KR101230839B1

KR101230839B1 - 리니어 로봇

Info

Publication number: KR101230839B1
Application number: KR1020100098563A
Authority: KR
Inventors: 고임섭; 김용인
Original assignee: 주식회사 로보스타
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2013-02-07
Also published as: KR20120037050A

Abstract

외부로부터 액체 재질인 절삭유와 기타 이물질이 리니어 가이드 장치에 수용 설치된 리니어 가이드 및 구동수단으로 유입되어 고장의 원인을 방지하기 위한 리니어 로봇이 개시된다. 리니어 로봇은 일정한 길이를 갖는 베이스와, 상기 베이스의 상측에 위치하여 구동수단을 매개로 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이송블럭과, 상기 베이스와 이송블럭 사이에 설치되어 상기 이송블럭의 이동을 안내하도록 상기 베이스의 상면에 설치되는 리니어 레일과 상기 이송블럭의 하면에 설치되어 상기 리니어 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 리니어 블록으로 이루어진 리니어 가이드와, 상기 이송블럭의 양측부에 상기 베이스의 양측부를 감싸도록 설치되는 제1 측벽부와 상기 제1 측벽부로부터 외측으로 일정 간격 이격되는 제2 측벽부와 상기 제1 측벽부와 제2 측벽부 각각의 하부를 연결하는 연결부로 이루어지며 상기 제1 및 제2 측벽부의 상면에 로봇이 탑재되는 캐리어와, 및 상기 이송블럭의 상측으로 이격되게 상기 베이스 전체에 걸쳐 설치되고 상기 제1 측벽부와 제2 측벽부 사이의 공간으로 삽입되는 측판부가 구비된 상부커버를 포함한다. 따라서, 커팅용 장비에 사용하는 절삭유 및 기타 이물질이 리니어 가이드 장치 및 구동수단을 보호할 수 있다.

Description

리니어 로봇{LINEAR ROBOT}

본 발명은 산업용 기계에 사용되는 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산업용 로봇 및 가공기계 등 제품 생산을 위한 시설물인 자동화 장치에 적용되어 사용되는 리니어 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 제품의 생산 등을 위한 시설물에는 자동화 장치가 적용되며 상기 자동화 장치에는 제품 또는 장비의 직선 왕복을 위한 통상의 직선 이동 장치인 리니어 가이드(Linear guide)가 거의 필수적으로 적용되고 있다.

이러한 직선 이동 장치인 리니어 가이드는, 부품 조립 등을 위한 자동화 장치에 주로 적용되며 연결된 부품의 직선 이동시 가볍게 움직이도록 하고 주행력 및 위치 결정이 보다 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 장시간 고정도의 유지는 물론 고속성이 우수하여 산업용 기계 등에 다양하게 적용되고 있다.

도 1은 종래의 리니어 로봇을 도시한 것이다.

종래의 리니어 로봇(10)은, 산업용 로봇(60)을 지면에 고정 지지하기 위한 베이스(20)가 구비된다. 상기 베이스(20)는, 압출 방식으로 소정의 길이 만큼 제작되며, 양끝단 부분이 상측 방향으로 절곡되게 절곡부(22)가 형성되고 있고, 상기 절곡부(22)와 인접되는 부분에는 한쌍의 리니어 가이드(30)가 설치된다. 여기서, 상기 리니어 가이드(30)는 상기 베이스(20)의 내측에 수용되어 설치된다.

또한, 상기 리니어 가이드(30)는, 상기 베이스(20)에 고정 설치되는 리니어 레일(32)과, 상기 리니어 레일(32)상에서 전후로 슬라이딩 운동하는 리니어 블록(34)으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 리니어 레일(32)은 상기 베이스(20)의 길이 방향으로 길게 형성되어 있으며, 상기 리니어 레일(32) 상에서 일정 간격을 두고 배열된 다수개의 리니어 블록(34)이 전후 슬라이딩 운동하도록 형성되어 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)와 일정 간격 이격되게 설치되며, 길이 방향으로 양끝단의 측면커버(도시생략)에 의해 조립되어 일체화된다.

여기서, 상기 베이스(20)와 상부커버(40) 사이에는 캐리어(50)가 개재된다.

상기 캐리어(50)는 산업용 로봇의 자동화 장치를 지지하고 이를 직선운동하기 위한 것으로, 상기 캐리어(50)는 상기 리니어 가이드(30)의 리니어 블록(34)에 고정 설치되어 리니어 레일(32)의 길이 방향을 따라 상기 리니어 블록(34)이 슬라이딩 운동을 함과 동시에 이동한다.

