KR100252923B1 - Method to automatically generate palletizing pattern - Google Patents

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KR100252923B1 KR1019980006400A KR19980006400A KR100252923B1 KR 100252923 B1 KR100252923 B1 KR 100252923B1 KR 1019980006400 A KR1019980006400 A KR 1019980006400A KR 19980006400 A KR19980006400 A KR 19980006400A KR 100252923 B1 KR100252923 B1 KR 100252923B1
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Abstract

PURPOSE: An automatic generating method for unloading and loading patterns is provided to minimize the off-line teaching of a worker by automatically calculating all the unloading and loading positions and approach positions, to save work time and labor and to obtain convenience. CONSTITUTION: To perform unloading and loading works of a product by making up a program in accordance with a work order, a relative coordinate system on a pallet is obtained by receiving three positions on the pallet from a worker(802). Unloading and loading positions to the relative coordinate system are automatically calculated and stored in a memory by receiving the number of the products, the selection of unloading and loading works, the type of the unloading loading works, the order of the unloading and loading works and the height of a bed(803). A work program is made up according to the work order by using the position data(807). Then the unloading and loading works of the product are performed by executing the work program(808).

Description

자동 이·적재 패턴 생성 방법How to Create Automatic Loading Pattern

본 발명은 생산 자동화에 관한 것으로서, 특히 이·적재용 로보트가 물건을 이·적재하기 위해 필요한 이·적재 패턴을 자동으로 생성하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to production automation, and more particularly, to a method for generating automatic loading and loading patterns for automatically generating a loading and loading pattern required for loading and loading an object.

생산 자동화에서 로보트가 차지하는 역할은 매우 크다. 특히 물건을 이·적재하는 부분은 로보트로 작업하는 경우가 많다. 일반적으로 물건을 이·적재할 때 규격화된 팔레트를 사용하여 특수한 패턴으로 이·적재한다. 이때, 이·적재할 패턴에 맞는 작업 순서와 위치 등에 대한 정보를 로보트에게 주어야 한다. 즉, 로보트가 실제 작업을 하기 전에 물건의 치수, 작업량, 각 물건을 집는 위치와 놓는 위치 등의 작업에 필요한 정보를 로보트 사용자가 로보트 제어기에 입력해 주어야 한다. 이러한 정보 입력 작업은 많은 시간과 인력을 필요로 한다. 작업 시간을 단축하고 생산성을 높이기 위해서는 정보 입력 작업을 자동화하여야 한다.Robots play a huge role in production automation. In particular, the parts that load and load things often work with robots. Generally, when loading and unloading things, the standardized palette is used to load and load in a special pattern. At this time, the robot should be given information on the work order and location for the pattern to be transferred and loaded. In other words, the robot user must input the information necessary for the operation such as the dimensions of the object, the amount of work, the position of picking and placing each object, into the robot controller before the robot does the actual work. This information input operation requires a lot of time and manpower. In order to shorten working time and increase productivity, information input task should be automated.

일반적인 이·적재 시스템은 도 1에 도시된 바와같이 이·적재 작업을 수행하는 로보트(Robot)(4), 상기 로보트(4)를 제어하는 로보트 제어기(Robot Controller)(1), 물건을 적재하는 팔레트(Pallet)(5), 그리고 물건(Object)(6)으로 구성된다. 또한 작업 교시, 모니터링 등을 위한 티치펜던트(Teach-pendant)(2), 로보트 제어기(1)와 통신을 통해 작업을 하는 컴퓨터(3)가 있을 수 있다.As shown in FIG. 1, a general loading and unloading system includes a robot 4 for performing a loading and stacking operation, a robot controller 1 for controlling the robot 4, and an object for loading an object. It consists of a palette (5), and an object (6). There may also be a teach-pendant 2 for teaching, monitoring, and the like, and a computer 3 working through communication with the robot controller 1.

여기서, 상기 로보트 제어기(1)에는 내부에 데이타(시스템 데이타, 위치데이타 등)를 저장할 수 있는 메모리(7)가 있으며, 컴퓨터(3)에도 이와 같은 메모리(8)가 있다.Here, the robot controller 1 has a memory 7 that can store data (system data, location data, etc.) therein, and the computer 3 also has such a memory 8.

이와 같이 구성된 도 1과 같이 이·적재 시스템으로 물건을 이·적재하려면 먼저 작업자가 티치펜던트(2)등을 사용하여 물건을 집는 위치와 물건을 놓는 위치를 지정하고 이를 로보트에 교시(Teaching)한다. 교시를 통해 로보트 제어기(1) 내의 메모리(7)에 작업에 필요한 데이타를 저장한다. 작업자는 데이터를 이용하여 작업 순서에 맞게 작업 프로그램을 작성하여 제어기 내부 메모리(7)에 저장한다. 로보트는 내부 메모리(7)에 있는 작업 프로그램에 따라 작업을 수행한다.As shown in FIG. 1, in order to load and load an object with a loading and loading system configured as described above, a worker first uses a teach pendant (2) to specify a position at which the object is picked up and a position at which the object is placed, and then teaches the robot to the robot. . The teachings store data for work in the memory 7 in the robot controller 1. The operator prepares a work program in accordance with the work order using the data and stores it in the controller internal memory 7. The robot performs work in accordance with a work program in the internal memory 7.

