KR200481836Y1 - 이동로봇의 원터치 고정기구 - Google Patents

이동로봇의 원터치 고정기구 Download PDF

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Abstract

본 고안은 바디(12)와 토치(14)를 지니는 이동로봇(10)에 있어서: 상기 바디(12) 상에 복수의 마그네트(24)를 수용하는 자력수단(20); 상기 바디(12) 상에 링크(34)와 회전축(36)을 개재하여 회동 가능하게 결합되는 손잡이(30); 및 상기 자력수단(20)의 회전축(26)과 손잡이(30)의 회전축(36) 사이에 연결되고, 손잡이(30)의 회동에 의하여 마그네트(24)의 자력을 단속하는 작동수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 조선블록 자동 용접용 이동형 로봇에서 로봇을 이동할 때 사용하는 이동용 손잡이를 로봇 고정용 마그네트와 동기화 시켜 이동용 손잡이를 이용하여 마그네트를 작동시킴에 따라 용접 작업전 로봇을 바닥에 쉽게 고정할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동로봇의 원터치 고정기구{One touch fixing device for mobile robot}
본 고안은 이동로봇의 원터치 고정기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 조선블록 자동 용접용 이동형 로봇에서 로봇을 이동할 때 사용하는 이동용 손잡이를 로봇 고정용 마그네트와 동기화 시켜 이동용 손잡이를 이용하여 마그네트를 작동시킴에 따라 용접 작업전 로봇을 바닥에 쉽게 고정할 수 있는 이동로봇의 원터치 고정기구에 관한 것이다.
선박의 건조 과정에서 크고 작은 로봇을 도입하는 경향이 증가되는 바, 블록을 비롯한 각종 용접물의 품질과 생산성 향상에 크게 기여하고 있다. 이때 작업자가 들어서 이동 가능한 로봇의 경우 소형 구조로 견실한 지지를 요하므로 마그네트를 사용한다. 로봇의 자력 지지와 관련되는 선행특허로서 한국 등록특허공보 제0855833호, 한국 공개특허공보 제2010-0010578호 등을 참조할 수 있다.
한국 등록특허공보 제0855833호는 임의의 베이스에 하단이 고정되는 포스트와; 상기 포스트를 상하 이동하며 록 상태일 경우 해당 위치가 고정되는 상하 슬라이딩 조인트와; 일단에 선택적으로 자력이 생성되는 자석을 구비하고 일정치의 하중을 견디도록 실린더를 구비한 자화실린더부; 및 상기 자화실린더부와 상하 슬라이딩 조인트간을 연결하며 소정 각도 회동 가능한 회동연결조인트를 포함한다. 이에 따라, 정확한 공간 좌표에 위치시켜 고정되게 지지하고, 생산 자동화 기기들의 작업 동선의 설계에 용이한 효과를 기대한다.
한국 공개특허공보 제2010-0010578호는 로봇의 주행을 위한 구동력을 발생하는 서보모터, 발생된 구동력을 증대시키기 위한 감속기 및 감속기에 연결되어 구동력으로 구동하는 주행용 바퀴를 구비한 이동대차와; 이동대차에 설치되며 선체 벽면에 부착될 수 있는 영구자석과; 이동대차의 일단에 설치되며 선체 벽면에 대한 그라인딩 작업을 수행할 수 있도록 그라인더 및 그라인더용 사포를 구비한다. 이에 따라, 선체 벽면의 그라인딩 작업의 생산성을 향상시킬 수 있고 작업자의 안전사고를 예방하는 효과를 기대한다.
그러나, 전자의 선행특허에 의하면 자화실린더와 조인트의 구조상 소형의 이동로봇에 적용하기 곤란하고, 후자의 선행특허에 의하면 바닥이 고르지 않은 현장에서 용접용 이동로봇의 견실한 지지력을 확보하기 미흡하다.
1. 한국 등록특허공보 제0855833호 "자석을 이용한 고정 장치"(공개일자 : 2008. 9. 1.) 2. 한국 공개특허공보 제2010-0010578호 "선체 벽면 부착형 그라인딩 로봇"(공개일자 : 2010. 2. 20.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 고안의 목적은, 조선블록 자동 용접용 이동형 로봇에서 로봇을 이동할 때 사용하는 이동용 손잡이를 로봇 고정용 마그네트와 동기화 시켜 이동용 손잡이를 이용하여 마그네트를 작동시킴에 따라 용접 작업전 로봇을 바닥에 쉽게 고정할 수 있는 이동로봇의 원터치 고정기구를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 바닥이 고르지 않은 작업현장에서 용접용 이동형 로봇의 견실한 지지력을 유지하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 바디와 토치를 지니는 이동로봇에 있어서: 상기 바디 상에 각각의 회전축을 개재하여 복수의 마그네트를 수용하는 자력수단; 상기 바디 상에 링크와 회전축을 개재하여 회동 가능하게 결합되는 손잡이; 및 상기 자력수단의 회전축과 손잡이의 회전축 사이에 연결되고, 손잡이의 회동에 의하여 마그네트의 자력을 단속하는 작동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 고안에 따르면 상기 자력수단은 레그를 개재한 3점 지지로 마그네트를 구비하고, 마그네트는 회전 위치에 따라 자력이 단속되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 고안에 따르면 상기 손잡이는 바디 상에서 일측 행정단과 타측 행정단을 각각 유지하도록 멈춤레버를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 고안에 따르면 상기 작동수단은 손잡이의 회전축과 일측 베벨기어를 연결되는 구동벨트와, 타측 베벨기어와 자력수단의 회전축을 연결하는 피동벨트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 고안에 의하면, 조선블록 자동 용접용 이동형 로봇에서 로봇을 이동할 때 사용하는 이동용 손잡이를 로봇 고정용 마그네트와 동기화 시켜 이동용 손잡이를 이용하여 마그네트를 작동시킴에 따라 용접 작업전 로봇을 바닥에 쉽게 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이를 통해 마그네트 작동을 위한 동선 및 작업자의 허리 사용 빈도를 줄일 수 있으며, 로봇 운반 및 세팅 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 고정기구가 적용된 이동로봇의 사시도
