KR0160661B1 - 듀얼암 스카라 로보트 - Google Patents

Abstract

축 중심이 상이한 2개의 로보트 팔을 가진 듀얼암 스카라 로보트에 관한 내용이 개시되어 있다. 로보트 팔이 승강할 때 그 승강 높이가 동일하며, 듀얼 암 구조의 작업영역을 확장시킬 수 있는 듀얼암 스카라 로보트를 제공하기 위하여 고정된 베이스 위에 두 개의 스카라 로보트 팔을 구비한 듀얼암 스카라 로보트에 고정된 베이스 위에 Y형 마운트 베이스가 설치하고, 이 Y형 마운트 베이스의 좌우 상부에 상기 스카라 로보트의 팔이 설치하였다. 따라서, 두 대의 기능을 이용하여 한 대로 함으로서 양팔기능을 할 수 있으며, 동시작업 및 좌, 우측의 작업영역을 공동으로 할 수 있다.

Description

듀얼암 스카라 로보트

제1도는 종래에 따른 듀얼암 스카라 로보트 팔에 있어서 하나의 축을 이용하는 듀얼암 구조의 주요부를 도시한 사시도.

제2도는 종래에 따른 듀얼암 스카라 로보트에 있어서 두 개의 축을 이용하는 듀얼암 구조의 주요부를 도시한 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 주요부를 도시한 사시도.

제4도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 Y형 마운트 베이스에 로보트 팔이 설치된 상태를 도시한 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 작업영역을 도시한 도면.

제6도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 Y형 마운트 베이스가 회전할 때의 작업영역을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 좌, 우측 로보트 팔 14, 24 : 좌, 우측 2축모터

15, 25 : 좌, 우측 1축모터 17, 27 : 좌, 우측 마운트 베이스

18, 28 : 좌, 우 감속기 30 : Y형 마운트 베이스

40 : 베이스 50 : 우측 로보트팔 작업영역

51 : 좌측 로보트팔 작업영역 52 : 공동 작업영역

60 : 볼 스플라인 61 : 볼스크류

62 : 모터

본 발명은 스카라 로보트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축중심이 상이한 2개의 로보트 팔을 가진 듀얼암 스카라 로보트에 관한 것이다.

일반적으로 스카라(scara) 로보트에는 일축을 중심으로 회전하면서 작업 가능한 하나의 로보트 팔이 설치되어 있다. 이렇게 하나의 팔을 사용함으로서 택(tract)타임 지연 문제와, 비젼(vision)기능 적용으로 인한 조립시간 지연 등의 문제점을 해결하기 위하여 두 개의 팔을 사용하는 듀얼암(Dual Arm) 구조를 이용한다.

제1도는 종래에 따른 듀얼암 스카라 로보트 팔에 있어서 하나의 축을 이용하는 듀얼암 구조의 주요부를 도시한 사시도이다. 도시한 바와 같이, 하나의 축 중심의 좌측과 우측에 두 개의 로보트 팔(10, 20)이 상하로 설치되며, 상부 로보트 팔(10)은 상단 모터(11)에 의하여 회전하면서 작업하고, 하부 로보트 팔(20)은 하단 모터(21)에 의하여 회전하면서 작업한다. 그리고 로보트팔 끝의 스플라인축(60)에 설치되는 로보트헨드(미도시)는 볼스크류(61), 모터(62)들에 의하여 승강 및 회전운동한다.

따라서 상부 및 하부 로보트 팔이 동일한 작업영역 내에서 일을 할 수 있고 작업영역 내의 데이터 값의 공유가 가능하다. 이러한 로보트는 소형 정밀조립의 용도로 주로 사용한다.

제2도는 종래에 따른 듀얼암 스카라 로보트에 있어서 두 개의 축을 이용하는 듀얼암 구조의 주요부를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 서로 다른 축 중심을 가지는 스크류(16, 26)가 설치되며 그 각각의 스크류축에는 좌, 우측 로보트 팔(10, 20)이 독립적으로 설치되었다. 따라서, 각각의 로보트 팔은 독립적으로 일을 할 수 있고, 그 각각의 스크류 위에 설치된 좌, 우측 모터(15, 25)에 의하여 상기 로보트 팔들은 각각 상승 및 하강이 가능하다. 그리고 이러한 로보트는 주로 대형인 파래팅의 용도로 사용한다.

상술한 2가지 종류의 스카라 로보트를 비교하면, 같은 점은 동작의 제한은 있지만 각 팔의 동시작업이 가능하며 작업영역 내에서 빠른 조립 및 경사작업을 다양하게 할 수 있다는 점이며, 다른 점은 전자는 높낮이가 제한적이고 후자는 서로 독립적이다.

