KR101637000B1 - 물품 이송용 로봇과 그 작동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품 이송용 로봇과 그 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 중소형 공장을 포함하여 유해물질, 이상온도, 습도, 소음, 가스등 작업환경이 열악한 현장이나 위험한 곳에서는 작업자의 손을 거치지 않고 기구적으로 안전하게 다른 기기나 공정으로 이송할 수 있도록 한 물품 이송용 로봇에 관한 것으로, 상세하게는 고정판의 상부에는 받침부와, 상기 받침부의 상부에는 360˚로 회전하고, 승강부재는 상하로 승강 작동하는 수직 작동부와, 상기 수직 작동부의 일측에는 수평방향으로 길이가 조절되는 수평 아암과, 상기 수평 아암의 끝단에는 360˚로 회전하고 물품을 집을 수 있는 집게부가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

물품 이송용 로봇과 그 작동방법{The robot for transferring goods and thereof operation method}

본 발명은 정밀한 물품을 포함한 3D 업종의 물품을 작업자의 손을 거치지 않고 기구적으로 안전하게 다른 기기나 공정으로 이송할 수 있도록 한 물품 이송용 로봇에 관한 것으로, 상세하게는 고정판의 상부에는 받침부와, 상기 받침부의 상부에는 360˚로 회전하고, 승강부재는 상하로 승강 작동하는 수직 작동부와, 상기 수직 작동부의 일측에는 수평방향으로 길이가 조절되는 수평 아암과, 상기 수평 아암의 끝단에는 360˚로 회전하고 물품을 집을 수 있는 집게부와, 상기 집게부가 일방향으로 회전하고, 역방향으로 회전하는 것을 방지하며, 회전각도를 일정하게 조절할 수 있는 역회전 방지구가 결합된 물품 이송용 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 중소형 공장을 포함하여 유해물질, 이상온도, 습도, 소음, 가스등 작업환경이 열악한 현장이나 위험한 곳에서는 인간이 노동을 기피하는 경향이 있기 때문에 이와 같은 업종에서 노동력을 확보하는 수급관계가 큰 문제로 대두 되고 있다.

따라서 상기의 해결수단으로 최근에는 산업용 이송 로봇이 사용되며, 단조로운 반복작업으로 인간이 빠지기 쉬운 일에 대한 권태감과 부주의로 생기기 쉬운 제품의 불량률 및 안전사고를 최소한으로 하기 위한 수단으로도 이용된다.

또한, 용접·도장작업과 같이 작업환경도 나쁘지만 노동의 숙련도를 필요로 하는 업종에서도 해마다 증대되는 작업량에 못 미치는 숙련공 수급문제와 인력부족으로 인한 인건비 상승이 미치는 제품원가의 상승을 해결하는 수단으로 이송용 로봇이 각광받고 있다.

따라서 반도체 제조공정 등에서 인간의 노동능력으로는 불가능한 일들을 인간을 대신하여 수행하고 있다.

즉, 이송용 로봇은 작업환경이 나쁜 곳에서 인간이 싫어하는 일과 인간의 노동능력을 초월한 극한노동을 대신해 주며 인간의 부주의로 생기기 쉬운 실수를 방지하므로, 인간의 노동을 보완하여 인간의 노동인력을 감소시켜 주는 보조기기로 이용되고 있는 것이다.

그러나 상기 이송장치는 물품을 이송하는데 주로 사용하나, 작동하는 범위 및 방향에 한계가 있어 동작이 단순하여 정밀하게 작동하지 못하여 사용 범위에 한계가 있다.

즉 부품을 가공하는 공장에서는 가공된 중소형 부품 및 전자조립 부품을 가공한 다음 안전한 상태로 신속하고 정밀하게 이송되어야하는 현실적으로 이루어지지 않아 열악한 작업환경을 제공하는 문제점이 있다.

이러한 작업환경은 가공공장뿐만 아니라 전자, 기계, 조립, 프레스 공장 등에서도 신속하고 정밀한 이송작업이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

대한민국특허출원번호 제2009 - 117282호 "기판 이송용 로봇 암 및 이를 이용한 기판 로딩 및 언 로딩 방법"

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 일반적으로 중소형 공장을 포함하여 유해물질, 이상온도, 습도, 소음, 가스등 작업환경이 열악한 현장이나 위험한 곳을 포함함 3D 업종의 산업현장에서 작업자를 대신하여 물품을 용이하게 이송할 수 있도록 360˚로 회전하고, 승강부재는 상하부 방향으로 승강 작동하며, 수평으로 길이가 인출되어 물품을 용이하게 잡을 수 있어 신속하고 정확한 이송작업을 진행할 수 있는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 이송되는 물품을 집어올린 후 다른 기기나 공정으로 공급할 때 상하 방향을 180도 각도로 회전하여 공급할 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 부가적인 목적으로는 각각의 동작을 정확하고 정밀하게 작동하여 물품을 이송하여 공급할 수 있도록 단순 조립된 이송수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

스위치가 온 됨과 동시에 제 1 서브모터에 의하여 360˚ 회전 가능한 수직 작동부가 수평아암이 물품을 향하도록 회전하는 회전단계;

