KR20130027297A - 이송계측시스템 및 이송계측방법 - Google Patents

이송계측시스템 및 이송계측방법 Download PDF

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Abstract

이송계측시스템 및 이송계측방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템은 진행방향을 따라 이송되는 이송물체가 감지되기 시작하는 제1 시점에서 이송물체와의 거리를 측정하는 제1 거리측정센서, 제1 시점 이후 이송물체가 감지되기 시작하는 제2 시점에서 이송물체와의 거리를 측정하는 제2 거리측정센서, 일렬로 배치된 제1 거리측정센서와 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점에서 제1 거리측정센서까지의 거리와, 제1 시점과 상기 제2 시점의 시간차를 통하여 이송물체의 진행속도를 계산하는 제어부를 포함한다.

Description

이송계측시스템 및 이송계측방법{CARRAGE MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 이송계측시스템 및 이송계측방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부재의 이송을 계측할 수 있는 이송계측시스템 및 이송계측방법에 관한 것이다.
선박이나 해상 구조물의 제조시에는 수많은 강재가 사용된다. 강재의 용접 작업 과정에서 필요한 정보는 라벨링(labeling) 공정을 통하여 강재의 표면 상에 마킹(marking)된다. 　라벨링 공정은, 계측 수단을 이용하여 이송되는 강재의 이송 속도를 산출하고 산출결과에 따라 잉크 헤드(ink head)가 특정 정보를 마킹한다. 또한 강재의 이송시 강재가 기울어져 이송될 수 있으므로 계측 수단을 통하여 강재의 기울어진 정도 역시 산출될 수 있으며 산출 결과에 따라 정보가 마킹될 수 있다.
이와 같은 강재의 이송 속도나 강재의 기울어진 정도를 산출하기 위하여 간단한 구조의 이송계측시스템 및 이송계측방법에 대한 요구가 증대되고 있다.
한편, 산출된 강재의 이송속도나 강재의 기울어진 정도에 따라 라벨링 작업이 수행되므로 강재의 이송속도나 강재의 기울어진 정도는 정확하게 산출되어야 한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 라벨링 시스템에서 강재의 이송 속도 측정은 엔코더가 부착된 접촉식 롤러(110)를 이용하여 산출된다. 하지만 롤러(110)와 강재(130) 사이에 슬립(slip)이 발생하여 실제 이송 속도와 계측된 이송 속도 사이에 오차가 발생할 수 있다. 또한 롤러(110)의 표면에 이물질이 부착되거나 롤러(110)가 마모될 경우 이송 속도의 계측이 정확하지 않게 되고 롤러(110)에 대한 유지/보수가 이루어져야 한다.
또한 일반적인 라벨링 시스템의 T-bar(140)는 강재(130)의 폭 및 기울기를 측정하며, 여러 요인에 의하여 정확한 동작이 이루어지지 않을 수 있다.
이와 같은 문제점 때문에 일반적인 라벨링 시스템은 강재의 이송 속도, 폭 및 기울기를 정확하게 산출하지 못할 수 있으며, 이로 인하여 정확한 위치에 마킹이 이루어지지 않거나 마킹 품질이 저하될 수 있다.
이에 따라 마킹과 관련된 문제점을 사전에 방지하고 유지 보수가 필요한 시점을 사용자에게 알려 주는 이송계측시스템 및 이송계측방법에 대한 요구가 증대되고 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템 및 이송계측방법은 간단한 구조를 통하여 이송물체의 이송관련 정보를 산출하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템 및 이송계측방법은 이송물체의 이송관련 정보를 검증하여 라벨링 시스템의 신뢰성을 향상시키고 유지보수를 용이하게 하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 진행방향을 따라 이송되는 이송물체가 감지되기 시작하는 제1 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 측정하는 제1 거리측정센서, 상기 제1 시점 이후 상기 이송물체가 감지되기 시작하는 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 측정하는 제2 거리측정센서, 일렬로 배치된 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점에서 상기 제1 거리측정센서까지의 거리와, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점의 시간차를 통하여 상기 이송물체의 진행속도를 계산하는 제어부를 포함하는 이송계측시스템이 제공될 수 있다.
