KR20240062270A - 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템 - Google Patents

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KR20240062270A
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김윤회
이승준
송지근
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세메스 주식회사
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Abstract

가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 티칭을 자동화하기 위한 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템을 제공한다. 상기 물류 시스템은, 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하는 가스 실린더 운반 장치; 가스 실린더를 보관하는 가스 실린더 저장 장치; 및 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 한다.

Description

제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템 {Control apparatus and logistics system including the same}
본 발명은 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자를 제조하는 공정에 소모되는 가스류의 저장, 운송 및 공급 시스템에 사용되는 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자는 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 이와 같이 제조되는 반도체 소자는 다이싱 공정을 통해 개별화될 수 있으며, 다이 본딩 공정과 패키징 공정을 통해 반도체 패키지로 제조될 수 있다.
반도체 소자를 제조하기 위한 제조 공정들에는 다양한 종류의 공정 가스들이 공급될 수 있다. 상기 공정 가스들은 실린더 형태의 저장 용기에 저장된 상태로 각각의 공정 설비에 공급될 수 있으며, 상기 공정 가스들의 저장을 위한 가스 실린더는 별도의 저장 장치를 통해 보관 및 관리될 수 있다.
그런데 가스 실린더의 이송 및 보관을 위한 자동화가 충분하지 않음에 따라 작업자에 의한 수작업으로 가스 실린더의 이송 및 보관이 이루어지고 있다. 가스 실린더를 이송하는 동안 사고 발생 가능성이 있으므로, 이에 대한 대응 방안이 요구되고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 티칭을 자동화하기 위한 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템을 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 물류 시스템의 일 면(Aspect)은, 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하는 가스 실린더 운반 장치; 상기 가스 실린더를 보관하는 가스 실린더 저장 장치; 및 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 한다.
상기 제어 장치는 상기 가스 실린더의 이적재 위치에 대해 상기 오토 티칭을 할 수 있다.
상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함할 수 있다.
상기 가스 실린더 저장 장치는 상기 가스 실린더의 저장 공간을 제공하는 복수의 포트를 포함하며, 상기 복수의 PIO 센서는 상기 복수의 포트를 티칭 모드에 진입시키며, 상기 복수의 포트에 설치된 도어를 개폐할 수 있다.
상기 가스 실린더 운반 장치가 상기 가스 실린더 저장 장치에 접근하는 경우, 상기 가스 실린더 저장 장치에 설치된 복수의 도어 중 적어도 하나의 도어는 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치에 따라 닫힐 수 있다.
상기 적어도 하나의 도어는 상기 가스 실린더 저장 장치가 열려고 하는 도어에 인접한 도어일 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치가 상기 가스 실린더 저장 장치 내 어느 하나의 포트에 접근하고, 상기 포트에 설치된 도어가 오픈되면, 포트 티칭을 할 수 있다.
상기 포트 내에는 상기 가스 실린더가 안착될 서포트 블록이 설치되며, 상기 포트 티칭은 상기 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것일 수 있다.
상기 식별 정보는 QR 코드일 수 있다.
상기 가스 실린더 운반 장치는 거리 측정 센서를 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 거리 측정 센서에 의해 측정된 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출할 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 서포트 블록의 위치를 산출하는 경우, 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치를 이용할 수 있다.
상기 포트 티칭이 완료되면, 상기 도어는 닫힐 수 있다.
상기 가스 실린더 운반 장치는 상기 가스 실린더 저장 장치보다 먼저 티칭 모드에 진입하고, 상기 가스 실린더 저장 장치보다 먼저 상기 티칭 모드에서 해제될 수 있다.
상기 가스 실린더의 이적재는 상기 오토 티칭 이후에 수행될 수 있다.
상기 제어 장치는 티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 오토 티칭을 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 물류 시스템의 다른 면은, 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하며, 거리 측정 센서를 포함하는 가스 실린더 운반 장치; 상기 가스 실린더를 보관하되, 상기 가스 실린더의 저장 공간을 제공하는 복수의 포트, 및 상기 복수의 포트 각각에 설치되며 상기 가스 실린더가 안착되는 서포트 블록을 포함하는 가스 실린더 저장 장치; 및 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하며, 상기 제어 장치는 티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 하고, 상기 포트 티칭은 상기 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것이고, 상기 제어 장치는 상기 거리 측정 센서에 의해 측정된 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하고, 상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함하고, 상기 복수의 PIO 센서는 상기 복수의 포트를 티칭 모드에 진입시키며, 상기 복수의 포트에 설치된 도어를 개폐할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제어 장치의 일 면은, 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하는 가스 실린더 운반 장치와, 상기 가스 실린더를 보관하는 가스 실린더 저장 장치를 제어하며, 티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 하고, 상기 가스 실린더의 이적재는 상기 오토 티칭 이후에 수행된다.
상기 포트 티칭은 상기 가스 실린더 저장 장치 내에서 상기 가스 실린더가 안착되는 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것일 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치, 및 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출할 수 있다.
상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 복수의 PIO 센서를 이용하여 상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치를 상기 티칭 모드에 진입시기고, 상기 포트 티칭시 상기 가스 실린더 저장 장치의 내부를 개폐시키는 도어를 조작할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 가스 실린더의 이송 및 보관을 위한 물류 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 저장 장치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 저장 장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 6은 가스 실린더 운반 장치를 구성하는 로봇 핸드의 서포트 부재와 가스 실린더 저장 장치를 구성하는 스테이지를 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 7은 가스 실린더 운반 장치를 구성하는 로봇 핸드의 서포트 부재와 가스 실린더 저장 장치를 구성하는 스테이지를 설명하기 위한 부분 확대 측면도이다.