교시는 컴퓨터(3)를 통해서 할 수도 있다. 이는 컴퓨터(3)가 로보트 제어기(1)에 통신을 통하여 데이타를 전달할 수 있기 때문이다.Teaching can also be done via the computer 3. This is because the computer 3 can transfer data to the robot controller 1 via communication.

만약 로보트를 이용하여 물건을 도 2와 같이 적재한다고 가정하면, 이에 대한 작업 흐름도는 도 3과 같다. 즉, 작업자는 먼저 도 4와 같이 물건의 집는 위치(가)와 놓는 위치(나)를 직접 교시한다(단계 301, 302), 지정된 한 위치에서 물건을 집는다면 집는 위치 1개를 교시한다. 그리고, 한단에 ①부터 ⑫까지 12개의 물건을 적재하여 4단을 적재한다면 48개를 적재할 수 있다. 그러므로 작업자는 48개의 놓는 위치를 교시하여 제어기(1)의 메모리(7)에 저장한다. 만약 물건과 물건 사이의 틈이 매우 작을 때에는 물건을 집고 접근 위치로 이동한 후 적재한다. 이런 경우에는 추가로 접근 위치 48개를 더 교시해야 한다(단계 303). 그러므로, 상기 단계 303은 경우에 따라 없을 수도 있다. 이와 같이 작업자는 위치를 다 교시한 후 이를 이용하여 작업 순서에 맞게 작업 프로그램을 작성하고 이를 다시 제어기(1)내의 메모리(7)에 저장한다(단계 304). 그리고, 저장된 작업 프로그램이 실행되면(단계 305), 로보트는 작성된 작업 프로그램에 따라 물건을 집고 놓는 작업을 수행한다(단계 306). 또한, 교시와 작업 프로그램의 작성은 컴퓨터(3)에서도 할 수 있다.If it is assumed that the object is loaded using a robot as shown in FIG. 2, the operation flowchart thereof is shown in FIG. 3. That is, the worker first directly teaches the picking position (a) and the dropping position (b) as shown in Fig. 4 (steps 301 and 302). And, if you load 12 things from ① to 에 in one stage, you can load 48 units. Therefore, the operator teaches the 48 release positions and stores them in the memory 7 of the controller 1. If the gap between objects is very small, pick them up and move them to the access position before loading. In this case, an additional 48 access points must be taught (step 303). Therefore, step 303 may not be present in some cases. In this way, the operator teaches the position and uses it to create a work program in accordance with the work order and store it again in the memory 7 in the controller 1 (step 304). Then, when the stored work program is executed (step 305), the robot performs a task of picking up and placing an object according to the created work program (step 306). In addition, the teaching and the preparation of a work program can also be made in the computer 3.

이와 같이 종래의 방법에서는 작업자가 작업할 모든 위치(집는 위치, 놓는 위치, 접근 위치 등)를 교시해 주어야 한다. 만일, 도 2와 같이 적재한다면 집는 위치 1개, 놓는 위치 48개를 교시해야 한다. 접근 동작이 필요하면 추가로 접근 위치 48개를 교시해야 한다. 따라서, 이러한 교시 작업으로 인해 많은 작업 시간과 인력이 필요하다. 즉, 물품의 이·적재 작업에 필요한 집는 위치, 놓는 위치, 근접 위치 등을 일일이 로보트에 교시해야 하므로, 이로 인해 작업 시간과 인력의 낭비가 컸다.As such, the conventional method requires the operator to teach all positions to work (collecting position, placing position, access position, etc.). If it is loaded as shown in Figure 2, the house should teach one position, 48 positions. If approach motion is required, an additional 48 access points shall be taught. Therefore, this teaching work requires a lot of work time and manpower. In other words, the house required for the work of loading and unloading the goods has to teach the robot one by one, such as the position, the place of placement, and the proximity position, which wasted a lot of work time and manpower.

만약 도 2의 작업 순서가 도 5와 같이 변경된다면 각 단마다 놓는 위치를 작업 순서에 맞게 다시 교시해야 한다. 즉, 작업 순서를 변경하면 대부분의 교시 작업을 다시 수행해야 하므로 작업 순서를 변경하기가 어렵다. 또한 팔레트의 위치가 변경되면 모든 놓는 위치를 다시 교시해야 한다.If the work order of FIG. 2 is changed as shown in FIG. 5, the positions to be placed in each stage should be re-teached according to the work order. In other words, changing the task sequence makes it difficult to change the task sequence because most of the teaching must be done again. Also, if the position of the palette changes, you must re-teach all the drop positions.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 물건을 이·적재하기 위해 필요한 이·적재 패턴, 작업 순서, 접근 방법에 맞는 위치 등의 정보를 입력받아 각 물체의 작업 위치를 자동으로 계산함으로써, 사용자의 정보 입력을 최소화하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the problems as described above, the object of the present invention is to receive the information, such as the position of the load, the loading pattern, the work order, the approach method required to load and load the object, the work position of each object By automatically calculating the, to provide an automatic loading and loading pattern generation method that minimizes the user's input of information.

