KR101997248B1 - 패널 이송부의 승하강을 이용하여 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치 - Google Patents

패널 이송부의 승하강을 이용하여 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치 Download PDF

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Abstract

패널 이송부의 승하강을 이용하여 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기 설정된 크기를 갖는 패널을 회전시켜 반송하는 장치에 있어서, 상기 패널을 지지하고 회전시키는 패널 지지부 및 복수의 이송 유닛을 포함하여 상기 이송 유닛을 이용해 상기 패널을 기 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 패널 지지부가 상기 패널을 회전시킬 수 있도록 상기 패널 지지부의 하부에서 하강 또는 상승하는 패널 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 반송장치를 제공한다.

Description

패널 이송부의 승하강을 이용하여 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치{Panel Conveying Device for Rotating and Conveying the Panel Using the Rising and Falling of the Panel Conveying Part}
본 발명은 패널 이송부의 승하강을 이용하여 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
도 1은 종래의 패널 회전 및 반송장치를 도시한 도면이다.
패널을 제조하고 양산함에 있어, 패널의 크기는 통상의 디스플레이 장치 내 삽입되는 패널보다 훨씬 큰 크기로 제조된다. 일 예로, 최초 생산되는 패널은 약 4m * 4.2m의 크기를 가진다. 상당한 크기를 갖는 패널은 수많은 공정을 거치며, 통상의 디스플레이 장치 내 삽입되는 크기로 제조된다.
패널을 제조함에 있어 수많은 공정을 거치기 때문에, 패널은 상당히 많은 장비들과 상당히 긴 반송거리를 거치게 된다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 가로 축(x축 방향)이 더 긴 패널(110)이 가로 축(x축)과 평행하게 제조공정에 유입되어 모든 제조공정을 거치게 된다면, 상당히 긴 반송거리를 거치게 된다. 이에 따라, 패널을 제조하는 장소의 면적도 넓어져야 하고, 패널의 제조 시간도 길어지는 등 다양한 불편이 생기게 된다. 이러한 불편을 해소하고자, 패널(110)을 90도 회전시켜 패널의 가로 축(x축)이 패널이 유입되는 방향(x축)과 수직하도록 회전시키는 장치가 패널 제조공정에서 이용되고 있다.
종래에는 패널을 회전시키는 기술로서, 롤러 등 패널 이송부(120) 자체를 회전시키거나, 튜브 등을 이용하여 패널을 흡착한 후 흡착한 패널을 패널 이송부의 상단에서 회전시켰다.
패널 이송부 자체를 회전시키는 장치는 패널의 이송방향이 일정치 못하게 되는 문제가 존재했다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, x축 방향으로 패널이 지속적으로 반송되어야 하는 경우에 있어, 패널 이송부(120)가 패널을 90도 회전시키기 위해 90도 회전되는 경우, 패널은 지속적으로 x축 방향으로 반송되지 못하게 되는 문제가 있었다. 이에 따라, 별도로 다른 방향의 패널 이송부를 추가로 구비하거나 변경패널 이송부(120)와는 별도의 다른 변경패널 이송부를 추가로 구비해야 하는 문제가 존재하였다.
튜브 등을 이용하여 패널을 흡착한 후 흡착한 패널을 회전시키는 방법은 패널을 흡착하기 위한 튜브 등을 구비해야 하기 때문에, 튜브가 패널을 회전시키는데 있어 공간적으로 상당한 제약으로 발생하게 된다. 튜브가 함께 회전해야 하기 때문에 회전 공간만큼의 추가적인 공간이 확보되어야 하며, 각 튜브가 회전하며 상호 간에 엉킬 위험이 있어 매회 방향을 변경하거나 추가적으로 엉킨 튜브를 해소하기 위한 별도의 작업이 진행되어야 하는 불편이 존재하였다.
