KR101479934B1 - 승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템 - Google Patents

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Abstract

승하강벨트장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 승하강벨트장치는, 승하강의 이동을 안내하는 승강프레임본체와, 승강프레임본체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 복수의 풀리유닛; 승강프레임본체를 따른 상하방향의 승강력을 제공할 수 있도록 복수의 풀리유닛에 감기어 설치되는 벨트; 및 복수의 풀리유닛 중 승강프레임본체의 상부에 설치되는 풀리유닛의 회전중심라인을 따른 양측 하부에 설치되되, 상호 대응되는 경사면에 의해 풀리유닛의 수평을 조절할 수 있는 수평조절유닛을 포함한다.

Description

승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템{BELT LIFTER AND AUTO TRANSPORTATION SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은, 승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 적재설비의 원하는 위치까지 반송 대상물을 자동으로 운반할 수 있는 승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등과 같은 평판표시장치의 생산 현장에서는 작업 효율을 최대화하고 청정도를 높이기 위해, 여러 공정을 거쳐 완성된 다수개의 기판 또는 글래스 기판이나 마스크(Mask)가 반송 로봇을 통해 카세트(Cassette)에 수납되고, 카세트는 스토커와 같은 반송시스템에 의해 운반되어 카세트 선반에 적재되거나 적재된 상태에서 반출된다.
즉 카세트는 LCD 또는 OLED 제조 설비에서 해당 공정이 완료된 후 바로 다음 LCD 또는 OLED 제조 공정으로 이송되는 것이 아니라, 각 LCD 또는 OLED 제조 공정에서의 글래스 기판 또는 마스크 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위하여, 카세트 보관 시스템의 선반에 임시로 보관되며, 필요에 따라 해당 공정을 수행하는 LCD 또는 OLED 제조 설비로 이송된다.
이러한 기판이나 마스크와 같은 평판표시장치의 제작에 사용되는 물품을 운반하기 위해 평판표시장치의 생산설비에 설치되는 반송시스템은, 카세트의 저면 중앙 영역을 접촉 지지하는 포크유닛에 의해서 선반에 수납 및 인출하는 작업을 수행한다.
그리고, 반송시스템은 카세트 적재용 선반을 따라 설치된 레일을 이동하면서 선반에 대한 적재 및 반출작업을 수행할 수 있으며, 선반의 높이에 따라 벨트승하강장치에 의해 원하는 높이로 포크유닛을 이동시켜 적재 및 반출작업을 수행할 수 있다.
종래의 반송시스템에 설치되어 있는 벨트승강장치는, 상부 벨트의 지지단의 풀리가 승하가 구동 시에 반복적인 정역회전을 하며, 승강풀리유닛의 조립 오차 및 가공 오차 등으로 인해 벨트 역시 풀리의 정역회전에 따라 좌우로 일정한 거리를 가지고 왕복운동을 하도록 구성된다.
이러한 종래의 반송시스템에 사용되는 벨트승하강장치는, 승강풀리유닛의 조립수평상태가 불량하면 승하강 구동 시 벨트가 한쪽으로 치우치는 현상 즉, 사행이 발생하게 된다. 이러한 사행 현상에 의해 벨트가 풀리의 플랜지 부분과 접촉을 하게 되는데, 지속적인 회전에 의해 벨트의 마모가 발생하게 된다.
또한 사행 현상이 더 심하게 되면 풀리 플랜지 위로 벨트가 올라타게 되고, 벨트의 구부러짐 현상이 발생하게 되므로, 이러한 현상의 반복 후에는 구부러지는 부분에서 찢어짐이 발생하여 승하강 반송대차의 추락까지 초래할 수 있었다.
대한민국특허청 등록특허 10-0800636
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 풀리에 의해 승강 작동되는 벨트의 사행현상을 방지할 수 있도록 벨트가 감긴 풀리의 수평상태를 조절하기 위한 작업의 시행착오를 줄여서, 간단하면서 신속하게 조절할 수 있는 구조를 제공하여 벨트의 파손을 방지할 수 있으며, 안정적인 구동 및 지지구조를 제공할 수 있는 승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 승하강의 이동을 안내하는 승강프레임본체; 상기 승강프레임본체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 복수의 풀리유닛; 상기 승강프레임본체를 따른 상하방향의 승강력을 제공할 수 있도록 상기 복수의 풀리유닛에 감기어 설치되는 벨트; 및 상기 복수의 풀리유닛 중 상기 승강프레임본체의 상부에 설치되는 풀리유닛의 회전중심라인의 하부에 설치되되, 상기 풀리유닛의 수평을 조절할 수 있도록 상기 풀리유닛의 회전중심라인의 방향에 교차하는 방향으로 마련되는 경사면이 구비되는 수평조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치가 제공될 수 있다.
상기 수평조절유닛은, 상기 풀리유닛의 하부에 결합되되, 상하로 이동가능하도록 경사면이 마련되는 승강경사블록; 및 상기 승강경사블록의 하부에 설치되되, 상기 풀리유닛의 수평을 조절할 수 있도록 상기 승강경사블록에 마련된 상기 경사면에 대해 가압력을 제공하는 가압경사블록을 포함할 수 있다.
상기 수평조절유닛은, 상기 승강프레임본체의 상부에 회전가능하게 설치되어 상기 가압경사블록을 가압하여 이동시킬 수 있는 블록가압부; 및 상기 가압경사블록에 회전가능하게 설치되어 상기 승강경사블록의 이동을 저지할 수 있는 블록저지부를 더 포함할 수 있다.
상기 승강프레임본체는, 상하이동을 안내할 수 있는 선형가이드가 상하방향으로 설치되는 상하배치프레임; 및 상기 상하배치프레임의 상부에 설치되되, 상기 가압경사블록이 상기 회전중심라인에 교차하는 방향으로 이동가능하도록 블록안내로가 마련되는 메인베이스를 포함할 수 있다.
상기 풀리유닛은, 상기 메인베이스의 상부에 배치되되, 상기 메인베이스와의 사이에 상기 가압경사블록과 상기 승강경사블록이 개재되는 풀리설치본체; 상기 벨트가 감기어 배치되되, 상기 벨트의 양측에 상기 벨트의 이탈을 방지하도록 플랜지가 마련되는 풀리; 및 상기 풀리설치본체와 상기 승강경사블록을 결합시키는 결합나사를 포함할 수 있다.
상기 블록가압부는, 상기 메인베이스에 이동거리가 조절가능하도록 상호 대향하게 설치되는 한 쌍의 조절나사; 및 상기 조절나사에 결합되어 상기 메인베이스에 접촉됨으로써 상기 조절나사의 이동을 제한할 수 있는 조절너트를 포함할 수 있다.
상기 블록저지부는, 상기 승강경사블록에 접촉되도록 상기 가압경사블록에 설치되는 저지나사; 및 상기 저지나사에 결합되어 상기 가압경사블록에 접촉됨으로써 상기 저지나사의 이동을 제한할 수 있는 저지너트를 포함할 수 있다.
