KR20190017133A - 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터 - Google Patents

다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20190017133A
KR20190017133A KR1020170101473A KR20170101473A KR20190017133A KR 20190017133 A KR20190017133 A KR 20190017133A KR 1020170101473 A KR1020170101473 A KR 1020170101473A KR 20170101473 A KR20170101473 A KR 20170101473A KR 20190017133 A KR20190017133 A KR 20190017133A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
loading
simulator
mixed
pallet
data
Prior art date
Application number
KR1020170101473A
Other languages
English (en)
Inventor
이동명
장동식
Original Assignee
(주)로젠솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)로젠솔루션 filed Critical (주)로젠솔루션
Priority to KR1020170101473A priority Critical patent/KR20190017133A/ko
Publication of KR20190017133A publication Critical patent/KR20190017133A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G57/00—Stacking of articles
    • B65G57/02—Stacking of articles by adding to the top of the stack
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Stacking Of Articles And Auxiliary Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 관한다.
본 발명은, 서로 다른 규격의 패키지들이 로딩되는 1개 이상의 팔레트가 위치하며 기계적으로 팔레트를 배열하고 운송하는 운송되는 팔레트 운송 시스템 장치가 있고, 이 팔레트 운송 시스템 장치에서 작업하는 물류로봇을 통해 상기 팔레트 위로 상기 패키지를 로딩하는 팔레타이저의 적재 동작을 통신망을 이용하여 제어하고 지시하는 혼합적재 시뮬레이터로서:
이 혼합적재 시뮬레이터는, 상기 패키지에 관한 주문 정보를 이용해서 혼합적재 시뮬레이션을 실행하여 적재 패턴 데이터를 생성하고, 이 적재 패턴 데이터를 통해 생성된 적재 작업 지시 데이터를 이용하여 상기 팔레타이저를 제어한다.

Description

다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터{PALLET MIXED LOADING SIMULATOR FOR ROBOT RESPONDING TO VARIOUS ORDERS}
본 발명은 패킹 기술에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 물류 현장에서 로봇이 제품을 효과적으로 적재하기 위한 시스템에 관한 것이다.
제품이 제조되면 패킹(Packing)되어 출하되고 집하되며 다양한 목적지로 운송된다. 동일한 사이즈와 규격을 갖는 1개의 제품을 취급하는 것은 기술적으로 어렵지 않다. 그러나 다양한 사이즈와 형태를 갖는 수많은 제품을 하나의 물류센터에서 <신속하게> 패킹하여 딜리버리 시스템으로 출하하려면 이야기가 완전히 달라진다. 신속하고 정확하게 물류 프로세스를 실행하기 위해서 물류 로봇 기술이 도입되었으며, 물류 로봇은 정해진 절차에 의해서 패킹 업무 프로세스를 처리하기에 이르렀다.
대한민국 공개특허 제2011-0052188호는 팔레트의 공급 자동화 시스템을 제안했다. 이 선행특허는 팔레트 랙 및 워크 스테이션에 센서부 및 리더부를 설치하여, 워크 스테이션에 팔레트를 자동으로 공급하고, 팔레트의 위치를 추적할 수 있는 시스템을 개시하고 있다. 팔레트의 위치와 하중을 고려해서, 팔레트에 적재된 화물의 하중을 센싱하며, 팔레트를 워크 스테이션으로 이동시키면서 팔레트의 정보와 화물에 관한 정보를 추적하여 출고를 제어하는 기술이었다.
그러나 이 선행특허는 표준 규격의 팔레트에 단순한 패턴의 단일적재 모형을 구성한 단점이 있었다. 다양한 형태의 팔레트에 다양한 모양, 크기, 무게로 구성되는 제품을 마치 퍼즐을 조립하듯이 적재하는 혼합적재에는 적당하지 못했다. 그러므로 다양한 주문에 대응하기 위한 혼합적재 작업에서는 로봇의 활용이 제한적이었고, 물류 현장에서는 업무 담당자의 개인적인 경험이나 직관적인 업무처리에 의존해서 상당히 수동적으로 혼합적재 업무가 행해지는 문제가 있었다.
