KR102000985B1 - 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법 - Google Patents

오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법 Download PDF

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KR102000985B1 KR1020190069116A KR20190069116A KR102000985B1 KR 102000985 B1 KR102000985 B1 KR 102000985B1 KR 1020190069116 A KR1020190069116 A KR 1020190069116A KR 20190069116 A KR20190069116 A KR 20190069116A KR 102000985 B1 KR102000985 B1 KR 102000985B1
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Abstract

오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치는, 선반 프레임, 선반 프레임에 매트릭스 형태로 설치되는 복수의 선반, 선반 프레임에서 복수의 선반의 일측에 인접하여 복수의 선반과 일대일 대응하게 설치되며, 각 기능별 미러가 구비된 복수의 미러 브라켓, 미러 센서에 의해 기능별 미러를 감지하여 기설정된 위치정보에 따라 복수의 선반에 적재물을 로딩 및 언로딩하는 반송모듈, 및 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 티칭 대상 선반의 위치정보를 추적하고, 추적된 티칭 대상 선반의 위치정보에 따라 반송모듈의 주행 및 승강에 대한 시작위치 및 종료위치를 설정하는 제어모듈을 포함하며, 미러 브라켓은, 미러 브라켓의 일단에 설치되어 적재물의 로딩시 감지되는 제1 미러, 미러 브라켓의 타단에 설치되어 상기 적재물의 언로딩시 감지되는 제2 미러, 및 제1 미러 및 제2 미러 사이에 개재되어 티칭포인트 설정을 위해 감지되는 티칭 미러부를 포함한다.

