(57)【要約】【課題】工程上で該当ラインに投入されるドアの外観品質を短時間に検査すると同時に、全数検査を通じて不合格ドアが後工程に入庫されることを防止する車両用ドア検査システムおよびその検査方法を提供する。【解決手段】本発明による車両用ドア検査システムは、検査するドアの表面、両側面に沿って移動しながら検査領域を分割して検査を遂行する複数個のビジョンカメラ、および複数個のレーザーを含むビジョン装置と、前記ビジョン装置の検査対象になるヘミングが完了した前記ドアを取り出してハンガフレーム上にクランピングするハンガ装置と、前記ハンガ装置のハンガフレームをクランピングして前記ハンガ装置に固定された前記ドアの外観を前記ビジョン装置を通じて検査するように前記ドアを前記ビジョン装置に移動させるジグ装置とを含む。【選択図】図１
2014102250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査するドアの表面を両側面に沿って移動しながら検査領域を分割して検査する複数個のビジョンカメラ、および複数個のレーザーを含むビジョン装置と、
前記ビジョン装置の検査対象になるヘミングが完了した前記ドアを取り出してハンガフレーム上にクランピングするハンガ装置と、
前記ハンガ装置のハンガフレームをクランピングして前記ハンガ装置に固定された前記ドアの表面を前記ビジョン装置を通じて検査するように前記ドアを前記ビジョン装置に移動させるジグ装置と、
を含むことを特徴とする車両用ドア検査システム。
【請求項２】
前記ビジョン装置は、
第１ベースフレームと、
前記第１ベースフレームの両側にそれぞれ設置され、第１スライディングプレートを前記第１ベースフレームの左、右側に移動させる第１移動ユニットと、
前記各第１移動ユニットの間で前記第１ベースフレームに少なくとも一つ以上の支持ビームを通じて設置され、第２スライディングプレートを前記第１ベースフレームの左、右側に移動させる第２移動ユニットと、
前記第２移動ユニットの第２スライディングプレートを通じて前記第１ベースフレーム上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、前記ドアの外観を測定する外観測定ユニットと、
前記各第１移動ユニットの第１スライディングプレートを通じて前記第１ベースフレーム上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、垂直移動ユニットを通じて上下方向に移動可能に構成されてドアの両側面を測定する側面測定ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項３】
前記第１移動ユニットは、
前記第１ベースフレームの上部両側に左右方向に設置され、上部に前記第１スライディングプレートがそれぞれスライディング移動可能に結合される第１レールハウジングと、
前記第１レールハウジングの内部に装着され、回転軸が第１ボールスクリューと連結される第１駆動モータと、
前記第１レールハウジングの内部で第１プレートを通じて前記第１ベースフレーム上に設置される第１ガイドレールと、
前記第１ボールスクリューが挿入されて前記第１駆動モータの作動によって前記第１ボールスクリュー上で前記第１ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第１スライディングプレートと連結される第１レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項４】
前記第２移動ユニットは、
前記各第１移動ユニットの間で前記第１ベースフレームに少なくとも一つ以上の支持ビームを通じて設置され、上部に前記第２スライディングプレートがそれぞれスライディング可能に結合される第２レールハウジングと、
前記第２レールハウジングの内側に装着され、回転軸に第２ボールスクリューが連結される第２駆動モータと、
前記第２レールハウジングの内部で第２プレートを通じて前記各支持ビームの上部に設置される第２ガイドレールと、
前記第２ボールスクリューが挿入されて前記第２駆動モータの作動によって前記第２ボールスクリュー上で前記第２ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第２スライディングプレートと連結される第２レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項５】
前記垂直移動ユニットは、
前記第１スライディングプレートの上部に装着される支持ポストと、
前記第１ベースフレームに向かう前記支持ポストの側方に設置され、第３スライディングプレートがそれぞれスライディング可能に結合される第３レールハウジングと、
前記第３レールハウジングの内側に装着され、回転軸に第３ボールスクリューが結合される第３駆動モータと、
前記第３レールハウジングの内部で前記支持ポスト上に第３プレートを通じて設置される第３ガイドレールと、
前記第３ボールスクリューが挿入されて前記第３駆動モータの作動によって前記第３ボールスクリュー上で前記第３ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第３スライディングプレートと連結される第３レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項６】
前記側面測定ユニットは、
前記第３スライディングプレートに装着されるブラケットと、
前記ブラケットに装着され、前記ドアの側面に対応する一面が開口され、前記ビジョンカメラと前記レーザーが内部に備えられるカメラハウジングと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項７】
前記ビジョンカメラは、
前記カメラハウジングの内部で前記レーザー照射方向を基準に一定角度傾斜して装着されることを特徴とする請求項６に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項８】
前記外観測定ユニットは、
前記第２スライディングプレートの上部に装着される装着フレームと、
前記装着フレームに装着され、内部に長さ方向に沿って複数個の装着空間が形成され、前記各装着空間上で前記ビジョンカメラと前記レーザーがそれぞれ設定された位置に装着されるハウジングと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項９】
