KR20100098158A - 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 가공장치 제어기는 부재의 계측 결과 데이터를 수신하고, 부재의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 곡면 가공장치에 전송하며, 곡면 가공장치로부터 상기 가열선 정보에 따른 곡면 가공 중 부재와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신하는 통신부, 계측 결과 데이터를 이용하여 부재의 형상을 모델링하고, 부재를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성하는 모델링부, 곡면 정보를 이용하여 곡면 가공장치가 부재와 미리 설정된 간격에서 곡면 가공을 수행하도록 동작 정보를 생성하는 동작 결정부 및 동작 정보에 따라 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면 곡면 가공장치가 부재에 직접 접촉하지 않으면서도, 부재에 일정 간격 이하로 밀착되도록 제어할 수 있다.
곡면, 가공

Description

곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법{Controller for curved plate rounding processing apparatus and control method thereof}
본 발명은 곡면 가공에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부재를 곡면으로 가공하는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 선박의 외부 패널은 추진저항을 감소시켜 수중을 항해하도록 하기 위해 복잡한 비전개성 곡면을 가지며, 비전개성 곡면은 곡판(Curved-plate) 부재로 이루어져 있다. 이러한 선박의 외부 패널은 선형 가열 가공법을 이용하여 형성한다. 이때, 선형 가열 가공법에 의하면, 가스 버너 등을 이용하여 평판의 표면을 국부적으로 가열해서 발생되는 소성변형으로 인한 평판의 면외 각변형 또는 면내 수축변형을 통해 외부 패널을 원하는 형상으로 가공할 수 있다.
즉 선박의 외부 패널을 제작하기 위해서는 평판에 열을 가하여 원하는 곡면을 생성하고, 열간 가공시 계속적으로 계측 후 가열작업을 반복한다. 이렇게 생성된 곡면으로 제작된 곡판 부재는 설계에서 의도한 곡면과 동일한 형상을 이루어야 한다.
종래 현장 작업자에 의해 진행되었던 선체외판 열간 가공 작업을 자동화하기 위한 로봇이 이용되고 있다. 이러한 자동화 로봇시스템은 기존 가스열원을 사용하지 않고, 고주파 열원을 사용하기 때문에, 단위시간당 입열량이 높고, 자동제어관점에서 유리한 장점 등을 가지고 있다.
그러나, 3차원 곡면을 갖는 선체외판에 대해 국부적 열원을 가해야 하므로, 고주파 장치는 임의의 3차원 곡면에 정확히 밀착이 되어야만 고주파 특성에 의해 원하는 곡면 가공 효율을 이룰 수 있게 된다. 만약 부재와의 간격이 일정간격 이상(예를 들어, 3mm 이상)이면, 자화가 되지 않아 발열 자체가 안된다. 따라서 3차원 곡면 변형을 얻을 수 없게 된다. 특히, 가열이 진행되면서, 기존 계측된 곡면정보가 변화되기 때문에, 가열 부재에 대한 고주파 장치가 밀착이 되지 않는 문제와 직접 접촉에 따른 부재 표면의 스크래치 등 품질 저해요인이 자주 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 부재에 직접 접촉하지 않으면서도, 부재에 일정 간격 이하로 밀착되도록 제어하는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 부재에 직접 접촉하지 않음으로써, 직접 접촉에 따른 부재 표면의 스크래치를 방지할 수 있는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 부재의 모서리를 곡면 가공할 수 있는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부재를 곡면으로 가공하는 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 곡면 가공장치 제어기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치 제어기는 부재의 계측 결과 데이터를 수신하고, 부재의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 곡면 가공장치에 전송하며, 곡면 가공장치로부터 가열선 정보에 따른 곡면 가공 중 부재와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신하는 통신부 계측 결과 데이터를 이용하여 부재의 형상을 모델링하고, 부재를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성하는 모델링부 곡면 정보를 이용하여 곡면 가공장치에 포함된 가공부가 부재와 