KR101352472B1 - 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 자동화 이송의 목적으로 설치될 수 있는 무선 갠트리 로봇이 그 사용 중 윤활유 공급이 필요한 일정한 주기 또는 특정된 시점에서 정해진 위치로 이동한 다음 자동으로 급유 될 수 있도록 함에 따라, 급유에 따른 시간 및 인력, 비용낭비의 최소화에 크게 기여할 뿐 어니라 생산라인의 자동화 구축에도 크게 도움이 되는 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치에 관한 것이다.
즉, 무선 갠트리 로봇의 이송을 목적으로 각 공정간 설치된 이송레일 중 어느 일측에는, 고정된 지지대에 급유용 실린더를 설치한 다음, 상기 급유용 실린더의 하측 푸시로드에는 구동판을 구성하되, 상기 구동판의 상단에는 오일탱크와 연결된 오일공급호스가 결합이 되고, 상기 구동판의 저 면에는 상기 오일공급호스로부터 공급된 오일을 일정한 압력으로 토출하는 노즐을 포함한 정압토출밸브가 구성이 되고, 상기 노즐의 외곽에는 암수 체결을 안내하는 고정 커플러가 구성된 것과; 이송레일을 따라 무선으로 이동되는 무선 갠트리 로봇 중 상기 고정 커플러와 대응하는 지점에는 상기 고정 커플러와 암, 수로 결합을 유도하는 유동 커플러가 구성되고, 상기 유동 커플러의 내부에는 로봇 내부로의 오일주입은 허용하지만 한번 주입된 오일의 외부 배출은 철저히 차단하는 체크밸브를 구성시킨 것;을 포함하는 것이다.

Description

무선 갠트리 로봇의 공중급유장치{Wireless gantry robot aeria lubrication -oil supply device}

본 발명은 소재 자동화 이송을 목적으로 설치될 수 있는 무선 갠트리 로봇이 그 사용 중 윤활유 공급이 필요한 일정한 주기 또는 특정된 시점에서 정해진 위치로 이동한 다음 자동으로 급유 될 수 있도록 함에 따라, 급유에 따른 시간 및 인력, 비용낭비의 최소화에 크게 기여할 뿐 아니라 생산라인의 자동화 구축에도 크게 도움이 되는 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치에 관한 것이다.

통상 각종 산업분야의 자동화 생산라인에는 수직부재인 포스트를 양측에 세운 다음, 상기 포스트의 상부에 X축으로 이송되는 수평 빔을 설치하고, 상기 수평 빔에 형성된 레일에는 Y축으로 수평 이동하는 캐리어가 설치되고, 상기 캐리어에는 상·하 Z축으로 동작하면서 소재에 대한 Clamp & Unclamp용 그럽퍼장치가 설치된 소재 이송용 갠트리(Gantry)장치의 설치가 필수다.

갠트리장치 중에는 요구되는 전원공급수단이 플렉시블 케이블과 같은 유선이 아닌 자기유동방식과 같은 무선에 의한 전원공급이 가능한 무선 갠트리 로봇의 사용 및 설치가 점차 늘고 있다.

한편, 무선 갠트리 로봇은 일정한 사용시간이 경과 하거나 또는 어떠한 원인이 발생할 경우, 기기의 원활한 동작 및 일정한 성능 및 기능의 유지를 위해서는 그 기기에 부합된 윤활유 공급이 필수로 요구된다. (급유)

그러나 종래 무선 갠트리 로봇의 윤활유 급유방식은, 작업자가 기기에 대한 상태를 일일이 체크하면서, 일정한 사용 주기가 되거나 어떠한 원인에 의해 불시에 필요한 경우, 급유기가 설치된 일정한 위치에 정지시킨 다음 수동 또는 반자동으로 윤활유를 급유하는 방식으로 이루어져 왔는데,

이러한 급유방식은, 무선 갠트리 로봇의 운용과정에서 상당한 시간 및 인력의 손실은 물론, 연속 자동화된 공정 흐름이 끊기는 문제를 야기하여 생산성을 크게 저해 시키는 하나의 요인으로도 작용하는 문제점도 있었다.

