KR101247286B1 - 탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차 - Google Patents

탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 베이스; 제2 구동부의 구동에 의하여 상기 베이스에 대하여 직진 운동과 회전 운동을 하는 제2 링크; 및 상기 제2 링크에 연결되는 것으로 물체를 잡는 그리퍼를 구비하는 탄 이송 로봇을 제공한다. 본 발명에 따르면, 직진 링크와 조인트 관절을 포함하고, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 엔드 이펙터를 목표 위치 부근에 위치시키고, 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있다.

Description

탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차{Robot for conveying ammunition and armored vehicle therewith}
도 1은 본 발명에 따른 탄 이송 로봇을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 탄 이송 로봇에서, 제1 링크와 제2 링크의 연결 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 탄 이송 로봇에서, 제2 구동부의 직선 구동에 의하여 그리퍼에 파지된 포탄의 위치 및 자세 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 내부에 도 1의 탄 이송 로봇이 장착된 탄약 운반 장갑차를 개략적으로 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 탄 이송 로봇, 20: 탄약 적재기,
30: 탄약 출입부, 11: 가이드 홈,
12: 가이드 돌기, B0: 베이스,
L11: 직진 링크, L12: 곡면 직진링크,
L1: 제1 링크, L2: 제2 링크,
L3: 제3 링크, L4: 제4 링크,
L5: 제5 링크, G6: 그리퍼,
A2: 제2 구동부, 1: 탄약 운반 장갑차.
본 발명은 탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자주포용 탄약 운반 장갑차 등에서 대중량 부하의 탄약을 정밀 작업으로 처리할 수 있도록 고안된 탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차에 관한 것이다.
자가 이동 능력을 가진 탄약 운반 장갑차는, 포, 특히 자가 이동이 가능한 자주포에 탄약을 공급하기 위해서 주로 사용된다. 이러한 탄약 운반 장갑차는 내부에 탄약을 적재하고 적재된 탄약을 자주포로 보급하기 위한 탄약 적재/보급 시스템을 구비하고 있다. 탄약은 탄과 장약을 함께 부르는 용어로서, 포에 따라 탄과 장약이 분리된 상태의 탄약을 사용하거나 탄과 장약이 결합된 상태의 탄약을 사용한다.
탄약 운반 장갑차는 그 내부에 탄약을 적재한 상태에서 탄약을 운반한다. 따라서, 탄약을 내부에 적재할 수 있어야 한다. 이를 위하여, 탄약 운반 장갑차 내부에는 그 내부에 탄약을 적재할 수 있는 적재 시스템과 적재 시스템에 탄약을 이송할 수 있는 탄 이송기가 필요하다.
특히, 탄 이송기는 탄약 운반 장갑차 내부의 협소한 공간에서 탄약을 이송하고, 이를 탄약 적재기에 적재하여야 한다. 또한, 탄약이 무거우므로, 탄 이송기는 협소한 공간 내에서 무거운 탄약을 이송할 수 있는 효과적인 운동 및 힘 전달 시스템을 갖출 필요가 있다.
본 발명은, 직진 링크와 조인트 관절을 포함하고, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 엔드 이펙터(end-effecter)를 목표 위치 부근에 위치시키고, 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있는 탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 베이스; 제2 구동부의 구동에 의하여 상기 베이스에 대하여 직진 운동과 회전 운동을 하는 제2 링크; 및 상기 제2 링크에 연결되는 것으로 물체를 잡는 그리퍼를 구비하는 탄 이송 로봇을 제공한다.
상기 베이스에 대하여 회전운동 하도록 상기 베이스에 연결되는 제1 링크; 상기 제2 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제2 링크에 연결되는 제3 링크; 상기 제3 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제3 링크에 연결되는 제4 링크; 및 상기 제4 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제4 링크에 연결되는 제5 링크를 더 구비하고, 상기 제2 링크가 상기 제1 링크에 대하여 직진 및 회전 운동 하도록 상기 제1 링크에 연결되고, 상기 그리퍼가 상기 제5 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제5 링크에 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제2 링크에 복수개의 가이드 돌기가 구비되고, 상기 제1 링크가, 상기 가이드 돌기가 안내되는 직선형의 가이드 홈이 포함되는 직진 링크와, 상기 가이드 돌기가 안내되는 곡선형의 가이드 홈이 포함되는 곡면 직진링크를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 구동부는, 일단이 상기 곡면 직진링크의 일단에 회동 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 제2 링크의 일단에 회동 가능하도록 연결되어, 상기 제2 구동부의 직선 운동에 의하여 상기 제2 링크를 상기 제1 링크에 대하여 운동시키는 것이 바람직하다.
