KR20210007000A - 대상물 검사장치 및 이를 이용한 대상물 검사방법 - Google Patents

대상물 검사장치 및 이를 이용한 대상물 검사방법 Download PDF

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Abstract

개시된 실시예에 따른 대상물 검사장치는, 제1 대상물을 회전시키는 제1 플리퍼 장치; 제2 대상물을 회전시키는 제2 플리퍼 장치; 및 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 이동하도록 구성되고, 상기 제1 대상물 및 상기 제2 대상물의 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치를 포함한다. 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 각각은 적어도 하나의 플리퍼 유닛을 포함한다.

Description

대상물 검사장치 및 이를 이용한 대상물 검사방법
본 개시는 대상물을 잡고 회전시키는 플리퍼 장치 및 플리퍼 장치를 이용하여 대상물을 검사하는 방법에 관한 것이다.
각종 물품들을 제조하여 그대로 유통하거나 다른 물품과의 조립을 하는 경우에 있어서 물품(대상물)의 제조상태 또는 조립상태에 대한 검사를 수행하는 것은 제품의 신뢰성을 높이기 위해 필수적인 공정이다. 종래 물품의 검사는 육안으로 검사되어 왔으나, 최근 검사 장비를 이용하여 정밀도를 향상시키고 작업 속도를 높이는 기술이 개발되고 있다.
이러한 검사 공정은 공정 자동화가 도입되면서 검사 대상을 자동으로 이송하는 방식을 채용하게 되었으며, 가장 보편적인 방법으로는 컨베이어 이송 벨트를 이용하여 물품을 이송하는 것이다. 자동으로 이송되어온 물품을 검사 장비로 검사하는 경우, 물품의 상면을 검사한 후 물품의 하면을 검사하기 위해서, 물품의 상하면을 전환시키는 작업이 필요하다. 물품의 상하면을 전환시키는 작업은 통상적으로 수작업으로 이루어 지거나 별도의 뒤집기 장치(플리퍼 장치)를 구비하여 이루어진다.
종래에는, 대상물을 이송레일로 이송시키면서 상면 및 측면을 검사하기 위해서는 대상물의 상면 및 측면에 각각 카메라 장치가 필요하며, 카메라 장비는 매우 고가이어서 검사장치의 비용이 상당하다는 문제가 있다. 본 개시의 실시예들은 전술한 종래기술의 문제를 해결한다.
종래에는 대상물을 회전시키면서 카메라 장치가 대상물의 표면을 검사할 경우, 대상물이 회전하는 시간만큼 카메라 장치가 검사를 하지 못하는 로스 타임(loss time)이 발생하여, 대상물의 검사를 지연시키는 문제가 있다. 본 개시의 실시예들은 전술한 종래기술의 문제를 해결한다.
본 개시의 일 측면은 대상물 검사장치의 실시예들을 제공한다. 대표적 실시예에 따른 대상물 검사장치는, 제1 대상물을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제1 플리퍼 장치; 제2 대상물을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제2 플리퍼 장치; 및 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 이동하도록 구성되고, 상기 제1 대상물 및 상기 제2 대상물의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치를 포함한다. 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 각각은, 소정의 축 방향으로 대상물을 잡아 소정의 축을 중심으로 대상물을 회전시키도록 구성되는 적어도 하나의 플리퍼 유닛을 포함한다.
본 개시의 또 하나의 측면은 대상물 검사방법의 실시예들을 제공한다. 대표적 실시예에 따른 대상물 검사방법은, 제1 대상물을 잡아서 회전시키는 제1 플리퍼 장치와, 제2 대상물을 잡아서 회전시키는 제2 플리퍼 장치와, 상기 제1 대상물 및 상기 제2 대상물의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치를 이용한다. 상기 대상물 검사 방법은, 상기 제1 플리퍼 장치가 상기 제1 대상물을 회전시키고, 상기 카메라 장치가 상기 제1 대상물의 대상면을 검사하는 제1 대상물 검사 단계; 및 상기 제1 대상물 검사 단계 진행 중, 상기 제2 플리퍼 장치가 상기 제2 대상물을 회전시키고, 상기 카메라 장치가 상기 제2 대상물의 대상면을 검사하는 제2 대상물 검사 단계를 포함한다. 상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 적어도 1회 이동한다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 하나의 카메라 장비를 통해서 대상물의 다각도의 표면을 검사할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 하나의 카메라 장비가 대상물을 번갈아가며 검사함으로써, 대상물이 회전함에 따라 카메라 장치가 검사를 하지 못하는 로스 타임(loss time)을 줄일 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 2개의 대상물을 같이 검사하면서도 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 대상물 1개당 소요되는 검사 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 대상물 검사장치(1)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 대상물 검사장치(1)의 상면도로서, 카메라 장치(30) 및 카메라 장치 프레임의 일 부분(44, 46, 47)을 생략한 도면이다.
도 3a는 도 1의 일 실시예에 따른 플리퍼 장치(10)의 사시도이다.
도 3b는 다른 실시예에 따른 플리퍼 장치(10')의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 3a의 Y축 플리퍼 유닛(100), 이송 유닛(200) 및 구동부들(160, 170, 180, 260, 270, 380)의 사시도들이다.
도 6은 도 3a의 X축 플리퍼 유닛(300) 및 구동부들(360, 370)의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 3a의 Z축 승강 유닛(500) 및 Z축 승강 구동부(560)의 사시도들이다.
도 9 내지 도 16은 플리퍼 장치(10)의 일 실시예에 따른 작동 과정을 순서대로 보여주는 사시도들로서, 설명의 편의를 위해 몇몇의 도면에서는 X축 플리퍼 유닛(300) 및 Z축 승강 유닛(500)이 생략된다.
도 17a는 도 12의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다.
도 17b는 도 14의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다.
도 17c는 도 15a의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다.
도 18 내지 도 26은 플리퍼 장치(10)의 도 16의 상태 이후 일 실시예에 따른 작동 과정을 순서대로 보여주는 사시도들로서, 설명의 편의를 위해 몇몇의 도면에서는 Y축 플리퍼 유닛(100) 및 Z축 승강 유닛(500)이 생략된다.
도 27a는 어느 한 대상물을 검사하는 일 실시예에 따른 방법(S1)의 흐름도이다.
도 27b는 어느 한 대상물을 검사하는 다른 실시예에 따른 방법(S1')의 흐름도이다.
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른 대상물 검사방법(S0)의 흐름도이다.
도 29는 본 개시의 다른 실시예에 따른 대상물 검사방법(S0')의 흐름도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도면들을 참고하여, 본 개시를 설명하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축에 의한 공간 직교 좌표계를 기준으로 설명한다. 즉, XYZ 직교 좌표 상에서 실시예들의 각 구성을 설명할 수 있다. 각 축방향(X축 방향, Y축 방향, Z축 방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 ‘+’부호가 붙는 것(+X축방향, +Y축방향, +Z축방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 어느 한 방향인 양의 방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 ‘-’부호가 붙는 것(-X축방향, -Y축방향, -Z축방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 나머지 한 방향인 음의 방향을 의미한다. 이는 어디까지나 본 개시가 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 기준이며, 기준을 어디에 두느냐에 각 방향은 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 +Z축 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 -Z축 방향을 의미한다. 첨부된 도면에 도시하는 플리퍼 장치(10)는 달리 배향될 수도 있으며, 상기 방향지시어들은 그에 맞추어 해석될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "대상물"은 검사의 대상이 되는 물건을 의미하는 것으로서, 본 개시에서는 상기 대상물의 예시로서 휴대폰 케이스를 보여주고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 대상물은 전체적으로 원기둥 형태를 가진 스풀 밸브(spool valve) 등 다양한 종류 및 형태를 가진 것일 수 있다. 상기 대상물에서 검사 대상이 되는 외표면 중 어느 한 방향을 바라보는 면을 "대상면"이라 지칭할 수 있다. 본 개시의 도면들에는 대상물(M) 및 대상면들(A, B1, B1a, B1b, B2, B3, B3a, B3b, B4, C)이 도시된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 대상물 검사장치(1)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 대상물 검사장치(1)의 상면도로서, 카메라 장치(30) 및 카메라 장치 프레임의 일 부분(44, 46, 47)을 생략한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하여, 대상물 검사장치(1)는 복수의 대상물(M)을 검사하는 장치이다. 대상물 검사장치(1)는 대상물(M)의 대상면을 검사한다. 대상물 검사장치(1)는 복수의 플리퍼 장치(10A, 10B)를 포함한다. 복수의 플리퍼 장치(10A, 10B)는 제1 대상물(M1)을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제1 플리퍼 장치(10A)와, 제2 대상물(M)을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제2 플리퍼 장치(10B)를 포함한다. 여기서, 제1 플리퍼 장치(10A)가 회전시키는 대상물(M)을 제1 대상물(M1)이라 지칭하고, 제2 플리퍼 장치(10B)가 회전시키는 대상물(M)을 제2 대상물(M2)이라 지칭한다.
제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B)는 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B)는 서로 동일한 장치로 구성될 수도 있고, 일부 차이가 나도록 구성될 수도 있다.
대상물 검사장치(1)는 대상물(M)을 플리퍼 장치(10)로 이동시켜 주는 컨베이어 벨트 장치(미도시) 및/또는 로봇 암(arm) 장치 등이 구비될 수 있다. 상기 컨베이어 벨트 장치와 이송 유닛(200) 중 어느 하나에서 다른 하나로 상기 대상물이 이동 가능하도록, 상기 컨베이어 벨트 장치 및/또는 로봇 암 장치 등이 구비될 수 있다. 예를 들어, 이송 유닛(200)의 입구측 및 출구측에 각각 컨베어어 벨트(미도시)가 배치될 수 있다. 대상물(M)은 상기 컨베이어 벨트를 거쳐 이송 유닛(200)으로 유입되고(도 2의 화살표 In 참고), 이송 유닛(200)을 거쳐 상기 컨베이어 벨트로 유출될 수 있다(도 2의 화살표 Out 참고).
대상물 검사장치(1)는 대상물(M)의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사하는 카메라 장치(30)를 포함한다. 카메라 장치(30)는 플리퍼 장치(10)의 상측에 구비될 수 있다. 카메라 장치(30)는 -Z축 방향으로 바라보며 대상면을 검사할 수 있다.
대상물 검사장치(1)는 제1 대상물(M1)의 대상면 및 제2 대상물(M2)의 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치(30)를 포함한다. 카메라 장치(30)는 제1 대상물(M1) 및 제2 대상물(M2)의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사한다.
카메라 장치(30)는 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B) 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 이동하도록 구성된다. 여기서, 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치는 제1 플리퍼 장치(10A)에 잡힌 제1 대상물(M1)을 검사할 수 있는 위치를 의미하고, 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치는 제2 플리퍼 장치(10B)에 잡힌 제2 대상물(M2)을 검사할 수 있는 위치를 의미한다.
카메라 장치(30)는 Y축 방향으로 이동하게 구성될 수 있다. 이를 통해, 카메라 장치(30)는 Y축 방향을 따라 배열된 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 각각 대응하는 위치 사이를 이동할 수 있다.
카메라 장치(30)는 X축 방향으로 이동하게 구성될 수 있다. 이를 통해, 카메라 장치(30)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하면서 대상물(M)의 대상면의 각각의 부분을 검사할 수 있다.
카메라 장치(30)는 카메라 장치(30)를 이동 가능하게 지지하는 카메라 장치 프레임(40)을 포함한다. 카메라 장치 프레임(40)은 카메라 장치(30)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다.
카메라 장치 프레임(40)은 외부의 환경(예를 들어, 바닥, 벽체 또는 다른 구조물)에 지지되는 기초 프레임(41)을 포함한다. 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B)는 기초 프레임(41)에 지지될 수 있다.
