KR101816992B1 - 이송 로봇의 오토 티칭 시스템 - Google Patents

이송 로봇의 오토 티칭 시스템 Download PDF

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Abstract

이송 로봇의 오토 티칭 시스템이 제공된다. 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 센싱부, 데이터 처리부, 제어부 및 통신부를 포함하며, 상기 센싱부는 상기 카세트 및 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 얼라인을 맞추는 중앙 센서, 상기 로봇 핸드의 높이를 측정하는 높이 센서, 상기 로봇 핸드의 간격을 측정하는 간격 센서부 및 상기 로봇 핸드의 깊이를 측정하는 깊이 센서를 포함함으로써, 설비 수행 시 카세트와의 충돌으로 인한 글라스 기판의 파손을 예방하고, 공정 자동화가 가능한 이송 로봇의 오토 티칭 시스템이 제공될 수 있다.

Description

이송 로봇의 오토 티칭 시스템{AUTO TEACHING SYSTEM FOR A TRANSFERRING ROBOT}
본 발명은 이송 로봇의 오토 티칭 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 제조에 사용되는 글라스 기판을 이송하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 표시 패널(LCD) 및 유기 전계 발광 디스플레이 장치(OLED)와 같은 평판 디스플레이(FPD)들은 TV, 옥외광고판 등 다양한 디바이스의 형태로 오늘날 우리 생활에서 쉽게 접할 수 있다.
일반적으로, 평판 디스플레이들은 글라스 기판 위에 전자 회로 패턴을 형성함으로써 구현된다.
글라스 기판 상에 전자 회로 패턴을 형성하기 위해 다양한 공정들이 진행되는데, 각 공정 간의 원활한 진행을 위해 다수의 글라스 기판들이 카세트(Cassette)에 적재되어 이송된다.
이송된 글라스 기판들은 이송 로봇에 의해 카세트에서 인출되거나, 카세트로 인입된다. 보다 구체적으로, 이송 로봇의 핸드를 이용하여 카세트에 글라스 기판을 인입하거나, 카세트로부터 글라스 기판을 인출하는데, 로봇 핸드의 제어가 정확하지 않은 경우, 글라스 기판이 파손되는 문제가 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 이송 로봇의 티칭 시스템이 사용된다.
대한민국 등록특허 10-0575159에는 아암을 구비한 이송 로봇의 티칭 장치를 소개한다. 해당 종래 기술은, 카세트에 대응하여 마련된 지그프레임과, 지그프레임에 장착되어 아암이 카세트에 대해 출입하는 방향인 전후방향으로 아암과 거리를 검출하는 적어도 하나의 제1 위치센서와, 전후방향의 좌우방향으로 아암과 거리를 검출하는 적어도 하나의 제2 위치센서와, 전후 및 좌우방향의 가로방향인 방향으로 상기 아암과 거리를 검출하는 적어도 하나의 제3 위치센서를 갖는 티칭지그와, 제1 내지 제3 위치센서에서 검출된 신호를 전달받아 이송 로봇을 제어하여 아암이 카세트에 제품을 적재하도록 지그프레임에 대한 아암의 기준위치를 설정하는 제어부를 포함하도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 이송 로봇의 티칭 장치의 경우, 카세트로부터 글라스 기판을 인입/인출하는 과정이 반복 수행됨으로써 발생할 수 있는 이송 로봇의 오작동을 수동으로 조절해야 함으로써, 완전한 공정 자동화를 이루기 어려우며, 이로 인해 글라스 기판의 생산력 저하를 유발한다.
대한민국 등록특허 10-0575159
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 설비 자동화가 가능한 이송 장치의 오토 티칭 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 공정 자동화가 가능한 이송 장치의 오토 티칭 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고정밀한 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 오작동이 없는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 비용이 절감된 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 카세트로부터 글라스 기판을 반입/반출하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템에 있어서, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은, 센싱부, 데이터 처리부, 제어부 및 통신부를 포함한다. 상기 센싱부는 상기 이송 로봇의 핑거부에 부착되어 상기 카세트 및 상기 이송 로봇의 로봇 핸드를 얼라인(align)시키는 중앙 센서를 포함하는 상기 이송 로봇의 동작을 감지한다. 상기 데이터 처리부는 상기 센싱부로부터 수집된 측정 데이터를 처리한다. 상기 제어부는 상기 데이터 처리부로부터 처리된 신호에 의해 상기 이송 로봇의 동작을 제어한다. 상기 통신부는 상기 센싱부, 상기 데이터 처리부 및 상기 제어부 간의 신호를 교환한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부는 높이 센서, 간격 센서부 및 깊이 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 높이 센서는 상기 핑거부의 일단에 부착되어, 상기 핑거부로부터 상기 카세트 단층의 높이를 측정할 수 있다. 상기 간격 센서부는 상기 핑거부의 하부면에 부착되어, 상기 핑거부로부터 상기 카세트의 측면부까지의 간격을 측정할 수 있다. 상기 깊이 센서는 상기 핑거부의 일단에 부착되어 상기 핑거부의 일단으로부터 상기 카세트의 후면부까지의 깊이를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 간격 센서부는 상기 핑거부 일단에 부착되는 제1 간격 센서 및 상기 제1 간격 센서와 이격되어 부착되는 제2 간격 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 제어부는 상기 중앙 센서에 의해, 상기 카세트와 얼라인이 맞춰지도록 상기 로봇 핸드를 이동시키고, 상기 로봇 핸드의 얼라인이 맞춰진 상태에서, 상기 로봇 핸드를 상기 카세트 내부로 인입하며, 상기 로봇 핸드의 인입 중, 상기 높이 센서의 측정 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 높이가 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 높이만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하고, 상기 로봇 핸드의 연속적인 인입 중, 상기 제1 간격 센서의 측정 데이터를 바탕으로, 상기 로봇 핸드의 간격이 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 간격만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하며, 상기 로봇 핸드의 연속적인 인입 중, 상기 제1 및 제2 간격 센서의 측정 데이터 및 거리 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 보정 회전각을 산출하되, 산출된 보정 회전각이 기준 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 로봇 핸드를 일정 각도만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하며, 연속적으로 인입되는 상기 로봇 핸드가 상기 깊이 센서에 의해 정지되고, 정지된 상기 로봇 핸드를 상기 카세트 외부로 인출하고, 상기 로봇 핸드의 인출 중, 상기 높이 센서의 측정 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 높이가 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 높이만큼 재조정한 후 연속적으로 인출하고, 상기 로봇 핸드의 연속적인 인출 중, 상기 제1 간격 센서의 측정 데이터를 바탕으로, 상기 로봇 핸드의 간격이 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 간격만큼 재조정한 후 연속적으로 