본 발명의 일 실시예는, 패널 지지부를 이용하여 간편하게 패널을 회전시키고 반송하는 패널 반송장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기 설정된 크기를 갖는 패널을 회전시켜 반송하는 장치에 있어서, 상기 패널을 지지하고 회전시키는 패널 지지부 및 복수의 이송 유닛을 포함하여 상기 이송 유닛을 이용해 상기 패널을 기 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 패널 지지부가 상기 패널을 회전시킬 수 있도록 상기 패널 지지부의 하부에서 하강 또는 상승하는 패널 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 반송장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 이송 유닛은 상기 패널 지지부와 접촉되지 않도록 각 이송 유닛 간 간격을 가지며 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 패널 이송부는 리니어 모터(Linear Motor)를 포함하여, 상기 패널 이송부가 하강 또는 상승하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기 설정된 크기를 갖는 패널을 회전시켜 반송하는 패널 반송장치에 있어서, 상기 패널을 지지하고 회전시키는 패널 지지부와 복수의 이송 유닛을 포함하여 상기 이송 유닛을 이용해 상기 패널을 기 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 패널 지지부가 상기 패널을 회전시킬 수 있도록 상기 패널 지지부의 하부에서 하강 또는 상승하는 패널 이송부와 상기 패널 이송부 또는 상기 패널 지지부의 일부 또는 모든 모퉁이에 배치되어, 상기 패널이 위치하고 있는지를 감지하는 제1 센서와 상기 상기 패널 이송부 또는 상기 패널 지지부 내에 배치되어 상기 패널 지지부의 회전량을 감지하는 제2 센서 및 상기 패널 회전 및 반송장치 내 구성을 제어하며, 상기 제1 센서 및/또는 상기 제2 센서가 감지한 센싱값을 이용하여 상기 패널 지지부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 반송장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 제1 센서가 감지한 상기 제1 센서 모두에 상기 패널이 위치하고 있는지 여부 또는 상기 제2 센서가 감지한 상기 패널 지지부의 회전량을 고려하여 상기 패널이 이상없이 회전하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 패널이 회전함에 있어 이상이 있는 것으로 판단한 경우, 상기 패널 이송부의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 별도의 패널 지지부를 이용함으로써, 많은 공간을 확보하지 않고도 용이하게 패널을 회전시키고 반송할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 패널 회전 및 반송장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 지지부의 평면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부를 아래에서 위로 바라본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 동력 제공장치의 평면도 및 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 패널 이송부의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 고정부의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부에 패널이 배치되는 공정을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 패널을 정렬하는 공정을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 하강하는 공정을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 지지부가 패널을 회전시키는 공정을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 상승하는 공정을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 패널을 재정렬하는 공정을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 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 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치의 단면도이다.
도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 회전 및 반송 장치(200)는 패널 지지부(210), 패널 이송부(220), 제1 동력 제공장치(230), 제2 동력 제공장치(240) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
패널 지지부(210)는 패널(310)을 지지하며 회전을 하여 패널을 90도 회전시킨다. 패널 지지부(210)는 패널(310)이 패널 이송부(220)를 거쳐 유입되거나 회전 후 다른 공정으로 이동할 수 있도록, 패널을 회전시키기 전이나 회전 시킨 후에는 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하단에 위치하고 있다. 이후, 제2 패널 이송부(320)에 의해 회전될 패널(310)이 유입되거나, 별도의 기구(예를 들어, 로봇 암 등, 미도시)에 의해 패널이 패널 이송부(220)로 안착되고, 패널의 회전을 위해 패널 이송부(220)가 하강한다. 패널 지지부(210)는 제2 동력 제공장치(240)에 의해 동력을 제공받아 패널(310)을 지지하며 90도 회전시킨다. 패널 지지부(210)의 회전 후, 패널 이송부(220)가 다시 상승함으로써 패널(310)이 패널 이송부(220)에 안착된다.
패널 지지부(210)는 패널 지지부(210)의 회전량을 감지하는 센서를 포함한다. 패널 지지부(210)는 전술한 센서를 이용하여 패널(310)을 얼마만큼 회전시켰는지를 감지하며 이를 제어부(미도시)로 전달하여, 제어부(미도시)가 패널(310)이 얼마만큼 회전하였는지를 감지할 수 있도록 한다. 패널 지지부(210)는 패널의 회전량 정보를 제어부(미도시)로 제공함으로써, 제어부(미도시)가 패널 지지부(210)의 정상 동작 여부를 판단할 수 있도록 한다. 패널 지지부(210)에 대한 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
패널 이송부(220)는 복수의 이송 유닛을 구비하여, 패널을 기 설정된 방향으로 이송시킨다. 패널 이송부(220)는 복수의 이송 유닛을 구비하여 패널(310)을 이송시킨다. 여기서, 이송 유닛은 롤러가 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 패널을 아무런 흠집없이 이송할 수 있는 수단이면 어떠한 것으로 대체되어도 무방하다. 각 이송 유닛은 일정한 직경을 가지며, 일정한 간격을 가지고 패널 이송부(220)에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 이송 유닛은 지그재그(Zig-Zag) 모양으로 배치될 수도 있고, 그 외에 일렬로 배치될 수도 있다.
패널 이송부(220)는 패널 지지부(210)가 패널(310)을 회전시킬 수 있도록, 하강 및 상승한다. 전술한 바와 같이, 패널 지지부(210)는 패널(310)을 회전시키기 전이나 회전시킨 후에는 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하단에 위치한다. 패널 지지부(210)가 패널(310)을 회전시킴에 있어 이송 유닛과 충돌하지 않도록, 패널 이송부(220)는 패널(310)이 유입되거나 안착된 후 회전을 위해 정위치에 위치하는 경우, 하강한다. 이에 따라, 패널 지지부(210)는 온전히 패널(310)을 회전시킬 수 있다. 패널 이송부(220)는 이송 유닛이 패널 지지부(210)와 접촉하지 않을 정도로 충분히 하강한다. 회전이 완료된 후 패널 이송부(220)는 다시 상승함으로써, 패널(310)을 기 설정된 방향으로 이송할 수 있도록 한다.