카메라 장치 프레임(40)은 Y축 방향으로 연장된 Y축 가이드(43)와, Y축 가이드(43)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 Y축 슬라이더(44)를 포함할 수 있다. Y축 슬라이더(44)가 Y축 가이드(43)를 따라 이동할 때, Y축 슬라이더(44)에 의해 지지되는 카메라 장치(30)는 Y축 슬라이더(44)와 함께 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
카메라 장치 프레임(40)은 X축 방향으로 연장된 X축 가이드(46)와, X축 가이드(46)를 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 X축 슬라이더(47)를 포함할 수 있다. X축 슬라이더(47)가 X축 가이드(46)를 따라 이동할 때, X축 슬라이더(47)에 의해 지지되는 카메라 장치(30)는 X축 슬라이더(47)와 함께 X축 방향으로 이동할 수 있다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 플리퍼 장치(10)의 사시도이고, 도 3b는 다른 실시예에 따른 플리퍼 장치(10')의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참고하여, 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B) 각각은, 소정의 축 방향으로 대상물을 잡아 소정의 축을 중심으로 대상물을 회전시키도록 구성되는 적어도 하나의 플리퍼 유닛(100 및/또는 300)을 포함한다. 여기서, 소정의 축 방향은 X축 방향 또는 Y축 방향이 될 수 있다. 이하, 플리퍼 장치(10)에 대한 내용은 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B) 각각에 적용될 수 있다.
상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 Y축 방향으로 대상물(M)을 잡아 Y축을 중심으로 대상물(M)을 회전시키도록 구성되는 Y축 플리퍼 유닛(100)을 포함할 수 있다. 플리퍼 장치(10)는, 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛이 지지되는 Z축 승강 유닛(500)을 포함할 수 있다. Z축 승강 유닛(500)은 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛을 Z축 방향으로 승강시키도록 구성된다. 플리퍼 장치(10)는, 대상물(M)을 X축 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송 유닛(200)을 포함할 수 있다.
도 3a를 참고하여, 일 실시예에 따른 플리퍼 장치(10)의 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 X축 방향으로 대상물(M)을 잡아 X축을 중심으로 대상물(M)을 회전시키도록 구성되는 X축 플리퍼 유닛(300)을 포함한다. 플리퍼 장치(10)의 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)을 포함한다.
도 3a를 참고하여, Z축 승강 유닛(500)은 X축 플리퍼 유닛(300)을 지지할 수 있다. Z축 승강 유닛(500)은 X축 플리퍼 유닛(300)을 Z축 방향으로 승강시키도록 구성될 수 있다. 본 개시에서 제1 구성요소가 제2 구성요소를 "지지한다"는 것은, 제1 구성요소에 제2 구성요소가 직접 접촉하여 지지하는 것뿐만 아니라, 제1 구성요소와 제2 구성요소의 사이에 배치되는 제3 구성요소에 의해 제1 구성요소가 제2 구성요소를 지지하는 것까지 포괄하는 것이다. 본 실시예에서는, Z축 승강 유닛(500)은 Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)을 지지하고, Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)을 Z축 방향으로 승강시키도록 구성된다.
도 3b를 참고하여, 다른 실시예에 따른 플리퍼 장치(10')의 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 상기 X축 플리퍼 유닛을 포함하지 않는다. 플리퍼 장치(10')의 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 Y축 플리퍼 유닛(100)을 포함한다.
도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 제1 플리퍼 장치 및/또는 제2 플리퍼 장치는 Y축 플리퍼 유닛, X축 플리퍼 유닛 및 이송 유닛을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이송 유닛은 대상물을 특정 방향(예를 들어, X축 방향)으로 이동시키도록 구성되고, 상기 Y축 플리퍼 유닛이 대상물을 잡도록 기설정된 대상물의 제1 위치 및 상기 X축 플리퍼 유닛이 대상물을 잡도록 기설정된 대상물의 제2 위치는 상기 이송 유닛 상에서 상기 특정 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 이송 유닛을 통해 플리퍼 장치로 유입된 대상물은 상기 제1 위치에서 상기 Y축 플리퍼 유닛에 의해 잡혀 Y축을 중심으로 회전하며 검사를 받은 후, 상기 제1 위치에 놓여질 수 있다. 그 후, 상기 이송 유닛에 의해 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동된 대상물은 상기 X축 플리퍼 유닛에 의해 잡혀 X축을 중심으로 회전하며 검사를 받은 후, 상기 제2 위치에 놓여질 수 있다. 그 후, 상기 이송 유닛에 의해 대상물은 상기 플리퍼 장치로부터 배출될 수 있다.
그 밖에도 제1 플리퍼 장치 및 제2 플리퍼 장치는 다양한 구조로 구현될 수 있다. 이하 도 3a의 일 실시예에 따른 플리퍼 장치(10)를 기준으로 구성을 구체적으로 설명하나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 아래의 설명들 중 일부는 도 3b 등의 다양한 다른 실시예들에도 적용될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 3a의 Y축 플리퍼 유닛(100), 이송 유닛(200) 및 구동부들(160, 170, 180, 260, 270, 380)의 사시도들이다. 도 4에는 Y축 홀더(130)의 회전축인 Y축(Y)이 도시된다. Y축 플리퍼 유닛(100)과 이송 유닛(200)의 결합체는 Y축 플리퍼 어셈블리(100, 200)라 지칭될 수 있다. Y축 플리퍼 어셈블리(100, 200)는 적어도 하나 이상의 구동부(160, 170, 180, 260, 270)를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5을 참고하여, Y축 플리퍼 유닛(100)은 Z축 승강 유닛(500)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하도록 Z축 승강 유닛(500)에 지지된다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 Y축을 중심으로 상기 대상물을 회전 동작시킬 수 있도록 구성된다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)를 Y축 방향으로 좁히거나 벌릴 수 있도록 구성된다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 한 쌍의 보조 그립부(137)를 Y축 방향으로 좁히거나 벌릴 수 있도록 구성된다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 Z축 승강 유닛(500)에 지지되는 Y축 플리퍼 베이스(110)를 포함한다. Y축 플리퍼 베이스(110)는 Z축 승강 유닛(500)에 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치된다. Y축 플리퍼 베이스(110)는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)을 지지한다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 Y축 플리퍼 베이스(110)에 지지되는 바디 프레임(120)을 포함한다. 바디 프레임(120)은 Y축 플리퍼 베이스(110)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지된다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 Y축 방향으로 서로 좁혀지거나 벌려지게 작동하도록 구성되는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)을 포함한다. 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)은 +Y축 방향에 배치되는 제1 바디 프레임(120a)과 -Y축 방향에 배치되는 제2 바디 프레임(120b)을 포함한다. Y축 플리퍼 베이스(110)는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)을 지지한다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 Y축 홀더(130)를 회전 가능하게 지지하는 회전 조인트(121)를 포함한다. Y축 홀더(130)의 Y축 샤프트(131)는 Y축을 중심으로 회전 가능하게 회전 조인트(121)에 지지될 수 있다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 상기 대상물의 Y축 방향에서 상기 대상물을 잡도록 구성되는 Y축 홀더(130)를 포함한다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 대응되는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)에 지지되는 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)를 포함한다. 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)는 +Y축 방향에 배치되는 제1 Y축 홀더(130a)와, -Y축 방향에 배치되는 제2 Y축 홀더(130b)를 포함한다.
한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)에 대해 Y축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)의 사이에서 상기 대상물을 잡을 수 있도록 구성된다. 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)는 Y축 방향으로 상기 대상물을 잡을 수 있도록 구성된다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 바디 프레임(120)에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 Y축 샤프트(131)를 포함한다. Y축 샤프트(131)는 대응되는 바디 프레임(120)을 Y축 방향으로 관통하며 배치될 수 있다. Y축 샤프트(131)는 바디 프레임(120)의 회전 조인트(121)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
한 쌍의 Y축 홀더(130) 중 어느 한 Y축 홀더(130)를 기준으로 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 어느 한 Y축 홀더(130)에서 제1 방향은 나머지 한 Y축 홀더를 바라보는 방향을 의미하고, 제2 방향은 상기 제1 방향의 반대 방향을 의미한다.
Y축 홀더(130)는 바디 프레임(120)에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 Y축 샤프트(131)를 포함한다. Y축 샤프트(131)의 상기 제1 방향 말단에 지지 그립부(133)가 고정될 수 있다. Y축 샤프트(131)는 회전 로드(182c)와 결합된다.
Y축 홀더(130)는 Y축 샤프트(131)에 지지되는 지지 그립부(133)를 포함한다. 지지 그립부(133)는 Y축 방향(Y1)으로 돌출되어 상기 대상물의 일단을 걸림시키도록 구성된다. 지지 그립부(133)는 탄성 그립부(135)를 기준으로 -Z축 방향측에서 Y축 방향으로 돌출되어 +Z축 방향으로 대상물(M)에 접촉 가능한 지지면을 형성한다. 지지 그립부(133)는 상기 제1 방향으로 돌출 말단을 형성한다.
지지 그립부(133)의 상기 제2 방향측에 Y축 샤프트(131)가 고정된다. 지지 그립부(133)는 탄성 그립부(135)의 이동 방향을 가이드(guide)할 수 있다. 지지 그립부(133)는 보조 그립부(137)의 이동 방향을 가이드할 수 있다.
Y축 홀더는 대상물(M)에 접촉하여 눌려지면 탄성력이 발생되게 구성되는 탄성 그립부(135)를 포함한다. 탄성 그립부(135)는 대상물(M)에 접촉될 때 탄성 부재(미도시)를 압축시키도록 구성된다. 탄성 그립부(135)는 지지 그립부(133)를 매개로 Y축 샤프트(131)에 지지될 수 있다.
Y축 홀더(130)는 탄성 그립부(135)를 기준으로 +Z축 방향측에서 Y축 방향으로 이동하도록 구성되는 보조 그립부(137)를 포함한다. 보조 그립부(137)는 지지 그립부(133)에 대해 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 보조 그립부(137)는 Y축 샤프트(131)와 일체로 회전하게 구성된다. 본 개시에서 "일체로 회전"한다는 것은, 복수의 구성 요소가 서로 상대 위치의 변경없이 함께 회전하는 것을 의미한다. 보조 그립부(137)는 상기 제1 방향으로 돌출 말단을 형성한다.
보조 그립부(137)는 Y축 방향으로 이동하여 대상물(M)의 타단을 걸림시키거나 걸림 해제시키도록 구성된다. 대상물(M)의 일단은 지지 그립부(133)에 걸림된다. 여기서 언급되는 대상물(M)의 일단 및 타단은 Y축에 수직한 양 방향(Z축 방향)의 말단을 의미한다.
플리퍼 장치(10)는 보조 그립부(137)가 Y축 샤프트(131) 대해 Y축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 보조 그립부 구동부(180)를 포함한다. 보조 그립부 구동부(180)는 구동력을 제공하는 실린더(181)와, 실린더(181)의 구동력을 Y축 홀더(130)에 전달하는 구동력 전달부(182)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 전달부(182)는 실린더(181)의 구동력을 전달받아 Y축 방향으로 이동하는 실린더 로드(182a)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(182)는 실린더 로드(182a)에 고정되어 실린더 로드(182a)와 일체로 운동하는 연결 로드(182b)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(182)는 연결 로드(182b)와 연결되는 회전 로드(182c)를 포함할 수 있다. 회전 로드(182c)는, 연결 로드(182b)의 Y축 방향 이동을 따라 함께 Y축 방향으로 이동하도록 연결 로드(182b)에 연결되고, 연결 로드(182b)에 Y축을 중심으로 회전 가능하게 연결된다.
