KR102450093B1 - 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 있어서, 가공대상 공작물이 공급되는 공급유니트; 상기 공급유니트를 통해 공급된 가공대상 공작물을 순차적으로 가공하는 가공유니트; 및 상기 가공유니트를 통해 가공된 가공대상 공작물을 취출 및 보관하는 취출유니트;를 통해 가공대상 공작물을 가공하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 있어서, 복수 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 상기 가공대상 공작물이 순차적으로 가공되도록 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 따라 설치되는 수평프레임을 포함하는 프로파일부; 상기 수평프레임의 길이방향을 따라 상기 수평프레임에 설치되는 레일부; 상기 레일부를 따라 이동하는 주행본체와, 상기 주행본체의 이동을 제어하는 모터를 포함하는 주행부; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 상기 공급유니트로부터 상기 가공대상 공작물을 파지하여 상기 가공유니트로 공급 및 상기 취출유니트로 취출하는 다관절 로봇; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 내부에 상기 다관절 로봇이 수납되는 로봇보호커버; 상기 로봇보호커버에 설치되며, 상기 주행부의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 감지센서; 및 상기 감지센서의 감지신호를 통해 상기 주행부의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 효과를 얻을 수 있다.

Description

프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템 {Collaborative robot-based gantry robot system with easy profile expansion}

본 발명은 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 관한 것이다.

로봇기술이 발전됨에 따라 산업현장에서도 다양한 산업용 로봇이 사용되고 있으며, 특히 특정 물품에 대한 이송 작업, 용접 작업, 소재가공 작업 등을 간편하고 자유롭게 수행하기 위하여 다양한 갠트리 로봇(gantry robot)이 개발 및 사용되고 있다. 이러한 이송 작업, 용접 작업, 소재가공 작업 등에 사용되고 있는 갠트리 시스템(gantry system)은, 서로 일정한 간격이 유지된 일측과 타측에 각각 하나씩 수직프레임이 지면에 설치되고, 양측 수직프레임 사이의 상부에 수직프레임과 결합되는 수평프레임이 가로로 거치되어 로봇이 구비된 작업 수행장치가 수평프레임을 따라 이동하면서 해당 작업을 진행할 수 있도록 구축된다.

이러한 겐트리 시스템에 탑재되는 로봇으로는 주로 다관절 로봇(articulated robot)이 사용되는데, 다관절 로봇은 각 관절이 개별 독립적으로 움직임이 가능하다. 특히, 좌우회전 운동, 전후방 운동, 상하 운동, 좌우롤링 운동, 상하벤딩 운동, 좌우터닝 운동을 포함한 총 6개의 프리포션 움직임이 가능하며, 일정한 작업 반경 내에서는 다관절 로봇을 이용한 매우 복잡하고 다양한 모든 형태의 가공이 자유롭다. 이뿐만 아니라, 다관절 로봇에 그립퍼(gripper)를 장착한 후 소재를 픽업하면 3차원 동작의 이점으로 인해 어떠한 위치나 방향으로도 정밀한 가변대응이 자유롭기 때문에 효율성이 상당히 높으며, 이에 의해 최근 갠트리 시스템에 탑재되고 있는 추세이다.

이와 같은 갠트리 시스템은 종래기술 '대한민국특허청 등록특허 제10-1832947호 로봇 겐트리 시스템'과 같이, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 양측면에 형성되고, 사각 기둥 형상의 가이드 레일; 상기 메인 프레임의 상면에 형성되고, 일측면에 직선 기어를 형성하는 랙; 상기 각 가이드 레일의 상면, 하면, 측면과 각각 접하여 가이드 레일의 길이방향으로 회전이동하는 롤러; 상기 랙의 기어와 맞물리는 치형을 형성하는 피니언; 상기 피니언과 연결되고, 상기 피니언에 회전구동력을 부여 하는 모터;를 포함하는 기술이 알려져 있다.

