KR20240031731A - 천장 저장 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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강승규
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김영욱
방상아
안용준
이민균
이현우
임정훈
장준혁
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Abstract

설비의 변형량을 감지하여 작업위치를 보정하고 구조물의 안정성을 상시점검할 수 있는 천장 저장 시스템이 제공된다. 천장 저장 시스템은, 다수의 물품을 저장하기 위해 다수의 저장 영역을 포함하는 오버헤드 랙; 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 일 방향으로 연장된 제1 및 제2 지지 레일; 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 상기 제1 및 제2 지지 레일과 나란하게 배치된 제1 구동 레일; 상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되어, 상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 따라 이동되는 제2 구동 레일; 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능하도록 커플되어 캐리지와, 상기 캐리지에 설치되고 상기 오버헤드 랙에 물품을 이적재하기 위한 호이스트 및 핸드유닛을 포함하는 반송 차량; 및 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하고, 상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고, 상기 반송 차량은 상기 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하기 전에, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하는 것을 포함한다.

Description

천장 저장 시스템 및 그 제어 방법{Ceiling storage system and control method thereof}
본 발명은 천장 저장 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 생산량이 급격히 증가함에 따라, 반도체 장치를 생산하는 팹(fab) 내부에 설치된 저장 시스템의 저장 용량(capacity)이 부족해 지고 있다. 이러한 저장 용량 부족은 팹 전체의 물류 효율성을 하락시키는 주요 요인 중 하나이다.
미합중국 공개특허 US2019-0126487 (공개일 2019.05.02.)
한편, 스토커(stocker) 또는 포터블 인터페이스 버퍼(portable interface buffer)는 풋 프린트(foot-print)를 점유한다. 따라서, 스토커 또는 포터블 인터페이스 버퍼를 증설하면 다른 설비를 설치할 공간이 감소하게 된다.
또한, 사이드 트랙 버퍼(side track buffer)는 천장형 저장 설비이므로 풋 프린트를 점유하지 않지만, 천장 반송 장치(예를 들어, OHT(Overhead Hoist Transport))의 경로 양측에만 설치되어야 한다. 천장 반송 장치의 분기 및 회전 영역에 데드 스페이스(dead space)가 발생된다. 또한, 이미 운영중인 팹의 경우, 이미 설치 공간이 포화되어 있어서 사이드 트랙 버퍼를 추가 설치할 공간이 없을 수 있다.
뿐만 아니라, 천장형 저장 설비는 로봇(또는, 반송 차량), 저장 선반, 저장된 물품의 하중 등으로 인해서 변형이 발생될 수 있다. 이러한 변형이 장기간 누적되어 로봇의 작업범위를 초과하게 되면, 로봇은 정상적인 작업을 하기 어렵다. 즉, 로봇의 오동작이 발생되거나 반송물이 낙하되어 파손될 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 설비의 변화량을 감지하여 작업위치를 보정하고 구조물의 안정성을 상시점검할 수 있는 천장 저장 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 설비의 변화량을 감지하여 작업위치를 보정하고 구조물의 안정성을 상시점검할 수 있는 천장 저장 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 천장 저장 시스템은, 다수의 물품을 저장하기 위해 다수의 저장 영역을 포함하는 오버헤드 랙; 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 일 방향으로 연장된 제1 및 제2 지지 레일; 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 상기 제1 및 제2 지지 레일과 나란하게 배치된 제1 구동 레일; 상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되어, 상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 따라 이동되는 제2 구동 레일; 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능하도록 커플되어 캐리지와, 상기 캐리지에 설치되고 상기 오버헤드 랙에 물품을 이적재하기 위한 호이스트 및 핸드유닛을 포함하는 반송 차량; 및 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하고, 상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고, 상기 반송 차량은 상기 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하기 전에, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하는 것을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 천장 저장 시스템은, 오버헤드 랙과, 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 제1 구동 레일과, 상기 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되는 제2 구동 레일과, 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능한 반송 차량과, 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하는 천장 저장 시스템이 제공되고, 상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고, 상기 반송 차량은 상기 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하기 전에, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하고, 상기 제1 거리값과 상기 상대적 위치값을 기초로, 상기 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출하는 것을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법은, 다수의 마커가 설치된 오버헤드 랙과, 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 제1 구동 레일과, 상기 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되는 제2 구동 레일과, 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능한 반송 차량과, 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하는 천장 저장 시스템이 제공되고, 상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 다수의 마커를 촬영하여, 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하고, 상기 제1 거리값과 상기 상대적 위치값을 기초로, 상기 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출하고, 상기 산출된 3차원 위치값이 사전 학습된 3차원 위치값과 차이가 있는지 체크하고, 상기 차이가 허용오차 내이면, 상기 반송 차량의 위치를 보정하고, 상기 반송 차량의 위치를 보정한 이력을 업데이트하고, 상기 차이가 허용오차 밖이면, 작업 불가를 나타내는 알람을 발생시키는 것을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 천장 저장 시스템을 구체적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 천장 저장 시스템을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인의 측면도이다.
도 7는 도 2에 도시된 오버헤드 랙을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 오버헤드 랙의 평면도이고,
도 9은 도 7에 도시된 오버헤드 랙의 측면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 거리센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 비전센서의 일 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 비전센서의 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 천장 저장 시스템을 구체적으로 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1의 천장 저장 시스템을 설명하기 위한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템은, 오버헤드 랙(overhead rack)(10), 제1 지지 레일(111), 제2 지지 레일(112), 제1 구동 레일(120), 제2 구동 레일(130), 반송 차량(200) 등을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에서는, 제1 구동 레일(120), 제2 구동 레일(130) 및 반송 차량(200)을 이용하여, 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인(cross type overhead hoist crane)을 구성하여, 오버헤드 랙(10)에 위치하는 물품(F)을 이적재한다.
