KR20220045447A - Vehicle body assembly hole processing system using vision sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an assembly hole processing system for a vehicle body using a vision sensor. According to the present invention, provided is an assembly hole processing system for a vehicle body using a vision sensor that calculates the position of an assembly hole by taking an image of a reference hole of the vehicle body through a vision sensor, and processes the assembly hole into the vehicle body with a piercing gun robot to improve the gap and offset of the body in white (BIW) before painting.

Description

비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템 {Vehicle body assembly hole processing system using vision sensor}Assembly hole processing system of vehicle body using vision sensor {Vehicle body assembly hole processing system using vision sensor}

본 발명은 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체 조립시 비전센서를 통해 차체의 참조홀 영상을 촬영하여 부품을 조립하는 조립홀의 위치를 자동으로 산출하고 그 산출된 조립홀의 위치값에 따라 피어싱 건을 제어하여 조립홀을 차체에 가공하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for processing an assembly hole for a vehicle body using a vision sensor, and more particularly, to automatically calculate the position of an assembly hole for assembling parts by photographing a reference hole image of the vehicle body through a vision sensor when assembling a vehicle body, and the The present invention relates to a system for processing an assembly hole in a vehicle body using a vision sensor that processes an assembly hole in a vehicle body by controlling a piercing gun according to a calculated position value of the assembly hole.

일반적으로 차량의 생산제조 공정은 프레스 공정, 차체조립 공정, 도장 공정, 의장조립 공정, 검수 공정 등으로 구성되어 있다. 이와는 별도로 파워트레인이라는 하는 엔진과 변속기 등 핵심부품의 공정은 주조, 단조, 소결, 열처리, 기계가공, 조립공정 등으로 구성된다. In general, the production and manufacturing process of a vehicle consists of a press process, a body assembly process, a painting process, a design assembly process, an inspection process, and the like. Separately, the process of core parts such as engine and transmission, called powertrain, consists of casting, forging, sintering, heat treatment, machining, and assembly processes.

대부분 완성차 공장에는 각 공정단계 별로 공장이 구성되어 있어 하나의 작업이 끝난 차량은 다음 단계 공장으로 이동하여 후속 작업을 이어가게 된다.Most finished car factories have factories for each process stage, so vehicles that have completed one operation move to the next factory to continue follow-up operations.

여기서, 차체 조립 공정은 루프 패널을 비롯하여 사이드 조립체나 언더 바디와 같은 많은 부품들을 각종 로봇 용접건으로 용접 등을 통해 결합하여 하나의 바디 조립체를 완성한다. 이러한 차체 조립과 관련된 선행기술로 공개특허 특2002-0058736호, 공개특허특1999-0040132호, 등록특허 제10-1354200호 등이 제안된 바 있다. Here, the body assembly process completes a single body assembly by combining many parts, such as a side assembly and an under body, including a roof panel, through welding with various robot welding guns. As prior art related to such body assembly, Korean Patent Application Laid-Open No. 2002-0058736, Korean Patent Application Laid-Open No. 1999-0040132, and Registered Patent No. 10-1354200 have been proposed.

한편, 이러한 차체 조립과정에서 용접 등으로 판넬들을 일체로 결합하여 도장전의 차량 차체(BIW; Body In White)를 제작한다. 이때 차량 차체(BIW)는 엔진룸, 프론트 플로어, 리어 플로어, 사이드 대시, 사이드 실 등을 포함하는 언더 보디와, 사이드 보디, 루프 레일, 루프, 파셜 쉐프, 에이프런, 사이드 휠 등을 포함하는 메인 보디로 이루어진다On the other hand, in this body assembly process, the panels are integrally combined by welding or the like to produce a body in white (BIW) of a vehicle before painting. In this case, the vehicle body BIW includes an underbody including an engine room, a front floor, a rear floor, a side dash, and a side sill, and a main body including a side body, a roof rail, a roof, a partial chef, an apron, and a side wheel. made of

그런데, 이러한 차량 차체(BIW)는 각종 차량의 부품을 차체에 고정하기 위한 부품 조립홀(또는 힌지홀)의 변형 또는 틀어짐이 발생하여 후공정을 통해 각종 차량의 부품을 조립시 불량이 발생하는 문제점이 있다.However, in such a vehicle body (BIW), deformation or distortion of a component assembly hole (or hinge hole) for fixing various vehicle components to the vehicle body occurs, resulting in defects in assembling various vehicle components through a post-process. There is this.

