KR101930677B1 - 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치 - Google Patents

Abstract

카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치가 개시된다. 개시된 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치는 3개의 키네마틱 핀을 렌치볼트로 쉘프에 결합설치하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 있어서, 상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 핀 삽입구가 형성되고, 상면에는 상기 3개의 핀 삽입구 각각을 사이에 두고 서로 이격되게 한 쌍의 레일편이 설치되는 작업대; 상기 작업대에 설치되며, 상기 한 쌍의 레일편을 따라 전진 또는 후진하도록 구성되어, 전진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 가까워지면서 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 가압하여 고정하고, 후진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 멀어지면서 상기 3개의 키네마틱 핀의 고정을 해제하는 클램프를 구비한 클램프부와, 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되어 상하이동가능하도록 구성되어 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 지지하며 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 상부로 밀어올려 상기 3개의 핀 삽입구로부터 분리시키는 푸셔를 구비한 푸셔부를 포함하여 구성된 핀 고정유닛; 상기 클램프부에 의해 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀이 고정되고, 상기 작업대의 상면에 상기 쉘프가 올려진 상태에서, 상기 3개의 키네마틱 핀에 형성된 암나사부에 나사고정제를 분사하는 나사고정제 도포유닛; 상기 나사고정제가 도포되어진 상기 암나사부에 상기 렌치볼트를 나사결합시켜 상기 3개의 키네마틱 핀을 상기 쉘프에 고정설치하는 체결공구유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 렌치볼트의 측면과 상기 쉘프에 연결되는 결합표시라인을 레이져각인방식으로 표시하는 레이져각인유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 쉘프의 측단을 그립핑하여 상기 쉘프가 뒤집어지도록 180도 회전시키고 뒤집혀진 쉘프를 상기 렌치볼트가 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되고 상기 3개의 키네마틱 핀이 상부를 향하도록 상기 작업대 위에 올리는 쉘프회전유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 검사홀이 형성된 게이지 플레이트를 구비하며, 상기 뒤집혀진 쉘프가 상기 작업대 위에 올려진 상태에서, 상기 게이지 플레이트를 상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐 상기 3개의 키네마틱핀이 상기 3개의 검사홀에 삽입되도록 하는 게이지 검사유닛; 상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐진 상기 게이지 플레이트에 대한 영상을 촬영하여, 획득된 영상을 제어부에 전송하고, 상기 제어부가 수신된 상기 영상을 통해 상기 3개의 검사홀에 대한 상기 3개의 키네마틱 핀의 삽입위치를 분석하여 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프의 정위치에 설치되어 있는지를 판별하도록 하는 비젼카메라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치{Shelf assembly device of stocker for cassette storage}

본 발명은 키네마틱 핀을 쉘프에 전자동으로 조립하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 키네마틱 핀을 쉘프에 조립하되 핀위치고정-나사고정제분사-쉘프에핀결합-결합위치표시-게이지검사로 이루어진 조립과정이 자동으로 이루어질 수 있는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 오고 있으나, CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP) 등이 활발하게 개발되어 왔다.

이들은 공통적으로 고유의 형광 또는 편광층을 사이에 두고 한쌍의 투명기판을 대면 합착시킨 평판표시패널(flat display panel)을 필수적인 구성요소로 갖추고 있는데, 이와 같은 패널은 소정물질의 박막을 형성하는 증착(deposition)공정, 포토리소그라피(photo lithography)공정, 식각(etching)공정을 여러 번 반복하여 구성하며 이 외에 세정, 합착, 절단 등의 여러 가지 서로 다른 공정이 수반된다.

그리고 이들 각각의 공정진행을 위해 기판은 해당공정을 수행하는 공정장비로 운반 및 공급되며, 이 과정 중에 기판의 운반 및 보관에 드는 시간과 노력을 절감하고자 복수의 기판을 수납하는 카세트(cassette)가 사용되며, 현재 평판표시장치의 제조공정에 있어서 기판보관 및 운반의 최소단위를 이루고 있다.

아울러 일반적인 평판표시장치의 제조설비에는 일정한 청정도를 유지하면서 카세트를 보관하는 창고 역할의 스토커(stocker)가 마련되어, 대기 중의 카세트 가 보관된다.

이러한 통상의 스토커(1)는 도 1과 같이, 프레임(2)에 다수의 쉘프(3)가 배열되도록 설치되도록 구성되어 있으며, 이 쉘프(3)에 카세트(4)가 올려저 수납되어진다.

이때, 쉘프(3)에는 카세트(4)의 저면에 형성되어진 홈에 삽입되는 키네마틱핀(6, 도 2참조)이 구비되어져 있어, 카세트(4)가 쉘프(3)의 정위치에 배치되어 보관되도록 하고 있다.

이러한 스토커(1)의 쉘프(3)를 제작시, 키네마틱 핀(6)을 쉘프(3)에 조립해야 하는 과정이 필요하며, 종래에는 키네마틱 핀(6)을 쉘프(3)에 결합시키는 작업이 모두 수작업으로 이루어져 진행됨에 따라 쉘프(3)의 제작에 많은 시간과 많은 수의 작업자가 필요하는 등의 문제가 있었으며, 아울러, 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)의 정위치에 조립되어지지 않아 카세트(4)가 쉘프(3)에 올려지지 못하여 전체적인 스토커(1)의 동작에 오류가 발생하는 등의 문제가 있었다.

아울러, 종래에는 스토커(1)의 장기간 사용에 따라 쉘프(3)에 결합되어져 있는 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에서 분리되어 결합력이 약해짐으로써 쉘프(3)에 키네마틱 핀(6)을 다시 결합시켜 주어야 하는 유지보수에 많은 시간이 필요한 문제가 있었으며, 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에서 어느정도 결합이 해제되어 있는지 확인이 불가능하여 유지보수가 더욱 어려워지는 문제가 있었다.

