KR102601453B1 - 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배관과 용기를 결합시키기 위한 유닛 지지부, 용기 이동 유닛, 툴 마운팅 유닛, 결합 분리 유닛, 제어 유닛, 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛 및 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하는 유격 검사 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템이 제공된다.

Description

다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템{Automatic fastening system for piping and containers through multi-joint robots}

본 발명은 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관과 용기를 결합시키기 위한 유닛 지지부, 용기 이동 유닛, 툴 마운팅 유닛, 결합 분리 유닛, 제어 유닛, 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛 및 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하는 유격 검사 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템에 관한 것이다.

다양한 산업 분야에서 배관 및 용기 체결 작업은 필수적인 과정이다. 이러한 작업은 수동으로 진행될 수 있지만, 노동 집약적이고 효율성이 낮으며, 오류가 발생할 수 있다. 또한, 인간의 개입이 많을수록 작업장에서 발생할 수 있는 안전 문제가 증가하며, 특히 케미컬이 포함된 용기의 경우 그 위험성이 더욱 증가한다.

이에 따라, 다관절 로봇을 사용하여 배관 및 용기의 자동 체결 시스템이 개발되어 왔다. 이러한 시스템은 다양한 유닛들을 이용하여 배관 및 용기의 이동, 툴 교체, 결합 분리 등의 작업을 자동으로 수행할 수 있다. 하지만, 기존의 시스템들은 여전히 효율성과 안전성, 그리고 정확성에서 한계를 가지고 있다.

이러한 배경에서 본 발명은 다관절 로봇을 이용한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템을 제공함으로써, 노동 집약적인 작업을 줄이고, 작업의 효율성을 향상시키며, 안전성을 높이는데 중점을 두고 있다. 또한, 본 발명은 이러한 시스템의 작업 상태 및 에러를 실시간으로 모니터링하고, 문제 발생 시 자동으로 안전 모드로 전환하는 기능을 포함하여, 작업의 안전성을 더욱 강화한다.

