KR20100089566A - 곡면 부재 계측 방법 - Google Patents

곡면 부재 계측 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100089566A
KR20100089566A KR1020090008878A KR20090008878A KR20100089566A KR 20100089566 A KR20100089566 A KR 20100089566A KR 1020090008878 A KR1020090008878 A KR 1020090008878A KR 20090008878 A KR20090008878 A KR 20090008878A KR 20100089566 A KR20100089566 A KR 20100089566A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
curved member
curved
measuring
data
boundary
Prior art date
Application number
KR1020090008878A
Other languages
English (en)
Inventor
권기연
노동기
김성진
이시열
박진형
박영준
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020090008878A priority Critical patent/KR20100089566A/ko
Publication of KR20100089566A publication Critical patent/KR20100089566A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/255—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/213—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/02—Comparing digital values
    • G06F7/023—Comparing digital values adaptive, e.g. self learning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 곡면 부재 계측 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 부재 계측 방법은 곡면 부재의 경계를 계측하여 경계 계측 데이터를 생성하는 단계, 경계 계측 데이터를 이용하여 곡면 부재의 내부 계측을 위한 내부 경로를 생성하는 단계, 내부 경로를 기준으로 곡면 부재의 내부를 계측하여 내부 계측 데이터를 생성하는 단계, 경계 계측 데이터 및 내부 계측 데이터를 이용하여 곡면 부재의 곡면을 모델링하여 곡면 데이터를 생성하는 단계 및 곡면 데이터에서 챔퍼부를 포함하는 단부를 챔퍼부의 길이만큼 오프셋(offset)하여 최종 곡면 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명은 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재 계측의 정확도를 증가시킬 수 있다.
곡면 부재, 계측, 챔퍼

