KR20120093168A

KR20120093168A - 제조 부품의 품질 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20120093168A
Application number: KR1020127007082A
Authority: KR
Inventors: 라몬 카사넬레스; 그라우 프란세스크 코르테스
Original assignee: 에이비비 테크놀로지 리미티드
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-08-22
Also published as: WO2011032847A1; US20120209415A1; ES2474491T3; EP2480383B1; CN102019565B; CN102019565A; EP2480383A1; CN201852793U

Abstract

본 발명은 제조 부품 (4) 을 집어 올리기 위한 핸들링 도구 (8) 를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇 (2) 을 가지는 생산 프로세스를 포함하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 로봇은 품질 검사 셀 (9) 에 배치되고 로봇은 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치에 제조 부품을 유지하고 품질 검사를 위해 이 부품을 제공하도록 프로그램된다. 품질 검사는 조작자에 의해 육안으로, 도구나 센서를 사용하여 또는 자동 센서에 의해 수행될 수도 있다. 발명의 다른 양태에서, 방법, 시스템 및 이 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기술된다.

Description

제조 부품의 품질 제어 시스템 및 방법{QUALITY CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURED PARTS}

본 발명은 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 산업용 로봇에 의해 부분적으로는 자동으로 수행되는 품질 검사에 관한 것이다.

품질 검사는, 많은 다양한 산업 분야, 예를 들면 자동차, 백색 가전제품, 주조공장, 용접 작업, 도장 (painted) 제품, 식품 생산, 제약 생산 등에 요구된다. 회사들은 시장에 제공되는 제품의 품질을 높이면서 품질 결점 비용 (CoPQ) 을 낮추려고 노력하고 있다. 이 비용은 나중의 또는 후속 생산 프로세스 내에서 결함 검출로 기하급수적으로 증가한다. 이러한 이유로, 품질 검사는 많은 분야에서 일반적으로 요구된다.

제조 프로세스에서 공작물 (workpiece), 블랭크 (blank) 또는 반제품 부품을 처리하는 로봇의 사용이 확대되고 있다. 오늘날 제조 방식은 종종 로봇이 완성된 부품 또는 반제품 부품을 벨트 컨베이어에 배치하는 것으로 이루어지는데, 품질 검사가 조작자에 의해 후속하여 수행된다. 제조 프로세스의 예로서 프레스 공장 (press-shop) 을 든다. 프레스 라인의 자동화는 일반적으로 로봇이나 매니퓰레이터 (manipulator) 가 마지막 프레스로부터 벨트 컨베이어에 제조 부품을 언로딩하여 끝난다. 프레스 공장의 자동화는 종종 차체 공장 (Body-shop) 영역으로 이송되도록 지정된 랙에 스탬핑된 제조 부품을 배치하는 것으로 완료된다. 스킨 패널인 경우에, 마지막 프레스로부터 랙 안으로 자동으로 부품을 넣지 않는 이유 중 하나는 먼저 표면 품질 검사를 수행할 필요가 있기 때문이다. 따라서, 오늘날 방식은 로봇이 부품을 벨트 컨베이어에 배치하는 것으로 이루어지는데, 품질 검사는 조작자에 의해 수행된다. 부품 품질이 정확한 파라미터 내에 있는 경우에, 조작자(들)은 부품을 대응하는 랙 또는 컨테이너에 가져가 넣거나; 랙에 넣기 위해 또는 가능하다면 로봇에 의해 자동으로 랙에 넣기 위해 부품을 이동시킨다. 이 마지막 경우에, 작동을 담당하는 로봇은 먼저 정확하게 집기 위해 컨베이어에 부품을 위치시켜야 하기 때문에 작동은 실제로 복잡할 수도 있다. 부품은 불안정할 수도 있고 부품의 유동을 방지하기 위해서 필요한 안정성을 제공하도록 중심 밴드의 높이를 조절할 수 있는 3 중 밴드 벨트 컨베이어를 가지는 복잡한 장치를 요구할 수 있다. 마지막으로, 시각 시스템, 아마도 3D 또는 기계적 중심 조정 기기가 부품을 위치시키거나 중심에 두도록 요구될 것이다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점들 중 하나 이상을 해결하려는 것이다.

발명의 제 1 양태에서, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구 (handling tool) 를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고, 로봇이 품질 검사 셀에 배치되고 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치에서 제조 부품을 유지하고 품질 검사를 위해 부품을 제공하도록 로봇이 프로그램된다.

발명의 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 알려진 3 차원 공간에서 위치에 대해 적어도 하나의 알려진 배향으로 제조 부품을 배향하도록 로봇이 프로그램된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 품질 검사 셀이 조작자를 로봇 및/또는 조작자에 의한 수동 검사를 위해 로봇에 의해 처리되고 있는 제조 부품으로부터 보호하기 위해 안전 기기 및/또는 안전 기능을 가지고 배치된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 품질 검사 셀은 품질 검사를 수행하기 위해 셀에 배치된 하나 이상의 센서를 가지고 배치된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 적어도 하나의 알려진 위치는 육안으로 그리고/또는 도구나 센서를 사용하여 조작자가 부품을 검사하기에 적합한 품질 검사 셀에서 부품의 하나 이상의 위치 및 배향으로 이루어진다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 하나 이상의 센서는 각각 품질 검사 셀에서 고정된 위치에 배치된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 하나 이상의 센서 중 적어도 하나는 서보 제어식의 제 2 매니퓰레이터 및 비서보 제어식의 제 2 매니퓰레이터 군에서의 임의의 것에 배치된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 부품의 표면 품질, 부품의 구조적 파라미터, 부품의 치수로 구성된 군에서의 임의의 것에 따라 하나 이상의 값을 측정하도록 배치된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 핸들링 도구는 진공 컵, 그리퍼 (gripper), 자석 또는 다른 기계적 수단으로 구성된 군에서의 임의의 기기를 포함한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 생산 프로세스로부터 부품을 언로딩한 로봇으로부터 부품을 수용하고 품질 검사 셀에서 적어도 하나의 알려진 위치에 제조 부품을 유지하며 품질 검사를 위해 부품을 제공하도록 적어도 하나의 제 2 로봇은 품질 검사 셀에 대해 배치되고 프로그램된다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 제조 부품 생산시 품질 검사를 위한 시스템이 개시되고, 이 시스템은 생산 프로세스를 포함하고 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지고, 품질 검사 셀은 추후에 집어 올려 품질 검사하기 위해 또는 고정물 (fixture) 이나 랙에 배치되어 있는 동안 품질 검사 체크를 위해 알려진 위치 및 배향으로 하나 이상의 제조 부품을 유지하기에 적합한 랙 또는 고정물을 더 포함한다.

