KR102625239B1 - 잉고트의 로딩 및 언로딩을 위한 도킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이동 스테이션(moving station)와 고정 스테이션(target station)간에 잉고트(ingot)의 로딩(loading)과 언로딩(unloading)을 위한 도킹장치(docking device)와 그 제어방법 및 잉고트의 자세에 대응하여 효과적으로 잉고트에 부착될 수 있는 전자석 어셈블리에 관한 것이다.

Description

잉고트의 로딩 및 언로딩을 위한 도킹장치{DOCKING DEVICE FOR LOADING AND UNLOADING OF INGOTS}

본 발명은, 이동 스테이션(moving station)와 고정 스테이션(target station)간에 잉고트(ingot)의 로딩(loading)과 언로딩(unloading)을 위한 도킹장치(docking device)와 그 제어방법 및 잉고트의 자세에 대응하여 효과적으로 잉고트에 부착될 수 있는 전자석 어셈블리에 관한 것이다.

본 발명에서 정의하는 "잉고트(ingot)"라는 말은, 탄창(magazine)처럼 어떤 제품을 제조하기 위한 모재 또는 반제품을 케이스 속에 담은 집합체 덩어리를 말한다.

또한, 본 발명에서 정의하는 도킹장치는, 고정 스테이션(target station)과 이동 스테이션(moving station)을 포함하고, 전술한 "고정 스테이션"이라는 용어는, 이동 스테이션으로부터 잉고트를 받기 위한 장치를 말하고, "이동 스테이션"이라 용어는, 전술한 고정 스테이션에 잉고트를 제공하기 위한 장치를 말한다.

또한, 본 발명에서 정의하는 "잉고트의 로딩(loading)"이라는 말은, 전술한 잉고트를 이동 스테이션에서 고정 스테이션쪽으로 이동시키는 것을 말하고, "잉고트의 언로딩(unloading)"이라는 말은, 전술한 잉고트를 고정 스테이션에서 이동 스테이션 쪽으로 이동시키는 것을 말한다.

전술한 잉고트 로딩 및 잉고트 언로딩은, 등가적 의미로, "잉고트 수납과 잉고트 인출"이라는 용어로 기술될 수 있다.

또한, 이하에서 기술된 "도킹영역"이라는 말은, 전술한 잉고트의 로딩 및 언로딩하는 수행하는 장소를 말하고, 반납영역이라는 말은 빈 용고트를 반납하는 장소를 말한다.

본 발명에 따른 도킹장치는, 발명에 대한 이해를 높이기 위해 반도체 제조장치의 고정 스테이션에 장착된 것을 예시적으로 설명하게 될 것이나, 이것은 본 발명의 채용범위를 한정하는 의미가 아님을 이해해야 한다.

도킹장치(docking device)와 관련하여, 대한민국 공개특허 10-2022-0156182(2022.11.25)와, 대한민국 공개특허 10-2012-0117421(2012.10.24)를 참조할 수 있다.

전술한 대한민국 공개특허 10-2012-0117421는 도킹장치, 도킹장치를 구비하는 자율이동장치 및 자율이동장치의 도킹방법에 관한 것으로, 이동 플랫폼(움직이는 플렛폼)은 자율이동장치 및 자율이동장치의 이송 오차 또는 측정 오차 등의 원인에 의해 정렬상태를 정확하게 하는 것이다.

그러나, 전술한 대한민국 공개특허 10-2012-0117421는 이동플랫폼은 각 셀 내에서만 이동이 가능하므로, 작업로봇이 여러 셀로 옮겨 다니며 작업할 수 있도록 특화되어 있기 때문에 그렇지 않은 도킹장치에서는 채용하기 곤란한 문제가 있다.

또한, 도킹장치가 도킹영역에 위치되더라도 자율이동장치 및 자율이동장치의 이동만으로는 이동 플랫폼을 고정 플렛폼에 정확히 정렬시킬 수 없다. 그래서 잉고트의 로딩과 언로딩 포지션을 명확하게 맞추기 어려운 뚜렷한 문제가 있다.

본 발명은 이러한 해결과제를 극복하기 위해 창안하기에 이르렀고 괄목할 만한 성과가 있어 이를 본 발명을 통해 제안하려고 한다.

본 발명의 목적은, 이동 스테이션와 고정 스테이션간에 잉고트(ingot)의 로딩 및 언로딩을 위한 도킹장치와 그 제어방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 잉고트의 자세에 대응하여 효과적으로 잉고트에 부착될 수 있는 전자석 어셈블리를 제공하려는 것이다.

본 발명에 따른 도킹장치는, 이동 스테이션과 고정 스테이션을 포함한다.

전술한 도킹장치는,

잉고트를 출입가능하게 수용하는 타깃 플렛폼을 포함하는 고정 스테이션과;

승하강장치를 갖추고, 리프트장치와의 연동에 의해 승하강되는 서포트 플레이트와;

잉고트를 출입가능하게 수용하는 무빙 플렛폼을 포함하고, 전술한 승하강장치와의 연동에 의해 승하강되는 승하강 플레이트와;

상기 타깃 플렛폼으로 상기 무빙 플렛폼을 정렬시키기 위한 무빙 플렛폼 정렬수단 및;

일시적으로 형성되는 자력에 의해 상기 잉고트에 부착되어 전후진장치와 연동되는 다단형 레버로 구성된 이동 스테이션를 포함한다.

전술한 무빙 플렛품과 타깃 플렛폼의 일 실시 예로서, 잉고트를 슬라이드가능하게 수용하는 수납부를 포함할 수 있고, 승하강 플레이트와 타깃 스테이션에 교체가능하게 결합될 수 있다.

전술한 서포트 플레이트, 승하강장치 및 다단형 레버는 그 이동경로에 이동된 위치를 제한하기 위한 위치감지센서가 마련될 수 있고, 각 위치감지센서의 센싱신호는 컨트롤러로 전달되어 컨트롤러에 의해 리프트장치, 승하강장치 및 전후진장치를 제어할 수 있다.

전술한 무빙 플렛폼 정렬수단의 일 실시예에서는 타깃 플렛폼의 양측 고정 스테이션에 소정각도로 경사진 한 쌍의 포지션 바를 나란하게 설치하고, 승하강 플레이트에는 포지션 바에 놓여져 그것에 의해 유도되는 롤러를 마련하는 것이다.

이렇게 하면, 포지션 바에 놓여진 롤러의 구름작용에 의해 승하강 플레이트가 타깃 플에트 쪽으로 유도되어 타깃 플렛폼과 무빙 플렛폼을 잉고트가 로딩 및 언로딩될 수 있게 정확히 정렬될 수 있다.

전술한 무빙 플렛폼이 타깃 플렛폼에 정렬되었을 때, 전술한 승하강 플레이트를 고정 스테이션에 고정시키기 위한 승하강 플레이트 고정수단을 더 포함할 수 있다.

전술한 승하강 플레이트 고정수단은, 전원에 의해 자력을 생성하는 전자석 이거나 영구자석 일 수 있다.

