KR20150022575A - 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매체자동입출기의 반송로 상에 구비되는 매체 인식 장치와 3자유도를 갖는 다관절 병렬로봇팔을 이용하여, 입출금부를 통해 투입된 매체가 반송로를 따라 반송되는 경우, 매체 인식 장치를 통해, 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 방향 및 위치 정보를 기반으로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달함으로써, 매체 감별부로 진입되는 매체를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬할 수 있으며, 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출기에도 광범위하게 적용될 수 있는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 매체자동입출기의 입출금부 후방 반송로 상에 구비되어 반송되는 매체를 정렬하는 매체정렬장치에 있어서, 상기 입출금부 후방의 반송로 상에 구비되어, 상기 입출금부를 통해 투입되어 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 장치; 반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하고, 상기 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체를 반송로로 전달하는 다관절 병렬로봇팔; 을 포함하여 구성되되, 상기 다관절 병렬로봇팔은, 반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업하는 매체 픽업부; 상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm) 및 상기 복수의 링크암을 구동시키는 구동모터로 구성되고, 일단이 상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 반송로 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이송시키는 다관절 링크암부; 상기 다관절 링크암부와 상기 매체 픽업부 사이에 연결되어 상기 매체 픽업부를 상하로 승강시키는 승강구동부; 및 상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 좌우로 회동시키는 회전 구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법{A device for aligning banknotes using multi-linked parallel robot arms and the banknote alignment method using the same}

본 발명은 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매체자동입출기의 반송로 상에 구비되는 매체 인식 장치와 3자유도를 갖는 다관절 병렬로봇팔을 이용하여, 입출금부를 통해 투입된 매체가 반송로를 따라 반송되는 경우, 매체 인식 장치를 통해, 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 방향 및 위치 정보를 기반으로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달함으로써, 매체 감별부로 진입되는 매체를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬할 수 있으며, 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출기에도 광범위하게 적용될 수 있는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법에 관한 것이다.

일반적으로 금융자동화기기(ATM ; Automatic Teller Machine)와 같이 지폐나 수표 등의 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기는 은행과 같은 금융기관에 널리 보급되어 이용되고 있으며, 이는 고객이 은행 직원의 도움 없이 입금, 출금 또는 이체 등의 기본적인 금융 서비스를 장소 및 시간에 구애받지 않고 자유롭게 이용할 수 있도록 해주는 자동화장치이다.

이와 같은 매체자동입출기에는 고객이 입출금거래를 위해 지폐나 수표 등의 매체를 수취할 수 있는 입출금부가 마련되어 있고, 이를 통해 고객이 매체의 입출금을 수행하게 된다.

고객이 입출금부를 통해 입금처리를 하는 경우에 있어서, 지폐나 수표 등의 매체가 투입되면, 투입된 매체는 반송로를 통해 매체 감별부로 반송되어 위폐여부 판별 및 권종 분리 등의 매체처리과정을 거치게 된다.

이때, 투입된 매체가 제대로 정렬되지 않은 상태에서 매체처리과정을 거치는 경우, 매체처리과정을 수행하는 각종 장치의 오작동이 발생하여 매체가 정상적으로 처리되지 않는 장애가 발생할 수 있다.

따라서, 금융자동화기기와 같은 매체자동입출기에는 매체를 정렬하는 매체정렬장치가 필수적으로 구성되며, 이러한 매체정렬장치에 의해 상호 크기 및 종류가 다른 매체(지폐 및 수표)들이 정렬됨으로써 매체 감별부가 매체에 기록된 정보를 정확하게 인식하여 감별할 수 있게 된다.

그런데, 이처럼 금융자동화기기 등에서 적용 가능한 종래의 매체정렬장치에 있어서는, 매체정렬장치가 롤러를 이용하여 매체를 정렬하는 방식인 경우, 매체의 주행과 동시에 매체를 정렬하고 있어, 진행되는 매체의 정렬이 제대로 이루어지지 않아 추후 매체 감별부에서의 인식 과정이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 또한 매체의 정렬 과정에서 매체가 구겨지거나 찢기는 등의 현상이 발생될 우려가 있다.

