KR0140394Y1 - 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 양단구동의 겐츄리로봇에 관한 것으로, 특히 일측 구동부가 구동방향과 직각방향으로 자유롭게 탄성이동하여 가이드부재의 위치에 따라 자동조정되도록 함으로써 구동의 정밀도를 향상한 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치에 관한 것이다.
본 장치는 양구동부 중 일측 구동부를 구동방향과 수직방향으로 탄성 이동가능케 고정함으로써 겐츄리로봇의 몸체가 가이드부재를 따라 이동시 가이드부재의 평행도에 약간의 편차가 있어도 자동으로 조정된다. 이에 따라서, 겐츄리로봇을 정밀하게 구동할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치
제1도는 본 고안에 따른 겐츄리로봇의 정밀구동장치의 일실시예도.
제2도는 제1도 중 이동편만을 상세하게 나타낸 사시도.
제3도는 본 고안에 따른 겐츄리로봇의 정밀구동장치의 다른 실시예도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a,10b : 가이드빔 11a,11b : 래크기어
20a,20b : 피니언기어 21a,21b : 구동모터
22a,22b : 감속기 30 : 몸체
31a,31b : 캠 32a,32b : 지지대
33a,33b : 지지롤러 34 : 요홈
35 : 하부단턱 36,38 : 돌기
37 : 지지턱 40 : 이동편
41 : 상부단턱 42 : 돌기
50 : 탄성편 60 : 구동모터
61 : 감속기 62 : 구동치차
70 : 피동치차 71 : 종동축
72 : 스플라인커플링 73 : 제1베벨기어
80 : 제2베벨기어 81 : 축
82 : 피니언기어 90 : 이동편
91 : 기어박스 92 : 가이드홈
93 : 돌기 100a,100b : 지지편
101 : 가이드돌기
본 고안은 양단구동의 겐츄리로봇에 관한 것으로, 특히 일측 구동부가 구동방향과 직각방향으로 자유롭게 탄성이동하여 가이드부재의 위치에 따라 자동조정되도록 함으로써 구동의 정밀도를 향상한 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 폭이 넓은 겐츄리로봇을 구동하여 높은 반복정밀도를 얻기 위해서는 스팬의 양단에서 구동하여 위치를 제어하도록 메카니즘을 구성해야 한다. 이와 같은 양단 구동방식의 겐츄리로봇은 작업장 바닥에 평행한 한쌍의 가이드빔을 가설하고 그 위를 가이드이동하게 된다. 따라서, 한쌍의 가이드빔의 평행도는 무엇보다도 중요하며, 이러한 평행도를 맞추기 위해서 정밀지그를 이용하여 가이드빔의 평행도를 수시로 측정하면서 설치하게 된다. 이와 같이 기존의 겐츄리로봇은 가이드빔의 설치시에 많은 노동력과 노하우가 필요하였다. 특히, 겐츄리로봇의 스팬(y축 방향폭)이 넓어질 경우 지그 자체의 정밀도 저하 및 처짐량등으로 인해 정밀한 설치가 곤란하였다.
따라서, 본 고안의 목적은 상술한 문제점들을 극복하기 위해서 안출한 것으로서, 양단 구동부 중 일측구동부를 가이드부재의 평행도에 따라 자체 조정가능케 구성함으로써 정밀하고 안정된 구동을 유도할 수 있는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치는 일측 가이드부재의 래크기어와 치합되는 피니언기어를 구비하고 구동방향과 대략 수직하게 이동되는 이동편을 구비하고 있다. 상기 이동편이 탄성복원되도록 상기 몸체와 이동편 사이에 탄설된 탄성편을 구비하고 있다. 상기 이동편을 상기 몸체에서 구동방향과 수직방향으로 이동하도록 안내하는 안내수단을 구비하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 따른 겐츄리로봇의 정밀구동장치의 일실시예로서, 독립된 구동원을 갖는 타입의 겐츄리형 로봇의 개략적인 구조를 나타낸 사시도이다.
