KR102437009B1 - Computer vision-based welding robot vision device and method thereof - Google Patents

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KR102437009B1
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Abstract

본 발명은, 비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계; 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계; 및 비전 센서를 사용하여 상기 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계를 포함하되, 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 용접 대상에 에어(air)를 분사하는 단계를 포함하는, 용접 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 스파크로부터 비전 센서가 보호되고 용접 품질 검사가 원활히 진행될 수 있다.The present invention comprises the steps of moving a torch gun to a welding target using a vision sensor; performing welding on a welding object using a torch gun; and performing a welding quality inspection on the welding object using a vision sensor, wherein when performing at least one of welding and the welding quality inspection, spraying air to the welding object , a welding method is disclosed. According to the present invention, the vision sensor is protected from sparks and welding quality inspection can be performed smoothly.

Description

컴퓨터 비전 기반의 용접 로봇 비전 장치 및 그 방법 {COMPUTER VISION-BASED WELDING ROBOT VISION DEVICE AND METHOD THEREOF}Computer vision-based welding robot vision device and method {COMPUTER VISION-BASED WELDING ROBOT VISION DEVICE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 컴퓨터 비전 기반의 용접 로봇 비전 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비전 센싱에 기반하여 용접을 수행하는 방법 및 이를 이용하는 용접 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a computer vision-based welding robot vision apparatus and method, and more particularly, to a method for performing welding based on vision sensing and a welding robot using the same.

기계나 플랜트 등의 공업 제품은 하나의 부재만으로 구성된 것은 거의 없고 적어도 2개 이상의 부재를 접합해 만들어진다. 2개의 금속 부재를 접합하는 주요 방법으로는 리벳이나 볼트 등에 의한 기계적 결합, 접착제 등에 의한 화학적 결합, 용접과 같은 치금적 접합이 있다. 이러한 접합 중에서 접합부의 강도, 효율, 재료와 공수 절감 등의 관점에서 용접은 널리 활용되며 거의 모든 공업 분야에서 필수적인 기반 가공 기술이다.Industrial products such as machines and plants rarely consist of only one member, and are made by joining at least two or more members. Main methods for joining two metal members include mechanical bonding using rivets or bolts, chemical bonding using adhesives, etc., and metal bonding such as welding. Among these joints, welding is widely used from the viewpoints of joint strength, efficiency, material and man-hour reduction, etc., and is an essential basic processing technology in almost all industrial fields.

용접이란 모재, 즉 접합되는 피용접 부재의 접합부에 열, 압력 또는 열과 압력을 가해 접합하는 방법으로 융접, 압접, 및 납땜으로 나뉜다.Welding is a method of joining by applying heat, pressure, or heat and pressure to a junction of a base material, that is, a member to be joined, and is divided into fusion welding, pressure welding, and brazing.

다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있는 용접법으로서 아크열을 이용해 모재를 용융하는 아크 용접이 있다. 아크 용접은 융접의 일종이지만 가장 일반적인 용접 방법으로 단순히 용접이라고 하면 아크 용접을 가리키는 경우가 많다. 아크 용접은 접합부를 연속적으로 일체화할 수 있기 때문에 이음 효율이 높고 뛰어난 기밀성을 갖는 것이 특징이다.As a welding method that is widely used in various industrial fields, there is arc welding in which a base material is melted using arc heat. Arc welding is a type of fusion welding, but it is the most common welding method, and when simply referring to welding, arc welding is often referred to. Arc welding is characterized by high joint efficiency and excellent airtightness because joints can be continuously integrated.

아크 용접에서 용접 토치에서 공급되는 용접 와이어와 모재 사이에 용접 전원으로 전압이 인가되어 용접 와이어와 모재 사이에서 아크가 발생한다. 이 아크열로 인해 모재와 용접 와이어를 용융시키면서 모재 간에 용접된다. 아크 용접에 따른 용접 와이어는 녹아서 떨어지기 때문에 용접 도중에는 송급 장치에 의해 용접 토치 안을 경유해 용접 와이어가 계속 공급된다.In arc welding, a voltage is applied as a welding power source between the welding wire supplied from the welding torch and the base material, thereby generating an arc between the welding wire and the base material. This arc heat causes welding between the base metal and the base metal while melting the welding wire. Since the welding wire according to arc welding melts and falls, the welding wire is continuously supplied through the welding torch by the feeding device during welding.

모재와 용접 와이어가 녹은 용접 금속이 응고되어 용접 비드가 형성됨으로써 견고한 용접이 이루어진다. 중후판 용접에서는 용접부 강도를 유지하기 위해 용접 비드폭을 넓게 해 용착량이나 용입 깊이를 확보할 필요가 있다. 중후판 용접에서는 용접 토치를 좌우로 연동시키는 위빙이라는 동작으로 용접함으로써 비드폭을 넓혀 용접 강도를 확보하고 있다.Solid welding is achieved by solidifying the weld metal in which the base metal and the welding wire are melted to form a weld bead. In the case of heavy-duty plate welding, it is necessary to secure the welding amount or penetration depth by widening the weld bead width in order to maintain the strength of the welded part. In the case of heavy-duty plate welding, welding strength is secured by widening the bead width by welding by weaving in which the welding torch is interlocked from side to side.

또한, 용접 토치에서는 실드가스라는 불활성 가스, 예를 들어 이산화탄소 또는 아르곤 가스가 포함되게 공급되어 아크 기둥을 대기로부터 보호한다. 또한 용융 후의 용융 금속도 용접 와이어에 포함되는 플럭스 분해로 발생하는 가스에 의해 대기로부터 보호되어 블로홀(blow hole) 등의 용접 결함을 억제한다.In addition, in the welding torch, an inert gas called a shield gas, for example, carbon dioxide or argon gas is supplied so as to protect the arc column from the atmosphere. In addition, the molten metal after melting is also protected from the atmosphere by the gas generated by decomposition of the flux contained in the welding wire, thereby suppressing welding defects such as blow holes.

아크 용접 이외의 용접법으로 스폿 용접과 레이저 용접이 있다.As welding methods other than arc welding, there are spot welding and laser welding.

