KR101641178B1

KR101641178B1 - 다관절로봇용 슬라이더

Info

Publication number: KR101641178B1
Application number: KR1020160014930A
Authority: KR
Inventors: 천종관
Original assignee: 주식회사 대광로보틱스
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-07-20

Abstract

본 발명은 작업툴의 움직임에 따라 보호튜브가 당겨지고 밀려지는 동작이 아니라 보호튜브를 고정한 슬라이딩판이 전진하고 후진하여 작업툴의 움직임에 대응하기 때문에 보호튜브의 손상과 마모를 방지하여 효율적인 작업을 가능하게 하면서 다관절로봇의 공전율을 최소화 하면서 유지보수에 따르는 시간과 비용을 절감할 수 있도록 한 것으로서;
다관절로봇의 본체에 장착할 수 있도록 하판과, 상기 하판 전,후측에서 상방으로 돌출되는 수직판과 상기 수직판의 상단에서 전측과 후측으로 돌출되는 전측상판과 후측상판으로 구성되는 베이스와; 상기 전,후측상판의 상면에 고정하는 슬라이딩블록과; 상기 슬라이딩블록에 결합되는 슬라이딩레일을 저면에 고정하여 베이스에 대하여 전,후방향으로 움직이는 슬라이딩판과; 상기 슬라이딩판의 전측 저면과 후측상판의 양측에 고정되는 스프링고리에 연결하여 전진한 슬라이딩판을 원래의 위치로 복귀시키는 한 쌍의 복귀스프링과; 상기 슬라이딩판의 상면 전측과 후측에 고정하여 호스를 내장한 보호튜브를 유지하는 프론트클램퍼 및 리어클램퍼와; 상기 베이스의 하판에는 길이방향에 대한 직각방향으로 돌출되게 엔드브라켓을 고정하여 본체와 연결되는 보호튜브의 끝부분을 유지하는 엔드클램퍼를 고정하여 구성하는 것이 특징이다.

Description

다관절로봇용 슬라이더{MULT ARTICULAR ROBOT FOR SLIDER}

본 발명은 다관절로봇용 슬라이더에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 다관절로봇의 본체와 헤드에 장착되는 다양한 종류의 작업툴 사이를 연결하는 전선이나 호스를 수용하는 보호튜브를 헤드의 움직임을 따라 전,후방향으로 움직여 보호튜브의 손상을 방지하면서 효율적인 작업이 이루어질 수 있도록 하는 슬라이더의 제공에 관한 것이다.

다관절로봇은 여러개의 관절로 이루어진 로봇본체를 작업현장에 설치하고, 로봇본체의 일측에 헤드에는 용접기 등과 같은 다양한 작업툴을 장착하여 현장에 맞는 작업을 기계적으로 수행하는 장치이다.

이러한 다관절로봇의 헤드에 장착되는 작업툴로는 로봇본체와 전기적인 연결 또는 작업툴 작동을 위한 각종의 전선이나 배관 및 호스(이하 호스라 한다.)를 연결하여 제어할 수 있도록 하는 데, 이러한 호스는 별도의 보호튜브 내부에 위치한 상태에서 로봇본체에서 헤드까지 연결되어 호스들을 보호할 수 있도록 하고 있는 실정이다.

로봇본체와 헤드를 연결하고 있는 호스는 헤드에 장착된 작업툴의 움직에 따라 당겨져거나 밀려지는 작동이 반복적으로 일어나게 되는 데, 이때 호스를 견고하게 고정시킬 경우에는 당겨지거나 밀려짐에 따라 호스의 손상이 우려되므로 이를 보완하기 위하여 작업툴의 움직임에 따라 호스를 수용한 보호튜브가 어느정도 당겨지고 밀려지는 것을 자유롭게 하기 위한 보호튜브 안내구가 구비된다.

종래에도 이러한 보호튜브가 당겨지고 밀려질 수 있도록 한 보호튜브 안내구가 개발되어 사용되고 있으며, 대표적인 예를 도 7을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 보호튜브 안내구(1)는 다관절로봇의 본체에 장착될 수 있도록 판상형태의 안내구바디(2)가 구비되고, 상기 안내구바디(2)의 전방과 후측에는 튜브가이드(3)를 고정한다.

상기 튜브가이드(3)는 개략 터널형상(또는 사각형상)으로 구비되고, 터널형상의 튜브가이드(3) 내면 상하측과 좌우측에는 구름(회전)운동이 자유로은 롤러(4)를 설치하여 보호튜브(5)가 통과하도록 구성하고 있다.

