KR20220159145A - 골프공 크랙 선별 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프공 크랙 선별 장치 및 방법에 관한 것으로서, 골프공 이동부 입력을 통해 골프공이 골프공 선별기로 입력되고 선별기의 골프공 회전부에서 공을 회전시키고 카메라에 의해 영상을 획득하고 분석하고, 분석결과 파손 골프공은 파손 골프공 경로로, 정상골프공은 정상골프공 경로로 골프공 이동부 출력을 통해 분리 배출되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 골프공 크랙 선별 장치 및 방법에 의하여, 골프공 전체면을 촬영하기 위해 메카넘 휠의 원리를 적용 골프공을 회전시킬 수 있어 하나의 카메라로 전체 면을 촬영할 수 있다.

Description

골프공 크랙 선별 장치 및 방법 { A golf ball crack sorting device and the method thereof }

본 발명은 골프공 크랙 검출장치 및 방법에 관한 것으로서 더욱 자세하게는 골프공을 4 개의 메카넘휠 위에 올려놓고 원하는 방향으로 회전시키고 카메라로 촬영하여 공에 발생된 크랙을 검출하는 것이다. 선별된 공은 판정결과에 따라 해당 출구로 출력되는 선별 출력되는 골프공 크랙검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

물체에 발생된 크랙, 결함을 발견하기 위한 방법은 대상 물체에 따라 다르지만 크게 탄성측정방법, 압력측정방법, 소리측정 방법 등 기계적인 방법과 영상분석에 의한 방법이 있다. 기계적인 방법 중 탄성을 이용하여 공의 크랙을 검사하는 방법은 공을 높은 위치에서 자유낙하시켜 반발력을 분석한다. 압력측정에 의한 방식은 공에 압력을 가해 압축강도를 측정하는 방식이고, 충돌 음 측정에 의한 방식은 공을 타격하고 그 소리를 분석하는 방법을 사용한다.

영상분석에 의한 방법은 카메라로 물체를 촬영하고 촬영 영상을 분석하여 파손여부를 결정하는 방식으로 선행 공지기술로 골프공 면을 촬영하기 위해 골프공 공급장치 이동부 측부에 카메라(10-1436933)를 설치하여 면을 촬영하고 있다.

상기의 기계적인 방법에 의하는 경우 선별장치의 크기가 크고 물리적 구성이 복잡하여 실용성이 떨어지는 면이 있었다. 반면에 카메라에 의한 방식은 대상 물체를 회전시키는 수단이 복잡하고 실용성이 떨어져 많이 선택하지 않고 볼의 이동경로에 카메라를 설치하고 촬영하거나 여러 대의 카메라를 여러 방향에 설치하여 볼 전체면을 촬영하고 있어 가격이 비싸고 복잡하다.

한국등록특허공보 제10-1436933호 한국등록특허공보 제10-1358177호 한국등록특허공보 제10-1632414호

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 골프 크랙볼 선별을 위해, 카메라 촬영기반의 영상분석에 의한 방법으로 메카넘휠 원리를 적용하여 볼을 회전시키는 골프공 크랙 선별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

더 자세하게는, 본 발명의 목적은 한 대의 카메라와 메카넘 휠 원리를 적용하여 공을 원하는 방향으로 회전시키는 회전부를 두고 카메라가 회전 볼의 전 방향을 촬영하여 공의 크랙을 검출하는, 골프공 크랙 선별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 검출속도를 높이기 위해 카메라와 회전부를 포함하는 선별기 모듈을 여러 개 채택한 멀티채널 개념을 도입하여 검출속도를 향상시키는, 골프공 크랙 선별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 골프공 크랙 선별 장치에 관한 것으로서, 골프공 입출력을 제어하는 골프공 이동부; 골프공을 원하는 방향으로 회전시키는 골프공 회전부; 골프공을 촬영하기 위한 영상 획득부; 상기 골프공 이동부, 골프공 회전부, 영상획득부 동작을 제어하고 획득한 영상을 분석하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 골프공 크랙 선별 장치 및 방법에 있어서, 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 골프공 크랙 선별 장치 및 방법 및 썬팅 장치에 의하면, 메카넘 휠 원리를 적용하여 고정된 위치에서 공을 원하는 방향으로 회전시킴으로써, 여러 대의 카메라를 사용하지 않고 하나의 카메라로 촬영이 가능하며, 카메라와 골프공 거리가 일정하여 노이즈가 없는 정확한 영상촬영이 가능하고, 이로 인해, 구성이 간단하고 비용이 절감되는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 골프공 크랙 선별 장치 및 방법 및 썬팅 장치에 의하면, 빠른 처리가 필요한 실내 골프장의 경우 멀티채널로 구성하여 많은 처리가 가능하다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 골프공 크랙 선별 장치 및 방법 및 썬팅 장치에 의하면, 대상 물체에 따라 선별기 모듈의 회전부 지그를 달리 구성함으로써, 사과, 배와 같이 곡면으로 이루어진 농산품, 기계분야에서 많이 사용되는 베어링등의 흠결을 선별하는 분야에도 활용이 가능하다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위해 나타낸 대표도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전부 운용 실시도.
도 3은 본 발명의 멀티채널 실시 예를 나타낸 실시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 제어부 구성도.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