전술한 전자석 어셈블리의 일 실시 예로서, 다단형 레버의 선단에 전자석 어셈블리를 결합함으로써, 잉고트 로딩시 전자석 어셈블리를 통해 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼쪽으로 로딩하고, 반대로 잉고트 언로딩시, 전자석 어셈블리에 일시적으로 생성되는 자력으로 타깃 플렛폼측 잉고트에 부착된 상태에서 무빙 프렛폼쪽으로 언로딩할 수 있다.

본 발명의 잉고트 로딩 및 언로딩을 위한 도킹장치 제어방법에 대한 바람직한 실시 예로서,

서포트 플레이트의 센싱신호가 센싱될 때까지 서포트 플레이트가 상승되도록 리프트장치를 제어하는 단계와;

승하강 플레이이트의 센싱신호가 센싱될 때까지 승하강 플레이이트가 하강되도록 승하강장치를 제어하여 무빙 플렛폼을 타깃 플렛폼에 정렬시키는 단계와;

다단형 레버의 센싱신호가 센싱될 때까지 다단형 레버의 길이가 연장되도록 전후진장치를 제어(On)하여 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼 쪽으로 로딩시키고, 센서(S)의 센싱신호 검출시 마그넷에 자력을 생성되도록 전자석 어셈블리의 마그넷에 전원이 공급되도록 제어(On)함과 동시에 상기 다단형 레버의 센싱신호가 센싱될 때까지 상기 다단형 레버의 길이가 단축되도록 상기 전후진장치를 제어(On)하고, 상기 다단형 레버가 원위치되었을 때 센싱신호에 대응하여 상기 전자석 어셈블리에 공급되는 전원이 차단되도록 제어(Off)하는 단계와;

상기 승하강 플레이이트가 상승되도록 센싱신호가 승하강 플레이이트를 센싱될 때까지 상기 승하강장치를 제어하는 단계와;

상기 서포트 플레이트의 센싱신호가 센싱될 때까지 상기 서포트 플레이트가하강되도록 상기 리프트장치를 제어하는 단계를 시계열적으로 수행하는 컨트롤러를 특징으로 한다.

잉고트 로딩을 위한 도킹장치 제어방법의 바람직한 실시 예로서,

서포트 플레이트를 도킹 유효 높이에 위치되도록 리프트장치를 제어하는 단계와;

승하강 플레이이트가 하강하도록 승하강장치를 제어하여, 무빙 플렛폼을 타깃 플렛폼에 정렬시키는 단계와;

다단형 레버의 길이가 연장되도록 전후진장치를 제어하여 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼 쪽으로 로딩시키고, 다단형 레버의 길이가 단축되도록 전후진장치를 제어하는 단계와;

상기 승하강 플레이이트가 상승되도록 상기 승하강장치를 제어하여 상기 승하강 플레이이트를 상승시키는 단계와;

상기 서포트 플레이트가 원위치되도록 상기 리프트장치를 제어하는 단계를 시계열적으로 수행하는 컨트롤러를 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자석 어셈블리의 바람직한 실시 예로서,

베이스 플레이트와

잉고트의 횡방향으로 이동가능하도록 상기 베이스 플레이트에 결합되는 서포팅 마운트와;

마그넷을 갖추고, 상기 서포팅 마운트에 회동가능하게 결합되되, 이동과 회동에 따른 자세를 원위치로 복귀시키기 위한 제1 및 제2 복귀수단을 포함하는 무빙블럭을 포함한다.

전술한 베이스 플레이트는 다단형 레버의 선단에 결합되어 그와 함께 이동될 수 있다.

전술한 마그넷은 잉고트의 표면에 밀착되었을 때, 전원에 의해 생성되는 자력에 의해 잉고트에 부착될 수 있고, 자력을 유지한 채로 잉고트를 견인할 수 있다.

전술한 상기 무빙블럭은 이동 및 회동에 따른 자세를 원위치시키기 위한 제 1 및 제2 복귀수단을 더 포함할 수 있다.

제1 복귀수단의 바람직한 일 실시 예로는, 무빙블럭의 전/후방에 대칭되게 인장스프링을 설치하되, 각 인장스프링의 일단은 베이스 플레이트에, 타단은 무빙블럭에 대칭되게 각각 결합하는 것이다.

이렇게 하면, 양 인장스프링의 인장력은 무빙블럭에 대칭되게 작용되므로, 무빙블럭은 원위치로 복귀될 수 있다.

제2 복귀수단의 바람직한 일 실시 예로는,

전술한 서포팅 마운트의 표면에 서로 이격되게 소정의 깊이를 지니는 그르브를 마련하고, 양 그르브 내에 각각 위치되는 돌기를 무빙블럭에 마련하고, 전술한 돌기를 향해 탄성이 가해지도록 각 그르브 내에 압축스프링을 결합하는 것이다.

이렇게 하면, 각 돌기를 향해 작용하는 탄발력에 의해 무빙블럭의 자세는 피벗축을 중심으로 원위치로 회동될 수 있다.

전술한 무빙블럭은 마그넷 완충수단을 더 포함할 수 있다.

마그넷 완충수단의 일 실시 예로서,

마그넷과 결합되고, 무빙블럭에 이동가능하게 결합되는 스토퍼를 구비하는 로드와, 전술한 마그넷이 무빙블럭으로부터 멀어지는 방향으로 작용하도록 전술한 로드에 결합되는 압축스프링을 포함한다.

이렇게 하면, 마그넷은 탄성이 내재되므로, 마그넷이 잉고트에 밀착되어질 때 탄성을 극복하면서 로드와 함께 후퇴할 수 있고, 이때 완충작용을 수행할 수 있다.

전술한 마그넷은 복수로 채용될 수 있고, 그렇게 하는 경우, 그 선단이 노출되도록 하우징에 묶음 형태로 채용하고, 하우징을 전술한 바와 같이 마그넷 완충수단을 통해 무빙블럭과 연결될 수 있다.

전술한 마그넷의 후진시 로드의 움직임을 센싱수단에 의해 센싱될 수 있다.

이렇게 하면, 마그넷이 잉고트의 표면에 밀착되었는지를 판단할 수 있는 정보를 얻을 수 있고 이 정보에 따라 컨트롤러의 제어로직을 연계적으로 수행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 리프트장치(lifting device)의 구동에 의해 서포트 플레이트는 승하강될 수 있고, 서포트 플레이트에 마련된 승하강장치(Raising and lowering device)의 구동에 의해 무빙 플렛폼을 포함하는 승하강 플레이트는 와이어를 통해 승하강될 수 있으며, 승하강 플레이트를 포지션 바에 의해 유도되어 무빙 플렛폼이 타깃 플렛폼의 위치에 정확히 정렬시킬 수 있고, 전후진장치(forward and reverse device)와 연동하여 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼 쪽으로 또는 반대쪽으로 로딩 및 언로딩할 수 있는 도킹장치 및 그 제어방법을 제공한다.

