KR102447751B1 - Calibration measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 캘리브레이션 측정 장치는, 로봇을 적용한 자동화 생산라인을 모델링한 가상 현장을 실제 현장에 적용할 때, 상기 가상 현장과 상기 실제 현장의 오차를 보정하는데 이용되는 캘리브레이션 측정 장치로서, 상기 가상 현장의 원점에 대응되는 상기 실제 현장의 원점을 기준으로 배치된 상기 로봇이 작업을 수행하도록 몸체가 작업대에 고정되는 고정부 및 상기 고정부에 연결되어, 상기 로봇에 마련된 작업툴과 접촉하는 측정부를 포함하되, 상기 고정부는, 상기 측정부가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록, 상기 몸체에 고정부재가 형성된다.The calibration measuring device according to the present invention is a calibration measuring device used to correct an error between the virtual site and the real site when a virtual site modeling an automated production line to which a robot is applied is applied to a real site, the virtual site It includes a fixing part having a body fixed to a work bench and a measuring part connected to the fixing part to contact the work tool provided in the robot so that the robot arranged based on the origin of the actual site corresponding to the origin of the robot performs the work. However, the fixing member, the fixing member is formed on the body so that the measuring part is connected to obtain at least three coordinates.
Description
본 발명은 캘리브레이션 측정용 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 측정부위가 고정부위에서 착탈이 가능하게 마련됨으로써, 캘리브레이션 측정 중 발생할 수 있는 장치와 로봇과의 충돌 또는 기타 외압에 의해 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 고정부위에 대하여 측정부위의 각도를 조절할 수 있도록 마련됨으로써, 다양한 위치 및 각도로 설치가 가능하며, 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록 마련됨으로써, 가상 현장 데이터를 보다 많이 실제 현장에 적용 가능한 캘리브레이션 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for calibration measurement, and more particularly, in which the measurement portion is provided detachably from the fixed portion, so that the apparatus is damaged by collision or other external pressure between the apparatus and the robot that may occur during calibration measurement. It can be prevented, and by being provided to adjust the angle of the measuring part with respect to the fixed part, it can be installed in various positions and angles, and by providing at least three coordinates, virtual field data is more real It relates to a calibration measuring device applicable to the field.
로봇을 적용한 자동화 생산라인에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 사전에 문제점을 발췌하여 품질을 조기에 확보하고 생산준비 기간을 단축하는 주요기술의 하나로 가상 생산기술이 있으며, 이러한 기술은 모든 제품의 제조 프로세스가 포함된 가상 현장을 설계하여 제품을 생산할 때까지 일련의 과정들을 컴퓨터를 이용하여 모델링(modeling)하고 시뮬레이션 함으로써, 실제 현장에 적용 후 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 검토함으로써 사전에 생산 준비기간의 단축, 원가절감, 설비의 신뢰성 향상 등의 목표를 달성할 수 있다.Virtual production technology is one of the main technologies that extracts problems in advance through computer simulation in an automated production line to which robots are applied, secures quality early, and shortens the production preparation period. By modeling and simulating a series of processes using a computer from designing a virtual site to production, shortening the production preparation period and reducing costs by examining problems that may occur after application to the actual site in advance , and can achieve goals such as improving the reliability of equipment.
상술한 목적의 달성을 위해서, 가상 현장에서 로봇의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 작성하며, 이를 오프라인 프로그래밍(Off Line Programming, 이하 OLP)이라 한다. In order to achieve the above object, a program for controlling the operation of the robot in a virtual field is written, and this is called Off Line Programming (OLP).
그러나, 미리 설정된 자동화 생산라인의 설비간격(가공공차, 누적공차)에 따라 미리 설계된 데이터들로 이루어진 3D 레이아웃을 기준으로 가상현장의 임의의 3점좌표를 측정하고, 이를 오프라인 프로그래밍(Off-line Programming 이하 OLP) 기반의 산업용 로봇에 적용하기 때문에 실제 현장에서는 상술한 로봇이 포함된 설비들을 자동화 생산라인의 실제 현장에 배치하는 과정에서의 정밀도 한계로 인해 오차가 발생할 수 있다.However, based on the 3D layout of the pre-designed data according to the equipment interval (machining tolerance, cumulative tolerance) of the preset automated production line, arbitrary three-point coordinates of the virtual site are measured, and this Because it is applied to an OLP-based industrial robot, an error may occur due to a precision limit in the process of arranging the facilities including the above-described robot on the actual site of an automated production line in the actual field.
다시 말해, 실제 현장에서의 로봇이나 로봇에 장착된 용접건, 핸들링 툴, 페인팅건을 포함하는 작업툴의 위치가 가상 현장의 설계 데이터와는 차이가 있게 된다. In other words, the position of the robot in the actual field or the work tool including the welding gun, the handling tool, and the painting gun mounted on the robot is different from the design data of the virtual field.
따라서, 오프라인으로 작성된 프로그램은 가상 현장의 설계 데이터와 실제 현장과의 차이를 캘리브레이션(Calibration)한 후에, 상술한 로봇 컨트롤러에 다운로드되어 적용될 수 있다.Therefore, the offline program may be downloaded and applied to the above-described robot controller after calibrating the difference between the design data of the virtual site and the actual site.
이러한 캘리브레이션(Calibration) 방식은 로봇에 부착된 작업툴의 TCP(Tool Center Point)를 장치에 교시(Teaching)하여 여기서 얻어진 데이터를 이용하여 로봇의 TCP의 위치를 확보하는 심플 캘리브레이션(Simple Calibration) 방식이 보편적으로 사용되고 있으며, 높은 정밀도를 위해서 레이저 트래커(Laser Tracker)와 같은 3차원 레이저 측정장비를 이용하여 로봇에 설치된 작업툴의 TCP의 위치를 측정하는 풀 캘리브레이션(Full Calibration) 방식이 사용되고 있다.This calibration method is a Simple Calibration method in which the TCP (Tool Center Point) of the work tool attached to the robot is taught to the device and the TCP position of the robot is secured using the data obtained here. It is commonly used, and for high precision, a full calibration method that measures the TCP position of a work tool installed in a robot using a 3D laser measuring device such as a laser tracker is used.
그러나 상술한 풀 캘리브레이션 방식은, 캘리브레이션의 정확도는 높지만 고가의 장비 구입비용과 지속적인 유지비용 때문에 일반 설비에 보편적 적용이 어렵다는 문제점이 있다.However, although the above-described full calibration method has high calibration accuracy, there is a problem in that it is difficult to apply universally to general equipment due to expensive equipment purchase cost and continuous maintenance cost.
