KR100339438B1 - 워크반송라인제어시스템및제어방법 - Google Patents

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마쯔다 가부시키가이샤
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 공작물의 이송제어에 대해서 특히, 공작물을 공작물이송라인으로 이송하기 위한 공작물적재장치의 제어를 위한 장치와 방법에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적과제
생산공정을 자동화하고, 생산라인의 자동화율및 생산효율을 향상시킬 수 있는 공작물 이송적재라인제어장치를 제공한다.
3. 발명의 해결방법의 요지
상기한 공작물이송라인제어장치은 상기한 공작물이송적재기구에 의해 다루어지는 대상 공작물의 이미지를 형성하기 위한 카메라와
공작물을 하나의 유형으로 부터 다른 유형으로 교체하라는 지시를 제공하기 위한 공작물교체지시수단과
상기한 대상 공작물의 특성을 파악하도록 이미지를 처리하고, 상기한 비교의 결과에 따라서 상기한 공작물이송적재기구의 동작을 변화시키도록 소정의 참고특성으로 대상물의 특성을 비교하고, 그것에 의해 상기한 대상 공작물의 상기한 특성에 적합하게 동작하도록 상기한 공작물 이송적재기구를 바꾸며, 상기한 소정의 참고특성이 상기한 교체된 대상 공작물의 유형에 다른 참고특성으로 상기한 지시에 응하여 교체되기 위한 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 공작물이송라인제어장치.

Description

워크 반송 라인 제어 시스템 및 제어 방법
본 발명은 워크 반송 제어 방법과 워크 반송 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 워크를 워크 반송 라인(work transportation line)상으로 반송하기 위한 워크 취급 장치를 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
종래에는 자동차 생산 라인 또는 조립 라인과 같은 소위 생산 라인에서는 실린더 블록, 트랜스미션 케이스 등과 같은 블랭크 또는 완성품을 작업 스테이션에 반송하기 위한 반송 컨베이어에 자동적으로 적재하기 위해 워크 취급 장치(work handling apparatus) 또는 로봇이 장기간 이용되어 왔다. 워크 취급 장치는 워크 팰릿(work pallet)의 적층체상에 배치된 워크를 워크 저장 위치(work sore)에 보유하고, 워크를 벨트 컨베이어에 하나씩 적재한다. 이러한 자동 워크 취급 시스템은예를 들면 일본 특허 공개 제 1986-55016 호, 제 1990-180573 호 또는 제 1991-95025 호에 개시되어 있다.
워크 반송 제어 시스템은 이러한 유형의 워크 취급 장치를 제어하여 워크를 각각 소정의 시간 간격으로 취급하도록 한다. 워크는 항상 팰릿상의 동일한 위치에 배치되지 않기 때문에, 이들 워크에 대한 워크 취급 장치의 상대적인 위치를 가능한 한 자동적으로 간단하게 설정할 필요가 있다. 워크 취급 장치를 최적으로 이용할 수 있도록 하기 위해서, 워크 반송 제어 시스템은 워크의 위치를 검출하는 수단을 구비하고 있다.
위치 검출의 방법 중 하나는 워크의 다가 화상(多價畵象)(a many-valued image)으로부터 전자적으로 변환된 2가 화상(a two-valued image)의 화소의 분포 패턴에 의거하여 워크의 위치를 검출하는 전자 화상 분석을 이용하는 것이다. 특히, 화상은 한계값에 의해 명암 화소(dark and bright picture elements)로 분리되며, 이들 명암화소는 각기 0과 1의 숫자로 평가된다. 이것은 워크의 위치 검출의 불변성을 보장하기 위한 일반화된 기술임을 알 수 있다.
또한, 샤프트 또는 스핀들을 취급하기 위한 한쌍의 워크 취급 유닛을 구비하는 워크 취급 장치는 공지되어 있으며, 그 보유 수단은 이들 샤프트 또는 스핀들의 길이 또는 직경에 따라서 조정 가능하다. 이러한 워크 취급 장치는 예를 들면 일본 실용신안 공개공보 제 1993-26281 호에 개시되어 있다.
워크 반송 제어 시스템이 종래 기술에 비해 이점을 가질 수도 있지만, 규격, 치수, 형상 및/또는 속성(attribute)이 상이한 워크 유형의 수에 따라서 많은 제약을 받는다. 예를 들면 상이한 개수의 실린더를 구비하거나 인접한 실린더 사이의 거리가 상이한 자동차 실린더 블록과 같은 상이한 종류의 제품이 조립되는 소위 다품종 소량 생산 라인에 있어서는, 한 종류의 워크에서 다른 종류의 워크로 워크가 교체됨에 따라서 워크 취급 공구를 교체 및/또는 재조정하고 그리고 워크 취급 공구의 작동을 수정할 필요가 있다. 이러한 것을 "재배열(rearrangement)"이라고 한다. 이러한 재배열은 항상 워크 종류의 변경에 따른 수동 조작으로 인해 번거롭게 된다. 다품종 소량 생산 라인의 자동화 및 제조 효율을 향상시키기 위해서는 이러한 재배열을 가능한 한 자동화하고 간략하게 할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 워크 반송 라인에서의 재배열을 자동적으로 실행하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 생산 라인의 자동화 및 제조 효율을 향상시킬 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 상하로 서로 적층 상태로 배치되어 있는 팰릿상의 상이한 유형의 워크를 보유하고 그리고 이들을 정확한 순서로 워크 반송 라인에 적재하는 워크 취급 장치를 제어하기 위한 워크 반송 라인 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것에 의해 달성된다. 하나의 워크에서 다른 워크로의 워크 유형의 변경은, 대상 워크의 2가 화상에 의거하여 제공된 대상 워크의 지정된 속성(specified attribute) 또는 특성 데이터를 소정의 참조 속성(reference attribute) 또는 특성 데이터와 비교함으로써 인지된다. 워크 종류의 변경의 지시에 따라, 워크 취급 장치의 작동을 변경시키기 위해 소정의 참조 속성이 대상 워크가 변경된 워크 종류의다른 소정의 참조 속성으로 변경되고, 이에 의해 워크 취급 장치는 워크의 종류에 따라 적절하게 작동하도록 조작될 수 있다. 대상 워크의 지정된 속성은 대상 워크가 변경된 종류를 인식하기 위해서 이전에 저장된 상이한 워크 종류의 참조 속성과 비교된다.
워크 반송 라인 제어 시스템은 워크 반송 라인 바로 앞에 위치된 워크 취급 장치상에 장착된 카메라를 포함하며, 이 카메라는 워크 반송 라인에 전송할 대상 워크의 화상을 형성한다.
워크 취급 장치 이전의 워크 스테이션으로부터의 데이터나, 워크 취급 장치 이후의 워크 스테이션으로부터의 데이터에 의거하여 재배열의 지시가 제공될 수도 있다. 워크 취급 장치는 워크가 변경될 때마다의 워크의 상이한 종류에 따라 교체 가능하거나 아니면 조정 가능한 워크 핸드(work hand)를 포함하고 있다.
