KR20220140134A - 대상물 인식장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 대상물 인식장치는 세워진 상태의 대상물이 삽입되어 수용되고, 서로 간격을 두고서 배치되는 다수개의 물품수용부; 상기 물품수용부를 회전시키는 회전부; 및 상기 회전부에 의하여 회전되는 상기 대상물의 인식코드를 인식하는 인식부;를 포함한다.
본 발명에 따른 대상물 인식장치는, 대상물이 다수개의 물품수용부에 세워진 상태로 수용되어 동시에 회전하며 인식코드를 인식시킬 수 있어, 회전장치에 의하여 대상물의 외면에 발생할 수 있을 스크래치를 최소화 할 수 있다. 또한 대상물이 금속재로 이루어졌을 경우에, 회전샤프트에 구비되는 자성체에 의하여 자성결합됨으로써 간단한 과정으로 결합이 가능하여 생산성이 향상될 수 있다. 더불어 대상물을 세워진 상태에서 인식코드를 인식함으로써 대상물의 수평방향 및 수직방향에 대한 자세변환을 필요로 하지 않아 생산성을 향상시키고 공정 자동화 설비의 제작비용을 절감할 수 있다.

Description

대상물 인식장치{Apparatus for object recognition}
본 발명은 대상물 인식장치에 관한 것으로, 대상물의 인식코드를 용이하게 인식하고, 공정효율을 높이기 위한 대상물 인식장치에 관한 것이다.
일반적으로 바코드는 광학적으로 판독 가능한 검은색 바와 흰색의 스페이스의 조합으로 이루어진 것으로, 제조사와 제품의 종류, 가격 등의 정보를 포함하고 있다. 따라서 상기한 바코드는 제품에 표기되어 해당 제품의 판매 및 관리를 위해 활용할 수 있으며 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있다.
한편 배터리는, 전기 장치에 전원을 공급하기 위해 화학적 에너지를 전기로 변환하여 저장함으로써 직류전력을 생산하는 한 개 이상의 셀로 이루어진 기기인 것으로, 다양한 제품의 전원을 공급하기 위해 사용된다. 이러한 배터리는 외측에 바코드가 셀 아이디(CELL ID)로 표기되며, 각 배터리의 전류 및 전압을 측정하여 셀 아이디에 따라 각 배터리에 대한 데이터를 저장하여 제품의 관리에 활용하게 된다.
즉 배터리를 생산하는 과정에서, 배터리의 정보를 저장하기 위해 셀아이디를 인식하게 되는데, 원통형 배터리의 경우 배터리의 원통형 측면에 바코드가 표기되어 배터리를 눕힌 상태에서 회전시키며 인식하도록 구성된다.
하지만, 대량생산되는 배터리를 동시에 회전시키기 위해서는 직접 접촉식 클램프 등을 활용하게 되고, 배터리의 측면이 회전을 위한 장치들에 맞닿아 지속적으로 접촉함으로써 마찰이 발생하여 외관에 스크래치를 유발하게 된다는 문제점이 있다.
더불어, 상기한 원통형 배터리 팩을 조립하는 공정에서는 배터리의 반송자세에 따라 공정의 속도 및 자동화 비용에 영향을 미치게 되는데, 배터리의 바코드를 인식하기 위해 수평방향으로 누워있는 상태에서 회전이동 시킨 후, 다시 수직방향으로 재배치시켜야한다는 번거로움이 있다. 따라서 배터리 생산 공정의 생산성 향상과 공정자동화 설비의 제작비용을 절감하기 위한 인식장치가 요구된다.
종래의 대상물의 인식코드를 인식하기 위한 기술로는 대한민국 등록특허 제 10-1943557호가 개시되어 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로, 배터리의 인식코드를 인식하는 과정에서 배터리에 스트래치가 발생하는 것을 최소화하며, 배터리 팩 조립공정의 생산성을 향상시키기 위한 대상물 인식장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식장치는, 세워진 상태의 대상물이 삽입되어 수용되고, 서로 간격을 두고서 배치되는 다수개의 물품수용부; 상기 물품수용부를 회전시키는 회전부; 및 상기 회전부에 의하여 회전되는 상기 대상물의 인식코드를 인식하는 인식부;를 포함한다.
