KR20150060172A - 다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 다축 이송 시스템의 위치측정용 센서신호를 비파괴 시스템의 검출 위치와 매칭할 수 있는 위치정보(xyz 좌표)로 변환한 후 고속통신(LAN 또는 PCI)을 통해 비파괴 시스템으로 전송함으로써, 사용자에게 비파괴 시스템의 정확한 검출 위치를 제공할 수 있도록 한 다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 다축 이송시스템의 위치 전송 장치에 있어서, 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는 센서신호 입력부; 상기 센서신호 입력부가 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성하는 위치좌표 생성부; 및 상기 위치좌표 생성부가 생성한 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 위치좌표 전송부를 포함한다.

Description

다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR TRANSMITTING POSITION OF MULTI-AXIS TRANSPORT SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다축 이송 시스템의 위치측정용 센서신호를 비파괴 시스템의 검출 위치와 매칭할 수 있는 위치정보(xyz 좌표)로 변환한 후 고속통신(LAN 또는 PCI)을 통해 비파괴 시스템으로 전송하는 기술에 관한 것이다.
로봇을 이용하여 원자로 관련(방사선 구역) 비파괴 검사를 수행하는 경우, 로봇 관절의 끝 부분에 비파괴 검사용 프루브(probe)를 운영할 수 있는 기구장치(End-Effector)를 별도로 장착하여 작업을 수행하는데, 이를 보통 다축 이송시스템이라 한다.
이러한 다축 이송시스템은 주로 사람이 접근하기 어려운 분야, 즉 수동 비파괴 시스템을 이용하기 어려운 분야에 투입되어 비파괴 검사를 수행하게 되는데, 종래에는 검출 위치를 제공하기 위해 xy축 정보를 획득할 수 있는 스캐너를 이용하거나, 스캐너의 이용이 여의치 않을 경우에는 매니퓰레이터(manipulator) 등을 이용하였다.
이렇게 매니퓰레이터를 이용하는 경우 단일의 동기신호(펄스형태)로 위치 매핑을 수행하기 때문에 정확한 위치의 검출이 어려우며, 특히 3차원 위치(xyz 좌표)를 검출할 수 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다축 이송 시스템의 위치측정용 센서신호를 비파괴 시스템의 검출 위치와 매칭할 수 있는 위치정보(xyz 좌표)로 변환한 후 고속통신(LAN 또는 PCI)을 통해 비파괴 시스템으로 전송함으로써, 사용자에게 비파괴 시스템의 정확한 검출 위치를 제공할 수 있도록 한 다축 이송시스템의 위치 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 다축 이송시스템의 위치 전송 장치에 있어서, 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는 센서신호 입력부; 상기 센서신호 입력부가 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성하는 위치좌표 생성부; 및 상기 위치좌표 생성부가 생성한 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 위치좌표 전송부를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 다축 이송시스템의 위치 전송 방법에 있어서, 센서신호 입력부가 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는 단계; 위치좌표 생성부가 상기 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성하는 단계; 및 위치좌표 전송부가 상기 생성된 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 다축 이송 시스템의 위치측정용 센서신호를 비파괴 시스템의 검출 위치와 매칭할 수 있는 위치정보(xyz 좌표)로 변환한 후 고속통신(LAN 또는 PCI)을 통해 비파괴 시스템으로 전송함으로써, 사용자에게 비파괴 시스템의 정확한 검출 위치를 제공할 수 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 장치는, 센서신호 입력부(10), 위치좌표 생성부(20), 및 위치좌표 전송부(30)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 센서신호 입력부(10)는 다축 이송시스템과 연동하여 각종 센서신호를 입력받는다. 이러한 센서신호는 다축 이송시스템의 위치측정용 센서신호로서 엔코더, 리졸버, 포텐셔메터 등에 의해 발생한 센서신호를 포함한다.
엔코더는 광전 방식에 의해 물체의 위치를 측정하는 센서로서, 길이 측정, 각 측정에 사용되며, 슬릿열(列)과 광전변환 소자를 이용한 광전식 리니어 엔코더, 광전식 로터리 엔코더가 있다.
리졸버(resolver)는 고정자와 회전자에 각각 2상(相)권선을 가진 각도 센서로서, 연산요소, 특히 삼각함수의 연산요소로서 사용된다.
포텐셔미터(potentiometer)는 직선변위와 회전변위를 전기저항의 변화로 바꾸는 가변저항기로서, 접촉형과 비접촉형이 있다. 접촉형은 저항 체위를 브러시가 움직이는 구조이고, 직선형의 경우는 스트로크가 1,000㎜ 정도인 것까지 있고, 회전형인 경우는 1 회전에서 다(多) 회전인 것까지 있다.
다음으로, 위치좌표 생성부(20)는 센서신호 입력부(10)를 통해 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표(xyz 좌표)를 생성한다. 여기서 엔코더에 의해 생성된 위치측정용 센서신호와 리졸버에 의해 생성된 위치측정용 센서신호 또는/및 포텐셔미터에 의해 생성된 위치 측정용 센서신호를 이용하여 2차원 위치좌표(xy 좌표), 3차원 위치좌표(xyz 좌표)를 생성한다.
일례로, 위치좌표 생성부(20)는 하기의 [수학식 1]를 이용하여 3차원 위치좌표(Px, Py, Pz)를 생성한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 다축 이송 시스템(다축형 기구부)의 롤(Roll),
Figure pat00003
는 다축 이송 시스템(다축형 기구부)의 피치(Pitch),
Figure pat00004
는 다축 이송 시스템(다축형 기구부)의 요(Yaw), T는 키네메틱(Kinematic) 변환행렬, qn은 센서신호로서 각축 모터의 회전량을 나타낸다. 이때, n은 자연수로서, 6축 기구부인 경우 n은 1부터 6까지를 나타낸다.
다음으로, 위치좌표 전송부(30)는 위치좌표 생성부(20)에 의해 생성된 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송한다.
이러한 위치좌표 전송부(30)는 두 가지 방식으로 구현될 수 있는데, 하나는 LAN 통신 인터페이스를 구비하여 UDP(User Datagram Protocol) 방식이나 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 방식으로 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 방식이고, 다른 하나는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스 형태로 구현되어 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 방식이다.
이때, LAN 통신을 통해 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 방식은 비파괴 시스템의 종류 및 사양에 관계없이 비파괴 시스템이 LAN 통신 모듈만 구비하고 있으면 가능한 장점이 있고, PCI 버스를 통해 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 방식은 특정 비파괴 시스템에 특화할 수 있는 장점이 있다.
상술한 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 장치는 고속 임베디드 시스템 형태로 구현되는 것이 바람직하다.
도 2 는 본 발명에 따른 다축 이송시스템의 위치 전송 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 센서신호 입력부(10)가 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는다(201).
이후, 위치좌표 생성부(20)가 센서신호 입력부(10)를 통해 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성한다(202).
이후, 위치좌표 전송부(30)가 위치좌표 생성부(20)에 의해 생성된 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송한다(203).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 센서신호 입력부
20 : 위치좌표 생성부
30 : 위치좌표 전송부