또한, 무빙 플렛폼은 교체가능하므로 다양한 종류의 잉고트를 로딩 및 언로딩할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도킹장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도킹장치 중 이동 스테이션의 프레임을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 이동 스테이션을 후방에서 본 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 이동 스테이션의 측면도이다.
도 5와 도 6은 도 2에 도시된 이동 스테이션이 고정 스테이션의 도킹영역에 위치된 상태에서 그 전방 및 후방에서 각각 본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 도킹장치 중 고정 스테이션의 측면도이다.
도 8 내지 도 10은 도 6에 도시된 이동 스테이션을 확대하여 도시한 확대 사시도, 측면도 및 평면도이다.
도 11 내지 내지 도 14는 도킹영역에 위치된 이동 스테이션과 고정 스테이션의 측면도, 사시도, 평면도 및 배면도이다.
도 15는 도 12에 도시된 전후진장치의 측면도를 도시한 도면으로, 그 중 도 15a는 전후진장치의 작동에 따른 다단형 레버의 작동 전 상태를 도시한 측면도이고, 도 15b와 도 15c는 전후진장치의 작동에 따른 다단형 레버의 작동 후의 측면도와 평면도이다.
도 16은, 도 12에 도시된 이동 스테이션의 작동 상태를 도시한 측면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 무빙 플렛폼에 장착된 잉고트를 도킹영역으로 정렬시키는 과정을 그린 작동상태도이다.
도 18과 도 19는 도 12에 도시된 이동 스테이션 중 전후진장치를 전방과 후방에서 각각 본 사시도이다.
도 20과 도 21은 도 18에 도시된 이동 스테이션 중 전후진장치에 대한 평면도와 측면도이다.
도 22는 도 19에 도시된 A부분 확대도이다.
도 23a은 도 8에 도시된 B부분 확대도이고, 도 23b는 도 23a에 도시된 롤러와 포지션 바의 결합 예를 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명의 양 플렛폼에 마련된 수납부를 출입하는 가이드 트랙을 갖춘 잉고트의 일 예를 도시한 평면도(도 24a), 가이드 트랙의 측면도(도 24b) 및 가이드 트랙을 포함하는 잉고트의 측면도(도 24c)이다.
도 25와 도 26은 본 발명의 도킹장치의 잉고트 로딩과 언로딩에 따른 제어방법을 도시한 플로우챠트로, 그 중 도 25는, 잉고트 로딩에 따른 도킹장치 제어방법을 도시한 플로우챠트이고, 도 26은 잉고트의 로딩과 언로딩에 따른 도킹장치 제어방법을 도시한 플로우챠트이다.

본 명세서에서 인용된 간행물, 특허출원, 및 특허를 포함한 모든 참고문헌은, 마치 각 참고문헌이 인용에 의해 본 명세서에 통합되는 것으로 개별적으로 그리고 명시적으로 표시되고 그 전체가 본 명세서에 기재된 것과 동일한 정도로, 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.

본 발명을 설명하는 맥락에서(특히 하기 청구범위의 맥락에서), 단수 지시어 및 "적어도 하나" 및 유사한 지시어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥 상 명백히 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 둘 다를 포함하는 것으로 해석된다. 하나 이상의 항목들의 목록 다음에 "적어도 하나"라는 용어를 사용하는 것(예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나")은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥 상 명백히 모순되지 않는 한, 나열된 항목들로부터 선택된 하나의 항목(A 또는 B), 또는 나열된 항목들 중 둘 이상의 조합(A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 값들의 범위 기재는, 본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 그 범위 내에 속하는 각각의 개별 값을 개별적으로 언급하는 것의 약식 방법으로서의 역할을 하는 것으로 의도되고, 각각의 개별 값은 마치 본 명세서에서 개별적으로 기재된 것처럼 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에 설명된 모든 방법은 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥 상 명백히 모순되지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다.

본 명세서에 제공된 임의의 모든 예, 또는 예시적 표현(예를 들어, "~와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더 잘 설명하기 위한 것이며 달리 청구되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서의 어떤 표현도, 비청구된 임의의 요소를 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 표시하는 것으로 해석되어서는 안된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 여기에서 이를 상세히 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것들로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명할 것이다.

그러나, 본 발명에 관한 설명은 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.

예를 들어, 실시 예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시 예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다.

본 명세서에서, 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시 예에서 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명하지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

일반적으로, 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 도킹장치에 대한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도면에서 주요 구성에 대한 도면부호는 동일구성에 대해서는 동일하게 표기되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도킹장치(1000)를 도시한 사시도로, 도킹장치(1000)는, 도 1에 도시된 바와 같이 이동 스테이션(100)과 고정 스테이션(200)을 포함하고, 자율이동수단(300, 도 1)에 의해 고정 스테이션(200)의 도킹영역으로 이송될 수 있다.

전술한 자율이동수단(300)은 자율 이동형 무인로봇(도면에는 미도시)이나 모터에 의해 구동되는 바퀴를 갖추고 도킹영역을 경유하는 운송수단(도면에는 미도시) 또는 전기적 제어(On/Off)에 의해 정해진 가이드 레일(미도시)을 따라 도킹영역을 경유하는 대차(도면에는 미도시)일 수 있다.

전술한 이동 스테이션(100)은, 리프트장치(110, 도 1 내지 도 4), 무빙 플렛폼(132)을 갖추고, 전술한 리프트장치의 구동에 의해 승하강되고, 승하강장치를 갖춘 서포트 플레이트(122, 도 1)와; 무빙 플렛폼(132 도 8, 도 9)을 포함하고 승하강장치(120)에 의해 승하강되는 승하강 플레이트(131, 도 1)와, 잉고트에 자력으로 부착되는 전자석 어셈블리(230, 도 9, 도 11)를 갖추고 잉고트 전후진장치(150, 도 1, 도 8)와 연동되어 길이가 조절되는 다단형 레버(152a,152b, 도 15)과 전술한 무빙 플렛폼(132)는 타깃 플렛폼(220)에 정렬시키기 위한 정렬수단을 포함하고, 고정 스테이션(200, 도 1)은 타깃 플렛폼(220, 도 1)과 도킹되는 타깃 플렛폼(220, 도 1, 도 11)을 포함한다.

전술한 무빙 플렛폼(132)과 타깃 플렛폼(220)은, 잉고트(W)를 슬라이드가능하게 수용하는 동일 사이즈로 된 잉고트 수납부(132a, 도 8, 도 12)를 구비하는 동일 구조로, 승하강 플레이트(131)와 고정 스테이션(200)에 각각 설치되어 있다.

전술한 수납부(132a)는 잉고트(W)가 슬라이드 가능하게 출입할 수 있는 형태나 구조이면 모두 채용될 수 있다.

도 1에서, 도면부호 110은, 리프트장치이고, 도면부호 122은 승하강장치(120)를 갖추고 리프트장치(110)와 연동되어 승하강되는 서포트 플레이트(122)이다.

또한, 도 1에서 도면부호 131은, 무빙 플렛폼(132)이 교환가능하게 결합되고 전술한 승하강장치(120)와 연동되는 승하강 플레이트(131)이다.

또한, 승하강 플레이트(131)는 양 측면에 각각 쌍으로 결합된 롤러(133)(도5, 도 6, 도 8 내지 도 12)를 포함하고, 전술한 승하강 플레이트를 도킹영역에 고정시키기 위한 고정수단을 더 포함할 수 있다.

전술한 승하강 프레이트 고정수단(140)은 전원에 의해 자력이 생성되는 전자석 또는 영구자석 일 수 있다.