스폿 용접은 압전의 일종인 중첩 저항 용접으로 분류되며, 겹쳐진 2장의 얇은 판을 양쪽에서 가압하면서 전기를 흘리고 그 저항열로 2장의 판을 녹여서 용접한다. 레이저 용접은 레이저를 사용한 용접 방법이다. 레이저는 에너지 밀도가 높기 때문에 에너지를 조여 핀 포인트로 용접 면을 용융시킬 수 있다. 따라서 입열이 적고 적은 에너지로 깊은 용입의 용접이 가능하다.Spot welding is classified as overlap resistance welding, which is a type of piezoelectricity. Electricity flows while pressing two overlapping thin plates from both sides, and the resistance heat melts the two plates and welds them. Laser welding is a welding method using a laser. Because lasers have a high energy density, they can be pinpointed to melt the weld face by tightening the energy. Therefore, deep penetration welding is possible with low heat input and low energy.

1975년에 일본에서 아크 용접 로봇이 6축 직교좌표형 로봇으로서 개발된 이후 아크 용접 로봇은, 1980년 이후 폭발적으로 보급됐다.After arc welding robots were developed as 6-axis Cartesian robots in Japan in 1975, arc welding robots have exploded in popularity since 1980.

용접 로봇은 비교적 큰 크기의 로봇으로 현재 아크 용접 로봇은 6축 수직다관절형 로봇이 일반적이다. 로봇 팔목 구조는, 토치로부터 순차적으로 Roll, Bend, 및 Roll 방식으로 회전하는 축을 포함하므로, RBR 구조라고 하며 산업용 로봇 중에서 가장 일반적인 손목 구조로 있다.The welding robot is a relatively large size robot, and the current arc welding robot is a 6-axis vertical articulated robot. Since the robot wrist structure includes an axis that rotates in a Roll, Bend, and Roll manner sequentially from the torch, it is called an RBR structure and is the most common wrist structure among industrial robots.

관련 기술로서 국내 등록특허 제10-0241847호는 레이저비전센서를 이용한 용접 로봇의 제어방법 및 장치에 관한 것으로, 레이저비전센서로부터 획득한 영상데이터로부터 용접선에 대한 3차원좌표와 위빙좌표를 구하고, 위빙좌표를 이용하여 용접 로봇을 구동하는 기술을 개시하는 점에서, 용접 시 발생하는 스파크와 스모그를 제거하는 것을 목적으로 하는 본 발명과 목적, 구성 및 효과 면에서 구별된다.As a related technology, Korean Patent Registration No. 10-0241847 relates to a method and device for controlling a welding robot using a laser vision sensor. In the point of disclosing a technique for driving a welding robot using coordinates, it is distinguished from the present invention, which aims to remove sparks and smog generated during welding, in object, configuration and effect.

관련 기술로서 국내 등록특허 제10-1010788호는 용접 로봇 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 위빙 양단의 전류값을 이용하여 용접 토치의 보정값을 산출하고, 산출된 보정값을 이용하여 용접 토치의 위치를 보정하는 기술을 개시하는 점에서, 용접 시 발생하는 스파크와 스모그를 제거하는 것을 목적으로 하는 본 발명과 목적, 구성 및 효과 면에서 구별된다.As a related art, Korean Patent Registration No. 10-1010788 relates to a welding robot apparatus and a control method thereof, and a correction value of the welding torch is calculated using the current value of both ends of the weaving, and the correction value of the welding torch is used by using the calculated correction value. In the point of disclosing a technique for correcting a position, it is distinguished from the present invention, which aims to eliminate sparks and smog generated during welding, in object, configuration and effect.

그런데 종래의 기술에 따르면, 용접 로봇은 자동으로 구동되기 때문에 각종 센서를 이용하여 용접 위치를 측정해야 한다. 이러한 센서 중에는 사람의 눈과 같이 비전 데이터를 수집하는 비전 센서가 있다. 그런데 비전 센서는 용접 대상을 촬영해야 하기 때문에 용접이 발생되는 토치 단과 가까운 거리에 배치되는 것이 일반적이다. 비전 센서는 토치 건에 장착되기 때문에, 용접 시에 발생하는 스파크에 의한 손상 우려가 많다.However, according to the prior art, since the welding robot is automatically driven, it is necessary to measure the welding position using various sensors. Among these sensors are vision sensors that collect vision data, such as the human eye. However, since the vision sensor has to photograph the welding target, it is generally disposed at a close distance to the torch end where welding occurs. Since the vision sensor is mounted on the torch gun, there is a high risk of damage due to sparks generated during welding.

또한, 용접 로봇은 다중의 용접 작업을 연속하여 수행하기 때문에, 중간에 용접 품질 검사를 수행해야 한다. 그런데 용접 시에 용접 스모그로 인해 비점 검사가 제대로 이루어지지 않거나, 비전 센서가 수집하는 센싱 데이터에 노이즈가 포함될 수 있다.In addition, since the welding robot continuously performs multiple welding operations, it is necessary to perform a welding quality inspection in the middle. However, due to welding smog during welding, astigmatism may not be performed properly, or noise may be included in the sensing data collected by the vision sensor.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법 및 이를 이용하는 용접 로봇 비전 장치는, 용접 로봇 구동 시에 발생할 수 있는 스파크 및 스모그로 인한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것이다.A welding method and a welding robot vision apparatus using the same according to an embodiment of the present invention were invented to solve problems caused by sparks and smog that may occur when the welding robot is driven.

