KR20020090636A

KR20020090636A - 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020090636A
Application number: KR1020010029567A
Authority: KR
Inventors: 신사문; 윤재옥
Original assignee: 신사문; 윤재옥
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-05

Abstract

본 발명은 레이저 비전 센서를 이용하여 다양한 형태의 굴곡관을 용접하기 위한 용접방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 굴곡관 용접방식은 굴곡관이 갖고 있는 특성상 소량 다품종 형태인 관계로 자동화가 어려워 주로 대부분이 수작업에 의존하여 용접작업이 이루어지고 있고, 레이저 비전 센서를 이용한 용접 방식도 주로 정형화된 직선형의 용접부위에만 적용이 가능하게 개발되어 있어 굴곡관의 용접시엔 활용할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하고자, 용접하고자 하는 소재를 제자리에서 회전시키면서 용접하고자 하는 부위를 레이저 비전 센서에 의하여 위치를 검지하고 검지된 위치에 일치되도록 용접토오치를 변위시켜 자동으로 용접이 이루어지도록 하되, 용접하고자 하는 부위의 형태에 따라 용접토오치에 의한 용착량을 조절이 가능하도록 하고, 필요시 용접이후엔 레이저 비전 센서에 의하여 용접부위의 위치를 검지하여 용접부위의 외관 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 굴곡관의 용접분야에 효과적으로 활용할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접 방법 및 장치{Pipe Fitting's Welding Method Using Laser Vision Sensor and the Apparatus thereof}

일반적으로 굴곡관은 일정한 각도를 이루어 형성되는 곡관, 엘보우, T형관, 플랜지 형태의 관 등 배관상에 있어서 연결관 형태로 다양하게 활용되고 있는 관체를 모두 포함하여 통칭하고 있다.

이러한 굴곡관을 제작하는 과정에서 반드시 필요로하는 종래의 굴곡관 용접방식은 굴곡관이 갖고 있는 특성상 소량 다품종 형태인 관계로 자동화가 어려워 주로 수작업에 의존하여 용접작업이 이루어지고 있다.

물론, 기존에도 시임트랙커와 같은 접촉식 센서에 의하여 용접부위의 위치검지를 행하고 이에 따라 용접이 이루어지도록 하는 방식이 있으나, 이 경우엔 다음과 같은 문제점이 발생되고 있다.

첫째, 용접하고자 하는 소재가 박판 형태인 경우나 V형 용접개선부를 형성하지 아니한 상태에서 맞대기 용접을 행하는 경우엔 접촉식 센서가 위치를 검지할 수 있는 부위가 존재하지 아니하므로 위치검지가 불가능하여 적용이 불가능한 점,

둘째, 굴곡관이 가지고 있는 용접부위의 특성상 용접경로의 선형적인 위치가 복잡하여 3차원적으로 변위가 발생하게 되고, 이에 따라 시임트랙커를 이루는 접촉식 센서와 용접 토오치간의 위치 차이에 의하여 용접선의 추적상 오차가 발생하게 되므로 용접선의 경로가 선형적으로 굴곡이 심한 경우에는 어쩔수 없이 수작업으로 용접작업이 이루어져야만 하는 문제점,

세째, 사용중 접촉식 센서의 마손현상에 의하여 실제로 용접이 이루어지게 되는 용접토오치의 위치 제어가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 오차의 수정이 자주 요구되며, 용접 효율면에서나 용접의 신뢰도 면에서 저하되는 점,

네째, 용접이 이루어지게 되는 부위의 형상이 일정하지 않은 경우가 대부분임에도 불구하고 용접속도가 일정하게 이루어지게 되므로 용접하고자 하는 부위의 형상이나 단면 크기에 따라 용접 비드량을 조절하지 못하고 단지 일정량으로만 용접이 이루어지게 되어 용접 비드량이 많고 적음에 따라 이를 수작업으로 연마 절삭 또는 추가 용접작업을 행하여야만 하는 문제점 등이 발생하고 있다.

또한, 기존의 레이저 비전 센서를 이용한 용접 방식의 경우에는 주로 직선 형태의 정형화된 용접부위에만 적용이 가능하게 개발되어 있어 굴곡관과 같이 용접부위가 가지고 있는 다양한 비정형적인 형태에 적용하기가 부적합한 단점이 있다.