참고문헌 1: 공개특허 특2002-0058736호Reference 1: Korean Patent Publication No. 2002-0058736 참고문헌 2: 공개특허특1999-0040132호Reference 2: Korean Patent Publication No. 1999-0040132 참고문헌 3: 등록특허 제10-1354200호Reference 3: Registered Patent No. 10-1354200

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 비전센서를 통해 차체의 참조홀 영상을 촬영하여 부품을 조립하는 조립홀의 위치를 자동으로 산출하고 그 산출된 조립홀의 위치값에 따라 피어싱 건을 제어하여 조립홀을 차체에 가공하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve these problems, and the present invention captures an image of a reference hole of a vehicle body through a vision sensor to automatically calculate the position of the assembly hole for assembling the parts, and according to the calculated position value of the assembly hole, the piercing gun An object of the present invention is to provide an assembly hole processing system for a vehicle body using a vision sensor that controls and processes an assembly hole on the vehicle body.

특히, 본 발명은 비전센서를 통해 차체의 프론트 및 리어부분에서 촬영된 참조홀 영상을 참고하여 참조홀의 공차초과 여부를 확인하여 조립홀을 가공하고 정상적으로 조립홀이 가공되었는지 여부도 확인할 수 있는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, the present invention is a vision sensor that can process the assembly hole by checking whether the tolerance of the reference hole is exceeded by referring to the reference hole images taken from the front and rear parts of the vehicle body through the vision sensor, and also check whether the assembly hole is processed normally. An object of the present invention is to provide an assembly hole processing system of a vehicle body using

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention in order to solve this technical problem;

차량 차체의 참조홀의 영상을 촬영하는 비전센서와, 차량 차체에 조립홀을 가공하는 피어스 건 로봇과, 상기 비전센서에서 촬영된 영상에서 참조홀의 위치값을 추출하여 차체에 탑재되는 부품의 조립을 위해 형성하는 조립홀의 위치값을 계산하는 연산제어수단과, 상기 연산제어수단으로부터 계산된 조립홀의 위치값을 수신하여 상기 피어스 건 로봇의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템을 제공한다. A vision sensor that captures an image of a reference hole in the vehicle body, a piercing gun robot that processes an assembly hole in the vehicle body, and a reference hole position value extracted from the image captured by the vision sensor for assembly of parts mounted on the vehicle body A vision sensor comprising: an operation control means for calculating the position value of the assembly hole to be formed; and a robot controller for controlling the operation of the pierce gun robot by receiving the position value of the assembly hole calculated from the operation control means An assembly hole processing system for a vehicle body is provided.

이때, 상기 참조홀은 상기 차량 차체의 프론트 또는 리어 부분에 형성된 툴링홀 또는 레퍼런스홀인 것을 특징으로 한다. In this case, the reference hole may be a tooling hole or a reference hole formed in a front or rear portion of the vehicle body.

그리고, 상기 피어스 건 로봇은 상기 조립홀을 직접 가공하는 피어스 건과, 상기 피어스 건이 장착되는 로봇암을 포함하는 것을 특징으로 한다. And, the pierce gun robot is characterized in that it includes a pierce gun for directly processing the assembly hole, and a robot arm on which the pierce gun is mounted.

또한, 상기 연산제어수단은 상기 비전센서에서 촬영된 비전영상에서 참조홀의 위치값을 추출하고 그 참조홀의 위치값을 이용해 조립홀의 위치값을 산출하는 비전 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the arithmetic and control means includes a vision controller that extracts the position value of the reference hole from the vision image captured by the vision sensor and calculates the position value of the assembly hole by using the position value of the reference hole.

그리고, 상기 연산제어수단은 상기 참조홀의 위치값이 허용된 공차범위 이내이면 참조홀의 위치값을 이용하여 피어싱(Piercing)이 필요한 조립홀의 위치값을 산출하고, 비전센서를 통해 촬영되는 가공된 조립홀의 위치값이 정상 오차범위 이내인지 여부를 체크하는 것을 특징으로 한다. And, if the position value of the reference hole is within the permitted tolerance range, the operation control means calculates the position value of the assembly hole requiring piercing using the position value of the reference hole, and the processed assembly hole photographed through the vision sensor. It is characterized in that it is checked whether the position value is within the normal error range.

이때, 상기 연산제어수단은 현장 작업자가 상기 비전 컨트롤러와 로봇 컨트롤러를 감시 및 제어할 수 있도록 현장에 설치되는 작업단말을 포함하는 것을 특징으로 한다. In this case, the operation and control means may include a work terminal installed in the field so that a field worker can monitor and control the vision controller and the robot controller.

아울러, 상기 연산제어수단은 MES서버로부터 온라인으로 작업지시가 입력되면 상기 비전센서에서 촬영된 영상에서 참조홀의 위치값을 추출하고 상기 조립홀의 위치값을 계산하는 것을 특징으로 한다. In addition, the operation control means extracts the position value of the reference hole from the image photographed by the vision sensor when an online work instruction is input from the MES server, and calculates the position value of the assembly hole.

