KR102367330B1

KR102367330B1 - Safety apparatus for projection welding machine

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Publication number: KR102367330B1
Application number: KR1020210008753A
Authority: KR
Inventors: 엄태정; 이영철; 하수영; 박진한; 김남섭; 권상우; 김주섭; 정명환
Original assignee: 아진산업(주); 오토아이티(주)
Priority date: 2021-01-21
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2041-01-21

Abstract

본 발명은 프로젝션 용접기용 안전 장치에 관한 것으로, 이는 프로젝션 용접기내 전극의 수직 이동 여부를 센싱 및 통보하는 레이저 센서; 상기 프로젝션 용접기의 전극 사이를 촬영한 입력 영상을 획득 및 제공하는 카메라; 생산 모드 및 청소 모드시에는 전극간 거리가 좁혀지는 동안 입력 영상을 획득 및 분석하여 장갑 끼임 가능성을 산출하고, 장갑 검사 모드시에는 전극 사이에 놓여진 작업자 장갑을 촬영 및 분석하여 장갑 오염도를 산출한 후, 장갑 끼임 가능성 및 장갑 오염도에 따른 안전 사고 방지 동작을 수행하는 비전 검사 장치; 및 상기 비전 검사 장치의 제어하에 프로젝션 용접기의 구동 전력과 인가 여부와 전극 전류의 인가 여부를 수시 결정하는 분전함을 포함할 수 있다. The present invention relates to a safety device for a projection welding machine, which includes: a laser sensor for sensing and notifying whether an electrode in the projection welding machine moves vertically; a camera for acquiring and providing an input image photographed between the electrodes of the projection welding machine; In production mode and cleaning mode, the possibility of glove jamming is calculated by acquiring and analyzing input images while the distance between electrodes is narrowed. , a vision inspection device that performs a safety accident prevention operation according to the possibility of getting caught in the glove and the degree of contamination of the glove; and a distribution box that frequently determines whether driving power and application of the projection welding machine and whether or not electrode current is applied under the control of the vision inspection device.

Description

Safety apparatus for projection welding machine

본 발명은 프로젝션 용접기용 안전 장치에 관한 것으로, 특히 작업자 손 끼임(또는 협착)에 의한 안전 사고 발생 가능성을 최소화하기 위한 프로젝션 용접기용 안전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a safety device for a projection welding machine, and more particularly, to a safety device for a projection welding machine for minimizing the possibility of a safety accident caused by pinching (or stenosis) of an operator's hand.

프로젝션 용접(projection welding)은 용접하려는 모재에 형성된 돌기에 압력을 가하면서 전류를 인가하여 돌기에 발생된 저항열에 의하여 모재를 용융 및 용접하는 저항 용접 중 하나이다.Projection welding is one of resistance welding in which a base material is melted and welded by resistance heat generated in the protrusion by applying a current while applying pressure to a protrusion formed on a base material to be welded.

프로젝션 용접기는 도 1에서와 같이, 돌기가 형성된 금속 모재의 일측 및 타측에 각각 배치된 한 쌍의 전극들(1,2)을 구비하며, 용접기 구동부(3)를 통해 전극들 중 어느 하나(예를 들어, 1)는 금속 모재에 접촉된 상태로 위치 고정시킨 후, 전극들 중 나머지 하나(예를 들어, 2)를 상하 방향으로 이동시킨다.The projection welding machine is provided with a pair of electrodes 1 and 2 respectively disposed on one side and the other side of the metal base material on which the projection is formed, as shown in FIG. 1, and any one of the electrodes (eg, For example, 1) moves the other one (eg, 2) of the electrodes in the vertical direction after fixing the position in a state in contact with the metal base material.

그리고 전극(2)부터의 거리를 측정하는 레이저 센서(4)들을 구비하고, 레이저 센서(4)들을 통해 지속적으로 기 설정거리 이상으로 물체가 없음이 확인될 때에만 전극(1)을 이동시키고 한 쌍의 전극들(1,2)로 전류를 일시 도통시켜 용접 동작이 실제 수행되도록 한다. And it has laser sensors 4 that measure the distance from the electrode 2, and moves the electrode 1 only when it is continuously confirmed that there is no object over a preset distance through the laser sensors 4, and A current is temporarily conducted to the pair of electrodes 1 and 2 so that a welding operation is actually performed.