본 발명에 따른 워크 반송 제어를 위한 방법 및 시스템에 따르면, 대상 워크의 지정된 속성과 비교될 참조 속성은 대상 워크의 종류가 변경될 때마다 변경되며, 이러한 데이터 비교의 결과 워크 취급 장치의 동작은 워크 종류 변경후의 대상 워크에 적합하게 변화된다. 따라서, 워크 반송 라인의 재배열이 달성되어, 생산라인의 자동화 및 그 제조 효율이 향상된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 하기의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 수 있을 것이다.
이제 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 특히 제 1 도에는 자동차 생산라인이 개략적으로 도시되어 있으며, 이 생산 라인의 일단부에 워크 적재스테이션(WA)이 배치되고, 이 워크 적재 스테이션(WA)에는, 예를 들면 자동차 엔진 장치용의 주조 실린더 블록과 같은 워크(W)가 각기 구비되어 있다. 워크와 팰릿의 적층체(P.W.)는 지게차(V)와 같은 반송차에 의해 워크 적재 스테이션(WA)으로 운반된다. 워크 적재 스테이션(WA)은 생산 라인의 일정한 순서의 프로그램을 수동으로 변경하기 위한 제어 유닛 패널(CU)을 구비하고 있다. 적층체의 워크와 팰릿(W, P)은 워크 적재 스테이션(WA)에 반송되며, 제 1 워크 반송 라인(T1)의 단부에 근접하게 위치된다. 각 펠릿상의 워크(W)는 제 1 워크 반송 라인(T1)상에 차례로 적재된다. 하역된 팰릿(P)은 워크 적재 스테이션(WA)으로부터 반출된다.
생산 라인은 제 1 워크 반송 라인(T1)을 따라서 분리되어 배치된 워크 스테이션(M1 내지 M3)의 제 1 그룹을 구비한다. 제 1 그룹의 최종 워크 스테이션(M3) 다음에는 제 1 워크 반송 라인(T1)과 제 2 워크 반송 라인(T2) 사이의 변환 라인상에 자동 운송차(AGV)가 위치되어 있다. 또한, 생산 라인은 제 2 워크 반송 라인(T1)을 따라 분리되어 배치된 워크 스테이션(M4, M5)의 제 2 그룹과, 제 3 워크 반송 라인(T3)상의 워크 스테이션(M6)을 구비하고 있다. 유사하게, 제 2 워크 반송 라인(T2)과 제 3 워크 반송 라인(T3) 사이의 변환 라인상에 다른 자동 운송차(AGV)가 배치되어 있다. 워크 스테이션(M4, M5)은 예를 들면 실린더 보어 호닝 스테이션(a cylinder bore horning station)과, 점화 플러그와 같은 엔진 부품이 워크(W)에 조립되는 서브조립 스테이션을 포함한다. 워크 스테이션(M5) 다음에는 워크(W)는 일지 저장 스테이션(WB)에서 중간 완성품으로서 일시적으로 저장된다. 저장 스테이션(WB)으로부터 필요한 수량의 워크(W)가 자동 운송차(AGV)에 의해제 3 워크 반송 라인(T3)상에 주기적으로 운송된다. 예를 들면, 최종 조립 스테이션인 워크 스테이션(M6) 다음에 워크(W)는 제품 저장 스테이션(WC)에서 최종 제품으로서 저장된다.
제 2 도 내지 제 5 도를 참조하면, 워크 적재 스테이션(WA)은 워크와 팰릿의 적층체(P.W.)를 포함하는 워크 저장부를 포함한다. 적층체의 이러한 워크 및 팰릿(W, P)은 기부 팰릿(P1)과, 상하로 느슨하게 배치된 복수의 제 2 팰릿(P2)을 구비하며, 각 팰릿상에는 복수의 워크(W)가 각각 탑재되어 있다. 워크와 팰릿의 적층체(P.W.)는 지게차와 같은 리프팅 장치(도시하지 않음)에 의해 제 2 도에 화살표(A)로 표시된 방향으로 워크 적재 스테이션(WA)내로 반송되며, 지정 위치에 위치된다. 워크 적재 스테이션(WA)에서, 이후에 상세하게 설명할 워크 취급 장치(WHA)는 팰릿(P2)상에 탑재된 워크(W)를 하나씩 자동적으로 반송하고, 컨베이어 벨트와 같은 제 1 워크 반송 라인(T1)에 워크를 적재한다. 그 후에, 워크 취급 장치(WHA)는 반송 방향(A)에 수직인 방향(C)으로 각 팰릿(P1 또는 P2)을 반송하고, 빈 팰릿(P1, P2)을 핸드 트럭(5) 또는 다른 벨트 컨베이어상에 하나씩 자동적으로 탑재한다. 핸드 트럭(5)에 빈 기부 팰릿(P1)이 탑재되고, 이 기부 팰릿(P1)상에 소정 수량의 빈 팰릿(P2)이 탑재되면, 핸드 트럭(5)은 방향(A)과 평행하지만 반대인 방향(B)으로 워크 적재 스테이션(WA)의 외부로 반출되고, 그 후에 다른 빈 핸드 트럭(5)으로 교체된다. 한편, 워크와 팰릿의 다른 적층체(W.P.)가 리프팅 장치에 의해 워크 적재 스테이션(WA)내로 방향(A)으로 반입된다. 이 경우에, 워크와 팰릿의 적층체(W.P.) 또는 팰릿(P1, P2)의 적층체가 워크 적재 스테이션(WA)에 반입 또는반출되는 방향은 워크 적재 스테이션(WA)의 횡방향(Y)과 일치하며, 팰릿(P1, P2)이 워크 적재 스테이션(WA)내에서 반입 위치(A)의 적층체로부터 반출 위치(B)의 적층체까지 운반되는 방향은 워크 적재 스테이션(WA)의 길이방향(X)과 일치한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 체인 컨베이어를 포함할 수도 있는 제 1 반송 라인(T1)은, 워크(W)가 적재되는 워크 적재 스테이션(WA)의 코너에 그 일 단부가 위치되도록 놓여지며, 워크 적재 스테이션(WA)의 길이방향(X)에 대해서 예컨대 45°의 소정 각도(θ)로 제 1 그룹의 워크 스테이션(M1)까지 직선으로 연장되어 있다. 이러한 제 1 반송 라인(T1)의 레이아웃은, 조작자 또는 작업자가 유지 보수를 위해서 워크 적재 스테이션(WA) 및/또는 제 1 반송 라인(T1)에 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위해 적재 스테이션(WA) 사이에 삼각형의 작업 영역(D)을 형성한다.