Description

오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법{stoker apparatus having auto teaching function, and method for auto teaching thereof}
본 발명은 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단한 동작에 의해 정확한 오토 티칭이 가능한 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법에 관한 것이다.
반도체 산업이 급속도로 발전하면서, 기존의 음극선관(Cathod Ray Tube : CRT) 대비 우수한 성능을 갖는 평판표시장치(Flat Panel Display)가 등장하였다. 평판표시장치는 박형화, 경량화, 및 저소비 전력화와 같은 특성으로 인하여, TV, 모니터 등에 주로 사용되던 기존의 음극선관(Cathod Ray Tube : CRT)을 빠른 속도로 대체해 나가고 있다.
평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid crystal Display : LCD), 유기전계발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes : OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP)등이 포함된다.
이러한 평판표시장치의 생산현장에서는 청정도를 높임은 물론 작업 효율을 최대화하기 위하여, 여러 공정을 거쳐 완성되는 다수개의 기판을 카세트(Cassette)에 수납한 상태로 선반에 적재(로딩) 및 반출(언로딩)하는 시스템을 사용한다.
보다 구체적으로, 기판이 수납된 카세트는 제조 공정상의 처리 능력 및 시간의 차이에 의해 현재 공정이 완료된 후 바로 다음 공정으로 이송되지 못할 수 있으므로 이러한 경우 선반에 보관하여야 한다. 선반에 보관된 카세트는 필요에 따라 다음 공정에 해당하는 제조 설비로 이송된다.
평판표시장치의 제작에 사용되는 물품을 운반하기 위해 평판표시장치의 생산설비에 설치되는 반송장치는 자동 혹은 수동으로 조작되어 주행된다. 이러한 반송장치에서 카세트의 로딩 및 언로딩시 정확한 위치 정보를 미리 지정해 주기 위한 티칭(teaching) 작업은 매우 중요한 작업 중 하나에 해당한다.
티칭 작업은 작업자의 숙련도에 따라 그 소요시간에 큰 차이가 있을 수 있고, 카세트가 대형 및 중량인 관계로 조작 오류 같은 단순한 실수에도 안전사고로 이어질 수 있는 위험성이 높은 작업이다.
안전사고를 예방하기 위하여도 티칭 작업의 자동화는 필수적이라 할 수 있다. 그러므로, 티칭 작업의 자동화 시스템에서 정확한 위치를 찾고, 이에 따른 시간을 절약할 수 있는 방안이 요구된다.
KR10-1640122 B (2016. 7. 11 등록)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 자동으로 로딩 및 언로딩 위치값을 세팅 즉, 오토 티칭의 정확성을 확보할 수 있는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치는, 매트릭스 형태로 복수개의 선반이 구비되는 선반 프레임; 상기 복수개 선반의 일측에 인접하여 상기 복수개의 선반과 일대일 대응되게 설치되며, 티칭 미러부를 포함하는 미러 브라켓; 상기 티칭 미러부를 감지하는 미러 센서가 설치되며, 오토 티칭에 의해 기설정된 위치정보에 따라 상기 복수개의 선반으로 카세트를 로딩 및 언로딩하는 반송 모듈; 및 상기 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 티칭 대상 선반의 위치정보를 추적하고, 상기 추적된 티칭 대상 선반의 위치정보에 따라 상기 반송모듈을 주행 및 승강시키는 제어모듈;을 포함하며, 상기 티칭 미러부는, 밑변 및 높이가 동일한 이등변 삼각형에 대응하는 형상의 티칭 미러 및 상기 티칭 미러의 이등변 삼각형의 밑변과 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 티칭 확인 미러를 포함한다.
바람직하게는 상기 미러 브라켓에는, 상기 티칭 확인 미러의 하부에 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 제1 미러; 및 상기 티칭 미러의 상부에 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 제2 미러;를 포함한다.
또한, 상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 주행시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징을 하는 오토 티칭 기능을 가지는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00001
여기서, Xx는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 티칭 위치값,
Figure 112019059826419-pat00002
은 상기 미러센서가 온(on) 상태일 때의 주행시 위치값,
Figure 112019059826419-pat00003
는 상기 미러센서가 오프(off) 상태일 때의 주행시 위치값,
Figure 112019059826419-pat00004
은 기설정된 주행시 오프셋값이다.
또한, 제 2 항에 있어서, 하기의 수식에 의해 상기 승강시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 가진다.
Figure 112019059826419-pat00005
여기서, Zx는 승강시 티칭 확인 미러의 승강시 티칭 위치값, Dup은 미러 센서의 현재 z축 방향의 위치 정보, a는 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 밑변(높이) 길이 값, C는 티칭 미러의 밑변과 티칭 확인 미러의 이격 거리 값,
Figure 112019059826419-pat00006
는 기설정된 승강시 오프셋값이다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 미러 센서가 티칭 미러를 감지한 후 상기 미러 센서를 티칭 미러의 상부 및 하부로 승강시켜 제1 미러 및 제2 미러가 각각 감지되는 경우 최종적으로 티칭 미러를 감지한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 상기 미러센서의 위치에 대응하는 베이 및 레벨을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 베이 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 가지는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00007
(나머지는 버림)
Figure 112019059826419-pat00008
Figure 112019059826419-pat00009
B≥C이면,
Figure 112019059826419-pat00010
, B＜C이면,
Figure 112019059826419-pat00011
여기서,
Figure 112019059826419-pat00012
는 상기 미러센서의 현재 주행 위치값,
Figure 112019059826419-pat00013
는 수동 티칭에 의한 기준 선반의 주행시 티칭값,
Figure 112019059826419-pat00014
는 기설정된 선반의 x축 방향 기준거리값,
Figure 112019059826419-pat00015
은 상기 기준 선반의 베이 번호,
Figure 112019059826419-pat00016
는 상기 산출되는 베이 번호이다.
또한, 상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 레벨 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 가지는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00017
(나머지는 버림)
Figure 112019059826419-pat00018
Figure 112019059826419-pat00019
F≥G이면
Figure 112019059826419-pat00020
, F＜G이면,
Figure 112019059826419-pat00021
여기서,
Figure 112019059826419-pat00022
은 수동 티칭에 의한 기준 선반의 승강시 티칭값,
Figure 112019059826419-pat00023
은 상기 미러센서의 현재 승강 위치값,
Figure 112019059826419-pat00024
은 상기 기준 선반의 레벨 번호,
Figure 112019059826419-pat00025
는 기설정된 선반의 z축 방향 기준높이값,
Figure 112019059826419-pat00026