또한 상술한 심플 캘리브레이션 방식은, 극히 제한적인 조건에서만 사용할 수 있는 구조로 되어 있어 다양한 환경의 실제 현장에서 호환성의 한계를 가지며, 특히 캘리브레이션 측정 중 장치와 로봇과의 충돌이나 기타 외부환경으로 인한 외압에 의해 장치가 빈번하게 파손된다는 문제점이 있다. In addition, the above-described simple calibration method has a structure that can be used only under extremely limited conditions, so it has a limit of compatibility in the actual field in various environments. There is a problem that the device is frequently damaged by the
뿐만 아니라 종래의 캘리브레이션 장치는 하나의 장치로 획득할 수 있는 좌표가 제한되기 때문에, 가상 현장 데이터를 실제 현장에 적용하여 좌표시스템을 구축하기 위해서는 복수의 장치가 필요하다는 문제점이 있다.In addition, since the conventional calibration apparatus is limited in the coordinates that can be obtained by one apparatus, there is a problem in that a plurality of apparatuses are required in order to apply the virtual field data to the actual field to build a coordinate system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정부위가 고정부위에서 착탈이 가능하게 마련됨으로써, 캘리브레이션 측정 중 발생할 수 있는 장치와 로봇과의 충돌 또는 기타 외압에 의해 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 고정부위에 대하여 측정부위의 각도를 조절할 수 있도록 마련됨으로써, 다양한 위치 및 각도로 설치가 가능하며, 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록 마련됨으로써, 가상 현장 데이터를 보다 많이 실제 현장에 적용 가능한 캘리브레이션 측정 장치를 제공하는 것이 과제이다.The present invention is to solve the above problems, and by providing the measuring part to be detachable from the fixed part, it is possible to prevent the device from being damaged by a collision between the device and the robot or other external pressure that may occur during calibration measurement. By providing to adjust the angle of the measuring part with respect to the fixed part, installation in various positions and angles is possible, and by providing at least three coordinates to be obtained, more virtual field data is applied to the actual field The challenge is to provide a possible calibration measuring device.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 캘리브레이션 측정 장치는, 로봇을 적용한 자동화 생산라인을 모델링한 가상 현장을 실제 현장에 적용할 때, 상기 가상 현장과 상기 실제 현장의 오차를 보정하는데 이용되는 캘리브레이션 측정 장치로서, 상기 가상 현장의 원점에 대응되는 상기 실제 현장의 원점을 기준으로 배치된 상기 로봇이 작업을 수행하도록 몸체가 작업대에 고정되는 고정부; 및 상기 고정부에 연결되어, 상기 로봇에 마련된 작업툴과 접촉하는 측정부를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the calibration measuring apparatus according to one embodiment of the present invention corrects the error between the virtual site and the real site when the virtual site modeling the automated production line to which the robot is applied is applied to the real site. A calibration measuring apparatus used to perform a calibration, comprising: a fixing unit having a body fixed to a workbench so that the robot arranged based on the origin of the real site corresponding to the origin of the virtual site performs a task; and a measuring unit connected to the fixing unit and contacting the work tool provided in the robot.
이때 상기 고정부는, 상기 측정부가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록, 상기 몸체에 고정부재가 형성될 수 있다.In this case, the fixing member may have a fixing member formed on the body so that the measuring part is connected to obtain at least three coordinates.
여기서 상기 고정부재는, 상기 측정부가 상기 실제 현장의 바닥면에 수직 및 수평인 위치 중 적어도 하나의 위치로 상기 고정부에 연결되도록, 상기 몸체에 복수 형성될 수 있다.Here, the fixing member may be formed in a plurality of the body so that the measuring part is connected to the fixing part at at least one of a position that is vertical and horizontal to the floor surface of the actual site.
또한 상기 고정부재는, 상기 실제 현장의 바닥면에 수직인 제1 고정면; 및 상기 실제 현장의 바닥면에 수평인 제2 고정면을 포함할 수 있다.In addition, the fixing member, the first fixing surface perpendicular to the floor surface of the actual site; and a second fixing surface that is horizontal to the floor surface of the actual site.
또한 상기 몸체는, 일단보다 타단의 높이가 높게 형성되는 단위프레임의 타단이 서로 연결되도록 마련될 수 있다.In addition, the body may be provided such that the other end of the unit frame having a height of the other end higher than that of one end is connected to each other.
또한 상기 고정부는, 상기 몸체가 상기 작업대의 기설정된 지점에 위치되도록, 상기 몸체의 중앙측 및 양끝단의 적어도 일부를 감싸는 결합부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the fixing part may further include a coupling member surrounding at least a portion of the central side and both ends of the body so that the body is positioned at a predetermined point on the work table.
한편 상기 측정부는, 캘리브레이션 측정 중에 상기 로봇과의 충돌 시 가해지는 충격을 포함한 외력이 작용하면 상기 고정부재에서 탈거됨으로써, 장치 전체의 손상이 방지될 수 있다.Meanwhile, when an external force including an impact applied when the robot collides with the robot during calibration measurement is applied, the measuring unit is detached from the fixing member, thereby preventing damage to the entire device.
또한 상기 측정부는, 상기 고정부재의 일면에 대향하는 장착면이 형성되며, 상기 장착면이 상기 고정부재의 일면에 접촉되면서 서로 연결될 수 있다.In addition, the measuring unit may have a mounting surface opposite to one surface of the fixing member, and may be connected to each other while the mounting surface is in contact with one surface of the fixing member.
또한 상기 측정부는, 자력에 의해 상기 고정부재의 일면에 부착되도록, 상기 장착면의 일측에 부착영역이 형성될 수 있다.In addition, the measuring unit may have an attachment region formed on one side of the mounting surface so as to be attached to one surface of the fixing member by magnetic force.
또한 상기 측정부는, 상기 고정부에 장착된 경우에 상기 고정부재에 대하여 비틀리거나 회전되지 않도록, 상기 장착면으로부터 상기 고정부재를 향해 돌출되는 복수의 인입부재가 마련되어 상기 고정부재에 형성된 고정홈에 인입될 수 있다.In addition, the measuring unit is provided with a plurality of inlet members protruding from the mounting surface toward the fixing member so as not to be twisted or rotated with respect to the fixing member when it is mounted on the fixing member and is drawn into the fixing groove formed in the fixing member. can be
또한 상기 측정부는, 상기 고정부재의 중심을 지나고 상기 고정부의 일면에 수직되는 가상의 중심축을 따라 각도조절이 가능하도록, 상기 고정부에 장착될 수 있다.In addition, the measuring unit may be mounted to the fixing unit so that the angle can be adjusted along a virtual central axis that passes through the center of the fixing member and is perpendicular to one surface of the fixing unit.