워크 적재 스테이션(WA)은 서로 평행하게 배치된 한쌍의 종방향 측면 비임(8a, 8b)과, 이 측면 비임(8a, 8b) 사이에서 횡방향으로 연장되고 이들을 서로 연결하는 제 1 및 제 2 또는 전후방 횡단 비임(7a, 7b)을 포함하는 대체로 사각형 형상의 프레임(3)을 구비하고 있다. 이러한 프레임(3)은 측면 비임 중 하나, 즉 측면 비임(8a)으로부터 하방으로 연장되는 다수의 레그(6)와, 전후방 횡단 비임(7a, 7b)에 의해 유지되어 있다. 측면 비임(8a, 8b)에는 각기 그 상측에 고정된 가이드 레일(9a, 9b)이 제공되어 있다. 가동 겐트리(10)(a movable gantry)는 측면 비임(8a, 8b)을 가로질러 횡방향으로 연장되고, 프레임(3)의 길이방향에서 전후방으로 활주 이동하도록 가이드 레일(9a, 9b)상에서 안내된다. 측면 비임(8a, 8b)의 외측에 고정된 구동 모터(11)와, 가동 겐트리(10)의 대향 단부에 연결되어 있는 한쌍의 구동 체인(12a, 12b)은 겐트리 구동 기구를 형성하고, 겐트르(10)를 가이드 레일(9a, 9b)상에서 길이방향으로 전후방으로 구동시킨다.
제 5 도, 제 6A 도 및 제 6B 도를 참조하면, 예를 들면 본 실시예에 있어서 전동기 케이스인 워크(W)는 워크 취급 장치(WHA)에 의해 팰릿(P1 또는 P2)으로부터 개별적으로 집어 올려지고, 제 1 반송 라인(T1)상에 적재된다. 워크 취급 장치(WHA)는 겐트리(10)에 의해 수직 이동하도록 지지되어 있다. 특히, 워크 취급 장치(WHA)는 팰릿 핸드(19) 및 워크 핸드(20)를 포함한다. 팰릿 핸드(19)는 수직으로 연장된 슬라이드 로드(13b)를 구비하는 아암(13)의 하단부에 연결되고, 또 베어링(13c)에 의해서 수직 이동하도록 지지되어 있다. 이들 베어링(13c)은 겐트리(10)의 전방 측면에 고정된 가이드 홀더(13a)에 고정되어 있어서, 팰릿 핸드(19)가 아암 구동 모터(17)에 의해 상하로 이동된다. 워크 핸드(20)는 수직으로 연장된 슬라이드 로드(14b)를 구비하는 수직 아암(14)의 하단부에 연결되어 있고, 베어링(14c)에 의해서 수직 이동하도록 지지되어 있다. 이들 베어링(14c)은 겐트리(10)의 후방 측면상에서 활주 이동하도록 장착된 가이드 홀더(14a)에 연결되어 있다. 워크 핸드(20)의 지지 구조체를 통해서, 워크 핸드(20)는 겐트리(10)에 의해 지지되어 수직 아암(14)의 수직 중심선을 중심으로 이동 및 회전하도록 되어 있다. 겐트리(10)는 구동 체인(16)에 의해 가이드 홀더(14a)에 결합하여 작동되어 가이드 홀더(14a)가 겐트리(10)상에서 횡방향으로 활주 이동하도록 하는 구동 모터(15)와, 아암(14)을 가이드 홀더(14a)상에서 수직 활주 이동시키는 아암 구동 모터(18)를 구비하고 있다. 워크 핸드(20)의 아암(14)의 상부에는, 수직 중심선을 중심으로 아암(14)을 회전시키는 아암 구동 모터(21)가 구비되어 있고, 아암(14)의 중간 부분에는 상부에 워크(W)가 배치된 팰릿(P1, P2)을 감시하는 비디오 카메라(22)가 구비되어 있다. 다수의 상이한 워크 핸드(20)가 핸드 테이블(60)상에 구비되어 있다. 워크 취급 장치(WHA)에 부착된 워크 핸드(20)는 워크가 변경될 때 마다 이들 워크 핸드(20)중 어느 하나와 교체된다. 이러한 워크 핸드의 교체는 이후에 설명하게 될 워크 및 팰릿 취급 메인 루틴에서 실행된다.
워크 핸드(20)의 세부를 상세하게 도시하며 실린더 블록이 워크(W)로서 도시되어 있는 제 7 도, 제 8A 도 및 제 8B 도를 참조하면, 핸드 유닛(32)은 아암(14)에 대해서 수직으로 변위될 수 있도록 유니버셜 조인트 유닛(31)에 의해 아암(14)의 하단부에 연결되어 있다. 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 유니버셜 조인트 유닛(31)은 한쌍의 볼 조인트(33)와 코일 스프링(34)을 포함한다. 핸드 유닛(32)은 접촉 스위치(35)가 구비된 한쌍의 위치 안정화 핑거(36)와 한쌍의 보유 핑거(holding finger)(38)를 구비한다. 보유 핑거(38)는 공기 실린더(37)에 의해 구동되어 실린더 블록의 실린더 보어와 같은 워크(W)의 특정 부품과 결합되고 워크(W)로부터 분리되어 워크(W)를 보유 및 해제하도록 되어 있다. 보유 핑거(38)가 워크(W)를 잡으려고 하는 동안 위치 안정화 핑거(36)는 팰릿(P1 또는 P2)상의 위치에서 워크(W)를 안정화시킨다.
제 9 도에 도시된 바와 같이, 볼 조인트(33)는 제 1 및 제 2 링크 볼(33b, 33d)과, 제 1 및 제 2 라이너 로드(33f, 33g)를 포함하는 라이너 샤프트 커플링 수단을 구비한다. 제 1 라이너 로드(33f)가 고정되는 제 1 링크 볼(33b)은 부착 플레이트(31a)에 고정된 제 1 소켓(33a)내에 수납되며, 워크 핸드(20)는 상기 부착 플레이트(31a)를 통해서 아암(14)의 하단부에 연결되어 있다. 유사하게, 제 2 라 이너 로드(33g)가 고정되어 있는 제 2 링크 볼(33b)은 부착 플레이트(32a)에 고정된 제 2 소켓(33c)내에 수납되며, 핸드 유닛(32)은 이 부착 플레이트(32a)를 통해서 유니버셜 조인트 유닛(31)에 연결되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 라이너 로드(33f, 33g)는 원통형 관(33e)내에서 활주 운동하도록 수납되어 있다. 따라서, 이렇게 구성된 유니버셜 조인트 유닛(31)은 제 8B 도에 도시된 바와 같이 부착 플레이트(31a, 32a) 사이에, 그리고 그에 따라서 핸드 유닛(32)과 아암(14) 사이에 상대적인 수평 변위를 제공한다. 따라서, 핸드 유닛(32)이 아암(14)에 대해서 정 위치에 있지 않을 지라도 핸드 유닛(32)이 워크(W)를 잘 보유할 수 있게 된다. 유니버셜 조인트 유닛(31)은, 워크 핸드(20)가 워크(W)를 보유하고 이것을 반송하는 동안에 유니버셜 조인트 유닛(31)과 핸드 유닛(32) 사이에 어떠한 상대적인 수평 변위도 일어나지 않도록 하기 위해서 유니버셜 조인트 유닛(31)과 핸드 유닛(32)을 기계적으로 함께 연결시키는 정상 정지 기구(40)를 더 구비하고 있다. 이 정상 정지 기구(40)는 유니버셜 조인트 유닛(31)의 부착 플레이트(31a)에 의해 유지된 신축 자재의 정지 핀(40a)과, 핸드 유닛(32)의 부착 플레이트(32a)에 고정된 리셉터클(40b)을 포함하고 있다. 정지 핀(40a)이 리셉터클(40b)과 결합될 때, 유니버셜 조인트 유닛(31) 및 핸드 유닛(32)은 함께 기계적으로 결합된다.
