KR20140065580A

KR20140065580A - 차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20140065580A
Application number: KR1020120130287A
Authority: KR
Inventors: 임영수; 김진철; 조강재; 전범훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; (주)다산뉴텍; 대우공업 (주)
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE102013112640A1; US20180011032A1; JP6236289B2; US10393673B2; CN103822578B; JP2014102250A; US20140139659A1; US9791381B2; DE102013112640B4; CN103822578A; KR101416383B1

Abstract

차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템은 검사할 도어의 외관과, 양측면을 따라 다수개의 비전 카메라와, 다수개의 레이저가 이동하면서 검사 영역을 분할하여 검사를 수행하는 비전장치; 상기 비전장치의 검사 대상이 되는 헤밍이 완료된 상기 도어를 취출하여 행거 프레임 상에 클램핑한 상태로, 로봇에 의해 이동 가능하게 구성되는 행거장치; 및 상기 행거장치의 행거 프레임을 클램핑하여 고정시킨 상태로, 상기 행거장치에 고정된 상기 도어의 외관을 상기 비전장치를 통해 검사하도록 상기 도어를 상기 비전장치로 이동시키는 지그장치를 포함한다.

Description

차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법{DOOR INSPECTION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 상에서 해당 라인으로 투입되는 도어의 외관 품질을 짧은 시간에 검사하는 동시에, 전수검사를 통해 불합격 도어가 후공정으로 입고되는 것을 방지하도록 하는 차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산 공정 내에서 2만 내지 3만 여 개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 프레스 공정에서 차체 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 차체 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W)상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 완성된 차체는 그 플로어에 벽면인 사이드, 루프, 리어 패널 등을 장착하는 메인 바디공정을 거치게 되고, 도장공정으로 이동하여 도색작업을 이룬 후, 의장공장에서 엔진, 트랜스미션, 내, 외장제의 조립을 통하여 완성되는 것이다.

여기서, 차체에 장착되는 각 패널과 도어는 프레스 가공을 통하여 제작되며, 차체조립공장에서 패널 클램핑 장치에 안착되어 고정된 상태로 조립, 용접, 실러, 헤밍 등의 작업이 이루어지고, 도장공정에서는 도장작업이 이루어지게 된다.

상기와 같은 공정들을 거치면서 완성된 완성차는 외관품질이 차량의 첫 인상을 결정짓게 하는 인자로 작용하므로, 차체조립 파트에서 도어의 간격, 단차, 외판 굴곡 등이 차량의 외관품질을 결정짓는 중요한 요소들로 작용하게 된다.

그러나 종래의 차체 공정에서 차체 조립라인으로 공급되는 도어의 품질을 전수 확인하기에는 많은 인력과 공수가 투입되어야 함에 따라 작업자의 수작업을 통한 샘플링 검사만 이루어지고 있는 실정이다.

이러한 종래의 도어 검사는 도어의 제작 후, 작업자가 수동으로 수행하게 되는데, 이는 해당 공정으로 투입되는 모든 도어의 검사가 이루어지기에는 검사 및 해석에 소요되는 시간으로 인해 현실적으로 불가능한 문제점이 있다.

또한, 외관품질이 불량인 도어의 후공정 투입을 미연에 방지할 수 없어 완성차의 도어 외관불량 발생이 필연적으로 발생되며, 이는 필드 클레임을 증가시킴으로써, 완성차에 대한 신뢰도 및 상품성이 저하되는 동시에, 기업 이미지를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

따라서, 완성차의 외관품질의 불량을 근본적으로 해결하기 위해서는 해당 공정으로 도어의 투입 전에 도어의 외관품질을 평가하고 유지, 관리하여 통계적 품질관리가 가능하고, 불량품이 후공정으로 미연에 투입되지 않도록 할 수 있도록 공정라인 상에 자동화 방식으로 적용할 수 있는 도어 검사 시스템이 요구되는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정 상에서 해당 라인으로 투입되기 전에 도어의 외관 품질을 비전장치, 행거장치, 및 지그장치를 이용하여 측정된 카메라 좌표로 검사결과를 확보해 해석 시간을 단축하는 동시에, 전수검사를 통해 불합격 도어가 후공정으로 입고되는 것을 방지함으로써, 도어의 전수검사와 검사 시간 단축을 통하여 생산성 향상 및 소요비용을 절감하고, 도어의 통계적 품질관리가 가능한 차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템은 검사할 도어의 외관과, 양측면을 따라 다수개의 비전 카메라와, 다수개의 레이저가 이동하면서 검사 영역을 분할하여 검사를 수행하는 비전장치; 상기 비전장치의 검사 대상이 되는 헤밍이 완료된 상기 도어를 취출하여 행거 프레임 상에 클램핑한 상태로, 로봇에 의해 이동 가능하게 구성되는 행거장치; 및 상기 행거장치의 행거 프레임을 클램핑하여 고정시킨 상태로, 상기 행거장치에 고정된 상기 도어의 외관을 상기 비전장치를 통해 검사하도록 상기 도어를 상기 비전장치로 이동시키는 지그장치를 포함한다.

상기 비전장치는 제1 베이스 프레임; 상기 제1 베이스 프레임의 양측에 각각 설치되고, 제1 슬라이딩 플레이트를 상기 제1 베이스 프레임의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키는 제1 이동유닛; 상기 각 제1 이동유닛의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임에 적어도 하나 이상의 지지빔을 통해 설치되며, 제2 슬라이딩 플레이트를 상기 제1 베이스 프레임의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키는 제2 이동유닛; 상기 제2 이동유닛의 제2 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어의 외관을 측정하는 외관 측정 유닛; 및 상기 각 제1 이동유닛의 제1 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어의 양측면을 각각 측정하도록 수직 이동유닛을 통해 상하방향으로 이동 가능하게 구성되는 측면 측정 유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1 이동유닛은 상기 제1 베이스 프레임의 상부 양측에 좌우 방향으로 설치되며, 상부에 상기 제1 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제1 레일 하우징; 상기 제1 레일 하우징의 일측 내부에 장착되며, 회전축이 제1 볼 스크류와 연결되는 제1 구동모터; 상기 제1 레일 하우징의 내부에서 제1 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에 설치되는 제1 가이드레일; 및 상기 제1 볼 스크류에 삽입되어 상기 제1 구동모터의 작동에 의해 상기 제1 볼 스크류 상에서 상기 제1 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제1 레일블록을 포함할 수 있다.

