KR102434648B1 - 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법 - Google Patents

레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법 Download PDF

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Abstract

레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 관한 것으로, (a) 레이저 포인터를 이용해서 블록 바닥면에 레이저 광선을 주사하여 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 단계, (b) 상기 원형 레이저 형상이 정원이 되도록, 용접 로봇이 설치되는 베이스를 Rx 또는 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정하는 단계, (c) 상기 용접 로봇이 탑재된 대차를 Rz 방향으로 회전시켜 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 배치하는 단계 및 (d) 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시켜 상기 블록 바닥면과의 거리를 미리 설정된 설정거리로 조정하는 단계를 포함하는 구성을 마련하여, 표시된 원형 레이저 형상과 십자 라인을 기준으로 대차의 위치 및 방향을 조정해서 원점을 조정하고, 베이스를 X, Y, Z 방향의 슬라이딩 이동 및 Rx 및 Ry 방향으로 틸팅 동작시켜 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법{METHOD FOR SETTING POSITION OF WELDING ROBOT USING LASER POINTER}
본 발명은 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 상부에 위치한 용접 대상물의 용접시 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 관한 것이다.
일반적인 선박건조 과정에서, 철 구조물 블록은 블록 지지대로 받쳐지고, 블록의 하부에 러그(lug)나 기타 다양한 부착물을 붙이기 위해, 오버헤드 용접이 빈번하게 수행된다.
이러한 오버헤드 용접을 작업자가 직접 수행할 경우, 작업자의 근골격계 질환을 유발하는 등 여러 가지 문제점이 발생함에 따라, 최근 들어 용접 전용 로봇이 적용되고 있으며, 로봇 구동의 이동성을 향상시키기 위해 다양한 형태의 대차가 제안되고 있다.
이와 같이, 대차가 적용된 용접 로봇을 이용하여 러그를 용접하는 경우에 로봇의 위치 및 자세를 보정해야 한다.
즉, 러그는 트레슬(블록 지지대)에 의해 지지된 블록 아래쪽에 용접을 통해 부착된다. 그러나 러그가 부착되는 블록 바닥면의 편평도가 러그의 위치에 따라 조금씩 편차가 있고, 현장 바닥면 역시 약간씩의 경사가 있으므로, 오버헤드 용접을 수행하는 로봇의 자세를 각각의 러그의 부착 위치(X,Y,Z) 및 자세(ROLL, PITCH, YAW)에 따라 보정해야 한다.
이와 같은 용접 로봇의 위치 및 자세 보정을 위한 방법으로는, 레이저 비전 센서를 이용하는 방식과 레이저 포인터를 이용하는 방식이 알려져 있다.
레이저 비전센서 이용방식은 러그의 3차원 정보(거리, 각도)를 파악하고 그에 맞추어 로봇의 위치 및 자세를 보정 방식이다. 즉, 용접 로봇이 탑재된 대차를 러그 부근에 적당히 위치시킨 후, 레이저 비전센서를 이용하여 러그 부착 위치에 대한 3차원(X, Y, Z, ROLL, PITCH, YAW) 정보를 획득하고, 그 정보를 로봇 제어기에 전달함으로써 로봇이 러그의 위치와 각도를 파악하게 한다.
레이저 포인터 이용방식은 러그의 위치 정보를 파악하고 로봇의 위치를 결정하는 방식이다. 즉, 용접 로봇이 탑재된 대차를 러그 부근에 적당히 위치시킨 후, 레이저 포인터를 이용하여 러그 부착 위치에 대한 로봇의 상대 위치를 보정한다.
그러나 상기와 같은 레이저 비전 센서 이용방식은 정밀한 위치 및 자세 제어를 가능하게 하지만, 가격이 매우 비싸고, 개발 기간이 길며, 고기술의 영상처리 기술이 요구된다는 단점이 있었다.
그리고 상기 레이저 포인터 이용방식은 정밀한 위치 제어를 가능하게 하지만 러그에 대한 로봇의 상대적인 자세를 세팅하는 것이 불가능하다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 등에 레이저 포인터를 이용한 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅 방법 기술을 개시하여 특허출원해서 등록받은 바 있다.
특허문헌 1에는 로봇 상부에 위치한 용접 대상물(러그)의 용접을 위해 별도의 부가 축이 장착된 대차와 4개의 레이저 포인터를 이용하여 용접 로봇의 위치 및 자세를 셋팅하는 방법이 기재되어 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1503304호(2015년 3월 17일 공고)
그러나 특허문헌 1은 작업자가 직선을 표시하는 라인 레이저를 이용해서 육안으로 확인하며 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅함에 따라, 인식에 가식성이 저하되고, 일정한 절차없이 무순서로 작업을 수행한다.