은 상기 산출되는 레벨 번호이다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 결정된 베이 및 레벨에 의해 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치를 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스토커 장치의 오토 티칭 방법은, 선반 프레임에 매트릭스 형태로 설치되는 복수의 선반에 카세트를 로딩 및 언로딩하는 반송모듈을 포함하는 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 스토커 장치의 오토 티칭 방법에 있어서, 상기 복수의 선반 중 기준 선반에 대하여 수동 티칭을 수행하는 단계; 상기 복수의 선반 중 티칭 대상을 설정하는 단계; 상기 티칭 대상의 선반에 상기 카세트를 로딩 및 언로딩하는 상기 반송모듈을 주행 및 승강시켜 상기 티칭 미러를 감지하여, 상기 티칭 대상 선반과 대응되는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 및 승강시 티칭 위치값을 결정하는 단계; 및 복수개의 티칭 대상 선반에 대해 상기 티칭 위치값을 결정하는 단계를 반복하여 선반과 대응되는 복수개의 티칭 위치값을 저장하여 관리하는 오토 티칭을 수행하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 티칭 위치값을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 주행시 티칭 위치값을 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00027
여기서, Xx는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 티칭 위치값,
Figure 112019059826419-pat00028
은 상기 미러센서가 온(on) 상태일 때의 주행시 위치값,
Figure 112019059826419-pat00029
는 상기 미러센서가 오프(off) 상태일 때의 주행시 위치값,
Figure 112019059826419-pat00030
은 기설정된 주행시 오프셋값이다.
또한, 상기 티칭 위치값을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 승강시 티칭 위치값을 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00031
여기서, Zx는 승강시 티칭 확인 미러의 승강시 티칭 위치값, Dup은 미러 센서의 현재 z축 방향의 위치 정보, a는 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 밑변(높이) 길이 값, C는 티칭 미러의 밑변과 티칭 확인 미러의 이격 거리 값,
Figure 112019059826419-pat00032
는 기설정된 승강시 오프셋값이다.
또한, 상기 오토 티칭을 수행하는 단계는, 상기 반송모듈에 구비되어 있는 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 베이 및 레벨을 결정하는 단계; 상기 결정된 베이 및 레벨에 의해 상기 반송모듈에 대한 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치에 기반하여, 오토 티칭을 수행하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이 및 레벨을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 베이 번호를 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00033
(나머지는 버림)
Figure 112019059826419-pat00034
Figure 112019059826419-pat00035
B≥C이면,
Figure 112019059826419-pat00036
, B＜C이면,
Figure 112019059826419-pat00037
여기서,
Figure 112019059826419-pat00038
는 상기 미러센서의 현재 주행 위치값,
Figure 112019059826419-pat00039
는 수동 티칭에 의한 기준 선반의 주행시 티칭값,
Figure 112019059826419-pat00040
는 기설정된 선반의 기준거리값,
Figure 112019059826419-pat00041
은 상기 기준 선반의 베이 번호,
Figure 112019059826419-pat00042
는 상기 산출되는 베이 번호이다.
또한, 상기 베이 및 레벨을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 레벨 번호를 산출하는 것이 바람직하다.
Figure 112019059826419-pat00043
(나머지는 버림)
Figure 112019059826419-pat00044
Figure 112019059826419-pat00045
F≥G이면
Figure 112019059826419-pat00046
, F＜G이면,
Figure 112019059826419-pat00047
여기서,
Figure 112019059826419-pat00048
은 수동 티칭에 의한 기준 선반의 승강시 티칭값,
Figure 112019059826419-pat00049
은 상기 미러센서의 현재 승강 위치값,
Figure 112019059826419-pat00050
은 상기 기준 선반의 레벨 번호,
Figure 112019059826419-pat00051
는 기설정된 선반의 기준높이값,
Figure 112019059826419-pat00052
은 상기 산출되는 레벨 번호이다.
또한, 상기 오토 티칭이 정상적으로 수행되지 않을 경우, 상기 미러 센서의 현재 위치를 기설정된 승강크기만큼 승강시킨 후 기설정된 재시도 횟수만큼 오토 티칭을 재수행하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 밑변과 높이가 동일한 이등변삼각형의 특성을 적용함으로써, 한번의 스캔만으로도 주행시 및 승강시의 티칭 데이터를 확보할 수 있음에 따라, 단순한 티칭 동작과 함께 정확한 티칭 결과를 갖는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치 및 그의 오토 티칭 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 오토 티칭의 수행 동작 중, 특정 선반에 대하여 오토 티칭이 실패할 경우에는 반복적으로 재시도할 수 있음에 따라, 오토 티칭의 실패 확률을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치의 작동을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치의 블럭도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치의 선반 프레임의 정면도,
도 5는 도 3에 도시한 미러 브라켓을 예시한 도면,
도 6은 도 5에 도시한 미러 브라켓의 티칭 미러의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이등변삼각형을 이용한 측정 원리를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행시 및 승강시 티칭 위치값을 취득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨 및 베이 결정 방법을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 순서를 나타낸 도면, 그리고,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스토커 장치의 오토 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.
또한, 제1 엘리먼트 (또는 구성요소)가 제2 엘리먼트(또는 구성요소) 상(ON)에서 동작 또는 실행된다고 언급될 때, 제1 엘리먼트(또는 구성요소)는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)가 동작 또는 실행되는 환경에서 동작 또는 실행되거나 또는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)와 직접 또는 간접적으로 상호 작용을 통해서 동작 또는 실행되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치의 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 가지는 스토커 장치(1000)는 복수개의 선반(110)이 형성되는 선반 프레임(100), 반송 모듈(200), 제어 모듈(300), 및 인터페이스 모듈(400)을 포함한다.
선반 프레임(100)은 다수개의 기판이 수납되는 카세트(cassette)(C)가 보관되는 복수의 선반(110)들이 형성된 프레임이다. 선반 프레임(100)에는 복수의 선반(110)들과 함께 그들과 각각 일대일 대응되는 미러 브라켓(120)이 선반(110)의 전면 일측에 설치된다. 선반 프레임(100)에 대하여는 후술하는 도 4에서 상세히 설명하도록 한다.
반송 모듈(200)은 선반 프레임(100)과 일정한 간격으로 이격되게 바닥면에 설치되는 레일(240)을 따라 주행하면서 목표 위치에 도달하면 주행이 멈추고 승강되면서 목표 위치의 선반(110)에 카세트(C)를 로딩 또는 언로딩한다.
이러한 반송 모듈(200)은 레일(240)을 따라 주행하는 주행부(210), 주행부(210)에 고정되어 주행부(210)를 따라 주행되는 승강부(250) 및 카세트(C)를 목표 선반(110)으로 로딩 또는 목표 선반(110)으로부터 언로딩되게 선반(110)으로 진출입되며, 승강부(250)에 의하여 승강이동되는 로봇암(230)을 포함한다.