발명의 제 2 양태에서, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시키고 이를 품질 검사를 위해 제공한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 이를 3 차원 공간에서 적어도 하나의 알려진 배향으로 배향한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 조작자가 육안으로 부품을 검사하도록 품질 검사 셀에서 적어도 하나의 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 조작자가 센서 및/또는 도구를 사용하여 부품을 검사하도록 품질 검사 셀에서 적어도 하나의 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 자동 검사를 위해 검사 셀에서 하나 이상의 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치 및 배향으로 제조 부품을 배치한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 생산 시스템의 제어 유닛으로 제조 부품에 대한 검사 결과 또는 측정값의 입력을 수신함으로써 그리고 조작자에 의해 작동되는 적어도 하나의 도구 또는 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 로봇의 매니퓰레이터 암에 장착된 적어도 하나의 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법의 작용에 의해 조작자가 수동 검사하기 전에 로봇과 함께 배치된 안전 기기 및/또는 안전 기능을 활성화한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 제 2 비서보 제어식의 매니퓰레이터에 장착된 적어도 하나의 센서에 대해 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 부품의 표면 품질, 부품의 구조적 파라미터, 부품의 치수로 구성된 군에서의 임의의 것에 따라 하나 이상의 값을 측정하기 위해 적어도 하나의 센서에 대해 알려진 위치로 제조 부품을 이동시킨다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 품질 검사된 제조 부품을 이동시키고 후속 프로세스로 운반하기 위해 고정물 또는 랙에 제조 부품을 배치한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 품질 검사되어 불합격된 제조 부품을 이동시키고 이것을 검사 및/또는 수리를 위해 컨베이어, 고정물 또는 랙에 배치한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제조 부품을 집어 올리고 이를 검사 및/또는 추가 배치를 위해 적어도 하나의 제 2 로봇으로 보낸다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 제 2 로봇의 작용에 의해 부품을 언로딩한 다른 로봇으로부터 제조 부품을 수용하는데 제 2 로봇은 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치로 부품을 이동시키고 이 부품을 품질 검사를 위해 제공한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 생산 프로세스로부터 제조 부품을 집어 올리고 이것이 품질 검사를 위해 제 2 로봇에 의해 품질 검사 셀로 이동되기 전에 제조 부품을 랙이나 고정물에 배치한다.

발명의 다른 실시형태에 따르면, 생산 시스템에서 제조 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇을 가지는 생산 프로세스를 포함하고 상기 방법에서 로봇의 작용에 의해 제 2 로봇과 함께 제조 부품을 집어 올리고, 2 개의 로봇은 함께 품질 검사 셀의 상대적 적어도 하나의 알려진 위치로 부품을 이동시킨다.

발명의 제 1 양태에서, 로봇은 품질 검사 스테이션에서 검사될 부품을 처리한다. 품질 검사 스테이션에서, 부품은 가능한 결함을 검출하도록 체크된다. 이 체킹 결과에 따라, 로봇은 부품을 불량품 스테이션에 두거나 그렇지 않으면 부품이 계속 프로세스를 진행하도록 한다. 품질 검사 스테이션은 수동 또는 자동일 수 있다:

● 수동 검사 경우에, 조작자는 육안 시험을 수행하는데, 어떤 도구 또는 센서를 이용할 수도 있다. 인체공학적 환경을 조성함으로써 조작자의 일을 용이하게 하도록, 로봇은 최적 검사를 위해 부품을 배향할 수도 있다. 로봇-조작자간 상호작용 때문에, 조작자를 위한 필요한 안전 조치가 취해져야 한다. 이 목적으로, ABB 로보틱스 (Robotics) 는 다른 방법, 다른 안전 기기 및 로봇 기능성을 제공할 수 있다.

● 자동 검사 경우에, 로봇은 하나 이상의 센서로 이루어진 자동 품질 검사 스테이션으로 부품을 제공한다. 센서는 다른 타입의 결함을 검출하기에 적합한 다른 타입일 수 있다. 하나 이상의 센서는 또한 시스템에 부가적 유연성을 제공하도록 소형 제 2 로봇 또는 매니퓰레이터에 의해 처리될 수 있다.

언제라도 부품이 로봇에 의해 처리되므로, 발명의 양태의 중요한 점 중 하나는 그 위치 정보를 유지하여서, 전체 프로세스를 용이하게 완료하는데, 이것은 부품 위치가 상실되어 부품이 계속 프로세스를 진행하도록 재배치할 필요가 있는 전통적 개념과 비교했을 때 큰 개선점이다. 본 제안 개념은 또한 위치가 상실되는 컨베이어 또는 복잡한 컨베이어를 필요로 하지 않아서, 시스템의 재배치 또는 기계적 중심 조정을 필요로 하지 않는다.

또한, 수동 검사 경우에, 로봇이 부품을 처리하므로, 이것은 검사를 위한 조작자의 접근성을 최적화하도록 우측 배향으로 조작자에게 제공될 수 있다. 이것은 배향 및 위치가 예를 들어 인체공학적 방식으로 최적화될 수 있으므로 조작자에게 건강과 안전상 이점을 제공한다. 이것은 조작자에 의한 불필요한 운동이나 긴장을 줄일 것인데 그렇지 않으면 예를 들어 조작자를 피로하게 할 수도 있다. 로봇에 의한 제공은 또한, 예를 들어 표면 결함 검사가 표면이 알맞은 조명으로 일관되게 보여지도록 요구하므로 검사의 기술적인 면을 개선한다. 로봇은 항상 품질 검사를 위한 최적 위치와 배향으로 부품을 제공한다.

품질 검사는 많은 다양한 산업 분야, 예를 들면 자동차, 백색 가전제품, 주조공장, 용접 작업, 도장 제품, 식품 생산, 제약 생산 등에 필요하다. 예로서, 도어, 후드 및 그 밖의 자동차 차체 패널의 스킨 (외부) 패널에서 표면 품질 (외관 또는 표면적인 외관) 은 자동차 산업에서 꼭 필요한 것으로 간주된다. 구조적 결함도 주된 관심사이고 검사가 필요한 목적이다. 자동차 차체 산업에서, 생산 프로세스의 전형적인 순차적 단계 (phase) 는 프레스 공장, 차체 공장 및 도장 공장이다. 초기 검출 수단이 비용을 낮추었을지라도, 표면 품질의 제어 및 검출은 다른 프로세스 단계에서 수행될 수도 있다.