상기 복수의 풀리유닛은, 상기 메인베이스 상에 한 쌍으로 설치되되, 상기 한 쌍의 풀리유닛에 의해 작동되는 한 쌍의 벨트에는, 상기 승강프레임본체에 의해 승강이동이 안내되는 리프트부가 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 대상물들 각각을 반입 및 반출할 수 있는 출입구로서 포트들이 마련되어 있는 적재설비를 따라 설치되는 주행레일; 및 상기 주행레일에 이동가능하게 설치되되, 전술한 승하강벨트장치에 설치되는 주행대차를 포함하는 자동반송시스템이 제공될 수 있다.
전술한 자동반송시스템은, 상기 적재설비의 출발지로부터 목적지까지 이동할 수 있도록 상기 주행대차에 설치되되, 상기 적재설비에 대한 상기 대상물들의 로딩 및 언로딩을 수행할 수 있는 포크핸들을 구비하는 주행반송로봇; 상기 포트에 대한 상기 포크핸들의 진입방향에 교차하는 라인 상에 있는 상기 포크핸들의 복수의 이격된 지점에 설치되되, 상기 포크핸들의 진입방향에 교차하는 라인 상의 상기 대상물의 이격된 복수 지점에 대한 감지여부를 제공하는 복수의 포크 정렬센서; 상기 포크핸들에 설치되되, 상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 편차를 보정하기 위해 상기 대상물의 정해진 기준부에 대한 감지여부를 제공하는 복수의 센터정렬 감지센서; 및 상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 틀어진 각을 보정하기 위한 제1 보정 값을 상기 복수의 포크 정렬센서의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 편차을 보정하기 위한 제2 보정 값을 상기 복수의 센터정렬 감지센서의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 상기 제1 보정 값과 상기 제2 보정 값을 기초로 필요한 대상물에 대한 상기 포크핸들의 정렬을 수행하는 로딩위치 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 포크 정렬센서는, 상기 포크핸들의 일단부부터 타단부까지 상기 포트로 진입이 진행되는 경우, 상기 포크핸들의 타단부에 배치되되, 상기 포크핸들의 중앙라인에 직교하는 라인 상에서 상기 포크핸들의 중앙라인에 대칭되게 배치되는 제1 포크 정렬센서 및 제2 포크 정렬센서일 수 있다.
상기 포크핸들에는, 상기 포크 정렬센서 및 상기 센터정렬 감지센서가 각각 결합되며, 상기 포크 정렬센서의 위치를 조절할 수 있도록 한 쌍의 장공이 형성된 포크 브라켓이 설치될 수 있다.
상기 주행반송로봇의 일측에는, 상기 포트에 대한 상기 주행반송로봇의 주행 및 승강 목적지를 제공하도록 상기 포트의 일측에 설치되는 반사부를 감지하는 랙 포스트 센서가 설치될 수 있다.
상기 포크핸들의 일측에는, 상기 포크핸들을 상기 포트에 진입시킨 상태에서, 상기 포크핸들을 상기 대상물의 저면으로 상승시켜, 상기 대상물에 대한 상기 포크핸들의 진입높이를 감지하는 안전간격 감지센서가 설치될 수 있다.
상기 주행반송로봇은, 상기 포크핸들이 설치되는 반송로봇몸체; 상기 반송로봇몸체에 회전가능하게 설치되되, 상기 포크핸들이 일단부에 결합되며, 상기 포크핸들의 직선 이동을 위한 한 쌍의 수평로봇 암; 및 상기 반송로봇몸체에 회전가능하게 설치되어 상기 수평로봇 암을 구동시키는 암 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 풀리에 의해 승강 작동되는 벨트의 사행현상을 방지할 수 있도록 벨트가 감긴 풀리의 수평상태를 조절하기 위한 작업의 시행착오를 풀리유닛의 하부 양측에 설치되는 수평조절유닛의 경사면 이동에 의해서 줄여서, 간단하면서 신속하게 조절할 수 있는 구조를 제공하여 벨트의 파손을 방지할 수 있으며, 안정적인 구동 및 지지구조를 제공할 수 있는 승하강벨트장치 및 이를 구비한 자동반송시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동반송시스템의 승하강벨트장치의 승강구조를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 승하강벨트장치의 상부벨트유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2의 상부벨트유닛의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템에 카세트가 적재된 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템에 의한 로딩작업이 수행되는 카세트가 적재된 적재설비의 포트를 도시한 개략적인 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 포크핸들을 도시한 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 자동보정을 수행하는 작동 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 제어방법의 포트학습을 도시한 순서도이다.
도 9는 도 8의 자동보정에 대한 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하에서 설명되는 대상물은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 기판, 반도체용 웨이퍼(wafer), 기판이나 웨이퍼를 수용하여 지지하는 트레이나 카세트가 될 수 있을 뿐만 아니라 일반적인 박스(box)를 비롯한 각종 다양한 물류품이 될 수 있으나, OLED 제작용 마스크(Mask) 또는 기판이 적재된 카세트를 대상물로 상정하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동반송시스템의 승하강벨트장치의 승강구조를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1의 승하강벨트장치의 상부벨트유닛의 사시도이며, 도 3은 도 2의 상부벨트유닛의 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동반송시스템의 승하강벨트장치(106)는, 승하강의 이동을 안내하는 승강프레임본체(107)와, 승강프레임본체(107)의 상부 및 하부에 각각 설치되는 복수의 풀리유닛(111)과, 승강프레임본체(107)를 따른 상하방향의 승강력을 제공할 수 있도록 복수의 풀리유닛(111)에 감기어 설치되는 벨트(116)와, 복수의 풀리유닛(111) 중 승강프레임본체(107)의 상부에 설치되는 풀리유닛(111)의 회전중심라인을 따른 양측 하부에 설치되되 상호 대응되는 경사면(121)에 의해 풀리유닛(111)의 수평을 조절할 수 있는 수평조절유닛(118)을 포함한다.
이러한 본 실시 예에 따른 승하강벨트장치(106)는, 수평조절유닛(118)의 경사면(121)에 의한 가압에 의해 풀리유닛(111)에 감긴 벨트(116)의 사행현상을 조절할 수 있는데, 풀리(113)에 의해 승강 작동되는 벨트(116)의 사행현상을 방지할 수 있도록 벨트(116)가 감긴 풀리(113)의 수평상태를 조절하기 위한 작업의 시행착오를 줄일 수 있으며, 간단하면서 신속하게 조절할 수 있는 구조를 제공하여 벨트(116)의 파손을 방지할 수 있으며, 안정적인 구동구조를 제공할 수 있다.
먼저, 본 실시 예에 따른 승강프레임본체(107)는, 후술되는 바와 같이 주행레일(104) 상에 이동가능하게 설치되어 출발지부터 목적지까지 주행할 수 있는 주행대차(105) 상에 설치되며, 상하이동을 안내할 수 있는 선형가이드(미도시)가 상하방향으로 설치되는 상하배치프레임(108)과, 상하배치프레임(108)의 상부에 설치되되 후술되는 가압경사블록(119)이 회전중심라인에 교차하는 방향으로 이동가능하도록 블록안내로(110)가 마련되는 메인베이스(109)를 포함할 수 있다.
