KR102035452B1

KR102035452B1 - 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템

Info

Publication number: KR102035452B1
Application number: KR1020190040790A
Authority: KR
Inventors: 이기용
Original assignee: 이기용
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2019-10-22

Abstract

본 발명은 제품의 포지션을 반전시키기 위하한 플립 콘트롤 시스템으로서, 제품의 일면으로 대향하여 접근하고 제품의 타면이 외향하도록 거치시키는 제1로봇 아암; 제1로봇 아암에 인접하여 수직으로 기립하여 배치되며, 제1로봇 아암이 제품을 미리 결정된 정위치에 거치하면 제품을 감지하여 홀딩하는 플립 유닛; 및 플립 유닛을 사이에 두고 제1로봇 아암에 대칭되는 위치에 배치되며, 플립 유닛의 정위치에 홀딩된 제품의 타면으로 대향하여 접근하여 제품을 홀딩하여 탈거시키는 제2로봇 아암을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템{Flip system of control for reverse position of manufactures}

본 발명은 제품의 포지션을 반전시키기 위한 플립 콘트롤 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 다이 캐스팅(die casting) 등을 통해 주물 제작된 제품의 정밀 가공을 위하여 일면의 가공 작업 후, 타면의 가공 작업을 위하여 제품의 포지션의 반전을 시키기 위한 타워(tower) 형식의 플립 콘트롤 시스템에 관한 기술 분야이다.

최근 제조용 로봇이 부상하고 있다. 글로벌 금융위기 이후 세계 제조업의 변화로 인해 기존 제조방식에서 제품 생산의 구조와 개념이 생산설비 네트워크화를 기반으로 다양한 주체에 의한 분산생산 형태로 변화되었다. 제조용 로봇은 자동차, 조선 등 대량생산 산업에서 대부분 반복 작업 등에 적용되고 있으며, 현재 중소기업의 다품종 소량 생산 방식에 적합한 로봇수요를 반영한 연구개발이 진행하고 있으며, 한국은 제조업 육성을 위해 로봇 및 스마트 공장 육성계획을 발표하고 집중 투자를 지원하고 있으나, 아직 해외기업과 비교하여 기술 및 시장 경쟁력이 부족한 것이 현실이다. 특히, 최근엔 자동차 제조용 시장에서 반도체 및 디스플레이 등에 적용되는 전자부품용 제조 시장으로 이동하고 있다. 자동차 산업에 주로 적용되는 용접, 도장, 판넬 핸들링 로봇 중심에서, 솔라셀, 의료 분야, 전자부품 등 주로 조립 및 부분 핸들링 관련 로봇 기술로 변화하고 있으며, 그 영향으로 인해 로봇으로 인해 공급력이 해마다 증가되고 있다.

즉, 로봇 기술이 발전함에 따라 다양한 산업 분야 또한 성장하고 있다. 이에 따라, 더욱 더 정밀하고 수준이 높은 완성품을 생산하기 위한 다양한 로봇 기술이 출원되고 있다.

하지만, 이에 따른 대책이나 해결책의 준비가 많이 미비한 것이 현실이다. 제조용 로봇에 관한 기술적인 시도는 여러 존재해 왔었는데, 그 중 대표적으로는

"금속판재의 양측면 자동 가공장치 (등록번호 제 10-1831525 호, 이하 특허문헌 1이라 한다.)"이 존재한다.

특허문헌 1의 경우, 금속판재의 양 측면을 동시 가공할 수 있도록 하기 위하여 여러 규격의 금속판재를 공급하는 공정, 양 두 밀링을 이용해 금속판재의 양 측면을 동시에 가공하는 공정 및 가공된 금속판재를 배출하는 모든 공정이 하나의 장치 내에서 자동으로 이루어지도록 구성된 금속판재의 양 측면 자동 가공장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 금속판재의 양측면 자동 가공장치는, 표면 가공 대상인 금속판재를 일정 거리만큼 이송시켜주는 작업용 이송라인; 상기 작업용 이송라인 상에 이동 가능하게 장착되고, 내부에 상기 금속판재가 놓여지는 장착 공간이 형성되며, 상기 금속판재가 상기 장착 공간 내에서 양 측면이 상하로 위치하도록 놓여진 때에 고정용 실린더를 작동시켜 상기 금속판재를 고정 장착시키는 이송 프레임; 상기 작업용 이송라인 상에 설치되고, 상기 작업용 이송라인을 중심으로 상부 및 하부에 각각 일정 간격을 두고 상부 밀링부재와 하부 밀링부재가 설치되어 상기 이송 프레임을 따라 이송되어 오는 상기 금속판재의 양 측면을 동시에 가공하는 양두 밀링부; 및 상기 작업용 이송라인의 후단부에 설치되고, 일정 거리를 회전 운동하는 배출 컨베이어에 의해 상기 양두 밀링부를 통과한 상기 금속판재를 상기 이송 프레임으로부터 이송 받아 외부로 배출시키는 배출부를 포함한다.