그리고, 상기 연산제어수단은 참조홀의 위치값 편차(Deviation)를 확인하여 공차초과 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다. And, the operation control means is characterized in that by checking the position value deviation (Deviation) of the reference hole to check whether the tolerance is exceeded.

본 발명에 따르면, 비전센서를 통해 차체의 참조홀 영상을 촬영하여 조립홀의 위치를 자동으로 산출하여 피어싱 건 로봇으로 조립홀을 차체에 가공하여 도장 전의 차량 차체(BIW; Body In White)의 갭(Gap) 및 오프셋(offset)을 개선할 수 있다.According to the present invention, the position of the assembly hole is automatically calculated by taking an image of the reference hole of the vehicle body through the vision sensor, and the assembly hole is processed in the vehicle body with a piercing gun robot, and the gap of the vehicle body (BIW; Body In White) before painting ( Gap) and offset can be improved.

아울러, 본 발명에 따르면 비전센서를 통해 차체의 프론트 및 리어부분에서 촬영된 참조홀 영상을 참고하여 툴링홀(tooling hole) 및 레퍼런스홀(Ref hole) 등의 참조홀 위치를 자동으로 산출하여 공차초과 여부를 확인하여 정상 오차범위 내의 차체에만 조립홀을 가공하고 이후 정상적으로 조립홀이 가공되었는지 여부도 확인하여 추후 정확한 부품 조립이 가능하다.In addition, according to the present invention, reference hole positions such as a tooling hole and a reference hole are automatically calculated with reference to the reference hole images taken from the front and rear parts of the vehicle body through the vision sensor to exceed the tolerance. After checking whether or not the assembly hole is processed only on the vehicle body within the normal error range, it is also possible to check whether the assembly hole is processed normally after that, so that the correct assembly of parts is possible in the future.

도 1은 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립홀 가공을 위한 차량 차체의 프론트 및 리어 부분의 참조홀의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템으로 가공하는 조립홀의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템으로 차량 차체의 리어 부분에 가공하는 조립홀의 위치값 계산 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 흐름도이다.1 is a block diagram of an assembly hole processing system of a vehicle body using a vision sensor according to the present invention.
2 is a view showing an example of reference holes of the front and rear parts of the vehicle body for processing the assembly hole according to the present invention.
3 is a view showing an example of an assembly hole processed by the assembly hole processing system of the vehicle body using the vision sensor according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of calculating a position value of an assembly hole machined in a rear part of a vehicle body by the system for processing an assembly hole of a vehicle body using a vision sensor according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating an assembly hole processing of a vehicle body using a vision sensor according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the features of the assembly hole processing system of a vehicle body using a vision sensor according to the present invention will be understood by way of embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, they can be replaced It should be understood that various equivalents and modifications may exist.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템은 온라인(Online)을 통해 차체(Main Body)(B)의 빌드 후 프론트 부분(Front portion)(B1) 및 리어 부분(Rear portion)(B2)에 형성된 툴링홀(tooling hole) 및 레퍼런스홀(Ref hole) 등의 참조홀(Measuring hole)(1,2)을 비전센서(Vision sensor)로 측정하여 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치를 자동으로 계산하고 로봇 피어싱 건으로 조립홀(3)을 가공함으로써 도장 전의 차량 차체(BIW; Body In White)의 갭(Gap) 및 오프셋(offset)을 개선할 수 있는 시스템이다.1 to 4, the assembly hole processing system of the vehicle body using the vision sensor according to the present invention is a front portion (B1) after the build of the body (Main Body) (B) through the online (Online) ) and the rear portion (B2) formed in the tooling hole (tooling hole) and reference hole (Ref hole) (Measuring hole) (1,2), such as measuring with a vision sensor (Vision sensor) assembling By automatically calculating the position of the piercing hole 3 and processing the assembly hole 3 with a robot piercing gun, the gap and offset of the body in white (BIW) before painting can be improved. It is a system that can

이와 같은 본 발명은 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)에 형성된 툴링홀 또는 레퍼런스홀 등의 참조홀(1,2)의 영상을 촬영하는 비전센서(100)와, 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)에 조립홀(3)을 가공하는 피어스 건 로봇(200)과, 상기 비전센서(100)에서 촬영된 영상에서 참조홀(1,2)의 위치값을 추출하여 차체(B)에 탑재되는 부품의 조립을 위해 형성하는 조립홀(3)의 위치값을 계산하는 연산제어수단(300)과, 상기 연산제어수단(300)으로부터 계산된 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치값을 수신하여 상기 피어스 건 로봇(200)의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러(400)를 포함한다.As described above, the present invention provides a vision sensor 100 for capturing images of reference holes 1 and 2 such as tooling holes or reference holes formed in the front portion B1 and the rear portion B2 of the vehicle body B; A pierce gun robot 200 that processes an assembly hole 3 in the front part B1 and the rear part B2 of the vehicle body B, and a reference hole 1 in the image taken by the vision sensor 100 2) by extracting the position value of the calculation control means 300 for calculating the position value of the assembly hole 3 formed for assembling the parts mounted on the vehicle body B; and a robot controller 400 that receives the position value of the piercing hole 3 and controls the operation of the piercing gun robot 200 .

