KR20110017227A - Apparatus for measuring alignment error of a laser vision system and method for measuring alignment error of a laser vision system using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for measuring alignment error of a laser vision system are provided to enable the alignment between the laser vision system and a target and the alignment error between the camera of the laser vision system and a laser beam generator to be recognized and to enable the error levels to be measured. CONSTITUTION: An apparatus(110) for measuring alignment error of a laser vision system(100) comprises a flat part(120) and an inclined part(130). The flat part comprises a plane. Cross beams are scanned to the plane. The inclined part surrounds the flat part and has a slope. The slope makes contact with the plane. The plane has a square shape. The slope comprises four trapezoidal surfaces, which make contact with the corners of the plane.

Description

레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법{Apparatus For Measuring Alignment Error Of a Laser Vision System and Method For Measuring Alignment Error Of a Laser Vision System Using the Same}Jig for measuring alignment error of laser vision system and method for measuring alignment error using laser vision system {Apparatus For Measuring Alignment Error Of a Laser Vision System and Method For Measuring Alignment Error Of a Laser Vision System Using the Same}

본 발명은, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그 및 이를 이용한 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a jig for measuring alignment error of a laser vision system and a method of measuring alignment error of a laser vision system using the same.

레이저 비전 시스템은, 예를 들어 용접 장치의 용접 토치의 전단에 장착되어 가공 대상물을 측정하는 장치로서, 용접하고자 하는 용접선에 용접 토치를 정렬시키기 위해 이용될 수 있다.The laser vision system is, for example, a device mounted on the front end of a welding torch of a welding device to measure an object to be processed, and may be used to align the welding torch to a welding line to be welded.

이러한 레이저 비전 시스템은 용접 장치 등의 가공 장비와 정렬되어 장착된다. 그러나 용접 등의 작업에 따라 발생되는 진동 또는 하중 등의 외부 요인에 의하여, 레이저 비전 시스템의 장착 각도 또는 위치가 변화되어, 레이저 비전 시스템과 가공 장비 간에 정렬 오차가 발생될 수 있다.Such laser vision systems are mounted in alignment with processing equipment such as welding devices. However, the mounting angle or position of the laser vision system may be changed by external factors such as vibration or load generated by the welding or the like, and an alignment error may occur between the laser vision system and the processing equipment.

또한 레이저 비전 시스템은, 레이저 빔을 발사하는 레이저 다이오드를 포함 하는 레이저 발생기 및 발사된 레이저 빔을 촬영하는 카메라로 구성되며, 이 레이저 다이오드와 카메라는 서로 정렬되어 설치된다. 그러나, 상술한 바와 같이 실제 작업 시에는 진동 등의 외부 하중이 작용하게 되므로 이들 레이저 다이오드와 카메라 간에도 정렬 오차가 발생될 수 있다.The laser vision system also includes a laser generator including a laser diode that emits a laser beam and a camera that photographs the emitted laser beam, the laser diode and the camera being installed aligned with each other. However, as described above, since an external load such as vibration is applied during actual work, alignment errors may occur between these laser diodes and the camera.

이러한 레이저 비전 시스템과 가공 장비 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템 내부 구성 부품 간의 정렬 오차가 발생되는 경우, 측정 대상물의 실제 정보와 레이저 비전 시스템을 통해 측정되는 측정 정보 간에 오차가 발생하게 된다. 이에 따라 레이저 비전 시스템의 신뢰성을 확보하기 어려운 문제가 있었다.When an alignment error between the laser vision system and the processing equipment and an alignment error between components of the laser vision system are generated, an error occurs between the actual information of the measurement object and the measurement information measured by the laser vision system. Accordingly, there is a problem that it is difficult to secure the reliability of the laser vision system.

본 발명은, 레이저 비전 시스템과 대상 장비 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템의 카메라와 레이저 빔 발생기 간의 정렬 오차를 확인하고 그 정도를 측정할 수 있는, 정렬 오차 측정용 지그 및 이를 이용한 정렬 오차 측정 방법을 제공하는 것이다.The present invention, the alignment error measurement jig for measuring the alignment error between the laser vision system and the target equipment, and the camera and the laser beam generator of the laser vision system and can measure the degree, and alignment error measuring method using the same To provide.

본 발명의 일 측면에 따르면, 십자빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 십자빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 레이저 비전 시스템(laser vision system)의 레이저 빔 발생기와 카메라 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템과 레이저 비전 시스템이 설치된 대상 장비 간의 정렬 오차를 측정하기 위한, 레이저 비전 시스템 정렬 오차 측정용 지그로서, 십자빔이 주사되는 평면을 갖는 평면부, 및 평면부를 둘러싸며, 평면과 접하는 경사면을 갖는 경사부를 포함하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그가 제공된다.According to an aspect of the present invention, an alignment error between a laser beam generator and a camera of a laser vision system including a laser beam generator scanning a crossbeam and a camera photographing the scanned crossbeam, and a laser vision system Jig for measuring the alignment error between the target equipment and the laser vision system is installed, the jig for measuring the alignment error, a plane having a plane to which the cross beam is scanned, and an inclination having an inclined surface surrounding the plane and in contact with the plane A jig for measuring alignment error of a laser vision system is provided.