상기 제2 이동유닛은 상기 각 제1 이동유닛의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임에 적어도 하나 이상의 지지빔을 통해 설치되며, 상부에 상기 제2 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 레일 하우징; 상기 제2 레일 하우징의 내측 일단부에 장착되며, 각 회전축에 제2 볼 스크류가 장착되는 제2 구동모터; 상기 제2 레일 하우징의 내부에서 제2 플레이트를 통해 상기 각 지지빔의 상부에 설치되는 제2 가이드레일; 및 상기 제2 볼 스크류에 삽입되어 상기 제2 구동모터의 작동에 의해 상기 제2 볼 스크류 상에서 상기 제2 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제2 레일블록으로 이루어질 수 있다.

상기 수직 이동유닛은 상기 제1 슬라이딩 플레이트의 상부 일측에 장착되는 지지포스트; 상기 제1 베이스 프레임의 중앙을 향하는 상기 지지포스트의 측방에 설치되며, 제3 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 제3 레일 하우징; 상기 제3 레일 하우징의 내측 하부에 장착되며, 회전축에 제3 볼 스크류가 장착되는 제3 구동모터; 상기 제3 레일 하우징의 내부에서 상기 지지포스트 상에 제3 플레이트를 통해 설치되는 제3 가이드레일; 및 상기 제3 볼 스크류에 삽입되어 상기 제3 구동모터의 작동에 의해 상기 제3 볼 스크류 상에서 상기 제3 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제3 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제3 레일블록으로 이루어질 수 있다.

측면 측정 유닛은 상기 제3 슬라이딩 플레이트에 장착되는 브라켓; 상기 브라켓에 장착되며, 상기 도어의 측면에 대응하는 일면이 개구되고, 상기 비전 카메라와 상기 레이저가 내부에 구비되는 카메라 하우징을 포함할 수 있다.

상기 비전 카메라는 상기 카메라 하우징의 내부에서 상기 레이저를 기준으로 일정각도 경사지게 장착될 수 있다.

상기 외관 측정 유닛은 상기 제2 슬라이딩 플레이트의 상부에 장착되는 장착프레임; 및 상기 장착프레임에 장착되며, 내부에 길이방향을 따라 다단으로 구획되어 다수개의 장착공간이 형성되고, 상기 각 장착공간 상에서 상기 비전 카메라와 상기 레이저가 각각 설정된 위치에 장착되는 하우징을 포함할 수 있다.

상기 하우징은 상기 도어의 외관에 대응하는 일면이 개구되며, 상기 장착프레임에 일정각도 경사진 상태로 장착될 수 있다.

상기 각 비전 카메라는 상기 각 장착공간의 내부에서 상기 레이저를 기준으로 일정각도 경사지게 장착될 수 있다.

상기 각 비전 카메라와 상기 레이저는 상기 하우징의 길이방향을 따라 형성된 각각의 장착공간에서 교대로 상호 엇갈린 위치에 장착될 수 있다.

상기 행거장치는 상기 도어의 내측을 클램핑하도록 상기 행거 프레임의 전면에 형성되는 적어도 하나의 도어 클램퍼; 상기 행거 프레임의 각 모서리부의 상, 하부에 각각 형성되는 돌출단; 및 상기 행거 프레임의 일측면에 형성되어 로봇의 아암이 선택적으로 연결되는 암 장착부를 포함할 수 있다.

상기 지그장치는 작업장의 바닥에 설치되는 제2 베이스 프레임; 상기 제2 베이스 프레임의 상부 양측에 각각 장착되는 레일; 상기 각 레일에 제4 레일블록을 통하여 상기 각 레일을 따라 상기 제2 베이스 프레임 상에서 전, 후 방향으로 이동 가능하게 장착되는 이동 플레이트; 상기 제2 베이스 프레임의 상부 중앙에 장착되며, 상기 이동 플레이트의 하면에 연결되어 상기 이동 플레이트를 이동시키는 작동 실린더; 상기 이동 플레이트의 상부에 장착되는 지지프레임; 및 상기 행거 프레임의 각 돌출단에 대응하여 상기 지지프레임에 설치되며, 상기 각 돌출단을 클램핑 하는 클램핑 유닛을 포함할 수 있다.

상기 클램핑 유닛은 상기 행거 프레임의 돌출단의 후방을 지지하도록 상기 지지프레임에 장착되는 로케이터; 작동로드를 포함하며, 상기 각 로케이터의 후단에 일측이 힌지 연결되는 클램핑 실린더; 상기 로케이터의 전단에 일측이 힌지 연결되고, 후단이 상기 클램핑 실린더의 작동로드에 힌지 연결되는 클램퍼; 및 상기 클램퍼의 선단에 장착되어 상기 로케이터에 지지된 상기 돌출단의 전방을 가압하는 푸셔를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템 제어방법은 헤밍이 완료된 도어의 외관과 양측면을 검사하여 상기 도어의 외관품질을 검사하는 차량용 도어 검사 시스템의 제어방법에 있어서, (a) 행거장치를 이용해 상기 도어를 취출 및 이동시켜 지그장치에 안착시키고, 도어의 기종에 따라 비전장치를 세팅하여 상기 도어의 검사 세팅이 완료되었는지를 판단하는 과정; (b) 상기 과정에서 판단된 도어 검사 세팅 상태에 따라 상기 도어를 비전장치로 이동시켜 외관을 스캔 및 측정하고, 검사된 상기 도어의 품질이 정상인가를 판단하는 과정; (c) 상기 과정에서 판단된 상기 도어의 품질에 따라 상기 도어를 선별하여 이송하고, 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

