KR102019144B1

KR102019144B1 - 스탠드 장치

Info

Publication number: KR102019144B1
Application number: KR1020190086959A
Authority: KR
Inventors: 강성덕
Original assignee: 주식회사 아성
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2019-09-09

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 스탠드 장치는, 반구형 리세스를 가지며, 상기 리세스 내에 유체가 채워지는 베이스; 상기 리세스 내에 수용되며, 내측에 형성된 실린더를 가지는 반구형 지지체; 상기 반구형 지지체의 하단 중앙부에 고정되며, 상기 반구형 지지체 보다 큰 비중을 가지는 무게추; 상기 반구형 지지체의 가장자리로부터 상부를 향해 연장되는 연장링; 상기 연장링으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 외측지지판; 상기 실린더 내에 삽입되어 상기 실린더를 따라 상하로 이동가능하며, 상기 실린더의 바닥면으로부터 이격된 조정상태 및 상기 실린더의 바닥면과 인접한 고정상태로 전환가능한 피스톤; 상기 실린더의 바닥면과 상기 피스톤의 하부면 사이에 설치되는 탄성체; 상기 피스톤의 상부에 설치되는 지지축; 그리고 상기 지지축의 상부에 설치되는 내측지지판을 포함하며, 상기 지지축은 상기 무게추의 비중에 의해 연직 방향으로 배치되고, 상기 지지축이 연직 방향으로 배치된 상태에서 상기 피스톤은 상기 고정상태로 전환된다.

Description

스탠드 장치{STANDING APPARATUS}

본 발명은 스탠드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무게추의 복원력을 통해 지지체의 위치를 조정할 수 있는 스탠드 장치에 관한 것이다.

최근 다양한 산업현장은 로봇은 다양한 형태로 사용되고 있으며, 점차 인력을 대체하면서 그 역할과 사용범위를 늘려가고 있으며, 그 용도에 따라 다양한 크기를 가진다.

그 중 중소형 로봇은 다양한 위치에서 다양한 작업을 수행하므로, 작업자는 필요에 따라 중소형 로봇을 원하는 위치로 이동한 후 작업을 수행한다. 이때, 작업자는 로봇이 놓이는 스탠드를 수평 상태로 유지한 상태에서 로봇을 거치해야 하며, 그렇지 않을 경우 로봇팔 등의 제어가 정확하게 이루어지지 않아 로봇의 작업에 다수의 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 스탠드를 수평 상태로 제어할 필요가 있으며, 이를 위해 자이로스코프 등을 통해 전자제어방식으로 스탠드를 제어할 수 있으나, 이 경우 스탠드의 크기나 제작비용 등이 상당히 소요되는 한계가 있다.

한국공개특허공보 2017-0030463호(2017.3.17.)

본 발명의 목적은 로봇을 수평 상태로 거치할 수 있는 스탠드 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 전자제어 없이 수평 상태를 조정할 수 있는 스탠드 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기 스탠드 장치는, 상기 실린더의 내측면으로부터 상기 반구형 지지체를 관통하여 상기 반구형 지지체의 외측을 향해 배치되는 복수의 관통핀을 더 포함하며, 상기 피스톤이 상기 조정상태에서 상기 관통핀은 상기 실린더의 내측면으로부터 돌출되고, 상기 피스톤이 상기 고정상태에서 상기 관통핀은 상기 반구형 지지체의 외측면으로부터 돌출되어 상기 리세스의 내측면에 지지될 수 있다.

상기 스탠드 장치는, 상기 리세스의 둘레에 배치되어 상기 베이스의 상부면으로부터 돌출되는 플랜지; 그리고 상기 지지축이 연직 방향으로 배치된 상태에서 상기 플랜지를 관통하여 상기 반구형 지지체의 외측면 또는 상기 연장링의 외측면을 지지하는 하나 이상의 고정구를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 무게추의 복원력을 통해 지지체의 위치를 조정하여 로봇을 수평 상태로 거치할 수 있다. 또한, 별도의 전자제어를 사용하지 않고도 로봇을 수평 상태로 거치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 스탠드 장치의 조정과정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드 장치를 나타내는 도면이다. 베이스(12)는 대체로 반구형상인 리세스(16)를 가진다. 지지체(22) 역시 대체로 반구형상이며, 지지체(22)는 리세스(16) 내에 수용된다. 리세스(16) 내에는 유체가 채워지며, 유체는 리세스(16)와 지지체(22) 사이에서 지지체(22)가 리세스(16)의 내벽면과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

지지체(22)는 역원뿔대 형상인 실린더(25)를 내측에 가지며, 후술하는 피스톤(32)이 실린더(25) 내에서 승강할 수 있다. 실린더(25)는 하부(도 1을 기준으로)를 향해 단면적이 감소하는 형상이며, 피스톤(32) 역시 하부를 향해 단면적이 감소하는 형상이다.