도면 1은 본 발명의 일실시 예를 보여주는 실시도다. 크랙선별기(70)은 카메라(30), 조명장치, 회전부(20)를 포함하고 있다. 검사할 공은 제어부(40)의 제어에 의해 이동부 입구(10)을 통해 공이 크랙선별기(70)로 들어온다. 크랙선별기의 회전부(20)는 공을 회전시키고 카메라는 공을 촬영한다. 촬영된 영상은 제어부(40)로 이동되고 제어부영상분석부(41)에서 크랙 여부를 검사한다. 검사된 결과 정상인 공은 출구(60), 크랙공은 출구(50)로 출력된다.

도면 2는 본 발명의 일 실시 예를 보여주는 메카넘휠 원리로 공이 회전되는 회전부를 나타낸 실시도이다. 메카넘휠은 모터의 구동토크가 전달되는 림휠(rim wheel)(21)과 림휠의 끝에 수동 회전하는 서브 롤러(sub roller)들(22)로 구성되어 있고 구동토크는 정방향, 역방향으로 제어 가능하다. 서브롤러는 휠 방향의 ±45° 각도로 배열되어 있으며 서브롤러 방향에 따라 A타입, B 타입 두 가지 타입이 있으며 4륜 자동차에서 대각선 방향의 휠에 같은 타입을 사용한다. 자동차에 장착된 메카넘 휠은 4개 휠의 각속도를 각각 독립적으로 제어함으로써 조향장치 없이 고정된 지면 위를 전후, 좌우, 회전 등 전방향(omni direction)으로 3 자유도 운동이 가능하다.

골프공이 네 개의 휠에 고정된 자동차 프레임이라고 가정하고 방향 정의는 차량이 전방으로 휠에 가해지는 토크를 정방향 토크, 후방으로 휠에 가해지는 토크를 역방향 토크로 정의하고 네 휠 각각의 휠에 가해지는 토크의 조합에 따라 차의 진행 방향이 정해진다. 휠과 롤러는 45도 각도이므로 롤러가 받는 힘은 휠이 진행하는 방향의 45도 방향으로 받고 이동 방향은 4 휠의 롤러에 가해지는 롤러의 벡터합으로 결정된다.

4개의 휠에 모두 정방향 토크를 주면 정방향으로 진행하고 역방향 토크를 주면 역방향으로 진행한다. 전좌(정방향), 전우(역방향), 후좌(역방향), 후우(정방향)이면 제자리에서 우측 90도 방향으로 진행한다. 전좌(정방향) 전우(역방향) , 후좌(정방향 ), 후우(역방향)이면 차량은 제자리에서 회전한다. 전좌(정방향), 전우(x), 후좌(x), 후우(정방향)이면 우측 45도 대각선 방향으로 진행한다. 여기서 x는 힘을 가하지 않음. 4 휠에 가해지는 토크의 벡터합으로 방향이 결정되므로 각 휠에 가해주는 토크를 조절함으로써 어느 방향이든 조절이 가능하다.