하지만 이와 같은 종래기술을 포함한 종래의 갠트리 시스템은 시스템을 가동중 발생하는 외부 충격 또는 이물질로부터 갠트리 로봇을 보호하는 구성이 존재하지 않아 갠트리 로봇의 유지 및 보수 비용이 과도하게 발생할 수 있다는 단점이 있다. 또한 갠트리 시스템을 가동 중에 시스템을 향해 작업자가 접근할 경우 갠트리 로봇의 구동이 작업자의 안전에 위협을 가하는 경우가 발생할 수 있어 작업자의 안전이 보장되지 못한다는 단점이 있다.

대한민국특허청 등록특허 제10-1832947호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 가공대상 공작물이 공급되는 공급유니트; 상기 공급유니트를 통해 공급된 가공대상 공작물을 순차적으로 가공하는 가공유니트; 및 상기 가공유니트를 통해 가공된 가공대상 공작물을 취출 및 보관하는 취출유니트;를 통해 가공대상 공작물을 가공하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 있어서, 복수 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 상기 가공대상 공작물이 순차적으로 가공되도록 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 따라 설치되는 수평프레임을 포함하는 프로파일부; 상기 수평프레임의 길이방향을 따라 상기 수평프레임에 설치되는 레일부; 상기 레일부를 따라 이동하는 주행본체와, 상기 주행본체의 이동을 제어하는 모터를 포함하는 주행부; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 상기 공급유니트로부터 상기 가공대상 공작물을 파지하여 상기 가공유니트로 공급 및 상기 취출유니트로 취출하는 다관절 로봇; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 내부에 상기 다관절 로봇이 수납되는 로봇보호커버; 상기 로봇보호커버에 설치되며, 상기 주행부의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 감지센서; 및 상기 감지센서의 감지신호를 통해 상기 주행부의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 로봇보호커버는, 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 향해 상기 다관절 로봇이 접근 가능하도록 일면이 개방된 커버하우징과, 상기 커버하우징의 타면에 설치되며 작업자가 상기 다관절 로봇으로 접근이 가능하도록 개폐되는 커버도어를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 갠트리 로봇 시스템은, 상기 가공유니트의 구동을 조작하는 가공조작부; 상기 가공조작부의 조작신호와 상기 감지센서의 감지신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신받으면 상기 주행제어부에 정지신호를 보내어 상기 주행부의 주행을 정지시키고, 상기 가공조작부의 조작신호와 상기 감지센서의 감지신호를 모두 수신받지 않으면 상기 주행제어부에 주행신호를 보내어 상기 주행부를 주행시키는 메인컨트롤러;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이뿐만 아니라, 상기 갠트리 로봇 시스템은, 상기 가공조작부의 정면에 설치되어 작업자의 존재 여부를 감지하는 조작센서;를 더 포함하며, 상기 주행제어부는, 상기 조작센서의 감지신호를 전달받아 상기 주행부의 주행을 제어하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갠트리 로봇 시스템의 정면도이고,
도 2는 도 1의 확대 정면도이고,
도 3은 공급유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 4는 가공유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 5는 취출유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 6은 갠트리 로봇 시스템 내에서의 신호 전달 경로를 나타낸 구성도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갠트리 로봇 시스템의 정면도이고, 도 2는 도 1의 확대 정면도이고, 도 3은 공급유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 4는 가공유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 5는 취출유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 6은 갠트리 로봇 시스템 내에서의 신호 전달 경로를 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템(10)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 통해 가공대상 공작물(4)을 가공하는 시스템에 해당한다. 이러한 갠트리 로봇 시스템(10)은, 프로파일부(100), 레일부(200), 주행부(300), 다관절 로봇(400), 로봇보호커버(500), 감지센서(600), 주행제어부(700), 가공조작부(800), 메인컨트롤러(900) 및 조작센서(1000)를 포함한다.

공급유니트(1)는, 도 3에 도시된 바와 같이 가공대상 공작물(4)이 공급되는 구성으로 수납공간을 가지고 있으며, 갠트리 로봇 시스템(10)에 가공대상 공작물(4)을 연속적으로 공급할 수 있도록 많은 양의 가공대상 공작물(4)이 수납공간에 보관된다.

