KR102669836B1 - 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템 - Google Patents

Abstract

픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템은, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀과, 픽킹용 셔틀에 지지되며 소스 박스에 적재된 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇과, 픽킹용 셔틀에 장착되며 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 충격을 인가하는 충격인가유닛을 포함한다.

Description

픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템{Robotic picking system that can prevent picking errors}

본 발명은, 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시킬 수 있는, 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템에 관한 것이다.

물류라는 용어는 물적 유통(physical distribution)의 줄임말로서, 생산자로부터 소비자에게 제품, 재화를 효과적으로 옮겨주는 기능 또는 활동의 총칭이다. 일반적으로 포장, 하역, 수송, 보관 및 정보와 같은 여러 활동을 말한다.

통상적으로 제품, 재화를 수송하는 데는 포장, 보관, 집하/적재, 수송, 하역/배달, 보관 등의 여러 과정을 거친다. 어떠한 수송수단을 이용하든 이러한 과정을 거치지 않고는 제품, 재화의 이동은 불가능하다. 이러한 이동의 전체를 종합적으로 보는 것이 물적 유통(물류)인 것이다.

근래에 들어서는 대량생산, 대량판매, 대량소비가 시대의 추세가 되었으며, 그 사이를 잇는 물자의 흐름을 효율화할 필요성이 커졌기 때문에 물류의 중요성이 점차 커지고 있다.

근대기업에서는 상적 유통활동, 즉 거래의 부분만이 아니라, 제품을 소비자의 손에까지 정확하고 신속하게 배달할 물류 활동이 중요한 부분으로서 부각되었다. 즉 경제발전과 함께, 생산비용의 인하만을 추구하다가는 격심한 기업경쟁에서 이길 수가 없으며, 유통비도 가능한 한 절감되도록 해야 한다는 견해가 대두되었다.

현재, 물류 합리화의 수단으로서, 대도시 주변에 배달 센터, 트럭 터미널, 창고단지 등을 집중적으로 들어서게 하는 유통 센터의 건설, 컨테이너나 팔레트를 이용하여 수송의 일관화를 꾀하는 유닛 로드 시스템(unit load system)의 추진, 각 수송기관의 유기적 결합으로 수송의 효율화를 지향하는 협동일관수송 등이 진행되고 있으며, 국가에서 조성하고 있는 곳도 있다.

이와 같이, 물류라는 용어는 대단히 광범위한 용어이기는 하지만, 특정한 물품이나 물건(이하, 이들을 통틀어 제품이라 함)을 유통시키는 유통사의 환경으로 그 의미를 적용해 볼 때, 제품을 소스 박스(source tote)에서 타겟 박스(target tote)로 옮겨 담는 등의 일련의 행위를 물류라고도 볼 수 있다.

한편, 최근들어 최근 온라인 유통이 급증하면서 고객에게 신속한 제품의 배송이 요구되고 있다. 따라서 물류창고 내의 설비도 점점 로봇 등을 이용한 무인 자동화 시스템으로 대체되고 있다.

무인 자동화를 이용한 로봇 픽킹 시스템{Robotic picking system)에서는 3D 카메라를 이용하여 소스 박스에 적재된 제품을 인식하고 픽킹로봇의 픽킹 핸드로 제품을 픽킹하여 타겟 박스로 옮겨 담았다.

그런데 종래기술에 따른 로봇 픽킹 시스템에서는, 소스 박스에 적재된 제품이 픽킹 핸드에 의한 픽킹이 곤란한 위치 또는 자세로 놓여있거나 3D 카메라가 촬영하는 과정에서 빛반사 또는 번짐에 의해 제품을 정확하게 인식하지 못하는 경우가 발생할 수 있고, 상술한 문제들에 의해 픽킹 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 여러 개의 제품들이 겹쳐져 있는 경우 픽킹 포인트를 용이하게 인식할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 제품의 픽킹 경로에 장애물이 있는 경우 픽킹 핸드의 이동에 간섭이 발생하는 문제점이 있었다.

