KR20170005391A - 부품 분류 메커니즘 및 분류 방법, 및 부품 공급 시스템 - Google Patents

부품 분류 메커니즘 및 분류 방법, 및 부품 공급 시스템 Download PDF

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KR20170005391A
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타이코 일렉트로닉스 (상하이) 컴퍼니 리미티드
선전 에이엠아이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

부품 분류 메커니즘이 개시되며, 이는 : 제 1 수평 방향으로 앞뒤로 이동하는 것이 가능한 진동 디스크(110); 및 진동 디스크(110)에 배열되는 이송 디스크(120)를 포함하며, 복수의 그루브(123)들이 이송 디스크(120)의 내부 바닥 표면에 형성되고, 각각의 그루브(123)는 분류될 대응하는 부품의 크기 및 형상에 대응하는 크기 및 형상을 갖고, 이송 디스크(120)는 부품들이 분류될 때 진동 디스크(110)와 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성된다. 부품 분류 메커니즘은 부품들이 이송 디스크(120)에서 계속해서 위아래로 뒤집히고 계속해서 그의 자세들을 변경하는 것을 가능하게 하여서, 부품은 이에 대응하지 않는 그루브(123)에서 포획되기 보다는, 정확한 자세에서 대응하는 그루브(123)에 쉽게 들어갈 수 있고, 따라서 부품 분류 효율 및 분류 정확성을 개선한다. 부품 분류 방법 및 부품 공급 시스템이 또한 개시된다.

Description

부품 분류 메커니즘 및 분류 방법, 및 부품 공급 시스템 {PART SORTING MECHANISM AND SORTING METHOD, AND PART SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 복잡한 구조들을 갖는 소형 구성요소들을 자동으로 분류하기 위한 메커니즘 및 방법에 관한 것이며, 구성요소 분류 메커니즘을 포함하는 구성요소 분류 시스템에 관한 것이다.
종래 기술에서, 복잡한 구조들을 갖는 소형 구성요소들, 예컨대 다양한 전자 구성요소들은 일반적으로 진동 판에 의해 분류된다. 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되는 복수의 그루브들이 진동 판의 내부 바닥 표면에 형성되고, 그루브들은 진동 판에 어레이로 배열된다. 분류될 구성요소들은 진동 판 안으로 놓인다. 진동 판이 앞뒤로 진동할 때, 이러한 소형 구성요소들은 각각의 그루브들 안으로 자동으로 분류된다. 이러한 방식으로, 복잡한 구조들을 갖는 이러한 소형 구성요소들이 최초에 분류된다. 그 후에, 비전 로봇(vision robot)이, 각각의 그루브들 안으로 분류된 구성요소들을 진동 판으로부터 집어올릴 수 있고 집어든 구성요소들을 회로 보드 상으로 장착할 수 있다.
하지만, 종래 기술에서, 진동 판은 단지 수평 방향으로 앞뒤로 진동한다. 그 결과, 진동 판에서 구성요소들을 위아래로 뒤집는 것이 어렵고, 진동 판의 이러한 구성요소들의 자세들을 계속해서 변경하는 것이 쉽지 않다. 그 결과, 일부 구성요소들은 부정확한 자세들로 그루브들에서 쉽게 막힐 수 있다. 일단 막히면, 전체 구성요소 이송 시스템이 이러한 막힌 구성요소들을 정리하기 위해 정지되어야만 한다. 이는 생산 효율을 심각하게 감소시킨다.
본 발명은 상기 언급된 단점들 중 하나 이상의 양태를 극복하거나 완화하기 위해 이루어졌다.
본 발명의 목적에 따르면, 복잡한 구조들을 갖는 소형 구성요소들이 정확한 자세들로 각각의 그루브들 안으로 용이하게 분류될 수 있고 그루브들에서 막히지 않을 수 있게 하는 구성요소 분류 메커니즘이 제공된다.