도 2는 본 고안에 따른 고정기구의 요부를 나타내는 구성도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 바디(12)와 토치(14)를 지니는 이동로봇(10)에 관련된다. 이동로봇(10)은 바디(12)와 토치(14)를 주요 구성으로 포함하여 한 사람의 작업자가 들고 이동할 수 있는 중량과 최소화된 외형 치수로 설계된다. 용접에 필요한 주요 구성품은 바디(12)의 내부에 수용된다.
본 고안에 따르면 상기 바디(12) 상에 각각의 회전축(26)을 개재하여 복수의 마그네트(24)를 수용하는 자력수단(20)이 구비된다. 자력수단(20)은 2개 이상의 마그네트(24)를 분산 배치하여 용접 중에 발생되는 하중 변화를 지탱한다. 회전축(26)의 하단에는 마그네트(24)가 고정되며, 상단에는 작업자가 손으로 회전하도록 노브(28)를 구비할 수도 있다.
이때, 상기 자력수단(20)은 레그(22)를 개재한 3점 지지로 마그네트(24)를 구비하고, 마그네트(24)는 회전 위치에 따라 자력이 단속되는 것을 특징으로 한다. 이동로봇(10)의 바디(12)는 최소의 치수로 형성되므로 별도의 레그(22)를 이용하여 마그네트(24)의 설치 위치를 확산한다. 마그네트(24)는 회전 각도에 따라 내부 자석의 배열이 변경되어 바닥을 향한 지력이 온오프되는 방식을 택한다. 일예로 마그네트(24)에 연결된 회전축(26)의 180˚ 회전시 마다 자력이 온오프되는 방식을 채용할 수 있다. 선박 건조 현장의 특성상 지면이 고르지 않으므로 2점지지나 4점지지에 비하여 3점지지 방식을 택하는 것이 바람직하다.
또, 본 고안에 따르면 상기 바디(12) 상에 손잡이(30)가 링크(34)와 회전축(36)을 개재하여 회동 가능하게 결합된다. 손잡이(30)는 이동로봇(10)을 들고 이동할 때 사용하는 것으로서, 본 고안은 로봇 고정용 자력수단(20)과 동기화 시키는 구성을 요지로 한다. 손잡이(30)는 바아(32)의 양단에 링크(34)를 지니는 구조이고, 바디(12)의 상측에서 양변부에 각각 대칭적으로 설치된다. 손잡이(30)의 상승과 하강 회동시 링크(34)를 통하여 회전축(36)의 회전이 유발된다.
이때, 상기 손잡이(30)는 바디(12) 상에서 일측 행정단과 타측 행정단을 각각 유지하도록 멈춤레버(38)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 멈춤레버(38)는 일측의 링크(34)의 내면에 스프링을 개재하여 슬라이딩 가능하게 설치한다. 멈춤레버(38)의 단부는 바디(12)에 형성된 홀(도시 생략)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 멈춤레버(38)를 당기면 손잡이(30)의 회동이 가능한 상태로 되고, 상승 행정단이나 하강 행정단에서 멈춤레버(38)를 놓으면 손잡이(30)의 회동은 구속된다.
또, 본 고안에 따르면 손잡이(30)의 회동에 의하여 마그네트(24)의 자력을 단속하는 작동수단(40)이 상기 자력수단(20)의 회전축(26)과 손잡이(30)의 회전축(36) 사이에 연결된다. 작동수단(40)은 손잡이(30)의 회동운동을 마그네트(24)의 회전운동으로 변환하여 자력의 온오프를 수행한다.
이때, 상기 작동수단(40)은 손잡이(30)의 회전축(36)과 일측 베벨기어(46)를 연결되는 구동벨트(43)와, 타측 베벨기어(46)와 자력수단(20)의 회전축(26)을 연결하는 피동벨트(44)로 이루어진다. 손잡이(30)의 회전축(36)에 구동스프라켓(41)이 설치되고, 상측의 입력 베벨기어(46)에 동일한 규격의 구동스프라켓(41)이 설치된다. 자력수단(20)의 회전축(26)에 피동스프라켓(42)이 설치되고, 하측의 출력 베벨기어(46)에 동일한 규격의 피동스프라켓(42)이 설치된다. 양측 구동스프라켓(41) 사이에는 구동벨트(43)가 장착되고, 양측 피동스프라켓(42) 사이에는 피동벨트(44)가 장착된다. 여기서 구동벨트(43)와 피동벨트(44)는 타이밍 벨트가 적절하지만 반드시 이에 국한되지 않고 기어트레인이나 체인을 사용할 수도 있다.
본 고안에서 바디(12)의 일측면에 고정된 자력수단(20)은 그 상측에 있는 손잡이(30)를 통하여 작동되고, 바디(12)의 타측면에 고정된 자력수단(20)은 그 상측에 있는 손잡이(30)를 통하여 작동된다. 바디(12)의 전면에 있는 자력수단(20)은 어느 일측의 손잡이(30)를 통하여 작동되도록 구성한다. 이는 본 고안이 구동벨트(43)와 피동벨트(44)를 기반으로 하기 때문에 위치에 관계없이 회전력의 전달이 가능함에 기인한다.
한편, 구성의 간편성을 위해서 바디(12)의 전면에 위치한 자력수단(20)은 작동수단(40)을 통하지 않고 노브(28)를 사용하여 사용자가 직접 마그네트(24)의 자력을 온오프할 수도 있다.
작동에 있어서, 이동용 손잡이(30)를 이용하여 용접위치에 이동로봇(10)을 운반하고 미세조정한 다음, 잡고 있던 손잡이(30)를 하방향으로 회전시키면 구동벨트(43)와 피동벨트(44)를 통하여 마그네트(24)가 회전되어 지면에 대한 자력이 발생한다. 반대로 손잡이(30)를 상방향으로 회전시키면 마그네트(24)가 역회전되어 지면을 향한 자력이 소실된다.
본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 이동로봇 12: 바디
20: 자력수단 22: 레그
24: 마그네트 26: 회전축
28: 노브 30: 손잡이
32: 바아 34: 링크
36: 회전축 38: 멈춤레버
40: 작동수단 41, 42: 스프라켓
43, 44: 벨트 46: 베벨기어