오버헤드 랙(10)은 팹의 천장에 설치되고, 별도의 부착 구조물을 통해서 천장에 고정될 수 있다.
오버헤드 랙(10)은 저장 공간(11)과 유지보수 공간(12)을 포함한다. 도시된 것과 같이, 저장 공간(11)과 유지보수 공간(12)은 제1 방향(X)을 따라 교대로 배치될 수 있다.
저장 공간(11)은 다수의 물품(F)을 저장하기 위한 다수의 저장 영역을 포함한다. 여기서 물품(F)은 웨이퍼 수납 용기(예를 들어, FOUP(Front　Opening Unified Pod)), 레티클 수납 용기 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 물품(F)은 반송 차량/반송 장치 등에 의해서 이동될 수 있는 것이라면 무엇이든 가능하다.
유지보수 공간(12)은 작업자가 오버헤드 랙(10) 내부로 진입하기 위한 공간이다. 작업자는 유지보수 공간(12)을 통해서 저장 공간(11)에 놓여진 물품(F)을 꺼내오거나, 오버헤드 랙(10)에 대한 수리를 진행할 수 있다.
한편, 오버헤드 랙(10)은 진입로(300)를 더 포함할 수 있다. 진입로(300)는 다수의 유지보수 공간(12)과 연결된다. 작업자는 진입로(300)를 통해서 다수의 유지보수 공간(12)으로 접근가능하다. 진입로(300)는 제1 방향으로 연장되도록 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 진입로(300)는 작업자가 다수의 유지보수 공간(12)으로 도달할 수 있는 형상이라면, 어떠한 형상도 가능하다.
도 1에서, 저장 공간(11)의 제1 방향(X)의 길이는, 유지보수 공간(12)의 제1 방향(X)의 길이보다 길 수 있다. 또한, 저장 공간(11)의 제2 방향(Y)의 폭(W)과, 유지보수 공간(12)의 제2 방향(Y)의 폭(W)이 서로 동일할 수 있다. 하지만, 유지보수 공간(12)의 사이즈(예를 들어, 길이, 폭)는, 작업자가 저장 공간(11)의 구석까지 접근할 수 있는 정도라면 어떠한 사이즈도 가능하다. 예를 들어, 유지보수 공간(12)의 제2 방향(Y)의 폭(W)은 저장 공간(11)의 제2 방향(Y)의 폭(W)보다 작을 수 있다.
제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112)은 오버헤드 랙(10) 위에 배치된다. 제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112)은 제1 방향(X)으로 길게 연장된다.
제1 구동 레일(120)은 오버헤드 랙(10) 위에 배치된다. 제1 구동 레일(120)은 제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112)과 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 제1 구동 레일(120)은 제1 방향(X)으로 길게 연장될 수 있다.
제2 구동 레일(130)은 제1 지지 레일(111), 제2 지지 레일(112) 및 제1 구동 레일(120)에 이동가능하도록 커플(movably coupled)될 수 있다. 따라서, 제2 구동 레일(130)은 제1 지지 레일(111), 제2 지지 레일(112) 및 제1 구동 레일(120)을 따라 이동될 수 있다. 즉, 제2 구동 레일(130)은 제1 방향(X)으로 이동할 수 있다(도 5의 M1 참고). 제2 구동 레일(130)은 제1 지지 레일(111), 제2 지지 레일(112) 및 제1 구동 레일(120)에 3점 접촉/지지되고 있다.
또한, 제2 구동 레일(130)은 제1 방향(X)과 다른 방향으로, 예를 들어, 제1 방향(X)과 수직인 제2 방향(Y)으로 길게 연장될 수 있다.
또한, 제2 구동 레일(130)에 설치된 구동휠(즉, 제2 구동 레일(130)이 제1 방향(X)으로 이동하기 위해, 구동력에 의해 회전하는 휠)은, 제1 구동 레일(120)과 접촉하여 회전한다(도 4 참고). 제2 구동 레일(130)에 설치된 가이드휠(즉, 구동력을 받지 않는 휠)은 제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112)에 접촉하여 회전한다(도 4 참고). 가이드휠은 제2 구동 레일(130)이 기울어지지 않고, 안정적으로 이동할 수 있도록 돕는다.
제1 구동 레일(120)은 제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112) 사이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 설계에 따라서, 제1 구동 레일(120)과 제2 지지 레일(112) 사이에 제1 지지 레일(111)이 위치하거나, 제1 지지 레일(111)과 제1 구동 레일(120) 사이에 제2 지지 레일(112)이 위치할 수도 있다.
반송 차량(200)은 제2 구동 레일(130)에 이동가능하도록 커플(movably coupled)될 수 있다. 따라서, 반송 차량(200)은 제2 구동 레일(130)을 따라 이동될 수 있다. 즉, 반송 차량(200)은 제2 방향(Y)으로 이동할 수 있다(도 5의 M2 참고).
반송 차량(200)은 캐리지(210), 호이스트(220), 핸드유닛(230), 거리센서(231), 비전센서(vision sensor)(232) 등을 포함한다.