도 8은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 10은 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 11은 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 12는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제4 예시도이다.
도 13은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 포트 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제5 예시도이다.
도 15는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제6 예시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 티칭을 자동화하기 위한 제어 장치 및 이를 포함하는 물류 시스템에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
먼저, 물류 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 가스 실린더의 이송 및 보관을 위한 물류 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타낸 개략도이다.
도 1에 따르면, 물류 시스템(100)은 가스 실린더 운반 장치(110), 가스 실린더 저장 장치(120), 가스 실린더(Gas Cylinder; 130) 및 제어 장치(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
가스 실린더 운반 장치(110)는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 공정 가스의 공급을 위해 사용되는 가스 실린더(130)의 이송을 위한 것이다. 가스 실린더 운반 장치(110)는 예를 들어, 모바일 로봇(Mobile Robot)으로 마련될 수 있다.
가스 실린더 운반 장치(110)는 가스 실린더(130)의 이송을 위한 이송 차량(210)과, 상기 이송 차량(210)의 상부에 배치되는 이송 로봇(220)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(220)은 가스 실린더(130)의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드(222)와, 상기 로봇 핸드(222)를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부(224)와, 로봇 핸드(222) 상에 지지된 가스 실린더(130)의 양측 부위들을 파지하기 위한 제1 그리퍼 유닛(226)을 포함할 수 있다.
도 2는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치를 설명하기 위한 측면도이다. 그리고, 도 3은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 이하 설명은 도 2 및 도 3을 참조한다.
로봇 핸드(222)는 이송 차량(210)의 전후 방향, 예를 들면, X축 방향으로 연장하며 가스 실린더(130)의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재(231)와, 상기 서포트 부재(231)의 후방 부위로부터 서포트 부재(231)에 대하여 수직 방향으로 연장하는 핸드 브래킷(232)을 포함할 수 있다. 서포트 부재(231)의 전방 및 후방 부위들 상에는 가스 실린더(130)를 지지하기 위한 복수의 서포트 패드(233)가 각각 배치될 수 있다.
핸드 구동부(224)는 가스 실린더(130)를 픽업하기 위하여 로봇 핸드(222)를 수평 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 핸드 구동부(224)는 로봇 핸드(222)를 이송 차량(210)의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부(241)와, 로봇 핸드(222)를 이송 차량(210)의 좌우 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부(243)와, 로봇 핸드(222)를 수직 방향 즉 Z축 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(245)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 수평 구동부(241)는 전후 방향으로 이동 가능하게 이송 차량(210)에 장착되는 제1 가동부(242)를 포함하고, 제2 수평 구동부(243)는 제1 가동부(242)에 좌우 방향으로 이동 가능하도록 장착된 제2 가동부(244)를 포함할 수 있다. 또한, 수직 구동부(245)는 제2 가동부(244)에 수직 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 수직 가동부(246)를 포함할 수 있다.
핸드 구동부(224)는 가스 실린더(130)가 로봇 핸드(222) 상에 지지된 후 가스 실린더(130)의 상부가 후방으로 기울어지도록 로봇 핸드(222)의 기울기를 조절하는 틸트 구동부(247)를 포함할 수 있다.
틸트 구동부(247)는 가스 실린더(130)를 이송하는 동안 가스 실린더(130)의 상부가 후방으로 소정 각도 기울어지도록 로봇 핸드(222)의 기울기를 조절함으로써 가스 실린더(130)가 로봇 핸드(222)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 로봇 핸드(222)의 핸드 브래킷(232)은 수직 가동부(246)에 회전축을 통해 회전 가능하도록 장착될 수 있으며, 틸트 구동부(247)는 핸드 브래킷(232)에 연결된 링크 부재(248)를 포함하고 수직 가동부(246)에 장착되어 링크 부재(248)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 본 실시예에 있어서 틸트 구동부(247)의 구성은 다양하게 변경 가능하며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다. 다른 예로서, 틸트 구동부(247)는 공압 실린더를 이용하여 로봇 핸드(222)의 기울기를 조절할 수도 있다.
제1 그리퍼 유닛(226)은 가스 실린더(130)를 이송하는 동안 가스 실린더(130)의 낙하를 방지하기 위하여 가스 실린더(130)의 양측 부위들을 파지할 수 있다. 제1 그리퍼 유닛(226)은 핸드 브래킷(232)에 장착될 수 있다.
제1 그리퍼 유닛(226)은 가스 실린더(130)의 양측 부위를 파지하기 위한 한 쌍의 제1 그리퍼 부재들(251)과, 상기 제1 그리퍼 부재들(251)을 동작시키기 위한 제1 그리퍼 구동부(252)를 포함할 수 있다. 제1 그리퍼 부재들(251)은 서로 마주하도록 배치될 수 있으며, 제1 그리퍼 구동부(252)에 의해 서로 가까워지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 도시되어 있지 않지만, 제1 그리퍼 구동부(252)는 제1 그리퍼 부재들(251)과 연결되는 복수의 랙 기어와, 상기 복수의 랙 기어 사이에 결합되는 피니언 기어를 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
가스 실린더 저장 장치(120)는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 공정 가스의 공급을 위해 사용되는 가스 실린더(130)의 보관을 위한 것이다. 가스 실린더 저장 장치(120)는 예를 들어, 스토리지 큐(Storage Queue)로 마련될 수 있다. 한편, 상기에서, 공정 가스는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조하는 데에 사용되는 기판을 처리하는 데에 사용될 수 있다.
도 4는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 저장 장치를 설명하기 위한 정면도이다. 그리고, 도 5는 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 저장 장치를 설명하기 위한 측면도이다. 이하 설명은 도 4 및 도 5를 참조한다.