뿐만 아니라, 갠트리 로봇에 윤활유 급유시, 급유기와 로봇의 도킹 커플러 사이의 그 도킹구조가 아주 비합리적으로 구성되어 있어서, 급유 중 윤활유의 유출이 심한 것은 물론, 상당히 불편하고 많은 급유시간이 걸리는 등 상당한 문제점을 수반함으로 이에 대한 개선안이 시급한 실정이다.

이에 본 발명에서는 일정한 사용기간의 도래로 인하여 급유가 필요한 시점이 되면, 갠트리 로봇 스스로 인식한 다음, 작업이 없는 시간을 틈타 급유기가 설치된 정해진 위치로 이동하여 암·수 커플러간 체결 후 자동으로 급유가능토록 함에 따라 윤활유 급유로 인한 시간 및 인력과 공정 손실을 최소화하는데 크게 기여할 뿐 아니라 암·수 커플러간 바람직한 체결 구조로 인해 누유 없는 보다 신속, 안전한 급유성까지 기대할 수 있는 고효율 공중 급유장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 무선 갠트리 로봇의 이송을 목적으로 각 공정간 설치된 이송레일 중 어느 일 측에는, 고정된 지지대에 급유용 실린더를 설치한 다음, 상기 급유용 실린더의 하측 푸시로드에는 상기 푸시로드의 상,하 동작에 따라 구동되는 구동판을 구성하되, 상기 구동판의 상단에는 오일탱크와 연결된 오일공급호스가 결합이 되고, 상기 구동판의 저면에는 상기 오일공급호스로부터 공급된 오일(윤활유)을 일정한 압력으로 토출하는 노즐을 포함한 정압토출밸브가 구성되고, 상기 노즐의 외곽에는 암수 체결을 안내하는 고정 커플러가 구성된 것과; 이송레일을 따라 무선으로 이동되는 무선 갠트리 로봇 중 상기 고정 커플러와 대응하는 지점에는 상기 고정 커플러와 암, 수로 결합을 유도하는 유동 커플러가 구성되고, 상기 유동 커플러의 내부에는 로봇 내부로의 오일주입은 허용 하지만 한번 주입된 오일의 외부 배출은 철저히 차단하는 체크밸브를 구성시킨 것; 을 포함하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치는 무선 갠트리 로봇의 사용 중 일정한 주기간격 또는 기타 다른 원인으로 요구되는 윤활유의 급유시, 궤도 이탈 없는 공중에서(공중에 설치되 레일 상에서) 로봇 스스로 정해진 장소로 이동한 다음 자동급유가 이루어짐에 따라, 작업자가 일일이 급유에 관한 사항(급유시점 등)을 체크 하지 않아도 되고, 관리소홀 등으로 인한 기기의 고장까지 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라, 급유에 따른 상당한 인력과 시간 및 공정손실의 최소화에 크게 일조할 수 있는 등 그 기대되는 바가 실로 다 대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 보인 정면도
도 2는 본 발명의 공중급유장치의 측 단면 부분확대 예시도
도 3은 본 발명의 공중급유장치의 작동실시 상태 및 횡단면 파절 예시도
도 4는 본 발명의 공중급유장치의 저면 부분확대 예시도

본 발명의 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치는 첨부된 각 도면에 의거보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 본 발명은 무선 갠트리 로봇(10)의 이송을 목적으로 각 공정간 설치된 이송레일(20) 중 어느 일측에는 오일탱크와 연결된 오일 공급호스로부터 공급된 오일을 토출하는 고정형 커플러 유닛(100)이 설치되고,

상기 이송레일(20)을 따라 무선으로 이송되는 무선 갠트리 로봇(10)에는 상기 고정형 커플러 유닛(100)으로부터 오일을 주입받은 후 필요한 내부 기기로 충진될 수 있도록 하는 유동형 커플러 유닛(200)이 설치시켜서 된 것을 그 특징적 요지로 하였다.