인출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 높이 센서는 상기 핑거부의 전면부에 부착되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 높이 센서는 적어도 하나 이상인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 간격 센서부는 적어도 하나 이상인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부는 상기 카세트에 부착되며, 적어도 어느 하나의 상기 센서로부터 출광되는 신호를 반사시키는 반사판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 중앙 센서의 감지에 의해 상기 이송 로봇의 로봇 핸드를 카세트의 위치를 중앙에 x축에 수평으로 위치시킴으로써, 상기 카세트로의 글라스 기판 반입 시 상기 글라스 기판의 파손을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 높이 센서의 감지에 의해 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 y축 상의 높이를 조정함으로써, 상기 카세트로의 글라스 기판 반입 시 상기 글라스 기판의 파손을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 제1 간격 센서의 감지에 의해 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 x축 상의 높이를 조정함으로써, 상기 카세트로의 글라스 기판 반입 또는 반출 시, 상기 카세트와의 충돌에 의한 상기 글라스 기판의 파손을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 간격 센서부의 감지에 의해 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 수평각을 조절함으로써, 상기 카세트로의 글라스 기판 반입 또는 반출 시, 상기 카세트와의 충돌에 의한 상기 글라스 기판의 파손을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 깊이 센서의 감지에 의해 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 인입을 제동함으로써, 상기 카세트 후면부와의 충돌에 의한 상기 글라스 기판의 파손을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 상기 이송 로봇의 로봇 핸드 일단으로부터 소정 거리만큼 후퇴되어 형성된 반사면을 가진 반사판을 제공함으로써, 상기 깊이 센서의 오작동을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 상기 이송 로봇의 로봇 핸드의 위치 보정이 자동으로 수행됨으로써, 공정 자동화가 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 상기 오토 티칭 시스템을 구현하기 위한 센싱부의 구성이 간소화됨으로써, 제조 비용이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 센싱부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 센싱부를 설명하기 위한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부 중 중앙 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부 중 높이 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부 중 제1 간격 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부 중 제2 간격 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 상기 센싱부 중 깊이 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템의 상기 제어부의 얼라인 보정 단계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 동작 순서를 설명하기 위한 상기 제어부의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가 '연결된다', '결합된다' 라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 센싱부(1000), 데이터 처리부(2000), 제어부(3000) 및 통신부(4000)를 포함할 수 있다.
상기 센싱부(1000)는 상기 이송 로봇의 동작을 감지할 수 있다.
상기 데이터 처리부(2000)는 상기 센싱부(1000)로부터 수집된 측정 데이터를 분석 및 처리할 수 있다.
상기 제어부(3000)는 상기 데이터 처리부(2000)로부터 처리된 신호에 의해 상기 이송 로봇의 동작을 제어할 수 있다.
상기 통신부(4000)는 상기 센싱부(1000), 상기 데이터 처리부(2000) 및 상기 제어부(3000) 간의 데이터 신호를 수신 및 교환할 수 있다.
이하에서는 도면들을 참조하여 상기 오토 티칭 시스템의 상기 구성들을 보다 구체적으로 상술하겠다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템의 센싱부를 설명하기 위한 도면들이다. 보다 구체적으로 상술하면, 도 2는 상기 센싱부가 장착된 상기 오토 티칭 시스템 설비의 사시도이며, 도 3은 도 2의 바닥부를 확대한 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 센싱부(1000)는 중앙 센서(100), 높이 센서(300), 간격 센서부(500), 깊이 센서(700)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 센싱부(1000)는 반사판(900)을 더 포함할 수 있다.
상기 센싱부(1000)는 상기 이송 로봇의 로봇 핸드(6000)에 부착될 수 있다. 실시 예에 따르면, 상기 센싱부(1000)의 상기 센서들(100, 300, 500, 700)은 상기 카세트(5000)로부터 글라스 기판을 반입/반출하는 상기 로봇 핸드(6000)에 부착되고, 후술될 상기 센싱부(1000)의 상기 반사판(900)은 상기 카세트(5000)에 부착될 수 있다.
상기 센싱부(1000)는 상기 카세트(5000) 내부로 인입되거나, 상기 카세트(5000) 외부로 인출되는 상기 로봇 핸드(6000)의 동작을 감지할 수 있다.
상기 센싱부(1000)는 상기 로봇 핸드(6000)의 동작을 측정한 측정 데이터들을 후술될 상기 통신부(4000)로 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템에 있어서, 상기 센싱부의 중앙 센서를 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 A 부분을 확대한 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 중앙 센서(100)는 상기 로봇 핸드(6000)의 핑거부(6500)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 중앙 센서(100)는 상기 핑거부(6500)의 일단에 부착될 수 있다. 실시 예에 따르면, 상기 중앙 센서(100)는 중앙 핑거부(6550)에 연결된 고정 브라켓(6555)에 의해 상기 핑거부(6500)의 하부 측면에 돌출되어 부착될 수 있다. 이때, 상기 중앙 핑거부(6550)는 상기 로봇 핸드(6000)의 상기 핑거부(6500) 중 중앙에 위치된 것을 말할 수 있다.
상기 중앙 센서(100)의 출광면은 상기 카세트(5000)에 부착된 후술될 제1 반사판(910)을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 중앙 센서(100)는 상기 카세트(5000) 및 상기 로봇 핸드(6000)를 얼라인(align)시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 중앙 센서(100)에 의해, 상기 카세트(5000) 및 상기 로봇 핸드(6000)의 얼라인 여부가 판단될 수 있다. 상기 얼라인은 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)와 x축을 기준으로 수평을 이루며, y축 상에 나란히 배치되는 상태로 정의될 수 있다.
