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신발 바닥의 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로를생성하는 방법

申请号 KR1020010047113 申请日 2001-08-04 公开(公告)号 KR100431645B1 公开(公告)日 2004-05-17
申请人 한국과학기술원; 发明人 권동수; 송세경; 고성영; 허훈; 성낙원; 김용진;
摘要 A method for generating an ideal cementing trajectory of a shoe sole for a heel/ side laster. A contour line of a shoe is generated from information based on contour points of the shoe sole, this information may be retrieved from a database of various shoes depending on a selected shoe style. The ideal cementing trajectory is automatically generated based on the information on the contour points, and offset inwardly from the contour line. Preferably the contour line and the cementing trajectory can be modified and stored upon request of a 10 worker. A cementing operation is performed not along the ideal cementing trajectory, but preferably through generation of an actual cementing trajectory, comprising a plurality of straight line segments. The actual trajectory is generated by setting operating points onto the cementing trajectory and linearly connecting these operating points. A maximum trajectory error is calculated between a line segment of two neighbouring points. These operating points can be adjusted so that the maximum error is smaller than a predetermined value. Preferably the contour line and cementing trajectory are generated by the use of NURBS and a computer-readable medium where in a program is recorded for executing the generation of the cementing trajectory.
权利要求
  • 신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보를 이용하여 상기 신발 바닥면의 풀칠경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 신발 바닥면 정보로부터 풀칠경로를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계;
    상기 각 외곽 점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계; 및
    상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠경로 생성방법.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 외곽선을 생성하는 단계는,
    상기 외곽 점들을 NURBS 보간 알고리즘에 적용하여 외곽선을 생성하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠경로 생성방법.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 풀칠경로를 생성하는 단계는,
    상기 풀칠경로 점들을 NURBS 보간 알고리즘에 적용하여 풀칠경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠경로 생성방법.
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 신발의 길이방향으로 가운데부분을 풀칠영역으로 설정하고,
    상기 풀칠영역 내의 각 외곽 점에 대해서만 상기 풀칠경로 점과 풀칠경로를 구하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠경로 생성방법.
  • 컴퓨터에,
    신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보가 입력되면, 상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계;
    상기 각 외곽 점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계; 및
    상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  • 신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로로부터 다수 개의 직선경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계;
    상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계;
    상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및
    상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 6 항에 있어서, 상기 동작점들의 위치 조절단계는,
    상기 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 크면 상기 최대 경로오차가 설정치보다 작아질 때까지 두 동작점 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 상기 두 동작점을 위치 이동하고, 상기 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작으면 상기 최대 경로오차가 설정치보다 커지지 않는 한도 내에서 두 동작점 사이의 간격이 넓어지는 방향으로 상기 두 동작점을 위치 이동하여, 모든 최대 경로오차가 설정치보다 낮아지도록 동작점들의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 6 항에 있어서, 상기 설정치는,
    상기 풀칠 작업경로에 도포되는 접착제의 두께인 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 컴퓨터에,
    신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로 정보가 입력되면, 상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계;
    상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계;
    상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및
    상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  • 신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보를 이용하여 상기 신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로를 생성하고, 상기 이상적인 풀칠경로로부터 다수 개의 직선경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계;
    상기 각 외곽점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계;
    상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계;
    상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계;
    상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계;
    상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및
    상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 포함한 것을특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 10 항에 있어서, 상기 외곽선을 생성하는 단계는,
    상기 외곽 점들을 NURBS 보간 알고리즘에 적용하여 외곽선을 생성하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 10 항에 있어서, 상기 풀칠경로를 생성하는 단계는,
    상기 풀칠경로 점들을 NURBS 보간 알고리즘에 적용하여 풀칠경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 10 항에 있어서,
    상기 신발의 길이방향으로 가운데부분을 풀칠영역으로 설정하고,
    상기 풀칠영역 내의 각 외곽 점에 대해서만 상기 풀칠경로 점과 풀칠경로를 구하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 10 항에 있어서, 상기 동작점들의 위치 조절단계는,
    상기 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 크면 상기 최대 경로오차가 설정치보다 작아질 때까지 두 동작점 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 상기 두 동작점을 위치 이동하고, 상기 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작으면 상기 최대 경로오차가 설정치보다 커지지 않는 한도 내에서 두 동작점 사이의 간격이 넓어지는 방향으로 상기 두 동작점을 위치 이동하여, 모든 최대 경로오차가 설정치보다 낮아지도록 동작점들의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 제 10 항에 있어서, 상기 설정치는,
    상기 풀칠 작업경로에 도포되는 접착제의 두께인 것을 특징으로 하는 신발 바닥면의 풀칠 작업경로 생성방법.
  • 컴퓨터에,
    신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보가 입력되면, 상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계;
    상기 각 외곽점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계;
    상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계;
    상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계;
    상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계;
    상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및
    상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  • 说明书全文

