KR20230059883A - 시편의 인출 및 마킹 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철강재 시편의 인출 및 마킹 방법에 관한 것이다.
본 발명은 복수 개의 시편을 대차에 적재하여 이동하는 이동 단계, 이동을 완료한 상기 대차에 적재된 상기 복수 개의 시편 중 최상층에 위치한 시편을 로봇에 마련된 비전 카메라를 사용하여 인식하는 인식 단계, 상기 로봇은 상기 최상층에 위치한 시편을 레이저 장치가 있는 장소로 이송하는 인출 단계 및 이송된 상기 시편에 상기 레이저 장치를 사용하여 마킹하는 마킹 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시편의 인출 및 마킹 방법{METHOD FOR DRAW OUT AND MARKING OF SPECIMEN}

본 발명은 시편의 인출 및 마킹 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 철강재 시편의 인출 및 마킹 방법에 관한 것이다.

일반적으로 제조된 강판의 품질 특성을 확인하기 위해서는 강판으로부터 시편을 제조하고, 그 시편을 이용하여 각종 품질 시험을 실시하게 된다. 이러한 시편의 제조기준은 세계 국제규격으로 정해져 있다.

그런데 종래에 전기강판으로부터 시편을 제조하는 과정이 수작업에 의해 이루어짐에 따라 많은 문제점이 발생되었다.

즉, 전기강판공장에서 생산된 강판으로부터 시편을 제조하기 위하여 작업자가 대단히 크고 무거운 강판을 이동시켜 1차로 길이방향 크기에 맞춰 절단하고 다음으로 폭방향 크기에 맞춰 강판을 절단하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0033383호에는 종래의 시편 절단장치에 대해 기재되어 있다.

그리고 절단된 시편을 대차 위에 복수 개로 적재하고, 대차에 적재된 시편의 위치를 작업자가 눈으로 확인한 후 2~3명의 작업자가 대차로부터 직접 시편을 인출하여 검사대 위에 올려 놓는 작업을 하였다.

이와 같이 종래의 방법은 시편을 제조하는 데는 많은 시간과 인력이 요구되며 작업공정이 비능율적이고, 작업부하가 가중되는 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 방법은 수작업으로 이루어짐에 따라 업무 부하에 의해 잘못된 시편이 제조될 우려가 높아 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서 로봇이 시편을 인출하고 마킹 공정까지 완료할 수 있는 시편의 인출 및 마킹 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 복수 개의 시편을 대차에 적재하여 이동하는 이동 단계, 이동을 완료한 상기 대차에 적재된 상기 복수 개의 시편 중 최상층에 위치한 시편을 로봇에 마련된 비전 카메라를 사용하여 인식하는 인식 단계, 상기 로봇은 상기 최상층에 위치한 시편을 레이저 장치가 있는 장소로 이송하는 인출 단계 및 이송된 상기 시편에 상기 레이저 장치를 사용하여 마킹하는 마킹 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인출 단계는 상기 로봇에 마련된 진공 흡입 장치를 사용하여 상기 최상층에 위치한 시편을 흡착하여 인출할 수 있다.

상기 마킹 단계는 상기 시편을 상기 로봇에 흡착한 상태에서 상기 레이저 장치로 마킹할 수 있다.

상기 마킹 단계의 다음 단계에서 상기 로봇은 마킹을 완료한 상기 시편을 기 설정된 위치로 이송할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 로봇이 대차에 복수 개로 적재된 시편 중에서 최상층에 적재된 시편을 구분하고 위치를 확인할 수 있게 하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 시편의 이송부터 마킹 공정까지 자동화 공정을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1에서 이동 단계를 도시한 개념도이다.
도 3은 도 1에서 인식 단계를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1에서 인출 단계를 도시한 개념도이다.
도 5는 도 1에서 마킹 단계를 도시한 개념도이다.
도 6은 도 1에서 마킹 단계의 다음 단계를 도시한 개념도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 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 발명에서, '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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법을 도시한 흐름도이고, 도 2는 도 1에서 이동 단계를 도시한 개념도이고, 도 3은 도 1에서 인식 단계를 도시한 개념도이고, 도 4는 도 1에서 인출 단계를 도시한 개념도이고, 도 5는 도 1에서 마킹 단계를 도시한 개념도이고, 도 6은 도 1에서 마킹 단계의 다음 단계를 도시한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 이동 단계(S1), 인식 단계(S2), 인출 단계(S3) 및 마킹 단계(S4)를 포함한다.