본 발명의 발명자들은 이러한 단일적재 패턴을 기본으로 구성하는 기존 기술을 개선하기 위해 연구 노력해 왔다. 병렬형 로봇에서 수평/수직 다관절 로봇을 채용하고, 표준규격이 아니라 다양한 규격과 형태를 갖는 팔레트의 이동과 위치 제어를 함으로써 물류로봇의 혼합적재 팔레타이징을 구현하는 시스템을 완성하기 위해서 많은 노력 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 다양한 고객사의 기간 시스템과 연계해서 다양한 고객의 주문내역에 따른 출하 작업에 대응하는 혼합적재 팔레타이징Palletizing 시스템을 구현함에 있다.
본 발명의 이러한 시스템은, 팔레트 위에 적재되어 이송되는 복수의 패키지들(상기 팔레트 위에 적재되는 물건으로서 제품, 물건, 짐, 박스, 용기, 케이스 등 다양한 낱말로 표현될 수 있는 물건을 대표하는 의미의 단어로 이해돼야 한다)의 종류, 크기, 형태 등이 다양한 경우, 물류로봇이 패키지들을 팔레트 위로 적재하면서 최적의 적재 패턴과, 최소 패키지 소요량, 각 팔레트당 최대의 공간효율성을 고려하여 적재순서를 결정하고, 변형 장애물 등을 고려하여 적재경로를 생성하는 최적의 로봇 팔레타이징을 구현할 수 있도록 하는 적재 시스템을 제안하는 것이다. 본 발명의 이러한 목적은 팔레타이징 작업 제어 소프트웨어를 통해서 구동하는 로봇 시뮬레이터로 구체화될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 위와 같은 팔레타이징 시스템을 통해서 물류비용을 절감하고, 신속하고 가시적인 의사결정을 지원함으로써 물류 업무의 품질을 향상시키는 것에 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명은 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템으로서:
서로 다른 규격의 패키지들이 로딩되는 1개 이상의 팔레트;
상기 팔레트가 위치하며 기계적으로 팔레트를 배열하고 운송하는 운송되는 팔레트 운송 시스템 장치
물류로봇 모듈로서 상기 팔레트 위로 상기 패키지를 로딩하는 팔레타이저;
로봇계 네트워크에 연결돼서 외부 시스템과 통신하며 상기 팔레타이저의 적재 동작을 제어하는 제어부;
기간시스템 서버와 통신하여 상기 패키지에 관한 주문 정보를 수신하며, 혼합 적재 시뮬레이션을 실행하여 적재 패턴 데이터를 생성하고, 이 적재 패턴 데이터를 상기 기간시스템 서버로 전송하는 혼합적재 시뮬레이터; 및
상기 패키지에 관한 주문 정보를 보관하고 상기 혼합적재 시뮬레이터와 통신하면서 상기 적재 패턴 데이터를 수신하여 상기 제어부로 적재 작업 지시를 할당하는 기간시스템 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 규격은 종류, 형태, 크기 중 어느 하나 이상으로 정해지는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 혼합적재 시뮬레이터는,
상기 기간시스템 서버와 통신하여 데이터를 주고받는 데이터 인터페이스 모듈;
상기 주문 정보를 이용해서 적재 패턴 데이터를 생성하는 시뮬레이션 엔진 모듈; 및
상기 적재 패턴 데이터를 3차원 그래픽 이미지로 생성하는 비쥬얼 시뮬레이터 모듈을 포함하는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 혼합적재 시뮬레이터는, 적재 패턴 데이터의 생성 및 처리, 주문정보의 송수신에 관한 로그 데이터를 작성해서 기록하는 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 인터페이스 모듈은 기준정보 제어, 주문정보 제어 및 결과정보 제어를 처리하는 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 적재 패턴 데이터는 상기 팔레타이저의 물류로봇의 동작 경로를 반영해서 연산되는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 적재 패턴 데이터는 상기 팔레타이저의 물류로봇의 동작 제약을 반영해서 연산되는 것이 좋다.
