KR20240062724A

KR20240062724A - 자동 볼트 체결 장치 그 방법

Info

Publication number: KR20240062724A
Application number: KR1020220144554A
Authority: KR
Inventors: 박청운; 김남준; 장일규; 송종의; 박기범; 유영기; 이상헌; 김수환; 박현수; 김정아
Original assignee: 삼성물산 주식회사
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2024-05-09

Abstract

본 발명은 자동 볼트 체결 장치 그 방법에 관한 것으로서, 감지유닛의 카메라를 통해 촬영되는 영상을 기반으로 철골부재에 설치되는 볼트를 인식하여 위치를 산출하고, 볼트에 대한 위치 오차를 산출하여 위치 오차 크기에 따라 볼트의 위치를 보정하고, 상기 볼트의 위치 오차를 고려하여 볼팅유닛이 볼팅작업을 수행함으로써, 정확한 볼트의 위치를 산출할 수 있고, 정확하고 빠르게 볼트를 체결하여 작업 시간을 단축하는 효과가 있다.

Description

자동 볼트 체결 장치 그 방법{AUTOMATIC BOLT FASTENING APPARATUS AND METHOD THREOF}

본 발명은 자동 볼트 체결 장치 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상을 통해 볼트를 인식하여 그 위치를 산출하고, 볼트의 위치를 기반으로 볼트를 자동으로 체결하는, 자동 볼트 체결 장치 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건설 현장에서 볼트를 체결하기 위해서는 작업자가 볼트를 홀에 삽입하고 너트를 체결하여 직접 조이는 방식이 보편적으로 사용된다.

볼팅작업은 1회에 완료되는 것이 아니라, 철골을 거치한 후, 볼트를 끼우고, 1차, 2차 조임 등 4번의 고소작업을 통해서 철골 볼팅작업이 완료될 수 있다.

그러나 이러한 조립 방법은 많은 인력과 시간이 필요하므로 대량 생산이나 산업 현장에는 적합하지 않다.

또한, 건설 현장에서, 교량이나 건축물의 특성상 볼팅작업은 고소에서 이루어지고, 고소작업차 등의 장비 또는 달비계와 같은 작업발판을 활용하며, 상황에 따라서는 작업자가 철골 자체에 올라타고 작업하므로 추락 사고의 위험이 있다.

그에 따라 자동으로 볼트를 체결하는 장치가 개발되어 사용되고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-2020915호, "볼팅 장치” 가 있다.

자동 볼트 체결 장치를 이용하는 경우, 자동화장비를 이용한 조임 자동화를 작업 단계가 축소될 수 있고, 보다 신속하게 작업을 진행할 수 있다.

그러나 고정되어 있는 철골구조물에 자동 볼트 체결 장치가 접근하여 볼트 조임 작업을 해야 하므로, 자동 볼트 체결 장치에서 인식하여 작업할 볼트의 위치가 매회 변경되므로, 위치 오차가 발생하는 문제가 있다.

이러한 위치 오차로 인하여 볼트 체결까지 시간이 소요되고, 체결 불량이 발생하는 문제가 있다.

또한, 볼트의 위치를 인식하기 위해 카메라, 비젼장치 등의 영상장치가 사용되는데, 조명, 적업 위치 등에 따라 영상에 차이가 있으므로 볼트를 인식하는데 오류가 발생할 수 있다.

그에 따라 볼트의 위치 오차를 산출하여 보정하면서 빠르게 볼트를 체결할 수 있는 방안이 필요하다.

대한민국 등록특허공보 제10-2020915호

본 발명은 촬영된 영상을 기반으로 볼트의 위치를 인식하고, 볼트의 위치 오차의 크기에 따라 볼트의 위치를 기반으로 자동으로 볼트를 체결하는, 자동 볼트 체결 장치 그 방법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동 볼트 체결 장치는, 철골부재에 대한 볼팅작업을 수행하는 볼팅유닛; 및 카메라를 통해 상기 철골부재의 일부를 촬영한 영상으로부터 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 산출하며, 상기 볼팅유닛이 상기 볼트의 위치를 기반으로 상기 볼팅작업을 수행하도록 제어하는 제어유닛; 을 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 볼트의 위치를 좌표값으로 산출하고, 상기 볼트의 위치 오차를 산출하여 상기 위치 오차의 크기에 따라 상기 볼팅유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 기 저장된 설계데이터와 상기 볼트의 위치를 비교하여 상기 위치 오차를 산출하고, 상기 영상으로부터 미인식된 볼트를 추가하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 위치 오차에 대응하여 상기 볼팅유닛이 스파이럴 동작 및 러빙 동작을 통해 상기 볼팅작업을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 일정거리 단위로 상기 볼트의 위치를 보정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위를 벗어난 경우, 상기 카메라를 통해 재촬영 후 상기 볼트를 다시 인식하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 상기 영상으로부터 상기 볼트를 인식하지 못하는 경우 및 영상 재촬영 및 재인식이 일정 횟수 반복된 경우, 포인터를 동작시키고, 상기 영상으로부터 상기 포인터로부터 조사되는 레이저광의 위치를 검출하여 상기 볼트의 위치로 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼팅유닛은, 상기 볼트의 위치에 대응하여, 볼트부재 또는 너트부재가 장착된 조임툴을 상기 볼트에 밀착하고, 상기 볼트와 밀착된 상태를 유지하면서 상기 조임툴을 일정 범위 내에서 이동하여, 상기 볼트의 일부가 삽입되도록 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼팅유닛은 상기 조임툴이 나선형 또는 별그리기 패턴으로 이동하여 상기 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼팅유닛은, 상기 볼트의 일부가 상기 조임툴에 삽입되면, 상기 조임툴을 일정각 기울인 후 회전 이동하며 러빙 동작을 수행하여, 상기 볼트를 체결하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼팅유닛은 상기 볼트를 기준축으로, 상기 조임툴의 궤적이 원뿔형상을 이루도록 상기 러빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼팅유닛은 상기 볼트가 상기 조임툴에 삽입되지 않은 경우 상기 조임툴의 각도를 변경한 후 볼팅작업을 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동 볼트 체결 방법은, 카메라가 철골부재의 일부를 촬영하는 단계; 제어유닛이 상기 카메라의 영상을 기반으로 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 산출하는 단계; 상기 제어유닛이 상기 볼트의 위치에 대한 위치 오차를 산출하고, 위치 오차의 크기에 따라 상기 볼트의 위치를 보정하는 단계; 및 볼팅유닛이 상기 볼트의 위치를 기반으로 볼팅작업을 수행하는 단계; 를 포함한다.

