KR20210085002A - 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템에 관한 것으로서, 파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼, 상기 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하고; 및 상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하고, 또한 상기 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하고 나아가 상기 결정된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 상기 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 서버를 포함한다. 이로써, 다양한 형상을 갖는 파지 대상물을 손상 없이 효율적으로 파지하여 이송할 수 있다.
Description
본 발명은 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 형상을 갖는 파지 대상물을 손상 없이 효율적으로 파지하여 이송할 수 있는, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
의류 산업 제조 공정은 가장 일찍 기계화되었으나, 원단의 유연한 소재 특성 및 다양한 형상으로 인해 자동화 도입이 지연되고 있다. 특히 필수 공정인 원단의 파지(Gripping) 및 이송(Transferring) 등의 핸들링이 자동화가 어렵다.
파지 대상물인, 의류 원단에 유효한 파지 방식으로는 니들(Needle)을 이용한 침투(Intrusive) 방식과 진공(Vacuum)을 이용한 공압(Pneumatic) 방식이 대표적으로 알려져 있다.
그 중 니들 방식은 원단을 침투하고 고정하는 과정에서 원단에 손상을 가할 수 있으므로 높은 품질이 요구되는 현대 의류 산업에 도입하기엔 한계가 있다. 반면 진공 방식의 경우는 손상 없이 원단을 파지할 수는 있지만, 통기성이 있는 의류 원단의 특성상 진공 효율을 높이기가 매우 어려우며 원단의 형상에 적절한 진공 흡입이 이루어지지 않을 시 누설되는 공압으로 인해 파지력이 급격하게 하락하는 단점이 있다.
그러므로, 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법에 있어서, 다양한 형상을 갖는 파지 대상물을 손상 없이 효율적으로 파지하여 이송할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 니즈가 존재한다.
이로써, 본 발명의 목적은 다양한 형상을 갖는 파지 대상물을 손상 없이 효율적으로 파지하여 이송할 수 있는, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 형상을 갖는 파지 대상물의 형상을 인식하여 인식된 파지 대상물의 형상에 대응하여 효율적으로 진공을 제어함으로써 손상 및 구김 없이 파지하여 이송할 수 있는, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명의 일 측면에 따라,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템에 있어서,
파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼, 상기 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하고; 및
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하고, 또한 상기 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하고 나아가 상기 결정된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 상기 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 서버를 포함하는, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템에 의해 달성된다.
이때, 상기 파지 대상물의 존재 여부를 감지하여 상기 파지 대상물을 촬영하고 상기 파지 대상물의 이미지를 생성하는 비전 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 파지 대상물의 이미지는, 흑백 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행될 수 있다.
또한, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부는, 상기 파지 대상물의 중심점을 기준으로 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 상기 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 개별적으로 결정되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 서버로부터 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 입력받아 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 제어하는 컨트롤러, 및 상기 진공 여부를 상기 컨트롤러로 전달하는 솔레노이드 밸브 및 디지털 신호제어 모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적은, 본 발명의 다른 측면에 따라,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법에 있어서,
파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼를 마련하는 단계, 상기 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하고;
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계;
상기 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하는 단계; 및
상기 결정된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 상기 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 단계를 포함하는, 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법에 의해 달성된다.
이때, 상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계 전에, 상기 파지 대상물의 존재 여부를 감지하여 상기 파지 대상물을 촬영하고 상기 파지 대상물의 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계 전에, 상기 파지 대상물의 이미지에 흑백 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행되는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부는, 상기 파지 대상물의 중심점을 기준으로 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 상기 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 개별적으로 결정되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 출력된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 입력받아 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 제어하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법에 따르면 다양한 형상을 갖는 파지 대상물을 손상 없이 효율적으로 파지하여 이송할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템 및 방법에 따르면 다양한 형상을 갖는 파지 대상물의 형상을 인식하여 인식된 파지 대상물의 형상에 대응하여 효율적으로 진공을 제어함으로써 손상 및 구김 없이 파지하여 이송할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 하판을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 상판을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라, 파지 대상물의 이미지를 처리하는 과정의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 하판을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 상판을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라, 파지 대상물의 이미지를 처리하는 과정의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템의 구성도이다.
도면을 참조하면, 파지 대상물(1)을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼(10), 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 진공 그리퍼(10)를 조작하는 것이 가능하도록 제어 신호를 출력하는 서버(20), 파지 대상물(1)을 촬영하여 서버(20)로 전달하는 비전 센서(30); 및 진공 그리퍼(10)를 제어하는 컨트롤러(40)를 포함한다.