캐리지(210)는 제2 구동 레일(130)을 따라 이동한다. 캐리지(210)에 설치된 구동휠(즉, 캐리지(210)가 제2 방향(Y)으로 이동하기 위해, 구동력에 의해 회전하는 휠)은, 제2 구동 레일(130)과 접촉하여 회전할 수 있다.
호이스트(220)는 캐리지(210)에 설치되고, 오버헤드 랙(10)에 물품(F)을 이적재하기 위한 것이다. 호이스트(220)는 제3 방향(Z)을 따라 늘어나거나 줄어들 수 있다.
핸드유닛(230)은 반송 차량(200)에 의해 이동되는 동안 물품(F)을 안정적으로 고정하기 위한 것이다. 핸드유닛(230)은 물품(F)을 파지한다. 예를 들어, 핸드유닛(230)은 그리퍼(gripper) 형태로, 물품(F)의 기설정된 영역을 잡을 수 있다.
거리센서(231)는 반송 차량(200)에 설치되어, 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10) 사이의 거리(이하, 제1 거리값)를 측정한다. 거리센서(231)를 이용하여, 오버헤드 랙(10)에서 반송 차량(200)에서 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역(도 10의 11a 참고)까지의 거리를 측정할 수 있다. 제1 저장 영역은, 컨트롤러가 반송 차량(200)에 작업(로드 작업 또는 언로드 작업)을 지시한 저장 영역을 의미한다. 자세히 후술하겠으나, 상기 작업을 수행하기 전에, 거리센서(231)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정할 수 있다.
도면에서는, 거리센서(231)가 핸드유닛(230)에 설치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 거리센서(231)는 레이저 센서, 초음파 센서, 적외선 센서 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
비전센서(232)는 반송 차량(200)에 설치되어, 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10) 사이의 상대적인 위치(이하, 상대적 위치값)를 측정한다. 비전센서(232)를 이용하여, 반송 차량(200)과 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정할 수 있다. 자세히 후술하겠으나, 작업(로드 작업 또는 언로드 작업)을 수행하기 전에, 비전센서(232)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정할 수 있다.
상대적 위치값은 X축 위치값 및 Y축 위치값을 포함할 수 있다. 또한, 상대적 위치값은 R축 위치값(즉, 회전값 또는 θ값)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상대적 위치값은 Z축 위치값(즉, 높이 또는 제2 거리값)를 더 포함할 수 있다.
도면에서는, 비전센서(232)가 핸드유닛(230)에 설치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 비전센서(232)로서 카메라가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 도면에서는, 거리센서(231)와 비전센서(232)가 핸드유닛(230)의 일측에 모두 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 거리센서(231)는 핸드유닛(230)의 일측에, 비전센서(232)는 핸드유닛(230)의 타측에 배치될 수도 있다.
한편, 도 2 및 도 3을 참고하면, 선택적으로, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템은, 제1 인터페이스 포트(interface port)(400) 및/또는 제2 인터페이스 포트(500)를 더 포함할 수 있다.
제1 인터페이스 포트(400)는 팹의 천장에 설치되고, 오버헤드 랙(10)에 인접하여 배치된다. 제1 인터페이스 포트(400)는 오버헤드 랙(10)의 측면 쪽에 배치될 수도 있고, 오버헤드 랙(10)의 상측에 배치될 수도 있다. 제1 인터페이스 포트(400)는 천장에 설치된 반송 장치(예를 들어, 오버헤드 레일을 타고 이동하는 OHT(Overhead Hoist Transport) 또는 다른 반송 차량)에 물품을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 제1 인터페이스 포트(400)는 예를 들어, 물품의 위치를 이동시키기 위한 컨베이어 시스템(conveyor system)를 포함할 수 있다. 컨베이어 시스템은 기설정된 방향으로 물품을 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 반송 차량(200)은 오버헤드 랙(10)에서 물품을 픽업하고 이동하여, 물품을 제1 인터페이스 포트(400)에 놓는다. 제1 인터페이스 포트(400)는, 컨베이어 시스템을 이용하여, 물품의 위치를 이동시킨다. 다른 반송 장치(OHT)는 이동된 물품을 픽업한다.
다른 예로, 다른 반송 장치(OHT)는 물품을 제1 인터페이스 포트(400)의 일측에 내려놓는다. 제1 인터페이스 포트(400)는, 컨베이어 시스템을 이용하여, 물품의 위치를 이동시킨다. 반송 차량(200)이 제1 인터페이스 포트(400)에서 이동된 물품을 픽업하고, 반송 차량(200)은 오버헤드 랙(10)의 지정된 위치에 상기 물품을 내려놓는다.
정리하면, 제1 인터페이스 포트(400)를 이용하여, 반송 차량(200)과 다른 반송 장치(OHT)가 물품을 주고 받을 수 있다. 오버헤드 랙(10)과 반송 장치(OHT)가 멀리 떨어져 있어도, 오버헤드 랙(10)과 반송 장치(OHT) 사이에 배치된 제1 인터페이스 포트(400)를 길게 연장시켜 설치하면 된다. 따라서, 오버헤드 랙(10)이 설치되는 위치를, 반송 장치(OHT)와 무관하게, 자유롭게 설치할 수 있다.
제2 인터페이스 포트(500)는 팹의 바닥면에 설치될 수 있다. 제2 인터페이스 포트(500)는 오버헤드 랙(10)의 하부에 설치될 수 있다. 제2 인터페이스 포트(500)는 작업자 또는 자율 이동 차량(510)(예를 들어, AMR(autonomous mobile robot), AGV(automated guided vehicle) 등)에 물품을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 제2 인터페이스 포트(500)는 상면이 개방될 수 있다. 반송 차량(200)이 개방된 상면을 통해서 물품을 제2 인터페이스 포트(500)에 이적재할 수 있다.