즉 승강프레임본체(107)는, 양측 상하배치프레임(108)에 벨트(116)가 상하방향으로 배치될 수 있으며, 벨트(116)에는 상하방향으로 이동가능한 주행대차(105) 및 주행반송로봇(129)이 설치될 수 있다. 이러한 승강프레임본체(107)는, 후술되는 바와 같이 적재설비(100)의 각 포트(102)의 높이까지 대상물을 승강시킬 수 있는 견고한 구조와 충분한 높이를 가질 수 있다.
본 실시 예에 따른 풀리유닛(111)은, 메인베이스(109)의 상부에 배치되되, 메인베이스(109)와의 사이에 가압경사블록(119)과 승강경사블록(120)이 개재되는 풀리설치본체(112)와, 벨트(116)가 감기어 배치되되 벨트(116)의 양측에 벨트(116)의 이탈을 방지하도록 플랜지(114)가 마련되는 풀리(113)와, 풀리설치본체(112)와 후술되는 수평조절유닛(118)의 승강경사블록(120)을 결합시키는 결합나사(115)를 포함할 수 있다.
즉 풀리유닛(111)의 하부에는, 수평조절유닛(118)이 설치되는데, 수평조절유닛(118) 중 승강경사블록(120)이 풀리설치본체(112)에 결합되고, 승강경사블록(120)이 가압경사블록(119) 상에 상대 이동에 의해 상하로 이동되도록 배치되어 있으므로, 하나의 풀리유닛(111)에 대해 양측 하부높이를 조절하여 벨트(116)의 사행현상을 방지할 수 있는 수평을 맞출 수 있다.
전술한 바와 같이 승강프레임본체(107)의 양측 각각에는 풀리유닛(111)의 수평상태를 맞추어 벨트(116)의 사행현상을 방지할 수 있는 수평조절유닛(118)이 설치된다.
이러한 본 실시 예에 따른 수평조절유닛(118)은, 풀리유닛(111)의 하부에 설치되되, 풀리유닛(111)의 회전중심라인을 따른 수평을 조절할 수 있도록 경사면(121)에 의한 가압력을 제공하는 가압경사블록(119)과, 풀리유닛(111)의 하부에 결합되되 가압경사블록(119)의 가압력을 제공받아 상하로 이동가능하도록 경사면(121)이 마련되는 승강경사블록(120)을 포함할 수 있다.
즉 본 실시 예에 따른 수평조절유닛(118)은, 각 풀리유닛(111)의 회전중심라인을 따른 양측 하부에 설치되어 각 풀리유닛(111)에 대한 양측 하부에 대한 지지높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있는데, 지지높이의 조절은 가압경사블록(119) 상에 경사면(121) 끼리 지지되어 있는 승강경사블록(120)을 가압경사블록(119)의 경사면(121)을 따라 상대 이동시킴으로써 가능하다.
즉 가압경사블록(119)이 좌측으로 이동될 때, 승강경사블록(120)은 상방으로 이동될 수 있으며, 반대로 우측으로 이동될 때 승강경사블록(120)은 하방으로 이동될 수 있다. 그런데, 풀리유닛(111)은 양측 하부의 승강경사블록(120) 상에 결합되어 있으므로, 기울어진 방향의 아래 측에 있는 가압경사블록(119)에 의해 승강경사블록(120)이 이동됨으로써 기울어진 측의 높이가 조절되어 수평에 대한 균형이 맞춰질 수 있다.
이러한 수평조절유닛(118)의 가압경사블록(119)을 이동시키기 위한 요소로서, 수평조절유닛(118)은 승강프레임본체(107)의 상부에 회전가능하게 설치되어 가압경사블록(119)을 가압하여 이동시킬 수 있는 블록가압부(122)와, 가압경사블록(119)에 의해 승강경사블록(120)이 가압방향으로 밀려 이동되는 현상을 방지할 수 있도록 가압경사블록(119)에 회전가능하게 설치되어 승강경사블록(120)의 이동을 저지할 수 있는 블록저지부(125)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 본 실시 예에 따른 블록가압부(122)는, 메인베이스(109)에 이동거리가 조절가능하도록 상호 대향하게 설치되는 한 쌍의 조절나사(123)와, 조절나사(123)에 결합되어 메인베이스(109)에 접촉됨으로써 조절나사(123)의 이동을 제한할 수 있는 조절너트(124)를 포함할 수 있다.
즉 한 쌍의 조절나사(123) 중 어느 한쪽의 조절나사(123)를 회전시켜 이동시킬 경우, 다른 쪽 조절나사(123)는 한쪽 조절나사(123)가 이동될 수 있는 거리만큼 반대로 이동되도록 함께 회전되어야 한다. 이러한 양쪽 조절나사(123)의 이동작업은 병행될 수 있다. 한쪽 조절나사(123)가 이동되어 가압경사블록(119)이 가압되어 이동되면, 경사면(121)의 각도에 대한 이동거리의 삼각함수 계산법에 의해 승강경사블록(120)의 승강높이가 계산될 수 있으며, 그 계산높이만큼 풀리유닛(111)의 한쪽 높이가 승강될 수 있다. 또한 조절나사(123)의 이동거리는 조절나사(123)의 나사산의 리드각과 회전각도에 따른 피치거리로 계산될 수 있다. 그리고, 조절나사(123)가 이동된 후, 조절나사(123)는 조절너트(124)가 메인베이스(109)에 접촉되도록 조여짐으로써 고정될 수 있다.
본 실시 예에 따른 블록저지부(125)는, 블록가압부(122)에 의해 가압경사블록(119)이 이동되어, 가압경사블록(119)에 의해 승강경사블록(120)이 상승될 때, 가압경사블록(119)과 함께 이동되는 현상을 방지하기 위한 것으로서, 승강경사블록(120)에 접촉되도록 가압경사블록(119)에 설치되는 저지나사(126)와, 저지나사(126)에 결합되어 가압경사블록(119)에 접촉됨으로써 저지나사(126)의 이동을 제한할 수 있는 저지너트(127)를 포함할 수 있다. 이러한 저지나사(126)는 승강경사블록(120)의 측벽부에 접촉되어 승강경사블록(120)의 이동을 제한할 수 있으며, 저지너트(127)는 저지나사(126)에 결합된 상태에서 가압경사블록(119)에 접촉됨으로써 저지나사(126)가 진동 및 충격에 의해 가압경사블록(119)에서 느슨해져 풀리(113)는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 본 실시 예에 따른 가압경사블록(119)과 승강경사블록(120)이 양측에 배치되어 수평상태가 조절될 수 있는 복수의 풀리유닛(111)은, 메인베이스(109) 상에 한 쌍으로 설치되는데, 한 쌍의 풀리유닛(111)에 의해 작동되는 한 쌍의 벨트(116)에는, 승강프레임본체(107)에 의해 승강이동이 안내되는 리프트부(128)가 설치될 수 있다. 리프트부(128)는 대략 삼각 프레임 형상으로서 후술되는 포크핸들(130)을 구비한 주행반송로봇(129)에 결합되어 주행반송로봇(130)을 원하는 높이로 승강시킬 수 있다.
