KR20110054875A - 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템을 제공한다.

상기 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템은 여러 개의 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 입력받아 물품들의 이송에 필요한 이송경로를 연산하여 경로정보를 생성하는 경로생성 프로그램부와, 상기 경로생성 프로그램부로부터 생성된 경로정보를 전송받고, 생산 라인에 밀려있는 물품의 개수와, 팔렛에 적재되어 있는 물품의 개수 등의 정보를 입력받아 적재 작업을 할 라인을 결정하고, 적재 작업 순서를 결정하는 로봇제어부와, 상기 로봇제어부의 제어에 의해 물품을 팔렛에 적재하는 이송작업을 수행하는 팔레타이징 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하나의 팔레타이징 로봇이 여러 개의 생산 라인에서 물품을 받아서 여러 개의 팔레타이징 작업을 수행함으로써, 작업 공정의 설정시간을 단축할 수 있으며, 여러 개의 생산 라인을 하나의 로봇으로 처리가 가능하기 때문에 물류비용을 감소시키는 효과가 있다.

Description

분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템{Multi Pick and Multi-Place and Multi-Input Multi-Output Line for Robot Palletizing System}

본 발명은 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 팔레타이징 작업에서 다중입력-다중출력라인(MIMO, Multi-Input Multi-Output) 및 분할적재에 대응할 수 있는 팔레타이징 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 팔레타이징 작업은 생산 라인 등에서 배출되어 나오는 물품을 팔렛 위에 일정하게 적재하는 작업으로 대량생산의 물류 효율성을 위하여 물품을 팔렛 단위로 취급할 수 있도록 해준다.

종래의 팔레타이징 작업은 각각의 물품이 생산되는 생산 라인이 있고, 그 생산 라인 각각에 팔레타이징 작업을 위한 팔레타이징 로봇이 하나씩 배치되어 있다.

이러한 팔레타이징 작업에 적용되는 팔레타이징 시스템은 티치 팬던트(Teach Pendent)를 통한 로봇 명령어의 직접 입력에 의해 시스템이 세팅되는 방식인데, 이와 같은 방법은 많은 양의 로봇 명령어를 입력하는데 어려움이 따르고, 사용자가 별도로 로봇 명령어를 숙지해야 하는 불편함이 있었다.