상기 중앙 센서(100)에 의한 상기 로봇 핸드(6000)의 얼라인 판단 과정을 보다 구체적으로 상술하면, 상기 중앙 센서(100)의 출광면으로부터 출광된 신호(Sc)는 상기 카세트(5000)에 부착된 후술될 상기 제1 반사판(910)에 도달할 수 있다. 이때, 상기 출광 신호(Sc)는 상기 제1 반사판(910)에 의해 경로가 변경되어 다시 상기 중앙 센서(100)로 수광(Sc')될 수 있다. 상기 중앙 센서(100)로 수광된 중앙 신호 데이터(C data)는 후술될 상기 통신부(4000)에 의해 상기 데이터 처리부(2000)로 전달되어, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)와 얼라인 되었음을 판단할 수 있다. 따라서, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 진입할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000)와의 충돌 없이 상기 글라스 기판을 안전하게 반입 또는 반출할 수 있다.
상기 중앙 센서(100)는 장거리 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 중앙 센서(100)는 레이저 센서일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템에 있어서, 상기 센싱부의 높이 센서를 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 B 부분을 확대한 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3, 그리고 도 5를 참조하면, 상기 높이 센서(300)는 상기 핑거부(6500)의 일단에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 높이 센서(300)는 상기 카세트(5000)의 측면부 부근에 배치되는 상기 핑거부(6500)들 중 적어도 어느 하나의 전면부(a)에 부착될 수 있다. 이때, 상기 높이 센서(300)의 상기 출광면은 +Z축을 향할 수 있다. 다시 말하면, 상기 높이 센서(300)의 출광면은 후술될 제2 반사판(930)을 향할 수 있다. 실시 예에 따르면, 후술될 상기 제2 반사판(930)은 상기 카세트(5000)의 측면부로부터 소정 너비만큼 돌출된 형태로 제공될 수 있다. 이때, 상기 제2 반사판(930)은 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 인입되었을 경우, 상기 카세트(5000)의 측면부 부근에 배치된 상기 핑거부(6500)와 +z축 방향으로 소정 높이만큼 이격되어 위치될 수 있다. 다시 말하면, 후술될 상기 제2 반사판(930)은 상기 로봇 핸드(600)가 상기 카세트(5000)에 인입 또는 인출 중일 경우, 상기 높이 센서(300)의 출광면이 지나가는 경로를 따라 배치될 수 있다. 상기 제2 반사판(930)은 상기 카세트(5000)의 측면부에 돌출되어 형성되거나, 별도의 연결 브라켓(935)을 통해 부착될 수 있다.
실시 예에 따르면, 상기 높이 센서(300)는 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 카세트(5000)의 단층 높이를 측정할 수 있다. 상기 카세트(5000)의 단층 높이는 상기 카세트(5000) 내에 적재되는 글라스 기판들 사이의 높이일 수 있다. 다시 말하면, 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제2 반사판(930)까지의 소정 높이 간격(H)을 측정할 수 있다.
상기 높이 센서(300)에 의해 상기 카세트(5000) 내부에서 상기 로봇 핸드(6000)의 높이가 측정되는 과정을 보다 구체적으로 상술하면, 일 실시 예에 따라 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)로 인입되었을 경우, 상기 높이 센서(300)의 출광 신호(Sh)가 상기 제2 반사판(930)으로 출광될 수 있다. 상기 출광 신호(Sh)에 의해 상기 높이 센서(300)는 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제2 반사판(930)까지의 소정 높이 간격(H)을 측정할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)로 인입 또는 인출 중일 경우, 상기 높이 센서(300)는 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제2 반사판(930)까지의 높이(H)를 연속적으로 측정할 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 인입될 경우, 상기 높이 센서(300)는 상기 카세트(5000) 내부에 인입되자마자 상기 제2 반사판(930)으로 센서 신호를 출광(Sh)할 수 있다. 출광된 상기 센서 신호(Sh)는 상기 제2 반사판(930)에 의해 반사되어 상기 높이 센서(300)로 재수광(Sh')될 수 있다. 상기 높이 센서(300)는 상기 카세트(6000) 내에서 후술될 상기 깊이 센서에 의해 상기 로봇 핸드(6000)가 정지될 때까지 상기 센서 신호의 출광(Sh)과 재수광(Sh')을 반복함으로써, 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제2 반사판(930)까지의 높이(H)를 연속적으로 측정할 수 있다.
상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 외부로 인출될 경우, 상기 높이 센서(300)는 상기 로봇 핸드(6000)가 -y축 방향으로 동작되자마자 상기 제2 반사판(930)으로 센서 신호를 출광(Sh)할 수 있다. 출광된 상기 센서 신호(Sh)는 상기 제2 반사판(930)에 의해 반사되어, 상기 높이 센서(300)로 재수광(Sh')될 수 있다. 상기 높이 센서(300)는 상기 카세트(6000) 내에서 후술될 상기 깊이 센서(700)에 의해 상기 로봇 핸드(6000)가 정지될 때까지 상기 센서 신호의 출광(Sh)과 재수광(Sh')을 반복함으로써, 상기 높이 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제2 반사판(930)까지의 높이(H)를 연속적으로 측정할 수 있다.
측정된 상기 높이 측정 데이터(H Data)들은 상기 데이터 처리부(2000)로 전달될 수 있다.
상기 높이 센서(300)는 근접 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 높이 센서(300)는 레이저 센서일 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템에 있어서, 상기 센싱부의 간격 센서부를 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로, 도 6은 제1 간격 센서를 설명하기 위해 도 3의 C 부분을 확대한 부분 확대도이며, 도 7은 제2 간격 센서를 설명하기 위해 도 3의 D 부분을 확대한 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3, 그리고 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 간격 센서부(500)는 상기 제1 간격 센서(530) 및 상기 제2 간격 센서(550)를 포함할 수 있다.
상기 간격 센서부(500)는 상기 카세트(5000) 측면부에 인접한 적어도 어느 하나의 상기 핑거부(6500) 에 부착될 수 있다. 다시 말하면, 상기 간격 센서(500)는 상기 로봇 핸드(6000)의 인입 또는 인출 시, 상기 카세트(5000)와 마주하는 상기 핑거부(6500)의 하부면 중 어느 하나에 부착될 수 있다.
상기 간격 센서부(500)의 출광면은 상기 카세트(5000)의 측면부와 마주할 수 있다. 이에 따라, 상기 간격 센서부(500)는 상기 간격 센서부(500)의 출광면으로부터 상기 카세트(5000) 측면부 사이의 간격을 측정할 수 있다.