마찬가지로 "금속판재의 수직 양면 자동 가공장치 (등록번호 제 10-1722636 호, 이하 특허문헌 2라 한다.)"도 존재한다.

특허문헌 2의 경우, 다양한 규격의 금속판재를 수직하게 장착한 상태에서 노출된 제1면을 가공한 다음 해당 금속판재를 뒤집는 과정 없이 제2면이 자동 노출되도록 재장착한 다음 노출된 제2면을 연속적으로 가공할 수 있도록 해주는 금속판재의 수직 양면 자동 가공장치를 제공하는데 그 주된 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 금속판재의 수직 양면 자동 가공장치는, 전면에 하나 이상의 제1측면 가이드레일이 설치된 제1 베이스 프레임과, 상기 제1 측면 가이드레일을 따라 이송되도록 설치되고 전면에 금속판재가 제1면이 노출된 상태로 장착되는 제1면 장착패널(120)과, 상기 제1면 장착패널의 상부에 설치되어 상기 금속판재가 장착되는 제1 위치와 상기 금속판재가 가공되는 제2 위치 사이에서 회동되도록 해주는 제1면 장착패널 회동부재를 포함하는 제1면 가공용 이송라인; 상기 금속판재의 노출된 제1면과 대향되도록 배치되고, 상기 제1면 장착패널이 이송되는 동안에 상기 금속판재의 제1면을 가공하는 제1면 가공부재; 전면에 하나 이상의 제2 측면 가이드레일이 설치된 제2 베이스 프레임, 상기 제2 측면 가이드레일을 따라 이송되도록 설치되고 상기 제1면 장착패널로부터 상기 금속판재를 넘겨 받아 상기 금속판재가 제2면이 노출된 상태로 장착되는 제2면 장착패널과, 상기 제2면 장착패널을 상기 금속판재가 가공되는 제3 위치와 상기 금속판재가 배출되는 제4 위치 사이에서 회동되도록 해주는 제2면 장착패널 회동부재를 포함하는 제2면 가공용 이송라인; 및 상기 금속판재의 노출된 제2면과 대향되도록 배치되고, 상기 제2면 장착패널이 이송되는 동안에 상기 금속판재의 제2면을 가공하는 제2면 가공부재;를 포함한다.

또한, "금속판재 하면 가공기 및 이를 채용한 금속판재 양면가공장치(등록번호 제 10-0894847 호, 이하 특허문헌 3이라 한다.)"도 존재한다.

특허문헌 3의 경우, 금속판재 양면 가공장치에 관한 것으로, 금속판재를 공급하는 투입부; 상기 투입되는 금속판재의 상면을 평면 절삭 가공하는 상면 가공기; 상기 투입되는 금속판재의 하면을 평면 절삭 가공하는 하면 가공기; 상기 상면 가공기와 하면 가공기 사이에 금속판재를 이동시키는 이송부; 및 가공완료된 금속판재가 배출되는 배출부를 포함하고, 하면 가공기는, 투입되는 금속판재의 하면을 지지하는 베이스; 상기 베이스에 설치되어, 상기 금속판재의 하면을 평면 절삭 가공하는 하면 커터; 하면 커터의 상부에 설치되어 상기 금속판재의 상면과 접촉하여 금속판재를 이송시키는 상부 컨베이어; 및 상기 상부 컨베이어를 상하로 승강시키는 컨베이어 높이조절 수단을 포함하는 구성에 의해, 금속판재를 뒤집지 않고 금속판재의 서로 마주보는 2개의 면을 연속하여 가공할 수 있게 된다.

또한, "양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치 (등록번호 제 10-1711055 호, 이하 특허문헌4라 한다.)"도 존재한다.