공개특허 10-2008-0046380호 등록특허 10-1117122호 등록특허 10-1264681호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 작업대에 형성된 3개의 핀 삽입구에 3개의 키네마틱 핀을 삽입하여 고정하고, 작업대에 쉘프를 올린 상태에서 각각의 키네마틱 핀의 암나사부에 나사고정제를 도포하여 각각의 키네마틱 핀에 렌치볼트를 결합시켜 각각의 키네마틱 핀을 쉘프에 조립설치해주며, 각각의 키네마틱 핀이 쉘프에 장착설치된 상태에서 레이져각인 방식으로 렌치볼트와 쉘프에 결합표시라인을 새겨주며, 키네마틱 핀이 장착설치된 쉘프를 뒤집어지도록 180도 회전시켜 키네마틱 핀이 상부를 향하도록 쉘프를 작업대 위에 다시 올려주고, 뒤집어진 쉘프에 게이지 플레이트를 겹쳐 게이지 플레이트에 형성된 각각의 검사홀에 각각의 키네마틱 핀이 삽입되도록 한 후, 비젼 카메라로 게이지 플레이트의 영상을 획득하여 쉘프에 대한 키네마틱 핀의 정위치 설치여부를 판별할 수 있도록 하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치는, 3개의 키네마틱 핀을 렌치볼트로 쉘프에 결합설치하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 있어서, 상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 핀 삽입구가 형성되고, 상면에는 상기 3개의 핀 삽입구 각각을 사이에 두고 서로 이격되게 한 쌍의 레일편이 설치되는 작업대; 상기 작업대에 설치되며, 상기 한 쌍의 레일편을 따라 전진 또는 후진하도록 구성되어, 전진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 가까워지면서 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 가압하여 고정하고, 후진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 멀어지면서 상기 3개의 키네마틱 핀의 고정을 해제하는 클램프를 구비한 클램프부와, 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되어 상하이동가능하도록 구성되어 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 지지하며 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 상부로 밀어올려 상기 3개의 핀 삽입구로부터 분리시키는 푸셔를 구비한 푸셔부를 포함하여 구성된 핀 고정유닛; 상기 클램프부에 의해 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀이 고정되고, 상기 작업대의 상면에 상기 쉘프가 올려진 상태에서, 상기 3개의 키네마틱 핀에 형성된 암나사부에 나사고정제를 분사하는 나사고정제 도포유닛; 상기 나사고정제가 도포되어진 상기 암나사부에 상기 렌치볼트를 나사결합시켜 상기 3개의 키네마틱 핀을 상기 쉘프에 고정설치하는 체결공구유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 렌치볼트의 측면과 상기 쉘프에 연결되는 결합표시라인을 레이져각인방식으로 표시하는 레이져각인유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 쉘프의 측단을 그립핑하여 상기 쉘프가 뒤집어지도록 180도 회전시키고 뒤집혀진 쉘프를 상기 렌치볼트가 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되고 상기 3개의 키네마틱 핀이 상부를 향하도록 상기 작업대 위에 올리는 쉘프회전유닛; 상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 검사홀이 형성된 게이지 플레이트를 구비하며, 상기 뒤집혀진 쉘프가 상기 작업대 위에 올려진 상태에서, 상기 게이지 플레이트를 상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐 상기 3개의 키네마틱핀이 상기 3개의 검사홀에 삽입되도록 하는 게이지 검사유닛; 상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐진 상기 게이지 플레이트에 대한 영상을 촬영하여, 획득된 영상을 제어부에 전송하고, 상기 제어부가 수신된 상기 영상을 통해 상기 3개의 검사홀에 대한 상기 3개의 키네마틱 핀의 삽입위치를 분석하여 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프의 정위치에 설치되어 있는지를 판별하도록 하는 비젼카메라;를 포함하며, 상기 클램프부는, 상기 클램프와 연결되어 상기 클램프를 전진 또는 후진시키는 제1공압실린더;를 더 포함하고, 상기 푸셔부는, 상기 푸셔와 연결되어 상기 푸셔를 상기 핀 삽입구를 따라 상하이동시키는 제2공압실린더;를 더 포함하며, 상기 핀 고정유닛은, 상기 제1공압실린더에 공급되는 압축공기의 흐름을 사용자의 회전조작에 따라 제어하여 상기 제1공압실린더의 신축로드를 신장시키거나 축소시켜 상기 클램프가 전진 또는 후진하게 하는 제1핸드밸브; 및, 상기 제2공압실린더에 공급되는 압축공기의 흐름을 사용자의 회전조작에 따라 제어하여 상기 제2공압실린더의 신축로드를 신장시키거나 축소시켜 상기 푸셔가 상방향 또는 하방향으로 이동하게 하는 제2핸드밸브;를 더 포함하며, 상기 푸셔의 상면 중앙에는 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀의 하단에 형성된 첨단부가 안착되는 안착홈이 형성되어, 상기 푸셔가 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 안정적으로 지지하도록 구성되며, 상기 나사고정제 도포유닛은, 제1바디; 상기 제1바디를 따라 상하 이동되도록 구성되는 제1상하이동부재; 외주면에 나사산이 형성되며 상단이 상기 제1바디의 상단부에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1상하이동부재의 상단과 볼스크류 방식으로 연결되고 상기 제1바디에 설치된 제1구동모터의 회전축에 연결되어, 회전방향에 따라 상기 제1상하이동부재를 상방향 또는 하방향으로 이동시키는 제1스크류봉; 상기 제1상하이동부재의 하단부에 설치되고 내부에 나사고정제가 충진되는 수용챔버가 형성되며, 하단에 상기 수용챔버와 연결되어 상기 나사고정제를 분사하는 노즐이 구비된 도포본체; 상기 수용챔버에 삽입되어 상하이동되어, 하방향 이동시 상기 수용챔버에 충진된 상기 나사고정제를 상기 노즐을 통해 분사시키는 피스톤; 및, 상기 제1상하이동부재에 설치되며, 상기 피스톤의 상단과 연결되도록 설치되어 상기 피스톤을 승강시키는 전동실린더;를 포함하도록 구성되며, 상기 체결공구유닛은, 제2바디; 상기 제2바디를 따라 상하 이동되도록 구성되는 제2상하이동부재; 외주면에 나사산이 형성되며 상단이 상기 제2바디의 상단부에 회전가능하게 설치되고, 상기 제2상하이동부재의 상단과 볼스크류 방식으로 연결되고 상기 제2바디에 설치된 제2구동모터의 회전축에 연결되어, 회전방향에 따라 상기 제2상하이동부재를 상방향 또는 하방향으로 이동시키는 제2스크류봉; 상기 제2상하이동부재의 하단부에 회전가능하게 설치되며, 상기 렌치볼트의 렌치홈에 삽입되어 상기 렌치볼트를 회전시킴으로써 상기 렌치볼트를 상기 키네마틱 핀에 나사체결시키는 육각렌치부; 및, 상기 제2상하이동부재에 설치되며 상기 육각렌치부와 연결되어 상기 육각렌치부를 회전시키는 렌치구동모터;를 포함하도록 구성되며, 상기 레이져 각인유닛은, 제1관절로봇; 상기 제1관절로봇의 말단에 설치되며 레이저 각인을 위한 레이저를 조사하는 레이저조사기; 및, 상기 제1관절로봇의 말단에 설치되어 상기 레이저조사기를 틸팅시키는 틸팅모터;를 포함하도록 구성되며, 상기 레이져 각인유닛은 상기 틸팅모터에 의해 상기 레이저 조사기가 상하 틸팅되면서 상기 렌치볼트의 측면과 상기 쉘프에 레이저를 조사하여 상기 결합표시라인을 형성시키도록 구성되며, 상기 쉘프회전유닛은, 제2관절로봇; 및, 상기 제2관절로봇의 말단에 구성되어 상기 쉘프의 끝단을 파지하는 그립퍼;를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치는 3 개의 키네마틱 핀을 쉘프에 각각의 렌치볼트을 이용해 용이하게 조립하여 결합할 수 있게 해주는 장치로서, 기존의 수작업에 의한 결합공정에 비해 월등히 결합시간을 단축시킬 수 있어, 생산률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 3개의 키네마틱 핀을 작업대에 형성된 3개의 핀 삽입구에 삽입한 상태에서, 3개의 키네마틱 핀을 클램프부를 통해 고정시키고 쉘프를 작업대에 올려 쉘프에 형성된 볼트홀과 키네마틱 핀의 암나사부를 일치시킨 다음, 나사고정제 도포유닛의 구동에 따라, 나사고정제를 각각의 키네마틱 핀의 암나사부에 도포되게 하고, 체결공구유닛의 구동에 따라 각각의 렌치볼트를 키네마틱 핀의 암나사부에 나사결합시킴으로써, 3개의 키네마틱 핀이 쉘프에 설치되게 하는 것으로, 용이한 결합공정이 이루어질 뿐 아니라, 나사고정제에 의해 렌치볼트가 키네마틱 핀에 보다 견고하게 결합되어 결합력이 향상됨으로써, 렌치볼트의 결합해제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 렌치볼트를 키네마틱 핀에 나사결합하여 키네마틱 핀을 쉘프에 설치한 상태에서, 레이져 각인유닛의 구동에 따라, 레이져 조사기가 렌치볼트의 측면과 쉘프에 레이져 각인 방식으로 서로 연결되는 결합표시라인을 형성시켜 줌으로써, 스토커의 장기간 사용에 의해 렌치볼트가 쉘프에 대해 해제되어 렌치볼트와 쉘프에 형성된 결합표시라인이 서로 어긋나는 것을 확인하여, 렌치볼트와 키네마틱 핀의 결합해제를 인지할 수 있어 유지보수가 용이하게 이루어지게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 렌치볼트를 키네마틱 핀에 나사결합하여 키네마틱 핀을 쉘프에 설치한 상태에서, 쉘프회전유닛의 구동에 의해, 쉘프가 180도 회전되어 렌치볼트가 핀 삽입구에 삽입되고, 키네마틱 핀이 상부를 향하도록 쉘프가 작업대에 뒤집혀져서 올려질 수 있으며, 이러한 상태에서, 게이지 검사유닛이 구동하여 게이지 플레이트의 3의 검사홀에 3개의 키네마틱 핀에 삽입되도록 게이지 플레이트가 뒤집혀진 쉘프 위에 올려진 후, 비젼카메라가 뒤집혀진 쉘프 위에 올려진 게이지 플레이트의 영상을 획득하여 제어부에 전송하고, 제어부는 이 획득된 영상을 통해 3개의 검사홀에 대한 키네마틱 핀의 삽입위치를 분석하여 키네마틱 핀이 쉘프의 정위치에 설치되어 있는지를 판별함으로써, 불량품을 검사하여 제품불량률을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 카세트 저장용 카세트를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 쉘프를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 3의 핀 고정유닛을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 5는 도 3의 작업대를 상부에서 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 3의 작업대 및 핀 고정유닛을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 7은 도 6의 일부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 8은 도 6에서 키네마틱 핀이 작업대에 삽입되고 핀 고정유닛에 의해 고정된 상태를 나타낸 도면이고,
도 9는 도 8의 요부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 10은 도 8의 작업대를 상부에서 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도 11은 도 3의 나사고정제 도포유닛을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 12는 도 3의 체결공구 유닛을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 13은 도 3에 도시된 위치 이동수단을 다른 각도에서 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도 14는 본 발명의 나사고정제 도포유닛을 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 15는 본 발명의 체결공구 유닛의 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 16은 본 발명의 레이저 각인유닛의 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 17은 도 16에서 레이저 각인유닛의 동작에 의해 쉘프와 렌치볼트에 새겨진 결합표시라인을 나타낸 도면이고,
도 18은 본 발명에서 키네마틱 핀이 렌치볼트에 의해 쉘프에 결합된 상태에서, 푸셔에 의해 작업대로부터 상부로 이동된 상태를 나타낸 도면이고,
도 19는 키네마틱 핀이 렌치볼트에 의해 쉘프에 결합된 상태에서, 푸셔에 의해 작업대로부터 상부로 이동된 상태에서 쉘프 회전유닛의 그립부가 쉘프를 파지한 상태를 나타낸 도면이고,
도 20은 도 19에서 쉘프 회전유닛에 의해 쉘프가 180도 뒤집히는 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 21은 도 20에서 쉘프 회전유닛에 의해 180도 뒤집힌 셀프가 작업대에 올려진 상태를 나타낸 도면이고,
도 22는 180도 뒤집힌 셀프가 작업대에 올려진 상태에서 게이지 검사유닛의 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 23은 도 22의 (b)의 일부를 상부에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 3 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 대해서 설명한다.