한국 등록특허 제10-0241847호 (2000.03.02 공고)Korean Patent Registration No. 10-0241847 (published on March 02, 2000) 한국 등록특허 제10-1010788호 (2011.01.23 공고)Korean Patent Registration No. 10-1010788 (published on Jan. 23, 2011)

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 스파크로 인한 센서 손상 및 스모그로 인한 인식 장애가 발생했던 종래 기술에 의한 용접 로봇의 문제점을 해결하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the welding robot according to the prior art in which a sensor damage due to a spark and a recognition disorder due to smog occurred.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 비전 센서가 스파크로부터 보호될 수 있는 용접 로봇 비전 장치를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide a welding robot vision device in which a vision sensor can be protected from sparks.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 용접 품질 검사 시에 용접 스모그를 제거할 수 있는 용접 로봇 비전 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a welding robot vision apparatus capable of removing welding smog during welding quality inspection.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법은, 용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서, 비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계; 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계; 및 비전 센서를 사용하여 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계를 포함하되, 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 용접 대상에 에어(air)를 분사하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.A welding method according to an embodiment of the present invention is a method performed by a welding robot, comprising: moving a torch gun to a welding target using a vision sensor; performing welding on a welding object using a torch gun; and performing a weld quality check on the weld target using a vision sensor, wherein when performing at least one of welding and the weld quality check, spraying air on the weld target can be

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법은, 용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서, 비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계; 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계; 및 비전 센서를 사용하여 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계를 포함하되, 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 용접 대상에 에어(air) 분사를 위해 컴프레서를 제어하는 단계; 및 스파크 및 스모그에 에어의 선택적 분사를 위해 상기 에어의 분사 방향을 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.A welding method according to an embodiment of the present invention is a method performed by a welding robot, comprising: moving a torch gun to a welding target using a vision sensor; performing welding on a welding object using a torch gun; and performing a welding quality inspection on the welding object using a vision sensor, wherein when performing at least one of welding and the welding quality inspection, controlling a compressor to spray air to the welding object ; and controlling an injection direction of the air for selective injection of air to sparks and smog.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법은, 용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서, 비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계; 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계; 및 비전 센서를 사용하여 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계를 포함하되, 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 상기 용접 대상에 에어(air) 분사를 위해 컴프레서를 제어하는 단계; 및 스파크에 대해서는 제1 노즐을 통해, 스모그에 대해서는 제2 노즐을 통해 에어를 분사하기 위해 노즐의 출력을 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.A welding method according to an embodiment of the present invention is a method performed by a welding robot, comprising: moving a torch gun to a welding target using a vision sensor; performing welding on a welding object using a torch gun; and performing a welding quality inspection on the welding object using a vision sensor, wherein when performing at least one of welding and the welding quality inspection, controlling a compressor to spray air to the welding object step; and controlling the output of the nozzle to spray air through the first nozzle for sparks and through the second nozzle for smog.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇 비전 장치는, 용접 대상에 에어 분사에 필요한 공기압을 생성하는 컴프레서; 용접 대상의 용접선에 관한 센싱 데이터를 생성하는 비전 센서; 센싱 데이터를 3차원 데이터로 변환하는 데이터 처리부; 및 3차원 데이터에 기반하여 토치 건의 이동을 제어하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 3차원 데이터에 기반하여 상기 에어 분사를 위해 상기 컴프레서를 제어하도록 구성될 수 있다.A welding robot vision apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a compressor for generating air pressure required for air jetting to a welding target; a vision sensor for generating sensing data about a welding line of a welding target; a data processing unit that converts the sensed data into three-dimensional data; and a processor for controlling the movement of the torch gun based on the three-dimensional data, wherein the processor may be configured to control the compressor for the air injection based on the three-dimensional data.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇 비전 장치는, 용접 대상에 에어 분사에 필요한 공기압을 생성하는 컴프레서; 용접 대상의 용접선에 관한 센싱 데이터를 생성하는 비전 센서; 센싱 데이터를 3차원 데이터로 변환하는 데이터 처리부; 스파크로부터 비전 센서를 보호하고, 용접 품질 검사를 위해 스모그를 제거하는 에어를 분사하는 적어도 하나의 노즐; 및 3차원 데이터에 기반하여 토치 건의 이동을 제어하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 3차원 데이터에 기반하여 상기 에어 분사를 위해 상기 노즐을 제어하도록 구성될 수 있다.A welding robot vision apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a compressor for generating air pressure required for air jetting to a welding target; a vision sensor for generating sensing data about a welding line of a welding target; a data processing unit that converts the sensed data into three-dimensional data; at least one nozzle that protects the vision sensor from sparks and sprays air to remove smog for welding quality inspection; and a processor for controlling movement of the torch gun based on the three-dimensional data, wherein the processor may be configured to control the nozzle for spraying the air based on the three-dimensional data.

또한, 에어는, 용접에 의해 발생되는 스파크(spark) 및 스모그(smog)를 향해 분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air is characterized in that it is injected toward sparks and smog generated by welding.

또한, 에어는, 비전 센서 주위에 배치된 제1 노즐에서 스파크를 향해 분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air is characterized in that it is injected toward the spark from the first nozzle disposed around the vision sensor.

또한, 에어는, 비전 센서 내부를 통해 스파크를 향해 분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air is characterized in that it is injected toward the spark through the inside of the vision sensor.

또한, 에어는, 비전 센서 내부를 통해 분사됨으로써 상기 비전 센서를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the air is sprayed through the inside of the vision sensor to cool the vision sensor.

또한, 용접 로봇 비전 장치는, 센싱 데이터를 이용하여 용접 시에 발생하는 스파크를 감지하는 스파크 감지부를 더 포함하고, 프로세서는, 스파크의 비전 센서 내 유입을 방지하기 위해 상기 노즐의 방향 및 상기 용접 토치의 이동 중에서 적어도 하나를 제어하도록 구성될 수 있다.In addition, the welding robot vision apparatus further includes a spark detection unit that detects a spark generated during welding by using the sensing data, and the processor is configured to: a direction of the nozzle and the welding torch to prevent sparks from flowing into the vision sensor may be configured to control at least one of the movements of

또한, 용접 로봇 비전 장치는, 센싱 데이터를 이용하여 용접 시에 발생하는 스모그를 감지하는 스모그 감지부를 더 포함하고, 프로세서는, 용접 품질 검사 시에 스모그를 제거하기 위하여 상기 노즐의 방향 및 상기 용접 토치의 이동 중에서 적어도 하나를 제어하도록 구성될 수 있다.In addition, the welding robot vision apparatus further includes a smog detection unit for detecting smog generated during welding using sensing data, and the processor includes: a direction of the nozzle and the welding torch to remove smog during welding quality inspection may be configured to control at least one of the movements of

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in "Details for carrying out the invention" and attached "drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in a variety of different forms, and each embodiment disclosed herein only makes the disclosure of the present invention complete, It is provided to fully inform those of ordinary skill in the art to which the scope of the present invention belongs, and it should be understood that the present invention is only defined by the scope of each of the claims.

본 발명에 의하면, 용접 시에 발생하는 스파크로부터 비전 센서가 보호될 수 있다.According to the present invention, the vision sensor can be protected from sparks generated during welding.

