KR20000072236A - 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비전시스템(vision system)을 통해 휠 용접부위를 검출하여 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만드는데 적당한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 운영자가 컴퓨터로 용접부위를 검출하고 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들기 위한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치에 있어서, 복수개의 휠을 안착시키는 검사대와, 상기 검사대 상측에 부착되어 상기 휠에 관한 영상을 획득하는 제 1 카메라와, 상기 검사대 일측에 부착되어 상기 휠에 관한 영상을 획득하는 제 2 카메라와, 상기 휠을 저속으로 회전시키는 모터와, 상기 제 1, 제 2 카메라의 영상 획득시 안정된 영상을 획득하기 위한 조명과, 상기 검사대 및 전체라인을 제어하는 PLC와, 상기 제 1, 제 2 카메라에 의해 획득한 영상신호에 의해 휠의 용접부위를 검출하는 운영자 컴퓨터로 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 비전시스템(vision system)을 통해 휠의 용접부위를 검출하여 원하는 위치에 타이어 공기구멍을 만드는데 적당한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 휠은 림과 디스크를 용접하여 이루어지며, 휠 장착선과 휠 중심선 사이에 간격이 생긴다. 즉, 여기서 디스크가 림의 중심에서 임의의 방향으로 벗어나 용접된다는 것을 알 수 있고, 상기 디스크에는 타이어를 장착할 수 있는 볼트 구멍이 형성되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 자동차 휠 검사장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 자동차 휠 용접부위 검사장치를 나타낸 구성도 이다.
도 1에 도시한 바와 같이 복수개의 휠(1)을 안착시키는 검사대(2)와, 상기 검사대(2)에 부착되어 상기 휠(1)의 용접부위를 검출하기 위한 칼라센서(3)와, 상기 용접부위가 일정위치에 오도록 상기 휠(1)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 모터(4) 및 칼라센서(3)를 제어하기 위한 PLC(Programmable Logic Controller)(5)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 자동차 휠 용접부위 검사장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 검사할 복수개의 휠(1)을 검사대(2)에 안착시킨 후, PLC(5)에 의해 상기 칼라센서(3)를 검사하고자 하는 상기 휠(1)의 표면으로 이동시킨다. 이때, 상기 칼라센서(3)의 인식률이 낮으므로 감도상 근접한 위치에 있어야 검출할 수 있다.
이어, 상기 PLC(5)에 의해 상기 모터(4)를 이용하여 상기 휠(1)을 저속으로 회전시켜 상기 칼라센서(3)가 용접부위를 검출하면 상기 PLC(5)에 신호를 보내 상기 모터(4)를 정지시키므로 상기 휠(1)은 다음 공정으로 넘어간다.
그러나 상기와 같은 종래의 자동차 휠 검사장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
칼라센서를 이용하여 휠의 용접부위 검출시 상기 칼라센서는 감도가 낮으므로 검출하고자 하는 용접부위가 주변의 색상과 별 차이가 없을 경우 칼라센서는 용접부위를 검출하지 못하여 공정의 지연이 발생한다. 즉, 모터는 상기 칼라센서가 용접부위를 검출할 때까지 회전함으로서 휠은 다음 공정으로 이동하지 못해 공정의 지연이 발생한다.
또한, 휠에 잔존하는 이물질(오일 또는 기름때)과 용접부위의 색상이 비슷한 경우 칼라센서에서 용접부위가 아닌 이물질을 용접부위로 잘못 검출하므로 용접부위가 일정한 위치에 오도록 한 후, 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들 때 불량률이 발생하였다.