더 구체적으로 말하면 발명의 개념의 장점을 설명하기 위한 예로서, 여러 타입의 결함 (긁힘, 주름, 균열 등) 이 검출될 필요가 있는 프레스 공장에 적용에 초점을 맞출 것이다. 따라서, 스탬핑된 도어 스킨 패널의 표면 결함은 즉시 검출되기만 하면 적은 비용으로 정정될 수도 있다. 초기 검출은 또한 다른 부품들이 결함을 갖고 제조되기 전에 문제점을 정정할 수 있도록 한다. 결점이 검출되기 전 패널이 자동차에 장착되고 도장되는 전처럼 더 나중의 스테이지까지 검출이 일어나지 않는다면 더 많은 기술적인 요구와 비용이 필요하다.

자동차 스킨 패널의 경우에 본 발명의 개념을 적용하면, 전체 프로세스는 상당히 단순화된다. 벨트 컨베이어에 부품을 배치하는 대신에 언로딩 로봇은 부품을 다른 (또는 연속적으로 하나를 초과하는) 로봇으로 제공한다. 하나의 로봇에서 다른 로봇으로 부품을 운반할 때, 부품은 보통 뒤집힌다. 이것은 품질 검사가 필요한 정확한 표면을 제공할 수 있다. 언로딩 로봇은 일반적으로 검사될 측 (상부 측) 으로부터 부품을 집어 올릴 때, 부품의 뒤집힘이 이양 (handover) 시 일어나므로 로봇이 부품을 다른 로봇으로 보내는 것이 편리하다. 이런 식으로, 또한, 언로딩 로봇은 평행하게 작동할 둘 이상의 로봇으로 대안적인 이양에 의해 스탬핑된 부품의 흐름을 분할할 수도 있고, 각 로봇은 부품을 하나의 품질 검사 스테이션으로 제공한다. 가용 주기 시간에 따라, 동일한 로봇은 부품을 랙 또는 컨테이너에 배치하거나 또 다른 하나의 로봇에 운반할 수 있거나, 일을 또한 분할하고 이를 수행하기 위해서 둘 이상의 로봇(들)로 이양된다.

컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램은 발명의 다른 양태에서 개시된다.

본 발명의 방법과 시스템은 첨부 도면과 함께 하기 상세한 설명을 참고하여 더 완전히 이해될 수 있다:

도 1 과 도 2 는 본 발명의 제 1 양태의 실시형태에 따른 품질 검사 셀의 컴퓨터 시뮬레이션 다이어그램의 두 도면을 보여준다.
도 3 은 품질 검사 셀에서 수동 검사를 이용하여 실시형태를 수행하기 위한 특히 레이아웃을 보여주는 도 1 과 도 2 의 발명의 개략적 다이어그램을 나타낸다.
도 4 와 도 5 는 다른 실시형태에 따라 자동 검사가 품질 검사 셀에서 수행되는 도 1 과 도 2 의 발명을 보여주는데, 도 4 는 자동 검사의 컴퓨터 시뮬레이션 다이어그램이고 도 5 는 이 실시형태를 수행하기 위한 레이아웃이다.
도 6 내지 도 8 은 센서가 로봇에 의해 조종되는 품질 검사 셀에서 자동 검사가 수행되는 도 1 과 도 2 의 발명을 보여주는데, 도 6 과 도 7 은 자동 검사를 수행하는 로봇의 컴퓨터 시뮬레이션 다이어그램이고 도 8 은 이 실시형태를 수행하기 위한 레이아웃이다.
도 9 는 품질 검사 셀에서 통계적 검사를 이용하여 실시형태를 수행하기 위한 특히 레이아웃을 보여주는 도 1 과 도 2 의 발명의 개략적 레이아웃을 나타낸다.
도 10 과 도 11 은 도 1 과 도 2 의 발명의 제 2 양태의 실시형태에 따른 하나 이상의 방법에 대한 개략적 플로차트이다.
도 12 는 언로딩 로봇이 품질 검사의 일부를 수행하는 실시형태를 수행하기 위한 특히 레이아웃을 보여주는 도 1 과 도 2 의 발명의 개략적 레이아웃을 나타낸다.

도 1 과 도 2 는 수동 검사를 위해 배치된 산업용 로봇 (2) 을 포함하는 품질 검사 셀 (9) 의 두 컴퓨터 시뮬레이션 도면을 나타낸다. 산업용 로봇 (2) 에는 핸들링 도구 (8) 가 배치되는데, 이 도구는 생산 프로세스 (미도시됨, 도 3, 도 5, 도 8 ~ 도 10 참고) 에서 제조된 부품 (4) 을 집어 올리는데 사용되는 그리퍼일 수도 있다. 검사 셀은 다음과 같은 방식으로 기능한다. 산업용 로봇 (2) 은 생산 프로세스 (미도시) 로부터 핸들링 도구 (8) 로 부품 (4) 을 집어 올리고 이 부품을 품질 검사 셀에서 고정되고 미리 예비 프로그램되어서 미리 정해진 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시킨다. 먼저, 로봇은 부품 (4) 을 조작자 (7) 가 위치할 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시킨다. 이 프로세스에서 안전 문제는 아래에서 기술된다. 로봇은 부품을 유지하거나 말할만큼 조작자가 효율적으로, 간단히 검사를 할 수 있도록 조작자에게 부품을 제공한다. 로봇은 조작자로부터 떨어지고 바닥 위 인체공학적으로 가장 적합한 높이에서 (각각의 적어도 하나의 알려진 위치에 대해) 조작자가 부품의 관심 표면이나 가장자리나 시임 등을 검사하도록 정확하게 우측 배향으로 부품을 유지한다. 조작자는 육안으로 관심 표면(들)을 검사한다. 조작자가 일관되게 결함을 볼 수 있도록 표면 외관 및 임의의 결함이 적절히 비추어지고 위치되도록 부품은 항상 우측 위치 및 우측 배향에 있다.

