KR20190038029A - Laser machining process automation system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a laser machining process automation system, and more specifically, relates to a laser machining process automation system which is able to, when machining a plate-shaped raw metallic material using a laser, control the wavelength and output of the laser in accordance with the substances and thickness of the raw materials, and to allow a user to rapidly perform the machining with an optimal efficiency. Especially, the present invention is able to build all processes of supplying, transferring, checking, correcting, and machining the raw materials into an inline system, to completely automate the processes, and to provide an optimal machining efficiency to suit the characteristics of the relevant raw materials even if a variety of raw materials are supplied for a production method for a small quantity and a variety of types of products. As a result, the present invention is able to automate all processes of supplying, transferring, and machining the raw materials in the production method for a small quantity and a variety of types of products, and to greatly improve the productivity of various products. As such, the present invention is able to improve reliability and competitiveness not only in those areas of manufacture, process automation, and especially automation of machining process using laser but also other similar or related areas.

Description

레이저 가공 공정 자동화 시스템{Laser machining process automation system}{Laser machining process automation system}

본 발명은 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a laser machining process automation system, and more particularly, to a laser machining process automation system for controlling the wavelength and output of a laser according to the material and thickness of a raw material in the process of processing a plate- So that rapid processing can be performed.

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 관한 것이다.Particularly, the present invention can be realized by fully automating the process of supplying, transporting, confirming, correcting and processing raw materials by using an inline system, and even if raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of multiple products, The present invention relates to a laser machining process automation system capable of providing an optimized machining efficiency for a laser machining process.

일반적으로, 레이저 가공(Laser beam machining)은 레이저의 에너지를 열에너지로 변환하여 공작물을 국부적으로 가열함으로써, 미세한 가공이 가능하도록 하는 가공방법으로, 가공도구가 공작물에 직접 접촉하지 않는 가공이기 때문에 크기가 작은 제품의 정밀가공이나, 다아이몬드나 세라믹 등과 같은 특수 재질의 가공에 주로 사용되고 있다.In general, laser beam machining is a processing method that enables fine processing by locally heating a workpiece by converting the energy of the laser into heat energy. Since the processing tool does not directly contact the workpiece, It is mainly used for the precision machining of small products, and for special materials such as daimons and ceramics.

특히, 레이저 가공은 금속, 목재, 플라스틱, 종이, 천 등 다양한 재질을 대상으로 가공할 수 있기 때문에, 다양한 분야의 정밀가공에 널리 활용되고 있다.Particularly, since laser processing can be performed on various materials such as metal, wood, plastic, paper, and cloth, it is widely used for precision processing in various fields.

하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1313338호 '레이저 커팅 자동화 시스템'은, 이와 같은 레이저 가공을 기반으로 하는 시스템으로, 성형하고자 하는 부품을 이송, 정렬, 성형, 검사, 적재 등의 과정을 통해 특정 제품을 레이저 가공하는 시스템에 관한 기술이다.KOKAI Publication No. 10-1313338, entitled " Laser cutting automation system ", which is based on the above-mentioned prior art, is a system based on such a laser machining process. The system is used for transferring, aligning, molding, inspecting, A process for laser processing a specific product.

이와 같이, 지금까지 알려진 대부분의 레이저 가공 분야는, 특정 물품을 반복하여 생산하는 소품종 대량생산방식을 기반으로 하고 있다.Thus, most of the laser processing sector known so far is based on the mass production method of small pieces of products which repeatedly produce specific articles.

다시 말해, 지금까지의 레이저를 이용한 자동화 시스템은, 특정 제품 또는 특정 제품에 구성되는 특정 부품을 생산하기 위한 것으로, 하나의 시스템이 하나의 제품에 적용되는 방식이다.In other words, the laser-based automation system so far is intended to produce a specific product or a specific component to be configured in a specific product, in which one system is applied to one product.

최근 들어, 동일한 제품을 일률적으로 생산하던 과거에 비해, 사용자의 다양한 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 제품을 생산하는 방식으로 점차 변화되고 있으며, 특히 IT분야의 제품들은 그 변화속도가 매우 빠르게 진행되고 있다.In recent years, in order to satisfy the various demands of users, it has been gradually changed to a method of producing various products, compared with the past that uniformly produced the same products. Especially, the products of the IT field are rapidly changing .

이와 더불어, 홈네트워크 및 IoT기반의 기술들이 발전하면서, 실생활에서 사용되는 대부분의 제품들이 다품종 소량생산방식으로 생산되고 있다.In addition, with the development of home network and IOT-based technologies, most of the products used in real life are being produced in a variety of small quantity production methods.

결과적으로, 선행기술과 같이 소품종 대량생산방식을 기반으로 하는 생산방식에는 한계가 있으며, 다품종 소량생산방식으로 제품을 생산할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.As a result, there is a limit to the production method based on the small-quantity small-volume production method as in the prior art, and a system capable of producing a product with a small-quantity small-volume production method is required.

대한민국 등록특허공보 제10-1313338호 '레이저 커팅 자동화 시스템'Korean Patent Registration No. 10-1313338 'Laser cutting automation system'

상기와 같은 요구를 해결하기 위해서, 본 발명은 다양한 제품을 생산하기 위한 다양한 원자재에 대하여, 해당 원자재에 특성에 맞는 가공방식으로 해당 원자재를 가공하도록 함으로써, 다품종 소량생산방식에 적합한 가공방법을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a processing method suitable for a multi-product small-volume production system by processing the various raw materials for producing various products by processing the raw materials in accordance with the characteristics of the raw materials The present invention relates to an automated laser processing system.

구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.More particularly, the present invention relates to a laser machining process automation system capable of controlling the wavelength and output of a laser according to the material and the thickness of a raw material in the process of processing a plate-shaped raw material using a laser, System. ≪ / RTI >

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 레이저 가공 공정 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Particularly, the present invention can be realized by fully automating the process of supplying, transporting, confirming, correcting and processing raw materials by using an inline system, and even if raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of multiple products, The present invention provides a laser machining process automation system capable of providing a machining efficiency optimized for a laser machining process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 레이저 가공 공정 자동화 시스템은, 판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 음압형 이송장치; 가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 비전장치; 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 레이저 커팅장치; 및 상기 비전장치를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한 후, 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 보정데이터를 생성하고, 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에 상기 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성한 후, 생성된 보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하도록 상기 레이저 커팅장치를 제어하는 제어장치;를 포함한다.In order to achieve the above-mentioned object, a laser machining process automation system according to the present invention includes: a sound pressure type transfer device for vacuum-absorbing plate-shaped raw materials and transferring the raw materials to a processing table; A vision device for acquiring image information of the raw material placed on the processed table; A laser cutting device for processing raw materials placed on a processing table; And a control unit for analyzing the image information obtained through the vision apparatus to check the position and inclination of the raw material placed on the machining table and then generate correction data by comparing with the reference position and the reference inclination, And a control device for controlling the laser cutting device to process the raw material placed on the machining table based on the generated correction machining information after correcting the correction data to the information to generate correction machining information.

또한, 상기 음압형 이송장치는, 음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 흡착부; 상기 흡착부를 상하방향으로 이동시키는 승하강부; 및 상기 흡착부를 원자재가 공급된 위치에서 상기 가공테이블까지 이동시키는 수평이동부;를 포함할 수 있다.In addition, the sound pressure type transfer device includes: a suction unit which is brought into close contact with the upper surface of the raw material using negative pressure; An ascending and descending portion for moving the adsorption portion in a vertical direction; And a horizontal moving part for moving the adsorption part from the position where the raw material is supplied to the processing table.

