KR101748995B1 - 6-axis vertical articulated robot for work of high temperature environment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닥면에 고정 설치된 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에 대하여 회전 가능하게 결합된 제1축링크프레임과, 상기 제1축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제2축링크프레임과, 상기 제2축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제3축링크프레임과, 상기 제3축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제4축링크프레임과, 상기 제4축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제5축링크프레임과, 상기 제5축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 6축링크프레임을 포함하고, 상기 베이스프레임의 외측면을 감싸면서 상기 베이스프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 베이스단열커버와, 상기 제1축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제1축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제1축링크단열커버와, 상기 제2축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제2축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제2축링크단열커버와, 상기 제3축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제3축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제3축링크단열커버와, 상기 제4축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제4축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제4축링크단열커버와, 상기 제5축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기제 5축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제5축링크단열커버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇에 관한 것이다.A second axial link frame rotatably coupled to the first axial link frame; and a second axial link frame rotatably coupled to the first axial link frame, A third axial link frame rotatably coupled to the second axial link frame, a fourth axial link frame rotatably coupled to the third axial link frame, and a fourth axial link frame rotatably coupled to the fourth axial link frame, A base insulating cover including an axial link frame and a six-axis link frame rotatably coupled to the fifth axial link frame, the base insulating cover surrounding the outer surface of the base frame and having a heat insulating material on a surface contacting the base frame, A first axial link heat insulating cover surrounding the outer surface of the first axial link frame and having a heat insulating material on a surface abutting the first axial link frame, A second axial link heat insulating cover having a heat insulating material on a surface thereof abutting against the second axial link frame, and a third shaft having a heat insulating material on a surface contacting the third axial link frame, A fourth axial link heat insulating cover which surrounds the outer surface of the fourth axial link frame and is provided with a heat insulating material on a surface abutting the fourth axial link frame and an outer surface of the fifth axial link frame; And a fifth axis link thermal insulation cover having a surface contacting the fifth axial link frame and having a heat insulating material.
Description
본 발명은 6축 수직 다관절 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지하도록 단열 및 냉각기능이 부가된 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a six-axis vertical articulated robot, and more particularly, to a six-axis vertical articulated robot having a six-axis vertical articulated robot having a heat insulating and cooling function to prevent breakage of components such as a motor and electric wiring due to high temperatures during operation in a high- The present invention relates to a vertical articulated robot.
일반적으로 산업용 로봇은 공장이나 산업시설 등의 각종 산업 작업현장에 배치되어 조립, 분해, 용접 및 도장 등의 작업을 인간의 노동력을 대체하여 자동화방식으로 수행하는 로봇이다.In general, industrial robots are placed in various industrial work sites such as factories and industrial facilities, and perform robots such as assembling, disassembling, welding, painting and so on in place of human labor and performing them in an automated manner.
이러한 산업용 로봇은 마치 팔의 관절과 같이 회전하면서 움직이게 되는데 회전방식 및 움직임에 따라 직교좌표 로봇, 원통좌표 로봇, 극좌표 로봇, 수평 다관절 로봇 및 수직 다관절 로봇 등으로 분류된다.These industrial robots are classified as a rectangular coordinate robot, a cylindrical coordinate robot, a polar coordinate robot, a horizontal articulated robot, and a vertical articulated robot depending on the rotation method and movement.
여기서, 수직 다관절 로봇은 작업 동작이 3종류 이상이고 3개 이상의 회전운동기구를 결합시켜 만든 로봇으로서 회전축의 개수에 따라 3축, 4축, 5축 및 6축 수직 다관절 로봇으로 다시 세분화된다. 그 중에서도 6축 수직 다관절 로봇은 사람의 어깨ㆍ팔ㆍ팔꿈치ㆍ손목과 같은 관절을 가지고 있어서 사람이 하는 운동과 비슷하게 운동할 수 있다. 그리고, 행동이 빠르고, 공간도 적게 차지하며, 동작 범위도 넓어서 각종 산업 작업현장에 다른 종류의 로봇에 비해 많이 배치되고 있다.Here, the vertical articulated robot is divided into three, four, five, and six axis vertical articulated robots according to the number of rotary axes, which is a robot formed by combining three or more working motions and three or more rotational motion mechanisms . Among them, the six-axis vertical articulated robot has joints such as human shoulders, arms, elbows, and wrists, so that it can move like a human being. Moreover, the robot is fast in action, takes up less space, and has a wider range of motion.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 대한민국 등록실용신안공보 제20-0131401호(1998. 09. 15)에는 6축 수직 다관절 로봇이 제안된 바 있다. 작동 방식은 제1축모터(1), 제2축모터(2), 제3축모터(3), 제4축모터(4), 제5축모터(5) 및 제6축모터(6) 각각의 회전에 따라 제1축아암(11), 제2축아암(12), 제3축아암(13), 제4축아암(14), 제5축아암(15) 및 제6축아암(16) 각각이 수평 회전하거나 수직 회전하고, 상기 제6축아암(16)에는 조립, 분해, 용접 또는 도장 등의 작업을 수행하는 작업공구가 설치된다.For example, as shown in FIG. 1, a 6-axis vertical articulated robot has been proposed in Korean Utility Model No. 20-0131401 (Apr. 15, 1998). The operation is controlled by the
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 6축 수직 다관절 로봇은 아암 내부에 설치된 모터 및 전기배선 등의 부품의 단순 보호를 위하여 아암이 대부분 금속 또는 고강도 합성수지로 제작되기 때문에 고온환경에서 작업시에는 취약한 문제점이 있다. 즉, 고온의 외기가 아암 내부로 전달되어 모터 및 전기배선의 온도가 고온으로 올라가면서 부품고장 및 화재발생을 초래할 수 있는 것이다.However, since the six-axis vertical articulated robot according to the conventional art described above is manufactured from most of metal or high-strength synthetic resin for simple protection of parts such as a motor and electric wiring installed in the arm, . That is, the high temperature outside air is transferred to the inside of the arm, and the temperature of the motor and the electric wiring rises to a high temperature, resulting in a component failure and a fire.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지하도록 단열 및 냉각기능이 부가된 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a high-temperature environment 6-axis vertical work machine with heat insulation and cooling function for preventing damage to components such as a motor and electric wiring due to high temperature during operation in a high- To provide a multi-joint robot.