미리 설정된 간격에서 곡면 가공을 수행하도록 동작 정보를 생성하는 동작 결정부 및 동작 정보에 따라 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 곡면 가공장치 제어기에서 부재를 곡면으로 가공하는 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 방법은 곡면 가공장치에서 계측된 계측 결과 데이터를 수신하는 단계, 계측 결과 데이터를 이용하여 부재의 형상을 모델링하고, 부재를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성하는 단계, 부재의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 곡면 가공장치에 전송하는 단계, 곡면 가공장치에 포함된 가공부로부터 가열선 정보에 따른 곡면 가공 중 부재와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신하는 단계, 곡면 정보를 이용하여 곡면 가공장치가 부재와 미리 설정된 간격을 유지하기 위한 곡면 가공장치의 동작 정보를 생성하는 단계 및 동작 정보를 곡면 가공장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 부재에 직접 접촉하지 않으면서도, 부재에 일정 간격 이하로 밀착되도록 제어하는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 부재에 직접 접촉하지 않음으로써, 직접 접촉에 따른 부재 표면의 스크래치를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 부재의 모서리를 곡면 가공할 수 있는 곡면 가공장치 제어기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 곡면 가공 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 비접촉식 곡면 가공 시스템은 곡면 계측 및 가공 업무를 수행하는 곡면 가공장치(100) 및 곡면 가공장치(100)를 제어하는 곡면 가공장치 제어기(170)를 포함한다.
곡면 가공장치(100)는 부재(160)가 안착된 바닥면의 양측에 형성된 레일(110)과, 레일(110)의 상부를 전후 이동 가능하게 설치된 갠트리부(120)와, 갠트리부(120)의 거더(122) 하부면에 장착된 복수 개의 레이저 비전 시스템(130)(Laser Vision System; LVS)와, 거더(122)의 일 측면에 설치된 수직단부(140) 및 수직단부(140)의 하단에 장착된 가공부(150)를 포함한다.
레이저 비전 시스템(130)은 거더(122)의 하부 면에 횡 방향으로 등 간격 배치되어 장착되는데, 그 장착 개수는 갠트리부(120)의 크기 또는 레이저 비전 시스템(130)의 배치 간격에 따라 조금씩 달라질 수 있다.
레이저 비전 시스템(130)은 갠트리부(120)의 이동에 의해 바닥 면에 안착된 부재(160)의 위치 및 전체 형상을 계측하게 된다. 레이저 비전 시스템(130)은 이러한 계측을 통해 부재(160)의 계측 결과 데이터를 생성하고, 곡면 가공장치 제어기(170)로 계측 결과 데이터를 송부한다. 레이저 비전 시스템(130)에서 계측한 계측 결과 데이터는 부재(160)의 형상 모델링 및 가공부(150)의 가열선 정보를 생성하는데 이용된다.
수직단부(140)는 갠트리부(120)의 거더(122) 상에서 승강 및 좌우 이동이 가능하게 장착되어 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면 수직단부(140)의 하단에 가공부(150)가 장착된다.
가공부(150)는 가열기 및 센서를 포함하며, 수직단부(140)의 동작에 연동하여 부재(160)에 근접한 채로 앞서 생성된 가열선 정보를 따라 부재(160)를 곡면으로 가공한다. 가열기는 가스열원, 고주파 열원 등의 가열장치 일 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한 곡면 가공장치 제어기(170)는 가공부(150)와 부재(160)와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신한다.
곡면 가공장치 제어기(170)는 수신한 곡면 정보를 이용하여 가공부(150)가 부재(160)와 미리 설정된 간격에서 곡면 가공을 수행하도록 동작 정보를 생성하고, 이를 곡면 가공장치(100)로 전송한다.
이하, 부재(160)를 곡면으로 가공하기 위한 곡면 가공장치 제어기(170) 및 곡면 가공장치(100)의 기능을 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치를 제어하는 곡면 가공장치 제어기의 기능 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 곡면 가공장치 제어기(170)는 통신부(210), 모델링부(220), 동작 결정부(230), 제어부(240) 및 입력부(250)를 포함한다.
