KR20210002257A

KR20210002257A - 홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법

Info

Publication number: KR20210002257A
Application number: KR1020190077880A
Authority: KR
Inventors: 송성혁; 박찬훈; 이성휘; 김병인; 이재영; 서용신; 정현목
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-07
Also published as: KR102230770B1

Abstract

본 발명은 다양한 형태의 대상물에 대한 손상을 최소화하면서 안정적인 홀딩 및 이송을 구현할 있는 홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 프레임; 상기 프레임에 결합되며, 스테이지에 놓인 대상물을 홀딩하여 상기 스테이지로부터 상기 대상물을 이격시키는 제1 홀딩유닛; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 스테이지로부터 이격된 상기 대상물의 측면부를 홀딩하는 제2 홀딩유닛;을 포함하며, 상기 제2 홀딩유닛은, 내부에 수용공간을 구비하는 유연커버와, 상기 수용공간에 채워지고 상기 대상물의 측면부 형상에 대응하여 변형되는 분말체를 구비하는 그립부; 및 상기 그립부가 변형된 상태에서 상기 수용공간의 공기를 흡입하여 상기 유연커버를 수축시켜 상기 분말체가 압착 고정됨으로써 상기 그립부가 상기 대상물을 홀딩하도록 하는 부압발생부;를 포함하는 특징을 개시한다.

Description

홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법{HOLDING APPARATUS, TRANSFER SYSTEM INCLUDING THE SAME AND TRANSFER METHOD}

본 발명은 홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법에 관한 것으로, 상세하게는 다양한 형태의 대상물에 대한 손상을 최소화하면서 안정적인 홀딩 및 이송을 구현할 있는 홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법에 관한 것이다.

일반적으로 협업 로봇은 산업용 로봇에 안전 기능이 강화되어 인간과 같은 공간에서 공동 작업이 가능한 제조 로봇을 말한다.

협업 로봇은 공정 재배치가 용이하기 때문에, 기존 산업용 로봇에 비해 생산 유연성 증대 효과가 큰 장점이 있다. 이에 따라 협업 로봇은 단팔 형태의 협업 로봇, 양팔 형태의 협업 로봇 등 여러 형태로 개발되고 있다.

그러나 물류자동화 요구 증대에 따른 다품종 부품과 화물에 대한 피킹 작업 자동화가 시급함에도 불구하고, 기존의 협업 로봇 기술은 인간의 손을 그대로 본 따서 모터로 구동하는 로봇 손의 형태의 그리퍼(Gripper)가 대부분이다. 그런데, 인간의 손 형태를 구현하기 위해서는 각 손가락에 해당하는 부분별로, 액츄에이터와, 회전구동링크 등의 구성이 마련되어야 하고, 각각의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어장치가 필요하기 때문에, 구성이 복잡해지고 이를 통합하기 위한 제어 시스템도 복잡해지는 문제점이 있다.

예를 들어 반도체나 디스플레이 제조 공정에서도 각 공정마다 기판 등의 대상물을 이송하기 위한 이송장치를 필요로 하게 되는데, 이러한 반도체나 디스플레이 제조 공정에 사용되는 기판들 역시 다양 종류의 두께와 크기를 가지고 있다.

이때 종래에 사용되는 로봇 그리퍼의 경우는 다양한 모양과 재질의 물체를 잡기가 어려운 경우가 많다. 왜냐하면, 일반적으로 각각의 로봇은 잡을 수 있는 물체가 한정되어 있어, 물체에 맞는 그리퍼를 각각 구입하여 결합하여야 하고, 이에 따른 제어기도 물체에 맞게 튜닝되어야 하는 번거로움이 있다.

한편 기판과 같이 판상 구조의 대상물은 손상을 방지하고 원활한 이송을 위하여 공기부양이나 진공흡착 방식의 이송장치를 구성하게 되는데, 그러나 기존 공기부양이나 진공흡착 방식은 상대적으로 파지력이 낮아 이송을 위한 가감속 중 대상물이 분리되어 추락될 우려가 크고, 대상물의 상면 혹은 하면에 밀착되는 구조로 인하여 파지하고자 하는 대상물의 크기나 모양에 한계가 있었다.

따라서 파지하고자 하는 대상물의 크기나 모양에 제한되지 않고, 다양한 형태의 대상물 파지가 가능하며, 파지된 대상물의 손상을 최소화하면서도 안정적으로 파지 및 이송하기 위한 기술이 요구된다.

대한민국 공개특허공보 제2012-0126576호(2012.11.21.공개)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 복수 공정의 홀딩 동작을 통하여 대상물의 손상 없이 안정적으로 홀딩하여 이송할 수 있는 홀딩장치 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 홀딩장치는, 프레임; 상기 프레임에 결합되며, 스테이지에 놓인 대상물을 홀딩하여 상기 스테이지로부터 상기 대상물을 이격시키는 제1 홀딩유닛; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 스테이지로부터 이격된 상기 대상물의 측면부를 홀딩하는 제2 홀딩유닛;을 포함할 수 있으며, 이때 상기 제2 홀딩유닛은, 내부에 수용공간을 구비하는 유연커버와, 상기 수용공간에 채워지고 상기 대상물의 측면부 형상에 대응하여 변형되는 분말체를 구비하는 그립부; 및 상기 그립부가 변형된 상태에서 상기 수용공간의 공기를 흡입하여 상기 유연커버를 수축시켜 상기 분말체가 압착 고정됨으로써 상기 그립부가 상기 대상물을 홀딩하도록 하는 부압발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 제1 홀딩유닛은, 상기 대상물의 일면에 밀착됨으로써 내부 공간이 밀폐되는 흡착부; 상기 흡착부 내부의 공기를 흡입하여 상기 흡착부에 상기 대상물이 흡착되도록 하는 제1 부압발생부; 및 상기 프레임과 상기 흡착부를 연결하며, 상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물이 상승되거나 하강되도록 하는 제1 이송부;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 제1 이송부는, 상기 프레임과 상기 흡착부를 연결하는 신축연결부; 및 상기 신축연결부 내부의 공기를 흡입하거나 공급함에 따라 상기 신축연결부가 수축되거나 신장되도록 하는 제2 부압발생부;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 신축연결부는, 내부에 공기가 공급되어 상압이 유지되면, 상기 흡착부가 자중에 의해 하강하여 상기 제2 홀딩유닛보다 낮은 제1 높이에 위치하도록 최대 신장 상태를 유지할 수 있고, 내부에 공기가 빠져나가 부압이 발생되면, 상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물이 상기 제2 홀딩유닛과 동일한 제2 높이에 위치하도록 최대 수축 상태를 유지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 신축연결부는, 상기 프레임에 결합되는 상부결합지지대; 상기 흡착부에 결합되는 하부결합지지대; 상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대 사이에 배치되는 하나 이상의 중간연결지지대; 및 상기 상부결합지지대와 상기 중간연결지지대 및 상기 중간연결지지대와 상기 하부결합지지대를 연결하며, 상기 신축연결부의 내부 공간이 밀폐되도록 하는 유연연결부재;를 포함한 것일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 신축연결부는, 상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대를 연결하며, 상기 신축연결부가 신장된 상태에서 상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대 사이의 간격을 제한하는 간격유지부재를 더 포함할 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 제2 홀딩유닛은, 상기 프레임과 상기 그립부를 연결하며, 상기 대상물을 향해 상기 그립부를 근접시키거나 이격시키는 제2 이송부를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩장치에 있어서, 상기 제2 홀딩유닛은, 상기 유연커버의 타면에 밀착되도록 마련되며, 상기 그립부가 변형 시 함께 압축 변형되면서 상기 그립부를 지지하는 유연지지부를 더 포함할 수도 있다.