본 발명의 캘리브레이션 측정 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The calibration measuring apparatus of the present invention has the following effects.
첫째, 고정부에 대하여 측정부가 탈부착 가능하도록 마련됨으로써, 캘리브레이션 측정 중 장치와 로봇과의 충돌이나 기타 외부환경으로 인한 외압에 의해 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.First, since the measuring part is provided to be detachable with respect to the fixed part, there is an effect that it is possible to prevent the device from being damaged by an external pressure caused by a collision between the device and the robot or other external environment during calibration measurement.
둘째, 고정부에 대해 측정부의 각도를 변경할 수 있게 연결됨으로써, 다양한 환경의 실제 현장에서 다양한 위치 및 각도로 설치가 가능하다는 효과가 있다.Second, by being connected to change the angle of the measuring part with respect to the fixed part, there is an effect that it can be installed at various positions and angles in the actual field in various environments.
셋째, 고가의 장비 구입비용과 지속적인 유지비용을 절감하여 경제적인 효과가 있다.Third, there is an economic effect by reducing the purchase cost of expensive equipment and the continuous maintenance cost.
넷째, 고정부에 복수의 측정부가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록 마련됨으로써, 가상 현장 데이터를 보다 많이 실제 현장에 적용 가능하며, 위치보정 기능뿐만 아니라 거리 측정기능과 기울기 측정기능을 추가시켜 현장 설비 좌표시스템의 기초를 마련할 수 있다는 효과가 있다.Fourth, a plurality of measuring units are connected to the fixed part to obtain at least three coordinates, so that more virtual field data can be applied to the actual field, and a distance measurement function and a tilt measurement function as well as a position correction function are added. This has the effect of being able to prepare the basis for the on-site facility coordinate system.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 측면을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 평면을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 하부를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 몸체를 설명하기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 단위프레임이 연결되는 모습을 설명하기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 수평계와 지지구를 설명하기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 결합부재 중 제1 결합구를 설명하기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 결합부재 중 제2 결합구를 설명하기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 고정부재를 구체적으로 설명하기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 측정부를 설명하기 위한 도면;
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 측정영역을 설명하기 위한 도면;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 측정영역에 배치된 확인부재와 확인홀을 설명하기 위한 도면;
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 인입부재가 고정부의 고정홈에 인입되는 모습을 설명하기 위한 도면;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 인입부재가 외력에 의해 고정부의 고정홈에서 이탈되는 모습을 설명하기 위한 도면;
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부가 고정부를 기준으로 다양한 각도로 결합되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.The summary set forth above as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below may be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. For the purpose of illustrating the invention, there are shown in the drawings preferred embodiments. It should be understood, however, that the present application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a view showing a state of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing a side of the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan view of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a view showing the lower portion of the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining the body of the calibration measuring device according to an embodiment of the present invention;
6 is a view for explaining a state in which the unit frame of the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is connected;
7 is a view for explaining the level and the support of the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
8 is a view for explaining a first coupling member of the coupling member of the fixing unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
9 is a view for explaining a second coupling member of the coupling member of the fixing unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
10 is a view for explaining in detail the fixing member of the fixing part in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
11 is a view for explaining a measurement unit of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
12 and 13 are views for explaining a measurement area of the measurement unit in the calibration measurement apparatus according to an embodiment of the present invention;
14 is a view for explaining a confirmation member and a confirmation hole disposed in the measurement area of the measurement unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
15 is a view for explaining a state in which the lead-in member of the measurement unit is drawn into the fixing groove of the fixing unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
16 is a view for explaining a state in which the lead-in member of the measurement unit is separated from the fixing groove of the fixing unit by an external force in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
17 and 18 are views for explaining a state in which the measuring unit is coupled at various angles based on the fixing unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the object of the present invention can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same names and the same reference numerals are used for the same components, and an additional description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 측면을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 평면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 하부를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 몸체를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 단위프레임이 연결되는 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 수평계와 지지구를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 결합부재 중 제1 결합구를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 결합부재 중 제2 결합구를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 고정부의 고정부재를 구체적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치의 측정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 측정영역을 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 측정영역에 배치된 확인부재와 확인홀을 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 인입부재가 고정부의 고정홈에 인입되는 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부의 인입부재가 외력에 의해 고정부의 고정홈에서 인탈되는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치에서 측정부가 고정부를 기준으로 다양한 각도로 결합되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a state of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a side of the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention It is a view showing a plane of a calibration measuring apparatus according to an example, FIG. 4 is a view showing a lower portion of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a body of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention 6 is a view for explaining a state in which a unit frame of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is connected, and FIG. 7 is a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a view for explaining a leveler and a support, and FIG. 8 is a view for explaining a first coupler among the coupling members of the fixing part in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is one of the present invention It is a view for explaining a second coupler among the coupling members of the fixing part in the calibration measuring apparatus according to the embodiment, and FIG. 10 is a view for explaining the fixing member of the fixing part in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention in detail 11 is a view for explaining a measurement unit of a calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 12 and 13 are a measurement area of the measuring unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 14 is a view for explaining the confirmation member and the confirmation hole disposed in the measurement area of the measurement unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 15 is an embodiment of the present invention It is a view for explaining a state in which the lead-in member of the measuring part is drawn into the fixing groove of the fixing part in the calibration measuring device according to the present invention, and FIG. It is a view for explaining a state of being detached from the fixed groove of the government, and FIGS. 17 and 18 are a measurement unit in the calibration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a view for explaining a state of being coupled at various angles based on the fixing part.
본 발명의 캘리브레이션 측정 장치는 로봇을 적용한 자동화 생산라인을 모델링한 가상 현장을 실제 현장에 적용할 때, 가상 현장과 실제 현장의 오차를 보정, 즉, 캘리브레이션 하는데 이용될 수 있다.The calibration measuring apparatus of the present invention may be used to correct, that is, calibrate, an error between the virtual site and the real site when the virtual site, which models the automated production line to which the robot is applied, is applied to the real site.
예를 들어 미리 설정된 자동화 생산라인의 설비간격(가공공차, 누적공차)을 포함하여 미리 설계된 데이터들로 이루어진 3D 레이아웃기준, 가상현장의 임의의 3점좌표를 측정하고, 이를 오프라인 프로그래밍(Off-line Programming 이하 OLP) 기반의 산업용 로봇에 적용하여 가공공차, 누적공차들이 적용된 실제현장 레이아웃의 3개의 좌표를 측정할 수 있다.For example, a 3D layout standard consisting of pre-designed data including equipment intervals (processing tolerance, cumulative tolerance) of a preset automated production line, arbitrary three-point coordinates of a virtual site are measured, and it is programmed offline (Off-line) Programming and OLP)-based industrial robots can be applied to measure three coordinates of the actual site layout to which machining tolerances and cumulative tolerances are applied.