가스 실린더 저장 장치(120)는 가스 실린더(130)의 보관을 위한 내부 공간을 구비하는 보관 챔버(310)와, 상기 보관 챔버(310) 내에 배치되며 가스 실린더(130)을 지지하기 위한 복수의 스테이지(320)과, 보관 챔버(310) 내에 배치되며 가스 실린더(130)을 고정하기 위한 복수의 제2 그리퍼 유닛(330)을 포함할 수 있다.
보관 챔버(310)의 내부는 외부로부터 밀폐될 수 있다. 보관 챔버(310)의 전면 부위에는 내부 공간을 개폐하기 위한 복수의 도어(340)가 구비될 수 있다. 도 4 및 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 가스 실린더 운반 장치(110)가 가스 실린더(130)의 수납 또는 반출을 위해 도어(340)에 근접하는 경우, 상기 복수의 도어(340) 중 하나가 도어 구동부에 의해 개방될 수 있다.
제2 그리퍼 유닛(330)은 각각 가스 실린더(130)의 측면 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼 부재들(331)과, 상기 제2 그리퍼 부재들(331)을 동작시키기 위한 제2 그리퍼 구동부(332)를 포함할 수 있다.
가스 실린더(130)에는 상기 가스 실린더(130)의 이력 정보가 저장되는 정보 태그(131)가 각각 부착될 수 있다. 예를 들면, 정보 태그(131)에는 각각의 가스 실린더(130)에 저장되는 가스 재료를 나타내는 자재 코드, 제조 번호, 충전 가스의 순도, 제조 일자, 만기 일자 등 일련의 정보들이 저장될 수 있으며, 보관 챔버(310) 내에는 가스 실린더(130)의 정보 태그(131)로부터 상기 이력 정보를 획득하기 위한 정보 획득 유닛(350)이 구비될 수 있다.
일 실시예로서, 가스 실린더(130)에 바코드 형태의 정보 태그(131)가 부착될 수 있으며, 이 경우 보관 챔버(310) 내에는 바코드의 정보를 읽기 위한 바코드 리더기가 정보 획득 유닛(350)으로 제공될 수 있다. 다른 실시예로서, 가스 실린더(130)에 QR 코드 형태의 정보 태그(131)가 부착될 수도 있으며, 이 경우 보관 챔버(310) 내에는 QR 코드 리더기가 정보 획득 유닛(350)으로 제공될 수 있다.
가스 실린더 저장 장치(120)는 정보 획득 유닛(350)이 정보 태그(131)에 인접하도록 정보 획득 유닛(350)을 수평 방향으로 이동시키는 제3 수평 구동부(360)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 정보 태그(131)는 가스 실린더(130)의 상부 표면에 부착될 수 있으며, 정보 획득 유닛(350)은 제3 수평 구동부(360)에 의해 가스 실린더(130)의 상부에서 수평 방향으로 이동될 수 있다.
보관 챔버(310) 내부의 온도는 가스 실린더(130)로부터의 가스 누설을 방지하기 위하여 기 설정된 온도로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해 가스 실린더 저장 장치(120)는 보관 챔버(310) 내부의 온도를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 온도 조절 유닛(370)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 온도 조절 유닛(370)은 보관 챔버(310)의 내부 온도를 측정하기 위한 온도 센서와, 보관 챔버(310)의 내부 온도를 조절하기 위한 히터와, 냉각기 등을 구비할 수 있다.
가스 실린더 저장 장치(120)는 보관 챔버(310) 내부의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하기 위한 압력 조절 유닛(380)을 포함할 수 있다. 압력 조절 유닛(380)은 가스 누설을 방지하기 위하여 보관 챔버(310)의 내부 압력을 외부 압력보다 낮게 유지할 수 있다. 예를 들어, 압력 조절 유닛(380)은 보관 챔버(310)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 음압으로 제공할 수 있다.
일 실시예로서, 보관 챔버(310)의 상부에는 팬 필터 유닛이 배치될 수 있으며, 가스 실린더(130)로부터 가스가 누설되는 경우 상기 누설된 가스는 팬 필터 유닛에 의해 제거될 수 있다. 이 경우, 팬 필터 유닛은 가스 정제를 위한 가스 스크러버 등의 장치와 연결될 수 있다. 다른 실시예로서, 보관 챔버(310)는 진공 펌프, 진공 이젝터 등의 진공 제공부와 연결될 수도 있으며, 진공 제공부에 의해 배출되는 공기와 가스 등은 가스 스크러버를 통해 정제된 후 외부로 배출될 수 있다.
보관 챔버(310)의 내부에는 가스 누설을 감지하기 위한 가스 센서(390)가 배치될 수 있으며, 가스 실린더 저장 장치(120)는 가스 센서(390)의 출력 신호에 따라 가스 누설 여부를 판단하고, 가스 실린더(130)로부터 가스가 누설되는 경우 사용자에게 이를 알리는 경보 신호를 발생시킬 수도 있다.
도 6은 가스 실린더 운반 장치를 구성하는 로봇 핸드의 서포트 부재와 가스 실린더 저장 장치를 구성하는 스테이지를 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다. 그리고, 도 7은 가스 실린더 운반 장치를 구성하는 로봇 핸드의 서포트 부재와 가스 실린더 저장 장치를 구성하는 스테이지를 설명하기 위한 부분 확대 측면도이다. 이하 설명은 도 6 및 도 7을 참조한다.
서포트 부재(231)는 이송 차량(210)의 전후 방향으로 연장할 수 있으며, 스테이지(320)는 가스 실린더(130)의 하부면 양측 부위들을 각각 지지하기 위한 복수의 서포트 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스 실린더(130)를 스테이지(320) 상에 로드하는 경우, 서포트 부재(231)는 제1 수평 구동부(241)에 의해 서로 다른 두 서포트 블록(321a, 321b) 사이로 전진할 수 있으며, 이어서 가스 실린더(130)를 서로 다른 두 서포트 블록(321a, 321b) 상에 내려놓기 위해 수직 구동부(245)에 의해 하강될 수 있다.
