KR102666019B1 - Image acquisition system for detecting cemented carbide insert position and image acquisition method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소결판 위에 산재(散在)되어 있는 소결 초경인서트의 위치를 검출하기 위한 영상 획득시스템에 관한 것으로서, 상기 영상 획득시스템은 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하는 렌즈·카메라, 상기 카메라와 전기적으로 연결되고 상기 소결판을 수직으로 조사하는 조명장치로 구성되는 영상 획득 유닛과, 상기 영상 획득 유닛의 하부에 위치하여, 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영할 수 있도록 상기 소결판을 이송하는 소결판 이송 유닛과, 상기 소결판 이송 유닛(200)의 상부에 직각으로 가로질러 설치되어, 상기 영상 획득 유닛이 탑재되도록 구성되는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템 및 그 영상 획득시스템을 이용한 획득방법에 관한 것이다.
따라서 카메라, 렌즈 및 조명장치를 포함하는 영상 획득시스템을 이용하여 소결판 위에 산재된 소결 초경인서트의 전체영상을 획득하여 각 소결 초경인서트의 위치를 정확히 검출함으로써 소결 초경인서트의 취출 공정을 원활하게 수행할 수 있다. The present invention relates to an image acquisition system for detecting the positions of sintered carbide inserts scattered on a sintered plate. The image acquisition system includes a lens and a camera for photographing the positions of each of the sintered carbide inserts, the camera and An image acquisition unit that is electrically connected and consists of a lighting device that vertically illuminates the sintered plate, and is located below the image acquisition unit to transport the sintered plate so that the positions of each of the sintered carbide inserts can be photographed. An image acquisition system for detecting the position of a carbide insert, comprising a sintered plate transfer unit and a frame installed across the upper part of the sintered plate transfer unit 200 at a right angle and configured to mount the image acquisition unit. It is about the acquisition method using the image acquisition system.
Therefore, the entire image of the sintered carbide inserts scattered on the sintered plate is acquired using an image acquisition system that includes a camera, lens, and lighting device, and the position of each sintered carbide insert is accurately detected to smoothly perform the extraction process of the sintered carbide insert. can do.
Description
본 발명은 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템 및 그 영상 획득방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소결판 위에 산재(散在)되어 있는 소결 초경인서트를 촬영하여 획득된 영상으로 각각의 위치를 검출하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an image acquisition system and an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert, and more specifically, to detecting each position using images obtained by photographing sintered carbide inserts scattered on a sintered plate. It's about technology.
일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작 기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다.In general, a cutting tool is mainly used for cutting ferrous, non-ferrous metals, and non-metallic materials, and is a tool that is usually mounted on a machine tool and performs cutting to process a workpiece into a desired shape.
절삭공구에 사용되는 초경인서트는 다이아몬드 분말 또는 초경합금 분말을 본드(bond)인 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리-주석(CuSn), 아연(Zn), 구리-아연(CuZn), 은(Ag) 등의 금속 분말과 혼합한 소결 합금이다.Carbide inserts used in cutting tools are made by bonding diamond powder or cemented carbide powder to iron (Fe), tungsten (W), cobalt (Co), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), and copper. -It is a sintered alloy mixed with metal powders such as tin (CuSn), zinc (Zn), copper-zinc (CuZn), and silver (Ag).
초경인서트는 성형, 소결, 연마, 코팅 후 최종적으로 검사공정을 거쳐서 완성된다. 본 발명에 사용되는 ‘소결 초경인서트’는 소결 공정을 마치고 소결판 위에 산재(散在)되어 향후 연마, 코팅 및 검사공정에 투입되기 위하여 대기 중인 소결체를 말한다. Carbide inserts are completed through molding, sintering, polishing, coating, and finally an inspection process. The ‘sintered carbide insert’ used in the present invention refers to a sintered body that has completed the sintering process and is scattered on the sintered plate and waiting to be input into future polishing, coating and inspection processes.
상기 소결 초경인서트는 팔레트에 적재되어 다음 공정에 이송되기 위하여 그리퍼의 정확한 파지 기술을 필요로 하고, 정확한 파지를 위하여 소결판 위의 각각의 소결체를 촬영하여 위치를 획득하여야 한다. The sintered carbide insert requires accurate gripping technology from a gripper in order to be loaded on a pallet and transported to the next process, and for accurate gripping, each sintered body on the sintered plate must be photographed and its position acquired.
본 발명은 카메라, 렌즈 및 조명장치를 개선한 영상 획득시스템을 이용하여 소결 초경인서트 상면의 영상을 촬영하여 각 소결체의 정확한 위치 정보를 획득하여 그리퍼의 파지 정확도를 향상하여 본체장비의 안전을 도모하고 다음 공정에 대응할 수 있도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상획득시스템 및 그 시스템을 이용한 영상 획득방법을 제공하고자 한다. The present invention uses an image acquisition system with improved cameras, lenses, and lighting devices to capture images of the upper surface of sintered carbide inserts to obtain accurate location information of each sintered body, thereby improving the gripping accuracy of the gripper to ensure the safety of the main equipment. We aim to provide an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert that is configured to respond to the next process and an image acquisition method using the system.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 소결 초경인서트 취출 장치(이하 ‘본체장비’라 한다)에 결합하여 소결 공정을 마친 소결 초경인서트를 정확하게 파지하여 팔레트에 적재할 수 있도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다. The purpose of the present invention to solve the above-mentioned problems is to attach a sintered carbide insert to a sintered carbide insert extraction device (hereinafter referred to as 'main equipment') to accurately grasp the sintered carbide insert that has completed the sintering process and load it on a pallet. The purpose is to provide an image acquisition system for detecting the insert position.