패널 이송부(220)는 제2 패널 이송부(320)에 의해 유입된 패널(310) 또는 별도의 기구(미도시)에 의해 안착된 패널을 기 설정된 방향(예를 들어, 도 3에 개시된 예로는 +x축 방향)으로 패널을 이동시킨다. 패널 이송부(220)는 유입되어 회전되기 이전의 패널 또는 회전이 완료되어 기 설정된 방향으로 이송될 패널의 위치를 조정하는 조정부를 포함하여, 온전히 회전되거나 이송될 수 있도록 패널의 위치를 조정할 수 있다.
패널 이송부(220)는 각 모퉁이에 센서를 구비하여, 패널(310)이 회전함에 있어 각 센서 상을 지나는지 여부를 감지한다. 정상적으로 패널(310)이 회전하는 경우, 패널(310)은 패널 이송부(220)의 각 모퉁이에 배치된 각 센서를 모두 지나야 한다. 패널(310)이 패널 이송부(220)의 각 모퉁이에 배치된 각 센서 중 어느 하나 또는 그 이상을 지나지 않는 것은 패널이 원심력 등에 의해 특정 방향으로 치우쳐 회전하고 있음을 의미한다. 이러한 비 정상적인 상황을 감지하고자 패널 이송부(220)는 각 모퉁이에 센서를 구비하고, 센서가 감지하는 센싱값을 제어부(미도시)로 전달한다. 제어부(미도시)는 센싱값을 수신하여, 패널(310)이 정상적인 회전을 하고 있는지를 판단할 수 있다. 패널 이송부(220)에 관한 상세한 설명은 도 6 및 7을 참조하여 설명하기로 한다.
제1 동력 제공장치(230)는 패널 지지부(210)로 패널 지지부(210)가 회전할 수 있도록 하는 동력을 제공한다. 제1 동력 제공장치(230)는 모터 등 패널 지지부(210)에 회전력을 제공할 수 있는 어떠한 수단으로 구현될 수 있다.
제2 동력 제공장치(240)는 패널 이송부(220)로 패널 이송부(220)가 상승 또는 하강할 수 있도록 하는 동력을 제공한다. 제2 동력 제공장치(240)도 제1 동력 제공장치(230)와 마찬가지로, 패널 이송부(220)와 연결된 실린더(미도시)를 구비할 수 있으며, 실린더로 유압을 제공함으로서 패널 이송부(220)가 상승 또는 하강할 수 있도록 한다. 또는, 제2 동력 제공장치(240)는 모터 등 패널 이송부(220)에 동력을 제공할 수 있는 어떠한 수단으로 구현될 수 있다.
제어부(미도시)는 패널 회전 및 반송 장치(200) 내 각 구성의 동작을 제어한다. 제어부(미도시)는 제1 동력 제공장치(230)를 제어하여 패널 지지부(210)가 동작할 수 있도록 하고, 각 센서(회전 감지센서(540), 위치 센서(650))로부터 센싱값을 수신하여, 패널 지지부(210)의 동작 여부를 제어한다. 패널 지지부(210)에 의해 패널이 회전함에 있어, 패널(310)이 정상적으로 회전하지 않는 경우나 패널 지지부(210)가 온전히 회전하지 못한 상태에서 패널 이송부(220)가 상승하게 된다면, 패널(310) 또는 패널 지지부(210)나 패널 이송부(220)에 심각한 손상을 불러 일으킬 우려가 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 제어부(미도시)는 센서로부터 센싱값을 수신하여, 패널(310) 또는 패널 지지부(210)의 회전 상태를 판단한다. 제어부(미도시)는 판단 결과에 따라 패널 지지부(210)의 동작을 제어한다. 패널(310) 또는 패널 지지부(210)의 회전 상태가 정상적인 경우, 제어부(미도시)는 지속적으로 동작하도록 패널 지지부(210)를 제어한다. 반면, 패널(310) 또는 패널 지지부(210)의 회전 상태가 정상적이지 못한 경우, 제어부(미도시)는 현재 상태에서 더 이상 동작하지 않도록 패널 지지부(210)를 정지시킨다. 패널 지지부(210)를 정지시킴으로써, 제어부(미도시)는 패널(310) 또는 패널 지지부(210)나 패널 이송부(220)의 파손을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 지지부 및 동력 제공부의 평면도 및 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 지지부(210)는 메인 지지 프레임(510), 보조 지지 프레임(520), 보조 고정부(525), 패드(530), 회전 감지 센서(540) 및 가이드 롤러(550)를 포함한다.
메인 지지 프레임(510)은 패널(310)의 균형을 잡으며, 패널(310)을 온전히 회전시킨다. 메인 지지 프레임(510)은 패널(310)의 무게 중심을 포함하여 패널(310)을 균형적으로 지지한다. 메인 지지 프레임(510)은 패널(310)을 균형적으로 지지함으로써, 패널(310)을 회전시키더라도 패널(310)이 한쪽으로 치우치거나 쏠리지 않도록 한다. 또한, 메인 지지 프레임(510)은 90도 회전하더라도 동일한 형상을 갖는 형태로 구현된다. 예를 들어, 메인 지지 프레임(510)은 열 십(十)자 모양이나, 만(卍)자 모양 등 90도를 회전시키더라도 회전 이전의 모양과 동일한 형상으로 구현된다. 메인 지지 프레임(510)은 패널을 회전시키기 전이나 회전 시킨 후에는 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하단에 위치하기 때문에, 90도 회전 전, 후의 모양이 동일하여야 한다.