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇은, 바닥면에 고정 설치된 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에 대하여 회전 가능하게 결합된 제1축링크프레임과, 상기 제1축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제2축링크프레임과, 상기 제2축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제3축링크프레임과, 상기 제3축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제4축링크프레임과, 상기 제4축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 제5축링크프레임과, 상기 제5축링크프레임에 회전 가능하게 결합된 6축링크프레임을 포함하고, 상기 베이스프레임의 외측면을 감싸면서 상기 베이스프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 베이스단열커버와, 상기 제1축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제1축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제1축링크단열커버와, 상기 제2축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제2축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제2축링크단열커버와, 상기 제3축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제3축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제3축링크단열커버와, 상기 제4축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제4축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제4축링크단열커버와, 상기 제5축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기제 5축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제5축링크단열커버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the six-axis vertical articulated robot for high temperature environment operation of the present invention comprises a base frame fixed to a floor, a first axial link frame rotatably coupled to the base frame, A second axial link frame rotatably coupled to the first axial link frame, a third axial link frame rotatably coupled to the second axial link frame, and a fourth axial link frame rotatably coupled to the third axial link frame, A fifth axial link frame rotatably coupled to the fourth axial link frame and a six axial link frame rotatably coupled to the fifth axial link frame, And a heat insulating material covering the outer surface of the first axial link frame and contacting the first axial link frame, A second axial link heat insulating cover which surrounds the outer surface of the second axial link frame and is provided with a heat insulating material on a surface contacting with the second axial link frame, A third axial link heat insulating cover surrounding the outer surface of the fourth axial link frame and having a heat insulating material on a surface thereof abutting against the third axial link frame, And a fifth axial link heat insulating cover which surrounds the outer surface of the fifth axial link frame and is provided with a heat insulating material on a surface contacting the fifth axial link frame, do.
또한, 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은, 상기 단열재의 상면에 세라믹 소재의 난연재가 결합된 것을 특징으로 한다.Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover has a ceramic And the flame retardant of the material is bonded.
또한, 상기 단열재는, 폴리스틸렌(polystyrene) 및 그래파이트(graphite)가 혼합되어 압축 성형된 네오폴인 것을 특징으로 한다.Further, the heat insulating material is a neopole which is a mixture of polystyrene and graphite and compression-molded.
또한, 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover is detachably And a pair of coupling members which are coupled with each other.
또한, 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은, 상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 자기력으로 서로 결합 가능하도록 판형 또는 스크랩형의 자석이 설치되는 것을 특징으로 한다.Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, And a plate-shaped or scrap-shaped magnet is provided on the facing surface so as to be mutually engageable by magnetic force.
또한, 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은, 상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 볼트 및 너트에 의해 서로 결합 가능하도록 볼트홀이 관통 형성된 플렌지가 형성되는 것을 특징으로 한다.Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, And a flange having a bolt hole penetratingly formed on the opposite surface thereof so as to be coupled to each other by bolts and nuts.
또한, 상기 베이스단열커버는, 일측 외주면에 냉각기체가 공급되는 냉각기체공급홀이 관통 형성되고, 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은, 상기 냉각기체공급홀로부터 공급된 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 순으로 전달되도록 상기 단열재의 하면에 냉각기체유로가 함몰 형성되는 것을 특징으로 한다.The base heat insulating cover has a cooling gas supply hole through which cooling gas is supplied to one outer circumferential surface. The base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover , The fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover are arranged such that the cooling gas supplied from the cooling gas supply hole is guided to the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, And a cooling gas flow path is formed in a lower surface of the heat insulating material so as to be transmitted in the order of the first heat insulating cover, the link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover.
또한, 상기 베이스프레임, 제1축링크프레임, 제2축링크프레임, 제3축링크프레임, 제4축링크프레임, 제5축링크프레임 및 제6축링크프레임 중에서 어느 하나 이상의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 냉각기체공급홀로 냉각기체를 공급하는 냉각기와, 상기 냉각기로 냉각을 위한 기체를 공급하는 기체저장탱크와, 상기 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임 각각이 원하는 방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 온도센서의 감지값에 따라 상기 냉각기체공급홀에 냉각기체가 공급되도록 상기 냉각기 및 기체저장탱크를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a temperature for sensing the temperature of at least one of the base frame, the first axial link frame, the second axial link frame, the third axial link frame, the fourth axial link frame, the fifth axial link frame, A gas storage tank for supplying gas to be cooled by the cooler; and a controller for controlling the first axis link frame to the sixth axis link frame such that each of the first axis link frame to the sixth axis link frame is rotated in a desired direction And a control unit for controlling the cooler and the gas storage tank so that the cooling gas is supplied to the cooling gas supply hole according to the sensed value of the temperature sensor.
또한, 상기 냉각기체유로는, 상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 순으로 전달되도록 서로 맞닿는 면의 단열재 하면에 둘레를 따라 함몰 형성된 전달로와, 상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각의 단열재 하면을 따라 상하좌우로 확산되도록 상기 전달로와 연통되면서 십자형으로 함몰 형성된 확산로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cooling gas flow path may be formed in such a manner that the cooling gas flows through the base insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, A first axial link heat insulating cover, a second axial link heat insulating cover, a third axial link heat insulating cover, and a third axial link heat insulating cover, The fourth axial link heat insulating cover, and the fifth axial link heat insulating cover, which are communicated with the transfer path so as to be vertically and horizontally and horizontally spread along the bottom surface of the heat insulating member, respectively.