예를 들어, 반송 차량(200)은 물품을 오버헤드 랙(10)에서 물품을 픽업하고 이동하여, 개방된 상면을 통해서 물품을 제2 인터페이스 포트(500) 내부에 내려놓는다. 작업자 또는 자율 이동 차량(510)은 물품을 제2 인터페이스 포트(500)에서 꺼낸다.
다른 예로, 작업자 또는 자율 이동 차량(510)은 물품을 제2 인터페이스 포트(500) 내부에 내려놓는다. 반송 차량(200)은 상기 물품을 제2 인터페이스 포트(500)의 개방된 상면을 통해서 픽업하여 가져간다.
도 4 내지 도 6을 이용하여, 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인(cross type overhead hoist crane)을 더 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 2에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인을 설명하기 위한 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인의 평면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인의 측면도이다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에서는, 제1 구동 레일(120), 제2 구동 레일(130) 및 반송 차량(200)을 이용하여, 크로스 타입 오버헤드 호이스트 크래인을 구성한다.
제1 구동 레일(120)은 제1 방향(X)으로 길게 연장된다. 제1 지지 레일(111)과 제2 지지 레일(112)은 제1 구동 레일(120)과 나란하게, 제1 방향(X)으로 길게 연장될 수 있다.
제2 구동 레일(130)은 제1 방향(X)과 다른 제2 방향(Y)으로 길게 연장된다. 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 수직인 방향일 수 있다.
제2 구동 레일(130)은 제1 구동 레일(120), 제1 지지 레일(111) 및 제2 지지 레일(112)의 아래에 배치된다.
제2 구동 레일(130)의 상면에는, 구동휠(133), 제1 가이드휠(135), 제2 가이드휠(136)이 설치된다. 구동휠(133)에는 구동력을 제공하기 위한 모터가 연결될 수 있다.
제1 구동 레일(120)의 측면에는 제1 방향(X)을 따라 길게 홈(1201)이 형성되고, 구동휠(133)은 홈(1201)을 따라 홈(1201)과 접촉하며 회전한다. 제1 지지 레일(111)의 측면에는 제1 방향(X)을 따라 길게 홈(1111)이 형성되고, 제1 가이드 휠(135)은 홈(1111)을 따라 홈(1111)과 접촉하며 회전한다. 제2 지지 레일(112)의 측면에는 제1 방향(X)을 따라 길게 홈(1121)이 형성되고, 제2 가이드 휠(136)은 홈(1121)을 따라 홈(1121)과 접촉하며 회전한다.
제2 구동 레일(130)은, 제1 구동 레일(120), 제1 지지 레일(111) 및 제2 지지 레일(112)에 이동가능하게 커플되어 있으므로, 제2 구동 레일(130)은 3점 지지되고 있다. 즉, 제2 구동 레일(130)의 하중이 3개의 레일(120, 111, 112)로 분산되어 있으므로, 하중 조건이 절감된다.
또한, 제2 구동 레일(130)의 중심은 제1 구동 레일(120)에 의해 지지되고, 제2 구동 레일(130)의 양단은 제1 지지 레일(111) 및 제2 지지 레일(112)에 의해 지지되고 있으므로, 제2 구동 레일(130)의 길이(또는 스팬(span))를 더 늘릴 수 있다. 제2 구동 레일(130)의 길이가 더 늘어나면, 제2 구동 레일(130)의 하중을 지지할 수 있는 범위 내에서, 제1 구동 레일(120)과 제1 지지 레일(111) 사이의 간격(G1)을 더 늘리고, 제1 구동 레일(120)과 제2 지지 레일(112) 사이의 간격(G2)을 더 늘릴 수 있다.
한편, 제2 구동 레일(130)의 내측에는, 제2 방향(Y)을 따라 길게 이동로(1301)가 설치된다.
반송 차량(200)은 이동로(1301)를 따라 제2 방향(Y)으로 이동할 수 있다.
반송 차량(200)은 캐리지(210), 호이스트(220), 핸드유닛(230) 등을 포함한다.
캐리지(210)에 설치된 구동휠은, 제2 구동 레일(130)의 이동로(1301)와 접촉하여 회전할 수 있다. 이동하는 동안 캐리지(210)가 제1 구동 레일(120), 제1 지지 레일(111) 및 제2 지지 레일(112)에 부딪히지 않도록, 캐리지(210)의 높이는 제2 구동 레일(130)의 두께(즉, 제3 방향(Z)의 길이)보다 낮다. 또한, 캐리지(210)가 제2 구동 레일(130) 내에서 이동하기 때문에, 캐리지(210)가 이동하면서 발생할 수도 있는 파티클 또는 흄의 확산을 줄일 수 있다.
호이스트(220)는 캐리지(210)에 설치되고, 제3 방향(Z)을 따라 늘어나거나 줄어든다.
핸드유닛(230)은 호이스트(220)의 끝단에 연결되고, 물품을 안정적으로 고정하는 역할을 한다. 핸드유닛(230)은 예를 들어, 다관절의 암(arm)과, 암의 끝단에 설치된 그리퍼로 구성될 수 있다. 다관절의 암을 이용함으로써, 지정된 위치에 그리퍼를 이동시킬 수 있다. 호이스트(220) 및 핸드유닛(230)을 이용하여, 별도의 회전축 없이, 지정된 위치에서 물품을 픽업할 수 있다.