또한, 본 발명은 유닛 지지부 상면에 이물질 제거 유닛과 유격 검사 유닛을 설치하여, 배관 결합 전 후의 용기 상태를 체크하고, 이를 통해 최종적인 체결의 품질을 향상시키는 데 초점을 맞추고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용기와 배관을 체결시키기 위한 유닛 지지부, 용기 이동 유닛, 툴 마운팅 유닛, 결합 분리 유닛, 제어 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템을 제공한다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하는 유격 검사 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템을 제공한다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 용기를 안착하도록 전방 및 상부가 개방된 형상으로 구비된 유닛 지지부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기를 옮기도록 구비된 용기 이동 유닛, 상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 상기 다관절 로봇에 사용될 툴을 교체 및 연결하도록 구비된 툴 마운팅 유닛, 상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 툴이 장착된 상기 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기와 배관의 결합 분리를 수행하도록 구비된 결합 분리 유닛, 상기 다관절 로봇이 용기 이동, 툴 교체, 결합 분리 작업을 순차적으로 수행하며, 각 작업 시 해당 작업에 필요한 이동 경로를 계산하는 알고리즘을 포함하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 다관절 로봇의 작업 상태 및 에러를 실시간으로 모니터링하며, 문제 발생 시 자동으로 안전 모드로 전환하는 특징을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 배관 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하도록 구비된 이물질 제거 유닛, 상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 배관 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하도록 구비된 유격 검사 유닛을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이물질 제거 유닛은, 상기 유닛 지지부 상면에 수직 방향으로 설치되되 관절 회동 가능하게 구비된 관절 회동부. 상기 관절 회동부의 말단부에 'ㄷ'자 형상으로 회동 가능하게 체결되어 용기를 수용하여 이물질을 제거하도록 구비된 제거부를 포함하고, 상기 제거부는, 상기 관절 회동부의 말단부에 용기를 수용하도록 구비된 제거부 하우징, 상기 제거부 하우징의 양 내측면에 수직 방향으로 설치된 슬라이딩 레일, 상기 슬라이딩 레일에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 용기를 향해 공기를 분사하도록 구비된 분사 롤러부, 상기 제거부 하우징의 전후 내측면에 설치되어 상기 분사 롤러부를 청결하도록 구비된 롤러 청결부를 포함하고, 상기 분사 롤러부는, 상기 슬라이딩 레일에 체결되고 회전 가능하게 구비된 슬라이딩 회전축, 상기 슬라이딩 회전축의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 회전축과 일체로 회전하도록 구비된 회전 롤러, 상기 회전 롤러의 둘레부에 삽입되어 상기 회전 롤러를 보호하도록 구비된 롤러 하우징, 상기 롤러 하우징의 둘레부를 따라 일정 간격으로 설치되어 이물질을 제거하도록 구비된 분사부를 포함하고, 상기 분사부는, 상기 롤러 하우징의 둘레부를 따라 일정 간격으로 회전 가능하게 설치된 분사부 바디, 상기 분사부 바디의 하부에 설치되어 공기를 공급하도록 구비된 에어 탱크, 상기 분사부 바디의 상부에서 내부를 향해 상단부가 돌출되도록 삽입되되 회전 가능하며, 상기 에어 탱크와 일체로 연결되도록 구비된 분사 파이프, 상기 분사 파이프의 하부에 체결되어 상기 에어 탱크로부터 상기 분사 파이프를 향해 공기를 공급하도록 유도하게 구비된 유도부재, 상기 유도부재의 둘레부에 탄성력을 생성하도록 삽입되어 상기 유도부재의 피스톤 운동에 의해 분사를 유도하도록 구비된 분사 스프링, 상기 분사 파이프의 상단 둘레부에 삽입된 와이어 체결부재, 상기 와이어 체결부재에 복수 개가 일단부 고정되되 상기 분사 파이프에서 공급된 공기를 이동하도록 구비된 파이프 와이어, 각각의 상기 파이프 와이어의 타단부에 설치된 제 1 노즐 실린더, 기 제 1 노즐 실린더의 내부에 내장되어 상기 파이프 와이어에서 이동된 공기를 분사하도록 구비된 분사 노즐, 상기 제 1 노즐 실린더의 둘레부에 피스톤 운동 가능하게 체결되도록 구비된 제 2 노즐 실린더, 상기 제 2 노즐 실린더의 말단부에 체결되어 상기 분사 노즐의 이탈을 방지하도록 구비된 노즐 헤드, 상기 분사 파이프의 상단부에서 상기 분사부 바디의 상단면에 안착하여 상기 분사 파이프를 회전하도록 구비된 회전 유도부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분사 파이프는, 상기 분사 파이프의 내부 길이 방향을 따라 설치된 볼 지지 하우징, 상기 볼 지지 하우징의 상단 둘레부에 일정 간격으로 설치되어 상기 분사 파이프의 회전을 유도하도록 구비된 회전 유도볼을 포함하고, 상기 회전 유도부는, 상기 분사부 바디의 상단면에 승하강 가능하게 설치된 회전축 승강부, 상기 회전축 승강부의 상부에 회전 가능하게 체결된 유도 기어, 상기 유도 기어의 중앙부를 관통하도록 삽입되어 상기 유도 기어의 회전에 따라 일체로 회전하도록 구비된 유도 회전축, 상기 유도 회전축의 둘레부에 삽입되어 상기 유도 회전축의 회전에 따라 일체로 회전하여 상기 회전 유도볼을 회전시키도록 둘레부에 나사산이 형성된 스크류부재, 상기 분사 파이프의 일 측에 설치되어 상기 유도 회전축을 보호하도록 구비된 유도부 하우징을 포함하고, 상기 롤러 청결부는, 상기 제거부 하우징의 전후 내측면에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이딩 플레이트, 상기 슬라이딩 플레이트에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치된 벨트 롤러, 일정 간격으로 설치된 상기 벨트 롤러를 감싸도록 체결된 청결 벨트, 상기 청결 벨트의 양 측 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 진동홈, 상기 청결 벨트의 가로 방향으로 일정 간격으로 형성되어 진동 가능하게 구비된 진동 프레임, 복수 개의 진동 프레임 전체에 안착하여 상기 분사 노즐을 장착 가능한 청결홈이 일정 간격으로 형성된 청결판, 상기 벨트 롤러의 일 측에 설치된 슬라이딩 브라켓, 상기 슬라이딩 브라켓의 내부에 일정 간격으로 내장되도록 구비된 구동 롤러, 일정 간격의 상기 구동 롤러를 감싸도록 체결된 구동 벨트, 상기 구동 롤러에 수평 방향으로 설치된 샤프트 체결부재, 상기 샤프트 체결부재에 수평 방향으로 신장 가능하게 삽입된 슬라이딩 샤프트, 상기 슬라이딩 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 샤프트의 길이를 조절하도록 구비된 슬라이딩 조절부재, 상기 슬라이딩 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 조절부재를 이탈하지 않도록 구비된 조절 제한부재, 상기 슬라이딩 샤프트의 말단부에 체결되되 상기 제거부 하우징의 일 측면에 설치된 샤프트 고정부재를 포함하고, 상기 이물질 제거 유닛은, 제어에 의해 상기 관절 회동부가 용기를 향해 관절 회동하여 상기 제거부 하우징이 용기를 수용하고, 상기 슬라이딩 레일을 따라 상기 분사 롤러부가 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 용기를 향해 공기를 분사하여 이물질을 제거하고, 상기 롤러 청결부에 상기 분사 노즐이 체결되어 상기 분사 롤러부에 묻은 이물질을 제거하는 특징을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유격 검사 유닛은, 상기 유닛 지지부의 일면에 일정 간격으로 회동 가능하게 설치된 클램프부 회동부, 각각의 상기 클램프부 회동부의 말단부에 설치되어 클램핑(clamping)하도록 구비된 클램프부, 상기 클램프부에 양 말단부가 체결되어 관절 회동 가능하게 설치되어 용기를 회전하도록 구비된 용기 회전부, 상기 유닛 지지부의 일면 중앙부에 신장 가능하게 설치되어 상기 용기 회전부의 중앙부를 밀어내도록 구비된 회동 조절부를 포함하고, 상기 용기 회전부는, 상기 클램프부에 회동 가능하게 체결된 프레임 체결부재, 상기 프레임 체결부재가 일단부에 형성되고, 타단부에 제 1 프레임 돌기가 형성된 프레임 형상의 제 1 신장 프레임, 상기 제 1 프레임 돌기가 슬라이딩 가능하게 체결되도록 제 1 신장 홈이 형성된 프레임 형상의 제 1 베이스 프레임, 상기 제 1 베이스 프레임의 중앙부에 삽입되어 회전력을 생성하도록 구비된 회전 모터, 상기 회전 모터의 상부에 삽입되어 상기 회전 모터에서 생성된 회전력을 전달하도록 구비된 프레임 회전축, 상기 프레임 회전축의 상부에 설치된 프레임 지지부, 상기 프레임 지지부가 중앙부에 삽입되고 'll'자 형상으로 구비되되 양 측 길이 방향을 따라 제 2 신장 홈이 형성된 제 2 베이스 프레임, 상기 제 2 베이스 프레임의 상기 제 2 신장 홈을 따라 슬라이딩 가능하게 제 2 프레임 돌기가 일단부에 형성된 프레임 형상의 제 2 신장 프레임, 상기 제 2 신장 프레임의 타단부에 회동 가능하게 설치된 프레임 회동부, 상기 프레임 회동부에 회동 가능하게 체결되어 용기의 둘레부를 고정하도록 구비된 고정 프레임, 상기 제 1 베이스 프레임의 중앙부에 설치되어 용기의 유격을 검사하도록 구비된 검사부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정 프레임은, 용기를 지지하도록 구비된 용기 지지부가 설치되는 특징을 포함하고, 상기 용기 지지부는, 상기 고정 프레임의 양 말단부에 설치된 완충 지지부, 상기 완충 지지부에 삽입되어 충격을 완화하도록 구비된 완충부, 각각의 상기 완충부를 이어지도록 삽입되되 회전 가능하게 구비된 용기 회전축, 상기 용기 회전축의 중앙 둘레부에 삽입되어 용기를 회전 지지하도록 구비된 중앙 지지 롤러, 상기 용기 회전축의 양 둘레부에 삽입되어 용기를 회전 지지하도록 구비된 사이드 지지 롤러, 상기 용기 회전축의 양 둘레부에 삽입되되 각각의 상기 사이드 지지 롤러를 지지하도록 구비된 롤러 지지부재를 포함하고, 상기 완충부는, 상기 완충 지지부에 내장되어 완충 가스를 공급하도록 구비된 가스 탱크, 상기 가스 탱크의 상부에 수직 방향으로 설치되어 상기 가스 탱크에서 공급된 가스를 저장하도록 구비된 완충 실린더, 상기 완충 실린더의 내부 하단면에서 상기 가스 탱크를 향해 일체로 형성되어 가스를 유입시키도록 설치된 가스 유입 통로부, 상기 가스 유입 통로부의 둘레부에 삽입되되 상기 완충 실린더 내부 하단면에 상기 가스 유입 통로부를 지지하도록 구비된 통로 지지부, 상기 완충 실린더의 둘레부에 탄성력을 생성하도록 삽입되어 충격을 완화하도록 구비된 완충 스프링, 상기 완충 실린더의 내부 길이 방향을 따라 피스톤 운동 가능하게 구비된 가스 압축부재, 상기 가스 압축부재의 중앙부를 향해 삽입되어 상기 가스 압축부재를 이용하여 상기 완충 실린더 내부의 가스를 압축하도록 구비된 완충 샤프트, 상기 완충 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 완충 실린더 내부에 상기 완충 샤프트를 지지하도록 구비된 샤프트 지지부, 상기 완충 샤프트의 둘레부에 삽입되되 상기 가스 압축부재에 의해 하부가, 상기 샤프트 지지부에 의해 상부가 탄성 지지되도록 구비된 지지 스프링, 상기 용기 회전축의 양 말단부에 체결되되 상기 완충 샤프트의 상단부가 삽입된 완충 헤드를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 검사부는, 상기 제 1 베이스 프레임의 중앙부에서 상향으로 설치된 검사부 바디, 상기 검사부 바디의 내부 길이 방향을 따라 회전 가능하게 내장되고, 둘레부 길이 방향을 따라 돌출 톱니가 형성된 승강 샤프트, 상기 승강 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 돌출 톱니를 따라 회전하여 승하강 가능하게 구비된 수평 기어, 상기 수평 기어에 맞물리도록 배치된 동작 기어, 상기 동작 기어의 중앙부를 수직 관통하도록 삽입된 전달 샤프트, 상기 전달 샤프트의 하부에 설치되어 상기 전달 샤프트를 향해 회전력을 생성하여 전달하도록 구비된 동작 제어부, 상기 승강 샤프트의 상, 하부 양 측에 상기 돌출 톱니와 맞물리도록 배치되어 상기 승강 샤프트의 수직 회전에 따라 수평 회전하도록 구비된 승강 기어, 각각의 상기 승강 기어의 중앙부에 일단부가 수직 방향으로 삽입되도록 구비된 플레이트 축, 상기 플레이트 축의 타단부에 설치된 카메라 플레이트, 상기 카메라 플레이트에 일정 간격으로 설치되어 용기를 3D 스캔하도록 구비된 3D 스캔 카메라를 포함하고, 상기 유격 검사 유닛은, 제어에 의해 상기 회동 조절부가 상기 용기 회전부의 회동 각도를 조절함으로써 상기 클램프부 회동부가 관절 회동하고, 상기 용기 회전부가 용기를 고정시키면서 회전시키고, 상기 검사부에서 회전하는 용기를 3D 스캔하여 유격을 검사하기 위한 영상을 촬영하는 특징을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 배관과 용기를 결합시키기 위한 유닛 지지부, 용기 이동 유닛, 툴 마운팅 유닛, 결합 분리 유닛, 제어 유닛, 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛 및 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하는 유격 검사 유닛이 구비된 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템이 제공된다.

자동화 및 효율성 향상: 이 시스템은 다관절 로봇을 사용하여 배관 및 용기의 체결을 자동으로 수행함으로써, 작업 효율성을 크게 향상시킨다. 이는 노동 집약적인 작업을 줄이고, 작업 시간을 단축시키며, 전반적인 생산 효율을 향상시킨다.

실시간 모니터링 및 안전성 강화: 제어 유닛은 다관절 로봇의 작업 상태 및 에러를 실시간으로 모니터링하며, 문제 발생 시 자동으로 안전 모드로 전환한다. 이는 잠재적인 위험을 빠르게 인식하고 대응할 수 있게 하여, 작업장의 안전성을 향상시킨다.

품질 관리: 이 시스템은 이물질 제거 유닛과 유격 검사 유닛을 포함하여, 배관 결합 전 후의 용기 상태를 체크하고 이를 통해 최종적인 체결의 품질을 향상시킨다. 이는 결함 발생률을 줄이고, 제품 품질을 향상시키는 데 기여한다.

유연성 및 적응성: 다관절 로봇은 다양한 유닛을 이용하여 용기 이동, 툴 교체, 결합 분리 등의 다양한 작업을 수행할 수 있으며, 각 작업에 필요한 이동 경로를 계산하는 알고리즘을 포함하고 있다. 이는 다양한 작업 조건 및 요구 사항에 쉽게 적응하고 유연하게 대응할 수 있게 한다.