또한, 상기 흡착부는, 원자재의 길이방향에 대응하여 배치되는 길이방향지지대; 원자재의 폭방향에 대응하여 배치되며 상기 길이방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 폭방향지지대; 및 상기 폭방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 흡착플레이트;를 포함할 수 있다.The adsorption unit may include: a longitudinal support disposed corresponding to the longitudinal direction of the raw material; At least one lateral support disposed corresponding to a width direction of the raw material and movably coupled to the longitudinal support; And at least one adsorption plate movably coupled to the lateral support.

또한, 상기 흡착부는, 상기 흡착플레이트에 형성되는 음압을 측정하는 음압측정센서;를 더 포함하고, 상기 제어장치는, 복수 개의 흡착플레이트에 각각 구성된 음압측정센서를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트에 형성되는 음압을 조정하여 원자재에 대한 흡착지지력을 유지하도록 제어할 수 있다.Further, the adsorption unit may further include a sound pressure measurement sensor for measuring a sound pressure formed on the adsorption plate, wherein the control unit controls the sound pressure formed on each adsorption plate through the sound pressure measurement sensors respectively formed on the plurality of absorption plates And when an abnormality occurs in at least one adsorption plate, it is possible to control the sound pressure formed on at least the other adsorption plate so as to maintain the adsorption support force for the raw material.

또한, 상기 제어장치는, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 상기 폭방향지지대 및 흡착플레이트의 위치를 조절하여, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트가 원자재의 무게중심에 대응하는 위치에 배치되도록 한 후, 해당 원자재를 이송하도록 제어할 수 있다.In addition, the control device controls the positions of the width direction support plate and the absorption plate so that at least one other absorption plate is disposed at a position corresponding to the center of gravity of the raw material, when an abnormality occurs in at least one absorption plate , It is possible to control the transfer of the raw material.

또한, 상기 레이저 커팅장치는, 원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성되고, 상기 제어장치는, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 대응하여 레이저의 파장을 제어할 수 있다.Further, the laser cutting apparatus is configured to be able to change the characteristics of the laser output for processing the raw material, and the control apparatus controls the wavelength of the laser corresponding to the material of the raw material contained in the processing information of the raw material .

또한, 상기 음압형 이송장치는, 운반되는 원자재의 무게를 측정하는 무게측정센서;를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 무게측정센서에 의해 측정된 원자재의 무게, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재 재질에 따른 밀도, 상기 비전장치에 의해 획득된 영상정보를 분석하여 확인한 원자재의 면적에 기초하여, 원자재의 두께를 산출하고, 산출된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 동작을 제어할 수 있다.The pressure-type transfer device may further include a weight measuring sensor for measuring the weight of the raw material to be conveyed, wherein the control device calculates the weight of the raw material measured by the weight measuring sensor, It is possible to calculate the thickness of the raw material based on the density of the material, the area of the raw material analyzed by analyzing the image information obtained by the vision device, and control the operation of the laser according to the calculated thickness of the raw material.

또한, 상기 비전장치는, 가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하는 광역모드; 및 원자재의 적어도 일부를 확대하여 촬영하는 근접모드; 중 적어도 하나의 모드에 의해 영상정보를 획득하며, 상기 제어장치는, 상기 비전장치의 광영모드 영상정보를 분석하여, 원자재의 모서리 부분을 확인하고, 원자재의 모서리 부분에 대한 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 분석한 후, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인할 수 있다.The vision apparatus may further include: a wide mode in which the entire raw material placed on the processing table is photographed; And a close-up mode in which at least a part of the raw material is magnified and photographed; Wherein the control device analyzes the light mode image information of the vision device to identify corner portions of the raw material and to determine a proximity mode of the vision device with respect to a corner portion of the raw material, After analyzing the image information, the position and slope of the raw material placed on the current machining table can be confirmed.

또한, 상기 제어장치는, 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 실시간으로 분석하며, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우, 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성하고, 보정가공정보에 상기 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성한 후, 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공할 수 있다.In addition, the controller analyzes the proximity-mode image information of the vision device in real time, generates fine correction data for the motion when a motion occurs at a corner portion of the raw material, The micro-machining information is generated, and the machining information of the raw material placed on the machining table can be processed in real time while being corrected by the generated fine-machining machining information.

또한, 다수의 원자재가 종류별로 분류되어 보관되는 적재장; 상기 적재장에 적재된 원자재 중 어느 하나를 선택하여 배출시키는 배출모듈; 및 상기 배출모듈에 의해 배출된 원자재가 놓여지는 거치플레이트;를 포함하는 원자재 공급장치;를 더 포함하고, 상기 음압형 이송장치는, 상기 거치플레이트에 놓여진 원자재를 가공테이블로 운반할 수 있다.Also, there is a storage space where a large number of raw materials are classified and stored; A discharge module for selectively discharging any one of the raw materials stored in the loading space; And a material supply device including a mounting plate on which the raw material discharged by the discharging module is placed, wherein the sound pressure type transfer device can carry the raw material placed on the mounting plate to a processing table.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 다양한 제품을 생산하기 위한 다양한 원자재에 대하여, 해당 원자재에 특성에 맞는 가공방식으로 해당 원자재를 가공하도록 함으로써, 다품종 소량생산방식에 적합한 가공방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.According to the above-described solution, the present invention can provide a processing method suitable for a multi-product small-volume production system by processing the various raw materials for producing various products, There is an advantage.

보다 구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 금속재의 판형 원자재를 가공하는 과정에서, 원자재의 재질 및 두께에 따라 레이저의 파장 및 출력을 제어함으로써, 최적의 효율로 신속한 가공이 이루어질 수 있는 장점이 있다.More specifically, the present invention has an advantage that rapid processing can be performed with optimum efficiency by controlling the wavelength and output of the laser according to the material and thickness of the raw material in the process of processing the plate-shaped raw material of the metal material using the laser .

특히, 본 발명은 원자재의 공급, 이송, 확인, 보정 및 가공의 과정을 인라인 시스템으로 구축함으로써, 완전 자동화가 가능함은 물론, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있는 장점이 있다.Particularly, the present invention can be realized by fully automating the process of supplying, transporting, confirming, correcting and processing raw materials by using an inline system, and even if raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of multiple products, It is possible to provide an optimized machining efficiency.

결과적으로, 본 발명은 다품종 소량생산방식에서 원자재의 공급, 이송, 가공 등의 모든 공정을 자동화할 수 있으며, 다양한 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the present invention can automate all processes such as the supply, transportation, and processing of raw materials in a multi-product small-volume production system, and can significantly improve the productivity of various products.

따라서, 제조분야 및 공정 자동화 분야, 특히 레이저를 이용한 가공 공정의 자동화 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to improve reliability and competitiveness in the field of manufacturing and process automation, in particular, automation of laser processing processes, as well as similar or related fields.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타난 음압형 이송장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 이상발생시 무게중심을 기준으로 흡착지지력을 보상하는 방법들을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 1에 더 포함되는 원자재 공급장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a laser machining process automation system according to the present invention.
Fig. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the sound pressure type transfer device shown in Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a view for explaining methods for compensating an adsorption supporting force with respect to a center of gravity in the case of abnormality in FIG.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the laser cutting apparatus shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing another embodiment of the operation of the laser cutting apparatus shown in Fig.
6 is a flow chart showing an embodiment of the operation of the vision apparatus shown in Fig.
Fig. 7 is a flowchart showing another embodiment of the operation of the vision apparatus shown in Fig. 1. Fig.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an embodiment of a raw material supply apparatus further included in FIG. 1. FIG.