겐츄리로봇의 X축 구동방향으로 가이드부재인 한쌍의 가이드빔(10a,10b)이 설치되어 있다. 이 한쌍의 가이드빔(10a,10b)은 대면한 내측면상에 래크기어(11a,11b)가 형성되어 있으며, 한쌍의 래크기어들(11a,11b)은 각각 피니언기어들(20a,20b)과 치합되어 있다. 피니언기어들(20a,20b)은 각각 구동원인 구동모터들(21a,21b)로부터 구동력을 직접 전달받아 회전한다. 물론, 구동모터들(21a,21b)의 회전력은 그와 연결된 감속기들(22a,22b)에 의해 감속되어 피니언기어(20a,20b)로 전달된다. 이상 설명한 구동모터(21a,21b)와 감속기(22a,22b) 및, 피니언기어(20a,20b)를 포함하여 구동부라 하며, 이 구동부들은 겐츄리로봇의 몸체(30) 양단에 구성되어 있다. 구동부들 중 일측은 고정형으로 되어 있으며, 다른 일측은 위치가 변하는 가동형으로 구성되어 있다. 이 고정형 구동부측 몸체(30) 하부에는 주행시 가이드빔(10a)에서 몸체(30)의 이탈을 방지하는 이탈방지수단이 구비되어 있다. 이탈방지수단은 가이드빔(10a)의 양측부를 가압하고 있으며, 이동시 양측부를 따라 회전이동하는 한쌍의 캠(31a,31b)과, 캠(31a,31b)을 회전가능케 몸체(30)에 지지하는 지지대들(32a,32b)로 구성되어 있다. 한편, 몸체(30)의 하부에는 다수의 지지롤러들(33a,33b)이 구비되어 가이드빔(10a,10b)상에 몸체(30)를 지지하게 된다. 따라서, 몸체(30)의 하중은 지지롤러들(33a,33b)이 받게 되며, 몸체(30)의 구동시 지지롤러들(33a,33b)은 가이드빔(10a,10b)상을 주행하게 된다.
가동형고정부는 판상체의 이동편(40)과, 이동편(40) 상부에 하향 설치된 구동모터(21b) 및, 구동모터(21b)의 회전력을 감속하여 피니언기어(20b)에 전달하는 감속기(22b), 그리고 래크기어(11b)와 치합돼서 감속된 출력으로 회전하여 몸체(30)를 주행시키는 피니언기어(20b)로 구성되어 있다. 특히, 이동편(40)은 몸체(30)에 형성된 요홈(34)에 안착되어 있으며, 요홈(34)의 양측부에 형성된 하부단턱(35)에 이동편(40)의 양측부를 돌출한 상부단턱(41)이 걸려 안착고정된다. 이 상부단턱(41)과 하부단턱(35)은 몸체(30)의 구동방향(X축 방향)과 직각방향으로 형성되어 있어 이동편(40)을 요홈(34)에서 구동방향의 직각방향으로 가이드한다. 가이드빔들(10a,10b)을 따라 몸체(30)가 이동시 평행한 두 가이드빔들(10a,10b)의 평행도로 인한 스팬의 차이로 인해 래크기어(11b)에서 피니언기어(20b)가 이탈할 수 있다. 이 이탈을 방지하기 위해서 요홈(34)에서 가동형 구동부의 이동편(40)이 이동하면서 스팬쪽으로 구동부의 위치를 보상해 주게 된다. 이때, 이동편(40)에 고정된 피니언기어(20b)가 래크기어(11b)쪽으로 가압력을 갖고 항상 치합되어 있도록 이동편(40)의 내측에는 탄성편(50)이 탄설되어 있다. 이 탄성편(50)은 코일스프링으로 제작되며, 이동편(40)의 내측부에 돌설된 돌기(42)와 요홈(34)을 돌출한 돌기(36)에 양단이 지지고정된다.
제2도는 제1도 중 이동편만을 상세하게 나타낸 사시도이다. 이동편(40)은 도시한 바와 같이 판상체로 좌우측부가 돌출하여 상부단턱(41)을 형성하고 있다. 이 상부단턱들(41)은 전술한 요홈에 형성된 하부단턱들(미도시)에 걸려 안착지지된다. 상부단턱(41)과 인접한 이동편(40)의 측면부에는 돌기(42)가 돌설되어 탄성편이 지지고정된다.
제3도는 본 고안에 따른 겐츄리로봇의 정밀구동장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 일구동원 방식의 겐츄리로봇를 나타낸 부분사시도이다.
본 도면에서는 양단 구동부 중 일측 구동부인 가동형 구동부만을 도시하고 있다. 물론, 가동형 구동부의 타측에 구성된 고정형 구동부는 기존의 것으로서, 동력전달구조는 가동형구동부와 동일하다.
몸체(30)에는 구동원인 구동모터(60)가 고정되어 있으며, 이 구동모터(60)의 회전축에는 감속기(61)가 연결되어 있다. 감속기(61)의 출력축에는 구동치차(62)가 연결되어 구동모터(60)의 회전력이 감속전달된다. 구동치차(62)는 또한 피동치차(70)와 치합되어 있어, 피동치차(70)가 고정된 종동축(71)을 회전시킨다. 종동축(71)은 일단이 고정형 구동부측과 연결되며, 타단이 가동형 구동부측과 연결되어 있다. 이 종동축(71)은 가동형 고정부가 스팬방향으로 신축되므로 이에 따라 그 길이가 가변되지 않으면 안된다. 따라서, 종동축(71)은 스프라인커플링(72)으로 축이 연결되어 그 길이가 신축 가능하다. 종동축(71)의 가동형 구동부측 단부에는 제1베벨기어(73)가 취부되어 있다. 제1베벨기어(73)는 제2베벨기어(80)와 치합되어 그 구동력이 직각방향으로 전달된다. 제2베벨기어(80)가 고정된 축(81)의 단부에는 피니언기어(82)가 고정되어 있다. 따라서, 종동축(71)의 구동력은 90° 방향 전환되어 피니언기어(82)에 전달된다. 피니언기어(82)는 가이드빔(10)의 내측부에 형성된 래크기어(11)와 치합되어 있다. 래크기어(11)를 구비한 가이드빔(10)의 상부에는 한쌍의 지지롤러들(33)이 몸체(30)에 고정되어 주행한다. 이 지지롤러들(33)은 가이드빔(10)상에서 몸체(30)의 하중을 지지하고 있으며, 구동부의 구동시 몸체(30)를 가이드빔(10)상에서 주행시키게 된다.