상기 그리퍼가 상기 콜릿척의 내부에 포탄을 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 내부로 탄약을 받아들이거나 외부로 상기 탄약을 내보내는 탄약 출입부; 상기 탄약이 적재되는 탄약 적재기; 및 내부에 장착되어 상기 탄약 출입부와 상기 탄약 적재기 사이에서 상기 탄약을 이송하는 것으로, 상기 탄 이송 로봇들 중의 적어도 하나를 구비하는 탄약 운반 장갑차를 제공한다.
본 발명에 따르면, 직진 링크와 조인트 관절을 포함하고, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 엔드 이펙터를 목표 위치 부근에 위치시키고, 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 탄 이송 로봇이 개략적으로 도시되고, 도 2에는 도 1의 탄 이송 로봇에서, 제1 링크와 제2 링크의 연결 구조가 개략적으로 도시되고, 도 3에는 도 1의 탄 이송 로봇에서, 제2 구동부의 직선 구동에 의한 그리퍼에 파지된 포탄의 위치 및 자세 변화가 개략적으로 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄 이송 로봇(10)은, 베이스(B0), 제1 링크(L1); 제2 링크(L2); 제3 링크(L3); 제4 링크(L4); 제5 링크(L5); 및 그리퍼(G6)를 구비한다. 상기 탄 이송 로봇(10)은 베이스(B0)와 그리퍼(G6)를 포함한 각각의 링크들(L1, L2, L3, L4, L5) 사이에 각각 구동 조인트가 형성되는 6자유도 로봇이나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
이때, 본 발명에서는 제2 링크(L2)는 제2 구동부(A2)의 구동에 의하여 베이스(B0)에 대하여 직진 운동과 회전 운동을 한다. 또한, 그리퍼(G6)는 제2 링크(L2)에 연결되는 것으로 물체를 잡는다.
제1 링크(L1)는 베이스에 대하여 회전운동 하도록 상기 베이스에 연결된다. 이에 따라, 제1 링크(L1)는 제1 회전축(Q1)에 대하여 회전운동을 할 수 있다. 제2 링크(L2)는 제1 링크(L1)에 대하여 직진 및 회전 운동 하도록 제1 링크(L1)에 연결된다. 이에 따라, 제2 링크(L2)는 제2 직선 및 곡선축(Q2)을 따라 직선 및 회전운동을 할 수 있다.
제3 링크(L3)는 제2 링크(L2)에 대하여 회전운동 하도록 제2 링크(L2)에 연결된다. 제3 링크(L3)는 제3 회전축(Q3)에 대하여 회전운동을 할 수 있다. 제4 링크(L4)는 제3 링크(L3)에 대하여 회전운동 하도록 제3 링크(L3)에 연결된다. 제4 링크(L4)는 제4 회전축(Q4)에 대하여 회전운동을 할 수 있다.
제5 링크(L5)는 제4 링크(L4)에 대하여 회전운동 하도록 제4 링크(L4)에 연 결된다. 제5 링크(L5)는 제5 회전축(Q5)에 대하여 회전운동을 할 수 있다. 그리퍼(G6)는 제5 링크(L5)에 대하여 회전운동 하도록 제5 링크(L5)에 연결된다. 그리퍼(G6)는 제6 회전축(Q6)에 대하여 회전운동을 할 수 있다.
제2 링크(L2)에는 제2 링크(L2)가 제1 링크(L1)에 형성되는 가이드 홈(11a, 11b)의 안내를 받아 제1 링크(L1)에 대하여 직선 및 회전 운동을 할 수 있도록 복수개의 가이드 돌기(12)가 구비된다. 이때, 가이드 돌기(12)는 제2 링크(L2)의 양측면에 제2 링크(L2)에 일체로 형성된다. 또한, 가이드 돌기(12)는 제2 링크(L2)의 각각의 측면에 소정 간격 이격되어 2개 이상, 바람직하게는 2개 설치되는 것이 바람직하다.