또한, 용접으로 발생된 스모그가 제거된 상태에서 비전 센서를 통해 노이즈 없는 센싱 데이터의 수집이 가능하다.In addition, it is possible to collect noise-free sensing data through the vision sensor while smog generated by welding is removed.

또한, 용접 스파크와 스모그 제거를 통해 로봇 용접 작업의 능률이 높아진다.In addition, the efficiency of robot welding operation is increased by removing welding sparks and smog.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇의 개략적인 예시도이다.
도 2는 비전 센서를 포함하는 토치 건의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토치 건의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇 비전 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법의 흐름도이다.
1 is a schematic illustration of a welding robot according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view of a torch gun including a vision sensor.
3 is an exemplary view of a torch gun according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a welding robot vision apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a welding method according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used herein should not be construed as being unconditionally limited to their ordinary or dictionary meanings, and in order for the inventor of the present invention to describe his invention in the best way It should be understood that the concepts of various terms can be appropriately defined and used, and further, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not used for the purpose of specifically limiting the content of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be noted that the term has been defined with consideration in mind.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.Also, in this specification, it should be understood that, unless the context clearly indicates otherwise, the expression in the singular may include a plurality of expressions, and even if it is similarly expressed in plural, it should be understood that the meaning of the singular may be included. .

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.In the case where it is stated throughout this specification that a component "includes" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component unless otherwise indicated. It could mean that you can.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when it is described that a component is "exists in or is connected to" of another component, this component may be directly connected or installed in contact with another component, and a certain It may be installed spaced apart by a distance, and in the case of being installed spaced apart by a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the third element or means does not exist.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Likewise, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between", or "adjacent to" and "directly adjacent to", have the same meaning. should be interpreted as

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, if terms such as "one side", "other side", "one side", "other side", "first", "second" are used in this specification, with respect to one component, this one component is It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be understood that the meaning of the component is not limitedly used by such terms.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in this specification, terms related to positions such as "upper", "lower", "left", "right", etc., if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified for their position, these position-related terms should not be construed as referring to an absolute position.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component of each drawing, the same component has the same reference number even if the component is indicated in different drawings, that is, the same reference is made throughout the specification. The symbols indicate the same components.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention are partially exaggerated, reduced, or omitted for convenience of explanation or in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention. may be described, and thus the proportion or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following, in describing the present invention, a detailed description of a configuration determined that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a detailed description of a known technology including the prior art may be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇의 개략적인 예시도이다.1 is a schematic illustration of a welding robot according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 용접 로봇(10)은, 토치 건(100), 와이어 피드(210), 암 구동부(220), 제어부(300), 파워 소스(400) 및 컴프레서(500)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the welding robot 10 is configured to include a torch gun 100 , a wire feed 210 , an arm driving unit 220 , a control unit 300 , a power source 400 and a compressor 500 . can be

토치 건(100)은, 토치 및 비전 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 토치 건(100)의 일단에 부착된 토치는 열과 압력으로 와이어를 용융시켜 용접 대상, 즉 모재에 용접을 수행한다.The torch gun 100 may be configured to include a torch and a vision sensor. The torch attached to one end of the torch gun 100 melts the wire with heat and pressure to perform welding on the welding object, that is, the base material.

와이어 피드(210)는, 감겨 있는 상태의 용접 와이어를 풀어 주면서 토치에 용접 와이어를 원활하게 공급한다.The wire feed 210 smoothly supplies the welding wire to the torch while releasing the welding wire in the wound state.

암 구동부(220)는, 유압 장비 또는 모터 제어를 통해 토치 및 토치 건(100)의 위치를 이동시킨다.The arm driving unit 220 moves the positions of the torch and the torch gun 100 through hydraulic equipment or motor control.

제어부(300)는, 용접 로봇(10)을 구성하는 전체 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 스파크 및 스모그의 위치와 양을 감지하고, 감지 결과에 따라 컴프레서와 노즐을 제어하여 에어를 분사하게 할 수 있다.The controller 300 may control the operation of all components constituting the welding robot 10 . For example, the controller 300 may detect the location and amount of sparks and smog, and control the compressor and the nozzle according to the detection result to spray air.

파워 소스(400)는, 용접에 필요한 전압 및 전류를 공급하는 기능을 한다.The power source 400 functions to supply voltage and current required for welding.

컴프레서(500)는, 스파크 및 스모그 제거를 위해 에어 분사에 필요한 공기압을 생성하는 역할을 한다.The compressor 500 serves to generate an air pressure required for air injection to remove sparks and smog.

도 2는 비전 센서를 포함하는 토치 건의 예시도이다.2 is an exemplary view of a torch gun including a vision sensor.

도 2를 참조하면, 비전 인식을 이용하여 용접을 수행하는 용접 로봇은, 토치(120) 외에 토치 건(100)의 구성요소로서 비전 센서(110)를 포함하도록 구성될 수 있다. 비전 센서(110)는, 종류에 따라 RGB 센서 및 레이저 센서와 센서의 방향을 조절하는 장치를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a welding robot that performs welding using vision recognition may be configured to include a vision sensor 110 as a component of the torch gun 100 in addition to the torch 120 . The vision sensor 110 may be configured to include an RGB sensor, a laser sensor, and a device for adjusting the direction of the sensor according to the type.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토치 건의 예시도이다.3 is an exemplary view of a torch gun according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇(10)의 토치 건(100)의 측면이 묘사되어 있다.Referring to FIG. 3 , a side view of the torch gun 100 of the welding robot 10 according to an embodiment of the present invention is depicted.

토치 건(100)은 비전 센서(110), 토치(120) 및 노즐(131, 132)을 포함하도록 구성될 수 있다.The torch gun 100 may be configured to include a vision sensor 110 , a torch 120 , and nozzles 131 and 132 .