본 발명의 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치는 쉘프(3)에 3개의 키네마틱 핀(6)을 각각의 렌치볼트(7)로 결합고정하여 도 2와 같이, 3개의 키네마틱 핀(6)이 구비된 쉘프(3)를 제작하는 쉘프 제작장치이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 쉘프 제작장치는 작업대(100), 핀고정유닛(200,200'), 나사고정제 도포유닛(300), 체결공구유닛(400), 위치이동수단(500), 레이저 각인유닛(600), 쉘프회전유닛(700), 게이지 검사유닛(800), 비젼카메라(900)를 포함하도록 구성된다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 작업대(100)는 사각 플레이트 형태로 이루어지며, 상면에는 도 5와 같이, 역삼각형의 꼭지점 위치에 3개의 핀 삽입구(110)가 형성되도록 구성된다. 3개의 핀 삽입구(110) 각각에는 3개의 키네마틱 핀(6)이 삽입되도록 구성된다.

작업대(100)의 상면에는 각각의 핀 삽입구(110)에 감싸도록 "ㄷ"형태의 베이스편(113)이 고정설치된다. 이때, 도 5와 같이, 후단부 측에 좌우 나란히 설치된 2개의 베이스편(113)은 전단부 측에 설치된 1개의 베이스편(113)과 서로 마주보는 형태가 되도록 설치되며, 각각의 핀 삽입구(110)는 베이스편(113)의 내측에 배치되도록 형성된다.

각각의 베이스편(113)의 내측 양단에는 서로 이격되게 한 쌍의 레일편(114)이 설치되며, 이 한 쌍의 레일편(114) 사이의 끝단부에 핀 삽입구(110)가 형성되도록 구성된다.

또한, 작업대(100)의 상면 양측에는 2개의 위치가이드부재(120)가 돌출되도록 설치되어, 쉘프(3)가 작업대(100)의 상면에 올려질 때, 쉘프(3)에 형성된 가이드홀(3b)에 위치가이드부재(120)가 삽입됨으로써, 쉘프(3)가 작업대(100) 상의 정위치에 올려질 수 있다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 핀 고정유닛(200,200')은 각각의 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 고정시키는 클램프부(210)와, 상기 핀삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)의 하단을 지지하고, 키네마틱 핀(6)을 핀 삽입구(110) 위로 밀어내는 푸셔부(230), 사용자의 조작에 따라 클램프부(210)의 동작을 제어하는 제1핸드밸브(240), 사용자의 조작에 따라 푸셔부(230)의 동작을 제어하는 제2핸드밸브(250)를 포함하도록 구성된다. 여기서, 클램프부(210) 및 푸셔부(230)는 3개의 핀 삽입구(110)의 수에 대응되도록 3 쌍이 작업대(110)에 설치되도록 구성된다.