상기 회전단계에 의하여 수직 작동부가 회전함과 동시에 수직 작동부의 서브모터의 원동기와 승강 작동봉에 설치된 구동기어에 의하여 승강 부재가 가이드 봉을 타고 상부와 하부로 작동하여 수평아암의 상하로 이동시키는 수직 작동부 상하작동단계;

상기 수직 작동부 상하작동단계에 의하여 수직 작동부가 회전함과 동시에 제2서브 모터의 작동에 의하여 랙 기어와 웜 기어에 의하여 설정된 만큼 작동하여 제품이 있는 방향으로 길이가 늘어나는 수평 아암 작동단계;

상기 수평 아암 작동단계에 의하여 길이가 늘어난 수평 아암의 내통 내부에 설치된 서브모터가 작동하여 구동롤러를 구동시켜 구동롤러에 형성된 경사지게 한쪽은 얇고 끝 부분은 깊은 작동홈에 의하여 작동홈에 체결되며, 구동블럭에 설치된 작동구의 작동구가 작동핀에 체결된 스프링의 탄발력에 의하여 좌우로 이동되면서 양측으로 작동기어가 형성된 작동핀을 작동시키는 작동핀 작동단계;

상기 작동핀 작동단계에 의하여 작동핀이 좌우로 작동하면서 작동핀에 형성된 작동기어에 체결된 각각의 연결기어가 회전하는 연결기어 회전단계;

상기 연결기어 회전단계에 의하여 연결기어에 체결된 좌측과 우측 집게가 벌려지는 집게 이동단계;

상기 집게 이동단계에 의하여 집게가 벌려진 상태에서 수직 작동부가 작동하여 집게 사이로 물품이 삽입되도록 수평아암이 설치된 승강부재가 하강하는 수평아암 하강단계;

상기 수평 아암 하강단계 의하여 집게 사이에 물품이 삽입되면 작동핀을 작동시키는 서브모터가 역회전하여 구동롤러의 작동홈 깊은곳에 작동구가 삽입되면서 작동핀이 스프링의 탄발력에 의하여 후퇴하고 작동핀의 후퇴에 의하여 작동핀의 작동기어와 연동되게 체결된 연결기어가 역회전하며, 연결기어와 체결된 집게의 기어에 의하여 집게가 오므려 들면서 물품을 집는 물품 고정단계;

상기 물품 고정단계에 의하여 물품이 집게 사이에 고정되면 수평아암이 설치된 승강부재가 상승하면서 제품을 집어 올리는 제품 상승단계;

상기 제품 상승단계에 의하여 제품이 상승하면 수직작동부가 받침부에 설치된 서브 모터에 의하여 정회전 또는 역회전하는 수직작동부 회전단계;

상기 수직 작동부 회전단계와 동시에 수평아암에 설치된 서브모터가 작동하여 제품을 내려 놀 위치에 맞도록 서브모터가 열회전하여 외통의 내부로 내통을 삽입되게하여 수평아암의 길이를 조절하는 길이 조절단계;

상기 길이 조절단계와 수직작동부의 회전단계에 의하여 제품이 놓일 자리로 회전되면 다시 승강부재가 작동하여 수평아암을 하강시켜 집게가 물고 있는 제품을 하강시키는 제품 하강단계;

상기 제품 하강단계에 의하여 제품이 놀일 위치에 이르게 되면 집게를 작동시키는 서브모터가 작동하여 집게를 벌려 제품을 놓는 제품 분리단계;로 이루어진것이다.

상기 제품 상승단계에 의하여 제품이 상승함과 동시에 제 3 서브모터가 계속 역회전하여 집게를 회전시켜 집게에 물려 있는 제품을 180˚회전시키는 제품 회전단계;가 더 포함되어도 바람직하다.

본 발명의 구성은 고정판의 상면에 부착되어 제 1 서브 모터가 장착되어 수직 작동부를 360˚로 회전시키고, 상기 수직 작동부 내에 설치된 승강부재를 상하로 승강 작동하는 받침부와, 상기 받침부의 상면에 하부가 결합되어 전체가 360˚로 회전하며, 내부에는 승강 부재가 결합되어 상하로 승강 작동하여 수평 아암을 상하부 방향으로 이동시키는 수직 작동부와, 상기 수직 작동부의 승강 부재에 일측이 결합된 상태에서 내부에는 제 2 서브 모터가 설치되어 수평하게 위치하여 길이가 조절되는 수평 아암과, 상기 수평 아암에 타측이 결합되고 내부에는 제 3 서브 모터가 삽입되어 일측 단부에 위치한 한 쌍의 집게를 360˚로 회전하고, 한 쌍의 집게를 물품을 집어서 이송할 수 있는 집게부로 구성된 것을 물품 이송용 로봇을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이송용 로봇은 작업환경이 열악한 현장이나 위험한 곳에서는 작업자를 대체함은 물론 사람이 할 수 없는 미세한 정밀작업을 신속, 정확하게 이송하거나 조립가능함은 물론 반복(연속)적으로 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 작업자를 대체하여 작업을 할 수 있어 인력부족으로 인한 인건비 상승을 차단하여 생산성을 향상시켜 제품원가의 상승을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 이송용 로봇은 360˚회전하고, 상하부 방향으로 승강 작동이 가능하여 제품을 180˚회전시켜 공급할 수가 있으며, 서브 모터에 의하여 정밀작동이 가능함으로써 다양한 산업현장에 적용 가능한 효과가 있다.