본 발명의 다른 목적은, 영상 획득유닛, 소결판 이송유닛 및 프레임을 포함하여 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert, which includes an image acquisition unit, a sintered plate transfer unit, and a frame.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 영상 획득유닛은, 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하는 렌즈·카메라, 상기 카메라와 전기적으로 연결되고 상기 소결판을 수직으로 조사(照射)하는 조명장치로 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the image acquisition unit consists of a lens/camera that photographs the position of each of the sintered carbide inserts, and a lighting device that is electrically connected to the camera and irradiates the sintered plate vertically. The purpose is to provide an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 조명장치는, 다수 개의 LED 모듈을 일직선으로 형성하여 사각 프레임 각 면의 하측에 결합하여 하방을 향해 조사(照射)하도록 구성되는 LED 조명, 상기 각 LED 모듈에 볼록렌즈를 형성하여 투과된 광선이 영상 획득지점에 모이도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the lighting device is an LED lighting configured to form a plurality of LED modules in a straight line and couple them to the lower side of each side of a square frame to irradiate downward, and each LED module has a convex light. The aim is to provide an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert, which is configured to form a lens so that the transmitted light rays are collected at the image acquisition point.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 소결판 이송유닛은, 상기 영상 획득 유닛의 하부에 위치하여, 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영할 수 있도록 상기 소결판을 이송하도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to detect the position of the sintered carbide insert, wherein the sintered plate transfer unit is located below the image acquisition unit and is configured to transfer the sintered plate so that each position of the sintered carbide insert can be photographed. The goal is to provide an image acquisition system.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 프레임은, 상기 소결판 이송유닛의 상부에 직각으로 가로질러 설치되어, 상기 영상 획득유닛이 탑재되도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert, wherein the frame is installed across the upper part of the sintered plate transfer unit at a right angle and the image acquisition unit is mounted. .
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, (a) 준비단계, (b) 촬영 및 영상 획득 단계, (c) 위치 검출 단계를 포함하여 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention to solve the above-described problems is to provide an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert comprising the following steps: (a) preparation step, (b) shooting and image acquisition step, and (c) position detection step. It lies in doing it.
본 발명의 다른 목적은, 상기 (a) 준비단계는, 소결판 위에 산재(散在)된 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하기 위하여 준비된 상기 카메라를 영상획득지점으로 옮겨 렌즈의 초점을 맞추도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the preparation step (a) consists of moving the prepared camera to the image acquisition point to focus the lens in order to photograph the positions of each of the sintered carbide inserts scattered on the sintered plate. The purpose is to provide an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 준비단계는, 조명장치의 LED 조명이 상기 소결판을 조사(照射)하도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert in which the (a) preparation step is configured to irradiate the sintered plate with the LED light of the lighting device.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 영상 촬영 및 획득 단계는, 상기 소결판의 영상획득지점을 이동하면서 상기 소결 초경인서트의 상면을 촬영하도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert in the (b) image capturing and acquisition step, which is configured to photograph the upper surface of the sintered carbide insert while moving the image acquisition point of the sintered plate. It is to provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계의 상기 영상획득지점은, 상부에서 수직 촬영하는 카메라, 상기 소결판이 이송되는 직교 지점에서 차례로 촬영되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is that the image acquisition point in the (b) shooting and image acquisition step is a camera that shoots vertically from the top, and an image for detecting the position of the carbide insert that is sequentially taken at the orthogonal point where the sintered plate is transported. The goal is to provide a method.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 위치 검출 단계는, 상기 (b) 단계에서 획득한 영상을 기반으로 소결판 위의 각 소결 초경인서트의 위치를 검출하도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the (c) position detection step is for detecting the position of the carbide insert, which is configured to detect the position of each sintered carbide insert on the sintered plate based on the image acquired in step (b). The goal is to provide an image acquisition method.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템의 특징은, 본체장비’에 결합하여 소결 공정을 마친 소결 초경인서트를 정확하게 파지하여 팔레트에 적재할 수 있도록 구성된다. The feature of the image acquisition system for detecting the position of the carbide insert of the present invention to achieve this purpose is that it is configured to accurately grasp the sintered carbide insert that has completed the sintering process by combining it with the main equipment and load it on the pallet.
본 발명의 다른 특징은, 영상 획득유닛, 소결판 이송유닛 및 프레임을 포함하여 구성된다. Another feature of the present invention includes an image acquisition unit, a sintered plate transfer unit, and a frame.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 영상 획득유닛은, 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하는 렌즈·카메라, 상기 카메라와 전기적으로 연결되고 상기 소결판을 수직으로 조사(照射)하는 조명장치로 구성된다. Another feature of the present invention is that the image acquisition unit consists of a lens/camera that photographs the position of each of the sintered carbide inserts, and a lighting device that is electrically connected to the camera and irradiates the sintered plate vertically. do.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 조명장치는, 다수 개의 LED 모듈을 일직선으로 형성하여 사각 프레임 각 면의 하측에 결합하여 하방을 향해 조사(照射)하도록 구성되는 LED 조명, 상기 각 LED 모듈에 볼록렌즈를 형성하여 투과된 광선이 영상 획득지점에 모이도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the lighting device is an LED lighting configured to form a plurality of LED modules in a straight line and couple them to the lower side of each side of a square frame to irradiate downward, and each LED module has a convex light. It is configured to form a lens so that the transmitted light rays are collected at the image acquisition point.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 소결판 이송유닛은, 상기 영상 획득유닛의 하부에 위치하여, 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영할 수 있도록 상기 소결판을 이송하도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the sintered plate transfer unit is located below the image acquisition unit and is configured to transfer the sintered plate so that the positions of each of the sintered carbide inserts can be photographed.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 프레임은, 상기 소결판 이송유닛의 상부에 직각으로 가로질러 설치되어, 상기 영상 획득유닛이 탑재되도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the frame is installed across the upper part of the sintered plate transfer unit at a right angle so that the image acquisition unit is mounted.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법의 특징은, (a) 준비단계, (b) 촬영 및 영상 획득 단계, (c) 위치 검출 단계를 포함하여 구성된다. The characteristics of the image acquisition method for detecting the position of the carbide insert of the present invention to achieve this purpose include (a) a preparation step, (b) a photographing and image acquisition step, and (c) a position detection step.