진공 그리퍼(10)는, 진공 펌프(미도시)에 의해 인가된 부압을 이용해 파지 대상물(1)을 흡착하여 파지하는 장치이다. 일반적으로 진공 그리퍼는 물품을 이송하기 위한 이송장치(12)에 설치되어 사용되고 있다. 본 발명에 따른 진공 그리퍼(10)는, 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 판상의 진공 플레이트를 포함하고, 이는 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 하판을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 진공 그리퍼의 진공 플레이트의 상판을 보여주는 도면이다.
도면들에서 보는 바와 같이, 진공 그리퍼는, 내부에 총 16 개의 독립적인 진공 섹터로 구성되어 있으며, 그 하부에는 각 섹터별로 25 개의 홀이 뚫려 있는 하판(도 2 참조)과, 각각의 진공 섹터별로 개별 진공관이 연결될 수 있도록 마련된 16 개의 홀들을 가지는 상판(도 3 참조)을 포함한다. 이때, 상판에는 이송 장치(12)와의 연결을 위한 연결부(14)가 장착되어 있다.
여기서, 진공 섹터의 갯수, 섹터별 홀들의 갯수 등은 일 예에 불과할 뿐, 이에 반드시 한정되지 않으며, 필요에 따라 얼마든지 갯수를 가감할 수 있음은 물론이다.
독립적으로 섹터별 진공 여부를 효율적으로 제어하기 위해, 각각의 섹터에는, 예를 들어 그 상단에 개별 진공관이 연결되고, 각각의 진공관은 예를 들어 통전에 의해 밸브가 개폐되는 전자 밸브인 솔레노이드 밸브를 통해 소정의 전압, 예를 들어 24 V의 전원 공급 여부에 따라 진공압의 유입 여부가 결정되도록 설계될 수 있다. 이때 예를 들어 16 개의 솔레노이드 밸브들에 연결된 24V 전원 케이블들은 개별 릴레이 장치에 연결하여 디지털 입출력 신호를 기반으로 전원 공급 여부를 제어할 수 있도록 신호제어 모듈이 제작될 수 있다.
비전 센서는, 물체와 장면을 인식하고 평가할 수 있는 도구로서, 필요에 따라 어플리케이션 특수 평가를 포함할 수 있는, 카메라를 포함한다.
비전 센서(30)는, 파지 대상물(1)의 존재 여부를 감지하여 파지 대상물(1)을 촬영하고 파지 대상물의 이미지를 생성한다. 다양한 형상의 파지 대상물의 형상을 인식하여 인식된 파지 대상물의 형상에 대응하여 효율적으로 진공을 제어하기 위해서는, 이러한 비전 센서(30)를 본 발명에 따른 시스템에 포함하는 것이 바람직하다.
이를 상세하게 살펴보면, 도 1에서와 같이 작업테이블 위에 설치된 비전 센서(30)는 예를 들어 초당 60 프레임으로 파지 대상물인 의류 원단이 작업테이블 상에 놓여졌는지 여부를 모니터링한다.
이러한 의류 원단이 작업테이블 상에 놓여진 것으로 판단되면, 예를 들어 이미지 특징 추출 알고리즘인 SURF(Speeded-Up Robust Reature)과 기계학습 알고리즘인 KNN(K-Nearest Neighbor, K=3)를 기반으로 실시간으로 파지 대상물의 이미지와 등록된 의류 원단 형상과의 매칭을 수행한다.
매칭에 성공하면, 즉 등록된 의류 원단 형상에 일치하는 파지 대상물이 작업테이블 상에 놓여진 것이므로, 파지 대상물의 존재가 감지된 것으로 판단하여 파지 대상물을 촬영한 후 파지 대상물의 이미지를 생성한다(도 4의 (a) 참조).
이에 더하여, 생성된 파지 대상물의 이미지는 원활한 이미지 처리를 위하여 흑(0)/백(1) 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행될 수 있다(도 4의 (b) 참조).
도 4는 본 발명에 따라, 파지 대상물의 이미지를 처리하는 과정의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4의 (a)는 파지 대상물의 이미지 획득을, (b)는 파지 대상물의 이미지 전처리를, (c)는 파지 대상물의 형상 및 중심점 추출을, (d)는 진공 섹터의 진공 여부 결정을 보여주는 도면이다.
도 4의 (a) 내지 (d) 전부 또는 적어도 일부는, 비전 센서(30) 자체에 내장된 소정의 이미지 처리 프로그램에 의해, 비전 센서(30)와 연결되어 있는 서버(20)에서 운영되는 본 발명에 따른 소정의 이미지 처리 프로그램에 의해, 및/또는 이들의 상호작용에 의해, 수행될 수 있다.
서버(20)는, 클라이언트에게 네트워크를 통해 정보나 서비스를 제공하는 컴퓨터 시스템으로서, 컴퓨터 프로그램 또는 장치를 의미한다. 이러한 서버는 일반적으로 데스크탑, PC, 노트북, 워크스테이션일 수 있으며, 메인보드, CPU, RAM, 디스크 등의 하드웨어와 OS, 어플리케이션 등의 소프트웨어로 작동되는, 컴퓨팅 장치로 구성될 수 있다.
