)에 의해 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되고, 상부에 제2 체결 유닛(330)에 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 유닛(330)의 일부가 지지되도록 구성되는 이송바디(324)를 포함할 수 있다.

제2 체결 유닛(330)은 이송 유닛(320)에 의해 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 AVN 모듈(A)을 촬영하여 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보에 대응되는 제2 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 체결 장치의 제2 체결용 헤드를 나타낸 사시도이다.

도 1, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 체결 유닛(330)은 제2 체결용 헤드(331), 제2 스크류 공급부(332) 및 제2 스카라 로봇(333)을 포함할 수 있다.

제2 체결용 헤드(331)는 제2 설정 위치에 스크류를 체결 가능하고, AVN 모듈(A)을 촬영하도록 구성될 수 있다.

제2 체결용 헤드(331)는 제2 전동 드라이버(3311), 제2 스크류 피더(3312) 및 제3 영상획득부(3313)를 포함할 수 있다.

제2 전동 드라이버(3311)는 제2 스카라 로봇(333)에 결합되고, AVN 모듈(A) 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 스크류가 배치되면 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 스크류를 제2 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 스크류를 제2 설정 위치에 체결시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제2 전동 드라이버(3311)는 제1 전동 드라이버(2411)와 동일한 것일 수 있으며, 제1 전동 드라이버(2411)와 제2 전동 드라이버(3311)는 통상의 전동 드라이버로 적용될 수도 있다.

제2 스크류 피더(3312)는 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 스크류를 연속적으로 공급하도록 구성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 스크류 피더가 좌측 또는 우측으로 이동된 상태를 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 스크류 피더(3312)는 제1 가이더(G1)와 제2 가이더(G2) 및 스크류 이송 조립체(TA)를 포함할 수 있다.

제1 가이더(G1)와 제2 가이더(G2)는 제2 전동 드라이버(3311)의 하측에 배치되고, 제2 스크류 공급부(332)에 연결되어 제2 스크류 공급부(332)를 통해 공급된 스크류를 하측으로 안내하도록 구성될 수 있다.

스크류 이송 조립체(TA)는 좌측 또는 우측으로 이동되면서 제1 가이더(G1) 또는 제2 가이더(G2)로부터 스크류를 공급받고, 스크류를 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성될 수 있다.

스크류 이송 조립체(TA)는 제1 가이더(G1)로부터 스크류를 공급받아 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성되는 제1 이송 모듈(TA1)과, 제2 가이더(G2)로부터 스크류를 공급받아 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성되는 제2 이송 모듈(TA2)을 포함할 수 있다.

제1 이송 모듈(TA1)과 제2 이송 모듈(TA2)은 교대로 스크류를 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시킬 수 있다.

이때, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 이송 모듈(TA1)이 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치되면, 제2 이송 모듈(TA2)은 제2 가이더(G2)의 단부에 배치되어 스크류를 공급받고, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 이송 모듈(TA2)이 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치되면, 제1 이송 모듈(TA1)은 제1 가이더(G1)의 단부에 배치되어 스크류를 공급받을 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제2 스크류 피더의 지지바가 상향 회전되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 이송 모듈(TA1)은 제1 이송 레일(TA14)과, 제1 이송 레일(TA14)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 지지 테이블(TA11)과, 제1 지지 테이블(TA11)에 지지되고, 제1 지지 테이블(TA11)에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 회동 액추에이터(TA12)와, 제1 회동 액추에이터(TA12)에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 스크류를 이동시키는 제1 지지바(TA13)를 포함할 수 있다.