상기 볼트의 위치를 산출하는 단계는, 2D 영상, 3D 영상 및 열화상 영상 중 어느 하나를 입력받아, 상기 철골부재에 형성된 적어도 하나의 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 좌표값으로 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 오차를 산출하는 단계는, 기 저장된 설계데이터와 상기 볼트의 위치를 비교하여 일치 여부를 판단하는 단계; 상기 볼트의 위치에 대한 상기 위치 오차를 산출하는 단계; 및 상기 위치 오차의 크기가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 볼팅작업을 수행하는 단계; 를 포함한다.

상기 볼팅작업을 수행하기 전, 상기 설계데이터를 기반으로 미 인식된 볼트를 추가하는 단계; 및 산출된 상기 볼트의 위치를 일부 이동하여 위치를 보정하는 단계; 를 더 포함한다.

상기 위치 오차를 산출하는 단계는, 상기 위치 오차의 크기가 상기 오차범위를 벗어난 경우, 상기 카메라를 통해 영상을 재촬영하여 상기 볼트를 인식하고 위치를 산출하는 단계; 영상 재촬영 및 볼트인식이 일정 횟수 반복되면, 포인터를 동작시키는 단계; 상기 포인터에 의해 상기 볼트의 중심점에 조사된 레이저광을 상기 영상으로부터 인식하고 위치를 검출하는 단계; 및 상기 레이저광의 위치를 상기 볼트의 위치로 설정하는 단계; 를 더 포함한다.

상기 볼팅작업을 수행하는 단계는, 상기 볼팅유닛이, 상기 볼트의 위치에 대응하여, 조임툴을 상기 볼트에 밀착하는 단계; 상기 볼트가 밀착된 상태를 유지하면서 상기 조임툴을 일정 범위 내에서 이동하면서 상기 볼트의 일부가 삽입되도록 스파이럴 동작을 수행하는 단계; 및 상기 볼트의 일부가 상기 조임툴에 삽입되면, 상기 조임툴을 일정각 기울인 후 회전 이동하며 러빙 동작을 수행하는 단계; 를 포함한다.

상기 스파이럴 동작을 수행하는 단계는, 상기 조임툴이 상기 볼트와 밀착 상태를 유지하면서 나선형 또는 별그리기 패턴으로 이동하여 상기 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 러빙 동작을 수행하는 단계는, 상기 볼트를 기준축으로, 상기 조임툴의 궤적이 원뿔형상을 이루도록 상기 러빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼트가 상기 조임툴에 삽입되지 않은 경우, 상기 조임툴의 각도를 변경한 후 볼팅작업을 다시 수행하는 단계; 를 더 포함한다.

일 측면에 따르면, 본 발명의 자동 볼트 체결 장치 그 방법은, 영상을 통해 인식되는 볼트의 위치에 대한 오차 여부를 확인하고, 위치 오차의 크기에 따라 볼트의 위치를 보정하여 볼트 체결 동작을 단계적으로 수행함으로써, 정확한 볼트의 위치를 산출할 수 있고, 정확하고 빠르게 볼트를 체결할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 빠른 볼트 체결을 통해 작업 시간을 크게 단축할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼팅유닛의 구성이 도시된 도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼트 체결 방법이 도시된 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 영상을 이용한 볼트 위치 인식 및 위치 보정을 설명하는 데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 오차에 따른 볼팅작업을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼팅유닛의 움직임을 설명하는 데 참조되는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철골 구조물용 볼트 체결 장치의 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 작업자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 구성이 도시된 도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼팅유닛의 구성이 도시된 도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치(1)는 프레임유닛(100), 위치조절유닛(200), 고정유닛(300), 이송유닛(400), 볼팅유닛(500), 감지유닛(600), 제어유닛(700)을 포함한다.

철골부재(10)는 서로 평행하게 배치되는 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)와, 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)에 대해 수직하게 배치되는 웹(13)을 포함하여 구성되는 "H" 형태의 철골 보인 것으로 예시될 수 있다. 철골부재(10)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우 이웃하는 철골부재(10)는 양단부가 서로 맞닿도록 배치될 수 있다. 이웃하는 철골부재(10)는 연결플레이트(P), 볼트부재(B), 너트부재(N)에 의해 상호 접합될 수 있다.

