KR102316281B1 - 부품 생산 장치 - Google Patents

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Abstract

부품 생산 장치에 관한 것이며, 부품 생산 장치는 기 입력받은 부품 속성 정보를 기반으로 원재료를 가공하고, 가공에 의해 생성된 가공 부품을 컨베이어 벨트의 상부에 공급하는 가공부; 상기 공급에 의해 상기 컨베이어 벨트의 상부의 외면에 안착된 상기 가공 부품의 조립 적합 여부를 판단하고, 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품을 생산 완료된 생산 부품으로서 이송부로 전달하는 기능성 컨베이어부; 및 상기 기능성 컨베이어부로부터 전달받은 생산 부품을 보관하기 위해 보관 지점으로 이송하는 이송부; 및 상기 부품 생산 장치의 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 부품은, 진공상태에서 제조되는 제품을 이송시키는 진공 로봇(Vacuum Robot)에 관한 부품이고, 상기 기능성 컨베이어부는, 전후방향에 대해 간격을 두고 이격 배치되는 한 쌍의 풀리; 상기 한 쌍의 풀리를 감싸도록 마련되고 상기 한 쌍의 풀리의 회전에 의해 회주되는 컨베이어 벨트; 및 상기 한 쌍의 풀리를 지지하도록 마련되는 지지 몸체부를 포함하며, 상기 컨베이어 벨트는 투명 소재로 이루어질 수 있다.

Description

부품 생산 장치 {PARTS PRODUCTION APPARATUS}
본원은 부품 생산 장치에 관한 것이다. 특히, 본원은 진공 로봇(Vacuum Robot)의 제조(제작)에 필요한 진공 로봇 관련 부품을 생산하는 부품 생산 장치에 관한 것이다.
진공 로봇(Vacuum Robot)은 반도체나 평판디스플레이(FPD, Flat-Panel Display), 유기발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 등의 디스플레이 생산에 꼭 필요한 산업용 로봇이다. 그 이유는, 반도체나 FPD는 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 막기 위해 진공/고온 상태에서 제조되기 때문이라 할 수 있다. 진공 로봇은 진공 이송로봇 등으로 달리 불리며, 제품을 이송하거나 진공증착(가열해 증발시킨 금속을 다른 물체에 붙이는 공정)하는 공정에 사용된다.
이러한 진공 로봇의 제조(제작)시에는, 핵심 부품으로서 액추에이터(구동장치), 모터, 냉각기 등의 부품이 필요하며, 이밖에 롤러(ROLLER), 볼트류, 기어류, 벨브류 등 제조하고자 하는 진공 로봇의 형상이나 특성에 따라 다양한 유형(종류, 형상)의 부속 부품들이 필요하게 된다.
종래에는 이러한 진공 로봇의 제조(제작)시 요구되는 각종 부품들을 생산함에 있어서, 부품들의 결함을 사람이 수작업으로 검사(육안 검사)하거나 혹은 이러한 부품의 결함을 자동으로 정확히 검사하는 기술이 마땅치 않는 등의 이유로 부품 생산의 효율의 떨어지고(결함 검사시 오랜 시간이 소요되고), 생산된 부품에 대한 일률적인 품질관리가 어려운 단점이 있다.
또한, 이러한 생산된 진공 로봇 관련 부품들은 일반적으로 창고(일예로, 대형 창고)에 보관해 두었다가 해당 부품의 생산을 의뢰한 고객에게 제공하게 된다. 이때, 생산된 부품을 보관을 위해 창고로 이송시키는 방법으로는 일예로 인력에 의한 방법이 있으나, 이는 비효율적인 측면이 있다.
다른 일예로, 생산된 부품을 창고로 이송시키는 방법으로는 컨베이어 벨트를 이용해 이송시키는 방법이 있으나, 이는 일반적으로 컨베이어 벨트가 지상에 설치됨에 따라 사용자의 이동 동선과 겹쳐 사용자가 이동하는 데에 있어서 불편함을 야기하고, 넓은 설치 공간의 확보를 필요로 하는 문제가 있다.
이에, 진공 로봇 관련 부품을 보다 효과적으로 생산하고, 보관 및 관리할 수 있도록 하는 기술이 요구된다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1268944호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공 로봇의 제조(제작, 생산)를 위해 생산된 부품의 결함을, 사람이 수작업 검사(육안 검사)의 필요 없이 자동으로 정확히 검사(검출)해 낼 수 있는 부품 생산 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공 로봇 관련 부품을 보다 효과적(효율적)으로 생산하고, 보관 및 관리할 수 있는 부품 생산 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공 로봇과 관련해 생산된 부품들의 이송이 보다 효율적이고 자동화로 이루어질 수 있도록 하는 부품 생산 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래에 컨베이어 벨트를 이용한 부품 이송시 사용자의 이동 동선과 겹쳐 사용자의 이동을 제한하고 넓은 설치 공간의 확보를 필요로 하는 문제를 해소할 수 있는 부품 생산 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치는, 기 입력받은 부품 속성 정보를 기반으로 원재료를 가공하고, 가공에 의해 생성된 가공 부품을 컨베이어 벨트의 상부에 공급하는 가공부; 상기 공급에 의해 상기 컨베이어 벨트의 상부의 외면에 안착된 상기 가공 부품의 조립 적합 여부를 판단하고, 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품을 생산 완료된 생산 부품으로서 이송부로 전달하는 기능성 컨베이어부; 상기 기능성 컨베이어부로부터 전달받은 생산 부품을 보관하기 위해 보관 지점으로 이송하는 이송부; 및 상기 부품 생산 장치의 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 부품은, 진공상태에서 제조되는 제품을 이송시키는 진공 로봇(Vacuum Robot)에 관한 부품이고, 상기 기능성 컨베이어부는, 전후방향에 대해 간격을 두고 이격 배치되는 한 쌍의 풀리; 상기 한 쌍의 풀리를 감싸도록 마련되고 상기 한 쌍의 풀리의 회전에 의해 회주되는 컨베이어 벨트; 및 상기 한 쌍의 풀리를 지지하도록 마련되는 지지 몸체부를 포함하며, 상기 컨베이어 벨트는 투명 소재로 이루어질 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 부품 생산 장치(특히, 기능성 컨베이어부)를 제공함으로써, 진공 로봇의 제조(제작, 생산)를 위해 생산되는 부품(진공 로봇 관련 부품)의 결함을, 사람이 수작업 검사(육안 검사)의 필요 없이 자동으로 정확히 검사(검출)해 낼 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 보다 효과적(효율적)으로 진공 로봇 관련 부품을 생산하고, 보관 및 관리할 수 있는 자동화 부품 생산 장치를 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 설치시 넓은 공간을 필요로 하지 않으며 컴팩트하게 마련된 기능성 컨베이어부를 제공함으로써, 가공된 부품들(진공 로봇 관련 부품들) 중 조립 적합 가공 부품 혹은 조립 부적합 가공 부품을 보다 정확하고 빠르게 식별할 수 있어 보다 효율적인 자동화 부품 생산이 가능하도록 제공할 수 있다. 즉, 본원은 기능성 컨베이어부를 제공함으로써 넓은 설치 공간의 확보가 필요 없이도 조립 적합 가공 부품인지의 여부를 정확히 식별해낼 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 생산된 생산 부품의 이송을 선택적으로 지상 또는 공중(상공)을 통해 수행할 수 있는 이송부를 제공함으로써, 일예로 대형 창고 등에서 자동화 생산 부품의 효율적인 이송이 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 따라 생산 부품에 대한 보관, 관리, 입출고 등을 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 즉, 본원은 이송부를 제공함으로써, 진공 로봇과 관련해 생산된 부품들의 이송이 보다 효율적이고 자동화로 이루어질 수 있도록 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 이송부를 전자적으로 제어하여 생산 부품을 목적지(창고 저장을 위한 보관 지점)까지 손쉽게 이동시킬 수 있어, 인력이 필요없고 자동으로 생산 부품을 이송시킬 수 있어 효율적인 생산 부품 이송을 가능케 할 수 있다.
또한, 본원은 이송부를 제공함으로써, 종래에 컨베이어 벨트를 이용한 이송시 사용자의 이동 동선과 겹쳐 사용자의 이동을 제한하고 넓은 설치 공간의 확보를 필요로 하는 문제를 해소할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 기능성 컨베이어부의 사시도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에서의 A-A' 단면도의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 기능성 컨베이어부에 포함된 자기력부의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치에 의해 생산되는 부품의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치의 실내 모니터링부를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상의 제공 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치에서 제2 카메라의 각도 제어에 의해 획득되는 각도 변경 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치에서 대체 영상의 획득을 위한 선택적 중첩 카메라의 각도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치에서 아크 측정 센서를 통해 측정된 전기신호의 파형 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치의 검출부를 통해 수행되는 아크 신호 파형 데이터와 아크 의심 신호의 파형 데이터 간의 유사도 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부에 포함된 무게 조절 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 16는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부에 포함된 전동식 무버의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부에 포함된 부품 이송 구조체의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치 내 이송부에 포함된 부품 이송 구조체의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19는 본원의 일 실시예에 따른 이송부에 포함된 부품 이송 구조체 내 공중 부양 부재를 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 시스템(1000)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 기능성 컨베이어부(120)의 사시도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에서의 A-A' 단면도의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 기능성 컨베이어부(120)에 포함된 자기력부(295)의 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a 내지 도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)에 의해 생산되는 부품의 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의상, 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 시스템(1000)을 본 시스템(1000)이라 하고, 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)를 본 장치(100)라 하기로 한다.
또한, 이하에서는 본 장치(100) 내 기능성 컨베이어부(120)를 설명함에 있어서, 도 2의 도면을 기준으로 9시-3시 방향을 전후방향, 7시-1시 방향을 좌우방향, 12시-6시 방향을 상하방향이라 하기로 한다. 다만, 이러한 방향 설정은 본원의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 시스템(1000)은 본 장치(100) 및 사용자 단말(200)을 포함할 수 있다.
본 장치(100)는 부품 생산 장치로서, 부품을 생산하고 보관, 관리 등을 수행하는 자동화 부품 생산 장치라 달리 지칭될 수 있다.
사용자 단말(200)은 본 시스템(1000) 또는 본 장치(100)를 관리하는 사용자의 단말을 의미할 수 있다. 사용자 단말(200)은 부품 생산 장치(본 장치, 100)와 연동되어 부품 생산 장치(100)의 동작 제어를 위한 제어 신호를 사용자로부터 입력받아 본 장치(100)로 제공할 수 있다. 사용자 단말(200)은 본 장치(100)의 각종 동작을 제어(원격으로 제어)할 수 있다.
본 장치(100)는 일예로 사용자 단말(200)로부터 제공되는 제어 신호에 기반하여 원격으로 동작이 제어될 수 있다.
사용자 단말(200)은 일예로 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(WCode Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC, 노트북, 웨어러블 디바이스, 데스크탑 PC 등과 같은 모든 종류의 유무선 통신 장치를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 웨어러블 디바이스는 사용자의 신체의 적어도 일부에 착용 가능한 디바이스로서, 예시적으로 HMD(Head mounted Display), 구글 글라스 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 장치(100)와 사용자 단말(200)이 연동된다라 함은, 본 장치(100)와 사용자 단말(200) 간에 네트워크를 통해 연결되어 데이터의 송수신이 가능한 상태를 의미할 수 있다.
이때, 네트워크는 일예로 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등 모든 종류의 유/무선 네트워크가 포함될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
본 장치(100)는 구조물 내부의 실내 공간에 마련(설치, 배치)될 수 있다. 여기서, 구조물은 건물, 빌딩, 공장 등을 의미할 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 부품 생산 공정의 수행이 가능한 공간(실내 공간)을 갖는 다양한 구조물, 시설물을 의미할 수 있다. 본 장치(100)에 대한 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.
본 장치(100)는 가공부(110), 기능성 컨베이어부(120), 이송부(130), 제어부(140), 복수개의 카메라(150), 실내 모니터링부(160), 아크 측정 센서(170), 검출부(180) 및 데이터베이스(190)를 포함할 수 있다.
가공부(110)는 사용자로부터 기 입력받은 부품 속성 정보를 기반으로 원재료를 가공하고, 가공에 의해 생성된 가공 부품(5)을 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)에 공급할 수 있다.
여기서, 부품 속성 정보는 본 장치(100)가 생산하고자 하는 부품의 속성 정보를 의미할 수 있다. 부품 속성 정보는 부품의 재질, 소재, 수치, 디자인(형상) 및 설계도 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 원재료는 본 장치(100)가 생산하고자 하는 부품의 재료(소재)로서, 일예로 서스(SUS), 강(STEEL, 스틸), 알루미늄(AL) 등이 고려될 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다양한 종류의 재료가 고려될 수 있다.
본 장치(100) 및 본 시스템(1000)에서 고려되는 부품은, 일예로 진공상태에서 제조되는 제품을 이송시키는 진공 로봇(Vacuum Robot)에 관한 부품을 의미할 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 본 장치(100)에서 고려되는 부품은 반도체 장비에 관한 부품을 의미할 수도 있다. 반도체 장비에 관한 부품으로는 예시적으로 반도체 검사 장비에 들어가는 프로브 카드(PROBE CARD)가 고려될 수 있다.
여기서, 진공상태에서 제조되는 제품에는 반도체, 평판디스플레이(FPD, Flat-Panel Display), 유기발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 등이 포함될 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 반도체와 디스플레이 분야에서 진공상태로 제조(생산)되는 각종 제품이 적용될 수 있다.
본 장치(100)에서 고려되는 부품은 일예로 본 장치(100)에 의해 생산되는 진공 로봇에 관한 부품으로서, 진공 로봇(진공 이송로봇)의 제작(제조, 생산, 조립)에 이용되는(필요한) 부품, 진공 로봇의 부품, 진공 로봇을 구성하는 부품 등으로 달리 표현될 수 있다. 이에 따르면, 본원에서의 가공 부품(5), 생산 부품 등은 모두 진공 로봇에 관한 부품을 의미할 수 있다.
본 장치(100)에서는, 부품(즉, 진공 로봇에 관한 부품 및/또는 반도체 장비에 관한 부품)으로서 일예로 도 5a 내지 도 5c에 도시된 형태의 각종 부품들이 고려될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 장치(100)에서 고려되는 부품(즉, 가공 부품, 생산 부품)에는, 진공 로봇의 제조(제작, 생산)시 고려되는 부품으로서 예시적으로 액추에이터(구동장치), 모터, 냉각기 등의 부품이 포함될 수 있다. 또한, 본 장치(100)에서 고려되는 부품에는 롤러(ROLLER), 볼트류, 기어류, 벨브류 등의 부품이 포함될 수 있다. 또한, 본 장치(100)에서 고려되는 부품에는 프로브 카드(PROBE CARD)를 구성하는 부품으로서, 일예로 스티프너(stiffener), 베이스링(Base ring), 스티프너 커버(stiffener cover), 세라믹 고정링(ceramic fixing ring) 등이 포함될 수 있다. 이러한 부품의 예는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 반도체(반도체 장비), 진공 로봇과 관련된 각종 부품이 고려될 수 있다.
가공부(110)는 기 입력받은 부품 속성 정보(일예로 설계도 등)를 기반으로 원재료를 부품 속성 정보 내 부품 형상에 맞추어 가공하고, 가공에 의해 생성된 가공 부품(5)을 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)에 공급(전달, 제공)할 수 있다. 가공부(110)는 원재료의 가공을 위해, 일예로 머시닝센터(MCT, Machining Center Tool) 및 CNC(Computerized Numerical Control) 선반가공 중 적어도 하나를 이용할 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 종래에 기 개발되었거나 향후 개발되는 다양한 가공 기법(기술)이 적용될 수 있다.
또한, 가공부(110)에 의해 가공이 이루어지는 원재료는, 일예로 가공 공정시의 변형을 줄이기 위해 열처리의 진행이 이루어진 열처리된 원재료일 수 있다. 이때, 열처리로는 예시적으로 소둔(Annealing) 처리가 적용될 수 있다.
본원에서 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)라 함은, 도 2 및 도 3을 기준으로, 컨베이어 벨트(220)가 회주하는 것을 감안하여 상측을 향하는 면(상측에 위치하는 면)을 의미할 수 있다. 마찬가지로, 후술하는 컨베이어 벨트(220)의 하부(222)라 함은 컨베이어 벨트(220)가 회주하는 것을 감안하여 하측을 향하는 면(하측에 위치하는 면)을 의미할 수 있다.
가공부(110)는 가공 부품(5)을 기능성 컨베이어부(120)로 공급(제공, 전달)할 수 있다.
기능성 컨베이어부(120)는, 가공부(110)에 의한 공급에 의해 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)의 조립 적합 여부를 판단하고, 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품을 생산 완료된 생산 부품(혹은 생산 완료 부품)으로서 이송부(130)로 전달(제공)할 수 있다. 즉, 기능성 컨베이어부(120)는 가공 부품(5)이 진공 로봇을 조립함에 있어서 진공 로봇으로의 조립이 적합한지 여부(즉, 진공 로봇의 제조시 가공 부품을 이용할 수 있는지 여부)를 판단할 수 있다. 기능성 컨베이어부(120)에 대한 구체적인 설명은 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
이송부(130)는 기능성 컨베이어부(120)로부터 전달받은 생산 부품을 창고(일예로, 대형 창고)에 보관하기 위해 보관 지점으로 이송할 수 있다. 이때, 창고는 본 장치(100)에 의해 생산 완료된 생산 부품(생산 완료 부품)을 보관하는 장소(공간)를 의미할 수 있다. 창고는 예시적으로 본 장치(100)가 마련된 실내 공간의 일영역에 마련된 보관소를 의미할 수 있다. 이송부(130)에 대한 구체적인 설명은 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
제어부(140)는 부품 생산 장치(본 장치, 100)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(140)는 부품 생산 장치(본 장치, 100)의 각 부의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 기능성 컨베이어부(120)에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기능성 컨베이어부(120)는 한 쌍의 풀리(210), 컨베이어 벨트(220), 지지 몸체부(230), 제1 평면 플레이트(240), 스캔부(250), 판단부(260), 용접 유닛(270), 이미지 센서부(280), 제2 평면 플레이트(290) 및 자기력부(295)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 풀리(210)는 제1 풀리(211) 및 제2 풀리(212)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 풀리(210)(211, 212)는 전후방향에 대해 간격을 두고 이격 배치될 수 있다.
컨베이어 벨트(220)는, 한 쌍의 풀리(210)를 감싸도록 마련되고 한 쌍의 풀리(210)의 회전에 의해 회주될 수 있다. 본 장치(100) 내 기능성 컨베이어부(120)의 컨베이어 벨트(220)는 투명 소재(혹은 광투과성 소재)로 이루어질 수 있다.
지지 몸체부(230)는 컨베이어 벨트(220)가 감싸진 한 쌍의 풀리(210)를 지지하도록 마련될 수 있다. 한 쌍의 풀리(210)는 지지 몸체부(230)에 대하여, 회전 가능하게 결합될 수 있다.
