KR101206599B1

KR101206599B1 - A position-compensation method by robot, for depalletizing of miss-aligned pallets

Info

Publication number: KR101206599B1
Application number: KR1020070055335A
Authority: KR
Inventors: 박태갑; 천상필
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2012-11-29
Also published as: KR20080107504A

Abstract

본 발명은 다층 적재된 팔렛 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법에 관한 것으로, 그 목적은 로봇핸드에 물건을 공급하기 위해 물건이 얹혀진 팔렛을 다층으로 쌓은 후 이송시, 컨베이어 정지에 따라 미끄러진 다층팔렛을 이루는 각 단의 팔렛 이동량을 검출하여 로봇핸드가 정확하게 물건을 잡아내도록 하는 방법을 제공하는 데 있다.The present invention relates to a sliding protrusion detection method for transferring stacked pallets, the object of which is to stack a pallet on which the object is placed in order to supply the robot hand to a multi-layer pallet, and to slide the pallet according to the stop of the conveyor. The present invention provides a method for detecting an amount of pallet movement in each stage to make the robot hand accurately grasp an object.

본 발명의 구성은 컨베이어 위에서 이송되는 다층 적재 팔렛으로부터 적재된 물건을 집어 작업하는 로봇핸드가 작업할 물건을 이송하는 컨베이어가 정지시 다층 팔렛이 미끄러져 기준위치를 벗어날 경우를 대비해, 검출센서를 이용하여 각단의 팔렛 위치를 검출하여 돌출된 팔렛이 있을 경우 돌출 거리를 검출하여 작업위치를 기준위치에서 돌출된 거리만큼 보정토록 하는 방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.The configuration of the present invention uses a detection sensor for the case where the robot hand that picks up the loaded object from the multi-layer loading pallet transported on the conveyor moves the multi-purpose pallet and slips out of the reference position when the conveyor transporting the work is stopped. The position of each end of the pallet to detect the protruding pallet, if there is a protruding distance to detect the working position by the distance protruding from the reference position as a feature of the technical idea.

팔렛, 다층적재, 로봇핸드, 돌출량검출, 미끄럼 Pallet, Multi-Layer Stacking, Robot Hand, Protrusion Detection, Slip

Description

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,1 is a plan view of a robot hand equipped with a detection sensor according to an embodiment for detecting the protrusion of the pallet according to the invention,

도 2는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 정면도이고,2 is a front view of a robot hand equipped with a detection sensor according to an embodiment of detecting a protrusion of a pallet according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 한 실시예에 따른 검출센서가 장착된 로봇핸드의 평면도이고,3 is a plan view of a robot hand equipped with a detection sensor according to an embodiment for detecting the protrusion of a pallet according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 팔렛의 돌출을 검출하는 작동을 보인 예시도이고,Figure 4 is an exemplary view showing the operation of detecting the protrusion of the pallet according to the invention,

도 5는 본 발명의 팔렛 돌출량 검출방법을 나타낸 순서도이고,5 is a flowchart showing a method for detecting a pallet protrusion amount according to the present invention.

도 6은 종래 다층 적재된 팔렛을 컨베이어 이송시 돌출된 상태를 보인 예시도이다.6 is an exemplary view showing a protruded state when conveying a conveyor of a conventional multilayer stacked pallet.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(1) : 로봇핸드 (2) : 팔렛(1): Robot hand (2): Pallet

(3) : 물건 (11) : 메인플레이트(3): object (11): main plate

(12) : 샤프트 (13) : 플레이트12: shaft 13: plate

(14) : 핸드조인트 (15) : 검출센서(14): Hand joint (15): Detection sensor

(16, 17) : 스톱퍼 (18) : 센서(16, 17): stopper 18: sensor

(19) : 센서브라켓 (151) : 실린더장치(19): sensor bracket (151): cylinder device

(152) : 감지센서(152): detection sensor

본 발명은 다층 적재된 팔렛의 이재시 미끄럼 돌출량 검출방법에 관한 것으로, 자세하게는 각각의 팔렛마다 물건을 탑재한 상태로 다층으로 적재하여 컨베이어로 반입하는 경우에 있어, 잦은 이송-정지의 반복에 따라 각 단의 팔렛이 진행방향으로 임의량씩 미끄러져 어긋난 상태로 반입된 팔렛위의 물건을 집어내는 작업하는 로봇에게 가능한한 정확한 물건의 위치를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sliding protrusion detection method for transferring pallets stacked in multiple layers. In detail, the present invention relates to a method of detecting slip protrusion in multiple pallets. Accordingly, the present invention relates to a method for providing a robot as precisely as possible to the position of the object on the pallet in which the pallet of each stage is picked up in a shifted state by an arbitrary amount.