그리고 모터를 정확한 위치 제어가 아닌 온/오프 방식(회전/정지 방식)으로 제어하므로 용접부위의 정지위치에 따른 오차가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 비전시스템을 이용하여 휠의 용접부위를 검출하고 모터를 제어하므로 사용자의 편리성과 기능구현의 유현성 그리고 신뢰성을 향상시키는데 적당한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 자동차 휠 용접부위 검사장치를 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 휠 검사장치를 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 휠 검사장치를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 휠 검사방법을 나타낸 흐름도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 검사대 11 : 휠
12 : PLC 13 : 모터
14 : 제 1 카메라 15 : 제 2 카메라
16 : 조명 20 : 컴퓨터
21 : 비전보드 22a : 인터페이스 보드
22b : 모터 컨트롤 보드 22 : 제어보드
23 : 중앙처리부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치는 운영자가 컴퓨터로 용접부위를 검출하고 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들기 위한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치에 있어서, 복수개의 휠을 안착시키는 검사대와, 상기 검사대 상측에 부착되어 상기 휠에 관한 영상을 획득하는 제 1 카메라와, 상기 검사대 일측에 부착되어 상기 휠에 관한 영상을 획득하는 제 2 카메라와, 상기 휠을 저속으로 회전시키는 모터와, 상기 제 1, 제 2 카메라의 영상 획득시 안정된 영상을 획득하기 위한 조명과, 상기 검사대 및 전체라인을 제어하는 PLC와, 상기 제 1, 제 2 카메라에 의해 획득한 영상신호에 의해 휠의 용접부위를 검출하는 운영자 컴퓨터로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 운영자 컴퓨터는 상기 제 1, 제 2 카메라에 의해 획득한 영상신호를 중앙처리부로 전달하는 비전보드와, 상기 PLC와의 통신을 위한 인터페이스 보드 및 모터를 컨트롤하기 위한 모터 컨트롤 보드를 제어하는 제어부, 상기 비전보드와 제어부를 제어하는 중앙처리부로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 제 1, 제 2 카메라는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라임을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 조명은 상기 제 1, 제 2 카메라의 영상 획득에 따라 사용자가 임의의 키 조작으로 위치가 가변됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법은 운영자가 컴퓨터로 용접부위를 검출하고 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들기 위한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법에 있어서, 복수개의 휠을 검사대에 안착시킨 후, 상기 PLC는 상기 휠을 제 1 카메라 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제 1 카메라가 촬영신호를 검색한 후, 상기 PLC로부터 촬영신호를 받아 상기 제 1 카메라가 상기 휠에 대한 영상을 획득하는 단계와, 상기 운영자 컴퓨터가 상기 PLC에 상기 제 1 카메라의 촬영 완료신호를 전송하면, 상기 PLC는 상기 휠을 회전판이 있는 모터쪽으로 이동시키는 단계와, 상기 사용자는 상기 제 1 카메라에 의해 획득된 영상을 비전보드를 통해 중앙처리부로 전달하여 용접부위 검출하는 단계와, 상기 사용자가 용접부위를 검출한 경우, 상기 PLC는 상기 모터 컨트롤 보드를 통해 모터를 회전시켜 상기 용접부위가 일정위치에 오도록 상기 휠을 회전시키는 단계와, 상기 제 2 카메라는 상기 휠의 영상을 다시 획득한 후, 비전보드를 통해 중앙처리부로 전달하여 상기 사용자가 용접부위를 확인하는 단계와, 상기 사용자가 용접부위를 확인한 경우, 상기 운영자 컴퓨터는 모터 회전 완료신호를 상기 PLC에 전송하여 상기 휠은 다음공정으로 이동시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 사용자가 용접부위를 검출하지 못할 경우와 상기 사용자가 용접부위를 확인하지 못한 경우 에러발생 처리하여 공정을 중지시키는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치 및 그 방법에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치를 나타낸 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치를 나타낸 구성도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 복수개의 휠(11)을 안착시키는 검사대(10)와, 상기 검사대(10) 상측에 부착되어 상기 휠(11)에 관한 영상을 획득하는 제 1 카메라(14)와, 상기 휠(11)을 저속으로 회전시키는 모터(13)와, 상기 검사대(10) 일측에 부착되어 상기 휠(11)에 관한 영상을 획득하는 제 2 카메라(15)와, 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)의 영상 획득시 안정된 영상을 획득하기 위한 조명(16)과, 상기 검사대(10) 및 전체라인을 제어하는 PLC(12)와, 운영자 컴퓨터(20)로 구성된다. 이때, 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라이다. 그리고 상기 조명(16)은 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)의 영상 획득에 따라 사용자가 임의의 키 조작으로 위치가 가변될 수 있다.