前記ハウジングは、
前記ドアの表面に対応する一面が開口され、前記装着フレームに一定角度傾斜した状態で装着されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１０】
前記各ビジョンカメラは、
前記各装着空間の内部で前記レーザー照射方向を基準に一定角度傾斜して装着されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１１】
前記各ビジョンカメラと前記レーザーは、
前記ハウジングの長さ方向に沿って形成されたそれぞれの装着空間で交互に相互交差した位置に装着されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１２】
前記ハンガ装置は、
前記ドアをクランピングするように前記ハンガフレームの前面に形成される少なくとも一つのドアクランパと、
前記ハンガフレームの上、下部にそれぞれ形成される突出端と、
前記ハンガフレームの一側面に形成され、ロボットのアームが選択的に連結されるアーム装着部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１３】
前記ジグ装置は、
作業場の底に設置される第２ベースフレームと、
前記第２ベースフレームの上部両側にそれぞれ装着されるレールと、
前記各レールに第４レールブロックを通じて前記各レールに沿って前記第２ベースフレーム上で前、後方向に移動可能に装着される移動プレートと、
前記第２ベースフレームの上部に装着され、前記移動プレートの下面に連結されて前記移動プレートを移動させる作動シリンダと、
前記移動プレートの上部に装着される支持フレームと、
前記ハンガフレームの各突出端に対応して前記支持フレームに設置され、前記各突出端をクランピングするクランピングユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１４】
前記クランピングユニットは、
前記ハンガフレームの突出端の後方を支持するように前記支持フレームに装着されるロケータと、
作動ロッドを含み、前記各ロケータの後端に一側がヒンジ連結されるクランピングシリンダと、
前記ロケータの前端に一側がヒンジ連結され、後端が前記クランピングシリンダの作動ロッドにヒンジ連結されるクランパと、
前記クランパの先端に装着され、前記ロケータに支持された前記突出端の前方を加圧するプッシャーと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の車両用ドア検査システム。
【請求項１５】
ヘミングが完了したドアの表面と両側面を検査する車両用ドア検査方法において、
（ａ）ハンガ装置を用いて前記ドアを取り出し移動させてジグ装置に固定させ、ドアの機種によってビジョン装置をセッティングして前記ドアの検査セッティングが完了したかを判断する過程と、
（ｂ）前記過程で判断されたドア検査セッティング状態によって前記ドアをビジョン装置に移動させて表面をスキャンおよび測定し、検査された前記ドアの品質が正常であるかを判断する過程と、
（ｃ）前記過程で判断された前記ドアの品質によって前記ドアを選別して移送する過程と、
を含むことを特徴とする車両用ドア検査方法。
【請求項１６】
前記（ａ）過程は、
前記ハンガ装置がヘミングが完了したドアを取り出して移動させる段階と、
前記ジグ装置に前記ドアがクランピングされたハンガ装置をクランピングして固定させ、前記ドアの機種信号を出力する段階と、
前記段階で出力された信号を通じて前記ドアの機種により前記ビジョン装置をセッティングする段階と、
前記ドアの検査セッティングが完了したかを判断する段階と、
前記段階でドアの検査セッティングが完了しないと判断される場合、異常通知を表示し、検査工程を停止させ、再び前記ドアの機種信号を出力する段階にリターンする段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用ドア検査方法。
【請求項１７】
前記（ｂ）過程は、
前記ドアの検査セッティングが完了したと判断される場合、前記ジグ装置を作動させて前記ビジョン装置にドアを進入させる段階と、
前記ドアの表面および両側面をビジョン装置を通じてスキャンおよび測定する段階と、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常であるかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用ドア検査方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）過程は、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常でないと判断される場合、前記ドアを不良と判定して結果をディスプレイする段階と、
前記ドアがクランピングされたハンガ装置を前記ジグ装置から取り出して前記ドアを不合格品貯蔵所に移送する段階と、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常であると判断される場合、前記ドアを合格と判定して結果をディスプレイする段階と、
前記ドアがクランピングされたハンガ装置を前記ジグ装置から取り出して前記ドアを合格品貯蔵所に移送する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用ドア検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ドア検査システムおよびその検査方法に係り、より詳しくは工程上で該当ラインに投入されるドアの外観品質を短時間で検査すると同時に、全数検査を通じて不合格ドアが後工程に入庫されることを防止する車両用ドア検査システムおよびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動車メーカーで自動車を生産するまでは全体量産工程内で２万乃至３万個余りの部品を数回の組立工程を通じて組み立てられる。
特に、車体は自動車製造過程の第１段階として、プレス工程で車体パネルを生産した後、車体工場に運んできて車体の各部分が組み立てられてホワイトボディ（Ｂ．Ｉ．Ｗ）状態の車体となる。