전술한 전자석은 접촉에 의해 전기 회로가 턴 온(On)되는 스위치(도면에는 미도시)를 구비하고, 스위치의 턴 온(On)에 의해 인가되는 전원에 의해 자력이 생성될 수 있다.

도 1에서, 도면부호 230은 컨트롤러(도면에는 미도시)의 제어(On)에 의해 자력을 생성하는 전자석 어셈블리(230)로서, 전술한 승하강 플레이트(131)의 선단에 마련될 수 있다.

도 1에서, 도면부호 150은, 무빙 플렛폼(132) 내의 잉고트(W)를 타깃 플렛폼(220) 속으로 밀어 넣거나 또는 반대로 타깃 플렛폼(220) 내에 잉고트(W)를 무빙 플렛폼(132) 쪽으로 끌어내기 위한 잉고트 전후진장치이다.

도 1 내지 도 4에서, 도면부호 105는 도킹장치(1000)를 제어하는 컨트롤러가 내설된 케이스이다.

전술한 컨트롤러는 PLC 또는 제어로직을 갖춘 응용프램, 또는 마이콤일 수 있고, 전술한 제1 내지 제3 모터(M1,M2,M3), 마그넷(238)의 구동여부를 제어할 수 있다.

도 1에서, 도면부호 220은 고정 스테이션(200)에 마련되고 무빙 플렛폼(132)에 장착된 잉고트(W)를 슬라이드 가능하게 수용하는 타깃 플렛폼(220)이다.

전술한 도킹장치(1000)에 의한 잉고트(W) 로딩은, 리프트장치(110)에 의해 서포트 플레이트(122)가 승하강되고, 승하강장치(120)의 구동에 의해 잉고트(W)가 장착된 무빙프렛폼(220)는 포지션 바(211, 도 11)에 놓여진 롤러(133, 도 16)의 구름운동에 의해 무빙 플렛폼(132)의 수납부(132a, 도 12)가, 타깃 플렛폼(220)의 수납부와 동축선으로 정렬되며, 잉고트 전후진장치(150)의 전진운동시 무빙 플렛폼에 있는 잉고트(W)를 타깃 플렛폼(220)의 수납부 속으로 밀어 넣는 방식으로 잉고트 로딩을 구현할 수 있다.

반대로, 잉고트(W)의 언로딩은, 전술한 잉고트(W) 로딩 과정을 동일하게 수행하지만, 전술한 전자석 어셈블리(230)는 컨트롤러의 제어(On)에 의해 잉고트(W)의 표면에 부착되고, 전슐한 다단형 레버(152a,152b)의 후진운동에 의해 잉고트(W)를 타깃 플렛폼(220)에서 무빙 플렛폼(132) 속으로 끌어내는 방식으로 잉고트(W)의 언로딩을 구현할 수 있다. 그리고, 잉고트(W)는 승하강장치(120)의 구동에 의해 승하강 플레이트(131)와 함께 승하강될 수 있다.

이후 이동 스테이션(100)은, 자율이동수단(300)에 의해 잉고트(W) 반납영역(도면에는 미도시)으로 이동한 후 그 곳에서 새로운 잉고트(W)를 언로딩 한 후 다시 도킹영역으로 이송되는데 이에 대해서는 이하의 잉고트의 로딩 및 언로딩에 대한 설명에서 보다 더 상세히 설명될 것이고, 또한 전술한 이동 스테이션(100)과 고정 스테이션(200)의 상세 구성에 대해서는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 자율이동수단에 장착된 이동 스테이션(100)의 전면, 후면, 측면에서 본 각 이동 스테이션(100)을 도시한 사시도들이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 이동 스테이션(100)은, 자율이동수단(300)에 장착되고, 그것에 의해 고정 스테이션(200)의 도킹영역과 잉고트 반납영역(도면에는 미도시) 및 잉고트 수령영역(도면에는 미도시)으로 이동될 수 있다.

전술한 리프트장치(110)는, 잉고트를 타깃 플렛폼의 위치에 배치시킬 수 있는 높이가 되도록 승하강 플레이트(131, 도 8, 도 11)의 높이를 조절하기 위한 것으로, 전술한 리프트장치(110)는,

이동 스테이션(100)의 프레임에 고정된 제1 모터(M1)와 연동되는 스크류(111b)와, 상기 스크류(111b)의 회전운동시 이동 스테이션(100)의 수직방향으로 승하강되는 서포트 플레이트(122, 도 8)를 포함한다.

구체적으로, 전술한 이동 스테이션(100)의 프레임(101)에는 제1 모터(M1)와 연동되어 회전되는 스크류(111b, 도 3, 도 4)의 축선방향으로 직선운동하는 슬라이더(112a, 도 3)가 장착되어 있고, 전술한 슬라이더(112a)의 전면에 브라켓트(112)를 통해 전술한 서포트 플레이트(122)가 결합될 수 있다.

도 2에서, 도면부호 111은 전술한 스크류(111b)를 회전가능하게 지지하기 위해, 이동 스테이션(100)의 프레임(101)에 부착되는 보강 프레임이고, 도 4에서 도면부호 11a는 제1 모터(M1)의 구동축(도면부호 미표기)을 회전가능하게 지지하는 축받이이며, 113은 전술한 슬라이더(112a)를 이동가능하게 지지하기 위해 보강 프레임(111)에 고정된 레일이며, 111b는 앞서 설명한 제1 모터(M1)와 연동되는 회전되는 나선형 스크류이다.

전술한 슬라이더(112a)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 그 전면에 서포트 플레이트(122)의 브라켓트(121)이 결합되어 있다.

따라서, 전술한 스크류(111b)가 회전되면, 그와 연동되어 서포트 플레이트(122)는 슬라이더(112a)와 함께 전술한 레일(113)을 따라 승하강될 수 있다.

한편, 전술한 슬라이더(112a)의 이동경로에는 슬라이더(112a)의 이동구간를 제한하기 위한 2개의 위치감지센서(도면에는 미도시)가 이격되게 설치되어 있고, 전술한 양 위치감지센서의 센싱신호는 후술하는 컨트롤러로 전송되어 컨트롤러는 제1 모터(M1)의 구동을 제어하게 된다.

전술한 양 위치감지센서는 슬라이더(112a)의 승하강운동에 따른 위치를 정하기 위해 채용된다.

도 4에서, 도면부호 114는 프레임(101, 도 2 내지 도 4)을 따라 승하강되도록 그 표면에 대칭되게 접해지는 아이들링 롤러로서, 아이들링 롤러(114)는 전술한 서포트 플레이트(122)의 하중을 지지하고, 서포트 플레이트(122)가 리프트장치(110)와 연동하여 유연하게 승하강되도록 지지할 수 있다.

도 5와 도 6를 참조하면, 도 5와 도 6은 도 2에 도시된 이동 스테이션(100)이 고정 스테이션(200)의 도킹영역에 위치된 그 전방 및 후방에서 각각 본 사시도이다.

도 5와 도 6은, 자율이동수단(300, 도 1)에 의해 전술한 이동 스테이션(100)이 고정 스테이션(200)에 위치된 상태를 예시한 것으로, 고정 스테이션(200)에 이동 스테이션(100)의 정렬에 따른 도킹장치의 제어방법은 후술될 것이다.

