KR102184146B1

KR102184146B1 - 다관절 목재 가공 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102184146B1
Application number: KR1020190172151A
Authority: KR
Inventors: 현세환
Original assignee: 주식회사 유닉테크노스
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-11-27

Abstract

목재 등의 가공대상물을 가공하는데 사용 가능한 다관절 목재 가공 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, IoT 네트워크 환경에서 목재와 같은 가공대상물을 가공하는 시스템에 있어서, 서포트유닛 및 복수 개가 상하로 소정간격 이격 배치된 베이스체결홈을 이용하여 상기 서포트유닛으로 높이 조절이 가능하게 장착되는 베이스유닛을 포함하여, 가공대상물을 가공하는 다관절 목재가공기, 3D 스캐너를 이용하여 측정된 현장 내부 공간의 실측 정보를 서버에 전송하고, 상기 서버로부터 수신한 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 상기 다관절 목재 가공기를 제어하는 가공기 제어 모듈 및 상기 실측 정보를 기반으로 상기 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 가공기 제어 모듈에 전송하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다관절 목재 가공 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROCESSING ARTICULATED WOOD}

본 발명은 목재 등의 가공대상물을 가공하는데 사용 가능한 다관절 목재 가공 방법 및 시스템에 관한 것이다.

목재 등의 가공대상물을 설계된 형상, 모양, 구조 등으로 가공하기 위해 사용되는 것으로 목재 가공기가 알려져 있다. 일 예로, 등록특허 제10-1744962호에서는 "다관절로봇을 이용한 목재부재 가공시스템"을 개시하고 있다. 상기 특허문헌의 가공시스템은 다관절로봇을 이용해 보다 다양한 자세에서 가공이 가능하도록 구현되고 있고, 이 외에도 목재 가공을 위한 다양한 형태의 가공수단이 당업계에 알려져 있다.

다만, 많은 경우 목재 가공기는 대형 설비의 형태로 구현되어, 특정 작업공간 내에서 제한적으로 사용 가능하고, 그 이동이나 보관 등이 상당히 곤란하다. 따라서 중소 규모의 가공 수요에 대하여는 적절히 대처하기 어려운 측면이 있다. 또한, 많은 경우 목재 가공기는 작업자, 주변의 장애물 등과 인접하게 배치되어 작업이 이뤄지게 되므로, 작업자나 장애물 등과의 충돌에 의한 안전사고의 가능성을 항상 내포하게 된다. 이에 다양한 안전수단의 추가가 시도되고 있으나, 작업공간이나 비용상의 제한으로 인해 적절히 기능하지 못하는 것들이 대부분이다. 나아가, 작업 환경이나 가공 품질의 개선 또한 지속적으로 요구되고 있는 기술적 과제들이다.

본 발명의 실시예들은 현장 내부 공간에 대한 3D 모델링 정보를 자동으로 생성하여, 이를 기반으로 하는 취급이 용이하고, 안전사고의 발생 위험을 줄일 수 있으며, 작업 환경 및 가공 품질을 보다 개선할 수 있는 다관절 목재 가공기를 제어하는 다관절 목재 가공 방법 및 시스템를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, IoT 네트워크 환경에서 목재와 같은 가공대상물을 가공하는 시스템에 있어서, 서포트유닛 및 복수 개가 상하로 소정간격 이격 배치된 베이스체결홈을 이용하여 상기 서포트유닛으로 높이 조절이 가능하게 장착되는 베이스유닛을 포함하여, 상기 가공대상물을 가공하는 다관절 목재가공기, 3D 스캐너를 이용하여 측정된 현장 내부 공간의 실측 정보를 서버에 전송하고, 상기 서버로부터 수신한 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 상기 다관절 목재 가공기를 제어하는 가공기 제어 모듈 및 상기 실측 정보를 기반으로 상기 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 가공기 제어 모듈에 전송하는 서버를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공 시스템은 현장 내부 공간의 3D 모델링 정보를 통해 CNC 및 3D 데이터를 생성하여 이를 기반으로 다관절 목재 가공기를 제어하여, 목재와 같은 가공대상물의 가공을 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 분리 가능한 서포트유닛을 통해 그 보관이나 취급, 운반 등이 보다 용이하게 이뤄질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공 시스템은 제1, 2아암유닛의 외측 측면에 각각 제1, 2접촉감지벨트를 마련하여 장애물 등의 접촉 여부를 적절히 감지할 수 있으며, 이에 따라 장치의 구동 등을 중단시켜 충돌에 따른 안전사고나 파손의 위험을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공 시스템은 가공유닛에 구비된 집진덕트와 제1, 2아암유닛을 따라 연장된 제1,2흡입관을 구비하고, 가공 중 발생되는 먼지 등의 이물질을 보다 신속하고 효과적으로 포집 및 배출시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공 시스템은 하강위치제어부에 의해 초기 셋팅이나 가공 중에 가공유닛의 높이가 적절히 조절될 수 있으며, 이에 따라 가공대상물의 파손을 방지하고 가공 품질을 보다 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 목재 가공 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 목재 가공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 목재 가공기의 제1사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다관절 목재 가공기의 제2사시도이다.
도 5는 도 3 및 4에 도시된 서포트유닛의 사시도이다.
도 5는 도 5에 도시된 서포트유닛의 부분확대도이다.
도 6은 도 3 및 4에 도시된 제1, 2아암유닛의 작동상태를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 3 및 4에 도시된 제1접촉감지벨트 후단부의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제1접촉감지벨트 후단부의 측면도이다.
도 9는 도 3 및 4에 도시된 링크유닛의 사시도이다.
도 10은 도 3 및 4에 도시된 가공유닛의 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시된 가공유닛을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 12는 도 9에 도시된 가공유닛을 하측에서 올려다 본 사시도이다.
도 13은 도 9에 도시된 하강위치제어부의 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 목재 가공 시스템의 구성을 설명하기 위한 구성도이다 도 1을 참조하면, 다관절 목재 가공 시스템은 다관절 목재 가공기(1), 가공기 제어 모듈(2), 서버(3) 및 현장 관리 단말(4)을 포함할 수 있다.

다관절 목재 가공기(1)는 목재를 포함하는 가공대상물을 가공할 수 있다. 다관절 목재 가공기(1)에 관한 설명은 도 3 내지 도 14의 설명에서 후술한다.

가공기 제어 모듈(2)은 현장 내부 공간에 대한 실측 정보를 측정할 수 있다. 가공기 제어 모듈(2)은 3D 스캐너와 같이 공간에 대한 실측을 가능하게 하는 모듈을 구비하여, 현장 내부 공간의 실측 정보를 측정할 수 있다.

가공기 제어 모듈(2)은 현장 내부 공간에 대한 실측 정보를 데이터베이스에 저장하고, 서버(4)에 전송하고, 서버(4)가 실측 정보를 이용하여 생성된 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 다관절 목재 가공기(1)를 제어할 것이다. 가공기 제어 모듈(2)은 가공대상물의 크기, 재질 등과 같은 가공대상물의 정보와 다관절 목재 가공기(1)의 가공 속도, 집진기 제어 등의 정보를 서버(4)에 전송할 수 있다. 가공기 제어 모듈(2)은 무선 통신을 이용하여 서버(4)와 통신할 수 있다. 가공기 제어 모듈(2)은 무선 통신 기술로 IoT Wi-Fi를 이용할 수 있다.

