KR20130110779A - 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송장치에 관한 것으로서, 이송대상물을 제 1지점과 제 2지점으로 이송하는 이송장치에 있어서, 상기 이송대상물에 접근하여 상기 이송대상물을 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하는 결합유닛 및 적어도 세 개 이상이 상기 결합유닛상에서 상기 이송대상물의 둘레에 따른 경계부를 따라 이격되어 상기 이송대상물에 대향하도록 배치되며 상기 결합유닛의 감지영역에서 상기 이송대상물의 유무를 판단하는 감지센서를 포함하는 감지유닛을 가지는 매니퓰레이터, 상기 감지유닛에서 감지된 결과에 기초하여 상기 제 1지점 또는 상기 제 2지점의 수평위치를 조절하는 수평이동모듈 및 상기 결합유닛과 상기 이송대상물과의 거리를 조절하는 수직이동모듈을 포함하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치가 개시된다.

Description

감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치{Transferring Apparatus for Adjusting Position of Manipulator Using Sensor Unit}

본 발명은 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치에 관한 것으로, 감지유닛을 이용하여 감지영역에서 이송대상물의 유무를 감지하여 이에 대응하도록 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 매니퓰레이터는 산업이 발전됨에 따라 물체를 이송시키는 많은 부분에서 자동화 공정을 통해 제품의 제조 및 수송에 사용되고 있으며, 이를 이용하여 자동화를 통해 제품의 제조비용을 절감 시키고 제조되는 제품의 수량을 증가시키기 위해 다양한 자동화 설비에 대한 연구가 진행되고 있다.

특히, 매니퓰레이터는 작업자가 직접 그 자리에서 작업을 하는 것이 곤란한 장소에서의 작업, 즉 에너지기기 등의 협애부의 보수작업이나, 위험한 위치로 물품을 이송시키는 작업에 적합하다.

여기서, 매니퓰레이터는 상기와 같은 협애부에서의 작업뿐만 아니라 물품을 생산, 가공, 측정, 검사하기 위한 대상물을 로딩/언로딩(Loading/Unloading)과 이송하는 분야에 사용되기 위해서는 장치의 정밀함이 많이 요구된다.

그래서 매니퓰레이터를 이용한 자동화 과정을 위해서는 매니퓰레이터가 이송대상물의 위치를 정확히 감지하여 로딩을 할 수 있어야 한다.

물론, 이송대상물이 정해진 위치에 고정되는 경우, 특정 위치에 대한 정보를 입력하여 자동화를 할 수 있지만, 특별한 경우를 제외하면 이 방법은 적용이 어려운 문제점이 있다.

예를 들어, 복수 개의 이송대상물을 가공, 측정 및 검사 등에서 공정을 수행하는 경우, 이송대상물을 정확한 위치에 안착시키고 이러한 공정의 공간은 밀폐되어있어 문을 열고 닫는 불편함이 발생된다.

이런 상황에서는 사용자가 직접 하나씩 가공, 측정 및 검사 등의 공정이 끝날 때 마다 밀폐된 공간 외부 문을 열고 이송대상물을 교체하고 교체하면 반복작업에 의한 작업자의 피로도가 증가하여 근골격계 질환에 영향을 주는 문제점이 있다. 팔레트를 이용하여 문을 열고 닫지 않고 다수개의 대상물을 일괄 공정 수행하여 생산성을 높일 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 정밀한 위치를 측정하며 이송대상물을 이송시킬 수 있는 이송장치가 요구된다.

종래에 개발된 이송장치의 일 예로는 공개특허 10-1992-0016200호의 "조립되는 부춤의 위치조절장치" 가 있다.

본 발명의 목적은 종래의 이송장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이송대상물을 이송시키는 매니퓰레이터에 별도의 감지유닛을 구비하여 상기 이송대상물의 유무를 감지함으로써, 감지된 결과에 의해 결합유닛의 위치를 조절하는 이송장치를 제공함에 있다.

그리고 감지유닛은 복수 개의 감지센서로 구성되어 이송대상물의 둘레에 따른 외측 경계부에 대응하도록 배치하여 감지되는 이송대상물의 유무에 따라 결합유닛의 위치를 조절하는 이송장치를 제공한다.

