KR100352306B1 - 음극선관용패널의자동포장장치및그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼를 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 자동포장장치는, 상기 다관절로봇의 최종아암의 자유단부에 결합되어 상기 그립퍼를 지지하는 그립퍼지지아암과; 상기 그립퍼지지아암에 마련되어 상기 그립퍼를 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩지지부와; 상기 그립퍼를 상기 슬라이딩지지부를 따라 슬라이딩 이동시키는 액츄에이터와; 상기 그립퍼지지아암에 설치되어 상기 그립퍼에 의해 흡착된 패널의 상기 그립퍼지지아암에 대한 상대위치를 감지하는 적어도 하나의 위치센서와; 상기 위치센서의 감지신호에 기초하여 상기 흡착된 패널이 상기 그립퍼지지아암에 관련하여 소정의 영역내에 위치하도록 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 패널포장용기에의 패널삽입을 신속하고 정확하게 행 할 수 있다.

Description

음극선관용 패널의 자동포장장치 및 그 제어방법

본 발명은, 음극선관용 패널의 자동포장장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼를 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

음극선관용 패널은 용융글라스재료의 가압성형, 어닐링, 검사 및 연마 등의 일련의 공정을 거친 후, 포장공정으로 보내어 진다. 포장공정은, 행거상에 적치되어 이동하는 패널을 포장용기내에 복수개를 나란히 수용시키는 자동포장장치에 의하여 행하여 진다.

도 8 및 도 9는 각각 종래 음극선관용 패널의 자동포장장치 설치영역의 평면도 및 측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 음극선관용 패널의 자동포장장치는 복수의 아암을 갖는 소위 수직다관절형 로봇(101)과, 로봇(101)의 최종아암의 자유단부영역에 결합되어 패널(110)을 흡착픽업하는 그립퍼(103)를 가진다.로봇(101)은 전공정과 포장공정간을 순환하도록 설치된 패널이송행거(104)의 이송경로(102)와, 패널(110)을 수용하는 패널포장용기(111)의 이송을 위해 이송경로(102)의 가로방향을 따라 설치되는 용기이송콘베이어(106)의 교차영역에 인접설치된다.

패널이송행거(104)는 바닥면으로부터 소정 이격설치된 이송레일(미도시)을 따라 상호 소정 이격 배치되며 이송레일에 현수지지되어 패널(110)을 이송하게 된다. 각 패널이송행거(104)는 상하방향을 따라 나란하게 배치된 복수의 패널적치부(112)를 가지며, 각 패널적치부(112)에는 한 쌍의 패널(110)이 적치된다.

패널이송행거(104)의 이송경로(102)의 일측에는 이송레일을 따라 이동하는 패널이송행거(104)의 패널적치부(112)에 적치된 패널(110)의 유무를 감지하는 패널감지센서(105)가 설치되어 있다. 패널감지센서(105)는 각 패널적치부(112)에 대응하여 상하방향을 따라 상호 이격배치되어 있다.

용기이송콘베이어(106)는 바닥면으로부터 소정 높이의 이송면을 형성하며 상호 나란하게 이격배치되어 패널포장용기(111)를 이송하는 도시 않은 복수의 로울러를 가지며, 용기이송콘베이어(106)의 일영역에는 패널포장용기(111)내에 패널이송행거(104)에 의해 이송된 패널(110)을 패널포장용기(111)내에 삽입할 수 있도록 로봇(101)에 인접되게 패널삽입영역(108)이 형성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 음극선관용 패널의 자동포장장치에 있어서는, 패널이송행거(104)상에 적치이송되는 패널(110)을 로봇(101)이 그립퍼(103)를 가지고 흡착픽업하게 됨으로써, 패널(110)의 픽업 및 삽입동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 고려하여, 패널삽입영역(108)을 사이에 두고 로봇(101)의 대향측에는 패널(110)의 정확한 흡착 및 픽업동작이 이루어 질 수 있도록 즉, 다시 말하면, 패널(110)이 정지된 상태에서 로봇(101)이 패널(110)을 흡착 및 픽업할 수 있도록 하기 위한 제2픽업부(115)가 마련되어 있다.