도 2를 참고하여 이동 단계(S1)는 복수 개의 시편(1)을 대차(10)에 적재하여 이동하는 단계일 수 있다.

대차(10)는 자체 동력으로 주행할 수 있고, 제어부의 작동 명령을 받아 정해진 주행 라인을 따라 이동할 수 있다.

즉 제어부는 대차(10)에 기 설정된 수량 이상의 시편(1)이 적재됐다고 판단되면, 시편(1)의 인출 장소로 이동하도록 대차(10)에 작동 명령을 전송할 수 있다. 그리고 대차(10)에서 시편(1)의 인출이 완료되면 제어부는 대차(10)에 시편(1)의 적재 장소로 이동하도록 작동 명령을 전송할 수 있다. 또한 대차(10)는 물체 감지 센서 또는 무게 감지 센서를 장착하여 대차(10)에 시편(1)이 적재된 상태를 감지하고 감지된 데이터를 제어부로 전송할 수 있다.

도 3을 참고하여, 인식 단계(S2)는 이동을 완료한 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 위치한 시편(1)을 인식하는 단계일 수 있다. 이때 로봇(20)의 엔드 이팩터(end effector)에 설치된 비전 카메라(vision camera)(21)를 사용하여 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 적재된 시편(1)을 인식할 수 있다.

비전 카메라는 고성능 카메라, 이미지 프로세서, 소프트웨어 등의 구성요소로 이루어진 시스템이고, 카메라, 렌즈, 조명을 이용하여 적절한 이미지를 획득한 후 획득한 이미지를 이미지 프로세서, 소프트웨어가 수행 작업의 목적에 적합하게 영상처리, 영상 분석의 과정을 거쳐 특정 작업을 수행할 수 있는 판단을 제공할 수 있다.

도 4를 참고하여, 인출 단계(S3)는 로봇(20)이 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 적재된 시편(1)을 인출하고, 로봇(20)이 최상층에 적재된 시편(1)을 레이저 장치(30)가 있는 장소로 이송시키는 단계일 수 있다.

인출 단계(S3)에서 로봇(20)은 엔드 이팩터에 설치된 진공 흡입 장치(23)를 사용하여 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1) 중 최상층에 위치한 시편(1)을 흡착하여 인출할 수 있다.

인출 단계(S3)에서 로봇(20)은 진공 흡입 장치(23)로 시편(1)의 무게중심부를 흡착하여 안정되게 흡착되게 할 수 있다.

로봇(20)은 다관절로 형성된 로봇 암(robot arm)일 수 있고, 엔드 이팩터에 비전 카메라(21)와 진공 흡입 장치(23)를 모두 설치하고 비전 카메라(21)로 시편(1)의 위치를 인식한 후 진공 흡입 장치(23)로 시편을 인출할 수 있다.

도 5를 참고하여, 마킹 단계(S4)는 로봇(20)에 의해 이송된 시편(1)에 레이저 장치(30)를 사용하여 문자, 숫자, 기호, 도형 등 중 어느 하나 이상을 마킹(marking)할 수 있다.

마킹 단계(S4)는 로봇(20)의 진공 흡입 장치(23)에 시편(1)이 흡착된 상태에서 시편(1)에 레이저 장치(30)로 마킹할 수 있다.

도 6을 참고하여, 마킹 단계(S4)에서 시편(1)의 마킹을 완료하면 다음 단계로 로봇(20)은 시편(1)을 기 설정된 위치로 이송할 수 있다.

