KR101185327B1 - 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 제품의 변형량을 측정하는 장치 및 이를 이용한 변형량 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품의 변형량 측정 장치 및 이를 이용한 제품의 변형량 측정 방법에 관한 것으로, 제품이 고정되는 받침대와, 상기 받침대의 외곽에서 수평방향으로 회전하는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 가장자리에 고정되며, 상기 수평 프레임의 회전에 의하여 반구형의 궤적을 나타내는 호형 프레임 및 상기 호형 프레임을 따라서 이동 가능하도록 장착되어, 상기 반구형의 위도 및 경도 좌표에 따라서 상기 제품을 촬영하는 카메라부를 포함하는 변형량 측정 장치를 제공하고, 상기 장치의 카메라부를 통하여 촬영되는 사진자료를 분석하여, 제품의 변형량을 용이하게 측정할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 제품의 변형량을 측정하는 장치 및 이를 이용한 변형량 측정 방법{ROTATING QUTER-CIRCLE ARC CAMERA FRAME FOR MEASURING VARIATION OF PART AND METHOD FOR MEASURING VARIATION OF PART USING THE SAME}

본 발명은 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 제품의 변형량을 측정하는 장치 및 이를 이용한 변형량 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변형량 측정을 위한 대상 제품 상부에 반구형 궤적을 나타낼 수 있는 원호형 프레임을 구비시킴으로써, 반구의 위도 및 경도에 따라서 자유롭게 카메라 측정이 가능하고, 정확한 측정 자료를 용이하게 얻을 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 부품 등(이하 제품)의 변형량 측정을 위해서는, 작업자가 수작업으로 카메라 촬영을 수행하는 방법을 사용하고 있다.

이때, 작업자가 카메라를 손으로 들고 실제 제품과 일정한 간격을 유지하면서 촬영을 수행하여야 하는데, 일정 거리 유지가 용이하지 못하고, 초점이 선명하지 못한 경우가 빈번하게 발생하고 있다.

본 발명의 목적은 변형량 측정 촬영 시 일정한 간격에서 정확하게 초점이 맞는 사진을 얻을 수 있도록 하며, 제품의 각 부분을 용이하게 찍을 수 있으면서도 언제든 동일한 재촬영이 가능하여 작업 능률을 극대화시킬 수 있도록 하는 변형량 측정 방법을 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 방법을 실현하기 위하여 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 포함하는 변형량을 측정하는 장치를 제공하여, 변형량 측정 촬영 세팅 이후 작업자는 다른 일을 진행하더라도 자동으로 변형량 측정 및 해석까지 완료하는 자동화 장치를 통해 편리성을 극대화 시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치는 측정 대상이 되는 제품이 고정되는 받침대와, 상기 받침대의 외곽에서 상기 제품을 중심으로 회전하면서 경도를 결정하는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 가장자리에 고정되며, 상기 수평 프레임의 회전에 의하여 반구형의 궤적을 나타내는 호형 프레임 및 상기 호형 프레임을 따라서 위도가 가변되도록 장착되어, 상기 반구형의 위도 및 경도 좌표에 따라서 상기 제품을 촬영하는 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 카메라부는 레일 방식 또는 전자석 방식으로 상기 호형 프레임에 장착되며, 상기 제품의 중심부를 기준으로 촬영할 수 있도록 형성되는 레이저 정렬부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 카메라부는 동시 촬영이 가능하도록 상기 호형 프레임에 둘 이상 장착될 수 있다.

다음으로, 상기 제품의 변형량 측정장치는 상기 카메라부를 통하여 촬영되는 사진자료를 받아서 분석을 수행하고, 분석 자료를 이용하여 상기 카메라부 및 상기 수평 프레임의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

그 다음으로, 상기 수평 프레임은 상기 제품이 놓여지는 중심축에 배치되는 회전 모터에 의해서 구동되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정장치는 제품이 고정되는 원판형의 받침대와, 상기 받침대의 외곽에 도넛형 디스크 형태로 배치되어 수평방향으로 회전하는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 가장자리에 고정되며, 상기 수평 프레임의 회전에 의하여 반구형의 궤적을 나타내는 호형 프레임 및 상기 호형 프레임을 따라서 이동 가능하도록 장착되어, 상기 반구형의 위도 및 경도 좌표에 따라서 상기 제품을 촬영하는 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수평 프레임은 디스크의 외주면에 배치되는 마찰차에 의해서 회전되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 제품의 변형량 측정 방법은 측정을 위한 대상 제품을 받침대 상부에 고정하는 단계와, 상기 받침대의 외각을 따라서 회전하면서 반구형의 궤적을 나타낼 수 있도록 형성되는 호형 프레임에 카메라부를 장착하는 단계와, 상기 호형 프레임을 따라서 상기 카메라부를 이동 시키거나, 상기 호형 프레임을 회전시키면서, 상기 제품을 촬영하는 단계 및 촬영된 사진을 종합 분석하여, 상기 제품의 변형량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 카메라부의 이동시, 상기 카메라부가 위치한 위도 및 경도 좌표에 대한 로그를 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다음으로, 상기 카메라부의 이동시, 레이저 정렬부를 이용하여 상기 카메라부의 초점이 상기 제품의 중심부에 일치하도록 정렬하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그 다음으로, 상기 카메라부 장착시 둘 이상 장착하여, 상기 제품을 동시에 촬영할 수 있다.