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

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 이송대상물을 제 1지점과 제 2지점으로 이송하는 이송장치에 있어서, 상기 이송대상물에 접근하여 상기 이송대상물을 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하는 결합유닛 및 적어도 세 개 이상이 상기 결합유닛상에서 상기 이송대상물의 둘레에 따른 경계부를 따라 이격되어 상기 이송대상물에 대향하도록 배치되며 상기 결합유닛의 감지영역에서 상기 이송대상물의 유무를 판단하는 감지센서를 포함하는 감지유닛을 가지는 매니퓰레이터, 상기 감지유닛에서 감지된 결과에 기초하여 상기 제 1지점 또는 상기 제 2지점의 수평위치를 조절하는 수평이동모듈 및 상기 결합유닛과 상기 이송대상물과의 거리를 조절하는 수직이동모듈을 포함한다.

또한, 상기 감지센서는 각각이 상기 결합유닛상에서 소정거리 위치가 조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 감지센서는 상기 이송대상물 방향으로 검출광을 조사하는 발광부 및 상기 이송대상물에 조사되어 반사되는 상기 검출광을 수신하는 수광부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 감지유닛은 상기 이송대상물과의 거리에 따른 상기 결합유닛의 로딩영역에서 상기 이송대상물의 유무를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 매니퓰레이터는, 상기 결합유닛상에서 상기 이송대상물과 대향하도록 배치되며 상기 이송대상물과의 거리에 따른 상기 결합유닛의 로딩영역에서 상기 이송대상물의 유무를 감지하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 수평이동모듈 및 수평이동모듈에 의해 상기 이송대상물의 위치에 대응하도록 상기 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

이송대상물을 이송시키는 매니퓰레이터가 결합유닛의 감지영역에서 이송대상물의 유무를 감지하는 감지유닛을 구비함으로써, 감지된 결과에 의해 이송대상물을 이송하는 결합유닛의 위치를 조절하여 결합유닛이 이송대상물을 정확하게 로딩 및 언로딩 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 감지유닛은 적어도 세 개 이상의 감지센서로 구성되며 이송대상물의 둘레에 따른 외측 경계부에 대응하도록 배치하여 감지센서에서 감지되는 이송대상물의 유무에 따라 결합유닛의 위치를 조절함으로써, 결합유닛의 감지영역에서 이송대상물의 위치 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 2는 도 1의 매니퓰레이터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 감지유닛이 상기 이송대상물을 감지하는 상태를 나타낸 사시도;
도 4는 도 1의 감지유닛이 감지한 상기 이송대상물의 유무에 따라 결합유닛의 위치가 조절되는 상태를 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 감지센서의 구성 및 이송대상물의 유무에 따른 동작에 대해서 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 감지유닛의 위치가 이송대상물의 크기에 따라 조절되는 상태에 대해서 나타낸 도면; 및
도 7은 도 1의 매니퓰레이터가 이송대상물을 감지하여 로딩하는 과정에 대해서 나타낸 도면이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정형태로 한정하려는 것이 아니라 본 실시예를 통해서 좀더 명확한 이해를 돕기 위함이다.

또한, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예 따른 이송장치의 개략적인 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명에 의한 감지유닛(220)을 이용하여 매니퓰레이터(200)의 위치를 조절하는 이송장치의 일 실시예에 따른 구성은 크게 베이스(100), 매니퓰레이터(200), 수평이동모듈(300) 및 수직이동모듈(400)로 구성된다.

상기 베이스(100)는 전체를 지지하며 상기 매니퓰레이터(200), 수평이동모듈(300) 및 수직이동모듈(400)에 의해서 이송대상물(D)이 제 1지점 및 제 2지점 사이에서 안착면에 안착되도록 지지한다.

상기 매니퓰레이터(200)는 결합유닛(210) 및 감지유닛(220: 도 2참조)으로 구성되며 상기 이송대상물(D)에 접근하여 상기 이송대상물(D)을 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)함으로써, 상기 제 1지점 및 상기 제 2지점에 상기 이송대상물(D)을 안착시킨다.

여기서, 상기 제 1지점 및 상기 제 2지점은 상기 이송대상물(D)이 안착되는 위치로써, 이하 본 실시예에서는 상기 제 1지점을 팔레트(500)로, 상기 제 2지점을 작업대(600)로 명명하여 설명한다.

