KR20220059091A - System and method for inspecting product appearance using mobile collaborative robot, and a recorcing medium having computer readable program for executing the method - Google Patents
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Abstract
이동형 협동로봇 기반 물품 외관 검사 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 개시된다. 물품 외관 검사 시스템은, 적재부, 통신부, 협동로봇부, 이동로봇부, 영상 획득부, 및 외관 상태 판단부를 포함한다. 적재부에는 물품이 적재되고, 통신부는 물품의 이송 요청을 수신하고, 협동로봇부는 물품을 적재부로 이동시키고, 이동로봇부는 이송 요청에 따라 적재부 및 협동로봇부를 이동시키고, 영상 획득부는 적재부에 적재된 물품의 영상을 획득하며, 외관 상태 판단부는 획득된 영상으로부터 물품의 외관 상태를 판단한다. 이와 같은 구성에 의하면, 로봇을 이용한 물품의 이송 과정 중 물품의 외관을 자동으로 검사할 수 있게 되어, 지속적인 인력의 투입이나 작업자에 의한 오류를 방지할 수 있고, 검사에 소요되는 설비 및 시간을 감소시킬 수 있게 된다.Disclosed are a mobile cooperative robot-based article appearance inspection system, a method, and a recording medium recording a computer-readable program for executing the method. The article appearance inspection system includes a loading unit, a communication unit, a cooperative robot unit, a mobile robot unit, an image acquisition unit, and an appearance state determination unit. The goods are loaded in the loading unit, the communication unit receives a transfer request of the goods, the cooperative robot unit moves the goods to the loading unit, the mobile robot unit moves the loading unit and the cooperative robot unit according to the transfer request, and the image acquisition unit moves the loading unit and the cooperative robot unit to the loading unit An image of the loaded article is acquired, and the appearance state determination unit determines the appearance state of the article from the acquired image. According to such a configuration, it is possible to automatically inspect the appearance of the article during the transport process of the article using the robot, thereby preventing continuous input of manpower or errors caused by the operator, and reducing the equipment and time required for the inspection be able to do
Description
본 발명은 검사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇을 이용하여 물품의 외관을 검사하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection system, and more particularly, to a system and method for inspecting the appearance of an article using a robot.
일반적으로, 기계가공 산업에서는 가공 전의 소재나 가공 후의 공작물에 대한 외관상태(스크래치, 오염 등)를 검사하고 있다. 소규모 업장에서는 주로 육안 검사를 하는 경우가 많으며, 고가의 비전기반 검사기를 도입하여 검사하는 사례도 있다.In general, in the machining industry, the external state (scratches, contamination, etc.) of the material before processing or the workpiece after processing is inspected. In small businesses, there are many cases where visual inspection is mainly performed, and there are cases where expensive vision-based inspection machines are introduced and inspected.
그런데, 육안 검사의 경우 Human Error가 발생할 수 있고, 지속적인 인적자원의 투입이 필요하며, 물량이 증가할 경우 전수검사가 어려운 문제가 있다. 또한, 비전기반 검사의 경우 가공장비에서 검사장비까지 물류이송 라인 구축이 필요하고, 검사에 소요되는 시간만큼 생산시간이 지연되는 문제가 있다. However, in the case of visual inspection, human error may occur, continuous input of human resources is required, and if the quantity increases, it is difficult to complete the inspection. In addition, in the case of vision-based inspection, it is necessary to build a logistics transfer line from processing equipment to inspection equipment, and there is a problem in that production time is delayed by the time required for inspection.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지속적인 인력의 투입이나 작업자에 의한 오류를 방지할 수 있고, 검사에 소요되는 설비 및 시간을 줄일 수 있는 물품의 외관 검사 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to prevent continuous input of manpower or errors by workers, and to provide a system and method for inspecting the appearance of an article, which can reduce equipment and time required for inspection. intended to provide
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 물품 외관 검사 시스템은, 적재부, 통신부, 협동로봇부, 이동로봇부, 영상 획득부, 및 외관 상태 판단부를 포함한다. 적재부에는 물품이 적재되고, 통신부는 물품의 이송 요청을 수신하고, 협동로봇부는 물품을 적재부로 이동시키고, 이동로봇부는 이송 요청에 따라 적재부 및 협동로봇부를 이동시키고, 영상 획득부는 적재부에 적재된 물품의 영상을 획득하며, 외관 상태 판단부는 획득된 영상으로부터 물품의 외관 상태를 판단한다.In order to achieve the above object, an article appearance inspection system according to the present invention includes a loading unit, a communication unit, a cooperative robot unit, a mobile robot unit, an image acquisition unit, and an appearance state determination unit. The goods are loaded in the loading unit, the communication unit receives a transfer request of the goods, the cooperative robot unit moves the goods to the loading unit, the mobile robot unit moves the loading unit and the cooperative robot unit according to the transfer request, and the image acquisition unit moves the loading unit and the cooperative robot unit to the loading unit An image of the loaded article is acquired, and the appearance state determination unit determines the appearance state of the article from the acquired image.
