KR102651439B1 - system for a cowl cross using laser vision sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 카울크로스 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있는, 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a welding gap and tracking line compensation system for cowl cross parts using a laser vision sensor. More specifically, the present invention relates to a cowl cross part welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor while positioning and loading cowl cross parts. About the weld gap and trace line compensation system for cowl cross parts using a laser vision sensor, which can reduce the increase in repair welding as before by checking the weld gap and trace line on the cowl cross part and then proceeding with actual welding or compensation welding. will be.
Description
본 발명은, 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 카울크로스 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있는, 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a welding gap and tracking line compensation system for cowl cross parts using a laser vision sensor. More specifically, the present invention relates to a cowl cross part welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor while positioning and loading cowl cross parts. About the weld gap and trace line compensation system for cowl cross parts using a laser vision sensor, which can reduce the increase in repair welding as before by checking the weld gap and trace line on the cowl cross part and then proceeding with actual welding or compensation welding. will be.
카울크로스(Cowl Cross, 혹은 카울크로스 부품)는 소정의 스틸 파이프(steel pipe)에 프레스(press) 공정으로 제작된 여러 부품(브래킷, 볼트 등)이 용접(weld)으로 조립 및 제작되어 한 몸체를 이룬 장치를 일컫는다.A cowl cross (or cowl cross part) is a body made by assembling and manufacturing various parts (brackets, bolts, etc.) made through a press process on a given steel pipe by welding. It refers to a device that has been achieved.
이때의 용접은 CO2, CMT 등의 아크 용접이 주류를 이루며, 작은 부품이 20에서 30개가량 위치별로 조립되는 것으로 알려져 있다.The welding at this time is mainly arc welding such as CO2 and CMT, and it is known that about 20 to 30 small parts are assembled at each location.
한편, 아크 용접은 부품간 성형 편차뿐 아니라, 용접 시 발생하는 열(용접열)로 인한 변형으로 최적화가 매우 어려운 것으로 알려져 있다.Meanwhile, arc welding is known to be very difficult to optimize due to not only molding variations between parts but also deformation due to heat generated during welding (welding heat).
그런데, 카울크로스는 앞서 기술한 것처럼 수많은 브래킷 또는 부품, 볼트 등이 용접으로 조립되는 방식이라서 불가피하게 부품의 용접 불량이 잦고 이로 인해 보수용접이 늘어날 수밖에 없는데, 종래에는 이러한 보수용접으로 인해 투입되는 작업자 및 시간이 필요해서 많은 로스(loss)가 발생한다는 점을 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.However, as described above, the cowl cross is a method in which numerous brackets, parts, bolts, etc. are assembled by welding, so welding defects in parts inevitably occur frequently, which inevitably leads to an increase in repair welding. Conventionally, the number of workers employed for such repair welding is Considering that a lot of loss occurs due to the time required, there is a need to develop technology to solve this problem.
본 발명의 목적은, 카울크로스 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있는, 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to check the weld gap and trace line on the cowl cross part using a laser vision sensor while loading the cowl cross part in a fixed position and then proceed with actual welding or compensation welding. It provides a cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor that can reduce the increase in repair welding as before.
상기 목적은, 위치 고정되게 마련되는 고정식 로딩 장치(loading device)에 카울크로스(Cowl Cross) 부품을 안착해서 로딩하는 카울크로스 부품 로딩단계; 센서 로봇에 탑재되는 레이저 비전 센서(laser vision sensor)를 이용해서 상기 고정식 로딩 장치 상에 로딩된 카울크로스 부품을 스캔하는 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 스캔단계; 및 스캔정보를 기초로 상기 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 용접 갭 및 추적선 확인단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 용접 갭 및 추적선 보상 방법에 의해 달성된다.The above purpose includes a cowl cross parts loading step of loading the cowl cross parts by seating them on a fixed loading device provided to be fixed in position; A cowl cross parts scanning step using a laser vision sensor to scan cowl cross parts loaded on the fixed loading device using a laser vision sensor mounted on a sensor robot; and a weld gap and trace line confirmation step of checking the weld gap and trace line on the cowl cross part based on scan information. This is achieved by a weld gap and trace line compensation method using a laser vision sensor.
