KR20210056555A - 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

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Abstract

생산된 제품을 자동으로 검사할 수 있는 협업 검사로봇의 제어 방법, 이를 이용한 장치가 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법은 생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계, 상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 단계, 상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 단계, 상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 단계, 상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계, 및 상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치{METHOD FOR CONTROLLING COLLABORATIVE INSPECTION ROBOT, APPARATUS USING THE SAME}
본 개시는 생산된 제품을 자동으로 검사할 수 있는 협업 검사로봇의 제어 방법, 이를 이용한 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 생산 설비에 의해 생산된 제품을 협업 검사로봇이 자동으로 검사하도록 제어하고 그 결과를 이용하여 생산 설비의 동작을 보정함에 따라, 작업자가 직접 제품의 검사를 수행해야하는 불편함 및 검사의 부정확함을 해소하고, 보다 정밀한 제품을 생산할 수 있는 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.
종래 생산 설비에 의해 생산된 제품은 자주검사 및 반복도 확인을 위해 주기적인 검사가 필요하였다. 그러나, 종래 제품에 대한 검사는 작업자가 수동으로 수행하는 경우 검사의 번거로움에 의해 검사를 생략하는 경우가 빈번하였고, 검사를 수행하더라도 주관적인 기준과 판단에 의해 각 작업자는 검사 결과를 상이하게 판단하였다. 이를 해결하기 위해 종래에는 자동 검사 장치가 개발되었으나, 이러한 자동 검사 장치를 생산 설비에 설치하기 위해 별도의 공간이 필요하게 되었으며, 별도의 공간 낭비를 막기 위해 이동식 자동 검사 장치가 개발되었으나, 복잡한 공장 설비 내부에서 작업자와 함께 효율적으로 이동 및 작업하지 못하여 오히려 공장 작업의 지체를 야기하였다.
이에 따라, 작업자와의 협업이 원활히 이루어지고, 검사의 정확성이 높은 검사로봇의 제어 방법에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
등록특허공보 제10-1733598호(2017.04.28. 등록)
본 개시의 몇몇 실시예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 협업 검사로봇에 의해 제품의 검사를 수행함에 따라 제품의 검사를 용이하고 정확하게 수행할 수 있는 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 몇몇 실시예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 보다 신뢰성이 있는 검사를 수행하여 작업자가 더 이상 제품 검사에 신경을 쓰지 않아 작업자의 작업 효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 몇몇 실시예를 통해 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 다른 협업 검사로봇과 함께 협업함에 따라 다양한 작업환경에 의해 발생될 수 있는 노이즈를 즉각적으로 확인하여 검사의 정확도를 향상시키고, 검사의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있으며, 고장이 발생되더라도 용이하게 수리를 요청하여 협업 검사로봇(30)의 유지보수가 용이한 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 몇몇 실시예를 통해 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 검사의 오류가 발생되는 경우 작업자의 웨어러블 단말에 알람을 발생함에 따라 검사를 수행하면서 이상한 점이 발생되더라도 바로 인접한 사용자에 의해 유지보수를 받을 수 있는 장점이 있다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법은 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계, 상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 단계, 상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 단계, 상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 단계, 상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계, 및 상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계는, 상기 제품의 검사 결과가 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우 상기 제품의 검사 결과가 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는, 상기 제품을 재검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇의 재작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는, 상기 제1 협업 검사로봇에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 상기 제1 협업 검사로봇의 고장을 판단하기 위해 제2 협업 검사로봇이 상기 제1 협업 검사로봇을 오작동을 확인하는 이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는, 상기 제1 협업 검사로봇에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 제2 협업 검사로봇이 상기 제품을 재검사하도록 상기 제2 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는, 상기 제1 협업 검사로봇의 일시적인 오류에 의해 발생된 노이즈인지 확인하기 위해 작업자의 웨어러블 단말로 상기 제1 협업 검사로봇의 점검을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제1 협업 검사로봇의 점검을 요청하는 단계는, 상기 제1 협업 검사로봇의 주위에 위치한 작업자를 탐색하는 단계, 상기 작업자가 수행하고 있는 작업 상태 정보를 분석하는 단계, 및 상기 작업 정보를 분석하여 상기 제1 협업 검사로봇의 