상기 간격 센서부(500)는 제1 간격 센서(530) 및 제 2 간격 센서(550)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도3, 그리고 도 6을 참조하면, 상기 제1 간격 센서(530)는 상기 카세트(5000)의 일측면부에 인접한 상기 핑거부(6500)의 하부면에 부착될 수 있다. 이때, 상기 제1 간격 센서(530)의 출광면은 후술될 제3 반사판(950)을 향할 수 있다. 상기 제3 반사판(950)은 상기 카세트(5000) 일측면부의 내벽에 위치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제3 반사판(950)은 상기 제1 간격 센서(530)의 출광면과 마주하여 위치될 수 있다.
상기 제1 간격 센서(530)는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내에 인입되자마자, 상기 제3 반사판(950)으로 제1 센서 신호(S1d1)를 출광하는 1차 센싱을 수행할 수 있다. 출광된 상기 제1 센서 신호(S1d1)는 상기 제3 반사판(950)에 의해 반사되어, 상기 제1 간격 센서(530)로 재수광(S1d1')될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 간격 센서(530)의 출광면으로부터 상기 제3 반사판(950)까지의 간격(D1, 미도시)을 측정할 수 있다. 측정된 제1 간격 측정 데이터(D Data1)는 후술될 상기 데이터 처리부(2000)에 의해, 상기 카세트(5000) 내에서의 상기 로봇 핸드(6000)의 편중 정도를 파악하는 지표로 사용될 수 있다.
상기 1차 센싱 이후, 상기 제1 간격 센서(530)는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 후면부에 정지될 때까지 2차 센싱을 연속적으로 수행할 수 있다. 상기 2차 센싱은, 앞서 상술된 상기 1차 센싱과 같이, 상기 제1 간격 센서(530)로부터 출광된 제2 센서 신호(S1d2)가 상기 제3 반사판(950)에 의해 상기 제1 간격 센서(530)로 재수광(S1d2')되는 것을 말할 수 있다.
상기 2차 센싱은 후술될 상기 깊이 센서(700)에 의해 상기 카세트(5000) 내에서 상기 로봇 핸드(6000)가 정지될 때까지 반복 수행될 수 있다. 따라서, 상기 제1 간격 센서(300)의 출광면으로부터 상기 제3 반사판(950)까지의 간격(D2)를 연속적으로 측정할 수 있다. 측정된 제2 간격 측정 데이터(D Data2)는 후술될 상기 데이터 처리부(2000)에 의해, 상기 카세트(5000) 내에서의 상기 로봇 핸드(6000)의 틀어짐 여부를 판단하는 기준으로 사용될 수 있다.
도 1 내지 도3, 그리고 도 7을 참조하면, 상기 제2 간격 센서(550)는 상기 카세트(5000)의 타측면부에 인접한 상기 핑거부(6500)의 하부면에 부착될 수 있다.
상기 제2 간격 센서(550)는 상기 제1 간격 센서(530)와 소정 거리만큼 이격되어 부착될 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 제2 간격 센서(550)는 상기 제1 간격 센서(530)로부터 소정 거리(L)만큼 후퇴되어 부착될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 간격 센서(550)는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)의 후면부까지 인입되었을 경우, 적어도 상기 카세트(5000) 내부에 위치하는 상기 핑거부(6500) 상에 부착될 수 있다. 이때, 상기 제2 간격 센서(550)의 출광면은 앞서 상술한 상기 제1 간격 센서(530)와 같이, 상기 제3 반사판(950)을 향할 수 있다.
상기 제2 간격 센서(550)가 상기 카세트(5000) 내부에 위치될 경우, 상기 제2 간격 센서(550)는 상기 제3 반사판(950)으로 센서 신호(S2d1)를 출광할 수 있다. 출광된 상기 센서 신호(S2d1)는 상기 제3 반사판(950)에 의해 반사되어, 상기 제2 간격 센서(550)로 재수광(S2d1')될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 간격 센서(550)의 출광면으로부터 상기 제3 반사판(950)까지의 간격(D3)을 측정할 수 있다. 측정된 제3 간격 측정 데이터(D Data3)는 후술될 상기 통신부(4000)에 의해 상기 데이터 처리부(2000)에 전달되어, 상기 로봇 핸드(6000)의 후술될 보정 회전각 산출에 적용될 수 있다.
상기 제1 간격 센서(530) 및 상기 제2 간격 센서(550)는 근접 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 간격 센서(530) 및 상기 제2 간격 센서(550)는 레이저 센서일 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템에 있어서, 상기 센싱부의 깊이 센서를 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 E 부분을 확대한 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3, 그리고 도 8을 참조하면, 상기 깊이 센서(700)는 상기 중앙 핑거부(6550)의 하부면 일단에 부착될 수 있다.
상기 깊이 센서(700)의 상기 출광면은 +y축을 향할 수 있다. 다시 말하면, 상기 깊이 센서(700)의 출광면은 후술될 제4 반사판(970)을 향할 수 있다. 후술될 상기 제4 반사판(970)은 상기 카세트(5000)의 후면 내벽에 형성되거나, 별도의 브라켓을 통해 부착될 수 있다.
상기 깊이 센서(700)는 후술될 상기 제4 반사판(970)으로 센서 신호(St)를 출광할 수 있다. 출광된 상기 센서 신호(St)는 상기 제4 반사판(970)에 의해 반사되어 상기 깊이 센서(700)로 재수광(St')될 수 있다. 이에 따라, 상기 깊이 센서(700)는 상기 깊이 센서(700)의 출광면으로부터 상기 제4 반사판(970)까지의 깊이(T)를 측정할 수 있다. 측정된 상기 깊이 측정 데이터(T Data)는 후술될 상기 통신부(4000)에 의해 상기 데이터 처리부(2000)에 전달될 수 있다. 상기 깊이 측정 데이터(T data)의 기준 깊이 측정 범위에 따라 상기 카세트(5000) 내부로 인입 중인 상기 로봇 핸드(6000)가 제동될 수 있다.
상기 깊이 센서(700)는 근접 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 깊이 센서(700)는 레이저 센서일 수 있다.
다시 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 반사판(900)은 상기 카세트(5000) 에 위치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 반사판(900)은 상기 카세트(5000)로부터 제공되거나, 또는 별도의 브라켓에 부착되어 상기 카세트(5000)에 연결될 수 있다.