제2 이송 모듈(TA2)은, 제2 이송 레일(TA24)과, 제2 이송 레일(TA24)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 지지 테이블(TA21)과, 제2 지지 테이블(TA21)에 지지되고, 제2 지지 테이블(TA21)에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 회동 액추에이터(TA22)와, 제2 회동 액추에이터(TA22)에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 스크류를 이동시키는 제2 지지바(TA23)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 제1 지지바(TA13)는, 좌측으로 이동될 경우 제1 가이더(G1)로부터 스크류를 공급받아 내부에 수용하고, 우측으로 이동될 경우 스크류를 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시킨 후, 제1 회동 액추에이터(TA12)에 의해 상향 회전되면서 스크류를 이동시켜 스크류와 제2 전동 드라이버(3311)의 중심축을 일치시킬 수 있다.

그리고, 제2 지지바(TA23)는, 우측으로 이동될 경우 제2 가이더(G2)로부터 스크류를 공급받아 내부에 수용하고, 좌측으로 이동될 경우 스크류를 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시킨 후, 제2 회동 액추에이터(TA22)에 의해 상향 회전되면서 스크류를 이동시켜 스크류와 제2 전동 드라이버(3311)의 중심축을 일치시킬 수 있다.

도 9를 참조하면, 제3 영상획득부(3313)는 AVN 모듈(A)을 촬영하여 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 제2 스카라 로봇(333)에 제2 설정 위치 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2 스크류 공급부(332)는 제2 체결용 헤드(331)에 스크류를 공급하도록 구성될 수 있다.

제2 스크류 공급부(332)는 스크류가 저장되는 제2 저장 호퍼(3321)와, 제2 저장 호퍼(3321)와 제1 가이더(G1)를 연결하도록 구성되는 제2 이송 튜브(3322)와, 제2 저장 호퍼(3321)와 제2 가이더(G2)를 연결하도록 구성되는 제3 이송 튜브(3323)와, 제2 이송 튜브(3322) 및 제3 이송 튜브(3323)에 순차적으로 압축 공기를 주입하여, 제2 저장 호퍼(3321)에 저장된 스크류를 제2 이송 튜브(3322)를 통해 제1 가이더(G1)로 이송시키고, 제2 저장 호퍼(3321)에 저장된 스크류를 제3 이송 튜브(3323)를 통해 제2 가이더(G2)로 이송시키도록 구성되는 제2 공압 실린더(3324)를 포함할 수 있다.

제2 스카라 로봇(333)은 단부에 제2 체결용 헤드(331)가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가질 수 있다. 이에, 제2 스카라 로봇(333)은 제2 체결용 헤드(331)를 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 제2 설정 위치 정보에 대응하여 제2 체결용 헤드(331)에 고정된 스크류를 제2 설정 위치로 이동시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 제어 장치(400)는 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)와 통신하여, 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)를 원격 모니터링(RMS: Remote Monitoring System) 및 원격 제어(ROS: Remote Operation System) 하도록 구성된다.

제어 장치(400)는 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)와 실시간 통신이 가능하여, 장치들의 작동상태와, 작업 공정을 실시간 모니터링 할 수 있다.

제어 장치(400)는 체결 부위의 불량유무, AVN 모듈(1)의 조립 상태, 제1 설정 위치의 스크류 체결 상태 및 제2 설정 위치의 스크류 체결 상태 등을 모니터링 할 수 있다.

그리고, 제어 장치(400)는 모니터링 결과들을 정보화 하고, 이를 기설정된 기준 정보와 실시간 비교하여 이상을 판단할 수 있다.