연결플레이트(P)는 대략 평판의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 연결플레이트(P)는 양측이 각각 이웃하는 철골부재(10)와 접촉되도록 배치될 수 있다. 연결플레이트(P)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 연결플레이트(P)는 양측이 각각 이웃하는 철골부재(10)의 상부 플랜지(11), 하부 플랜지(12) 및 웹(13)의 외측면과 개별적으로 접촉되도록 배치될 수 있다.

볼트부재(B)는 외주면에 나사산이 형성되고, 일단부에 일정 크기 이상의 전단력이 인가됨에 따라 파단되는 핀테일을 구비하는 TS볼트인 것으로 예시될 수 있다. 볼트부재(B)는 핀테일이 형성된 일단부가 연결플레이트(P)의 외측으로 돌출되도록 철골부재(10)와 연결플레이트(P)를 동시에 관통하여 삽입된다. 볼트부재(B)는 복수개로 구비될 수 있다. 복수개의 볼트부재(B)는 각각의 연결플레이트(P) 상에서 격자 형태 등 다양한 패턴을 이루도록 배열될 수 있다.

너트부재(N)는 내주면에 나사산이 형성되고, 내주면이 볼트부재(B)의 외주면에 나사 결합되는 다양한 종류의 너트로 예시될 수 있다. 너트부재(N)는 후술하는 볼팅유닛(500)과의 연결이 용이하게 이루어질 수 있게 다각형의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 너트부재(N)는 복수개로 구비되어 각각의 볼트부재(B)에 개별적으로 나사 결합될 수 있다.

프레임유닛(100)은 철골 구조물용 볼트 체결 장치(1)의 개략적인 골격을 형성하고, 후술하는 위치조절유닛(200), 고정유닛(300), 이송유닛(400), 볼팅유닛(500) 등을 전체적으로 지지한다.

프레임유닛(100)은 복수개의 보, 기둥이 격자 형태로 배치된 사각틀 형상의 제1프레임(110)과, 제1프레임(110)의 측면으로부터 수평하게 연장되는 평판 형상의 제2프레임(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 그러나 프레임유닛(100)의 형상은 이러한 사항에 한정되는 것은 아니고, 후술하는 위치조절유닛(200), 고정유닛(300), 이송유닛(400), 볼팅유닛(500) 등을 전체적으로 지지할 수 있는 형상의 기술 사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.

프레임유닛(100)에는 고정유닛(300), 이송유닛(400), 볼팅유닛(500), 감지유닛(600), 제어유닛(700)으로 전원을 공급하기 위한 배터리(S) 및 볼팅유닛(500)의 볼팅작업 과정에서 볼트부재(B)로부터 파단된 핀테일을 수거하는 수거함(C)이 추가로 설치될 수 있다.

위치조절유닛(200)은 프레임유닛(100)과 연결되고, 프레임유닛(100)의 위치를 조절한다. 즉, 위치조절유닛(200)은 공중에서 프레임유닛(100)을 지지함과 동시에 철골부재(10)에 대한 프레임유닛(100)의 상대 위치를 가변시키는 구성으로서 기능한다. 이에 따라 위치조절유닛(200)은 고층 빌딩 등의 상층에 위치한 철골부재(10)에 대한 프레임유닛(100)의 접근성을 향상시킬 수 있다. 위치조절유닛(200)은 길이 방향으로 신축 가능하며, 설치 각도가 조절 가능하게 마련되는 붐대(210)를 구비한 다양한 종류의 고소 작업 차량으로 예시될 수 있다.

고정유닛(300)은 프레임유닛(100)에 설치되고, 철골부재(10)에 착탈 가능하게 고정된다. 즉, 고정유닛(300)은 일정한 위치에서 프레임유닛(100)을 철골부재(10)에 대해 고정시키는 구성으로서 기능한다. 이에 따라 고정유닛(300)은 풍하중 또는 이송유닛(400) 및 볼팅유닛(500)의 동작에 따른 진동 등에 의해 프레임유닛(100)의 위치가 임의로 변경되는 것을 방지할 수 있다.

이송유닛(400)은 프레임유닛(100)에 이동 가능하게 설치되어 후술하는 볼팅유닛(500)의 위치를 가변 시킨다.

볼팅유닛(500)은 이송유닛(400)의 이동에 연동되어 위치가 가변 되고, 철골부재(10)에 대한 볼팅작업을 수행한다.

볼팅유닛(500)은 툴장착부(510), 조임툴(520), 금매김툴(530), 중심보정부(540)를 포함할 수 있다.

툴장착부(510)는 이송유닛(400)과 함께 이동되고, 후술하는 조임툴(520), 금매김툴(530)을 전체적으로 지지하는 구성으로서 기능한다. 툴장착부(510)는 제3암(430)에 회전 가능하게 연결된 제2암(420)의 단부와 마주보게 배치될 수 있다. 툴장착부(510)는 후술하는 중심보정부(540)를 매개로 제2암(420)과 간접적으로 연결될 수 있다.

툴장착부(510)의 구체적인 형상은 도 2에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 조임툴(520), 금매김툴(530)과 결합되어 조임툴(520), 금매김툴(530)을 지지할 수 있는 형상의 기술 사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.