도 5와 도 6에서, 미설명 도면부호 121은 전술한 슬라이더(112a)에 결합된 브라켓트(112, 도 3)와 중첩되게 결합되는 서포트 플레이트측 브라켓트이다.

도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 도킹장치 중 고정 스테이션(200)의 측면도이다.

전술한 고정 스테이션(200)은,

잉고트(W)가 수납되는 타깃 플렛폼(220)과, 상기 타깃 플렛폼(220)의 입구에 무빙 플렛폼(132)을 정확히 정렬되도록 유도하기 위한 정렬수단을 포함한다.

전술한 정렬수단은, 고정 스테이션(200)에 서로 이격되고 소정의 각도로 경사지게 결합되는 한 쌍의 포지션 바(211)를 포함한다.

따라서, 전술한 승하강 플레이트(131)의 하강운동시 롤러(133)가 포지션 바(211) 위에 얹혀지고, 롤러(133)의 구름작용에 의해 승하강 플레이트(131)는 고정 스테이션(200) 쪽으로 이동될 수 있고, 전술한 포지션 바(211)에 의해 유도되는 승하강 플레이트(131)에 결합된 무빙 플렛폼(132)의 수납부(132a)가 타깃 플렛폼(220)의 수납부가 동축선상에 서로 연통되게 정렬될 수 있다.

도 8 내지 도 14을 참조하면, 도 8 내지 도 10은 도 6에 도시된 이동 스테이션을 확대하여 도시한 확대 사시도, 측면도 및 평면도이고, 도 11 내지 내지 도 14는 도킹영역에 위치된 이동 스테이션과 고정 스테이션의 측면도, 사시도, 평면도 및 배면도이다.

전술한 이동 스테이션(100)은,

전술한 리프트장치(110, 도 2, 도 4)와 연동되어승하강되고, 승하강장치(120)를 갖춘 서포트 플레이트(122)와;

상기 승하강장치(120)와 연동되는 승하강 플레이트(131)와;

상기 승하강 플레이트(131)에 교환가능하게 결합되고 잉고트(W) 수납부(132a)를 갖춘 무빙 플렛폼(132)과;

전자석 어셈블리(230)를 갖추고,

전후진장치와 연동되어 길이가 조절되어 잉고트(W)를 이동시키는 전후진장치(150)를 포함한다.

전술한 승하강장치(120)는, 도8 내지 도 10에 도시된 바와 같이,

전술한 서포트 플레이트(122)에 마련된 제2 모터(M2)와 연동되는 나선형 스크류(125)와;

서포트 플레이트(122)에 고정되는 레일(124)과;

상기 나선형 스크류(125)의 회전운동시 레일(124)을 따라 직선운동하는 한 쌍의 블럭(124a,124b)과;

일단은 전술한 양 블럭(124a,124b)에 각각 결합되고, 타단은 승하강 플레이트(131)에 결합되는 와이어(127)를 포함한다.

전술한 와이어(127)의 단부 중 일단은 양 블럭(124a,124b)의 양측에 고정되고, 타단은 서포트 플레이트(122)를 관통하여 승하강 플레이트(131)에 각각 결합되어 있다.

전술한 와이어(127)는 양 블럭(124a,124b)의 이동에 따라 그 길이가 조절될 수 있다.

그래서, 승하강 플레이트(131)는 와이어(127)에 매달린 채로 승하강장치(120)와 연동되어 승하강될 수 있다. 이때 승하강 플레이트(131)는 서로 이격된 4개의 와이어(127)에 의해 어느 한 쪽으로 기울거나 허공에서 요동치는 일 없이 승하강될 수 있다.

도 8에서, 도면부호 126은 와이어(127)를 걸어 회전시키는 위해 풀리(pulley)이다.

전술한 양 블럭(124a,124b)의 이동경로에는 양 블럭의 이동위치를 제한하기 위한 위치감지센서(도면에는 미도시)가 설치될 수 있고, 그 위치감지센서의 센싱신호는 컨트롤러로 전달될 수 있다.

컨트롤러는 전술한 위치감지센서의 설치 위치에 따라 제2 모터(M2)를 구동에 따른 승하강 플레이트(131)의 승하강 높이를 설정할 수 있다.

전술한 무빙 플렛폼(132)의 일 실시예로서, 전술한 승하강 플레이트(131)의 저면에 고정되어 있고, 그 길이방향으로 잉고트(W)의 상측 양 테두리를 슬라이드 가능하게 수용하는 수납부(132a)를 포함할 수 있다.

전술한 무빙 플렛폼(132)와 타깃 플렛폼(220)은 동일 구조이므로, 도킹영역에 정렬되었을 때 양 플렛폼의 수납부(132a)가 동축선상에 연통될 수 있다.

이렇게 하면, 무빙 플렛폼(132)에서 타깃 플레폼(220) 쪽으로 또는 반대방향으로 잉고트(W)의 로딩 및 언로딩할 수 있다.

전술한 무빙 플렛폼(132)와 타깃 플렛폼(220)은 하나의 실시 예 일 뿐 잉고트(W)의 형태와 무게에 따라 그에 적합하게 적절히 변경될 수 있다.

전술한 승하강 플레이트(131)는 고정 스테이션(200)과 대면되는 부위에 마련되는 승하강 플레이트 고정수단(140)이 마련될 수 있다.

따라서, 포지션 바(211)를 따라 타깃 플렛폼(220)의 입구에 정렬되는 승하강 플레이트(131)는 고정수단(140)에 의해 고정 스테이션(200)에 흔들리지 않게 고정(부착)시킬 수 있다.

전술한 포지션 바(211)는 타깃 플렛폼의 입구 양측 고정 스테이션에 각각 경사지게 설치될 수 있고, 도면에는 긴 환봉형태로 도시되어 있으나, 제조자의 선택에 따라 변경될 수 있다.

전술한 각 롤러(133)는 승하강 플레이트(131)에 회전되도록 결합되어 있고, 도 13에 도시된 바와 같이 그 중앙부위 쪽으로 경사(133a)지게 채용될 수 있다.

이렇게 하면, 전술한 롤러(133)는 경사면에서 포지션 바(211)와 점 접촉을 구현할 수 있고, 롤러(133)의 구름작용에 의해 승하강 플레이트(131)는 포지션 바(211)를 따라 타깃 플렛폼(220) 쪽으로 이동할 수 있다.

도 15를 참조하면, 도 15는 도 12에 도시된 전후진장치의 측면도를 도시한 도면으로, 그 중 도 15a는 전후진장치의 작동에 따른 다단형 레버의 작동 전 상태를 도시한 측면도이고, 도 15b와 도 15c는 전후진장치의 작동에 따른 다단형 레버의 작동 후의 측면도와 평면도이다.

전술한 전후진장치(150)는, 잉고트(W)를 무빙 플렛폼(132)에서 타깃 플렛폼(220)쪽으로, 혹은 반대로 방향으로 이동시키기 위해 채용될 수 있다.

전술한 전후진장치(150)는,

컨트롤러에 의해 제어되는 제3 모터(M3)와;

컨트롤러의 제어(On)에 의해 자력이 생성되는 마그넷(238)을 갖춘 전자석 어셈블리(230)을 포함하는 다단형 레버(152a,152b)를 포함한다.