에너지 효율성: 수동 작업에 비해 로봇을 이용한 자동화 시스템은 전반적인 에너지 소비를 줄일 수 있다. 이는 환경 친화적인 생산 방식을 추구하는 현대 산업 트렌드에 부합하는 특징이다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 배관과 용기의 결합된 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 이물질 제거 유닛의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 제거부 및 롤러 청결부의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 분사 롤러부의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 회전 유도부와 분사 파이프의 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 분사부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 분사부의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 롤러 청결부의 조립도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 유격 검사 유닛의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 용기 회전부의 실시예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 용기 지지부 및 완충 지지부의 실시예를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 완충 지지부의 실시예를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 검사부의 실시예를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 유닛 지지부(10), 용기 이동 유닛(20), 툴 마운팅 유닛(30), 결합 분리 유닛(40), 제어 유닛(50)을 포함할 수 있다.

유닛 지지부(10)는 각 유닛 및 용기를 안착하도록 전방 및 상부가 개방된 형상으로 구비될 수 있다.

용기 이동 유닛(20)은 유닛 지지부(10) 상면에 설치되어 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기를 옮기도록 구비될 수 있다.

툴 마운팅 유닛(30)은 유닛 지지부(10) 상면에 설치되어 다관절 로봇에 사용될 툴을 교체 및 연결하도록 구비될 수 있다.

결합 분리 유닛(40)은 유닛 지지부(10) 상면에 설치되어 툴이 장착된 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기와 배관의 결합 분리를 수행하도록 구비될 수 있다.

제어 유닛(50)은 다관절 로봇이 용기 이동, 툴 교체, 결합 분리 작업을 순차적으로 수행하며, 각 작업 시 해당 작업에 필요한 최적화된 이동 경로를 계산하는 알고리즘을 포함하도록 구비될 수 있다.

또한, 제어 유닛(50)은 다관절 로봇의 작업 상태 및 에러를 실시간으로 모니터링하며, 문제 발생 시 자동으로 안전 모드로 전환하는 특징을 포함할 수 있다.

[실시예 1]

제어 유닛(50)은 용기 이동 작업을 시작하기 위해 다관절 로봇을 동작시킨다.

용기 이동 유닛(20)에 장착된 다관절 로봇이 특정 위치에 위치한 케미컬이 포함된 용기를 안전하게 잡아 옮긴다.

이동할 용기의 위치와 목적지까지의 최적 경로는 제어 유닛(50)의 알고리즘에 의해 미리 계산되어 로봇은 그 경로를 따라 용기를 이동시킨다.

용기가 옮겨진 후에는, 제어 유닛(50)은 다관절 로봇에게 툴 교체 작업을 지시한다.

로봇은 툴 마운팅 유닛(30)에 접근하여 필요한 툴을 교체 또는 연결한다.

[실시예 2]

제어 유닛(50)은 배관과 용기의 결합 작업을 시작하기 위해 다관절 로봇을 동작시킨다.

툴이 장착된 다관절 로봇은 결합 분리 유닛(40)에서 용기와 배관을 안전하게 결합한다.

결합 과정에서 로봇의 모든 움직임은 제어 유닛(50)의 알고리즘에 의해 최적화되어 용기와 배관 사이의 안전한 결합을 보장한다.

결합 작업이 완료되면, 제어 유닛(50)은 다관절 로봇에게 분리 작업을 지시한다.

로봇은 배관과 용기를 안전하게 분리하며, 이 과정에서도 모든 움직임은 제어 유닛(50)의 알고리즘에 의해 최적화된다.

[실시예 3]

제어 유닛(50)은 로봇의 작업 상태와 에러를 실시간으로 모니터링한다.

만약 문제가 발생하면, 제어 유닛(50)은 로봇을 안전 모드로 전환하고, 필요한 경우 용기 이동, 툴 교체 또는 결합 분리 작업을 중단한다.

안전 모드 동작을 통해 로봇의 추가적인 오류 발생을 방지하고, 장비 및 인근 작업자의 안전을 보장한다.

문제가 해결되면, 제어 유닛(50)은 로봇의 작업 상태를 정상으로 전환하고 중단된 작업을 재개하게 한다. 이 때, 로봇은 중단된 시점에서 작업을 재개하여 효율성을 보장한다.

만약 문제가 반복적으로 발생하거나, 해결이 불가능한 경우에는 제어 유닛(50)이 관리자나 연산자에게 알람을 발송하여 빠른 대응을 요청할 수 있다.

[실시예 4]

제어 유닛(50)은 다관절 로봇의 동작 상태와 성능 데이터를 지속적으로 모니터링하고 기록한다.

이 정보는 유지보수 요청 시 또는 로봇 동작의 최적화를 위한 튜닝 시 참조할 수 있는 중요한 자료가 된다.

예를 들어, 로봇의 특정 동작에서 오류가 반복적으로 발생한다면, 이를 기반으로 로봇 동작을 수정하거나 향상시킬 수 있다.

또한, 로봇이 특정 작업을 수행하는 데 걸리는 시간, 에너지 사용량 등 다양한 성능 지표를 바탕으로 효율적인 운영 방안을 도출할 수 있다.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 이물질 제거 유닛의 실시예들을 도시한 것이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 유닛 지지부(10) 상면에 설치되어 배관 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하도록 구비된 이물질 제거 유닛(100)을 포함할 수 있다.

이물질 제거 유닛(100)은 관절 회동부(110), 제거부(200)를 포함할 수 있다.

관절 회동부(110)는 유닛 지지부(10) 상면에 수직 방향으로 설치되되 관절 회동 가능하게 구비될 수 있다.

제거부(200)는 관절 회동부(110)의 말단부에 'ㄷ'자 형상으로 회동 가능하게 체결되어 용기를 수용하여 이물질을 제거하도록 구비될 수 있다.

또한, 제거부(200)는 제거부 하우징(210), 슬라이딩 레일(220), 분사 롤러부(230), 롤러 청결부(500)를 포함할 수 있다.

제거부 하우징(210)은 관절 회동부(110)의 말단부에 용기를 수용하도록 구비될 수 있다.

슬라이딩 레일(220)은 제거부 하우징(210)의 양 내측면에 수직 방향으로 설치되도록 구비될 수 있다.

분사 롤러부(230)는 슬라이딩 레일(220)에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 용기를 향해 공기를 분사하도록 구비될 수 있다.

또한, 분사 롤러부(230)는 슬라이딩 회전축(231), 회전 롤러(232), 롤러 하우징(233), 분사부(300)를 포함할 수 있다.

슬라이딩 회전축(231)은 슬라이딩 레일(220)에 체결되고 회전 가능하게 구비될 수 있다.

회전 롤러(232)는 슬라이딩 회전축(231)의 둘레부에 삽입되어 슬라이딩 회전축(231)과 일체로 회전하도록 구비될 수 있다.

롤러 하우징(233)은 회전 롤러(232)의 둘레부에 삽입되어 회전 롤러(232)를 보호하도록 구비될 수 있다.

분사부(300)는 롤러 하우징(233)의 둘레부를 따라 일정 간격으로 설치되어 이물질을 제거하도록 구비될 수 있다.

또한, 분사부(300)는 분사부 바디(310), 에어 탱크(320), 분사 파이프(330), 유도부재(340), 분사 스프링(350), 와이어 체결부재(360), 파이프 와이어(360a), 제 1 노즐 실린더(370), 분사 노즐(380), 제 2 노즐 실린더(390), 노즐 헤드(400), 회전 유도부(410)를 포함할 수 있다.

분사부 바디(310)는 롤러 하우징(233)의 둘레부를 따라 일정 간격으로 회전 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

에어 탱크(320)는 분사부 바디(310)의 하부에 설치되어 공기를 공급하도록 구비될 수 있다.

분사 파이프(330)는 분사부 바디(310)의 상부에서 내부를 향해 상단부가 돌출되도록 삽입되되 회전 가능하며, 에어 탱크(320)와 일체로 연결되도록 구비될 수 있다.

또한, 분사 파이프(330)는 볼 지지 하우징(331), 회전 유도볼(332)을 포함할 수 있다.

볼 지지 하우징(331)은 분사 파이프(330)의 내부 길이 방향을 따라 설치되도록 구비될 수 있다.

회전 유도볼(332)은 볼 지지 하우징(331)의 상단 둘레부에 일정 간격으로 설치되어 분사 파이프(330)의 회전을 유도하도록 구비될 수 있다.

유도부재(340)는 분사 파이프(330)의 하부에 체결되어 에어 탱크(320)로부터 분사 파이프(330)를 향해 공기를 공급하도록 유도하게 구비될 수 있다.

