KR20070119665A - 로봇 배열 및 이 로봇 배열을 포함한 장치 - Google Patents

Abstract

로봇 배열 및 이 로봇 배열을 포함하는 장치가 개시된다.

본 로봇 배열은 a) 로터리 베이스, b) 공작물을 지지하고, 위치시키고, 배향시키도록 구성되고, 상기 로터리 베이스 상에 설치된 일련의 로봇, c) 상기 로터리 베이스의 주변에 설치된 일련의 가공 장치를 포함한다.

로봇, 배열, 공작물, 표면, 처리, 회전, 기계

Description

로봇 배열 및 이 로봇 배열을 포함한 장치{ROBOT ARRANGEMENT AND DEVICE COMPRISING SAME}

본 발명은 로봇의 배열에 관한 것이다.

로봇의 배열은 특히 공작물의 표면 처리용 회전 기계 분야에 적용되지만, 예를 들면 정밀부품, 시계제조 또는 다른 많은 산업에서의 부품과 같은 타분야에도 적용될 수 있다.

본 발명의 목적을 위한 로봇은 공작물을 파지하고, 그 공작물을 설정된 공간의 임의의 위치에 임의의 배향 상태로 위치시킬 수 있는 프로그램이 가능한 기계장치를 의미한다.

종래, 공작물이나 작업(예, 폴리싱, 샌딩, 버핑, 보오링) 수행이 가능한 헤드에 결합된 다수의 로봇의 배열이 공지되어 있다. 상기 로봇들은 가공 헤드(working heads)의 대향 측에 직선형이나 원형으로 배치되고, 로봇은 고정상태에 있고, 공작물은 하나의 로봇으로부터 다른 로봇으로 전달된다. 종래의 로봇 배열은 이전 로봇으로부터 공작물을 수납하는 작업과 수납된 공작물을 가공 작업의 완료 시 다음 로봇이 접근할 수 있도록 전송 영역 내에 보관하는 작업을 포함한 2회의 비생산 기간이 존재하는 결점을 가지고 있다. 또, 로봇과 로봇 사이에서 공작 물을 전송하는 작업이 복잡하고, 고장 및/또는 정밀성 결핍의 문제를 야기할 수도 있다.

또, 종래 공작물의 표면 처리 분야에는 다수의 공작물 홀더를 구비한 로터리 헤드 및 로터리 테이블의 외주에 설치된 다수의 표면처리 스테이션을 포함한 회전장치가 공지되어 있다. 상기 공작물 홀더 유닛은 공작물을 상호 직교하는 두 축을 중심으로 회전시킴으로써 제한된 범위에서 배향시킬 수 있는 모터 수단을 구비한다. 이 로봇 배열에는 여러 가지 결점이 있다. 무엇보다 공작물 홀더 유닛의 이동 능력이 공작물의 배향에 의해 제한되는 것으로, 이는 각 표면 처리 스테이션에 장치를 복잡하게 하는 이동 및/또는 회전을 위한 모터 수단이 설치되어야 함을 의미한다. 상기 공작물 홀더 유닛의 이동이 제한됨으로써 상이한 부품을 가공하기 위해서는 장치를 조절해 주어야 하고, 그 결과 일 회의 생산 공정에서 별개의 부품을 교대로 처리하는 것이 불가능하다는 결점이 있다. 또, 로터리 장치는 공작물 홀더 유닛 내에 부품을 설치하고 제거하는 작업을 수행하기 위한 별도의 작업자나 로봇이 필요하다.

상기 결점들을 극복하기 위해, 본 발명은

a) 근본적으로 원형인 것이 바람직한 로터리 베이스,

b) 공작물의 지지하고, 위치시키고, 배향시키도록 구성된 상기 로터리 베이스 상에 설치된 일련의 로봇,

c) 상기 로터리 베이스의 주위에 배치된 일련의 공작물을 포함하는 배열을 포함한다.

상기 배열은

d) 상기 로봇들 중 대향하는 위치의 로봇이 공작물을 포착할 수 있는 수납 영역,

e) 상기 로봇들 중 대향하는 위치의 로봇이 공작물을 하치(put down)할 수 있는 이송 영역을 포함하는 것이 바람직하다.

용도에 따라 필요한 수의 제어 캐비넷이나 주 제어 장치 조립체를 상기 로터리 베이스 상에 또는 로터리 베이스의 외부에 설치할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 배열의 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 2대의 로봇 배열의 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 로봇 배열의 하나의 로봇과 하나의 워크스테이션을 보여주는 정면도이다.

도 4는 로터리 베이스의 외부에 설치된 제어장치를 포함하는 제어 캐비닛을 구비한 본 발명에 따른 다른 로봇 배열의 평면도이다.