본 발명에 따른 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.An example of a laser machining process automation system according to the present invention can be variously applied, and a most preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a laser machining process automation system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 레이저 가공 공정 자동화 시스템은 음압형 이송장치(100), 비전장치(200), 레이저 커팅장치(300) 및 제어장치(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the laser machining process automation system of the present invention includes a sound pressure type transfer device 100, a vision device 200, a laser cutting device 300, and a control device 400.

음압형 이송장치(100)는 판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 것으로, 도 1에 나타난 바와 같이 흡착부(110), 승하강부(120) 및 수평이동부(130)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the sound-pressure-type conveying apparatus 100 may include a suction unit 110, a lifting unit 120, and a horizontal moving unit 130, have.

흡착부(110)는 음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 것으로, 하기에서 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.The adsorption unit 110 is in close contact with the upper surface of the raw material using negative pressure, and will be described in more detail below.

승하강부(120)는 흡착부(110)를 상하방향으로 이동시키는 것으로, 구체적으로는 흡착부(110)의 흡착지지력에 의해 지지되는 원자재를 상하방향으로 이동시키기 위한 것으로, 크레인 또는 이와 유사한 장치가 적용될 수 있다.The ascending and descending unit 120 moves the adsorption unit 110 in the up and down direction. Specifically, it moves the raw material supported by the adsorption support force of the adsorption unit 110 in the up and down direction. Can be applied.

수평이동부(130)는 흡착부(110)에 지지되어 승하강부(120)에 의해 상승된 원자재를, 공급된 위치에서 가공테이블까지 이동시키기 위한 것으로, 레일형태로 구성될 수 있다.The horizontal moving part 130 is for moving the raw material supported by the suction part 110 and raised by the ascending and descending part 120 from the supplied position to the processing table, and may be configured in a rail shape.

다시 말해, 원자재는 흡착부(110)에 의해 흡착지지된 상태에서 승하강부(120)에 의해 상승된 후, 수평이동부(130)에 의해 가공될 위치까지 이동되며, 승하강부(120)에 의해 하강되어 가공테이블에 놓여지면 흡착부(110)의 음압이 해제되면서 가공테이블에 안착될 수 있다.That is, the raw material is lifted by the ascending and descending section 120 while being attracted and supported by the suction section 110, then moved to a position where the horizontal moving section 130 is to be processed, and is lifted by the ascending and descending section 120 And is placed on the machining table, the negative pressure of the suction unit 110 is released and can be seated on the machining table.

비전장치(200)는 가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 것으로, 도 1에 나타난 바와 같이 영상획득부(210), 영상인식부(220) 및 모드변경부(230)를 포함할 수 있다.The vision apparatus 200 may acquire image information of a raw material placed on a processed table and may include an image obtaining unit 210, an image recognizing unit 220 and a mode changing unit 230 as shown in FIG. 1 .

영상획득부(210)는 가공테이블에 노형진 원자재의 영상을 촬영하는 것으로, CCD카메라 등을 포함할 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 가시광선영역의 센서 이외에도 적외선 센서 등이 구성될 수 있다.The image acquiring unit 210 may include a CCD camera or the like for photographing the image of the ROP material on a machining table. An infrared sensor or the like may be configured in addition to the sensor in the visible light region according to the needs of those skilled in the art.

영상인식부(220)는 영상획득부(210)에서 촬영된 영상을 분석하여, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 가장자리 경계선을 추출하여 원자재의 위치와 기울어진 정도를 확인할 수 있다.The image recognizing unit 220 can analyze the image photographed by the image obtaining unit 210 and extract the edge line of the raw material placed on the current processing table to confirm the position and inclination of the raw material.

모드변경부(230)는 영상획득부(210)에 의해 촬영되는 영상의 종류를 변경하기 위한 것으로, 영상획득부(210)가 원자재의 전체를 촬영할 수 있는 광역모드와, 원자재의 일부를 확대하여 촬영할 수 있는 근접모드로 동작되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 영상획득부(210)는 각 모드별로 매칭된 복수 개의 카메라를 구성되거나, 하나의 카메라를 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 제어하여 광역모드와 근접모드로 동작되도록 구성될 수 있다.The mode changing unit 230 is for changing the type of the image captured by the image obtaining unit 210 and includes a wide mode in which the image obtaining unit 210 can capture the whole of the raw material and a wide mode in which a part of the raw material is enlarged It is possible to control to operate in a proximity mode in which shooting can be performed. For this purpose, the image acquisition unit 210 may be configured to have a plurality of cameras matched in each mode, or may operate in a wide mode and a proximity mode by controlling one camera by PTZ (Pan, Tilt, Zoom).

레이저 커팅장치(300)는 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 것으로, 레이저조사부(310), 파장조절부(320) 및 출력조절부(330)를 포함할 수 있다.The laser cutting apparatus 300 may process the raw material placed on the processing table and may include a laser irradiation unit 310, a wavelength adjustment unit 320, and an output adjustment unit 330.

레이저조사부(310)는 가공정보에 의해 해당 원자재를 가공할 수 있는 레이저를 출력하는 것이고, 파장조절부(320)는 원자재의 재질에 따라 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 파장을 조절하는 것이며, 출력조절부(330)는 원자재의 두께에 따라 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 세기를 조절하는 것으로, 각 구성 및 레이저의 파장과 세기 조절방법에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.The laser irradiation unit 310 outputs a laser capable of processing the raw material according to processing information and the wavelength adjustment unit 320 adjusts the wavelength of the laser output from the laser irradiation unit 310 according to the material of the raw material And the output adjusting unit 330 adjusts the intensity of the laser output from the laser irradiating unit 310 according to the thickness of the raw material. Various configurations and methods for adjusting the wavelength and intensity of the laser may be variously applied according to requirements of those skilled in the art It is not limited to a specific one.

제어장치(400)는 음압형 이송장치(100)를 통해 원재자개 가공테이블로 이송되면, 비전장치(200)를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한다.The control device 400 analyzes the image information obtained through the vision device 200 and confirms the position and inclination of the raw material placed on the processed table when the control device 400 is transferred to the raw maternity processed table through the sound pressure type transfer device 100.

그리고, 제어장치(400)는 설정된 원자재의 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 현재 가광테이블에 놓여진 원자재에 대한 보정데이터를 생성한다.Then, the control device 400 compares the reference position and the reference slope of the set raw material and generates correction data for the raw material placed on the current light table.

이후, 제어장치(400)는 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에, 앞서 생성된 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성하며, 생성된 보정가공정보에 의해 레이저 커팅장치(300)를 제어하여 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공한다.Thereafter, the control device 400 generates correction processing information by correcting the correction data generated in advance on the processing information of the corresponding raw material set based on the reference position, and controls the laser cutting apparatus 300 Control the raw material placed on the processing table.

따라서, 원자재를 기준위치로 이동하지 않고 가공정보를 보정하여 현재 놓여진 원자재를 가공함으로써, 전체 시스템의 완전 자동화가 가능해짐은 물론 편리하고 신속한 가공이 이루어질 수 있다.Therefore, by correcting the machining information without moving the raw material to the reference position and machining the currently placed raw material, the entire system can be fully automated, and convenient and rapid machining can be achieved.