이와 반대로, 가스 실린더(130)를 스테이지(320)로부터 언로드하는 경우, 서포트 부재(231)는 제1 수평 구동부(241)에 의해 서로 다른 두 서포트 블록(321a, 321b) 사이로 전진할 수 있으며, 이어서 가스 실린더(130)를 서포트 블록(321a, 321b)로부터 픽업하기 위해 수직 구동부(245)에 의해 상승될 수 있다.
로봇 핸드(222)의 서포트 부재(231)와 마주하는 서포트 블록(321a, 321b)의 전방 부위들에는 로봇 핸드(222)의 서포트 부재(231)와 스테이지(320)의 서포트 블록(321a, 321b) 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들이 각각 부착될 수 있다. 예를 들어, 서포트 블록(321a, 321b)의 전방 부위들에는 스테이지(320)의 정보가 저장된 QR 코드들(322a, 322b)이 각각 부착될 수 있다. QR 코드들(322a, 322b)은 서포트 부재(231)와 서포트 블록(321a, 321b) 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들로서 사용될 수 있으며, 거리 측정 센서(260)는 QR 코드들(322a, 322b)을 리딩하기 위한 QR 코드 리더기로서 사용될 수 있다.
거리 측정 센서(260)는 서로 다른 두 QR 코드(322a, 322b)까지의 거리를 측정할 수 있다. 로봇 핸드(222)의 현재 위치로부터 서포트 블록(321a, 321b)까지의 거리 및 각도 등은 거리 측정 센서(260)의 측정값에 의해 산출될 수 있다. 거리 측정 센서(260)는 예를 들어, 거리 측정용 LDS(Laser Distance Sensor)로 마련될 수 있다.
거리 측정 센서(260)는 카메라 모듈을 포함하는 센서로 마련될 수도 있다. 이 경우, 거리 측정 센서(260)는 QR 코드들(322a, 322b)을 포함하는 이미지를 획득할 수 있으며, 가스 실린더 운반 장치(110)는 거리 측정 센서(260)에 의해 획득된 이미지로부터 QR 코드들(322a, 322b)의 위치 좌표들을 검출하고, 로봇 핸드(222)의 서포트 부재(231)가 서포트 블록(321a, 321b) 사이에 위치되도록 제2 수평 구동부(243)의 동작을 제어할 수 있다. 거리 측정 센서(260)는 예를 들어, QR 측정용 비전 센서로 마련될 수 있다.
한편, 가스 실린더 운반 장치(110)는 거리 측정용 LDS로 마련되는 거리 측정 센서(260)와 별도로, 카메라 모듈을 더 포함할 수도 있다. 카메라 모듈은 상기 역할을 하기 위해 거리 측정 센서(260)와 좌우 방향(Y 방향)으로 나란하게 배치될 수 있으며, 거리 측정 센서(260)와 상하 방향(Z 방향)으로 나란하게 배치될 수도 있다. 이 경우, 카메라 모듈은 거리 측정 센서(260)와 마찬가지로 서포트 부재(231)의 전방 부위에 장착될 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
제어 장치(140)는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)의 작동을 제어하는 것이다. 구체적으로, 제어 장치(140)는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭을 자동화하기 위해 물류 시스템(100)에 제공될 수 있다.
종래에는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭 과정이 수동으로 진행되어 각각의 설비(110, 120)를 담당할 복수의 오퍼레이터가 필요하였으며, 이로 인해 작업 시간과 작업 인원이 과다해지는 불편이 있었다.
본 실시예에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 제어 장치(140)를 통해 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭을 자동화할 수 있다. 본 실시예에서는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)에 각각 설치되는 PIO(Parallel Input Output) 센서를 활용하여 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭을 자동화할 수 있으며, 가스 실린더 저장 장치(120)에서 가스 실린더(130)가 저장되는 위치에 대하여 티칭을 자동화할 수 있다. 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭은 티칭 모드 진입, 티칭, 티칭 모드 해제 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 8은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8의 예시에서는 가스 실린더(130)의 저장 위치에 대한 티칭을 설명하고 있다. 이하 설명은 도 1 및 도 8을 참조한다.
가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)는 티칭 모드에 진입하기 전에 대기 상태를 유지한다(S410). 앞서 설명하였지만, 티칭 모드는 가스 실린더(130)를 이적재할(Loading and Unloading) 저장 위치의 좌표를 티칭하는 과정일 수 있다. 그러나 이것은 하나의 예시에 불과할 뿐이며, 본 실시예에서 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간에 이루어질 수 있는 오토 티칭은 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 가스 실린더(130)의 이송 및 보관을 완료하기까지의 모든 과정에 관련될 수 있다.
가스 실린더 저장 장치(120)는 복수의 가스 실린더(130)를 보관할 수 있다. 이 경우, 각각의 가스 실린더(130)는 구획되어 있는 각각의 포트(Port)에 보관될 수 있으며, 각각의 포트는 별도로 마련된 도어를 통해 개폐될 수 있다. 이하에서는 가스 실린더 저장 장치(120)가 네 개의 포트로 구획되어 있고, 상기 네 개의 포트를 별개로 개폐시키기 위해 네 개의 도어를 포함하는 것으로 설명할 것이나, 본 실시예에서 가스 실린더 저장 장치(120)의 구조가 이에 한정되지 않음은 물론이다.