조임툴(520)은 툴장착부(510)에 결합되고, 볼트부재(B)에 대해 너트부재(N)를 상대 회전시켜 볼트부재(B)와 너트부재(N)를 상호 체결하는 조임 작업을 수행한다. 조임툴(520)은 외부로부터 전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 전동 모터와, 전동 모터로부터 발생되는 회전력에 연동되어 회전하는 소켓을 구비하여 볼트부재(B)에 대한 너트부재(N)의 조임 작업을 수행할 수 있는 다양한 종류의 전동 렌치로 예시될 수 있다. 조임툴(520)은 후술하는 제어유닛(700)의 제어에 의해 동작이 조절될 수 있다.

조임툴(520)은 나사 결합, 끼움 결합 등에 의해 툴장착부(510)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라 조임툴(520)은 후술하는 금매김툴(530)의 동작 시 툴장착부(510)로부터 분리되어 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 간섭 되는 것이 방지될 수 있고, 오작동 또는 파손 시 툴장착부(510)로부터 용이하게 교체될 수 있다. 조임툴(520)은 복수개로 구비되고, 각각의 조임툴(520)은 서로 다른 출력 토크를 가질 수 있다. 각각의 조임툴(520)은 툴장착부(510)에 택일적으로 결합될 수 있다. 이와 달리 조임툴(520)은 단일하게 구비되고, 스위치 조작 등에 의해 출력 토크가 가변 되는 것도 가능하다.

금매김툴(530)은 툴장착부(510)에 결합되고, 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 분사액을 분사하여 지시선을 마킹하는 금매김 작업을 수행한다. 금매김툴(530)은 후술하는 제어유닛(700)의 제어에 의해 동작이 조절될 수 있다. 금매김툴(530)은 나사 결합, 끼움 결합 등에 의해 툴장착부(510)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

금매김툴(530)은 조임툴(520)의 동작 시 툴장착부(510)로부터 분리되어 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 간섭 되는 것이 방지될 수 있다. 조임툴(520)과 금매김툴(530)은 툴장착부(510)의 서로 다른 위치에 동시에 결합될 수 있고, 이와 달리 툴장착부(510)의 동일한 위치에 택일적으로 결합되는 것도 가능하다.

제어유닛(700)은 감지유닛(600)으로부터 감지된 데이터를 바탕으로 고정유닛(300), 이송유닛(400) 및 볼팅유닛(500)의 동작을 전반적으로 제어한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 자동 볼트 체결 장치(1)는 프레임유닛(100), 위치조절유닛(200), 고정유닛(300), 이송유닛(400), 볼팅유닛(500), 감지유닛(600), 제어유닛(700)을 포함한다.

감지유닛(600)은 제1카메라(610), 제2카메라(620), 포인터(630), 거리감지센서(640)를 포함한다.

제1카메라(610)는 철골부재(10)에 설치된 볼트부재(B) 및 너트부재(N)의 2차원 영상 정보를 획득하는 다양한 종류의 2D 카메라로 예시될 수 있다. 제1카메라(610)는 복수개로 형성될 수 있고, 단일하게 형성되는 것도 가능하다.

도면에는 제1카메라(610)가 프레임유닛(100)에 결합되는 것을 예로 들어 도시하고 있으나 제1카메라(610)의 결합 위치는 이러한 사항에 한정되는 것은 아니고, 다양한 위치로 설계 변경이 가능하다.

제2카메라(620)는 철골부재(10)에 설치된 볼트부재(B) 및 너트부재(N)의 3차원 영상 정보를 획득하는 다양한 종류의 3D 카메라로 예시될 수 있다. 제2카메라(620)는 복수개로 형성될 수 있고, 단일하게 형성되는 것도 가능하다.

제2카메라(620)가 이송유닛(400)의 제2암(420)에 결합되는 것을 예로 들어 도시하고 있으나 제2카메라(620)의 결합 위치는 이러한 사항에 한정되는 것은 아니고, 다양한 위치로 설계 변경이 가능하다.

제2카메라(620)의 외측에는 제2카메라(620)가 태양광과 간섭 되는 것을 방지하는 차단판(621)이 설치될 수 있다. 차단판(621)은 대략 내부가 비어있는 박스 형태를 갖도록 형성되고, 제2카메라(620)의 외측면을 감싸도록 배치될 수 있다.

포인터(630)는 볼트부재(B) 및 너트부재(N)로 향해 레이저광을 조사하여 조임툴(520) 또는 금매김툴(530)의 중심축과 볼트부재(B)의 중심축의 일치 여부를 육안으로 식별할 수 있도록 보조하는 구성으로서 기능한다. 포인터(630)는 볼트부재(B) 및 너트부재(N)로 향해 "+" 형상의 레이저광을 조사할 수 있는 라인 레이저 장치로 예시될 수 있다. 포인터(630)는 제2암(420)에 결합되어 지지될 수 있다. 포인터(630)는 "+" 형상의 교차점의 위치가 조임툴(520) 또는 금매김툴(530)의 중심축과 동일한 직선상에 위치하도록 설치될 수 있다. 이와 달리, 포인터(630)는 복수개로 구비되어 "+" 형상의 교차점의 위치가 각각 조임툴(520)과 금매김툴(530)의 중심축과 동일한 직선상에 위치하도록 개별적으로 설치될 수 있다.