또한, 상기 제어부는, 상기 온도센서의 감지값이 기설정된 냉각모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각기 및 기체저장탱크로 냉각모드 제어신호를 송신하여 상기 냉각기체공급홀로 냉각기체를 공급하는 냉각모드와, 상기 온도센서의 감지값이 기설정된 강제정지모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각모드를 수행하면서 상기 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임을 각각 회전시키는 회전모터의 작동을 강제로 정지시키는 강제정지모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit may further include a cooling mode for transmitting a cooling mode control signal to the cooler and the gas storage tank to supply the cooling gas to the cooling gas supply hole when the sensed value of the temperature sensor is greater than a predetermined cooling mode temperature value, And a forcible stop for forcibly stopping the operation of the rotary motor for rotating the first axial link frame to the sixth axial link frame while performing the cooling mode when the sensed value of the temperature sensor is greater than a predetermined forced stop mode temperature value, Mode.
본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇은, 첫째 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버를 통하여 고온의 외기가 프레임 내부로 전달되는 것을 차단함으로써, 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation according to the present invention is characterized in that it comprises a first base insulating cover, a first axis link insulator cover, a second axis link insulator cover, a third axis link insulator cover, a fourth axis link insulator cover, It is possible to prevent the high temperature outside air from being transmitted to the inside of the frame through the axial link heat insulating cover, thereby preventing the parts such as the motor and electric wiring due to the high temperature from being damaged during operation in the high temperature environment.
둘째, 냉각기체유로가 각각 형성된 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버와, 온도센서, 냉각기, 기체저장탱크 및 제어부를 통하여 감지된 온도에 따라 단열커버에 냉각기체를 공급하거나 모터의 작동을 정지시킴으로써, 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Second, the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, and the fifth axial link heat insulating cover, By supplying the cooling gas to the heat insulating cover or stopping the operation of the motor according to the detected temperature through the cooler, the gas storage tank and the control unit, it prevents the parts such as the motor and electric wiring due to the high temperature from being damaged during operation in the high temperature environment There is an effect that can be done.
도 1은 종래 기술에 따른 6축 수직 다관절 로봇을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 일 실시예를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임 각각의 회전방향을 화살표로 표시하여 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임이 회전한 상태의 일 실시예를 도시한 사시도이며,
도 5는 도 4의 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임을 분해한 상태를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 베이스프레임 및 베이스단열커버를 확대하여 도시한 사시도이며,
도 7은 도 4의 제1축링크단열커버를 제1축링크프레임으로부터 분해한 상태를 도시한 사시도이고,
도 8은 도 4의 제2축링크단열커버를 제2축링크프레임으로부터 분해한 상태를 도시한 사시도이며,
도 9는 도 4의 제3축링크단열커버를 제3축링크프레임으로부터 분해한 상태를 도시한 사시도이고,
도 10은 도 4의 제4축링크단열커버를 제4축링크프레임으로부터 분해한 상태를 도시한 사시도이며,
도 11은 도 4의 제5축링크단열커버를 제5축링크프레임으로부터 분해한 상태를 도시한 사시도이고,
도 12는 도 6의 베이스단열커버의 단열재 및 난연재를 나타내기 위해 각각 도시한 사시도 및 요부단면도이며,
도 13은 도 12의 베이스단열커버에 구성된 한 쌍의 결합부재의 결합방식에 대한 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 14는 도 12의 베이스단열커버에 구성된 한 쌍의 결합부재의 결합방식에 대한 다른 실시예를 도시한 사시도이며,
도 15는 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,
도 16은 도 15의 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임을 분해한 상태를 도시한 사시도이며,
도 17은 도 16의 베이스단열커버의 단열재, 난연재 및 냉각기체유로를 나타내기 위해 각각 도시한 사시도 및 요부단면도이고,
도 18은 도 17의 베이스단열커버에 구성된 한 쌍의 결합부재 각각에 형성된 냉각기체유로를 나타내기 위해 도시한 사시도이며,
도 19는 도 15의 실시예를 기준으로 냉각기체의 전달과정을 화살표로 표시하여 도시한 사시도이고,
도 20은 도 15의 실시예의 온도센서, 냉각기, 기체저장탱크 및 제어부의 장치블록도이다.FIG. 1 is a perspective view of a six-axis vertical articulated robot according to the prior art,
FIG. 2 is a perspective view illustrating an embodiment of a six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation according to the present invention,
3 is a perspective view showing rotation directions of the first to sixth axial link frames of FIG. 2 by arrows, and FIG.