다만, 종래와 같이 전극과 레이저 센서 간 거리만으로 용접 제어 동작을 수행하는 경우에는, 다양한 생산품의 규격에 대응이 힘들고 작업자 장갑이 허용 거리 내로 진입할 경우 작업자 손 끼임과 같은 안전 사고 등이 발생할 수 있다. However, in the case of performing a welding control operation only with the distance between the electrode and the laser sensor as in the prior art, it is difficult to respond to the specifications of various products, and safety accidents such as operator's hand pinching may occur if the operator's gloves enter within the allowable distance. .

국내 등록특허 제10-0743926호(등록일자 : 2007.07.24)Domestic Registered Patent No. 10-0743926 (Registration Date: 2007.07.24)

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 레이저 센서와 카메라를 함께 이용하여 작업자 손 끼임과 같은 안전 사고 발생 가능성을 보다 정확하게 파악하고, 이에 따른 용접기 동작 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 프로젝션 용접기용 안전 장치를 제공하고자 한다. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention uses a laser sensor and a camera together to more accurately identify the possibility of a safety accident such as being caught in the operator's hand, and to perform a welding machine operation control operation accordingly. To provide a safety device for a welding machine.

그리고 장갑 오염도 검사 기능을 추가 구비하는 프로젝션 용접기용 안전 장치를 제공하고자 한다. And it is to provide a safety device for the projection welding machine additionally equipped with a glove contamination level inspection function.

또한 영상 칼라 모드에 따라 영상 처리 방법을 달리함으로써, 장치 적용 분야의 확대를 보다 용이하게 지원할 수 있도록 하는 프로젝션 용접기용 안전 장치를 제공하고자 한다. Another object of the present invention is to provide a safety device for a projection welding machine that can more easily support the expansion of an apparatus application field by changing an image processing method according to an image color mode.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 프로젝션 용접기내 전극의 수직 이동 여부를 센싱 및 통보하는 레이저 센서; 상기 프로젝션 용접기의 전극 사이를 촬영한 입력 영상을 획득 및 제공하는 카메라; 생산 모드 및 청소 모드시에는 전극간 거리가 좁혀지는 동안 입력 영상을 획득 및 분석하여 장갑 끼임 가능성을 산출하고, 장갑 검사 모드시에는 전극 사이에 놓여진 작업자 장갑을 촬영 및 분석하여 장갑 오염도를 산출한 후, 장갑 끼임 가능성 및 장갑 오염도에 따른 안전 사고 방지 동작을 수행하는 비전 검사 장치; 및 상기 비전 검사 장치의 제어하에 프로젝션 용접기의 구동 전력과 인가 여부와 전극 전류의 인가 여부를 수시 결정하는 분전함을 포함하는 프로젝션 용접기용 안전 장치를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, a laser sensor for sensing and notifying whether the vertical movement of the electrode in the projection welding machine; a camera for acquiring and providing an input image photographed between the electrodes of the projection welding machine; In production mode and cleaning mode, the possibility of glove jamming is calculated by acquiring and analyzing input images while the distance between electrodes is narrowed. , a vision inspection device that performs a safety accident prevention operation according to the possibility of getting caught in the glove and the degree of contamination of the glove; And it provides a safety device for a projection welding machine comprising a power distribution box that determines whether or not to apply the electrode current and driving power of the projection welding machine from time to time under the control of the vision inspection device.

상기 비전 검사 장치는 비전 검사 장치의 동작 모드를 결정하는 동작 모드 설정부; 생산 모드 및 청소 모드시에는 전극간 거리가 좁혀지는 동안 상기 카메라를 통해 입력 영상을 획득하고, 장갑 검사 모드시에는 작업자 요청 발생시에 상기 카메라를 통해 입력 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 입력 영상내에 존재하는 장갑 객체를 검출하고, 관심 영상내 장갑 검출 비율을 산출 및 출력하는 장갑 검출부; 상기 관심 영상내 장갑 검출 비율을 기 설정된 용접 사고 검출 기준과 비교하여 장갑 끼임 가능성을 확인하고, 장갑 끼임 가능성을 확인시에는 전극간 거리를 강제 이격시킴과 동시에 전극 전류 인가를 차단하는 용접 사고 방지부; 상기 관심 영상내 장갑 검출 비율을 기 설정된 용접 사고 검출 기준과 비교하여 장갑 끼임 가능성을 확인하고, 장갑 끼임 가능성을 확인시에는 전극간 거리를 강제 이격시키는 청소 사고 방지부; 및 관심 영상내 장갑 검출 비율을 기 설정된 오염 기준과 비교하여 장갑 오염 여부를 확인하고, 장갑 오염시에는 장갑 교체를 명령하는 장갑 오염도 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The vision inspection apparatus may include an operation mode setting unit configured to determine an operation mode of the vision inspection apparatus; an image acquisition unit that acquires an input image through the camera while the distance between electrodes is narrowed in production mode and cleaning mode, and acquires an input image through the camera when a worker request occurs in glove inspection mode; a glove detection unit for detecting a glove object existing in the input image, and calculating and outputting a glove detection ratio in the image of interest; A welding accident prevention unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset welding accident detection standard to check the possibility of glove jamming, and forcibly separates the distance between electrodes and blocks the electrode current application when checking the possibility of glove jamming ; a cleaning accident prevention unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset welding accident detection standard to determine the possibility of glove jamming, and forcibly separates the distance between electrodes when checking the glove jamming possibility; and a glove contamination level inspection unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset contamination standard to check whether the glove is contaminated, and commands a glove replacement when the glove is contaminated.

