KR20060084637A

KR20060084637A - 로봇 이송 시스템

Info

Publication number: KR20060084637A
Application number: KR1020050005409A
Authority: KR
Inventors: 안찬기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-07-25
Also published as: KR100623656B1

Abstract

본 발명은, 고속 주행이 가능하고 소음을 줄일 수 있는 로봇 이송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 로봇 이송 시스템은, 적어도 하나의 프레임; 및 상기 프레임과 로봇 사이에 구비되어 상기 프레임을 따라 상기 로봇을 이송시키는 이송유닛;을 포함하고. 상기 이송유닛은, 상기 로봇의 저면에 장착되는 브라켓; 상기 브라켓에 구비되는 모터; 상기 모터의 축에 구비되는 피니언; 상기 프레임의 일측에 상기 프레임의 길이방향을 따라 구비되며 상기 피니언과 맞물리는 랙; 및 상기 피니언이 좌/우로 흔들리지 못하도록, 상기 브라켓에 고정되어 상기 모터의 축을 지지하는 보강 베어링;를 포함한다.

로봇, 이송, 피니언, 랙, 베어링

Description

로봇 이송 시스템{ROBOT MOVING SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 모터의 축이 보강 베어링에 의해 지지된 상태를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 피니언의 치형을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 레일과 가이더를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 프레임을 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 제1 프레임과 제2 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 로봇 200: 프레임

C: 연결부 220: 키홈

230: 키 300: 이송유닛

310: 브라켓 320: 모터

321: 모터 축 330: 피니언

340: 보강 베어링 350: 랙

360: 레일 370: 가이더

371: 제1 캠-종동절 372: 제2 캠-종동절

373: 제3 캠-종동절 374: 바디

본 발명은 로봇 이송 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇 이송 시스템은 프레임에 로봇을 위치시켜 프레임에 따라 로봇을 이송하는 것으로서, 로봇에 장착되는 피니언(pinion)과 프레임에 장착되는 랙(rack)이 서로 맞물리는 구조를 가지며, 로봇에 장착되는 가이더(guider)와 프레임에 장착되는 레일(rail)이 서로 접촉되는 구조를 갖는다.

따라서, 피니언이 모터에 의해 구동되면 피니언과 랙과의 마찰력에 의해 로봇이 이동되고, 이 때 로봇은 가이더와 레일에 의해 안내된다.

하지만, 종래의 로봇 이송 시스템은, 피니언이 좌/우로 흔들려 랙과 제대로 맞물리지 못하는 문제가 있었다.

예를 들어, 피니언과 랙과의 마찰력이 줄어들어, 제대로 동력을 전달받지 못한 로봇은 설정위치에 제대로 위치되지 못하는 문제가 있었다. 즉 시스템 에러가 발생되는 문제가 있었다.

또한, 고속주행시 피니언이 흔들림이 더욱 커져, 고속주행에 한계가 있었다.

또한, 피니언과 랙이 서로 어긋남에 따라, 소음이 증가되는 문제가 있었다.

그리고, 종래의 로봇 이송 시스템은, 라인을 이루기 위해 하나의 긴 일체형 프레임을 사용하므로, 라인변경시 프레임을 재활용 못하는 문제가 있다.

예를 들어, 라인의 길이를 늘리거나 줄일 경우 상기 프레임 전체가 교체되어야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 고속 주행이 가능하고 소음을 줄일 수 있는 로봇 이송 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 라인에 따라 프레임의 길이를 가변시킬 수 있는 로봇 이송 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇 이송 시스템은, 적어도 하나의 프레임; 및 상기 프레임과 로봇 사이에 구비되어 상기 프레임을 따라 상기 로봇을 이송시키는 이송유닛;을 포함한다.

상기 이송유닛은, 상기 로봇의 저면에 장착되는 브라켓; 상기 브라켓에 구비되는 모터; 상기 모터의 축에 구비되는 피니언(pinion); 상기 프레임의 일측에 상기 프레임의 길이방향을 따라 구비되며 상기 피니언과 맞물리는 랙(rack); 및 상기 피니언이 좌/우로 흔들리지 못하도록, 상기 브라켓에 고정되어 상기 모터의 축을 지지하는 보강 베어링;를 포함한다.

