KR101469203B1 - 로봇용 작업대 고정장치 - Google Patents

Abstract

로봇을 작업대의 작업위치에 맞게 고정시켜 주어 이동형 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시켜 주는 로봇용 작업대 고정장치에 관한 것이다. 로봇용 작업대 고정장치는 로봇의 양측에 각각 장착되는 로봇용 가이드들과, 작업대에 장착되며, 로봇을 작업위치로 이동시키는 과정에서 로봇용 가이드들을 슬라이드 안내함에 따라 로봇을 작업위치로 진입시켜 고정하는 작업대용 가이드를 포함한다.

Description

로봇용 작업대 고정장치{Worktable fixation device for robot}

본 발명은 로봇을 작업대의 작업위치로 이동시켜 고정해 줄 수 있도록 형성된 로봇용 작업대 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇은 산업발달로 인간의 안전을 도모하고, 인간이 하기 힘든 작업 등에 투입되어 작업 효율성을 극대화하기 위해 개발된다. 특히, 로봇은 정밀도와 고난도의 위험성이 요구되는 분야에서 많이 이용되며, 작업 현경에 따라 고정된 상태로 동작하는 로봇과 이동하며 동작하는 로봇으로 분류할 수 있다.

고정형 로봇은 상기와 같이 인간의 상지(上肢)와 유사한 기능을 보유하고, 그 선단부위에 해당하는 기계 손(mechanical hand) 등에 의해 물체를 파지하여 공간적으로 이동시키는 작업을 하므로, 머니퓰레이터(Manipulator)라고도 한다.

이러한 머니퓰레이터는 통상적으로 바닥면에 고정된 상태로 작업대 상의 물품들을 대상으로 작업을 수행하게 되는데, 한번 설치후 이동할 수 없으므로 로봇과 작업대간의 좌표계를 일치시키면 로봇 머니퓰레이터의 정밀도 범위내에서 작업이 가능하다. 하지만 머니퓰레이터가 고정되어 있기 때문에 작업반경이 제한되는 문제가 있다.

반면에, 이동형 로봇은 머니퓰레이터가 이동 플랫폼 위에 설치되어 이동하게 되므로 작업반경이 제한되는 문제를 해결할 수 있다.

그러나 이동형 로봇을 작업대 상에 재배치 시킬 경우, 머니퓰레이터를 초기의 작업위치로 안내해 주는 별도의 가이드 장치가 없어 머니퓰레이터를 작업위치에 맞게 고정시키기 위한 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다. 또한, 머니퓰레이터를 작업위치에 고정시키지 못하게 되면, 로봇이 이동할 때마다 머니퓰레이터의 기준좌표계가 변하기 때문에 이동 플랫폼의 낮은 정밀도로 인하여 로봇 시스템의 작업 정밀도가 저하되는 문제가 있다.

등록특허공보 10-0777114 (2007.11.19 공고)

본 발명의 과제는 로봇과 작업대 상에 서로 대응되도록 형성된 가이드 부재를 각각 장착해주어, 별도의 센서나 전력을 필요로 하지 않고도 작업대의 작업위치로 로봇을 고정시켜주는 로봇용 작업대 고정장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇용 작업대 고정장치는 로봇을 작업대의 작업위치에 고정시키는 것으로, 상기 로봇의 양측에 각각 장착되는 로봇용 가이드들; 및 상기 작업대에 장착되며, 상기 로봇을 상기 작업위치로 이동시키는 과정에서 상기 로봇용 가이드들을 슬라이드 안내함에 따라 상기 로봇을 상기 작업위치로 진입시켜 고정하는 작업대용 가이드;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 로봇과 작업대 상에 서로 대응되도록 형성된 가이드 부재를 각각 장착해주어, 별도의 센서나 전력을 필요로 하지 않고도 작업대 상의 작업위치에 맞게 로봇을 고정시켜줄 수 있게 된다.