이하 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the present invention will be described in detail.

상기 비전센서(100)는 차량 차체(B)에 형성되는 툴링홀 또는 레퍼런스홀 등의 참조홀(1,2)의 영상을 촬영하는 것으로 렌즈와 촬상소자 등을 포함하며 하나 이상이 차량의 조립라인 측면에 설치된다. The vision sensor 100 captures images of reference holes 1 and 2, such as a tooling hole or a reference hole formed in the vehicle body B, and includes a lens and an imaging device, and at least one assembly line of the vehicle. installed on the side

이와 같은 비전센서(100)는 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)에서 이격되어 배치되어 차량 차체(B), 특히 프론트 부분(B1)과 리어 부분(B2)에 형성된 툴링홀 또는 레퍼런스홀 등의 참조홀(2,3)을 촬영한다. 이러한 참조홀(2,3)의 위치는 차체(B)에 탑재되는 부품의 조립을 위해 형성하는 조립홀(3)의 위치를 산출하는데 기준점 역할을 한다.The vision sensor 100 is spaced apart from the front part B1 and the rear part B2 of the vehicle body B, and is formed in the vehicle body B, in particular, the front part B1 and the rear part B2. Reference holes 2 and 3 such as tooling holes or reference holes are photographed. The positions of the reference holes 2 and 3 serve as reference points for calculating the positions of the assembly holes 3 formed for assembling the parts mounted on the vehicle body B.

또한, 상기 피어스 건 로봇(200)은 로봇 컨트롤러(400)의 제어신호에 의해 구동하여 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)에 조립홀(3)을 가공하는 로봇으로, 조립홀(3)을 직접 가공하는 피어스 건(210)과, 상기 피어스 건(210)이 장착되는 로봇암(220)을 포함하며, 차체 조립라인 측면에 하나 이상 바람직하게는 4세트가 고정 설치된다. In addition, the pierce gun robot 200 is driven by the control signal of the robot controller 400 to process the assembly hole 3 in the front part B1 and the rear part B2 of the vehicle body B. , a piercing gun 210 for directly processing the assembly hole 3, and a robot arm 220 on which the piercing gun 210 is mounted, and one or more preferably four sets are fixedly installed on the side of the body assembly line do.

이때, 상기 로봇 컨트롤러(400)의 제어신호에 의해 로봇암(220)이 다양한 각도로 회동하며 피어스 건(210)을 조립홀(3)의 가공을 위한 위치로 이동시키고, 피어스 건(210)을 작동시켜 조립홀(3)을 성형한다.At this time, the robot arm 220 rotates at various angles by the control signal of the robot controller 400 and moves the piercing gun 210 to the position for processing the assembly hole 3, and the piercing gun 210 is Operate to form the assembly hole (3).

그리고, 상기 연산제어수단(300)은 상기 비전센서(100)에서 촬영된 영상에서 참조홀(1,2)의 위치값을 추출하여 편차를 확인하고 조립홀(3)의 위치값을 계산하는 구성으로, 일 예로 상기 비전센서(100)에서 촬영된 비전영상에서 참조홀(1,2)의 위치값을 추출하고 그 참조홀(1,2)의 위치값을 이용해 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치값을 산출하는 비전 컨트롤러(310)와, 작업자가 상기 비전 컨트롤러(310)와 로봇 컨트롤러(400)를 감시 및 제어할 수 있도록 현장에 설치되는 작업단말(320)을 포함할 수 있다. In addition, the operation control means 300 extracts the position values of the reference holes 1 and 2 from the image captured by the vision sensor 100 to check the deviation and calculate the position value of the assembly hole 3 . For example, by extracting the position values of the reference holes 1 and 2 from the vision image captured by the vision sensor 100, and using the position values of the reference holes 1 and 2, the piercing hole 3 ) may include a vision controller 310 that calculates a position value, and a work terminal 320 installed in the field so that an operator can monitor and control the vision controller 310 and the robot controller 400 .