도 10은 제2픽업부영역의 평면도이며, 도 11은 종래 음극선관용 패널의 자동포장장치의 패널 삽입동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 제2픽업부(115)는 바닥면으로부터 소정 높이를 가지도록 마련된 지지프레임(117)과, 지지프레임(117)의 상단에 소정의 경사각을 두고 상호 평행하게 이격배치된 회전축을 중심으로 자유회전가능하게 설치된 복수의 안내로울러(119)를 가진다. 안내로울러(119)에 의해 형성되는 안내경사면의 하부 연부 및 일측연부에는 소정의 기준위치에 상호 거의 직각을 이루도록 배치되어 패널(110)의 인접한 양측연부를 지지하는 하부지지턱(121) 및 측방지지턱(123)이 마련되어 있다. 측방지지턱(123)의 대향측에는 측방지지턱(123)으로부터 소정 이격되도록 배치되어 접근 및 이반가능하도록 왕복운동하는 푸쉬로드(125)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 제어프로그램 등이 내장된 도시 않은 제어부는 패널감지센서(105)에 의해 패널(110)이 감지되면(S110), 대기상태에 있던 로봇(101)을 제어하여 패널이송행거(104)상의 패널픽업위치로 그립퍼(103)를 이동시킨다(S120).패널적치부(112)에 적치된 패널(110)을 그립퍼(103)에 의해 흡착픽업되도록 하고(S130), 로봇(101)을 제어하여 흡착된 패널(110)을 제2픽업부(115)로 이송시킨다(S140). 제2픽업부(115)상에 언로딩 된 패널(110)은 안내로울러(119)의 자유회전에 의해 슬라이딩 이동하여 하부지지턱(121)에 의해 이동이 저지되게 된다. 이 때, 푸쉬로드(125)는 패널(110)의 일측연부를 가압하여 대향측 연부가 측방지지턱(123)에 밀착시켜 패널(110)의 기준위치가 설정되도록 한다(S150). 기준위치가 설정되면 제어부는 그립퍼(103)를 제어하여 다시 패널(110)을 픽업하고 로봇(101)을 제어하여 패널(110)을 패널포장영역(108)으로 이동시킨다(S170). 다음, 로봇(101) 및 그립퍼(103)를 하강시켜 패널(110)이 패널포장용기(111)내에 삽입되도록 한다(S180). 패널(110)의 삽입이 완료되면 제어부는 로봇(101) 및 그립퍼(103)를 대기위치로 이동시키고(S190), 패널감지센서(105)로부터 다음 시그널이 올 때까지 대기하게 된다(S200).

그런데, 이러한 종래의 음극선관용 패널의 자동포장장치에 있어서는, 패널이송행거에 적치이송되는 패널을 최초 픽업하여 제2픽업부로 이송하고, 재픽업된 패널을 패널포장용기로 이송삽입하도록 되어 있어, 패널의 삽입을 위한 로봇의 패널이송경로가 길어질 뿐만 아니라, 패널단위당 삽입시간이 연장되게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 패널을 패널포장용기내에 신속하고 정확하게 삽입할 수 있는 음극선관용 패널의 자동포장장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 자동포장장치 설치영역의 평면도 및 측면도,

도 3은 도 1의 감지센서영역의 정면도,

도 4 및 도 5는 각각 그립퍼영역의 확대평면도 및 확대측면도,

도 6은 도 1의 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어블럭도,

도 7은 도 1의 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도,

도 8 및 도 9는 각각 종래 음극선관용 패널의 자동포장장치 설치영역의 평면도 및 측면도,

도 10은 제2픽업부영역의 평면도,

도 11은 종래 음극선관용 패널의 자동포장장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 로봇 3 : 그립퍼

