KR100610800B1 - An automotive position measuring system on a continuously moving conveyor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도장 작업라인의 상부 일측 고정체와 차체 이송을 위한 행거 사이에 별도의 거리측정유닛을 포함하여 차체와 상기 고정체의 상대 거리정보를 측정하여 시각장치부로 전송함으로써, 연속적으로 이동하는 차체의 3차원 위치와 자세 정보와 함께, 정밀한 차체 위치를 계측하여 도장 로봇에 의한 차체 하부 실링 및 도장작업의 정확성을 향상시킬 수 있도록 하는 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템에 관한 것이다.The present invention includes a separate distance measuring unit between the upper one side fixed body of the painting work line and the hanger for conveying the body, and measure the relative distance information of the vehicle body and the fixed body to the visual device unit, thereby continuously moving the vehicle body The present invention relates to a vehicle body position measurement system on a continuous conveyor, which can measure precise vehicle body position along with the three-dimensional position and posture information of the metal body to improve the accuracy of the body body sealing and painting work by the painting robot.
위치 계측 시스템, 연속 컨베이어, 레이저 센서, 거리측정유닛 Position Measuring System, Continuous Conveyor, Laser Sensor, Distance Measuring Unit
Description
도 1은 종래 기술에 따른 차체 위치 계측 시스템의 구성도이고, 1 is a configuration diagram of a vehicle body position measuring system according to the prior art,
도 2는 본 발명이 실시예에 따른 연속 컨베이어 상의 차체의 위치 계측 시스템의 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a position measuring system of a vehicle body on a continuous conveyor according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 컨베이어가 움직이고 있는 상태에서도 행거에 안착되어 이송중인 차체의 3차원 위치 및 자세 변화량을 순간적으로 계측하여, 로봇이 보정된 궤적에 의하여 실링이나 도장작업 등을 정교하게 수행할 수 있도록 하는 연속 컨베이어 기반 차체의 위치 계측 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a body position measuring system on a continuous conveyor, and more particularly, a robot-corrected trajectory by measuring the three-dimensional position and posture change amount of a vehicle body that is seated on a hanger while the conveyor is in motion and is being transferred. The present invention relates to a position measuring system of a continuous conveyor-based vehicle body capable of precisely performing sealing or painting work.
일반적으로 차체 하부 실링이나 RPP 및 데드너 등의 도장작업 라인은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 도장 작업공정으로 차체를 이송하는 행거(1)가 연속적으로 작동하는 연속 컨베이어(3) 상에 구성되며, 상기 작업공정에는 상기 차체(5) 하부의 중앙과 좌우측의 도장작업을 담당하는 3대의 도장 로봇(R1,R2,R3)이 구비된다.In general, a painting work line such as a vehicle body lower sealing or an RPP and a deadner is configured on a
상기 각 도장 로봇(R1,R2,R3)은 별도의 주행장치(7,9,11) 상에 구성되어 이동중인 차체(5)와 동기하여 작동하게 되며, 각각의 로봇 제어기(RC1,RC2,RC3)의 제어를 받는다.Each painting robot (R1, R2, R3) is configured on a separate traveling device (7, 9, 11) to operate in synchronization with the moving vehicle body (5), each robot controller (RC1, RC2, RC3) ) Is under control.