예를 들어, 제어 장치(400)는 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)의 정보를 수신하고, 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)에 제어명령을 전달하도록 구성되는 제어 컴퓨터, 제어 컴퓨터와 제어 장치(400)는 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)들 간의 통신을 가능하게 하는 네트워크 장치와, 제어 컴퓨터로부터 각종 정보들을 수신하여 저장하고, 제어 컴퓨터에 제어명령을 전송하도록 구성되는 제어서버와, 제어 컴퓨터와 연동되어 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)의 상태를 원격 모니터링하면서, 제어 컴퓨터를 통해 비전 검사 장치(100), 제1 체결 장치(200) 및 제2 체결 장치(300)를 원격 제어하도록 구성되는 관리서버 등을 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, AVN 모듈을 형성하는 부품들을 기존 수작업에서 다관절 로봇들(232, 243, 333)을 이용하여 자동으로 조립 및 체결하고, 제어 장치(400)에 RMS/ROS 기능을 적용하여 AVN 제작 공정에 적용된 장비들을 실시간으로 원격 모니터링 및 원격 제어함으로써, 생산성이 월등히 향상됨은 물론, 제품 불량 발생률을 최소화하고, 인건비를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100. 비전 검사 장치 110. 제1 이송 컨베이어 장치
120. 광학 모듈 130. 비전 검사 모듈
200. 제1 체결 장치 210. 제2 이송 컨베이어 장치
220. 조립품 정렬 지그 230. 조립 유닛
231. 조립용 헤드 2311. 흡착부
2312. 제1 영상획득부 232. 다관절 로봇
240. 제1 체결 유닛 241. 제1 체결용 헤드
2411. 제1 전동 드라이버 2412. 제1 스크류 피더
2413. 제2 영상획득부 242. 제1 스크류 공급부
2421. 제1 저장 호퍼 2422. 제1 이송 튜브
2423. 제1 공압 실린더 243. 제1 스카라 로봇
250. 제1 클램핑 유닛 260. 제2 클램핑 유닛
300. 제2 체결 장치 310. 제3 이송 컨베이어 장치
320. 이송 유닛 321. 가이드 레일
322. 슬라이더 323. 구동 액추에이터
324. 이송바디 330. 제2 체결 유닛
331. 제2 체결용 헤드 3311. 제2 전동 드라이버
3312. 제2 스크류 피더 G1. 제1 가이더
G2. 제2 가이더 TA. 스크류 이송 조립체
TA1. 제1 이송 모듈 TA11. 제1 지지 테이블
TA12. 제1 회동 액추에이터 TA13. 제1 지지바
TA14. 제1 이송 레일 TA2. 제2 이송 모듈
TA21. 제2 지지 테이블 TA22. 제2 회동 액추에이터
TA23. 제2 지지바 TA24. 제2 이송 레일
3313. 제3 영상획득부 332. 제2 스크류 공급부
3321. 제2 저장 호퍼 3322. 제2 이송 튜브
3323. 제3 이송 튜브 3324. 제2 공압 실린더
333. 제2 스카라 로봇 400. 제어 장치
A. AVN 모듈 A1. 제1 조립품
A2. 제2 조립품

