KR101082422B1 - 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치, 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

자동화로봇의 작동상태 모니터링장치, 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치, 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치는, 자동화로봇이 설치운용되는 인덱스(Index) 상에 설치되는 로봇본체(Robot Body)(110)와; 상기 로봇본체에 설치되어, 로봇본체의 위치정보를 검출하는 포지션센서(Position Sensor)(10)와; 상기 로봇본체의 구동상태 정보를 검출하는 모션센서(Motion Sensor)(20)와; 상기 로봇본체의 진동상태 정보를 검출하는 진동센서(Vibration Sensor)(30)와; 상기 로봇본체의 기울기 상태 및 정보를 검출하는 경사감지센서(Slope Sensor)(40)와; 상기 로봇본체의 둘레부위에 설치되어 발생하는 온도를 검출하여 측정하는 온도센서(Temperature Sensor)(50);를 포함하여 이루어진다.

Description

자동화로봇의 작동상태 모니터링장치, 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법{An Robot Operation Status Monitoring and Fault Detection System and It's Control Method}
본 발명은 자동화로봇의 작동상태를 감시하고 이상동작을 검출하기 위한 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정해진 구간에서 반복적인 동작을 수행하는 로봇의 작동상태를 상시 모니터링하고, 이상동작발생시 이를 검출하여 보고 및 제어하여, 자동화로봇을 이용한 작동 시스템의 고장을 사전에 방지할 수 있는 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치, 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 산업현장에서 자동화로봇을 응용한 다양한 종류의 고정용 로봇(Robot)이 사용되고 있다.
그 용도로는 반송용(Transfer), 프로세스용(Process) 등 다양한 종류 및 형태가 개발되고 있다. 구체적으로는, LCD 생산 공정의 글래스(Glass)의 반송용으로는 인라인(In-Line) 시스템으로 인덱스(Index) 로봇, 버퍼(Buffer) 로봇, 에어리어(Area) 로봇, 프로세스 챔버(Chamber) 로봇 등이 있다.
최근 LCD용 등의 글래스가 대형화되는 추세로 인해 로봇 사이즈 또한 대형사이즈로 적용되고 있다. 일반적으로 로봇의 구조적 특성상 X축(X-axis), Y축(Y-axis), Z축(Z-axis)의 이동, 및 회전(Rotation)동작 등의 3차원 동작을 수행하며, 일반적으로 다 관절을 갖추어 구성되고 서보모터를 이용하여 구동한다.
도 1은 종래기술에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 작동구조를 설명하기 위한 사진이다.
도 1에서는, X축이동부는 X-axis), Y축이동부는 Y-axis, Z축이동부는 Z-axis, 회전축이동부는 Turn축(Turn-axis)으로 표기하였으며, 이들의 작동을 제어하기 위한 제어컨트롤러(Contorller)를 구비하고 있고, 각 축에 설치된 서버모터(도시 생략)의 작동에 따라 구동을 행한다.
이러한 로봇 동작은 구체적으로 모터, 구동축, 벨트(BELT) ,블레이드 등을 작동하여 이루어지게 된다.
일반적으로 자동화로봇은 미리 정해진 구간 및 동작을 반복 수행하는데 오랜 시간 로봇의 구성품이 작동하면서 노화 또는 고장 등의 문제로 인해 다양한 문제점이 발생된다.
예를 들어, LCD 생산 공정의 글래스(GLASS) 반송용 로봇의 경우에는, 스토커(STOCKER)에 저장된 글래스를 공정 설비로 반송하는 동작을 반복적으로 수행한다. 그때 구동 모터의 펄스변화 및 노후화, 구동계 부품의 마모 등으로 인해 반복적 반송동작 시 로봇의 구동 위치가 벗어나거나 멈추는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 반송용 로봇의 위치가 틀어지거나 작동이 멈추어 버리는 문제로 인하여 글래스가 파손(Grass Broken)되거나 생산 설비의 가동 중단 등이 발생하여 수리비용의 증대와 생산량에 차질을 빚는 등으로 경제적으로 막대한 손실을 일으키는 문제점이 있다.