한편 본 발명에 따른 이송시스템은, 제1 스테이지; 상기 제1 스테이지와 이격 배치되는 제2 스테이지; 및 전술한 홀딩장치가 구비되며 상기 제1 스테이지의 대상물을 상기 제2 스테이지 측으로 이송시키는 이송로봇;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 전술한 홀딩장치가 구비된 이송시스템을 이용하여 상기 제1 스테이지에서 상기 제2 스테이지 측으로 대상물을 이송하는 이송방법으로서, 상기 제1 스테이지에 안착된 상기 대상물의 상측으로 상기 홀딩장치를 이송시키는 제1 이송단계; 상기 대상물의 상부면을 홀딩하여 상기 제1 스테이지로부터 상기 대상물을 이격시키는 제1 홀딩단계; 상기 제1 스테이지로부터 이격된 상기 대상물의 측면부를 홀딩하는 제2 홀딩단계; 상기 홀딩장치에 홀딩된 상기 대상물을 상기 제2 스테이지의 상측으로 이송시키는 제2 이송단계; 상기 대상물의 측면부에 대한 홀딩을 해제하는 제1 분리단계; 및 상기 제2 스테이지에 상기 대상물을 안착시킨 후 상기 대상물의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 제2 분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 이송방법에 있어서, 상기 제1 홀딩단계는, 상기 대상물의 상부면에 상기 흡착부가 밀착된 상태에서 상기 흡착부의 내부 공기를 흡입하여 상기 흡착부에 상기 대상물이 흡착되도록 하는 제1 흡착단계; 및 상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물을 상승시켜 상기 제1 스테이지로부터 상기 대상물이 이격되도록 하는 제1 상승단계;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 이송방법에 있어서, 상기 제2 홀딩단계는, 상기 대상물을 향해 상기 그립부를 근접 이동시켜 상기 대상물의 가압력에 의해 상기 그립부가 변형되도록 하는 제2 가압단계; 및 상기 그립부가 변형된 상태에서 상기 수용공간의 공기를 흡입하여 상기 유연커버를 수축시켜 상기 분말체가 압착 고정됨으로써 상기 그립부에 상기 대상물이 홀딩되도록 하는 제2 그립단계;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 이송방법에 있어서, 상기 제2 홀딩단계 완료 후 수행되며, 상기 대상물의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 제1 홀딩해제단계; 및 상기 제2 이송단계 완료 후 수행되며, 상기 대상물의 상부면을 재차 홀딩하는 제1 재차홀딩단계;를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 제1 홀딩유닛 및 대상물의 형상에 대응하여 변형되는 그립부를 포함하는 제2 홀딩유닛을 통하여 복수 공정의 홀딩 동작을 구현함으로써, 대상물에 가해지는 파지력을 최소화하여 대상물의 손상을 줄이고, 대상물에 대한 홀딩 및 이송을 효과적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 홀딩유닛 및 제2 홀딩유닛을 통한 복수 공정의 홀딩 동작을 구현함으로써, 판상 구조의 대상물에 대한 홀딩 동작을 보다 신속하고 안정적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 대상물의 형상에 대응하여 변형되는 그립부를 포함함으로써, 다양한 크기나 형상의 대상물을 손상 없이 안정적으로 홀딩할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 홀딩유닛 및 제2 홀딩유닛을 통한 복수 공정의 홀딩 및 분리 동작을 구현함으로써, 스테이지에 대한 대상물의 로딩 및 언로딩 이송 작업을 보다 신속하고 안정적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 크기, 무게 등 대상물의 종류에 따라 대상물의 이송 중 홀딩유닛의 선택적인 작동이 가능하기 때문에, 이송되는 대상물의 홀딩 상태를 보다 견고히 하거나 혹은 보다 효율적인 장치 구동이 가능할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홀딩장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 홀딩장치가 대상물을 홀딩하기 전 상태(a 도면)와 대상물을 홀딩한 상태(b 도면)를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 홀딩유닛을 나타낸 작동 예시도이다.
도 4는 도 3의 신축연결부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 홀딩유닛을 나타낸 단면 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 그립부의 작동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 그립부의 작동을 설명하기 위한 다른 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물의 이송방법을 설명하기 위한 단계별 예시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물의 이송방법을 설명하기 위한 단계별 예시도이다.

이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홀딩장치를 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 홀딩장치가 대상물을 홀딩하기 전 상태(a 도면)와 대상물을 홀딩한 상태(b 도면)를 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 홀딩장치는, 프레임(100), 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 포함한다.

프레임(100)은 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 구성하는 일련의 구성요소를 고정 지지할 수 있다.

프레임(100)은 후술하겠지만 이송로봇에 구비되는 로봇헤드부일 수 있다. 프레임 구조의 로봇헤드부는 이송로봇에 탈부착 가능하게 연결될 수 있다.

제1 홀딩유닛(200)은 프레임(100)에 연결될 수 있으며, 스테이지(S)에 놓인 대상물(M)의 상측에 배치될 수 있다. 제1 홀딩유닛(200)은 스테이지(S)에 놓인 대상물(M)을 홀딩하여 스테이지(S)로부터 대상물(M)이 이격되도록 할 수 있다.

스테이지(S)에 놓인 이송 대상물(M)은 판상 구조를 가질 수 있으며, 박막, 필름 및 기판 등이 해당될 수 있다. 대상물(M)은 반드시 판상의 구조를 가지는 것에만 국한하는 것은 아니며, 다양한 크기나 모양을 가질 수 있다.