또한, 매체정렬장치가 매체를 수용하고 진동을 가하여 매체를 정렬하는 방식인 경우에는, 서로 상이한 크기를 가지는 매체가 투입될 시 완벽하게 매체를 정렬할 수 없어, 여전히 매체처리과정을 수행하는 매체 감별부가 오작동하는 등의 장애가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 매체자동입출기의 반송로 상에 구비되는 매체 인식 장치와 다관절 병렬로봇팔을 이용하여, 입출금부를 통해 투입된 매체가 반송로를 따라 반송되는 경우, 매체 인식 장치를 통해 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 방향 및 위치 정보를 기반으로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달함으로써, 매체 감별부로 진입되는 매체를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬할 수 있으며, 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출금에도 광범위하게 적용될 수 있는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치 및 매체정렬방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 매체자동입출기의 입출금부 후방 반송로 상에 구비되어 반송되는 매체를 정렬하는 매체정렬장치에 있어서, 상기 입출금부 후방의 반송로 상에 구비되어, 상기 입출금부를 통해 투입되어 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 장치; 반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하고, 상기 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체를 반송로로 전달하는 다관절 병렬로봇팔; 을 포함하여 구성되되, 상기 다관절 병렬로봇팔은, 반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업하는 매체 픽업부; 상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm) 및 상기 복수의 링크암을 구동시키는 구동모터로 구성되고, 일단이 상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 반송로 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이송시키는 다관절 링크암부; 상기 다관절 링크암부와 상기 매체 픽업부 사이에 연결되어 상기 매체 픽업부를 상하로 승강시키는 승강구동부; 및 상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 좌우로 회동시키는 회전 구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치는, 매체자동입출기의 입출금부를 통해 투입된 매체가 입출금부로부터 반송되면, 매체 인식 장치를 통해 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 방향 및 위치 정보를 기반으로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달함으로써, 매체 감별부로 진입되는 매체를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치는 다관절 병렬로봇팔을 구비하여 매체를 정렬함으로써 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출기에도 광범위하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 구성을 개략적으로 보여주는 측면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치에서 로봇팔의 구성을 보여주는 평면도
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치에 구비된 다관절 병렬로봇팔의 작동 과정을 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 매체정렬방법을 보여주는 순서도

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 구성을 개략적으로 보여주는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치에서 로봇팔의 구성을 보여주는 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치는 입출금부(10) 후방의 반송로(30) 상에 구비되어, 상기 입출금부(10)를 통해 투입되어 반송되는 매체(1)의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 장치(100); 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업(pick-up)하고, 상기 매체 인식 장치(100)로부터 인식된 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체를 반송로로 전달하는 다관절 병렬로봇팔(200);을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 다관절 병렬로봇팔은, 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업하는 매체 픽업부(210); 상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm)(221, 222, 223, 224) 및 상기 복수의 링크암(221, 222, 223, 224)을 구동시키는 구동모터(225, 226)로 구성되고, 일단이 상기 매체 픽업부(210)와 연결되어 상기 매체 픽업부(210)를 반송로 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이송시키는 다관절 링크암부(220); 상기 다관절 링크암부(220)와 매체 픽업부(210) 사이에 연결되어 상기 매체 픽업부(210)를 상하로 승강시키는 승강구동부(230); 및 상기 매체 픽업부(210)와 연결되어 상기 매체 픽업부(210)를 좌우로 회동시키는 회전 구동부(240);를 포함하여 구성되어 있다.