따라서 본 발명은 집게부의 회전방향으로 일방향으로 360˚회전하고, 역방향으로 회전하는 것은 역회전 방지구로 간섭하고, 상기 역회전 방지구에 일정간격으로 배열된 걸림부에 따라 회전 각도를 조절할 수 있어 정확한 작업을 진행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 이송용 로봇을 분리해 보인 도면.
도 2는 본 발명 이송용 로봇에서 도시해 보인 도면
도 3 a, b, c는 본 발명 이송용 로봇을 도시해 보인 단면도.
도 4는 본 발명 이송용 로봇에서 받침부의 상면을 도시해 보인 사진.
도 5는 본 발명 이송용 로봇에서 받침부의 저면을 도시해 보인 사진.
도 6은 본 발명 이송용 로봇에서 수직 작동부를 도시해 보인 사진.
도 7은 본 발명 이송용 로봇에서 승강부재를 도시해 보인 사진.
도 8은 본 발명 이송용 로봇에서 승강부재와 수평 아암을 도시해 보인 사진.
도 9는 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암을 분리해 보인 사진.
도 10은 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암에 외통을 도시해 보인 사진.
도 11은 본 발명 이송용 로봇에서 외통 내부를 도시해 보인 사진.
도 12는 본 발명 이송용 로봇에서 제 3 서브 모터를 도시해 보인 분리 사진.
도 13은 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암을 도시해 보인 분리 사진.
도 14a는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 도시해 보인 사진.
도 14b는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 확대해 보인 단면도.
도 14c는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 작동상태를 도시해 보인 단면도.
도 15는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 구동 롤러를 도시해 보인 사진.
도 16은 본 발명 이송용 로봇에서 제 3 서브 모터와 구동 롤러를 도시해 보인 사진.
도 17은 본 발명 이송용 로봇에서 구동 롤러와 작동핀을 분리해 보인 사진.
도 18은 본 발명 이송용 로봇에서 집게와 연결핀을 도시해 보인 사진.
도 19a는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 도시해 보인 사진.
도 19b는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 집게와 스톱퍼를 도시해 보인 사시도.
도 20은 본 발명 이송용 로봇의 작동상태를 도시해 보인 순서도.
도 21a, b는 본 발명 이송용 로봇에서 역회전 방지구를 도시해 보인 사시 도및 정면도.
도 22는 본 발명 이송용 로봇에서 역회전 방지구의 작동상태를 도시해 보인 정면도.
도 23은 본 발명 이송용 로봇에서 집게의 다른 실시 예를 도시해 보인 평면도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명 이송용 로봇을 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명 이송용 로봇을 도시해 보인 결합도면이며, 도 3a, b, c는 본 발명 이송용 로봇을 도시해 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 이송용 로봇에서 받침부의 상면을 도시해 보인 사진이며, 도 5는 본 발명 이송용 로봇에서 받침부의 저면을 도시해 보인 사진이고, 도 6은 본 발명 이송용 로봇에서 수직 작동부를 도시해 보인 사진이며, 도 7은 본 발명 이송용 로봇에서 승강부재를 도시해 보인 사진이고, 도 8은 본 발명 이송용 로봇에서 승강부재와 수평 아암을 도시해 보인 사진이다.

본 발명 이송용 로봇(1)은 물품을 집어서 작업하거나 이송할 때 사용한다.

상기 이송용 로봇(1)은 받침부(5), 수직 작동부(3), 수평 아암(6), 집게부(26)로 구성된다.

상기 받침부(5)는 제 1 서브 모터(2)가 장착되어 수직 작동부(3)를 360˚로 회전시키고, 상기 수직 작동부(3) 내부에 설치된 승강부재(4)가 상하로 승강 작동한다.

상기 받침부(5)의 상면에 하부가 결합되는 수직 작동부(3)은 받침부(5)에서 360˚로 회전하고, 내부에는 승강부재(4)가 설치되며, 상기 승강부재(4)에는 수평 아암(6)이 결합되어 상하부 방향으로 승강부재(4)와 수평 아암(6)이 이동한다.

상기 수직 작동부(3)의 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되는 수평 아암(6)은 외통(23) 내부에 내통(25)이 삽입된 구조로 이루어진다.

따라서 내통(25) 내부에 제 2 서브 모터(7)가 설치되어 슬라이딩 방식에 의해 외통(23)에서 내통(25)이 삽입 및 인출되어 길이를 조절한다.

상기 수평 아암(6)의 타측 단부에 결합되는 집게부(26)는 제 3 서브 모터(29)가 내부에 삽입되어 한 쌍의 집게(8)를 360˚로 회전하고, 오므렸다 펴지는 집게(46)에 의해 물품을 집어서 이송할 수 있는 집게부(26)가 결합된다.

