KR102618152B1 - Workpiece stored and released equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 워크피스의 로딩 및 언로딩 시 적층되어 있는 워크피스의 손상을 방지할 수 있는 워크피스 입출고 장치를 개시한다. 본 발명의 워크피스 입출고 장치는 복수의 트레이, 스토리지 사일로와 트레이 핸들러로 구성되어 있다. 트레이들은 워크피스를 탑재하여 운반 및 보관한다. 스토리지 사일로는 트레이들을 적층하여 보관할 수 있는 보관소와, 보관소에 적층되어 있는 트레이들 중 맨 아래 트레이의 양쪽 가장자리를 지지하도록 보관소의 양쪽 내벽에 서로 나란하게 간격을 두고 장착되어 있는 한 쌍의 서포트 랙과, 트레이들을 하나씩 언로딩 및 로딩시킬 수 있도록 보관소의 아래쪽 연결되어 있는 트레이 출입구를 구비한다. 트레이 핸들러는 스토리지 사일로와 이웃하도록 배치되어 있으며, 맨 아래 트레이를 언로딩시키거나 맨 아래 트레이와 한 쌍의 서포트 랙 사이에 다른 하나의 트레이를 로딩시킬 수 있도록 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 병진 운동하는 엔드 이펙터를 구비한다. 트레이 핸들러는 맨 아래 트레이의 언로딩을 위하여 엔드 이펙터에 의해 맨 아래 트레이를 지지하여 복수의 트레이를 들어올린 상태로 맨 아래 트레이를 언로딩시키는 과정에서 복수의 트레이 중 아래에서 두 번째 트레이의 한쪽 부분을 한 쌍의 서포트 랙으로부터 들어올려 두 번째 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 경사지게 지지시키고, 엔드 이펙터를 하강시켜 두 번째 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 수평하게 지지시킨 후 트레이 출입구를 통하여 엔드 이펙터를 퇴출시키도록 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 워크피스를 트레이에 탑재하여 트레이 핸들러의 작동에 의해 스토리지 사일로에 자동으로 로딩 및 언로딩시킴으로써, 워크피스의 입출고를 효율적으로 실시할 수 있다.The present invention discloses a workpiece loading and unloading device that can prevent damage to stacked workpieces during loading and unloading of the workpieces. The workpiece loading and unloading device of the present invention consists of a plurality of trays, a storage silo and a tray handler. Trays carry and store workpieces. A storage silo includes a storage unit that can store trays by stacking them, a pair of support racks mounted side by side and spaced apart from each other on both inner walls of the storage room to support both edges of the bottom tray among the trays stacked in the storage unit, and , a tray entrance connected to the bottom of the storage unit is provided so that trays can be unloaded and loaded one by one. Tray handlers are positioned adjacent to storage silos and are positioned along the X, Y and Z axes to unload the bottom tray or load another tray between the bottom tray and a pair of support racks. It is provided with an end effector that moves in translation. In order to unload the bottom tray, the tray handler supports the bottom tray by an end effector, lifts a plurality of trays, and in the process of unloading the bottom tray, one part of the second tray from the bottom among the plurality of trays. Lift from the pair of support racks, support the second tray at an angle on the pair of support racks, lower the end effector to support the second tray horizontally on the pair of support racks, and then insert the end effector through the tray entrance. It is designed to be expelled. According to the present invention, workpieces can be placed on a tray and automatically loaded and unloaded into a storage silo by the operation of a tray handler, thereby efficiently loading and unloading workpieces.
Description
본 발명은 입출고 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 워크피스(Workpiece)의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading) 시 적층되어 있는 워크피스의 손상을 방지할 수 있는 워크피스 입출고 장치에 관한 것이다.The present invention relates to loading and unloading technology, and more specifically, to a workpiece loading and unloading device that can prevent damage to stacked workpieces during loading and unloading of workpieces.
워크피스 입출고 장치는 다양한 워크피스를 보관소에 입고하여 보관 및 출고할 수 있는 장치이며, 워크피스 보관 장치, 스토커(Stocker), 스태커(Stacker) 등으로 불리고도 있다. 정밀한 측정 및 검사가 요구되는 워크피스는 측정값에 영향을 주는 측정자(Rater), 주변 장치 등과의 물리적인 접촉을 최소화시킬 수 있도록 워크피스의 로딩 및 언로딩을 자동화시킬 필요가 있다. 또한, 워크피스는 운반, 보관 및 취급의 용이성을 위하여 트레이(Tray), 카세트(Cassette), 캐리어(Carrier) 등에 탑재하고 있다.A workpiece storage device is a device that can store and ship various workpieces into a storage facility, and is also called a workpiece storage device, stocker, stacker, etc. For workpieces that require precise measurement and inspection, it is necessary to automate the loading and unloading of the workpieces to minimize physical contact with raters and peripheral devices that affect the measurement values. In addition, workpieces are mounted on trays, cassettes, carriers, etc. for ease of transportation, storage, and handling.
워크피스 입출고 장치의 일례로 한국 등록특허 제10-1246851호 '스태커 로봇'은 기판을 수납하는 카세트(Cassette)를 스토커의 선반(Shelf)에 로딩시키거나 선반으로부터 언로딩시킬 수 있도록 구성되어 있다. 선반에 안착되는 카세트는 하측 플레이트에 의해 양단부가 지지되어 하부면 일부가 노출된다. 스태커 로봇의 암(Arm)은 하측 플레이트 사이의 간격을 통해 진입되어 카세트의 하면을 지지하면서 카세트를 로딩시키거나 언로딩시키도록 구성되어 있다. As an example of a workpiece loading and unloading device, Korean Patent No. 10-1246851, 'Stacker Robot', is configured to load a cassette containing a substrate onto a shelf of a stocker or unload it from the shelf. The cassette mounted on the shelf is supported at both ends by the lower plate, exposing a portion of the lower surface. The arm of the stacker robot enters through the gap between the lower plates and is configured to load or unload the cassette while supporting the lower surface of the cassette.
워크피스 입출고 장치의 다른 예로 한국 공개특허 제10-2021-0071933호 '전자부품 테스트 핸들러의 스태커 및 이를 포함하는 전자부품 테스트 핸들러'는 프레임, 스태커 모듈이 구비되어 있는 상부 스태커, 유저 트레이가 적재되는 제1 적재부를 구비하는 하부 스태커로 구성되어 있다. 스태커 모듈은 유저 트레이를 적재할 수 있는 제2 적재부를 구비한다. 제2 적재부는 닫힌 위치에서 제1 적재부와 유저 트레이를 주고받을 수 있도록 구성되어 있다. 상부 스태커는 유저 트레이를 파지하여 수직 및 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 구성되는 트랜스퍼(Transfer)를 구비한다. 따라서 제1 및 제2 적재부 간 유저 트레이의 위치를 이동시킬 수 있다. 위 특허문헌들에 개시되어 있는 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. Another example of a workpiece loading and unloading device is Korean Patent Publication No. 10-2021-0071933, 'Sacker of electronic component test handler and electronic component test handler including the same', which includes a frame, an upper stacker equipped with a stacker module, and a user tray. It consists of a lower stacker having a first loading part. The stacker module has a second loading unit capable of loading user trays. The second loading unit is configured to exchange the first loading unit and the user tray in the closed position. The upper stacker is equipped with a transfer that can hold the user tray and transfer it in vertical and horizontal directions. Therefore, the position of the user tray can be moved between the first and second loading units. The contents disclosed in the above patent documents are incorporated herein by reference.
