KR20170030392A - 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템 - Google Patents

다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법에 의하면, 그리퍼가 일측에 장착된 그리퍼유닛을 보정기준대상에 대응하는 설정위치로 이동시키는 단계, 비전을 통해서 상기 보정기준대상을 감지하는 단계, 상기 보정기준대상의 위치를 기준으로 상기 그리퍼유닛의 위치차이를 감지하는 단계, 및 상기 위치차이에 따라서 상기 그리어유닛의 위치를 보상하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템{POSITION COMPENSATION METHOD OF COMMON USE GRIPPER FOR VARIOUS KINDS OF VEHICLE, AND POSITION COMPENSATION SYSTEM OF COMMON USE GRIPPER FOR VARIOUS KINDS OF VEHICLE}
본 발명은 보정기준대상과 레이저비전을 통해서 그리퍼의 위치를 보정하여 보다 정밀하게 차체 부품을 다룰 수 있도록 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템에 관한 것이다.
현재, 차량을 생산하기 위해서 무인 로봇이나 그리퍼(gripper)가 다양하게 적용되고 있으며, 노후화 및 온도변화에 따라서 로봇이나 그리퍼의 위치가 가변되어 보정없이는 정밀한 조립/생산이 어렵다.
차량의 조립정밀도가 높아짐에 따라서 로봇이나 그리퍼의 영점을 재설정하는 과정이 필요하며, 작업자가 수작으로 영점을 재설정하는 경우에, 작업시간이 늘어나고 비용과 생산시간이 늘어날 수 있다.
따라서, 로봇이나 그리퍼의 영점을 자동적으로 재설정하고 작업시간을 줄이고, 비용과 생산시간을 줄일 수 있는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 그리퍼의 위치를 자동적으로 정밀하게 재설정하여 작업시간을 줄이고, 생산비용을 절감할 수 있는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법에 의하면, 그리퍼가 일측에 장착된 그리퍼유닛을 보정기준대상에 대응하는 설정위치로 이동시키는 단계, 비전을 통해서 상기 보정기준대상을 감지하는 단계, 상기 보정기준대상의 위치를 기준으로 상기 그리퍼유닛의 위치차이를 감지하는 단계, 및 상기 위치차이에 따라서 상기 그리어유닛의 위치를 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비전은 상기 그리퍼유닛의 일면 중심부에서 상기 보정기준대상을 감지하도록 배치될 수 있다.
상기 보정기준대상에는, 상기 그리퍼의 영점을 감지하는 영점스토퍼가 설정된 위치에 형성될 수 있다.
상기 그리퍼를 상기 영점스토퍼 측으로 상기 그리퍼를 이동시켜, 상기 그리퍼의 영점을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 보정기준대상의 일면에는 상기 비전과 대응하여, 3차원기준대상이 배치되고, 상기 3차원기준대상은, 평면부재와 상기 평면부재와 수직한 수직부재를 포함할 수 있다.
상기 평면부재와 상기 수직부재에는 미리 설정된 좌표가 형성되고, 상기 비전에서 감지되는 상기 좌표의 틀어짐에 따라서 상기 위치차이를 감지할 수 있다.
상기 그리퍼를 움직이는 리니어모듈을 포함하고, 상기 리니어모듈은 상기 그리퍼가 일측에 배치되는 바디, 상기 바디의 움직임을 가이드하는 리니어가이드, 및 상기 바디를 상기 리니어가이드를 따라서 움직이는 리니어모터를 포함할 수 있다.
상기 비전은 레이저를 이용하여 전방의 물체를 감지할 수 있다.
상기 그리퍼는 설정된 위치에 배치되는 차체 부품을 잡도록 설정되고, 적어도 두 지점에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템은, 상기 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법을 수행하도록 설정된 제어부, 및 상기 그리퍼유닛을 설정된 위치로 이동시키거나 회전시키도록 배치되는 로봇을 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 3차원기준대상을 이용하여 보다 신속하고 정밀하게 그리퍼유닛의 위치를 재설정할 수 있다.