제1도는 일반적인 이·적재 시스템의 구성도.1 is a configuration diagram of a general two-loading system.

제2도는 이·적재 작업 순서의 일예를 나타낸 도면.2 is a diagram showing an example of a work stacking procedure.

제3도는 종래의 이·적재 수행 과정을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart showing a conventional loading and stacking process.

제4도는 이·적재 작업의 설명도.4 is an explanatory diagram of the transfer operation.

제5도는 이·적재 작업 순서의 다른 예를 나타낸 도면.5 is a diagram showing another example of the stacking and stacking work procedure.

제6도는 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성을 위한 자료 데이터의 설명도.6 is an explanatory diagram of data data for generating an automatic two-seam pattern according to the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성을 위한 좌표계 설정 설명도.7 is an explanatory diagram for setting a coordinate system for automatic two-load pattern generation according to the present invention.

제8도는 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성 방법을 위한 흐름도.8 is a flowchart for a method for automatically loading and stacking a pattern according to the present invention.

제9도의 (a) 내지 (c)는 접근 동작의 일예를 나타낸 도면.(A)-(c) of FIG. 9 show an example of an approach operation.

제10도의 (a) 내지 (c)는 접근 동작의 다른 예를 나타낸 도면.(A)-(c) of FIG. 10 show another example of an approach operation.

제11도는 물건의 이·적재 순서의 여러 예를 나타낸 도면.11 is a view showing various examples of the loading and unloading order of objects.

제12도는 물건의 이·적재 패턴 종류의 여러 예를 나타낸 도면.12 is a view showing several examples of different kinds of loading patterns of articles.

제13a,b도는 패턴의 종류와 순서에 따른 이·적재 과정을 나타낸 도면.13A and 13B show a lamination process according to the type and order of patterns.

제14도의 (a) 내지 (c)는 물건의 이·적재 패턴의 다른 종류를 나타낸 도면.(A)-(c) of FIG. 14 is a figure which shows the other kind of the loading pattern of an article.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 로보트 제어기 2 : 티치펜던트1: Robot Controller 2: Teach Pendant

3 : 컴퓨터 4 : 로보트 몸체3: computer 4: robot body

5 : 팔레트 6 : 물건(Object)5: Palette 6: Object

7 : 제어기 내부 메모리 8 : 컴퓨터 내부 메모리7: Controller internal memory 8: Computer internal memory

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성 방법의 특징은, 상대 좌표계를 위한 3개의 위치 데이터, 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이재적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이, 접근 위치를 위한 1개의 위치 데이터를 사용하여 이·적재 작업에 필요한 모든 작업 위치와 접근 위치를 자동으로 계산하는데 있다.In order to achieve the above object, the automatic loading / loading pattern generating method according to the present invention includes three position data for a relative coordinate system, the number of objects (the number of pieces, the number of pieces, the number of pieces), the selection of the material loading work, It is to automatically calculate all the work position and approach position necessary for the work of loading and unloading by using one position data for the type of loading and unloading pattern, the order of loading and unloading, the height of the stage and the approach position.

본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성 방법의 다른 특징은, 상대 좌표계를 위한 3개의 위치 데이터, 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 물건간의 간격(가로 간격, 세로 간격, 높이 간격), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 접근 위치를 위한 1개의 위치 데이터를 사용하여 이·적재 작업에 필요한 모든 작업 위치와 접근 위치를 자동으로 계산하는데 있다.Other features of the automatic loading and stacking pattern generation method according to the present invention include three position data for a relative coordinate system, the number of objects (horizontal number, vertical number, number of stages), and the interval between objects (horizontal interval, vertical interval, height interval). ), It automatically calculates all the work positions and approach positions required for the transfer operation by using one position data for the selection of the loading and unloading work, the type of the loading and unloading pattern, the order of loading and unloading, and the approach position.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 이·적재 시스템은 기본적으로 도 1과 같으며, 도 8은 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성 방법을 위한 흐름도이다.The loading and unloading system according to the present invention is basically the same as that of FIG. 1, and FIG. 8 is a flowchart for the automatic loading and unloading pattern generating method according to the present invention.