특허문헌 4의 경우, 파이프의 양쪽 측면을 향해 널링공구가 회전접촉하게 진입하여 널링 가공방식을 전용화함은 물론 제품의 양측 단면을 동시에 효율적으로 널링 가공함을 제공하도록, 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에 설치되고 피가공물의 외주연을 감싸도록 가압하여 피가공물을 구속상태로 접촉 지지하는 바이스 유닛과; 상기 베이스프레임의 한쪽에 설치되고 상기 바이스 유닛을 향해 피가공물을 순차적으로 자동 공급하는 소재공급 유닛과; 상기 바이스 유닛을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루되 전방에 널링공구를 구비하고, 상기 널링공구가 피가공물의 양측 단면에 대응하여 회전 접촉 가능하게 구성하는 널링가공 유닛과; 상기 소재공급 유닛 및 상기 널링가공 유닛의 구동조건을 설정, 입력하되 상기 소재공급 유닛 및 상기 널링가공 유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링 장치를 제공한다.

마지막으로, "기판 반전 장치 (등록번호 제 10-0888045 호, 이하 특허문헌 5라 한다.)"도 존재한다.

특허문헌 5의 경우, 기판 반전 장치는 복수의 개구들이 형성된 베이스 링, 베이스 링으로부터 돌출되며 반도체 기판의 하면을 접촉하고 상기 반도체 기판의 측면과 접촉하여 상기 반도체 기판을 지지하는 복수의 회전 핀들, 상기 회전 핀들을 회전시켜서 상기 반도체 기판의 측면과 이격/접촉할 수 있도록 하는 구동 유닛, 상기 베이스 링과 체결되며 그 연장방향을 중심으로 회전하는 이송 암 및 상기 이송 암과 연결되어 상기 반도체 기판을 반전시키는 반전 유닛을 포함한다.

기존의 특허문헌들에서 나타나는 제품의 반전기 등의 경우, 수평적으로 놓여진 공간에 제품을 내려놓은 후, 기계적인 장치의 동작을 통하여 제품의 물리적으로 반전시키는 공정을 가지는 것이 일반적이었다.

기존의 이러한 것들은 수평적으로 차지하는 물리적인 공간이 크게 형성될 수 밖에 없었으며, 이로인해 제품의 이송에 소용되는 물리적인 동선이 크게 이루어지고, 이로인해 공정 시간의 증가는 물론 공정에 도입되는 설비의 에너지의 손실까지 크게 가져오는 문제점을 야기하곤 하였다.

등록번호 제 10-1831525 호 등록번호 제 10-1722636 호 등록번호 제 10-0894847 호 등록번호 제 10-1711055 호 등록번호 제 10-0888045 호

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.

첫째, 제품의 정밀 가공을 위한 포지션 반전기를 제공하고자 한다.

둘째, 제품의 반전기는 후속 공정의 정밀 가공을 위하여, 정밀한 위치에 배치되고 그 포지션이 반전될 수 있도록 한다.