또한, 로봇 하나로 하나의 작업 라인에서 계속 똑같은 팔렛 작업만을 수행할 수 있기에 여러 개의 생산 라인에 대응하지 못하는 비효율적인 시스템이며, 하나의 로봇 그리퍼로 여러 개의 물품을 적재하는 분할 적재 시에 효율적인 적재패턴을 생성하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 팔레타이징 작업에서 한 대의 로봇으로 다중입력-다중출력(MIMO, Multi-Input Multi-Output) 및 한 번에 다수개의 작업물을 집어 올리어, 개별 분할 적재에 대응할 수 있는 팔레타이징 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템은 여러 개의 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 입력받아 물품들의 이송에 필요한 이송경로를 연산하여 경로정보를 생성하는 경로생성 프로그램부와, 상기 경로생성 프로그램부로부터 생성된 경로정보를 전송받고, 생산 라인에 밀려있는 물품의 개수와, 팔렛에 적재되어 있는 물품의 개수 등의 정보를 입력받아 적재 작업을 할 라인을 결정하고, 적재 작업 순서를 결정하는 로봇제어부와, 상기 로봇제어부의 제어에 의해 물품을 팔렛에 적재하는 이송작업을 수행하는 팔레타이징 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 로봇 제어부는 이송 중간에 있는 다른 팔렛에 쌓여 있는 물품의 개수정보를 이용하여 이송 도중 중간에서 충돌이 발생하지 않도록 물품의 충돌 높이에 따라 가변 이송 경로점의 높이를 결정하여 이송 경로를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 로봇 제어부에는 팔렛과 물품의 크기 정보, 라벨 정렬 여부 확인, 라벨 위치 결정 등의 정보를 입력받아 적재 패턴 알고리즘을 실행하고, 그리퍼가 한번에 집을 수 있는 개수, 그리퍼의 적재 방향, 그리퍼가 한번에 집은 물품 중에서 일부만 적재할 수 있는 분할 언로딩 유무, 팔렛에 적재되는 물품의 외곽 라인 정렬, 그리핑시 라벨 방향 등의 정보를 입력받아 적재 순서 결정 알고리즘을 실행하여 최적의 분할 적재패턴을 생성하는 프로그램이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템에 따르면, 경로 생성 프로그램을 이용하여, 하나의 팔레타이징 로봇이 여러 개의 생산 라인에서 물품을 받아서 여러 개의 팔레타이징 작업을 수행함으로써, 작업 공정의 설정시간을 단축할 수 있으며, 여러 개의 생산 라인을 하나의 로봇으로 처리가 가능하기 때문에 물류비용을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 최적의 분할적재 패턴을 생성하는 프로그램을 이용하여, 로봇의 그리퍼가 한번에 여러 개의 물품을 동시에 집어서 효율적으로 팔렛 위에 적재할 수 있음으로, 작업의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템으로 로봇이 작업을 수행하는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템을 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템에서 작업경로를 도시한 도면이다. 또한, 도 4a는 오프라인 컴퓨터상에서 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 선택하는 화면을 도시한 도면이고, 도 4b는 도 4a에서 선택한 정보 요소를 배치하여 팔레타이징 작업장을 정의하는 화면을 도시한 도면이며, 도 4c는 팔렛과 컨베어를 연결하여 작업 이송경로를 생성하는 화면을 도시한 도면이고, 도 5는 분할 적재 패턴을 생성하는 프로그램을 도시한 도면이고, 도 6은 분할 적재 패턴을 생성하는 알고리즘 진행 과정을 도시한 도면을 각각 나타내고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템은 하나의 팔레타이징 로봇이 여러 개의 생산 라인에서 각각의 물품을 받아서 여러 개의 팔렛에 각각의 물품을 적재하고, 또한, 로봇의 그리퍼가 한번에 여러 개의 물품을 동시에 집어서 분할 적재하는 팔레타이징 작업 시스템이다.

상기 시스템은 오프라인으로 물품의 이송 경로를 생성하는 경로생성 프로그램부(100)와, 로봇의 작업을 제어하는 로봇제어부(200)와, 물품을 팔렛에 적재하는 이송작업을 수행하는 팔레타이징 로봇(300)을 포함하여 구성된다.

상기 경로생성 프로그램부(100)는 오프라인 컴퓨터상에서 생산 라인 정보, 팔렛 라인 정보, 팔렛정보, 물품정보, 주변 충돌체 정보, 로봇정보 등 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 입력받아 물품들의 이송에 필요한 가변 및 고정 이송 경로점을 연산하고, 작업이송 경로정보를 생성한다.

다시 설명하면, 도 4a에 도시한 바와 같이 상기 오프라인 컴퓨터상에는 물 품, 팔렛, 생산 라인, 그리퍼, 간지 등의 정보를 데이터베이스 화면에서 선택하여 정보를 입력하고, 도 4b에 도시한 바와 같이 상기 선택한 요소를 배치하여 팔레타이징 작업장을 정의하며, 도 4c에 도시한 바와 같이 팔렛과 생산 라인을 연결하여 작업 이송경로 정보를 생성하는 것이다.

그리고, 상기 생성된 작업이송 경로정보를 로봇에 직접 연결된 로봇제어부(200)로 전송한다.

상기 로봇제어부(200)는 상기 경로생성 프로그램부(100)로부터 생성된 작업 이송경로정보를 전송받고, 생산 라인(a)에 밀려있는 물품의 개수와, 팔렛(b)에 적재되어 있는 물품의 개수 등의 정보를 입력받아 작업 라인을 결정하고, 도 3에 도시한 바와 같이 이송 경로 상에 있는 다른 팔렛(c)에 쌓여있는 물품의 개수 정보를 이용하여 이송 도중 중간에서 충돌이 발생하지 않도록 물품의 충돌 높이에 따라 가변 이송 경로점의 높이를 결정하여 이송 경로를 결정한다.