4 : 패널이송행거 6 : 콘베이어

9 : 제어부 11 : 패널포장용기

12 : 패널적치부 15 : 행거이송장치

19 : 리드스크류 27 : 픽업위치감지센서

29 : 그립퍼지지아암 31 : 흡착부재

35 : 액추에이터 39 : 상대위치감지센서

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼를 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치에 있어서, 상기 다관절로봇의 최종아암의 자유단부에 결합되어 상기 그립퍼를 지지하는 그립퍼지지아암과; 상기 그립퍼지지아암에 마련되어 상기 그립퍼를 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩지지부와; 상기 그립퍼를 상기 슬라이딩지지부를 따라 슬라이딩 이동시키는 액츄에이터와; 상기 그립퍼지지아암에 설치되어 상기 그립퍼에 의해 흡착된 패널의 상기 그립퍼지지아암에 대한 상대위치를 감지하는 적어도 하나의 위치센서와; 상기 위치센서의 감지신호에 기초하여 상기 흡착된 패널이 상기 그립퍼지지아암에 관련하여 소정의 영역내에 위치하도록 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 자동포장장치에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 위치센서는 상기 패널의 양단부에 대응하여 각 하나씩 배치되며, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 위치센서중 어느 하나가 패널의 감지신호를 발생하지 아니 할 때, 양 위치센서로부터 동시에 감지신호가 발생될 때까지 상기 패널을 감지신호가 없는 위치센서측을 향하여 상기 패널을 이동시키는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼와, 상기 다관절로봇의 최종 아암의 자유단부영역에 결합되어 상기 그립퍼를 지지하는 그립퍼지지아암을 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어방법에 있어서, 상기 그립퍼를 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 가능하게 지지하는 단계와; 상기 그립퍼지지아암에 대한 상기 흡착된 패널의 상대위치를 감지하는 단계와; 상기 감지결과에 따라 상기 패널을 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어방법이 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 자동포장장치 설치영역의 평면도 및 측면도이고, 도 3은 도 1의 픽업위치감지센서영역의 정면도이며, 도 4 및 도 5는 각각 그립퍼영역의 확대평면도 및 확대측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 자동포장장치는, 종래의 로봇과 마찬가지로, 제어축수 6축을 갖는 수직다관절형 로봇(1)과, 로봇(1)의 최종아암의 자유단부영역에 결합되어 패널(10)을 흡착 및 픽업하는 그립퍼(3)를 가진다.

로봇(1)의 최종아암의 자유단부에는 그립퍼(3)를 지지할 수 있도록 그립퍼지지아암(29)이 결합되어 있으며, 그립퍼지지아암(29)에는 그립퍼지지아암(29)의 길이방향에 가로로 그립퍼(3)를 슬라이딩 이동시킬 수 있도록 슬라이딩지지부(37)가 형성되어 있다. 이 슬라이딩지지부(37)에는 그립퍼(3)와 연결되어 그립퍼(3)를 슬라이딩지지부(37)를 따라 이송시키는 액츄에이터(35)가 결합되어 있다. 그리고,그립퍼지지아암(29)의 자유단부영역에는 그립퍼(3)에 의해 흡착된 패널(10)의 양단부를 각각 감지할 수 있도록 한 쌍의 상대위치감지센서(39)가 마련되어 있다.

한편, 로봇(1)은 전공정과 포장공정간을 순환하며 패널(10)을 이송하는 패널이송행거(4)의 이송경로(2)와, 이송경로(2)의 가로방향을 따라 하측에 패널포장용기(11)를 이송하도록 마련된 콘베이어(6)의 교차영역에 인접하도록 설치되어 패널이송행거(4)로부터 패널(10)을 픽업하여 패널포장용기(11)내에 삽입시키게 된다.

패널포장용기(11)는 상부개구된 사각통형상을 가지며, 패널포장용기(11)의 내부에는 패널(10)을 상호 이격되게 완충지지하는 도시 않은 완충지지부재가 수용된다. 콘베이어(6)는 바닥면으로부터 소정 높이의 이송면을 가지도록 상호 나란하게 배치되어 일방향으로 회전하는 복수의 로울러(미도시)를 가지며, 콘베이어(6)상에는 로봇(1)에 인접하여 패널삽입영역(8)이 마련되어 있다.