거리감지센서(640)는 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 대한 조임툴(520) 및 금매김툴(530)의 거리를 감지한다. 거리감지센서(640)는 레이저센서, 초음파센서 등 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 대한 조임툴(520) 및 금매김툴(530)의 거리를 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서로 예시될 수 있다. 거리감지센서(640)는 복수개로 구비되어 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 대한 조임툴(520)의 거리 및 볼트부재(B) 및 너트부재(N)에 대한 금매김툴(530)의 거리를 개별적으로 감지할 수 있다.

제어유닛(700)은 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit), 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 프로세서(Processor) 또는 SoC(System on Chip)로 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.

제어유닛(700)은 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행시키고, 그 실행 결과 데이터를 메모리(미도시)에 저장하도록 구성될 수 있다.

메모리는 설계데이터, 영상데이터, 영상으로부터 인식된 볼트 위치 데이터, 및 오차 데이터를 저장한다. 또한, 메모리는 자동 볼트 체결 장치의 동작 알고리즘, 볼팅유닛 제어 알고리즘, 오차 산출 알고리즘, 및 위치 보정 알고리즘을 저장할 수 있다. 메모리는 램(RAM, Random Access Memory), 롬(ROM), EEPROM(Electrically Erased Programmable ROM) 등의 비휘발성 메모리, 플래시 메모리 등의 저장수단을 포함한다.

제어유닛(700)은 감지유닛(600)의 제1카메라(610) 또는 제2카메라(620)를 통해 촬영되는 영상을 기반으로 볼트 구멍 또는 볼트를 인식하고, 그 위치를 산출한다. 제어유닛(700)은 기 저장된 데이터를 기반으로 볼트의 형상을 인식할 수 있다.

제어유닛(700)은 볼트의 중심점을 기준으로 그 위치를 판단한다. 또한, 제어유닛(700)은 볼트의 위치를 좌표값으로 산출한다.

제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치를 저장하고, 메모리에 저장된 설계데이터를 읽어 볼트의 위치를 비교한다. 제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치와 설계데이터의 볼트의 위치가 일치하는 경우 볼팅유닛(500)을 제어하여 볼트가 체결되도록 한다.

제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치가 설계데이터와 상이한 경우, 위치 오차에 따라 볼트의 위치를 보정한다.

제어유닛(700)은 설계데이터를 기반으로 미인식된 볼트가 존재하는지 판단하고, 볼트 간 간격과 설계데이터의 위치를 기반으로 미인식된 볼트를 추가한다.

또한, 제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치와 설계데이터에 기록된 볼트의 위치에 대하여 위치 오차를 산출하고, 산출된 위치 오차가 설정된 오차 범위에 포함되는지 판단한다. 제어유닛(700)은 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 볼팅유닛(500)을 제어하여 오차를 고려하여 볼트 체결 동작을 수행하도록 한다.

제어유닛(700)은 산출된 위치 오차와 볼트의 위치를 기반으로 일정 거리 단위로 위치를 변경하여 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어 제어유닛(700)은 위치 차이의 방향을 인식하고 해당 방향으로 1mm 단위로 이동하여 위치를 보정할 수 있다.

한편, 제어유닛(700)은 산출된 위치 오차가 오차 범위를 벗어나는 경우, 감지유닛(600)을 제어하여 작업 영역을 재촬영한 후, 볼트 인식을 다시 수행한다.

제어유닛(700)은 감지유닛(600)을 통해 작업 영역의 재촬영 및 볼트 인식을 수행하여 위치 오차를 재산출한다.

제어유닛(700)은 재촬영 및 볼트 인식 동작을 반복하고, 반복 횟수가 일정 횟수에 도달하는 경우, 에러를 생성하여 출력한다.

한편, 제어유닛(700)은 볼트 위치를 인식하지 못하는 경우, 포인터(630)를 동작시키고, 영상으로부터 포인터(630)로부터 조사된 레이저광의 위치를 기반으로 볼트의 위치를 산출할 수 있다.

제어유닛(700)은 볼트의 위치를 인식한 후, 볼팅유닛(500)을 제어하여 1차 볼팅작업을 수행한다.

제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치에 대한 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 또는 인식된 볼트의 위치가 설계데이터와 일치하더라도, 감지유닛(600)의 카메라 촬영 각도에 따라 오차가 발생할 수 있으므로, 오차를 고려하여 볼팅작업을 수행하도록 볼팅유닛(500)을 제어한다.

제어유닛(700)은 볼트의 축 방향으로는 밀어 넣는 방향의 힘을 제어하면서, 병진운동과 회전운동을 조합한 동작을 수행하도록 볼팅유닛(500)을 제어함으로써, 조임툴(520)의 소켓이 볼트 테일과 너트에 끼어들어갈 수 있도록 한다.

볼팅유닛(500)은 제어유닛(700)의 제어명령에 대응하여, 조임툴(520)을 볼트부재(B)에 밀착시킨 후, 스파이럴 동작을 수행한다. 볼팅유닛(500)은 스파이럴 동작 시, 나선형으로 이동하면서 체결을 시도하고, 경우에 따라 임의의 진동을 발생시키거나 별그리기 패턴에 따라 동작할 수 있다.

볼팅유닛(500)은 볼트가 일부 삽입된 경우 볼트가 일정 각도 기울어지도록 한 후, 볼트를 향해 미는 힘이 작용하도록 하되, 볼트의 위치를 축 중심으로 하여 회전 이동하며 볼트를 체결한다.