이와 같은 구성에 의하면, 로봇을 이용한 물품의 이송 과정 중 물품의 외관을 자동으로 검사할 수 있게 되어, 지속적인 인력의 투입이나 작업자에 의한 오류를 방지할 수 있고, 검사에 소요되는 설비및 시간을 감소시킬 수 있게 된다.According to this configuration, it is possible to automatically inspect the appearance of the goods during the transport process of the goods using the robot, it is possible to prevent continuous input of manpower or errors due to the operator, and to reduce the equipment and time required for the inspection be able to do
이때, 영상 획득부는 협동로봇부의 말단에 장착될 수 있으며, 협동로봇부는 영상 획득부의 영상 획득 위치를 제어하는 영상 획득 위치 제어부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇 말단의 위치 제어를 통해 물품의 다양한 위치에 대한 영상을 용이하게 획득할 수 있게 된다.In this case, the image acquisition unit may be mounted on the distal end of the cooperative robot unit, and the cooperative robot unit may include an image acquisition position control unit for controlling the image acquisition position of the image acquisition unit. According to such a configuration, it is possible to easily acquire images of various positions of the article through position control of the end of the cooperative robot.
또한, 협동로봇부는 물품의 적재 방향을 변경하는 적재 방향 변경부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇 말단의 위치 제어만으로는 획득 불가능한 물품 위치의 영상도 용이하게 획득할 수 있게 된다. In addition, the cooperative robot unit may further include a loading direction changing unit for changing the loading direction of the article. According to this configuration, it is possible to easily acquire an image of the position of the article, which cannot be obtained only by controlling the position of the end of the cooperative robot.
또한, 외관 상태 판단부에 의해 물품의 외관 상태가 양호하다고 판단되는 경우 이동로봇부는 미리 설정된 후공정 설비의 위치로 적재부를 이동시킬 수 있으며, 물품의 외관 상태가 불량으로 판단되는 경우에는 미리 설정된 불량품 회수 위치로 적재부를 이동시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 물품의 이송 중 판단된 물품의 상태에 따라 물품의 이송 목적지를 즉시 변경할 수 있게 된다.In addition, when it is determined by the external state determination unit that the external state of the article is good, the mobile robot unit can move the loading part to a preset position of the post-processing facility, and when the external state of the article is judged to be defective, the preset defective article The load can be moved to the retrieval position. According to such a configuration, it is possible to immediately change the transfer destination of the article according to the state of the article determined during the transfer of the article.
또한, 영상 획득부는 물품이 적재되고 이동로봇부가 동작한 이후 물품의 영상을 획득할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 이동부의 이동 중 물품의 외관 검사를 수행함으로서, 검사에 소요되는 시간을 더욱 단축할 수 있게 된다.Also, the image acquisition unit may acquire an image of the product after the product is loaded and the mobile robot unit operates. According to this configuration, it is possible to further reduce the time required for the inspection by performing the external inspection of the article while the moving part is moving.
또한, 외관 상태 판단부는 획득된 영상에서의 조명 영향을 더 판단할 수 있으며, 영상 획득 위치 제어부는 조명 영향의 판단에 따라 영상 획득부의 영상 획득 위치를 제어할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇부를 이용하여 영상 획득 위치를 변경함으로써, 물품에 조사되는 조명 효과를 변경할 수 있게 된다.In addition, the appearance state determination unit may further determine the effect of lighting on the acquired image, and the image acquisition position control unit may control the image acquisition position of the image acquisition unit according to the determination of the lighting effect. According to this configuration, by changing the image acquisition position using the cooperative robot unit, it is possible to change the lighting effect irradiated to the article.
또한, 이동로봇부는 조명 영향의 판단에 따라 적재부의 위치를 변경할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동 로봇의 자세 제어만으로 대응 불가능한 조명에 대해서도 이동로봇부를 이용하여 용이하게 조명의 효과를 변경할 수 있게 된다. In addition, the mobile robot unit may change the position of the loading unit according to the determination of the lighting effect. According to such a configuration, it is possible to easily change the effect of lighting by using the mobile robot unit even for lighting that cannot be coped with only by controlling the posture of the cooperative robot.