본 발명의 다른 특징은, 상기 (a) 준비단계는, 소결판 위에 산재(散在)된 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하기 위하여 준비된 상기 카메라를 영상획득지점으로 옮겨 렌즈의 초점을 맞추도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the preparation step (a) is configured to move the prepared camera to the image acquisition point to focus the lens in order to photograph the positions of each of the sintered carbide inserts scattered on the sintered plate. do.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (a) 준비단계는, 조명장치의 LED 조명이 상기 소결판을 조사(照射)하도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the preparation step (a) is configured to irradiate the sintered plate with LED lighting from a lighting device.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 영상 촬영 및 획득 단계는, 상기 소결판의 영상획득지점을 이동하면서 상기 소결 초경인서트의 상면을 촬영하도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the image capturing and acquisition step (b) is configured to photograph the upper surface of the sintered carbide insert while moving the image acquisition point of the sintered plate.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계의 상기 영상획득지점은, 상부에서 수직 촬영하는 카메라, 상기 소결판이 이송되는 직교 지점에서 차례로 촬영된다. Another feature of the present invention is that the image acquisition point in the (b) photographing and image acquisition step is sequentially photographed by a camera that photographs vertically from the top and an orthogonal point where the sintered plate is transported.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (c) 위치 검출 단계는, 상기 (b) 단계에서 획득한 영상을 기반으로 소결판 위의 각 소결 초경인서트의 위치를 검출하도록 구성된다. Another feature of the present invention is that the position detection step (c) is configured to detect the position of each sintered carbide insert on the sintered plate based on the image acquired in step (b).
이상에서와 같은 본 발명의 영상 획득시스템은 사면에서 집중되는 LED 모듈이 적용된 조명장치를 이용하여 상기 소결체의 영상을 획득하도록 구성된다. 따라서 소결체에 조사되는 광선의 집광 효율을 높여 고해상도의 영상을 획득할 수 있다. The image acquisition system of the present invention as described above is configured to acquire an image of the sintered body using a lighting device equipped with an LED module focused on the slope. Therefore, high-resolution images can be obtained by increasing the concentration efficiency of the light irradiated to the sintered body.
또한, 본 발명의 영상 획득시스템의 조명장치에는 집광렌즈를 적용하여 구성된다. 따라서 집광렌즈 미적용 시보다 3배 이상으로 집광 효율을 나타냄으로써, 소결체의 위치 검출 효율을 향상할 수 있는 장점이 있다. In addition, the lighting device of the image acquisition system of the present invention is configured by applying a condenser lens. Therefore, there is an advantage in that the efficiency of detecting the position of the sintered body can be improved by showing a light-concentrating efficiency that is more than three times that of the case where the condenser lens is not applied.
또한, 본 발명의 영상 획득시스템은 조명장치의 조명 입사각(α)을 10°로 구성하였다. 따라서 소결판의 종류 및 상태에 무관하게 반사광을 억제할 수 있어 고 해상의 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다. In addition, the image acquisition system of the present invention is configured so that the illumination incident angle (α) of the lighting device is 10°. Therefore, there is an advantage in that reflected light can be suppressed regardless of the type and condition of the sintered plate, allowing high-resolution images to be obtained.
도 1은 종래의 영상획득장치를 개략적으로 나타내는 그림과 초경인서트의 영상을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템이 결합된 본체장비(소결 초경인서트 취출 장치)를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 영상 획득시스템의 소결판 이송유닛을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛이 결합된 프레임을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛을 개략적으로 나타내는 구성도와 분할 영상을 획득하는 순서를 나타내는 그림이다.
도 8은 본 발명에 따른 조명장치의 집광렌즈 미적용(a) 및 적용(b) 시 영상의 밀집도를 나타내는 그림이다.
도 9 ~ 도 12는 본 발명의 영상 획득시스템으로 획득한 소결체의 위치를 검출한 영상 사진이다. Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional image acquisition device and a photograph showing an image of a carbide insert.
Figure 2 is a configuration diagram schematically showing the main equipment (sintered carbide insert extraction device) combined with an image acquisition system for detecting the position of the carbide insert according to the present invention.
Figure 3 is a configuration diagram schematically showing an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert according to the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram schematically showing the image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram schematically showing the sintered plate transfer unit of the image acquisition system of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram schematically showing a frame in which the image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention is combined.
Figure 7 is a diagram schematically showing the image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention and a diagram showing the sequence of acquiring a segmented image.
Figure 8 is a diagram showing the density of the image when the condenser lens of the lighting device according to the present invention is not applied (a) and when applied (b).
Figures 9 to 12 are video pictures of the position of the sintered body detected by the image acquisition system of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. Since the present invention can be modified in various ways and can have several embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the description of the invention.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms and words used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In order to best explain one's invention, the concept of the term can be appropriately defined and must be interpreted with a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
일반적으로 초경인서트는 성형, 소결, 연마, 코팅 후 최종적으로 검사공정을 거쳐서 완성된다. 본 발명에 사용되는 ‘소결 초경인서트’는 소결 공정을 마치고 소결판 위에 산재(散在)되어 향후 연마, 코팅 및 검사공정에 투입되기 위하여 대기 중인 소결체를 말한다. In general, carbide inserts are completed through molding, sintering, polishing, coating, and finally an inspection process. The ‘sintered carbide insert’ used in the present invention refers to a sintered body that has completed the sintering process and is scattered on the sintered plate and waiting to be input into future polishing, coating and inspection processes.
상기 소결 초경인서트는 팔레트에 적재되어 다음 공정에 이송되기 위하여 그리퍼의 정확한 파지 기술을 필요로 하고, 정확한 파지를 위하여 소결판 위에 산재(散在)되어 있는 상기 소결체를 촬영하여 각각의 위치를 획득하여야 한다. The sintered carbide insert requires accurate gripping technology of the gripper in order to be loaded on a pallet and transported to the next process, and for accurate gripping, the sintered compacts scattered on the sintered plate must be photographed to obtain their respective positions. .
도 1을 참조하여 종래의 영상 획득 장치(1)를 설명하면, 링 조명(1.1)을 소결판(3)에 조사하고 카메라(1.2)를 이용하여 영상을 획득하도록 구성되어 있으나, 소결체에 조사(照射)되는 조명이 불균일한 현상으로 위치 검출을 위한 양질의 영상을 얻기 어려운 문제점이 있다. When explaining the conventional image acquisition device 1 with reference to FIG. 1, it is configured to irradiate a ring light 1.1 to the sintered plate 3 and acquire an image using a camera 1.2, but irradiates the sintered body ( There is a problem in that it is difficult to obtain good quality images for location detection due to the phenomenon of uneven lighting.