상기 제 3 서브 모터(29)와 집게부(26) 사이에 위치하여 집게를 일방향으로 회전시키고, 역방향으로 회전하는 것을 방지하며, 회전각도를 조절할 수 있는 역회전 방지구와 이를 제어하는 제어부를 포함한다.

도 9는 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암을 분리해 보인 사진이고, 도 10은 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암에 외통을 도시해 보인 사진이며, 도 11은 본 발명 이송용 로봇에서 외통 내부를 도시해 보인 사진이고, 도 12는 본 발명 이송용 로봇에서 제 3 서브 모터를 도시해 보인 분리 사진이며, 도 14a는 본 발명 이송용 로봇에서 수평 아암을 도시해 보인 분리 사진이다.

본 발명 이송용 로봇(1)에서 받침부(5)는 상면 중앙에 수직 작동부(3)의 하우징 이 회전 가능하게 하부가 결합되는 결합홈(10)과, 상기 결합홈(10)에는 하우징(9)과 함께 회전하는 감속 기어부(11)와, 상기 감속 기어부(11)의 하부에 위치한 베어링(12)과, 상기 결합홈(10)과 통공되도록 일측에 형성된 조립공(13)과, 상기 조립공(13)에는 감속 기어부(11)와 맞물려 수직 작동부(3)를 360˚로 회전가능하게 구동축(15)에 기어가 결합된 제 1 서브 모터(2)가 조립되고, 상기 받침부(5)의 상부에 결합하여 회전하는 수직 작동부(3)는 결합홈(10)으로 삽입되어 감속 기어부(11)와 결합되어 회전 가능한 회전블록(16)과, 상기 회전블록(16)의 상면에는 길이방향으로 나선부가 형성되어 회전 가능하게 수직방향으로 끼움 결합된 승강 작동봉(17)과, 상기 승강 작동봉(17)의 상부 끝단에는 승강 작동봉(17)을 회전시키도록 결합된 승하강 모터(18)와, 상기 승강 작동봉(17)의 전면 양측에 위치하여 승강부재(4)를 지지하도록 회전블록(16)에 결합된 한 쌍의 가이드 봉(19)과, 상기 승강 작동봉(17)과 가이드 봉(19)에 끼움 결합된 승강부재(4)와, 상기 승하강 모터(18)의 구동에 의해 승강 작동봉(17)이 회전하면 상하부 방향으로 이동하는 승강부재(4)와, 상기 승하강 모터(18)와 가이드 봉(19) 및 승강부재(4)를 밀폐하고 상기 승강부재(4)에 결합된 수평 아암(6)이 승하강할 수 있도록 길이방향으로 승강장공(14)이 형성되어 결합홈(10)에 끼워져 회전블록(16)에 안착되어 회전하는 원통형상의 하우징(9)과, 상기 하우징(9)의 상부를 밀폐하도록 결합되는 상부 캡으로 이루어진다.

또한, 상기 수직 작동부(3)의 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되는 수평 아암(6)은 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되고, 내주면에는 길이방향으로 랙 기어(21)가 삽입되어 슬라이드 작동할 수 있도록 레일 홈(22)이 형성된 외통(23)과, 상기 외통(23)의 선단 내부로 삽입된 제 2 서브 모터(7)와, 상기 제 2서브 모터(7)의 구동축(15)에 결합된 고정판(24)과, 상기 고정판(24)의 전면에 결합된 회전 스크류(37)와, 상기 외통(23) 선단 내부로 끼움 결합되는 내통(25)과, 상기 내통(25)의 선단 입구 내부에는 집게부(26)를 결합하기 위해 부착된 결합편(27)과, 상기 결합편의 중앙에 형성된 삽입공이 형성되고, 상기 결합편의 전면과 배면에는 베어링이 결합된 다음, 상기 결합편의 전면에는 역회전 방지구(48)가 위치한다.

또한, 역회전 방지구의 상부에 위치하는 내통에는 멈춤 돌기용 나사가 조임 결합되고, 상기 멈춤 돌기용 나사는 스프링의 탄성력에 의해 상하부 방향으로 승강작동한다.