연장링(24)은 지지체(22)의 상단 가장자리로부터 상부를 향해 연장되며, 외측지지판(26)이 연장링(24)으로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 외측지지판(26)은 중앙에 개구가 형성된 원판(disk) 형상이다.

무게추(28)는 반구형상인 지지체(22)의 하단 중앙부에 고정되며, 구 형상이다. 무게추(28)는 지지체(22) 보다 큰 비중을 가지며, 리세스(16)의 바닥에 놓여져 지지체(22)를 지지한다. 무게추(28)는 자체 하중(또는 비중)으로 인해 리세스(16)의 최저지점에 위치하려는 성향을 가지므로, 무게추(28)에 의해 지지체(22)는 기울어지지 않으며, 후술하는 바와 같이, 지지축(34)은 연직 방향으로 배치되고 외측지지판(26) 및 내측지지판(36)은 수평 배치될 수 있다.지지체(22)는 무게추(28)에 의해 기울어지지 않으며, 후술하는 바와 같이, 지지축(34)은 연직 방향으로 배치되고 외측지지판(26) 및 내측지지판(36)은 수평 배치될 수 있다.

즉, 지지체(22)는 오뚜기의 원리를 통해 직립할 수 있으며, 로봇이 거치되지 않은 상태에서 무게추(28)를 통해 지지되는 물체(무게추를 포함한)의 무게중심은 무게추(28)에 있다. 본 실시예에서는 무게추(28)의 크기를 편의상 표현하였으나, 무게추(28)의 크기는 무게중심을 고려하여 달라질 수 있다.

피스톤(32)은 내측에 설치된 내부홈(33)을 가지며, 피스톤(32)의 하부면으로부터 함몰된 하부홈(31)에 설치된 탄성체(40)를 통해 지지된 상태에서 지지체(22)의 실린더(25) 내부를 따라 상하로 이동가능하다. 피스톤(32)의 외측면은 실린더(25)의 내측면과 대체로 나란한 경사면을 형성한다.

지지축(34)은 피스톤(32)의 상부에 연결되며, 내측지지판(36)은 지지축(34)을 통해 피스톤(32)과 연결된다. 지지축(34)은 반구형상인 지지체(22)의 하단 중앙부로부터 곡률중심을 향하도록 배치되고, 외측지지판(26) 및 내측지지판(36)은 서로 나란하게 배치되어 지지축(34)과 수직하다. 내측지지판(36)은 피스톤(32)과 함께 상하로 이동가능하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 지지체(22)는 실린더(25)의 내측면으로부터 외측면을 향해 관통형성된 복수의 관통홀들을 가지며, 복수의 관통핀들(42)은 각각의 관통홀들 내에 삽입된다. 관통핀(42)은 실린더(25)의 내측면으로부터 돌출된 상태이며, 지지체(22)의 외측면 내에 위치하나, 후술하는 바와 같이, 피스톤(32)에 의해 실린더(25)의 내측면 내에 위치하고 지지체(22)의 외측면으로부터 돌출된 상태로 전환될 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 스탠드 장치의 조정과정을 나타내는 도면이다. 이하, 도 2를 참고하여 스탠드 장치의 조정과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 앞서 설명한 바와 같이, 피스톤(32)은 탄성체(40)에 의해 지지체(22)의 실린더 바닥면으로부터 이격된 상태(조정상태)에서 지지되며, 내측지지판(36)은 외측지지판(26) 보다 높게 위치한다. 또한, 관통핀(42)은 실린더(25)의 내측면으로부터 돌출된 상태이며, 지지체(22)의 외측면 내에 위치하며, 피스톤(32)은 관통핀(42)의 상부에 위치한다.

이후, 리세스((16) 내에 유체를 일정 수준으로 채운 상태에서 지지체(22)를 리세스(16) 내에 설치하면, 무게중심에 해당하는 무게추(28)는 리세스(16)의 최저지점에 위치하며, 오뚜기의 원리에 따라 지지체(22)는 무게추(28)에 의해 지지된 상태에서 기울어지지 않으며, 지지축(34)은 연직 방향으로 배치되고 외측지지판(26) 및 내측지지판(36)은 수평 배치될 수 있다. 이때, 지지체(22)의 위치 조정과정에서, 리세스(16) 내에 유체는 리세스(16)와 지지체(22) 사이에서 지지체(22)가 리세스(16)의 내벽면과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 플랜지는 리세스(16)의 둘레에 배치되어 베이스의 상부면으로부터 돌출되며, 지지체(22)의 둘레에 배치된다. 고정구는 플랜지를 관통하여 나사체결되며, 도 2에 도시한 바와 같이, 작업자는 고정구를 통해 지지체(22)를 추가로 지지할 수 있다. 고정구는 나사산으로 인해 회전에 의해 전진하며, 지지체(22)의 외측면(또는 연장링(24)의 외측면)을 가압하여 지지체(22)의 조정상태가 유지될 수 있도록 지지체(22)를 추가로 지지할 수 있다.