또한, 적재부 주위의 조명 상태를 판단하는 조명 상태 판단부를 더 포함할 수 있으며, 이동로봇부는 조명 상태 판단부의 판단에 따라 적재부를 이동시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 현재 위치의 조명 상태뿐만 아니라 인근 지역의 조명 상태를 더 이용하여 외관 검사에 적합한 조명 효과를 이용할 수 있게 된다.In addition, it may further include a lighting state determination unit for determining the lighting state around the loading unit, the mobile robot unit may move the loading unit according to the determination of the lighting state determination unit. According to such a configuration, it is possible to use a lighting effect suitable for an appearance inspection by further using not only the lighting state of the current location but also the lighting state of a nearby area.
아울러, 상기 시스템을 방법의 형태로 구현한 발명과 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 함께 개시된다.In addition, the invention implementing the system in the form of a method and a recording medium recording a computer readable program for executing the method are disclosed together.
본 발명에 의하면, 로봇을 이용한 물품의 이송 과정 중 물품의 외관을 자동으로 검사할 수 있게 되어, 지속적인 인력의 투입이나 작업자에 의한 오류를 방지할 수 있고, 검사에 소요되는 설비및 시간을 감소시킬 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to automatically inspect the appearance of the article during the transport process of the article using the robot, thereby preventing continuous input of manpower or errors caused by the operator, and reducing the equipment and time required for inspection. be able to
또한, 협동로봇부 말단의 위치 제어를 통해 물품의 다양한 위치에 대한 영상을 용이하게 획득할 수 있게 된다.In addition, it is possible to easily acquire images of various positions of the article by controlling the position of the end of the cooperative robot unit.
또한, 협동로봇부 말단의 위치 제어만으로는 획득 불가능한 물품 위치의 영상도 용이하게 획득할 수 있게 된다. In addition, it is possible to easily acquire an image of the position of the article, which cannot be obtained only by controlling the position of the end of the cooperative robot unit.
또한, 물품의 이송 중 판단된 물품의 상태에 따라 물품의 이송 목적지를 즉시 변경할 수 있게 된다.In addition, it is possible to immediately change the transfer destination of the article according to the state of the article determined during the transfer of the article.
또한, 이동부의 이동 중 물품의 외관 검사를 수행함으로써, 검사에 소요되는 시간을 더욱 단축할 수 있게 된다.In addition, by performing the external inspection of the article while the moving part is moving, it is possible to further reduce the time required for the inspection.
또한, 협동로봇부를 이용하여 영상 획득 위치를 변경함으로써, 물품에 조사되는 조명 효과를 변경할 수 있게 된다.In addition, by changing the image acquisition position using the cooperative robot unit, it is possible to change the lighting effect irradiated to the article.
또한, 협동 로봇의 자세 제어만으로 대응 불가능한 조명에 대해서도 이동로봇부를 이용하여 용이하게 조명의 효과를 변경할 수 있게 된다. In addition, it is possible to easily change the effect of lighting by using the mobile robot unit even for lighting that cannot be coped with only by controlling the posture of the cooperative robot.
또한, 현재 위치의 조명 상태뿐만 아니라 인근 지역의 조명 상태를 더 이용하여 외관 검사에 적합한 조명 효과를 이용할 수 있게 된다.In addition, it is possible to use a lighting effect suitable for an exterior inspection by further using the lighting condition of the current location as well as the lighting condition of a nearby area.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 외관 검사 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 물품 외관 검사 시스템의 일 구현예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 6면 다면체 공작물 검사의 예를 설명하기 위해 6면체 공작물의 각 면에 숫자를 표시한 도면.
도 4는 6면체 대상 150°~180° 구간 카메라의 이동 모션을 도시한 도면.
도 5는 카메라 시점 면(카메라 시점이 로봇모션을 통해 형성하는 면)과 그 각도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 외관 검사 방법의 개략적인 흐름도.1 is a schematic block diagram of an article appearance inspection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an embodiment of the article appearance inspection system of FIG. 1 .
3 is a diagram in which numbers are displayed on each side of a six-sided polyhedral workpiece to explain an example of inspection of the six-sided polyhedral workpiece.
4 is a view showing the movement motion of the camera in the 150 ° ~ 180 ° section of the hexahedral target.
