KR20200057040A

KR20200057040A - 화물용 식별코드 및 그 표시물 및 그것을 사용하는 로봇핸드

Info

Publication number: KR20200057040A
Application number: KR1020207011315A
Authority: KR
Inventors: 히데키 이이노; 기요시 아오키; 하야토 호리코시
Original assignee: 히데키 이이노
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2020-05-25
Also published as: KR102324088B1; CN111315545A; JPWO2019093328A1; SG11202003763YA; ZA202002948B; US20210107750A1; DE112018005784B4; JP6598342B2; WO2019093328A1; DE112018005784T5; US11267138B2

Abstract

(과제) 적재된 직6면체의 화물에 대하여, 다양한 상황에 대응하면서 원활하게 하역 또는 디팔레타이즈할 수 있게 한다.
(해결수단) 직6면체 화물(5A)의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 각각 표시되어, 그 코드 데이터를 독해수단을 통하여 소정의 제어수단으로 식별시키는 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)로서, 그 코드 데이터에는 화물(5A)에 있어서의 코드표시면의 종횡의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보가 포함되어 있어, 독해수단 및 로봇핸드를 구비한 로봇의 제어수단으로, 그 코드표시위치와 사이즈 정보에 근거해 로봇핸드를 화물(5A)에 얼라인먼트 시키는 것을 특징으로 하는 것으로 하였다.

Description

화물용 식별코드 및 그 표시물 및 그것을 사용하는 로봇핸드

본 발명은, 화물용 식별코드 및 그것을 표시한 표시물 및 그 식별코드가 표시된 화물을 취급하는 로봇핸드에 관한 것으로서, 특히 화물차의 짐받이나 팔레트(pallet) 위에 적재된 직4각형의 화물을 자동으로 하적하는데 적당한 화물용 식별코드 및 그 표시물 및 그것에 사용하는 로봇핸드에 관한 것이다.

최근 골판지 상자 등에 포장되어 적재되는 화물을 화물차의 짐받이나 컨테이너로부터 내리거나(하역), 팔레트 위로부터 내리(depalletize)는 작업에 있어서, 프로그램된 로봇을 사용하여 하적작업을 자동화함으로써 사람의 손에 의한 시간과 노동력을 크게 경감시키고자 하는 기술이 보급되고 있다.

예를 들면, 일본국 공개특허 특개평8-304025호 공보에는, 2D 또는 3D 비전을 촬영하는 카메라를 사용하여 적재된 복수의 화물 중 대상물의 좌표위치를 식별함으로써 로봇핸드를 화물에 얼라인먼트하면서 자동적으로 하적작업을 하는 방식이 제안되어 있어서, 사람의 손에 의한 노동력을 대폭적으로 경감 가능하게 하고 있다. 그러나 이 방식에 있어서, 직6면체의 화물이 정렬하여 틈새 없이 적재되어 있는 경우에는, 개개의 화물에 있어서 종횡의 엣지위치(Edge 位置)에 대한 인식이 어려워져서 로봇핸드의 얼라인먼트가 곤란해지는 문제가 있었다.

이에 대하여 일본국 공개특허 제3849633호 공보에는, 화물의 소정위치에 식별부를 형성함으로써 소정의 검출위치에 있어서의 식별부의 유무에 따라 미리 기억된 적재조합 양식 중 어느 것에 해당할지를 판단하는 방식이 제안되어 있어, 틈새 없이 적재된 화물이더라도 로봇핸드에 의한 자동하적작업을 가능하게 하고 있다. 그러나 이 방식에 있어서는, 화물의 종류에 대응한 모든 적재패턴을 미리 기억시켜 두는 시간과 비용을 요함과 아울러, 패턴에 없는 적재방식의 경우나 서로 다른 사이즈의 화물이 혼재하는 경우에는 적용이 곤란하게 되기 쉽다.

그래서 일본국 공개특허 특개2017-58130호 공보에 있어서, 직6면체 화물의 모든 면의 네 구석에 마커를 형성하고, 그 모서리부를 구성하는 종횡의 변을 마커가 표시된 직6면체의 면으로 검출함으로써 로봇핸드의 위치결정을 가능하게 하는 방식도 제안되어 있다. 이에 따라, 미리 복수 종류의 적재패턴을 기억해 둘 필요가 없어짐과 아울러, 서로 다른 사이즈의 화물이 혼재하고 있어도 원활하게 하적을 할 수 있게 된다.

그런데 이 방식에 있어서는, 직6면체를 구성하는 6면의 4모퉁이 전부에 마커를 표시할 필요가 있을 뿐만 아니라, 기존의 포장상자나 기존 화물 전부의 모서리부 24군데에 뒤로부터 마커를 붙이는 것은 과대한 시간과 비용을 요하여 현실적이지 않기 때문에, 이 방식을 실시하기 위하여는 미리 마커를 인쇄한 전용의 포장상자를 사용하지 않을 수 없는 것이 현실이다.

