KR20240061159A - Xrd 자동 분석 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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윤하나
임강훈
이고운
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 XRD 분석기 내로 시료품을 공급 및 배출가능한 이송 로봇을 통해 복수의 시료품을 자동으로 순서에 따라 XRD 분석을 수행할 수 있는 XRD 자동 분석 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 XRD 자동 분석 시스템은 적재 유닛에 적재된 복수의 시료품 중 목적하는 시료품을 그리핑하여 XRD 분석기의 안착부에 로딩시키거나 XRD 분석기의 안착부에 분석이 종료된 시료품을 그리핑하여 적재 유닛에 저장하는 이송 로봇을 포함하고, 복수의 시료품에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 XRD 분석기, 적재 유닛 및 이송 로봇을 제어하여 순차적으로 복수의 시료품이 XRD 분석되도록 하고, XRD 분석기로부터 수신한 분석 데이터를 저장한다.

Description

XRD 자동 분석 시스템 및 이의 제어 방법{Automatic XRD Analysis System and Control Method Thereof}
본 발명은 XRD 분석 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 XRD 분석기 내로 시료품을 공급 및 배출가능한 이송 로봇을 통해 복수의 시료품을 자동으로 순서에 따라 XRD 분석을 수행할 수 있는 XRD 자동 분석 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
알려진 바에 따르면, X선회절(XRD; X-ray Diffraction)시험 분석기는 X선 튜브에서 발생하는 X선을 시편에 조사하여 얻은 회절 패턴과 강도를 검출하여, 시편의 결정구조 및 화합상태를 판별하고, 강도의 세기로 물질의 정성 및 정량 분석을 가능하게 한다.
XRD 분석에 철강 시료, 분말 시료 등이 적용되고, 시험법에는 일반적인 성분분석, 잔류 오스테나이트(Austenite), 잔류응력, 극점도해석(Pole Figure) 등이 있다.
XRD 분석을 위해서는 작업자가 분석할 시편을 XRD 분석기에 투입하고, 분석이 종료되면 분석된 시편을 배출하여야 하는데, 분석할 시편이 많은 경우, 일일히 작업자가 시편의 공급 및 배출을 하여야 하는 불편함이 초래되고, XRD 분석의 특성상 방사선 유출로 인한 작업자의 방사능 노출이 초래될 수 있는 문제가 있다.
따라서 복수의 시편을 순차적으로 분석하는 경우, 별도의 작업자의 수작업 없이도 자동으로 안전하게 XRD 분석이 수행될 수 있는 시스템의 개선이 요구된다.
한국공개특허 제10-2019-0076747호(공개일: 2019.07.02)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 XRD 분석기 내로 시료품을 공급 및 배출가능한 이송 로봇을 통해 복수의 시료품을 자동으로 순서에 따라 XRD 분석을 수행할 수 있는 XRD 분석 시스템 및 이의 제어 방법 제공함에 그 목적이 있다.
아울러 본 발명의 다른 목적은 적재 유닛의 맵핑 센서 및 이송 로봇의 비전부를 통해 목적하는 시료품의 정확한 위치로 이동하여 그리핑을 수행하고, 이를 XRD 분석기의 안착부에 로딩 또는 언로딩할 수 있는 XRD 분석 시스템 및 이의 제어 방법 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 XRD 분석 시스템은, 분석할 시료품이 안착되는 안착부가 구비되고, 상기 시료품을 XRD 분석하여 분석 데이터를 생성하는 XRD 분석기; 상기 XRD 분석기와 이격되어 배치되며, 분석할 시료품 및 분석된 시료품들을 저장하도록 수납부가 복수개 형성되는 적재 유닛; 상기 XRD 분석기 및 상기 적재 유닛과 이격되어 배치되며, 상기 적재 유닛에 적재된 복수의 시료품 중 목적하는 시료품을 그리핑하여 상기 XRD 분석기의 안착부에 로딩시키거나 상기 XRD 분석기의 안착부에 분석이 종료된 시료품을 그리핑하여 상기 적재 유닛에 저장하는 이송 로봇; 및 복수의 시료품에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 상기 XRD 분석기, 상기 적재 유닛 및 상기 이송 로봇을 제어하여 순차적으로 복수의 시료품이 XRD 분석되도록 하고, 상기 XRD 분석기로부터 수신한 분석 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 XRD 분석기에는, 전방측에 개폐 가능한 개폐 도어가 형성되고, 상기 개폐 도어의 일측이 개폐 구동부와 연결되며, 상기 제어부에 의해 제어되는 상기 개폐 구동부의 구동에 따라 상기 개폐 도어가 개방 또는 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐 도어는, 좌측으로 이동하여 개폐가 이루어지는 좌측 개폐 도어와, 상기 좌측 개폐 도어와 우측에 위치되는 우측 개폐 도어를 포함하고, 상기 좌측 개폐 도어의 일측이 상기 개폐 구동부와 연결되어 상기 개폐 구동부의 