패널이송행거(4)는 상하방향을 따라 구획된 복수의 패널적치부(12)를 가지며, 각 패널적치부(12)에는 한 쌍의 패널(10)이 각각 적치된다. 패널이송행거(4)의 이송경로(2)와 콘베이어(6)의 교차영역에는 로봇(1)의 패널 픽업시, 패널이송행거(4)의 유동이 방지되도록 패널이송행거(4)를 소정 길이구간 동안 지지이송하는 행거이송장치(15)가 마련되어 있다.

행거이송장치(15)는 콘베이어(6)의 양측으로부터 기립되게 설치되어 콘베이어(6)의 상측으로 패널이송행거(4)를 지지이송할 수 있도록 거의 역“Ｕ”형상을 가지는 지지프레임(17)과, 지지프레임(17)의 상단에 패널이송행거(4)의 이송경로(2)를 따라 배치된 리드스크류(19)와, 리드스크류(19)의 회전에 대해 리드스크류(19)의 길이방향으로 슬라이딩 이동하며 행거를 이송하는 행거이송부(21)를 가진다. 리드스크류(19)는 양단영역이 지지편(미도시)에 의하여 회전가능하도록 지지되며, 일측에는 리드스크류(19)의 회전구동을 위한 구동모터(20)가 결합되어 있다. 지지프레임(17)의 일측영역에는 패널이송행거(4)의 위치를 감지하는 도시 않은 행거감지센서가 마련되어 있으며, 행거이송부(21)에는 행거감지센서에 의하여 패널이송행거(4)의 위치가 감지되면 행거이송부(21)로부터 돌출되어 패널이송행거(4)의 하단을 수용지지하는 홀더부(23)가 마련되어 있다.

지지프레임(17)의 상단 일측영역에는 패널이송행거(4)의 각 패널적치부(12)에 대응하여 상하방향을 따라 상호 이격배치된 복수의 지지바아(25)가 마련되어 있으며, 각 지지바아(25)에는 각 패널적치부(12)에 적치된 패널(10)의 유무 및 패널 픽업위치를 감지하는 픽업위치감지센서(27)가 각각 마련되어 있다.

도 6은 도 1의 자동포장장치의 개략적인 제어블럭도이고, 도 7은 도 1의 로자동포장장치의 제어동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 자동포장장치는 제어프로그램이 내장된 제어부(9)를 가지며, 제어부(9)에는 패널이송행거(4)상에 적치되어 이송되는 패널(10)의 유무 및 픽업위치를 감지하는 복수의 픽업위치감지센서(27)와, 픽업된 패널(10)의 그립퍼지지아암(29)에 대한 상대위치를 감지하도록 그립퍼지지아암(29)에 마련된 상대위치감지센서(39)가 각각 부속되어 있다. 또한, 제어부(9)에는 각 축의 구동을 위한 각 축구동모터(5) 및 그립퍼(3)의 그립퍼지지아암(29)에 대한 상대위치 이동을 위한 액츄에이터(35)가 각각 부속되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 이송경로(2)를 따라 이동하는 패널이송행거(4)가 행거감지센서에 의해 감지되면, 홀더부(23)는 행거이송부(21)로부터 돌출되어 패널이송행거(4)의 하단을 지지하게 된다. 리드스크류(19)가 구동모터(20)에 이해 일방향으로 회전하게 되면, 행거이송부(21)는 리드스크류(19)의 길이방향을 따라 선형이동하게 된다. 이 때, 행거이송부(21)에 의해 이송된 패널이송행거(4)가 소정위치에 도달하면, 픽업위치감지센서(27)는 해당 패널적치부(12)상의 패널(10)의 유무를 감지하게 된다(S10). 패널이 감지되지 않을 경우에는, 픽업위치감지센서는 다시 패널적치부상의 패널의 유무의 감지를 계속한다.

픽업위치감지센서(27)에 의해 패널(10)이 감지되면, 제어부(9)는 각 축의 구동모터(5)를 제어하여, 그립퍼지지암(29)에 그립퍼지지암(29)이 길이방향으로 슬라이딩이동가능하게 지지되어 있는 그립퍼(3)가 패널픽업위치로 이동되도록 하고 (S20), 한 쌍의 픽업위치감지센서(27)가 패널(10)의 양단영역을 감지하게 되면 제어부(9)는 각 축구동모터(5)를 제어하여 그립퍼(3)가 패널(10)을 픽업하도록 한다(S30). 패널(10)의 픽업이 완료되면 제어부(9)는 각 축구동모터(5)를 제어하여 패널포장용기(11)상의 패널삽입위치로 패널(10)을 이동시킨다(S40).