워크 취급 장치(WHA)의 작동을 제어하기 위한 제어 시스템(S)을 도시하는 제 10 도를 참조하면, 주로 마이크로컴퓨터로 구성되는 제어 시스템(S)은 제 1 및 제2 제어기(51, 52)를 포함한다. 제 1 제어기(51)는 상위 링크 유닛, 기본 서브 유닛, A/D 변환 유닛 및 다수의 I/O 유닛을 구비하고 있다. 이러한 상위 링크 유닛은 제 1 및 제 2 제어기(51, 52)를 연결하여 이들 사이의 통신을 통제한다. 상기 상위 링크 유닛은 조작자가 조작한 터치 패널(41)로부터의 신호를 수신한다. 기본 서브 유닛은 비디오 카메라(22) 및 증폭기(47)에 의해 촬영되고 화상 처리 유닛(48)에 의해 처리되는 비디오 데이터를 수신한다. 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 화상 처리 유닛(48)은 비디오 카메라(22)에 의해 촬영된 워크(W)의 화상을 특정 한계값에 기초하여 다가(多價) 데이터(many-valued data)로부터 2가 데이터로 변환시켜, 화상을 나타내는 2가 데이터로부터의 워크(W)의 특정 형상 부분과 워크(W)의 위치를 검출한다. 워크 위치의 데이터는 CRT 디스플레이 장치(49)상에 표시된다. A/D 변환 유닛은 센서 증폭기(50)를 통해서 센서로부터의 신호를 수신한다. 이러한 신호는 팰릿 핸드(19)와 이 팰릿 핸드(19) 바로 아래의 적층체의 최상부 팰릿(P2) 사이의 거리, 또는 바람직하게는 워크 핸드(20)와 이 워크 핸드(20) 바로 아래의 적층체의 최상부 팰릿(P2)상에 위치된 워크(W) 사이의 거리를 나타낸다. I/O 유닛에는 밸브(43), 리미트 스위치(44), 푸시 버튼(45) 및 램프(46)가 각기 접속되어 있다.
제 2 제어기(52)는 겐트리 구동 모터(11), 가이드 홀더 구동 모터(15), 아암 구동 모터(17, 18, 21) 및 핸드(19, 20)용 로봇 핸드 구동 모터(도시하지 않음)와 같은 다양한 구동 기구를 순차적으로 제어하기 위한 시퀀스 제어 유닛을 구비하고 있다. 제 2 제어기(52)는 핸드(19, 20)가 모든 소망의 위치로 이동할 수 있도록 제1 내지 제 5 증폭기(53 내지 57)를 통해서 모터(11, 15, 17, 18, 21)를 구동 및 제어하기 위한 위치 제어 유닛을 더 구비하고 있다.
제 1 도 내지 제 10 도에 도시된 워크 취급 장치(WHA)의 재배열 동작은 각기 제어 시스템(S)의 마이크로컴퓨터에 대한 다양한 시퀀스 루틴 및 서브루틴을 도시하는 흐름도인 제 11A 도, 제 11B 도, 제 12 도 및 제 13 도를 참조하면 잘 이해될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 본 기술 분야에 잘 공지되어 있다. 하기의 설명을 통해, 본 기술 분야에 숙련된 프로그래머는 마이크로컴퓨터용의 적절한 프로그램을 준비할 수 있을 것이다. 물론, 이러한 모든 프로그램의 특정 세부사항은 선택되는 특정 컴퓨터의 구조에 따라서 달라질 것이다.
메인 루틴
워크 및 팰릿 취급 메인 루틴의 흐름도인 제 11A 도 및 제 11B 도를 참조하면, 흐름도의 논리 시작과 제어는 워크의 종류의 변화를 나타내는 재배열 신호를 제공하기 위해 제 12 도에 도시된 재배열 판정 서브루틴이 요구되는 블록(S1)으로 직접 나아간다.
재배열 판정 서브루틴
재배열 판정 서브루틴을 도시하는 흐름도인 제 12 도를 참조하면, 제 12 도의 단계(S101)에서의 제 1 단계는 팰릿(P1 또는 P2)이 워크 취급 장치(WHA)의 최종 작동 순서에서 워크 및 팰릿(W, P)의 적층체로부터 이동되었는가의 유무를 판정하는 것이다. 판한정 대답이 "아니오"라면, 이것은 팰릿(P1 또는 P2)상의 적어도 하
나의 워크(W)가 최종 작동 순서에서 워크 취급 장치(WHA)에 의해 취급된 워크(W)와종류가 동일한 것을 나타낸다. 즉, 어떠한 워크 종류의 변경도 일어나지 않은 것을 나타낸다. 다음에, 단계(S101)는 재배열 판정 서브루틴을 요구하는 메인 루틴의 단계 전의 메인 루틴으로 복귀할 것을 명령한다. 한편, 판한정 대답이 "예"라면, 이것은 최종 작동 시퀀스에서 워크 취급 장치(WHA)에 의해 적층체로부터 취급되고 제거되는 워크(W)와는 워크 종류가 상이할 가능성이 있는 워크(W)가 존재하는 것을 의미한다. 다음에, 화상 처리 서브루틴은 워크 취급 장치(WHA)에 의해 취급될 워크(W)의 형상과 관련된 데이터를 제공하기 위해서 단계(S102)를 요구한다. 워크의 형상은 카메라(22)에 의해서 제공된 워크(W)의 화상이 특정 한계값을 이용하여 다중값 화상 데이터로부터 변형된 2가 화상 데이터에 의거하여 판정된다.