더우기, 전술한 바와 같이 수작업이나 접촉식 센서에 의하여 굴곡관의 용접이 이루어지더라도, 용접이 완료된 이후에 용접부위의 검사는 일일히 육안에 의한검사나 아니면 비파괴검사 방식에 의한 기존의 검사방식에 의존하여 일일히 별도로 검사를 수행하여야만 하는 번거로움이 뒤따르게 된다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하고자 연구 개발이 이루어진 것이다.

본 발명의 주목적은 용접하고자 하는 소재를 제자리에서 회전시키면서 용접하고자 하는 부위가 V형 개선부의 유무에 관계없이 비접촉식인 레이저 비전 센서에 의하여 용접하고자 하는 위치를 용접토오치와 아주 근접한 상태에서 검지가 가능하고 검지된 위치에 일치되도록 용접토오치를 변위시켜 자동으로 용접이 이루어지도록 하되, 용접하고자 하는 부위의 형태에 따라 용접토오치에 의한 용착량을 조절이 가능하도록 하여, 종래의 접촉식 센서가 가지고 있는 문제점을 해소하면서 용접 효율을 보다 향상시키고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 용접이후에 레이저 비전 센서에 의하여 용접부위를 검지하여 용접부위의 외관 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 필요시에 곧바로 대처가 가능하고 용접품질을 보다 향상시키고자 하는데 있다.

도1은 본 발명의 개념을 설명하기 위한 개략도,

도2는 본 발명에 의하여 굴곡관의 일례로서 용접선의 경로를 따라 레이저비전센서가 용접선의 중심을 검출하는 과정을 예시한 평면도,

도3 및 도4는 용접을 하고자 하는 부위를 레이저비전센서가 위치를 검출하고 그 후부에 용접토오치가 추적하는 개념을 보여주는 것으로서,

도3은 V형 개선부가 없이 맞대기 용접이 이루어지는 과정을 예시한 정면도,

도4는 V형 개선부가 있는 맞대기 용접이 이루어지는 과정을 예시한 정면도,

도5 및 도6은 용접을 행한 다음 용접부위를 레이저비전센서가 위치와 크기를 검출하는 개념을 보여주는 것으로서,

도5는 V형 개선부가 없이 맞대기 용접이 이루어진 상태를 예시한 정면도,

도6은 V형 개선부가 있는 맞대기 용접이 이루어진 상태를 예시한 정면도,

도7 내지 도9는 본 발명에 의한 용접장치의 구성도로서,

도7은 기본적인 구성을 중심으로 나타낸 구성도,

도8은 용접검사가 이루어지는 구성을 중심으로 나타낸 구성도,

도9는 도7의 기본적인 구성에 도8에 예시한 구성을 추가하여 예시한 구성도.

{도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명}

1.용접소재, 2.용접하고자 하는 부위, 3.외부구동원,

4.레이저비전센서, 5.용접토오치, 6.용접부위,

10.토오치변위기구, 20.회전구동기구, 30.영상처리부,

40.변위제어부, 44.용접제어부, 48.용접검사부

본 발명은 전술한 목적들을 달성하고자, 굴곡관의 제작시에 용접하고자 하는 부위의 위치를 검지하고 검지된 위치에 의하여 용접토오치의 위치를 제어하여 용접을 행하는 방법에 있어서, 용접을 행하고자 하는 각각의 소재를 용접을 행하고자 하는 부위가 서로 마주하여 용접이 가능하도록 정위치시키고, 정위치된 각각의 용접소재를 외부 구동원에 의하여 제자리에서 회전시키며, 용접소재의 용접하고자 하는 부위의 위치를 레이저비전센서에 의하여 용접하고자 하는 부위를 촬영하여 얻어진 2차원 좌표데이타를 3차원 좌표로 변환시키고 용접하고자 하는 부위에 따라 용접토오치의 좌표를 연산하며 연산된 용접토오치의 좌표에 따라 용접토오치가 용접선을 추적하면서 용접이 이루어지도록 하되, 용접하고자 하는 부위의 위치와 형태를 동시에 연산하여 그 형태에 따라 용접 비드량을 조절하여 용접이 이루어지도록 하는 용접방법이 제공된다.

또한, 상기 용접 이후에 용접이 이루어진 용접부위에 대한 위치와 형태를 레이저 비전 센서에 의하여 검지하고 연산하여 용접부위의 외관검사가 이루어지는 단계를 추가하여 이루어지는 용접방법이 제공된다.