통신부(210)는 곡면 가공장치(100)로부터 부재(160)의 계측 결과 데이터를 수신하고, 부재(160)의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 곡면 가공장치(100)에 전송한다. 또한 통신부(210)는 곡면 가공장치(100)로부터 가공부(150)와 부재(160)와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신한다.
통신부(210)는 곡면 가공장치(100)에 포함된 레이저 비젼 시스템(130) 및 가공부(150)와 직접 정보를 송수신할 수 있으며, 곡면 가공장치(100)에 별도로 포함된 통신 인터페이스장치와 유무선을 통하여 정보를 송수신할 수 있다.
모델링부(220)는 계측 결과 데이터를 이용하여 부재(160)의 형상을 모델링하고, 부재(160)를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성한다. 여기서 가열선 정보는 가공부(150)의 가열 동작 라인으로서, 가공부(150)의 위치 정보, 속도 정보 및 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포함한다.
가공부(150)는 가열선 정보에 따라 동작하지만, 부재(160)가 가열로 인하여 표면이 변형됨에 따라 가열선 정보에 포함된 위치 정보 또는 법선 벡터 정보가 일치하지 않을 수 있다. 따라서 본 실시예에서 곡면 가공장치 제어기(170)는 가공부(150)에서 실시간 부재(160)의 곡면을 계측하여 전송한 곡면 정보를 이용하여, 실시간으로 가공부(150)의 동작을 적절히 제어한다.
동작 결정부(230)는 곡면 정보를 이용하여 가공부(150)가 부재(160)와 미리 설정된 간격에서 곡면 가공을 수행하도록 동작 정보를 생성한다. 동작 정보는 부재(160)를 기준으로 가공부(150)의 x, y, z축 방향의 위치 정보, x, y, z축 방향의 회전 정보 및 법선 벡터 중 하나 이상을 포함하는 정보이다. 여기서, x, y, z축 방향의 회전 정보는 x 축을 기준 축으로 하는 회전(Yaw), y 축을 기준으로 하는 회전(Pitch), z 축을 기준으로 하는 회전(Roll)을 의미한다.
동작 정보는 가공부(150)가 부재(160)와 미리 설정된 간격에서 수직하게 가열하도록 설정되는 것이 중요하다. 왜냐하면, 가공부(150)의 가열기가 부재(160)와 일정 간격 이상인 경우 부재가 효율적으로 가열되지 않을 수 있고, 일정 간격 이하인 경우 가공부(150)의 가열기가 부재(160)와 충돌할 수 있기 때문이다.
법선 벡터는 곡면 부재의 면방향을 나타내는 벡터로서, 본 실시예에서 법선 벡터는 가공부(150)가 가열 지점의 곡면에 대하여 수직한 방향에 위치하게 하는데 필요한 정보이다.
또한, 동작 정보는 총 4가지 데이터(Roll, Pitch, Yaw, Z)를 계산하여 이 중하나 이상의 값을 이용하여 생성될 수 있으며, 이에 따라 실시간 곡면추적기능을 수행할 수 있게 된다.
한편 동작 결정부(230)는 만일 가공부(150)에 장착된 복수 개의 센서들 중 일부가 부재(160)의 범위를 벗어난 경우, 벗어난 범위에 위치한 센서의 센서 데이터를 배제한 곡면 정보를 이용하여 동작 정보를 생성할 수 있다. 이때 동작 결정부(230)는 곡면 가공장치(100)의 복수 개의 센서들 중 일부가 부재(160)의 범위를 벗어난 범위에 대하여, 이전 센서 데이터를 활용하여 동작 정보를 생성한다.
제어부(240)는 동작 정보에 따라 가공부(150)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(240)는 가공부(150)가 부재(160)와 소정 거리 이격되어 이동하도록 제어한다. 이는 가공부(150)의 가열기가 비접촉 상태로 부재(160)를 가열하는 것이 직접 접촉에 따른 부재 표면의 스크래치를 방지하는 등 가공 품질을 향상시키기 위함이다.
또한 제어부(240)는 가공부(150)와 부재(160)와의 이격 거리가 기준 범위를 벗어난 경우, 가공부(150)의 이동을 중지하도록 제어할 수 있다.