종래에는 생산 현장에서의 자동화로봇의 경우 모터 드라이버 및 각 포지션 센서의 동작으로 이상 유무를 단순 판단하는 것이 생산현장에서의 실정이었으나, 로봇의 상태가 점진적으로 열화(劣化)하는 것을 제때에 확인할 수가 없다는 커다란 문제점이 있다.
이에 따라, 사용자가 로봇의 다양한 상태변화를 초기단계에서 감지하지 못하게 되고, 작동정지등의 불량증상이 구체적으로 발생하여야 알 수 있는 현상으로 인해 생산성의 손실이 커지게 되고, 이것을 예방하지 못하는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같이, 종래에는 산업 전반에 광범위하게 적용된 다양한 자동화로봇(Robot)에 문제가 발생되어 작동이 정지(Stop)된 이후에야 조치(Maintenance)를 할 수 있었기에, 양산 설비의 장시간 정지로 인해 생산성 저하의 커다란 원인이 되었다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 글래스를 이송하는 자동화로봇의 작동상태를 모니터링하여 작동상태를 실시간 검출하고 이상발생 및 이상동작을 조기에 발견하여 예방보전(Preventive maintenance)할 수 있는 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 반복 작동하는 로봇의 상태를 기울기, 회전능력, 온도, 진동, 및 포지션(position) 등을 실시간으로 감지할 수 있는 센서를 부착하여 상태를 모니터링하고 이를 검출함으로써, 고장발생을 사전에 예방하여 가동시간을 안정적으로 확보하고 생산성을 향상시키는 자동화로봇의 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치는, 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치는, 자동화로봇이 설치운용되는 인덱스(Index) 상에 설치되는 로봇본체(Robot Body)(110)와; 상기 로봇본체에 설치되어, 로봇본체의 위치정보를 검출하는 포지션센서(Position Sensor)(10)와; 상기 로봇본체의 구동상태 정보를 검출하는 모션센서(Motion Sensor)(20)와; 상기 로봇본체의 진동상태 정보를 검출하는 진동센서(Vibration Sensor)(30)와; 상기 로봇본체의 기울기 상태 및 정보를 검출하는 경사감지센서(Slope Sensor)(40)와; 상기 로봇본체의 둘레부위에 설치되어 발생하는 온도를 검출하여 측정하는 온도센서(Temperature Sensor)(50);를 포함하는 구성으로 달성할 수 있다.
또, 본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법은, 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 구비하여, 제어하기 위한 자동화로봇의 위치검출시스템의 제어방법으로서, S10: 공정내 설치된 로봇이 프로그램의 명령에 의해 구동(Moving)하는 단계와; S20: 로봇본체에 부착되어, 그 상태를 실시간으로 감지하여 측정하기 위한 복수개의 센서들을 설치하고, 이 센서들로부터 실시간으로 변동되는 정보를 감지하고 이 데이터값을 검출하여 로컬제어장치(Local Controller)(200)에 전송하는 단계와; S30: 상기 단계 S20에서 수신된 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위 이내의 값이면(yes), 정상적으로 작동을 수행(Normally Progress)하는 단계와; S40: 상기 단계 S30에서 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위를 벗어난 오류값이 검출되면, 이 오류값 정보를 서버시스템(Server system)(300)에 통지하는 단계와; S50: 상기 서버시스템(300)은 상기 단계 S40에서 검출된 오류값 정보가 통지되어 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이 발생하면, 프로세스 설비와 통신을 행하여 로봇의 구동을 정지하고 종료하는 단계; 를 구비함으로써 달성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동화로봇의 위치검출시스템에 의하면, 자동화로봇의 작동상태를 모니터링하여 작동상태를 실시간 검출하고 이상발생 및 이상동작을 조기에 발견하여 예방보전(Preventive maintenance)할 수 있는 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 제공하는 효과를 구현한다.