이로 인해, 특허문헌 1은 세팅 시간이 과다하게 소요되고, 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 레이저 포인터를 이용해서 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅할 수 있는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅과정에서 가식성을 향상시키고, 세팅 작업을 간단하게 수행할 수 있는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법은 러그를 용접하고자 하는 블록 바닥면 하부에 용접 로봇을 배치하고, 레이저 포인터에 의해 상기 블록 바닥면에 표시된 원형 레이저 형상과 십자 라인을 이용해서 상기 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (a) 상기 레이저 포인터를 이용해서 상기 블록 바닥면에 레이저 광선을 주사하여 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 단계, (b) 상기 원형 레이저 형상이 정원이 되도록, 상기 용접 로봇이 설치되는 베이스를 Rx 또는 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정하는 단계, (c) 상기 용접 로봇이 탑재된 대차를 Rz 방향으로 회전시켜 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 배치하는 단계 및 (d) 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시켜 상기 블록 바닥면과의 거리를 미리 설정된 설정거리로 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 원형 레이저 형상은 상기 용접 로봇의 초기 배치시, 상기 용접 로봇의 위치 및 자세 오차에 의해 타원 형상으로 표시되고, 상기 베이스는 상기 대차에 마련된 X, Y, Z 방향 슬라이드 수단과 Rx, Ry 방향 틸팅 수단에 의해 이동 및 회전하며, 상기 대차는 X축 및 Y축 방향 이동과 Rz 방향 회전 가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 (d)단계는 (d1) 상기 베이스에 설치된 레이저 거리 센서를 이용해서 상기 블록 바닥면과의 거리를 측정하는 단계 및 (d2) 상기 레이저 거리 센서에 의해 측정된 거리를 미리 설정된 설정거리와 비교해서 상기 설정거리에 도달할 때까지 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정거리는 상기 용접 로봇을 이용해서 용접 작업을 수행하도록, 미리 설정되는 오프셋 거리인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (e) 상기 레이저 포인터를 이용해서 상기 블록 바닥면에 레이저 광선을 주사하여 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 단계, (f) 상기 십자 라인을 이용해서 상기 러그의 가로 및 세로 방향을 X축 및 Y축 방향에 대응되도록 상기 용접 로봇을 배치하는 단계, (g) 상기 원형 레이저 형상이 정원이 되도록, 상기 용접 로봇이 설치되는 베이스를 Rx 또는 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정하는 단계, (h) 상기 원형 레이저 형상의 크기가 미리 설정된 설정크기와 동일해지도록 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시키는 단계 및 (i) 상기 베이스를 X축 또는 Y축 방향으로 이동시켜 상기 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정크기는 상기 용접 로봇을 이용해서 용접 작업을 수행하도록, 미리 설정되는 오프셋 크기인 것을 특징으로 한다.
상기 원형 레이저 형상은 상기 용접 로봇의 초기 배치시, 상기 용접 로봇의 위치 및 자세 오차에 의해 타원 형상으로 표시되고, 상기 베이스는 상기 대차에 마련된 X, Y, Z 방향 슬라이드 수단과 Rx, Ry 방향 틸팅 수단에 의해 이동 및 회전하며, 상기 대차는 X축 및 Y축 방향 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 의하면, 레이저 포인터를 이용해서 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시한 후, 대차의 위치 및 방향을 조정해서 원점을 조정하고, 베이스를 X, Y, Z 방향의 슬라이딩 이동 및 Rx 및 Ry 방향으로 틸팅 동작시켜 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 원형 레이저 형상과 십자 라인을 이용해서 용접 로봇을 러그의 가로 및 세로 방향을 각각 X축 및 Y축 방향에 대응되도록 배치하고, 원형 레이저 형상의 크기를 미리 설정된 설정크기가 되도록 Z축 방향의 위치를 조절해서 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅과정에서 원형 레이저 형상 및 십자라인을 이용함에 따라, 가식성을 향상시키고, 정밀도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅 과정을 간편하게 수행할 수 있고, 용접 품질 및 용접 로봇 운용의 효율성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법이 적용되는 용접 로봇 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 단계별로 설명하는 공정도,
도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 세팅방법에 따른 동작 상태를 보인 예시도,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 따른 동작상태를 보인 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법이 적용되는 용접 로봇 시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법이 적용되는 용접 로봇 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 2축 주행 및 4축 조향 기능을 구비하여 X, Y 방향 이동 및 YAW 각도의 조정 가능한 대차(10), 대차(10)의 상부에 탑재되는 용접 로봇(40), 대차(10)의 상부에 설치되어 용접 로봇(40)의 베이스(30)를 5축 방향으로 이동시키는 X, Y, Z 슬라이드 수단 및 X, Y 틸팅 수단으로 부가 5축 수단을 구비한다.