평면은 정사각형이며, 경사면은 평면의 모서리와 각각 접하는 4개의 사다리꼴면을 포함할 수 있다.The plane is square, and the inclined plane may include four trapezoidal surfaces that respectively abut the edges of the plane.

평면에 대한 4개의 사다리꼴면의 경사도는 서로 동일할 수 있다.The slopes of the four trapezoidal planes with respect to the plane may be the same.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 정렬 오차 측정용 지그를 이용하여, 레이저 빔 발생기와 카메라 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템과 대상 장비 간의 정렬 오차를 측정하기 위한 방법으로서, 레이저 빔 발생기와 카메라, 및 레이저 비전 시스템과 대상 장비의 정렬 시, 십자빔이 평면부에 주사되어 형성되는 한 쌍의 기준 라인을 카메라로 촬영하여 기준 데이터를 획득하는 단계, 레이저 빔 발생기와 카메라 사이, 및 레이저 비전 시스템과 대상 장비 사이 중 적어도 어느 하나에 정렬 오차 발생 시, 십자빔이 평면부에 주사되어 형성되는 한 쌍의 측정 라인을 카메라로 촬영하여 측정 데이터를 획득하는 단계, 및 기준 데이터와 측정 데이터를 비교하여, 기준 데이터에 대한 측정 데이터의 오차를 산출하는 단계를 포함하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method for measuring the alignment error between the laser beam generator and the camera, and the alignment error between the laser vision system and the target equipment using the above-described alignment error measuring jig, the laser beam generator and the camera And acquiring reference data by acquiring a pair of reference lines formed by scanning a cross beam to a plane in the alignment of the laser vision system and the target equipment, between the laser beam generator and the camera, and the laser vision system. Acquiring measurement data by photographing a pair of measurement lines formed by scanning a cross beam to a plane portion when an alignment error occurs in at least one of the target equipment and the target equipment, and comparing the reference data with the measurement data Calculating an error of the measurement data with respect to the reference data, the laser vision system The registration error measurement method is provided.

기준 데이터는 한 쌍의 기준 라인 각각의 양 끝점에 대한 제1 기준 좌표값을 포함하고, 측정 데이터는 한 쌍의 측정 라인 각각의 양 끝점에 대한 제1 측정 좌표값을 포함할 수 있다.The reference data may include first reference coordinate values for both endpoints of each of the pair of reference lines, and the measurement data may include first measurement coordinate values for both endpoints of each of the pair of measurement lines.

기준 데이터는 한 쌍의 기준 라인 각각의 중심점에 대한 제2 기준 좌표값을 더 포함하고, 측정 데이터는 한 쌍의 측정 라인 각각의 중심점에 대한 제2 측정 좌표값을 더 포함할 수 있다.The reference data may further include a second reference coordinate value for the center point of each of the pair of reference lines, and the measurement data may further include a second measurement coordinate value for the center point of each of the pair of measurement lines.

기준 데이터는 한 쌍의 기준 라인 각각의 길이를 더 포함하고, 측정 데이터는 한 쌍의 측정 라인 각각의 길이를 더 포함할 수 있다.The reference data may further include the length of each of the pair of reference lines, and the measurement data may further include the length of each of the pair of measurement lines.

상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 중 하나의 기준 라인에 대한 나머지 기준 라인의 기울기를 더 포함하고, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 중 하나의 측정 라인에 대한 나머지 측정 라인의 기울기를 더 포함할 수 있다.The reference data further includes a slope of the remaining reference line with respect to one reference line of the pair of reference lines, and the measurement data includes a slope of the remaining measurement line with respect to one measurement line of the pair of measurement lines. It may further include.

상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 각각의 두께를 더 포함하고, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 각각의 두께를 더 포함할 수 있다.The reference data may further include a thickness of each of the pair of reference lines, and the measurement data may further include a thickness of each of the pair of measurement lines.

레이저 비전 시스템과 대상 장비 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템의 카메라와 레이저 빔 발생기 간의 정렬 오차를 확인할 수 있고, 그 오차의 정도를 측정할 수 있다.The alignment error between the laser vision system and the target equipment and the alignment error between the camera and the laser beam generator of the laser vision system can be checked, and the degree of the error can be measured.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동 일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same or corresponding reference numerals and duplicated thereto. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템(100)의 정렬 오차 측정용 지그(110)를 이용한 정렬 오차 측정 과정을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating an alignment error measurement process using a jig 110 for alignment error measurement of the laser vision system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 평면부(120)와 경사부(130)를 포함하는 레이저 비전 시스템(100)의 정렬 오차 측정용 지그(110)가 제시된다.According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the jig 110 for measuring the alignment error of the laser vision system 100 including the planar portion 120 and the inclined portion 130 is presented.