도 5는 로터리 베이스의 외부에 설치된 제어 캐비닛을 구비한 본 발명에 따른 로봇 배열의 정면도이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 로봇 배열, 특히 공작물(10)의 표면 처리 에 적용된 로봇 배열의 일 실시예를 도시한 것이다. 본 로봇 배열은 예를 들면 공업용 인덱싱 테이블(indexing table; 7)에 의해 회전 구동되거나 관치차(toothed crown wheel) 및 모터 시스템과 같은 다른 적합한 수단에 의해 회전 구동되는 로터리 베이스 또는 로터리 테이블(1)을 포함한다. 일련의 로봇(2)은 베이스(1) 상에 장착되어 있고, 이 베이스(1)의 주위에는 예를 들면 폴리싱 스테이션(polishing stations)과 같은 일련의 장치 즉 워크스테이션(3)이 장착되어 있다. 이들 로봇의 용도는 공작물(10)의 하나 이상의 표면이 표면 처리를 받을 수 있도록 워크스테이션(3)에 공작물(10)을 설치하고 배향시키는 것이다. 이를 위해 상기 로봇(2)은 6도의 자유도를 구비함과 동시에 그 작업 공간 내에서 공작물(10)을 임의의 위치 및 배향에 위치시킬 수 있다. 도면에서 로봇의 작업공간은 로봇의 주변의 파선으로 도시되어 있다. 본 로봇 배열은 처리 완료된 부품 즉 공작물의 이송을 위한 자동 이송 영역(5) 및 처리될 부품을 수납하기 위한 수납 영역(4)을 추가로 구비할 수 있다. 수납 영역(4)의 대향측에 위치한 로봇(2)이 그 수납 영역(4)으로부터 처리될 공작물(10)을 포착하면, 로봇(2)은 로터리 베이스(1)의 회전 운동에 의해 워크스테이션(3)을 연속적으로 통과한다. 통과 중에 로봇(2)은 로봇 아암을 이용하여 공작물(10)을 위치시키고 배향시키기 위한 필요한 운동을 수행하고, 그 결과 워크스테이션(3)은 공작물(10)의 소정의 표면상에 소정의 표면 처리를 수행할 수 있게 된다. 모든 워크스테이션(3)을 통과한 후, 로봇(2)은 처리된 공작물(10)을 이송 영역(5)에 방출함과 동시에 수납 영역(4)으로부터 새로운 공작물을 포착할 수 있는 위치에 놓인다.

도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서, 제어 캐비닛(6)도 로터리 베이스(1) 상에 설치되어 있다. 이 제어 캐비닛의 설치대수는 일반적으로 적용 분야에 따라 다르게 할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 비교 실시예는 도 1 내지 도 3의 것과 대체로 유사하지만 로봇 배열을 제어하는 주제어 장치가 설치된 제어 캐비닛(6)이 로터리 베이스(1)의 외부에 설치되어 있다. 이를 위해 고정된 제어 캐비닛(6)으로부터 이동중인 로봇(2)에 전송되어야 하는 제어 정보 및 전력은 통신 프로토콜을 통한 데이터 통신의 신호 전송에 적합한 일련의 로터리 커넥터 또는 로터리 조인트를 통해 전송된다. 상기 로터리 커넥터의 일 실시예는 Servotechnik GmbH사에 의해 시판되는 것이다.

공작물의 표면 처리와 관련한 적용 시, 도면에 도시된 로봇 배열은 일축 또는 이축을 중심으로 공작물을 회전시킬 수 있는 공작물 홀더 유닛이 설치된 로터리 테이블 배열에 비해 많은 장점을 가진다. 첫째, 본 로봇 배열은 종래의 것에 비해 더 많은 운동을 할 수 있다. 또, 워크스테이션에 운동을 부가할 필요가 없으므로 구조가 단순해진다. 또, 본 발명에 따른 로봇 배열은 공작물 홀더 유닛에 공작물을 설치하기 위한 별도의 작업자나 로봇이 불필요하므로 경제성이 우수하다. 마지막으로, 본 로봇 배열은 일 회의 생산 공정 중에 상이한 공작물 상에 상이한 처리작업을 매우 용이하게 교호로 수행할 수 있다.

본 기술분야의 전문가는 본 발명의 범위 내에서 도면에 도시된 실시예에 대한 많은 변형례가 가능하다는 것을 명백히 이해하고 있을 것이다.

Claims (7)

1. a) 로터리 베이스,

   b) 공작물의 지지하고, 위치시키고, 배향시키도록 구성된, 상기 로터리 베이스 상에 설치된 일련의 로봇,

   c) 상기 로터리 베이스의 주위에 설치된 일련의 공작물을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
2. 제 1 항에 있어서,

   d) 상기 로봇들 중 대향하는 위치의 로봇이 공작물을 포착할 수 있는 수납 영역,

   e) 상기 로봇들 중 대향하는 위치의 로봇이 공작물을 하치할 수 있는 이송 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 로터리 베이스는 기본적으로 원형인 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 로봇을 제어하는 주제어장치 또는 제어장치들은 상기 로터리 베이스 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
5. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 로봇을 제어하는 주제어장치 또는 제어장치들은 상기 로터리 베이스의 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어장치 또는 제어장치들로부터 상기 로봇들 중 적어도 하나의 로봇으로의 전력의 전송은 통신 프로토콜을 통한 데이터 통신의 신호 전송에 적합한 일련의 로터리 커넥터 또는 로터리 조인트를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.
7. 제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 로봇은 설정된 공간 내의 임의의 위치 또는 가공 공간에 임의의 배향으로 공작물을 설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 로봇 배열.

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