상기 제1 거리측정센서는 상기 제1 시점 이후의 상기 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 재측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1 거리측정센서가 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서 측정한 거리들과, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리를 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산할 수 있다.
상기 제어부는 다음의 수학식을 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산할 수 있다.
θ = tan-1((d1-d3)/D1)
θ는 상기 이송물체의 기울기, d1은 상기 제1 시점에서 상기 제1 거리측정센서에 의하여 계측된 이송물체와의 거리, d3는 상기 제2 시점에서 상기 제1 거리측정센서에 의하여 계측된 이송물체와의 거리, D1은 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리이다.
상기 제어부는 상기 제2 시점 이후에 상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서로부터 입력되는 거리가 일정할 경우 상기 이송물체가 상기 진행방향에 나란하다고 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점 까지의 거리, 상기 제1 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리, 그리고 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산할 수 있다.
상기 이송물체가 상기 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 때, 상기 제어부는 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서가 측정한 상기 이송물체의 측면과의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산할 수 있다.
상기 제어부는 다음의 수학식을 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산할 수 있다.
w = (D2-d12-d22-(D1*tanθ))*cosθ
w는 이송물체의 폭, D2는 상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점까지의 거리, d12는 상기 제1 거리측정센서와 상기 이송물체의 측면과의 거리이고, d22는 상기 제2 거리측정센서와 상기 이송물체의 측면과의 거리, D1은 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리, θ는 상기 이송물체의 기울기이다. 상기 이송물체의 양 측면은 평행한 것으로 가정한다.
상기 제어부는, 상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 거리를 통하여 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 계산하고, 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 별도의 시스템에서 계산된 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나와 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 진행방향을 따라 이송되는 이송물체를 제1 거리측정센서에서 감지되기 시작하는 제1 시점에서의 상기 제1 거리측정센서와 상기 이송물체의 거리를 측정하는 단계, 상기 제1 시점 이후 상기 이송물체를 제2 거리측정센서에서 감지되기 시작하는 제2 시점에서의 상기 제2 거리측정센서와 상기 이송물체의 거리를 측정하는 단계, 일렬로 배치된 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리와, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점의 시간차를 통하여 상기 이송물체의 진행속도를 계산하는 단계를 포함하는 이송계측방법이 제공될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 거리측정센서가 상기 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 재측정하는 단계와 상기 제1 거리측정센서가 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서 측정한 거리들과, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리를 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점 까지의 거리, 상기 제1 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리, 그리고 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 이송물체가 상기 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 때, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서가 측정한 상기 이송물체의 측면과의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 거리를 통하여 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 계산하는 단계와, 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 별도의 시스템에서 계산된 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나와 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템 및 이송계측방법은 제1 거리측정센서와 제2 거리측정센서를 통하여 이송물체와의 거리를 측정함으로써 이송물체의 속도, 기울기 또는 폭 중 적어도 하나를 간단하게 계측할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템 및 이송계측방법은 제1 거리측정센서와 제2 거리측정센서를 통하여 계측된 이송물체의 속도, 기울기 또는 폭 중 적어도 하나를 별도의 시스템이 측정한 이송물체 관련 정보와 비교함으로써 라벨링 시스템의 신뢰성을 향상시키고 유지보수를 용이하게 한다.
도 1은 일반적인 라벨링 시스템을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템의 동작 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 다른 이송계측방법의 순서도를 나타낸다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템을 나타낸다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템은 제1 거리측정센서(210), 제2 거리측정센서(230) 및 제어부(250)를 포함한다.
도 2a는 이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 나란하고 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이를 이동하는 것을 나타낸다. 도 2b는 이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 나란하고 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)가 이송물체(200)의 진행 방향을 따라 일렬로 배치된 것을 나타낸다. 도 2c는 이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 기울어져 있고 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이를 이동하는 것을 나타낸다. 도 2d는 이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 기울어져 있고 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)가 이송물체(200)의 진행 방향을 따라 일렬로 배치된 것을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서 이송물체(200)는 강재일 수 있으며, 컨베이어(conveyor)와 같은 이송 수단(205)에 의하여 진행 방향을 따라 이송될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)가 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)앞을 지나가는 시점(t1, t2)에서 이송물체(200)와의 거리(d1, d2)를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)는 거리측정광센서나 거리측정초음파센서를 포함할 수 있으며, 이외에 다양한 방식의 거리측정센서를 포함할 수 있다.