또한, 상기 이송유닛은, 상기 프레임의 타측에 상기 프레임의 길이방향을 따라 구비되며 상기 로봇의 이동을 안내하는 레일(rail); 및 상기 레일에 상응하도록 상기 브라켓에 구비되는 가이더(guider);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이더는, 상기 브라켓에 구비되는 바디; 상기 바디의 제1 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 평면을 지지하는 제1 캠-종동절(first cam-follow); 상기 바디의 제2 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 저면을 지지하는 제2 캠-종동절(second cam-follow); 및 상기 바디의 제3 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 측면을 지지하는 제3 캠-종동절(third cam-follow);를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 적어도 하나의 프레임은, 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 그 길이를 연장시키기 위해, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 연결부에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결부는, 상기 제1 프레임의 단부에 구비되는 키(key); 및 상기 키에 상응하도록 상기 제2 프레임의 단부에 구비되는 키홈(key hole);를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피니언은, 상기 랙과 점접촉되도록 접촉부위가 볼록한 치형을 갖는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 모터의 축이 보강 베어링에 의해 지지된 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템은, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 프레임(200)과 이송유닛(300)을 포함한다.

상기 이송유닛(300)은, 프레임(200)과 로봇(100) 사이에 구비되어 프레임(200)을 따라 로봇(100)을 이송시키는 것이다.

이러한 이송유닛(300)은, 브라켓(310)과 모터(320)와 피니언(330)과 랙(350)과 그리고 보강 베어링(340)을 포함한다.

상기 브라켓(310)은 로봇(100)의 저면에 장착되고, 모터(320)는 브라켓(310)에 평면에 장착된다.

상기 피니언(330)은 모터(320)의 축(321)에 강제 압입되고, 랙(350)은 프레임(200)의 일측에 프레임(200)의 길이방향을 따라 구비되며 피니언(330)과 맞물린다.

상기 보강 베어링(340)은, 피니언(330)이 좌/우로 흔들리지 못하도록, 브라켓(310)에 고정되어 모터의 축(321)을 지지한다.

따라서, 이러한 보강 베어링(340)이 구비됨에 따라, 피니언(330)은 랙(350)과 보다 정밀하게 맞물리게 된다. 예를 들어, 고속주행시 피니언(330)의 흔들림이 최소화되므로, 로봇의 고속주행(일예로, 대략 2m/s)이 가능하게 된다. 또한, 이러한 보강 베어링(340)이 구비됨에 따라,소음이 종래에 비해 저감되는 것이 실험을 통해 확인되었다.

또한, 상기 피니언(330)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 랙(350)과 점접촉되도록 접촉부위가 볼록한 형태의 치(331)을 갖는다. 따라서, 상기 피니언(330)은 랙(350)과의 접촉면적이 줄어들어 상호 마찰을 줄일 수 있고, 또한 마찰이 줄어듦에 따라 로봇(100)의 속도를 더 높일 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 레일과 가이더를 나타낸 사시도이다.

상기 이송유닛(300)은, 도 1과 도 4에 도시한 바와 같이, 레일(360)과 가이더(370)를 더 포함한다.

상기 레일(360)은 프레임(200)의 타측에 프레임(200)의 길이방향을 따라 구비되며 로봇(100)의 이동을 안내하고, 상기 가이더(370)는 레일(360)에 상응하도록 브라켓(310)에 구비된다.

특히, 상기 가이더(370)는, 브라켓(310)의 저면에 구비되는 바디(374)와 제1 캠-종동절(371)(first cam-follow)과 제2 캠-종동절(372)(second cam-follow)과 그리고 제3 캠-종동절(373)(third cam-follow)를 포함한다.

상기 제1 캠-종동절(371)은, 바디(374)의 제1 설정부에 회전가능하게 구비되며 레일(360)의 평면을 지지한다.

상기 제2 캠-종동절(372)은, 바디(374)의 제2 설정부에 회전가능하게 구비되며 레일(360)의 저면을 지지한다.

상기 제3 캠-종동절(373)은, 바디(374)의 제3 설정부에 회전가능하게 구비되며 레일(360)의 측면을 지지한다.

