KR102223886B1 - Multi-joint robot tilting device for working radius extension - Google Patents

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KR102223886B1
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박종안
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주식회사 신독
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Abstract

본 발명은 범용 다관절 로봇(1)의 작업 반경을 확장시키는 틸팅장치에 관한 것으로, 적어도 바닥으로부터 로봇(1)을 설정 위치에 배치시키는 메인플레이트(11)와, 위 메인플레이트(11)의 상단에 로봇(1)이 부착되는 틸팅플레이트(15)를 구비하는 지지부(10); 위 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 일단에 부착되고, 위 틸팅플레이트(15)를 메인플레이트(11)로부터 회전 가능하게 결합시키는 틸팅부(20); 위 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 타단에 부착되고, 위 메인플레이트(11)로부터 틸팅플레이트(15)를 설정 각도로 회전시키는 구동부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 산업용으로 널리 보급되는 범용 로봇에 단순 부착하는 것만으로도 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써 다양한 작업에 대응할 수 있는 환경을 저렴한 비용으로 구축할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a tilting device that extends the working radius of a general-purpose articulated robot 1, a main plate 11 for placing the robot 1 at a set position from at least the bottom, and the upper end of the main plate 11 A support 10 having a tilting plate 15 to which the robot 1 is attached; A tilting part 20 attached to one end of the upper main plate 11 and the tilting plate 15, and rotatably coupling the upper tilting plate 15 from the main plate 11; And a driving unit 30 attached to the other end of the main plate 11 and the tilting plate 15 and rotating the tilting plate 15 from the main plate 11 at a set angle.
Therefore, the present invention has the effect of constructing an environment capable of responding to various tasks at low cost by extending the working radius of the robot by simply attaching it to a general-purpose robot that is widely used for industrial purposes.

Description

다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치{Multi-joint robot tilting device for working radius extension}Multi-joint robot tilting device for working radius extension

본 발명은 다관절 로봇용 틸팅장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 산업용으로 보급되는 범용 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써, 다양한 작업에 구애받지 않고 적용이 가능한 설비를 저렴한 비용으로 구축할 수 있는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tilting device for an articulated robot, and more specifically, by expanding the working radius of a general-purpose robot that is widely used for industrial use, a facility that can be applied regardless of various tasks can be constructed at low cost. It relates to a tilting device for extending the working radius of a joint robot.

통상, 산업 현장에서는 인력을 최소화하고 생산성을 극대화하며 위험 요소를 제거하기 위하여 공정을 자동화하고 있는 추세이다. 이러한 자동화 공정을 위하여 산업용 다관절 로봇이 채택되고 있다.In general, industrial sites tend to automate processes in order to minimize manpower, maximize productivity, and remove risk factors. Industrial articulated robots are being used for this automated process.

즉, 산업용 다관절 로봇은 설계자가 원하는 대로 정확한 동작을 수행하기 위하여 사람의 팔과 같이 여러 개의 관절구조를 가지고, 각 관절마다 수치제어로 구동력을 부가하는 모터로 이루어져 있다.In other words, the industrial articulated robot has several joint structures like a human arm in order to perform the exact motion as desired by the designer, and consists of a motor that adds driving force to each joint through numerical control.

하지만, 아직까지도 다관절 로봇 사용 시 작업반경의 제약으로 인해 곡면용접이나 협소한 위치에 용접작업이 불가능한 실정이다. 즉, 이러한 작업반경의 제약을 해소하기 위한 일환으로 용접 대상물을 이동이나 회전시키는 지그와 같은 별도의 설비를 이용하고 있는 실정이다. 따라서 별도의 설비로 인해 초기 투자비용이 상당하게 요구될뿐더러 용접 대상물에 따라 설비의 교체가 필요한 문제가 있다.However, it is still impossible to perform curved welding or welding in a narrow position due to the limitation of the working radius when using an articulated robot. In other words, as part of solving the limitation of the working radius, a separate facility such as a jig that moves or rotates the object to be welded is used. Therefore, due to a separate facility, the initial investment cost is largely required, and there is a problem that the facility needs to be replaced depending on the object to be welded.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 대한민국 등록특허공보 제10-1724424호 (발명의 명칭: 선박의 곡 블록 내부재 용접 자동화 장치 및 그 운용 방법)와, 대한민국 등록특허공보 제10-1808295호 (발명의 명칭: 곡 블록 협소구간 작업이 가능한 용접로봇 시스템의 제어방법)를 제안한 바 있다.In recent years, as a solution to this problem, Korean Patent Publication No. 10-1724424 (Name of the invention: Automatic device for welding curved block inner material of a ship and its operation method), and Korean Registered Patent Publication No. 10-1808295 (Name of invention: Control method of welding robot system capable of working in narrow section of curved block) has been proposed.