볼팅유닛(500)은 조임툴(520)의 공구 회전축의 궤적이 원뿔 형태를 이루도록 하며, 원뿔의 궤적이 나선의 형상이 되도록 조임툴(520)을 이동한다.

또한, 볼팅유닛(500)은 볼트 체결에 실패한 경우 볼트의 각도를 변경한 후 볼트 체결을 수행한다.

볼팅유닛(500)은 위치 오차의 크기에 따라 단계적으로 적용하여 볼트를 체결한다.

경우에 따라 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)에 RCC(Remote Compliance Center)기구를 포함하여, 체결 동작 중 기계적인 수동적 컴플라이언스(Passive Compliance)를 생성하여 볼팅작업을 수행할 수 있다.

제어유닛(700)은 볼트의 위치를 인식한 후, 볼팅유닛(500)을 제어하여 1차 볼팅작업을 수행하고, 금매김 작업 후, 2차 볼팅작업을 수행한다. 제어유닛(700)은 1차 볼팅작업 시, 영상을 통해 볼트 인식 및 위치 보정을 수행하고, 금매김을 인식하여 2차 볼팅작업이 수행되도록 볼팅유닛(500)을 제어한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼트 체결 방법이 도시된 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어유닛(700)은 작업 위치로 이송이 완료되면, 감지유닛(600)을 제어하여 영상을 촬영한다. 감지유닛(600)의 제1카메라(610) 또는 제2카메라(620)는 볼트 체결을 위한 작업 영역을 촬영한다(S310).

제어유닛(700)은 볼트의 형상에 관한 데이터를 기반으로, 촬영된 영상으로부터 특징을 추출하여 볼트를 인식하고, 볼트의 위치를 검출한다(S320).

제어유닛(700)은 메모리에 저장된 설계데이터와 인식된 볼트의 위치를 비교하여 일치 여부를 판단한다(S340).

제어유닛(700)은 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는지 판단한다(S350).

제어유닛(700)은 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 설계데이터를 기반으로 볼트 위치를 보정한다(S360). 예를 들어 제어유닛(700)은 미인식된 볼트를 설계데이터와 볼트 간격을 기반으로 추가하여 보정할 수 있다. 또한, 제어유닛(700)은 일정 단위로 이동하면서 위치를 보정할 수 있다.

제어유닛(700)은 위치 오차가 오차범위를 벗어나는 경우, 감지유닛(600)을 통해 작업 영역을 재촬영하고, 위치를 다시 인식한다(S310, S320). 특히, 영상으로부터 볼트 인식에 실패한 경우에는 재촬영을 통해 다시 인식한다.

제어유닛(700)은 일정 횟수 반복한 후에도 인식할 수 없는 경우 포인터를 동작시키고, 영상으로부터 포인터의 위치를 검출하여 볼트의 위치로 설정할 수 있다.

제어유닛(700)은 볼팅유닛(500)으로 제어명령을 인가하여 1차 볼팅작업을 제어한다.

볼팅유닛(500)은 제어명령에 대응하여, 조임툴(520)을 볼트에 밀착시키고(380), 스파이럴 동작을 수행한다(S390). 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)의 공구가 나선형으로 이동하면서 볼트 테일에 일부 삽입되도록 한다. 경우에 따라 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)의 공구가 별 그리기 패턴에 따라 이동하도록 하거나 진동을 발생시켜 공구에 볼트가 일부 삽입되도록 한다. 예를 들어 볼팅유닛(500)은 볼트 테일이 약 6mm 삽입되는 것을 감지할 수 있다.

볼팅유닛(500)은 볼트 테일이 삽입되면, 러빙 동작을 수행한다(S400). 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)이 일정각 기울어지도록 한 후, 볼트가 삽입된 지점을 중심으로 조임툴(520)의 원뿔형상으로 이동하도록 한다.

볼팅유닛(500)은 볼트가 삽입되지 않고 유지되는 경우, 각도를 변경한 후(S420), 스파이럴 동작 또는 러빙 동작을 다시 수행한다.

볼팅유닛(500)은 볼트가 조임툴(520)에 삽입 완료되면(S410), 볼트를 체결한다(S430).

제어유닛(700)은 볼트 체결이 완료되면 인식된 볼트 중 다음 볼트의 위치로 이동하여 체결 동작을 수행한다.

제어유닛(700)은 1차 볼트 체결 후, 금매김 작업을 수행하고, 2차 볼팅작업을 수행하여 볼트 체결을 완료한다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 영상을 이용한 볼트 위치 인식 및 위치 보정을 설명하는 데 참조되는 도이다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 감지유닛(600)의 제1카메라(610) 또는 제2카메라(620)는 볼트 체결을 위한 작업 영역을 촬영한다.

제어유닛(700)은 입력되는 영상으로부터 볼트의 형상을 추출하고, 이를 바탕으로 볼트를 인식하고, 그 좌표값을 산출한다.

제어유닛(700)은 3D 카메라인 제2카메라(620)를 통해 촬영되는 3차원 영상을 기반으로 볼트를 인식할 수 있다. 볼트의 위치는 볼트의 중심점을 기준으로 한다.