셋째, 제품의 정밀 가공을 위한 다양한 공정이 병존하는 경우, 해당 공정에 따른 후속 공정을 병렬식으로 연결시켜줄 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은 제품의 포지션을 반전시키기 위하한 플립 콘트롤 시스템으로서, 상기 제품의 일면으로 대향하여 접근하고 상기 제품의 타면이 외향하도록 거치시키는 제1로봇 아암; 상기 제1로봇 아암에 인접하여 수직으로 기립하여 배치되며, 상기 제1로봇 아암이 상기 제품을 미리 결정된 정위치에 거치하면 상기 제품의 정위치 접촉을 감지하여 홀딩하는 플립 유닛; 및 상기 플립 유닛을 사이에 두고 상기 제1로봇 아암에 대칭되는 위치에 배치되며, 상기 플립 유닛의 정위치에 홀딩된 상기 제품의 타면으로 대향하여 접근하여 상기 제품을 홀딩하여 탈거시키는 제2로봇 아암을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 상기 플립 유닛은, 수직으로 기립하여 배치되어 프레임을 형성하는 버티컬 바아(vertical bar); 상기 버티컬 바아에 고정 배치되며, 상기 제품의 일 사이드면이 거치되어야 할 미리 결정된 정위치의 기준 포지션을 제공하는 디폴트 포지셔닝부; 상기 디폴트 포지셔닝부와 평행하게 배치되어, 상기 디폴트 포지셔닝부와의 이격거리가 조절되어, 상기 디폴트 포지셔닝부에 거치된 제품의 타 사이드면을 가압하여 상기 제품을 소정의 시간 동안 거치시키는 클램핑부; 일단이 상기 버티컬 바아에 고정되고, 타단이 상기 클램핑부에 고정되어, 길이 신축을 통해 상기 클램핑부의 유동을 조절하는 프레싱부; 일단이 상기 버티컬 바아에 고정되고, 타단이 상기 클램핑부에 관통되도록 제공되어, 상기 클램핑부의 유동 경로를 가이드하는 가이드부; 및 상기 디폴트 포지셔닝부에 제공되어, 상기 제품의 일 사이드면이 상기 디폴트 포지셔닝부의 상기 미리 결정된 정위치에 접촉되었는지 여부를 감지하여, 상기 프레싱부의 길이 신축을 위한 작동 개시신호를 발생시키는 접촉 감지부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 상기 프레싱부는, 일단을 형성하며 상기 버티컬 바아에 고정부착되는 실린더; 일단이 상기 실린더에 제공되고, 타단이 상기 클램핑부에 제공되어, 상기 실린더 내의 유체의 압력에 의하여 상기 실린더로부터 길이의 신축이 발생되어 상기 클램핑부로 하여금 상기 제품의 상기 타 사이드면의 가압 또는 가압 해제를 위한 유동되도록 하는 풀링 바아; 및 상기 풀링 바아의 타단에 제공되어, 상기 풀링 바아의 타단과 상기 클램핑부를 고정 부착시키는 고정캡을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은, 상기 플립 유닛을 N (상기 N은 2이상의 자연수이다. 이하 같다.)개로 구비하여, N개의 상기 버티컬 바아를 별도의 N개의 섹터로 구획하여, 상기 N개의 섹터마다 개별적인 공정정보를 할당하여 이를 상기 제1로봇 아암 및 상기 제2로봇 아암에 동기화 시키는 콘트롤 유닛을 더 포함하되, 상기 콘트롤 유닛은, N개의 상기 플립 유닛을 각각 N개의 섹터로 분할 할당하는 섹터 할당부; 상기 섹터 할당부가 분할 할당한 상기 N개의 섹터 각각에 어드레스 코드를 할당한 후, 이에 대한 정보를 상기 공정 정보에 부여하는 섹터정보 제공부; 상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛의 상기 미리 결정된 정위치에 상기 제품의 접촉을 인식하는 접촉 인식부; 상기 제품의 일면에 대향하여 그랩(grab)한 상기 제1 로봇 아암에 의하여 상기 제품이 상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛의 상기 미리 결정된 정위치에 상기 제품의 접촉이 인식되면, 상기 프레싱부를 제어하여 상기 클램핑부가 상기 제품을 가압하여 상기 소정의 시간동안 거치하도록 하는 프레싱 제어부; 및 상기 소정의 시간이 도과하면, 상기 제2 로봇 아암을 제어하여 상기 클램핑부가 거치한 상기 제품의 타면에 대향하여 그랩(grab)하도록 하여 상기 플립 유닛으로부터 탈거 시키키도록 하며, 상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛에 할당된 상기 개별적인 공정정보를 상기 제2로봇 아암에 공유시키는 로봇 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 상기 콘트롤 유닛은, i) 상기 N개의 섹터 각각에 할당된 상기 어드레스 코드에 부여된 상기 공정 정보를 복수 개의 하위 파일로 분할한 후, ii) 상기 어드레스 코드를 상기 복수 개의 하위 파일 각각에 재할당하고, iii) 상기 복수 개의 하위 파일을 물리적으로 분할된 개별적인 데이터베이스에 분할 저장하도록 하고, iv) 상기 공정 정보의 호출이 있는 경우, 상기 어드레스 코드를 매개하여 상기 물리적으로 분할되어 저장된 상기 복수 개의 하위 파일들을 병합시키는 DB 백업부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 타워형의 반전기를 통하여 수평적인 공간을 최소한으로 차지하도록 하게 된다.

둘째, 제품의 포지션 반전을 위하여 별도의 물리적인 회전 장치 등을 필요로 하지 않게 된다.

셋째, 복수 개의 공정 정보에 따라 N개의 특정 섹터에 해당하는 부분에 제품을 거치하고 이를 로봇 아암들 상호간에 공유시킴으로써 제1아암과 제2아암간의 공정의 쉐어가 가능하도록 하여, 제품마다 필요한 공정이 정확하게 진행될 수 있도록 한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템 중 플립 유닛의 각 섹터들을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템 중 플립 유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템 중 플립 유닛의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템 중 콘트롤 유닛의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템 중 플립 유닛의 DB백업부의 블록도이다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1로봇 아암(10)과 제2로봇 아암(20) 그리고 플립 유닛(flip unit, 100)을 최소한으로 포함할 수 있다.

먼저, 제1로봇 아암(10)과 제2로봇 아암(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 플립 유닛(100)을 사이에 두고 각자의 공정을 위한 작업을 수행하게 된다.