제안된 문헌에 따르면, 용접을 수행할 수 있는 다관절 용접로봇과, 용접 대상물에 따라 용접로봇을 회전시키는 틸팅수단을 구성하여 로봇의 작업영역을 확장시켜 다양한 용접 작업이 가능하게 개선시켰다.According to the proposed literature, a multi-joint welding robot capable of performing welding and a tilting means that rotates the welding robot according to the object to be welded are configured to expand the work area of the robot to enable various welding operations.

그러나 기존에 용접 라인에 갖춰진 범용 로봇을 이용할 수 없을 뿐더러 틸팅수단을 갖춘 전용 로봇을 새롭게 마련해야함으로써 구축에 필요한 전반적인 비용을 가중시키게 되는 문제가 있다.However, there is a problem in that the general-purpose robot installed in the existing welding line cannot be used, and a dedicated robot equipped with a tilting means must be newly prepared, which increases the overall cost required for construction.

대한민국 등록특허공보 제10-1724424호 (발명의 명칭: 선박의 곡 블록 내부재 용접 자동화 장치 및 그 운용 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1724424 (Name of the invention: Automatic device for welding the inner material of the curved block of the ship and its operation method) 대한민국 등록특허공보 제10-1808295호 (발명의 명칭: 곡 블록 협소구간 작업이 가능한 용접로봇 시스템의 제어방법)Korean Registered Patent Publication No. 10-1808295 (Name of invention: Control method of welding robot system capable of working in narrow section of curved block)

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 산업용으로 널리 보급되는 범용 로봇에 단순 부착하는 것만으로도 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써 다양한 용접작업에 대응할 수 있는 환경을 보다 저렴한 비용으로 구축할 수 있는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to more actively solve the above problems, and by simply attaching it to a general-purpose robot that is widely used for industrial use, the working radius of the robot is expanded, thereby providing an environment capable of responding to various welding tasks. The purpose of this is to provide a tilting device for extending the working radius of an articulated robot that can be constructed at low cost.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치의 구성은 다음과 같다.In order to achieve the above problem, the configuration of the tilting device for extending the working radius of an articulated robot proposed in the present invention is as follows.

위 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치는 적어도 바닥으로부터 로봇을 설정 위치에 배치시키는 메인플레이트와, 위 메인플레이트의 상단에 로봇이 부착되는 틸팅플레이트를 구비하는 지지부; 위 메인플레이트와 틸팅플레이트의 일단에 부착되고, 위 틸팅플레이트를 메인플레이트로부터 회전 가능하게 결합시키는 틸팅부; 위 메인플레이트와 틸팅플레이트의 타단에 부착되고, 위 메인플레이트로부터 틸팅플레이트를 설정 각도로 회전시키는 구동부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The tilting device for extending the working radius of the articulated robot includes: a support having a main plate for placing the robot at a set position from at least a floor, and a tilting plate to which the robot is attached to an upper end of the main plate; A tilting unit attached to one end of the upper main plate and the tilting plate, and rotatably coupling the upper tilting plate from the main plate; And a driving unit attached to the other end of the upper main plate and the tilting plate and rotating the tilting plate at a set angle from the upper main plate.

이때, 본 발명에 의한 위 메인플레이트와 틸팅플레이트는 로봇을 거치하는 크기를 가지고, 바닥과 로봇과의 결합을 유도하는 복수의 체결구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.At this time, the main plate and the tilting plate according to the present invention have a size to mount the robot, and a plurality of fastening holes for inducing the coupling between the floor and the robot are formed, respectively.

또한, 본 발명에 의한 위 메인플레이트는 로봇의 높낮이를 가변시키는 보조프레임을 더 구비하고, 위 틸팅플레이트는 중앙에 로봇과의 간섭방지나 배선연결을 유도하는 하나 이상의 보조구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the main plate according to the present invention further includes an auxiliary frame for varying the height of the robot, and the tilting plate is characterized in that at least one auxiliary hole is formed in the center to prevent interference with the robot or induce wiring connection. .

또한, 본 발명에 의한 위 틸팅부는 메인플레이트의 상측 일단에 부착되어 틸팅플레이트를 회전 가능하게 지지하는 베어링유닛과, 틸팅플레이트의 하측 일단에 부착되어 베어링유닛과 결합되는 힌지유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tilting unit according to the present invention is characterized in that it has a bearing unit attached to an upper end of the main plate to rotatably support the tilting plate, and a hinge unit attached to the lower end of the tilting plate and coupled to the bearing unit. do.

또한, 본 발명에 의한 위 틸팅부는 메인플레이트로부터 베어링유닛의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트의 회전 반경을 조절하는 보조플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tilting unit according to the present invention is characterized in that it further includes an auxiliary plate for adjusting the turning radius of the tilting plate by varying the height of the bearing unit from the main plate.