즉 본 실시 예에 따른 승하강벨트장치(106)는, 한 쌍의 풀리유닛(111)이 각각 상부 양측에 설치되며, 이에 대응하여 하부에 다른 한 쌍의 풀리유닛(111)들이 설치되어 있는데, 리프트부(128)는 한 쌍의 풀리유닛(111)에 감겨 있는 한 쌍의 벨트(116)에 결합되어 상하로 승강되며, 이러한 리프트부(128)가 주행반송로봇(129)의 양측에 결합됨으로써 주행반송로봇(129)이 승강될 수 있으며, 주행반송로봇(129)의 포크핸들(130)이 원하는 높이까지 이동되어 적재설비(100)의 포트(102)에 대한 로딩 및 언로딩작업을 수행할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 승하강벨트장치(106)에 의해 승강될 수 있으며, 주행레일(104)을 따라 자동적으로 이동하면서 적재설비(100)의 원하는 포트(102)에 대해 로딩 및 언로딩 작업을 수행할 수 있는 자동반송시스템이 제공될 수 있다. 이러한 자동반송시스템의 주행반송로봇(1110)은 포트(102)에 대해 포크핸들(130)의 위치를 정렬시키는 학습을 수행할 수 있으며, 이러한 학습을 기초로 로딩 및 언로딩 작업을 자동으로 수행할 수 있다.
후술되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동반송시스템은, 대상물들 각각을 반입 및 반출할 수 있는 출입구로서 포트(102)들이 마련되어 있는 적재설비(100)를 따라 설치되는 주행레일(104)과, 주행레일(104)에 이동가능하게 설치되되, 전술한 승하강벨트장치(106)에 설치되는 주행대차(105)와, 적재설비(100)의 출발지로부터 목적지까지 이동할 수 있도록 주행대차(105)에 설치되되, 적재설비(100)에 대한 상기 대상물들의 로딩 및 언로딩을 수행할 수 있는 포크핸들(130)을 구비하는 주행반송로봇(129)을 포함한다.
이하, 전술한 승하강벨트장치(106)를 구비하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동반송시스템을 상세하게 설명한다. 하기에서 사용되는 용어 중 자동보정은, 카세트(101)에 대해 포크핸들의 위치를 자동으로 정렬하기 위한 제1 보정 값 및 제2 보정 값을 자동으로 계산하여 저장하는 학습을 수행하는 용어로 정의하며, 티칭로딩은 이러한 자동보정에 의해 저장된 제1 보정 값 및 제2 보정 값을 기초로 카세트(101)에 대한 자동로딩을 수행하는 용어로 정의한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템에 카세트가 적재된 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템에 의한 로딩작업이 수행되는 카세트가 적재된 적재설비의 포트를 도시한 개략적인 정면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 포크핸들을 도시한 평면도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 카세트에 대한 포크핸들의 자동보정을 수행하는 작동 순서도이다.
도 1, 도 4 내지 도 6과, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템은, 대상물들이 적재되어 있고 대상물들 각각을 반입 및 반출할 수 있는 출입구로서 포트들이 마련되어 있는 적재설비(100)에 대해 대상물들의 로딩 및 언로딩을 수행하기 위한 포크핸들(130)을 구비하며, 주행레일(104)에 이동가능하게 설치되는 주행대차(105)에 설치되어 출발지로부터 목적지까지 대상물들의 반송 및 대상물들의 정보를 수집하기 위해 자동주행기능을 갖춘 주행반송로봇(129)을 포함한다.
이러한 주행반송로봇(129)은, 포크핸들(130)의 양측에 설치되는 복수의 포크 정렬센서(131, 132)와, 포크핸들(130)의 중앙부에 설치되는 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)와, 복수의 포크 정렬센서(131, 132) 및 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)와 연계하여 대상물에 대한 포크핸들(130)의 위치정렬을 자동으로 수행하기 위한 자동보정 및 티칭로딩 학습루틴을 실행하는 로딩위치 제어부(135)를 포함할 수 있다.
먼저, 적재설비(100)는, 길이방향 및 높이방향을 따라 대상물에 해당하는 다수의 카세트(101)가 일정간격을 두고 적재되어 있는데, 각각의 카세트(101)가 적재되어 있는 적재선반(103)의 전방에는 카세트(101)의 반입 및 반출을 위한 개구로서 포트(102)가 마련되어 있다.
그리고, 주행반송로봇(129)은 각각의 포트(102)에 해당하는 위치정보가 입력될 때, 해당 포트(102)까지 자동으로 주행할 수 있는데, 적재설비(100)의 전방에 설치되어 있는 주행레일(104)을 따라 이동될 수 있다.
주행반송로봇(129)은 적재설비(100)의 포트(102)에 대해 직진이동하여 포트(102)의 내부로 진입할 수 있는 포크핸들(130)을 구비하고 있으며, 이러한 포크핸들(130)은 수평로봇방식으로 구동될 수 있다.
즉, 이러한 주행반송로봇(129)은, 주행레일(104) 상에 주행가능하게 설치되는 반송대차(미도시)에 승강가능하게 설치되며 포크핸들(130)이 설치되는 반송로봇몸체(136)와, 반송로봇몸체(136)에 회전가능하게 설치되되 포크핸들(130)이 일단부에 결합되며 포크핸들(130)의 직선 이동을 위한 한 쌍의 수평로봇 암(137)과, 반송로봇몸체(136)에 회전가능하게 설치되어 수평로봇 암(137)을 구동시키는 암 구동부(138)를 포함할 수 있다. 수평로봇 암(137)은, 암 구동부(138)에 회전가능하게 설치되어 암 구동부(138)에 의해 반송로봇몸체(136)의 좌우(도 1에 도시된 상태에서 좌우방향)로 이동될 수 있으며, 이에 따라 포크핸들(130)이 반송로봇몸체(136) 상에서 좌우로 직진이동될 수 있다.
복수의 포크 정렬센서(131, 132)는, 포트(102)에 대한 포크핸들(130)의 진입방향에 교차하는 라인 상에 있는 포크핸들(130)의 복수의 이격된 지점에 설치된다. 이러한 복수의 포크 정렬센서(131, 132)는 대상물의 로딩을 위해 포트(102)로 포크핸들(130)의 진입이 완료되는 동안, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 틀어진 각을 계산하기 위해 포크핸들(130)의 진입방향에 교차하는 라인 상의 대상물의 이격된 복수 지점에 대한 감지여부를 로딩위치 제어부(135)에 제공할 수 있다.
복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)는, 대상물의 로딩을 위해 포트(102)로 포크핸들(130)의 진입이 완료되는 동안, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 편차를 보정하기 위해 대상물의 정해진 기준부에 대한 감지여부를 로딩위치 제어부(135)에 제공할 수 있다.
로딩위치 제어부(135)는, 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)와, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 틀어진 각을 보정하기 위한 제1 보정 값을 복수의 포크 정렬센서(131, 132)의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 편차을 보정하기 위한 제2 보정 값을 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 제1 보정 값과 제2 보정 값을 기초로 필요한 대상물에 대한 포크핸들(130)의 정렬을 수행하는 로딩위치 제어부(135)를 포함한다.