점검이 가능한 최적의 작업자를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 허용 오차범위를 분석하는 단계는, 미리 설정된 기준온도에서 생산된 제품을 기준으로 상기 허용 오차범위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 허용 오차범위를 분석하는 단계는, 상기 제품이 상기 제1 협업 검사로봇에 의해 완제품으로 테스트 조립되고, 상기 제품이 정상적으로 조립되는지 여부를 통해 상기 허용 오차범위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계는, 상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 생산 설비까지의 최단 경로, 및 도착시간과, 상기 제1 협업 검사로봇이 현재 수행하고 있는 작업을 고려하여 상기 제품이 생산되는 동시에 상기 검사를 수행할 수 있는 작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 장치는 프로세서, 네트워크 인터페이스, 메모리, 및 상기 메모리에 로드(load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 인스트럭션(instruction), 상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 인스트럭션, 상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 인스트럭션, 상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 인스트럭션, 상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 인스트럭션,및 상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 프로그램은 협업 검사로봇의 제어 장치와 결합되어, 생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계, 상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 단계, 상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 단계, 상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 단계, 상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계, 및 상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 단계를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 개요도이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 도 1의 시스템의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 협업 검사로봇에 의해 수행된 검사 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 개시의 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법의 순서도이다.
도 7은 도 6의 일부 구성을 보다 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 방법을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 서버의 하드웨어 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 개시의 몇몇 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 개요도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 시스템은 협업 검사로봇의 제어 장치(10), 생산 설비(20) 및 협업 검사로봇(30)을 포함할 수 있다. 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 생산 설비(20)가 구비된 공장 내에서 생산 설비(20)가 동작하여 제품(p)을 생산하고, 제품(p)이 생산되는 과정에서 주고받는 정보를 통합하여 관리하고 제어하는 구성일 수 있다. 협업 검사로봇의 제어 장치(10)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 3에서 설명하도록 한다.
생산 설비(20)는 협업 검사로봇의 제어 장치(10)의 지시에 따라 동작하고, 동작에 따라 제품(p)을 생산할 수 있는 공장 장치 또는 정밀 가공, 연마, 절삭하는 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 동작에 의해 제품(p)을 생산할 수 있는 다양한 설비를 의미할 수 있다. 또한, 여기서 제품(p)은 자동차 부품, 선박 부품, 전자제품, 제어장치, 반도체 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
협업 검사로봇(30)은 이동수단을 구비하여 자율주행하며, 제품(p)이 위치한 곳으로 이동하여 제품(p)을 파지한 뒤 검사 장치를 이용하여 제품(p)을 측정/검사하고 검사 결과를 제어 장치로 송신할 수 있다. 일 실시예에서 이러한 협업 검사로봇(30)은 AGV(31, Automated Guided Vehicle)과 로봇 암(33) 및 검사 측정장치(35)가 결합된 하나의 장치로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 암(33)은 AGV(31)의 상측에 설치되고, 로봇 암(33)이 제품(p)을 파지하여 검사 측정장치(35) 위에 제품(p)을 올려놓은 뒤 검사 측정장치(35)에서 제품(p)의 크기, 중량, 부피, 형태를 측정할 수 있다. 측정된 결과 값은 로그 데이터와 같은 형태로 기록될 수 있다. 본 개시의 협업 검사로봇(30)의 제어 시스템을 보다 자세하게 설명하기 위해 도 2를 통해 설명을 이어가도록 한다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 단계 S110이 수행되기 전에 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 생산 설비(20)가 제품(p)을 생산하도록 작동을 지시할 수 있다. 생산 설비(20)에 의해 제품(p)이 생산된 것으로 확인되면, 생산 설비(20)에 의해 생산된 제품(p)의 불량을 검사하는 협업 검사로봇(30)이 제품(p)을 검사하도록 협업 검사로봇(30)에 대한 작업 이벤트를 생성할 수 있다. 이러한 작업 이벤트는 협업 검사로봇(30)을 제어하는 정보로서, 협업 검사로봇(30)의 검사 대상, 동작 시기, 경로 등 검사에 대한 상세한 내용을 포함할 수 있다. 작업 이벤트는 협업 검사로봇(30)으로부터 생산 설비(20)까지의 최단 경로, 및 도착시간과, 협업 검사로봇(30)이 현재 수행하고 있는 작업을 고려하여 제품(p)이 생산되는 동시에 검사를 수행할 수 있도록 협업 검사로봇(30)을 제어하는 정보일 수 있다.