만약 본 발명에 따른 자동 이·적재 시스템으로 물건을 이·적재하려면 먼저 팔레트 상의 상대 좌표계를 정의한다. 즉, 작업자는 도 6과 같이 물건을 이·적재할 팔레트 상의 3개 위치(P1, P2, P3)를 교시하고(단계 801), 이 자료로 이용하여 펠레트 상의 상대 좌표계를 자동으로 계산한다(단계 802). 그리고나서, 작업자가 입력하는 작업할 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이를 이용하여(단계 803), 상기 상대 좌표계에 대하여 이·적재할 물건의 위치를 자동으로 계산한다(단계 804). 접근 동작이 필요한 경우, 작업자는 추가로 접근 동작을 위한 위치 1개(Pa)를 교시하고(단계 805), 이 자표를 이용하여 모든 이·적재 위치의 접근 위치를 자동으로 계산한다(단계 806). 자동 계산을 통하여 작업에 필요한 모든 위치 데이타를 얻고 이를 제어기(1)의 메모리(7)에 저장할 수 있다. 그리고나서, 작업자는 작업 순서에 맞게 작업 프로그램을 작성한다(단계 807). 작성된 작업 프로그램이 실행되면(단계 808), 로보트는 작성된 작업 프로그램에 따라 물건을 집고 놓는 작업을 수행한다(단계 809). 여기서, 상기 접근 위치를 계산하는 단계 805, 806는 없을 수도 있다. 이러한 자동 계산과 작업 프로그램의 작성은 컴퓨터에서도 할 수 있다.If the object is to be loaded and loaded with the automatic loading and loading system according to the present invention, a relative coordinate system on the pallet is first defined. That is, the operator teaches three positions P1, P2, and P3 on the pallet to load and load the goods as shown in FIG. 6 (step 801), and automatically calculates the relative coordinate system on the pellet using this data ( Step 802). Then, by using the number of items (horizontal number, vertical number, number of pieces) to be input by the operator, the selection of the loading and stacking operation, the type of the loading and loading pattern, the loading and loading order, and the height of the steps (step 803), The position of the object to be loaded and loaded is automatically calculated with respect to the relative coordinate system (step 804). If an approach action is required, the operator further teaches one position (Pa) for the approach action (step 805), and automatically calculates the approach positions of all the loading and placing positions using this table (step 806). . Automatic calculations can be used to obtain all position data required for the job and to store it in the memory 7 of the controller 1. Then, the worker writes the work program in the work order (step 807). When the created work program is executed (step 808), the robot performs a task of picking up and placing an object according to the created work program (step 809). Here, the steps 805 and 806 for calculating the approach position may not be present. This automatic calculation and the creation of a work program can also be performed on a computer.

예를 들어, 물건을 도 2와 같이 적재한다고 가정할 때, 자동으로 이·적재 패턴을 생성하는 방법은 다음과 같다.For example, assuming that an object is loaded as shown in FIG. 2, a method of automatically generating a loading pattern is as follows.

먼저 상대 좌표계의 자동 계산은 도 6에서와 같이 작업자에 의해 입력된 3개의 위치 P1, P2, P3를 이용한다. 이때, 각 ψ(P2P1P3)는 직각이 아니어도 된다. 도 7에서와 같이 로보트의 기준 좌표계{U}에 대한 P1, P2, P3 위치를 이용하여 가상의 {A} 좌표계를 설정한다. 이 {A} 좌표계는 P1을 원점,을 X축으로 하고,을 Z축으로 하는 직각 좌표계이다. 또 {B} 좌표계는 P1을 원점,을 X축,을 Y축으로 하는 좌표계로 X축과 Y축이 직각이 아닐 수 있다. 입력된 3개의 위치 P1, P2, P3로부터 {B} 좌표계와 직각 좌표계 {A}을 얻는다. 위와 같이 설정된 좌표계에 의해서 {B} 좌표계 상의 한 위치(BP)는 {U} 좌표계의 위치(UP)로 다음의 수학식 1과 같이 변환될 수 있다.First, the automatic calculation of the relative coordinate system uses three positions P1, P2, and P3 input by the operator as shown in FIG. Where ψ ( P2P1P3) may not be a right angle. As shown in FIG. 7, the virtual {A} coordinate system is set using the positions P1, P2, and P3 with respect to the reference coordinate system {U} of the robot. This {A} coordinate system is the origin of P1, Is the X axis, Is a Cartesian coordinate system with Z as the axis. The {B} coordinate system is the origin of P1, X axis, Is a coordinate system in which the X axis and the Y axis may not be perpendicular to each other. The {B} coordinate system and the rectangular coordinate system {A} are obtained from the three input positions P1, P2, and P3. The position B P on the {B} coordinate system may be converted to the position U P of the {U} coordinate system by Equation 1 according to the coordinate system set as described above.

만약 각 ψ(P2P1P3)에 상관없이 항상 직각인 상대 좌표계를 사용하고자 한다면 직각 좌표계 {A}를 팔레트 상의 상대 좌표계로 쓸 수 있다. 이러한 경우에 수학식 1은 다음의 수학식 2와 같다.If each ψ ( Regardless of P2P1P3), if you want to use a relative coordinate system that is always perpendicular, you can use the rectangular coordinate system {A} as the relative coordinate system on the palette. In this case, Equation 1 is equal to Equation 2 below.

앞의 좌표계 설정과 수학식 1(또는 수학식 2)에 의해 {B} 좌표계(또는 {A}좌표계)로 표시된 모든 위치는 {U} 좌표계에 대한 위치로 변환될 수 있다.All positions indicated by the {B} coordinate system (or {A} coordinate system) by the above coordinate system setting and Equation 1 (or Equation 2) may be converted into positions with respect to the {U} coordinate system.