본 실시예에서 상기 팔레트(500)는 소정각도 경사지도록 형성된 제 1안착면(510)이 구비되어 복수 개의 상기 이송대상물(D)이 규칙적으로 배열되어 안착된다. 그리고 상기 작업대(600)는 상기 이송대상물(D)이 안착되는 제 2안착면(610)이 수평을 이루도록 형성되며 추가적인 작업을 수행할 수 있도록 상기 팔레트(500)와 이격된 위치에 배치된다.

여기서, 상기 제 1안착면(510) 및 상기 제 2안착면(610)은 소정각도 경사지도록 형성될 수 있다. 본 실시예 에서는 상기 제 1안착면(510)은 소정각도 경사지도록 형성되어 있으며, 상기 제 2안착면(610)은 경사를 가지지 않고 수평으로 형성되어 있다.

상기 결합유닛(210)은 틸팅을 통해 상기 이송대상물(D)을 그립하는 그립수단(216)을 포함하여 구성된다.

상기 그립수단(216)은 상기 결합유닛(210)에 상기 이송대상물(D) 방향으로 틸팅이 가능하도록 구성되어 회전을 통해 상기 이송대상물(D)을 선택적으로 그립한다.

그리고 상기 그립수단(216)은 상기 이송대상물(D)과 접촉하는 영역에 구비되어 상기 이송대상물(D)의 슬립을 방지하는 슬립방지부재(216a: 도 2참조)를 더 포함하여 구성된다.

상기 그립수단(216)에 의해서 상기 이송대상물(D)의 측면을 가압하여 로딩할 때 상기 이송대상물(D)의 재질에 따라 상기 그립수단(216)과 접촉하는 영역에 슬립이 발생할 수 있기 때문에, 상기 그립수단(216)에서 상기 이송대상물(D)과 접촉하는 영역에 상기 슬립방지부재(216a)를 더 구비함으로써, 상기 이송대상물(D)을 안정적으로 그립할 수 있다.

그리고 상기 결합유닛(210)은 복수 개로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 결합유닛(210)이 한 쌍으로 구성되며 각각이 상기 이송대상물(D)의 이송 및 반송을 전담하도록 구성된다. 상기 각각의 결합유닛(210)은 상기 이송대상물(D)에 접근하여 로딩 및 언로딩을 통해 상기 이송대상물(D)을 이송 및 반송을 한다.

이하 본 실시예에서 상기 결합유닛(210)은 제 1그립부(212) 및 제 2그립부(214)를 가지는 구성으로 하여 설명한다.

상기 제 1그립부(212)는 상기 팔레트(500)에 안착된 상기 이송대상물(D)을 상기 작업대(600)로 이송시키는 역할을 하며 상기 제 2그립부(214)는 상기 작업대(600)에 안착된 상기 이송대상물(D)을 다시 상기 팔레트(500)로 반송시키는 역할을 한다.

상기 감지유닛(220)은 적어도 세 개 이상의 감지센서(222: 도 2참조)를 포함하여 구성된다. 상기 감지센서(222)는 상기 결합유닛(210) 상에서 상기 이송대상물(D)의 둘레에 따른 경계부를 따라서 소정거리 이격되어 상기 이송대상물(D)에 대향하도록 배치된다.

그래서 상기 감지유닛(220)은 상기 이송대상물(D)방향으로 조사하여 수신되는 검출광(L: 도 3참조) 또는 레이저를 통해서 상기 이송대상물(D)의 유무를 판단한다. 이때, 상기 감지센서(222)는 상기 결합유닛(210)상에서 상기 이송대상물(D)의 둘레의 경계부에 대응하도록 배치되어 각각의 상기 감지센서(222)에서 상기 이송대상물(D)의 유무를 감지한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 이송장치는. 상기 감지센서(222)를 통해서 상기 결합유닛(210)의 감지영역(A: 도 3참조) 내에 상기 이송대상물(D)이 존재하도록 상기 매니퓰레이터(200) 또는 상기 작업대(600) 및 상기 팔레트(500)를 이동시킨다.

상기 감지영역(A)은 상기 결합유닛(210)의 수평방향에 따른 위치에서 상기 결합유닛(210)이 상기 이송대상물(D)을 그립할 수 있는 영역을 나타낸다.