このように完成された車体はそのフロアに壁面であるサイド、ルーフ、リアパネルなどを装着するメインボディ工程を経て、塗装工程に移動して塗色作業を行った後、艤装工場でエンジン、トランスミッション、内、外装材の組立を通じて完成される。
【０００３】
ここで、車体に装着される各パネルとドアはプレス加工され、車体組立工場でパネルクランピング装置に装着し固定された状態で組立、溶接、シーラー、ヘミングなどの作業が行われ、塗装工程では塗装作業が行われる。
前記のような工程を経て完成された完成車の外観品質、即ち、ドアの間隔、段差、外板屈曲などが車両の外観品質を決定する重要となる。
しかし、従来の車体組立工程で車体組立ラインに供給されるドアの品質を全数確認（ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）するには多くの人力と工数を投入する必要があるため作業者の手作業を通じたサンプリング検査（ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）のみが行われているのが実情である。
【０００４】
このような従来のドア検査はドアの製作後、作業者が手作業で行われるため、該当工程に投入される全てのドアの検査が行うことは時間を要し現実的に不可能という問題点がある。
また、外観不良のドアの後工程投入を未然に防止することができずフィールドクレームを増加させることによって、完成車に対する信頼度および商品性が低下すると同時に、企業イメージ（ｃｏｒｐｏｒａｔｅ  ｉｍａｇｅ）を落とすという問題点がある。
したがって、完成車の外観不良を根本的に解決するには該当工程へのドアの投入前にドアの外観品質を評価し維持、管理して統計的品質管理が可能であり、不良品が後工程に未然に投入されないようにできる工程ライン上の自動化方式のドア検査システムが要求されるのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４１１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的とするところは、工程上で該当ラインに投入される前にドアの外観品質をビジョン装置、ハンガ装置、およびジグ装置を用いて検査して検査時間を短縮すると同時に、全数検査を通じて不合格ドアが後工程に入庫されるのを防止することによって、ドアの全数検査と検査時間の短縮を通じて生産性向上および所要費用を節減し、ドアの統計的品質管理が可能な車両用ドア検査システムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために本発明の車両用ドア検査システムは、
検査するドアの表面を両側面に沿って移動しながら検査領域を分割して検査する複数個のビジョンカメラ、および複数個のレーザーを含むビジョン装置と、
前記ビジョン装置の検査対象になるヘミングが完了した前記ドアを取り出してハンガフレーム上にクランピングするハンガ装置と、
前記ハンガ装置のハンガフレームをクランピングして前記ハンガ装置に固定された前記ドアの表面を前記ビジョン装置を通じて検査するように前記ドアを前記ビジョン装置に移動させるジグ装置と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記ビジョン装置は、
第１ベースフレームと、
前記第１ベースフレームの両側にそれぞれ設置され、第１スライディングプレートを前記第１ベースフレームの左、右側に移動させる第１移動ユニットと、
前記各第１移動ユニットの間で前記第１ベースフレームに少なくとも一つ以上の支持ビームを通じて設置され、第２スライディングプレートを前記第１ベースフレームの左、右側に移動させる第２移動ユニットと、
前記第２移動ユニットの第２スライディングプレートを通じて前記第１ベースフレーム上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、前記ドアの表面を測定する外観測定ユニットと、
前記各第１移動ユニットの第１スライディングプレートを通じて前記第１ベースフレーム上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、垂直移動ユニットを通じて上下方向に移動可能に構成されてドアの両側面を測定する側面測定ユニットと、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
前記第１移動ユニットは、
前記第１ベースフレームの上部両側に左右方向に設置され、上部に前記第１スライディングプレートがそれぞれスライディング移動可能に結合される第１レールハウジングと、
前記第１レールハウジングの内部に装着され、回転軸が第１ボールスクリューと連結される第１駆動モータと、
前記第１レールハウジングの内部で第１プレートを通じて前記第１ベースフレーム上に設置される第１ガイドレールと、
前記第１ボールスクリューが挿入されて前記第１駆動モータの作動によって前記第１ボールスクリュー上で前記第１ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第１スライディングプレートと連結される第１レールブロックと、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記第２移動ユニットは、
前記各第１移動ユニットの間で前記第１ベースフレームに少なくとも一つ以上の支持ビームを通じて設置され、上部に前記第２スライディングプレートがそれぞれスライディング可能に結合される第２レールハウジングと、
前記第２レールハウジングの内側に装着され、回転軸に第２ボールスクリューが連結される第２駆動モータと、
前記第２レールハウジングの内部で第２プレートを通じて前記各支持ビームの上部に設置される第２ガイドレールと、
前記第２ボールスクリューが挿入されて前記第２駆動モータの作動によって前記第２ボールスクリュー上で前記第２ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第２スライディングプレートと連結される第２レールブロックと、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記垂直移動ユニットは、
前記第１スライディングプレートの上部に装着される支持ポストと、