가공유니트(2)는, 도 4에 도시된 바와 같이 공급유니트(1)를 통해 공급된 가공대상 공작물(4)을 순차적으로 가공하는 구성으로, 후술할 다관절 로봇(400)이 공급유니트(1)를 통해 공급되는 가공대상 공작물(4)을 가공유니트(2) 내부로 삽입하고, 가공유니트(2) 내에서 각종 공구를 이용하여 가공대상 공작물(4)이 절삭, 연마 등의 가공이 이루어지게 된다. 이때 절삭, 연마 등의 가공이 공구를 교체해가며 하나의 가공유니트(2) 내에서 모두 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 각 공구가 구비된 복수 개의 가공유니트(2)를 거쳐가면서 가공대상 공작물(4)의 가공이 이루어질 수도 있다.

취출유니트(3)는, 도 5에 도시된 바와 같이 가공유니트(2)를 통해 가공된 가공대상 공작물(4)을 취출 및 보관하는 구성으로, 가공이 완료된 가공대상 공작물(4)을 한 곳에 모아 추후에 작업자가 가져갈 수 있도록 보관해놓는 유니트이다.

즉, 가공대상 공작물(4)은 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 순서대로 거쳐 가공되며, 이때 본 발명에 따른 갠트리 로봇 시스템(10)을 통해 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)로 순차적으로 가공대상 공작물(4)을 이동시키게 된다.

이러한 갠트리 로봇 시스템(10) 중 프로파일부(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 다관절 로봇(400)이 순차적으로 거쳐갈 수 있도록 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)의 경로를 따라 형성된 구성으로, 수직프레임(110) 및 수평프레임(120)을 포함한다.

수직프레임(110)은, 지면으로부터 상방을 향해 연장 형성되는 것으로 복수 개가 마련되어 수평프레임(120)을 지지할 수 있도록 구비된 구성이다. 이러한 수직프레임(110)은 수평프레임(120)을 안정적으로 지지하기 위해 수평프레임(120)의 길이가 연장될수록 개수를 증가시키는 것이 바람직하다.

수평프레임(120)은, 수직프레임(110)의 상단을 연결하며 가공대상 공작물(4)이 순차적으로 가공되도록 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 따라 설치되는 구성이다. 즉, 수평프레임(120)은 다관절 로봇(400)이 수평프레임(120)의 상부에 안착되어 이동하는 경로를 제공하는 역할을 한다. 이러한 수평프레임(120)의 단면은 사각형을 이룰 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.

레일부(200)는, 수평프레임(120)의 길이방향을 따라 수평프레임(120)에 설치되는 구성으로, 후술할 주행부(300)가 안착되어 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 따라 주행이 가능하도록 한다. 이러한 레일부(200)는 주행부(300)의 안정적인 주행이 가능하도록 복수 개로 구비되는 것이 바람직하며, 이때 하나의 레일부(200)는 수평프레임(120)의 상면에 길이방향을 따라 구비되며 다른 하나는 수평프레임(120)의 측면에 길이방향을 따라 구비된다. 이를 통해 주행부(300)가 레일부(200)를 따라 주행시 흔들림을 최소화하고 안정적으로 주행이 가능하도록 할 수 있다. 이와 같은 레일부(200)는 LM가이드(linear motion guide)를 사용하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.

주행부(300)는, 후술할 다관절 로봇(400) 및 로봇보호커버(500)를 이동시키기 위한 구성으로, 주행본체(310) 및 모터(320)를 포함한다. 주행본체(310)는, 레일부(200)에 안착되어 수평프레임(120) 및 레일부(200) 따라 이동하며, 모터(320)는 주행본체(310)에 결합되어 주행본체(310)의 이동을 제어하기 위해 구동되는 구성에 해당한다. 즉, 모터(320)는 주행신호를 전달받아 주행본체(310)를 구동시키거나 또는 구동을 멈추기 위해 가동된다.

