KR20110038276A

KR20110038276A - 스토커 시스템

Info

Publication number: KR20110038276A
Application number: KR1020090095500A
Authority: KR
Inventors: 정덕호; 장재순; 김영민
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2011-04-14
Also published as: KR101117122B1

Abstract

스토커 시스템이 개시된다. 본 발명의 스토커 시스템은, 기판들이 수납된 카세트가 적재되는 다수의 제1 셀(cell)이 구비되는 제1 카세트 적재 유닛; 제1 카세트 적재 유닛과 소정 간격 이격되고 제1 카세트 적재 유닛과 나란하게 배치되며, 카세트가 적재되는 다수의 제2 셀이 구비되는 제2 카세트 적재 유닛; 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 사이에 배치되는 레일에 이동 가능하게 결합되어 레일을 따라 이동하면서 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 간으로 카세트를 이송시키는 제1 내지 제3 스토커; 및 제1 내지 제3 스토커 중 어느 하나의 스토커의 목표위치가 인접한 다른 하나의 스토커와의 안전거리 확보에 간섭되는 경우, 어느 하나의 스토커의 목표위치를 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 어느 하나의 스토커가 목표위치로 이동되도록 제1 내지 제3 스토커들을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 3대 또는 3대 이상의 스토커를 마련하고 이 스토커들이 효율적으로 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있다.

Description

스토커 시스템{Stocker system}

본 발명은, 스토커 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 3대 또는 3대 이상의 스토커를 마련하고 이 스토커들이 효율적으로 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있는 스토커 시스템에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display) 패널 등과 같은 평판디스플레이 패널에서 특히, 글라스 기판(이하 기판이라 함)의 역할과 기능은 갈수록 중요한 과제로 인식되고 있는데, 이는 기판에 형성되는 다수의 회로소자의 기능에 따라 평판디스플레이 패널의 전체적인 품질이 많은 영향을 받기 때문이다.

생산 현장에서는 작업 효율을 최대화하고 작업 환경의 청정도를 높이기 위해, 여러 공정을 거쳐 완성된 다수의 기판이 인덱스 로봇 등을 통해 카세트(Cassette)에 수납되고, 기판들을 수납한 카세트는 스토커에 의해 이송되기도 하고, 카세트 보관 시스템의 적재용 셀(cell)에 적재되거나 역 과정을 거쳐 반출된다.

다시 말해, 기판은 하나의 LCD 제조 설비에서 해당 공정이 완료된 후 바로 다음 LCD 제조 설비로 이송되는 것이 아니라, 각 LCD 제조 설비들의 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위하여, 카세트에 적재된 후 카세트 보관 시스템의 셀에 임시로 보관되며, 필요에 따라 해당 공정을 수행하는 LCD 제조 설비로 이송된다.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 스토커 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 종래기술의 다른 실시예에 따른 스토커 시스템의 개략적인 구성도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 종래기술의 일 실시예에 따른 스토커 시스템은, 기판들이 수납된 카세트(미도시)가 적재되는(보관되는) 다수의 제1 셀(11, cell)이 구비되는 제1 카세트 적재 유닛(10)과, 제1 카세트 적재 유닛(10)과 나란하게 배치되고 제1 셀(11)로부터의 카세트가 적재되는 다수의 제2 셀(21)이 구비되는 제2 카세트 적재 유닛(20)과, 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(10,20) 사이의 바닥면에 배치되는 레일(40)과, 레일(40)에 이동 가능하게 결합되는 1대의 스토커(30a)를 구비한다.

이에, 카세트 이송을 위한 소정의 제어 신호가 입력되면, 스토커(30a)가 레일(40)을 따라 이동하여 제1 카세트 적재 유닛(10)의 어느 한 위치의 제1 셀(11)에 도달한 후, 해당 제1 셀(11) 내에 적재되어 있던 카세트를 인출하여 다시 레일(40)을 따라 이동한 다음에, 제2 카세트 적재 유닛(20)의 어느 한 위치의 제2 셀(21)에 적재하게 되며, 이러한 작업은 후공정의 상황, 또는 물류 이송 공정에 따라 연속적으로 반복된다.

그런데, 도 1과 같이 1대의 스토커(30a)를 사용하여 카세트를 이송시키는 경우에는 스토커(30a)의 운행 거리에 한계가 있기 때문에 카세트 이송에 있어서의 택트 타임(tact time)이 증가할 수밖에 없는 문제점이 있다.

이에, 이러한 문제점을 해소하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 레일(40) 상에 2대의 스토커(30a,30b)를 마련하여 2개의 스토커(30a,30b)가 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 증가시키기 위한 노력을 기울인 바 있으며, 일부 제조사의 경우 생산 라인에 적용하고 있다.

2대의 스토커(30a,30b)가 운행되도록 제어하는 종래기술의 경우, 크게 두 가지 방식으로 나뉠 수 있는데, 첫째는 상대적 안전거리가 유지되도록 한 상태에서 2대의 스토커(30a,30b)가 한번에 함께 운행되도록 제어하는 방법이고, 둘째는 2대의 스토커(30a,30b) 중 하나의 스토커(30a)가 목표위치로 이동될 때 나머지 스토커(30b)의 운행이 중지되도록 제어하는 방법이다.

그런데, 이러한 종래기술의 경우, 그 효율이 좋지 않음은 물론 카세트 이송에 있어서의 원하는 택트 타임을 맞추기 어려워 물동량 처리 능력에 극히 제한적일 수밖에 없으며, 또한 전술한 종래기술의 제어 방법으로는 3대 또는 3대 이상의 스토커를 마련하고 이들이 유기적으로 운행되도록 제어하기 어려운 문제점이 있다. 그렇다고 해서 즉 택트 타임의 감소를 위해 도 1 또는 도 2와 같은 시스템을 병렬적으로 더 마련하는 경우에는 풋 프린트(foot print)가 증가될 뿐만 아니라 설비비가 대폭적으로 높아질 수 있으므로 이에 대한 대책이 요구된다.

본 발명의 목적은, 3대 또는 3대 이상의 스토커를 마련하고 이 스토커들이 효율적으로 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있는 스토커 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판들이 수납된 카세트가 적재되는 다수의 제1 셀(cell)이 구비되는 제1 카세트 적재 유닛; 상기 제1 카세트 적재 유닛과 소정 간격 이격되고 상기 제1 카세트 적재 유닛과 나란하게 배치되며, 상기 카세트가 적재되는 다수의 제2 셀이 구비되는 제2 카세트 적재 유닛; 상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 사이에 배치되는 레일에 이동 가능하게 결합되어 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 간으로 상기 카세트를 이송시키는 제1 내지 제3 스토커; 및 상기 제1 내지 제3 스토커 중 어느 하나의 스토커의 목표위치가 인접한 다른 하나의 스토커와의 안전거리 확보에 간섭되는 경우, 상기 어느 하나의 스토커의 목표위치를 상기 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 상기 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 상기 어느 하나의 스토커가 상기 목표위치로 이동되도록 상기 제1 내지 제3 스토커들을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 다수의 제1 및 제2 셀은, 일단부 영역에 배치되고 상기 제1 스 토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제1 스토커 전용 존(zone); 중앙 영역에 배치되고 상기 제2 스토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 스토커 전용 존(zone); 타단부 영역에 배치되고 상기 제3 스토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제3 스토커 전용 존(zone); 상기 제1 및 제2 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 상기 제1 및 제2 스토커가 함께 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제1 및 제2 스토커 공유 존(zone); 및 상기 제2 및 제3 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 상기 제2 및 제3 스토커가 함께 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 및 제3 스토커 공유 존(zone)을 포함할 수 있다.