그리고 상기 감지유닛(220)은 적어도 하나 이상의 근접센서(224: 도 2참조)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 근접센서(224)는 상기 결합유닛(210)상에서 상기 이송대상물(D)에 대향하도록 배치되며, 상기 이송대상물(D)과 상기 결합유닛(210)의 거리에 따라 상기 결합유닛(210)의 로딩영역(미도시)에서 상기 이송대상물(D)의 유무를 판단한다.

상기 로딩영역이란, 상기 결합유닛(210)이 상기 이송대상물(D)을 그립할 수 있는 거리를 나타낸다. 그래서 상기 로딩영역내부에 상기 이송대상물(D)이 위치하게 되면 상기 결합유닛(210)은 상기 그립수단(216)을 통해 상기 이송대상물(D)을 그립할 수 있다.

상기 감지센서(222) 및 근접센서(224)에 대한 구성은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 매니퓰레이터(200)는 상기 결합유닛(210)을 소정각도 틸팅시키는 틸팅유닛(230)을 더 포함하여 구성된다.

상기 틸팅유닛(230)은 상기 제 1그립부(212)및 상기 제 2그립부(214)를 해당 영역에 안착된 상기 이송대상물(D)의 기울어진 각도에 대응하여 상기 이송대상물(D)과 평행한 상태로 대향되도록 상기 결합유닛(210)을 틸팅시킨다.

여기서, 상기 틸팅유닛(230)은 상기 제 1안착면(510) 및 상기 제 2안착면(610)의 기울어진 각도에 대응하여 상기 제 1그립부(212)및 상기 제 2그립부(214)가 상기 이송대상물(D)과 평행한 상태로 대향되도록 위치에 따라서 틸팅각도를 조절한다.

상기 틸팅유닛(230)은 상기 제 1그립부(212)및 상기 제 2그립부(214)를 틸팅 시키기 위해서 별도의 액츄에이터(232)를 구비한다.

상기 액츄에이터(232)는 일측이 상기 결합유닛(210)과 결합되고 타측이 이동프레임(410)에 결합되어 신축을 통해서 상기 결합유닛(210)의 틸팅을 조절한다.

즉, 본 실시예에서는 상기 매니퓰레이터(200)가 상기 결합유닛(210), 상기 감지유닛(220) 및 상기 틸팅유닛(230)을 포함하여 구성된다.

상기 수평이동모듈(300)은 상기 감지센서(222)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 매니퓰레이터(200) 및 상기 팔레트(500) 또는 상기 매니퓰레이터(200)의 횡 방향위치를 조절한다.

상기 수평이동모듈(300)은 복수 개의 프레임으로 구성되어 2축 이동을 통해서 상기 매니퓰레이터(200)와 상기 팔레트(500) 및 상기 작업대(600)와의 횡 방향위치를 조절한다.

그리고 상기 수평이동모듈(300)은 상기 감지센서(222)에 의해서 감지된 결과에 기초하여 상기 결합유닛(210)의 횡 방향에 따른 위치를 조절함으로써, 상기 감지영역(A)에 상기 이송대상물(D)이 위치하도록 한다.

본 실시예에서 상기 수평이동모듈(300)은 상기 베이스(100)의 상부에 배치되어 상기 매니퓰레이터(200)를 X축 방향으로 이동시키는 제 1수평이동유닛(310) 및 상기 베이스(100)상에 배치되어 상기 팔레트(500)를 Y축 방향으로 이동시키는 제 2수평이동유닛(320)으로 구성된다.

여기서, 상기 수평이동모듈(300)은 도 1에 도시된 바와 같이 X축 및 Y축으로 구동되며, 상기 이송대상물(D)의 상부에 상기 매니퓰레이터(200)가 위치하도록 조절한다.

상기 제 1수평이동유닛(310)은 상기 베이스(100) 상부에 X축 방향으로 배치되어 상기 매니퓰레이터(200)를 X축 방향을 따라 이동시킨다. 그리고 상기 제 2수평이동유닛(320)은 상기 베이스(100)상에 배치되어 상기 팔레트(500)를 Y축 방향을 따라 이동시킨다. 이에 따라, 상기 제 1수평이동유닛(310) 및 상기 제 2수평이동유닛(320)이 조절됨으로써, 상기 이송대상물(D)이 상기 감지영역(A) 내부에 배치되도록 상기 매니퓰레이터(200) 및 상기 팔레트(500)의 위치를 조절한다.