구동에 따라 상기 좌측 개폐 도어가 개방 또는 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 우측 개폐 도어의 일측과 연결되어 상기 우측 개폐 도어의 이동을 잠금하는 도어 홀더가 더 포함되고, 상기 도어 홀더는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 좌측 개폐 도어의 개방 시 상기 우측 개폐 도어를 잠금하도록 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 XRD 분석기의 일측에 적어도 하나의 푸쉬 버튼이 형성되고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 푸쉬 버튼을 누름 또는 누름 해제하는 버튼 푸셔가 설치되고, 상기 버튼 푸셔의 푸쉬 버튼 누름 또는 누름 해제에 따라 상기 개폐 구동부 및 상기 도어 홀더의 구동이 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송 로봇은, 복수의 링크와, 이들 간을 연결하여 복수의 링크가 회동가능하도록 하는 복수의 조인트를 포함하고, 상기 이송 로봇의 일단에는, 상기 시료품을 그리핑하거나 그리핑 해제하는 그리퍼가 설치되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 조인트 및 상기 그리퍼의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송 로봇에는, 상기 그리퍼로부터 이격되어 위치되고, 설정된 방향으로 촬영하여 촬영 정보를 생성하는 비전부가 설치되고, 상기 제어부는, 상기 촬영 정보를 기초로 하여 상기 그리퍼가 목적하는 시료품을 그리핑하도록 상기 그리퍼의 위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그리퍼는, 상기 시료품을 그리핑하는 핑거를 포함하고, 상기 핑거는, 상기 시료품의 형상에 따라 1개소 내지 4개소 중 어느 하나로 형성되고, 각 핑거는 앵귤러 방식, 병렬 방식 및 진공 방식 중 어느 하나로 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송 로봇에는, 상기 시료품의 일측에 형성되는 식별 정보를 인식하는 리더기가 설치되고, 상기 제어부는, 상기 그리퍼가 목적하는 시료품을 그리핑하기 전에 상기 리더기가 인식한 식별 정보를 기초로 해당 시료품이 목적하는 시료품인지 판단하여 일치하는 경우 그리핑을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적재 유닛은 원통 형상의 테이블과, 상기 테이블의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 스테이션과, 상기 테이블을 수평 방향으로 회전시키는 회전 구동부를 포함하고, 상기 스테이션에는, 수직 방향으로 시료품을 저장하는 수납부가 복수개 이격 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이션에는, 상부측 수납부에 저장되는 시료품의 시료가 하부측 수납부에 저장되는 시료품에 유입되는 것을 방지하도록 상, 하로 이웃하는 수납부 간에 오염 방지 받침대가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 테이블에는, 상기 스테이션의 정위치 여부를 인식하도록 맵핑 센서가 설치되고, 상기 복수의 스테이션에는 각각 설정된 위치에 상기 맵핑 센서가 인식하는 센싱 타겟이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 적재 유닛에 저장된 복수의 시료품 위치 정보를 기초로 하여 상기 회전 구동부를 제어하여 목적하는 시료품이 위치하는 스테이션이 전방측 설정 위치로 위치시키고, 상기 맵핑 센서로부터 전달받은 센싱 정보를 기초로 하여 상기 스테이션이 설정 위치에 정위치 되었는지 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 XRD 분석 시스템을 이용한 제어 방법은, 복수의 시료품에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 상기 이송 로봇을 제어하여 상기 적재 유닛에 수납된 시료품을 그리핑하는 단계; 상기 이송 로봇을 제어하여 상기 XRD 분석기에 설치된 개폐 도어를 개방하는 단계; 상기 XRD 분석기의 안착부에 상기 시료품을 안착하는 단계; 상기 개페 도어를 폐쇄하는 단계; 상기 XRD 분석기를 통해 분석 데이터를 생성하는 단계; 및 분석이 완료된 시료를 그리핑하여 회수하여 수납수에 저장하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 이송 로봇은 촬영 정보를 생성하는 비전부를 통해 생성된 촬영 정보를 기초로 목적하는 시료품을 그리핑하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 XRD 분석 시스템의 제어 방법은. 상기 XRD 분석기로부터 수신한 분석 데이터를 저장하고, 통계처리를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 제어부에 분석 스케줄 정보를 전송하면 자동으로 복수의 시료품에 대해 XRD 분석이 수행될 수 있는 효과가 있다.
