KR100766788B1

KR100766788B1 - 장축 로봇 상부커버 처짐방지 장치

Info

Publication number: KR100766788B1
Application number: KR1020060107256A
Authority: KR
Inventors: 박준건; 오세휘
Original assignee: (주)다사로봇
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2007-10-17

Abstract

본 발명은 장축 로봇의 상부커버 처짐을 방지하기 위한 것으로서, 전후좌우 종단에 각각 수직격벽이 구비되어 있으며, 장축 로봇의 기본 몸체가 되는 베이스; 상기 베이스의 내측 상부면 양측에 길이방향으로 설치되는 LM 가이드; 상기 베이스의 내측 상부면에 길이방향으로 상기 LM 가이드와 나란하게 설치되는 리니어모터; 상기 LM 가이드를 구성하는 LM 블럭 및 상기 리니어모터를 구성하는 이동자가 하부면에 결합되어 상기 베이스의 길이방향으로 슬라이딩 운동을 하고 상기 베이스의 상부로 돌출되는 돌기부가 구비된 슬라이더; 상기 슬라이더의 상부면에 길이방향으로 상방향 극성이 모두 일치하도록 설치되는 제1영구자석; 상기 베이스의 전후 종단에 고정되어 상기 슬라이더의 돌기부가 이동하는 경로를 제외한 상기 베이스의 상부를 덮는 상부커버; 및, 상기 상부커버의 하부면에 길이방향을 따라 설치되되, 상기 제1영구자석과 소정의 간격을 유지하도록 상기 제1영구자석의 상부에 위치하며, 하방향 극성이 상기 제1영구자석의 상방향 극성과 동일하도록 설치되는 제2영구자석;을 포함하여 구성된다.

베이스, 슬라이더, LM 가이드, 리니어모터, 상부커버, 제1영구자석, 제2영구자석

Description

장축 로봇 상부커버 처짐방지 장치{Long stroke Robot Upper cover Supporting device}

도1은 종래의 상부커버 지지 구조를 도시하는 단면도로서, (a)는 편측식 리니어모터를 사용하는 경우로서 LM 가이드가 3열로 배열된 경우를 도시하고, (b)는 양측식 리니어모터를 사용하는 경우로서 LM 가이드가 2열로 배열된 경우를 도시하고 있다.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 사시도이다.

도3은 본 발명의 구체적 실시예의 단면도이다.

도4는 본 발명의 구체적 실시예의 측면구조를 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:베이스

200:슬라이더

210:제1영구자석

220:돌기부

300:상부커버

310:제2영구자석

400:LM 가이드

410:LM 블럭 420:LM 레일

500:리니어모터

510:이동자 520:고정자

기술분야

본 발명은 장축 로봇의 상부커버의 처짐을 방지하여 상부커버와 슬라이더의 간섭을 배제하는 상부커버 처짐방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 영구자석을 이용하여 상부커버를 지지하고 슬라이더의 강성을 유지할 수 있도록 슬라이더 단면에 절개부가 없도록 구성함을 특징으로 한다.

종래기술

도1에는 종래의 상부커버 지지구조가 도시되어 있는데, (a)는 편측식 리니어모터를 사용하는 경우로서 LM 가이드가 3열로 배열된 경우를 도시하고, (b)는 양측식 리니어모터를 사용하는 경우로서 LM 가이드가 2열로 배열된 경우를 도시하고 있다.