본 발명의 양태에 따르면, 구성요소 분류 메커니즘이 제공되며, 이는 : 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성되는 진동 판; 그리고 진동 판에 장착되고 그의 내부 바닥 표면에 복수의 그루브들이 형성되며, 상기 그루브들은 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되는 이송 트레이를 포함한다. 이송 트레이는 진동 판과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들어서(swing), 각각의 그루브들 안으로 구성요소들을 분류하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들기 위해 이송 트레이를 구동하도록 구성되는 제 1 구동 장치가 진동 판에 장착된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터를 포함한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 구동 장치는 본체 및 본체의 로드를 포함하는 제 1 실린더를 포함하며, 상기 제 1 실린더의 본체는 진동 판에 회전 가능하게 연결되고, 제 1 실린더의 로드의 첨단 단부는 미리 정해진 제 1 거리만큼 피봇 축선으로부터 떨어진 제 1 위치에서 이송 트레이에 회전 가능하게 연결되고, 제 1 실린더의 로드는 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들기 위해 이송 트레이를 왕복 운동시키고 구동시킨다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 한 쌍의 지지 포스트들이 진동 판에 고정식으로 장착되고; 이송 트레이는 한 쌍의 지지 포스트들에 피봇식으로 지지되어서, 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 이송 트레이는 피봇 축선에 평행한 폭 방향 그리고 폭 방향에 수직인 길이 방향을 갖는다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 이송 트레이는 제 1 측 그리고 길이방향으로 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖고, 제 1 실린더의 로드의 첨단 단부는 이송 트레이의 제 1 측의 바닥에 회전 가능하게 연결된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 실린더에 대향하는 지지 장치가 이송 트레이의 제 2 측에서 진동 판에 장착되고; 지지 장치는 구성요소들의 분류 동안 이송 트레이가 앞뒤로 흔들리고 구성요소들이 분류된 후에 제 1 실린더와 협동함으로써 수평 평면에 평행한 수평 자세로 이송 트레이를 지지하는 것을 가능하게 하도록 구성된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 지지 장치는 본체 및 본체의 로드를 포함하는 제 2 실린더를 포함하고, 제 2 실린더의 본체는 진동 판에 고정되고, 제 2 실린더의 로드는 이송 트레이에 연결되지 않고 진동 판에 수직이다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 2 실린더의 로드는 구성요소들의 분류 동안 후퇴되어서, 이송 트레이가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 하고, 구성요소들이 분류되고 진동 판이 진동을 정지한 후에, 제 2 실린더의 로드는 연신되어서, 제 1 실린더와 협동함으로써 이송 트레이를 수평 자세로 지지한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 이송 트레이 안으로 분류될 구성요소들을 이송하는 동안, 제 1 실린더는 이송 트레이를 수평 평면에 대하여 제 1 경사 각도를 갖는 제 1 경사 자세로 구동하고, 분류될 구성요소들은 이송 트레이의 제 1 및 제 2 측들의 더 높은 측에서 이송 단부로부터 이송 트레이 안으로 이송된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 이송 트레이로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 제 1 실린더는 이송 트레이를 수평 평면에 대하여, 제 1 경사 각도보다 더 큰 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 경사 자세로 구동하고, 이송 단부는 이송 트레이의 제 1 및 제 2 측들의 더 낮은 측에 위치하여서, 과잉 구성요소들을 이송 단부로 다시 쏟아낸다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 이송 트레이 안으로 구성요소들을 이송하는 동안 그리고 이송 트레이로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 이송 트레이는 수평 방향으로 진동 판을 따라서 앞뒤로 진동한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 복수의 그루브들이 이송 트레이의 내부 바닥 표면에 어레이로 배열된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 진동 판이 베이스 판에 슬라이딩 가능하게 장착되고 수평 방향으로 앞뒤로 진동하기 위해 구성된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 수평 방향으로 앞뒤로 진동시키기 위해 진동 판을 구동하도록 구성되는 제 2 구동 장치가 베이스 판에 장착된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 2 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터이다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제 2 구동 장치는 모터를 포함하고, 캠 트랜스미션 메커니즘이 모터와 진동 판 사이에 제공되어서, 모터의 회전 동작을 진동 판의 선형 왕복 운동 동작으로 전환한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 구성요소 이송 시스템이 제공되며, 이는 : 상기 실시예들에 언급된 바와 같은 구성요소 분류 메커니즘; 및 각각의 그루브들 안으로 분류된 구성요소들을 구성요소 분류 메커니즘의 이송 트레이로부터 집어올리도록 구성되는 비전 로봇을 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 비전 로봇은 : 시트; 시트에 장착되는 다중 자유도 아암 메커니즘; 및 다중 자유도 아암 메커니즘의 단부 아암에 장착되는 집어들기(picking) 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 구성요소들의 분류 방법이 제공되며,
S100 : 구성요소 분류 메커니즘을 제공하는 단계로서, 상기 구성요소 분류 메커니즘은 진동 판 및 진동 판에 장착되는 이송 트레이를 포함하고, 분류될 각각의 구성요소들과 크기와 형상이 매칭되는 복수의 그루브들이 이송 트레이의 내부 바닥 표면에 형성되는, 단계; 및
S200 : 진동 판과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들려서, 구성요소들을 각각의 그루브들 안으로 분류하도록 이송 트레이를 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 상기 방법은 :
S300 : 구성요소들이 각각의 그루브들 안으로 분류된 후 진동 판을 정지시키는 단계; 및
S400 : 각각의 그루브들 안으로 분류된 구성요소들을 비전 로봇에 의해 구성요소 분류 메커니즘의 이송 트레이로부터 집어올리는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 상기 다양한 예시적인 실시예들에서, 이송 판이 진동 판을 따라 수평 방향으로 앞뒤로 진동할 뿐만 아니라, 또한 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들리기 때문에, 구성요소들은 용이하게 뒤집히고 계속해서 이들의 자세들을 변경할 수 있어서 이들은 정확한 자세들로 각각의 그루브들 안으로 쉽게 분류될 수 있고 그루브들에서 막히지 않을 수 있으며, 구성요소들의 분류 효율을 증가시킨다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들은 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 상세한 예시적인 실시예들을 설명함으로써 더 명료하게 될 것이다.