가공기 제어 모듈(2)은 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 수신하면, 이를 기반으로 하여 다관절 목재 가공기(1)의 이동 경로를 생성할 수 있다. 가공기 제어 모듈(2)은 이동 경로에 따라 다관절 목재 가공기(1)를 제어하여, 다관절 목재 가공기(1)의 동작을 제어할 수 있다.

또한 가공기 제어 모듈(2)은 다관절 목재 가공기(1)가 이전에 수행된 작업을 반복 수행하게 설정할 수도 있으며, run, stop 등의 즉각적인 제어 및 원격 제어가 가능하다.

가공기 제어 모듈(2)은 레이저 모듈을 더 구비하여, 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 가공된 대상물의 설치 위치를 표시할 수도 있다.

서버(3)는 가공기 제어 모듈(2)로부터 수신한 실측 정보를 이용하여 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성할 수 있다. 서버(3)는 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성하기 위해 CAD/CAM을 이용할 수 있으며, Skp, dxk, stp, x_t 등의 형태로 데이터베이스에 저장할 수 있다. 서버(3)는 생성된 데이터를 가공기 제어 모듈(2)에 전송하여 가공기 제어 모듈(2)이 다관절 목재 가공기(1)의 동작을 제어할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 다관절 목재 가공 시스템은 센서부(5)를 더 포함하여, 현장 내부 공간의 환경 조건을 측정할 수 있다. 환경 조건에는 가공대상물의 가공에 영향을 줄 가능성이 있는 것으로, 예를 들어 온도, 습도 등가 포함될 수 있다. 서버(3)는 센서부(5)에서 측정된 환경 조건과 현장 관리 단말(4)에서 수신한 가공대상물의 크기, 재질 등을 이용하여 환경 모델을 생성할 수 있다. 서버(3)는 가공대상물을 가공할 때마다 수신되는 정보를 이용하여 환경 모델을 지속적으로 강화할 수 있다.

서버(3)는 환경 모델을 이용하여 다관절 목재 가공기의 경로를 보정할 수 있다. 현장 내부 공간의 환경 정보 및 가공대상물의 종류에 따라 가공 결과가 상이할 수 있기 때문에, 서버(3)는 이를 방지하기 위하여 환경 모델에 따라 다관절 목재 가공기에 대한 경로를 적합하게 보정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 현장 관리 단말(4)은 가공기 제어 모듈(2)에 직접 좌표 보정 신호를 전송하여, 가공기 제어 모듈(2)의 경로를 즉각적으로 보정할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 목재 가공기(1)의 제1 사시도로, 다관절 목재 가공기(1)를 후방 일측에서 바라본 모습을 도시한다. 도 4는 도 3에 도시된 다관절 목재 가공기(1)의 제2 사시도로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 목재 가공기(1)를 전방 일측에서 바라본 모습을 도시한다. 편의상 도 3에 도시된 좌표축을 기준으로, x축방향을 좌우방향, y축방향을 전후방향, z축방향을 상하방향으로 지칭하기로 한다.

도 3 및 4를 참조하면, 본 실시예의 다관절 목재 가공기(이하, "가공기(1)"로 지칭)는 서포트유닛(100)을 포함할 수 있다.

서포트유닛(100)은 베이스유닛(200) 등 다른 구성부품들에 대한 지지구조를 제공할 수 있다. 여기서, 서포트유닛(100)은 베이스유닛(200) 등 나머지 구성들로부터 독립적으로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 보관, 운반 등의 편의성을 고려한 것이다. 또한, 서포트유닛(100)은 내부에 유체(물)를 채워 넣어 지지구조에 필요한 중량을 확보하도록 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예의 가공기(1)는 베이스유닛(200)을 포함할 수 있다.

베이스유닛(200)은 서포트유닛(100)에 장착 지지될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 베이스유닛(200)은 서포트유닛(100)과 독립된 형태로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 필요에 따라, 베이스유닛(200)에는 가공기(1)의 제어를 위한 조작수단, 가공정보를 표시하는 표시수단 등이 배치될 수 있다.

한편, 본 실시예의 가공기(1)는 제1, 2아암유닛(300, 500) 및 링크유닛(400)을 포함할 수 있다.

제1, 2아암유닛(300, 500)은 각각 길이방향으로 연장 형성될 수 있으며, 제1아암유닛(300)은 베이스유닛(200)에 장착 지지되고, 제2아암유닛(500)은 제1아암유닛(300)의 단부에 장착 지지될 수 있다. 여기서, 제1아암유닛(300)은 상하방향의 회동축을 가지고 베이스유닛(200)에 회동 가능하게 장착될 수 있으며, 제2아암유닛(500) 또한 이와 유사하게 상하방향의 회동축을 가지고 제1아암유닛(300)의 단부에 회동 가능하게 장착될 수 있다.

링크유닛(400)은 제1, 2아암유닛(300, 500)을 회동 가능하게 연결할 수 있다. 즉, 제1아암유닛(300)은 후단이 링크유닛(400)에 회동 가능하게 체결될 수 있고, 제2아암유닛(500)은 전단이 링크유닛(400)에 회동 가능하게 체결될 수 있다. 제1, 2아암유닛(300, 500)은 각각 상하방향의 회동축을 가질 수 있다. 바람직하게, 제1, 2아암유닛(300, 500)의 각 회동축은 링크유닛(400) 내에서 이격 배치될 수 있다. 즉, 링크유닛(400)은 제1아암유닛(300)이 체결되는 하나의 회동축과, 제2아암유닛(500)에 체결되는 다른 하나의 회동축을 가질 수 있다. 이는 제1, 2아암유닛(300, 500)이 링크유닛(400)을 중심으로 완전히 겹쳐진 형태로 접힘될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 본 실시예의 가공기(1)는 가공유닛(600)을 포함할 수 있다.

가공유닛(600)은 제2아암유닛(500)의 전단에 장착 지지될 수 있다. 가공유닛(600)에는 가공대상물의 가공을 위한 각종 가공수단이 포함될 수 있다.

이하 상기와 같은 가공기(1)의 각 구성들에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 5은 도 3 및 4에 도시된 서포트유닛의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 서포트유닛의 부분확대도이다.

도 5 및 6를 참조하면, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 서포트유닛바디(110)를 포함할 수 있다.

서포트유닛바디(110)는 소정 형상의 함체로 이뤄질 수 있으며, 도시된 바에 따르면, 대략 직육면체 형상의 함체로 예시되고 있다. 다만, 서포트유닛바디(110)의 외형이 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다. 서포트유닛바디(110)는 복수의 서포팅레그(111)에 의해 설치면에 지지될 수 있으며, 상부 일측에는 개폐 가능한 캡(112)이 구비될 수 있다. 서포트유닛바디(110)의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 보관, 운반 등의 편의성을 고려하여 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 바디챔버(120)를 포함할 수 있다.