여기서 상기 물품수용부는, 대상물이 수직방향으로 삽입될 수 있도록 상부가 개방되어 있으며, 대상물의 길이보다 짧은 길이를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 회전부는, 상기 물품수용부의 하단에 상단이 연결되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 하단과 결합되는 종동풀리와, 상기 종동풀리와 동력전달수단을 매개로 연결되며, 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전되는 주동풀리를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 대상물이 금속재로 이루어졌을 경우에, 상기 회전샤프트의 상단에는 상기 대상물과 자성결합되는 자성체가 마련되는 것이 바람직하다.
또한 상기 인식부는, 상기 물품수용부에 이격구비되어 대상물의 인식코드를 인식하는 스캔부와, 상기 스캔부로부터 출력되는 레이저를 대상물의 인식코드의 위치에 대응하도록 반사시키는 반사부를 포함할 수 있다.
또한 상기 대상물 인식장치는 상부에 상기 복수개의 물품수용부가 구비되는 복수개의 이동프레임과, 상기 복수개의 이동프레임을 상기 인식부측으로 순차적으로 이송시키는 이송부를 포함하는 회전인덱스부를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 회전인덱스부는, 상기 복수개의 이동프레임 중 어느 하나의 상부에 구비되며, 상기 복수개의 물품수용부에 복수개의 대상물을 각각 삽입시키는 대상물삽입부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 대상물 인식장치는 상기 회전부를 지지하는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 일측에 결합되어 상기 지지프레임을 승강시키는 리프터를 포함하고, 상기 리프터는, 상기 이동프레임이 상기 인식부측으로 이송되어 상기 복수개의 물품수용부가 상기 인식부와 마주하게 배치되었을 때, 상기 지지프레임을 상승시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 대상물 인식장치는, 대상물이 다수개의 물품수용부에 세워진 상태로 수용되어, 동시에 회전하며 인식코드를 인식시킬 수 있어, 회전장치에 의하여 대상물의 외면에 발생할 수 있을 스크래치를 최소화 할 수 있다.
또한 대상물이 금속재로 이루어졌을 경우에, 회전샤프트에 구비되는 자성체에 의하여 자성 결합됨으로써 간단한 과정으로 결합이 가능하여 생산성이 향상될 수 있다.
더불어 대상물을 세워진 상태에서 인식코드를 인식함으로써 대상물의 수평방향 및 수직방향에 대한 자세변환을 필요로 하지 않아 생산성을 향상시키고 공정 자동화 설비의 제작비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 대상물 인식장치의 물품수용부, 회전부 및 인식부를 도시한 사시도,
도 3는 도 1의 대상물 인식장치의 회전부를 도시한 사시도,
도 4는 도 1의 대상물 인식장치의 물품수용부와 회전부가 분리되어 있는 상태를 도시한 사시도,
도 5는 도1의 대상물 인식장치의 물품수용부와 회전부를 절단하여 도시한 절단도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식장치(10)는 대상물의 외면에 표기되어 있는 바코드, 큐알코드 등의 인식코드를 용이하게 인식하기 위한 것으로, 여기서 대상물은 배터리인 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로는 원통형 2차 전지인 것이 바람직하다. 이는 하나의 예시로서 이에 한정하는 것은 아니며, 인식코드를 인식시키기 위한 다른 대상물을 적용시킬 수도 있을 것이다. 상기 대상물 인식장치(10)는 물품수용부(100), 회전부(200), 인식부(300)를 포함할 수 있다.
상기 물품수용부(100)는 대상물(C)을 수용하기 위한 것으로, 세워진 상태의 대상물(C)이 삽입되는 것이 바람직하다. 상기 물품수용부(100)는 서로 간격을 두고서 이격 배치되어 다수개가 구비된다. 즉 상기 물품수용부(100)에는 다수개의 대상물을 각각 수직방향으로 세워져 수용될 수 있다. 부연하면 상기 물품수용부(100)는, 대상물(C)이 수직방향으로 삽입될 수 있도록 상부가 개방되어 있으며, 상기 물품수용부(100)의 개방된 상부를 통하여 대상물(C)을 수용시킬 수 있다. 또한 상기 물품수용부(100)는 대상물(C)의 길이보다 짧은 길이를 가져 대상물(C)의 상부가 상기 물품수용부(100)로부터 돌출되어 배치되는 것이 바람직하다. 이때 대상물(C)에는 상기 물품수용부(100)로부터 돌출 배치된 상부에 인식코드가 표기되어 있는 것이 바람직하다. 상기 물품수용부(100)는 금속재로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 플라스틱 등 대상물(C)의 종류 등에 따라 다른 소재로 용이하게 변경하여 적용시킬 수 있을 것이다.