또한 지붕이 있는 트럭의 짐받이나 컨테이너 내에 적재된 화물을 하역하는 경우, 지붕판이나 좌우의 측판에 근접하여 적재된 화물은 그 앞면측을 파지하여 인출하면서 픽업(pickup) 할 수 밖에 없는 곳이나, 앞면에 표시된 마커밖에 판독할 수 없어서 깊이의 사이즈를 식별할 수 없기 때문에 파지위치로부터 무게중심이 안쪽으로 먼 경우에는 파지(chucking)가 불충분해져서 안전하게 하적하는 것이 곤란하게 되기 쉽다.

일본국 공개특허 특개평8-304025호 공보 일본국 특허제3849633호 공보 일본국 공개특허 특개2017-58130호 공보

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로서, 적재된 직6면체의 화물에 대하여 다양한 상황에 대응하면서 원활하게 하역 또는 디팔레타이즈 할 수 있게 하는 것을 과제로 한다.

따라서 본 발명은, 직6면체 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 각각 표시되고, 그 코드 데이터를 독해수단을 통하여 소정의 제어수단으로 식별시키는 화물용 식별코드에 있어서, 그 코드 데이터에는 그 화물 코드표시면의 종횡의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보가 포함되어 있어, 상기 독해수단 및 로봇핸드를 구비한 로봇의 상기 제어수단으로 그 코드표시위치와 상기 사이즈 정보에 근거해 상기 로봇핸드를 화물에 얼라인먼트 시키는 것을 특징으로 하였다.

이와 같이, 화물용 식별코드에 그 표시면의 종횡의 사이즈 정보를 포함하고, 코드표시위치와 사이즈 정보에 근거해 로봇핸드를 얼라인먼트 시키는 방식으로 함으로써, 화물이 틈새 없이 적재되어 엣지 부분이 불명확하게 되거나 다양한 방향으로 적재되는 상황이 되더라도, 그 코드표시위치를 기준으로 코드표시면의 종횡의 사이즈 정보를 사용하여 그 종횡의 엣지위치를 인식할 수 있게 되기 때문에, 로봇핸드를 대상 화물에 정확하게 얼라인먼트 하면서 하역이나 디팔레타이즈를 원활하게 하기 쉽게 된다.

또한 이 화물용 식별코드에 있어서, 상기 코드 데이터에는 그 코드표시면에 코드표시위치를 식별시키는 위치정보가 포함되어 있으며, 그것을 특징으로 한다고 하면, 일정한 위치에 모든 코드표시를 할 수 없는 경우이거나 다양한 코드표시위치의 화물이 혼재하는 경우에도 그 위치정보와 사이즈 정보를 사용함으로써 정확한 얼라인먼트를 할 수 있게 된다.

또한 상기한 화물용 식별코드에 있어서, 그 코드 데이터에는 코드표시면에 대해 직각인 선을 중심축으로 기준자세로부터 90도의 배수로 회전하여 재치되었을 경우의 회전각을 식별시키기 위한 회전식별정보가 포함되어 있으며, 그것을 특징으로 한다고 하면, 화물이 기준자세로부터 회전하여 재치되었을 경우에도 그 코드표시면의 회전방향·각도를 알수 있기 때문에, 실제로 재치된 자세에서 그 종횡의 사이즈를 식별할 수 있게 된다.

또한 상기한 화물용 식별코드에 있어서, 그 코드 데이터에 코드표시면을 기준으로 깊이의 사이즈 또는/및 화물중량의 정보가 포함되는 것을 특징으로 한다고 하면, 깊이가 긴 화물이나 중량이 큰 화물도 안전한 파지방법을 선택하기 쉬게 된다.

또한 상기한 화물용 식별코드는, 매트릭스형 2차원 코드인 것을 특징으로 한다고 하면, 내용물을 나타내는 품번이나 상품정보 등의 다종 다양한 정보를 포함시키는 것이 용이하게 되는 것과 아울러, 그 구성이 방향성을 구비함으로써 그것 자체로서 회전식별정보를 표시 가능하게 된다.

또한 상기한 화물용 식별코드를 표시하여 이루어지는 소정(所定)형상의 시트 또는 점착층(粘着層)을 구비한 부착시트로서, 화물 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 부착됨으로써 화물용 식별코드가 상기 각 면에 표시되며, 그것을 특징으로 한다고 하면, 기존의 골판지 상자나 포장 케이스에도 상기한 화물용 식별코드를 용이하게 표시할 수 있다.

