KR102003085B1

KR102003085B1 - 장치의 구동 상태 모니터링을 위한 방법 및 이를 위한 장치와 시스템

Info

Publication number: KR102003085B1
Application number: KR1020147009114A
Authority: KR
Inventors: 하랄드 쿠올트
Original assignee: 제이. 슈말츠 게엠베하
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2019-10-01
Also published as: EP2753565B1; EP2753565A1; WO2013034634A1; CN103906699B; KR20140074923A; US20140235178A1; US9629007B2; CN103906699A

Abstract

본 발명은 장치(20, 40, 50, 60, 70, 80)의 구동 상태를 모니터링하기 위한 방법에 관한 것으로, 장치에는 베이스 장치(4)로부터와 베이스 장치(4)로의 무선 신호 전송을 위해 안테나(10) 및 통신 회로(8)를 구비한 트랜스폰더(2, 36)가 배치된다. 제1 구동 상태와 제2 구동 상태 사이에서 장치의 이행이 검출되고, 제1 구동 상태는 장애물(12)이 안테나(10)에 대해 상대적으로 이격되어 있는 상태에 대응하고, 제2 구동 상태는 장애물(12)이 안테나(10)에 대해 상대적으로 근접한 상태에 대응한다. 검출은, 장애물이 근접한 상태에서 안테나(10)와 베이스 장치(4) 사이의 신호 전달이 장애물(12)에 의해 방해받는 것으로 이루어진다. 신호 전달의 장애 발생 유무를 검출함에 따라 구동 상태들 간의 이행이 확정될 수 있다. 또한 본 발명은 방법을 수행하기 위한 장치(20, 40, 50, 60, 70, 80) 및 장치의 구동 상태 모니터링을 위한 시스템에 관한 것이다.

Description

장치의 구동 상태 모니터링을 위한 방법 및 이를 위한 장치와 시스템{METHOD FOR MONITORING AN OPERATING STATE OF A DEVICE AND CORRESPONDING DEVICE AND SYSTEM}

본 발명은 장치의 구동 상태를 모니터링하기 위한 방법, 및 그러한 방법을 수행하기 위한 장치, 그리고 장치의 구동 상태를 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이다.

특히 기계 장치의 구동 시, 장치의 현재 구동 상태를 검출할 수 있어야 한다.

본 발명과 연관하여, 언급된 구동 상태는 예컨대 쌍방간에 이동적인 부품들을 포함하는 장치에서 2개의 이동식 부품들의 현재 간격으로 설명될 수 있다. 저압 처리 장치에서, 다양한 구동 상태는 예컨대 저압 공급부의 압력값에 따라 구분될 수 있다. 마찬가지로, 구동 상태는 실린더 내 피스톤 또는 플런저(plunger)의 위치로 특징지어질 수 있다. 그리퍼 장치에서는 예컨대 작업편을 잡은 구동 상태와 작업편을 잡고 있지 않은 구동 상태가 구분될 수 있다. 그러므로 구동 상태라는 개념은 넓은 의미로 해석되어야 한다.

이와 같은 구동 상태를 검출하기 위해, 종래 기술에는 다양한 방법이 공지되어 있다. 이러한 방법은 대부분 센서의 배치를 필요로 하고, 종종, 신호 전송을 위한 적절한 케이블 연결이 사용된다. 대부분, 센서를 위해 구동 전압 공급 라인 또는 고유 배터리를 이용한 에너지 공급이 필요하다. 또한, 공지된 장치들은 예컨대 부품 위치의 검출을 위해 스위치 수단을 포함하고, 예컨대 리드 접점 스위치(reed contact switch) 또는 키 스위치(key switch)의 형태로 포함한다. 그러한 부품은 마모에 취약하고, 검출 시스템을 어느 정도 복잡하게 만든다.

DE 10 2008 052 812 A1에는 저압 처리 장치가 설명되어 있고, 이때 이러한 장치의 부품에는 REID 칩 및 무선 신호 전송을 위한 안테나를 구비한 RFID 태그가 배치되어 있다. 안테나와 RFID 칩 사이에 회로 소자가 제공되어, 안테나는 RFID 칩으로부터 분리될 수 있어, RFID 태그가 전체적으로 기능을 못할 수 있다. 회로 소자는 예컨대 핸들링할 작업편이 저압 처리 장치에 접함으로써 작동되며, 이로써 예컨대 안테나와의 연결이 이루어진다. 이러한 처리법은, RFID 태그를 구비한 부품이 규정에 맞게 저압 처리 장치 내에 내장되었는가의 여부를 모니터링하는 목적을 갖는다.

본 발명의 기초를 이루는 과제는 장치의 구동 상태를 신뢰할만하고 에너지 효율적으로 간단히 모니터링하는 것이다. 특히, 에너지 공급 및/또는 데이터 전송을 위한 고비용의 스위치 장치 및 라인 시스템이 방지될 수 있다.