분사 스프링(350)은 유도부재(340)의 둘레부에 탄성력을 생성하도록 삽입되어 유도부재(340)의 피스톤 운동에 의해 분사를 유도하도록 구비될 수 있다.

와이어 체결부재(360)는 분사 파이프(330)의 상단 둘레부에 삽입되도록 구비될 수 있다.

파이프 와이어(360a)는 와이어 체결부재(360)에 복수 개가 일단부 고정되되 분사 파이프(330)에서 공급된 공기를 이동하도록 구비될 수 있다.

제 1 노즐 실린더(370)는 각각의 파이프 와이어(360a)의 타단부에 설치되도록 구비될 수 있다.

분사 노즐(380)은 제 1 노즐 실린더(370)의 내부에 내장되어 파이프 와이어(360a)에서 이동된 공기를 분사하도록 구비될 수 있다.

제 2 노즐 실린더(390)는 제 1 노즐 실린더(370)의 둘레부에 피스톤 운동 가능하게 체결되도록 구비될 수 있다.

노즐 헤드(400)는 제 2 노즐 실린더(390)의 말단부에 체결되어 분사 노즐(380)의 이탈을 방지하도록 구비될 수 있다.

회전 유도부(410)는 분사 파이프(330)의 상단부에서 분사부 바디(310)의 상단면에 안착하여 분사 파이프(330)를 회전하도록 구비될 수 있다.

또한, 회전 유도부(410)는 회전축 승강부(411), 유도 기어(412), 유도 회전축(413), 스크류부재(414), 유도부 하우징(415)을 포함할 수 있다.

회전축 승강부(411)는 분사부 바디(310)의 상단면에 승하강 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

유도 기어(412)는 회전축 승강부(411)의 상부에 회전 가능하게 체결되도록 구비될 수 있다.

유도 회전축(413)은 유도 기어(412)의 중앙부를 관통하도록 삽입되어 유도 기어(412)의 회전에 따라 일체로 회전하도록 구비될 수 있다.

스크류부재(414)는 유도 회전축(413)의 둘레부에 삽입되어 유도 회전축(413)의 회전에 따라 일체로 회전하여 회전 유도볼(332)을 회전시키도록 둘레부에 나사산이 형성되도록 구비될 수 있다.

유도부 하우징(415)은 분사 파이프(330)의 일 측에 설치되어 유도 회전축(413)을 보호하도록 구비될 수 있다.

롤러 청결부(500)는 제거부 하우징(210)의 전후 내측면에 설치되어 분사 롤러부(230)를 청결하도록 구비될 수 있다.

또한, 롤러 청결부(500)는 슬라이딩 플레이트(510), 벨트 롤러(520), 청결 벨트(530), 진동홈(540), 진동 프레임(550), 청결판(560), 슬라이딩 브라켓(570), 구동 롤러(580), 구동 벨트(590), 샤프트 체결부재(600), 슬라이딩 샤프트(610), 슬라이딩 조절부재(620), 조절 제한부재(630), 샤프트 고정부재(640)를 포함할 수 있다.

슬라이딩 플레이트(510)는 제거부 하우징(210)의 전후 내측면에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

벨트 롤러(520)는 슬라이딩 플레이트(510)에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

청결 벨트(530)는 일정 간격으로 설치된 벨트 롤러(520)를 감싸도록 체결되게 구비될 수 있다.

진동홈(540)은 청결 벨트(530)의 양 측 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성되도록 구비될 수 있다.

진동 프레임(550)은 청결 벨트(530)의 가로 방향으로 일정 간격으로 형성되어 진동 가능하게 구비될 수 있다.

청결판(560)은 복수 개의 진동 프레임(550) 전체에 안착하여 분사 노즐(380)을 장착 가능한 청결홈(560a)이 일정 간격으로 형성되도록 구비될 수 있다.

슬라이딩 브라켓(570)은 일 벨트 롤러(520)의 일 측에 설치되도록 구비될 수 있다.

구동 롤러(580)는 슬라이딩 브라켓(570)의 내부에 일정 간격으로 내장되도록 구비될 수 있다.

구동 벨트(590)는 일정 간격의 구동 롤러(580)를 감싸도록 체결되게 구비될 수 있다.

샤프트 체결부재(600)는 일 구동 롤러(580)에 수평 방향으로 설치되도록 구비될 수 있다.

슬라이딩 샤프트(610)는 샤프트 체결부재(600)에 수평 방향으로 신장 가능하게 삽입되도록 구비될 수 있다.

슬라이딩 조절부재(620)는 슬라이딩 샤프트(610)의 둘레부에 삽입되어 슬라이딩 샤프트(610)의 길이를 조절하도록 구비될 수 있다.

조절 제한부재(630)는 슬라이딩 샤프트(610)의 둘레부에 삽입되어 슬라이딩 조절부재(620)를 이탈하지 않도록 구비될 수 있다.

샤프트 고정부재(640)는 슬라이딩 샤프트(610)의 말단부에 체결되되 제거부 하우징(210)의 일 측면에 설치되도록 구비될 수 있다.

도면을 기준으로 구성들에 따른 조립관계와 실시예의 효과를 상세히 기술하면 다음과 같다.

이물질 제거 유닛(100)에 있어서, 유닛 지지부(10) 상면에서 용기를 바라보는 위치에 관절 회동부(110)의 일단부인 하단부가 다관절 회동이 가능하게 설치된다.

관절 회동부(110)의 타단부에 제거부(200)가 회동 가능하게 체결된다.

제거부(200)에 있어서, 제거부 하우징(210)의 중앙 상단부가 관절 회동부(110)의 타단부와 회동 가능하게 체결된다.

슬라이딩 레일(220)은 제거부 하우징(210)의 양 내측면에 일정 간격으로 'ㅣ'자 방향으로 설치된다.

각각의 슬라이딩 레일(220)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 분사 롤러부(230)가 체결된다.

이때, 각각의 분사 롤러부(230)는 용기의 둘레부에 맞닿도록 배치된다.

분사 롤러부(230)에 있어서, 슬라이딩 레일(220)에 슬라이딩 회전축(231)이 슬라이딩 및 회전 가능하게 체결된다.

슬라이딩 회전축(231)의 둘레부에 회전 롤러(232)가 삽입된다.

롤러 하우징(233)이 회전 롤러(232)의 둘레부에 삽입된다.

분사부(300)가 롤러 하우징(233)의 둘레부를 따라 일정 간격으로 설치된다.

분사부(300)에 있어서, 에어 탱크(320)가 롤러 하우징(233)에 내장된다.

분사부 바디(310)가 롤러 하우징(233)의 둘레부 표면에 삽입되되 에어 탱크(320)와 일체로 연통된다.

분사 파이프(330)의 하단 둘레부에 유도부재(340)가 체결되고, 유도부재(340)의 둘레부에 분사 스프링(350)이 삽입된다.

와이어 체결부재(360)가 분사 파이프(330)의 상단 둘레부에 삽입된다.

상기 형상이 분사부 바디(310)의 내부를 향해 'ㅣ'자 방향으로 회전 가능하게 삽입되고, 와이어 체결부재(360)가 돌출되도록 배치된다.

파이프 와이어(360a)의 일단부가 와이어 체결부재(360)에 복수 개가 체결된다.

제 1 노즐 실린더(370)가 각각의 파이프 와이어(360a)의 타단부가 조립된다.

분사 노즐(380)이 제 1 노즐 실린더(370)의 내부를 향해 삽입된다.

제 2 노즐 실린더(390)가 제 1 노즐 실린더(370)의 둘레부에 삽입된다.

노즐 헤드(400)가 제 2 노즐 실린더(390)의 전단부에 체결된다.

볼 지지 하우징(331)이 분사 파이프(330)의 내부 길이 방향을 따라 내장되고, 볼 지지 하우징(331)의 상단 둘레부에 일정 간격으로 회전 유도볼(332)이 설치된다.

회전 유도부(410)가 분사부 바디(310)의 상단면에 안착하되 분사 파이프(330)를 회전하도록 배치된다.

회전 유도부(410)에 있어서, 스크류부재(414)가 복수 개의 회전 유도볼(332)을 스크류 회전하여 분사 파이프(330)가 회전하도록 배치된다.

유도 회전축(413)이 스크류부재(414)를 관통하도록 삽입된다.

유도부 하우징(415)이 유도 회전축(413) 및 스크류부재(414)가 내장되도록 분사부 바디(310)의 상단면에 배치된다.

유도 회전축(413)의 말단부와 유도 기어(412)의 중앙부와 체결되고, 회전축 승강부(411)가 분사부 바디(310)의 상단면에 유도 기어(412) 및 유도 회전축(413)을 승하강 가능하게 설치된다.