비전 센서(110)는, 용접 로봇(10)이 비전 인식에 기반하여 용접을 할 수 있도록, 센싱 데이터를 수집하는 기능을 한다. 수집된 센싱 데이터는 데이터 처리를 통해 3차원 좌표 값으로 출력되고, 용접 로봇(10)은 3차원 좌표 값을 이용하여 토치를 용접선을 따라 이동시키면서 용접을 수행한다. 비전 센서(110)는, 레이저, 렌즈, 및 이미지 프로세서와 같은 반도체 칩 등을 포함하도록 구성될 수 있다.The vision sensor 110 functions to collect sensing data so that the welding robot 10 can perform welding based on vision recognition. The collected sensing data is output as a three-dimensional coordinate value through data processing, and the welding robot 10 performs welding while moving a torch along a welding line using the three-dimensional coordinate value. The vision sensor 110 may be configured to include a laser, a lens, and a semiconductor chip such as an image processor.

토치(120)는 내부적으로 토치 단, 토치 브레이크, 및 절연 디스크를 포함하도록 구성될 수 있다. 토치 단은 인가된 전압 및 와이어를 이용하여 용접을 수행하는 기능을 한다. 토치 브레이크는 토치 단에서 충돌과 같은 문제가 발생할 경우, 토치 건에서 토치 단을 분리시키는 기능을 수행할 수 있다. 절연 디스크는, 토치 건에서 용접 로봇의 암 구동부 이하의 장치로 누전 등에 의해 전류가 흐르는 것을 방지하는 기능을 한다.Torch 120 may be configured internally to include a torch stage, a torch brake, and an insulating disk. The torch stage functions to perform welding using an applied voltage and wire. The torch brake may perform a function of separating the torch end from the torch gun when a problem such as a collision occurs at the torch end. The insulating disk functions to prevent current from flowing from the torch gun to the device below the arm driving part of the welding robot due to a short circuit or the like.

노즐(130)은 컴프레서(500)이 생성한 공기압을 이용하여 에어를 분사하는 기능을 한다. 노즐(130)은 적어도 하나 이상의 노즐, 예를 들어 하나의 제1 노즐(131) 또는 2 개의 제1 노즐(131) 및 제2 노즐(132)을 포함하도록 구성될 수 있다.The nozzle 130 functions to spray air using the air pressure generated by the compressor 500 . The nozzle 130 may be configured to include at least one or more nozzles, for example, one first nozzle 131 or two first nozzles 131 and second nozzles 132 .

제1 노즐(131)은, 비전 센서(110)와 근접하게 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 2를 참조하면, 제1 노즐(131)은 비전 센서(100)의 주변 또는 비전 센서(100) 내부에 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 비전 센서(100)의 측면이 묘사되어 있고, 에어는 비전 센서(100)의 위치에서 노즐(131)을 통해 분사될 수 있다. 에어 분사로 인해 고열이 발생할 수 있는 비전 센서(100)의 반도체 칩은 냉각될 수 있다.The first nozzle 131 is preferably disposed adjacent to the vision sensor 110 . For example, referring to FIG. 2 , the first nozzle 131 may be disposed around the vision sensor 100 or inside the vision sensor 100 . Referring to FIG. 3 , the side of the vision sensor 100 is depicted, and air may be injected through the nozzle 131 at the position of the vision sensor 100 . The semiconductor chip of the vision sensor 100 that may generate high heat due to air injection may be cooled.

용접 로봇(10)에 하나의 제1 노즐(131)이 설치된 경우, 제1 노즐(131)은 도 3과 같이 제1 에어 방향 및 제2 에어 방향을 형성할 수 있도록 노즐의 방향이 제어부(300)에 의해 제어될 수 있다. 여기서 제1 에어 방향에서, 용접 로봇(10)은 에어 분사를 통해 비전 센서(100)를 향하는 스파크를 제거할 수 있다. 제2 에어 방향에서, 용접 로봇(10)은 에어 분사를 통해 용접 품질 검사 시에 용접 스모그를 제거할 수 있다.When one first nozzle 131 is installed in the welding robot 10 , the direction of the nozzle is controlled by the controller 300 so that the first nozzle 131 can form a first air direction and a second air direction as shown in FIG. 3 . ) can be controlled by Here, in the first air direction, the welding robot 10 may remove the spark toward the vision sensor 100 through air injection. In the second air direction, the welding robot 10 may remove welding smog during welding quality inspection through air injection.

도 3을 다시 참조하며, 제1 노즐에 이어 추가로 배치 가능한, 제2 노즐(131)은, 토치 단에 배치될 수 있다. 제2 노즐은, 에어 분사를 통해 토치 단의 위치에서 용접 후에 용접 대상에서 발생하는 스모그를 제거할 수 있다.Referring back to FIG. 3 , a second nozzle 131 that is additionally disposed after the first nozzle may be disposed at the torch end. The second nozzle may remove smog generated from the welding target after welding at the position of the torch end through air injection.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇 비전 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of a welding robot vision apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제어부(300)는 프로세서(310), 인터페이스(320), 데이터 처리부(330), 스파크 감지부(340) 및 스모그 감지부(350)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the controller 300 may be configured to include a processor 310 , an interface 320 , a data processor 330 , a spark detector 340 , and a smog detector 350 .

프로세서(310)는, 용접 로봇의 제어 알고리즘에 따라 용접 로봇의 구동을 제어할 수 있다. 여기서, 용접 로봇의 구동 제어는, 비전 센서(110), 토치(120), 노즐(130), 와이어 피더(210), 암 구동부(220), 파워 소스(400) 및 컴프레서(500)의 제어를 포함한다.The processor 310 may control driving of the welding robot according to a control algorithm of the welding robot. Here, the driving control of the welding robot includes control of the vision sensor 110 , the torch 120 , the nozzle 130 , the wire feeder 210 , the arm driving unit 220 , the power source 400 , and the compressor 500 . include

인터페이스(320)는 사용자와 용접 로봇을 연결시키는 사용자 인터페이스를 말한다. 인터페이스(320)는 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 포함하며, 입력 인터페이스는, 키보드 및 터치스크린 등으로 구현될 수 있으며, 출력 인터페이스는 디스플레이, 진동 모듈 및 스피커 등으로 구현될 수 있다.The interface 320 refers to a user interface that connects a user and the welding robot. The interface 320 includes an input interface and an output interface, and the input interface may be implemented as a keyboard and a touch screen, and the output interface may be implemented as a display, a vibration module, and a speaker.

