KR20240079760A - 물류 반송 시스템 - Google Patents

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KR20240079760A
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Abstract

물류 반송 시스템이 개시된다. 물류 반송 시스템은 이송 대차가 주행하는 제1레일; 상기 제1레일에 배치되며, 전력원으로부터 전원을 공급받아 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제1급전 선로부; 상기 이송 대차가 주행하도록 상기 제1레일과 연결되는 제2레일; 및 상기 제2레일에 배치되며, 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제2급전 선로부를 포함하되; 상기 제2급전 선로부는 상기 제1급전 선로로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 상기 제2레일에 배치된 제2급전 선로에 전력을 제공하는 무선전원공급부를 포함할 수 있다.

Description

물류 반송 시스템{system for article transferring}
본 발명은 트랙을 따라 움직이는 하나 이상의 이송대차에 자기유도에 의해서 비접촉으로 전력을 전달하는 물류 반송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 급전선로의 구성을 위한 케이블의 설치가 용이한 물류 반송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 물류 반송 시스템은 이송 대차가 공장 자동화 생산라인을 구성하는 베이(bay)에 설치되는 주행 레일을 따라 이동하며 소재나 부품, 등을 운반, 보관, 입출고 하도록 구성된다.
예컨대, 물류 반송 시스템은 이송할 소형 반송 대상물이 많은 대형병원, 반도체 및 평판 디스플레이 생산공장, 물류창고, 등에 설치되며, 이송 대차는 주행 레일을 따라 구비되는 급전 선로에서 공급되는 전력을 자기유도에 의한 비접촉으로 공급받아 주행한다.
이러한, 물류 반송 시스템의 주행 레일(이송 대차의 이동경로)은 직선 구간뿐만 아니라 곡선 구간도 있으며, 이동경로가 분기 또는 합류되는 구간도 있다. 주행 레일에 급전 선로(급전 케이블들)를 설치하는 작업은 직선 레일, 곡선 레일, 요크(yoke) 등의 기구물을 먼저 설치한 후 급전 케이블을 일괄로 포설하는 과정을 거친다. 급전 케이블의 길이가 길 경우에는 무거운 케이블을 운반해가면서 설치해야 하기 때문에 설치 작업이 매우 까다롭고 위험하며, 시간이 많이 걸리는 단점을 갖는다. 특히, 주행 레일에 곡선 구간이 포함되어 있는 경우는 문제가 더 심각하다. 또한, 주행 레일을 연장하거나 설계 변경하는 경우에 급전 케이블을 다시 깔아야 하는 어려움이 있다.
본 발명은 급전 선로의 구성을 위한 급전 케이블의 설치가 용이한 물류 반송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 직선 구간의 주행 레일로부터 비접촉 방식으로 전원을 공급받는 분기 레일을 갖는 물류 반송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이송 대차가 주행하는 제1레일; 상기 제1레일에 배치되며, 전력원으로부터 전원을 공급받아 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제1급전 선로부; 상기 이송 대차가 주행하도록 상기 제1레일과 연결되는 제2레일; 및 상기 제2레일에 배치되며, 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제2급전 선로부를 포함하되; 상기 제2급전 선로부는 상기 제1급전 선로로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 상기 제2레일에 배치된 제2급전 선로에 전력을 제공하는 무선전원공급부를 포함하는 물류 반송 시스템이 제공될 수 있다
또한, 상기 무선전원공급부는 집전코일 및 공진회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2레일은 상기 급전 선로가 폐 루프로 구성되도록 상기 제2레일의 일측을 따라 설치되는 급전 선로가 상기 제2레일의 타측으로 리턴되도록 케이블 브릿지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2급전 선로는 상기 제2레일에 포설된 상태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1레일은 곡선 주행 경로를 제공하는 곡선 레일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1급전 선로부는 상기 제1레일에 포설되는 제1급전 선로; 및 상기 전력원으로 제공받은 직류 전원으로 교류 전원으로 변환하여 상기 제1급전 선로에 제공하는 인버터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1레일은 직선 주행 경로를 제공하는 직선 