前記第１ベースフレームに向かう前記支持ポストの側方に設置され、第３スライディングプレートがそれぞれスライディング可能に結合される第３レールハウジングと、
前記第３レールハウジングの内側に装着され、回転軸に第３ボールスクリューが結合される第３駆動モータと、
前記第３レールハウジングの内部で前記支持ポスト上に第３プレートを通じて設置される第３ガイドレールと、
前記第３ボールスクリューが挿入されて前記第３駆動モータの作動によって前記第３ボールスクリュー上で前記第３ガイドレールに沿って往復移動可能に設置され、前記第３スライディングプレートと連結される第３レールブロックと、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記側面測定ユニットは、
前記第３スライディングプレートに装着されるブラケットと、
前記ブラケットに装着され、前記ドアの側面に対応する一面が開口され、前記ビジョンカメラと前記レーザーが内部に備えられるカメラハウジングと、
を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記ビジョンカメラは、
前記カメラハウジングの内部で前記レーザー照射方向を基準に一定角度傾斜して装着されることを特徴とする。
【００１４】
前記外観測定ユニットは、
前記第２スライディングプレートの上部に装着される装着フレームと、
前記装着フレームに装着され、内部に長さ方向に沿って複数個の装着空間が形成され、前記各装着空間上で前記ビジョンカメラと前記レーザーがそれぞれ設定された位置に装着されるハウジングと、
を含むことを特徴とする。
【００１５】
前記ハウジングは、
前記ドアの表面に対応する一面が開口され、前記装着フレームに一定角度傾斜した状態で装着されることを特徴とする。
【００１６】
前記各ビジョンカメラは、
前記各装着空間の内部で前記レーザー照射方向を基準に一定角度傾斜して装着されることを特徴とする。
【００１７】
前記各ビジョンカメラと前記レーザーは、
前記ハウジングの長さ方向に沿って形成されたそれぞれの装着空間で交互に相互交差した位置に装着されることを特徴とする。
【００１８】
前記ハンガ装置は、
前記ドアをクランピングするように前記ハンガフレームの前面に形成される少なくとも一つのドアクランパと、
前記ハンガフレームの上、下部にそれぞれ形成される突出端と、
前記ハンガフレームの一側面に形成され、ロボットのアームが選択的に連結されるアーム装着部と、
を含むことを特徴とする。
【００１９】
前記ジグ装置は、
作業場の底に設置される第２ベースフレームと、
前記第２ベースフレームの上部両側にそれぞれ装着されるレールと、
前記各レールに第４レールブロックを通じて前記各レールに沿って前記第２ベースフレーム上で前、後方向に移動可能に装着される移動プレートと、
前記第２ベースフレームの上部に装着され、前記移動プレートの下面に連結されて前記移動プレートを移動させる作動シリンダと、
前記移動プレートの上部に装着される支持フレームと、
前記ハンガフレームの各突出端に対応して前記支持フレームに設置され、前記各突出端をクランピングするクランピングユニットと、
を含むことを特徴とする。
【００２０】
前記クランピングユニットは、
前記ハンガフレームの突出端の後方を支持するように前記支持フレームに装着されるロケータと、
作動ロッドを含み、前記各ロケータの後端に一側がヒンジ連結されるクランピングシリンダと、
前記ロケータの前端に一側がヒンジ連結され、後端が前記クランピングシリンダの作動ロッドにヒンジ連結されるクランパと、
前記クランパの先端に装着され、前記ロケータに支持された前記突出端の前方を加圧するプッシャーと、
を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、ヘミングが完了したドアの表面と両側面を検査する車両用ドア検査方法において、
（ａ）ハンガ装置を用いて前記ドアを取り出し移動させてジグ装置に固定させ、ドアの機種によってビジョン装置をセッティングして前記ドアの検査セッティングが完了したかを判断する過程と、
（ｂ）前記過程で判断されたドア検査セッティング状態によって前記ドアをビジョン装置に移動させて表面をスキャンおよび測定し、検査された前記ドアの品質が正常であるかを判断する過程と、
（ｃ）前記過程で判断された前記ドアの品質によって前記ドアを選別して移送する過程と、
を含むことを特徴とする。
【００２２】
前記（ａ）過程は、
前記ハンガ装置がヘミングが完了したドアを取り出して移動させる段階と、
前記ジグ装置に前記ドアがクランピングされたハンガ装置をクランピングして固定させ、前記ドアの機種信号を出力する段階と、
前記段階で出力された信号を通じて前記ドアの機種により前記ビジョン装置をセッティングする段階と、
前記ドアの検査セッティングが完了したかを判断する段階と、
前記段階でドアの検査セッティングが完了しないと判断される場合、異常通知を表示し、検査工程を停止させ、再び前記ドアの機種信号を出力する段階にリターンする段階と、
を含むことを特徴とする。
【００２３】
前記（ｂ）過程は、
前記ドアの検査セッティングが完了したと判断される場合、前記ジグ装置を作動させて前記ビジョン装置にドアを進入させる段階と、
前記ドアの表面および両側面をビジョン装置を通じてスキャンおよび測定する段階と、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常であるかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする。
【００２４】
前記（ｃ）過程は、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常でないと判断される場合、前記ドアを不良と判定して結果をディスプレイする段階と、
前記ドアがクランピングされたハンガ装置を前記ジグ装置から取り出して前記ドアを不合格品貯蔵所に移送する段階と、
前記ビジョン装置を通じてスキャンおよび測定された前記ドアの寸法および外観品質が正常であると判断される場合、前記ドアを合格と判定して結果をディスプレイする段階と、