클램프부(210)는 "U"자 형태로 이루어져, 한 쌍의 레일편(114)을 따라 전후 이동가능하도록 구성된 클램프(212)와, 이 클램프(212)와 연결되도록 설치되어 클램프(212)를 전진 또는 후진 시키는 제1공압실린더(214)를 포함하도록 구성된다. 이때, 클램프(212)의 후단에는 하방으로 연장되는 연장편(212a)을 구비하며, 이 연장편(212a)이 제1공압실린더(214)의 신축로드(215)와 연결되도록 구성되어, 제1공압실린더(214)의 구동에 의해 신축로드(215)가 신축하여 클램프(212)가 전진 또는 후진하도록 구성된다.

클램프(212)는 한 쌍의 레일편(114)을 따라 전진하는 경우, 핀 삽입구(110)와의 거리가 가까워지고, 한 쌍의 레일편(114)을 따라 후진하는 경우, 핀 삽입구(110)와의 거리가 멀어지도록 구성된다. 따라서, 클램프(212)가 전진하면 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 가압해 키네마틱 핀(6)을 고정하고, 클램프(212)가 후진하면 키네마틱 핀(6)의 고정이 해제되도록 구성된다.

푸셔부(230)는 원형블록형태로 이루어져 핀 삽입구(110)를 따라 상하 이동가능하도록 구성되는 푸셔(232)와, 상기 푸셔(232)와 연결되도록 구성되어 상기 푸셔(232)를 승강시키는 제2공압실린더(234)를 포함하도록 구성된다.

푸셔(232)는 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 지지하도록 구성되며, 이때, 푸셔(232)의 상면 중앙에는 안착홈(232a)이 형성되어, 키네마틱 핀(6)의 첨단부(6b)가 안착홈(232a)에 삽입되어 푸셔(232)가 키네마틱 핀(6)을 안정적으로 지지할 수 있도록 구성된다. 푸셔(232)는 핀 삽입구(110)의 하부에 위치하는 경우, 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 지지하며, 푸셔(232)가 상방향으로 이동하는 경우, 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 상부로 밀어내어, 키네마틱 핀(6)을 핀 삽입구(110)에서 분리해내도록 구성된다.

제1공압실린더(214)와 제2공압실린더(234)는 콤퓨레셔(미도시)와 호스등의 연결유로(미도시)를 통해 연결되어 압축공기를 공급받아 제1공압실린더(214)의 신축로드(215)와 제2공압실린더(234)의 신축로드(235)가 각각 신축동작할 수 있도록 구성된다. 본 발명에서, 제1공압실린더(214) 및 제2공압실린더(234)는 각각 2개의 공기유입포트를 구비하여, 일측의 공기유입포트로 압축공기가 유입되는 경우, 신축로드가 신장되고 타측의 공기유입포트로 압축공기가 유입되는 경우 신축로드가 신장되는 형태의 공압실린더 구성될 수 있다.

제1핸드밸브(240)는 사용자의 조작에 따라 제1공압실린더(214)에 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하여 제1공압실린더(214)의 신축로드(215)가 신장 또는 수축하도록 구성된다. 즉, 제1핸드밸브(240)를 우측으로 회전시키면, 제1공압실린더(214)의 일측의 공기유입포트로 공기가 유입되도록 하여 신축로드(215)가 신장되도록 하고, 제1핸드밸브(240)를 좌측으로 회전시키면, 제1공압실린더(214)의 타측의 공기유입포트로 공기가 유입되도록 하여 신축로드(215)가 수축되도록 구성될 수 있다.

따라서, 제1핸드밸브(240)의 조작에 따라 제1공압실린더(214)의 신축로드(215)가 신장하거나 수축되어 이 신축로드(215)와 연결되어 있는 클램프(212)가 전진 또는 후진되도록 구성된다.

또한, 제2핸드밸브(250)는 사용자의 조작에 따라 제2공압실린더(214)에 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하여 제2공압실린더(234)의 신축로드(235)가 신장 또는 수축하도록 구성된다. 따라서, 제2핸들밸브(250)의 조작에 따라 제2공압실린더(234)의 신축로드(235)가 신장하거나 수축되어 이 신축로드(235)와 연결되어 있는 푸셔(232)가 상방 또는 하방으로 이동되도록 구성될 수 있다.

즉, 제2핸드밸브(250)를 우측으로 회전시키면, 제2공압실린더(234)의 일측의 공기유입포트로 공기가 유입되도록 하여 신축로드(235)가 신장되도록 하고, 제2핸드밸브(250)를 좌측으로 회전시키면, 제2공압실린더(234)의 타측의 공기유입포트로 공기가 유입되도록 하여 신축로드(235)가 수축되도록 구성될 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 3개의 핀 삽입구(110)에 3개의 키네마틱 핀(6)을 각각 삽입한 후, 제1핸드밸브(240)를 우측방향으로 회전조작하면, 제1공압실린더(234)가 구동하여 클램프(212)가 전진하여, 3개의 핀 삽입구(110)에 삽입된 키네마틱 핀(6)을 클램프(212)가 가압함으로써, 키네마틱 핀(6)이 고정된다.

이러한 상태에서, 제1핸드밸브(240)를 좌측방향으로 회전조작하면, 제1공압실린더(234)의 구동에 따라 도 5와 같이, 클램프(212)가 후진하여 키네마틱핀(6)의 고정이 해제될 수 있다.

도 3 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 나사고정제 도포유닛(300)은 위치이동수단(500)에 의해 위치이동가능하도록 구성되며, 3개의 핀 삽입구(110)에 삽입된 3개의 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)에 나사고정제를 분사하여 도포하도록 구성된다.

나사고정제 도포유닛(300)은 제1바디(301), 제1상하이동부재(310), 제1구동모터(320), 제1스크류봉(324), 도포본체(330), 피스톤(340), 전동실린더(350)를 포함한다.

제1바디(301)는 상단이 후술한 위치 이동수단(500)의 제1레일이동바(530)에 결합되며, 상하 길이방향을 따라 제1레일(305)이 형성되고, 이 제1레일(305)을 따라 상하 이동하는 제1슬라이딩부재(303)를 구비하도록 구성된다.

제1상하이동부재(310)는 제1슬라이딩부재(303)에 결합되도록 구성되어, 제1바디(301)을 길이방향을 따라 상하 이동가능하도록 구성된다.

제1구동모터(320)는 제1바디(301)의 상단부에 설치되도록 구성되며, 제1스크류봉(324)은 원형봉형태의 외주면에 나사산이 형성된 전산볼트형태로 이루어지며, 제1바디(301)의 상단에 회전가능하게 설치되며, 제1스크류봉(324)은 제1구동모터(320)의 회전축과 연결되도록 구성된다. 또한, 제1스크류봉(324)은 제1상하이동부재(310)의 상단에 구비된 제1가이드블록(312)에 관통되며 제1가이드블록(312)에 볼-스크류방식으로 연결되도록 구성된다.