확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 상기 레이저 비전 센서와 이웃하게 배치되는 로봇 용접기의 용접조건을 변경하는 용접조건 변경단계; 및 용접조건이 변경된 이후에 상기 로봇 용접기를 이용해서 상기 카울크로스 부품에 대한 보상용접을 진행하는 카울크로스 부품의 보상용접 진행단계를 더 포함할 수 있다.A welding condition changing step of changing welding conditions of a robot welder disposed adjacent to the laser vision sensor based on the confirmed welding gap and tracking line information; And it may further include a compensation welding step of performing compensation welding on the cowl cross part using the robot welder after the welding conditions are changed.
상기 목적은, 카울크로스(Cowl Cross) 부품이 안착되어 위치 고정되게 로딩되는 고정식 로딩 장치(loading device); 상기 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인할 수 있도록 상기 카울크로스 부품을 스캔하는 레이저 비전 센서(laser vision sensor)가 탑재되되 상기 고정식 로딩 장치의 주변에 배치되는 센서 로봇; 및 상기 카울크로스 부품을 기준으로 상기 센서 로봇과 함께 같은 쪽에 배치되며, 상기 카울크로스 부품에 대하여 보상용접을 진행하는 로봇 용접기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 의해서도 달성된다.The above object is a fixed loading device in which cowl cross parts are seated and loaded in a fixed position; A sensor robot equipped with a laser vision sensor that scans the cowl cross parts so as to check weld gaps and tracking lines on the cowl cross parts, and disposed around the fixed loading device; and a robot welder that is disposed on the same side as the sensor robot with respect to the cowl cross part and performs compensation welding on the cowl cross part. A weld gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor. It is also achieved by
상기 레이저 비전 센서의 스캔정보에 기초하여 상기 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 한편, 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 로봇 용접기의 용접조건을 변경하게 컨트롤한 후, 용접조건이 변경된 이후에 상기 로봇 용접기를 통한 보상용접을 진행하게 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.Based on the scan information of the laser vision sensor, the welding gap and tracking line on the cowl cross part are confirmed, and the welding conditions of the robot welder are controlled to change based on the confirmed welding gap and tracking line information, and then the welding conditions are changed. After this change, it may further include a system controller that controls compensation welding through the robot welder to proceed.
베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에 위치별로 마련되되 용접이 완료되어 형성된 조립 제품에 대한 검사를 위해 상기 조립 제품을 고정하는 복수 개의 홀딩 유닛을 구비하되 조립 제품이 안착되는 최종 검사 지그장치; 상기 최종 검사 지그장치에 안착된 조립 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 레이저 스캐너; 상기 레이저 스캐너가 스캔한 정보를 토대로 상기 조립 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인부; 및 품질 불량인 제품에 대하여 알림을 발생시키는 알림 발생부를 더 포함하며, 상기 시스템 컨트롤러는 상기 레이저 스캐너 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인부의 신호 또는 정보에 기초하여 상기 알림 발생부의 동작을 컨트롤할 수 있다.A final inspection jig device including a base plate and a plurality of holding units provided at each location on the base plate to fix the assembled product for inspection of the assembled product after welding is completed, and on which the assembled product is mounted; A laser scanner that three-dimensionally scans the assembled product mounted on the final inspection jig device with a laser; an appearance and welding quality confirmation unit that checks the appearance and welding quality of the assembled product based on information scanned by the laser scanner; and a notification generator that generates a notification about products with poor quality, wherein the system controller can control the operation of the notification generator based on signals or information from the laser scanner and the exterior and welding part quality checker.
본 발명에 따르면, 카울크로스 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the cowl cross parts are positioned fixed and loaded, and the weld gap and trace line on the cowl cross parts are checked using a laser vision sensor, and then actual welding or compensation welding is performed, thereby eliminating the previous problem. Like this, it has the effect of reducing the increase in repair welding.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에서 고정식 로딩 장치 영역의 구조도이다.