여기서 도 5를 참고하면, 제1 방향(X)으로의 이동(M1)은 제2 구동 레일(130)을 이동시키는 것에 의해 구현되고, 제2 방향(Y)으로의 이동(M2)은 반송 차량(200)의 캐리지(210)가 이동하는 것에 의해 구현된다.
도 6을 참고하면, 제3 방향(Z)으로의 이동(M3)은 반송 차량(200)의 호이스트(220)가 늘어나거나 줄어드는 것에 의해 구현된다.
도 7 내지 도 9를 이용하여, 물품 저장 공간인 오버헤드 랙을 더 구체적으로 설명한다.
도 7는 도 2에 도시된 오버헤드 랙을 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 오버헤드 랙의 평면도이고, 도 9은 도 7에 도시된 오버헤드 랙의 측면도이다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 오버헤드 랙(10)은 팹의 천장에 설치되고, 별도의 부착 구조물(19)을 통해서 천장에 고정된다.
부착 구조물(19)은 제1 부분(19a)과 제2 부분(19b)을 포함한다. 제1 부분(19a)은 오버헤드 랙(10)의 양측과 연결되고 수직방향으로 연장된 형태일 수 있다. 제2 부분(19b)은 수평방향으로 연장된 형태이고, 제1 부분(19a)은 제2 부분(19b)에 연결되어 고정된다.
도 8에 도시된 것과 같이, 오버헤드 랙(10)은 물품을 저장하기 위해 저장 공간(11)과, 작업자가 오버헤드 랙(10) 내부로 진입하기 위한 유지보수 공간(12)을 포함한다. 다수의 저장 공간(11)과 다수의 유지보수 공간(12)은 서로 교대로 배치될 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 13을 이용하여, 거리센서(231) 및 비전센서(232)의 동작을 설명한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 거리센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 10을 참고하면, 반송 차량(200)은 제1 저장 영역(11a)의 상부에서, 거리센서(231)는 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10) 사이의 거리(즉, 제1 거리값)를 측정한다. 제1 거리값은 수직방향의 높이 또는 Z축 위치값에 해당할 수 있다.
예를 들어, 거리센서(231)가 레이저 센서인 경우, 레이저 센서는 제1 저장 영역(11a)의 주변에 기설정된 위치에 레이저(L)를 조사하고 반사되는 레이저를 수신하여, 제1 거리값을 측정할 수 있다. 상기 기설정된 위치는, 별도로 표시가 되어 있을 수도 있고, 아무런 표시가 없을 수도 있다. 또는 상기 기설정된 위치에, 반사판이 설치되어 있을 수도 있다.
거리센서(231)가 측정한 제1 거리값들은 이력(history) 관리될 수 있다. 즉, 다수의 시점에서 측정된 제1 거리값들은 저장되고, 저장된 제1 거리값들의 변화량이 관리된다. 측정된 제1 거리값이 기설정된 임계치를 초과하면, 알람이 발생될 수 있다. 관리자(또는 작업자)가 알람의 원인을 분석/수정할 수 있다. 또는, 이전에 측정된 제1 거리값과 이번에 측정된 제1 거리값 사이의 변화량이, 기설정된 값을 초과하면, 알람이 발생되고 관리자가 이를 분석/수정할 수 있다.
도 11을 참고하면, 이전에 측정된(또는 제1 시점에서 측정된) 반송 차량(200)의 높이와, 이번에 측정된(또는 제2 시점에서 측정된) 반송 차량(200a)의 높이는 다를 수 있다. 여기서, 제1 시점에서 측정된 제1 거리값(Z1)과 제2 시점에서 측정된 제2 거리값(Z2)은 달라질 수 있다.
이와 같이 측정 시점에 따라서, 반송 차량(200)의 높이(또는 제1 거리값)이 달라질 수 있기 때문에, 이력 관리를 하게 된다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 비전센서의 일 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 12를 참고하면, 반송 차량(200)은 제1 저장 영역(11a)의 상부에서, 비전센서(232)는 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값을 측정한다.
구체적으로, 오버헤드 랙(10)에는 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)가 설치된다. 도면에서는 2개의 마커(MK1, MK2)가 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 마커(MK1), 제2 마커(MK2)는 제1 저장 영역(11a)의 주변에 일렬로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
컨트롤러는 비전센서(232)가 측정한 이미지로부터 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)의 좌표값을 산출한다. 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)의 좌표값은, 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값에 대응될 수 있다. 즉, 상대적 위치값은 X축 위치값 및 Y축 위치값을 포함할 수 있다.
비전센서(232)가 측정한 마커(MK1, MK2)의 좌표값들은 이력(history) 관리될 수 있다. 즉, 다수의 시점에서 측정된 좌표값들은 저장되고, 저장된 좌표값들의 변화량이 관리될 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 이전에 측정된 이미지(또는 제1 시점에서 측정된 이미지)로부터, 제1 마커(MK1)의 좌표값은 (x1, y1)으로, 제2 마커(MK2)의 좌표값은 (x2, y2)으로 산출될 수 있다. 또한, 이번에 측정된 이미지(또는 제2 시점에서 측정된 이미지)로부터, 제1 마커(MK1)의 좌표값은 (x1, y1)으로, 제2 마커(MK2a)의 좌표값은 (x3, y3)으로 산출될 수 있다. 즉, 상대적 위치값은 X축 위치값 및 Y축 위치값을 포함할 수 있다.