화상 처리 서브루틴
화상 처리 및 워크 위치 검출 서브루틴의 흐름도인 제 13 도를 참조하면, 제 1 단계(S201)는 겐트리 구동 모터(11) 및 가이드 홀더 구동 모터(15)를 구동하여 겐트리(10)를 프레임(3)의 길이방향(X)으로 특정 거리만큼 이동시키고 그리고 가이드 홀더(14a)를 횡방향(Y)으로 특정 거리만큼 이동시켜서, 카메라(22)가 시야의 중심을 워크(W)의 상부 표면의 중심과 대체로 일치도록 위치 설정하는 촬영 위치에 카메라(22)를 배치한다. 다음에, 단계(S202)에서 아암 구동 모터(18)가 구동되어, 워크 핸드(20)의 아암(14)을 특정 거리만큼 하강시켜 워크(W)의 상부 표면의 화상을 촬영하기에 적당한 수직 위치에 카메라(22)를 배치한다. 그 후, 단계(S203)에서 화상 촬영을 재시도하는 횟수를 나타내는 소정의 최초 카운트 값("m")으로 그 카운트가 설정된다. 카운트의 변경은 카메라(22)가 워크(W)의 화상을 촬영할 수 있는위치에 접근하도록 수평 카메라 위치가 변경될 때 마다 항상 단계(S221)에서 1씩 감산되어 실행된다. 수평 카메라 위치의 그러한 변경은, 워크 형상의 검출이 한계값의 수정 횟수가 소정의 수만큼 지난 후에도 여전히 만족스럽지 못한 경우에 실행된다. 카운터 값이 제로(0)로 변경된 경우에, 제어 시스템(S)은 단계(S206)에서 화상 처리가 실행될 수 없다는 것을 판정한다.
단계(S203)에서 카운터의 카운트 값("m")을 최초에 설정한 후에, 카운트 값("m")이 제로(0)로 되었는지를 단계(S204)에서 판정한다. 판정의 대답이 "예"인 경우에, 이것은 카메라(22)의 위치가 "m" 배수로 변경된 것을 나타내며, 다음에 제어 시스템(S)은 화상 처리가 불가능하게 되고, 화상 처리가 단계(S206)에서 중단되는 것을 판정한다. 한편, 판정의 대답이 "아니오"인 경우, 카메라(22)는 단계(205)에서 워크(W)의 명암 화상을 촬영하고 명함 화상의 다가 화상 데이터를 제공한다, 그 후, 단계(207)에서 화상으로부터 노이즈가 제거된다. 단계(208)에서, 플래그(flag)(Fn)가 1 또는 아니오의 상태로 설정되었는지를 판정한다. 한계값이 소정 횟수만큼 변경된 후에도 워크 위치의 판정이 여전히 만족스럽지 못한 경우에, 플래그(Fn)는 1의 상태로 설정된다. 플래그(Fn)가 아직 1의 상태로 설정되지 않았다면, 단계(209)에서 이전에 설정된 최초의 한계값[TV(i-1)]은 다른 최초의 한계값[TV(i)]으로 대체된다. 최초의 한계값[TV(i)]을 이전의 한계값[TV(i-1)]으로 대체하는 이유는, 이전의 한계값[TV(i-1)]이 워크 위치의 검출을 가능하게 하기 때문이다. 그러나, 플래그(Fn)가 1의 상태로 설정되었다면, 이것은 최초의한계값[TV(i)] 또는 한계값의 미소한 변경 중 어느 것도 워크(W)의 위치를 검출하는 것이 불가능하다는 것을 나타낸다. 다음에, 평균 명시도(Lavr)는 단계(S210)에서 다른 최초의 한계값[TV(i)]으로 대체된다. 평균 명시도(Lavr)는 카메라(22)에 의해 촬영된 명암 화상의 전체 면적의 명시도의 평균으로서 한정된다. 이러한 상황에서, 워크(W)의 상부의 견고한 부분(solid portion)은 명암 화상에서 밝게 나타나고, 워크(W)인 실린더 블록의 상부의 원형 보어 부분과 같은 특정 부분의 형상은 명암 화상에서 그늘지거나 어둡게 나타난다.
단계(S209) 또는 단계(S210)에서 최초의 한계값[TV(i)]을 설정한 후에, 다른 카운터의 소정의 최초 카운트 값("n")이 단계(S211)에서 설정된다. 이 경우에, 다른 카운터는 단계(S218)에서 한계값(TV)에 의해 다가 화상 데이터로부터 2가 데이터로 변형될 때마다 1만큼 감산하여 카운트 값("n")이 수정되며, 한계값(TV)의 변화의 모든 "n" 배수는 수평 카메라 위치의 이동을 야기시킨다. 다음에, 단계(S212)에서, 카운터의 카운트 값("n")이 제로에 도달하였는지를 판정한다. 판정의 대답이 "예"이라면, 단계(S220)에서 위치 수정을 위해 소정의 거리만큼 카메라(22)를 수평으로 이동시킨 후에, 카운트 값("m")은 단계(S221)에서 1씩 감산하여 수정되며, 플래그(Fn)는 단계(S222)에서 1의 상태로 설정된다. 그 후에, 제어는 다시 단계(S204)에서 판정으로 진행된다.
단계(S212)에서의 판정의 대답이 "아니오"이라면, 다중값 화상 데이터는 단계(S213)에서 2가 화상 데이터로 변형되며, 노이즈는 단계(S214)에서 2가 화상 데이터로부터 제거된다. 2가 화상 데이터에 있어서, 1의 값은 최초의 한계값[TV(i)]보다 밝은 화소를 나타내며, 0의 값은 최초 한계값[TV(i)]보다 어두운 화소를 나타낸다. 2가 화상 데이터로의 변형은 광선의 특정 파장에 대해서 실행될 수 있다. 다음에, 단계(S215)에서 라벨링(labeling)이 실행된다. 이러한 라벨링은, 1의 값을 가진 다른 화소에 인접한 1의 값을 가진 화소는 "A"로 라벨링되고, "A"로 분류된 인접한 화소의 그룹은 본 실시예에서 실린더 보어를 나타내는 특정 형상, 즉 원형을 가진 완전한 부분으로서 파악된다. 어둡거나 아니면 밝은 화소의 독립적인 그룹으로서 파악될 수 있는 특정 형상 부분에 대해 간단한 형상을 갖는 워크(W)의 부분 또는 부품을 선택하는 것이 바람직하다. 화상 데이터를 2가 화상으로 변환하고 화소를 라벨링한 결과, 화상의 부분, 즉 실린더 보어의 특정 형상의 전체가 파악된다.
그러나, 특정 형상으로 파악되는 화상의 전체의 부분이 단일의 워크(W)인 것은 아니다. 예를 들면, 2개의 워크(W)가 카메라(22)에 의해 촬영된 단일 화소로 되는 경우에, 하나의 워크의 특정 형상을 갖는 부분과, 화소에서 함께 섞인 다른 워크(W)의 동일한 특정 형상을 갖는 부분이 나타나게 된다. 이러한 이유 때문에, 워크(W)의 특정한 형상만이 단계(S216, S217)를 통해서 구별된다.
워크의 특정 종류의 구별은 형상 구별 인자에 의거하여 실행된다. 이들 형상 식별 인자는 하기와 같은 모든 워크 종류에 대한 특정 속성 또는 특징 값이다.
즉, ① 실린더 보어의 단면적과 같은 워크의 독특한 부분의 면적과, ② 실린더 보어의 내주 길이와 같은 워크의 독특한 부분의 원주길이와, ③ 독특한 부분의내주 길이대 면적의 비와 같은 워크의 독특한 부분의 형상 계수와, ④ 2개의 인접한 실린더 보어 사이의 중심 거리와 같은 워크의 2개의 인접한 독특한 부분 사이의 거리와, ⑤ 워크의 2개의 인접한 독특한 부분의 기하학적 중심을 각각 연결하는 2개의 직선 사이의 상대적인 각도가 있다.
