KR102029843B1 - 다축 이송장치용 구동유닛 - Google Patents

Abstract

다축 이송장치용 구동유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛은 다축 이송장치 상에 설치되는 로터부; 및 상기 다축 이송장치에 이웃하게 설치되고, 자유 거동되는 구동수단에 설치되는 스테이터부; 로 이루어진다.

Description

다축 이송장치용 구동유닛{DRIVING UNIT FOR MULTI-AXIS TRANSFERRING APPARATUS}

본 발명은 다축 이송장치용 구동유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산기술 현장에서 사용되는 다양한 자동화 기기에 설치되어, 대상물이나 공구 등을 원하는 방향으로 이송시키는 다축 이송장치를 구동시키는 다축 이송장치용 구동유닛에 관한 것이다.

일반적으로 다축 이송장치에는 다수의 스텝모터(step motor 또는 stepping motor)가 설치된다. 이러한 스텝모터는 한 개의 입력 펄스(input electrical pulse)에 따라 주어진 각도(step size)로 회전하는 모터를 의미한다.

즉, 스텝모터는 디지털 펄스(digital pulse input)를 기계적인 축 운동(analog output mechanical motion)으로 변화시키는 변화기의 일종이라고 할 수 있으며, 스텝모터의 각도는 일반적으로 0.4도,0.7도,1.8도,2도,2.5도 등 다양하게 구성된다.

이러한 스텝모터는 생산기술 현장에서 다양한 자동화 기기에 다수가 설치되어 사용되고 있다. 특히, 자동화 기기에 설치되어 대상물이나 공구 등을 다축으로 이송하는 다축 이송장치 상에는 각 방향에 따라 각각의 스텝모터가 설치된다.

즉, X축 방향에 대한 스텝모터 1과, Y축 방향에 대한 스텝모터 2와, Z축 방향에 대한 스텝모터 3이 각각 설치되며, 이러한 스텝모터 1,2,3에는 필수적으로 스텝모터를 구동시키기 위한 앰프가 함께 설치된다.

그런데 이러한 종래의 다축 이송장치에 설치되는 스텝모터에 의하면, 구동을 위해 함께 설치되는 앰프에 의해 다축 이송장치에 설치 시, 설치공간을 많이 차지하는 단점이 있다.

특히, 다축 이송장치 상에 다수가 설치될 경우, 각각의 앰프에 의해 설치 레이아웃에 불리한 단점이 있다.

또한, 각각의 스텝모터를 제어하기 위해 다수의 케이블이 필요하며, 스텝모터가 이동할 경우에는 케이블의 정리 및 보호를 위해 별도의 케이블 캐리어를 설치해야 한다.

이로 인해, 설치공간을 더욱 많이 차지하게 되고, 설치작업이 번거로우며, 설치에 따른 과다한 비용과 시간이 소요되는 단점이 있다.

본 발명의 실시 예는 다축 이송장치 상에 스텝모터의 설치 시, 설치공간을 최소화 시켜주도록 하는 다축 이송장치용 구동유닛을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 다축 이송장치에 설치 시, 함께 설치되는 케이블의 삭제를 통해, 설치공간을 더욱 최소화 시켜주도록 하는 다축 이송장치용 구동유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 다축 이송장치 상에 설치되는 로터부; 및 상기 다축 이송장치에 이웃하게 설치되고, 자유 거동되는 구동수단에 설치되는 스테이터부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛이 제공될 수 있다.

또한, 상기 로터부는 상기 다축 이송장치의 볼스크류와 커플링을 통해 연결될 수 있다.

또한, 상기 로터부는 상기 볼스크류와 연결되는 위치에 브레이크가 설치될 수 있다.

또한, 상기 로터부는 선단에 엔코더가 설치될 수 있다.

또한, 상기 로터부가 설치되는 상기 다축 이송장치 상에는 상기 스테이터부를 상기 로터부 측으로 가이드 시키는 가이더가 구비될 수 있다.

또한, 상기 구동수단은 산업용 로봇으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 로봇의 선단에는 상기 스테이터부, 앰프, 및 시프팅 블록이 함께 설치될 수 있다.