앞서 설명하였지만, 가스 실린더 운반 장치(110)는 스토리지 큐(SQ: Storage Queue)로 마련될 수 있으며, 가스 실린더 저장 장치(120)는 모바일 로봇(MR: Mobile Robot)으로 마련될 수 있다. 또한, 앞서 설명하였지만, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 티칭은 PIO(Parallel Input Output) 센서를 활용하여 자동화될 수 있다. 이하에서는 능동적으로 동작하는 가스 실린더 운반 장치(110)와 수동적으로 동작하는 가스 실린더 저장 장치(120)를 각각 PIO(A)와 PIO(P)로 정의한다. 상기에서, A는 액티브(Active)를 의미하며, P는 패시브(Passive)를 의미한다.
일 실시예로서, 가스 실린더 저장 장치(120)는 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO)를 갖출 수 있다. 본 실시예에서는 가스 실린더 저장 장치(120)에 포함되는 복수의 IO 센서를 제2 센서 그룹으로 정의한다.
제2 센서 그룹의 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO)는 네 개의 포트를 제어하는 데에 활용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제2 센서 그룹의 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO)는 네 개의 포트를 티칭 모드에 진입시키는 데에 활용될 수 있으며, 각각의 포트에 설치된 도어를 개폐하는 데에 활용될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제2 센서 그룹의 1번 IO 센서(#1 IO)는 1번 포트를 티칭 모드에 진입시키는 데에 활용되고, 제2 센서 그룹의 5번 IO 센서(#5 IO)는 1번 포트에 설치된 도어를 개폐하는 데에 활용될 수 있다. 마찬가지로, 제2 센서 그룹의 2번 IO 센서(#2 IO)는 2번 포트를 티칭 모드에 진입시키는 데에 활용되고, 제2 센서 그룹의 6번 IO 센서(#6 IO)는 2번 포트에 설치된 도어를 개폐하는 데에 활용될 수 있다. 또한, 제2 센서 그룹의 3번 IO 센서(#3 IO)는 3번 포트를 티칭 모드에 진입시키는 데에 활용되고, 제2 센서 그룹의 7번 IO 센서(#7 IO)는 3번 포트에 설치된 도어를 개폐하는 데에 활용될 수 있다. 또한, 제2 센서 그룹의 4번 IO 센서(#4 IO)는 4번 포트를 티칭 모드에 진입시키는 데에 활용되고, 제2 센서 그룹의 8번 IO 센서(#8 IO)는 4번 포트에 설치된 도어를 개폐하는 데에 활용될 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 가스 실린더 저장 장치(120)는 한 개의 IO 센서를 갖추고, 이 한 개의 IO 센서가 모든 포트를 독립적으로 제어하는 데에 활용되는 것도 가능하다.
가스 실린더 저장 장치(120)의 경우와 마찬가지로, 가스 실린더 운반 장치(110)도 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO)를 갖출 수 있다. 본 실시예에서는 가스 실린더 운반 장치(110)에 포함되는 복수의 IO 센서를 제1 센서 그룹으로 정의한다. 제1 센서 그룹의 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO)는 제2 센서 그룹의 여덟 개의 IO 센서(#1 IO ~ #8 IO) 각각과 연동될 수 있다.
가스 실린더 운반 장치(110)에 마련되는 각각의 IO 센서는 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 각각의 IO 센서와 데이터 통신을 할 수 있다. 여기서, 가스 실린더 운반 장치(110)에 마련되는 각각의 IO 센서가 입력(Input)으로 기능하면, 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 각각의 IO 센서는 출력(Output)으로 기능할 수 있다. 반면, 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 각각의 IO 센서가 입력(Input)으로 기능하면, 가스 실린더 운반 장치(110)에 마련되는 각각의 IO 센서는 출력(Output)으로 기능할 수 있다.
가스 실린더 운반 장치(110)에 마련되는 각각의 IO 센서는 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 각각의 IO 센서를 통해 가스 실린더 저장 장치(120)의 각 포트를 제어할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 가스 실린더 운반 장치(110)는 한 개의 IO 센서를 갖추고, 이 한 개의 IO 센서가 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 모든 IO 센서와 데이터 통신을 하는 것도 가능하다.
앞서 설명하였지만, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)는 티칭 모드에 진입하기 전에 대기 상태를 유지한다(S410). 상기 대기 상태에서는, 도 9에 도시된 바와 같이 가스 실린더 운반 장치(110)에 마련되는 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 8번 IO 센서(#8 IO)가 오프(OFF)되어 있으며, 마찬가지로 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 8번 IO 센서(#8 IO)도 오프(OFF)되어 있다. 도 9는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제1 예시도이다.
이후, 제어 장치(140)의 제어에 따라 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 차례대로 티칭 모드에 진입한다(S420). 본 실시예에서는 가스 실린더 운반 장치(110)가 먼저 티칭 모드에 진입하고, 이어서 가스 실린더 저장 장치(120)가 티칭 모드에 진입할 수 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 예를 들면, 가스 실린더 저장 장치(120)가 먼저 티칭 모드에 진입하고, 이어서 가스 실린더 운반 장치(110)가 티칭 모드에 진입하는 것도 가능하다. 또는, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 동시에 티칭 모드에 진입하는 것도 가능하다.
도 10은 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 티칭 모드에 진입한 경우를 나타낸다. 제어 장치(140)의 제어에 따라 제1 센서 그룹에 포함된 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 8번 IO 센서(#8 IO)가 OFF에서 ON으로 작동 상태 변경되면, 가스 실린더 운반 장치(110)는 티칭 모드에 진입하게 되며, 제2 센서 그룹에 포함된 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 4번 IO 센서(#4 IO)가 OFF에서 ON으로 작동 상태 변경되면, 가스 실린더 저장 장치(120)도 티칭 모드에 진입하게 된다. 도 10은 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제2 예시도이다.