5 is a view showing a camera viewpoint (a surface formed by a camera viewpoint through robot motion) and an angle thereof;
6 is a schematic flowchart of an article appearance inspection method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 외관 검사 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 물품 외관 검사 시스템의 일 구현예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에서, 물품 외관 검사 시스템은, 적재부(110), 통신부(120), 협동로봇부(130), 이동로봇부(140), 영상 획득부(150), 외관 상태 판단부(160), 및 조명 상태 판단부(170)를 포함하며, 협동로봇부(130)는 다시 영상 획득 위치 제어부(132), 및 적재 방향 변경부(134)를 포함한다.1 is a schematic block diagram of an article appearance inspection system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an embodiment of the article appearance inspection system of FIG. 1 . In FIG. 1 , the product appearance inspection system includes a
적재부(110)에는 물품이 적재되고, 통신부(120)는 외부로부터 물품의 이송 요청을 수신한다. 도 2에서 적재부는 모바일 베이스의 상판으로 구현되어 있는 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 이동형 협동로봇은 AMR(Autonomous Mobile Robot)을 베이스로 상부에 협동로봇이 장착된 형태의 로봇으로서, 적용 제품에 따라 협동로봇은 다른 물류이송 기구물로 대체 가능하다. An article is loaded in the
이동로봇부(140)는 통신부를 통해 전송된 이송 요청에 따라 적재부(110) 및 협동로봇부(130)를 이동시킨다. 도 2에서, 협동로봇부(130)와 이동로봇부(140)는 모바일 베이스상에 탑재된 협동로봇으로 형태로 구현되며, 영상 획득부(150)는 협동로봇부(130)의 말단에 장착된 것을 확인할 수 있다.The
협동로봇부(130)는 물품을 적재부(110)로 이동시키고, 영상 획득부(150)는 적재부(110)에 적재된 물품의 영상을 획득한다. 이때, 영상 획득부(150)는 물품이 적재되고 이동로봇부(140)가 동작한 이후 물품의 영상을 획득할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 이동부의 이동 중 물품의 외관 검사를 수행함으로써, 검사에 소요되는 시간을 더욱 단축할 수 있게 된다.The
영상 획득 위치 제어부(132)는 영상 획득부(150)의 영상 획득 위치를 제어한다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇부 말단의 위치 제어를 통해 물품의 다양한 위치에 대한 영상을 용이하게 획득할 수 있게 된다.The image acquisition
적재 방향 변경부(134)는 물품의 적재 방향을 변경한다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇부 말단의 위치 제어만으로는 획득 불가능한 물품 위치의 영상도 용이하게 획득할 수 있게 된다. 또한, 외부 조명 세기, 촬영각도 변경하면서 최소 시간에 대량의 이미지를 생성할 수 있으므로, AI 등을 위한 이미지 데이터를 효과적으로 수집할 수 있다. The loading
도 3은 6면 다면체 공작물 검사의 예를 설명하기 위해 6면체 공작물의 각 면에 숫자를 표시한 도면이고, 도 4는 6면체 대상 150°~180° 구간 카메라의 이동 모션을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 영상 획득부(150)는 다음과 같은 과정으로 영상을 획득할 수 있다.3 is a diagram showing numbers on each side of a hexahedral workpiece to explain an example of a six-sided polyhedral workpiece inspection. As shown in FIG. 4 , the
1) 공작물이 6면체일 시 1,2,3면을 150~180도가량 이동하면서 1회 촬영1) If the workpiece is a 6-sided shape, take 1 shot while moving 1, 2, and 3 sides by 150~180 degrees
2) 그리퍼로 집어서 4,5,6면이 상부로 오도록 뒤집음2) Pick it up with a gripper and turn it over so that the 4, 5, 6 sides are on top.
3) 공작물의 4,5,6면을 150~180도가량 이동하면서 1회 촬영3) One shot while moving the 4, 5, 6 sides of the workpiece by 150~180 degrees
이미지 획득 시점/위치 변경은 다음과 같이 수행될 수 있다. 도 5는 카메라 시점 면(카메라 시점이 로봇모션을 통해 형성하는 면)과 그 각도를 도시한 도면이다. The image acquisition time/position change may be performed as follows. 5 is a view illustrating a camera viewpoint (a surface formed by a camera viewpoint through robot motion) and an angle thereof.