조작자는 검사에 도구 또는 지그 또는 센서를 사용할 수도 있다. 로봇은 하나를 초과하는 검사 및/또는 측정 스테이지를 위해 부품을 제공하도록 적어도 하나의 알려진 위치의 경계 내에서 부품을 회전시키거나 이동시킬 수도 있다. 검사가 완료되었을 때, 조작자는 버튼을 누르거나 다른 타입의 입력 신호를 제어 시스템에 입력한 다음, 오케이 (ok) 이라면 로봇은 프로세스에서 후속 스테이지로 진행하도록 부품을 하나의 장소, 예를 들어, 고정물 또는 랙 (여기에 미도시) 으로 이동시킨다. 오케이 (ok) 가 아니라면, 로봇은 불합격된 부품을 예를 들면 수리나 추가 검사 또는 생산 프로세스를 계속 진행하는 것을 제외한 다른 작동을 위해 고정물 또는 랙 또는 컨베이어 (미도시) 에 배치한다.

도 3 은 품질 검사 셀에서 수동 검사를 위한 레이아웃을 보여준다. 도 3 은 다이어그램에서 화살표로 나타낸 것처럼 부품이 따르는 흐름을 우측에서 좌측으로, 생산 프로세스 (5), 제조 부품 (4), 생산 프로세스 (5) 로부터 부품을 언로딩하여 부품 (4) 을 집어 올리는 제 1 산업용 로봇 (2a) 을 보여준다. 다이어그램은 또한 2 개의 추가 산업용 로봇 (2b, 2c), 조작자가 위치한 2 개의 수동 검사 스테이션 (7b, 7a) 및, 검사 후 랙 (l1b, 11a) 에 부품 (4) 을 배치하는 2 개의 추가 로봇 (45, 46) 을 보여준다. 프레스 라인의 이 실시예에서, 프레스 라인의 마지막 프레스는 고려되고 있는 생산 프로세스 (5) 이다. 언로딩 로봇 (2a) 은 생산 프로세스로부터 부품 (4) 을 집어 올린다. 비교적 빠른 주기 시간을 가지는 이 레이아웃에서, 품질 검사를 조종하고 검사 및/또는 랙으로 배치를 위해 더 긴 주기 시간을 허용하도록 부품의 흐름이 분할되고 부품은 2 개의 로봇 (2b, 2c) 으로 이동된다. 그 후 산업용 로봇 (2b, 2c) 각각은 3 차원 공간에 원하는 배향으로 부품 (4) 을 회전시키고 조작자 앞쪽에 조작자 스테이션 (7a, 7b) 에서 적어도 하나의 미리 정해진, 예비 프로그램된 알려진 위치 (3b', 3b") 로 부품을 이동시킬 수 있다. 로봇은 부품의 특징들이 검사되는 바에 따라 하나를 초과하는 위치 (및/또는 하나를 초과하는 배향) 를 통하여 부품을 이동시킬 수도 있다. 조작자는 육안 검사를 하고 추가로 도구나 센서를 사용할 수도 있다. 조작자는 버튼이나 다른 입력 기기를 통하여 품질 검사 결과를 신호로 보내고 부품은 로봇 (2b, 2c) 에 의해 멀리 이동된다. 그 후, 로봇 (2b, 2c) 은 검사된 부품을 랙 배치 로봇 (45, 46) 으로 보낸다. 프로세스를 계속 진행하도록 랙에 놓여지는 부품은 2 개의 추가 산업용 로봇 (45, 46) 에 의해 랙에 배치된다.

부품을 언로딩하는 산업용 로봇 (2 또는 2a) 은 부품의 위치를 "알고", 즉 공간 내 부품 (4) 의 위치 및 배향이 제어 유닛 또는 컴퓨터 프로그램에 설정되고 기록됨을 알아야 한다. 언로딩 로봇 (2 또는 2a) 이 부품을 제 2 로봇 (2b 또는 2c) 으로 보낼 때, 위치 및 배향의 결정이 계속되고, 공간 내 부품이 품질 검사 프로세스의 어떤 지점에 있는지 정확하게 하기 위해서 어떠한 검출이나 보정도 필요하지 않다. 이런 식으로, 부품은 조작자 및/또는 정확하고 일관된 품질 검사를 보장하는 센서 등의 앞쪽에 알려진 위치 (3 또는 3b', 3b") 에 정확히 우측 위치 및 배향으로 배치될 수 있다.

도 4 는 다른 실시형태를 보여준다. 이것은 품질 검사 셀 (9) 의 산업용 로봇 (2) 을 보여준다. 다수의 센서, 도시된 실시예에서는 3 개의 센서 (6a ~ 6c) 가 품질 검사 셀의 미리 정해진 알려진 위치에 대하여 그리고 인접하여 장착된다. 검사가 자동인 경우에, 그리퍼 (8) 나 다른 핸들링 도구로 부품 (4) 을 유지하는 로봇 (2) 은 검사 셀 (9) 에 배치된 하나 이상의 센서 (6a ~ 6c) 에 대해 미리 정해지고 예비 프로그램된 알려진 위치로 부품 (4) 을 이동시킨다. 핸들링 도구 (8) 는 진공 컵, 그리퍼, 자석 또는 그 밖의 다른 기계적 수단으로 구성된 군으로부터의 임의의 기기를 포함할 수도 있다. 로봇은 센서 앞쪽에 하나 이상의 알려진 미리 정해진 위치에서 원하는 배향으로 부품 (4) 을 유지하거나 제공한다. 알려진 위치는 종종 3 차원 공간의 위치로 언급되고 원하는 배향은 종종 3 자유도 (DOF) 를 가지는 배향으로 언급된다. 신속하고, 정확하며 일관된 센서 측정이 검사 셀에서 이루어지도록 원하는 또는 미리 정해진 배향으로, 센서(들)로부터 미리 정해진 거리에서, 지면으로부터 미리 정해진 높이에서 센서 앞쪽의 적어도 하나의 알려진 위치에 부품이 배치된다.

센서 (6a ~ 6c) 는 생산 프로세스 또는 검사 셀의 제어 유닛으로 측정하거나 신호 또는 측정값을 레지스터하도록 제어된다. 제어 신호는 생산 시스템으로 제공되고 그 후 부품이 오케이 되고 프로세스를 계속 진행한다면 로봇은 예를 들어 다른 로봇이나 제 1 랙으로 부품을 이동시킨다. 부품이 오케이 되지 않는다면, 로봇은 부품을 다른 장소, 예를 들어 불량품 스테이션으로 직접 이동시키거나 후속 처리를 위해 불량품을 예를 들어 랙에 배치하는 다른 로봇으로 부품을 준다.