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 등의 물건이 해당위치의 로봇핸드에게 물건을 공급하기 위해 정지시 관성에 의해 다층 적재된 팔렛의 상부쪽 팔렛들이 전방으로 미끄러져 쏠리는 경향이 있다. In general, a robot hand or the like is disposed where a heavy movement of a heavy object or assembly work or a simple work is required. In these workplaces, the robot works according to the preset control sequence. When the object such as the parts transferred through the conveyor stops to supply the robot hand at the corresponding position, the upper side of the pallet loaded by the inertia is stopped. Pallets tend to slide forward.

이와 같은 경우 로봇 핸드는 그와 같은 오차를 감지하지 못하고 집어야할 물건의 위치가 아닌 다른 곳에서 물건이 있는 줄 알고 작업하게 됨으로써 원활한 작업이 이루어지지 못하게 된다. In such a case, the robot hand does not detect such an error and knows that there is an object at a place other than the position of the object to be picked up, thereby preventing the smooth operation.

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.That is, in the related art, the robot hand cannot work in view of the positional error of the pallet so that the robot hand corrects the position of the pallet to the originally set position in order to proceed with the work again.

따라서 로봇 핸드의 연속 작업이 불가능하게 되어 경제적 시간적 손실이 크다는 문제점이 있어 왔다.Therefore, the continuous operation of the robot hand is impossible, there has been a problem that a large economic time loss.

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.6 is an exemplary view showing a protruded state when conveying a conveyor of a conventional multilayer stacked pallet showing the above problems, as shown in the upper pallet than the lower side of the pallet loaded in the multi-layer conveyed by the conveyor It can be seen that the slide. Accordingly, it can be seen that the part (stuff) loaded on the pallet also moved forward by the slipped distance of the pallet.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 로봇핸드에 물건을 공급하기 위해 물건이 얹혀진 팔렛을 다층으로 쌓은 후 이송시, 컨베이어 정지에 따라 미끄러진 다층팔렛을 이루는 각 단의 팔렛 이동량을 검출하여 로봇핸드가 정확하게 물건을 잡아내도록 하는 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to stack the pallet on which the object is placed in order to supply the object to the robot hand in a multi-layer and detect the amount of pallet movement of each stage forming a multi-layer pallet slipped upon conveyor stop It is to provide a way for the robot hand to catch the object accurately.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 컨베이어 위에서 이송되는 다층 적재 팔렛으로부터 적재된 물건을 집어 작업하는 로봇핸드가 작업할 물건을 이송하는 컨베이어가 정지시 다층 팔렛이 미끄러져 기준위치를 벗어날 경우를 대비해, 검출센서를 이용하여 각단의 팔렛 위치를 검출하여 돌출된 팔렛이 있을 경우 돌출 거리를 검출하여 작업위치를 기준위치에서 돌출된 거리만큼 보정토록 하는 방법을 특징으로 한다.The present invention, which achieves the object as described above and performs the task for eliminating the drawbacks of the prior art, is a robot hand that picks up a loaded object from a multi-layer loading pallet that is transported on a conveyor. In case the multi-layer pallet slips out of the standard position, it detects the pallet position of each stage by using the detection sensor and if there is a protruding pallet, it detects the protruding distance and corrects the working position by the protruding distance from the standard position. It is characterized by.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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.1 is a plan view of a robot hand equipped with a detection sensor according to an embodiment for detecting the protrusion of a pallet according to the present invention, Figure 2 is a detection sensor according to an embodiment for detecting the protrusion of a pallet according to the present invention 3 is a front view of the mounted robot hand, and FIG. 3 shows a plan view of the robot hand equipped with a detection sensor according to an embodiment for detecting protrusion of a pallet according to the present invention. It can be seen that the sensor is installed.

본 발명의 로봇핸드(1)는 상하로 이동하면서 팔렛(2) 위에 적재된 부품 등의 물건(3)을 집거나 인양하도록 구성된 장치이다. The robot hand 1 of the present invention is a device configured to pick up or lift an object 3 such as a component loaded on the pallet 2 while moving up and down.