즉, 상기와 같은 본 발명은 금융자동화기기와 같은 매체자동입출기에 구비되어 입출금부(10)를 통해 투입되어 반송되는 매체(1)를 정렬하는 매체정렬장치로서, 입출금부(10) 후방의 반송로(30) 상에 반송되는 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 인식하기 위한 매체 인식 장치(100)를 구비하고, 매체 인식 장치(100)의 후방에는 반송되는 매체(1)를 정렬하기 위한 다관절 병렬로봇팔(200)을 구비하여, 입출금부(10)를 통해 투입된 매체(1)가 반송로(30)를 따라 반송되는 경우, 매체 인식 장치(100)를 통해 반송되는 매체(1)의 스큐(skew, 매체가 비스듬히 반송되는 현상) 및 반송 위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔(200)을 이용하여 반송되는 매체(1)를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치(100)로부터 인식된 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 반송되는 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부(20)측 반송로(30)로 전달함으로써, 매체 감별부(20)로 진입되는 매체(1)를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬할 수 있으며, 더불어 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출기에도 광범위하게 적용될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 구성을 상세하게 설명하면, 매체 인식 장치(100)는 입출금부(10)측 반송로(30)의 상부에 설치되어, 입출금부(10)를 통해 투입되어 반송되는 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 인식한다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 매체자동입출기의 입출금부(10)를 통해 매체(1)가 투입되면, 입출금부(10)에서 피드롤러 및 픽업롤러로 구성된 분리부를 통해 투입된 매체(1)를 낱장으로 분리하여 반송로(30)로 공급하며, 이때 입출금부(10)측 반송로(30)의 상부에 설치되어 있는 매체 인식 장치(100)가 반송로(30)를 따라 일 매씩 반송되는 매체(1)의 스큐 및 반송로(30) 상에서의 반송위치를 각각 인식한다.

여기서, 상기 매체 인식 장치(100)는 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)의 반송 상태를 촬영하고, 촬영된 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 카메라로 구성될 수 있다. 이때, 상기 매체 인식 장치(100)는 상기 매체 인식 카메라 외에도 스큐각 감지 센서등 매체의 스큐 및 반송위치를 인식할 수 있는 다양한 매체 인식 수단이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 매체 인식 장치(100)는 해당 매체(1)의 스큐 정도 및 기준 반송위치로부터의 이탈 정도를 인식하여 해당 매체(1)의 인식 정보를 다관절 병렬로봇팔(200)에 전송하는 역할을 한다.

다관절 병렬로봇팔(200)은 매체 인식 장치(100) 후방의 반송로(30) 상에 구비되며, 입출금부(10)로부터 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치(100)로부터 전송받은 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체(1)를 정렬하는 역할을 한다.

즉, 다관절 병렬로봇팔(200)은 입출금부(10)로부터 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치(100)로부터 전송받은 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체(1)를 운반하여 매체 감별부(20)측 반송로(30)로 전달한다.

이때, 다관절 병렬로봇팔(200)은 입출금부(10)로부터 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)의 반송 속도에 맞추어 매체(1)를 픽업하고 보정 및 운반하여 매체 감별부(20)측 반송로(30)로 전달함으로써, 반송 및 운반되는 각각의 매체(1)가 일정 간격으로 매체 감별부(20)에 유입될 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 다관절 병렬로봇팔(200)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업(pick-up)하는 매체 픽업부(210)와, 매체 픽업부(210)를 X,Y축 방향으로 이송 및 승강, 회전시키는 다관절 링크암부(220), 승강 구동부(230) 및 회전 구동부(240)로 구성된다.

여기서, 매체 픽업부(210)는 다양한 방식으로 매체(1)를 픽업하도록 구성될 수 있으며, 일 예로 본 실시예에서는 진공 흡착 방식을 이용하여 매체(1)를 픽업하도록 구성되어 있다.

즉, 본 실시예에서와 같이 매체 픽업부(210)가 진공 흡착 방식을 이용하는 경우에는, 매체 픽업부(210)의 하부(반송로와 대향하는 부분)에 진공 흡착 패드(211)를 구비하여 반송되는 매체(1)를 흡착하도록 구성될 수 있으며, 이외에도 반송되는 매체(1)를 안정적으로 픽업 및 운반할 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

다관절 링크암부(220)는 매체 픽업부(210)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있도록 제 제 1 내지 제 4 링크암(221, 222, 223, 224), 제 1 구동모터(225) 및 제 2 구동모터(226)로 구성된다.

이와 같은 다관절 링크암부(220)의 구조를 상세히 살펴보면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반송로(30) 상부에는 제 1 및 제 2 링크암(221, 222)이 병렬배치되어 일단부가 각각 회동 가능하게 연결된다.

