KR0160737B1 - 스카라 로봇의 원점 복귀 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아암의 원점 복귀를 신속하고, 정확하게 행하는 스카라 로봇(SCARA ROBOT : 수평 다관절 로봇)의 원점 복귀 장치 및 방법에 관한 것으로, 감지판을 원주면을 따라 길게 형성함으로써, 일일이 아암을 회전시켜 보고서 아암의 회전 위치를 파악하지 않고, 정지된 상태 그대로 감지판에 감지되는 센서의 종류에 따라 아암의 회전된 방향을 쉽게 파악할 수 있어, 원점 복귀를 손쉽게 행할 수 있는 장점이 있다.

Description

스카라 로봇의 원점 복귀 장치 및 방법

제1도는 종래의 스카라 로봇의 원점 복귀 장치의 개략적 구조도이고,

제2도는 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 장치의 개략적 구조도이며,

그리고, 제3도 및 제4도는 제2도의 원점 복귀 장치의 복귀 원리에 따른 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 좌측 센서 2 : 우측 센서

3 : 중앙 센서 4 : 감지판

5 : 아암의 고정축

본 발명은 스카라 로봇(SCARA ROBOT : 수평 다관절 로봇)의 원점 복귀에 관한 것으로, 특히 아암의 원점 복귀를 신속하고 정확하게 행하는 스카라 로봇의 원점 복귀 장치 및 방법에 관한 것이다.

제1도는 종래의 스카라 로봇의 원점 복귀 장치의 개략적 구조도이다. 이 도면을 참조하여 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

스카라 로봇의 원점 복귀 장치는 아암의 회전 중심이되는 고정축에 일정한 각도로 이격되어 고정된 좌측 센서, 우측 센서 및 중앙 센서와, 아암의 회전면 내측의 일정 지점에 부착된 감지판을 구비하고 있다.

여기서, 스카라 로봇의 아암이 원점에 복귀된 상태에 있을 때, 아암의 감지판이 고정축의 중앙 센서와 대응하도록 배치되어 있다.

이와 같은 구성의 스카라 로봇의 아암을 원점으로 복귀시키기 위해서는 먼저 아암의 위치를 알아야 한다.

따라서, 처음에는 로봇의 아암을 왼쪽이나 오른쪽으로 움직여 아암의 감지판이 어느 한 센서에 감지되도록 한 후에야 아암의 현재 위치가 어느 쪽에 위치하고 있는 지를 알 수 있다.

즉, 감지 판이 어느 한 센서와 만난 상태가 아니면 아암의 회전된 위치가 감지되지 않으므로, 기동시 아암을 한 쪽 방향으로 회전시켜 감지판이 어느 한 센서를 만나고서야 아암의 현재 위치가 파악되어 원점 복귀를 행할 수 있다.

더욱이, 아암의 초기 위치를 찾는 시간이 감지판의 위치에 따라서 많은 차이가 나므로, 아암이 왼쪽이나 오른쪽 중 어느 한 쪽 위치에서 만 작업을 할 경우, 초기 위치를 찾는데 많은 주위가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 아암의 초기 위치를 즉각 파악하여 신속하게 원점 복귀를 행할 수 있는 스카라 로봇의 원점 복귀 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 장치는,

고정축과 이 고정축을 중심으로 일정한 회전 범위 내에서 회전하는 아암을 구비한 로봇의 원점 복귀 장치에 있어서,

상기 고정축의 기둥면에 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치된 제1센서, 제2센서 및 제3센서 ; 및 상기 고정축과 맞물리는 아암의 회전면에 부착되며,

이 회전면을 따라 소정의 길이를 갖는 하나의 감지판;을 구비하되,

상기 제1및 제2센서는 상기 제3센서를 중앙으로 하여 상기 기둥면을 따라 양쪽으로 일정한 간격으로 이격되도록 상기 기둥면에 고정되고,

상기 감지판의 길이는 상기 제1센서로부터 상기 제3센서를 거쳐 상기 제2센서에 이르는 원주면에 대응하는 길이 미만이 되도록 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 방법은,

고정축의 기둥면을 따라 제1및 제2센서가 제3센서를 중앙으로 하여 양쪽으로 일정한 간격으로 이격되도록 고정되고,

상기 고정축과 맞물려 회전하는 아암의 회전면에 상기 제1센서로부터 상기 제3센서를 거쳐 상기 제2센서에 이르는 원주면에 대응하는 길이보다 짧은 길이의 감지판이 마련된 스카라 로봇의 원점 복귀 방법에 있어서,