상기 동작 모드 설정부는 기 설정 시간 이상의 작업 휴면 이후에 용접기가 재동작되는 경우, 용접 횟수가 기 설정치 이상이 되는 경우, 또는 용접기가 재부팅되는 경우에 장갑 검사 모드를 강제 설정하는 것을 특징으로 한다. The operation mode setting unit is characterized in that when the welding machine is restarted after work dormancy for more than a preset time, when the number of welding becomes more than a preset value, or when the welding machine is rebooted, the glove inspection mode is forcibly set.

상기 장갑 검출부는 입력 영상으로부터 관심 영역을 추출 및 제공하는 관심 영역 추출부; 상기 관심 영역을 영상 이진화 처리하여, 장갑의 기 설정 색상만이 강조된 색상으로 표시되는 이진화 영상을 획득 및 출력하는 영상 이진화부; 및 상기 이진화 영상으로부터 강조된 색상 값을 가지는 픽셀만을 선별 및 취합하여 장갑 객체를 검출하고, 장갑 객체 검출 결과에 기반하여 상기 관심 영역내 장갑 검출 비율을 산출 및 출력하는 타겟 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The glove detector may include: an ROI extracting unit for extracting and providing a ROI from an input image; an image binarization unit for obtaining and outputting a binarized image in which only a preset color of the glove is displayed in an emphasized color by image binarizing the region of interest; and a target detection unit that detects a glove object by selecting and collecting only pixels having an emphasized color value from the binarized image, and calculating and outputting a glove detection ratio in the region of interest based on the glove object detection result. .

본 발명은 레이저 센서와 카메라를 함께 이용하여 작업자 손 끼임과 같은 안전 사고 발생 가능성을 보다 정확하게 파악하고, 이에 따른 용접기 동작 제어 동작을 수행할 수 있도록 함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 있는 안전 사고 방지 동작이 수행될 수 있도록 한다. The present invention uses a laser sensor and a camera together to more accurately determine the possibility of a safety accident such as being caught in a worker's hand, and to perform a welding machine operation control operation accordingly, so that a more accurate and reliable safety accident prevention operation is performed make it possible

그리고 기 설정 시간 이상의 작업 휴면 이후에 용접기가 재동작되거나, 기 설정 횟수 이상의 용접이 수행되거나, 또는 용접기가 재부팅될 때마다 장갑 오염도를 검사함으로써, 작업자의 장갑 오염에 의한 오검출 가능성을 사전 차단할 수 있도록 한다. And by inspecting the glove contamination level every time the welding machine is restarted, welding is performed more than a preset number of times, or the welding machine is rebooted after work rest for more than a preset time, the possibility of erroneous detection due to contamination of the worker's gloves can be prevented in advance. let it be

마지막으로 대상 장갑의 특성에 따라 영상 처리 방법을 달리함으로써, 장치 적용 분야의 확대를 보다 용이하게 지원할 수 있도록 한다. Finally, by varying the image processing method according to the characteristics of the target glove, it is possible to more easily support the expansion of the field of application of the device.

도 1은 종래의 기술에 따른 프로젝션 용접기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 용접기용 안전 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전 검사 장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 검출부의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 끼임 가능성 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 오염도 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a projection welding machine according to the prior art.
2 is a view for explaining a safety device for a projection welding machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a detailed configuration of a vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the detailed configuration of the glove detection unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the principle of calculating the possibility of glove jamming according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the principle of calculating the degree of contamination of gloves according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. Only the present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to completely inform those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, the scope of the invention, the present invention is defined by the scope of the claims will only be Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 용접기용 안전 장치를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a safety device for a projection welding machine according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명의 안전 장치(100)는 레이저 센서(110), 카메라(120), 비전 검사 장치(130), 분전함(140), 터치 스크린(150) 등을 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2 , the safety device 100 of the present invention is configured to include a laser sensor 110 , a camera 120 , a vision inspection device 130 , a distribution box 140 , a touch screen 150 , and the like.