복수 개의 롤러 청결부(500)가 제거부 하우징(210)의 내측 전후면에 분사 롤러부(230)를 향해 설치된다.

이때, 각각의 롤러 청결부(500)가 각각의 분사 롤러부(230)와 맞닿도록 배치된다.

롤러 청결부(500)에 있어서, 슬라이딩 플레이트(510)의 배면부가 슬라이딩 가능하게 제거부 하우징(210)의 내부 전후면에 설치된다.

일정 간격으로 벨트 롤러(520)가 배치되고, 전체 벨트 롤러(520)를 둘러 감싸도록 청결 벨트(530)가 체결된다.

이때, 일정 간격의 벨트 롤러(520)가 슬라이딩 플레이트(510)의 상면에 회전 가능하게 조립된다.

청결 벨트(530)의 양 측 길이 방향을 따라 일정 간격으로 진동홈(540)이 형성되고, 청결 벨트(530)의 'ㅡ'자 방향으로 일정 간격으로 진동 프레임(550)이 진동 가능하게 설치된다.

진동 프레임(550)의 전체를 감싸도록 청결판(560)이 안착되고, 이때 청결판(560)의 길이 방향을 따라 청결홈(560a)이 형성된다.

일 벨트 롤러(520)의 일 측부에 슬라이딩 브라켓(570)이 조립된다.

이때, 슬라이딩 브라켓(570)의 내부에는 일정 간격으로 구동 롤러(580)가 회전 가능하게 배치되고, 구동 롤러(580) 전체를 감싸도록 구동 벨트(590)가 체결된다.

일 구동 롤러(580)에서 벨트 롤러(520)의 길이 방향을 따라 샤프트 체결부재(600)가 'ㅡ'자 방향으로 체결된다.

슬라이딩 샤프트(610)의 일단부에 샤프트 체결부재(600)가 조립되고, 중앙 둘레부에 슬라이딩 조절부재(620)가 삽입되고, 타측 둘레부에 조절 제한부재(630)가 삽입되고, 타단부에 샤프트 고정부재(640)가 조립된다.

이때, 샤프트 고정부재(640)는 제거부 하우징(210)의 일 내측면에 고정된다.

일 실시예에서, 이물질 제거 유닛(100)은 제어 유닛(50)의 제어에 의해 관절 회동부(110)가 용기를 향해 다관절 회동하여 제거부 하우징(210)이 용기를 수용할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 슬라이딩 레일(220)을 따라 분사 롤러부(230)가 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 용기를 향해 공기를 분사하여 이물질을 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 슬라이딩 회전축(231)이 각각의 슬라이딩 레일(220)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동 및 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 슬라이딩 회전축(231)의 회전에 의해 회전 롤러(232) 및 롤러 하우징(233)이 회전하여 분사부(300)가 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 에어 탱크(320)에서 분사 파이프(330), 파이프 와이어(360a), 분사 노즐(380)을 거쳐 용기를 향해 공기를 분사할 수 있다.

일 실시예에서, 회전축 승강부(411)가 유도 기어(412) 및 유도 회전축(413)이 회전 유도볼(332)에 스크류부재(414)가 맞닿도록 승강할 수 있다.

일 실시예에서, 스크류부재(414)가 스크류 회전하여 회전 유도볼(332)을 회전시켜 분사 파이프(330)가 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 유도부재(340)가 분사 스프링(350)의 탄성력에 의해 피스톤 운동을 하여 에어 탱크(320)에서 분사 파이프(330)로 이동된 공기를 파이프 와이어(360a)를 향해 유도시킬 수 있다.

일 실시예에서, 회전하는 분사 파이프(330)에 의해 파이프 와이어(360a)가 탄력적으로 회전하면서 제 2 노즐 실린더(390)가 제 1 노즐 실린더(370)를 향해 피스톤 운동하여 분사 노즐(380)에서 공기를 분사할 수 있다.

일 실시예에서, 롤러 청결부(500)에 분사 노즐(380)이 체결되어 분사 롤러부(230)에 묻은 이물질을 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 노즐 실린더(370), 제 2 노즐 실린더(390) 및 노즐 헤드(400)의 결합된 형상이 청결판(560)의 청결홈(560a)에 거치될 수 있다.

일 실시예에서, 실시예에 이어서 진동 프레임(550)이 청결판(560)을 진동시켜 형상의 이물질을 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 청결홈(560a)에 적층된 이물질을 털어내기 위해 청결 벨트(530)가 벨트 롤러(520)에 의해 회전하면서 진동 프레임(550)의 진동에 의해 진동홈(540)을 거쳐 이물질이 배출될 수 있다.

일 실시예에서, 슬라이딩 플레이트(510)가 제거부 하우징(210)을 따라 슬라이딩하기 위해 슬라이딩 샤프트(610)가 슬라이딩 조절부재(620)에 의해 길이가 조절되어 좌우로 슬라이딩할 수 있다.

일 실시예에서, 구동 롤러(580) 및 구동 벨트(590)에 의해 슬라이딩 샤프트(610)가 회전하면서 동시에 체결된 벨트 롤러(520)가 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 슬라이딩 샤프트(610)의 길이 조절을 제한하기 위해 슬라이딩 조절부재(620)가 조절 제한부재(630)에 의해 길이 조절이 제한될 수 있다.

도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템의 유격 검사 유닛의 실시예들을 도시한 것이다.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템은 유닛 지지부(10) 상면에 설치되어 배관 결합된 케미컬 용기의 유격을 검사하도록 구비된 유격 검사 유닛(700)을 포함할 수 있다.

유격 검사 유닛(700)은 클램프부 회동부(710), 클램프부(720), 용기 회전부(730), 회동 조절부(750)를 포함할 수 있다.

클램프부 회동부(710)는 유닛 지지부(10)의 일면에 일정 간격으로 회동 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

클램프부(720)는 각각의 클램프부 회동부(710)의 말단부에 설치되어 클램핑(clamping)하도록 구비될 수 있다.

용기 회전부(730)는 클램프부(720)에 양 말단부가 체결되어 관절 회동 가능하게 설치되어 용기를 회전하도록 구비될 수 있다.

또한, 용기 회전부(730)는 프레임 체결부재(731), 제 1 신장 프레임(732), 제 1 베이스 프레임(730a), 회전 모터(733), 프레임 회전축(734), 프레임 지지부(735), 제 2 베이스 프레임(736), 제 2 신장 프레임(737), 프레임 회동부(738), 고정 프레임(739), 검사부(740)를 포함할 수 있다.

프레임 체결부재(731)는 클램프부(720)에 회동 가능하게 체결되도록 구비될 수 있다.

제 1 신장 프레임(732)은 프레임 체결부재(731)가 일단부에 형성되고, 타단부에 제 1 프레임 돌기(732a)가 형성된 프레임 형상으로 구비될 수 있다.

제 1 베이스 프레임(730a)은 제 1 프레임 돌기(732a)가 슬라이딩 가능하게 체결되도록 제 1 신장 홈이 형성된 프레임 형상으로 구비될 수 있다.

회전 모터(733)는 제 1 베이스 프레임(730a)의 중앙부에 삽입되어 회전력을 생성하도록 구비될 수 있다.

프레임 회전축(734)은 회전 모터(733)의 상부에 삽입되어 회전 모터(733)에서 생성된 회전력을 전달하도록 구비될 수 있다.

프레임 지지부(735)는 프레임 회전축(734)의 상부에 설치되도록 구비될 수 있다.

제 2 베이스 프레임(736)은 프레임 지지부(735)가 중앙부에 삽입되고 'll'자 형상으로 구비되되 양 측 길이 방향을 따라 제 2 신장 홈이 형성되도록 구비될 수 있다.

제 2 신장 프레임(737)은 제 2 베이스 프레임(736)의 제 2 신장 홈을 따라 슬라이딩 가능하게 제 2 프레임 돌기(737a)가 일단부에 형성된 프레임 형상으로 구비될 수 있다.

프레임 회동부(738)는 제 2 신장 프레임(737)의 타단부에 회동 가능하게 설치되도록 구비될 수 있다.

고정 프레임(739)은 프레임 회동부(738)에 회동 가능하게 체결되어 용기의 둘레부를 고정하도록 구비될 수 있다.

또한, 고정 프레임(739)은 용기를 지지하도록 구비된 용기 지지부(760)가 설치되는 특징을 포함할 수 있다.

용기 지지부(760)는 완충 지지부(761), 완충부(762), 용기 회전축(764), 중앙 지지 롤러(765), 사이드 지지 롤러(766), 롤러 지지부재(767)를 포함할 수 있다.

완충 지지부(761)는 고정 프레임(739)의 양 말단부에 설치되도록 구비될 수 있다.