가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 모두 티칭 모드에 진입하면(S420), 가스 실린더 운반 장치(110)는 가스 실린더(130)의 저장 위치 티칭을 위해 1번 포트, 2번 포트, 3번 포트, 4번 포트 등 각각의 포트에 순차적으로 접근할 수 있다(S430).
가스 실린더 운반 장치(110)가 1번 포트 내지 4번 포트 중 어느 하나의 포트에 접근하면(S430), 가스 실린더 저장 장치(120)는 제어 장치(140)의 제어에 따라 해당 포트의 도어를 개방시킨다(Open). 이 경우, 해당 포트에 인접하는 인접 포트의 도어는 폐쇄될 수 있다(Closed)(S440).
예를 들어 설명하면, 가스 실린더 운반 장치(110)가 1번 포트에 접근하는 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 제어 장치(140)의 제어에 따라 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 5번 IO 센서(#5 IO)는 OFF에서 ON으로 작동 상태 변경되고, 6번 IO 센서(#6 IO)는 OFF로 작동 상태 유지될 수 있다. 가스 실린더 저장 장치(120)는 제어 장치(140)의 이와 같은 제어에 따라 1번 포트의 타겟 도어를 열고, 2번 포트의 인접 도어를 닫을 수 있다. 도 11은 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제3 예시도이다.
본 실시예에서는 오토 티칭을 위해 단수의 가스 실린더 운반 장치(110)가 각각의 포트에 순차적으로 접근할 수 있지만, 복수의 가스 실린더 운반 장치(110)가 복수의 포트에 동시 접근하는 것도 가능하다.
예를 들어 설명하면, 어느 하나의 가스 실린더 운반 장치(110)가 1번 포트에 접근하고 다른 하나의 가스 실린더 운반 장치(110)가 4번 포트에 접근하는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 제어 장치(140)의 제어에 따라 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 5번 IO 센서(#5 IO)와 8번 IO 센서(#8 IO)는 OFF에서 ON으로 작동 상태 변경되고, 6번 IO 센서(#6 IO)와 7번 IO 센서(#7 IO)는 OFF로 작동 상태 유지될 수 있다. 가스 실린더 저장 장치(120)는 제어 장치(140)의 이와 같은 제어에 따라 1번 포트의 타겟 도어를 열고, 2번 포트의 인접 도어를 닫을 수 있다. 또한, 4번 포트의 타겟 도어를 열고, 3번 포트의 인접 도어를 닫을 수 있다. 도 12는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제4 예시도이다.
가스 실린더 저장 장치(120)의 각 포트에 설치되는 도어는 미닫이 형태(Sliding Door Type)를 가질 수 있다. 따라서 제어 장치(140)는 해당 포트의 도어가 오픈되는 경우, 인접 포트의 도어는 오픈 불가능하게 할 수 있다. 가스 실린더 저장 장치(120)의 각 포트에 설치되는 도어는 여닫이 형태(Hinged Door Type)를 가질 수도 있다. 이 경우에도, 제어 장치(140)는 해당 포트의 도어가 오픈되는 경우, 인접 포트의 도어는 오픈 불가능하게 할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 가스 실린더 저장 장치(120)의 각 포트에 설치되는 도어가 여닫이 형태를 가지는 경우, 제어 장치(140)는 해당 포트의 도어가 오픈되더라도 인접 포트의 도어가 오픈 가능하게 할 수도 있다.
가스 실린더 운반 장치(110)가 가스 실린더 저장 장치(120)의 특정 포트에 접근하고(S430), 해당 포트의 도어가 오픈되면(S440), 제어 장치(140)는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)를 활용하여 포트 티칭(Port Teaching)을 한다(S450). 여기서, 포트 티칭은 가스 실린더(130)의 저장 위치에 관한 티칭을 의미한다. 포트 티칭은 구체적으로 다음과 같은 절차에 따라 진행될 수 있다.
도 13은 물류 시스템을 구성하는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 포트 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하 설명은 도 13을 참조한다.
가스 실린더(130)가 안착되는 서포트 블록(321a, 321b)은 포트별로 양쪽에 두 개가 나란하게 구비될 수 있으며, 각각의 서포트 블록(321a, 321b)에 QR 코드(322a, 322b) 즉, 식별 정보가 설치될 수 있다. 따라서 두 QR 코드(322a, 322b)까지의 거리를 측정하는 경우, 거리 측정 센서(260)는 어느 한쪽에 설치되는 QR 코드(즉, 322a와 322b 중 어느 하나)까지의 거리를 먼저 측정하고, 이어서 다른 한쪽에 설치되는 QR 코드(즉, 322a와 322b 중 다른 하나)까지의 거리를 측정할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 포트 내 어느 한쪽에 마련되는 서포트 블록을 제1 서포트 블록(321a)으로 정의하고, 포트 내 다른 한쪽에 마련되는 서포트 블록을 제2 서포트 블록(321b)으로 정의한다. 또한, 제1 서포트 블록(321a)에 설치되는 QR 코드를 제1 QR 코드(322a)로 정의하고, 제2 서포트 블록(321b)에 설치되는 QR 코드를 제2 QR 코드(322b)로 정의한다.
먼저, 가스 실린더 운반 장치(110)의 거리 측정 센서(260)는 가스 실린더 저장 장치(120) 내 특정 포트의 제1 서포트 블록(321a)에 설치되는 제1 QR 코드(322a)까지의 거리를 측정한다(S610). 이후, 거리 측정 센서(260)는 상기 특정 포트의 제2 서포트 블록(321b)에 설치되는 제2 QR 코드(322b)까지의 거리를 측정한다(S620).