상기한 구성으로, 제1구동모터(320)의 구동에 의해 제1스크류봉(324)이 일방향으로 회전하는 경우, 제1상하이동부재(310)가 제1스크류봉(324)을 따라 하방으로 이동하고, 제1스크류봉(324)이 타방향으로 회전하는 경우 제1상하이동부재(310)가 제1스크류봉(324)을 따라 상방으로 이동하도록 구성된다.

도포본체(330)는 실린더 부재로 이루어지고 제1상하이동부재(310)의 하단부에 고정되도록 설치되며, 내부에 상하길이방향을 따라 액상의 나사고정제가 충진되는 수용챔버(332)가 형성되도록 구성된다. 여기서, 나사고정제는 액상의 접착제로 이루어질 수 있다.

도포본체(330)의 하단에는 수용챔버(332)의 하단과 연결되어 나사고정제를 분사시키는 노즐(334)이 구비되도록 구성된다.

피스톤(340)은 수용챔버(332)에 삽입되어, 수용챔버(332)를 따라 상하이동가능하도록 구성되어, 하방으로 이동시 수용챔버(332)에 충진된 나사고정제를 노즐(334)을 통해 분사시키도록 구성된다.

전동실린더(350)는 제1상하이동부재(310)에 고정되도록 설치되며, 전동실린더(350)의 신축로드(352) 끝단은 피스톤(340)의 상단과 연결되도록 구성된다.

전동실린더(350)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 제어되도록 구성되어, 전동실린더(350)의 구동에 따라 신축로드(352)가 신축동작하면서 피스톤(340)을 하방을 이동시키고, 이에 따라 피스톤(340)이 도포본체(330)의 수용챔버(332)에 수용된 나사고정제를 하측으로 밀어내 노즐(334)을 통해 분사될 수 있다.

도 3 및 도 12를 참조하면, 체결공구유닛(400)은 제2바디(401), 제2상하이동부재(410), 제2구동모터(420), 제2스크류봉(424), 육각렌치부(440), 렌치구동모터(445)를 포함한다.

제2바디(401)는 상단이 후술한 위치 이동수단(500)의 제2레일이동바(540)에 결합되며, 상하 길이방향을 따라 제2레일(405)이 형성되고, 이 제2레일(405)을 따라 상하 이동하는 제2슬라이딩부재(403)를 구비하도록 구성된다.

제2상하이동부재(410)는 제2슬라이딩부재(403)에 결합되도록 구성되어, 제2바디(401)을 길이방향을 따라 상하 이동가능하도록 구성된다.

제2구동모터(420)는 제2바디(401)의 상단부에 설치되도록 구성되며, 제2스크류봉(424)은 원형봉형태의 외주면에 나사산이 형성된 전산볼트형태로 이루어지며, 제2바디(401)의 상단부에 회전가능하게 설치되며, 제2스크류봉(424)은 제2구동모터(420)의 회전축과 연결되도록 구성된다. 또한, 제2스크류봉(424)은 제2상하이동부재(410)의 상단에 구비된 제2가이드블록(412)에 관통되며 제2가이드블록(412)에 볼-스크류방식으로 연결되도록 구성된다.

상기한 구성으로, 제2구동모터(420)의 구동에 의해 제2스크류봉(424)이 일방향으로 회전하는 경우, 제2상하이동부재(410)가 제2스크류봉(424)을 따라 하방으로 이동하고, 제2스크류봉(424)이 타방향으로 회전하는 경우 제2상하이동부재(410)가 제2스크류봉(424)을 따라 상방으로 이동하도록 구성된다.

육각렌치부(440)는 제2상하이동부재(410)의 하단부에 회전가능하게 설치되며, 육각렌치부(440)는 렌치볼트(7)의 렌치홈(7a)에 삽입되어 렌치볼트(7)를 회전시킬 수 있도록 구성된다.

렌치구동모터(445)는 제2상하이동부재(410)의 하단부 상면에 설치되도록 구성되며, 렌치구동모터(445)의 회전축은 육각렌치부(440)와 연결되도록 구성되어 렌치구동모터(445)의 구동에 따라 육각렌치부(440)가 회전되도록 구성된다.

도 3 내지 위치이동수단(500)은 나사고정제 도포유닛(300) 및 체결공구유닛(400)의 이동이 이루어지도록 하는 것으로, 천장프레임(w)에 고정설치되며 서로 이격되게 설치되는 한 쌍의 고정가이드 레일부재(510)와, 상기 한 쌍의 고정 가이드 레일부재(510)에 직교방향으로 설치되며 상기 한 쌍의 고정 가이드 레일부재(510)에 슬라이딩 이동이 가능하도록 구성되는 이동레일부재(520)와, 상기 이동레일부재(520)를 따라 슬라이딩 이동이 가능하도록 구성되며, 나사고정제 도포유닛(300)의 제1바디(301)의 상단이 고정설치되는 제1레일이동바(530) 및 체결공구유닛(400)의 제2바디(401)의 상단이 고정설치되는 제2레일이동바(530)로 구성된다.

이와 같은 위치이동수단(500)은 통상의 LM가이드 레일로 이루어질 수 있다.

상기에서 본 발명은 나사고정제 도포유닛(300) 및 체결공구유닛(400)이 위치이동수단(500)에 의해 평면상의 위치가 이동되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 위치이동수단(500) 이외에도 천정프레임(w)에 한 쌍의 관절로봇을 설치하고, 이 관절로봇의 말단에 나사고정제 도포유닛(300) 및 체결공구유닛(400)을 장착하도록 구성하여 관절로봇의 제어에 의해 나사고정제 도포유닛(300) 및체결공구유닛(400)의 위치를 조정할 수 있음은 물론이다.

도 3, 도 16, 도 17을 참조하면, 레이저 각인유닛(600)은 키네마틱 핀(6)이 렌치볼트(7)와 결합되어 쉘프(3)에 설치된 상태에서, 렌치볼트(7)와 쉘프(3)에 연결되는 결합표시라인(도 17의 K참조)을 레이저 각인방식으로 표시하기 위한 구성이다.

레이저 각인유닛(600)은 제1관절로봇(620)의 말단에 레이저조사기(610)가 틸팅가능하도록 구성되며, 제1관절로봇(620)의 말단에는 레이저조사기(610)를 틸팅시키기 위한 틸팅모터(630)가 설치되도록 구성된다.

도 16과 같이, 작업대(100)의 상면에 쉘프(3)가 놓여지고, 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에 장착되도록 렌치볼트(7)가 키네마틱 핀(6)에 나사결합된 상태에서, 레이저각인유닛(600)은 제1관절로봇(620)에 의해 레이저조사기(610)가 렌치볼트(7)의 근접위치로 위치이동된 후, 틸팅모터(630)의 구동에 따라 레이저조사기(610)가 상하틸팅되면서 레이저를 조사함으로써, 레이저 각인에 의해 도 17과 같이, 렌치볼트(7)의 측면에 제1라인(K1)이 표시되고 쉘프(3)에 제2라인(K2)이 표시되며, 이때, 제1라인(K1)과 제2라인(K2)은 연결되어 결합표시라인(K)이 형성된다.