로봇암(230)의 전면 일측에는 선반 프레임(110)의 전면에 설치되는 미러 브라켓(120)의 미러를 감지할 수 있는 미러 센서(231)가 설치된다.
여기서 반송모듈(200)의 주행방향은 레일(240)일 설치되는 방향인 x축 방향이며, 승강방향은 승강부(250)에 의해 로봇암(230)이 x축 방향과 수직인 방향인 z축 방향이고, 로봇암이 선반(110)으로 진출입하는 방향은 y축 방향으로 하여 설명한다.
로봇암(230)에 의한 카세트(C)의 로딩 및 언로딩을 도 2을 참조하여 간단하게 설명한다.
먼저 로딩 동작을 설명하면 카세트(C)가 적재된 로봇암(230)을 포함한 반송모듈(200)이 레일(240)을 따라 x축 방향으로 주행하여 도달한 후, 승강부(250)에 의하여 z축 방향으로 승강하여 목표 선반(110')의 정면에 위치된다(구체적인 목표 위치로의 이동은 후술한다).
선반(110)의 구조상 카세트(C)가 선반(110')의 지지부(111')에 의해 지지되어야 하므로, 카세트(C)가 올려진 로봇암(230)은 지지부(111')의 윗쪽으로 선반(110') 내로 y축 방향으로 진입한 후, z축 방향으로 하강하면서 카세트(C)는 지지부(111')에 의해 지지된 채 즉 로딩된 채 로봇암(230)만 하강하게 되고 이후 y축 방향으로 빠져나오면서 로딩 작업이 완료된다.
이때, 제어 모듈(300)은 로봇암(230)의 전면 일측에 설치된 미러 센서(231)가 미러 브라켓(120)의 상측에 위치한 제2 미러(122)를 인식하고 이어서 하측에 위치한 제1 미러(121)를 인식하면 카세트(C)의 로딩(적재)이 된 것으로 판단한다.
한편, 언로딩 동작은 상기 로딩 동작과 동일하게 카세트(C)가 적재된 로봇암(230)을 포함한 반송 모듈(200)이 레일(240)을 따라 x축 방향으로 주행하여 도달한 후, 승강부(250(에 의하여 z축 방향으로 승강하여 목표 선반(110')의 정면에 위치된다.
선반(110)의 구조상 카세트(C)가 선반(110')의 지지부(111')에 의해 지지되고 있으므로, 비어 있는 로봇암(230)은 지지부(111')의 아랫쪽으로 선반(110') 내로 y축 방향으로 진입한 후, z축 방향으로 상승하면서 카세트(C)를 지지부(111')로부터 들어올려 y축 방향으로 빠져 나오면서 언로딩 작업이 완료된다.
이때, 제어 모듈(300)은 로봇암(230)의 전면 일측에 설치된 미러 센서(231)가 미러 브라켓(120)의 하측에 위치한 제1 미러(121)를 인식하고 이어서 상측에 위치한 제2 미러(122)를 인식하면 카세트(C)의 언로딩이 된 것으로 판단한다.
이와 같이, 반송 모듈(200)은 기설정된 위치정보에 따라 선반 프레임(100)에 마련되는 복수의 선반(110)들에 카세트(C)를 로딩 및 언로딩하는데, 미러 센서(231)와 미러 브라켓(120)의 제1 미러(121) 및 제2 미러(122)의 인식여부로 로딩 및 언로딩을 감지한다.
선반 프레임(100)에 마련되는 복수의 선반(110)들에 대한 위치정보를 세팅하는 방법은 후술한다.
제어 모듈(300)은 본 스토커 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 제어 모듈(300)은 인터페이스 모듈(400)로부터 들어오는 각종 정보를 입력받아, 반송 모듈(200)이 선반 프레임(100)에 적재물을 로딩 및 언로딩하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어 모듈(300)은 반송 모듈(200)의 주행시 및 승강시의 티칭 위치값을 결정하고, 미러센서(231)의 현재 위치정보를 이용하여 미러센서(231)의 위치에 대응하는 베이 및 레벨을 결정한다. 이러한 제어 모듈(300)의 동작은 도 5 내지 도 7에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
인터페이스 모듈(400)은 본 스토커 장치(1000)와 사용자 간의 인터페이스를 지원하는 것으로, 스토커 장치(1000)에서 사용자에게 제공하는 정보를 표시하거나, 사용자의 조작에 의한 정보를 입력받을 수 있다.
사용자는 인터페이스 모듈(400)을 통해 오토 티칭을 수행할 선반의 설정, 반송 모듈(200)에 대한 속도 입력, 가/감속 입력, 및 오프셋(offset) 데이터 입력 등의 정보를 입력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치의 선반들의 정면도이다.
앞에서 언급한 바와 같이, 본 스토커 장치(1000)는 대형 및 중형의 카세트(C)를 보관하기 위한 복수의 선반(110)이 구비된다. 본 실시예에서는 복수의 선반(110)이 배치된 선반 프레임(100)의 정면도를 도시하였다.
복수의 선반(110)의 위치는 선반 프레임(100)이 설치되는 공간의 바닥면의 상태나 각 선반(110)을 형성하는 지지부(111)가 정확하게 설치되지 않거나 하여 실제 위치와 설계상 위치가 다르게 될 수 있으며, 또한 미러 브라켓(120)이 각 선반(110)을 나타내도록 선반 프레임(100)의 전면에 설치될 때 정확하게 설치되지 않을 수 있다.
또한, 반송 모듈(110)의 레일(240)이 설치되는 공간의 바닥면의 상태에 따라 레일(240)이 정확하게 설치되지 않을 수 있으며 반송 모듈(200)의 주행부(240)나 승강부(250)간 상태에 따라 선반(110)의 상대적인 위치가 달라질 수 있다.
이와 같은 다양한 원인들에 의해, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 스토커 장치(1000)가 설치된 후 복수의 선반(110)의 실제 정확한 위치를 파악하여야 하며 이를 간편하면서 자동으로 판단할 수 있는 오토 티칭 방법으로 파악하여 각 선반의 위치정보를 판단한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오토티칭 방법을 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 선반 프레임(100)에는 복수의 선반(110)이 매트릭스 형태로 일정한 간격으로 배치된다. 복수의 선반(110) 중 중심부 하단에 위치한 하나의 선반을 기준 선반(112)으로 설정한다. 본 실시예에서, 기준 선반(112)은 오토 티칭의 대상에 해당하지 않고, 반드시 사용자(혹은 작업자)에 의한 수동 티칭을 통해 티칭된다.
여기서, Ⅰ은 기준 베이(bay) 거리이고, Ⅱ은 기준 레벨(level) 높이이며, Ⅲ는 주행시 후진 하한 한계 포인트(BWD)이고, Ⅳ은 주행시 전진 상한 한계 포인트(FWD)이다.
또한, 위에서 설명하였듯이 복수의 선반(110) 각각의 일측에는 미러 브라켓(120)이 설치된다. 도시한 바와 같이, 미러 브라켓(120)은 선반 프레임(100)에 설치되되, 선반의 일측에 소정 간격 이격된 위치에 설치되는 것으로, 복수의 선반(110) 각각과 일대일 대응하게 설치된다. 즉, 선반 프레임(100)에서 복수의 선반(110)의 개수와 미러 브라켓(120)의 개수는 동일하다. 미러 브라켓(120)에 관하여는 후술하는 도 5에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 도 1 및 도 4에 도시한 미러 브라켓을 예시한 도면이다.
미러 브라켓(120)은 선반 프레임(100)에서 복수의 선반(110)과 일대일로 대응하여 기정해진 위치에 각 선반과 일정 간격 이격된 위치에 설치된다. 미러 브라켓(120)은 제1 미러(121), 제2 미러(122), 티칭 미러부(123)를 포함한다.
제1 미러(121)는 미러 브라켓(120)의 일단에 설치되어 카세트(C)의 로딩이나 언로딩시 미러 센서(231)에 의해 감지되는 미러이다. 제2 미러(122)는 미러 브라켓(120)의 타단 즉, 제1 미러(121)와 반대쪽에 설치되어 카세트(C)의 로딩이나 언로딩시 미러 센서(231)에 의해 감지되는 미러이다.
즉 위에서 설명하였듯이, 카세트(C)의 로딩시에는 미러 센서(231)에 의해 제2 미러(122)가 인식된 후 제1 미러(121)가 인식되고, 언로딩시에는 미러 센서(231)에 의해 제1 미러(121)가 인식된 후 제2 미러(122)가 인식된다.
또한, 티칭 미러부(123)는 제1 미러(121)와 제2 미러(122) 사이에 개재되어 티칭포인트 설정을 위해 감지되는 미러이다. 여기서, 티칭 미러부(123)는 티칭 미러(123')와 티칭 확인 미러(123'')를 포함한다.
티칭 미러(123')는 등변사다리꼴 형상으로 형성된 미러이고, 티칭 확인 미러(123'')는 티칭 미러(123')와 기설정된 간격으로 이격된 위치에 배치되는 정사각형 형태로 형성된 미러이다. 티칭 확인 미러(123'')는 해당 선반에 대한 오토 티칭이 수행된 후, 티칭 확인 미러(123'')의 감지 여부에 따라 티칭 결과를 확인하기 위한 용도로 사용된다. 티칭 미러부(123)에 관하여는 후술하는 도 6에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 도 5에 도시한 미러 브라켓의 티칭 미러의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서는, 티칭 미러부(123) 중 티칭 미러(123')의 형상에 대하여 설명한다. 도시한 바와 같이, 티칭 미러(123')는 등변사다리꼴 형상을 갖는 미러이다.
그러나, 등변사다리꼴 형상을 갖지 않고 밑변과 높이가 동일한 이등변삼각형의 형상으로 가져도 무방하다.