따라서, 이러한 가이더(370)는. 레일(360)의 평면과 저면 그리고 측면을 모두 지지하므로, 로봇의 고속 주행시 발생될 수 있는 진동소음을 최소화시킬 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 프레임을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이송 시스템에서, 제1 프레임과 제2 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.

상기 적어도 하나의 프레임(200)은, 도 5 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 프레임(200a) 및 제2 프레임(200b)을 포함하고, 그 길이를 연장시키기 위해, 제1 프레임(200a)과 제2 프레임(200b)은 연결부(C)에 의해 연결된다.

이러한 연결부(C)는, 키(230)와 키홈(220)을 포함한다.

상기 키(230)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 프레임(200a) 및 제2 프레임(200b)의 일 단부에 돌출되고, 상기 키홈(220)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 키(230)에 상응하도록 각 프레임(200)의 타 단부에 형성된다.

따라서, 이러한 다수개의 프레임(200) 및 연결부(C)가 제공됨에 따라, 라인변경시 라인에 맞게 프레임(200)의 길이를 조절할 수 있다. 즉 변경되는 라인이 긴 경우에는 프레임들(200)을 연결시키고, 변경되는 라인이 짧은 경우에는 프레임들(200) 중 몇 개를 분리하면 되므로, 프레임(200) 재활용이 가능한 이점이 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있 을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 로봇 이송 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 피니언이 흔들리지 않도록 보강 베어링이 구비됨에 따라, 피니언과 랙이 보다 정밀하게 맞물리는 이점과, 로봇의 고속주행이 가능한 이점과, 소음이 종래에 비해 저감되는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 점접촉되도록 피니언이 볼록한 치형을 가짐에 따라, 피니언과 랙과의 상호 마찰을 줄일 수 있는 이점과, 로봇의 속도를 더 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 가이더가 레일의 평면과 저면 그리고 측면을 모두 지지하므로, 고속 주행시 발생될 수 있는 진동소음을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 다수개의 프레임 및 연결부가 제공됨에 따라, 라인변경시 라인에 맞게 프레임의 길이를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에 언급된 모든 효과를 포함한다.

Claims

적어도 하나의 프레임; 및

상기 프레임과 로봇 사이에 구비되어 상기 프레임을 따라 상기 로봇을 이송시키는 이송유닛;을 포함하고,

상기 이송유닛은,

상기 로봇의 저면에 장착되는 브라켓;

상기 브라켓에 구비되는 모터;

상기 모터의 축에 구비되는 피니언(pinion);

상기 프레임의 일측에 상기 프레임의 길이방향을 따라 구비되며 상기 피니언과 맞물리는 랙(rack); 및

상기 피니언이 좌/우로 흔들리지 못하도록, 상기 브라켓에 고정되어 상기 모터의 축을 지지하는 보강 베어링;

를 포함하는 로봇 이송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 이송유닛은,

상기 프레임의 타측에 상기 프레임의 길이방향을 따라 구비되며 상기 로봇의 이동을 안내하는 레일(rail); 및

상기 레일에 상응하도록 상기 브라켓에 구비되는 가이더(guider);

를 더 포함하는 로봇 이송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 가이더는,

상기 브라켓에 구비되는 바디;

상기 바디의 제1 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 평면을 지지하는 제1 캠-종동절(first cam-follow);

상기 바디의 제2 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 저면을 지지하는 제2 캠-종동절(second cam-follow); 및

상기 바디의 제3 설정부에 회전가능하게 구비되며 상기 레일의 측면을 지지하는 제3 캠-종동절(third cam-follow);

를 포함하는 로봇 이송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 프레임은,

제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고,

그 길이를 연장시키기 위해, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 연결부에 의해 연결되는 로봇 이송 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 연결부는,

상기 제1 프레임의 단부에 구비되는 키(key); 및

상기 키에 상응하도록 상기 제2 프레임의 단부에 구비되는 키홈(key hole);

를 포함하는 로봇 이송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 피니언은,

상기 랙과 점접촉되도록 접촉부위가 볼록한 치형을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 이송 시스템.