이 때, 제어부(9)는 한 쌍의 상대위치감지센서(39)의 감지신호에 기초하여 흡착된 패널(10)의 그립퍼지지아암(29)에 대한 상대위치의 일치여부를 확인하고(S50), 그립퍼지지아암(29)에 대한 패널(10)의 상대위치가 일치하지 않을 경우, 즉, 어느 일측의 상대위치감지센서(39)가 감지신호를 발생하지 않을 때, 제어부(9)는 액츄에이터(35)를 제어하여 두 상대위치감지센서(39)가 동시에 패널감지신호를 발생할 때까지 그립퍼(3)를 감지신호를 발생하지 않는 측으로 이동시켜 패널(10)의 상대위치를 보정하게 된다(S60). 패널(10)의 상대위치가 보정되는 경우 또는 패널의 소정위치가 일치하는 경우에는, 그립퍼(3)를 패널포장용기(11)측으로 하강시켜 패널(10)을 패널포장용기(11)내에 삽입시킨다(S70). 패널(10)의 삽입이 완료되면 제어부(9)는 각 축구동모터(5)를 제어하여 그립퍼(3)를 대기위치로 이동시키고(80), 픽업위치 감지센서(27)로부터 다음 시그널을 수신할 때 까지 로봇(1) 및 그립퍼(3)를 대기시킨다(S90).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패널포장용기에 대한 기준위치설정을 위한 언로딩, 대기 및 재픽업과정을 거치지 않고 패널이송행거로부터 패널을 픽업하여 패널포장용기로 직접 이동삽입되도록 함으로써, 패널포장용기에 패널을 신속하고 정확하게 삽입시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 자동포장장치의 설치시에는 종래의 자동포장장치에 있어서의 제2픽업부를 배제시킴으로써 공간의 활용도를 제고시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼를 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치에 있어서,

   상기 다관절로봇의 최종아암의 자유단부에 결합되어 상기 그립퍼를 지지하는 그립퍼지지아암과;

   상기 그립퍼지지아암에 마련되어 상기 그립퍼를 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩지지부와;

   상기 그립퍼를 상기 슬라이딩지지부를 따라 슬라이딩 이동시키는 액츄에이터와;

   상기 그립퍼지지아암에 설치되어 상기 그립퍼에 의해 흡착된 패널의 상기 그립퍼지지아암에 대한 상대위치를 감지하는 적어도 하나의 위치센서와;

   상기 위치센서의 감지신호에 기초하여 상기 흡착된 패널이 상기 그립퍼지지아암에 관련하여 소정의 영역내에 위치하도록 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 자동포장장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 위치센서는 상기 패널의 양단부에 대응하여 각 하나씩 배치되며,

   상기 제어부는 상기 한 쌍의 위치센서중 어느 하나가 패널의 감지신호를 발생하지 아니 할 때, 양 위치센서로부터 동시에 감지신호가 발생될 때까지 상기 패널을 감지신호가 없는 위치센서측을 향하여 상기 패널을 이동시키는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 자동포장장치.
3. 상호 관절결합된 복수의 아암을 갖는 다관절로봇과, 음극선관용 패널의 표면을 흡착픽업하는 그립퍼와, 상기 다관절로봇의 최종 아암의 자유단부영역에 결합되어 상기 그립퍼를 지지하는 그립퍼지지아암을 가지고 행거상에 적치이송되는 상기 패널을 픽업하여 소정의 패널포장용기내에 삽입시키는 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어방법에 있어서,

   상기 그립퍼를 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 가능하게 지지하는 단계와;

   상기 그립퍼지지아암에 대한 상기 흡착된 패널의 상대위치를 감지하는 단계와;

   상기 감지결과에 따라 상기 패널을 상기 그립퍼지지아암의 길이방향에 가로로 슬라이딩 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 패널의 자동포장장치의 제어방법.