도 6은 밑변과 높이가 동일한 이등변삼각형의 특징을 설명하는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 이등변삼각형의 밑변과 평행한 직선으로 일정한 높이로 절개하는 경우 절개한 삼각형 또한 이등변삼각형으로서 절개한 삼각형의 밑변과 높이 역시 동일하다.
즉, 초기 이등변삼각형의 밑변으로부터 'b'만큼의 높이로 밑변과 평행한 직선으로 절개하는 경우 절개된 삼각형도 이등변삼각형이며, 절개된 이등변삼각형의 밑변 x와 높이 x'은 동일하다.
따라서, 밑변으로부터 어느 높이로 절개하더라도 절개되어 생성된 삼각형의 밑변 및 높이는 동일하다.
본 발명은 이러한 원리를 이용하여 미러 센서(231)가 주행하면서 티칭미러(123')를 스캔하면서 인식되는 스캔거리를 인식하고 그로부터 티칭 확인 미러(123'')의 위치를 파악하여 선반(110)의 위치정보를 파악한다.
이를 위해, 티칭확인미러(123'')는 티칭미러(123')의 가상의 꼭짓점(VV : 도 8 참조)으로부터 일정한 거리로 이격되게 세팅하면 결과적으로 도 9에 도시된 바와 같이 티칭 미러(123')의 밑변으로부터 일정 거리(C) 이격된 티칭 확인 미러(123'')의 위치를 파악할 수 있게 된다.
도 7을 참조하면, 위와 같이 밑변과 높이가 동일한 이등변삼각형의 특성에 따라, 도 7의 (a)와 같이 직선 'V'는 미러 센서(231)가 티칭 미러(123')를 감지하여 스캔할 때 미러 센서(231)가 지나간 경로를 나타낸 것이다.
이러한 스캔 경로에 의해 도 7의 (b)와 같이 스캔 경로 직선 'V'의 윗쪽 부분의 가상의 삼각형으로 하여 위에서 설명한 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 특징을 적용하여 보면 도 7의 (c)와 같이 스캔 경로의 길이 'x'는 미러 센서(231)와 서보(servo)의 위치 값으로 구해질 수 있으며, 절개된 가상의 삼각형 높이 x'은 동일하므로 높이 x' 또한 구해질 수 있다.
따라서, 가상의 꼭짓점(VV)가 구해질 수 있으며 그에 따라 가상의 꼭짓점(VV)로부터 일정한 거리로 이격된 티칭 확인 미러(123'')의 위치를 파악하여 선반(110)의 위치정보를 확인할 수 있다.
도 7의 (c)를 다시 살펴 보면, 밑변과 높이가 a[mm]인 이등변삼각형에서, 밑변으로부터 미러 센서(231)가 지나간 스캔 경로(Ⅴ)까지의 높이를 b라 하고, 여기서, 미러 센서에 의해 측정되는 측정값은 x이고, x와 x’는 동일한 길이를 갖는다. 그러므로, b는 수학식 1과 같이 나타난다.
Figure 112019059826419-pat00053
이와 같이, 티칭 미러(123')의 어느 부분을 미러 센서(231)가 통과하더라도 그 스캔 경로 길이를 감지할 수 있고, 감지된 스캔 경로 길이값으로부터 이등변삼각형의 밑변으로부터 어느 높이(b)로 통과하는지를 알거나 가상의 꼭짓점(VV)를 파악하여 그로부터 최종적으로 티칭 확인 미러(123'')의 위치를 파악하여 미러 센서(231)와 서보(servo)의 위치 값으로 해당 선반(110)의 실제 위치 정보를 파악 즉, 오토 티칭작업을 간편하면서 쉽게 할 수 있게 된다.
도 8을 참조하여 티칭 미러(123')가 x축 방향으로 주행하면서 티칭 위치 값을 취득하기 위한 방법을 다시 살펴 본다.
도 8을 이용하여, 제어 모듈(300)은 수학식 2에 의해 x축 방향의 티칭 위치값을 산출할 수 있다.
Figure 112019059826419-pat00054
수학식 2에서, Xx는 주행시 티칭 위치값,
Figure 112019059826419-pat00055
은 미러 센서가 온 상태일 때의 주행 위치값,
Figure 112019059826419-pat00056
는 미러 센서가 오프 상태일 때의 주행 위치값, offset은 기설정된 주행시 오프셋값이다.
즉, 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 특성을 따라 수학식 2에 의하여 산출된 Xx 값은 가상의 꼭짓점(VV) 및 티칭 확인 미러(123'')의 x축 방향 즉, 주행 티칭 위치 값을 나타낸다.
이로부터 해당 선반(110)의 실제 x축 주행 위치값 즉, 티칭 확인 미러(123'')의 주행 위치값이 결정될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 일회의 스캔동작 즉, 미러 센서가 한번만 동작하더라도 주행시 및 승강시의 티칭 위치 값 정보를 획득할 수 있다. 그러므로, 수학식 3에 의해 단순하게 z축 방향 즉 승강 티칭 위치값을 알 수 있다. 즉, 제어 모듈(300)은 수학식 3에 의해 티칭 확인 미러(123'')의 승강 티칭 위치값을 산출한다.
Figure 112019059826419-pat00057
수학식 3에서, Zx는 승강시 티칭 확인 미러(123'')의 승강 티칭 위치값, Dup은 미러 센서(231)의 현재 z축 방향의 승강 위치값, a는 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 밑변(높이) 길이 값, C는 티칭 미러(123')의 밑변과 티칭 확인 미러(123'')의 이격 거리,
Figure 112019059826419-pat00058
는 기설정된 승강시 오프셋값이다.
Figure 112019059826419-pat00059
은 티칭 미러(123')의 주행 스캔 폭에 해당하는 것으로, 수학식 2의 주행시 티칭 위치값을 구하는 수식에서 이미 산출된 바 있다.
최종적인 티칭 확인 미러(123'')의 z축 방향 즉 승강 티칭 위치값은, 미러 센서(231)의 현재 z축 방향 위치값에서 삼각형 밑변에서부터의 주행 스캔 높이값(a-(Doff-Don)) 및 티칭 미러(123')의 밑변으로부터 티칭 확인 미러(123'')의 이격 높이 차를 차감하여 산출한다.
이와 같이, 수학식 2 및 수학식 3에 의하여, 해당 선반(110)의 실제 위치 정보 즉, 해당 선반(110)과 일대일 매칭되게 설치되는 미러 브라켓(120)의 티칭 확인 미러(123'')의 실제 주행 및 승강 위치값을 파악 즉, 오토 티칭작업을 간편하면서 쉽게 할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 미러 센서(231)의 주행 스캔이 진행되면서 미러가 감지되는 경우 감지된 미러가 티칭 미러(123')인지 확인하는 것이 필요하다. 즉, 다른 미러를 티칭 미러(123')인 것으로 오인하는 경우 상기에서 설명한 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 성질을 이용하여 최종적으로 티칭 확인 미러(123'')의 주행 및 승강 위치 값이 달리 추정될 수 있어 이를 확인하는 절차가 마련되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 미러 센서(231)에 의해 미러가 감지되는 경우 미러 센서(231)가 상승하여 제2 미러(122)가 감지되는지 판단하고, 하강하여 제1 미러(121)가 감지되는지 판단한다.
즉, 티칭 미러(123')는 제1 미러(121)와 제2 미러(122)의 사이에 존재하므로 주행 스캔에 의해 미러가 감지되면 감지된 위치에서 일정한 이격거리로 상방 및 하방에서 각각 미러가 감지되면 티칭 미러(123')인 것으로 최종 확인하여 상기와 같은 티칭 위치값을 산출한다.
한편, 예를 들어 미러 센서(123)가 주행 스캔에 의해 미러를 감지한 후 상승하여 미러가 감지되나 하강하였는데 미러가 감지되지 않는 경우 결과적으로 미러 센서(123)가 주행 스캔시 제1 미러(121)를 감지한 것이 되므로 티칭 미러(123')가 아닌 것으로 판단하여 제어 모듈(300)은 미러 센서(123)를 좀 더 상승시켜 주행 스캔하여 티칭 미러(123')를 감지할 수 있게 한다.
또한, 예를 들어 미러 센서(123)가 주행 스캔에 의해 미러를 감지한 후 하강하여 미러가 감지되나 상승하였는데 미러가 감지되지 않는 경우 결과적으로 미러 센서(123)가 주행 스캔시 제2 미러(122)를 감지한 것이 되므로 티칭 미러(123')가 아닌 것으로 판단하여 제어 모듈(300)은 미러 센서(123)를 좀 더 하강시켜 주행시큰하여 티칭 미러(123')를 감지할 수 있게 한다.
상기의 원리를 이용하여 주행 스캔만으로 티칭 확인 미러(123'')의 주행 및 승강 티칭 위치값을 산출하는데 있어 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 제1 미러(121) 및 제2 미러(122)는 오토 티칭 시에는 오토 티칭의 정확성을 검증하는 기능을 하며, 티칭 완료되어 각 선반에 대한 주행 및 승강 위치값이 저장된 후 실제 카세트(C)의 로딩 및 언로딩시 로딩 및 언로딩 상태를 감지하는 기능을 수행하게 된다.
상기에서는 하나의 선반(110)에 대한 주행 및 승강 위치값을 오토 티칭하는 원리를 설명하였으며, 이하에서는 복수개의 선반(110) 각각 주행 및 승강 위치값을 산출하는 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨 및 베이 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 가상의 매트릭스 상에 가상의 복수의 선반(110a 내지 110e)가 배치된 상태를 예시하였으며, 가로 축은 베이 번호에 해당하고, 세로 축은 레벨 번호에 해당한다. 이러한 가상의 매트릭스를 이용하여, 제어 모듈(300)은 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 미러 센서의 위치에 대응하는 베이 및 레벨을 결정할 수 있다.