이때, 상기 연산제어수단(300)은 상기 비전센서(100)에서 촬영된 영상에서 참조홀(1,2)의 위치값을 추출하여 편차를 확인하여 공차초과 여부를 확인하여 공차가 초과되면 차체 아웃(Boby Out)을 진행하도록 조립라인을 제어하며, 공차가 허용범위 이내이면 로봇 컨트롤러(400)를 통해 조립홀(3)을 가공한 후 비전센서(100)에서 가공된 조립홀(Piercing hole)(3)의 영상을 측정하여 위치값이 정상인지를 판별한다.At this time, the operation control means 300 extracts the position values of the reference holes 1 and 2 from the image taken by the vision sensor 100 to check the deviation to check whether the tolerance is exceeded, and if the tolerance is exceeded, the vehicle body is out The assembly line is controlled to proceed (Baby Out), and if the tolerance is within the allowable range, the assembly hole 3 is processed through the robot controller 400 and then the piercing hole processed by the vision sensor 100 ( 3) Measure the image to determine whether the position value is normal.

물론, 상기 연산제어수단(300)은 다른 예로 상기 비전센서(100)에서 촬영된 비전영상에서 참조홀(1,2)의 위치값만 비전 컨트롤러(310)에서 추출하고, 현장의 작업단말(320)에서 상기 비전 컨트롤러(310)의 참조홀(1,2)의 위치값을 이용해 조립홀(3)의 위치값을 산출할 수도 있다.Of course, as another example, the operation and control means 300 extracts only the position values of the reference holes 1 and 2 from the vision image captured by the vision sensor 100 from the vision controller 310, and the field work terminal 320 ), the position value of the assembly hole 3 may be calculated using the position values of the reference holes 1 and 2 of the vision controller 310 .

그리고, 상기 연산제어수단(300)의 개별 구성들은 네트워크 인터페이스(330)를 통해 연결되며, 피어스 건 로봇(200)의 구동을 위한 로봇 컨트롤러(400)를 제어 및 감시하는 Cell PLC(340)를 더 포함할 수 있다.In addition, the individual components of the operation and control means 300 are connected through a network interface 330, and a Cell PLC 340 for controlling and monitoring the robot controller 400 for driving the pierce gun robot 200 is further added. may include

이상의 연산제어수단(300)은 하나 이상의 다양한 구성을 네트워크로 연결하여 다양하게 설계변경하여 구성할 수 있는 것으로, 이러한 정도의 설계변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.The above arithmetic and control means 300 can be configured by variously designing and changing one or more various configurations by connecting them to a network, and such design changes all fall within the scope of the present invention.

그리고, 상기 연산제어수단(300)은 MES(Manufacturing Execution System)서버(500)로부터 온라인(Online)으로 작업지시(Order)를 받고 조립홀(3)을 가공할 수 있으며 해당 작업실적을 제공할 수 있다.In addition, the operation control means 300 may receive an online work order from the MES (Manufacturing Execution System) server 500, process the assembly hole 3, and provide the corresponding work performance. there is.

이때, 상기 MES(Manufacturing Execution System) 서버(500)는 통상 공정진행 정보 Monitoring 및 Control, 설비제어 및 Monitoring, 품질정보 Tracking 및 Control, 실적정보 집계, 창고운영 관리, 재고품 관리, 자재투입 관리, 인력 관리, 공무관리 등 생산 현장에서 발생할 수 있는 모든 정보를 통합 관리를 수행하는 것으로 자료관리를 위해 데이터베이스(DB)(510)를 포함한다.At this time, the MES (Manufacturing Execution System) server 500 is usually process progress information monitoring and control, facility control and monitoring, quality information tracking and control, performance information aggregation, warehouse operation management, inventory management, material input management, manpower management , and includes a database (DB) 510 for data management to perform integrated management of all information that may occur at the production site, such as public affairs management.

한편, 상기 연산제어수단(300)은 조립홀(Piercing hole)을 계산하는 응용프로그램을 구동하여 참조홀(1,2)의 위치값을 이용해 조립홀(3)을 자동 산출한다. 이때 차체(B) 참조홀(1,2)의 위치값 편차(Deviation)를 확인하여 공차초과 여부를 확인할 수도 있다.Meanwhile, the arithmetic and control means 300 automatically calculates the assembly hole 3 using the position values of the reference holes 1 and 2 by driving an application program for calculating the piercing hole. At this time, it is also possible to check whether the tolerance is exceeded by checking the deviation of the position values of the reference holes 1 and 2 of the vehicle body B.