제1 홀딩유닛(200)은 스테이지(S)에 놓인 대상물(M)의 상부면을 홀딩할 수 있으며, 홀딩된 대상물(M)을 스테이지(S)로부터 이격되게 상승시키거나 스테이지(S)에 근접되게 하강시킬 수 있다.

제1 홀딩유닛(200)은 흡착부(210), 제1 부압발생부(230) 및 제1 이송부(250)를 포함할 수 있다.

흡착부(210)는 유연패드를 포함할 수 있다. 유연패드는 유연소재로 이루어질 수 있으며, 얇은 시트, 콘(Cone) 및 컵과 같은 형태로 이루어질 수 있다. 유연패드는 공기가 통하지 않는 소재로 이루어질 수 있다.

유연패드의 일측에는 대상물(M)이 밀착되는 흡착개구부가 구비될 수 있으며, 흡착개구부가 대상물(M)에 밀착된 상태에서 유연패드의 내부 공간은 폐쇄될 수 있다. 유연패드의 내부공간은 제1 부압발생부(210)의 흡입관과 연결될 수 있다.

제1 부압발생부(230)는 흡착부(210)에 연결될 수 있다. 제1 부압발생부(230)는 흡입관을 구비할 수 있으며, 흡입관은 흡착부(210)의 내부 공간과 연결될 수 있다. 제1 부압발생부(230)는 흡입관을 통해 흡착부(210) 내부의 공기를 흡입할 수 있다.

제1 부압발생부(210)에 의해 흡착부(210)의 내부 공간에 존재하는 공기가 흡입되면, 대상물(M)은 흡착부(210)의 흡착면에 흡착되어 견고히 고정될 수 있다. 즉, 유연패드의 흡착개구부에 흡착될 수 있다.

제1 이송부(250)는 프레임(100)과 흡착부(210)를 연결하도록 구성될 수 있다. 제1 이송부(250)는 스테이지(S)로부터 흡착부(210)를 근접시키거나 이격시킬 수 있다. 즉, 제1 이송부(250)는 흡착부(210)에 흡착된 대상물(M)을 상승시키거나 하강시킬 수 있다.

제1 이송부(250)를 통하여 흡착부(210)에 흡착된 대상물(M)은 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2) 사이에서 상승하거나 하강될 수 있다. 제1 높이(h1)는 대상물(M)이 스테이지(S)의 상부면에 위치하는 상태이고, 제2 높이(h2)는 대상물(M)이 스테이지(S)로부터 최대로 이격된 상태일 수 있다.

여기서 상기 제2 높이(h2)는 제2 홀딩유닛(300)이 대상물(M)의 측면부를 감싸면서 홀딩할 수 있도록, 제2 홀딩유닛(300)의 그립부(310) 일부분이 대상물(M)의 하측으로 진입할 수 있을 만큼의 공간을 확보하기 위한 높이일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 홀딩유닛을 나타낸 작동 예시도이며, 도 4는 도 3의 신축연결부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 추가 참조하면, 실시예에 따른 제1 이송부(250)는 신축연결부(260) 및 제2 부압발생부(270)를 포함할 수 있다.

신축연결부(260)는 프레임(100)과 흡착부(210)를 연결하도록 구성될 수 있다.

신축연결부(260)는 외력에 의해 신장되거나 수축될 수 있도록 구성한 것으로, 상부결합지지대(261), 하부결합지지대(262), 중간연결지지대(263), 유연연결부재(264)를 포함할 수 있다.

상부결합지지대(261)는 프레임(100)에 결합될 수 있고, 하부결합지지대(262)는 흡착부(210)에 결합될 수 있다. 상부결합지지대(261)와 프레임(100) 및 하부결합지지대(262)와 흡착부(210) 간의 결합 부분은 폐쇄된 상태를 이룰 수 있다.

중간연결지지대(263)는 상부결합지지대(261)와 하부결합지지대(262) 사이에 배치될 수 있으며, 중간연결지지대(263)는 복수개가 배치될 수 있다.

상부결합지지대(261), 중간연결지지대(263) 및 하부결합지지대(262)는 평면 상에서 환 형상이나 다각 형상으로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 형상으로 형성되거나 서로 다른 형상으로 형성될 수도 있다.

유연연결부재(264)는 상부결합지지대(261)와 하부결합지지대(262)를 연결하여, 신축연결부(260)의 내부 공간을 형성할 수 있다. 유연연결부재(264)는 신축 가능한 유연소재로 이루어질 수 있고, 공기가 통하지 않는 소재로 이루어질 수 있다. 결국 신축연결부(260)의 내부 공간은 유연연결부재(264)를 통해 밀폐될 수 있다.

예를 들면 유연연결부재(264)는 상부결합지지대(261)와 하부결합지지대(262)를 연결하는 하나의 부재로 구성될 수 있다. 또한 유연연결부재(264)는 상부결합지지대(261)와 상기 상부결합지지대(261)와 이웃하는 중간연결지지대(263)를 연결하는 제1 부재, 서로 이웃하는 중간연결지지대(263)를 연결하는 제2 부재 및 하부결합지지대(262)와 상기 하부결합지지대(262)와 이웃하는 중간연결지지대(263)를 연결하는 제3 부재로 이루어질 수도 있다.

이와 같이 상부결합지지대(261), 중간연결지지대(263), 하부결합지지대(262) 및 유연연결부재(264)로 이루어지는 신축연결부(260)는 마치 벨로우즈(Bellows)와 같은 구조를 취할 수 있다.

신축연결부(260)의 내부 공간은 제2 부압발생부(270)의 흡입관에 연결될 수 있다. 신축연결부(260)는 내부 공간의 공기가 빠지면 수축될 수 있고, 내부 공간에 공기가 공급되면 하방으로 늘어지면서 신장될 수 있다.

한편 신축연결부(260)는 간격유지부재(265)를 더 포함할 수 있다.

간격유지부재(265)는 상부결합지지대(261) 및 하부결합지지대(262)를 연결하도록 구성될 수 있으며, 간격유지부재(265)는 유연소재의 와이어부재일 수 있다. 이러한 간격유지부재(265)는 자중에 의해 낙하되는 하부결합지지대(262)를 지지하여 상부결합지지대(261)와 하부결합지지대(262) 사이의 간격을 제한할 수 있다. 즉, 간격유지부재(265)는 신축연결부(260)의 최대 신장 상태를 제한할 수 있다.