또한, 상기 주문정보에는 상기 패키지의 규격 및 적재수량 정보가 포함될 수 있다.
본 발명의 제 2 국면은, 서로 다른 규격의 패키지들이 로딩되는 1개 이상의 팔레트가 위치하며 기계적으로 팔레트를 배열하고 운송하는 운송되는 팔레트 운송 시스템 장치가 있고, 이 팔레트 운송 시스템 장치에서 작업하는 물류로봇을 통해 상기 팔레트 위로 상기 패키지를 로딩하는 팔레타이저의 적재 동작을 통신망을 이용하여 제어하고 지시하는 혼합적재 시뮬레이터로서:
이 혼합적재 시뮬레이터는, 상기 패키지에 관한 주문 정보를 이용해서 혼합적재 시뮬레이션을 실행하여 적재 패턴 데이터를 생성하고, 이 적재 패턴 데이터를 통해 생성된 적재 작업 지시 데이터를 이용하여 상기 팔레타이저를 제어하며, 다음의 모듈을 갖는 혼합적재 시뮬레이터를 특징으로 한다.
상기 팔레타이저 관리 요소와 통신하여 데이터를 주고받는 데이터 인터페이스 모듈;
주문 정보를 이용해서 적재 패턴 데이터를 생성하는 시뮬레이션 엔진 모듈; 및
상기 적재 패턴 데이터를 3차원 그래픽 이미지로 생성하는 비쥬얼 시뮬레이터 모듈.
또한, 바람직하게는, 상기 혼합적재 시뮬레이터가 상기 팔레타이저로 적재 작업 지시 데이터를 전송함에 있어, 상기 팔레타이저의 적재 동작을 제어하는 제어부로 상기 적재 작업 지시를 할당하며, 상기 혼합적재 시뮬레이터로 상기 패키지에 관한 주문정보를 전송하는 기간시스템 서버를 통해서 실행하도록 한다.
위와 같은 본 발명의 과제해결수단에 의해서 본 발명은 표준규격이 아니라 다양한 규격과 형태를 갖는 패키지들을 팔레트에 혼합적재 함에 있어서 시간(속도)과 정확성(신뢰도)에서 뛰어난 품질의 혼합적재 시뮬레이팅을 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 로봇의 특성 및 동선 제약과, 팔레트의 공간활용도를 최대로 하는 효과적인 적재 패턴을 산출할 수 있으며, 이를 3차원 그래픽 이미지 기반의 결과물로 구현할 수 있어서 최적화된 팔레타이징을 할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 전체시스템 구성 예를 나타낸다.
도 2는 도 1을 보다 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 혼합적재 시뮬레이터(100)의 소프트웨어 모듈 구성 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 어느 실시예에 따른 적재 패턴 생성 시의 연산에 관여하는 적재의 주요 제약 요소를 가시화해서 예시적으로 나타냈다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 본 발명의 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템의 구성 예를 나타낸다.
팔레트 운송 시스템 장치(320)는 기계적 및/또는 전자적 메커니즘을 가지며, 자동으로 동작하는 컨베이어 상에 위치하여 이동하는 1개 이상의 팔레트 위로(혹은 안으로) 패키지들을 로딩한다. 팔레트의 재질, 형태, 크기는 다양한 것을 사용할 수 있겠으나, 이들은 팔레트 규격정보로서 데이터로 기록되고 송수신되며 처리된다.
상기 패키지들은, 전술한 것처럼, 상기 팔레트 위로 로딩(적재)되는 물건들이다. 이들은 제품, 짐, 박스, 용기, 케이스 등 다양한 낱말로 표현될 수 있다. 본 발명은 상기 패키지들이 서로 다른 규격을 갖고 있음을 전제로 한다. 즉, 본 발명은 서로 다른 규격의 패키지들이 팔레트 위로 로딩될 때의 혼합적재를 어떻게 최적화여 시뮬레이션하며, 그 시뮬레이션을 기초로 적재 작업을 수행할 것인지에 관하기 때문이다.