또한, 상기 소결판의 다양한 바닥 형태(평판, 돌기, 변색, 손상 등)에 따라 조사(照射)되는 조명의 반사로 인해 상기 소결체와 대비효율이 떨어져 위치 검출에 실패하는 문제점이 발생한다. In addition, the reflection of light irradiated according to the various bottom shapes of the sintered plate (flat, protruding, discolored, damaged, etc.) causes a problem of location detection failure due to low contrast efficiency with the sintered body.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 카메라, 렌즈 및 조명장치를 개선한 영상 획득시스템을 이용하여 소결 초경인서트 상면의 영상을 촬영하여 각 소결체의 정확한 위치 정보를 획득하여 그리퍼의 파지 작업의 정확도를 향상하여 고가의 본체장비의 안전을 도모하고 다음 공정에 대응할 수 있도록 구성되는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상획득시스템 및 그 시스템을 이용한 영상 획득방법을 제공하고자 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses an image acquisition system with improved cameras, lenses, and lighting devices to capture images of the upper surface of the sintered carbide insert and obtain accurate location information of each sintered body to improve the accuracy of the gripping operation of the gripper. We aim to improve the safety of expensive main equipment and provide an image acquisition system for detecting the position of carbide inserts that is configured to respond to the next process and an image acquisition method using the system.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다. Specific features and advantages of the present invention will become clearer from the following description with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 영상획득장치를 개략적으로 나타내는 그림과 초경인서트의 영상을 나타내는 사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템이 결합된 본체장비를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 영상 획득시스템의 소결판 이송유닛을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛이 결합된 프레임을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 영상 획득시스템의 영상 획득유닛을 개략적으로 나타내는 구성도와 분할 영상을 획득하는 순서를 나타내는 그림이고, 도 8은 본 발명에 따른 조명장치의 집광렌즈 미적용(a) 및 적용(b) 시 영상의 밀집도를 나타내는 그림이고, 도 9 ~ 도 12는 본 발명의 영상 획득시스템으로 획득한 소결체의 위치를 검출한 영상 사진이다. Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional image acquisition device and a photograph showing an image of a carbide insert, and Figure 2 is a diagram schematically showing the main equipment combined with an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert according to the present invention. 3 is a configuration diagram schematically showing an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert according to the present invention, Figure 4 is a configuration diagram schematically showing an image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention, and Figure 5 is a configuration diagram schematically showing an image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention. It is a configuration diagram schematically showing the sintered plate transfer unit of the image acquisition system of the present invention, Figure 6 is a configuration diagram schematically showing a frame to which the image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention is combined, and Figure 7 is a configuration diagram schematically showing the frame in which the image acquisition unit of the image acquisition system of the present invention is combined. It is a diagram schematically showing the image acquisition unit of the image acquisition system and a diagram showing the sequence of acquiring segmented images, and Figure 8 shows the density of the image when the condenser lens of the lighting device according to the present invention is not applied (a) and when applied (b). This is an illustration, and FIGS. 9 to 12 are video pictures of the position of the sintered body detected by the image acquisition system of the present invention.
<실시 예 1> : 본 발명에 따른 영상 획득시스템<Example 1>: Image acquisition system according to the present invention
본 발명은 소결판 위에 산재(散在)되어 있는 각각의 소결 초경인서트 위치를 검출하기 위한 영상을 획득하는 시스템을 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a system for acquiring images for detecting the positions of each sintered carbide insert scattered on a sintered plate.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템이 결합되는 소결 초경인서트 취출 장치(이하 ‘본체장비’라 한다)는 소결 공정을 마친 소결체(소결 초경인서트)를 취출하는 장치로써, 소결판(A) 위의 소결 초경인서트(2)를 그리퍼(9.1)로 파지하여 팔레트(B)에 적재하여 다음 공정에 이송하는 역할을 한다. Referring to Figure 2, the sintered carbide insert extraction device (hereinafter referred to as 'main equipment') combined with the image acquisition system for detecting the position of the carbide insert according to the present invention is a device for taking out the sintered body (sintered carbide insert) that has completed the sintering process. As a result, the sintered carbide insert (2) on the sintered plate (A) is held by the gripper (9.1), loaded on the pallet (B), and transferred to the next process.
도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템(10)은, 영상 획득 유닛(100), 소결판 이송 유닛(200) 및 프레임(300)을 포함하여 구성된다. 3 to 6, the image acquisition system 10 for detecting the position of a carbide insert according to the present invention includes an image acquisition unit 100, a sintered plate transfer unit 200, and a frame 300. It is composed by:
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템(10)의 상기 영상 획득 유닛(100)은, 상기 소결 초경인서트(2) 각각의 위치를 촬영하는 렌즈(110) 및 카메라(120), 상기 카메라(120)와 전기적으로 연결되고 상기 소결판(3)을 수직으로 조사(照射)하는 조명장치(130)로 구성된다. The image acquisition unit 100 of the image acquisition system 10 for detecting the position of the carbide insert according to the present invention includes a lens 110 and a camera 120 for photographing each position of the sintered carbide insert (2). It is electrically connected to the camera 120 and consists of a lighting device 130 that irradiates the sintered plate 3 vertically.
이때, 피사체의 거리(WD : Working Distance)는 소결판의 반사광을 억제할 수 있는 700mm, 최대외각 반경은 150mm에 적절한 카메라 및 렌즈가 적용되며, 소결판을 다수 개로 분할(12등분) 하여 촬영한다. (도 7 참조)At this time, the subject distance (WD: Working Distance) is 700mm, which can suppress the reflected light of the sintered plate, and the maximum outer radius is 150mm. An appropriate camera and lens are applied, and the sintered plate is divided into multiple pieces (divided into 12 parts) and photographed. . (see Figure 7)
이러한 본 발명에 따른 상기 영상 획득 유닛(100)의 상기 조명장치(130)는, 다수 개의 LED 모듈을 일직선으로 형성하여 사각 프레임(310) 각 면의 하측에 결합되어 하방을 향해 조사(照射)하도록 구성되는 LED 조명(131)과, 상기 각 LED 모듈에 볼록렌즈를 형성하여 투과된 광선이 영상 획득지점에 모이도록 구성되는 집광렌즈(132)를 포함하여 구성된다. The lighting device 130 of the image acquisition unit 100 according to the present invention forms a plurality of LED modules in a straight line and is coupled to the lower side of each side of the square frame 310 to irradiate downward. It is comprised of an LED light 131 and a condenser lens 132 that forms a convex lens on each LED module so that the transmitted light converges at the image acquisition point.