    신발 바닥의 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법 { Method for generation of a ideal cementing trajectory and a cementing operation trajectory }

    본 발명은 힐/사이드 라스터의 주요 공정인 다양한 족형(足形)의 신발 바닥의 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 신발 바닥의 뒷면(heel)과 측면(side)에 접착제를 도포(cementing)하는 작업을 위하여 신발 바닥 정보에서 이상적인 풀칠경로를 생성하고 그 이상적인 풀칠경로로부터 실제 풀칠 작업을 위한 경로를 생성하는 방법에 관한 것이다.

    힐/사이드 라스터는 신발 바닥의 뒷면과 측면에 접착제를 도포하여 갑피(가죽)를 신발의 뒷면(heel)과 측면(side)에 성형시키는 제화 생산기계이다. 신발의 스타일과 크기 및 작업자의 의도에 따라 신발 바닥 위의 접착제의 풀칠경로는 달라진다. 신발의 생산공정 중 힐/사이드 라스팅 작업은 신발의 품질과 디자인을 결정하는 중요한 공정이며, 작업시간이 오래 걸리고 높은 작업 숙련도를 요구하는 작업이다.

    기존의 생산공정에서 새로운 스타일의 신발을 생산하려면 숙련된 작업자가 신발 스타일에 맞는 풀칠경로를 수동으로 생성하였는데, 여러 후보 풀칠경로를 하나씩 적용시켜 테스트를 거친 후에 최적의 풀칠경로를 찾아서 실제 신발 생산에 적용하였다. 이러한 풀칠경로 생성 작업은 오랜 시간이 요구되며, 전문적 지식과 경험을 가진 숙련자만이 할 수 있는 작업이었으므로, 생산성을 저하시키고 작업자에 대한 의존도를 높여 인건비 부담을 가중시켜 생산단가를 높이는 주요 원인으로 작용하였다.

    이러한 문제점을 해결하기 위해서 신발의 스타일과 크기가 변경될 때마다 자동으로 풀칠경로를 생성하고, 작업자가 빠르고 쉽게 풀칠경로를 수정할 수 있도록 한 기술의 개발이 필요하게 되었으며, 신발의 데이터베이스로부터 직접 풀칠경로를 선택하고 수정 및 변경할 수 있는 작업자 인터페이스 시스템이 이태리를 주축으로 영국, 일본, 미국, 대만 등지의 힐/사이드 라스터 생산업체에서 연구 개발 중에 있다.

    대부분의 힐/사이드 라스터는 대부분 PLC(Program Logic Controller)를 이용하여 동작하며, 시스템의 동작상태의 확인을 위한 인터페이스로는 주로 LCD (Liquid-crystal display) 창이 사용된다. LCD 창 주위에 여러 개의 기능버튼들이 장착되는데, 이 기능버튼을 이용하여 작업자는 각종 초기화와 동작상태를 설정하고 풀칠경로를 설정하고 변경한다. 최근에는 힐/사이드 라스터의 LCD창에 풀칠경로를수정하는 기능이 장착되기도 한다.