도 5 는 생산 프로세스로서 프레스 라인의 실시예를 다시 사용하여 품질 검사 셀에서 자동 검사하기 위한 레이아웃을 보여준다. 이것은 우측에서 좌측으로 생산 프로세스 (5), 제조 부품 (4), 언로딩 로봇 (2a), 및 자동 검사를 위해 고정된 자동 센서 (6a, 6b 및 6c, 6d) 앞쪽에 적어도 하나의 예비 프로그램되고 미리 정해진 알려진 위치 (3a', 3a") 에 부품을 제공하는 2 개의 산업용 로봇 (2b, 2c) 을 보여준다. 이 레이아웃에서 생산 프로세스 (5) 로부터 부품의 흐름은 다시 한 번 분할되는 것으로 나타나고, 부품은 2 개의 검사 스테이션과 2 개의 랙 배치 스테이션 (l1b, 11a) 으로 나누어진다. 이것은 검사 및/또는 랙 배치의 주기 시간이 생산 주기 시간의 2 배가 되도록 한다. 부품의 흐름은 검사를 위한 2 개를 초과하는 스트림으로 분할될 수도 있고 그리고/또는 랙 배치를 위한 충분한 시간을 허용하도록 검사 후에 둘 이상의 스트림으로 분할될 수도 있다.

도 10 은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른 방법 단계를 보여주는 플로차트이다. 도면은:

20 : 로봇이 생산 프로세스 (5) 로부터 부품 (4) 을 집어 올리고;

22 : 로봇이 적어도 하나의 알려진 위치에서 검사를 위해 원하는 미리 정해진 배향으로 부품을 배향하고;

23 : 로봇이 검사 셀 (9) 의 적어도 하나의 알려진 위치 (3, 3a, 3b) 로 부품을 이동시켜서 검사에 대비하여 부품을 유지하거나 제공하고;

25a : 수동 검사를 한다면 육안 검사를 하고 선택적으로 도구 및/또는 센서를 사용할 수도 있는 조작자 앞쪽에 적어도 하나의 알려진 위치로 로봇이 부품을 이동시키고;

25b : 자동 검사를 한다면 하나 이상의 센서 (6a ~ 6c) 앞쪽에 적어도 하나의 알려진 위치로 로봇이 부품을 이동시키고;

27 : 수동 또는 자동 검사 후에 로봇은 검사 결과에 따라 신호를 수신하고;

29 : 부품이 품질 검사를 통과하지 못했다면 로봇은 수리나 추가 검사 또는 폐기 등을 위해 부품을 배치하고,

30 : 부품이 품질 검사를 통과했다면 로봇은 다음 프로세스 스테이지를 계속 진행하도록 부품을 배치하는 것을 보여준다.

로봇이 부품을 알려진 위치로 이동시키는 시간 동안 로봇이 부품을 회전시키거나 배향하도록 작동 (22, 23) 이 결합될 수도 있다. 먼저 작동 (23) 에서 부품이 알려진 위치로 이동한 후 원하는 배향으로 배향되거나 회전되도록 다른 순서로 단계들이 수행될 수도 있다. 도 3 과 도 5 를 참고하면, 각각의 검사 스테이션 앞쪽에 알려진 위치 (3a', 3a") 로 부품이 제공될 때 또는 제공되기 전에 부품은 제 2 산업용 로봇 (2b, 2c) 에 의해 회전될 수도 있다.

조작자가 수동 검사를 하는 경우에 (도 1 내지 도 3), 방법은 원칙적으로 동일하고, 도 11 은 본 발명의 실시형태에 따른 수동 검사에서 방법 단계들을 도시한 플로차트이다.

33 : 로봇 (2 또는 2b, 2c) 이 검사 셀 (9) 의 알려진 위치 (3b', 3b") 로 부품을 이동시켜서 수동 검사에 대비하여 부품을 유지하거나 제공하고,

34 : 선택적으로, 육안 검사를 위해 그리고/또는 도구 및/또는 센서를 가지고 조작자 앞쪽에 하나 이상의 추가로 알려진 위치 또는 배향으로 로봇 (2) 이 부품을 이동시키고,

35 : 조작자는 오케이나 합격 또는 오케이가 아니거나 불합격으로서 검사 결과를 입력 또는 신호로 기록하고,

39 : 오케이가 아니라면, 부품은 품질 검사를 통과하지 못했고 로봇은 수리 또는 추가 검사 등을 위해 부품을 제 2 컨베이어 등에 배치하고,

40 : 오케이라면, 부품은 품질 검사를 통과하였고 프로세스에서 부품이 다음 스테이지를 계속 진행하도록 로봇 (2) 은 부품을 제 1 컨베이어 또는 랙에 배치한다.

품질 검사 셀에서 안전 문제는 국제적으로 용인된 안전 기준에 따라 처리된다. 안전 기기는 조작자가 로봇 또는 로봇에 의해 처리되는 부품과 접촉하는 것을 방지하도록 셀에 포함된다. 안전 기기는 가드 (guard) 또는 펜스 (fence), 알람 스위치가 그 위에 장착된 하나 이상의 게이트, 또는 근접 스위치, 압력 스위치, 센서, 광 빔 등을 포함할 수도 있다. 제어 기능은 조작자-로봇간 접촉을 방지하기 위해서 안전 기능을 수행하도록 설계된 검사 셀 및 로봇과 관련된 제어 유닛(들)에도 제공된다. 세이프무브 (SafeMove) 로 불리는 조작자와 공동으로 작동할 때 로봇 제어를 위한 안전 관련 제품은 ABB 로보틱스로부터 구할 수 있다. 비상 정지 버튼은 필요한 경우에 조작자의 손이 닿는 곳에서 검사 셀 내에 배치될 수도 있다.

품질 검사는 다른 방식으로 부품의 표면 마감시 결함을 검출하도록 설계될 수도 있다. 표면 품질과 외관 결함은 긁힘, 균열이나 주름 또는 먼지나 다른 오염 물질에 의해 야기되는 다른 자국 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 품질 검사는 표면 마감에 대한 측정을 포함할 수도 있다. 치수 또는 구조적 성능과 관련된 다른 파라미터도 측정할 수도 있다.