또한 적재 유닛의 맵핑 센서 및 이송 로봇의 비전부를 통해 목적하는 시료품의 정확한 위치로 이동하여 그리핑을 수행할 수 있어 시스템의 정확도를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석 시스템의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석 시스템의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석기의 개폐 도어를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분 확대도이다.
도 6은 도 4의 B 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적재 유닛을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 적재 유닛의 맵핑 센서를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이송 로봇을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이송 로봇의 그리퍼 및 비전부를 나타내는 도면이다.
본 명세서의 전반에 걸쳐 기재된 "부(unit)", "장치(device)" 및 "시스템(system)"등의 용어는 하나 또는 둘 이상의 기능이 조합된 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같은 "부", "장치" 및 "시스템" 등의 용어는 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명에서 실행되는 어플리케이션 프로그램은 "부"단위로 구성될 수 있고, 읽기, 쓰기 및 지우기가 가능한 형태로 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 또는 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석 시스템의 개략적인 모습을 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석 시스템의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석 시스템(1000)은 분석할 시료품(SP)이 안착되는 안착부(110)가 구비되고, 안착된 시료품(SP)을 XRD 분석하여 분석 데이터를 생성하는 XRD 분석기(100)와, XRD 분석기(100)와 이격되어 배치되며 분석할 시료품 및 분석된 시료품들을 저장하도록 수납부(221)가 복수개 형성되는 적재 유닛(200)과, XRD 분석기(100) 및 적재 유닛(200)과 이격되어 배치되며, 적재 유닛(200)에 적재된 복수의 시료품(SP) 중 목적하는 시료품(SP)을 그리핑하여 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 로딩시키거나 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 분석이 종료된 시료품(SP)을 그리핑하여 적재 유닛(200)에 저장하는 이송 로봇(300) 및 복수의 시료품(SP)에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 XRD 분석기(100), 적재 유닛(200) 및 이송 로봇(300)을 제어하여 순차적으로 복수의 시료품(SP)이 XRD 분석되도록 하고, XRD 분석기(100)로부터 수신한 분석 데이터를 저장하는 제어부(400)를 포함한다.
여기서 XRD 분석기(100)는 내부에 시료품이 안착되는 안착부(110)가 구비되고, 시료품(SP)의 출입을 제한하도록 전방축에 개폐 가능한 개폐 도어(120)가 형성된다.
이때 시료품(SP)이라 함은, XRD 분석을 수행하기 위해 분석 대상물을 말하는 것으로 이와 같은 시료품(SP)으로는 시료 또는 시편 그 자체일 수 있으며, 혹은 시료가 도포된 시편 형태일 수 있고, 시료 또는 시편을 저장하는 저장 수단을 포함하는 형태일 수 있다.
한편 XRD 분석이 X-ray를 목적하는 시료품에 회절시켜 시료품에 포함되는 시료 또는 시편 등의 내부 정보를 그래프로 나타내는 분석법으로서, XRD 분석기 내부에는 XRD 분석 수행시 방사선이 배출되게 된다.
이에 따라 개폐 도어(120)을 구비하여 분석 시에는 개폐 도어(120)를 폐쇄 상태로 유지하고, 시료품의 출입 시에만 개폐 도어(120)를 개방하도록 구성된다.
이와 같은 개폐 도어(120)는 본 발명의 일실시예에 따라 좌, 우측에 각각 좌, 우로 슬라이딩되어 개폐되는 좌측 개폐 도어(121)와, 우측 개폐 도어(122)로 구성된다.
아울러 상기 좌측 개폐 도어(121)의 일측이 개폐 구동부(130)와 연결되어 개폐 구동부(130)의 구동에 따라 좌측 개폐 도어(121)가 개방 또는 폐쇄 상태가 되도록 슬라이딩된다.