이러한 도장작업 라인에는 상기 차체(5)의 정확한 위치 계측을 위하여 차체 위치 계측 시스템을 구성하는데, 상기 차체 위치 계측 시스템은 상기 각 도장 로봇(R1,R2,R3)의 아암 일측에 카메라(C1,C2,C3)를 부착하여 작업공정으로 진입한 차체(5)의 특징점을 영상으로 취득하여 그 영상정보를 시각장치부(13)로 전송하도록 구성되며, 상기 시각장치부(13)는 상기 영상정보를 이용하여 차체(5)의 3차원 위치 및 자세 변화량을 산출한다. In such a painting work line, a vehicle body position measurement system is configured for accurate position measurement of the
그리고 별도의 중앙 제어기(15)를 구비하는데, 상기 중앙 제어기(15)는 상기 연속 컨베이어(3) 상의 행거(1)에 안착되어 이송중인 차체(5)의 차종신호와 차체 진입지점(P) 상의 리미트 스위치(LS)로부터 차체 진입시점(P)을 검출한 후, 상기 시각장치부(13)와의 통신을 통하여 이동중인 차체 위치 계측 및 도장 로봇(R1,R2,R3)에 의한 보정작업이 순차적으로 진행되도록 상기 구성들을 제어하게 된다. And a separate
그러나, 종래 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템은 획득한 정보를 이용하여 차체 기준축에 대한 3차원 위치정보를 정밀하게 산출할 수는 있으나, 차체(5)가 이동중인 상태에서 계측한 위치정보라는 점에서, 작업공간 내에서 컨베이어(3)의 서징(SURGING)현상에 의해 차체 기준축의 변화를 보정하지는 못하는 문제점을 내포하고 있다.However, the conventional vehicle body position measurement system on the continuous conveyor can accurately calculate the three-dimensional position information about the vehicle body reference axis using the obtained information, but the position information measured while the
즉, 상기 도장 로봇(R1,R2,R3)이 진입중인 차체(5)의 3차원 위치 및 자세 변화량에 대하여 실링 궤적을 보정하며 정교한 실링 작업을 수행할 수 없다는 문제점이 있는 것이다.That is, the painting robots R1, R2, and R3 correct the sealing trajectory with respect to the three-dimensional position and the posture change amount of the
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 도장 작업라인의 상부 일측 고정체와 차체 이송을 위한 행거 사이에 별도의 거리측정유닛을 포함하여 차체와 상기 고정체의 상대 거리정보를 측정하여 시각장치부로 전송함으로써, 연속적으로 이동하는 차체의 3차원 위치와 자세 정보와 함께, 정밀한 차체 위치를 계측하여 도장 로봇에 의한 차체 하부 실링 및 도장작업의 정확성을 향상시킬 수 있도록 하는 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the problems as described above, the object of the present invention is to include a separate vehicle body and a separate distance measuring unit between the upper one side of the painting work line and the hanger for transporting the vehicle body and By measuring the relative distance information of the fixed body and transmitting it to the visual device unit, the precise body position is measured along with the three-dimensional position and attitude information of the continuously moving vehicle body, thereby improving the accuracy of the underbody sealing and painting work by the painting robot. It is to provide a body position measuring system on a continuous conveyor that can be improved.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템은 연속 컨베이어 상에 행거를 통하여 안착된 차체가 도장 작업라인을 따라 이송하는 동안, 상기 차체 하부의 중앙과 좌우측에 각각의 도장 로봇을 통하여 차체 하부 실링 및 도장작업을 수행하는 도장 작업라인에서, 상기 차체의 정확한 위치 계측을 위하여 상기 각 도장 로봇의 아암 일측에 부착되어 작업공정으로 진입한 차체의 특징점을 영상으로 취득하는 카메라와, 상기 카메라의 영상정보를 전송받아 차체의 3차원 위치 및 자세 변화량을 산출하는 시각장치부, 및 시각장치부의 산출정보를 이용하여 이동중인 차체의 위치 계측 및 로봇에 의한 보정작업을 수행하도록 하는 중앙 제어기를 포함하는 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템에 있어서, The vehicle body position measurement system on the continuous conveyor of the present invention for achieving the above object is to paint each of the center and left and right sides of the lower part of the vehicle body while the vehicle body seated through a hanger on the continuous conveyor is transported along the painting work line. In the painting work line which performs sealing and painting work on the lower part of the vehicle through a robot, a camera is installed on the arm side of each painting robot to acquire the feature points of the vehicle body that has entered the work process as an image for accurate position measurement of the vehicle body. A visual device unit which receives the image information of the camera and calculates a three-dimensional position and posture change amount of the vehicle body, and a center for performing position measurement of the moving vehicle body and correction by the robot using calculation information of the visual device unit A body position measuring system on a continuous conveyor comprising a controller,
상기 도장 작업라인의 상부 일측 고정체와 차체 이송을 위한 행거 사이에 구성되어 레이저의 반사시간에 따라 차체와 상기 고정체 사이의 상대 거리정보를 측정하여 상기 시각장치부로 전송함으로써, 연속적으로 이동하는 차체의 상기 3차원 위치 계측 및 자세 변위량 정보와 함께, 정밀한 차체 위치를 계측할 수 있도록 거리측정유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle body continuously moved between the upper one side of the painting work line and a hanger for transporting the vehicle body, and measuring relative distance information between the vehicle body and the fixture according to the reflection time of the laser and transmitting it to the visual device unit. Along with the three-dimensional position measurement and posture displacement information of the, characterized in that it comprises a distance measuring unit to measure the precise body position.
