KR102391803B1 - 지그 교체를 위한 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템 - Google Patents

지그 교체를 위한 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템 Download PDF

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Abstract

지그 또는 펀치 등의 설비 부품의 교체를 위한 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템은, 메인 프레임; 메인 프레임에 탈부착 가능한 구조로 형성되어, 메인 프레임에 부착 시, 제품이 안착되는 지그; 및 메인 프레임의 일측에 마련되어, 메인 프레임에 지그의 부착 또는 탈착 작업을 수행하는 로봇팔이 구비된 로봇;을 포함한다. 이에 의해, 제품을 안착시키기 위한 지그, 제품에 센서 부착 홀을 생성하는 펀치 등의 설비를 탈부착 가능하도록 하고, 조립 또는 해제 작업 시, 로봇을 이용하여, 설비의 제작비 절감 및 설비 조립 작업시, 작업효율을 향상시킬 수 있다.

Description

지그 교체를 위한 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템{Multi ultrasonic welding system with robot for jig replacement}
본 발명은 멀티 초음파 융착 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지그 또는 펀치 등의 설비 부품의 교체를 위한 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템에 관한 것이다.
종래의 초음파 융착 시스템은, 생산하고자 하는 제품에 따라 전용 설비를 제작하여 사용하고 있다.
그러나 이러한 방식은, 신차종 부품 개발 시, 전용 설비를 전부 제작해야 하기 때문에 제작비가 과도하게 소요되는 문제가 존재한다.
더불어, 다양한 사양의 제품 생산 시, 각각의 전용 설비를 모두 제작해야 하기 때문에, 이 역시, 제작비가 과도하게 소요될 수 있다.
따라서, 기본 바디 프레임은 그대로 유지하되, 필요에 따라 제품을 안착시키기 위한 지그, 제품에 센서 부착 홀을 생성하는 펀치 등의 설비를 선택적으로 결합시켜, 설비의 제작비를 절감할 수 있는 방안의 모색이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 제품을 안착시키기 위한 지그, 제품에 센서 부착 홀을 생성하는 펀치 등의 설비를 탈부착 가능하도록 하고, 조립 또는 해제 작업 시, 로봇을 이용하여, 설비의 제작비 절감 및 설비 조립 작업시, 작업효율을 향상시킬 수 있는 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템은, 메인 프레임; 메인 프레임에 탈부착 가능한 구조로 형성되어, 메인 프레임에 부착 시, 제품이 안착되는 지그; 및 메인 프레임의 일측에 마련되어, 메인 프레임에 지그의 부착 또는 탈착 작업을 수행하는 로봇팔이 구비된 로봇;을 포함한다.
그리고 로봇은, 베이스; 베이스의 상측에 마련되되, Z축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 3차원 회전값 중 Yaw 값을 조정하는 Yaw 조정부; Yaw 조정부의 상측에 연결되되, X축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 Roll 값을 조정하는 Roll 조정부; 및 Roll 조정부의 상측에 연결되되, Y축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 Pitch 값을 조정하는 Pitch 조정부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 베이스는, 메인 프레임에 부착되는 지그 길이방향의 수직방향을 따라 로봇의 위치가 조정되도록, 지그 길이방향의 수직방향을 따라 형성되되, Yaw 조정부가 마련되는 상측에 설치되는 LM 가이드 및 볼스크류를 포함할 수 있다.
그리고 Roll 조정부는, 베이스의 상측에 마련되는 연결 프레임; 로봇의 높이방향으로 연장형성되어, 하단이 연결 프레임과 연결되는 수직 프레임; 연결 프레임과 수직 프레임이 연결되는 지점에 형성되어, 수직 프레임이 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제1 회전축; 및 수직 프레임의 상단이 Pitch 조정부와 연결되는 지점에 형성되어, Pitch 조정부가 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제2 회전축;을 포함할 수 있다.
또한, Pitch 조정부는, 로봇팔이 전진 또는 후진하도록, 로봇팔에 연결되어, 길이방향을 따라 왕복 운동하는 실린더;를 포함할 수 있다.
그리고 로봇팔은, 지그의 부착 또는 탈착 작업을 위한 작업툴; 및 일측이 Pitch 조정부에 결합되어, 길이방향을 따라 연장형성되되, 타측에 작업툴이 결합 가능하도록 형성되는 결합부;를 포함하고, 결합부는, 다양한 지그 사양에 따라 개별적으로 형성되는 복수의 작업툴 중 작업하고자 하는 지그의 사양에 따라 특정 작업툴이 결합되도록 할 수 있다.