前記ドアがクランピングされたハンガ装置を前記ジグ装置から取り出して前記ドアを合格品貯蔵所に移送する段階と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の車両用ドア検査システムおよびその検査方法によれば、工程上で該当ラインに投入される前にドアＤの外観品質をビジョン装置、ハンガ装置、およびジグ装置を用いて検査結果を確保して解釈時間を短縮すると同時に、全数検査を通じて不合格ドアＤが後工程に入庫されることを防止することによって、ドアＤの全数検査と、検査時間短縮を通じて生産性向上および所要費用を節減することができる。
また、該当ラインに投入されるドアＤを検査した後、後工程に投入することによって、ラインを通過するドアＤの統計的品質管理が可能であるという長所がある。
【００２６】
さらに、ビジョン装置１００を通じてドア表面検査領域を分割して検査し、分割イメージを統合または整合する過程なしに各ビジョンカメラＣで測定されたカメラ座標を用いて検査を遂行することによって、従来の手動検査に比べて短時間内に検査が可能であり、検査に要求される人力を減らすことができる。
また、全数検査を通じて外観品質が不良である不合格ドアＤが後工程に入庫されることを未然に防止することによって、完成車に対する信頼度および商品価値を向上させることができ、フィールドクレームを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるビジョン装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるビジョン装置の後方斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される移動ユニットおよび垂直移動ユニットの構成図である。
【図５】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される移動ユニットおよび垂直移動ユニットの構成図である。
【図６】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される移動ユニットおよび垂直移動ユニットの斜視図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線による断面図である。
【図８】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される外観測定ユニットの構成図である。
【図９】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される側面測定ユニットの構成図である。
【図１０】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるハンガ装置の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるジグ装置の斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるジグ装置の作動状態図である。
【図１３】本発明の実施形態による車両用ドア検査システムの段階別作動状態図である。
【図１４】本発明の実施形態による車両用ドア検査方法を説明するための制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムの構成図である。
図面に示す通り、本発明の実施形態による車両用ドア検査システム１は、工程上で該当ラインに投入される前にドアＤの外観品質をビジョン装置１００、ハンガ装置２００、およびジグ装置３００を用いて検査し、検査時間を短縮すると同時に、全数検査を通じて不合格ドアＤが後工程に入庫されることを防止することによって、ドアＤの全数検査と、検査時間短縮を通じて生産性向上および所要費用を節減し、ドアの統計的品質管理を可能とする。
このために、本発明の実施形態による車両用ドア検査システム１は、図１で示したように、ビジョン装置１００、ハンガ装置２００、およびジグ装置３００を含んで構成され、以下にこれを各構成別にさらに詳しく説明する。
【００２９】
図２と図３は本発明の車両用ドア検査システムに適用されるビジョン装置の斜視図および後方斜視図である。
本実施形態で、ビジョン装置１００は、図２と図３で示したように、検査するドアＤの表面と、両側面に沿って複数個のビジョンカメラＣと、複数個のレーザーＬが移動しながら検査領域を分割して検査を行う。
このようなビジョン装置１００は、第１ベースフレーム１１０、第１移動ユニット１２０、第２移動ユニット１３０、外観測定ユニット１４０、および側面測定ユニット１５０を含む。
第１ベースフレーム１１０は作業場の床に設置され、上部には第１、第２移動ユニット１２０、１３０がそれぞれ装着される。
本実施形態で、第１移動ユニット１２０は第１ベースフレーム１１０の左右両側にそれぞれ設置され、第１スライディングプレート１２１を第１ベースフレーム１１０の左、右側にそれぞれ往復移動させる。
【００３０】
図４と図５は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される移動ユニットと垂直移動ユニットの構成図であり、図６は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される移動ユニットと垂直移動ユニットの斜視図であり、図７は図６のＡ−Ａ線による断面図である。
第１移動ユニット１２０は、図１乃至図７で示したように、第１レールハウジング１２３、第１駆動モータ１２５、第１ガイドレール１２７、および第１レールブロック１２９を含む。
第１レールハウジング１２３は、第１ベースフレーム１１０の上部両側に左右方向に設置され、上部に第１スライディングプレート１２１がそれぞれスライディング移動可能に結合される。
【００３１】
第１駆動モータ１２５は、第１レールハウジング１２３の一側内部に装着され、回転軸が第１ボールスクリュー１２６と連結される。
本実施形態で、第１ガイドレール１２７は第１レールハウジング１２３の内部で第１プレート１２８を通じて第１ベースフレーム１１０上に設置される。
そして第１レールブロック１２９には第１ボールスクリュー１２６が挿入されて第１駆動モータ１２５の作動によって第１ガイドレール１２７に沿って往復移動可能に設置され、第１スライディングプレート１２１と連結される。
即ち、各第１移動ユニット１２０は、第１駆動モータ１２５が正方向または逆方向に回転すると、第１レールブロック１２９が第１ガイドレール１２７に沿って移動し、同時に、第１レールブロック１２９と連結された第１スライディングプレート１２１がベースフレーム１１０の左右方向に往復移動する。