주행반송로봇(129)은 위치정보가 입력된 해당 포트(102)까지 주행하여 그 포트(102)에 대해 포크핸들(130)이 진입할 수 있도록 주행정렬을 실시할 수 있다. 이를 위해, 주행반송로봇(129)의 일측에는, 포트(102)의 일측에 설치되는 반사부(139)를 감지하는 랙 포스트 센서(140)가 설치될 수 있다. 반사부(139)는 포트(102)에 대한 주행반송로봇(129)의 주행 및 승강 목적지를 제공할 수 있다.
이러한 랙 포스트 센서(140)는, 주행반송로봇(129)의 포크핸들(130)을 기준으로 양측에 설치될 수 있으며, 이에 대응하는 반사부(139)는 포트(102)의 일측에 설치되어 하나의 랙 포스트 센서(140)에 감지될 수 있다. 즉 주행반송로봇(129)은, 포트(102)의 정면을 주행하여 랙 포스트 센서(140)에 의해 반사부(139)의 위치를 감지할 수 있으며, 반사부(139)가 감지된 위치로 이동하여 포트(102)에 대한 정렬을 수행할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 주행반송로봇(129)은, 포트(102)에 위치가 정렬될 상태에서 미리 포크핸들(130)을 카세트(101)에 대해 진입시켜, 해당 포트(102)의 카세트(101)에 대한 진입높이를 결정할 수 있다.
즉, 포크핸들(130)의 일측에는, 포크핸들(130)을 포트(102)에 진입시킨 상태에서, 포크핸들(130)을 카세트(101)의 저면으로 상승시켜, 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 진입높이를 감지하는 안전간격 감지센서(141)가 설치될 수 있다.
본 실시 예에 따른 안전간격 감지센서(141)는, 수평로봇 암(137)이 결합되어 있는 포크핸들(130)의 단부 영역에 설치되어 포크핸들(130)의 초저속 상승에 의해 카세트(101)를 감지할 수 있는데, 카세트(101)에 대한 감지 간격이 15mm 정도로 설정될 수 있다.
주행반송로봇(129)은, 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 안전한 진입높이를 감지한 상태에서, 적재선반(103)에 적재되어 있는 카세트(101)에 대해 포크핸들(130)을 상승시켜 카세트(101)를 로딩하는 작업을 실시하기 전에, 카세트(101)에 대해 포크핸들(130)의 위치를 정렬하여 재하이상을 방지할 수 있다.
즉, 카세트(101)는 포트(102)를 통해 적재설비(100)의 적재선반(103)에 적재될 때, 적재선반(103)의 중앙라인과 그 중앙라인이 일치되는 것처럼 모두 동일하게 배치되지 않고, 적재선반(103)에 대해 틀어지고 중앙으로부터 약간씩 벗어난 위치에 배치될 수 있다.
이에, 본 실시 예에 따른 로딩위치 제어부(135)는 카세트(101)에 대해 포크핸들(130)의 로딩위치를 정확하게 정렬시킬 수 있는 자동보정을 실시할 수 있는데, 포크핸들(130)에 설치된 복수의 포크 정렬센서(131, 132) 및 센터정렬 감지센서(133, 134)를 사용하여 카세트(101)의 배치양상에 대한 정보를 수집할 수 있다.
복수의 포크 정렬센서(131, 132)는, 포크핸들(130)의 일단부부터 타단부까지 포트(102)로 진입이 진행되는 경우, 포크핸들(130)의 타단부에 배치되어 있으며, 포크핸들(130)의 중앙라인에 직교하는 라인 상에서 포크핸들(130)의 중앙라인에 대칭되게 배치되는 제1 포크 정렬센서(131) 및 제2 포크 정렬센서(131)일 수 있다.
한 쌍의 제1 포크 정렬센서(131)와 제2 포크 정렬센서(131)는 포크핸들(130)의 타단부(도 1에 도시된 상태에서 좌측)에 배치되어 카세트(101)의 밑면 양측 지점을 감지할 수 있다.
본 실시 예에 따르면 이러한 제1 포크 정렬센서(131)와 제2 포크 정렬센서(131)는, 포크핸들(130)을 구성하는 사이드 포크 프레임(145)의 안쪽에 설치되어 포크핸들(130)이 카세트(101)의 밑면으로 이동될 때, 포크핸들(130)의 진입방향에 직교하게 배치되어 있으면서 가장 먼저 대면하는 카세트(101)의 제1 카세트 프레임(147)을 감지할 수 있다. 이때 제1 카세트 프레임(147)은 포크핸들(130)의 진입방향에 대해 교차하게 배치되어 있으며, 포트(102)에 가장 인접한 하나의 프레임에 해당한다.
포크핸들(130)이 포트(102)로 진입하는 동안, 제1 포크 정렬센서(131)가 on되고, 이후 제2 포크 정렬센서(131)가 on되는 상태이면, 카세트(101)는 포크핸들(130)에 대해서 반 시계 방향으로 회전되어 있는 약간 틀어진 상태이다. 이와 반대인 경우에는 카세트(101)가 시계 방향으로 회전된 상태이다.
또한, 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)는, 포크핸들(130)의 진입이 완료된 상태에서 카세트(101)의 지정된 영역을 감지할 수 있도록 배치된다. 본 실시 예에 도시된 카세트(101)는 카세트(101)의 중앙라인 상에 배치되며 전술한 제1 카세트 프레임(147)과 직교하게 배치되는 제2 카세트 프레임(148)을 갖고 있는데, 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)는 이러한 제2 카세트 프레임(148)을 감지할 수 있다.
포크핸들(130)이 카세트(101)의 밑면으로 진입된 상태에서, 양측 센터정렬 감지센서(133, 134)가 on 상태이면, 포크핸들(130)의 중앙라인 상에 제2 카세트 프레임(148)이 배치된 상태로 볼 수 있다. 또한 포크핸들(130)은, 앞서 설명한 랙 포스트 센서(140)에 의해 포트(102)의 중앙으로 진입될 수 있도록 어느 정도 정렬이 이루어진 상태에서 카세트(101)의 밑면으로 진입되므로, 적재선반(103)의 중앙으로부터 카세트(101)의 위치가 크게 벗어나 있지 않는 한, 양측 두 개의 센터정렬 감지센서(133, 134) 중 적어도 어느 하나에 제2 카세트 프레임(148)이 감지될 수 있다.
도시되지 않았으나, 카세트(101)의 종류에 따라 제2 카세트 프레임(148)이 카세트(101)의 중앙라인에 배치되지 않고 중앙라인으로부터 이격된 라인 상에 배치되는 경우에는, 그 이격된 위치에 대응하도록 두 개의 센터정렬 감지센서(133, 134)가 포크핸들(130)에 배치될 수 있다. 로딩위치 제어부(135)는 두 개의 센터정렬 감지센서(133, 134)로부터 감지신호를 수신하여 카세트(101)에 대해 포크핸들(130)의 중앙정렬이 이루어졌는지에 대한 정보를 수집할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 포크핸들(130)에는, 포크 정렬센서(131, 132), 센터정렬 감지센서(133, 134), 그리고 안전간격 감지센서(141)가 각각 결합되며, 각 센서의 위치를 조절할 수 있도록 한 쌍의 장공이 형성된 포크 브라켓(151, 152, 153)이 설치될 수 있다. 세 가지 다른 형상의 포크 브라켓(151, 152, 153)은, 포크핸들(130)의 설치위치에 적합하게 제작된 것으로서, 도시하진 않았으나 볼트가 장공을 통하여 포크핸들(130)에 어느 정도 결합된 상태에서 장공에 의해 그 위치가 조정될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템에 의해 포트(102)에 대한 주행반송로봇(129)의 위치정렬 및 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 배치양상을 수집하여 카세트(101)의 자동로딩을 실시할 수 있는 제어방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 제어방법의 포트학습을 도시한 순서도이며, 도 9는 도 8의 자동보정에 대한 순서도이다.