보조 그립부 구동부(180)는 일단에 보조 그립부(137)가 고정되는 회전 로드(182c)를 포함한다. 회전 로드(182c)의 상기 제1 방향 말단에 보조 그립부(137)가 고정될 수 있다. 회전 로드(182c)는 보조 그립부 구동부(180)의 구동력을 보조 그립부(137)에 전달하게 구성된다. 회전 로드(182c)는 보조 그립부(137)와 함께 지지 그립부(133)에 대해 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
회전 로드(182c)는 Y축 샤프트(131)와 일체로 회전하고 Y축 샤프트(131)에 대해 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 회전 로드(182c)는 Y축 샤프트(131)를 Y축 방향으로 관통하며 배치될 수 있다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 X축 플리퍼 유닛(300)의 Z축 방향 이동을 안내하는 X축 플리퍼 가이드(140)를 포함할 수 있다. X축 플리퍼 유닛(300)은 이송 유닛(200)의 Z축 방향 이동을 안내하는 이송 유닛 가이드(145)를 포함할 수 있다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 Z축 승강 유닛(500)의 Z축 가이드(530)를 따라 Z축 방향으로 슬라이딩(sliding)하게 구성되는 Z축 슬라이더(150)를 포함할 수 있다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 Y축 홀더(130)의 소정의 회전 각의 위치를 감지하는 Y축 회전 홈 센서(미도시)를 포함할 수 있다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 보조 그립부(137)가 지지 그립부(133)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 보조 그립부 센서(미도시)를 포함할 수 있다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 바디 프레임(120)이 Y축 플리퍼 베이스(110)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 Y축 이동 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 Y축 이동 센서는, 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)이 Y축 방향으로 좁혀진 상태 및 벌어진 상태를 감지할 수 있다.
Y축 플리퍼 유닛(100)은 상기 Y축 컨택터에 상기 대상물이 접촉하여, Y축 컨택터가 지지 그립부(133)에 대해 Y축 방향으로 소정 거리 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 Y축 컨택터 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 Y축 컨택터 센서는 상기 Y축 컨택터가 후술하는 적어도 하나의 탄성 부재(135b)를 압축할 때 신호를 감지할 수 있다. 후술하는 Y축 이동 구동부(160)는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)이 서로 가까워지는 방향으로 구동력을 제공하는 중, 상기 Y축 컨택터 센서에 의해 신호가 감지될 때 구동력의 제공을 중단하게 구성될 수 있다.
이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 지지된다. 이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동하도록 구성된다. 이송 유닛(200)은 이송 벨트(210)를 작동시켜, 이송 벨트(210) 위에 올려진 상기 대상물을 X축 방향으로 이송시키도록 구성된다.
본 실시예에서 이송 유닛(200)은 대상물이 올려지는 컨베이어 벨트 구조를 포함하나, 도시되지 않은 다른 실시예에서 이송 유닛은 대상물이 올려지는 홈을 가진 슬라이더 및 상기 슬라이더의 이동을 안내하는 레일 구조를 포함할 수 있다. 그 밖에도 이송 유닛은 다양한 방식으로 구현될 수 있으나, 이하에서는 본 실시예를 기준으로 설명한다.
이송 유닛(200)은 한 쌍의 이송부(200a, 200b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 이송부(200a, 200b)는 대응되는 상기 한 쌍의 바디 프레임에 지지된다. 한 쌍의 이송부(200a, 200b)는 제1 바디 프레임(120a)에 지지되는 제1 이송부(200a)와, 제2 바디 프레임(120b)에 지지되는 제2 이송부(200b)를 포함한다. 한 쌍의 이송부(200a, 200b)는 상기 대상물을 X축 방향으로 이송시키도록 구성된다.
이송 유닛(200)은 이송 유닛은 상기 대상물을 지지하여 X축 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송 벨트(210)를 포함한다. 이송 유닛(200)은 회전에 의해 이송 벨트(210)를 작동시키도록 구성되는 이송 풀리(220)를 포함한다. 이송 유닛(200)은 이송 풀리(220)가 배치되는 이송 프레임(230)을 포함한다. 이송 프레임(230)은 바디 프레임(120)에 지지된다.
Y축 플리퍼 어셈블리(100, 200)는 이송 유닛(200)이 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 이송 유닛 승강 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 이송 유닛 승강 센서는, 이송 유닛(200)이 Z축 방향으로 상승한 상태 및 하강한 상태를 감지할 수 있다. 한 쌍의 이송부(200a, 200b)에 대응되는 한 쌍의 이송 유닛 승강 센서가 구비될 수 있다.
플리퍼 장치(10)는 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)이 Y축 플리퍼 베이스(110)에 대해 Y축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 Y축 이동 구동부(160)를 포함한다. Y축 이동 구동부(160)는 Y축 플리퍼 유닛(100)에 지지된다. Y축 이동 구동부(160)는 모터(161)와, 모터(161)의 구동력을 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)에 전달하는 구동력 전달부(163)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 전달부(163)는 모터(161)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(163a)와, 풀리(163a)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(163b)와, 벨트(163b)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(163c)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(163)에 풀리(163c)에 결합되어 풀리(163c)와 일체로 회전하는 리드 스크류(lead screw)(163d)를 포함할 수 있다. 리드 스크류(163d)가 일 방향으로 회전시 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)은 리드 스크류(163d)를 따라 이동하여 Y축 방향으로 서로 좁혀지고, 리드 스크류(163d)가 타 방향으로 회전시 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)은 리드 스크류(163d)를 따라 이동하여 Y축 방향으로 서로 멀어질 수 있다.
플리퍼 장치(10)는 Y축 홀더(130)가 바디 프레임(120)에 대해 회전하는 구동력을 제공하는 Y축 홀더 회전 구동부(170)를 포함한다. Y축 홀더 회전 구동부(170)는 Y축 샤프트(131)를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다. Y축 홀더 회전 구동부(170)는 Y축 플리퍼 유닛(100)에 지지된다. Y축 홀더 회전 구동부(170)는 모터(171)와, 모터(171)의 구동력을 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)에 전달하는 구동력 전달부(173a, 173b, 173c)를 포함할 수 있다.
구동력 전달부(173a, 173b, 173c)는 모터(171)의 회전력을 제1 구동력 전달부(173b) 및 제2 구동력 전달부(173c)에 전달하는 기초 구동력 전달부(173a)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(173a, 173b, 173c)는 기초 구동력 전달부(173a)로부터 회전력을 전달받아 제1 Y축 홀더(130a)에 전달하는 제1 구동력 전달부(173b)와, 기초 구동력 전달부(173a)로부터 회전력을 전달받아 제2 Y축 홀더(130b)에 전달하는 제2 구동력 전달부(173c)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기초 구동력 전달부(173a)는 모터(171)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(173a1)와, 풀리(173a1)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(173a2)와, 및 벨트(173a2)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(173a3)를 포함할 수 있다. 기초 구동력 전달부(173a)는 풀리(173a3)에 결합되어 풀리(173a3)와 일체로 회전하는 세레이티드 샤프트(serrated shaft)(173a4)를 포함할 수 있다. 모터(171) 및 기초 구동력 전달부(173a)는 Y축 플리퍼 베이스(110)에 지지될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 구동력 전달부(173b)는 세레이티드 샤프트(173a4)와 결합되어 회전력을 전달받되 세레이티드 샤프트(173a4)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된 풀리(173b1)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(173b)는 풀리(173b1)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(173b2)와, 벨트(173b2)에 걸려 회전력을 전달받고 제1 Y축 홀더(130a)를 회전시키는 풀리(173b3)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(173b)는 벨트(173b2)의 위치를 안내하도록 벨트(173b2)에 접촉하는 가이드 풀리(173b4)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(173b)는 제1 바디 프레임(120a)에 지지된다.
일 실시예에서, 제2 구동력 전달부(173c)는 세레이티드 샤프트(173a4)와 결합되어 회전력을 전달받되 세레이티드 샤프트(173a4)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된 풀리(173c1)를 포함할 수 있다. 제2 구동력 전달부(173c)는 풀리(173c1)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(173c2)와, 벨트(173c2)에 걸려 회전력을 전달받고 제2 Y축 홀더(130b)를 회전시키는 풀리(173c3)를 포함할 수 있다. 제2 구동력 전달부(173c)는 벨트(173c2)의 위치를 안내하도록 벨트(173c2)에 접촉하는 가이드 풀리(173c4)를 포함할 수 있다. 제2 구동력 전달부(173c)는 제2 바디 프레임(120b)에 지지된다.
플리퍼 장치(10)는 보조 그립부(137)를 작동시키는 구동력을 제공하는 보조 그립부 구동부(180)를 포함한다. 한 쌍의 보조 그립부를 각각 작동시키는 구동력을 제공하는 한 쌍의 보조 그립부 구동부(180a, 180b)가 구비될 수 있다. 보조 그립부 구동부(180)는 바디 프레임(120)에 지지될 수 있다.
플리퍼 장치(10)는 이송 유닛(200)이 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 이송 유닛 승강 구동부(260)를 포함한다. 이송 유닛 승강 구동부(260)는 바디 프레임(120)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 이송 유닛 승강 구동부(260)는 상하 방향으로 로드를 구동시키는 실린더를 포함할 수 있다.
이송 유닛 승강 구동부(260)는 한 쌍의 이송부(200a, 200b)를 각각 작동시키는 한 쌍의 이송부 승강 구동부(260a, 260b)를 포함한다. 이송부 승강 구동부(260a, 260b)는 바디 프레임(120)에 지지된다. 이송부 승강 구동부(260a, 260b)는 이송부(200a, 200b)가 바디 프레임(120)에 대해 Z축 방향으로 이동하는 구동력을 제공한다. 한 쌍의 이송부 승강 구동부(260a, 260b)는 제1 이송부(200a)를 승강시키는 제1 이송부 승강 구동부(260a)와, 제2 이송부(200b)를 승강시키는 제2 이송부 승강 구동부(260b)를 포함한다.
플리퍼 장치(10)는 이송 벨트(210)가 작동하는 구동력을 제공하는 벨트 구동부(270)를 포함한다. 벨트 구동부(270)는 이송 프레임(230)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 벨트 구동부(270)는 모터(271)와, 모터(271)의 구동력을 이송 벨트(210)에 전달하는 벨트 및 풀리(272)를 포함할 수 있다.
벨트 구동부(270)는 한 쌍의 이송부(200a, 200b)의 이송 벨트(210)를 각각 작동시키는 한 쌍의 벨트 구동부(270a, 270b)를 포함한다. 한 쌍의 벨트 구동부(270a, 270b)는 제1 이송부(200a)의 이송 벨트(210)를 작동시키는 제1 벨트 구동부(270a)와, 제2 이송부(200b)의 이송 벨트(210)를 작동시키는 제2 벨트 구동부(270b)를 포함한다.
플리퍼 장치(10)는 X축 플리퍼 유닛(300)이 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 X축 플리퍼 승강 구동부(380)를 포함할 수 있다. X축 플리퍼 승강 구동부(380)는 Y축 플리퍼 베이스(110)에 지지될 수 있다. X축 플리퍼 승강 구동부(380)는 모터(381)와, 모터(381)의 구동력을 X축 플리퍼 유닛(300)에 전달하는 구동력 전달부(383)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 전달부(383)는 모터(381)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(383a)와, 풀리(383a)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(383b)와, 벨트(383b)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(383c)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(383)는 풀리(383c)에 결합되어 풀리(383c)와 일체로 회전하는 리드 스크류(383d)를 포함할 수 있다. 리드 스크류(383d)가 일 방향으로 회전시 X축 플리퍼 베이스(310)는 리드 스크류(383d)를 따라 +Z축 방향으로 이동하고, 리드 스크류(383d)가 타 방향으로 회전시 X축 플리퍼 베이스(310)는 리드 스크류(383d)를 따라 -Z축 방향으로 이동할 수 있다.