종래에는 상술한 문제가 발생한 경우 3D 카메라로 재촬영을 수행하고, 재촬영 후에도 동일한 문제가 발생하는 경우 소스 박스 전체를 픽킹 불가능 박스로 간주하여 작업을 수행하지 않아 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1795440호, (2017.11.02.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시킬 수 있는, 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀; 상기 픽킹용 셔틀에 지지되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇; 및 상기 픽킹용 셔틀에 장착되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 상기 소스 박스에 충격을 인가하는 충격인가유닛을 포함하는 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 제공될 수 있다.

상기 픽킹용 셔틀은, 상기 픽킹로봇과 상기 셔틀용 롤러부가 결합되는 셔틀 프레임; 및 상기 셔틀용 롤러부에 결합되며, 상기 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 상기 픽킹용 셔틀에서 상기 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더를 포함할 수 있다.

상기 충격인가유닛은 상기 소스 박스의 하부벽을 타격할 수 있다.

상기 충격인가유닛은 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 충격인가유닛은 상호 이격되어 배치될 수 있다.

상기 충격인가유닛은, 상기 소스 박스의 하부벽에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 상기 소스 박스의 하부벽을 타격하는 타격용 로드부; 및 상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 타격용 로드부에 연결되어 상기 타격용 로드부를 이동시키는 타격용 엑츄에이터 본체부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀; 상기 픽킹용 셔틀에 지지되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇; 및 상기 픽킹용 셔틀에 장착되고 상기 셔틀용 롤러부에 연결되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 상기 소스 박스를 가로방향으로 왕복이동시키는 왕복이동유닛을 포함하는 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 제공될 수 있다.

상기 픽킹용 셔틀은, 상기 픽킹로봇과 상기 왕복이동유닛이 결합되는 셔틀 프레임; 상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 셔틀용 롤러부가 상기 가로방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 리니어 가이드; 및 상기 셔틀용 롤러부에 결합되며, 상기 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 상기 픽킹용 셔틀에서 상기 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더를 포함할 수 있다.

상기 왕복이동유닛은, 상기 셔틀용 롤러부에 연결되며, 상기 가로방향으로 왕복이동될 수 있는 가로방향 이동로드부; 및 상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 가로방향 이동로드부에 연결되어 상기 가로방향 이동로드부를 이동시키는 가로방향 이동용 가압실리더 본체부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀; 상기 픽킹용 셔틀에 지지되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇; 및 상기 픽킹용 셔틀에 장착되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 상기 소스 박스의 전체 또는 일부 영역을 세로방향으로 이동시키는 세로방향 이동유닛을 포함하는 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 제공될 수 있다.

상기 픽킹용 셔틀은, 상기 픽킹로봇과 상기 세로방향 이동유닛이 결합되는 셔틀 프레임; 및 상기 셔틀용 롤러부에 결합되며, 상기 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 상기 픽킹용 셔틀에서 상기 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더를 포함할 수 있다.

상기 세로방향 이동유닛은 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 세로방향 이동유닛은 가로방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.

상기 세로방향 이동유닛은, 상기 셔틀용 롤러부가 회전 가능하게 결합되며, 상기 세로방향으로 이동될 수 있는 세로방향 이동로드부; 및 상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 세로방향 이동로드부에 연결되어 상기 세로방향 이동로드부를 이동시키는 세로방향 이동용 가압실리더 본체부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀; 상기 픽킹용 셔틀에 지지되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇; 및 상기 픽킹용 셔틀에 장착되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 상기 소스 박스에 진동을 인가하는 진동 인가유닛을 포함하는 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 제공될 수 있다.

상기 픽킹용 셔틀은, 상기 픽킹로봇과 상기 진동 인가유닛이 결합되는 셔틀 프레임; 및 상기 셔틀용 롤러부에 결합되며, 상기 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 상기 픽킹용 셔틀에서 상기 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더를 포함할 수 있다.