다관절 로봇(400)은, 주행부(300)에 설치되어 주행부(300)와 함께 이동하며, 공급유니트로(1)부터 가공대상 공작물(4)을 파지하여 가공유니트(2)로 공급 및 취출유니트(3)로 취출하는 구성에 해당한다. 이러한 다관절 로봇(400)은, 복수 개의 관절부(410) 및 파지부(420)를 포함한다.

관절부(410)는, 복수 개로 이루어지며 각 관절부(410)가 독립적으로 움직일 수 있음에 따라 좌우회전 운동, 전후방 운동, 상하 운동, 좌우롤링 운동, 상하벤딩 운동, 좌우터닝 운동 등과 같은 프리포션 움직임이 가능하도록 마련된다. 따라서 주행부(300) 및 다관절 로봇(400)이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)의 근처로 이동하게 되면, 이후에는 관절부(410)를 통해 가공대상 공작물(4)의 정밀한 이동이 이루어지게 된다.

파지부(420)는, 관절부(410)의 말단에 형성되어 가공대상 공작물(4)을 파지하고, 가공유니트(2) 또는 취출유니트(3)와 같이 원하는 위치에 도착한 후에는 해당 위치에 가공대상 공작물(4)을 공급하기 위해 파지를 해제하는 구성에 해당한다.

로봇보호커버(500)는, 주행부(300)에 설치되어 주행부(300) 및 다관절 로봇(400)과 함께 이동하며 내부에 다관절 로봇(400)이 수납되는 구성으로, 커버하우징(510) 및 커버도어(520)를 포함한다. 이러한 로봇보호커버(500)는 다관절 로봇(400)이 구동, 주행 또는 정지 중 외부의 충격이나 이물질에 의해 고장나는 것을 방지할 뿐 아니라, 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)에 접근할 때 다관절 로봇(400)의 구동 또는 주행에 의해 상해를 입는 문제를 해결하고 작업자의 안전을 보장하기 위해 구비된다. 즉, 로봇보호커버(500)는 내부에 수납된 다관절 로봇(400)뿐만 아니라 작업자를 보호하기 위해 형성되는 것이다.

커버하우징(510)은, 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 향해 다관절 로봇(400)이 접근 가능하도록 일면이 개방된 상태로, 개방된 일면에는 커버노출부(511)가 형성되고 타면에는 커버노출부(511)보다 작은 면적을 가지는 도어개방부(512)가 형성된다. 이러한 커버하우징(510)은 상자 형상으로 이루어지며, 상면은 외부에서 접근이 불가능하도록 차단된 상태이고 하면은 주행부(511)와 결합된 상태로 존재한다. 또한 상자 형상의 커버하우징(510)은 네 면으로 이루어진 측면 중 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)와 마주보는 면에는 커버노출부(511)가 형성되어 개방된 상태로 존재한다. 이를 통해 로봇보호커버(500) 내에 수납된 다관절 로봇(400)이 용이하게 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)로 접근이 가능하다.

커버도어(520)는, 커버하우징(510)의 타면에 설치되어 작업자가 다관절 로봇(400)으로 접근이 가능하도록 개폐되는 구성으로, 커버하우징(510)에 형성된 도어개방부(512) 영역에 결합되면서 도어개방부(512)를 개폐할 수 있도록 차단한다. 이때 커버도어(520)는 투명 또는 반투명한 소재로 형성되어 작업자가 커버도어(520)를 열지 않아도 다관절 로봇(400)의 작동 상태를 확인할 수 있으며, 다관절 로봇(400)의 보수가 필요한 경우에는 커버도어(520)를 열어 로봇보호커버(500) 내부로 작업자가 접근하여 다관절 로봇(400)을 용이하게 수리할 수 있다.

감지센서(600)는, 로봇보호커버(500)에 설치되며 도 6에 도시된 바와 같이 주행부(300)의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 센서에 해당하며, 주행제어부(700)는 감지센서(600)의 감지신호를 통해 주행부(300)의 주행을 제어하는 구성에 해당한다. 특히 주행제어부(700)는 모터(320)에 신호를 보내어 모터(320)의 구동을 통해 주행부(300)의 주행이 제어된다.