다음, 전술한 용접방법을 구체화하여 굴곡관의 제작시에 용접하고자 하는 부위의 위치를 검지하고 검지된 위치에 의하여 토오치변위기구에 설치된 용접토오치의 위치를 제어하여 용접을 행하는 장치에 있어서, 용접을 행하고자 하는 굴곡관 소재를 거치시키고 외부 구동원에 의하여 상기 굴곡관 소재를 제자리에서 회전이 가능하도록 구성된 회전구동기구와, 토오치변위기구에 설치되고 용접토오치와 대향되는 용접하고자 하는 부위에 레이저를 주사하여 용접하고자 하는 부위를 촬영하는 레이저비전센서와, 상기 레이저비전센서가 촬영한 영상신호를 입력받아 상기 용접토오치의 구동변위를 조절하기 위하여 상기 용접하고자 하는 부위에 대한 좌표를 3차원 좌표로 변환하는 영상처리부와, 상기 영상처리부의 3차원 좌표에 따라 토오치변위기구를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 변위제어부를 포함하는 용접장치가 제공된다.

이때, 상기 변위제어부엔 용접하고자 하는 부위의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하는 제1 메모리부와, 상기 용접하고자 하는 부위를 촬영하기 위한 구동제어신호를 출력하고 상기 용접하고자 하는 부위를 3차원 좌표로 변환하며 변환된 3차원 좌표에 따라 용착량을 제어하는 용접제어부를 구동시키는 마이크로프로세서로 이루어지며, 상기 영상처리부는 마이크로프로세서의 구동제어신호에 응답하여 구동신호를 레이저비전센서로 출력하는 센서구동부와, 레이저비전센서가 촬영한 영상데이터를 입력받아 상기 용접하고자 하는 부위에 대한 2차원 좌표를 출력하는 영상복원부와, 상기 영상복원부의 2차원 좌표에 데이타를 이용하여 3차원좌표로 변환하는 좌표변환부로 이루어지는 용접장치를 제공한다.

또한, 상기 용접제어부는 용접전원의 제어에 의한 용접토오치의 용착량을 제어하거나 회전구동기구의 제어에 의한 용접소재의 회전속도를 제어하여 용착량을 제어하도록 이루어지는 용접장치를 제공한다.

또한, 상기 변위제어부엔 용접이 이루어진 용접부위의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하는 제2메모리부와 상기 영상처리부의 3차원 좌표에 따라 용접부위의 용접비드 이상 유무를 표시시키기 위한 용접검사부를 추가로 구성하여 이루어지는 용접장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 실시예별로 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도1 내지 도6은 본 발명에 의한 개념을 설명하기 위한 개략도로서, 이는 굴곡관의 제작시에 용접을 행하고자 하는 각각의 소재(1)를 용접하고자 하는 부위(2)가 서로 마주하여 용접이 가능하도록 정위치시키고, 정위치된 각각의 용접소재(1)를 외부 구동원(3)에 의하여 제자리에서 회전시키면서, 용접소재(1)의 용접하고자 하는 부위(2)중에서 용접을 행하고자 하는 위치를 레이저 비전 센서(4)에 의하여 위치(S),(S1,S2,...Sn)를 검지하고 검지된 위치에 따라 용접토오치(5)를 변위시키면서 용접이 이루어지도록 하는 개념을 보여준다.

이때, 레이저 비전 센서(4)에 의하여 용접하고자 하는 위치를 검지하고 용접토오치(5)에 의하여 용접을 행하되, 용접하고자 하는 부위(2)의 위치와 형태를 동시에 연산하여 용접하고자 하는 부위(2)의 형태에 따라 용착량을 조절하여 용접이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 필요시에 용접이 이루어진 용접부위(6)에 대한 형태를 레이저 비전 센서(4)에 의하여 검지하고 연산하여 용접부위(6)에 있어서 용접비드의 외관검사가 이루어지도록 할 수 있다.

전술한 과정을 수행하기 위하여 구체적으로 구성한 장치에 의하면, 도7 내지 도9에 도시한 바와 같이, 굴곡관의 제작시에 용접하고자 하는 부위의 위치를 검지하고 검지된 위치에 의하여 토오치변위기구(10)에 설치된 용접토오치(5)의 위치를 제어하여 용접을 행하는 장치에 있어서, 용접을 행하고자 하는 굴곡관 소재(1)를 거치시키고 외부 구동원(3)에 의하여 상기 굴곡관 소재(1)를 제자리에서 회전이 가능하도록 구성된 회전구동기구(20)와, 토오치변위기구(10)에 설치되고 용접토오치(5)와 대향되는 용접하고자 하는 부위에 레이저를 주사하여 용접하고자하는 부위를 촬영하는 레이저비전센서(4)와, 상기 레이저비전센서(4)가 촬영한 영상신호를 입력받아 상기 용접토오치(5)의 구동변위를 조절하기 위하여 상기 용접하고자 하는 부위(2)에 대한 좌표를 3차원 좌표로 변환하는 영상처리부(30)와, 상기 영상처리부(30)의 3차원 좌표에 따라 토오치변위기구(10)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 변위제어부(40)를 포함하는 용접장치가 이루어진다.