데이터 처리부(330)는, 비전 센서(110)으로부터 수신한 센싱 데이터를 처리하는 기능을 한다. 데이터 처리부(330)는 센싱 데이터의 각종 보정과 같은 전처리 및 3차원 좌표 값을 추출하는 후처리를 수행할 수 있다.The data processing unit 330 functions to process the sensed data received from the vision sensor 110 . The data processing unit 330 may perform pre-processing such as various corrections of the sensed data and post-processing of extracting 3D coordinate values.

와이어 피더(210)는, 용접에 사용되는 와이어가 토치에 원활하게 공급되게 하는 기능을 수행한다.The wire feeder 210 performs a function of allowing the wire used for welding to be smoothly supplied to the torch.

암 구동부(220)는 용접 로봇(10)을 이루는 전체 암의 이동, 즉 관절부의 Roll 수치, 즉 회전을 제어하는 기능을 한다.The arm driving unit 220 functions to control the movement of the entire arm constituting the welding robot 10 , that is, the roll value of the joint, that is, rotation.

파워 소스(400)는 용접에 사용되는 전압 및 전류를 생성하는 기능을 한다.The power source 400 functions to generate voltage and current used for welding.

컴프레서(500)는, 공기압을 통해 스파크 및 스모그 제거를 위해 이용되는 에어를 생성하는 기능을 한다.The compressor 500 functions to generate air used for spark and smog removal through air pressure.

본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 로봇(10)은, 비전 센서(110)를 이용하여 용접 시에 발생하는 스파크 및 스모그를 감지하는 것을 특징으로 한다. 스파크는 비전 센서(110)를 보호하기 위해 제거될 수 있고, 스모그는 용접 품질 검사를 효율적으로 실시하기 위해 제거될 수 있다.The welding robot 10 according to an embodiment of the present invention is characterized in that it detects sparks and smog generated during welding by using the vision sensor 110 . Sparks may be removed to protect the vision sensor 110 , and smog may be removed to efficiently conduct weld quality inspections.

스파크 감지부(340)는 용접 시에 발생하는 스파크의 양과 스파크의 위치를 감지할 수 있다. 스파크 감지부(340)는 다양한 방법을 통해 스파크를 감지할 수 있는데, 예를 들어 수신한 센싱 데이터를 미리 저장된 스파크에 관한 영상 라이브러리와 비교를 통해 스파크의 위치 및 양을 감지할 수 있다.The spark detection unit 340 may detect the amount of sparks generated during welding and the location of the sparks. The spark detection unit 340 may detect the spark through various methods. For example, the position and amount of the spark may be detected by comparing the received sensing data with a pre-stored image library related to the spark.

또한, 스파크 감지부(340)는, 훈련을 통해 학습된 인공 신경망, 예를 들어 합성곱 인공 신경망(Convolutional Neural Network)을 이용하여 스파크의 위치 및 양을 감지할 수 있다.Also, the spark detector 340 may detect the location and amount of the spark using an artificial neural network learned through training, for example, a convolutional neural network.

스모그 감지부(350)는 용접 시에 발생하는 스모그의 양과 스파크의 위치를 감지할 수 있다. 스모그 감지부(340)는 다양한 방법을 통해 스모그를 감지할 수 있는데, 예를 들어 수신한 센싱 데이터를 미리 저장된 스모그에 관한 영상 라이브러리와 비교를 통해 스모그의 위치 및 양을 감지할 수 있다.The smog detector 350 may detect the amount of smog generated during welding and the location of the spark. The smog detector 340 may detect smog through various methods. For example, the position and amount of smog may be detected by comparing received sensing data with a pre-stored image library on smog.

또한, 스모그 감지부(350)는, 훈련을 통해 학습된 인공 신경망, 예를 들어 합성곱 인공 신경망(Convolutional Neural Network)을 이용하여 스모그의 위치 및 양을 감지할 수 있다.Also, the smog detector 350 may detect the location and amount of smog using an artificial neural network learned through training, for example, a convolutional neural network.

프로세서(310)는 감지된 스파크 및 스모그의 위치와 양에 따라 노즐 제어를 통해 에어의 분사 위치 및 양을 제어할 수 있다.The processor 310 may control the injection position and amount of air through nozzle control according to the detected location and amount of spark and smog.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a welding method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법(S100)은 비전 센서를 이용하여 용접 토치를 용접 대상으로 이동하는 단계(S100), 용접 토치를 이용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계(S120), 및 비전 센서를 이용하여 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계(S130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1, 도 3 및 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 방법에 대해 설명하기로 한다.Referring to FIG. 5 , in the welding method (S100) according to an embodiment of the present invention, moving a welding torch to a welding target using a vision sensor (S100), and performing welding on a welding target using the welding torch (S100) It may be configured to include a step (S120) of performing a welding quality inspection on a welding target using a vision sensor (S130). A welding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3 and 4 .

S110 단계에서, 용접 로봇(10)은 비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시킬 수 있다. 용접 로봇(10)은 비전 센서(110)를 이용하여 센싱 데이터를 수집할 수 있다. 비전 센서(110)에 의해 수집된 센싱 데이터는 제어부(300)로 송신되고, 제어부(300)의 프로세서(310)는 데이터 처리부(320)를 이용하여 센싱 데이터로부터 3차원 좌표 값을 도출할 수 있다. 용접 로봇(10)은 도출된 3차원 좌표 값을 이용하여 암 구동부(220)의 제어를 통해 토치(120)를 용접 대상에 위치시킬 수 있다. 암 구동부(220)는 유압 또는 모터를 이용하여 해당 암이 교체되는 좌절 부위를 회전 구동하여 토치(120)의 위치를 제어할 수 있다.In step S110 , the welding robot 10 may move a torch gun to a welding target using a vision sensor. The welding robot 10 may collect sensing data using the vision sensor 110 . The sensing data collected by the vision sensor 110 is transmitted to the control unit 300 , and the processor 310 of the control unit 300 may derive a 3D coordinate value from the sensed data using the data processing unit 320 . . The welding robot 10 may position the torch 120 on the welding target through the control of the arm driving unit 220 using the derived three-dimensional coordinate values. The arm driving unit 220 may control the position of the torch 120 by rotationally driving the frustration part where the corresponding arm is replaced using hydraulic pressure or a motor.