이러한 개폐 구동부(130)는 개폐 도어(120)를 슬라이딩 가능하도록 하는 것이라면 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 공압 또는 유압 실린더로 개폐 도어(120)를 개방 또는 폐쇄시키도록 구성하였다.
물론 일실시예에 따라 좌측 개폐 도어(121)의 일측은 손잡이부로 구성하였으나, 이외에도 좌측 개폐 도어(121)의 다른 부분과 연결가능함은 물론이다.
한편 상기 우측 개폐 도어(122)의 일측은 도어 홀더(140)와 연결되어 우측 개폐 도어(122)의 이동을 잠금 또는 잠금 해제하도록 구성되는데, 이러한 우측 개폐 도어(122)를 선택적으로 잠금 하는 도어 홀더(140)는 좌측 개폐 도어(121)의 개방 시 우측 개폐 도어(122)는 위치 고정되도록 잠금 구동하게 된다.
본 발명에서는 좌측 개폐 도어(121)에 개폐 구동부(130)를 연결하고, 우측 개폐 도어(122)에 도어 홀더(140)를 연결하였으나, 이는 일실시예에 불과하고, 이와 반대로 연결 구성 가능함은 물론이다.
아울러 이러한 개폐 구동부(130) 및 도어 홀더(140)는 제어부(400)의 제어에 따라 구동이 수행된다.
한편 적재 유닛(200)은 XRD 분석기(100)와 이격되어 배치되며 분석할 시료품(SP) 및 분석된 시료품(SP)들을 저장하도록 수납부(221)가 복수개 형성되는데, 이러한 적재 유닛(200)은 원통 형상의 테이블(210)과, 테이블(210)의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 스테이션(220)과, 테이블(210)을 수평 방향으로 회전시키는 회전 구동부(230)를 포함하여 구성된다.
여기서 스테이션(220)에는 상부측 수납부(221)에 저장되는 시료품(SP)의 시료가 하부측 수납부(221)에 저장되는 시료품(SP)에 유입되는 것을 방지하도록 상, 하로 이웃하는 수납부(221) 간에 오염 방지 받침대(222)가 각각 설치된다.
즉, 상, 하로 이웃하는 수납부(221) 사이에 설치됨에 따라 최상부의 수납부(221) 상부측 및 최하부의 수납부(221) 하부측에는 오염 방지 받침대(222)가 설치되지 않는다.
한편 이송 로봇(300)은 적재 유닛(200)에 적재된 복수의 시료품(SP) 중 목적하는 시료품(SP)을 그리핑하여 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 로딩시키거나 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 분석이 종료된 시료품(SP)을 그리핑하여 적재 유닛(200)에 저장하도록 구비되는데, 이러한 이송 로봇(300)은 복수의 링크(310)와, 이들 간을 연결하여 복수의 링크(310)가 회동가능하도록 하는 복수의 조인트(320)를 포함하여 구성된다.
이러한 이송 로봇(300)의 단부측에는 시료품(SP)을 그리핑하거나 그리핑 해제하도록 하는 그리퍼(330)가 설치되는데, 이러한 그리퍼(330)는 시료품(SP)의 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
일반적으로 그리퍼(330)는 1개소 내지 4개소 중 어느 하나로 구비되는 핑거(331)가 형성되고, 핑거(331)의 동작 방식은 앵귤러 방식, 병렬 방식 및 진공 방식 등 다양하게 구성될 수 있다.
이에 따라 제어부(400)는 이송 로봇(300)의 복수의 조인트(320) 및 그리퍼(330)의 구동을 제어함으로써 이송 로봇(300)이 적재 유닛(200)에 저장된 시료품(SP)을 그리핑하여 XRD 분석기(100)의 안착부(110)로 로딩시킬 수 있는 것이다.
아울러 이송 로봇(300)에는 그리퍼(330)로부터 이격되어 위치되고, 설정된 방향으로 촬영하여 촬영 정보를 생성하는 비전부(340)가 설치되는데, 이러한 비전부(340)의 촬영 정보는 제어부(400)로 전송되고, 이에 따라 제어부(400)는 촬영 정보를 기초로 하여 그리퍼(330)가 목적하는 시료품을 그리핑하도록 그리퍼의 위치를 제어할 수 있게 된다.