이 경우, 3개의 화물용 식별코드가, 1개의 화물용 식별코드를 중심으로 하여 다른 2개가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 두어 L자 모양을 나타내면서 배치되어 있고, 인접하는 화물용 식별코드의 사이에서 직각으로 접혀지면서 직6면체 화물의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 걸쳐서 부착됨으로써, 그 화물용 식별코드가 상기 각 면에 각각 표시되는 것으로서 L자 모양으로 형성되어 이루어지고, 그 1매를 부착하는 것을 상기 화물의 서로 다른 3면에 화물용 식별코드를 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트라고 하면, 예를 들면 앞면측의 모서리부와 그것의 대각위치가 되는 후면측 모서리부의 2군데에 부착하는 것만으로, 6면 전부에 화물용 식별코드를 표시할 수 있다.

또 아울러, 상기한 화물용 식별코드가, 인쇄 또는 시트 부착에 의하여 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 표시되어 이루어지는 포장용의 골판지 상자라고 하면, 이것을 사용하는 것만으로 상기한 작용과 기능을 모두 용이하게 발휘시킬 수 있다.

그리고 상기 제어수단으로 동작이 제어되는 로봇 아암(Robot Arm) 선단측에 설치되고, 상기 화물용 식별코드를 독해하기 위한 상기 독해수단과, 화물의 하면을 밑으로부터 지지하는 지지판과, 코드표시면에 흡착하면서 화물을 상기 지지판상으로 인출하여 싣는 흡착·인출수단을 구비하고 있고, 대상 화물을 지지판위에 실은 상태에서 파지하는 것을 특징으로 하는, 상기한 화물용 식별코드가 표시되어 있는 화물을 픽업하기 위한 로봇핸드라고 하면, 틈새 없이 적재된 화물의 상방이나 측방의 간격이 작은 경우에도, 간단한 구성으로 고비용화를 수반하지 않고 화물을 원활하게 인출하면서 하적작업을 실시할 수 있다.

화물용 식별코드에 그 표시면의 종횡 사이즈 정보를 포함하는 것으로써 코드표시위치와 사이즈 정보에 근거해 로봇핸드를 얼라인먼트 시키는 것으로 하는 본 발명에 의하면, 적재된 직6면체의 화물에 대하여, 다양한 상황에 대응하면서 원활하게 하역 또는 디팔레타이즈할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명에 있어서의 제1실시형태인 화물용 식별코드를 표시한 화물의 사시도이다.
도2는 본 발명에 있어서의 제2실시형태인 화물용 식별코드를 표시하고 있는 시트를 부착한 화물의 사시도이다.
도3은 본 발명에 있어서의 제3실시형태인 화물용 식별코드를 표시하고 있는 부착시트로서, (A)는 앞면측의 모서리부용, (B)는 후면측의 모서리부용이다.
도4는 도3의 부착시트를 부착한 화물의 사시도이다.
도5는 도4의 부착시트를 부착한 화물이 적재된 화물 더미로부터 로봇으로 하적하는 상태를 나타내는 측면도로서, 화물의 앞면에 로봇핸드를 얼라인먼트 한 상태다.
도6은 도5의 상태로부터 화물을 픽업한 상태의 측면도이다.
도7은 도6의 상태로부터 하적을 계속하여 최하단의 화물에 얼라인먼트 한 상태를 나타내는 측면도이다.
도8은 도4의 부착시트를 부착한 화물이 다양한 방향으로부터 팔레트 위로 적재된 화물 더미를 도5의 로봇으로 하적하는 상태를 나타내는 측면도이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 L자 모양은 통상의 방향인 L자의 상태뿐만 아니라, 그것이 90도의 배수로 회전한 상태와 그것들의 면대칭(面對稱)의 상태도 포함한다. 또한 본 발명에 있어서, 코드 데이터에 포함되는 각 정보에는, 대상의 정보를 직접적으로 나타내는 것 외에 소정의 기억수단에 미리 저장된 대상의 정보에 억세스하여 취득하기 위한 간접적인 정보도 포함된다.

도1은 본 발명에 있어서의 제1실시형태로서, 화물용 식별코드 (10a,10b,10c,10d) 및 그 표시물의 골판지 상자로 포장된 상태의 화물 (5A)을 나타내고 있다. 이 실시예에서는, 도면에 나타낸 화물(5A)의 기본자세(뚜껑이 상면이고 시트(1a)가 있는 면이 정면)에 있어서, 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)를 표시한 측면(앞면, 후면, 좌측면, 우측면)이, 어떠한 경우에도 상면 또는 하면의 위치가 안되는 적재방식으로서, 4개의 측면 중 어느 하나는 반드시 로봇핸드의 독해수단과 대향한 정면위치가 된다.

