KR20160125210A - 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 컨베이어 속도와 로봇의 이동거리 및 컨베이터의 이동거리로부터 로봇의 이동속도를 자동 생성한 후 이를 변수화 과정을 거쳐 컨베이어와의 연동을 위한 동기화된 구동프로그램을 작성하여 로봇에 적용되도록 구성한 것이며, 이에따라 로봇의 이동속도와 컨베이어의 이동속도가 연동된 상태에서 로봇을 컨베이어 방향의 임의의 위치에 고정 동작시켜 로봇의 엔드 이펙트에 부착된 스캔카메라를 통해 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물의 비전 검사가 오류없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 하면서, 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물에 대한 비전 검사시 컨베이어 속도와 로봇의 자세 변화에 따른 비전 검사의 품질이 저하되는 것을 방지함은 물론, 비전 검사 시간을 단축하면서 효율성과 생산성을 높이고, 비전 검사의 구동프로그램에 대한 유지 보수가 보다 간편하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법{Robot Control Method Interlocked with Conveyor}

본 발명은 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨베이어 속도와 로봇의 이동거리 및 컨베이터의 이동거리로부터 로봇의 이동속도를 자동 생성한 후 이를 변수화 과정을 거쳐 컨베이어와의 연동을 위한 동기화된 구동프로그램을 작성하여 로봇에 적용하고, 이렇게 작성된 동기화된 구동프로그램을 통해 로봇을 컨베이어 속도에 연동시켜 컨베이어 방향의 임의의 위치에 고정 동작할 수 있도록 하면서, 로봇의 엔드 이펙트(end effector)에 부착된 스캔카메라를 통해 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물의 비전 검사가 정밀하게 이루어질 수 있도록 하는 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 비전 검사대상물 중 하나인 차체에 대한 도장 공정에서 도장 작업을 진행한 후 로봇에 부착된 스캔카메라를 통해 차체 후드, 루프, 트렁크면의 영상을 수집하여 도장의 품질 상태를 검사하게 되는데, 이러한 비전 검사는 공개특허공보 제 10-2015-0002968 호(공개일 2015.01.08)에서 개시되어 있다.

즉, 종래에는 비전 검사대상물이 올려진 컨베이어를 정지시킨 상태에서 로봇을 일정속도로 이동시켜, 상기 로봇의 엔드 이펙트(end effector)에 부착된 스캔카메라로 비전 검사대상물을 촬영하거나, 또는 로봇을 임의의 위치에 고정시킨 상태에서 컨베이어를 통해 비전 검사대상물을 이동시키면서 비전 검사대상물의 형상에 따라 로봇의 자세를 변경하여 로봇의 엔드 이펙트에 부착된 스캔카메라로 비전 검사대상물을 촬영하도록 하였으며, 상기 스캔카메라로부터 촬영된 영상을 통해 비전 검사대상물에 대한 품질상태(예; 차체 도장면의 품질 상태)가 정상 또는 불량인지를 검사하도록 하였다.