도1(a)에 도시된 바에 의하면, 작업용 로봇 등이 부착되는 슬라이딩 테이블(10)과, 상기한 슬라이딩 테이블(10)의 내측에 삽입되고 하부로 고정블럭(22)이 일체로 형성되는 메인커버(20)와, 상기한 메인커버(20)의 고정블럭(22)과 맞닿고 하부 지지구조를 형성하는 메인베이스(30)와, 상기한 메인베이스(30)와 슬라이딩 테이블(10)에 서로 대응되도록 설치된 고정자(40)와 이동자(50), 및 상기한 메인베이스(30)와 슬라이딩 테이블(10)에 서로 대응되도록 설치된 LM 레일(60)과 LM 블럭(70)으로 구성되는데, 상기한 구성에서 슬라이딩 테이블(10)은 양측면이 하부로 돌출형성되어 중심에 공간부(12)가 형성되고, 하부면에는 공간부(12)와 연결된 통공(14)이 형성된다. 상기한 메인커버(20)는 상기한 공간부(12) 내부로 삽입되고, 상기한 통공(14)으로 관통되는 고정블럭(22)이 하부에 일체로 압출 성형되고, 강도보강을 위한 보강프레임(24)이 하부에 길이 방향을 따라 설치된다.

LM 레일(60)과 LM 블럭(70)으로 구성되는 LM 가이드가 3열 설치되는 이유는 편측식 리니어모터의 특성인 고정자(40)와 이동자(50) 사이의 강한 인력(attraction)으로 인하여 LM 가이드의 롤링 방향에 대한 강성이 취약해 지는 바, 이를 보완하기 위함이다.

따라서, 조립시 3열의 LM 가이드의 평행도를 맞추는 작업이 매우 어렵워 상당한 작업시간이 소요되고, 부품이 추가적으로 필요함에 따른 원가상승의 문제가 있으며, 슬라이딩 테이블(10)의 하부면에 길이방향으로 절개된 통공(14)이 구비되어야 하는 바 구조적 강성이 저하되는 문제점이 있다.

도1(b)에 도시된 바에 의하면, 슬라이딩 테이블(13) 하측을 개방되게 구성하고, 개방된 측을 통해 메인 베이스(14)에 고정된 지지체(31)로 메인 커버(11)의 하측을 받쳐주도록 함으로 해서 메인 커버(11)가 왕복이송수단에 의해 이동하는 슬라 이딩 테이블(13)과 무관하게 메인 베이스(14)와 항상 일정 간격을 유지할 수 있게 한 것으로서, 메인커버(11)와 메인베이스(14)에 지지체(31)를 부착하도록 구성되어 있으나, 지지체(31)의 양단부를 메인커버(11)와 메인 베이스(14)에 부착하여야 하므로 부품수가 증가되고, 볼팅작업이 용이하지 않아서 볼팅작업을 용이하게 하기 위해서는 지지체(31)의 상중부위 위치와 중하부위 위치가 서로 달라야 상부에서 볼팅작업이 가능하므로 지지체(31)가 차지하는 공간이 많아질 뿐 아니라 지지체의 가공이 어려워지고 부품수가 증가되는 문제점과 함께 슬라이딩 테이블(13)의 하부 중앙부가 개방되는 단면구조인 바 구조적 강성이 저하되는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 슬라이더(슬라이딩 테이블)의 구조적 강성을 저하시키는 절개부가 필요없는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

둘째, 편측식 리니어모터를 사용하는 경우에도 3열의 LM 가이드가 필요없는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.

셋째, 구조를 단순화시킬 수 있는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같 다.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 사시도이고, 도3은 본 발명의 구체적 실시예의 단면도이고, 도4는 본 발명의 구체적 실시예의 측면구조를 보여주는 단면도이다.

도2 내지 도4에 도시된 바에 의하면, 베이스(100)는 장축 로봇의 기본 몸체가 되는 것으로서, 전후좌우 종단에 각각 수직격벽이 구비되며 전체적으로 전후방향으로 길게 늘어진 박스 형태가 된다.

LM 가이드(400) 베이스(100)의 내측 상부면 양측에 길이방향으로 설치되고, 리니어모터(500)도 베이스(100)의 내측 상부면에 길이방향으로 LM 가이드(400)와 나란하게 설치된다.

LM 가이드(400)는 LM 블럭(410)과 LM 레일(420)로 구성되는데, LM 레일(420)은 베이스(100)의 내측 상부면에 일체로 고정되도록 결합되고, LM 블럭(410)은 슬라이더(200)의 하부면에 일체로 고정되도록 결합된다.