이때 실제 현장에서는 상술한 로봇이 포함된 설비들을 자동화 생산라인의 실제 현장에 배치하는 과정에서의 정밀도 한계로 인해 발생할 수 있는 오차를 해결하기 위해 먼저 로봇의 툴센터포인트(TOOL CENTER POINT, 이하 TCP)를 선정하고, 기설정된 로봇 6축 끝단에서 상술한 TCP 끝단까지 좌표를 사전에 로봇에 입력할 수 있으며, 여기서 TCP는 작업 로봇의 작업툴의 중심축일 수 있다.At this time, in the actual field, in order to solve the error that may occur due to the precision limit in the process of arranging the facilities including the above-mentioned robots on the actual site of the automated production line, first, the tool center point of the robot (TOOL CENTER POINT, hereinafter TCP) can be selected, and the coordinates from the preset end of the six-axis robot to the end of the above-described TCP may be input to the robot in advance, where TCP may be the central axis of the work tool of the work robot.
다음으로 레이아웃으로 형성된 가상 현장의 임의의 3점좌표(p1,p2,p3)를 통해 가상의 하나의 평면을 생성하여 가상평면의 위치, 각도정보를 확인할 수 있다.Next, one virtual plane is created through arbitrary three-point coordinates (p1, p2, p3) of the virtual site formed by the layout, and the position and angle information of the virtual plane can be checked.
마지막으로 상술한 작업 로봇의 작업툴을 캘리브레이션 장치에 접촉시킴으로써 상술한 임의의 3점좌표(p1,p2,p3)에 대응되는 실제좌표(t1,t2,t3)를 측정하여 실제 평면을 생성하고 실제평면의 위치정보를 가상평면의 위치정보와 비교하여 차이만큼 차이값을 확인할 수 있게 된다.Finally, by bringing the work tool of the above-described work robot into contact with the calibration device, the actual coordinates (t1, t2, t3) corresponding to the above-described arbitrary three-point coordinates (p1, p2, p3) are measured to generate a real plane and By comparing the position information of the plane with the position information of the virtual plane, it is possible to check the difference value by the difference.
따라서 확인된 차이값을 통해 TCP를 포함한 로봇좌표를 차이만큼 보정하거나, 확인된 차이값만큼 로봇을 실제로 이동시킴으로써 누적 공차를 상쇄시킬 수 있다.Therefore, the accumulated tolerance can be offset by correcting the robot coordinates including the TCP by the difference through the confirmed difference value, or by actually moving the robot by the confirmed difference value.
다시 말해서, 실제 현장의 기준점을 기준으로 로봇이 배치되기에, 기준점을 기준으로 로봇의 중심 위치를 알고, 로봇의 중심 위치를 알면 로봇 내에서 로봇의 중심과 작업툴 사이의 거리는 로봇사양서에서 알 수 있고, 실제환경의 기준점 - 로봇의 중심위치 - 작업툴 - 측정부 - 고정부 - 작업대 순으로 각각의 좌표를 모두 얻을 수 있다.In other words, since the robot is arranged based on the reference point of the actual field, if you know the center position of the robot based on the reference point and know the center position of the robot, the distance between the center of the robot and the work tool in the robot can be known from the robot specification sheet. And, you can get all the coordinates of the reference point of the real environment - the center position of the robot - the work tool - the measuring part - the fixed part - the workbench.
따라서 상술한 좌표를 얻으면 모델링한 가상 현장 좌표와 비교하여 오차를 보정할 수 있게 된다.Therefore, when the above-described coordinates are obtained, errors can be corrected by comparing them with the modeled virtual site coordinates.
다시 말해 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치(10)는 로봇을 적용한 자동화 생산라인을 모델링한 가상 현장을 실제 현장에 적용할 때, 상기 가상 현장과 상기 실제 현장의 오차를 보정하는데 이용되는 캘리브레이션 측정 장치일 수 있으며, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치(10)는 크게 고정부(100), 측정부(200)를 포함할 수 있다.In other words, the
먼저 고정부(100)는 가상 현장의 원점에 대응되는 실제 현장의 원점을 기준으로 배치된 로봇이 작업을 수행하는 작업대에 고정될 수 있다.First, the fixing
예를 들어 상술한 실제 현장이 자동차 차체패널을 용접하는 라인이라고 가정하면, 작업대는 실제 현장에서 용접 등의 생산업무를 담당하는 다관절 로봇의 일측에 고정 배치되어 상부에 작업대상 차체패널을 고정시킬 수 있다.For example, assuming that the actual site described above is a line for welding car body panels, the workbench is fixedly placed on one side of the articulated robot in charge of production tasks such as welding at the actual site to fix the work target body panel on the upper part. can
또한 작업대는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 측정 장치(10)가 고정되어 작업툴(T)을 통해 상술한 실제좌표(t1,t2,t3)가 측정될 수만 있다면 기설정된 조건에 따라 로봇 주위를 이동하는 무인운반차일 수도 있다.In addition, if the workbench has a
다음으로, 측정부(200)는 로봇에 마련된 작업툴(T)과 접촉하도록 고정부(100)에 연결될 수 있다.Next, the measuring
이때 고정부(100)의 몸체(101)에는 고정부재(120)가 형성되고, 고정부재(120)에는 측정부(200)가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있다.At this time, the fixing
상술한 바와 같이 고정부(100)에 복수의 측정부(200)가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록 마련됨으로써, 가상 현장 데이터를 보다 많이 실제 현장에 적용함이 가능해질 수 있다.As described above, since the plurality of
또한 이로 인해 본 발명의 캘리브레이션 측정 장치(10)는 위치보정 기능뿐만 아니라 거리 측정기능과 기울기 측정기능을 추가시켜 현장 설비 좌표시스템의 기초를 마련할 수도 있다.In addition, due to this, the
구체적으로 고정부재(120)는, 고정부(100)의 몸체(101)에 복수 형성될 수 있으며, 측정부(200)가 실제 현장의 바닥면에 수직 및 수평인 위치 중 적어도 하나의 위치로 연결되도록 마련될 수 있다.Specifically, the fixing
예를 들어 고정부재(120)는, 제1 고정면(122), 제2 고정면(124)을 포함할 수 있다.For example, the fixing