4 is a perspective view showing an embodiment in which the first to sixth axis link frames of FIG. 3 are rotated, and FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the first to sixth axial link frames of FIG. 4 are disassembled,
Fig. 6 is an enlarged perspective view of the base frame and the base heat-insulating cover of Fig. 5,
Fig. 7 is a perspective view showing a state in which the first axial link heat-insulating cover of Fig. 4 is disassembled from the first axial link frame,
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the second axial link heat-insulating cover of FIG. 4 is disassembled from the second axial link frame,
Fig. 9 is a perspective view showing a state in which the third axial link heat-insulating cover of Fig. 4 is disassembled from the third axial link frame,
Fig. 10 is a perspective view showing a state in which the fourth axial link heat-insulating cover of Fig. 4 is disassembled from the fourth axial link frame,
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the fifth axial link heat insulating cover of FIG. 4 is disassembled from the fifth axial link frame,
12 is a perspective view and a main part sectional view respectively showing a heat insulating material and a flame retardant material of the base heat insulating cover of Fig. 6,
FIG. 13 is a perspective view showing an embodiment of a coupling method of a pair of coupling members formed in the base insulating cover of FIG. 12,
FIG. 14 is a perspective view showing another embodiment of a coupling method of a pair of coupling members formed in the base insulating cover of FIG. 12,
FIG. 15 is a perspective view showing another embodiment of a six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation according to the present invention,
Fig. 16 is a perspective view showing a state in which the first to sixth axial link frames of Fig. 15 are disassembled,
17 is a perspective view and a principal part sectional view respectively showing a heat insulating material, a flame retardant, and a cooling gas flow path of the base heat insulating cover of Fig. 16,
Fig. 18 is a perspective view showing a cooling gas flow path formed in each of the pair of coupling members formed in the base insulating cover of Fig. 17,
FIG. 19 is a perspective view showing the process of transferring the cooling gas with reference to the embodiment of FIG. 15,
20 is a device block diagram of the temperature sensor, the cooler, the gas storage tank, and the control unit in the embodiment of Fig.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a six-axis vertical articulated robot for high temperature environment operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 일 실시예는, 도 2 내지 14에 도시된 바와 같이 베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70)을 포함하고, 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)를 포함하여 이루어진다.First, as shown in FIGS. 2 to 14, the six-axis vertical articulated robot for high temperature environment operation according to the present invention includes a
베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 로봇이 6축 회전이 가능하도록 회전모터가 각각 설치된 프레임이다. 베이스프레임(10)은 하방이 바닥면에 고정 설치되면서 제1축회전모터(11)가 설치되고, 제1축링크프레임(20)은 상기 제1축회전모터(11)에 의해 상기 베이스프레임(10)에 대하여 회전 가능하게 결합되면서 제2축회전모터(21)가 설치된다. 제2축링크프레임(30)은 상기 제2축회전모터(21)에 의해 상기 제1축링크프레임(20)에 회전 가능하게 결합되면서 제3축회전모터(31)가 설치되고, 제3축링크프레임(40)은 상기 제3축회전모터(31)에 의해 상기 제2축링크프레임(30)에 회전 가능하게 결합되면서 제4축회전모터(41)가 설치된다. 제4축링크프레임(50)은 상기 제4축회전모터(41)에 의해 상기 제3축링크프레임(40)에 회전 가능하게 결합되면서 제5축회전모터(51)가 설치되고, 제5축링크프레임(60)은 상기 제5축회전모터(51)에 의해 상기 제4축링크프레임(50)에 회전 가능하게 결합되면서 제6축회전모터(61)가 설치된다. 제6축링크프레임(70)은 상기 제6축회전모터(61)에 의해 상기 제5축링크프레임(60)에 회전 가능하게 결합되고, 작업환경에 따라 조립, 분해, 용접 또는 도장 등의 작업을 수행하는 작업공구가 선택적으로 설치된다. 여기서 상기 베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70) 각각은 도면에 도시된 바 없지만 내부에 설치된 모터 및 전기배선 등의 교체 및 수리를 위하여 분리 가능한 복수의 결합부재로 구성될 수 있다.The first
베이스단열커버(100)는 도 2 내지 6 및 12에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임(10)의 외측면을 감싸면서 상기 베이스프레임(10)과 맞닿는 면에 단열재(130)가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(110, 120)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 6 and 12, the base
제1축링크단열커버(200)는 도 2 내지 5 및 7에 도시된 바와 같이 상기 제1축링크프레임(20)의 외측면을 감싸면서 상기 제1축링크프레임(20)과 맞닿는 면에 단열재가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(210, 220)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 5 and 7, the first axial link
제2축링크단열커버(300)는 도 2 내지 5 및 8에 도시된 바와 같이 상기 제2축링크프레임(30)의 외측면을 감싸면서 상기 제2축링크프레임(30)과 맞닿는 면에 단열재가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(310, 320)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 5 and 8, the second axial link