완충부(762)는 완충 지지부(761)에 삽입되어 충격을 완화하도록 구비될 수 있다.

또한, 완충부(762)는 가스 탱크(7621), 완충 실린더(7622), 가스 유입 통로부(7623), 통로 지지부(7624), 완충 스프링(7625), 가스 압축부재(7626), 완충 샤프트(7627), 샤프트 지지부(7628), 지지 스프링(7629), 완충 헤드(7630)를 포함할 수 있다.

가스 탱크(7621)는 완충 지지부(761)에 내장되어 완충 가스를 공급하도록 구비될 수 있다.

완충 실린더(7622)는 가스 탱크(7621)의 상부에 수직 방향으로 설치되어 가스 탱크(7621)에서 공급된 가스를 저장하도록 구비될 수 있다.

가스 유입 통로부(7623)는 완충 실린더(7622)의 내부 하단면에서 가스 탱크(7621)를 향해 일체로 형성되어 가스를 유입시키도록 설치되게 구비될 수 있다.

통로 지지부(7624)는 가스 유입 통로부(7623)의 둘레부에 삽입되되 완충 실린더(7622) 내부 하단면에 가스 유입 통로부(7623)를 지지하도록 구비될 수 있다.

완충 스프링(7625)은 완충 실린더(7622)의 둘레부에 탄성력을 생성하도록 삽입되어 충격을 완화하도록 구비될 수 있다.

가스 압축부재(7626)는 완충 실린더(7622)의 내부 길이 방향을 따라 피스톤 운동 가능하게 구비될 수 있다.

완충 샤프트(7627)는 가스 압축부재(7626)의 중앙부를 향해 삽입되어 가스 압축부재(7626)를 이용하여 완충 실린더(7622) 내부의 가스를 압축하도록 구비될 수 있다.

샤프트 지지부(7628)는 완충 샤프트(7627)의 둘레부에 삽입되어 완충 실린더(7622) 내부에 완충 샤프트(7627)를 지지하도록 구비될 수 있다.

지지 스프링(7629)은 완충 샤프트(7627)의 둘레부에 삽입되되 가스 압축부재(7626)에 의해 하부가, 샤프트 지지부(7628)에 의해 상부가 탄성 지지되도록 구비될 수 있다.

완충 헤드(7630)는 용기 회전축(764)의 양 말단부에 체결되되 완충 샤프트(7627)의 상단부가 삽입되도록 구비될 수 있다.

용기 회전축(764)은 각각의 완충부(762)를 이어지도록 삽입되되 회전 가능하게 구비될 수 있다.

중앙 지지 롤러(765)는 용기 회전축(764)의 중앙 둘레부에 삽입되어 용기를 회전 지지하도록 구비될 수 있다.

사이드 지지 롤러(766)는 용기 회전축(764)의 양 둘레부에 삽입되어 용기를 회전 지지하도록 구비될 수 있다.

롤러 지지부재(767)는 용지 회전축의 양 둘레부에 삽입되되 각각의 사이드 지지 롤러(766)를 지지하도록 구비될 수 있다.

검사부(740)는 제 1 베이스 프레임(730a)의 중앙부에 설치되어 용기의 유격을 검사하도록 구비될 수 있다.

또한, 검사부(740)는 검사부 바디(741), 승강 샤프트(742), 수평 기어(743), 동작 기어(744), 전달 샤프트(745), 동작 제어부(746), 승강 기어(747), 플레이트 축(748), 카메라 플레이트(749), 3D 스캔 카메라(770)를 포함할 수 있다.

검사부 바디(741)는 제 1 베이스 프레임(730a)의 중앙부에서 상향으로 설치되도록 구비될 수 있다.

승강 샤프트(742)는 검사부 바디(741)의 내부 길이 방향을 따라 회전 가능하게 내장되고, 둘레부 길이 방향을 따라 돌출 톱니(742a)가 형성되도록 구비될 수 있다.

수평 기어(743)는 승강 샤프트(742)의 둘레부에 삽입되어 돌출 톱니(742a)를 따라 회전하여 승하강 가능하게 구비될 수 있다.

동작 기어(744)는 수평 기어(743)에 맞물리도록 배치되게 구비될 수 있다.

전달 샤프트(745)는 동작 기어(744)의 중앙부를 수직 관통하도록 삽입되게 구비될 수 있다.

동작 제어부(746)는 전달 샤프트(745)의 하부에 설치되어 전달 샤프트(745)를 향해 회전력을 생성하여 전달하도록 구비될 수 있다.

승강 기어(747)는 승강 샤프트(742)의 상, 하부 양 측에 돌출 톱니(742a)와 맞물리도록 배치되어 승강 샤프트(742)의 수직 회전에 따라 수평 회전하도록 구비될 수 있다.

플레이트 축(748)은 각각의 승강 기어(747)의 중앙부에 일단부가 수직 방향으로 삽입되도록 구비될 수 있다.

카메라 플레이트(749)는 플레이트 축(748)의 타단부에 설치되도록 구비될 수 있다.

3D 스캔 카메라(770)는 카메라 플레이트(749)에 일정 간격으로 설치되어 용기를 3D 스캔하도록 구비될 수 있다.

회동 조절부(750)는 유닛 지지부(10)의 일면 중앙부에 신장 가능하게 설치되어 용기 회전부(730)의 중앙부를 밀어내도록 구비될 수 있다.

도면을 기준으로 구성들에 따른 조립관계와 실시예의 효과를 상세히 기술하면 다음과 같다.

유격 검사 유닛(700)에 있어서, 유닛 지지부(10) 상면에서 케미컬 용기의 유격을 검사할 수 있는 위치에 설치된다.

이때, 유닛 지지부(10)는 도면과 같이 유격 검사 유닛(700)을 설치하기 위해 모서리에 측면을 형성할 수 있다.

클램프부 회동부(710)의 일단부가 유닛 지지부(10)의 측면에 일정 간격으로 회동 가능하게 설치된다.

클램프부(720)가 각각의 클램프부 회동부(710)의 타단부에 설치된다.

용기 회전부(730)의 양 말단부가 각각의 클램프부(720)에 클램핑되도록 체결된다.

회동 조절부(750)는 용기 회전부(730)의 후단면 중앙부에 설치된다.

특히 용기 회전부(730)에 있어서, 회동 조절부(750)가 제 1 베이스 프레임(730a)의 후단면 중앙부에 설치된다.

이때, 제 1 베이스 프레임(730a)의 양 측 길이 방향으로 제 1 신장홈(730b)이 형성된다.

제 1 신장 프레임(732)이 제 1 베이스 프레임(730a)의 양 말단부에 신장 가능하게 삽입되되, 각각의 제 1 신장홈(730b)에 제 1 신장 프레임(732)이 이탈하지 않도록 제 1 신장 프레임(732)의 일단부에 제 1 프레임 돌기(732a)가 형성되고, 타단부에 프레임 체결부재(731)가 형성된다.

각각의 제 1 프레임 돌기(732a)에 의해 제 1 신장 프레임(732)이 도면과 같이 회동할 수 있다.

이때, 프레임 체결부재(731)는 각각의 클램프부(720)와 체결된다.

제 1 베이스 프레임(730a)의 상면 중앙부에 회전 모터(733)가 삽입되고, 회전 모터(733)의 상부에 프레임 회전축(734)이 삽입되고, 프레임 회전축(734)의 둘레부에 프레임 지지부(735)가 삽입된다.

프레임 지지부(735)가 중앙부에 삽입되고, 'ㅡ'자 방향으로 제 2 베이스 프레임(736)이 체결된다.

이때, 제 2 베이스 프레임(736)의 양 측면 길이 방향을 따라 제 2 신장홈(736a)이 형성된다.

제 2 신장 프레임(737)이 제 2 베이스 프레임(736)의 양 말단부에 신장 가능하게 삽입되되, 각각의 제 2 신장홈(736a)에 제 2 신장 프레임(737)이 이탈하지 않도록 제 2 신장 프레임(737)의 일단부에 제 2 프레임 돌기(737a)가 형성되고, 타단부에 프레임 회동부(738)가 설치된다.

각각의 프레임 회동부(738)에 고정 프레임(739)이 회동 가능하게 체결된다.

각각의 고정 프레임(739)의 양 말단부에 완충 지지부(761)가 조립된다.

각각의 완충 지지부(761)에 완충부(762)가 조립된다.

완충부(762)에 있어서, 가스 탱크(7621)가 각각의 완충 지지부(761)에 내장된다.

도면을 기준으로 가스 탱크(7621)에 수직 방향으로 완충 실린더(7622)가 조립된다.

이때, 완충 실린더(7622)의 내부 하단부와 가스 탱크(7621)의 상면에 통로 지지부(7624)가 배치된다.