이후, 작업자는 내측지지판(36)을 가압하여 피스톤(32)을 지지체(22)의 실린더(25) 내로 하강시키며, 탄성체(40)가 수축하면서 피스톤(32)은 하강하여 실린더(25)의 바닥면과 인접한 상태(고정상태)로 전환되고 내측지지판(36)은 외측지지판(26)과 나란하게 배치될 수 있다.

이때, 관통핀(42)은 피스톤(32)에 의해 가압되므로, 리세스(16)의 내측면을 향해 전진하며, 관통핀(42)은 실린더(25)의 내측면 내에 위치하고 지지체(22)의 외측면으로부터 돌출된 상태로 전환될 수 있다. 관통핀(42)은 피스톤(32)에 의해 가압된 상태에서 리세스(16)의 내측면을 가압하여 지지체(22)의 조정상태가 유지될 수 있도록 지지체(22)를 추가로 지지할 수 있다. 한편, 관통핀(42)의 길이에 따라 지지체(22)가 지지되지 않거나 지지체(22)의 조정상태가 달라질 수 있으므로, 필요에 따라, 관통핀(42)의 길이가 조절될 필요가 있다.

이와 같은 방법을 통해, 지지축(34)은 연직 방향으로 배치되고 외측지지판(26) 및 내측지지판(36)은 수평 배치될 수 있으며, 이후, 작업자는 로봇을 내측지지판(36) 및 외측지지판(26)에 거치하여 수평 상태를 유지할 수 있다.

상술한 바에 의하면, 오뚜기의 원리에 의한 무게추(28)의 복원력을 통해 지지체(22)와 내측지지판(36) 및 외측지지판(26)의 위치를 조정할 수 있으며, 이를 통해 별도의 전자제어를 사용하지 않고도 로봇을 수평 상태로 거치할 수 있다.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

12 : 베이스
16 : 리세스
22 : 지지체
24 : 연장링
25 : 실린더
26 : 외측지지판
28 : 무게추
32 : 피스톤
34 : 지지축
36 : 내측지지판
40 : 탄성체
42 : 관통핀

Claims

반구형 리세스를 가지며, 상기 리세스 내에 유체가 채워지는 베이스;
상기 리세스 내에 수용되며, 내측에 형성된 실린더를 가지는 반구형 지지체;
상기 반구형 지지체의 하단 중앙부에 고정되며, 상기 반구형 지지체 보다 큰 비중을 가지는 무게추;
상기 반구형 지지체의 가장자리로부터 상부를 향해 연장되는 연장링;
상기 연장링으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 외측지지판;
상기 실린더 내에 삽입되어 상기 실린더를 따라 상하로 이동가능하며, 상기 실린더의 바닥면으로부터 이격된 조정상태 및 상기 실린더의 바닥면과 인접한 고정상태로 전환가능한 피스톤;
상기 실린더의 바닥면과 상기 피스톤의 하부면 사이에 설치되는 탄성체;
상기 피스톤의 상부에 설치되는 지지축; 및
상기 지지축의 상부에 설치되는 내측지지판을 포함하며,
상기 지지축은 상기 무게추의 비중에 의해 연직 방향으로 배치되며,
상기 지지축이 연직 방향으로 배치된 상태에서 상기 피스톤은 상기 고정상태로 전환되는, 스탠드 장치.
제1항에 있어서,
상기 스탠드 장치는,
상기 실린더의 내측면으로부터 상기 반구형 지지체를 관통하여 상기 반구형 지지체의 외측을 향해 배치되는 복수의 관통핀을 더 포함하며,
상기 피스톤이 상기 조정상태에서 상기 관통핀은 상기 실린더의 내측면으로부터 돌출되고,
상기 피스톤이 상기 고정상태에서 상기 관통핀은 상기 반구형 지지체의 외측면으로부터 돌출되어 상기 리세스의 내측면에 지지되는, 스탠드 장치.
제1항에 있어서,
상기 스탠드 장치는,
상기 리세스의 둘레에 배치되어 상기 베이스의 상부면으로부터 돌출되는 플랜지; 및
상기 지지축이 연직 방향으로 배치된 상태에서 상기 플랜지를 관통하여 상기 반구형 지지체의 외측면 또는 상기 연장링의 외측면을 지지가능한 하나 이상의 고정구를 더 포함하는, 스탠드 장치.