상기한 바와 같은 워크피스 입출고 장치는 워크피스들을 적층하여 보관한 상태에서 워크피스들을 하나씩 순차적으로 로딩 및 언로딩하는 데 적용하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 적층되어 있는 워크피스들 중 하나의 워크피스를 로딩 및 언로딩하기 위해서는 위쪽 또는 아래쪽에서 워크피스를 로딩 및 언로딩해야 한다. 보관소의 위쪽에서 워크피스를 로딩 및 언로딩하는 경우, 위쪽에서 아래쪽까지 워크피스 핸들러(Workpiece handle), 트랜스퍼, 로봇 등의 작동 거리가 증가되어 작업성이 저하되는 문제가 있다. 특히, 보관소가 협소하여 엔드 이펙터(End-effector)를 보관소 안으로 진입시키기 위한 공간이 확보되지 못하는 경우, 별도의 리프팅 장치(Lifting apparatus)에 의해 워크피스를 승강시키야 하므로, 입출고 장치의 구성이 복잡해지고, 설비비 및 운전비가 상승되는 문제가 있다. The workpiece loading and unloading device as described above has a problem in that it is difficult to apply to sequentially loading and unloading the workpieces one by one while the workpieces are stacked and stored. That is, in order to load and unload one workpiece among the stacked workpieces, the workpiece must be loaded and unloaded from the top or bottom. When loading and unloading workpieces from the top of a storage unit, the operating distance of workpiece handlers, transfers, robots, etc. from top to bottom increases, which reduces workability. In particular, when the storage space is narrow and there is no space to enter the end-effector into the storage space, the workpiece must be lifted using a separate lifting apparatus, making the configuration of the loading and unloading device complicated. , there is a problem of increased facility and operating costs.
한편, 보관소의 아래쪽에서 워크피스를 로딩 및 언로딩하는 경우, 맨 아래 워크피스의 로딩 및 언로딩되면서 발생되는 빈 공간으로 아래에서 두 번째 워크피스가 낙하하면서 충격을 받아 손상되는 문제점이 있다. 따라서 보관소의 아래쪽에서 적층되어 있는 워크피스를 하나씩 로딩 및 언로딩할 때 워크피스의 손상을 방지할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Meanwhile, when loading and unloading workpieces from the bottom of the storage, there is a problem in that the second workpiece from the bottom falls into the empty space created while loading and unloading the bottom workpiece and is damaged by impact. Therefore, there is a need for technology that can prevent damage to workpieces when loading and unloading workpieces stacked one by one from the bottom of the storage room.
본 발명은 상기와 같은 워크피스 입출고 장치의 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은, 워크피스를 트레이(Tray)에 탑재하여 트레이 핸들러(Tray handler)의 작동에 의해 스토리지 사일로(Storage silo)에 자동으로 로딩 및 언로딩시킴으로써, 워크피스의 입출고를 효율적으로 실시할 수 있는 새로운 워크피스 입출고 장치를 제공하는 데 있다. The present invention is to solve various problems of the workpiece loading and unloading device as described above. The purpose of the present invention is to mount the workpiece on a tray and operate the tray handler to create a storage silo. ) The aim is to provide a new workpiece loading and unloading device that can efficiently load and unload workpieces.
본 발명의 다른 목적은, 트레이의 로딩 및 언로딩 시 워크피스 및 트레이의 손상을 방지할 수 있는 새로운 워크피스 입출고 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a new workpiece loading and unloading device that can prevent damage to the workpiece and tray when loading and unloading the tray.
본 발명의 일 측면에 따르면, 워크피스 입출고 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치는, 워크피스를 탑재하여 운반 및 보관하기 위한 복수의 트레이와; 복수의 트레이를 적층하여 보관할 수 있는 보관소와, 보관소에 적층되어 있는 복수의 트레이 중 맨 아래 트레이의 양쪽 가장자리를 지지하도록 보관소의 양쪽 내벽에 서로 나란하게 간격을 두고 장착되어 있는 한 쌍의 서포트 랙과, 복수의 트레이를 하나씩 언로딩 및 로딩시킬 수 있도록 보관소의 아래쪽 연결되어 있는 트레이 출입구를 구비하는 스토리지 사일로와; 스토리지 사일로와 이웃하도록 배치되어 있으며, 맨 아래 트레이를 언로딩시키거나 맨 아래 트레이와 한 쌍의 서포트 랙 사이에 다른 하나의 트레이를 로딩시킬 수 있도록 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 병진 운동하는 엔드 이펙터를 갖는 트레이 핸들러를 포함한다. 트레이 핸들러는 맨 아래 트레이의 언로딩을 위하여 엔드 이펙터에 의해 맨 아래 트레이를 지지하여 복수의 트레이를 들어올린 상태로 맨 아래 트레이를 언로딩시키는 과정에서 복수의 트레이 중 아래에서 두 번째 트레이의 한쪽 부분을 한 쌍의 서포트 랙으로부터 들어올려 두 번째 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 경사지게 지지시키고, 엔드 이펙터를 하강시켜 두 번째 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 수평하게 지지시킨 후 트레이 출입구를 통하여 엔드 이펙터를 퇴출시키도록 구성되어 있다. According to one aspect of the present invention, a workpiece loading and unloading device is provided. A workpiece loading and unloading device according to the present invention includes a plurality of trays for mounting, transporting and storing workpieces; A storage unit capable of stacking multiple trays and storing them, and a pair of support racks mounted side by side and spaced apart on both inner walls of the storage room to support both edges of the bottom tray among the plurality of trays stacked in the storage room. , a storage silo having a tray entrance connected to the bottom of the storage so that a plurality of trays can be unloaded and loaded one by one; It is arranged adjacent to a storage silo and has translational movement along the X, Y and Z axes to unload the bottom tray or load another tray between the bottom tray and a pair of support racks. Contains a tray handler with an end effector that does the following: In order to unload the bottom tray, the tray handler supports the bottom tray by an end effector, lifts a plurality of trays, and in the process of unloading the bottom tray, one part of the second tray from the bottom among the plurality of trays. Lift from the pair of support racks, support the second tray at an angle on the pair of support racks, lower the end effector to support the second tray horizontally on the pair of support racks, and then insert the end effector through the tray entrance. It is designed to be expelled.
또한, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에 있어서, 다른 하나의 트레이의 로딩 시 트레이 핸들러는 엔드 이펙터에 의해 맨 아래 트레이의 한쪽 부분을 한 쌍의 서포트 랙으로부터 들어올려 맨 아래 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 경사지게 지지시키고, 엔드 이펙터를 전진시켜 맨 아래 트레이를 다른 하나의 트레이의 윗면에 지지시킴과 아울러 다른 하나의 트레이를 한 쌍의 서포트 랙에 지지시키며, 엔드 이펙터를 하강시킨 후 트레이 출입구를 통하여 퇴출시키도록 구성되어 있다.In addition, in the workpiece loading and unloading device according to the present invention, when loading another tray, the tray handler lifts one part of the bottom tray from a pair of support racks by an end effector and supports the bottom tray on a pair of supports. It is supported at an angle on a rack, the end effector is advanced, the bottom tray is supported on the top of another tray, and the other tray is supported on a pair of support racks, and the end effector is lowered and passed through the tray entrance. It is designed to be expelled.
본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치는, 워크피스를 트레이에 탑재하여 스토리지 사일로의 보관소에 적층시켜 보관시키고, 트레이 핸들러의 작동에 의해 트레이를 하나씩 취급하여 자동으로 로딩 및 언로딩시킴으로써 워크피스의 보관을 효율적으로 실시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 보관소들 각각에 워크피스가 탑재되어 있는 트레이들의 로딩 및 언로딩 시 트레이들의 충격으로 인한 손상과 흐트러짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.The workpiece loading and unloading device according to the present invention stores workpieces by mounting them on trays and stacking them in a storage silo, and automatically loading and unloading the trays one by one by the operation of the tray handler, thereby storing the workpieces. There is an effect that can be implemented efficiently. In addition, there is an effect of preventing damage and disorganization of the trays due to impact when loading and unloading trays on which workpieces are mounted in each storage unit.
도 1은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 항온항습 체임버를 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 필터, 트레이와 엔드 이펙터를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 스토리지 사일로를 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 분동 트레이와 엔드 이펙터를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 마이크로 저울과 전자 차폐 구조물을 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 전자 차폐 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 트레이 핸들러를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 필터, 트레이, 전자 차폐 구조물과 엔드 이펙터를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 항온항습기 본체를 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치의 제어를 설명하기 위하여 나타낸 블록도이다.
도 13은 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 트레이의 언로딩을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 트레이의 로딩을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에서 필터의 로딩을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.Figure 1 is a front view showing a workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a partially cut away temperature and humidity chamber in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a filter, tray and end effector in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a partially excised storage silo in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of Figure 4.