제2 부압발생부(270)는 신축연결부(260)에 연결될 수 있다. 제2 부압발생부(270)는 신축연결부(260)의 내부 공간과 연결되는 흡입관을 구비할 수 있다. 제2 부압발생부(270)는 흡입관을 통해 신축연결부(260)의 내부 공간의 공기를 흡입하거나 내부 공간에 공기를 공급할 수 있다.

제2 부압발생부(270)의 작동여부에 따라, 신축연결부(260)의 내부 공간에 공기를 공급하여 내부 공간에 상압이 유지되면, 흡착부(210)는 자중에 의해 하강하게 되고, 이와 함께 신축연결부(260)는 간격유지부재(265)에 지지된 최대 신장 상태를 유지할 수 있다. 이렇게 신축연결부(260)가 최대로 신장된 상태에서 흡착부(210)는 제2 홀딩유닛(300)보다 낮은 제1 높이(h1)를 유지할 수 있다. 상기 제1 높이(h1)는 스테이지(S)에 안착된 대상물(M)과 동일한 높이에 해당될 수 있는데, 이 경우 스테이지(S)에 안착된 대상물(M)을 이송하기 위해 홀딩장치가 대상물(M)을 향해 이송되는 과정에서 대상물(M)의 상부면에 흡착부(210)가 가장 먼저 접촉될 수 있다.

한편 제2 부압발생부(270)의 작동여부에 따라, 신축연결부(260)의 내부 공간의 공기를 흡입하여 내부 공간에 부압이 발생되면, 신축연결부(260)는 수축하게 되는데, 이때 상부결합지지대(261), 중간연결지지대(263) 및 하부결합지지대(262)가 서로 밀착된 최대 수축 상태를 유지할 수 있다. 이렇게 신축연결부(260)가 최대로 수축된 상태에서 흡착부(210)는 제2 높이(h2)를 유지할 수 있다. 상기 제2 높이(h2)는 제2 홀딩유닛(300)의 그립부(310)의 수평 중심선과 동일한 높이일 수 있다.

이와 같이 제2 부압발생부(270)의 작동여부에 따라, 대상물(M)은 스테이지(S)에 안착되는 제1 높이(h1)와 스테이지(S)로부터 이격된 제2 높이(h2) 사이에서 상승되거나 하강될 수 있다.

제2 홀딩유닛(300)은 프레임(100)에 결합될 수 있으며, 스테이지(S) 놓인 대상물(M)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다.

제2 홀딩유닛(300)은 단독으로 배치된 하나의 유닛으로 구성될 수 있고, 대상물(M)을 사이에 두고 서로 마주하여 배치되는 한 쌍의 유닛으로 구성될 수도 있으며, 대상물(M)의 가장자리 주변부를 따라 3개 이상의 복수 유닛으로 구성될 수도 있다. 이러한 제2 홀딩유닛(300)의 배치 수량은 대상물(M)의 무게, 크기 및 형상 등을 고려하여 적절히 배치될 수 있다.

제2 홀딩유닛(300)은 제1 홀딩유닛(200)을 통하여 스테이지(S) 상측으로 이격된 대상물(M)의 측면부를 감싸도록 홀딩하여 대상물(M)을 고정 지지할 수 있다.

제2 홀딩유닛(300)은 그립부(310), 부압발생부(330) 및 제2 이송부(350)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 홀딩유닛을 나타낸 단면 예시도이다.

도 5를 추가 참조하면 본 발명에 따른 그립부(310)는 대상물(M)의 가압력에 의하여 변형될 수 있으며, 유연커버(311) 및 분말체(312)를 포함할 수 있다.

유연커버(311)는 유연커버(311)의 일측면을 형성하고 대상물(M)과 밀착되는 그립면(311a)과, 유연커버(311)의 타측면을 형성하고 그립면(311a)과 짝을 이루는 기준면(311b)을 구비할 수 있으며, 내측에는 수용공간(311c)을 구비할 수 있다.

유연커버(110)는 유연성을 가지는 얇은 막의 형태로 이루어질 수 있으며, 공기가 통하지 않는 소재로 이루어질 수 있다.

분말체(312)는 수용공간(311c)에 채워질 수 있다. 분말체(312)는 분말 형태를 이룰 수 있다.

유연커버(311)에 대상물(M)이 가압되면 분말체(312)는 가압되는 대상물(M)의 형상에 대응하여 변형될 수 있다. 여기서 분말체(312)가 변형된다는 의미는 가압되는 대상물(M)에 의해 분말들이 밀려나면서 형상이 변형되는 것을 의미한다.

유연커버(312)의 기준면(311b)에는 지지브래킷(미도시)이 더 구비될 수 있으며, 지지브래킷에는 제2 이송부(350)가 결합될 수 있다.

부압발생부(330)는 유연커버(311)에 연결될 수 있다. 부압발생부(330)는 흡입관(331)을 구비할 수 있으며, 흡입관(331)은 수용공간(311c)의 내측으로 연장될 수 있다. 부압발생부(330)는 흡입관(331)을 통해 수용공간(311c)의 공기를 흡입할 수 있다.

부압발생부(330)에 의해 수용공간(311c)의 공기가 흡입되면, 유연커버(310)는 수축될 수 있고, 수용공간(311c)의 공기가 빠져나가면서 유연커버(310)가 수축되고, 수축되는 유연커버(310)에 의하여 분말체(312)는 압착되어 견고하게 고정될 수 있다.

후술하겠지만 대상물(M)이 그립면(311a)에 가압된 상태에서 부압발생부(330)가 수용공간(311c)의 공기를 흡입하면, 분말체(312)는 가압된 대상물(M)에 의해 형상이 변형된 상태에서 유연커버(311)가 수축함에 따라 서로 압착되고, 분말체(312)와 유연커버(311)는 딱딱하게 굳어지게 된다. 즉, 그립면(311a)에 대상물(M)이 가압됨에 따라 변형된 분말체(312)는 변형된 상태로 굳어지게 되며, 그립면(311a)에 가압된 대상물(M)의 측면부는 유연커버(311)에 의해 홀딩될 수 있다.

제2 이송부(350)는 프레임(100)과 그립부(310)를 연결하도록 구성될 수 있다. 제2 이송부(350)는 대상물(M)의 측면부를 향해 그립부(310)를 근접시키거나 이격시킬 수 있다.

제2 이송부(350)는 예를 들면, 리니어모터나 회전모터, 볼스크류, LM가이드 등을 조합한 직선이송 구조체가 적용될 수 있다. 이와 같이 직선이송 구조체는 당해 기술분야에 있어서 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.