이에 따라, 이동형 로봇이 작업을 수행할 경우, 이동형 로봇을 작업위치로 용이하게 고정시킬 수 있게 되므로 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 작업대 고정장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어서, 로봇이 작업대의 작업위치에 고정된 상태를 도시한 도면.
도 3은 도 1에 있어서, 로봇을 발췌하여 도시한 상측면도.
도 4는 도 1에 있어서, 가이드 롤러의 다른 실시예를 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 작업대 고정장치를 도시한 도면이고, 도 2는 로봇이 작업대의 작업위치에 고정된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 로봇의 상측면도이다. 여기서, 로봇용 작업대 고정장치(100)는 로봇(10)을 작업대(20) 상의 작업위치에 맞게 고정될 수 있도록 안내해 주어 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있도록 해준다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇용 작업대 고정장치(100)는 로봇용 가이드들(110) 및 작업대용 가이드(120)를 포함한다.

여기서, 로봇(10)은 작업대(20) 상의 물품들을 파지하여 이동시킬 수 있도록 형성된 이동형 머니퓰레이터(Manipulator) 로봇으로 이루어질 수 있다. 머니퓰레이터(Manipulator)란 인간의 상지(上肢)와 유사한 기능을 보유하고, 그 선단부위에 해당하는 기계 손(mechanical hand) 등에 의해 물체를 파지하여 공간적으로 이동시키는 작업을 하는 로봇을 뜻한다.

로봇용 가이드들(110)은 로봇(10)의 양측에 각각 장착될 수 있다. 이때, 로봇용 가이드들(110)은 일정 각도를 갖고 로봇(10)의 양측면에 경사지게 장착될 수 있다. 즉, 로봇(10)의 전면에서 후면으로 갈수록 로봇용 가이드들(110)의 폭이 점점 커지도록 장착되는 것이다. 이는 작업대용 가이드(120)에 로봇(10)을 보다 용이하게 안내하기 위한 것으로 상세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 로봇용 가이드들(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇(10)의 양측에 스프링과 같은 탄성부재(111)를 이용하여 힌지 결합될 수 있다. 이에 따라, 로봇용 가이드들(110)의 경사각이 작업대용 가이드(120)의 경사각과 일치하지 않더라도, 탄성부재(111)에 의해 로봇용 가이드들(110)이 로봇(10)의 양 측면으로부터 좌우로 이동 가능하게 되어 작업대용 가이드(120) 사이로 삽입될 수 있게 된다.

작업대용 가이드(120)는 작업대(20)에 장착되며, 로봇(10)을 작업위치로 이동시키는 과정에서 로봇용 가이드들(110)의 각 외측에서 로봇용 가이드들(110)을 슬라이드 안내함에 따라 로봇(10)을 작업위치로 진입시켜 고정하는 역할을 한다. 즉, 작업대용 가이드(120) 사이로 로봇(10)의 양 측면에 장착된 로봇용 가이드들(110)이 삽입되어 슬라이드 이동함으로써 로봇(10)들이 작업대(20)의 작업위치로 고정되는 것이다.

이때, 작업대용 가이드(120)는 작업대(20)의 일측에 일정 각도를 갖도록 장착될 수 있다. 즉, 작업대용 가이드(120)는 로봇용 가이드들(110)과 대응되도록 작업대(20)로부터 멀어질수록 그 폭이 점점 커지도록 형성되어, 작업대(20)의 일측에 장착되는 것이다. 이에 따라, 작업대용 가이드(120)에 로봇용 가이드들(110)이 삽입될 때, 작업대용 가이드(120)와 로봇용 가이드들(110) 사이의 유격이 줄어들게 되어 로봇(10)이 흔들림 없이 작업위치로 이동하게 된다.

작업대용 가이드(120)는 작업대(20)의 작업위치와 맞닿는 면으로 돌출된 단턱이 형성될 수 있다. 이 단턱의 폭은 로봇(10)이 삽입되는 몸체의 폭과 같게 형성될 수 있는데, 이는 단턱 사이로 로봇(10)의 몸체부를 삽입시켜 고정시키기 위함이다.

