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체결구 인식 방법 및 그 장치

  • 기술번호 : KST2015226602
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 체결구 인식 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 인식 대상이 되는 부품들의 3D 데이터를 로딩하는 단계와, 상기 로딩된 부품의 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단계와, 상기 부품의 최대 단면적 지점이 상기 부품의 도심에서 벗어난 경우 상기 부품을 볼트 또는 스크류를 포함하는 제1 부품군으로 분류하고, 상기 도심에 위치한 경우 와셔, 너트 또는 핀을 포함하는 제2 부품군으로 분류하는 단계와, 상기 제1 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품의 양단부 중에서 상기 도심을 기준으로 상기 최대 단면적 지점과 반대되는 일단부 구간에 대한 단면적 변화를 분석하여 상기 부품을 상기 볼트 또는 스크류로 분류하는 단계, 및 상기 제2 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품에 대한 직경과 두께의 비율을 연산하여 상기 부품을 상기 와셔, 너트 또는 핀으로 분류하는 단계를 포함하는 체결구 인식 방법을 제공한다.상기 체결구 인식 방법 및 그 장치에 따르면, 로딩된 부품의 단면적 변화를 분석하고 그 결과에 따라 이미지 템플릿 매칭을 활용하여 체결구의 종류 및 치수를 도출할 수 있어 조립 공정 계획에 있어 자동화 효율을 높이고 조립 방법 및 도구의 선정에 유용하게 활용될 수 있는 이점이 있다.
Int. CL G06F 19/00 (2011.01) G06F 17/50 (2006.01)
CPC G06F 17/50(2013.01) G06F 17/50(2013.01)
출원번호/일자 1020130085317 (2013.07.19)
출원인 울산대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1451517-0000 (2014.10.08)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141016) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.19)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 울산대학교 산학협력단 대한민국 울산광역시 남구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박홍석 대한민국 울산 중구
2 박진우 대한민국 울산 중구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인태백 대한민국 서울 금천구 가산디지털*로 *** 이노플렉스 *차 ***호

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 제이피에스 경상남도 김해시
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.07.19 수리 (Accepted) 1-1-2013-0652635-83
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.11.29 수리 (Accepted) 4-1-2013-0057072-80
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.12.30 수리 (Accepted) 4-1-2013-5176374-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0524146-25
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0833716-63
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.09.01 수리 (Accepted) 1-1-2014-0833717-19
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0673259-36
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.06.20 수리 (Accepted) 4-1-2016-5080807-13
9 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2020.07.02 수리 (Accepted) 1-1-2020-0686234-50