【００３２】
本実施形態で、第２移動ユニット１３０は各第１移動ユニット１２０の間で第１ベースフレーム１１０に少なくとも一つ以上の支持ビーム１１１を通じて設置され、第２スライディングプレート１３１を第１ベースフレーム１１０の左、右側にそれぞれ往復移動させる。
本発明の実施形態による第２移動ユニット１３０の説明において、その形状および構成要素は第１移動ユニット１２０と同一であるので、前述した図４乃至図７を参照して説明する。
図面に示す通り、第２移動ユニット１３０は第２レールハウジング１３３、第２駆動モータ１３５、第２ガイドレール１３７、および第２レールブロック１３９を含む。
【００３３】
第２レールハウジング１３３は、各第１移動ユニット１２０の間で第１ベースフレーム１１０に離隔して装着された複数個の支持ビーム１１１を通じて設置され、上部に第２スライディングプレート１３１がそれぞれスライディング可能に結合される。
第２駆動モータ１３５は第２レールハウジング１３３の内側一端部に装着され、各回転軸が第２ボールスクリュー１３６と連結される。
本実施形態で、第２ガイドレール１３７は、第２レールハウジング１３３の内部で第２プレート１３８を通じて各支持ビーム１１１の上部に設置される。
第２レールブロック１３９は、第２ボールスクリュー１３６が挿入されて第２駆動モータ１３５の作動によって第２ボールスクリュー１３６上で第２ガイドレール１３７に沿って往復移動可能に設置され、第２スライディングプレート１３１と連結される。
【００３４】
即ち、、第２移動ユニット１３０は、第２駆動モータ１３５が正方向または逆方向に回転すると、第２レールブロック１３９が第２ガイドレール１３７に沿って第２ボールスクリュー１３６上で移動し、同時に、前記第２レールブロック１３９と連結された第２スライディングプレート１３１がベースフレーム１１０の左右方向に往復移動する。
図８は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される外観測定ユニットの構成図である。
図面に示す通り、外観測定ユニット１４０は、第２移動ユニット１３０の第２スライディングプレート１３１を通じて第１ベースフレーム１１０上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、ドアＤの表面外観を測定する。
このような外観測定ユニット１４０は、図２、図３と、図８で示したように、装着フレーム１４１とハウジング１４５を含んで構成される。
【００３５】
装着フレーム１４１は、第２スライディングプレート１３１の上部に装着される。そしてハウジング１４５は装着フレーム１４１に装着され、内部に長さ方向に沿って多段に区画された複数個の装着空間１４３が形成され、各装着空間１４３上でビジョンカメラＣとレーザーＬがそれぞれ設定された位置に装着される。
ここで、ハウジング１４５は、図８で示したように、ドアＤの表面に対応する一面が開口され、ドアＤの表面に対応して一定角度傾斜した状態で装着される。
一方、本実施形態で、各ビジョンカメラＣは各装着空間１４３の内部でレーザーＬの照射方向を基準に一定角度傾斜して装着される。
即ち、ビジョンカメラＣは、レーザーＬ照射方向を基準に設定角度であるθ角度だけ傾斜して装着される。
設定角度θは２０°角度にすることができ、これはビジョンカメラＣの分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）と検査速度を最適化させることができる角度である。
【００３６】
これにより、ビジョンカメラＣはレーザーＬがドアＤと垂直方向に断面プロファイルを形成すれば、レーザーＬの２Ｄ断面プロファイルを連続で撮影し３Ｄイメージを生成して断面プロファイルをサーフェス化（ｓｕｒｆａｃｉｚａｔｉｏｎ）させる。
このようなビジョンカメラＣはレンズと内部に備えられたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーを用いて入射された光の強度を電圧に変換し、電圧をグレースケールで表現して、図示されない制御器にその信号を伝送する。
したがって、外観測定ユニット１４０は、第２移動ユニット１３０の作動を通じてドアＤの表面を左側から右側に向かって移動しながらビジョンカメラＣとレーザーＬを通じて測定する。
【００３７】
一方、本実施形態で、各ビジョンカメラＣとレーザーＬはハウジング１４５の長さ方向に沿って形成されたそれぞれの装着空間１４３で交互に相互交差した位置に装着される。
これにより、各ビジョンカメラＣとレーザーＬはドアＤの表面をそれぞれ分割して相互交差した位置でそれぞれ検査することによって、より速い速度でドアＤの外観品質の検査が可能になる。
そして側面測定ユニット１５０は、各第１移動ユニット１２０の第１スライディングプレート１２１を通じて第１ベースフレーム１１０上で左右方向にそれぞれ移動可能であり、また、ドアＤの両側面をそれぞれ測定するように垂直移動ユニット１６０を通じて上下方向に移動可能に構成される。
【００３８】
ここで、垂直移動ユニット１６０は前述した第１、および第２移動ユニット１２０、１３０の形状および構成要素と同一であるので、前述した図４乃至図７を参照して説明する。
図面に示す通り、本発明の実施形態による垂直移動ユニット１６０は、支持ポスト１６２、第３レールハウジング１６３、第３駆動モータ１６５、第３ガイドレール１６７、および第３レールブロック１６９を含む。
支持ポスト１６２は第１スライディングプレート１２１の上部に装着される。
本実施形態で、第３レールハウジング１６３は第１ベースフレーム１１０の中央に向かう支持ポスト１６２の側方に設置され、第３スライディングプレート１６１がそれぞれスライディング可能に結合される。
【００３９】
第３駆動モータ１６５は第３レールハウジング１６３の内側下部に装着され、回転軸に第３ボールスクリュー１６６が結合される。
第３ガイドレール１６７は第３レールハウジング１６３の内部で支持ポスト１６２上に第３プレート１６８を通じて設置される。
そして第３レールブロック１６９は第３ボールスクリュー１６６が挿入されて第３駆動モータ１６５の作動によって第３ボールスクリュー１６６上で第３ガイドレール１６７に沿って往復移動可能に設置され、第３スライディングプレート１６１と連結される。