이·적재 위치의 자동 계산은 작업자로부터 작업할 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이가 입력되면 이 자료를 이용하여 계산한다. 작업할 물건의 개수는 가로 개수, 세로 개수, 단수를 모두 필요로 한다. 도 2의 예에서 가로 개수(#X)는 4이고, 세로 개수(#Y)는 3이다. 단수(#Z)는 이·적재할 단수 4이다. 물건의 개수와 단의 높이(dZ)로부터 작업할 물건들 사이의 위치차는 다음의 수학식 3과 같이 계산된다.The automatic calculation of the loading position is performed by inputting the number of items to be worked by the worker (width, length, number of stages), selection of loading and placing work, type of loading and loading patterns, order of loading and loading, and height of the steps. Calculate using The number of objects to be worked on requires both horizontal, vertical and singular numbers. In the example of FIG. 2, the horizontal number #X is four, and the vertical number #Y is three. The number (#Z) is the number 4 to be loaded. The positional difference between the number of objects and the objects to be worked on from the height dZ of the stage is calculated as in Equation 3 below.

다음은 이·적재 패턴과 이·적재 순서에 맞게 위치를 계산한다. 이·적재 패턴 종류는 도 12에서와 같이 "패턴0"부터 "패턴16"까지의 17가지 중에서 선정한다. 이·적재 순서는 도 11에서와 같이 "순서1"부터 "순서16"까지의 16가지 중에서 선정한다. 도 2의 예에서 패턴의 종류는 "0"이고, 순서는 "1"이다. 상기 수학식 3의 위치차 값(dX, dY, dZ), 이·적재 패턴, 이·적재 순서를 이용하여 다음의 수학식 4와 같이 각 물체의 작업 위치를 계산한다.Next, the position is calculated according to the loading pattern and the loading order. As shown in Fig. 12, the type of the stacked and stacked patterns is selected from 17 types of "pattern 0" to "pattern 16". This stacking order is selected from 16 items from "Sequence 1" to "Sequence 16" as shown in FIG. In the example of FIG. 2, the type of pattern is "0" and the order is "1". Using the position difference values (dX, dY, dZ), two-loading pattern, and two-loading order of Equation 3, the working position of each object is calculated as in Equation 4 below.

여기서, 패턴의 종류는 '0'이고, 순서는 '1'이므로 시작 위치(1번째 작업 위치)는 P1이다. {B} 좌표계(또는 {A} 좌표계)에 대하여 위치 P1=(0, 0, 0)이다.Here, the type of pattern is '0' and the order is '1', so the starting position (first working position) is P1. The position P1 = (0, 0, 0) relative to the {B} coordinate system (or {A} coordinate system).

{B} 좌표계(또는 {A} 좌표계}에 대하여About the {B} coordinate system (or {A} coordinate system}

예를 들어 나머지 {13,4}=1이고, 몫{13,4}=3이다.For example, the remaining {13,4} = 1 and the quotient {13,4} = 3.

그러므로, 상기 수학식 4를 이용하여 모든 작업 위치를 계산하면Therefore, when all the work position is calculated using Equation 4

1번째 작업 위치=(0,0,0)1st working position = (0,0,0)

2번째 작업 위치=(dX,0,0)2nd working position = (dX, 0,0)

3번째 작업 위치=(2×dX,0,0)3rd working position = (2 × dX, 0,0)

······

5번째 작업 위치=(0,dY,0)5th working position = (0, dY, 0)

······

13번째 작업 위치=(0,0,dZ)13th working position = (0,0, dZ)

······

48번째 작업 위치=(3×dX,2×dY,3×dZ)이다.The 48th working position = (3xdX, 2xdY, 3xdZ).

만약 물건들 사이의 간격이 좁아 접근 동작이 필요한 경우에는 도 6에서와 같이 P1 위치에 대한 접근 위치 Pa를 교시해 주면 이를 이용하여 다른 모든 작업 위치의 접근 위치를 게산한다. 이 접근 위치는 패턴의 종류 보다는 순서에 영향을 받는다. 도 9의 (a)와 도 10의 (a)에서 알 수 있듯이 패턴은 같고 순서가 다르다. 이때의 접근 위치는 서로 다르다. 도 9의 (b)와 도 10의 (b)를 보면 두 경우의 접근 위치는 같다. 그러나 도 9c의 (c)와 도 10의 (c)를 보면 접근 위치가 서로 다르다. 이는 순서에 따라 이전에 작업한 물건이 있는 위치가 다르기 때문이다. 도 2의 예에서 접근 위치는 다음과 같이 계산할 수 있다.If the distance between the objects is narrow and the approach operation is required, as shown in FIG. 6, when the access position Pa is taught to the P1 position, the access positions of all other work positions are calculated using this. The location of this approach depends on the order rather than on the type of pattern. As can be seen from (a) of FIG. 9 and (a) of FIG. 10, the patterns are the same and the order is different. The approach position at this time is different. 9 (b) and 10 (b), the access positions are the same in both cases. However, in FIG. 9C and FIG. 10C, the approach positions are different. This is because, in order, the locations of the previously worked objects are different. In the example of FIG. 2, the approach position may be calculated as follows.

접근 위치의 위치차는 다음의 수학식 5와 같이 구한다.The position difference of the approach position is calculated as in Equation 5 below.