전술한 제1,제2베벨기어(73,80)는 기어박스(91)에 고정되어 회전하며, 이 기어박스(91)는 이동편(90)에 고정되어 있다. 이동편(90)은 박스체로 그 상부면과 하부면은 한쌍의 지지편(100a,100b)에 의해 지지고정되어 있다.
한쌍의 지지편들(100a,100b) 중 하부지지편(100b)의 이동편(90) 대면부위에는 가이드돌기(101)가 돌출하고 있다. 이 가이드돌기(101)는 이동편(90)에 형성된 가이드홈(92)에 삽입되어 이동편(90)의 이동을 안내한다. 즉, 가이드홈(92)과 가이드돌기(101)는 구동방향의 직각방향(로봇의 스팬방향)으로 형성되어 이동편(90)을 몸체(30)에서 스팬방향(Y축 방향)으로 이동이 가능하게 한다. 이 이동편(90)의 내측부로부터 이와 대면한 몸체(30)의 일정부위에는 지지턱(37)이 돌설되어 있다. 이동편(90)과 지지턱(37) 사이에는 탄성편(50)이 탄설되어 이동편(90)을 가이드빔(10)측으로 항상 가압하고 있으며, 이동시 복원력을 제공한다. 따라서, 두 평행한 가이드빔들의 거리가 약간의 차이가 있어도 몸체(30) 이동시 이동편(90)이 폭방향으로 이동하며 자동조정된다. 한편, 탄성편(50)의 양단을 견고히 고정하기 위해서 지지턱(37)과 이동편(90)에는 돌기들(38,93)이 돌설되어 탄성편(50)을 고정하고 있다.
이상 서술한 바와 같이, 본 장치는 양구동부 중 일측 구동부를 구동방향과 수직방향으로 탄성이동가능케 고정함으로써 겐츄리로봇의 몸체가 가이드부재를 따라 이동시 가이드부재의 평행도에 약간의 편차가 있어도 자동으로 조정된다. 따라서, 겐츄리로봇을 정밀하게 구동할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 내측면에 래크기어가 형성된 평행한 한쌍의 가이드부재에 안착되어, 래크기어와 치합되는 피니언기어를 구동시켜 몸체를 가이드부재상에서 이동시키는 양측 한쌍의 구동부를 갖는 겐츄리로봇에 있어서, 일측 가이드부재의 래크기어와 치합되는 피니언기어를 구비하고 구동방향과 대략 수직하게 이동되는 이동편; 상기 이동편이 탄성복원되도록 상기 몸체와 이동편 사이에 탄설된 탄성편; 및 상기 이동편을 상기 몸체에서 구동방향과 수직방향으로 이동하도록 안내하는 안내수단을 포함하는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동편이 독립된 구동원을 갖고 있는 경우, 상기 안내수단은 사각형의 판체로 구성된 상기 이동편에 구동방향과 수직방향측으로 형성된 좌우 한쌍의 상부단턱과, 상기 상부단턱과 걸려 이송방향을 규제하는 한쌍의 하부단턱을 갖고, 상기 이동편을 수용하여 이송하는 상기 몸체에 형성된 요홈으로 구성됨을 특징으로 하는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치.
  3. 제1항에 있어서, 양구동부가 하나의 구동원에 의해 동력을 공유할때, 상기 안내수단은 박스체로 구성된 상기 이동편의 상면부 또는 저면부에 구동방향과 직각방향으로 형성된 적어도 하나이상의 가이드홈과, 상기 이동편의 상하부를 지지하며, 상기 가이드홈과 대면한 부위에 상기 가이드홈에 삽입되어 구동방향의 직각방향으로 안내하는 가이드돌기를 구비한 상하 한쌍의 지지편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 탄성편이 삽입고정된 상기 몸체와 상기 이동편에는 각각 상기 탄성편을 견고히 지지고정하기 위한 돌기들을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 구동원으로부터 구동력을 상기 이동편으로 전달하는 종동축은 상기 이동편의 이동에 따라 신축가능한 스프라인커플링으로 구성됨을 특징으로 하는 겐츄리로봇의 자동조정형 정밀구동장치.
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