제1 평면 플레이트(240)는, 지지 몸체부(230)의 일측부와 연결되고, 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)와 평행하도록 한 쌍의 풀리(210)의 사이에 마련될 수 있다. 달리 표현해, 제1 평면 플레이트(240)는 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)와 하부(222) 사이에 마련되며, 컨베이어 벨트(220)에 의해 형성되는 공간에 마련될 수 있다. 본원에서 지지 몸체부(230)의 일측부라 함은, 도 2의 도면을 기준으로 후방을 향하는 후측부(후측단)를 의미할 수 있다. 한편, 후술하는 지지 몸체부(230)의 타측부라 함은, 도 2의 도면을 기준으로 전방을 향하는 전방측부(전방측단)를 의미할 수 있다.
스캔부(250)는 제1 평면 플레이트(240)의 상면에 배치되고, 회주되는 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)의 표면에 대하여 레이저 스캔으로 반사강도를 획득할 수 있다.
구체적으로, 스캔부(250)는 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 내면(is)을 향하여 레이저를 조사할 수 있다. 일예로 스캔부(250)는 스캔부(250)의 상측에 위치한 컨베이어 벨트(220)의 내면(is)에 대하여, 내면(is)에 수직하는 방향으로 레이저를 조사할 수 있다.
이때, 컨베이어 벨트(220)가 투명 소재임에 따라 일예로 레이저가 조사된 위치에 가공 부품(5)이 없는 경우, 스캔부(250)로부터 내면(is)을 향하여 조사된 레이저는 컨베이어 벨트(220)를 그대로 통과(투과)할 수 있다.
반면, 레이저가 조사된 위치에 가공 부품(5)이 있는 경우(가공 부품이 위치해 있는 경우), 스캔부(250)로부터 내면(is)을 향하여 조사된 레이저(조사 레이저)는, 상부(221)의 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)의 하면에 부딪쳐 반사됨으로써 스캔부(250)로 다시 되돌아올 수 있다. 즉, 스캔부(250)는 내면(is)을 향해 레이저를 조사한 이후, 조사된 레이저에 응답하여 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)로부터 반사된 레이저(반사 레이저)를 수신할 수 있다. 스캔부(250)는 수신한 반사 레이저를 기반으로 반사강도를 획득할 수 있다. 반사강도는 반사 레이저의 강도와 가공 부품(5)을 향해 조사된 레이저(조사 레이저)의 강도의 비(비율)를 의미할 수 있다.
본원에서 레이저 스캔은, 스캔부(250)가 가공 부품(5)을 향해 레이저를 조사하고, 그에 응답하여 가공 부품(5)로부터 반사된 레이저를 수신(즉, 반사 레이저를 수신)하는 과정을 의미할 수 있다.
스캔부(250)는 이러한 레이저 스캔 과정을 통해, 컨베이어 벨트(220)의 회주에 의해 스캔부(250)의 상측을 통과하는 컨베이어 벨트(220)의 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)의 하면을 레이저 스캔하여 반사강도를 획득할 수 있다.
판단부(260)는, 스캔부(250)에서 획득된 반사강도의 분석을 통해 가공 부품(5)의 조립 적합 여부를 판단할 수 있다. 이때, 판단부(260)는 가공 부품(5)의 조립 적합 여부의 판단을, 스캔부(250)를 통해 획득된 반사강도와 후술하는 이미지 센서부(280)를 이용하여 판단할 수 있다.
이미지 센서부(280)는, 제1 평면 플레이트(240)의 상면에 스캔부(250)와 간격을 두고 배치되고, 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)에 안착된 가공 부품(5)을 촬영하여 가공 부품 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 센서부(280)는 제1 평면 플레이트(240)의 상면 상에서, 스캔부(250)보다 후측으로 스캔부(250)와 간격을 두고 이격 배치될 수 있다.
판단부(260)는, 이미지 센서부(280)에서 획득된 가공 부품 이미지의 이미지 분석을 통해, 가공 부품 이미지 내 가공 부품에 이상이 있는 것으로 의심되는 이상 의심 영역이 존재하는지 판단할 수 있다. 판단부(260)는 가공 부품 이미지에 대한 이미지 분석시, 기 알려져 있거나 향후 개발되는 다양한 이미지 분석 알고리즘을 이용하여 이미지 분석을 수행할 수 있다. 또는, 판단부(260)는 학습된 신경망 모델을 이용하여 이상 의심 영역이 존재하는지 판단할 수 있다.
판단부(260)는 이미지 분석을 통해, 가공 부품 이미지 내 가공 부품에 녹이 슬어 있는 영역, 함몰된 영역(파여있는 영역), 부식된 영역, 및 기본 가공 부품의 형성과는 다른 가공 부품의 형상을 가지는 것으로 인식되는 형상 오류 영역을 포함한 복수의 이상 유형 영역 중 적어도 하나의 영역이 존재하면, 해당 영역을 이상 의심 영역으로서 인식하고 가공 부품 이미지 내에 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 형상 오류 영역은, 일예로 가공 공정시 잘못된 공정으로 인해 생성된 가공 부품의 형상이 제조하고자 하는 가공 부품의 형상과는 기준 허용 범위 이상 차이가 있는 경우를 의미할 수 있으며, 이러한 기준 허용 범위는 일예로 사용자 입력에 의해 기 설정될 수 있다.
일예로 상술한 학습된 신경망 모델은, 복수의 학습 가공 부품 이미지를 입력값으로 하고, 복수의 학습 가공 부품 이미지 각각과 매칭되는 이상 유형 영역을 출력값으로 출력하도록 기 학습된 신경망 모델일 수 있다. 판단부(260)는 이러한 학습된 신경망 모델을 기반으로 이상 의심 영역이 존재하는지 판단할 수 있다.
신경망 모델은, 일예로 인공지능(AI) 알고리즘 모델, 기계학습(머신러닝) 모델, 인공 신경망 모델, 뉴로 퍼지 모델, 딥러닝 모델 등을 의미할 수 있다. 또한, 신경망 모델로는, 예시적으로 컨볼루션 신경망(Convolution Neural Network, CNN, 합성곱 신경망), 순환신경망(RNN, Recurrent Neural Network), 딥 신경망(Deep Neural Network) 등 종래에 이미 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 신경망 모델이 적용될 수 있다.
일예로, 이미지 센서부(280)를 통해 함몰된 영역이 존재하는 가공 부품 이미지가 획득되었다고 하자. 이러한 경우, 판단부(260)는 획득된 가공 부품 이미지를 학습된 신경망 모델의 입력으로 제공할 수 있으며, 그에 응답하여 학습된 신경망 모델로부터 일예로 '함몰된 영역이 존재함'과 같은 데이터가 출력값으로 출력될 수 있다. 이를 토대로, 판단부(260)는 학습된 신경망 모델을 이용하여 이미지 센서부(280)를 통해 획득된 가공 부품 이미지 내에 이상 의심 영역(즉, 녹이 슬어 있는 영역, 함몰된 영역, 부식된 영역, 및 형상 오류 영역 중 적어도 하나의 이상 의심 영역)이 존재하는지 판단할 수 있다.
제어부(140)는 판단부(260)의 판단 결과를 토대로, 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 경우에 한하여 스캔부(250)의 동작을 ON으로 제어할 수 있다.
스캔부(250)가 ON으로 제어된 경우, 스캔부(250)는 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 가공 부품 이미지 내 가공 부품(5)에 대한 레이저 스캔을 통해 반사강도를 획득할 수 있다.
이때, 판단부(260)는 반사강도의 획득이 이루어진 가공 부품(5)의 표면 중 이상이 없는 표면(정상 표면)에 대한 기준강도와 대비하여 이상 의심 영역에 대한 반사강도가 허용범위의 상한값 이상인 것으로 판단되면, 상한값 이상인 것으로 나타나는 이상 의심 영역을 이상 영역인 것으로 인식하여 이상 영역을 갖는 가공 부품을 조립 부적합인 것으로 판단(인식)된 조립 부적합 가공 부품인 것으로 판단할 수 있다.
즉, 판단부(260)는 이미지 센서부(280)를 이용한 이미지 분석을 이용해 가공 부품(5)에 이상 의심 영역이 존재하는지 1차적으로 판단하고, 이후 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 가공 부품(5)에 대하여 레이저 스캔을 수행하여 반사강도를 토대로 1차 판단된 이상 의심 영역이 실제로 이상이 있는 이상 영역인지를 2차적으로 판단할 수 있다. 판단부(260)는 이상 의심 영역이 이상 영역인 것으로 판단된 경우, 이상 영역이 존재하는 것으로 판단된 해당 가공 부품(5)을 최종적으로 조립이 부적합인 것으로 판단되는 조립 부적합 가공 부품인 것으로 판단할 수 있다.
이에 따르면, 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 가공 부품(5)은 일예로 후보 조립 부적합 가공 부품이라 지칭되고, 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 가공 부품(5)은 조립 부적합 가공 부품이라 지칭될 수 있다.
판단부(260)는 이상 의심 영역이 존재하지 않는 가공 부품이거나, 이상 의심 영역이 존재하였으나 반사강도의 분석 결과 최종적으로 조립 부적합 가공 부품이 아닌 것으로 판단된 가공 부품에 대해서는, 진공 로봇으로의 조립이 적합하다고 판단(인식)되는(즉, 조립 적합인 것으로 판단되는) 가공 부품인 조립 적합 가공 부품으로 판단할 수 있다.
판단부(260)에 의해 진공 로봇으로의 조립(생성)이 적합하다고 판단된 조립 적합 가공 부품은 컨베이어 벨트(220)가 회주됨에 따라 지지 몸체부(230)의 타측부(즉, 전방을 향하는 전방측부)에 위치한 용접 유닛(270)으로 제공(전달)될 수 있다.
본 장치(100)는 이미지 센서부(280)와 스캔부(250)를 이용하여 조립 적합 가공 부품인지의 여부를 효과적으로 식별(인식)할 수 있다.
즉, 본원에서 조립 부적합 가공 부품이라 함은 가공 부품에 결함이 존재하는 가공 부품을 의미하고, 조립 적합 가공 부품이라 함은 가공 부품에 결함이 존재하지 않는 가공 부품을 의미할 수 있다. 이에 따르면, 본 장치(100)는 이미지 센서부(280)와 스캔부(250)를 이용한 조립 부적합 가공 부품의 식별(인식)을 통해, 결함이 있는 가공 부품을 자동으로 정확히 검사(즉, 가공 부품의 결함 검사를 정확하고 신속하게 자동으로 검사)할 수 있다.
본 장치(100)는 컨베이어 벨트를 투명 소재로 마련하고, 조립 적합 가공 부품인지를 판단하기 위한 이미지 센서부(280)와 스캔부(250)의 구성을 컨베이어 벨트(220)에 의해 형성되는 내부 공간 내에 마련함으로써, 조립 적합 가공 부품인지의 여부를 판단하기 위한 구성들을 복잡하지 않고 간단하면서도 컴팩트한(compact) 형태로 마련할 수 있다. 다시 말해, 본 장치(100)는 설치시 넓은 공간을 필요로 하지 않으며 컴팩트하게 마련된 기능성 컨베이어부(120)의 제공을 통하여, 진공 로봇의 제조(조립, 제작, 생산)에 필요한 가공 부품들 중 조립 적합 가공 부품 혹은 조립 부적합 가공 부품을 보다 정확하고 빠르게 식별할 수 있는바, 효율적인 자동화 부품(진공 로봇 관련 부품) 생성이 가능하도록 제공할 수 있다.
용접 유닛(270)은 지지 몸체부(230)의 타측부(전방을 향해 위치한 전방측부)와 연결되고, 판단부(260)에 의해 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행할 수 있다. 이때, 용접 공정 기술로는 GTAW(Gas Tungsten Arc Welding), SMAW(Shield Metal Arc Welding) 등이 적용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 종래에 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 용접 공정이 적용될 수 있다.
용접 유닛(270)은 일예로 도 2에 도시된 바와 같이 지지 몸체부(230)의 타측부에 구비되되, 컨베이어 벨트(220)를 사이에 두고 컨베이어 벨트(220)의 양측에 한 쌍으로 구비, 즉 2개 구비될 수 있다. 즉, 용접 유닛(270)은 일예로 기능성 컨베이어부(120)에 2개 구비될 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 그 개수는 다양하게 설정될 수 있다
일예로, 용접 유닛(270)은 컨베이어 벨트(220)의 회주에 의해 조립 적합 가공 부품이 양쪽에 위치한 2개의 용접 유닛(270)의 사이에 위치하면, 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행할 수 있다.
용접 유닛(270)의 일단은 지지 몸체부(230)의 타측부에 연결되고, 용접 유닛(270)의 타단에는 용접재료를 제공하는 노즐부(미도시)가 마련될 수 있다. 노즐부가 구비된 용접 유닛(270)의 타단은 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향, 회전 방향(롤, 피치, 요에 대한 회전 방향)을 포함한 다양한 방향에 대하여 움직임(혹은 이동, 회전) 가능하게 마련될 수 있다. 이처럼, 용접 유닛(270)의 타단이 다양한 방향에 대해 움직임 가능하게 마련됨에 따라, 용접 유닛(270)은 컨베이어 벨트(220)의 상부(221) 상에 위치한 가공 부품(5)(이는 조립이 적합하다고 판단된 조립 적합 가공 부품을 의미할 수 있음)에 대하여 용이하게 용접(용접 공정)을 수행할 수 있다.
용접 유닛(270)은 일예로 사용자에 의해 기 프로그래밍된 제어 신호에 따라 동작함으로써, 가공 부품(5) 상의 미리 설정된 위치에 미리 정해진 양의 용접재료(일예로, 용접봉, Flux, Gas, Backing, Cut Wire 및 Powder 등)를 제공하여 용접 공정을 수행할 수 있다.
상술한 판단부(260)는 가공 부품 이미지에 대한 이미지 분석을 통해 일예로 가공 부품 이미지 내 가공 부품(5)의 종류(볼트류인지, 기어류인지, 모터인지, 냉각기인지 등)와 형상(모양, 형태)을 식별할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 판단부(260)에 의해 식별된 가공 부품(5)의 종류와 형상을 기반으로, 가공 부품의 종류나 형상에 따라 기 프로그래밍된 제어 신호에 따라 용접 공정이 이루어지도록 용접 유닛(270)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 기 프로그래밍된 제어 신호는 일예로 사용자 입력에 의해 설정될 수 있다.
용접 유닛(270)은 식별된 가공 부품(5)의 종류와 형상이 어떠한지에 따라, 기 프로그래밍된 제어 신호를 토대로 용접을 수행하는 위치 및 용접재료의 제공 양(도포 양)을 달리하여 용접 공정을 수행할 수 있다. 용접 유닛(270)은 식별된 각각의 가공 부품(5)의 종류와 형상에 맞추어, 미리 설정된 위치에 미리 정해진 양의 용접재료를 제공하여 용접(용접 공정)을 수행할 수 있다.
용접 유닛(270)은 조립이 적합한 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행하고, 용접 공정이 이루어진 조립 적합 가공 부품을 생산 완료된 생산 완료 부품으로서 이송부(130)로 전달할 수 있다.
한편, 용접 유닛(270)은 조립 부적합으로 판단된 조립 부적합 가공 부품을 용접 공정 및 이송부(130)로의 전달에서 제외시킬 수 있다. 즉, 용접 유닛(270)은 조립이 적합하다고 판단된 조립 적합 가공 부품에 대해서만 용접 공정을 수행하고 이송부(130)로 전달하는 한편, 조립이 부적합하다고 판단된 조립 부적합 가공 부품에 대해서는 용접 공정을 수행하지 않고 이송부(130)로 전달되지 않도록 할 수 있다.
이러한 본 장치(100)는, 진공 로봇으로의 조립이 부적합하다고 판단된 조립 부적합 가공 부품을 용접 공정 및 이송부(130)로의 전달에서 자동으로 제외시킴으로써, 문제가 있는(이상이 있는) 가공 부품을 진공 로봇의 조립이 수행되기 이전(진공 로봇의 조립시 이용되기 이전)에 사전에 제외시킬 수 있어, 진공 로봇 생성(생산, 제조)의 효율화를 제공할 수 있고, 불필요한 공정 시간을 줄이며 빠른 진공 로봇 관련 부품의 생성이 이루어지도록 제공할 수 있다.
제2 평면 플레이트(290)는 지지 몸체부(230)의 타측부와 연결되고, 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)와 평행하도록 한 쌍의 풀리(210)의 사이에 마련될 수 있다. 달리 표현해, 제2 평면 플레이트(290)는, 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)와 하부(222) 사이에 마련되며, 컨베이어 벨트(220)에 의해 형성되는 공간에 마련될 수 있다. 여기서, 지지 몸체부(230)의 타측부라 함은, 앞서 말한 바와 같이 도 2의 도면을 기준으로 전방을 향하는 전방측부(전방측단)를 의미할 수 있다.
일예로, 제2 평면 플레이트(290)의 폭(너비)은 제1 평면 플레이트(240)의 폭(너비) 보다 넓게 형성(설정)될 수 있다. 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 제2 평면 플레이트(290)의 폭은, 제1 평면 플레이트(240)의 폭과 동일하게 설정되거나 혹은 그보다 좁게 설정될 수도 있다. 여기서, 제2 평면 플레이트(290)와 제2 평면 플레이트(290)의 폭(너비)이라 함은, 일예로 도 2의 도면을 기준으로 전후 방향에 대한 길이를 의미할 수 있다.
자기력부(295)는 제2 평면 플레이트(290)의 상면에 배치될 수 있다. 자기력부(295)는 제2 평면 플레이트(290)의 상측에 위치하는 조립 적합 가공 부품에 인력을 작용하는 자기력을 발생시킬 수 있다.
일예로 용접 유닛(270)은 컨베이어 벨트(220)의 회주에 의해 조립 적합 가공 부품이 양쪽에 위치한 2개의 용접 유닛(270)의 사이에 위치하면, 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행할 수 있다. 달리 말해, 용접 유닛(270)은 회주되는 컨베이어 벨트(220)에 의해 조립 적합 가공 부품이 2개의 용접 유닛(270)의 사이의 위치로서, 특히나 제2 평면 플레이트(290)의 중심 위치(p1)에 대응하는 컨베이어 벨트(220) 상의 위치(p2)로 이동되면, 해당 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행할 수 있다. 이때, 컨베이어 벨트(220) 상의 위치(p2)는 이하에서 설명의 편의상 제1 위치(p2)라 지칭될 수 있다.
이때, 제어부(140)는 용접 공정의 수행 이전에, 회주되는 컨베이어 벨트(220)에 의해 조립 적합 가공 부품이 제2 평면 플레이트(290)의 중심 위치(p1)에 대응하는 컨베이어 벨트(220) 상의 제1 위치(p2)로 이동되면 컨베이어 벨트(220)의 회주 동작을 OFF로 제어하고, 이후 용접 공정 중 컨베이어 벨트(220) 상에서의 조립 적합 가공 부품의 각도 틀어짐을 방지하기 위해 자기력부(295)를 ON으로 제어할 수 있다.
