KR19990073426A - 데스크탑로보트의작업시스템및이를적용한데스크탑로보트 - Google Patents

데스크탑로보트의작업시스템및이를적용한데스크탑로보트 Download PDF

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KR19990073426A
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Abstract

본 발명은 데스크탑 로보트의 작업시스템 및 이를 적용한 데스크탑 로보트에 관한 것이다.
본 발명은 베이스에 설치되어 작업물을 안착 지지하는 테이블과, 이 테이블에 대해 X축 방향으로 이동하는 X축 유닛과, X축 유닛에 설치되어 Y축 방향으로 이동하는 Y축 유닛과, Y축 유닛에 설치되어 Z축 방향으로 이동하는 Z축 유닛 및 Z축 유닛에 장착되어 각 유닛의 유기적인 상호작용으로 작업물에 소요작업을 수행하는 작업헤드를 기본적으로 구비한다. 테이블은 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 상호 교번적으로 구동되는 적어도 2개의 유닛으로 이루어진 듀얼 작업테이블로 구성된다. 각 작업테이블 유닛은 간격을 두고 나란하게 배치되며, 베이스상에 설치되는 가이드 레일과, 이 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 슬라이딩 테이블 및 이 슬라이딩 테이블을 이동시키는 로드리스 실린더 등의 구동수단으로 각각 이루어진다. 따라서 작업물의 로딩/언로딩시에도 중단없이 소요작업을 계속해서 진행할 수 있을 뿐 아니라 각 테이블 유닛에 서로 다른 종류의 작업물을 투입함으로써 종류가 다른 적어도 두 작업물에 대하여 이중작업을 동시에 수행할 수도 있게 된다.

Description

데스크탑 로보트의 작업시스템 및 이를 적용한 데스크탑 로보트{working system of a desktop robot and the desktop robot applied working system thereof}
본 발명은 자동 나사체결, 자동 디스펜싱(dispencing), 자동 납땜, 픽 앤 플레이스(pick & place) 또는 소규모 가공물의 조각 또는 인라인(in-line)이나 매뉴얼 타입(manual type)의 PCB 루터(router) 등에 사용되는 데스크탑 로보트(desktop robot)에 관한 것으로서, 특히 작업 테이블이 두 개로 구성되어 각각 이동가능한 듀얼 테이블(dual table)을 갖는 데스크탑 로보트에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 칩(semiconductor chip)의 제조공정에서 리드 프레임(lead frame)의 패드(pad)상에 접착제를 도포하거나 또는 그 위에 부품을 안착시키는 등의 작업은 고도의 정밀도가 요구될 뿐만 아니라 그 일련의 공정들이 연속적으로 이루어져야 하는 바, 작업헤드(working head)가 일정범위내에서 X축, Y축 및 Z축의 3축 방향으로 각각 이동되는 로보트에 의해 소요작업을 자동으로 수행하는 것이 일반적이다.
이외에도 PCB 등의 납땜이라든가, 부품 조립시의 나사체결 또는 소규모 가공물 조각 등의 작업들도 높은 정밀도로 신속하게 수행하기 위해 통상 로보트에 의해 자동으로 이루어지고 있다.
이러한 로보트는 작업물을 안착 지지하는 작업테이블이 고정된 상태에서, 작업헤드가 X축 유닛, Y축 유닛 및 Z축 유닛에 의해 3축 방향으로 이동하면서 테이블상에 위치고정된 작업물에 대해 소요작업을 수행하도록 되어 있다.
그런데 이러한 종래의 로보트는 작업테이블이 하나로 구성되어 고정된 것이므로, 다음과 같은 여러 가지 문제점을 가지고 있다.
첫째, 테이블에 대한 작업물의 로딩(loading)/언로딩(unloading) 또는 클램핑(clamping)/언클램핑(unclamping) 시에는 작업을 수행할 수 없어 로보트가 대기상태에 놓이기 때문에 생산성이 떨어진다.
둘째, 매뉴얼이나 자동 로딩 타입의 설비 모두 그 구조상 자동화를 위한 인라인 시스템으로의 변경이 상당히 어렵다.