제1 고정면(122)은 실제 현장의 바닥면에 수직인 평면으로 마련되며, 측정부(200)의 후술할 장착면(220)이 접하여 연결될 수 있다.The
도면에 도시된 바와 같이, 제1 고정면(122)은 몸체(101)의 양측면에 복수개로 배열될 수 있다. As shown in the figure, a plurality of first fixing surfaces 122 may be arranged on both sides of the
또한 제2 고정면(124)은 실제 현장의 바닥면에 수평인 평면으로 마련되며, 측정부(200)의 후술할 장착면(220)이 접하여 서로 연결될 수 있다.In addition, the
제2 고정면(124)은 도면에 도시된 바와 같이, 몸체(101)의 상측에 복수개로 배열될 수 있다.The
상술한 제1 고정면(122)과 제2 고정면(124)을 포함하는 고정부재(120)는 후술할 측정부(200)의 인입부재(260)가 인입될 수 있는 고정홈(120a)이 형성될 수 있다.The fixing
예를 들어 고정홈(120a)은 제1 고정면(122) 및 제2 고정면(124) 상에서 중심부를 기준으로 복수개가 서로 소정거리 이격 배치될 수 있다.For example, a plurality of fixing
여기서 고정홈(120a)은, 도면에서 제1 고정면(122) 및 제2 고정면(124) 주위의 4개의 고정홈(120a)으로 도시하였으나 작업대에 고정된 고정부(100)에서 측정부(200)의 각도를 다양하게 변경하여 장착하기 위한 기능을 수행한다면, 도면에 도시되지 않은 개수와 간격으로 배열되더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.Here, the fixing
이때 고정홈(120a)은 캘리브레이션 측정 중에 로봇과의 충돌 시 가해지는 충격을 포함한 외력이 측정부(200)에 작용하는 경우에, 측정부(200)가 고정부(100)에서 탈거될 수 있도록, 홈의 내부로 갈수록 직경이 좁아지는 원뿔형태로 마련될 수 있다.At this time, the fixing
또한 고정부재(120)는 후술할 측정부(200)의 부착영역(240)에 대응하는 위치에 자석 또는 철, 니켈, 코발트와 같은 강자성체가 마련될 수 있다.In addition, the fixing
따라서 측정부(200)는 고정부재(120)에서 이탈되지 않고 연결을 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 고정부(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(101)가 작업대의 기설정된 지점에 위치되도록, 몸체(101)의 중앙측과 양끝단에 결합부재(160)를 더 포함할 수 있다.The fixing
또한 결합부재(160)는 몸체(101)의 중앙측의 적어도 일부와, 몸체(101)의 양끝단의 적어도 일부를 감싸도록 마련됨으로써, 몸체(101)가 작업대의 기설정된 지점에 위치되어 안정적으로 고정되게 하는 역할을 가질 수 있다.In addition, the
예를 들어 결합부재(160)의 상부면에는 몸체(101)가 인입될 수 있는 홈이 “ㄷ”자 홈이 형성될 수 있으며, 홈 내부로 몸체(101)의 일부를 인입시키고 체결부재 등을 통해 견고하게 결합시킬 수 있다.For example, a “C”-shaped groove may be formed in the upper surface of the
또한 몸체(101)는 내부를 통해 고정부재(120)에 연결된 측정부(200)로 전원케이블 및 데이터케이블이 연결될 수 있도록, 복수의 관통영역이 마련될 수 있다.In addition, the
복수의 관통영역 중 일부는 구체적으로 도면에 도시된 바와 같이 몸체(101)의 상부에서 하부로 관통되고, 몸체(101)의 양끝단을 향하는 몸체(101)의 길이방향으로 배열될 수 있으며, 배열된 관통영역 사이에 제2 고정면(124)이 마련될 수 있다.Some of the plurality of penetration regions are specifically penetrated from the top to the bottom of the
또한 관통영역 중 일부는 상술한 몸체(101)의 내부에 마련되어 몸체(101)의 몸체(101)의 길이방향으로 길이를 가짐으로써, 관통홀의 내부를 통해 상술한 전원케이블 및 데이터케이블이 배치될 수 있다. In addition, a portion of the through region is provided inside the above-described
상술한 몸체(101)는, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 단위프레임(101a,101b)이 서로 연결되어 하나의 몸체(101)를 이루도록 마련될 수 있다.As shown in FIG. 5 , the above-described
다시 말해 몸체(101)는, 적어도 두개의 단위프레임(101a,101b)의 타단이 서로 연결되는 형태로 마련되어 분해 및 재조립이 간편 용이할 수 있다.In other words, the
다시 말해 몸체(101)가 복수의 단위프레임이 용이하게 분해되고, 또한 재조립이 간편하도록 마련됨으로써 결론적으로 휴대성이 향상될 수 있다.In other words, since the
예를 들어 몸체(101)는 복수의 단위프레임(101a,101b)을 포함하며, 일단보다 타단의 높이가 높게 형성되는 형태의 단위프레임(101a,101b)의 타단이 서로 연결되면서 하나의 몸체(101)를 이루도록 마련될 수 있다.For example, the
구체적으로 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 서로 연결되는 한쌍의 단위프레임(101a,101b)은 슬라이딩 되면서 서로 연결되도록 마련될 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7 , a pair of
이때 서로 연결되는 단위프레임(101a,101b) 중 어느 하나에는 수평계(102)가 배치될 수 있는 공간이 마련될 수 있다.In this case, a space in which the
예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 수평계(102)가 배치되는 공간인 절개영역은 단위프레임(101a,101b) 중 어느 하나에 수평계(102)의 형상에 대응되는 절개홈 형태로 마련될 수 있다. For example, as shown in the drawing, the cutout area, which is a space in which the
이에 따라 절개홈 형태의 절개영역으로 수평계(102)가 인입되고, 절개영역 내의 수평계(102)가 미리 설정된 위치에 정확하게 배치됨에 따라, 고정부(100)의 몸체(101)가 작업대 상에서 어느 정도 기울어져 있는지 확인할 수 있게 된다. Accordingly, the leveling
여기서 수평계(102)는 고정부(100)의 기울기를 확인할 수 있다면, 라인 레이저 레벨기, 기울기 센서를 이용한 레벨기, 기포 레벨기 중 어느 하나 일 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다고 할 것이다.Here, if the
다만 더욱 상세한 설명을 위해 예를 들어 설명하면, 수평계(102)는, 원형의 수평계 형태로 마련될 수 있으며, 절개홈 형태의 절개영역으로 원형의 수평계(102) 가 인입될 수 있다.However, for more detailed description, the leveling
이때 단위프레임(101a,101b) 중 다른 하나에는 지지구(103)가 마련됨으로써, 슬라이딩 결합시 충격을 방지하고, 수평계가 미리 설정된 위치에서 벗어나지 않고 안정적으로 위치를 유지하도록 마련될 수 있다. In this case, the other one of the unit frames 101a and 101b is provided with a
또한 상술한 전원케이블 및 데이터케이블의 배치를 위해서, 서로 연결되는 단위프레임(101a,101b) 중 어느 하나에는 하공간(Ha)이 마련될 수 있으며, 단위프레임(101a,101b) 중 다른 하나에는 상공간(Hb)이 마련됨으로써, 슬라이딩 결합시 하나의 관통홀이 상술한 전원케이블 및 데이터케이블의 배치공간을 확보할 수 있다.In addition, for the arrangement of the above-described power cable and data cable, a lower space Ha may be provided in any one of the unit frames 101a and 101b connected to each other, and the upper space Ha is provided in the other one of the unit frames 101a and 101b. By providing the space Hb, one through-hole can secure a space for disposing the power cable and the data cable when slidingly coupled.