조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행할 때 조립 적합 가공 부품이 각도가 틀어지거나 움직이게 되면, 정해진 위치에 용접을 수행하지 못하여 다시 용접 공정을 수행해야 하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 장치(100)에서 제어부(140)는, 용접 공정의 수행 중 각도 틀어짐 없이 용접 공정의 대상이 되는 조립 적합 가공 부품이 정확히 고정되어 움직이지 않도록 하기 위해, 조립 적합 가공 부품이 컨베이어 벨트(220) 상의 제1 위치(p2)로 이동되면, 용접 유닛(270)에 의해 용접 공정이 수행되기 이전에, 먼저 자기력부(295)를 ON으로 제어하여 자기력부(295)를 통해 컨베이어 벨트(220) 상의 제1 위치(p2)에 위치한 조립 적합 가공 부품에 인력을 작용하는 자기력을 발생시킬 수 있다.
자기력부(295)가 ON으로 제어됨으로써, 조립 적합 가공 부품은 인력을 작용하는 자기력에 의해 제1 위치(p2)에 대응하는 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)에 밀착되어 고정될 수 있다.
제어부(140)는 자기력부(295)가 ON 상태인 경우(ON으로 동작이 제어된 경우)에 한하여 용접 공정이 이루어지도록 용접 유닛(270)의 동작을 제어할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 용접 유닛(270)에 의한 용접 공정이 완료되면, 조립 적합 가공 부품이 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)으로부터 이탈 가능한 상태가 되도록, 자기력부(295)의 동작을 OFF로 제어할 수 있다.
자기력부에 대한 설명은 도 4를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다. 도 4는 제2 평면 플레이트(290)의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 장치(100)의 기능성 컨베이어부(120) 내 자기력부(295)는 일예로 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 1개 배치될 수도 있고, 또는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 복수개(1, 2, 3, …, 25) 배치될 수 있다.
즉, 본원의 일예에서는 제2 평면 플레이트(290)의 상면에 자기력부(295)가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 일예로 1개 배치된 것으로 예시하였으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
다른 일예로, 제2 평면 플레이트(290)의 상면에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 자기력부가 일정 간격을 두고 복수개 배치될 수 있다. 즉, 다른 일예로, 본 장치(100)의 기능성 컨베이어부(120)에는 제2 평면 플레이트(290)의 상면에 일정 간격을 두고 서로 이격하여 마련(배치)되는 복수개의 자기력부(1, 2, 3, …, 25)를 포함할 수 있다. 이때, 본원의 일예에서는 복수개의 자기력부(1, 2, 3, …, 25)가 예시적으로 25개인 것으로 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 자기력부의 배치 개수 및 배치 형상 등은 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 상술한 판단부(260)는 가공 부품 이미지의 이미지 분석을 통해 가공 부품 이미지 내 가공 부품(5)의 종류와 형상을 식별할 수 있다. 본 장치(100)에서 고려되는 가공 부품(5)은 앞서 말한 바와 같이 진공 로봇 관련 부품으로서, 액추에이터(구동장치), 모터, 냉각기, 롤러(ROLLER), 볼트류, 기어류, 벨브류, 프로브 카드 등 복수 종류의 가공 부품이 고려될 수 있는데, 이러한 복수 종류의 가공 부품들은 가공 부품 종류별로 서로 간에 형상이 각기 다를 수 있다.
이를 고려해, 이미지 센서부(280)에 의해 가공 부품 이미지의 획득이 이루어지면, 판단부(260)는 가공 부품 이미지에 대한 이미지 분석을 기반으로 가공 부품 이미지 내 가공 부품의 종류와 형상을 식별할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 판단부(260)에 의해 식별된 가공 부품 이미지 내 가공 부품의 종류와 형상을 고려하여 복수개의 자기력부(1, 2, 3, …, 25) 중 적어도 일부의 자기력부의 동작을 선택적으로 제어할 수 있다.
일예로, 복수개의 자기력부(1, 2, 3, …, 25) 중 적어도 일부의 자기력부로서, 제어부(140)는 제1 위치(p2)에 위치한 가공 부품(조립 적합 가공 부품)의 형상을 제2 평면 플레이트(290)에 상면에 투영하였을 때, 제2 평면 플레이트(290)의 상면 상에 투영된 가공 부품(조립 적합 가공 부품)의 형상의 그림자(실루엣)와 중첩되도록 위치한 적어도 일부의 자기력부의 동작을 ON으로 제어할 수 있다. 이에 따르면, 복수개의 자기력부(1, 2, 3, …, 25) 중 선택적으로 동작이 제어되는 적어도 일부의 자기력부의 개수 및 위치는, 판단부(260)에 의해 식별된 가공 부품 이미지 내 가공 부품의 종류와 형상에 따라 달리 결정될 수 있다.
이처럼, 가공 부품의 종류와 형상을 고려해 적어도 일부의 자기력부의 동작을 선택적으로 제어함으로써, 본 장치(100)는 가공 부품을 상부(221)의 외면(os)에 밀착시킴에 있어서 불필요한 자기력부의 ON 제어로 인한 에너지 낭비를 줄이면서도, 서로 다른 형상을 갖는 각기 다른 종류의 가공 부품들 각각이 보다 효과적으로 제1 위치(p2)에 대응하는 컨베이어 벨트(220)의 상부(221)의 외면(os)에 밀착되어 고정되도록 할 수 있다. 즉, 본 장치(100)는 형상이 다른 복수 종류의 가공 부품들 각각을 상부(221)의 외면(os)에 보다 효과적으로 밀착시켜 고정할 수 있어, 이를 통해 각 가공 부품들에 대해 안정적인 용접 공정이 이루어지도록 제공할 수 있다.
용접 유닛(270)에 의해 용접 공정이 완료된 가공 부품(용접이 완료된 조립 적합 가공 부품은 본 장치(100)에 의해 생산 완료된 생산 부품으로서 이송부(130)로 제공(전달)될 수 있다. 달리 말해, 기능성 컨베이어부(120)는 용접 공정이 완료된 가공 부품들(조립 적합 가공 부품들)이 창고에 보관되도록(창고에 보관하기 위해), 용접 공정이 완료된 가공 부품들을 생산 부품으로서 이송부(130)로 제공할 수 있다.
이송부(130)는 기능성 컨베이어부(120)로부터 전달받은 생산 부품을 창고에 보관하기 위해 보관 지점으로 이송할 수 있다. 이때, 창고에 보관된 생산 부품은 향후 부품의 생산을 의뢰한 고객에게 제공(전달, 납품)될 수 있다. 향후, 고객은, 본 장치(100)로부터 제공(납품)받은 생산 부품을 이용하여 진공 로봇을 제작(제조, 생산)할 수 있다. 이송부(130)에 대한 설명은 도 13 내지 도 19를 참조하여 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
한편, 복수개의 카메라(150)는 본 장치(100)가 마련된 구조물 내부의 실내 공간에 배치되고, 실내 공간을 촬영할 수 있다.
실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150)로부터 획득된 영상을 실내 공간을 모니터링한 모니터링 영상 정보로서 저장하고 관리할 수 있다. 이때, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 장치(100)는 영상 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150)로부터 획득된 영상을 모니터링 영상 정보로서 영상 저장부(미도시)에 저장하고 관리할 수 있다.
복수개의 카메라(150)는 본 장치(100)가 마련(설치, 구비)된 실내 공간을 관찰, 감시, 모니터링하기 위해 실내 공간에 설치되는 cctv 등을 의미할 수 있다. 본 장치(100)에서 고려되는 복수개의 카메라(150)의 수는 다양하게 설정될 수 있다.
제어부(140)는, 사용자 단말(200)로부터 모니터링 영상 정보의 제공과 관련된 영상 정보 제공 요청이 이루어진 경우, 복수개의 카메라(150)로부터 획득되어 영상 저장부(미도시)에 저장된 모니터링 영상 정보 중 적어도 일부의 모니터링 영상 정보를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
실내 모니터링부(160)에 대한 보다 구체적인 설명은 다음과 같다. 실내 모니터링부(160)는 사용자 단말(200)로 선택 메뉴를 제공할 수 있다. 또한, 실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150) 각각의 동작을 제어할 수 있다.
실내 모니터링부(160)는 사용자 단말(200)로부터 영상 정보 제공 요청이 수신되었을 때, 그에 응답하여 일예로 실내 공간에 설치된 복수개의 카메라(150) 중에 제1 카메라를 통해 획득되는 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 제2 영상을 획득하는 제2 카메라가 존재하는 경우, 제1 영상이 포함된 확장 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제1 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 즉, 실내 모니터링부(160)는 제1 선택 메뉴가 사용자 단말(200)의 화면 상에 표시되도록 제공할 수 있다. 이에 관한 설명은 도 6을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)의 실내 모니터링부(160)를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상의 제공 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 일예로, 복수개의 카메라(150) 중 제1 카메라에 의해 촬영되어 획득되는 제1 영상(I1)과 제2 카메라에 의해 촬영되어 획득되는 제2 영상(I2) 간에 서로 중첩되는 영역(r)이 존재한다고 하자. 즉, 일예로 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역(r)으로 포함하는 영상(I2)을 획득하는 카메라가 제2 카메라라고 하자. 달리 표현해, 제2 카메라가 제2 영상(I2)을 획득함에 있어서, 일예로 제1 카메라를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역(r)이 중첩되도록 제2 영상(I2)을 획득한다고 가정하자.
이때, 실내 모니터링부(160)는 영상 정보 제공 요청이 수신되었을 때, 복수개의 카메라(150) 중에 제1 카메라를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역(r)으로 포함하는 제2 영상(I2)을 획득하는 제2 카메라가 존재하는지 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2 카메라가 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역(r)에 대해 중첩되도록 영상(I2)을 획득하므로, 실내 모니터링부(160)는 제1 영상(I1)이 포함된 확장 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제1 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
이때, 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여 확장 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우(즉, 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말로부터 확장 영상을 제공받고자 하는 선택 입력 정보가 수신된 경우), 제어부(140)는 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2)을 포함하는 제1 영상의 확장 영상을 적어도 일부의 모니터링 영상 정보로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
이때, 제공되는 제1 영상의 확장 영상은, 제2 영상(I2) 중에서 중첩 영역(r)이 제외된 나머지 영역(s)에 해당하는 영상 및 제1 영상(I1)을 포함하는 영상일 수 있다.
즉, 제어부(140)를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상은, 단순히 제1 영상(I1)에 제2 영상(I2) 전체를 추가함으로써 생성되는 영상이 아니라, 제1 영상(I1)에 제2 영상(I2) 중 특히 제1 영상(I1)과의 중첩된 중첩 영역(r)을 제외한 나머지 영역(s)에 해당하는 제2 영상(I2)만을 추가함으로써 생성되는 영상을 의미할 수 있다.
이에 따르면, 본 장치(100)는 제1 영상의 확장 영상을 사용자 단말(200)로 제공(전송)함에 있어서, 제1 영상의 확장 영상의 생성시 고려되는 두 영상 중 어느 하나의 영상에 포함된 중첩 영역(즉, 두 영상 간에 서로 중첩되는 중첩 영역)을 제거한 상태로 확장 영상을 생성하여 제공(전송)할 수 있다.
이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 실내 모니터링부(160)는 확장 영상의 생성을 위한 영상 편집부(미도시)를 포함할 수 있다.
영상 편집부(미도시)는 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여 확장 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2)을 포함하는 제1 영상의 확장 영상을 생성할 수 있다. 이때, 영상 편집부(미도시)는 상술한 바와 같이 중첩 영역에 대하여 복수개의 중첩 영역들 중 하나만 남기고 나머지 중첩된 영역들은 제거할 수 있다. 이를 기반으로, 영상 편집부(미도시)는 중첩 영역이 제거(제외)된 나머지 영역(s)만을 포함하는 제2 영상(I2)과 제1 영상(I1)을 하나의 영상으로 연결시키는 영상 편집을 수행함으로써, 제1 영상의 확장 영상을 생성할 수 있다.
또한, 영상 편집부(미도시)는 후술하는 설명에서 중첩 카메라를 이용한 대체 영상을 생성하기 위한 영상 편집을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.
실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150) 각각으로부터 획득된 영상을 영상 저장부(미도시)에 모두 저장할 수도 있으나, 바람직하게는 복수개의 카메라(150) 중 일부가 서로 중첩된 영역을 촬영함으로써 확장 영상의 획득이 가능한 경우에는 영상 편집부(미도시)를 통해 편집된 확장 영상을 저장할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(200)로 확장 영상이 제공될 수 있다.
이러한 본 장치(100)는 중첩 영역을 제거한 상태로 확장 영상을 생성 및 저장하고 이를 사용자 단말(200)로 제공함으로써, 불필요한 영상의 획득(혹은 영상 저장부(미도시)에 대한 불필요한 영상의 저장)을 줄이고 메모리의 사용량을 줄일 수 있다. 여기서, 메모리라 함은 영상 저장부(미도시)에 대응하는 메모리를 의미할 수도 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 확장 영상을 제공받는 사용자 단말(200)의 메모리를 의미할 수도 있다.
또한, 실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150) 중에 제1 카메라를 통해 획득되는 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 제2 영상을 획득하는 제2 카메라가 존재하고, 제1 카메라로부터 제1 영상의 획득이 불가능한 상태인 경우, 제1 영상의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 선택 메뉴(이는 이하 설명의 편의상 제2 선택 메뉴라 함)를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
여기서, 제1 영상의 획득이 불가능한 상태라 함은, 예시적으로 제1 카메라가 고장나거나 혹은 제1 영상이 전송되는 네트워크에 대하여 통신 이상이 발생한 경우(즉, 네트워크의 상태가 좋지 않은 경우) 등의 이유로 제1 영상을 실내 모니터링부(160)가 제1 카메라로부터 획득하지 못하는 경우(즉, 제1 카메라로부터 영상을 획득하여 영상 저장부(미도시)에 저장할 수 없는 경우)를 의미할 수 있다.
이에 따르면, 복수개의 카메라(150) 각각은 본 장치(100) 내 실내 모니터링부(160)와 네트워크를 통해 연결(연동)되어, 실내 공간을 촬영한 영상을 네트워크를 통해 실내 모니터링부(160)로 전달(제공)할 수 있다. 이를 통해, 실내 모니터링부(160)는, 복수개의 카메라(150) 각각이 네트워크를 통해 전달(제공)하는 영상을 획득하여 모니터링 영상 정보로서 저장하고 관리할 수 있다.
이때, 네트워크는 상술한 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크 등 모든 종류의 유/무선 네트워크일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
실내 모니터링부(160)는, 선택 메뉴(제2 선택 메뉴)의 제공에 응답하여 대체 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우(즉, 제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말로부터 제1 영상의 대체 영상을 제공받고자 하는 선택 입력 정보가 수신된 경우), 그에 응답하여 제1 영상과 중첩되는 영역(적어도 일부 중첩되는 영역)을 촬영하는 제2 카메라가 제1 영상의 대체 영상을 획득하도록 하기 위해, 제2 카메라의 각도를 제어할 수 있다.
이때, 실내 모니터링부(160)는 제2 카메라의 각도를 제어하기 이전의 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기를 기준(즉, 카메라의 각도 제어 이전의 중첩 영역의 크기를 기준)으로, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기가 더 커지는 방향으로 제2 카메라의 각도를 제어할 수 있다.
이에 따르면, 예시적으로 제2 카메라의 각도 제어가 이루어지기 이전에 제2 카메라를 통해 획득되는 제2 영상(I2) 내 중첩 영역(r)의 크기를 제1 크기인 경우, 제2 카메라의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 카메라를 통해 획득되는 제2 영상 내 중첩 영역의 크기는 제1 크기보다 큰 제2 크기일 수 있다. 이때, 제2 카메라의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 카메라를 통해 획득되는 제2 영상은, 제2 카메라의 각도 제어에 의해 각도 제어 이전과 대비하여 촬영 영상의 각도가 변경된 영상으로서, 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)이라 지칭될 수 있다.
이후, 제어부(140)는 각도 제어가 이루어진 제2 카메라로부터 획득되는 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)을 제1 영상(I1)의 대체 영상으로 하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 각도 제어가 이루어진 제2 카메라로부터 획득되는 각도 변경 영상을 제1 영상의 대체 영상으로 하여 적어도 일부의 모니터링 영상 정보로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 이는 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)에서 제2 카메라의 각도 제어에 의해 획득되는 각도 변경 영상을 설명하기 위한 도면이다. 이에 대한 설명은 도 6과 대비하여 설명될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 실내 모니터링부(160)는 제1 카메라로부터 제1 영상(I1)의 획득이 불가능한 상태인 경우, 제1 영상의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제2 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여 대체 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우, 실내 모니터링부(160)는 제2 카메라의 각도를 제어하기 이전의 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기를 기준으로, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역의 크기가 더 커지는 방향으로 제2 카메라의 각도를 제어할 수 있다.
이에 따르면, 제2 카메라의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 카메라를 통해 획득되는 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상)(I2') 내 중첩 영역(r')의 크기, 즉 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r')의 크기는, 제2 카메라의 각도 제어가 이루어지기 이전의 제2 영상(I2) 내 중첩 영역(r)의 크기보다 클 수 있다.
이후, 제어부(140)는 각도 제어가 이루어진 제2 카메라로부터 획득되는 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)(I2')을 제1 영상(I1)의 대체 영상으로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(200)로 제공되는 제1 영상(I1)의 대체 영상은 적어도 일부의 모니터링 영상 정보라 지칭될 수 있다.
이러한 본 장치(100)는 사용자 단말(200)이 영상 정보 제공 요청으로서 일예로 제1 카메라를 통해 획득되는 영상의 제공을 요청하였으나, 사용자가 요청한 영상(즉, 영상 정보 제공 요청에 대응하는 영상인 제1 카메라의 제1 영상)을 사용자 단말(200)로 제공할 수 없는 상황에 대해서도, 해당 영상(제1 영상)과 적어도 일부 중첩되는 영역을 촬영하는 카메라(일예로, 제2 카메라)의 각도를 제어함으로써, 각도 제어가 이루어지는 카메라(제2 카메라)로 하여금 제1 영상에 대한 대체 영상을 획득하여 사용자 단말(200)에 제공되도록 할 수 있다.
즉, 본 장치(100)는 사용자 단말(200)이 요청한 제1 영상을 제공할 수 없는 상황에서도, 다른 카메라의 각도 제어를 통해 해당 제1 영상과 유사한 영상(대체 영상)을 제공할 수 있다. 달리 말해, 사용자 단말(200)이 복수개의 카메라(150) 중 일예로 어느 한 카메라(제1 카메라)를 통해 획득된 영상을 제공받기 위한 영상 정보 제공 요청을 전송한 경우, 이때 본 장치(100)는 제1 카메라로부터 제1 영상의 획득이 불가능할 때, 다른 카메라의 각도를 제어해 제1 영상과 유사한 영상의 대체 영상을 획득하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 이러한 본 장치(100)는 본 장치(100)가 설치된 실내 공간을 사용자가 보다 전체적으로 모니터링할 수 있도록 제공할 수 있다.