Description

곡면 부재 계측 방법 {Method for measuring a curved surface}
본 발명은 곡면 부재의 계측 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔퍼(Chamfer)부를 포함하는 곡면 부재를 계측하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박의 외부 패널은 추진저항을 감소시켜 수중을 효율적으로 항해하도록 하기 위해 복잡한 비전개성 곡면을 가지는 약 10mm 내지 30mm 두께의 곡면 부재로 구성되며, 이러한 곡면 부재를 형성하기 위해서는 일반적으로 선형 가열이라고 하는 가공법을 사용한다.
선박의 가공이 완료되면, 선박의 곡면 부재 등과 같은 공작물에 대해서는 원하는 형태로 정확한 가공이 되었는지 여부에 대한 계측이 필요한데, 이러한 선박용 곡면 부재의 계측 및 제작 과정은 줄자, 수공구, 나무재질의 상형곡형 등을 이용하여 사람이 수행하는 것이 보통이었다. 이와 같은 곡면 부재의 계측은 가공 완료 평가, 가열선 생성 및 가공이 완료된 후에 절단선 마킹 작업에 이용된다.
사람에 의해 수작업으로 수행되는 계측 기술에 의하면 대형 곡면 부재의 계측을 수작업에 의존함에 따라 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 계측 데이터의 정확도가 떨어지는 등 많은 문제점이 있었다.
이에, 이러한 수작업 계측 기술의 문제점을 해결하기 위해 피 계측부재에 대해 비접촉 방식으로 형상을 계측하는 비접촉 계측 장치 및 방법이 제안되었다. 비접촉 계측 방법으로는 곡면에 레이저를 수직으로 조사한 후 반사되는 레이저의 도달 시간을 토대로 높이를 측정하는 레이저 거리 센서(LDS: Laser Distance Sensor)를 이용한 계측 방식과, 레이저를 일축으로 조사한 후 이를 카메라로 촬영하여 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 3차원 상의 높이를 알아내는 레이저 비전 시스템을 이용한 계측 방식과, 변위 센서를 곡면에 물리적으로 접촉해서 곡면을 따라 이동함에 따른 높이 값을 측정하는 방식 등이 있다.
그러나, 이러한 비접촉 계측 장치 및 방법으로 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재를 계측하는 경우, 챔퍼부가 있는 부분에서 각도가 완만하여 영상에서 특이점을 추출할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재를 간단한 방법을 통하여, 정확하게 계측할 수 있는 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 곡면 부재 계측 방법이 개시된다.
본 발명의 일실시예에 따른 곡면 부재 계측 방법은 곡면 부재의 경계를 계측 하여 경계 계측 데이터를 생성하는 단계, 경계 계측 데이터를 이용하여 곡면 부재의 내부 계측을 위한 내부 경로를 생성하는 단계, 내부 경로를 기준으로 곡면 부재의 내부를 계측하여 내부 계측 데이터를 생성하는 단계, 경계 계측 데이터 및 내부 계측 데이터를 이용하여 곡면 부재의 곡면을 모델링하여 곡면 데이터를 생성하는 단계 및 곡면 데이터에서 챔퍼부를 포함하는 단부를 챔퍼부의 길이만큼 오프셋(offset)하여 최종 곡면 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 간단한 과정을 통하여, 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재 계측의 정확도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 1을 참조하여 챔퍼부를 포함하는 곡면부재 계측 방법의 문제점을 살펴보도록 한다. 도 1은 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재의 형상을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 곡면 부재(100) 중 챔퍼(Chamfer) 부(110)의, 모서리 부분(101, 102)의 각도가 180도에 가까우며, 인접한 모서리(101,102)의 각도 가 비슷하여 일반적인 곡면 부재 계측 장치에서 챔퍼부(110)의 특이점 추출이 어려웠다. 이에, 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재의 계측이 정확하게 이루어지기 힘들었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 챔퍼부(110)를 포함하는 곡면 부재(100)의 계측을 간단한 방법으로 정확하게 수행할 수 있다.
이하 도 2 내지 도 3를 참조하여, 곡면 부재 계측 장치를 이용하여, 곡면 부재를 계측하는 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재 계측 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재 계측 방법을 나타낸 순서도 이다. 도 3은 곡면 부재의 계측 방법에 포함되는 곡면 부재의 끝점 인식 단계를 설명하기 위한 예시도 이다. 도 4는 곡면 부재 계측에 있어서, 계측데이터로부터 최종 곡면 데이터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시도 이다.
본 실시예에 따른 곡면 부재 계측 방법에 따르면, 먼저 곡면 부재 계측 장치가 곡면 부재의 경계를 계측한다(S210). 본 실시예에 따르면 곡면 부재 계측 장치는 레이저 비전 시스템(LVS, Laser Vision System)일 수 있다. 그러나, 레이저 비전 시스템 이외에도 본 발명의 목적 범위 내에서 다양한 종류의 곡면 부재 계측 장치가 본 실시예에 포함될 수 있다. 이하, 본 명세서에서는, 본 실시예에 따른 곡면 부재 계측 장치가 레이저 비전 시스템임을 가정하고 설명하도록 한다.
계측 결과, 곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재에서 단부가 챔퍼부를 포함하였 는지 여부를 판단한다(S220).
곡면 부재 계측 장치는 판단 결과 곡면 부재에서 챔퍼부를 포함하지 않는 단부의 경우에는 특이점을 계측하고(S230), 챔버부를 포함하는 단부의 경우에는 끝점을 계측한다(S240).
도 3에 도시된 바와 같이, 곡면 계측 장치는 곡면 부재(300) 중 챔퍼부(310)를 포함하지 않는 부분은 곡면 부재에 맺힌 레이저 띠의 각도를 이용하여 특이점(301)을 추출하게 된다. 그리고, 챔퍼부(310)의 경우, 곡면 계측 장치가 레이저 비전 시스템을 이용하여 곡면 부재의 끝점(302)을 인식하게 된다.
곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재의 모든 단부에 대해서 경계를 모두 계측하였는지 판단한다(S250).
곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재의 모든 단부에 대해서 경계를 모두 계측하지 못한 경우 상기 단계의 경계 계측을 반복적으로 수행한다.
즉, 도 3에 도시된 예시도를 참조하여 설명해보면, 레이저 띠의 각도를 이용하여 추출된 특이점(301) 및 챔퍼부(310)의 끝점(302)을 기초로, 곡면 부재의 경계 계측을 수행함으로써, 특이점(301)과 끝점(302)을 연결하는 경계(303), 즉, 곡면 부재의 경계 계측 데이터를 생성하게 된다.
곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재의 단부에 대하여 경계 계측을 완료한 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 경계 계측 데이터(410)를 이용하여 곡면 부재의 내부 계측을 위한 내부 경로(420)를 생성한다(S260). 이때, 곡면 부재의 가장 자리 굴곡 정도를 고려하여 내부 계측 경로를 생성할 수 있다. 그리고, 내부 계측 경로 를 생성할 때, 챔퍼부에 대한 내부 계측 데이터 획득을 위하여, 챔퍼부에도 내부 계측 경로를 생성한다(S270).
이후, 곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재 계측 장치가 내부 계측 경로를 따라, 레이저 빔을 조사하여, 곡면 부재 내부의 굴곡에 대한 정보를 포함하는 내부 계측 데이터를 생성한다.
이와 같이, 곡면 부재 계측 장치는 곡면 부재에 대하여 경계 및 내부 계측을 모두 완료한 후에 이를 이용하여 곡면을 모델링한다(S280).
곡면 부재 계측 장치는 모델링한 곡면에서 챔퍼부를 포함하는 단부는 챔퍼부에 대한 설계 데이터로부터 얻은 챔퍼부의 길이만큼 잘라내어(곡면 트리밍) 최종 계측 곡면 데이터(430)를 생성한다(S290).
도 4을 참조하면, 곡면 부재 계측 장치는 경계 및 내부 계측 데이터를 이용하여 모델링 한 최초 곡면데이터(440)에서 곡면 부재의 챔퍼부의 길이 데이터를 오프셋(Offset)하여 최종 곡면 데이터(430)를 생성할 수 있다. 이때, 곡면 부재의 챔퍼부에 대한 설계 데이터는 CAD 데이터 일 수 있다.
이와 같이, 본 실시예를 통하여 생성한 최종 곡면 데이터(430)는, 후에 곡면 부재의 가공 결과를 평가하기 위하여 곡면 부재의 계측 데이터와 설계 데이터를 비교할 때에 기준으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곡면 부재 계측 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 챔퍼부의 형상을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재 계측 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 곡면 부재의 계측 방법에 포함되는 곡면 부재의 끝점 인식 단계를 설명하기 위한 예시도.
도 4는 곡면 부재 계측에 있어서, 계측 데이터로부터 최종 곡면 데이터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시도.