상기 과제는 특허청구범위 제1항에 따른 방법 및 제5항에 따른 방법의 수행을 위한 장치, 그리고 제8항에 따른 시스템에 의하여 해결된다.

기초적인 발명적 사상의 본질적 견지는, 모니터링할 장치에, 예컨대 이러한 장치의 이동식 부품에 (베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의) 전자기 신호들의 수신 및 송신을 위한 트랜스폰더를 배치하는 것이다. 본 발명에 따른 방법의 제1 단계는, 모니터링을 해야할 장치에 배치되어 베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의 무선 신호 전송을 위해 (통신 회로 및 안테나를 포함하는) 트랜스폰더를 제공하는 것이다. 장치의 구동 상태는, 안테나로부터 그리고/또는 안테나로 (특히 안테나와 베이스 장치 사이에서) 신호 전송이 장애물의 근접에 의해 방해받음으로써 모니터링된다. 그러나, 안테나와 통신 회로는 분리되지 않는다. 장애물이 제거되면 이러한 장애물은 신호 전송에 영향을 미치지 않는다. 그러므로 안테나에 또는 안테나로부터 장애물이 근접하거나 제거되는 것이 검출될 수 있다. 이때 장치의 제1 구동 상태는 장애물이 이격된 상태(방해받지 않는 신호 전송)에 속하고, 제2 구동 상태는 장애물이 근접한 상태(방해받은 신호 전송)에 속하되, 신호 전송의 방해에 따라 구동 상태가 검출되거나 구동 상태들간의 이행이 검출될 수 있다.

본 발명에 따른 처리법으로 장치의 구동 상태들이 검출될 수 있고, 특히 2개의 구동 상태들 간의 이행이 검출될 수 있다. 이를 위해, 다만, 장치에는 언급한 종류의 트랜스폰더를 배치하는 것이 필요하다. 예컨대 회로 차단기 또는 정지 스위치 또는 별도의 근접 센서와 같은 다른 스위치 장치는 생략될 수 있다. 본 발명에 따른 처리법은, 적어도 2개의 상이한 장애물 위치에 따라 특징지워질 수 있는(예컨대 서두에 언급한 구동 상태들) 구동 상태를 갖는 거의 모든 종류의 장치에 유연하게 적용될 수 있다. 예컨대, 이하에서는 본 발명에 따른 방법이 적용될 수 있는 장치들이 설명된다.

기본적으로, 장애물이 근접하면 신호 전송은 영향을 받는다. 예컨대 신호 전송의 장애는, 트랜스폰더의 송신 범위가 줄어듦으로써 일어날 수 있다. 또한, 안테나를 통해 트랜스폰더로부터 수신 가능한 신호가 감쇠하거나 반사되는 것도 고려할 수 있다. 또한, 장애물의 근접에 의해 안테나가 부속 통신 회로에 대해 이조되고(detuned), 특히 진동 회로 특성이 변경되는 경우에도 장애는 발생할 수 있다.

장애물은 예컨대 금속 판, 금속 플런저나 실린더, 또는 그 외 금속 몸체일 수 있다. 장애물은 트랜스폰더에 대하여 이동 가능한 장치 부품 자체일 수 있다(장애 부품). 그러나, 모니터링되는 장치에 포함되지 않은 물체, 예컨대 모니터링해야 할 그리퍼 장치가 잡을 작업편이 장애물로서 역할하는 경우가 유리할 수 있다.

이와 관련하여 트랜스폰더는, 들어오는 신호를 수신하고 응답 신호를 생성하도록 설계된 통신 기기이다. 신호 전송은 특히 베이스 장치로부터 트랜스폰더로 전송된 요청 신호 및 이로 인하여 촉발될 수 있으며 트랜스폰더로부터 베이스 장치로의 응답 신호를 포함한다. 응답 신호는 예컨대 들어오는 신호의 목적한 변조 상태로 존재하거나, 특히 시간 오프셋된 반사 신호에 의해 제공될 수 있다. 트랜스폰더는 수동 트랜스폰더로서 형성될 수 있고, 수동 트랜스폰더는 부가적인 에너지 공급 없이 오로지 수신된 신호만을 이용하여 응답 신호를 생성한다. 응답 신호는 요청 신호의 에너지를 공급받는다. 이 경우, 배터리 또는 케이블 연결을 이용하는 트랜스폰더의 에너지 공급은 생략될 수 있다. 이러한 이점을 달성하기 위해, 트랜스폰더는 예컨대 (특히 수동) RFID 태그의 방식으로 형성될 수 있다. 그러나, 예컨대 지그비(Zigbee) 또는 블루투스와 같은 다른 무선 신호 전송 기법을 사용하는 것도 고려할 수 있다.