한편 상기 제어부(400)는 전술한 바와 같이 XRD 분석기(100), 적재 유닛(200) 및 이송 로봇(300)을 제어하여 목적하는 분석 스케줄 정보를 기초로 순차적으로 분석할 시료품(SP)의 위치를 검색하여 해당 시료품을 그리핑하고, 이를 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 로딩시킨다.
아울러 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 로딩이 완료되면, 이송 로봇(300)을 XRD 분석기(100)로부터 이탈되도록 제어하고, XRD 분석기(100)를 온시켜 XRD 분석이 수행되도록 한다.
아울러 XRD 분석이 완료되면 XRD 분석 데이터를 XRD 분석기(100)로부터 전달받아 별도의 메모리에 저장하고, 다시 이송 로봇(300)을 제어하여 XRD 분석기(100)의 안착부(110)에 안착된 시료품(SP)을 배출시켜 적재 유닛(200)의 해당 수납부(221)에 저장시키게 된다.
아울러 전술한 분석 스케줄 정보에 따라 다음 분석할 시료품(SP)을 검색하여 전술한 과정을 반복하게 되며, 최종적으로 분석할 시료품(SP)의 분석이 완료되면 분석 데이터를 저장하고, 필요에 따라 통계 처리를 수행함으로써 분석 과정이 종료되게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 XRD 분석기의 개폐 도어를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 A 부분 확대도이며, 도 6은 도 4의 B 부분 확대도이다.
도면을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명의 개폐 도어(120)는 일실시예에 따라 좌측 개폐 도어(121) 및 우측 개폐 도어(122)로 구성되고, 좌측 개폐 도어(121)는 도 5에 도시된 바와 같이 개폐 구동부(130)와 연결되어 동반 슬라이딩함에 따라 개방 또는 폐쇄 상태를 부여할 수 있다.
아울러 상기 우측 개폐 도어(122)는 도어 홀더(140)와 연결되어 좌측 개폐 도어(121)가 개방 시 안정적인 개방 상태 유지를 위해 우측 개폐 도어(122)를 잠금하게 된다.
도어 홀더(140)의 잠금 및 잠금 해제 구성은 공압 또는 유압 실린더의 로드에 연결된 가압체가 도 6에 도시된 바와 같이 우측 개폐 도어(122)의 일측 즉, 손잡이부를 가압하도록 한다.
아울러 본 발명에서는 일실시예에 따라 이러한 개폐 구동부(130)의 개폐 도어(120) 개방 및 폐쇄와 도어 홀더(140)의 잠금 및 잠금 해제를 제어하도록 XRD 분석기(100)의 일측에 적어도 하나의 푸쉬 버튼(150)이 형성된다.
또한 제어부(400)의 제어에 따라 푸쉬 버튼(150)을 누름 또는 누름 해제하는 버튼 푸셔(160)가 설치되고, 버튼 푸셔(160)의 푸쉬 버튼(150) 누름 또는 누름 해제에 따라 개폐 구동부(130) 및 도어 홀더(140)의 구동이 제어되도록 구성될 수 있다.
즉, 푸쉬 버튼(150)이 누름 상태일 때 개폐 구동부(130)의 개폐 도어(120) 개방 및 도어 홀더(140)의 잠금이 구동되도록 하고, 푸쉬 버튼(150)이 누름 해제 상태일 때 개폐 구동부(130)의 개폐 도어(120) 폐쇄 및 도어 홀더(140)의 잠금 해제가 구동되도록 할 수 있다.
물론 복수의 푸쉬 버튼(150)을 형성하여 버튼 푸셔(160)가 목적하는 구동 순서에 따라 복수의 푸쉬 버튼(150) 중 특정 푸쉬 버튼을 선택하여 대응되는 구동 과정이 수행되도록 구성할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적재 유닛을 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 적재 유닛의 맵핑 센서를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 전술한 바와 같이 적재 유닛(200)은 원통 형상의 테이블(210)과, 테이블(210)의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 스테이션(220)과, 테이블(210)을 수평 방향으로 회전시키는 회전 구동부(230)를 포함하여 구성된다.
여기서 테이블(210)에는 스테이션(220)의 정위치 여부를 인식하도록 적어도 하나의 맵핑 센서(240)가 설치되고, 복수의 스테이션(240)에는 각각 설정된 위치에 맵핑 센서(240)가 인식하는 센싱 타겟(211)이 형성된다.