    그러나, 신발 스타일의 정보가 LCD 창에 가시화(visualizing) 하는 데 한계가 있고, 작업자와의 입력 인터페이스가 여러 개의 기능버튼으로 이루어지기 때문에 작업과정이 복잡하다. 또한, 생성되고 수정되는 신발의 풀칠경로가 숫자와 영문으로만 표시되기 때문에 실질적인 풀칠경로를 얻기가 어렵고 동작 테스트를 통해서만 풀칠경로의 형태를 파악할 수 있었다. 따라서, 숙련된 작업자도 이 힐/사이드 라스터를 이용하여 신발 스타일에 따른 풀칠경로의 관리 및 수정에 많은 어려움이 있다.

    상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 신발 스타일과 크기의 변화에 자동 적응하여 신발 바닥의 외곽선으로부터 이상적인 풀칠경로를 자동 생성하고, 이상적인 풀칠경로를 가공하여 실제 풀칠 작업을 위한 작업경로를 생성함으로써, 초기 셋팅시간을 최소화하고 작업자의 숙련도의 의존성을 최소화하여 신발의 생산성을 높일 수 있는 신발 바닥의 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

    도 1은 본 발명이 적용되는 힐/사이드 라스터의 전체 시스템 구성도,

    도 2는 본 발명에 따라 신발 스타일 정보로부터 신발 바닥면에 풀칠 작업을 하기 위한 경로를 생성하는 방법을 도시한 동작 흐름도,

    도 3은 신발 데이터를 불러오는 상태를 도시한 GUI(Graphic User Interface) 화면의 일 예시도,

    도 4는 신발 외곽선으로부터 풀칠경로를 생성하는 원리를 설명하기 위하여 도시한 도면,

    도 5는 신발 바닥면의 풀칠경로를 생성하고 신발 스타일을 설정, 변경, 수정, 및 가시화하기 위한 GUI 화면의 일 예시도,

    도 6은 신발 사이즈 조절 작업을 위한 GUI 화면의 일 예시도,

    도 7은 신발의 외곽선과 풀칠경로를 미세수정 작업을 위한 GUI 화면의 일 예시도,

    도 8은 신발의 전체 위치 이동 작업을 위한 GUI 화면의 일 예시도,

    도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 풀칠경로 자동 생성방법을 도시한 동작 흐름도,

    도 10은 실제 풀칠 작업경로를 찾는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면,

    도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 실제 풀칠 작업경로를 찾는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.

    상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보를 이용하여 상기 신발 바닥면의 풀칠경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 신발 바닥면 정보로부터 풀칠경로를 생성하는 방법은, 상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계; 상기 각 외곽 점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계; 및 상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

    본 발명에 따르면, 상술한 신발 바닥면의 외곽선 정보로부터 풀칠경로를 생성하는 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

    또한, 신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로로부터 다수 개의 직선경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법은, 상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계; 상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계; 상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및 상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

    본 발명에 따르면 상술하였던 신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로로부터 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

    또한, 신발 외곽점들의 정보로 이루어진 신발 바닥면 정보를 이용하여 상기 신발 바닥면의 이상적인 풀칠경로를 생성하고, 상기 이상적인 풀칠경로로부터 다수 개의 직선경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하여 힐/사이드 라스터에 전달하는 시스템에서, 상기 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법은, 상기 신발 외곽점들을 보간하여 외곽선을 생성하는 단계; 상기 각 외곽점에서 상기 외곽선의 내향 법선방향으로 일정 거리 이격된 풀칠경로 점을 구하는 단계; 상기 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성하는 단계; 상기 이상적인 풀칠경로 상에 상기 직선경로들을 형성하기 위한 동작점들을 설정하는 단계; 상기 동작점들을 이웃한 동작점과 선형적으로 연결하고, 임의의 이웃한 두 동작점을 연결하는 선분과 상기 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차를 구하는 단계; 상기 모든 동작점들에 대해 임의의 두 동작점의 최대 경로오차가 설정치보다 작아지도록 상기 이상적인 풀칠경로 상에서 상기 동작점들의 위치를 조절하는 단계; 및 상기 위치 조절된 동작점들에 대해 이웃한 동작점간을 선형적으로 연결하여 다수의 직선 경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

    본 발명에 따르면 상술한 신발 바닥면의 외곽선 정보로부터 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

    이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "신발 바닥의 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 방법"을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

    도 1은 본 발명이 적용되는 전체 시스템 구성도이다. 이 시스템은 힐/사이드 라스팅 작업을 위한 제어신호를 생성하는 제어장치(11, 12, 13)와 실제 힐/사이드 라스팅 작업을 수행하는 힐/사이드 라스터(14)로 구성된다. 이 제어장치에는 통합 제어프로그램이 내장된 산업용 컴퓨터(11)와, 신발 스타일 정보가 저장된 데이터베이스(12)와, 산업용 컴퓨터의 제어를 받아 실제 힐/사이드 라스터를 구동하기 위한 제어신호를 발생하는 전용보드(13)로 이루어진다.