도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 제어방법은, 대상물들이 적재되어 있고 대상물들 각각을 반입 및 반출할 수 있는 출입구로서 포트들이 마련되어 있는 적재설비(100)에 대해 대상물들의 로딩 및 언로딩을 수행하기 위한 포크핸들(130)을 구비하며, 대상물들의 반송 및 대상물들의 정보를 수집하기 위해 출발지로부터 목적지까지 주행할 수 있는 자동주행기능을 갖춘 주행반송로봇(129)이, 포트(102)들 중 어느 하나의 포트(102)로 이동하여 포트(102)에 대해 포크핸들(130)의 진입이 가능하도록 위치를 정렬하는 단계와, 대상물의 로딩을 위해 포트(102)로 포크핸들(130)의 진입이 완료되는 동안, 포트(102)에 대한 포크핸들(130)의 진입방향에 교차하는 라인 상에 있는 포크핸들(130)의 복수의 이격된 지점에 설치되는 복수의 포크 정렬센서(131, 132)에 의해, 포크핸들(130)의 진입방향에 교차하는 라인 상의 대상물의 이격된 복수 지점을 감지하되, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 틀어진 각을 보정하기 위한 제1 보정 값을 복수의 포크 정렬센서(131, 132)의 감지신호를 기초로 포크핸들(130)의 위치를 제어할 수 있는 로딩위치 제어부(135)에 의해 계산하여 저장하는 단계와, 대상물의 로딩을 위해 포트(102)로 포크핸들(130)의 진입이 완료되는 동안, 포크핸들(130)에 설치되는 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)에 의해, 대상물의 정해진 기준부를 감지하되, 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인과 대상물의 중앙라인의 편차을 보정하기 위한 제2 보정 값을 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134)의 감지신호를 기초로 로딩위치 제어부(135)에 의해 계산하여 저장하는 단계와, 포트(102)들 중 나머지 포트(102)들로 주행하여 제1 보정 값과 제2 보정 값을 계산하여 저장하고, 포트(102)들에 각각 대응하는 제1 보정 값과 제2 보정 값을 기초로 필요한 대상물에 대한 자동로딩을 수행하여 목적지까지 반송하는 단계를 포함할 수 있다.
주행반송로봇(129)이, 포트(102)들 중 어느 하나의 포트(102)로 이동하여 해당 포트(102)에 대해 포크핸들(130)의 진입이 가능하도록 위치를 정렬하는 단계는, 포트번호가 입력되어 포트학습이 실행되고, 주행반송로봇(129)이 정보가 입력된 해당 포트(102)까지 주행하여, 포트(102)의 일측에 설치되는 반사부(139)를 주행반송로봇(129)의 일측에 설치되는 랙 포스트 센서(140)가 감지함으로써 주행반송로봇(129)이 주행 및 승강 목적지에 위치하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 주행반송로봇(129)은, 해당 포트(102)에 도달한 상태에서 랙 포스트 센서(140)에 의해 반사부(139)를 감지하기 위해 다시 초저속으로 이동할 수 있는데, 랙 포스트 센서(140)가 on 상태에서 off 상태로 전환되는 지점이 포트(102)에 대한 주행반송로봇(129)의 정렬위치에 해당하는 전술한 주행 및 승강 목적지가 될 수 있다.
이러한 과정은 주행반송로봇(129)이 해당 포트(102)로 이동한 상태에서 포트(102)에 대한 정렬위치인 주행 및 승강 목적지로 이동할 수 있는 학습이며, 이후에는 카세트(101)에 대한 진입높이를 감지하여 저장하는 진입높이 학습이 수행될 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 제어방법은, 주행반송로봇(129)이 주행 및 승강 목적지로 이동하여 포크핸들(130)을 포트(102)에 진입시킨 상태에서, 포크핸들(130)을 대상물의 저면으로 상승시켜, 포크핸들(130)에 설치되는 안전간격 감지센서(141)에 의해 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 진입높이를 감지하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 포크핸들(130)이 초저속으로 상승하여 안전간격 감지센서(141)에 의해 카세트(101)가 감지되고, 안전간격 감지센서(141)에 감지된 높이가 로딩위치 제어부(135)에 저장됨으로써 포크핸들(130)의 진입높이가 학습될 수 있다.
이후, 포크핸들(130)의 진입높이가 학습되어 로딩위치 제어부(135)에 저장된 상태에서, 주행 및 승강 위치로 포크핸들(130)을 하강시켜, 카세트(101)의 밑면에 대해 포크핸들(130)을 정렬시키는 포크 스트로크 학습을 진행할 수 있다.
이러한 카세트(101)에 대한 포크 스트로크 학습은, 주행 및 승강 목적지에서 포크핸들(130)을 카세트(101)의 밑면으로 진입시키고, 두 개의 포크 정렬센서(131, 132)에 의해 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 정렬을 감지하는 단계가 수행된다. 이때, 포크핸들(130)이 전진하는 상태는, 포트(102)로 진입하여 카세트(101)의 밑면으로 위치하는 상태이며, 반대로 포크핸들(130)이 후진하는 상태는 카세트(101)의 밑면에서 이탈하여 포트(102)의 외부로 이동하는 상태이다.
복수의 포크 정렬센서(131, 132)는 포크핸들(130)이 전진하여 카세트(101)의 밑면으로 배치될 때, 포크핸들(130)에 대한 카세트(101)의 틀어짐을 감지하여 카세트(101)의 정렬상태를 로딩위치 제어부(135)에 제공할 수 있다. 즉 두 개의 포크 정렬센서(131, 132)는 포크핸들(130)의 진입방향에 직교하는 라인 상에서 포크핸들(130)의 중심라인을 기준으로 양측에 대칭되게 배치되어 있는데, 포크핸들(130)이 카세트(101)의 밑면으로 이동될 때, 두 개의 포크 정렬센서(131, 132)는 포크핸들(130)의 진입방향과 교차하게 배치되는 카세트(101)의 제1 카세트 프레임(147)을 감지할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 두 개의 포크 정렬센서 중 제1 포크 정렬센서(131)가 제1 카세트 프레임(147)을 감지한 후, 제2 포크 정렬센서(132)가 제1 카세트 프레임(147)을 감지할 수 있다. 이때는 전술한 바와 같이 카세트(101)가 반시계 방향으로 회전된 상태로 볼 수 있으며, 카세트(101)의 틀어진 각 즉 회전각에 대응하도록 포크핸들(130)의 위치를 보정하기 위한 제1 보정 값은 하기와 같이 도출될 수 있다.