이러한 정렬 오차 측정용 지그(110)는, 레이저 비전 시스템(laser vision system)(100)과 레이저 비전 시스템(100)이 설치된 대상 장비(105) 간의 정렬 오차를 측정하기 위해 이용된다. 그리고, 레이저 비전 시스템(100)의 구성 부품인 레이저 빔 발생기(미도시)와 카메라(미도시) 간의 정렬 오차를 측정하기 위해 이용된다.The alignment error measuring jig 110 is used to measure the alignment error between the laser vision system 100 and the target equipment 105 on which the laser vision system 100 is installed. And, it is used to measure the alignment error between the laser beam generator (not shown) that is a component of the laser vision system 100 and the camera (not shown).

레이저 빔 발생기는 정렬 오차 측정용 지그(110)를 향해 십자빔을 주사하며, 카메라는 정렬 오차 측정용 지그(110)에 주사된 십자빔을 촬영한다. 여기서 십자빔을 주사하는 레이저 빔 발생기 및 주사된 십자빔에 관한 영상을 촬영하는 카메라의 구성 및 배치는 일반적으로 공지된 내용으로서 그 설명을 생략하기로 한다.The laser beam generator scans the cross beam toward the jig 110 for measuring alignment error, and the camera photographs the cross beam scanned on the jig 110 for measuring alignment error. The configuration and arrangement of a laser beam generator for scanning a cross beam and a camera for capturing an image of the scanned cross beam are generally known and description thereof will be omitted.

본 실시예에 따르면, 제어부(미도시)는 카메라에 의해 촬영된 영상을 입력 받아, 이 영상 중 기준 라인 및 측정 라인(평면부(120)에 주사된 십자빔에 의해 표시되는 영상)으로부터 후술할 제1 및 제2 기준 좌표값, 제1 및 제2 측정 좌표값, 그리고 기준 라인 및 측정 라인의 길이, 기울기, 두께 등과 같은 기준 데이터 및 측정 데이터를 추출하고, 이들을 통해 정렬 오차를 산출할 수 있다.According to the present exemplary embodiment, the controller (not shown) receives an image photographed by a camera, and will be described later from the reference line and the measurement line (the image displayed by the cross beam scanned on the flat part 120). The first and second reference coordinate values, the first and second measurement coordinate values, and reference data and measurement data such as lengths, slopes, and thicknesses of the reference line and the measurement line may be extracted, and the alignment error may be calculated therefrom. .

이와 같이 본 실시예에 따르면, 레이저 비전 시스템(100)과 대상 장비(105) 간의 정렬 오차를 확인하고 그 오차의 정도를 용이하게 측정할 수 있다. 그리고 레이저 비전 시스템(100)의 카메라와 레이저 빔 발생기 간의 정렬 오차를 확인하고 그 오차의 정도를 용이하게 측정할 수 있다.As described above, according to the present exemplary embodiment, the alignment error between the laser vision system 100 and the target device 105 may be checked and the degree of the error may be easily measured. In addition, the alignment error between the camera and the laser beam generator of the laser vision system 100 may be checked and the degree of the error may be easily measured.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, each configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그(110)를 나타낸 평면도 및 정면도이다.2 and 3 are a plan view and a front view showing a jig 110 for measuring the alignment error of the laser vision system according to an embodiment of the present invention.

평면부(120)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 십자빔이 주사되는 평면을 갖는다. 즉, 레이저 빔 발생기에서 발생된 십자빔은 평면부(120)의 평면 및 경사부(130)의 경사면 상에 주사되어, 평면부(120)의 표면에는 기준 라인 또는 측정 라인이 형성된다.The planar portion 120 has a plane in which the cross beam is scanned as shown in FIGS. 1 to 3. That is, the cross beams generated by the laser beam generator are scanned on the plane of the plane portion 120 and the inclined surface of the inclined portion 130, and a reference line or a measurement line is formed on the surface of the plane portion 120.

이에 따라 레이저 빔 발생기로부터 주사되는 십자빔이 평면부(120) 상에 기준 라인 또는 측정 라인이 직선으로 표시될 수 있어, 레이저 비전 시스템 정렬 시의 기준 데이터 및 레이저 비전 시스템 정렬 오차 발생 시의 측정 데이터를 보다 정밀하게 획득할 수 있다.Accordingly, the cross beams scanned from the laser beam generator may be displayed in a straight line with the reference line or the measurement line on the plane portion 120, so that the reference data when the laser vision system is aligned and the measurement data when the laser vision system alignment error occurs Can be obtained more precisely.

이 경우 평면부(120)의 평면은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 정사격형이다. 이와 같이 평면부(120)가 정사각형의 평면을 가짐으로써, 레이저 비전 시스템(100)의 정렬 시 평면부(120) 상에 표시되는 한 쌍의 기준 라인의 길이가 서로 동일하게 되므로, 보다 용이하게 정렬 오차를 산출할 수 있다.In this case, the plane of the plane portion 120 is square as shown in FIGS. 1 to 3. As such, since the flat portion 120 has a square plane, the lengths of the pair of reference lines displayed on the flat portion 120 are the same as each other when the laser vision system 100 is aligned, so that the alignment is easier. The error can be calculated.