상기 반사판(900)은 상기 카세트(5000) 제1 반사판(910), 제2 반사판(930), 제3 반사판(950) 및 제4 반사판(970)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 반사판(910)은 상기 카세트(5000)의 인입/인출구 바닥면에 배치될 수 있다. 이때 상기 제1 반사판(910)은 y축을 기준으로 상기 중앙 센서(100)와 일직선 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 반사판(910)은 소정 너비를 가진 판의 형태로 제공될 수 있다.
상기 제1 반사판(910)은 상기 카세트(5000)의 바닥면으로부터 소정 높이만큼 돌출되어 형성되거나, 별도의 브라켓을 통해 부착될 수 있다.
상기 제1 반사판(910)은 상기 중앙 센서(100)로부터 출광되는 상기 출광 신호(Sc)의 경로를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 상기 중앙 센서(100)로부터 출광되는 신호(Sc)는 상기 제1 반사판(910)에 의해 반사(Sc')될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사판(910)은 금속일 수 있다.
도 5를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제2 반사판(930)은 상기 카세트(5000)의 측면부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반사판(930)은 상기 카세트(5000)의 측면부로부터 소정 간격으로 돌출되어 형성될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 반사판(930)은 별도의 상기 연결 브라켓(935)에 부착되어 상기 카세트(5000)의 측면부에 연결될 수 있다.
상기 제2 반사판(930)은 소정 너비를 가진 판의 형태로 제공될 수 있다.
상기 제2 반사판(930)의 길이는 상기 카세트(5000) 내부에서의 상기 높이 센서(300)의 y축 이동 거리와 적어도 같을 수 있다.
상기 제2 반사판(930)은 +Z축을 기준으로 상기 높이 센서(300)와 소정 높이만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 반사판(930)은 상기 높이 센서(300)로부터 출광되는 상기 출광 신호(Sh)의 경로를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 상기 높이 센서(300)로부터 출광되는 신호(Sh)는 상기 제2 반사판(930)에 의해 반사될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사판(930)은 금속일 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제3 반사판(950)은 상기 카세트(5000)의 일측면부에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3 반사판(950)은 상기 카세트(5000)의 일측면부에 소정 너비를 가진 판의 형태로 제공될 수 있다.
상기 제3 반사판(950)의 길이는 상기 카세트(5000) 내부에서의 상기 제1 간격 센서(530)의 y축 이동 거리와 적어도 같을 수 있다.
상기 제3 반사판(950)은 x축을 기준으로, 상기 간격 센서(500)의 출광면과 소정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제3 반사판(950)은 상기 간격 센서(500)의 출광면과 마주보며 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 반사판(950)은 상기 간격 센서(500)로부터 출광되는 상기 출광 신호(S1d1, S1d2, S2d1)의 경로를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 상기 간격 센서(500)로부터 출광되는 신호(S1d1, S1d2, S2d1)는 상기 제3 반사판(950)에 의해 반사될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 반사판(950)은 금속일 수 있다.
도 8을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제4 반사판(970)은 상기 카세트(5000)의 후면부에 부착될 수 있다. 실시 예에 따르면, 상기 제4 반사판(970)은 상기 카세트(5000) 후면부의 내벽에 부착될 수 있다. 이때 상기 제4 반사판(970)은 y축을 기준으로 상기 깊이 센서(700)와 일직선 상에 배치될 수 있다.
상기 제4 반사판(970)은 소정 너비를 가진 판의 형태로 제공될 수 있다.
상기 제4 반사판(970)은 상기 깊이 센서(700)로부터 출광되는 신호(St)의 경로를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 상기 깊이 센서(700)로부터 출광되는 신호(St)는 상기 제4 반사판(970)에 의해 반사(St')될 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 반사판(970)은 금속일 수 있다.
상술된 상기 제1 내지 제4 반사판(900)의 사용 개수는 제한적이지 않다.
다시 도 1을 참조하면, 앞서 상술된 바와 같이, 상기 데이터 처리부(2000)는 후술될 상기 통신부(4000)에 의해 상기 센싱부(1000)로부터 수집된 측정 데이터들(C data, H data, D data, T data)을 처리할 수 있다. 다시 말하면, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 측정 데이터들(C data, H data, D data, T data)을 바탕으로 상기 이송 로봇의 동작 상태를 판단하여 후술될 상기 제어부(3000)에 명령 신호를 인가할 수 있다.
이하는 상기 데이터 처리부(2000)의 수행 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위해, 상기 센싱부(1000)로부터 인가된 상기 측정 데이터들(C data, H data, D data, T data) 각각을 처리하는 상기 데이터 처리부(2000)의 제1 내지 제6 실시 예를 서술하겠다.
제1 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)는 도 4에서 상술된 상기 중앙 신호 데이터(C data)의 인가 여부를 파악하고, 상기 중앙 신호 데이터(C data)가 미인가 되었을 경우, 상기 제어부(3000)에 제1 정합 신호를 인가할 수 있다.
제2 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)에 도 5에서 상술된 상기 높이 측정 데이터(H data)가 인가될 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 높이 측정 데이터(H data)를 기준 높이 설정 범위와 비교/분석할 수 있다. 이때, 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위를 벗어난 경우, 상기 제어부(3000)에 제2 정합 신호를 송신할 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 제2 정합 신호는 상기 제2 정합 신호A 및 제2 정합 신호B를 포함할 수 있다. 상기 제2 정합 신호A는 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위보다 낮을 경우 상기 제어부(3000)에 송신되며, 상기 제2 정합 신호B는 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위보다 높을 경우 상기 제어부(3000)에 송신될 수 있다.
상기 제2 정합 신호는 상기 카세트(5000) 내부에서의 상기 로봇 핸드(6000)의 이동 시 연속적으로 측정됨으로써, 후술될 상기 제3 정합 신호와의 순서에 관계 없이 상기 제어부(3000)로부터 독립적으로 전송될 수 있다. 또한, 상기 제2 정합 신호는 후술될 동작 신호 이후에 상기 제어부(3000)로 추가 전송될 수 있다.
제3 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)에 도 6에서 상술된 상기 제1 및 제2 간격 측정 데이터(D data 1, 2)가 인가될 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 제1 및 제2 간격 측정 데이터(D data 1, 2)를 기준 간격 설정 범위와 비교/분석할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 간격 측정 데이터(D data 1, 2)가 상기 기준 간격 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 제어부(3000)에 제3 정합 신호를 인가할 수 있다.