도 3은 카울크로스 부품이 고정식 로딩 장치에 로딩된 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에서 최종 검사 지그장치 영역의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템의 제어블록도이다.Figure 1 is a flowchart of a method for compensating welding gaps and tracking lines for cowl cross components using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a structural diagram of the fixed loading device area in the cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of a cowl cross component loaded into a fixed loading device.
Figure 4 is a structural diagram of the final inspection jig device area in the cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a control block diagram of a cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In this specification, the present embodiments are provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. And the present invention is only defined by the scope of the claims.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Accordingly, in some embodiments, well-known components, well-known operations and well-known techniques are not specifically described in order to avoid ambiguous interpretation of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. And the terms used (mentioned) in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated in the phrase. Additionally, components and operations (operations) referred to as 'include (or, provided with)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless they are defined.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 방법의 순서도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에서 고정식 로딩 장치 영역의 구조도, 도 3은 카울크로스 부품이 고정식 로딩 장치에 로딩된 상태의 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에서 최종 검사 지그장치 영역의 구조도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템의 제어블록도이다. 레이저 비전 센서를 이용한 용접 갭 및 추적선 보상 시스템의 제어블록도이다.Figure 1 is a flowchart of a cowl cross component welding gap and tracking line compensation method using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a cowl cross component welding gap using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention. and a structural diagram of the fixed loading device area in the tracking line compensation system, Figure 3 is a perspective view of the cowl cross component loaded in the fixed loading device, and Figure 4 is a cowl cross component using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a structural diagram of the final inspection jig device area in the weld gap and tracking line compensation system, and FIG. 5 is a control block diagram of the cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor according to an embodiment of the present invention. This is a control block diagram of a welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor.
이들 도면을 참조하면, 본 발명은 카울크로스(10, Cowl Cross) 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(123, laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있도록 한다.Referring to these drawings, the present invention is to load the cowl cross (10) part by fixing its position and detect the weld gap and tracking on the cowl cross (10) part using a laser vision sensor (123). By checking the line and then proceeding with actual welding or compensation welding, it is possible to reduce the increase in repair welding as before.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명은 도 1과 같은 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 방법, 그리고, 도 2 내지 도 5와 같은 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템에 그 권리범위가 적용될 수 있다.The present invention, which can provide such effects, includes a cowl cross component welding gap and tracking line compensation method using a laser vision sensor as shown in FIG. 1, and a cowl cross component welding gap and tracking line compensation method using a laser vision sensor as shown in FIGS. 2 to 5. The scope of rights may be applied to the tracking line compensation system.
먼저, 도 1을 참조해서 레이저 비전 센서를 이용한 용접 갭 및 추적선 보상 방법은 카울크로스 부품 로딩단계(S110), 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 스캔단계(S120), 용접 갭 및 추적선 확인단계(S130), 용접조건 변경단계(S140), 카울크로스 부품의 보상용접 진행단계(S150)를 포함할 수 있다.First, referring to Figure 1, the welding gap and tracking line compensation method using a laser vision sensor includes a cowl cross component loading step (S110), a cowl cross component scanning step using a laser vision sensor (S120), and a welding gap and tracking line confirmation step. (S130), a welding condition change step (S140), and a compensation welding progress step for cowl cross parts (S150).
카울크로스 부품 로딩단계(S110)는 도 2 및 도 3처럼 위치 고정되게 마련되는 고정식 로딩 장치(110, loading device)에 카울크로스(10) 부품을 안착해서 로딩하는 공정이다.The cowl cross component loading step (S110) is a process of loading the cowl cross (10) component by seating it on a fixed loading device (110) that is provided to be fixed in position as shown in FIGS. 2 and 3.
