KR20120138337A - Ｌｃｄ 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법에 관한 것이며, 그 목적은 LCD(Liquid Crystal Display) 제조공정 상에서 사용 중인 이송로봇의 이송포지션의 정확성을 점검 확인하여 실제 LCD 이송 작업 중 충돌로 인한 이송로봇 혹은 LCD의 손상문제를 미연에 예방할 수 있는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
본 발명은 바닥에 설치된 주행레일을 따라 이동하는 이송로봇에 있어서; 상기 이송로봇의 소정 위치에 부착 설치되는 포지션센서와, 상기 포지션센서와 대응하게 로봇제어기에 미리 입력된 기준정차위치에 설치되는 센싱도그를 구성하여; 상기 로봇제어기를 통해 이동하는 이송로봇이 미리 설정된 기준정차위치에 정지됨과 동시 상기 센싱도그를 인지한 포지션센서의 온(ON)신호가 수신되면 로봇제어기는 로봇캐리지의 해당 이동구간에 대한 포지션 오차가 없는 것으로 판단하고 다음 기준정치위치에 대한 새로운 포지션 검사를 수행하도록 한 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

ＬＣＤ 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법{Driving position inspection apparatus of LCD transfer robot and inspection method thereof}

본 발명은 LCD 제조공정에 사용되는 이송로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LCD(Liquid Crystal Display) 제조공정 상에서 사용 중인 이송로봇의 이송포지션의 정확성을 점검 확인하여 실제 LCD 이송 작업 중 충돌로 인한 이송로봇 혹은 LCD의 손상문제를 미연에 예방할 수 있는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 'LCD'라 칭함)의 제조비용 절감과 직접적으로 연관되는 LCD의 제조공정의 단순화 및 자동화는, 관련 사업 분야에서 언제나 중요한 이슈의 하나일 수밖에 없다.

특히 이러한 LCD의 제조공정의 단순화, 자동화, 신속성을 구현하기 위해서는 무엇보다 LCD의 이송 작업을 신속 정확하게 수행하여야 함이 당연하다.

이러한 LCD 이송 작업은 대부분 LCD를 대상물로 하는 특화된 이송로봇을 이용하게 되는데, 이러한 이송로봇(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 적어도 X, Y, Z축 이송수단을 구비하는 로봇몸체(12)와, 이 로봇몸체(12)의 출력단에 결합되어 실질적으로 LCD(2)를 파지하여 소정의 위치로 이송하는 기능을 수행하는 로봇핸드(12)를 구성하며, 상기 로봇몸체(12) 및 로봇핸드(13)를 탑재하여 바닥의 레일(11)을 따라 이동할 수 있는 로봇캐리지(10)가 포함하여 구성되는 것이 보통이다.

이러한 이송로봇(1)은 이송대상 LCD(2)가 결정되면 바닥의 레일(11)을 따라 주행하는 로봇캐리지(10)를 통해 카세트(cassette) 혹은 컨베이어에 적재된 해당 LCD(2)를 향하게 이동된다. 이후, 로봇몸체(12)의 이동이나 회전구동 등을 통하여 로봇핸드(13)를 해당 LCD(2)를 향해 근접 이동시키고, 이후 로봇핸드(13)를 이용하여 해당 LCD(2)를 파지한다. 이후, 로봇몸체(12)의 역방향 이동이나 회전구동 등을 통하여 카세트 혹은 컨베이어로부터 LCD(2) 및 로봇핸드(13)를 취출 이동시킨 다음 다시 이송로봇(1)은 바닥의 레일(11)을 따라 주행하는 로봇캐리지(10)를 통해 소정의 다른 위치로 LCD(2)를 이송시키게 된다.

이와 같이 LCD 제조공정 라인에 설치된 이송로봇(1)은 로봇제어기를 통하여 상기 로봇캐리지(10), 로봇몸체(12), 및 로봇핸드(13)의 연계된 구동이 미리 설정된 상태를 이루게 되는데, 즉, 각 구동계의 직선이동거리, 각운동거리, 출발지점, 종착지점 등의 설정이 미리 입력된다.

하지만, 장시간 사용 중인 이송로봇(1)의 경우에는 모터, 감속기 등 동력계의 기구적인 결함 발생으로 인하여 이송로봇(1)의 포지션 영역에 미세한 오차가 발생하기 마련이다. 특히 상기와 같이 바닥의 레일(11)을 따라 주행 동작하는 로봇캐리지(10)의 포지션 영역에서 비교적 큰 오차가 발생되어, 결국 로봇캐리지(10) 좌표 상에서 연동하는 로봇몸체(12), 로봇핸드(13)의 포지션 영역에서 그 오차 범위가 확대되어 출력단인 로봇핸드(13)에서는 실제적으로 보다 큰 오차를 발생하게 된다.