아울러, 보정기준대상에 배치되는 영점스토퍼를 이용하여 그리퍼의 영점을 자동적으로 정확하게 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼를 포함하는 시스템의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치를 보정하는 방법을 보여주는 일부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 영점을 보정하는 방법을 보여주는 일부 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼를 포함하는 시스템의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템은 로봇(105), 그리퍼유닛(110), 레이저비전(120), 그리퍼(120), 리니어모듈(140), 및 제어부(100)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 그리퍼유닛(110)에는 상기 그리퍼(120), 상기 레이저비전(120), 및 상기 리니어모듈(140)이 배치되는데, 상기 그리퍼(120)는 차량의 부품을 잡는 기능을 수행한다.
상기 리니어모듈(140)은 상기 그리퍼(120)를 상기 그리퍼유닛(110)에서 설정된 위치로 이동시키는 기능을 수행하며, 상기 레이저비전(120)은 상기 그리퍼유닛(110)의 전방 물체를 감지하는 기능을 수행한다.
상기 로봇(105)은 상기 그리퍼유닛(110)을 3차원 공간에서 설정된 궤적을 따라서 이동시키는 기능을 수행하고, 상기 제어부(100)는 상기 로봇(105), 상기 그리퍼(120), 상기 리니어모듈(140), 및 상기 레이저비전(120)을 제어하되, 상기 레이저비전(120)에서 감지되는 화면신호를 전송 받는다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 위치보정 시스템은 보정기준대상(150)을 포함하고, 상기 보정기준대상(150)은 3차원기준대상(155)과 영점스토퍼(160)를 포함한다.
상기 3차원기준대상(155)은 상기 보정기준대상(150)의 일면에 배치되는 3차원 구조물로서, 상기 레이저비전(120)에 의해서 감지되어 상기 그리퍼유닛(110)의 위치를 보정하는 기능을 수행하기 위해서 필요하다.
아울러, 상기 영점스토퍼(160)는 상기 보정기준대상(150)의 설정된 위치에 배치되어 상기 그리퍼(120)의 영점을 설정하는 기능을 수행하기 위해서 필요하다.
상기 제어부(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 로봇(105)의 암 선단부에 상기 그리퍼유닛(110)이 배치되고, 상기 그리퍼유닛(110)의 하면에 상기 그리퍼(120)가 3곳에 배치된다.
상기 그리퍼(120)는 가로 또는 세로 축으로 배치되는 리니어모듈(140)에 의해서 이동가능하게 배치되며, 상기 그리퍼유닛(110)의 하부면 중심부에 상기 레이저비전(120)이 배치된다.
상기 보정기준대상(150)은 상기 그리퍼유닛(110)에 대응하는 형태를 가지며, 상기 보정기준대상(150)의 상부면의 세 모서리에는 상기 영점스토퍼(160)가 배치된다.
아울러, 상기 보정기준대상(150)의 상부면 중심부에는 상기 레이저비전(120)과 대응하여 3차원기준대상(155)이 배치된다.
상기 3차원기준대상(155)은 상기 보정기준대상(150)의 평면 상에 배치되는 평면부재(155a)와 상기 평면부재(155a)와 수직하게 배치되는 수직부재(155b)를 포함한다. 아울러, 상기 평면부재(155a)와 상기 수직부재(155b)의 외면에는 설정된 좌표가 그려져 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(100)는 상기 그리퍼유닛(110)을 상기 보정기준대상(150) 위로 이동시키고, 상기 그리퍼유닛(110)과 상기 보정기준대상(150)이 대응되도록 한다. 아울러, 상기 레이저비전(120)은 상기 3차원기준대상(155) 또는 상기 보정기준대상(150)을 기준으로 상기 그리퍼유닛(110)의 틀어짐을 보정할 수 있다.