이에 따라, 대차(10)는 X, Y 방향 이동 및 Rz 방향으로 회전하고, 용접 로봇(40)의 베이스(30)를 X(Tx), Y(Ty) 및 Z(Tz) 방향으로 직선 이동시키며, X(Rx), Y(Ry) 방향으로 틸팅 제어를 통해 회전시킬 수 있다.
대차(10)의 상부에는 대차(10)의 구동을 제어하는 대차 제어기(20)와 용접 로봇(40)의 구동을 제어하는 로봇 제어기(50)가 탑재될 수 있다.
대차 제어기(20)와 로봇 제어기(50)는 통신선을 통해 통신 가능하게 연결될 수 있다.
용접 로봇(40)은 다수의 축에 대응하는 다수의 AC 서보 모터를 구동하도록 로봇 제어기(50)와의 통신에 의해 다수의 서보 드라이버(도면 미도시)의 구동을 제어하는 제어부(도면 미도시), 상기 다수의 서보 드라이버 각각의 상태를 표시하는 표시부(도면 미도시), 용접 로봇(40)의 비상 상태 발생시 용접 로봇(40)의 동작을 정지시키는 비상 정지용 스위치(도면 미도시) 및 용접을 실행하기 위한 토치를 구비한다.
용접 로봇(40)에는 러그(1)가 설치되는 블록 바닥면(2)에 원형의 레이저 광선을 주사하는 레이저 포인터(60)가 설치될 수 있다.
레이저 포인터(60)는 용접 로봇(40)의 베이스(30) 상단에 설치되고, 대차(10)에 마련된 상기 부가 5축 수단에 의한 용접 로봇(40)의 베이스(30)가 이동 및 회전함에 따라 위치 이동 및 회전할 수 있다.
이러한 레이저 포인터(60)는 원형 레이저 슬릿 타입으로 마련되고, 블록의 바닥면(2)에 레이저 광선을 주사할 수 있다.
레이저 포인터(60)에는 원형으로 형성되는 레이저의 형상(이하 '레이저 형상'이라 함) 내부에 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 2개의 직선을 서로 직교하게 교차시켜 십(十)자 형상의 라인(이하 '십자 라인'이라 함)을 표시하도록, 2개의 슬릿이 마련될 수 있다.
여기서, 레이저 형상의 형태 및 크기와 원의 중심, 즉 십자 라인의 교차점은 용접 로봇(40)의 위치 및 자세의 오차를 나타낸다.
그리고 용접 로봇(40)에는 블록 바닥면(2)까지의 거리를 측정하기 위한 레이저 거리 센서(70)가 마련될 수 있다.
레이저 거리 센서(70)는 거리를 측정하고자 하는 대상물에 레이저 광선을 주사하고, 대상물에서 반사되는 빛을 수신해서 대상물과의 거리를 측정하는 기능을 한다.
레이저 거리 센서(70)에서 거리를 측정한 측정신호는 로봇 제어기(50)를 통해 대차 제어기(20)로 전달될 수 있다.
그래서 작업자는 원형 레이저 형상의 형태와 크기 및 원의 중심의 위치를 확인하고, 대차(10)의 위치 및 자세를 보정하여 세팅할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 2축 주행 및 4축 조향 기능을 구비한 대차(10)에 용접 로봇(40)을 X(Tx), Y(Ty), Z(Tz) 방향으로 슬라이드 이동시키는 수단과 X(Rx), Y(Ry) 방향으로 틸팅하는 수단, 하나의 레이저 포인터(60) 및 레이저 거리 센서(70)를 포함하고, 대차 제어기(20)에서 작업자의 조작에 의해 상기 2축 주행 및 4축 조향각도 조절수단, X, Y, Z 슬라이드 수단 및 X, Y 틸팅 수단을 구동해서 러그(1)와 대차(10) 간의 위치 및 자세를 제어할 수 있다.
즉, 작업자는 레이저 포인터(60)에 의해 주사되어 블록의 바닥면(2)에 형성된 레이저 형상의 형태 및 크기, 십자 라인의 교차점을 보고 대차(10)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키고, 베이스(30)의 X(Tx), Y(Ty), Z(Tz) 방향 슬라이드 제어 및 X(Rx), Y(Ry) 방향 틸팅 제어를 통해 러그(1)와 대차(10) 간의 위치 및 자세 제어를 할 수 있다.