레일을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이송 대차가 주행하는 그리고 직선 주행 경로를 제공하는 직선 레일을 포함하는 제1레일; 상기 제1레일에 배치되며, 전력원으로부터 전원을 공급받아 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제1급전 선로부; 상기 이송 대차가 주행하도록 상기 제1레일과 연결되는 그리고 곡선 주행 경로를 제공하는 곡선 레일을 포함하는 제2레일; 및 상기 제2레일에 배치되는 제2급전 선로부를 포함하되; 상기 제1급전 선로부는 상기 제1레일에 포설되는 제1급전 선로; 및 상기 전력원으로 제공받은 직류 전원으로 교류 전원으로 변환하여 상기 제1급전 선로에 제공하는 인버터를 포함하고, 상기 제2급전 선로부는 상기 제2레일에 배치되고, 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제2급전 선로; 및 상기 제1급전 선로로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 상기 제2급전 선로에 전력을 제공하는 집전코일 및 공진 회로를 포함하는 물류 반송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2레일은 상기 급전 선로가 폐 루프로 구성되도록 상기 제2레일의 일측을 따라 설치되는 상기 제2급전 선로가 상기 제2레일의 타측으로 리턴되도록 케이블 브릿지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2급전 선로는 상기 제2레일에 포설된 상태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 곡선 레일(분기 레일)에 자체적으로 사전에 급전 케이블을 포설하고 직선 레일(메인 레일)로부터 비접촉 방식으로 전류를 공급받는 전원 공급 장치를 장착하여 어셈블리화 함으로써 급전 선로의 설치 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류 반송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 메인 레일과 분기 레일의 전력 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 분기 레일 및 제2급전 선로부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제2급전 선로부가 일체화된 분기 레일을 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류 반송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 물류 반송 시스템(1000)은 이송 대차(100) 등의 자동화 장치가 공장 자동화 생산 라인을 구성하는 베이(Bay)에 설치되는 주행 레일(200)을 따라 이동하며 반송 대상물 등을 운반, 보관, 입출고하도록 구성된다.
본 실시형태에서는, 이송 대차(100)는 복수의 반송 대상 장소(10)의 각각으로 반송 대상물(20)을 반송할 수 있다. 반송 대상물(20)은, 반송의 대상이 되는 것이며, 예를 들면, 단일의 물품일 수 있고 또는 수용물과 상기 수용물을 수용하는 용기 등의 복수의 물품이 조합된 것일 수 있다. 본 실시형태에서는, 반송 대상물(20)은 복수의 기판들이 수납되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)와 같은 기판 수납 용기일 수 있다.
본 실시형태에서는, 반송 대상 장소(10)는, 반도체 기판의 처리를 행하기 위한 처리 장치(12)와, 반송 대상물(20)인 기판 수납 용기가 탑재되기 위한 탑재 장소(14)를 포함하여 구성되어 있다. 예를 들면, 처리 장치(12)는, 탑재 장소(14)에 탑재된 기판 수납 용기(20) 중에서 반도체 기판을 인출하여, 상기 반도체 기판을 처리한다. 또한, 처리 장치(12)는, 처리를 끝낸 반도체 기판을, 탑재 장소(14)에 탑재된 기판 수납 용기(20)에 수용한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 반송 대상 장소(10)는, 생산 라인 내에 복수 구비되어 있다. 예를 들면, 물류 반송 시스템(1000)은 복수의 반송 대상 장소(10)를 경유하는 반송 경로를 제공한다. 반송 경로는 천장에 설치되는 주행 레일(200)에 의해 제공된다. 도시하지 않았지만, 이송 대차(100)는 주행 레일(200)을 따라 구비되는 급전 선로에서 공급되는 전력을 자기유도에 의한 비접촉으로 공급받는 수전부, 이송 대차를 주행시키는 구동부 그리고 수전부로부터 공급되는 전력을 저장하는 저장장치 등을 포함하는 통상의 구성을 가지며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이러한, 물류 반송 시스템(1000)의 주행 레일(200)은 메인 레일(210)과 분기 레일(220)을 포함할 수 있다. 메인 레일(210)은 직선 구간을 포함할 수 있으며, 분기 레일(220)은 곡선 구간을 포함할 수 있다. 곡선 구간(220)은 이동경로가 분기, 합류, 리턴되는 구간일 수 있다.