도 13의 예에서와 같이, 마커(MK1)의 위치는 변화하지 않고, 다른 마커(MK2)의 위치만 변화한 경우라면, 변화된 마커(MK2)의 위치 변화량(즉, (x2, y2)와 (x3, y3) 사이의 거리)을 산출할 수 있다. 이러한 변화량은 유클리드 거리(Euclidean distance), 맨하탄 거리(Manhattan Distance), 해밍 거리(Hamming Distance) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제1 마커(MK1)와 제2 마커(MK2)를 지나는 가상의 직선과, 제1 마커(MK1)와 제2 마커(MK2a)를 지나는 가상의 직선이 이루는 각도(θ)도 산출될 수 있다. 이러한 각도(θ)도 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값에 대응될 수 있다. 즉, 상대적 위치값은 R축 위치값을 더 포함할 수 있다.
한편, 비전센서(232)가 측정한 이미지를 이용하여, 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10)(또는 제1 저장 영역(11a)) 사이의 제2 거리값(즉, Z축 위치값)도 산출할 수 있다.
하지만, 거리센서(231)를 이용하지 않고, 비전센서(232)만을 이용하여 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10) 사이의 거리를 산출하면, 마커(MK1, MK2)의 품질에 이상이 있어 로드/언로드 동작에 에러가 발생하는지, 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10) 사이의 거리 측정에 오류가 있어서 에러가 발생하는지 파악하기 어려울 수 있다.
그런데, 거리센서(231)를 이용하여 산출된 제1 거리값과, 비전센서(232)를 이용하여 산출된 제2 거리값을 비교함으로써, 오버헤드 랙(10)에 설치된 마커(MK1, MK2)의 품질을 체크할 수 있다. 즉, 제1 거리값과 제2 거리값이 실질적으로 동일하다면, 마커(MK1, MK2)의 품질에 이상이 있는 것으로 예상할 수 있다.
도 14는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템에 설치된 비전센서의 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14을 참고하면, 오버헤드 랙(10)에서 제1 저장 영역(11a)의 주변에 하나의 마커(MK1)가 설치된다.
비전센서(232)가 측정한 이미지로부터 마커(MK1)의 좌표값을 산출한다. 산출된 마커(MK1)의 좌표값은, 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값에 대응될 수 있다. 즉, 상대적 위치값은 X축 위치값 및 Y축 위치값을 포함할 수 있다. 거리센서(231)가 측정한 마커(MK1)의 좌표값들은 이력(history) 관리될 수 있다. 즉, 다수의 시점에서 측정된 좌표값들은 저장되고, 저장된 좌표값들의 변화량이 관리될 수 있다.
하나의 마커(MK1)만 설치되어 있기 때문에, R축 위치값은 산출되지 않는다.
추가적으로, 비전센서(232)가 측정한 이미지를 이용하여, 반송 차량(200)과 오버헤드 랙(10)(또는 제1 저장 영역(11a)) 사이의 제2 거리값(즉, Z축 위치값)도 산출할 수 있다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 14를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 10 내지 도 13 및 도 15를 참고하면, 반송 차량(200)은 물품을 홀드(또는 파지)한 상태에서, 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역(11a)의 상부로 이동한다(도 15의 S910 참고). 구체적으로, 컨트롤러는 기저장하고 있던, 제1 저장 영역(11a)에 대응되는 티칭값에 따라 반송 차량(200)을 이동시킨다.
이어서, 거리센서(231)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 제1 거리값을 측정하고, 비전센서(232)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값을 측정한다(도 15의 S920 참고).
구체적으로, 도 10 및 도 11을 참고하여 설명한 것과 같이, 거리센서(231)가 레이저 센서인 경우, 레이저 센서는 제1 저장 영역(11a)의 주변에 기설정된 위치에 레이저를 조사하고 반사되는 레이저를 수신하여, 제1 거리값을 측정할 수 있다. 제1 거리값은 수직방향의 높이 또는 또는 Z축 위치값에 해당할 수 있다.
비전센서(232)는 오버헤드 랙(10)에 설치된 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)의 좌표값을 산출한다. 적어도 하나의 마커(MK1, MK2)의 좌표값은, 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값에 대응될 수 있다. 상대적 위치값은 X축 위치값, Y축 위치값을 포함하고, 추가적으로 R축 위치값을 더 포함할 수 있다.
이어서, 제1 거리값과 상대적 위치값을 기초로, 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출한다(도 15의 S930 참고).
구체적으로, 제1 거리값은 Z축 위치값이고, 상대적 위치값은 X축 위치값, Y축 위치값을 포함하기 때문에, 제1 저장 영역(11a)의 3차원 위치값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 거리값이 z1이고, 상대적 위치값이 (x1, y1)으로 표현할 수 있으므로, 3차원 위치값은 (x1, y1, z1)으로 표시될 수 있다.
이어서, 산출된 3차원 위치값과, 사전 학습된 3차원 위치값을 비교하여 변화량을 산출한다(도 15의 S940 참고).
구체적으로, 사전 학습된 3차원 위치값이 (x0, y0, z0)으로 표시될 수 있다.
산출된 3차원 위치값과, 사전 학습된 3차원 위치값 사이의 변화량은, 예를 들어, 산출된 3차원 위치값과, 사전 학습된 3차원 위치값 사이의 거리로 산출될 수 있다. 여기서 거리는 유클리드 거리(Euclidean distance), 맨하탄 거리(Manhattan Distance), 해밍 거리(Hamming Distance) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이어서, 변화량을 반영하여 반송 차량(200)을 이동시킨다(도 15의 S950).