이때, 상기 토오치변위기구(10)은 통상적인 형태로서, X-Y-Z축 3방향의 슬라이드 이동이 이루어지는 형태의 통상적인 각종 슬라이더기구나 아니면 요접로봇 등을 채택하여 활용이 가능하다.

다음, 회전구동기구(20)의 경우엔 기대(22)에 설치되고 구동모터와 같은 외부구동원(3)에 의하여 동력의 전달이 이루어져 회전구동이 이루어지는 구동로울(24)의 형태로 구성할 수 있다.

또한, 상기 변위제어부(40)엔 용접하고자 하는 부위의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하는 제1 메모리부(42)와, 상기 용접하고자 하는 부위를 촬영하기 위한 구동제어신호를 출력하고 상기 용접하고자 하는 부위를 3차원 좌표로 변환하며 변환된 3차원 좌표에 따라 용착량을 제어하는 용접제어부(44)를 구동시키는 마이크로프로세서(46)로 이루어지며, 상기 영상처리부(30)는 마이크로프로세서(46)의 구동제어신호에 응답하여 구동신호를 레이저비전센서(4)로 출력하는 센서구동부(32)와, 레이저비전센서(4)가 촬영한 영상데이터를 입력받아 상기 용접하고자 하는 부위(2)에 대한 2차원 좌표를 출력하는 영상복원부(34)와, 상기 영상복원부(34)의 2차원 좌표에 데이타를 이용하여 3차원좌표로 변환하는 좌표변환부(36)로 이루어진다.

또한, 상기 용접제어부(44)는 용접전원의 제어에 의한 용접토오치(5)의 용착량을 제어하거나 회전구동기구(20)의 제어에 의한 용접소재(1)의 회전속도를 제어하여 용착량을 제어하도록 이루어진다.

또한, 상기 변위제어부(40)엔 용접이 이루어진 용접부위의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하는 제2 메모리부(47)와 상기 영상처리부(30)의 3차원 좌표에 따라 용접부위에 있어서 용접비드 외관의 이상 유무를 표시시키기 위한 용접검사부(48)를 추가로 구성하여 이루어진다.

이러한 제2 메모리부(47)와 용접검사부(48)를 포함하여 이루어지는 변위제어부(40)의 경우, 도8에 도시한 바와 같이 별도의 독립적인 형태로 구성할 수도 있으며, 아니면, 도9에 도시한 바와 같이, 도7 및 도8에 예시한 기술구성을 병합한 형태로 구성할 수도 있다. 물론, 레이저비전센서(4)의 경우에도 용접하고자 하는 부위에만 레이저를 주사하여 촬영하는 목적으로 활용되는 것과 용접부위에만 레이저를 주사하여 촬영하는 목적으로 활용되는 것을 구분하여 별개로 각각 설치하여 활용할 수도 있고, 단일의 레이저비전센서(4)에 의하여 용접을 행하는 과정에서는 용접하고자 하는 부위에 레이저를 주사하여 촬영하는 목적으로 활용하고 용접이 완료된 다음에는 용접부위에 레이저를 주사하여 촬영하는 목적으로 활용하는 순차적인 겸용으로도 활용이 가능하다 하겠다.

그리하여, 실제로 굴곡관을 제작하고자 용접을 행하는 경우엔, 굴곡관을 제작하기 위하여 미리 관재를 절단하고 용접하고자 하는 부위가 각각 마련된 소재(1) 각각을 회전구동기구(20)의 상부에 거치시킨 다음, 위치의 변동을 막고자 각각의소재(1) 상호간 가접을 행하고 용접토오치(5) 및 레이저비전센서(4)가 장착된 토오치변위기구(10)를 초기 위치에 정위치시킨다.

물론 이때, 소재(1)의 상호간 가접을 행하는 시기는 회전구동기구(20)에 거치시키기 전에 미리 가접을 행할 수도 있다.