또한, 메인 프레임은, 복수의 작업툴이 분할된 거치구역에 각각 거치되도록 하는 거치부;를 포함하고, 멀티 초음파 융착 시스템은, 거치부에 거치된 각각의 작업툴에 대한 위치정보를 이용하여, 결합부가 특정 작업툴이 거치된 구역에 도달하도록 하는 제어장치;를 더 포함할 수 있다.
그리고 제어장치는, 거치부에 거치된 각각의 작업툴에 대한 식별정보 및 위치정보가 매칭되어 저장된 저장부; 및 특정 사양의 지그 또는 제품에 대한 정보가 입력되면, 입력된 정보에 따라 결합부에 결합해야 하는 작업툴을 결정하고, 결합부가 결정된 작업툴의 위치정보에 따라 결합하고자 하는 작업툴에 도달하도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다.
그리고 결합부는, 3차원 회전값 및 3차원 좌표를 포함하는 위치정보를 생성하는 IMU 센서가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템은, 메인 프레임; 메인 프레임에 탈부착 가능한 구조로 형성되어, 메인 프레임에 부착 시, 제품에 센서 부착 홀이 생성되도록 하는 펀치; 및 메인 프레임의 일측에 마련되어, 메인 프레임에 펀치의 부착 또는 탈착 작업을 수행하는 로봇팔이 구비된 로봇;을 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제품을 안착시키기 위한 지그, 제품에 센서 부착 홀을 생성하는 펀치 등의 설비를 탈부착 가능하도록 하고, 조립 또는 해제 작업 시, 로봇을 이용하여, 설비의 제작비 절감 및 설비 조립 작업시, 작업효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 설명에 제공된 사시도,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 설명에 제공된 평면도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 구성 설명에 제공된 좌측면도
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 설명에 제공된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(300)이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 설명에 제공된 사시도이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(300)이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 설명에 제공된 평면도이며, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(300)이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템의 구성 설명에 제공된 좌측면도이다.
본 실시예에 따른 로봇(300)이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템(이하에서는 '멀티 초음파 융착 시스템'으로 총칭하기로 함)은, 메인 프레임(100), 지그(200) 및 로봇(300)을 포함할 수 있다.
메인 프레임(100)은, 멀티 초음파 융착 시스템의 몸체를 이루며, 지그(200)는, 메인 프레임(100)에 탈부착 가능한 구조로 형성되어, 메인 프레임(100)에 부착 시, 제품이 안착되도록 할 수 있다.
로봇(300)은, 메인 프레임(100)의 일측에 마련되어, 메인 프레임(100)에 지그(200)의 부착 또는 탈착 작업을 수행할 수 있다.
이를 위해, 로봇(300)은, 베이스(310), Yaw 조정부(320), Roll 조정부(330), Pitch 조정부(340) 및 로봇팔(350)을 포함할 수 있다.
베이스(310)는, 메인 프레임(100)에 연결되도록 마련되며, 지그(200) 길이방향의 수직방향을 따라 형성되되, Yaw 조정부(320)가 마련되는 상측에 설치되는 LM 가이드 및 볼스크류(311)를 포함하여, 메인 프레임(100)에 부착되는 지그(200) 길이방향의 수직방향을 따라 로봇(300)의 위치가 조정되도록 할 수 있다.
Yaw 조정부(320)는, 베이스(310)의 상측에 마련되되, Z축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔(350)의 3차원 회전값 중 Yaw 값을 조정하기 위해 마련된다.
Roll 조정부(330)는, Yaw 조정부(320)의 상측에 연결되되, X축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔(350)의 Roll 값을 조정하기 위해 마련된다.
이를 위해, Roll 조정부(330)는, 베이스(310)의 상측에 마련되는 연결 프레임(331), 로봇(300)의 높이방향으로 연장형성되어, 하단이 연결 프레임(331)과 연결되는 수직 프레임(332), 연결 프레임(331)과 수직 프레임(332)이 연결되는 지점에 형성되어, 수직 프레임(332)이 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제1 회전축(333) 및 수직 프레임(332)의 상단이 Pitch 조정부(340)와 연결되는 지점에 형성되어, Pitch 조정부(340)가 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제2 회전축(334)을 포함할 수 있다.