도 6은 도 3a의 X축 플리퍼 유닛(300) 및 구동부들(360, 370)의 사시도이다. 도 6에는 X축 홀더(330)의 회전축인 X축(X)이 도시된다.
도 6를 참고하여, X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하도록 Y축 플리퍼 유닛(100)에 지지될 수 있다. X축 플리퍼 유닛(300)은 X축을 중심으로 상기 대상물을 회전 동작시킬 수 있도록 구성된다. X축 플리퍼 유닛(300)은 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)를 X축 방향으로 좁히거나 벌릴 수 있도록 구성된다. X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 Z축 승강 유닛(500)에 지지되는 X축 플리퍼 베이스(310)를 포함한다. X축 플리퍼 베이스(310)는 Y축 플리퍼 유닛(100)을 매개로 Z축 승강 유닛(500)에 지지될 수 있다. X축 플리퍼 베이스(310)는 Y축 플리퍼 베이스(110)에 지지될 수 있다. X축 플리퍼 베이스(310)는 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 플리퍼 베이스(310)에 지지되는 사이드 프레임(320)을 포함한다. 사이드 프레임(320)은 X축 플리퍼 베이스(310)에 대해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지된다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 방향으로 서로 좁혀지거나 벌려지게 작동하도록 구성되는 한 쌍의 사이드 프레임(320)을 포함한다. 한 쌍의 사이드 프레임(320)은 +X축 방향에 배치되는 제1 사이드 프레임(320a)과 -X축 방향에 배치되는 제2 사이드 프레임(320b)을 포함한다. X축 플리퍼 베이스(310)는 한 쌍의 사이드 프레임(320)을 지지한다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 홀더(330)를 회전 가능하게 지지하는 회전 조인트(321)를 포함한다. X축 홀더(330)의 X축 샤프트(331)는 X축을 중심으로 회전 가능하게 회전 조인트(321)에 지지될 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 상기 대상물의 X축 방향에서 상기 대상물을 잡도록 구성되는 X축 홀더(330)를 포함한다. X축 플리퍼 유닛(300)은 대응되는 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)에 지지되는 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)를 포함한다. 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)는 +X축 방향에 배치되는 제1 X축 홀더(330a)와, -X축 방향에 배치되는 제2 X축 홀더(330b)를 포함한다.
한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)는 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)에 대해 X축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)의 사이에서 대상물을 잡을 수 있도록 구성된다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 사이드 프레임(320)에 X축을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 X축 샤프트(331)를 포함한다. X축 샤프트(331)는 대응되는 사이드 프레임(320)을 X축 방향으로 관통하며 배치될 수 있다. X축 샤프트(331)는 사이드 프레임(320)의 회전 조인트(321)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
X축 홀더(330)는 사이드 프레임(320)에 X축을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. X축 홀더(330)는 상기 대상물에 X축 방향으로 접촉되도록 구성되는 접촉면(335a)을 가진 X축 컨택터(335)를 포함한다. X축 컨택터(335)는 X축 샤프트(331)에 지지된다. X축 컨택터(335)는 X축 상에 배치된다. X축이 X축 컨택터(335)를 관통하도록, X축 컨택터(335)가 배치된다.
X축 홀더(330)는 +Z축 방향 부분이 -Z축 방향 부분에 비해 X축 방향을 따라 돌출되게 형성되는 제1 그립부(336)를 포함할 수 있다. 제1 그립부(336)는 X축 샤프트(331)에 지지된다. 제1 그립부(336)는 X축 컨택터(335)의 일측에 배치된다. 제1 그립부(336)는 X축 컨택터(335)를 기준으로 X축에 수직한 방향에 배치된다.
제1 그립부(336)의 +Z축 방향 부분은 X축 방향을 따라 돌출되어 제1 돌출면(336a)을 형성하고, 제1 그립부(336)의 -Z축 방향 부분은 X축 방향을 따라 함몰되어 제1 리세스면(336c)을 형성한다. 제1 그립부(336)는 제1 돌출면(336a)과 제1 리세스면(336c)을 연결하는 제1 경사면(336b)을 형성한다. X축 컨택터(335)를 중심으로 양측에 한 쌍의 제1 그립부(336)가 구비될 수 있다.
X축 홀더(330)는 -Z축 방향 부분이 +Z축 방향 부분에 비해 X축 방향을 따라 돌출되게 형성되는 제2 그립부(337)를 포함할 수 있다. 제2 그립부(337)는 X축 샤프트(331)에 지지된다. 제2 그립부(337)는 제1 그립부(336)의 일측에 배치된다. 제2 그립부(337)는 제1 그립부(336)를 기준으로 X축에 수직한 방향에 배치된다.
X축 컨택터(335), 제1 그립부(336) 및 제2 그립부(337)는 X축에 수직한 어느 한 방향을 따라 배열될 수 있다. X축 컨택터(335), 제1 그립부(336) 및 제2 그립부(337)는 Y축 방향을 따라 배열될 수 있다.
제2 그립부(337)의 +Z축 방향 부분은 X축 방향을 따라 돌출되어 제2 돌출면(337a)을 형성하고, 제2 그립부(337)의 -Z축 방향 부분은 X축 방향을 따라 함몰되어 제2 리세스면(337c)을 형성한다. 제2 그립부(337)는 제2 돌출면(337a)과 제2 리세스면(337c)을 연결하는 제2 경사면(337b)을 형성한다. X축 컨택터(335)를 중심으로 양측에 한 쌍의 제2 그립부(337)가 구비될 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 이송 유닛(200)에 의해 이동하는 상기 대상물의 이동을 제한하는 이송 스토퍼(340)를 포함할 수 있다. 이송 스토퍼(340)는 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b) 중 어느 하나에만 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 이송 스토퍼(340)는 제1 X축 홀더(330a)에 고정된다. 이송 스토퍼(340)는 제1 X축 홀더(330a)에서 +Z축 방향으로 돌출되어 -X축 방향을 바라보는 표면을 형성할 수 있다. 이송 유닛(200)에 의해 X축 방향으로 이동하는 상기 대상물은 이송 스토퍼(340)에 걸림되어 X축 방향으로의 이동이 정지될 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)의 X축 플리퍼 가이드(140)를 따라 Z축 방향으로 슬라이딩하게 구성되는 X축 플리퍼 슬라이더(350)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 X축 플리퍼 슬라이더(350)가 X축 방향으로 서로 마주보게 구성될 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 홀더(330)의 소정의 회전 각의 위치를 감지하는 X축 회전 홈 센서(미도시)를 포함할 수 있다. X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 컨택터(335)에 상기 대상물이 접촉한 경우 감지 신호를 발생시기는 X축 컨택터 센서(미도시)를 포함할 수 있다. X축 플리퍼 유닛(300)은 사이드 프레임(320)이 X축 플리퍼 베이스(310)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 X축 이동 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 X축 이동 센서는, 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)이 X축 방향으로 좁혀진 상태 및 벌어진 상태를 감지할 수 있다.
X축 플리퍼 유닛(300)은 X축 플리퍼 베이스(310)가 Y축 플리퍼 베이스(110)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 Z축 이동 센서(391a, 391b)를 포함할 수 있다(도 5 참고). X축 플리퍼 베이스(310)가 Y축 플리퍼 베이스(110)에 대해 소정의 상대 위치에 배치되면, X축 플리퍼 베이스(310)에 고정된 타겟(미도시)이 Z축 이동 센서(391a, 391b)에 의해 감지된다.
플리퍼 장치(10)는 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)이 X축 플리퍼 베이스(310)에 대해 X축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 X축 이동 구동부(360)를 포함한다. X축 이동 구동부(360)는 X축 플리퍼 유닛(300)에 지지된다. X축 이동 구동부(360)는 모터(361)와, 모터(361)의 구동력을 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)에 전달하는 구동력 전달부(363)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 전달부(363)는 모터(361)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(미도시)와, 상기 풀리에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(363b)와, 벨트(363b)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(363c)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(363)에 풀리(363c)에 결합되어 풀리(363c)와 일체로 회전하는 리드 스크류(363d)를 포함할 수 있다. 리드 스크류(363d)가 일 방향으로 회전시 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)은 리드 스크류(363d)를 따라 이동하여 X축 방향으로 서로 좁혀지고, 리드 스크류(363d)가 타 방향으로 회전시 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)은 리드 스크류(363d)를 따라 이동하여 X축 방향으로 서로 멀어질 수 있다.
플리퍼 장치(10)는 X축 홀더(330)가 사이드 프레임(320)에 대해 회전하는 구동력을 제공하는 X축 홀더 회전 구동부(370)를 포함한다. X축 홀더 회전 구동부(370)는 X축 샤프트(331)를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다. X축 홀더 회전 구동부(370)는 X축 플리퍼 유닛(300)에 지지된다. X축 홀더 회전 구동부(370)는 모터(371)와, 모터(371)의 구동력을 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)에 전달하는 구동력 전달부(373a, 373b, 373c)를 포함할 수 있다.
구동력 전달부(373a, 373b, 373c)는 모터(371)의 회전력을 제1 구동력 전달부(373b) 및 제2 구동력 전달부(373c)에 전달하는 기초 구동력 전달부(373a)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(373a, 373b, 373c)는 기초 구동력 전달부(373a)로부터 회전력을 전달받아 제1 X축 홀더(330a)에 전달하는 제1 구동력 전달부(373b)와, 기초 구동력 전달부(373a)로부터 회전력을 전달받아 제2 X축 홀더(330b)에 전달하는 제2 구동력 전달부(373c)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기초 구동력 전달부(373a)는 모터(371)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(373a1)와, 풀리(373a1)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(373a2)와, 및 벨트(373a2)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(373a3)를 포함할 수 있다. 기초 구동력 전달부(373a)는 풀리(373a3)에 결합되어 풀리(373a3)와 일체로 회전하는 세레이티드 샤프트(373a4)를 포함할 수 있다. 모터(371) 및 기초 구동력 전달부(373a)는 X축 플리퍼 베이스(310)에 지지될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 구동력 전달부(373b)는 세레이티드 샤프트(373a4)와 결합되어 회전력을 전달받되 세레이티드 샤프트(373a4)를 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된 풀리(373b1)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(373b)는 풀리(373b1)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(373b2)와, 벨트(373b2)에 걸려 회전력을 전달받고 제1 X축 홀더(330a)를 회전시키는 풀리(373b3)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(373b)는 벨트(373b2)의 위치를 안내하도록 벨트(373b2)에 접촉하는 가이드 풀리(373b4)를 포함할 수 있다. 제1 구동력 전달부(373b)는 제1 사이드 프레임(320a)에 지지된다.
일 실시예에서, 제2 구동력 전달부(373c)는 세레이티드 샤프트(373a4)와 결합되어 회전력을 전달받되 세레이티드 샤프트(373a4)를 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된 풀리(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 구동력 전달부(373c)는 제1 구동력 전달부(373b)의 방식으로 구성되어, 제2 X축 홀더(330b)를 회전시킬 수 있다. 제2 구동력 전달부(373c)는 제2 사이드 프레임(320b)에 지지된다.
도 7 및 도 8은 도 3a의 Z축 승강 유닛(500) 및 Z축 승강 구동부(560)의 사시도들이다. 도 7 및 도 8을 참고하여, Z축 승강 유닛(500)은 플리퍼 장치(10) 외부의 환경(예를 들어, 외부의 바닥이나 벽체 등)에 지지될 수 있다. Y축 플리퍼 유닛(100)은 Z축 승강 유닛(500)에 대해 Z축 방향으로 승강될 수 있다.