여기서, 상기 운영자 컴퓨터(20)는 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)에 의해 획득한 영상신호를 중앙처리부(23)로 전달하는 비전보드(21)와, 상기 PLC(41)와의 통신을 위한 인터페이스 보드(22a) 및 모터(13)를 컨트롤하기 위한 모터 컨트롤 보드(22b)를 제어하는 제어부(22)와, 상기 비전보드(21)와 제어부(22)를 제어하는 중앙처리부(23)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 자동차 휠 검사방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 제 100 단계(S100)에서 복수개의 휠(11)을 검사대(10)에 안착시킨 후, 상기 운영자 컴퓨터(20)의 인터페이스 보드(22a)를 통해 상기 PLC(12)로 시작신호를 출력하면 상기 PLC(12)는 상기 휠(11)을 제 1 카메라(14) 위치로 이동시킨다.
그리고 상기 제 100 단계(S100)에서 제 101 단계(S101)로 진행하여 상기 제 1 카메라(14)가 촬영신호를 검색한다. 이때, 상기 제 1 카메라(14)가 상기 PLC(12)로부터 촬영신호를 받으면 상기 제 101 단계(S101)에서 제 102 단계(S102)로 진행해서 상기 제 1 카메라(14)는 상기 휠(11)에 대한 영상을 획득한다.
이어서, 상기 제 102 단계(S102)에서 제 103 단계(S103)로 진행하여 상기 운영자 컴퓨터(20)는 상기 제 1 카메라(14)의 촬영 완료신호를 상기 PLC(12)에 전송한다.
이어, 상기 제 103 단계(S103)에서 제 104 단계(S104)로 진행해서 상기 PLC(12)는 상기 휠(11)을 회전판이 있는 모터(13)쪽으로 이동시킨 후, 상기 제 104 단계(S104)에서 제 105 단계(S105)로 진행해서 비전보드(21)를 통해 상기 제 1 카메라(14)에 의해 획득된 영상을 중앙처리부(23)로 전달하여 용접부위를 검출한다. 이때, 용접부위를 검출하지 못한 경우, 상기 제 105 단계(S105)에서 제 106 단계(S106)로 진행해서 에러발생 처리하여 공정을 정지시킨다.
이와 달리 사용자가 용접부위를 검출한 경우, 상기 제 105 단계(S105)에서 제 107 단계(S107)로 진행해서 상기 PLC(12)는 모터(13) 시작 신호를 상기 운영자 컴퓨터(20)에 전송하여 상기 중앙처리부(23)에 의해 상기 제 1 카메라(14)의 영상에 대한 데이터를 가지고 상기 모터 컨트롤 보드(22b)를 통해 모터(13)를 회전하여 상기 휠(11)의 용접부위가 일정 위치에 오도록 회전시킨다.
이어서, 상기 제 107 단계(S107)에서 제 108 단계(S108)로 진행해서 상기 제 2 카메라(15)는 상기 휠(11)의 영상을 다시 획득한 후, 상기 제 108 단계(S108)에서 제 109 단계(S109)로 진행하여 상기 비전보드(21)를 이용하여 상기 제 2 카메라(15)에 의해 획득한 영상을 상기 중앙처리부(23)로 전달한다. 이때, 상기 중앙처리부(23)는 획득한 용상을 통해 용접부위를 검출한다.
여기서, 상기 중앙처리부(23)가 용접부위를 검출하지 못한 경우 상기 제 109 단계(S109)에서 제 106 단계(S106)로 진행해서 에러발생 처리하여 공정을 정지시킨다.
이와 달리 상기 중앙처리부(23)가 용접부위를 검출한 경우, 상기 제 109 단계(S109)에서 제 110 단계(S110)로 진행해서 상기 운영자 컴퓨터(20)는 모터 회전 완료신호를 상기 PLC(112)에 전송하므로 상기 휠(11)은 다음공정으로 이동한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
비전시스템(vision system)을 이용하여 휠의 용접부위를 검출하므로 칼라센서를 사용한 시스템보다 많은 양의 정보를 제공하고, 자동차 휠의 용접부위를 보다 빠르고 정확하게 찾아 모터를 제어할 수 있다.