상기 결합편(27)이 부착되지않은 내통(25)의 반대방향 내주면 일측에는 랙 기어(21)의 일부가 부착되고, 나머지는 외통(23) 내부로 돌출되어 레일 홈(22)으로 삽입되면 회전 스크류(37)와 맞물려 외통(23)에서 내통(25)이 슬라이딩 작동하여 길이가 조절된다.
도 14b는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 확대해 보인 단면도이고, 도 14c는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 작동상태를 도시해 보인 단면도이며, 도 15는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 도시해 보인 사진이고, 도 16은 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 구동 롤러를 도시해 보인 사진이며, 도 17은 본 발명 이송용 로봇에서 제 3 서브 모터와 구동 롤러를 도시해 보인 사진이고, 도 18은 본 발명 이송용 로봇에서 구동 롤러와 작동핀을 분리해 보인 사진이며, 도 19a는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 도시해 보인 사진이고, 도 19b는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부의 집게와 스톱퍼를 도시해 보인 사시도이며, 도 20는 본 발명 이송용 로봇에서 집게부를 도시해 보인 사진이다.
본 발명은 물품을 집어서 작업하거나 이송할 수 있도록 제 1 서브 모터(2)가 장착되어 수직 작동부(3)를 360˚로 회전시키고, 상기 수직 작동부(3) 내부에 설치된 승강부재(4)가 상하로 승강 작동하는 받침부(5)가 마련된다.
상기 받침부(5)의 상면에 하부가 결합되어 360˚로 회전하고, 내부에는 승강부재(4)가 설치되며, 상기 승강부재(4)에는 수평 아암(6)이 결합되어 상하부 방향으로 승강부재(4)와 수평 아암(6)이 이동하는 수직 작동부(3)가 마련된다.
상기 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되는 수평 아암(6)은 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되고, 내주면에는 길이방향으로 랙 기어(21)가 삽입되어 슬라이드 작동할 수 있도록 레일 홈(22)이 형성된 외통(23)과, 상기 외통(23)의 선단 내부로 삽입된 제 2 서브 모터(7)와, 상기 제 2서브 모터(7)의 구동축(15)에 결합된 고정판(24)과, 상기 고정판(24)의 전면에 결합된 회전 스크류(37)와, 상기 외통(23) 선단 내부로 끼움 결합되는 내통(25)과, 상기 내통(25)의 선단 입구 내부에는 집게부(26)를 결합하기 위해 부착된 결합편(27)과, 상기 결합편(27)이 부착되지않은 내통(25)의 반대방향 내주면 일측에는 랙 기어(21)의 일부가 부착되고, 나머지는 외통(23) 내부로 돌출되어 레일 홈(22)으로 삽입되면 회전 스크류(37)와 맞물려 외통(23)에서 내통(25)이 슬라이딩 작동으로 외통 내부에서 인입 및 인출되어 길이가 조절되는 수평 아암(6)이 마련된다.
상기 수평 아암(6)의 타측 단부에는 내통(25) 내부에 제 3 서브 모터(29)가 내부에 삽입되어 한 쌍의 집게(8)를 360˚로 회전시키고, 오므렸다 펴지는 집게(46)에 의해 물품을 집어서 이송할 수 있는 집게부(26)가 마련된다.
상기 제 3 서브 모터(29)와 집게(46) 사이에 위치하여 집게(46)를 일방향으로 회전시키고, 역방향으로 회전하는 것을 방지하며, 회전각도를 조절할 수 있는 역회전 방지구(48); 와 이를 제어하는 제어부를 포함한 물품 이송용 로봇으로 구성된다.
상기 수평 아암(6)의 일측 단부에 결합되는 집게부(26)는 내통(25) 내부로 삽입되어 결합편(27)의 배면에 밀착된 고정링(28)과, 상기 고정링(28)의 배면에 제 3 서브 모터(29)가 밀착되어 고정링(28)에 고정된 상태에서 제 3 서브 모터(29)의 구동축(15)에는 구동축(16)과 함께 회전하도록 배면이 결합된 구동 롤러(30)와, 상기 구동 롤러(30)의 전면 중앙에는 전방을 향해 돌출된 회전축(31)으로 구성된다.
상기 구동 롤러(30)에서 회전축(31)의 좌우측 방향 전면 일부에는 내측으로 대향지게 호형상으로 형성된 한 쌍의 작동홈(33)으로 구성된다.
상기 구동 롤러(30)의 전면에 위치하여 회전축(31)에 배면이 끼움 결합되어 구동 돌러(30)의 전면에서 회전하는 작동 롤러(39)로 구성된다.
상기 작동 롤러(39)의 배면에는 회전축(31)이 삽입되도록 중앙에는 회전공(32)이 형성되어 회전축(31)이 끼움 결합되고, 전면 중앙에는 전방을 향해 가압축(38)이 돌출되며, 상기 작동 롤러(39)의 배면에는 회전공(32)의 좌우 양측에는 회전시 작동홈(33)에 삽입 및 인출되도록 작동홈(33)과 대응하게 배면을 향해 돌출된 작동구(34)로 구성된다.
상기 작동 롤러(39)의 전면에서 전방을 향해 돌출된 가압축(38)에 배면이 끼움 결합되어 작동홈(33)에 작동구(34)가 삽입되면 원상태로 복귀하고, 작동홈(33)에서 작동구(34)가 인출되어 작동 롤러(39)의 전면에 위치하면 전방을 향해 슬라이딩 작동하는 작동핀(35)으로 구성된다.
상기 작동핀(35)은 배면에서 내측으로 슬라이드 공(42)이 형성되어 가압축(38)이 삽입되고, 상기 작동핀(35)의 선단 일부에는 길이방향을 따라 좌우 방향으로 대향지게 작동 기어(36)가 순차적으로 형성된 상태에서 작동 기어(36)를 제외한 나머지 부분에 위치하도록 삽입된 스프링(40)으로 구성된다.
상기 스프링(40)은 작동구(34)가 작동홈(33)에 삽입되면 탄성력에 의해 작동핀(35)이 후방으로 슬라이딩 작동하여 원상태로 복귀하고, 상기 작동핀(35)이 삽입되는 집게 블록(41)은 원통형상으로 형성되어 일측 단부는 내통(25)에 삽입되어 내통(25) 내부에 위치한 고정판(24')에 조임 결합된 상태에서 작동핀(35)이 삽입되어 회전 및 슬라이드 작동할 수 있도록 슬라이드 공(42)이 형성되고, 상기 슬라이드 공(42)과 통공되게 선단의 전면 및 좌우 양측으로 형성된 작동공(43)과, 상기 작동공(43)과 슬라이드 공(43)과 교차되게 형성된 연결공(44)과, 상기 연결공(44)으로 작동핀(35)의 작동기어(36)와 맞물려 회전하도록 연결기어(47)가 결합된 연결핀(45)이 조임 결합되고, 상기 작동공(43)으로는 좌우 방향으로 대향지게 형성된 삽입된 한 쌍의 집게(46)와, 상기 집게(46)는 일측 단부에 기어가 형성되어 연결기어(47)와 맞물린 상태에서 작동핀(35)이 전방을 향해 슬라이딩 작동하면 작동기어(36)와 연결기어(47)가 맞물려 회전하면 연결기어(47)와 집게(46)의 일측 단부에 형성된 기어가 맞물려 상하부 방향으로 이동하여 집게(46)가 벌려지고, 반대로 작동핀(35)이 후방으로 스프링(40)의 탄성력에 의해 슬라이딩 작동하여 복귀하면 작동기어(36)와 연결기어(47)가 역방향으로 회전하여 집게(46)가 밀착되는 방식에 의해 오므렸다 펼쳤다 한다.