경사부(130)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 평면부(120)를 둘러싸며, 평면과 접하는 경사면을 갖는다. 경사부(130)는 평면부(120)의 외주를 따라 형성되며, 평면부(120)의 평면에 대해 경사지게 형성된다. 이에 따라 평면부(120)와 경사부(130)의 경계 라인(평면의 모서리)에 카메라에 의해 위치 추출이 용이한 특이점이 형성되어 보다 용이하게 정밀한 기준 데이터 및 측정 데이터를 추출할 수 있다.The inclined portion 130 surrounds the flat portion 120 as illustrated in FIGS. 1 to 3 and has an inclined surface in contact with the flat surface. The inclined portion 130 is formed along the outer circumference of the flat portion 120 and is inclined with respect to the plane of the flat portion 120. Accordingly, a singular point that can be easily extracted by a camera is formed on the boundary line (the edge of the plane) between the planar part 120 and the inclination part 130, so that accurate reference data and measurement data can be extracted more easily.

경사부(130)의 경사면은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 평면의 모서리와 각각 접하는 4개의 사다리꼴면을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 평면부(120)의 평면은 정사각형이므로, 4개의 사다리꼴면으로 이루어진 경사면은 이 정사각형 평면의 모서리에 각각 접하게 된다.The inclined surface of the inclined portion 130 may include four trapezoidal surfaces that respectively contact the edges of the plane as shown in FIGS. 1 to 3. As described above, since the plane of the planar portion 120 is square, the inclined surfaces formed of four trapezoidal surfaces are in contact with the edges of the square plane, respectively.

그리고 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 평면에 대한 4개의 사다리꼴면의 경사도는 서로 동일하다. 즉, 경사부(130)의 사다리꼴 형상의 경사면은 평면을 기준으로 각각 동일한 정도로 경사지게 형성된다.1 to 3, the slopes of the four trapezoidal planes with respect to the plane are the same. That is, the trapezoidal inclined surfaces of the inclined portion 130 are formed to be inclined to the same degree relative to the plane.

결국 본 실시예에 따른 정렬 오차 측정용 지그(110)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 정사각뿔대 형상으로 구현된다. 이에 따라 정렬 오차 측정용 지그(110)가 좌우 및 상하 대칭을 이루게 되므로, 보다 용이하게 레이저 비전 시스템(100)의 정렬 오차를 확인할 수 있으며, 나아가 보다 정밀하게 그 정렬 오차를 측정할 수 있다.As a result, the jig 110 for measuring the alignment error according to the present embodiment is implemented in a square pyramid shape as shown in FIGS. 1 to 3. Accordingly, since the alignment jig 110 for measuring the alignment error is symmetrical to the left and right, the alignment error of the laser vision system 100 can be easily confirmed, and the alignment error can be more accurately measured.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법에 대하여 설명하도록 한다.Next, an alignment error measuring method of a laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of measuring alignment error of a laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법은 상술한 실시예를 통해 설명한 정렬 오차 측정용 지그(110)를 이용하여 레이저 빔 발생기와 카메라 간의 정렬 오차, 및 레이저 비전 시스템(100)과 대상 장비(105) 간의 정렬 오차를 측정하기 위한 방법으로서, 레이저 비전 시스템 정렬 시의 기준 데이터를 획득하는 단계, 레이저 비전 시스템 정렬 오차 발생 시의 측정 데이터를 획득하는 단계, 및 기준 데이터에 대한 측정 데이터의 오차를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.1 and 4, the alignment error measuring method of the laser vision system according to the present exemplary embodiment includes an alignment error between the laser beam generator and the camera using the jig 110 for measuring the alignment error described in the above-described embodiments, And a method for measuring an alignment error between the laser vision system 100 and the target device 105, the method comprising: obtaining reference data when the laser vision system is aligned, acquiring measurement data when the laser vision system alignment error occurs; , And calculating an error of the measurement data with respect to the reference data.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 레이저 비전 시스템(100)과 대상 장비 (105)간의 정렬 오차를 확인하고 그 오차의 정도를 용이하게 측정할 수 있다. 그리고 레이저 비전 시스템(100)의 카메라와 레이저 빔 발생기 간의 정렬 오차를 확인하고 그 오차의 정도를 용이하게 측정할 수 있다.According to the present embodiment as described above, the alignment error between the laser vision system 100 and the target equipment 105 can be confirmed and the degree of the error can be easily measured. In addition, the alignment error between the camera and the laser beam generator of the laser vision system 100 may be checked and the degree of the error may be easily measured.

보다 상세히, 본 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법을 설명하면, 먼저, 레이저 빔 발생기와 카메라, 및 레이저 비전 시스템(100)과 대상 장비(105)가 각각 정렬되어 있는 초기 상태에서, 정렬 오차 측정용 지그(110)를 대상 장비(105)와 정렬시킨다(S110).In more detail, the alignment error measurement method of the laser vision system according to the present embodiment, first, in the initial state in which the laser beam generator and the camera, and the laser vision system 100 and the target equipment 105 are aligned, respectively, Alignment error measurement jig 110 is aligned with the target equipment 105 (S110).