상기 회전부(200)는 상기 물품수용부(100)를 회전시키기 위한 것으로, 상기 다수개의 물품수용부(100)를 각각 회전시킨다. 이를 위하여 상기 회전부(200)는, 회전샤프트(210), 종동풀리(220), 동력전달수단(230), 구동모터(240), 주동풀리(250)를 포함할 수 있다.
상기 회전샤프트(210)는 상단이 상기 물품수용부(100)의 하단에 연결된다. 즉 상기 회전샤프트(210)는 상기 물품수용부(100)의 개수에 대응하는 개수로 구성되어 상기 물품수용부(100)의 하단에 각각 연결되며, 회전함으로써 상기 물품수용부(100)를 각각 회전시킬 수 있다. 상기 대상물(C)은 상기 회전샤프트(210)가 회전함으로써 수직방향으로 수용된 상태에서 회전 가능하여, 수평방향 및 수직방향에 대한 자세변환을 필요로 하지 않아 생산성을 향상시키고 공정 자동화 설비의 제작비용을 절감할 수 있으며, 외측면에 맞닿으며 회전이동하지 않아 외면에 스크래치가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
부연하면 상기 대상물(C)이 금속재로 이루어졌을 경우에, 상기 회전샤프트(210)의 상단에는 대상물(C)과 자성결합되는 자성체(211)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 물품수용부(100) 또한 금속재로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉 상기 회전샤프트(210)는 상기 자성체(211)에 의하여 금속재로 이루어진 대상물(C) 및 물품수용부(100)와 간단한 방법으로 결합이 가능하며, 상기 회전샤프트(210)가 회전함으로써 상기 대상물(C) 및 상기 물품수용부(100)가 회전가능하다.
상기 종동풀리(220)는 상기 회전샤프트(210)를 회전시키기 위한 구동력을 전달하는 것으로서, 상기 회전샤프트(210)의 하단과 결합된다.
상기 주동풀리(250)는 상기 종동풀리(220)와 동력전달수단(230)을 매개로 연결되며, 구동모터(240)로부터 동력을 전달받아 회전된다. 즉 상기 구동모터(240)의 구동력에 의하여 상기 주동풀리(250)가 회전하게 되면, 상기 동력전달수단(230)에 의하여 상기 종동풀리가(220) 회전하게 되고, 상기 종동풀리(220)와 연결된 상기 회전샤프트(210)가 각각 회전가능하다.
상기 인식부(300)는 대상물(C)에 표기된 인식코드를 인식하기 위한 것으로, 상기 회전부(200)에 의하여 회전되는 대상물(C)의 인식코드를 인식한다. 상기 인식부(300)는 스캔부(310)와 반사부(320)를 포함할 수 있다.
상기 스캔부(310)는 인식코드를 인식하기 위한 리더기인 것으로, 상기 물품수용부(100)에 이격 구비되어 대상물(C)의 인식코드를 인식한다. 부연하면 상기 스캔부(310)는 인식코드에 저장된 정보를 해독하기 위한 리더기로, 레이저 타입인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 인식코드를 인식할 수 있는 다양한 형태의 스캔부(310)를 적용할 수 있을 것이다. 상기 스캔부(310)는 상기 물품수용부(100)에 수직방향으로 수용된 대상물(C)이 상기 회전샤프트(210)에 의하여 회전하면 대상물(C)의 외측면에 표기된 인식코드를 자동으로 인식하는 것이 바람직하다.
상기 반사부(320)는 상기 스캔부(310)로부터 출력되는 레이저를 대상물(C)의 인식코드의 위치에 대응하도록 반사시킨다. 즉 상기 반사부(320)는 상기 스캔부(310)로부터 출력되는 레이저를 반사하여 위치를 조정함으로써, 상기 스캔부(310)가 상기 대상물(C)에 표기되어 있는 인식코드를 용이하게 인식하도록 한다. 부연하면 상기 반사부(320)는 상기 스캔부(310)로부터 출력되는 레이저의 위치를 조정하여 상기 물품수용부(100)로부터 돌출되어 배치된 대상물(C)의 상부에 위치하도록 함으로써 대상물(C)의 인식코드를 용이하게 인식시킬 수 있을 것이다. 상기 인식부(300)에는 조명부(330) 등의 구성을 더 포함할 수 있으며, 상기 스캔부(310) 및 반사부(320), 조명부(330) 등 상기 인식부(300)의 구체적인 구성은 바코드, QR코드 등의 인식코드를 인식하기 위한 리더기의 공지된 기술로서 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
한편 상기 대상물 인식장치(10)는 회전인덱스부(400), 지지프레임(260) 및 리프터(270)를 더 포함할 수 있다.