만약, 작업대용 가이드(120)에 단턱이 없다면 로봇(10)을 작업위치에 고정할 때 작업대용 가이드(120)의 경사면 때문에 로봇(10)의 좌우가 흔들리게 되어 작업위치에 안정적으로 고정시킬 수 없게 되는데, 상기와 같이 작업대(20)와 맞닿는 면에 단턱이 형성되면 단턱 사이로 로봇(10) 몸체의 양측면이 끼워지게 되어 로봇(10) 몸체를 흔들림 없이 고정시킬 수 있게 된다.

즉, 단턱은 작업위치에 로봇(10)이 고정될 수 있도록 로봇(10) 몸체의 양측면을 지지해 주는 지지대 역할을 하는 것이다. 이때, 단턱 사이에 위치한 작업대(20)와, 작업대(20)와 맞닿는 로봇(10)의 몸체부에는 자석(130)이 각각 장착될 수 있다.

이처럼, 작업대(20)와 로봇(10)에 자석(130)이 각각 장착됨에 따라 로봇(10)을 작업위치로 진입시킬 때 인력(引力)이 작용하여 보다 쉽게 진입시킬 수 있게 된다. 또한, 로봇(10)이 작업대(20)의 작업위치에 고정된 후에도 자석(130)에 의해 전후로 이동하는 것이 방지되어 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇용 가이드들(110)과 작업대용 가이드(120) 중 어느 한 쪽에는 가이드 롤러(30)가 장착될 수 있다.

가이드 롤러(30)는 로봇(10)을 작업위치로 보다 유연하게 슬라이드 이동시키기 위한 것으로, 도 1과 같이 가이드 롤러(30)가 작업대용 가이드(120)에 장착될 경우에는 작업대용 가이드(120)의 내측면에 길이방향으로 복수개 장착될 수 있으며, 도 4와 같이 가이드 롤러(30)가 로봇용 가이드들(110)에 장착될 경우에는 로봇용 가이드들(110)의 외측면에 길이방향으로 복수개 장착될 수 있다. 여기서, 가이드 롤러(30)의 형상 및 개수는 예시된 바에 한정되지 않으며, 실시자의 필요에 따라 달라질 수 있다.

전술한 바와 같이, 로봇용 작업대 고정장치(100)는 로봇(10)과 작업대(20) 상에 서로 대응되도록 형성된 가이드 부재(110, 120)를 각각 장착해주어, 별도의 센서나 전력을 필요로 하지 않고도 작업대(20) 상의 작업위치에 맞게 로봇(10)을 고정시켜줄 수 있게 된다.

이에 따라, 이동형 로봇(10)이 작업을 수행할 경우, 이동형 로봇(10)을 작업위치로 용이하게 고정시킬 수 있게 되므로 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

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.

10.. 로봇 20.. 작업대
30.. 가이드 롤러 100.. 로봇용 작업대 고정장치
110.. 로봇용 가이드 111.. 탄성부재
120.. 작업대용 가이드 130.. 자석

Claims (4)

1. 로봇을 작업대의 작업위치에 고정시키는 것으로,
   탄성부재를 이용하여 상기 로봇의 양측에 각각 힌지 결합된 로봇용 가이드들; 및
   상기 작업대에 장착되며, 상기 로봇을 상기 작업위치로 이동시키는 과정에서 상기 로봇용 가이드들을 슬라이드 안내함에 따라 상기 로봇을 상기 작업위치로 진입시켜 고정하는 작업대용 가이드;
   를 포함하는 로봇용 작업대 고정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로봇용 가이드들과 작업대용 가이드 중 어느 한 쪽에는 가이드 롤러가 장착된 것을 특징으로 하는 로봇용 작업대 고정장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 작업대용 가이드는 상기 작업대의 작업위치와 맞닿는 면으로 돌출된 단턱이 형성된 것을 특징으로 하는 로봇용 작업대 고정장치.
4. 삭제

Images