KR20080107504A - 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법에 관한 것으로, 그 목적은 로봇핸드에 부품(물건)을 공급하기 위해 부품(물건)이 얹혀진 팔렛을 다층으로 쌓은 후 이송시, 컨베이어 정지에 따라 미끄러진 다층팔렛을 이루는 각 단의 팔렛 이동량을 검출하여 로봇핸드가 정확하게 부품(물건)을 잡아내도록 하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 컨베이어 위에서 이송되는 다층 적재 팔렛으로부터 적재된 부품(물건)을 집어 작업하는 로봇핸드가 작업할 부품(물건)을 이송하는 컨베이어가 정지시 다층 팔렛이 미끄러져 기준위치를 벗어날 경우를 대비해, 검출센서를 이용하여 각단의 팔렛을 위치를 검출하여 돌출된 팔렛이 있을 경우 돌출 거리를 검출하여 작업위치를 기준위치에서 돌출된 거리만큼 보정토록 하는 방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.

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Description

다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법{A position-compensation method by robot, for depalletizing of miss-aligned pallets}

도 1은 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 평면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 작동을 보인 예시도이고,

도 5는 본 발명의 팔렛 돌출량 검출방법을 나타낸 순서도이고,

도 6은 종래 다층 적재된 팔렛을 컨베이어 이송시 돌출된 상태를 보인 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 로봇핸드 (2) : 팔렛

(3) : 부품(물건) (11) : 메인플레이트

(12) : 샤프트 (13) : 플레이트

(14) : 핸드조인트 (15) : 검출센서

(16, 17) : 스톱퍼 (18) : 센서

(19) : 센서브라켓 (151) : 실린더장치

(152) : 감지센서

본 발명은 다층 적재된 팔렛의 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법에 관한 것으로, 자세하게는 각각의 팔렛마다 부품(물건)을 탑재한 상태로 다층으로 적재하여 컨베이어로 반입하는 경우에 있어, 잦은 이송-정지의 반복에 따라 각 단의 팔렛이 진행방향으로 임의량씩 미끄러져 어긋난 상태로 반입된 팔렛위의 부품(물건)을 집어내는 작업하는 로봇에게 가능한한 정확한 부품(물건)의 위치를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 중량물의 연속적인 이동이나 조립작업 또는 단순한 작업이 필요한 곳에는 로봇 핸드 등이 배치되어 작업을 하게 된다. 이러한 작업장에서는 미리 세팅된 제어순서에 따라 로봇이 작업을 하게 되는데, 컨베이어를 통해 이송된 부품(물건)등이 해당위치의 로봇핸드에게 부품(물건)을 공급하기 위해 정지시 관성에 의해 다층 적재된 팔렛의 상부쪽 팔렛들이 전방으로 미끄러져 쏠리는 경향이 있다.

이와 같은 경우 로봇 핸드는 그와 같은 오차를 감지하지 못하고 집어야할 부 품(물건)의 위치가 아닌 다른 곳에서 부품(물건)이 있는 줄 알고 작업하게 됨으로써 원활한 작업이 이루어지지 못하게 된다.

즉, 종래에는 이와 같은 팔렛의 위치 오차를 감안하여 로봇핸드가 작업하는 갓이 불가능하여 로봇핸드가 다시 작업을 속행하기 위해서는 팔렛의 위치를 원래 세팅된 위치로 보정한 다음 작업을 속행토록 하였다.

따라서 로봇 핸드의 연속 작업이 불가능하게 되어 경제적 시간적 손실이 크다는 문제점이 있어 왔다.

도 6은 상기와 같은 문제점을 나타낸 종래 다층 적재된 팔렛을 컨베이어 이송시 돌출된 상태를 보인 예시도인데, 도시된 바와 같이 컨베이어에 의해 이송된 다층으로 적재된 팔렛이 하부쪽보다 상부쪽 팔렛이 전방으로 미끄러져 있음을 알 수 있다. 이에 따라 팔렛에 적재된 부픔(물건) 역시 팔렛의 미끄러진 거리만큼 전방쪽으로 이동했음을 알 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 로봇핸드에 부품(물건)을 공급하기 위해 부품(물건)이 얹혀진 팔렛을 다층으로 쌓은 후 이송시, 컨베이어 정지에 따라 미끄러진 다층팔렛을 이루는 각 단의 팔렛 이동량을 검출하여 로봇핸드가 정확하게 부품(물건)을 잡아내도록 하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 컨베이어 위에서 이송되는 다층 적재 팔렛으로부터 적재된 부품(물건)을 집어 작업하는 로봇핸드가 작업할 부품(물건)을 이송하는 컨베이어가 정지시 다층 팔렛이 미끄러져 기준위치를 벗어날 경우를 대비해, 검출센서를 이용하여 각단의 팔렛을 위치를 검출하여 돌출된 팔렛이 있을 경우 돌출 거리를 검출하여 작업위치를 기준위치에서 돌출된 거리만큼 보정토록 하는 방법을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 평면도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 로봇핸드의 일측에 검출센서가 장치되어 있음을 알 수 있다.