이때, 상기 조명장치(130)는, 상기 LED 조명(131)의 조명 입사각(α)을 바람직하게는 9~11°이고 가장 바람직하게는 10°로 한다. 또한, 집광렌즈(볼록렌즈)를 적용하여 미적용 시보다 3배 이상의 집광 효과를 나타냄으로써 소결체의 위치 검출 효율이 향상된다. (도 8 참조)At this time, the lighting device 130 sets the illumination incident angle (α) of the LED lighting 131 to preferably 9 to 11°, and most preferably 10°. In addition, by applying a condensing lens (convex lens), the efficiency of detecting the position of the sintered body is improved by showing a light concentrating effect that is three times more than when not applied. (see Figure 8)
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템(10)의 상기 소결판 이송 유닛(200)은, 상기 영상 획득 유닛(100)의 하부에 위치하여, 상기 소결 초경인서트(2) 각각의 위치를 촬영할 수 있도록 상기 소결판(3)을 이송하도록 구성된다. The sintered plate transfer unit 200 of the image acquisition system 10 for detecting the position of the carbide insert according to the present invention is located at the lower part of the image acquisition unit 100, and determines each position of the sintered carbide insert (2). It is configured to transport the sintered plate 3 so that it can be photographed.
이러한 본 발명의 상기 소결판 이송 유닛(200)은, 상기 소결판 이송 유닛(200)은, 상기 영상 획득 유닛(100)의 하방에 위치하여 상기 소결판(3)을 이송하도록 구성되는 피더(220)와, 상기 피더의 상부에 결합하여 위에 올려진 상기 소결판을 이송하는 컨베이어 벨트(230)와, 상기 소결판의 양측을 그립하는 그립(240)과, 상기 피더를 이동하여 영상 획득 위치 및 그리퍼(9.1) 작업 위치에 상기 소결판을 이송하는 이송 프레임(210)을 포함하여 구성된다. The sintered plate transfer unit 200 of the present invention is a feeder 220 located below the image acquisition unit 100 and configured to transfer the sintered plate 3. ), a conveyor belt 230 that is coupled to the upper part of the feeder and transports the sintered plate placed on top, a grip 240 that grips both sides of the sintered plate, and an image acquisition position and gripper by moving the feeder (9.1) It is configured to include a transfer frame 210 that transfers the sintered plate to the working position.
또한, 이러한 본 발명의 상기 소결판 이송 유닛(200)은, 상기 피더(220)를 상기 이송 프레임(210)에서 이동시키도록 서보모터(250)와, 상기 컨베이어 벨트(230)를 구동하는 구동 모터(231)를 더 포함하여 구성된다. In addition, the sintered plate transfer unit 200 of the present invention includes a servomotor 250 to move the feeder 220 on the transfer frame 210, and a drive motor that drives the conveyor belt 230. It is configured to further include (231).
이때, 상기 피더(220)는 상부에 탑재되는 영상 획득 작업 및 소결체 취출작업을 위하여 소결판을 이송할 때 필요한 구성이며, 상기 컨베이어 벨트(230)는 공정의 변경을 위해 소결판을 전·후진 이송할 때 필요하며, 상기 컨베이어 벨트(230)를 구동하는 상기 구동 모터(231)는 상기 피더(220)에 내부에 위치하도록 구성된다. (도 5 참조)At this time, the feeder 220 is a component necessary to transport the sintered plate for image acquisition work and sintered body extraction work mounted on the top, and the conveyor belt 230 moves the sintered plate forward and backward to change the process. It is necessary when doing so, and the drive motor 231 that drives the conveyor belt 230 is configured to be located inside the feeder 220. (see Figure 5)
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템(10)의 상기 프레임(300)은, 상기 소결판 이송 유닛(200)의 상부에 직각으로 가로질러 설치되어, 상기 영상 획득 유닛(100)이 탑재되도록 구성된다. The frame 300 of the image acquisition system 10 for detecting the position of the carbide insert according to the present invention is installed across the upper part of the sintered plate transfer unit 200 at a right angle, so that the image acquisition unit 100 It is configured to be mounted.
이러한 본 발명의 상기 프레임(300)은, 상·하로 개방된 내측에 상기 카메라(120)를 수직으로 장착하고, 아랫면에 상기 조명장치(130)를 장착하여 하방을 조사(照射)하도록 구성되는 사각 프레임(310)과, 상기 사각 프레임(310)에 장착된 카메라(120)가 이동하며 영상을 획득할 수 있도록 구성되는 이동 로봇(320)과, 상기 이동 로봇(320)에 체결되어 슬라이딩 이동하도록 구성되는 이동자(330)와, 양 단이 상기 사각 프레임(310)과 이동자(330)에 각각 체결되어 상기 카메라를 영상 획득지점에 이동하도록 구성되는 연결 플레이트(340)를 포함하여 구성된다. The frame 300 of the present invention is a rectangular shape in which the camera 120 is mounted vertically on the inside that is open upward and downward, and the lighting device 130 is mounted on the lower surface to irradiate downward. A frame 310 and a mobile robot 320 configured to acquire images while moving a camera 120 mounted on the square frame 310, and configured to slide and move by being coupled to the mobile robot 320. It is composed of a mover 330 and a connection plate 340, both ends of which are fastened to the square frame 310 and the mover 330, respectively, to move the camera to the image acquisition point.
또한, 이러한 본 발명의 상기 프레임(300)에는 상기 카메라(120) 및 렌즈(110)를 결합하고 상기 연결 플레이트(340)에 체결하는 브라켓(350), 상기 사각 프레임(310)과 상기 연결 플레이트(340)를 결합하는 다수 개의 리브(360)가 더 포함된다. In addition, the frame 300 of the present invention includes a bracket 350 for combining the camera 120 and the lens 110 and fastening it to the connection plate 340, the square frame 310 and the connection plate ( A plurality of ribs 360 combining 340) are further included.
<실시 예 2> : 본 발명을 이용한 영상 획득방법<Example 2>: Image acquisition method using the present invention
이하에서는 상기 <실시 예 1>의 영상 획득시스템을 이용하여 소결체의 위치를 검출하기 위하여 영상을 획득하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of acquiring an image to detect the position of the sintered body using the image acquisition system of <Example 1> will be described.