작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)에 접근할 때 주행부(300)의 주행 경로 상에 신체가 노출될 경우 다관절 로봇(400) 및 로봇보호커버(500)의 주행에 의해 작업자와 로봇보호커버(500)가 강한 힘으로 부딪혀 작업자가 다치는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 작업자가 주행부(300)의 주행 경로에 노출될 경우 이를 감지센서(600)가 감지하여 후술할 메인컨트롤러(900)에 감지신호를 보내고, 메인컨트롤러(900)가 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)를 멈추게 하여 작업자를 보호할 수 있다. 이와 같이 주행부(300)에 작업자의 노출 유무를 확인하기 위해 감지센서(600)는 로봇보호커버(500)의 측면 중 주행부(300)와 마주보는 면에 하나 또는 복수 개가 구비될 수 있는데, 로봇보호커버(500)의 왕복 구동으로부터 작업자를 보호하기 위해서는 주행부(300)와 마주보는 양면에 각각 감지센서(600)가 별도로 구비되는 것이 바람직하다.

가공조작부(800)는, 가공유니트(2)의 구동을 조작하기 위한 구성으로, 다관절 로봇(400)과 마주보는 가공유니트(2)의 일면에 설치되어 작업자가 가공유니트(2)를 조작할 수 있도록 구비된 구성이다. 이러한 가공조작부(800)는 작업자가 가공유니트(2)의 구동을 조절하거나 또는 가공유니트(2) 내에서 절삭, 연마 등과 같이 가공을 선택 또는 제어할 수 있도록 하며, 이는 가공조작부(800)에 포함된 조작버튼을 눌러 제어 가능하다. 이와 같이 가공조작부(800)에 작업자가 접근하기 위해서는 주행부(300)에 작업자의 손과 팔이 노출되어야 한다. 따라서 가공조작부(800)를 작업자가 조작할 경우 가공조작부(800)로부터 조작신호를 메인컨트롤러(900)로 보내고, 메인컨트롤러(900)는 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행제어부(700)를 통해 주행부(300)의 구동이 멈추게 된다. 이를 통해 작업자가 가공조작부(800)를 조작 중 안전을 보장받을 수 있다.

메인컨트롤러(900)는, 가공조작부(800)의 조작신호와 감지센서(600)의 감지신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신받으면 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)의 주행을 정지시키도록 컨트롤 하는 구성이다. 이때 주행제어부(700)는 모터(320)에 신호를 보내어 모터(320)의 구동을 통해 주행부(300)는 주행 또는 정지된다. 또한, 메인컨트롤러(900)는 가공조작부(800)의 조작신호와 감지센서(600)의 감지신호를 모두 수신받지 않을 때에는 주행제어부(700)에 주행신호를 보내어 주행부(300)를 주행시킬 수 있다. 이뿐만 아니라 메인컨트롤러(900)는 주행부(300)를 멈춤과 동시에 다관절 로봇(400)에도 정지신호를 보내며, 다관절 로봇(400)의 구동도 멈추게 하여 작업자가 다관절 로봇(400)에 의해 다치는 문제를 방지할 수 있다.

조작센서(1000)는, 가공조작부(800)의 정면에 설치되어 작업자의 존재 여부를 감지하는 센서에 해당한다. 만약 가공조작부(800)의 조작에 오류가 생기거나 또는 작업자가 가공조작부(800)를 조작하지 않는 상태에서 가공조작부(800)의 전면에 위치할 경우 주행중인 로봇보호커버(500)에 의해 다치는 문제가 발생할 수 있기 때문에 가공조작부(800)와 별개로 조작센서(1000)를 더 포함할 수 있다. 이러한 조작센서(1000)는 감지센서(600)와 마찬가지로 주행부(300)의 주행을 제어 가능한데, 조작센서(1000)로부터 감지신호를 전달받은 메인컨트롤러(900)는 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)의 주행이 정지된다.