이와 함께, 본 실시예에서는 상기 작업대(600)가 특정위치에 고정되어 있지만, 이와 달리 상기 제 2수평이동유닛(320)이 상기 작업대(600)에도 더 구비될 수 있다. 상기 제 2안착면(610)을 가지는 상기 작업대(600)도 상기 제 2수평이동유닛(320)을 더 포함하여 Y축 방향을 따라 이동함으로써, 상기 이송대상물(D)이 안착되는 상기 작업대(600)가 상기 매니퓰레이터(200)의 하부에 배치되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제 2수평이동유닛(320)이 상기 팔레트(500) 및 상기 작업대(600)에 배치되지 않고 상기 제 1수평이동유닛(310)과 함께 구비되어 상기 매니퓰레이터(200)만 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 수직이동모듈(400)은 승하강가이드(420) 및 이동프레임(410)으로 구성되어 상기 결합유닛(210)과 상기 이송대상물(D)과의 거리를 조절한다.

상기 승하강가이드(420)는 일측이 상기 제 1수평이동유닛(310)에 결합되고 타측이 상기 이동프레임(410)에 결합되어 상기 제 1수평이동유닛(310)에 의해 X축을 따라 이동함과 동시에 상기 이동프레임(410)을 Z축을 따라서 승하강 시킨다.

상기 이동프레임(410)은 하부가 상기 틸팅유닛(230)과 회전 가능하게 결합되며 일측에 상기 액츄에이터(232)가 결합되어 상기 액츄에이터(232)의 신축에 의해서 상기 결합유닛(210)이 틸팅 되도록 지지한다. 그리고 상기 승하강가이드(420)에 의해서 상기 매니퓰레이터(200)와 함께 Z축을 따라서 승하강을 한다.

이와 같이 구성된 이송장치는, 상기 수평이동모듈(300)에 의해서 상기 이송대상물(D)이 상기 감지유닛(220)에 의한 결과를 바탕으로, 상기 감지영역(A)에 위치하도록 상기 매니퓰레이터(200)의 수평이동이 조절되고, 상기 수직이동모듈(400)에 의해서 상기 이송대상물(D)이 상기 로딩영역에 위치하도록 상기 결합유닛(210)을 승하강이 조절된다.

여기서, 상기 수평이동모듈(300) 및 상기 수직이동모듈(400)은 구동력을 제공하는 구동모터(미도시)를 구비하여 상기 매니퓰레이터(200)의 횡 방향이동 및 승하강이동을 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 이송장치는 도면에 도시되지 않았지만 상기 베이스(100), 상기 매니퓰레이터(200), 상기 수평이동모듈(300) 및 상기 수직이동모듈(400)뿐만 아니라 별도의 제어모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제어모듈은 상기 감지센서(222) 및 상기 근접센서(224)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 매니퓰레이터(200) 또는 상기 작업대(600)의 수평이동 및 수직이동을 조절한다.

다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 매니퓰레이터(200)의 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 도 1의 매니퓰레이터(200)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고 도 3은 도 1의 감지유닛(220)이 상기 이송대상물(D)을 감지하는 상태를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 매니퓰레이터(200)는 상기 결합유닛(210), 감지유닛(220) 및 틸팅유닛(230)을 포함하여 구성된다.

상기 결합유닛(210)은 상기 제 1그립부(212) 및 상기 제 2그립부(214)로 구성되며 상기 제 1그립부(212) 및 상기 제 2그립부(214) 각각은 상기 감지유닛(220)이 결합되어 구성된다.

상기 제 1그립부(212) 및 상기 제 2그립부(214)는 상기 이송대상물(D)에 접근하여 상기 그립수단(216)의 틸팅을 통해 상기 이송대상물(D)을 로딩 및 언로딩한다.

상기 감지유닛(220)은 상기 감지센서(222) 및 상기 근접센서(224)로 구성되며, 상기 감지센서(222)는 도시된 바와 같이, 상기 제 1그립부(212) 및 상기 제 2그립부(214)상에서 상기 이송대상물(D)에 대향하는 일측에 복수 개로 구성되어 상기 이송대상물(D)의 둘레에 따른 외측 경계부에 소정거리 이격되어 배치된다.