상기 회전인덱스부(400)는 배터리 생산 공정을 위하여 대상물(C)을 용이하게 이동시켜 생산성을 향상시키기 위한 것으로, 복수개의 이동프레임(410), 이송부(420), 대상물삽입부(430)를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 이동프레임(410)은 상부에 상기 복수개의 물품수용부(100)가 구비된다. 상기 복수개의 이동프레임(410)은 중심축을 기준으로 원주방향을 따라 복수개가 구비되는 것이 바람직하며, 도면에서는 상기 복수개의 이동프레임(410)이 4개가 배치되도록 구성하였다. 상기 복수개의 이동프레임(410)의 개수는 대상물(C)의 크기, 종류 등에 따라 적절하게 변경하여 적용가능할 것이다. 상기 복수개의 이동프레임(410)의 각각의 상부에는 상기 복수개의 물품수용부(100)가 구비되어 상기 복수개의 물품수용부(100)를 동시에 이동시킬 수 있다.
상기 이송부(420)는 상기 복수개의 이동프레임(410)을 회전 이송시키기 위한 것으로, 상기 복수개의 이동프레임(410)의 중심부에 구비된다. 즉 상기 복수개의 이동프레임(410)은 상기 이송부(420)에 의하여 회전 이송되며, 순차적으로 상기 인식부(300)측으로 이송될 수 있다. 상기 인식부(300)는 상기 복수개의 이동프레임(410)중 어느 하나의 이동프레임(410)에 근접하게 위치하며, 상기 이송부(420)에 의하여 어느 하나의 이동프레임(410)이 상기 인식부(300) 측으로 이송되면 작동될 수 있다.
상기 대상물삽입부(430)는 상기 복수개의 물품수용부(100)에 복수개의 대상물(C)을 각각 삽입시키기 위한 것으로, 상기 복수개의 이동프레임(410) 중 어느 하나의 상부에 구비된다. 즉 상기 대상물삽입부(430)는 복수개의 대상물(C)을 파지하여 상기 복수개의 물품수용부(100)에 자동 삽입시키며, 대상물(C)이 배치된 이동프레임(410)은 상기 이송부(420)에 의하여 회전되어 상기 인식부(300)로 순차적으로 전달될 수 있다.
한편, 상기 지지프레임(260)은 상기 회전부(200)를 지지하기 위한 것으로, 내부에 공간이 형성되도록 구성된다. 상기 지지프레임(260)의 내부에는 상기 회전부(200)의 종동풀리(220), 동력전달수단(230), 주동풀리(250)가 수용될 수 있으며, 상기 회전샤프트(210)의 하부가 상기 지지프레임(260)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
도 4를 참고하면 상기 리프터(270)는 상기 지지프레임(260)의 일측에 결합되어 상기 지지프레임(260)을 승강시키기 위한 것으로, 상기 리프터(270)에 의하여 상기 회전부(200)를 승강이동시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 리프터(270)는, 상기 이동프레임(410)이 상기 인식부(300)측으로 이송되어 상기 복수개의 물품수용부(100)가 상기 인식부(300)와 마주하게 배치되었을 때, 상기 지지프레임(260)을 상승시키는 것이 바람직하다. 즉 상기 리프터(270)는 상기 회전인덱스부(400)의 상기 이동프레임(410)이 회전이동 시 간섭이 발생되는 것을 미연에 방지하기 위한 것으로, 하강되어 있다가 상기 복수개의 이동프레임(410) 중 어느 하나가 상기 인식부(300)측으로 이동되어 상기 복수개의 물품수용부(100)가 상기 인식부(300)와 마주하게 배치되었을 때, 상기 지지프레임(260)을 상승시킴으로써 상기 회전샤프트(210)와 상기 물품수용부(100)를 선택저으로 결합시킬 수 있다.
