KR102452236B1 - 디팔레타이저 시스템의 제어방법 - Google Patents

디팔레타이저 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

디팔레타이저 시스템의 제어방법이 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어방법은, 팔레트 상에 적재된 물품들을 피킹하여 컨베이어 벨트로 운반하기 위한 디팔레타이저 시스템의 제어 방법으로서, 컨베이어 벨트의 일측에 배치되는 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계, 그리퍼 유닛으로 팔레트 상에 적재된 물품을 피킹하여 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계, 리프트 유닛의 높이를 컨베이어 벨트의 높이에 맞게 조절하는 단계, 및 리프트 유닛 상의 물품을 컨베이어 벨트 측으로 이송하는 단계를 포함한다.

Description

디팔레타이저 시스템의 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING DEPALLETIZER SYSTEM}
본 발명의 실시예는 디팔레타이저 기술과 관련된다.
디팔레타이저(Depalletizer)는 배송 라인에서 팔레트(Pallet)에 적재되어 있는 물품을 팔레트로부터 하역하여 컨베이어 라인 상으로 이송하기 위한 장치이다. 물품이 컨베이어 라인에 적재된 이후 자동 분류 작업 및 상차 작업 등이 이루어지므로 배송 물품 처리에 있어 디팔레타이저에 의한 빠른 적재 작업이 요구된다.
최근, 팔레트에 적재된 물품을 피킹(Picking) 할 수 있는 그리퍼(Gripper)를 구비한 로봇에 의해 자동화된 디팔레타이징 작업이 도입되고 있다. 그러나, 종래에는 팔레트에 적재된 물품을 그리퍼로 피킹한 후 컨베이어 라인까지 직접 이송하여 하차시켰기 때문에, 하차 작업이 진행될수록 쌓여있는 물품의 높이가 낮아져 그리퍼의 Z축(높이 방향) 상의 이동이 길어지게 되며 그로 인해 이송 시간이 늘어나게 되고 물품의 하차 시 물품의 파손 위험이 있게 된다.
한국공개특허공보 제10-2017-0107065호(2017.09.22)
본 발명은 그리퍼 유닛의 높이 방향 이동을 최소화 하여 이동 시간을 줄일 수 있는 디팔레타이저 시스템의 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 물품의 하차 시 물품이 손상되는 것을 방지할 수 있는 디팔레타이저 시스템의 제어방법을 제공하고자 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은, 팔레트 상에 적재된 물품들을 피킹하여 컨베이어 벨트로 운반하기 위한 디팔레타이저 시스템의 제어 방법으로서, 상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되는 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계; 그리퍼 유닛으로 상기 팔레트 상에 적재된 물품을 피킹하여 상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계; 상기 리프트 유닛의 높이를 상기 컨베이어 벨트의 높이에 맞게 조절하는 단계; 및 상기 리프트 유닛 상의 물품을 상기 컨베이어 벨트 측으로 이송하는 단계를 포함한다.
상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계는, 제1 카메라부를 통해 상기 팔레트 상에 적재된 물품들을 촬영한 제1 촬영 영상을 생성하는 단계; 상기 제1 촬영 영상에 기반하여 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이를 확인하는 단계; 및 상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계는, 상기 그리퍼 유닛이 물품을 피킹하여 상기 리프트 유닛의 상부에 도달하기 전까지 상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 조절할 수 있다.
상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계는, 제2 카메라부를 통해 상기 리프트 유닛의 상부에 위치하는 상기 그리퍼 유닛에 의해 피킹된 물품을 촬영한 제2 촬영 영상을 생성하는 단계; 상기 제2 촬영 영상에 기반하여 상기 피킹된 물품의 높이를 확인하는 단계; 및 상기 피킹된 물품의 높이에 기반하여 상기 그리퍼 유닛을 하강시켜 상기 물품을 상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 피킹된 물품의 높이를 확인하는 단계는, 상기 제2 촬영 영상에 대해 깊이 이미지를 생성하는 단계; 상기 깊이 이미지에서 상기 깊이 이미지의 Y축과 관련된 기 설정된 기준 높이 좌표를 검출하는 단계; 상기 깊이 이미지에서 상기 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 단계; 상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 물품의 폭과 관련된 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 상기 물품의 하단 높이 좌표를 인식하는 단계; 및 상기 기준 높이 좌표와 상기 물품의 하단 높이 좌표에 기반하여 상기 물품의 높이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 단계는, 상기 기준 높이 좌표를 기준으로 아래에 위치한 부분에서 상기 깊이 이미지의 X축 방향으로 데이터를 검색하여 데이터가 기 설정된 개수 이상으로 연속되기 시작하는 지점을 상기 물품의 제1 폭 좌표로 인식하는 단계; 및 상기 데이터의 연속이 종료되는 지점을 상기 물품의 제2 폭 좌표로 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 물품의 하단 높이 좌표를 인식하는 단계는, 상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 제1 폭 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 상기 물품의 제1 하단 높이 좌표로 인식하는 단계; 및 상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 제2 폭 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 상기 물품의 제2 하단 높이 좌표로 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 물품의 높이를 산출하는 단계는, 상기 기준 높이 좌표와 상기 제1 하단 높이 좌표의 차이를 기반으로 상기 물품의 제1 높이 값을 산출하는 단계; 상기 기준 높이 좌표와 상기 제2 하단 높이 좌표의 차이를 기반으로 상기 물품의 제2 높이 값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 높이 값과 상기 제2 높이 값 중 큰 값을 상기 물품의 높이로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은, 낙하 물품 감지 센서에 의해 상기 그리퍼 유닛의 이송 중 상기 리프트 유닛의 하부로 낙하된 물품을 감지하는 경우, 상기 리프트 유닛의 하부 이동을 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은, 사람 인식 센서에 의해 상기 디팔레타이저 시스템의 작업 공간에 사람이 존재하는지 여부를 감지하는 경우, 상기 사람이 상기 작업 공간을 벗어날때까지 상기 그리퍼 유닛의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은, 상기 그리퍼 유닛이 상기 피킹된 물품을 상기 리프트 유닛에 언로드하기 위해 하강할 때 상기 물품의 눌림을 물품 눌림 감지 센서에 의해 감지하는 경우, 상기 그리퍼 유닛의 하강을 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 그리퍼 유닛이 팔레트 상의 물품을 피킹하여 리프트 유닛에 언로드 하고, 리프트 유닛이 물품을 컨베이어 벨트로 이송시킴으로써, 그리퍼 유닛의 이동 시간을 줄이고 물품의 파손 위험을 줄일 수 있으며 전체 생산성을 높일 수 있게 된다.