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한편, 집게부(26)에서 한쌍의 집게(46)가 오무려졌다가 벌어질 때 일정거리 이상 집게(46)가 벌어지지 않도록 작동공(43)의 양측에는 스톱퍼(53)가 부착되어 일정거리만큼만 벌어지도록 유도한다.

도 21a, b는 본 발명 이송용 로봇에서 역회전 방지구를 도시해 보인 사시 도및 정면도이고, 도 22는 본 발명 이송용 로봇에서 역회전 방지구의 작동상태를 도시해 보인 정면도이다.

상기 역회전 방지구(48)는 원형의 링 형상으로 가장자리 둘레를 따라 전방은 만곡지고 후방에는 걸림턱(51)이 형성된 걸림부(50)가 일정한 간격으로 배열되고, 중앙에는 제 3 서브 모터(29)와 연결된 작동구(34)가 삽입되는 삽입공(52)이 형성된 상태에서 내통(25) 내부에 위치하여 회전한다.

상기 내통(25)에는 역회전 방지구(48)의 역회전을 방지하기 위하여 수직방향으로 멈춤 돌기용 나사(49)가 삽입되고, 상기 멈춤 돌기용 나사(49)는 스프링의 탄성력에 의해 역회전 방지구(48)의 표면을 따라 승강 작동하면 걸림부(50)의 걸림턱 (21) 후방에 멈춤 돌기용 나사(49)가 위치하여 간섭한다.

상기 역회전 방지구(48)는 가장자리에 배열되는 걸림부(50)의 개수에 따라 회전각도를 조절할 수 있다.

예를 들어 설명하면 걸림부(50)가 4개이면 90ㅀ간격이고, 걸림부가 10개이면 36ㅀ씩 회전한다.

도 23은 본 발명 이송용 로봇에서 집게의 다른 실시 예를 도시해 보인 평면도로서 원통형상의 제품도 잡을 수 있도록 집게의 형상은 반원을 좌우 대칭되게 형성하여 원을 이루도록 한다.

한편, 본 발명에 대한 실시 예를 도 20에 의해 설명하면 스위치가 온 됨과 동시에 제 1 서브모터에 의하여 360˚ 회전 가능한 수직 작동부가 수평아암이 물품을 향하도록 회전하는 회전단계후, 상기 회전단계에 의하여 수직 작동부가 회전함과 동시에 수직 작동부의 서브모터의 원동기와 승강 작동봉에 설치된 구동기어에 의하여 승강 부재가 가이드 봉을 타고 상부와 하부로 작동하여 수평아암의 상하로 이동시키는 수직 작동부 상하작동단계를 진행된다.

상기 수직 작동부 상하작동단계에 의하여 수직 작동부가 회전함과 동시에 제2서브 모터의 작동에 의하여 랙 기어와 웜 기어에 의하여 설정된 만큼 작동하여 제품이 있는 방향으로 길이가 늘어나는 수평 아암 작동단계 후, 상기 수평 아암 작동단계에 의하여 길이가 늘어난 수평 아암의 내통 내부에 설치된 서브모터가 작동하여 구동롤러를 구동시켜 구동롤러에 형성된 경사지게 한쪽은 얇고 끝 부분은 깊은 작동홈에 의하여 작동홈에 체결되며, 구동블럭에 설치된 작동구의 작동구가 작동핀에 체결된 스프링의 탄발력에 의하여 좌우로 이동되면서 양측으로 작동기어가 형성된 작동핀을 작동시키는 작동핀 작동단계로 진행된다.

상기 작동핀 작동단계에 의하여 작동핀이 좌우로 작동하면서 작동핀에 형성된 작동기어에 체결된 각각의 연결기어가 회전하는 연결기어 회전단계 후 상기 연결기어 회전단계에 의하여 연결기어에 체결된 좌측과 우측 집게가 벌려지는 집게 이동단계로 진행된다.