협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 이러한 작업 이벤트를 협업 검사로봇(30)으로 송신하여 제품(p)의 검사를 지시하고, 협업 검사로봇(30)에 의해 제품(p)의 검사가 수행될 수 있다. 이후 단계 S110에서 협업 검사로봇(30)으로부터 제품(p) 검사 결과를 수신할 수 있다.
단계 S130에서 제품(p)의 검사 결과를 이용하여 제품(p)의 오차가 허용되는 허용 오차범위가 분석될 수 있다. 같은 제품(p)이라고 하더라도 제품(p)의 검사 결과는 온도, 습도, 기압 등의 주변환경, 작업자(40)의 수, 주변 소음, 생산 설비(20)의 컨디션 등 작업상황 등 다양한 변수에 의해 미세하게 달라질 수 있다. 따라서, 제품(p)의 검사 결과는 어느 정도 변하여 오차가 발생될 수 있지만, 허용되는 적절한 오차를 벗어나는 경우 생산된 제품(p)은 다른 부품과 결합될 수 없는 치명적인 결함을 가지게 될 수 있다. 그러나, 제품(p)에 발생된 허용 범위의 오차는 완제품에 결합되어 제성능을 발휘하는데 지장이 없을 수도 있다. 따라서, 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 허용 오차 범위를 적절하게 결정하여 이를 기초로 불량인지 여부를 판단할 수 있다.
단계 S130에서 허용 오차 범위는 협업 검사로봇의 제어 장치(10)에 의해 검사 측정 결과가 저장되고 데이터베이스화될 수 있다. 허용 오차 범위는 이러한 데이터베이스에 기초하여 평균, 미리 설정된 편차, 제품 별 미리 설정된 값 등으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 허용 오차 범위는 미리 설정된 기준온도에서 생산된 제품을 기준으로 허용 오차범위가 결정될 수 있다. 연마, 정밀 가공되는 제품의 경우 온도에 따라서 제품(p)의 형태가 미세하게 변할 수 있는데, 미리 설정된 기준온도에서 반복적으로 제품(p)을 생산하면서 제품(p)의 표준화된 측정 결과를 얻을 수 있다. 이러한 측정 결과의 범위를 이용하여 허용 오차 범위가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 제품(p)이 협업 검사로봇(30)에 의해 완제품으로 테스트 조립되고, 제품(p)이 정상적으로 조립되는지 여부를 통해 허용 오차범위가 결정될 수 있다. 협업 검사로봇(30)은 검사, 측정을 할 뿐 아니라, 생산 설비(20)에 의해 생산된 제품(p)을 가지고 이동하여 직접 테스트 조립을 수행할 수 있다. 협업 검사로봇(30)은 테스트 조립의 수행을 통해 생산 설비(20)에 의해 생산된 제품(p)이 제대로 결합되는지 여부를 기록하고, 그 결과를 제어 장치로 송신할 수 있다. 제어 장치는 수신한 결과를 기초로 어떤 측정 값의 제품(p)이 정상적으로 결합되는지, 어떤 측정 값의 제품(p)이 불량인지 여부를 판단할 수 있다. 허용 오차 범위는 이러한 협업 검사로봇(30)의 완제품 테스트 조립의 수행 결과에 의해 결정될 수도 있다.
단계 S150에서 제품(p)이 허용 오차 범위 내인지 여부에 따라 제품(p)의 불량이 판단될 수 있다. 제품(p)의 불량은 크기, 질량, 부피, 밀도 및 형태 등 제품(p)이 완제품으로 결합되지 못하거나 제 기능을 수행하지 못하는 경우 불량으로 판단될 수 있다.