제어유닛(700)은 카메라의 위치 및 화각에 따라, 촬영된 볼트의 형상에 차이가 있으므로, 볼트의 중앙 원형 형성과 너트가 끼워진 형상을 기반으로 볼트를 인식하고, 경우에 따라 볼트의 하단부를 기준으로 볼트를 구분할 수 있다.

제어유닛(700)은 영상을 통해 볼트 인식이 가능한지를 판단하고, 인식할 수 없는 경우 감지유닛(600)을 제어하여 재촬영하도록 한다.

또한, 제어유닛(700)은 볼트 구멍, 볼트가 끼워진 형상, 볼트에 너트가 끼워진 형상 각각에 대한 데이터를 메모리에 저장하고, 영상으로부터 볼트 구멍, 볼트, 볼트 및 너트를 인식할 수 있다.

감지유닛(600)은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 작업영역에 대한 열화상 영상을 촬영할 수 있다.

제어유닛(700)은 열화상 카메라를 이용하여 촬영되는 열화상 영상으로부터 볼트를 인식하고, 볼트의 위치를 산출한다.

제어유닛(700)은 열화상 영상을 통해 온도에 따른 색상 차이를 이용하여 볼트를 인식할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 오차에 따른 볼팅작업을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어유닛(700)은 인식된 볼트의 위치를 기반으로 체결 동작을 수행하되, 볼트의 위치와 수평한 위치에서 단순 회전하는 것이 아니라, 스파이럴 동작과 러빙 동작을 수행하여 볼트가 조임툴(520)에 삽입되도록 한다.

영상을 기반으로 인식된 볼트의 위치 오차가 오차범위 내이거나 설계데이터와 일치하더라도, 촬영 각도 등을 이유로 볼트의 실제 위치와 오차가 발생할 수 있으므로 제어유닛(700)은 위치 오차를 고려하여 스파이럴 동작과 러빙 동작을 수행하도록 볼팅유닛(500)을 제어한다.

볼팅유닛(500)은 스파이럴 동작을 통해 체결 동작을 수행한다. 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)을 볼트 테일에 밀착하고, 밀착된 상태에서 나선형으로 조임툴(520)을 이동시켜 볼트 테일이 삽입되도록 한다.

볼팅유닛(500)은 조임툴(520)에 볼트 테일이 일부 삽입되는 것을 감지한다. 볼팅유닛(500)은 볼트가 약 6mm 삽입되면 다음 동작을 수행한다.

볼팅유닛(500)은 볼트 테일이 일부 삽입되면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 조임툴(520)을 일정 각도 기울인 후, 조임툴(520)을 회전 이동시켜 볼트가 삽입되도록 한다.

볼팅유닛(500)은 볼트 테일이 조임툴(520)에 일부 삽입된 상태에서 러빙 동작을 수행한다. 볼팅유닛(500)은 일부 삽입된 볼트 테일을 중심으로 조임툴(520)이 원뿔 형상으로 회전 이동시키면서 회전하여 볼트를 체결한다.

또한, 볼팅유닛(500)은 볼트 삽입에 실패한 경우, 조임툴(520)의 각도를 변경한 후 다시 체결 동작을 수행한다.

볼팅유닛(500)은 스파이럴 동작에서, 볼트 삽입에 실패하는 경우에도 조임툴(520)의 각도를 기울어지도록 한 후, 볼트 삽입을 수행할 수 있다.

볼팅유닛(500)은 볼트가 조임툴(520)에 약 36mm 삽입되면, 회전동작하여 볼트를 체결한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 볼트 체결 장치의 볼팅유닛의 움직임을 설명하는 데 참조되는 예시도이다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 볼팅유닛(500)은 스파이럴 동작을 통해 조임툴(520)을 나선형으로 이동시켜 볼트 테일이 조임툴(520)에 삽입되도록 한다.

또한, 볼팅유닛(500)은 볼트의 위치를 기준으로 별을 그리며 이동하여 볼트 테일이 조임툴(520)에 삽입되도록 할 수 있다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 그에 따라 볼팅유닛(500)은 조임툴(520)에 볼트가 삽입되면, 조임툴(520)을 회전 동작시켜 볼트가 체결되도록 한다.

따라서 본 발명의 일 측면에 따른, 자동 볼트 체결 장치 그 방법은 볼트의 위치를 정확하게 인식할 수 있고, 볼트의 위치 오차를 고려하여 스파이럴 동작 및 러빙 동작을 통해 볼팅작업을 수행함으로써 신속하게 볼트를 체결할 수 있고, 작업시간을 단축할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

1 : 볼트 체결 장치 10 : 철골부재
B : 볼트부재 N : 너트부재
100 : 프레임유닛
200 : 위치조절유닛 300 : 고정유닛
400 : 이송유닛 410 : 제1암
500 : 볼팅유닛 510 : 툴장착부
520 : 조임툴 530 : 금매김툴
600 : 감지유닛 610 : 제1카메라
620 : 제2카메라 630 : 포인터
640 : 거리감지센서 700 : 제어유닛