앞서 설명하였지만, 본 실시예에서는 거리 측정 센서(260)가 제2 QR 코드(322b)까지의 거리를 측정한 후, 이어서 제1 QR 코드(322a)까지의 거리를 측정하는 것도 가능함은 물론이다.
이후, 제어 장치(140)는 가스 실린더 운반 장치(110)의 현재 위치, 및 가스 실린더 운반 장치(110)와 제1 QR 코드(322a) 간 거리를 기초로 제1 QR 코드(322a)의 위치 좌표를 산출한다(S630). 마찬가지로, 제어 장치(140)는 가스 실린더 운반 장치(110)의 현재 위치, 및 가스 실린더 운반 장치(110)와 제2 QR 코드(322b) 간 거리를 기초로 제2 QR 코드(322b)의 위치 좌표를 산출한다(S640).
이후, 제어 장치(140)는 제1 QR 코드(322a)의 위치 좌표와 제2 QR 코드(322b)의 위치 좌표를 결합하여 티칭값으로 저장한다(S650). 제어 장치(140)에 의해 저장된 티칭값은 이후 상기 특정 포트에 가스 실린더(130)를 이적재시킬 때에 이적재 포인트로 사용될 수 있다.
포트 티칭(S450)은 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련되는 모든 포트를 대상으로 하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 가스 실린더 저장 장치(120)에 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트, 제4 포트 등 네 개의 포트가 마련되는 경우, 가스 실린더 운반 장치(110)는 제어 장치(140)의 제어에 따라 가스 실린더 저장 장치(120) 내 각각의 포트에 순차적으로 접근하여 포트 티칭(S450)을 수행할 수 있다.
포트 티칭(S450)은 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련된 모든 포트를 대상으로 하지 않고, 일부의 포트를 대상으로 하는 것도 가능하다. 예를 들어, 네 개의 포트 중에서 이전에 포트 티칭(S450)이 수행되지 않았던 포트가 있다면, 가스 실린더 운반 장치(110)는 해당 포트에 접근하여 포트 티칭(S450)을 수행할 수 있다.
또는, 네 개의 포트 중 가스 실린더(130)의 이적재가 정상적으로 이루어지지 않았던 포트가 있다면, 가스 실린더 운반 장치(110)가 해당 포트에 대해 포트 티칭(S450)을 수행할 수도 있다.
다시 도 8을 참조하여 설명한다.
포트 티칭이 완료되면(S450), 가스 실린더 저장 장치(120)는 제어 장치(140)의 제어에 따라 해당 포트의 도어를 닫는다(S460). 이 경우, 가스 실린더 운반 장치(110)가 해당 도어가 닫힐 수 있도록 가스 실린더 저장 장치(120)에 요청하고, 이에 따라 가스 실린더 저장 장치(120)가 해당 도어를 닫을 수 있다.
이후, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)는 제어 장치(140)의 제어에 따라 티칭 모드로부터 해제된다(S470). 이 경우, 제어 장치(140)는 ON 상태인 IO 센서를 모두 OFF시켜 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)를 티칭 모드로부터 해제시킬 수 있다.
티칭 모드 해제 단계(S470)에서는, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 중 어느 하나의 장치가 먼저 티칭 모드로부터 해제되고, 다른 하나의 장치가 이어서 티칭 모드로부터 해제될 수 있다. 또는, 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)가 동시에 티칭 모드로부터 해제되는 것도 가능하다.
예를 들어, 가스 실린더 운반 장치(110)가 먼저 티칭 모드로부터 해제되는 경우, 제어 장치(140)는 도 14에 도시된 바와 같이 가스 실린더 운반 장치(110)에 마련된 복수의 IO 센서 중 ON되어 있는 IO 센서 즉, 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 8번 IO 센서(#8 IO)부터 OFF시킬 수 있다. 도 14는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제5 예시도이다.
또한, 가스 실린더 저장 장치(120)가 먼저 티칭 모드로부터 해제되는 경우에는, 제어 장치(140)가 도 15에 도시된 바와 같이 가스 실린더 저장 장치(120)에 마련된 복수의 IO 센서 중 ON되어 있는 IO 센서 즉, 1번 IO 센서(#1 IO) 내지 5번 IO 센서(#5 IO)부터 OFF시킬 수 있다. 도 15는 가스 실린더 운반 장치와 가스 실린더 저장 장치 간 오토 티칭 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 제6 예시도이다.
가스 실린더 운반 장치(110)는 그 이동성을 고려하여 휴대용 전원(예를 들어, 배터리)을 통해 전력을 제공받고, 가스 실린더 저장 장치(120)는 상용 전원을 통해 전력을 제공받을 수 있다. 이 경우, 전력의 효율적 운용을 위해 가스 실린더 운반 장치(110)는 가스 실린더 저장 장치(120)보다 먼저 티칭 모드에서 해제되고, 가스 실린더 저장 장치(120)보다 나중에 티칭 모드에 진입하는 것도 가능하다.
이상 도 1 내지 도 15를 참조하여 모바일 로봇(MR)(본 발명의 가스 실린더 운반 장치(110))과 스토리지 큐(SQ)(본 발명의 가스 실린더 저장 장치(120))를 포함하는 물류 시스템(100), 및 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120) 간 오토 티칭 방법에 대하여 설명하였다.
티칭 모드에서, 모바일 로봇(MR)은 비전 센서 또는 LDS 센서를 이용하여 스토리지 큐(SQ)의 타겟 포트의 하부 플레이트 양측 QR 라벨을 측정하고, 모바일 로봇의 주행 정지 위치에서 상기 타겟 포트의 이적재 포인트의 위치를 특정/보정하며, 이를 바탕으로 거리와 각도를 취득하고 티칭 좌표를 산출하여, 티칭값을 저장할 수 있다. 가스 실린더(130)의 이적재는 이후 이적재 모드에서 티칭된 좌표를 기준으로 수행될 수 있다.