상기 진동 인가유닛은, 하단부가 상기 셔틀 프레임에 결합되고 상단부가 상기 셔틀용 롤러부에 결합되는 진동발생기를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 충격을 인가하는 충격인가유닛을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스를 가로방향으로 왕복이동시키는 왕복이동유닛을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스의 전체 또는 일부 영역을 세로방향으로 이동시키는 세로방향 이동유닛을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예는, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 진동을 인가하는 진동 인가유닛을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 소스 박스를 지지하는 픽킹용 셔틀이 도시된 평면도이다.
도 3은 도 1의 충격인가유닛이 도시된 평면도이다.
도 4은 도 3의 충격인가유닛이 도시된 단면도이다.
도 5는 도 1은 본 발명의 제2 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.
도 6은 도 1은 본 발명의 제3 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.
도 7은 도 1은 본 발명의 제4 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 소스 박스를 지지하는 픽킹용 셔틀이 도시된 평면도이며, 도 3은 도 1의 충격인가유닛이 도시된 평면도이고, 도 4은 도 3의 충격인가유닛이 도시된 단면도이다. 도 2에서는 도시의 편의를 위해 소스 박스 내의 제품을 미도시하였다. 또한, 도 3에서는 도시의 편의를 위해 측벽 가이더(117)를 미도시하였다.

본 실시예에 따른 로봇 픽킹 시스템은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부(112)를 구비하는 픽킹용 셔틀(110)과, 픽킹용 셔틀(110)에 지지되며 소스 박스에 적재된 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇(120)과, 픽킹용 셔틀(110)에 장착되며 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 충격을 인가하는 충격인가유닛(130)과, 소스 박스의 상측 영역에 배치되며 소스 박스에 적재된 제품을 촬영하여 제품에 대한 3차원 정보를 획득하는 카메라(140), 소스 박스를 픽킹용 셔틀(110)에 인입 및 인출하는 인입인출유닛(미도시)과, 소스 박스와 타겟 박스(미도시)를 이동시키는 박스 이송유닛(미도시)을 포함한다.

소스 박스와 타겟 박스는 상부가 개구된 사각의 박스 형상으로 형성된다. 소스 박스의 내부에는 다수 개의 제품이 적재된다. 타겟 박스(미도시)는 픽킹로봇(120)으로부터 픽킹된 제품을 전달받아 적재한다.

픽킹용 셔틀(110)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 박스를 지지하는 셔틀용 롤러부(112)와, 픽킹로봇(120)과 셔틀용 롤러부(112)가 결합되는 셔틀 프레임(111)과, 셔틀용 롤러부(112)에 결합되며 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 픽킹용 셔틀(110)에서 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더(117)를 포함한다.

셔틀 프레임(111)은 사각의 플레이트 형상으로 형성된다. 이러한 셔틀 프레임(111)의 상면에는 픽킹로봇(120)과 셔틀용 롤러부(112) 및 충격인가유닛(130)이 배치된다.

셔틀용 롤러부(112)는 소스 박스를 지지한다. 이러한 셔틀용 롤러부(112)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 박스의 하부벽에 접촉되며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 셔틀용 회전롤러(113)와, 셔틀 프레임(111)에 고정되며 셔틀용 회전롤러(113)가 회전 가능하게 결합되는 셔틀용 롤러브래킷(114)을 포함한다. 또한, 셔틀용 롤러부(112)는 셔틀용 회전롤러(113)에 연결되어 셔틀용 회전롤러(113)를 회전시키는 회전롤러 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.

측벽 가이더(117)는 셔틀용 롤러부(112)의 셔틀용 롤러브래킷(114)에 결합된다. 이러한 측벽 가이더(117)는 한 쌍으로 마련되어 소스 박스의 양측 측벽 각각에 인접하게 배치된다. 측벽 가이더(117)는 소스 박스의 측벽에 밀착되지는 않고 소정의 거리 만큼 이격되게 배치된다.