구체적으로, 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위 내로, 반송 차량(200)을 이동시킨다. 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위는, 제1 저장 영역(11a)에 물품을 내려놓거나, 제1 저장 영역(11a)에서 물품을 들어올릴 수 있는 범위를 의미한다. 변화량을 산출한 결과, 반송 차량(200)이 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위 내에 위치한다면 반송 차량(200)을 이동시키지 않아도 된다. 반면, 변화량을 산출한 결과, 반송 차량(200)이 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위 밖에 위치한다면 반송 차량(200)을 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위 내로 이동시킨다.
또는, 변화량이 실질적으로 0이 되도록, 반송 차량(200)을 이동시킬 수도 있다.
이어서, 반송 차량(200)이 물품을 제1 저장 영역(11a)에 언로드한다(도 15의 S960 참고).
추가적으로, 반송 차량(200)이 물품을 제1 저장 영역(11a)을 언로드한 후에, 변화량을 반영하여 제1 저장 영역(11a)에 대응되는 티칭값을 수정할 수 있다. 또한, 변화량 또는 수정된 티칭값에 대한 이력을 관리할 수 있다.
도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 설명의 편의상, 도 15을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 10 내지 도 13 및 도 16을 참고하면, 반송 차량(200)을 제1 저장 영역(11a)의 상부로 이동시킨다(도 16의 S911 참고). 구체적으로, 컨트롤러는 기저장하고 있던, 제1 저장 영역(11a)에 대응되는 티칭값에 따라 반송 차량(200)을 이동시킨다.
이어서, 로딩 또는 언로딩 준비한다(도 16의 S912 참고).
이어서, 거리센서(231)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 제1 거리값을 측정한다(도 16의 S921 참고). 제1 거리값은 수직방향의 높이 또는 또는 Z축 위치값에 해당할 수 있다.
이어서, 비전센서(232)를 이용하여 반송 차량(200)과 제1 저장 영역(11a) 사이의 상대적 위치값을 측정한다(도 16의 S922 참고). 비전센서(232)를 이용하여 마커(예를 들어, MK1)를 촬영하여 이미지를 생성하고, 그 이미지를 이용하여 상대적 위치값을 측정할 수 있다. 상대적 위치값은 X축 위치값, Y축 위치값을 포함하고, 추가적으로 R축 위치값을 더 포함할 수 있다.
이어서, 마커(예를 들어, MK1)의 위치값이 사전 학습된 위치값과 차이가 있는지 체크한다(도 16의 S931 참고).
구체적으로, 마커의 위치값(3차원 위치값)은, S921, S922 단계에서 산출한 제1 거리값 및 상대적 위치값에 대응된다. S921단계에서 측정된 제1 거리값이 z1이고, S922단계에서 측정된 상대적 위치값이 (x1, y1)이라면, 마커(MK1)에 대응되는 위치값은 (x1, y1, z1)이다. 한편, 마커(MK1)의 사전 학습된 위치값이 (x0, y0, z0)이라면, (x1, y1, z1)과 (x0, y0, z0)를 비교하여 차이가 있는지 체크한다.
만약 실질적인 차이가 없다면(S931의 no), 반송 차량(200)이 로딩 또는 언로딩 동작 수행한다(도 16의 S991 참고). 즉, 반송 차량(200)이 물품을 파지하고 있는 상태라면, 제1 저장 영역(11a)에 물품을 언로드한다. 또는, 반송 차량(200)이 물품을 파지하지 않고 제1 저장 영역(11a)에 물품이 있는 상태라면, 반송 차량(200)은 제1 저장 영역(11a)에 있는 물품을 로드한다.
이어서, 마커(MK1)의 위치값이 사전 학습된 위치값과 차이가 있다면(S931의 yes), 허용오차를 초과하는지 체크한다(도 16의 S935 참고).
차이가 허용오차를 초과하지 않는다면(즉, S935의 no), 반송 차량(200)의 위치를 보정한다(도 16의 S951 참고).
허용오차를 초과하지 않는 차이는, 반송 차량의 위치 보정을 통해서 극복할 수 있다. 측정된 마커(MK1)의 위치를 기준으로, 반송 차량(200)을 이동시킨다. 예를 들어, 측정된 마커(MK1)에 가깝게 반송 차량(200)을 이동시킬 수 있다. 상기 차이에 따라, 반송 차량(200)의 이동량이 결정된다. 제1 저장 영역(11a)의 작업가능범위 내로, 반송 차량(200)을 이동시킨다.
이어서, 반송 차량(200)의 위치를 보정한 이력을 업데이트한다(도 16의 S992 참고).
한편, 차이가 허용오차를 초과한다면(즉, S935의 yes), 작업 불가를 나타내는 알람을 발생시킨다(도 16의 S993 참고).
허용오차를 초과하는 차이는, 반송 차량(200)의 위치 보정을 통해서 극복할 수 없다. 알람을 발생시키면, 관리자(또는 작업자)가 이를 분석/수정할 수 있다.
한편, 별도의 도면으로 표시하지 않았으나, 거리센서(231)를 이용하여 산출된 제1 거리값과, 비전센서(232)를 이용하여 산출된 제2 거리값을 비교함으로써, 오버헤드 랙(10)에 설치된 마커(예를 들어, MK1)의 품질을 체크할 수 있다.