구체적으로, 물품의 하차 작업이 진행되는 동안 팔레트 상에서 적재된 물품의 높이가 낮아지면, 리프트 유닛은 자신의 높이를 팔레트상에서 적재된 물품의 높이와 대응하도록 조절함으로써, 그리퍼 유닛의 Z축 이동을 최소화 할 수 있게 된다.
그리고, 물품이 언로드 된 경우, 리프트 유닛이 컨베이어 벨트의 높이와 대응하는 높이로 조절한 후, 물품을 컨베이어 벨트 상으로 이동시킴으로써, 그 시간 동안 그리퍼 유닛이 팔레트 상의 물품 쪽으로 이동하게 되어 그리퍼 유닛의 이동 시간을 줄일 수 있고 전체 생산성을 높일 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템을 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 유닛을 나타낸 사시도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛을 나타낸 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛을 나타낸 정면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 유닛을 나타낸 사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어를 위한 구성을 나타낸 블록도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 카메라부가 장착되는 위치를 나타낸 도면이며,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에서 그리퍼 유닛에 흡착된 물품의 높이를 측정하는 과정을 나타낸 도면이며,
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 깊이 이미지에서 불필요한 부분을 제거하는 상태를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 이미지에서 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 상태를 나타낸 도면이며,
도 13은 본 발명의 실시예에서 물품의 높이를 산출하는 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디팔레타이저 시스템(100)은 지지 프레임(102), 갠트리 유닛(104), 그리퍼 유닛(106), 및 리프트 유닛(108)을 포함할 수 있다.
지지 프레임(102)은 디팔레타이저 시스템(100)에서 갠트리 유닛(104) 및 그리퍼 유닛(106)의 작업 공간을 독립적으로 확보하기 위해 마련될 수 있다. 또한, 지지 프레임(102)은 갠트리 유닛(104)을 지지하기 위해 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 지지 프레임(102)은 제1 지지 프레임(102-1), 제2 지지 프레임(102-2), 및 연결 프레임(102-3)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 지지 프레임(102)의 일 실시 형태를 도시한 것이며, 지지 프레임(102)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 지지 프레임(102-1)은 물품이 적재되는 팔레트(50)의 일측에 이격하여 마련될 수 있다. 제1 지지 프레임(102-1)은 복수 개의 제1 수직 프레임(102-1a) 및 복수 개의 제1 수평 프레임(102-1b)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 수직 프레임(102-1a)은 지면에 수직하게 상호 이격하여 마련될 수 있다. 복수 개의 제1 수평 프레임(102-1b)은 복수 개의 제1 수직 프레임(102-1a)과 수직하게 연결될 수 있다. 복수 개의 제1 수평 프레임(102-1b)은 제1 수직 프레임(102-1a)의 높이 방향을 따라 상호 이격하여 마련될 수 있다.
제2 지지 프레임(102-2)은 물품이 적재되는 팔레트(50)의 타측에 이격하여 마련될 수 있다. 제2 지지 프레임(102-2)은 복수 개의 제2 수직 프레임(102-2a) 및 복수 개의 제2 수평 프레임(102-2b)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제2 수직 프레임(102-2a)은 지면에 수직하게 상호 이격하여 마련될 수 있다. 복수 개의 제2 수평 프레임(102-2b)은 복수 개의 제2 수직 프레임(102-2a)과 수직하게 연결될 수 있다. 복수 개의 제2 수평 프레임(102-2b)은 제2 수직 프레임(102-2a)의 높이 방향을 따라 상호 이격하여 마련될 수 있다.
제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2)이 팔레트(50)의 일측 및 타측에서 각각 이격하여 마련됨에 따라, 제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2) 사이에 작업 공간이 독립적으로 마련될 수 있게 된다.
연결 프레임(102-3)은 제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2) 사이에서 제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2)을 연결하며 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 연결 프레임(102-3)은 제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2)의 상단을 연결하며 마련될 수 있다. 여기서는 제1 지지 프레임(102-1)과 제2 지지 프레임(102-2) 사이에 연결 프레임(102-3)이 마련되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 연결 프레임(102-3) 없이 구현될 수도 있다.
한편, 지지 프레임(102)의 하단에는 사람 인식 센서(미도시)가 마련될 수 있다. 그러나, 사람 인식 센서(미도시)의 장착 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 사람 인식 센서(미도시)는 작업 공간 내에 사람이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.