상기 수학식 5에서 얻은 접근 위치의 위치차와 수학식 4에서 구한 작업 위치를 이용하여 다음의 수학식 6과 같이 접근 위치를 구한다.Using the position difference between the approach position obtained in Equation 5 and the work position obtained in Equation 4, an approach position is obtained as in Equation 6 below.

{B} 좌표계(또는 {A} 좌표계)에 대하여About the {B} coordinate system (or {A} coordinate system)

작업자는 앞에서와 같이 자동으로 계산된 위치를 이용하여 작업 순서에 맞게 작업 프로그램을 작성한다. 로보트는 작성된 작업 프로그램에 따라 물건을 집고 놓는 작업을 수행한다. 자동 계산 및 작업 프로그램의 작성은 컴퓨터에서도 할 수 있다.The operator writes the work program according to the work order using the automatically calculated position as before. The robot picks up and puts things according to the written work program. Automatic calculations and work programs can also be created on the computer.

지금까지는 도 2의 예에 대하여 자동 이·적재 패턴 생성 방법에 대해 설명하였다. 만약 도 5와 같은 예로 작업을 한다면 앞의 수학식 4와 수학식 6은 변한다. 도 12에서와 같이 17가지 패턴과 도 11에서와 같이 16가지 이·적재 순서의 조합(16×17 = 272가지)에 따라 수학식 4와 수학식 6은 다르다. 본 발명에서는 이 모든 경우에 대하여 자동으로 계산할 수 있도록 하였다.So far, the method of generating the automatic loading and stacking pattern has been described with respect to the example of FIG. 2. If you work with the example shown in Figure 5 Equations 4 and 6 is changed. Equation 4 and Equation 6 differ according to a combination of 17 patterns as shown in FIG. 12 and 16 different loading and stacking orders (16 x 17 = 272 types) as shown in FIG. In the present invention, all these cases can be calculated automatically.

도 13의 (a),(b)와 같은 패턴을 4단 작업하는 경우, 적재 작업은 1단의 1번부터 작업을 시작하여 4단의 18번까지 작업을 하지만 이재 작업은 4단의 18번부터 작업을 시작하여 적재 작업의 역순으로 작업해야 한다. 본 발명은 이재인 경우와 적재인 경우를 구분하여 자동으로 모든 작업 위치를 계산한다.In the case of four-stage operation of the pattern as shown in (a) and (b) of FIG. 13, the stacking operation starts from the first stage of the first stage and works up to 18 times of the fourth stage, but the transfer work is performed 18 times of the fourth stage. Work must be started in reverse order of loading. The present invention automatically calculates all working positions by distinguishing between the case of loading and the case of loading.

본 발명에서는 상기와 같이 이·적재 작업 종류, 순서, 패턴, 접근 동작 유무 등에 따라 모든 작업 위치를 자동으로 계산한다.In the present invention, as described above, all work positions are automatically calculated according to the type of loading work, the order, the pattern, the presence or absence of an approach operation, and the like.

도 2의 예와 같이 작업하는 경우에 종래의 방법으로는 작업자가 물건을 집는 위치 1개, 작업 위치 48개, 접근 위치 48개 총 97개의 위치를 교시해야 하지만 본 발명으로는 물건을 집는 위치 1개, 좌표 설정 위치 3개, 접근 위치 1개 총 4개의 위치와 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이만으로 모든 작업 위치를 자동으로 게산한다. 그러므로 작업자의 교시량을 대폭 줄여 시간과 인력의 소비를 최소화 할 수 있으며 한가지의 자료 변경으로 모든 작업 위치를 자동으로 변경할 수 있어 수정이 매우 용이하다.In the case of working as in the example of FIG. 2, the conventional method requires a worker to teach a total of 97 positions including one pick up position, 48 work positions, and 48 access positions, but the present invention picks up the position 1 Dog, 3 coordinate setting positions, 1 approach position A total of 4 positions and the number of objects (horizontal number, vertical number, number of stages), selection of two-loading operation, two-loading pattern type, two-loading order, height of column Only all work positions are automatically calculated. This greatly reduces the amount of time taught by the operator, minimizing time and manpower consumption, and makes it easy to modify all work positions automatically with one change of data.

한편, 본 발명은 수학식 3을 계산하지 않고 물건 간의 간격 즉, 가로 간격(dX), 세로 간격(dY), 높이 간격(dZ)을 작업자로부터 직접 입력받아 이·적재 작업에 필요한 모든 작업 위치를 자동으로 계산할 수 있다.On the other hand, the present invention receives all the work position necessary for the loading and loading operation by directly inputting the interval between the objects, that is, the horizontal interval (dX), vertical interval (dY), height interval (dZ) without calculating the equation (3) It can be calculated automatically.

2단 이상의 작업을 할 때 각 단마다 다른 패턴과 다른 순서로 설정할 수 있다.When working in two or more steps, each step can be set in a different pattern and in a different order.