제3축링크단열커버(400)는 도 2 내지 5 및 9에 도시된 바와 같이 상기 제3축링크프레임(40)의 외측면을 감싸면서 상기 제3축링크프레임(40)과 맞닿는 면에 단열재가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(410, 420)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 5 and 9, the third axial link
제4축링크단열커버(500)는 도 2 내지 5 및 10에 도시된 바와 같이 상기 제4축링크프레임(50)의 외측면을 감싸면서 상기 제4축링크프레임(50)과 맞닿는 면에 단열재가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(510, 520)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 5 and 10, the fourth axial link heat-
제5축링크단열커버(600)는 도 2 내지 5 및 11에 도시된 바와 같이 상기 제5축링크프레임(60)의 외측면을 감싸면서 상기 제5축링크프레임(60)과 맞닿는 면에 단열재가 구비되고, 서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재(610, 620)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 5 and 11, the fifth axial link
여기서, 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)를 각각 구성시킨 이유는, 상기 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70) 각각이 회전하는 6축 수직 다관절 로봇의 단열커버임을 고려하여 상기 링크프레임 각각의 회전에 방해되지 않도록 하기 위함으로, 이를 위해 링크프레임 간의 결합면에는 도 6 내지 11에 도시된 바와 같이 단열커버가 감싸지지 않는 형상을 가진다.Here, the base
그리고, 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 각각은, 상기 단열재의 상면에 세라믹 소재의 난연재가 결합된다. 세라믹은 열처리 공정을 거쳐 얻어지는 비금속 무기질 고체 재료로서, 경도는 스텐레스 강철의 약 3배에 달하고, 강성은 스텐레스강철의 약 2배에 달하며, 1,000℃ 이상의 온도에서도 녹거나 타지 않기 때문에 내열성이 우수하고, 전기 절연성, 내마모성 및 내식성 또한 우수하기 때문에 각종 기계부품에 사용된다. 종류에는 가장 대표적인 알루미나를 비롯하여 탄화 규소, 질화 알루미늄, 질화 규소, 산화 지르코늄, 이산화 규소, 사이알론 및 유리 세라믹스 등이 있으며 본 발명에서는 이 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 따라서, 내열성 및 강도가 우수한 세라믹재의 난연재를 상기 단열재의 상면에 결합시킴으로써, 충격 및 열에 다소 취약한 단열재를 충격 및 열로부터 보호하면서 베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70)도 보호할 수 있다.The first axial link
예컨대, 도 12는 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 중에서 대표적으로 상기 베이스단열커버(100)에 구비된 단열재(130) 및 세라믹 소재의 난연재(140)를 도시한 것이다. 이와 마찬가지로 상기 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 역시 단열재 및 난연재가 구비된다.For example, FIG. 12 is a cross-sectional view of the base
또한, 상기 단열재는 폴리스틸렌(polystyrene) 및 그래파이트(graphite)가 혼합되어 압축 성형된 네오폴이 사용될 수 있다. 네오폴은 단열재의 하나로서 비드법으로 폴리스틸렌(polystyrene) 알갱이를 압축 성형해서 만들어지는 스티로폼과 기본적은 재료와 가공법은 동일하나 그래파이트(graphite)를 첨가함으로써 스티로폼 보다 단열성능 및 난연성이 우수하다. 따라서, 단열성능 및 난연성이 일반 스티로폼보다 우수한 네오폴을 단열재로 사용함으로써, 고온환경에서 작업시 고온의 외기가 프레임 내부로 전달되는 것을 차단하고, 이를 통해 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Also, the heat insulating material may be neopol mixed with polystyrene and graphite and compression molded. Neopole is one of the insulation materials. It is basically the same material and processing method as the styrofoam produced by compression molding of polystyrene granules by the bead method, but it has better adiabatic performance and flame retardancy than styrofoam by adding graphite. Therefore, by using Neopole, which is superior in heat insulation performance and flame retardancy than ordinary styrofoam, as insulation, it prevents high temperature outside air from being transferred to the inside of the frame when working in a high temperature environment, There is an effect that the components such as wiring can be prevented from being damaged.
또한, 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 각각은, 상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 자기력으로 서로 결합 가능하도록 판형 또는 스크랩형의 자석이 설치되거나, 상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 볼트 및 너트에 의해 서로 결합 가능하도록 볼트홀이 관통 형성된 플렌지가 형성될 수 있다. 상기 플렌지는 단열재의 상면에 결합된 난연재가 연장되어 일체로 형성될 수 있다. In addition, the
다시 말해서, 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 각각은, 도 6 내지 11에 도시된 바와 같이 한 쌍의 결합부재(110, 120, 210, 220, 310, 320, 410, 420, 510, 520, 610, 620)를 각각 구성하되, 한 쌍으로 이루어진 상기 결합부재 각각의 결합이 용이하면서 결합수단으로 인하여 단열재 및 난연재의 성능이 떨어지지 않도록 자석형 또는 플렌지형으로 결합되도록 하는 것이다. 이를 통해 사용자가 모터 및 전기배선 등의 부품 교체 및 수리시 단열커버를 베이스프레임 및 링크프레임으로부터 쉽게 탈거하고, 결합시킬 수 있다.In other words, the
예컨대, 도 13은 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 중에서 대표적으로 상기 베이스단열커버(100)에 구성된 한 쌍의 결합부재(110, 120)의 서로 마주보는 면에 판형의 자석(150)이 설치된 것을 도시한 것이다. 여기서, 상기 자석(150)은 일반 자석에 비해 자기력이 우수하고, 열에 강한 영구자석류가 사용될 수 있다. 그리고, 도 14는 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 중에서 대표적으로 상기 베이스단열커버(100)에 구성된 한 쌍의 결합부재(110, 120)의 서로 마주보는 면에 볼트 및 너트에 의해 서로 결합 가능하도록 볼트홀(161)이 관통 형성된 플렌지(160)가 형성된 것을 도시한 것이다. 이와 마찬가지로 상기 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)에 구성된 한 쌍의 결합부재의 서로 마주보는 면에 자석 또는 플렌지가 설치되거나 형성될 수 있다.For example, FIG. 13 is a cross-sectional view of the base
한편, 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 다른 실시예는, 도 15 내지 20에 도시된 바와 같이 베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70)을 포함하고, 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)를 포함하면서 온도센서(700), 냉각기(800), 기체저장탱크(900) 및 제어부(1000)를 더 포함한다. 다만, 상술한 일 실시예에서 상세하게 설명한 구성요소에 관해서는 이하 중복되는 설명은 생략한다.Another embodiment of the six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation according to the present invention includes a