도 1은 각각의 그루브들 안으로 분류된 구성요소들을 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구성요소 분류 메커니즘의 이송 트레이로부터 집어올리도록 구성된 비전 로봇의 예시적인 사시도이고,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구성요소 분류 메커니즘의 예시적인 사시도이고,
도 3은 도 2에 도시된 구성요소 분류 메커니즘의 평면도(top view)이고,
도 4는 이송 트레이 안으로 구성요소들을 이송하는 동안의 구성요소 분류 메커니즘의 측면도이고,
도 5는 도 4에 도시된 구성요소 분류 메커니즘의 정면도이고,
도 6은 구성요소들이 분류되고 집어들기 장치에 의해 집어올려진 후의 구성요소 분류 메커니즘의 측면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 구성요소 분류 메커니즘의 정면도이고,
도 8은 이송 트레이로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안의 구성요소 분류 메커니즘의 측면도이고,
도 9는 도 8에 도시된 구성요소 분류 메커니즘의 정면도이다.
본 개시의 예시적인 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 이후에 상세하게 설명될 것이며, 유사한 참조 부호들은 유사한 요소들을 나타낸다. 하지만 본 개시는 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며 본원에 명시된 실시예로 제한되는 것으로 이해되어서는 안되며; 오히려 이러한 실시예들은 본 개시가 철저하고 완전할 것이며, 당업자에게 본 개시의 컨셉을 완전히 전달하도록 제공된다.
이후의 상세한 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 수많은 특정 세부사항들이 개시된 실시예들의 전반적인 이해를 제공하기 위해 명시된다. 하지만 하나 또는 그 초과의 실시예들은 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 명료할 것이다. 다른 예들에서, 주지된 구조들 및 장치들이 도면을 간소화하기 위해 개략적으로 도시된다.
본 발명의 일반적인 컨셉에 따르면, 구성요소 분류 메커니즘이 제공되며, 이는 : 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성되는 진동 판; 및 진동 판에 장착되고 그의 내부 바닥 표면에 복수의 그루브들이 형성되며, 상기 그루브들은 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되는 이송 트레이를 포함하며, 상기 이송 트레이는 진동 판과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들려서, 구성요소들을 각각의 그루브들로 분류하도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구성요소 분류 메커니즘(100)의 예시적인 사시도이며; 도 3은 도 2에 도시된 구성요소 분류 메커니즘(100)의 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구성요소 분류 메커니즘(100)은 주로 진동 판(110) 및 이송 트레이(120)를 포함한다.
실시예에서, 진동 판(110)은 실질적으로 편평한 판 부재를 나타낸다. 진동 판(110)은 예컨대 슬라이딩 슬롯 또는 슬라이딩 레일에 의해 베이스 판(130)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 베이스 판(130)은 프레임 또는 지면에 고정될 수 있다.
이송 트레이(120)는 내부에 오목한 수용 공동을 갖는 직사각형 판으로서 형성된다. 복수의 그루브(123)들이 이송 트레이(120)의 내부 바닥 표면에 형성된다. 복수의 그루브(123)들은 어레이로 배열될 수 있다. 그루브(123)들은 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되도록 형성된다. 실제 요구사항들에 따르면, 이러한 그루브(123)들의 크기들 및/또는 형상들은 동일하거나 상이할 수 있다.