제품(1)은 다이 캐스팅 등의 선행 공정을 거친 후, 정밀 공정작업을 위하여 후속 공정으로 이어져야 하는데, 제1로봇 아암(10)이 제품(1)의 일면(top face)으로 대향하여 접근하여 그랩(grab)하고 이를 소정의 작업 공정을 마친 후, 이를 플립 유닛(100)에 거치하게 된다.

제1로봇 아암(10)은 집게와 같이 생긴 수단을 통해 제품(1)을 그랩(grab)하게 되는데, 제1로봇 아암(10)은 제품의 일면(top face)을 바라보고 집어들은 후, 타면(bottom face)이 제2로봇 아암(20)을 바라보도록 플립 유닛(100)에 거치하게 된다.

이후, 제2로봇 아암(20)은 플립 유닛(100)에 거치된 제품(1)의 타면(bottom face)에 대향하여 접근하여 그랩한 후, 이렇게 반전된 포지션으로 후속 공정에 제품(1)을 가져다 놓게 된다.

플립 유닛(100)은 제1로봇 아암(10)이 제품(1)을 거치하면 제품(1)을 홀딩하게 되는데, 플립 유닛(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 수직의 상하 방향으로 기립된 구조를 취하고 있다.

플립 유닛(100)은 근처에 인접한 제1로봇 아암(10)이 제품(1)의 일면(top face)을 대향하여 그랩하여 미리 결정된 정위치에 거치하면, 이를 센싱하여 자동으로 소정의 시간 동안 홀딩하는 기능을 구비한다.

소정의 시간 동안 제2로봇 아암(20)이 제품(1)을 홀딩하면, 플립 유닛(100)은 홀딩하고 있는 제품(1)의 홀딩을 해제하고, 이후, 제2로봇 아암(20)은 제품(1)을 탈거하여 후속 공정으로 가져간다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 플립 유닛(100)의 경우, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 버티컬 바아(vertical bar, 101), 디폴트 포지셔닝부(110), 클램핑부(120), 프레싱부(130), 가이드부(140), 및 접촉 감지부(150)를 포함할 수 있다.

먼저, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 버티컬 바아(101)의 경우, 수직하여 기립하는 플립 유닛(100)의 프레임을 형성하게 된다.

플립 유닛(100)은 하나일 수도 있으나, N개로 형성하여 이러한 N개의 플입 유닛이 버티컬 바아(101)에 배치될 수 있으며, 이러한 N개의 플립 유닛(100)은 N개의 섹터로 분할되어 지정될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 하며, 이하에서는 하나의 플립 유닛(100)을 기초로 설명하기로 한다.

버티컬 바아(101)에는 디폴트 포지셔닝부(110)가 고정배치될 수 있는데, 이러한 디폴트 포지셔닝부(110)는 제품(1)의 일 사이드면(right side face)이 거치되어야할 정확한 위치인 미리 결정된 정위치를 제공하게 된다.

상술한 바와 같이, 제1로봇 아암(10)에 의한 제품(1)을 제2로봇 아암(20)이 넘겨받는 매개체의 기능을 하는 것이 바로 플립 유닛(100)인데, 플립 유닛(100)은 제품(1)의 정확한 정 위치에 제품(1)을 거치해야만 제2로봇 아암(20)이 정확한 그랩(grab)이 가능하기 때문이다.

클램핑부(120)의 경우, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 디폴트 포지셔닝부(110)와 평행하게 배치되는 구성이며, 상술한 바와 같이, 제품(1)을 클램핑(clamping)하는 구성에 해당한다.

클램핑부(120)의 경우, 디폴트 포지셔닝부(110)와의 이격 거리가 조절되어 디폴트 포지셔닝부(110)에 거치된 제품(1)의 타 사이드면(left side)을 가압하여 제품(1)을 소정의 시간 동안 거치시키게 된다.

여기서 소정의 시간의 설정은 본 발명을 실시하고자 하는 자가 임의 설정 가능한 시간인데, 제1 로봇 아암(10)이 플립 유닛(100)에 제품(1)을 거치한 후, 제2로복 아암(20)이 제품(1)을 정확하게 그랩(grab)하기까지의 시간으로 설정하면 될 것이다.

프레싱부(130)의 경우, 그 일단이 버티컬 바아(101)에 고정되며, 그 타단이 클램핑부(120)에 고정되어 길이의 신축(伸縮)을 통하여 클램핑부(120)의 유동을 조절하게 된다.

프레싱부(130)의 경우, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 실린더(131), 풀링 바아(pulling bar, 132), 및 고정캡(133)을 포함할 수 있다.