이러한 센싱 타겟(211)은 해당 스테이션(240)이 정위치에 위치할 때 맵핑 센서(240)와 정확하게 대향하도록 형성되고, 맵핑 센서(240)는 센싱 타겟(211)을 인식하는 경우 해당 스테이션(240)이 정위치에 위치됨을 확인할 수 있다.
따라서 제어부(400)는, 적재 유닛(200)에 저장된 복수의 시료품 위치 정보를 기초로 하여 회전 구동부(230)를 제어하여 목적하는 시료품이 위치하는 스테이션(240)이 전방측 설정 위치로 위치시키고, 맵핑 센서(240)로부터 전달받은 센싱 정보를 기초로 하여 해당 스테이션(240)이 설정 위치에 정위치되었는지 판단할 수 있다.
만일 정위치에 위치된 것으로 판단되면, 이송 로봇(300)의 그리퍼(330)가 목적하는 스테이션(240)의 수납부(221)를 상, 하 위치 제어를 통해 검색하여 그리핑을 수행하게 될 것이며, 만일 정위치에 위치되지 않은 것으로 판단되면, 회전 구동부(230)를 다시 제어하여 정위치로 위치시키게 될 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이송 로봇을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이송 로봇의 그리퍼(330) 및 비전부(340)를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 전술한 바와 같이 이송 로봇(300)은 복수의 링크(310)와, 이들 간을 연결하여 복수의 링크(310)가 회동가능하도록 하는 복수의 조인트(320) 및 이송 로봇(300)의 단부측에 설치되어 시료품(SP)을 그리핑하거나 그리핑 해제하도록 하는 그리퍼(330)를 포함하여 구성된다.
여기서 이송 로봇(300)에는 본 발명의 일실시예에 따라 시료품(SP)의 도면에 도시하지는 않았으나 일측에 형성되는 식별 정보를 인식하는 리더기(350)가 설치되는데, 이러한 식별 정보는 QR 코드 또는 바코드 등이 해당될 수 있다.
이에 따라 제어부(400)는 그리퍼(330)가 목적하는 시료품(SP)을 그리핑하기 전에 리더기(350)가 식별 정보를 인식하도록 제어하고, 인식한 식별 정보를 기초로 해당 시료품(SP)이 목적하는 시료품(SP)인지 판단하여 일치하는 경우 그리핑을 수행하도록 할 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
100 : XRD 분석기
110 : 안착부 120 : 개폐 도어
121 : 좌측 개폐 도어 122 : 우측 개폐 도어
130 : 개폐 구동부 140 : 도어 홀더
150 : 푸쉬 버튼 160 : 버튼 푸셔
200 : 적재 유닛
210 : 테이블 211 : 센싱 타겟
220 : 스테이션 221 : 수납부
222 : 오염 방지 받침대 230 : 회전 구동부
240 : 맵핑 센서
300 : 이송 로봇
310 : 링크 320 : 조인트
330 : 그리퍼 331 : 핑거
340 : 비전부 350 : 리더기
400 : 제어부
1000 : XRD 분석 시스템

Claims (13)

  1. 분석 스케줄 정보를 기초로 복수의 시료품을 순차적으로 XRD 분석하는 XRD 분석 시스템에 있어서,
    분석할 시료품이 안착되는 안착부가 구비되고, 상기 시료품을 XRD 분석하여 분석 데이터를 생성하는 XRD 분석기;
    상기 XRD 분석기와 이격되어 배치되며, 분석할 시료품 및 분석된 시료품들을 저장하도록 수납부가 복수개 형성되는 적재 유닛;
    상기 XRD 분석기 및 상기 적재 유닛과 이격되어 배치되며, 상기 적재 유닛에 적재된 복수의 시료품 중 목적하는 시료품을 그리핑하여 상기 XRD 분석기의 안착부에 로딩시키거나 상기 XRD 분석기의 안착부에 분석이 종료된 시료품을 그리핑하여 상기 적재 유닛에 저장하는 이송 로봇; 및
    복수의 시료품에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 상기 XRD 분석기, 상기 적재 유닛 및 상기 이송 로봇을 제어하여 순차적으로 복수의 시료품이 XRD 분석되도록 하고, 상기 XRD 분석기로부터 수신한 분석 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하는,
    XRD 분석 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 XRD 분석기에는,
    전방측에 개폐 가능한 개폐 도어가 형성되고,
    상기 개폐 도어의 일측이 개폐 구동부와 연결되며,
    상기 제어부에 의해 제어되는 상기 개폐 구동부의 구동에 따라 상기 개폐 도어가 개방 또는 폐쇄되는,
    XRD 분석 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송 로봇은,
    복수의 링크와, 이들 간을 연결하여 복수의 링크가 회동가능하도록 하는 복수의 조인트를 포함하고,