- 촬영 기준 면 변경: 상면 측 촬영 기준, 기존 1,2,3면에서 4,2,6면으로 변경(이 경우 바닥면 촬영 시 1,5,3면 촬영)- Changed shooting standard plane: Top side shooting standard, changed from 1,2,3 plane to 4,2,6 plane
- 카메라 시점 변경(그림 3 참조): 카메라 시점이 이동하면서 형성하는 면이 기존 90도에서 비스듬한 각도(30~60도, 120~150도)로 변경- Change of camera viewpoint (refer to Figure 3): The surface formed by moving the camera viewpoint is changed from 90 degrees to oblique angles (30 to 60 degrees, 120 to 150 degrees)
- 로봇 위치 이동: 외부 조명의 간섭이 덜한 지점(주변 광량 측정)으로 로봇의 위치를 이동 - Robot position movement: Move the robot position to a point with less interference from external light (measurement of ambient light quantity)
외관 상태 판단부(160)는 영상으로부터 물품의 외관 상태를 판단한다. 이때, 조명 영향 판단부(162)는 영상에서의 조명 영향을 더 판단하며, 영상 획득 위치 제어부(132)는 조명 영향 판단부(162)의 판단에 따라 영상 획득부의 영상 획득 위치를 제어할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동로봇부(130)를 이용하여 영상 획득 위치를 변경함으로써, 물품에 조사되는 조명 효과를 변경할 수 있게 된다.The appearance
또한, 외관 상태 판단부(160)에 의해 물품의 외관 상태가 양호하다고 판단되는 경우 이동로봇부(140)는 미리 설정된 후공정 설비의 위치로 적재부(110)를 이동시킬 수 있으며, 물품의 외관 상태가 불량으로 판단되는 경우 미리 설정된 불량품 회수 위치로 적재부(110)를 이동시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 물품의 이송 중 판단된 물품의 상태에 따라 물품의 이송 목적지를 즉시 변경할 수 있게 된다.In addition, when it is determined by the appearance
또한, 이동로봇부(140)는 조명 영향 판단부(162)의 판단에 따라 적재부의 위치를 변경할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협동 로봇의 자세 제어만으로 대응 불가능한 조명에 대해서도 이동로봇부를 이용하여 용이하게 조명의 효과를 변경할 수 있게 된다. In addition, the
조명 상태 판단부(170)는 적재부(110) 주위의 조명 상태를 판단하고, 이동로봇부(140)는 조명 상태 판단부(170)의 판단에 따라 적재부(110)를 이동시킨다. 이는, 이동 중 이미지 획득 시 주변 광량을 측정하여 광량이 적합한 지점에서 측정하기 위함이다. 이와 같은 구성에 의하면, 현재 위치의 조명 상태뿐만 아니라 인근 지역의 조명 상태를 더 이용하여 외관 검사에 적합한 조명 효과를 이용할 수 있게 된다.The lighting
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 외관 검사 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 6에는 이동형 협동로봇 기반 금속 외관 검사 과정의 예가 도시되어 있으며, 그 구체적 과정의 설명은 다음과 같다.6 is a schematic flowchart of a method for inspecting the appearance of an article according to an embodiment of the present invention. 6 shows an example of a metal appearance inspection process based on a mobile cooperative robot, and a detailed description of the process is as follows.
1. 물류이송 요청 수신1. Receive logistic transport request
- 로봇이 현재 공정이 완료된 특정 설비로부터 후공정 물류이송 요청을 받음- The robot receives a request for post-process logistics transfer from a specific facility where the current process has been completed.
2. 공작물 이동: 설비 → 로봇2. Workpiece movement: equipment → robot
- 로봇이 해당 설비로 이동하여 가공완료 된 공작물을 협동로봇과 그리퍼 부분을 이용하여 자신의 모바일베이스 상판으로 이동- The robot moves to the relevant facility and moves the finished workpiece to its own mobile base top plate using the collaborative robot and gripper part
3. 후공정 물류이송 출발3. Start of post-process logistics transfer
- 공작물 이동 완료 후 공작물을 후공정으로 물류이송 출발- Logistics transfer of the workpiece to the post-process starts after the workpiece movement is completed
- 엣지디바이스는 이동로봇제어기에서 물류이송 상태 신호를 트리거로 금속외관검사를 시작함.- Edge device starts the metal appearance inspection by triggering the logistics transport status signal from the mobile robot controller.
4. 다면 이미지 획득: 상면 측4. Multifaceted Image Acquisition: Top Side
- 이송 간에 end effector의 카메라를 이용하여 다면 물체의 표면 이미지를 획득- Acquire the surface image of a multi-faceted object using the camera of the end effector between transfers
- 공작물 형태에 따라 협동로봇 제어기와 사전에 프로그래밍 된 모션을 통해 카메라 시점을 150~180도 1~2회 이동하면서 공작물 상면과 측면 중심의 1차 이미지 획득- According to the shape of the workpiece, the first image of the center of the top and side surfaces of the workpiece is acquired by moving the camera point of view by 150 to 180 degrees 1-2 times through the cooperative robot controller and pre-programmed motion.