    작업자는 산업용 컴퓨터(11)에 내장된 GUI 프로그램에 의해 힐/사이드 라스터 작업을 수행하는데, 작업자가 작업하고자 하는 신발 스타일을 선택하면, 산업용 컴퓨터(11)는 데이터베이스(12)에서 해당 신발 스타일 정보를 읽어오고 이 신발 스타일 정보를 이용하여 신발의 윤곽선을 GUI 화면에 가시화하고, 신발 바닥의 데이터정보로부터 이상적인 풀칠경로를 생성하여 신발의 바닥의 외곽선과 함께 GUI 화면에 가시화한다. 그리고 실제 풀칠 작업시, 산업용 컴퓨터(11)는 내부 프로그램에 의해 이상적인 풀칠경로를 실제 풀칠 작업을 위한 데이터로 가공하여 전용보드(13)를 통해 힐/사이드 라스터(14)에 전달한다.

    본 발명에 따른 신발 스타일 정보로부터 이상적인 풀칠경로를 생성하고, 이 이상적인 풀칠경로로부터 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 프로그램은 상기 산업용 컴퓨터(11)에 의해 수행되고, 실제 풀칠 작업경로 데이터는 힐/사이드 라스터(14)에 전달된다.

    도 2는 본 발명에 따른 신발 스타일 정보로부터 실제 신발 바닥면에 풀칠 작업경로를 생성하는 과정을 도시한 동작 흐름도이다.

    본 발명은 크게 신발 스타일 정보로부터 이상적인 풀칠경로를 계산하는 과정(S21 ∼ S24)과, 계산된 이상적인 풀칠경로를 실제 풀칠 작업을 위해 가공하는 과정(S25 ∼ S28)으로 대별된다. 전자의 이상적인 풀칠경로 계산과정은 도 9의 흐름도에, 후자의 실제 풀칠 작업을 위한 풀칠경로 가공과정은 도 11의 흐름도에 상세하게 개시되어 있다.

    도 2를 참조하면, 제작사로부터 제공받은 신발 데이터베이스에 저장된 신발 스타일 정보를 불러오거나 사용자가 직접 입력하거나 생성한다(S21). 신발 데이터베이스에 저장된 신발 데이터를 불러오는 GUI 화면의 예시도가 도 3에 도시되어 있다. 불러오기 창에는 데이터베이스에 저장된 신발 스타일이름(31) 목록이 나열되고, 불러오기 키(LOAD)(32), 삭제 키(Delete)(33), 및 취소 키(Cancel)(34)가 마련되어, 사용자가 작업을 희망하는 신발 스타일이름을 선택하고 불러오거나 삭제할 수 있도록 한다.

    일반적으로 신발 데이터베이스에는 신발 스타일과 신발 크기에 따라 신발 바닥면의 외곽선을 이루는 다수의 외곽점의 위치정보가 저장되기 때문에, 단계 S21에서 읽어오는 신발 스타일 정보는 이 다수의 외곽 점의 위치정보와 이전에 생성된 풀칠경로 점들에 대한 정보이다. 이때, 이전에 생성된 풀칠경로 점들에 대한 정보가 없으면 풀칠경로를 자동으로 생성한다(S22). 풀칠경로는 도 4에 도시된 바와 같이 신발(41)의 길이방향으로 가운데부분인 풀칠영역(42) 내에 생성하는데, 이 풀칠영역(42) 내에 속한 각 외곽 점(43)에 대해서 외곽선에 대한 내향 법선 방향으로일정 간격(45)만큼 떨어진 풀칠경로 점(44)을 찾고, 그 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성한다. 여기서, 풀칠경로는 신발 길이방향으로 가운데부분에만 생성되는데, 그 이유는 신발 앞부분과 뒷부분은 별도의 장비를 이용하여 별도 공정에서 풀칠작업이 이루어지기 때문이다. 이 풀칠경로를 생성하는 과정은 도 9의 흐름도에 상세하게 기재되어 있으며, 이는 후술하기로 한다.