이 경우 정렬 오차 측정용 지그(110)의 경사부(130) 측방향에는 원점 정렬부(미도시)가 배치될 수 있다. 따라서 이러한 원점 정렬부를 이용하여 정렬 오차 측정용 지그(110)와 대상 장비(105)를 보다 효과적으로 정렬시킬 수 있다.In this case, an origin alignment part (not shown) may be disposed on the inclination part 130 side of the jig 110 for measuring the alignment error. Therefore, the home alignment unit may more effectively align the jig 110 for measuring the misalignment and the target device 105.

다음으로, 레이저 빔 발생기와 카메라, 및 레이저 비전 시스템(100)과 대상 장비(105)의 정렬 시, 십자빔이 평면부(120)에 주사되어 형성되는 한 쌍의 기준 라인을 카메라로 촬영하여 기준 데이터를 획득한다(S120).Next, when the laser beam generator and the camera, and the laser vision system 100 and the target equipment 105 are aligned, a pair of reference lines formed by scanning the cross beams to the flat part 120 are photographed using a camera. Acquire data (S120).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법의 기준 데이터 획득 과정 시 기준 라인을 나타낸 평면도이다.5 is a plan view illustrating a reference line in a process of acquiring reference data of an alignment error measuring method of a laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 카메라에 의해 촬영된 영상에는 십자빔이 평면부(120)에 주사되어 형성된 한 쌍의 기준 라인(150a, 150b)이 나타난다. 따라서 이러한 기준 라인(150a, 150b)으로부터 기준 데이터를 추출할 수 있다. 여기서 기준 데이터는 제1 기준 좌표값, 제2 기준 좌표값, 기준 라인의 길이 및 기울기 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, a pair of reference lines 150a and 150b formed by scanning a cross beam to the plane part 120 appear in the image photographed by the camera. Accordingly, reference data may be extracted from the reference lines 150a and 150b. Here, the reference data may include a first reference coordinate value, a second reference coordinate value, a length and a slope of the reference line, and the like.

제1 기준 좌표값은 한 쌍의 기준 라인(150a, 150b) 각각의 양 끝점(a1, a2, b1, b2)에 대한 2차원 좌표값을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이 십자빔에 의해 정렬 오차 측정용 지그(110)에 표시되는 영상은 정렬 오차 측정용 지그(110)에 의해 절곡되어 특이점을 생성하게 되므로, 이렇게 생성된 특이점, 즉 각 기준 라인(150a, 150b)의 양 끝점(a1, a2, b1, b2)에 대한 2차원 좌표가 제1 기준 좌표값으로 획득된다.The first reference coordinate value refers to a two-dimensional coordinate value for both end points a1, a2, b1, and b2 of each of the pair of reference lines 150a and 150b. As shown in FIG. 5, the image displayed on the alignment error measuring jig 110 by the cross beam is bent by the alignment error measuring jig 110 to generate a singularity. Two-dimensional coordinates for both end points a1, a2, b1, and b2 of the lines 150a and 150b are obtained as first reference coordinate values.

제2 기준 좌표값은 한 쌍의 기준 라인(150a, 150b) 각각의 중심점에 대한 제2 기준 좌표값을 의미한다. 이러한 제2 기준 좌표값은 상술한 제1 기준 좌표값을 이용하여 산출될 수 있다.The second reference coordinate value means a second reference coordinate value for the center point of each of the pair of reference lines 150a and 150b. This second reference coordinate value may be calculated using the first reference coordinate value described above.

예를 들어 임의의 기준 라인(150a)의 양 끝점(a1, a2)에 대한 2차원 좌표가 제1 기준 좌표값이다. 이 경우, 양 끝점(a1, a2)에 대한 제1 기준 좌표값의 중점이 제2 기준 좌표값으로 획득될 수 있다.For example, two-dimensional coordinates of both end points a1 and a2 of an arbitrary reference line 150a are first reference coordinate values. In this case, the midpoint of the first reference coordinate value with respect to both end points a1 and a2 may be obtained as the second reference coordinate value.

한 쌍의 기준 라인(150a, 150b)의 길이 및 기울기 역시 상술한 제1 기준 좌표값을 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들어 하나의 기준 라인(150a)의 양 끝점(a1, a2)에 대한 2개의 제1 기준 좌표값 사이의 거리가 해당 기준 라인(150a)의 길이로서 획득되고, 이와 같은 2개의 제1 기준 좌표값으로부터 기준축인 나머지 하나의 기준 라인(150b)에 대한 기울기가 산출될 수 있다.The length and the slope of the pair of reference lines 150a and 150b may also be calculated using the first reference coordinate value described above. For example, the distance between two first reference coordinate values for both end points a1 and a2 of one reference line 150a is obtained as the length of the corresponding reference line 150a and such two first references The slope of the other reference line 150b which is a reference axis may be calculated from the coordinate value.

또한 상술한 기준 데이터로서 한 쌍의 기준 라인(150a, 150b)의 두께가 획득될 수도 있다.In addition, the thickness of the pair of reference lines 150a and 150b may be obtained as the above-described reference data.