본 발명에 따른 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 제품의 변형량을 측정하는 장치는 정확하게 일정한 거리에서 일정한 간격으로 자동화된 설비에 따라 촬영이 이뤄지게 되고, 각 촬영된 부분에 대한 로그가 생성되게 되어, 그 성형해석 데이터에 대한 신뢰성이 높아지는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 변형량 측정 방법은 추후 오류가 난 부분에 대해서 재촬영이 용이하고, 작업자는 초기 세팅이후 자동화된 설비에 따라 성형해석을 진행하면 되기 때문에 작업능률을 극대화 할 수 있으며, 해석 데이터의 신뢰성 또한 증가시킬수 있는 효과를 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 방법을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치 및 방법을 나타낸 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 제품의 변형량을 측정하는 장치 및 이를 이용한 변형량 측정 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 따른 변형량 측정용 원호형 프레임을 이용한 촬영의 경우 정확하게 일정한 거리에서 일정한 간격으로 자동화된 설비에 따라 촬영이 이뤄지게 된다. 하기 도 1 및 도 2는 이러한 실시예를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도들이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 받침대(100) 상부에 변형량 측정용 대상 제품(110)이 고정된다.

다음으로, 받침대(100)의 수평면을 따라서 형성되는 수평 프레임(120)이 구비된다. 이때, 수평 프레임(120)은 선형의 카메라 지그 형태로 구비되며, 변형량 측정을 위한 거리만큼의 길이를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 수평 프레임(120)에 카메라가 고정될 경우 원하는 거리에서 제품의 측면에 대한 360°촬영이 가능하게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 수평 프레임(120)은 대상 제품(110)을 중심으로 회전 가능한 형태라면, 어떠한 형태든 가능한데, 그 일례로서 하기 도 5에서와 같은 디스크형 프레임을 들 수 있다. 그러나, 이하에서는 선형의 프레임 구조를 기본으로 하여 설명하는 것으로 한다.

그 다음으로, 수평 프레임(120)의 끝 부분에 고정되는 호형 프레임(125)이 구비된다. 이때, 호형 프레임(125)의 호 길이는 원호의 1/4에 해당하는 길이 이상이면 어느 것이든 가능하나, 장비의 간소화를 위해서 원호의 1/4에 해당하는 호형 프레임(120)을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 호형 프레임(125)은 수평 프레임(120)의 회전에 따라서 반구 형태의 궤적을 나타내게 된다.

따라서, 수평 프레임(120) 및 호형 프레임(125)의 조합에 의하면 어떠한 위도 및 경도 위치라도 용이하게 촬영이 가능하다.

특히, 도 1은 수평 프레임(120)에 의해서 결정된 반구의 경도를 따라서 카메라부(130)를 움직이면서 촬영하는 실시예를 나타낸 것이고, 도 2는 카메라부(130)의 이동에 따라서 결정되는 위도 범위 내에서 수평 프레임(120)을 움직이면 촬영하는 실시예를 나타낸 것이다.

다음으로, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 방법을 나타낸 개략도이다.

여기서, 도 3에서는 상기 도 1 또는 도 2에 도시된 수평 프레임(120) 및 호형 프레임(125)은 생략하여 도시된 것으로 한다.

도 3을 참조하면, 카메라부(230)가 호형 프레임을 따라서 움직이면서 각각 제품(210)의 평면(210a), 사시면(210a+210b) 및 측면(210b)을 촬영한 것을 볼 수 있다.

이때, 사시면(210a+210b)의 촬영 위치에서 카메라부(230)를 고정시킨 후 수평 프레임을 360° 회전을 시키면, 동일한 위도를 따라서 균일한 초점 거리에서 촬영을 할 수 있게 된다.