Figure 6 is a perspective view showing a weight tray and an end effector in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 7 is a front view showing a microscale and an electronic shielding structure in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 8 is a perspective view showing an electronic shielding structure in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a tray handler in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 10 is a perspective view showing a filter, tray, electronic shielding structure, and end effector in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 11 is a cross-sectional view showing the temperature and humidity chamber main body partially cut away in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 12 is a block diagram showing the control of the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 13 is a diagram showing the unloading of trays in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 14 is a diagram showing the loading of trays in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
Figure 15 is a diagram showing the loading of the filter in the workpiece loading and unloading device according to the present invention.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다. 본 발명을 설명하는 데 있어서 도면에 도시되어 있는 구성 요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In explaining the present invention, the size or shape of components shown in the drawings may be exaggerated or simplified for clarity and convenience of explanation. Additionally, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. These terms should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention based on the content throughout this specification.
이하, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the workpiece loading and unloading device according to the present invention will be described in detail based on the attached drawings.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 워크피스(20)를 탑재하여 운반 및 보관하기 위한 복수의 트레이(30: 30-1, 30-2, …, 30-n, 30-n+1)를 구비한다. 워크피스(20)는 예를 들면, 미세먼지를 채취하기 전이나 채취한 후의 필터(21)일 수 있다. First, referring to FIGS. 1 to 3, the workpiece loading and unloading
한편, 미세먼지의 측정 또는 칭량(Weighing) 방법 중 하나인 중량농도법(Gravimetric measuring method) 또는 중량법(Gravimetric method)은 시료 채취기를 사용하여 대기 중 미세먼지 시료를 필터(21)에 의해 채취하고, 채취 전·후 필터(21)의 무게 차이를 질량농도로 계산하는 방법을 사용한다. 미세먼지의 칭량 단위는 ㎛/㎥로 무게가 매우 가벼운 것으로 온도, 습도, 정전기 등의 칭량 조건에 따라 칭량값이 크게 달라질 수 있다. 따라서 칭량의 정확성과 신뢰성을 높이기 위해서는 칭량 조건을 규정에 따라 일정하게 유지해야 하며, 필터의 취급에 상당한 주의가 요구되고 있다. On the other hand, the gravimetric measuring method or gravimetric method, which is one of the methods of measuring or weighing fine dust, uses a sampler to collect fine dust samples in the air through a
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 필터(21)는 필터 엘리먼트(Filter element: 22)와, 필터 엘리먼트(22)의 가장자리를 둘러싸고 있는 녹은 얇은 링(Melted thin ring: 23)으로 구성되어 있다. 필터(21)는 합성수지, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 소재로 제조되어 정전기를 띌 수 있다. 도 3에 필터(21)는 원형으로 형성되어 있는 것이 예시적으로 도시되어 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 필터(21)의 정보 관리를 위하여 필터 엘리먼트(21)의 한쪽에 식별 번호, QR코드(Quick response code), 바코드(Bar code) 등이 표시될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
트레이(30: 30-1, 30-2, …, 30-n, 30-n+1)들 또는 운반 트레이(Carrying tray)들 각각은 필터(21)를 수용할 수 있도록 윗면에 형성되어 있는 리세스(Recess: 31)와, 리세스(31)의 가운데에 형성되어 있는 가운데 구멍(32)과, 가운데 구멍(32)과 연결되도록 뒷면에 형성되어 있는 열린 구멍(Opening: 33)을 갖는다. 필터(21)는 리세스(31) 안에 수용되어 있다. 한 쌍의 제1 지지 측벽면(34)이 열린 구멍(33)의 양쪽으로부터 떨어져 트레이(30)의 뒷면에 수직하게 형성되어 있다. 제1 지지 측벽면(34)들 각각은 오목한 곡면으로 형성되어 있다. 제2 지지 측벽면(35)이 제1 지지 측벽면(34)들과 서로 대향되도록 트레이(30)의 앞면에 평면으로 형성되어 있다.Each of the trays (30: 30-1, 30-2, ..., 30-n, 30-n+1) or carrying trays has a rib formed on the upper surface to accommodate the filter (21). It has a recess (31), a center hole (32) formed in the center of the recess (31), and an opening (33) formed on the back side to be connected to the center hole (32).
식별 마크(36, 37)들 각각이 트레이(30)들 각각의 윗면과 아랫면 각각에 표시되어 있다. 식별 마크(36, 37)들 각각은 트레이(30)들에 탑재되어 있는 필터(21)의 정보를 컴퓨터 장치에 입력하여 식별 및 관리하는 데 사용될 수 있다. 식별 마크(36, 37)들은 QR코드, 바코드, 일련 번호 등으로 이루어질 수 있다. 필터(21)의 정보는 제조연월일, 채취 전·후, 채취 장소 및 일시, 칭량 일시, 미세먼지 칭량값 등이 될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 식별 마크는 트레이(30)들 각각의 아랫면 한쪽에만 표시될 수도 있다. Identification marks 36 and 37 are respectively marked on the upper and lower surfaces of each of the
도 1, 도 2, 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 필터(21)가 스토리지 사일로(40)는 X축(폭 방향), X축에 대하여 수평하게 직교하는 Y축(길이 방향), X축 및 Y축에 대하여 수직하게 직교하는 Z축(높이 방향)을 갖는다. 스토리지 사일로(40)는 복수의 보관소(41)가 폭 방향을 따라 형성되어 있는 캐비닛(Cabinet: 42)과, 보관소(41)들 각각을 여닫을 수 있도록 힌지 조인트(Hinge joint: 43)에 의해 캐비닛(42)의 앞쪽에 연결되어 있는 복수의 도어(44)를 갖는다. 트레이(30)들 각각은 보관소(41)들 각각에 수직하게 순차적으로 적층되어 보관된다. 보관소(41)들은 다섯 개가 X축 방향을 따라 배치되어 있는 것이 예시적으로 도시되어 있다. Referring to FIGS. 1, 2, 4 and 5, the workpiece loading and unloading
트레이(30)들 각각의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)을 위한 트레이 출입구(45)가 보관소(41)들 각각과 연결되도록 캐비닛(42)의 뒷면 아래쪽 부분에 형성되어 있다. 한 쌍의 서포트 랙(Support rack: 46)이 트레이(30)들 중 맨 아래 트레이(30)의 양쪽 가장자리를 지지하도록 보관소(41)들 각각의 양쪽 내벽에 서로 나란하게 간격을 두고 장착되어 있다. 맨 아래 트레이(30-1)는 서포트 랙(46)들의 윗면에 놓여져 보관소(41)들 각각의 바닥으로부터 띄워져 있다. A