셋째, 작업물 가공장치로 사용된 경우 커팅(cutting) 또는 루팅(routing)시 발생하는 유해 폐기성 분진의 제거에 많은 어려움이 있으며, 이로 인해 로보트는 물론 그 주변이 오염되는 문제가 있다.
넷째, 특수한 형상을 가진 작업물의 클램핑 및 가공 등의 수용성(受容性)이 어려워 작업물 선정에 한계가 있다. 예를들어 부품조립이 완료된 PCB의 불필요한 주변부 등을 절단해내는 루팅작업시 작업물의 특성상 프레스로 절단하거나 수작업에 의존하고 있는데, 프레스 절단의 경우에는 전단압력에 의해 PCB에 크랙 등의 손상이 야기되어 불량률이 높고, 수작업의 경우에는 클램핑이 대단히 어려울 뿐만 아니라 작업도 번잡하고 장시간이 소요되는 문제가 있다.
다섯째, 다양한 모델의 작업물을 동시에 수용하거나 별개의 작업을 동시에 진행할 수 없다.
여섯째, 테이블이 일정 사이즈로 구성되어 있기 때문에 작업물의 크기에 따라 유연하게 대처할 수 없다.
본 발명은 상술한 종래의 제반문제를 감안하여, 작업물의 로딩/언로딩시 등에도 중단없이 소요작업을 계속해서 진행할 수 있으며, 매뉴얼이나 자동 로딩방식의 설비 모두 필요시 인라인 시스템으로 용이하게 변경할 수 있는 데스크탑 로보트의 작업시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다양한 모델을 동시에 수용하거나 별개의 이중작업을 동시에 수행할 수 있으며, 작업물의 크기에 따라서도 유연하게 대응할 수 있는 데스크탑 로보트의 작업시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 상술한 목적들의 작업시스템이 적용된 데스크탑 로보트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 가공장치로 사용될 경우에도 작업물의 커팅이나 루팅시 등에 발생하는 유해 폐기성 분진을 확실하게 제거할 수 있는 데스크탑 로보트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 루팅작업을 위한 PCB 등의 특수한 형상을 가진 작업물을 용이하게 수용 및 클램핑할 수 있는 데스크탑 로보트를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 작업시스템이 적용된 데스크탑 로보트를 보이는 정면도,
도 2는 그 평면도,
도 3은 그 우측면도,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,
도 7은 본 발명의 작동을 보이는 발췌 평면도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 한 사용예를 보인 정면도와 평면도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예를 보인 측면도와 평면도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 또다른 실시예를 보인 정면도와 평면도,
도 14 및 도 15는 본 발명의 또다른 실시예를 보인 측면도와 평면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10: 베이스 유닛 12: (베이스유닛의) 고정테이블
20: 듀얼 작업테이블 유닛
21: 가이드 레일 22: 슬라이딩 테이블
23: 가이드 블록 24: 로드리스 실린더
30: Y축 유닛 40: X축 유닛
50: Z축 유닛 60: 작업헤드
70: 서브 슬라이딩 테이블
80: 클램프
81: 지지판 82: 포스트
83: 누름판 84: 액츄에이터
90: 집진기 100: 로더/언로더
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 데스크탑 로보트의 작업시스템은, 작업헤드가 테이블상에 위치고정된 작업물에 대하여 X축 유닛, Y축 유닛 및 Z축 유닛의 유기적인 상호작용에 의해 움직이면서 소요작업을 수행하는 데스크탑 로보트에 있어서, 테이블을 각각 작업물이 안착되는 적어도 2개로 구성하고, 각 테이블을 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 교번적으로 이동시킴으로써 소요작업을 연속적으로 수행하도록 한 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명 데스크탑 로보트 작업시스템의 한 바람직한 특징에 의하면, 적어도 두 테이블에 작업물을 교번적으로 안착시키되, 각각에 대해 서로 다른 모델의 작업물을 안착킴으로써, 적어도 두 모델의 작업물에 대한 각각의 소요작업을 동시에 수행하게 된다.