즉, 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)는, 직6면체 화물(5A)의 전후좌우 4면의 소정위치에 각각 표시되어, 코드표시면의 종횡의 사이즈 정보를 적어도 포함한 코드 데이터를 2D 카메라 등의 독해수단을 통하여 도면에 나타나지 않은 로봇측의 제어수단으로 식별하기 위한 것으로서, 독해수단 및 로봇핸드를 구비하여 제어수단으로 동작이 제어되는 로봇에 대하여, 독해·식별시킨 사이즈 정보와 코드표시위치에 의거하여 로봇핸드를 화물(5A)의 파지위치에 얼라인먼트 시켜서 픽업시키는 방식을 특징으로 하고 있다. 또한 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)의 코드 데이터는, 상기한 바와 같이 직접적으로 사이즈 정보를 나타내는 것 뿐만 아니라, 예를 들면 인트라넷(intranet), 인터넷 등의 서버(기억수단) 상에 저장된 사이즈 정보를 억세스 정보로 하여 간접적으로 사이즈 정보를 나타내도 좋다. 이 경우, 로봇핸드의 제어수단은, 독해수단으로 취득한 코드 데이터의 억세스 정보에 근거해 소정의 기억수단에 억세스하고, 대응하는 사이즈 정보 및 그 이외의 정보를 취득한다.

또한 그 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)의 각 코드 데이터에는 화물(5A)의 코드표시면을 기준으로 깊이에 대한 사이즈도 포함되어 있어, 로봇핸드가 안전한 상태로 파지(chucking)하여 픽업하기 쉬운 것으로 되어 있다. 또한 이 화물(5A)를 구성하고 있는 골판지 상자에는, 그 측면(4면) 부분에 상기한 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)가 미리 인쇄되고 동시에 그 인쇄위치가 모두 코드표시면의 종횡의 폭의 중앙으로 되어 있다.

이러한 구성·방식을 채용함으로써 화물용 식별코드(10a,10b,10c,10d)의 코드 데이터 중에 데이터 표시면의 코드표시위치를 나타내는 위치정보가 포함되어 있지 않아도, 이것을 읽어내서 식별하는 로봇측의 제어수단에 「코드표시위치는 세로폭·가로폭의 중간위치의 좌표」라고 판단하는 스텝을 미리 설정해서, 코드 데이터의 종횡 사이즈로부터 코드표시위치를 계산하면서, 화물(5A)에 대해 파지부의 정확한 얼라인먼트를 할 수 있게 된다.

따라서 화물(5A)이 틈새 없이 정렬한 상태로 적재되어 종횡의 엣지 부분이 불명확하거나, 수평방향으로 회전하면서 다양한 방향으로 적재된 경우에도 코드표시위치는 그것을 표시한 면의 종횡의 중간위치가 되기 때문에, 그 코드표시면의 종횡의 사이즈를 식별시키는 것만으로, 그 코드표시위치를 기준으로 하여 로봇핸드를 대상 화물(5A)에 얼라인먼트 하면서, 하역이나 디팔레타이즈를 정확하고 원활하게 실시할 수 있도록 하고 있다.

또한 화물이 무작위(無作爲)로 적재되어서 그 상면이나 하면도 정면으로 될 수 있는 적재방식의 경우에는, 골판지 상자의 모든 면(6면)의 소정위치에 화물용 식별코드를 인쇄해 두면 좋다. 또한 인쇄 시에 코드표시위치를 나타내는 위치정보를 미리 코드 데이터에 포함시켜 둠으로써, 인쇄위치에 제한이 없어짐과 아울러 로봇측의 제어수단으로 상술한 바와 같은 스텝을 실행시키는 프로그램이 불필요하게 된다.

도2는, 본 발명에 있어서의 제2실시형태인 화물용 식별코드(11a∼11f)(도면에서 부호 생략) 및 그 표시물인 시트(1a,lb,1c,1d, 1e,1f) 및 그것들을 골판지 상자에 부착한 상태에서 내용물을 수용하고 있는 화물(5B)를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 예를 들면 택배화물과 같이 다양한 형상·사이즈로 되어 있는 직6면체의 골판지 상자에 다양한 중량의 내용물이 수용된 화물이 순차적으로 반입되는 경우에 있어서, 화물의 사이즈 및 중량을 순차적으로 측정하면서, 화물용 식별코드(11a∼11f)를 부착용 시트(1a,lb,1c,1d,1e,1f)에 각각 인쇄하여 부착하는 경우에 적합한 것으로 되어 있다.

본 실시예에서는, 화물이 무작위로 다양한 방향으로 적재되는 적재방식도 상정되기 때문에, 모든 면에 시트(1a,lb,1c,1d,1e,1f)가 각각 부착되어 있고(각 시트에 부착면·위치를 지정하는 인쇄표시를 하는 것이 바람직하다), 어느 쪽의 면이 로봇의 독해수단과 대향하는 정면이 되어도, 그 화물용 식별코드(11a∼11f)가 독해되도록 되어 있다. 또한 코드 데이터에 화물(5B)의 깊이 사이즈와 중량정보가 포함되어 있기 때문에, 로봇핸드의 안전한 파지방법 선택이 쉽다.