갠트리 유닛(104)은 지지 프레임(102)에 장착될 수 있다. 갠트리 유닛(104)은 그리퍼 유닛(106)을 3축 이동시키기 위해 마련될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 유닛(104)을 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 갠트리 유닛(104)은 제1축 갠트리 프레임(104-1), 제2축 갠트리 프레임(104-2), 및 제3축 갠트리 프레임(104-3)을 포함할 수 있다.
제1축 갠트리 프레임(104-1)은 한 쌍으로 마련될 수 있다. 제1축 갠트리 프레임(104-1)은 제1 수평 프레임(102-1b) 및 제2 수평 프레임(102-2b)에 각각 장착될 수 있다. 제1축 갠트리 프레임(104-1)은 제1 수평 프레임(102-1b) 및 제2 수평 프레임(102-2b)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다.
제2축 갠트리 프레임(104-2)은 한 쌍의 제1축 갠트리 프레임(104-1) 사이에서 한 쌍의 제1축 갠트리 프레임(104-1)과 연결될 수 있다. 제2축 갠트리 프레임(104-2)은 한 쌍의 제1축 갠트리 프레임(104-1)과 수직하게 마련될 수 있다. 제2축 갠트리 프레임(104-2)은 한 쌍의 제1축 갠트리 프레임(104-1)의 길이 방향(즉, 제1축 방향)을 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 갠트리 유닛(104)은 제2축 갠트리 프레임(104-2)을 한 쌍의 제1축 갠트리 프레임(104-1)의 길이 방향을 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
제3축 갠트리 프레임(104-3)은 제1축 갠트리 프레임(104-1) 및 제2축 갠트리 프레임(104-2)과 각각 수직하게 마련될 수 있다. 제3축 갠트리 프레임(104-3)은 한 쌍으로 마련될 수 있다. 한 쌍의 제3축 갠트리 프레임(104-3)은 제2축 갠트리 프레임(104-2)의 양단에 연결될 수 있다. 이때, 제3축 갠트리 프레임(104-3)은 제2축 갠트리 프레임(104-2)과 함께 제1축 갠트리 프레임(104-1)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.
한편, 제2축 갠트리 프레임(104-2)은 한 쌍의 제3축 갠트리 프레임(104-3)의 길이 방향(즉, 제3축 방향)을 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 갠트리 유닛(104)은 제2축 갠트리 프레임(104-2)을 한 쌍의 제3축 갠트리 프레임(104-3)의 길이 방향을 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
그리퍼 유닛(106)은 갠트리 유닛(104)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 그리퍼 유닛(106)은 갠트리 유닛(104)의 제2축 갠트리 프레임(104-2)에 장착될 수 있다. 그리퍼 유닛(106)은 제2축 갠트리 프레임(104-2)의 길이 방향(즉, 제2축 방향)을 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 그리퍼 유닛(106)은 갠트리 유닛(104)을 통해 3축 방향으로 이동할 수 있게 된다.
그리퍼 유닛(106)은 팔레트(50)에 적재되어 있는 물품을 피킹하여 리프트 유닛(108)으로 운반할 수 있다. 여기서는, 그리퍼 유닛(106)이 팔레트(50)에 적재된 물품을 피킹하여 리프트 유닛(108)으로 운반하는 것을 일 예로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 그리퍼 유닛(106)은 팔레트(50)에 적재된 물품을 피킹하여 다른 팔레트로 운반하거나 컨베이어 라인으로 운반할 수도 있다. 그리퍼 유닛(106)은 피킹하고자 하는 물품의 상면을 흡착하거나 측면을 클램핑하여 물품을 운반할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(106)을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(106)을 나타낸 정면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 그리퍼 유닛(106)은 본체(106-1), 그리퍼부(106-2), 및 클램핑부(106-3)을 포함할 수 있다.
본체(106-1)는 제2축 갠트리 프레임(104-2)에 장착될 수 있다. 본체(106-1)는 제2축 갠트리 프레임(104-2)의 길이 방향을 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 그리퍼 유닛(106)은 본체(106-1)를 제2축 갠트리 프레임(104-2)의 길이 방향을 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다. 본체(106-1)는 그리퍼부(106-2)를 축 회전시키도록 마련될 수 있다. 즉, 본체(106-1)와 그리퍼부(106-2) 사이에는 축 연결부(106-4)가 마련될 수 있으며, 축 연결부(106-4)는 그리퍼부(106-2)를 축 회전시킬 수 있다.
그리퍼부(106-2)는 본체(106-1)의 하부에 하나 이상이 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그리퍼부(106-2)는 본체(106-1)의 하부에 2개가 한 쌍으로 마련될 수 있다. 이때, 한 쌍의 그리퍼부(106-2)는 팔레트(50)에 서로 이웃하여 적재된 2개의 물품을 동시에 피킹하여 운반하도록 마련될 수 있다. 한 쌍의 그리퍼부(106-2)는 제1축 방향 또는 제2축 방향 간의 간격이 조절되도록 마련될 수 있다. 한 쌍의 그리퍼부(106-2)는 팔레트(50)에 서로 이웃하여 적재된 2개의 물품을 동시에 피킹하기 위하여 제1축 방향 또는 제2축 방향의 간격을 조절할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 그리퍼부(106-2)는 그 이외의 다양한 개수가 마련될 수 있다.
그리퍼부(106-2)의 하단에는 물품의 상면을 흡착하기 위한 복수 개의 흡착 패드(106-2a)가 하부로 돌출되어 마련될 수 있다. 복수 개의 흡착 패드(106-2a)는 그리퍼부(106-2)에 마련되는 공압 공급수단(예를 들어, 공기압 실린더 등)에 의해 공압을 공급받아 물품을 흡착하고, 리프트 유닛(108) 상에서 공압 공급수단에 의해 정압을 공급받아 물품을 탈착할 수 있다.