한편 본 발명에 의한 작업시스템이 적용된 데스크탑 로보트는, 베이스에 설치되어 작업물을 안착 지지하는 테이블과, 이 테이블에 대해 X축 방향으로 이동하는 X축 유닛과, X축 유닛에 설치되어 Y축 방향으로 이동하는 Y축 유닛과, Y축 유닛에 설치되어 Z축 방향으로 이동하는 Z축 유닛 및 Z축 유닛에 장착되어 각 유닛의 유기적인 상호작용으로 작업물에 소요작업을 수행하는 작업헤드를 구비하는 데스크탑 로보트에 있어서, 테이블이, 베이스상에 설치되는 가이드 레일과, 이 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 슬라이딩 테이블과, 이 슬라이딩 테이블을 이동시키는 구동수단,으로 각각 이루어져 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 상호 교번적으로 구동되는 적어도 2개의 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명 데스크탑 로보트의 한 바람직한 특징에 의하면, 구동수단이, 베이스상에 가이드 레일과 나란하게 설치되는 로드리스 실린더(lodless cylinder)로 구성된다.
본 발명 데스크탑 로보트의 다른 바람직한 특징에 의하면, 작업물의 종류에 따라 선택적으로 장착되며, 작업영역내의 베이스를 상하로 관통하는 복수의 포스트(post)와, 각 포스트의 하단을 지지하는 지지판과, 슬라이딩 테이블 또는 서브 슬라이딩 테이블의 상부에 위치하도록 각 포스트의 상단에 지지되어 그 상면에 안착된 작업물을 눌러주는 누름판 및 베이스에 대해 누름판을 승강시키는 액츄에이터(actuator),로 이루어진 클램프를 더 구비한다.
본 발명 데스크탑 로보트의 또다른 바람직한 특징에 의하면, 슬라이딩 테이블 또는 서브 슬라이딩 테이블에 관통구멍이 형성되고, 관통구멍의 하부에 연결되어 작업시에 발생되는 유해분진을 흡입하는 집진기를 더 구비한다.
이와 같은 본 발명은, 적어도 두 테이블 유닛에 작업물을 교번적으로 투입하여 소요작업을 수행하게 되는 바, 작업물의 로딩/언로딩시 등에도 장치의 중단없이 소요작업을 계속해서 진행할 수 있을 뿐 아니라 각 테이블 유닛에 서로 다른 종류의 작업물을 투입함으로써 종류가 다른 적어도 두 작업물에 대하여 이중작업을 동시에 수행할 수도 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1 내지 도 3에서, 본 발명에 의한 데스크탑 로보트는 베이스 유닛(10)과, 이 베이스 유닛(10)에 설치되어 작업물을 안착 지지하는 작업테이블 유닛(20)과, 베이스(10)에 대해 Y축 방향으로 이동되는 Y축 유닛(30)과, 베이스(10)에 대해 X축 방향으로 이동되는 X축 유닛(40)과, 베이스(10)에 대해 Z축 방향으로 이동되는 Z축 유닛(50) 및 이 Z축 유닛(50)에 장착되어 작업테이블 유닛(20)에 안착된 작업물에 대하여 소요작업을 수행하는 작업헤드(60)로 구성된다.
베이스 유닛(10)은 베이스(11)의 상측에 고정 테이블(12)이 일정 간격으로 위치되고, 이들의 전후단이 두 엔드 플레이트(13)에 의해 각각 연결됨으로써 구성된다. 그리고 앞쪽의 엔드 플레이트(13)에는 로보트의 제어를 위한 콘트롤러(14)가 설치된다.
작업테이블 유닛(20)은 본 발명의 특징에 따라 베이스(10)의 고정테이블(12)상에 일정간격을 두고 나란하게 배치되는 듀얼 작업테이블로 구성된다. 각 작업테이블 유닛(20)은 고정테이블(12)상에 Y축 방향으로 설치되는 가이드 레일(21)과, 이 가이드 레일(21)을 따라 이동하는 슬라이딩 테이블(22) 및 이 슬라이딩 테이블(22)을 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 왕복 구동시키는 로드리스 실린더(24)로 이루어진다. 로드리스 실린더(24)는 가이드 레일(21)의 안쪽으로 이와 나란하게 설치된다. 이에 따라 슬라이딩 테이블(22)은 그 한쪽 하면이 로드리스 실린더(24)에 고정되고, 다른쪽 하면만이 가이드 블록(23)을 통해 가이드 레일(21)에 이동 가능하게 결합된다. 한편, 로드리스 실린더(24)는 슬라이딩 테이블(22)을 선형으로 왕복 이동시킬 수만 있으면 되는 바, 예를들어 볼스크류(ball screw) 등으로 구성될 수도 있다. 이러한 두 작업테이블 유닛(20)은 로딩/언로딩 영역과 작업영역에 대해 서로 교번적으로 위치되도록 구동된다.