다음으로, 레이저 빔 발생기와 카메라 사이, 및 레이저 비전 시스템과 대상 장비 사이 중 적어도 어느 하나에 정렬 오차 발생 시, 십자빔이 평면부(130)에 주사되어 형성되는 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d)을 카메라로 촬영하여 측정 데이터를 획득한다(S130).Next, when an alignment error occurs between at least one of the laser beam generator and the camera, and between the laser vision system and the target equipment, a pair of measurement lines 150c and 150d are formed by scanning the cross beam to the planar portion 130. ) To obtain a measurement data by the camera (S130).

이와 같이 측정 데이터의 획득을 위해서는 상술한 기준 데이터를 획득하는 과정과 동일하게 원점 정렬부를 이용하여 정렬 오차 측정용 지그(110)를 대상 장비(105)에 정렬시키는 과정이 요구된다. 이에 따라 정렬 오차 측정용 지그(110)는 대상 장비(105)에 대하여 기준 데이터 획득 시와 동일한 상대적 위치를 유지하게 된다.As described above, in order to obtain the measurement data, a process of aligning the jig 110 for measuring the alignment error with the target device 105 using the origin alignment unit is required in the same manner as the process of acquiring the reference data. Accordingly, the alignment error measuring jig 110 maintains the same relative position with respect to the target equipment 105 when acquiring the reference data.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법의 측정 데이터 획득 과정 시 측정 라인을 나타낸 평면도이다.6 to 9 are plan views illustrating measurement lines in a measurement data acquisition process of the alignment error measurement method of the laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 카메라에 의해 촬영된 영상에는 십자빔 이 평면부(120)에 주사되어 형성된 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d)이 나타난다. 따라서 이러한 측정 라인(150c, 150d)으로부터 측정 데이터를 추출할 수 있다. 여기서 측정 데이터는 기준 데이터와 동일하게 제1 측정 좌표값, 제2 측정 좌표값, 측정 라인의 길이 및 기울기 등을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6 to 9, a pair of measurement lines 150c and 150d formed by scanning a cross beam to the plane part 120 appear in the image photographed by the camera. Therefore, measurement data can be extracted from these measurement lines 150c and 150d. Here, the measurement data may include the first measurement coordinate value, the second measurement coordinate value, the length and the slope of the measurement line, and the like as the reference data.

제1 측정 좌표값은 측정 데이터는 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d) 각각의 양 끝점(c1, c2, d1, d2)에 대한 2차원 좌표값을 의미한다. 제2 측정 좌표값은 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d) 각각의 중심점에 대한 2차원 좌표값을 의미하며 제1 측정 좌표값을 이용하여 산출될 수 있다.The first measurement coordinate value refers to a two-dimensional coordinate value for each of the end points (c1, c2, d1, d2) of each of the pair of measurement lines (150c, 150d). The second measurement coordinate value refers to a two-dimensional coordinate value for the center point of each of the pair of measurement lines 150c and 150d and may be calculated using the first measurement coordinate value.

한 쌍의 측정 라인(150c, 150d)의 길이 및 기울기 역시 제1 측정 좌표값을 이용하여 산출될 수 있다. 그리고 측정 데이터로서 측정 라인의 두께가 획득될 수도 있다.The length and the slope of the pair of measurement lines 150c and 150d may also be calculated using the first measurement coordinate value. And the thickness of the measurement line may be obtained as the measurement data.

다음으로, 기준 데이터와 측정 데이터를 비교하여, 기준 데이터에 대한 측정 데이터의 오차를 산출한다(S140). 상술한 과정을 통해 기준 데이터와 측정 데이터를 확보한 후, 이들을 서로 비교함으로써 레이저 비전 시스템(100)(도 1참조)과 대상 장비(105)(도 1 참조) 간, 또는 레이저 빔 발생기와 카메라 간의 정렬 여부를 용이하게 확인할 수 있다.Next, the reference data and the measurement data are compared to calculate an error of the measurement data with respect to the reference data (S140). After obtaining the reference data and the measurement data through the above-described process, by comparing them with each other, between the laser vision system 100 (see FIG. 1) and the target equipment 105 (see FIG. 1), or between the laser beam generator and the camera You can easily check the alignment.

그리고 기준 데이터에 대한 측정 데이터의 오차를 산출함으로써 레이저 비전 시스템(100)(도 1 참조)과 대상 장비(105)(도 1 참조) 간, 또는 레이저 빔 발생기와 카메라 간의 정렬 오차 정도를 용이하게 측정할 수 있다.By calculating the error of the measurement data with respect to the reference data, the degree of alignment error between the laser vision system 100 (see FIG. 1) and the target equipment 105 (see FIG. 1) or between the laser beam generator and the camera can be easily measured. can do.

그리고 기준 데이터 및 측정 데이터 중 두께에 관한 데이터를 상호 비교하여 레이저 빔 발생기의 이상 여부를 용이하게 확인할 수 있다.In addition, it is possible to easily check whether the laser beam generator is abnormal by comparing the thickness data among the reference data and the measurement data.