또한, 이러한 미세한 오차를 간과하여 이송로봇의 구동초기에는 별다른 문제점이 발견되지 않을 수 있으나 긴 작업시간에 걸쳐 이동과 정지 구동을 연속적으로 수행하고 있는 이송로봇의 경우에는 시간이 지나며 미세한 오차가 누적되어 나중에 가서는 로봇제어기에 설정된 기준값 보다 실제로 출력되는 값에 큰 차이를 발생하게 된다.

결국, 이처럼 설정된 기준 이동거리보다 실제 이동거리의 오차로 인하여 로봇핸드가 카세트 혹은 LCD에 부딪혀 파손되어 막대한 비용이 소요되고, 이로 인하여 공정 라인이 멈추게 되고 생산성이 저하되는 문제점이 발생되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 제조 공정에 설치되어 사용 중인 이송로봇의 주행 포지션의 정밀성을 간단히 확인하여 허용오차를 벗어남을 즉시 확인함으로써, 차후 로봇핸드 및 이송대상물의 충돌 파손을 미연에 예방할 수 있는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치 및 검사방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 바닥에 설치된 주행레일을 따라 이동하는 이송로봇에 있어서; 상기 이송로봇의 소정 위치에 부착 설치되는 포지션센서와, 상기 포지션센서와 대응하게 로봇제어기에 미리 입력된 기준정차위치에 설치되는 센싱도그를 구성하여; 상기 로봇제어기를 통해 이동하는 이송로봇이 미리 설정된 기준정차위치에 정지됨과 동시 상기 센싱도그를 인지한 포지션센서의 온(ON)신호를 수신 받은 다음 이송로봇의 다음 주행을 구현하도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이송로봇은, 바닥의 주행레일을 따라 이동하는 로봇캐리지와, 이 로봇캐리지에 설치되는 로봇몸체, 및 이 로봇몸체에 설치되는 로봇핸드로 이루어진 다축 구동축계를 포함하는 것으로; 상기 포지션센서 및 이 포지션센서에 대응하는 센싱도그는, 이송로봇의 각 구동축계마다 설치 구성된 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 로봇제어기를 통해 주행레일을 따라 이송로봇을 이동시켜 기준정차위치에 정지시키는 단계; 상기 기준정차위치에 이송로봇이 정지함과 동시 상기 포지션센서의 온(ON)신호를 수신하는 단계; 상기 기준정차위치에 이송로봇의 정지 후, 일정시간 내 포지션센서의 온(ON)신호가 수신되면 로봇제어기를 통해 다음 기준정차위치를 향해 이송로봇을 이동시키는 단계; 상기 기준정차위치에 이송로봇의 정지 후, 일정시간 동안 포지션센서의 온(ON)신호가 수신되지 않으면 로봇제어기는 알림수단을 통하여 해당 이송로봇의 포지션 오류를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 이송로봇이 갖는 기구적인 결함으로 인한 실제로 출력되는 이송로봇의 주행 포지션 영역의 오차를 평가 확인하여, 주행 포지션의 불량으로 인하여 로봇과 이송대상물이 충돌하여 파손됨으로써 막대한 비용소모가 발생되는 것을 미연에 예방하고, 이러한 파손 및 유지보수로 인하여 공정라인이 정지될 우려를 방지하여, 이송로봇이 설치되는 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 로봇캐리지의 주행영역에 관한 포지션뿐만 아니라, 로봇캐리지에 탑재된 로봇몸체와 로봇핸드의 다축 구동축계를 포함하는 이송로봇의 전반에 걸쳐 각 구동축계에 포지션센서를 설치하고, 각 구동축계의 구동영역(기준정차위치)에 센싱도그를 추가로 설치하는 경우에는 이송로봇이 갖는 구동축계별 다양한 포지션 영역에 대하여 전체적인 포지션의 불량위치를 획득할 수 있어, 이로 인하여 이송로봇의 부정확한 포지션 영역의 위치를 신속하게 찾아 유지 보수할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 이송대상물의 이송작업 중 이송로봇에 검사장치를 설치하여 두는 경우에는 로봇제어기에 미리 설정된 1차 구동신호와, 검사장치에서 수행되는 2차 확인신호를 거친 다음 최종 이송로봇의 구동을 결정하도록 함으로써, 구동계의 보다 안전기능을 보강한 이점이 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 이송로봇을 보이는 일예
도 2는 본 발명의 작동상태를 보이는 평면도
도 3은 본 발명에 의한 포지션 검사방법을 보이는 작업 흐름도