S120 단계에서, 용접 로봇(10)은 토치(120)를 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행할 수 있다. 토치(120) 단에는 용접 방법에 따라, 예를 들어 아크 용접의 경우 와이어가 구비된다. 용접 대상인 모재와 와이어 사이에 인가된 전압에 의해 와이어가 용융되면서 모재 간에 아크 용접될 수 있다. 용접 작업 시에 아크, 즉 스파크가 발생하게 된다. 그리고 발생된 스파크는 전방향으로 향할 수 있는데, 특히 비전 센서(110)를 향해 튀는 스파크는 비전 센서(110)의 커버, 렌즈 및 부품, 예를 들어 PCB를 손상시킬 위험이 있다.In step S120 , the welding robot 10 may perform welding on a welding target using the torch 120 . The torch 120 end is provided with a wire according to the welding method, for example, in the case of arc welding. As the wire is melted by the voltage applied between the base material and the wire to be welded, arc welding can be performed between the base material. An arc, that is, a spark, is generated during a welding operation. In addition, the generated spark may be directed in an omni-directional direction, and in particular, the spark bouncing toward the vision sensor 110 may damage the cover, lens and components of the vision sensor 110 , for example, a PCB.

용접 로봇(10)은, 용접 시에 용접 대상에 에어(air)를 분사할 수 있다. 에어가 분사되는 대상은 용접 대상, 특히 용접 대상에서 발생하는 스파크를 대상으로 한다.The welding robot 10 may spray air to the welding target during welding. The target to which the air is sprayed is a target to be welded, particularly a spark generated from the target to be welded.

스파크를 향해 에어 분사를 위해서, 스파크 감지부(340)에 의해 스파크의 양과 위치가 감지되고, 감지 결과에 기초하여 용접 로봇(10)은 노즐(130) 및 컴프레서(500)의 제어를 통해 에어의 양과 위치를 조절할 수 있다.In order to spray air toward the spark, the amount and position of the spark are sensed by the spark detection unit 340, and based on the detection result, the welding robot 10 controls the nozzle 130 and the compressor 500 to control the air. You can adjust the amount and position.

용접 로봇(10)은, 비전 센서를 이용하여 용접 품질 검사를 수행할 수 있다. 미리 저장된 용접 결과물에 관한 영상 라이브러리와 용접 후의 비전 센서의 센싱 데이터를 서로 비교하여 용접 대상의 용접 품질을 검사할 수 있다. 용접 품질에 대한 비전 검사는 매우 정교한 작업이기 때문에, 노이즈 없는 센싱 데이터가 수집되어야 한다. 그런데 용접 후에 발생된 스모그에 의해 용접 검사의 진행이 어려운 경우가 발생될 수 있다.The welding robot 10 may perform a welding quality inspection using a vision sensor. The welding quality of the welding target may be inspected by comparing the image library of the pre-stored welding result with the sensing data of the vision sensor after welding. Since vision inspection of weld quality is a very sophisticated task, noise-free sensing data must be collected. However, it may be difficult to proceed with the welding inspection due to smog generated after welding.

S130 단계에서, 용접 로봇(10)은 비전 센서를 사용하여 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행할 수 있다. 용접 로봇(10)은 다중의 용접 작업을 순차적으로 반복하여 수행할 수 있다. 하나의 용접 대상에 용접 작업이 완료되면, 해당 용접 작업에 대한 품질 검사가 수행된다. 그리고 품질 검사를 통과하지 못한 용접 대상은 품질 문제에 대해 체크가 되고, 용접 대상은 컨베이어 벨트 시스템을 통해 순차적으로 이동하게 된다.In step S130 , the welding robot 10 may perform a welding quality inspection on a welding target using a vision sensor. The welding robot 10 may sequentially repeat multiple welding operations. When a welding operation is completed on one welding object, a quality check for the welding operation is performed. And the welding target that does not pass the quality inspection is checked for quality problems, and the welding target is sequentially moved through the conveyor belt system.

용접 대상의 품질 검사 시에, 용접 로봇(10)은 스모그 감지부(350)에 의해 감지된 스모그의 위치 및 양을 분석하고, 이 분석 데이터에 기반하여 노즐(130) 및 컴프레서(500)의 제어를 통해 에어를 분사하여 스모그를 제거할 수 있다.When inspecting the quality of the welding object, the welding robot 10 analyzes the position and amount of smog detected by the smog detection unit 350 , and controls the nozzle 130 and the compressor 500 based on the analysis data Smog can be removed by blowing air through the

이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 용접 시에 발생하는 스파크로부터 비전 센서가 보호될 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the vision sensor may be protected from sparks generated during welding.

또한, 용접으로 발생된 스모그가 제거된 상태에서 비전 센서를 통해 노이즈 없는 센싱 데이터의 수집이 가능하다.In addition, it is possible to collect noise-free sensing data through the vision sensor while smog generated by welding is removed.

또한, 용접 스파크와 스모그 제거를 통해 로봇 용접 작업의 능률이 높아진다.In addition, the efficiency of robot welding operation is increased by removing welding sparks and smog.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, although several preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, the descriptions of various various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" item are merely exemplary, and the present invention Those of ordinary skill in the art will understand well that the present invention can be practiced with various modifications or equivalents to the present invention from the above description.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention, and is generally It should be understood that this is only provided to fully inform those with knowledge of the scope of the present invention, and that the present invention is only defined by each of the claims.