없음.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 보호튜브 안내구는, 보호튜브가 튜브가이드에 설치된 롤러에 사방이 연접되면서 당겨지고 밀려지는 과정에서 상시 마찰을 일으키기 때문에 짧은 작업시간에도 불구하고 보호튜브의 피복이 벗겨지거나 두께가 얇아져 찢어지는 손상이 빈번하게 발생하게 된다.

이와 같이 보호튜브의 손상이 있는 상태에서 이를 발결하지 못하고 계속적인 작업이 이루어질 경우에는 보호튜브 내부에 위치한 호스가 롤러와 직접적인 연접과 마찰을 일으켜 호스까지 손상되는 현상이 발생하고, 상기와 같이 보호튜브 내부의 호스가 손상될 경우에는 작업툴의 제어가 곤란하게 되므로 작업이 불가능한 상태가 된다.

상기와 같이 보호튜브 또는 호스의 손상이 발생할 경우에는 보호튜브를 새로운 것으로 교체하거나 손상된 호스를 교체하기 위하여 다관절로봇을 정지시키고 교체작업을 수행하여야 하므로 작업공정시간이 발생하여 생산 효율성이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.

특히 보호튜브 또는 호스의 손상부위가 작업자의 시야에서 벗어난 위치에 있을 겨우에는 작업툴의 이상 또는 정지가 있어야만 확인할 수 있고, 이를 정상적인 상태로 유지하는 데에도 상당히 많은 시간과 인력이 투입되어야 하므로 불필요하게 유지보수에 많은 시간과 비용이 소요되므로 결국에는 생산원가 상승의 원인이 되어 대외적인 경쟁력이 취약하게 되는 것이다.

그리고, 보호튜브가 작업툴의 움직임에 따라 튜브가이드의 전방과 후방으로 움직일 때 튜브가이드에 걸림되어 급격하게 절곡되는 현상이 발생할 경우에도 일시적으로 작업툴의 작동이 정지되거나 제어가 불가능한 형태가 되기 때문에 원만한 작업을 지속할 수 없게되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 다관절로봇의 본체에 장착할 수 있도록 하판과, 상기 하판 전,후측에서 상방으로 돌출되는 수직판과 상기 수직판의 상단에서 전측과 후측으로 돌출되는 전측상판과 후측상판으로 구성되는 베이스와; 상기 전,후측상판의 상면에 고정하는 슬라이딩블록과; 상기 슬라이딩블록에 결합되는 슬라이딩레일을 저면에 고정하여 베이스에 대하여 전,후방향으로 움직이는 슬라이딩판과; 상기 슬라이딩판의 전측 저면과 후측상판의 양측에 고정되는 스프링고리에 연결하여 전진한 슬라이딩판을 원래의 위치로 복귀시키는 한 쌍의 복귀스프링과; 상기 슬라이딩판의 상면 전측과 후측에 고정하여 호스를 내장한 보호튜브를 유지하는 프론트클램퍼 및 리어클램퍼와; 상기 베이스의 하판에는 길이방향에 대한 직각방향으로 돌출되게 엔드브라켓을 고정하여 본체와 연결되는 보호튜브의 끝부분을 유지하는 엔드클램퍼를 고정하여 구성하고;

작업툴의 움직임에 따라 보호튜브가 당겨지고 밀려지는 동작이 아니라 보호튜브를 고정한 슬라이딩판이 전진하고 후진하여 작업툴의 움직임에 대응하기 때문에 보호튜브의 손상과 마모를 방지하여 효율적인 작업을 가능하게 하면서 다관절로봇의 공전율을 최소화 하면서 유지보수에 따르는 시간과 비용을 절감할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 보호튜브를 고정하여 작업툴의 움직임을 따라 슬라이딩을 통하여 전,후진함으로서 보호튜브의 마모나 손상을 원천적으로 방지하고 그에 따라 호스의 손상을 방지할 수 있으므로 작업툴의 제어와 작동을 원활하게하여 효율적인 작업수행을 가능하게 한다.

또한, 보호튜브의 불필요한 마찰을 없게 함으로서 장기간 작업을 수행하더라도 보호튜브의 손상 등이 없어 유지보수를 위한 공전시간을 줄이고 그에 따르는 비용을 절감할 수 있어 생산원가 절감에도 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 예시적인 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 정면상태의 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 평면상태의 단면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 측면상태의 단면도.
도 6은 본 발명의 기술인 슬라이더를 장착한 다관절로봇을 도시한 예시적인 사시도.
도 7은 종래 기술이 적용된 다관절로봇용 슬아이더를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 예시적인 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 정면상태의 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 평면상태의 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더를 도시한 측면상태의 단면도, 도 6은 본 발명의 기술인 슬라이더를 장착한 다관절로봇을 도시한 예시적인 사시도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 다관절로봇용 슬라이더(100)는, 다관절로봇(101)의 본체(102)에 장착할 수 있도록 금속판재를 절곡하여 하판(103)과, 상기 하판 전,후측에서 상방으로 돌출되는 수직판(104)과 상기 수직판(104)의 상단에서 전측과 후측으로 돌출되는 전측상판(105)과 후측상판(106)으로 개략

형상을 한 베이스(107)를 구비한다.