바디챔버(120)는 서포트유닛바디(110)의 내부에 형성될 수 있다. 즉, 바디챔버(120)는 서포트유닛바디(110) 내부에 구비된 소정의 공간으로 형성될 수 있다. 서포트유닛바디(110)의 상부 일측에는 바디챔버(120)와 연통되는 개구부가 형성될 수 있으며, 이와 같은 개구부는 전술한 캡(112)에 의해 개폐될 수 있다. 바디챔버(120)는 소정의 공간을 형성하여 그 내부에 유체를 채울 수 있는 형태이면 무방하며, 그 내부 형상이나 구조 등이 특별히 제한되는 것은 아니다.

바디챔버(120)에는 소정의 중량물이 채워질 수 있으며, 바람직하게 상기의 중량물은 유체 또는 물을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 바디챔버(120)에는 물 등의 유체가 채워질 수 있다. 물 등의 유체는 필요에 따라 바디챔버(120)로 공급되거나 배출될 수 있으며, 가공기(1)의 설치 및 사용시에는 전자와 같이 유체가 채워진 상태가 의도되고, 가공기(1)의 이동이나 보관시에는 후자와 같이 유체가 배출된 상태가 의도될 수 있다. 즉, 바디챔버(120)는 가공기(1)의 사용 상태에 따라 그 내부로 물 등의 유체가 급배출될 수 있다.

상기와 같은 바디챔버(120)는 가공기(1)의 설치나 이동을 좀 더 용이하게 하도록 할 수 있다. 즉, 가공기(1)의 이동이나 보관시에는 내부의 유체를 배출하여 가벼운 상태로 보관 등이 이뤄질 수 있도록 하고, 가공기(1)의 사용시에는 내부로 유체가 채워져 안정적인 지지구조를 제공할 수 있도록 한다. 특히, 본 실시예의 가공기(1)는 서포트유닛(100)과, 베이스유닛(200) 등 나머지 구성부품들이 분리 가능하도록 형성되므로, 가공기(1)의 이동이나 보관시에는 서포트유닛(100)을 분리하고, 내부의 유체를 비워 그 운반 등을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

부연하면, 본 실시예의 가공기(1)는 베이스유닛(200)으로부터 길이방향으로 연장된 제1, 2아암유닛(300, 500)을 포함하고 있고, 그 길이방향의 끝단에 설치된 가공유닛(600)을 통해 가공이 이뤄지도록 형성되어 있다. 따라서 가공유닛(600)이 넓은 작업범위를 가지려면, 제1, 2아암유닛(300, 500)의 길이가 충분히 길어져야 하는데, 이 경우 제1, 2아암유닛(300, 500)의 길이에 대응하여 견고한 지지구조가 요구되게 된다. 이는 결국 지지구조의 크기나 중량을 상당히 증가시켜야 하는 요인이 될 수 있으며, 이에 따라 종래 일반적인 가공기는 그 이동, 보관 등의 어려움으로 인해 대부분 고정 설치된 형태를 가지고 있다. 이러한 배경에서, 본 실시예의 가공기(1)는 서포트유닛(100)을 분리 가능한 형태로 구현하고, 물 등의 유체를 채워 지지력을 확보하는 방식을 채용함으로써, 전술한 것과 같은 종래 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

한편, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 베이스장착부(130)를 포함할 수 있다.

베이스장착부(130)는 베이스유닛(200)이 장착 배치될 수 있는 소정의 공간으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 베이스장착부(130)는 서포트유닛바디(110)의 상단 중앙 부위에 대략 직육면체 형상으로 형성되고 있다. 다만, 베이스장착부(130)의 위치, 형상은 필요에 따라 적절히 변형될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게, 베이스장착부(130)는 베이스유닛(200)의 상하 높이 및 이동 범위를 고려하여 상하로 충분히 연장 형성될 수 있다. 후술할 바와 같이, 베이스유닛(200)의 상하 위치를 필요에 따라 적절히 조절 가능하도록 하기 위함이다.

한편, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 베이스체결홈(140)을 포함할 수 있다.

베이스체결홈(140)은 베이스유닛(200)의 지지를 위한 것으로, 베이스장착부(130)를 둘러싼 좌우측 측벽에 형성될 수 있다. 편의상 베이스장착부(130)의 일측 측벽에 형성된 베이스체결홈(140)을 제1베이스체결홈(141)으로 지칭하고, 반대측 측벽에 형성된 베이스체결홈(140)을 제2베이스체결홈(142)으로 지칭한다. 제1, 2베이스체결홈(141, 142)은 좌우로 쌍을 이루며 배치될 수 있다. 제1, 2베이스체결홈(141, 142)은 각각 측벽을 따라 전후로 연장 형성될 수 있다. 예시된 바에 따르면, 제1, 2베이스체결홈(141, 142)은 대략 사각 형상의 횡단면을 가지고 전후로 연장 형성되어 있다. 다만, 제1, 2베이스체결홈(141, 142)의 형상이 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.

제1, 2베이스체결홈(141, 142)은 각각 복수개가 형성될 수 있다. 복수의 제1베이스체결홈(141)은 일측 측벽을 따라 상하로 소정 간격 이격 배치될 수 있고, 복수의 제2베이스체결홈(142)은 이에 대응되도록 반대측 측벽을 따라 상하로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 베이스유닛(200)은 장착 위치(높이)가 적절히 가변될 수 있다. 즉, 사용자는 사용 환경에 따라 베이스유닛(200)의 장착 높이를 적절히 조절하여 사용할 수 있다. 예컨대, 사용자는 작업대(10)의 높이, 가공대상물(20)의 구조나 형상 등에 따라 베이스유닛(200)의 장착 높이를 적절히 조절하여 사용할 수 있다.

한편, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 베이스고정핀(150)을 포함할 수 있다.

베이스고정핀(150)은 베이스유닛(200)의 고정을 위한 것으로, 상하로 연장된 핀, 로드(rod) 등의 형태로 형성될 수 있다. 베이스고정핀(150)은 베이스체결홈(140)에 안착 지지된 베이스체결편(210)을 상하로 관통하도록 체결되어, 베이스유닛(200)을 베이스장착부(130)에 고정시킬 수 있다. 베이스고정핀(150)은 상하로 배치된 복수의 베이스체결홈(140) 전체에 대응되도록, 상하로 충분히 연장 형성될 수 있다. 또는, 베이스고정핀(150)은 최상단의 베이스체결홈(140)에서 최하단의 베이스체결홈(140)에 이르도록 상하로 연장 형성될 수 있다.

베이스고정핀(150)은 복수개가 구비될 수 있다. 또는, 베이스고정핀(150)은 제1베이스체결홈(141)에 대응되는 제1베이스고정핀(151)과, 제2베이스체결홈(142)에 대응되는 제2베이스고정핀(152)을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 제1, 2베이스고정핀(151, 152)은 각각 복수개가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1베이스체결홈(141)에 대응되는 2개의 제1베이스고정핀(151)과, 제2베이스체결홈(142)에 대응되는 2개의 제2베이스고정핀(152)을 포함해 총 4개의 베이스고정핀(150)을 예시하고 있다.