수평 통로(47)가 트레이 출입구(45)와 연결되도록 서포트 랙(46)들 사이에 형성되어 있다. 트레이(30)들 각각이 서포트 랙(46)들의 윗면에 지지될 수 있도록 트레이(30)들 각각의 폭(W1)은 수평 통로(47)의 폭(W2)보다 크게 형성되어 있다. 수직 통로(48)가 수평 통로(47)와 연결되도록 트레이 출입구(45)와 서포트 랙(46)들 각각의 뒤쪽 끝 사이에 형성되어 있다. 즉, 서포트 랙(46)들 각각은 보관소(41)의 뒤쪽 내면으로부터 간격을 두고 떨어지도록 배치되어 수직 통로(48)를 형성하게 된다. 관찰창(49)이 보관소(41)에 보관되는 트레이(30)들을 확인할 수 있도록 도어(44)의 앞면에 형성되어 있다. A
도 1, 도 2와 도 6을 참조하면, 스토리지 사일로(40)는 보관소(41)들의 한쪽과 이웃하는 캐비닛(42)의 앞면에 형성되어 있는 분동 보관소(50)를 더 구비한다. 분동 보관소(50)는 복수의 분동 트레이(60)를 서랍 방식으로 보관할 수 있도록 수직 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 랙(Rack: 51)을 갖는다. 분동 트레이(60)들 각각은 랙(51)들 각각에 지지되어 보관된다.Referring to FIGS. 1, 2, and 6, the
분동 트레이(60)들의 외형은 트레이(30)들의 외형과 유사하다. 분동 트레이(60)들 각각은 윗면에 형성되어 있는 한 쌍의 홈(61)과, 홈(61)들 사이에 형성되어 있는 가운데 구멍(62)과, 가운데 구멍(62)과 연결되도록 뒷면에 형성되어 있는 열린 구멍(63)을 갖는다. 한 쌍의 제1 지지 측벽면(64)이 열린 구멍(63)의 양쪽으로부터 떨어져 분동 트레이(60)의 뒷면에 수직하게 형성되어 있다. 제2 지지 측벽면(65)이 제1 지지 측벽면(64)들과 서로 대향되도록 트레이(60)의 앞면에 평면으로 형성되어 있다. 식별 마크(66, 67)들 각각이 분동 트레이(60)들 각각의 윗면과 아랫면 각각에 표시되어 있다. 분동 트레이(60)들 각각의 폭(W4)은 수평 통로(47)의 폭(W2)보다 크게 형성되어 있다. 분동(68)의 양쪽 부분은 홈(61)들에 수용되어 복수의 분동 트레이(60) 각각에 탑재된다. The external appearance of the
도 1, 도 2, 도 7, 도 8과 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 스트리지 사일로(40)와 이웃하도록 배치되어 있는 마이크로 저울(70)과, 트레이(30)를 칭량할 수 있도록 마이크로 저울(50) 위에 장착되어 있는 전자 차폐 구조물(Electromagnetic shielding structure: 80)을 구비한다. 마이크로 저울(70)은 윗면에 위쪽으로 돌출되어 있는 받침대(Fulcrum: 71)를 갖는다. 받침대(71)는 칭량 대상물을 올려놓을 수 있는 계량 접시 등을 결합하는 데 이용되며, 로드 셀(Load cell) 등의 칭량 요소(Weighing element: 72)에 연결되어 있다. 마이크로 저울(70)의 칭량값은 디스플레이(Display: 73)에 의해 표시되거나 컴퓨터 장치에 입력된다. 필터(21)의 칭량값에 대한 정확성과 신뢰성을 담보하기 위하여 분동(68)을 칭량하여 마이크로 저울(70)의 칭량값을 교정할 수 있다. Referring to FIGS. 1, 2, 7, 8, and 10, the workpiece loading/
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 전자 차폐 구조물(80)은 받침대(72)에 결합되어 마이크로 저울(70) 위에 배치되며, 전기장 및 정전기를 흡수하여 제거한다. 전자 차폐 구조물(80)은 포스트(Post: 81), 도전성 계량 팬(Conductive weighing pan: 82), 도전성 어퍼 그리드(Conductive upper grid: 83), 도전성 로워 그리드(Conductive lower grid: 84)와 조인트 바(Joint bar: 85)를 구비한다. 포스트(81), 계량 팬(82), 어퍼 및 로워 그리드(83, 84)와 조인트 바(85) 각각은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등 도전성 금속을 소재로 제조될 수 있다. 또한, 포스트(81), 계량 팬(82), 어퍼 및 로워 그리드(83, 84)와 조인트 바(85) 각각은 차폐 성능(Shielding performance)의 향상을 위하여 도전성이 우수한 소재, 예를 들면 금(Au)에 의해 도금될 수 있다. As shown in FIG. 8, the
구멍(81a)이 포스트(81)의 아래쪽 끝에 형성되어 있다. 받침대(71)의 위쪽 끝은 포스트(81)가 수직하게 세워지도록 구멍(81a)에 끼워진다. 계량 팬(82)은 포스트(81)의 위쪽 끝에 결합되어 있으며, 트레이(30)를 안정적으로 올려놓을 수 있도록 원형 판으로 형성되어 있다. 어퍼 및 로워 그리드(83, 84) 각각은 원형의 테두리(83a, 84a)와, 테두리(83a, 84a)에 연결되도록 격자 형태로 배열되어 있는 와이어(Wire: 83b, 84b)로 구성되어 있다. A
계량 팬(82)의 가운데 포스트(81)의 위쪽 끝에 수평하게 결합되어 있으며, 원형 판으로 형성되어 있다. 필터(21)는 계량 팬(82)의 윗면에 놓여져 마이크로 저울(70)에 의해 무게가 칭량된다. 계량 팬(92)은 트레이(30)들 각각의 가운데 구멍(32)을 통과할 수 있도록 형성되어 있다. 어퍼 그리드(83)는 계량 팬(82)의 위쪽을 덮도록 계량 팬(82)의 위쪽에 간격을 두고 수평하게 배치되어 있다. 로워 그리드(84)는 계량 팬(82)의 아래쪽을 덮도록 계량 팬(82)의 아래쪽에 간격을 두고 수평하게 배치되어 있다. 어퍼 및 로워 그리드(83, 84) 각각의 직경은 계량 팬(82)의 직경보다 크게 형성되어 있다. 조인트 바(85)는 어퍼 및 로워 그리드(83, 84)를 연결하도록 어퍼 및 로워 그리드(83, 84) 각각의 한쪽에 고정되어 있다. It is horizontally coupled to the upper end of the
도 1 내지 도 3과 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 트레이(30)들 각각을 하나씩 보관소(41)들 각각에 로딩(Loading)시키거나 보관소(41)들 각각으로부터 언로딩(Unloading)시키기 위한 트레이 핸들러(90)를 구비한다. 트레이 핸들러(90)는 스토리지 사일로(40)와 마이크로 저울(70)의 뒤쪽에 이웃하도록 배치되어 있다. Referring to Figures 1 to 3 and Figure 9, the workpiece loading and unloading
트레이 핸들러(90)는 X축을 따라 병진 운동(Translation motion)하는 X축 리니어 액추에이터(X-axis linear actuator: 91), Y축을 따라 병진 운동하는 Y축 리니어 액추에이터(Y-axis linear actuator: 92)와 Z축을 따라 병진 운동하는 Z축 리니어 액추에이터(Y-axis linear actuator: 93)를 갖는 X-Y-Z 모터라이즈드 리니어 스테이지(X-Y-Z motorized linear stage) 또는 X-Y-Z 모터라이즈드 병진 스테이지(X-Y-Z motorized translation stage)로 구성될 수 있다. X축 리니어 액추에이터(91)는 X축 방향을 따라 스토리지 사일로(40)와 마이크로 저울(70) 사이에 장착되어 있다. Y축 리니어 액추에이터(92)는 X축 리니어 액추에이터(91)의 작동에 의해 X축 병진 운동할 수 있도록 장착되어 있다. Z축 리니어 액추에이터(93)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 Y축 병진 운동할 수 있도록 장착되어 있다. The
X축, Y축 및 Z축 리니어 액추에이터(91, 92, 93) 각각은 서보모터(Servo motor), 리드 스크루(Lead screw), 너트 블록(Nut block), 슬라이더(Slider) 또는 캐리지, 리니어 모션 가이드(Linear motion guide) 또는 가이드 레일(Guide rail)을 갖는 리드 스크루 리니어 액추에이터(Lead screw linear actuator)로 구성될 수 있다. 또한, X축, Y축 및 Z축 리니어 액추에이터(91, 92, 93) 각각은 벨트 드리븐 리니어 액추에이터(Belt driven linear actuator), 랙과 피니언 액추에이터(Rack and pinion actuator), 공압 실린더(Pneumatic cylinder), 솔레노이드 액추에이터(Solenoid actuator), 공압 로드레스 리니어 액추에이터(Pneumatic rodless linear actuator) 등으로 구성될 수도 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 트레이 핸들러(90)는 트레이(30)를 로터리 액추에이터(Rotary actuator)에 의해 회전 운동(Rotational motion) 또는 틸팅 운동(Tilting motion)시킬 수 있는 4축 병진 스테이지(4-axis translation stage), 4축 로봇(4-axis robot)으로 구성될 수도 있다. The X-axis, Y-axis, and Z-axis linear actuators (91, 92, and 93) each have a servo motor, lead screw, nut block, slider or carriage, and linear motion guide. It may be composed of a lead screw linear actuator with a linear motion guide or guide rail. In addition, the It may be composed of a solenoid actuator, pneumatic rodless linear actuator, etc. In some embodiments, the