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법은, (a) 준비단계(S100), (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200), (c) 위치 검출 단계(S300)를 포함하여 구성된다. The image acquisition method for detecting the position of a carbide insert according to the present invention includes (a) a preparation step (S100), (b) a photographing and image acquisition step (S200), and (c) a position detection step (S300). .
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법의 상기 (a) 준비단계(S100)는, 소결판(3) 위에 산재(散在)된 상기 소결 초경인서트 각각의 위치를 촬영하기 위하여 준비된 상기 카메라(120)를 영상획득지점으로 옮겨 렌즈의 초점을 맞추도록 구성된다. The (a) preparation step (S100) of the image acquisition method for detecting the position of the carbide insert according to the present invention is the camera prepared to photograph the positions of each of the sintered carbide inserts scattered on the sintered plate (3). It is configured to move (120) to the image acquisition point and focus the lens.
이때, 피사체의 거리(WD : Working Distance)는 소결판의 반사광을 억제할 수 있는 700mm, 최대외각 반경은 150mm에 적절하도록 카메라와 렌즈를 조절하며, 소결판을 분할(12등분) 하여 촬영한다. (도 7 참조)At this time, the camera and lens are adjusted so that the subject distance (WD: Working Distance) is 700mm, which can suppress the reflected light of the sintered plate, and the maximum outer radius is 150mm, and the sintered plate is divided (divided into 12 parts) and photographed. (see Figure 7)
이러한 본 발명의 상기 (a) 준비단계(S100)는, 조명장치(130)의 LED 조명(131)이 상기 소결판(3)을 조사(照射)하도록 구성된다. In the preparation step (a) (S100) of the present invention, the LED lighting 131 of the lighting device 130 is configured to irradiate the sintered plate 3.
이때, 상기 조명장치(130)는, 상기 LED 조명(131)의 조명 입사각(α)을 바람직하게는 9~11°이고 가장 바람직하게는 10°로 한다. 또한, 집광렌즈를 적용하여 미적용 시보다 3배 이상의 집광 효과를 나타냄으로써 소결체의 위치 검출 효율이 향상된다. (도 8 참조)At this time, the lighting device 130 sets the illumination incident angle (α) of the LED lighting 131 to preferably 9 to 11°, and most preferably 10°. In addition, by applying a condenser lens, the efficiency of detecting the position of the sintered body is improved by showing a condensing effect that is three times more than when not applied. (see Figure 8)
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법의 상기 (b) 영상 촬영 및 획득 단계(S200)는, 상기 소결판(3)의 영상획득지점(Aa...Dd)을 이동하면서 상기 소결 초경인서트의 상면을 촬영하도록 구성된다. The (b) image shooting and acquisition step (S200) of the image acquisition method for detecting the position of the carbide insert according to the present invention is performed by moving the image acquisition point (Aa...Dd) of the sintering plate (3) while moving the sintering plate (3). It is configured to photograph the upper surface of the carbide insert.
이러한 본 발명의 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)의 상기 영상획득지점(Aa...Dd)은, 상부에서 수직 촬영하는 카메라(120)와, 상기 소결판(3)이 이송되는 지점(직교 지점)에서 차례로 촬영된다. The image acquisition point (Aa...Dd) of the (b) shooting and image acquisition step (S200) of the present invention is where the camera 120 vertically shoots from the top and the sintered plate 3 are transported. Photographs are taken sequentially from points (orthogonal points).
이러한 본 발명의 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)에서 소결체의 촬영 및 영상 획득방법을 설명하면 아래와 같다. The method of photographing and acquiring an image of the sintered body in the (b) photographing and image acquisition step (S200) of the present invention will be described as follows.
[소결체의 상면 영상(400) 획득방법][Method of acquiring top image (400) of sintered body]
이러한 본 발명의 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)는, 상기 소결판을 분할(Aa, Ab, Ac, Ad, Ba, Bb, Bc, Bd, Ca, Cb, Cc, Cd, Da, Db, Dc, Dd)된 다수 개의 영상 획득 지점(410)이 설정되고, 상기 다수 개로 이루어진 영상획득지점(410)에서 소결체의 상면 영상을 획득하도록 구성된다. The (b) photographing and image acquisition step (S200) of the present invention divides the sintered plate (Aa, Ab, Ac, Ad, Ba, Bb, Bc, Bd, Ca, Cb, Cc, Cd, Da, A plurality of image acquisition points 410 (Db, Dc, Dd) are set, and an upper surface image of the sintered body is acquired from the plurality of image acquisition points 410.
이때, 본 발명의 영상 획득은, 상기 프레임(300)에 결합된 상기 카메라는 세로(y-y)축을 이동하고, 소결체를 탑재한 소결판은 가로(x-x)축을 이동하면서 만나는 직교 지점(영상획득지점)에서 촬영이 이루어지도록 구성된다. (도 7 참조)At this time, in the image acquisition of the present invention, the camera coupled to the frame 300 moves along the vertical (y-y) axis, and the sintered plate loaded with the sintered body moves along the horizontal (x-x) axis at an orthogonal point (image acquisition point). It is configured so that filming takes place in . (see Figure 7)
이러한 본 발명의 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)는, 조명장치(130)의 LED 조명(131)을 상기 소결판(3)에 조사(照射)할 때, 조명 입사각(α)을 가장 바람직한 10°로 하면, 상기 LED 조명(131)에 결합된 집광렌즈의 집광 효과에 따라 획득 영상의 품질이 향상된다. (도 8 참조)In the (b) photographing and image acquisition step (S200) of the present invention, when the LED light 131 of the lighting device 130 is irradiated to the sintered plate 3, the illumination incident angle α is adjusted. When set to 10°, which is the most desirable, the quality of the acquired image is improved according to the condensing effect of the condenser lens coupled to the LED light 131. (see Figure 8)
도 9 내지 도 12은 본 발명의 상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)에서 촬영한 영상이다. 9 to 12 are images captured in the (b) photographing and image acquisition step (S200) of the present invention.