상기 제3센서만 감지되고 상기 제1센서와 상기 제2센서가 동시에 감지되지 않는가를 판단하는 단계 ; 상기 제1센서와 상기 제2센서가 동시에 감지되지 않으면,

로봇 아암이 원점에서 위치한다고 인식하는 단계 ; 상기 제1센서 및 사이 제2센서 중 어느 한 센서가 상기 제3센서와 동시에 감지되면,

상기 로봇 아암이 원점에 위치하지 않으므로, 그 감지된 센서의 위치에 따라 상기 로봇 아암을 상기 감지된 센서의 위치와 반대 방향으로 회전시켜 원점 복귀를 행하는 단계 ;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 원점 복귀를 행하는 단계는,

상기 제1센서 혹은 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되는 가를 판단하는 단계 ; 상기 제1센서 혹은 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면,

로봇 아암이 왼쪽 혹은 오른쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 오른쪽 혹은 왼쪽으로 회전시켜 원점 복귀시키는 단계 ; 상기 제1센서 혹은 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되지 않고, 상기 제2센서 혹은 상기 제1센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 오른쪽 혹은 왼쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 왼쪽 혹은 오른쪽으로 회전 시켜 원점 복귀시키는 단계 ;를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 장치 및 방법을 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 장치의 개략적 구조도이다. 이 도면을 참조하여 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

스카라 로봇의 원점 복귀 장치는 아암의 회전 중심이되는 고정축(5)에 일정한 각도로 이격되어 고정된 좌측 센서(1), 우측 센서(2) 및 중앙 센서(3)와, 아암의 회전면 내측의 일정 지점에 부착된 감지판(4a)를 구비한다. 여기서, 스카라 로봇의 아암이 원점에 복귀된 상태에 있을 때, 아암의 감지판(4a)의 중앙부가 고정축(5)의 중앙센서(3)와 대응하도록 배치된다. 또한, 좌측 센서(1) 및 우측 센서(2)는 중앙 센서(3)를 중앙으로 하여 아암의 기둥면을 따라 좌우측으로 일정한 간격으로 이격되도록 기둥면에 고정되고, 감지판(4a)는 그 길이가 좌측 센서(1)로부터 중앙 센서(3)을 거쳐 우측 센서(2)에 이르는 원주면에 대응하는 길이에 약간 못미치도록 한다. 이와 같이 감지판(4a)을 형성하여야 만, 아암이 원점 복귀 상태일 때는 좌, 우 센서(1, 2) 둘다 감지되지 않으며, 일단 조금 회전하면 즉각 그 회전 방향에 따라 좌측 센서(1) 혹은 우측 센서(2) 둘 중의 어느 한 센서가 중앙 센서(3)와 함께 감지된다.

이러한 구조의 스카라 로봇의 원점 복귀 장치의 원점 복귀 방법을, 제3도 및 제4도를 참조하여, 설명한다.

제1실시예의 스카라 로봇의 원점 복귀 방법은 제3도에 도시된 바와 같은 순서에 따라 진행된다.

로봇 가동시 아암이 새로운 목표 위치로 찾아가 작업을 진행하기 위해서는 일단 원점으로 복귀하여야 한다. 따라서, 먼저, 로봇이 아암이 원점 복귀 상태인가를 확인하기 위해, 중앙 센서(3)만 감지되고 좌측 센서(1)와 우측 센서(2)가 동시에 감지되지 않는가를 판단한다. 이 때, 좌측 센서(1)와 우측 센서(2)가 동시에 감지되지 않으면, 로봇 아암이 원점에 위치한다고 판단한다. 그러나, 좌측 센서(1) 및 우측 센서(2) 중 어느 한 센서가 중앙 센서(3)와 동시에 감지되면, 로봇 아암이 원점에 위치하지 않으므로, 그 감지된 센서의 위치에 따라 로봇 아암이 회전된 방향을 판단한 다음, 감지된 센서의 위치와 반대 방향으로 회전시켜 원점 복귀를 행한다.

여기서, 원점 복귀를 행하는 방법은, 제3도에 도시된 바와 같이, 좌측 센서(1)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되는 가를 판단하여, 좌측 센서(1)와 상기 중앙 센서(3)가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 왼쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 오른쪽으로 회전시켜 원점 복귀시킨다. 그러나, 좌측 센서(1)와 상기 중앙 센서(3)가 동시에 감지되지 않고, 우측 센서(2)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 오른쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 아암을 왼쪽으로 회전시켜 원점에 복귀시킨다.