먼저, 실린더(131)는 프레싱부(130)의 일단을 형성하며 버티컬 바아(101)에 고정부착되는 구성이다.

풀링 바아(132)의 경우, 그 일단이 실린더(131)에 제공되고 그 타단이 클램핑부(120)에 제공되어 실린더(131) 내의 유체 압력에 의하여 실린더(131)로부터 길이의 신축이 발생되어 클램핑부(120)로 하여금 제품(1)의 타 사이드면의 가압 또는 가압 해제를 위해 유동되도록 한다.

가이드부(140)의 경우, 그 일단은 버티컬 바아(101)에 고정되며, 타단은 클램핑부(120)에 형성된 개구를 관통하도록 제공되어, 클램핑부(120)의 유동하는 경로를 제공하게 된다.

접촉 감지부(150)의 경우, 디폴트 포지셔닝부(110)에 제공되어, 제품의 일 사이드면이 디폴트 포지셔닝부(110)의 미리 결정된 정위치에 접촉되었는지 여부를 감지하여 프레싱부(130)의 길이 신축을 위한 작동 개시신호를 발생시키게 된다.

고정캡(133)의 경우, 풀링 바아(132)의 타단에 제공되어, 풀링 바아(132)의 타단과 클램핑부(120)를 고정부착시키는 구성이다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 콘트롤 유닛(200)을 더 포함할 수 있다.

콘트롤 유닛(200)의 경우, 공정정보를 제1로봇 아암(10)과 제2로봇 아암(20)에 공유시킴과 동시에 제1로봇 아암(10)의 거치에 따른 플립 유닛(100)의 홀딩 기능과 소정의 시간이 흐른 후에 제2로봇 아암(20)에 의한 제품(1)의 탈거를 관장하는 제어 시스템에 해당한다.

상술한 바와 같이, 플립 유닛(100)이 N개를 구비할 수 있다. 이 경우 N의 수는 2 이상의 자연수일 수 있다.

플립 유닛(100)이 하나가 아니라 N개인 경우, 콘트롤 유닛(200)은 이러한 N개의 플립 유닛(100)을 각각 N개의 섹터로 개별 구획하게 되며, N개의 개별 섹터마다 개별적인 공정정보를 할당하게 된다. 이러한 공정정보는 제1로봇 아암(10)과 제2로봇 아암(20)에도 동기화시키게 된다.

즉, 예컨대, 제품(1)의 상측에 드릴링 작업(제1공정정보)을 하는 공정을 위한 제품(1)의 경우, 섹터 No. 1에 제품(1)을 거치하도록 제1아암(10)을 제어하며, 이후, 해당 제1공정정보(제품(1)의 상측에 드릴링 작업)는 섹터 No.1에 할당되며, 이러한 정보는 제2아암(20)에도 할당된다. 따라서, 제품(1)의 상측에 드릴링하는 작업(제1공정정보)를 제품(1)의 후속공정으로 가져가기 위해서 제2아암(20)은 섹터 No. 1에 거치된 제품(1)을 탈거시키고 후속 공정으로 가져가게 되는 것이다.

콘트롤 유닛(200)은 섹터 할당부(220), 섹터정보 제공부(230), 접촉 인식부(240), 프레싱 제어부(250), 및 로봇 제어부(210)를 포함할 수 있다.

먼저, 섹터 할당부(220)의 경우, N개의 플립 유닛(100)의 각각에 N개의 섹터로 분할 할당하는 기능을 수행한다.

섹터 할당부(220)는 플립 유닛(100)의 물리적인 공간에 가상의 영역을 설정한 후, 이들 가상의 영역 각각을 개념화된 섹터로 분할하고, 이후 어드레스 코드가 부여될 수 있도록 한다.

섹터정보 제공부(230)의 경우, 섹터 할당부(220)가 분할할당한 N개의 섹터 각각에 어드레스 코드(address code)를 할당한 후, 이에 대한 정보를 공정 정보에 부여하게 된다.

즉, 섹터정보 제공부(230)의 경우, 물리적인 공간인 플립 유닛(100)에 가상의 영역인 섹터 No. 1~4를 설정하고, 이러한 섹터에 asa412, ads435, sfg452, sdf354와 같은 어드레스 코드를 부여하고, 이러한 코드를 특정한 목적하에 이루어지는 공정정보를 할당할 수 있다.

접촉 인식부(240)의 경우, N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛(200)의 미리 결정된 정위치에 제품(1)의 접촉을 인식하는 구성이다.

접촉 인식부(240)의 경우, 상술한 바와 같이, 플립 유닛(200)의 미리 결정된 정위치에 접촉 감지부(150)가 제품(1)의 접촉을 인지하면 이에 대한 신호를 감지하는 구성이다.