도 2는 도 1에 나타난 음압형 이송장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.Fig. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the sound pressure type transfer device shown in Fig. 1. Fig.

도 2을 참조하면, 도 1에 나타난 흡착부(110)는 길이방향지지대(111), 폭방향지지대(112) 및 흡착플레이트(113)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the adsorption unit 110 shown in FIG. 1 may include a longitudinal support 111, a lateral support 112, and an adsorption plate 113.

길이방향지지대(111)는 원자재(M)의 길이방향에 대응하여 배치되는 것으로, 도 2에 나타난 바와 같이 승하강부(120)에 의해 승하강되도록 구성될 수 있다.The longitudinal support rods 111 are arranged corresponding to the longitudinal direction of the raw material M and can be configured to be lifted and lowered by the lifting and lowering portion 120 as shown in Fig.

폭방향지지대(112)는 원자재(M)의 폭방향에 대응하여 배치되는 것으로, 길이방향지지대(111)에 이동가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 폭방향지지대(112)는 LM가이드와 동일 내지 유사한 구조에 의해 길이방향지지대(111)를 따라 길이방향으로 이동하도록 결합될 수 있다. 다른 예로, 폭방향지지대(112)는 랙피니언(Rack pinion) 기어의 형태로 결합되어, 피니언의 회동에 의해 길이방향지지대(111)를 따라 길이방향으로 이동하도록 결합될 수 있다.The width direction supports 112 are arranged corresponding to the width direction of the raw material M and can be movably coupled to the length direction supports 111. [ For example, the lateral support 112 may be coupled to move longitudinally along the longitudinal support 111 by the same or similar construction as the LM guide. As another example, the lateral support 112 may be coupled in the form of a rack pinion gear and coupled to move longitudinally along the longitudinal support 111 by rotation of the pinion.

흡착플레이트(113)는 폭방향지지대(112)에 이동가능하도록 결합되는 것으로, 앞서 설명한 폭방향지지대(112)와 동일 내지 유사한 구조가 적용되어, 폭방향지지대(112)를 따라 폭방향으로 이동하도록 결합될 수 있다.The adsorption plate 113 is movably coupled to the width support 112 so that the same or similar structure as the widthwise support 112 described above is applied to move it in the width direction along the width support 112 Can be combined.

따라서, 제어장치(400)는 복수 개의 흡착플레이트(113)에 대한 위치를 원자재(M) 상부면의 평면상에서 자유롭게 제어할 수 있고, 이를 통해 원자재(M)의 크기 및 형상에 대응하여 흡착플레이트(113)의 위치를 조절함으로써, 해당 원자재(M)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.The control device 400 can freely control the position of the plurality of adsorption plates 113 on the plane of the upper surface of the raw material M so that the adsorption plate 113 corresponding to the size and shape of the raw material M 113), the material M can be more stably supported.

한편, 복수 개의 흡착플레이트(113) 중 어느 하나 또는 일부의 흡착플레이트(113)에 이상이 발생한 경우, 제어장치(400)는 나머지 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 조절함으로써, 원자재(M)가 안정적으로 지지될 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, when an abnormality occurs in one or a part of the adsorption plates 113 of the plurality of adsorption plates 113, the control device 400 controls the adsorption support force of the remaining adsorption plates 113, So that it can be stably supported.

예를 들어, 흡착부(110)는 도 2에 나타난 바와 같이 흡착플레이트(113)에 음압측정센서(114)를 구성하고, 해당 흡착플레이트(113) 내부에 형성되는 음압을 측정하는 할 수 있다.For example, the adsorption unit 110 may constitute the sound pressure measurement sensor 114 on the absorption plate 113 and measure the sound pressure formed inside the absorption plate 113, as shown in FIG.

그리고, 제어장치(400)는 복수 개의 흡착플레이트(113)에 각각 구성된 음압측정센서(114)를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이(113)에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트(113)에 형성되는 음압을 조정함으로써, 원자재(M)에 대한 전체 흡착지지력을 일정하게 유지하도록 제어할 수 있다.The control device 400 confirms the sound pressure formed on each adsorption plate through the sound pressure measurement sensor 114 formed on each of the plurality of adsorption plates 113. If an abnormality occurs in at least one adsorption play 113 , It is possible to control so that the total adsorption supporting force with respect to the raw material M is kept constant by adjusting the negative pressure formed at least on the other adsorption plate 113. [

한편, 원자재(M)의 무게중심(g)을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 배치되는 흡착플레이트(113)에 이상이 발생한 경우, 다른 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 향상시키더라도 원자재(M)가 무게중심(g)을 기준으로 흡착력이 감소된 부분이 하부방향으로 쳐지면서 전체 흡착플레이트(113)에 대한 흡착지지력이 상실될 수 있고, 이로 인해 이송되던 원자재(M)가 낙하하는 사고가 발생할 수 있다.If an abnormality occurs in the adsorption plate 113 disposed at a position deviated to one side with respect to the center of gravity g of the raw material M and the adsorption support force of the other adsorption plate 113 is improved, The adsorption supporting force on the entire adsorption plate 113 may be lost due to a portion of the adsorption force of which is decreased in the downward direction with respect to the center of gravity g and an accident that the raw material M is dropped may occur .

이러한 경우, 흡착플레이트(113)의 흡착지지력을 조절하는 것보다, 흡착플레이트(113)의 위치를 조절하는 것이 해당 원자재(M)를 보다 안정적으로 지지할 수 있으며, 하기에서 이를 구체적으로 살펴보기로 한다.In this case, rather than adjusting the adsorption support force of the adsorption plate 113, adjusting the position of the adsorption plate 113 can more reliably support the raw material M, do.

도 3은 도 2의 이상발생시 무게중심을 기준으로 흡착지지력을 보상하는 방법들을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining methods for compensating an adsorption supporting force with respect to a center of gravity in the case of abnormality in FIG.

도 3을 참조하면, 원자재(M)를 지지하는 흡착플레이트(113)는 왼쪽 상부에서 하부방향(113a 내지 113d)으로, 오른쪽 상부에서 하부방향(113e 내지 113h)으로 순서를 정하여 설명한다.Referring to FIG. 3, the adsorption plate 113 supporting the raw material M is described in order from the upper left to the lower direction 113a to 113d and from the upper right to the lower direction 113e to 113h.

먼저, 도 3의 (a)에 나타난 바와 같이 다섯 번째 흡착플레이트(113e)에 이상이 발생한 경우, 무게중심(g)을 기준으로 우측상부에 대한 흡착력이 약화되므로, 다섯 번째 흡착플레이트(113e)에 대응하는 첫 번째 흡착플레이트(113a)의 동작을 중단하고, 상부방향으로 이동시켜, 원자재(M)를 지지할 흡착플레이트(113)에서 제외시킨다.First, as shown in FIG. 3A, when an abnormality occurs in the fifth adsorption plate 113e, the adsorption force with respect to the upper right portion is weakened with respect to the center of gravity g, so that the fifth adsorption plate 113e The operation of the corresponding first adsorption plate 113a is stopped and moved in the upward direction to exclude the raw material M from the adsorption plate 113 to be supported.