또한, 본 발명에 의한 위 힌지유닛은 틸팅플레이트의 하측 양단에 부착되는 한 쌍의 힌지브래킷과, 위 힌지브래킷의 일단에 내측을 향해 체결되어 베어링유닛에 삽입되는 회전축으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the upper hinge unit according to the present invention is characterized in that it is composed of a pair of hinge brackets attached to both lower ends of the tilting plate, and a rotation shaft that is fastened inward to one end of the upper hinge bracket and inserted into the bearing unit.

또한, 본 발명에 의한 위 힌지브래킷은 틸팅플레이트와 맞물려 체결되는 수평패널과, 위 수평패널의 중앙에 기립되어 회전축이 체결되는 수직패널과, 위 수평패널과 수직패널 경계 부위에 내구력을 증진하는 하나 이상의 보강리브가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the upper hinge bracket according to the present invention is a horizontal panel that is engaged with the tilting plate and fastened, a vertical panel that is standing in the center of the horizontal panel and fastened with a rotation axis, and one that enhances durability at the boundary between the horizontal panel and the vertical panel. It is characterized in that the above reinforcing ribs are integrally formed.

또한, 본 발명에 의한 위 구동부는 메인플레이트와 틸팅플레이트의 타단에 배치되어 신호에 따라 돌출과 함몰 작동하는 액추에이터와, 위 메인플레이트의 상측 타단에 부착되어 액추에이터를 회전 가능하게 고정하는 구동브래킷과, 위 틸팅플레이트의 상측 타단에 부착되어 액추에이터의 작동을 전달받는 클레비스브래킷을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper driving unit according to the present invention is disposed at the other end of the main plate and the tilting plate to protrude and depress in response to a signal, and a drive bracket attached to the other upper end of the upper main plate to fix the actuator rotatably, It is characterized in that it has a clevis bracket that is attached to the other end of the upper side of the tilting plate to transmit the operation of the actuator.

또한, 본 발명에 의한 위 액추에이터는 유/공압 또는 전기를 공급받아 구동력을 발생하는 구동실린더와, 위 구동실린더의 중앙에 개재되어 구동력에 따라 돌출과 함몰 작동하는 구동로드와, 위 구동실린더의 외측에 부착되어 구동브래킷에 결합되는 회전 핀으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the actuator according to the present invention includes a driving cylinder that generates a driving force by receiving hydraulic/pneumatic or electricity, a driving rod interposed in the center of the driving cylinder and protruding and depressing according to the driving force, and the outer side of the driving cylinder. It is attached to and characterized in that it is composed of a rotating pin coupled to the drive bracket.

또한, 본 발명에 의한 위 구동브래킷은 메인플레이트 내에서 외측으로 노출되게 ㄴ형 윤곽으로 형성되고, 메인플레이트 내에 위치하는 수평부위에 체결을 유도하는 연결구멍과, 메인플레이트 외에 위치하는 수직부위에 회전 핀을 수용하는 회전구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the driving bracket according to the present invention is formed in a b-shaped outline to be exposed to the outside in the main plate, and a connection hole for inducing fastening to a horizontal part located in the main plate, and a rotation pin in a vertical part located outside the main plate. It characterized in that the rotation hole for receiving each is formed.

또한, 본 발명에 의한 위 클레비스브래킷은 틸팅플레이트의 상단에 부착되는 고정패널과, 위 고정패널의 중앙에 상측으로 기립되게 연장되어 구동로드와 회전 가능하게 결합되는 연결패널과, 위 고정패널과 연결패널의 경계 부위에 내구력을 증진하는 하나 이상의 보조리브로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the clevis bracket according to the present invention includes a fixing panel attached to the upper end of the tilting plate, a connection panel extending upwardly at the center of the fixing panel and rotatably coupled to the driving rod, and the upper fixing panel. It characterized in that it is composed of one or more auxiliary ribs to improve the durability at the boundary portion of the connection panel.

또한, 본 발명에 의한 위 구동부는 메인플레이트와 틸팅플레이트가 서로 마주하는 위치에 하나 이상 부착되어 틸팅플레이트의 위치를 안내하며 충격을 흡수하는 스토퍼패드를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper driving unit according to the present invention is characterized in that it further includes a stopper pad that is attached to a position where the main plate and the tilting plate face each other to guide the position of the tilting plate and absorb impact.

또한, 본 발명에 의한 위 구동부는 스토퍼패드의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트의 정지위치를 가변시키는 스토퍼브래킷을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper driving unit according to the present invention is characterized in that it further comprises a stopper bracket for varying the stop position of the tilting plate by varying the height of the stopper pad.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 산업용으로 널리 보급되는 범용 로봇에서부터 기존에 구축된 로봇에 단순 부착하는 것만으로도 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써 다양한 용접작업에 대응할 수 있는 환경을 보다 저렴한 비용으로 구축할 수 있음은 물론, 전반적으로 경박 단소하면서도 우수한 내구성을 가진 구조를 채택하여 신속 간편한 운영과 유지보수로 사용자의 만족도를 충족시켜줄 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, by simply attaching to an existing robot from a general-purpose robot that is widely used for industrial use, the working radius of the robot is extended, thereby providing an environment capable of responding to various welding tasks at a lower cost In addition to being able to build it, it has the effect of satisfying the user's satisfaction through quick and simple operation and maintenance by adopting a structure that is light, lightweight, and has excellent durability overall.