또한, 제 1 및 제 2 링크암(221, 222)의 타단부에는 제 3 및 제 4 링크암(223, 224)의 일단부가 각각 회동 가능하게 연결되고, 상기 제 3 및 제 4 링크암(223, 224)의 타단부는 상호 연결되어 매체 픽업부(210)와 연결된다.

이때, 제 1 구동모터(225)는 상기 반송로(30) 상부에 고정된 제 1 링크암(221)의 일단부에 연결되어 제 1 링크암(221)을 좌우로 회동시키도록 구성되며, 제 2 구동모터(226)는 제 2 및 제 4 링크암(224) 사이의 연결부분에 구비되어, 제 4 링크암(224)을 좌우로 회동시키도록 구성된다.

여기서, 상기 제 1 구동모터(225)의 회전에 의해 제 1 링크암(221)이 좌우로 회동됨에 따라 제 2 링크암(222) 및 제 3 링크암(223)이 상기 제 1 링크암(221)과 연동되어 좌우로 회동되며, 상기 제 2 구동모터(226)의 회전에 의해 제 4 링크암(224)이 좌우로 회동됨에 따라 제 2 링크암(222) 및 제 3 링크암(223)이 상기 제 4 링크암(224)과 연동되어 좌우로 회동된다.

이와 같은 구성에 의해, 상기 제 1 및 제 2 구동모터(225, 226)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 상호 연동되어 움직이는 제 1 내지 제 4 링크암(221, 222, 223, 224)의 움직임을 조절하여, 다관절 링크암부(220)의 일단에 연결되어 있는 매체 픽업부(210)를 반송로(30)상의 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다.

한편, 승강 구동부(230)는 상기 서로 연결된 제 3 및 제 4 링크암(223, 224) 사이의 연결부분과 매체 픽업부(210) 사이에 구비되어 매체 픽업부(210)를 승강시키도록 구성된다.

그리고, 회전 구동부(240)는 매체 픽업부(210)에 연결되어, 매체 픽업부(210)를 좌우로 회전시키도록 구성된다.

즉, 상기와 같이 구성된 다관절 병렬로봇팔(200)은 제 1 구동모터(225) 및 제 2 구동모터(226)의 회전에 의해 제 1 및 제 4 링크암이 회동됨에 따라 상기 제 1 내지 제 4 링크암(221, 222, 223, 224)이 서로 연동되어 움직이며 상기 매체 픽업부(210)를 X축 및 Y축 방향으로 이송시켜 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)를 픽업하고, 픽업된 매체(1)의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체(1)를 반송로(30)로 전달한다.

도 3 내지 도 7은 상술한 바와 같이 구성된 다관절 병렬로봇팔의 작동 과정을 보여주는 도면이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 매체 픽업부(210)가 반송로(30) 중앙의 기준위치에 배치된 초기상태에서, 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)가 매체 인식 장치(100)를 통과하면, 제 1 및 제 2 구동모터(225, 226)를 통해 제 1 내지 제 4 링크암(221, 222, 223, 224)이 연동되어 매체 픽업부(210)를 X축 및 Y축 방향으로 이송시켜, 상기 매체(1)의 상부에 위치시킨다.

이후, 승강 구동부(230)를 통해 매체 픽업부(210)를 하강시켜 해당 매체(1)를 픽업하게 된다.

여기서, 매체 인식 장치(100)로부터 전송받은 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 상기 제 1 및 제 2 구동모터(225, 226)의 회전 방향 및 회전량을 제어함으로써, 반송로(30)를 따라 반송되는 매체(1)의 위치에 상관없이, 매체 픽업부(210)를 X축 및 Y축 방향으로 이송시켜, 상기 매체(1)의 상부에 위치시킬 수 있다.

이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 매체 인식 장치(100)로부터 전송된 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 회전 구동부(240)를 통해 해당 매체(1)의 스큐양 만큼 매체 픽업부(210)를 회전시켜 매체(1)의 스큐를 보정한다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 다관절 링크암부(220)를 구동시켜 상기 회전 구동부(240)에 의해 스큐가 보정된 매체(1)를 감별부(20)측 반송로(30)로 이송시킨다.