제1 거리측정센서(210)는 진행방향을 따라 이송되는 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제1 시점(t1)에서 이송물체(200)와의 거리(d1)를 측정한다.
제2 거리측정센서(230)는 제1 시점(t1) 이후 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제2 시점(t2)에서 이송물체(200)와의 거리(d2)를 측정한다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 이송물체(200)는 화살표 방향으로 진행하므로 제1 거리측정센서(210)가 제1 시점(t1)에서 거리를 측정한 후 제2 거리측정센서(230)가 제1 시점(t1) 이후 제2 시점(t2)에서 거리를 측정한다.
제어부(250)는 일렬로 배치된 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)나 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)에서 제1 거리측정센서(210)까지의 거리(D1)와, 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 시간차(t2-t1)를 통하여 이송물체(200)의 진행속도를 계산한다. 예를 들어, 제어부(250)는 거리(D1)를 시간차(t2-t1)로 나누어 이송물체(200)의 진행속도를 계산할 수 있다.
도 2a 및 도 2c의 경우 거리(D1)는 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)에서 제1 거리측정센서(210)까지의 거리(D1)를 의미한다. 이 때 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)에서 제1 거리측정센서(210) 사이의 방향은 이송물체(200)의 진행 방향과 나란하다. 또한 도 2b 및 도 2d에서 거리(D1)는 이송물체(200)의 진행 방향과 나란하도록 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)를 의미한다.
이 때 타이머(270)는 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2)을 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)에 제공하거나 제어부(250)에 제공할 수 있다. 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)가 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2)을 타이머(270)로부터 제공받을 경우 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)는 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2)을 제어부(250)로 출력할 수 있다.
다음으로 도 2c 및 도 2d를 참조하여 진행 방향에 대해 기울어진 이송물체(200)의 기울기를 구하는 과정에 대해 설명한다.
제어부(250)는 제1 거리측정센서(210)로부터 입력된 정보를 통하여 이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 기울어진 정도를 계산할 수 있다.
먼저 제어부(250)가 제1 거리측정센서(210)로부터 입력된 정보를 통하여 이송물체(200)의 기울기를 계산하는 것에 대해 설명한다.
도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 진행 방향에 대한 이송물체(200)의 기울기는 θ이다. 제1 거리측정센서(210)는 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제1 시점(t1)에서 이송물체(200)와의 거리(d1)를 측정한다. 이후 제1 거리측정센서(210)는 제1 시점(t1) 이후의 제2 시점(t2)에서 이송물체(200)와의 거리(d3)를 재측정한다. 제어부(250)는 거리 d1 및 거리 d3와, 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)나 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)부터 제1 거리측정센서(210)까지 거리(D1)를 통하여 이송물체(200)의 기울기를 계산한다. 앞서 설명된 바와 같이 제2 거리측정센서(230)는 제2 시점(t2)에서 이송물체(200)와의 거리를 감지하기 시작한다.
이 때 직각삼각형 ABC에서 변 AB의 길이는 d1-d3이고, 변 BC의 길이는 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)부터 제1 거리측정센서(210)까지의 거리(D1)이거나 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)이다. 따라서 제어부(250)는 다음의 수학식 1을 통하여 이송물체(200)의 기울기 θ를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
다음으로 도면을 참조하여 이송물체(200)의 폭을 계산하는 것에 대하여 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템의 동작 일례를 나타낸다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 거리측정센서(210)는 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제1 시점(t1)에서 이송물체(200)와의 거리(d1)를 측정한다. 제2 거리측정센서(230)는 제1 시점(t1) 이후 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제2 시점(t2)에서 이송물체(200)와의 거리(d2)를 측정한다.