10: 용접 로봇
100: 토치 건
110: 비전 센서
120: 토치
210: 와이어 피더
220: 암 구동부
300: 제어부
310: 프로세서
320: 인터페이스
330: 데이터 처리부
340: 스파크 감지부
350: 스모그 감지부
400: 파워 소스
500: 컴프레서
10: welding robot
100: torch gun
110: vision sensor
120: torch
210: wire feeder
220: arm drive unit
300: control unit
310: processor
320: interface
330: data processing unit
340: spark detection unit
350: smog detection unit
400: power source
500: compressor

Claims (5)

용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서,
비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계;
상기 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계; 및
상기 비전 센서를 사용하여 상기 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계를 포함하되,
상기 비전 센서의 주변 또는 상기 비전 센서의 내부에 배치된 제1 노즐을 통해 에어를 분사하여 상기 비전 센서를 향하는 스파크를 제거하고, 상기 토치 건의 토치 단에 배치된 제2 노즐을 통해 에어를 분사하여 용접 후 용접 대상에서 발생하는 스모그를 제거하는,
용접 방법.
A method performed by a welding robot, comprising:
moving a torch gun to a welding target using a vision sensor;
performing welding on a welding object using the torch gun; and
performing a weld quality inspection on the weld target using the vision sensor,
By spraying air through a first nozzle disposed around the vision sensor or inside the vision sensor to remove a spark toward the vision sensor, and spraying air through a second nozzle disposed at the torch end of the torch gun, To remove smog generated from the welding target after welding,
welding method.
용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서,
비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계;
상기 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계;
상기 비전 센서를 사용하여 상기 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계; 및
상기 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 상기 용접 대상에 에어(air) 분사를 위해 컴프레서를 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 비전 센서의 주변 또는 상기 비전 센서의 내부에 배치된 제1 노즐을 통해 에어를 분사하여 상기 비전 센서를 향하는 스파크를 제거하고, 상기 토치 건의 토치 단에 배치된 제2 노즐을 통해 에어를 분사하여 용접 후 용접 대상에서 발생하는 스모그를 제거하는,
용접 방법.
A method performed by a welding robot, comprising:
moving a torch gun to a welding target using a vision sensor;
performing welding on a welding object using the torch gun;
performing a welding quality inspection on the welding object using the vision sensor; and
Including; when performing at least one of the welding and the welding quality inspection, controlling a compressor to spray air to the welding target;
By spraying air through a first nozzle disposed around the vision sensor or inside the vision sensor to remove a spark toward the vision sensor, and spraying air through a second nozzle disposed at the torch end of the torch gun, To remove smog generated from the welding target after welding,
welding method.
용접 로봇(welding robot)에 의해서 수행되는 방법으로서,
비전 센서를 이용하여 토치 건(torch gun)을 용접 대상으로 이동시키는 단계;
상기 토치 건을 사용하여 용접 대상에 대해 용접을 수행하는 단계;
상기 비전 센서를 사용하여 상기 용접 대상에 대해 용접 품질 검사를 수행하는 단계;
상기 용접 및 상기 용접 품질 검사 중에서 적어도 하나를 수행하는 때에, 상기 용접 대상에 에어(air) 분사를 위해 컴프레서를 제어하는 단계; 및
스파크에 대해서는 상기 비전 센서의 주변 또는 상기 비전 센서의 내부에 배치된 제1 노즐을 통해, 스모그에 대해서는 상기 토치 건의 토치 단에 배치된 제2 노즐을 통해 에어를 분사하기 위해 상기 제1 노즐 및 제2 노즐의 출력을 제어하는 단계를 포함하도록 구성되는,
용접 방법.
A method performed by a welding robot, comprising:
moving a torch gun to a welding target using a vision sensor;
performing welding on a welding object using the torch gun;
performing a welding quality inspection on the welding object using the vision sensor;
when performing at least one of the welding and the welding quality inspection, controlling a compressor to spray air to the welding target; and
The first nozzle and the second nozzle for spraying air through a first nozzle disposed in the vicinity of the vision sensor or inside the vision sensor for sparks, and through a second nozzle disposed at the torch end of the torch gun for smog 2 configured to include controlling the output of the nozzle,
welding method.
용접 대상에 에어 분사에 필요한 공기압을 생성하는 컴프레서;
상기 용접 대상의 용접선에 관한 센싱 데이터를 생성하는 비전 센서;
상기 센싱 데이터를 3차원 데이터로 변환하는 데이터 처리부; 및
상기 3차원 데이터에 기반하여 토치 건의 이동을 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 3차원 데이터에 기반하여 상기 에어 분사를 위해 상기 컴프레서를 제어하도록 구성되고,
상기 비전 센서의 주변 또는 상기 비전 센서의 내부에는 제1 노즐을 배치하고, 상기 토치 건의 토치 단에는 제2 노즐을 배치하여,
상기 제1 노즐을 통해 에어를 분사하여 상기 비전 센서를 향하는 스파크를 제거하고, 상기 제2 노즐을 통해 에어를 분사하여 용접 후 용접 대상에서 발생하는 스모그를 제거하는,
용접 로봇 비전 장치.
a compressor for generating air pressure required for air jetting to the welding target;
a vision sensor for generating sensing data on a welding line of the welding target;
a data processing unit converting the sensed data into 3D data; and
A processor for controlling the movement of the torch gun based on the three-dimensional data,
The processor is
configured to control the compressor for the air injection based on the three-dimensional data,
A first nozzle is disposed around the vision sensor or inside the vision sensor, and a second nozzle is disposed at a torch end of the torch gun,
spraying air through the first nozzle to remove sparks directed toward the vision sensor, and spraying air through the second nozzle to remove smog generated from the welding target after welding;
Welding robot vision device.
용접 대상에 에어 분사에 필요한 공기압을 생성하는 컴프레서;
상기 용접 대상의 용접선에 관한 센싱 데이터를 생성하는 비전 센서;
상기 센싱 데이터를 3차원 데이터로 변환하는 데이터 처리부;
에어를 분사하여 상기 비전 센서를 향하는 스파크를 제거하도록 상기 비전 센서의 주변 또는 상기 비전 센서의 내부에 배치된 제1 노즐;
에어를 분사하여 용접 후 용접 대상에서 발생하는 스모그를 제거하도록 토치 단에 배치된 제2 노즐; 및
상기 3차원 데이터에 기반하여 토치 건의 이동을 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 3차원 데이터에 기반하여 상기 에어 분사를 위해 상기 제1 노즐 및 제2 노즐을 제어하도록 구성되는,
용접 로봇 비전 장치.
a compressor for generating air pressure required for air jetting to the welding target;
a vision sensor for generating sensing data on a welding line of the welding target;
a data processing unit converting the sensed data into 3D data;
a first nozzle disposed around the vision sensor or inside the vision sensor to spray air to remove sparks directed toward the vision sensor;
a second nozzle disposed at the torch end to spray air to remove smog generated from the welding target after welding; and
A processor for controlling the movement of the torch gun based on the three-dimensional data,
The processor is
configured to control the first nozzle and the second nozzle for the air jet based on the three-dimensional data,
Welding robot vision device.
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