여기서, 상기 캐리어(50)의 양끝단에는 산업용 로봇의 자동화 장치를 고정 설치하기 위한 지지부(52)가 형성되어 있다. 상기 지지부(52)는, 상기 상부커버(40)보다 상측 방향으로 높이가 더 높기 때문에 상기 자동화 장치가 상기 지지부(52)에 고정 설치되더라도 상기 상부커버(40)와 간섭받지 않도록 형성되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 리니어 로봇은 일반적인 산업용 기계의 사용에 있어서 특별한 영향을 받지 않지만, 부재의 열을 냉각시키기 위한 절삭유를 사용하는 커팅용 장비에 대한 자동화 장치를 사용함에 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생한다.

먼저, 종래의 리니어 로봇이 설치된 커팅용 장비를 사용할 경우에는 컷팅하기 위한 부재로부터 받을 수 있는 열을 냉각시키기 위해 다량의 절삭유를 사용한다.

일례로 LCD 글라스를 일정한 규격으로 컷팅하기 위해 사용되는 컷팅용 장비에 있어서, 작업시 부재에 분사되는 다량의 절삭유가 종래의 상기 리니어 로봇(10)의 내부로 유입될 가능성이 크다.

이는, 종래의 리니어 로봇(10)의 리니어 가이드(30) 및 리니어 로봇(10)을 제어하는 구동수단을 구성하는 고정자와 가동자로 이루어진 리니어 모터를 외부의 절삭유로부터 보호하는 데 한계가 있는 문제점이 있다.

따라서, 액체 재질의 절삭유 및 기타 이물질에 의해 리니어 로봇(10)이 고장의 빈도가 높아지는 문제점이 발생한다.

특히, 상기 베이스(20)의 내부에는 리니어 로봇(10)을 제어하기 위한 구동수단인 리니어 모터 액체에 대해 상당히 민감하기 때문에 외부로부터 수분 또는 기타 이물질이 유입될 경우 고장의 원인이 되는 문제점이 발생한다.

그리고, 종래의 도 1과 같은 커팅용 장치에 설치되는 리니어 로봇(10)일 경우, 캐리어에 지지되는 산업용 로봇 등의 자동화 장치를 드러내고 베이스(20)에 설치된 리니어 장치 또는 구동수단을 정비하거나 교체를 해야 하기 때문에, 자동차 또는 전자제품에 사용되는 장치일 경우 작업 공정 라인을 멈추거나 작업을 지연해야 하는 등 작업효율성이 떨어지고 생산성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 외부로부터 액체 재질인 절삭유와 기타 이물질이 리니어 가이드 장치에 수용 설치된 리니어 가이드 및 구동수단으로 유입되어 고장의 원인을 방지하기 위한 리니어 로봇을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 외부로부터 액체인 절삭유 및 기타 이물질이 리니어 가이드 장치의 내부로 유입됨에 따라 발생될 수 있는 리니어 로봇에 대한 부품 교체 및 이에 따른 제조비용을 절감하기 위한 리니어 로봇을 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일정한 길이를 갖는 베이스와; 상기 베이스의 상측에 위치하여 구동수단을 매개로 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이송블럭과; 상기 베이스와 이송블럭 사이에 설치되어 상기 이송블럭의 이동을 안내하도록, 상기 베이스의 상면에 설치되는 리니어 레일과, 상기 이송블럭의 하면에 설치되어 상기 리니어 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 리니어 블록으로 이루어진 리니어 가이드와; 상기 이송블럭의 양측부에 상기 베이스의 양측부를 감싸도록 설치되는 제1 측벽부와, 상기 제1 측벽부로부터 외측으로 일정 간격 이격되는 제2 측벽부와, 상기 제1 측벽부와 제2 측벽부 각각의 하부를 연결하는 연결부로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 측벽부의 상면에 로봇이 탑재되는 캐리어와; 상기 이송블럭의 상측으로 이격되게 상기 베이스 전체에 걸쳐 설치되고, 상기 제1 측벽부와 제2 측벽부 사이의 공간으로 삽입되는 측판부가 구비된 상부커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상부커버의 좌우 양측에 길이 방향으로 공기 공급관이 설치되고, 측판부의 외면 하방향으로 공기를 분사하는 공기 분사 블럭이 상기 공기 공급관상에 일정 간격을 두고 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 리니어 로봇은 리니어 가이드 장치 및 구동수단이 설치된 리니어 가이드 장치의 구조를 개선함으로써, 커팅용 장비에 사용하는 절삭유 및 기타 이물질이 리니어 가이드 장치 및 구동수단을 보호할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

또한, 본 발명에 따른 리니어 로봇은 부품 교체 및 이에 따른 제조비용을 절감되며, 작업효율이 높아지고 생산성이 향상되는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 리니어 로봇을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 리니어 로봇을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 로봇을 나타낸 측면도.