리니어모터(500)는 영구자석인 고정자(520) 및 전자석인 이동자(510)로 구성되는데, 영구자석인 고정자(520)는 베이스(100)의 내측 상부면에 결합되고, 전자석인 이동자(510)는 슬라이더(200)의 하부면에 결합된다.

슬라이더(200)는 베이스(100)의 길이방향을 따라 슬라이딩 운동을 하게 되는데, 양측 단부에는 수직으로 연장되어 베이스(100)의 상부로 돌출되는 돌기부(220)가 형성되어 있으며, 종래의 슬라이더와는 달리 상부커버를 지지하기 위한 구조물이 통과하는 절개부가 별도로 마련되어 있지 않다.

돌기부(220)는 상부커버(300)가 결합된 상태에서도 베이스(100)의 상부로 노출되어 돌출된 상태를 유지하게 된다.

제1영구자석(210)은 슬라이더(200)의 상부면에 길이방향으로 상방향 극성이 모두 일치하도록 설치된다. 즉, 도3 또는 도4에 도시된 바와 같이 제1영구자석의 상방향 극성은 모두 N 극으로 일치한다.(물론 모든 상방향 극성이 S 이라도 무방하 며, 만약 제1영구자석(210)의 상방향 극성이 모두 S 극인 경우에는 도3 또는 도4에 도시된 바와는 달리 제2영구자석(310)의 하방향 극성이 모두 S 극이 되어야만 한다.)

상부커버(300)는 도2 또는 도3에 도시된 바와 같이 베이스(100)의 전후 종단에 고정되어 슬라이더(200)의 돌기부(220)가 이동하는 경로를 제외한 베이스(100)의 상부를 덮는다. 즉, 상부커버(300)가 결합되더라도 돌기부(220)의 이동경로는 도3에 도시된 바와 같이 개방된 상태를 유지하게 된다.

제2영구자석(310)은 상부커버(300)의 하부면에 길이방향을 따라 설치되되, 제1영구자석(210)과 소정의 간격을 유지하도록 제1영구자석(210)의 상부에 위치하며, 하방향 극성이 제1영구자석(210)의 상방향 극성과 동일하도록 설치된다. 다시 말하면 제2영구자석(310)은 슬라이더(200)가 슬라이딩 운동을 하더라도 제1영구자석(210)과 접촉되지 않도록 제1영구자석(210)과 간격을 유지하면서 상기 제1영구자석(210)의 상부에 위치하게 된다.

즉 도3에 도시된 바와 같이 서로 같은 극성이 마주하는 형태의 구조이다.

이와 같이 서로 같은 극성이 마주하는 경우 서로 밀어내는 척력이 작용하여 상부커버(300)가 아래로 처지면서 슬라이더(200)와 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.

제2영구자석(310)은 제1영구자석(210)처럼 촘촘이 배열할 필요는 없으며, 도4에 도시된 바와 같이 슬라이더(200) 상부면에 설치된 제1영구자석(210)의 전체 길이보다 짧은 거리만큼 이격되도록 설치하면 충분하다.

도3에는 제1영구자석(210)은 슬라이더(200)의 상부면에 2열로 배열되고, 제2영구자석(310)도 상부커버(300)의 하부면에 2열로 배열되는 것이 도시되어 있으나, 반드시 2열 배열로 한정되는 것은 아니며, 상부커버(300)의 폭을 고려하여 1열 또 는 다열 배열이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 보호범위가 구체적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 주지관용 기술의 부가나 삭제, 단순한 설계변경 등은 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 기술적 효과는 다음과 같다.

첫째, 슬라이더(슬라이딩 테이블)의 구조적 강성을 저하시키는 절개부가 필요없는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공한다.