단계 S150에서, 제품(p)의 검사 결과가 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우 제품(p)의 검사 결과가 일시적인 노이즈인 것으로 판단될 수 있다. 일 실시예에서, 일시적인 노이즈인지 명확히 확인하기 위해 제품(p)을 재검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇(30)의 재작업 이벤트가 생성될 수 있다. 본 개시는 제1 협업 검사로봇(30)의 재작업 이벤트를 생성합에 따라 다양한 작업환경에 의해 발생될 수 있는 노이즈를 즉각적으로 확인하여 검사의 정확도를 향상시키고, 검사의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서는, 일시적인 노이즈인지 명확히 확인하기 위해 제1 협업 검사로봇(30)에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 제1 협업 검사로봇(30)의 고장 여부가 판단될 수 있다. 이때, 제2 협업 검사로봇(30)이 제1 협업 검사로봇(30)을 오작동을 확인하는 이벤트가 생성될 수 있다. 본 개시는 제2 협업 검사로봇(30)이 제1 협업 검사로봇(30)의 오작동을 확인함에 따라 협업 검사로봇(30)이 서로가 고장을 미연에 방지하고, 고장이 발생되더라도 용이하게 수리를 요청하여 협업 검사로봇(30)의 유지보수가 용이한 장점이 있다.
다른 실시예에서는, 제1 협업 검사로봇(30)에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 제2 협업 검사로봇(30)이 상기 제품(p)을 재검사하도록 제2 협업 검사로봇(30)에 대한 작업 이벤트가 생성될 수 있다. 본 개시는 제2 협업 검사로봇(30)이 제품(p)을 재검사함에 따라, 제1 협업 검사로봇(30)에 문제가 발생되더라도 다른 정상 협업 검사로봇(30)의 도움을 받아 검사를 수행할 수 있으므로 제품(p) 검사의 오류에 대한 대처를 보다 용이하게 수행할 수 있다.
단계 S170에서 제품(p)의 불량에 기초하여 생산 설비(20)의 동작이 보정될 수 있다. 일 예로, 단계 S150에서 제품(p)의 크기가 허용 오차 범위에 비해 110%가 더 큰 것으로 분석되어 불량으로 판단된 경우 생산 설비(20)가 제품(p)을 현재보다 10% 작은 크기로 생산하도록 생산 설비(20)의 동작을 보정할 수 있다.
도 3은 도 1의 시스템의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 협업 검사로봇(30)의 제어 시스템의 구성요소를 그대로 포함하고 있으며, 협업 검사로봇의 제어 장치(10) 및 협업 검사로봇(30)의 정보 교환 및 동작을 담당하는 구성을 보다 상세하게 도시하고 있다.
협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 공장 내에서 자원 할당과 상태관리, 작업과 상세 일정 관리, 생산 단위 분배 등을 수행하는 제조실행시스템(11, MES, Manufacturing Execution System)으로 구성되어 생산 설비(20) 및 협업 검사로봇(30)을 통합적으로 제어할 수 있고, 원격조종시스템(13, RCS, Remote Control System)을 통해 협업 검사로봇(30)과 정보를 송수신하여 협업 검사로봇(30)의 이동을 제어할 수 있다. 또한, 데이터 저장장치(15)를 통해 협업 검사로봇(30)으로부터 수신하는 로그 데이터를 기록 및 저장하고 데이터베이스화할 수 있다.
협업 검사로봇(30)은 이동수단을 제어하는 MCS(Master Control Set)을 이용하여 작업 이벤트에 설정된 경로로 이동할 수 있고, PLC(Programmable Logic Controller)를 통해 로봇 암(33)과 측정 장치(35)의 동작을 제어할 수 있다. 협업 검사로봇(30)은 PLC에 의해 수행된 검사의 결과를 데이터 저장장치(15)로 송신할 수 있다.
도 4는 협업 검사로봇(30)에 의해 수행된 검사 결과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 협업 검사로봇(30)에 의해 제품(p)이 검사된 결과는 비전검사, 생산수량, 소재수량, 재 가열, 적재수량, 스크랩 등을 분석할 수 있고, 계획대비 생산 현황 및 금형 수명 현황이 분석될 수 있다. 이러한 검사 결과는 협업 검사로봇의 제어 장치(10)에서 디스플레이될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 협업 검사로봇의 제어 장치(10), 생산 설비(20), 협업 검사로봇(30)을 포함하는데 이러한 구성은 도 1 내지 4를 통해 설명한 내용과 동일하므로 설명을 생략하고 차이가 있는 구성 위주로 설명하도록 한다.