본 실시예에서 측벽 가이더(117)는 픽킹용 셔틀(110)에서 소스 박스가 좌우방향(X축 방향)으로 이탈하는 것을 방지한다. 측벽 가이더(117)의 일측에는 픽킹용 셔틀(110)로 진입한 소스 박스의 이동을 제한하는 스토퍼(118)가 부착될 수 있다. 스토퍼(118)는 일측 방향에만 부착되는데, 소스 박스는 스토퍼(118)가 없는 쪽을 통해 도 2의 화살표 방향으로 픽킹용 셔틀(110)로 진입 및 이탈할 수 있다.

본 실시예의 픽킹용 셔틀(110)은 차체 이동수단(미도시) 또는 별도의 이동수단(미도시)에 의해 타겟 박스(미도시)가 배치되는 픽킹 구역으로 이동될 수 있다.

카메라(140)는 픽킹 구역에 위치한다. 이러한 카메라(140)는 소스 박스의 상측 영역에 배치되어 소스 박스의 상측에서 소스 박스에 적재된 제품을 촬영한다. 이러한 촬영에 의해 카메라(140)는, 소스 박스에 적재된 제품에 대한 3차원 외형정보인 형상정보를 획득하며, 획득한 형상정보를 제어부(미도시)로 전달한다.

카메라(140)로부터 형상정보를 전달받은 제어부(미도시)는 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 빛 반사 등에 의해 외형정보에 오류가 발생한 경우에 충격인가유닛(130)에 작동신호를 전송한다.

충격인가유닛(130)은 픽킹용 셔틀(110)의 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 충격인가유닛(130)은 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 충격을 인가한다.

충격인가유닛(130)은 소스 박스의 하부벽을 타격한다. 이와 같이 충격인가유닛(130)이 소스 박스의 하부벽을 타격함으로써, 충격에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 소스 박스에 적재된 제품이 용이하게 다른 위치로 이동되거나 다른 자세를 취할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 충격인가유닛(130)은 4개로 마련되며, 4개의 충격인가유닛(130) 각각은 소스 박스의 모서리 영역에 인접한 위치에 상호 이격되어 배치될 수 있다.

이러한 충격인가유닛(130)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 박스의 하부벽에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 소스 박스의 하부벽을 타격하는 타격용 로드부(131)와, 셔틀 프레임(111)에 결합되며 타격용 로드부(131)에 연결되어 타격용 로드부(131)를 이동시키는 타격용 엑츄에이터 본체부(132)를 포함한다.

타격용 로드부(131)는 소스 박스의 하부벽에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 소스 박스의 하부벽을 타격한다.

타격용 엑츄에이터 본체부(132)의 하단부는 셔틀 프레임(111)의 상면에 결합된다. 이러한 타격용 엑츄에이터 본체부(132)는 타격용 로드부(131)에 연결되어 타격용 로드부(131)를 상하방향으로 이동시켜 소스 박스의 하부벽을 타격한다.

한편, 픽킹로봇(120)은 픽킹용 셔틀(110)의 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 픽킹로봇(120)은 소스 박스에 적재된 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 옮겨 담는다.

본 실시예에 따른 픽킹로봇(120)은, 제품을 픽킹하는 픽킹 핸드부(121)와, 셔틀 프레임(111)에 결합되며 픽킹 핸드에 연결되어 픽킹 핸드부(121)의 위치를 제어하는 다관절 로봇부(122)를 포함한다.

픽킹 핸드부(121)는 제품을 픽킹한다. 이러한 픽킹 핸드부(121)에는 진공패드, 기계식 그리퍼, 마그네틱 척 또는 게코척 등이 구비될 수 있다.

다관절 로봇부(122)는 픽킹 핸드에 연결되어 픽킹 핸드부(121)의 위치를 이동시킨다.