Z축 승강 유닛(500)은 외부의 환경에 지지되는 지지 프레임(510)을 포함할 수 있다. Z축 승강 유닛(500)은 지지 프레임(510)에 형성되는 Z축 가이드(530)를 포함할 수 있다. Z축 가이드(530)는 Y축 플리퍼 유닛(100)의 Z축 방향 이동을 안내한다.
Z축 승강 유닛(500)은 Y축 플리퍼 베이스(110)가 Z축 승강 유닛(500)에 대해 소정의 상대 위치로 이동한 경우 감지 신호를 발생시키는 승강 센서(591a, 591b)를 포함할 수 있다. Y축 플리퍼 베이스(110)가 Z축 승강 유닛(500)에 대해 소정의 상대 위치에 배치되면, Y축 플리퍼 베이스(110)에 고정된 타겟(591t)이 Z축 이동 센서(391a, 391b)에 의해 감지된다(도 3a 참고).
플리퍼 장치(10)는 Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)이 Z축 승강 유닛(500)에 대해 Z축 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 Z축 승강 구동부(560)를 포함할 수 있다. Z축 승강 구동부(560)는 Z축 승강 유닛(500)에 지지될 수 있다. Z축 승강 구동부(560)는 모터(561)와, 모터(561)의 구동력을 Y축 플리퍼 유닛(100)에 전달하는 구동력 전달부(563)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 전달부(563)는 모터(561)의 회전축에 고정되어 회전하는 풀리(563a)와, 풀리(563a)에 감겨 회전력을 전달받는 벨트(563b)와, 벨트(563b)에 걸려 회전력을 전달받는 풀리(563c)를 포함할 수 있다. 구동력 전달부(563)는 풀리(563c)에 결합되어 풀리(563c)와 일체로 회전하는 리드 스크류(563d)를 포함할 수 있다. 리드 스크류(563d)가 일 방향으로 회전시 Y축 플리퍼 베이스(110)는 리드 스크류(563d)를 따라 +Z축 방향으로 이동하고, 리드 스크류(563d)가 타 방향으로 회전시 Y축 플리퍼 베이스(110)는 리드 스크류(563d)를 따라 -Z축 방향으로 이동할 수 있다.
도 9 내지 도 16은 플리퍼 장치(10)의 일 실시예에 따른 작동 과정을 순서대로 보여주는 사시도들로서, 설명의 편의를 위해 몇몇의 도면에서는 X축 플리퍼 유닛(300) 및 Z축 승강 유닛(500)이 생략된다.
도 9를 참고하여, 대상물(M)이 플리퍼 장치(10)로 들어온다. 이송 유닛(200)의 이송 벨트(210)의 상측면은 +X축 방향으로 이동한다(화살표 Mc1 참고). 이에 따라, 이송 벨트(210) 위에 올려진 대상물(M)은 +X축 방향으로 이동한다(화살표 In 참고).
도 9 및 도 10을 참고하여, X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 소정 범위 하강한 상태로서, 대상물(M)이 플리퍼 장치(10) 내의 정위치까지 이송되는 경로 상에서 X축 플리퍼 유닛(300)에 걸림되지 않고, 플리퍼 장치(10)가 정위치에 도달할 때 X축 플리퍼 유닛(300)의 이송 스토퍼(340)에 걸림된다. 도 10을 참고하여, 대상물(M)은 소정의 정위치에서 이송 스토퍼(340)에 의해 걸림되어, 더 이상 +X축 방향으로 이동하지 못하고 정지된다. 그 후, 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)은 서로 X축 방향으로 벌어지고 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 +Z축 방향으로 이동하여, 대상물(M)과 이격된 상태를 유지한다.
도 11을 참고하여, Y축 플리퍼 유닛(100)의 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)은 Y축 방향으로 서로 좁혀진다(화살표 Dy1 참고). 여기서, Y축 홀더(130)의 지지 그립부(133)는 대상물(M)의 하측면을 받쳐주게 된다.
도 12를 참고하여, 이송 유닛(200a, 200b)은 바디 프레임(120)을 따라 -Z축 방향으로 이동한다(화살표 Dc1 참고). 이를 통해, 대상물(M)이 회전할 때 이송 유닛(200)이 간섭되지 않게 할 수 있다.
도 12를 참고하여, Y축 홀더(130)의 지지 그립부(133)가 대상물(M)의 하측을 받쳐주고, 탄성 그립부(135)가 대상물(M)의 Y축 방향 양측에 접촉된 상태에서, 대상물(M)의 +Z축 방향을 바라보는 대상면(A)이 상기 카메라 장치에 의해 검사된다. 여기서, 한 쌍의 보조 그립부(137)는 한 쌍의 지지 그립부(133)에 비해 서로 더 벌어진 상태로서, 보조 그립부(137)는 대상면(A)의 +Z축 방향을 가리지 않아, 대상면(A)의 모든 면이 검사될 수 있다. 대상면(A)의 검사는 이송 유닛(200a, 200b)가 -Z축 방향으로 하강 동작 중일 때 수행될 수 있고, 이 경우 검사 시간을 단축시킬 수 있다.
도 13을 참고하여, 대상면(A)의 검사 후 대상면(B1, B2)의 검사를 위해, 한 쌍의 보조 그립부(137)는 한 쌍의 지지 그립부(133)에 비해 서로 더 좁혀진 상태로 이동한다(화살표 Ds1 참고). 지지 그립부(133)와 보조 그립부(137)가 대상물(M)의 상하측을 잡아줌으로써, 대상물(M)이 안정적으로 회전될 수 있다.
도 14를 참고하여, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡은 상태에서 Y축을 중심으로 어느 한 회전 방향(Ry1)으로 대상물(M)을 회전시킴으로써, 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1)이 +Z축 방향을 바라보게 된다. 여기서, 대상면(B1)이 상기 카메라 장치에 의해 검사된다.
도 15a 및 도 15b를 참고하여, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축을 중심으로 90도 미만으로 회전시켜, 대상면(B1)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(B1a, B1b)도 검사를 받을 수 있다. 대상물(M)의 모서리에 곡률이 있는 경우, 이러한 검사 방식은 매우 유용해진다. 예를 들어, 도 15a를 참고하여 Y축 홀더(130)를 어느 한 회전 방향(Ry2)으로 회전시켜 대상면(B1a)이 검사되고, 도 15b를 참고하여 Y축 홀더(130)를 반대 회전 방향(Ry3)으로 회전시켜 대상면(B1b)이 검사될 수 있다.
도 16을 참고하여, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축을 중심으로 어느 한 회전 방향(Ry4)으로 대상물(M)을 회전시킴으로써, 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)이 +Z축 방향을 바라보게 된다. 여기서, 대상면(B2)이 상기 카메라 장치에 의해 검사된다.
도 17a는 도 12의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다. 도 17b는 도 14의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다. 도 17c는 도 15a의 상태의 플리퍼 장치(10)를 X축 방향으로 바라본 입면도이다.
도 17a 내지 도 17c를 참고하여, 카메라 장치(30)는 지면(GL)으로부터 Z축 방향으로 일정한 거리(Lo+Lg)만큼 떨어진 수평면(Io) 상에 배치되고, 카메라 장치(30)의 검사 방향(Id)은 -Z축 방향이 된다. 카메라 장치(30)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하며 대상물(M)의 상기 대상면을 검사할 수 있다.
카메라 장치(30)는 대상물(M)의 +Z축 방향을 바라보는 대상면으로부터 일정한 거리(Lo)를 유지한다. 이를 위해서, 상기 대상면과 지면(GL) 사이의 거리를 일정한 거리(Lg)로 유지할 수 있다. Z축 승강 유닛(500)은 상기 거리(Lg)를 일정하게 유지하기 위해, Y축 플리퍼 유닛(100)을 Z축 방향으로 이동시킨다.
도 17a를 참고하여, 대상면(A)을 검사하는 중, Y축 플리퍼 유닛(100)의 기준 지점과 지면(GL) 사이의 거리(L1)가 도시된다.
도 17b를 참고하여, 대상면(B1)의 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대한 상대 위치가 대상면(B1)의 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대한 상대 위치보다 높아졌으므로, Z축 승강 유닛(500)은 Y축 플리퍼 유닛(100)을 하측으로 소정 거리 이동시킬 수 있다(화살표 Dz1 참고). 여기서, Y축 플리퍼 유닛(100)과 지면(GL) 사이의 거리(L2)는 거리(L1)에 비해 짧아진다.
도 17c를 참고하여, 대상면(B1a)의 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대한 상대 위치가 대상면(B1)의 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대한 상대 위치보다 낮아졌으므로, Z축 승강 유닛(500)은 Y축 플리퍼 유닛(100)을 상측으로 소정 거리 이동시킬 수 있다(화살표 Dz2 참고). 여기서, Y축 플리퍼 유닛(100)과 지면(GL) 사이의 거리(L3)는 거리(L2)에 비해 길어지나, 거리(L1)에 비해 짧아진다.
도 18 내지 도 26는 플리퍼 장치(10)의 도 16의 상태 이후 일 실시예에 따른 작동 과정을 순서대로 보여주는 사시도들로서, 설명의 편의를 위해 몇몇의 도면에서는 Y축 플리퍼 유닛(100) 및 Z축 승강 유닛(500)이 생략된다.
도 18을 참고하여, Y축 홀더(130)는 대상물(M)을 회전시켜(화살표 Ry5 참고), 대상면(A)이 +Z축 방향을 바라보게 대상물을 배치시킨다. 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)은 그 전까지 서로 X축 방향으로 벌어진 상태를 유지하고 있다가, 여기에서 서로 X축 방향으로 좁혀져 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)가 대상물(M)을 잡는다(화살표 Dx1 참고).
도 19를 참고하여, 보조 그립부(137)가 지지 그립부(133)에 대해 제2 방향으로 이동하여 상기 걸림 해제 상태가 되고(화살표 Ds2 참고), 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)이 서로 벌어져서 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)는 대상물(M)로부터 이격된다(화살표 Dy2 참고). 이를 통해, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 회전시킬 때 Y축 홀더(130)가 간섭되지 않는다.
도 20을 참고하여, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 잡은 상태에서 X축을 중심으로 어느 한 회전 방향(Rx1)으로 대상물(M)을 회전시킴으로써, 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B3)이 +Z축 방향을 바라보게 된다. 여기서, 대상면(B3)이 상기 카메라 장치에 의해 검사된다.
도 21a 및 도 21b를 참고하여, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 X축을 중심으로 90도 미만으로 회전시켜, 대상면(B3)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(B3a, B3b)도 검사를 받을 수 있다. 대상물(M)의 모서리에 곡률이 있는 경우, 이러한 검사 방식은 매우 유용해진다. 예를 들어, 도 21a를 참고하여 X축 홀더(330)를 어느 한 회전 방향(Rx2)으로 회전시켜 대상면(B3a)이 검사되고, 도 21b를 참고하여 X축 홀더(330)를 반대 회전 방향(Rx3)으로 회전시켜 대상면(B3b)이 검사될 수 있다.
도 22를 참고하여, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 X축을 중심으로 어느 한 회전 방향(Rx4)으로 대상물(M)을 회전시킴으로써, 대상면(B3)의 반대측 면인 대상면(B4)이 +Z축 방향을 바라보게 된다. 여기서, 대상면(B4)이 상기 카메라 장치에 의해 검사된다.