이와 같은 두 슬라이딩 테이블(22)은 콘트롤러(14)에 의해 일정주기로 구동되며, 그 작동주기는 작업물에 따라 콘트롤러(14)에서 적절히 조정할 수 있다.
도 1 내지 도 4에서, Y축 유닛(30)은 베이스(10)의 고정테이블(12) 하면에 설치되는 볼스크류(31)와, 이 볼스크류(31)를 정 또는 역으로 구동시키는 모터(33)와, 볼스크류(31)를 따라서 왕복 이동하는 슬라이딩 브래킷(36) 및 이 슬라이딩 브래킷(36)의 이동을 안내하는 두 가이드 샤프트(37)로 구성된다. 볼스크류(31)는 고정테이블(12)의 하면 중간에 Y축 방향으로 이격 설치된 두 지지블록(32)에 양 선단부가 각각 공회전 가능하게 지지되는데, 그 한쪽 선단은 모터(33)의 회전축에 커플링(coupling:34)을 통해 결합된다. 볼스크류(31)에는 볼부시(ball bush)를 갖는 슬라이딩 블록(35)이 이동 가능하게 결합되고, 이 슬라이딩 블록(35)에 슬라이딩 브래킷(36)이 고정된다. 슬라이딩 브래킷(36)은 슬라이딩 블록(35)에 고정되는 메인 플레이트(36a)와, 이 메인 플레이트(36a)의 양 단부에 수직 상방으로 설치되는 두 사이드 플레이트(36b) 및 두 사이드 플레이트(36b)의 대략 중간부에 수평으로 설치되어 X축 유닛(40)을 지지하는 마운팅 플레이트(36c)로 구성된다. 한편 모터(33)는 정밀한 제어를 위해 서보모터(servo motor)로 구성되는 것이 바람직한데, 필요에 따라서는 스태핑 모터(stepping motor)로 구성될 수도 있다.
두 가이드 샤프트(37)는 베이스(10)의 고정테이블(12) 하면 양쪽에 각각 볼스크류(31)와 나란하게 설치되는데, 각 가이드 샤프트(37)는 그 양 선단부를 각각 지지하는 두 지지블록(38)을 통해 고정테이블(12)에 설치된다. 그리고 슬라이딩 브래킷(36)의 메인 플레이트(36a) 양 단부에는 두 가이드 샤프트(37)에 이동 가능하게 결합되는 가이드 블록(39)이 각각 설치된다.
도 1 내지 도 3 및 도 5에서, X축 유닛(40)은 Y축 유닛(30) 슬라이딩 브래킷(36)의 마운팅 플레이트(36c)상에 설치되는 프레임(41)과, 이 프레임(41)에 그 길이방향으로 설치되는 볼스크류(42)와, 이 볼스크류(42)를 정·역방향으로 구동시키는 모터(44) 및 볼스크류(42)를 따라 왕복 이동하는 슬라이딩 플레이트(48)로 구성된다. 볼스크류(42)는 그 양 선단부를 공회전 가능하게 지지하는 두 지지블록(43)에 의해 프레임(41)의 한쪽면 중간부에 설치되고, 이 볼스크류(42)에는 볼부시를 갖는 슬라이딩 블록(47)이 결합되어 슬라이딩 플레이트(48)의 중간부에 고정된다. 그리고 볼스크류(42)가 설치된 프레임(41)의 한쪽면 상·하부에는 슬라이딩 플레이트(48)의 이동을 안내하는 두 가이드 레일(41a)이 볼스크류(42)와 나란하게 각각 설치되고, 슬라이딩 플레이트(48)의 대응면에는 가이들 레일(41a)에 이동 가능하게 결합되는 가이들 블록(49)이 각각 설치된다.