보다 상세히 도 5 및 도 6을 참조하면, 측정 데이터 중 라인 길이, 기울기 및 두께는 앞서 획득한 기준 데이터와 동일하다. 다만, 라인 교차점이 기준 데이터와 비교할 때 수평이동 하였다.5 and 6, the line length, the slope, and the thickness of the measurement data are the same as the previously obtained reference data. However, the line crossing point moved horizontally when compared with the reference data.

이를 통해 레이저 비전 시스템(100)(도 1 참조) 자체의 중심이 대상 장비(105)(도 1 참조)에 대해 수평방향으로 이동 배치되어 있음을 확인할 수 있다. 이에 따라, 레이저 비전 시스템(100)이 대상 장비(105)에 대해 정렬되어 있지 않음을 알 수 있다.Through this, it can be seen that the center of the laser vision system 100 (see FIG. 1) is moved in a horizontal direction with respect to the target equipment 105 (see FIG. 1). Accordingly, it can be seen that the laser vision system 100 is not aligned with respect to the target equipment 105.

도 5 및 도 7을 참조하면, 측정 데이터 중 라인 두께는 앞서 획득한 기준 데이터와 동일하다. 다만, 라인 길이, 기울기는 기준 데이터와 비교할 때 차이가 있다. 즉, 하나의 측정 라인(150c)의 길이가 이에 대응하는 기준 라인(150a)의 길이와 상이하고, 하나의 측정 라인(150c)과 나머지 하나의 측정 라인(150d) 상호 간에 기울기가 한 쌍의 기준 라인(150a, 150b) 간의 기울기와 상이하다.5 and 7, the line thickness of the measurement data is the same as the previously obtained reference data. However, the line length and the slope are different when compared with the reference data. That is, the length of one measuring line 150c is different from the length of the corresponding reference line 150a, and the slope between the one measuring line 150c and the other measuring line 150d is a pair of reference. It is different from the slope between the lines 150a and 150b.

이를 통해, 십자빔을 생성하는 레이저 빔 발생기에 포함된 한 쌍의 레이저 다이오드의 이격각이 정렬된 상태로부터 틀어져 있음을 확인할 수 있다.Through this, it can be seen that the separation angles of the pair of laser diodes included in the laser beam generator for generating the cross beam are distorted from the aligned state.

도 5 및 도 8을 참조하면, 측정 데이터 중 라인 길이, 라인 기울기, 라인 두께는 앞서 획득한 기준 데이터와 동일하다. 다만, 도 8에서 도시된 카메라에 의해 촬영된 정렬 오차 측정용 지그(110) 및 이에 주사된 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d)에 대한 영상은 도 5에서 도시된 영상과 비교할 때 일정한 각도로 회전한 상태에 있다.5 and 8, the line length, line slope, and line thickness of the measurement data are the same as the previously obtained reference data. However, the image of the jig 110 for measuring the alignment error photographed by the camera shown in FIG. 8 and the pair of measurement lines 150c and 150d scanned therefrom is at a constant angle when compared with the image shown in FIG. 5. It is in a rotated state.

이를 통해, 카메라만이 정렬된 상태로부터 틀어져 있음을 확인할 수 있다.Through this, it can be seen that only the camera is misaligned from the aligned state.

도 5 및 도 9를 참조하면, 한 쌍의 측정 라인(150c, 150d) 중 하나의 측정 라인(150c)의 두께가 이에 대응하는 기준 라인(150a)과 비교할 때 작다. 이를 통해, 레이저 빔 발생기에 포함된 한 쌍의 레이저 다이오드 중 하나의 레이저 다이오드가 약화되거나 손상되었음을 확인할 수 있다.5 and 9, the thickness of one measuring line 150c of the pair of measuring lines 150c and 150d is small when compared to the corresponding reference line 150a. Through this, it can be confirmed that one laser diode of the pair of laser diodes included in the laser beam generator is weakened or damaged.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are within the scope of the same idea, and the addition of components. Other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, and the like, but this will also fall within the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그를 이용한 정렬 오차 측정 과정을 나타낸 개략도이고,1 is a schematic diagram showing an alignment error measurement process using a jig for alignment error measurement of a laser vision system according to an embodiment of the present invention,

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그를 나타낸 평면도 및 정면도이고,2 and 3 are a plan view and a front view showing a jig for measuring alignment error of the laser vision system according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법을 나타낸 순서도이고,4 is a flowchart illustrating a method of measuring alignment error of a laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법의 기준 데이터 획득 과정 시 기준 라인을 나타낸 평면도이고,5 is a plan view illustrating a reference line in a process of acquiring reference data of the alignment error measuring method of the laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법의 측정 데이터 획득 과정 시 측정 라인을 나타낸 평면도이다.6 to 9 are plan views illustrating measurement lines in a measurement data acquisition process of the alignment error measurement method of the laser vision system according to another exemplary embodiment of the present invention.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on main parts of drawing

100 : 레이저 비전 시스템100: Laser Vision System

110 : 정렬 오차 측정용 지그110: jig for measuring alignment error

120 : 평면부120: flat portion

130: 경사부130: inclined portion

150a, 150b : 기준 라인150a, 150b: reference line

150c, 150d : 측정 라인150c, 150d: measuring line

Claims (9)