상기 거리측정유닛은 상기 도장 작업라인의 상부 일측 고정체 상에 장착되어 레이저를 발사한 후, 반사되어 돌아오는 레이저의 수신시간을 이용하여 상기 레이저센서와 차체 사이의 거리정보를 상기 시각장치부로 전송하는 레이저센서; 상기 차체를 로딩하여 연속 컨베이어를 따라 도장 작업라인으로 이송하는 행거의 전방 일측에 장착되어 상기 레이저센서로부터 발사된 레이저를 반사하는 반사경;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The distance measuring unit is mounted on the upper fixed side of the painting work line and fires a laser, and then transmits distance information between the laser sensor and the vehicle body to the visual device unit by using the reception time of the reflected laser. A laser sensor; And a reflector mounted on one side of the front of the hanger for loading the vehicle body and transporting it to a painting work line along a continuous conveyor to reflect the laser beam emitted from the laser sensor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
단, 본 발명의 구성 설명에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명하기로 한다. However, in the description of the configuration of the present invention, the same components as in the prior art will be described with the same reference numerals.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템의 구성도로써, 본 발명이 적용되는 차체 도장 작업라인은 도장 작업공정으로 차체(5)를 이송하는 행거(1)가 연속적으로 작동하는 연속 컨베이어(3) 상에 구성되며, 상기 도장 작업공정에는 상기 차체(5) 하부의 중앙과 좌우측의 도장작업을 담당하 는 3대의 도장 로봇(R1,R2,R3)이 구비된다.2 is a block diagram of a vehicle body position measurement system on a continuous conveyor according to an embodiment of the present invention, the body painting work line to which the present invention is applied is continuously hanger 1 for transporting the
상기 각 도장 로봇(R1,R2,R3)은 별도의 주행장치(7,9,11) 상에 구성되어 이동중인 차체(5)와 동기하여 작동하게 되며, 각각의 로봇 제어기(RC1,RC2,RC3)의 제어를 받는다.Each painting robot (R1, R2, R3) is configured on a separate traveling device (7, 9, 11) to operate in synchronization with the moving vehicle body (5), each robot controller (RC1, RC2, RC3) ) Is under control.
이러한 도장작업 라인에는 상기 차체(5)의 정확한 위치 계측을 위하여 차체 위치 계측 시스템을 구성하는데, 상기 차체 위치 계측 시스템은 상기 각 도장 로봇(R1,R2,R3)의 아암 일측에 각각 카메라(C1,C2,C3)를 부착하여 작업공정으로 진입한 차체의 특징점을 영상으로 취득하여 그 영상정보를 시각장치부(13)로 전송하도록 구성되며, 상기 시각장치부(13)는 상기 영상정보를 이용하여 차체(5)의 3차원 위치 및 자세 변화량을 산출한다. In such a painting work line, a vehicle body position measurement system is configured for accurate position measurement of the
그리고 별도의 중앙 제어기(15)를 구비하며, 상기 중앙 제어기(15)는 상기 연속 컨베이어(3) 상의 행거(1)에 안착되어 이송중인 차체(5)의 차종신호와 차체 진입지점(P) 상의 리미트 스위치(LS)로부터 차체 진입시점(P)을 검출한 후, 상기 시각장치부(13)와의 통신을 통하여 이동중인 차체(5)의 위치계측 및 도장 로봇(R1,R2,R3)에 의한 보정작업이 순차적으로 진행되도록 상기 구성들을 제어하게 된다. And a separate