레이저 센서(110)는 레이저 기반으로 프로젝션 용접기의 전극(2)으로부터 거리를 센싱하고, 이를 기반으로 전극(2)의 수직 이동 여부를 확인 및 통보하도록 한다. The laser sensor 110 senses a distance from the electrode 2 of the projection welding machine based on a laser, and based on this, confirms and notifies whether the electrode 2 is vertically moved.

카메라(120)는 프로젝션 용접기의 전극(1,2) 사이를 영상 촬영하여 카메라 영상을 획득 및 제공한다.The camera 120 acquires and provides a camera image by photographing an image between the electrodes 1 and 2 of the projection welding machine.

비전 검사 장치(130)는 프로젝션 용접기의 동작 모드에 따라 비전 검사 방법을 달리한다. The vision inspection apparatus 130 varies a vision inspection method according to an operation mode of the projection welding machine.

참고로, 본 발명의 프로젝션 용접기는 전극쌍을 통해 모재에 형성된 돌기에 압력과 전류를 동시 인가하여 모재를 용융 및 용접하는 생산 모드, 전극쌍의 거리를 수동 제어하면서 전극쌍에 묻은 각종 이물질을 제거하는 청소 모드, 작업 휴면 시간이 기 설정 시간 이상이 되거나 용접기가 재부팅될 때마다 작업자 장갑의 오염 상태를 강제 검사하는 장갑 검사 모드의 3가지 모드로 동작 모드를 가질 수 있다. For reference, the projection welding machine of the present invention is a production mode that melts and welds the base material by simultaneously applying pressure and current to the protrusions formed on the base material through the electrode pair, and removes various foreign substances attached to the electrode pair while manually controlling the distance between the electrode pairs It can have an operation mode in three modes: a cleaning mode to perform a cleaning mode, and a glove inspection mode to forcibly inspect the contamination state of the worker's gloves whenever the work idle time exceeds a preset time or the welding machine is rebooted.

이에 비전 검사 장치(130)는 생산 모드 설정시에는 전극이 하강하는 동안 카메라 영상을 반복적으로 획득 및 분석하여 장갑 끼임 가능성을 산출한 후, 장갑 끼임 가능성에 따라 전극간 거리 및 전류 인가 여부를 제어하도록 한다. Accordingly, when setting the production mode, the vision inspection device 130 repeatedly acquires and analyzes the camera image while the electrodes are descending to calculate the possibility of glove entrapment, and then controls the distance between electrodes and whether current is applied according to the possibility of glove entrapment. do.

한편, 청소 모드 설정시에는 전극이 하강하는 동안 카메라 영상을 반복적으로 획득 및 분석하여 장갑 끼임 가능성을 산출하되, 장갑 끼임 가능성에 따라 전극간 거리만을 제어하도록 한다. Meanwhile, when setting the cleaning mode, while the electrode is descending, the camera image is repeatedly acquired and analyzed to calculate the possibility of glove jamming, but only the distance between the electrodes is controlled according to the glove jamming possibility.

그리고 장갑 검사 모드는 전극 사이에 놓여진 작업자 장갑을 촬영 및 분석하여 장갑 오염도를 산출하고, 장갑 오염도가 기 설정치 이하인 경우에만 용접기 사용을 허용하도록 한다. And the glove inspection mode calculates the glove contamination level by photographing and analyzing the worker's gloves placed between the electrodes, and allows the use of the welding machine only when the glove contamination level is less than or equal to a preset value.

분전함(140)는 비전 검사 장치(130)의 제어하에 프로젝션 용접기의 구동 전력과 인가 여부와 전극 전류의 인가 여부를 수시 결정한다. The distribution box 140 frequently determines whether driving power and application of the projection welding machine and whether or not electrode current is applied under the control of the vision inspection device 130 .

터치 스크린(150)은 비전 검사 현황 및 각종 알람 정보를 시청각적으로 실시간 안내함으로써, 작업자가 이들 정보를 참고하여 용접 작업을 보다 안전하게 수행할 수 있도록 한다. 또한 비전 검사 장치(130)을 동작 제어하기 위한 각종 메뉴를 제공하여, 작업자 제어값도 다양하게 입력 받아 비전 검사 장치(130)에 전달할 수 있도록 한다. The touch screen 150 provides audio-visual real-time guidance on the vision inspection status and various alarm information, so that the operator can more safely perform the welding operation with reference to the information. In addition, various menus for operation control of the vision inspection apparatus 130 are provided so that operator control values can also be input in various ways and transmitted to the vision inspection apparatus 130 .