또한, 도 14의 (a) 내지 (c)와 같이 특수한 패턴도 자동으로 계산할 수 있다.In addition, a special pattern can also be automatically calculated as shown in FIGS. 14A to 14C.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 자동 이·적재 패턴 생성 방법에 의하면, 상대 좌표계를 위한 위치 3개(예컨대, P1, P2, P3), 작업할 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이를 자료로 하여 이·적재할 위치를 자동으로 계산하고, 또한 접근 동작이 필요한 경우에는 추가로 접근 동작을 위한 위치 1개(예컨대, Pa)를 자료로 하여 모든 이·적재 위치와 접근 위치를 자동으로 계산함으로써, 작업자의 교시량을 최소화하고 또한, 다양한 이·적재 패턴과 이·적재 순서, 접근 방법에 맞는 위치들을 자동으로 계산하므로 변경을 용이하게 하여 작업 시간과 인력의 낭비를 줄이고 편리성을 얻을 수 있다.As described above, according to the method for generating automatic loading and stacking according to the present invention, three positions (eg, P1, P2, and P3) for a relative coordinate system, the number of objects to be worked on (horizontal, vertical, and singular), Automatically calculates the position to load and load, using the selection of the loading and unloading operation, the type of loading and unloading pattern, the order of loading and loading, and the height of the stages. By automatically calculating all the loading and closing positions using dogs (e.g., Pa) as data, it minimizes the operator's teaching quantity and also makes it possible to locate positions that fit various loading patterns, loading sequences, and approaches. Automatic calculations make it easy to make changes, saving you time and manpower and making your life easier.

Claims (15)