이와 같이 용접의 준비가 완료되어, 회전구동기구(20), 레이저 비전 센서(4), 토오치변위기구(10)등을 구동시키면, 레이저 비전 센서(4)에 의하여 용접토오치(5)와 대향되는 용접하고자 하는 부위(2)에 레이저를 주사하여 용접하고자 하는 부위(2)를 촬영하고 영상처리부(30)는 상기 레이저비전센서(4)가 촬영한 영상신호를 입력받아 상기 용접토오치(5)의 구동변위를 조절하기 위하여 상기 용접하고자 하는 부위(2)에 대한 좌표를 3차원 좌표로 변환하게 되며, 변위제어부(40)는 상기 영상처리부(30)의 3차원 좌표에 따라 토오치변위기구(10)를 구동시키기 위한 변위제어신호를 출력하게 된다.

이때, 상기 변위제어부(40)의 제1 메모리부(42)는 용접하고자 하는 부위(2)의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하게 되며, 마이크로프로세서(46)에 의하여 용접하고자 하는 부위(2)를 촬영하기 위한 구동제어신호를 출력하고 용접하고자 하는 부위(2)의 3차원 좌표로 변환시키게 된다.

또한, 센서구동부(32)에 의하여 상기 영상처리부(30)는 마이크로프로세서 (46)의 구동제어신호에 응답하여 구동신호를 레이저비전센서(4)로 출력하게 되고, 영상복원부(34)에 의하여 레이저비전센서(4)가 촬영한 영상데이터를 입력받아 용접하고자 하는 부위(2)에 대한 2차원 좌표를 출력하고, 좌표변환부(36)에 의하여 상기 영상복원부(34)의 2차원 좌표에 대한 데이타를 이용하여 3차원 좌표로 변환하는 과정이 이루어지게 된다.

이때, 이러한 변환과정은 기존의 변환 매트릭스법, 무게중심법과 평균과 표준편차를 이용한 평활법 등을 활용하여 그 과정이 이루어질 수 있다.

다음, 용접제어부(44)에 의하여 상기 영상처리부(30)의 3차원 좌표 및 형태에 따라 용접전원의 제어 또는 회전구동기구(20)의 제어에 의하여 용접하고자 하는 부위(2)의 형태나 크기에 따라 용접하고자 하는 부위(2)에 용접이 이루어지는 용착량을 조절하게 된다.

이때, 용접전원에 의하여 제어하는 경우엔 용접전류나 용접전압을 제어하여 회전구동기구(20)에 의한 용접소재(1)의 회전이동속도는 일정하게 유지한 상태에서 용접토오치(5)에 의하여 전체적인 용접비드의 용착량을 조절할 수 있게 되고, 회전구동기구(20)에 의하여 제어하는 경우엔 용접토오치(5)에 의하여 생성되는 용접비드의 용착량은 일정하지만 회전구동기구(20)에 의한 용접소재(1)의 회전이동속도를 제어하여 전체적인 용착량을 조절할 수 있게 된다.

다음, 용접검사부(48)를 추가로 설치하여 활용하는 경우엔, 별도 또는 용접시 사용되었던 레이저비전센서(4)에 의하여 용접이 이루어진 용접부위(6)에 레이저를 주사하여 용접부위(6)를 촬영하고, 영상처리부(30)에 의하여 상기 레이저비전센서(4)가 촬영한 영상신호를 입력받아 상기 용접부위(6)에 대한 좌표를 3차원 좌표로 변환한 다음, 용접검사부(48)에 의하여 상기 영상처리부(30)의 3차원 좌표에 따라 용접부위의 이상 유무를 판단하여 표시하고, 이상부위가 발견되는 경우엔 이에대한 적절한 사후 처리를 수행하게 된다.

이때, 상기 변위제어부(40)의 제2메모리부(47)는 용접부위(6)의 기준에 대한 데이타를 저장하게 되며, 마이크로프로세서(46)에 의하여 용접부위(6)를 촬영하기 위한 구동제어신호를 출력하고 용접부위(6)의 3차원 좌표로 변환시키게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 용접하고자 하는 소재(1)를 제자리에서 회전시키면서 용접하고자 하는 부위를 비접촉식인 레이저 비전 센서(4)에 의하여 위치를 검지하고 검지된 위치에 일치되도록 용접토오치(5)를 변위시켜 자동으로 용접이 이루어지도록 하되, 용접하고자 하는 부위(2)의 형태에 따라 용접토오치(5)에 의한 용착량의 조절이 가능하게 되므로, 종래의 접촉식 센서가 가지고 있는 문제점으로서, 굴곡관이 가지고 있는 용접부위의 선형적인 위치가 복잡하고 3차원적으로 변위가 발생하게 되어 용접선의 추적이 기술적으로 어려운 문제점이나, 시임트랙커와 용접 토오치간의 위치 차이와 사용중 접촉식 센서의 마손현상에 의하여 실제로 용접이 이루어지게 되는 용접토오치의 위치 제어가 용이하지 않은 단점이나, 오차의 수정이 자주 요구되어 이에 따라 용접 효율이나 신뢰도 면에서 저하되고 있는 단점을 근원적으로 해소할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 용접이후에 레이저비전센서(4)에 의하여 용접부위(6)를 검지하여 용접부위(6)의 외관 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 필요시에 곧바로 대처가 가능하고 용접품질을 보다 향상시킬 수 있는 등의 우수한 효과를 갖는다.

