KR101446576B1 - 싱글암 트랜스퍼로봇 - Google Patents

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Abstract

트랜스퍼로봇이 개시된다. 트랜스퍼로봇은, 기초에 고정되는 프레임; 상기 프레임에 고정된 제 1 레일; 상기 제 1 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제 2 레일; 상기 제 2 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 이송암; 상기 제 2 레일을 상기 제 1 레일에 대해서 직선이동하도록 구동하는 제 2 레일 구동부; 및 상기 이송암을 상기 제 2 레일에 대해서 직선 이동하도록 구동하는 이송암 구동부;를 포함한다. 따라서, 최소한의 좌우폭(제 2 레일의 폭)을 가진 장치를 사용하여, 제품을 그 폭 이상으로 이송할 수 있다. 따라서, 별도의 중간 스테이지를 거치지 않고, 트랜스퍼로봇의 좌우에 위치한 스테이지 사이로 물건을 이송할 수 있다는 장점이 있다.

Description

싱글암 트랜스퍼로봇{Single arm transfer robot}
본 발명은 트랜스퍼로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산 라인등에 원재료 혹은 부품등을 한 장소에서 타 장소로 이송하는 트랜스퍼로봇에 관한 것이다.
자동차 부품, 전자부품, 건축 자재 등 프레스 가공이 필요한 공장 등의 생산라인에서, 많은 원자재 및 부품들이 하나의 장소에서 다른 장소로 이송되어야 한다. 특히, 생산 공정에서 일 공정이 완료된 후 타 공정으로 이송하기 위해서, 경량의 물품의 경우, 이송 벨트 등을 이용하여 이송할 수 있으나, 철판 등 중량이 크고, 적층되어 보관되는 물품의 경우, 가까운 거리를 이송하기 위해서 이송로봇을 사용한다.
도 1 및 도 2는 종래의 트랜스퍼로봇의 간략 평면도이다.
종래의 트랜스퍼로봇은 프레임(10)과, 프레임에 대해서 좌우로 왕복이동할 수 있도록 설치된 이송프레임(20)과, 이송프레임(20)의 양 끝단에 설치된 이송암(31, 32)을 포함한다. 이송암(31, 32)은 제 1 이송암(31) 및 제 2 이송암(32)을 포함한다.
종래의 트랜스퍼로봇은, 제 1 적재 스테이지(Ⅰ)에 적재된 물건을 최종 목적지인 제 3 적재 스테이지(Ⅲ)에 이송하기 위해서, 도 1과 같이, 제 1 이송암(31)이 제 1 적재 스테이지(Ⅰ)에서 물건을 파지한 후, 이송프레임(20)을 도 2와 같이 이동시켜, 제 2 적재스테이지(Ⅱ)에 적재를 한다. 이때, 도 1에서 제 2 적재스테이지(Ⅱ)에 이전에 적재된 물건을 제 2 이송암(32)이 파지를 한 후, 도 2와 같이, 제 3 적재 스테이지(Ⅲ)로 이송하게 되어, 이송을 완료한다.
따라서, 종래기술은 별도의 제 2 적재 스테이지(Ⅱ)를 구비하여야 하므로, 공간을 추가적으로 필요하다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 이송에 소요되는 시간도 증대된다는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 이송암을 사용하여 물건을 이송할 수 있어, 물건의 이송에 공간을 효과적으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 이송에 소요되는 시간도 줄여줄 수 있는 트랜스퍼로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 기초에 고정되는 프레임; 상기 프레임에 고정된 제 1 레일; 상기 제 1 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제 2 레일; 상기 제 2 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 이송암; 상기 제 2 레일을 상기 제 1 레일에 대해서 직선이동하도록 구동하는 제 2 레일 구동부; 및 상기 이송암을 상기 제 2 레일에 대해서 직선 이동하도록 구동하는 이송암 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇을 제공한다.
상기 프레임은, 상기 기초에 고정되는 고정프레임; 및 상기 고정프레임에 상하 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임;을 포함하고, 상기 이동 프레임을 상기 고정 프레임에 대해서 승하강 구동하는 이동 프레임 구동부;를 더 포함하고, 상기 제 1 레일은 상기 이동 프레임에 고정된 것이 바람직하다.
상기 제 2 레일 구동부는, 상기 제 1 레일에 고정된 구동모터; 상기 구동모터에 의해 구동되는 피니언; 및 상기 제 2 레일에 형성되며, 상기 피니언에 맞물리는 랙;을 포함한다.