원점 복귀를 행하는 또 다른 방법은, 제4도에 도시된 바와 같이, 우측 센서(2)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되는 가를 판단한 다음, 우측 센서(2)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 오른쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 아암을 왼쪽으로 회전시켜 원점에 복귀시킨다.

그러나, 우측 센서(2)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되지 않고, 좌측 센서(1)와 중앙 센서(3)가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 왼쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 아암을 오른쪽으로 회전시켜 원점에 복귀시킨다.

이와 같은 제4도의 방법은 제3도의 방법에서 중앙 센서와 함께 감지되는 좌, 우측 온도 센서(1, 2) 중에서 좌측 온도 센서(1) 대신에 우측 온도센서(2)가 감지되었나 안되었나를 판단하여 아암의 회전된 방향을 판단하는 점에 만 차이가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스카라 로봇의 원점 복귀 장치는 감지판을 원주면을 따라 길게 형성함으로써, 일일이 아암을 회전시켜 보고서 아암의 회전 위치를 파악하지 않고, 정지된 상태 그대로 감지판에 감지되는 센서의 종류에 따라 아암의 회전된 방향을 쉽게 파악할 수 있어, 원점 복귀를 손쉽게 행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 고정축과 이 고정축을 중심으로 일정한 회전 범위 내에서 회전하는 아암을 구비한 로봇의 원점 복귀 장치에 있어서, 상기 고정축의 기둥면에 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치된 제1센서, 제2센서 및 제3센서 ; 및 상기 고정축과 맞물리는 아암의 회전면에 부착되며, 이 회전면을 따라 소정의 길이를 갖는 하나의 감지판 ;을 구비하되, 상기 제1및 제2센서는 상기 제3센서를 중앙으로하여 상기 기둥면을 따라 양쪽으로 일정한 간격으로 이격되도록 상기 기둥면에 고정되고, 상기 감지판의 길이는 상기 제1센서로부터 상기 제3센서를 거쳐 상기 제2센서에 이르는 원주면에 대응하는 길이 미만이 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 스카라 로봇의 원점 복귀 장치.
2. 고정축의 기둥면을 따라 제1및 제2센서가 제3센서를 중앙으로하여 양쪽으로 일정한 간격으로 이격되도록 고정되고, 상기 고정축과 맞물려 회전하는 아암의 회전면에 상기 제1센서로부터 상기 제3센서를 거쳐 상기 제2센서에 이르는 원주면에 대응하는 길이 보다 짧은 길이의 감지판이 마련된 스카라 로봇의 원점 복귀 방법에 있어서, 상기 제3센서만 감지되고, 상기 제1센서와 상기 제2센서가 동시에 감지되지 않는가를 판단하는 단계 ; 상기 제1센서와 상기 제2센서가 동시에 감지되지 않으면, 로봇 아암이 원점에 위치한다고 인식하는 단계 ; 상기 제1센서 및 상기 제2센서 중 어느 한 센서가 상기 제3센서와 동시에 감지되면, 상기 로봇 아암이 원점에 위치하지 않으므로, 그 감지된 센서의 위치에 따라 상기 로봇 아암을 상기 감지된 센서의 위치와 반대 방향으로 회전시켜 원점 복귀를 행하는 단계 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카라 로봇의 원점 복귀 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 원점 복귀를 행하는 단계는, 상기 제1센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되는 가를 판단하는 단계 ; 상기 제1센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 왼쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 오른쪽으로 회전시켜 원점 복귀시키는 단계 ; 상기 제1센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되지 않고, 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 오른쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 왼쪽으로 회전시켜 원점 복귀시키는 단계 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카라 로봇의 원점 복귀 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 원점 복귀를 행하는 단계는, 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되는 가를 판단하는 단계 ; 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 오른쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 왼쪽으로 회전시켜 원점으로 복귀시키는 단계 ; 상기 제2센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되지 않고, 상기 제1센서와 상기 제3센서가 동시에 감지되면, 로봇 아암이 왼쪽 회전 위치에 있다고 인식하여 상기 아암을 오른쪽으로 회전시켜 원점 복귀시키는 단계 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스카라 로봇의 원점 복귀 방법.