더하여, 본 발명의 안전 장치는 비전 검사 장치 다수개와 동작 연계되는 모니터링 장치(160)를 추가 구비할 수도 있도록 한다. In addition, the safety device of the present invention may further include a monitoring device 160 that is linked to a plurality of vision inspection devices.

모니터링 장치(160)는 프로젝션 용접기 설치 현장이 아닌 원격지에 배치될 수 있으며, 이는 비전 검사 장치 다수개의 동작을 통합 모니터링 및 설정하고 위험 상황 발생에 따른 알람 신호를 개별 용접기 단위뿐 아니라 공장 단위로 생성 및 제공할 수 있도록 한다. The monitoring device 160 may be disposed in a remote location other than the installation site of the projection welding machine, which integrates monitoring and setting the operation of a plurality of vision inspection devices, and generates an alarm signal according to the occurrence of a dangerous situation not only in individual welding machine units but also in factory units. to be able to provide

또한 비전 검사 장치 각각의 모니터링 이력을 데이터베이스화하여 저장함으로써, 차후 비전 검사 장치, 모니터링 시간, 위험 상황 종류, 생산 수량, 가동 시간 등의 다양한 항목 기반으로 필요 정보를 검색 및 열람할 수도 있도록 한다. In addition, by storing the monitoring history of each vision inspection device as a database, it is possible to search and view necessary information based on various items such as vision inspection device, monitoring time, type of dangerous situation, production quantity, and operation time in the future.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전 검사 장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a detailed configuration of a vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 비전 검사 장치는 동작 모드 설정부(131), 영상 획득부(132), 장갑 검출부(133), 용접 사고 방지부(134), 청소 사고 방지부(135), 및 장갑 오염도 검사부(136) 등을 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3 , the vision inspection device of the present invention includes an operation mode setting unit 131 , an image acquisition unit 132 , a glove detection unit 133 , a welding accident prevention unit 134 , a cleaning accident prevention unit 135 , and a glove contamination level inspection unit 136 and the like.

동작 모드 설정부(131)는 용접기에 마련된 각종 제어 수단을 통해 사용자 제어값을 수신하고, 이를 통해 비전 검사 장치의 동작 모드를 결정한다. The operation mode setting unit 131 receives a user control value through various control means provided in the welding machine, and determines the operation mode of the vision inspection apparatus through this.

예를 들어, 생산 모드는 작업자가 용접기에 마련된 용접 요청용 페달을 발로 밞을 경우에 동작 설정될 수 있으며, 청소 모드는 용접기에 마련된 청소 요청용 레버를 통해 청소 수행을 요청하는 경우에 동작 설정될 수 있으며, 장갑 검사 모드는 기 설정 시간 이상의 작업 휴면 이후에 용접기가 재동작되거나, 용접 횟수가 기 설정치 이상이 되거나, 또는 용접기가 재부팅될 때마다 강제 설정될 수 있다. For example, the production mode may be set to operate when a worker steps on a welding request pedal provided in the welding machine, and the cleaning mode may be set to operate when a cleaning request is requested through a cleaning request lever provided in the welding machine. In addition, the glove inspection mode may be set forcibly every time the welding machine is restarted, the number of welding becomes more than a preset value, or the welding machine is rebooted after work dormancy for more than a preset time.

영상 획득부(132)는 생산 모드 및 청소 모드시에는 전극간 거리가 좁혀지는 동안 카메라(120)를 통해 입력 영상을 획득하고, 장갑 검사 모드시에는 전극간 거리에 상관없이 작업자 요청이 발생할 때마다 카메라(120)를 통해 입력 영상을 획득하도록 한다. The image acquisition unit 132 acquires an input image through the camera 120 while the distance between electrodes is narrowed in the production mode and cleaning mode, and whenever a worker request occurs regardless of the distance between the electrodes in the glove inspection mode An input image is acquired through the camera 120 .

장갑 검출부(133)는 입력 영상내에 존재하는 장갑 객체를 검출하고, 관심 영상내 장갑 검출 비율을 산출 및 출력한다. The glove detection unit 133 detects a glove object existing in the input image, and calculates and outputs a glove detection ratio in the image of interest.