도시되지는 않았으나, X축 플리퍼 유닛(300)이 대상물(M)을 회전시킬 때, 카메라 장치(30)는 대상물(M)의 +Z축 방향을 바라보는 대상면으로부터 일정한 거리(Lo)를 유지할 수 있다. 예를 들어, Z축 승강 유닛(500)은 상기 거리(Lo)를 일정하게 유지하기 위해, Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)을 일체로 Z축 방향으로 이동시킨다. 이에 대한 구체적인 메커니즘은 상술한 도 17a 내지 도 17c의 메커니즘과 같다.
도 23을 참고하여, X축 홀더(330)는 대상물(M)을 회전시켜(화살표 Rx5 참고), 대상면(A)의 반대면인 대상면(C)이 +Z축 방향을 바라보게 대상물을 배치시킨다. 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)은 서로 Y축 방향으로 좁혀져 한 쌍의 Y축 홀더(130a, 130b)가 대상물(M)을 잡는다(화살표 Dy1 참고).
도 24를 참고하여, 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)이 서로 벌어져서 한 쌍의 X축 홀더(330a, 330b)는 대상물(M)로부터 이격된다(화살표 Dx2 참고). 여기서, 대상면(A)의 반대측면인 대상면(C)의 검사가 진행될 수 있다.
도 25를 참고하여, X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 -Z축 방향으로 소정 거리 이동한다(화살표 De1 참고). 여기서, X축 플리퍼 유닛(300)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 충분히 하강하여, 이송 스토퍼(340)도 대상물의 진행 경로보다 하측에 배치되게 한다. 또한, 이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 +Z축 방향으로 소정 거리 이동한다(화살표 Dc2 참고). 여기서, 이송 유닛(200)의 이송 벨트(210)는 대상물(M)의 하측면을 받쳐준다.
도 26을 참고하여, 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)은 Y축 방향으로 서로 벌어져서, 이송 유닛(200)만 대상물(M)을 받치게 된다. 여기서, 한 쌍의 이송부(200a, 200b)의 이송 벨트(210)의 상측면은 +X축 방향으로 이동한다(화살표 Mc1 참고). 이에 따라, 이송 유닛(200)에 의해 대상물(M)이 플리퍼 장치(10)로부터 배출된다(화살표 Out 참고)
도 27a 내지 도 29에 도시된 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
도 27a는 어느 한 대상물을 검사하는 일 실시예에 따른 방법(S1)의 흐름도이고, 도 27b는 어느 한 대상물을 검사하는 다른 실시예에 따른 방법(S1')의 흐름도이다. 여기서, 어느 한 대상물이란 제1 대상물(M1) 및 제2 대상물(M2) 중 어느 하나를 의미하는 것으로서, 도 27a, 및 도 27b는 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B) 중 어느 하나에 의해 회전되는 대상물(M)을 기준으로 흐름도를 작성한 것이다.
도 27a를 참고하여, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)을 검사하는 일 실시예에 따른 방법(S1)은 도 3a의 플리퍼 장치(10)와 도 1의 카메라 장치(30)를 이용하여 진행될 수 있다. 상기 방법(S1)은, 초기 검사 단계(S20) 전, 플리퍼 장치(10)의 이송 유닛(200)이 대상물(M)을 X축 방향으로 이송시키는 초기 이송 단계(S10)를 포함한다(도 9 및 도 10 참고). 초기 이송 단계(S10)에서, 대상물(M)이 정위치에 놓이도록 대상물(M)을 X축 방향으로 이송시킨다. 여기서, 상기 정위치는 Y축 홀더(130)가 Y축 방향으로 대상물(M)을 잡을 수 있는 위치일 수 있다. 초기 이송 단계(S10)에서, 이송 스토퍼(340)에 의해 대상물(M)이 걸림되어 상기 정위치에 대상물(M)이 배치될 수 있다. 초기 이송 단계(S10)에서 대상물(M)은 +X축 방향으로 이송될 수 있다.
상기 방법(S1)은, 초기 이송 단계(S10) 후, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대상물(M)의 대상면(A)을 검사하는 초기 검사 단계(S20)를 포함한다(도 11 및 도 12 참고). 초기 검사 단계(S20)에서, 보조 그립부(137)가 대상면(A)을 걸림 해제시킨 상태에서 Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡는다. 여기서, 걸림 해제시킨 상태란 보조 그립부(137)가 대상면(A)의 일부를 가리지 않은 상태를 의미한다. 이를 통해, 상기 카메라 장치가 대상면(A)의 전면적을 간섭없이 검사할 수 있다. 초기 검사 단계(S20)는 제1 검사 단계(S20)라 지칭될 수 있다.
초기 검사 단계(S20)에서, 이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 -Z축 방향으로 이동한다. 초기 검사 단계(S20)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡은 후, Y축 홀더(130)에 대해 이송 유닛(200)이 -Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 하강하여 대상물(M)의 회전 동작을 간섭하지 않는다. 여기서, 이송 유닛(200) 하강 중 상기 카메라 장치가 대상면(A)을 검사할 수도 있다.
상기 방법(S1)은, 초기 검사 단계(S20) 후, 대상물(M)을 회전시켜 대상면(A)에 수직한 대상면을 검사하는 회전 검사 단계(S30)를 포함한다. 회전 검사 단계(S30)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 상기 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사할 수 있다. 회전 검사 단계(S30)는 제2 검사 단계(S30)라 지칭될 수 있다.
회전 검사 단계(S30)에서, 보조 그립부(137)가 대상면(A)을 걸림시킨 상태에서 Y축 홀더(130)가 대상물을 잡는다. 이를 통해, Y축 홀더(130)에 의해 대상물(M)이 안정적으로 잡힐 수 있다.
Y축 플리퍼 유닛(100) 및 X축 플리퍼 유닛(300)이 구비된 일 실시예에 따른 플리퍼 장치(10)를 이용한 상기 방법(S1)에서, 회전 검사 단계(S30)는 Y축 회전 검사 단계(S31) 및 X축 회전 검사 단계(S36)를 포함한다.
Y축 회전 검사 단계(S31)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사한다(도 13 내지 도 16 참고). Y축 회전 검사 단계(S31)에서, 보조 그립부(137)는 지지 그립부(133)에 대해 상기 제1 방향으로 이동하여 걸림 상태가 될 수 있다.
Y축 회전 검사 단계(S31)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대상면(B1)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(B1a, B1b) 및 대상면(B2)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(미도시) 중 적어도 하나를 검사할 수 있다. Y축 회전 검사 단계(S31)에서, 대상면(B1) 및 대상면(B2)이 대상면(A)과 같은 높이에 위치하도록 Y축 홀더(130)가 Z축 방향으로 이동할 수 있다(도 17a 내지 도 17c 참고). 여기서, Y축 홀더(130)는 Z축 승강 유닛(500)에 의해 Z축 방향으로 이동한다.
X축 회전 검사 단계(S36)는 Y축 회전 검사 단계(S31) 후 진행될 수 있다. X축 회전 검사 단계(S36)에서, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 X축 방향으로 잡아 대상물(M)을 X축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B3) 및 대상면(B3)의 반대측 면인 대상면(B4)을 검사한다(도 18 내지 도 22 참고).
X축 회전 검사 단계(S36)는, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 잡는 단계와, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 놓아주는 단계와, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 회전시키는 단계를 포함한다. Y축 홀더(130)가 대상물(M)의 대상면(A)이 +Z축을 바라보도록 배치시킨 상태에서, 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)이 X축 방향으로 서로 좁혀져 X축 홀더(330)가 대상물(M)을 잡는 단계가 진행된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)의 대상면(C)이 +Z축을 바라보도록 배치시킨 상태에서, 한 쌍의 사이드 프레임(320a, 320b)이 X축 방향으로 서로 좁혀져 X축 홀더(330)가 대상물(M)을 잡는 단계가 진행될 수도 있다. X축 홀더(330)가 대상물(M)을 잡는 단계 후, 한 쌍의 바디 프레임(120a, 120b)이 Y축 방향으로 서로 벌어지고 보조 그립부(137)는 지지 그립부(136)에 대해 상기 제2 방향으로 이동하여, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 놓아주는 단계가 진행된다. Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 놓아주는 단계 후, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 회전시키는 단계가 진행된다.
X축 회전 검사 단계(S36)에서, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 X축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 상기 대상면(B3)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(B3a, B3b) 및 대상면(B4)에 대해 90도 미만으로 경사진 대상면(미도시) 중 적어도 하나를 검사할 수 있다. X축 회전 검사 단계(S36)에서, 대상면(B3) 및 대상면(B4)이 대상면(A)과 같은 높이에 위치하도록 X축 홀더(330)가 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, X축 홀더(330)는 Z축 승강 유닛(500)에 의해 Z축 방향으로 이동한다.
상기 방법(S1)은, 회전 검사 단계(S30) 후, 대상면(C)을 검사하는 배면 검사 단계(S40)를 포함할 수 있다(도 23 내지 도 25 참고). 배면 검사 단계(S40)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대상면(A)의 반대측 면인 대상면(C)을 검사한다. 배면 검사 단계(S40)는 제3 검사 단계(S40)라 지칭될 수 있다.
배면 검사 단계(S40)에서, 보조 그립부(137)가 대상면(C)을 걸림 해제시킨 상태에서 Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡는다. 여기서, 걸림 해제시킨 상태란 보조 그립부(137)가 대상면(C)의 일부를 덮지 않은 상태를 의미한다. 이를 통해, 상기 카메라 장치가 대상면(C)의 전면적을 간섭없이 검사할 수 있다.
배면 검사 단계(S40)는, 대상물(M)을 회전시켜 대상면(C)이 +Z축 방향을 향하도록 배치시키는 단계를 포함한다. X축 회전 검사 단계(S36)가 구비되는 실시예에서, 배면 검사 단계(S40)는, X축 홀더(330)가 대상물(M)을 회전시켜 대상면(C)이 +Z축 방향을 향하도록 배치시키는 단계와, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡는 단계를 포함한다.
배면 검사 단계(S40)에서, 이송 유닛(200)은 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 +Z축 방향으로 이동한다. 배면 검사 단계(S40)에서, 이송 유닛(200)이 대상물(M)을 지지하도록 Y축 홀더(130)에 대해 +Z축 방향으로 상승한다. 여기서, 이송 유닛(200) 상승 중 대상면(C)을 검사할 수도 있다.
배면 검사 단계(S40)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡은 후, Y축 홀더(130)에 대해 X축 홀더(330)가 -Z축 방향으로 이동할 수 있다. 구체적으로, Y축 홀더(130)가 대상물(M)을 잡은 후, 한 쌍의 X축 홀더(330)는 X축 방향으로 서로 벌어지고 Y축 홀더(130)에 대해 -Z축 방향으로 이동할 수 있다. X축 홀더(330)가 Y축 플리퍼 유닛(100)에 대해 충분히 하강하여, 후기 이송 단계(S50)에서 대상물(M)이 이송될 때 이송 스토퍼(340)가 대상물(M)로부터 -Z축 방향으로 이격되게 할 수 있다. 여기서, X축 홀더(330)의 하강 중 대상면(C)을 검사할 수도 있다.
상기 방법(S1)은, 배면 검사 단계(S40) 후, 이송 유닛(200)이 대상물(M)을 X축 방향으로 이송시키는 후기 이송 단계(S50)를 포함한다(도 26 참고). 후기 이송 단계(S50)에서 대상물(M)이 +X축 방향으로 이송될 수 있다.
도 27b를 참고하여, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)을 검사하는 다른 실시예에 따른 방법(S1')은 도 3b의 플리퍼 장치(10')와 도 1의 카메라 장치(30)를 이용하여 진행될 수 있다. 이하, 상술한 도 27a의 실시예와의 차이점을 중심으로 도 27b의 실시예에 따른 방법(S1')을 설명하면 다음과 같다.