4-1. 정상이미지 판정4-1. Normal image judgment
- 엣지디바이스의 AI 금속외관 검사 프로그램에서 획득된 이미지가 유효한지 판단 (난반사로 인해 식별 불가능 이미지인지 여부)- Judging whether the image acquired in the AI metal appearance inspection program of Edge Device is valid (whether it is an image that cannot be identified due to diffuse reflection)
- 정상일 경우 다음 단계인 5.로 진행, 비정상 이미지일 경우 4-2.로 진행.- If the image is normal, proceed to the next step 5., if the image is abnormal, proceed to 4-2.
4-2. 이미지 획득 시점/위치 변경4-2. Image acquisition time/location change
- 공작물의 이미지 획득 시 외부 조명의 영향을 축소하기 위해 이미지 획득 방향, 대상체에 대한 카메라의 시점, 로봇의 위치를 조정- Adjust the image acquisition direction, the camera's point of view on the object, and the robot's position to reduce the effect of external lighting when acquiring an image of a workpiece
-4.로 돌아가 다면 이미지 획득 재실행Return to -4. Rerun image acquisition
5. 협동로봇 동작: Bottom up5. Collaborative Robot Operation: Bottom up
- 바닥면 측 외관 표면 이미지 획득을 위해 공작물을 바닥면이 위로 보이도록 뒤집음- Flip the workpiece so that the bottom side is facing up to acquire an image of the exterior surface of the bottom side
6. 다면 이미지 획득: 바닥면 측6. Multifaceted Image Acquisition: Bottom Side
- 공작물을 뒤집은 후 카메라 시점을 150~180도 1~2회 이동하면서 공작물의 바닥면 및 상면 측 이미지 획득 시 커버되지 않은 영역 이미지 획득- After turning over the workpiece, move the camera point of view by 150-180 degrees 1-2 times to acquire images of the uncovered area when acquiring images of the bottom and top of the workpiece
6-1. 정상이미지 판정6-1. Normal image judgment
- 엣지디바이스의 AI 금속외관 검사 프로그램에서 획득된 이미지가 유효한지 판단 (난반사로 인해 식별 불가능 이미지인지 여부)- Judging whether the image acquired in the AI metal appearance inspection program of Edge Device is valid (whether it is an image that cannot be identified due to diffuse reflection)
- 정상일 경우 다음 단계인 7.로 진행, 비정상 이미지일 경우 6-2.로 진행.- If the image is normal, proceed to the next step 7., if the image is abnormal, proceed to 6-2.
6-2. 이미지 획득 시점/위치 변경6-2. Image acquisition time/location change
- 공작물의 이미지 획득 시 외부 조명의 영향을 축소하기 위해 이미지 획득 방향, 대상체에 대한 카메라의 시점, 로봇의 위치를 조정- Adjust the image acquisition direction, the camera's point of view on the object, and the robot's position to reduce the effect of external lighting when acquiring an image of a workpiece
-6.으로 돌아가 다면 이미지 획득 재실행Go back to -6. Rerun image acquisition
7. AI 기반 금속외관 이미지 판별7. AI-based metal exterior image identification
- 촬영된 이미지를 엣지디바이스의 AI 금속외관검사 프로그램을 통해 양불 판정 및 불량 위치 검출- Determining whether the photographed image is acceptable or defective through the AI metal appearance inspection program of Edge Device
8. 불량 여부 판정8. Determination of defects
- 불량 시, 공장 내의 불량품 집합소로 이동 및 하역- In case of defect, it is moved to and unloaded from the defective product collection point in the factory.
- 합격 시, 후공정 설비로 최종 이동하여 하역- Upon acceptance, the final transfer to the post-processing facility for unloading
정리하면, 본 발명은 이동형 협동로봇을 이용해 물류의 이송과 이송품의 외관검사를 하나의 시스템 내에서 병렬 공정으로 해결을 위한 것이다. 종래기술은 이동형 협동로봇 사용 시 물류 이송 혹은 물류 이송 후 다른 순차공정을 진행하는 형태인데 반해 본 발명은 물류 이송과 병렬로 이송 제품의 외관검사를 진행하는 점에서 차이가 있다.In summary, the present invention is to solve the transport of logistics and the visual inspection of the transported products using a mobile cooperative robot as a parallel process within one system. In the prior art, when a mobile cooperative robot is used, another sequential process is performed after logistics transport or logistics transport, whereas the present invention is different in that the external inspection of the transported product is performed in parallel with the logistics transport.