도 2는 메인 레일과 분기 레일의 전력 공급을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 분기 레일 및 제2급전 선로부를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 제2급전 선로부가 일체화된 분기 레일을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 물류 반송 시스템(1000)은 메인 레일(210), 분기 레일(220), 제1급전 선로부(300), 제2급전 선로부(400)를 포함할 수 있다.
제1급전 선로부(300)는 메인 레일(210)에 배치될 수 있다. 제1급전 선로부(300)는 제1급전 선로(310), 인버터(330) 그리고 공진회로(320)를 포함할 수 있다. 제1급전 선로(310)는 메인 레일(210)을 따라 배치되며 자기 유도 방식에 의해 이송 대차(100)에 전력을 공급한다. 제1급전 선로(310)는 하나 이상의 급전 케이블이 서로 연결되어 폐루프로 구성될 수 있다.
인버터(330)는 메인 레일(210)의 일측에 구비되며, 전력원(Power Source)으로부터 공급된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 제1급전 선로(310)에 공급해주는 기능을 수행한다. 제1 공진회로(320)는 제1급전 선로(310)의 공진 주파수를 매칭하여 전력 전송의 효율을 극대화시키는 기능을 수행한다.
제2급전 선로부(400)는 분기 레일(220)에 제공될 수 있다. 제2급전 선로부(400)는 제2급전 선로(410) 그리고 무선전원 공급부(420)를 포함할 수 있다. 제2급전 선로(410)는 제1급전 선로(310)와 동일하게 자기 유도 방식에 의해 이송 대차(100)에 전력을 공급한다. 제2급전 선로는 분기 레일(220)에 미리 포설된 상태로 제공될 수 있다.
무선전원공급부(420)는 제1급전 선로(310)로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 제2급전 선로(410)에 전력을 제공한다. 도시하지 않았지만, 무선전원공급부(420)는 집전코일 및 공진회로를 포함할 수 있다. 무선전원공급부(420)는 케이블 브릿지(230)에 설치될 수 있다. 그러나 무선전원공급부(420)의 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 제1급전 선로와 인접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
분기 레일(220)은 무선전원공급부(420) 및 제2급전 선로(410)가 미리 장착된 어셈블리 상태로 제공될 수 있으며, 분기 레일(220)은 제2급전 선로부(400)가 일체화된 상태에서 천장에 설치될 수 있다.
한편, 분기 레일(220)은 제2급전 선로(410)가 폐 루프로 구성되도록 분기 레일(220)의 일측을 따라 설치되는 제2급전 선로(410)가 분기 레일(220)의 타측으로 리턴되도록 케이블 요크(york)와 같은 케이블 브릿지(230)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 물류 반송 시스템(1000)은 무선전원공급부(420) 및 분기 레일(220)을 따라 포설된 제2급전 선로(410)를 구비하여 메인 레일(210)에 설치된 제1급전 선로(310)로부터 자기 유도 방식에 의해 제2급전 선로(410)에 전류를 공급하고, 제2급전 선로(410)로부터 자기 유도 방식에 의해 이송 대차(100)에 전력을 공급하도록 구성된다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 물류 반송 시스템(1000)은 메인 레일(210)을 천장에 설치한 후 제1급전 선로부(300)의 급전 선로(310)를 메인 레일(210)에 포설한다. 그리고 분기 레일(220)을 천장에 설치한다. 이때, 분기 레일(220)에는 제2급전 선로부(400)가 미리 설치된 상태이고, 메인 레일(210)에 설치된 제1급전 선로(310)로부터 비접촉 방식으로 전류를 제공받을 수 있기 때문에 급전 선로를 주행 레일에 포설하는 작업이 용이하다.