이 결합표시라인(K)은 스토커의 장기간 사용에 의해 렌치볼트(7)가 키네마틱 핀(6)에서 풀리는 경우, 제1라인(K1)과 제2라인(K2)이 어긋나게 됨으로써, 렌치볼트(7)의 풀림을 확인하는 용도로 사용할 수 있게 된다.

도 3, 도 19 내지 도 21을 참조하면, 쉘프회전유닛(700)은 제2관절로봇(720)의 말단에 그립퍼(710)가 설치되도록 구성되며, 그립퍼(710)가 쉘프(3)의 끝단을 그리핑한 후, 쉘프(3)가 뒤집어지도록 180도 회전시키는 구성이다.

도 3, 도 22 및 도 23을 참조하면, 게이지 검사유닛(800)은 키네마틱 핀(6)이 렌치볼트(7)와 결합되어 쉘프(3)에 결합이 완료된 경우, 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)의 정위치에 설치되었는지를 검사하기 위한 구성으로서, 3개의 키네마틱 핀(6)이 삽입되는 3개의 검사홀(812)이 형성된 게이지 플레이트(810)와, 이 게이지 플레이트(810)를 승강시키는 승강부(820), 상기 승강부(820)과 연결되도록 설치되어 전진후진동작하여 게이지 플레이트(810)를 전진 또는 후진이동하게 하는 전후 이동블록(830) 및, 제3구동모터(840)와 연결되어 회전되도록 구성되며 상기 전후이동블록(830)에 관통되되, 볼-스크류 형태로 연결되어 회전방향에 따라 전후이동블록(830)을 전진 또는 후진시키는 제3스크류봉(843)을 포함하도록 구성된다.

본 발명에서, 게이지 플레이트(810)는 일측방으로 연장되는 연결편(815)을 구비하며, 이 연결편(815)의 말단은 승강부(820)에 연결되도록 구성된다. 승강부(820)는 전동실린더 모듈로 구성되며, 전동실린더 모듈의 신축로드에 연결편(851)의 말단이 연결되도록 구성되어, 승강부(820)의 구동에 따라 게이지 플레이트(810)가 상하 이동되도록 구성된다.

또한, 승강부(820)는 전후이동블록(830)의 상단에 고정설치되고, 전후이동블록(830)은 본체판(801)에 구비된 레일부(803)를 따라 전후 이동이동가능하도록 구성되며, 제3구동모터(840)는 본체(801)의 일측에 설치된다. 따라서, 제3구동모터(830)의 구동에 따라, 제3스크류봉(843)이 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 전후이동블록(830)이 전진 또는 후진되어 게이지 플레이트(810)가 전진 또는 후진되도록 구성된다.

비젼카메라(900)는 작업대의 상부에 위치하도록 설치되며, 게이지 프레이트(810)가 쉘프(3) 위에 겹쳐져 키네마틱 핀(3)이 검사홀(812)에 삽입된 영상을 획득하고, 이 획득된 영상을 제어부(미도시)에 전송하여, 제어부(미도시)가 수신된 영상을 통해 키네마틱 핀(3)이 검사홀(812)에 삽입된 위치를 검출하여 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)의 정위치에 결합되었는지를 판별할 수 있도록 구성된다.

이하, 도 3 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 쉘프(3)에 조립할 3개의 키네마틱 핀(6)을 도 10과 같이, 작업대(10)에 형성된 3개의 핀 삽입구(110)에 삽입한다.

이러한 상태에서, 제1핸드밸브(240)를 우측으로 회전조작하면, 도 10과 같이, 클램프(212)가 전진하여 키네마틱 핀(6)을 가압해줌으로써 키네마틱 핀(6)이 핀 삽입구(110)에 삽입된 상태로 고정되게 된다.

이러한 상태에서 쉘프(3)를 작업대(100)의 상면에 올려놓는다. 이때, 쉘프(3)에 형성된 가이드홀(3b)에 위치가이드부재(120)가 삽입됨으로써 쉘프(3)가 작업대(100)의 정위치에 배치될 수 있으며, 이 경우, 도 9와 같이, 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)와 쉘프(3)에 형성된 볼트홀(3a)이 일치된 상태가 된다.

이후, 위치 이동수단(500)에 의해 가이드되어 나사고정제 도포유닛(300)이 키네마틱 핀(6)의 상부의 위치에 이동된 후, 제어부의 제어에 의해 제1구동모터(320)가 구동되어 제1상하이동부재(310)가 하향이동되어 도 14와 같이, 도포본체(330)의 노즐(334)이 쉘프(3)에 형성된 볼트홀(3a)을 통과하여 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)의 상부에 위치된다.

이러한 상태에서 제어부의 제어에 의해 전동실린더(350)가 구동되어, 피스톤(340)이 하측방햐으로 이동되면서 도포본체(330)의 수용챔버(332)에 충진되어 있는 액상의 나사고정제가 노즐(334)을 통해 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a) 내면에 분사되어 도포되게 된다. 이러한 작업은 3개의 키네마틱 핀(6) 각각에 모두 수행되게 된다.

이렇게 3개의 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)에 나사고정제가 도포되는 공정이 끝난 후, 위치 이동수단(500)에 의해 가이드 되어 체결공구유닛(400)이 키네마틱 핀(6)의 상부의 위치에 이동된 후, 제어부의 제어에 의해 제2구동모터(420)가 구동되어 제2상하이동부재(410)가 하향이동되어, 육각렌치부(440)가 렌치볼트(7)의 렌치홈(7a)에 끼워져 있는 상태로 하향되면서, 렌치볼트(7)의 나사부가 쉘프(3)의 볼트홀(3a)을 통과하여 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)의 상단에 위치하게 된다.

이후, 제어부의 제어에 의해, 렌치구동모터(445)가 구동되어, 육각렌치부(440)가 회전함으로써, 도 15와 같이, 렌치볼트(7)가 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)에 나사체결이 이루어져, 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에 결합되게 된다. 이대, 체결공구유닛(400)은 위치 이동수단(500)에 의해 위치를 이동해 가면서 나머지 2개의 키네마틱 핀(6)도 동일한 방법으로 렌치볼트(7)와 결합하여 쉘프(3)에 결합장착된다.

이렇게 키네마틱 핀(6)과 렌치볼트(7)의 나사결합에 의해 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에 조립된 상태에서, 도 16과 같이, 레이저각인유닛(600)의 레이져조사기(610)가 틸팅모터(630)의 구동에 따라 상하 틸팅되면서 렌치볼트(7)와 쉘프(3)에 레이져 각인을 수행하여 도 17과 같이 렌치볼트(7)와 쉘프(3)에 연결되는 결합표시라인(k)을 형성하게 된다.

이후, 제1핸드밸브(240)를 좌측방향으로 회전조작하여 도 18과 같이, 각각의 클램프(212)가 후퇴하게 하여 각각의 핀 삽입구(110)에 삽입되어 있는 각각의 키네마틱 핀(6)의 고정이 해제되게 하고, 제2핸드밸브(240)를 우측으로 회전조작하여 도 18 및 도 19와 같이, 각각의 푸셔(232)가 각각의 키네마틱 핀(6)을 상부로 밀어올려 각각의 핀 삽입구(110)에서 분리되게 하며, 쉘프 회전유닛(700)은 제어부의 제어에 의해 도 19와 같이, 그립퍼(710)가 쉘프(3)의 측단을 그립핑 하게 된다.

