KR20050065466A - 탄성체 변화를 이용한 가변형 원격 순응 중심 장치 - Google Patents

Abstract

본 기구는 탄성체형 원격순응중심장치(Elastomer Shear Pads Remote Center Compliance, ESP RCC) 에 사용되는 탄성체의 탄성(elasticity of the ESP)을 조절하여 원격순응중심 장치의 특성(compliance center, 순응중심)을 변화시키는 장치이다. 탄성체의 탄성을 조절하기 위하여 탄성체(ESP)의 길이 방향으로 구멍을 만들고, 만들어진 구멍에 강체 막대(Rigid Rod)를 삽입하여 강체 막대의 삽입 깊이에 따라 원격순응중심의 위치를 조절할 수 있는 기능을 가지고 있다.

Description

탄성체 변화를 이용한 가변형 원격 순응 중심 장치 {Variable Remote Center Compliance with stiffness adjusting mechanism}

기술분야 - 정밀한 원형 막대 삽입 작업을 수행하는 기구 및 로봇

종래기술 - 정밀한 원형 막대 삽입 작업을 조립용 기구나 로봇을 이용하여 수행하는 경우 탄성체형 원격순응중심 장치를 사용하고 있으나, 기존의 탄성체형 원격순응중심장비들은 원형 막대 삽입 작업 시 핵심이 되는 원격 순응 중심의 위치가 고정 되어 있어 1개의 장비로는 1종류의 길이를 가진 원형 막대 만을 조립할 수 있다. 따라서 길이가 다른 막대를 조립하고자 하는 경우는 조립하고자 하는 막대 길이에 맞는 탄성체형 원격순응중심장비로 교체하여야 하는 문제점이 있다.

개발된 기구는 기존의 탄성체형 원격순응중심 장치의 단점인 고정된 순응중심의 위치를, 사용자의 필요에 따라서 변화시킬 수 있는 기능을 가지고 있으며 이를 통하여 하나의 탄성체형 원격순응중심장치로 다양한 길이의 원형 막대 조립을 수행 할 수 있는 장점이 있다.

본 기구는 기존의 탄성체형 원격순응중심장치의 탄성체 중심부에 관통 구멍을 만들어 개조한 부분과, 탄성체 중심부의 관통 구멍에 강체 막대를 삽입하여 그 위치를 위아래로 조절하여 순응중심을 조절하는 부분으로 구성되며, 아래 그림 1에 서 제작된 기구의 단면도를 나타내고 있다.

그림 1. 개발된 가변형 원격 순응 중심 장치의 단면도

위 그림에서 1은 관통 구멍을 만든 개조된 탄성체를 나타내며(Modified ESP), 2와3은 기존 탄성체형 원격순응중심 장치의 상판과 하부판을 나타낸다. 4번은 개조된 탄성체의 내부로 삽입되는 강체 막대(Rigid Rod)이고, 5번은 여러개의 강체 막대를 동일하게 움직여 주는 이동판(Moving plate)이다. 6번은 이동판을 관통하는

스크류(Screw)이며, 7번 고정판으로 지지되고 8번 손잡이와 연결되어 있다.

기구의 작동은 8번 손잡이를 돌리면 손잡이와 연결된 6번 이동판 구동용 스크류가 회전하게 되고, 스크류의 회전에 따라 5번 이동판이 상하로 움직이게 된다. 이동판의 위치에 따라서 6번 강체 막대가 1번 탄성체의 내부로 들어가는 길이가 달라지며, 이 길이의 차이에 따라서 탄성체의 종방향 탄성 특성이 변화하여 전체기구의 순응 중심에 변화가 생기게 된다.

탄성체 내부에 강체 막대가 들어가는 경우, 위 그림의 1번 개조된 탄성체는 다음과 같이 변형된다.

그림 2. 개조된 탄성체에 강체 막대가 삽입되는 경우 탄성체의 변형

탄성체(ESP)는 위 그림 2 에서와 같이 여러 층의 작은 탄성체의 결합으로 구성되며( n 개의 층), Ks 는 탄성체의 종방향 탄성, Kas는 회전방향 탄성, KE는 길이방향 탄성을 나타낸다. 각각의 탄성은 그림에서와 같이 강성 막대에 의해서 고정되는 탄성체 층의 갯수 m 에 따라서 변하게 되며, 이러한 탄성의 변화로 인하여 원격순응중심 장치의 특성인 원격순응중심의 위치가 변화하게 된다.

정밀한 원형 막대를 구멍에 삽입하는 작업을 손쉽게 수행하기 위해서는, 원격 순응 중심을 조립하고자 하는 막대의 끝부분에 위치하게 하여야 하며, 이러한 기능을 수행하여 주는 장비가 원격순응중심장치 이다. 기존의 탄성체형 원격순응중심장치 (ESP RCC)는 아래 그림 3과 같이 원격 순응 중심의 위치가 고정되어 있어, 조립할 수 있는 막대의 길이가 고정되어 있다. 따라서 길이가 다른 막대를 조립하고자 하는 경우에는 막대 길이에 맞는 원격순응중심 장치로 교체하여 사용하여야 하므로 조립하는 막대의 길이가 다양한 경우에는 여러개의 순응중심 장치를 사용하여야 한다. 따라서 본 발명에서는 이러한 불편을 해소하기 위하여 조립하는 막대의 길이가 달라지는 경우 그림1의 8번 손잡이를 이용하여 원격 순응 중심의 위치를 조절하여 1대의 장치로 다양한 길이의 정밀 막대 조립 작업을 수행 할 수 있도록 하였다.

그림 3. 일반적인 탄성체형 원격순응중심 장치

Claims (1)

1. 탄성체(ESP)에 구멍을 만들고, 여기에 강체를 삽입하여 탄성체의 탄성을 조절하는 방법 및 이러한 방법을 이용하여 원격순응중심 장치의 특성 (원격순응중심의 위치 및 순응중심에서의 강성)을 변화시키는 방법.