전술한 다단형 레버(152a,152b)는 동축선상으로 길이가 연장되거나 단축되는 텔레스코프와 같은 구조로 되어 있고, 상기 전후진장치(150)는, 제3 모터(M3)의 동력을 다단형 레버(152a,152b)로 전달하기 위한 동력전달체계를 포함한다.

전술한 동력전달체계의 일 실시예로서, 제3 모터(M3)의 구동기어(도면부호 미표기)와 맞물리는 기어(도면부호 미표기)와 연동하여 마치 망원경처럼 전술한 프레임(102)에서 슬라이드되도록 포개진 다단형 레버(152a,152b)에 의해 구현될 수 있다.

따라서, 다단형 레버(152a,152b)의 길이는 제3 모터(M3)와 연동하여 연장되거나 단축될 수 있다.

전술한 다단형 레버(152a,152b)가 이동하는 경로에는, 다단형 레버(152a,152b)의 연장 및 단축에 따른 위치를 검출하기 위한 위치감지센서(도면에는 미도시)가 설치될 수 있고, 상기 양 위치감지센서의 센싱신호는 컨트롤러로 전달될 수 있다.

전술한 컨트롤러는 전후진장치(150)의 구동시 양 위치감지센서의 각 센싱신호에 대응하여 제3 모터(M3)의 구동여부를 제어(On/Off)할 수 있다.

전술한 전자석 어셈블리(230) 중 마그넷(238)은, 잉고트(W)의 표면에 접할 수 있도록 전술한 다단형 레버(152b)의 선단에서 돌출되게 결합될 수 있다.

이렇게 하면, 마그넷(238)의 전면이 잉고트(W)의 표면에 접할 수 있다.

도 17을 참조하면, 도 17은 도킹장치에서 잉고트(W)를 다단형 레버(152a,152b)의 전방에 위치시키는 과정을 도시한 승하강 플레이트(131)의 동작 상태를 도시한 도면으로, 앞서 설명한 바와 같이 승하강 플레이트(131)의 하강하였을 때 잉고트(W)는 마그넷(238)의 전방에 위치될 수 있다.

도 18 내지 도 21을 참조하면, 도 18과 도 19는, 전자석 어셈블리(230)를 후방 우측 및 좌측에서 각각 본 사시도이고, 도 20과 도 21은, 도 18에 도시된 전자석 어셈블리(230)의 평면도와 좌측면도이다.

본 발명에서 제안하는 전자석 어셈블리(230)는 일시적으로 자력을 생성하는 요소로서, 잉고트 언로딩시 잉고트에 달라붙는다. 그레서 전술한 다단형 레버(152a,152b)에 의해 견인되는 것으로 설명될 것이나, 그 자체로 다양한 기술분야에서 잉고트의 치환 요소에 부착하는데 유용하게 채용될 수 있음을 이해되어야 한다.

전술한 전자석 어셈블리(230)는,

베이스 플레이트(231)와;

잉고트의 횡방향으로 이동가능하도록 상기 베이스 플레이트(231)에 결합되는 서포팅 마운트(233)와;

마그넷(238)을 갖추고, 이동 및 회동가능하게 상기 서포팅 마운트(233)에 결합되는 무빙블럭(235)을 포함한다.

전술한 상기 무빙블럭(235)는 이동 및 회동에 따른 위치를 원위치시키기 위한 제 1 및 제2 복귀수단을 더 포함할 수 있다.

전술한 베이스 플레이트(231)는 다단형 레버의 선단부에 고정될 수 있다.

전술한 마그넷(238)은, 전원에 의해 일시적으로 자력을 형성하는 전자석으로서, 마그넷(238)에 제공되는 전원은 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

전술한 마그넷(238)은, 도 18과 도 19에 도시된 바와 같이, 적어도 한 개 이상의 마그넷(238a, 238b, 238c)으로 구성될 수 있고, 복수의 마그넷(238a, 238b, 238c)을 채용하는 경우, 그 선단이 노출되도록 하우징(237)에 통합하고, 후술하는 마그넷 완충수단에 의해 무빙블럭(235)과 결합될 수 있다.

전술한 서포팅 마운트(233)는, 무빙블럭(235)을 잉고트(W)에 대하여 가로방향으로 레일(232)을 따라 이동할 수 있게 결합되어 있고, 피벗축(235c)을 통해 무빙블럭(235)이 회동할 수 있도록 지지할 수 있다.

따라서, 서포팅 마운트(233)은 레일(232)을 따라 움직일 수 있고, 전술한 무빙블럭(235)은 피벗축(235c)를 중심으로 회동될 수 있으며, 전술한 마그넷(238)에서 자력이 생성되면, 자력으로 잉고트(W)에 부착될 수 있고, 그 상태에서 잉고트(W)를 견인할 수 있다.

제1 복귀수단은, 제1 복귀수단은 전술한 무빙블럭(235)의 위치를 원위치로 회동시키기 위한 수단을 포괄하는 용어로서, 바람직한 일 실시 예로서, 무빙블럭(235)의 전/후방에 대칭되도록 각각의 인장스프링(235a)을 설치하되, 양 인장스프링(235a)의 일단은 베이스 플레이트(231)에, 타단은 무빙블럭(235)에 각각 대칭되게 결합하는 것이다.

이렇게 하면, 서포팅 마운트(233)은 레일(232)을 따라 이동하더라도 양 인장스프링(235a)의 인장력은 무빙블럭(235)에 대칭되게 작용하므로, 무빙블럭(235)은 원위치로 복귀될 수 있다.

제2 복귀수단은, 잉고트(W)의 길이방향에 대한 무빙블럭(235)의 자세를 원위치시키기 위한 수단을 포괄하는 용어로서, 제2 복귀수단의 바람직한 실시 예로서, 전술한 서포팅 마운트의 표면에 서로 이격되게 소정의 깊이를 지니는 그르브(233a)를 마련하고, 무빙블럭(235)에 전술한 양 그르브(233a) 내에 각각 위치되는 돌기(235d, 도 21)를 마련하고, 전술한 돌기(235d)를 향해 탄성이 가해지도록 그르브(233a) 내에 압축스프링(233b)을 결합함으로써 구현할 수 있다.

이렇게 하면, 돌기(235d)를 향해 탄성이 대칭되게 작용하므로 무빙블럭(235)은 피벗축(235c)을 중심으로 회동되더라도 원위치로 복귀할 수 있다.

따라서, 무빙블럭(235)은 레일(232)을 따라 이동하면서도, 피벗축(235c)을 중심으로 회동하더라도 원위치로 회동될 수 있다.

한편, 전술한 마그넷(238)은 잉고트(W) 표면에 접해질 때, 충격을 완화시키기 위한 마그넷 완충수단을 더 포함할 수 있다.

전술한 마그넷 완충수단의 바람직한 일 실시 예로는, 스토퍼(239a)를 구비하고 무빙블럭(235)을 관통하여 이동할 수 있도록 로드(239)를 결합하고, 마그넷(238)이 무빙블럭(235)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성이 작용하도록 압축스프링(237a)을 전술한 로드(239)에 설치함으로써 구현될 수 있다.