본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇의 다른 실시예에서 상기 베이스단열커버(100)는, 도 16 내지 18에 도시된 바와 같이 일측 외주면에 냉각기체가 공급되는 냉각기체공급홀(170)이 관통 형성된다. 그리고, 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 각각은, 상기 냉각기체공급홀(170)로부터 공급된 냉각기체가 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 순으로 전달되도록 상기 단열재의 하면에 냉각기체유로가 함몰 형성된다.In another embodiment of the six-axis vertical articulated robot for high temperature environment operation according to the present invention, the base
여기서, 상기 냉각기체유로는, 상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 순으로 전달되도록 서로 맞닿는 면의 단열재 하면에 둘레를 따라 함몰 형성된 전달로를 포함한다. 그리고, 상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 각각의 단열재 하면을 따라 상하좌우로 확산되도록 상기 전달로와 연통되면서 십자형으로 함몰 형성된 확산로를 포함한다.Here, the cooling gas flow path is formed so that the cooling gas flows through the base
예컨대, 도 17 및 18은 상기 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 중에서 대표적으로 상기 베이스단열커버(100)에 구성된 한 쌍의 결합부재(110, 120) 각각의 단열재(130) 하면에 냉각기체유로(180)가 함몰 형성되고, 상기 냉각기체유로(180)가 전달로(181) 및 확산로(182)를 포함하는 것을 도시한 것이다. 한 쌍의 결합부재(110, 120)에 각각 형성된 상기 확산로(182)는 서로 연통되도록 서로 마주보는면이 내측이 부분적으로 함몰 형성된다. 그리고, 상기 냉각기체공급홀(170)은 도면에는 1개로 표시되어 있지만 냉각기체의 공급이 원활하도록 한 쌍의 결합부재(110. 120) 각각에 관통 형성될 수도 있다. 따라서, 상기 냉각기체공급홀(170)을 통해 공급된 냉각기체는 상기 냉각기체유로(180)가 전달로(181) 및 확산로(182)를 따라서 베이스단열커버(100)의 단열재 하면을 따라 상하좌우로 확산됨과 동시에 상기 베이스단열커버(100)와 부분적으로 맞닿는면이 있는 제1축링크단열커버(200)에 형성된 냉각기체유로의 전달로로 냉각기체가 이동되고, 확산로를 통해 상기 제1축링크단열커버(200)의 단열재 하면을 따라 상하좌우로 확산된다. 이와 같은 방식으로 상기 제1축링크단열커버(200)에 전달된 냉각기체는 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 순으로 전달되고, 이러한 냉각기체의 전달과정은 도 19에 화살표로 표시하였다. 즉. 상기 베이스단열커버(100) 및 제1축링크단열커버(200), 상기 제1축링크단열커버(200) 및 제2축링크단열커버(300), 상기 제2축링크단열커버(300) 및 제3축링크단열커버(400), 상기 제3축링크단열커버(400) 및 제4축링크단열커버(500), 상기 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600) 간에는 도 4 및 6 내지 11에 도시된 바와 같이 각각 부분적으로 맞닿는면이 존재하도록 형성되고, 맞닿는면 각각에 상기 냉각기체유로의 전달로가 함몰 형성되는 것이다.For example, FIGS. 17 and 18 illustrate the base
온도센서(700)는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임(10), 제1축링크프레임(20), 제2축링크프레임(30), 제3축링크프레임(40), 제4축링크프레임(50), 제5축링크프레임(60) 및 제6축링크프레임(70) 중에서 어느 하나 이상의 온도를 감지하는 센싱수단이다. 이때, 상기 온도센서(700)는 단열커버의 커버링에 방해되지 않도록 프레임의 내측면에 설치될 수 있다. 예컨대, 도 16은 베이스프레임(10) 및 제1축링크프레임(20)에 상기 온도센서(700)가 각각 설치된 모습을 도시한 것이다.16, the
냉각기(800)는 도 15 및 19에 도시된 바와 같이 상기 냉각기체공급홀(170)로 냉각기체를 공급하는 수단이고, 기체저장탱크(900)는 상기 냉각기(800)로 냉각을 위한 기체를 공급하는 수단이다. 여기서, 상기 냉각기(800) 및 냉각기체공급홀(170)와, 상기 냉각기(800) 및 기체저장탱크(900) 간에는 각각 단열재가 감싸진 관로를 통해 서로 연결된다. 그리고, 상기 냉각기(800) 및 기체저장탱크(900) 각각에는 도면에 도시된 바 없지만 상기 냉각기체공급홀(170)로 냉각기체가 충분한 고압상태로 공급될 수 있도록 펌프가 구비되고, 후술할 제어부에 의해 냉각기체를 필요시에만 공급될 수 있도록 전자밸브가 구비될 수 있는데 이러한 펌프 및 전자밸브는 냉각기 및 저장탱크에서 널리 사용되는 기술이므로 더이상의 설명은 생략한다. 또한, 상기 냉각기체는 기체냉각방식에서 널리 사용되는 공기, 질소, 이산화탄소 및 헬륨 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다. 즉, 상기 기체저장탱크(900)에 저장된 기체는 상기 냉각기(800)로 이동되어 일정온도 이하로 냉각된 다음 상기 냉각기체공급홀(170)을 통해 단열커버로 공급되는 것이다.The cooler 800 is a means for supplying cooling gas to the cooling
제어부(1000)는 도 15 및 20에 도시된 바와 같이 상기 제1축링크프레임(20) 내지 제6축링크프레임(70) 각각이 원하는 방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 온도센서(700)의 감지값에 따라 상기 냉각기체공급홀(170)에 냉각기체가 공급되도록 상기 냉각기(800) 및 기체저장탱크(900)를 제어하는 수단이다. 여기서, 상기 제1축링크프레임(20) 내지 제6축링크프레임(70) 각각의 회전제어는 제1축회전모터(11) 내지 제6축회전모터(61)를 제어하는 것으로 이는 모터제어회로(1030)를 통해 수행될 수 있다.The
그리고, 상기 제어부(1000)는, 상기 온도센서(700)의 감지값이 기설정된 냉각모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각기(800) 및 기체저장탱크(900)로 냉각모드 제어신호를 송신하여 상기 냉각기체공급홀(170)로 냉각기체를 공급하는 냉각모드(1010)를 포함한다. 또한, 상기 온도센서(700)의 감지값이 기설정된 강제정지모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각모드(1010)를 수행하면서 상기 제1축링크프레임(20) 내지 제6축링크프레임(70)을 각각 회전시키는 회전모터의 작동을 강제로 정지시키는 강제정지모드(1020)를 포함한다. 여기서 상기 회전모터는 제1축회전모터(11) 내지 제6축회전모터(61)이고, 상기 모터제어회로(1030)에 제어신호를 송신하여 상기 제1축회전모터(11) 내지 제6축회전모터(61)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 강제정지모드온도값은 냉각모드온도값보다 높게 설정됨에 따라 상기 냉각모드(1010)가 수행되어도 링크프레임의 온도가 내려가지 않을 경우 상기 강제정지모드(1020)가 수행되도록 한다. 상기 냉각모드(1010) 또는 강제정지모드(1020)가 수행되는 상태에서 상기 온도센서(700)의 감지값이 상기 냉각모드온도값 또는 강제정지모드온도값 밑으로 떨어지면 강제정지모드(1020)에서 냉각모드(1010)로 변환되어 수행되거나, 냉각모드(1010) 이전으로 장상작동되도록 한다.The
따라서, 본 발명에 따른 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇은, 첫째 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)를 통하여 고온의 외기가 프레임 내부로 전달되는 것을 차단함으로써, 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation according to the present invention includes a first base
둘째, 냉각기체유로(180)가 각각 형성된 베이스단열커버(100), 제1축링크단열커버(200), 제2축링크단열커버(300), 제3축링크단열커버(400), 제4축링크단열커버(500) 및 제5축링크단열커버(600)와, 온도센서(700), 냉각기(800), 기체저장탱크(900) 및 제어부(1000)를 통하여 감지된 온도에 따라 단열커버에 냉각기체를 공급하거나 모터의 작동을 정지시킴으로써, 고온환경에서 작업시 고온으로 인한 모터 및 전기배선 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Second, the base