또 본 발명의 실시 예에 의하면, 로봇의 이상상태를 조기에 감지하여 수리함으로써 안정적으로 작동을 할 수 있게 할 뿐만 아니라, 고장발생에 따른 수리비용을 크게 감축할 수 있고, 생산성을 양호하게 보전할 수 있으며 작동정지에 따라 발생하는 경제적 손실을 방지하는 자동화로봇의 이상동작 검출시스템 및 그 제어방법을 제공하는 효과를 구현한다.
도 1은 종래기술에 의한 글래스 반송용 로봇의 작동구조를 설명하기 위한 사진,
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 구성을 도시한 개요도,
도 4는 도 3의 구성에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 작동 방법(프로세스)을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 구성을 도시하는 구성도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 구성을 도시하는 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
(실시 예)
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 구성을 도시한 개요도이며, 도 4는 도 3의 구성에 의한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 작동 방법(프로세스)을 설명하기 위한 흐름도이다.
1. 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치
본 발명의 실시 예에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)는, 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치로서, 자동화로봇이 설치운용되는 인덱스(Index)(1) 상에 설치되는 로봇본체(Robot Body)(110)와; 상기 로봇본체에 설치되어, 로봇본체의 위치정보를 검출하는 포지션센서(Position Sensor)(10)와; 상기 로봇본체의 구동상태 정보를 검출하는 모션센서(Motion Sensor)(20)와; 상기 로봇본체의 진동상태 정보를 검출하는 진동센서(Vibration Sensor)(30)와; 상기 로봇본체의 기울기 상태 및 정보를 검출하는 경사감지센서(Slope Sensor)(40)와; 상기 로봇본체의 둘레부위에 설치되어 발생하는 온도를 검출하여 측정하는 온도센서(Temperature Sensor)(50);를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성으로 된 본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)는 반도체용 글래스(glass)를 스태킹(stacking)하고 있는 카셋트(Casette)(3)를 반복적으로 이송하는 동작을 행한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)에 설치된 각종 센서는 구체적으로 아래와 같은 작용을 수행한다.
먼저, 부호 10으로 표기한 상기 포지션센서(Position Sensor)는 로봇의 헤드 위치의 변화를 감지하고, 상기 모션센서(Motion Sensor)(20)는 로봇아암(arm)이 정해진(프로그래밍된) 경로를 이동하는 현상과 처지는 현상 등을 감지한다.
또, 상기 진동센서(Vibration Sensor)(30)는 로봇의 개별 동작에 따라 발생하는 진동 데이터를 감지하고 확인하며, 상기 경사감지센서(Slope Sensor)(40)는 로봇 의 축이 기울어지는 현상을 감지하고, 온도센서(Temperature Sensor)(50)는 각 요소 부품의 온도 변화를 감지하는 기능을 수행한다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 상기 설치된 각각의 센서(10~50)들이 자동화로봇의 정상상태의 기준 데이터(DATA)를 확보한 조건에서 로봇이 개별 동작을 수행할 때 정상상태의 데이터와 비교하여 이벤트를 생성하게 된다.
2. 자동화로봇의 이상동작 검출시스템
다음으로, 도 3을 참조하면서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 반송용 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)를 이용한 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 작동 프로세서를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3에서 부호 100은 본 발명의 구성에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치을 도시하고, 부호 200은 상기 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)으로부터 검출된 데이터를 전송받아 기준데이터와의 비교를 통해 상태를 확인하고 작동을 제어하기 위한 로컬제어장치(Local Controller)를 도시하며, 부호 300은 상기 로컬제어장치(200)로부터 이더넷(Ethernet) 통신으로 연결되어 작동 로봇의 상태를 실시간으로 관리할 수 있는 서버시스템을 각각 도시한다.