베이스고정핀(150)이 배치된 측벽에는 고정핀체결홈(160)이 형성될 수 있다. 고정핀체결홈(160)은 측벽을 따라 상하로 연장 형성되어, 대체로 전술한 베이스체결홈(140)과 직교하도록 배치될 수 있다. 고정핀체결홈(160)은 베이스고정핀(150)과 대응되도록 복수개가 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 좌우로 각각 2개씩 배치된 베이스고정핀(150)에 대응해 좌우 측벽에 각각 2개씩의 고정핀체결홈(160)이 예시되고 있다.

이상과 같은 서포트유닛(100)은 베이스유닛(200) 등 나머지 구성들과 구분된 구조로 이뤄지고, 바디챔버(120) 내부에 유체(물)가 채워져 베이스유닛(200) 등에 대한 지지구조를 제공할 수 있다. 특히, 본 실시예의 서포트유닛(100)은 베이스유닛(200) 등으로부터 완전히 분리되고 내부의 유체가 배출됨으로써, 보다 쉽고 편리하게 보관, 운송 등이 이뤄질 수 있다. 또한, 그럼에도 불구하고, 설치상태에서는 내부에 채워진 유체를 통해 베이스유닛(200) 등에 대해 안정적인 지지구조를 제공할 수 있다.

다시 도 3 및 4를 참조하면, 베이스유닛(200)은 서포트유닛(100)에 장착 배치될 수 있다.

도시된 바에 따르면, 베이스유닛(200)은 서포트유닛(100)의 상단 중앙 부위에 배치되어, 베이스장착부(130)에 체결되어 있다. 다만, 베이스장착부(130)나 이에 따른 베이스유닛(200)의 위치는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전술한 바와 같이, 베이스유닛(200)은 좌우 측면에 각각 베이스체결편(210)이 마련될 수 있고, 각 베이스체결편(210)이 대응되는 베이스체결홈(140)으로 삽입 체결되어 서포트유닛(100)에 장착 지지될 수 있다.

상기와 같은 베이스유닛(200)은 제1, 2아암유닛(300, 500) 등에 대한 지지구조를 제공할 수 있다. 구체적으로, 제1아암유닛(300)은 후단이 베이스유닛(200)에 장착 지지되고, 제2아암유닛(500)은 다시 제1아암유닛(300)의 전단에 장착 지지될 수 있다. 제1, 2아암유닛(300, 500) 간의 결합은 후술할 링크유닛(400)에 의해 이뤄질 수 있다. 여기서, 제2아암유닛(500)의 회동 범위는 제1아암유닛(300)에 대해 대략 180도 범위로 형성될 수 있는데, 이는 제1, 2아암유닛(300, 500)이 길이방향으로 나란히 배치되어 서로 포개진 형태로 보관, 운송 등이 이뤄질 수 있도록 하기 위함이다.

제1, 2아암유닛(300, 500)은 모터 등의 구동수단에 의해 적절히 회동 구동될 수 있다. 구동수단은 공지된 모터, 동력전달구조 등을 포함하고, 베이스유닛(200) 및 링크유닛(400)에 내설될 수 있으며, 본 실시예의 기술적 요지와는 거리가 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7는 도 3 및 4에 도시된 제1, 2아암유닛의 작동상태를 나타낸 평면도이다.

도 7를 참조하면, 제1, 2아암유닛(300, 500)은 링크유닛(400)을 중심으로 회동되어 작업대(10) 각 영역으로 가공유닛(600)을 이동시킬 수 있다. 제1, 2아암유닛(300, 500)은 링크유닛(400)을 중심으로 사이에 소정의 굽힘각(A1)을 이루며 배치될 수 있다. 굽힘각(A1)은 제1아암유닛(300)의 일측 측면(300a)과 제2아암유닛(500)의 대응되는 일측 측면(500a) 간의 각도를 지칭한다. 편의상, 굽힘각(A1)을 형성하는 일측 측면(300a, 500a)을 "내측 측면(300a, 500a)"으로 지칭하고, 그 반대측 측면(300b, 500b)을 "외측 측면(300b, 500b)"으로 지칭한다. 이에 의하면, 제1아암유닛(300)은 내측 측면(300a)과 외측 측면(300b)을 구비할 수 있고, 제2아암유닛(500) 또한 내측 측면(500a)과 외측 측면(500b)을 구비할 수 있으며, 굽힘각(A1)은 제1아암유닛(300)의 내측 측면(300a)과 제2아암유닛(500)의 내측 측면(500a)이 이루는 각도로 정의될 수 있다.

상기에서 제1, 2아암유닛(300, 500)의 굽힘각(A1)은 180도 이하로 형성될 수 있다. 제1아암유닛(300)이 베이스유닛(200)에 회동 가능하게 설치되고, 제1, 2아암유닛(300, 500)이 각각 길이방향으로 충분히 연장된 경우, 180도 이하의 굽힘각(A1) 범위로도 도시된 바와 같이 작업대(10) 전체 영역으로 충분한 접근이 가능하기 때문이다.

한편, 도시된 바와 같이 각 작동상태에서 제1, 2아암유닛(300, 500)의 내측 측면(300a, 500a)은 대체로 작업대(10) 상에 배치되거나 작업공간 내측에 배치되는 반면, 제1, 2아암유닛(300, 500)의 외측 측면(300b, 500b)은 그 배치상태에 따라 작업대(10) 외측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 각 외측 측면(300b, 500b)은 작업자, 외부 장애물 등과의 충돌이 발생될 수 있다. 본 실시예의 가공기(1)는 후술할 접촉감지부(310, 510)를 통해 이에 대응할 수 있다.

다시 도 3 및 4를 참조하면, 제1, 2아암유닛(300, 500)은 각각 접촉감지부(310, 510)를 포함할 수 있다.

접촉감지부(310, 510)는 제1, 2아암유닛(300, 500)의 각 외측 측면(300b, 500b)에 장애물 등의 접촉 여부를 감지하여 충돌로 인한 안전사고를 방지하게 된다. 편의상, 제1아암유닛(300)에 구비된 접촉감지부(310)를 제1접촉감지부(310)로 지칭하고, 제2아암유닛(500)에 구비된 접촉감지부(510)를 제2접촉감지부(510)로 지칭하기로 한다. 제1, 2접촉감지부(310, 510)는 상호 동일 또는 유사하게 형성될 수 있으므로, 이하에서는 제1접촉감지부(310)를 중심으로 상세 구성을 설명하도록 한다.

제1접촉감지부(310)는 제1접촉감지벨트(311)를 포함할 수 있다.

제1접촉감지벨트(311)는 소정 폭을 가지고 전후로 연장된 띠, 벨트 등의 형태로 형성되어, 제1아암유닛(300)의 외측 측면(300b)을 따라 배치될 수 있다. 제1접촉감지벨트(311)는 일단(후단)이 제1아암유닛(300)에 장착 지지되고, 타단(전단)이 링크유닛(400)에 장착 지지될 수 있다. 제1접촉감지벨트(311)는 제1아암유닛(300)의 길이방향에 대응되도록 배치되어, 제1아암유닛(300)의 외측 측면(300b)으로부터 소정 간격 이격될 수 있다. 즉, 제1접촉감지벨트(311)는 길이방향의 양단(전후단)이 각각 베이스유닛(200) 및 링크유닛(400)에 지지되어, 제1아암유닛(300)의 외측 측면(300b)과 소정 간격 이격된 형태로 설치될 수 있다.