또한, 상기 다축 이송장치는 X,Y,Z 방향으로 움직이는 3축 이송장치로 이루어질 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 다축 이송장치 상에 설치되고, 상기 다축 이송장치 상에 설치되는 볼스크류와 연결되는 로터부; 및 상기 다축 이송장치에 이웃하게 설치되는 로봇의 선단에 설치되는 스테이터부; 를 포함하며, 상기 다축 이송장치의 구동 시, 상기 로봇의 거동에 의해 상기 스테이터부를 상기 로터부에 결합시켜 상기 다축 이송장치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛이 제공될 수 있다.

또한, 상기 로터부는 상기 볼스크류와 커플링을 통해 연결되고, 상기 볼스크류와 연결되는 위치에 브레이크가 설치되며, 선단에 엔코더가 설치될 수 있다.

또한, 상기 로터부가 설치되는 상기 다축 이송장치 상에는 상기 스테이터부를 상기 로터부 측으로 가이드 시키는 가이더가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 다축 이송장치에 장착되는 스텝모터의 로터부와 스테이터부가 분리 구성되고, 분리 구성된 로터부는 다축 이송장치 상에 장착되고, 스테이터부는 로봇에 설치됨에 따라, 다축 이송장치 상에 설치되는 스텝모터의 설치공간을 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 앰프와 스테이터부가 별도의 로봇에 설치됨에 따라, 종래 다축 이송장치 상에 함께 설치되던 케이블 및 케이블 캐리어를 삭제할 있고, 설치공간을 보다 최소화하여 설치공간 레이아웃 설계에 이점이 있다.

또한, 다축 이송장치에 설치 시, 앰프, 케이블, 및 케이블 캐리어의 삭제를 통해 스텝모터의 설치작업이 간편하고, 설치에 따른 비용과 시간을 줄여줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 설치상태를 보이는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 로터부의 설치상태를 보이는 부분확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 스테이터부의 설치상태를 보이는 부분확대 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛은 다축 이송장치 상에 스텝모터의 설치 시, 설치공간을 최소화 시켜주도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 설치상태를 보이는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 로터부의 설치상태를 보이는 부분확대 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛은 스텝모터가 분리 구성되는 형태이며, 다축 이송장치(1)에 설치되는 로터부(3)와, 구동수단(5)에 설치되는 스테이터부(7)로 구성되고, 상기 다축 이송장치(1)의 구동 시, 상기 구동수단(5)이 상기 스테이터부(7)를 로터부(3a,3b,3c)에 결합시켜 구동시킨다.

이때, 상기 다축 이송장치(1)는 X,Y,Z 방향으로 움직이는 3축 이송장치일 수 있으며, 이러한 다축 이송장치에는 X,Y,Z 방향에 대해 각각 로터부(3a,3b,3c)가 설치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 이러한 로터부(3a,3b,3c)는 상기 다축 이송장치(1) 상에서 커플링(9), 브레이크(11), 및 엔코더(13)가 연결 설치된다.

상기 커플링(9)은 다축 이송장치(1) 상에 설치되어 회전하면서 다축 이송장치(1)를 이동시키는 볼스크류(15)와 상기 로터부(3a,3b,3c)를 연결시킨다.

상기 브레이크(11)는 상기 커플링(9)과 인접된 위치에 설치되어 상기 로터부(3a,3b,3c)의 회전을 정지시킬 수 있고, 상기 엔코더(13)는 로터부(3a,3b,3c)의 선단에 설치되어 스테이터부(7)의 위치 및 회전수를 감지한다.

이러한 커플링(9), 브레이크(11), 엔코더(13), 및 볼스크류(15)는 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 스테이터부(7)는 상기 다축 이송장치(1)에 이웃하게 설치되는 구동수단(5)에 설치된다. 이때, 상기 구동수단(1)은 산업전반에 널리 사용되는 산업용 로봇(17)일 수 있다.