한편, 각각의 푸셔(232)가 각각의 키네마틱 핀(6)을 상부로 밀어올린 상태에서, 그립퍼(710)가 쉘프(3)를 그리핑하게 되면, 제2핸드밸브(240)를 좌측으로 회전하여 푸셔(232)가 핀 삽입구(6)의 하부로 이동하여 원위치로 복귀시킬 수 있다.

이렇게 쉘프 회전유닛(700)의 그립퍼(710)가 쉘프(3)의 측단을 그립핑한 상태에서, 도 20과 같이, 쉘프(3)가 뒤집어지도록 쉘프(3)를 180도 회전시킨 다음, 도 21과 같이, 각각의 렌치볼트(7)가 핀 삽입구(110)에 삽입되도록 뒤집혀진 쉘프(3)를 작업대(100)의 상면에 다시 올려놓는다.

이러한 상태에서, 게이지 검사유닛(800)이 제어부에 의해 제어되어, 승강부(820)의 구동에 따라 게이지 플레이트(810)가 상승한 상태에서, 제3구동모터(840)가 구동되어 도 22의 (a)와 같이, 게이지 플레이트(810)가 작업대(100)에 올려진 쉘프(3)의 상부로 전진하게 되며, 이러한 상태에서 승강부(820)의 구동에 따라 게이지 플레이트(810)가 하강하여 도 22의 (b) 및 도 23과 같이, 3개의 검사홀(812)에 쉘프(3)에 설치된 각각의 키네마틱 핀(6)이 삽입되면서 게이지 프레이트(810)가 쉘프(3)에 겹쳐지게 된다.

이후, 비젼카메라(900)가 쉘프(3) 위에 겹쳐진 게이지 프레이트(810)의 영상을 획득하여, 획득된 영상을 제어부에 전송하며, 제어부는 비젼카메라(900)로부터 수신된 영상을 통해 3개의 검사홀(812)에 대한 키네마틱 핀(6)의 삽입위치를 분석하여 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)의 정위치에 설치되어 있는지를 판별하도록 구성된다.

이처럼, 본 발명의 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치는 3개의 키네마틱 핀(6)을 쉘프(3)에 각각의 렌치볼트(7)을 이용해 용이하게 조립하여 결합할 수 있어, 기존의 수작업에 의한 결합공정에 비해 월등히 결합시간을 단축시킬 수 있다.

특히, 3개의 키네마틱 핀(6)을 작업대(100)에 형성된 3개의 핀 삽입구(110)에 삽입한 상태에서, 3개의 키네마틱 핀(6)을 클램프부(210)를 통해 고정시키고 쉘프(3)를 작업대(100)에 올려 쉘프(3)에 형성된 볼트홀(3a)과 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)를 일치시킨 다음, 나사고정제 도포유닛(300)의 구동에 따라, 나사고정제를 각각의 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)에 도포되게 하고, 체결공구유닛(400)의 구동에 따라 각각의 렌치볼트(7)를 키네마틱 핀(6)의 암나사부(6a)에 나사결합시킴으로써, 3개의 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)에 설치되게 하는 것으로, 용이한 결합공정이 이루어질 뿐 아니라, 렌치볼트(7)가 키네마틱 핀(6)에 견고하게 결합되어 결합력이 향상됨으로써, 렌치볼트(7)의 결합해제를 방지할 수 있게 한다.

또한, 렌치볼트(7)를 키네마틱 핀(6)에 나사결합하여 키네마틱 핀(6)을 쉘프(3)에 설치한 상태에서, 레이져 각인유닛(600)의 구동에 따라, 레이져 조사기(610)가 렌치볼트(7)의 측면과 쉘프(3)에 레이져 각인 방식으로 서로 연결되는 결합표시라인(k)을 형성시켜 줌으로써, 스토커의 장기간 사용에 의해 렌치볼트(7)가 쉘프(3)에 대해 해제되어 렌치볼트(7)와 쉘프(3)에 형성된 결합표시라인(k)이 서로 어긋나는 것을 확인하여, 렌치볼트(7)와 키네마틱 핀(6)의 결합해제를 인지할 수 있어 유지보수에 용이하게 이용될 수 있다.

또한, 렌치볼트(7)를 키네마틱 핀(6)에 나사결합하여 키네마틱 핀(6)을 쉘프(3)에 설치한 상태에서, 쉘프회전유닛(700)의 구동에 의해, 쉘프(3)가 180도 회전되어 렌치볼트(7)가 핀 삽입구(110)에 삽입되고, 키네마틱 핀(6)이 상부를 향하도록 쉘프(3)가 작업대(100)에 뒤집혀져서 올려질 수 있으며, 이러한 상태에서, 게이지 검사유닛(800)이 구동하여 게이지 플레이트(810)의 3의 검사홀(812)에 3개의 키네마틱 핀(6)에 삽입되도록 게이지 플레이트(810)가 뒤집혀진 쉘프(3) 위에 올려진 후, 비젼카메라(900)가 뒤집혀진 쉘프(3) 위에 올려진 게이지 플레이트(810)의 영상을 획득하여 제어부에 전송하고, 제어부는 이 획득된 영상을 통해 3개의 검사홀(812)에 대한 키네마틱 핀(6)의 삽입위치를 분석하여 키네마틱 핀(6)이 쉘프(3)의 정위치에 설치되어 있는지를 판별하여 불량품을 검사하여 제품불량률을 최소화시킬 수 있는 특징이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

1...스토커 2...프레임
3...쉘프 4...카세트
6....키네마틱 핀 7...렌치볼트
100...작업대 110...핀 삽입구
113...베이스편 114...레일편
120...위치가이드부재 200,200'...핀고정유닛
210....클램프부 212...클램프
214...제1공압실린더 230...푸셔부
232...푸셔 234...제2공압실린더
240...제1핸드밸브 250...제2핸드밸브
300...나사고정제 도포유닛 301...제1바디
303...제1슬라이딩부재 305...제1레일
310...제1상하이동부재 312...제2가이드블록
320...제1구동모터 324...제1스크류봉
330...도포본체 332...수용챔버
334...노즐 340...피스톤
350...전동실린더 400...체결공구유닛
401...제2바디 403...제2슬라이딩부재
405...제2레일 410...제2상하이동부재
412...제2가이드블록 420...제2구동모터
424...제2스크류봉 440...육각렌치부
445...렌치구동모터 500...위치이동수단
510...고정가이드 레일부재 520....이동레일부재
530...제1레일이동바 540...제2레일이동바
600...레이져각인유닛 610...레이져 조사기
620...제1관절로봇 630...틸팅모터
700...쉘프회전유닛 710...그립퍼
720...제2관절로봇 800...게이지검사유닛
810...게이지 플레이트 812...검사홀
815...연결편 820...승강부
830...전후이동블록 840...제3구동모터
843...제3스크류봉

Claims (1)