먼저, 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)에 설치된 개별의 센서(10~50)들이 해당 데이터를 감지하여 이를 검출하고, 블루투스(Bludtooth) 등의 무선통신을 통하여 그 정보를 로컬제어장치(Local Controller)(200)로 전송한다.
상기 로컬제어장치(200)에서는 각 구성요소들에 대한 정상상태 데이터를 저장하여 두고, 상기 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)에서 검출하여 제공한 센서 측정값들과 비교 분석 및 그 이력(history)을 저장한다.
또, 상기 로컬제어장치(200)는 각각의 센서에서 정상 상태의 기준 범위를 벗어난 값을 검출하였을 때는 로컬제어장치(Local Controller)(200)와 생산설비 및 자동화로봇 구동시스템인 서버시스템(300)으로 오류발생 이벤트(event)를 전송하여 정보를 제공한다.
또한, 서버시스템(300에서는 전송받은 이상 징후를 기초로 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)의 상태를 파악하여 문제 발생 전에 점검이 이루어질 수 있도록 보전정비를 실행할 수 있도록 정보를 표출하거나 정지명령을 발행할 수 있다.
이와 같이, 상기 로컬제어장치(200)를 통해 검출된 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)의 정보를 종합적으로 관리하는 서버시스템(Server System)(300)에 연결 제공함으로써, 공장의 관리현장 또는 중앙 관리실에서 전체 자동화로봇의 작동상태를 실시간으로 모니터링하여 관리할 수 있도록 한다.
3. 자동화로봇의 이상동작 검출시스템의 제어방법
다음으로, 도 4를 참고하면서 본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 위치검출시스템의 작동방법을 진행 시퀀스(Sequence)를 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명에 의한 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 구비하여, 제어하기 위한 자동화로봇의 위치검출시스템의 제어방법은, S10: 공정내 설치된 로봇이 프로그램의 명령에 의해 구동(Moving)하는 단계와; S20: 로봇본체에 부착되어, 그 상태를 실시간으로 감지하여 측정하기 위한 복수개의 센서들을 설치하고, 이 센서들로부터 실시간으로 변동되는 정보를 감지하고 이 데이터값을 검출하여 로컬제어장치(Local Controller)(200)에 전송하는 단계와; S30: 상기 단계 S20에서 수신된 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위 이내의 값이면(yes), 정상적으로 작동을 수행(Normally Progress)하는 단계와; S40: 상기 단계 S30에서 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위를 벗어난 오류값이 검출되면, 이 오류값 정보를 서버시스템(Server system)(300)에 통지하는 단계와; S50: 상기 서버시스템(300)은 상기 단계 S40에서 검출된 오류값 정보가 통지되어 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이 발생하면, 프로세스 설비와 통신을 행하여 로봇의 구동을 정지하고 종료하는 단계; 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 각 단계를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
S10은 공정내 설치된 로봇이 프로그램의 명령에 의해 구동하는(Moving)단계이다.
S20은 로봇본체에 포지션센서(position sensor)(10)와 모션센서(Motion sensor)(20)와, 진동센서(vivration sensor)(30)와, 경사감지센서(Slope sensor)(40)와, 온도센서(Temperature sensor)(50)와 를 설치하여, 이들 센서들(10~50)로부터 실시간으로 포지션과 온도 및 진동 데이터값 등을 검출하여, 로컬제어장치(Local Controller)(200)에 무선전송하는 단계이다. 이 무선전송은 근거리특성을 활용하여 블루투스(bluetooth) 통신을 이용한다.
S30은 상기 단계 S20에서 수신된 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여 규정범위 이내의 값이면(yes), 정상적으로 작동을 계속하여 수행(Normally Progress)하는 단계이다.
S40은 상기 단계 S30에서 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여 규정범위를 벗어난 오류값이 검출되면, 이 오류값 정보를 서버시스템(Server system)(300)에 통지하는 단계이다.