Claims (3)

  1. 곡면 부재 계측 장치가 챔퍼부를 포함하는 곡면 부재를 계측하는 방법에 있어서,
    상기 곡면 부재의 경계를 계측하여 경계 계측 데이터를 생성하는 단계;
    상기 경계 계측 데이터를 이용하여 상기 곡면 부재의 내부 계측을 위한 내부 경로를 생성하는 단계;
    상기 내부 경로를 기준으로 상기 곡면 부재의 내부를 계측하여 내부 계측 데이터를 생성하는 단계;
    상기 경계 계측 데이터 및 상기 내부 계측 데이터를 이용하여 곡면 부재의 곡면을 모델링하여 곡면 데이터를 생성하는 단계;
    상기 곡면 데이터에서 상기 챔퍼부를 포함하는 단부를 상기 챔퍼부의 길이만큼 오프셋(offset)하여 최종 곡면 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 곡면 부재 계측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 곡면 부재의 경계를 계측하여 경계 계측 데이터를 생성하는 단계는
    상기 곡면 부재의 단부가 챔퍼부를 포함하는 경우 끝점을 계측하는 단계;
    상기 곡면 부재의 단부가 챔퍼부를 포함하지 않는 경우, 특이점을 계측하는 단계;
    상기 곡면 부재의 모든 단부에 대해 경계 계측이 완료될 때까지 상기 계측하는 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 부재 계측 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 곡면 부재 계측 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체.
KR1020090008878A 2009-02-04 2009-02-04 곡면 부재 계측 방법 KR20100089566A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090008878A KR20100089566A (ko) 2009-02-04 2009-02-04 곡면 부재 계측 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090008878A KR20100089566A (ko) 2009-02-04 2009-02-04 곡면 부재 계측 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100089566A true KR20100089566A (ko) 2010-08-12

Family

ID=42755433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090008878A KR20100089566A (ko) 2009-02-04 2009-02-04 곡면 부재 계측 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100089566A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236930B1 (ko) * 2010-08-31 2013-02-25 삼성중공업 주식회사 곡면 부재 계측 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236930B1 (ko) * 2010-08-31 2013-02-25 삼성중공업 주식회사 곡면 부재 계측 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020042818A (ja) ３次元データの生成方法、３次元データの生成装置、コンピュータ機器及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
KR20220066325A (ko) 이동 로봇용 장애물 정보 감지 방법, 장치
JP2014527663A (ja) 座標測定系データ整理
JP2011522217A5 (ko)
US10190861B2 (en) Measuring device and related methods
KR101078651B1 (ko) 곡면 부재 계측 시스템 및 방법
Li et al. Information entropy-based viewpoint planning for 3-D object reconstruction
CN104597125A (zh) 一种用于3d打印件的超声检测控制方法及装置
CN110930422B (zh) 物体外框确定方法、装置、计算机设备和可读存储介质
KR20100089566A (ko) 곡면 부재 계측 방법
JP2015007639A (ja) 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
GB2554057A (en) A method of measuring the wall thickness of an article and an apparatus for making such measurements
EP3516373B1 (en) Method for characterising a material with layered structure and a measuring system
JP2012145381A (ja) ３次元座標計測装置
KR101099717B1 (ko) 곡면 부재의 끝단 인식 방법.
KR101590257B1 (ko) 소나 이미지 템플릿을 이용한 수중 물체 인식 방법 및 장치
EP4148374B1 (en) Workpiece holding apparatus, workpiece holding method, program, and control apparatus
KR101078435B1 (ko) 곡면 부재의 개선부 인식 방법
CN115578534A (zh) 用于焊缝的3d模型重构方法
JP2012038105A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
CN115388806A (zh) 零件表面线型偏差检测方法、装置、电子设备及存储介质
JP2011034505A (ja) 設計支援装置、及び、設計支援方法
Li et al. A region segmentation method to measure multiple features using a tactile scanning probe
KR101913319B1 (ko) 깊이 영상에서 인터페이싱 영역을 검출하는 방법 및 장치
JP2019171719A (ja) 樹脂成形用金型の補正方法及び補正装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application