통로 지지부(7624)에 수직 방향으로 가스 탱크(7621)와 일체로 연결되도록 가스 유입 통로부(7623)가 형성된다.

완충 실린더(7622)의 내부를 향해 상부에서 완충 샤프트(7627)가 피스톤 운동 가능하게 삽입된다.

이때, 완충 샤프트(7627)의 하단부에는 완충 실린더(7622)의 내부에 충진된 가스를 압축하도록 가스 압축부재(7626)가 'ㅡ'자 방향으로 삽입되고, 완충 샤프트(7627)의 둘레부에 샤프트 지지부(7628)가 삽입된다.

또한, 완충 샤프트(7627)의 둘레부에 지지 스프링(7629)이 삽입되되 샤프트 지지부(7628)에 상부가, 가스 압축부재(7626)에 하부가 지지되도록 배치된다.

한편, 완충 실린더(7622)의 둘레부에 완충 스프링(7625)이 삽입된다.

도면을 기준으로 완충 샤프트(7627)의 일단부에 완충 헤드(7630)가 체결된다.

각각의 완충 헤드(7630)를 이어지도록 관통하여 용기 회전축(764)이 회전 가능하게 삽입된다.

용기 회전축(764)의 중앙 둘레부에 중앙 지지 롤러(765)가, 양 측 둘레부에 사이드 지지 롤러(766)가 삽입된다.

또한, 사이드 지지 롤러(766)가 용기 회전축(764)에서 이탈하지 않도록 용기 회전축(764)의 둘레부에 롤러 지지부재(767)가 삽입되되 각각의 사이드 지지 롤러(766)의 후면에서 지지하도록 배치된다.

이때, 완충 지지부(761), 완충부(762), 용기 회전축(764), 사이드 지지 롤러(766), 중앙 지지 롤러(765) 및 롤러 지지부재(767)는 각각의 제 2 신장 프레임(737)에도 설치될 수도 있다.

제 1 베이스 프레임(730a)의 일 측, 특히 제 1 신장홈(730b) 사이에 검사부(740)가 설치된다.

검사부(740)에 있어서, 검사부 바디(741)를 기준으로 내부 길이 방향을 따라 회전 가능하게 승강 샤프트(742)가 내장된다.

이때, 승강 샤프트(742)의 둘레부 길이 방향을 따라 돌출 톱니(742a)가 형성된다.

승강 샤프트(742)의 둘레부에 수평 기어(743)의 중앙부가 회전 가능하게 삽입되되, 돌출 톱니(742a)를 따라 승하강하도록 수평 기어(743)가 조립된다.

수평 기어(743)의 둘레부와 수평으로 맞물리도록 동작 기어(744)가 검사부 바디(741)에 회전 가능하게 내장된다.

동작 기어(744)의 중앙부를 관통하도록 전달 샤프트(745)가 삽입되고, 전달 샤프트(745)의 말단부에 동작 제어부(746)가 체결된다.

승강 샤프트(742)의 상부 양 측에서 돌출 톱니(742a)에 수직으로 맞물리도록 승강 기어(747)가 검사부 바디(741)에 회전 가능하게 내장된다.

이때, 승강 기어(747)는 도면에 도시한 바와 같이 승강 샤프트(742)의 상단 양 측 및 하단 양 측에 맞물리도록 설치될 수도 있으나, 적어도 하나 이상만 설치될 수 있으면 설치 제한은 없다.

승강 기어(747)의 중앙부를 관통하도록 플레이트 축(748)의 일단부가 삽입되고, 타단부에 3D 스캔 카메라(770) 복수 개가 설치된 카메라 플레이트(749)가 삽입된다.

일 실시예에서, 유격 검사 유닛(700)은 제어 유닛(50)의 제어에 의해 회동 조절부(750)가 용기 회전부(730)의 회동 각도를 조절함으로써 클램프 회동부가 관절 회동할 수 있다.

일 실시예에서, 용기 회전부(730)가 용기의 외측 둘레부를 고정시키면서 회전시킬 수 있다.

일 실시예에서, 회동 조절부(750)의 전후진에 의해 각각의 제 1 신장 프레임(732)의 제 1 프레임 돌기(732a)에 의해 제 1 베이스 프레임(730a)으로부터 각각의 제 1 신장 프레임(732)이 회동할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 클램프부(720)가 각각의 제 1 신장 프레임(732)의 프레임 체결부재(731)를 회동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 제 1 신장 프레임(732)의 회동 시 제 1 신장 프레임(732)이 제 1 신장홈(730b)을 따라 슬라이딩 이동하여 회동 각도를 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 회전 모터(733)에 의해 프레임 회전축(734)이 회전하여 각각의 고정 프레임(739)이 용기의 외측 둘레부를 다각도로 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 제 2 신장 프레임(737)의 제 2 프레임 돌기(737a)에 의해 제 2 베이스 프레임(736)으로부터 각각의 제 2 신장 프레임(737)이 회동할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 프레임 회동부(738)에 의해 각각의 고정 프레임(739)이 회동하여 용기를 고정 또는 고정해제할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 제 2 신장 프레임(737)의 회동 시 제 2 신장 프레임(737)이 제 2 신장홈(736a)을 따라 슬라이딩 이동하여 회동 각도를 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 용기의 외측 둘레부가 각각의 고정 프레임(739) 및 각각의 제 2 신장 프레임(737)의 중앙 지지 롤러(765) 및 사이드 지지 롤러(766)에 안착할 수 있다.

일 실시예에서, 실시예에 이어서 중앙 지지 롤러(765) 및 사이드 지지 롤러(766)가 용기 회전축(764)에 의해 회전하여 용기를 회전시킬 수 있다.

일 실시예에서, 용기 안착 시 완충 헤드(7630)에 의해 완충 샤프트(7627)가 샤프트 지지부(7628)를 통해 완충 실린더(7622)의 내부를 피스톤 운동하여 가스 압축부재(7626)가 가스 탱크(7621)에 의해 가스 유입 통로부(7623)를 거쳐 완충 실린더(7622) 내부에 충진된 가스를 압축함과 동시에 지지 스프링(7629)의 탄성력에 의해 충격을 완화할 수 있다.

일 실시예에서, 실시예에 이어서 완충 스프링(7625)의 탄성력에 의해 충격을 완화할 수 있다.

일 실시예에서, 검사부(740)에서 회전하는 용기를 3D 스캔하여 유격을 검사하기 위한 영상을 촬영할 수 있다.

일 실시예에서, 동작 제어부(746)의 제어에 의해 전달 샤프트(745)가 동작 기어(744)를 회전시켜 수평 기어(743), 승강 샤프트(742)가 차례로 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 실시예에 이어서 회전하는 승강 샤프트(742)의 돌출 톱니(742a)에 의해 맞물린 승강 기어(747)가 회전하여 플레이트 축(748), 카메라 플레이트(749)를 동시에 회전시켜 3D 스캔 카메라(770)가 회전하면서 용기를 촬영할 수 있다.

이상에서 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 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

유닛 지지부(10)
용기 이동 유닛(20)
툴 마운팅 유닛(30)
결합 분리 유닛(40)
제어 유닛(50)
이물질 제거 유닛(100)
관절 회동부(110)
제거부(200)
제거부 하우징(210)
슬라이딩 레일(220)
분사 롤러부(230)
슬라이딩 회전축(231)
회전 롤러(232)
롤러 하우징(233)
분사부(300)
분사부 바디(310)
에어 탱크(320)
분사 파이프(330)
볼 지지 하우징(331)
회전 유도볼(332)
유도부재(340)
분사 스프링(350)
와이어 체결부재(360)
파이프 와이어(360a)
제 1 노즐 실린더(370)
분사 노즐(380)
제 2 노즐 실린더(390)
노즐 헤드(400)
회전 유도부(410)
회전축 승강부(411)
유도 기어(412)
유도 회전축(413)
스크류부재(414)
유도부 하우징(415)
롤러 청결부(500)
슬라이딩 플레이트(510)
벨트 롤러(520)
청결 벨트(530)
진동홈(540)
진동 프레임(550)
청결판(560)
청결홈(560a)
슬라이딩 브라켓(570)
구동 롤러(580)
구동 벨트(590)
샤프트 체결부재(600)
슬라이딩 샤프트(610)
슬라이딩 조절부재(620)
조절 제한부재(630)
샤프트 고정부재(640)
유격 검사 유닛(700)
클램프부 회동부(710)
클램프부(720)
용기 회전부(730)
제 1 베이스 프레임(730a)
제 1 신장홈(730b)
프레임 체결부재(731)
제 1 신장 프레임(732)
제 1 프레임 돌기(732a)
회전 모터(733)
프레임 회전축(734)
프레임 지지부(735)
제 2 베이스 프레임(736)
제 2 신장홈(736a)
제 2 신장 프레임(737)
제 2 프레임 돌기(737a)
프레임 회동부(738)
고정 프레임(739)
검사부(740)
검사부 바디(741)
승강 샤프트(742)
돌출 톱니(742a)
수평 기어(743)
동작 기어(744)
전달 샤프트(745)
동작 제어부(746)
승강 기어(747)
플레이트 축(748)
카메라 플레이트(749)
회동 조절부(750)
용기 지지부(760)
완충 지지부(761)
완충부(762)
가스 탱크(7621)
완충 실린더(7622)
가스 유입 통로부(7623)
통로 지지부(7624)
완충 스프링(7625)
가스 압축부재(7626)
완충 샤프트(7627)
샤프트 지지부(7628)
지지 스프링(7629)
완충 헤드(7630)
용기 회전축(764)
중앙 지지 롤러(765)
사이드 지지 롤러(766)
롤러 지지부재(767)
3D 스캔 카메라(770)