한편 상기 리프터(270)가 상승함으로써 상기 회전샤프트(210)의 상단과 상기 물품수용부(100)의 하단이 결합될 때, 상기 회전샤프트(210)와 상기 물품수용부(100)는 끼움결합되는 것이 바람직하다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니며, 대상물(C) 및 물품수용부(100)가 금속재로 구성되는 경우, 상기 회전샤프트(210)에 구비되는 상기 자성체(110)에 의하여 간단한 방법으로 결합이 가능하도록 구성시킬 수도 있을 것이다. 상기 회전샤프트(210)가 자성결합 또는 끼움 결합됨으로써, 대상물(C)의 크기 및 모양 등이 변경되었을 경우에도 쉽게 물품수용부(100)를 변경 시킬 수 있어, 다양한 제품을 적용하기에 용이하여 사용효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따른 대상물 인식장치(10)는, 대상물(C)이 다수개의 물품수용부(100)에 세워진 상태로 수용되어 동시에 회전하며 인식코드를 인식할 수 있어, 회전장치에 의하여 대상물(C)의 외면에 발생할 수 있을 스크래치를 최소화 할 수 있다.
또한 대상물(C)이 금속재로 이루어졌을 경우에, 회전샤프트(210)에 구비되는 자성체(211)에 의하여 자성결합됨으로써 간단한 과정으로 결합이 가능하여 생산성이 향상될 수 있다.
더불어 대상물(C)을 세워진 상태에서 인식코드를 인식함으로써 대상물(C)의 수평방향 및 수직방향에 대한 자세변환을 필요로 하지 않아 생산성을 향상시키고 공정 자동화 설비의 제작비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 대상물 인식장치
100 : 물품수용부 200 : 회전부
210 : 회전샤프트 211 : 자성체
220 : 종동풀리 230 : 동력전달수단
240 : 구동모터 250 : 주동풀리
260 : 지지프레임 270 : 리프터
300 : 인식부 310 : 스캔부
320 : 반사부 330 : 조명부
400 : 회전인덱스 410 : 이동프레임
420 : 이송부 430 : 대상물삽입부
C : 대상물

Claims (8)

  1. 세워진 상태의 대상물이 삽입되어 수용되고, 서로 간격을 두고서 배치되는 다수개의 물품수용부;
    상기 물품수용부를 회전시키는 회전부; 및
    상기 회전부에 의하여 회전되는 상기 대상물의 인식코드를 인식하는 인식부;를 포함하는 대상물 인식장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 물품수용부는,
    대상물이 수직방향으로 삽입될 수 있도록 상부가 개방되어 있으며, 대상물의 길이보다 짧은 길이를 가지는 대상물 인식장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 물품수용부의 하단에 상단이 연결되는 회전샤프트와,
    상기 회전샤프트의 하단과 결합되는 종동풀리와,
    상기 종동풀리와 동력전달수단을 매개로 연결되며, 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전되는 주동풀리를 포함하는 대상물 인식장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 대상물이 금속재로 이루어졌을 경우에, 상기 회전샤프트의 상단에는 상기 대상물과 자성결합되는 자성체가 마련되는 대상물 인식장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 인식부는,
    상기 물품수용부에 이격구비되어 대상물의 인식코드를 인식하는 스캔부와,
    상기 스캔부로부터 출력되는 레이저를 대상물의 인식코드의 위치에 대응하도록 반사시키는 반사부를 포함하는 대상물 인식장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상부에 상기 복수개의 물품수용부가 구비되는 복수개의 이동프레임과,
    상기 복수개의 이동프레임을 상기 인식부측으로 순차적으로 이송시키는 이송부를 포함하는 회전인덱스부를 더 포함하는 대상물 인식장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전인덱스부는,
    상기 복수개의 이동프레임 중 어느 하나의 상부에 구비되며, 상기 복수개의 물품수용부에 복수개의 대상물을 각각 삽입시키는 대상물삽입부를 더 포함하는 대상물 인식장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전부를 지지하는 지지프레임과,
    상기 지지프레임의 일측에 결합되어 상기 지지프레임을 승강시키는 리프터를 포함하고,
    상기 리프터는, 상기 이동프레임이 상기 인식부측으로 이송되어 상기 복수개의 물품수용부가 상기 인식부와 마주하게 배치되었을 때, 상기 지지프레임을 상승시키는 대상물 인식장치.
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