다음, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법을 단계별로 설명하는 공정도이고, 도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 세팅방법에 따른 동작 상태를 보인 예시도이다.
도 2의 S10단계에서 대차 제어기(20)는 작업자의 조작에 따라, 러그(1)를 용접하고자 하는 블록 바닥면(2)의 설정 위치 하부에 용접 로봇(40)이 배치되도록 대차(10)를 이동시킨다.
그러면, 용접 로봇(40)의 베이스(30)에 설치된 레이저 포인터(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 블록 바닥면(2)에 레이저 광선을 주사해서 원형의 레이저 형상과 십자 라인을 표시한다.
이때, 레이저 형상은 용접 로봇(40)의 위치 및 자세의 오차로 인해, 정원이 아닌 타원 형상으로 표시될 수 있다.
S12단계에서 대차 제어기(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 형상이 정원이 되도록, 베이스(30)를 Rx 및 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정한다.
S14단계에서 대차 제어기(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 원의 중심, 즉 십자 라인의 교차점이 용접 시작점에 위치되도록, 대차(10)를 Rz 방향으로 회전시키고, X축 및 Y축 방향으로 이동하도록 제어한다.
S16단계에서 용접 로봇(40)에 설치된 레이저 거리 센서(70)는 블록 바닥면(2)과의 거리를 측정한다.
그러면, 대차 제어기(20)는 도 6에 도시된 바와 같이, 로봇 제어기(50)를 통해 레이저 거리 센서(70)의 측정신호를 전달받고, 측정된 거리가 미리 설정된 설정거리와 동일해지도록, 베이스(30)를 Z축 방향으로 직선 이동시킨다(S18).
상기 설정거리는 용접 로봇(40)을 이용해서 용접 작업을 수행하기 위해, 실험치에 의해 설정되는 오프셋(offset) 거리이다.
이와 같이, 본 발명은 레이저 포인터를 이용해서 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시한 후, 대차의 위치 및 방향을 조정해서 원점을 조정하고, 베이스를 X, Y, Z 방향의 슬라이딩 이동 및 Rx 및 Ry 방향으로 틸팅 동작시켜 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 용접 시작점의 하부에 용접 로봇(40)을 배치하고, 대차(10)를 Rz 방향으로 회전시켜 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 위치시키며, 레이저 거리 센서(70)에서 측정된 거리를 이용해서 Z축 방향의 위치를 조정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 원형 레이저 형상의 십자 라인을 이용해서 용접 로봇(40)을 러그(1)의 가로 및 세로 방향을 각각 X축 및 Y축 방향에 대응되도록 배치한 후, 원형 레이저 형상의 크기가 미리 설정된 설정크기와 동일해지도록 Z축 방향의 위치를 조정하도록 변경될 수 있다.
예를 들어, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 따른 동작상태를 보인 예시도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에서, 대차 제어기(20)는 작업자의 조작에 따라 도 7에 도시된 바와 같이, 원형 레이저 형상과 함께 표시된 십자 라인을 이용해서 러그(1)의 가로 및 세로 방향을 X축 및 Y축 방향에 대응되는 위치에 대차(10)를 배치한다.
그리고 대차 제어기(20)는 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저 형상이 정원이 되도록, 베이스(30)를 Rx 및 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정한다.
이어서, 대차 제어기(20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 원형 레이저 형상의 크기가 미리 설정된 설정크기와 동일해지도록 베이스(30)를 Z축 방향으로 이동시켜 높이를 조절한다.
상기 설정크기는 용접 로봇(40)을 이용해서 용접 작업을 수행하기 위해, 실험치에 의해 설정되는 오프셋 크기이다.
마지막으로, 대차 제어기(20)는 도 10에 도시된 바와 같이, 원형 레이저 형상의 중심, 즉 십자 라인의 교차점이 용접 시작점에 위치되도록, 대차(10)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킨다.
이와 같이, 본 발명은 원형 레이저 형상의 십자 라인을 이용해서 용접 로봇을 러그의 가로 및 세로 방향을 각각 X축 및 Y축 방향에 대응되도록 배치한 후, 원형 레이저 형상의 크기를 미리 설정된 설정크기가 되도록 Z축 방향의 위치를 조절해서 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다.
특히, 본 발명은 Rz 방향의 회전 기능이 미적용된 대차를 이용하고, 레이저 거리 센서를 제거하더라도 원형 레이저 형상의 형태 및 크기와 십자 라인을 이용해서 용접 로봇의 위치 및 자세를 용이하게 세팅할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 레이저 포인터를 이용해서 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅하는 기술에 적용된다.