본 발명의 일 견지에 따르면, 신호 전송의 장애는 트랜스폰더로부터 수신해야 할 요청 신호에 관련한다. 요청 신호는 특히 감쇠하거나 안테나를 통한 상기 요청 신호의 수신이 방해받는다. 응답 신호를 위한 에너지를 요청 신호의 에너지로부터 이용하는 수동 트랜스폰더가 사용되면, 요청 신호의 장애에 의해 수동 트랜스폰더의 활성화가 시작부터 방해받는다. 이 경우 예컨대 수동 RFID 태그는 응답 신호를 보낼 수 없다.

한편, 트랜스폰더의 안테나를 이용하여 요청 신호의 수신은 가능하나, 트랜스폰더의 응답 신호는 방해받는 형성예가 유리할 수 있다. 이러한 형성예는, 요청 신호를 위해 큰 송신 출력을 사용하여 모니터링 시의 오류를 방지할 수 있다. 송신 출력은 예컨대, 장애물의 근접 시에 트랜스폰더가 활성화되었으나 충분한 응답 신호가 전송될 수 없을 만큼의 크기로 선택될 수 있다. 결국, 장애로 요청 신호 및 응답 신호를 감지하는 형성예가 유리할 수 있다.

트랜스폰더는, 예컨대 RFID 태그로서 형성된 트랜스폰더를 위한 판독 기기와 같은 베이스 장치와 통신한다. 베이스 장치는 모니터링해야 할 장치의 구성 요소일 필요는 없다. 베이스 장치는 예컨대 상기 장치 또는 복수의 장치들을 위한 중앙 모니터링 유닛 내에 배치될 수 있다. 그러나, 베이스 장치 자체가 장치의 구성 요소인 경우도 고려할 수 있다.

서두에 언급한 과제의 해결을 위한 본 발명의 사상은, 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있기 위해 이용하는 장치에 의해서도 구현된다. 이러한 장치는 상기 장치가 적어도 제1 및 제2 구동 상태를 수용할 수 있도록 형성된다. 장치에는 베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의 무선 신호 전송을 위해 안테나 및 통신 회로를 포함한 트랜스폰더가 배치된다.

이때, 장치는, 제1 구동 상태가 장애물이 안테나에 대해 상대적으로 이격된 상태에 대응하도록 형성된다. 장치가 제1 구동 상태에 있으면, 장애물은 안테나와 이격된 상태이다. 이에 상응하여, 제2 구동 상태는 장애물이 안테나에 대해 상대적으로 근접한 상태에 대응한다. 트랜스폰더는 장치에 배치되되, 장애물이 근접한 상태일 때 안테나와 베이스 장치 사이의 신호 전송이 상기 장애물에 의해 장애를 받도록 배치된다. 신호 전송은, 장애물이 이격된 상태에 있을 때에는 상기 장애물에 의해 방해받지 않는다.

그러한 장치의 구동 상태는, 신호 전송의 장애 발생 유무가 검출되는 것으로 모니터링될 수 있으며, 이를 위해 예컨대 베이스 장치는 트랜스폰더와의 통신을 위해 사용될 수 있다.

바람직하게는, 장치는 트랜스폰더에 대하여 이동적인 부품 또는 트랜스폰더에 대해 이동적인 부분을 포함하고, 이때 장애물은 상기 부품 또는 부분에 배치되거나 상기 부품 또는 부분 자체로 형성된다. 장애물은 예컨대 이동 가능한 부품 또는 부품에 배치된 금속판을 포함할 수 있다. 이러한 금속판이 안테나에 근접하면, 신호 전송이 방해받는다. 반대로, 트랜스폰더가 장치의 이동식 부품 또는 이동식 부분에 배치될 수 있고, 장애물에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 또한, 트랜스폰더와 장애물이 각각 장치의 이동식 부품들에 배치될 수도 있다.

바람직하게는, 장치는 작업편을 위한 핸들링 장치로서 형성되고, 이때 핸들링 장치는 핸들링해야 할 작업편에 가해지는 기계적 압력을 이용하거나 또는 공압 또는 저압을 이용하여 제1 구동 상태로부터 제2 구동 상태로 옮겨갈 수 있다. 특히 핸들링해야 할 작업편은 장애물을 형성할 수 있다. 트랜스폰더는 예컨대, 핸들링 시에는 작업편에 가깝게 갖다 대지고 작업을 하지 않을 때에는 작업편으로부터 이격되는 장치의 부분에 배치된다.

장치는 특히 작업편을 고정하기 위한 그리퍼 장치 또는 클램핑 장치로서 형성되고, 이때 예컨대 제2 구동 상태는 붙잡히거나 고정된 작업편에 상응한다. 특히, 장치는 탄성적 흡입 몸체를 구비하는 흡입 그리퍼이며, 흡입 몸체는 예컨대 흡입 컵(suction cup)의 방식으로 형성된다. 트랜스폰더는 예컨대 흡입 컵에 배치된다. 그러한 흡입 그리퍼가 예컨대 기계적으로 작업편쪽으로 가압되면, 트랜스폰더는 장애물로서 역할하는 작업편에 근접한다. 트랜스폰더가 작업편에 근접하는 것은, 흡입 몸체에 의해 한정되는 흡입 공간이 저압의 영향을 받아서 흡입 몸체가 변형되면서 통상적으로 작업편에 접하게 됨으로써 달성될 수 있다.