외관검사의 경우 보통 별도의 외관검사설비가 있으나, 본 발명에서는 별도의 외관 검사설비 없이 물류시스템인 이동형 협동로봇으로 병합한 차이가 있다. 또한, 종래기술의 ‘물류이송 -> 외관검사’ 혹은 ‘외관검사 -> 물류이송’의 두 공정을 ‘물류이송 중 외관검사’의 하나의 공정으로 병합함으로써 생산시간을 단축할 수 있다.In the case of appearance inspection, there is usually a separate appearance inspection facility, but in the present invention, there is a difference in that it is merged into a mobile cooperative robot, which is a logistics system, without a separate appearance inspection facility. In addition, the production time can be shortened by merging the two processes of 'logistics transfer -> external inspection' or 'appearance inspection -> logistic transfer' of the prior art into one process of 'visual inspection during logistics transfer'.
또한, 종래에는 생산시간 지연으로 전수검사보다는 샘플링 검사가 많으나 본 발명에 의하면 전수검사가 가능하다. 또한, 종래 외관검사기술의 경우 단면검사로 다면 검사를 위해서는 면수만큼 단면 검사를 수차례(6면체의 경우 6번) 진행해야 하지만 협동로봇을 이용할 경우 한 번에 여러 면의 검사가 가능해 다면 검사 시 검사 횟수를 현격히 줄일 수 있다(6면체의 경우 2번).In addition, conventionally, there are more sampling inspections than total inspections due to delay in production time, but according to the present invention, complete inspections are possible. In addition, in the case of the conventional exterior inspection technology, cross-sectional inspection should be performed several times (6 times in the case of a hexahedron) as many as the number of surfaces for a multi-sided inspection with a single-sided inspection. The number of inspections can be significantly reduced (2 times for hexahedron).
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereto, but should also extend to modifications or improvements of the above embodiments supported by the claims.
110: 적재부
120: 통신부
130: 협동로봇부
132: 영상 획득 위치 제어부
134: 적재 방향 변경부
140: 이동로봇부
150: 영상 획득부
160: 외관 상태 판단부
170: 조명 상태 판단부110: loading unit
120: communication department
130: cooperative robot unit
132: image acquisition position control unit
134: loading direction change part
140: mobile robot unit
150: image acquisition unit
160: Appearance state determination unit
170: lighting state determination unit
Claims (14)
상기 물품의 이송 요청을 수신하는 통신부;
상기 물품을 상기 적재부로 이동시키는 협동로봇부;
상기 이송 요청에 따라 상기 적재부 및 상기 협동로봇부를 이동시키는 이동로봇부;
상기 적재부에 적재된 물품의 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
상기 영상으로부터 상기 물품의 외관 상태를 판단하는 외관 상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
a loading unit in which the goods are loaded;
a communication unit for receiving a request for transport of the article;
a cooperative robot unit for moving the article to the loading unit;
a mobile robot unit for moving the loading unit and the cooperative robot unit according to the transfer request;
an image acquisition unit for acquiring an image of the goods loaded in the loading unit; and
and an appearance state determination unit configured to determine an appearance state of the article from the image.
상기 영상 획득부는 상기 협동로봇부의 말단에 장착되는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
The method according to claim 1,
The image acquisition unit is an article appearance inspection system, characterized in that mounted on the end of the cooperative robot unit.
상기 협동로봇부는 상기 영상 획득부의 영상 획득 위치를 제어하는 영상 획득 위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
3. The method according to claim 2,
The cooperative robot unit includes an image acquisition position control unit for controlling the image acquisition position of the image acquisition unit.
상기 협동로봇부는 상기 물품의 적재 방향을 변경하는 적재 방향 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
4. The method according to claim 3,
The cooperative robot unit is an article appearance inspection system, characterized in that it further comprises a loading direction changing part for changing the loading direction of the article.
상기 외관 상태 판단부에 의해 상기 물품의 외관 상태가 양호하다고 판단되는 경우 상기 이동로봇부는 미리 설정된 후공정 설비의 위치로 상기 적재부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
5. The method according to claim 4,
When it is determined by the external state determination unit that the external appearance of the article is good, the mobile robot unit moves the loading part to a preset post-processing facility position.