이후, 두 번째 흡착플레이트(113b)와 여섯 번째 흡착플레이트(113f)를, 무게중심(g)을 기준으로 네 번째 흡착플레이트(113d)와 여덟 번째 흡착플레이트(113h)의 위치에 대응하는 위치까지 이동시키고, 세 번째 흡착플레이트(113c)와 일곱 번째 흡착플레이트(113g)를 중앙부분으로 이동시킴으로써, 총 6개의 흡착플레이트(113)가 무게중심(g)을 기준으로 점대칭구조로 배치되도록 할 수 있다.The second adsorption plate 113b and the sixth adsorption plate 113f are moved to positions corresponding to the positions of the fourth adsorption plate 113d and the eighth adsorption plate 113h on the basis of the center of gravity g, And the third adsorption plate 113c and the seventh adsorption plate 113g are moved to the center portion so that a total of six adsorption plates 113 can be arranged in point symmetry with respect to the center of gravity g.

마지막으로, 제어장치(400)는 6개의 흡착플레이트(113)의 흡착력을 상승시켜, 8개의 흡착플레이트(113)와 동일한 흡착지지력을 발생시키도록 제어함으로써, 원자재(M)를 안정적으로 지지하도록 할 수 있다.Finally, the controller 400 raises the adsorption force of the six adsorption plates 113 and controls the adsorption support forces to generate the same adsorption support force as the eight adsorption plates 113, thereby stably supporting the raw material M .

도 3의 (b)와 같이, 두 개 이상의 흡착플레이트(113d 및 113e)에 이상이 발생한 경우에도, 무게중심(g)을 기준으로 첫 번째 흡착플레이트(113a)와 여덟 번째 흡착플레이트(113h)의 위치를 조절함으로써, 6개의 흡착플레이트(113)가 무게중심(g)을 기준으로 대칭되도록 할 수 있다.Even when an abnormality occurs in the two or more adsorption plates 113d and 113e as shown in FIG. 3 (b), the first adsorption plate 113a and the eighth adsorption plate 113h By adjusting the position, the six adsorption plates 113 can be made symmetrical with respect to the center of gravity g.

따라서, 제어장치(400)는 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 폭방향지지대(112) 및 흡착플레이트(113)의 위치를 조절하여, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트(113)가 원자재(M)의 무게중심(g)에 대응하는 위치에 배치되도록 한 후, 해당 원자재(M)를 안정적으로 이송하도록 제어할 수 있다.The control device 400 adjusts the position of the width direction support table 112 and the absorption plate 113 so that at least the other absorption plate 113 is moved to the position where the raw material M , And then the raw material M can be controlled to be stably transported.

도 4는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the laser cutting apparatus shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.

레이저 가공의 경우, 레이저가 원자재의 표면에 충돌하게 되면, 원자재가 레이저의 열에너지를 흡수하면서 절단되는 방식이기 때문에, 레이저의 열에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 하는 것이 가공효율을 향상시키는 방법이 될 수 있다.In the case of laser processing, when the laser collides with the surface of the raw material, the raw material is cut while absorbing the thermal energy of the laser, so that it is possible to efficiently absorb the thermal energy of the laser, have.

그리고, 물체는 그 재질에 따라 열에너지를 흡수하는 파장이 달라지게 되므로, 원자재의 재질에 따라 파장을 변경시키게 되면 원자재의 가공효율을 향상시킬 수 있다.Since the wavelength of an object absorbs heat energy depending on the material thereof, the processing efficiency of the raw material can be improved by changing the wavelength depending on the material of the raw material.

이에, 레이저 커팅장치(300)는 원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성될 수 있으며, 도 1에 나타난 바와 같이 레이저조사부(310)에서 출력되는 레이저의 파장을 조절하는 파장조절부(320)를 포함할 수 있다.1, the laser cutting unit 300 may be configured to convert the characteristics of the laser output to process the raw material. The laser cutting unit 300 may include a wavelength adjusting laser And may include an adjustment unit 320.

그리고, 제어장치(400)는 음압형 이송장치(100)에 의해 이송되어 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 확인하여(S101), 가공정보에 포함된 원자재의 재질을 확인할 수 있다.Then, the control device 400 confirms the processing information of the raw material transferred by the sound pressure type transfer device 100 and placed on the processing table (S101), and confirms the material of the raw material contained in the processing information.

만약, 현재 놓여진 원자재의 재질이 앞서 가공된 원자재의 재질과 다를 경우(S103), 변경된 재질에 대응하여 파장조절부(320)를 통해 레이저조사부(31)에서 출력되는 레이저의 파장을 변경할 수 있다(S103).If the material of the currently placed raw material is different from the material of the previously processed raw material (S103), the wavelength of the laser output from the laser irradiation unit 31 through the wavelength adjusting unit 320 may be changed corresponding to the changed material S103).

이때, 현재 놓여진 원자재의 재질이 앞서 가공된 원자재의 재질과 동일할 경우(S103), 앞서 설정된 상태를 그대로 유지한 상태에서 현재 원자재를 가공할 수 있다(S104).At this time, if the material of the currently placed raw material is the same as the material of the previously processed raw material (S103), the current raw material can be processed while maintaining the previously set state (S104).

따라서, 다품종의 소량생산방식에서 다양한 재질의 원자재가 공급되더라도, 해당 원자재의 특성에 맞도록 최적화된 가공효율을 제공할 수 있다.Therefore, even if raw materials of various materials are supplied in a small quantity production method of various kinds of products, optimized processing efficiency can be provided according to the characteristics of the raw materials.

한편, 공급된 원자재의 두께에 따라서도 가공방법이 달라질 수 있으며, 이하에서는 이에 대하여 살펴보기로 한다.Meanwhile, the processing method may be varied depending on the thickness of the supplied raw material, and a description will be given below.

도 5는 도 1에 나타난 레이저 커팅장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart showing another embodiment of the operation of the laser cutting apparatus shown in Fig.

먼저, 도 2에 나타난 바와 같이 음압형 이송장치(100)는 운반되는 원자재(M)의 무게를 측정하는 무게측정센서(115)를 포함할 수 있다. 이때, 해당 원자재(M)를 지지하는 흡착플레이트(113)에 구성된 모든 무게측정센서(115)에서 측정된 무게의 합이 해당 원자재(M)의 무게가 됨은 당연하다.First, as shown in FIG. 2, the sound pressure type transfer apparatus 100 may include a weight measuring sensor 115 for measuring the weight of the material M to be conveyed. It is a matter of course that the sum of the weights measured by all the weight measuring sensors 115 constituting the adsorption plate 113 supporting the raw material M is the weight of the raw material M. [

그리고, 제어장치(400)는 해당 원자재의 가공정보를 확인하고(S111) 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 따른 밀도를 확인할 수 있다(S112).Then, the control device 400 confirms the machining information of the raw material (S111) and confirms the density according to the material of the raw material included in the machining information (S112).

이후, 제어장치(400)는 해당 원자재가 음압형 이송장치(100)에 의해 운반되는 과정에서 무게측정센서(115)를 이용하여 해당 원자재의 무게를 측정하고(S113), 가공테이블에 놓여지게 되면 비전장치(200)에 의해 획득된 영상정보에 의해 해당 원자재의 위치 및 기울기를 확인하는 과정에서 해당 원자재의 면적을 산출할 수 있다(S114).Thereafter, the control device 400 measures the weight of the raw material using the weight measuring sensor 115 in the process of the raw material being conveyed by the sound pressure type transfer device 100 (S113) The area of the raw material can be calculated in the process of checking the position and inclination of the raw material by the image information obtained by the vision device 200 (S114).