도 1은 본 발명에 따른 틸팅장치에 로봇이 적용된 상태를 나타내는 사용상태도.
도 2는 본 발명에 따른 틸팅장치를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅장치를 전체적으로 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 틸팅장치를 전체적으로 분리하여 나타내는 분해도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 틸팅장치의 주요부를 독립적으로 확대하여 나타내는 상세도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 틸팅장치의 변형예를 나타내는 측면도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 틸팅장치의 작동을 나타내는 작업상태도.
1 is a use state diagram showing a state in which a robot is applied to a tilting device according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the overall tilting device according to the present invention.
Figure 3 is a side view showing the overall tilting device according to the present invention.
Figure 4 is an exploded view showing the entire separation of the tilting device according to the present invention.
5 and 6 are detailed views independently enlarged and showing main parts of the tilting device according to the present invention.
7 and 8 are side views showing a modified example of the tilting device according to the present invention.
9 and 10 are a working state diagram showing the operation of the tilting device according to the present invention.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the present invention and the actions and effects thereof will be described collectively.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only this embodiment is intended to complete the disclosure of the present invention, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. In addition, the same reference numerals refer to the same elements throughout the entire specification.

본 발명은 범용 다관절 로봇(1)의 작업 반경을 확장시키는 틸팅장치와 관련되며, 도 1 및 도 2처럼 지지부(10)와 틸팅부(20) 및 구동부(30)를 주요 구성으로 하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치이다.The present invention relates to a tilting device that expands the working radius of a general-purpose articulated robot 1, and as shown in Figs. 1 and 2, a multi-joint having a support part 10, a tilting part 20, and a driving part 30 as main components. It is a tilting device for extending the working radius of the robot.

본 발명의 틸팅장치는 산업용으로 널리 보급되는 범용 로봇에 단순 부착하는 것만으로도 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써 다양한 용접작업에 대응할 수 있는 환경을 저렴한 비용으로 구축할 수 있는 것을 주요 요지로 한다.The main point of the tilting device of the present invention is that it is possible to construct an environment capable of responding to various welding operations at low cost by extending the working radius of the robot simply by attaching it to a general-purpose robot that is widely used for industrial purposes.

지지부(10)는 도 1처럼 작업 공간에 로봇(1)을 고정시키는 프레임으로, 도 2 및 도 3과 같이 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)로 이루어진다. 즉, 메인플레이트(11)는 바닥에 체결되어 로봇(1)을 설정 위치에 배치하는 역할을 하고, 틸팅플레이트(15)는 범용 로봇(1)의 몸통과 부착을 유도하는 역할을 한다.The support 10 is a frame that fixes the robot 1 in the working space as shown in FIG. 1 and is composed of a main plate 11 and a tilting plate 15 as shown in FIGS. 2 and 3. That is, the main plate 11 is fastened to the floor and serves to place the robot 1 in a set position, and the tilting plate 15 serves to induce attachment to the body of the general-purpose robot 1.

이러한 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)는 도 4처럼 적어도 로봇(1)을 거치하는 크기를 가지고, 바닥과 로봇(1)과의 결합을 유도하는 복수의 체결구멍(11a)(15a)이 각각 형성된다. 여기서 틸팅플레이트(15)는 중앙에 로봇(1)과의 간섭방지나 배선연결을 유도하는 하나 이상의 보조구멍(15b)이 형성된다.The main plate 11 and the tilting plate 15 have at least a size for mounting the robot 1 as shown in FIG. 4, and a plurality of fastening holes 11a and 15a for inducing the coupling between the floor and the robot 1 Each of these is formed. Here, the tilting plate 15 has at least one auxiliary hole 15b formed in the center to prevent interference with the robot 1 or to induce wiring connection.

이때, 메인플레이트(11)는 도 7 및 도 8처럼 로봇(1)의 높낮이를 가변시키는 보조프레임(12)을 더 구비할 수도 있다. 이러한 보조프레임(12)은 메인플레이트(11)와 바닥에 각각 결합되는 상·하판과, 상·하판 사이에 수직하게 기립되는 하나 이상의 다리로 구성된다.At this time, the main plate 11 may further include an auxiliary frame 12 for varying the height of the robot 1 as shown in FIGS. 7 and 8. This auxiliary frame 12 is composed of a main plate 11 and upper and lower plates coupled to the floor, respectively, and one or more legs standing vertically between the upper and lower plates.