이하 첨부된 도면에 따라서 리니어 로봇의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 리니어 로봇을 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 리니어 로봇을 나타낸 측면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 리니어 로봇(100)은 베이스(200)와, 이송블럭(250)과, 리니어 가이드(300)와, 캐리어(400), 및 상부커버(500)를 포함한다.

베이스(200)는 일정한 길이를 갖도록 형성된다.

이송블럭(250)은 상기 베이스(200)의 상측에 위치하여 구동수단(230)을 매개로 상기 베이스(200)를 따라 직선 이동한다.

리니어 가이드(300)는 리니어 레일(320), 및 리니어 블록(340)으로 이루어진다.

리니어 레일(320)은 상기 베이스(200)와 이송블럭(250) 사이에 설치되어, 상기 이송블럭(250)의 이동을 안내하도록 상기 베이스(200)의 상면에 설치된다. 아울러, 리니어 블록(340)은 상기 이송블럭(250)의 하면에 설치되어 상기 리니어 레일(320)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.

캐리어(400)는 제1 측벽부(410)와, 제2 측벽부(420), 및 연결부(430)로 이루어진다.

제1 측벽부(410)는 이송블럭(250)의 양측부에 상기 베이스(200)의 양측부를 감싸도록 설치되며, 제2 측벽부(420)는 상기 제1 측벽부(410)로부터 외측으로 일정 간격 이격되게 배치된다. 아울러, 연결부(430)는 상기 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 각각의 하부를 연결한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 측벽부(410)(420)의 상면에 로봇(800)이 탑재된다.

상부커버(500)는 상기 이송블럭(250)의 상측으로 이격되게 상기 베이스(200) 전체에 걸쳐 설치된다. 상부커버(500)는 측판부(520)를 구비한다. 측판부(520)는 상기 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 사이의 공간(S)으로 삽입된다.

또한, 측판부(520)는 상부커버(500)의 상부로부터 연장 설치되는 것으로 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420)의 사이 공간(S)을 향해 하부로 충분히 늘어지도록 형성된다. 이 경우, 하부로 충분히 늘어진다는 것은 외부에서 바라보았을 때 측판부(520)에 의해 리니어 로봇(100)의 내부를 완전히 커버하도록 하부로 연장됨을 의미한다. 결국, 측판부(520)의 구성을 통해 상부커버(500)는 2중의 커버 구조를 갖게 된다.

여기서, 상기 구동수단(230)은 일례로,고정자와 가동자로 이루어진 리니어 모터 타입이 적용될 수 있다.

본 발명은 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420)로 이루어진 캐리어(400)와, 상부커버(500)의 측판부(520)가 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 사이의 공간(S)으로 삽입되어 있기 때문에 캐리어(400)의 상측에 설치된 커팅용 로봇(800)에서 발생되는 절삭유등이 상부커버(500)의 상면을 타고 측판부(520)의 외면을 따라 흘러내릴 수 있게 된다. 이로 인해, 로봇(800)에서 생성되는 절삭유 및 기타 이물질이 구동수단(230) 및 리니어 가이드(300)의 내부로 유입되는 것을 막아줄 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 상부커버(500)의 좌우 양측에 길이 방향으로 공기 공급관(600)이 설치되고, 상기 측판부(520)의 외면 하방향으로 공기를 분사하는 공기 분사 블럭(610)이 상기 공기 공급관(600)상에 일정 간격을 두고 연결 설치될 수 있다.

여기서, 도 2에서 지시선 "A"부분이 공기 공급관(600)과 공기 분사 블럭(610)이 설치되는 위치이며, 도 3에서는 상부커버(500)의 상부 좌우 양측에 설치된 것을 나타낸 것이다.

