KR20190011893A - Laser cleaning device having a function of checking cleaning quality and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser cleaning apparatus having a work quality inspection function and a method thereof.
레이저 가공 장치는 레이저 빔을 이용하여 작업 대상물을 미리 지정된 크기로 절단하거나, 복수의 모재를 용접하거나, 모재의 일 부분을 식각하거나, 금속 표면이 부식되어 생성된 녹(rust, patina)을 제거하는 등 다양한 용도로 이용되고 있다. The laser machining apparatus cuts a workpiece to a predetermined size by using a laser beam, welds a plurality of workpieces, etches a part of the workpiece, or removes rust (patina) generated by corrosion of a metal surface And so on.
레이저 가공 장치의 일종인 레이저 클리닝 장치는 레이저 빔을 작업 대상물의 표면(작업 대상면)에 조사하여 오염 물질, 예를 들어 금속 표면이 부식되어 생성된 녹을 제거하는 장치이다. A laser cleaning apparatus, which is a type of laser processing apparatus, is a device for removing a rust generated by contaminating a contaminant, for example, a metal surface, by irradiating a laser beam onto a surface (work surface) of a work.
레이저 클리닝 장치는 작업 대상물의 손상없이 선택적으로 오염층만을 제거할 수 있고, 짧은 레이저 펄스를 사용하여 정밀한 오염층 제거가 가능하며, 비접촉식이므로 접촉 마모를 발생시키지 않는 동시에 레이저의 고온으로 인해 표면에 존재하는 유기물을 박멸하는 표면 살균 효과까지 제공하고 있다. The laser cleaning device can selectively remove only the contaminated layer without damaging the workpiece, and can precisely remove the contamination layer by using a short laser pulse. Since it is a non-contact type, it does not cause contact wear, It also provides a surface disinfection effect to eradicate organic matter.
도 1에 예시된 바와 같이, 종래기술에 따른 레이저 클리닝 장치(100)는 몸체(110), 몸체(110)의 하부에 구비되어 몸체(110)를 지정된 방향으로 이동시키는 휠(115), 작업 대상면의 녹 제거(즉, 레이저 클리닝)를 위해 조사구를 통해 레이저 빔(LB)을 조사하도록 몸체(110)의 일측에 장착되는 레이저 처리부(120)를 포함할 수 있다. 1, a conventional
레이저 처리부(120)는 녹 제거를 위해 미리 지정된 빔 특성(예를 들어, 출력값, 펄스 주파수, 파장, 펄스 간격 등)으로 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔(LB)을 작업 대상면에 조사하도록 동작된다. The
레이저 발진기는 몸체(110)의 내부에 구비되거나 독립적으로 구비될 수 있고, 레이저 빔을 이송하는 전송 수단(도시되지 않음)에 의해 레이저 처리부(120)와 서로 연결된다. 전송 수단은 예를 들어 레이저 빔의 전송 정밀도가 높고, 레이저 클리닝 장치(100)의 정밀한 움직임이 가능하도록 하기 위해 광 파이버를 포함할 수 있다.The laser oscillator may be provided inside the
레이저 클리닝 장치(100)는 휠(115)의 구동에 의해 이동하면서 레이저 처리부(120)가 작업 대상면에 레이저 빔을 조사함으로써 작업 대상면에 형성되어 있는 녹을 제거하도록 동작한다.The
그러나 종래기술에 따른 레이저 클리닝 장치(100)는 레이저 클리닝을 위한 작업 속도 조절이 불가능하고, 또한 레이저 클리닝이 실시되는 동안에는 작업 대상면의 레이저 클리닝 처리에 대한 작업 품질을 확인할 수 없는 한계가 있다.However, the
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.
본 발명은 하나의 레이저 처리부에서 출력되는 레이저 빔을 이용하여 작업 대상물 표면의 녹 제거뿐 아니라, 녹 제거된 작업면의 작업 품질까지 검사할 수 있어 양질의 작업 결과물이 확보되는 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention can be used not only to remove rust on the surface of a workpiece using a laser beam output from one laser processing unit but also to check work quality of the rust-removed work surface, thereby providing a work quality inspection function And to provide a laser cleaning apparatus and method therefor.