이적재의 경우, 스토리지 큐가 상위로(MCS) 포트별 가스 실린더(130)의 저장 상태를 보고하고, 상위에서 모바일 로봇과 스토리지 큐에 타겟 실린더의 이적재 명령을 내려줄 수 있다.
종래에는 모바일 로봇과 스토리지 큐 사이에 오토 티칭(Auto Teaching) 기능이 없었다. 본 실시예에서는 오토 티칭 기능을 갖는 모바일 로봇과 스토리지 큐 간에 티칭 모드 진입/티칭/해제 등을 자동화하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서는 PIO 센서를 활용하여 오토 티칭을 하는 방법, Vision 센서와 LDS 센서를 활용하여 좌표/기울기 측정 및 보정하는 방법 등에 대해서도 제공한다.
본 실시예에 따르면, 오토 티칭 기능을 갖는 가스 실린더 운반 장치(110)와 가스 실린더 저장 장치(120)에 의해 가스 실린더(130)의 이송 및 보관이 자동화될 수 있으므로, 가스 실린더(130)의 이송 및 보관 과정에서 발생될 수 있는 사고가 크게 감소될 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.
100: 물류 시스템 110: 가스 실린더 운반 장치
120: 가스 실린더 저장 장치 130: 가스 실린더
140: 제어 장치 260: 거리 측정 센서
321a, 321b: 서포트 블록 322a, 322b: QR 코드

Claims (20)

  1. 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하는 가스 실린더 운반 장치;
    상기 가스 실린더를 보관하는 가스 실린더 저장 장치; 및
    상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 하는 물류 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 가스 실린더의 이적재 위치에 대해 상기 오토 티칭을 하는 물류 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함하는 물류 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 저장 장치는 상기 가스 실린더의 저장 공간을 제공하는 복수의 포트를 포함하며,
    상기 복수의 PIO 센서는 상기 복수의 포트를 티칭 모드에 진입시키며, 상기 복수의 포트에 설치된 도어를 개폐하는 물류 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 운반 장치가 상기 가스 실린더 저장 장치에 접근하는 경우, 상기 가스 실린더 저장 장치에 설치된 복수의 도어 중 적어도 하나의 도어는 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치에 따라 닫히는 물류 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도어는 상기 가스 실린더 저장 장치가 열려고 하는 도어에 인접한 도어인 물류 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치가 상기 가스 실린더 저장 장치 내 어느 하나의 포트에 접근하고, 상기 포트에 설치된 도어가 오픈되면, 포트 티칭을 하는 물류 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 포트 내에는 상기 가스 실린더가 안착될 서포트 블록이 설치되며,
    상기 포트 티칭은 상기 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것인 물류 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 식별 정보는 QR 코드인 물류 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 운반 장치는 거리 측정 센서를 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 거리 측정 센서에 의해 측정된 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하는 물류 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 서포트 블록의 위치를 산출하는 경우, 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치를 이용하는 물류 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 포트 티칭이 완료되면, 상기 도어는 닫히는 물류 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 운반 장치는 상기 가스 실린더 저장 장치보다 먼저 티칭 모드에 진입하고, 상기 가스 실린더 저장 장치보다 먼저 상기 티칭 모드에서 해제되는 물류 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 실린더의 이적재는 상기 오토 티칭 이후에 수행되는 물류 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 오토 티칭을 하는 물류 시스템.
  16. 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하며, 거리 측정 센서를 포함하는 가스 실린더 운반 장치;
    상기 가스 실린더를 보관하되, 상기 가스 실린더의 저장 공간을 제공하는 복수의 포트, 및 상기 복수의 포트 각각에 설치되며 상기 가스 실린더가 안착되는 서포트 블록을 포함하는 가스 실린더 저장 장치; 및
    상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하며,
    상기 제어 장치는 티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 하고,
    상기 포트 티칭은 상기 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것이고,
    상기 제어 장치는 상기 거리 측정 센서에 의해 측정된 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하고,
    상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함하고,
    상기 복수의 PIO 센서는 상기 복수의 포트를 티칭 모드에 진입시키며, 상기 복수의 포트에 설치된 도어를 개폐하는 물류 시스템.
  17. 공정 가스가 들어있는 가스 실린더를 이송하는 가스 실린더 운반 장치와, 상기 가스 실린더를 보관하는 가스 실린더 저장 장치를 제어하며,
    티칭 모드 진입, 포트 티칭 및 티칭 모드 해제의 순서에 따라 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 가스 실린더 저장 장치 간 운용을 위한 오토 티칭을 하고,
    상기 가스 실린더의 이적재는 상기 오토 티칭 이후에 수행되는 제어 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 포트 티칭은 상기 가스 실린더 저장 장치 내에서 상기 가스 실린더가 안착되는 서포트 블록에 설치된 식별 정보를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하여 상기 가스 실린더의 이적재 포인트로 저장하는 것인 제어 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 가스 실린더 운반 장치의 위치, 및 상기 가스 실린더 운반 장치와 상기 서포트 블록 간 거리를 기초로 상기 서포트 블록의 위치를 산출하는 제어 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치는 상호 통신을 하는 복수의 PIO 센서를 각각 포함하고,
    상기 제어 장치는 상기 복수의 PIO 센서를 이용하여 상기 가스 실린더 운반 장치 및 상기 가스 실린더 저장 장치를 상기 티칭 모드에 진입시기고, 상기 포트 티칭시 상기 가스 실린더 저장 장치의 내부를 개폐시키는 도어를 조작하는 제어 장치.
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