본 실시예에서는 물류 반송 시스템이 웨이퍼 등의 기판이 수납된 용기를 반도체 제조 라인에 배치된 반도체 공정 장치들에 반송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 본 실시 예의 물류 반송 시스템은 물품 및/또는 물품이 수납된 용기의 반송이 요구되는 다양한 제조 라인에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법은 일련의 단계를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
1000 : 물류 반송 시스템 100 : 이송 대차
200 : 주행 레일 210 : 메인 레일
220 : 분기 레일 300 : 제1급전 선로부
400 : 제2급전 선로부

Claims (10)

  1. 물류 반송 시스템에 있어서,
    이송 대차가 주행하는 제1레일;
    상기 제1레일에 배치되며, 전력원으로부터 전원을 공급받아 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제1급전 선로부;
    상기 이송 대차가 주행하도록 상기 제1레일과 연결되는 제2레일; 및
    상기 제2레일에 배치되며, 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제2급전 선로부를 포함하되;
    상기 제2급전 선로부는
    상기 제1급전 선로로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 상기 제2레일에 배치된 제2급전 선로에 전력을 제공하는 무선전원공급부를 포함하는 물류 반송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선전원공급부는 집전코일 및 공진회로를 포함하는 물류 반송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2레일은
    상기 급전 선로가 폐 루프로 구성되도록 상기 제2레일의 일측을 따라 설치되는 급전 선로가 상기 제2레일의 타측으로 리턴되도록 케이블 브릿지를 포함하는 물류 반송 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2급전 선로는 상기 제2레일에 포설된 상태로 제공되는 물류 반송 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1레일은
    곡선 주행 경로를 제공하는 곡선 레일을 포함하는 물류 반송 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1급전 선로부는
    상기 제1레일에 포설되는 제1급전 선로; 및
    상기 전력원으로 제공받은 직류 전원으로 교류 전원으로 변환하여 상기 제1급전 선로에 제공하는 인버터를 포함하는 물류 반송 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1레일은
    직선 주행 경로를 제공하는 직선 레일을 포함하는 물류 반송 시스템.
  8. 물류 반송 시스템에 있어서,
    이송 대차가 주행하는 그리고 직선 주행 경로를 제공하는 직선 레일을 포함하는 제1레일;
    상기 제1레일에 배치되며, 전력원으로부터 전원을 공급받아 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제1급전 선로부;
    상기 이송 대차가 주행하도록 상기 제1레일과 연결되는 그리고 곡선 주행 경로를 제공하는 곡선 레일을 포함하는 제2레일; 및
    상기 제2레일에 배치되는 제2급전 선로부를 포함하되;
    상기 제1급전 선로부는
    상기 제1레일에 포설되는 제1급전 선로; 및
    상기 전력원으로 제공받은 직류 전원으로 교류 전원으로 변환하여 상기 제1급전 선로에 제공하는 인버터를 포함하고,
    상기 제2급전 선로부는
    상기 제2레일에 배치되고, 상기 이송 대차에 자기 유도 방식으로 전력을 공급하는 제2급전 선로; 및
    상기 제1급전 선로로부터 자기 유도 방식으로 전력을 공급받아 상기 제2급전 선로에 전력을 제공하는 집전코일 및 공진 회로를 포함하는 물류 반송 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2레일은
    상기 급전 선로가 폐 루프로 구성되도록 상기 제2레일의 일측을 따라 설치되는 상기 제2급전 선로가 상기 제2레일의 타측으로 리턴되도록 케이블 브릿지를 포함하는 물류 반송 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제2급전 선로는 상기 제2레일에 포설된 상태로 제공되는 물류 반송 시스템.
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