용접 사고 방지부(134)는 관심 영상내 장갑 검출 비율과 기 설정된 용접 사고 검출 기준을 비교하여 장갑 끼임 가능성을 확인하고, 장갑 끼임 가능성을 확인하는 경우에는 전극간 거리를 즉각적으로 강제 이격시킴과 동시에 전극 전류 인가를 차단하고, 그렇지 않은 경우에는 전극 접촉과 전극으로의 전류 인가를 허용하도록 한다. The welding accident prevention unit 134 compares the glove detection rate in the image of interest with a preset welding accident detection standard to check the possibility of glove jamming, and when checking the possibility of glove jamming, the distance between the electrodes is immediately forcibly separated and at the same time Block the application of electrode current, otherwise allow electrode contact and application of current to the electrode.

청소 사고 방지부(135)는 관심 영상내 장갑 검출 비율과 기 설정된 청소 사고 검출 기준을 비교하여 장갑 끼임 가능성을 확인하고, 장갑 끼임 가능성을 확인하는 경우에는 전극간 거리를 즉각적으로 강제 이격시키며, 그렇지 않은 경우에는 전극 접촉을 허용하도록 한다.The cleaning accident prevention unit 135 compares the glove detection rate in the image of interest with a preset cleaning accident detection standard to check the possibility of glove jamming, and when checking the possibility of glove jamming, the distance between the electrodes is immediately forcibly separated, otherwise If not, allow electrode contact.

장갑 오염도 검사부(136)는 관심 영상내 장갑 검출 비율을 기 설정된 오염 기준과 비교하여 장갑 오염 여부를 확인한다. 또 다르게는 장갑 객체내 노이즈 비율을 추가 검출한 후 이를 기반으로 장갑 오염 여부를 확인할 수도 있도록 한다. 이때, 장갑 객체내 노이즈 비율은 장갑 객체내 기준(예를 들어, 흰색)과 다른 값(예를 들어, 검은색)을 가지는 픽셀만을 선별 및 취합하여 노이즈 영역을 검출하고, 장갑 객체에 대한 닫힘 연산을 수행하여 장갑 객체의 전체 영역을 획득한 후, 이들 영역의 크기를 비교함으로써 산출 가능하나, 이에 한정될 필요는 없다. The glove contamination level inspection unit 136 checks whether the glove is contaminated by comparing the glove detection rate in the image of interest with a preset contamination standard. Alternatively, after additionally detecting the noise ratio in the glove object, it is also possible to check whether the glove is contaminated based on this. At this time, the noise ratio in the glove object detects the noise region by selecting and collecting only pixels having a value (eg, black) different from the standard (eg, white) in the glove object, and the closing operation for the glove object After acquiring the entire area of the glove object by performing

그리고 장갑 오염도 검사부(136)는 장갑 미 오염시에는 용접기의 이용을 즉각적으로 허용하되, 장갑 오염시에는 작업자에게 장갑 교체를 명령한 후 장갑 오염 검사를 다시 한번 진행함으로써, 작업자가 안전 확보가 가능한 장갑을 착용한 경우에만 용접기 이용을 허용할 수 있도록 한다. And the glove contamination level inspection unit 136 immediately permits the use of the welding machine when the gloves are not contaminated, but when the gloves are contaminated, commands the worker to change the gloves and then performs the glove contamination test once again, so that the worker can secure the safety of the gloves Allow the use of a welding machine only when wearing a

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 검출부의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the detailed configuration of the glove detection unit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명의 장갑 검출부(133)는 관심 영역 추출부(310), 영상 이진화부(320), 및 타겟 검출부(330) 등을 포함한다. Referring to FIG. 4 , the glove detection unit 133 of the present invention includes a region of interest extraction unit 310 , an image binarization unit 320 , and a target detection unit 330 .

관심 영역 추출부(310)는 영상 획득부(132)가 획득 및 제공하는 영상으로부터끼임 가능성이 높은 일부 영역을 선별하여 관심 영역으로 설정하도록 한다.The region of interest extractor 310 selects a partial region with a high probability of being caught from the image acquired and provided by the image acquisition unit 132 and sets it as the region of interest.

이때, 본 발명에서는 동작 모드별로 장갑 검출 위치가 달라질 수 있음을 고려하여, 동작 모드별로 관심 영역의 추출 위치를 달리 설정할 수도 있도록 한다. 이러한 관심 영역의 추출 위치는 작업자 또는 시스템 관리자에 의해 수동 결정될 수 있으나, 필요시에는 동작 모드별로 장갑 검출 위치를 추적 모니터링한 후, 추적 모니터링 결과를 통계낸 결과에 따라 자동 설정될 수도 있도록 한다. At this time, in the present invention, considering that the glove detection position may vary for each operation mode, the extraction position of the region of interest may be set differently for each operation mode. The extraction position of the region of interest may be manually determined by an operator or a system administrator, but if necessary, after tracking and monitoring the glove detection position for each operation mode, the tracking monitoring result may be automatically set according to the statistical result.