그러나, 장애물은 흡입 그리퍼의 일부분 자체로 형성되거나 흡입 그리퍼의 부분에 배치될 수 있으며, 이때 상기 흡입 그리퍼의 일부분은 작업편을 잡을 때 트랜스폰더에 근접하는 (또는 대안적으로 작업편을 잡을 때 트랜스폰더로부터 멀어지는) 부분이다.

본 발명에 따른 사상은 길이 측정 장치로서 형성된 장치에도 적용될 수 있다. 이때 제1 구동 상태는 길이 측정 장치의 제1 측정 위치에 상응하고, 제2 구동 상태는 길이 측정 장치의 제2 측정 위치에 상응한다.

본 발명에 따른 사상의 다른 구현예는 압력 스위치 또는 진공 스위치에 관한 것이다. 이러한 스위치는 압력 공간을 한정하는 이동 가능한 피스톤을 포함할 수 있고, 피스톤은 압력 공간이 과압 또는 저압을 받음으로써 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능하다. 피스톤은 예컨대 스프링 수단에 의해, 예컨대 코일 스프링 또는 탄성 멤브레인에 의해 예컨대 제1 위치에서 사전 응력이 주어져 있다. 제1 위치는 장치의 제1 구동 상태에 상응하고, 제2 위치는 제2 구동 상태에 상응한다. 트랜스폰더는 예컨대 장치에 배치되되, 피스톤이 제1 위치에서 트랜스폰더로부터 이격되어 있고, 제2 위치에서는 트랜스폰더에 근접해 있도록 배치될 수 있다. 장애물은 바람직하게는 피스톤에 배치되거나, 피스톤 자체로 형성된다.

본 발명에 따른 사상의 다른 적용예는 위치 결정을 위한 장치에 관련한다. 이때 다양한 위치는 장치의 다양한 구동 상태에 상응한다. 힘 측정 장치도 고려할 수 있다. 이때 이동식 부품은 소정의 사전 응력 쪽으로 편향된다. 이때 다양한 편향 위치는 다양한 구동 상태에 상응한다. 따라서 장치는 마모 표시장치로도 사용될 수 있다. 스프링 수단은 예컨대 서로 근접해 있는 위치의 장애물 및 트랜스폰더에 사전 응력을 제공할 수 있다. 스프링 수단의 마모 시, 장애물과 트랜스폰더는 서로 이격되고, 신호 전송의 장애가 발생하지 않는다.

또한, 서두에 제시된 과제의 해결을 위해, 제8항에 따른 장치의 구동 상태 모니터링을 위한 시스템이 제안된다. 이러한 시스템은 하나 이상의 장치를 모니터링 하기 위해 트랜스폰더로부터 그리고 트랜스폰더로의 무선 신호 전송을 위해 중앙의 베이스 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 모든 해결 방식에서, 트랜스폰더가 RFID 칩 및 신호 전송을 위해 이와 결합된 안테나를 구비하는 수동 RFID 태그로서 형성되면 매우 비용 효과적이며 에너지 효율적인 모니터링이 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 개별 사항 및 유리한 형성예는 이하의 설명으로부터 도출할 수 있으며, 이하의 설명에 따라 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 더 상세히 설명 및 논의된다.

도 1은 신호 전송을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 흡입 그리퍼 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 흡입 그리퍼 장치의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 장치를 진공 스위치의 형태로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 흡입 그리퍼 장치를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 흡입 그리퍼 장치의 개략도를 도시한다.
이하의 설명에서 동일하거나 서로 상응하는 부품은 동일한 참조번호를 갖는다.

무선 신호 전송을 설명하기 위해 도 1의 (a)(이하, 도 1a)는 트랜스폰더(2)를 도시하고, 트랜스폰더는 베이스 장치(4)로부터 그리고 베이스장치로의 무선 신호 전송을 위해 형성된다. 도 1a에는 트랜스폰더(2)로부터 베이스 장치(4)로의 전자기 신호(6)가 암시되어 있다. 트랜스폰더(2)는 통신 회로(8) 및 통신 회로(8)와 연결된 안테나(10)를 포함한다.

도 1의 (b)(이하 도 1b)의 경우에 장애물(12)은 안테나(10)의 근방에 배치되되, 트랜스폰더(2)로부터 베이스 장치(4)로의 신호(6)의 전송이 방해받도록 배치된다.

본 발명에 따른 사상은, 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있도록 형성된 다수의 다양한 장치들에서 적용될 수 있다. 도 2 내지 도 7에 의거하여, 이하 다양한 설명은 본 발명의 사상을 구체화한 실시예들로서 설명된다.