프레싱 제어부(250)의 경우, 제품(1)의 일면에 대향하여 그랩(grab)한 제1로봇 아암(10)에 의하여 제품(1)이 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛(100)의 미리 결정된 정위치에 제품(1)의 접촉이 인식되면 프레싱부(130)를 제어하여 클램핑부(120)가 제품(1)을 가압하여 소정의 시간 동안 거치하도록 하는 구성이다.

로봇 제어부(210)의 경우, 상술한 바와 같이, 제1로봇 아암(10)이 제품(1)을 거치하고, 소정의 시간이 도과하면, 제2로봇 아암(20)을 제어하여 클램핑부(120)가 거치한 제품(1)의 타면(bottom face)에 대향하여 그랩하도록 하여 플립 유닛(100)으로부터 탈거시키도록 한다.

이 과정에서 로봇 제어부(210)는 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛(100)에 할당된 개별적인 공정 정보를 제2로봇 아암(20)에 공유시키게 된다.

즉, 제품(1)의 상부에 타공을 위한 공정에 대한 공정 정보를 섹터 No.1에 공유시키는데, 이러한 섹터 No.1의 어드레스 코드를 통해 할당 및 공유시키게 된다.

타공을 위한 공정을 위하여 제2 로봇 아암(20)은 No. 1의 어드레스 코드로 접근하여, 제품(1) 타면으로 대향하여 그랩하도록 하게 된다.

제1로봇 아암(10)과 제2로봇 아암(20)이 그랩한 제품(1)의 면은 각각 일면과 타면으로 해당하여, 제품(1)의 포지션은 반전되는 것이다.

아울러, 제1로봇 아암(10)으로부터 섹터 No. 1의 어드레스 코드를 통해 제2로봇 아암(20)은 해당 어드레스 코드에 할당된 공정 정보에 해당하는 후속 공정으로 이어지게 된다.

본 발명에 따른 제품의 포지션 반전을 위한 플립 콘트롤 시스템의 콘트롤 유닛(200)의 경우, DB백업부(260)를 더 포함할 수 있다.

DB백업부(260)의 경우, 네트워크를 통한 외부로부터의 접근을 통해 공정 정보가 외부로 노출되는 것을 방지하고, 해당 공정에 대한 정보를 백업하기 위한 구성에 해당한다.

DB백업부(260)의 경우, i) N개의 섹터 각각에 할당된 어드레스 코드에 부여된 공정 정보를 복수 개의 하위 파일로 분할한 후, ii) 어드레스 코드를 복수 개의 하위 파일 각각에 재할당하고, iii) 복수 개의 하위 파일을 물리적으로 분할된 개별적인 데이터베이스(database)에 분할 저장하도록 하고, iv) 공정 정보의 호출이 있는 경우, 어드레스 코드를 매개하여 물리적으로 분할되어 저장된 복수 개의 하위 파일들을 병합시키는 기능을 구비한다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

1: 제품 10: 제1로봇 아암
20: 제2로봇 아암 100: 플립 유닛
101: 버티컬 바아(vertical bar) 110: 디폴트 포지셔닝부
120: 클램핑부 130: 프레싱부
131: 실린더 132: 풀링 바아(pulling bar)
133: 고정캡 140: 가이드부
141: 가이드 바아(guide bar) 142: 견인 튜브
150: 접촉 감지부 200: 콘트롤 유닛(controlling unit)
210: 로봇 제어부 220: 섹터 할당부
230: 섹터정보제공부 240: 접촉 인식부
250: 프레싱 제어부 260: DB 백업부