X축 플리퍼 유닛(300)이 구비되지 않고 Y축 플리퍼 유닛(100)이 구비된 다른 실시예에 따른 플리퍼 장치(10')를 이용한 상기 방법(S1')에서, 회전 검사 단계(S30)는 X축 회전 검사 단계(S36)를 포함하지 않을 수 있다. Y축 회전 검사 단계(S31)에서 대상면(B1) 및 대상면(B2)이 검사된 후, 배면 검사 단계(S40)가 진행될 수 있다. 배면 검사 단계(S40)에서, Y축 홀더(130)가 대상물(M)의 대상면(C)이 +Z축을 바라보도록 배치시킨 상태에서, 한 쌍의 이송부(200a, 200b)가 상승하여 대상물(M)을 받쳐준 후, 한 쌍의 Y축 홀더(130)가 서로 벌어져 대상물(M)을 놓을 수 있다. 한 쌍의 Y축 홀더(130)가 서로 벌어져 대상물(M)을 놓은 후 Y축을 중심으로 180도 회전하고, 서로 좁아져 다시 대상물(M)을 잡은 후, 대상면(C)의 검사가 진행될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해 도 27a의 일 실시예에 따른 방법(S1)을 기준으로 대상물 검사벙법을 설명하나, 이에 제한되지 않는다. 도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른 대상물 검사방법(S0)의 흐름도이고, 도 29는 본 개시의 다른 실시예에 따른 대상물 검사방법(S0')의 흐름도이다. 도 28 및 도 29를 참고하여, 대상물 검사방법(S0, S0')은 제1 플리퍼 장치(10A)와 제2 플리퍼 장치(10B)와 하나의 카메라 장치(30)를 이용하여 진행될 수 있다.
도 28 및 도 29를 참고하여, 대상물 검사방법(S0, S0')은 제1 플리퍼 장치(10A)가 제1 대상물(M1)을 회전시키고, 카메라 장치(30)가 제1 대상물(M1)의 대상면을 검사하는 제1 대상물 검사 단계(S1a); 및 제1 대상물 검사 단계(S1a) 진행 중, 제2 플리퍼 장치(10B)가 제2 대상물(M2)을 회전시키고, 카메라 장치(30)가 제2 대상물(M2)의 대상면을 검사하는 제2 대상물 검사 단계(S1b)를 포함한다.
제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 진행 중, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A) 및 제2 플리퍼 장치(10B) 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 적어도 1회 이동한다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 진행 중, 카메라 장치(30)는 제1 대상물(M1)의 대상면 및 제2 대상물(M2)의 대상면을 번갈아 검사할 수 있다. 이를 통해, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 해당되는 대상면을 기설정된 위치에 배치하기 위해 플리퍼 장치(10)가 준비 동작을 수행하는 과정 중, 카메라 장치가 다른 한 대상물(M2 또는 M1)을 검사할 수 있어, 카메라 장치(30)의 로스 타임을 줄일 수 있다.
본 개시에서 카메라 장치(30)가 1 플리퍼 장치(10)에 대응하는 위치 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치 중 어느 하나에서 다른 하나로 이동하는 것을 "전환 이동"이라 지칭할 수 있다. 도 28의 M11 내지 M21 및 도 29의 M31 내지 M37은, 카메라 장치(30)의 상기 전환 이동을 나타내는 화살표로서, 제1 대상물 검사 단계(S1a)로부터 제2 대상물 검사 단계를 향하는 화살표는 제1 플리퍼 장치(10A)로부터 제2 플리퍼 장치(10B)로의 전환 이동을 나타내고, 제2 대상물 검사 단계(S1b)로부터 제1 대상물 검사 단계를 향하는 화살표는 제2 플리퍼 장치(10B)로부터 제1 플리퍼 장치(10A)로의 전환 이동을 나타낸다.
도 28 및 도 29를 참고하여, 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은 상술한 방법(S1)인 것으로 이해할 수 있으나, 다른 실시예에서 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은 상술한 방법(S1') 등일 수 있다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은 초기 이송 단계(S10a, S10b)를 포함할 수 있다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은, 대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 카메라 장치(30)가 대응하는 대상물의 대상면(A)을 검사하는 초기 검사 단계(S20a, S20b)를 포함할 수 있다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은, 대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축을 중심으로 회전시켜, 카메라 장치(30)가 대응하는 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 대응하는 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사하는 Y축 회전 검사 단계(S31)를 포함한다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은, 대응하는 X축 홀더가 대응하는 대상물(M)을 X축 방향으로 잡아 대응하는 대상물(M)을 X축을 중심으로 회전시켜, 카메라 장치(30)가 대응하는 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B3) 및 대응하는 대상면(B3)의 반대측 면인 대상면(B4)을 검사하는 X축 회전 검사 단계(S36)를 포함할 수 있다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은, 대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물(M)을 Y축 방향으로 잡아, 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)의 반대측 면인 대상면(C)을 검사하는 배면 검사 단계(S40)를 포함할 수 있다. 배면 검사 단계(S40)는 X축 회전 검사 단계(S36) 후 진행될 수 있으나, 실시예에 따라 Y축 회전 검사 단계(S31) 이후 진행될 수도 있다. 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각은, 배면 검사 단계(S40) 후, 대응하는 대상물(M)을 X축 방향으로 이송시키는 후기 이송 단계(S50a, S50b)를 포함할 수 있다. 여기서, "대응하는 대상물"이란 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각이 검사하는 대상물을 의미하고, "대응하는" 구성이란 제1 대상물 검사 단계(S1a) 및 제2 대상물 검사 단계(S1b) 각각에서 이용되는 구성을 의미한다.
도 28 및 도 29를 참고하여, 제1 대상물(M1)의 초기 검사 단계(S20a) 및 제1 대상물(M1)의 Y축 회전 검사 단계(S31)의 진행 중, 제2 대상물(M2)의 초기 검사 단계(S20b)가 진행될 수 있다. 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치에 있는 상태에서 초기 검사 단계(S20a)가 진행된 후, 카메라 장치(30)가 제2 플리퍼 장치(10B)로 전환 이동(M11, M31)을 수행하여, 초기 검사 단계(S20b)가 진행될 수 있다. 카메라 장치(30)가 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치에 있는 상태에서 초기 검사 단계(S20b)가 진행된 후, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)로 전환 이동(M12, M32)을 수행하여, Y축 회전 검사 단계(S31)의 검사 과정(S311Qa, S31Qa)이 진행될 수 있다.
제1 대상물(M1)의 Y축 회전 검사 단계(S31)의 진행 중, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동할 수 있다. 도 28의 예시에서 제1 대상물(M1)의 Y축 회전 검사 단계(S31)의 진행 중 카메라 장치(30)는 3회의 전환 이동(M12, M13, M14)을 수행하고, 도 29의 예시에서 제1 대상물(M1)의 Y축 회전 검사 단계(S31)의 진행 중 카메라 장치(30)는 1회의 전환 이동(M32)을 수행한다.
제2 대상물(M2)의 Y축 회전 검사 단계(S31) 및 제2 대상물(M2)의 X축 회전 검사 단계(S36) 진행 중, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동할 수 있다. 도 28의 예시에서 제2 대상물(M2)의 Y축 회전 검사 단계(S31) 및 제2 대상물(M2)의 X축 회전 검사 단계(S36) 진행 중 카메라 장치(30)는 7회의 전환 이동(M13, M14, M15, M16, M17, M18, M19)을 수행하고, 도 29의 예시에서 제2 대상물(M2)의 Y축 회전 검사 단계(S31) 및 제2 대상물(M2)의 X축 회전 검사 단계(S36) 진행 중 카메라 장치(30)는 3회의 전환 이동(M33, M34, M35)을 수행한다.
제1 대상물(M1)의 X축 회전 검사 단계(S36)의 진행 중, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동할 수 있다. 도 28의 예시에서 제1 대상물(M1)의 X축 회전 검사 단계(S36)의 진행 중 카메라 장치(30)는 3회의 전환 이동(M16, M17, M18)을 수행하고, 도 29의 예시에서 제1 대상물(M1)의 X축 회전 검사 단계(S36)의 진행 중 카메라 장치(30)는 1회의 전환 이동(M34)을 수행한다.
제2 대상물(M2)의 X축 회전 검사 단계(S36) 및 제2 대상물(M2)의 배면 검사 단계(S40)의 진행 중, 제1 대상물(M1)의 배면 검사 단계(S40)가 진행될 수 있다. 카메라 장치(30)가 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치에 있는 상태에서 제2 대상물(M2)의 X축 회전 검사 단계(S36)의 검사 과정(S362Qb, S36Qb)이 진행된 후, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)로 전환 이동(M20, M36)을 수행하여, 제1 대상물(M1)의 배면 검사 단계(S40)의 검사 과정(S40Qa)이 진행될 수 있다. 카메라 장치(30)가 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치에 있는 상태에서 검사 과정(S40Qa)이 진행된 후, 카메라 장치(30)가 제2 플리퍼 장치(10B)로 전환 이동(M21, M37)을 수행하여, 제2 대상물(M2)의 배면 검사 단계(S40)의 검사 과정(S40Qb)이 진행될 수 있다.
제1 대상물(M1)의 배면 검사 단계(S40) 및 제1 대상물(M1)의 후기 이송 단계(S50a)의 진행 중, 카메라 장치(30)가 제1 플리퍼 장치(10A)에 대응하는 위치 및 제2 플리퍼 장치(10B)에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동할 수 있다. 도 28의 예시에서 제1 대상물(M1)의 배면 검사 단계(S40) 및 제1 대상물(M1)의 후기 이송 단계(S50a)의 진행 중 카메라 장치(30)는 적어도 2회의 전환 이동(M20, M21)을 수행하고, 도 29의 예시에서 제1 대상물(M1)의 배면 검사 단계(S40) 및 제1 대상물(M1)의 후기 이송 단계(S50a)의 진행 중 카메라 장치(30)는 적어도 2회의 전환 이동(M36, M37)을 수행한다.
도 28을 참고하여, Y축 회전 검사 단계(S31)는 대상면(B1)을 기설정된 위치에 배치시켜 검사하는 제1 Y축 회전 검사 단계(S311)와, 대상면(B2)을 기설정된 위치에 배치시켜 검사하는 제2 Y축 회전 검사 단계(S312)를 포함할 수 있다. X축 회전 검사 단계(S36)는 대상면(B3)을 기설정된 위치에 배치시켜 검사하는 제1 X축 회전 검사 단계(S361)와, 대상면(B4)을 기설정된 위치에 배치시켜 검사하는 제2 X축 회전 검사 단계(S362)를 포함할 수 있다.
도 28 및 도 29를 참고하여, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 Y축 회전 검사 단계(S31)는, 카메라 장치(30)가 다른 한 대상물(M2 또는 M1)에 대응하는 위치에 머물고 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치로 전환 이동을 수행하는 준비 과정(도 28의 S311Pa, S312Pa, S311Pb, S312Pb 및 도 29의 S31Pa, S31Pb)을 포함한다. 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 Y축 회전 검사 단계(S31)는, 카메라 장치(30)가 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치에 머무는 검사 과정(도 28의 S311Qa, S312Qa, S311Qb, S312Qb 및 도 29의 S31Qa, S31Qb)을 포함한다.
어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 X축 회전 검사 단계(S36)는, 카메라 장치(30)가 다른 한 대상물(M2 또는 M1)에 대응하는 위치에 머물고 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치로 전환 이동을 수행하는 준비 과정(도 28의 S361Pa, S362Pa, S361Pb, S362Pb 및 도 29의 S36Pa, S36Pb)을 포함한다. 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 X축 회전 검사 단계(S36)는, 카메라 장치(30)가 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치에 머무는 검사 과정(도 28의 S361Qa, S362Qa, S361Qb, S362Qb 및 도 29의 S36Qa, S36Qb)을 포함한다.