상기 베이스(107)를 구성하는 전,후측상판(105,106)의 상면에는 슬라이딩블록(108)을 고정하고, 상기 슬라이딩블록(108)에는 폭에 비하여 상대적으로 길이가긴 개략 ∏형상의 슬라이딩판(110)의 저면에 길이방향으로 고정된 슬라이딩레일(111)과 결합시켜 베이스(107)에 대하여 슬라이딩판(110)이 움직일 수 있도록 한다.

상기 슬라이딩판(110)의 전측 저면과 후측상판(106)의 양측에는 스프링고리(112)를 장착한 후 한 쌍의 복귀스프링(113)을 연결하여 전진한 슬라이딩판(110)을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있도록 한다.

상기 수직판(104)의 전방에는 댐퍼(114)를 고정하고, 상기 댐퍼(114) 위치의 슬라이딩판(110)에는 개략 ∪형상의 브라켓(115)을 고정하여 전진한 슬라이딩판(110)이 복귀할 때 초기 위치에서 정지할 수 있는 스토퍼(116) 기능을 수행할 수 있도록 한다.

상기 슬라이딩판(110)의 상면 전측과 후측에는 프론트클램퍼(117)와 리어클램퍼(118)를 고정하여 호스를 내장한 보호튜브(119)를 고정할 수 있도록 하고, 베이스(107)의 하판(103)에는 길이방향(베이스 및 슬라이딩판의 전,후방향)에 대한 직각방향으로 돌출되게 엔드브라켓(120)을 고정한다.

상기 엔드브라켓(120)의 상면에는 엔드클램퍼(121)를 고정하여 보호튜브(119)의 끝부분을 고정할 수 있도록 하고, 상기 프론트, 리어 및 엔드클램퍼(117,118,121)는 보호튜브(119)를 수용할 수 있는 내경을 가지는 관체형상의 수용구(122)와 상기 수용구(122)를 단속하는 고정구(123)로 구성한다.

상기 수용구(122) 중 보호튜브(119)가 움직이는 방향에는 확관부(124)를 일체로 형성하여 보호튜브(119)가 움직일 때 급격하게 꺽이지 않고 라운드 형태로의 변화를 유도할 수 있도록 한다.

상기 수용구(122)와 고정구(123)는 양분되어 볼트와 너트와 같은 단속수단에 의하여 조립될 수 있는 형태 또는 힌지나 경첩에 의하여 양분되면서 결합돌기와 훅으로 원터치 형태로 제 형상을 유지할 수 있도록 통상적인 방식으로 구성하고, 상기 고정구(123)는 수용구(122)를 수용할 수 있는 내경을 가지는 원형상의 고정구바디(125)를 구비하고, 상기 고정구바디(125)의 바닥위치에는 볼트(126)에 의하여 슬라이딩판(110) 및 엔드브라켓(120)과 고정될 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 다관절로봇용 슬라이더(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 슬라이더(100)를 다관절로봇(101)의 본체(102)에 장착하는 데, 베이스(107)를 구성하는 하판(103)과 본체(102)를 밀착시킨 후 볼트와 같은 통상적인 고정수단으로 장착하면 된다.

이러한 상태에서 본체(102)와 헤드에 장착된 작업툴 사이를 연결하고 있는 호스를 수용한 보호튜브(119)를 슬라이더(100)에 장착된 프론트클램퍼(117)와 리어클램퍼(118) 및 엔드클램퍼(121)를 경유하도록 한 상태에서 보호튜브(119)를 고정시킨다.

상기 보호튜브(119)의 고정은, 수용구(122)를 개방시켜 보호튜브(119)를 수용시킨 후 결합하고, 슬라이딩판(110)의 전,후측과 엔드브라켓(120)에 고정된 고정구(123)를 개방시킨 후 수용수(122)를 수용시킨 후 고정구(123)를 결합시키면 된다.

이러한 상태에서 다관절로봇(101)을 작동시켜 작업툴을 움직이게 되면, 작업툴과 연결된 보호튜브(119)가 작업툴 방향으로 당겨지거나 밀려지는 현상이 일어나게 되는 데, 이때 보호튜브(119)를 결합하고 있는 슬라이딩판(110) 전체가 본체(102)에 고정된 베이스(107)에 대하여 전진 또는 후진하여 보호튜브(119)가 움직이는 데 지장을 초래하지 않게 되는 것이다.