상기 패키지들의 서로 다른 규격은 패키지의 종류, 형태, 크기 중 어느 하나 이상으로 정해지며, 패키지 규격정보로서 데이터로 기록되고 송수신되며 처리된다. 고객의 주문이 달라서 패키지들의 규격도 달라지게 되는데, 수많은 주문과 그 주문에 대응하는 다양한 패키지들이 물류현장에 쌓여 있다. 이를 효과적으로 팔레타이징을 해야만 물류에 소요되는 비용과 시간을 절약할 수 있다.
상기 팔레트 규격정보와 상기 패키지 규격정보는 기본정보로서 데이터베이스로 기록되고, 기간시스템 서버(201)로부터 혼합적재 시뮬레이터(100)로 전송된다.
상기 팔레트 운송 시스템 장치(320)는 각종 이송 장치들과 필요에 따라 센싱장치들을 포함한다. 인피드 컨베이어, 아웃피드 컨베이어, 포장기계, 운송차량 등의 다양한 공지의 장치들이 필요에 따라 채용돼서 패키지들 및/또는 팔레트들을 이송할 것이다.
팔레타이저(310)는 상기 팔레트 운송 시스템 장치(320)에 위치하고 있는 팔레트 위로 서로 다른 패키지들을 혼합 적재하는 작업을 수행한다. 팔레타이저는 제어 소프트웨어에 의해 정의된 동작으로 기계적인 움직임을 수행하는 물류로봇 모듈(물류로봇과 이 물류로봇의 작동을 지원하는 시스템)이며, 상기 팔레트 위로 상기 패키지들을 혼합적재한다.
상기 팔레타이저(310)가 효과적으로 혼합적재를 수행하기 위해서는 여러 가지 정보를 이용하여 최적의 시뮬레이션 모델링을 해야 한다. 바람직하게는 원격에 있는 혼합적재 시뮬레이터(100)가 실행하며, 실행되기 전 그리고 실행된 결과에 관한 데이터는 기간시스템 서버(201)와의 통신을 통해서 송수신된다. 그리고 혼합적재 시뮬레이터(100)에 의해 실행돼서 결과로 정해진 적재 작업 지시 데이터는 기간시스템 서버(201)를 통해서 로봇 제어부(301)에게 전달되고, 로봇 제어부(301)가 이 적재 작업 지시 데이터에 따라 상기 팔레타이저(310)의 적재 동작을 제어한다.
본 발명의 혼합적재 시뮬레이터(100)는 1개 이상의 하드웨어(컴퓨터를 포함한다) 및 소프트웨어 장비로 이루어진다. 상기 하드웨어로는 프로그램 코드와 데이터를 저장하는 스토리지, 데이터를 입력하고 이벤트를 생성하는 입력장치, 데이터를 표시하는 표시장치, 유선 혹은 무선 통신을 지원하는 통신장치 및 설치된 혼합적재 시뮬레이터 애플리케이션 소프트웨어에 의해서 정해진 기능을 처리하고 제어하는 프로세서를 포함한다.
상기 소프트웨어 장비로는 최적화된 혼합적재 팔레타이징 기능을 제공하는 엔진 및 비쥬얼 시뮬레이션 소프트웨어를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 혼합적재 시뮬레이터(100)는 그러므로 하드웨어 장비 및 소프트웨어 장비가 결합된 것을 뜻하며, 애플리케이션 서버로 이해될 수 있을 것이다.
혼합적재 시뮬레이터(100)는 통신장치를 통해서 고객사의 기간시스템(WMS, TMS, WCS) 등의 서버와 연계해서 통신하며, 고객의 주문 내역에 대응하는 출하작업을 위한 최적의 혼합 적재 패턴을 생성해서 출력하고 저장하고 전송한다.
또한 혼합적재 시뮬레이터(100)는 기간시스템 서버(201)로부터 전달받은 데이터와 시뮬레이션 작업결과 데이터를 데이터베이스(101)에 저장한다.