Claims

일 방향으로 이동 중인 제1 조립품(A1)을 촬영하여 영상 데이터를 획득하고, 상기 영상 데이터로부터 상기 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보를 획득하도록 구성되는 비전(vision) 검사 장치(100);
상기 비전 검사 장치(100)를 통과한 상기 제1 조립품(A1)에 제2 조립품(A2)을 조립하여 AVN 모듈(A)을 형성하고, 상기 AVN 모듈(A)과 함께 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈(A)의 제1 설정 위치에 스크류를 체결하도록 구성되는 제1 체결 장치(200);
상기 제1 체결 장치(200)를 통과한 상기 AVN 모듈(A)과 함께 일 방향으로 이동되면서 상기 제1 설정 위치와 다른 상기 AVN 모듈(A)의 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 장치(300); 및
상기 비전 검사 장치(100), 상기 제1 체결 장치(200) 및 상기 제2 체결 장치(300)와 통신하여, 상기 비전 검사 장치(100), 상기 제1 체결 장치(200) 및 상기 제2 체결 장치(300)를 원격 모니터링 및 원격 제어하도록 구성되는 제어 장치(400); 를 포함하고,
상기 제1 체결 장치(200)는,
상기 제1 조립품(A1)을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제2 이송 컨베이어 장치(210),
상기 제2 조립품(A2)의 체결 위치가 상기 제1 조립품(A1)의 체결 위치에 대응되도록 상기 제2 조립품(A2)을 정렬시키도록 구성되는 조립품 정렬 지그(220),
상기 제2 조립품(A2)을 상기 조립품 정렬 지그(220)에 투입하고, 위치가 정렬된 상기 제2 조립품(A2)으로부터 상기 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 획득하여 조립 가능 여부를 판단하며, 조립 가능 시 상기 제2 조립품(A2)의 체결 위치와 상기 제1 조립품(A1)의 체결 위치가 일치되도록 상기 제2 조립품(A2)을 상기 제1 조립품(A1)에 조립하여 상기 AVN 모듈(A)을 형성하도록 구성되는 조립 유닛(230), 및
상기 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈(A)을 촬영하여 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 설정 위치 정보에 대응되는 상기 제1 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제1 체결 유닛(240)을 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비전 검사 장치(100)는,
상기 제1 조립품(A1)을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 이송 컨베이어 장치(110);
상기 제1 이송 컨베이어 장치(110)의 상부에 배치되고, 일 방향으로 이동 중인 상기 제1 조립품(A1)을 촬영하여 상기 제1 조립품(A1)에 대한 영상 데이터를 획득하도록 구성되는 광학 모듈(120); 및
기설정된 비전 알고리즘을 이용하여 상기 제1 조립품(A1)에 대한 영상 데이터로부터 상기 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보를 획득하고, 상기 체결 위치 정보를 상기 제1 체결 장치(200), 상기 제2 체결 장치(300) 및 상기 제어 장치(400)로 전송하도록 구성되는 비전 검사 모듈(130); 을 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 조립 유닛(230)은,
상기 제2 조립품(A2)을 파지 및 해제 가능하고, 상기 제2 조립품(A2)을 촬영하도록 구성되는 조립용 헤드(231); 및
단부에 상기 조립용 헤드(231)가 결합되고, 3축 운동이 가능하여 상기 조립용 헤드(231)를 이동시키도록 구성되는 다관절 로봇(232);을 포함하고,
상기 조립용 헤드(231)는,
상기 제2 조립품(A2)을 흡착 또는 해제하도록 구성되는 흡착부(2311); 및
상기 제2 조립품(A2)을 촬영하여 상기 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 조립품(A2)의 체결 위치 정보를 상기 제1 조립품(A1)의 체결 위치 정보와 비교하여 조립 가능 여부를 판단하도록 구성되는 제1 영상획득부(2312); 를 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 체결 유닛(240)은,
상기 제1 설정 위치에 상기 스크류를 체결하고, 상기 AVN 모듈(A)을 촬영하도록 구성되는 제1 체결용 헤드(241);
상기 제1 체결용 헤드(241)에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제1 스크류 공급부(242); 및