여기서 다리는 도 7과 같이 규격별 길이를 가진 고정타입 또는 도 8처럼 임의의 길이로 연장되는 가변타입으로 구성될 수 있다. 가변타입 다리는 핸들의 조작으로 길이가 가변되는 스크루 잭 구조를 가진 수동방식과, 신호에 따라 외부 에너지에 의해 길이가 가변되는 액추에이터 구조를 가진 자동방식으로 구성될 수 있다.Here, the leg may be of a fixed type having a length for each standard as shown in FIG. 7 or a variable type extending to an arbitrary length as shown in FIG. 8. The variable type leg can be configured as a manual method with a screw jack structure whose length is variable by manipulation of a handle, and an automatic method with an actuator structure whose length is variable by external energy according to a signal.

틸팅부(20)는 도 1처럼 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 일단에 부착되어 틸팅플레이트(15)를 메인플레이트(11)로부터 회전 가능하게 결합시키는 연결유닛이다. 이러한 틸팅부(20)는 도 2 및 도 3과 같이 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)에 각각 부착되는 하나 이상의 베어링유닛(21)과 한 쌍의 힌지유닛으로 이루어진다.The tilting part 20 is a connection unit that is attached to one end of the main plate 11 and the tilting plate 15 as shown in FIG. 1 to rotatably couple the tilting plate 15 from the main plate 11. The tilting part 20 is composed of one or more bearing units 21 and a pair of hinge units respectively attached to the main plate 11 and the tilting plate 15 as shown in FIGS. 2 and 3.

즉, 베어링유닛(21)은 도 4처럼 메인플레이트(11)의 상측 일단에 부착되어 틸팅플레이트(15)를 회전 가능하게 지지하고, 힌지유닛은 틸팅플레이트(15)의 하측 일단에 부착되어 베어링유닛(21)과 회전 가능하게 결합된다.That is, the bearing unit 21 is attached to the upper end of the main plate 11 as shown in FIG. 4 to support the tilting plate 15 so as to be rotatable, and the hinge unit is attached to the lower end of the tilting plate 15 to provide a bearing unit. It is rotatably coupled with (21).

그리고 힌지유닛은 틸팅플레이트(15)의 하측 양단에 부착되는 한 쌍의 힌지브래킷(25)과, 힌지브래킷(25)의 일단에 내측을 향해 체결되어 베어링유닛(21)에 삽입되는 회전축(26)으로 구성된다.In addition, the hinge unit includes a pair of hinge brackets 25 attached to both lower ends of the tilting plate 15, and a rotation shaft 26 that is fastened toward the inside to one end of the hinge bracket 25 and inserted into the bearing unit 21. It consists of.

여기서 베어링유닛(21)은 도 5처럼 크게 메인플레이트(11)와 결합을 유도하는 하우징과, 하우징의 중앙에 방사형으로 개재되는 베어링을 감싸는 외륜 허브와, 베어링을 수납하며 회전축(26)의 삽입을 유도하는 내륜 허브로 구성된다.Here, the bearing unit 21 is a housing that induces coupling with the main plate 11 as shown in FIG. 5, an outer ring hub surrounding the bearing radially interposed in the center of the housing, and the bearing and the insertion of the rotation shaft 26 It consists of a guided inner ring hub.

베어링유닛(21)의 하우징에는 그리스의 주입을 유도하는 니블이 부착되고, 내륜 허브에는 회전축(26)의 고정을 유도하는 멈춤 나사가 체결되며, 하우징과 내륜 허브간의 이음매에는 패킹이 개재된다.A nibble for inducing the injection of grease is attached to the housing of the bearing unit 21, a set screw for guiding the rotation shaft 26 to be fixed is fastened to the inner ring hub, and a packing is interposed on the joint between the housing and the inner ring hub.

그리고 힌지브래킷(25)은 도 5와 같이 수평패널(25a)과 수직패널(25b)이 일체로 형성된다. 수평패널(25a)은 틸팅플레이트(15)와 맞물려 체결되고, 수직패널(25b)은 수평패널(25a)의 중앙에 일체로 기립되어 회전축(26)의 체결된다.In addition, the hinge bracket 25 has a horizontal panel 25a and a vertical panel 25b integrally formed as shown in FIG. 5. The horizontal panel 25a is engaged and fastened with the tilting plate 15, and the vertical panel 25b is integrally standing at the center of the horizontal panel 25a, and the rotation shaft 26 is fastened.

여기서 수평패널(25a)과 수직패널(25b) 경계 부위에는 자체 내구력을 증진하는 하나 이상의 보강리브(25c)가 일체로 형성되고, 틸팅플레이트(15)와 회전축(26)과의 체결을 유도하는 복수의 조립구멍(25d)이 형성된다.Here, at the boundary between the horizontal panel 25a and the vertical panel 25b, one or more reinforcing ribs 25c to increase their durability are integrally formed, and a plurality of reinforcing ribs 25c are formed integrally with the tilting plate 15 and the rotational shaft 26. The assembly hole (25d) is formed.