입력부(250)는 사용자에 의해 입력된 명령에 상응하는 데이터를 수신하고, 이를 제어부(240)에 전달한다. 입력부(250)는 예를 들어, 터치 패널일 수 있는데, 이는 PDP, LCD 또는 FPD 등의 화상정보출력장치 상면에 위치하여, 곡면 가공장치 제어기(170)와 사용자 간의 인터페이스를 제공하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치 제어기에서 곡면 가공장치를 제어하는 절차를 나타낸 순서도이다.
이하에서는 곡면 가공장치 제어기(170)의 역할을 복수의 장치가 분담하여 실행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 즉 곡면 가공장치 제어기(170)의 각 기능부는 장치로 구체화되어 설명된다. 그러나 이는 이해의 편의를 도모하기 위할 뿐이며, 곡면 가공장치 제어기(170)가 하나의 장치로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
단계 S310에서, 곡면 가공장치(100)는부재(160)의 계측을 수행하고, 통신부(210)는 부재(160)의 형상을 계측한 계측 결과 데이터를 수신한다.
곡면으로 가공될 부재(160)가 곡면 가공장치(100)에 투입되면 부재(160)에서 가열될 위치인 가열선 정보가 생성된다. 가열선 정보는 부재(160)의 전체적인 형상을 기준으로 생성되어야 하므로, 곡면 가공장치(100)는 부재(160)의 전체적인 형상을 계측한다. 곡면 가공장치(100)에 의해 계측된 부재(160)의 계측 결과 데이터는 곡면 가공장치 제어기(170)의 통신부(210)를 통해 수신된다.
단계 S320에서, 모델링부(220)는 계측 결과 데이터를 이용하여 부재(160)의 형상을 3차원으로 모델링하고, 모델링한 결과와 CAD 정보를 비교하여, 부재(160)를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성한다.
상술한 CAD 정보는 부재(160)가 곡면 형상으로 가공되도록 설계된 정보를 의미한다.
가열선 정보는 부재(160)를 곡면으로 형성하기 위해 부재(160)의 어느 부분이 국부적으로 가열되어야 할지를 나타내는 정보로서, 가공부(150)의 가열 동작 라인을 의미한다.
가열선 정보는 가공부(150)의 위치 정보, 속도 정보 및 법선 벡터 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S330에서, 통신부(210)는 부재(160)의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 곡면 가공장치(100)에 전송한다.
모델링부(220)에서 생성된 가열선 정보는 통신부(210)를 통해 곡면 가공장치(100)로 전송되고, 곡면 가공장치(100)는 전송받은 가열선 정보에 따라 부재(160)의 일부분을 국부적으로 가열함으로써 부재(160)를 곡면으로 가공하기 시작한다.
부재(160)는 일부분이 국부적으로 가열되기 시작하면서, 형상에 변형이 발생하게 된다. 이 경우, 가공부(150)가 부재(160)로부터 지나치게 먼 거리에 위치하거나 가공부(150)가 부재(160)와 직접 접촉하게 되어 부재(160)의 곡면 가공 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 가공부(150)와 부재(160)가 미리 설정된 간격으로 일정하게 유지될 수 있도록, 가공부(150)와 부재(160)의 거리 및 부재(160)의 곡면 형상이 실시간으로 계측되어야 한다.
단계 S340에서, 곡면 가공장치 제어기(170)는 곡면 가공장치(100)로부터 부재(160)의 곡면 형상을 실시간 계측한 곡면 정보를 수신한다.
여기서, 곡면 정보는 부재(160)와 가공부(150)와의 거리 및 부재(160)의 곡면 형상을 실시간으로 계측한 데이터를 의미한다.
단계 S350에서, 곡면 가공장치 제어기(170)는 가공부(150)가 부재(160)와 미리 설정된 간격을 유지하도록 하기 위하여 곡면 정보를 이용하여 가공부(150)의 동 작 정보를 생성한다.
동작 정보는 부재(160)를 기준으로 가공부(150)의 x, y, z축 방향의 위치 정보, 회전 정보 빛 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보이다. 여기서, x, y, z축 방향의 회전 정보는 x축을 기준 축으로 하는 회전(Yaw), y축을 기준 축으로 하는 회전(Pitch), z축을 기준 축으로 하는 회전(Roll)을 의미한다.