예시된 실시예에서, 미리 정해진 각도 범위 내에서 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동하도록 구성되는 제 1 구동 장치가 진동 판(110)에 장착된다. 제 1 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터일 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터, 예컨대 제 1 (공기 또는 유압) 실린더(125)를 포함할 수 있다. 제 1 실린더(125)는 본체 및 본체의 로드(126)를 포함하고, 제 1 실린더(125)의 본체는 진동 판(110)에 회전 가능하게 연결되고, 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 미리 정해진 제 1 거리만큼 피봇 축선(X)으로부터 떨어진 제 1 위치(도 4 참조)에서 이송 트레이(120)에 회전 가능하게 연결된다. 이러한 방식으로, 제 1 실린더(125)의 로드(126)는 제 1 실린더(125)의 로드(126)가 왕복 운동할 때 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 이송 트레이(120)가 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리는 미리 정해진 각도 범위는 분류될 구성요소들의 크기들 및 형상들에 대하여 결정될 수 있다. 예컨대, 이송 트레이(120)는 수평 평면에 대하여 +25도 내지 -25도의 각도 내에서 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들릴 수 있다.
하지만 본 발명은 예시된 실시예들로 제한되지 않으며, 제 1 구동 장치는 회전 액츄에이터, 예컨대 모터일 수 있다. 모터의 출력 샤프트는 이송 트레이(120)의 피봇 샤프트에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있어서, 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동한다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 한 쌍의 지지 포스트(124)들이 진동 판(110)에 고정식으로 장착된다. 이송 트레이(120)는 한 쌍의 지지 포스트(124)들에 피봇식으로 지지되어서, 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들린다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 트레이(120)는 피봇 축선(X)에 평행한 폭 방향 그리고 폭 방향에 수직인 길이방향을 갖는다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 트레이(120)는 제 1 측(121) 및 길이방향으로 제 1 측(121)에 대향하는 제 2 측(122)을 갖는다. 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 이송 트레이(120)의 제 1 측(121)의 바닥에 회전 가능하게 연결된다(도 4 참조).
도 4는 이송 트레이(120) 안으로 구성요소들을 이송하는 동안의 구성요소 분류 메커니즘(100)의 측면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 실린더(125)에 대향하는 지지 장치가 이송 트레이(120)의 제 2 측(122)에서 진동 판(110)에 장착된다. 지지 장치는 구성요소들의 분류 동안 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리고(도 4 참조) 구성요소들이 분류되고 집어들기 장치에 의해 집어올려진 후에 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 평면에 평행한 수평 자세(도 6 참조)로 이송 트레이(120)를 지지하는 것을 가능하게 하도록 구성된다.
실시예에서, 지지 장치는 제 2 (공기/유압)실린더(127)를 포함할 수 있다. 제 2 실린더(127)는 본체 및 본체의 로드(128)를 포함하고, 제 2 실린더(127)의 본체는 진동 판(110)에 고정되고, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 이송 트레이(120)에 연결되지 않고 진동 판(110)에 수직이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 구성요소들을 분류하는 동안 후퇴되어서, 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 구성요소들이 분류되고 집어들기 장치에 의해 집어올려진 후에, 진동 판(110)은 정지되고, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 연신되어서, 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 자세로 이송 트레이(120)를 지지한다.
도 5는 도 4에 도시된 구성요소 분류 메커니즘(100)의 정면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 분류될 구성요소들을 이송 트레이(120) 안으로 이송하는 동안, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여 제 1 경사 각도를 갖는 제 1 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동하고, 분류될 구성요소들은 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측(121 및 122)들의 더 높은 측(121)에서 이송 단부로부터 이송 트레이(120) 안으로 이송된다.
실시예에서, 제 1 경사 각도는 분류될 구성요소들의 크기들 및 형상들을 기본으로 하여 결정될 수 있다. 실시예에서, 제 1 경사 각도는 20° 내지 30°일 수 있다.
분류될 구성요소들이 이송 트레이(120) 안으로 이송된 후에, 진동 판(110)은 수평 방향으로 앞뒤로(도 2에서 좌-우 방향) 진동하도록 이송 트레이(120)를 구동한다. 그러는 동안, 제 1 실린더(125)는 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동한다. 그 결과, 구성요소들은 중력의 작용 하에서 이송 트레이(120)에서 자동으로 위아래로 구를 수 있고, 이러한 구성요소들의 자세들은 계속해서 변경된다. 이러한 방식으로, 이러한 구성요소들은 정확한 자세들로 각각의 그루브들 안으로 쉽게 분류될 수 있고 그루브들에서 막히지 않을 수 있으며, 이는 구성요소들의 분류 효율을 증가시킨다.
본 발명의 실시예에서, 진동 판(110)의 진동 주파수 및 진동 크기는 분류될 구성요소들의 크기들 및 형상들을 기본으로 하여 결정될 수 있다. 실시예에서, 진동 판(110)은 3회/초의 진동 주파수 그리고 5 ㎜ 의 진동 크기를 가질 수 있다.