    상기 이송 로봇의 일단에는,
    상기 시료품을 그리핑하거나 그리핑 해제하는 그리퍼가 설치되고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 조인트 및 상기 그리퍼의 구동을 제어하는,
    XRD 분석 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이송 로봇에는,
    상기 그리퍼로부터 이격되어 위치되고, 설정된 방향으로 촬영하여 촬영 정보를 생성하는 비전부가 설치되고,
    상기 제어부는,
    상기 촬영 정보를 기초로 하여 상기 그리퍼가 목적하는 시료품을 그리핑하도록 상기 그리퍼의 위치를 제어하는,
    XRD 분석 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 그리퍼는,
    상기 시료품을 그리핑하는 핑거를 포함하고,
    상기 핑거는,
    상기 시료품의 형상에 따라 1개소 내지 4개소 중 어느 하나로 형성되고,
    각 핑거는 앵귤러 방식, 병렬 방식 및 진공 방식 중 어느 하나로 구동되는,
    XRD 분석 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 이송 로봇에는,
    상기 시료품의 일측에 형성되는 식별 정보를 인식하는 리더기가 설치되고,
    상기 제어부는,
    상기 그리퍼가 목적하는 시료품을 그리핑하기 전에 상기 리더기가 인식한 식별 정보를 기초로 해당 시료품이 목적하는 시료품인지 판단하여 일치하는 경우 그리핑을 수행하도록 하는,
    XRD 분석 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적재 유닛은
    원통 형상의 테이블과,
    상기 테이블의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 스테이션과,
    상기 테이블을 수평 방향으로 회전시키는 회전 구동부를 포함하고,
    상기 스테이션에는,
    수직 방향으로 시료품을 저장하는 수납부가 복수개 이격 형성되는,
    XRD 분석 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 테이블에는,
    상기 스테이션의 정위치 여부를 인식하도록 맵핑 센서가 설치되고, 상기 복수의 스테이션에는 각각 설정된 위치에 상기 맵핑 센서가 인식하는 센싱 타겟이 형성되는,
    XRD 분석 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적재 유닛에 저장된 복수의 시료품 위치 정보를 기초로 하여 상기 회전 구동부를 제어하여 목적하는 시료품이 위치하는 스테이션이 전방측 설정 위치로 위치시키고, 상기 맵핑 센서로부터 전달받은 센싱 정보를 기초로 하여 상기 스테이션이 설정 위치에 정위치 되었는지 판단하는,
    XRD 분석 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적재 유닛에 저장된 복수의 시료품 위치 정보를 기초로 하여 상기 회전 구동부를 제어하여 목적하는 시료품이 위치하는 스테이션이 전방측 설정 위치로 위치시키고, 상기 맵핑 센서로부터 전달받은 센싱 정보를 기초로 하여 상기 스테이션이 설정 위치에 정위치 되었는지 판단하는,
    XRD 분석 시스템.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 XRD 분석 시스템의 제어 방법에 있어서,
    복수의 시료품에 대한 분석 스케줄 정보를 기초로 하여 상기 이송 로봇을 제어하여 상기 적재 유닛에 수납된 시료품을 그리핑하는 단계;
    상기 이송 로봇을 제어하여 상기 XRD 분석기에 설치된 개폐 도어를 개방하는 단계;
    상기 XRD 분석기의 안착부에 상기 시료품을 안착하는 단계;
    상기 개페 도어를 폐쇄하는 단계;
    상기 XRD 분석기를 통해 분석 데이터를 생성하는 단계; 및
    분석이 완료된 시료를 그리핑하여 회수하여 수납부에 저장하는 단계;를 포함하는, XRD 분석 시스템의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이송 로봇은 촬영 정보를 생성하는 비전부를 통해 생성된 촬영 정보를 기초로 목적하는 시료품을 그리핑하도록 제어되는 것을 특징으로 하는, XRD 분석 시스템의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 XRD 분석 시스템의 제어 방법은.
    상기 XRD 분석기로부터 수신한 분석 데이터를 저장하고, 통계처리를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, XRD 분석 시스템의 제어 방법.
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