그리고 상기한 구성 중 고정형 커플러 유닛(100)은 상기 이송레일(20)의 일측에 고정 지지대(110)를 구성한 다음,

그 고정 지지대(110)의 일측에는 상,하 구동용 실린더(120)를 설치하며, 상기 상,하 구동용 실린더(120) 하측의 푸시로드(121)에는 상기 푸시로드(121)의 상,하 동작에 따라 상,하 일정한 간격으로 동작되는 구동판(130)이 구비되며,

상기 구동판(130)의 상단에는 별도의 오일탱크(50)와 연결된 오일공급호스(60)가 결합되고 저 면에는 상기 오일공급호스(60)로부터 공급된 오일(윤활유)을 일정한 압력으로 토출 시키는 노즐(141)을 포함한 정압 토출 밸브(140)가 구성되고,

상기 노즐(141)의 외곽부에는 상대 측 커플러간 암수 체결을 목적으로 하는 고정형 결속 커플러(150)가 설치된 구조를 갖는다.

이때, 상기 구동판(130)의 다른 일 측에는 수직으로 세워진 하나의 설치바(160)에 상호 일정한 간격이 유지된 제 1,2 감지부재(161,162)가 구성시키는 동시에,

상기 제 1,2 감지부재(161,162)와 대응하는 상기 고정 지지대(110)에는 상기 1,2 감지부재(161,162)의 상,하 움직임을 실시간 감지한 후 기기의 컨트롤제어부로 그 신호를 인가하는 하나 이상의 상,하 위치 감지센서(170)가 설치될 수 있다.

한편, 상기 유동형 커플러 유닛(200)은, 상기 이송레일(20)을 따라 무선으로 이송되는 무선 갠트리 로봇(10) 중 상기 고정형 커플러 유닛(100)과 대응하는 지점에 설치되는 것으로서,

상기 고정형 커플러 유닛(100)의 고정형 결속 커플러(150)와 상호 암, 수로 맞물림 결합될 수 있게,

상기 고정형 결속 커플러(150)의 내경 크기와 일치된 외경을 갖는 유동 커플러(210)가 돌출 구성되고,

상기 유동형 커플러(210)의 상측 내향에는 상기 고정형 결속 커플러(150)의 노즐이 삽입되면서 도킹될 수 있도록 하는 도킹홈(220)이 형성되고,

상기 도킹홈(220)의 하측 내부에는 상기 로봇 내부로의 오일 주입성은 충분히 허용하지만 주입된 오일의 역류는 철저히 차단하는 일방향 오일 주입용 체크밸브(220)가 내장이 되며,

상기 체크밸브(220)의 하측 내부에는 윤활유의 충진이 필요한 기기의 각 부위로 오일의 분배를 목적으로 하는 충진된 오일 이송로(230)가 형성되어 있는 구조를 갖는다.

이와 같이 구성되고 설명될 수 있는 본 발명의 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치는,

전술된 바와 같이 무선 갠트리 로봇과 이와 대응하는 이송레일에 상호 도킹되면서 필요한 윤활유의 자동 급유가 가능한 고정형 커플러 유닛(100)과 유동형 커플러 유닛(200)를 설치함에 따라,

자동화 생산라인의 상부 공중으로 설치된 레일상에서 이송하는 과정(작업과정)이나 가능하면 작업이 끝난 후 다음 작업이 이어지기 직전의 휴식기간을 이용해,

지정된 장소로 이동한 다음 로봇 스스로 자동 급유가 실시될 수 있기 때문에,

급유로 인한 인력이나 시간 및 공정의 손실을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 작업자의 관리 부주의 또는 소홀에 따른 기기의 고장까지 완벽히 방지할 수 있어 기기의 운용 및 유지관리에도 더 더욱 편리한 이점이 제공된다.