이랗게 하면, 전술한 마그넷(238)이 잉고트(W)에 밀착될 때, 무빙블럭(235)에 대하여 마그넷(238)과 연동되는 로드(239)가 탄성을 극복하면서 후퇴하여 완충을 수행할 수 있고, 마그넷(238)이 잉고트(W)에서 분리되면, 압축스프링(237a)의 탄성에 의해 마그넷(238)이 원위치될 수 있다.

전술한 마그넷 완충수단은 마그넷(238)의 채용 갯수는 잉고트의 사양에 따라 증감될 수 있다.

이렇게 하면, 복수의 마그넷(238a,238b,238c)에 통해 잉고트(W)를 견인할 수 있는 자력을 확보할 수 있기 때문에 중량과 크기가 다양한 잉고트를 채용할 수 있다.

전술한 스토퍼(239a)와 무빙블럭(235)의 구멍(235e)은 원뿔형상으로 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 원뿔형 구멍(235e)에 의해 복수의 로드로드(239)들의 축선은 나란하게 유지할 수 있다.

전술한 마그넷 완충수단은 전술한 로드(239)의 움직임을 검출하기 위한 센싱수단을 더 포함할 수 있다.

전술한 로드(239) 센싱수단의 일 실시 예로는, 도 18 내지 도 21에 도시된 바와 같이 전술한 로드(239)의 이동경로상에 센싱수단, 즉, 센서(S)를 설치하는 것이다.

바람직한 실시 예로서, 로드(239)의 이동경로 상에 배치되는 센싱수단을 갖춘 연장부재(234)를 무빙블럭(235)에 부설하는 것이다.

이렇게 하면, 로드(239)가 후퇴할 때, 즉, 마그넷이 잉고트 표면에 밀착되어질 때 후퇴하는 로드(239)의 움직임을 검출할 수 있다. 이 것은 마그넷이 잉고트에 밀착되었음을 시사하는 것으로, 이 정보를 통해 컨트롤러의 시계열적 제어로직을 계속 수행할 수 있다.

이상과 같이 마그넷(238)이 잉고트(W)의 표면에 밀착될 때, 무빙블럭(235)의 회동에 의한 자세 보정작용과, 전술한 마그넷 완충수단에 의해 마그넷(238)이 잉고트의 자세에 대응하여 긴밀히 부착될 수 있다.

이하에서는 도킹장치 제어방법에 대하여 첨부된 도 25와 도 26을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 25와 도 26은 본 발명의 도킹장치의 잉고트 로딩과 언로딩에 따른 제어방법을 도시한 플로우챠트로, 그 중 도 25는, 잉고트 로딩에 따른 도킹장치 제어방법을 도시한 플로우챠트이고, 도 26은 잉고트의 로딩과 언로딩에 따른 도킹장치 제어방법을 도시한 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 도킹장치 제어모드는 잉고트 로딩 모드(도 25 참조)와 잉고트 로딩 및 언로딩 모드(도 26 참조)의 선택에 의해 운전될 수 있다.

잉고트 로딩 및 언로딩에 따른 도킹장치(1000)의 제어방법에 대한 바람직한 실시 예로서, 도 25에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는

서포트 플레이트(122, 도 8)의 센싱신호가 센싱될 때까지 서포트 플레이트(122, 도 8)가 상승되도록 리프트장치(110)를 제어(On)하는 단계와;

승하강 플레이이트의 센싱신호가 센싱될 때까지 승하강 플레이이트가 하강되도록 승하강장치(120)를 제어(On)하여 무빙 플렛폼을 타깃 플렛폼에 정렬시키는 단계와;

다단형 레버의 센싱신호가 센싱될 때까지 다단형 레버의 길이가 연장되도록 전후진장치를 제어(On)하여 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼 쪽으로 로딩시키고, 센서(S)의 센싱신호 검출시 마그넷에 자력을 생성되도록 전자석 어셈블리의 마그넷에 전원이 공급되도록 제어(On)함과 동시에 상기 다단형 레버의 센싱신호가 센싱될 때까지 상기 다단형 레버의 길이가 단축되도록 상기 전후진장치를 제어(On)하고, 상기 다단형 레버가 원위치되었을 때 센싱신호에 대응하여 상기 전자석 어셈블리에 공급되는 전원이 차단되도록 제어(Off)하는 단계와;

상기 승하강 플레이트(131)가 상승되도록 센싱신호가 승하강 플레이이트를 센싱될 때까지 상기 승하강장치를 제어하는 단계와;

상기 서포트 플레이트(122, 도 8)의 센싱신호가 센싱될 때까지 상기 서포트 플레이트(122, 도 8)가 하강되도록 상기 리프트장치를 제어하는 단계를 포함한다.

이에 대하여 보다 구체적으로 설명한다

컨트롤러는,

서포트 플레이트(122, 도 8)가 상승되도록 제1 모터(M1)를 제어(On)하고, 위치감지센서가 슬라이더(112a, 도 4)를 센싱하면 제1 모터(M1, 도 2)가 정지되도록 제어(Off)한다(이하, f1 단계),

이어서, 컨트롤러는 와이어(127)의 길이가 연장되도록 제2 모터(M2)를 제어(On)하여 위치감지센서가 블럭(124b)을 센싱하면, 제2 모터(M2)가 정지되도록 제어(Off)한다(이하, f2 단계).

이렇게 되면, 승하강 플레이트(131)는 앞서 설명한 것처럼, 전술한 롤러(133)를 통해 포지션 바(211)에 의해 유도되어, 도 11에 도시된 바와 같이 무빙 플렛폼(132)의 수납부(132a)가 타깃 플렛폼(220)의 수납부에 연통되도록 나란학[ 정렬되고 그와 동시에 승하강 플레이트(131) 고정수단(140)에 의해 고정 스테이션(200)에 자력으로 고정되므로 승하강 플레이트(131)는 움직이지 않게 된다.

이와 같은 무빙 플렛폼(132)의 정렬시 이동에 따른 시간이 필요할 수 있는 바 릴레이소자(도면에는 미도시)에 의해 컨트롤러는 일시적으로 지연되는 제어로직을 수행할 수 있고, 설정된 지연시간이 경과되면, 컨트롤러는 후속 프로세스를 수행하게 할 수 있다(이하, f3 단계).

이어서, 컨트롤러는 다단형 레버(152a,152b)의 길이가 연장되도록 제3 모터(M3)를 제어(On)하여 위치감지센서가 다단형 레버(152b)를 센싱하면, 제3 모터(M3)에 전원이 차단되도록 제어(Off)한다(이하, f4 단계).

이렇게 되면, 잉고트는 마그넷(238)에 의해 떠밀려 무빙 플렛폼(132)의 수납부에서 타깃 플렛폼(220) 수납부쪽으로 로딩된다.

이어서, 컨트롤러는 위치감지센서가 전술한 다단형 레버(152a)를 센싱할 때까지 제3 모터(M3)가 역회전되도록 제어(On)한다(이하, f5 단계).

이때, 승하강 플레이트 고정수단(140)는 다단형 레버(152a)의 길이가 단축되는 방향으로 이동할 때, 고정 스테이션(200)에서 떨어지게 된다.