도 6은 구성요소들이 분류되고 집어들기 장치(202)(도 1 참조)에 의해 집어올려진 후의 구성요소 분류 메커니즘(100)의 측면도이고; 도 7은 도 6에 도시된 구성요소 분류 메커니즘(100)의 정면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이때 진동 판(110)은 진동이 정지되고, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 연신되어서, 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 자세로 이송 트레이(120)를 신뢰할 수 있게 지지하고 집어들기 장치(202)가 이송 트레이(120)로부터 구성요소들을 집어올리는 동안 이송 트레이(120)의 임의의 불필요한 작은 흔들림을 방지한다. 이러한 방식으로, 이는 구성요소들을 집어올리고 집어든 구성요소들을 회로 보드에 장착하는 동안 집어들기 장치(202)의 위치지정 정확도를 개선할 수 있다.
도 8은 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안의 구성요소 분류 메커니즘(100)의 측면도이고; 도 9는 도 8에 도시된 구성요소 분류 메커니즘(100)의 정면도이다.
구성요소들이 이송 트레이(120)에서 분류된 후에, 각각의 그루브(123)들 안으로 분류되지 않은 과잉 구성요소들을 이송 트레이(120)의 이송 단부(제 1 측(121)의 단부)로 다시 쏟아내는 것이 필요하다. 이때, 도 8 및 도 9에서 도시된 바와 같이, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여, 제 1 경사 각도보다 더 큰 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동한다. 이러한 상태에서, 이송 단부는 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측(121, 122)의 하부 측(121)에 위치되어서, 과잉 구성요소들을 이송 단부로 다시 쏟아낸다.
실시예에서, 제 2 경사 각도는 분류될 구성요소들의 크기들 및 형상들을 기본으로 하여 결정될 수 있다. 실시예에서, 제 2 경사 각도는 30°내지 35°내일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이송 트레이(120) 안으로 구성요소들을 이송하는 동안, 이송 트레이(120)는 수평 방향으로 진동 판(110)과 함께 앞뒤로(도 2의 좌-우 방향) 진동할 수 있다. 이러한 방식으로, 이는 구성요소들의 분류 효율을 더 개선할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 이송 트레이(120)는 수평 방향으로 진동 판(110)과 함께 앞뒤로(도 2의 좌-우 방향) 진동할 수 있다. 이러한 방식으로, 구성요소들을 쏟아내는 효율을 더 개선할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 진동 판(110)을 구동하도록 구성되는 제 2 구동 장치가 베이스 판(130)에 장착된다.
본 발명의 실시예에서, 제 2 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터를 포함할 수 있다.
예시된 실시예에서, 제 2 구동 장치는 모터(111)이고, 캠 트랜스미션 메커니즘(112)은 모터(111)와 진동 판(110) 사이에 제공되어서, 모터(111)의 회전 동작을 진동 판(110)의 선형 왕복 운동 동작으로 전환한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구성요소 분류 메커니즘(100)의 이송 트레이(120)로부터, 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 구성요소들을 집어올리도록 구성된 비전 로봇(200)의 예시적인 사시도이다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 구성요소 분류 시스템이 개시된다. 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 구성요소 분류 시스템은 도 2 내지 도 9에 도시된 구성요소 분류 메커니즘(100) 그리고 도 1에 도시된 비전 로봇(200)을 주로 포함한다. 비전 로봇(200)은 구성요소 분류 메커니즘의 이송 트레이(120)로부터, 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 구성요소들을 집어올리고 집어든 구성요소들을 회로 보드의 각각의 위치들에 장착하도록 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 비전 로봇(200)은 시트(201), 시트(201)에 장착된 다중 자유도 아암 메커니즘 및 다중 자유도 아암 메커니즘의 단부 아암에 장착되는 집어들기 장치(202)를 주로 포함한다.
실시예에서, 비전 로봇(200)의 시트(201) 및 구성요소 분류 메커니즘의 베이스 판(130) 양자는 프레임(도시되지 않음) 또는 지면에 고정될 수 있다.
실시예에서, 비전 로봇(200)의 아암 메커니즘은 6 개의 상이한 자유도들을 가질 수 있다.