상기에서 카메라(C1,C2,C3)는 3대 이상의 싱글 카메라 혹은 스테레오 카메라로 구성되며, 상기 시각장치부(13)는 상기 카메라(C1,C2,C3)로부터 동시에 영상획득이 가능한 영상보드가 설치되어진 PC 시스템으로 구성된다. The cameras C1, C2, and C3 are composed of three or more single cameras or stereo cameras, and the
그리고 본 발명의 차체 위치 계측 시스템은 도장 작업라인의 상부 일측 고정 체(17)와 차체 이송을 위한 행거(1) 사이에 거리측정유닛을 더 구성한다.And the vehicle body position measuring system of the present invention further comprises a distance measuring unit between the upper one
상기 거리측정유닛은 레이저의 반사시간에 따라 차체(5)와 상기 고정체(17) 사이의 상대 거리정보를 측정하여 상기 시각장치부(13)로 전송함으로써, 연속적으로 이동하는 차체(5)의 상기 3차원 위치 계측 및 자세 변위량 정보와 함께, 정밀한 차체 위치를 계측할 수 있도록 해 준다.The distance measuring unit measures the relative distance information between the
이러한 거리측정유닛의 구체적인 구성은 상기 도장 작업라인의 상부 일측 고정체(17) 상에 레이저센서(19)가 장착되고, 상기 차체(5)를 로딩하여 연속 컨베이어(3)를 따라 도장 작업라인으로 이송하는 행거(1)의 전방 일측에는 반사경(21)이 장착되어 이루어진다.The specific configuration of such a distance measuring unit is a
즉, 상기 레이저센서(19)는 레이저를 발사한 후, 반사경(21)에 의해 반사되어 돌아오는 레이저의 수신시간을 이용하여 상기 레이저센서(19)와 차체(5) 혹은 행거 사이의 거리정보를 상기 시각장치부(13)로 전송하게 되는 것이다. That is, the
이에 따라, 상기 시각장치부(13)는 3대의 카메라(C1,C2,C3)로부터 영상을 획득하여 영상처리 기능을 수행하면서 차체 안착 오차 및 이동에 따른 흔들림으로 인하여 발생하게 되는 차체 위치를 인식하고, 상기 레이저센서(19)로부터 전송되어진 차체(5) 혹은 행거(1)의 거리정보를 분석하여 차체(5)의 정확한 현 위치정보를 중앙 제어기(15)에 전송하며, 중앙 제어기(15)는 각 도장 로봇(R1,R2,R3)에 정확한 차체(5)의 정밀한 위치 및 자세 정보를 전송하여 그 동기작동을 제어하게 된다. Accordingly, the
따라서, 상기 각 도장 로봇(R1,R2,R3)은 차체(5)의 3차원 위치 및 자세 변화량을 정밀하게 전송받으며, 작업공간내에서 컨베이어(3)의 서징현상이 발생하여도 이에 대응하면서 정교하게 실링 혹은 도장궤적을 보정하며 차체 하부 실링 작업이나 RPP 및 데드너 도장작업 등을 정확하게 수행하게 된다.Therefore, the painting robots R1, R2, and R3 receive the three-dimensional position and attitude change of the
상기한 바와 같은 본 발명의 연속 컨베이어 상의 차체 위치 계측 시스템에 의하면, 도장 작업라인의 상부 일측 고정체와 차체 이송을 위한 행거 사이에 별도의 거리측정유닛을 포함하여 차체와 상기 고정체의 상대 거리정보를 측정하여 시각장치부로 전송함으로써, 연속적으로 이동하는 차체의 3차원 위치와 자세 정보와 함께, 정밀한 차체 위치를 계측하여 도장 로봇이 작업공간내에서 컨베이어의 서징현상에 대응하면서도 실링궤적을 보정하여 정교한 실링 및 도장작업을 수행할 수 있도록 해주는 효과가 있다.According to the vehicle body position measuring system on the continuous conveyor of the present invention as described above, the relative distance information between the vehicle body and the fixed body including a separate distance measuring unit between the upper one side fixed body of the painting work line and the hanger for conveying the body. By measuring and transmitting to the visual unit, the precise body position is measured along with the three-dimensional position and attitude information of the continuously moving body, and the painting robot corrects the sealing trajectory while correcting the sealing trajectory in the working space. It is effective to seal and paint work.
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