본 실시 예에 따른 포크핸들(130)에 대한 카세트(101)의 틀어진 각을 보정하기 위한 제1 보정 값을 로딩위치 제어부(135)에 의해 계산하여 저장하는 단계는, 카세트(101)의 복수지점에 대한 복수의 포크 정렬센서(131, 132) 즉 두 개의 제1 포크 정렬센서(131) 및 제2 포크 정렬센서(132)의 감지시차에 따른 카세트(101)의 제1 카세트 프레임(147)에 대한 복수지점과 제1, 2 포크 정렬센서(131, 132)의 상호 대응하는 거리의 차이를 기초로 포크핸들(130)의 중앙라인과 카세트(101)의 중앙라인의 틀어진 각을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한, 본 실시 예에 따르면, 제1 포크 정렬센서(131)에 의해 먼저 카세트(101)의 제1 카세트 프레임(147)이 감지되고, 이후 제2 포크 정렬센서(132)에 의해 제1 카세트 프레임(147)이 감지된 경우로서, 카세트(101)는 포크핸들(130)의 진입방향을 따른 포크핸들(130)의 중앙라인을 기준으로 반 시계방향으로 회전된 상태이다. 카세트(101)의 회전각은 제1 포크 정렬센서(131)와 제2 포크 정렬센서(132)의 감지시차에 따른 거리차이의 정보를 수집하여 기하학적인 방법으로 계산할 수 있다.
즉, 카세트(101)의 제1 포크 정렬센서(131)와 제2 포크 정렬센서(132) 사이의 거리가 로딩위치 제어부(135)에 입력될 수 있고, 제1 포크 정렬센서(131) 및 제2 포크 정렬센서(132)와 카세트(101)의 교차 시점에 따른 거리차이가 로딩위치 제어부(135)에 인식될 수 있으며, 포크핸들(130)의 포트(102) 내부로 직진이동거리가 로딩위치 제어부(135)에 감지될 수 있으며, 포크핸들(130)의 치수는 정해져 로딩위치 제어부(135)에 입력될 수 있다.
또한 로딩위치 제어부(135)에 설치가능한 컴퓨터에서, 입력되고 감지된 데이터들의 기하학적인 비례관계를 사용하여 도출된 방정식의 해를 찾기 위한 알고리즘을 갖는 프로그램이 실행될 수 있으며, 이에 따라 로딩위치 제어부(135)는 카세트(101)의 회전각에 대응하는 제1 보정 값을 계산하여 저장할 수 있다. 이러한 제1 보정 값이 계산되어 저장됨으로써 포크핸들(130)에 대한 카세트(101)의 틀어짐을 보정할 수 있는 학습이 완료된다.
이후, 로딩위치 제어부(135)가 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 제1 보정 값을 참조하여 틀어진 카세트(101)에 대해 포크핸들(130)을 회전시킨 상태에서, 카세트(101)의 중앙라인과 포크핸들(130)의 중앙라인을 정렬시킬 수 있도록 제2 보정 값을 계산하여 저장하는 학습이 실행될 수 있다.
이러한, 제2 보정 값을 로딩위치 제어부(135)에 의해 계산하여 저장하는 단계는, 포크핸들(130)의 제1 보정 값에 따른 포크핸들(130)의 회전방향 및 회전각을 기초로 기준부로부터 포크핸들(130)의 이동거리를 계산하되, 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134) 중 기준부에 대한 어느 하나의 감지여부에 따라 기준부로부터 포크핸들(130)의 이동방향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 기준부는 제2 카세트 프레임(148)이 될 수 있다.
즉, 앞서 설명한 바와 같이, 카세트(101)가 반 시계방향으로 회전되었을 때, 도출되는 제1 보정 값에 의해 포크핸들(130)이 회전된다면 포크핸들(130)은 카세트(101)의 중앙라인에서 좌측으로 좀더 이동된 상태가 될 수 있다.
이때, 포트핸들(112)의 복수의 센터정렬 감지센서(133, 134) 중 좌측에 배치되는 제1 센터정렬 감지센서(133)는 카세트(101)의 중앙에 배치되는 제2 카세트 프레임(148)의 감지할 수 있는 거리로부터 벗어나 off 상태가 되며, 제2 센터정렬 감지센서(134)는 감지거리 내에 있어 on 상태가 될 수 있다. 즉 일 예로서, 카세트(101)가 반 시계방으로 회전된 상태일 때는, 제1 센터정렬 감지센서(133)에 대한 제2 센터정렬 감지센서(134)의 배치방향으로 포크핸들(130)을 이동시켜, 제1 센터정렬 감지센서(133)가 off되지 않으면서 제2 센터정렬 감지센서(134)가 on되는 시점에 대해 포크핸들(130)의 이동거리를 계산하고, 그 이동거리를 제2 보정 값으로 저장할 수 있다.
이러한 기초적인 방식 외에도 제1 보정 값을 계산하기 위한 방정식을 사용하여, 포크핸들(130)이 포트(102)로 진입할 때 따른 중심라인의 제1 보정 값에 따른 이동거리를 계산하여 제2 보정 값을 얻을 수도 있다.
이와 같이 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 중앙정렬을 위한 제2 보정 값이 계산되어 저장되는 학습이 완료된 상태에서, 포크핸들(130)을 상승시켜 카세트(101)에 대한 포크핸들(130)의 재하이상여부를 확인할 수 있다. 즉 로딩위치 제어부(135)는 포크핸들(130)을 상승시켜 카세트(101)를 상승시켜본 후, 다시 원위치로 하강시킬 수 있는데, 제1, 2 보정 값에 따라 정렬된 포크핸들(130)의 카세트(101)에 대한 재하 이상여부를 확인할 수 있으며, 재하 이상이 없으면 포크핸들(130)을 포트(102)로부터 후진시켜 다른 포트(102)에 대한 포트학습 및 스트로크 학습을 실시하기 위한 위치로 주행반송로봇(129)을 이동시킬 수 있다.