따라서, 축 중심이 같은 경우에는 로보트 팔이 상하에 배치되어 로보트 팔의 높낮이가 상이하여 높이의 보정이 필요한 문제점이 있으며, 서로 다른 2개의 축을 사용하는 경우에는 2개의 축 자체가 가지는 문제점으로 작업영역이 한정적이며, 로보트 팔 전체의 승강으로 인한 소용량 적용에 어려우며, 승강으로 인한 하단부에 지그(jig)류 설치가 어렵다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하여 로보트 팔이 승강할 때 그 승강 높이가 동일하며, 듀얼암 구조의 작업영역을 확장시킬 수 있는 듀얼암 스카라 로보트를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 듀얼암 스카라 로보트는 고정된 베이스 위에 두 개의 스카라 로보트 팔을 구비한 듀얼암 스카라 로보트에 있어서,

상기 고정된 베이스 위에 마운트 베이스가 설치되며 이 마운트 베이스의 중심축과의 거리가 같고 나란한 적어도 2개의 축 상에 스카라 로보트의 팔이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 마운트 베이스의 각 축에 설치되어 로보트 팔을 회전가능하도록 하는 마운트 샤프트와,

상기 마운트 샤프트의 상부에 설치되어 상기 로보트 팔을 회전시키는 모터를 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 베이스와 마운트 베이스 사이에 설치된 모터를 구비하여 상기 마운트 베이스가 회전되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 주요부를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 고정된 베이스(40) 위에 Y형 마운트 베이스(30)가 설치된다. 이 Y형 마운트 베이스의 좌우 상부에는 좌측 로보트 팔(10)과 우측 로보트 팔(20)이 설치된다. 상기 좌, 우측 로보트 팔은 1축모터(15, 25)의 구동에 의하여 첫 번째 암의 수평선회, 2축모터(14, 24)의 구동에 의한 두 번째 암의 수평선회가 상호 조합되어 사용자가 요구하는 위치를 선정 도달함으로서 그 기능을 수행한다.

그리고 볼 스플라인(60)축에 설치되는 로보트손(미도시)은 볼스크류(61)와 모터(62)들에 의해 승강 및 회전운동을 하면서 작업할 수 있다.

그리고, Y형 마운트 베이스(30)는 상기 베이스(40)에 설치된 도시되지 않은 모터에 의해 회전 가능하게 설치된다.

제4도는 본 발명에 따른 듀얼암 스카라 로보트의 Y형 마운트 베이스에 로보트 팔이 설치된 상태를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, Y형 마운트 베이스(30)에 좌, 우 상부에는 마운트 샤프트(17, 27)가 설치되어 있으며 그 위에 1축모터(15, 25)의 속도를 감속하는 감속기(18, 28)가 설치되며, 상기 각 감속기와 마운트 샤프트에는 각각의 로보트 팔(10, 20)이 설치된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 듀얼암 스카라 로보트는 다음과 같이 작동된다.

상기 로보트 팔의 수평선회운동은 제5도에 도시된 바와 같은 작업영역을 형성하며 서로 다른 축 중심을 가지면서 중복되는 공동작업영역(52)과 중복되지 않은 영역(50, 51)으로 구분될 수 있으며, 상기 중복되는 부분은 암과 암의 동시작업이 가능한 영역이며 이 공동작업영역이 클수록 많은 작업을 감당할 수 있다. 이때 서로 축 중심이 다른 점을 고려하여 로보트 제어기 상의 좌표값의 보정작업이 동시에 이루어 지도록 하기 위하여 제4도에 도시된 1축모터(15, 25)의 구동에 의하여 감속기(18, 28)인 하모닉 드라이브가 회전운동한다. 이때 마운트 샤프트(17, 27)가 이 하모닉 드라이브 하단부를 고정하면 역으로 로보트 팔이 회전하여 암과 암은 서로 소귀의 목적을 위하여 별도의 작업을 할 수 있다.

그리고 제3도에 도시된 바와 같이 Y형 마운트 베이스(30)를 베이스(40)에 설치된 도시되지 않은 모터를 이용하여 회전 시키면 제6도에 도시된 바와 같이 좌, 우측 로보트팔이 일을 할 수 있는 영역이 베이스(40)에서 최대가 될 뿐만 아니라 좌, 우측 로보트팔의 작업영역 또한 동일하게 된다.

따라서, 탁트시간(Tact time)의 단축, 설비 효율 향상등의 효과가 있으며, 두 대의 기능을 이용하여 한 대로 함으로서 양팔기능을 할 수 있으며, 동시작업 및 좌, 우측의 작업영역을 공동으로 할 수 있다. 또한 상승 및 하강시 높낮이가 동일함으로서 소프트웨어의 어려운 문제점을 해결할 수 있고, 속도제한의 철폐의 효과가 있으므로 대당 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 고정된 베이스 위에 두 개의 스카라 로보트 팔을 구비한 듀얼암 스카라 로보트에 있어서, 상기 고정된 베이스 위에 마운트 베이스가 설치되며 이 마운트 베이스의 중심축과의 거리가 같고 나란한 적어도 2개의 축 상에 스카라 로보트의 팔이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼암 스카라 로보트.
2. 제1항에 있어서, 상기 마운트 베이스의 각 축에 설치되어 로보트 팔을 회전가능하도록 하는 마운트 샤프트와, 상기 마운트 샤프트의 상부에 설치되어 상기 로보트 팔을 회전시키는 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼암 스카라 로보트.
3. 제1항에 있어서, 상기 베이스와 마운트 베이스 사이에 설치된 모터를 구비하여 상기 마운트 베이스가 회전되는 것을 특징으로 하는 듀얼암 스카라 로보트.
4. 제2항에 있어서, 상기 모터와 로보트 팔 사이에 설치되어 이 모터의 회전수를 감속시켜면서 로보트 팔을 회전시키는 감속기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼암 스카라 로보트.