상기 제1 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 셀은 상기 제1 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제1 스토커가 정차되는 제1 스토커 정차용 셀이고, 상기 제2 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 중앙에 위치된 셀은 상기 제2 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제2 스토커가 정차되는 제2 스토커 정차용 셀이며, 상기 제3 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 셀은 상기 제3 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제3 스토커가 정차되는 제3 스토커 정차용 셀일 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 스토커의 고장 시 상기 제2 스토커를 단독 운행모드로 변경한 다음에 상기 제2 및 제3 스토커가 상호간 안전거리를 확보하면서 상기 카세트 이송을 위해 운행되도록 상기 제2 및 제3 스토커를 연동 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제3 스토커의 고장 시 상기 제2 스토커를 단독 운행모 드로 변경한 다음에 상기 제1 및 제2 스토커가 상호간 안전거리를 확보하면서 상기 카세트 이송을 위해 운행되도록 상기 제1 및 제2 스토커를 연동 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제2 스토커의 고장 시 상기 제1 및 제3 스토커 각각이 단독 운행되도록 제어할 수 있다.

상기 제1 카세트 적재 유닛에 연결되며, 상기 제1 내지 제3 스토커와는 독립적으로 동작되면서 상기 다수의 제1 셀 중에서 선택된 적어도 어느 한 제1 셀 내의 카세트를 다른 제1 셀로 우회하여 이송시키는 우회 이송유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 제2 스토커의 고장 시 상기 우회 이송유닛이 동작되도록 제어할 수 있다.

상기 우회 이송유닛은 다수의 컨베이어에 의해 마련될 수 있다.

상기 우회 이송유닛은, 상기 스토커가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 상기 제1 카세트 적재 유닛의 어느 한 제1 셀과 연결되되 상기 제2 스토커 전용 존을 제외한 상기 제1 스토커 전용 존 또는 상기 제1 및 제2 스토커 공유 존에 연결되는 인출 컨베이어; 상기 스토커가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 상기 제1 카세트 적재 유닛의 다른 한 제1 셀로부터 연결되되 상기 제2 스토커 전용 존을 제외한 상기 제3 스토커 전용 존 또는 상기 제2 및 제3 스토커 공유 존에 연결되는 인입 컨베이어; 및 상기 인출 및 인입 컨베이어를 상호 연결하는 연결 컨베이어를 포함할 수 있다.

상기 우회 이송유닛은, 상기 인출 컨베이어와 상기 연결 컨베이어 사이의 교차 영역에 마련되며, 상기 인출 컨베이어를 따라 이송되는 상기 카세트를 방향 전 환시켜 상기 연결 컨베이어로 전달하는 제1 방향 전환 컨베이어; 및 상기 연결 컨베이어와 상기 인입 컨베이어 사이의 교차 영역에 마련되며, 상기 연결 컨베이어를 따라 이송되는 상기 카세트를 방향 전환시켜 상기 인입 컨베이어로 전달하는 제2 방향 전환 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 제1 내지 제3 스토커의 유지보수를 위해 상기 레일 쪽으로의 작업자의 출입을 허용하는 다수의 출입 도어를 더 포함할 수 있다.

상기 다수의 출입 도어는, 상기 제1 스토커 정차용 셀 영역에 마련되는 제1 출입 도어; 상기 제2 스토커 정차용 셀에 마련되는 제2 출입 도어; 및 상기 제3 스토커 정차용 셀 영역에 마련되는 제3 출입 도어를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 출입 도어에 각각 결합되어 상기 제1 내지 제3 출입 도어의 개폐 여부를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 감지부의 신호에 기초하여 상기 제1 내지 제3 스토커의 운행 경로 또는 운행 여부를 제어할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 스토커에 대한 유지보수 작업 시 유지보수되는 해당 스토퍼에 인접된 위치에 설치되어 유지보수 작업을 외부로 표시하는 펜스 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 펜스 유닛은, 상기 레일이 위치되는 바닥면에 설치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 접철 가능하게 결합되는 펜스 프레임; 및 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 펜스 프레임이 세워진 경우 상기 바닥면에 대하여 상기 펜 스 프레임을 지지하는 적어도 하나의 프레임 지지부를 포함할 수 있다.

상기 펜스 프레임은, 외곽 프레임; 상기 외곽 프레임의 내부에 상호 이격되게 배치되는 다수의 세로 프레임; 상기 세로 프레임에 교차되는 방향으로 상기 외곽 프레임의 내부에 배치되며, 상기 프레임 지지부와 연결되는 가로 프레임; 및 상기 외곽 프레임의 외측에 마련되되 상기 세로 프레임과 나란한 방향으로 접철 가능한 다수의 날개 프레임을 포함할 수 있다.

상기 펜스 유닛의 주변에 배치되는 쇼바 브래킷; 및 상기 쇼바 브래킷에 연결되어 상기 스토커를 완충 가능하게 지지하는 쇽업 쇼바를 더 포함할 수 있다.

상기 펜스 유닛은, 상기 레일에 착탈 가능하게 결합되는 다수의 유닛 브래킷; 및 상기 다수의 유닛 브래킷에 결합되는 한 쌍의 펜스봉과, 상기 한 쌍의 펜스봉을 연결하는 펜스천을 구비할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 스토커 각각은, 상기 레일 상에서 구름 회전하는 다수의 휠을 구비하는 스토커 본체; 상기 스토커 본체의 양측에서 상하 방향을 따라 길게 배치되는 다수의 컬럼; 및 상기 다수의 컬럼에 연결되어 업/다운(up/down) 구동하면서 상기 카세트를 핸들링하는 포크유닛을 포함할 수 있다.

상기 포크유닛은, 상기 카세트의 하단부를 떠받쳐 지지하는 포크; 상기 포크와 연결되어 상기 포크를 상기 레일에 대해 교차되는 방향으로 구동시키는 포크아암; 및 대하여 상기 포크아암을 회전 가능하게 지지하는 아암지지부를 포함할 수 있다.

상기 포크의 상단부에 마련되어 상기 카세트를 지지하며, 상기 카세트에 대 한 상기 포크의 상대적인 위치 설정을 위해 적어도 일부 영역이 상기 카세트의 하단부에 형성된 삽입홈에 대해 회전 가능하게 삽입되는 위치 설정용 회전볼을 각각 갖는 적어도 하나의 카세트 지지유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 3대 또는 3대 이상의 스토커를 마련하고 이 스토커들이 효율적으로 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스토커 시스템의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 제2 카세트 적재 유닛을 제거한 상태의 사시도이며, 도 5는 스토커의 확대 사시도이고, 도 6은 도 5의 스토커에서 포크유닛 영역의 확대도이며, 도 7은 도 6에 도시된 볼 타입 카세트 지지유닛의 부분 절개 사시도이고, 도 8은 볼 타입 카세트 지지유닛과 카세트가 구름마찰하며 결합되는 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 핀 타입 카세트 지지유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 도 4의 개략적인 평면도로서 제1 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이며, 도 11은 도 4의 개략적인 평면도로서 제3 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이고, 도 12는 도 4의 개략적인 평면도로서 제2 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이며, 도 13은 도 4의 개략적인 평면 구조도이고, 도 14는 우회 이송유닛의 확대도이며, 도 15 및 도 16은 펜스 유닛에 대한 동작 사시도이고, 도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스토커 시스템에서 펜스 유닛에 대한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 스토커 시스템은, 기판들이 수납된 카세트가 적재되는 다수의 제1 셀(110, cell)이 구비되는 제1 카세트 적재 유닛(100)과, 제1 카세트 적재 유닛(100)과 소정 간격 이격되고 제1 카세트 적재 유닛(100)과 나란하게 배치되며 카세트가 적재되는 다수의 제2 셀(210)이 구비되는 제2 카세트 적재 유닛(200)과, 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 사이에 배치되는 레일(400)에 이동 가능하게 결합되어 레일(400)을 따라 이동하면서 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 간으로 카세트를 이송시키는 예컨대 3대의 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)와, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 중 어느 하나의 스토커의 목표위치가 인접한 다른 하나의 스토커와의 안전거리 확보에 간섭되는 경우, 어느 하나의 스토커의 목표위치를 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 어느 하나의 스토커가 목표위치로 이동되도록 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들을 실시간으로 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200)은 카세트가 보관되는 캐비닛이다. 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 내에는 전술한 바와 같이, 다수의 제1 셀(110) 및 제2 셀(210)이 구비된다. 제1 및 제2 셀(110,210)의 개수와 층 등은 제한이 없으며, 해당 제조사의 공정 설비에 따라 설계된다.