단부에 상기 제1 체결용 헤드(241)가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가지며, 상기 제1 체결용 헤드(241)를 상기 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 상기 제1 설정 위치 정보에 대응하여 상기 제1 체결용 헤드(241)에 고정된 상기 스크류를 상기 제1 설정 위치로 이동시키도록 구성되는 제1 스카라 로봇(243); 을 포함하고,
상기 제1 체결용 헤드(241)는,
상기 제1 스카라 로봇(243)에 결합되고, 상기 AVN 모듈(A) 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 상기 스크류가 배치되면 상기 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 상기 스크류를 제1 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 상기 스크류를 상기 제1 설정 위치에 체결시키도록 구성되는 제1 전동 드라이버(2411);
상기 제1 전동 드라이버(2411)의 단부에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제1 스크류 피더(2412); 및
상기 AVN 모듈(A)을 촬영하여 상기 제1 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 스카라 로봇(243)에 상기 제1 설정 위치 정보를 전송하도록 구성되는 제2 영상획득부(2413); 를 포함하며,
상기 제1 스크류 공급부(242)는,
상기 스크류가 저장되는 제1 저장 호퍼(2421);
상기 제1 저장 호퍼(2421)와 상기 제1 스크류 피더(2412)를 연결하도록 구성되는 제1 이송 튜브(2422); 및
상기 제1 이송 튜브(2422)에 압축 공기를 주입하여 상기 제1 저장 호퍼(2421)에 저장된 상기 스크류를 상기 제1 이송 튜브(2422)를 통해 상기 제1 스크류 피더(2412)로 이송시키도록 구성되는 제1 공압 실린더(2423); 를 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 체결 장치(300)는,
상기 AVN 모듈(A)을 일 방향으로 이동시키도록 구성되는 제3 이송 컨베이어 장치(310);
상기 제3 이송 컨베이어 장치(310)의 길이방향을 따라 이동되도록 구성되는 이송 유닛(320); 및
상기 이송 유닛(320)에 의해 상기 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되면서 상기 AVN 모듈(A)을 촬영하여 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제2 설정 위치 정보에 대응되는 상기 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 제2 체결 유닛(330); 을 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
제6항에 있어서,
상기 이송 유닛(320)은,
상기 제3 이송 컨베이어 장치(310)의 일 측에 배치되는 가이드 레일(321);
상기 가이드 레일(321)을 따라 이동되도록 구성되는 슬라이더(322);
상기 슬라이더(322)를 이동시키도록 구성되는 구동 액추에이터(323); 및
상기 슬라이더(322)에 의해 상기 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동되고, 상부에 상기 제2 체결 유닛(330)에 상기 스크류를 체결하도록 구성되는 상기 제2 체결 유닛(330)의 일부가 지지되도록 구성되는 이송바디(324); 를 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제2 체결 유닛(330)은,
상기 제2 설정 위치에 상기 스크류를 체결 가능하고, 상기 AVN 모듈(A)을 촬영하도록 구성되는 제2 체결용 헤드(331);
상기 제2 체결용 헤드(331)에 상기 스크류를 공급하도록 구성되는 제2 스크류 공급부(332); 및
단부에 상기 제2 체결용 헤드(331)가 결합되고, 복수의 평행 회전 관절구조를 가지며, 상기 제2 체결용 헤드(331)를 상기 AVN 모듈(A)과 나란하게 일 방향으로 이동시키면서 상기 제2 설정 위치 정보에 대응하여 상기 제2 체결용 헤드(331)에 고정된 상기 스크류를 상기 제2 설정 위치로 이동시키도록 구성되는 제2 스카라 로봇(333); 을 포함하고,
상기 제2 체결용 헤드(331)는,
상기 제2 스카라 로봇(333)에 결합되고, 상기 AVN 모듈(A) 상에서 승강 가능하도록 배치되며, 단부에 상기 스크류가 배치되면 상기 스크류를 흡착하여 고정한 상태에서 하강하여 상기 스크류를 제2 설정 위치에 접촉시킨 후 회전력을 발생시켜 상기 스크류를 상기 제2 설정 위치에 체결시키도록 구성되는 제2 전동 드라이버(3311);
상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 상기 스크류를 연속적으로 공급하도록 구성되는 제2 스크류 피더(3312); 및
상기 AVN 모듈(A)을 촬영하여 상기 제2 설정 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 스카라 로봇(333)에 상기 제2 설정 위치 정보를 전송하도록 구성되는 제3 영상획득부(3313); 를 포함하며,
