초록 ▼

1. 최종목표
1) 측정 대상물 : V-GROOVE, FILLET
2) 측정 대상물의 재질 : Steel, Aluminum, Stainless Steel
3) Data 생성 시간 : 200msec 이내
4) 위치 정도 : ±0.5mm
5) 카메라 시야(F.O.V) : 최대 72mm X 60mm
2. 개발내용 및 결과
1) 기본 구조
레이저 비전을 이용한 용접선 측정 시스템은 용접 토치에 연결되는 센서부와 센서부의 카메라에서 읽은 화상데이터를 분석하는 제어부로 구성하여 개발한다.
제어부

1. 최종목표
1) 측정 대상물 : V-GROOVE, FILLET
2) 측정 대상물의 재질 : Steel, Aluminum, Stainless Steel
3) Data 생성 시간 : 200msec 이내
4) 위치 정도 : ±0.5mm
5) 카메라 시야(F.O.V) : 최대 72mm X 60mm
2. 개발내용 및 결과
1) 기본 구조
레이저 비전을 이용한 용접선 측정 시스템은 용접 토치에 연결되는 센서부와 센서부의 카메라에서 읽은 화상데이터를 분석하는 제어부로 구성하여 개발한다.
제어부는 PC 기반의 제어기로 산업용 컴퓨터를 사용하며, 카메라로 촬상한 데이터를 분석하기위하여 비젼 보드를 사용하고, 레이저 다이오드의 동작을 위하여 입출력 보드를 사용한다.
2) 영상처리 알고리즘
용접시 발생하는 노이즈및 아크광을 회피하기위한 소프트웨어 필터 알고리즘 개발
3) 결과
3. 사업성과
? 기술적 성과
레이저 비젼을 이용한 용접 대상물 측정 시스템의 적용에 의해 용접 공정의 전처리에서 얻어진 정보로 불량률을 줄일 수 있으며, 실시간 모니터링을 통한 용접 조건의 최적 제어는 고품질 향상에 기여한다는 것을 알았다. 향후 레이저 비젼 센서는 가공중 발생하는 용접 결함의 판단과 용접 조건의 최적화를 위해서 축적된 통계적 판단과 용접 조건의 최적화를 위해서 축적된 데이터와 결합하여 보다 성능이 뛰어난 공정 감시 기술의 통합 툴로서 발전 될 수 있다.
? 경제적 성과
조선 생산 공정에서는 용접 작업이 많은 비중을 차지하고 있다. 최근 수년간 용접분야의 자동화가 두드러지고 있으며, 아직은 고가임에도 불구하고 로봇의 도입이 많이 이루어지고 있다. 이러한 경향은 열악한 용접 환경과 숙련공의 감소라는 주변 요소와 함께 생산성 향상과 고품질의 용접 실현이라는 현실적 과제가 우선되기 때문이다.
현재 용접선 추적 센서의 경우 캐나다 서보로봇사의 Laser Vision 시스템당 7,000 만원 ~ 1억원 이상의 고가 시스템의 복잡한 기능을 가지고 있어 용접 현장에 적용하는데 상당한 부담이 뒤따른다. 현재 사업성과로 개발된 시스템의 경우 이의 50%이상 절감된 3,000만원대에 필요한 기능만을 가진 용접선 추적 시스템을 개발하였다. 저렴한 가격의 Laser Vision 시스템을 보다 많은 현장에 적용하여 줄어드는 용접공을 대처할 수있으며, 용접 품질의 향상에 도움을 줄 수 있다. 이외에 저렴한 시스템의 가격으로 용접 자동화분야에서 더욱 사용이 증가될 것으로 기대된다.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
용접은 그 작업환경이 매우 열악하기 때문에 로봇을 이용한 자동화가 어느 분야보다 절실히 필요하다. 다른 공정에 비해 자동화가 몸시 까다로운 생상 공정에 높은 불량률을 나타내고 있는데, 시스템의 적용으로 불량률을 낮추며 정확한 작업이 가능하다.
사람이 작업하기 위험하고 열악한 환경에 적용되어 작업환경의 개선이 가능하다.
4. 향후추진계획
현재 개발된 제품은 개발 시제품으로 조선소 현장에서 많은 필드 테스트중으로 연구소가 아닌 필드에서 발생하는 문제점의 수정 보완이 필요하다.
1단계 : 2010년 제품 필드 테스트 및 문제점 수정 보완
2단계 : 2011년 제품 신뢰성 확보 및 제품 생산시작

목차 Contents

• 개발결과의견서...1
• 최종보고요약서(초록)...2
• 목차...4
• 제 1 장 서론...5
• 제 1 절 Laser Vision System의 개요...5
• 제 2 절 Laser Vision System의 필요성...6
• 제 3 절 국내-국외 관련 기술의 현황 및 시장규모...6
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...7
• 제 1 절 개발 목표...7
• 제 2 절 시스템의 기본 구조...8
• 제 3 절 시스템 S/W 구성...15
• 제 3 장 사업성과...37
• 제 1 절 LVS 시스템의 기술적 성과...37
• 제 2 절 경제-산업적 성과...39
• 제 3 절 기타 성과...40
• 제 4 장 결론...40
• 제 1 절 LVS 시스템의 개발 결과...40
• 제 2 절 추가 연구 과제...41
• 제 3 절 향후 계획...42