본 실시예에서는, 상기 감지센서(222)는 상기 이송대상물(D)의 외측 둘레를 따라 여섯 개가 배치되어 있으며 각각의 상기 감지센서(222)는 상기 검출광(L)을 조사하여 해당위치에 상기 이송대상물(D)이 있는지를 감지한다.

그리고 상기 근접센서(224)는 상기 이송대상물(D)이 상기 결합유닛(210)과의 거리에 따른 상기 로딩영역에서의 유무를 측정한다. 이때, 상기 근접센서(224)는 상기 이송대상물(D)에 대향하는 위치에 배치될 뿐, 상기 이송대상물(D)의 둘레에 따른 경계부에 대응하도록 배치될 필요는 없다.

상기 근접센서(224)에 의해서 상기 결합유닛(210)과 상기 이송대상물(D)과의 거리를 감지하여 상기 결합유닛(210)의 하강높이를 결정하게 된다. 만약, 상기 근접센서(224)가 제대로 작동하지 않는다면, 상기 결합유닛(210)의 하강높이에 대해서 올바르게 판할 수 없다.

그래서 상기 매니퓰레이터(200)는 상기 근접센서(224)를 구비하여 상기 결합유닛(210)이 상기 이송대상물(D)을 그립하기에 알맞은 상기 로딩영역에 상기 이송대상물(D)이 위치하도록 하강한다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 감지유닛(220)은 상기 감지센서(222) 및 상기 근접센서(224)로 따로 분리되어 구성되지 않고 하나의 레이저센서로 구성되어 상기 감지영역(A) 및 상기 로딩영역에서 상기 이송대상물(D)의 유무를 감지할 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 여섯 개의 상기 감지센서(222)는 상기 이송대상물(D)을 향해서 각각 검출광(L)을 조사한다. 그리고 반사되는 상기 검출광(L)을 수신하여 이에 따라 상기 이송대상물(D)의 유무를 판단한다.

그래서 각각의 상기 감지센서(222)에서 모두 상기 이송대상물(D)을 감지하면 상기 이송대상물(D)과 상기 결합유닛(210)의 횡 방향에 따른 위치가 일치하게 되므로 상기 매니퓰레이터(200)는 하강하여 상기 이송대상물(D)을 그립한다.

다음으로, 도 4를 참조하여 상기 감지유닛(220)이 감지한 상기 이송대상물(D)의 유무에 따라 상기 결합유닛(210)의 수평위치가 조절되는 상태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 도 1의 감지유닛(220)이 감지한 상기 이송대상물(D)의 유무에 따라 결합유닛(210)의 위치가 조절되는 상태를 나타낸 도면이다.

도 4의 (a)를 살펴보면 상기 이송대상물(D)의 상부에서 상기 결합유닛(210)이 위치하며 상기 감지센서(222)가 상기 검출광(L)을 상기 이송대상물(D) 방향으로 조사한다.

여기서, 상기 감지센서(222)는 상기 이송대상물(D)로부터 반사되는 상기 검출광(L)을 수신하여 상기 해당위치에서 상기 이송대상물(D)의 유무를 감지한다.

도시된 바와 같이, 각각의 상기 감지센서(222) 모두가 상기 검출광(L)을 조사 하였지만, 상기 검출광(L)이 조사된 지점인 감지지점(P)은 세 곳만 검출되었다. 이와 같은 상태는 상기 결합유닛(210)이 상기 이송대상물(D)보다 우측에 위치한 상태가 된다.

이와 같은 결과가 검출되면 상기 수평이동모듈(300) 및 상기 수직이동모듈(400)이 구동하여 상기 결합유닛(210)과 상기 이송대상물(D)의 위치를 조정한다.

그래서 도 4의 (b)와 같이 각각의 상기 감지센서(222)가 모두 상기 이송대상물(D)의 둘레를 따라 상기 감지지점(P)에서 상기 이송대상물(D)을 감지하는 경우, 상기 결합유닛(210)은 알맞은 위치에 배치된 상태가 되고 상기 수직이동모듈(400)에 의해서 하강한다.