계속해서 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 그립부(310)는 유연포켓(315)을 더 구비할 수 있다. 유연포켓(315)은 수용공간(311c)에 구비될 수 있으며, 분말체(312)를 내측에 수용할 수 있다. 이 경우 부압발생부(330)의 흡입관(331)은 유연포켓(315)에 연결될 수 있다.

유연포켓(315)은 유연소재로 형성되고, 메시(Mesh) 형태로 이루어져서 분말체(312)의 크기보다 작은 크기의 다공(316)을 구비할 수 있다. 따라서 흡입관(331)으로 유연포켓(315) 내부의 공기가 흡입되면, 다공(316)을 통해 수용공간(311c)의 공기도 유연포켓(315)의 내측으로 이동되고, 이어서 흡입관(331)으로 흡입될 수 있다.

계속해서 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 제2 홀딩유닛(300)은 유연지지부(320)를 더 포함할 수 있다.

유연지지부(320)는 유연커버(311)에 밀착되도록 마련될 수 있다. 유연지지부(320)의 지지면(321)은 유연커버(311)의 기준면(311b)에 밀착될 수 있다.

유연커버(311)의 그립면(311a)에 대상물(M)이 가압되어 유연커버(311) 및 분말체(312)가 변형되면 유연지지부(320)도 함께 변형될 수 있으며, 유연지지부(320)는 유연커버(311)를 지지할 수 있다. 유연지지부(320)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있으며, 벌집(Honeycomb) 구조로 이루어질 수 있다.

유연커버(311)의 하부에는 유연커버(311)를 지지하기 위한 지지브래킷(미도시)이 더 구비될 수 있으며, 지지브래킷은 제2 이송부(350)에 결합될 수 있다.

유연지지부(320)는 그립부(310)를 지지하여 그립부(310)의 변형이 보다 효과적으로 이루어지도록 도울 수 있다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 추가 참조하여 본 발명에 따른 그립부의 작동예를 설명한다.

먼저 도 6은 본 발명에 따른 그립부의 작동을 설명하기 위한 예시도인데, 도 6의 (a)는 수용공간에 흡입력이 제공되기 전의 상태를 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 수용공간에 흡입력이 제공된 후의 상태를 나타낸 것이다.

도 6의 (a)에서와 같이, 수용공간(311c)에 흡입력이 제공되기 전의 초기 상태에서 제2 이송부(350)의 작동에 따라 대상물(M)이 유연커버(311)의 그립면(311a)에 가압되면, 이때의 가압력(F)에 의해 가압되는 분말체(312)는 대상물(M)에 대응되어 형상이 변형된다. 동시에 유연커버(311) 및 유연포켓(315)의 형상도 대상물(M)의 형상에 대응되도록 변형될 수 있으며, 유연지지부(320)도 가압되면서 형상이 변형될 수 있다.

이후 도 6의 (b)에서와 같이 부압발생부(330)의 작동에 따라 유연커버(311)의 내측으로 흡입력이 제공되어 그립부(310)의 분말체(312)가 굳어지게 되면, 그립부(310)는 대상물(M)의 측면부를 감싸면서 홀딩한다. 이때 파지력(f1)은 대상물(M)의 측면부와 밀착되는 그립면(311a)에 전체적으로 분산되어 가해진다.

그리고 그립부(310) 및 유연지지부(320)에 분산되어 가해지는 분산가압력(f1)의 합은 도 6의 (a)의 가압력(F)과 같을 수 있다. 따라서 대상물(M)이 파지 된 후에 추가 외력이 제공되더라도 이렇게 추가로 제공되는 힘은 크기가 작게 분산되어 제공되기 때문에 분말체(312)의 변형이 최소화될 수 있다. 이를 통해 대상물(M)의 형상에 대응되도록 형상이 변형된 분말체(312)는 안정적으로 형태가 유지될 수 있고, 대상물(M)의 홀딩도 안정적으로 지속될 수 있다.

한편 도 7은 본 발명에 따른 그립부의 작동을 설명하기 위한 다른 예시도인데, 도 7의 (a)는 그립부(310A)만 형성된 경우를 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 본 발명에 따른 유연지지부(320)를 포함하는 그립부(310)를 나타낸 것이다.

도 7의 (a)에서와 같이 그립부(310A)의 두께가 두꺼울수록 수용되는 분말체의 양도 많아지게 되므로, 분말체를 변형시키기 위해서는 상대적으로 큰 힘이 필요하게 된다.

즉, 대상물(M)에 의해 가해지는 힘은 그립부(310A)에서 대상물(M)과 가까운 부분의 분말체를 변형시키기 위한 힘(f2)과, 대상물(M)에서 먼 부분의 분말체까지 변형시키기 위한 힘(f3)으로 사용되어야 한다. 따라서 대상물(M)과 가까운 부분에 가해지는 힘(f2)이 충분한 크기를 가지기 어렵고, 이에 따라 대상물(M)과 가까운 부분의 분말체의 형상 변형이 효과적으로 이루어지지 못할 수 있다. 즉, 대상물(M)과 가까운 부분의 분말체가 대상물(M)에 대응되는 형태로 효과적으로 변형되지 못하게 되기 때문에, 이후 흡입력이 제공되어 분말체가 견고하게 굳어지더라도 대상물(M)를 파지하는 파지력이 제한될 수 있다.

또한 흡입력이 제공되어 그립부(310A)에 대상물(M)이 파지된 상태에서 만약 추가 외력이 발생하게 되면, 견고하게 굳어진 그립부(310A)로 인하여 대상물(M) 측으로 추가 외력이 고스란히 전달되고, 이에 따라 대상물(M)이 변형되거나 파손될 수 있다.

예를 들어 홀딩된 대상물(M)을 이송할 시 가속 또는 감속 운동에 의한 추가 외력이 발생하게 되면, 이러한 외력은 그립부(310A)와 접촉되는 대상물(M)의 홀딩부분에서 파지력의 큰 변화를 발생시키고, 이에 따라 대상물(M)의 홀딩부분이 변형되거나 파손될 수 있다.

이와 달리 도 7의 (b)에서와 같이 유연커버(311)의 두께를 상대적으로 얇게 하여 분말체의 양을 줄이고, 유연지지부(320)를 마련하여 유연커버(311)을 지지하는 구성을 취함으로써, 유연커버(311)의 두께 방향으로 수용되는 분말체(312)에 대상물(M)에 의한 가압력(F)이 효과적으로 적용되도록 할 수 있다. 따라서 대상물(M)에 의해 도 7의 (a)에서와 동일한 크기의 가압력(F)이 제공되는 것으로 가정했을 때, 분말체(312)의 변형이 더욱 효과적으로 이루어져서 대상물(M)에 밀착되는 밀착 면적이 더 커질 수 있고, 더욱 견고한 파지가 가능할 수 있다.