메인 지지 프레임(510)은 제1 동력 제공장치(230)와 연결되어 패널(310)을 회전시킬 동력을 받는다. 메인 지지 프레임(510)은 제1 동력 제공장치(230)와 연결되어야 하기 때문에, 패널 이송부(220)의 빈 공간 상에 배치된다. 제1 동력 제공장치(230)는 모터로 구현되어, 메인 지지 프레임(510)이 회전하기 위한 동력을 제공할 수 있다.
보조 지지 프레임(520)은 메인 지지 프레임(510)의 주변부에 배치되어, 패널의 이동을 보조한다. 보조 지지 프레임(520)은 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하부에 위치하여, 상승하기 전에는 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하부에서 패널 이송부(220)의 패널 이송을 방해하지 않는다. 이후, 보조 지지 프레임(520)은 메인 지지 프레임(510)과 함께 회전함으로써, 패널(310)의 회전을 보조한다.
보조 지지 프레임(520)은 패널 이송부(220)의 이송 유닛의 하부에 위치하나, 패널 이송부(220)의 상부에 위치하게 된다. 패널 이송부(220)의 이송 유닛은 상호 간 일정 간격을 가지며 배치되며, 보조 지지 프레임(520)은 이송 유닛 간의 간격에 위치한다. 이에 따라, 보조 지지 프레임(520)은 메인 지지 프레임(510)과 같이 패널 이송부(220) 내에 빈공간이 구비될 필요가 없다. 다만, 패널 이송부(220)가 하강한 후 패널이 회전되고 나서 상승하기 때문에, 회전된 후의 보조 지지 프레임(520)은 다시 이송 유닛 간의 간격 내에 배치될 수 있어야 한다. 이에 따라, 보조 지지 프레임(520)도 메인 지지 프레임(510)과 마찬가지로 90도 회전 전·후의 모양이 동일한 형상으로 구현되어야 한다. 예를 들어, 보조 지지 프레임(520)은 정사각형의 격자가 반복된 형태로 구현될 수도 있고, 격자 형태가 아니더라도 90도 회전 전·후의 모양이 동일한 하나의 형상으로 구현될 수도 있다. 보조 지지 프레임(520)은 격자가 반복되는 형태로 구현되는 경우, 격자가 반드시 정사각형이 아닌 다른 형태의 모양을 갖더라도 도 5에 도시(도 5에는 일 예로서, 정사각형 격자와 함께 직사각형의 격자도 구현되어 있음)된 바와 같이 90도 회전 전·후의 모양이 동일하다면 보조 지지 프레임(520)으로 구현될 수 있다.
각 지지 프레임(510, 520)은 상당히 크고 무거운 패널(310)을 지지하며 상승, 회전 및 하강을 하여야 하기 때문에, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)와 같이 가볍고 단단한 소재로 구현될 수 있다.
보조 지지 프레임(520) 중 회전 축과 가까운 부분 및 최외곽 부분에 배치된 보조 지지 프레임(520)은 외곽에 보조 고정부(525)를 더 포함한다. 보조 고정부(520)는 도 12에 보다 상세히 도시되어 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 고정부의 구성을 도시한 도면이다.
보조 고정부(525)는 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상으로 구현되어, 보조 지지 프레임(520)을 내부로 안착시켜 고정시킨다. 전술한 바와 같이, 보조 지지 프레임(520)은 크고 무거운 패널(310)을 지지하고 이동시키기 위해, 가볍고 단단한 ㅅ소재인 RP와 같은 플라스틱 소재로 구현될 수 있는데, 이와 같은 플라스틱 소재는 열에 취약한 특징이 있다. 회전 축 부근이나 회전량이 많은 최외곽 부분에는 상대적으로 다른 부분에 비해 많은 열이 발생하기 때문에, 해당 부분의 보조 지지 프레임(520)은 열에 의해 변형이 발생할 우려가 존재한다. 이처럼, 보조 지지 프레임(520)에 변형이 발생하는 경우, 패널(310)을 이동시키는 데 불안정하게 이동시키는 문제가 발생한다. 보조 고정부(525)는 해당 부분의 보조 지지 프레임(520)을 내부로 안착시켜 고정함으로써, 보조 지지 프레임(520)의 열로 인한 변형을 최소화할 수 있다. 보조 고정부(525)는 나사와 같은 부재(미도시)로 내부에 안착한 보조 지지 프레임(520)을 고정함으로써, 보조 지지 프레임(520)이 보조 고정부(525) 내에서 이동하지 않도록 한다.
다시 도 5를 참조하면, 패드(530)는 메인 지지 프레임(510)이나 보조 지지 프레임(520) 상에 배치되어, 패널(310)과 메인 지지 프레임(510) 또는 보조 지지 프레임(520)과의 충격을 최소화한다. 또한, 패드(530)는 일정한 마찰력 이상의 마찰력을 가짐으로써, 패널(310)이 이동, 특히 회전하는 도중 움직이는 것을 최소화할 수 있도록 한다.