이어서, 컨트롤러는 와이어(127, 도 7 내지 도 10)가 권양되도록 제2 모터(M2)를 제어(On)하여 위치감지센서가 승하강 프레이트(블럭(124a)을 센싱)을 감지하면, 그에 대응하여 제2 모터(M2)가 정지되도록 제어(Off)한다(이하, f6 단계).

이어서, 컨트롤러는 승하강 플레이트(131)가 하강되도록 제1 모터(M1)를 제어(On)하여 위치감지센서가 슬라이더(112a)를 감지하면, 그에 대응하여 제1 모터(M1)가 정지되도록 제어(Off)한다(이하, f7 단계).

잉고트 로딩에 따른 도킹장치 제어방법의 바람직한 실시 예로는 전술한 컨트롤러는,

서포트 플레이트의 센싱신호가 센싱될 때까지 전술한 서포트 플레이트가 상승되도록 리프트장치를 제어하는 단계와;

승하강 플레이이트가 하강하도록 승하강장치를 제어하여, 무빙 플렛폼을 타깃 플렛폼에 정렬시키는 단계와;

다단형 레버의 길이가 연장되도록 전후진장치를 제어하여 잉고트를 무빙 플렛폼에서 타깃 플렛폼 쪽으로 로딩시키고, 다단형 레버의 길이가 단축되도록 전후진장치를 제어하는 단계와;

상기 승하강 플레이이트가 상승되도록 상기 승하강장치를 제어하여 상기 승하강 플레이이트를 상승시키는 단계와;

상기 서포트 플레이트가 원위치되도록 상기 리프트장치를 제어하는 단계를 포함한다.

이에 대하여 도 26를 참조하여 보다 구체적으로 보다 구체적으로 설명한다.컨트롤러는,

전술한 f1 단계 내지 f4 단계를 순차적으로 수행하되, 전술한 f4 단계에서 위치감지센서가 연장되는 다단형 레버(152b)를 센싱하면, 마그넷에 전원이 인가되도록 제어(On)하고(이하, L1 단계, 도 26),

이어서, 전술한 f5단계를 수행하고,

전술한 f5 단계의 프로세스에서, 위치감지센서가 단축되는 다단형 레버를 센싱하였을 때, 컨트롤러는 마그넷에 인가되는 전원이 차단(Off)되도록 제어(Off)한다(이하, L2 단계, 도 26).

이렇게 되면, 전술한 마그넷(238)은 자력에 의해 잉고트(W) 표면에 달라붙고 센서(S)의 센싱신호에 대응하여, 컨트롤러는 마그넷이 잉고트에 부착된 것으로 판단하여, 전술한 다단형 레버(152a,152b)가 후진되도록 제3 모터(M3)가 역회전되도록 제어(On)하고, 위치감지센서가 길이가 단축된 다단형 레버(152a)를 센싱하면, 제3 모터(M3)가 정지되도록 제어(Off)함으로써 잉고트(W)는, 자력이 생성된 마그넷(238)에 부탁된 상태로 다단형 레버(152a,152b)에 이끌려 타깃 플렛폼(220)에서 무빙 플렛폼(132)쪽으로 언로딩된다.

이어서, 컨트롤러는 앞서 설명한 f6 단계와 f7 단계를 수행한 후 도킹장치의 운전을 종료한 후 자율이동수단(300)을 통해 반납영역으로 이동되고, 그 곳에서 언로딩된 잉고트를 전술한 잉고트 로딩 방식과 같은 방식으로 반납 플렛폼에 로딩한다.

이후, 도킹장치는 공급 플렛폼(도면에는 미도시)으로부터 새로운 잉고트(W)를 무빙 플렛폼에 언로딩한 후 전술한 자율이동수단(300)을 통해 다시 도킹영역으로 이동되어 전술한 잉고트 로딩과 언로딩에 따른 시계열적 구성을 수행한다.

이상에서, 본 발명에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명한 것일 뿐 본 발명이 속한 기술분야에 통상의 지식을 가진 사람이면 본 발명을 기초로 다양한 응용 예나 변경 예를 실시할 수 있는 것이나, 이러한 응용 예나 변경 예는 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하의 특허청구범위에서 정의한 권리범위에 포함된다는 것을 미리 밝혀두는 바이다.

100: 이동 스테이션
101, 102: 이동 스테이션 프레임
105: 컨트롤러 하우징 110: 리프트장치
111: 보강 프레임 111b: 나선형 스크류
112:브라켓트 112a: 슬라이더
113: 레일 114: 아이들링 롤러
120: 승하강 플레이트 승하강장치 121: 브라켓트
122: 서포트 플레이트 124: 레일
124a, 124b: 블럭 125: 나선형 스크류
126: 풀리 127: 와이어
131; 승하강 플레이트 132: 무빙 플렛폼
132a: 잉고트 수납부 133: 롤러
140: 승하강 플레이트 고정수단 150: 전후진장치
200: 고정 스테이션
201, 202: 고정 스테이션 프레임
220: 타깃 플렛폼 300: 자율이동수단
1000: 도킹장치 M1 내지 M3: 제1 내지 제3 모터
S: 센서

Claims (8)

1. 잉고트를 인출가능하게 수용하는 타깃 플렛폼을 구비하는 고정 스테이션과;
   승하강장치를 갖추고, 리프트장치와의 연동에 의해 승하강되는 서포트 플레이트와;
   일정거리 이격되게 대칭되게 결합된 한 쌍의 롤러와, 잉고트를 인출가능하게 수용하는 무빙 플렛폼을 포함하고, 전술한 승하강장치와의 연동에 의해 승하강되는 승하강 플레이트와;
   상기 타깃 플렛폼의 입구쪽으로 소정각도로 경사지도록 상기 고정 스테이션에 결합되는 한 쌍의 포지션 바 및;
   전원에 의해 일시적으로 자력이 형성되는 전자석 어셈블리를 갖추고, 전후진장치와 연동하여 길이가 조절되는 다단형 레버를 포함하는 이동 스테이션으로 구성된 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 타깃 플렛폼에 상기 무빙 플렛폼이 정렬되었을 때, 상기 승하강 플레이트를 고정시키기 위한 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 승하강 플레이트를 고정시키기 위한 고정수단은,
   전자석 또는 영구자석 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
5. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 승하강 플레이트를 고정시키기 위한 고정수단은,
   승하강 플레이트의 선단에 결합되는 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 리프트장치는,
   컨트롤러에 의해 제어되는 제1 모터와 연동되는 스크류(111b)와;
   상기 스크류(111b)와의 연동에 의해 승하강되는 서포트 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 승하강장치는,
   상기 서포트 플레이트에 마련되고, 컨트롤러에 의해 제어되는 제2 모터와 연동되는 나선형 스크류와;
   상기 서포트 플레이트에 결합되는 레일과;
   상기 나선형 스크류와 연동하여 상기 레일을 따라 이동되는 한 쌍의 블럭과;
   일단은, 상기 양 블럭에 각각 결합되고, 타단은, 승하강 플레이트에 결합되는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 전후진장치는,
   컨트롤러에 의해 제어되는 제3 모터와;
   상기 제3 모터와 연동하여 길이가 조절되는 다단형 레버로 구성된 것을 특징으로 하는 잉고트의 로딩과 언로딩을 위한 도킹장치.