Pitch 조정부(340)는, Roll 조정부(330)의 상측에 연결되되, Y축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔(350)의 Pitch 값을 조정하기 위해 마련된다.
그리고 Pitch 조정부(340)는 로봇팔(350)이 전진 또는 후진하도록, 로봇팔(350)에 연결되어, 길이방향을 따라 왕복 운동하는 실린더(341)를 포함할 수 있다.
로봇팔(350)은, 메인 프레임(100)에 지그(200)의 부착 또는 탈착 작업을 수행하기 위한 마련된다.
이를 위해, 로봇팔(350)은, 지그(200)의 부착 또는 탈착 작업을 위한 다양한 종류의 작업툴(352)과 일측이 Pitch 조정부(340)에 결합되어, 길이방향을 따라 연장형성되되, 타측에 작업툴(352)이 결합 가능하도록 형성되는 결합부(351)를 포함할 수 있다.
작업툴(352)은, 도어트림, CONSOLE 등의 차량 부품을 생산하는데 필요한 다양한 종류의 도구가 마련되는 ATC(automatic tool changer)로 구현될 수 있으며, 차종별, 사양별로 다양한 규격에 맞게 제작되어, 선택적으로 교체되어 이용될 수 있다.
결합부(351)는, 다양한 지그(200) 사양에 따라 개별적으로 형성되는 복수의 작업툴(352) 중 작업하고자 하는 지그(200)의 사양에 따라 특정 작업툴(352)이 결합되도록 할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그(200)의 설명에 제공된 도면이다.
도 4를 참조하면, 지그(200)는, 메인 프레임(100)에 부착 시, 제품이 안착될 수 있도록, 좌우측에 한쌍으로 구비되는 복수의 안착부(210-1, 210-2)와 복수의 안착부(210) 사이에 마련되어, 복수의 안착부(210-1, 210-2)를 연결하는 연결부(220)로 구성될 수 있다.
이때, 지그(200)는 안착하고자 하는 제품의 사양에 따라 안착부(210)와 연결부(220)의 사양(길이, 폭 등의 크기)이 다양하게 형성될 수 있다.
그리고 연결부(220)는, 지그(200) 고정부와 체결 가능하도록, 길이방향을 따라 복수의 체결홀(221)이 형성될 수 있다.
즉, 로봇(300)은, 부착 시, 작업툴(352)을 이용하여, 메인 프레임(100)과 체결홀(221)을 볼트 결합시켜, 지그(200)가 메인 프레임(100)에 설치되도록 하고, 탈착 시, 메인 프레임(100)과 체결홀(221)에 결합된 고정볼트를 분해하여, 지그(200)를 탈착시킬 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 설명에 제공된 도면이다.
본 멀티 초음파 융착 시스템은, 전술한 메인 프레임(100), 지그(200) 및 로봇(300) 이외에 제어장치를 더 포함할 수 있다.
제어장치는, 로봇(300)을 제어하여, 메인 프레임(100)에 지그(200)를 설치하거나 메인 프레임(100)에서 탈착시켜 다른 지그(200)로 교체하도록 할 수 있다.
구체적으로, 제어장치는, 특정 위치에 거치된 각각의 작업툴(352)에 대한 위치정보를 이용하여, 결합부(351)가 특정 작업툴(352)이 거치된 구역에 도달하도록 할 수 있다.
이때, 메인 프레임(100)은, 복수의 작업툴(352)이 분할된 거치구역에 각각 거치되도록 하는 거치부(미도시)를 포함할 수 있다.
즉, 제어장치는, 거치부(미도시)에 거치된 각각의 작업툴(352)에 대한 위치정보를 이용하여, 결합부(351)가 특정 작업툴(352)이 거치된 구역에 도달하도록 할 수 있다.
이를 위해, 제어장치는, 거치부(미도시)에 거치된 각각의 작업툴(352)에 대한 식별정보 및 위치정보가 매칭되어 저장된 저장부(410) 및 결합부(351)가 결정된 작업툴(352)의 위치정보에 따라 결합하고자 하는 작업툴(352)에 도달하도록 하는 제어부(420)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어부(420)는, 특정 사양의 지그(200) 또는 제품에 대한 정보가 입력되면, 입력된 정보에 따라 결합부(351)에 결합해야 하는 작업툴(352)을 결정하고, 결합부(351)가 결정된 작업툴(352)의 위치정보에 따라 결합하고자 하는 작업툴(352)에 도달하도록 할 수 있다.