나아가, 상기 고정형 커플러 유닛(100) 및 유동형 커플러 유닛(200)의 구조에 있어서도 아준 간단하면서도 효과적인 도킹 및 급유가 가능한 구조를 제시함에 따라,

조금더 저렴한 제작 및 설치성 및 캐리어의 경량화는 물론, 조작의 편의성과 급유의 정밀성, 안정성까지 함께 제공되고, 이로 인한 기구의 성능유지에 크게 기여할 수 있는 등 아주 유용한 발명이다.

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A: 그럽퍼 구동수단 110: 설치프레임
120: 그럽퍼 고정판 210,210':좌우 소재 그립퍼암
211: 그립홈 213: 피니언기어
240,240':좌,우 회전 구동체 310: 랙기어
330: 유공압 실린더 320: 푸시로드

Claims (4)

1. 무선 갠트리 로봇(10)의 이송을 목적으로 각 공정간 설치된 이송레일(20) 중 어느 일측에는, 오일탱크와 연결된 오일 공급호스로부터 공급된 오일을 토출 하는 고정형 커플러 유닛(100)이 설치한 것과;
   상기 이송레일(20)을 따라 무선으로 이송되는 무선 갠트리 로봇(10)에는, 상기 고정형 커플러 유닛(100)으로부터 오일을 주입받은 후 필요한 내부 기기로 충진될 수 있도록 하는 유동형 커플러 유닛(200)이 설치시켜서 된 것과;
   상기 고정형 커플러 유닛(100)은 상기 이송레일(20)의 일측에 고정 지지대(110)를 구성한 다음, 그 고정 지지대(110)의 일측에는 상,하 구동용 실린더(120)를 설치하며, 상기 상,하 구동용 실린더(120) 하측의 푸시로드(121)에는 상기 푸시로드(121)의 상,하 동작에 따라 상,하 일정한 간격으로 동작되는 구동판(130)이 구비되며, 상기 구동판(130)의 상단에는 별도의 오일탱크(50)와 연결된 오일공급호스(60)가 결합이 되고 저 면에는 상기 오일공급호스(60)로부터 공급된 오일(윤활유)을 일정한 압력으로 토출을 시키는 노즐(141)을 포함한 정압 토출 밸브(140)가 구성되고, 상기 노즐(141)의 외곽부에는 상대측 커플러간 암수 체결을 목적으로 하는 고정형 결속 커플러(150)가 설치된 것과;
   상기 구동판(130)의 다른 일측에는, 수직으로 세워진 하나의 설치바(160)에 상호 일정한 간격이 유지된 제 1,2 감지부재(161,162)가 구성시키는 동시에, 상기 제 1,2 감지부재(161,162)와 대응하는 상기 고정 지지대(110)에는 상기 1,2 감지부재(161,162)의 상,하 움직임을 실시간 감지한 후 기기의 컨트롤제어부(미도시)로 그 신호를 인가하는 하나 이상의 상,하 위치 감지센서(170)가 설치될 수 있는 것을 특징으로 한 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유동형 커플러 유닛(200)은,
   상기 고정형 커플러 유닛(100)의 고정형 결속 커플러(150)와 상호 암, 수로 맞물림 결합될 수 있게, 상기 고정형 결속 커플러(150)의 내경 크기와 일치된 외경을 갖는 유동 커플러(210)가 돌출 구성되고,
   상기 유동형 커플러(210)의 상측 내향에는 상기 고정형 결속 커플러(150)의 노즐이 삽입되면서 도킹될 수 있도록 하는 도킹홈(220)이 형성되며,
   상기 도킹홈(220)의 하측 내부에는 상기 로봇 내부로의 오일 주입성은 충분히 허용하지만 주입된 오일의 역류는 철저히 차단하는 일방향 오일 주입용 체크밸브(220)가 내장되고,
   상기 체크밸브(220)의 하측 내부에는 윤활유의 충진이 필요한 기기의 각 부위로 오일의 분배를 목적으로 하는 충진된 오일 이송로(230)가 형성되어 있는 구조인 것을 특징으로 한 무선 갠트리 로봇의 공중급유장치.
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