상기 (a) 과정은 상기 행거장치가 헤밍이 완료된 도어를 취출 및 이동시키는 단계; 상기 지그장치에 상기 도어가 클램핑된 행거장치를 클램핑하여 고정시키고, 상기 도어의 기종 신호를 출력하는 단계; 상기 단계에서 출력된 신호를 통해 상기 도어의 기종에 따라 상기 비전장치를 세팅하는 단계; 상기 도어의 검사 세팅이 완료되었는가를 판단하는 단계; 및 상기 단계에서 도어의 검사 세팅이 완료되지 않는 것으로 판단될 경우, 이상 알림을 표시하고, 검사 공정을 정지시키며, 다시 상기 도어의 기종 신호를 출력하는 단계로 리턴하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (b) 과정은 상기 도어의 검사 세팅이 완료된 것으로 판단될 경우, 상기 지그장치를 작동시켜 상기 비전장치로 도어를 진입시키는 단계; 상기 도어의 외관 및 양측면을 비전장치를 통해 스캔 및 측정하는 단계; 및 상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상인가를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (c) 과정은 상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상이 아니라고 판단될 경우, 상기 도어를 불량으로 판정하여 결과를 디스플레이하는 단계; 상기 도어의 불합격 관리시트를 출력하고 상기 도어가 클램핑 된 행거장치를 상기 지그장치로부터 취출하여 상기 도어를 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계; 상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상이라고 판단될 경우, 상기 도어를 합격으로 판정하여 결과를 디스플레이하는 단계; 및 상기 도어의 합격 관리시트를 출력하고 상기 도어가 클램핑 된 행거장치를 상기 지그장치로부터 취출하여 상기 도어를 합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 공정 상에서 해당 라인으로 투입되기 전에 도어의 외관 품질을 비전장치, 행거장치, 및 지그장치를 이용하여 측정된 카메라 좌표로 검사결과를 확보해 해석 시간을 단축하는 동시에, 전수검사를 통해 불합격 도어가 후공정으로 입고되는 것을 방지함으로써, 도어의 전수검사와, 검사 및 해석시간 단축을 통하여 생산성 향상 및 소요비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 해당 라인으로 투입되는 도어를 검사한 후, 후 공정으로 투입함으로써, 라인을 통과하는 도어의 통계적 품질관리가 가능해지는 효과가 있다.

또한, 비전장치를 통해 도어 외관 검사영역을 분할하여 검사하고, 분할 이미지를 통합 또는 정합하는 과정 없이 각 비전 카메라의 좌표를 이용해 검사를 수행함으로써, 종래 수동 검사에 비해 빠른 시간 안에 검사가 가능하고, 검사에 요구되는 인력을 줄일 수 있는 효과도 있다.

또한, 전수검사를 통하여 외관품질이 불량인 불합격 도어가 후공정으로 입고되는 것을 미연에 방지함으로써, 완성차에 대한 신뢰도 및 상품성을 향상시킬 수 있고, 필드 클레임을 줄이는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 비전장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 비전장치의 후방 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 이동유닛과 수직 이동유닛의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 이동유닛과 수직 이동유닛의 사시도이다.
도 7은 도 6의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 외관 측정 유닛의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 측면 측정 유닛의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 행거장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 지그장치의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 지그장치의 작동 상태도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 단계별 작동 상태도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템(1)은 공정 상에서 해당 라인으로 투입되기 전에 도어(D)의 외관 품질을 비전장치(100), 행거장치(200), 및 지그장치(300)를 이용하여 측정된 카메라 좌표로 검사결과를 확보해 해석 시간을 단축하는 동시에, 전수검사를 통해 불합격 도어(D)가 후공정으로 입고되는 것을 방지함으로써, 도어(D)의 전수검사와, 검사 및 해석시간 단축을 통하여 생산성 향상 및 소요비용을 절감하고, 도어의 통계적 품질관리가 가능한 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템(1)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 비전장치(100), 행거장치(200), 및 지그장치(300)를 포함하여 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 비전장치의 사시도 및 후방 사시도이다.

본 실시예에서, 비전장치(100)는, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 검사할 도어(D)의 외관과, 양측면을 따라 다수개의 비전 카메라(C)와, 다수개의 레이저(L)가 이동하면서 검사 영역을 분할하여 검사를 수행한다.

이러한 비전장치(100)는, 제1 베이스 프레임(110), 제1 이동유닛(120), 제2 이동유닛(130), 외관 측정 유닛(140) 및 측면 측정 유닛(150)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 베이스 프레임(110)은 작업장의 바닥에 설치되며, 상부에는 상기 제1, 제2 이동유닛(120, 130)이 각각 장착된다.

본 실시예에서, 상기 제1 이동유닛(120)은 상기 제1 베이스 프레임(110)의 양측에 각각 설치되고, 제1 슬라이딩 플레이트(121)를 상기 제1 베이스 프레임(110)의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키게 된다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 이동유닛과 수직 이동유닛의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 이동유닛과 수직 이동유닛의 사시도이며, 도 7은 도 6의 A-A 선에 따른 단면도이다.

여기서, 상기 제1 이동유닛(120)은, 도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 제1 레일 하우징(123), 제1 구동모터(125), 제1 가이드 레일(127), 및 제1 레일블록(129)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 레일 하우징(123)은 상기 제1 베이스 프레임(110)의 상부 양측에 좌우 방향으로 설치되며, 상부에 상기 제1 슬라이딩 플레이트(121)가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.

상기 제1 구동모터(125)는 상기 제1 레일 하우징(123)의 일측 내부에 장착되며, 회전축이 제1 볼 스크류(126)와 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제1 가이드레인(127)은 상기 제1 레일 하우징(123)의 내부에서 제1 플레이트(128)를 통해 상기 제1 베이스 프레임(110) 상에 설치된다.

그리고 상기 제1 레일블록(129)은 상기 제1 볼 스크류(126)에 삽입되어 상기 제1 구동모터(125)의 작동에 의해 상기 제1 볼 스크류(126) 상에서 상기 제1 가이드레일(127)을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 슬라이딩 플레이트(121)와 연결된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 각 제1 이동유닛(20)은 상기 제1 구동모터(25)가 정방향 또는 역방향으로 회전되면, 상기 제1 레일블록(29)이 제1 가이드레일(27)을 따라 상기 제1 볼 스크류(26) 상에서 이동되며, 동시에, 상기 제1 레일블록(29)과 연결된 제1 슬라이딩 플레이트(21)가 상기 베이스 프레임(10)의 좌우 방향으로 왕복 이동된다.