또한, 실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150) 내에 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 영상을 획득하는 중첩 카메라가 복수개 존재하는 경우, 제1 영상(제1 카메라의 제1 영상)의 대체 영상의 획득을 위해 복수개의 중첩 카메라 중 선택적으로 적어도 일부의 카메라의 각도를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 제1 영상의 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 영 카메라 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 카메라의 조합 수(조합 경우의 수)가 복수개인 경우, 제어되는 카메라의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 카메라를 선택하여 각도를 제어할 수 있다. 이는 도 8 내지 도 10을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)에서 대체 영상의 획득을 위한 선택적 중첩 카메라의 각도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 예시적으로 도 8에 도시된 바와 같이 복수개의 카메라(150) 중에, 제1 카메라를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역이 중첩되도록 영상을 획득하는 카메라가 3개 존재(즉, 제2 카메라 내지 제4 카메라가 존재)한다고 하자.
여기서, 제2 카메라가 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r1)을 포함하도록 제2 영상(I2)을 획득하고, 제3 카메라가 제1 영상(I1)의 다른 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r2)을 포함하도록 제3 영상(I3)을 획득하고, 제4 카메라가 제1 영상(I1)의 또 다른 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r3)을 포함하도록 제4 영상(I4)을 획득한다고 하자.
이때, 사용자 단말(200)이 요청한 제1 카메라의 제1 영상(I1)의 획득이 불가능한 상태인 경우(즉, 사용자 단말이 영상 정보 제공 요청을 통해 제1 카메라의 제1 영상을 요청하였으나, 본 장치가 제1 영상을 사용자 단말로 제공할 수 없는 상태인 경우), 실내 모니터링부(160)는 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제2 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.
제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말(200)이 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받을 것을 선택하는 입력이 이루어졌다고 하자. 즉, 사용자 단말(200)로부터 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받는다는 응답이 수신된 경우, 실내 모니터링부(160)는 복수개의 카메라(150) 내에 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 영상을 획득하는 중첩 카메라가 존재하는지 판단할 수 있다.
이때, 복수개의 카메라(150) 내에 중첩 카메라가 존재하되, 이러한 중첩 카메라가 복수개 존재한다고 하자. 여기서, 도 8의 도시된 예에 따르면, 복수개의 중첩 카메라는 제2 영상(I2)을 획득하는 제2 카메라, 제3 영상(I3)을 획득하는 제3 카메라 및 제4 영상(I4)을 획득하는 제4 카메라를 의미할 수 있다.
이처럼, 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공함에 있어서, 일예로 복수개의 카메라(150) 내에 복수개의 중첩 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라)가 존재하는 경우, 실내 모니터링부(160)는 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 복수개의 중첩 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라) 중 선택적으로 적어도 일부의 카메라의 각도를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(140)는, 일예로 도 9에 도시된 바와 같이 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 제2 카메라와 제3 카메라의 각도를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 실내 모니터링부(160)는 각도 제어가 이루어진 제2 카메라를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2')과 각도 제어가 이루어진 제3 카메라를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3')을 획득(수신)할 수 있다. 이후, 상술한 실내 모니터링부(160) 내 영상 편집부(미도시)는, 제1 영상(I1)을 기반으로, 획득된 제2 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2')의 적어도 일부 영역과 획득된 제3 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3')의 적어도 일부 영역을 서로 결합시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.
구체적으로, 영상 편집부(미도시)는 제2 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r1'')에 해당하는 제1 부분 영상을 추출하고, 제3 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r2'')에 해당하는 제2 부분 영상을 추출할 수 있다. 이후, 영상 편집부(미도시)는 추출된 제1 부분 영상과 제2 부분 영상을 연결(결합)시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.
또한, 실내 모니터링부(160)는, 다른 일예로 도 10에 도시된 바와 같이 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 제2 카메라, 제3 카메라 및 제4 카메라의 각도를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 실내 모니터링부(160)는 각도 제어가 이루어진 제2 카메라를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'')과 각도 제어가 이루어진 제3 카메라를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'')과 각도 제어가 이루어진 제4 카메라를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'')을 획득(수신)할 수 있다.
이후, 실내 모니터링부(160) 내 영상 편집부(미도시)는, 제1 영상(I1)을 기반으로, 획득된 제2 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'')의 적어도 일부 영역과 획득된 제3 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'')의 적어도 일부 영역과 제4 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'')의 적어도 일부 영역을 서로 결합시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.
구체적으로, 영상 편집부(미도시)는 제2 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r1''')에 해당하는 제1 부분 영상을 추출하고, 제3 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r2''')에 해당하는 제2 부분 영상을 추출하고, 제4 카메라의 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r3''')에 해당하는 제3 부분 영상을 추출할 수 있다.
이후, 영상 편집부(미도시)는 추출된 제1 부분 영상, 제2 부분 영상 및 제3 부분 영상을 연결(결합)시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.
이때, 상술한 도 9의 일예에서와 같이 2개의 카메라(제2 카메라와 제3 카메라)의 각도 제어를 통한 대체 영상의 획득 예는 제1 경우의 예라 지칭될 수 있다. 또한, 상술한 도 10의 일예에서와 같이 3개의 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라)의 각도 제어를 통한 대체 영상의 획득 예는 제2 경우의 예라 지칭될 수 있다.
이에 따르면, 복수개의 카메라(150) 내에 복수개의 중첩 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라)가 존재하는 경우, 실내 모니터링부(160)는 일예로 제1 경우의 예와 같이 복수개의 중첩 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라) 중 선택적으로 제2 카메라와 제3 카메라의 각도를 각각 제어함으로써 대체 영상을 획득할 수도 있고, 또는, 다른 일예로 제2 경우의 예와 같이 복수개의 중첩 카메라(제2 카메라 내지 제4 카메라) 중 선택적으로 제2 카메라 내지 제4 카메라의 각도를 각각 제어함으로써 대체 영상을 획득할 수 있다.
이와 같은 본원의 일예에 따르면, 본 장치(100)에서는 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 카메라 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 카메라의 조합 수(조합 경우의 수)가 2개(제1 경우의 예와 제2 경우의 예를 포함하는 2가지 경우)라 할 수 있다. 즉, 본원의 일예에 따르면, 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 카메라의 조합 수는 제1 경우의 예와 제2 경우의 예를 포함하여 총 2개인 것이라 할 수 있다.
이처럼, 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 카메라 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 카메라의 조합 수(조합 경우의 수)가 복수개인 경우, 실내 모니터링부(160)는 제어되는 카메라의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 카메라를 선택하여 각도를 제어할 수 있다.
제1 경우의 예에서는 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 카메라의 수가 2개인 반면, 제2 경우의 예에서는 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 카메라의 수가 3개일 수 있다. 이러한 경우, 제1 경우가 제2 경우보다 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 카메라의 수가 더 적으므로, 실내 모니터링부(160)는 2가지의 경우 중 제1 경우의 예와 같이, 일예로 제어되는 카메라의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 카메라로서 제2 카메라와 제3 카메라를 선택하고, 제2 카메라와 제3 카메라의 각도를 제어함으로써 제1 영상(I1)의 대체 영상을 획득할 수 있다.
이러한 본 장치(100)는 사용자 단말(200)이 요청한 제1 영상을 제공할 수 없는 상황에서 제1 영상의 대체 영상을 제공함에 있어서, 대체 영상의 생성을 위해 제어되는 카메라(중첩 카메라)의 수를 최소한으로 하면서 제1 영상과 유사하거나 상응하는 영상(대체 영상)의 제공이 가능하도록 할 수 있다.
즉, 본 장치(100)는 최소한의 수로 제어되는 중첩 카메라를 통해 획득되는 각도 변경 영상을 토대로 대체 영상을 생성함으로써, 영상 편집 시간을 줄일 수 있고(보다 빠른 대체 영상의 생성이 가능하고), 적은 영상의 수를 이용한 영상 간 결합을 통해 사용자 단말(200)로 제공되는 실내 공간에 대한 모니터링 영상(일예로, 제1 영상의 대체 영상)의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 장치(100)는, 본 장치(100)가 마련(설치)된 실내 공간 내 화재의 발생을 모니터링하기 위해, 아크 측정 센서(170), 검출부(180) 및 데이터베이스(190)를 포함할 수 있다.
아크 측정 센서(170)는, 실내 공간에 배치된 분전함의 내부로 유입된 전선에 배치되어 전기신호를 측정할 수 있다. 여기서, 분전함은 분전반 등으로 달리 지칭되고, 아크 측정 센서(170)는 아크 센서 등으로 달리 지칭될 수 있다.
검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 분석을 통해 분전함 내 아크가 발생했는지 여부를 검출할 수 있다. 제어부(140)는 검출부(180)에 의해 아크가 발생한 것으로 검출된 경우, 분전함에 의한 화재 발생 가능성이 있는 것으로 인지하여 사용자 단말(200)로 화재 경고 관련 알림 메시지를 전송할 수 있다.
검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 기 설정된 조건을 충족하는 파형의 존재 여부에 따라 아크 발생 여부를 검출할 수 있다.
아크 측정 센서(170)는 예시적으로, 가파른 에지(steep-edged)의 전류 변화들을 검출하기 위한 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 전압 변화 등을 검출하기 위한 센서일 수 있다. 즉, 아크 측정 센서(170)는 전류 및 전압 중 적어도 하나의 전기신호를 측정하는 센서(전류 센서 및/또는 전압 센서)일 수 있다.
아크 측정 센서(170)는 전선에 대하여 전기신호를 측정할 수 있다. 일예로, 아크 측정 센서(170)는 분전함 내부로 인입되는 전선의 전류 및 부하로 공급되는 전류를 전기신호로서 측정할 수 있다. 다른 일예로, 아크 측정 센서(170)는 분전함 내부로 인입되는 전선에 가압된 전압 및 부하에 걸리는 전압을 전기신호로서 측정할 수 있다.
검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 특징 분석을 통해 분전함 내 아크 발생 여부를 검출할 수 있다. 이때, 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호는 앞서 말한 바와 같이 전류 및 전압 중 적어도 하나의 전기신호를 의미할 수 있다. 검출부(180)는 아크 발생 여부를 검출할 수 있으며, 검출된 아크(아크 신호)로서 직렬 아크(DC ARC) 신호를 검출할 수 있다.
검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 기 설정된 조건을 충족하는 파형의 존재 여부에 따라 아크 발생 여부를 검출할 수 있다. 여기서, 기 설정된 조건은 임계 범위에 속하는 신호가 미리 설정된 시간 동안 발생하는 특징에 대한 조건을 의미할 수 있다.
다시 말하자면, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 임계 범위에 속하는 신호가 미리 설정된 시간 동안 발생되는 파형이 존재하는지 여부에 따라 아크 발생 여부를 검출할 수 있다.
검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 기 설정된 조건을 충족하는 파형이 존재하면, 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 기 설정된 특징 조건을 충족하는 파형에 대응하는 신호를 아크 의심 신호로 판단할 수 있다. 이는 도 11을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있으며, 여기서, 임계 범위는 일예로 전기신호의 파형의 진폭에 대하여 설정된 범위를 의미할 수 있다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)에서 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 예를 나타낸 도면이다.
이때, 도 11에 도시된 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형에는 기 설정된 조건을 충족하지 않는 파형(S1)으로서 아크가 발생하지 않은 정상 신호의 파형(S1)과 기 설정된 조건을 충족하는 파형(S2)으로서 아크 발생에 의해 나타나는 아크 신호로 의심되는 아크 의심 신호의 파형(S2)이 도시되어 있다.
도 11을 참조하면, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 기 설정된 조건으로서 임계 범위(tr)에 속하는 신호가 미리 설정된 시간(t) 동안 발생하는 특징(파형 특징)을 충족하는 파형(S2)이 존재(발생)하는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 조건을 충족하는 파형(S2)이 존재하면, 검출부(180)는 기 설정된 조건을 충족하는 파형(S2)에 대응하는 신호(전기신호)를 분전함에서 아크가 발생함에 따라 나타나는 아크 신호일 가능성이 있는 아크 의심 신호로 1차 판단할 수 있다.
다시 말해, 검출부(180)는 측정된 전기신호의 파형 중 임계 범위(tr)에 속하는 신호가 미리 설정된 시간(t) 동안 발생되는 파형(S2)이 존재하면, 해당 파형에 대응하는 신호, 즉 기 설정된 조건을 충족하는 파형(S2)에 대응하는 신호를 아크 신호일 가능성이 있는 아크 의심 신호로 1차 판단할 수 있다. 즉, 도 11의 도면 상에서 A 구간에 해당하는 파형(S2)에 대응하는 신호를 아크 의심 신호로서 1차 판단할 수 있다.
여기서, 임계 범위(tr)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 값에 대하여 기 설정된 범위를 의미할 수 있다. 일예로, 전기신호가 전류 신호인 경우, 임계 범위(tr)는 예시적으로 제1 전류 값 이상 제2 전류 값 이하의 범위로 설정될 수 있다. 다른 예로, 전기신호가 전압 신호인 경우, 임계 범위(tr)는 예시적으로 제1 전압 값 이상 제2 전압 값 이하의 범위로 설정될 수 있다.
도 11에는 예시적으로 전기신호가 전압 신호인 경우의 예가 도시되어 있으며, 구체적인 예로 임계 범위(tr)는 제1 전압 값(예를 들어, 35V) 이상 제2 전압 값(예를 들어, 50V) 이하의 범위로 설정될 수 있다. 따라서, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)로부터 획득된 전기신호 중 제1 전압 값 이상 제2 전압 값 이하인 전기신호가 미리 설정된 시간(t) 동안 발생되면, 해당 전기 신호를 아크 의심 신호로 1차 판단할 수 있다.
이에 따르면, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)로부터 획득된 전기신호 중 기 설정된 조건을 충족하는 파형(S2)의 신호가 발생한 경우, 해당 파형(S2)에 대응하는 신호를 아크 신호인 것(아크가 발생한 것)으로 즉시 판단하지 않고, 아크 신호일 가능성이 있는 아크 의심 신호로 1차적으로(임시로) 판단할 수 있다.
아크 의심 신호로 판단된 이후, 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터(즉, 복수의 아크 신호)와 아크 의심 신호의 파형 데이터(즉, 아크 의심 신호) 간의 유사도 비교를 기반으로 2차적으로 아크 의심 신호가 아크 신호인지 판단(식별)함으로써, 분전함 내에 아크가 발생했는지 여부(즉, 분전함 내 아크 발생 여부)를 검출할 수 있다.
데이터베이스(190)는 복수의 아크 신호를 저장할 수 있다. 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 각각과 앞서 1차적으로 판단된 아크 의심 신호의 파형 데이터 간의 유사도 비교를 수행할 수 있다. 이러한 유사도 비교를 통해, 검출부(180)는 복수의 아크 신호 파형 데이터 중에서 아크 의심 신호의 파형 데이터와의 유사도가 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는 아크 신호 파형 데이터가 존재하는지 판단할 수 있다.
이때, 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는 아크 신호 파형 데이터가 적어도 하나 존재하면, 검출부(180)는 아크 의심 신호가 최종적으로 아크 신호인 것으로 식별할 수 있다. 이러한 아크 신호의 식별을 통해, 검출부(180)는 분전함 내 아크가 발생한 것으로 검출할 수 있다. 검출부(180)는 아크 신호로서 직렬 아크(DC ARC) 신호를 검출할 수 있다.
검출부(180)는 유사도 비교를 통해, 데이터베이스(190)에 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는 아크 신호 파형 데이터가 적어도 하나 존재하면, 1차적으로 임시 판단된 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 2차적으로 판단(식별)할 수 있다.
다시 말해, 검출부(180)는, 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 특징 분석을 통해 분전함 내 아크 발생 여부를 검출하고, 검출 결과 아크가 발생한 것으로 검출된 경우, 분전함에 의한 화재 발생 가능성이 있는 것으로 인식하여 화재 경고 관련 알림 메시지를 전송하되, 측정된 전기신호의 파형 중 기설정된 특징 조건을 충족하는 파형의 존재 여부에 따라 아크 발생 여부를 검출할 수 있다.
이때, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 중 임계 범위에 속하는 신호가 미리 설정된 시간 동안 발생하는 특징에 대한 조건인 기 설정된 조건을 충족하는 파형이 존재하면, 기 설정된 조건을 충족하는 파형에 대응하는 신호를 아크 신호일 가능성이 있는 아크 의심 신호로서 1차 판단하고, 이후 1차적으로 판단된 아크 의심 신호의 파형 데이터에 대하여 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터와의 유사도 비교를 수행하여, 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 아크 의심 신호의 파형 데이터와의 유사도가 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는 아크 신호 파형 데이터가 적어도 하나 존재하면, 1차 판단된 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 2차 판단할 수 있다. 검출부(180)는 2차 판단 결과 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 판단되면, 분전함 내 아크가 발생한 것으로 최종 검출할 수 있다.
이때, 검출부(180)는 2차 판단 결과 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 판단되면, 분전함 내에 아크가 발생한 것으로 최종 검출할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 아크가 발생한 것으로 최종 검출되면, 사용자 단말(200)로 화재 경고 관련 알림 메시지를 전송함과 더불어, 일예로 후술하는 설명에서와 같이 제1 측정 시간 간격으로 제어되는 아크 측정 센서(170)에 의한 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격보다 짧은 제2 측정 시간 간격으로 변경되도록 제어할 수 있다.
유사도 산출(계산) 과정에 대한 설명은 도 12를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100)의 검출부(180)를 통해 수행되는 아크 신호 파형 데이터와 아크 의심 신호의 파형 데이터 간의 유사도 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12에서, 일예로 S2는 앞서 1차적으로 판단된 아크 의심 신호의 파형 데이터(즉, 아크 측정 센서(170)를 통해 측정되는 전기신호 중에서 식별된 아크 의심 신호)의 예를 나타낸다. 또한, D1은 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 어느 하나의 아크 신호 파형 데이터(즉, 어느 하나의 아크 신호)로서, 일예로 제1 아크 신호 파형 데이터(즉, 제1 아크 신호)의 예를 나타낸다. 이하에서는 설명의 편의상, S2를 아크 의심 신호라 하고, D1을 제1 아크 신호라 하기로 한다. 또한, 제1 아크 신호(D1)에 대응하는 전기신호의 값(즉, 아크 신호의 값)은 기준값이라 달리 표현될 수 있다. 이때, 제1 아크 신호(D1)에 대하여 설명된 내용은 이하 생략된 내용이라 하더라도 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 각각에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, D1a는 기준값에 미리 설정된 오차 범위 값(예를 들어, e %)을 더한 값인 상한 값을 나타내고, D1b는 기준값에 미리 설정된 오차 범위 값(e%)을 차감한 값인 하한 값을 나타낸다. 여기서, 하한 값(D1b) 이상 상한 값(D1a) 이하의 범위(R)는 허용 범위(오차 허용 범위)라 지칭될 수 있다. 달리 말해, 허용 범위(R, 오차 허용 범위)는 전기신호의 값(일예로, 전압 값)이 하한 값(D1b) 이상 상한 값(D1a) 이하에 속하는 범위를 의미할 수 있다.
도 12를 참조하면, 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 어느 하나인 제1 아크 신호(D1)와 아크 의심 신호(S2) 간의 유사도를 비교(즉, 계산)할 수 있다.
유사도 비교를 위해, 검출부(180)는 아크 의심 신호(S2)로부터 미리 설정된 수(예를 들어, 100)의 샘플링 포인트(11')에 대한 전기신호의 값을 획득할 수 있다. 예시적으로, 검출부(180)는 아크 의심 신호(S2) 상의 100개의 샘플링 포인트(11', 샘플링 지점)에 대하여, 100개의 샘플링 포인트 각각에 대응하는 전기신호의 값을 획득할 수 있다.