본 발명은 작업면의 녹 제거 품질에 상응하도록 레이저 클리닝 장치의 이동 속도 및 작업 속도가 자동 조절될 수 있는 작업 품질 검사 기능을 구비한 레이저 클리닝 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a laser cleaning apparatus having a work quality inspection function capable of automatically controlling a moving speed and a working speed of a laser cleaning apparatus so as to correspond to a rust removal quality of a work surface, and a method thereof.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하부에 장착된 휠을 이용하여 이동하는 몸체; 미리 지정된 크기의 작업 영역에 레이저 빔을 조사하는 레이저 처리부; 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역을 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영한 영상 이미지를 생성하는 카메라부; 상기 영상 이미지 내의 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하는 영상 해석부; 및 상기 작업 영역에 레이저 빔이 조사되도록 하기 위해 상기 몸체의 이동 및 정지를 제어하고, 상기 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역에 대한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 레이저 처리부는 상기 작업 영역에 대해 여러 번 반복하여 레이저 빔의 스폿 위치가 상기 작업 영역을 모두 지나도록 레이저 빔을 조사하는, 레이저 클리닝 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus comprising: a body that moves using a wheel mounted on a lower portion; A laser processing unit for irradiating a laser beam to a work area of a predetermined size; A camera unit for generating a video image obtained by photographing the work area irradiated with the laser beam in real time or at a predetermined period; An image analyzer for generating analysis information on a flame in the image; And a control unit for controlling movement and stop of the body to irradiate the laser beam on the work area and comparing the analysis information with previously stored evaluation reference information to determine a work quality for the work area to be irradiated with the laser beam, Wherein the laser processing section irradiates the laser beam such that the spot position of the laser beam passes all over the working area by repeating several times with respect to the working area.
상기 컨트롤러는 상기 해석 정보와 상기 평가 기준 정보를 대비하여 상기 작업 영역에 대한 작업 품질이 양호한 것으로 판단하면, 상기 작업 영역에 후속하도록 인접된 타 작업 영역에 레이저 빔이 조사되는 위치로 상기 몸체가 이동되어 정지하도록 제어할 수 있다.The controller compares the analysis information with the evaluation reference information, and when the controller determines that the work quality of the work area is good, the controller moves the body to a position where the laser beam is irradiated to another work area adjacent to the work area So that it can be controlled to stop.
상기 레이저 처리부는 완전 녹 제거 출력값보다 상대적으로 작은 출력값을 가지는 레이저 빔을 완전 녹 제거 속도에 비해 상대적으로 빠른 스폿 위치 이동 속도를 가지도록 상기 작업 영역에 조사할 수 있다.The laser processing unit may irradiate the laser beam having an output value relatively smaller than the complete rust removal output value to the work area so as to have a spot position moving speed relatively fast compared to the complete rust removal speed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 컨트롤러가 미리 지정된 크기의 작업 영역에 대해 레이저 빔의 스폿 위치가 상기 작업 영역을 1회 이상 반복하여 모두 지나게 레이저 빔을 조사하도록 레이저 처리부를 제어하는 단계; 상기 컨트롤러가 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역을 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영한 영상 이미지를 생성하도록 카메라부를 제어하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 영상 이미지 내의 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하도록 영상 해석부를 제어하는 단계; 및 상기 컨트롤러가 상기 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역에 대한 작업 품질을 판단하는 단계를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a laser processing apparatus, comprising: controlling a laser processing unit such that a spot position of a laser beam for a work area of a predetermined size causes the laser beam to pass over the work area one or more times; Controlling the camera unit so that the controller generates a video image of the work area photographed in real time or at a predetermined period; Controlling the image analyzing unit such that the controller generates analysis information on a spark in the image; And a computer program stored in the medium for causing the controller to execute a step of comparing the analysis information with previously stored evaluation reference information to determine a work quality for the work area to which the laser beam is irradiated.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 레이저 처리부에서 출력되는 레이저 빔을 이용하여 작업 대상물 표면의 녹 제거뿐 아니라, 녹 제거된 작업면의 작업 품질까지 검사할 수 있어 양질의 작업 결과물이 확보되는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to inspect not only the rust removal on the surface of the workpiece but also the work quality of the rust-removed work surface by using the laser beam outputted from one laser processor, .