상기 이송암 구동부는, 상기 이송암이 고정되며, 양단이 상기 제 1 레일에 고정된 벨트;를 포함하고, 상기 벨트는 상기 제 2 레일을 감싸도록 설치된 것이 바람직하다.
상기 제 2 레일의 양끝단에 각각 설치된 풀리;를 더 포함하고, 상기 벨트는, 2개의 상기 풀리를 감싸도록 설치된 것이 효과적이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 실시예는 최소한의 좌우폭(제 2 레일의 폭)을 가진 장치를 사용하여, 제품을 그 폭 이상으로 이송할 수 있다. 즉, 하나의 이송암만을 사용하여 제품을 넓은 폭으로 이송할 수 있다. 따라서, 별도의 중간 스테이지를 거치지 않고, 트랜스퍼로봇의 좌우에 위치한 스테이지 사이로 물건을 이송할 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 이동 프레임 구동부와 결합하여, 제 1 스테이지 및 제 3 스테이지 사이에 높이 편차가 존재하여도, 동작이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 하나의 구동원을 사용하여 이와 같은 기능을 구현할 수 있어, 장치의 단가를 낮출 수 있으며, 운용에 소요되는 에너지도 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 트랜스퍼로봇의 간략 평면도
도 3은 본 발명의 일실시예의 트랜스퍼로봇의 정면도
도 4는 도 3의 트랜스퍼로봇의 측면도
도 5는 도 3의 트랜스퍼로봇의 평면도
도 6은 도 4의 Ⅵ부위의 확대도
도 7은 도 5의 Ⅶ부위의 확대도
도 8은 도 3의 이송암이 제 1 적재 스테이지(Ⅰ)에 위치하였을 때의 정면도
도 9는 도 3의 이송암이 제 3 적재 스테이지(Ⅲ)에 위치하였을 때의 정면도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 트랜스퍼로봇의 정면도, 도 4는 도 3의 트랜스퍼로봇의 측면도, 도 5는 도 3의 트랜스퍼로봇의 평면도, 도 6은 도 4의 Ⅵ부위의 확대도, 도 7은 도 5의 Ⅶ부위의 확대도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 싱글암 트랜스퍼로봇은 기초(1)에 고정되는 프레임(100)과, 상기 프레임(100)에 고정된 제 1 레일(200)과, 상기 제 1 레일(200)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제 2 레일(300)과, 상기 제 2 레일(300)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 이송암(400)과, 상기 제 2 레일(300)을 상기 제 1 레일(400)에 대해서 직선이동하도록 구동하는 제 2 레일 구동부(500)와, 상기 이송암(400)을 상기 제 2 레일(300)에 대해서 직선 이동하도록 구동하는 이송암 구동부(600)를 포함한다.
상기 제 2 레일(300)은 상기 제 1 레일(200) 길이방향이 일치하도로 배치되며, 이송암 구동부(600)는 상기 제 2 레일(300)이 이동되는 방향과 상기 이송암(400)이 이동되는 방향이 동일하도록 형성된다.
상기 프레임(100)은, 상기 기초(10)에 고정되는 고정프레임(110)과, 상기 고정프레임(110)에 상하 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임(120)과, 상기 이동 프레임(120)을 상기 고정 프레임(110)에 대해서 승하강 구동하는 이동 프레임 구동부(130)를 포함한다.
고정프레임(110)은 기초(1)에 지지되며, 별도로 도시하지 않았지만, 이동프레임 구동부(130)를 함께 지지한다. 이동프레임(120)은 고정프레임(110)에 실린더(134) 등을 이용하여 상하로 이동가능하게 결합되며, 상기 제 1 레일(200)은 상기 이동 프레임(120)에 고정된다.
프레임 구동부(130)는 이동프레임(120)을 고정프레임(110)에 이동하도록 구동하는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 구동모터(131)와, 구동모터에 연결된 벨트(132)와, 벨트(132)에 의해 구동되는 볼스크류(133)을 포함한다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공압 실린더, 유압 실린더 등 다양한 구성으로 구현될 수 있음은 당연하다.
제 1 레일(200)은 이동 프레임(120)에 수평방향으로 길게 고정되어 설치되며, 제 1 레일 프레임(210)과, 제 2 레일(300)이 안착되는 부위에 설치된 제 1 리니어 베어링(220)을 포함한다.