예를 들면, 다양한 종류의 엔진 장치의 상이한 실린더 블록과 같은 다양한 워크 종류에 대해 이들 워크 종류의 속성 또는 특성 값의 참조 데이터가 사전에 제공되어 있으며, 이들 데이터는 재배열 요청시에 하나의 이전 워크 종류에서 다른 워크 종류로 변경된다.
단계(S216)에서, 대상 워크의 종류와 관련된 워크 종류의 속성 또는 특성 값을 도출해낸 후에, 도출된 워크 종류의 속성 또는 특성 값과 참조 속성 또는 특성값을 비교하여 단계(S217)에서 참조 워크 종류에 따른 워크 증류의 속성 값을 갖는 특정 형상 부분의 그룹이 있는 가를 판정한다, 판정의 대답이 "아니오"이면, 이것은 2가 화상 데이터로의 화상 변형을 위한 최초의 한계값[TV(i)]이 부적당한 것을 나타낸다. 다음에, 최초의 한계값[TV(i)]은 단계(S218)에서 한계값(TV)으로 변경 된다. 다음에, 단계(S219)에서 1만큼 감산하여 카운트 값("n")을 변경한 후에, 단계(S212)에서 "n"의 카운트 값에 관련된 판정으로 제어가 복귀한다. 즉, 최초의 한계값[TV(i)]이 부적절하게 높거나 낮다면 워크의 종류가 참조 속성에 따른 워크종류의 속성 값에 의해 표시되지 않기 때문에, 워크의 종류는 적절하게 파악될 수 없다. 한계값(TV)의 변경은 최초의 한계값[TV(i)]으로부터 선택적으로 증가 또는 감소하여 변경될 수 있다.
참조 워크 종류에 따른 특정 형상 부분의 그룹의 존재에 관한 판정에 대한 대답이 "예"라면, 이것은 특정 형상 부분의 그룹이 반송될 워크(W)에 속한다는 것을 나타낸다. 다음에, 최종 단계는 화상 처리 서브루틴을 요구하는 재배열 식별 서브루틴의 단계 이후에 메인 루틴으로 복귀한다.
재배열 식별 서브루틴-계속
제 12 도에 도시된 재배열 식별 서브루틴을 다시 참조하면, 대상 워크(W)의 형상 식별 인자는 워크 종류의 변경을 확인하기 위하여 다양한 종류의 워크(WA, WB, Wc, …, Wx)의 각각과 비교된다. 특히, 단계(S103)에서, 대상 워크(W)의 형상 식별 인자는, 예컨대 작동의 최종 순서에서 워크 취급 장치(WHA)에 의해 취급된 워크(WA)의 인자와 비교하여, 대상 워크(W) 및 이전 워크(WA)의 양자의 형상 식별 인자가 서로 일치하는가를 판정한다, 판정의 대답이 "예"이라면, 이것은 대상 워크(W)와 이전 워크(WA)의 워크 종류가 동일하며 어떠한 워크 종류의 변경도 일어나지 않은 것을 나타므로, 시퀀스는 어떠한 워크 변경 신호도 제공하지 않고 재배열 식별 서브루틴을 호출하는 메인 루틴의 단계 이후에 메인 루틴으로 복귀한다. 한편, 판정의 대답이 "아니오"라면, 이것은 워크 종류의 변경이 일어난 것을 나타내므로, 단계(S104)에서 대상 워크(W)의 형상 식별 인자가 예를 들면 워크(WB)의 종류와 같은 나머지 워크의 종류중 어느 하나의 식별 인자와 비교된다. 판정의 대답이 "예"이면, 이것은 최종 시퀀스 작동에서 취급된 종류의 워크(WA)로부터 다른 종류의 워크(WB)로 워크 종류의 변경이 발생한 것을 나타내며, 다음에, 워크 종류 변경 신호(SWB)가 단계(S105)에서 제공되며, 시퀀스는 재배열 식별 서브루틴을 호출하는 메인 루틴에서의 단계 이후에 메인 루틴으로 복귀한다. 그러나, 판정의 대답이 "아니오"라면, 유사한 판정이 나머지 종류의 워크(WC, …, WX)에 대해서 단계(S106, …, S109)에서 이루어져서 각기 단계(S107,…, S110)에서 워크 종류 변경 신호(SWB, …, SWX)를 제공한다. 최종 단계 명령은 화상 처리 서브루틴으로 복귀한다.
메인 루틴-계속
제 11A 도의 메인 루틴을 다시 참조하면, 워크 종류 변경 신호가 존재하는지를 단계(S2)에서 판정된다. 판정의 대답이 "예"이라면, 이것은 최종 시퀀스 작동시에 취급된 워크 종류로부터 워크(WB- WX)중 어느 하나로의 워크 종류 변경이 이루어진 것을 나타내며, 워크 취급 장치(WHA)가 핸드 유닛(32)을 교체 또는 재 조정할 필요가 있다. 다음에, 단계(S3)에서 제어 시스템(S)은 재배열된 워크(W)의 종류에 적당한 다른 워크 핸드(20)로 워크 핸드(20)를 교체하거나, 워크 핸드(20)를 재배열된 워크(W)의 형태에 적당하게 조정하도록 워크 취급 장치(WHA)에 명령을 내린다. 그 후에, 단계(S4)에서 제어 시스템(S)은 재배열된 워크(W)의 종류에 대한 워크 취급 장치(WHA)의 표준 위치와, 재배열된 워크(W)의 종류에 대한 형상 식별 인자와, 워크의 화상이 다가 화상 데이터로부터 2가 화상 데이터로 변형되는 한계값과 같은 새로운 제어 변수를 설정한다.
그후에, 단계(S5)에서 워크 취급 장치(WHA)가 워크(W)와 팰릿(P1 또는 P2) 사이의 적재 작동을 실행하는 가의 여부를 판정한다. 다음에, 적재 시퀀스 루틴은 워크(W)를 적재하기 위한 단계(S6 내지 S16) 또는 팰릿(P1 또는 P2)을 적재하기 위한 단계(S17 내지 S24)를 취하게 된다.
판정의 대답이 "예"이라면, 적재 시퀀스 루틴은 단계(S9 내지 S16)를 취한다. 제 11B 도의 제 1 단계(S6)는 제 13 도에서의 화상 처리 서브루틴을 실행하는 단계이다. 화상 처리 서브루틴의 단계(S216)에서 구한 형상 판단 인자에 의거하여, 대상 워크(W)의 기하학적 중심 위치가 검출되고 단계(S7)에서 수직 좌표에 표시된다. 그후에, 이동 및 회전시켜야 할 워크 핸드(20)에 필요한 거리 및 각도가 단계(S8)의 좌표에 표시된 기하학적 중심 위치에 의거하여 계산되고, 단계(S9)에서 거리 및 신호를 나타내는 신호가 제공된다. 이들 이동 거리 및 신호는 모터(11, 15, 21)의 회전량에 의해 한정된다.