또한은 작업면의 녹 제거 품질에 상응하도록 레이저 클리닝 장치의 이동 속도 및 작업 속도가 자동 조절되는 효과도 있다.Also, there is an effect that the moving speed and the working speed of the laser cleaning device are automatically adjusted so as to correspond to the quality of the rust removal on the work surface.
도 1은 종래기술에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 진행 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 대상면의 작업 품질을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 작업 품질 검사 방법을 나타낸 순서도.1 illustrates a conventional laser cleaning apparatus;
FIG. 2 illustrates a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a block diagram of a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a process of a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram for explaining work quality of a work surface according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a flowchart illustrating a method of inspecting an operation quality of a laser cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms "part," "unit," "module," "device," and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, Lt; / RTI >
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 선택적으로 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.It is to be understood that the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the embodiments and may be embodied in other embodiments without departing from the spirit of the invention. It is to be understood that although the description is omitted, multiple embodiments may be implemented again as an alternative embodiment.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 블록 구성도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 진행 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 대상면의 작업 품질을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining a progress of a laser cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining work quality of a work surface according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 클리닝 장치(200)는 몸체(110), 휠(115), 레이저 처리부(120) 및 카메라부(210)를 포함할 수 있다. 또한 몸체(110)에는 휠 구동부(310), 영상 해석부(320), 저장부(330) 및 컨트롤러(340)가 포함될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
몸체(110)는 하부에 구비된 휠(115)의 회전에 의해 상응하는 방향으로 이동된다.The
휠(115)은 컨트롤러(340)의 제어에 의한 휠 구동부(310)의 동작에 따른 방향 및 속도로 회전된다. 휠(115)은 직선 방향의 회전 구동뿐 아니라 수직 축을 중심으로 소정 각도 만큼 회전될 수 있도록 구성될 수 있다. The
컨트롤러(340)는 휠(115)이 소정의 방향으로 소정의 거리만큼 회전한 후 정지하는 동작을 반복하도록 휠 구동부(310)를 제어할 수 있다. The
즉, 도 4에 예시된 바와 같이, 레이저 클리닝 장치(200)가 특정 위치에 정지한 상태에서 레이저 클리닝 장치(200)는 미리 지정된 크기의 제1 작업 영역(영역 ①)에 대해 녹 제거를 실시(즉, 레이저 클리닝 처리)한다(도 4의 (a) 참조). 4, in a state where the
이어서, 제1 작업 영역(영역 ①)에 대한 녹 제거가 완료되면, 레이저 클리닝 장치(200)는 레이저 빔 조사를 중지한 후 제1 작업 영역(영역 ①)에 인접한 제2 작업 영역(영역 ②)에 대한 녹 제거를 위해 적절한 방향으로 소정의 거리만큼 이동한 후 정지한다(도 4의 (b) 참조). 도 4에는 레이저 클리닝 장치(200)가 레이저 빔이 조사되는 방향의 역방향으로 이동하는 경우가 예시되었으나, 레이저 클리닝 장치(200)의 이동 방향이 이에 제한되지 않음은 당연하다.Then, when the rust removal for the first working area (area 1) is completed, the
이후 레이저 클리닝 장치(200)는 제2 작업 영역(영역 ②)에 대한 녹 제거를 실시한다(도 4의 (c) 참조). Thereafter, the
전술한 과정은 미리 지정된 작업 대상면에 대한 녹 제거가 완료될 때까지 반복적으로 실시된다.The above-described process is repeatedly performed until the rust removal on the predetermined work surface is completed.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 처리부(120)는 미리 지정된 빔 특성(예를 들어, 출력값, 펄스 주파수, 파장, 펄스 간격 등)으로 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔(LB)을 작업 대상면에 조사하도록 동작된다.Referring again to FIGS. 2 and 3, the