또한 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P) 까지의 거리(D2)는 제2 거리측정센서(230)의 설치에 의하여 이미 설정된 값이다. 이 때 제2 거리측정센서(230)부터 맞은 편 지점(P) 까지의 방향은 진행 방향과 수직을 이룰 수 있다.
이 때 제어부(250)는 이동물체(200)가 진행방향에 대하여 나란한 지를 판단한다. 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)에서 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)로부터 입력되는 거리가 일정할 경우 제어부(250)는 이송물체(200)가 진행방향에 나란하다고 판단할 수 있다. 이송 물체(200)가 진행방향에 대하여 나란한 지를 판단하는 방법은 이에 한정되는 것이 아니고 다양한 방법이 본 발명의 실시예에 적용될 수 있다.
이동물체(200)가 진행방향에 대하여 나란한 경우, 제어부(250)는 제1 거리측정센서(210)에 의하여 측정된 이송물체(200)와의 거리(d1), 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 이송물체(200)와의 거리(d2) 및 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P) 까지의 거리(D2)를 통하여 이송물체(200)의 폭(w)을 계산할 수 있다. 이동물체(200)가 진행방향에 대하여 나란하므로 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 거리는 시점에 상관없이 일정하다. 따라서 제어부(250)는 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)가 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2)에서 측정한 거리를 통하여 이송물체(200)의 폭(w)을 계산할 수도 있고, 제1 시점(t1) 및 제2 시점(t2) 이후의 시점에서 측정한 거리를 통하여 이송물체(200)의 폭(w)을 계산할 수도 있다.
제어부(250)는 다음의 수학식 2를 통하여 이송물체(200)의 폭(w)을 계산할 수 있다.
Figure pat00002
이송물체(200)는 도 3a에 도시된 바와 같이 이송물체(200)의 진행 방향과 나란할 수 있지만, 도 3b와 같이 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 수 있다.
이송물체(200)가 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 때 이송물체(200)의 폭(w)을 계산하기 위하여 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)의 측면과의 거리(d12, d22)를 측정한다. d12와 d22는 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)가 앞서 설명된 시점 t1 및 시점 t2 이후에 이송물체(200)와의 거리를 재측정한 값일 수 있다.
이 때 이송물체(200)이 진행 방향에 대하여 기울어진 기울기는 θ(=∠aef)이다. 이송물체(200)의 양측면이 서로 평행할 경우 ∠aef 와 ∠bcd는 서로 엇각 관계이므로 ∠bcd = θ이다. 삼각형 abc의 한 변 ab가 이송물체(200)의 폭(w)에 해당되는 경우 삼각형 abc는 직각 삼각형이고 ∠abc는 90도이다.
또한 ∠bca가 α인 경우 ∠icg 역시 α이고, ∠bcd 가 θ이므로 ∠gch 역시 θ이다. 따라서 ∠ich는 α+θ임을 알 수 있으며 ∠ich는 90도 이므로 α+θ 역시 90 도이다. 한편 삼각형 abc는 직각 삼각형이므로 ∠bca(=α)와 ∠bac의 합은 90 도이다. 앞서 α+θ가 90 도이므로 ∠bac는 θ임을 알 수 있다.
따라서 이송물체(200)의 폭(w)은 다음의 수학식 3에 의하여 계산될 수 있다.
Figure pat00003
이 때 d4는 다음의 수학식 4에 의하여 계산될 수 있다.
Figure pat00004
앞서 설명된 바와 같이 D2는 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)까지의 거리이다. 또한 d12는 제1 거리측정센서(210)와 이송물체(200)의 측면과의 거리이고, d22는 제2 거리측정센서(230)와 이송물체(200)의 측면과의 거리이다. D1은 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)부터 제1 거리측정센서(210)까지 거리이다.
D1 및 D2는 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)의 설치에 의하여 결정되는 값이며, d12와 d22는 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정되는 값이고, θ는 수학식 1에 의하여 계산될 수 있다.