따라서, 용접부위를 원하는 위치로 이동시키므로 공정 시간을 단축시킬 수 있고, 오차를 감소시킬 수 있으므로 생산량의 증가와 불량을 감소시킬 수 있다.
또한, 사용자가 컴퓨터를 이용하여 자동차 휠의 용접부위를 검출하므로 사용자의 편리성과 기능 구현의 유연성을 개선할 수 있다.
Claims (6)
- 운영자가 컴퓨터로 용접부위를 검출하고 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들기 위한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치에 있어서,복수개의 휠(11)을 안착시키는 검사대(10)와;상기 검사대(10) 상측에 부착되어 상기 휠(11)에 관한 영상을 획득하는 제 1 카메라(14)와;상기 검사대(10) 일측에 부착되어 상기 휠(11)에 관한 영상을 획득하는 제 2 카메라(15)와;상기 휠(11)을 저속으로 회전시키는 모터(13)와;상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)의 영상 획득시 안정된 영상을 획득하기 위한 조명(16)과;상기 검사대(10) 및 전체라인을 제어하는 PLC(12)와;상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)에 의해 획득한 영상신호에 의해 휠의 용접부위를 검출하는 운영자 컴퓨터(20)로 구성됨을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 운영자 컴퓨터(20)는 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)에 의해 획득한 영상신호를 중앙처리부(23)로 전달하는 비전보드(21)와;상기 PLC(41)와의 통신을 위한 인터페이스 보드(22a) 및 모터(13)를 컨트롤하기 위한 모터 컨트롤 보드(22b)를 제어하는 제어부(22);상기 비전보드(21)와 제어부(22)를 제어하는 중앙처리부(23)로 구성됨을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)는 CCD 카메라임을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 조명(16)은 상기 제 1, 제 2 카메라(14)(15)의 영상 획득에 따라 사용자가 임의의 키 조작으로 위치가 가변됨을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사장치.
- 운영자가 컴퓨터로 용접부위를 검출하고 원하는 위치에 타이어 바람구멍을 만들기 위한 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법에 있어서,복수개의 휠(11)을 검사대(10)에 안착시킨 후, 상기 PLC(12)는 상기 휠(11)을 제 1 카메라(14) 위치로 이동시키는 단계(S100)와;상기 제 1 카메라(14)가 촬영신호를 검색한 후, 상기 PLC(12)로부터 촬영신호를 받아 상기 제 1 카메라(14)가 상기 휠(11)에 대한 영상을 획득하는 단계(S102)와;상기 운영자 컴퓨터(20)가 상기 PLC(12)에 상기 제 1 카메라(14)의 촬영 완료신호를 전송하면, 상기 PLC(12)는 상기 휠(11)을 회전판이 있는 모터(13)쪽으로 이동시키는 단계(S104)와;상기 사용자는 상기 제 1 카메라(14)에 의해 획득된 영상을 비전보드(21)를 통해 중앙처리부(23)로 전달하여 용접부위 검출하는 단계(S105)와;상기 사용자가 용접부위를 검출한 경우, 상기 PLC(12)는 상기 모터 컨트롤 보드(22b)를 통해 모터(13)를 회전시켜 상기 용접부위가 일정위치에 오도록 상기 휠(11)을 회전시키는 단계(S107)와;상기 제 2 카메라(15)는 상기 휠(11)의 영상을 다시 획득한 후, 비전보드(21)를 통해 중앙처리부(23)로 전달하여 상기 사용자가 용접부위를 확인하는 단계(S109)와;상기 사용자가 용접부위를 확인한 경우, 상기 운영자 컴퓨터(20)는 모터 회전 완료신호를 상기 PLC(112)에 전송하여 상기 휠(11)은 다음공정으로 이동시키는 단계(S110)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 사용자가 용접부위를 검출하지 못할 경우와 상기 사용자가 용접부위를 확하지 못한 경우 에러발생 처리하여 공정을 중지시키는 단계(106)를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비전시스템을 이용한 자동차 휠 검사방법.
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