또한 본 실시형태에 있어서, 그 코드 데이터에는 코드표시위치를 나타내는 위치정보를 포함하지 않고 있지만, 정4각형의 시트(1a,lb,1c,1d,1e,1f)를 부착하는 위치가 부착면의 우상(右上) 모서리부의 일정한 위치로 되어 있고, 예를 들면 로봇측의 제어수단에 있어서, 예를 들면 「코드표시위치는 상변·우변으로부터 각각 5cm의 좌표」라고 판단하는 스텝을 미리 구비하고 있어서, 상기한 화물(5A)의 경우와 마찬가지로, 화물(5B)에 대하여 로봇핸드의 정확한 얼라인먼트를 할 수 있게 되어 있다.

그리고 코드 데이터에는, 화물용 식별코드(11a∼11f)를 표시한 코드표시면에 대해 직각인 선을 중심축으로 하여 기준자세로부터 90도의 배수로 회전하여 재치되었을 경우의 회전각을 식별시키기 위한 회전식별정보가 포함되어 있어서, 화물(5B)이 기준의 자세로부터 회전하여 재치되었을 경우에도, 재치된 자세에서 그 코드표시면의 실제의 종횡 및 깊이의 사이즈를 식별할 수 있다.

즉, 본 실시형태의 화물용 식별코드(11a∼11f)는, 매트릭스형 2차원 코드라고 불리는 것으로서, 그 구성이 방향성을 구비하고 있기 때문에 그것 자체로 회전식별정보를 표시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서도, 그 코드 데이터에 코드표시위치를 나타내는 위치정보를 포함시키면, 그 위치정보에 따른 위치에 정확하게 부착하는 한 그 부착위치에 제한이 없게 된다.

도3은, 본 발명에 있어서의 제3실시형태인 화물용 식별코드(12a∼12f) 및 그것들의 표시물인 부착시트(2a,2b)를 나타내고, 도4는 부착시트(2a,2b)를 부착한 표시물로서 화물(5C)을 나타내고 있다. 도3(A)을 참조하면, 본 실시형태에 있어서는, 3개의 화물용 식별코드(12a,12b,12c)가 1개의 화물용 식별코드(12b)를 중심으로 다른 2개의 화물용 식별코드(12a,12b)가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 두어 L자 모양을 나타내면서 배치된 부착시트(2a)로 되어 있으며, 도3(B)의 부착시트(2b)와 한 쌍으로 되어 있는 점을 특징으로 하고 있다.

즉, 부착시트(2a)에 있어서, 인접하는 화물용 식별코드(12a,12b)를 표시한 표시부(20,21) 및 화물용 식별코드(12b,12c)를 표시한 표시부(21,22) 사이의 절선(折線)(200,201)의 위치에서, 도4에 나타나 있는 바와 같이 직각으로 접혀지면서 직6면체의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 각각 부착됨으로써, 각 화물용 식별코드(12a,12b,12c)가 상기 각 면에 각각 표시되는 것으로써 표시부(20,21,22)를 L자 모양으로 형성하여 이루어진 것으로서(부착시트(2b)도 같음), 그 1매를 부착하는 것만으로 직6면체의 화물에 있어서 3면에 화물용 식별코드를 표시하는 것이 된다.

그 때문에, 예를 들면 도4에 나타나 있는 바와 같이 내용물을 포장한 골판지 상자 앞면측의 모서리부에 부착시트(2a), 그 대각위치가 되는 후면측의 모서리부에 동일한 구성을 구비한 부착시트(2b)를 각각 부착하는 것만으로, 서로 다른 6면 전부에 화물용 식별코드를 표시한 화물(5C)이 되기 때문에, 부착위치 및 부착의 방향을 판별하는 수고와 시간을 최소화하면서 비교적 단시간에 부착작업이 완료되게 된다.

또한 본 실시형태에 있어서는, 제2실시형태에 있어서의 코드 데이터의 정보내용과 아울러, 각 표시면에 있어서의 코드표시위치를 나타내는 위치정보(모서리부를 구성하는 종횡의 변으로부터 각각 5cm의 좌표위치)를 포함하는 점을 특징으로 하고 있다. 그 때문에 로봇핸드측의 제어수단에 상기한 바와 같은 스텝을 실행하는 프로그램을 요하지 않음과 아울러, 다양한 사이즈의 화물이 혼재하는 경우에도 용이하게 대응할 수 있다.

또한 본 실시형태에 있어서는, 그 코드 데이터에 골판지 상자에 수용한 내용물의 상품번호를 나타내는 정보도 포함하고 있어, 물류·보관상의 편리성이 우수한 것으로 되어 있다. 또한 화물의 사이즈·내용이 부착 전에 알려져 있는 경우에는, 부착시트(2a,2b)는 필요한 매수를 미리 인쇄해 두면 좋지만, 화물의 사이즈·내용이 부착 직전에 알게 된 경우에도 단시간에 필요매수를 인쇄할 수 있기 때문에, 그 대응도 비교적 용이하다(A4 사이즈 1매에 2조분 작성 가능).