기준 선반(112)은 항상 사용자에 의해 수동 티칭을 수행하므로, 그 위치를 결정하지 않는다. 본 실시예에서, 기준 선반(112)의 어드레스(address)는 "11203"이다.
복수의 선반(110a 내지 110e) 각각에는 도면에 표기한 테두리 내에 미러 브라켓이 포함되어 있음을 전제로 한다. 복수의 선반(110a 내지 110e) 내부에 표기되어 있는 포인트는 미러 센서의 현재 위치를 의미한다. 반송 모듈(200)이 이동하여 미러 센서(231)의 위치가 변경되면, 미러 센서(231)의 현재 위치에 따라 베이 번호와 레벨 번호를 결정할 수 있다.
여기에 예시한 가상의 매트릭스 상에서는, 기준 선반(112)의 어드레스가 "11203"이고, 미러 센서가 가상의 복수의 선반(110a 내지 110e) 내에 위치했을 때 해당 위치를 추적할 수 있다. 이때 각 포인트별 자동으로 검색된 선반의 어드레스는 표 1과 같이 나타난다.
미러센서의 현재위치 선반 어드레스
1 10503
2 11004
3 11207
4 11706
5 11805
표 1과 같이 미러 센서의 현재 위치에 따른 선반 어드레스가 추적되면, 제어 모듈(300)은 수학식 4에 의해 베이 번호를, 수학식 5에 의해 레벨 번호를 산출할 수 있다.
Figure 112019059826419-pat00060
Figure 112019059826419-pat00061
Figure 112019059826419-pat00062
B≥C이면,
Figure 112019059826419-pat00063
, B＜C이면,
Figure 112019059826419-pat00064
수학식 4에서,
Figure 112019059826419-pat00065
는 미러센서(231)의 현재 주행 위치값이고,
Figure 112019059826419-pat00066
는 수동 티칭에 의한 기준 선반(112)의 주행시 티칭값이고,
Figure 112019059826419-pat00067
는 기설정된 선반의 x축 방향의 기준거리값이고,
Figure 112019059826419-pat00068
은 기준 선반의 베이 번호이며,
Figure 112019059826419-pat00069
는 산출되는 베이 번호이다.
여기서, mod는 나머지를 연산하는 기호로 사용한다.
Figure 112019059826419-pat00070
Figure 112019059826419-pat00071
Figure 112019059826419-pat00072
F≥G이면
Figure 112019059826419-pat00073
, F＜G이면,
Figure 112019059826419-pat00074
수학식 5에서,
Figure 112019059826419-pat00075
은 수동 티칭에 의한 기준 선반(112)의 승강시 티칭값이고,
Figure 112019059826419-pat00076
은 미러센서의 현재 승강 위치값이고,
Figure 112019059826419-pat00077
은 기준 선반의 레벨 번호이고,
Figure 112019059826419-pat00078
는 기설정된 선반의 z축 방향의 기준높이값이며,
Figure 112019059826419-pat00079
은 산출되는 레벨 번호이다.
여기서, mod는 나머지를 연산하는 기호로 사용한다.
제어 모듈(300)은 수학식 4 및 수학식 5에 의해 산출된 베이 번호와 레벨 번호에 의해 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치를 설정할 수 있다. 또한, 수학식 4 및 수학식 5를 역으로 이용하여, 베이 번호 및 레벨 번호를 가지고 미러 센서의 현재 위치에 대한 어드레스를 추적할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오토 티칭 순서를 나타낸 도면이다.
사용자는 복수의 선반(110) 중 일부에 대하여 오토 티칭을 수행할 선반을 랜덤하게 선택할 수 있다. 또한, 시스템적으로 오토 티칭을 수행할 선반이 랜덤하게 선택되도록 할 수 있다. 이러한 절차에 의해, 복수의 선반 중 오토 티칭을 하도록 선택된 선반에 대하여만 오토 티칭을 수행한다.
기준 선반(112)은 수동 티칭을 수행하므로, 오토 티칭 대상에 포함되지 않는다. 오토 티칭 대상으로 선택된 선반은 도면상에서 좌측에서 우측으로 오토 티칭이 진행된다. 오토 티칭이 시작되면, "Start" 지점으로부터 오토 티칭이 시작되어, 화살표 방향에 따라 "End" 지점까지 순차적으로 오토 티칭을 수행한다.
보다 구체적으로, 오토 티칭이 시작되면, 미러 센서(231)는 "Start" 지점에서 오토 티칭을 시작하고, 첫번째 감지된 선반이 오토 티칭 대상이면 티칭을 수행한 후 다음 선반으로 진행한다. 이때, 다음 선반이 오토 티칭 대상이면 티칭을 수행하지만, 다음 선반이 오토 티칭 대상이 아닌 경우에는 티칭을 수행하지 않고 바이패스한 후 다음 선반으로 진행한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스토커 장치의 오토 티칭 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
여기에서는 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스토커 장치의 오토 티칭 방법을 설명한다.
앞에서도 언급한 바와 같이, 복수의 선반(110) 중 기준 선반(112)에 대하여는 오토 티칭을 수행하지 않고, 반드시 수동 티칭을 수행한다. 사용자가 기준 선반(112)에 대하여 수동 티칭을 수행한 후 수동 티칭 결과값을 인터페이스 모듈(400)을 통해 입력한다(S501).
복수의 선반(110) 중 모든 선반을 오토 티칭 하는 것이 아니므로, 오토 티칭을 수행하기 위한 대상 선반들을 선별하거나 혹은 랜덤으로 입력한다. 혹은, 제어 모듈(300)에 의해 오토 티칭 대상 선반이 랜덤으로 결정될 수 있다(S503).
오토 티칭을 시작하기 이전에, 오토 티칭에 필요한 오토 티칭 관련 정보를 인터페이스 모듈(400)을 통해 입력한다(S505). 입력된 오토 티칭 관련 정보를 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
오토 티칭 지시가 내려지면(S507), 반송 모듈(200)은 오토 티칭을 수행할 선반으로 이동한다(S509). 오토 티칭 지시가 내려진 직후이므로, 반송 모듈(200)은 도 9의 "Start" 위치로 이동할 수 있다.
이후, 반송 모듈(200)은 선반의 폭 만큼 고속 주행을 한다(S511). 이때, 고속 주행시의 속도는 감속거리를 감안하여 사용자가 설정할 수 있으며, 예를 들면 60m/min일 수 있다.
반송 모듈(200)은 이어서 해당 선반인 베이 구역으로 진입하면 미러 센서(231)가 티칭 미러(123')를 감지할 때까지 중속 주행을 한다(S513). 이때, 중속 주행시의 속도는 고속 주행시의 속도보다 낮은 5m/min일 수 있다.
또한, 반송 모듈(200)은 미러 센서(231)가 티칭 미러(123')를 감지하면, 미러센서(231)가 오프될 때까지 저속 주행을 함과 함께 스캔을 수행한다(S515). 이후, 반송 모듈(200)에 의한 해당 선반의 스캔이 완료되면, 제어 모듈(300)은 스캔 동작에 의한 위치 정보를 메모리에 저장한다(S517).
또한, 제어 모듈(300)은 수학식 2 내지 5에서 언급한 바에 따라 티칭데이터를 연산한 후(S519), 연산된 티칭데이터에 따라 반송 모듈(200)을 제어하여 해당 선반에 대한 티칭을 수행하도록 한다(S521).
미러 센서가 티칭 확인 미러(123'')로 이동하면, 티칭 결과를 체크한다(S523). 티칭 결과 체크 상태에 따라 티칭이 성공하였을 경우(S525-Y), 현재 티칭을 수행한 선반이 오토 티칭 대상 선반의 마지막 선반인지를 판단한다(S527). 여기서, 마지막 선반일 경우(S527-Y)에는 오토 티칭이 종료되고, 마지막 선반이 아닌 경우(S527-N)에는 S509 단계로 돌아가 다음 대상 선반으로 이동하여 티칭 동작을 반복한다.
만약, 티칭 결과를 체크한 결과, 티칭이 성공하지 못한 경우(S525-N)에는 기설정된 크기 만큼 위치를 조정한 후 티칭을 재수행한다(S529). 티칭의 재수행 결과 올바르게 티칭이 되었다면, 문제없이 다음 단계로 진행한다.
다만, 티칭의 재수행에 대하여 재시도를 할 수 있는 재시도 횟수가 정해져 있다. 그러므로, S529 단계를 기설정된 재시도 횟수만큼 반복할 수 있으며, 재시도 횟수만큼 반복을 하였음에도 티칭이 성공하지 못한다면, 티칭이 실패한 선반에 대한 Fail code를 저장하도록 한다.
이외에도, 재시도 횟수 범위 이내에서 티칭 미러를 검색하지 못한 경우, 티칭 대상 선반 어드레스와 현재 위치의 어드레스가 부합하지 않은 경우, 미러 센서의 티칭 미러 감지 주행 거리의 범위를 벗어나는 경우 등 오토 티칭 과정에서는 다양한 에러가 발생할 수 있다. 이러한 에러가 발생하는 경우 제어 모듈(300)은 에러 코드를 저장하여 다음 진행에 동일한 오류가 발생하지 않도록 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 선반 프레임 110 : 복수의 선반
200 : 반송 모듈 300 : 제어 모듈
400 : 인터페이스 모듈