부품은 또한 센서를 조작하는 산업용 로봇을 이용하거나 더욱 단순한 타입의 비서보 제어식의 매니퓰레이터를 이용하여 검사될 수도 있다. 도 6 과 도 7 은 제 1 로봇 (2) 이 적어도 하나의 알려진 위치에 제조 부품 (4) 을 유지하거나 제공하는 다이어그램이다. 이 경우에 나타난 것처럼, 하나 이상의 센서는 3 개의 소형 산업용 로봇들 (42k ~ 42m) 에 의해 처리되도록 배치된다. 소형 로봇 (42k ~ 42m) 각각은 센서들 (6k ~ 6m) 중 적어도 하나를 유지한다. 소형 로봇들은 적어도 하나의 알려진 위치 및 적어도 하나의 미리 정해진 배향으로 언로딩 로봇 (2) 에 의해 유지되는 부품 (4) 을 미리 정해진 방향으로 유지하도록 소형 로봇 각각은 센서를 향한다. 언로딩 로봇 (2) 은 다중 검사 및 검사 측정에 요구되는 것처럼 복수의 위치 및 배향으로 부품 (4) 을 유지하고 배향할 수도 있다.

도 8 은 로봇에 의해 조종되는 센서를 포함하는 품질 검사 셀을 위한 레이아웃을 보여준다. 도면은 우측에서 좌측으로 부품 (4) 과 생산 프로세스 (5), 언로딩 로봇 (2a), 2 개의 추가 산업용 로봇 (2b, 2c), 로봇 (43a ~ 43b, 42a ~ 42b) 에 장착된 센서 (6f ~ 6g, 6h ~ 6i) 를 가지는 2 개의 품질 검사 스테이션을 보여준다. 부품은 로봇 (42a ~ 42b, 43a ~ 43b) 에 의해 유지되거나 조종되고 예비 프로그램된 알려진 미리 정해진 위치 (3a' 또는 3a") 에 유지되는 부품을 향하는 센서를 이용하여 검사된다. 2 개의 추가 산업용 로봇 (46, 45) 은 검사 후에 부품을 수용하고 적절히 부품을 랙 (11a, l1b) 에 배치하거나 불합격된다면 컨베이어 등에 배치하도록 배열된다.

일부 실시형태에서, 생산 프로세스 또는 프레스에서 언로딩하는 제 1 산업용 로봇은 하나의 부품을 제 2 로봇으로 이동시키고 다른 부품을 제 3 로봇으로 이동시켜서 언로딩된 부품을 2 개의 스트림으로 분할한다. 부품은 예를 들어 로봇 (2, 2a) 에 의해 생산 프로세스로부터 집어 올려진 후에 뒤집히거나 그렇지 않으면 예를 들어 로봇 (2a) 에서 로봇 (2b 또는 2c) 으로처럼 로봇-로봇간 이양 중에 뒤집힐 수 있다. 그 후, 제 2 및 제 3 로봇 (2b, 2c) 각각은 앞서와 같이 검사 셀에서 적어도 하나의 알려진 배향으로 적어도 하나의 알려진 미리 정해진 위치로 로봇이 유지하고 있는 부품을 제공한다.

다른 실시형태에서, 생산 프로세스 또는 프레스에서 언로딩하는 제 1 산업용 로봇은 중간 장소, 예를 들어 랙 또는 고정물에 부품을 둔다. 그 후, 제 2 산업용 로봇이 중간 랙 또는 고정물로부터 부품을 가져와서 부품 (4) 을 전술한 대로 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치 (3a 또는 3b) 로 이동시킨다.

다른 실시형태에서, 부품은 하나 이상의 랙 또는 고정물에 배치될 수도 있다. 선택적으로, 하나 이상의 다른 매니퓰레이터 또는 검사 센서(들)를 조종하는 로봇은 결함을 검출하기 위해서 부품이 하나 이상의 랙 또는 고정물에 위치해 있는 동안 부품을 체크하도록 프로그램될 수도 있다. 부품의 위치가 알려지고 유지되도록 고정물 또는 랙이 배치된다. 로봇, 즉 언로딩 로봇과 동일한 로봇 또는 다른 로봇은 그 후 랙 체크된 부품을 계속 생산 프로세스를 진행하도록 하거나 결함이 검출된 경우에 부품을 불합격시킬 수도 있다.

생산 프로세스에서 언로딩할 때 예를 들어 부품이 특히 크거나 처리하기 어렵다면 (도면에 미도시됨) 부품 (4) 은 함께 작동하는 2 개의 로봇에 의해 집어 올려질 수도 있다. 2 개의 로봇은 또한 검사 셀에서 하나 이상의 알려진 위치에 부품을 유지하는데 사용될 수도 있다.

품질 검사가 완료된 후, 로봇은 부품을 다른 로봇에 주거나 필요하다면 부품 (4) 을 컨베이어에 배치할 수도 있는데, 이것은 양자 모두 비교적 빠른 작동이다. 품질 검사 이후 부품이 랙이나 다른 고정물에 배치된다면 이것은 검사 로봇 (2b 또는 2c) 과 언로딩 로봇에 의해 직접 수행될 수도 있다. 하지만, 랙에 부품을 배치하는 것은 종종 예를 들어 전통적으로 컨베이어에 배치하는 것보다 더 긴 시간이 걸리고, 부품 위치 및 배향에 관한 정보를 유지하도록, 검사 로봇은 그 대신에 부품을 중간 고정물에 배치할 수도 있고 또는 부품을 다른 로봇에 줄 수도 있는데 이 로봇은 그 후 부품을 랙이나 네스트 (nest) 에 배치한다.

언로딩 로봇은 6 이상의 자유도로 운동하는 산업용 로봇인 것이 바람직하다. 더욱 단순한 매니퓰레이터일 수도 있는 다른 매니퓰레이터들이 검사 셀에서 사용될 수도 있다. 더욱 단순한 기계적, 유압식 또는 공압식 매니퓰레이터들은 검사 셀에서 더욱 유연한 검사 프로세스의 일부로서 예를 들어 센서를 유지하고, 조종하거나 이동시키는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 8 또는 도 9 의 레이아웃에서 하나 이상의 로봇 (42a 또는 42b 또는 43a 또는 43b) 은 더욱 단순한 매니퓰레이터에 의해 대체될 수도 있다.