이때, 틸팅부(20)는 메인플레이트(11)로부터 베어링유닛(21)의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트(15)의 회전 반경을 조절하는 보조플레이트(22)를 더 구비할 수도 있다. 즉 보조플레이트(22)의 탈부착에 따른 베어링유닛(21)의 높이 차이로 인한 회전중심의 변화로 로봇(1)의 작업 반경을 정밀하게 조절할 수 있다.At this time, the tilting unit 20 may further include an auxiliary plate 22 that adjusts the turning radius of the tilting plate 15 by varying the height of the bearing unit 21 from the main plate 11. That is, the working radius of the robot 1 can be precisely adjusted due to the change in the center of rotation due to the difference in height of the bearing unit 21 due to the attachment and detachment of the auxiliary plate 22.

구동부(30)는 도 1처럼 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 타단에 부착되어 메인플레이트(11)로부터 틸팅플레이트(15)를 30~60°로 회전시키는 구동유닛이다. 이러한 구동부(30)는 도 2 및 도 3과 같이 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 타단에 각각 부착되는 액추에이터(31)와 구동브래킷(32) 및 클레비스브래킷(33)으로 이루어진다.The driving unit 30 is a driving unit that is attached to the other ends of the main plate 11 and the tilting plate 15 as shown in FIG. 1 to rotate the tilting plate 15 from the main plate 11 by 30 to 60°. The driving unit 30 is composed of an actuator 31, a driving bracket 32, and a clevis bracket 33 attached to the other ends of the main plate 11 and the tilting plate 15, respectively, as shown in FIGS. 2 and 3.

액추에이터(31)는 도 4처럼 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15) 사이에 배치되어 신호에 따라 돌출과 함몰 작동을 수행하고, 구동브래킷(32)은 메인플레이트(11)의 상측 타단에 부착되어 액추에이터(31)를 회전 가능하게 고정하며, 클레비스브래킷(33)은 틸팅플레이트(15)의 상측 타단에 부착되어 액추에이터(31)의 작동을 전달받는다.The actuator 31 is disposed between the main plate 11 and the tilting plate 15 as shown in FIG. 4 to perform protruding and depressing operations according to a signal, and the driving bracket 32 is attached to the upper other end of the main plate 11 As a result, the actuator 31 is rotatably fixed, and the clevis bracket 33 is attached to the other upper end of the tilting plate 15 to receive the operation of the actuator 31.

여기서 액추에이터(31)는 도 6처럼 유/공압 또는 전기를 공급받아 구동력을 발생하는 구동실린더(31a)와, 구동실린더(31a)의 중앙에 개재되어 구동력에 따라 돌출과 함몰 작동하는 구동로드(31b) 및 구동실린더(31a)의 외측에 부착되어 구동브래킷(32)에 결합되는 회전 핀(31c)으로 구성된다.Here, the actuator 31 is a driving cylinder 31a that generates a driving force by receiving oil/pneumatic pressure or electricity as shown in FIG. 6, and a driving rod 31b that is interposed in the center of the driving cylinder 31a and operates in protrusion and depression according to the driving force. ) And a rotation pin (31c) attached to the outside of the drive cylinder (31a) and coupled to the drive bracket (32).

그리고 구동브래킷(32)은 메인플레이트(11)내에서 외측으로 노출되게 ㄴ형 윤곽으로 형성되고, 메인플레이트(11)내에 위치하는 수평부위에 체결을 유도하는 연결구멍(32a)과, 메인플레이트(11)외에 위치하는 수직부위에 회전 핀(31c)을 수용하는 회전구멍(32c)이 각각 형성된다.And the driving bracket 32 is formed in a b-shaped outline to be exposed to the outside in the main plate 11, a connection hole 32a for inducing fastening to a horizontal portion located in the main plate 11, and the main plate 11 ) Rotation holes 32c for receiving the rotation pins 31c are formed in the vertical portions located outside the).

클레비스브래킷(33)은 틸팅플레이트(15)의 상단에 부착되는 고정패널(33a)과, 고정패널(33a)의 중앙에 상측으로 기립되게 연장되어 구동로드(31b)와 회전 가능하게 결합되는 연결패널(33b)과, 고정패널(33a)과 연결패널(33b)의 경계 부위에 내구력을 증진하는 하나 이상의 보조리브(33c)로 구성된다.The clevis bracket 33 is a connection that is rotatably coupled with a fixing panel 33a attached to the upper end of the tilting plate 15 and extending upwardly to the center of the fixing panel 33a so as to be rotatably coupled with the driving rod 31b. It is composed of a panel (33b), and one or more auxiliary ribs (33c) for improving durability at the boundary between the fixing panel (33a) and the connection panel (33b).