모터(44)는 프레임(41)의 다른쪽 면에 브래킷(45)을 통해 설치된다. 이에 따라 모터(44)의 회전축과 볼스크류(42)의 일단에는 양자의 전동결합을 위한 구동 및 종동플리(42a)(44a)가 각각 설치되어 전동벨트(46)에 의해 상호 연결된다. 이러한 전동벨트(46)는 슬라이딩 플레이트(48)의 정밀한 제어를 위해 타이밍 벨트(timming belt)로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 모터(44) 역시 정밀제어를 위해 서보모터로 구성되는 것이 바람직한데, 필요에 따라서는 스태핑 모터로 구성될 수도 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 6에서, Z축 유닛(50)은 X축 유닛(40)의 슬라이딩 플레이트(48)에 설치되는 하우징(housing:51)과, 이 하우징(51)내에 수직방향으로 설치되는 볼스크류(52)와, 볼스크류(52)를 정·역으로 구동시키는 모터(53)와, 볼스크류(52)를 따라 승강하는 승강판(57)으로 구성된다. 하우징(51)은 X축 유닛(40) 슬라이딩 플레이트(48)에 고정되는 메인 플레이트(51a)의 상·하단에 두 엔드 플레이트(51b)가 수평으로 설치되고, 두 엔드 플레이트(51b)간에 두 측면커버(51c) 및 전면커버(51d)가 각각 설치되어 구성된다. 볼스크류(52)는 그 양 선단부가 공회전 가능하게 지지되는 두 지지블록(52a)을 통해 하우징(51)의 두 엔드 플레이트(51b)에 지지되는데, 그 한쪽 단부는 커플링(55)에 의해 모터(53)의 회전축과 결합된다. 하우징(51)의 상측에는 마운팅 플레이트(54)가 복수의 연결로드(54a)를 통해 설치되고, 이 마운팅 플레이트(54)상에 모터(53)가 장착된다. 이러한 모터(53) 역시 정밀제어가 가능해야 하는 바, 서보모터 또는 스태핑 모터로 구성된다. 볼스크류(52)에는 볼부시를 갖는 슬라이딩 블록(56)이 결합되고, 이 슬라이딩 블록(56)에 승강판(57)이 고정된다. 한편, 하우징(51)의 메인 플레이트(51a)에는 두 가이드 레일(58)이 볼스크류(52)와 나란하게 설치되고, 승강판(57)의 대향면에는 가이드 레일(58)에 이동 가능하게 결합되는 두 가이드 블록(59)이 설치된다.
작업헤드(60)는 Z축 유닛(50)의 승강판(57)에 고정되는 홀더(holder:61)와, 이 홀더(61)에 장착되는 공구(63), 예를들어 스핀들 모터(spinldle motor)로 구성된다. 홀더(61)는 양자간에 스핀들 모터(63)의 장착공간(61a)을 형성하는 두 핑거(finger:62)를 가지며, 각 핑거(62)에는 공구(63)를 고정하기 위해 스크류(65)가 결합되는 복수의 결합구멍(62a)들이 동축(同軸)으로 형성된다. 공구(63)는 필요에 따라 솔더(solder) 또는 디스펜서(dispensor) 등으로 교체된다.
나머지 부호 64는 공구의 비트(bit)이다.
다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 데스크탑 로보트의 작동을 설명하기로 한다.
도 7은 두 작업테이블 유닛(20)의 작동을 나타내는 것으로서, 두 슬라이딩 테이블(22)이 로딩/언로딩 영역과 작업영역에 대해 교번적으로 위치되어 있다. 즉 도면에서 좌측에 위치된 슬라이딩 테이블(22)은 로딩/언로딩 영역에, 우측에 위치된 슬라이딩 테이블(22)은 작업영역에 각각 위치되어 있다.
이 상태에서, 설정된 시간내에 로딩/언로딩 영역에 위치된 슬라이딩 테이블(22)상에 작업물을 안착하여 위치고정시킨다. 이후 각 작업테이블 유닛(20)의 로드리스 실린더(24)가 작동되어 두 슬라이딩 테이블(22)을 서로 교번적으로 이동시키게 된다. 이에 따라 가상선으로 도시한 바와 같이, 작업물이 안착된 좌측의 슬라이딩 테이블(22)은 작업영역에 위치하게 되고, 우측의 슬라이딩 테이블(22)은 로딩/언로딩 영역에 위치하게 된다.