여기서, 상기 로봇의 이동속도는 컨베이어 속도와 로봇의 자세 변경에 따른 상관 관계를 고려하여 산출하게 되며, 이렇게 산출된 이동속도를 근거로 현장에서 로봇의 구동프로그램을 변경한 후 이를 로봇에 다시 적용하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 비전검사를 위한 구동프로그램은 로봇의 자세나 컨베이어 속도가 달라지는 경우, 매번 로봇의 이동속도를 다시 산출한 후 이를 근거로 구동프로그램을 재작성한 상태에서 재작성된 구동프로그램을 로봇에 매번 적용하여야 하는 번거로움이 발생하면서 비전 검사의 효율성과 생산성을 저하시키는 한편, 산출된 로봇의 이동속도에 대한 정확도를 보장하기 어려워 로봇의 엔드 이펙트에 부착된 스캔카메라를 통한 영상 획득의 정확도가 제대로 보장되지 못하면서 비전 검사 대상물에 대한 비전 검사가 불량해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 컨베이어 속도와 로봇의 이동거리 및 컨베이어의 이동거리로부터 로봇의 이동속도를 자동 생성한 후 이를 변수화 과정을 거쳐 컨베이어와의 연동을 위한 동기화된 구동프로그램을 작성하여 로봇에 적용되도록 구성함으로써, 로봇의 이동속도와 컨베이어의 이동속도가 연동된 상태에서 로봇을 임의의 위치에 고정 동작시켜, 로봇의 엔드 이펙트에 부착된 스캔카메라를 통해 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물의 비전 검사가 오류없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 하고, 이를 통해 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물에 대한 비전 검사시 컨베이어 속도와 로봇의 자세 변화에 따른 비전 검사의 품질이 저하되는 것을 방지하고, 비전 검사 시간을 단축하면서 효율성과 생산성을 높이며, 비전 검사의 구동프로그램에 대한 유지 보수가 보다 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법은, 로봇을 컨베이어의 시작위치로 1차 이동시킨 후 컨베이어 레지스터를 초기화하는 단계; 레지스터가 초기화된 상기 컨베이어를 통해 비전 검사대상물을 이동시키고, 그 이동에 따른 속도를 기반으로 상기 컨베이어의 속도와 동기화되는 로봇의 이동속도(RS)를 자동 생성하는 단계; 자동 생성된 상기 로봇의 이동속도를 변수로 지정하여 상기 로봇의 속도제어용 구동프로그램에 적용하는 단계; 및, 상기 단계로부터 상기 구동프로그램에 적용된 변수에 따라 상기 컨베이어와 동기화된 이동속도로 상기 로봇을 상기 로봇의 엔드이펙트에 부착된 스캔카메라의 스캔위치로 결정된 임의의 목표위치로 2차 이동시키는 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

또한, 상기 로봇의 이동속도(RS)의 자동 생성은, 비전 검사대상물을 이동시키는 컨베이어의 속도(CS)와, 상기 컨베이어의 시작위치에서 스캔위치로 설정된 목표위치로 이동되는 상기 로봇의 이동거리(RL)와, 비전 검사대상물을 이동시키는 상기 컨베이어의 이동거리(CL)의 연산으로 산출되는 것이다.

또하, 상기 로봇의 이동속도(RS)에 대한 자동 생성의 연산식은,

인 것이다.

이와 같이, 본 발명은 컨베이어 속도와 로봇의 이동거리 및 컨베이터의 이동거리로부터 로봇의 이동속도를 자동 생성한 후 이를 변수화 과정을 거쳐 컨베이어와의 연동을 위한 동기화된 구동프로그램을 작성하여 로봇에 적용되도록 구성한 것으로, 이를 통해 로봇의 이동속도와 컨베이어의 이동속도가 연동된 상태에서 로봇을 임의의 위치에 고정 동작시켜 로봇의 엔드 이펙트에 부착된 스캔카메라를 통해 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물의 비전 검사가 오류없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 하면서, 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물에 대한 비전 검사시 컨베이어 속도와 로봇의 자세 변화에 따른 비전 검사의 품질이 저하되는 것을 방지함은 물론, 비전 검사 시간을 단축하면서 효율성과 생산성을 높이고, 비전 검사의 구동프로그램에 대한 유지 보수가 보다 간편하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법을 보인 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예로 로봇의 이동속도(RS)를 자동 생성하는 방법을 보인 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예로 컨베이어의 속도에 연동되는 이동속도를 가지는 로봇이 비전 검사대상물을 비전 검사하는 상태를 보인 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예로 비전 검사대상물의 경사면 또는 평면 경로에 대한 비전 검사시의 로봇 이동속도를 연산식을 통해 자동 생성하는 상태를 보인 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법을 보인 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 로봇의 이동속도(RS)를 자동 생성하는 방법을 보인 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 컨베이어의 속도에 연동되는 이동속도를 가지는 로봇이 비전 검사대상물을 비전 검사하는 상태를 보인 개략적인 구성도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예로 비전 검사대상물의 경사면 또는 평면 경로에 대한 비전 검사시의 로봇 이동속도를 연산식을 통해 자동 생성하는 상태를 보인 개념도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 연동 로봇의 동기 제어방법은, 일정속도로 이동하는 컨베이어(100)와, 상기 컨베이어(100)의 위에 올려지는 비전 검사대상물(300)과, 비전 검사용의 로봇(200), 그리고 상기 로봇(200)의 엔드이펙트에 부착되는 툴(TOOL)로서 스캔카메라(201)를 포함하는 비전 검사시스템에서, 상기 컨베이어(100)의 속도에 연동되어, 상기 컨베이어(100)에 올려진 비전 검사대상물(300)에 대한 비전 검사시 컨베이어(100)의 속도와 로봇(200)의 자세 변화에 따른 비전 검사의 오류를 방지시켜, 비전 검사대상물(300)에 대한 품질 체크가 보다 정밀하게 이루어지도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 우선적으로 로봇(200)을 컨베이어(100)의 진입 시작위치(P0)로 1차 이동시킨 후 컨베이어 레지스터를 초기화시키는 단계를 거친다.