자동차는 휠의 회전으로 고정된 지면에서 차량이 이동하지만 본 발명의 회전부는 휠을 고정시키고 휠을 회전시키면 휠 위에 놓인 골프공이 힘을 받고 상기한 방향으로 회전된다. 전방-우측 휠(25), 후방-좌측 휠(27)에 A/B 타입 휠을 사용하고, 전방-좌측 휠(26), 후방-우측 휠(28)에 B/A타입 휠을 사용하여 회전제어부(41)에서 정방향/역방샹, 각속도 크기를 제어하여 회전부(20)를 동작시키면 원하는 방향으로 골프공을 회전시킨다.

도면 3은 많은 골프공을 처리하기 위해 멀티채널 선별기 동작의 일 실시예를 도시한 실시도이다.

많은 골프공 검사가 필요한 경우 영상획득부(30), 회전부(20)을 포함하는 선별기를 모듈을 여러 개 부착함으로써 가능하다. 영상분석부(41)는 빈 선별기 모듈(31)을 판단하고 공을 빈 선별기로 입력하기 위해 선별기 분배기(32)를 제어한다. 해당 선별기로 공이 분배되면 영상획득장치(30)를 통해 영상을 획득하고 제어부 영상분석부(41)을 통해 공을 검사하고 결과에 따라 출구 분배기(33)를 제어하여 해당 게이트(50,60)로 공을 출력한다.

도면 4는 제어부에 대한 도면의 일 실시예를 설명한다.

영상분석부(41)를 통해 골프공 선별기(70)가 비어있는 것으로 판단되면 개폐기 또는 볼 이동수단을 작동시켜 골프공 선별기(70)로 공 투입을 제어한다. 선별부(70)로 공이 들어오면 회전부(20)를 제어하여 공을 회전시키고 조명, 카메라(30)를 동작시켜 영상을 촬영한다. 촬영된 영상은 제어부 영상분석부(41)로 들어가 영상이 분석되고 크랙을 검출한다. 크랙검출은 정상인 공의 패턴을 저장하고 판단할 수도 있으며 기계학습(ML:machine learning)에 의한 학습을 통해 노이즈 구별 등 다양한 환경에 적응하도록 구현할 수도 있다. 영상분석부(41)에서 검사가 완료되면 검사결과에 따라 이동제어부(43)는 불량이면 이동부 출구(50)로 양호하면 이동부 출구(60)으로 공을 출력한다. 출력과 동시에 음성 또는 LED 등과 같이 효과를 더할 수도 있다.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10 : 베이스 층 20 : 자외선 차단층
10 : 이동부 입구 20: 회전부
21 : 림휠 22 : 서브롤러
23 : 골프공 25 : 전방우측휠
26 : 전방좌측 휠 27 : 후방좌측휠
28 : 후방우측휠
30 : 영상획득부 31 : 선별기
32 : 선별기 분배기 33 : 출구 분배기
40 : 제어부 41 : 영상 분석부
42 : 영상획득 제어부 43 : 이동제어부
44 : 회전제어부
50 : 불량볼 이동부 출구 60 : 정상볼 이동부 출구
70 : 선별기

Claims (4)

1. 골프공 크랙 선별 장치에 있어서,
   골프공 이동로 전단에 설치되어 선별기로 안내하는 선별기선택 분배기, 선별결과에 따라 출구를 결정하는 출구 분배기, 출구를 포함하는 골프공 이동부;
   골프공을 원하는 방향으로 회전시키는 골프공 회전부;
   상기 골프공을 촬영하기 위한 영상 획득부; 및,
   상기 골프공 이동부, 골프공 회전부, 영상획득부 동작을 제어하고 획득한 영상을 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 크랙 선별 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 골프공 회전부는 메카넘 휠 원리로 구동되는 다수개의 휠을 사용하여 원하는 방향으로 대상물을 이동, 회전시키는 것을 특징으로 하는 골프공 크랙 선별 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   골프공 크랙 선별모듈은 촬영을 위한 카메라, 조명장치, 골프공 회전부를 포함하며 골프공 선별처리속도를 향상시키기 위하여 크랙 선별모듈을 다수개 구비하여 멀티채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 골프공 크랙 선별 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   멀티채널의 선별모듈로 공을 분배하고 정상, 불량 결과에 따라 공의 이동 경로를 분배하는 이동부 제어를 특징으로 하는 골프공 크랙 선별 장치.

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