그러면 X축 유닛(40)의 모터(44)에 의해 그 볼스크류(42)가 정방향으로 회전되고, 이에 따라 슬라이딩 블록(47)이 볼스크류(42)를 따라 이동됨으로써 Z축 유닛(50)이 좌측으로 이동되어 작업물의 상부에 위치하게 된다. 이어서 Y축 유닛(30)과 X축 유닛(40) 및 Z축 유닛(50)의 모터(33)(44)(53)들에 의해 각각의 볼스크류(31)(42)(52)들이 동시에 정 또는 역방향으로 회전되고, 이에 따라 각 슬라이딩 블록(35)(47)(56)이 그 볼스크류(31)(42)(52)들을 따라 왕복 이동됨으로써 작업헤드(60)의 공구(63)가 설정된 궤적을 따라 소요작업을 수행하게 된다. 이와 동시에 로딩/언로딩 영역에 위치한 우측의 슬라이딩 테이블(22)상에는 후속하는 작업물을 안착하여 위치고정시키게 된다.
다음, 좌측 슬라이딩 테이블(22)상의 작업물에 대한 작업이 완료되면, 각 작업테이블 유닛(20)의 로드리스 실린더(24)들에 의해 각 슬라이딩 테이블(22)이 다시 교번적으로 이동된다. 그러면 우측의 슬라이딩 테이블(22)이 작업영역에 위치되어 전술한 동작으로 작업물에 대한 소요작업이 수행됨과 동시에 좌측의 슬라이딩 테이블(22)은 로딩/언로딩 영역에 위치되어 작업 완료된 선행 작업물의 탈착 및 후속하는 작업물의 장착이 이루어지게 된다.
따라서 본 발명은, 작업물의 로딩/언로딩시에도 장치의 중단없이 작업을 계속적으로 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 필요에 따라 전술한 바와 같이 로딩/언로딩 영역과 작업영역 대하여 교번적으로 이동하는 두 슬라이딩 테이블(22)에 서로 다른 작업물을 장착하여 적어도 두 종류의 작업물에 대한 소요작업을 동시에 수행할 수도 있게 된다. 즉 도 7에서, 예를들어 좌측의 슬라이딩 테이블(22)에는 A작업물을 장착시키고, 우측의 슬라이딩 테이블(22)에는 B작업물을 장착시키면, 작업헤드(60)가 X축 유닛(40)에 의해 좌우로 이동하면서 각 슬라이딩 테이블(22)상에 위치된 A 및 B작업물에 대하여 각각의 소요작업을 교번적으로 수행하게 되는 것이다. 이때, A 및 B작업물의 각 소요작업에 대한 프로그래밍을 먼저 콘트롤러(14)에 설정해 놓아야 하며, 이것에 의해 작업헤드(60)가 두 가지 작업을 교번적으로 수행하게 됨으로써 서로 다른 두 작업물에 대한 소요작업을 동시에 수행할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 작업물을 안착 지지하는 테이블이 두개로 구성되는 바, 자동화를 위한 인라인 시스템으로의 변경이 매우 용이하다. 즉 도 8 및 도 9에서, 로딩/언로딩 영역에 로더/언로더(100)를 X축 방향으로 설치하여 그 양 단부를 인접하는 공정들과 컨베이어(conveyer:110, 120)로 연결한다. 그러면 예를들어 좌측의 슬라이딩 테이블(22)이 작업영역에 위치하여 X축, Y축 및 Z축 유닛(40)(30)(50)에 의해 작업헤드(60)가 소요작업을 수행하고 있을 때, 우측의 슬라이딩 테이블(22)은 로딩/언로딩 영역에 위치되어 로더/언로더(100)의 핸드(110)가 가공된 작업물을 후속하는 컨베이어(130)로 옮긴 뒤 선행하는 컨베이어(120)에 의해 공급된 다음 작업물을 안착시키게 된다. 이어서 각 작업테이블 유닛(20)의 로드리스 실린더(24)에 의해 두 슬라이딩 테이블(22)이 반대포지션의 영역으로 이동되면, 우측 슬라이딩 테이블(22)에 대해 작업헤드(60)가 소요작업을 수행함과 동시에 좌측 슬라이딩 테이블(22)에 대해서는 로더/언로더(100)가 작업물의 탈·안착을 수행하게 됨으로써 연속작업이 가능케 되는 것이다.