그리고 본 실시예에서, 상기 제2 이동유닛(130)은 상기 각 제1 이동유닛(120)의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임(110)에 적어도 하나 이상의 지지빔(111)을 통해 설치되며, 제2 슬라이딩 플레이트(131)를 상기 제1 베이스 프레임(110)의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제2 이동유닛(130)을 설명함에 있어, 그 형상 및 구성요소는 상기 제1 이동유닛(120)과 동일하므로, 전술한 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도면을 참조하면, 상기 제2 이동유닛(130)은 제2 레일 하우징(133), 제2 구동모터(135), 제2 가이드레일(137), 및 제2 레일블록(139)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제2 레일 하우징(133)은 상기 각 제1 이동유닛(120)의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임(110)에 이격되게 장착된 3개의 지지빔(111)을 통해 설치되며, 상부에 상기 제2 슬라이딩 플레이트(131)가 각각 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 제2 구동모터(135)는 상기 제2 레일 하우징(133)의 내측 일단부에 장착되며, 각 회전축이 제2 볼 스크류(136)와 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제2 가이드레일(137)은 상기 제2 레일 하우징(133)의 내부에서 제2 플레이트(138)를 통해 상기 각 지지빔(111)의 상부에 설치된다.

그리고 상기 제2 레일블록(139)은 상기 제2 볼 스크류(136)에 삽입되어 상기 제2 구동모터(135)의 작동에 의해 상기 제2 볼 스크류(136) 상에서 상기 제2 가이드레일(137)을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 슬라이딩 플레이트(131)와 연결된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 제2 이동유닛(130)은 상기 제2 구동모터(135)가 정방향 또는 역방향으로 회전되면, 상기 제2 레일블록(139)이 제2 가이드레일(137)을 따라 상기 제2 리드 스크류(136) 상에서 이동되며, 동시에, 상기 제2 레일블록(139)과 연결된 제2 슬라이딩 플레이트(131)가 상기 베이스 프레임(110)의 좌우 방향으로 왕복 이동된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 외관 측정 유닛의 구성도이다.

도면을 참조하면, 상기 외관 측정 유닛(140)은 상기 제2 이동유닛(130)의 제2 슬라이딩 플레이트(131)를 통해 상기 제1 베이스 프레임(110) 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어(D)의 외관을 측정하게 된다.

이러한 외관 측정 유닛(140)은, 도 2 내지 도 3과, 도 8에서 도시한 바와 같이, 장착프레임(141)과 하우징(145)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 장착프레임(145)은 상기 제2 슬라이딩 플레이트(131)의 상부에 장착된다.

그리고 상기 하우징(145)은 상기 장착프레임(141)에 장착되며, 내부에 길이방향을 따라 다단으로 구획되어 다수개의 장착공간(143)이 형성되고, 상기 각 장착공간(143) 상에서 상기 비전 카메라(C)와 상기 레이저(L)가 각각 설정된 위치에 장착된다.

여기서, 상기 하우징(145)은, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 도어(D)의 외관에 대응하는 일면이 개구되며, 상기 도어(D)의 외형에 대응하여 상부로부터 하부로 갈수록 일정각도 경사진 상태로 장착될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 각 비전 카메라(C)는 상기 각 장착공간(143)의 내부에서 상기 레이저(L)를 기준으로 일정각도 경사지게 장착될 수 있다.

즉, 비전 카메라(C)는 상기 레이저(L)를 기준으로 설정각도인 θ 각도만큼 경사지게 장착될 수 있다.

여기서, 설정각도 θ는 20°각도로 이루어질 수 있으며, 이는 상기 비전 카메라(C)의 분해능과 검사속도를 최적화시킬 수 있는 각도이다.

이에 따라, 상기 비전 카메라(C)는 이는 레이저(L)가 상기 도어(D)와 수직방향으로 단면 프로파일을 형성하면, 상기 레이저(L)의 2D 단면 프로파일을 연속으로 촬영해 3D 이미지를 생성하여 단면 프로파일을 서페이스화 시키게 되는 것이다.

이러한 비전 카메라(L)는 렌즈와 내부에 구비된 CCD(Charge Coupled Device) 센서를 이용해 입사된 빛의 강도를 전압으로 변환하고 전압을 그레이 스케일로 표현하여 미도시된 제어기로 그 신호를 전송하게 된다.

따라서, 상기 외관 측정 유닛(140)은 상기 제2 이동유닛(130)의 작동을 통해 상기 도어(D)의 외관을 좌측에서 우측을 향하여 이동하면서 상기 비전 카메라(C)와 레이저(L)를 통해 측정하게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 각 비전 카메라(C)와 상기 레이저(L)는 상기 하우징(145)의 길이방향을 따라 형성된 각각의 장착공간(143)에서 교대로 상호 엇갈린 위치에 장착될 수 있다.

이에 따라, 상기 각 비전 카메라(C)와 상기 레이저(L)는 상기 도어(D)의 외관을 각각 분할하여 상호 엇갈린 위치에서 각각 검사함으로써, 보다 빠른 속도로 도어(D)의 외관품질의 검사가 가능해진다.

그리고 상기 측면 측정 유닛(150)은 상기 각 제1 이동유닛(120)의 제1 슬라이딩 플레이트(121)를 통해 상기 제1 베이스 프레임(110) 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어(D)의 양측면을 각각 측정하도록 수직 이동유닛(160)을 통해 상하방향으로 이동 가능하게 구성된다.

여기서, 상기 수직 이동유닛(160)은 전술한 제1, 및 제2 이동유닛(120, 130)의 형상 및 구성요소와 동일하므로, 전술한 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수직 이동유닛(160)은 지지포스트(162), 제3 레일 하우징(163), 제3 구동모터(165), 제3 가이드레일(167), 및 제3 레일블록(169)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 지지포스트(162)는 상기 제1 슬라이딩 플레이트(121)의 상부 일측에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 제3 레일 하우징(163)은 상기 제1 베이스 프레임(110)의 중앙을 향하는 상기 지지포스트(162)의 측방에 설치되며, 제3 슬라이딩 플레이트(161)가 각각 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 제3 구동모터(165)는 상기 제3 레일 하우징(163)의 내측 하부에 장착되며, 회전축에 제3 볼 스크류(166)가 장착된다.

상기 제3 가이드레일(167)은 상기 제3 레일 하우징(163)의 내부에서 상기 지지포스트(162) 상에 제3 플레이트(168)를 통해 설치된다.