그후에, 단계(S10)에서 회전량을 나타내는 거리 및 각도 신호에 따라서 모터(11, 15, 21)가 구동되어 워크 핸드(20)가 워크(W)를 보유하도록 보장되는 위치에 워크 핸드(20)를 위치시킨다. 그후에, 단계(S11)에서 워크(W)쪽으로의 수직 하방으로 워크 핸드(20)를 이동시키도록 모터(18)를 구동시킨 후에, 모터(18)가 단계(S12)에서 정지해 있는 동안, 공기 실린더(37)가 작동되어 워크 핸드(20)의 보유 핑거(38)가 워크(W)를 보유하게 된다. 단계(S13)에서 워크 핸드(20)를 상방으로 이동시키도록 모터(18)를 역회전시킨 후에, 모터(11, 15, 21)가 워크 핸드(20)를 이동시키도록 다시 구동되어 단계(S14)에서 제 1 반송 컨베이어(T1)가 위치되는 해제위치에 워크(W)를 위치시킨다. 워크 핸드(20)가 해제 위치에 정지되어 있는 동안에, 모터(18)가 다시 구동되어 단계(S15)에서 워크 핸드(20)를 하방으로 이동시키고 그리고 공기 실린더(37)가 작동되어 보유 핑거(38)가 단계(S16)에서 워크(W)를 해제하고 반송 컨베이어(T1)상에 워크(W)를 위치시킨다. 그 후에, 모터(11, 15, 18, 21)는 모두 함께 역회전되어 워크 핸드(20)를 원위치로 복귀 이동시킨다.
한편, 단계(S5)에서의 이뤄진 판정의 대답이 "아니오"이라면, 이것은 반송할 대상이 적층체의 팰릿(P1 또는 P2)이므로, 모터(11)가 구동되어 겐트리(10)를 프레임(3)의 길이방향으로 이동시켜서 팰릿 핸드(19)를 단계(S17)에서 보유 위치에 위치시키며, 다음에 모터(17)가 구동되어 단계(S18)에서 팰릿 핸드(19)를 하방으로 이동시켜서 적층체의 팰릿(P1 또는 P2) 바로 위치시킨다. 단계(S19)에서 팰릿 핸드(19)로 팰릿(P1 또는 P2)을 보유한 후에, 모터(17)는 역회전되어 단계(S20)에서 팰릿 핸드(19)를 상장으로 이동시켜서 팰릿(P1 또는 P2)을 소정의 높이까지 들어올린다. 단계(S21)에서, 핸드 트럭(5)상의 팰릿(P1, P2)의 개수에 의거하여 계산된 것으로 해제 위치에서의 핸드 트럭(5)상의 팰릿(P1, P2)의 적층체의 높이와, 팰릿 핸드(19)가 펠릿(P1, P2)의 적층체의 높이에 의거한 소정의 높이로부터 하방으로 이동되는 수직 거리가 판독된다. 다음에, 모터(11)가 구동되어 단계(S22)에서 해제 위치에서 핸드 트럭(5)상의 팰릿(P1, P2)의 적층체 바로 위에 팰릿(P2)과 함께 팰릿 핸드(19)를 위치시키며, 다음에 모터(17)가 다시 구동되어 단계(S23)에서 소정의 높이로부터 수직 거리로 팰릿 핸드(19)를 하방으로 이동시킨다. 그후에, 팰릿 핸드(19)는 해제되고, 단계(S23)에서 해제 위치내의 핸드 트럭(5)상의 팰릿(P1,P2)의 적층체 상부에 팰릿(P2)을 위치시킨다. 워크(W) 또는 팰릿(P1 또는 P2)이 반송된 후에, 공기 실린더(37)가 조작되어 단계(S24)에서 팰릿 핸드(19)가 팰릿(P1 또는 P2)을 트럭(5)상에 해제하고 배치하도록 한다. 최종 단계의 명령은 단계(S1)에서 기능 블록으로 복귀시키는 것이다.
화상 처리에 따라서, 카메라(22)에 의해 촬영된 화상이 실린더 블록과 같은 다수의 워크(W)의 화상을 포함하고 있는 경우에도, 단일 워크(W)의 한 그룹의 특정 형상 부분 만이 다른 것과 구별되고, 단일 워크(W)의 위치는 특정 형상 부분의 그룹의 속성 값에 의거하여 정확하게 검출된다. 따라서, 워크 핸드(20)는 반송해야할 워크(W) 바로 위치에 정확하게 위치되고 워크를 적절하게 보유한다.
상술한 바와 같이, 워크 반송 라인 제어 시스템에 있어서, 제어 시스템(S)은 카메라(22)에 의해 촬영된 워크(W)의 화상을 다가 데이터로부터 2가 데이터로 변환시키기 위한 화상 처리 유닛(48)과, 제 1 및 제 2 제어기(51, 52)와, 터치 패널(41)을 구비하며, 재배열의 지시는 상기 터치 패널을 통해 제공된다. 제 1 제어기(51)는 워크(W)의 다양한 특정 형상의 데이터가 저장된 메모리와, 대상 워크의 구별된 특정 형상과 이전에 저장된 형상을 비교하기 위한 기능부와, 워크 종류의 변경전에 워크(W)의 특정 형상 데이터를 워크 종류 변경후의 워크(W)의 특정 형상 데이터로 변경시키기 위한 기능부를 포함하는 기본적인 유닛이다. 제 2 제어기(52)는 워크 취급 장치(WHA)를 통제하기 위해서 제 1 제어기(51)의 기능부에서 형성된 비교의 결과에 의거하여 여러 모터들을 제어한다. 따라서, 이렇게 구성된 제어 시스템에 있어서, 워크 반송 라인은 워크 종류의 변경이 이루어질 때마다 제어 시스템(S)에 저장된 데이터 또는 프로그램을 수동으로 변경함이 없이 종류가 변경된 워크에 적합하게 된다. 그 결과, 생산 라인의 재배열이 자동화되며, 자동화 생산 라인이 개선되고 제조 효율이 향상된다.
워크 반송 라인은, 워크 적재 스테이션(WA) 이전의 다음 워크 스테이션 또는 워크와 팰릿 저장 스테이션중 어느 하나로부터의 지시에 응답하여 자동적인 재배열을 실행하도록 변경될 수 있다. 더욱이, 형상 데이터 변경 부분은 제 2 제어기(52)에서의 변경 이후에 워크 종류에 대한 연속적인 작동의 프로그램을 변경시키기 위한 수단으로 교체될 수 있다.
본 발명은 워크가 동일한 종류의 워크의 여러 유형들 중에서 교체되는 실시예에 대해서 기술하였지만, 상이한 종류의 워크의 상이한 유형들 사이의 교체도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 본 발명을 설명하였지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 본 발명의 범위 및 정신내에서 다른 다양한 실시 및 수정이 이루어질 수 있으며, 이러한 다른 실시예 및 수정은 특허청구범위에 의해 포함된다.