이때, 컨트롤러(340)의 제어에 의해, 레이저 처리부(120)는 예를 들어 지그재그 형태 등으로 레이저 빔의 스폿 위치가 이동하면서 현재 작업 영역(예를 들어 도 4의 (a)의 영역 ①)을 모두 지나도록 동작 제어된다. 또한 컨트롤러(340)는 레이저 빔을 이용한 녹 제거가 현재 작업 영역에 대해 여러 번 반복하여 실시하도록 레이저 처리부(120)의 동작을 제어한다.At this time, under the control of the
이와 같이, 미리 지정된 크기의 작업 영역에 대해 여러 번 반복하여 녹 제거 처리가 이루어진다. 따라서, 레이저 처리부(120)에 의해 조사되는 레이저 빔의 출력값은 1회의 스폿 위치 이동에 의해 완전한 녹 제거가 이루어지는 출력값(완전 녹 제거 출력값이라 칭함)에 비해 상대적으로 낮게 설정되어 적용될 수 있다. 또한 1회의 스폿 위치 이동에 의해 완전한 녹 제거를 위한 레이저 빔의 스폿 위치 이동 속도(완전 녹 제거 속도라 칭함)에 비해 상대적으로 빠른 속도로 스폿 위치 이동 처리가 이루어지도록 설정되어 적용될 수도 있다. In this manner, the rust removal process is repeated several times for the work area of the predetermined size. Therefore, the output value of the laser beam irradiated by the
레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기는 몸체(110)의 내부에 구비되거나 독립적으로 구비될 수 있고, 레이저 빔을 이송하는 전송 수단을 통해 레이저 처리부(120)에 연결될 수 있다. 전송 수단은 예를 들어 레이저 빔의 전송 정밀도가 높고, 레이저 클리닝 장치(200)의 정밀한 움직임이 가능하도록 하기 위해 광 파이버를 포함할 수 있다.The laser oscillator for generating the laser beam may be provided inside the
레이저 처리부(120)는 레이저 빔 유입부와 레이저 빔 전달부를 포함할 수 있다. The
레이저 빔 유입부는 연결된 전송 수단을 통해 이송되는 레이저 빔을 컨트롤러(340)의 제어에 의해 레이저 처리부 내부로 유입시키거나 유입 차단시키도록 동작한다. The laser beam inflow section is operated to introduce or interrupt the laser beam transmitted through the connected transmission means into the laser processing section under the control of the
레이저 빔 전달부는 미리 지정된 크기의 작업 영역에 레이저 빔이 도달되어 녹 제거가 실시될 수 있도록 하기 위해, 레이저 처리부의 내부로 유입된 레이저 빔을 굴절시켜 조사구를 통해 외부로 조사되도록 하는 반사 거울과, 조사구를 통해 작업 대상면에 조사되는 레이저 빔의 스폿 위치를 변경시키기 위해 반사 거울을 X축과 Y축 각각에 대해 회전시키는 액츄에이터 등을 포함할 수 있다. 액츄에이터는 예를 들어 컨트롤러(340)에 의해 동작 제어될 수 있을 것이다.The laser beam transmission unit includes a reflection mirror for refracting the laser beam introduced into the laser processing unit and irradiating the laser beam to the outside through the irradiation port so that the laser beam reaches the work area of a predetermined size and can perform rust removal And an actuator for rotating the reflection mirror about the X axis and the Y axis to change the spot position of the laser beam irradiated to the work surface through the irradiation aperture. The actuator may be operatively controlled by the
카메라부(210)는 레이저 빔이 조사되어 녹 제거가 실시되는 현재 작업 영역을 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영하여 영상 이미지를 생성한다. The
영상 해석부(320)는 카메라부(210)에 의해 생성된 영상 이미지 내의 불꽃 정보(예를 들어 불꽃의 존재 여부와 발생량 등)를 해석 처리한다. The
현재 작업 영역에 녹이 존재하면, 레이저 빔이 작업 대상면에 도달하여 발생되는 강렬한 빛 뿐 아니라 녹이 제거되면서 다량의 불꽃(도 5의 (a)의 영역 510 참조)이 함께 발생된다. 이때, 작업 대상면에 녹이 심하게 존재할수록 상대적으로 많은 불꽃이 발생되는 경향이 있다.If rust is present in the current working area, a large amount of flame (see
이에 비해, 녹이 형성되기 이전의 모재 표면 또는 레이저 클리닝이 우수한 품질로 완료된 작업 대상면에 레이저 빔이 조사되는 경우에는 일정한 형태로 강렬한 빛은 발생할지라도 불꽃은 발생되지 않는다(도 5의 (b) 참조). In contrast, when the laser beam is irradiated on the surface of the base material before the rust is formed or the surface of the workpiece which is completed with excellent quality of laser cleaning, strong light is generated in a certain shape, but no flame is generated (see ).