상기 집게 이동단계에 의하여 집게가 벌려진 상태에서 수직 작동부가 작동하여 집게 사이로 물품이 삽입되도록 수평아암이 설치된 승강부재가 하강하는 수평아암 하강단계 후 상기 수평 아암 하강단계에 의하여 집게 사이에 물품이 삽입되면 작동핀을 작동시키는 서브모터가 역회전하여 구동롤러의 작동홈 깊은 곳에 작동구가 삽입되면서 작동핀이 스프링의 탄발력에 의하여 후퇴하고 작동핀의 후퇴에 의하여 작동핀의 작동기어와 연동되게 체결된 연결기어가 역회전하며, 연결기어와 체결된 집게의 기어에 의하여 집게가 오므려 들면서 물품을 집는 물품 고정단계로 진행된다.

상기 물품 고정단계에 의하여 물품이 집게 사이에 고정되면 수평아암이 설치된 승강부재가 상승하면서 제품을 집어 올리는 제품 상승단계 후, 상기 제품 상승단계에 의하여 제품이 상승하면 수직작동부가 받침부에 설치된 서브 모터에 의하여 정회전 또는 역회전하는 수직작동부 회전단계로 진행된다.

상기 수직 작동부 회전단계와 동시에 수평아암에 설치된 서브모터가 작동하여 제품을 내려 놀 위치에 맞도록 서브모터가 열회전하여 외통의 내부로 내통을 삽입되게 하여 수평아암의 길이를 조절하는 길이 조절단계 후, 상기 길이 조절단계와 수직 작동부의 회전단계에 의하여 제품이 놓일 자리로 회전되면 다시 승강 부재가 작동하여 수평 아암을 하강시켜 집게가 물고 있는 제품을 하강시키는 제품 하강단계로 진행된다.

상기 제품 하강단계에 의하여 제품이 놀일 위치에 이르게 되면 집게를 작동시키는 서브모터가 작동하여 집게를 벌려 제품을 놓는 제품 분리단계로 작동이 완료된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 이송용 로봇 2: 제 1 서브 모터
3: 수직 작동부 4: 승강부재
5: 받침부 6: 수평 아암
7: 제 2 서브 모터
9: 하우징 10: 결합홈
11: 감속 기어부 12: 베어링
13: 조립공 14: 승강장공
15: 구동축 16: 회전블록
17: 승강작동 봉 18: 승하강 모터
19: 가이드 봉 20: 상부캡
21: 랙 기어 22: 레일 홈
23: 외통 24, 24': 고정판
25: 내통 26: 집게부
27: 결합편 28: 고정링
29: 제 3 서브 모터 30: 구동 롤러
31: 회전축 32: 회전공
33: 작동홈 34: 작동구
35: 작동핀 36: 작동기어
37: 회전 스크류 38: 가압축
39: 작동구 40: 스프링
41: 집게 블록 42: 슬라이드 공
43: 작동공 44: 연결공
45: 연결핀 46: 집게
47: 연결기어 48: 역회전 방지구
49: 멈춤 돌기용 나사 50: 걸림부
51: 결합편 52: 삽입공
53: 스톱퍼

Claims (10)