단계 S360에서, 곡면 가공장치 제어기(170)는 생성된 동작 정보에 따라 곡면 가공장치(100)의 동작을 제어한다.
단계 S370에서, 가공부(150)는 동작 정보에 따라 부재(160)를 곡면으로 가공한다.
곡면 가공장치(100)에 투입된 부재(160)의 가공이 종료될 때까지 단계 S340부터 단계S370까지 반복되어 수행될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부(150)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 가공부(150)는 몸통부(410), 거리 측정 센서(420), 센서 고정 프레임(430) 및 가열기(440)를 포함한다.
거리 측정 센서(420)는 가공부(150)와 부재(160)와의 거리를 실시간 계측하는 역할을 수행한다. 가공부(150)가 가열 작업 중 Z축(높이 방향)을 기준으로 회전하지 않는 타입인 경우, 거리 측정 센서(420)는 가열기 주위에 원형 배열 방식을 취해서 대칭 구조를 이루도록 장착될 수 있다. 이때 거리 측정 센서(420)를 가공부(150)에 장착하기 위하여, 센서 고정용 프레임(430)을 이용할 수 있다.
거리 측정 센서(420)는 예를 들어 LDS(Laser Distance Sensor)이고, 센서의 계측 거리가 0.2mm 이하 수준의 센서를 사용하면 추적 성능에 대한 분해능과 정밀도가 증가하게 된다. 이렇게 거리 측정 센서는 레이저 비전 시스템(130)에 비해 보다 정밀한 계측을 수행하는데, 예를 들어 이는 가공부(150)가 고정된 수직단부(140)의 승강 및 좌우 이동에 의해 가능하게 한다.
가열기(440)는 부재(160)의 표면에 열을 인가하는 장치로서, 본 실시예에 따르면 고주파 열원일 수 있다. 가열기(440)는 예를 들어, 가공부(150)의 중앙에 위치하여, 미리 설정된 소정의 거리로 이격된 부재(160)를 곡면으로 가공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부(150)가 부재 내부 및 모서리에 위치한 경우를 동시에 도시한 도면이다.
도 5의 (a)는 가공부(150)가 부재(160)의 내부에 위치한 경우로서, 가공부(150)에 장착된 모든 거리 측정 센서들이 부재(160)와의 거리를 측정할 수 있으므로 부재(160)의 형상을 추적하는데 문제가 없다.
그러나 도 5의 (b)와 같이 가공부(150)의 일부분이 부재(160)의 외부에 위치한 경우, 즉 부재(160)의 모서리에 위치하는 경우 부재(160)의 외부에 위치한 센서(510, 520)에서 수집된 데이터는 의미가 없게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 가공장치 제어기(170)는 부재(160)의 범위를 벗어난 센서(510, 520)에서 수집된 센싱 데이터를 배제한 곡면 정보를 이용하여 가공부(150)의 동작 정보를 생성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 곡면 가공장치 제어기(170)는 부재(160)의 범위를 벗어난 센서(510, 520)의 이전 곡면 정보 및 부재(160)의 범위 내에 위치한 센서(530, 540, 550)에서 현재 수집된 곡면 정보를 조합하여 가공부(150)의 동작 정보를 생성한다.
이때 가공부(150)의 일부가 부재(160)를 벗어나는 범위, 즉 모서리의 임계폭은 센서의 반경(도 5에서는 (c))에 해당할 수 있다.
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.