또한, 이 부착시트(2a,2b)에 있어서, 화물용 식별코드(12a∼12f)가 각 표시부(20,21,22,23,24,25)의 중심위치로부터 대각선을 따라 이동한 위치에 표시되어 있는 것은, 도4에 나타나 있는 바와 같이 뚜껑을 닫는 테이프를 붙이는 스페이스를 확보하며, 불투명한 테이프로 화물용 식별코드(12a∼12f)가 부분적으로 차폐되어버리는 것을 회피하기 위함이다. 또한 도면과 같은 부착방법을 채용함으로써 뚜껑을 닫기 전(前) 단계에서도 골판지 상자에 부착할 수 있으며, 개봉 시에 테이프를 잘라 뚜껑을 열 때에 부착시트(2a,2b)가 절단되는 것을 회피할 수도 있다.

도5는, 상기한 화물용 식별코드(12a∼12f)의 표시물인 부착시트(2a,2b)를 부착한 화물(5C)이, 컨테이너 안에 적재된 화물 더미로부터 로봇(3)에 의해 하적되는 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 틈새 없이 정렬되어 적재되어 있는 화물(5C)의 화물 더미는, 컨테이너의 천장판(500) 및 도면에 나타나 있지 않은 좌우측판과의 사이 간격이 작기 때문에, 상단측과 좌우양단측의 화물(5C)은 전방(로봇(3)측)으로 인출하지 않으면 픽업할 수 없다.

그 때문에 이 로봇(3)은, 그 아암(30)의 선단측에 설치한 로봇핸드(31)에, 화물용 식별코드(12a∼12f)를 독해하기 위한 독해수단인 카메라(315)와, 대상이 되는 화물(5C)의 하면을 밑으로부터 지지하는 지지판(310)과, 코드표시면에 흡착하는 흡착패드(311) 및 흡착한 화물(5C)을 지지판상(310)에 인출하여 싣는 기구(도면에는 나타내지 않는다)로 이루어진 흡착·인출수단을 갖추고 있다.

그리고 읽어낸 화물용 식별코드(12a∼12f)에 의한 사이즈 정보, 위치정보에 근거해 그 로봇핸드(31)로 지지판(310)의 선단측을 화물(5C)의 하단측 엣지의 약간 하측에 얼라인먼트를 하는 동시에, 흡착패드(311)를 밀착시키면서 흡착하며, 도6에 나타나 있는 바와 같이 적재된 화물 더미로부터 화물(5C)을 상단측으로부터 순서대로 인출하여 픽업하면서 하적을 하는 것이다. 그 때문에 틈새 없이 적재된 화물(5C)의 상방이나 측방의 간격이 좁은 경우에도 간단한 구성으로 고비용화를 수반하지 않고, 화물(5C)을 원활하게 인출하면서 하적작업을 진행시킬 수 있다.

또한, 이 로봇핸드(31)는, 그 지지판(310)의 선단측이 상하로 소정의 범위에서 스위(seing)할 수 있어, 도6에 나타나 있는 바와 같이, 화물(5C)을 지지판(310) 위로 들어 올린 상태에서 그 선단측을 들어 올림으로써, 흡착패드(311)의 흡인력이 크지 않아도 안정된 상태에서 파지할 수 있다. 또한 도7에 나타나 있는 바와 같이 최하단의 화물(5C)을 픽업하는 경우는, 지지판(310)의 선단측을 내려서 바닥면에 밀착시킴으로써 바닥면에 밀착한 화물(5C)을 지지판(310) 위로 들어 올릴 수 있다.

한편, 이러한 로봇핸드(31)를 구비한 로봇(3)은, 도8에 나타나 있는 바와 같이 무작위로 다양한 방향으로 적재된 화물(5C)의 화물 더미에 대해서도, 지지판(310)의 위치·각도를 조정하면서 적재된 화물(5C)을 상단부터 순차적으로 픽업할 수 있다. 즉 화물용 식별코드(12a∼12f)를 독해함으로써 화물(5C)의 종횡의 사이즈 정보와 아울러, 깊이 사이즈 및 중량정보, 위치정보, 회전식별정보를 매우 짧은 시간에 식별할 수 있기 때문에, 다양한 방향으로 적재된 화물(5C)을 안전하고 원활하게 하적할 수 있도록 하고 있다.