참고로, 본 실시예의 스토커 시스템에서 핸들링되는 카세트는 가로/세로의 길이가 대략 3 미터(m) 내외에 이르는 대면적 LCD(Liquid Crystal Display)가 적재된 카세트이나 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.

다수의 제1 및 제2 셀(110,210)이 구비된 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200)은, LCD 제조 설비들의 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위하여 마련된다. 즉 LCD 제조 설비에서 해당 공정이 완료되어 기판이 생산되면, 기판은 카세트에 적재된 후에 로봇 등을 통해 우선 제1 카세트 적재 유닛(100)의 제1 셀(110)로 이송되어 적재되며, 이후에 후공정의 처리 상황에 따라 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 제1 셀(110) 내의 카세트를 제2 카세트 적재 유닛(200)의 제2 셀(210)로 이송시키게 된다.

이처럼 제1 셀(110) 내에 임시로 적재된 카세트가 제2 셀(210)로 이송되기 위해, 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 사이에는 레일(400)과, 레일(400) 상에서 운행되면서 카세트를 이송시키는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 구비된다.

한편, 도 10 내지 도 12를 참조하여 제1 셀(110)에 대해 살펴보도록 한다. 제2 셀(210) 역시 제1 셀(110)과 동일한 구조를 가질 수 있으나, 반드시 그러한 것 은 아니다. 다시 말해, 제1 셀(110)과 제2 셀(210)의 개수나 층수가 반드시 동일해야 하는 것은 아니다.

도 10 내지 도 12에 도면 참조부호 없이 도시된 바와 같이, 다수의 제1 셀(110)은, 제1 카세트 적재 유닛(100)의 일단부 영역에 배치되고 제1 스토커(300a)가 단독으로 운행되면서 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제1 스토커 전용 존(zone)과, 제1 카세트 적재 유닛(100)의 중앙 영역에 배치되고 제2 스토커(300b)가 단독으로 운행되면서 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 스토커 전용 존(zone)과, 제1 카세트 적재 유닛(100)의 타단부 영역에 배치되고 제3 스토커(300c)가 단독으로 운행되면서 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제3 스토커 전용 존(zone)과, 제1 및 제2 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 제1 및 제2 스토커(300a,300b)가 함께 운행되면서 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제1 및 제2 스토커 공유 존(zone)과, 제2 및 제3 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 제2 및 제3 스토커(300b,300c)가 함께 운행되면서 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 및 제3 스토커 공유 존(zone)으로 구분될 수 있다.

본 실시예의 경우, 제1 셀(110)의 개수를 총 40개로 도시하고 있는데, 이 경우 제1 스토커 전용 존은 1번에서 4번까지, 제1 및 제2 스토커 공유 존은 5번에서 16번까지, 제2 스토커 전용 존은 17번에서 23번까지, 제2 및 제3 스토커 공유 존은 24번에서 36번까지, 그리고 제3 스토커 전용 존은 37번에서 40번까지로 구분된다. 물론, 이들의 개수와 넘버(number)는 설명의 편의를 위해 정해진 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.

제1 내지 제3 스토커(300a~300c)는, 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 사이에 배치되는 레일(400)에 이동 가능하게 결합되어 레일(400)을 따라 이동하면서 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 간으로 카세트를 이송시키는 역할을 한다.

본 실시예와 같이, 레일(400) 상에 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)를 마련하고 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들이 효율적으로 운행되도록 제어하게 되면, 카세트 이송에 있어서의 택트 타임(tact time)을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있다. 특히, 풋 프린트(foot print) 또는 설비비의 증가 없이 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있게 된다.

제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들을 효율적으로 운행 제어하는 것은 도시 않은 제어부가 담당하는데, 이에 대해서는 도 10 내지 도 12를 참조하면서 자세히 후술하기로 하며, 우선은 도 5 내지 도 9를 참조하여 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들의 개략적인 구조에 대해 살펴보기로 한다. 참고로, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)는 모두 동일한 구조를 가지고 있으므로 도 5 내지 도 9를 참조하여 제1 스토커(300a)에 대해서만 설명하도록 한다.

제1 스토커(300a)는, 레일(400) 상에서 구름 회전하는 다수의 휠(311)을 구비하는 스토커 본체(310)와, 스토커 본체(310)의 양측에서 상하 방향을 따라 길게 배치되는 다수의 컬럼(320)과, 다수의 컬럼(320)에 연결되어 업/다운(up/down) 구동하면서 카세트를 핸들링하는 포크유닛(330)을 구비한다.

다수의 휠(311)은 스토커 본체(310) 내에 마련된 휠 구동 모터(미도시)에 의해 회전 방향 및 속도가 제어될 수 있다. 컬럼(320)에는 사다리(321)가 더 설치된다.

포크유닛(330)은, 카세트의 하단부를 떠받쳐 지지하는 포크(331)와, 포크(331)와 연결되어 포크(331)를 레일(400)에 대해 교차되는 방향으로 구동시키는 포크아암(332)과, 포크아암(332)을 회전 가능하게 지지하는 아암지지부(333)를 구비한다.

포크아암(332)은 서로 대칭 배치되고 일측이 아암지지부(333)에 회동 가능하게 링크 결합되는 제1 링크(332a)와, 제1 링크(332a)에 대하여 상대 회동 가능하게 제1 링크(332a)의 상측에 결합되는 제2 링크(332b)를 구비한다. 이러한 링크 구조, 즉 제1 및 제2 링크(332a,332b)의 상호 유기적인 링크 구조에 의해 포크(331)는 제1 및 제2 셀(110,210) 쪽으로 이동하면서 카세트를 핸들링하게 된다.

이때, 카세트를 포크(331)에 로딩한 상태로 이동 시 포크(331)에 대한 카세트의 위치가 정확히 유지되어야 한다. 즉, 카세트를 로딩한 상태로 스토커 본체(310)가 레일(400)을 따라 이동하거나 또는 포크유닛(330)이 컬럼(320)의 높이 방향으로 승하강할 때, 포크(331)에 대한 카세트의 위치가 틀어지거나 또는 이동 중 발생 가능한 진동에 의해 포크(331)로부터 카세트가 낙하되는 등의 문제가 발생되어서는 아니 된다. 이를 위해, 포크(331)의 상단부 4 모서리 영역에는 포크(331)에 대한 카세트의 정확한 위치를 유지시키기 위한 카세트 지지유닛(530,570)이 마련된다. 이 경우, 포크(331)의 상단부 4 모서리 영역에 동일한 카세트 지지유닛이 장착될 수 있으나, 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 셀(110,210)을 향하는 도 6의 A 방향에 대하여 포크(331)의 상단부 전방 양측 코너 영역에는 한 쌍의 볼 타입 카세트 지지유닛(530), 그리고 후방 양측 코너 영역에는 한 쌍의 핀 타입 카세트 지지유닛(570)이 마련된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카세트의 하부에는 카세트와 포크(331) 간의 위치를 얼라인(align)하기 위한 4개의 삽입홈(C1)이 마련되는데, 이러한 4개의 삽입홈(C1)들 중 2개에는 볼 타입 카세트 지지유닛(530)이, 그리고 나머지 2개에는 핀 타입 카세트 지지유닛(570)이 부분적으로 삽입됨에 따라 포크(331)에 대한 카세트의 상대 위치가 자연스럽게 얼라인될 수 있으면서 포크(331)에 카세트가 견고하게 올려지면서 로딩될 수 있게 된다.