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2020-5154267-54
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
체결구 인식 장치를 이용한 체결구 인식 방법에 있어서,인식 대상이 되는 부품들의 3D 데이터를 로딩하는 단계;상기 로딩된 부품의 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단계;상기 부품의 최대 단면적 지점이 상기 부품의 도심에서 벗어난 경우 상기 부품을 볼트 또는 스크류를 포함하는 제1 부품군으로 분류하고, 상기 도심에 위치한 경우 와셔, 너트 또는 핀을 포함하는 제2 부품군으로 분류하는 단계;상기 제1 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품의 양단부 중에서 상기 도심을 기준으로 상기 최대 단면적 지점과 반대되는 일단부 구간에 대한 단면적 변화를 분석하여 상기 부품을 상기 볼트 또는 스크류로 분류하는 단계; 및상기 제2 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품에 대한 직경과 두께의 비율을 연산하여 상기 부품을 상기 와셔, 너트 또는 핀으로 분류하는 단계를 포함하는 체결구 인식 방법
2 2
청구항 1에 있어서,상기 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단계는,상기 부품의 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여, 상기 부품을 상기 단면적의 크기 또는 상기 단면적 변화의 기울기 값에 따라 상기 주축 방향에 대해 복수의 구간으로 구분하는 체결구 인식 방법
3 3
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단계는,상기 부품의 도심 좌표를 획득하는 단계;획득된 상기 부품의 도심에 대하여 XY 평면, YZ 평면, ZX 평면을 생성하는 단계;상기 도심을 기준으로 +/- z축, +/- x축, +/- y축 방향으로 각각의 평면을 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 부품과 상기 각 평면 간의 공통 면적을 획득하는 단계;상기 각 평면 별로 상기 공통 면적의 변화가 없는 구간의 개수를 판단하고, 상기 판단된 개수가 가장 많은 평면에 대응하는 축 방향을 상기 주축 방향으로 설정하는 단계; 및상기 설정한 주축 방향에 대한 공통 면적의 변화를 이용하여 상기 주축 방향에 대한 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단계를 포함하는 체결구 인식 방법
4 4
청구항 3에 있어서,상기 도심을 기준으로 +/- z축, +/- x축, +/- y축 방향으로 각각의 평면을 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따라 획득되는 데이터의 개수로부터 해당 부품의 치수 정보를 획득하는 체결구 인식 방법
5 5
청구항 3에 있어서,상기 제1 부품군으로 분류된 부품은,상기 복수의 구간 중 처음 구간에 해당되는 상기 최대 단면적 지점이 위치하는 머리 부분과, 나머지 구간에 해당되는 몸통 부분을 포함하고,상기 제1 부품군으로 분류된 부품을 볼트 또는 스크류로 분류하는 단계는,상기 복수의 구간 중 마지막 구간인 상기 몸통의 끝 구간에 대한 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여 1차 함수(y=ax+b; 부품의 주축 방향 x의 각 지점별 단면적 크기 y의 함수)를 도출하되, 상기 도출된 1차 함수의 a=0이면 상기 볼트, a≠0이면 상기 스크류로 분류하는 체결구 인식 방법
6 6
청구항 5에 있어서,상기 제1 부품군으로 분류된 부품을 볼트 또는 스크류로 분류하는 단계 이후, 상기 볼트 또는 스크류로 분류된 부품에 대한 머리 형상을 간이 분류하는 단계를 더 포함하며,상기 머리 형상을 간이 분류하는 단계는,상기 복수의 구간 중 처음 구간에 해당되는 상기 부품의 머리 부분에 대한 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여 2차 함수(y=ax2+by+c; 부품의 주축 방향 x의 각 지점별 단면적 크기 y의 함수)를 도출하되, 상기 도출된 2차 함수의 a003e#0이면 접시 머리, a003c#0이면 둥근 머리로 분류하고, a=0인 부품은 단면적이 일정한 머리 군으로 분류하는 체결구 인식 방법
7 7