본 발명의 로봇핸드(1)는 상하로 이동하면서 팔렛(2) 위에 적재된 부품(물건, 3)을 집거나 인양하도록 구성된 장치이다.

구체적으로 로봇핸드(1)는 기본 플레이트인 메인플레이트(11)가 있고, 그 상 부에 샤프트(12)에 의해 지지되는 플레이트(13)가 있고, 플레이트는 핸드조인트(14)를 탑재하고 있다.

메인플레이트(11)의 일측면에는 검출센서(15)가 설치되는데, 도 1 내지 3의 실시예에서는 접촉센서가 도시되어 있다. 접촉센서는 실린더장치(151)와 그 끝단에 설치된 감지센서(152)로 구성된다. 따라서 실린더장치의 전진 또는 후진에 의해 감지센서가 팔렛과 접촉하게 된다.

미설명 부호 16, 17은 스톱퍼이고, 18은 센서, 19는 센서브라켓이다.

상기 검출센서는 거리검출용 근접센서, 초음파 센서, 레이져센서나, 시각센서를 사용하지 않고 로봇의 측정기준점(미리 교시함)으로부터 접촉센서가 팔렛 선단에 접촉하여 신호를 출력한 위치까지의 로봇 이동거리를 스스로 계산하여 팔렛위의 물건을 들어낼 위치를 스스로 교정하는 방법이다. 즉, 비접촉식 거리검출센서들은 팔렛표면의 조건에 따라 측정치 편차오류 발생하므로 본원발명의 기술적 사상을 달성할 수 없다.

따라서, 센서가 측정한 신호를 아날로그 디지털 변환장치(도시 없음) 또는 기타 변환장치 등을 거쳐 로봇에게 교시점을 보정하도록 값을 지령할 필요가 없는 우수한 장치이다.

도 4는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 작동을 보인 예시도인데, 도시된 바와 같이 컨베이어에 의해 이송된 다층으로 적재된 팔렛이 하부쪽보다 상부 쪽 팔렛이 전방으로 미끄러져 있음을 알 수 있다.

따라서 로봇핸드가 정확한 위치에서 부품(물건)을 집는 작업을 위해 로봇핸드의 일측에 장치된 검출센서를 해당 단의 높이에서 전진시켜 센서가 On되는 거리를 측정한다. 검출센서가 On되면 로봇핸드의 제어장치(도시 없음)가 검출센서의 이동거리(K)를 측정한다. 그에 따라 제어장치는 최초 미리 지정된 거리(L)과 검출센서가 전진한 거리를 비교하여 로봇핸드로부터 팔렛의 돌출편차(X)를 검출하게 된다.

이러한 돌출거리가 검출되면 로봇핸드는 정확한 위치인 보정된 위치로 이동하여 부품(물건)을 집게 된다.

도 5는 본 발명의 팔렛 돌출량 검출방법을 나타낸 순서도인데, 도시된 바와 같이 작업용 적재 팔렛이 반입이 완료되었는지 판단하는 단계와;

이후 완료되었으면 작업시작위치가 지정단(i단 1열 1행)인지 판단하는 단계와;

이후 지정단(i단 1열 1행)일 경우 지정단(i단) 팔렛 돌출량 검출위치로 로봇핸드를 이동하는 단계와;

이후 로봇핸드를 저속으로 이동하여 팔렛 돌출부위를 써치하는 단계와;

이후 써치하면서 검출센서가 on되는지를 확인하는 단계와;

이후 검출센서가 on되면 편위량(X=L-K)을 계산하는 단계와;

이후 편위량 만큼 로봇핸드의 작업위치를 자동보정하는 단계와;

이후 로봇핸드가 지정단(i)에 적재된 부품(물건)에 대한 작업을 수행하는 단계와;

이후 추가 작업단이 있을 경우 단을 지정단보다 감소(i-1)시켜 작업용 적재 팔렛이 반입이 완료되었는지 판단하는 단계 다음으로 되돌아가 추가단에 대한 작업을 반복한다.