이때, 상술한 바와 같이 제 1 및 제 2 구동모터(225, 226)의 회전 방향 및 회전량을 제어하여 매체 픽업부(210)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 매체(1)의 일측 단부가 반송 기준 라인(a)에 정렬되도록 보정한다.

이후, 매체 픽업부(210)를 하강시켜 픽업된 매체(1)를 매체 감별부(20)측 반송로(30) 상에 전달하며, 이에 따라 매체 감별부(20)측 반송로(30)로 전달된 매체(1)는 정확하게 정렬이 유지된 상태로 매체 감별부(20)로 진입된다.

상기 도 5의 과정에서와 같이 매체 픽업부(210)를 통해 픽업된 매체(1)를 매체 감별부(20)측 반송로(30) 상에 전달한 이후에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 매체 픽업부(210)를 초기 상태로 복귀시켜 다음에 이송되는 매체(1)를 픽업하고 상술한 과정들을 반복 수행한다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 반송로(30)를 따라 종방향으로 반송되는 매체를 횡방향으로 전환시킬 필요가 있는 경우, 다관절 병렬로봇팔(200)은 매체 픽업부(210)를 통해 반송로(30)를 따라 종방향으로 반송되는 매체를 픽업하고, 매체 인식 장치(100)로부터 전송된 매체(1)의 인식 정보를 기반으로 회전 구동부(240)를 구동시켜 상기 매체(1)를 횡방향으로 반송되도록 정렬하여 매체 감별부(20)측 반송로(30) 상에 전달할 수 있음은 물론이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치를 이용하여 매체를 정렬하는 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 매체정렬방법을 보여주는 순서도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치의 매체정렬방법에 있어서는, 매체자동입출기의 입출금부를 통해 투입된 매체가 입출금부로부터 반송되면, 입출금부측 반송로의 상부에 설치된 매체 인식 장치를 통해 상기 입출금부로부터 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 인식한다.(S110)

이때, 매체 인식 장치는 해당 매체의 스큐 정도 및 기준 반송위치로부터의 이탈 정도를 인식하여 해당 매체의 인식 정보를 다관절 병렬로봇팔에 전송한다.(S120)

이후, 상기 매체가 매체 인식 장치를 통과하면 매체 인식 장치로 부터 전송된 매체 인식 정보를 기반으로 다관절 병렬로봇팔의 다관절 링크암부를 구동하여 매체 픽업부를 상기 매체의 상부로 이송시키고(S130), 승강 구동부를 통해 매체 픽업부를 하강시켜 상기 매체를 픽업한다.(S140)

여기서, 상기 다관절 링크암부는 상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm) 및 상기 복수의 링크암을 구동시키는 구동모터로 구성되어, 상기 구동모터의 회전에 따라 상기 복수의 링크암이 좌우로 회동하며, 상호 연동되어 움직여 반송로 상에서 상기 매체 픽업부를 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 상기 매체의 상부에 매체 픽업부를 위치시킬 수 있다.

또한, 상기 구동모터의 회전 방향 및 회전량을 제어하여 상기 복수의 링크암의 움직임을 조절함으로써, 다관절 링크암부에 연결되어 있는 매체 픽업부를 자유롭게 원하는 위치로 이송시킬 수 있다.

그리고, 매체 인식 장치로부터 전송된 매체의 인식 정보를 기반으로 다관절 병렬로봇팔을 구동하여 픽업된 매체의 스큐 및 반송위치를 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달한다.(S150)

여기서, 상기 매체의 스큐 및 반송위치 보정은 매체 인식 장치로부터 전송된 매체 인식 정보를 기반으로 상기 다관절 병렬로봇팔에 구비되어 있는 회전 구동부를 통해 매체의 스큐양만큼 매체 픽업부를 회전시켜 보정하며, 다관절 병렬로봇팔의 다관절 링크암부를 통해 상호 연동되어 움직이는 복수의 링크암을 X축 및 Y축 방향으로 이송시킴으로써 픽업된 매체의 반송위치를 보정하여 반송로로 전달한다.