상기 외관 상태 판단부에 의해 상기 물품의 외관 상태가 불량으로 판단되는 경우 상기 이동로봇부는 미리 설정된 불량품 회수 위치로 상기 적재부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
6. The method of claim 5,
When the external appearance state of the article is determined to be defective by the appearance state determination unit, the mobile robot unit moves the loading unit to a preset defective article collection position.
상기 영상 획득부는 상기 물품이 적재되고 상기 이동로봇부가 동작한 이후 상기 물품의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
7. The method of claim 6,
The image acquisition unit acquires an image of the product after the product is loaded and the mobile robot unit operates.
상기 외관 상태 판단부는 상기 영상에서의 조명 영향을 더 판단하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
8. The method of claim 7,
The appearance state determination unit is an article appearance inspection system, characterized in that it further determines the effect of lighting on the image.
상기 영상 획득 위치 제어부는 상기 조명 영향의 판단에 따라 상기 영상 획득부의 영상 획득 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
9. The method of claim 8,
The image acquisition position controller controls the image acquisition position of the image acquisition unit according to the determination of the lighting effect.
상기 이동로봇부는 상기 조명 영향의 판단에 따라 상기 적재부의 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
10. The method of claim 9,
The article appearance inspection system, characterized in that the mobile robot unit changes the position of the loading part according to the determination of the influence of the lighting.
상기 적재부 주위의 조명 상태를 판단하는 조명 상태 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
11. The method of claim 10,
Item appearance inspection system, characterized in that it further comprises a lighting state determining unit for determining the lighting state around the loading unit.
상기 이동로봇부는 상기 조명 상태 판단부의 판단에 따라 상기 적재부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 시스템.
12. The method of claim 11,
The mobile robot unit is an article appearance inspection system, characterized in that it moves the loading unit according to the determination of the lighting state determination unit.
통신부가 물품의 이송 요청을 수신하는 단계;
이동로봇부가 상기 이송 요청에 따른 위치로 이동하는 단계;
상기 이동로봇부에 탑재된 협동로봇부가 상기 물품을 상기 이동로봇부에 적재하는 단계;
상기 협동로봇부의 말단에 장착된 영상 획득부가 상기 물품의 영상을 획득하는 단계;
외관 상태 판단부가 상기 영상으로부터 상기 물품의 외관 상태를 판단하는 단계; 및
외관 상태가 양호하다고 판단되는 경우 상기 이동로봇부가 미리 설정된 후공정 설비의 위치로 이동하고, 외관 상태가 불량하다고 판단되는 경우 상기 이동로봇부가 미리 설정된 불량품 회수 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 물품 외관 검사 방법.
An article appearance inspection method performed by the article appearance inspection system, comprising:
receiving, by the communication unit, a transfer request of the article;
moving the mobile robot unit to a position according to the transfer request;
loading the article by the cooperative robot unit mounted on the mobile robot unit to the mobile robot unit;
acquiring an image of the article by an image acquisition unit mounted at a distal end of the cooperative robot unit;
determining, by an appearance state determination unit, an appearance state of the article from the image; and
When it is determined that the external state is good, the mobile robot unit moves to a preset post-processing facility location, and when it is judged that the external state is bad, the mobile robot part moves to a preset defective product recovery position. Way.
A recording medium in which a computer readable program for executing the method of claim 13 is recorded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200144272A KR20220059091A (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | System and method for inspecting product appearance using mobile collaborative robot, and a recorcing medium having computer readable program for executing the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200144272A KR20220059091A (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | System and method for inspecting product appearance using mobile collaborative robot, and a recorcing medium having computer readable program for executing the method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220059091A true KR20220059091A (en) | 2022-05-10 |
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ID=81592110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200144272A Withdrawn KR20220059091A (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | System and method for inspecting product appearance using mobile collaborative robot, and a recorcing medium having computer readable program for executing the method |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220059091A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240085950A (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-18 | 네이버랩스 주식회사 | Logistics automation system and control method thereof |
| KR20240130905A (en) * | 2023-02-22 | 2024-08-30 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Loading system for delivery box |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035826A (en) | 2011-09-30 | 2013-04-09 | 성우테크론 주식회사 | Apparatus for automated optical inspection |
-
2020
- 2020-11-02 KR KR1020200144272A patent/KR20220059091A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035826A (en) | 2011-09-30 | 2013-04-09 | 성우테크론 주식회사 | Apparatus for automated optical inspection |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20240085950A (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-18 | 네이버랩스 주식회사 | Logistics automation system and control method thereof |
| KR20240130905A (en) * | 2023-02-22 | 2024-08-30 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Loading system for delivery box |
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