기존에는 작업자가 제품의 변형량 측정용 촬영을 할 경우, 작업자의 촬영 기술에 따라 그 성형해석 데이터의 신뢰도가 크게 달라지고, 제품의 전 부분에 대해서 촬영이 이뤄지다 보면 작업시간이 오래 걸리게 되어 성형해석에 따른 인력 소모가 많았다.

또한 오류가 난 부분에 대해서 작업자가 모두 기억할 수 없음으로 재촬영 시 똑같은 위치에서 같은 거리만큼 이격된 상태에서, 정확하게 초점을 맞추고 촬영하기에는 많은 어려움이 있었다.

그러나, 본 발명에서는 상기 도 1 내지 도 3에서와 같이 정확한 위도 및 경도에 따라서 촬영이 이루어지도록 함으로써, 상기와 같은 문제들을 모두 해결할 수 있다.

다음으로, 상기와 같은 방법을 구현하기 위한 변형량 측정 장치로서, 보다 구체적인 실시예들을 설명하면 하기 도 4 및 도 5와 같이 나타날 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도이다.

도 4에 도시된 실시예는 선형의 수평 프레임(320) 에지부에 호형 프레임(325)이 고정되는 구조로서, 측정 대상 제품(330)의 중심축과 일치하는 회전축(310)에 의해서 수평 프레임(320)이 회전되도록 하는 회전 모터(300)를 구비한 구조를 도시한 것이다.

이때, 카메라부는 2개 이상 호형 프레임(325)에 장착되어 측정 대상 제품(330)에 대한 다양한 각도에서 동시 촬영이 가능하도록 한다. 이와 같은 경우 변형량 측정 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 더 정밀하고 정확한 측정이 가능하다.

도시된 제1카메라부(340) 및 제2카메라부(345)는 각각 동일한 레일을 따라서 이동될 수 있으며, 서로 평행하는 레일을 따라서 각각 움직일 수도 있다.

아울러, 제1카메라부(340) 및 제2카메라부(345)는 호형 프레임(325) 뿐만 아니라 필요에 따라서는 수평 프레임(320)을 따라서도 움직일 수 있다.

따라서, 각각의 카메라부는 레일 고정용 롤러(350, 355, 360, 365)들을 가지고 있으며, 카메라의 초점이 측정 대상 제품(330)의 중심부와 정확하게 일치하도록 정렬시킬 수 있는 레이저 정렬부(370, 375)를 각각 포함한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치를 나타낸 개략도이다.

도 5의 실시예는 선형 수평 프레임이 아닌 디스크형 수평 프레임(420)을 나타낸 것으로, 이 경우 수평 프레임(420)은 측정 대상 제품(430)이 놓여지는 받침대(435)를 감싸는 도넛형으로 형성된다.

이와 같이 수평 프레임(420)이 디스크 형으로 형성되는 경우 프레임 이동이 보다 안정적으로 이루어 질 수 있으며, 하부에 회전 모터가 들어가는 방식이 아니라, 수평 프레임(420)의 외곽에서 마찰차(480)를 이용하여 회전시키는 방식이 사용될 수 있으므로, 받침대(435) 하부 공간을 활용할 수 있다.

이때, 마찰차(480)는 수평 프레임(420)의 외각에 회전축(490)을 갖는 회전 모터(495)에 의해서 구동되는 방식이 사용될 수 있으나, 항상 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 여기서 카메라부(440)는 전자석 고정 방식을 개략적으로 나타낸 것이다. 이때, 세부적으로는 카메라부(440)가 이동되는 레일이나 기타 전자석 장치들이 도시되어야 하나 개략적으로 도시된 지면의 한계 상 이들을 세세하게 나타내지 못하였다. 따라서, 이들의 부재로 인하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 변형량 측정 장치 및 방법을 나타낸 개략도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 본 발명의 일실시예에 따른 제품의 변형량 측정 방법으로서, 측정을 위한 대상 제품(500)을 받침대 상부에 고정하는 단계와, 받침대의 외각을 따라서 회전하면서 반구형의 궤적을 나타낼 수 있도록 형성되는 호형 프레임에 카메라부(530)를 장착하는 단계와, 호형 프레임을 따라서 카메라부(530)를 이동 시키거나, 호형 프레임을 회전시키면서, 제품(500)을 촬영하는 단계 및 촬영된 사진을 종합 분석하여, 제품(500)의 변형량을 측정하는 단계를 포함한다.

이때, 호형 프레임을 따라서 카메라부(530)를 이동시키는 단계는 ①→② 단계 또는 ④→⑤의 단계에 대응 될 수 있으며, 호형 프레임을 회전시키는 단계는 ③의 단계에 대응될 수 있다.