即ち、垂直移動ユニット１６０は第３レールハウジング１６３の内部に装着された第３駆動モータ１６５が正方向または逆方向に回転すると、第３レールブロック１６９が第３ガイドレール１６７に沿って第３リードスクリュー１６６上で移動し、同時に、第３レールブロック１６９と連結された第３スライディングプレート１６１がベースフレーム１１０を基準に上部または下部に移動する。
【００４０】
図９は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムでビジョン装置に適用される側面測定ユニットの構成図である。
側面測定ユニット１５０は、図９で示したように、第３スライディングプレート１６１に装着されるブラケット１５１と、ブラケット１５１に装着され、ドアＤの側面に対応する一面が開口され、ビジョンカメラＣとレーザーＬが内部に備えられるカメラハウジング１５３を含む。
ビジョンカメラＣは前述した外観測定ユニット１４０と同様にカメラハウジング１５３の内部でレーザーＬ照射方向を基準に一定角度傾斜して装着される。
ビジョンカメラＣはレーザーＬ照射方向を基準に設定角度であるθ角度だけ傾斜して装着され、設定角度θは２０°角度にすることができ、これはビジョンカメラＣの分解能と検査速度を最適化させることができる角度である。
【００４１】
これにより、ビジョンカメラＣはレーザーＬがドアＤと垂直方向に断面プロファイルを形成すれば、レーザーＬの２Ｄ断面プロファイルを連続で撮影し３Ｄイメージを生成して断面プロファイルをサーフェス化させてドアＤの側面をそれぞれ測定する。
このような側面測定ユニット１５０は前述した外観測定ユニット１４０と測定方法が同一であるので、以下、その作動に対するさらに詳細な説明は省略する。
図１０は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるハンガ装置の斜視図である。
図面に示す通り、本実施形態で、ハンガ装置２００はビジョン装置１００の検査対象になるヘミングが完了したドアＤをハンガフレーム２１０上にクランピングした状態で、ロボットによって移動可能に構成される。
【００４２】
ハンガ装置２００はドアＤの内側をクランピングするようにハンガフレーム２１０に装着される少なくとも一つのドアクランパ２１１と、ハンガフレーム２１０の上、下部にそれぞれ形成される突出端２１３と、ハンガフレーム２１０の一側面に形成されロボット（図示せず）のアームが選択的に連結されるアーム装着部２１５を含む。
図１１は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムに適用されるジグ装置の斜視図であり、図１２はジグ装置の作動状態図である。
図面に示す通り、本発明の実施形態によるジグ装置３００はハンガ装置２００のハンガフレーム２１０をクランピングして固定させた状態で、ハンガ装置２００に固定されたドアＤの表面をビジョン装置１００を通じて検査するようにドアＤをビジョン装置１００に移動させる。
【００４３】
ジグ装置３００は、第２ベースフレーム３１０、レール３１１、移動プレート３２０、作動シリンダ３３０、支持フレーム３４０、およびクランピングユニット３５０を含んで構成される。
第２ベースフレーム３１０は第１ベースフレーム１１０の後方に作業場の底に設置される。
レール３１１は第２ベースフレーム３１０の上部両側にそれぞれ長さ方向に沿って装着される。
移動プレート３２０は、各レール３１１に第４レールブロック３１３を通じて各レール３１１に沿って第２ベースフレーム３１０上で前、後方向に移動可能に装着される。
作動シリンダ３３０は図示されない作動ロッドを含み、第２ベースフレーム３１０の上部に装着され、移動プレート３２０の下面に連結されて作動圧の供給および排出によって移動プレート３２０を第２ベースフレーム３１０上で移動させる。
【００４４】
本実施形態で、支持フレーム３４０は移動プレート３２０の上部に装着され、作動シリンダ３３０の前、後進作動時、移動プレート３２０によって移動する。
そしてクランピングユニット３５０はハンガフレーム２１０の各突出端２１３に対応して支持フレーム３４０に設置され、各突出端２１３をクランピングする。
クランピングユニット３５０はロケータ３５１、クランピングシリンダ３５３、クランパ３５５、およびプッシャー３５７を含む。
ロケータ３５１はハンガフレーム２１０の突出端２１３の後方を支持するように支持フレーム３４０に装着される。
クランピングシリンダ３５３は作動ロッド３５２を含み、各ロケータ３５１の後端に一側がヒンジ連結される。
クランパ３５５はロケータ３５１の前端に一側がヒンジ連結され、後端がクランピングシリンダ３５３の作動ロッド３５２にヒンジ連結される。
【００４５】
プッシャー３５７はクランパ３５５の先端に装着されてロケータ３５１に支持された突出端２１３を加圧する。
即ち、ジグ装置３００はドアＤがクランピングされたハンガ装置２００がクランピングされる前は、図１２のように、作動シリンダ３３０が前進作動して移動プレート３２０を第２ベースフレーム３１０上で後方に移動させた状態を維持する。
このような状態で、ドアＤを取り出したハンガユニット２００がロボット（図示せず）によってジグ装置３００に移動してクランピングユニット３５０を通じてハンガフレーム２１０のクランピングが完了すると、図１１のように、作動シリンダ３３０が後進作動して移動プレート３２０を第２ベースフレーム３１０の前方に向かって移動させる。
これにより、ドアＤは第２ベースフレーム３１０の前方に位置するビジョン装置１００に移動できる。
【００４６】
以下、本発明の実施形態による車両用ドア検査システムの作動および制御方法を説明する。
図１３は本発明の実施形態による車両用ドア検査システムの段階別作動状態図であり、図１４は車両用ドア検査方法を説明するための制御フローチャートである。
本発明の実施形態による車両用ドア検査方法は、ヘミングが完了したドアＤの表面と両側面を検査してドアＤの外観品質を検査する車両用ドア検査方法において、（ａ）ハンガ装置２００を用いてドアＤをクランピングおよび移動させてジグ装置３００に固定させ、ドアＤの機種によってビジョン装置１００をセッティングしてドアＤの検査セッティングが完了したかを判断する過程と、（ｂ）過程で判断されたドア検査セッティング状態によってドアＤをビジョン装置１００に移動させて表面をスキャンおよび測定し、検査されたドアＤの品質が正常であるかを判断する過程と、（ｃ）前記過程で判断されたドアＤの品質によってドアＤを選別して移送し、制御を終了する過程を含む。