서버(20)는 파지 대상물의 이미지로부터 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하고, 또한 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하고 나아가 결정된 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 진공 그리퍼(10)를 조작하는 것이 가능하도록 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력한다.
이를 상세히 살펴보면, 먼저 상기에서 전처리된 이미지를 이용하여 파지 대상물의 형상을 추출하는 것은 예를 들어 캐니 에지(Canny Edge) 및/또는 컨투어 검출(Contour Detection) 알고리즘 등을 통해 윤곽선을 추출하는 것으로 수행될 수 있고, 이 윤곽선 내부 픽셀들을 계산하여 중심 픽셀을 탐색한다.
이때 진공 그리퍼(10)를 장착하여 이송하는 이송장치(12), 예를 들어 6축 로봇의 좌표계를, 파지 대상물의 이미지의 픽셀 배열과 동기화하여, 상기에서 탐색된 중심 픽셀을 상기의 6축 로봇을 제어하기 위해 제공되는 로봇 제어 프로그램 상의 x, y 좌표값으로 연산 후 출력한다(도 4의 (c) 참조). 이는 6축 로봇이 파지 대상물의 위치를 정확히 인식하여 해당 위치로 진공 그리퍼(10)를 이송할 수 있도록 해준다.
다음으로, 이렇게 추출된 파지 대상물의 중심점을 기준으로 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 개별적으로 결정한다(도 4의 (d) 참조).
예를 들어, 일 실험 예에서는, 각각의 섹터별로 파지 대상물과 중첩되는 면적이 42% 이상인 경우 진공을 적용하여 파지 대상물을 파지하는 것이 바람직하였다. 이 42%의 중첩율은 기초 실험을 통해 확인된 수치로써, 진공압이 -50kPa 이상 확보되어 누설되는 공압보다 파지력을 높이는 데 도움이 되는 흡입유량이 더 크게 유지되는 수준이었다. 이에 따르면 도 4의 (d)의 경우에 있어서는, 황색으로 표시되는 중앙의 8 개의 진공 섹터들에만 진공이 적용되게 된다.
이러한 수치는 진공 그리퍼를 구성하는 진공 플레이트의 구성, 진공 펌프의 갯수 및 성능에 따라 달라질 수 있으며, 동일한 진공 플레이트의 구성, 진공 펌프의 갯수 및 성능 하에서는, 파지 대상물의 형상에 대응하여 파지 영역에 해당되는 선택된 섹터에만 진공을 적용하는 것이 누설되는 공압을 최소화하여 파지력을 상대적으로 높일 수 있게 해준다.
또한, 서버(20)는, 이렇게 추출된 중심점 및 각 섹터의 진공 여부를 출력하는데, 이는 파지 대상물의 중심점 x, y 좌표 2 개 값과, 진공 그리퍼의 각 섹터별 진공 여부(예를 들어, 진공압 유입(1)/차단(0))에 대한 16 개의 값으로 구성될 수 있다. 이 출력 값들은, 실제로 원단 파지 및 이송을 수행할 이송장치(12) 및 진공 그리퍼(10)에 전달된다.
컨트롤러(40)는, 서버(20)로부터 출력 값들을 전달받아 이송장치(12)와 진공 그리퍼(10)에 전달하는데, 이로써 이송장치(12)는 파지 대상물의 중심점으로 진공 그리퍼를 이송하고 진공 그리퍼(10)는 각 섹터별로 전달받은 진공 여부에 따라서, 예를 들어 상기에서 언급한 바와 같이, 신호제어 모듈, 솔레노이드 밸브 등을 이용해, 진공을 적용하게 된다.
컨트롤러는, 스토브리사의 CS8C 로봇 컨트롤러와 같은 장치로 구현될 수 있다. 이때 본 발명에 따른 이미지 처리 프로그램은 예를 들어 파이썬(Python) 언어를 기반으로 개발되고, 로봇 컨트롤러는 로봇 제조사 자체 프로그래밍 언어인 VAL3로 제어를 수행하기 때문에, 소켓 방식을 기반으로 스트링 형태의 데이터를 전송하도록 네트워크를 구축할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법의 흐름도이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 시스템의 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법은, 파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼를 마련하는 단계(S10)로부터 시작한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함한다.
다음으로, 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계(S20)를 더 포함하는데, 이 단계 전에, 파지 대상물의 존재 여부를 감지하여 파지 대상물을 촬영하고 파지 대상물의 이미지를 생성하는 단계(S12) 및/또는 파지 대상물의 이미지에 흑백 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행되는 단계(S14)를 더 포함할 수 있다.