도 8은 도 3 및 4에 도시된 제1접촉감지벨트 후단부의 사시도이다. 도 9은 도 8에 도시된 제1접촉감지벨트 후단부의 측면도이다.

도 8 및 9를 참조하면, 제1접촉감지부(310)는 제1회동편(312)을 포함할 수 있다.

제1회동편(312)은 제1접촉감지벨트(311)의 단부에 체결될 수 있다. 제1회동편(312)은 상하로 소정 길이 연장 형성될 수 있고, 대략 상하방향의 중간지점이 제1접촉감지벨트(311)에 회동 가능하도록 체결될 수 있다. 이에 따라, 제1회동편(312)은 회동축(R3)을 중심으로 제1접촉감지벨트(311)에 대해 소정 정도 회동될 수 있다. 제1회동편(312) 상단은 후술할 제1복원스프링(313)에 의해 탄성 지지될 수 있고, 하단은 후술할 제1접촉감지센서(314)에 인접하게 배치될 수 있다. 제1회동편(312) 하단은 제1접촉감지센서(314)에 의해 감지될 수 있다.

한편, 제1접촉감지부(310)는 제1복원스프링(313) 및 제1접촉감지센서(314)를 포함할 수 있다.

제1복원스프링(313)은 제1회동편(312) 상단에 체결될 수 있다. 제1복원스프링(313)은 제1회동편(312)에 복원력을 제공하기 위한 것으로, 본 실시예의 경우, 인장스프링으로 예시되고 있다. 도시된 바에서 제1복원스프링(313)은 제1회동편(312) 상단에 우측으로 탄성력을 가한다.

제1접촉감지센서(314)는 제1회동편(312) 하단에 인접하게 배치될 수 있다. 제1접촉감지센서(314)는 제1회동편(312)과 별개로 소정의 지지구조에 의해 고정 설치될 수 있다. 또한, 제1접촉감지센서(314)는 제1회동편(312) 하단의 유무를 감지하여 소정의 감지신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제1접촉감지센서(314)는 제1회동편(312)이 감지범위 내에서 감지되지 않는 경우, 소정의 감지신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 제1접촉감지부(310)는 제1접촉감지벨트(311)에 장애물 등이 접촉되었는지 여부를 감지할 수 있다. 제1접촉감지센서(314)는 소정의 감지범위 내에서 대상물(제1회동편(312))의 유무를 감지할 수 있는 것이면 무방하며, 특별히 그 종류나 방식 등이 제한되지 않는다.

한편, 제1접촉감지벨트(311)는 일단(후단)이 상기와 같이 제1회동편(312) 등과 연결 설치될 수 있고, 타단(전단)은 링크유닛(400)의 외면 등에 고정 설치될 수 있다(도 8 참조). 또한, 제1회동편(312)은 초기 상태에서 대략 상하방향으로 배치될 수 있다. 즉, 별도의 외력이 작용되지 않는 상태에서, 제1회동편(312)은 제1복원스프링(313)의 탄성력, 제1접촉감지벨트(311)의 텐션, 소정의 지지구조 등에 의해 도시된 바와 같이 상하방향으로 배치될 수 있으며, 제1접촉감지벨트(311) 등에 외력이 작용됨에 따라 소정 정도 회동 동작될 수 있다.

상기와 같은 제1접촉감지부(310)의 작동을 살펴보면, 도시된 바와 같은 초기 상태에서 제1아암유닛(300)의 이동으로 인해 제1접촉감지벨트(311)에 소정의 장애물이 충돌(접촉)될 수 있다. 이와 같은 경우, 제1접촉감지벨트(311)는 장애물과의 접촉에 의해 회동축(R3)을 중심으로 제1회동편(312)을 소정 정도 당기게 되고, 이에 따라 제1회동편(312)이 회동축(R3)을 중심으로 소정 정도 회동되게 된다. 참고로, 도 7의 점선은 이와 같은 경우 제1회동편(312)의 회동 상태를 나타낸다. 한편, 상기와 같이 제1회동편(312)이 회동되면, 제1회동편(312) 하단이 제1접촉감지센서(314)의 감지범위로부터 이탈되고, 제1접촉감지센서(314)는 이에 따라 소정의 알림신호, 경고음, 기기의 정지를 위한 제어신호 등을 생성하여 제공할 수 있다. 따라서 장애물의 접촉이나 충돌시점에서 제1아암유닛(300)의 구동이 적절히 정지될 수 있으며, 충돌로 인한 안전사고 등이 미연에 방지될 수 있게 된다.

한편, 제2아암유닛(500)에는 상기와 유사한 방식의 제2접촉감지부(510)가 구비되어, 제2아암유닛(500)의 외측 측면(500b)에 장애물 등의 충돌여부를 감지하게 된다.

다시 도 3 및 4를 참조하면, 제1, 2아암유닛(300, 500)은 각각 흡입관(320, 520)을 포함할 수 있다.

흡입관(320, 520)은 가공유닛(600)으로부터 발생된 먼지 등의 이물질을 흡입하여 포집하기 위한 것으로, 가공유닛(600)으로부터 베이스유닛(200)에 이르도록 연장 형성될 수 있다. 편의상, 제1아암유닛(300)을 따라 연장 형성된 흡입관(320)을 제1흡입관(320)으로 지칭하고, 제2아암유닛(500)을 따라 연장 형성된 흡입관(520)을 제2흡입관(520)으로 지칭하기로 한다. 제1흡입관(320)의 후단은 베이스유닛(200)에 장착 배치될 수 있고, 전단은 소정의 연결관 등에 의해 제2흡입관(520) 후단에 연결될 수 있다. 참고로, 도 1 등에서는 연결관을 생략하여 도시하고 있고, 연결관은 제1, 2흡입관(320, 520)의 각 단부를 연통시키는 유연한 재질의 관으로 형성될 수 있다. 제2흡입관(520)은 후단이 제1흡입관(320) 전단과 연결 설치되고, 전단은 가공유닛(600)에 장착 배치될 수 있다.

본 실시예의 경우, 제1, 2흡입관(320, 520)이 각각 제1, 2아암유닛(300, 500)의 외면 상단에 소정의 연결구를 통해 설치된 형태를 예시하고 있으나, 제1, 2흡입관(320, 520)의 위치 등은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1, 2흡입관(320, 520)은 제1, 2아암유닛(300, 500)의 내측 측면(300a, 300b) 등을 이용해 장착 설치되거나, 제1, 2아암유닛(300, 500)의 내부에 매설된 형태 등으로 구현될 수도 있다.

한편, 본 실시예의 가공기(1)는 링크유닛(400)을 포함할 수 있다.

링크유닛(400)은 제1, 2아암유닛(300, 500) 사이에서 제1아암유닛(300)의 전단 및 제2아암유닛(500)의 후단에 체결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1, 2아암유닛(300, 500)은 각각 상하방향의 회전축을 가지고 링크유닛(400)에 회동 가능하도록 장착 설치될 수 있으며, 바람직하게 제1, 2아암유닛(300, 500)의 회전축은 적절히 이격 배치될 수 있다.