따라서, 레이저 빔이 조사되는 현재 작업 영역을 촬영한 영상 이미지에서 불꽃 정보를 해석함으로써 작업 대상면의 상태를 쉽게 파악할 수 있다. Accordingly, the state of the work surface can be easily grasped by analyzing the spark information in the image image of the current work area irradiated with the laser beam.
예를 들어, 현재 작업 영역에 대해 반복적으로 레이저 빔이 조사되어 녹 제거가 실시되는 경우, 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영되는 영상 이미지에서 1회째의 레이저 빔 조사의 경우에 비해 3회째의 레이저 빔 조사에서 상대적으로 적은 양의 불꽃 발생량이 해석될 수 있을 것이다. 만일, 5회째의 레이저 빔 조사에서 현재 작업 영역 전체적으로 불꽃이 발생되지 않는 것으로 해석되었다면 현재 작업 영역에 대한 녹 제거는 우수한 품질로 완료된 것으로 인식할 수 있고, 인접된 후속하는 작업 영역의 녹 제거를 위해 레이저 클리닝 장치(200)가 이동 제어될 수 있을 것이다. For example, in the case where the laser beam is repeatedly irradiated to the current working area to perform rust removal, in the image image photographed in real time or at a predefined period, compared to the case of the first laser beam irradiation, A relatively small amount of flame generation can be interpreted. If it is interpreted that no flame is generated in the entire working area during the fifth laser beam irradiation, it can be recognized that the rust removal for the current working area is completed with good quality, and for the rust removal of adjacent adjacent work areas The
영상 해석부(320)가 현재 작업 영역을 촬영한 영상 이미지에서 예를 들어 외곽선 검출 등의 방식으로 불꽃 정보를 해석 처리하는 방법은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다. A method of analyzing the flame information by a method such as, for example, detection of an outline in a video image of a current work area photographed by the
저장부(330)에는 평가 기준 정보(예를 들어 작업 품질 수준별 불꽃의 발생량)가 미리 저장될 수 있다. In the
컨트롤러(340)는 미리 저장된 평가 기준 정보와 영상 해석부(320)에서 제공되는 영상 이미지에 대한 해석 정보를 참조하여 레이저 클리닝 처리가 실시되고 있는 현재 작업 영역의 작업 품질을 인식할 수 있다. The
만일 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 현재 작업 영역에 대한 녹 제거 품질이 양호(예를 들어 불꽃이 미감지되거나 기준량 이하로 감지)한 것으로 판단되면, 컨트롤러(340)는 레이저 처리부(120)가 현재 작업 영역에 대한 레이저 빔 조사를 중지하고, 현재 작업 구역에 인접된 후속하는 작업 영역의 녹 제거를 위해 레이저 클리닝 장치(200)가 이동되도록 휠 구동부(310)의 동작을 제어한다. If it is determined that the rust removal quality of the current work area is good (for example, the spark is detected or detected below the reference amount) in comparison with the analysis information and the previously stored evaluation reference information, the
그러나 만일 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 현재 작업 영역에 대한 녹 제거 품질이 불량한 것으로 판단되면, 컨트롤러(340)는 레이저 처리부(120)가 현재 작업 영역에 대한 레이저 빔 조사가 유지되도록 제어한다. However, if it is determined that the rust removal quality of the current work area is poor compared with the analysis information and the previously stored evaluation reference information, the
물론, 해석 정보에 의해 불꽃이 감지되는 영역이 현재 작업 영역 중 일부 영역에 한정된 것으로 인식되는 경우, 컨트롤러(340)는 불꽃이 감지되는 해당 영역에 대해서만 레이저 빔 조사가 실시되도록 레이저 처리부(120)의 동작을 제어할 수도 있다.Of course, in the case where the area where the flame is detected by the analysis information is recognized as being limited to a certain area of the current working area, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 클리닝 장치의 작업 품질 검사 방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of inspecting a work quality of a laser cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 레이저 클리닝 장치(200)는 녹 제거를 위해 미리 지정된 크기의 제1 작업 영역(도 4의 (a)의 영역 ① 참조)에 레이저 빔을 조사한다(단계 610). 레이저 빔은 예를 들어 지그재그 형태 등으로 레이저 빔의 스폿 위치가 이동하면서 제1 작업 영역을 모두 지나도록 조사되며, 제1 작업 영역에 대해 여러 번 반복하여 레이저 클리닝 처리가 실시되도록 조사된다. Referring to FIG. 6, the