또한, 그리퍼부(106-2)의 하단에는 물품 눌림 감지 센서(미도시)가 마련될 수 있다. 물품 눌림 감지 센서(미도시)는 그리퍼 유닛(106)이 팔레트(50) 상에 적재된 물품을 흡착하기 위하여 하강하거나 흡착된 물품을 리프트 유닛(108) 상에 언로드(Unload) 하기 위하여 하강할 때, 그리퍼 유닛(106)에 의하여 물품이 눌리는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
즉, 리프트 유닛(108) 상에 물품이 안착된 경우, 그리퍼 유닛(106)이 더 하강하게 되면 그리퍼 유닛(106)에 의해 물품이 눌리게 되어 파손될 수 있다. 이때, 물품 눌림 감지 센서(미도시)에 의해 그리퍼 유닛(106)이 더 하강하지 않도록 하여 물품이 눌리는 것을 방지할 수 있게 된다.
클램핑부(106-3)는 그리퍼부(106-2)의 양측에 마련될 수 있다. 클램핑부(106-3)는 축 회전 가능하도록 그리퍼부(106-2)에 결합될 수 있다. 클램핑부(106-3)는 축 회전하여 팔레트(50)에 적재된 물품과의 간격이 좁아지거나 멀어지도록 마련될 수 있다. 클램핑부(106-3)는 제1 방향으로 축 회전하여 팔레트(50)에 적재된 물품의 측면을 파지할 수 있다. 클램핑부(106-3)는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 축 회전하여 파지한 물품을 리프트 유닛(108) 상에 내려 놓을 수 있다.
리프트 유닛(108)은 컨베이어 벨트(110)의 일측에 마련될 수 있다. 리프트 유닛(108)은 그리퍼 유닛(106)에 의해 운반된 물품이 리프트 유닛(108) 상에 안착되면, 해당 물품을 컨베이어 벨트(110) 상으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 이 경우, 물품은 컨베이어 벨트(110)를 따라 일정 장소로 이송되게 된다.
리프트 유닛(108)은 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이에 자신의 높이를 맞출 수 있다. 이 상태에서 그리퍼 유닛(106)은 흡착한 물품을 리프트 유닛(108) 상에 언로드 할 수 있다. 그리고, 물품이 언로드 된 경우, 리프트 유닛(108)은 자신의 높이를 컨베이어 벨트(110)의 높이와 대응하는 높이로 조절한 후, 물품을 컨베이어 벨트(110) 상으로 이동시킬 수 있다.
여기서, 물품의 하차 작업이 진행되는 동안 팔레트(50) 상에서 적재된 물품의 높이가 낮아지면, 리프트 유닛(108)은 자신의 높이를 팔레트(50) 상에서 적재된 물품의 높이와 대응하도록 조절하게 된다. 즉, 리프트 유닛(108)이 팔레트(50) 상에서 적재된 물품의 높이에 따라 Z축 상으로 이동하기 때문에, 그리퍼 유닛(106)의 Z축 이동을 최소화 할 수 있으며, 그로 인해 그리퍼 유닛(106)의 이동 시간을 줄일 수 있게 되며, 물품의 하차 시 물품이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 리프트 유닛(108)의 하단에는 낙하 물품 감지 센서(미도시)가 마련될 수 있다. 낙하 물품 감지 센서(미도시)는 그리퍼 유닛(106)이 물품을 이송하는 중에 물품이 낙하하여 리프트 유닛(108)의 하부로 들어간 경우, 낙하된 물품을 감지하도록 마련될 수 있다. 낙하 물품 감지 센서(미도시)에 의해 낙하된 물품이 감지된 경우, 리프트 유닛(108)의 하부 이동을 제한하여 물품이 리프트 유닛(108)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 유닛(108)을 나타낸 사시도이다. 도 6을 참조하면, 리프트 유닛(108)은 한 쌍의 수직 프레임(108-1), 한 쌍의 상하 이동부(108-2), 및 물품 이송부(108-3)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 수직 프레임(108-1)은 컨베이어 벨트(110)의 일측에서 컨베이어 벨트(110)와 이격되어 마련될 수 있다. 한 쌍의 수직 프레임(108-1)은 지면에 수직하게 마련되고, 일정 간격 이격하여 마련될 수 있다. 즉, 한 쌍의 수직 프레임(108-1)은 Z축 방향을 따라 마련될 수 있다.
한 쌍의 상하 이동부(108-2)는 한 쌍의 수직 프레임(108-1)에 장착될 수 있다. 한 쌍의 상하 이동부(108-2)는 한 쌍의 수직 프레임(108-1)의 높이 방향을 따라 상하로 이동하도록 마련될 수 있다. 리프트 유닛(108)은 한 쌍의 상하 이동부(108-2)를 한 쌍의 수직 프레임(108-1)의 높이 방향을 따라 상하로 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
한 쌍의 상하 이동부(108-2)는 한 쌍의 장착 프레임(108-2a)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 장착 프레임(108-2a)은 한 쌍의 수직 프레임(108-1)과 수직하게 마련될 수 있다. 한 쌍의 장착 프레임(108-2a)은 제1축 방향을 따라 마련될 수 있다.
물품 이송부(108-3)는 한 쌍의 상하 이동부(108-2) 사이에서 한 쌍의 상하 이동부(108-2)를 연결하며 마련될 수 있다. 구체적으로, 물품 이송부(108-3)는 한 쌍의 장착 프레임(108-2a) 사이에서 한 쌍의 장착 프레임(108-2a)에 장착될 수 있다.