이·적재 작업을 수행하는 로보트, 로보트 제어기, 및 물건을 적재하는 팔레트로 구성되어 물건을 집는 위치와 놓는 위치를 지정하여 로보트에 교시하고 교시를 통해 메모리에 작업에 필요한 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 이용하여 작업 순서에 맞게 프로그램을 작성하여 물건의 이·적재 작업을 수행하는 방법에 있어서, 물건을 이·적재할 팔레트 상의 3개의 위치(P1,P2,P3)를 작업자로부터 입력 받아 팔레트 상의 상대 좌표계를 구하는 단계와, 작업자로부터 물건의 개수, 이재적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이를 입력받아 상기 상대 좌표계에 대하여 이·적재할 위치를 자동으로 계산하여 메모리에 저장하는 단계와, 상기 단계에서 자동으로 계산된 위치 데이터를 이용하여 작업 순서에 맞게 작업 프로그램을 작성한 후 실행시켜 물건의 이·적재 작업을 수행하는 단계의 순으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.It consists of a robot that performs loading and unloading operations, a robot controller, and a pallet that loads objects, and teaches the robot by specifying where to pick and place objects. In the method of creating a program in accordance with the work order by using a work order, and carrying out the loading and loading of goods, the operator receives three positions (P1, P2, P3) on the pallet from which the goods are to be loaded and loaded. Steps to obtain the number of objects, selection of loading work, selection of loading and loading patterns, loading and loading order, height of the stage from the operator, automatically calculates the positions to be loaded and loaded with respect to the relative coordinate system. After creating the work program according to the work order using the step of storing and the position data automatically calculated in the step By this, the auto-loading pattern generating method, characterized by the order of yirueojim of performing loading operation of the goods rows. 제1항에 있어서, 상기 상대 좌표계를 구하는 단계는 상기 로보트의 기준 좌표계{U}에 대한 P1, P2, P3 위치를 이용하여 가상의 좌표계 {A}와 상대 좌표계 {B}를 구하는 제 1 단계와, 상기 단계에서 구한 좌표계에 의해서 {B} 좌표계 상의 한 위치(BP)는 {U} 좌표계의 위치 (UP)로 변환하는 제 2 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 1, wherein the obtaining of the relative coordinate system comprises: a first step of obtaining a virtual coordinate system {A} and a relative coordinate system {B} using positions P1, P2, and P3 with respect to a reference coordinate system {U} of the robot; And a second step of converting a position B P on the {B} coordinate system into a position U P of the {U} coordinate system by the coordinate system obtained in the step. 제2항에 있어서, 상기 제 1 단계의 가상의 좌표계 {A}는 P1을 원점,을 X축으로 하고,을 Z축으로 하는 직각 좌표계임을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 2, wherein the virtual coordinate system {A} of the first step is the origin of P1, Is the X axis, An automatic two-loading pattern generation method, characterized by a rectangular coordinate system having Z as the axis. 제2항에 있어서, 상기 제 1 단계의 상대 좌표계 {B}는 P1을 원점,을 X축,을 Y축으로 하는 좌표계임을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 2, wherein the relative coordinate system {B} of the first step is a reference point of P1, X axis, A method for generating automatic loading patterns, characterized in that the coordinate system has Y as the axis. 제2항에 있어서, 각 ψ(P2P1P3)에 상관없이 항상 직각인 상대 좌표계를 사용하고자 한다면 직각 좌표계 {A}를 팔레트 상의 상대 좌표계로 사용할 수 있음을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 2, wherein each ψ ( Regardless of P2P1P3), if you want to use a relative coordinate system that is always rectangular, the rectangular coordinate system {A} can be used as a relative coordinate system on a pallet. 제1항에 있어서, 상기 이·적재 위치 계산 단계는 작업자로부터 작업할 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이를 입력받는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 입력받은 물건의 개수와 단의 높이로부터 작업할 물건들 사이의 위치차 값(dX,dY,dZ)를 구하는 제 2 단계와, 상기 제 1 단계에서 입력받은 이·적재 패턴과 이·적재 순서, 상기 제 2 단계의 위치차 값(dX, dY, dZ)을 이용하여 각 물체의 모든 작업 위치를 계산하는 제 3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 1, wherein the step of calculating the position of loading and stacking is performed by the number of objects to be worked from the worker (the number of the horizontal, the number of verticals, the number of sheets), the selection of the loading and loading work, the type of the loading and loading pattern, the loading and loading order, A first step of receiving a height, a second step of obtaining a position difference value (dX, dY, dZ) between objects to be worked on from the number of objects and the height of the stage received in the first step, and the first step And a third step of calculating all working positions of each object using the two-loading pattern and the two-loading order inputted in the step, and the position difference values dX, dY, and dZ of the second step. Automatic loading and stacking pattern generation method. 제6항에 있어서, 상기 제 2 단계의 위치차 값 계산은 다음의 식을 적용하여 구할 수 있음을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 6, wherein the position difference value calculation of the second step is obtained by applying the following equation. 여기서, #X는 가로 개수, #Y는 세로 개수, #Z는 단수임.Where #X is the horizontal number, #Y is the vertical number, and #Z is the singular. 제6항에 있어서, 상기 제 3 단계는 {B} 좌표계(또는 {A} 좌표계)에 대하여 다음의 식을 적용하여 각 물체의 모든 작업 위치를 계산할 수 있음을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 6, wherein the third step is applied to the {B} coordinate system (or {A} coordinate system) by applying the following equation to calculate the automatic position loading pattern, characterized in that all the working position of each object Way. 제1항에 있어서, 접근 동작이 필요한 경우 작업자로부터 P1 위치에 대한 접근 위치(Pa)를 교시받는 단계와, 상기 접근 위치(Pa)를 이용하여 다른 모든 작업 위치의 접근 위치를 계산하는 단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 1, further comprising: instructing an approach position Pa to a P1 position from an operator when an approach operation is required, and calculating approach positions of all other work positions using the approach position Pa. Automatic loading pattern generation method characterized in that the included. 제9항에 있어서, 상기 접근 위치 계산 단계는 다음의 식을 적용하여 접근 위치의 위치 차를 구하는 제 1 단계와,The method of claim 9, wherein the calculating of the approach position comprises: a first step of obtaining a position difference between the approach positions by applying the following equation; 상기 제 1 단계에서 구한 접근 위치의 위치 차와 각 물체의 작업 위치를 이용하여 접근 위치를 구하는 제 2 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.And a second step of obtaining an approach position using the position difference between the approach positions obtained in the first step and the work position of each object. 제10항에 있어서, 상기 제 2 단계는 {B} 좌표계(또는 {A} 좌표계)에 대하여 다음의 식을 적용하여 최적의 모든 접근 위치를 구함을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.12. The method of claim 10, wherein the second step is to obtain an optimum all approaching positions for the {B} coordinate system (or {A} coordinate system) by applying the following equation. 제1항에 있어서, 위치 데이타, 이·적재 패턴의 종류, 이·적재 순서, 이·적재 작업 종류, 물건의 개수만을 변경하여 작업에 필요한 모든 작업 위치를 자동으로 변경 계산함을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method according to claim 1, wherein all the work positions necessary for the work are automatically changed and calculated by changing only the position data, the kind of the loading and unloading pattern, the moving order and the loading order, the type of the loading and unloading work, and the number of objects. How to create a double stacking pattern. 제1항에 있어서, 한 작업에서 각 단마다 패턴이나 순서를 다르게 설정할 수 있음을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.The method of claim 1, wherein a pattern or an order can be set differently for each stage in one operation. 상대 좌표계를 위한 위치(P1,P2,P3), 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 이재적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 단의 높이, 접근 위치를 위한 위치(Pa)를 입력받아 이·적재 작업에 필요한 모든 작업 위치와 접근 위치를 자동으로 계산함을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.Position (P1, P2, P3) for relative coordinate system, number of objects (width, length, number), selection of loading work, type of loading pattern, loading order, height of step, approach position A method for generating automatic loading and stacking patterns, which automatically calculates all work positions and approaching positions required for a loading and stacking operation by receiving a position Pa. 상대 좌표계를 위한 위치(P1,P2,P3), 물건의 개수(가로 개수, 세로 개수, 단수), 물건간의 간격(가로 간격, 세로 간격, 높이 간격), 이·적재 작업 선택, 이·적재 패턴 종류, 이·적재 순서, 접근 위치를 위한 위치(Pa)를 입력받아 이·적재 작업에 필요한 모든 작업 위치와 접근 위치를 자동으로 계산함을 특징으로 하는 자동 이·적재 패턴 생성 방법.Position (P1, P2, P3) for relative coordinate system, number of objects (width, length, number), distance between objects (horizontal distance, vertical distance, height distance), selection of two-loading operation, two-loading pattern A method for generating automatic loading and loading patterns which automatically calculates all working positions and approaching positions required for a loading and placing operation by receiving a type, a loading order, and a position (Pa) for the approaching positions.
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