도 10은 도 3 및 4에 도시된 링크유닛의 사시도이다.

도 10을 참조하면, 제1아암유닛(300)의 전단은 제1회전축(R1)을 중심으로 회동 가능하도록 링크유닛(400) 일측에 장착될 수 있고, 제2아암유닛(500)의 후단은 제2회전축(R2)을 중심으로 회동 가능하도록 링크유닛(400) 타측에 장착될 수 있다. 제1, 2회전축(R1, R2)은 제1, 2아암유닛(300, 500)이 길이방향으로 포개져 접힘될 수 있도록 소정 간격 이격 배치될 수 있다.

전술한 제1접촉감지부(310)는 제1회전축(R1)과 인접한 링크유닛(400)의 측면 부위에 고정 설치될 수 있다. 또한, 제2접촉감지부(510)는 도시된 바와 같이 후단이 제2회전축(R2)과 인접한 링크유닛(400)의 측면 부위에 고정 설치될 수 있다. 참고로, 제2접촉감지부(510)는 가공유닛(600)에 설치된 전단 부위에 전술한 제1회동편(312) 등과 대응되는 구성이 배치되어 있다.

링크유닛(400)의 내부에는 제1, 2아암유닛(300, 500)의 회동을 위한 소정의 조립구조 내지 구동수단 등이 배치될 수 있다. 링크유닛(400) 내부의 조립구조 등은 공지된 기계요소 등을 통해 구현될 수 있으며, 본 실시예의 기술적 요지와는 거리가 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 11는 도 3 및 4에 도시된 가공유닛의 사시도이다. 도 12은 도 11에 도시된 가공유닛을 다른 방향에서 바라본 사시도이다. 도 13은 도 11에 도시된 가공유닛을 하측에서 올려다 본 사시도이다.

도 11 내지 13을 참조하면, 가공유닛(600)은 제2아암유닛(500)의 전단에 장착 설치될 수 있다. 가공유닛(600)은 가공툴(630) 등을 포함하고, 가공대상물(20)에 대한 소정의 가공작업을 수행할 수 있다.

한편, 본 실시예의 가공유닛(600)은 가공유닛지지부(610) 및 가공유닛바디(620)를 포함할 수 있다.

가공유닛지지부(610)는 제2아암유닛(500) 전단에 장착 지지될 수 있다. 가공유닛지지부(610)의 일측에는 가공유닛이동부(611)가 구비될 수 있으며, 가공유닛이동부(611)는 가공유닛바디(620)를 상하 이동시켜 가공위치를 적절히 조절할 수 있다. 가공유닛이동부(611)는 실린더, 액츄에이터 등을 포함할 수 있고, 필요에 따라 쇼크업소버(612) 등을 구비할 수 있다.

가공유닛바디(620)는 가공유닛(600)의 전체적을 외관을 형성할 수 있고, 가공툴(630) 등 가공유닛(600)의 구성부품들에 대한 지지구조를 제공할 수 있다. 도시되지 않았으나, 가공유닛바디(620) 내부에는 가공툴(630) 등의 구동을 위한 구동수단이 배치될 수 있다. 또한, 가공유닛바디(620)는 가공유닛지지부(610)에 상하 이동 가능하도록 체결되어, 가공유닛이동부(611)에 의해 상하 위치가 조절될 수 있고, 전술한 제1, 2아암유닛(300, 500)에 의해 가공위치로 적절히 이동될 수 있다.

한편, 본 실시예의 가공유닛(600)은 가공툴(630)을 포함할 수 있다.

가공툴(630)은 가공대상물(20)에 소정의 가공을 수행하기 위한 수단으로, 본 실시예에 있어서 가공툴(630)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 가공툴(630)은 가공유닛바디(620) 하부면에 노출 배치될 수 있고, 가공유닛바디(620) 내부에 구비된 구동수단에 의해 구동될 수 있다.

또한, 본 실시예의 가공유닛(600)은 브러쉬부(640)를 포함할 수 있다.

브러쉬부(640)는 가공툴(630)과 인접하도록 가공유닛바디(620) 하부면에 배치될 수 있다. 바람직하게, 브러쉬부(640)는 가공툴(630)이 중앙에 배치된 원형의 링이나 고리 형태로 연장 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 브러쉬부(640)가 가공이 이뤄지는 대상부위(가공툴(630)이 배치된 부분)를 전체적으로 감싸 외부로부터 차폐시키는 형태를 띄기 때문에, 가공 중 먼지, 부산물 등의 이물질이 외부로 배출되는 것을 상당 부분 저감시킬 수 있다.

브러쉬부(640)는 가공툴(630)을 중심으로 회전 구동될 수 있다. 또는, 브러쉬부(640)는 상하방향을 축으로 회전 구동될 수 있다. 브러쉬부(640)는 이와 같이 회전 구동되면서 가공 중 발생된 먼지 등의 이물질을 제거하게 된다. 여기서, 본 실시예의 브러쉬부(640)는 가공툴(630)의 감싸는 원형 고리 등의 형태로 이뤄지기 때문에, 브러쉬부(640)가 회전되면서 그 내부에 소정의 선회류가 생성될 수 있고, 이러한 선회류로 인해 내부 이물질의 포집 효과가 개선될 수 있다.

한편, 본 실시예의 가공유닛(600)은 집진덕트(650)를 포함할 수 있다.

집진덕트(650)는 가공 중 발생된 먼지 등의 이물질을 포집하기 위한 것으로, 가공툴(630) 및 브러쉬부(640)의 상측에 장착 배치될 수 있다. 집진덕트(650)의 저면 일측에는 덕트흡입구(651)가 형성될 수 있고, 가공툴(630)은 이러한 덕트흡입구(651)를 통해 집진덕트(650) 하방으로 노출될 수 있다. 집진덕트(650)의 내부에는 소정의 이물질 포집공간이 마련될 수 있고, 상기의 덕트흡입구(651)와 평면상 소정 간격 이격되어 덕트배출구(652)가 구비될 수 있다. 이는 포집된 이물질의 역류를 방지하기 위함이다. 덕트배출구(652)는 집진덕트(650) 상면에 형성될 수 있으며, 집진덕트(650) 내부에 포집된 이물질은 이와 같은 덕트배출구(652)를 통해 집진덕트(650) 외부로 배출될 수 있다.

덕트배출구(652)에 대응되는 집진덕트(650) 상면 일측에는 집진관(653)이 연결 설치될 수 있다. 집진관(653)은 상측으로 소정 길이 연장되어 제2흡입관(520)과 연결될 수 있다. 전술한 바, 제2흡입관(520)은 제2아암유닛(500)을 따라 연장되어 제1흡입관(320)과 연결 설치될 수 있다. 따라서 집진덕트(650) 내부에 포집된 이물질은 덕트배출구(652)를 통해 집진관(653)으로 유동되고, 다시 제2흡입관(520) 및 제1흡입관(320)을 거쳐 장치 외부로 배출되거나 소정의 집진수단에 포집되게 된다.