한편, 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)가 완전히 진입한 경우 이송물체(200)의 양측면과의 거리(d12, d22)를 측정할 수 있다. 제어부(250)는 이송물체(200)가 완전히 진입하였다는 것을 다양한 방법에 의하여 판단할 수 있다.
예를 들어, 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)에 의하여 재측정된 거리(d12, d22)가 기준값보다 작을 때 제어부(250)는 이송물체(200)가 완전히 진입하였다고 판단할 수 있다. 이송물체(200)의 폭(w)은 이미 결정되어 있으므로, 기울어진 이송물체(200)와 제1 거리측정센서(210)의 거리와, 이송물체(200)와 제2 거리측정센서(230)의 거리가 모두 기준값보다 작은 경우 이송물체(200)가 완전히 진입하였다고 판단될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 기준값은 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)까지의 거리(D2)의 1/2일 수 있다. 이 때 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)가 이송물체(200)를 이송시키는 컨베이어(300)에 인접하게 설치될 경우 D2는 컨베이어의 폭과 동일하므로 기준값은 컨베이어의 폭의 1/2일 수 있다. 이와 같이 기준값은 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)까지의 거리(D2)에 따라 결정될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 방법 이외에 다른 방법을 통하여 제어부(250)는 이송물체(200)가 완전히 진입하였다고 판단할 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 이송물체(200)가 진행 방향으로 이송됨에 따라 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)와의 거리를 계측하기 시작한다.
이 때 제1 거리측정센서(210)는 이송물체(200)의 측면과 제1 거리측정센서(210) 사이의 거리를 측정한다. 반면에 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)의 정면과 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리를 측정한 후 이송물체(200)의 측면과 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리를 측정한다.
이에 따라 제1 거리측정센서(210)에 의하여 측정된 거리(d1)는 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소한다. 반면에 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 거리(d2)는 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소하다 증가한다.
따라서 제어부(250)는, 시점 t1 이후에 제1 거리측정센서(210)에 의하여 측정된 거리(d1)가 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소하고, 시점 t2 이후에 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 거리(d2)가 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소하다 증가하는 경우 이송물체(200)가 완전히 진입하였다고 판단할 수 있다.
이송물체(200)가 도 3b에 도시된 것과 반대로 기울어져 진행하는 경우에는, 제1 거리측정센서(210)에 의하여 측정된 거리(d1)가 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소하다 증가하고, 제2 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 거리(d2)가 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소한다. 이 때는 제1 거리측정센서(230)에 의하여 측정된 거리(d2)가 증가하고, 제2 거리측정센서(230)가 감소하는 때, 이송물체(200)가 완전히 진입하였다고 판단할 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템이 이송물체의 이송 관련 정보를 검증하는 것에 대하여 설명된다.
앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템은 이송물체(200)의 이송 속도, 이송 물체의 기울기(θ), 및 이송 물체의 폭(w)을 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)를 통하여 간단하게 계산할 수 있다.
이 때 제어부(250)는 이송물체(200)의 이송 속도, 기울기(θ), 또는 폭(w) 중 적어도 하나를 도 1의 일반적인 라벨링 시스템과 같이 별도의 시스템에서 계산된 이송물체(200)의 이송 속도, 기울기(θ), 또는 폭(w) 중 적어도 하나와 비교하여 별도 시스템이 정상적으로 동작하는 지를 판단할 수 있다.
즉, 도 1의 라벨링 시스템의 경우 엔코더가 부착된 접촉식 롤러(110)에 의하여 이송 물체(200)의 이송 속도를 계산하고, T-bar(140)가 이송 물체(200)의 폭과 기울기를 계산할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템의 제어부(250)는 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230)에 의하여 계측된 이동 물체(200)와의 거리를 통하여 이동 물체(200)의 이송 속도, 기울기 및 폭을 계산할 수 있다. 제어부(250)는 이동 물체(200)의 이송 속도, 기울기 또는 폭 적어도 하나를 별도의 시스템에 의하여 계산된 이송 물체(200)의 이송 속도, 폭 또는 기울기 중 적어도 하나와 비교할 수 있다.