트레이 핸들러(90)는 X축, Y축 및 Z축 리니어 액추에이터(91, 92, 93) 각각의 작동에 의해 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 병진 운동하면서 트레이 출입구(45)를 출입할 수 있는 엔드 이펙터(End-effector: 94)를 구비한다. 엔드 이펙터(94)는 트레이(30)를 탑재하여 로딩 및 언로딩시킬 수 있도록 구성되어 있다. 엔드 이펙터(94)의 폭(W3)은 도 5에 도시되어 있는 수평 통로(47)의 폭(W2)보다 작게 형성되어 있다. 따라서 엔드 이펙터(94)는 수평 통로(47)를 따라 Y축 및 Z축 병진 운동할 수 있다.The
도 3과 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)에 연결되어 있는 암(Arm: 95)과, 트레이(30)를 탑재할 수 있도록 암(95)의 앞쪽으로 연장되어 있는 한 쌍의 포크(Fork: 96)와, 포크(96)들 각각의 앞쪽 끝과 이웃하도록 포크(96)들 각각의 윗면에 형성되어 있는 한 쌍의 지지 돌기(97)를 갖는다. 지지 돌기(97)들 각각은 포크(96)들 각각에 윗면에 놓여 있는 트레이(30)의 제1 지지 측벽면(34)들 각각을 지지한다. 지지 돌기(97)들 각각은 엔드 이펙터(94)의 윗면에 탑재되는 트레이(30)보다 높게 돌출되어 있다. 가운데 구멍(98)이 포크(96)들 사이의 가운데 형성되어 있다. 지지 벽면(99)이 제2 지지 측벽면(35)을 지지할 수 있도록 가운데 구멍(98)의 뒤쪽과 이웃하는 암(95)의 앞쪽 부분에 형성되어 있다. 엔드 이펙터(94)의 윗면에 놓이는 트레이(30)는 지지 돌기(97)들과 지지 벽면(99) 사이에 안정적으로 배치된다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 트레이 핸들러(90)는 트레이(30)와 마찬가지로 분동 트레이(60) 각각을 엔드 이펙터(94)에 탑재하여 분동(68)을 계량 팬(82) 위에 로딩하도록 작동된다.As shown in FIGS. 3 and 10, the
도 1, 도 11과 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 스토리지 사일로(40)와 마이크로 저울(70)의 주위의 항온항습을 제어하기 위한 항온항습기(100)를 더 구비한다. 항온항습기(100)는 항온항습 체임버(Constant temperature and humidity chamber: 110), 송풍실(121)을 갖는 항온항습기 본체(120), 가습기(130), 히터(Heater: 140), 냉각기(Chiller: 150), 송풍기(160)와 컨트롤 유닛(Control unit: 170)으로 구성되어 있다. 1, 11 and 12, the workpiece loading and unloading
항온항습 체임버(110)는 필터(21)를 칭량하기 위한 칭량 스테이션(111)을 구비한다. 스토리지 사일로(40), 마이크로 저울(70), 트레이 핸들러(90) 각각은 항온항습 체임버(110) 안에 배치되어 있다. 도어(112)가 항온항습 체임버(110)를 여닫을 수 있도록 항온항습 체임버(110)의 앞면에 장착되어 있다. The constant temperature and
항온항습기 본체(120) 또는 캐비닛은 항온항습 체임버(110)와 이웃하도록 독립적으로 배치되어 있으며, 항온항습 체임버(110)의 항온항습을 제어하기 위한 항온항습 공기를 공급하도록 항온항습 체임버(110)와 연결되어 있는 송풍실(121)을 갖는다. 도어(122)가 항온항습기 본체(120)을 여닫을 수 있도록 항온항습기 본체(120)의 앞면에 장착되어 있다. 급기 덕트(Air supply duct: 123)가 송풍실(121)로부터 항온항습 체임버(110)로 항온항습 공기를 공급할 수 있도록 항온항습 체임버(110)와 송풍실(121) 사이에 연결되어 있다. 배기 덕트(Exhaust duct: 124)가 항온항습 체임버(110)로부터 송풍실(121)로 항온항습 공기를 배기할 수 있도록 항온항습 체임버(110)와 송풍실(121) 사이에 연결되어 있다. The constant temperature and
도 1과 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 가습기(130)는 항온항습 공기의 습도를 제어할 수 있도록 송풍실(121) 안에 장착되어 있다. 유량 조절 밸브(131)가 급수량을 조절할 수 있도록 가습기(130)에 연결되어 있다. 유량 조절 밸브(131)는 급수량을 조절하여 가습기(130)의 가습량을 제어한다. 히터(140)는 항온항습 공기의 온도를 제어할 수 있도록 송풍실(121) 안에 장착되어 있다. As shown in Figures 1 and 11, the
냉각기(150)는 항온항습 공기의 냉각을 위하여 항온항습기 본체(120)와 이웃하도록 배치되어 있다. 냉각기(150)는 냉매의 냉각을 위한 냉각 코일(Cooling coil: 151)을 갖는 공랭식 냉각기로 구성될 수 있다. 냉각기(150)는 열교환에 의해 송풍실(121) 안의 항온항습 공기와 가습기(130)를 냉각시킬 수 있도록 송풍실(121) 안에 배치되어 있는 냉각조(Cooling tank: 152)를 갖는다. 냉각조(152)는 가습기(130)와 밀접되어 있으며, 냉매의 공급 및 회수를 위해 파이프(Pipe: 153, 154)들에 의해 냉각 코일(151)과 연결되어 있다. 송풍기(160)는 급기 및 배기 덕트(123, 124)를 통해 항온항습 체임버(110)와 송풍실(121) 간 항온항습 공기를 순환시킬 수 있도록 송풍실(121) 안에 배치되어 있다. The cooler 150 is arranged adjacent to the constant temperature and
컨트롤 유닛(170)은 가습기(130), 히터(140), 냉각기(150)와 송풍기(160) 각각의 작동을 제어할 수 있도록 항온항습기 본체(120)에 장착되어 있다. 컨트롤 유닛(170)은 컨트롤러(Controller: 171)와, 항온항습기(100)의 제어를 위한 명령을 입력하기 위한 컨트롤 패널(Control panel: 172)과 디스플레이(Display: 173)로 구성되어 있다. 컨트롤러(171)는 항온항습기 본체(120) 안에 장착되어 있으며, 비례-적분-미분 컨트롤러(Proportional-Integral-Differential controller)로 구성될 수 있다. 컨트롤 패널(172)과 디스플레이(173) 각각은 컨트롤러(171)와 연결되도록 항온항습기 본체(120)의 앞면 위쪽에 장착되어 있다. The
수위 센서(180)가 가습기(130) 안에 저수되는 물의 수위를 검출할 수 있도록 가습기(130)에 장착되어 있다. 수위 센서(180)는 가습기(130)의 수위를 검출하여 컨트롤러(171)에 입력한다. 온도 센서(181)가 가습기(130) 안에 저수되는 물의 온도를 검출할 수 있도록 가습기(130)에 장착되어 있다. 온도 센서(181)는 물의 온도를 검출하여 컨트롤러(171)에 입력한다. 컨트롤러(171)는 수위 센서(180)로부터 입력되는 수위와 온도 센서(181)로부터 입력되는 물의 온도에 따라 가습기(130), 히터(140)와 냉각기(150)의 작동을 제어한다. 필터(183)가 항온항습 공기의 여과를 위하여 송풍실(121) 안에 장착되어 있다. A
정반(190)이 항온항습 체임버(110)를 받쳐주도록 더 설치되어 있다. 정반(190)은 항온항습 체임버(110)의 수평을 유지시키고, 진동, 소음 및 충격의 전달을 방지하여 칭량의 정확성과 신뢰성을 향상시켜 주게 된다. 정반(190)은 석정반(Stone surface plate)으로 구성될 수 있다. 정반(190)은 복수의 캐스터(Caster: 191)에 의해 이동이 자유로운 프레임(Frame: 192) 위에 장착되어 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 정반(190)은 진동 및 소음의 전달을 방지하는 복수의 방진기(Isolator)에 의해 지지될 수도 있다. A
도 1, 도 2와 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 식별 마크(36, 37)를 판독하는 판독기(200)와, 판독기(200)로부터 입력되는 정보를 프로그램(Program)에 의해 처리하여 관리 및 저장하는 컴퓨터 장치(210)를 구비한다. 판독기(190)는 트레이(30)들 각각의 아랫면에 형성되어 있는 식별 마크(37)를 판독할 수 있도록 스토리지 사일로(40)와 마이크로 저울(70) 사이의 항온항습 체임버(110) 안에 배치되어 있다. 판독기(190)는 스토리지 사일로(40)와 마이크로 저울(70) 사이에서 트레이 핸들러(90)의 엔드 이펙터(94)에 탑재되어 운반되는 트레이(30)의 식별 마크(37)를 판독한다. 판독기(190)는 QR코드 또는 바코드 리더기, 카메라로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 판독기(190)는 트레이(30)들 각각의 윗면에 형성되어 있는 식별 마크(36)를 판독할 수 있도록 항온항습 체임버(110) 안에 배치될 수 있다. 1, 2 and 12, the workpiece loading and unloading
마이크로 저울(70), 트레이 핸들러(90)와 판독기(200) 각각은 컴퓨터 장치(210)에 연결되어 있다. 컴퓨터 장치(210)는 마이크로 저울(70)과 판독기(200)로부터 입력되는 데이터들을 프로그램에 의해 처리하여 관리 및 저장하고, 트레이 핸들러(90)의 작동을 제어한다. 컴퓨터 장치(210)는 출력 장치로 디스플레이(211)와 입력 장치로 키보드(212), 마우스 등을 구비한다. 컴퓨터 장치(210)는 필터(21)의 정보를 데이터베이스(Database: 213)에 저장하고 관리한다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치에 대한 작용을 설명한다. From now on, the operation of the workpiece loading and unloading device according to the present invention having the above configuration will be described.