레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 스캔단계(S120)는 센서 로봇(120)에 탑재되는 레이저 비전 센서(123, laser vision sensor)를 이용해서 고정식 로딩 장치(110) 상에 로딩된 카울크로스(10) 부품을 스캔하는 공정이다. 모든 용접부에 대한 갭을 측정할 수 있다.The cowl cross parts scanning step (S120) using a laser vision sensor is a cowl cross (10) loaded on a fixed loading device (110) using a laser vision sensor (123, laser vision sensor) mounted on the sensor robot (120). This is a process of scanning parts. The gap for all welds can be measured.
용접 갭 및 추적선 확인단계(S130)는 스캔정보를 기초로 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 공정이다.The welding gap and tracking line confirmation step (S130) is a process of checking the welding gap and tracking line on the
용접조건 변경단계(S140)는 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 레이저 비전 센서(123)와 이웃하게 배치되는 로봇 용접기(130)의 용접조건을 변경하는 공정이다.The welding condition changing step (S140) is a process of changing the welding conditions of the
카울크로스 부품의 보상용접 진행단계(S150)는 용접조건이 변경된 이후에 로봇 용접기(130)를 이용해서 카울크로스(10) 부품에 대한 보상용접을 진행하는 공정이다. 보상용접은 로봇 용접기(130)를 이용한 자동 용접공정이다.The compensation welding progress step (S150) of the cowl cross parts is a process of performing compensation welding on the cowl cross parts (10) using the
이러한 공정을 단계적으로 진행하기 위한 본 실시예에 따른 용접 갭 및 추적선 보상 시스템은 고정식 로딩 장치(110, loading device), 레이저 비전 센서(123, laser vision sensor)를 구비하는 센서 로봇(120), 로봇 용접기(130), 최종 검사 지그장치(140), 레이저 스캐너(150), 외관 및 용접부 품질 확인부(160), 그리고, 시스템 컨트롤러(170)를 포함할 수 있다.The welding gap and tracking line compensation system according to this embodiment for carrying out this process step by step includes a fixed loading device (110), a sensor robot (120) equipped with a laser vision sensor (123), It may include a
고정식 로딩 장치(110)는 도 2 및 도 3처럼 카울크로스(10) 부품이 안착되어 로딩되는 장소를 이룬다. 특히, 본 실시예의 경우, 카울크로스(10) 부품은 고정식 로딩 장치(110) 상에 위치 고정되게 로딩된다.The
도 3을 참조하면, 카울크로스(10)는 앞서 기술한 것처럼 스틸(steel)로 구성되고 수십 개의 부품이 용접(welding)으로 조립된 어셈블리 유닛이다. 즉 카울크로스(10)는 복수 개의 제1 및 제2 파이프(pipe, 11,12)에 프레스(press) 공정으로 제작된 복수의 부품이 용접(weld)으로 조립되는 복합 제품이다.Referring to FIG. 3, the
이러한 카울크로스(10)의 제조를 위해 고정식 로딩 장치(110), 즉 카울크로스(10)를 이루는 부품들이 로딩되어 용접으로 조립되는 장소를 이루는 고정식 로딩 장치(110)가 마련된다.To manufacture the
고정식 로딩 장치(110)는 높낮이가 서로 다른 상태로 연결되는 제1 및 제2 파이프(11,12)를 포함하는 카울크로스(10)를 이루는 부품들을 용접(weld)하기 위해 카울크로스(10) 부품이 로딩되는 장소를 이룬다.The fixed
고정식 로딩 장치(110)에 최초로 로딩되는 제1 및 제2 파이프(11,12)는 흔들리지 않게 견고하게 위치 고정되어야 하며, 그래야만 제1 및 제2 파이프(11,12)에 수많은 부품이 위치별로 정확하게 용접될 수 있다.The first and second pipes (11, 12), which are initially loaded into the fixed loading device (110), must be firmly positioned so as not to shake, so that numerous parts in the first and second pipes (11, 12) are accurately positioned in each position. Can be welded.