이하에서는 이러한 차체(B)에 형성할 조립홀(3)의 위치값을 계산하는 예를 도 4를 참고로 설명한다. 도시된 바에 의하면 이는 차체(B)의 리어 부분(B2)에 관한 것으로, 리어 부분(B2)에 형성하는 좌우측에 형성되는 조립홀(3)인 Left Hinge hole(P07)과 Right Hinge hole(P08)과, 비전센서(100)에서 촬영되어 검출한 참조홀(1,2)인 Left Lower & Upper Gage hole(P09,P11)과 Right Lower & Upper Gage hole(P10,P12)가 도시된다. Hereinafter, an example of calculating the position value of the assembly hole 3 to be formed in the vehicle body B will be described with reference to FIG. 4 . As shown, this relates to the rear portion B2 of the vehicle body B, and the Left Hinge hole (P07) and Right Hinge hole (P08) which are assembly holes 3 formed on the left and right sides formed in the rear portion B2. and Left Lower & Upper Gage holes (P09, P11) and Right Lower & Upper Gage holes (P10, P12), which are reference holes 1 and 2, which are photographed and detected by the vision sensor 100, are shown.

이에 의하면 Left Hinge hole(P07)과 Right Hinge hole(P08)의 위치값은 Left Lower & Upper Gage hole(P09,P11)과 Right Lower & Upper Gage hole(P10,P12)의 위치값과 설정된 홀들 사이의 수평 및 수직거리를 이용해 계산한다. According to this, the position values of the Left Hinge hole (P07) and the Right Hinge hole (P08) are between the position values of the Left Lower & Upper Gage holes (P09, P11) and the Right Lower & Upper Gage holes (P10, P12) and the set holes. Calculate using horizontal and vertical distances.

정면에서 홀들 사이의 수평 및 수직거리를 살펴보면, Left Upper Gage hole(P11)와 Left Hinge hole(P07) 사이의 수평거리는 'A'이고, Left Hinge hole(P07)과 Right Hinge hole(P08) 사이의 수평거리는 'B'이고, Right Hinge hole(P08)과 Right Upper Gage hole(P12) 사이의 수평거리는 'C'이고, Left & Right Hinge hole(P9,P10)이 형성되는 Hinge surface과 Left & Right High Gage hole(P11,P12) 사이의 수직거리는 'D'이며, Left & Right High Gage hole(P11,P12)와 Left & Right Lower Gage hole(P9,P10) 사이의 수직거리는 'E'이다.Looking at the horizontal and vertical distances between the holes from the front, the horizontal distance between the Left Upper Gage hole (P11) and the Left Hinge hole (P07) is 'A', and the distance between the Left Hinge hole (P07) and the Right Hinge hole (P08) is 'A'. The horizontal distance is 'B', the horizontal distance between the Right Hinge hole (P08) and the Right Upper Gage hole (P12) is 'C', and the Hinge surface where Left & Right Hinge holes (P9, P10) are formed and Left & Right High The vertical distance between the gage holes (P11, P12) is 'D', and the vertical distance between the Left & Right High Gage holes (P11, P12) and the Left & Right lower gage holes (P9, P10) is 'E'.

이를 통해 Left & Right Hinge hole(P07,P08)의 수직 위치값(F/A)은 다음의 [식 1] 및 [식 2]와 같이 계산할 수 있고, Left & Right Hinge hole(P07,P08)의 수평 위치값(C/C)은 다음의 [식 3]과 같이 계산할 수 있다.Through this, the vertical position value (F/A) of the Left & Right Hinge holes (P07, P08) can be calculated as follows [Equation 1] and [Equation 2], and the The horizontal position value (C/C) can be calculated as follows [Equation 3].

Figure pat00001
Figure pat00001

이와 같이 Left & Right Hinge hole(P07,P08)의 수직 및 수평 위치값을 계산하여 피어싱(Piercing)이 필요한 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치값을 계산할 수 있으며 이와 같이 계산된 조립홀(3)의 위치값은 로봇 컨트롤러(400)로 전송하여 로봇 피어싱 건(210)으로 조립홀(3)을 가공할 수 있다. In this way, by calculating the vertical and horizontal position values of the Left & Right Hinge holes (P07, P08), the position value of the piercing hole (3) requiring piercing can be calculated, and the calculated assembly hole ( The position value of 3) may be transmitted to the robot controller 400 to process the assembly hole 3 with the robot piercing gun 210 .

물론, 상기 조립홀(3)의 위치값은 도 4에서와 같이 차체(B)의 리어 부분(B2)에 대해서 계산한 것만 도시하였으나 차체(B)의 프론트 부분(B1)에 형성하는 조립홀(3)의 위치값은 위와 동일하게 또는 다른 방식으로 다양하게 계산할 수 있다.Of course, the position value of the assembly hole 3 is shown only calculated for the rear portion B2 of the vehicle body B as in FIG. 4, but the assembly hole formed in the front portion B1 of the vehicle body B ( The position value of 3) can be variously calculated in the same way as above or in a different way.

이하, 도 1 내지 도 5를 참고로 본 발명에 따른 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 과정을 설명한다. Hereinafter, an assembly hole processing process of a vehicle body using a vision sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 .