그리고 상기 제3 레일블록(169)은 상기 제3 볼 스크류(166)에 삽입되어 상기 제3 구동모터(165)의 작동에 의해 상기 제3 볼 스크류(166) 상에서 상기 제3 가이드레일(167)을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제3 슬라이딩 플레이트(161)와 연결된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 수직 이동수단(160)은 상기 지지포스트(162)를 통하여 제3 레일 하우징(163)의 내부에 장착된 제3 구동모터(165)가 정방향 또는 역방향으로 회전되면, 상기 제3 레일블록(169)이 제3 가이드레일(167)을 따라 상기 제3 리드 스크류(166) 상에서 이동되며, 동시에, 상기 제3 레일블록(169)과 연결된 제3 슬라이딩 플레이트(161)가 상기 베이스 프레임(110)을 기준으로 상부 또는 하부로 왕복 이동된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에서 비전장치에 적용되는 측면 측정 유닛의 구성도이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 측면 측정 유닛(150)은, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 제3 슬라이딩 플레이트(161)에 장착되는 브라켓(151)과, 상기 브라켓(151)에 장착되며, 상기 도어(D)의 측면에 대응하는 일면이 개구되고, 상기 비전 카메라(C)와 상기 레이저(L)가 내부에 구비되는 카메라 하우징(153)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 비전 카메라(C)는 전술한 외관 측정 유닛(140)과 동일하게 상기 카메라 하우징(153)의 내부에서 상기 레이저(L)를 기준으로 일정각도 경사지게 장착될 수 있다.

이러한 비전 카메라(C)는 상기 레이저(L)를 기준으로 설정각도인 θ 각도만큼 경사지게 장착되고, 상기 설정각도 θ는 20°각도로 이루어질 수 있으며, 이는 상기 비전 카메라(C)의 분해능과 검사속도를 최적화시킬 수 있는 각도이다.

이에 따라, 상기 비전 카메라(C)는 이는 레이저(L)가 상기 도어(D)와 수직방향으로 단면 프로파일을 형성하면, 상기 레이저(L)의 2D 단면 프로파일을 연속으로 촬영해 3D 이미지를 생성하여 단면 프로파일을 서페이스화 시켜 상기 도어(D)의 측면을 각각 측정하게 된다.

이러한 측면 측정 유닛(150)은 전술한 외관 측정 유닛(140)과 측정 방법이 동일하므로 이하 그 작동에 대한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 행거장치의 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에서, 상기 행거장치(200)는 상기 비전장치(100)의 검사 대상이 되는 헤밍이 완료된 상기 도어(D)를 취출하여 행거 프레임(210) 상에 클램핑한 상태로, 로봇에 의해 이동 가능하게 구성된다.

이러한 행거장치(200)는 상기 도어(D)의 내측을 클램핑하도록 상기 행거 프레임(210)의 전면에 형성되는 적어도 하나의 도어 클램퍼(211)와, 상기 행거 프레임(210)의 각 모서리부의 상, 하부에 각각 형성되는 돌출단(213)과, 상기 행거 프레임(210)의 일측면에 형성되어 로봇(미도시)의 아암이 선택적으로 연결되는 암 장착부(215)를 포함하여 구성된다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 지그장치의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템에 적용되는 지그장치의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그장치(300)는 상기 행거장치(200)의 행거 프레임(210)을 클램핑하여 고정시킨 상태로, 상기 행거장치(200)에 고정된 상기 도어(D)의 외관을 상기 비전장치(100)를 통해 검사하도록 상기 도어(D)를 상기 비전장치(100)로 이동시키게 된다.

이러한 지그장치(300)는 제2 베이스 프레임(310), 레일(311), 이동 플레이트(320), 작동 실린더(330), 지지프레임(340), 및 클램핑 유닛(350)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제2 베이스 프레임(310)은 상기 제1 베이스 프레임(110)의 후방 중앙에서 작업장의 바닥에 설치된다.

상기 레일(311)은 상기 제2 베이스 프레임(310)의 상부 양측에 각각 길이방향을 따라 장착된다.

상기 이동 플레이트(320)는 상기 각 레일(311)에 제4 레일블록(313)을 통하여 상기 각 레일(311)을 따라 상기 제2 베이스 프레임(310) 상에서 전, 후 방향으로 이동 가능하게 장착된다.

상기 작동 실린더(330)는 미도시된 작동로드를 포함하며, 상기 제2 베이스 프레임(310)의 상부 중앙에 장착되며, 상기 이동 플레이트(320)의 하면에 연결되어 작동압의 공급 및 배출에 따라 상기 이동 플레이트(320)를 상기 제2 베이스 프레임(310) 상에서 이동시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 지지프레임(340)은 상기 이동 플레이트(320)의 상부에 장착되며, 상기 작동 실린더(330)의 전, 후진 작동 시, 상기 이동 플레이트(320)에 의해 이동된다.

그리고 상기 클램핑 유닛(350)은 상기 행거 프레임(210)의 각 돌출단(213)에 대응하여 상기 지지프레임(340)에 설치되며, 상기 각 돌출단(213)을 클램핑하여 상기 행거 프레임(210)을 지지프레임(340)에 클램핑하게 된다.

여기서, 상기 클램핑 유닛(350)은 로케이터(351), 클램핑 실린더(353), 클램퍼(355), 및 푸셔(357)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 로케이터(351)는 상기 행거 프레임(210)의 돌출단(213) 후방을 지지하도록 상기 지지프레임(340)에 장착된다.

상기 클램핑 실린더(353)는 작동로드(352)를 포함하며, 상기 각 로케이터(351)의 후단에 일측이 힌지 연결된다.

본 실시예에서, 상기 클램퍼(355)는 상기 로케이터(351)의 전단에 일측이 힌지 연결되고, 후단이 상기 클램핑 실린더(353)의 작동로드(352)에 힌지 연결된다.

그리고 상기 푸셔(357)는 상기 클램퍼(355)의 선단에 장착되어 상기 로케이터(351)에 지지된 상기 돌출단(213)의 전방을 가압하게 된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 지그장치(300)는 상기 도어(D)가 클램핑된 행거장치(200)가 클램핑되기 전에는, 도 12과 같이, 상기 작동 실린더(330)가 전진 작동을 하여 상기 이동 플레이트(320)를 제2 베이스 프레임(210) 상에서 후방으로 이동시킨 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 도어(D)를 취출한 행거유닛(200)이 로봇(미도시)에 의해 상기 지그장치(300)로 이동되어 상기 클램핑 유닛(350)을 통해 행거 프레임(210)의 클램핑이 완료되면, 도 11과 같이, 상기 작동 실린더(330)가 후진 작동을 하여 상기 이동 플레이트(320)를 제2 베이스 프레임(310)의 전방을 향하여 이동시키게 된다.