상기 제2 스크류 피더(3312)는,
상기 제2 전동 드라이버(3311)의 하측에 배치되고, 상기 제2 스크류 공급부(332)에 연결되어 상기 제2 스크류 공급부(332)를 통해 공급된 상기 스크류를 하측으로 안내하도록 구성되는 제1 가이더(G1)와 제2 가이더(G2); 및
좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 제1 가이더(G1) 또는 상기 제2 가이더(G2)로부터 상기 스크류를 공급받고, 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성되는 스크류 이송 조립체(TA); 를 포함하고,
상기 스크류 이송 조립체(TA)는,
상기 제1 가이더(G1)로부터 상기 스크류를 공급받아 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성되는 제1 이송 모듈(TA1); 및
상기 제2 가이더(G2)로부터 상기 스크류를 공급받아 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키도록 구성되는 제2 이송 모듈(TA2); 을 포함하며,
상기 제1 이송 모듈(TA1)과 상기 제2 이송 모듈(TA2)은 교대로 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시키고,
상기 제1 이송 모듈(TA1)이 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치되면, 상기 제2 이송 모듈(TA2)은 상기 제2 가이더(G2)의 단부에 배치되며,
상기 제2 이송 모듈(TA2)이 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치되면, 상기 제1 이송 모듈(TA1)은 상기 제1 가이더(G1)의 단부에 배치되고,
상기 제1 이송 모듈(TA1)은,
제1 이송 레일(TA14);
상기 제1 이송 레일(TA14)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 지지 테이블(TA11);
상기 제1 지지 테이블(TA11)에 지지되고, 상기 제1 지지 테이블(TA11)에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제1 회동 액추에이터(TA12); 및
상기 제1 회동 액추에이터(TA12)에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 스크류를 이동시키는 제1 지지바(TA13); 를 포함하며,
상기 제1 지지바(TA13)는, 좌측으로 이동될 경우 제1 가이더(G1)로부터 상기 스크류를 공급받아 내부에 수용하고, 우측으로 이동될 경우 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시킨 후, 상기 제1 회동 액추에이터(TA12)에 의해 상향 회전되면서 상기 스크류를 이동시켜 상기 스크류와 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 중심축을 일치시키며,
상기 제2 이송 모듈(TA2)은,
제2 이송 레일(TA24);
상기 제2 이송 레일(TA24)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 지지 테이블(TA21);
상기 제2 지지 테이블(TA21)에 지지되고, 상기 제2 지지 테이블(TA21)에 의해 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 제2 회동 액추에이터(TA22); 및
상기 제2 회동 액추에이터(TA22)에 결합되어 좌측 또는 우측으로 이동되면서 상기 스크류를 이동시키는 제2 지지바(TA23); 를 포함하고,
상기 제2 지지바(TA23)는,
우측으로 이동될 경우 제2 가이더(G2)로부터 상기 스크류를 공급받아 내부에 수용하고,
좌측으로 이동될 경우 상기 스크류를 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 단부에 배치시킨 후, 상기 제2 회동 액추에이터(TA22)에 의해 상향 회전되면서 상기 스크류를 이동시켜 상기 스크류와 상기 제2 전동 드라이버(3311)의 중심축을 일치시키며,
상기 제2 스크류 공급부(332)는,
상기 스크류가 저장되는 제2 저장 호퍼(3321);
상기 제2 저장 호퍼(3321)와 상기 제1 가이더(G1)를 연결하도록 구성되는 제2 이송 튜브(3322);
상기 제2 저장 호퍼(3321)와 상기 제2 가이더(G2)를 연결하도록 구성되는 제3 이송 튜브(3323); 및
상기 제2 이송 튜브(3322) 및 상기 제3 이송 튜브(3323)에 순차적으로 압축 공기를 주입하여, 상기 제2 저장 호퍼(3321)에 저장된 상기 스크류를 상기 제2 이송 튜브(3322)를 통해 상기 제1 가이더(G1)로 이송시키고, 상기 제2 저장 호퍼(3321)에 저장된 상기 스크류를 상기 제3 이송 튜브(3323)를 통해 상기 제2 가이더(G2)로 이송시키도록 구성되는 제2 공압 실린더(3324); 를 포함하는, RMS/ROS 기능과 국산로봇을 활용한 AVN 모듈 자동 조립 및 체결 스마트 시스템.