도 17은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 천장 저장 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참고하여 이력 관리의 예를 설명한다. 전술한 것과 같이, 제1 저장 영역(11a)에 작업을 할 때, 반송 차량(200)의 위치를 보정을 하면 이력을 저장 및 관리한다.
도 17은 예를 들어, 다수의 작업시점(t1~t6)에서 측정된 변화량(DF)을 도시한 것이다. 작업시점(t1~t3)에서는 변화량(DF)이 일정하다가, 작업시점(t4~t6)에서 변화량(DF)이 급격히 증가하기 시작한다. 변화량(DF)이 임계치(S)를 넘으면, 알람을 발생시킨다. 예를 들어, 작업시점(t6)에서 변화량(DF)이 임계치(S)를 넘게 되므로, 알람이 발생된다.
도 17에서는 변화량(DF)의 이력 관리를 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 변화량(DF)뿐만 아니라, 제1 거리값, 상대적 위치값, 티칭값 등도 이력 관리될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 오버헤드 랙
11: 저장 공간
12: 유지보수 공간
111: 제1 지지 레일
112: 제2 지지 레일
120: 제1 구동 레일
130: 제2 구동 레일
200: 반송 차량
300: 진입로
400: 제1 인터페이스 포트
500: 제2 인터페이스 포트
510: 자율 이동 차량

Claims (10)

  1. 다수의 물품을 저장하기 위해 다수의 저장 영역을 포함하는 오버헤드 랙;
    상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 일 방향으로 연장된 제1 및 제2 지지 레일;
    상기 오버헤드 랙 위에 배치되고, 상기 제1 및 제2 지지 레일과 나란하게 배치된 제1 구동 레일;
    상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되어, 상기 제1 및 제2 지지 레일, 상기 제1 구동 레일에 따라 이동되는 제2 구동 레일;
    상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능하도록 커플되어 캐리지와, 상기 캐리지에 설치되고 상기 오버헤드 랙에 물품을 이적재하기 위한 호이스트 및 핸드유닛을 포함하는 반송 차량; 및
    상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하고,
    상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고,
    상기 반송 차량은 상기 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하기 전에, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하는 것을 포함하는, 천장 저장 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 거리값과 상기 상대적 위치값을 기초로, 상기 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    산출된 3차원 위치값과, 사전 학습된 3차원 위치값을 비교하여 변화량을 산출하고,
    상기 변화량을 반영하여 상기 반송 차량을 이동시키고,
    이어서, 상기 반송 차량이 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 반송 차량이 물품을 제1 저장 영역을 언로드한 후에, 상기 변화량을 반영하여 상기 제1 저장 영역에 대응되는 티칭값을 수정하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 변화량 또는 상기 수정된 티칭값의 이력을 관리하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 변화량을 산출하는 것과, 상기 변화량을 반영하여 상기 반송 차량을 이동시키는 것 사이에, 상기 산출된 변화량과 허용오차를 비교하는 것을 더 포함하고,
    상기 변화량을 반영하여 상기 반송 차량을 이동시키는 것은, 상기 산출된 변화량이 허용오차 내인 경우에 수행되는, 천장 저장 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 산출된 변화량이 허용오차 밖이면, 상기 물품을 제1 저장 영역에 언로드할 수 없음을 나타내는 알람을 생성하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제2 거리값을 산출하는 것과,
    상기 제1 거리값과 상기 제2 거리값을 비교하여, 상기 오버헤드 랙에 설치된 마커의 품질을 체크하는 것을 더 포함하는, 천장 저장 시스템.
  9. 오버헤드 랙과, 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 제1 구동 레일과, 상기 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되는 제2 구동 레일과, 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능한 반송 차량과, 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하는 천장 저장 시스템이 제공되고,
    상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고,
    상기 반송 차량은 상기 물품을 상기 제1 저장 영역에 언로드하기 전에, 상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고, 상기 비전센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하고,
    상기 제1 거리값과 상기 상대적 위치값을 기초로, 상기 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출하는 것을 포함하는, 천장 저장 시스템의 제어 방법.
  10. 다수의 마커가 설치된 오버헤드 랙과, 상기 오버헤드 랙 위에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 제1 구동 레일과, 상기 제1 지지 레일, 제2 지지 레일 및 상기 제1 구동 레일에 이동가능하도록(movabley) 커플되는 제2 구동 레일과, 상기 제2 구동 레일을 따라 이동가능한 반송 차량과, 상기 반송 차량에 설치된 거리센서와 비전센서를 포함하는 천장 저장 시스템이 제공되고,
    상기 반송 차량은 물품을 파지한 상태에서, 상기 다수의 저장 영역 중 제1 저장 영역의 상부로 이동하고,
    상기 거리센서를 이용하여 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 제1 거리값을 측정하고,
    상기 비전센서를 이용하여 상기 다수의 마커를 촬영하여, 상기 반송 차량과 상기 제1 저장 영역 사이의 상대적 위치값을 측정하고,
    상기 제1 거리값과 상기 상대적 위치값을 기초로, 상기 제1 저장 영역의 3차원 위치값을 산출하고,
    상기 산출된 3차원 위치값이 사전 학습된 3차원 위치값과 차이가 있는지 체크하고,
    상기 차이가 허용오차 내이면, 상기 반송 차량의 위치를 보정하고, 상기 반송 차량의 위치를 보정한 이력을 업데이트하고,
    상기 차이가 허용오차 밖이면, 작업 불가를 나타내는 알람을 발생시키는 것을 포함하는, 천장 저장 시스템의 제어 방법.
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