즉, 상대적으로 작은 힘을 이용해서 대상물(M)의 파지가 가능할 수 있으며, 상대적으로 작은 힘을 이용하기 때문에, 대상물(M)가 큰 가압력이 가해지는 경우 파손될 수 있는 대상물인 경우에도 손상을 최소화하면서 파지가 가능할 수 있다.

또한 흡입력이 제공되어 그립부(310)에 대상물(M)이 파지된 상태에서 추가 외력이 발생하게 되면, 그립부(310)로부터 전달되는 추가 외력을 유연지지부(320)가 효과적으로 흡수하여 대상물(M) 측으로 추가 외력이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 홀딩된 대상물(M)을 이송할 시 가속 또는 감속 운동에 의한 추가 외력이 발생되더라도 이를 유연지지부(320)가 효과적으로 흡수할 수 있기 때문에, 대상물(M)에 가해지는 파지력의 힘을 최소화하면서 안정적인 홀딩 상태를 유지할 수 있다. 결국 유연지지부(320)는 그립부(310)의 홀딩 과정 및 홀딩 상태에서 추가적으로 인가되는 외력을 최소화할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 이송시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면 본 발명에 따른 이송시스템은 제1 스테이지(S1), 제2 스테이지(S2) 및 이송로봇을 포함할 수 있다.

제1 스테이지(S1)는 대상물(M)이 안착될 수 있다.

제2 스테이지(S)는 대상물(M)이 안착될 수 있으며, 제2 스테이지(S2)는 제1 스테이지(S1)로부터 이격 배치될 수 있다.

이송로봇(2000)은 제1 스테이지(S1) 및 제2 스테이지(S2)를 포함하는 영역을 작업영역으로 할 수 있다. 이송로봇(2000)은 로봇이라는 명칭을 부여하고 있으나, 하나 이상의 관절이 구비되는 로봇 구조체에 국한하는 것은 아니며, 예를 들면, 리니어모터, 회전모터, 볼스크류, LM가이드 등을 조합한 X, Y, Z축으로의 일반적인 직선이송 구조체의 조합으로도 적용될 수도 있다. 이와 같이 다축의 직선이송 구조체나 로봇 구조체는 당해 기술분야에 있어서 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.

이송로봇(2000)의 출력단에는 홀딩장치(1000)가 구비된다. 홀딩장치(1000)는 전술한 바와 같이 구성될 수 있으며, 관련 중복 설명은 생략한다.

따라서 제1 스테이지(S1)에 안착된 대상물(M)은 이송로봇(2000) 및 홀딩장치(1000)를 통하여 제1 스테이지(S1)로부터 언로딩될 수 있고, 이송로봇(2000)을 통하여 이송되어서, 이송로봇(2000) 및 홀딩장치(1000)를 통하여 제2 스테이지(S2)에 로딩될 수 있다.

이하에서는 도 9를 추가 참조하여 본 발명에 따른 이송시스템을 이용한 제1 스테이지(S1)에서 제2 스테이지(S2) 측으로 대상물(M)을 이송하는 이송방법에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 이송시스템을 이용한 대상물의 이송방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면 본 발명에 따른 이송방법은 제1 이송단계(S110), 제1 홀딩단계(S120), 제2 홀딩단계(S130), 제2 이송단계(S140), 제1 분리단계(S150) 및 제2 분리단계(S160)를 포함할 수 있다.

제1 이송단계(S110)는 이송로봇(2000)을 작동하여, 제1 스테이지(S1)에 안착된 대상물(M)의 상측으로 홀딩장치(1000)를 이송시키는 단계이다. 제1 이송단계(S110)가 완료된 후, 제1 이송부(250)의 작동여부에 따라 흡착부(210)는 대상물(M)의 상부면과 동일한 제1 높이(h1)를 유지할 수 있다.

제1 스테이지(S1)상의 대상물(M) 상측에 홀딩장치(1000)가 준비되면, 홀딩장치(1000)에 대상물(M)을 홀딩하게 되는데, 대상물(M)의 홀딩단계는 제1 홀딩단계(S120) 및 제2 홀딩단계(S130)를 포함한다.

제1 홀딩단계(S120)는 대상물(M)의 상부면을 홀딩하고, 홀딩된 대상물(M)을 제1 스테이지(M)의 상측으로 이격시키는 단계이다. 제1 홀딩단계(S120)는 제1 위치조정단계, 제1 흡착단계(S122) 및 제1 상승단계(S123)를 포함할 수 있다.

제1 위치조정단계는 제1 스테이지(S1)에 안착된 대상물(M)의 상부면에 제1 홀딩유닛(200)의 흡착부(210)를 밀착시키는 단계이다. 제1 이송부(250)의 작동에 따라 흡착부(210)의 위치를 상승시키거나 하강시키면서 대상물(M)의 상부면에 흡착부(210)를 밀착시킬 수 있다.

제1 흡착단계(S122)는 흡착부(210)에 대상물(M)이 흡착되도록 하는 단계이다. 대상물(M)의 상부면에 흡착부(210)가 밀착된 상태에서 제1 부압발생부(230)의 작동에 따라 흡착부(210)의 내부 공기를 흡입하여 흡착부(210)의 내부 공간에 부압을 발생시킴으로써 대상물(M)은 흡착부(210)에 흡착될 수 있다.

제1 상승단계(S123)는 흡착부(210)에 흡착된 대상물(M)을 상승시켜 제1 스테이지(S1)로부터 대상물(M)이 이격되도록 하는 단계이다. 제1 이송부(250)의 작동에 따라 흡착부(210)의 위치를 상승시킴으로써 대상물(M)은 제1 스테이지(S1)로부터 이격될 수 있다.

제1 흡착단계(S122) 및 제1 상승단계(S123)는 동시에 수행될 수도 있다.

제2 홀딩단계(S130)는 제2 홀딩유닛(300)을 작동하여, 제1 스테이지(S1)로부터 이격된 대상물(M)의 측면부를 홀딩하는 단계이다. 제2 홀딩단계(S130)는 제2 가압단계 및 제2 그립단계를 포함할 수 있다.

제2 가압단계는 제2 이송부(350)의 작동에 따라 대상물(M)을 향해 그립부(310)를 근접 이동시켜 대상물(M)의 가압력에 의해 그립부(310)가 변형되도록 하는 단계이다.