어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 배면 검사 단계(S40)는, 카메라 장치(30)가 다른 한 대상물(M2 또는 M1)에 대응하는 위치에 머물고 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치로 전환 이동을 수행하는 준비 과정(S40Pa, S40Pb)을 포함한다. 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 배면 검사 단계(S40)는, 카메라 장치(30)가 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)에 대응하는 위치에 머무는 검사 과정(S40Qa, S40Qb)을 포함한다.
상기 준비 과정(도 28 및 도 29에서 P가 표시된 과정)에서, 카메라 장치(30)의 전환 이동이 수행된다. 또한, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 상기 준비 과정 중, 다른 한 대상물(M2 또는 M1)의 대상면의 검사가 진행된다. 또한, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 상기 준비 과정 중 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 대상면을 기설정된 위치에 배치시키도록 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 플리퍼 장치(10)가 작동한다.
어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 상기 검사 과정(도 28 및 도 29 중, 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 대상면의 검사가 진행된다. 또한, 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 상기 검사 과정 중에도 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 다른 대상면을 기설정된 위치에 배치시키도록 상기 어느 한 대상물(M1 또는 M2)의 플리퍼 장치(10)가 작동할 수 있다.
아래의 표 1은 도 28의 대상물 검사방법(S0)에 따른 일 실험예이다. 표 1은, 제1 대상물(M1)에 대한 동작(Na) 및 그에 따른 소요시간(Ta)을 측정하고, 제2 대상물(M2)에 대한 동작(Nb) 및 그에 따른 소요시간(Tb)을 초(sec) 단위로 측정한 것으로서, 제1 대상물(M1) 및 제2 대상물(M2)에 대한 동작(Na, Nb)이 동시에 수행될 때 실(net) 소요시간(To)을 초(sec) 단위로 측정한 것이다.
제1 대상물(M1) 제2 대상물(M2) 실 소요시간(To)[sec]
동작(Na) 소요시간(Ta)[sec] 동작(Nb) 소요시간(Tb)[sec]
N1 0.69 0.69
N2 2.71 N1 0.69 2.71
N3 1.11 N2 2.71 2.71
N4 3.82 N3 1.11 3.82
N5 0.42 N4 3.82 3.82
N6 3.82 N5 0.42 3.82
N7 2.70 N6 3.82 3.82
N8 3.94 N7 2.70 3.94
N9 2.77 N8 3.94 3.94
N10 2.71 N9 2.77 2.77
N11 0.79 N10 2.71 2.71
N11 0.79
여기서, N1은 대상물(M)이 이송되어 대상면(A)이 기설정된 위치에 배치되는 동작을 의미하고, N2는 대상면(A)이 검사를 받는 동작을 의미한다. N3은 대상면(B2)이 기설정된 위치에 배치되는 동작을 의미하고, N4는 대상면(B2)이 검사를 받는 동작을 의미한다. N5는 대상면(B3)이 기설정된 위치에 배치되는 동작을 의미하고, N6은 대상면(B3)이 검사를 받는 동작을 의미한다. N7은 대상면(B4)이 기설정된 위치에 배치되는 동작을 의미하고, N8은 대상면(B4)이 검사를 받는 동작을 의미한다. N9는 대상면(C)이 기설정된 위치에 배치되는 동작을 의미하고, N10은 대상면(C)이 검사를 받는 동작을 의미한다. N11은 대상물(M)이 이송되어 플리퍼 장치(10)로부터 유출되는 동작을 의미한다. 각각의 소요 시간(Ta, Tb)에는 카메라 장치(30)가 전환 이동을 하는 시간까지 반영된 것이다.
상기 표 1을 참고하여, 제1 대상물(M1)에 대한 동작들의 1 사이클에 대한 소요시간(Ta)의 총합은 25.48 초이고, 제2 대상물(M2)에 대한 동작들의 1 사이클에 대한 소요시간(Tb)의 총합도 25.48 초이다. 따라서, 만약 제1 대상물(M1)의 1사이클을 수행한 후 제2 대상물(M2)의 1 사이클을 수행하면 총 66.23 초가 소요될 것이다. 그러나, 카메라 장치(30)의 전환 동작을 통해 로스 타임을 줄임으로써, 제1 대상물(M1) 및 제2 대상물(M2)에 대한 동작 들의 1 사이클에 대한 실 소요시간(To)의 총합은 34.75 초로서 66.23초 대비 현저히 작다는 것을 알 수 있다. 34.75 초 동안 2개의 대상물(M)에 대한 검사 사이클이 수행되므로, 1개의 대상물(M)의 검사 사이클은 약 17.38초로서 25.48초 대비 현저히 작다는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 본 개시의 실시예들에 따르면, 고가의 장비인 카메라 장치(30)를 1대만 이용하면서도 검사 효율를 현저히 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기 검사방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (16)

  1. XYZ 직교 좌표 상에서,
    제1 대상물을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제1 플리퍼 장치;
    제2 대상물을 잡아서 회전시키도록 구성되는 제2 플리퍼 장치; 및
    상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 이동하도록 구성되고, 상기 제1 대상물 및 상기 제2 대상물의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치를 포함하고,
    상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 각각은,
    소정의 축 방향으로 대상물을 잡아 소정의 축을 중심으로 대상물을 회전시키도록 구성되는 적어도 하나의 플리퍼 유닛을 포함하는,
    대상물 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 Y축 방향으로 대상물을 잡아 Y축을 중심으로 대상물을 회전시키도록 구성되는 Y축 플리퍼 유닛을 포함하고,
    대상물 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 각각은,
    상기 대상물을 X축 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송 유닛을 더 포함하는,
    대상물 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치는 Y축 방향으로 배열되고,
    상기 카메라 장치는 Y축 방향으로 이동하게 구성되는,
    대상물 검사장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛은 X축 방향으로 대상물을 잡아 X축을 중심으로 대상물을 회전시키도록 구성되는 X축 플리퍼 유닛을 더 포함하는,
    대상물 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 Y축 플리퍼 유닛은,
    Y축 방향으로 서로 좁혀지거나 벌려지게 작동하도록 구성되는 한 쌍의 바디 프레임;
    상기 한 쌍의 바디 프레임을 지지하는 Y축 플리퍼 베이스; 및
    대응되는 상기 한 쌍의 바디 프레임에 지지되고, 상기 한 쌍의 바디 프레임에 대해 Y축을 중심으로 회전하도록 구성되고, 사이에서 상기 대상물을 잡을 수 있도록 구성되는 한 쌍의 Y축 홀더를 포함하는,
    상기 X축 플리퍼 유닛은,
    X축 방향으로 서로 좁혀지거나 벌려지게 작동하도록 구성되는 한 쌍의 사이드 프레임;
    상기 한 쌍의 사이드 프레임을 지지하는 X축 플리퍼 베이스; 및
    대응되는 상기 한 쌍의 사이드 프레임에 지지되고, 상기 한 쌍의 사이드 프레임에 대해 X축을 중심으로 회전하도록 구성되고, 상기 대상물을 사이에서 잡을 수 있도록 구성되는 한 쌍의 X축 홀더를 포함하는,
    대상물 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 각각은,
    상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛이 지지되고, 상기 적어도 하나의 플리퍼 유닛을 Z축 방향으로 승강시키도록 구성되는 Z축 승강 유닛을 포함하는,
    대상물 검사장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 장치를 이동 가능하게 지지하는 카메라 장치 프레임을 더 포함하는,
    대상물 검사장치.
  9. XYZ 직교 좌표 상에서, 제1 대상물을 잡아서 회전시키는 제1 플리퍼 장치와, 제2 대상물을 잡아서 회전시키는 제2 플리퍼 장치와, 상기 제1 대상물 및 상기 제2 대상물의 +Z축 방향을 바라보는 대상면을 검사하는 하나의 카메라 장치를 이용한 대상물 검사방법에 있어서,
    상기 제1 플리퍼 장치가 상기 제1 대상물을 회전시키고, 상기 카메라 장치가 상기 제1 대상물의 대상면을 검사하는 제1 대상물 검사 단계; 및
    상기 제1 대상물 검사 단계 진행 중, 상기 제2 플리퍼 장치가 상기 제2 대상물을 회전시키고, 상기 카메라 장치가 상기 제2 대상물의 대상면을 검사하는 제2 대상물 검사 단계를 포함하고,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치 및 상기 제2 플리퍼 장치 중 어느 하나에 대응하는 위치로부터 다른 하나에 대응하는 위치로 적어도 1회 이동하는,
    대상물 검사방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 진행 중, 상기 카메라 장치는 상기 제1 대상물의 대상면 및 상기 제2 대상물의 대상면을 번갈아 검사하는,
    대상물 검사방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 각각은,
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대응하는 대상물의 대상면(A)을 검사하는 초기 검사 단계; 및
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 대응하는 상기 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사하는 Y축 회전 검사 단계를 포함하고,
    상기 제1 대상물의 초기 검사 단계 및 상기 제1 대상물의 Y축 회전 검사 단계의 진행 중, 상기 제2 대상물의 초기 검사 단계가 진행되는,
    대상물 검사방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 대상물의 Y축 회전 검사 단계의 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치에 대응하는 위치 및 상기 제2 플리퍼 장치에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동하는,
    대상물 검사방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 각각은,
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대응하는 대상물의 대상면(A)을 검사하는 초기 검사 단계;
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 대응하는 상기 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사하는 Y축 회전 검사 단계; 및
    대응하는 X축 홀더가 대응하는 대상물을 X축 방향으로 잡아 대응하는 대상물을 X축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B3) 및 대응하는 상기 대상면(B3)의 반대측 면인 대상면(B4)을 검사하는 X축 회전 검사 단계를 포함하고,
    상기 제2 대상물의 Y축 회전 검사 단계 및 상기 제2 대상물의 X축 회전 검사 단계 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치에 대응하는 위치 및 상기 제2 플리퍼 장치에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동하는,
    대상물 검사방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 대상물의 X축 회전 검사 단계의 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치에 대응하는 위치 및 상기 제2 플리퍼 장치에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동하는,
    대상물 검사방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 각각은,
    상기 X축 회전 검사 단계 후, 대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)의 반대측 면인 대상면(C)을 검사하는 배면 검사 단계를 포함하고,
    상기 제2 대상물의 X축 회전 검사 단계 및 상기 제2 대상물의 배면 검사 단계의 진행 중, 상기 제1 대상물의 배면 검사 단계가 진행되는,
    대상물 검사방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 대상물 검사 단계 및 상기 제2 대상물 검사 단계 각각은,
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대응하는 대상물의 대상면(A)을 검사하는 초기 검사 단계;
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축을 중심으로 회전시켜, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)에 대해 수직한 대상면(B1) 및 대응하는 상기 대상면(B1)의 반대측 면인 대상면(B2)을 검사하는 Y축 회전 검사 단계;
    대응하는 Y축 홀더가 대응하는 대상물을 Y축 방향으로 잡아, 상기 카메라 장치가 대응하는 상기 대상면(A)의 반대측 면인 대상면(C)을 검사하는 배면 검사 단계; 및
    상기 배면 검사 단계 후, 대응하는 대상물을 X축 방향으로 이송시키는 후기 이송 단계를 포함하고,
    상기 제1 대상물의 배면 검사 단계 및 상기 제1 대상물의 후기 이송 단계의 진행 중, 상기 카메라 장치가 상기 제1 플리퍼 장치에 대응하는 위치 및 상기 제2 플리퍼 장치에 대응하는 위치 사이를 적어도 1회 이동하는,
    대상물 검사방법.
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