청구항 6에 있어서,상기 볼트 또는 스크류로 분류된 부품에 대한 머리 형상을 상세 분류하는 단계를 더 포함하며,상기 부품에 대한 머리 형상을 상세 분류하는 단계는,상기 머리 부분의 임의 지점을 캡쳐한 단면 형상을 미리 저장된 템플릿들과 비교하여 이미지 매칭을 수행함에 따라, 상기 부품에 대한 머리의 둘레 형상 및 상기 머리에 형성된 홈 형상에 대한 상세 분류를 수행하는 체결구 인식 방법
8 8
청구항 7에 있어서,상기 부품에 대한 머리 형상을 상세 분류하는 단계는,상기 머리 부분의 제1 임의 지점에 대한 단면 형상을 캡쳐하고, 상기 캡쳐된 단면 형상에 원이 존재하는지를 판단하는 단계;상기 원이 존재하는 경우, 상기 단면 형상을 기 저장된 원형의 템플릿들과 이미지 매칭을 수행하고 상관도가 가장 높은 원형의 템플릿을 선정하여 상기 부품의 머리 형상을 상기 선정된 원형의 템플릿에 대응하는 머리 형상으로 상세 분류하는 단계;상기 원이 존재하지 않는 경우, 상기 단면 형상에서 직선의 개수를 n을 획득하는 단계; 및상기 n≥3이면 상기 단면 형상을 기 저장된 각형의 템플릿들과 이미지 매칭을 수행하고 상관도가 가장 높은 템플릿을 선정하여 상기 부품의 머리 형상을 상기 선정된 각형의 템플릿에 대응하는 머리 형상으로 상세 분류하는 단계를 포함하는 체결구 인식 방법
9 9
청구항 8에 있어서,상기 부품에 대한 머리 형상을 상세 분류하는 단계는,상기 제1 임의 지점에 대한 단면 형상에 원이 존재하는 경우 상기 원의 최대 반경 값 r1을 픽셀 단위로 미리 도출하는 단계;상기 머리 부분의 제1 임의 지점에서 상기 주축 방향으로 임의 거리 더 이동한 제2 임의 지점에 대한 단면 형상을 캡쳐하고, 상기 캡쳐된 단면 형상에 원이 존재하는지를 판단하는 단계;상기 제2 임의 지점에 대한 단면 형상에 원이 존재하는 경우 원의 최대 반경 값 r2을 픽셀 단위로 도출하는 단계; 및상기 부품에 대한 r1003c#r2 이면 둥근 머리, r1003e#r2 이면 접시 머리, r1=r2 이면 렌치 머리로 최종 분류하는 단계를 더 포함하는 체결구 인식 방법
10 10
청구항 1에 있어서,상기 제2 부품군으로 분류된 부품을 와셔, 너트 또는 핀으로 분류하는 단계는,상기 부품의 도심을 기준으로 각 축의 방향에 대하여 기 설정된 간격으로 단면적 데이터를 획득하고, 획득되는 데이터의 개수로부터 상기 부품의 치수 정보를 획득하고,상기 부품의 두께 대비 직경의 비율(R)이 제1 범위(5
11 11
청구항 1 또는 청구항 10에 있어서,상기 제2 부품군으로 분류된 부품을 와셔, 너트 또는 핀으로 분류하는 단계 이후, 상기 와셔, 너트 또는 핀으로 분류된 부품의 임의 지점을 캡쳐한 단면 형상을 미리 저장된 템플릿들과 비교하여 이미지 매칭을 수행함에 따라, 상기 부품에 대한 둘레 및 내주 형상의 상세 분류를 수행하는 단계를 더 포함하는 체결구 인식 방법
12 12
인식 대상이 되는 부품들의 3D 데이터를 로딩하는 데이터 로딩부;상기 로딩된 부품의 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 단면적 분석부;상기 부품의 최대 단면적 지점이 상기 부품의 도심에서 벗어난 경우 상기 부품을 볼트 또는 스크류를 포함하는 제1 부품군으로 분류하고, 상기 도심에 위치한 경우 와셔, 너트 또는 핀을 포함하는 제2 부품군으로 분류하는 초기 분류부;상기 제1 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품의 양단부 중에서 상기 도심을 기준으로 상기 최대 단면적 지점과 반대되는 일단부 구간에 대한 단면적 변화를 분석하여 상기 부품을 상기 볼트 또는 스크류로 분류하는 제1 분류부; 및상기 제2 부품군으로 분류된 부품에 대하여, 상기 부품에 대한 직경과 두께의 비율을 연산하여 상기 부품을 상기 와셔, 너트 또는 핀으로 분류하는 제2 분류부를 포함하는 체결구 인식 장치
13 13
청구항 12에 있어서,상기 단면적 분석부는,상기 부품의 주축 방향에 대하여 상기 부품의 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여, 상기 부품을 상기 단면적의 크기 또는 상기 단면적 변화의 기울기 값에 따라 상기 주축 방향에 대해 복수의 구간으로 구분하는 체결구 인식 장치
14 14
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,상기 단면적 분석부는,상기 부품의 도심 좌표를 획득하고, 획득된 상기 부품의 도심에 대하여 XY 평면, YZ 평면, ZX 평면을 생성하며,상기 도심을 기준으로 +/- z축, +/- x축, +/- y축 방향으로 각각의 평면을 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 부품과 상기 각 평면 간의 공통 면적을 획득한 다음, 상기 각 평면 별로 상기 공통 면적의 변화가 없는 구간의 개수를 판단하고, 상기 개수가 가장 많은 평면에 대응하는 축 방향을 상기 주축 방향으로 설정하며, 상기 설정한 주축 방향에 대한 공통 면적의 변화를 이용하여 상기 주축 방향에 대한 상기 부품의 단면적 변화를 분석하는 체결구 인식 장치