이와 같은 비교를 통하여 제어부(250)는 별도의 시스템이 정상적으로 동작하는 지를 판단할 수 있다. 즉, 별도의 시스템에서 산출된 이송 물체(200) 관련 정보와 본 발명의 실시예에 따른 이송계측시스템에 의하여 산출된 이송 물체(200) 관련 정보가 일치하지 않을 경우 제어부(250)는 사용자에게 별도의 시스템이 정상적으로 동작하지 않음을 경고할 수 있다. 따라서 사용자는 마킹과 관련된 문제점을 사전에 인지할 수 있으며 유지 보수가 필요한 시점을 알 수 있다.
다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법의 순서도를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 진행방향을 따라 이송되는 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제1 시점(t1)에서 제1 거리측정센서(210)가 이송물체(200)와의 거리(d1)를 측정한다(S410).
제1 시점(t1) 이후 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제2 시점(t2)에서 제2 거리측정센서(230)는 이송물체(200)와의 거리(d2)를 측정한다(S420).
제어부(250)는 일렬로 배치된 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)나 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)부터 제1 거리측정센서(210)까지 거리(D1)와, 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)의 시간차(t2-t1)를 통하여 이송물체(200)의 진행속도를 계산한다(S430).
본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 이송물체(200)가 진행방향에 나란한가를 판단하는 단계(S440), 이송물체(200)가 진행방향에 나란하지 않는 경우 제1 거리측정센서(210)가 제1 시점(t1) 이후의 제2 시점(t2)에서 이송물체(200)와의 거리(d3)를 재측정하는 단계(S440)와 제어부(250)가 이송물체(200)의 기울기를 계산하는 단계(S450)를 더 포함할 수 있다.
이 때 이송물체(200)가 진행방향에 대해 나란한 지를 판단하기 위하여 제1 시점(t1)과 제2 시점(t2)에서 제1 거리측정센서(210) 및 제2 거리측정센서(230)로부터 입력되는 거리가 일정할 경우 제어부(250)는 이송물체(200)가 진행방향에 나란하다고 판단할 수 있다.
또한 제어부(250)는 거리 d1 및 거리 d3와, 제1 거리측정센서(210)와 제2 거리측정센서(230) 사이의 거리(D1)나 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P)부터 제1 거리측정센서(210)까지 거리(D1)를 통하여 이송물체(200)의 기울기를 계산한다(S460).
본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 S440에서 이송물체(200)가 진행방향에 대해서 나란한 경우 제1 시점(t1)에서 측정된 제1 거리측정센서(210)와 이송물체(200)와의 거리(d1), 제1 시점(t1) 이후 이송물체(200)가 감지되기 시작하는 제2 시점(t2)에서 측정된 제2 거리측정센서(230)와 이송물체(200)와의 거리(d2) 및 제2 거리측정센서(230)부터 제2 거리측정센서(230)의 맞은 편 지점(P) 까지의 거리(D2)를 통하여 이송물체(200)의 폭(w)을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다(S471).