도 12 는 품질 검사 중에 언로딩 로봇 (2) 이 또한 부품의 처리를 수행하는 실시형태에 대한 레이아웃을 보여준다. 도면은 생산 프로세스 (5), 제조 부품 (4), 및 핸들링 도구 (8) 를 가지는 산업용 로봇을 보여준다. 셀 내에 또는 셀에 인접하여 2 개의 스테이션 (10, 11) 이 있는데 이것은 검사된 부품이 로봇 또는 제 2 로봇 (미도시) 에 의해 배치될 수 있는 고정물 또는 랙일 수도 있다. 로봇은 조작자 스테이션 (7) 및 센서 스테이션 양자를 포함하는 품질 검사 셀 (9) 에 설치된다. 센서 스테이션은 다수의 센서 (6a ~ 6e) 를 포함하고 이 중 일부는 고정된 위치에 있다. 알려진 미리 정해진 위치 (3b) 는 센서 앞쪽에 나타나 있다. 검사 셀은 또한 조작자 스테이션 (7) 을 포함하고 이 스테이션에서 조작자는 부품 (4) 의 육안 검사를 수행하도록 있을 수도 있다. 수동 검사의 경우에, 로봇 (2) 은 조작자 앞쪽에 적어도 하나의 알려진 위치 (3a) 에 부품을 유지한다. 위의 다른 실시형태에 대해 기술한 대로 로봇은 품질 검사 중에 적어도 하나의 위치 (3a 또는 3b) 에서 복수의 배향을 통하여 부품을 이동시킬 수도 있다. 이 실시형태의 장점은 긴 주기 시간을 가지는 부품에 대해 로봇은 부품의 언로딩 및 이에 대한 검사를 수행할 수 있다는 것이다. 다른 장점은 로봇이 상부 측에 의해 부품을 집어 올려 부품이 제조되지만 하부 측을 의미하는 타측이 검사되어야 하는 측인 덜 일반적인 경우에 대한 것이다. 그 경우에, 부품을 언로딩하는 로봇은 조작자 및/또는 센서 앞쪽에 부품을 유지할 수 있거나, 이 부품을 조작자 및/또는 센서를 향하게 할 수 있고 부품의 뒤집힘은 필요하지 않다.

발명의 다른 실시형태에서, 품질 검사 프로세스는 비례적 또는 통계적 근거로 작동하도록 배치될 수도 있다. 도 9 는 부품의 통계적 비율이 검사되는 품질 검사 레이아웃을 보여준다. 도 9 는 생산 프로세스 (5), 언로딩 로봇 (2), 2 개의 추가 산업용 로봇 (2a, 2b) 및 하나의 자동 품질 검사 셀을 보여준다. 언로딩 로봇 (2) 은 미리 정해진 수의 부품, 예를 들어 50% 를 제 2 산업용 로봇 (2a) 으로 보내는데, 제 2 산업용 로봇은 센서 (6h ~ 6i) 앞쪽에 자동 검사 셀의 예비 프로그램된 미리 정해진 알려진 위치 (3s") 로 부품을 이동시킨다. 품질 검사 후 품질이 오케이되어 합격되었을 때 부품은 랙에 배치하기 위해 랙 배치 로봇 (45) 으로 이동된다. 검사가 불합격이라면, 예를 들어 랙 배치 로봇 (45) 은 불량품으로서 부품을 컨베이어에 배치할 수도 있다. 다른 부품들은 검사 없이 그것들을 랙에 배치하는 다른 랙 배치 로봇 (46) 으로 직접 이동된다.

본 명세서의 도 10 과 도 11 및 다른 경우에 대해 전술한 바와 같은 품질 제어 검사 방법은, 프로세서나 컴퓨터에 로딩될 때 컴퓨터나 프로세서가 방법 단계들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 요소 또는 소프트웨어 코드를 포함하는 컴퓨터 응용 프로그램에 의해 수행될 수도 있다. 방법들 또는 방법들의 기능은 디지털 기능, 알고리즘 및/또는 컴퓨터 프로그램을 프로세싱함으로써 그리고/또는 아날로그 성분이나 아날로그 회로에 의해 또는 디지털 및 아날로그 양자 기능의 결합에 의해 수행될 수도 있다.

본 발명의 방법은, 전술한 대로, 컴퓨터나 프로세서에서 가동하는 컴퓨터 프로그램 코드 또는 소프트웨어 코드부를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에 의하여 수행될 수도 있다. 프로세서(들)는 발명의 하나 이상의 면에 따른 방법의 단계를 수행하는 중앙 프로세싱 유닛 (CPU) 을 포함한다. 방법(들)은 적어도 부분적으로는 메모리에 저장되고 그와 같이 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스할 수 있는 검사 절차를 위해 제조 부품을 집어 올리고 적어도 하나의 알려진 위치에 제조 부품을 유지하도록 로봇을 위한 프로그램 명령과 같은 하나 이상의 상기 컴퓨터 프로그램을 사용해 수행된다. 각 프로세서는 생산 프로세스에서 프로세스 시스템 제어 유닛 또는 로봇 제어 유닛 또는 프로그램 가능 로직 제어기 (PLC) 의 메모리 저장 유닛으로 액세스와 배치될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 전술한 식, 알고리즘, 데이터, 저장값 및 계산을 이용하여 컴퓨터가 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 코드 요소 또는 소프트웨어 코드부를 포함한다.

프로그램의 일부는 위와 같은 프로세서뿐만 아니라 ROM, RAM, PROM, EPROM 또는 EEPROM 칩 또는 유사한 메모리에 저장될 수도 있다. 또한 프로그램은 부분적으로 또는 전체적으로, 데이터 서버 또는 데이터 서버의 하나 이상의 어레이에 저장된 펌웨어 (firmware) 로서, 자기 디스크, CD 롬 또는 DVD 디스크, 하드 디스크, 광자기 메모리 저장 수단과 같은 다른 적합한 컴퓨터 판독가능한 매체에, 휘발성 메모리에, 플래시 메모리에 저장될 수도 있다. 메모리 스틱 또는 다른 탈착식 플래시 메모리와 같은 탈착식 메모리 매체, 하드 드라이브 등을 포함한 다른 공지된 적합한 매체도 사용될 수도 있다.

기술한 컴퓨터 프로그램은 또한 분산 응용 프로그램으로서 부분적으로 배치될 수도 있다. 시작 위치, 홈 (home) 위치, 사건 중간 지점 (waypoint), 경로 중간 지점 또는 알려진 위치에 부품을 유지하기 위해서 프로그램된 로봇 경로에 대한 다른 정보와 같은 데이터는 복구, 전달 또는 프로그램인 경우에 인터넷의 실행을 위해 이용할 수도 있다. 데이터는 OPC, OPC 서버, COM, DCOM 또는 CORBA 와 같은 객체 요청 브로커, 웹 서비스 중 임의의 것에 의하여 액세스 될 수도 있다.