도 2와 도 12를 참조하면, 가습기(130), 히터(140)와 냉각기(150) 각각의 작동에 의해 송풍실(121) 안의 항온항습 공기의 습도와 온도를 제어한다. 컨트롤러(171)는 수위 센서(180)와 온도 센서(181) 각각으로부터 입력되는 수위와 물의 온도에 따라 가습기(130), 히터(140)와 냉각기(150) 각각의 작동을 제어하여 항온항습 공기의 습도와 온도를 이슬점으로 제어한다. 온도와 대기 중에 존재하는 수증기량을 포화수증기량에 대해 비율로 나타내는 상대습도(Relative humidity)를 일정하게 설정하는 항량(Constant weight)은 상대습도는 같지만 수분함량이 다를 수 있다. 즉, 항량에 의해 항온항습 공기의 습도와 온도를 제어하는 경우, 필터(21)의 수분함량에 차이가 있어 미세먼지의 칭량값에 영향을 받을 수 있다. 항온항습 공기의 습도와 온도가 이슬점을 기반으로 제어되는 경우, 온도가 달라져도 필터(21)의 수분함량을 동일하게 유지하여 미세먼지의 칭량값에 대한 정확성과 신뢰성을 보장할 수 있다.Referring to Figures 2 and 12, the humidity and temperature of the constant temperature and humidity air in the
한편, 냉각기(150)는 항온항습기 본체(120)와 독립적으로 배치되어 항온항습기 본체(120)의 진동을 줄여주게 된다. 항온항습기 본체(120)는 필터(21)의 칭량을 위한 항온항습 체임버(110)와 독립적으로 배치되어 항온항습 체임버(110)의 진동을 줄여주게 된다. 또한, 정반(190)은 항온항습 체임버(110)에 전달되는 진동 및 충격을 방지한다. 이와 같이 필터(21)를 칭량하기 위한 마이크로 저울(70)이 설치되어 있는 항온항습 체임버(110)의 진동을 방지하여 미세먼지의 칭량값에 대한 정확성과 신뢰성을 보장할 수 있다. Meanwhile, the cooler 150 is arranged independently from the thermo-hygrostat
도 3 내지 도 5를 참조하면, 미세먼지의 채취 전·후 필터(21)는 트레이(30)의 리세스(31)에 수용되어 취급된다. 따라서 필터(21)는 운반 및 보관 시 노출 및 접촉이 최소화되어 손상을 방지할 수 있다. 필터(21)가 탑재되어 있는 트레이(30)는 보관소(41)들 각각에 적층되어 보관된다. 트레이(30)들 중 맨 아래 트레이(30)는 서포트 랙(46)들 각각에 안정적으로 지지되어 있게 된다. Referring to Figures 3 to 5, the
도 10과 도 13을 참조하면, 스토리지 사일로(40)의 보관소(41)들 각각에 적층되어 있는 트레이(30)들 각각은 X축, Y축 및 Z축 리니어 액추에이터(91, 92, 93) 각각의 작동에 의해 하나씩 언로딩되어 계량 팬(82) 측으로 운반된다. 맨 아래 트레이(30-1)의 언로딩 시 맨 아래 트레이(30-1)의 위쪽에 적층되어 있는 아래에서 두 번째 트레이(30-2)가 맨 아래 트레이(30-1)가 언로딩되면서 발생되는 공간으로 하강되면서 서포트 랙(46)들에 부딪쳐 손상되거나 나머지 트레이(30)들이 흐트러질 수 있다. 특히, 필터(21)의 손상은 칭량의 정확성과 신뢰성을 보장할 수 없게 한다. 따라서 두 번째 트레이(30-2)가 서포트 랙(46)들에 부딪쳐 충격을 받는 것을 최소화하는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)는 트레이 핸들러(90)의 작동에 의해 두 번째 트레이(30-2)가 서포트 랙(46)들에 지지되어 있는 상태에서 맨 아래 트레이(30-1)를 언로딩시켜 충격을 최소화시킴으로써 트레이(30)들과 필터(21)의 손상을 방지할 수 있다. 10 and 13, each of the
트레이 핸들러(90)의 작동에 의한 맨 아래 트레이(30-1)의 언로딩 동작을 구체적으로 설명한다. 도 13의 (a)와 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 트레이 출입구(45)를 통하여 Y축 병진 운동되면서 수평 통로(47)에 진입되어 맨 아래 트레이(30-1)의 아래쪽에 정렬된다. 도 13의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 수평 통로(47)를 통하여 상승된다. 도 3과 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)가 상승되면, 맨 아래 트레이(30-1)가 엔드 이펙터(94)의 지지 돌기(97)들과 지지 벽면(99) 사이에 탑재된다. 지지 돌기(97)들 각각은 제1 지지 측벽면(34)들 각각을 지지하고, 지지 벽면(99)은 제2 지지 측벽면(35)을 지지하여 맨 아래 트레이(30-1)가 엔드 이펙터(94)의 윗면으로 이탈되지 않도록 한다. The unloading operation of the bottom tray 30-1 by operation of the
계속해서, 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 맨 아래 트레이(30-1)가 엔드 이펙터(94)에 탑재되면, 엔드 이펙터(94)의 앞쪽 부분은 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 수직 통로(48)로 후진된다. 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 수직 통로(48)를 통하여 상승되고, 지지 돌기(97)들은 두 번째 트레이(30-2)의 아랫면 뒤쪽 부분을 서포트 랙(46)들로부터 들어올려 두 번째 트레이(30-2)를 경사지게 배치시킨다. 따라서 두 번째 트레이(30-2)의 아랫면 앞쪽 부분이 서포트 랙(46)들에 지지된다. Continuing, as shown in (d) of FIG. 13, when the bottom tray 30-1 is mounted on the
도 13의 (e)에 도시되어 있는 바와 같이, 두 번째 트레이(30-2)의 앞쪽 부분이 서포트 랙(46)들에 지지되어 있는 상태에서, 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의하여 수직 통로(48)를 통하여 하강되고, 두 번째 트레이(30-2)는 서포트 랙(46)들에 수평하게 지지된다. 도 13의 (f)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 트레이 출입구(45)를 통하여 보관소(41)들 각각으로부터 퇴출된다. As shown in (e) of FIG. 13, with the front portion of the second tray 30-2 supported on the support racks 46, the
이와 같이 맨 아래 트레이(30-1)의 언로딩 시 두 번째 트레이(30-2)의 아랫면 뒤쪽 부분을 들어올려 아랫면 앞쪽 부분을 서포트 랙(46)들에 지지시킨 상태에서 엔드 이펙터(94)에 지지되어 있는 두 번째 트레이(30-2)의 아랫면 뒤쪽 부분을 하강시켜 서포트 랙(46)들에 안정적으로 지지시킴으로써, 두 번째 트레이(30-2)가 맨 아래 트레이(30-1)가 빠져나가면서 발생되는 공간으로 하강되면서 서포트 랙(46)들에 부딪쳐 트레이(30)들 및 필터(21)가 손상되는 것을 방지하고, 적층되어 있는 트레이(30)들이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. In this way, when unloading the bottom tray (30-1), the rear lower part of the second tray (30-2) is lifted and the lower front part is supported on the support racks (46) and placed on the end effector (94). By lowering the lower rear portion of the supported second tray (30-2) and stably supporting it on the support racks (46), the second tray (30-2) is able to move out of the bottom tray (30-1). It is possible to prevent the