제1 링크(L1)는 직진 링크(L11)와 곡면 직진링크(L12)를 포함한다. 직진 링크(L11)에는 가이드 돌기(12)가 안내되는 직선형의 가이드 홈(11a)이 포함된다. 곡면 직진링크(L12)에는 가이드 돌기(12)가 안내되는 곡선형의 가이드 홈(11b)이 포함된다.
즉, 제1 링크(L1)는 제1 회전축(Q1)에 대하여 회전하는 베이스부(L0)와 제2 링크(L2)의 양측면에 대하여 베이스부(L0)에 형성되는 안내부(L13)를 포함한다. 안내부(L13)가 직진 링크(L11)와 곡면 직진링크(L12)를 포함한다. 제1 링크(L1)의 안내부(L13)에는 가이드 홈(11a, 11b)이 제2 링크(L2)의 양측면에 형성되는 가이드 돌기들(12)과 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있도록, 제2 링크(L2)의 양측면에 2개 형성될 수 있다.
한편, 제1 링크(L1)와 제2 링크(L2) 사이에는 제2 링크(L2)를 제1 링크(L1) 에 대하여 직진 및 회전 구동시킬 수 있도록 제2 구동부(A2)가 구비된다. 제2 구동부(A2)는 일단이 곡면 직진링크(L12)의 일단에 회동 가능하도록 연결되고, 타단이 제2 링크(L2)의 일단에 회동 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 제2 구동부(A2)는 제2 링크(L2)의 양측면에 2개 장착될 수 있다.
따라서, 제2 구동부(A2)의 직선 구동에 의하여, 제2 링크(L2)가 제1 링크(L1)에 대하여 직진 및 회전 운동을 하게 된다. 즉, 제2 구동부(A2)의 직선 구동에 의하여, 제2 링크(L2)가 제1 링크(L1)에 대하여 위치 및 자세를 변경시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 구동부(A2)의 입력 직진 변위 운동 하나로 로봇 팔 전체가 직진 운동과 회전 운동을 하는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 도 4의 탄약 운반 장갑차의 내부에서와 같이 좁은 공간에서 탄약을 이송하는 경우에 적은 구동에 의하여 큰 운동의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 제2 링크(L2)와 제3 링크(L3) 사이에는 제3 구동부(A3) 연결되어, 제3 링크(L3)가 제2 링크(L2)에 대하여 회전운동을 할 수 있도록 한다. 이때, 제3 구동부(A3)는 제3 링크(L3)를 제2 링크(L2)에 대하여 4절 링크 구조에 의하여 회동시킨다. 즉, 제3 구동부(A3)가 구동바가 되고 제3 링크(L3)가 종동바가 되어, 제3 링크(L3)가 제3 회전축(Q3)에 대하여 회전할 수 있도록 한다.
또한, 제3 링크(L3)와 제4 링크(L4) 사이에는 제4 구동부(A4) 연결되어, 제4 링크(L4)가 제3 링크(L3)에 대하여 회전운동을 할 수 있도록 한다. 이때, 제4 구동부(A4)는 제4 링크(L4)를 제3 링크(L3)에 대하여 4절 링크 구조에 의하여 회동시킨다. 즉, 제4 구동부(A4)가 구동바가 되고 제4 링크(L4)가 종동바가 되어, 제4 링 크(L4)가 제4 회전축(Q4)에 대하여 회전할 수 있도록 한다.
이때, 제2 구동부(A2), 제3 구동부(A3), 및 제4 구동부(A4)가 유압 실린더 또는 직선 구동모터를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 그리퍼(G6)는 콜릿척(collet chuck)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 콜릿척 내부에 포탄이 고정될 수 있다. 이때, 콜릿척은 주축의 테이퍼 구멍에 슬리브를 꽂고, 여기에 척을 끼우고, 척의 내부에 포탄이 고정될 수 있도록 한다.
따라서, 콜릿척의 간단하게 조이고 풀어서 포탄을 기계적으로 강하게 고정할 수 있다. 특히, 이와 같은 콜릿척은 포탄과 같이 대중량의 물체를 파지하는데 더욱 효과적이다.
또한, 본 발명의 실시예에서와 같은 조인트 구조를 갖는 로봇 팔에 의하여, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 그리퍼를 목표 위치 부근에 위치시키고, 나머지 회전 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있다.