더 이상의 추가적인 작업단이 없을 경우 검출센서에 의한 검출 작업을 종료한다.

상기 편위량(X=L-K)에서 X는 로봇핸드로부터 팔렛의 돌출편차이고, L은 미리 지정된 검출센서와 기준 팔렛과의 거리이고, K는 검출센서가 측정코자 하는 지정단의 팔렛까지의 이동거리이다.

상기의 작업을 수행하는 제어장치는 로봇핸드의 제어장치를 사용하면 된다. 즉, 검출센서를 이용하여 편위량을 계산하는 프로그램과, 이로부터 계산된 각단의 돌출량을 감안하여 최초 지정된 팔렛의 위치에서 보정된 위치로 로봇핸드 위치를 보정하는 프로그램을 내장한다.

참고적으로 본 발명의 신호처리장치는 PLC를 이용하여 로봇은 센서가 팔렛에 접촉한 순간 동시 신호만 접수하게 구성한다.

또한 편위량 계산주체는 로봇핸드의 제어장치에서 이동한 거리에 상응하는 로봇자체의 엔코더 펄스수를 카운터하여 계산한다.

또한 위치보정주체는 로봇핸드의 제어장치에서 하는데, 해당 적재팔렛의 모든 작업좌표를 편위량 만큼 일괄 자동보정한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 컨베이어를 타고 이송중인 다층적재된 팔레트가 미끄러지더라도 로봇핸드가 검출센서를 이용해 돌출거리를 측정하여 각 단에서의 작업위치를 자체 보정하여 작업하게 됨으로써 원활한 지속적인 작업이 가능하게 된다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 컨베이어 위에서 이송되는 다층 적재 팔렛으로부터 적재된 부품(물건)을 집어 작업하는 로봇핸드가 작업할 부품(물건)을 이송하는 컨베이어가 정지시 다층 팔렛이 미끄러져 기준위치를 벗어날 경우를 대비해, 검출센서를 이용하여 각단의 팔렛을 위치를 검출하여 돌출된 팔렛이 있을 경우 돌출 거리를 검출하여 작업위치를 기준위치에서 돌출된 거리만큼 보정토록 하는 방법을 특징으로 하는 다층 적재된 팔렛의 미끄럼 돌출량 검출방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 팔렛이 돌출된 거리만큼 보정하는 방법은,

   작업용 적재 팔렛이 반입이 완료되었는지 판단하는 단계와;

   이후 완료되었으면 작업시작위치가 지정단(i단 1열 1행)인지 판단하는 단계와;

   이후 지정단(i단 1열 1행)일 경우 지정단(i단) 팔렛 돌출량 검출위치로 로봇핸드를 이동하는 단계와;

   이후 로봇핸드를 저속으로 이동하여 팔렛 돌출부위를 써치하는 단계와;

   이후 써치하면서 검출센서가 on되는지를 확인하는 단계와;

   이후 검출센서가 on되면 편위량(X=L-K)을 계산하는 단계와;

   이후 편위량 만큼 로봇핸드의 작업위치를 자동보정하는 단계와;

   이후 로봇핸드가 지정단(i)에 적재된 부품(물건)에 대한 작업을 수행하는 단계와;

   이후 추가 작업단이 있을 경우 단을 지정단보다 감소(i-1)시켜 작업용 적재 팔렛이 반입이 완료되었는지 판단하는 단계 다음으로 되돌아가 추가단에 대한 작업을 반복하고,

   더 이상의 추가적인 작업단이 없을 경우 검출센서에 의한 검출 작업을 종료하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 편위량(X=L-K)에서 X는 로봇핸드로부터 팔렛의 돌출편차이고, L은 미리 지정된 검출센서와 기준 팔렛과의 거리이고, K는 검출센서가 측정코자 하는 지정단의 팔렛까지의 이동거리인 것을 특징으로 하는 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법.
4. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 검출센서는 접촉센서를 사용하여 로봇의 측정기준점(미리 교시함)으로 부터 접촉센서가 팔렛 선단에 접촉하여 신호를 출력한 위치까지의 로봇 이동거리를 스스로 계산하여 팔렛위의 물건을 들어낼 위치를 스스로 교정토록 하는 방법을 특징으로 하는 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법.

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