한편, 가공유닛(600) 일측에는 전술한 제2접촉감지부(510)가 배치될 수 있다.

제2접촉감지부(510)는 제2아암유닛(500)을 따라 배치된 제2접촉감지벨트(511), 제2접촉감지벨트(511) 전단에 체결된 제2회동편(512), 제2회동편(512)을 탄성 지지하는 제2복원스프링(513), 제2회동편(512) 하단을 감지하는 제2접촉감지센서(514)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 제2접촉감지부(510)는 제2접촉감지벨트(511)에 소정의 장애물이 접촉됨에 따라 제2회동편(512)이 회동되고, 이를 제2접촉감지센서(514)에서 감지하여 장애물의 유무를 판별할 수 있다. 제2접촉감지부(510)는 그 위치가 일부 상이할 뿐, 전술한 제1접촉감지부(310)와 구성, 작동 등이 유사하므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 실시예의 가공유닛(600)은 하강위치제어부(660)를 포함할 수 있다.

하강위치제어부(660)는 가공유닛바디(620)의 하강 위치를 적절히 규제하기 위한 것으로, 가공유닛바디(620)의 하부 일측에서 가공툴(630)과 인접하게 배치될 수 있다. 하강위치제어부(660)는 가공유닛이동부(611)에 의해 가공유닛바디(620)가 하강되어 소정의 설정 위치에 도달하면, 하강을 중지시켜 가공툴(630) 등을 적절한 설정 위치로 배치시키게 된다.

도 14는 도 11에 도시된 하강위치제어부의 측면도이다.

도 14를 참조하면, 본 실시예의 하강위치제어부(660)는 접촉패드부(661)를 포함할 수 있다.

접촉패드부(661)는 가공툴(630)의 측방에 인접하게 배치되어, 저면에 가압면(661a)을 구비할 수 있다. 가압면(661a)은 가공유닛바디(620)의 하강에 따라 가공대상물(20)에 접촉되는 접촉패드부(661)의 일면(저면)을 지칭한다. 예시된 바에 따르면, 접촉패드부(661)는 소정 높이를 갖는 원형 디스크 형상으로 형성되어, 저면에 원형의 가압면(661a)을 구비하고 있다. 다만, 접촉패드부(661)의 형상은 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.

필요에 따라, 접촉패드부(661)는 전체적으로 탄성재질로 형성되거나, 적어도 가압면(661a)을 포함하는 일부 영역에서 탄성재질로 형성될 수 있다. 접촉으로 인한 가공대상물(20) 등의 파손을 방지하기 위함이다.

또한, 접촉패드부(661)는 상하로 연장된 접촉패드로드(661b)를 구비할 수 있다. 접촉패드로드(661b)는 가공유닛바디(620) 등에 상하 이동 가능하도록 장착 지지될 수 있으며, 상단에는 후술할 감지패널(662)이 마련될 수 있다.

한편, 본 실시예의 하강위치제어부(660)는 감지패널(662)을 포함할 수 있다.

감지패널(662)은 접촉패드로드(661b) 상단에 장착 지지될 수 있다. 경우에 따라, 감지패널(662)은 접촉패드로드(661b) 상단에 일체로 구비될 수 있다. 감지패널(662)은 소정의 상하 높이를 가진 플레이트 형상의 부재로 이뤄질 수 있으며, 특별히 그 구조나 형상 등이 제한되지 않는다. 감지패널(662)은 제1, 2높이감지센서(663, 664)에 의해 적절히 감지될 수 있는 구조, 형상 등이면 무방하다.

또한, 본 실시예의 하강위치제어부(660)는 제1, 2높이감지센서(663, 664)를 포함할 수 있다.

제1, 2높이감지센서(663, 664)는 상하로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 제1, 2높이감지센서(663, 664)의 간격은 감지패널(662)의 상하 높이에 대응되도록 배치되거나, 적어도 제1, 2높이감지센서(663, 664)에 모두에 의해 감지패널(662)이 감지 가능하도록 배치될 수 있다. 즉, 제1, 2높이감지센서(663, 664)는 감지패널(662)이 감지되지 않는 상태, 어느 하나에서만 감지패널(662)이 감지되는 상태, 2개 모두에서 감지패널(662)이 감지되는 상태가 가능하도록, 상하로 적절히 이격 배치될 수 있다.

제1, 2높이감지센서(663, 664)는 각각 대응되는 소정 높이에서 감지패널(662)의 유무를 감지하고 소정의 감지신호를 생성하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1, 2높이감지센서(663, 664)는 전술한 3가지 상태의 감지신호를 생성할 수 있다. 제1, 2높이감지센서(663, 664)는 소정의 감지범위 내에서 대상물(감지패널(662))의 유무를 감지할 수 있는 것이면 무방하며, 특별히 그 종류나 방식 등이 제한되지 않는다.

상기와 같은 하강위치제어부(660)는 제1, 2높이감지센서(663, 664)의 감지신호에 따라 가공유닛바디(620)의 하강 위치를 적절히 제어할 수 있다. 구체적으로, 소정의 가공위치에서 가공유닛바디(620)가 하강되면, 이에 따라 접촉패드부(661)도 함께 하강되게 된다. 접촉패드부(661)는 하강에 따라 가공대상물(20)의 표면에 접촉 가압되며, 이에 의해 접촉패드로드(661b)는 서서히 상승될 수 있다. 또한, 접촉패드로드(661b)의 상승에 따라 소정 높이에서 제1, 2높이감지센서(663, 664)에 의해 감지패널(662)이 감지되게 되며, 하강위치제어부(660)는 이와 같이 제1, 2높이감지센서(663, 664)에서 모두 감지신호가 수신되는 경우, 적정 위치로 하강된 것으로 판단하여 하강을 중단시킬 수 있다. 이에 따라, 가공툴(630) 등이 설정 위치로 적절히 배치될 수 있다.

상기의 작동은 가공툴(630) 등에 의한 가공과정에서 지속적으로 수행될 수 있다. 즉, 가공과정에서 접촉패드부(661)는 가공대상물(20) 표면에 접촉된 상태를 지속적으로 유지하며 승하강 이동될 수 있고, 제1, 2높이감지센서(663, 664) 중 어느 하나에서 감지패널(662)이 감지되지 않으면 다시 적절한 높이로 위치 제어가 이뤄지는 것이다. 이 경우, 제1, 2높이감지센서(663, 664)는 상하로 소정 간격 이격되어 있으므로, 제1, 2높이감지센서(663, 664) 중 어디에서 감지신호가 검출되지 않는지를 적절히 식별하여 상승 또는 하강 제어가 선택적으로 이뤄질 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공기(1)는 분리 가능한 서포트유닛(100)을 통해 그 보관이나 취급, 운반 등이 보다 용이하게 이뤄질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공기(1)는 제1, 2아암유닛(300, 500)의 외측 측면(300b, 500b)에 각각 제1, 2접촉감지벨트(311, 511)를 마련하여 장애물 등의 접촉 여부를 적절히 감지할 수 있으며, 이에 따라 장치의 구동 등을 중단시켜 충돌에 따른 안전사고나 파손의 위험을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공기(1)는 가공유닛(600)에 구비된 집진덕트(650)와 제1, 2아암유닛(300, 500)을 따라 연장된 제1,2흡입관(320, 520)을 구비하고, 가공 중 발생되는 먼지 등의 이물질을 보다 신속하고 효과적으로 포집 및 배출시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다관절 목재 가공기(1)는 하강위치제어부(660)에 의해 초기 셋팅이나 가공 중에 가공유닛(600)의 높이가 적절히 조절될 수 있으며, 이에 따라 가공대상물(20)의 파손을 방지하고 가공 품질을 보다 개선할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 다관절 목재 가공 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 다관절 목재 가공 방법에 대한 설명에서, 상술한 다관절 목재 가공 시스템과 중복되는 세부 실시 예는 생략한다.