여기서, 아크 의심 신호(S2) 상에서의 미리 설정된 수의 샘플링 포인트의 위치는 아크 의심 신호(S2)에 대응하는 시간(즉, 미리 설정된 시간, t) 길이에 대하여 샘플링 포인트들 간의 거리가 서로 동일한 간격을 두고 배치되는 위치로 결정될 수 있다. 즉, 미리 설정된 수의 샘플링 포인트는 서로 간에 동일한 간격을 두고 이격되는 위치로 결정될 수 있다.
이러한 미리 설정된 수의 샘플링 포인트(11')는 허용 범위(R) 이내에 위치하는 제1 샘플링 포인트(11a)와 허용 범위(R) 외에 위치하는 제2 샘플링 포인트(11b)가 포함될 수 있다. 즉, 제1 샘플링 포인트(11a)는 하한 값(D1b) 이상 상한 값(D1a) 이하의 범위에 위치하는 포인트를 의미할 수 있다. 제2 샘플링 포인트(11b)는 하한 값(D1b) 미만의 범위에 위치하거나 상한 값(D1a)을 초과하는 범위에 위치하는 포인트를 의미할 수 있다.
검출부(180)는 미리 설정된 수의 샘플링 포인트(11') 중 허용 범위 이내에 위치하는 제1 샘플링 포인트(11a)의 개수와 허용 범위 외에 위치하는 제2 샘플링 포인트(11b)의 개수를 산출할 수 있다. 검출부(180)는 제1 샘플링 포인트(11a)의 개수와 제2 샘플링 포인트(11b)의 개수 간의 비율을 이용하여, 제1 아크 신호(D1)와 아크 의심 신호(S2) 간의 유사도를 계산할 수 있다. 검출부(180)는 하기 식 1을 이용하여 제1 아크 신호(D1)와 아크 의심 신호(S2) 간의 유사도(유사도 값)를 계산할 수 있다.
[식 1]
S(%)=N1/N × 100%
여기서, S(%)는 제1 아크 신호(D1)와 아크 의심 신호(S2) 간의 유사도(유사도 값)을 나타내고, N1은 허용 범위 이내에 위치하는 제1 샘플링 포인트(11a)의 개수를 나타내고, N은 허용 범위 외에 위치하는 제2 샘플링 포인트(11b)의 개수를 나타낸다.
일예로, 100개의 샘플링 포인트(11') 중 제1 샘플링 포인트(11a)가 90개이고, 제2 샘플링 포인트(11b)의 개수가 10개인 경우, 제1 아크 신호(D1)와 아크 의심 신호(S2) 간의 유사도(유사도 값)는 90%일 수 있다.
이와 같이, 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호(즉, 복수의 아크 신호 파형 데이터)와 아크 의심 신호(S2, 아크 의심 신호의 파형 데이터) 간의 유사도 비교를 수행할 수 있다. 달리 표현해, 검출부(180)는 복수의 아크 신호 각각에 대하여, 아크 의심 신호(S2)와의 유사도를 계산할 수 있다.
유사도 비교(계산) 결과, 검출부(180)는 복수의 아크 신호 중 아크 의심 신호(S2)와의 유사도가 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는 아크 신호가 적어도 하나 존재하면, 검출부(180)는 아크 의심 신호(S2)가 아크 신호인 것으로 판단(식별)할 수 있다. 아크 의심 신호(S2)가 아크 신호인 것으로 판단(식별)되면, 검출부(180)는 전기신호의 측정이 이루어진 아크 측정 센서(170)와 연동되는 분전함 내 아크가 발생한 것으로 최종 결정(즉, 아크가 발생한 것으로 검출)할 수 있다.
여기서, 임계 유사도는 아크 의심 신호가 아크 신호인지를 식별하는데 기준이 되는 값으로서, 상기 식 1을 통해 산출되는 유사도에 대한 임계 값을 의미할 수 있다. 일예로, 임계 유사도는 98%로 설정될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
달리 말해, 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 아크 의심 신호의 파형 데이터와 매칭되는 파형 데이터가 존재하는지 여부를 파악하기 위해, 아크 의심 신호의 파형 데이터와 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 간의 매칭 비교를 수행할 수 있다.
이때, 검출부(180)는 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 중 아크 의심 신호의 파형 데이터와 매칭되는 아크 신호 파형 데이터가 적어도 하나 존재하면, 2차적으로 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 판단(식별)해, 최종적으로 분전함 내 아크가 발생한 것으로 검출(판단)할 수 있다.
여기서, 아크 의심 신호의 파형 데이터와 매칭되는 아크 신호 파형 데이터라 함은 아크 의심 신호의 파형과 100% 일치하는 아크 신호 파형에 대한 데이터를 의미할 수도 있겠으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 앞서 말한 바와 같이, 미리 설정된 유사도 범위에 속한(즉, 임계 유사도를 초과하는 유사도를 갖는) 아크 신호 파형에 대한 데이터를 의미할 수 있다.
데이터베이스(190)에는 복수의 아크 신호 파형 데이터가 기 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 아크 신호 파형 데이터라 함은 실제로 분전함 내 아크가 발생하였을 때 발생된 아크에 관한 파형 데이터(즉, 실제 아크 신호라고 판단된 신호의 파형 데이터)를 의미할 수 있다.
특히, 데이터베이스(190)에는 복수의 아크 신호 파형 데이터로서, 아크 발생 원인의 유형별로 복수의 아크 신호 파형 데이터가 구분(분류)되어 저장되어 있을 수 있다.
여기서, 아크 발생 원인의 유형이라 함은 분전함에서 아크 발생의 원인이 되는 요소들(즉, 아크의 발생을 유발하는 요소들)의 유형을 의미할 수 있다.
아크 발생 원인의 유형에는, 전선과 연결되는 커넥터의 열화, 전선과 연결되는 커넥터의 체결 상태 불량, 분전함 내 습기로 인한 단선 및 전선 절연의 마모에 관한 복수의 유형이 포함될 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 아크 발생 원인의 유형에는 아크 발생의 원인이 되는 다양한 요소들의 유형이 포함될 수 있다.
이에 따르면, 데이터베이스(190)에는 아크 발생 원인의 유형별 복수의 아크 신호 파형 데이터로서, 예시적으로 커넥터의 체결 상태 불량시 발생된 아크 신호의 파형 데이터, 커넥터의 열화시 발생된 아크 신호의 파형 데이터, 분전함 내 습기로 인한 단선시 발생된 아크 신호의 파형 데이터, 전선 절연의 마모시 발생된 아크 신호의 파형 데이터 등이 저장될 수 있다.
또한, 데이터베이스(190)에는 아크 발생 원인과 관련하여 해당 아크 발생 원인의 수준별로 아크 신호 파형 데이터가 저장될 수 있다. 즉, 데이터베이스(190)에는 아크 발생 원인의 유형별 아크 신호 파형 데이터에서 나아가, 보다 세부적으로(세분화시켜) 아크 발생 원인의 유형에 따른 수준별 아크 신호 파형 데이터가 저장될 수 있다.
예시적으로, 아크 발생 원인이 커넥터의 열화인 경우, 데이터베이스(190)에는 커넥터의 열화시 발생된 아크 신호 파형 데이터가 저장될 수 있다. 이때, 보다 세부적으로(세분화시켜), 데이터베이스(190)에는 커넥터의 열화 수준(정도)별 복수의 아크 신호 파형 데이터가 저장될 수 있다.
일예로, 커넥터의 열화 수준이 최대 100%를 기준으로 했을 때, 데이터베이스(190)에는 커넥터의 열화 수준이 50%일 때 발생된 아크 신호의 파형 데이터(아크 신호 파형 데이터), 커넥터의 열화 수준이 70%일 때 발생된 아크 신호의 파형 데이터, 커넥터의 열화 수준이 100%일 때 발생된 아크 신호의 파형 데이터 등과 같이, 커넥터의 열화 수준별 복수의 아크 신호 파형 데이터가 저장될 수 있다.
검출부(180)는 아크 발생 원인의 유형에 따른 수준별 복수의 아크 신호 파형 데이터가 저장된 데이터베이스(190)를 기반으로 유사도 비교(매칭 비교)를 수행함으로써, 식별된 아크 의심 신호가 실제 분전함 내에서 아크가 발생함으로써 나타나는 아크 신호인지에 대한 판단(식별)을 보다 정확히 수행할 수 있다.
다시 말해, 검출부(180)는 아크 측정 센서(170)로부터 획득된 전기신호 파형 중 기 설정된 조건을 충족하는 파형에 대응하는 신호가 아크 의심 신호인 것으로 1차 판단(식별)할 수 있다. 이후, 검출부(180)는 아크 의심 신호의 파형 데이터와 데이터베이스(190)에 기 저장된 복수의 아크 신호 파형 데이터 간의 유사도 비교를 통해, 아크 의심 신호가 분전함 내에 아크가 실제로 발생하여 나타나는 아크 신호인지를 2차 판단(식별)할 수 있다. 즉, 검출부(180)는 아크 의심 신호의 1차 판단 이후, 데이터베이스(190)간의 비교(유사도 비교, 매칭 비교)를 통해 1차 판단된 아크 의심 신호가 실제 아크 신호인지를 2차 판단할 수 있다.
2차 판단 결과 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 판단되면, 즉, 도 11의 도면 상에서 A 구간에 해당하는 파형(S2)이 아크 신호에 대응하는 파형인 것으로 판단되면, 검출부(180)는 전기신호의 측정이 이루어진 아크 측정 센서(170)와 연결되는 분전함에서 아크가 발생한 것으로 검출할 수 있다.
이처럼, 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 파형 특징 분석 및 유사도 비교를 통해 아크가 발생한 것으로 검출부(180)에 의해 검출되면, 제어부(140)는 아크의 발생을 검출한 아크 측정 센서(170)와 연결되는 분전함에 의한 화재 발생 가능성이 있는 것으로 인식하여, 분전함과 관련해 화재 경고 관련 알림 메시지를 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다.
이러한 화재 경고 관련 알림 메시지는 사용자 단말(200)의 화면 상에 팝업 형태로 표시되도록 제공되거나, 사용자 단말(200)의 스피커를 통해 소리 형태로 제공될 수 있다.
본 장치(100)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호에서 아크가 발생했는지 여부를 판단함에 있어서 이중 판단(1차 판단과 2차 판단)을 적용함으로써, 예시적으로 단순히 전기신호의 기울기가 임계값 이상이면 아크가 발생한 것으로 판단하는 등의 종래 기술들과는 달리, 아크 발생 여부 내지 화재 발생 가능성(위험)의 검출(판단, 식별)이 보다 높은 신뢰도로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 장치(100)는 분석부(미도시)를 포함할 수 있다.
분석부(미도시)는 검출부(180)에 의한 아크 발생 여부의 검출 결과를 기반으로, 딥러닝 모델을 이용하여 분전함 내 발생된 아크에 대응하는 아크 발생 원인을 판단할 수 있다.
분석부(미도시)는 아크 발생 원인의 유형별 복수의 아크 신호 파형 데이터를 입력값으로 하고 복수의 아크 신호 파형 데이터 각각과 매칭되는 아크 발생 원인 정보를 출력값으로 하는 딥러닝 모델 기반 기학습 사항에 기초하여, 딥러닝 모델(즉, 기학습된 딥러닝 모델)에 분전함에서 발생된 아크에 대응하는 아크 신호의 파형 데이터를 입력으로 적용함으로써 아크 발생 원인을 판단(도출)할 수 있다.
여기서, 아크 발생 원인의 유형에는 상술한 바와 같이 아크 측정 센서(170)가 배치된 전선과 연결되는 커넥터의 열화, 전선과 연결되는 커넥터의 체결 상태 불량, 분전함 내 습기로 인한 단선, 및 전선 절연의 마모에 관한 유형이 포함될 수 있다.
또한, 딥러닝 모델에 입력으로 적용되는 아크에 대응하는 아크 신호의 파형 데이터라 함은 앞서 설명한 이중 판단(1차 판단과 2차 판단)의 적용에 의해 식별된 아크 신호(즉, 유사도 비교를 통해 식별된 아크 신호)의 파형 데이터를 의미할 수 있다.
또한, 분석부(미도시)에서 아크 발생 원인의 판단시 고려되는 딥러닝 모델은, 기학습된 딥러닝 모델로서, 아크 발생 원인의 유형별 복수의 아크 신호 파형 데이터뿐만 아니라 아크 발생 원인의 유형에 따른 수준별 복수의 아크 신호 파형 데이터를 입력값으로 하고, 복수의 아크 신호 파형 데이터 각각과 매칭되는 아크 발생 원인 정보를 출력값으로 하는 학습을 수행하는 딥러닝 모델을 의미할 수 있다.
본원에서 아크 발생 원인의 판단시 고려되는 딥러닝 모델은 인공지능(AI) 알고리즘 모델, 기계학습(머신러닝) 모델, 신경망 모델(인공 신경망 모델), 뉴로 퍼지 모델 등을 의미할 수 있다. 또한, 딥러닝 모델은 예시적으로 합성곱 신경망(Convolution Neural Network, CNN), 순환신경망(RNN, Recurrent Neural Network), 딥 신경망(Deep Neural Network) 등 종래에 이미 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 신경망 모델이 적용될 수 있다.
분석부(미도시)는 검출부(180)에 의한 아크 발생 여부의 검출 결과를 기반으로, 딥러닝 모델을 이용하여 분전함 내 발생된 아크에 대응하는 아크 발생 원인(즉, 분전함 내 발생된 아크의 아크 발생 원인)을 판단할 수 있다.
이러한 본 장치(100)는 전기신호에 대한 파형 특징 분석을 통해 분전함에서의 아크 발생 여부를 검출(판단)할 수 있다. 또한, 본 장치(100)는 딥러닝 모델을 이용하여 분전함에 발생된 아크의 아크 발생 원인을 판단할 수 있다. 즉, 분석부(미도시)는 딥러닝 모델을 이용하여, 앞서 식별된 아크 신호의 발생 원인(즉, 아크 발생 원인)을 판단할 수 있다.
제어부(140)는 사용자 단말(200)로 화재 경고 관련 알림 메시지를 제공함으로써 사용자에게 분전함 내에 아크가 발생하여 화재가 발생할 가능성이 있음을 알릴 수 있다. 뿐만 아니라, 제어부(140)는 화재 경고 관련 알림 메시지 내에 아크 발생 원인에 대한 정보를 포함시켜 사용자 단말(200)로 제공함으로써, 사용자가 아크가 발생했음에 대한 인지 외에도 어떠한 원인에 의해 아크가 발생했는지에 대한 정보를 함께 인지(획득)할 수 있도록 할 수 있다.
다시 말해, 본 장치(100)는 이중 판단(1차 판단과 2차 판단)을 통해 아크 발생 여부를 높은 신뢰도로 검출(판단)할 수 있음과 더불어, 딥 러닝 모델 기반 기학습 사항에 기초하여 발생된 아크의 발생 원인(즉, 식별된 아크 신호에 대한 아크 발생 원인)을 효과적으로 판단(도출, 인식)할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 아크 측정 센서(170)에 의해 측정되는 전기신호의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격으로 제어할 수 있다. 이때, 검출부(180)에 의하여 아크 의심 신호가 아크 신호인 것으로 식별된 경우, 아크 측정 센서(170)에 의해 측정되는 전기신호의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격보다 짧은 제2 측정 시간 간격으로 변경되도록 제어할 수 있다.
다시 말해, 검출부(180)에서 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호에서 1차로 판단(식별)된 아크 의심 신호가 최종적으로 아크 신호인 것으로 판단(식별)되어, 아크가 발생한 것으로 검출된 경우, 제어부(140)는 아크 발생을 검출한 아크 측정 센서(170)에 의해 측정되는 전기신호의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격보다 짧은 제2 측정 시간 간격으로 변경되도록 제어할 수 있다.
제어부(140)는 아크 측정 센서(170)를 통해 측정된 전기신호의 분석을 통해 아크가 발생한 것으로 검출되면, 또 다시 아크 측정 센서(170)에 의한 아크 발생의 검출 가능성이 높은 것으로 판단하여, 더 자주 모니터링 하기 위해 아크 측정 센서(170)에 의한 측정 시간 간격을 현재 설정된 값인 제1 측정 시간 간격보다 짧은 제2 측정 시간 간격으로 변경되도록 제어할 수 있다.
예시적으로, 제어부(140)는 아크 측정 센서(170)의 측정 시간 간격을 평소 기본 모드에서는 제1 측정 시간 간격으로서 일예로 0.01초로 제어할 수 있다. 만약, 아크 측정 센서(170)에 의해 아크 발생이 검출된 경우에는, 아크 측정 센서(170)의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격(일예로, 0.01초) 보다 짧은 제2 측정 시간 간격으로서 일예로 0.005초로 변경되도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 일예로 아크센서에 의해 아크 발생이 검출될 때마다 측정 시간 간격을 아크 발생이 검출되기 이전과 대비하여 더 짧은 시간으로 변경되도록 제어할 수 있다.
즉, 일예로 제어부(140)는 기본 모드에서 아크 측정 센서(170)의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격(일예로, 0.01초)로 제어하고, 해당 아크 측정 센서(170)에 의해 1회차 아크 발생이 검출된 경우, 아크 측정 센서(170)의 측정 시간 간격을 제1 측정 시간 간격(일예로, 0.01초) 보다 짧은 제2 측정 시간 간격(일예로, 0.005초)로 변경되도록 제어할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 해당 아크 측정 센서(170)에 의해 다시 2회차 아크 발생이 검출된 경우, 아크 측정 센서(170)의 측정 시간 간격을 제2 측정 시간 간격(일예로, 0.005초) 보다 짧은 제3 측정 시간 간격(일예로, 0.0001초)로 변경되도록 제어할 수 있다.
이에 따르면, 본 장치(100)는 아크 발생을 검출한 아크 측정 센서(170)에 의한 전기신호의 측정 시간 간격을 변경시킴으로써, 분전함 내에서의 아크 발생으로 인한 화재 발생 위험을 효과적으로 방지하고 모니터링 할 수 있다.
이러한 본 장치(100)는, 본 장치(100)가 마련(설치)된 실내 공간에 대하여, 아크로 인한 화재 발생의 감지가 보다 정확하고 효과적으로 이루어지도록 할 수 있으며, 이를 통해 사용자로 하여금 화재 발생에 대한 즉각적인 대처가 이루어지도록 할 수 있다.
이하에서는 도 13 내지 도 19를 참조하여, 이송부(130)에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 14는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 15은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)에 포함된 무게 조절 부재(50)를 설명하기 위한 도면이다. 도 16는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)에 포함된 전동식 무버(30)의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 17는 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)에 포함된 부품 이송 구조체(70)의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 18은 본원의 일 실시예에 따른 부품 생산 장치(100) 내 이송부(130)에 포함된 부품 이송 구조체(70)의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 이송부(130)를 설명함에 있어서, 도 14의 도면을 기준으로 3시-9시 방향을 전후방향, 12시-6시 방향을 상하방향이라 하기로 한다. 또한, 도 15의 도면을 기준으로 3시-9시 방향을 전후방향, 6시-12시 방향을 좌우방향이라 하기로 한다. 다만, 이러한 방향 설정은 본원의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.