레이저 클리닝 장치(200)는 단계 610에 의한 레이저 빔 조사 과정에서 실시간 또는 미리 지정된 주기로 생성된 제1 작업 영역에 대한 영상 이미지를 해석하여 불꽃이 감지되는지 여부를 판단한다(단계 620). The
전술한 바와 같이, 작업 대상면에 녹이 존재한다면 레이저 빔을 이용한 녹 제거 과정에서 다량의 불꽃이 발생되지만, 레이저 클리닝이 우수한 품질로 완료된 작업 대상면에서는 레이저 빔이 도달되더라도 불꽃이 발생되지 않거나 기준량 이하의 불꽃만 발생되는 차이점이 있다. As described above, if there is rust on the work surface, a large amount of flame is generated in the rust removal process using the laser beam. However, even if the laser beam reaches the work surface completed with excellent quality of laser cleaning, There is a difference that only the flame of the flame is generated.
해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여, 만일 기준량 이상의 불꽃이 감지되었다면 레이저 클리닝 처리가 더 실시되도록 하기 위해 단계 610으로 다시 진행한다.The analysis information is compared with the previously stored evaluation criterion information, and if the spark over the reference amount is detected, the process goes back to step 610 to further perform the laser cleaning process.
그러나 만일 불꽃이 감지되지 않거나 기준량 이하의 불꽃이 감지되었다면, 제1 작업 영역에 대한 녹 제거가 우수한 품질로 완료된 것이므로, 단계 630에서 레이저 클리닝 장치(200)는 녹 제거가 미리 지정된 작업 대상면 전체에 대해 완료된 것인지를 판단한다. However, if the flame is not detected or a flame below the reference amount is detected, since the rust removal for the first working area is completed with excellent quality, in
만일 미리 지정된 작업 대상면 전체에 대해 녹 제거가 완료되었다면, 레이저 클리닝 처리를 위한 단계가 종료된다.If the rust removal is completed for the entire predetermined work surface, the step for the laser cleaning processing is ended.
그러나 만일 아직 녹 제거가 완료되지 않은 영역이 존재한다면, 단계 640에서 레이저 클리닝 장치(200)는 제1 작업 영역(도 4의 (a)의 영역 ① 참조)인접된 후속하는 제2 작업 영역(도 4의 (b)의 영역 ② 참조)의 녹 제거를 위해 소정의 거리만큼 이동한 후 정지한다. However, if there is an area in which the rust removal has not yet been completed, the
이후 제2 작업 영역의 녹 제거 등을 위해 단계 610으로 다시 진행되며, 전술한 과정은 미리 지정된 작업 대상면 전체에 대한 녹 제거가 완료될 때까지 반복된다. Thereafter, the process goes back to step 610 for removing rust in the second work area, and the above-described process is repeated until the rust removal for the entire predetermined work surface is completed.
전술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 레이저 클리닝 장치(200)는 하나의 레이저 처리부(120)에서 출력되는 레이저 빔을 이용하여 작업 대상물 표면의 녹 제거와 녹 제거된 작업면의 작업 품질이 동시에 검사될 수 있어 양질의 작업 결과물을 확보할 수 있고, 작업면의 녹 제거 품질에 상응하도록 레이저 클리닝 장치의 이동 속도 및 작업 속도가 자동 조절될 수 있는 특징이 있다.As described above, in the
또한 전술한 레이저 클리닝 장치의 작업 품질 검사 방법은 레이저 클리닝 장치, 컴퓨터 등인 디지털 처리 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 등을 포함한다.In addition, it is a matter of course that the above-described method of inspecting the operation quality of the laser cleaning apparatus may be performed in an automated procedure in a time-series sequence by a software program embedded in a digital processing apparatus such as a laser cleaning apparatus, a computer or the like. The codes and code segments that make up the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the program is stored in a computer readable medium, readable and executed by a computer, thereby implementing the method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and the like.