도 1은 본 고안에 따른 비접촉식 곡면 가공 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치를 제어하는 곡면 가공장치 제어기의 기능 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공장치 제어기에서 곡면 가공장치를 제어하는 절차를 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부가 부재 내부 및 모서리에 위치한 경우를 동시에 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 곡면 가공장치 130: 레이저 비전 시스템
150 : 가공부 160 : 부재
170 : 곡면 가공장치 제어기
210 : 통신부 220 : 모델링부
230 : 동작 결정부 240 : 제어부
250 : 입력부

Claims (13)

  1. 부재를 곡면으로 가공하는 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 곡면 가공장치 제어기에 있어서,
    상기 부재의 계측 결과 데이터를 수신하고, 상기 부재의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 상기 곡면 가공장치에 전송하며, 상기 곡면 가공장치로부터 상기 가열선 정보에 따른 곡면 가공 중 부재와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신하는 통신부;
    상기 계측 결과 데이터를 이용하여 상기 부재의 형상을 모델링하고, 상기 부재를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성하는 모델링부;
    상기 곡면 정보를 이용하여 상기 곡면 가공장치에 포함된 가공부가 상기 부재와 미리 설정된 간격에서 곡면 가공을 수행하도록 동작 정보를 생성하는 동작 결정부; 및
    상기 동작 정보에 따라 상기 곡면 가공장치의 동작을 제어하는 제어부
    를 포함하는 곡면 가공장치 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열선 정보는
    상기 가공부의 위치 정보, 속도 정보 및 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포 함하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 동작 정보는
    상기 부재를 기준으로 한 상기 가공부의 x, y, z축 방향의 위치 정보, x, y, z축 방향의 회전 정보 및 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 실시간 계측된 곡면 정보가 상기 가열선 정보와 상이한 경우 상기 동작 정보에 따라 상기 곡면 가공 장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 동작 결정부는
    상기 가공부에 장착된 복수 개의 센서들 중 일부가 상기 부재의 범위를 벗어 난 경우, 상기 벗어난 범위에 위치한 센서의 센싱 데이터를 배제한 곡면 정보를 이용하여 상기 동작 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 동작 결정부는
    상기 가공부에 장착된 복수 개의 센서들 중 일부가 상기 부재의 범위를 벗어난 경우, 이전 센싱 데이터를 포함하는 곡면 정보를 이용하여 상기 동작 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가공부는
    상기 부재에 열을 인가하는 가열기; 및
    상기 가열기로부터 소정의 범위 내에 부착되어, 상기 부재와 상기 가열기 사이의 거리를 측정하는 센서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치 제어기.
  8. 곡면 가공장치 제어기에서 부재를 곡면으로 가공하는 곡면 가공장치의 동작 을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 곡면 가공장치에서 계측된 계측 결과 데이터를 수신하는 단계;
    상기 계측 결과 데이터를 이용하여 상기 부재의 형상을 모델링하고, 상기 부재를 곡면으로 가공하기 위한 가열선 정보를 생성하는 단계;
    상기 부재의 곡면 가공을 위한 가열선 정보를 상기 곡면 가공장치에 전송하는 단계;
    상기 곡면 가공장치에 포함된 가공부로부터 상기 가열선 정보에 따른 곡면 가공 중 상기 부재와의 거리를 실시간 계측한 곡면 정보를 수신하는 단계;
    상기 곡면 정보를 이용하여 상기 곡면 가공장치가 상기 부재와 미리 설정된 간격을 유지하기 위한 상기 곡면 가공장치의 동작 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 동작 정보를 상기 곡면 가공장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가열선 정보는
    상기 가공부의 위치 정보, 속도 정보 및 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 동작 정보는
    상기 부재를 기준으로 한 상기 가공부의 x, y, z축 방향의 위치 정보, x, y, z축 방향의 회전 정보 및 법선 벡터 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 동작 정보를 상기 곡면 가공장치로 전송하는 단계는
    상기 실시간 계측된 곡면 정보가 상기 가열선 정보와 상이한 경우 상기 동작 정보를 상기 곡면 가공장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 동작 정보는
    상기 곡면 가공장치의 복수 개의 센서들 중 일부가 상기 부재의 범위를 벗어난 경우, 상기 벗어난 범위에 위치한 센서의 센싱 데이터를 배제한 곡면 정보를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 동작 정보는
    상기 곡면 가공장치의 복수 개의 센서들 중 일부가 상기 부재의 범위를 벗어난 경우, 이전 곡면 정보를 포함하는 곡면 정보를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 곡면 가공장치의 제어 방법.
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