그리고, 상기 로봇제어부(200)에는 도 5 내지 도 6에 도시한 바와 같이 팔렛과 물품의 크기 정보, 라벨 정렬 여부 확인, 라벨 위치 결정 등의 정보를 입력받아 적재 패턴 알고리즘을 실행하고, 그리퍼가 한번에 집을 수 있는 개수, 그리퍼의 적재 방향, 그리퍼가 한번에 집은 물품 중에서 일부만 적재할 수 있는 분할 언로딩 유무, 팔렛에 적재되는 물품의 외곽 라인 정렬, 그리핑시 라벨 방향 등의 정보를 입력받아 적재 순서를 결정 알고리즘을 실행하여 자동으로 최적의 적재패턴을 생성하는 프로그램이 구비된다.

상기 팔레타이징 로봇(300)은 결정된 작업 라인의 물품을 결정된 이송 경로 를 통해 팔렛에 적재하는 이송작업을 수행한다. 또한, 생성된 최적의 분할 적재패턴대로 하나의 로봇 그리퍼로 여러 개의 물품을 집어 올리어 효율적으로 분할 적재시킨다.

이와 같이 하나의 팔레타이징 로봇(300)이 여러 개의 생산 라인에서 물품을 받아서 여러 개의 팔렛에 각각의 물품을 적재하는 작업을 수행함으로써, 작업 공정의 설정시간을 단축할 수 있으며, 여러 개의 생산 라인을 하나의 팔레타이징 로봇(300)으로 작업처리가 가능하므로 물류비용을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 로봇의 그리퍼가 한번에 여러 개의 물품을 동시에 집어서 효율적으로 팔렛 위에 적재할 수 있음으로, 작업의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.

따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 상기 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템으로 로봇이 작업을 수행하는 상태를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템을 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 분할적재 및 다중 생산 라인 팔레타이징 시스템에서 작업경로를 도시한 도면.

도 4a는 오프라인 컴퓨터상에서 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 선택하는 화면을 도시한 도면.

도 4b는 도 4a에서 선택한 정보 요소를 배치하여 팔레타이징 작업장을 정의하는 화면.

도 4c는 팔렛과 컨베어를 연결하여 작업 이송경로를 생성하는 화면을 도시한 도면.

도 5는 분할 적재 패턴을 생성하는 프로그램을 도시한 도면.

도 6은 분할 적재 패턴을 생성하는 알고리즘 진행 과정을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 경로생성 프로그램부 200: 로봇제어부

300: 팔레타이징 로봇

Claims (3)

1. 여러 개의 팔레타이징 작업에 필요한 정보를 입력받아 물품들의 이송에 필요한 이송경로를 연산하여 경로정보를 생성하는 경로생성 프로그램부;

   상기 경로생성 프로그램부로부터 생성된 경로정보를 전송받고, 생산 라인에 밀려있는 물품의 개수와, 팔렛에 적재되어 있는 물품의 개수 등의 정보를 입력받아 적재 작업을 할 라인을 결정하고, 적재 작업 순서를 결정하는 로봇제어부;

   상기 로봇제어부의 제어에 의해 물품을 팔렛에 적재하는 이송작업을 수행하는 팔레타이징 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 로봇 제어부는 이송 중간에 있는 다른 팔렛에 쌓여 있는 물품의 개수정보를 이용하여 이송 도중 중간에서 충돌이 발생하지 않도록 물품의 충돌 높이에 따라 가변 이송 경로점의 높이를 결정하여 이송 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 분할적재 및 다중 생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 로봇 제어부에는 팔렛과 물품의 크기 정보, 라벨 정렬 여부 확인, 라벨 위치 결정 등의 정보를 입력받아 적재 패턴 알고리즘을 실행하고, 그리퍼가 한번에 집을 수 있는 개수, 그리퍼의 적재 방향, 그리퍼가 한번에 집은 물품 중에서 일부만 적재할 수 있는 분할 언로딩 유무, 팔렛에 적재되는 물품의 외곽 라인 정렬, 그리핑시 라벨 방향 등의 정보를 입력받아 적재 순서 결정 알고리즘을 실행하여 최적의 분할 적재패턴을 생성하는 프로그램이 구비되는 것을 특징으로 하는 분할적재 및 다중생산 라인 로봇 팔레타이징 시스템.

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