도 8 및 도 9를 통해 상술한 결합부재(160)에 대하여 살펴보면, 결합부재(160)는 제1 결합구(162), 제2 결합구(164)를 포함할 수 있다.Referring to the
제1 결합구(162)는 도 8에 도시된 바와 같이 몸체(101)의 중앙측에 위치하여 몸체(101)의 일부분을 감싸도록 마련될 수 있다.As shown in FIG. 8 , the
몸체(101)가 한쌍의 단위프레임(101a,101b)이 슬라이딩되어 연결되는 경우에 제1 결합구(162)의 상부는 측면 일측이 단위프레임(101a,101b) 중 어느 하나에 접하고, 측면 타측이 단위프레임(101a,101b) 중 다른 하나에 접하도록 마련될 수 있으며, 상술한 양측면을 연결하는 제1 결합구(162)의 상부 중앙측은 연결된 단위프레임(101a,101b)에 모두 접하도록 마련될 수 있다.When the
또한 제1 결합구(162)의 하부는 상술한 제1 결합구(162)의 상부에서 작업대를 향한 방향, 즉 하방향으로 길게 형성되어 작업대에 고정되는 복수의 다리가 마련될 수 있다.In addition, the lower portion of the
이때 상술한 제1 결합구(162)의 복수의 다리는 중앙측을 기준으로 대칭 형성될 수 있다.In this case, the plurality of legs of the above-described
다음으로, 제2 결합구(164)는 도 9에 도시된 바와 같이 몸체(101)의 양끝단에 위치하여 몸체(101)의 일부분을 감싸 몸체(101)의 양끝단이 작업대의 기설정된 위치에서 안정적으로 고정되게 하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the
따라서 고정부(100)는 특정 작업대에만 장착될 수 있는 것이 아니라 원하는 다른 작업대에서 간편하게 장착될 수 있도록 마련됨으로써, 범용성을 가지게 된다.Therefore, the fixing
상술한 바와 같은 결합부재(160)에 포함된 제1 결합구(162) 및 제2 결합구(164)의 형태는, 고정부(100)를 특정 작업대에 한정하지 않고 원하는 작업대의 기설정된 위치에 안정적으로 고정시킬 수만 있다면, 혼용될 수 있으며, 경우에 따라서 도면에 도시되지 않은 형상으로 변경되더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다고 할 것이다.The shape of the
다음으로 측정부(200)가 연결되는 고정부(100)의 고정부재(120)를 도 10에 도시된 몸체(101)를 기준으로 더욱 자세하게 설명하기로 한다.Next, the fixing
고정부재(120)는 상술한 바와 같이 제1 고정면(122), 제2 고정면(124)을 포함하며 제1 고정면(122)은 몸체(101)의 측면에 소정 간격을 두고 복수개가 배열될 수 있고, 제2 고정면(124) 또한 몸체(101)의 상측에 소정 간격을 두고 복수개가 배열될 수 있다.The fixing
이때 제1 고정면(122)과 제2 고정면(124)에는 중앙측 구체적으로 후술할 측정부(200)의 부착영역(240)에 대향하는 위치에 상술한 강자성체 또는 자석이 마련될 수 있으며, 강자성체 또는 자석을 기준으로, 둘레에 복수의 고정홈(120a)이 마련될 수 있다.At this time, the above-described ferromagnetic material or magnet may be provided on the
여기서 고정홈(120a)에 대해서는 도 15 및 도 16을 통해 자세히 후술하기로 한다.Here, the fixing
한편 고정부(100)에 연결되는 측정부(200)는, 캘리브레이션 측정 중에 로봇과의 충돌 시 가해지는 충격을 포함한 외력이 작용하면 고정부재(120)에서 탈거됨으로써, 장치 전체의 손상이 방지되도록 마련될 수 있다.On the other hand, the
구체적으로 측정부(200)는, 도 11에 도시된 바와 같이 고정부재(120)의 일면에 대향하는 장착면(220)이 형성되며, 장착면(220)이 상기 고정부재(120)의 일면에 접촉되면서 서로 연결될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 11 , the
이때 측정부(200)는, 장착면(220)의 일측에 부착영역(240)이 형성될 수 있으며, 자력에 의해 고정부재(120)의 일면에 부착되도록 마련될 수 있다. In this case, the measuring
따라서 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 부착영역(240)에 자석이 마련되어 고정부재(120)의 일면인 제1 고정면(122)과 제2 고정면(124)에 마련된 강자성체 또는 자석과 연결되도록 마련될 수 있다.Therefore, as shown in FIGS. 12 and 13 , a magnet is provided in the
또한 측정부(200)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 측정영역(280)을 포함할 수 있으며, 구체적으로 측정영역(280)에는 로봇에 연결된 작업툴(T)에 접촉되어 통전되는 확인부재(282)가 마련됨으로써 가상 현장의 기준점좌표에 대응하는 실제 현장의 실제좌표값이 생성될 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 13 and 14 , the
예를 들어 측정영역(280)은, 장착면(220)에 수직으로 접하는 측정부(200)의 어느 한 외주면에서부터 측정부(200)의 중심부를 향한 수직방향으로 관통된 관통홀 형태로 마련될 수 있다.For example, the
이때 측정영역(280)에 마련된 확인부재(282)에 작업툴(T)이 인입되어 통전되어 상술한 실제좌표값이 생성될 수 있다.At this time, the work tool T is drawn in and energized to the
또한 측정부(200)는, 외부에서 상술한 확인부재(282)를 확인할 수 있도록, 외주면에서 측정영역(280)의 내주면 사이를 관통하는 복수의 확인홀(290)이 형성될 수도 있다.In addition, the
여기서 다각도에서 확인부재(282)와 작업툴(T)의 접촉을 작업자 또는 관리자가 육안으로 확인할 수 있다면, 확인홀(290)의 형상, 위치는 다양할 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다고 할 것이다.Here, if the operator or manager can visually confirm the contact between the