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
10 : 베이스프레임 20 : 제1축링크프레임
30 : 제2축링크프레임 40 : 제3축링크프레임
50 : 제4축링크프레임 60 : 제5축링크프레임
70 : 제6축링크프레임
100 : 베이스단열커버
110, 120 : 베이스단열커버의 결합부재
130 : 단열재 140 : 난연재
150 : 자석 160 : 플렌지
170 : 냉각기체공급홀 180 : 냉각기체유로
200 : 제1축링크단열커버
210, 220 : 제1축링크단열커버의 결합부재
300 : 제2축링크단열커버
310, 320 : 제2축링크단열커버의 결합부재
400 : 제3축링크단열커버
410, 420 : 제3축링크단열커버의 결합부재
500 : 제4축링크단열커버
510, 520 : 제4축링크단열커버의 결합부재
600 : 제5축링크단열커버
610, 620 : 제5축링크단열커버의 결합부재
700 : 온도센서
800 : 냉각기
900 : 기체저장탱크
1000 : 제어부 1010 : 냉각모드
1020 : 강제정지모드 1030 : 모터제어회로10: base frame 20: first axis link frame
30: second axis link frame 40: third axis link frame
50: fourth axis link frame 60: fifth axis link frame
70: Sixth axis link frame
100: Base insulating cover
110, 120: coupling member of the base heat-insulating cover
130: Insulation material 140: Flame retardant
150: Magnet 160: Flange
170: Cooling gas supply hole 180: Cooling gas channel
200: First axis link heat insulating cover
210, 220: coupling member of the first axial link heat insulating cover
300: Second axis link heat insulating cover
310, 320: coupling member of the second axial link heat-insulating cover
400: Third axis link heat insulating cover
410, 420: coupling member of the third axial link heat-insulating cover
500: Fourth axis link thermal insulation cover
510, 520: coupling member of the fourth axial link heat-insulating cover
600: fifth axis link heat insulating cover
610, 620: coupling member of the fifth axis link heat-insulating cover
700: Temperature sensor
800: cooler
900: Gas storage tank
1000: control unit 1010: cooling mode
1020: Forced stop mode 1030: Motor control circuit
Claims (10)
상기 베이스프레임의 외측면을 감싸면서 상기 베이스프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 베이스단열커버와, 상기 제1축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제1축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제1축링크단열커버와, 상기 제2축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제2축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제2축링크단열커버와, 상기 제3축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제3축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제3축링크단열커버와, 상기 제4축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기 제4축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제4축링크단열커버와, 상기 제5축링크프레임의 외측면을 감싸면서 상기제 5축링크프레임과 맞닿는 면에 단열재가 구비된 제5축링크단열커버를 더 포함하고,
상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은,
서로 마주보도록 탈착 가능하게 결합되는 한 쌍의 결합부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
A first axial link frame rotatably coupled to the base frame; a second axial link frame rotatably coupled to the first axial link frame; A fourth axial link frame rotatably coupled to the third axial link frame, a fifth axial link frame rotatably coupled to the fourth axial link frame, And a six-axis link frame rotatably coupled to the fifth axial link frame,
A base insulating cover surrounding the outer surface of the base frame and having a heat insulating material on a surface abutting the base frame, and a heat insulating material covering the outer surface of the first axial link frame and contacting the first axial link frame A second axial link heat insulating cover which surrounds the outer surface of the second axial link frame and is provided with a heat insulating material on a surface contacting with the second axial link frame, A third axial link heat insulating cover surrounding the outer surface of the fourth axial link frame and having a heat insulating material on a surface thereof abutting against the third axial link frame, And a fifth axial link heat insulating cover having a heat insulating member on a surface of the fifth axial link frame which faces the fifth axial link frame while surrounding the outer surface of the fifth axial link frame,
Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover,
And a pair of coupling members detachably coupled to each other so as to face each other.
상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은,
상기 단열재의 상면에 세라믹 소재의 난연재가 결합된 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
The method according to claim 1,
Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover,
Wherein a ceramic flame retardant material is bonded to the upper surface of the heat insulating material.
상기 단열재는,
폴리스틸렌(polystyrene) 및 그래파이트(graphite)가 혼합되어 압축 성형된 네오폴인 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
3. The method of claim 2,
The heat insulating material,
6. The six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation, characterized in that it is a neopole which is a mixture of polystyrene and graphite and is compression-molded.