이에 따라, 상기 도어(D)는 상기 제2 베이스 프레임(310)의 전방에 위치되는 상기 비전장치(100)로 이동될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 작동 및 제어방법을 설명한다.

도 13는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 단계별 작동 상태도이고, 도 14은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템 제어방법은 헤밍이 완료된 도어(D)의 외관과 양측면을 검사하여 상기 도어(D)의 외관품질을 검사하는 차량용 도어 검사 시스템 제어방법에 있어서, (a) 행거장치(200)를 이용해 상기 도어(D)를 취출 및 이동시켜 지그장치(300)에 안착시키고, 도어(D)의 기종에 따라 비전장치(100)를 세팅하여 상기 도어(D)의 검사 세팅이 완료되었는지를 판단하는 과정과, (b) 상기 과정에서 판단된 도어 검사 세팅 상태에 따라 상기 도어(D)를 비전장치(100)로 이동시켜 외관을 스캔 및 측정하고, 검사된 상기 도어(D)의 품질이 정상인가를 판단하는 과정과, (c) 상기 과정에서 판단된 상기 도어(D)의 품질에 따라 상기 도어(D)를 선별하여 이송하고, 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

먼저, 상기 행거장치(200)는 로봇에 의해 이동되어 헤밍이 완료된 도어(D)를 취출 및 이동시켜(S100), 상기 지그장치(300)로 이동시키게 된다.

이 경우, 상기 지그장치(300)는, 도 13의 (S10)과 같이, 작동 실린더(330)의 작동에 의해 상기 이동 플레이트(320)가 상기 제2 베이스 프레임(310)의 후방으로 이동시킴에 따라 상기 지지프레임(340)도 제2 베이스 프레임(310)의 후방에 위치된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 도어(D)가 클램핑된 행거장치(200)가 상기 지그장치(300)로 로봇에 의해 이동이 완료되면, 상기 지그장치(300)는, 도 13의 (S20)과 같이 각 클램핑 유닛(350)의 작동을 통해 행거장치(200)의 행거 프레임(210)을 클램핑하여 고정시키고, 미도시된 제어기로 상기 도어(D)의 기종 신호를 출력하게 된다(S110).

이에 따라, 제어기는 상기 단계(S110)에서 출력된 신호를 통해 상기 도어(D)의 기종에 따라 상기 비전장치(100)를 세팅하고(S120), 상기 도어(D)의 검사 세팅이 완료되었는가를 판단한다(S130).

상기 비전장치(100)에서 도어(D)의 검사 세팅이 완료되지 않은 것으로 판단되면(즉, 조건을 만족하지 않으면), 이상알림을 표시하고, 검사공정을 정지시키고(S140), 다시 상기 도어(D)의 기종 신호를 출력하는 단계(S110)로 리턴하여 전술한 단계를 반복 수행한다.

반면, 상기 비전장치(100)에서 상기 도어(D)의 검사 세팅이 완료된 것으로 판단될 경우, 상기 지그장치(200)는, 도 13의 (S30)과 같이, 작동 실린더(330)의 작동을 통해 상기 지지프레임(340)에 클램핑된 행거 프레임(210)을 제2 베이스 프레임(310)의 전방으로 이동시킴으로써, 상기 비전장치(100)로 도어(D)를 진입시킨다(S150).

그런 후, 제어기는, 도 13의 (S40)과 같이, 상기 도어(D)의 외관 및 양측면을 비전장치(100)의 제1, 제2 이동유닛(120, 130)과 수직 이동유닛(160)의 작동을 통해 도어(D)의 좌우 방향으로 이동하는 외관 측정 유닛(140)과 도어의 양측면에서 각각 상, 하부로 이동하는 측면 측정 유닛(150)을 통해 스캔 및 측정한다(S160).

이 때, 상기 외관 측정 유닛(140)과 측면 측정 유닛(150)은 각각의 레이저(C)가 상기 도어(D)와 수직방향으로 단면 프로파일을 형성하면, 각각의 비전 카메라(C)가 상기 레이저(L)의 2D 단면 프로파일을 연속으로 촬영해 3D 이미지를 생성하여 단면 프로파일을 서페이스화 시켜 제어기로 그 신호를 전송하게 된다.

그러면, 상기 제어기는 상기 비전장치(100)의 각 비전 카메라(C)를 통해 스캔 및 측정된 이미지 신호를 해석하여 검사 결과를 도출한 후, 기 설정값과 비교하여 검사가 완료된 상기 도어(D)의 치수 및 외관품질이 정상인가를 판단한다(S170).

상기 제어기는 비전장치(100)를 통해 스캔 및 측정된 도어(D)의 치수 및 외관품질이 정상이 아닌 것으로 판단될 경우, 상기 도어(D)를 불량으로 판정하여 결과를 디스플레이 한다(S180).

그런 후, 상기 제어기는 상기 도어(D)의 불합격 관리시트를 출력하고, 상기 도어(D)가 클램핑된 행거장치(200)를 상기 지그장치(300)로부터 취출하여 불합격으로 판정된 도어(D)를 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하고(S190), 상기와 같은 단계를 반복 수행하여 헤밍된 도어(D)를 계속해서 검사하게 된다.

반면, 상기 제어기는 상기 비전장치(100)를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어(D)의 치수 및 외관품질이 정상이라고 판단될 경우, 상기 도어(D)를 합격으로 판정하여 결과를 디스플레이 한다(S200).

그런 후, 상기 제어기는 상기 도어(D)의 합격 관리시트를 출력하고, 상기 도어(D)가 클램핑하다 행거장치(200)를 상기 지그장치(300)로부터 취출하여 상기 도어(D)를 합격품으로 이송하여 제어를 종료하고(S210), 상기와 같은 단계를 반복 수행하여 검사가 요구되는 헤밍된 도어(D)의 품질을 계속해서 검사하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 검사 시스템(100) 및 그 제어방법에 의하면, 공정 상에서 해당 라인으로 투입되기 전에 도어(D)의 외관 품질을 비전장치(100), 행거장치(200), 및 지그장치(300)를 이용하여 측정된 카메라 좌표로 검사결과를 확보해 해석 시간을 단축하는 동시에, 전수검사를 통해 불합격 도어(D)가 후공정으로 입고되는 것을 방지함으로써, 도어(D)의 전수검사와, 검사 및 해석시간 단축을 통하여 생산성 향상 및 소요비용을 절감할 수 있다.