또한 도면에는 생략되었지만, 서로 다른 사이즈의 화물이 혼재하는 경우에도, 각각의 화물용 식별코드를 독해하여 그 화물의 상태를 식별함으로써 원활한 하적작업을 실현할 수 있다. 또한 로봇핸드(31)에 설치된 독해수단인 카메라(315)에 대해서, 로봇핸드(31)의 좌우 양측에 1대를 설치함 으로써 입체적(立體視)으로 촬영하면서 파지대상과의 거리를 용이하게 측정할 수 있기 때문에, 한층 더 신속한 얼라인먼트를 하기 쉽게 된다. 아울러, 지지판(310)의 선단측에 스프링 등에 의한 신축성·쿠션성을 구비한 접촉센서를 형성하면, 대상이 되는 화물(5C) 하측의 화물을 손상시키지 않고 한층 더 신속한 얼라인먼트를 할 수 있게 된다.

또한 상기한 실시형태에 있어서, 본 발명을 하역 및 디팔레타이징 등의 하적작업에 적용하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 하역이나 팔레타이징 또는 컨베이어 상으로의 이동 등 다양한 적재작업·이송작업에도 적용될 수 있는 것은 말할 필요도 없고, 상기와 같이 효율적인 작업이 실현될 수 있다.

이상에서 기술한 바와 같이, 적재된 직6면체의 화물에 대하여, 본 발명에 의해 다양한 상황에 대응하면서 원활하게 하역 또는 디팔레타이즈할 수 있게 되었다.

1a,lb,1c,1d,1e,1f 시트
2a,2b 부착시트
3 로봇
5A,5B,5C 화물
10a,10b,10c,10d,11a,11f,12a,12b,12c,12d,12e,12f 화물용 식별코드
20,21,22,23,24,25 표시부
31 로봇핸드
200,201,202,203 절선(折線)
310 지지판
311 흡착패드
315 카메라
500 천장판