위에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은 이하 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 이송로봇 주행 포지션 검사장치는 LCD 제조공정과 같이 이송대상물을 이송시키는 이송로봇에 일체로 설치되어, 이송대상물의 이송작업 중 이송로봇의 포지션 오류를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 검사장치를 구비하지 않는 이송로봇의 아이들 상태 즉, 작업을 수행하지 않는 시기에 간이로 설치하여 해당 이송로봇의 포지션 영역의 정확성을 평가할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위한 본 발명은 이송로봇(1)의 소정 위치에 부착 설치되는 포지션센서(20)와; 상기 포지션센서(20)와 대응하게 로봇제어기에 미리 입력된 기준정차위치(A)에 설치되는 센싱도그(21)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 적용되는 이송로봇(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥의 주행레일(11)을 따라 이동하는 로봇캐리지(10)와, 이 로봇캐리지(10)에 설치되는 로봇몸체(12), 및 이 로봇몸체(12)에 설치되는 로봇핸드(13)로 이루어진 다축 구동축계를 포함하게 되는데, 전술한 바와 같이 이러한 이송로봇(1)의 포지션 영역에 있어 비교적 최대 오차를 발생시키는 로봇캐리지(10)의 경우를 살펴보면,

상기 포지션센서(20)는 로봇캐리지(10)의 소정 위치에 설치 구성된다. 이러한 포지션센서(20)는 공지의 광센서 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게 포지션센서(20)는 로봇캐리지(10)의 주행방향에 대하여 선단과 후단에 적어도 2개 이상의 광센서를 설치 구성함이 좋다.

그리고 이렇게 로봇캐리지(10)에 설치되는 포지션센서(20)와 대응하는 센싱도그(21)는 로봇캐리지(10)와의 간섭을 피해 기준정치위치(A) 부근 적정 위치에 고정 배치된다.

상기 기준정차위치(A)는 로봇제어기에 미리 입력 설정상태를 이루게 되는데, 예를 들어 이송대상물을 파지하거나 취출하기 위하여 로봇캐리지(10)의 주행동작이 일정시간 정지되는 가상영역이다.

즉, 본 발명은 로봇제어기를 통해 이동하는 로봇캐리지(10)가 미리 설정된 기준정차위치(A)에 정지됨과 동시에 상기 기준정차위치(A)에 고정 설치된 센싱도그(21)를 인지한 포지션센서(20)의 온(ON)신호여부에 따라 해당 기준정차위치(A)에 대한 로봇캐리지(10)의 실제정차위치(B)의 포지션 정밀여부를 간단히 평가할 수 있게 된다.

상기 일실시예에서와 같이, 하나의 기준정차위치(A) 부근에서 작동하는 포지션센서(20)와 센싱도그(21)가 2개 혹은 그 이상일 경우에는 다수개의 포지션센서(20)에 모두 온(ON)신호를 수신한 경우에만 로봇캐리지(10)의 실제정차위치(B)의 포지션 상태가 기준정차위치(A)에 정확히 일치하는 것으로 본다.

한편, 전술한 바와 같이 본 발명에 적용되는 이송로봇(1)은 로봇캐리지(10)의 주행뿐만 아니라, 이러한 로봇캐리지(10)에 탑재된 로봇몸체(12)와 로봇핸드(13)의 다축 구동축계를 수반하게 되는 것으로,

본 발명에 의한 상기 포지션센서(20) 및 이 포지션센서(20)에 대응하는 센싱도그(21)는 각 구동축계마다 그 구동영역에 추가로 설치 구성될 수 있다.

즉, 로봇몸체(12) 및 로봇핸드(13)의 소정 위치에 각 포지션센서(20)를 부착하고, 상기 각 포지션센서(20)가 설치되는 각 구동축계가 갖는 출력부의 종점영역(기준정차위치와 대응)에 대해 로봇의 구동영역으로부터 간접 되지 않는 적정위치 센싱도그(21)들을 고정 배치하여 둠으로써, 각 구동축계로부터 이동하는 출력부의 종점영역에 대한 포지션의 정밀여부를 확인할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 이상의 구성으로 이루어지는 본 발명의 검사장치를 이용한 이송로봇의 포지션 성능 검사방법을 살펴보면 다음과 같다.

로봇제어기를 통하여 주행레일(11)을 따라 이송로봇(1)의 로봇캐리지(10)를 이동시키고 미리 설정된 기준정차위치(A)에 로봇캐리지(10)를 정지시키게 된다.

이렇게 기준정차위치(A)에 정지된 상태에서 일정시간(짧은 시간으로 거의 정지됨과 동시에 이루어짐)동안 로봇제어기는 로봇캐리지(10)에 설치된 포지션센서(20)로부터 온(ON)신호를 수신하게 된다.