기간시스템 서버(201)는 하나 이상의 하드웨어 및 소프트웨어 장비로 이루어져서 데이터의 송수신, 데이터 기록 및 처리 등의 프로세스를 실행한다. 특히 혼합적재 시뮬레이터(100)로 주문정보를 전송한다. 주문정보로는 혼합적재 작업을 특정하는 정보를 포함한다. 그런 정보로는 특정된 패키지의 종류와 개수가 있다. 또한 바람직하게는 그런 특정에 추가적으로 필요한 날짜와 장소가 있을 수 있다. 상기 기간시스템 서버(201)는 이런 주문정보와 함께, 기본정보, 즉 앞서 언급된 팔레트 규격정보, 패키지 규격정보 및 로봇 정보를 데이터베이스(203)에 기록하고, 상기 혼합적재 시뮬레이터(100)로 전송한다. 또한 혼합적재 시뮬레이터(100)로부터 수신한 결과 보고서인 적재 작업 지시 데이터를 데이터베이스(203)에 기록하고 상기 로봇 제어부(301)로 전달한다.
도 2는 도 1의 시스템 구성을 각 요소들의 작용관계를 중심으로 더욱 구체적으로 나타내었다.
바람직하게는 혼합적재 시뮬레이터(100)와 기간 시스템(200)은 로봇계 네트워크(TCP/IP)(1)에 의해 통신망으로 연결되어 있다. 이 네트워크를 통해서 기간 시스템 서버(201)는 혼합적재 시뮬레이터(100)로 주문정보를 전송할 수 있다. 이에 따라 혼합적재 시뮬레이터(100)는 본 명세서에서 예시하는 규칙에 따라 최적의 혼합 적재 팔레타이징을 실행하고 그 결과를 출력해서 다시 기간 시스템 서버(201)로 전송해 준다. 이는 위에서 설명한 바와 같이.
그리고 이 로봇계 네트워크(1)는 다시 로봇 제어부(301) 및 로봇 제어반(311)과 연결되어 있다. 로봇 제어부(301)은 기간 시스템 서버(201)와 통신하여 적재 작업 지시 데이터를 수신하고 이를 로봇 제어반(311)으로 전송하여 물류로봇(312)의 적재 동작을 제어한다. 또한 로봇 제어반(311)은 컨베이어 제어를 포함한다.
상기 혼합적재 시뮬레이터(100)는 바람직하게는 애플리케이션 서버로 구성될 수 있으며 혼합적재 팔레타이징을 실행하고 그 결과를 출력해서 기간 시스템(200)으로 전송한다.
혼합적재 시뮬레이터(100)에 포함되어 있는 소프트웨어 모듈은, 도 3에 도시되어 있는 것처럼, 시뮬레이터 엔진 모듈(110), 비쥬얼 시뮬레이터 모듈(120), 데이터 인터페이스 모듈(130) 및 로그 데이터 모듈(140)을 포함할 수 있다.
혼합적재 시뮬레이터(100)는 현재 광범위하게 사용되고 있는 수평, 수직 다관절 로봇을 지원하여 물류 현장에서 가장 까다로운 업무로 인식되는 혼합적재 팔레타이징 최적화 연산 기능을 제공한다. 그리고 기능을 시뮬레이터 엔진 모듈(110)이 수행한다.
이 시뮬레이터 엔진 모듈(110)은 주문정보를 이용해서 적재 패턴 데이터를 생성한다. 미리 등록되어 있는 특정된 패키지의 종류와 개수에 관한 데이터, 그리고 로봇의 동작 제약과 동작 경로 데이터를 이용하여 실제 적재 가능한 패턴을 연산한다. 이때 연산은 삼차원 좌표로 이루어지며, 각 패키지별 적재 위치 좌표, 각도, 적재 순서 데이터를 생성한다.
또한 상기 시뮬레이터 엔진 모듈(110)은 3차원 그래픽 이미지 생성 모듈을 포함할 수 있다. 그래서 패키지 이미지를 적재 순서에 따라 차별적으로 가시화한다. 이를 통해서 사용자의 의사결정을 효과적으로 지원할 수 있다.