즉, 상술한 바와 같이, 매체 인식 장치로부터 전송된 매체의 인식 정보를 기반으로 구동모터의 회전 방향 및 회전량을 제어하여 복수의 링크암을 구동시킴으로써, 매체 픽업부를 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 픽업된 매체의 일측 단부가 미리 설정된 반송 기준 라인에 정렬되도록 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달하게 된다

이후, 다관절 병렬로봇팔은 초기위치로 복귀하게 된다.(S160)

이때, 계속해서 입출금부측 반송로를 통해 매체가 반송되어 오는 경우에는 매체 인식 장치 및 다관절 병렬로봇팔이 상술한 과정을 반복하여 작동함으로써, 연속적으로 반송 매체를 인식하고, 해당 매체의 스큐 및 반송위치를 보정하여 정렬된 매체를 감별부측 반송로로 전달하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치가 매체자동입출기 입출금부 후방의 반송로 상에 설치되어, 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 보정하여 감별부측 반송로로 전달하는 구성 및 작동 방법을 실시예로 설명하고 있으나, 이외에도 본 발명의 매체정렬장치는 매체카세트에 저장되는 매체의 정렬에도 유용하게 활용될 수 있으며, 이 경우 본 발명에 따른 매체정렬장치를 매체자동입출기에서 매체를 저장하는 매체카세트 전방의 반송로 상에 설치하여 매체카세트로 반송되는 매체를 정렬하도록 구성될 수도 있다.

즉, 상기와 같이 매체정렬장치가 매체카세트 전방의 반송로 상에 설치되는 경우에는, 매체카세트로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 정렬함으로써, 매체카세트로 수납되는 매체가 정렬된 상태로 스택되어, 매체카세트의 매체 스택 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치는, 매체자동입출기의 입출금부를 통해 투입된 매체가 입출금부로부터 반송되면, 매체 인식 장치를 통해 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 인식하고, 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하여, 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 인식 정보를 기반으로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정하여 매체 감별부측 반송로로 전달함으로써, 매체 감별부로 진입되는 매체를 정확하게 정렬시키는 동시에, 상호 크기 및 종류가 다른 매체(수표 및 지폐)의 경우에도 효과적으로 정렬시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치는 다관절 병렬로봇팔을 구비하여 매체를 정렬함으로써 종방향 입금방식 및 횡방향 입금방식 등의 입금방식이 다른 다양한 종류의 매체자동입출기에도 광범위하게 적용될 수 있다.

1 : 매체 10 : 입출금부
20 : 매체 감별부 30 : 반송로
100 : 매체 인식 장치 200 : 다관절 병렬 로봇팔
210 : 매체 픽업부 211 : 진공 흡착 패드
220 : 다관절 링크암부 221 : 제 1 링크암
222 : 제 2 링크암 223 : 제 3 링크암
224 : 제 4 링크암 225 : 제 1 구동모터
226 : 제 2 구동모터 230 : 승강 구동부
240 : 회전 구동부 a : 반송 기준 라인

Claims (10)