이와 같은 구성에 의해서 상기 매니퓰레이터(200)는 상기 이송대상물(D)의 정확한 위치를 감지한 후, 상기 이송대상물(D)을 그립한다.

다음으로, 도 5를 참조하여 상기 감지센서(222)의 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 도 1의 감지센서(222)의 구성 및 이송대상물(D)의 유무에 따른 동작에 대해서 나타낸 도면이다.

일반적으로 감지센서(222)는 수광부(222b)와 발광부(222a)를 가지며 상기 발광부(222a)로부터 검출광(L)을 조사하여 반사되는 상기 검출광(L)을 상기 수광부(222b)에서 수신함으로써, 해당위치에 물체의 존재여부를 판단한다.

도 5의 (a)와 같이 상기 발광부(222a)에서 상기 검출광(L)을 상기 이송대상물(D) 방향으로 조사한다. 이때, 상기 검출광(L)이 조사되는 상기 감지지점(P)에 상기 이송대상물(D)이 존재하기 때문에, 상기 검출광(L)은 반사되어 상기 수광부(222b)에서 수신된다.

상기 수광부(222b)에서 상기 검출광(L)이 수신됨으로써, 상기 감지지점(P)에 상기 이송대상물(D)이 존재함을 알 수 있다.

하지만, 도 5의 (b)와 같이 상기 발광부(222a)에서 상기 이송대상물(D) 방향으로 상기 검출광(L)을 조사하였지만, 상기 감지지점(P)에 상기 이송대상물(D)이 존재하지 않는 경우, 상기 검출광(L)은 반사되지 않기 때문에 상기 수광부(222b)에서는 아무것도 수신되지 않는다. 이에 따라서 상기 감지지점(P)에 상기 이송대상물(D)이 존재하지 않음을 알 수 있다.

이와 같은 방법을 통해서 각각의 상기 감지센서(222)는 상기 감지지점(P)에서 상기 이송대상물(D)이 존재하는지를 감지하고 감지되는 결과에 따라서 상기 수평이동모듈(300)은 상기 결합유닛(210)의 위치를 조절한다.

한편, 상기 감지유닛(220)이 상기 감지센서(222)와 상기 근접센서(224)로 구성되지 않고 하나의 레이저센서로 구성되는 경우, 상기 수광부(222b)에서 상기 검출광(L)의 수신을 통해서 상기 결합유닛(210)과 상기 이송대상물(D)과의 거리를 측정할 수도 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여 상기 이송대상물(D)의 크기에 따라 상기 감지유닛(220)의 위치가 조절되도록 하는 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 도 1의 감지유닛(220)의 위치가 이송대상물(D)의 크기에 따라 조절되는 상태에 대해서 나타낸 도면이다.

상기 결합유닛(210)은 상기 감지유닛(220)이 이동 가능하도록 결합되는 이동가이드를 구비하여 상기 감지유닛(220)의 위치가 선택적으로 조절 되도록 구성된다.

상기 감지유닛(220) 각각은 상기 이동가이드를 따라 상기 결합유닛(210)에서 수평이동을 함으로써, 상기 이송대상물(D)의 크기에 따라 둘레방향에 따른 경계부의 위치에 대응하여 유동적으로 이동하여 상기 감지영역(A)의 크기를 조절할 수 있다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 이송대상물(D)의 크기가 작은 경우, 상기 감지유닛(220) 각각은 상기 결합유닛(210)의 중심부 방향으로 이동하여 상기 감지영역(A)의 크기를 줄일 수 있다.

그리고 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 이송대상물(D)의 크기가 큰 경우, 상기 감지유닛(220) 각각은 상기 결합유닛(210)의 외측 방향으로 이동하여 상기 감지영역(A)의 크기를 늘일 수 있다.

이와 같이, 상기 감지유닛(220)의 위치를 이동시킴으로써, 다양한 크기의 상기 이송대상물(D)에서도 동일한 효과를 기대할 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여 상기 매니퓰레이터(200)가 상기 이송대상물(D)을 그립하는 과정에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 도 1의 매니퓰레이터(200)가 이송대상물(D)을 감지하여 그립하는 과정에 대해서 나타낸 도면이다.