종래기술에 따른 갠트리 로봇 시스템은 시스템을 가동중 발생하는 외부 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하는 구성이 존재하지 않아 다관절 로봇의 유지 및 보수 비용이 과도하게 발생할 수 있다는 단점이 있었다. 또한 갠트리 로봇 시스템을 가동 중에 시스템을 향해 작업자가 접근할 경우 다관절 로봇의 구동이 작업자의 안전에 위협을 가하는 경우가 발생할 수 있어 작업자의 안전이 보장되지 못한다는 단점이 있었다.

이에 비해 본 발명의 경우, 로봇보호커버(500)를 통해 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇(400)을 보호할 수 있으며, 다관절 로봇(400)의 구동이 로봇보호커버(500) 내에서 이루어지기 때문에 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)으로 접근하더라도 안전하다는 장점이 있다. 또한 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)으로 접근할 경우 이를 감지센서(600), 가공조작부(800) 및 조작센서(1000)가 이를 감지하고, 다관절 로봇(400)의 구동 및 로봇보호커버(500)의 주행을 정지시킬 수 있어 작업자의 안전을 보장할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1: 공급유니트
2: 가공유니트
3: 취출유니트
4: 가공대상 공작물
10: 갠트리 로봇 시스템
100: 프로파일부
110: 수직프레임
120: 수평프레임
200: 레일부
300: 주행부
310: 주행본체
320: 모터
400: 다관절 로봇
410: 관절부
420: 파지부
500: 로봇보호커버
510: 커버하우징
511: 커버노출부
512: 도어개방부
520: 커버도어
600: 감지센서
700: 주행제어부
800: 가공조작부
900: 메인컨트롤러
1000: 조작센서

Claims (4)

1. 가공대상 공작물이 공급되는 공급유니트; 상기 공급유니트를 통해 공급된 가공대상 공작물을 순차적으로 가공하는 가공유니트; 및 상기 가공유니트를 통해 가공된 가공대상 공작물을 취출 및 보관하는 취출유니트;를 통해 가공대상 공작물을 가공하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 있어서,
   복수 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 상기 가공대상 공작물이 순차적으로 가공되도록 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 따라 설치되는 수평프레임을 포함하는 프로파일부;
   상기 수평프레임의 길이방향을 따라 상기 수평프레임에 설치되는 레일부;
   상기 레일부를 따라 이동하는 주행본체와, 상기 주행본체의 이동을 제어하는 모터를 포함하는 주행부;
   상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 상기 공급유니트로부터 상기 가공대상 공작물을 파지하여 상기 가공유니트로 공급 및 상기 취출유니트로 취출하는 다관절 로봇;
   상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 내부에 상기 다관절 로봇이 수납되는 로봇보호커버;
   상기 로봇보호커버에 설치되며, 상기 주행부의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 감지센서; 및
   상기 감지센서의 감지신호를 통해 상기 주행부의 주행을 제어하는 주행제어부;
   상기 가공유니트의 구동을 조작하는 가공조작부;
   상기 가공조작부의 정면에 설치되어 작업자의 존재 여부를 감지하는 조작센서; 및
   상기 가공조작부의 조작신호, 상기 감지센서의 감지신호, 상기 조작센서의 감지신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신받으면 상기 주행제어부에 정지신호를 보내어 상기 주행부의 주행을 정지시키고, 상기 가공조작부의 조작신호, 상기 감지센서의 감지신호, 상기 조작센서의 감지신호를 모두 수신받지 않으면 상기 주행제어부에 주행신호를 보내어 상기 주행부를 주행시키는 메인컨트롤러;를 포함하며,
   상기 로봇보호커버는, 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 향해 상기 다관절로봇이 접근 가능하도록 일면이 개방된 커버하우징과, 상기 커버하우징의 타면에 설치되며 작업자가 상기 다관절 로봇으로 접근이 가능하도록 개폐되는 커버도어를 포함하고,
   상기 커버하우징은, 개방된 일면에 형성된 커버노출부와, 타면에 상기 커버노출부보다 작은 면적을 가지는 도어개방부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템.
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