물품 이송부(108-3)는 그리퍼 유닛(106)을 통해 운반된 물품이 놓이는 부분이다. 이를 위해, 물품 이송부(108-3)는 지면과 평행하게 마련될 수 있다. 물품 이송부(108-3)는 그리퍼 유닛(106)을 통해 운반된 물품을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시키도록 마련될 수 있다.
물품 이송부(108-3)는 한 쌍의 상하 이동부(108-2)에 의해 높낮이가 조절될 수 있다. 즉, 물품 이송부(108-3)는 한 쌍의 상하 이동부(108-2)가 한 쌍의 수직 프레임(108-1)의 높이 방향을 따라 상하로 이동할 때 함께 상하로 이동하게 된다. 여기서, 리프트 유닛(108)의 높이는 물품 이송부(108-3)의 높이를 의미할 수 있다.
물품 이송부(108-3)는 복수 개의 롤러(108-3a)를 포함할 수 있다. 복수 개의 롤러(108-3a)는 한 쌍의 장착 프레임(108-2a) 사이에서 한 쌍의 장착 프레임(108-2a)에 장착될 수 있다. 복수 개의 롤러(108-3a)는 한 쌍의 장착 프레임(108-2a) 사이에서 제2 축 방향을 따라 마련될 수 있다. 복수 개의 롤러(108-3a)는 상호 인접하여 마련될 수 있다. 그리퍼 유닛(106)에 의해 흡착된 물품은 복수 개의 롤러(108-3a) 상에 언로드 될 수 있다. 복수 개의 롤러(108-3a)가 회전됨에 따라, 물품 이송부(108-3) 상에 놓여진 물품을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시킬 수 있다.
한편, 여기서는 물품 이송부(108-3)가 복수 개의 롤러(108-3a)를 통해 물품을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시키는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 물품 이송부(108-3)도 컨베이어 벨트를 구비하여 물품을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어를 위한 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에서 카메라부가 장착되는 위치를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 디팔레타이저 시스템(100)은 카메라부(122) 및 구동 제어부(124)를 포함할 수 있다. 카메라부(122)는 통신 네트워크를 통해 구동 제어부(124)와 통신 가능하게 연결된다.
카메라부(122)는 제1 카메라부(122-1) 및 제2 카메라부(122-2)를 포함할 수 있다. 제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50) 상에 적재된 물품들을 촬영한 영상(이하, 제1 촬영 영상이라 지칭할 수 있음)을 구동 제어부(124)로 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50) 상에 적재된 물품들의 상부에서 촬영하도록 별도의 구조물(142)에 장착될 수 있다. 이때, 구조물(142)은 지면에 수직하게 마련될 수 있다. 제1 카메라부(122-1)는 구조물(142) 상에서 상부 카메라와 하부 카메라의 2대의 카메라를 포함할 수 있다.
여기서는, 제1 카메라부(122-1)가 별도의 구조물(142)에 장착되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 카메라부(122-1)는 지지 프레임(102)의 상단에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50)의 옆에 위치하는 지지 프레임(102) 부분의 상단에 장착될 수 있다.
제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50) 상에 적재된 물품들의 상부에서 물품들을 바라보며 촬영하도록 마련될 수 있다. 제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50) 상에 적재된 물품들의 위치(X축, Y축, Z축 상의 위치) 및 적재 패턴 등이 확인되도록 촬영한 제1 촬영 영상을 구동 제어부(124)로 제공할 수 있다.
제2 카메라부(122-2)는 그리퍼 유닛(106)이 물품을 흡착하여 리프트 유닛(108)의 상부를 이동한 경우 그리퍼 유닛(106)에 흡착된 물품을 촬영한 영상(이하, 제2 촬영 영상이라 지칭할 수 있음)을 구동 제어부(124)로 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 카메라부(122-2)는 갠트리 유닛(104)의 상단에 장착될 수 있다. 이때, 제2 카메라부(122-2)는 갠트리 유닛(104)과 함께 이동하도록 마련될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 카메라부(122-2)는 지지 프레임(102)의 상단에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 제2 카메라부(122-2)는 리프트 유닛(108)의 옆에 위치하는 지지 프레임(102) 부분의 상단에 장착될 수 있다. 제2 카메라부(122-2)는 그리퍼 유닛(106)에 흡착된 물품의 높이 등이 확인되도록 촬영한 제2 촬영 영상을 구동 제어부(124)로 제공할 수 있다.
구동 제어부(124)는 디팔레타이저 시스템(100)의 동작을 제어할 수 있다. 구동 제어부(124)는 카메라부(122)로부터 제공받은 촬영 영상에 기반하여 디팔레타이저 시스템(100)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 구동 제어부(124)는 사람 인식 센서(132), 물품 눌림 감지 센서(134), 및 낙하 물품 감지 센서(136)의 센싱 결과에 따라 디팔레타이저 시스템(100)의 동작을 제어할 수 있다. 구동 제어부(124)는 제1 구동 제어부(124-1) 및 제2 구동 제어부(124-2)를 포함할 수 있다.
제1 구동 제어부(124-1)는 리프트 유닛(108)의 높이 조절 및 물품 하차 작업을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 구동 제어부(124-1)는 제1 카메라부(122-1)로부터 획득한 제1 촬영 영상에 기반하여 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이(물품의 최상단 높이)를 확인할 수 있다. 제1 구동 제어부(124-1)는 리프트 유닛(108)의 높이를 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 제어할 수 있다. 즉, 제1 구동 제어부(124-1)는 한 쌍의 상하 이동부(108-2)를 한 쌍의 수직 프레임(108-1)의 높이 방향을 따라 이동시켜 물품 이송부(108-3)의 높이가 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 제어할 수 있다.