만약, 상기 로봇캐리지(10)가 정지한 후 상기 포지션센서(20)로부터 온(ON)신호가 수신되면, 로봇제어기는 로봇캐리지(10)의 해당 이동구간에 대한 포지션 오차가 없는 것으로 판단하고 다음 기준정치위치(A)를 향해 로봇캐리지(10)를 이동시킨다.

즉, 이러한 경우는 로봇제어기에 미리 설정된 기준정차위치에 정확하게 로봇캐리지(10)가 정지하고 있는 것으로, 로봇캐리지(10)의 주행과 관련한 모터, 감속기 등 동력계의 기구적인 결함이 발견되지 않는 정상상태임을 확인할 수 있다.

또한 만약 상기 로봇캐리지(10)가 정지한 후 포지션센서(20)로부터 온(ON)신호가 수신되지 않으면, 로봇제어기는 로봇캐리지(10)의 정지상태를 유지한 채 이송로봇(1)을 구동을 완전히 정지시키며, 로봇제어기는 미리 설정된 기준정차위치(A)에 대한 로봇캐리지(10)의 실제정차위치(B)가 부정확한 상태를 유지하는 것으로 판단하고, 이후 부저, 램프, 디스플레이 등의 알림수단을 통하여 해당 이송로봇(1)의 포지션 오류를 주위 작업자 혹은 관리자에게 통보한다.

결국, 로봇제어기에 설정된 기준정차위치(A)와 로봇캐리지(10)의 실제정차위치(B)의 포지션 오류를 인지한 작업자는 해당 이송로봇(1)을 즉시 유지 보수하여 실제 공정에서의 예기치 못한 장비 및 제품의 파손을 예방한다. 물론 이러한 유지보수 작업을 수행한 해당 이송로봇(1)에 대해서는 전술한 검사작업을 재차 수행하는 것이 좋다.

한편, 전술한 바와 같이, 로봇캐리지(10)의 주행영역에 관한 포지션뿐만 아니라, 로봇캐리지(10)에 탑재된 로봇몸체(12)와 로봇핸드(13)의 다축 구동축계를 포함하는 이송로봇(1)의 전반에 걸쳐 각 구동축계에 포지션센서를 더 설치하고, 각 구동축계의 구동영역(기준정차위치)에 센싱도그를 추가로 설치함으로써, 이송로봇(1)이 갖는 구동축계별 정확한 포지션을 검사할 수 있는 것은 물론 각 구동축계별 포지션의 불량위치를 신속하게 알 수 있어 차후 유지보수의 작업의 편의성을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 이송로봇 (2) : LCD(이송대상물)
(10) : 로봇캐리지 (11) : 주행레일
(12) : 로봇몸체 (13) : 로봇핸드
(20) : 포지션센서 (21) : 센싱도그
(A) : 기준정차위치 (B) : 실제정차위치

Claims (3)

1. 바닥에 설치된 주행레일을 따라 이동하는 이송로봇에 있어서,
   상기 이송로봇의 소정 위치에 부착 설치되는 포지션센서와, 상기 포지션센서와 대응하게 로봇제어기에 미리 입력된 기준정차위치에 설치되는 센싱도그를 구성하여,
   상기 로봇제어기를 통해 이동하는 이송로봇이 미리 설정된 기준정차위치에 정지됨과 동시에 상기 센싱도그를 인지한 상기 포지션센서의 온(ON)신호를 수신 받은 다음 이송로봇의 다음 주행을 구현하도록 한 것을 특징으로 하는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이송로봇은, 바닥의 주행레일을 따라 이동하는 로봇캐리지와, 이 로봇캐리지에 설치되는 로봇몸체, 및 이 로봇몸체에 설치되는 로봇핸드로 이루어진 다축 구동축계를 포함하는 것으로,
   상기 포지션센서 및 이 포지션센서에 대응하는 센싱도그는, 이송로봇의 각 구동축계마다 설치 구성되는 것을 특징으로 하는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사장치.
3. 로봇제어기를 통해 주행레일을 따라 이송로봇을 이동시켜 기준정차위치에 정지시키는 단계;
   상기 기준정차위치에 이송로봇이 정지함과 동시 상기 포지션센서의 온(ON)신호를 수신하는 단계;
   상기 기준정차위치에 이송로봇의 정지 후, 일정시간 내 포지션센서의 온(ON)신호가 수신되면 로봇제어기를 통해 다음 기준정차위치를 향해 이송로봇을 이동시키는 단계;
   상기 기준정차위치에 이송로봇의 정지 후, 일정시간 동안 포지션센서의 온(ON)신호가 수신되지 않으면 로봇제어기는 알림수단을 통하여 해당 이송로봇의 포지션 오류를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 LCD 이송로봇의 주행 포지션 검사방법.

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