앞서 상술된 상기 제2 정합 신호와 같이, 상기 제3 정합 신호는 상기 카세트(5000) 내부에서의 상기 로봇 핸드(6000)의 이동 시 연속적으로 측정됨으로써, 상기 제2 정합 신호와의 순서에 관계 없이 상기 제어부(3000)로 전송될 수 있다. 또한, 상기 제3 정합 신호는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부에서 인출될 경우, 후술될 상기 동작 신호 이후에 상기 제어부(3000)로 추가 전송될 수 있다.
제4 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)에 도 7에서 상술된 상기 제3 간격 측정 데이터(D data 3)가 인가될 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 제1 간격 센서(530)로부터 상기 제2 간격 센서(550)까지의 y축 거리 데이터(L, 미도시) 및 상기 제1 간격 측정 데이터(D data 1)를 추가적으로 불러올 수 있다. 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 데이터들을 바탕으로 상기 보정 회전각(θ)을 산출할 수 있다.
상기 보정 회전각(θ)은 상기 로봇 핸드(6000)의 수평각을 0˚에 가깝게 보정하기 위한 산출값으로, 하기 수식에 의해 산출될 수 있다.
tan-1((x-y)/L)=θ
L; 상기 제2 간격 센서(550)로부터 상기 제1 간격 센서(530)사이의 거리 데이터(L)
X; 상기 제3 간격 측정 데이터(D data 3)
Y; 상기 제1 간격 측정 데이터(D data 1)
상기 보정 회전각(θ)을 산출한 후, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 보정 회전각(θ)을 기준 회전각 설정 범위와 비교/분석할 수 있다. 이때, 상기 보정 회전각(θ)이 상기 기준 회전각 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 제어부(3000)에 제4 정합 신호를 인가할 수 있다.
제5 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)에 도 9에서 상술된 상기 깊이 측정 데이터(T data)가 인가될 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 깊이 측정 데이터(T data)를 기준 깊이 설정 범위와 비교/분석할 수 있다. 이때, 상기 깊이 측정 데이터(T data)가 상기 기준 깊이 설정 범위를 벗어난 경우, 후술될 상기 제어부(3000)에 제5 정합 신호를 송신할 수 있다.
제6 실시 예에 따르면, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 제어부(3000)에 상기 제5 정합 신호를 송신한 후, 상기 동작 신호를 송신할 수 있다.
예를 들어, 상기 센서들로부터 인가된 상기 데이터들이 각각의 상기 기준 범위 내에 존재할 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 동작 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 정합 신호들이 송신되지 않을 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 계속적으로 수행할 수 있다. 상기 제5 정합 신호의 인가 후 상기 동작 신호가 전달될 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 외부로 인출될 수 있다.
상기 기준 설정 범위들은 상기 오토 티칭 시스템의 사용자가 입력하거나, 또는 상기 오토 티칭 시스템 자체에서 기존 로그 데이터를 분석하여 적용할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제어부(3000)는 상기 데이터 처리부(2000)로부터 송신 받은 상기 제1 내지 제5 정합 신호 및 상기 동작 신호를 바탕으로 상기 로봇 핸드(5000)의 동작을 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템의 상기 제어부의 얼라인 보정 단계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 제1 정합 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 상기 얼라인 보정을 위해 상기 로봇 핸드(6000)의 x축 이동 및 회전 동작을 실시할 수 있다. 도 9의 (B)에서와 같이, 얼라인 보정이 이뤄지지 않은, 소정 각도(θc)로 기울어진 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 인입될 경우, 상기 카세트(5000)와 상기 로봇 핸드(6000)가 충돌함으로써, 상기 핑거부(6500) 상에 위치된 글라스 기판이 손상될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 제2 정합 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 높이 보정을 위해 상기 로봇 핸드(6000)를 y축으로 일정 높이 이동할 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 제2 정합 신호A가 인가된 경우, 상기 로봇 핸드(5000)는 일정 높이만큼 상향 조절될 수 있으며, 상기 제2 정합 신호B가 인가된 경우, 상기 로봇 핸드(5000)는 일정 높이만큼 하향 조절될 수 있다.
이와 다르게, 상기 제2 정합 신호가 인가된 상태에서 상기 높이 보정이 실시되지 않을 경우, 상기 로봇 핸드(6000) 상에 배치될 글라스 기판이 상기 카세트(5000)와 충돌하여 파손될 수 있다.
상기 제3 정합 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 간격 보정을 위해 상기 로봇 핸드(6000)를 x축 방향으로 일정 간격 이동할 수 있다. 이는 상기 로봇 핸드(6000)의 x축 보정에 있어서, 상기 얼라인 보정 이후 재실시되는 것이다. 따라서, 상기 로봇 핸드(6000)의 보다 정밀한 x축 보정이 가능할 수 있다.
상기 제3 정합 신호가 인가된 상태에서 상기 간격 보정이 실시되지 않을 경우, 수평각이 기울어져 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000)로 인입될수록 편중되는 현상이 발생할 수 있다. 상기 로봇 핸드(6000)이 편중되는 경우, 상기 로봇 핸드(6000) 상의 글라스 기판은 상기 카세트(5000) 측면과 충돌하여 파손될 수 있다.
상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 제4 정합 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 회전각(θ) 보정을 위해, 상기 데이터 처리부(2000)로부터 산출된 상기 보정 회전각(θ)만큼 상기 로봇 핸드(6000)를 회전시킬 수 있다. 이는 상기 로봇 핸드(6000)의 수평각 보정에 있어서, 상기 얼라인 보정 이후 재실시되는 것으로, 0˚에 가까운 수평각 보정이 가능할 수 있다.
상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 제5 정합 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 상기 로봇 핸드(6000)를 제동할 수 있다. 상기 제5 정합 신호가 인가된 상태에서 상기 로봇 핸드(6000)가 제동되지 않을 경우, 상기 로봇 핸드는 상기 카세트(5000) 후면부와 충돌하여 글라스 기판이 파손될 수 있다.