실시예에서, 집어들기 장치(202)는 예컨대 하나 또는 그 초과의 진공 흡입 노즐들을 갖는 진공 흡입기를 포함할 수 있다. 진공 흡입 노즐들은 회전 턴테이블(turntable)(도시되지 않음)에 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 구성요소들의 분류 방법이 개시되며,
S100 : 구성요소 분류 메커니즘을 제공하는 단계로서, 상기 구성요소 분류 메커니즘은 진동 판(110) 및 진동 판(110)에 장착되는 이송 트레이(120)를 포함하고, 분류될 각각의 구성요소들과 크기와 형상이 매칭되는 복수의 그루브(123)들이 이송 트레이(120)의 내부 바닥 표면에 형성되는, 단계; 및
S200 : 진동 판(110)과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들려서, 구성요소들을 각각의 그루브(123)들 안으로 분류하도록 이송 트레이(120)를 구동하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 :
S300 : 구성요소들이 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 후 진동 판(110)을 정지시키는 단계; 및
S400 : 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 구성요소들을 비전 로봇(200)에 의해 구성요소 분류 메커니즘(100)의 이송 트레이(120)로부터 집어올리는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 상기 실시예들에 설명된 바와 같이, 이송 트레이의 내부 바닥 표면의 그루브들은 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되도록 디자인된다. 이송 트레이는 진동 판과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 피봇 축선을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 진동 판 및 선형 액츄에이터에 의해 구동된다. 이러한 방식으로, 복잡한 매우 작은 구성요소들이 각각의 그루브들 안으로 자동으로 분류될 수 있다. 이러한 방식으로, 구성요소들은 쉽게 뒤집어지고 계속해서 이들의 자세들을 변경할 수 있어서 이들은 정확한 자세들로 각각의 그루브들 안으로 쉽게 분류될 수 있고 그루브들에서 막히지 않을 수 있으며, 이는 구성요소들의 분류 효율을 증가시킨다. 본 발명의 상기 실시예들에서, 구성요소 분류 메커니즘은 좋은 범용성을 갖는다. 예컨대, 분류될 구성요소들의 타입들이 변경될 때, 전체 구성요소 분류 메커니즘 대신, 단지 이송 판을 교체하는 것이 필요하다. 이에 의해, 비용을 감소시키고 시간을 절약한다.
본 발명의 상기 실시예들에서, 구성요소들이 각각의 그루브들 안으로 분류된 후에, 비전 로봇은 예비 설정된 프로그램을 기본으로 하여 각각의 그루브들의 구성요소들을 직접 집어올릴 수 있다. 이에 의해, 비전 로봇은 구성요소들이 각각의 그루브들 안으로 분류되었는지 여부를 판정하는 것만을 필요로 하고, 구성요소들의 크기들 및 형상들을 시각적으로 확인할 필요는 없다. 그 결과, 계산적 복잡함 및 비전 로봇의 비전 시스템의 계산 시간을 현저하게 감소시키고 비전 시스템의 신뢰성 및 효율을 증가시킨다.
상기 실시예들은 예시를 위해 의도된 것이지, 제한적이지 않다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다. 예컨대, 많은 수정들이 당업자에 의해 상기 실시예들에 대하여 이루어질 수 있고, 상이한 실시예들에 설명된 다양한 특징들은 구성 또는 원리의 모순 없이 서로 자유롭게 조합될 수 있다.
몇몇 예시적인 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 다양한 변경들 또는 수정들이, 그 범주가 청구 범위들 및 이들의 동등물들로 규정되는 본 개시의 원리들 및 사상으로부터 이탈함이 없이 이러한 실시예들에 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
본원에 사용되는 바와 같은, 단수형으로 인용되고 단수형 표현을 갖는 요소는, 배제가 명백하게 언급되지 않는다면 상기 요소들 또는 단계들의 복수형을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 "하나의 실시예" 에 대한 참조들은 인용된 특징들을 또한 포함하는 부가적인 실시예들의 존재를 배제하는 것으로서 해석되고자 하는 것이 아니다. 또한, 명백하게 반대로 언급되지 않는 한, 특별한 특성을 갖는 복수의 요소들 또는 요소를 "포함하는" 또는 "갖는" 실시예들은 이러한 특성을 갖지 않는 이러한 요소들을 부가적으로 포함할 수 있다.