상기 비쥬얼 시뮬레이터 모듈(120)은 상기 시뮬레이터 엔진 모듈(110)이 연산한 적재 패턴 결과를 실제 로봇이 작동하는 동작과 경로를 영상 이미지로 구현한다. 이를 위해 상기 3차원 그래픽 이미지 생성 모듈을 통해서 적재 패턴 결과를 3차원 데이터로 변환하고, 로봇의 동작과 경로에 관해 3차원 데이터로 변환되어 미리 저장되어 있는 로봇의 동적 이미지 데이터를 합성한다.
상기 로봇의 동적 이미지 데이터는 데이터 라이브러리로 미리 구성되어 있다. 또한 로봇이 동작하는 경로에 관한 3차원 데이터는 경로 알고리즘을 통해 구성된다.
상기 비쥬얼 시뮬레이터 모듈(120)에 의해 생성된 영상 이미지는 적재 결과를 순차적으로 가시화해서 나타낸다.
상기 데이터 인터페이스 모듈(130)은 데이터 접속 및 로봇 컨트롤러 연계 인터페이스 기능을 실행하며, 기간 시스템(200)과의 연계를 통해 데이터 형태를 접속해서 처리하도록 지원한다. 이러한 데이터 인터페이스 모듈(130)을 통해서 기준정보 제어, 주문정보 제어, 결과정보 제어 등을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따라서 상기 혼합적재 시뮬레이터(100)가 혼합적재를 시뮬레이팅하는 여러 가지 시나리오를 예시하고 있다.
본 발명의 로봇용 혼합적재 시뮬레이터(100)는 우선적으로 로봇의 동선 제약과 팔레트 등의 용기 제약사항을 고려해서 시뮬레이팅을 해야 한다.
도 4(a)에 나타난 것처럼, 팔레트(400) 위에 혼합적재를 하면서 패키지(49)를 적재할 때, 로봇 동작의 제약에 걸리므로 이미 적재되어 있는 패키지 제품을 넘어서 적재하지 못한다(동작 제약). 따라서 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(a)의 동작 제약 규칙이 반영되도록 한다.
도 4(b)에 나타난 것처럼, 팔레트(400) 위에 혼합적재를 하면서 패키지(48)를 적재할 때, 팔레트 공간 효율을 위하여 타워형 적재는 불가하다(안정 제약). 따라서 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(b)의 안정 제약 규칙이 반영되도록 한다.
도 4(c)에 나타난 것처럼, 팔레트(400) 위에 혼합적재를 하면서, 상단에 적재되는 패키지(47)가 하단에 적재되는 패키지(46)보다 크기가 측면으로 2cm를 초과할 수 없도록 설정할 수 있다(안정 제약). 따라서 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(c)의 안전 제약 규칙이 반영되도록 한다.
도 4(d)에 나타난 것처럼, 팔레트(400) 위에 혼합적재를 하면서, 서로 크기가 다른 하단 적재 패키지(44, 43)의 위쪽에 적재되는 패키지(45)는 안정성 강화를 위해 하단 적재 패키지(44, 43)에 걸쳐서 적재하도록 설정할 수 있다. 예컨대 "A"로 나타낸 부분처럼 적재하는 것이다. 따라서 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(d)의 적재 제약 규칙이 반영되도록 한다.
도 4(e)에 나타난 것처럼, 팔레트(400) 위에 적재 좌표를 설정해서 패키지의 적재 순서를 정함에 있어서, 로봇에서 제일 먼 쪽의 바닥 면각(401)을 원점으로 지정하여 적재하도록 설정할 수 있다(적재 제약). 따라서 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(e)의 적재 제약 규칙이 반영되도록 한다.
도 4(f)에 나타난 것처럼, 패키지(40)의 적재 기준은 패키지 바닥의 중심(41)으로 지정할 수 있다. 이렇게 함으로써 혼합적재 시뮬레이터(100)의 적재패턴 연산규칙에는 도 4(f)의 적재 제약 규칙이 반영되도록 한다.
이상에서 설명한 내용을 다시 한 번 프로세스 관점으로 정리해 본다. 본 발명의 혼합적재 시뮬레이션 시스템의 업무 프로세스는 개략적으로 이러하다.