상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 동작 신호가 인가된 경우, 상기 제어부(3000)는 상기 로봇 핸드(6000)를 상기 카세트(5000)의 인입/인출구 방향으로 동작시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 카세트(5000) 내부에 위치한 상기 로봇 핸드(6000)를 상기 카세트(5000) 외부로 인출시킬 수 있다. 만약, 상기 동작 신호가 인가된 상태에서 상기 로봇 핸드(6000)가 동작되지 않을 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부에 정지된 채로 유지될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 통신부(4000)는 상기 센싱부(1000), 상기 데이터 처리부(2000) 및 상기 제어부(3000)들의 각 구성에서 발생하는 데이터 신호들을 해당 처리 단계에 송신하는 역할을 수행할 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 구성 요소를 서술하였다.
상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 센싱부, 데이터 처리부, 제어부 및 통신부에 의해 x, y, z축에서의 로봇 핸드의 위치 상태를 정확히 파악한 후 기준 범위를 벗어나는 요소에 대해 위치 보정을 수행함으로써, 상기 이송 로봇이 카세트에 인입/인출될 경우, 상기 카세트와의 충돌을 방지할 수 있다.
이하에서는, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템의 동작 순서가 설명된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오토 티칭 시스템의 동작 순서를 설명하기 위한 제어부의 순서도이다.
도 1 내지 도 3, 그리고 도 10을 참조하면, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000)의 인입/인출구와 마주하는 초기 상태일 수 있다.
초기 상태인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 중앙 센서(100)에 의해 상기 카세트(5000)와 얼라인이 맞춰지도록 이동될 수 있다(S110). 다시 말하면, 초기 상태인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 데이터 처리부(2000)의 상기 제1 정합 신호에 의해 상기 얼라인 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 보다 구체적으로 상술하면, 상기 중앙 센서(100)로부터 출광된 레이저(Sc)가 상기 제1 반사판(910)에 도달할 경우, 상기 레이저(Sc)는 상기 제1 반사판(910)에 의해 반사되어, 다시 상기 중앙 센서(100)를 향해 진행 방향이 변경(Sc')될 수 있다. 이에 따라, 상기 레이저(Sc)는 상기 중앙 센서(100)로 재송신(Sc')될 수 있다. 재송신 된 상기 레이저 신호(Sc')를 전달받은 상기 중앙 센서(100)는 상기 카세트(5000)와 상기 로봇 핸드(6000)가 얼라인 되었다고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 로봇 핸드(6000)는 계속적으로 상기 카세트(5000) 내부로 인입될 수 있다.
그러나, 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 중앙 센서(100)로부터 출광된 상기 레이저(Sc)가 상기 제1 반사판(910)을 벗어날 경우, 상기 제어부(3000)에 상기 제1 정합 신호가 전달될 수 있다. 따라서, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 얼라인 보정을 수행할 수 있다. 상기 얼라인 보정 후 출광된 상기 레이저 신호(Sc)가 상기 중앙 센서(100)에 의해 감지되면, 상기 카세트(5000) 내부로 상기 로봇 핸드(6000)가 다시 인입될 수 있다(S120).
상기 카세트(5000)의 내부로 인입된 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 높이 센서(300)에 의해 감지될 수 있다. 상기 높이 센서(300)는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 깊이 센서(700)에 의해 제동될 때까지 상기 카세트(5000)의 단층 높이를 연속적으로 측정할 수 있다. 이때, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 높이 측정 데이터(H data)를 기준 높이 설정 범위와 비교할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 연속적으로 진행할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위를 벗어난 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 y축을 따라 일정 높이가 재조정되는 상기 높이 보정을 수행할 수 있다(S130).
상기 높이 보정 후 상기 높이 측정 데이터(H data)가 상기 기준 높이 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 계속적으로 진행할 수 있다.
상기 높이 센서(300)는 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 인입 중일 경우 상기 제2 반사판(930)에 의해 지속적으로 센싱됨으로써, 상기 높이 보정 동작이 반복 수행될 수 있다.
인입 중인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 간격 센서부(500)에 의해 감지될 수 있다. 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 제1 간격 센서(530)에 의해 상기 1차 센싱될 경우, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 제1 간격 측정 데이터(D data1)와 기준 간격 설정 범위를 비교할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 간격 측정 데이터(D data1)가 상기 기준 간격 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 연속적으로 진행할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 간격 측정 데이터(D data1)가 상기 기준 간격 설정 범위를 벗어난 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 x축을 따라 일정 간격만큼 재조정되는 상기 간격 보정을 수행할 수 있다(S140).
상기 간격 보정 후 상기 제1 간격 측정 데이터(D data1)들이 상기 기준 간격 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 계속적으로 진행할 수 있다.
인입 중인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 제1 간격 센서(530)에 의해 상기 카세트(5000)와의 간격이 지속적으로 측정될 수 있다. 이에 따라, 상기 로봇 핸드(6000)의 상기 간격 보정 동작이 반복 수행될 수 있다.
상기 카세트(5000) 내부로의 인입 중인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 제2 간격 센서(550)에 의해 감지될 수 있다. 이때, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 보정 회전각(θ)을 상기 기준 회전각 설정 범위와 비교할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 보정 회전각(θ)이 상기 기준 회전각 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입을 연속적으로 진행할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 보정 회전각(θ)이 상기 기준 회전각 설정 범위를 벗어난 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 보정 회전각(θ)만큼 회전 조정될 수 있다(S150).
회전각이 조정된 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 깊이 센서(700)에 의해 감지될 수 있다. 이때, 상기 데이터 처리부(2000)는 상기 깊이 측정 데이터(T data)를 상기 기준 깊이 설정 범위와 비교할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 깊이 측정 데이터(T data)가 상기 기준 깊이 설정 범위 내에 존재할 경우, 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 카세트(5000) 내부로의 인입이 정지될 수 있다(S160).
정지된 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 데이터 처리부(2000)로부터 상기 동작 신호를 인가 받음으로써, 상기 카세트(5000) 외부로 인출될 수 있다(S170).
상기 카세트(5000) 외부로 상기 로봇 핸드(6000)가 인출 중인 경우, 인출 중인 상기 로봇 핸드(6000)는 앞서 상술된 상기 제1 간격 센서(530)에 의해 상기 카세트(5000)와의 간격이 지속적으로 측정될 수 있다. 상기 제2 간격 측정 데이터(D Data2)가 상기 기준 간격 범위를 벗어날 경우, 상기 로봇 핸드(6000)의 상기 간격 보정 동작이 반복 수행될 수 있다(S180).