볼 타입 카세트 지지유닛(530)은 카세트의 하부에 마련된 카세트 부쉬(C2)와 충돌되는 경우 충돌에 의해 발생되는 충격량을 흡수하는 방향으로 자유 회전함으로써 카세트 부쉬(C2) 또는 카세트 지지유닛(530) 간에 갈림 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있다.

이러한 볼 타입 카세트 지지유닛(530)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 카세트의 삽입홈(C1)에 회전 가능하게 삽입되는 위치 설정용 회전볼(531)과, 포크(331)의 상단부에 결합되며 위치 설정용 회전볼(531)이 부분적으로 삽입되는 회전볼 몸체(533)를 구비한다.

위치 설정용 회전볼(531)은, 카세트의 삽입홈(C1)에 삽입되는 부분으로서 포크(331)에 대한 카세트의 정확한 위치를 얼라인(align)할 뿐만 아니라 카세트가 포 크(331)로부터 이탈되는 것을 저지하는 역할을 한다. 또한 카세트의 삽입홈(C1)에 위치 설정용 회전볼(531)이 삽입되는 과정에서 삽입홈(C1)과 위치 설정용 회전볼(531)의 위치가 상호 대응되지 않아 삽입홈(C1)의 인접 부분인 카세트 부쉬(C2)와 위치 설정용 회전볼(531) 간의 충돌이 발생되는 경우, 충돌에 의해 발생되는 충격량을 상쇄하는 방향으로 자유 회전함으로써 즉, 카세트 부쉬(C2)와 위치 설정용 회전볼(531)이 구름 마찰함으로써 카세트 부쉬(C2)와 위치 설정용 회전볼(531) 간의 갈림 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있다.

회전볼 몸체(533)는, 위치 설정용 회전볼(531)이 자유 회전 가능하게 결합되는 부분으로서, 위치 설정용 회전볼(531)이 부분적으로 인입되어 결합될 수 있도록 상부가 반구 형상으로 함몰 형성된 볼하우징(534)과, 위치 설정용 회전볼(531)의 일부분이 상부로 노출되도록 볼하우징(534)을 감싸며 마련되는 카세트 지지 플레이트(535)를 구비한다. 볼하우징(534)의 상부 내면에는 위치 설정용 회전볼(531)이 자유 회전 가능하도록 다수의 구름볼(536)이 배치되어 있다. 그리고 볼하우징(534)의 함몰된 부분에는 다수의 그루브(539)가 규칙적으로 함몰 형성되어 있으며, 이러한 그루브(539)에 구름볼(536)이 자유 회전 가능하도록 배치된다. 따라서 위치 설정용 회전볼(531)에 외력이 가해지는 경우, 가령 예를 들면 위치 설정용 회전볼(531)이 카세트의 하부에 마련된 카세트 부쉬(C2)에 충돌되는 경우 위치 설정용 회전볼(531)은 소정의 방향으로 자유 회전함으로써 충돌에 의해 발생되는 충격량을 현저히 감소시킬 수 있으며 따라서 갈림 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있다.

카세트 지지 플레이트(535)는, 카세트의 삽입홈(C1)에 인접한 카세트 부 쉬(C2)를 접촉 지지함으로써 포크(331)에 카세트가 균형 있게 지지될 수 있도록 한다. 이러한 카세트 지지 플레이트(535)는 카세트 삽입홈(C1)에 삽입되는 위치 설정용 회전볼(531)의 일부분만이 상부로 노출되도록 볼하우징(534)을 감싸며 마련된다. 이를 위해 카세트 지지 플레이트(535)의 상부 중앙 영역에는 위치 설정용 회전볼(531)이 부분적으로 관통되는 관통공(537)이 형성된다. 관통공(537)은 위치 설정용 회전볼(531)이 상부로 일부 노출될 수 있도록 할 뿐만 아니라 관통공(537)에 의해 위치 설정용 회전볼(531)이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈저지부(538)가 마련된다. 이러한 볼 타입 카세트 지지유닛(530)의 구조에 의해 도 8처럼 카세트와 포크(331)의 결합은 진행된다.

핀 타입(pin type) 카세트 지지유닛(570)은, 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 카세트의 로딩 시 카세트의 하부(후반부 저면)에 형성된 삽입홈(C1)에 삽입되는 위치 고정용 포크핀(571)과, 위치 고정용 포크핀(571)의 일부분이 상부로 노출되도록 위치 고정용 포크핀(571)을 부분적으로 감싸며 마련되는 카세트 지지 플레이트(573)를 구비한다. 위치 고정용 포크핀(571)은 카세트 지지 플레이트(573)의 상부로 부분적으로 돌출 형성되지만, 전술한 위치 설정용 회전볼(531)과는 달리 카세트 지지 플레이트(573)에 고정 설치되는 구조를 갖는다. 따라서 위치 고정용 포크핀(571)이 카세트의 삽입홈(C1)에 결합된 경우 포크(331)에 대한 카세트의 위치를 견고히 유지시킬 수 있다.

한편, 제어부는 전술한 바와 같이, 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래 보다 향상시킬 수 있도록, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들이 효율적으로 운행되도록 제어하는 역할을 한다.

다시 말해, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 안전거리 간격을 두고 동시에 운행되도록 하거나 혹은 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 중 어느 하나 또는 두개의 운행은 정지시키고 하나만 운행되도록 하는 등의 단순한 종래기술의 제어 방법에서 벗어나 본 실시예의 제어부는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 상호간 안전거리를 확보하면서 서로 충돌되지 않고 또한 유기적으로 운행되면서 카세트를 이송시키도록 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)를 제어한다.

즉 본 실시예의 제어부는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 중 어느 하나의 스토커의 목표위치가 인접한 다른 하나의 스토커와의 안전거리 확보에 간섭되는 경우, 어느 하나의 스토커의 목표위치를 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 어느 하나의 스토커가 목표위치로 이동되도록 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들을 실시간으로 제어한다.

안전거리는 예컨대, 제1 셀(110)의 3칸 혹은 4칸 정도가 될 수 있는데, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 해당 존에서 목표위치로 운행되면서 카세트를 이송시키는 경우에 있어 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 간에 미리 결정된 안전거리 확보에 간섭이 발생된다고 판단되면 제어부는 어느 하나의 스토커의 목표위치를 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 어느 하나의 스토커가 목표위치로 이동되도록 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들을 실시간으로 제어한다. 쉽게 표현하여, 제어부는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들이 충돌되지 않도록 상호간 안전거리를 확보하면서 운행되는 것을 전제로 하여 상황에 따라(안전거리 확보에 간섭되는 경우임) 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들의 목표위치(목적지)를 실시간으로 변경 제어함으로써 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들 중 적어도 어느 하나가 불필요하게 정지되는 일 없이 연속적으로 또한 유기적으로 카세트를 이송시킬 수 있도록 제어한다. 따라서 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)는 다수의 부품을 갖는 카세트 운반체이므로 고장에 따른 혹은 일정한 주기에 따른 유지보수가 필요하다. 이 경우, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 각각은 정해진 위치에서 정차되어 유지보수되는 것이 바람직하다.