패드(530)는 PEEK(Poly Ether Ether Ketone) 재질로 구현될 수 있으며, 이에 따라 높은 표면저항을 가질 수 있다. 패드(530)는 미세마찰로 인한 정전기 발생으로 패널(310)이나 패널 지지부(210)가 파손되거나 손상이 발생할 위험을 최소화할 수 있다.
회전 감지 센서(540)는 패널 지지부(210) 내에 배치되어 패널 지지부(210)의 회전량을 감지한다. 패널 지지부(210)는 정확히 90도 만큼만 회전되어야 하며, 그 이상 또는 그 이하만큼 회전을 한 채로 하강하게 된다면, 패널 지지부(210) 내 각 지지 프레임(510, 520)이나 패널 이송부(220)에 심각한 손상이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 회전 감지 센서(540)은 패널 지지부(210)의 회전량을 감지하여 제어부(미도시)로 전달함으로써, 제어부(미도시)가 패널 지지부(210)의 회전량을 적절히 제어할 수 있도록 한다. 특히, 회전 감지 센서(540)는 패널 지지부(210) 내 패널의 무게 중심과 가장 근접한 위치에 배치될 수 있다.
가이드 롤러(550)는 패널 지지부(210)의 각 끝단에 하나 이상 배치되어, 패널(310)이 회전하며 원심력에 의해 외곽으로 벗어나는 것을 방지한다. 가이드 롤러(550)는 도 11에 보다 상세히 도시되어 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 구성을 도시한 도면이다.
패널(310)이 회전하며 원심력에 의해 외곽으로 벗어나는 경우가 발생할 수 있는데, 가이드 롤러(550)는 패널 지지부(210)의 각 끝단에 위치함으로써, 외곽으로 벗어나는 패널(310)과 접촉하여 패널(310)의 움직임을 최소화한다.
가이드 롤러(550)는 회전할 수 있는 부재로 구현되어, 패널(310)이 패널 이송부(220) 상에서 위치가 조정되는 경우, 패널(310)의 위치 조정을 보조할 수 있다. 또한, 패널(310)이 회전하며 원심력에 의해 외곽으로 벗어나며 가이드 롤러(550)와 접촉하는 경우, 가이드 롤러(550)는 회전할 수 있는 부재로 구현되기 때문에 패널(310)의 파손을 방지할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 동력 제공장치(230)는 회전 부재(560)를 포함한다.
회전 부재(560)는 패널 지지부(210)와 연결되어 패널 지지부(210)를 회전시킨다. 회전 부재(560)는 모터 등으로 구현될 수 있으며, 패널 이송부(220)가 최저 지점까지 하강하는 경우, 패널 지지부(210)를 회전시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부의 단면도이다.
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부(220)는 빈 공간(615), 이송 유닛(620), 제1 조정부(630), 제2 조정부(640) 및 위치 센서(650)를 포함한다.
패널 이송부(220)는 전술한 바와 같이, 메인 지지 프레임(510)이 배치되며 메인 지지 프레임(510)이 제1 동력 제공장치(230)와 연결될 수 있도록 하는 빈 공간(615)을 가져야 한다. 빈 공간(615)에는 이송 유닛(620)이 배치되지 않으며, 각 이송 유닛(620)을 연결하며 연결된 이송 유닛(620)들에 동력을 제공할 샤프트가 배치되지 않는다. 빈 공간(615)은 메인 지지 프레임(510)의 형상과 동일한 형상을 갖는다. 도 6에 도시된 일 예와 같이, 메인 지지 프레임(510)이 열 십자 형상을 갖는 경우, 빈 공간(615)도 이와 동일하게 열 십자 형상을 갖는다. 빈 공간(615)의 형상에 따라, 패널 이송부(220)는 이송 유닛(620)과 샤프트가 배치된 파트로 구분된다. 전술한 예와 같이, 빈 공간(615)이 열 십자 형상을 갖는 경우, 패널 이송부(220)는 여러 개의 파트(610a 내지 610d)로 구분된다. 패널 이송부(220) 파트의 개수와 위치는 빈 공간(615)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
이송 유닛(620)은 일정한 반경을 가지며, 패널 이송부(220) 상에 배치된 패널(310)을 기 설정된 방향으로 이송한다. 이송 유닛(620)은 일정한 반경을 가져, 패널 이송부의 프레임(660)보다 상부(+z축 방향)로 돌출되어 있다. 이에 따라, 이송 유닛(620)은 패널(310)이 패널 이송부의 프레임(660)과 접촉하지 않고 이송 유닛(620)에 의해 이송될 수 있도록 한다. 이송 유닛(620)은 롤러로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 패널(310)을 아무런 흠집없이 이송할 수 있는 수단이면 어떠한 것으로 대체되어도 무방하다.
이송 유닛(620)은 일정한 간격을 가지며, 패널 이송부(220)에 배치된다. 각 이송 유닛(620)은 보조 지지 프레임(520)이 배치될 수 있도록 일정한 간격을 가지며 배치된다. 각 이송 유닛(620)은 지그재그(Zig-Zag) 형태로 배치될 수도 있고, 일렬 형태 등 다양한 형태로 배치될 수도 있다.