이를 위해, 고정식 로딩 장치(110)는 로딩 베이스(111)와, 로딩 베이스(111) 상에 위치별로 마련되는 복수 개의 클램핑 유닛(113)을 포함할 수 있다.To this end, the fixed
로딩 베이스(111)는 복수 개의 클램핑 유닛(113)을 포함해서 카울크로스(10) 부품을 지지한다.The
그리고, 클램핑 유닛(113)들은 해당 위치에서 카울크로스(10)를 이루는 제1 및 제2 파이프(11,12) 혹은 이에 용접되는 부품들을 클램핑한다. 따라서, 클램핑 유닛(113)들은 여러 개로 마련되고, 크기와 방향이 다르게 로딩 베이스(111) 상에 탑재된다.And, the clamping units 113 clamp the first and second pipes 11 and 12 forming the
센서 로봇(120)은 고정식 로딩 장치(110)의 주변에 배치되는 로봇으로서, 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인할 수 있도록 카울크로스(10) 부품을 스캔하는 레이저 비전 센서(123, laser vision sensor)가 탑재된다.The
레이저 비전 센서(123)는 부재(部材)나 구조물 상의 용접선, 특히 용접 갭 및 추적선을 레이저로 탐색하는 한편 움직임을 자동으로 추적해 로봇 용접기(130)의 위치를 실시간으로 정확하게 잡아주기 위한 비접촉식 센서로서, 다른 센서보다 센싱값이 정확하다.The
로봇 용접기(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 카울크로스(10) 부품을 기준으로 센서 로봇(120)과 함께 같은 쪽에 배치되며, 카울크로스(10) 부품에 대하여 보상용접을 진행하는 장치다. 여기서, 보상용접이란 원래 결정된 목표위치를 용접하는 것을 포함해서, 레이저 비전 센서(123)를 통해 다시 추적되어 보정된 새로운 용접위치를 용접하는 것을 포함한다.As shown in FIG. 2, the
최종 검사 지그장치(140)는 도 4에 도시된 것처럼 고정식 로딩 장치(110)와는 다른 장치로서, 용접이 완료되어 형성된 조립 제품(10)이 안착되는 장소를 이룬다.The final
최종 검사 지그장치(140)는 베이스 플레이트(141)와, 베이스 플레이트(141) 상에 위치별로 마련되는 복수 개의 홀딩 유닛(143)을 포함할 수 있다. 복수 개의 홀딩 유닛(143)을 통해 보상용접이 완료된 최종 조립 제품이 베이스 플레이트(141) 상에 안착될 수 있다. 이때, 홀딩 유닛(143)들은 해당 위치에서 조립 제품을 파지한다. 따라서, 홀딩 유닛(143)들은 여러 개로 마련되고, 크기와 방향이 다르게 베이스 플레이트(141) 상에 탑재된다.The final
레이저 스캐너(150)는 최종 검사 지그장치(140)에 안착된 조립 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 역할을 한다. 이러한 레이저 스캐너(150)는 스캐너 지지대(151)와, 스캐너 지지대(151)의 단부에 마련되되 실질적으로 스캔 작업을 진행하는 스캐닝 모듈(152)을 포함할 수 있다.The
조립 제품의 길이가 길다는 점을 고려해볼 때, 최종 검사 지그장치(140)에 안착된 길이가 긴 조립 제품에 대하여 스캔 작업을 진행해야 한다는 점에서 본 실시예에서 레이저 스캐너(150)는 위치 고정식이 아닌 이동식, 다시 말해 전동식으로 구현된다. 이를 위해, 아래의 구성들이 추가된다.Considering that the length of the assembled product is long, the
레이저 스캐너(150)에는 레이저 스캐너(150)를 이동(moving) 가능하게 지지하는 제2 무빙 모듈(155, moving module)이 연결된다.The
제2 무빙 모듈(155)은 도 4의 좌표인 X축 및 Y축을 따라 이동 가능하다. 이를 위해, 제2 X축 갠트리(156)와 제2 Y축 갠트리(157)가 마련된다.The second moving
제2 X축 갠트리(156)는 제2 무빙 모듈(155)이 연결되며, 제2 무빙 모듈(155)을 소정의 X축으로 이동시키는 역할을 하고, 제2 Y축 갠트리(157)는 제2 X축 갠트리(156)와 연결되며, 제2 X축 갠트리(156)를 X축에 교차하는 Y축을 따라 이동시키는 역할을 한다.The second
그리고 제2 무빙 모듈(155)과 비전 장치(150) 사이에는 제2 업/다운 구동부(158)가 연결된다. 실린더 등으로 적용될 수 있는 제2 업/다운 구동부(158)는 비전 장치(150)를 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.And a second up/down
이러한 제2 업/다운 구동부(158)를 비롯해서 제2 X축 갠트리(156)와 제2 Y축 갠트리(157)가 적용되고 이에 제2 무빙 모듈(155)이 동작함에 따라 레이저 스캐너(150)의 스캐닝 모듈(152)이 조립 제품으로 접근해서 레이저로 3차원 스캔할 수 있다.In addition to the second up/down
외관 및 용접부 품질 확인부(160)는 레이저 스캐너(150)가 스캔한 정보를 토대로 상기 조립 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 역할을 한다.The appearance and welding part
외관 및 용접부 품질 확인부(160)는 센서나 카메라 혹은 별도 프로그램이 내장된 컴퓨터 장치일 수 있으며, 시스템 컨트롤러(170)와 연계하여 동작할 수 있다. 물론, 때에 따라서는 외관 및 용접부 품질 확인부(160)가 시스템 컨트롤러(170)의 한 요소일 수도 있다.The appearance and welding part
알림 발생부(165)는 품질 불량인 제품에 대하여 알림을 발생시키는 역할을 한다. 알림 발생의 방식은 램프, 부저, 혹은 관리자 단말기로의 정보 전송 등 다양할 수 있다.The