또한, 해당 라인으로 투입되는 도어(D)를 검사한 후, 후 공정으로 투입함으로써, 라인을 통과하는 도어(D)의 통계적 품질관리가 가능한 장점이 있다.

또한, 비전장치(100)를 통해 도어 외관 검사영역을 분할하여 검사하고, 분할 이미지를 통합 또는 정합하는 과정 없이 각 비전 카메라(C)로 측정된 카메라 좌표를 이용해 검사를 수행함으로써, 종래 수동 검사에 비해 빠른 시간 안에 검사가 가능하고, 검사에 요구되는 인력을 줄일 수 있다.

또한, 전수검사를 통하여 외관품질이 불량인 불합격 도어(D)가 후공정으로 입고되는 것을 미연에 방지함으로써, 완성차에 대한 신뢰도 및 상품성을 향상시킬 수 있고, 필드 클레임을 줄일 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 도어 검사 시스템
100 : 비전장치
110 : 제1 베이스 프레임
111 : 지지빔
120, 130 : 제1, 제2 이동유닛
121, 131 : 제1, 제2 슬라이딩 플레이트
123, 133 : 제1, 제2 레일 하우징
125, 135 : 제1, 제2 구동모터
126, 136 : 제1, 제2 볼 스크류
127, 137 : 제1, 제2 가이드 레일
128, 138 : 제1, 제2 플레이트
129, 139 : 제1, 제2 레일블록
140 : 외관 측정 유닛
141 : 장착프레임
143 : 장착공간
145 : 하우징
150 : 측면 측정 유닛
151 : 브라켓
153 : 카메라 하우징
160 : 수직 이동유닛
161 : 제3 슬라이딩 플레이트
163 : 제3 레일 하우징
165 : 제3 구동모터
166 : 제3 볼 스크류
167 : 제3 가이드 레일
168 : 제3 플레이트
169 : 제3 레일블록
200 : 행거장치
210 : 행거 프레임
211 : 도어 클램퍼
213 : 돌출단
215 : 암 장착부
300 : 지그장치
310 : 제2 베이스 프레임
311 : 레일
313 : 제4 레일블록
320 : 이동 플레이트
330 : 작동 실린더
340 : 지지프레임
350 : 클램핑
351 : 로케이터
352 : 작동로드
353 : 클램핑 실린더
355 : 클램퍼
357 : 푸셔
D : 도어
C : 비전 카메라
L : 레이저