MES(Manufacturing Execution System) 서버(500)의 작업지시 또는 작업자의 작업단말(320) 조작에 따라 조립홀 가공을 위해 라인으로 차체(Main Body)(B)가 이동(Body-In)한다.(S1) According to the work instruction of the MES (Manufacturing Execution System) server 500 or the operator's operation of the work terminal 320, the body (Main Body) (B) moves (Body-In) to the line for processing the assembly hole. (S1) )

그리고, 상기 단계(S1) 이후에 조립라인 측면에 설치된 비전센서(Vision sensor)(100)에서 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)에 형성된 툴링홀 또는 레퍼런스홀 등의 참조홀(1,2)의 영상을 촬영하고 연산제어수단(300)으로 입력되며 촬영된 영상에서 참조홀(1,2)의 위치값을 추출한다.(S2)And, in the vision sensor 100 installed on the side of the assembly line after the step (S1), the tooling hole or reference hole formed in the front part B1 and the rear part B2 of the vehicle body B An image of the reference holes 1 and 2 is photographed, input to the operation control means 300, and position values of the reference holes 1 and 2 are extracted from the photographed image. (S2)

상기 단계(S2) 이후에 상기 연산제어수단(300)은 참조홀(1,2)의 위치값의 편차(Deviation)를 확인하여 공차초과 여부를 확인한다.(S3)After the step (S2), the operation control means 300 checks the deviation of the position values of the reference holes 1 and 2 to determine whether the tolerance is exceeded. (S3)

상기 단계(S3)에서 상기 연산제어수단(300)은 참조홀(1,2)의 위치값이 허용된 공차범위를 초과한 것으로 판단되면 차체 아웃(Boby Out)을 진행하도록 조립라인을 제어한다.(S4) When it is determined that the position value of the reference holes 1 and 2 exceeds the allowable tolerance range in step S3, the operation control means 300 controls the assembly line to proceed with the vehicle body out (Boby Out). (S4)

상기 단계(S3)에서 상기 연산제어수단(300)은 참조홀(1,2)의 위치값이 허용된 공차범위 이내이면 참조홀(1,2)의 위치값을 이용하여 피어싱(Piercing)이 필요한 조립홀(3)의 위치값을 산출하여 로봇 컨트롤러(400)로 전송하고 이를 통해 로봇 컨트롤러(400)는 피어스 건 로봇(200)을 구동하여 조립홀(3)을 가공한다.(S5) In the step S3, if the position value of the reference hole 1 and 2 is within the allowable tolerance range, the operation control means 300 uses the position value of the reference hole 1 and 2 to require piercing. The position value of the assembly hole 3 is calculated and transmitted to the robot controller 400. Through this, the robot controller 400 drives the pierce gun robot 200 to process the assembly hole 3 (S5).

이 경우 상기 로봇 컨트롤러(400)는 수신된 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치값에 따라 피어스 건 로봇(200)을 제어하여 피어스 건(210)을 차량 차체(B)의 프론트 부분(B1) 및 리어 부분(B2)의 피어싱 위치로 이동시켜 조립홀(3)을 가공한다.In this case, the robot controller 400 controls the piercing gun robot 200 according to the received position value of the piercing hole 3 to attach the piercing gun 210 to the front part B1 of the vehicle body B. ) and move to the piercing position of the rear part (B2) to process the assembly hole (3).

그리고, 상기 단계(S5) 이후에 비전센서(100)에서 가공된 조립홀(Piercing hole)(3)의 영상을 측정한다.(S6) 이후 연산제어수단(300)은 촬영된 영상에서 가공된 조립홀(Piercing hole)(3)의 정확 여부를 체크한다.(S7)Then, after the step (S5), the image of the piercing hole 3 processed by the vision sensor 100 is measured. After (S6), the operation control means 300 is assembled from the captured image. Check whether the piercing hole 3 is correct. (S7)

이 경우 상기 단계(S7)에서 상기 연산제어수단(300)은 가공된 조립홀(Piercing hole)(3)의 위치값이 정상 오차범위 이내인지 여부(정확한지 여부)를 체크(Check)하여 비정상이면 재측정(S8)을 수행한 후 상기 단계(S7)를 재수행하며, 정상이면 피어싱 작업을 마무리하는 단계(S9)를 수행한다.In this case, in the step (S7), the operation control means 300 checks whether the position value of the processed piercing hole 3 is within the normal error range (correct or not), and if it is abnormal, re After performing the measurement (S8), the step (S7) is re-performed, and if it is normal, the step (S9) of finishing the piercing operation is performed.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations are possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. The scope of protection should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1,2: 참조홀 3: 조립홀
100: 비전센서 200: 피어스 건 로봇
210: 피어스 건 220: 로봇암
300: 연산제어수단 310: 비전 컨트롤러
320: 작업단말 330: 네트워크 인터페이스
340: Cell PLC 400: 로봇 컨트롤러
500: MES서버 510: 데이터베이스
B: 차량 차체 B1: 프론트 부분
B2: 리어 부분 1,2: Reference hole 3: Assembly hole
100: vision sensor 200: pierce gun robot
210: pierce gun 220: robot arm
300: operation control means 310: vision controller
320: work terminal 330: network interface
340: Cell PLC 400: robot controller
500: MES server 510: database
B: Vehicle body B1: Front part
B2: rear part