Claims

굴곡관의 제작시에 용접하고자 하는 부위의 위치를 검지하고 검지된 위치에 의하여 용접토오치의 위치를 제어하여 용접을 행하는 방법에 있어서,

용접을 행하고자 하는 각각의 소재를 용접을 행하고자 하는 부위가 서로 마주하여 용접이 가능하도록 정위치시키고, 정위치된 각각의 용접소재를 외부 구동원에 의하여 제자리에서 회전시키며,

용접소재의 용접하고자 하는 부위의 위치를 레이저비전센서에 의하여 용접하고자 하는 부위를 촬영하여 얻어진 2차원 좌표데이타를 3차원 좌표로 변환시키고 용접하고자 하는 부위에 따라 용접토오치의 좌표를 연산하며 연산된 용접토오치의 좌표에 따라 용접토오치가 용접선을 추적하면서 용접이 이루어지도록 하되,

용접하고자 하는 부위의 위치와 형태를 동시에 연산하여 그 형태에 따라 용접 비드량을 조절하여 용접이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접 이후에 용접이 이루어진 용접부위에 대한 위치와 형태를 레이저비전센서에 의하여 검지하고 연산하여 용접부위의 외관검사가 이루어지는 단계를 추가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접방법.
굴곡관의 제작시에 용접하고자 하는 부위의 위치를 검지하고 검지된 위치에 의하여 토오치변위기구에 설치된 용접토오치의 위치를 제어하여 용접을 행하는 장치에 있어서,

용접을 행하고자 하는 굴곡관 소재를 거치시키고 외부 구동원에 의하여 상기 굴곡관 소재를 제자리에서 회전이 가능하도록 구성된 회전구동기구와,

토오치변위기구에 설치되고 용접토오치와 대향되는 용접하고자 하는 부위에 레이저를 주사하여 용접하고자 하는 부위를 촬영하는 레이저 비전 센서와,

상기 레이저 비전 센서가 촬영한 영상신호를 입력받아 상기 용접토오치의 구동변위를 조절하기 위하여 상기 용접하고자 하는 부위에 대한 좌표를 3차원 좌표로 변환하는 영상처리부와,

상기 영상처리부의 3차원 좌표에 따라 토오치변위기구를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 변위제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접장치.
제3항에 있어서,

상기 변위제어부는 용접하고자 하는 부위의 기준 중심점에 대한 좌표를 저장하는 제1 메모리부와, 상기 용접하고자 하는 부위를 촬영하기 위한 구동제어신호를 출력하고 상기 용접하고자 하는 부위를 3차원 좌표로 변환하며 변환된 3차원 좌표에 따라 용착량을 제어하는 용접제어부를 구동시키는 마이크로프로세서로 이루어지며,

상기 영상처리부는 마이크로프로세서의 구동제어신호에 응답하여 구동신호를 레이저비전센서로 출력하는 센서구동부와, 레이저비전센서가 촬영한 영상데이터를 입력받아 상기 용접하고자 하는 부위에 대한 2차원 좌표를 출력하는 영상복원부와, 상기 영상복원부의 2차원 좌표에 데이타를 이용하여 3차원좌표로 변환하는 좌표변환부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접장치.
제4항에 있어서,

상기 용접제어부가 용접전원의 제어에 의하여 용접토오치의 용착량을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접장치.
제4항에 있어서,

상기 용접제어부가 회전구동기구의 제어에 의한 용접소재의 회전속도를 제어하여 용착량을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 변위제어부엔 용접이 이루어진 용접부위의 기준 중심점에 대한 좌표를저장하는 제2메모리부와 상기 영상처리부의 3차원 좌표에 따라 용접부위의 이상 유무를 표시시키기 위한 용접검사부를 추가로 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 센서를 이용한 굴곡관의 용접장치.