S50은 상기 서버시스템(300)은 상기 단계 S40에서 검출된 오류값 정보가 통지되어 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이 발생하면, 프로세스 설비와 통신을 행하여 로봇의 구동을 정지하고 종료한다.
여기에서 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이란, 각 작동부에 설치된 센서들의 일정구간을 측정하여 정상상태로 간주될 수 있는 기준데이터 값의 범위를 벗어나는 상태를 말한다. 즉, 실시간 감시상태에 의해 작동에서 검출되는 데이터 값이 기준데이터 값의 범위를 벗어나게 되는 상태를 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이라 정의하고, 벗어난 데이터 값을 오류값이라고 칭한다.
이와 같은 절차에 의해 본 발명에 의한 자동화로봇의 위치검출시스템이 작동한다.
4. 자동화로봇의 작동상태모니터링장치
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 구성을 도시하는 상세 구성도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 구성을 도시하는 상세 구성도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면서 본 발명의 구성에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치의 구성과 작동을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 여기에서, 상술한 구성과 동일한 작용을 하는 구성부에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 불필요한 혼동을 피하고자 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치는, 레일 상부를 이동하는 지지판에 탑재하여 외부로부터 연결되는 컨트롤 케이블(Control Cable)(122)을 통해 전달되는 구동명령에 의해 구동하는 로봇본체(110)와; 주위에 이격 부착되어 서로다른 지점의 온도를 측정하기 위한 제1~제3온도센서(No.1~No.3 Temprature Sensor)(125,127,129)와; 상기 로봇본체에 설치되어 Z축 방향으로 이동하기 위한 명령을 수행하기 위한 Z축 포지션모터(Z Position Motor)(120)와; 상기 로봇본체의 상부에 설치되어 회전구동하는 제1축 회전위치 모터(Turn Position Motor)(130)와; 상기 로봇본체의 상면에 밀착 설치되어 로봇의 진동상태를 감지하기 위한 진동감지센서(Vobration Sensor)(131)와; 상기 제1축 회전위치 모터(130)를 걸어서 연장되는 제1축 회전벨트(Turn Belt)(132)에 단차를 두어 연결되는 제2축 회전위치 모터(140)와; 상기 제2축 회전위치 모터(140)를 걸어서 연장되는 제2축 회전벨트(Turn Belt)(142)에 단차를 두어 연결되어 이송대상인 글래스를 잡는 로봇아암(Robot Arm)(150)과: 상기 로봇아암(150) 상에 부착설치되어 로봇아암이 경사지는 상태를 감지하기 위한 경사감지센서(Slope Sensor)(154)와; 상기 로봇아암(150)에 설치되어, 로봇아암이 구동하는 상태와 위치를 감지하기 위한 작동위치센서(156); 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 구성 및 작동을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 로봇본체(110)가 지지판(20)상에 탑재되어 이동할 수 있도록X축레일(10,12) 이 설치된다.
상기 로봇본체(110)는 지지판(20)에 탑재하여 외부로부터 연결되는 컨트롤 케이블(Control Cable)(122)을 설치하고 있고, 이를 통해 전달되는 프로그램된 구동명령에 의해 구동된다.
또, 로봇본체(110)의 주위에는 서로 다른 위치(지점)의 온도를 측정하기 위한 제1~제3온도센서(No.1~No.3 Temprature Sensor)(125,127,129)가 이격 설치된다. 본 발명의 실시 예에서는 로봇본체(110)의 중앙위치에 제1온도센서(125)가 설치되고, 그 하측부에 제2온도센서(127)가 설치되며, 그 상측부에 제3온도센서(129)를 설치하는 구성으로 하였다. 이렇게 함으르써 로봇본체(110)가 구동하면서 발생하는 각 위치의 온도를 실시간으로 감지하여 정상작동 여부를 판정할 수 있게 된다.