제1 구동 제어부(124-1)는 그리퍼 유닛(108)에 의해 물품이 리프트 유닛(108) 상에 안착된 경우, 리프트 유닛(108)의 높이가 컨베이어 벨트(110)의 높이에 맞도록 제어할 수 있다. 그리고, 제1 구동 제어부(124-1)는 복수 개의 롤러(108-3a)를 회전시켜 물품 이송부(108-3) 상에 놓여진 물품을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시킬 수 있다.
제1 구동 제어부(124-1)는 낙하 물품 감지 센서(136)에 의해 낙하된 물품이 감지된 경우, 리프트 유닛(108)의 하강 동작을 제한하여 리프트 유닛(108)에 의해 물품이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 낙하된 물품이 감지된 경우, 제1 구동 제어부(124-1)는 알람을 발생하여 물품이 낙하된 사실을 관리자에게 알릴 수 있다.
제2 구동 제어부(124-2)는 그리퍼 유닛(106)의 물품 이송 작업을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제2 구동 제어부(124-2)는 그리퍼 유닛(106)이 팔레트(50) 상에 적재된 물품을 흡착한 후 리프트 유닛(108)의 상부까지 이동하고 리프트 유닛(108) 상에 물품을 언로드 하는 과정을 제어할 수 있다.
제2 구동 제어부(124-2)는 제1 카메라부(122-1)로부터 획득한 제1 촬영 영상에 기반하여 피킹 할 물품의 위치를 확인하여 그리퍼 유닛(106)을 팔레트(50)의 해당 물품 상부에 위치시킬 수 있다. 그리고, 제2 구동 제어부(124-2)는 그리퍼 유닛(106)을 하강하여 해당 물품을 흡착하고 클램핑부(106-3)로 파지한 후 리프트 유닛(108)의 상부로 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 구동 제어부(124-2)는 제2 카메라부(122-2)로부터 획득한 제2 촬영 영상에 기반하여 그리퍼 유닛(106)에 흡착된 물품의 높이를 확인하고, 물품이 리프트 유닛(108)에 안착되도록 그리퍼 유닛(106)을 하강한 후 물품을 언로드 할 수 있다. 이때, 제2 구동 제어부(124-2)는 이러한 일련의 작업을 수행하도록 그리퍼 유닛(106)의 3축 방향 이동을 제어할 수 있다.
제2 구동 제어부(124-2)는 사람 인식 센서(132)에 의해 작업 공간에 사람이 있는 것으로 인식되는 경우, 사람이 작업 공간을 벗어날 때까지 갠트리 유닛(104) 및 그리퍼 유닛(106)을 정지시킬 수 있다. 작업 공간에 사람이 감지된 경우, 제2 구동 제어부(124-2)는 알람을 발생하여 사람이 작업 공간을 벗어나도록 할 수 있다.
제2 구동 제어부(124-2)는 물품 눌림 감지 센서(134)에 의해 물품의 눌림이 감지되는 경우, 그리퍼 유닛(106)이 더 이상 하강하지 않도록 하여 물품이 그리퍼 유닛(106)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디팔레타이저 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 작업 공간 상의 팔레트(50)에 물품이 적재된 경우, 제1 카메라부(122-1)는 팔레트(50) 상에 적재된 물품들을 촬영한 제1 촬영 영상을 구동 제어부(124)로 전달한다(S 101).
다음으로, 구동 제어부(124)는 제1 촬영 영상에 기반하여 피킹 할 물품의 위치를 확인하여 그리퍼 유닛(106)을 팔레트(50)의 해당 물품 상부에 위치시킨다(S 103).
다음으로, 구동 제어부(124)는 제1 촬영 영상에 기반하여 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이(물품의 최상단 높이)를 확인하고, 리프트 유닛(108)의 높이를 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 조절한다(S 105).
구동 제어부(124)는 그리퍼 유닛(106)이 물품을 흡착하여 리프트 유닛(106)의 상부에 도달하기 전까지 리프트 유닛(108)의 높이를 팔레트(50) 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 조절할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 그리퍼 유닛(106)을 하강하여 해당 물품을 흡착하고 클램핑부(106-3)로 측면을 파지한 후 리프트 유닛(108)의 상부로 이동시킨다(S 107). 이때, 그리퍼 유닛(106)은 물품을 파지한 상태에서 상승한 후 리프트 유닛(108)의 상부로 이동될 수 있다.
다음으로, 제2 카메라부(122-2)는 그리퍼 유닛(106)에 흡착된 물품의 높이가 확인되도록 촬영한 제2 촬영 영상을 구동 제어부(124)로 전달한다(S 109).
다음으로, 구동 제어부(124)는 제2 촬영 영상에 기반하여 그리퍼 유닛(106)에 흡착된 물품의 높이를 확인하고, 물품이 리프트 유닛(108)에 안착되도록 그리퍼 유닛(106)을 하강한 후 물품을 언로드 한다(S 111).