Claims (40)

  1. 구성요소 분류 메커니즘으로서,
    수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성되는 진동 판(110); 및
    상기 진동 판(110)에 장착되고 그의 내부 바닥 표면에 복수의 그루브(123)들이 형성되며, 상기 그루브(123)들은 분류될 각각의 구성요소들과 크기 및 형상이 매칭되는, 이송 트레이(120)를 포함하고,
    상기 이송 트레이(120)는 진동 판(110)과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들려서, 각각의 그루브(123)들 안으로 구성요소들을 분류하도록 구성되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동하도록 구성되는 제 1 구동 장치가 진동 판(110)에 장착되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터를 포함하는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 장치는 본체 및 본체의 로드(126)를 포함하는 제 1 실린더(125)를 포함하고, 상기 제 1 실린더(125)의 본체는 진동 판(110)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 제 1 미리 정해진 거리만큼 피봇 축선(X)으로부터 떨어진 제 1 위치에서 이송 트레이(120)에 회전 가능하게 연결되고,
    상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)는 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동하고 왕복 운동하는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 포스트(124)들은 진동 판(110)에 고정식으로 장착되고; 및
    상기 이송 트레이(120)는 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들기 위해 한 쌍의 지지 포스트(124)들에 피봇식으로 지지되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)는 피봇 축선(X)에 평행한 폭 방향 그리고 폭 방향에 수직인 길이방향을 갖는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)는 제 1 측(121) 및 길이방향으로 제 1 측(121)에 대향하는 제 2 측(122)을 갖고; 및
    상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 이송 트레이(120)의 제 1 측(121)의 바닥에 회전 가능하게 연결되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더(125)에 대향하는 지지 장치는 이송 트레이(120)의 제 2 측(122)에서 진동 판(110)에 장착되고; 및
    상기 지지 장치는 구성요소들을 분류하는 동안 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 하며 구성요소들이 분류된 후에 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 평면에 평행한 수평 자세로 이송 트레이(120)를 지지하도록 구성되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지 장치는 본체 및 본체의 로드(128)를 포함하는 제 2 실린더(127)를 포함하고, 상기 제 2 실린더(127)의 본체는 진동 판(110)에 고정되고, 상기 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 이송 트레이(120)에 연결되지 않고 진동 판(110)에 수직인,
    구성요소 분류 메커니즘.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 하기 위해 구성요소들의 분류 동안 후퇴되고; 및
    상기 구성요소들이 분류되고 진동 판(110)이 진동을 정지한 후에, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 자세로 이송 트레이(120)를 지지하기 위해 연신되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  11. 제 10 항에 있어서,
    분류될 구성요소들을 이송 트레이(120)로 이송하는 동안, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여 제 1 경사 각도를 갖는 제 1 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동하고, 분류될 구성요소들이 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측들의 더 높은 측에서 이송 단부로부터 이송 트레이(120) 안으로 이송되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여, 제 1 경사 각도보다 더 큰 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동하고, 상기 이송 단부는 과잉 구성요소들을 다시 이송 단부로 쏟아내기 위해, 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측들의 더 낮은 측에 위치되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120) 안으로 구성요소들을 이송하는 동안 그리고 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 상기 이송 트레이(120)는 진동 판(110)과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 그루브(123)들은 이송 트레이(120)의 내부 바닥 표면에 어레이로 배열되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 진동 판(110)은 베이스 판(130)에 슬라이딩 가능하게 장착되고 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 진동 판(110)을 구동하도록 구성되는 제 2 구동 장치가 베이스 판(130)에 장착되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터인,
    구성요소 분류 메커니즘.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 장치는 모터(111)를 포함하고, 캠 트랜스미션 메커니즘(112)이 모터(111)의 회전 동작을 진동 판(110)의 선형 왕복 운동 동작으로 전환하기 위해 모터(111)와 진동 판(110) 사이에 제공되는,
    구성요소 분류 메커니즘.
  19. 구성요소 이송 시스템으로서,
    제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 구성요소 분류 메커니즘; 및
    상기 구성요소 분류 메커니즘의 이송 트레이(120)로부터 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 구성요소들을 집어올리도록 구성되는 비전 로봇(200)을 포함하는,
    구성요소 이송 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 비전 로봇(200)은
    시트(201);
    상기 시트(201)에 장착되는 다중 자유도 아암 메커니즘; 및
    상기 다중 자유도 아암 메커니즘의 단부 아암에 장착되는 집어들기 메커니즘(202)을 포함하는,
    구성요소 이송 시스템.