한편, 이러한 제1 보정 값 및 제2 보정 값을 계산하여 저장하는 단계 중 제1 보정 값과 제2 보정 값이 정해진 범위를 벗어나는 에러가 발생하는 경우, 본 실시 예에 따른 자동보정 및 티칭로딩이 가능한 자동반송시스템의 제어방법은, 제1 보정 값과 제2 보정 값을 계산하여 저장하지 않고, 포크핸들(130)이 원위치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉 로딩위치 제어부(135)는 제1 보정 값과 제2 보정 값을 계산하여 저장하기 위한 학습 중 랙 포스트 센서(140)에 의해 반사부(139)를 감지하지 못하거나, 포크 정렬센서(131, 132) 및 센터정렬 감지센서(133, 134)에 카세트(101)가 감지되지 않는 경우, 더 이상 학습을 진행하지 않도록 학습루틴수행을 중단시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 적재설비 101: 카세트
102: 포트 103: 적재선반
104: 주행레일 105: 주행대차
106: 승하강벨트장치 107: 승강프레임본체
108: 상하배치프레임
109: 메인베이스 110: 블록안내로
111: 복수의 풀리유닛 112: 풀리설치본체
113: 풀리 114: 플랜지
115: 결합나사 116: 벨트
118: 수평조절유닛 119: 가압경사블록
120: 승강경사블록 121: 경사면
122: 블록가압부 123: 조절나사
124: 조절너트 125: 블록저지부
126: 저지나사 127: 저지너트
128: 리프트부 129: 주행반송로봇
130: 포크핸들 131, 132: 복수의 포크 정렬센서
133, 134: 복수의 센터정렬 감지센서
135: 로딩위치 제어부 136: 반송로봇몸체
137: 수평로봇 암 138: 암 구동부
139: 반사부 140: 랙 포스트 센서
141: 안전간격 감지센서 145: 사이드 포크 프레임
147: 제1 카세트 프레임 148: 제2 카세트 프레임
151, 152, 153: 포크 브라켓

Claims (15)

  1. 승하강의 이동을 안내하는 승강프레임본체;
    상기 승강프레임본체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 복수의 풀리유닛;
    상기 승강프레임본체를 따른 상하방향의 승강력을 제공할 수 있도록 상기 복수의 풀리유닛에 감기어 설치되는 벨트; 및
    상기 복수의 풀리유닛 중 상기 승강프레임본체의 상부에 설치되는 풀리유닛의 회전중심라인의 하부에 설치되되, 상기 풀리유닛의 수평을 조절할 수 있도록 상기 풀리유닛의 회전중심라인의 방향에 교차하는 방향으로 마련되는 경사면이 구비되는 수평조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평조절유닛은,
    상기 풀리유닛의 하부에 결합되되, 상하로 이동가능하도록 경사면이 마련되는 승강경사블록; 및
    상기 승강경사블록의 하부에 설치되되, 상기 풀리유닛의 수평을 조절할 수 있도록 상기 승강경사블록에 마련된 상기 경사면에 대해 가압력을 제공하는 가압경사블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수평조절유닛은,
    상기 승강프레임본체의 상부에 회전가능하게 설치되어 상기 가압경사블록을 가압하여 이동시킬 수 있는 블록가압부; 및
    상기 가압경사블록에 회전가능하게 설치되어 상기 승강경사블록의 이동을 저지할 수 있는 블록저지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강프레임본체는,
    상하이동을 안내할 수 있는 선형가이드가 상하방향으로 설치되는 상하배치프레임; 및
    상기 상하배치프레임의 상부에 설치되되, 상기 가압경사블록이 상기 회전중심라인에 교차하는 방향으로 이동가능하도록 블록안내로가 마련되는 메인베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풀리유닛은,
    상기 메인베이스의 상부에 배치되되, 상기 메인베이스와의 사이에 상기 가압경사블록과 상기 승강경사블록이 개재되는 풀리설치본체;
    상기 벨트가 감기어 배치되되, 상기 벨트의 양측에 상기 벨트의 이탈을 방지하도록 플랜지가 마련되는 풀리; 및
    상기 풀리설치본체와 상기 승강경사블록을 결합시키는 결합나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 블록가압부는,
    상기 메인베이스에 이동거리가 조절가능하도록 상호 대향하게 설치되는 한 쌍의 조절나사; 및
    상기 조절나사에 결합되어 상기 메인베이스에 접촉됨으로써 상기 조절나사의 이동을 제한할 수 있는 조절너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 블록저지부는,
    상기 승강경사블록에 접촉되도록 상기 가압경사블록에 설치되는 저지나사; 및
    상기 저지나사에 결합되어 상기 가압경사블록에 접촉됨으로써 상기 저지나사의 이동을 제한할 수 있는 저지너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 풀리유닛은, 상기 메인베이스 상에 한 쌍으로 설치되되,
    상기 한 쌍의 풀리유닛에 의해 작동되는 한 쌍의 벨트에는, 상기 승강프레임본체에 의해 승강이동이 안내되는 리프트부가 설치되는 것을 특징으로 하는 승하강벨트장치.
  9. 대상물들 각각을 반입 및 반출할 수 있는 출입구로서 포트들이 마련되어 있는 적재설비를 따라 설치되는 주행레일; 및
    상기 주행레일에 이동가능하게 설치되되, 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 승하강벨트장치에 설치되는 주행대차를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적재설비의 출발지로부터 목적지까지 이동할 수 있도록 상기 주행대차에 설치되되, 상기 적재설비에 대한 상기 대상물들의 로딩 및 언로딩을 수행할 수 있는 포크핸들을 구비하는 주행반송로봇;
    상기 포트에 대한 상기 포크핸들의 진입방향에 교차하는 라인 상에 있는 상기 포크핸들의 복수의 이격된 지점에 설치되되, 상기 포크핸들의 진입방향에 교차하는 라인 상의 상기 대상물의 이격된 복수 지점에 대한 감지여부를 제공하는 복수의 포크 정렬센서;
    상기 포크핸들에 설치되되, 상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 편차를 보정하기 위해 상기 대상물의 정해진 기준부에 대한 감지여부를 제공하는 복수의 센터정렬 감지센서; 및
    상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 틀어진 각을 보정하기 위한 제1 보정 값을 상기 복수의 포크 정렬센서의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 상기 포크핸들의 진입방향을 따른 상기 포크핸들의 중앙라인과 상기 대상물의 중앙라인의 편차을 보정하기 위한 제2 보정 값을 상기 복수의 센터정렬 감지센서의 감지신호를 기초로 계산하여 저장하며, 상기 제1 보정 값과 상기 제2 보정 값을 기초로 필요한 대상물에 대한 상기 포크핸들의 정렬을 수행하는 로딩위치 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 포크 정렬센서는, 상기 포크핸들의 일단부부터 타단부까지 상기 포트로 진입이 진행되는 경우, 상기 포크핸들의 타단부에 배치되되, 상기 포크핸들의 중앙라인에 직교하는 라인 상에서 상기 포크핸들의 중앙라인에 대칭되게 배치되는 제1 포크 정렬센서 및 제2 포크 정렬센서인 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 포크핸들에는, 상기 포크 정렬센서 및 상기 센터정렬 감지센서가 각각 결합되며, 상기 포크 정렬센서의 위치를 조절할 수 있도록 한 쌍의 장공이 형성된 포크 브라켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 주행반송로봇의 일측에는, 상기 포트에 대한 상기 주행반송로봇의 주행 및 승강 목적지를 제공하도록 상기 포트의 일측에 설치되는 반사부를 감지하는 랙 포스트 센서가 설치되는 특징으로 하는 자동반송시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 포크핸들의 일측에는, 상기 포크핸들을 상기 포트에 진입시킨 상태에서, 상기 포크핸들을 상기 대상물의 저면으로 상승시켜, 상기 대상물에 대한 상기 포크핸들의 진입높이를 감지하는 안전간격 감지센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 주행반송로봇은,
    상기 포크핸들이 설치되는 반송로봇몸체;
    상기 반송로봇몸체에 회전가능하게 설치되되, 상기 포크핸들이 일단부에 결합되며, 상기 포크핸들의 직선 이동을 위한 한 쌍의 수평로봇 암; 및
    상기 반송로봇몸체에 회전가능하게 설치되어 상기 수평로봇 암을 구동시키는 암 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템.
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