도 2의 (a),(b)(이하 도 2a, 도 2b)에는 특히 금속 작업편(22)을 잡기 위한 흡입 그리퍼 장치(20)가 도시되어 있다. 작업편(22)은 도시된 예에서 평면으로 연장된 금속의 박판이다. 흡입 장치(20)는 탄성적인 컵 형상의 흡입 몸체(24)를 포함한다. 흡입 몸체는 흡입 공간(26)을 한정하고, 흡입 공간은, 상기 흡입 몸체(24)가 작업편(22)을 수용하기 위해 작업편에 접할 때 저압 가이드(28)에 의해 진공화될 수 있다.

작업편(22)에 기밀적으로(tight) 인접하기 위해 흡입 몸체(24)는 밀봉 립 부분(sealing lip portion)(30)을 포함한다. 밀봉 립 부분에는 벨로우즈형으로(bellows-like) 주름진 상기 흡입 몸체(24)의 압축부(32)가 연결된다.

작업편(22)을 잡기 위한 흡입 그리퍼 장치(20)가 작업편에 눌리면, 탄성 흡입 몸체(24)는 작업편(22)의 방향으로 압축될 수 있다. 이때 한편으로는 밀봉 립 부분(30)이 작업편(22)에 근접하고, 다른 한편으로 압축부(32)가 밀봉 립 부분(30)의 방향으로 눌리며, 경우에 따라서 밀봉 립 부분에 접한다. 이는 도 2b에서 확인된다.

흡입 몸체(24)의 압축은 한편으로, 전체 흡입 그리퍼 장치(20)가 기계적으로 작업편(22) 위에 눌림으로써 수행될 수 있다. 그러나, 흡입 몸체(24)가 밀봉 립 부분(30)에서만 작업편(22)에 접하고, 이제 밀봉적으로 한정되는 흡입 공간(26)이 저압 가이드(28)에 의해 진공화되는 경우도 고려할 수 있다.

흡입 장치(20)는 2개의 특징적인 구동 상태를 포함한다. 제1 구동 상태에서, 흡입 몸체(24)는 도 2a에 도시된 바와 같은 이완된 위치에 있다. 제2 구동 상태는 도 2b에 도시된 흡입 몸체(24)의 압축된 상태로 정의된다. 설명하는 바와 같이, 이러한 압축된 상태(제2 구동 상태)는 붙잡아야 할 작업편(22)이 흡입 몸체에 접하는 것, 그리고 흡입 그리퍼 장치(20)에 기계적 압력이 적용되거나/적용되고 흡입 공간(26) 내에 저압이 적용되는 것과 결부된다.

또한, 흡입 그리퍼 장치(20)는 트랜스폰더(2)를 포함하고, 트랜스폰더는 그 자체에 대해 공지된 RFID 태그(36)의 방식으로 형성된다. RFID 태그(36)는 흡입 몸체(24)의 밀봉 립 부분(30)에 배치되고, 예컨대 접착된다.

금속 작업편(22)은 도 1b에 대해 설명된 의미에서의 장애물(12)을 형성한다. 흡입 그리퍼 장치(20)가 붙잡아야 할 작업편(22)으로부터 이격되어 있고, 이로써 제1 구동 상태에 있으면, 작업편(22)은 상세히 도시되지 않은 베이스 장치와 RFID 태그(36)의 안테나 사이의 신호 전송에 방해적으로 작용하지 않는다. 흡입 그리퍼 장치(20)가 작업편(22)을 잡기 위해 작업편에 눌리고, 이로써 제2 구동 상태(도 2b)에 있으면, 작업편(22)은 RFID 태그(36)에 근접한 위치에 있다. 장애물(12)로서 작용하는 작업편(22)은 RFID 태그(36)와 베이스 장치 사이의 신호 전송을 방해한다.

그러므로 RFID 태그(36)로부터 그리고 RFID 태그로의 신호 전송 장애의 유무를 검출함으로써 제1 구동 상태(도 2a)와 제2 구동 상태(도 2b)가 구분될 수 있다. RFID 태그(36)를 판독하여 간단한 방식으로, 작업편(22)이 흡입 그리퍼 장치(20)에 의해 붙잡혀 있는가를 확정할 수 있다.

흡입 그리퍼 장치(20)에서, 트랜스폰더(2)(RFID 태그(36))는 흡입 그리퍼 장치(20)의 이동식 부분(밀봉 립 부분(30))에 배치된다. 장애물(12)은 흡입 그리퍼 장치(20)의 구성 요소가 아니고, 붙잡아야 할 작업편(22)으로 형성된다.

이와 다른 형성예는 도 3의 (a),(b)(이하 도 3a, 도 3b)에 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 도면은 실질적으로 흡입 그리퍼 장치(20)에 상응하는 형성방식의 흡입 그리퍼 장치(40)를 도시한다. 흡입 그리퍼 장치(40)는 특히, 압축부(32)를 구비한 탄성 흡입 몸체(24)를 다시 포함하고, 흡입 몸체는 다시 압력(저압 가이드(28)에 의해 흡입 공간(26)의 기계적 가압 또는 진공화)에 의해 압축 가능하다.