    단계 S21과 S22에서 불러지거나 생성된 신발 외곽선과 풀칠경로를 화면에 가시화한다(S23). 즉, 도 5에 도시된 바와 같은 풀칠경로의 자동 생성, 신발스타일의 설정/변경/수정/가시화하기 위한 GUI 화면을 디스플레이한다. GUI 화면은 크게 신발 표시창과 키 입력창으로 구분하는데, 신발 표시창에는 작업중인 신발 스타일이름(51), 신발 바닥의 외곽선(52), 및 외곽선으로부터 생성된 풀칠경로(53)를 표시한다. 또한, 키 입력창에는 작업 완료버튼(54), 작업 취소버튼(55), 적용된 신발 사이즈의 배율을 표시한 창(56), 신발 사이즈 축소버튼(57), 신발 사이즈 확대버튼(58), 바닥선의 전체 또는 한 점을 좌/우측으로 이동시키기 위한 미세조절버튼(59, 60), 데이터베이스에 저장된 신발 스타일을 불러오는 버튼(61), 작업 신발 저장버튼(62), 풀칠작업 테스트버튼(63), 풀칠 제어용 모터의 동작방식 설정버튼(64), 모터의 회전방향 설정버튼(65)이 마련된다.

    또한, 사용자가 신발 외곽선과 풀칠경로를 수정하고자 원할 경우에는 외곽선과 풀칠경로를 구성하는 임의의 점을 위치 이동시키는데, 이 해당 위치 이동된 점의 위치 정보를 수정하여 저장한다.

    즉, 사용자는 도 5에 도시된 바와 같은 GUI 환경에서 신발 사이즈축소버튼(57)과 신발 사이즈 확대버튼(58)을 이용하여 신발 표시창에 디스플레이되는 신발 스타일을 확대할 수 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 축소 또는 확대 요청된 배율은 배율 표시창(56)에 표시하고, 신발 스타일을 요청된 배율만큼 축소 또는 확대하여 크기 조절된 신발 외곽선(66)과 풀칠경로(67)를 신발 표시창에 디스플레이한다.

    또한, 사용자는 미세조절버튼(59, 60)을 이용하여 신발의 외곽선과 풀칠경로의 모양을 미세조절하거나 전체 이동할 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이 사용자가 신발 외곽선의 특정점(68) 또는 풀칠경로의 특정점을 선택하고 미세조절버튼(59, 60)을 조작하면, 선택된 특정점(68)을 사용자가 조작한 만큼 이동시켜 저장한다. 이때, 사용자가 신발의 외곽선을 조작하였으면 풀칠경로도 함께 조절하고, 신발의 풀칠경로를 조작하였으면 외곽선도 함께 조절한다. 과거에는 신발 스타일을 라스터 제작사를 통해서만 얻을 수 있기 때문에 다양한 새로운 스타일들을 확보하는 데 많은 어려움이 존재하였다. 그러나, 본 발명에서 개발된 GUI를 이용하면 크기와 미세조정을 통해 새로운 스타일의 구축과 확보가 용이해진다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 사용자가 신발 전체를 선택하고 미세조절버튼(59, 60)을 조작하면, 이 신발의 외곽선과 풀칠경로 전체를 이동하여 신발 표시창에 표시한다.

    다음, 수정 완료된 특정점들을 보간 알고리즘을 이용하여 연속된 곡선 형태로 가시화하고, 분할점을 결정한다(S25). 그리고, 실제 접착제를 도포할 풀칠경로의 생성을 위하여 가감속구간이 반영된 위치에러를 최소화시키는 동작점을 결정한다(S26). 이 데이터로부터 실질적으로 접착제를 도포하는 접착장치를 위치제어하는 3개의 모터에 전송될 풀칠경로 데이터를 생성하여 전송한다(S27). 이 접착장치는 하나의 전진방향 구동모터와 두 개의 폭방향 구동모터에 의해 위치제어되면서 이동하여, 실제 신발의 바닥면에 접착제를 도포한다(S28).