제 1 도는 자동차 엔진 제조 라인의 레이아웃을 도시하는 도면,
제 2 도는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예에 따른 워크 반송 제어 시스템을 구비한 워크 반송 시스템의 사시도,
제 3 도는 워크 반송 스테이션의 개략적인 평면도,
제 4 도는 제 1 도의 워크 반송 시스템의 개략적인 평면도,
제 5 도는 제 1 도의 워크 반송 시스템의 개략적인 측면도,
제 6A 도는 워크 핸드 및 팰릿 핸드를 포함하는 로봇 핸드 유닛의 측면도,
제 6B 도는 워크 핸드 교환 테이블의 확대도,
제 7 도는 워크 핸드의 확대정면도,
제 8A 도 및 제 8B 도는 워크 핸드의 확대 측면도,
제 9 도는 워크 핸드의 유니버셜 조인트 유닛의 확대 정면도,
제 10 도는 제 1 도의 워크 반송 시스템용의 제어 시스템의 블록도,
제 11A 도 및 제 11B 도는 제어 시스템의 마이크로컴퓨터용의 워크 반송 제어 시스템을 도시하는 흐름도,
제 12 도는 워크 재배열 지시 서브루틴을 도시하는 흐름도,
제 13 도는 엔진 실린더 블록과 같은 워크에 부착된 제어 시스템의 마이크로컴퓨터용의 이미지 처리 서브루틴을 도시하는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
5 : 핸드 트럭 10 : 가동 겐트리
11, 15, 17, 18, 21 : 구동 모터 13 : 아암
14 : 아암 19 : 팰릿 핸드
20 : 워크 핸드 22 : 카메라
48 : 화상 처리 유닛 51 : 제 1 제어기
52 : 제 2 제어기

Claims (13)

  1. 팰릿상에 배치된 다수의 워크로부터 대상 워크를 잡고 이 워크를 워크 반송 라인에 배치시키는 워크 보유 수단을 제어하는 반송 라인의 제어 시스템으로서, 상기 각각의 팰릿에는 유사한 종류의 워크가 배치되어 있고, 이러한 종류별 워크는 식별 가능한 상이한 특징을 갖고 있는, 반송 라인 제어 시스템에 있어서,
    ① 워크 보유 수단에 잡혀질 상기 대상 워크를 촬영하고, 촬영한 특징 패턴의 화상을 형성하는 카메라와,
    ② 상기 패턴의 화상을 처리하여 선택된 상기 대상 워크의 특징 패턴과 상기 대상 워크가 구비해야 할 사전설정된 특징의 참조 패턴을 비교해서 상기 대상 워크의 위치 및 자세를 산출하는 화상 처리 제어 수단과,
    ③ 상기 산출된 대상 워크의 위치 및 자세에 의거하여 워크 보유 수단의 이동 및 보유 동작을 제어하는 워크 보유 제어 수단을 구비하며;
    상기 화상 처리 제어 수단이, 상기 팰릿상의 워크의 종류를 식별하고, 상기 사전설정된 특징의 참조 패턴을 상기 팰릿상의 워크의 종류에 대응시키는 동시에 상기 워크 보유 수단에 의해 잡혀진 워크의 워크 위치 및 자세를 산출하는데 이용되는 참조 패턴으로 변경하는 패턴 변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 팰릿상의 워크는 워크 보유 수단에 잡힌 상기 대상 워크의 특징 패턴의 화상을 형성하는 카메라에 의해 촬영되어 워크 종류가 식별되는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 카메라는 워크 보유 수단에 설치된 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 참조 패턴을 변경할 때 워크 보유 수단도 변경되는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 대상 워크는 다수의 식별가능한 기하학적 패턴을 갖고 있고, 상기 기하학적 패턴은 각각 분리되어 있고, 상기 화상 처리 제어 수단은 다수의 기하학적 패턴의 상대 위치 관계로부터 대상 워크의 위치 및 자세를 산출하는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    보관 장소에서 팰릿이 복수의 단으로 세트되고, 팰릿상의 워크를 워크 보유 수단으로 반송하고, 팰릿이 보관 장소로부터 이동했을 때에 패턴 변경 수단이 워크의 종류를 식별하는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 시스템.
  7. 팰릿상에 위치된 다수의 워크로부터 대상 워크를 잡고, 이 워크를 워크 반송 라인에 위치시키는 워크 보유 수단을 제어하는 반송 라인의 제어 방법으로서, 상기 워크의 각각은 식별가능한 상이한 특징을 갖고 있는, 반송 라인 제어 방법에 있어서,
    ① 팰릿상의 워크의 종류를 식별하고, 사전설정된 특징의 참조 패턴을 상기 팰릿상의 워크 종류와 대응시키는 동시에 상기 워크 보유 수단에 잡힌 워크의 위치 및 자세를 산출하는데 이용되는 참조 패턴으로 변경하는 단계와,
    ② 상기 워크 보유 수단에 의해 잡혀진 상기 대상 워크의 특징 패턴을 카메라로 촬영하여 화상을 형성하는 단계와,
    ③ 상기 패턴의 화상을 처리하여 얻은 상기 대상 워크의 특징의 패턴과 상기 대상 워크가 구비해야 할 사전설정된 특징의 참조 패턴을 비교해서 상기 대상 워크의 위치 및 자세를 산출하는 단계와,
    ④ 상기 팰릿상의 워크의 종류를 식별하고, 상기 사전설정된 특징의 참조 패턴을 상기 팰릿상의 워크의 종류에 대응되는 참조 패턴으로 변경하는 단계와,
    ⑤ 상기 대상 워크 위치 및 자세에 의거하여 워크 보유 수단의 이동 및 보유 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 팰릿상의 워크는 워크 보유 수단에 잡힌 상기 대상 워크의 특징 패턴의 화상을 형성하는 카메라에 의해 촬영되어 워크 종류가 식별되는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 참조 패턴을 변경할 때 워크 보유 수단도 변경되는 것을 특징으로 하는 반송 라인 제어 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 대상 워크는 다수의 식별가능한 기하학적 패턴을 갖고 있고, 상기 기하학적 패턴은 각각 분리되어 있고, 화상 처리 제어 수단이 다수의 기하학적 패턴의 상대 위치 관계로부터 대상 워크 위치 및 자세를 산출하는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    팰릿상의 워크 종류의 식별은 워크의 위치 및 자세의 판단 요소와는 상이한 판단 기준인 형상 인자에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 대상 워크의 특징 패턴은 다수의 기하학적 패턴의 상대 위치 관계를 기하학적 패턴의 형상에 의존하지 않는 수치적 특징으로서 한정되는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 워크 보유 수단은 식별된 상기 대상 워크의 특징 패턴에 있어서 해당 대상 워크와 연결해서 들어올려 팰릿상으로부터 소정 위치에 위치시키는 것을 특징으로 하는
    반송 라인 제어 방법.
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