인입인출유닛(미도시)은 소스 박스를 픽킹용 셔틀(110)에 인입하고 소스 박스를 픽킹용 셔틀(110)에서 인출할 수 있다. 박스 이송유닛(미도시)은 소스 박스와 타겟 박스를 이동시킨다. 이러한 박스 이송유닛(미도시)은 컨베이어기구로 이루어질 수 있다.

이하에서 본 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템의 동작을 도 1 내지 도 4을 참고하여 설명한다.

카메라(140)는 소스 박스의 상측 영역에 배치되어 소스 박스의 상측에서 소스 박스에 적재된 제품을 촬영한다. 이러한 촬영에 의해 카메라(140)는, 소스 박스에 적재된 제품에 대한 3차원 외형정보인 형상정보를 획득하며, 획득한 형상정보를 제어부(미도시)로 전달한다.

카메라(140)로부터 형상정보를 전달받은 제어부(미도시)는 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 빛 반사 등에 의해 외형정보에 오류가 발생한 경우에 충격인가유닛(130)에 작동신호를 전송한다.

제어부(미도시)로 작동신호를 전달받은 충격인가유닛(130)은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록, 소스 박스의 하부벽에 충격을 인가한다.

충격인가유닛(130)이 인가한 충격에 의해 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경된다.

이후, 카메라(140)가 위치 또는 자세가 가변된 제품을 재촬영하며 오류가 수정되었거나 픽킹이 용이한 위치 또는 자세로 제품이 이동된 경우 픽킹 작업을 수행한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 충격을 인가하는 충격인가유닛(130)을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라(140)에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

도 5는 도 1은 본 발명의 제2 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 충격인가유닛(130) 대신 왕복이동유닛(230)을 구비하는 점 및 픽킹용 셔틀(110)의 일부 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 4의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해서 설명한다.

픽킹용 셔틀(110)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 픽킹로봇(120)과 왕복이동유닛(230)이 결합되는 셔틀 프레임(111)과, 셔틀 프레임(111)에 결합되며 셔틀용 롤러부(112)가 가로방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 리니어 가이드(215)와, 셔틀용 롤러부(112)에 결합되며, 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 픽킹용 셔틀(110)에서 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더(117)를 포함한다.

리니어 가이드(215)는 셔틀 프레임(111)의 상면에 결합된다. 이러한 리니어 가이드(215)에는 셔틀용 롤러부(112)가 가로방향(X축 방향)으로 슬라이딩 이동가능하게 결합된다. 본 실시예에서 리니어 가이드(215)는 가이드 레일로 이루어질 수 있다.

셔틀용 롤러부(112)는, 소스 박스의 하부벽에 접촉되며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 셔틀용 회전롤러(113)와, 리니어 가이드(215)에 고정되며 셔틀용 회전롤러(113)가 회전 가능하게 결합되는 셔틀용 롤러브래킷(114)을 포함한다. 또한, 셔틀용 롤러부(112)는 셔틀용 회전롤러(113)에 연결되어 셔틀용 회전롤러(113)를 회전시키는 회전롤러 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.

왕복이동유닛(230)은 픽킹용 셔틀(110)의 셔틀 프레임(111)에 결합되고 셔틀용 롤러부(112)에 연결된다. 이러한 왕복이동유닛(230)은 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스를 가로방향(X축 방향)으로 왕복이동시킨다.

본 실시예에 따른 왕복이동유닛(230)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 셔틀용 롤러부(112)에 연결되며 가로방향으로 왕복이동될 수 있는 가로방향 이동로드부(231)와, 셔틀 프레임(111)에 결합되며 가로방향 이동로드부(231)에 연결되어 가로방향 이동로드부(231)를 이동시키는 가로방향 이동용 가압실리더 본체부(232)를 포함한다.

가로방향 이동로드부(231)는 연결 바아(233)를 통해 셔틀용 롤러부(112)의 셔틀용 롤러브래킷(114)에 결합된다.

가로방향 이동용 가압실리더 본체부(232)는 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 가로방향 이동용 가압실리더 본체부(232)는 가로방향 이동로드부(231)에 연결되어 가로방향 이동로드부(231)를 가로방향(X축 방향)으로 이동시킨다.