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.Specifically, the robot hand 1 has a main plate 11 which is a basic plate, a plate 13 supported by a shaft 12 thereon, and the plate has a hand joint 14 mounted thereon.

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.The detection sensor 15 is installed on one side of the main plate 11, and the contact sensor is shown in the embodiments of FIGS. 1 to 3. The contact sensor is composed of a cylinder device 151 and a sensing sensor 152 installed at the end thereof. Therefore, the sensor is in contact with the pallet by the forward or backward of the cylinder device.

미설명 부호 16, 17은 스톱퍼이고, 18은 센서, 19는 센서브라켓이다.Reference numerals 16 and 17 are stoppers, 18 are sensors, and 19 are sensor brackets.

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. The detection sensor moves the robot from a measurement reference point (previously taught) of the robot to a position where the contact sensor contacts the end of the pallet and outputs a signal without using a distance detecting proximity sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, or a visual sensor. It's a way to calculate the distance yourself and correct the position to pick up the item on the pallet. In other words, the non-contact distance detection sensor is a measurement deviation error occurs according to the conditions of the pallet surface, it is not possible to achieve the technical idea of the present invention.

따라서, 센서가 측정한 신호를 아날로그 디지털 변환장치(도시 없음) 또는 기타 변환장치 등을 거쳐 로봇에게 교시점을 보정하도록 값을 지령할 필요가 없는 우수한 장치이다. Therefore, it is an excellent device that does not need to command the robot to correct the teaching point through the analog-to-digital converter (not shown) or other converters.

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. 4 is an exemplary view showing the operation of detecting the protrusion of the pallet according to the present invention, it can be seen that the pallet loaded in a multi-layer conveyed by the conveyor as shown in the upper side of the pallet is lower than the lower side. have.

따라서 로봇핸드가 정확한 위치에서 물건을 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.Therefore, the robot hand measures the distance at which the sensor is turned on by moving the detection sensor installed on one side of the robot hand at the height of the corresponding stage in order to pick up the object at the correct position. When the detection sensor is turned on, the control device (not shown) of the robot hand measures the moving distance K of the detection sensor. Accordingly, the control device detects the protrusion deviation X of the pallet from the robot hand by comparing the first predetermined distance L and the distance advanced by the detection sensor.

이러한 돌출거리가 검출되면 로봇핸드는 정확한 위치인 보정된 위치로 이동하여 물건을 집게 된다.When such a protruding distance is detected, the robot hand moves to the correct position, which is the correct position, and picks up the object.

도 5는 본 발명의 팔렛 돌출량 검출방법을 나타낸 순서도인데, 도시된 바와 같이 작업용 적재 팔렛 반입이 완료되었는지 판단하는 단계와;5 is a flowchart showing a method for detecting the amount of pallet protrusion of the present invention, the method comprising: determining whether loading of a working loading pallet is completed;

이후 완료되었으면 작업시작위치가 지정단(i단 1열 1행)인지 판단하는 단계와;If it is completed after the step of determining whether the start position of the operation (i stage 1 column 1 row);

이후 지정단(i단 1열 1행)일 경우 지정단(i단) 팔렛 돌출량 검출위치로 로봇핸드를 이동하는 단계와;Then moving the robot hand to the designated stage (i stage) pallet protrusion detection position in the case of the designated stage (i stage 1 column 1 row);

이후 로봇핸드를 저속으로 이동하여 팔렛 돌출부위를 써치하는 단계와;Then moving the robot hand at a low speed to search for the pallet protrusion;

이후 써치하면서 검출센서가 on되는지를 확인하는 단계와;And then checking whether the detection sensor is turned on while searching;

이후 검출센서가 on되면 편위량(X=L-K)을 계산하는 단계와;Thereafter, calculating a deviation amount (X = L-K) when the detection sensor is turned on;

이후 편위량 만큼 로봇핸드의 작업위치를 자동보정하는 단계와;Then automatically correcting the working position of the robot hand by the amount of deviation;

이후 로봇핸드가 지정단(i)에 적재된 물건에 대한 작업을 수행하는 단계와;Thereafter, the robot hand performing an operation on an object loaded in the designated stage (i);

이후 추가 작업단이 있을 경우 단을 지정단보다 감소(i-1)시켜 작업용 적재 팔렛 반입이 완료되었는지 판단하는 단계 다음으로 되돌아가 추가단에 대한 작업을 반복한다.Thereafter, if there are additional working stages, the stage is reduced (i-1) to determine whether the loading pallet for work is completed.