제1 조정부(630)는 패널(310)의 중심으로부터 제2 조정부(640)보다 상대적으로 원위에 배치되어 패널(310)의 위치를 조정한다. 패널(310)이 회전하기 이전에 패널(310)의 무게 중심이 패널 지지부(210)의 중심에 위치하지 않게 된다면, 패널(310)이 회전함에 있어 외곽으로 벗어나게 된다. 한편, 패널(310)이 회전된 후 패널(310)의 무게 중심이 패널 지지부(210)의 중심에 위치하지 않게 된다면, 패널(310)이 제2 패널 이송부(325)에 의해 이송됨에 있어 일 방향으로 치우쳐 이송되게 된다. 이러한 문제를 방지하고자, 제1 조정부(630)는 패널(310)의 중심으로부터 제2 조정부(640)보다 상대적으로 원위에 배치되어 패널(310)의 위치를 조정한다. 패널(310)이 직사각형인 것으로 가정할 때, 회전되기 위해 유입되거나 안착된 패널(310)의 긴 방향이 y축을 향하는 경우, 제1 조정부(630)는 회전되기 이전에 패널(310)의 위치를 조정한다. 반대로, 회전된 후 안착된 패널(310)의 긴 방향이 y축을 향하는 경우, 제1 조정부(630)는 회전된 후에 패널(310)의 위치를 조정한다. 제1 조정부(630)는 별도의 부재를 포함하여, 부재를 이용해 양 측(패널의 중심을 기준으로 +y축 방향과 -y축 방향)에서 동시에 패널(310)을 밀어 패널(310)의 위치를 정렬시킨다.
제2 조정부(640)는 패널(310)의 중심으로부터 제1 조정부(630)에 비해 상대적으로 근위에 배치되어 패널(310)의 위치를 조정한다. 조정부가 두개(제1 조정부 및 제2 조정부)가 사용되는 이유는 패널(310)의 형상에 기인한다. 패널(310)이 직사각형의 형상을 갖기 때문에, 패널(310)이 제1 조정부(630)로부터 상대적으로 멀어지는 경우가 회전하기 이전 또는 이후에 반드시 한번은 발생하게 된다. 이에 따라, 조정부가 1개만 구비되게 되면, 회전하기 이전 또는 이후 중 어느 한번은 온전히 패널(310)의 위치 조정이 불가능하거나 곤란한 문제가 발생하게 된다. 이 때문에, 제2 조정부(640)는 제1 조정부(630)에 비해 상대적으로 근위에 배치되어 패널(310)의 위치를 조정한다. 제2 조정부(640)는 제1 조정부(630)와 상보적으로 패널(310)의 위치를 조정한다. 제1 조정부(630)가 회전하기 이전의 패널(310)의 위치를 조정하는 경우, 제2 조정부(640)는 회전한 이후의 패널(310)의 위치를 조정하고, 그 반대의 경우 제2 조정부(640)는 회전하기 이전의 패널(310)의 위치를 조정한다. 회전되기 위해 유입되거나 안착된 패널(310)의 긴 방향이 y축을 향하는 경우, 제2 조정부(640)는 회전된 후에 패널(310)의 위치를 조정한다. 반대로, 회전된 후 안착된 패널(310)의 긴 방향이 y축을 향하는 경우, 제2 조정부(640)는 회전되기 전에 패널(310)의 위치를 조정한다. 제2 조정부(640)도 제1 조정부(630)와 마찬가지로 패널(310)의 양 측에서 패널(310)을 밀어 패널(310)의 위치를 조정한다.
한편, 제2 조정부(640)는 제1 조정부(630)에 비해 상대적으로 근위에 배치되기 때문에, 다음과 같은 문제가 발생한다. 패널(310)의 긴 축이 제1 조정부(630)에 상대적으로 가까이 배치되는 경우, 제2 조정부(640)의 일부 또는 전부의 위치와 패널(310)의 위치가 상충되는 경우가 발생하게 된다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 제2 조정부(640)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 패널(310)이 제2 조정부(640)의 위치와 상충되는 방향으로 위치하고 있는 경우는 패널(310)의 하부(-z축 방향)에 배치되어 있다가, 패널(310)이 제2 조정부(640)의 위치와 상충되지 않는 방향으로 배치되는 경우에 상승(+z축 방향)하여 패널(310)의 위치를 조정한다.