Claims (8)

차량 차체의 참조홀의 영상을 촬영하는 비전센서와, 차량 차체에 조립홀을 가공하는 피어스 건 로봇과, 상기 비전센서에서 촬영된 영상에서 참조홀의 위치값을 추출하여 차체에 탑재되는 부품의 조립을 위해 형성하는 조립홀의 위치값을 계산하는 연산제어수단과, 상기 연산제어수단으로부터 계산된 조립홀의 위치값을 수신하여 상기 피어스 건 로봇의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
A vision sensor that captures an image of a reference hole in the vehicle body, a piercing gun robot that processes an assembly hole in the vehicle body, and a reference hole position value extracted from the image captured by the vision sensor for assembly of parts mounted on the vehicle body A vision sensor comprising: an operation control means for calculating the position value of the assembly hole to be formed; and a robot controller for controlling the operation of the pierce gun robot by receiving the position value of the assembly hole calculated from the operation control means Assembly hole processing system for vehicle body.
 제 1항에 있어서,
상기 참조홀은 상기 차량 차체의 프론트 또는 리어 부분에 형성된 툴링홀 또는 레퍼런스홀인 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
The method of claim 1,
The reference hole is a tooling hole or a reference hole formed in a front or rear portion of the vehicle body.
 제 1항에 있어서,
상기 피어스 건 로봇은 상기 조립홀을 직접 가공하는 피어스 건과, 상기 피어스 건이 장착되는 로봇암을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
The method of claim 1,
The pierce gun robot is an assembly hole processing system for a vehicle body using a vision sensor, characterized in that it includes a pierce gun for directly processing the assembly hole, and a robot arm on which the pierce gun is mounted.
 제 1항에 있어서,
상기 연산제어수단은 상기 비전센서에서 촬영된 비전영상에서 참조홀의 위치값을 추출하고 그 참조홀의 위치값을 이용해 조립홀의 위치값을 산출하는 비전 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
The method of claim 1,
wherein the operation control means includes a vision controller that extracts the position value of the reference hole from the vision image captured by the vision sensor and calculates the position value of the assembly hole using the position value of the reference hole. of assembly hole processing system.
 제 4항에 있어서,
상기 연산제어수단은 상기 참조홀(1,2)의 위치값이 허용된 공차범위 이내이면 참조홀의 위치값을 이용하여 피어싱(Piercing)이 필요한 조립홀의 위치값을 산출하고, 비전센서를 통해 촬영되는 가공된 조립홀의 위치값이 정상 오차범위 이내인지 여부를 체크하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
5. The method of claim 4,
If the position value of the reference hole 1 and 2 is within the allowed tolerance range, the operation control means calculates the position value of the assembly hole requiring piercing using the position value of the reference hole, and is photographed through a vision sensor. Assembly hole processing system of a vehicle body using a vision sensor, characterized in that it checks whether the position value of the processed assembly hole is within a normal error range.
 제 4항에 있어서,
상기 연산제어수단은 현장 작업자가 상기 비전 컨트롤러와 로봇 컨트롤러를 감시 및 제어할 수 있도록 현장에 설치되는 작업단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
5. The method of claim 4,
The arithmetic and control means includes a work terminal installed in the field so that a field worker can monitor and control the vision controller and the robot controller.
 제 1항에 있어서,
상기 연산제어수단은 MES서버로부터 온라인으로 작업지시가 입력되면 상기 비전센서에서 촬영된 영상에서 참조홀의 위치값을 추출하고 상기 조립홀의 위치값을 계산하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
The method of claim 1,
The operation and control means extracts the position value of the reference hole from the image captured by the vision sensor when an online work instruction is input from the MES server, and calculates the position value of the assembly hole. hole machining system.
 제 1항에 있어서,
상기 연산제어수단은 참조홀의 위치값 편차(Deviation)를 확인하여 공차초과 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 차량 차체의 조립홀 가공 시스템.
The method of claim 1,
The arithmetic and control means is an assembly hole processing system for a vehicle body using a vision sensor, characterized in that it checks whether a tolerance is exceeded by checking a deviation of a position value of a reference hole.
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