한편, 본 시스템에는 시스템의 유기적인 컨트롤을 위해 시스템 컨트롤러(170)가 더 탑재된다.Meanwhile, this system is further equipped with a
시스템 컨트롤러(170)는 레이저 비전 센서(123)의 스캔정보에 기초하여 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 한편, 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 로봇 용접기(130)의 용접조건을 변경하게 컨트롤한 후, 용접조건이 변경된 이후에 로봇 용접기(130)를 통한 보상용접을 진행하게 컨트롤한다.The
이뿐만 아니라 시스템 컨트롤러(170)는 검사공정의 진행을 위해 레이저 스캐너(150) 및 외관 및 용접부 품질 확인부(160)의 신호 또는 정보에 기초하여 알림 발생부(165)의 동작을 컨트롤한다.In addition, the
이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(170)는 중앙처리장치(171, CPU), 메모리(172, MEMORY), 그리고 서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The
중앙처리장치(171)는 본 실시예에서 레이저 비전 센서(123)의 스캔정보에 기초하여 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 한편, 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 로봇 용접기(130)의 용접조건을 변경하게 컨트롤한 후, 용접조건이 변경된 이후에 로봇 용접기(130)를 통한 보상용접을 진행하게 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.In this embodiment, the
메모리(172, MEMORY)는 중앙처리장치(171)와 연결된다. 메모리(172)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.Memory 172 (MEMORY) is connected to the
서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(171)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(173)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The support circuit 173 (SUPPORT CIRCUIT) is combined with the
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(170)는 레이저 비전 센서(123)의 스캔정보에 기초하여 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 한편, 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 로봇 용접기(130)의 용접조건을 변경하게 컨트롤한 후, 용접조건이 변경된 이후에 로봇 용접기(130)를 통한 보상용접을 진행하게 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(172)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(172)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In this embodiment, the
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although the process according to the present invention has been described as being executed by software routines, it is also possible that at least some of the processes according to the present invention are performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented as software running on a computer system, as hardware such as an integrated circuit, or as a combination of software and hardware.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 카울크로스(10, Cowl Cross) 부품을 위치 고정해서 로딩한 상태로 레이저 비전 센서(123, laser vision sensor)를 이용해서 카울크로스(10) 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인한 다음에 실질적인 용접 또는 보상용접을 진행하도록 함으로써 종전처럼 보수용접이 늘어나는 것을 줄일 수 있게 된다.According to this embodiment, which operates based on the structure described above, the cowl cross (10) is loaded by fixing the position of the cowl cross (10) using a laser vision sensor (123). 10) By checking the weld gap and trace line on the part and then proceeding with actual welding or compensation welding, it is possible to reduce the increase in repair welding as before.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations fall within the scope of the claims of the present invention.