위치 센서(650)는 패널 이송부(220)의 각 모퉁이에 배치되어, 위치 센서(650) 상으로 패널(310)이 위치하는 지를 감지한다. 위치 센서(650)는 패널 이송부(220)의 각 모퉁이에 배치되기 때문에, 패널이 회전할 경우에만 위치 센서(650) 상에 (잠시) 위치하게 된다. 패널(310)이 회전함에 있어, 모든 위치 센서(650) 상에 위치한 경우라면, 패널(310)이 정위치(패널 지지부의 중심)에서 벗어나지 않고 온전히 회전한 것으로 볼 수 있다. 그러나 패널(310)이 회전함에 있어, 하나 이상의 위치 센서 상에 위치한 적이 없는 경우라면, 패널(310)은 정위치로부터 일측으로 벗어난 경우에 해당한다. 이러한 경우, 패널 지지부(210)가 회전을 더 진행하는 경우, 패널(310)이 파손될 수 있다. 제어부(미도시)가 패널(310)이 정상적으로 회전하고 있는지를 감지할 수 있도록, 위치 센서(650)는 패널 이송부(220)의 각 모퉁이에 배치되어, 패널(310)이 위치하는 지를 감지한 후 감지 결과를 제어부(미도시)로 제공한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부를 아래에서 위로 바라본 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 동력 제공장치의 평면도 및 단면도이다.
제2 동력 제공장치(240)는 패널 이송부(220)의 하단(패널 지지부가 위치하는 방향의 반대방향)에 연결되어, 패널 이송부(220)가 상승 또는 하강할 수 있도록 하는 동력을 제공한다.
제2 동력 제공장치(240)는 동력 부재(910), 승강 부재(920) 및 프레임(930)을 포함한다.
동력 부재(910)는 패널 이송부(220)를 상승 또는 하강시킬 동력을 제공한다. 동력 부재(910)는 패널 이송부(220)와 직접 연결되어 패널 이송부(220)를 승·하강시킬 수 있다. 그러나 동력 부재(910)가 패널 이송부(220)에 직접 연결될 경우, 패널 이송부(220)에 국지적으로 연결될 수 밖에 없어, 패널 이송부(220)가 일 방향으로 치우치지 않고 균형있게 상승 또는 하강하기는 다소 곤란한 측면이 있다. 이에, 동력 부재(910)는 프레임(930)과 연결되어, 프레임(930)을 승·하강시킴으로서, 패널 이송부(220)가 상승 또는 하강하도록 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 동력 부재(910)는 승강 부재(920)를 승·하강시키는 부재로 구현될 수 있다. 동력 부재(910)는 LM(Linear Motor)과 같이 회전운동을 직선운동으로 변환하는 부재로 구현될 수 있으며, 유압 실린더로 구현되어 승강 부재(920)를 직접 승·하강시키는 부재로 구현될 수도 있다.
프레임(930)은 상단에 패널 이송부(220)가 배치되도록 하며, 동력 부재(910)의 동력 제공에 따라 상승 또는 하강한다. 프레임(930)은 넓은 면적에서 패널 이송부(220)와 접촉함으로써, 상승 또는 하강하도록 함에 있어 패널 이송부(220)가 일 방향으로 치우치지 않고 균형있게 상승 또는 하강하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 패널 이송부의 단면도이다.
제2 패널 이송부(320, 325)는 패널 회전 및 반송장치(200)로 회전할 패널(310)을 유입시키거나, 회전된 패널(310)을 다른 장치로 이송한다. 이때, 패널(310)이 패널 회전 및 반송장치(200)로 유입되는 방향을 +x축 방향으로 가정하면, 패널 회전 및 반송장치(200)로 패널을 유입시키는 데에 배치된 제2 패널 이송부(320)와 패널 회전 및 반송장치(200)로부터 다른 장치로 패널을 이송하는 데에 배치된 제2 패널 이송부(325)는 다른 폭을 갖는다. 패널 회전 및 반송장치(200) 상에서 패널의 회전이 발생하기 때문에, 일 측은 패널(310)의 긴 축이 배치될 수 있을 만한 폭을 가져야 하나, 다른 일측은 패널(310)의 짧은 축이 배치될 수 있을 정도의 폭을 가지면 족한다. 따라서 제2 패널 이송부(320, 325)는 각각 상이한 폭을 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부에 패널이 배치되는 공정을 도시한 도면이다. 도 13 이하에서는 패널(310)의 긴 축이 y축 방향을 향하여 유입된 후 x축 방향으로 회전되는 일 예를 설명하고 있으나, 패널 회전 및 반송장치(200)는 이러한 경우에만 한정되어 동작하는 것은 아니다.
제2 패널 이송부(325)에 의해 회전될 패널(310)이 유입되거나, 별도의 기구(예를 들어, 로봇 암 등, 미도시)에 의해 패널(310)이 패널 이송부(220)로 안착된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 패널을 정렬하는 공정을 도시한 도면이다.
패널 이송부(220) 내 배치된 제1 조정부(630)는 패널(310)의 양 측에서 패널(310)을 밀어 패널(310)의 위치를 조정한다. 이때, 제2 조정부(640)는 패널(310)과 위치가 상충되기 때문에, 패널(310)의 하단(-x축)에 위치하고 있다. 제1 조정부(630)는 패널의 위치를 조정함으로써, 패널(310)이 정위치에서 정상적으로 회전될 수 있도록 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 하강하는 공정을 도시한 도면이다.
패널 이송부(220)는 제2 동력 제공장치(240)로부터 동력을 제공받아 하강(-z축 방향)한다. 패널 이송부(220)는 이송 유닛이 패널 지지부(210)와 접촉하지 않을 정도로 충분히 하강한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 지지부가 패널을 회전시키는 공정을 도시한 도면이다.