다음의 단계로서, 레지스터가 초기화된 상기 컨베이어(100)를 통해 비전 검사대상물을 이동시키고, 그 이동에 따른 속도를 기반으로 상기 컨베이어(100)의 속도와 동기화되는 로봇(200)의 이동속도(RS)를 자동 생성하도록 한 것이다.

즉, 비전 검사대상물(300)을 이동시키는 컨베이어(100)의 속도(CS), 상기 컨베이어(100)의 진입 시작위치(P0)에서 스캔위치로 설정된 목표위치(P1)로 이동되는 상기 로봇(200)의 이동거리(RL, RL=P1-P0), 그리고 비전 검사대상물(300)을 이동시키는 상기 컨베이어(100)의 이동거리(CL)를 아래의 연산식을 통해 연산함으로써, 상기 로봇(200)에 대한 이동속도(RS)를 자동 생성시키도록 구성하여둔 것이다.

여기서, 상기 로봇(200)의 이동속도(RS)를 자동 생성시, 첨부된 도 3에서와 같이, 비전 검사대상물(300)의 경사면 경로(D1)와 평면 경로(D2)에 따라 컨베이어의 이동거리(CL)를 서로 다르게 적용하도록 하였으며, 이는 상기 평면 경로(D2)의 이동거리를 상기 경사면 경로(D1)의 이동거리보다 같거나 크게 적용(D1≤D2)하도록 하였다.

일예로, 첨부된 도 4에서와 같이, 컨베이어(100)의 속도(CS)는 100 ㎜/s이고, 상기 컨베이어(100)의 이동거리(CL)은 비전검사대상물(300)의 경사면 경로(D1) 또는 평면 경로(D2)에 대하여 40㎜ 또는 50㎜이며, 로봇(200)의 이동거리(RL)는 50㎜라 할 때, 상기 연산식으로부터 상기 로봇(200)의 이동속도(RS)는,

또는,

로 산출이 이루어지는 것이다.

다음의 단계로서, 자동 생성된 상기 로봇(200)의 이동속도(RS)를 변수로 지정하여 상기 로봇(200)의 속도 제어용 구동프로그램에 적용하도록 구성하여둔 것이다.

즉, 자동 생성된 이동속도(RS)를 상기 로봇(200)의 구동프로그램에 적용되어야만, 상기 구동프로그램이 상기 로봇(200)의 이동속도(RS)를 상기 컨베이어(100)의 속도(CS)와 동기화시킬 수 있기 때문이며, 이에따라 자동 생성된 상기 이동속도(RS)를 변수로 지정하는 것은, 상기 구동프로그램에 프로그래밍된 속도제어용 변수를 변경하는 것을 의미하는 것이다.

다음의 단계로서, 상기 구동프로그램에 적용된 변수에 따라 상기 컨베이어(100)와 동기화된 이동속도(RS)로 상기 로봇(200)을 2차 이동시켜, 상기 로봇(200)의 엔드이펙트에 부착된 스캔카메라(201)를 스캔위치로 결정된 임의의 목표위치(P1)에 위치시키도록 구성하여둔 것이다.

그러면, 다음의 단계로서, 스캔위치인 임의의 목표위치(P1)에서 상기 스캔카메라(201)를 통해 컨베이어(100)에 의해 이동하는 비전 검사대상물(300)을 촬영할 수 있게 되고, 상기 촬영된 영상을 통해 비전 검사대상물(300)의 품질상태 즉, 비전 검사대상물(300)인 차체의 도장면이 정상 또는 불량인지를 오류없이 효과적으로 검사할 수 있도록 구성하여둔 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 연동 로봇의 동기 제어방법은 첨부된 도 1 내지 도 4에서와 같이, 컨베이어(100)의 속도에 동기화되는 로봇(200)의 이동속도(RS)를 자동 생성한 후 이를 로봇(200)의 속도제어용 구동프로그램에 변수로서 간편하게 적용함으로써, 로봇(200) 및 로봇(200)의 엔드 이펙트에 부착된 툴(TOOL)인 스캔카메라(201)는 상기 컨베이어(200)의 속도와 동기화되는 이동속도로 이동할 수 있는 것이다.