상술한 왕복이동유닛(230)의 작동에 의해 소스 박스는 가로방향(X축 방향)으로 왕복이동될 수 있고, 그에 따라 소스 박스의 내부에 적재된 제품은 소스 박스의 이동에 따라 좌우로 흔들려 위치 및 자세가 변경될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스를 가로방향으로 왕복이동시키는 왕복이동유닛(230)을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라(140)에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

도 6은 도 1은 본 발명의 제3 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 충격인가유닛(130) 대신 세로방향 이동유닛(330)을 구비하는 점 및 픽킹용 셔틀(110)의 일부 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 4의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해서 설명한다.

픽킹용 셔틀(110)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 픽킹로봇(120)과 세로방향 이동유닛(330)이 결합되는 셔틀 프레임(111)과 셔틀용 롤러부(112)에 결합되며 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 픽킹용 셔틀(110)에서 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더(117)를 포함한다.

셔틀용 롤러부(112)는, 소스 박스의 하부벽에 접촉되며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 셔틀용 회전롤러(113)와, 세로방향 이동유닛(330)에 연결되며 셔틀용 회전롤러(113)가 회전 가능하게 결합되는 셔틀용 롤러브래킷(114)을 포함한다. 또한, 셔틀용 롤러부(112)는 셔틀용 회전롤러(113)에 연결되어 셔틀용 회전롤러(113)를 회전시키는 회전롤러 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.

세로방향 이동유닛(330)은 픽킹용 셔틀(110)의 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 세로방향 이동유닛(330)은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스의 전체 또는 일부 영역을 세로방향으로 이동시킨다.

본 실시예에서 세로방향 이동유닛(330)은 다수개로 마련된다. 이러한 다수개의 세로방향 이동유닛(330)은 도 6에 도시된 바와 같이 가로방향(X축 방향)으로 상호 이격되어 배치된다.

세로방향 이동유닛(330)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 셔틀용 롤러부(112)가 회전 가능하게 결합되며 세로방향으로 이동될 수 있는 세로방향 이동로드부(331)와, 셔틀 프레임(111)에 결합되며 세로방향 이동로드부(331)에 연결되어 세로방향 이동로드부(331)를 이동시키는 세로방향 이동용 가압실리더 본체부(332)를 포함한다.

세로방향 이동로드부(331)에는 셔틀용 롤러부(112)의 셔틀용 롤러브래킷(114)이 회전 가능하게 결합된다. 이러한 세로방향 이동로드부(331)의 상하방향(도 6의 화살표 방향)으로 이동된다.

세로방향 이동용 가압실리더 본체부(332)는 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 세로방향 이동용 가압실리더 본체부(332)는 세로방향 이동로드부(331)에 연결되어 세로방향 이동로드부(331)를 상하방향으로 이동시킨다.

상술한 세로방향 이동유닛(330)의 작동에 의해 소스 박스는 도 6에 도시된 바와 같이 우측부분이 좌측부분에 대해 상승하여 소스 박스가 기울어질 있고, 그에 따라 소스 박스의 내부에 적재된 제품은 좌우로 흔들려 위치 및 자세가 변경될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스의 전체 또는 일부 영역을 세로방향으로 이동시키는 세로방향 이동유닛(330)을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라(140)에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

도 7은 도 1은 본 발명의 제4 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템이 도시된 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예를 설명한다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 충격인가유닛(130) 대신 진동 인가유닛(430)을 구비하는 점 및 픽킹용 셔틀(110)의 일부 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 4의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해서 설명한다.

픽킹용 셔틀(110)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 픽킹로봇(120)과 진동 인가유닛(430)이 결합되는 셔틀 프레임(111)과, 셔틀용 롤러부(112)에 결합되며 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 픽킹용 셔틀(110)에서 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더(117)를 포함한다.