더 이상의 추가적인 작업단이 없을 경우 검출센서에 의한 검출 작업을 종료한다. If there are no more working steps, the detection by the detection sensor is terminated.

상기 편위량(X=L-K)에서 X는 로봇핸드로부터 팔렛의 돌출편차이고, L은 미리 지정된 검출센서와 기준 팔렛과의 거리이고, K는 검출센서가 측정코자 하는 지정단의 팔렛까지의 이동거리이다.In the deviation amount (X = LK), X is the protrusion deviation of the pallet from the robot hand, L is the distance between the predetermined detection sensor and the reference pallet, and K is the moving distance to the pallet of the designated end that the detection sensor wants to measure. to be.

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. The control device for performing the above operation may be used a control device of the robot hand. That is, a program for calculating the amount of deflection using a detection sensor and a program for correcting the position of the robot hand from the position of the first designated pallet in consideration of the amount of protrusion of each end calculated therefrom are corrected.

참고적으로 본 발명의 신호처리장치는 PLC를 이용하여 로봇은 센서가 팔렛에 접촉한 순간 동시 신호만 접수하게 구성한다.For reference, in the signal processing apparatus of the present invention, the robot is configured to accept only simultaneous signals at the moment when the sensor contacts the pallet.

또한 편위량 계산주체는 로봇핸드의 제어장치에서 이동한 거리에 상응하는 로봇자체의 엔코더 펄스수를 카운터하여 계산한다.In addition, the deviation calculation subject counts the encoder pulse number of the robot itself corresponding to the distance traveled by the control device of the robot hand.

또한 위치보정주체는 로봇핸드의 제어장치에서 하는데, 해당 적재팔렛의 모든 작업좌표를 편위량 만큼 일괄 자동보정한다.In addition, the position correcting subject is controlled by the robot hand control unit, and all work coordinates of the corresponding loading pallet are automatically corrected by the amount of deviation.

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. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

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.In the present invention as described above, even if the multi-layer loaded pallet is slipping on the conveyor, the robot hand measures the protruding distance by using a detection sensor so that the work position at each stage is corrected by itself so that smooth and continuous work is possible. As a useful invention having advantages, it is an invention that is highly expected to be used in industry.

Claims

The robot hand that picks up the loaded goods from the multi-layer loading pallets that are transported on the conveyor moves the pallets of each stage by using the detection sensor in case the conveyor that transfers the goods for work stops and the multilayer pallet slips out of the standard position. If there is a protruding pallet by detecting the detection of the protruding distance is configured by the method of correcting the protruding distance from the reference position,

The method for correcting by the distance that the pallet protrudes,

Determining whether carrying in of the working loading pallet is completed;

Determining whether the operation start position is a designated stage (i stage 1 column 1 row) after completion;

Then moving the robot hand to the designated stage (i stage) pallet protrusion detection position in the case of the designated stage (i stage 1 column 1 row);

Then moving the robot hand at a low speed to search for the pallet protrusion;

And then checking whether the detection sensor is turned on while searching;

Thereafter, calculating a deviation amount (X = L-K) when the detection sensor is turned on;

Then automatically correcting the working position of the robot hand by the amount of deviation;

Thereafter, the robot hand performing an operation on an object loaded in the designated stage (i);

After that, if there are additional working stages, the stage is reduced (i-1) to determine whether the loading pallet for work is completed.

When there is no additional work stage, the step of detecting the detection by the detection sensor comprising a step of sliding sliding projection detection method when the stacked pallet is stacked.

delete

The method of claim 1,

In the deviation amount (X = LK), X is the protrusion deviation of the pallet from the robot hand, L is the distance between the predetermined detection sensor and the reference pallet, and K is the moving distance to the pallet of the designated end that the detection sensor wants to measure. Sliding protrusion amount detection method when the multi-layer stacked pallet transfer, characterized in that.

The method of claim 1,

The detection sensor uses a touch sensor to calculate the robot moving distance from the robot's measurement reference point to the position where the contact sensor contacts the pallet tip and outputs a signal, thereby calibrating the position to lift the object on the pallet by itself. Sliding protrusion amount detection method when the multi-layer loaded pallet transfer characterized in that.