이때, 흡입 몸체(24)의 이완된 상태는 다시 흡입 그리퍼 장치(40)의 제1 구동상태(도 3a)에 상응한다. 제2 구동 상태는 다시 흡입 몸체(24)의 압축된 상태에 상응하며, 이미 설명된 바와 같이, 수용되거나 붙잡힌 작업편(22)과 결부된다(도 3b 참조).

흡입 그리퍼 장치(20)와 달리 흡입 그리퍼 장치(40)는 장애물(12)을 포함한다. 장애물은 흡입 그리퍼 장치(40)에 (예컨대 상세히 도시되지 않은 그리퍼 기본 부분에) 배치되되, 흡입 몸체(24)의 압축부(32)가 흡입 그리퍼 장치(40)의 제1 구동 상태(도 3a)에서 장애물(12)로부터 이격되어 있도록 배치된다. 제2 구동 상태에서 압축부(32)는 흡입 몸체(24)의 압축으로 인하여 장애물(12)에 근접해 있다.

다시 RFID 태그(36)로서 형성된 트랜스폰더(2)는 흡입 그리퍼 장치(40)에서 압축부(32)에 배치된다. 결국 트랜스폰더(2)는 흡입 그리퍼 장치(40)의 제1 구동 상태에서 장애물(12)로부터 이격되어 있고 제2 구동 상태에서 장애물(12)에 근접해 있다. 이러한 점은 다시, 트랜스폰더(2)로의 신호 전송의 장애 유무 검출에 의해, 작업편(22)이 흡입 그리퍼 장치(40)로 붙잡혀 있는가를 확정할 수 있도록 한다. 특히 금속성 장애물(12)은 흡입 그리퍼 장치(40)에 배치되므로, 그 자체가 장애물(12)로서 작용할 수 없는(예컨대 비금속성 작업편(22)) 작업편(22)의 그립도 검출될 수 있다.

흡입 그리퍼 장치(20)와 달리, 장애물(12)뿐만 아니라 트랜스폰더(2)도 흡입 그리퍼 장치(40)에 배치되되, 이들은 서로 상대적으로 움직일 수 있으며 제1 구동 상태에 상응하는 제1 위치 및 제2 구동 상태에 상응하는 제2 위치를 수용할 수 있다.

도 4의 (a), (b)(이하, 도 4a, 도 4b)에 도시된 장치(50)에서, 장애물(12)은 트랜스폰더(2)에 대해 이동 가능하게 장치에 배치된다. 장애물(12)의 이동을 위해 리프팅 장치(52)가 제공된다. 리프팅 장치는 예컨대 벨로우즈를 포함할 수 있고, 벨로우즈는 진공화 가능한 압력 공간(54)을 한정한다. 압력 공간(54)이 진공화되면, 벨로우즈가 오그라들고, 즉 리프팅 장치(52)는 장애물(12)을 트랜스폰더(2)로부터 이격된 위치로 옮긴다. 압력 공간(54)이 압력(예컨대 주위 압력)의 영향을 받으면, 벨로우즈는 확장되는 상태로 존재하고, 장애물(12)은 트랜스폰더(2)에 접한다. 이를 통해, 도 4a, 4b에 도시된 바와 같은 장치(50)의 2개의 구동 상태가 정의된다.

장치(50)는 예컨대 흡입판으로서 형성될 수 있다. 이때, 압력 공간(54)은 예컨대 흡입판의 흡입 개구부와 유체 연통한다. 흡입판에 흡입할 작업편이 접해 있지 않으면, 압력 공간(54) 내에는 진공이 조성되지 않고 장애물(12)은 트랜스폰더(2)에 접한다. 그러므로 소위, 상기 의미에서의 제2 구동 상태가 존재한다. 제2 구동 상태는 흡입판의 경우에, 흡입해야 할 작업편이 존재하지 않거나, 진공이 조성될 수 없어서 기능 장애가 발생하는 것을 표시한다. 반면 흡입해야 할 작업편이 정확하게 흡입판에 접하면, 압력 공간(54)에는 저압이 조성될 수 있고, 장애물(12)은 트랜스폰더(2)로부터 이격된다. 상기 의미에서의 제1 구동 상태는 장애 없는 흡입판 구동을 나타낸다.

도 5의 (a), (b)(이하 도 5a, 도 5b)는 진공 스위치(60)로 구현되는 본 발명에 따른 사상을 도시한다. 진공 스위치(60)는 하우징(61)을 포함하고, 하우징 내에는 플런저(62)가 이동 가능하게 배치되어 있다. 플런저(62)는 장애물을 포함하거나 장애물을 형성한다. 플런저(62)는 탄성 멤브레인(64)에 배치되고, 탄성 멤브레인은 압력 공간(66)을 한정한다. 압력 공간(66)은 저압 연결부(68)와 유체 연통 및 압력 연통된다.