협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 제품(p)의 검사 결과가 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우에 상기 제품(p)의 검사 결과가 일시적인 노이즈가 아닌 것으로 판단되면, 작업자(40)의 웨어러블 단말(41a, 41b)로 알람을 전송하여 협업 검사로봇(30)의 점검을 요청할 수 있다.
작업자(40)의 웨어러블 단말(41a, 41b)은 스마트폰(41b), 스마트 워치(41a), 안전모에 결합된 HMD(Head Mounted Display)등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 생산 설비(20)의 인근에서 요청 알람을 수신할 수 있는 다양한 형태의 웨어러블 단말(41a, 41b)로 변경될 수 있다. 이하, 협업 검사로봇의 제어 장치(10)가 작업자(40)의 웨어러블 단말(41a, 41b)로 알람을 전송하는 프로세스를 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6는 본 개시의 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법의 순서도이고, 도 7은 도 6의 일부 구성을 보다 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S110에서, 협업 검사로봇(30)으로부터 제품(p)의 검사 결과를 수신하고, 단계 S130에서 제품(p) 측정 결과를 이용하여 제품(p)의 허용 오차 범위가 결정될 수 있으며, 단계 S150에서 제품(p) 검사 결과가 허용 오차 범위 내인지 여부가 판단될 수 있다. 이때, 단계 S160에서 제품(p) 검사 결과가 일시적 오류가 아닌 것으로 판단될 수 있다. 즉, 제품(p) 검사 결과가 일시적인 노이즈가 아니라면 제품(p)의 상태가 급격하게 변하였거나, 협업 검사로봇(30)의 측정장치(35)에 오류가 발생된 것일 수 있다. 현재 시판된 로봇의 경우 오류가 발생되는 경우가 빈번한데 이러한 경우 필수적으로 작업자(40)의 협업이 필요하게 된다. 따라서, 단계 S161에서 작업자(40)의 협업을 유도하기 위해 작업자(40)에게 이러한 오류에 대한 알람을 요청함에 따라 작업자(40)가 협업 검사로봇(30)의 고장 여부를 인지할 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S1611에서 협업 검사로봇(30)의 주위에 위치한 작업자(40)가 탐색되고, 단계 S1613에서 상기 작업자(40)가 수행하고 있는 작업 상태 정보를 분석되며, 단계 S1615에서 작업 정보를 분석하여 상기 협업 검사로봇(30)의 점검이 가능한 최적의 작업자(40)가 결정될 수 있다. 이러한 최적의 작업자(40)를 결정하는 프로세스에 의해 본 개시는 협업 검사로봇(30)의 오류 및 고장을 효율적으로 관리하여 유지 보수할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 이후 작업자(40)에 의해 오류가 확인되어 수리되거나 이상이 없는 것으로 확인되면 단계 S163에서 협업 검사로봇(30)의 재검사가 수행될 수 있다. 협업 검사로봇(30)은 재검사를 통해 제품(p)의 검사 결과를 협업 검사로봇의 제어 장치(10)로 송신하고, 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 다시 제품(p)의 검사 결과가 허용 오차 범위 내에 포함되는지를 통해 제품(p)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 8을 참조하면, 단계 S11에서 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 생산 설비(20)의 작동을 지시하고, 단계 S21에서 생산 설비(20)에 의해 제품(p)이 생산되면 단계 S13에서 협업 검사로봇의 제어 장치(10)는 협업 검사로봇(30)의 검사 이벤트를 생성하여 송신할 수 있다. 단계 S31에서 협업 검사로봇(30)에 의해 제품(p)이 검사되고, 단계 S33에서 제품(p)의 검사 결과가 송신되어 단계 S15에서 협업 검사로봇의 제어 장치(10)에서 수신될 수 있다. 단계 S17에서 협업 검사로봇(30)에 의해 제품(p)의 허용 오차 범위가 결정되고, 제품(p)의 검사 결과 허용 오차 범위 내에 포함되는지 판단하여 불량이 판단될 수 있다. 단계 S19에서 제품(p)의 검사 결과가 일시적 오류인 경우, 협업 검사로봇(30)의 최단 거리에 위치한 작업자(40)의 단말로 협업 검사로봇(30)의 점검이 요청되고, 단계 S41에서 작업자(40)의 단말에서 알람이 발생될 수 있다. 단계 S43에서 작업자(40)의 단말에 의해 협업 검사로봇(30)이 점검되는 것이 확인될 수 있다.