또한, 상기 로봇본체(110)에는 Z축 방향으로 이동하기 위한 명령을 수행하기 위한 Z축 포지션모터(Z Position Motor)(120)가 설치된다. 이것은 상술한 바와 같이 X축 레일(10, 12) 상으로 이동하는 로봇본체(110)가 스태킹된 글래스를 홀딩(Holding)하고자 할 때 상승 및 하강하는 작동을 수행하는 모터이다.
또, 상기 로봇본체(110)의 상부에 설치되어 회전구동하는 제1축 회전위치 모터(Turn Position Motor)(130)가 설치된다. 이 제1축 회전위치 모터(130)는 로봇본체(110)의 상부에 고정되어 연결되는 것으로 좌측과 우측방향으로 회전할 수 있는 구동력을 제공한다.
상기 제1축 회전위치 모터(130)는 회전력을 전달하기 위해 롤러를 구비하여 제1축 회전벨트(Turn Belt)(132)를 걸어 연장하여 제2축 회전위치 모터(140)에 연결된다.
상술한 바와 같이 제1축 회전위치 모터(130)와 제2축 회전위치 모터(140)에는 각각에 설치된 제1축 회전벨트(Turn Belt)(132)와 제2축 회전벨트(142)로 연결되는 구동력에 의해 Y축으로 위치 이동하는 명령을 수행하게 된다.
상기 제2축 회전위치 모터(140)에는 축을 설치하여 단차를 형성하여, 제2축 회전벨트(Turn Belt)(142)를 걸어 연장하게 되는 구성이다. 이 제2축 회전벨트(142)는 단차를 형성하여 그 단부에 이송대상인 글래스를 홀딩(holding)하는 로봇아암(Robot Arm)(150)이 설치된다.
다음으로, 상기 로봇본체(110)의 상면에는 구동하는 로봇의 진동상태를 감지하기 위한 진동감지센서(Vobration Sensor)(131)가 밀착 설치된다.
또한, 상기 로봇아암(150) 상에는 로봇아암(150)이 경사지는 상태를 감지하기 위한 경사감지센서(Slope Sensor)(154)이 부착설치되고, 상기 로봇아암(150)이 구동하는 상태와 위치를 감지하기 위한 작동위치센서(156),를 구비하게 된다.
이때, 상기 로봇아암(150)은 이동대상인 글래스(glass)를 안착하기 위해 복수개의 진공흡입구를 형성하는 진공패드(152)를 구비하여 이루어진다. 이 진공패드(152)는 진공흡착방식을 이용하여 스태킹된 패드를 견고하게 잡아 이동할 수 있도록 돕는 구성이다.
이러한 구성으로 함으로써, 본 발명에 의한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100)는 X축 이동 뿐만 아니라 Y축 이동과 Z축 이동을 행하면서, 각각의 작동부위의 상태를 실시간으로 감지하여 보고함으로써 사용자에 의한 중앙통제 및 모니터링이 가능한 구성을 달성한다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 채용한 자동화로봇의 위치검출시스템은 자동화로봇의 구동상태를 실시간으로 파악할 수 있게 되고, 기 저장된 기준데이터 또는 표준값을 벗어난 상황이 발생하면 고장 발생으로 정지되기 전에 사전예방정비가 가능하게 된다.