상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은,
상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 자기력으로 서로 결합 가능하도록 판형 또는 스크랩형의 자석이 설치되는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
The method according to claim 1,
Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover,
Wherein a plate-like or scrap-type magnet is provided on each of the engaging members so as to be magnetically coupled with each other on the surfaces facing each other.
상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은,
상기 결합부재 각각의 서로 마주보는 면에 볼트 및 너트에 의해 서로 결합 가능하도록 볼트홀이 관통 형성된 플렌지가 형성되는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
The method according to claim 1,
Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover,
Wherein a flange is formed on a surface of each of the coupling members, the bolt hole and the bolt hole being coupled to each other by bolts and nuts.
상기 베이스단열커버는,
일측 외주면에 냉각기체가 공급되는 냉각기체공급홀이 관통 형성되고,
상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각은,
상기 냉각기체공급홀로부터 공급된 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 순으로 전달되도록 상기 단열재의 하면에 냉각기체유로가 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
The method according to claim 1,
The base heat-
A cooling gas supply hole through which a cooling gas is supplied is formed on one outer circumferential surface,
Each of the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover,
The cooling gas supplied from the cooling gas supply hole is supplied to the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, Wherein the cooling gas flow path is formed on the lower surface of the heat insulating material so as to be transmitted in order.
상기 베이스프레임, 제1축링크프레임, 제2축링크프레임, 제3축링크프레임, 제4축링크프레임, 제5축링크프레임 및 제6축링크프레임 중에서 어느 하나 이상의 온도를 감지하는 온도센서와,
상기 냉각기체공급홀로 냉각기체를 공급하는 냉각기와,
상기 냉각기로 냉각을 위한 기체를 공급하는 기체저장탱크와,
상기 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임 각각이 원하는 방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 온도센서의 감지값에 따라 상기 냉각기체공급홀에 냉각기체가 공급되도록 상기 냉각기 및 기체저장탱크를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
8. The method of claim 7,
A temperature sensor for sensing a temperature of at least one of the base frame, the first axial link frame, the second axial link frame, the third axial link frame, the fourth axial link frame, the fifth axial link frame and the sixth axial link frame, ,
A cooler for supplying a cooling gas to the cooling gas supply hole,
A gas storage tank for supplying gas for cooling to the cooler,
The controller controls the first axis link frame to the sixth axis link frame to rotate in a desired direction and controls the cooler and the gas storage tank so that the cooling gas is supplied to the cooling gas supply hole according to the sensed value of the temperature sensor Further comprising a controller for controlling the operation of the six-axis vertical articulated robot.
상기 냉각기체유로는,
상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 순으로 전달되도록 서로 맞닿는 면의 단열재 하면에 둘레를 따라 함몰 형성된 전달로와,
상기 냉각기체가 상기 베이스단열커버, 제1축링크단열커버, 제2축링크단열커버, 제3축링크단열커버, 제4축링크단열커버 및 제5축링크단열커버 각각의 단열재 하면을 따라 상하좌우로 확산되도록 상기 전달로와 연통되면서 십자형으로 함몰 형성된 확산로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.
8. The method of claim 7,
The cooling gas passage
Wherein the cooling gas is transmitted to the base heat insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover and the fifth axial link heat insulating cover, A transfer path formed along the circumference of the bottom surface of the heat insulator,
The cooling gas flows downward and downward along the bottom surface of each of the base insulating cover, the first axial link heat insulating cover, the second axial link heat insulating cover, the third axial link heat insulating cover, the fourth axial link heat insulating cover, And a diffusion furnace communicated with the transfer path so as to diffuse to the left and right and formed into a cross shape.
상기 제어부는,
상기 온도센서의 감지값이 기설정된 냉각모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각기 및 기체저장탱크로 냉각모드 제어신호를 송신하여 상기 냉각기체공급홀로 냉각기체를 공급하는 냉각모드와,
상기 온도센서의 감지값이 기설정된 강제정지모드온도값의 이상일 경우 상기 냉각모드를 수행하면서 상기 제1축링크프레임 내지 제6축링크프레임을 각각 회전시키는 회전모터의 작동을 강제로 정지시키는 강제정지모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇.9. The method of claim 8,
Wherein,
A cooling mode in which the cooling mode control signal is transmitted to the cooler and the gas storage tank to supply the cooling gas to the cooling gas supply hole when the sensed value of the temperature sensor is greater than a predetermined cooling mode temperature value,
And a forcible stop for forcibly stopping the operation of the rotary motor for rotating the first axial link frame to the sixth axial link frame while performing the cooling mode when the sensed value of the temperature sensor is greater than a predetermined forced stop mode temperature value, Mode six-axis vertical articulated robot for high-temperature environment operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160057497A KR101748995B1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 6-axis vertical articulated robot for work of high temperature environment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160057497A KR101748995B1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 6-axis vertical articulated robot for work of high temperature environment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101748995B1 true KR101748995B1 (en) | 2017-07-03 |
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ID=59357842
Family Applications (1)
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KR1020160057497A KR101748995B1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 6-axis vertical articulated robot for work of high temperature environment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101748995B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190097565A (en) | 2018-02-12 | 2019-08-21 | 충남대학교산학협력단 | Robotic machine tool having 5-DOF machining robot arm with new compensation control |
CN111203910A (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-29 | 安徽欢廷智能科技有限公司 | Robot forearm connecting device |
KR20230080798A (en) | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 주식회사 알파로보틱스 | 6-axis multi-joint robot that can be controlled precisely |
WO2024037704A1 (en) * | 2022-08-15 | 2024-02-22 | Abb Schweiz Ag | Hermetically closed industrial robot comprising a gas conducting structure |
-
2016
- 2016-05-11 KR KR1020160057497A patent/KR101748995B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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