제2 그립단계는 그립부(310)가 변형된 상태에서 부압발생부(330)의 작동에 따라 수용공간(311c)의 공기를 흡입하여 유연커버(311)를 수축시켜 분말체(312)가 압착 고정됨으로써 그립부(310)에 대상물(M)이 홀딩되도록 하는 단계이다. 제2 그립단계 시 수용공간(311c)에는 부압이 발생될 수 있다.

제2 이송단계(S140)는 이송로봇(2000)을 작동하여, 홀딩장치(1000)에 홀딩된 대상물(M)을 제2 스테이지(S2)의 상측으로 이송시키는 단계이다.

제2 스테이지(S2)의 상측에 대상물(M)을 포함한 홀딩장치(1000)가 준비되면, 홀딩장치(1000)로부터 대상물(M)을 분리하게 되는데, 대상물(M)의 분리단계는 제1 분리단계(S150) 및 제2 분리단계(160)를 포함한다.

제1 분리단계(S150)는 제2 홀딩유닛(300)을 작동하여, 대상물(M)의 측면부에 대한 홀딩을 해제하는 단계이다. 제1 분리단계(S150)는 전술한 제2 홀딩단계(S130)와 반대로 동작하는 단계로, 제1 그립해제단계 및 제1 가압해제단계를 포함할 수 있다.

제1 그립해제단계는 그립부(310)가 변형된 상태에서 부압발생부(330)의 작동에 따라 수용공간(311c)에 공기를 공급하여 유연커버(311) 및 분말체(312)의 압착 상태가 해제됨으로써 그립부(310)에 대상물(M)의 홀딩이 해제되는 단계이다. 제2 그립해제단계 시 수용공간(311c)은 상압 상태가 유지될 수 있다.

제1 가압해제단계는 제2 이송부(350)의 작동에 따라 대상물(M)로부터 그립부(310)를 이격시켜 대상물(M)의 가압력을 해제하는 단계이다.

제2 분리단계(S160)는 제1 홀딩유닛(200)을 작동하여, 제2 스테이지(S2)에 대상물(M)을 안착시키고, 대상물(M)의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 단계이다. 제2 분리단계는 전술한 제1 홀딩단계(S120)와 반대로 동작하는 단계로, 제2 하강단계(S162) 및 제2 흡착해제단계(S163)를 포함할 수 있다.

제2 하강단계(S162)는 흡착부(210)에 흡착된 대상물(M)을 하강시켜 제2 스테이지(S2)의 상측에 대상물(M)을 안착시키는 단계이다. 제1 이송부(250)의 작동에 따라 흡착부(210)의 위치를 서서히 하강시킴으로써 대상물(M)은 제2 스테이지(S2)에 안착될 수 있다.

제2 흡착해제단계(S163)는 흡착부(210)로부터 대상물(M)의 흡착이 해제되어 분리되도록 하는 단계이다. 제1 부압발생부(230)의 작동에 따라 흡착부(210)의 내부 공간에 공기를 공급하여 흡착부(210)의 내부 공간에 상압을 유지시킴으로써 대상물(M)은 흡착부(210)에서 분리될 수 있다.

상기의 단계를 반복함으로서 제1 스테이지(S1)의 대상물(M)은 제2 스테이지(S2) 측으로 계속해서 반복 이송될 수 있다.

한편 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물의 이송방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송방법은 제1 이송단계(S210), 제1 홀딩단계(S220), 제2 홀딩단계(S230), 제1 홀딩해제단계(S240), 제2 이송단계(S250), 제1 재차홀딩단계(S260), 제1 분리단계(S270) 및 제2 분리단계(S280)를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따른 이송방법에 있어서, 제1 이송단계(S210), 제1 홀딩단계(S220), 제2 홀딩단계(S230), 제2 이송단계(S250), 제1 분리단계(S270) 및 제2 분리단계(S280)는 도 9를 통해 설명한 일 실시예에서의 각 단계들과 거의 동일하게 수행되며, 다만 제1 홀딩해제단계(S240) 및 제1 재차홀딩단계(260)에서 차이점을 가진다.

이에 제1 홀딩해제단계(S240) 및 제1 재차홀딩단계(S260)에 대해서만 상세히 설명한다.

제1 홀딩해제단계(S240)는 제2 홀딩단계(S230)를 완료한 이후 수행되며, 대상물(M)의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 단계이다. 즉, 제1 홀딩해제단계(S240)는 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 이용하여 제1 스테이지(S1)의 대상물(M)을 홀딩한 상태에서 제1 홀딩유닛(200)의 홀딩을 다시 해제한다.

따라서 제2 스테이지(S2)를 향해 이송되는 중 대상물(M)은 제2 홀딩유닛(300)의 그립부(310)에 의해서만 홀딩된 상태를 취한다.

제1 홀딩해제단계(S240)는 흡착부(210)로부터 대상물(M)의 흡착이 해제되어 분리되는 단계일 수 있으며, 제1 부압발생부(230)의 작동에 따라 흡착부(210)의 내부 공간에 공기를 공급하여 흡착부(210)의 내부 공간에 상압을 유지시킴으로써 대상물(M)은 흡착부(210)에서 분리될 수 있다.

제1 재차홀딩단계(S260)는 제2 이송단계(S250)를 완료한 이후 수행되며, 대상물(M)의 상부면을 재차 홀딩하는 단계이다. 즉, 제1 재차홀딩단계(S260)는 제2 스테이지(S2)의 상측으로 대상물(M)이 이송된 상태에서 제1 홀딩유닛(200)에 대상물(M)을 재차 홀딩한다.

따라서 이후 제2 스테이지(S2)에 대상물(M)을 안착시키는 과정에서 추락 없이 대상물(M)을 안정적으로 안착시킬 수 있다.

제1 재차홀딩단계(260)는 흡착부(210)에 대상물(M)이 다시 흡착되도록 하는 단계일 수 있으며, 대상물(M)의 상부면에 흡착부(210)를 밀착시킨 상태에서 제1 부압발생부(230)의 작동에 따라 흡착부(210)의 내부 공기를 흡입하여 흡착부(210)의 내부 공간에 부압을 발생시킴으로써 대상물(M)은 흡착부(210)에 흡착될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 홀딩유닛은 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 통한 복수 공정의 홀딩 동작을 구현함으로써, 대상물(M)에 가해지는 파지력을 최소화하여 대상물(M)의 손상을 줄이고, 대상물(M)에 대한 홀딩 및 이송을 효과적으로 수행할 수 있으며, 특히 스테이지(S)에 안착된 판상 구조의 대상물(M)에 대한 홀딩 동작을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 홀딩유닛은 대상물(M)의 형상에 대응하여 변형되는 그립부(310)를 포함함으로써, 다양한 크기나 형상의 대상물(M)을 손상 없이 안정적으로 홀딩할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 이송시스템을 이용한 이송방법은, 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 통한 복수 공정의 홀딩 동작을 구현함으로써, 스테이지(S)에 대한 대상물(M)의 로딩 및 언로딩 작업을 대상물(M)의 손상 없이 신속하고 안정적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 이송시스템을 이용한 이송방법은, 크기, 무게 등 대상물(M)의 종류에 따라, 이송 과정에서 제1 홀딩유닛(200) 및 제2 홀딩유닛(300)을 모두 이용하여 이송 중인 대상물(M)의 홀딩 상태를 견고히 하거나, 제2 홀딩유닛(300)만을 작동시킴으로써 보다 효율적인 장치 구동이 가능하다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