또 이렇게 함으로써 생산공정에서 불측으로 발생하는 가동정지시간을 최소화 할 수 있고, 생산성 향상에 기여할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10, 12: X축 레일(X-Axis Rail) 20: 지지판
100: 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치
110: 로봇본체(Robot Body)
120: Z축 포지션모터(Z Position Motor)
122: 컨트롤 케이블(Control Cable)
125,127,129: 제1~제3온도센서(No.1~No.3 Temprature Sensor)
130: 제1축 회전위치 모터(Turn Position Motor)
131: 진동감지센서(Vobration Sensor)
132: 제1축 회전벨트(Turn Belt)
140: 제2축 회전위치 모터(Turn Position Motor)
142: 제2축 회전벨트(Turn Belt)
150: 로봇아암(Robot Arm)
152: 진공패드(Vacuum Pad)
160: 진동감지센서(Vibration Sensor)
170: 경사감지센서(Slop Sensor)
180: 동작위치검출센서(Motion & Position Sensor)

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치에 있어서,
    레일 상부를 이동하는 지지판에 탑재하여 외부에서 연결되는 컨트롤 케이블(Control Cable)(122)을 통해 전달되는 구동명령에 의해 구동하는 로봇본체(110)와;
    주위에 이격 부착되어 서로다른 지점의 온도를 측정하기 위한 제1~제3온도센서(No.1~No.3 Temprature Sensor)(125,127,129)와;
    상기 로봇본체에 설치되어 Z축 방향으로 이동하기 위한 명령을 수행하기 위한 Z축 포지션모터(Z Position Motor)(120)와;
    상기 로봇본체의 상부에 설치되어 회전구동하는 제1축 회전위치 모터(Turn Position Motor)(130)와;
    상기 로봇본체의 상면에 밀착 설치되어 로봇의 진동상태를 감지하기 위한 진동감지센서(Vobration Sensor)(131)와;
    상기 제1축 회전위치 모터(130)를 걸어서 연장되는 제1축 회전벨트(Turn Belt)(132)에 단차를 두어 연결되는 제2축 회전위치 모터(140)와;
    상기 제2축 회전위치 모터(140)를 걸어서 연장되는 제2축 회전벨트(Turn Belt)(142)에 단차를 두어 연결되어 이송대상인 타겟을 잡는(holding) 로봇아암(Robot Arm)(150)과:
    상기 로봇아암(150) 상에 부착설치되어 로봇아암이 경사지는 상태를 감지하기 위한 경사감지센서(Slope Sensor)(154)와;
    상기 로봇아암(150)에 설치되어, 로봇아암이 구동하는 상태와 위치를 감지하기 위한 작동위치센서(156);를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100).
  3. 제2항에 있어서, 상기 로봇아암(150)은 이동대상인 글래스(glass)를 안착하기 위해 복수 개의 진공흡입구를 형성하는 진공패드(152)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치(100).
  4. 자동화로봇의 작동상태를 감시하기 위한 자동화로봇의 작동상태 모니터링장치를 구비하여, 이를 제어하기 위한 자동화로봇의 위치검출시스템의 제어방법에 있어서,
    S10: 공정내 설치된 로봇이 프로그램의 명령에 의해 구동(Moving)하는 단계와;
    S20: 로봇본체에 부착되어, 그 상태를 실시간으로 감지하여 측정하기 위한 복수개의 센서들을 설치하고, 이 센서들로부터 실시간으로 변동되는 정보를 감지하고, 이 데이터값을 검출하여 로컬제어장치(Local Controller)(200)에 전송하는 단계와;
    S30: 상기 단계 S20에서 수신된 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위 이내의 값이면(yes), 정상적으로 작동을 수행(Normally Progress)하는 단계와;
    S40: 상기 단계 S30에서 로컬제어장치(200)의 데이터값을 레프런스(Reference Robot Calibration data)값과 실시간 비교하여, 규정된 오차범위를 벗어난 오류값이 검출되면, 이 오류값 정보를 서버시스템(Server system)(300)에 통지하는 단계와;
    S50: 상기 서버시스템(300)은 상기 단계 S40에서 검출된 오류값 정보가 통지되어 데이터(Data) 스펙아웃(Spec-out)이 발생하면, 프로세스 설비와 통신을 행하여 로봇의 구동을 정지하고 종료하는 단계;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화로봇의 위치검출시스템의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 설치되는 센서는, 로봇본체의 작동위치를 감지하는 포지션센서(position sensor), 주위온도를 감지하는 온도센서(Temperature sensor), 진동상태를 감지하는 진동센서(vivration sensor), 경사감지센서(Slope sensor) 중 적어도 하나 이상을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화로봇의 위치검출시스템의 제어방법.
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