다만 더욱 상세한 설명을 위해 예를 들어 설명하면 복수의 확인홀(290)은, 상술한 장착면(220)에 수직으로 접하는 측정부(200)의 외주면 일측 및 장착면(220)과 평행을 이루는 측정부(200)의 일면에 모두 형성될 수 있다.However, for more detailed description, if described as an example, the plurality of confirmation holes 290 are measured parallel to the outer peripheral surface side of the measuring
또한 측정부(200)는, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 고정부(100)에 장착된 경우에 고정부재(120)에 대하여 비틀리거나 회전되지 않도록, 장착면(220)으로부터 고정부재(120)를 향해 돌출되는 복수의 인입부재(260)가 마련되어 고정부재(120)에 형성된 고정홈(120a)에 인입될 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 15 and 16 , the measuring
구체적으로 인입부재(260)는, 측정부(200)에 외력이 작용할 때, 외력이 전달되는 반대방향으로 고정부(100)에서 측정부(200)가 이탈되도록, 돌출되는 방향으로 직경이 좁아지는 원뿔형태로 마련될 수 있다.Specifically, when an external force is applied to the measuring
예를 들어 고정홈(120a)이 상술한 바와 같이 내부로 갈수록 직경이 좁아지는 원뿔형태인 경우에, 측정부(200)의 인입부재(260)도 돌출되는 방향으로 직경이 좁아지는 원뿔형태로 마련될 수 있다.For example, when the fixing
이때 고정홈(120a)과 인입부재(260) 모두 직경이 좁아지는 비율이 동일하나, 고정홈(120a)에서의 가장 큰 직경은 인입부재(260)의 가장 큰 직경보다 크게 마련됨으로써, 고정홈(120a)과 고정홈(120a)에 인입된 인입부재(260) 사이에 공극이 형성될 수 있다.At this time, both the fixing
즉 인입부재(260)는, 상술한 고정부재(120)의 고정홈(120a)과 동일한 원뿔 형상을 가지되, 고정홈(120a)의 원뿔부피를 기준으로 더 작은 부피를 가지도록 마련될 수 있다.That is, the lead-in
또한 측정부(200)는, 고정부재(120)의 중심을 지나고 고정부(100)의 일면에 수직되는 가상의 중심축을 따라 각도조절이 가능하도록, 고정부(100)에 장착될 수 있다.In addition, the
다시 말해서 측정부(200)는 제1 고정면(122) 또는 제2 고정면(124)에 수직되고, 제1 고정면(122) 또는 제2 고정면(124)의 중심을 지나는 가상의 중심축을 따라 각도조절이 가능하도록 고정부(100)에 장착될 수 있다.In other words, the
뿐만 아니라 고정홈(120a) 및 인입부재(260)는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상술한 원뿔형태를 가지는 동시에 측정부(200)가 상술한 가상의 중심축을 따라 각도조절이 가능하도록 마련될 수도 있다.In addition, as shown in FIGS. 17 and 18, the fixing
구체적으로 고정부재(120)의 고정홈(120a)은 인입부재(260)의 개수보다 적어도 2배 이상의 개수로 상술한 가상의 중심축 주변을 따라 고정부재(120)에 배열될 수 있다.Specifically, the fixing
다시 말해 측정부(200)는, 고정부재(120)에 대하여 비틀리거나 회전되지 않도록 상술한 바와 같은 인입부재(260)가 마련되어 고정부재(120)의 고정홈(120a)에 인입되고, 이때 상술한 입입부재와 상술한 고정홈(120a)의 개수의 비를 설정함으로써, 고정부재(120)의 중심을 지나고 고정부재(120)에 수직되는 가상의 중심축을 따라 측정부(200)의 각도조절이 가능하도록 마련될 수 있다.In other words, the measuring
예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 고정홈(120a)은 강자성체 또는 자석 주위로 4개를 형성한 경우에, 인입부재(260)는 도면에 도시된 바와 같이 2개로 형성하게 되면, 작업툴(T)의 위치에 따라 다양한 각도로 변경하여 장착하되, 장착이 완료되면 고정부(100)에서 측정부(200)가 더 이상 흔들리지 않을 수 있다. For example, as shown in the figure, when four fixing
다시 말해서 고정홈(120a)은 인입부재(260)의 개수보다 적어도 2배 이상의 개수로 고정부재(120)에 배열되도록 마련함으로써, 다양한 각도에서 캘리브레이션 측정이 이루어질 수 있다.In other words, by providing the fixing
상술한 바와 같은 구성을 가지는 캘리브레이션 측정 장치는 고정부에 대하여 측정부가 탈부착 가능하도록 마련됨으로써, 캘리브레이션 측정 중 장치와 로봇과의 충돌이나 기타 외부환경으로 인한 외압에 의해 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 고정부에 대해 측정부의 각도를 변경할 수 있게 연결됨으로써, 다양한 환경의 실제 현장에서 다양한 위치 및 각도로 설치가 가능하다.The calibration measuring device having the configuration as described above is provided so that the measuring part is detachable with respect to the fixed part, so that it is possible to prevent the device from being damaged by an external pressure caused by a collision between the device and the robot or other external environment during calibration measurement. , by being connected so that the angle of the measuring part can be changed with respect to the fixed part, it can be installed at various positions and angles in the actual field in various environments.