또한, 슬라이딩판(110)이 전진 또는 후진하는 과정에서 보호튜브(119)가 프론트, 리어 및 엔드클램퍼(117,118,121)에 유지된 상태에서 함께 전,후진하기 때문에 보호튜브(119)가 마찰을 일으키기거나 간섭을 일으키는 현상이 없으므로 장기간 사용시에도 보호튜브(119)의 마모와 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 프론트, 리어 및 엔드클램퍼(117,118,121)에 유지된 보호튜브(119)는 수용구(122)에 일체로 형성되는 확관부(124)에 의하여 보호튜브(119)가 움직임이 있을 때 급격하게 꺽이는 것을 방지하면서 확관부(124)에 형성된 라운드를 따라 움직이거나 변형되므로 손상을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 슬라이딩판(110)이 베이스(107)에 대하여 전,후진하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

작업툴이 움직이면 이와 연결된 보호튜브(119)도 따라서 움직이게 되는 데, 보호튜브(119)가 당겨지게 되면 베이스(107)의 전측상판(105)과 후측상판(106)의 중앙에 고정된 슬라이딩블록(108)에 슬라이딩레일(111)이 결합되어 있고, 상기 슬라이딩레일(111)은 슬라이딩판(110)의 저면에 고정된 상태에 있기 때문에 슬라이딩판(110)이 베이스(107)에 대하여 전,후진할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 작업툴의 움직임에 의하여 슬라이딩판(110)이 전진한 후 원래의 위치로 복귀하는 것은, 슬라이딩판(110)의 저면 전방 양측과 후측상판(106) 양측에 고정된 스프링고리(112) 사이를 복귀스프링(113)이 연결된 상태에 있으므로 슬라이딩판(110)이 전진할 때에는 복귀스프링(113)이 신장되었다가 작업출의 당김이 사라지면 복귀스프링(113)에 의하여 원래의 위치로 복귀할 수 있게 되는 것이다.

상기 슬라이딩판(110)이 복귀할 때에는 전측위치의 수직판(104)에 고정된 댐퍼(114)에 슬라이딩판(110)에 고정된 브라켓(115)이 연접되면서 복귀위치가 정지되는 스토퍼(116) 기능을 수행하여 불필요하게 슬라이딩판(110)이 후퇴하는 것을 방지할수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 작업툴의 움직임에 따라 보호튜브가 당겨지고 밀려지는 동작이 아니라 보호튜브(119)를 고정한 슬라이딩판(110)이 전진하고 후진하여 작업툴의 움직임에 대응하기 때문에 보호튜브(119)의 손상과 마모를 방지하여 효율적인 작업을 가능하게 하면서 다관절로봇(101)의 공전율을 최소화 하면서 유지보수에 따르는 시간과 비용을 절감할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

100; 다관절로봇용 슬라이더
101; 다관절로봇
107; 베이스
108; 슬라이딩블록
110; 슬라이딩판
111; 슬라이딩레일
113; 복귀스프링
116; 스토퍼
117; 프론트클램퍼
118; 리어클램퍼
121; 엔드클램퍼
124; 확관부

Claims

다관절로봇(101)의 본체(102)에 장착할 수 있도록 하판(103)과, 상기 하판 전,후측에서 상방으로 돌출되는 수직판(104)과 상기 수직판(104)의 상단에서 전측과 후측으로 돌출되는 전측상판(105)과 후측상판(106)으로 구성되는 베이스(107)와;
상기 전,후측상판(105,106)의 상면에 고정하는 슬라이딩블록(108)과;
상기 슬라이딩블록(108)에 결합되는 슬라이딩레일(111)과;
상기 슬라이딩레일(111)을 저면에 고정하여 베이스(107)에 대하여 전,후방향으로 움직이는 슬라이딩판(110)과;
상기 슬라이딩판(110)의 전측 저면과 후측상판(106)의 양측에 고정되는 스프링고리(112)와;
상기 스프링고리(112) 사이를 연결하여 전진한 슬라이딩판(110)을 원래의 위치로 복귀시키는 한 쌍의 복귀스프링(113)과;
상기 베이스(107)의 하판(103)에 길이방향에 대한 직각방향으로 돌출되게 고정하는 엔드브라켓(120)으로 구성하고;
상기 슬라이딩판(110)의 상면 전측 및 후측과 엔드브라켓(120)에 고정하여 호스를 내장한 보호튜브(119)를 유지하는 프론트클램퍼(117)과 리어클램퍼(118) 및보호튜브(119)의 끝부분을 유지하는 엔드클램퍼(121)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절로봇용 슬라이더.
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