그러면, 첨부된 도 3에서와 같이, 컨베이어(100)가 일정속도로 비전 검사대상물(300)인 차제를 제 1 방향(S1)으로 이동시킬 때, 상기 컨베이어(100)의 반대편인 진입시작위치(P0)에 위치하는 로봇(200) 및 스캔카메라(201)는 상기 컨베이어(100)와 동기화되는 이동속도(RS)를 유지하면서 제 2 방향(S2)으로 이동하여 스캔위치로 결정된 목표위치(P1)에서 고정되는 것인 바,

상기 로봇(200)의 엔드이펙트에 부착된 스캔카메라(201)는 비전 검사대상물(300)인 차체의 경사면과 평면을 촬영한 후, 상기 비전 검사대상물(300)인 차체의 도장면이 정상 또는 불량인지를 검사할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 로봇(200)의 구동프로그램에 지정된 속도제어용 변수는 첨부된 도 4에서와 같이, 로봇(200)이 스캔위치인 목표위치(P1)를 시작위치로 하여, 다음의 이동거리에 위치하는 또 다른 스캔위치인 목표위치(P2)로 이동하는 과정을 반복하여, 최종 목표위치(Pn)까지 이동하고자 하는 경우, 상기 로봇(200)의 이동속도(RS)는 각각의 목표위치(P2,…,Pn)마다 자동으로 생성된 후 이를 변수로 지정하여 상기 로봇(200)의 속도 제어용 구동프로그램에 적용함으로써, 상기 로봇(200) 및 엔드이펙트에 부착된 스캔카메라(201)는 새로운 목표위치(P2,…,Pn)로 이동할때마다 그 이동속도 또한 상기 설명과 같이 진행되면서 컨베이어(100)의 속도와 동기화가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 로봇(200)의 이동속도(RS)를 자동 생성한 후 이를 변수로 지정하여 로봇(200)의 구동프로그램에 간편하게 적용함으로써, 비전 검사의 구동프로그램에 대한 유지 보수가 간편하고, 이에따라 컨베이어에 올려진 비전 검사대상물에 대한 비전 검사시 컨베이어 속도와 로봇의 자세 변화에 따른 비전 검사의 품질 저하를 방지하는 한편, 비전 검사 시간을 단축하면서 비전 검사대상물에 대한 비전검사시 효율성과 생산성을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 컨베이어 연동 로봇의 동기 제어방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

100; 컨베이어 200; 로봇
201; 스캔카메라 300; 비전 검사대상물

Claims (3)

1. 로봇을 컨베이어의 시작위치로 1차 이동시킨 후 컨베이어 레지스터를 초기화하는 단계;
   레지스터가 초기화된 상기 컨베이어를 통해 비전 검사대상물을 이동시키고, 그 이동에 따른 속도를 기반으로 상기 컨베이어의 속도와 동기화되는 로봇의 이동속도(RS)를 자동 생성하는 단계;
   자동 생성된 상기 로봇의 이동속도를 변수로 지정하여 상기 로봇의 속도제어용 구동프로그램에 적용하는 단계; 및,
   상기 단계로부터 상기 구동프로그램에 적용된 변수에 따라 상기 컨베이어와 동기화된 이동속도로 상기 로봇을 상기 로봇의 엔드이펙트에 부착된 스캔카메라의 스캔위치로 결정된 임의의 목표위치로 2차 이동시키는 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇의 이동속도(RS)의 자동 생성은,
   비전 검사대상물을 이동시키는 컨베이어의 속도(CS)와, 상기 컨베이어의 시작위치에서 스캔위치로 설정된 목표위치로 이동되는 상기 로봇의 이동거리(RL)와, 비전 검사대상물을 이동시키는 상기 컨베이어의 이동거리(CL)의 연산으로 산출하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 로봇의 이동속도(RS)에 대한 자동 생성의 연산식은,
   

   

   
   인 것을 특징으로 하는 컨베이어 연동의 로봇 동기 제어방법.

Images