또한 고가의 장비 구입비용과 지속적인 유지비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 고정부에 복수의 측정부가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록 마련됨으로써, 가상 현장 데이터를 보다 많이 실제 현장에 적용 가능하며, 위치보정 기능뿐만 아니라 거리 측정기능과 기울기 측정기능을 추가시켜 현장 설비 좌표시스템의 기초를 마련할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the expensive equipment purchase cost and continuous maintenance cost, and by connecting a plurality of measuring units to the fixed part to obtain at least three coordinates, more virtual field data can be applied to the actual field In addition to the position correction function, the distance measurement function and the inclination measurement function can be added to prepare the basis of the on-site facility coordinate system.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention in addition to the above-described embodiments is a fact having ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
10: 캘리브레이션 측정 장치
T: 작업툴
100: 고정부
101: 몸체
102: 수평계
103: 지지구
Ha: 하공간
Hb: 상공간
101a,101b: 단위프레임
120: 고정부재
120a: 고정홈
122: 제1 고정면
124: 제2 고정면
160: 결합부재
162: 제1 결합구
164: 제2 결합구
200: 측정부
220: 장착면
240: 부착영역
260: 인입부재
280: 측정영역
282: 확인부재
290: 확인홀10: Calibration measuring device
T: work tool
100: fixed part
101: body
102: level
103: support district
Ha: lower space
Hb: upper space
101a, 101b: unit frame
120: fixing member
120a: fixing groove
122: first fixing surface
124: second fixing surface
160: coupling member
162: first coupler
164: second coupler
200: measurement unit
220: mounting surface
240: attachment area
260: inlet member
280: measurement area
282: absence of confirmation
290: confirmation hole
Claims (10)
상기 가상 현장의 원점에 대응되는 상기 실제 현장의 원점을 기준으로 배치된 상기 로봇이 작업을 수행하도록 몸체가 작업대에 고정되는 고정부; 및
상기 고정부에 연결되어, 상기 로봇에 마련된 작업툴과 접촉하는 측정부를 포함하되,
상기 고정부는,
상기 측정부가 연결되어 적어도 3개의 좌표를 획득할 수 있도록, 상기 몸체에 고정부재가 형성되는 것을 특징으로 하고,
상기 측정부는,
상기 고정부재에 인입되어 고정되어 있다가 캘리브레이션 측정 중에 상기 로봇과의 충돌 시 가해지는 충격을 포함한 외력이 작용하면 상기 고정부재에서 탈거되어 장치 전체의 손상을 방지하기 위해, 상기 고정부재를 향한 돌출 방향으로 직경이 좁아지는 원뿔형태의 인입부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.A calibration measuring device used to correct errors between the virtual site and the real site when a virtual site modeling an automated production line to which a robot is applied is applied to a real site,
a fixing unit having a body fixed to a workbench so that the robot arranged based on the origin of the real site corresponding to the origin of the virtual site performs an operation; and
It is connected to the fixing part, including a measuring part in contact with the work tool provided in the robot,
The fixing part,
A fixing member is formed on the body so that the measuring unit is connected to obtain at least three coordinates,
The measurement unit,
In order to prevent damage to the entire device by being detached from the fixing member when an external force including an impact applied when it collides with the robot during calibration measurement is applied while being inserted into and fixed to the fixing member, the projecting direction toward the fixing member characterized in that it comprises a conical lead-in member whose diameter is narrowed to
Calibration measuring device.
상기 고정부재는,
상기 측정부가 상기 실제 현장의 바닥면에 수직이거나 수평인 위치 중 적어도 하나의 위치로 상기 고정부에 연결되도록, 상기 몸체에 복수 형성되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.According to claim 1,
The fixing member is
It characterized in that a plurality of the measurement part is formed on the body so as to be connected to the fixing part at at least one of a position that is vertical or horizontal to the floor surface of the actual site,
Calibration measuring device.
상기 고정부재는,
상기 실제 현장의 바닥면에 수직인 제1 고정면; 및
상기 실제 현장의 바닥면에 수평인 제2 고정면을 포함하는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.3. The method of claim 2,
The fixing member is
a first fixing surface perpendicular to the floor surface of the actual site; and
Characterized in that it includes a second fixing surface that is horizontal to the floor surface of the actual site,
Calibration measuring device.
상기 몸체는,
분해 및 재조립이 간편 용이하게 이루워짐으로써 휴대성이 향상될 수 있도록, 적어도 두개의 단위프레임의 타단이 서로 연결되는 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.According to claim 1,
The body is
Characterized in that the other ends of at least two unit frames are connected to each other so that portability can be improved by disassembling and reassembling them simply and easily.
Calibration measuring device.
상기 고정부는,
상기 작업대가 아닌 다른 작업대에도 기설정된 위치에 장착될 수 있는 범용성을 가지도록,
상기 몸체의 중앙측 및 양끝단의 적어도 일부를 감싸는 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.According to claim 1,
The fixing part,
To have the versatility of being able to be mounted at a preset position on a workbench other than the workbench,
Characterized in that it further comprises a coupling member surrounding at least a portion of the central side and both ends of the body,
Calibration measuring device.
상기 측정부는,
상기 고정부재의 일면에 대향하는 장착면이 형성되며, 상기 장착면이 상기 고정부재의 일면에 접촉되면서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.According to claim 1,
The measurement unit,
A mounting surface opposite to one surface of the fixing member is formed, and the mounting surface is connected to each other while in contact with one surface of the fixing member,
Calibration measuring device.
상기 측정부는,
자력에 의해 상기 고정부재의 일면에 부착되도록, 상기 장착면의 일측에 부착영역이 형성되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.8. The method of claim 7,
The measurement unit,
characterized in that an attachment region is formed on one side of the mounting surface so as to be attached to one surface of the fixing member by magnetic force,
Calibration measuring device.
상기 인입부재는,
상기 고정부에 장착된 경우에 상기 고정부재에 대하여 비틀리거나 회전되지 않도록, 상기 장착면으로부터 상기 고정부재를 향해 복수로 돌출되어 상기 고정부재에 형성된 고정홈에 인입되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.9. The method of claim 8,
The inlet member is
In order not to be twisted or rotated with respect to the fixing member when mounted on the fixing part, a plurality of protrusions from the mounting surface toward the fixing member are introduced into the fixing groove formed in the fixing member,
Calibration measuring device.
상기 측정부는,
상기 고정부재의 중심을 지나고 상기 고정부의 일면에 수직되는 가상의 중심축을 따라 각도조절이 가능하도록, 상기 고정부에 장착되는 것을 특징으로 하는,
캘리브레이션 측정 장치.9. The method of claim 8,
The measurement unit,
Passing through the center of the fixing member, characterized in that it is mounted on the fixing part so that the angle can be adjusted along an imaginary central axis perpendicular to one surface of the fixing part,
Calibration measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210153187A KR102447751B1 (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Calibration measuring device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210153187A KR102447751B1 (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Calibration measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102447751B1 true KR102447751B1 (en) | 2022-09-27 |
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KR1020210153187A Active KR102447751B1 (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Calibration measuring device |
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---|---|
KR (1) | KR102447751B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101438657B1 (en) * | 2013-12-16 | 2014-09-12 | 주식회사일신테크 | Method of measuring industrial robot jig |
JP2014176943A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Yaskawa Electric Corp | Robot system, calibration method and method for manufacturing workpiece |
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2021
- 2021-11-09 KR KR1020210153187A patent/KR102447751B1/en active Active
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