아울러, 상기 그리퍼(120)를 상기 영점스토퍼(160)에 대응하는 위치시키고, 상기 영점스토퍼(160) 측으로 상기 그리퍼(120)를 움직이면서 상기 그리퍼(120)의 위치를 영점으로 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치를 보정하는 방법을 보여주는 일부 평면도이다.
도 3을 참조하면, 보정전에는 상기 보정기준대상(150)과 상기 그리퍼유닛(110)이 설정각도 틀어진 구조를 가지고 있으며, 차량의 부품을 잡고 이동시키는 동작에 오차가 발생할 수 있다.
아울러, 보정후에는 상기 보정기준대상(150)과 상기 그리퍼유닛(110)이 일치하는 구조를 가지고 있으며, 차량의 부품을 잡고 이동시키는 동작에 오차가 거의 발생하지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 영점을 보정하는 방법을 보여주는 일부 측면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 보정기준대상(150) 위의 설정되 위치에 상기 영점스토퍼(160)가 고정되고, 상기 보정기준대상(150) 위에 상기 그리퍼유닛(110)의 상기 리니어모듈(140)이 배치된다.
상기 리니어모듈(140)은 리니어가이드(142), 및 리니어모터(400)를 포함하고, 상기 리니어가이드(142) 위에 상기 바디(144)가 배치되고, 상기 바디(144)의 선단부에 상기 그리퍼(120)가 배치된다. 아울러, 상기 그리퍼(120)는 그리퍼실린더(410)에 의해서 작동된다.
상기 리니어모터(400)가 작동되면, 상기 바디(144)가 상기 리니어가이드(142)를 따라서 이동하고, 상기 바디(144)가 상기 영점스토퍼(160)에 충돌한다. 여기서, 상기 바디(144)가 상기 영점스토퍼(160)에 충돌하는 순간 상기 바디(144)의 움직임이 멈추고, 이 멈춘 위치가 상기 바디(144)의 영점으로 설정된다. 즉, 상기 그리퍼(120)의 영점이 재설정된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, 상기 제어부(100)는 S150에서 상기 그리퍼유닛(110)을 상기 보정기준대상(150)에 대응하는 위치로 이동시키고, S500에서 상기 레이저비전(120)을 이용하여 상기 3차원기준대상(155)을 감지한다.
다음, 상기 제어부(100)는 S510에서 상기 3차원기준대상(155)에 그려진 좌표를 감지하고, 감지된 좌표와 설정값을 비교하여 보정값을 연산한다.
다음, 상기 제어부는 S520에서 상기 로봇(105)을 제어하여 상기 보정값에 따라서 상기 그리퍼유닛(110)의 위치를 설정된 위치로 보정한다.
다음, 상기 제어부(100)는 S540에서 상기 리니어모터(400)를 작동시켜 상기 그리퍼바디(144)를 상기 영점스토퍼(160)에 충돌시킨다.