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 이송물체(200)가 진행방향에 대하여 기울어져 있을 경우 이송물체(200)의 폭을 계산하는 단계(S472)를 더 포함할 수 있다. 진향방향에 대하여 기울어진 이송물체(200)의 폭(w)에 대한 계산과정은 앞서 도 3b를 참조하여 상세히 설명되었으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 계산된 이송 물체(200)의 속도가 별도의 시스템에서 계산된 이송 물체(200)의 속도와 동일한 지를 판단하는 단계(S480)를 더 포함할 수 있다. 이송물체(200)의 속도들이 동일하지 않다면 제어부(250)는 경고 동작을 수행한다(S490). 이에 대한 자세한 설명은 앞서 이루어졌으므로 이에 대해서는 생략된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 이송물체(200)의 기울기가 별도의 시스템에서 계산된 이송 물체(200)의 기울기(θ)와 동일한 지를 판단하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 이송물체(200)의 기울기들이 동일하지 않다면 제어부(250)는 경고 동작을 수행한다(S490). 이에 대한 자세한 설명은 앞서 이루어졌으므로 이에 대해서는 생략된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이송계측방법은 이송물체(200)의 폭(w)이 별도의 시스템에서 계산된 이송 물체(200)의 폭과 동일한 지를 판단하는 단계(S510)를 더 포함할 수 있다. 이송물체(200)의 폭들이 동일하지 않다면 제어부(250)는 경고 동작을 수행한다(S490). 이에 대한 자세한 설명은 앞서 이루어졌으므로 이에 대해서는 생략된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 진행방향을 따라 이송되는 이송물체가 감지되기 시작하는 제1 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 측정하는 제1 거리측정센서;
    상기 제1 시점 이후 상기 이송물체가 감지되기 시작하는 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 측정하는 제2 거리측정센서;
    일렬로 배치된 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점에서 상기 제1 거리측정센서까지의 거리와, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점의 시간차를 통하여 상기 이송물체의 진행속도를 계산하는 제어부
    를 포함하는 이송계측시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리측정센서는 상기 제1 시점 이후의 상기 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 재측정하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 거리측정센서가 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서 측정한 거리들과, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리를 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 다음의 수학식을 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
    θ = tan-1((d1-d3)/D1)
    (θ는 상기 이송물체의 기울기, d1은 상기 제1 시점에서 상기 제1 거리측정센서에 의하여 계측된 이송물체와의 거리, d3는 상기 제2 시점에서 상기 제1 거리측정센서에 의하여 계측된 이송물체와의 거리, D1은 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리이다.)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제2 시점 이후에 상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서로부터 입력되는 거리가 일정할 경우 상기 이송물체가 상기 진행방향에 나란하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점 까지의 거리, 상기 제1 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리, 그리고 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이송물체가 상기 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 때,
    상기 제어부는
    상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서가 측정한 상기 이송물체의 측면과의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 다음의 수학식을 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
    w = (D2-d12-d22-(D1*tanθ))*cosθ
    (w는 이송물체의 폭, D2는 상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점까지의 거리, d12는 상기 제1 거리측정센서와 상기 이송물체의 측면과의 거리이고, d22는 상기 제2 거리측정센서와 상기 이송물체의 측면과의 거리, D1은 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리, θ는 상기 이송물체의 기울기이다. 상기 이송물체의 양 측면은 평행한 것으로 가정한다.)
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 거리를 통하여 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 계산하고,
    상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 별도의 시스템에서 계산된 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나와 비교하는 것을 특징으로 하는 이송계측시스템.
  9. 진행방향을 따라 이송되는 이송물체를 제1 거리측정센서에서 감지되기 시작하는 제1 시점에서의 상기 제1 거리측정센서와 상기 이송물체의 거리를 측정하는 단계;
    상기 제1 시점 이후 상기 이송물체를 제2 거리측정센서에서 감지되기 시작하는 제2 시점에서의 상기 제2 거리측정센서와 상기 이송물체의 거리를 측정하는 단계;
    일렬로 배치된 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지 거리와, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점의 시간차를 통하여 상기 이송물체의 진행속도를 계산하는 단계
    를 포함하는 이송계측방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 거리측정센서가 상기 제2 시점에서 상기 이송물체와의 거리를 재측정하는 단계와
    상기 제1 거리측정센서가 상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서 측정한 거리들과, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서 사이의 거리 또는 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점부터 상기 제1 거리측정센서까지의 거리를 통하여 상기 이송물체의 기울기를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송계측방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 거리측정센서부터 상기 제2 거리측정센서의 맞은 편 지점 까지의 거리, 상기 제1 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리, 그리고 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 상기 이송물체와의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송계측방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 이송물체가 상기 진행 방향에 대하여 기울어져 있을 때, 상기 제1 거리측정센서와 상기 제2 거리측정센서가 측정한 상기 이송물체의 측면과의 거리를 통하여 상기 이송물체의 폭을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송계측방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 거리측정센서 및 상기 제2 거리측정센서에 의하여 측정된 거리를 통하여 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 계산하는 단계와,
    상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나를 별도의 시스템에서 계산된 상기 이송물체의 이송 속도, 기울기, 또는 폭 중 적어도 하나와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송계측방법.
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