Claims

철골부재에 대한 볼팅작업을 수행하는 볼팅유닛; 및
카메라를 통해 상기 철골부재의 일부를 촬영한 영상으로부터 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 산출하며, 상기 볼팅유닛이 상기 볼트의 위치를 기반으로 상기 볼팅작업을 수행하도록 제어하는 제어유닛; 을 포함하고,
상기 제어유닛은 상기 볼트의 위치를 좌표값으로 산출하고, 상기 볼트의 위치 오차를 산출하여 상기 위치 오차의 크기에 따라 상기 볼팅유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은 기 저장된 설계데이터와 상기 볼트의 위치를 비교하여 상기 위치 오차를 산출하고, 상기 영상으로부터 미인식된 볼트를 추가하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 위치 오차에 대응하여 상기 볼팅유닛이 스파이럴 동작 및 러빙 동작을 통해 상기 볼팅작업을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위 내에 포함되는 경우, 일정거리 단위로 상기 볼트의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은 상기 볼트의 상기 위치 오차가 오차범위를 벗어난 경우, 상기 카메라를 통해 재촬영 후 상기 볼트를 다시 인식하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은 상기 영상으로부터 상기 볼트를 인식하지 못하는 경우 및 영상 재촬영 및 재인식이 일정 횟수 반복된 경우,
포인터를 동작시키고, 상기 영상으로부터 상기 포인터로부터 조사되는 레이저광의 위치를 검출하여 상기 볼트의 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 볼팅유닛은, 상기 볼트의 위치에 대응하여, 볼트부재 또는 너트부재가 장착된 조임툴을 상기 볼트에 밀착하고,
상기 볼트와 밀착된 상태를 유지하면서 상기 조임툴을 일정 범위 내에서 이동하여, 상기 볼트의 일부가 삽입되도록 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 볼팅유닛은 상기 조임툴이 나선형 또는 별그리기 패턴으로 이동하여 상기 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 볼팅유닛은, 상기 볼트의 일부가 상기 조임툴에 삽입되면, 상기 조임툴을 일정각 기울인 후 회전 이동하며 러빙 동작을 수행하여, 상기 볼트를 체결하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 볼팅유닛은 상기 볼트를 기준축으로, 상기 조임툴의 궤적이 원뿔형상을 이루도록 상기 러빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 볼팅유닛은 상기 볼트가 상기 조임툴에 삽입되지 않은 경우 상기 조임툴의 각도를 변경한 후 볼팅작업을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 장치.
카메라가 철골부재의 일부를 촬영하는 단계;
제어유닛이 상기 카메라의 영상을 기반으로 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 산출하는 단계;
상기 제어유닛이 상기 볼트의 위치에 대한 위치 오차를 산출하고, 위치 오차의 크기에 따라 상기 볼트의 위치를 보정하는 단계; 및
볼팅유닛이 상기 볼트의 위치를 기반으로 볼팅작업을 수행하는 단계; 를 포함하는 자동 볼트 체결 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 볼트의 위치를 산출하는 단계는,
2D 영상, 3D 영상 및 열화상 영상 중 어느 하나를 입력받아, 상기 철골부재에 형성된 적어도 하나의 볼트를 인식하고, 상기 볼트의 위치를 좌표값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 위치 오차를 산출하는 단계는,
기 저장된 설계데이터와 상기 볼트의 위치를 비교하여 일치 여부를 판단하는 단계;
상기 볼트의 위치에 대한 상기 위치 오차를 산출하는 단계; 및
상기 위치 오차의 크기가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 볼팅작업을 수행하는 단계; 를 포함하는 자동 볼트 체결 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 볼팅작업을 수행하기 전,
상기 설계데이터를 기반으로 미 인식된 볼트를 추가하는 단계; 및
산출된 상기 볼트의 위치를 일부 이동하여 위치를 보정하는 단계; 를 더 포함하는 자동 볼트 체결 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 위치 오차를 산출하는 단계는,
상기 위치 오차의 크기가 상기 오차범위를 벗어난 경우, 상기 카메라를 통해 영상을 재촬영하여 상기 볼트를 인식하고 위치를 산출하는 단계;
영상 재촬영 및 볼트인식이 일정 횟수 반복되면, 포인터를 동작시키는 단계;
상기 포인터에 의해 상기 볼트의 중심점에 조사된 레이저광을 상기 영상으로부터 인식하고 위치를 검출하는 단계; 및
상기 레이저광의 위치를 상기 볼트의 위치로 설정하는 단계; 를 더 포함하는 자동 볼트 체결 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 볼팅작업을 수행하는 단계는,
상기 볼팅유닛이, 상기 볼트의 위치에 대응하여, 조임툴을 상기 볼트에 밀착하는 단계;
상기 볼트가 밀착된 상태를 유지하면서 상기 조임툴을 일정 범위 내에서 이동하면서 상기 볼트의 일부가 삽입되도록 스파이럴 동작을 수행하는 단계; 및
상기 볼트의 일부가 상기 조임툴에 삽입되면, 상기 조임툴을 일정각 기울인 후 회전 이동하며 러빙 동작을 수행하는 단계; 를 포함하는 자동 볼트 체결 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 스파이럴 동작을 수행하는 단계는,
상기 조임툴이 상기 볼트와 밀착 상태를 유지하면서 나선형 또는 별그리기 패턴으로 이동하여 상기 스파이럴 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 러빙 동작을 수행하는 단계는,
상기 볼트를 기준축으로, 상기 조임툴의 궤적이 원뿔형상을 이루도록 상기 러빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 볼트 체결 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 볼트가 상기 조임툴에 삽입되지 않은 경우, 상기 조임툴의 각도를 변경한 후 볼팅작업을 다시 수행하는 단계; 를 더 포함하는 자동 볼트 체결 방법.