간격 보정 후, 상기 카세트(5000) 외부로 인출 중인 상기 로봇 핸드(6000)는 상기 높이 센서(300)에 의해 상기 카세트(5000) 단층의 높이를 지속적으로 측정할 수 있다. 상기 높이 측정 데이터(H Data)가 상기 기준 높이 범위를 벗어날 경우, 상기 높이 보정 동작이 반복 수행될 수 있다(S190).
상기 오토 티칭 시스템의 동작 순서들은 고정된 것이 아니다. 따라서, 상기 각 단계들의 순서들은 서로 변경 가능하다. 실시 예에 따르면, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 인입될 경우, 상기 카세트(5000)의 인입/인출구를 기준으로 가까이 위치한 센서부터 차례대로 동작될 수 있다.
상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 외부로 인출될 경우, 상기 카세트(5000)의 후면부를 기준으로 가까이 위치한 센서부터 차례대로 동작될 수 있다.
또한, 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부에 인입 또는 인출 중일 경우, 상기 높이 보정 동작과 상기 간격 보정 동작은 순서에 관계 없이 진행될 수 있다.
또한, 상기 회전각의 보정 시, 상기 보정 회전각(θ)을 상기 로봇 핸드(6000)에 적용하는 단계는 해당 사이클(cycle)이 끝나고 다음 사이클의 상기 초기 단계 시 적용될 수 있다. 상기 사이클은 상기 로봇 핸드(6000)가 상기 카세트(5000) 내부로 1회 인입/인출되는 것으로 정의될 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 이송 로봇의 오토 티칭 시스템을 서술하였다. 본 발명에 따르면, 상기 이송 로봇의 오토 티칭 시스템은 로봇 핸드의 정밀한 제어가 가능함으로써, 설비 수행 시 카세트와의 충돌으로 인한 글라스 기판의 파손을 예방하고, 공정 자동화가 가능함으로써, 글라스 기판 제조의 수율이 향상된 이송 로봇의 오토 티칭 시스템이 제공될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100; 중앙 센서
300; 높이 센서
500; 간격 센서부
530; 제1 간격 센서
550; 제2 간격 센서
700; 깊이 센서
900; 반사판
910; 제1 반사판
930; 제2 반사판
935; 연결 브라켓
950; 제3 반사판
970; 제4 반사판
1000; 센싱부
2000; 데이터 처리부
3000; 제어부
4000; 통신부
5000; 카세트
6000; 로봇 핸드
6500; 핑거부
6550; 중앙 핑거부
6555; 고정 브라켓

Claims (8)

  1. 카세트로부터 글라스 기판을 반입/반출하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템에 있어서,
    상기 이송 로봇의 동작을 감지하는 센싱부;
    상기 센싱부로부터 수집된 측정 데이터를 처리하는 데이터 처리부;
    상기 데이터 처리부로부터 처리된 신호에 의해 상기 이송 로봇의 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 센싱부, 상기 데이터 처리부 및 상기 제어부 간의 신호를 교환하는 통신부;
    를 포함하되,
    상기 센싱부는
    상기 이송 로봇의 핑거부에 부착되어 상기 카세트 및 상기 이송 로봇의 로봇 핸드를 얼라인(align)시키는 중앙 센서;
    상기 핑거부의 일단에 부착되어, 상기 핑거부로부터 상기 카세트 단층의 높이를 측정하는 높이 센서;
    상기 핑거부의 하부면에 부착되어, 상기 핑거부로부터 상기 카세트의 측면부까지의 간격을 측정하는 간격 센서부;
    상기 핑거부의 일단에 부착되어 상기 핑거부의 일단으로부터 상기 카세트의 후면부까지의 깊이를 측정하는 깊이 센서;
    를 포함하고,
    상기 카세트는,
    상기 중앙 센서에서 출광된 광을 반사하기 위해서, 카세트의 전면에 부착된 제1 반사판;
    상기 높이 센서에서 출광된 광을 반사하기 위해서, 상기 카세트의 전면에서 후면방향으로 길게 연장된 제2 반사판;
    상기 간격 센서에서 출광된 광을 반사하기 위해서, 상기 카세트의 전면에서 후면방향으로 길게 연장된 제3 반사판; 및
    상기 깊이 센서에서 출광된 광을 반사하기 위해서, 카세트의 후면에 부착된 제4 반사판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 간격 센서부는,
    상기 핑거부 일단에 부착되는 제1 간격 센서; 및
    상기 제1 간격 센서와 이격되어 부착되는 제2 간격 센서;
    를 포함하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 중앙 센서에 의해, 상기 카세트와 얼라인이 맞춰지도록 상기 로봇 핸드를 이동시키고,
    상기 로봇 핸드의 얼라인이 맞춰진 상태에서, 상기 로봇 핸드를 상기 카세트 내부로 인입하며,
    상기 로봇 핸드의 인입 중, 상기 높이 센서의 측정 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 높이가 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 높이만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하고,
    상기 로봇 핸드의 연속적인 인입 중, 상기 제1 간격 센서의 측정 데이터를 바탕으로, 상기 로봇 핸드의 간격이 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 간격만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하며,
    상기 로봇 핸드의 연속적인 인입 중, 상기 제1 및 제2 간격 센서의 측정 데이터 및 거리 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 보정 회전각을 산출하되, 산출된 보정 회전각이 기준 설정 범위를 벗어날 경우, 상기 로봇 핸드를 일정 각도만큼 재조정한 후 연속적으로 인입하며,
    연속적으로 인입되는 상기 로봇 핸드가 상기 깊이 센서에 의해 정지되고,
    정지된 상기 로봇 핸드를 상기 카세트 외부로 인출하며,
    상기 로봇 핸드의 인출 중, 상기 높이 센서의 측정 데이터를 바탕으로 상기 로봇 핸드의 높이가 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 높이만큼 재조정한 후 연속적으로 인출하고,
    상기 로봇 핸드의 연속적인 인출 중, 상기 제1 간격 센서의 측정 데이터를 바탕으로, 상기 로봇 핸드의 간격이 기준 설정 범위를 벗어나면, 상기 로봇 핸드를 일정 간격만큼 재조정한 후 연속적으로 인출하는 것을 포함하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 높이 센서는,
    상기 핑거부의 전면부에 부착되는 것을 포함하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 높이 센서는 적어도 하나 이상인 것을 포함하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 간격 센서부는 적어도 하나 이상인 것을 포함하는 이송 로봇의 오토 티칭 시스템.
  8. 삭제
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