1. 매체자동입출기의 입출금부 후방 반송로 상에 구비되어 반송되는 매체를 정렬하는 매체정렬장치에 있어서,
   상기 입출금부 후방의 반송로 상에 구비되어, 상기 입출금부를 통해 투입되어 반송되는 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 장치;
   반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하고, 상기 매체 인식 장치로부터 인식된 매체의 인식 정보를 기반으로 픽업된 매체의 스큐 및 반송위치를 미리 설정된 정렬위치로 보정한 후, 보정된 매체를 반송로로 전달하는 다관절 병렬로봇팔;
   을 포함하여 구성되되,
   상기 다관절 병렬로봇팔은,
   반송로를 따라 반송되는 매체를 픽업하는 매체 픽업부;
   상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm) 및 상기 복수의 링크암을 구동시키는 구동모터로 구성되고, 일단이 상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 반송로 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이송시키는 다관절 링크암부;
   상기 다관절 링크암부와 상기 매체 픽업부 사이에 연결되어 상기 매체 픽업부를 상하로 승강시키는 승강구동부; 및
   상기 매체 픽업부와 연결되어 상기 매체 픽업부를 좌우로 회동시키는 회전 구동부;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 다관절 링크암부는,
   병렬 배치되어 일단부가 반송로 상부에 각각 회동 가능하게 고정되는 제 1 링크암(link-arm) 및 제 2 링크암;
   일단부가 상기 제 1 링크암 및 제 2 링크암의 타단부에 각각 회동 가능하게 연결되고, 타단부는 상호 연결되어 상기 매체 픽업부와 연결되는 제 3 링크암 및 제 4 링크암;
   상기 제 1 링크암의 일단부에 구비되어, 상기 제 1 링크암을 회동시키는 제 1 구동모터;
   상기 제 2 링크암 및 제 4 링크암 사이의 연결부분에 구비되어 상기 제 4 링크암을 회동시키는 제 2 구동모터;
   를 포함하여 구성되어,
   상기 제 1 구동모터 및 제 2 구동모터의 구동에 의해 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 링크암이 연동하여 상기 매체 픽업부를 반송로 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이송시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 매체 인식 장치는,
   상기 입출금부를 통해 투입되어 반송되는 매체의 반송 상태를 촬영하고, 촬영된 매체의 스큐(skew) 및 반송위치를 인식하는 매체 인식 카메라인 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체 정렬장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 매체 픽업부는,
   진공 흡착 방식을 통해 매체를 픽업(pick-up)하는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 매체정렬장치는,
   상기 매체자동입출기에서 매체 감별부 전방의 반송로 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 매체정렬장치는,
   상기 매체자동입출기에서 매체카세트 전방의 반송로 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬장치.
   
7. 매체 픽업부가 연결된 다관절 병렬로봇팔을 이용하여 매체자동입출기의 반송로로 반송되는 매체를 정렬하는 방법에 있어서,
   매체 인식 장치를 통해 상기 반송로로 반송되는 매체의 스큐 및 반송위치를 인식하는 단계와;
   매체 인식 장치로부터 인식된 해당 매체의 인식 정보를 다관절 병렬로봇팔로 전송하는 단계와;
   매체 인식 장치로부터 전송된 매체의 인식 정보를 기반으로 다관절 병렬로봇팔을 통해 매체 인식 장치를 통과한 매체의 상부로 매체 픽업부를 이송시키는 단계와;
   매체 픽업부를 통해 반송되는 매체를 픽업(pick-up)하는 단계와;
   매체 인식 장치로부터 전송된 매체의 인식 정보를 기반으로 다관절 병렬로봇팔을 구동하여 픽업된 매체의 스큐 및 반송위치를 보정하여 반송로로 전달하는 단계와;
   상기 다관절 병렬로봇팔을 초기위치로 복귀시키는 단계;
   를 포함하여 구성되되,
   상기 매체 픽업부를 이송시키는 단계 및 매체의 반송위치를 보정하여 반송로로 전달하는 단계는,
   상호 연결되는 복수의 링크암(link-arm) 및 상기 복수의 링크암을 구동시키는 구동모터를 포함하여 구성되는 다관절 병렬로봇팔을 이용하여, 상기 구동모터의 회전에 따라 이루어지는 상기 복수의 링크암의 연동구조를 통해 반송로 상에서 상기 매체 픽업부를 X축 및 Y축 방향으로 이송시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 픽업된 매체의 반송위치를 보정하여 반송로로 전달하는 단계에서는,
   픽업된 매체의 일측 단부가 미리 설정된 반송 기준 라인에 정렬되도록 보정하여 반송로로 전달하는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬방법.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 매체 픽업부를 통해 매체를 픽업(pick-up)하는 단계에서는,
   진공 흡착 방식을 이용하여 매체를 픽업하는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬방법.
   
10. 제 7항에 있어서,
    상기 다관절 병렬로봇팔은,
    상기 반송로 상에서의 매체 반송 속도에 맞추어 매체의 픽업(pick-up), 보정 및 전달을 수행하는 것을 특징으로 하는 다관절 병렬로봇팔을 이용한 매체정렬방법.
    

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