Claims (16)

  1. 매트릭스 형태로 복수개의 선반이 구비되는 선반 프레임;
    상기 복수개 선반의 일측에 인접하여 상기 복수개의 선반과 일대일 대응되게 설치되며, 티칭 미러부를 포함하는 미러 브라켓;
    상기 티칭 미러부를 감지하는 미러 센서가 설치되며, 오토 티칭에 의해 기설정된 위치정보에 따라 상기 복수개의 선반으로 카세트를 로딩 및 언로딩하는 반송 모듈; 및
    상기 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 티칭 대상 선반의 위치정보를 추적하고, 상기 추적된 티칭 대상 선반의 위치정보에 따라 상기 반송모듈을 주행 및 승강시키는 제어모듈;을 포함하며,
    상기 티칭 미러부는, 밑변 및 높이가 동일한 이등변 삼각형에 대응하는 형상의 티칭 미러 및 상기 티칭 미러의 이등변 삼각형의 밑변과 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 티칭 확인 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러 브라켓에는,
    상기 티칭 확인 미러의 하부에 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 제1 미러; 및
    상기 티칭 미러의 상부에 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 제2 미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 주행시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징을 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치:
    Figure 112019059826419-pat00080

    여기서, Xx는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 티칭 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00081
    은 상기 미러센서가 온(on) 상태일 때의 주행시 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00082
    는 상기 미러센서가 오프(off) 상태일 때의 주행시 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00083
    은 기설정된 주행시 오프셋값이다.
  4. 제 2 항에 있어서, 하기의 수식에 의해 상기 승강시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치:
    Figure 112019059826419-pat00084