먼저, 도 7의 (a)와 같이 상기 수평이동모듈(300)은 상기 감지유닛(220)에 의해서 상기 이송대상물(D)이 상기 감지영역(A)에 위치하도록 상기 결합유닛(210)의 위치를 이동시킨다.

그리고 상기 이송대상물(D)이 상기 감지영역(A)에 위치하면 상기 결합유닛(210)을 하강하여 상기 이송대상물(D)을 로딩할 수 있다.

하지만, 도 7의 (b)와 같이 상기 이송대상물(D)이 경사지게 배치되면 상기 틸팅유닛(230)은 상기 결합유닛(210)을 상기 이송대상물(D)의 경사에 대응하도록 틸팅시킨다.

그리고 상기 결합유닛(210)은 상기 수직이동모듈(400)에 의해서 하강하여 상기 이송대상물(D)을 로딩한다.

여기서, 도 7의 (b)와 같이 상기 결합유닛(210)이 틸팅함에 따라 상기 이송대상물(D)이 상기 감지영역(A)에서 벗어날 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 감지유닛(220)은 지속적임 감지를 통해서 상기 이송대상물(D)이 다시 상기 감지영역(A)에 위치하도록 한다.

도 7의 (c)와 같이, 상기 결합부의 틸팅 이후 상기 이송대상물(D)이 상기 감지영역(A)에서 벗어난 경우, 상기 수평이동모듈(300)은 상기 감지유닛(220)의 감지 결과에 따라 상기 결합유닛(210)을 수평이동 시키며 지속적인 피드백을 통해 상기 감지영역(A)에 상기 이송대상물(D)이 위치하도록 한다.

이와 동시에, 상기 수직이동모듈(400)도 함께 상기 결합유닛(210)을 하강시키며 상기 감지유닛(220)에 의해서 감지되는 결과에 따라 지속적인 피드백을 통해 상기 이송대상물(D)이 상기 로딩영역에 위치하도록 한다.

이와 같은 과정을 통해서 상기 감지유닛(220)은 상기 결합유닛(210)이 상기 이송대상물(D)을 정확하게 로딩할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명한 실시예 외에도 본 발명의 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 특정형태로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 베이스 200: 매니퓰레이터
210: 결합유닛 212: 제 1그립부
214: 제 2그립부 216: 그립수단
218: 이동가이드 220: 감지유닛
222: 감지센서 224: 근접센서
230: 틸팅유닛 300: 수평이동모듈
310: 제 1수평이동유닛 320: 제 2수평이동유닛
400: 수직이동모듈 500: 팔레트
600: 작업대 A: 감지영역
D: 이송대상물 L: 검출광

Claims (6)

1. 이송대상물을 제 1지점과 제 2지점으로 이송하는 이송장치에 있어서,
   상기 이송대상물에 접근하여 상기 이송대상물을 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하는 결합유닛 및 적어도 세 개 이상이 상기 결합유닛상에서 상기 이송대상물의 둘레에 따른 경계부를 따라 이격되어 상기 이송대상물에 대향하도록 배치되며 상기 결합유닛의 감지영역에서 상기 이송대상물의 유무를 판단하는 감지센서를 포함하는 감지유닛을 가지는 매니퓰레이터;
   상기 감지유닛에서 감지된 결과에 기초하여 상기 제 1지점 또는 상기 제 2지점의 수평위치를 조절하는 수평이동모듈; 및
   상기 결합유닛과 상기 이송대상물과의 거리를 조절하는 수직이동모듈;
   을 포함하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 감지센서는,
   각각이 상기 결합유닛상에서 소정거리 위치가 조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 감지센서는,
   상기 이송대상물 방향으로 검출광을 조사하는 발광부 및 상기 이송대상물에 조사되어 반사되는 상기 검출광을 수신하는 수광부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 감지유닛은,
   상기 이송대상물과의 거리에 따른 상기 결합유닛의 로딩영역에서 상기 이송대상물의 유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 매니퓰레이터는,
   상기 결합유닛상에서 상기 이송대상물과 대향하도록 배치되며 상기 이송대상물과의 거리에 따른 상기 결합유닛의 로딩영역에서 상기 이송대상물의 유무를 감지하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 수평이동모듈 및 수평이동모듈에 의해 상기 이송대상물의 위치에 대응하도록 상기 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감지유닛을 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 조절하는 이송장치.
   

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