이송부(130)는 본 장치(100)에 의해 생산된 부품(즉, 기능성 컨베이어부를 통해 제공되는 조립 적합 가공 부품인 생산 부품)을 보관 지점으로 이송시키기 위해 마련되는 구성을 의미할 수 있다. 여기서, 보관 지점은 생산 부품이 보관되는 창고의 입구에 해당하는 위치를 의미할 수 있다. 예시적으로, 보관 지점은 일예로 도 14에 도시된 바와 같이 후술하는 이송 부품 수용부(60) 내 출구 부재(63)에 대응하는 위치일 수 있다.
이송부(130)는 천장용 부재(10), 지지용 부재(20), 전동식 무버(30), 무게 조절 부재(50), 이송 부품 수용부(60) 및 부품 이송 구조체(70)를 포함할 수 있다.
천장용 부재(10)는 본 장치(100)가 마련(설치)되는 구조물(예를 들어, 건물, 창고 등)의 천장에 배치되고, 레일부(11)를 가질 수 있다. 즉, 천장용 부재(10)는 레일부(11)를 포함할 수 있다. 레일부(11)는 천장용 부재(10) 내에 내장되도록 마련될 수 있다.
지지용 부재(20)는 천장용 부재(10)와 교차하도록 배치될 수 있다. 지지용 부재(20)는 천장용 부재(10)를 지지하는 2개의 지지용 부재로서, 제1 지지용 부재(21) 및 제2 지지용 부재(22)를 포함할 수 있다.
천장용 부재(10)와 지지용 부재(20)는 일예로 천장용 덕트, 지지용 덕트 등으로 달리 지칭될 수 있다. 본원의 일예에서는 천장용 부재(10)가 1개, 지지용 부재(20)가 2개인 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 천장용 부재(10)와 지지용 부재(20)의 개수 및 배치 구조는 다양하게 변경/적용될 수 있다.
천장용 부재(10)와 지지용 부재(20)는 일예로 철(Iron), 강(Steel) 등의 소재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 소재가 적용될 수 있다.
전동식 무버(30)는 일면(s1)이 레일부(11)와 연결(결합)되고, 타면(s2)이 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체(70)와 결합될 수 있으며, 레일부(11)의 경로를 따라 이동될 수 있다.
부품 이송 구조체(70)는 생산 부품을 수용하고, 수용된 생산 부품을 이송시킬 수 있다. 부품 이송 구조체(70)는 적어도 하나의 생산 부품을 수용할 수 있다. 여기서, 생산 부품은 앞서 말한 바와 같이, 진공 로봇 관련 부품을 의미할 수 있다. 특히나, 부품 이송 구조체(70)에 수용되는 생산 부품은, 기능성 컨베이어부(120)로부터 전달(제공)되는 부품(조립 적합 가공 부품인 생산 부품)을 의미할 수 있다. 부품 이송 구조체(70)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.
제어부(140)는 전동식 무버(30)와 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 이송부(130)의 동작(전체 동작)을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 이송부(130)에 포함된 각 구성(일예로, 레일부, 전동식 무버, 무게 조절 부재, 부품 이송 구조체 등)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 일예로 데스크탑 PC 등의 별도의 전자 제어 장치에 포함되도록 마련될 수 있다. 즉, 본 장치(100)는 일예로 전자 제어 장치에 포함된 제어부(140)의 제어에 의하여 동작(시스템 전체의 동작)이 제어될 수 있다.
제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게와 개수를 고려하여, 부품 이송 구조체(70)에 대하여 전동식 무버(30)와의 결합을 통한 공중 부품 이송 또는 지상 이동을 통한 지상 부품 이송이 이루어지도록, 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 도 14의 도면을 기준으로 보았을 때, 공중 부품 이송이라 함은, 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체(70)가 제2 경로(c2)와 제3 경로(c2)를 따라 이동함으로써 이루어진 공중에서의 생산 부품 이송을 의미할 수 있다. 반면, 지상 부품 이송이라 함은, 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체(70)가 제1 경로(c1)를 따라 이동함으로써 이루어지는 지상에서의 생산 부품 이송을 의미할 수 있다.
이에 따르면, 부품 이송 구조체(70)는 공중 부양을 통한 공중 부품 이송과 지상 이동을 통한 지상 부품 이송을 수행할 수 있는 구조체(물체)일 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 개수와 무관하게 수용된 생산 부품의 무게(전체 무게)가 미리 설정된 무게 이하이면, 공중 부품 이송이 이루어지도록 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시키는 제어를 수행할 수 있다. 특히, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 개수와 무관하게 수용된 생산 부품의 무게(전체 생산 부품에 대한 전체 무게)가 미리 설정된 무게 이하이면, 제어부(140)는 공중 부품 이송을 위해 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시켜 제2 경로(c2)를 따라 이동하도록 제어할 수 있다.
반면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 1개이면, 지상 부품 이송이 이루어지도록 부품 이송 구조체(70)를 제어할 수 있다. 특히, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 1개이면, 제어부(140)는 지상 부품 이송을 위해 부품 이송 구조체(70)를 지상 상에서 이동시켜 제1 경로(c1)를 따라 이동하도록 제어할 수 있다.
무게 조절 부재(50)에 대한 설명은 도 14 및 도 15을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 무게 조절 부재(50)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품에 대한 전체 무게의 조절을 위해 2개의 지지용 부재(21, 22) 중 제1 지지용 부재(21)의 일영역에 마련될 수 있다.
무게 조절 부재(50)는 파지부(51)와 파지 지지부(52)를 포함할 수 있다. 파지부(51)는 생산 부품을 파지할 수 있다. 파지부(51)는 생산 부품의 파지가 가능한 형태로 마련될 수 있다. 파지 지지부(52)는 파지부(51)를 지지하는 부재를 의미할 수 있다. 파지 지지부(52)는 일단이 제1 지지용 부재(21)의 일영역에 결합되고, 타단에 파지부(51)가 결합될 수 있다. 파지부(51)는 파지 지지부(52)의 하면에 대하여 이동 가능하게 마련(파지 지지부와 결합)될 수 있다.
제어부(140)는, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 복수개이면, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 복수개의 생산 부품 중 어느 하나의 생산 부품을 부품 이송 구조체(70)와 이웃하여 배치된 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시키도록, 무게 조절 부재(50)의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 복수개이면, 파지부(51)가 부품 이송 구조체(70)에 수용된 복수개의 생산 부품 중 어느 하나의 생산 부품을 파지한 후 파지된 생산 부품을 부품 이송 구조체(70)와 이웃하여 배치된 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시키도록, 무게 조절 부재(50)의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 제어부(140)는, 무게 조절 부재(50)가 부품 이송 구조체(70)에 포함된 생산 부품들 중 어느 하나의 생산 부품을 하나씩 순차적으로 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시키도록 무게 조절 부재(50)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는, 무게 조절 부재(50)가 부품 이송 구조체(70) 내 어느 하나의 생산 부품을 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시키도록 하는 동작의 제어를, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 복수개의 생산 부품에 대한 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하를 충족할 때까지 반복 수행할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 복수개이면, 무게 조절 부재(50)의 동작을 제어하여 부품 이송 구조체(70)에 포함된 복수개의 생산 부품 중 어느 하나의 생산 부품이 하나씩 다른 부품 이송 구조체(70)로 이동되도록 할 수 있다. 이때, 제어부(140)는, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하를 충족할 때까지, 부품 이송 구조체(70)에 포함된 복수개의 생산 부품 중 어느 하나의 생산 부품을 하나씩 순차적으로 다른 부품 이송 구조체(70)로 이동시키는 동작을 반복적으로 수행(복수회 수행)할 수 있다.
여기서, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품에 대한 전체 무게의 측정은 부품 이송 구조체(70) 내 무게 측정 센서(76)에 의해 이루어질 수 있다.
이에 따르면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 1개의 생산 부품(단일 생산 부품)의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하면, 이를 공중 부품 이송 방식으로 이송시킬 때 위험 가능성이 있는 것으로 판단하여 지상 부품 이송 방식으로 이송되도록 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어할 수 있다.
만약, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품이 복수개이되 전체 무게가 미리 설정된 무게를 초과하면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하를 충족할 때까지 부품 이송 구조체(70) 내 생산 부품을 하나씩 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시키도록 무게 조절 부재(50)의 동작을 제어할 수 있다. 부품 이송 구조체(70) 내 생산 부품을 하나씩 다른 부품 이송 구조체(70')로 이동시킴에 따라 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하가 되면, 제어부(140)는 수용된 생산 부품의 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하를 충족하는 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시켜 제2 경로(c2)를 따라 이동하도록 제어할 수 있다.
이에 따르면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전체 무게가 미리 설정된 무게 이하가 되는 경우에 한하여 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시키는 제어를 수행할 수 있다.
이때, 미리 설정된 무게 이하인지 판단하는데 고려되는 대상인 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전체 무게라 함은, 부품 이송 구조체(70)에 무언가(이를 테면, 생산 부품)이 수용될 경우 수용된 대상(생산 부품)의 하중뿐만 아니라 부품 이송 구조체(70) 자체의 하중까지 모두 고려한 개념을 의미할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70) 자체의 무게와 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게가 고려된 부품 이송 구조체(70)의 전체 무게(부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품에 대한 전체 무게)가 미리 설정된 무게 이하이면, 공중 부품 이송이 이루어지도록 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시키는 제어를 수행할 수 있다.
이에 따르면, 본 장치(100) 내 이송부(130)는 생산 부품을 이송시키는 데에 있어서, 이송되는 생산 부품들을 모두 지상에서 이송되도록 제어하는 것이 아니라, 미리 설정된 무게 이하를 충족하는 적어도 하나의 생산 부품들에 대해서는 공중으로 이송되도록 함으로써, 생산 부품 이송시 지상에서의 사용자의 이동 동선에 피해를 주지 않을 수 있어 사용자의 지상 이동에 대한 불편함을 해소할 수 있다.
또한, 본 장치(100)는 미리 설정된 무게를 초과하는 생산 부품(단일 생산 부품)에 대해서는 지상으로 생산 부품 이송을 수행함으로써, 보다 안전하게 생산 부품 이송이 이루어지도록 하고, 사용자의 안전성을 보장할 수 있다.
일예로, 도 14와 도 15의 도면을 기준으로, 부품 이송 구조체(70)는 지상의 제1 지점(sp1 지점)에 위치해 있을 수 있다. 다른 부품 이송 구조체(70')는 일예로 부품 이송 구조체(70)의 우측에 위치한 지점으로서, 제1 지점(sp1 지점)과 이웃한 이웃 지점(sp1' 지점)에 위치해 있을 수 있다.
지상의 제1 지점(sp1 지점)에 대응되는 상측(상공)에는 제2 지점(sp2 지점)이 위치해 있을 수 있다. 특히, 제2 지점(sp2 지점)은 지면상 제1 지점(sp1 지점)과 수직하는 방향의 레일부(11) 상에 위치해 있을 수 있다.
제어부(140)는 생산 부품 이송의 수행 이전에, 전동식 무버(30)가 제2 지점(sp2 지점)에 위치해 있도록 전동식 무버(30) 및/또는 레일부(11)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 생산 부품 이송의 수행 이전에, 부품 이송 구조체(70)가 제1 지점(sp1 지점)에 위치해 있도록 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 제1 지점(sp1 지점)에 위치한 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게와 개수를 고려하여, 상술한 바와 같이 공중 부품 이송 또는 지상 부품 이송이 이루어지도록 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어할 수 있다.
부품 이송 구조체(70)에 대한 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 부품 이송 구조체(70)는 수용 부재(71), 결합 부재(72), 공중 부양 부재(73), 바퀴(74), 거리 측정 센서(75), 무게 측정 센서(76), 이미지 센서(77) 및 구조체측 압력센서(78)를 포함할 수 있다.
수용 부재(71)는 생산 부품이 수용(적재)되는 수용 공간(s3)을 가질 수 있다. 수용 부재(71)는 일예로 측면에서 보았을 때 윗변이 아랫변보다 상대적으로 넓은 길이를 갖는 사다리꼴 형상으로 마련될 수 있다. 달리 표현하여, 수용 부재(71)의 측면은 사선으로 마련될 수 있다.
이처럼 수용 부재(71)가 사다리꼴 형상으로 마련됨에 따라, 수용 공간(s3)에 수용된 생산 부품은 수용 부재(71)의 바깥으로 떨어지지 않고 수용 공간(s3) 내에 안전하게 수용될 수 있다. 또한, 수용 부재(71)가 사다리꼴 형상으로 마련됨에 따라, 수용 부재(71)를 약간 기울이는 것 만으로(즉, 소정의 각도로 기울이는 것 만으로)도, 수용 공간(s3)에 수용된 생산 부품이 후술하여 설명하는 이송 부품 수용부(60)로 보다 용이하게 전달되도록 할 수 있다.
결합 부재(72)는 전동식 무버(30)와의 결합을 위해 수용 부재(71)의 중심에 마련되는 부재일 수 있다.
부품 이송 구조체(70)와 전동식 무버(30)의 결합시, 부품 이송 구조체(70)의 결합 부재(72)의 일면(s4)과 전동식 무버(30)의 타면(s2)은 서로 접촉될 수 있다. 결합 부재(72)의 타면(s5)은 수용 부재(71)의 내면(특히, 내면의 중심 부분)에 결합될 수 있다.
공중 부양 부재(73)는 수용 부재(71)의 하측에 구비되고, 부품 이송 구조체(70)의 공중 부양을 위해 하측으로 공기를 배출하여 양력을 발생시킬 수 있다.
공중 부양 부재(73)는 수용 부재(71)의 하면 상에서 수용 부재(71)의 중앙부(a)의 둘레를 따라 복수개 구비될 수 있다. 일예로 공중 부양 부재(73)는 복수개로서 2개, 3개 또는 4개로 마련될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 그 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 수용 부재(71)의 하측에는 복수개의 바퀴(74)가 구비될 수 있다. 즉, 부품 이송 구조체(70)는 지면 이동이 가능하도록 수용 부재(71)의 하측에 구비되는 복수개의 바퀴(74)를 포함할 수 있다. 바퀴(74)는 볼 캐스터 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
부품 이송 구조체(70)는 수용 부재(71)의 하측에 구비되는 복수 개의 공중 부양 부재(73)와 복수 개의 바퀴(74)를 포함한다. 달리 말해, 수용 부재(71)의 테두리부(b)의 하면에는 복수 개의 바퀴(74)와 복수 개의 공중 부양 부재(73)가 구비될 수 있다.
공중 부양 부재(73)는 바퀴(74)가 지면으로부터 이격되도록 공기를 배출하여 양력을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 공중 부양 부재(73)는 하측으로 공기를 배출하여 양력을 발생시킬 수 있다. 이때, 발생된 양력이 부품 이송 구조체(70)의 하중 보다 크면 부품 이송 구조체(70)는 부양될 수 있다. 이를 테면, 바퀴(74)가 지면으로부터 이격되도록 부양될 수 있다. 복수 개의 공중 부양 부재(73)는 미리 설정된 무게 이하만큼의 생산 부품을 수용(적재)한 부품 이송 구조체(70)의 하중보다 큰 양력을 발생시킬 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 공중 부양 부재(73)는 미리 설정된 무게 이하로 수용(적재)된 생산 부품을 공중 부양을 통해 이송할 수 있도록 하는 양력을 발생시킬 수 있다. 참고로, 부품 이송 구조체(70)의 하중은 부품 이송 구조체(70) 자체의 하중뿐만 아니라, 부품 이송 구조체(70)에 무언가(이를 테면, 생산 부품)가 수용될 경우, 수용되는 대상의 하중까지 모두 고려한 개념일 수 있다.
이에 따르면, 공중 부양 부재(73)에 의해 생성되는 양력이 부품 이송 구조체(70)의 하중보다 크면 부품 이송 구조체(70)는 부양될 수 있고, 이에 따라 전동식 무버(30)와의 결합을 위해 제2 지점(sp2 지점)을 향하여 이동될 수 있다. 또한, 공중 부양 부재(73)에 의한 양력이 부품 이송 구조체(70)에 작용하는 하중보다 작으면 부품 이송 구조체(70)는 부양하지 않을 수 있고, 이러한 경우에는 예시적으로 사용자가 부품 이송 구조체(70)를 바퀴(74)의 구름 운동을 이용해 이동시킬 수 있다. 참고로, 공중 부양 부재(73)의 양력은 부품 이송 구조체(70)의 하중 이상이 되도록 설정될 수 있다.
공중 부양 부재(73)에 대한 설명은 도 19을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 19는 본원의 일 실시예에 따른 이송부(130)에 포함된 부품 이송 구조체(70) 내 공중 부양 부재(73)를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 공중 부양 부재(73)는 양력 발생 통로부(7211, 7212, 7213)를 포함할 수 있다. 양력 발생 통로부는 공중 부양 부재(73)의 외측면(수용 부재(71)의 대각선 방향의 외측을 향하는 면)에 형성되는 기체 흡입구(7211), 공중 부양 부재(73)의 하면에 형성되는 기체 배출구(7212) 및 기체 흡입구(7211)와 기체 배출구(7212)를 연통시키는 기체 이동 통로(7213)를 포함할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 기체 흡입구(7211)에는 기체 흡입구(7211) 측으로 기체를 유입시키는 기체 흡입부(미도시)가 구비되어 기체를 흡입할 수 있고, 흡입된 기체는 기체 이동 통로(7213)를 따라 이동하여 기체 배출구(6121)를 통해 배출될 수 있으며, 이와 같이 기체 배출구(7212)를 통해 배출됨으로써 공중 부양 부재(73)는 부양을 위한 양력을 형성하여 발생시킬 수 있다. 공중 부양 부재(73)의 양력에 의해 부품 이송 구조체(70)는 부양되어 수용된 생산 부품을 이송할 수 있다. 참고로, 기체 흡입부(미도시)는 기체를 기체 흡입구(7211) 측으로 빨아들이는 팬 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 팬의 회전을 위해, 일예로 부품 이송 구조체(70)는 팬에 전력을 공급하는 전력 공급부(미도시)를 포함할 수 있다. 전력 공급부(미도시)에 의해 팬에 전력이 공급됨에 따라, 부품 이송 구조체(70)는 양력을 발생시켜 공중 부양할 수 있다.
공중 부양 부재(73)는 수용 부재(71)의 테두리부(b)에서 수용 부재(71)의 둘레 방향을 따라 둘러싸며 일정 간격을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라, 수용 부재(71)의 하측에서는 수용 부재(71)의 둘레 방향을 따라 복수 개의 지점(공중 부양 부재(73)가 구비된 지점)에서 양력이 발생되어 부품 이송 구조체(70)의 부양이 이루어질 수 있다.