본 실시예의 경우, 40개의 제1 셀(110) 중에는 제1 스토커(300a)의 고장 시 유지보수를 위해 제1 스토커(300a)가 정차되는 제1 스토커 정차용 셀과, 제2 스토커(300b)의 고장 시 유지보수를 위해 제2 스토커(300b)가 정차되는 제2 스토커 정차용 셀과, 제3 스토커(300c)의 고장 시 유지보수를 위해 제3 스토커(300c)가 정차되는 제3 스토커 정차용 셀이 더 포함된다.

본 실시예에서 제1 스토커 정차용 셀은 제1 스토커 전용 존을 형성하는 제1 셀(110)들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 1번 셀(도 10 참조)로, 제2 스토커 정차용 셀은 제2 스토커 전용 존을 형성하는 제1 셀(110)들 중에서 중앙에 위치된 20번 셀(도 12 참조)로, 그리고 제3 스토커 정차용 셀은 제3 스토커 전용 존을 형성하는 제1 셀(110)들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 40번 셀(도 11 참조)로 마련된다. 물론, 이 역시 하나의 실시예에 불과하며, 반드시 이와 같을 필요는 없다.

제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 중 어느 하나가 해당 스토커 정차용 셀에 정차되어 유지보수되더라도 나머지 스토커들은 계속해서 카세트를 이송시키는 것이 유리하다. 이러한 경우에도 제어부는 나머지 스토커들이 효율적으로 운행되도록 제어한다. 이에 대해 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

도 10처럼 제1 스토커(300a)가 고장났을 때는 제1 스토커(300a)를 1번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 유지보수하게 되는데, 이때 제어부는 이미 제1 스토커(300a)와 연동 제어되던 제2 스토커(300b)를 단독 운행모드로 변경한 다음에 제2 및 제3 스토커(300b,300c)가 상호간 안전거리를 확보하면서 카세트 이송을 위해 운행되도록 제2 및 제3 스토커(300b,300c)를 연동 제어한다.

도 11처럼 제3 스토커(300c)가 고장났을 때는 제3 스토커(300c)를 40번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 유지보수하게 되는데, 이때 제어부는 이미 제3 스토커(300c)와 연동 제어되던 제2 스토커(300b)를 단독 운행모드로 변경한 다음에 제1 및 제2 스토커(300a,300b)가 상호간 안전거리를 확보하면서 카세트 이송을 위해 운행되도록 제1 및 제2 스토커(300a,300b)를 연동 제어한다.

도 12처럼 제2 스토커(300b)가 고장났을 때는 제2 스토커(300b)를 20번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 유지보수하게 되는데, 이때 제어부는 제1 및 제3 스토커(300a,300c) 각각이 단독 운행되도록 제어한다. 이 경우, 제1 및 제3 스토 커(300a,300c)는 상호간 충돌될 소지가 없기 때문에 굳이 연동 제어는 필요 없으며 제2 스토커(300b)와의 안전거리가 확보되는 전제하에서 단독 운행되면서 카세트를 이송시키면 그것으로 충분하다.

한편, 도 12처럼 제2 스토커(300b)가 유지보수되는 동안에는 예컨대 제2 스토커 전용 존의 제1 셀(110)에 위치되는 카세트를 제2 셀(210)로 이송시킬 수 없다. 이는 안전거리 문제로 인해 제1 스토커(300a)가 제2 스토커(300b)로 접근하는데 한계가 있기 때문이다. 그렇다고 해서 즉 제2 스토커(300b)가 유지보수되는 동안이라 해서 예컨대 제2 스토커 전용 존의 제1 셀(110)에 위치되는 카세트를 제2 셀(210)로 이송시킬 수 없다면 곤란하다. 이를 위해 우회 이송유닛(600)이 마련된다.

우회 이송유닛(600)은 제1 카세트 적재 유닛(100)에 연결되며, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)와는 독립적으로 동작되면서 다수의 제1 셀(110) 중에서 선택된 적어도 어느 한 제1 셀(110a, 도 14 참조) 내의 카세트를 다른 제1 셀(110b, 도 14 참조)로 우회하여 이송시키는 역할을 한다.

이처럼 우회 이송유닛(600)이 마련되면, 설사 제2 스토커(300b)가 고장나 운행을 못하게 되더라도 제2 스토커(300b)의 일측 제1 셀(110b, 도 14 참조)에 적재된 카세트를 제2 스토커(300b)의 타측 제1 셀(110b, 도 14 참조)로 우회하여 이송시킬 수 있으며, 이후에는 제3 스토커(300c)를 이용하여 제2 카세트 적재 유닛(200)의 제2 셀(210)로 카세트를 이송시키면 되기 때문에 카세트 이송에의 문제는 해소된다. 물론, 위의 이유 외에도 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 자체의 물 동량 처리 능력 부족 문제 등과 같이 필요한 경우 우회 이송유닛(600)을 동작시켜 카세트의 이송 효율을 도모할 수 있다.

이러한 역할을 수행하는 우회 이송유닛(600)은 여러 가지 타입으로 마련될 수 있지만 본 실시예의 경우, 롤러 타입의 컨베이어를 다수 개 사용하여 제작하고 있다.

즉 우회 이송유닛(600)은 도 14에 비교적 자세히 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 제1 카세트 적재 유닛(100)의 어느 한 제1 셀(110a)로부터 연장되는 인출 컨베이어(610)와, 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 제1 카세트 적재 유닛(100)의 다른 한 제1 셀(110b)로부터 연장되는 인입 컨베이어(620)와, 인출 및 인입 컨베이어(610,620)를 상호 연결하는 연결 컨베이어(630)와, 인출 컨베이어(610)와 연결 컨베이어(630) 사이의 교차 영역에 마련되며 인출 컨베이어(610)를 따라 이송되는 카세트를 방향 전환시켜 연결 컨베이어(630)로 전달하는 제1 방향 전환 컨베이어(640)와, 연결 컨베이어(630)와 인입 컨베이어(620) 사이의 교차 영역에 마련되며 연결 컨베이어(630)를 따라 이송되는 카세트를 방향 전환시켜 인입 컨베이어(620)로 전달하는 제2 방향 전환 컨베이어(650)를 구비한다.

이에, 예컨대 제2 스토커(300b)가 고장나 운행을 못하게 되면, 카세트는 어느 한 제1 셀(110a)로부터 인출 컨베이어(610), 제1 방향 전환 컨베이어(640), 연결 컨베이어(630), 제2 방향 전환 컨베이어(650) 및 인입 컨베이어(620)를 따라 이동된 후에 다른 한 제1 셀(110b)로 이송될 수 있으며, 이후에는 제3 스토커(300c) 가 제2 셀(210)로 카세트를 이송하게 된다.

제1 및 제2 방향 전환 컨베이어(640,650)는 카세트를 방향 전환시켜야 하기 때문에 인출 컨베이어(610), 인입 컨베이어(620) 및 연결 컨베이어(630)와는 약간 다른 구조를 갖는다. 즉 제1 및 제2 방향 전환 컨베이어(640,650) 모두는 승하강이 가능하고 상호 교차되는 한 쌍의 단위 컨베이어(661,662) 구조에 의해 마련된다. 한 쌍의 단위 컨베이어(661,662)는 상호 번갈아 가면서 업(up)된 후에 해당 방향에서 카세트를 연결 컨베이어(630) 또는 인입 컨베이어(620)로 이송시키게 된다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 제1 및 제2 방향 전환 컨베이어(640,650) 대신에 방향 전환 로봇을 이용해도 무방하다.