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4. 물품을 집어서 작업하거나 이송할 수 있도록 제 1 서브 모터(2)가 장착되어 수직 작동부(3)를 360˚로 회전시키고, 상기 수직 작동부(3) 내부에 설치된 승강부재(4)가 상하로 승강 작동하는 받침부(5); 와
   상기 받침부(5)의 상면에 하부가 결합되어 360˚로 회전하고, 내부에는 승강부재(4)가 설치되며, 상기 승강부재(4)에는 수평 아암(6)이 결합되어 상하부 방향으로 승강부재(4)와 수평 아암(6)이 이동하는 수직 작동부(3); 와
   상기 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되는 수평 아암(6)은 승강부재(4)에 일측 단부가 결합되고, 내주면에는 길이방향으로 랙 기어(21)가 삽입되어 슬라이드 작동할 수 있도록 레일 홈(22)이 형성된 외통(23)과, 상기 외통(23)의 선단 내부로 삽입된 제 2 서브 모터(7)와, 상기 제 2서브 모터(7)의 구동축(15)에 결합된 고정판(24)과, 상기 고정판(24)의 전면에 결합된 회전 스크류(37)와, 상기 외통(23) 선단 내부로 끼움 결합되는 내통(25)과, 상기 내통(25)의 선단 입구 내부에는 집게부(26)를 결합하기 위해 부착된 결합편(27)과, 상기 결합편(27)이 부착되지않은 내통(25)의 반대방향 내주면 일측에는 랙 기어(21)의 일부가 부착되고, 나머지는 외통(23) 내부로 돌출되어 레일 홈(22)으로 삽입되면 회전 스크류(37)와 맞물려 외통(23)에서 내통(25)이 슬라이딩 작동으로 외통 내부에서 인입 및 인출되어 길이가 조절되는 수평 아암(6); 과
   상기 수평 아암(6)의 타측 단부에는 내통(25) 내부에 제 3 서브 모터(29)가 내부에 삽입되어 한 쌍의 집게(8)를 360˚로 회전시키고, 오므렸다 펴지는 집게(46)에 의해 물품을 집어서 이송할 수 있는 집게부(26);와
   상기 제 3 서브 모터(29)와 집게(46) 사이에 위치하여 집게(46)를 일방향으로 회전시키고, 역방향으로 회전하는 것을 방지하며, 회전각도를 조절할 수 있는 역회전 방지구(48); 와 이를 제어하는 제어부를 포함한 물품 이송용 로봇에 있어서,
   상기 수평 아암(6)의 일측 단부에 결합되는 집게부(26)는 내통(25) 내부로 삽입되어 결합편(27)의 배면에 밀착된 고정링(28)과, 상기 고정링(28)의 배면에 제 3 서브 모터(29)가 밀착되어 고정링(28)에 고정된 상태에서 제 3 서브 모터(29)의 구동축(15)에는 구동축(16)과 함께 회전하도록 배면이 결합된 구동 롤러(30)와, 상기 구동 롤러(30)의 전면 중앙에는 전방을 향해 돌출된 회전축(31)과,
   상기 구동 롤러(30)에서 회전축(31)의 좌우측 방향 전면 일부에는 내측으로 대향지게 호형상으로 형성된 한 쌍의 작동홈(33)과,
   상기 구동 롤러(30)의 전면에 위치하여 회전축(31)에 배면이 끼움 결합되어 구동 돌러(30)의 전면에서 회전하는 작동 롤러(39)와,
   상기 작동 롤러(39)의 배면에는 회전축(31)이 삽입되도록 중앙에는 회전공(32)이 형성되어 회전축(31)이 끼움 결합되고, 전면 중앙에는 전방을 향해 가압축(38)이 돌출되며, 상기 작동 롤러(39)의 배면에는 회전공(32)의 좌우 양측에는 회전시 작동홈(33)에 삽입 및 인출되도록 작동홈(33)과 대응하게 배면을 향해 돌출된 작동구(34)와,
   상기 작동 롤러(39)의 전면에서 전방을 향해 돌출된 가압축(38)에 배면이 끼움 결합되어 작동홈(33)에 작동구(34)가 삽입되면 원상태로 복귀하고, 작동홈(33)에서 작동구(34)가 인출되어 작동 롤러(39)의 전면에 위치하면 전방을 향해 슬라이딩 작동하는 작동핀(35)과,
   상기 작동핀(35)은 배면에서 내측으로 슬라이드 공(42)이 형성되어 가압축(38)이 삽입되고, 상기 작동핀(35)의 선단 일부에는 길이방향을 따라 좌우 방향으로 대향지게 작동 기어(36)가 순차적으로 형성된 상태에서 작동 기어(36)를 제외한 나머지 부분에 위치하도록 삽입된 스프링(40)과,
   상기 스프링(40)은 작동구(34)가 작동홈(33)에 삽입되면 탄성력에 의해 작동핀(35)이 후방으로 슬라이딩 작동하여 원상태로 복귀하고, 상기 작동핀(35)이 삽입되는 집게 블록(41)은 원통형상으로 형성되어 일측 단부는 내통(25)에 삽입되어 내통(25) 내부에 위치한 고정판(24')에 조임 결합된 상태에서 작동핀(35)이 삽입되어 회전 및 슬라이드 작동할 수 있도록 슬라이드 공(42)이 형성되고, 상기 슬라이드 공(42)과 통공되게 선단의 전면 및 좌우 양측으로 형성된 작동공(43)과, 상기 작동공(43)과 슬라이드 공(43)과 교차되게 형성된 연결공(44)과, 상기 연결공(44)으로 작동핀(35)의 작동기어(36)와 맞물려 회전하도록 연결기어(47)가 결합된 연결핀(45)이 조임 결합되고, 상기 작동공(43)으로는 좌우 방향으로 대향지게 형성된 삽입된 한 쌍의 집게(46)와, 상기 집게(46)는 일측 단부에 기어가 형성되어 연결기어(47)와 맞물린 상태에서 작동핀(35)이 전방을 향해 슬라이딩 작동하면 작동기어(36)와 연결기어(47)가 맞물려 회전하면 연결기어(47)와 집게(46)의 일측 단부에 형성된 기어가 맞물려 상하부 방향으로 이동하여 집게(46)가 벌려지고, 반대로 작동핀(35)이 후방으로 스프링(40)의 탄성력에 의해 슬라이딩 작동하여 복귀하면 작동기어(36)와 연결기어(47)가 역방향으로 회전하여 집게(46)가 밀착되는 방식에 의해 오므렸다 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 물품 이송용 로봇.
   
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8. 청구항 4항에 있어서,
   상기 집게부(26)는 한쌍의 집게(46)가 오무려졌다가 벌어질 때 일정거리 이상 집게(46)가 벌어지지 않도록 작동공(43)의 양측에는 스톱퍼(53)가 부착되어 일정거리만큼만 벌어지도록 간섭하는 것을 특징으로 하는 물품 이송용 로봇.
   
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