이때, 제어부(420)는, 결합부(351)에 마련되어, 3차원 회전값 및 3차원 좌표를 포함하는 위치정보를 생성하는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서(351a)로부터 결합부(351)의 실시간 위치정보를 수신하여, 결합부(351)가 특정 작업툴(352)에 도달하도록 할 수 있다.
구체적으로, 저장부(410)에 저장된 위치정보는, 3차원 좌표값이 포함되고,
제어부(420)는, IMU 센서(351a)를 통해, 수집되는 결합부(351)의 실시간 위치정보를 기반으로, 특정 작업툴(352)이 거치된 거치공간에 도달하도록, LM 가이드 및 볼스크류(311)를 제어하여, 로봇(300)의 위치를 조정하고, Yaw 조정부(320), Roll 조정부(330) 및 Pitch 조정부(340)를 제어하여, Yaw 값, Roll 값, Pitch 값을 조정한 이후, 로봇팔(350)의 전진 또는 후진되도록, 실린더(341)를 제어할 수 있다.
그리고 제어부(420)는, 결합부(351)가, 결합하고자 하는 작업툴(352)에 도달하여, 작업툴(352)과 결합하면, 결합된 작업툴(352)의 도구들 중 인양 도구를 통해, 지그(200)를 인양하여, 설치하고자 하는 위치에 올려놓고, 고정볼트 및 드라이버를 이용하여, 메인 프레임(100)과 체결홀(221)이 볼트 결합하도록 할 수 있다.
이를 통해, 제품을 안착시키기 위한 지그(200)를 탈부착 가능하도록 하고, 설비의 제작비 절감 및 설비 조립 작업시, 작업효율을 향상시킬 수 있다.
첨언하면, 본 실시예에 따른 멀티 초음파 융착 시스템은, 지그(200)뿐만 아니라, 제품에 센서(351a) 부착 홀이 생성되도록 하는 펀치(미도시)가 메인 프레임(100)에 볼트 결합을 통해 탈부착 가능하도록 마련되는 경우, 전술한 로봇(300)을 이용하여, 펀치의 부착 또는 탈착 작업을 수행할 수 있다.
이를 위해, 펀치(미도시)의 경우에도, 사양에 따라 미리 거치부(미도시)에 거치된 작업툴(352)에 대한 식별정보 및 위치정보를 매칭시켜 저장부(410)에 저장해야 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 메인 프레임
200 : 지그 210 : 안착부
220 : 연결부 221 : 체결홀
300 : 로봇
310 : 베이스
311 : LM 가이드 및 볼스크류
320 : Yaw 조정부 330 : Roll 조정부
331 : 연결 프레임 332 : 수직 프레임
333 : 제1 회전축 334 : 제2 회전축
340 : Pitch 조정부 341 : 실린더
350 : 로봇팔 351 : 결합부
351a : IMU 센서 352 : 작업툴
400 : 제어장치 410 : 저장부
420 : 제어부

Claims (10)

  1. 메인 프레임;
    메인 프레임에 탈부착 가능한 구조로 형성되어, 메인 프레임에 부착 시, 제품이 안착되는 지그; 및
    메인 프레임의 일측에 마련되어, 메인 프레임에 지그의 부착 또는 탈착 작업을 수행하는 로봇팔이 구비된 로봇;을 포함하고,
    로봇은,
    베이스;
    베이스의 상측에 마련되되, Z축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 3차원 회전값 중 Yaw 값을 조정하는 Yaw 조정부;
    Yaw 조정부의 상측에 연결되되, X축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 Roll 값을 조정하는 Roll 조정부; 및
    Roll 조정부의 상측에 연결되되, Y축을 기준으로 회전 가능하게 형성되어, 로봇팔의 Pitch 값을 조정하는 Pitch 조정부;를 더 포함하고,
    베이스는,
    메인 프레임에 부착되는 지그 길이방향의 수직방향을 따라 로봇의 위치가 조정되도록, 지그 길이방향의 수직방향을 따라 형성되되, Yaw 조정부가 마련되는 상측에 설치되는 LM 가이드 및 볼스크류를 포함하며,
    Roll 조정부는,
    베이스의 상측에 마련되는 연결 프레임;
    로봇의 높이방향으로 연장형성되어, 하단이 연결 프레임과 연결되는 수직 프레임;
    연결 프레임과 수직 프레임이 연결되는 지점에 형성되어, 수직 프레임이 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제1 회전축; 및