이와 같은 구조를 가짐으로써, 공기를 이용하여 커팅용 로봇(800)의 작업시 흘러내리는 절삭유 및 기타 이물질을 신속하게 상부커버(500)의 측판부(520)를 따라 흘러내리도록 안내할 수 있게 된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 화살표 "B"방향으로 베이스(200)의 일측에서 공기 공급관(600)을 통해 압축 공기를 공급하게 되면, 이 압축 공기는 공기 공급관(600)을 따라 유동하면서 공기 분사 블럭(610)을 통해 하방향으로 상부커버(500)의 측판부(520)를 따라 분사되기 때문에 이 압축 공기의 분사 압력에 의해 절삭유 및 기타 이물질이 구동수단(230) 및 리니어 가이드(300)의 내부로 유입되는 것을 막아줄 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 베이스(200)에는 구동수단(230)을 전기적으로 제어하기 위한 제어 케이블이 내장 설치되는데, 이 제어 케이블(700)은 베이스(200)의 양측단부중 일측단부를 통해서 외부로 인출되며, 이 인출된 제어 케이블(700)은 별도의 제어기(750)에 연결되어, 이 제어기(750)를 통해 구동수단(230)을 전기적으로 제어하여 이송블럭(230)를 직선 왕복 운동시킨다.

이때, 커팅용 로봇(800)의 작업시 흘러내리는 절삭유 및 기타 이물질이 제어 케이블(750)이 인출되는 부분의 베이스(200)측으로도 유입될 수 있기 때문에, 베이스(200)의 일측 단부에는 케이블 보호커버(710)를 설치한다.

그리고, 본 발명은 리니어 가이드(300)를 구성하는 리니어 블럭(340)이 장시간 왕복 운동시 그리스(Grease)유가 부족하게 되는데, 이때, 부족한 그리스유를 주입할 수 있도록 하기 위해서, 캐리어(400)를 구성하는 제2 측벽부(420)의 외측에 그리스유 주입 니플(440)을 형성하고, 이 그리스유 주입 니플(440)을 통해 주입된 그리스가 리니어 블럭(340)과 리니어 레일(320) 사이의 습동면으로 공급되도록 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 및 연결부(430)의 내부에 그리스유 공급로(450)를 경유한 다음, 리니어 블럭(340)에 형성된 그리스유 연결부(431)를 상기 그리스유 공급로(450)와 연결되도록 하면 된다.

이렇게 함으로써, 그리스유를 보다 간편하게 주입할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 따른 리니어 로봇은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

200 : 베이스
230 : 구동수단
250 : 이송블럭
300 : 리니어 가이드
320 : 리니어 레일
340 : 리니어 블럭
400 : 캐리어
410 : 제1 측벽부
420 : 제2 측벽부
430 : 연결부
500 : 상부커버
600 : 공기 공급관
610 : 공기 분사 블럭

Claims

일정한 길이를 갖는 베이스(200)와;
상기 베이스(200)의 상측에 위치하여 구동수단(230)을 매개로 상기 베이스(200)를 따라 직선 이동하는 이송블럭(250)과;
상기 베이스(200)와 이송블럭(250) 사이에 설치되어 상기 이송블럭(250)의 이동을 안내하도록, 상기 베이스(200)의 상면에 설치되는 리니어 레일(320)과, 상기 이송블럭(250)의 하면에 설치되어 상기 리니어 레일(320)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 리니어 블록(340)으로 이루어진 리니어 가이드(300)와;
상기 이송블럭(250)의 양측부에 상기 베이스(200)의 양측부를 감싸도록 설치되는 제1 측벽부(410)와, 상기 제1 측벽부(410)로부터 외측으로 일정 간격 이격되는 제2 측벽부(420)와, 상기 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 각각의 하부를 연결하는 연결부(430)로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 측벽부(410)(420)의 상면에 로봇(800)이 탑재되는 캐리어(400); 및
상기 이송블럭(250)의 상측으로 이격되게 상기 베이스(200) 전체에 걸쳐 설치되고, 상기 제1 측벽부(410)와 제2 측벽부(420) 사이의 공간으로 삽입되는 측판부(520)가 구비된 상부커버(500)를 포함하며, 상기 상부커버(500)의 좌우 양측에 길이 방향으로 공기 공급관(600)이 설치되고, 상기 측판부(520)의 외면 하방향으로 공기를 분사하는 공기 분사 블럭(610)이 상기 공기 공급관(600)상에 일정 간격을 두고 연결 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 로봇.
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