그리고, 상기 제어부(100)는 상기 S550에서 상기 그리퍼바디(144)의 충돌위치에 따라서 상기 그리퍼(120)의 영점위치를 설정한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제어부 105: 로봇
110: 그리퍼유닛 120: 그리퍼
140: 리니어모듈 142: 리니어가이드
144: 바디 150: 보정기준대상
155: 3차원기준대상 155a: 평면부재
155b: 수직부재 160: 영점스토퍼
400: 리니어모터 410: 그리퍼실린더

Claims (17)

  1. 레이저비전을 통해서 3차원기준대상을 감지하는 단계; 및
    상기 3차원기준대상의 위치를 기준으로 그리퍼유닛의 위치차이를 감지하는 단계;
    상기 위치차이에 따라서 상기 그리어유닛의 위치를 보상하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 레이저비전은 상기 그리퍼유닛의 일면 중심부에서 상기 3차원기준대상을 감지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 3차원기준대상에는,
    상기 그리퍼유닛에 장착되는 그리퍼의 영점을 감지하는 영점스토퍼가 설정된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 그리퍼를 상기 영점스토퍼 측으로 상기 그리퍼를 이동시켜, 상기 그리퍼의 영점을 감지하는 단계;
    를 더 포함하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 3차원기준대상은, 평면부재와 상기 평면부재와 수직한 수직부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 평면부재와 상기 수직부재에는 미리 설정된 좌표가 형성되고, 상기 레지저비전에서 감지되는 상기 좌표의 틀어짐에 따라서 상기 위치차이를 감지하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  7. 제3항에서,
    상기 그리퍼를 움직이는 리니어모듈을 포함하고,
    상기 리니어모듈은
    상기 그리퍼가 일측에 배치되는 바디;
    상기 바디의 움직임을 가이드하는 리니어가이드; 및
    상기 바디를 상기 리니어가이드를 따라서 움직이는 리니어모터;
    를 포함하고,
    상기 바디가 상기 영점스토퍼에 충돌된 상태에서 상기 리니어모터의 영점을 설정하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 레이저비전은 레이저를 이용하여 전방의 물체를 감지하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  9. 제3항에서,
    상기 그리퍼는 설정된 위치에 배치되는 차체 부품을 잡도록 설정되고, 적어도 두 지점에 설치되는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법.
  10. 제1항에 따른 방법을 수행하도록 설정된 제어부; 및
    상기 그리퍼유닛을 설정된 위치로 이동시키거나 회전시키도록 배치되는 로봇; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  11. 물체를 잡고 이동시키도록 배치되는 그리퍼가 설치된 그리퍼유닛;
    상기 그리퍼유닛의 일측에 배치되어 전방의 물체를 감지하도록 배치되는 레이저비전;
    상기 그리퍼유닛을 이동시키도록 배치되는 로봇;
    상기 그리퍼유닛과 대응하여 배치되는 3차원기준대상; 및
    상기 그리퍼와 상기 로봇을 제어하도록 설정되고, 상기 레이저비전을 통해서 3차원기준대상을 감지하고, 상기 3차원기준대상의 위치를 기준으로 그리퍼유닛의 위치차이를 감지하며, 상기 위치차이에 따라서 상기 그리어유닛의 위치를 보상하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  12. 제11항에서,
    상기 레이저비전은 상기 그리퍼유닛의 일면 중심부에서 상기 3차원기준대상을 감지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  13. 제11항에서,
    상기 3차원기준대상에는,
    상기 그리퍼유닛에 장착되는 그리퍼의 영점을 감지하는 영점스토퍼가 설정된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  14. 제13항에서,
    상기 그리퍼를 상기 영점스토퍼 측으로 상기 그리퍼를 이동시켜, 상기 그리퍼의 영점을 감지하는 단계;
    를 더 포함하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  15. 제11항에서,
    상기 3차원기준대상은, 평면부재와 상기 평면부재와 수직한 수직부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  16. 제15항에서,
    상기 평면부재와 상기 수직부재에는 미리 설정된 좌표가 형성되고, 상기 레지저비전에서 감지되는 상기 좌표의 틀어짐에 따라서 상기 위치차이를 감지하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
  17. 제13항에서,
    상기 그리퍼를 움직이는 리니어모듈을 포함하고,
    상기 리니어모듈은
    상기 그리퍼가 일측에 배치되는 바디;
    상기 바디의 움직임을 가이드하는 리니어가이드; 및
    상기 바디를 상기 리니어가이드를 따라서 움직이는 리니어모터; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 바디가 상기 영점스토퍼에 충돌된 상태에서 상기 리니어모터의 영점을 설정하는 것을 특징으로 하는 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템.
KR1020150127936A 2015-09-09 2015-09-09 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 방법 및 다차종 공용 그리퍼의 위치보정 시스템 KR20170030392A (ko)

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