  21. 구성요소들의 분류 방법으로서,
    S100 : 구성요소 분류 메커니즘을 제공하는 단계로서, 상기 구성요소 분류 메커니즘은 진동 판(110) 및 진동 판(110)에 장착되는 이송 트레이(120)를 포함하고, 분류될 각각의 구성요소들과 크기와 형상이 매칭되는 복수의 그루브(123)들이 이송 트레이(120)의 내부 바닥 표면에 형성되는, 단계; 및
    S200 : 상기 진동 판(110)과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하고 미리 정해진 각도 범위 내에서 수평 방향에 평행한 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들려서, 구성요소들을 각각의 그루브(123)들 안으로 분류하도록 이송 트레이(120)를 구동하는 단계를 포함하는,
    구성요소들의 분류 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동하도록 구성되는 제 1 구동 장치가 진동 판(110)에 장착되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터를 포함하는,
    구성요소들의 분류 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 장치는 본체 및 본체의 로드(126)를 포함하는 제 1 실린더(125)를 포함하고, 상기 제 1 실린더(125)의 본체는 진동 판(110)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 제 1 미리 정해진 거리만큼 피봇 축선(X)으로부터 떨어진 제 1 위치에서 이송 트레이(120)에 회전 가능하게 연결되고,
    상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)는 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들리도록 이송 트레이(120)를 구동하고 왕복 운동하는,
    구성요소들의 분류 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 포스트(124)들은 진동 판(110)에 고정식으로 장착되고; 및
    상기 이송 트레이(120)는 피봇 축선(X)을 중심으로 앞뒤로 흔들기 위해 한 쌍의 지지 포스트(124)들에 피봇식으로 지지되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)는 피봇 축선(X)에 평행한 폭 방향 그리고 폭 방향에 수직인 길이방향을 갖는,
    구성요소들의 분류 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)는 제 1 측(121) 및 길이방향으로 제 1 측(121)에 대향하는 제 2 측(122)을 갖고; 및
    상기 제 1 실린더(125)의 로드(126)의 첨단 단부는 이송 트레이(120)의 제 1 측(121)의 바닥에 회전 가능하게 연결되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더(125)에 대향하는 지지 장치는 이송 트레이(120)의 제 2 측(122)에서 진동 판(110)에 장착되고; 및
    상기 지지 장치는 구성요소들을 분류하는 동안 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 하며 구성요소들이 분류된 후에 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 평면에 평행한 수평 자세로 이송 트레이(120)를 지지하도록 구성되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 지지 장치는 본체 및 본체의 로드(128)를 포함하는 제 2 실린더(127)를 포함하고, 상기 제 2 실린더(127)의 본체는 진동 판(110)에 고정되고, 상기 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 이송 트레이(120)에 연결되지 않고 진동 판(110)에 수직인,
    구성요소들의 분류 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 이송 트레이(120)가 앞뒤로 흔들리는 것을 가능하게 하기 위해 구성요소들의 분류 동안 후퇴되고; 및
    상기 구성요소들이 분류되고 진동 판(110)이 진동을 정지한 후에, 제 2 실린더(127)의 로드(128)는 제 1 실린더(125)와 협동함으로써 수평 자세로 이송 트레이(120)를 지지하기 위해 연신되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  31. 제 10 항에 있어서,
    분류될 구성요소들을 이송 트레이(120)로 이송하는 동안, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여 제 1 경사 각도를 갖는 제 1 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동하고, 분류될 구성요소들이 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측들의 더 높은 측에서 이송 단부로부터 이송 트레이(120) 안으로 이송되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 제 1 실린더(125)는 수평 평면에 대하여, 제 1 경사 각도보다 더 큰 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 경사 자세로 이송 트레이(120)를 구동하고, 상기 이송 단부는 과잉 구성요소들을 다시 이송 단부로 쏟아내기 위해, 이송 트레이(120)의 제 1 및 제 2 측들의 더 낮은 측에 위치되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 이송 트레이(120) 안으로 구성요소들을 이송하는 동안 그리고 이송 트레이(120)로부터 과잉 구성요소들을 쏟아내는 동안, 상기 이송 트레이(120)는 진동 판(110)과 함께 수평 방향으로 앞뒤로 진동하는,
    구성요소들의 분류 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 복수의 그루브(123)들은 이송 트레이(120)의 내부 바닥 표면에 어레이로 배열되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 진동 판(110)은 베이스 판(130)에 슬라이딩 가능하게 장착되고 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 구성되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 수평 방향으로 앞뒤로 진동하도록 진동 판(110)을 구동하도록 구성되는 제 2 구동 장치가 베이스 판(130)에 장착되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 장치는 선형 동작 액츄에이터 또는 회전 액츄에이터인,
    구성요소들의 분류 방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 장치는 모터(111)를 포함하고, 캠 트랜스미션 메커니즘(112)이 모터(111)의 회전 동작을 진동 판(110)의 선형 왕복 운동 동작으로 전환하기 위해 모터(111)와 진동 판(110) 사이에 제공되는,
    구성요소들의 분류 방법.
  39. 제 21 항에 있어서,
    S300 : 상기 구성요소들이 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 후 진동 판(110)을 정지시키는 단계; 및
    S400 : 상기 각각의 그루브(123)들 안으로 분류된 구성요소들을 비전 로봇(200)에 의해 구성요소 분류 메커니즘(100)의 이송 트레이(120)로부터 집어올리는 단계를 더 포함하는,
    구성요소들의 분류 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 비전 로봇(200)은
    시트(201);
    상기 시트(201)에 장착되는 다중 자유도 아암 메커니즘; 및
    상기 다중 자유도 아암 메커니즘의 단부 아암에 장착되는 집어들기 메커니즘(202)을 포함하는,
    구성요소들의 분류 방법.
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