【００４７】
ハンガ装置２００はロボットによって移動してヘミングが完了したドアＤをクランピングおよび移動させ（Ｓ１００）、ジグ装置３００に固定させる。
この場合、図１２および１３のＳ１０のように、作動シリンダ３３０の作動によって移動プレート３２０が第２ベースフレーム３１０の後方に移動されることによって支持フレーム３４０も第２ベースフレーム３１０の後方に位置した状態を維持する。
このような状態で、ドアＤをクランピングしたハンガ装置２００がジグ装置３００にロボットによって移動が完了すると、ジグ装置３００は、図１３のＳ２０のように各クランピングユニット３５０の作動を通じてハンガ装置２００のハンガフレーム２１０をクランピングして固定させ、図示されない制御器にドアＤの機種信号を出力する（Ｓ１１０）。
【００４８】
これにより、制御器は段階Ｓ１１０で出力された信号を通じてドアＤの機種によってビジョン装置１００をセッティングし（Ｓ１２０）、ドアＤの検査セッティングが完了したかを判断する（Ｓ１３０）。
ビジョン装置１００でドアＤの検査セッティングが完了しないと判断されると（即ち、条件を満足しなければ）、異常通知を表示し、検査工程を停止させ（Ｓ１４０）、再びドアＤの機種信号を出力する段階（Ｓ１１０）にリターンして前述した段階を反復遂行する。
ビジョン装置１００でドアＤの検査セッティングが完了したと判断される場合、ジグ装置２００は、図１３のＳ３０のように、作動シリンダ３３０の作動を通じて支持フレーム３４０にクランピングされたハンガフレーム２１０を第２ベースフレーム３１０の前方に移動させることによって、ビジョン装置１００にドアＤを進入させる（Ｓ１５０）。
【００４９】
その後、制御器は、図１３のＳ４０に示す通り、ドアＤの表面および両側面について、第１、第２移動ユニット１２０、１３０と垂直移動ユニット１６０の作動を通じて、また、ドアＤの左右方向に移動する外観測定ユニット１４０とドアの両側面でそれぞれ上、下部に移動する側面測定ユニット１５０を通じてスキャンおよび測定する（Ｓ１６０）。
この時、外観測定ユニット１４０と側面測定ユニット１５０はそれぞれのレーザーＬがドアＤと垂直方向に断面プロファイルを形成すれば、それぞれのビジョンカメラＣがレーザーＬの２Ｄ断面プロファイルを連続で撮影し３Ｄイメージを生成して断面プロファイルをサーフェス化させて制御器にその信号を伝送する。
そうすると、制御器はビジョン装置１００の各ビジョンカメラＣを通じてスキャンおよび測定されたイメージ信号を解釈して検査結果を導出した後、既設定値と比較して検査が完了したドアＤの寸法および外観品質が正常であるかを判断する（Ｓ１７０）。
【００５０】
制御器はビジョン装置１００を通じてスキャンおよび測定されたドアＤの寸法および外観品質が正常でないと判断される場合、ドアＤを不良と判定して結果をディスプレイする（Ｓ１８０）。
その後、制御器はドアＤの不合格管理シートを出力し、ドアＤがクランピングされたハンガ装置２００をジグ装置３００から取り出して不合格と判定されたドアＤを不合格品貯蔵所に移送して制御を終了する（Ｓ１９０）。
そして、前記のような段階を反復遂行してヘミングされたドアＤを続けて検査する。
制御器はビジョン装置１００を通じてスキャンおよび測定されたドアＤの寸法および外観品質が正常であると判断される場合、ドアＤを合格と判定して結果をディスプレイする（Ｓ２００）。
その後、制御器はドアＤの合格管理シートを出力し、ドアＤがクランピングされたハンガ装置２００をジグ装置３００から取り出してドアＤを合格品貯蔵所に移送して制御を終了する（Ｓ２１０）。
そして、このような段階を反復遂行して検査が要求されるヘミングされたドアＤの品質を続けて検査する。
【００５１】
以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正および変形が可能であるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５２】
１：ドア検査システム
１００：ビジョン装置
１１０：第１ベースフレーム
１１１：支持ビーム
１２０、１３０：第１、第２移動ユニット
１２１、１３１：第１、第２スライディングプレート
１２３、１３３：第１、第２レールハウジング
１２５、１３５：第１、第２駆動モータ
１２６、１３６：第１、第２ボールスクリュー
１２７、１３７：第１、第２ガイドレール
１２８、１３８：第１、第２プレート
１２９、１３９：第１、第２レールブロック
１４０：外観測定ユニット
１４１：装着フレーム
１４３：装着空間
１４５：ハウジング
１５０：側面測定ユニット
１５１：ブラケット
１５３：カメラハウジング
１６０：垂直移動ユニット
１６１：第３スライディングプレート
１６３：第３レールハウジング
１６５：第３駆動モータ
１６６：第３ボールスクリュー
１６７：第３ガイドレール
１６８：第３プレート
１６９：第３レールブロック
２００：ハンガ装置
２１０：ハンガフレーム
２１１：ドアクランパ
２１３：突出端
２１５：アーム装着部
３００：ジグ装置
３１０：第２ベースフレーム
３１１：レール
３１３：第４レールブロック
３２０：移動プレート
３３０：作動シリンダ
３４０：支持フレーム
３５０：クランピング
３５１：ロケータ
３５２：作動ロッド
３５３：クランピングシリンダ
３５５：クランパ
３５７：プッシャー
Ｄ：ドア
Ｃ：ビジョンカメラ
Ｌ：レーザー
【図１】
2014102250.tif 000003
【図２】
2014102250.tif 000004
【図３】
2014102250.tif 000005
【図４】
2014102250.tif 000006
【図５】
2014102250.tif 000007
【図６】
2014102250.tif 000008
【図７】
2014102250.tif 000009
【図８】
2014102250.tif 000010
【図９】
2014102250.tif 000011
【図１０】
2014102250.tif 000012
【図１１】
2014102250.tif 000013
【図１２】
2014102250.tif 000014
【図１３】
2014102250.tif 000015
【図１４】
2014102250.tif 000016