제 2 레일(300)은 플레이트 형상의 제 2 레일 본체(310)와, 제 1 리니어 베어링(220)과 맞물리는 제 2 리니어 베어링(320)과, 상기 이송암(600)이 결합되는 부위의 제 2 레일에 고정된 제 3 리니어베어링(330)을 포함한다.
이송암(400)은 제 2 레일을 마주보는 이송암 플레이트(410)와, 이송암 플레이트(410)고정되며, 제 3 리니어 베어링(330)과 맞물리는 제 4리니어 베어링(440)과, 이송암 플레이트(410)에서 돌출되어 결합되는 이송암 본체(420) 및 이송암 본체(420)에 장착된 물건 파지부(430)를 포함한다. 물건 파지부(430)는 이송하는 물건에 따라서, 변동될 수 있다.
상기 제 2 레일 구동부(500)는, 제 1 레일(200)에 고정된 구동모터(510)와, 상기 구동모터(510)에 의해 구동되는 피니언(520)과, 상기 제 2 레일(300)에 고정되며, 상기 피니언(510)에 맞물리는 랙(530)을 포함한다. 즉, 모터의 구동에 의해 피니언(520)이 회동하며, 이에 맞물리며, 제 2 레일(300)에 고정된 랙(530)이 좌우로 제 2 레일(300)과 함께 이동하게 된다.
상기 이송암 구동부(600)는, 별도의 구동원을 사용하여 구현될 수 있으나, 좌우로 왕복이동하는 제 2 레일(300) 상에 별도의 구동원을 설치하며, 이에 전원을 공급하는 것은 매우 번거롭게 비용 증가의 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에는 별도의 구동원을 사용하지 않는 이송암 구동부(600)를 제시한다. 이송암 구동부(600)는, 상기 이송암(400)이 고정되며, 양단이 제 1 레일(200)에 고정된 벨트(610)를 포함하고, 상기 벨트(610)는 상기 제 2 레일(300)을 감싸도록 설치된다. 즉, 상기 제 2 레일(300)의 양끝단에 각각 설치된 풀리(620)를 더 포함하고, 상기 벨트(610)는, 2개의 상기 풀리(620)를 감싸도록 설치된다.
즉, 벨트(610)는 양단이 도 7에 도시된 바와 같이, 볼트와 같은 고정부재(611)에 의해, 제 1 레일(200)에 고정된다. 그리고, 벨트(610)의 중앙부위에 이송암(400)이 고정된다. 그리고, 제 2 레일(300)의 양끝단에 설치된 풀리(620)를 감싸도록 벨트(610)가 설치된다. 이와 같이, 설치됨으로써, 제 2 레일이 좌우로 이송됨에 따라서, 벨트가 제 2 레일(300)에 대해서 상대적으로 회전을 하게 되고, 이의 결과로 이송암(400)이 이송되게 된다. 따라서, 이송암 구동부는, 제 2 레일이 이동되는 방향과 이송암이 이동되는 방향이 동일하도록 이송암을 구동한다.
이하, 본 발명의 실시예의 동작을 기술한다. 도 8은 이송암(400)이 제 1 적재 스테이지(Ⅰ)에 위치하였을 때의 정면도, 도 9는 이송암(400)이 제 3 적재 스테이지(Ⅲ)에 위치하였을 때의 정면도이다.
삭제
중립위치(도 3)에서 이송암(400)을 제 1 적재스테이지(Ⅰ)를 이송하기 위해서, 제 2 레일 구동부(500)를 구동하여, 제 2 레일(300)을 도 3을 기준으로 좌측으로 이송시킨다. 제 2 레일(300)이 좌측으로 이동하면, 양단이 제 1 레일(200)에 고정된 벨트(610) 또한 전체적으로 좌측으로 이동하게 되며(벨트가 제 2 레일에 대해서는 시계방향으로 상대적으로 회동하게되며), 풀리(620) 들은 도 5를 기준으로 시계방향으로 회동하게 된다. 그 결과, 벨트(610)의 중앙부에 고정된 이송암(400)은 도 8과 같이 제 1 적재스테이지(Ⅰ)로 이동하게 된다.