참고로, 본 발명의 카메라를 통해 획득된 입력 영상은 RGB, YCbCr, HSV, 하이브리드와 같은 다양한 칼라 모델로 변환될 수 있다. For reference, an input image obtained through the camera of the present invention may be converted into various color models such as RGB, YCbCr, HSV, and hybrid.

이에 본 발명의 영상 이진화부(320)는 찾고자 하는 대상 객체의 특성에 따라 이진화 영상 처리 방법을 달리함으로써, 장갑의 기 설정 색상(예를 들어, 녹색)만이 강조되어 표시되는 이진화 영상을 획득 및 출력하도록 한다. Accordingly, the image binarization unit 320 of the present invention obtains and outputs a binarized image in which only the preset color (eg, green) of the glove is emphasized and displayed by changing the binarization image processing method according to the characteristics of the target object to be found. to do it

예를 들어, 녹색이 타겟 색상이고, 입력 영상이 RGB 칼라 모델인 경우에는 영상내 목표 색상 정보를 취득한 후 Otsu 이진화 처리하는 방식으로 이진화 영상을 획득하거나, YCbCr 혹은 HSV 칼라 모델을 가지는 경우에는 목표 색상 정보 기반으로 3채널 개별 이진화하여 이진화 영상을 획득하거나, 하이브리드 칼라 모델을 가지는 경우에는 YCbCr, RGB, HSV 등 여러 칼라 모델의 세부 색 공간 중 목표 색상 정보를 가장 잘 추출 할 수 있는 색 공간을 선별하여 각각 개별 이진화 함으로써 이진화 영상을 획득할 수 있다. 각 개별 이진화된 색 공간은 통합하여 하나의 이진화 영상으로 출력된다. For example, when green is the target color and the input image is an RGB color model, a binarized image is obtained by acquiring target color information in the image and then Otsu binarization is performed, or when a YCbCr or HSV color model is used, the target color The binarized image is obtained by binarizing 3 channels individually based on information, or, in the case of having a hybrid color model, the color space that can best extract the target color information among the detailed color spaces of various color models such as YCbCr, RGB, and HSV is selected. By performing each binarization individually, a binarized image can be obtained. Each individual binarized color space is integrated and output as a single binarized image.

타겟 검출부(330)는 이진화 영상으로부터 강조된 값(예를 들어, 흰색)을 가지는 픽셀만을 선별 및 취합하여 장갑 객체, 즉 타겟 검출 영역을 획득한다. 그리고 관심 영상내 장갑 검출 비율을 산출 및 출력함으로써, 차후 이를 기반으로 장갑 끼임 가능성을 확인 및 통보할 수 있도록 한다. The target detection unit 330 selects and collects only pixels having an emphasized value (eg, white) from the binarized image to obtain the glove object, that is, the target detection area. And by calculating and outputting the glove detection rate in the image of interest, it is possible to confirm and notify the possibility of glove jamming based on this in the future.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 끼임 가능성 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the principle of calculating the possibility of glove jamming according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5의 (a)에서와 같이, 작업자 장갑이 전극으로부터 소정 거리 이격되어 위치하는 정상 상태에서는, 장갑 객체가 관심 영역의 중심으로부터 소정 거리 이격되어 발생된다. First, as in FIG. 5A , in a normal state where the worker's glove is positioned to be spaced a predetermined distance from the electrode, the glove object is generated to be spaced a predetermined distance from the center of the region of interest.

그러나 도 5의 (b)에서와 같이, 작업자 장갑이 전극 사이에 위치한 상태가 되면, 관심 영역에서도 장갑 객체가 검출되며, 장갑 객체의 영상 비율 또한 장갑 끼임 정도에 비례하여 증가되게 된다. However, as in FIG. 5B , when the worker's glove is positioned between the electrodes, the glove object is detected even in the region of interest, and the image ratio of the glove object is also increased in proportion to the glove fit.

즉, 작업자 장갑이 전극 사이에 위치하게 되면, 그 정도에 비례하여 관심 영상내 장갑 검출 비율이 증가하게 된다. That is, when the worker glove is positioned between the electrodes, the glove detection rate in the image of interest increases in proportion to the degree.