도 4에는 내부에 도 1의 탄 이송 로봇이 장착된 탄약 운반 장갑차가 개략적으로 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 탄약 운반 장갑차(1)는, 탄 이송 로봇(10); 탄약 적재기(20); 및 탄약 출입부(30)를 포함한다. 탄 이송 로봇(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 탄 이송 로봇으로서, 내부의 좁은 공간에 장착되어 탄약 출입부(30)와 탄약 적재기(20) 사이에서 탄약을 이송한다.
탄약 적재기(20)에는 탄 이송 로봇(10)에 의하여 탄약이 적재된다. 탄약 출 입부(30)는 내부로 탄약을 받아들이거나 외부로 탄약을 내보내는 출입구 기능을 수행한다. 탄약 출입부(30)에는 내외부 사이의 탄약 이송을 위하여 별도의 이송장치가 설치될 수 있다.
이러한 탄약 운반 장갑차(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 탄 이송 로봇을 사용함으로써, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 그리퍼를 목표 위치 부근에 위치시키고, 나머지 회전 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있다.
본 발명에 따른 탄 이송 로봇과 이를 구비하는 탄약 운반 장갑차에 의하면, 직진 링크와 조인트 관절을 포함하고, 큰 운동이 필요한 경우에는 직진 링크를 움직여 엔드 이펙터를 목표 위치 부근에 위치시키고, 조인트 관절을 움직여 정밀한 위치 조정을 수행할 수 있도록 함으로써, 대중량 부하의 탄을 정밀 작업으로 처리할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 대하여 회전운동 하도록 상기 베이스에 연결되는 제1 링크;
    상기 제1 링크에 대하여 직진 및 회전운동 하도록 상기 제1 링크에 연결된 제2 링크;
    직선운동에 의하여 상기 제2 링크를 상기 제1 링크에 대하여 운동시키는 제2 구동부; 및
    상기 제2 링크에 연결되는 것으로 물체를 잡는 그리퍼;를 포함하며,
    상기 제2 링크에 가이드 돌기가 구비되고,
    상기 제1 링크는, 상기 가이드 돌기가 안내되는 직선형의 가이드 홈이 포함되는 직진 링크와, 상기 가이드 돌기가 안내되는 곡선형의 가이드 홈이 포함되는 곡면 직진링크를 포함하며,
    상기 제2 구동부는, 일단이 상기 곡면 직진링크의 일단에 회동 가능하도록 연결되고, 타단이 상기 제2 링크의 일단에 회동 가능하도록 연결되는 탄 이송 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제2 링크에 연결되는 제3 링크;
    상기 제3 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제3 링크에 연결되는 제4 링크; 및
    상기 제4 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제4 링크에 연결되는 제5 링크를 더 구비하고,
    상기 그리퍼가 상기 제5 링크에 대하여 회전운동 하도록 상기 제5 링크에 연결되는 탄 이송 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 링크와 상기 제3 링크 사이에 연결되어, 상기 제3 링크를 상기 제2 링크에 대하여 4절 링크 구조에 의하여 회동시키는 제3 구동부; 및
    상기 제3 링크와 상기 제4 링크 사이에 연결되어, 상기 제4 링크를 상기 제3 링크에 대하여 4절 링크 구조에 의하여 회동시키는 제4 구동부를 더 구비하는 탄 이송 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 구동부, 상기 제3 구동부 및 상기 제4 구동부가 유압 실린더 또는 직선 구동모터를 포함하는 탄 이송 로봇.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제2 구동부가 상기 제2 링크의 양 측면에 2개 배치되는 탄 이송 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그리퍼가 콜릿척을 포함하여 이루어진 탄 이송 로봇.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제6항에 있어서,
    상기 그리퍼가 상기 콜릿척의 내부에 포탄을 고정하는 탄 이송 로봇.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 내부로 탄약을 받아들이거나 외부로 상기 탄약을 내보내는 탄약 출입부;
    상기 탄약이 적재되는 탄약 적재기; 및
    내부에 장착되어 상기 탄약 출입부와 상기 탄약 적재기 사이에서 상기 탄약을 이송하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 탄 이송 로봇을 구비하는 탄약 운반 장갑차.
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