도 3, 도 9와 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 워크피스 입출고 장치(10)에 있어서 트레이 핸들러(90)는 보관소(41)들 중 트레이(30)들이 이미 적층되어 있는 보관소(41)나 비어 있는 보관소(41)에 다른 하나의 트레이(30-n+1), 즉 미세먼지의 칭량이 완료된 트레이를 언로딩시킨다. 트레이(30-n+1)는 보관소(41)의 아래쪽에서부터 순차적으로 적층된다. Referring to FIGS. 3, 9 and 14, in the workpiece loading/
Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 수직 통로(48)를 통하여 상승되어 맨 아래 트레이(30-1)의 아랫면과 서포트 랙(46)들의 윗면 사이에 다른 하나의 트레이(30-n+1)의 로딩 동작을 설명한다. 도 14의 (a)와 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 다른 하나의 트레이(30-n+1)가 탑재되어 있는 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 트레이 출입구(45)를 통하여 맨 아래 트레이(30-1)의 아랫면 뒤쪽 부분에 정렬되도록 수직 통로(48)에 진입된다. 도 14의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 수직 통로(48)를 통하여 상승되고, 지지 돌기(97)들은 맨 아래 트레이(30-1)의 아랫면 뒤쪽 부분을 서포트 랙(46)들로부터 들어올려 맨 아래 트레이(30-1)를 서포트 랙(46)들에 경사지게 지지시킨다. By the operation of the Z-axis
계속해서, 도 14의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 맨 아래 트레이(30-1)가 서포트 랙(46)들에 경사지게 지지되어 있는 상태에서 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 전진되어 맨 아래 트레이(30-1)를 다른 하나의 트레이(30-n+1)의 윗면에 지지시킴과 아울러 다른 하나의 트레이(30-n+1)를 서포트 랙(46)들에 지지시킨다. 도 14의 (e)와 (f)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 수평 통로(47)를 통하여 하강된 후, Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 트레이 출입구(45)를 통하여 퇴출된다. 이와 같이 다른 하나의 트레이(30-n+1)의 로딩 시 맨 아래 트레이(30-1)의 아랫면 뒤쪽 부분을 들어올려 아랫면 앞쪽 부분을 서포트 랙(46)들에 지지시킨 상태에서 맨 아래 트레이(30-1)와 서포트 랙(46)들 사이에 다른 하나의 트레이(30-n+1)를 로딩시켜 적층시킴으로써, 적층되어 있는 트레이(30)들이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.Continuing, as shown in (d) of FIG. 14, in a state in which the bottom tray 30-1 is supported at an angle on the support racks 46, the
도 9, 도 10, 도 12와 도 15를 참조하면, 미세먼지를 칭량하기 위한 필터(21)가 탑재되어 맨 아래 트레이(30-1)는 트레이 핸들러(90)의 작동에 의해 보관소(41)들 각각으로부터 계량 팬(82)으로 운반된다. 도 15의 (a)와 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, X축, Y축 및 Z축 리니어 액추에이터(91, 92, 93) 각각은 맨 아래 트레이(30-1)의 가운데 구멍(32)이 계량 팬(82)의 위쪽에 정렬되도록 엔드 이펙터(94)를 X축, Y축 및 Z축 병진 운동시킨다. 도 15의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 맨 아래 트레이(30-1)의 가운데 구멍(32)이 계량 팬(82)의 위쪽에 정렬되면, 엔드 이펙터(94)는 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 하강된다. 도 15의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)의 하강 시 계량 팬(82)은 엔드 이펙터(94)의 가운데 구멍(98)과 맨 아래 트레이(30-1)의 가운데 구멍(32)을 통과하여 필터(21)를 받쳐주게 된다. 필터(21)가 계량 팬(82) 위에 놓이면, 엔드 이펙터(94)는 마이크로 저울(70)로부터 벗어나 있게 된다. Referring to FIGS. 9, 10, 12 and 15, the
마이크로 저울(70)은 필터(21)를 칭량하여 컴퓨터 장치(210)에 입력한다. 컴퓨터 장치(210)는 미세먼지의 채취 전·후 필터(21)의 무게를 계산하여 미세먼지의 중량농도를 산출한다. 필터(21)는 3~4회 반복적으로 칭량한 칭량값의 평균값으로 정할 수 있다. 필터(21)의 칭량 시 어퍼 및 로워 그리드(83, 84) 각각은 필터(21)의 정진기와 트레이 핸들러(90) 등의 작동 시 발생되는 전기장 등을 흡수하여 제거한다. 따라서 전기장 및 정전기로 인하여 필터(21)가 계량 팬(82)으로부터 들뜨는 현상이 방지되므로, 칭량값의 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. The
한편, 도 15의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 필터(21)의 칭량이 완료되면, 트레이 핸들러(90)는 빈 트레이(30)가 탑재되어 있는 엔드 이펙터(94)의 가운데 구멍(94)을 계량 팬(82)의 아래쪽에 정렬시킨다. 엔드 이펙터(94)가 계량 팬(82)의 아래쪽에 정렬시킬 때 포트스(81)는 트레이(30)의 열린 구멍(33)과 포크(96)들 사이를 통과하면서 엔드 이펙터(94)의 Y축 병진 운동을 가능하게 한다. Meanwhile, as shown in (c) of FIG. 15, when the weighing of the
계속해서, 도 15의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 엔드 이펙터(94)가 Z축 리니어 액추에이터(93)의 작동에 의해 상승되면, 필터(21)는 리세스(31) 안에 수용된다. 필터(21)가 리세스(31) 안에 수용되면, 엔드 이펙터(94)는 Y축 리니어 액추에이터(92)의 작동에 의해 전자 차폐 구조물(80)로부터 벗어나게 된다.Continuing, as shown in (b) of FIG. 15, when the
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above merely describe preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and is within the scope of the technical idea and claims of the present invention. Various changes, modifications or substitutions may be possible, and such embodiments should be understood as falling within the scope of the present invention.