한편, 본 실시예의 스토커 시스템을 형성하는 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200)은 거대한 구조물이기 때문에, 레일(400)을 유지보수하거나 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)를 유지보수하려면 작업자가 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200) 사이의 공간으로 들어가야 한다.

이를 위해, 도 13에 도시된 바와 같이, 출입 도어(710,720,730)가 마련된다. 3개의 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730)는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 각각에 대응되도록 마련되는데, 제1 및 제3 출입 도어(710,730)는 제1 및 제2 카세트 적재 유닛(100,200)의 양 끝 부분에, 그리고 제2 출입 도어(720)는 제2 카세트 적재 유닛(200)의 중앙 영역에 마련된다. 이는 앞서 기술한 바와 같이, 제1 스토커 정차용 셀이 제1 스토커 전용 존을 형성하는 제1 셀(110)들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 1번 셀(도 10 참조)에, 제2 스토커 정차용 셀이 제2 스토커 전용 존을 형성 하는 제1 셀(110)들 중에서 중앙에 위치된 20번 셀(도 12 참조)에, 그리고 제3 스토커 정차용 셀은 제3 스토커 전용 존을 형성하는 제1 셀(110)들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 40번 셀(도 11 참조)에 마련되기 때문이다.

제1 및 제3 출입 도어(710,730)와 달리 제2 출입 도어(720)는 제2 카세트 적재 유닛(200)의 중앙 영역에 마련되기 때문에, 제2 출입 도어(720)는 제2 카세트 적재 유닛(200)의 중앙 영역에 마련된 제2 셀(210)에 마련되는데 이 경우 제2 셀(210)에는 카세트가 보관되지 않는다.

이처럼 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730)가 마련됨으로써 시스템의 유지보수가 수월해지는 이점이 있는데, 이 경우, 작업자가 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730) 중 어느 하나를 개방하여 레일(400) 영역으로 들어갔음에도 불구하고 이를 감지하지 못하고 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 원래대로 운행되면 안전상 문제가 야기될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730)에 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730)의 개폐 여부를 감지하는 감지부(미도시)를 마련하고, 제1 내지 제3 출입 도어(710,720,730) 중 적어도 어느 하나가 개방된 경우 제어부가 감지부의 신호에 기초하여 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)의 운행 경로 또는 운행 여부를 제어하도록 하고 있다.

한편, 레일 상에서 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 중 어느 하나에 대한 유지보수 작업이 진행된다고 가정하면, 해당 스토커가 현재 유지보수되고 있다는 상황을 외부로 표시할 필요가 있는데, 이를 위해, 펜스 유닛(800)이 마련된다.

본 실시예에서의 펜스 유닛(900)은, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 레일(400)이 위치되는 바닥면에 설치되는 베이스 플레이트(910)와, 베이스 플레이트(910)에 접철 가능하게 결합되는 펜스 프레임(920)과, 베이스 플레이트(910)에 대하여 펜스 프레임(920)이 세워진 경우 바닥면에 대하여 펜스 프레임(920)을 지지하는 다수의 프레임 지지부(930)를 포함한다.

베이스 플레이트(910)는 바닥면에 미리 고정되는 부분이며, 이같을 경우 작업이 편리한 이점이 있지만, 이동식으로 마련될 수도 있다.

펜스 프레임(920)은 전술한 실시예의 펜스(820)와 마찬가지로 유지보수 작업을 위해 설치되는 구성이다. 전술한 실시예의 펜스(820)와 달리 강성이 있는 금속 재질로 제작될 수 있지만 반드시 그러한 것은 아니다. 베이스 플레이트(910)와 펜스 프레임(920) 사이에는 힌지(911)가 구비된다.

이러한 펜스 프레임(920)은 외곽 프레임(921)과, 외곽 프레임(921)의 내부에 상호 이격되게 배치되는 다수의 세로 프레임(922)과, 세로 프레임(922)에 교차되는 방향으로 외곽 프레임(921)의 내부에 배치되며 프레임 지지부(930)와 연결되는 가로 프레임(923)과, 외곽 프레임(921)의 외측에 마련되되 세로 프레임(922)과 나란한 방향으로 접철 가능한 다수의 날개 프레임(924)을 구비한다. 날개 프레임(924)은 도면과 달리 평상 시 접어 두었다가 필요할 때만 도면처럼 펼쳐 사용할 수 있는 부분이다.

프레임 지지부(930)는 지게의 지렛대와 마찬가지로 바닥면에 대하여 경사지게 배치되면서 펜스 프레임(920)을 지지하는 역할을 한다. 도면에 보면 프레임 지 지부(930)가 쇽업 쇼바(942) 쪽에 위치되고 있지만 반대편에서 펜스 프레임(920)을 지지하여도 무방하다.

이에, 도 15처럼 펜스 프레임(920)이 바닥면과 나란하게 누워있는 상태에서 설치를 하려면, 우선 베이스 플레이트(910)에 대하여 펜스 프레임(920)을 세운 후에 프레임 지지부(930)를 경사지게 조정 및 고정하면서 도 16처럼 바닥면에 대하여 펜스 프레임(920)을 지지하면 된다.

한편, 본 실시예의 스토커 시스템은, 펜스 유닛(900)의 주변에 배치되는 쇼바 브래킷(941)과, 쇼바 브래킷(941)에 연결되어 예컨대 제2 스토커(300b)를 완충 가능하게 지지하는 쇽업 쇼바(942)를 더 구비하고 있다. 이러한 쇼바 브래킷(941) 및 쇽업 쇼바(942)에 의해 안전하게 제2 스토커(300b)를 원하는 위치에서 정지시킬 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 카세트 시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

카세트 이송을 위한 소정의 제어 신호가 입력되면, 제어부는 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 서로 충돌되지 않도록 서로간의 안전거리를 확보하면서 효율적으로 운행되도록 제어하며, 이러한 제어를 통해서 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)는 레일(400)을 따라 이동하여 제1 카세트 적재 유닛(100)의 어느 한 위치의 제1 셀(110)에 도달한 후, 해당 제1 셀(110) 내에 적재되어 있던 카세트를 인출하여 다시 레일(400)을 따라 이동한 다음에, 제2 카세트 적재 유닛(200)의 어느 한 위치의 제2 셀(210)에 적재한다. 이러한 작업은 후공정의 상황, 또는 물류 이송 공정에 따라 연속적으로 반복된다.

한편, 이러한 동작 중에 도 10처럼 제1 스토커(300a)가 고장났을 때는 제1 스토커(300a)를 1번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 유지보수한다. 유지보수 작업은 우선적으로 제1 스토커(300a)의 양측 혹은 일측에 도 16과 같은 형태의 펜스 유닛(800)을 설치한 후에 진행된다. 이처럼 제1 스토커(300a)가 유지보수되는 중일지라도 제어부는 제2 스토커(300b)를 단독 운행모드로 변경한 다음에 제2 및 제3 스토커(300b,300c)가 상호간 안전거리를 확보하면서 카세트 이송을 위해 운행되도록 제2 및 제3 스토커(300b,300c)를 연동 제어하게 되며, 이로써 카세트는 제2 및 제3 스토커(300b,300c)에 의해 이송될 수 있게 된다.