십자빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 십자빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 레이저 비전 시스템(laser vision system)의 상기 레이저 빔 발생기와 상기 카메라 간의 정렬 오차, 및 상기 레이저 비전 시스템과 상기 레이저 비전 시스템이 설치된 대상 장비 간의 정렬 오차를 측정하기 위한, 레이저 비전 시스템 정렬 오차 측정용 지그로서,Alignment error between the laser beam generator and the camera of a laser vision system comprising a laser beam generator for scanning a cross beam and a camera for scanning the cross beam, and the laser vision system and the laser vision A jig for measuring laser system misalignment, for measuring misalignment between target equipment in which the system is installed, 상기 십자빔이 주사되는 평면을 갖는 평면부; 및A plane portion having a plane on which the cross beams are scanned; And 상기 평면부를 둘러싸며, 상기 평면과 접하는 경사면을 갖는 경사부를 포함하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그.A jig for measuring alignment error of a laser vision system, comprising: an inclined portion surrounding the plane portion and having an inclined surface in contact with the plane. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평면은 정사각형이며,The plane is square, 상기 경사면은 상기 평면의 모서리와 각각 접하는 4개의 사다리꼴면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그.The inclined surface jig for measuring the alignment error of the laser vision system, characterized in that it comprises four trapezoidal surfaces each in contact with the edge of the plane. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 평면에 대한 상기 4개의 사다리꼴면의 경사도는 서로 동일한 것을 특징 으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정용 지그.Jig for measuring alignment error of a laser vision system, characterized in that the inclination of the four trapezoidal surface with respect to the plane is the same. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 정렬 오차 측정용 지그를 이용하여, 상기 레이저 빔 발생기와 상기 카메라 간의 정렬 오차, 및 상기 레이저 비전 시스템과 상기 대상 장비 간의 정렬 오차를 측정하기 위한 방법으로서,A method for measuring an alignment error between the laser beam generator and the camera and an alignment error between the laser vision system and the target equipment using the jig for measuring the alignment error according to any one of claims 1 to 3, 상기 레이저 빔 발생기와 상기 카메라, 및 상기 레이저 비전 시스템과 상기 대상 장비의 정렬 시, 상기 십자빔이 상기 평면부에 주사되어 형성되는 한 쌍의 기준 라인을 상기 카메라로 촬영하여 기준 데이터를 획득하는 단계;Acquiring reference data by capturing a pair of reference lines formed by scanning the cross beam by the camera when the laser beam generator and the camera and the laser vision system and the target equipment are aligned; ; 상기 레이저 빔 발생기와 상기 카메라 사이, 및 상기 레이저 비전 시스템과 상기 대상 장비 사이 중 적어도 어느 하나에 정렬 오차 발생 시, 상기 십자빔이 상기 평면부에 주사되어 형성되는 한 쌍의 측정 라인을 상기 카메라로 촬영하여 측정 데이터를 획득하는 단계; 및When an alignment error occurs between at least one of the laser beam generator and the camera, and between the laser vision system and the target equipment, a pair of measurement lines formed by scanning the cross beams to the planar part is transferred to the camera. Photographing to obtain measurement data; And 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 비교하여, 상기 기준 데이터에 대한 상기 측정 데이터의 오차를 산출하는 단계를 포함하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And comparing the reference data with the measurement data to calculate an error of the measurement data with respect to the reference data. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 각각의 양 끝점에 대한 제1 기 준 좌표값을 포함하고,The reference data includes first reference coordinate values for both endpoints of each of the pair of reference lines, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 각각의 양 끝점에 대한 제1 측정 좌표값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And the measurement data comprises first measurement coordinate values for both endpoints of each of the pair of measurement lines. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 각각의 중심점에 대한 제2 기준 좌표값을 더 포함하고,The reference data further includes a second reference coordinate value for a center point of each of the pair of reference lines, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 각각의 중심점에 대한 제2 측정 좌표값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And the measurement data further comprises a second measurement coordinate value for a center point of each of the pair of measurement lines. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 각각의 길이를 더 포함하고,The reference data further comprises a length of each of the pair of reference lines, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 각각의 길이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And the measurement data further comprises a length of each of the pair of measurement lines. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 중 하나의 기준 라인에 대한 나머지 기준 라인의 기울기를 더 포함하고,The reference data further includes a slope of a remaining reference line relative to one of the reference lines of the pair of reference lines, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 중 하나의 측정 라인에 대한 나머지 측정 라인의 기울기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And the measurement data further comprises a slope of the remaining measurement line relative to one measurement line of the pair of measurement lines. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준 데이터는 상기 한 쌍의 기준 라인 각각의 두께를 더 포함하고,The reference data further includes a thickness of each of the pair of reference lines, 상기 측정 데이터는 상기 한 쌍의 측정 라인 각각의 두께를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 비전 시스템의 정렬 오차 측정 방법.And the measurement data further comprises a thickness of each of the pair of measurement lines.
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