이와 같이, 원자재의 무게, 밀도 및 면적이 산출되면, 제어장치(400)는 이러한 정보에 기초하여, 해당 원자재의 두께를 산출할 수 있다(S115).When the weight, density, and area of the raw material are calculated as described above, the controller 400 can calculate the thickness of the raw material based on this information (S115).

다시 말해, 원자재의 기본정보를 바탕으로 해당 원자재를 이송하고 가공정보를 보정하는 과정에서, 해당 원자재의 두께를 자동으로 산출할 수 있다. 물론, 원자재의 기본정보에도 해당 원자재의 두께에 대한 정보가 포함될 수는 있으나, 해당 원자재가 생산되는 과정에서 가공오차가 발생할 수 있다.In other words, based on the basic information of the raw material, the thickness of the raw material can be automatically calculated in the process of transferring the raw material and correcting the processing information. Of course, basic information on raw materials may include information on the thickness of the raw material, but processing errors may occur in the course of production of the raw material.

따라서, 본 발명의 도 5에 나타나 방법을 통해 실제 공급된 원자재의 두께를 정확하게 산출할 수 있다.Therefore, the thickness of the raw material actually supplied can be accurately calculated through the method shown in FIG. 5 of the present invention.

이후, 제어장치(400)는 해당 원자재의 두께가 앞서 가공된 원자재의 두께와 다를 경우(S116), 도 1에 나타난 출력조절부(330)를 통해 레어저의 출력정보(예를 들어, 출력세기 또는 출력시간 등)를 변경하여(S117) 해당 원자재에 최적화된 레이저를 이용하여 해당 원자재를 가공할 수 있다.If the thickness of the raw material is different from the thickness of the raw material previously processed (S116), the control device 400 outputs the output information of the rare gas (for example, Output time, etc.) (S117), and the raw material can be processed by using the laser optimized for the raw material.

만약, 해당 원자재의 두께가 앞서 가공된 원자재의 두께와 동일할 경우(S166), 제어장치(400)는 앞서 설정된 상태를 그대로 유지한 상태에서 현재 원자재를 가공할 수 있다(S118).If the thickness of the raw material is equal to the thickness of the raw material previously processed (S166), the control device 400 can process the current raw material while maintaining the previously set state (S118).

결과적으로, 본 발명은 도 5와 같은 방법을 통해 공급된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 동작을 제어함으로써, 앞서 설명한 파장조절방법과 더불어 해당 원자재의 가공효율을 최적화할 수 있다.As a result, the present invention controls the operation of the laser corresponding to the thickness of the raw material supplied through the method as shown in FIG. 5, thereby optimizing the processing efficiency of the raw material in addition to the wavelength adjusting method described above.

도 6은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.6 is a flow chart showing an embodiment of the operation of the vision apparatus shown in Fig.

음압형 이송장치(100)에 의해 운반된 원자재가 가공테이블에 거치되면(S201), 제어장치(400)는 비전장치(200)의 모드변경부(230)를 이용하여 영상획득부(210)가 광역모드로 동작하여, 가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하도록 제어할 수 있다(S202).When the raw material conveyed by the sound pressure type conveying apparatus 100 is placed on the processing table (S201), the controller 400 controls the image acquiring unit 210 using the mode changing unit 230 of the vision apparatus 200 It is possible to operate to operate in the wide-area mode and to control the entire raw material placed on the processing table to be photographed (S202).

제어장치(400)는 광역모드에서 해당 원자재의 전체 영상이 촬영되면, 영상인식부(220)를 통해 해당 영상에 원자재의 모서리 부분을 추출한 후(S203), 해당 모서리 부분을 확대하여 근접모드로 촬영할 수 있다(S204).When the entire image of the raw material is photographed in the wide mode, the controller 400 extracts a corner portion of the raw material from the image through the image recognition unit 220 (S203) (S204).

이와 같이, 모서리 부분을 확대하여 촬영하게 되면, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기에 대하여, 원자재 전체 영상에 비하여 보다 높은 정밀도로 확인할 수 있다(S205).If the corner portion is enlarged and photographed, the position and inclination of the raw material placed on the current processing table can be confirmed with higher precision than the entire raw material image (S205).

결과적으로, 제어장치(400)는 광역모드에서 해당 원자재의 모서리 부분에 대한 위치를 신속하게 확인할 수 있고, 근접모드에서 해당 원자재의 위치 및 기울기를 신속하게 확인할 수 있다.As a result, the controller 400 can quickly confirm the position of the edge of the raw material in the wide mode and quickly confirm the position and inclination of the corresponding raw material in the proximity mode.

따라서, 제어장치(400)는 가광테이블에 놓여지는 원자재의 위치정보를 실시간으로 확보할 수 있으며, 이를 통해 해당 원자재의 가공효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 다품종의 소량생산방식에서의 제품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the control device 400 can acquire the positional information of the raw material placed on the light table in real time, thereby improving the processing efficiency of the raw material and improving the productivity of the product in a small quantity production method Can be improved.

한편, 레이저 커팅장치(300)에 의해 원자재를 가공하는 과정에서, 시스템에 구성된 각 장치에서 발생되는 진동이나 외부요인에 의한 진동에 의해, 가광테이블에 놓여진 원자재의 위치나 기울기가 변화될 수 있다.On the other hand, in the course of processing the raw material by the laser cutting apparatus 300, the position or the inclination of the raw material placed on the light-receiving table can be changed by the vibration generated by each device constituted in the system or by the external factor.

이하에서는 이러한 미세진동에 의해 원자재가 부정형으로 미세이동하게 될 경우에서의 레이저 커팅장치(300)에 대한 보정방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a correction method for the laser cutting apparatus 300 in the case where the raw material moves finely in the irregular manner due to the fine vibration will be described.

도 7은 도 1에 나타난 비전장치의 동작에 대한 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.Fig. 7 is a flowchart showing another embodiment of the operation of the vision apparatus shown in Fig. 1. Fig.

먼저, 도 1 및 도 6에 나타난 바와 같이 근접모드의 영상을 통해 원자재의 위치 및 기울기를 확인하고, 기준위치 및 기준기울기와 비교한 보정데이터를 통해 기준위치에 의해 설정된 가공정보를 보정하게 되면, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재를 움직이지 않고 원하는 가공을 수행할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 6, when the position and inclination of the raw material are confirmed through the image of the proximity mode and the machining information set by the reference position is corrected through the correction data compared with the reference position and the reference slope, It is possible to perform the desired machining without moving the raw material placed on the current machining table.

이후, 제어장치(400)는 도 7에 나타난 바와 같이, 근접모드 상태에서 원자재의 모서리 부분에 대한 영상을 실시간으로 촬영(S211)한 영상정보를 실시간으로 분석하여 원자재의 위치 및 기울기를 실시간으로 확인할 수 있다(S212).7, the controller 400 analyzes the image information of the edge portion of the raw material in real time (S211) in real time to check the position and the slope of the raw material in real time (S212).

이때, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우(S213), 제어장치(400)는 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성할 수 있고(S214), 보정가공정보에 생성된 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성할 수 있으며(S215), 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공할 수 있다(S216).At this time, when the movement occurs at the corner of the raw material (S213), the control device 400 can generate the fine correction data for the motion (S214) and correct the fine correction data generated in the correction processing information Correction processing information can be generated (S215), and the machining information of the raw material placed in the machining table can be processed in real time while being corrected in accordance with the generated fine correction machining information (S216).