Claims

검사할 도어의 외관과, 양측면을 따라 다수개의 비전 카메라와, 다수개의 레이저가 이동하면서 검사 영역을 분할하여 검사를 수행하는 비전장치;
상기 비전장치의 검사 대상이 되는 헤밍이 완료된 상기 도어를 취출하여 행거 프레임 상에 클램핑한 상태로, 로봇에 의해 이동 가능하게 구성되는 행거장치; 및
상기 행거장치의 행거 프레임을 클램핑하여 고정시킨 상태로, 상기 행거장치에 고정된 상기 도어의 외관을 상기 비전장치를 통해 검사하도록 상기 도어를 상기 비전장치로 이동시키는 지그장치;
를 포함하는 차량용 도어 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비전장치는
제1 베이스 프레임;
상기 제1 베이스 프레임의 양측에 각각 설치되고, 제1 슬라이딩 플레이트를 상기 제1 베이스 프레임의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키는 제1 이동유닛;
상기 각 제1 이동유닛의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임에 적어도 하나 이상의 지지빔을 통해 설치되며, 제2 슬라이딩 플레이트를 상기 제1 베이스 프레임의 좌, 우측으로 각각 왕복 이동시키는 제2 이동유닛;
상기 제2 이동유닛의 제2 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어의 외관을 측정하는 외관 측정 유닛; 및
상기 각 제1 이동유닛의 제1 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에서 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되며, 상기 도어의 양측면을 각각 측정하도록 수직 이동유닛을 통해 상하방향으로 이동 가능하게 구성되는 측면 측정 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 이동유닛은
상기 제1 베이스 프레임의 상부 양측에 좌우 방향으로 설치되며, 상부에 상기 제1 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제1 레일 하우징;
상기 제1 레일 하우징의 일측 내부에 장착되며, 회전축이 제1 볼 스크류와 연결되는 제1 구동모터;
상기 제1 레일 하우징의 내부에서 제1 플레이트를 통해 상기 제1 베이스 프레임 상에 설치되는 제1 가이드레일; 및
상기 제1 볼 스크류에 삽입되어 상기 제1 구동모터의 작동에 의해 상기 제1 볼 스크류 상에서 상기 제1 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제1 레일블록;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제2 이동유닛은
상기 각 제1 이동유닛의 사이에서 상기 제1 베이스 프레임에 적어도 하나 이상의 지지빔을 통해 설치되며, 상부에 상기 제2 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 레일 하우징;
상기 제2 레일 하우징의 내측 일단부에 장착되며, 각 회전축에 제2 볼 스크류가 장착되는 제2 구동모터;
상기 제2 레일 하우징의 내부에서 제2 플레이트를 통해 상기 각 지지빔의 상부에 설치되는 제2 가이드레일;
상기 제2 볼 스크류에 삽입되어 상기 제2 구동모터의 작동에 의해 상기 제2 볼 스크류 상에서 상기 제2 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제2 레일블록;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 패널 클램핑 장치.
제2항에 있어서,
상기 수직 이동유닛은
상기 제1 슬라이딩 플레이트의 상부 일측에 장착되는 지지포스트;
상기 제1 베이스 프레임의 중앙을 향하는 상기 지지포스트의 측방에 설치되며, 제3 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 제3 레일 하우징;
상기 제3 레일 하우징의 내측 하부에 장착되며, 회전축에 제3 볼 스크류가 장착되는 제3 구동모터;
상기 제3 레일 하우징의 내부에서 상기 지지포스트 상에 제3 플레이트를 통해 설치되는 제3 가이드레일; 및
상기 제3 볼 스크류에 삽입되어 상기 제3 구동모터의 작동에 의해 상기 제3 볼 스크류 상에서 상기 제3 가이드레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 제3 슬라이딩 플레이트와 연결되는 제3 레일블록;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 패널 클램핑 장치.
제5항에 있어서,
측면 측정 유닛은
상기 제3 슬라이딩 플레이트에 장착되는 브라켓;
상기 브라켓에 장착되며, 상기 도어의 측면에 대응하는 일면이 개구되고, 상기 비전 카메라와 상기 레이저가 내부에 구비되는 카메라 하우징;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제6항에 있어서,
상기 비전 카메라는
상기 카메라 하우징의 내부에서 상기 레이저를 기준으로 일정각도 경사지게 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제2항에 있어서,
상기 외관 측정 유닛은
상기 제2 슬라이딩 플레이트의 상부에 장착되는 장착프레임; 및
상기 장착프레임에 장착되며, 내부에 길이방향을 따라 다단으로 구획되어 다수개의 장착공간이 형성되고, 상기 각 장착공간 상에서 상기 비전 카메라와 상기 레이저가 각각 설정된 위치에 장착되는 하우징;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제8항에 있어서,
상기 하우징은
상기 도어의 외관에 대응하는 일면이 개구되며, 상기 장착프레임에 일정각도 경사진 상태로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제8항에 있어서,
상기 각 비전 카메라는
상기 각 장착공간의 내부에서 상기 레이저를 기준으로 일정각도 경사지게 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제8항에 있어서,
상기 각 비전 카메라와 상기 레이저는
상기 하우징의 길이방향을 따라 형성된 각각의 장착공간에서 교대로 상호 엇갈린 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 행거장치는
상기 도어의 내측을 클램핑하도록 상기 행거 프레임의 전면에 형성되는 적어도 하나의 도어 클램퍼;
상기 행거 프레임의 각 모서리부의 상, 하부에 각각 형성되는 돌출단; 및
상기 행거 프레임의 일측면에 형성되어 로봇의 아암이 선택적으로 연결되는 암 장착부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제12항에 있어서,
상기 지그장치는
작업장의 바닥에 설치되는 제2 베이스 프레임;
상기 제2 베이스 프레임의 상부 양측에 각각 장착되는 레일;
상기 각 레일에 제4 레일블록을 통하여 상기 각 레일을 따라 상기 제2 베이스 프레임 상에서 전, 후 방향으로 이동 가능하게 장착되는 이동 플레이트;
상기 제2 베이스 프레임의 상부 중앙에 장착되며, 상기 이동 플레이트의 하면에 연결되어 상기 이동 플레이트를 이동시키는 작동 실린더;
상기 이동 플레이트의 상부에 장착되는 지지프레임; 및
상기 행거 프레임의 각 돌출단에 대응하여 상기 지지프레임에 설치되며, 상기 각 돌출단을 클램핑 하는 클램핑 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
제13항에 있어서,
상기 클램핑 유닛은
상기 행거 프레임의 돌출단의 후방을 지지하도록 상기 지지프레임에 장착되는 로케이터;
작동로드를 포함하며, 상기 각 로케이터의 후단에 일측이 힌지 연결되는 클램핑 실린더;
상기 로케이터의 전단에 일측이 힌지 연결되고, 후단이 상기 클램핑 실린더의 작동로드에 힌지 연결되는 클램퍼; 및
상기 클램퍼의 선단에 장착되어 상기 로케이터에 지지된 상기 돌출단의 전방을 가압하는 푸셔;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템.
헤밍이 완료된 도어의 외관과 양측면을 검사하여 상기 도어의 외관품질을 검사하는 차량용 도어 검사 시스템의 제어방법에 있어서,
(a) 행거장치를 이용해 상기 도어를 취출 및 이동시켜 지그장치에 안착시키고, 도어의 기종에 따라 비전장치를 세팅하여 상기 도어의 검사 세팅이 완료되었는지를 판단하는 과정;
(b) 상기 과정에서 판단된 도어 검사 세팅 상태에 따라 상기 도어를 비전장치로 이동시켜 외관을 스캔 및 측정하고, 검사된 상기 도어의 품질이 정상인가를 판단하는 과정;
(c) 상기 과정에서 판단된 상기 도어의 품질에 따라 상기 도어를 선별하여 이송하고, 제어를 종료하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템 제어방법.
제15항에 있어서,
상기 (a) 과정은
상기 행거장치가 헤밍이 완료된 도어를 취출 및 이동시키는 단계;
상기 지그장치에 상기 도어가 클램핑된 행거장치를 클램핑하여 고정시키고, 상기 도어의 기종 신호를 출력하는 단계;
상기 단계에서 출력된 신호를 통해 상기 도어의 기종에 따라 상기 비전장치를 세팅하는 단계;
상기 도어의 검사 세팅이 완료되었는가를 판단하는 단계; 및
상기 단계에서 도어의 검사 세팅이 완료되지 않는 것으로 판단될 경우, 이상 알림을 표시하고, 검사 공정을 정지시키며, 다시 상기 도어의 기종 신호를 출력하는 단계로 리턴하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템 제어방법.
제15항에 있어서,
상기 (b) 과정은
상기 도어의 검사 세팅이 완료된 것으로 판단될 경우, 상기 지그장치를 작동시켜 상기 비전장치로 도어를 진입시키는 단계;
상기 도어의 외관 및 양측면을 비전장치를 통해 스캔 및 측정하는 단계; 및
상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상인가를 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템 제어방법.
제15항에 있어서,
상기 (c) 과정은
상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상이 아니라고 판단될 경우, 상기 도어를 불량으로 판정하여 결과를 디스플레이하는 단계;
상기 도어의 불합격 관리시트를 출력하고 상기 도어가 클램핑하다 행거장치를 상기 지그장치로부터 취출하여 상기 도어를 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계;
상기 비전장치를 통해 스캔 및 측정된 상기 도어의 치수 및 외관품질이 정상이라고 판단될 경우, 상기 도어를 합격으로 판정하여 결과를 디스플레이하는 단계; 및
상기 도어의 합격 관리시트를 출력하고 상기 도어가 클램핑하다 행거장치를 상기 지그장치로부터 취출하여 상기 도어를 합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 검사 시스템 제어방법.