1: 러그
2: 블록 바닥면
10: 대차
20: 대차 제어기
30: 베이스
40: 용접 로봇
50: 로봇 제어기
60: 레이저 포인터
70: 레이저 거리 센서

Claims (8)

  1. 러그를 용접하고자 하는 블록 바닥면 하부에 용접 로봇을 배치하고, 하나의 레이저 포인터에 의해 상기 블록 바닥면에 표시된 원형 레이저 형상과 십자 라인을 이용해서 상기 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 있어서,
    (a) 상기 레이저 포인터를 이용해서 상기 블록 바닥면에 레이저 광선을 주사하여 상기 용접 로봇의 위치 및 자세의 오차를 나타내는 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 단계,
    (b) 상기 원형 레이저 형상이 정원이 되도록, 상기 용접 로봇이 설치되는 베이스를 Rx 또는 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정하는 단계,
    (c) 상기 용접 로봇이 탑재된 대차를 Rz 방향으로 회전시켜 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 배치하는 단계 및
    (d) 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시켜 상기 블록 바닥면과의 거리를 미리 설정된 설정거리로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원형 레이저 형상은 상기 용접 로봇의 초기 배치시, 상기 용접 로봇의 위치 및 자세 오차에 의해 타원 형상으로 표시되고,
    상기 베이스는 상기 대차에 마련된 X, Y, Z 방향 슬라이드 수단과 Rx, Ry 방향 틸팅 수단에 의해 이동 및 회전하며,
    상기 대차는 X축 및 Y축 방향 이동과 Rz 방향 회전 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d1) 상기 베이스에 설치된 레이저 거리 센서를 이용해서 상기 블록 바닥면과의 거리를 측정하는 단계 및
    (d2) 상기 레이저 거리 센서에 의해 측정된 거리를 미리 설정된 설정거리와 비교해서 상기 설정거리에 도달할 때까지 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 설정거리는 상기 용접 로봇을 이용해서 용접 작업을 수행하도록, 미리 설정되는 오프셋 거리인 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  6. 러그를 용접하고자 하는 블록 바닥면 하부에 용접 로봇을 배치하고, 하나의 레이저 포인터에 의해 상기 블록 바닥면에 표시된 원형 레이저 형상과 십자 라인을 이용해서 상기 용접 로봇의 위치 및 자세를 세팅하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 있어서,
    (e) 상기 레이저 포인터를 이용해서 상기 블록 바닥면에 레이저 광선을 주사하여 상기 용접 로봇의 위치 및 자세의 오차를 나타내는 원형 레이저 형상과 십자 라인을 표시하는 단계,
    (f) 상기 십자 라인을 이용해서 상기 러그의 가로 및 세로 방향을 X축 및 Y축 방향에 대응되도록 상기 용접 로봇을 배치하는 단계,
    (g) 상기 원형 레이저 형상이 정원이 되도록, 상기 용접 로봇이 설치되는 베이스를 Rx 또는 Ry 방향으로 회전시켜 기울기를 보정하는 단계,
    (h) 상기 원형 레이저 형상의 크기가 미리 설정된 설정크기와 동일해지도록 상기 베이스를 Z축 방향으로 이동시키는 단계 및
    (i) 상기 베이스를 X축 또는 Y축 방향으로 이동시켜 상기 원형 레이저 형상의 중심을 용접 시작점에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정크기는 상기 용접 로봇을 이용해서 용접 작업을 수행하도록, 미리 설정되는 오프셋 크기인 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 원형 레이저 형상은 상기 용접 로봇의 초기 배치시, 상기 용접 로봇의 위치 및 자세 오차에 의해 타원 형상으로 표시되고,
    상기 베이스는 상기 용접 로봇이 탑재된 대차에 마련된 X, Y, Z 방향 슬라이드 수단과 Rx, Ry 방향 틸팅 수단에 의해 이동 및 회전하며,
    상기 대차는 X축 및 Y축 방향 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 포인터를 이용한 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111267104B (zh) * 2020-03-10 2021-07-02 上海高仙自动化科技发展有限公司 位姿标定方法、机器人、电子设备和可读存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817349B1 (ko) * 2005-09-30 2008-03-27 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 레이저 조사 상태의 표시 방법 및 레이저 조사 상태 표시시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101503304B1 (ko) * 2008-10-23 2015-03-17 대우조선해양 주식회사 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법
KR20110067901A (ko) * 2009-12-15 2011-06-22 대우조선해양 주식회사 오버헤드 러그용접로봇 시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817349B1 (ko) * 2005-09-30 2008-03-27 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 레이저 조사 상태의 표시 방법 및 레이저 조사 상태 표시시스템

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