본 발명은 피사체의 거리(WD : Working Distance)를 700mm로 설정하면, 소결판의 종류에 상관없이 플레이트 위의 소결체를 모두 검출되며(도 9 내지 도 11), 미검출된 소결체에 대해서는 카메라의 인식 값을 조절하여 완전검출(도 12)할 수 있다. In the present invention, when the distance (WD: Working Distance) of the subject is set to 700 mm, all sintered bodies on the plate are detected regardless of the type of sintered plate (FIGS. 9 to 11), and the camera recognizes sintered bodies that are not detected. Full detection (FIG. 12) can be achieved by adjusting the value.
본 발명에 따른 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법의 상기 (c) 위치 검출 단계(S300)는, 상기 (b) 단계에서 획득한 영상을 기반으로 소결판 위의 각 소결 초경인서트의 위치를 검출하도록 구성된다. The (c) position detection step (S300) of the image acquisition method for detecting the position of a carbide insert according to the present invention detects the position of each sintered carbide insert on the sintered plate based on the image acquired in step (b). It is configured to do so.
이러한 본 발명의 상기 (c) 위치 검출 단계(S300)에서 획득된 영상으로 위치를 검출하고 검출된 데이터를 본체장비에 적용하는 방법을 설명하면 아래와 같다. The method of detecting the position using the image acquired in the (c) position detection step (S300) of the present invention and applying the detected data to the main equipment is explained as follows.
[소결체의 위치 검출 및 적용][Detection and application of position of sintered body]
이러한 본 발명의 상기 (c) 위치 검출 단계(S300)에서는, 촬영된 영상을 컴퓨터(미도시)에 보내어 소결판 위의 산재(散在)된 각 소결체의 위치(address)가 컨트롤러에 입력되어 소결체를 팔레트에 취출할 때 그리퍼의 정확한 파지 작업이 이루어지도록 한다. In the (c) position detection step (S300) of the present invention, the captured image is sent to a computer (not shown), and the location (address) of each sintered body scattered on the sintering plate is input to the controller to produce the sintered body. Ensure accurate gripping by the gripper when loading onto a pallet.
이와 같은 본 발명의 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템은 다음과 같은 이점이 있다.The image acquisition system for detecting the carbide insert position of the present invention has the following advantages.
먼저, 본 발명은 영상 획득시스템은 사면에서 집중되는 LED모듈이 적용된 조명장치를 이용하여 상기 소결체의 영상을 획득하도록 구성된다. First, the image acquisition system of the present invention is configured to acquire an image of the sintered body using a lighting device equipped with an LED module focused on a slope.
따라서 소결체에 조사되는 광선의 집광 효율을 높여 고해상도의 영상을 획득할 수 있다. Therefore, high-resolution images can be obtained by increasing the concentration efficiency of the light irradiated to the sintered body.
또한, 본 발명의 영상 획득시스템의 조명장치에는 집광렌즈를 적용하여 구성된다. In addition, the lighting device of the image acquisition system of the present invention is configured by applying a condenser lens.
따라서 집광렌즈 미적용 시보다 3배 이상으로 집광 효율을 나타냄으로써, 소결체의 위치 검출 효율을 향상할 수 있는 장점이 있다. Therefore, there is an advantage in that the efficiency of detecting the position of the sintered body can be improved by showing a light-concentrating efficiency that is more than three times that of the case where the condenser lens is not applied.
또한, 본 발명의 영상 획득시스템은 조명장치의 조명 입사각(α)을 10°로 구성하였다. In addition, the image acquisition system of the present invention is configured so that the illumination incident angle (α) of the lighting device is 10°.
따라서 소결판의 종류 및 상태에 무관하게 반사광을 억제할 수 있어 고 해상의 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다. Therefore, there is an advantage in that reflected light can be suppressed regardless of the type and condition of the sintered plate, allowing high-resolution images to be obtained.
1 : 종래의 소결체 영상 획득시스템
1.1 : 링 조명
1.2 : 카메라
2 : 초경인서트(소결체)
w : 미검출 소결체
V, W : 검출 소결체
3 : 소결판(플레이트)
9 : 소결체 취출 장치(본체장비)
9.1 : 그리퍼
B : 팔레트
10 : 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템
100 : 영상 획득유닛
110 : 렌즈
120 : 카메라
130 : 조명장치
131 : LED 조명
132 : 집광렌즈
α : 조명 입사각(Tilt angle)
200 : 소결판 이송유닛
210 : 이송 프레임
220 : 피더
230 : 컨베이어 벨트
231 : 구동 모터
240 : 그립
250 : 서보모터
300 : 프레임
310 : 사각 프레임
320 : 이동 로봇(볼 스크류)
330 : 이동자
340 : 연결 플레이트
350 : 브라켓
360 : 리브
400 : 획득 영상
410 : 영상 획득 지점(Aa, Ab, Ac ... Ba, Bb ... Ca, Cb ... Dd) 1: Conventional sintered body image acquisition system
1.1: Ring lights
1.2: Camera
2: Carbide insert (sintered body)
w: undetected sintered body
V, W: Detected sintered body
3: Sintered plate (plate)
9: Sintered body extraction device (main equipment)
9.1: Gripper
B: Palette
10: Image acquisition system for detecting carbide insert position
100: Image acquisition unit
110: lens
120: camera
130: lighting device
131: LED lighting
132: condenser lens
α: Lighting incident angle (Tilt angle)
200: Sintered plate transfer unit
210: transfer frame
220: feeder
230: conveyor belt
231: driving motor
240: grip
250: Servo motor
300: frame
310: square frame
320: Mobile robot (ball screw)
330: mover
340: connection plate
350: bracket
360: rib
400: Acquired video
410: Image acquisition point (Aa, Ab, Ac ... Ba, Bb ... Ca, Cb ... Dd)
Claims (7)
상기 영상 획득시스템은,
상기 소결 초경인서트(2) 각각의 위치를 촬영하는 렌즈(110) 및 카메라(120), 상기 카메라(120)와 전기적으로 연결되고 상기 소결판(3)을 수직으로 조사(照射)하는 조명장치(130)로 구성되는 영상 획득 유닛(100);
상기 영상 획득 유닛(100)의 하부에 위치하여, 상기 소결 초경인서트(2) 각각의 위치를 촬영할 수 있도록 상기 소결판(3)을 이송하는 소결판 이송 유닛(200);
상기 소결판 이송 유닛(200)의 상부에 직각으로 가로질러 설치되어, 상기 영상 획득 유닛(100)이 탑재되도록 구성되는 프레임(300);을 포함하며,
상기 소결판 이송 유닛(200)은 상기 영상 획득 유닛(100)의 하방에 위치하여 상기 소결판(3)을 이송하는 피더(220), 상기 피더의 상부에 결합하여 위에 올려진 상기 소결판을 이송하는 컨베이어 벨트(230), 상기 소결판의 양측을 그립하는 그립(240), 상기 피더를 이동하여 영상 획득 위치 및 그리퍼(9.1) 작업 위치에 상기 소결판을 이송하는 이송 프레임(210), 상기 피더(220)를 상기 이송 프레임(210)에서 이동시키도록 서보모터(250) 및 상기 컨베이어 벨트(230)를 구동하는 구동 모터(231)를 더 포함하여 구성되며,
상기 프레임(300)은 상·하로 개방된 내측에 상기 카메라(120)를 수직으로 장착되고, 아랫면에 상기 조명장치(130)를 장착하여 하방을 조사(照射)하는 사각 프레임(310), 상기 사각 프레임(310)에 장착된 카메라(120)가 이동하며 영상을 획득할 수 있는 이동 로봇(320) 및 상기 이동 로봇(320)에 체결되어 슬라이딩 이동하는 이동자(330)로 구성되며,
상기 조명장치(130)는 다수 개의 LED 모듈을 일직선으로 형성하여 사각 프레임(310) 각 면의 하측에서 하방을 향해 조사하는 LED 조명(131) 및 상기 LED 모듈의 광선이 투과하여 영상 획득지점에 모이는 집광렌즈(132)로 구성되며,
상기 조명장치(130)의 조명 입사각(α)은 10°이며, 집광렌즈를 적용하는 것을 특징으로 하는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득시스템.