먼저, 기간 시스템이 주문정보를 혼합적재 시뮬레이션을 담당하는 컴퓨터 단말(혼합적재 시뮬레이터의 컴퓨터)에 전달한다. 그러면 컴퓨터 단말에서는 혼합적재 시뮬레이션 애플리케이션 소프트웨어를 실행하여 적재 패턴 연산에 필요한 리소스를 데이터베이스에서 호출하여 적재 패턴을 생성한다.
생성한 혼합적재 패턴을 기반으로 각 패키지 별 적재 위치 좌표, 적재 각도, 적재 순서의 데이터를 결과 값이 적재 패턴 데이터로 고객사 기간 시스템에 전달한다. 바람직하게는 상기 적재 패턴 데이터는 3D 그래픽 이미지로 생성되는 것이 좋다.
다음으로, 기간 시스템 서버는 로봇 제어부 컴퓨터에 해당 결과 값을 전달하여 로봇에 적재 지시를 할당한다.
팔레타이저가 로봇의 동작으로 혼합 적재 작업을 완료하면, 상기 로봇 제어부 컴퓨터는 적재완료 보고를 기간시스템에 송신한다.
또한, 적재 패턴 데이터를 생성하고 처리했을 때의 로그, 주문정보 송수신의 로그, 혼합적재 시뮬레이션 결과 산출에 관한 로그를 작성하여 데이터베이스에 기록해 놓는다.
한편, 주문정보에 관한 데이터, 혼합적재 팔레타이징 결과의 적재 패턴 데이터, 로그데이터(실행상태 및 에러 등)는 공유폴더에서 고객사 기간시스템과 송수신 할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합적재 시뮬레이션 시스템의 업무 프로세스 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독가능매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독가능매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체, 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (10)

  1. 서로 다른 규격의 패키지들이 로딩되는 1개 이상의 팔레트;
    상기 팔레트가 위치하며 기계적으로 팔레트를 배열하고 운송하는 운송되는 팔레트 운송 시스템 장치
    물류로봇 모듈로서 상기 팔레트 위로 상기 패키지를 로딩하는 팔레타이저;
    로봇계 네트워크에 연결돼서 외부 시스템과 통신하며 상기 팔레타이저의 적재 동작을 제어하는 제어부;
    기간시스템 서버와 통신하여 상기 패키지에 관한 주문 정보를 수신하며, 혼합 적재 시뮬레이션을 실행하여 적재 패턴 데이터를 생성하고, 이 적재 패턴 데이터를 상기 기간시스템 서버로 전송하는 혼합적재 시뮬레이터; 및
    상기 패키지에 관한 주문 정보를 보관하고 상기 혼합적재 시뮬레이터와 통신하면서 상기 적재 패턴 데이터를 수신하여 상기 제어부로 적재 작업 지시를 할당하는 기간시스템 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 규격은 종류, 형태, 크기 중 어느 하나 이상으로 정해지는 것인, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합적재 시뮬레이터는,
    상기 기간시스템 서버와 통신하여 데이터를 주고받는 데이터 인터페이스 모듈;
    상기 주문 정보를 이용해서 적재 패턴 데이터를 생성하는 시뮬레이션 엔진 모듈; 및
    상기 적재 패턴 데이터를 3차원 그래픽 이미지로 생성하는 비쥬얼 시뮬레이터 모듈을 포함하는, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼합적재 시뮬레이터는, 적재 패턴 데이터의 생성 및 처리, 주문정보의 송수신에 관한 로그 데이터를 작성해서 기록하는 모듈을 더 포함하는, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 인터페이스 모듈은 기준정보 제어, 주문정보 제어 및 결과정보 제어를 처리하는 모듈을 포함하는, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적재 패턴 데이터는 상기 팔레타이저의 물류로봇의 동작 경로를 반영해서 연산되는 것인, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적재 패턴 데이터는 상기 팔레타이저의 물류로봇의 동작 제약을 반영해서 연산되는 것인, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주문정보에는 상기 패키지의 규격 및 적재수량 정보가 포함되어 있는 것인, 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이션 시스템.