다음으로, 구동 제어부(124)는 리프트 유닛(108)의 높이를 컨베이어 벨트(110)의 높이에 맞게 조절한다(S 113). 즉, 물품 이송부(108-3)의 상면 높이가 컨베이어 벨트(110)의 상면 높이에 대응하도록 리프트 유닛(108)의 높이를 조절할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 물품 이송부(108-3) 상에 놓인 물품을 컨베이어 벨트(110)로 이송시킨다(S 115). 이때, 구동 제어부(124)는 복수 개의 롤러(108-3a)를 회전시켜 물품 이송부(108-3) 상에 놓인 물품을 컨베이어 벨트(110)로 이송시킬 수 있다.
그리고, 디팔레타이저 시스템(100)은 이러한 과정들을 반복적으로 수행하여 팔레트(50) 상에 적재된 물품들을 컨베이어 벨트(110) 측으로 이송시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에서 그리퍼 유닛에 흡착된 물품의 높이를 측정하는 과정을 나타낸 도면이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 10을 참조하면, 구동 제어부(124)는 제2 카메라부(122-2)로부터 획득한 제2 촬영 영상에 대해 깊이 이미지(Depth Image)를 생성한다(S 201). 여기서, 깊이 이미지는 제2 카메라부(122-2)와 물품의 표면과의 거리와 관련된 정보가 담긴 이미지를 의미할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 도 11에서 도시하는 바와 같이, 깊이 이미지에서 물품의 높이를 측정하는데 필요한 부분을 제외한 나머지 부분을 제거한다(S 203). 즉, 구동 제어부(124)는 깊이 이미지에서 물품의 높이를 측정하는데 불필요한 부분들을 제거할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 깊이 이미지에서 기 설정된 기준 높이 좌표를 검출한다(S 205). 여기서, 기 설정된 기준 높이 좌표는 그리퍼 유닛(106)에서 물품을 흡착한 흡착 패드(106-2a)들의 하단을 잇는 선의 높이 좌표 값일 수 있다. 기준 높이 좌표는 깊이 이미지의 Y축과 관련된 좌표 값일 수 있다. 그리고, 기 설정된 기준 높이 좌표는 흡착 패드(106-2a)에 의해 흡착된 물품(60)의 상단과 동일한 높이 좌표 값을 가질 수 있다. 즉, 기 설정된 기준 높이 좌표는 물품(60)의 상단 높이 좌표일 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 깊이 이미지에서 물품(60)의 폭과 관련된 좌표를 인식한다(S 207). 여기서, 물품의 폭과 관련된 좌표는 깊이 이미지의 X축 좌표와 관련된 좌표 값일 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 이미지에서 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 12를 참조하면, 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표를 기준으로 그 아래에 위치한 부분에서 깊이 이미지의 X축 좌표 방향으로(예를 들어, 오른쪽에서부터 왼쪽으로) 데이터를 검색하여 데이터가 연속되기 시작하는 지점의 좌표를 물품(60)의 오른쪽 X 좌표(제1 폭 좌표)로 인식할 수 있다. 그리고, 데이터의 연속이 종료되는 지점의 좌표를 물품(60)의 왼쪽 X 좌표(제2 폭 좌표)로 인식할 수 있다. 이때, 구동 제어부(124)는 기 설정된 개수 이상으로 데이터가 연속되어야 물품의 폭과 관련된 좌표로 인식할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 깊이 이미지에서 물품(60)의 하단 높이 좌표를 인식한다(S 209). 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표를 기준으로 물품(60)의 오른쪽 X 좌표(제1 폭 좌표)에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 제1 폭 좌표에 대응하는 물품(60)의 하단 높이 좌표(제1 하단 높이 좌표)로 인식할 수 있다.
구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표를 기준으로 물품(60)의 왼쪽 X 좌표(제2 폭 좌표)에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 제2 폭 좌표에 대응하는 물품(60)의 하단 높이 좌표(제2 하단 높이 좌표)로 인식할 수 있다.
다음으로, 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표와 물품(60)의 하단 높이 좌표에 기반하여 물품(60)의 높이를 산출한다(S 211). 도 13은 본 발명의 실시예에서 물품(60)의 높이를 산출하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 13을 참조하면, 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표 값과 물품(60)의 하단 높이 좌표 값의 차이에 픽셀당 실제 거리 값을 곱하여 물품(60)의 높이를 산출할 수 있다.
구체적으로, 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표 값과 물품(60)의 제1 하단 높이 좌표 값의 차이를 기반으로 물품(60)의 제1 높이 값을 산출할 수 있다. 또한, 구동 제어부(124)는 기 설정된 기준 높이 좌표 값과 물품(60)의 제2 하단 높이 좌표 값의 차이를 기반으로 물품(60)의 제2 높이 값을 산출할 수 있다. 구동 제어부(124)는 제1 높이 값과 제2 높이 값 중 큰 값을 물품(60)의 높이로 설정할 수 있다.