Claims (3)

1. 용기를 안착하도록 전방 및 상부가 개방된 형상으로 구비된 유닛 지지부;
   를 포함하는, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템에 있어서,
   상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기를 옮기도록 구비된 용기 이동 유닛;
   상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 상기 다관절 로봇에 사용될 툴을 교체 및 연결하도록 구비된 툴 마운팅 유닛;
   상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 툴이 장착된 상기 다관절 로봇을 이용하여 케미컬이 포함된 용기와 배관의 결합 분리를 수행하도록 구비된 결합 분리 유닛;
   상기 다관절 로봇이 용기 이동, 툴 교체, 결합 분리 작업을 순차적으로 수행하며, 각 작업 시 해당 작업에 필요한 이동 경로를 계산하는 알고리즘을 포함하는 제어 유닛;
   상기 유닛 지지부 상면에 설치되어 배관 결합 전 케미컬 용기의 이물질을 제거하도록 구비된 이물질 제거 유닛;
   을 포함하고,
   상기 제어 유닛은,
   상기 다관절 로봇의 작업 상태 및 에러를 실시간으로 모니터링하며, 문제 발생 시 자동으로 안전 모드로 전환하는 특징을 포함하고,
   상기 이물질 제거 유닛은,
   상기 유닛 지지부 상면에 수직 방향으로 설치되되 관절 회동 가능하게 구비된 관절 회동부;
   상기 관절 회동부의 말단부에 'ㄷ'자 형상으로 회동 가능하게 체결되어 용기를 수용하여 이물질을 제거하도록 구비된 제거부;
   를 포함하고,
   상기 제거부는,
   상기 관절 회동부의 말단부에 용기를 수용하도록 구비된 제거부 하우징;
   상기 제거부 하우징의 양 내측면에 수직 방향으로 설치된 슬라이딩 레일;
   상기 슬라이딩 레일에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 용기를 향해 공기를 분사하도록 구비된 분사 롤러부;
   상기 제거부 하우징의 전후 내측면에 설치되어 상기 분사 롤러부를 청결하도록 구비된 롤러 청결부;
   를 포함하고,
   상기 분사 롤러부는,
   상기 슬라이딩 레일에 체결되고 회전 가능하게 구비된 슬라이딩 회전축;
   상기 슬라이딩 회전축의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 회전축과 일체로 회전하도록 구비된 회전 롤러;
   상기 회전 롤러의 둘레부에 삽입되어 상기 회전 롤러를 보호하도록 구비된 롤러 하우징;
   상기 롤러 하우징의 둘레부를 따라 일정 간격으로 설치되어 이물질을 제거하도록 구비된 분사부;
   를 포함하고,
   상기 분사부는,
   상기 롤러 하우징의 둘레부를 따라 일정 간격으로 회전 가능하게 설치된 분사부 바디;
   상기 분사부 바디의 하부에 설치되어 공기를 공급하도록 구비된 에어 탱크;
   상기 분사부 바디의 상부에서 내부를 향해 상단부가 돌출되도록 삽입되되 회전 가능하며, 상기 에어 탱크와 일체로 연결되도록 구비된 분사 파이프;
   상기 분사 파이프의 하부에 체결되어 상기 에어 탱크로부터 상기 분사 파이프를 향해 공기를 공급하도록 유도하게 구비된 유도부재;
   상기 유도부재의 둘레부에 탄성력을 생성하도록 삽입되어 상기 유도부재의 피스톤 운동에 의해 분사를 유도하도록 구비된 분사 스프링;
   상기 분사 파이프의 상단 둘레부에 삽입된 와이어 체결부재;
   상기 와이어 체결부재에 복수 개가 일단부 고정되되 상기 분사 파이프에서 공급된 공기를 이동하도록 구비된 파이프 와이어;
   각각의 상기 파이프 와이어의 타단부에 설치된 제 1 노즐 실린더;
   상기 제 1 노즐 실린더의 내부에 내장되어 상기 파이프 와이어에서 이동된 공기를 분사하도록 구비된 분사 노즐;
   상기 제 1 노즐 실린더의 둘레부에 피스톤 운동 가능하게 체결되도록 구비된 제 2 노즐 실린더;
   상기 제 2 노즐 실린더의 말단부에 체결되어 상기 분사 노즐의 이탈을 방지하도록 구비된 노즐 헤드;
   상기 분사 파이프의 상단부에서 상기 분사부 바디의 상단면에 안착하여 상기 분사 파이프를 회전하도록 구비된 회전 유도부;
   를 포함하고,
   상기 분사 파이프는,
   상기 분사 파이프의 내부 길이 방향을 따라 설치된 볼 지지 하우징;
   상기 볼 지지 하우징의 상단 둘레부에 일정 간격으로 설치되어 상기 분사 파이프의 회전을 유도하도록 구비된 회전 유도볼;
   포함하고,
   상기 회전 유도부는,
   상기 분사부 바디의 상단면에 승하강 가능하게 설치된 회전축 승강부;
   상기 회전축 승강부의 상부에 회전 가능하게 체결된 유도 기어;
   상기 유도 기어의 중앙부를 관통하도록 삽입되어 상기 유도 기어의 회전에 따라 일체로 회전하도록 구비된 유도 회전축;
   상기 유도 회전축의 둘레부에 삽입되어 상기 유도 회전축의 회전에 따라 일체로 회전하여 상기 회전 유도볼을 회전시키도록 둘레부에 나사산이 형성된 스크류부재;
   상기 분사 파이프의 일 측에 설치되어 상기 유도 회전축을 보호하도록 구비된 유도부 하우징;
   을 포함하고,
   상기 롤러 청결부는,
   상기 제거부 하우징의 전후 내측면에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이딩 플레이트;
   상기 슬라이딩 플레이트에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치된 벨트 롤러;
   일정 간격으로 설치된 상기 벨트 롤러를 감싸도록 체결된 청결 벨트;
   상기 청결 벨트의 양 측 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 진동홈;
   상기 청결 벨트의 가로 방향으로 일정 간격으로 형성되어 진동 가능하게 구비된 진동 프레임;
   복수 개의 진동 프레임 전체에 안착하여 상기 분사 노즐을 장착 가능한 청결홈이 일정 간격으로 형성된 청결판;
   상기 벨트 롤러의 일 측에 설치된 슬라이딩 브라켓;
   상기 슬라이딩 브라켓의 내부에 일정 간격으로 내장되도록 구비된 구동 롤러;
   일정 간격의 상기 구동 롤러를 감싸도록 체결된 구동 벨트;
   상기 구동 롤러에 수평 방향으로 설치된 샤프트 체결부재;
   상기 샤프트 체결부재에 수평 방향으로 신장 가능하게 삽입된 슬라이딩 샤프트;
   상기 슬라이딩 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 샤프트의 길이를 조절하도록 구비된 슬라이딩 조절부재;
   상기 슬라이딩 샤프트의 둘레부에 삽입되어 상기 슬라이딩 조절부재를 이탈하지 않도록 구비된 조절 제한부재;
   상기 슬라이딩 샤프트의 말단부에 체결되되 상기 제거부 하우징의 일 측면에 설치된 샤프트 고정부재;
   를 포함하고,
   상기 이물질 제거 유닛은,
   제어에 의해 상기 관절 회동부가 용기를 향해 관절 회동하여 상기 제거부 하우징이 용기를 수용하고,
   상기 슬라이딩 레일을 따라 상기 분사 롤러부가 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 용기를 향해 공기를 분사하여 이물질을 제거하고,
   상기 롤러 청결부에 상기 분사 노즐이 체결되어 상기 분사 롤러부에 묻은 이물질을 제거하는 특징을 더 포함하는, 다관절 로봇을 통한 배관 및 용기의 자동 체결 시스템.
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