  9. 서로 다른 규격의 패키지들이 로딩되는 1개 이상의 팔레트가 위치하며 기계적으로 팔레트를 배열하고 운송하는 운송되는 팔레트 운송 시스템 장치가 있고, 이 팔레트 운송 시스템 장치에서 작업하는 물류로봇을 통해 상기 팔레트 위로 상기 패키지를 로딩하는 팔레타이저의 적재 동작을 통신망을 이용하여 제어하고 지시하는 혼합적재 시뮬레이터로서:
    이 혼합적재 시뮬레이터는, 상기 패키지에 관한 주문 정보를 이용해서 혼합적재 시뮬레이션을 실행하여 적재 패턴 데이터를 생성하고, 이 적재 패턴 데이터를 통해 생성된 적재 작업 지시 데이터를 이용하여 상기 팔레타이저를 제어하며, 다음의 모듈을 갖는 혼합적재 시뮬레이터.
    상기 팔레타이저 관리 요소와 통신하여 데이터를 주고받는 데이터 인터페이스 모듈;
    주문 정보를 이용해서 적재 패턴 데이터를 생성하는 시뮬레이션 엔진 모듈; 및
    상기 적재 패턴 데이터를 3차원 그래픽 이미지로 생성하는 비쥬얼 시뮬레이터 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 혼합적재 시뮬레이터가 상기 팔레타이저로 적재 작업 지시 데이터를 전송함에 있어, 상기 팔레타이저의 적재 동작을 제어하는 제어부로 상기 적재 작업 지시를 할당하며, 상기 혼합적재 시뮬레이터로 상기 패키지에 관한 주문정보를 전송하는 기간시스템 서버를 통해서 실행하는 것인, 혼합적재 시뮬레이터.
KR1020170101473A 2017-08-10 2017-08-10 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터 KR20190017133A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170101473A KR20190017133A (ko) 2017-08-10 2017-08-10 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170101473A KR20190017133A (ko) 2017-08-10 2017-08-10 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190017133A true KR20190017133A (ko) 2019-02-20

Family

ID=65562299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170101473A KR20190017133A (ko) 2017-08-10 2017-08-10 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190017133A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023011778A1 (de) * 2021-08-04 2023-02-09 Krones Ag System und verfahren zum automatisierten generieren von bewegungs- und positionsparametern einer pack- oder palettiermaschine für gebindeanordnungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023011778A1 (de) * 2021-08-04 2023-02-09 Krones Ag System und verfahren zum automatisierten generieren von bewegungs- und positionsparametern einer pack- oder palettiermaschine für gebindeanordnungen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102332603B1 (ko) 실시간 배치 시뮬레이션을 사용하여 패키지를 팔레트화하기 위한 로봇 시스템
US20210188552A1 (en) Warehousing and order fulfillment systems and methods
KR102325417B1 (ko) 패킹 메커니즘을 구비한 로봇 시스템
US11693403B2 (en) Dynamic allocation and coordination of auto-navigating vehicles and selectors
KR102400028B1 (ko) 비순서적으로 도착하는 패키지를 처리하기 위한 로봇 시스템
EP2724202B1 (en) Robot-enabled case picking
US11931902B2 (en) Robotic system simulation engine
CN114901569A (zh) 具有灵活定序的货板构建系统
CN111605938B (zh) 用于使用实时放置模拟来码垛包裹的机器人系统
KR20190017133A (ko) 다양한 주문에 대응하는 물류로봇용 팔레트 혼합적재 시뮬레이터
JP2008009818A (ja) 倉庫シミュレーションシステム及び方法
Rhiat et al. Combining mobile robotics and packing for optimal deliveries
JP7113690B2 (ja) 荷積みプラン作成システム、荷積みプラン作成方法およびプログラム
CN111498212A (zh) 用于处理失序到达的包裹的机器人系统
JP4432164B2 (ja) ピッキング指示装置
CN111498214A (zh) 具有打包机制的机器人系统
Bloemer A conceptual design for order picking and load forming with robotic palletizing vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application