이러한 로봇(17)은 당업계에서 널리알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛의 스테이터부의 설치상태를 보이는 부분확대 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 스테이터부(7)는 로봇(17)의 선단에 설치된다. 이때, 로봇(17)의 선단에는 상기 스테이터부(7)와 함께 앰프(19) 및 상기 스테이터부(7)를 평면이동 시키는 시프팅 블록(21)이 함께 설치될 수 있다.

상기 시프팅 블록(21)은 상기 로봇(17)의 거동에 의해 스테이터부(7)가 로터부(3a,3b,3c)에 결합될 때, 로터부(3a,3b,3c) 측으로 상기 스테이터부(7)를 평면 이동시키면서 로터부(3a,3b,3c)와 정확하게 결합되도록 한다.

여기서, 상기 앰프(19)와 시프팅 블록(21)은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 다축 이송장치(1) 상에는 가이더(23)가 구비될 수 있다. 이러한 가이더(23)는 상기 로봇(17)의 거동에 의해 스테이터부(7)가 로터부(3a,3b,3c)에 결합될 때, 로터부(3a,3b,3c)와 정확하게 결합되도록 가이드 시킬 수 있다.

즉, 상기 시프팅 블록(21)과 상기 가이더(23)에 의해 상기 스테이터부(7)는 보다 정확하게 상기 로터부(3a,3b,3c)와 결합될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛에 의하면, 다축 이송장치(1)의 구동 시, 상기 로봇(17)이 거동되면서 상기 스테이터부(7)를 상기 다축 이송장치(1) 상에 설치된 각각의 로터부(3a,3b,3c)에 순차적으로 결합시키면서 다축 이송장치(1)를 원하는 방향으로 구동시킬 수 있다.

즉, 상,하 방향으로 이동 시, 상기 스테이터부(7)를 로터부(3a)에 결합시키고, 좌.우 방향으로 이동 시, 스테이터부(7)를 로터부(3b)에 결합시키고, 전,후 방향으로 이동 시, 스테이터부(7)를 로터부(3c)에 결합시키면서 하나의 스테이터부(7)를 이용하여 다축 이송장치(1)를 구동시킬 수 있다.

이에 의해서, 본 발명의 실시 예에 따른 다축 이송장치용 구동유닛은 다축 이송장치(1) 상에 스텝모터를 구성하는 로터부(3a,3b,3c)만 설치함에 따라, 종래 기술에서 함께 설치되던 앰프(19)의 삭제를 통해 설치공간이 최소화될 수 있다.

또한, 다축 이송장치(1) 상에 설치 시, 함께 설치되던 케이블 및 케이블 캐리어의 삭제를 통해, 설치공간이 더욱 최소화될 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 다축 이송장치 3a,3b,3c: 로터부
5: 구동수단 7: 스테이터부
9: 커플링 11: 브레이크
13: 엔코더 15: 볼스크류
17: 로봇 19: 앰프
21: 시프팅 블록 23: 가이더

Claims (11)

1. 다축 이송장치 상에 설치되어 있고, 상기 다축 이송장치 상에 설치된 볼스크류와 연결된 로터부; 및
   상기 다축 이송장치에 이웃하게 설치된 로봇의 선단에 설치된 스테이터부;
   를 포함하며,
   상기 다축 이송장치의 구동 시, 상기 로봇의 거동에 의해 상기 스테이터부를 상기 로봇의 선단에 설치된 채로 상기 로터부에 결합시켜 상기 다축 이송장치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로터부는 상기 다축 이송장치의 볼스크류와 커플링을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 로터부는 상기 볼스크류와 연결되는 위치에 브레이크가 설치되는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 로터부는 선단에 엔코더가 설치되는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 로터부가 설치되는 상기 다축 이송장치 상에는 상기 스테이터부를 상기 로터부 측으로 가이드 시키는 가이더가 구비되는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 로봇은 산업용 로봇인 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 로봇의 선단에는 상기 스테이터부, 앰프, 및 시프팅 블록이 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 다축 이송장치는 X,Y,Z 방향으로 움직이는 3축 이송장치인 것을 특징으로 하는 다축 이송장치용 구동유닛.
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