본 개시에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법은 협업 검사로봇(30)에 의해 제품(p)의 검사를 수행함에 따라 제품(p)의 검사를 용이하고 정확하게 수행할 수 있으며, 검사의 오류가 발생되는 경우 작업자(40)의 웨어러블 단말(41a, 41b)에 알람을 발생함에 따라 검사를 수행하면서 이상한 점이 발생되더라도 바로 인접한 사용자에 의해 유지보수를 받을 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 개시에 따른 협업 검사로봇(30)의 제어 방법은 보다 신뢰성이 있는 검사를 수행하여 작업자(40)가 더 이상 제품(p) 검사에 신경을 쓰지 않아도 되므로, 작업 효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
지금까지 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현된 컴퓨터프로그램의 실행에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제1 컴퓨팅 장치로부터 제2 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 제2 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 제2 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다. 상기 제1 컴퓨팅 장치 및 상기 제2 컴퓨팅 장치는, 서버 장치, 클라우드 게임 서비스를 위한 서버 풀에 속한 물리 서버, 데스크탑 피씨와 같은 고정식 컴퓨팅 장치를 모두 포함한다.
상기 컴퓨터프로그램은 DVD-ROM, 플래시 메모리 장치 등의 기록매체에 저장된 것일 수도 있다. 이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 장치(100)의 하드웨어 구성에 대하여 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 협업 검사로봇의 제어 장치(100)는 하나 이상의 프로세서(110), 프로세서(110)에 의하여 수행되는 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)을 로드(Load)하는 메모리(120), 버스(130), 네트워크 인터페이스(140) 및 협업검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사결과 분석 프로그램(152)을 저장하는 스토리지(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 9에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들만 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.
프로세서(110)는 협업 검사로봇의 제어 장치(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(110)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 여기서, 도 9에 도시된 협업 검사로봇의 제어 장치(100)는 하나의 프로세서(110)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 프로세서를 구비할 수 있다.
메모리(120)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(120)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 실행하기 위하여 스토리지(150)로부터 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)을 로드할 수 있다. 메모리(120)에 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)이 로드되면, 프로세서(110)는 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)을 구성하는 하나 이상의 인스트럭션(121, 122)들을 실행함으로써 응용 프로그램의 스트리밍 영상 제공 방법/동작을 수행할 수 있다. 메모리(120)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있을 것이나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
버스(130)는 협업 검사로봇의 제어 장치(100)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(130)는 주소 버스(address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.
네트워크 인터페이스(140)는 협업 검사로봇의 제어 장치(100)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 네트워크 인터페이스(140)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 네트워크 인터페이스(140)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 네트워크 인터페이스(140)는 생략될 수도 있다.
스토리지(150)는 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)을 비 임시적으로 저장할 수 있다. 협업 검사로봇의 제어 장치(100)를 통해 응용 프로그램을 실행 및 조작하는 경우, 스토리지(150)는 실행 및 조작에 따라 실행되는 응용 프로그램에 대한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 스토리지(150)는 실행되는 응용 프로그램에 대한 정보, 응용 프로그램에 대한 조작 정보 및 응용 프로그램에 대한 실행을 요청한 사용자에 대한 정보 등을 저장할 수 있다.
스토리지(150)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.