이때, 구동부(30)는 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)가 서로 마주하는 위치인 메인플레이트(11)의 상측과 틸팅플레이트(15)의 하측에 하나 이상 부착되는 복수의 스토퍼패드(35)를 구비하는 것이 좋다. 이러한 스토퍼패드(35)는 틸팅플레이트(15)의 위치를 안내하며 충격과 진동을 흡수한다.In this case, the driving unit 30 includes a plurality of stopper pads 35 attached to one or more upper sides of the main plate 11 and the lower side of the tilting plate 15, which are positions where the main plate 11 and the tilting plate 15 face each other. It is good to have ). This stopper pad 35 guides the position of the tilting plate 15 and absorbs shock and vibration.

여기서 구동부(30)는 스토퍼패드(35)의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트(15)의 정지위치를 가변시키는 스토퍼브래킷(36)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 스토퍼브래킷(36)의 탈부착에 따른 스토퍼패드(35) 중 어느 하나의 높이 차이로 인한 정지위치의 변화로 로봇(1)의 작업 반경을 정밀하게 조절할 수 있다.Here, it is preferable that the driving unit 30 further includes a stopper bracket 36 for varying the stop position of the tilting plate 15 by varying the height of the stopper pad 35. That is, the working radius of the robot 1 can be precisely adjusted due to the change in the stop position due to the difference in height of any one of the stopper pads 35 due to the attachment and detachment of the stopper bracket 36.

이하, 본 발명에 따른 틸팅장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of the tilting device according to the present invention will be described.

먼저, 도 1과 같이 설정 작업위치에 메인플레이트(11)가 설치되고, 다 관절 범용 용접 로봇(1)은 메인플레이트(11)의 상단에 배치된 틸팅플레이트(15)에 부착된다. 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)가 수평상태에서 작업이 개시되면, 1차적으로 로봇(1)이 작동하여 대상물의 제1부위를 용접한다.First, the main plate 11 is installed at the set working position as shown in FIG. 1, and the multi-joint universal welding robot 1 is attached to the tilting plate 15 disposed on the upper end of the main plate 11. When the main plate 11 and the tilting plate 15 start working in a horizontal state, the robot 1 primarily operates to weld the first part of the object.

그리고 도 9 및 도 10과 같이 액추에이터(31)가 메인플레이트(11)로부터 틸팅플레이트(15)를 회전시켜 로봇(1)을 설정 각도로 틸팅 시킨다. 틸팅이 완료되면, 2차적으로 로봇(1)이 작동하여 대상물의 제2부위를 용접한다. 즉, 로봇(1)의 틸팅에 의해 작업 반경이 확장 및 전환됨에 따라 로봇(1)이 미치지 못하는 작업영역도 단일설비만으로 용접이 가능하다.In addition, as shown in FIGS. 9 and 10, the actuator 31 rotates the tilting plate 15 from the main plate 11 to tilt the robot 1 at a set angle. When the tilting is completed, the robot 1 is secondarily operated to weld the second part of the object. That is, as the working radius is expanded and switched by the tilting of the robot 1, a work area that the robot 1 cannot reach can be welded with only a single facility.

물론, 액추에이터(31)는 로봇(1)의 작동과 동시에 구동할 수도 있다. 즉, 틸팅에 의한 관절의 추가로 인해 복잡한 곡면 형상에 대응하는 자세전환이 가능하여 우수한 용접성능을 발휘할 수 있다.Of course, the actuator 31 may be driven simultaneously with the operation of the robot 1. That is, due to the addition of a joint by tilting, a posture change corresponding to a complex curved shape can be performed, thereby exhibiting excellent welding performance.

이와 같이 본 발명은 산업용으로 널리 보급되는 범용 로봇에서부터 기존에 구축된 로봇에 단순 부착하는 것만으로도 로봇의 작업 반경을 확장시켜줌으로써 다양한 용접작업에 대응할 수 있는 환경을 보다 저렴한 비용으로 구축할 수 있음은 물론, 전반적으로 경박 단소하면서도 우수한 내구성을 가진 구조를 채택하여 신속 간편한 운영과 유지보수로 사용자의 만족도를 충족시켜줄 수가 있다.As described above, the present invention extends the working radius of the robot by simply attaching it to an existing robot from a general-purpose robot that is widely used for industrial purposes, so that an environment capable of responding to various welding tasks can be constructed at a lower cost. Of course, it is possible to satisfy users' satisfaction through quick and simple operation and maintenance by adopting a structure with overall lightness, compactness, and excellent durability.