기 설정된 위치는 시편(1)의 사용처별로 구분해서 정해진 각기 다른 분류대차(40)의 위치일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 인식 단계(S2)에서 이동을 완료한 대차(10)의 상측에 설치된 비전 카메라(vision camera)(21)를 사용하여 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 적재된 시편(1)을 인식할 수 있다.

인출 단계(S3)는 로봇(20)이 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 적재된 시편(1)을 인출하고, 로봇(20)이 최상층에 적재된 시편(1)을 레이저 장치(30)가 있는 장소로 이송시키는 단계일 수 있다.

인출 단계(S3)에서 로봇(20)은 엔드 이팩터에 설치된 진공 흡입 장치(23)를 사용하여 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1) 중 최상층에 위치한 시편(1)을 흡착하여 인출할 수 있다.

인출 단계(S3)에서 로봇(20)은 진공 흡입 장치(23)로 시편(1)의 무게중심부를 흡착하여 안정되게 흡착되게 할 수 있다.

인출 단계(S3)에서 대차(10)에 적재된 복수 개의 시편(1)을 모두 인출하면 대차(10)의 상측에서 비전 카메라가 대차(10)에 시편(1)이 없는 것을 감지하고, 제어부로 전기 신호를 전송하면 제어부는 대차(10)에 작동 명령을 전송하여 대차(10)가 시편(1)의 적재 장소로 이동하도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시편의 인출 및 마킹 방법은 인출 단계(S3)에서 로봇(20)이 복수 개의 시편(1) 중에서 최상층에 적재된 시편(1)을 인출 시 로봇은 최상층에 적재된 시편(1)의 둘레부를 그립(grip) 할 수 있다.

그리고 로봇(20)은 시편(1)을 그립하여 지면 바닥으로부터 수평한 상태로 정렬한 상태에서 진공 흡입 장치(23)를 사용하여 시편(1)을 흡착할 수 있다.

그리고 로봇(20)은 최상층에 적재된 시편(1)을 레이저 장치(30)가 있는 장소로 이송시킬 수 있다.

로봇(20)은 다관절로 형성된 로봇 암(robot arm)일 수 있고, 엔드 이팩터에 진공 흡입 장치(23)를 설치하고, 진공 흡입 장치(23)의 둘레부에 시편(1)을 그립할 수 있는 그립부(미도시)가 복수 개로 형성될 수 있다.

그립부는 시편(1)을 향하는 방향으로 신축되게 형성되어 시편(1)의 둘레부를 그립한 상태에서 시편(1)을 진공 흡입 장치(23) 측으로 끌어당겨 진공 흡입 장치(23)가 시편(1)을 흡착하기 용이하게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 시편
10: 대차
20: 로봇
21: 비전 카메라
23: 진공 흡입 장치
30: 레이저 장치
40: 분류대차

Claims (4)

1. 복수 개의 시편을 대차에 적재하여 이동하는 이동 단계;
   이동을 완료한 상기 대차에 적재된 상기 복수 개의 시편 중 최상층에 위치한 시편을 로봇에 마련된 비전 카메라를 사용하여 인식하는 인식 단계;
   상기 로봇은 상기 최상층에 위치한 시편을 레이저 장치가 있는 장소로 이송하는 인출 단계; 및
   이송된 상기 시편에 상기 레이저 장치를 사용하여 마킹하는 마킹 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편의 인출 및 마킹 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 인출 단계는 상기 로봇에 마련된 진공 흡입 장치를 사용하여 상기 최상층에 위치한 시편을 흡착하여 인출하는 것을 특징으로 하는 시편의 인출 및 마킹 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 마킹 단계는 상기 시편을 상기 로봇에 흡착한 상태에서 상기 레이저 장치로 마킹하는 것을 특징으로 하는 시편의 인출 및 마킹 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 마킹 단계의 다음 단계에서 상기 로봇은 마킹을 완료한 상기 시편을 기 설정된 위치로 이송하는 것을 특징으로 하는 시편의 인출 및 마킹 방법.
   

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