또한, 상기 사진을 종합 분석하여 제품(500)의 변형량을 측정하는 것은 카메라부(530)에 연결된 제어부(550)를 통하여 이루어 질 수 있다.

아울러, 카메라부(530)가 지정된 번호 순서(①→②→③→④→⑤) 대로 측정 대상 제품(500)을 촬영하되, 촬영이 자동으로 이루어 질 수 있도록 하고, 각 촬영된 부분에 대한 로그가 생성되도록 하여, 그 성형해석 데이터에 대한 신뢰성이 높아지고 추후 오류가 난 부분에 대해서 재촬영이 용이해진다는 장점이 있다.

따라서, 작업자는 초기 세팅이후 자동화된 설비에 따라 성형해석을 진행하면 됨으로 작업능률을 극대화 할 수 있으며, 해석 데이터의 신뢰성 또한 향상되는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 변형량 측정장치는 회전가능한 원호형 카메라 프레임을 이용하여 일정한 거리에서 일정한 간격으로 자동화된 설비에 따라 정확한 촬영이 이루어 질 수 있도록 한다.

또한, 각 촬영된 부분에 대한 로그가 생성되도록 하여 재촬영 등의 측정 과정을 용이하게 수행할 수 있도록 하고, 그 성형해석 데이터에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 변형량 측정 방법은 추후 오류가 난 부분에 대해서 재촬영이 용이하고, 작업자는 초기 세팅이후 자동화된 설비에 따라 성형해석을 진행하면 되기 때문에 작업능률을 극대화 할 수 있으며, 다양한 제품에 대하여 적용할 수 있으므로, 그 활용성 또한 극대화 시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100, 200, 435 : 받침대
110, 210, 330, 430, 500 : 측정 대상 제품
120, 320, 420 : 수평 프레임
125, 325, 425 : 호형 프레임
130, 230, 340, 345, 440, 530 : 카메라부
210a : 제품의 평면
210b : 제품의 측면
310, 490 : 회전축
300, 495 : 회전 모터
350, 355, 360, 365 : 레일 고정용 롤러
370, 375 : 레이저 정렬부
480 : 마찰차
550 : 제어부

Claims (12)

1. 측정 대상이 되는 제품이 고정되는 받침대와, 상기 받침대의 외곽에서 상기 제품을 중심으로 회전하면서 경도를 결정하는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 가장자리에 고정되며, 상기 수평 프레임의 회전에 의하여 반구형의 궤적을 나타내는 호형 프레임 및, 상기 호형 프레임을 따라서 위도가 가변되도록 장착되어, 상기 반구형의 위도 및 경도 좌표에 따라서 상기 제품을 촬영하는 카메라부를 포함하며,
   상기 카메라부는
   상기 제품의 중심부를 기준으로 촬영할 수 있도록 형성되는 레이저 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량 측정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 카메라부는
   레일 방식 또는 전자석 방식으로 상기 호형 프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량 측정 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 카메라부는
   동시 촬영이 가능하도록 상기 호형 프레임에 둘 이상 장착되는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량 측정 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제품의 변형량 측정장치는
   상기 카메라부를 통하여 촬영되는 사진자료를 받아서 분석을 수행하고, 분석 자료를 이용하여 상기 카메라부 및 상기 수평 프레임의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량 측정 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 수평 프레임은
   상기 제품이 놓여지는 중심축에 배치되는 회전 모터에 의해서 구동되는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량 측정 장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 측정을 위한 대상 제품을 받침대 상부에 고정하는 단계와, 상기 받침대의 외각을 따라서 회전하면서 반구형의 궤적을 나타낼 수 있도록 형성되는 호형 프레임에 카메라부를 장착하는 단계와, 상기 호형 프레임을 따라서 상기 카메라부를 이동 시키거나, 상기 호형 프레임을 회전시키면서, 상기 제품을 촬영하는 단계 및, 촬영된 사진을 종합 분석하여, 상기 제품의 변형량을 측정하는 단계를 포함하며,
   상기 카메라부의 이동시, 레이저 정렬부를 이용하여 상기 카메라부의 초점이 상기 제품의 중심부에 일치하도록 정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량을 측정하는 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 카메라부의 이동시, 상기 카메라부가 위치한 위도 및 경도 좌표에 대한 로그를 기록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량을 측정하는 방법.
    
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 카메라부 장착시 둘 이상 장착하여, 상기 제품을 동시에 쵤영하는 것을 특징으로 하는 제품의 변형량을 측정하는 방법.

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