전술한 바는 본 발명의 실시형태를 예로 들었지만, 첨부된 청구항에 정의된 대로 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 개시된 해결책을 줄 수 있는 언로딩 로봇과 검사 로봇의 다양한 결합과 같은 여러 가지 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 알아야 한다.

Claims

제조 부품 (4) 을 집어 올리기 위한 핸들링 도구 (8) 를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇 (2) 을 가지는 생산 프로세스를 포함하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템에 있어서,
상기 로봇은 품질 검사 셀 (9) 에 배치되고 로봇은 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치 (3) 에서 제조 부품을 유지하고 품질 검사를 위해 제조 부품을 제공하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇은 상기 알려진 위치에 대해 3 차원 공간에서 알려진 배향으로 제조 부품을 배향하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 품질 검사 셀은 조작자에 의한 수동 검사를 위해 처리되고 있는 제조 부품 (4) 및/또는 로봇 (2) 으로부터 조작자를 보호하기 위해 안전 기기 및/또는 안전 기능을 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 품질 검사 셀은 품질 검사를 하기 위해 셀에 배치된 하나 이상의 센서 (6) 를 가지는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 알려진 위치는 육안으로 그리고/또는 도구나 센서를 사용하여 조작자가 부품을 검사하기에 적합한 품질 검사 셀에서의 제조 부품의 하나 이상의 위치 및 배향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
하나 이상의 센서 (6a ~ 6c) 는 각각 품질 검사 셀의 고정된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항에 있어서,
하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 서보 제어식의 제 2 매니퓰레이터에 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 비서보 제어식의 제 2 매니퓰레이터에 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 제조 부품의 표면 품질에 따라 하나 이상의 값을 측정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 제조 부품의 구조적 파라미터에 따라 하나 이상의 값을 측정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서는 제조 부품의 치수에 따라 하나 이상의 값을 측정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 핸들링 도구 (8) 는 진공 컵, 그리퍼, 자석 또는 그 밖의 기계적 수단으로 구성된 군으로부터의 임의의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 제 2 로봇 (2b, 2c) 은 품질 검사 셀에 대해 배치되고, 언로딩 로봇 (2, 2a) 으로부터 부품 (4) 을 수용하고 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치 (3) 에 제조 부품을 유지하며 품질 검사를 위해 부품을 제공하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
제 2 산업용 로봇은 제 1 로봇과 함께 제조 부품을 집어 올리기에 적합한 품질 검사 셀에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 품질 검사 셀은 후속 집어 올림 및 품질 검사를 위해 알려진 위치와 배향으로 하나 이상의 제조 부품을 유지하기에 적합한 랙 (10, 11) 또는 고정물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템.
제조 부품 (4) 을 집어 올리기 위한 핸들링 도구 (8) 를 갖춘 적어도 하나의 산업용 로봇 (2) 을 가지는 생산 프로세스를 포함하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시키고 이 제조 부품을 품질 검사를 위해 제공하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 3 차원 공간에서 알려진 배향으로 배향하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 조작자가 육안으로 제조 부품을 검사하도록 이 제조 부품을 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 조작자가 센서 및/또는 도구를 이용하여 부품을 검사하도록 이 제조 부품을 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 자동 검사를 위해 검사 셀의 하나 이상의 센서에 대해 알려진 위치 및 배향으로 배치하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고, 조작자에 의해 작동되는 적어도 하나의 도구 또는 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치로 이 제조 부품을 이동시키고, 생산 시스템의 제어 유닛으로의 제조 부품의 측정값 또는 검사 결과의 입력을 수신하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 로봇의 매니퓰레이터 암에 장착된 적어도 하나의 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품을 제 2 의 비서보 제어식의 매니퓰레이터에 장착된 적어도 하나의 센서에 대해 알려진 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
조작자에 의한 수동 검사 이전에 로봇에 배치된 안전 기기 및/또는 안전 기능을 활성화하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 로봇은 제조 부품을 집어 올리고 부품의 표면 품질, 부품의 구조적 파라미터, 부품의 치수로 구성된 군으로부터의 임의의 것에 따라 하나 이상의 값을 측정하기 위해 적어도 하나의 센서에 대해 적어도 하나의 알려진 위치로 제조 부품을 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇은 품질 검사된 제조 부품을 이동시키고 이 제조 부품을 후속 프로세스로 운반하기 위해 고정물 또는 랙에 배치하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇은 품질 검사되어 불합격된 제조 부품을 이동시키고 이 제조 부품을 검사 및/또는 수리를 위해 컨베이어, 고정물 또는 랙에 배치하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇 (2) 은 제조 부품 (4) 을 집어 올리고 검사 및/또는 추가 배치를 위해 이 제조 부품을 적어도 하나의 제 2 로봇 (2a, 2b) 으로 보내는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 28 항에 있어서,
제 2 로봇 (2a, 2b) 은 다른 로봇 (2) 으로부터 제조 부품 (4) 을 수용하고 제 2 로봇은 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치 (3a, 3b) 로 부품을 이동시키고 이 부품을 품질 검사를 위해 제공하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 생산 프로세스로부터 제조 부품을 집어 올리고 이 제조 부품이 품질 검사를 위해 제 2 로봇에 의해 품질 검사 셀에 이동되기 전에 랙에 제조 부품을 배치하는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇은 제 2 로봇과 함께 제조 부품을 집어 올리고, 2 개의 로봇은 품질 검사 셀에 대해 알려진 위치로 제조 부품을 함께 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 로봇 (2, 2a) 은 제조 부품을 집어 올리고 제조 부품의 전체 수에 비례하여 품질 검사를 수행하도록 하나 이상의 제 2 로봇 (2b, 2c) 으로 각 제조 부품을 차례로 보내는 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 방법.
컴퓨터 또는 프로세서로 입력될 때 제 1 항에 따른 방법 단계들을 수행하는 품질 검사 셀을 포함하는 생산 프로세스를 위한 제어 유닛의 메모리 저장 기기에 저장된 컴퓨터 프로그램.
컴퓨터 또는 프로세서로 입력될 때 생산 프로세스의 품질 검사 셀에서 품질 검사를 수행하기 위해 제 1 항에 따른 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 판독 가능한 매체로서 구성된 컴퓨터 프로그램 제품.
차량 또는 차량 구성 요소를 위한 생산 프로세스에서 제조되는 부품의 품질 검사를 수행하기 위한 제 16 항 내지 제 32 항 중 어느 항에 따른 시스템의 용도.