다시 말하면, 제1영구자석(210)과 제2영구자석의 척력을 이용하여 상부커버(300)를 지지하는 구조를 구현함으로써, 슬라이더(200)에 상부커버(300)를 지지하는 구조물이 통과하는 절개부를 별도로 마련할 필요가 없어 슬라이더(200) 자체의 강성이 증가하고 구조가 단순화되는 효과가 있다.

둘째, 편측식 리니어모터를 사용하는 경우에도 3열의 LM 가이드가 필요없는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공한다.

다시 말하면, 종래의 경우 슬라이더(슬라이딩 테이블)의 일부가 절개되어 있는 바, 편측식 리니어모터를 사용하는 경우 고정자와 이동자 사이의 강한 인력으로 인하여 일측 LM 가이드에 롤링 방향 강성을 보강할 필요에 따라 추가적인 LM 가이드가 필요하였으나, 본 발명의 경우에는 슬라이더(200)에 별도의 절개부가 없는 바 롤링 방향 강성을 증가시키기 위하여 LM 가이드를 추가적으로 설치할 필요가 없다.

따라서, 3열의 LM 가이드의 평행도를 맞추기 위한 작업이 불필요하고 작업시간을 단축하여 원가를 절감할 수 있다.

셋째, 구조를 단순화시킬 수 있는 상부커버(메인커버) 처짐방지 수단을 제공한다.

다시 말하면, 상부커버(300)를 지지하기 위하여 단순히 영구자석을 상부커버(300) 하부면 및 슬라이더(200) 상부면에 설치하는 것으로 충분한 바, 종래의 단면구조(도1 참조)에 비하여 그 구조가 획기적으로 단순화되어 제조단가를 절감함은 물론 슬라이더(200)의 구조적 강성은 오히려 증가하는 효과를 도모할 수 있다.

Claims

장축 로봇의 상부커버 처짐을 방지하기 위한 것으로서,

전후좌우 종단에 각각 수직격벽이 구비되어 있으며, 장축 로봇의 기본 몸체가 되는 베이스(100);

상기 베이스(100)의 내측 상부면 양측에 길이방향으로 설치되는 LM 가이드(400);

상기 베이스(100)의 내측 상부면에 길이방향으로 상기 LM 가이드(400)와 나란하게 설치되는 리니어모터(500);

상기 LM 가이드(400)를 구성하는 LM 블럭(410) 및 상기 리니어모터(500)를 구성하는 이동자(510)가 하부면에 결합되어 상기 베이스(100)의 길이방향으로 슬라이딩 운동을 하고 상기 베이스(100)의 상부로 돌출되는 돌기부(220)가 구비된 슬라이더(200);

상기 슬라이더(200)의 상부면에 길이방향으로 상방향 극성이 모두 일치하도록 설치되는 제1영구자석(210);

상기 베이스(100)의 전후 종단에 고정되어 상기 슬라이더(200)의 돌기부(220)가 이동하는 경로를 제외한 상기 베이스(100)의 상부를 덮는 상부커버(300); 및,

상기 상부커버(300)의 하부면에 길이방향을 따라 설치되되, 상기 슬라이더(200)가 슬라이딩 운동을 하더라도 상기 제1영구자석(210)과 접촉되지 않도록 상기 제1영구자석(210)과 간격을 유지하면서 상기 제1영구자석(210)의 상부에 위치하며, 하방향 극성이 상기 제1영구자석(210)의 상방향 극성과 동일하도록 설치되는 제2영구자석(310);

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장축 로봇 상부커버 처짐방지 장치.
제1항에서, 상기 제2영구자석(310)은,

상기 슬라이더(200) 상부면에 설치된 상기 제1영구자석(210)의 전체 길이보다 짧은 거리만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 장축 로봇 상부커버 처짐방지 장치.
제1항 또는 제2항에서,

상기 제1영구자석(210)은 상기 슬라이더(200)의 상부면에 2열로 배열되고,

상기 제2영구자석(310)도 상기 상부커버(300)의 하부면에 2열로 배열되는 것을 특징으로 하는 장축 로봇 상부커버 처짐방지 장치.