이렇게 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하는 단계(S30)로 진행하는데, 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부는, 상기 파지 대상물의 중심점을 기준으로 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 상기 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 개별적으로 결정될 수 있다.
마지막으로, 이렇게 결정된 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 단계(S40)를 포함하고, 이렇게 출력된 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 입력받아 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 제어하여 파지 대상물을 파지하여 이송하는 단계(S50)를 수행한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법 및 시스템은, 특히 비전 센서에 기반한 이미지 처리 프로그램에 의해, 다양한 형상을 갖는 파지 대상물의 형상을 인식할 수 있게 해주고, 나아가 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하는 진공 그리퍼에 의해, 인식된 파지 대상물의 형상에 대응하여 진공 플레이트에 접촉하는 영역, 즉 파지 영역에만 진공을 적용함으로써 효율적으로 진공을 제어할 수 있게 해준다.
이로써, 다양한 형상을 갖는 파지 대상물의 형상을 인식하여 인식된 파지 대상물의 형상에 대응하여 효율적으로 진공을 제어함으로써 손상 및 구김 없이 파지하여 이송할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법 및 시스템은, 의류 산업 제조 공정에 적용될 수 있는데, 예를 들어 재단 및 재봉 자동화 설비 사이에 적용되어 의류 생산 자동화 시스템에 적용가능하지만, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
일반적으로 본 명세서에서 사용된 용어는, 특히 청구항에서(예를 들어, 청구항의 본문) 일반적으로 "개방적인" 용어로 의도된다(예를 들어, "포함하는"은 "포함하나 이에 제한되지 않는"으로, "가지다"는 "적어도 그 이상으로 가지다"로, "포함하다"는 "포함하나 이에 제한되지 않는다"로 해석되어야 함) 도입된 청구항 기재에 대하여 특정한 개수가 의도되는 경우, 이러한 의도는 해당 청구항에서 명시적으로 기재되며, 이러한 기재가 부재하는 경우 이러한 의도는 존재하지 않는 것으로 이해된다.
본 발명의 특정 특징만이 본 명세서에서 도시되고 설명되었으며, 다양한 수정 및 변경이 당업자에 대하여 발생할 수 있다. 그러므로 청구항은 본 발명의 사상 내에 속하는 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다는 점이 이해된다.
1: 파지 대상물
10: 진공 그리퍼
12: 이송장치 20: 서버
30: 비전 센서 40: 컨트롤러
12: 이송장치 20: 서버
30: 비전 센서 40: 컨트롤러
Claims (10)
- 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템에 있어서,
파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼, 상기 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하고; 및
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하고, 또한 상기 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하고 나아가 상기 결정된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 상기 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 서버를 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 파지 대상물의 존재 여부를 감지하여 상기 파지 대상물을 촬영하고 상기 파지 대상물의 이미지를 생성하는 비전 센서를 더 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 파지 대상물의 이미지는, 흑백 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부는, 상기 파지 대상물의 중심점을 기준으로 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 상기 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 개별적으로 결정되는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 서버로부터 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 입력받아 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 제어하는 컨트롤러, 및 상기 진공 여부를 상기 컨트롤러로 전달하는 솔레노이드 밸브 및 디지털 신호제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 시스템. - 진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법에 있어서,
파지 대상물을 파지하여 이송하는 진공 그리퍼를 마련하는 단계, 상기 진공 그리퍼는 독립적으로 진공 여부가 제어가능한 다수의 섹터들로 구성되는 진공 플레이트를 포함하고;
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계;
상기 추출된 파지 대상물의 형상 및 중심점에 기초하여, 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 각각 결정하는 단계; 및
상기 결정된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부에 기초하여 상기 진공 그리퍼를 조작하는 것이 가능하도록 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 출력하는 단계를 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계 전에, 상기 파지 대상물의 존재 여부를 감지하여 상기 파지 대상물을 촬영하고 상기 파지 대상물의 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 파지 대상물의 이미지로부터 상기 파지 대상물의 형상 및 중심점을 추출하는 단계 전에, 상기 파지 대상물의 이미지에 흑백 이분화하고 또한 노이즈 제거하는 전처리 단계가 수행되는 단계를 더 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부는, 상기 파지 대상물의 중심점을 기준으로 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들을 매핑하여 각각의 섹터별로 상기 파지 대상물과 중첩되는 면적이 소정의 기준을 만족하는지 여부에 따라서 개별적으로 결정되는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 출력된 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 입력받아 상기 진공 플레이트의 다수의 섹터들의 진공 여부를 제어하는 단계를 더 포함하는,
진공 그리퍼를 이용해 파지 대상물을 파지하여 이송하는 방법.
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WO2021137465A1 (ko) | 2021-07-08 |
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