    수직 프레임의 상단이 Pitch 조정부와 연결되는 지점에 형성되어, Pitch 조정부가 X축을 기준으로 회전 가능하게 하는 제2 회전축;을 포함하고,
    Pitch 조정부는,
    로봇팔이 전진 또는 후진하도록, 로봇팔에 연결되어, 길이방향을 따라 왕복 운동하는 실린더;를 포함하며,
    로봇팔은,
    지그의 부착 또는 탈착 작업을 위한 작업툴; 및
    일측이 Pitch 조정부에 결합되어, 길이방향을 따라 연장형성되되, 타측에 작업툴이 결합 가능하도록 형성되는 결합부;를 포함하고,
    결합부는,
    다양한 지그 사양에 따라 개별적으로 형성되는 복수의 작업툴 중 작업하고자 하는 지그의 사양에 따라 특정 작업툴이 결합되도록 하고,
    작업툴은,
    차량 부품을 생산하는데 필요한 도구가 마련되는 ATC(automatic tool changer)로 구현되되, 차종별, 사양별 규격에 맞게 제작되어, 선택적으로 교체되어 이용되며,
    지그는,
    메인 프레임에 부착 시, 제품이 안착될 수 있도록, 좌우측에 한쌍으로 구비되는 복수의 안착부; 및
    복수의 안착부 사이에 마련되어, 복수의 안착부를 연결하는 연결부;를 포함하고,
    연결부는,
    지그가 메인 프레임에 설치되는 경우 메인 프레임과 볼트 결합되는 복수의 체결홀이 길이방향을 따라 형성되고,
    메인 프레임은,
    복수의 작업툴이 분할된 거치구역에 각각 거치되도록 하는 거치부;를 포함하고,
    멀티 초음파 융착 시스템은,
    거치부에 거치된 각각의 작업툴에 대한 위치정보를 이용하여, 결합부가 특정 작업툴이 거치된 구역에 도달하도록 하는 제어장치;를 더 포함하며,
    제어장치는,
    거치부에 거치된 각각의 작업툴에 대한 식별정보 및 위치정보가 매칭되어 저장된 저장부; 및
    특정 사양의 지그 또는 제품에 대한 정보가 입력되면, 입력된 정보에 따라 결합부에 결합해야 하는 작업툴을 결정하고, 결합부가 결정된 작업툴의 위치정보에 따라 결합하고자 하는 작업툴에 도달하도록 하는 제어부;를 포함하고,
    결합부는,
    3차원 회전값 및 3차원 좌표를 포함하는 위치정보를 생성하는 IMU 센서가 구비되며,
    제어부는,
    IMU 센서로부터 3차원 좌표값이 포함되는 결합부의 실시간 위치정보를 수신하여, 결합부가 결합하고자 하는 작업툴에 도달하도록 하며,
    제어부는,
    IMU 센서를 통해 수집되는 결합부의 실시간 위치정보를 기반으로, 특정 작업툴이 거치된 거치공간에 도달하도록, LM 가이드 및 볼스크류를 제어하여, 로봇의 위치를 조정하고, Yaw 조정부, Roll 조정부 및 Pitch 조정부를 제어하여, Yaw 값, Roll 값, Pitch 값을 조정한 이후, 로봇팔이 전진 또는 후진되도록, 실린더를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇이 구비된 멀티 초음파 융착 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100716813B1 (ko) * 2006-02-17 2007-05-09 기아자동차주식회사 부품 취출시스템 및 그 제어방법
KR20090008513A (ko) * 2007-07-18 2009-01-22 주식회사 만도 쇽업소버 조립용 지그의 자동 교환 시스템
JP2017209781A (ja) * 2016-05-16 2017-11-30 クリオン、インコーポレイテッド ロボットマニピュレータシステムのためのシステムおよび方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100716813B1 (ko) * 2006-02-17 2007-05-09 기아자동차주식회사 부품 취출시스템 및 그 제어방법
KR20090008513A (ko) * 2007-07-18 2009-01-22 주식회사 만도 쇽업소버 조립용 지그의 자동 교환 시스템
JP2017209781A (ja) * 2016-05-16 2017-11-30 クリオン、インコーポレイテッド ロボットマニピュレータシステムのためのシステムおよび方法

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