Claims

제품의 포지션을 반전시키기 위하한 플립 콘트롤 시스템에 있어서,
상기 제품의 일면으로 대향하여 접근하고 상기 제품의 타면이 외향하도록 거치시키는 제1로봇 아암;
상기 제1로봇 아암에 인접하여 수직으로 기립하여 배치되며, 상기 제1로봇 아암이 상기 제품을 미리 결정된 정위치에 거치하면 상기 제품을 감지하여 홀딩하는 플립 유닛; 및
상기 플립 유닛을 사이에 두고 상기 제1로봇 아암과 대칭되는 위치에 배치되며, 상기 플립 유닛의 정위치에 홀딩된 상기 제품의 타면으로 대향하여 접근하여 상기 제품을 홀딩하여 탈거시키는 제2로봇 아암을 포함하되,
상기 플립 유닛은,
수직으로 기립하여 배치되어 프레임을 형성하는 버티컬 바아(vertical bar);
상기 버티컬 바아에 고정 배치되며, 상기 제품의 일 사이드면이 거치되어야 할 미리 결정된 정위치를 제공하는 디폴트 포지셔닝부;
상기 디폴트 포지셔닝부와 평행하게 배치되어, 상기 디폴트 포지셔닝부와의 이격거리가 조절되어, 상기 디폴트 포지셔닝부에 거치된 제품의 타 사이드면을 가압하여 상기 제품을 소정의 시간 동안 거치시키는 클램핑부;
일단이 상기 버티컬 바아에 고정되고, 타단이 상기 클램핑부에 고정되어, 길이 신축을 통해 상기 클램핑부의 유동을 조절하는 프레싱부;
일단이 상기 버티컬 바아에 고정되고, 타단이 상기 클램핑부에 관통되도록 제공되어, 상기 클램핑부의 유동 경로를 가이드하는 가이드부; 및
상기 디폴트 포지셔닝부에 제공되어, 상기 제품의 일 사이드면이 상기 디폴트 포지셔닝부의 상기 미리 결정된 정위치에 접촉되었는지 여부를 감지하여, 상기 프레싱부의 길이 신축을 위한 작동 개시신호를 발생시키는 접촉 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플립 콘트롤 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 프레싱부는,
일단을 형성하며 상기 버티컬 바아에 고정부착되는 실린더;
일단이 상기 실린더에 제공되고, 타단이 상기 클램핑부에 제공되어, 상기 실린더 내의 유체의 압력에 의하여 상기 실린더로부터 길이의 신축이 발생되어 상기 클램핑부로 하여금 상기 제품의 상기 타 사이드면의 가압 또는 가압 해제를 위해 유동되도록 하는 풀링 바아; 및
상기 풀링 바아의 타단에 제공되어, 상기 풀링 바아의 타단과 상기 클램핑부를 고정 부착시키는 고정캡을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플립 콘트롤 시스템.
제3항에 있어서, 상기 시스템은,
상기 플립 유닛을 N (상기 N은 2이상의 자연수이다. 이하 같다.)개를 구비하여, N개의 상기 플립 유닛을 N개의 섹터로 개별 구획하여, 상기 N개의 섹터마다 개별적인 공정정보를 할당하고, 상기 개별적인 공정정보를 상기 제1로봇 아암 및 상기 제2로봇 아암에 동기화 시키는 콘트롤 유닛을 더 포함하되,
상기 콘트롤 유닛은,
N개의 상기 플립 유닛을 각각 N개의 섹터로 분할 할당하는 섹터 할당부;
상기 섹터 할당부가 분할 할당한 상기 N개의 섹터 각각에 어드레스 코드(address code)를 할당한 후, 이에 대한 정보를 상기 공정 정보에 부여하는 섹터정보 제공부;
상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛의 상기 미리 결정된 정위치에 상기 제품의 접촉을 인식하는 접촉 인식부;
상기 제품의 일면에 대향하여 그랩(grab)한 상기 제1 로봇 아암에 의하여 상기 제품이 상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛의 상기 미리 결정된 정위치에 상기 제품의 접촉이 인식되면, 상기 프레싱부를 제어하여 상기 클램핑부가 상기 제품을 가압하여 상기 소정의 시간 동안 거치하도록 하는 프레싱 제어부; 및
상기 소정의 시간이 도과하면, 상기 제2 로봇 아암을 제어하여 상기 클램핑부가 거치한 상기 제품의 타면에 대향하여 그랩(grab)하도록 하여 상기 플립 유닛으로부터 탈거 시키키도록 하며, 상기 N개의 섹터 중 어느 하나의 플립 유닛에 할당된 상기 개별적인 공정정보를 상기 제2로봇 아암에 공유시키는 로봇 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플립 콘트롤 시스템.
제4항에 있어서, 상기 콘트롤 유닛은,
i) 상기 N개의 섹터 각각에 할당된 상기 어드레스 코드에 부여된 상기 공정 정보를 복수 개의 하위 파일로 분할한 후, ii) 상기 어드레스 코드를 상기 복수 개의 하위 파일 각각에 재할당하고, iii) 상기 복수 개의 하위 파일을 물리적으로 분할된 개별적인 데이터베이스에 분할 저장하도록 하고, iv) 상기 공정 정보의 호출이 있는 경우, 상기 어드레스 코드를 매개하여 상기 물리적으로 분할되어 저장된 상기 복수 개의 하위 파일들을 병합시키는 DB 백업부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플립 콘트롤 시스템.