반대로, 이송암(400)을 제 3 적재스테이지(Ⅲ)로 이송하기 위해서, 제 2 레일 구동부(500)를 구동하여, 제 2 레일(300)을 도 3을 기준으로 우측으로 이송시킨다. 제 2 레일(300)이 우측으로 이동하면, 양단이 제 1 레일(200)에 고정된 벨트(610) 또한 전체적으로 우측으로 이동하게 되며(벨트가 제 2 레일에 대해서는 반시계방향으로 상대적으로 회동하게 되며), 풀리(620) 들은 도 5를 기준으로 반시계 방향으로 회동하게 된다. 그 결과, 벨트(610) 중앙부에 고정된 이송암(400)은 도 9와 같이, 제 2 레일(300)의 우측 끝단에 위치하여 제 3 적재스테이지(Ⅲ)로 이동하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예는 최소한의 좌우폭(제 2 레일의 폭)을 가진 장치를 사용하여, 제품을 그 폭 이상으로 이송할 수 있다. 따라서, 별도의 중간 스테이지를 거치지 않고, 트랜스퍼로봇의 좌우에 위치한 스테이지 사이로 물건을 이송할 수 있다는 장점이 있다.
즉, 종래와 같이, 2 개 이상의 이송암을 사용하지 않고, 하나의 이송암(400)을 사용하여 구현하므로, 이송 제품에 따른 이송암의 교체시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 유지보수에 비용을 절감할 수 있다.
또한, 이동 프레임 구동부와 결합하여, 제 1 스테이지 및 제 3 스테이지 사이에 높이 편차가 존재하여도, 동작이 가능하다는 장점이 있다. 즉, 종래와 같이, 2 이상의 이송암인 경우, 각각의 이송암이 동시에 물건을 파지하여야 하므로, 제 1 스테이지, 제 2 스테이지 및 제 3 스테이지의 높이가 동일하여야 작동이 가능하나, 본 발명의 실시예에서는 높이에 차이가 있어도 원할하게 작동한다.
특히, 하나의 구동원을 사용하여 이와 같은 기능을 구현할 수 있어, 장치의 단가를 낮출 수 있으며, 운용에 소요되는 에너지도 절감할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 기초 100: 프레임
200: 제 1 레일 300: 제 2 레일
400: 이송암 500: 제 2 레일 구동부
600: 이송암 구동부 110: 고정프레임
120: 이동 프레임 130: 이동 프레임 구동부
510: 구동모터 520: 피니언
530: 랙 610: 벨트
620: 풀리

Claims (5)

  1. 기초(1)에 고정되는 프레임(100);
    상기 프레임(100)에 고정된 제 1 레일(200);
    상기 제 1 레일(200)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제 2 레일(300);
    상기 제 2 레일(300)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 이송암(400);
    상기 제 2 레일(300)을 상기 제 1 레일(200)에 대해서 직선이동하도록 구동하는 제 2 레일 구동부(500); 및
    상기 이송암(400)을 상기 제 2 레일(300)에 대해서 직선 이동하도록 구동하는 이송암 구동부(600);
    를 포함하고,
    상기 제 2 레일(300)은 상기 제 1 레일(200) 길이방향이 일치하도로 배치되며,
    상기 이송암 구동부(600)는, 상기 제 2 레일(300)이 이동되는 방향과 상기 이송암(400)이 이동되는 방향이 동일하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임(100)은,
    상기 기초(1)에 고정되는 고정프레임(110); 및
    상기 고정프레임(110)에 상하 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임(120);
    을 포함하고,
    상기 이동 프레임(120)을 상기 고정 프레임에 대해서 승하강 구동하는 이동 프레임 구동부(130);
    를 더 포함하고,
    상기 제 1 레일(200)은 상기 이동 프레임(120)에 고정된 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 레일 구동부(500)는,
    상기 제 1 레일(200)에 고정된 구동모터(510);
    상기 구동모터(510)에 의해 구동되는 피니언(520); 및
    상기 제 2 레일(300)에 형성되며, 상기 피니언(520)에 맞물리는 랙(530);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이송암 구동부(600)는,
    상기 이송암(400)이 고정되며, 양단이 상기 제 1 레일(200)에 고정된 벨트(610);
    를 포함하고,
    상기 벨트(610)는 상기 제 2 레일(300)을 감싸도록 설치된 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 레일(300)의 양끝단에 각각 설치된 풀리(620);
    를 더 포함하고,
    상기 벨트(610)는, 2개의 상기 풀리(620)를 감싸도록 설치된 것을 특징으로 하는 싱글암 트랜스퍼로봇.
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