Claims (8)

  1. 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는 센서신호 입력부;
    상기 센서신호 입력부가 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성하는 위치좌표 생성부; 및
    상기 위치좌표 생성부가 생성한 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 위치좌표 전송부
    를 포함하는 다축 이송시스템의 위치 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서신호는,
    엔코더 신호, 리졸버 신호, 포텐셔메터 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 다축 이송시스템의 위치 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치좌표 전송부는,
    LAN 통신 인터페이스를 구비하여 UDP(User Datagram Protocol) 방식이나 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 방식으로 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 이송시스템의 위치 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치좌표 전송부는,
    PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스를 통해 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 이송시스템의 위치 전송 장치.
  5. 센서신호 입력부가 다축 이송시스템과 연동하여 각종 위치측정용 센서신호를 입력받는 단계;
    위치좌표 생성부가 상기 입력받은 각종 위치측정용 센서신호를 기반으로 3차원 위치좌표를 생성하는 단계; 및
    위치좌표 전송부가 상기 생성된 3차원 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 단계
    를 포함하는 다축 이송시스템의 위치 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서신호는,
    엔코더 신호, 리졸버 신호, 포텐셔메터 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 다축 이송시스템의 위치 전송 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치좌표 전송 단계는,
    LAN 통신 인터페이스를 구비하여 UDP(User Datagram Protocol) 방식이나 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 방식으로 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 이송시스템의 위치 전송 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치좌표 전송 단계는,
    PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스를 통해 위치좌표를 비파괴 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 이송시스템의 위치 전송 방법.
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