또한, 공중 부양 부재(73)는 하측으로 공기를 배출할 뿐만 아니라, 내측으로 공기를 배출할 수 있다. 예를 들어, 공중 부양 부재(73)는 수용 부재(71)의 대각선 방향 내측으로 공기를 배출할 수 있다. 또한, 공중 부양 부재(73)가 내측으로 배출하는 공기는 상측을 향해 배출될 수 있다. 즉, 도 17를 참조하면, 공중 부양 부재(73)는 수용 부재(71)의 중앙부(a)를 향해 공기를 배출할 수 있다.
내측으로의 공기 배출을 위해, 공중 부양 부재(73)는 내측 기체 배출부(7215, 7216, 7217)를 포함할 수 있다. 내측 기체 배출부는 공중 부양 부재(73)의 외측면에 형성되는 기체 흡입구(7211), 공중 부양 부재(73)의 내측면에 형성되는 기체 배출구(7216) 및 기체 흡입구(7211)와 기체 배출구(7216)를 연통시키는 기체 이동 통로(7217)를 포함할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 기체 흡입구(7215)에는 기체 흡입구(7215) 측으로 기체를 유입시키는 기체 흡입부(미도시)가 구비되어 기체를 흡입할 수 있고, 흡입된 기체는 기체 이동 통로(7217)를 따라 이동하여 기체 배출구(7216)를 통해 배출될 수 있다. 참고로, 기체 흡입부(미도시)는 기체를 기체 흡입구(7215) 측으로 빨아들이는 팬 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 부품 이송 구조체(70)는 바퀴(74)와 지면 사이의 간격을 측정하는 거리 측정 센서(75)를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 공중 부양 부재(73)에 의한 양력의 발생에 의해 바퀴(74)와 지면 사이의 거리가 멀어짐에 따라 거리 측정 센서(75)에 의해 측정된 거리 측정 값이 미리 설정된 거리 값 이상이면(이상이 되면), 바퀴(74)가 상측으로 이동되도록 바퀴(74)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 바퀴(74)와 지면 사이의 거리가 가까워짐에 따라 거리 측정 센서(75)를 통해 측정된 거리 측정 값이 미리 설정된 거리 값 미만이면(미만이 되면), 바퀴(74)가 상측으로 이동되기 이전의 위치(원위치)로 복원되도록 바퀴(74)를 제어할 수 있다. 이때, 바퀴(74)에 대한 상측으로의 이동 및 복원을 위한 이동은 후술하여 설명하는 위치 조절부(미도시)의 제어를 통해 이루어질 수 있다.
바퀴(74)가 원위치로 복귀된 상태일 때, 바퀴(74)는 외부로 노출된 상태일 수 있으며, 반면, 바퀴(74)가 상측으로 이동된 상태일 때에는 외부로 미노출된 상태일 수 있다.
즉, 바퀴(74)는, 바퀴(74)와 지면 사이의 거리(간격)가 증가하면 수용 부재(71)에 대하여(수용 부재의 하면을 기준으로) 상대적으로 상측으로 이동되고, 바퀴(74)와 지면 사이의 간격이 감소하면 위치 복원될 수 있다.
부품 이송 구조체(70)는 공중 부양 부재(73)를 통해 발생되는 양력 대비 하중이 커질수록 지면 사이와의 거리가 줄어들거나, 지면에 접촉하게 될 수 있는데, 이러한 경우 부품 이송 구조체(70)의 양력을 통한 부양에 의해서는 이동이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 부품 이송 구조체(70)의 하중이 미리 설정된 무게 대비 커지는 경우에는, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 개수를 고려하여, 생산 부품의 개수가 1개이면 지면에 대한 바퀴(74)의 구름 운동으로 부품 이송 구조체(70)가 이동되도록 할 수 있다. 한편, 생산 부품의 개수가 복수개이면 부품 이송 구조체(70)의 전체 무게(수용된 생산 부품의 무게와 부품 이송 구조체 자체의 무게가 고려된 전체 무게)가 미리 설정된 무게 이하를 충족할 때까지 무게 조절 부재(50)로 무게 조절을 수행하여 부품 이송 구조체(70)가 공중 부양으로 이동되도록 할 수 있다.
부품 이송 구조체(70) 내 바퀴(74)는, 거리 측정 센서(75)에 의해 측정되는 바퀴(74)와 지면 사이의 거리가 증가하면(미리 설정된 거리 값 이상으로 증가하면), 양력이 부품 이송 구조체(70)의 하중보다 커 부품 이송 구조체(70)의 부양이 가능한 것임에 따라, 바퀴(74)와 지면 사이의 거리가 더 증가되도록 상측으로 이동될 수 있다. 한편, 바퀴(74)는 거리 측정 센서(75)에 의해 측정되는 바퀴(74)와 지면 사이의 간격이 감소하면(미리 설정된 거리 값 미만으로 감소하면), 부품 이송 구조체(70)의 양력을 통한 부양에 의한 이동이 불가능한 것이므로, 구름 운동을 위해(구름 운동을 할 수 있음을 대비하여) 위치 복원될 수 있다.
부품 이송 구조체(70) 내 바퀴(74)는 부품 이송 구조체(70)가 지상 부품 이송을 수행하는 경우에 한하여 사용되므로(즉, 공중 부품 이송시에는 바퀴의 사용이 불필요하므로), 지상(바닥)에 대한 바퀴(74)의 접촉을 줄여 바퀴(74)에 이물질이 끼는 것이 줄어들도록 할 수 있으며, 이에 따라 바퀴(74)의 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 부품 이송 구조체(70)는 부품 이송 구조체(70)의 방향 전환을 위한 방향 전환부(미도시)를 포함할 수 있다. 방향 전환부(미도시)에 의하면, 부품 이송 구조체(70)는 지면으로부터 수직 상승하여 이동하는 것 이외에도, 지면 상 및/또는 상공 상에서 다방면으로 이동 가능하도록 방향 전환이 이루어질 수 있다.
이러한 방향 전환부(미도시)는 일예로 공중 부양 부재(73)에서 양력 발생을 위한 기체를 배출시키는 기체 배출구(7212, 7216) 측에 마련될 수 있다. 방향 전환부(미도시)는 예시적으로 공중 부양 부재(73)의 기체 배출구(7212, 7216)로부터 배출되는 기체의 방향을 제어(조절)하는 형태의 것으로 마련될 수 있다. 이러한 방향 전환부(미도시)의 동작 제어에 의해, 부품 이송 구조체(70)가 이동되는 방향의 전환이 이루어질 수 있다.
또한, 도면에 자세히 도시하지는 않았으나, 바퀴(74)의 상하 방향 이동을 위해 부품 이송 구조체(70)는 바퀴(74)를 수용 부재(71)에 대해 상하 이동시키는 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 부품 이송 구조체(70) 내 무게 측정 센서(76)는, 수용 부재(71)의 내측에 구비되고, 수용 부재(71)에 수용된 생산 부품의 무게를 측정할 수 있다. 이미지 센서(77)는 부품 이송 구조체(70) 내 결합 부재(72)의 일영역에 구비되고, 수용 공간(s3)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
앞서 말한 바와 같이, 제어부(140)는 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체(70)를 공중 부품 이송 및 지상 부품 이송 중 어느 이송 방식으로 생산 부품을 이송시킬 것인지를 결정함에 있어서, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게와 개수를 고려할 수 있다. 이때, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게와 개수의 측정은, 각각 무게 측정 센서(76)를 통해 측정된 무게 측정 값의 분석 및 이미지 센서(77)를 통해 획득된 이미지에 대한 이미지 분석을 기초로 이루어질 수 있다. 여기서, 이미지 분석시에는 기 알려져 있거나 향후 개발되는 다양한 이미지 분석 알고리즘이 적용될 수 있다.
한편, 도 13, 도 16 및 도 17를 참조하면, 전동식 무버(30)는 자기력 발생부(31) 및 압력센서(32)를 포함할 수 있다. 부품 이송 구조체(70)도 압력센서(78)를 포함할 수 있다. 이때, 전동식 무버(30)에 구비된 압력센서는 무버측 압력센서(32)라 달리 지칭되고, 부품 이송 구조체(70)에 구비된 압력센서는 구조체측 압력센서(78)라 달리 지칭될 수 있다.
자기력 발생부(31)는 전동식 무버(30)의 타면(s2)에 접촉된 부품 이송 구조체(70)에 대하여 인력을 작용하는 자기력을 발생시킬 수 있다.
무버측 압력센서(32)는 외부로 노출되도록 전동식 무버(30)의 타면(s2)에 구비될 수 있다. 무버측 압력센서(32)는 전동식 무버(30)의 타면(s2)에 접촉된 결합 부재(72)와의 접촉 강도(접촉 세기, 접촉 정도)를 측정할 수 있다. 달리 표현해, 전동식 무버(30)의 타면(s2)에는, 결합 부재(72)와의 접촉 강도(특히, 결합 부재의 일면과의 접촉 강도)를 측정하는 무버측 압력센서(32)가 마련될 수 있다.
구조체측 압력센서(78)는 외부로 노출되도록 결합 부재(72)의 일면(s4)에 구비될 수 있다. 구조체측 압력센서(78)는 결합 부재(72)의 일면(s4)에 접촉된 전동식 무버(30)와의 접촉 강도(접촉 세기, 접촉 정도)를 측정할 수 있다. 달리 표현해, 결합 부재(72)의 일면(s4)에는, 전동식 무버(30)와의 접촉 강도(특히, 전동식 무버의 타면과의 접촉 강도)를 측정하는 구조체측 압력센서(78)가 마련될 수 있다.
앞서 말한 바와 같이, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게(이는 부품 이송 구조체 자체의 무게와 수용된 생산 부품의 무게가 함께 고려된 전체 무게를 의미함)가 미리 설정된 무게 이하이면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)가 제2 경로(c2)와 제3 경로(c3)를 따르며 공중 부품 이송을 수행하도록 하기 위해, 공중 부양 부재(73)의 동작을 제어함에 따라 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시키는 제어를 수행할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)의 공중 부양 제어시, 부품 이송 구조체(70) 내 결합 부재(72)의 일면(s4)이 전동식 무버(30)의 타면(s2)과 접촉되도록 공중 부양 부재(73)의 동작(혹은 방향 전환부의 동작)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 공중 부품 이송을 위한 부품 이송 구조체(70)의 공중 부양 제어시, 부품 이송 구조체(70)가 제2 경로(c2)를 따라 공중 부양하여 이동하도록 제어함으로써, 결합 부재(72)의 일면(s4)이 전동식 무버(30)의 타면(s2)과 접촉되도록 할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 결합 부재(72)의 일면(s4)과 전동식 무버(30)의 타면(s2) 간의 접촉이 기 설정된 접촉 조건을 충족하면, 부품 이송 구조체(70)와 전동식 무버(30) 간의 결합이 이루어지도록 자기력 발생부(31)를 on으로 제어할 수 있다. 자기력 발생부(31)가 on으로 제어된 경우에는 부품 이송 구조체(70)에 대하여 인력이 작용함에 따라 전동식 무버(30)와 부품 이송 구조체(70) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
여기서, 기 설정된 접촉 조건은, 무버측 압력센서(32)와 구조체측 압력센서(78)를 통해 측정된 두 압력 측정 값이 모두 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 압력 값 이상의 값을 나타내는(유지하는) 조건을 의미할 수 있다.
즉, 제어부(140)는, 무버측 압력센서(32)와 구조체측 압력센서(78) 각각에서 측정된 압력 측정 값이 미리 설정된 압력 값 이상의 값으로 미리 설정된 시간 동안 유지되는 경우, 전동식 무버(30)와 부품 이송 구조체(70)(특히, 결합 부재) 간의 접촉이 안정적으로(정상적으로) 이루어진 것으로 판단하여 자기력 발생부(31)를 on으로 제어할 수 있다. 이를 통해 전동식 무버(30)에 부품 이송 구조체(70)를 결합시킬 수 있다.
이후, 제어부(140)는 자기력 발생부(31)가 on으로 제어되면, 부품 이송 구조체(70)가 결합된 전동식 무버(30)를 목표 이송 지점(sp3)까지 레일부(11)의 경로를 따라 이동시킬 수 있다.
즉, 자기력 발생부(31)가 on 되어 부품 이송 구조체(70)가 전동식 무버(30)와 결합되면, 제어부(140)는 레일부(11)를 구동시켜 전동식 무버(30)를 목표 이송 지점(sp3)인 제 3 지점(sp3 지점)까지 이동시킬 수 있다. 제어부(140)의 제어에 의해 전동식 무버(30)가 레일부(11)의 경로를 따라 제2 지점(sp2 지점)에서 제3 지점(sp3 지점)의 위치로 이동됨에 따라, 전동식 무버(30)와 결합된 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체(70) 역시 함께(같이) 이동되어, 공중에서 제3 경로(c3)를 따라 이동될 수 있다.
여기서, 제3 지점(sp3)은 부품 이송 구조체(70)를 이용해 공중 부품 이송을 수행함에 있어서, 부품 이송 구조체(70)를 공중 부품 이송시의 목적지(이송 목적지)까지 이동시키기 위한 전동식 무버(30)의 도착 지점을 의미할 수 있다.
이후, 제어부(140)는 전동식 무버(30)가 목표 이송 지점(sp3 지점)에 도달한 경우, 부품 이송 구조체(70)의 동작 제어를 통해 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품을 2개의 지지용 부재(20)(21, 22) 중 제2 지지용 부재(22)의 일영역에 마련된 이송 부품 수용부(60)로 전달함으로써 공중 부품 이송을 수행할 수 있다. 공중 부품 이송의 수행은, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품이 이송 부품 수용부(60)로 전달됨으로써 완료될 수 있다.
이때, 이송 부품 수용부(60)에 대한 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전달은, 전동식 무버(30)가 목표 이송 지점(sp3 지점)에 도달하였을 때, 제어부(140)가 결합 부재(72)를 기준으로 수용 부재(71)의 각도가 기울어지도록 부품 이송 구조체(70)의 동작을 제어함으로써 이루어질 수 있다.
다시 말해, 전동식 무버(30)가 목표 이송 지점(sp3 지점)에 도달된 것으로 인지되면, 제어부(140)는 결합 부재(72)를 기준으로 한 수용 부재(71)의 각도가 기울어지도록 수용 부재(71)의 각도를 제어할 수 있다. 이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 결합 부재(72)는 일예로 결합 부재(72)를 기준으로 한 수용 부재(71)의 각도를 조절하기 위한 각도 조절 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 수용 부재(71)의 각도를 기울여 제어하는 경우, 수용 부재(71)의 수용 공간(s3)에 수용된 생산 부품은 이송 부품 수용부(60)로 전달될 수 있다.
각도 조절 부재(미도시)는 도 14의 도면을 기준으로 보았을 때 수용 부재(71)의 앞단이 후단보다 상대적으로 하측으로 이동되도록 수용 부재(71)의 각도를 조절할 수 있다. 이에 따르면, 수용 부재(71)는 측면에서 보았을 때 각도 조절에 의해 시계 방향으로 회전 이동될 수 있다.
수용 공간(s3)에 수용된 생산 부품이 모두 이송 부품 수용부(60)로 전달된 것으로 판단되는 경우, 제어부(140)는 수용 부재(71)의 각도를 기울이기 이전의 상태(원상태)로 복귀되도록 제어할 수 있다. 이때, 수용 공간(s3)에 수용된 생산 부품이 이송 부품 수용부(60)로 모두 전달되었는지 여부는 무게 측정 센서(76)를 통해 측정되는 무게 측정 값을 기초로 이루어질 수 있다.
이송 부품 수용부(60)는 입구 부재(61), 중간 연결 부재(62) 및 출구 부재(63)를 포함할 수 있다. 입구 부재(61)는 공중에 위치해 있는 부품 이송 구조체(70)로부터 생산 부품을 전달받기 위해 마련될 수 있다. 입구 부재(61)는 제2 지지용 부재(22)의 일영역에 마련되되, 제2 지지용 부재(22)의 외면으로부터 일예로 후측을 향해 돌출 형성되도록 마련될 수 있다. 입구 부재(61)는 전동식 무버(30)와 결합된 부품 이송 구조체(70)의 하면으로부터 소정의 거리를 두고 그보다 하측에 마련될 수 있다. 입구 부재(61)의 밑면은 사선으로 기울어져 배치될 수 있으며, 이에 따라 입구 부재(61)가 부품 이송 구조체(70)로부터 전달받은 생산 부품은 중간 연결 부재(62)로 전달될 수 있다.
중간 연결 부재(62)는 입구 부재(61)와 출구 부재(63)의 사이를 연결하며, 제2 지지용 부재(22)의 내부에 마련될 수 있다. 중간 연결 부재(62)는 일예로 나선 형상으로 마련될 수 있으며, 이에 따라 입구 부재(61)로부터 전달받은 생산 부품은 중간 연결 부재(62)의 나선 경로를 따라 하측으로 이동되고 이로부터 출구 부재(63)로 전달될 수 있다.
출구 부재(63)는 지상에 가깝게 위치하고, 제2 지지용 부재(22)의 일영역에 마련되되, 특히 제2 지지용 부재(22)의 외면으로부터 일예로 전방향측을 향해 돌출 형성되도록 마련될 수 있다. 출구 부재(63)는 중간 연결 부재(62)로부터 생산 부품을 전달받을 수 있다. 출구 부재(63)로 전달된 생산 부품은 일예로 사용자(작업자)에 의해 창고로 옮겨져서 창고에 보관될 수 있다. 다른 일예로, 출구 부재(63)로 전달된 생산 부품은 사용자(작업자) 등에 의하여 상자 등에 담겨져서 패키징될 수 있으며, 패키징된 상자는 납품을 위해 제공될 수 있다.
이송 부품 수용부(60)에 의하면, 부품 이송 구조체(70)에 의해 상공에서 이송된 생산 부품이, 상공으로부터 사용자가 위치한 지상까지 용이하게 이동되도록 제공할 수 있다.
또한, 이송 부품 수용부(60)는 충격 흡수 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 충격 흡수 부재(미도시)는 이송 부품 수용부(60)의 상면 중 적어도 일부에 마련될 수 있다. 충격 흡수 부재(미도시)는 일예로 스펀지 등의 소재를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 충격 흡수 소재가 적용될 수 있다. 이러한 충격 흡수 부재(미도시)는, 상공에서 이송된 생산 부품이 이송 부품 수용부(60)를 통하여 지상으로 이동됨에 있어서, 생산 부품이 손상 없이 이동되도록 제공할 수 있다. 즉, 충격 흡수 부재(미도시)는 이송 부품 수용부(60)에서 이동되는 생산 부품에 대한 손상을 방지할 수 있다.
제어부(140)는 자기력 발생부(31)가 on으로 제어된 시점부터 이송 부품 수용부(60)에 대한 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전달이 완료된 시점까지의 기간 동안에 한하여, 양력이 발생되지 않도록 공중 부양 부재(73)를 off로 제어할 수 있다.
달리 말해, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)를 제2 경로(c2)를 따라 이동시키는 동안 공중 부양 부재(73)를 on 으로 제어할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 결합 부재(72)의 일면(s4)과 전동식 무버(30)의 타면(s2) 간의 접촉이 기 설정된 접촉 조건을 충족할 때까지 공중 부양 부재(73)를 on 으로 제어할 수 있다.