10 : 카울크로스 110 : 고정식 로딩 장치
111 : 로딩 베이스 113 : 클램핑 유닛
120 : 센서 로봇 123 : 레이저 비전 센서
130 : 로봇 용접기 140 : 최종 검사 지그장치
150 : 레이저 스캐너 160 : 외관 및 용접부 품질 확인부
165 : 알림 발생부 170 : 시스템 컨트롤러10: cowl cross 110: fixed loading device
111: loading base 113: clamping unit
120: sensor robot 123: laser vision sensor
130: Robot welder 140: Final inspection jig device
150: Laser scanner 160: Appearance and welding quality check unit
165: Notification generator 170: System controller
Claims (5)
상기 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인할 수 있도록 상기 카울크로스 부품을 스캔하는 레이저 비전 센서(laser vision sensor)가 탑재되되 상기 고정식 로딩 장치의 주변에 배치되는 센서 로봇;
상기 카울크로스 부품을 기준으로 상기 센서 로봇과 함께 같은 쪽에 배치되며, 상기 카울크로스 부품에 대하여 보상용접을 진행하는 로봇 용접기;
상기 레이저 비전 센서의 스캔정보에 기초하여 상기 카울크로스 부품 상의 용접 갭 및 추적선을 확인하는 한편, 확인된 용접 갭 및 추적선 정보에 기초하여 로봇 용접기의 용접조건을 변경하게 컨트롤한 후, 용접조건이 변경된 이후에 상기 로봇 용접기를 통한 보상용접을 진행하게 컨트롤하는 시스템 컨트롤러;
베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에 위치별로 마련되되 용접이 완료되어 형성된 조립 제품에 대한 검사를 위해 상기 조립 제품을 고정하는 복수 개의 홀딩 유닛을 구비하되 조립 제품이 안착되는 최종 검사 지그장치;
상기 최종 검사 지그장치에 안착된 조립 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 레이저 스캐너;
상기 레이저 스캐너가 스캔한 정보를 토대로 상기 조립 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인부; 및
품질 불량인 제품에 대하여 알림을 발생시키는 알림 발생부를 포함하며,
상기 시스템 컨트롤러는 상기 레이저 스캐너 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인부의 신호 또는 정보에 기초하여 상기 알림 발생부의 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 카울크로스 부품 용접 갭 및 추적선 보상 시스템.A fixed loading device in which cowl cross parts are seated and loaded in a fixed position;
A sensor robot equipped with a laser vision sensor that scans the cowl cross parts so as to check weld gaps and tracking lines on the cowl cross parts, and disposed around the fixed loading device;
A robot welder disposed on the same side as the sensor robot with respect to the cowl cross part and performing compensation welding on the cowl cross part;
Based on the scan information of the laser vision sensor, the welding gap and tracking line on the cowl cross part are confirmed, and the welding conditions of the robot welder are controlled to change based on the confirmed welding gap and tracking line information, and then the welding conditions are changed. A system controller that controls compensation welding through the robot welder after this change;
A final inspection jig device including a base plate and a plurality of holding units provided at each location on the base plate to fix the assembled product for inspection of the assembled product after welding is completed, and on which the assembled product is mounted;
A laser scanner that three-dimensionally scans the assembled product mounted on the final inspection jig device with a laser;
an appearance and welding quality confirmation unit that checks the appearance and welding quality of the assembled product based on information scanned by the laser scanner; and
It includes a notification generating unit that generates a notification about products with poor quality,
The system controller controls the operation of the notification generator based on signals or information from the laser scanner and the appearance and weld quality check unit. A cowl cross component welding gap and tracking line compensation system using a laser vision sensor.
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