Claims (4)

  1. 바디(12)와 토치(14)를 지니는 이동로봇(10)에 있어서:
    상기 바디(12) 상에 각각의 회전축(26)을 개재하여 복수의 마그네트(24)를 수용하는 자력수단(20);
    상기 바디(12) 상에 링크(34)와 회전축(36)을 개재하여 회동 가능하게 결합되는 손잡이(30); 및
    상기 자력수단(20)의 회전축(26)과 손잡이(30)의 회전축(36) 사이에 연결되고, 손잡이(30)의 회동에 의하여 마그네트(24)의 자력을 단속하는 작동수단(40);을 포함하여 이루어지고,
    상기 자력수단(20)은 레그(22)를 개재한 3점 지지로 마그네트(24)를 구비하고, 마그네트(24)는 회전 위치에 따라 자력이 단속되는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 원터치 고정기구.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 손잡이(30)는 바디(12) 상에서 일측 행정단과 타측 행정단을 각각 유지하도록 멈춤레버(38)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 원터치 고정기구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동수단(40)은 손잡이(30)의 회전축(36)과 일측 베벨기어(46)를 연결되는 구동벨트(43)와, 타측 베벨기어(46)와 자력수단(20)의 회전축(26)을 연결하는 피동벨트(44)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 원터치 고정기구.
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