패널 이송부(220)가 하강한 후, 패널 지지부(210)는 패널(310)을 90도 회전시킨다. 패널 지지부(210)는 별도의 튜브 등을 이용하는 것이 아니기 때문에, 어떠한 방향(시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전시켜도 무방하다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 상승하는 공정을 도시한 도면이다.
패널(310)이 회전한 후, 패널 이송부(220)는 다시 상승(+z축 방향)한다. 패널 지지부(210)는 90도 회전 전·후로 동일한 형상을 갖기 때문에, 패널 지지부(210)의 회전 후 패널 이송부(220)가 상승하더라도 아무런 문제가 발생하지 않는다.
도 18는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 이송부가 패널을 재정렬하는 공정을 도시한 도면이다.
패널 지지부(210)이 하강하여 패널(310)이 패널 이송부(220)에 안착된 경우, 제2 조정부(640)는 상승하여 패널(310)이 제2 패널 이송부(325)로 정위치에서 이송될 수 있도록 패널(310)의 위치를 조정한다. 제2 조정부(640)도 제1 조정부(630)와 마찬가지로 패널(310)의 양 측에서 패널(310)을 밀어 패널(310)의 위치를 조정한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110, 310: 패널
120, 220: 패널 이송부
200: 패널 회전 및 반송 장치
210: 패널 지지부
230: 제1 동력 제공장치
240: 제2 동력 제공장치
310: 패널
320, 325: 제2 패널 이송부
410: 추가 지지구조
510: 메인 지지 프레임
520: 보조 지지 프레임
525: 보조 고정부
530: 패드
540: 회전 감지 센서
550: 가이드 롤러
560: 회전 부재
610a, 610b, 610c, 610d: 패널 이송부 파트
620: 이송 유닛
630: 제1 조정부
640: 제2 조정부
650: 위치 센서
660: 패널 이송부의 프레임
910: 동력 부재
920: 승강 부재
930: 프레임

Claims (1)

  1. 기 설정된 크기를 갖는 패널을 회전시켜 반송하는 장치에 있어서,
    상기 패널을 지지하고 90도 회전시키며, 90도 회전하더라도 회전 이전의 모양과 회전 후 모양이 동일한 형상으로 구현되는 패널 지지부;
    복수의 이송 유닛을 포함하여 상기 이송 유닛을 이용해 상기 패널을 기 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 패널 지지부가 상기 패널을 회전시킬 수 있도록 상기 패널 지지부의 하부에서 하강 또는 상승하고, 상기 패널 지지부가 상기 패널을 회전시키기 이전이나 회전시킨 후 상기 이송 유닛의 하단에 위치할 수 있도록 상기 패널 지지부의 형상과 동일한 형상의 빈 공간을 갖는 패널 이송부;
    상기 패널이 상기 패널 지지부에 의해 회전되기 이전에, 상기 패널의 위치를 조정하는 제1 조정부;
    상기 패널이 상기 패널 지지부에 의해 회전된 후에, 상기 패널의 위치를 조정하는 제2 조정부;
    일측이 개방된 'ㄷ'자 형상으로 구현되어, 상기 패널 지지부를 내부로 안착시켜 고정시키며, 상기 패널 지지부의 열로 인한 변형을 최소화하는 보조 고정부; 및
    상기 패널 지지부, 상기 패널 이송부, 상기 제1 조정부 및 상기 제2 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 조정부 및 상기 제2 조정부 중 어느 하나는 상기 패널의 중심으로부터 상대적으로 근위에 배치되고, 다른 하나는 상기 패널의 중심으로부터 상대적으로 원위에 배치되고,
    상기 제1 조정부 및 상기 제2 조정부 중 상기 패널의 중심으로부터 상대적으로 근위에 배치되는 조정부는 상기 패널이 자신의 위치와 상충되는 방향으로 위치하고 있는 경우는 상기 패널의 하부에 배치되어 있다가, 상기 패널이 자신의 위치와 상충되지 않는 방향으로 배치되는 경우에 상승하여 상기 패널의 위치를 조정하며,
    상기 이송유닛은 기 설정된 반경을 가지며, 기 설정된 간격으로 배치되고,
    상기 패널 지지부는 90도 회전 전·후에 상기 이송유닛 간 간격 내에 배치되고,
    상기 패널 지지부는 자신의 회전량을 감지하는 회전 감지센서를 포함하며, 감지한 회전량을 상기 제어부로 전달하여 상기 패널 지지부가 90도 회전하였는지를 상기 제어부가 판단할 수 있도록 하며,
    상기 패널 이송부는 각 모퉁이에 자신의 상부에 상기 패널이 지나는지 여부를 감지하는 복수의 위치 센서를 포함하며, 상기 제어부는 각 위치 센서로부터 센싱값을 수신하여, 상기 패널이 모든 위치 센서를 지나는지 여부로 상기 패널이 정상적으로 회전하고 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 패널 반송장치.
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CN110817433A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司 一种用于玻璃板输送线上的转向装置

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