만약, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생하지 않은 경우(S213), 기 가공정보(최종변경된 가공정보)에 의해 원자재를 가공할 수 있다(S217).If there is no movement at the corner of the raw material (S213), the raw material can be processed by the machining information (machining information that has been finally changed) (S217).

따라서, 시스템을 구성하는 각 장치에서 발생하는 진동이나 외부로부터 의도하지 않은 진동이 발생한 경우에도, 해당 원자재에 대한 안정적인 가공이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.Therefore, even when vibration occurring in each device constituting the system or unintended vibration occurs from the outside, it is possible to perform stable machining on the raw material.

한편, 다품종 소량생산방식에서, 다양한 제품을 만들기 위해서는 원자재 또한 다양한 것을 준비할 필요가 있으며, 본 발명은 다양한 종류의 원자재를 준비하고, 필요한 원자재를 선택하여 가공함으로써, 다양한 제품을 신속하게 가공할 수 있도록 하고자 한다.On the other hand, it is necessary to prepare a variety of raw materials in order to make various products in a small quantity production system of various kinds, and in the present invention, various kinds of raw materials are prepared, .

도 8은 도 1에 더 포함되는 원자재 공급장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.FIG. 8 is a configuration diagram showing an embodiment of a raw material supply apparatus further included in FIG. 1. FIG.

도 1에 나타난 음압형 이송장치(100)에 의해 이송되는 원자재는, 도 8에 나타난 바와 같은 원자재 공급장치(500)를 통해 공급될 수 있다.The raw material conveyed by the sound pressure type conveying apparatus 100 shown in Fig. 1 can be supplied through the raw material supplying apparatus 500 as shown in Fig.

도 8을 참조하면, 원자재 공급장치(500)는 적재장(510), 배출모듈(520) 및 거치플레이트(530)를 포함할 수 있다.8, the raw material supply apparatus 500 may include a loading station 510, a discharging module 520, and a mounting plate 530. [

적재장(510)은 도 8에 나타난 바와 같이 복수 개의 영역으로 구획될 수 있으며, 각 영역마다 다양한 종류의 원자재가 적층되어 보관될 수 있다.The loading field 510 may be divided into a plurality of areas as shown in FIG. 8, and various kinds of raw materials may be stacked and stored in each area.

제어장치(400)는 각 영역에 보관된 원자재의 종류에 대한 정보를 확인하고, 배출모듈(520)을 이용하여 필요한 원자재를 선택할 수 있다.The control device 400 can confirm the information on the kind of the raw material stored in each area and can use the discharge module 520 to select the necessary raw material.

배출모듈(520)은 각 영역에 적층된 원자재 중 최상단에 적층된 원자재를 배출시키기 위한 것으로, 최상단에 놓여진 원자재의 상부면이 밀착되어 회동되는 롤러를 포함할 수 있다.The discharging module 520 may include a roller for discharging raw materials stacked at the uppermost one of the raw materials stacked in the respective regions, and rotating the upper surfaces of the raw materials placed at the uppermost ends in close contact with each other.

이때, 롤러의 회동에 의해 최상단에 적층된 원자재가 배출되는 과정에서, 그 아래 놓여진 원자재가 함께 배출되는 경우가 발생할 수 있다.At this time, in the process of discharging the raw material stacked at the top by the rotation of the roller, the raw materials placed thereunder may be discharged together.

이를 방지하기 위하여, 본 발명의 원자재 공급장치(500)는 최상단의 밑에 놓여진 원자재가 배출되지 못하도록 하는 배출방지구(521)가 구성될 수 있다.In order to prevent this, the raw material supplying apparatus 500 of the present invention may be constituted of a discharge stopping portion 521 for preventing the raw material placed at the top end from being discharged.

한편, 제어장치(400)는 배출모듈(520)에 의해 원자재가 배출되기 이전에, 해당 원자재가 배출되는 높이에 대응하여, 거치플레이트(530)를 위치시킬 수 있다.On the other hand, the controller 400 can position the mounting plate 530 in correspondence with the height at which the raw material is discharged before the raw material is discharged by the discharging module 520.

거치플레이트(530)는 도 8에 나타난 바와 같이 거치대차(540)의 상부에 구성되는 것으로, 도 8에 나타난 상하방향의 분할영역뿐만 아니라 좌우방향의 분할영역에 보관된 원자재를 배출하기 위하여, 거치대차(540)에 의해 이동 및 승하강 되도록 구성될 수 있다.As shown in Fig. 8, the mounting plate 530 is formed on the upper part of the cradle carriage 540. In order to discharge the raw materials stored in the left and right divided areas as well as the divided vertical areas shown in Fig. 8, And may be configured to be moved and lifted and lowered by the car 540.

이에, 제어장치(400)는 거치대차(540)를 제어하여 원하는 위치로 이동시킨 후, 거치플레이트(530)의 높이를 조절하고, 배출모듈(520)을 이용하여 원하는 원자재가 거치플레이트(530)에 놓여지도록 할 수 있으며, 거치플레이트(530)에 놓여진 원자재는 앞서 설명한 바와 같이 음압형 이송장치(100)에 의해 가공테이블로 운반될 있다.The controller 400 controls the elevator car 540 to move the elevator car 540 to a desired position and then adjusts the height of the elevator plate 530. When the desired raw material is moved to the elevator plate 530 using the discharging module 520, And the raw material placed on the mounting plate 530 is conveyed to the processing table by the sound pressure type transfer device 100 as described above.

따라서, 본 발명은 다품종 소량생산방식에서 원자재의 공급, 이송, 가공 등의 모든 공정을 자동화할 수 있으며, 다양한 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can automate all processes such as supply, transportation, and processing of raw materials in a small quantity production system of various types, and can greatly improve the productivity of various products.

이상에서 본 발명에 의한 레이저 가공 공정 자동화 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The laser machining process automation system according to the present invention has been described above. It will be understood by those skilled in the art that the technical features of the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.

100 : 음압형 이송장치
110 : 흡착부 111 : 길이방향지지대
112 : 폭방향지지대 113 : 흡착플레이트
114 : 음압측정센서 115 : 무게측정센서
120 : 승하강부 130 : 수평이동부
200 : 비전장치 210 : 영상획득부
220 : 영상인식부 230 : 모드변경부
300 : 레이저 커팅장치 310 : 레이저조사부
320 : 파장조절부 330 : 출력조절부
400 : 제어장치
500 : 원자재 공급장치 510 : 적재장
520 : 배출모듈 521 : 배출차단구
530 : 거치플레이트 540 : 가공테이블차100: Sound pressure type conveying device
110: suction part 111: longitudinal support
112: width direction support member 113: absorption plate
114: Sound pressure measuring sensor 115: Weighing sensor
120: ascending / descending part 130: horizontal moving part
200: vision apparatus 210: image acquiring unit
220: image recognizing unit 230: mode changing unit
300: laser cutting device 310: laser irradiation part
320: wavelength adjusting unit 330: output adjusting unit
400: control device
500: Raw material supply device 510: Loading field
520: exhaust module 521: exhaust block
530: mounting plate 540: machining table car

Claims (10)