위와는 달리 만약 도 11처럼 제3 스토커(300c)가 고장났을 때는 제3 스토커(300c)를 40번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 도 16과 같은 형태의 펜스 유닛(800)을 설치한 다음 유지보수 작업을 진행한다. 위와 마찬가지로 제3 스토커(300c)가 유지보수되는 중일지라도 제어부는 제2 스토커(300b)를 단독 운행모드로 변경한 다음에 제1 및 제2 스토커(300a,300b)가 상호간 안전거리를 확보하면서 카세트 이송을 위해 운행되도록 제1 및 제2 스토커(300a,300b)를 연동 제어하게 되며, 이로써 카세트는 제1 및 제2 스토커(300a,300b)에 의해 이송될 수 있게 된다.

또한 위와는 달리 만약 도 12처럼 제2 스토커(300b)가 고장났을 때는 제2 스토커(300b)를 20번 제1 셀(110)로 이동시켜 정차시킨 후에 제2 출입 도어(720)로 들어가 도 16과 같은 형태의 펜스 유닛(800)을 설치한 다음 유지보수 작업을 진행한다. 위와 마찬가지로 제2 스토커(300b)가 유지보수되는 중일지라도 제어부는 제1 및 제3 스토커(300a,300c) 각각이 단독 운행되도록 제어하게 되며, 이로써 카세트 는 제1 및 제3 스토커(300a,300c)에 의해 이송될 수 있게 된다.

한편, 제2 스토커(300b)에 대한 유지보수 작업이 진행되는 과정에서, 만약에 제2 스토커(300b) 영역의 제1 셀(110)에 있는 제2 셀(210)로 이송시켜야 한다면 이때는 우회 이송유닛(600)이 동작된다. 즉 카세트는 어느 한 제1 셀(110a, 도 14 참조)로부터 인출 컨베이어(610), 제1 방향 전환 컨베이어(640), 연결 컨베이어(630), 제2 방향 전환 컨베이어(650) 및 인입 컨베이어(620)를 따라 이동된 후에 다른 한 제1 셀(110b, 도 14 참조)로 이송될 수 있으며, 이후에는 제3 스토커(300c)가 제2 셀(210)로 카세트를 이송하게 된다.

고장났던 제2 스토커(300b)에 대한 유지보수 작업이 완료되면, 작업자는 펜스 유닛(900)을 철거하고 제2 출입 도어(720)를 통해 나온 후에 제2 출입 도어(720)를 닫는다. 그러면 다시 3대의 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)가 서로 충돌되지 않고 서로의 작업 영역이 겹치지 않는 범위 내에서 유기적으로 레일(400)을 따라 이동하면서 카세트를 이송시키게 된다.

이외에도 제1 내지 제3 스토커(300a~300c) 자체의 물동량 처리 능력 부족 문제 등과 같이 필요한 경우 우회 이송유닛(600)을 동작시켜 카세트의 이송 효율을 도모할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 3대 또는 3대 이상의 스토커(300a~300c)를 마련하고 이 스토커(300a~300c)들이 효율적으로 운행되도록 제어함으로써 카세트 이송에 있어서의 택트 타임을 공정에서 요구되는 수준으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 물동량 처리 능력을 종래보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스토커 시스템에서 펜스 유닛에 대한 사시도이다.

한편, 전술한 펜스 유닛(900) 외에 아래의 도 17과 같은 펜스 유닛(800)이 적용될 수도 있다.

본 실시예에서 개시하고 있는 펜스 유닛(800)은 레일(400)에 착탈 가능하게 결합되는 다수의 유닛 브래킷(810)과, 다수의 유닛 브래킷(810)에 결합되는 펜스(820)를 구비한다.

펜스(820)에 대해 먼저 설명하면, 펜스(820)는 한 쌍의 펜스봉(821)과, 한 쌍의 펜스봉(821)을 연결하는 펜스천(822)을 구비한다. 이때의 펜스(820)는 접이식 펜스(820)로 마련된다.

유닛 브래킷(810)은 레일(400)을 부분적으로 덮도록 배치되는 몸체부(811)와, 몸체부(811)의 단부에서 수평 방향으로 절곡되어 바닥면에 지지되는 플랜지부(812)와 몸체부(811)의 측면에 형성되어 펜스봉(821)이 삽입되는 삽입부(813)를 포함한다.

몸체부(811)의 내부에는 상면보다 낮은 위치에 격벽(814)이 마련되며, 삽입부(813)는 몸체부(811)의 측면에서 상하 방향을 따라 다수 개 마련된다.

이러한 펜스 유닛(800)은 도 17과 같은 형태로 조립된 후에 제1 내지 제3 스토커(300a~300c)들의 양측 혹은 일측에 설치된다.

전술한 실시예들의 경우, 3대의 스토커가 구비되고 있으나, 3대 이상의 스토커가 사용될 수도 있다.

그리고 전술한 실시예들에서는 우회 이송유닛을 컨베이어로 도시하고 설명하였으나, 우회 이송유닛은 대차나 무인 지게차, 혹은 천정에 설치되어 물류품을 실어 나르는 슬라이더 등이 될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 스토커 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 2는 종래기술의 다른 실시예에 따른 스토커 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스토커 시스템의 사시도이다.

도 4는 도 3에서 제2 카세트 적재 유닛을 제거한 상태의 사시도이다.

도 5는 스토커의 확대 사시도이다.

도 6은 도 5의 스토커에서 포크유닛 영역의 확대도이다.

도 7은 도 6에 도시된 볼 타입 카세트 지지유닛의 부분 절개 사시도이다.

도 8은 볼 타입 카세트 지지유닛과 카세트가 구름마찰하며 결합되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 핀 타입 카세트 지지유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10은 도 4의 개략적인 평면도로서 제1 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이다.

도 11은 도 4의 개략적인 평면도로서 제3 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이다.

도 12는 도 4의 개략적인 평면도로서 제2 스토커의 고장 시에 대한 제어 구성도이다.

도 13은 도 4의 개략적인 평면 구조도이다.

도 14는 우회 이송유닛의 확대도이다.

도 15 및 도 16은 펜스 유닛에 대한 동작 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 제1 카세트 적재 유닛 200 : 제2 카세트 적재 유닛

300a~300c : 스토커 310 : 스토커 본체

320 : 컬럼 330 : 포크유닛

400 : 레일 600 : 우회 이송유닛

610 : 인출 컨베이어 620 : 인입 컨베이어

630 : 연결 컨베이어 640 : 제1 방향 전환 컨베이어

650 : 제2 방향 전환 컨베이어 710~730 : 출입 도어

800,900 : 펜스 유닛

Claims

기판들이 수납된 카세트가 적재되는 다수의 제1 셀(cell)이 구비되는 제1 카세트 적재 유닛;

상기 제1 카세트 적재 유닛과 소정 간격 이격되고 상기 제1 카세트 적재 유닛과 나란하게 배치되며, 상기 카세트가 적재되는 다수의 제2 셀이 구비되는 제2 카세트 적재 유닛;

상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 사이에 배치되는 레일에 이동 가능하게 결합되어 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 간으로 상기 카세트를 이송시키는 제1 내지 제3 스토커; 및

상기 제1 내지 제3 스토커 중 어느 하나의 스토커의 목표위치가 인접한 다른 하나의 스토커와의 안전거리 확보에 간섭되는 경우, 상기 어느 하나의 스토커의 목표위치를 상기 안전거리 범위 내의 소정 위치에 경유위치로 설정하고 상기 다른 하나의 스토커와의 안전거리와 간섭되지 않을 때 상기 어느 하나의 스토커가 상기 목표위치로 이동되도록 상기 제1 내지 제3 스토커들을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제1항에 있어서,