10: 워크피스 입출고 장치 20: 워크피스
30: 트레이 40: 스토리지 사일로
41: 보관소 46: 서포트 랙
51: 분동 보관소 60: 분동 트레이
70: 마이크로 저울 80: 전자 차폐 구조물
82: 계량 팬 83: 어퍼 그리드
84: 로워 그리드 90: 트레이 핸들러
94: 엔드 이펙터 100: 항온항습기
110: 항온항습 체임버 120: 항온항습기 본체
121: 송풍실 130: 가습기
140: 히터 150: 냉각기
160: 송풍기 170: 컨트롤 유닛
200: 판독기 210: 컴퓨터 장치10: Workpiece loading/unloading device 20: Workpiece
30: Tray 40: Storage silo
41: storage 46: support rack
51: Weight storage 60: Weight tray
70: Microscale 80: Electronic shielding structure
82: Weighing pan 83: Upper grid
84: Lower grid 90: Tray handler
94: End effector 100: Constant temperature and humidity chamber
110: constant temperature and humidity chamber 120: constant temperature and humidity chamber main body
121: blowing room 130: humidifier
140: heater 150: cooler
160: blower 170: control unit
200: reader 210: computer device
Claims (6)
상기 복수의 트레이를 적층하여 보관할 수 있는 보관소와, 상기 보관소에 적층되어 있는 상기 복수의 트레이 중 맨 아래 트레이의 양쪽 가장자리를 지지하도록 상기 보관소의 양쪽 내벽에 서로 나란하게 간격을 두고 장착되어 있는 한 쌍의 서포트 랙과, 상기 복수의 트레이를 하나씩 언로딩 및 로딩시킬 수 있도록 상기 보관소의 아래쪽 연결되어 있는 트레이 출입구를 구비하는 스토리지 사일로와;
상기 스토리지 사일로와 이웃하도록 배치되어 있으며, 상기 맨 아래 트레이를 언로딩시키거나 상기 맨 아래 트레이와 상기 한 쌍의 서포트 랙 사이에 다른 하나의 트레이를 로딩시킬 수 있도록 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 병진 운동하는 엔드 이펙터를 갖는 트레이 핸들러를 포함하고,
상기 트레이 핸들러는 상기 맨 아래 트레이의 언로딩을 위하여 상기 엔드 이펙터에 의해 상기 맨 아래 트레이를 지지하여 상기 복수의 트레이를 들어올린 상태로 상기 맨 아래 트레이를 언로딩시키는 과정에서 상기 복수의 트레이 중 아래에서 두 번째 트레이의 한쪽 부분을 상기 한 쌍의 서포트 랙으로부터 들어올려 상기 두 번째 트레이를 상기 한 쌍의 서포트 랙에 경사지게 지지시키고, 상기 엔드 이펙터를 하강시켜 상기 두 번째 트레이를 상기 한 쌍의 서포트 랙에 수평하게 지지시킨 후 상기 트레이 출입구를 통하여 상기 엔드 이펙터를 퇴출시키도록 구성되어 있는 워크피스 입출고 장치.a plurality of trays for mounting, transporting, and storing workpieces;
A storage unit capable of stacking and storing the plurality of trays, and a pair of trays mounted side by side and spaced apart from each other on both inner walls of the storage room to support both edges of the bottom tray among the plurality of trays stacked in the storage room. a storage silo including a support rack and a tray entrance connected to the bottom of the storage unit to enable unloading and loading of the plurality of trays one by one;
It is arranged adjacent to the storage silo and moves along the X-, Y-, and Z-axes to unload the bottom tray or load another tray between the bottom tray and the pair of support racks. A tray handler having an end effector that translates along
The tray handler supports the bottom tray by the end effector to lift the plurality of trays, and in the process of unloading the bottom tray, the tray handler lifts the bottom of the plurality of trays. One part of the second tray is lifted from the pair of support racks to support the second tray at an angle on the pair of support racks, and the end effector is lowered to support the second tray to the pair of support racks. A workpiece loading and unloading device configured to support the end effector horizontally and then expel the end effector through the tray entrance.
상기 다른 하나의 트레이의 로딩 시 상기 트레이 핸들러는 상기 엔드 이펙터에 의해 상기 맨 아래 트레이의 한쪽 부분을 상기 한 쌍의 서포트 랙으로부터 들어올려 상기 맨 아래 트레이를 상기 한 쌍의 서포트 랙에 경사지게 지지시키고, 상기 엔드 이펙터를 전진시켜 상기 맨 아래 트레이를 상기 다른 하나의 트레이의 윗면에 지지시킴과 아울러 상기 다른 하나의 트레이를 상기 한 쌍의 서포트 랙에 지지시키며, 상기 엔드 이펙터를 하강시킨 후 상기 트레이 출입구를 통하여 퇴출시키도록 구성되어 있는 워크피스 입출고 장치.According to paragraph 1,
When loading the other tray, the tray handler lifts one part of the bottom tray from the pair of support racks by the end effector and supports the bottom tray at an angle on the pair of support racks, The end effector is advanced to support the bottom tray on the upper surface of the other tray, and the other tray is supported on the pair of support racks. After lowering the end effector, the tray entrance is opened. A workpiece loading and unloading device configured to discharge workpieces through a device.
상기 스토리지 사일로는 상기 엔드 이펙터가 Y축 및 Z축 병진 운동할 수 있도록 상기 한 쌍의 서포트 랙 사이에 형성되어 있는 수평 통로와, 상기 보관소와 상기 수평 통로를 연결하여 상기 엔드 이펙터가 Z축 병진 운동할 수 있도록 상기 트레이 출입구와 상기 한 쌍의 서포트 랙 각각의 뒤쪽 끝 사이에 형성되어 있는 수직 통로를 구비하는 워크피스 입출고 장치.According to paragraph 1,
The storage silo has a horizontal passage formed between the pair of support racks so that the end effector can move in Y-axis and Z-axis translation, and the storage silo is connected to the horizontal passage so that the end effector can move in translation along the Z-axis. A workpiece loading and unloading device having a vertical passage formed between the tray entrance and the rear end of each of the pair of support racks to enable the workpiece loading and unloading.
상기 복수의 트레이 각각은 상기 워크피스를 수용할 수 있도록 윗면에 형성되어 있는 리세스와, 상기 리세스의 가운데에 형성되어 있는 가운데 구멍과, 상기 가운데 구멍과 연결되도록 뒷면에 형성되어 있는 열린 구멍과, 상기 열린 구멍의 양쪽으로부터 떨어져 뒷면에 수직하게 형성되어 있는 한 쌍의 제1 지지 측벽면과, 앞면에 형성되어 있는 제2 지지 측벽면을 구비하고,
상기 엔드 이펙터는 암과, 상기 맨 아래 트레이를 탑재할 수 있도록 상기 암의 앞쪽으로 연장되어 있는 한 쌍의 포크와, 상기 한 쌍의 포크 각각의 앞쪽 끝과 이웃하도록 상기 한 쌍의 포크 각각의 윗면에 형성되어 있으며 상기 한 쌍의 제1 지지 측벽면을 지지하는 한 쌍의 지지 돌기와, 상기 한 쌍의 포크 사이에 형성되어 있는 가운데 구멍과, 상기 제2 지지 측벽면을 지지할 수 있도록 상기 엔드 이펙터의 가운데 구멍의 뒤쪽과 이웃하는 상기 암의 앞쪽 부분에 형성되어 있는 지지 측벽을 구비하는 워크피스 입출고 장치. According to any one of claims 1 to 3,
Each of the plurality of trays includes a recess formed on an upper surface to accommodate the workpiece, a center hole formed in the center of the recess, and an open hole formed on the back side to be connected to the center hole, and A pair of first support side walls formed perpendicularly on the back side away from both sides of the open hole and a second support side wall side formed on the front side,
The end effector includes an arm, a pair of forks extending to the front of the arm so as to mount the bottom tray, and an upper surface of each of the pair of forks adjacent to the front end of each of the pair of forks. A pair of support protrusions formed in and supporting the pair of first support side wall surfaces, a center hole formed between the pair of forks, and the end effector to support the second support side wall surfaces. A workpiece loading/unloading device having a support side wall formed on a front portion of the arm adjacent to the rear of the center hole of the workpiece.
상기 스토리지 사일로와 상기 트레이 핸들러를 수용하는 항온항습 체임버와;
상기 항온항습 체임버와 이웃하도록 배치되어 있으며, 상기 항온항습 체임버 안의 항온항습을 제어하는 항온항습 공기를 순환시킬 수 있도록 상기 항온항습 체임버와 연결되어 있는 급기 덕트와 배기 덕트를 갖는 항온항습기를 더 포함하는 워크피스 입출고 장치. According to clause 4,
a constant temperature and humidity chamber accommodating the storage silo and the tray handler;
It is arranged adjacent to the constant temperature and humidity chamber, and further includes a constant temperature and humidity chamber having a supply air duct and an exhaust duct connected to the constant temperature and humidity chamber to circulate constant temperature and humidity air that controls the constant temperature and humidity in the constant temperature and humidity chamber. Workpiece loading and unloading device.
상기 워크피스의 칭량을 위하여 상기 스토리지 사일로와 이웃하도록 상기 항온항습 체임버에 배치되어 있는 마이크로 저울과;
상기 워크피스를 배치할 수 있도록 상기 마이크로 저울 위에 장착되어 있고, 상기 워크피스의 정전기를 제거하는 전자 차폐 구조물을 더 포함하는 워크피스 입출고 장치. According to clause 5,
a micro scale disposed in the constant temperature and humidity chamber adjacent to the storage silo for weighing the workpiece;
A workpiece loading and unloading device is mounted on the microscale to place the workpiece and further includes an electronic shielding structure that removes static electricity from the workpiece.
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JP2615784B2 (en) | 1988-03-18 | 1997-06-04 | 凸版印刷株式会社 | Processing apparatus having a development processing mechanism |
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-
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- 2021-07-29 KR KR1020210099900A patent/KR102618152B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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