상기에서는 본 발명의 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
100, 200 : 레이저 클리닝 장치
110 : 몸체
115 : 휠
120 : 레이저 처리부
210 : 카메라부
310 : 휠 구동부
320 : 영상 해석부
330 : 저장부
340 : 컨트롤러100, 200: laser cleaning device 110: body
115: wheel 120: laser processing unit
210: camera unit 310: wheel drive unit
320: Image analysis unit 330:
340: controller
Claims (4)
미리 지정된 크기의 작업 영역에 레이저 빔을 조사하는 레이저 처리부;
레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역을 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영한 영상 이미지를 생성하는 카메라부;
상기 영상 이미지 내의 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하는 영상 해석부; 및
상기 작업 영역에 레이저 빔이 조사되도록 하기 위해 상기 몸체의 이동 및 정지를 제어하고, 상기 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역에 대한 작업 품질을 판단하는 컨트롤러를 포함하되,
상기 레이저 처리부는 상기 작업 영역에 대해 여러 번 반복하여 레이저 빔의 스폿 위치가 상기 작업 영역을 모두 지나도록 레이저 빔을 조사하는, 레이저 클리닝 장치.A body moving using a wheel mounted on the lower portion;
A laser processing unit for irradiating a laser beam to a work area of a predetermined size;
A camera unit for generating a video image obtained by photographing the work area irradiated with the laser beam in real time or at a predetermined period;
An image analyzer for generating analysis information on a flame in the image; And
A controller for controlling movement and stop of the body to irradiate the laser beam to the work area and comparing the analysis information with previously stored evaluation reference information to determine a work quality for the work area to which the laser beam is irradiated Including,
Wherein the laser processing unit repeats a plurality of times with respect to the working area to irradiate the laser beam so that the spot position of the laser beam passes all over the working area.
상기 컨트롤러는 상기 해석 정보와 상기 평가 기준 정보를 대비하여 상기 작업 영역에 대한 작업 품질이 양호한 것으로 판단하면, 상기 작업 영역에 후속하도록 인접된 타 작업 영역에 레이저 빔이 조사되는 위치로 상기 몸체가 이동되어 정지하도록 제어하는, 레이저 클리닝 장치.The method according to claim 1,
The controller compares the analysis information with the evaluation reference information, and when the controller determines that the work quality of the work area is good, the controller moves the body to a position where the laser beam is irradiated to another work area adjacent to the work area So as to stop the laser beam.
상기 레이저 처리부는 완전 녹 제거 출력값보다 상대적으로 작은 출력값을 가지는 레이저 빔을 완전 녹 제거 속도에 비해 상대적으로 빠른 스폿 위치 이동 속도를 가지도록 상기 작업 영역에 조사하는, 레이저 클리닝 장치.The method according to claim 1,
Wherein the laser processing unit irradiates the laser beam having an output value relatively smaller than the complete rust removal output value to the work area so as to have a spot position movement speed relatively fast compared to the complete rust removal speed.
상기 컨트롤러가 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역을 실시간 또는 미리 지정된 주기로 촬영한 영상 이미지를 생성하도록 카메라부를 제어하는 단계;
상기 컨트롤러가 상기 영상 이미지 내의 불꽃에 관한 해석 정보를 생성하도록 영상 해석부를 제어하는 단계; 및
상기 컨트롤러가 상기 해석 정보와 미리 저장된 평가 기준 정보를 대비하여 레이저 빔이 조사되는 상기 작업 영역에 대한 작업 품질을 판단하는 단계를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.Controlling the laser processing unit so that the controller irradiates the laser beam such that the spot position of the laser beam for the work area of the predetermined size passes all over the work area one or more times;
Controlling the camera unit so that the controller generates a video image of the work area photographed in real time or at a predetermined period;
Controlling the image analyzing unit such that the controller generates analysis information on a spark in the image; And
The controller compares the analysis information with previously stored evaluation reference information to determine a work quality for the work area to which the laser beam is irradiated.
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