하우징(61)에 또는 하우징 내에는 트랜스폰더(2)가 더 배치되고, 트랜스폰더는 다시 RFID 태그(36)로서 형성될 수 있다. RFID 태그가 수동 RFID 태그인 경우, 이러한 태그는 예컨대 하우징(61) 내에 내장되고, 예컨대 주조되어 있을 수 있는데, 수동 RFID 태그를 위해 별도의 에너지 공급부가 필요하지 않기 때문이다.

트랜스폰더(2)는 하우징(61) 내에 배치되되, 탄성 멤브레인(64)이 이완된 상태에 있을 때 장애물(12)이 트랜스폰더(2)에 근접한 위치에 있도록 배치된다. 이는 소위 상기 의미에서의 제2 구동 상태를 정의하며 도 5a에 도시되어 있다.

저압 연결부(68)를 통하여 압력 공간(66)으로 충분한 저압이 적용되면, 압력 공간(66)을 한정하는 탄성 멤브레인(64)은 압력 공간(66)의 용적 축소를 위해 변형되고, 이로써 장애물(12)은 트랜스폰더(2)로부터 멀어지면서 이동한다. 이는 소위 상기 의미에서의 장치(60)의 제1 구동 상태를 정의하며 도 5b에 도시되어 있다.

장치(60)가 제2 구동 상태(도 5a)로부터 제1 구동 상태(도 5b)로 이행하기 위해 필요한 저압은 멤브레인(64)의 탄성에 의해 결정될 수 있다. 따라서 장치(60)는 저압 스위치로서 형성될 수 있고, 이러한 저압 스위치는 저압 연결부(68)에 충분한 저압이 적용될 때 트랜스폰더(2)로부터 상세히 도시되지 않은 베이스장치로의 신호 전송을 허용한다. 전송되는 신호는 예컨대 스위치 신호로서 역할할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 장치의 특히 간단한 실시 형태로서 흡입 그리퍼(70)를 도시한다. 흡입 그리퍼(70)는 탄성 흡입 컵(72)을 포함하고, 흡입 컵은 공지된 방식으로 흡입 공간을 한정하며, 흡입 공간은 작업편이 접해 있을 때 진공화 가능하다. 흡입 컵(72)에는 RFID 태그(36)가 접착되어 있고, 예컨대 흡입 공간으로부터 등돌린 방향의 상기 얇고 탄성적인 흡입 컵(72)의 표면에 접착된다. 흡입 컵(72)은 경성의 그리퍼 기본 부분(74)으로 이어진다. 도 6은 제1 구동 상태에서의 흡입 그리퍼(70)를 도시한다. 흡입 그리퍼(70)가 탄성 흡입 컵(72)을 이용하여 특히 금속성인 작업편쪽으로 눌리면, 흡입 컵(72)의 탄성적 변형으로 인하여 RFID 태그(36)는 붙잡아야 할 작업편에 근접한다. 이는 흡입 그리퍼(70)의 제2 구동 상태를 정의한다. 금속성 작업편의 경우, 이러한 작업편은 앞에 설명된 방식으로 장애물로서 역할할 수 있고, RFID 태그(36)로부터 또는 RFID 태그로의 신호 전송을 방해할 수 있다.

도 7에는 도 2a, 2b에 따른 흡입 그리퍼 장치(20)와 유사한 컵 형상의 흡입 몸체(82)를 포함하는 흡입 그리퍼 장치(80)가 개략적으로 도시되어 있다. 탄성 흡입 몸체(82)는 다시, 붙잡아야 할 작업편(22)에 접하기 위한 밀봉 립 부분(84)을 포함한다. 밀봉 립 부분(84)은 벨로우즈 방식으로 압축부(86)에 연결된다. 흡입 몸체(82)가 작업편(22)에 눌리면, 흡입 몸체(82)의 압축 시 압축부(86)는 밀봉 립 부분(84)에 근접한다. 압축부(86)와 밀봉 립 부분(84)의 상대적인 위치에 따라 제1 구동 상태(이격된 위치) 및 제2 구동 상태(압축된 위치)가 특징지워질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 사상은, 밀봉 립 부분(84)에 트랜스폰더(2)가 배치되고 압축부(86)에 장애물(12)이 배치됨으로써 구현될 수 있다. 그러나, 밀봉 립 부분(84)에 장애물(12)이 배치되고 압축부(86)에 트랜스폰더(2)가 배치되는 반대 설계도 고려할 수 있다.

트랜스폰더(2) 및 장애물(12)은, 제1 구동 상태(이격된 위치)에서 트랜스폰더(2)로부터 상세히 도시되지 않은 베이스 장치로의 신호 전송이 가능하도록 설계된다. 압축된 상태에서 신호 전송은 장애물(12)에 의해 방해받을 수 있다. 한편, 흡입 그리퍼 장치(80)를 이용하여, 그 자체로는 장애물로서 작용할 수 없는 작업편(22)이 잡혀있는 것도 검출될 수 있다.