1: 로봇 10: 지지부
11: 메인플레이트 11a, 15a: 체결구멍
12: 보조프레임 15: 틸팅프레임
15b: 보조구멍 20: 틸팅부
21: 베어링유닛 22: 보조플레이트
25: 힌지브래킷 25a: 수평패널
25b: 수직패널 25c: 보강리브
25d: 조립구멍 26: 회전축
30: 구동부 31: 액추에이터
31a: 구동실린더 31b: 구동로드
31c: 회전 핀 32: 구동브래킷
32a: 연결구멍 32b: 회전구멍
33: 클레비스브래킷 33a: 고정패널
33b: 연결패널 33c: 보조리브
35: 스토퍼패드 36: 스토퍼브래킷
1: robot 10: support
11: Main plate 11a, 15a: fastening hole
12: auxiliary frame 15: tilting frame
15b: auxiliary hole 20: tilting part
21: bearing unit 22: auxiliary plate
25: hinge bracket 25a: horizontal panel
25b: vertical panel 25c: reinforcing rib
25d: assembly hole 26: rotating shaft
30: drive unit 31: actuator
31a: drive cylinder 31b: drive rod
31c: rotation pin 32: drive bracket
32a: connection hole 32b: rotation hole
33: clevis bracket 33a: fixing panel
33b: connection panel 33c: auxiliary rib
35: stopper pad 36: stopper bracket

Claims (6)

범용 다관절 로봇(1)의 작업 반경을 확장시키는 틸팅장치에 있어서:
적어도 바닥으로부터 로봇(1)을 설정 위치에 배치시키는 메인플레이트(11)와, 위 메인플레이트(11)의 상단에 로봇(1)이 부착되는 틸팅플레이트(15)를 구비하는 지지부(10);
위 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 일단에 부착되고, 위 틸팅플레이트(15)를 메인플레이트(11)로부터 회전 가능하게 결합시키는 틸팅부(20);
위 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 타단에 부착되고, 위 메인플레이트(11)로부터 틸팅플레이트(15)를 설정 각도로 회전시키는 구동부(30);로 구성하되;
위 틸팅부(20)는 메인플레이트(11)의 상측 일단에 부착되어 틸팅플레이트(15)를 회전 가능하게 지지하는 베어링유닛(21)과, 틸팅플레이트(15)의 하측 일단에 부착되어 베어링유닛(21)과 결합되는 힌지유닛과;
메인플레이트(11)로부터 베어링유닛(21)의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트(15)의 회전 반경을 조절하는 보조플레이트(22)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치.

In the tilting device to extend the working radius of the universal articulated robot (1):
A support part 10 including a main plate 11 for placing the robot 1 at a set position from at least the bottom, and a tilting plate 15 to which the robot 1 is attached to an upper end of the upper main plate 11;
A tilting part 20 attached to one end of the upper main plate 11 and the tilting plate 15, and rotatably coupling the upper tilting plate 15 from the main plate 11;
It is attached to the other end of the upper main plate 11 and the tilting plate 15, the driving unit 30 for rotating the tilting plate 15 from the upper main plate 11 at a set angle; consisting of;
The upper tilting part 20 is attached to the upper end of the main plate 11 to support the tilting plate 15 rotatably, and the bearing unit 21 is attached to the lower end of the tilting plate 15 to be attached to the bearing unit ( A hinge unit coupled to 21);
A tilting device for extending the working radius of an articulated robot, characterized in that it further comprises an auxiliary plate (22) for adjusting the turning radius of the tilting plate (15) by varying the height of the bearing unit (21) from the main plate (11).

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
위 구동부(30)는 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)의 타단에 배치되어 신호에 따라 돌출과 함몰 작동하는 액추에이터(31)와, 위 메인플레이트(11)의 상측 타단에 부착되어 액추에이터(31)를 회전 가능하게 고정하는 구동브래킷(32)과, 위 틸팅플레이트(15)의 상측 타단에 부착되어 액추에이터(31)의 작동을 전달받는 클레비스브래킷(33)을 구비하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치.
The method of claim 1,
The upper driving unit 30 is disposed at the other ends of the main plate 11 and the tilting plate 15 to protrude and depress in response to a signal, and the actuator 31 is attached to the upper other end of the upper main plate 11 and is attached to the actuator ( It characterized in that it comprises a drive bracket (32) for rotatably fixing the 31), and a clevis bracket (33) attached to the upper other end of the upper tilting plate (15) to receive the operation of the actuator (31). A tilting device for extending the working radius of a joint robot.
제1항에 있어서,
위 구동부(30)는 메인플레이트(11)와 틸팅플레이트(15)가 서로 마주하는 위치에 하나 이상 부착되어 틸팅플레이트(15)의 위치를 안내하며 충격을 흡수하는 스토퍼패드(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치.
The method of claim 1,
The upper driving unit 30 further includes a stopper pad 35 that is attached to a position where the main plate 11 and the tilting plate 15 face each other to guide the position of the tilting plate 15 and absorb shock. A tilting device for extending a working radius of an articulated robot, characterized in that.
제5항에 있어서,
위 구동부(30)는 스토퍼패드(35)의 높낮이를 가변시켜 틸팅플레이트(15)의 정지위치를 가변시키는 스토퍼브래킷(36)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇 작업 반경 확장용 틸팅장치.
The method of claim 5,
The upper driving unit 30 is a tilting device for extending the working radius of an articulated robot, characterized in that it further comprises a stopper bracket 36 for varying the stop position of the tilting plate 15 by varying the height of the stopper pad 35.
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