It relates to a system for detecting the position of sintered carbide inserts scattered on a sintered plate and obtaining high-resolution images by controlling the angle of incidence of lighting and increasing light collection efficiency by controlling reflected light and using a condenser lens,
The image acquisition system is,
A lens 110 and a camera 120 for photographing each position of the sintered carbide insert 2, a lighting device electrically connected to the camera 120 and vertically irradiating the sintered plate 3 ( An image acquisition unit 100 consisting of 130);
A sintered plate transfer unit 200 located below the image acquisition unit 100 and transferring the sintered plate 3 so that each position of the sintered carbide insert 2 can be photographed;
It includes a frame 300 installed across the upper part of the sintered plate transfer unit 200 at a right angle and configured to mount the image acquisition unit 100,
The sintered plate transfer unit 200 is located below the image acquisition unit 100 and includes a feeder 220 that transfers the sintered plate 3, and is coupled to the upper part of the feeder to transfer the sintered plate placed thereon. A conveyor belt 230, a grip 240 for gripping both sides of the sintered plate, a transfer frame 210 for moving the feeder to transfer the sintered plate to the image acquisition position and the gripper 9.1 working position, the feeder It further includes a servomotor 250 and a drive motor 231 that drives the conveyor belt 230 to move the unit 220 in the transfer frame 210,
The frame 300 includes a square frame 310 in which the camera 120 is mounted vertically on the inside that is open upward and downward, and the lighting device 130 is mounted on the lower side to irradiate downward. It consists of a mobile robot 320 capable of acquiring images while moving a camera 120 mounted on a frame 310, and a mover 330 that is coupled to the mobile robot 320 and moves in a sliding manner,
The lighting device 130 forms a plurality of LED modules in a straight line, and the LED lighting 131 illuminates downward from the lower side of each side of the square frame 310, and the light rays of the LED module pass through and gather at the image acquisition point. It consists of a condensing lens (132),
The illumination incident angle (α) of the lighting device 130 is 10°, and an image acquisition system for detecting the position of a carbide insert, characterized in that a condenser lens is applied.
(a) 소결판(3) 위에 산재(散在)된 상기 소결 초경인서트의 위치를 촬영하기 위한, 준비단계(S100);
(b) 상기 소결판(3)의 영상획득지점(Aa...Dd)을 이동하면서 상기 소결 초경인서트의 상면을 촬영하는, 촬영 및 영상 획득 단계(S200);
(c) 상기 (b) 단계에서 획득한 영상을 기반으로 초경인서트의 위치를 검출하는, 위치 검출 단계(S300);를 포함하며,
상기 (a) 준비단계(S100)는 조명장치(130)의 LED 조명(131)이 상기 소결판(3)을 조사(照射)하도록 구성되며,
상기 (b) 촬영 및 영상 획득 단계(S200)의 상기 영상획득지점(Aa...Dd)은 상부에서 수직 촬영하는 카메라(120)로 이송되는 상기 소결판(3)의 직교 지점을 차례로 촬영하여 영상을 획득되며, 피사체의 거리(WD)는 700mm, 최대외각 반경은 150mm로 상기 소결판을 분할하여 촬영하도록 구성되며,
상기 조명장치(130)의 조명 입사각(α)은 10°이며, 집광렌즈를 적용하는 것을 특징으로 하는 초경인서트 위치 검출을 위한 영상 획득방법.It relates to a method of acquiring an image for detecting the position of a sintered carbide insert using the image acquisition system of claim 1,
(a) Preparation step (S100) for photographing the positions of the sintered carbide inserts scattered on the sintered plate (3);
(b) a photographing and image acquisition step (S200) of photographing the upper surface of the sintered carbide insert while moving the image acquisition point (Aa...Dd) of the sintered plate (3);
(c) a position detection step (S300) of detecting the position of the carbide insert based on the image acquired in step (b),
The (a) preparation step (S100) is configured so that the LED lighting 131 of the lighting device 130 irradiates the sintered plate 3,
The image acquisition points (Aa...Dd) of the (b) shooting and image acquisition step (S200) are sequentially photographed at orthogonal points of the sintered plate 3 that are transferred to the camera 120 that takes vertical shots from the top. The image is acquired, and the subject distance (WD) is 700 mm and the maximum outer radius is 150 mm, and the sintered plate is divided and photographed.
The illumination incident angle (α) of the lighting device 130 is 10°, and an image acquisition method for detecting the position of a carbide insert, characterized in that a condenser lens is applied.
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