    이제, 신발 외곽점 정보로부터 풀칠경로를 자동 생성하는 과정을 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

    데이터베이스에서 신발 바닥의 외곽선을 이루는 외곽점들에 대한 위치 정보를 읽어오고(S91), 전체 신발 외곽점들 중에서 풀칠영역에 존재하는 외곽점들을 선택한다(S92). 그리고, 전체 신발 외곽점들을 NURBS(Non-Uniform Ratio B-Spline)와 같은 보간 알고리즘으로 보간하여(S93) 외곽선을 생성한다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 풀칠영역에 속하는 각 신발 외곽점에서 외곽선의 내향 법선방향을 구하고(S94), 그 내향 법선방향으로 일정간격(45)만큼 떨어진 풀칠경로 점을 구한다(S95). 마지막으로 이렇게 구해진 풀칠경로 점들을 보간하여 풀칠경로를 생성한다(S96).

    작업자는 신발 표시창에 디스플레이된 외곽선과 풀칠경로의 관계 및 풀칠경로의 외형의 위치관계가 적절한 지를 판단하여(S97), 추가수정이 필요할 때는 미세조절버튼(45, 60)을 사용하여 풀칠경로를 적절하게 수정하며, 작업자에 의해 수정된 풀칠경로를 재생성하여 화면에 표시한다(S98). 이때, 사용자에게 수정된 풀칠경로를 유지할 것인지 혹은 수정 전의 풀칠경로로 되돌아갈 것인지를 확인하여, 수정된 풀칠경로가 외곽선에 너무 붙거나 외곽선을 이탈하는 등의 문제가 발생하면 수정 전의 풀칠경로로 되돌아갈 수 있도록 한다(S99). 풀칠경로 생성이 완료되면 이 외곽선 정보와 풀칠경로 정보를 파일로 저장하여 다음에 실행할 때에는 바로 파일을 읽어서 사용할 수 있도록 한다(S100).

    도 9의 풀칠경로 생성방법을 통해 생성된 풀칠경로는 앞서 설명하였던 바와 같이 2개의 폭방향 구동모터와 하나의 전진방향 구동모터에 입력되는데, 이 풀칠경로는 곡률 변화가 심한 곡선들로 이루어져 있다. 이 때문에 3개의 구동모터를 이용하여 변화가 심한 곡률의 곡선을 위치제어하려면 모터의 속도가 급변하여야 하며, 이로써 구동모터에 무리가 가해지고 정확한 위치제어가 불가능하게 되어 위치에러가 야기되는 문제점이 발생한다.

    따라서, 본 발명에서는 구동모터들의 원활한 동작과 위치에러를 최소화하기 위하여 도 9의 흐름도에 의해 생성된 이상적인 풀칠경로를 가공하여 다수의 직선경로로 이루어진 실제 풀칠 작업경로를 생성하고, 이 실제 풀칠 작업경로를 따라 풀칠이 이루어지도록 3개의 구동모터들을 제어한다. 이때 본 명세서에서는 이 실제 풀칠 작업경로를 구성하는 직선경로들의 접점을 동작점이라고 명명한다.

    이 동작점들의 위치정보를 찾는 방법을 도 10과 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

    먼저, 도 10을 이용하여 동작점의 위치정보를 찾는 방법을 간략하게 설명한다. 도면에서 실선(101)은 이상적인 풀칠경로를 표시하고, 점선(102)은 P1 내지P5에 의해 새롭게 생성된 실질 풀칠 작업경로를 표시한다. P1 내지 P5는 이상적인 풀칠경로를 등간격으로 나누어 얻어진 동작점들이다.