한편 도 10 및 도 11에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 실시예에서, 각 작업테이블 유닛(20)의 두 슬라이딩 테이블(22)상에 이들을 덮도록 하나의 큰 서브 슬라이딩 테이블(70)이 장착된 구성이다. 서브 슬라이딩 테이블(70)은 별도로 도시하지는 않았으나, 스크류 등의 체결수단에 의해 간단히 장착 및 탈착할 수 있다. 이 경우 콘트롤러(14)에서 두 슬라이딩 테이블(22)이 나란히 위치되어 각 로드리스 실린더(24)가 동시에 움직이도록 설정된다. 이러한 실시예는 작업물의 크기에 따라 서브 슬라이딩 테이블(70)을 선택적으로 장착함으로써 작업물의 크기에 폭넓게 대응할 수 있게 된다.
도 12 및 도 13에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 실시예들에서, 작업영역에 슬라이딩 테이블(22 또는70)상에 안착된 작업물을 클램핑해주는 클램프(80)가 더 설치된 구성이다. 이러한 실시예는 작업물이 특수한 형상을 가질 경우, 예를들어 부품조립이 완료된 PCB의 불필요한 가장자리를 절단하는 등의 루팅작업이 요구되는 작업물일 경우에 사용된다. 따라서 클램프(80)는 요구되는 작업물에 따라 선택적으로 장착될 수도 있고, 또는 루팅작업용으로 사용될 경우 처음부터 설치할 수도 있다.
이를 위해 클램프(80)는 베이스 유닛(10)의 고정테이블(12)에 슬라이딩 테이블(22)의 둘레에 위치하도록 관통된 복수의 포스트(82) 하단에 이들을 지지하는 지지판(81)이 설치됨과 함께 그 상단에 작업물을 눌러주는 누름판(83)이 설치되고, 고정테이블(12)의 하면에 누름판(83)을 승강시키는 액츄에이터(84)가 설치되어 구성된다. 나머지 부호 85는 고정테이블(12)에 설치되어 각 포스트(82)의 승강을 안내하는 가이드 부시이다. 이에 따라 슬라이딩 테이블(22)이 로딩/언로딩 영역에서 PCB등의 작업물을 안착할 때는 누름판(83)이 액츄에이터(84)에 의해 상승되어 있다가 작업물을 안착한 슬라이딩 테이블(22)이 작업영역으로 이동하여 클램프(80)의 하부에 위치되면, 액츄에이터(84)에 의해 누름판(83)이 하강함으로써 작업물의 상면을 눌러 클램핑하게 된다. 이 상태에서 누름판(83)의 외부로 노출된 작업물의 가장자리를 X축, Y축 및 Z축 유닛(40)(30)(50)에 의해 작업헤드(60)가 간편하게 절단하게 된다.
한편 도 14 및 도 15에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 실시예들에서, 작업영역의 하부에 작업시 발생되는 유해 분진을 제거하는 집진기(90)가 더 설치된 구성이다. 이러한 실시예는 가공장치로 사용될 경우에 특히 적합하며, 작업물이 안착되는 슬라이딩 테이블(22' 또는 70)에는 분진 배출을 위한 관통구멍(22a')이 형성된다. 집진기(90)의 본체(91)에 연결된 집진호스(92) 선단에는 슬라이딩 테이블(22')의 하면에 밀착하는 연결잭(93)이 설치되고, 베이스 유닛(10)의 베이스(11)상에는 연결잭(93)을 슬라이딩 테이블(22')의 하면에 밀착 또는 탈착시키는 액츄에이터(94)가 설치된다.
이에 따라 작업물이 안착된 슬라이딩 테이블(22')이 작업영역으로 이동되고 나면, 액츄에이터(94)에 의해 연결잭(93)이 상승하여 슬라이딩 테이블(22')의 관통구멍(22a') 하부에 밀착됨으로써 작업시 발생되는 분진을 흡수 제거하게 되며, 작업이 완료되면 다시 액츄에이터(94)에 의해 연결잭(93)이 하강하여 슬라이딩 테이블(22')로부터 이탈된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 작업물을 안착하는 작업테이블이 2개로 구성되어 로딩/언로딩 영역과 작업영역에 대해 교번적으로 이동하는 바, 작업물의 로딩/언로딩시 등에도 장치의 중단없이 소요작업을 계속해서 진행할 수 있으며, 매뉴얼이나 자동 로딩방식의 설비 모두 필요시 인라인 시스템으로 용이하게 변경할 수 있게 된다.