상기 다수의 제1 및 제2 셀은,

일단부 영역에 배치되고 상기 제1 스토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세 트를 이송시키는 구간으로서의 제1 스토커 전용 존(zone);

중앙 영역에 배치되고 상기 제2 스토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 스토커 전용 존(zone);

타단부 영역에 배치되고 상기 제3 스토커가 단독으로 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제3 스토커 전용 존(zone);

상기 제1 및 제2 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 상기 제1 및 제2 스토커가 함께 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제1 및 제2 스토커 공유 존(zone); 및

상기 제2 및 제3 스토커 전용 존 사이 영역에 배치되고 상기 제2 및 제3 스토커가 함께 운행되면서 상기 카세트를 이송시키는 구간으로서의 제2 및 제3 스토커 공유 존(zone)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제1 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 셀은 상기 제1 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제1 스토커가 정차되는 제1 스토커 정차용 셀이고,

상기 제2 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 중앙에 위치된 셀은 상기 제2 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제2 스토커가 정차되는 제2 스토커 정차용 셀이며,

상기 제3 스토커 전용 존을 형성하는 셀들 중에서 제일 바깥쪽에 위치된 셀 은 상기 제3 스토커의 고장 시 유지보수를 위해 상기 제3 스토커가 정차되는 제3 스토커 정차용 셀인 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 제1 스토커의 고장 시 상기 제2 스토커를 단독 운행모드로 변경한 다음에 상기 제2 및 제3 스토커가 상호간 안전거리를 확보하면서 상기 카세트 이송을 위해 운행되도록 상기 제2 및 제3 스토커를 연동 제어하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 제3 스토커의 고장 시 상기 제2 스토커를 단독 운행모드로 변경한 다음에 상기 제1 및 제2 스토커가 상호간 안전거리를 확보하면서 상기 카세트 이송을 위해 운행되도록 상기 제1 및 제2 스토커를 연동 제어하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 제2 스토커의 고장 시 상기 제1 및 제3 스토커 각각이 단독 운행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제6항에 있어서,

상기 제1 카세트 적재 유닛에 연결되며, 상기 제1 내지 제3 스토커와는 독립적으로 동작되면서 상기 다수의 제1 셀 중에서 선택된 적어도 어느 한 제1 셀 내의 카세트를 다른 제1 셀로 우회하여 이송시키는 우회 이송유닛을 더 포함하며,

상기 제어부는 상기 제2 스토커의 고장 시 상기 우회 이송유닛이 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제7항에 있어서,

상기 우회 이송유닛은 다수의 컨베이어에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제8항에 있어서,

상기 우회 이송유닛은,

상기 스토커가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 상기 제1 카세트 적재 유닛의 어느 한 제1 셀과 연결되되 상기 제2 스토커 전용 존을 제외한 상기 제1 스토커 전용 존 또는 상기 제1 및 제2 스토커 공유 존에 연결되는 인출 컨베이어;

상기 스토커가 운행되는 방향에 교차되는 방향을 따라 상기 제1 카세트 적재 유닛의 다른 한 제1 셀로부터 연결되되 상기 제2 스토커 전용 존을 제외한 상기 제3 스토커 전용 존 또는 상기 제2 및 제3 스토커 공유 존에 연결되는 인입 컨베이어; 및

상기 인출 및 인입 컨베이어를 상호 연결하는 연결 컨베이어를 포함하는 것 을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제9항에 있어서,

상기 우회 이송유닛은,

상기 인출 컨베이어와 상기 연결 컨베이어 사이의 교차 영역에 마련되며, 상기 인출 컨베이어를 따라 이송되는 상기 카세트를 방향 전환시켜 상기 연결 컨베이어로 전달하는 제1 방향 전환 컨베이어; 및

상기 연결 컨베이어와 상기 인입 컨베이어 사이의 교차 영역에 마련되며, 상기 연결 컨베이어를 따라 이송되는 상기 카세트를 방향 전환시켜 상기 인입 컨베이어로 전달하는 제2 방향 전환 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2 카세트 적재 유닛 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 제1 내지 제3 스토커의 유지보수를 위해 상기 레일 쪽으로의 작업자의 출입을 허용하는 다수의 출입 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제11항에 있어서,

상기 다수의 출입 도어는,

상기 제1 스토커 정차용 셀 영역에 마련되는 제1 출입 도어;

상기 제2 스토커 정차용 셀에 마련되는 제2 출입 도어; 및

상기 제3 스토커 정차용 셀 영역에 마련되는 제3 출입 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제12항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 출입 도어에 각각 결합되어 상기 제1 내지 제3 출입 도어의 개폐 여부를 감지하는 감지부를 더 포함하며,

상기 제어부는 상기 감지부의 신호에 기초하여 상기 제1 내지 제3 스토커의 운행 경로 또는 운행 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제3항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 스토커에 대한 유지보수 작업 시 유지보수되는 해당 스토퍼에 인접된 위치에 설치되어 유지보수 작업을 외부로 표시하는 펜스 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제14항에 있어서,

상기 펜스 유닛은,

상기 레일이 위치되는 바닥면에 설치되는 베이스 플레이트;

상기 베이스 플레이트에 접철 가능하게 결합되는 펜스 프레임; 및

상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 펜스 프레임이 세워진 경우 상기 바닥 면에 대하여 상기 펜스 프레임을 지지하는 적어도 하나의 프레임 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제15항에 있어서,

상기 펜스 프레임은,

외곽 프레임;

상기 외곽 프레임의 내부에 상호 이격되게 배치되는 다수의 세로 프레임;

상기 세로 프레임에 교차되는 방향으로 상기 외곽 프레임의 내부에 배치되며, 상기 프레임 지지부와 연결되는 가로 프레임; 및

상기 외곽 프레임의 외측에 마련되되 상기 세로 프레임과 나란한 방향으로 접철 가능한 다수의 날개 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제14항에 있어서,

상기 펜스 유닛의 주변에 배치되는 쇼바 브래킷; 및

상기 쇼바 브래킷에 연결되어 상기 스토커를 완충 가능하게 지지하는 쇽업 쇼바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제14항에 있어서,

상기 펜스 유닛은,

상기 레일에 착탈 가능하게 결합되는 다수의 유닛 브래킷; 및

상기 다수의 유닛 브래킷에 결합되는 한 쌍의 펜스봉과, 상기 한 쌍의 펜스봉을 연결하는 펜스천을 구비하는 펜스를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 스토커 각각은,

상기 레일 상에서 구름 회전하는 다수의 휠을 구비하는 스토커 본체;

상기 스토커 본체의 양측에서 상하 방향을 따라 길게 배치되는 다수의 컬럼; 및

상기 다수의 컬럼에 연결되어 업/다운(up/down) 구동하면서 상기 카세트를 핸들링하는 포크유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제19항에 있어서,

상기 포크유닛은,

상기 카세트의 하단부를 떠받쳐 지지하는 포크;

상기 포크와 연결되어 상기 포크를 상기 레일에 대해 교차되는 방향으로 구동시키는 포크아암; 및

대하여 상기 포크아암을 회전 가능하게 지지하는 아암지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
제19항에 있어서,

상기 포크의 상단부에 마련되어 상기 카세트를 지지하며, 상기 카세트에 대한 상기 포크의 상대적인 위치 설정을 위해 적어도 일부 영역이 상기 카세트의 하단부에 형성된 삽입홈에 대해 회전 가능하게 삽입되는 위치 설정용 회전볼을 각각 갖는 적어도 하나의 카세트 지지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.