    동작점 P1과 P2 사이는 이상적인 풀칠경로의 곡률 변화가 매우 큰 구간으로, 이때 동작점 P1과 P2에 의해 구해지는 선분

    와 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차가 설정치(접착제의 굵기)보다 크기 때문에 동작점 P1과 P2는 서로 가까워지는 방향으로 위치이동을 하는데, 동작점 P1과 P2에 의해 구해지는 실질적인 풀칠경로 와 이상적인 풀칠경로와의 최대 경로오차가 설정치보다 작아질 때까지 위치이동하고, 새롭게 설정된 동작점 P1과 P2의 위치정보를 저장한다. 이에 반해, 동작점 P2와 P3, P3과 P4 사이는 경로 오차가 거의 0에 가깝기 때문에 원 위치를 유지하고, 동작점 P4와 P5 사이에도 선분 와 이상적인 풀칠경로와의 경로오차가 존재하기는 하지만 그 경로오차가 설정치(접착제의 굵기)보다 작기 때문에 동작점 P4와 P5는 원위치를 유지한다.

    즉, 이상적인 풀칠경로와 실질 풀칠 작업경로 사이에 위치에러가 발생하더라도 그 위치에러가 접착제의 굵기보다 작으면 접착제에 의해 충분히 덮여지기 때문에, 이상적인 풀칠경로와 실질 풀칠 작업경로 사이의 위치에러가 접착제의 굵기보다 작은 범위 내에서 유한개의 동작점들을 선택하고, 인접 동작점들을 선형적으로 연결함으로써, 실제 풀칠 작업경로를 생성하고 이 실제 풀칠 작업경로에 따라 실질적인 풀칠이 수행되도록 한다.

    이제부터 실제 풀칠 작업경로를 생성하는 과정을 도 11의 동작 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.

    먼저, 도 9의 알고리즘을 통해 외곽선으로부터 이상적인 풀칠경로가 생성되면(S111), 이 이상적인 풀칠경로는 유한 개의 점 데이터로 이루어진 것이므로 이를 NURBS 알고리즘과 같은 보간 알고리즘을 이용하여 보간한다(interpolation)(S112). 그리고, 곡선 보간된 이상적인 풀칠경로를 유한 개의 등간격으로 자른다(S113). 그리고, 잘라진 점을 동작점으로 설정한다(S114). 이때 이상적인 풀칠경로를 자르는 개수는 신발 스타일에 따라 미리 설정된 값으로 동작점의 개수이며, 이 동작점들의 개수가 많으면 이상적인 풀칠경로와 실제 풀칠 작업경로와의 경로오차가 줄어들고, 동작점의 개수가 적으면 경로차가 늘어난다.

    다음, 동작점들을 FIR(Finite Impulse Response) 필터에 적용하여 동작점과 동작점 사이의 가감속구간을 생성한다. 또한, 임의의 두 이웃한 동작점들을 선형적으로 연결하고, 두 동작점을 잇는 선분과 두 동작점 사이의 이상적인 풀칠경로를 비교하여(S115) 두 경로 사이의 최대 경로오차를 구한다(S116). 이 최대 경로오차가 설정치(접착제의 두께)보다 크면 두 동작점을 서로 근접시키고(S117), 최대 경로오차가 설정치보다 작으면 두 동작점의 사이 간격을 늘린다. 모든 동작점들에 대해 상기의 작업을 수행하여 모든 동작점 사이에서 경로오차가 설정치보다 작아지면(S118), 이 동작점들의 위치정보를 이용하여 힐/사이드 라스터의 3개 구동모터를 구동한다.

    위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

    이상과 같이 본 발명에 의하면, PLC를 사용한 종래의 힐/사이드 라스터의 제어기와는 달리 작업자가 이해하기 쉬운 다양한 아이콘과 기능을 갖춘 윈도우용 통합시퀀스 제어 프로그램 가운데 핵심 기능을 담당하는 풀칠경로 자동 생성과 이를 수정하고 관리하기 위한 GUI가 제공된다. 따라서, 본 발명에서 개발된 풀칠경로 생성 알고리즘과 GUI를 이용하면 선택된 신발 스타일에 따라 풀칠경로를 윈도우상에 가시화하여 작업자의 이해도를 높일 수 있고, 미세조정 및 자가 테스트 기능으로 보다 빠르게 적응 생산력을 향상시킬 수 있다.

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