100: 프레임
200: 제1 홀딩유닛
210: 흡착부
230: 제1 부압발생부
250: 제1 이송부
260: 신축연결부
270: 제2 부압발생부
300: 제2 홀딩유닛
310: 그립부
320: 유연지지부
330: 부압발생부
350: 제2 이송부

Claims

프레임;
상기 프레임에 결합되며, 스테이지에 놓인 대상물을 홀딩하여 상기 스테이지로부터 상기 대상물을 이격시키는 제1 홀딩유닛; 및
상기 프레임에 결합되며, 상기 스테이지로부터 이격된 상기 대상물의 측면부를 홀딩하는 제2 홀딩유닛;을 포함하며,
상기 제2 홀딩유닛은,
내부에 수용공간을 구비하는 유연커버와, 상기 수용공간에 채워지고 상기 대상물의 측면부 형상에 대응하여 변형되는 분말체를 구비하는 그립부; 및
상기 그립부가 변형된 상태에서 상기 수용공간의 공기를 흡입하여 상기 유연커버를 수축시켜 상기 분말체가 압착 고정됨으로써 상기 그립부가 상기 대상물을 홀딩하도록 하는 부압발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 홀딩유닛은,
상기 대상물의 일면에 밀착됨으로써 내부 공간이 밀폐되는 흡착부;
상기 흡착부 내부의 공기를 흡입하여 상기 흡착부에 상기 대상물이 흡착되도록 하는 제1 부압발생부; 및
상기 프레임과 상기 흡착부를 연결하며, 상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물이 상승되거나 하강되도록 하는 제1 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 이송부는,
상기 프레임과 상기 흡착부를 연결하는 신축연결부; 및
상기 신축연결부 내부의 공기를 흡입하거나 공급함에 따라 상기 신축연결부가 수축되거나 신장되도록 하는 제2 부압발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제3항에 있어서,
상기 신축연결부는,
내부에 공기가 공급되어 상압이 유지되면, 상기 흡착부가 자중에 의해 하강하여 상기 제2 홀딩유닛보다 낮은 제1 높이에 위치하도록 최대 신장 상태를 유지하고,
내부에 공기가 빠져나가 부압이 발생되면, 상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물이 상기 제2 홀딩유닛과 동일한 제2 높이에 위치하도록 최대 수축 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제3항에 있어서,
상기 신축연결부는,
상기 프레임에 결합되는 상부결합지지대;
상기 흡착부에 결합되는 하부결합지지대;
상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대 사이에 배치되는 하나 이상의 중간연결지지대; 및
상기 상부결합지지대와 상기 중간연결지지대 및 상기 중간연결지지대와 상기 하부결합지지대를 연결하며, 상기 신축연결부의 내부 공간이 밀폐되도록 하는 유연연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제5항에 있어서,
상기 신축연결부는,
상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대를 연결하며, 상기 신축연결부가 신장된 상태에서 상기 상부결합지지대와 상기 하부결합지지대 사이의 간격을 제한하는 간격유지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 홀딩유닛은,
상기 프레임과 상기 그립부를 연결하며, 상기 대상물을 향해 상기 그립부를 근접시키거나 이격시키는 제2 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 홀딩유닛은,
상기 유연커버의 타면에 밀착되도록 마련되며, 상기 그립부가 변형 시 함께 압축 변형되면서 상기 그립부를 지지하는 유연지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩장치.
제1 스테이지;
상기 제1 스테이지와 이격 배치되는 제2 스테이지; 및
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 홀딩장치가 구비되며, 상기 제1 스테이지의 대상물을 상기 제2 스테이지 측으로 이송시키는 이송로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송시스템
제9항에 기재된 이송시스템을 이용하며, 상기 제1 스테이지에서 상기 제2 스테이지 측으로 대상물을 이송하는 이송방법으로서,
상기 제1 스테이지에 안착된 상기 대상물의 상측으로 상기 홀딩장치를 이송시키는 제1 이송단계;
상기 대상물의 상부면을 홀딩하여 상기 제1 스테이지로부터 상기 대상물을 이격시키는 제1 홀딩단계;
상기 제1 스테이지로부터 이격된 상기 대상물의 측면부를 홀딩하는 제2 홀딩단계;
상기 홀딩장치에 홀딩된 상기 대상물을 상기 제2 스테이지의 상측으로 이송시키는 제2 이송단계;
상기 대상물의 측면부에 대한 홀딩을 해제하는 제1 분리단계; 및
상기 제2 스테이지에 상기 대상물을 안착시킨 후 상기 대상물의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 제2 분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 홀딩단계는,
상기 대상물의 상부면에 상기 흡착부가 밀착된 상태에서 상기 흡착부의 내부 공기를 흡입하여 상기 흡착부에 상기 대상물이 흡착되도록 하는 제1 흡착단계; 및
상기 흡착부에 흡착된 상기 대상물을 상승시켜 상기 제1 스테이지로부터 상기 대상물이 이격되도록 하는 제1 상승단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송방법.
제10항에 있어서,
상기 제2 홀딩단계는,
상기 대상물을 향해 상기 그립부를 근접 이동시켜 상기 대상물의 가압력에 의해 상기 그립부가 변형되도록 하는 제2 가압단계; 및
상기 그립부가 변형된 상태에서 상기 수용공간의 공기를 흡입하여 상기 유연커버를 수축시켜 상기 분말체가 압착 고정됨으로써 상기 그립부에 상기 대상물이 홀딩되도록 하는 제2 그립단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송방법.
제10항에 있어서,
상기 제2 홀딩단계 완료 후 수행되며, 상기 대상물의 상부면에 대한 홀딩을 해제하는 제1 홀딩해제단계; 및
상기 제2 이송단계 완료 후 수행되며, 상기 대상물의 상부면을 재차 홀딩하는 제1 재차홀딩단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송방법.