이후, 결합 부재(72)의 일면(s4)과 전동식 무버(30)의 타면(s2) 간의 접촉이 기 설정된 접촉 조건을 충족하여 자기력 발생부(31)가 on으로 제어되면, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)를 제3 경로(c3)를 따라 이동시키는 동안 공중 부양 부재(73)를 off 로 제어할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품이 모두 이송 부품 수용부(60)로 전달될 때까지(이송 부품 수용부로의 생산 부품 전달이 완료될 때까지) 공중 부양 부재(73)를 off 로 제어할 수 있다.
제어부(140)는, 부품 이송 구조체(70)를 제3 경로(c3)를 따라 이동시키는 동안에, 일예로 바퀴(74)와 공중 부양 부재(73)가 수용 부재(71)의 하면을 기준으로 상대적으로 그보다 상측으로 이동되도록 바퀴(74)와 공중 부양 부재(73)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 이송부(130)는 수용 부재(71)의 하면을 기준으로 한 바퀴(74)와 공중 부양 부재(73)의 상대적인 위치를 조절하기 위한 위치 조절부(미도시)를 포함할 수 있다.
자기력 발생부(31)로부터 발생되는 인력에 의하여 전동식 무버(30)와 부품 이송 구조체(70)가 서로 결합된 상태이므로, 본원은 부품 이송 구조체(70)를 제3 경로(c3)를 따라 이동되는 동안 공중 부양 부재(73)를 off 로 제어함으로써, 부품 이송 구조체(70)의 전력 소모(특히, 부품 이송 구조체를 공중 부양시키고자 공중 부양 부재 내 팬에 공급되는 전력의 소모)를 줄일 수 있다.
제어부(140)는, 이송 부품 수용부(60)에 대한 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 전달이 완료되면, 공중 부양 부재(73)를 다시 on으로 제어하고, 이후 전동식 무버(30)의 타면(s2)에 접촉된 부품 이송 구조체(70)가 전동식 무버(30)로부터 이탈 가능하도록 자기력 발생부(31)를 off로 제어할 수 있다.
이후, 제어부(140)는 자기력 발생부(31)가 off로 제어된 이후, 공중 부양 부재(73)의 동작 제어를 통해 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시켜 기 설정된 대기 지점으로 이동시킬 수 있다.
이때, 기 설정된 대기 지점은 생산 부품 수용을 위해 부품 이송 구조체가 대기하는 지점을 의미할 수 있다. 일예로, 기 설정된 대기 지점은, 제1 지점(sp1 지점)에 어떠한 부품 이송 구조체도 위치해 있지 않은 경우, 제1 지점(sp1 지점)을 의미할 수 있다. 다른 일예로, 제1 지점(sp1 지점)에 어느 한 부품 이송 구조체가 위치해 있고, 그와 이웃한 이웃 지점(sp1' 지점)에는 어떠한 부품 이송 구조체도 위치해 있지 않은 경우, 기 설정된 대기 지점은 이웃 지점(sp1' 지점)을 의미할 수 있다.
이에 따르면, 본원의 일예에서는 설명의 편의상 부품 이송 구조체(70)가 1개, 혹은 2개이고, 전동식 무버(30)가 1개인 것으로 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 부품 이송 구조체(70)와 전동식 무버(30)의 수는 다양하게 적용될 수 있다.
전동식 무버(30)가 복수개 마련되는 경우, 복수개의 전동식 무버(30)는 레일부(11)에 대하여 간격을 두고 이격하여 배치될 수 있다. 또한, 부품 이송 구조체(70)가 복수개 마련되는 경우, 복수개의 부품 이송 구조체는 기 설정된 복수의 구조체 대기 지점에 위치해 있을 수 있다. 이러한 기 설정된 복수의 구조체 대기 지점에는 복수개의 부품 이송 구조체가 각각 1개씩 위치해 있을 수 있다. 복수의 구조체 대기 지점에는 제1 지점(sp1 지점), 이웃 지점(sp1' 지점) 등이 포함될 수 있다.
복수개의 부품 이송 구조체(70) 각각은 복수개의 전동식 무버(30) 중 어느 하나의 전동식 무버와의 결합을 통해 공중 부품 이송을 수행, 즉 공중 부품 이송을 위한 제3 경로(c3)로의 이동을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 부품 이송 구조체(70)가 이송 부품 수용부(60)로 생산 부품 전달을 완료하여 부품 이송 구조체(70)를 기 설정된 대기 지점으로 이동시키고자 하는 경우, 기 설정된 복수의 구조체 대기 지점(sp1, sp1', … ) 중 부품 이송 구조체(70)가 위치해 있지 않은 비어있는 구조체 대기 지점을 기 설정된 대기 지점으로 지정할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 지정된 기 설정된 대기 지점으로 부품 이송 구조체(70)를 공중 부양시켜 이동시킬 수 있다.
이때, 도 14를 참조하면, 기 설정된 대기 지점으로의 이동시 부품 이송 구조체(70)의 이동 경로는, 부품 이송 구조체(70)가 전동식 무버(30)에 결합된 상태일 때 부품 이송 구조체(70)의 하면의 위치에 대응되는 고도(h2)보다는 낮되, 부품 이송 구조체(70)가 지상에 위치하는 상태일 때 부품 이송 구조체(70)의 상면의 위치에 대응되는 고도(h1)보다는 높은 고도 범위에 속해 있는 경로일 수 있다.
즉, 기 설정된 대기 지점으로의 이동시 부품 이송 구조체(70)의 이동 경로는 일예로 제4 경로(c4)와 같을 수 있으며, 이는 h1 고도보다는 높고 h2 보다는 낮은 고도를 갖도록 설정될 수 있다.
종래에 부품을 이송시키는 방법으로는 컨베이어 벨트를 이용해 이송시키는 방법이 있었으나, 이는 일반적으로 컨베이어 벨트가 지상에 설치됨에 따라 사용자의 이동 동선과 겹쳐 사용자가 이동하는 데에 있어서 불편함을 야기한다. 또한, 종래에는 부품 이송을 위한 수단(부품 이송 수단)을 일측 방향으로 이동시킨 후, 이를 다시 원위치로 복귀시킴에 있어서, 일측 방향으로의 이송을 위한 컨베이어 벨트(혹은 레일)와 복귀를 위한 컨베이어 벨트(혹은 레일)가 별도로 구비되기 때문에, 넓은 설치 공간의 확보를 필요로 하고(설치 공간이 넓게 차지되고) 부품 이송 수단에 대한 원위치로의 복귀 시간이 오래 걸리는 등의 문제가 있었다.
이에 반해, 넓은 생산 부품 관리(보관) 창고 등에서 생산 부품을 이송시킴에 있어서, 본 장치(100)는 이송부(130)의 제공을 통해, 부품 이송 구조체(70)에 수용된 단일 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게를 초과하는 경우에 한해서만 부품 이송 구조체(70)가 지상으로 생산 부품 이송을 수행하도록 하고, 그 이외의 경우들(부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게 이하인 경우)에 대해서는 모두 부품 이송 구조체(70)가 상공(공중)으로 생산 부품 이송을 수행하도록 할 수 있다.
이러한 본 장치(100)는 이송부(130)를 제공함으로써, 종래에 지상에 설치된 컨베이어 벨트에 의해 사용자의 이동 동선에 제한이 따르던 문제를 해소할 수 있고, 생산 부품 이송 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 본 장치(100)는 일측 방향으로의 생산 부품 이송을 위한 레일(즉, 레일부)만을 필요할 뿐, 생산 부품 이송 수단(예컨데, 부품 이송 구조체)를 복귀시키기 위한 별도의 레일 설치가 불필요하므로(즉, 제4 경로를 따라 공중부양으로 복귀가 가능하므로) 종래 기술 대비 상대적으로 설치 공간을 줄일 수 있고, 부품 이송 구조체에 대한 복귀 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있다.
본 장치(100)는 넓은 생산 부품 관리(보관) 창고 등에서 생산 부품을 이송시킴에 있어서, 레일부(11), 전동식 무버(30), 부품 이송 구조체(70) 등에 대한 전자적인 제어로 생산 부품을 목적지(일예로 보관 지점)까지 이동시킬 수 있는바, 인력이 필요없고 자동으로 생산 부품을 이송시킬 수 있어 효율적인 생산 부품 이송을 가능케 할 수 있다. 이러한 본 장치(100)는 생산 부품을 창고 등에 보관/관리하고 입출고 시킴에 있어서, 자동화로 보다 빠르고 효율적인 관리가 이루어지도록 제공할 수 있다.
본 장치(100)는 부품 이송 구조체(70)에 수용된 생산 부품의 무게와 개수를 고려하여, 수용된 생산 부품에 대한 이송을 선택적으로 지상 또는 상공(공중)을 통해 수행할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 생산 부품의 자동 이송이 이루어지도록 제공할 수 있다.
또한, 본 장치(100)는 부품 이송 구조체(70)를 양력에 의해 부양시켜 생산 부품을 이송시킬 수 있음에 따라, 사용자(작업자)가 생산 부품을 이동(이송)시키는 데에 있어서 큰 힘을 들이지 않도록 할 수 있으며, 뿐만 아니라 바퀴(74)가 바닥에 접촉되는 것을 줄여 바퀴(74)에 이물질이 끼는 것이 줄어들도록 할 수 있으므로, 생산 부품의 이송이 보다 용이해지도록 하고 바퀴(74)의 수명을 증가시킬 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 부품 생산 시스템
100: 부품 생산 장치
110: 가공부 120: 기능성 컨베이어부
130: 이송부 140: 제어부
150: 복수개의 카메라 160: 실내 모니터링부
170: 아크 측정 센서 180: 검출부
190: 데이터베이스
5: 가공 부품
200: 사용자 단말

Claims (16)

  1. 부품 생산 장치로서,
    기 입력받은 부품 속성 정보를 기반으로 원재료를 가공하고, 가공에 의해 생성된 가공 부품을 컨베이어 벨트의 상부에 공급하는 가공부;
    상기 공급에 의해 상기 컨베이어 벨트의 상부의 외면에 안착된 상기 가공 부품의 조립 적합 여부를 판단하고, 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품을 생산 완료된 생산 부품으로서 이송부로 전달하는 기능성 컨베이어부;
    상기 기능성 컨베이어부로부터 전달받은 생산 부품을 보관하기 위해 보관 지점으로 이송하는 이송부; 및
    상기 부품 생산 장치의 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 부품은, 진공상태에서 제조되는 제품을 이송시키는 진공 로봇(Vacuum Robot)에 관한 부품이고,
    상기 기능성 컨베이어부는, 전후방향에 대해 간격을 두고 이격 배치되는 한 쌍의 풀리; 상기 한 쌍의 풀리를 감싸도록 마련되고 상기 한 쌍의 풀리의 회전에 의해 회주되는 컨베이어 벨트; 및 상기 한 쌍의 풀리를 지지하도록 마련되는 지지 몸체부;
    상기 지지 몸체부의 일측부와 연결되고, 상기 컨베이어 벨트의 상부와 평행하도록 상기 한 쌍의 풀리의 사이에 마련되는 제1 평면 플레이트;
    상기 제1 평면 플레이트의 상면에 배치되고, 상기 컨베이어 벨트의 상부의 외면에 안착된 상기 가공 부품의 표면에 대하여 레이저 스캔으로 반사강도를 획득하는 스캔부;
    상기 획득된 반사강도의 분석을 통해 상기 가공 부품의 조립 적합 여부를 판단하는 판단부;
    상기 지지 몸체부의 타측부와 연결되고, 상기 판단부에 의해 조립 적합인 것으로 판단된 조립 적합 가공 부품에 대하여 용접 공정을 수행하는 용접 유닛;
    상기 제1 평면 플레이트의 상면에 상기 스캔부와 간격을 두고 배치되고, 상기 컨베이어 벨트의 상부의 외면에 안착된 상기 가공 부품을 촬영하여 가공 부품 이미지를 획득하는 이미지 센서;
    상기 지지 몸체부의 타측부와 연결되고, 상기 컨베이어 벨트의 상부와 평행하도록 상기 한 쌍의 풀리의 사이에 마련되는 제2 평면 플레이트; 및
    상기 제2 평면 플레이트의 상측에 위치하는 조립 적합 가공 부품에 인력을 작용하는 자기력을 발생시키는 자기력부를 포함하되,
    상기 판단부는, 상기 가공 부품 이미지의 이미지 분석을 통해 상기 가공 부품 이미지 내에서 이상이 있는 것으로 의심되는 이상 의심 영역이 존재하는지 판단하되,
    상기 제어부는, 상기 이상 의심 영역이 존재하는 것으로 판단된 경우에 한하여 상기 스캔부의 동작을 ON으로 제어하고, 상기 용접 공정의 수행 이전에, 회주되는 컨베이어 벨트에 의해 상기 조립 적합 가공 부품이 상기 제2 평면 플레이트의 중심 위치에 대응하는 위치로 이동되면 회주 동작을 OFF로 제어하고, 이후 상기 자기력부를 ON으로 제어하며, 상기 자기력부가 ON 상태인 경우에 한하여 상기 용접 공정이 이루어지도록 상기 용접 유닛의 동작을 제어하고, 상기 용접 공정이 완료되면 상기 자기력부의 동작을 OFF로 제어하는 것이되,
    상기 컨베이어 벨트는 투명 소재로 이루어진 것인, 부품 생산 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 가공 부품의 표면 중 이상이 없는 표면에 대한 기준강도와 대비하여 상기 이상 의심 영역에 대한 반사강도가 허용범위의 상한값 이상인 것으로 판단되면, 상기 상한값 이상인 것으로 나타나는 상기 이상 의심 영역을 이상 영역인 것으로 인식하여 상기 이상 영역을 갖는 가공 부품을 조립 부적합 가공 부품인 것으로 판단하고,
    상기 제어부는, 상기 조립 부적합 가공 부품을 상기 용접 공정 및 상기 이송부로의 전달에서 제외시키는 것인, 부품 생산 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는,
    천장에 배치되고, 레일부를 갖는 천장용 부재;
    상기 천장용 부재와 교차하도록 배치되고, 상기 천장용 부재를 지지하는 2개의 지지용 부재;
    일면이 상기 레일부와 연결되고, 타면이 생산 부품을 수용한 부품 이송 구조체와 결합되며, 상기 레일부의 경로를 따라 이동되는 전동식 무버; 및
    생산 부품을 수용하고, 수용된 생산 부품을 이송시키는 부품 이송 구조체를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품의 무게와 개수를 고려하여, 상기 부품 이송 구조체에 대하여 상기 전동식 무버와의 결합을 통한 공중 부품 이송 또는 지상 이동을 통한 지상 부품 이송이 이루어지도록 상기 부품 이송 구조체의 동작을 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품의 개수와 무관하게 수용된 생산 부품의 무게가 미리 설정된 무게 이하이면, 상기 공중 부품 이송이 이루어지도록 상기 부품 이송 구조체를 공중 부양시키는 제어를 수행하고,
    상기 부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품의 무게가 상기 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 1개이면, 상기 지상 부품 이송이 이루어지도록 상기 부품 이송 구조체를 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이송부는, 상기 부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품에 대한 전체 무게의 조절을 위해 상기 2개의 지지용 부재 중 제1 지지용 부재의 일영역에 마련되는 무게 조절 부재를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 부품 이송 구조체에 수용된 생산 부품의 무게가 상기 미리 설정된 무게를 초과하되 수용된 생산 부품의 개수가 복수개이면, 상기 부품 이송 구조체에 수용된 복수개의 생산 부품 중 어느 하나의 생산 부품을 상기 부품 이송 구조체와 이웃하여 배치된 다른 부품 이송 구조체로 이동시키도록 상기 무게 조절 부재의 동작을 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 부품 이송 구조체는,
    생산 부품이 수용되는 수용 공간을 갖는 수용 부재;
    상기 전동식 무버와의 결합을 위해 상기 수용 부재의 중심에 마련되는 결합 부재;
    상기 수용 부재의 하측에 구비되고, 상기 부품 이송 구조체의 공중 부양을 위해 하측으로 공기를 배출하여 양력을 발생시키는 공중 부양 부재;
    지면 이동이 가능하도록 상기 수용 부재의 하측에 구비되는 복수개의 바퀴; 및
    상기 바퀴와 지면 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 포함하는 것인, 부품 생산 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 양력의 발생에 의해 상기 바퀴와 지면 사이의 거리가 멀어짐에 따라 상기 거리 측정 센서에 의해 측정된 거리 측정 값이 미리 설정된 거리 값 이상이면, 상기 바퀴가 상측으로 이동되도록 제어하고,
    상기 바퀴와 지면 사이의 거리가 가까워짐에 따라 상기 거리 측정 값이 미리 설정된 거리 값 미만이면, 상기 바퀴가 상측으로 이동되기 이전의 위치로 복원되도록 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전동식 무버는, 상기 전동식 무버의 타면에 접촉된 상기 부품 이송 구조체에 대하여 인력을 작용하는 자기력을 발생시키는 자기력 발생부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 부품 이송 구조체의 공중 부양 제어시, 상기 부품 이송 구조체 내 결합 부재의 일면이 상기 전동식 무버의 타면과 접촉되도록 상기 공중 부양 부재의 동작을 제어하되,
    상기 결합 부재의 일면과 상기 전동식 무버의 타면 간의 접촉이 기 설정된 접촉 조건을 충족하면, 상기 부품 이송 구조체와 상기 전동식 무버 간의 결합이 이루어지도록 상기 자기력 발생부를 on으로 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전동식 무버의 타면에는, 상기 결합 부재와의 접촉 강도를 측정하는 무버측 압력센서가 마련되고,
    상기 결합 부재의 일면에는, 상기 전동식 무버와의 접촉 강도를 측정하는 구조체측 압력센서가 마련되며,
    상기 기 설정된 접촉 조건은, 상기 무버측 압력센서와 상기 구조체측 압력센서를 통해 측정된 두 압력 측정 값이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 압력 값 이상의 값을 나타내는 조건인 것인, 부품 생산 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자기력 발생부가 on으로 제어되면, 상기 부품 이송 구조체가 결합된 상기 전동식 무버를 목표 이송 지점까지 상기 레일부의 경로를 따라 이동시키되,
    상기 전동식 무버가 상기 목표 이송 지점에 도달한 경우, 상기 부품 이송 구조체의 동작 제어를 통해 상기 부품 이송 구조체에 수용된 부품을 상기 2개의 지지용 부재 중 제2 지지용 부재의 일영역에 마련된 이송 부품 수용부로 전달함으로써 상기 공중 부품 이송을 수행하는 것인, 부품 생산 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자기력 발생부가 on으로 제어된 시점부터 상기 이송 부품 수용부에 대한 상기 부품 이송 구조체에 수용된 부품의 전달이 완료된 시점까지의 기간 동안에 한하여, 양력이 발생되지 않도록 상기 공중 부양 부재를 off로 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이송 부품 수용부에 대한 상기 부품 이송 구조체에 수용된 부품의 전달이 완료되면, 상기 공중 부양 부재를 on으로 제어하고, 상기 전동식 무버의 타면에 접촉된 상기 부품 이송 구조체가 상기 전동식 무버로부터 이탈 가능하도록 상기 자기력 발생부를 off로 제어하는 것인, 부품 생산 장치.
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