판형의 원자재를 진공흡착하여 가공테이블로 운반하는 음압형 이송장치;
가공테이블에 놓여진 원자재의 영상정보를 획득하는 비전장치;
가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하는 레이저 커팅장치; 및
상기 비전장치를 통해 획득된 영상정보를 분석하여 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인한 후, 기준위치 및 기준기울기와 비교하여 보정데이터를 생성하고, 기준위치에 기초하여 설정된 해당 원자재의 가공정보에 상기 보정데이터를 보정하여 보정가공정보를 생성한 후, 생성된 보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재를 가공하도록 상기 레이저 커팅장치를 제어하는 제어장치;를 포함하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
A sound pressure type transfer device for transferring a plate-like raw material to a processing table by vacuum suction;
A vision device for acquiring image information of the raw material placed on the processed table;
A laser cutting device for processing raw materials placed on a processing table; And
The image information obtained through the vision apparatus is analyzed to check the position and inclination of the raw material placed on the machining table, and then the correction data is generated by comparing with the reference position and the reference inclination, and processing information And a control device for controlling the laser cutting device to process the raw material placed on the machining table based on the generated correction machining information after correcting the correction data to generate correction machining information.
제 1항에 있어서,
상기 음압형 이송장치는,
음압을 이용하여 원자재의 상부면에 밀착되는 흡착부;
상기 흡착부를 상하방향으로 이동시키는 승하강부; 및
상기 흡착부를 원자재가 공급된 위치에서 상기 가공테이블까지 이동시키는 수평이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
The sound pressure type transfer apparatus includes:
A suction unit which is brought into close contact with the upper surface of the raw material using negative pressure;
An ascending and descending portion for moving the adsorption portion in a vertical direction; And
And a horizontal moving part for moving the adsorption part from the position where the raw material is supplied to the processing table.
제 2항에 있어서,
상기 흡착부는,
원자재의 길이방향에 대응하여 배치되는 길이방향지지대;
원자재의 폭방향에 대응하여 배치되며 상기 길이방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 폭방향지지대; 및
상기 폭방향지지대에 이동가능하도록 결합되는 적어도 하나의 흡착플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
3. The method of claim 2,
The adsorption unit
A longitudinal support disposed corresponding to the longitudinal direction of the raw material;
At least one lateral support disposed corresponding to a width direction of the raw material and movably coupled to the longitudinal support; And
And at least one adsorption plate movably coupled to the width direction support.
제 3항에 있어서,
상기 흡착부는,
상기 흡착플레이트에 형성되는 음압을 측정하는 음압측정센서;를 더 포함하고,
상기 제어장치는,
복수 개의 흡착플레이트에 각각 구성된 음압측정센서를 통해 각 흡착플레이트에 형성되는 음압을 확인하고, 적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트에 형성되는 음압을 조정하여 원자재에 대한 흡착지지력을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 3,
The adsorption unit
And a sound pressure measurement sensor for measuring a sound pressure formed on the suction plate,
The control device includes:
The negative pressure formed on each adsorption plate is checked through a plurality of adsorption plates, and when at least one adsorption plate is abnormal, at least the negative pressure formed on the other adsorption plate is adjusted so that the pressure So as to maintain the adsorption supporting force.
제 3항에 있어서,
상기 제어장치는,
적어도 하나의 흡착플레이트에 이상이 발생하면, 상기 폭방향지지대 및 흡착플레이트의 위치를 조절하여, 적어도 다른 하나의 흡착플레이트가 원자재의 무게중심에 대응하는 위치에 배치되도록 한 후, 해당 원자재를 이송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method of claim 3,
The control device includes:
When an abnormality occurs in at least one adsorption plate, the position of the width direction support plate and the adsorption plate is adjusted so that at least the other adsorption plate is arranged at a position corresponding to the center of gravity of the raw material, And controlling the laser machining process.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 커팅장치는,
원자재를 가공하기 위하여 출력하는 레이저의 특성을 변환할 수 있도록 구성되고,
상기 제어장치는,
원자재의 가공정보에 포함된 원자재의 재질에 대응하여 레이저의 파장을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
The laser cutting apparatus includes:
And is configured to be able to convert the characteristics of the output laser to process the raw material,
The control device includes:
Wherein the wavelength of the laser is controlled in accordance with the material of the raw material contained in the processing information of the raw material.
제 6항에 있어서,
상기 음압형 이송장치는,
운반되는 원자재의 무게를 측정하는 무게측정센서;를 포함하고,
상기 제어장치는,
상기 무게측정센서에 의해 측정된 원자재의 무게, 원자재의 가공정보에 포함된 원자재 재질에 따른 밀도, 상기 비전장치에 의해 획득된 영상정보를 분석하여 확인한 원자재의 면적에 기초하여, 원자재의 두께를 산출하고, 산출된 원자재의 두께에 대응하여 레이저의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method according to claim 6,
The sound pressure type transfer apparatus includes:
And a weighing sensor for measuring the weight of the raw material to be conveyed,
The control device includes:
Calculating a thickness of the raw material based on the weight of the raw material measured by the weight measuring sensor, the density of the raw material contained in the raw material processing information, and the area of the raw material analyzed by analyzing the image information acquired by the vision device And controls the operation of the laser according to the calculated thickness of the raw material.
제 1항에 있어서,
상기 비전장치는,
가공테이블에 놓여진 원자재 전체를 촬영하는 광역모드; 및
원자재의 적어도 일부를 확대하여 촬영하는 근접모드; 중 적어도 하나의 모드에 의해 영상정보를 획득하며,
상기 제어장치는,
상기 비전장치의 광영모드 영상정보를 분석하여, 원자재의 모서리 부분을 확인하고, 원자재의 모서리 부분에 대한 상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 분석한 후, 현재 가공테이블에 놓여진 원자재의 위치 및 기울기를 확인하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
The method according to claim 1,
The vision apparatus includes:
A wide mode in which the entire raw material placed on the processed table is photographed; And
A close-up mode in which at least a part of the raw material is magnified and photographed; The image information is obtained by at least one of the modes,
The control device includes:
Mode image information of the vision device to identify corner portions of the raw material and analyze the proximity mode image information of the vision device with respect to the corner portion of the raw material and then analyze the position and inclination of the raw material placed on the current processing table The laser processing system comprising:
제 8항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 비전장치의 근접모드 영상정보를 실시간으로 분석하며, 원자재의 모서리 부분에 움직임이 발생한 경우, 해당 움직임에 대한 미세보정데이터를 생성하고, 보정가공정보에 상기 미세보정데이터를 보정하여 미세보정가공정보를 생성한 후, 생성된 미세보정가공정보에 의해 가공테이블에 놓여진 원자재의 가공정보를 실시간 보정하면서 가공하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.
9. The method of claim 8,
The control device includes:
Wherein the control unit is configured to analyze the proximity mode image information of the vision apparatus in real time and to generate fine correction data for the motion when motion occurs at the corner of the raw material and to correct the fine correction data in the correction processing information, And corrects the machining information of the raw material placed on the machining table by the generated fine correction machining information in real time while correcting the machining information.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 원자재가 종류별로 분류되어 보관되는 적재장;
상기 적재장에 적재된 원자재 중 어느 하나를 선택하여 배출시키는 배출모듈; 및
상기 배출모듈에 의해 배출된 원자재가 놓여지는 거치플레이트;를 포함하는 원자재 공급장치;를 더 포함하고,
상기 음압형 이송장치는,
상기 거치플레이트에 놓여진 원자재를 가공테이블로 운반하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 공정 자동화 시스템.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A loading box in which a large number of raw materials are classified and stored;
A discharge module for selectively discharging any one of the raw materials stored in the loading space; And
A raw material supply device including a mounting plate on which the raw material discharged by the discharging module is placed,
The sound pressure type transfer apparatus includes:
And transferring the raw material placed on the mounting plate to a processing table.
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