이에 본 발명에서는 작업자 장갑의 최소 끼임 상태에 대응되는 장갑 객체의 영상 비율들을 동작 모드별로 수집 및 분석하여 동작 모드별 사고 검출 기준을 사전 획득 및 정의하고, 이를 기준으로 동작 모드별 장갑 끼임 사고 발생 가능성을 산출 및 통보하도록 한다. Accordingly, in the present invention, by collecting and analyzing the image ratios of the glove object corresponding to the minimum pinching state of the worker's gloves by operation mode, accident detection criteria for each operation mode are acquired and defined in advance, and based on this, the probability of occurrence of a glove pinching accident for each operation mode to be calculated and notified.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 오염도 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining the principle of calculating the degree of contamination of gloves according to an embodiment of the present invention.

도 6은 장갑이 기준치 이상으로 오염된 상태를 표시한 도면으로, 도 6을 참고하면, 장갑이 이물질에 의해 이염되거나 구멍난 경우, 장갑 검출 영역내에는 이에 상응하는 노이즈가 삽입되게 된다. 6 is a view showing a state in which the glove is contaminated with more than a reference value. Referring to FIG. 6, when the glove is stained with foreign matter or has a hole, a corresponding noise is inserted into the glove detection area.

그러면, 장갑 검출 영역에 포함되는 픽셀 수가 노이즈 영역만큼 감소되어, 관심 영상내 장갑 검출 비율이 기 설정된 하한치 이하로 감소되거나, 장갑 객체내 노이즈 비율이 기 설정된 상한치 이상으로 증가하는 현상이 발생한다. Then, the number of pixels included in the glove detection area is reduced by the noise area, so that the glove detection ratio in the image of interest is reduced below the preset lower limit, or the noise ratio in the glove object increases above the preset upper limit.

따라서, 본 발명에서는 관심 영상내 장갑 검출 비율 또는 장갑 객체내 노이즈 비율을 산출 및 분석하고, 이를 기반으로 장갑 오염도를 손쉽게 측정할 수 있게 된다. Therefore, in the present invention, it is possible to calculate and analyze the glove detection ratio in the image of interest or the noise ratio in the glove object, and based on this, it is possible to easily measure the glove contamination level.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims

a laser sensor that senses and notifies whether an electrode is vertically moved in the projection welding machine;
a camera for acquiring and providing an input image photographed between the electrodes of the projection welding machine;
In production mode and cleaning mode, the possibility of glove jamming is calculated by acquiring and analyzing input images while the distance between electrodes is narrowed. , a vision inspection device that performs a safety accident prevention operation according to the possibility of getting caught in the glove and the degree of contamination of the glove; and
A safety device for a projection welding machine including a distribution box that determines whether driving power and application of the projection welding machine and whether or not electrode current is applied under the control of the vision inspection device at any time.

According to claim 1, wherein the vision inspection device
an operation mode setting unit that determines an operation mode of the vision inspection apparatus;
an image acquisition unit that acquires an input image through the camera while the distance between electrodes is narrowed in production mode and cleaning mode, and acquires an input image through the camera when a worker request occurs in glove inspection mode;
a glove detection unit for detecting a glove object existing in the input image, and calculating and outputting a glove detection ratio in the image of interest;
A welding accident prevention unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset welding accident detection standard to check the possibility of glove jamming, and forcibly separates the distance between electrodes and blocks the electrode current application when checking the possibility of glove jamming ;
a cleaning accident prevention unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset welding accident detection standard to determine the possibility of glove jamming, and forcibly separates the distance between electrodes when checking the glove jamming possibility; and
A safety device for a projection welding machine, characterized in that it includes a glove contamination level inspection unit that compares the glove detection rate in the image of interest with a preset contamination standard to check whether the glove is contaminated, and commands a glove replacement when the glove is contaminated.

The method of claim 2, wherein the operation mode setting unit
Safety device for a projection welding machine, characterized in that when the welding machine is restarted after work dormancy for more than a preset time, when the number of welding becomes more than a preset value, or when the welding machine is rebooted, the glove inspection mode is forcibly set.

According to claim 2, wherein the glove detection unit
a region of interest extractor for extracting and providing a region of interest from the input image;
an image binarization unit for obtaining and outputting a binarized image in which only a preset color of the glove is displayed in an emphasized color by performing image binarization of the region of interest; and
Projection comprising a target detection unit that detects a glove object by selecting and collecting only pixels having a highlighted color value from the binarized image, and calculating and outputting a glove detection ratio in the region of interest based on the glove object detection result Safety device for welding machine.