Claims

직6면체의 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 각각 표시되어, 그 코드 데이터를 독해수단을 통하여 소정의 제어수단에 식별시키는 화물용 식별코드에 있어서, 그 코드 데이터에는 상기 화물에 있어서의 코드표시면의 종횡의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보가 포함되어 있어, 상기 독해수단 및 로봇핸드를 구비한 로봇의 상기 제어수단에, 그 코드표시위치와 상기 사이즈 정보에 근거해 상기 로봇핸드를 상기 화물에 얼라인먼트 시키는 것을 특징으로 한 화물용 식별코드.
제1항에 있어서,
상기 코드 데이터에는, 상기 코드표시면에 있어서의 상기 코드표시위치를 식별시키는 위치정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 화물용 식별코드.
제1항에 있어서,
상기 코드 데이터에는, 상기 코드표시면에 대하는 직각인 선을 중심축으로서 기준자세로부터 90도의 배수로 회전하여 재치되었을 경우의 회전각을 식별시키기 위한 회전식별정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 화물용 식별코드.
제2항에 있어서,
상기 코드 데이터에는, 상기 코드표시면에 대하는 직각인 선을 중심축으로서 기준자세로부터 90도의 배수로 회전하여 재치되었을 경우의 회전각을 식별시키기 위한 회전식별정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 화물용 식별코드.
제1항에 있어서,
상기 코드 데이터에는, 상기 코드표시면을 기준으로 한 깊이의 사이즈 또는/및 화물중량의 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재한 화물용 식별코드.
제1항의 화물용 식별코드를 표시하여 이루어지는 소정형상의 시트 또는 부착시트로서, 상기 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 부착됨으로써 상기 화물용 식별코드가 상기 각 면에 표시되는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제2항의 화물용 식별코드를 표시하여 이루어지는 소정형상의 시트 또는 부착시트로서, 상기 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 부착됨으로써 상기 화물용 식별코드가 상기 각 면에 표시되는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제3항의 화물용 식별코드를 표시하여 이루어지는 소정형상의 시트 또는 부착시트로서, 상기 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 부착됨으로써 상기 화물용 식별코드가 상기 각 면에 표시되는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제4항의 화물용 식별코드를 표시하여 이루어지는 소정형상의 시트 또는 부착시트로서, 상기 화물의 전후좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 부착됨으로써 상기 화물용 식별코드가 상기 각 면에 표시되는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제6항에 있어서,
3개의 상기 화물용 식별코드가, 1개의 상기 화물용 식별코드를 중심으로 하여 다른 2개가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 유지하면서 L자 모양을 나타내면서 배치되어 있고, 인접하는 상기 화물용 식별코드의 사이에서 직각으로 접혀지면서 상기 직6면체의 화물의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 걸쳐서 부착됨으로써, 상기 화물용 식별코드가 상기 면의 모서리측에 각각 표시되는 것으로서 L자 모양으로 형성되어 이루어지고, 그 1매를 부착하는 것만으로 상기 화물의 서로 다른 3면에 상기 화물용 식별코드를 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제7항에 있어서,
3개의 상기 화물용 식별코드가, 1개의 상기 화물용 식별코드를 중심으로 하여 다른 2개가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 유지하면서 L자 모양을 나타내면서 배치되어 있고, 인접하는 상기 화물용 식별코드의 사이에서 직각으로 접혀지면서 상기 직6면체의 화물의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 걸쳐서 부착됨으로써, 상기 화물용 식별코드가 상기 면의 모서리측에 각각 표시되는 것으로서 L자 모양으로 형성되어 이루어지고, 그 1매를 부착하는 것만으로 상기 화물의 서로 다른 3면에 상기 화물용 식별코드를 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제8항에 있어서,
3개의 상기 화물용 식별코드가, 1개의 상기 화물용 식별코드를 중심으로 하여 다른 2개가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 유지하면서 L자 모양을 나타내면서 배치되어 있고, 인접하는 상기 화물용 식별코드의 사이에서 직각으로 접혀지면서 상기 직6면체의 화물의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 걸쳐서 부착됨으로써, 상기 화물용 식별코드가 상기 면의 모서리측에 각각 표시되는 것으로서 L자 모양으로 형성되어 이루어지고, 그 1매를 부착하는 것만으로 상기 화물의 서로 다른 3면에 상기 화물용 식별코드를 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제9항에 있어서,
3개의 상기 화물용 식별코드가, 1개의 상기 화물용 식별코드를 중심으로 하여 다른 2개가 서로 직각을 이루도록 소정의 거리를 유지하면서 L자 모양을 나타내면서 배치되어 있고, 인접하는 상기 화물용 식별코드의 사이에서 직각으로 접혀지면서 상기 직6면체의 화물의 모서리부를 형성하는 3개의 면에 걸쳐서 부착됨으로써, 상기 화물용 식별코드가 상기 면의 모서리측에 각각 표시되는 것으로서 L자 모양으로 형성되어 이루어지고, 그 1매를 부착하는 것만으로 상기 화물의 서로 다른 3면에 상기 화물용 식별코드를 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 시트 또는 부착시트.
제1항의 화물용 식별코드가, 인쇄 또는 시트 부착에 의하여 전후 좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 표시되어 이루어지는 것을 특징으로 한 포장용의 골판지 상자.
제2항의 화물용 식별코드가, 인쇄 또는 시트 부착에 의하여 전후 좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 표시되어 이루어지는 것을 특징으로 한 포장용의 골판지 상자.
제3항의 화물용 식별코드가, 인쇄 또는 시트 부착에 의하여 전후 좌우의 4면 또는 모든 면의 소정위치에 표시되어 이루어지는 것을 특징으로 한 포장용의 골판지 상자.
제1항의 화물용 식별코드가 표시되어 있는 화물을 픽업하기 위한 로봇핸드로서,
상기 로봇 아암 선단측에 설치되고, 상기 화물용 식별코드를 독해하기 위한 상기 독해수단과, 상기 화물의 하면을 밑에서부터 지지하는 지지판과, 상기 코드표시면에 흡착하면서 상기 화물을 상기 지지판상으로 인출하여 싣는 흡착·인출수단을 구비하고 있고, 상기 화물을 상기 지지판상에 실은 상태에서 파지하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드.
제2항의 화물용 식별코드가 표시되어 있는 화물을 픽업하기 위한 로봇핸드로서,
상기 로봇 아암 선단측에 설치되고, 상기 화물용 식별코드를 독해하기 위한 상기 독해수단과, 상기 화물의 하면을 밑에서부터 지지하는 지지판과, 상기 코드표시면에 흡착하면서 상기 화물을 상기 지지판상으로 인출하여 싣는 흡착·인출수단을 구비하고 있고, 상기 화물을 상기 지지판 상에 실은 상태에서 파지하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드.
제3항의 화물용 식별코드가 표시되어 있는 화물을 픽업하기 위한 로봇핸드로서,
상기 로봇 아암 선단측에 설치되고, 상기 화물용 식별코드를 독해하기 위한 상기 독해수단과, 상기 화물의 하면을 밑에서부터 지지하는 지지판과, 상기 코드표시면에 흡착하면서 상기 화물을 상기 지지판상으로 인출하여 싣는 흡착·인출수단을 구비하고 있어, 상기 화물을 상기 지지판 상에 실은 상태에서 파지하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드.
제4항의 화물용 식별코드가 표시되어 있는 화물을 픽업하기 위한 로봇핸드로서,
상기 로봇 아암 선단측에 설치되고, 상기 화물용 식별코드를 독해하기 위한 상기 독해수단과, 상기 화물의 하면을 밑에서부터 지지하는 지지판과, 상기 코드표시면에 흡착하면서 상기 화물을 상기 지지판상으로 인출하여 싣는 흡착·인출수단을 구비하고 있어, 상기 화물을 상기 지지판 상에 실은 상태에서 파지하는 것을 특징으로 하는 위한 로봇핸드.