한편, 이러한 과정을 통해 물품(60)의 높이를 산출한 경우, 구동 제어부(124)는 이미 알고 있는 그리퍼 유닛(106)의 높이 및 리프트 유닛(108)의 높이와 상기 산출한 물품(60)의 높이를 기반으로 그리퍼 유닛(106)을 얼마나 하강시켜야 할지를 결정하고 그에 따라 물품(60)을 리프트 유닛(108)에 언로드 할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
50 : 팔레트
60 : 물품
100 : 디팔레타이저 시스템
102 : 지지 프레임
102-1 : 제1 지지 프레임
102-1a : 제1 수직 프레임
102-1b : 제1 수평 프레임
102-2 : 제2 지지 프레임
102-2a : 제2 수직 프레임
102-2b : 제2 수평 프레임
102-3 : 연결 프레임
104 : 갠트리 유닛
104-1 : 제1축 갠트리 프레임
104-2 : 제2축 갠트리 프레임
104-3 : 제3축 갠트리 프레임
106 : 그리퍼 유닛
106-1 : 본체
106-2 : 그리퍼부
106-2a : 흡착 패드
106-3 : 클램핑부
106-4 : 축 연결부
108 : 리프트 유닛
108-1 : 한 쌍의 수직 프레임
108-2 : 한 쌍의 상하 이동부
108-2a : 한 쌍의 장착 프레임
108-3 : 물품 이송부
108-3a : 복수 개의 롤러
110 : 컨베이어 벨트
122 : 카메라부
122-1 : 제1 카메라부
122-2 : 제2 카메라부
124 : 구동 제어부
124-1 : 제1 구동 제어부
124-2 : 제2 구동 제어부
132 : 사람 인식 센서
134 : 물품 눌림 감지 센서
136 : 낙하 물품 감지 센서

Claims (11)

  1. 팔레트 상에 적재된 물품들을 피킹하여 컨베이어 벨트로 운반하기 위한 디팔레타이저 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되는 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계;
    그리퍼 유닛으로 상기 팔레트 상에 적재된 물품을 피킹하여 상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계;
    상기 리프트 유닛의 높이를 상기 컨베이어 벨트의 높이에 맞게 조절하는 단계; 및
    상기 리프트 유닛 상의 물품을 상기 컨베이어 벨트 측으로 이송하는 단계를 포함하고,
    상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계는,
    제1 카메라부를 통해 상기 팔레트 상에 적재된 물품들을 촬영한 제1 촬영 영상을 생성하는 단계;
    상기 제1 촬영 영상에 기반하여 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이를 확인하는 단계; 및
    상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞게 조절하는 단계는,
    상기 그리퍼 유닛이 물품을 피킹하여 상기 리프트 유닛의 상부에 도달하기 전까지 상기 리프트 유닛의 높이를 상기 팔레트 상에 적재된 물품의 높이에 맞도록 조절하고,
    상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계는,
    제2 카메라부를 통해 상기 리프트 유닛의 상부에 위치하는 상기 그리퍼 유닛에 의해 피킹된 물품을 촬영한 제2 촬영 영상을 생성하는 단계;
    상기 제2 촬영 영상에 기반하여 상기 피킹된 물품의 높이를 확인하는 단계; 및
    상기 피킹된 물품의 높이에 기반하여 상기 그리퍼 유닛을 하강시켜 상기 물품을 상기 리프트 유닛 상에 언로드 하는 단계를 포함하고,
    상기 피킹된 물품의 높이를 확인하는 단계는,
    상기 제2 촬영 영상에 대해 깊이 이미지를 생성하는 단계;
    상기 깊이 이미지에서 상기 깊이 이미지의 Y축과 관련된 기 설정된 기준 높이 좌표를 검출하는 단계;
    상기 깊이 이미지에서 상기 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 단계;
    상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 물품의 폭과 관련된 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 상기 물품의 하단 높이 좌표를 인식하는 단계; 및
    상기 기준 높이 좌표와 상기 물품의 하단 높이 좌표에 기반하여 상기 물품의 높이를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 물품의 폭과 관련된 좌표를 인식하는 단계는,
    상기 기준 높이 좌표를 기준으로 아래에 위치한 부분에서 상기 깊이 이미지의 X축 방향으로 데이터를 검색하여 데이터가 기 설정된 개수 이상으로 연속되기 시작하는 지점을 상기 물품의 제1 폭 좌표로 인식하는 단계; 및
    상기 데이터의 연속이 종료되는 지점을 상기 물품의 제2 폭 좌표로 인식하는 단계를 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 물품의 하단 높이 좌표를 인식하는 단계는,
    상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 제1 폭 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 상기 물품의 제1 하단 높이 좌표로 인식하는 단계; 및
    상기 기준 높이 좌표를 기준으로 상기 제2 폭 좌표에서 아래로 데이터를 검색하여 데이터가 검색되지 않는 부분을 상기 물품의 제2 하단 높이 좌표로 인식하는 단계를 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 물품의 높이를 산출하는 단계는,
    상기 기준 높이 좌표와 상기 제1 하단 높이 좌표의 차이를 기반으로 상기 물품의 제1 높이 값을 산출하는 단계;
    상기 기준 높이 좌표와 상기 제2 하단 높이 좌표의 차이를 기반으로 상기 물품의 제2 높이 값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 높이 값과 상기 제2 높이 값 중 큰 값을 상기 물품의 높이로 설정하는 단계를 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은,
    낙하 물품 감지 센서에 의해 상기 그리퍼 유닛의 이송 중 상기 리프트 유닛의 하부로 낙하된 물품을 감지하는 경우, 상기 리프트 유닛의 하부 이동을 제한하는 단계를 더 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은,
    사람 인식 센서에 의해 상기 디팔레타이저 시스템의 작업 공간에 사람이 존재하는지 여부를 감지하는 경우, 상기 사람이 상기 작업 공간을 벗어날때까지 상기 그리퍼 유닛의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 디팔레타이저 시스템의 제어 방법은,
    상기 그리퍼 유닛이 상기 피킹된 물품을 상기 리프트 유닛에 언로드하기 위해 하강할 때 상기 물품의 눌림을 물품 눌림 감지 센서에 의해 감지하는 경우, 상기 그리퍼 유닛의 하강을 제한하는 단계를 더 포함하는, 디팔레타이저 시스템의 제어 방법.
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KR20170107065A (ko) 2015-01-23 2017-09-22 심보틱 엘엘씨 저장 및 인출 시스템의 운반 차량
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