도 2를 참조하면, 가공기 제어 모듈은 현장 내부 공간의 실측 정보를 측정할 수 있다(S100). 실측 정보는 현장의 내부 공간 정보를 기반으로 생성된 것이며, 현장 내부 정보에 따른 실측을 수행한 후, 데이터베이스에 저장할 수 있다.

단계 190에서, 가공기 제어 모듈은 실측 정보를 서버에 전송할 수 있다. 가공기 제어 모듈은 실측 정보 뿐 아니라 현장 내부 환경, 가공대상물의 정보 및 다관절 목재 가공기의 정보(가공 속도, 집진기 제어 등)를 더 전송할 수 있다.

서버는 가공기 제어 모듈로부터 적어도 하나의 데이터를 수신하면, 실측 정보를 이용하여 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성할 수 있다(S200). 이 때 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터는 환경 내부 조건과 가공대상물의 상태에 따라 오류가 발생할 수도 있어, 서버는 현장 내부 환경 및 가공대상물의 정보를 이용하여 환경 모델을 생성할 수 있다(S300).

서버는 환경 모델에 현장 내부 환경 및 가공대상물의 정보를 입력하여 도출되는 결과 값에 따라 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 보정할 수 있다(S400).

서버는 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터가 보정되면, 가공기 제어 모듈에 전송(S490)하여 가공기 제어 모듈이 보정된 데이터로 다관절 목재 가공기를 제어할 수 있게 한다.

가공기 제어 모듈에서 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 이용하여 다관절 목재 가공기의 이동 경로를 생성(S500)하고, 다관절 목재 가공기에 생성된 이동 경로에 따라 다관절 목재 가공기를 제어 가능한 제어 신호 전송(S509)를 할 수 있다.

다관절 목재 가공기는 제어 신호를 수신하면, 제어 신호에 따라 가공대상물을 가공할 것이다(S600).

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 가공기 100: 서포트유닛
110: 서포트유닛바디 120: 바디챔버
130: 베이스장착부 140: 베이스체결홈
150: 베이스고정핀 200: 베이스유닛
300: 제1아암유닛 310: 제1접촉감지부
320: 제1흡입관 400: 링크유닛
500: 제2아암유닛 510: 제2접촉감지부
520: 제2흡입관 600: 가공유닛
610: 가공유닛지지부 620: 가공유닛바디
630: 가공툴 640: 브러쉬부
650: 집진덕트 660: 하강위치제어부
2: 가공기 제어 모듈 3: 서버
4: 현장 관리 단말

Claims

IoT 네트워크 환경에서 목재와 같은 가공대상물을 가공하는 시스템에 있어서,
서포트유닛; 및
복수 개가 상하로 소정간격 이격 배치된 베이스체결홈을 이용하여 상기 서포트유닛으로 높이 조절이 가능하게 장착되는 베이스유닛을 포함하여, 상기 가공대상물을 가공하는 다관절 목재 가공기;
3D 스캐너를 이용하여 측정된 현장 내부 공간의 실측 정보를 서버에 전송하고, 상기 서버로부터 수신한 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 상기 다관절 목재 가공기를 제어하는 가공기 제어 모듈; 및
상기 실측 정보를 기반으로 상기 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 가공기 제어 모듈에 전송하는 서버를 포함하는 다관절 목재 가공 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가공기 제어 모듈은 상기 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 이용하여 이동 경로를 생성하고, 상기 이동 경로에 따라 상기 다관절 목재 가공기를 제어하는 다관절 목재 가공 시스템.
제2항에 있어서,
레이저 모듈을 더 구비하여,
상기 증강 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여 상기 레이저 모듈이 상기 목재의 설치 위치를 표시하게 제어하는 다관절 목재 가공 시스템.
제3항에 있어서,
상기 가공기 제어 모듈은, 상기 CNC 및 증강 3D 데이터를 기반으로 상기 다관절 목재 가공기를 이동 경로에 따라 설정된 위치로 이동시켜 목재를 가공할 수 있게 하는 다관절 목재 가공 시스템.
제2항에 있어서,
상기 현장 내부 공간의 환경 조건을 측정하는 센서부를 더 구비하여,
상기 서버는,
상기 환경 조건 및 상기 가공 대상물의 속성을 이용하여 환경 모델을 생성하고, 상기 환경 모델을 이용하여 상기 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 보정하는 다관절 목재 가공 시스템.
제1항에 있어서,
상기 다관절 목재 가공기는,
길이방향으로 연장되어, 일단이 상기 베이스유닛에 회동 가능하게 체결되는 제1아암유닛;
상기 제1아암유닛의 타단에 체결되는 링크유닛;
길이방향으로 연장되어, 일단이 상기 링크유닛에 회동 가능하게 체결되는 제2아암유닛; 및
상기 제2아암유닛의 타단에 체결되는 가공유닛을 더 포함하는 다관절 목재 가공 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 아암유닛 중 적어도 하나는 접촉감지부를 포함하여,
상기 접촉감지부는 상기 제1 아암유닛 또는 제2 아암유닛의 길이방향을 따라 배치된 접촉감지벨트를 포함하여 장애물의 접촉 여부를 감지하는 다관절 목재 가공 시스템.
제6항에 있어서,
상기 가공유닛은,
상기 목재에 소정의 가공을 수행하는 가공툴; 및
상기 가공툴의 하강 위치를 소정 범위로 제어하는 하강위치제어부를 포함하는 다관절 목재 가공 시스템.
목재와 같은 가공대상물을 가공하는 방법에 있어서,
가공기 제어 모듈에서, 3D 스캐너를 이용하여 현장 내부 공간의 실측 정보를 측정하여 서버에 전송하는 단계;
서버에서, 상기 실측 정보를 기반으로 CNC 데이터 및 증강 3D 모델링 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 가공기 제어 모듈에 전송하는 단계;
상기 가공기 제어 모듈에서, 상기 데이터를 기반으로 이동 경로를 생성하고, 상기 이동 경로에 따른 제어 신호를 생성하여 다관절 목재 가공기에 전송하는 단계;
상기 다관절 목재 가공기는 상기 제어 신호를 따라 동작하는 단계를 포함하되,
상기 다관절 목재 가공기는,
서포트 유닛; 및
복수 개가 상하로 소정간격 이격 배치된 베이스체결홈을 이용하여 상기 서포트유닛으로 높이 조절이 가능하게 장착되는 베이스유닛을 포함하는 다관절 목재 가공 방법.