15 15
청구항 14에 있어서,상기 도심을 기준으로 +/- z축, +/- x축, +/- y축 방향으로 각각의 평면을 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따라 획득되는 데이터의 개수로부터 해당 부품의 치수 정보를 획득하는 체결구 인식 장치
16 16
청구항 14에 있어서,상기 제1 부품군으로 분류된 부품은,상기 복수의 구간 중 처음 구간에 해당되는 상기 최대 단면적 지점이 위치하는 머리 부분과, 나머지 구간에 해당되는 몸통 부분을 포함하고,상기 제1 분류부는,상기 복수의 구간 중 마지막 구간인 상기 몸통의 끝 구간에 대한 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여 1차 함수(y=ax+b; 부품의 주축 방향 x의 각 지점별 단면적 크기 y의 함수)를 도출하되, 상기 도출된 1차 함수의 a=0이면 상기 볼트, a≠0이면 상기 스크류로 분류하는 체결구 인식 장치
17 17
청구항 16에 있어서,상기 볼트 또는 스크류로 분류된 부품에 대한 머리 형상을 간이 분류하는 머리 형상 분류부를 더 포함하며,상기 머리 형상 분류부는,상기 복수의 구간 중 처음 구간에 해당되는 상기 부품의 머리 부분에 대한 단면적 변화를 최소 자승법으로 분석하여 2차 함수(y=ax2+by+c; 부품의 주축 방향 x의 각 지점별 단면적 크기 y의 함수)를 도출하되, 상기 도출된 2차 함수의 a003e#0이면 접시 머리, a003c#0이면 둥근 머리로 분류하고, a=0인 부품은 단면적이 일정한 머리 군으로 분류하는 체결구 인식 장치
18 18
청구항 17에 있어서,상기 볼트 또는 스크류로 분류된 부품에 대한 머리 형상을 상세 분류하는 제1 템플릿 매칭부를 더 포함하며,상기 제1 템플릿 매칭부는,상기 머리 부분의 임의 지점을 캡쳐한 단면 형상을 미리 저장된 템플릿들과 비교하여 이미지 매칭을 수행하여, 상기 부품에 대한 머리의 둘레 형상 및 상기 머리에 형성된 홈 형상에 대한 상세 분류를 수행하는 체결구 인식 장치
19 19
청구항 18에 있어서,상기 제1 템플릿 매칭부는,상기 머리 부분의 제1 임의 지점에 대한 단면 형상을 캡쳐하고, 상기 캡쳐된 단면 형상에 원이 존재하는지를 판단하고,상기 원이 존재하는 경우, 상기 단면 형상을 기 저장된 원형의 템플릿들과 이미지 매칭을 수행하고 상관도가 가장 높은 원형의 템플릿을 선정하여 상기 부품의 머리 형상을 상기 선정된 원형의 템플릿에 대응하는 머리 형상으로 상세 분류하며,상기 원이 존재하지 않는 경우, 상기 단면 형상에서 직선의 개수를 n을 획득한 후, 상기 n≥3이면 상기 단면 형상을 기 저장된 각형의 템플릿들과 이미지 매칭을 수행하고 상관도가 가장 높은 템플릿을 선정하여 상기 부품의 머리 형상을 상기 선정된 각형의 템플릿에 대응하는 머리 형상으로 상세 분류하는 체결구 인식 장치
20 20
청구항 19에 있어서,상기 제1 템플릿 매칭부는,상기 제1 임의 지점에 대한 단면 형상에 원이 존재하는 경우 상기 원의 최대 반경 값 r1을 픽셀 단위로 도출하며,상기 머리 부분의 제1 임의 지점에서 상기 주축 방향으로 임의 거리 더 이동한 제2 임의 지점에 대한 단면 형상을 캡쳐하고, 상기 캡쳐된 단면 형상에 원이 존재하는지를 판단한 다음, 상기 제2 임의 지점에 대한 단면 형상에 원이 존재하는 경우 원의 최대 반경 값 r2을 픽셀 단위로 도출하고, 상기 부품에 대한 r1003c#r2 이면 둥근 머리, r1003e#r2 이면 접시 머리, r1=r2 이면 렌치 머리로 최종 분류하는 체결구 인식 장치
21 21
청구항 12에 있어서,상기 제2 분류부는,상기 부품의 도심을 기준으로 각 축의 방향에 대하여 기 설정된 간격으로 단면적 데이터를 획득하고, 획득되는 데이터의 개수로부터 상기 부품의 치수 정보를 획득하고,상기 부품의 두께 대비 직경의 비율(R)이 제1 범위(5
22 22
청구항 12 또는 청구항 21에 있어서,상기 와셔, 너트 또는 핀으로 분류된 부품의 임의 지점을 캡쳐한 단면 형상을 미리 저장된 템플릿들과 비교하여 이미지 매칭을 수행함에 따라, 상기 부품에 대한 둘레 및 내주 형상의 상세 분류를 수행하는 제2 템플릿 매칭부를 더 포함하는 체결구 인식 장치
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국과학기술연구원 산업원천기술개발사업 c-MES 공정지원 플랫폼 기술(4)