1. 3개의 키네마틱 핀을 렌치볼트로 쉘프에 결합설치하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치에 있어서,
   상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 핀 삽입구가 형성되고, 상면에는 상기 3개의 핀 삽입구 각각을 사이에 두고 서로 이격되게 한 쌍의 레일편이 설치되는 작업대;
   상기 작업대에 설치되며, 상기 한 쌍의 레일편을 따라 전진 또는 후진하도록 구성되어, 전진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 가까워지면서 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 가압하여 고정하고, 후진시, 상기 3개의 핀 삽입구와의 거리가 멀어지면서 상기 3개의 키네마틱 핀의 고정을 해제하는 클램프를 구비한 클램프부와, 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되어 상하이동가능하도록 구성되어 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 지지하며 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 상부로 밀어올려 상기 3개의 핀 삽입구로부터 분리시키는 푸셔를 구비한 푸셔부를 포함하여 구성된 핀 고정유닛;
   상기 클램프부에 의해 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀이 고정되고, 상기 작업대의 상면에 상기 쉘프가 올려진 상태에서, 상기 3개의 키네마틱 핀에 형성된 암나사부에 나사고정제를 분사하는 나사고정제 도포유닛;
   상기 나사고정제가 도포되어진 상기 암나사부에 상기 렌치볼트를 나사결합시켜 상기 3개의 키네마틱 핀을 상기 쉘프에 고정설치하는 체결공구유닛;
   상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 렌치볼트의 측면과 상기 쉘프에 연결되는 결합표시라인을 레이져각인방식으로 표시하는 레이져각인유닛;
   상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프에 상기 렌치볼트로 고정설치된 상태에서, 상기 쉘프의 측단을 그립핑하여 상기 쉘프가 뒤집어지도록 180도 회전시키고 뒤집혀진 쉘프를 상기 렌치볼트가 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입되고 상기 3개의 키네마틱 핀이 상부를 향하도록 상기 작업대 위에 올리는 쉘프회전유닛;
   상기 3개의 키네마틱 핀이 삽입되는 3개의 검사홀이 형성된 게이지 플레이트를 구비하며, 상기 뒤집혀진 쉘프가 상기 작업대 위에 올려진 상태에서, 상기 게이지 플레이트를 상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐 상기 3개의 키네마틱핀이 상기 3개의 검사홀에 삽입되도록 하는 게이지 검사유닛;
   상기 뒤집혀진 쉘프 위에 겹쳐진 상기 게이지 플레이트에 대한 영상을 촬영하여, 획득된 영상을 제어부에 전송하고, 상기 제어부가 수신된 상기 영상을 통해 상기 3개의 검사홀에 대한 상기 3개의 키네마틱 핀의 삽입위치를 분석하여 상기 3개의 키네마틱 핀이 상기 쉘프의 정위치에 설치되어 있는지를 판별하도록 하는 비젼카메라;를 포함하며,
   상기 클램프부는, 상기 클램프와 연결되어 상기 클램프를 전진 또는 후진시키는 제1공압실린더;를 더 포함하고,
   상기 푸셔부는, 상기 푸셔와 연결되어 상기 푸셔를 상기 핀 삽입구를 따라 상하이동시키는 제2공압실린더;를 더 포함하며,
   상기 핀 고정유닛은,
   상기 제1공압실린더에 공급되는 압축공기의 흐름을 사용자의 회전조작에 따라 제어하여 상기 제1공압실린더의 신축로드를 신장시키거나 축소시켜 상기 클램프가 전진 또는 후진하게 하는 제1핸드밸브; 및,
   상기 제2공압실린더에 공급되는 압축공기의 흐름을 사용자의 회전조작에 따라 제어하여 상기 제2공압실린더의 신축로드를 신장시키거나 축소시켜 상기 푸셔가 상방향 또는 하방향으로 이동하게 하는 제2핸드밸브;를 더 포함하며,
   상기 푸셔의 상면 중앙에는 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀의 하단에 형성된 첨단부가 안착되는 안착홈이 형성되어, 상기 푸셔가 상기 3개의 핀 삽입구에 삽입된 상기 3개의 키네마틱 핀을 안정적으로 지지하도록 구성되며,
   상기 나사고정제 도포유닛은,
   제1바디;
   상기 제1바디를 따라 상하 이동되도록 구성되는 제1상하이동부재;
   외주면에 나사산이 형성되며 상단이 상기 제1바디의 상단부에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1상하이동부재의 상단과 볼스크류 방식으로 연결되고 상기 제1바디에 설치된 제1구동모터의 회전축에 연결되어, 회전방향에 따라 상기 제1상하이동부재를 상방향 또는 하방향으로 이동시키는 제1스크류봉;
   상기 제1상하이동부재의 하단부에 설치되고 내부에 나사고정제가 충진되는 수용챔버가 형성되며, 하단에 상기 수용챔버와 연결되어 상기 나사고정제를 분사하는 노즐이 구비된 도포본체;
   상기 수용챔버에 삽입되어 상하이동되어, 하방향 이동시 상기 수용챔버에 충진된 상기 나사고정제를 상기 노즐을 통해 분사시키는 피스톤; 및,
   상기 제1상하이동부재에 설치되며, 상기 피스톤의 상단과 연결되도록 설치되어 상기 피스톤을 승강시키는 전동실린더;를 포함하도록 구성되며,
   상기 체결공구유닛은,
   제2바디;
   상기 제2바디를 따라 상하 이동되도록 구성되는 제2상하이동부재;
   외주면에 나사산이 형성되며 상단이 상기 제2바디의 상단부에 회전가능하게 설치되고, 상기 제2상하이동부재의 상단과 볼스크류 방식으로 연결되고 상기 제2바디에 설치된 제2구동모터의 회전축에 연결되어, 회전방향에 따라 상기 제2상하이동부재를 상방향 또는 하방향으로 이동시키는 제2스크류봉;
   상기 제2상하이동부재의 하단부에 회전가능하게 설치되며, 상기 렌치볼트의 렌치홈에 삽입되어 상기 렌치볼트를 회전시킴으로써 상기 렌치볼트를 상기 키네마틱 핀에 나사체결시키는 육각렌치부; 및,
   상기 제2상하이동부재에 설치되며 상기 육각렌치부와 연결되어 상기 육각렌치부를 회전시키는 렌치구동모터;를 포함하도록 구성되며,
   상기 레이져 각인유닛은,
   제1관절로봇;
   상기 제1관절로봇의 말단에 설치되며 레이저 각인을 위한 레이저를 조사하는 레이저조사기; 및,
   상기 제1관절로봇의 말단에 설치되어 상기 레이저조사기를 틸팅시키는 틸팅모터;를 포함하도록 구성되며,
   상기 레이져 각인유닛은 상기 틸팅모터에 의해 상기 레이저 조사기가 상하 틸팅되면서 상기 렌치볼트의 측면과 상기 쉘프에 레이저를 조사하여 상기 결합표시라인을 형성시키도록 구성되며,
   상기 쉘프회전유닛은,
   제2관절로봇; 및,
   상기 제2관절로봇의 말단에 구성되어 상기 쉘프의 끝단을 파지하는 그립퍼;를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 저장용 스토커의 쉘프 제작장치.
   
   
   
   

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