협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)은 메모리(120)에 로드될 때 프로세서(110)로 하여금 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션(121, 122)들을 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 상기 하나 이상의 인스트럭션(121, 122)들을 실행함으로써, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 방법/동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 협업 검사로봇 제어 프로그램(151) 및 검사 결과 분석 프로그램(152)은 생산 설비(20)에 의해 생산된 제품(p)의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇(30)이 제품(p)을 검사하도록 제1 협업 검사로봇(30)에 대한 작업 이벤트를 생성하는 인스트럭션(instruction), 생성된 작업 이벤트를 제1 협업 검사로봇(30)으로 송신하는 인스트럭션, 제1 협업 검사로봇(30)으로부터 작업 이벤트에 따른 제품(p)의 검사 결과를 수신하는 인스트럭션, 제품(p)의 검사 결과를 이용하여 제품(p)의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 인스트럭션, 허용 오차범위를 벗어난 제품(p)을 불량으로 판정하는 인스트럭션 및 불량으로 판정된 제품(p)의 검사 결과를 기초로 생산 설비(20)가 제품(p)을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
지금까지 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (12)

  1. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계;
    상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 단계;
    상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 단계;
    상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 단계;
    상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계; 및
    상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계는,
    상기 제품의 검사 결과가 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우 상기 제품의 검사 결과가 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는,
    상기 제품을 재검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇의 재작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는,
    상기 제1 협업 검사로봇에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 상기 제1 협업 검사로봇의 고장을 판단하기 위해 제2 협업 검사로봇이 상기 제1 협업 검사로봇을 오작동을 확인하는 이벤트를 생성하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는,
    상기 제1 협업 검사로봇에 의한 재검사 결과가 여전히 미리 설정된 범위 이상으로 벗어나는 경우, 제2 협업 검사로봇이 상기 제품을 재검사하도록 상기 제2 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 일시적인 노이즈인지 판단하는 단계는,
    상기 제1 협업 검사로봇의 일시적인 오류에 의해 발생된 노이즈인지 확인하기 위해 작업자의 웨어러블 단말로 상기 제1 협업 검사로봇의 점검을 요청하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 협업 검사로봇의 점검을 요청하는 단계는,
    상기 제1 협업 검사로봇의 주위에 위치한 작업자를 탐색하는 단계;
    상기 작업자가 수행하고 있는 작업 상태 정보를 분석하는 단계; 및
    상기 작업 상태 정보를 이용하여 상기 제1 협업 검사로봇의 점검이 가능한 최적의 작업자를 결정하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 허용 오차범위를 분석하는 단계는,
    미리 설정된 기준온도에서 생산된 제품을 기준으로 상기 허용 오차범위를 결정하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 허용 오차범위를 분석하는 단계는,
    상기 제품이 상기 제1 협업 검사로봇에 의해 완제품으로 테스트 조립되고, 상기 제품이 정상적으로 조립되는지 여부를 통해 상기 허용 오차범위를 결정하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계는,
    상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 생산 설비까지의 최단 경로, 및 도착시간과, 상기 제1 협업 검사로봇이 현재 수행하고 있는 작업을 고려하여 상기 제품이 생산되는 동시에 상기 검사를 수행할 수 있는 작업 이벤트를 생성하는 단계를 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 방법.
  11. 프로세서;
    네트워크 인터페이스;
    메모리; 및
    상기 메모리에 로드(load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 인스트럭션(instruction);
    상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 인스트럭션;
    상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 인스트럭션;
    상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 인스트럭션;
    상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 인스트럭션; 및
    상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 인스트럭션을 포함하는,
    협업 검사로봇의 제어 장치.
  12. 협업 검사로봇의 제어 장치와 결합되어,
    생산 설비에 의해 생산된 제품의 불량을 검사하는 제1 협업 검사로봇이 상기 제품을 검사하도록 상기 제1 협업 검사로봇에 대한 작업 이벤트를 생성하는 단계;
    상기 생성된 작업 이벤트를 상기 제1 협업 검사로봇으로 송신하는 단계;
    상기 제1 협업 검사로봇으로부터 상기 작업 이벤트에 따른 상기 제품의 검사 결과를 수신하는 단계;
    상기 제품의 검사 결과를 이용하여 상기 제품의 오차가 허용되는 허용 오차범위를 분석하는 단계;
    상기 허용 오차범위를 벗어난 제품을 불량으로 판정하는 단계; 및
    상기 불량으로 판정된 제품의 검사 결과를 기초로 상기 생산 설비가 상기 제품을 생산하는 과정의 동작을 보정하는 단계를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
KR1020190143174A 2019-11-11 2019-11-11 협업 검사로봇의 제어 방법 및 이를 이용한 장치 KR102301661B1 (ko)

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