또한 종류 또는 작업형태가 다른 적어도 두 작업물을 동시에 수용하여 각각에 대한 별개의 소요작업도 동시에 수행할 수 있으며, 작업물의 크기에 따라서도 유연하게 대응할 수 있게 된다.
뿐만 아니라 가공장치 등으로 사용될 경우에도 작업물의 커팅이나 루팅시 등에 발생하는 유해 분진을 확실하게 제거할 수 있음은 물론 루팅작업을 위한 PCB 등의 특수한 형상을 가진 작업물도 용이하게 수용 및 클램핑할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 작업헤드가 테이블상에 위치고정된 작업물에 대하여 X축 유닛, Y축 유닛 및 Z축 유닛의 유기적인 상호작용에 의해 움직이면서 소요작업을 수행하는 데스크탑 로보트에 있어서,
    상기 테이블을 각각 작업물이 안착되는 적어도 2개로 구성하고, 각 테이블을 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 교번적으로 이동시킴으로써 소요작업을 연속적으로 수행하도록 한 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트의 작업시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상호 독립되어 장착되는 적어도 2개의 테이블 및 상기 적어도 두 테이블에 대응하는 하나의 테이블을 각각 구비하여, 작업물의 크기에 따라 독립된 적어도 2개의 테이블을 사용하거나 또는 두 테이블상에 상기 하나의 테이블을 선택적으로 장착하여 소요작업을 수행하는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트의 작업시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 작업물을 상기 적어도 두 테이블에 교번적으로 안착시키는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트의 작업시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 두 테이블에 작업물을 교번적으로 안착시키되, 각각에 대해 서로 다른 모델의 작업물을 안착킴으로써, 적어도 두 모델의 작업물에 대한 각각의 소요작업을 동시에 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트의 작업시스템.
  5. 베이스에 설치되어 작업물을 안착 지지하는 테이블과, 상기 테이블에 대해 X축 방향으로 이동하는 X축 유닛과, 상기 X축 유닛에 설치되어 Y축 방향으로 이동하는 Y축 유닛과, 상기 Y축 유닛에 설치되어 Z축 방향으로 이동하는 Z축 유닛 및 상기 Z축 유닛에 장착되어 각 유닛의 유기적인 상호작용으로 상기 작업물에 소요작업을 수행하는 작업헤드를 구비하는 데스크탑 로보트에 있어서,
    상기 테이블이,
    상기 베이스상에 설치되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 슬라이딩 테이블과, 상기 슬라이딩 테이블을 이동시키는 구동수단,으로 각각 이루어져 로딩/언로딩 영역과 작업영역 사이에서 상호 교번적으로 구동되는 적어도 2개의 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동수단이, 상기 베이스상에 상기 가이드 레일과 간격을 두고 나란하게 설치되는 로드리스 실린더인 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
  7. 제 5 항에 있어서, 작업물의 크기에 따라 상기 각 작업테이블 유닛의 두 슬라이딩 테이블을 덮도록 선택적으로 장착되는 하나의 서브 슬라이딩 테이블을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
  8. 제 7 항에 있어서, 작업물의 종류에 따라 선택적으로 장착되며, 상기 작업영역내의 상기 베이스를 상하로 관통하는 복수의 포스트와, 상기 각 포스트의 하단을 지지하는 지지판과, 상기 슬라이딩 테이블 또는 서브 슬라이딩 테이블의 상부에 위치하도록 상기 각 포스트의 상단에 지지되어 그 상면에 안착된 작업물을 눌러주는 누름판 및 상기 베이스에 대해 상기 누름판을 승강시키는 액츄에이터,로 이루어진 클램프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 작업물이 루팅작업을 위한 PCB인 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
  10. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 테이블 또는 서브 슬라이딩 테이블에 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍의 하부에 연결되어 작업시에 발생되는 유해분진을 흡입하는 집진기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 데스크탑 로보트.
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