Claims

작업편을 핸들링 하기 위한 핸들링 장치의 구동 상태를 모니터링하는 방법에 있어서,
상기 핸들링 장치에는 트랜스폰더가 배치되고,
상기 트랜스 폰더는, 베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의 무선 신호 전송을 위해 안테나 및 통신 회로를 포함하고,
상기 핸들링 장치가 상기 안테나에 대해 장애물이 이격된 위치에 상응하는 제1 구동 상태와 상기 안테나에 대해 상기 장애물이 근접한 위치에 상응하는 제2 구동 상태 사이를 이행하는 단계,
상기 장애물이 근접한 위치일 때 상기 안테나와 상기 베이스 장치 사이의 신호 전송이 방해받는 단계, 이때 상기 신호 전송은 상기 장애물이 이격된 위치에 있을 때에는 상기 장애물에 의해 방해받지 않음,
상기 구동 상태들간의 이행을 확정하기 위해 상기 신호 전송의 장애 발생 유무를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 신호 전송은 상기 베이스 장치로부터 상기 트랜스폰더로의 요청 신호 및 이로 인해 촉발 가능하며 상기 트랜스폰더로부터 상기 베이스 장치로의 응답 신호를 포함하고, 이때 상기 신호 전송의 장애는 상기 요청 신호에 관련하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 신호 전송은 상기 베이스 장치로부터 상기 트랜스폰더로의 요청 신호 및 이로 인해 촉발 가능하며 상기 트랜스폰더로부터 상기 베이스장치로의 응답 신호를 포함하고, 이때 상기 신호 전송의 장애는 상기 응답 신호에 관련하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장애는 신호 감쇠, 신호 억제, 상기 트랜스폰더의 신호 송신 범위 감소, 상기 안테나의 이조 또는 진동 회로 특성의 변경을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 적어도 제1 및 제2 구동 상태를 수용할 수 있는, 작업편을 핸들링 하기 위한 핸들링 장치에 있어서,
상기 핸들링 장치에는 트랜스폰더가 배치되고,
상기 트랜스 폰더는, 베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의 무선 신호 전송을 위해 안테나 및 통신 회로를 포함하고,
상기 핸들링 장치는 상기 제1 구동 상태가 상기 안테나에 대해 장애물이 이격된 위치에 상응하고 상기 제2 구동 상태가 상기 안테나에 대해 상기 장애물이 근접한 위치에 상응하도록 형성되고,
상기 트랜스폰더는 상기 핸들링 장치에 배치 및 형성되되, 상기 안테나와 베이스 장치 사이의 신호 전송이, 상기 장애물이 근접 위치에 있을 때 방해받을 수 있고 상기 장애물이 이격된 위치에 있을 때 상기 신호 전송이 상기 장애물에 의해 방해받지 않도록 배치 및 형성되는 것을 특징으로 하는 핸들링 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 핸들링 장치는 상기 트랜스폰더에 대해 상대적으로 이동 가능한 부품을 포함하고, 상기 이동 가능한 부품은 상기 장애물을 포함하거나 상기 장애물을 형성하는 것을 특징으로 하는 핸들링 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 핸들링 장치는 작업편을 위한 핸들링 장치로서 형성되고, 이때 상기 핸들링 장치는 상기 핸들링해야 할 작업편쪽으로의 기계적 압력을 이용하거나 공압 또는 저압을 이용하여 상기 제1 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 갈 수 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 장치.
작업편을 핸들링 하기 위한 핸들링 장치의 구동 상태를 모니터링하기 위한 시스템에 있어서,
적어도 제1 및 제2 구동 상태를 수용할 수 있는 핸들링 장치,
상기 핸들링 장치에 배치되며, 베이스 장치로부터 그리고 베이스 장치로의 무선 신호 전송을 위해 안테나 및 통신 회로를 구비한 적어도 하나의 트랜스폰더,
상기 트랜스폰더의 안테나에 대해 상대적으로 이격된 위치 및 근접한 위치를 수용할 수 있는 장애물을 포함하고,
상기 핸들링 장치는 상기 장애물의 이격된 위치가 상기 제1 구동 상태에 상응하고 상기 장애물의 근접한 위치가 상기 제2 구동 상태에 상응하도록 형성되며,
상기 트랜스폰더 및 상기 장애물은 상기 안테나와 상기 베이스 장치 사이의 상기 신호 전송이 상기 장애물이 근접 위치에 있을 때는 방해받고 상기 장애물이 이격된 위치에 있을 때 상기 신호 전송이 상기 장애물에 의해 방해받지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 트랜스폰더로부터 그리고 상기 트랜스폰더로의 무선 신호 전송을 위한 베이스 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 트랜스폰더는 RFID 칩 및 상기 RFID 칩과 연결된 안테나를 포함한 수동 RFID 태그로서 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.