    여기서, Zx는 승강시 티칭 확인 미러의 승강시 티칭 위치값, Dup은 미러 센서의 현재 z축 방향의 위치 정보, a는 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 밑변(높이) 길이 값, C는 티칭 미러의 밑변과 티칭 확인 미러의 이격 거리 값,
    Figure 112019059826419-pat00085
    는 기설정된 승강시 오프셋값이다.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 미러 센서가 티칭 미러를 감지한 후 상기 미러 센서를 티칭 미러의 상부 및 하부로 승강시켜 제1 미러 및 제2 미러가 각각 감지되는 경우 최종적으로 티칭 미러를 감지한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 상기 미러센서의 위치에 대응하는 베이 및 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 베이 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치:
    Figure 112019059826419-pat00086
    (나머지는 버림)
    Figure 112019059826419-pat00087

    Figure 112019059826419-pat00088

    B≥C이면,
    Figure 112019059826419-pat00089
    , B＜C이면,
    Figure 112019059826419-pat00090

    여기서,
    Figure 112019059826419-pat00091
    는 상기 미러센서의 현재 주행 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00092
    는 수동 티칭에 의한 기준 선반의 주행시 티칭값,
    Figure 112019059826419-pat00093
    는 기설정된 선반의 x축 방향 기준거리값,
    Figure 112019059826419-pat00094
    은 상기 기준 선반의 베이 번호,
    Figure 112019059826419-pat00095
    는 상기 산출되는 베이 번호이다.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 하기의 수식에 의해 상기 레벨 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치:
    Figure 112019059826419-pat00096
    (나머지는 버림)
    Figure 112019059826419-pat00097

    Figure 112019059826419-pat00098

    F≥G이면
    Figure 112019059826419-pat00099
    , F＜G이면,
    Figure 112019059826419-pat00100

    여기서,
    Figure 112019059826419-pat00101
    은 수동 티칭에 의한 기준 선반의 승강시 티칭값,
    Figure 112019059826419-pat00102
    은 상기 미러센서의 현재 승강 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00103
    은 상기 기준 선반의 레벨 번호,
    Figure 112019059826419-pat00104
    는 기설정된 선반의 z축 방향 기준높이값,
    Figure 112019059826419-pat00105
    은 상기 산출되는 레벨 번호이다.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 결정된 베이 및 레벨에 의해 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 스토커 장치.
  10. 선반 프레임에 매트릭스 형태로 설치되는 복수의 선반에 카세트를 로딩 및 언로딩하는 반송모듈을 포함하는 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 스토커 장치의 오토 티칭 방법에 있어서,
    상기 복수의 선반 중 기준 선반에 대하여 수동 티칭을 수행하는 단계;
    상기 복수의 선반 중 티칭 대상을 설정하는 단계;
    상기 티칭 대상의 선반에 상기 카세트를 로딩 및 언로딩하는 상기 반송모듈을 주행 및 승강시켜 상기 티칭 미러를 감지하여, 상기 티칭 대상 선반과 대응되는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 및 승강시 티칭 위치값을 결정하는 단계; 및
    복수개의 티칭 대상 선반에 대해 상기 티칭 위치값을 결정하는 단계를 반복하여 선반과 대응되는 복수개의 티칭 위치값을 저장하여 관리하는 오토 티칭을 수행하는 단계;를 포함하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 티칭 위치값을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 주행시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징을 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법:
    Figure 112019059826419-pat00106

    여기서, Xx는 상기 티칭 확인 미러의 주행시 티칭 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00107
    은 상기 미러센서가 온(on) 상태일 때의 주행시 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00108
    는 상기 미러센서가 오프(off) 상태일 때의 주행시 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00109
    은 기설정된 주행시 오프셋값이다.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 티칭 위치값을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 승강시 티칭 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법:

    Figure 112019059826419-pat00110

    여기서, Zx는 승강시 티칭 확인 미러의 승강시 티칭 위치값, Dup은 미러 센서의 현재 z축 방향의 위치 정보, a는 밑변과 높이가 동일한 이등변 삼각형의 밑변(높이) 길이 값, C는 티칭 미러의 밑변과 티칭 확인 미러의 이격 거리 값,
    Figure 112019059826419-pat00111
    는 기설정된 승강시 오프셋값이다.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 오토 티칭을 수행하는 단계는,
    상기 반송모듈에 구비되어 있는 미러 센서의 현재 위치정보를 이용하여 베이 및 레벨을 결정하는 단계;
    상기 결정된 베이 및 레벨에 의해 상기 반송모듈에 대한 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 주행시 및 승강시의 시작 위치와 종료 위치에 기반하여, 오토 티칭을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 베이 및 레벨을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 베이 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법:
    Figure 112019059826419-pat00112
    (나머지는 버림)
    Figure 112019059826419-pat00113

    Figure 112019059826419-pat00114

    B≥C이면,
    Figure 112019059826419-pat00115
    , B＜C이면,
    Figure 112019059826419-pat00116

    여기서,
    Figure 112019059826419-pat00117
    는 상기 미러센서의 현재 주행 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00118
    는 수동 티칭에 의한 기준 선반의 주행시 티칭값,
    Figure 112019059826419-pat00119
    는 기설정된 선반의 기준거리값,
    Figure 112019059826419-pat00120
    은 상기 기준 선반의 베이 번호,
    Figure 112019059826419-pat00121
    는 상기 산출되는 베이 번호이다.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 베이 및 레벨을 결정하는 단계에서, 하기의 수식에 의해 상기 레벨 번호를 산출하는 것을 특징으로 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법:
    Figure 112019059826419-pat00122
    (나머지는 버림)
    Figure 112019059826419-pat00123

    Figure 112019059826419-pat00124

    F≥G이면
    Figure 112019059826419-pat00125
    , F＜G이면,
    Figure 112019059826419-pat00126

    여기서,
    Figure 112019059826419-pat00127
    은 수동 티칭에 의한 기준 선반의 승강시 티칭값,
    Figure 112019059826419-pat00128
    은 상기 미러센서의 현재 승강 위치값,
    Figure 112019059826419-pat00129
    은 상기 기준 선반의 레벨 번호,
    Figure 112019059826419-pat00130
    는 기설정된 선반의 기준높이값,
    Figure 112019059826419-pat00131
    은 상기 산출되는 레벨 번호이다.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 오토 티칭이 정상적으로 수행되지 않을 경우, 상기 미러 센서의 현재 위치를 기설정된 승강크기만큼 승강시킨 후 기설정된 재시도 횟수만큼 오토 티칭을 재수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 장치의 오토 티칭 방법.
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