셔틀용 롤러부(112)는, 소스 박스의 하부벽에 접촉되며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 셔틀용 회전롤러(113)와, 진동 인가유닛(430)에 연결되며 셔틀용 회전롤러(113)가 회전 가능하게 결합되는 셔틀용 롤러브래킷(114)을 회전시키는 셔틀용 롤러구동부(미도시)를 포함한다. 또한, 셔틀용 롤러부(112)는 셔틀용 회전롤러(113)에 연결되어 셔틀용 회전롤러(113)를 회전시키는 회전롤러 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.

진동 인가유닛(430)은 픽킹용 셔틀(110)의 셔틀 프레임(111)에 결합된다. 이러한 진동 인가유닛(430)은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 진동을 인가한다.

본 실시예에서 진동 인가유닛(430)은 다수개로 마련된다. 이러한 다수개의 세로방향 이동유닛(330)은 도 7에 도시된 바와 같이 가로방향(X축 방향)으로 상호 이격되어 배치된다.

진동 인가유닛(430)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 하단부가 셔틀 프레임(111)에 결합되고 상단부가 셔틀용 롤러부(112)에 결합되는 진동발생기로 이루어진다.

상술한 진동 인가유닛(430)의 작동에 의해 소스 박스에 흔들림이 유발되고, 그에 따라 소스 박스의 내부에 적재된 제품은 좌우로 흔들려 위치 및 자세가 변경될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템은, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 소스 박스에 진동을 인가하는 진동 인가유닛(430)을 구비함으로써, 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세에 의해 픽킹이 어려우거나 카메라(140)에 의한 3차원 인식에 오류가 발생한 경우에 소스 박스에 적재된 제품의 위치 또는 자세를 가변시켜 픽킹 오류를 방지할 수 있다.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110: 픽킹용 셔틀 111: 셔틀 프레임
112: 셔틀용 롤러부 117: 측벽 가이더
120: 픽킹로봇 121: 픽킹 핸드부
122: 다관절 로봇부 130: 충격인가유닛
131: 타격용 로드부 132: 타격용 엑츄에이터 본체부
215: 리니어 가이드 230: 왕복이동유닛
231: 가로방향 이동로드부
232: 가로방향 이동용 가압실리더 본체부
330: 세로방향 이동유닛 331: 세로방향 이동로드부
332: 세로방향 이동용 가압실리더 본체부
430: 진동 인가유닛

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제품이 적재된 소스 박스(source tote)를 지지하는 셔틀용 롤러부를 구비하는 픽킹용 셔틀;
   상기 픽킹용 셔틀에 지지되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품을 픽킹하여 타겟 박스(target tote)에 적재하는 픽킹로봇; 및
   상기 픽킹용 셔틀에 장착되고 상기 셔틀용 롤러부에 연결되며, 상기 소스 박스에 적재된 상기 제품의 위치 또는 자세가 변경될 수 있도록 상기 소스 박스를 가로방향으로 왕복이동시키는 왕복이동유닛을 포함하며,
   상기 픽킹용 셔틀은,
   상기 픽킹로봇과 상기 왕복이동유닛이 결합되는 셔틀 프레임;
   상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 셔틀용 롤러부가 상기 가로방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 리니어 가이드; 및
   상기 셔틀용 롤러부에 결합되며, 상기 소스 박스의 측벽에 인접하게 배치되어 상기 픽킹용 셔틀에서 상기 소스 박스가 이탈하는 것을 방지하는 측벽 가이더를 포함하는, 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 왕복이동유닛은,
   상기 셔틀용 롤러부에 연결되며, 상기 가로방향으로 왕복이동될 수 있는 가로방향 이동로드부; 및
   상기 셔틀 프레임에 결합되며, 상기 가로방향 이동로드부에 연결되어 상기 가로방향 이동로드부를 이동시키는 가로방향 이동용 가압실리더 본체부를 포함하는, 픽킹 오류를 방지할 수 있는 로봇 픽킹 시스템.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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