KR20090124219A - Gantry system - Google Patents

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KR20090124219A
KR20090124219A KR1020080050295A KR20080050295A KR20090124219A KR 20090124219 A KR20090124219 A KR 20090124219A KR 1020080050295 A KR1020080050295 A KR 1020080050295A KR 20080050295 A KR20080050295 A KR 20080050295A KR 20090124219 A KR20090124219 A KR 20090124219A
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rotary
driving
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조창제
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(주)디엠테크놀러지
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Abstract

PURPOSE: A three-axial gantry system is provided to perform a three-dimensional work and a precise work because the rotating end is installed to rotate 360 degrees from the movable end and the tilting end. CONSTITUTION: A three-axial gantry system comprises a main frame(100), a back-and-forth frame(200), an up-and-down frame(300), and a robot arm part(400). The robot arm part comprises a movable end, a first rotating end, a tilting end, a second rotating end, and a power transmission unit. The movable end is installed on the up-and-down frame to be moved up and down. The first rotating end is installed on the movable end to rotate horizontally. The tilting end is installed on the bottom of the first rotating end to incline in the back-and-forth or right-and-left direction. The second rotating end equipped with goods or tools is installed on the bottom of the tilting end to rotate horizontally. The power transmission unit transmits power to the first and second rotating ends and the tilting end.

Description

3축 방향 동작형 갠트리 시스템{gantry system}3-axis directional gantry system

본 발명은 갠트리 시스템에 관한 것으로써, 다양한 용도로의 작업이 가능한 새로운 형태의 3축 방향 동작형 갠트리 시스템 및 이에 적용되는 로봇암에 관한 것이다.The present invention relates to a gantry system, and to a new type of three-axis-operated gantry system capable of working for various purposes and a robot arm applied thereto.

일반적으로 갠트리 로봇(gantry robot)은 단순 반복 작업에 주로 사용되는 산업용 로봇의 일종이다.In general, a gantry robot is a kind of industrial robot mainly used for simple repetitive tasks.

상기한 갠트리 로봇은 다양하게 구성될 수 있지만, 통상적으로 2축 방향으로 직교 이송 가능하게 구성되는 이송 프레임에 로봇암을 설치하여 구성됨으로써, 각종 제품에 대한 반송을 수행하는 용도로 사용되거나 혹은, 용접 작업을 수행하는 용도로 사용되고 있다.Although the gantry robot can be configured in various ways, it is typically configured by installing a robot arm in the transfer frame configured to be orthogonal transfer in the two-axis direction, it is used for carrying out a variety of products, or welding It is used to perform work.

이때, 상기 이송 프레임이라 함은 통상 작업장의 상측 공간에 수평 방향(좌우 방향)을 따라 설치되는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 메인 프레임에 대하여 상하 방향으로 수직하게 설치되는 상하 프레임으로 구성되며, 상기 로봇암은 상기 상하 프레임에 승강 이동 가능하게 설치된다.In this case, the transfer frame is a main frame which is usually installed in a horizontal space (left and right directions) in an upper space of a workplace, and is installed to be movable in a horizontal direction along the main frame, and also in a vertical direction with respect to the main frame. It is composed of a vertical frame is installed vertically, the robot arm is installed on the vertical frame to move up and down.

하지만, 전술한 바와 같은 종래의 갠트리 로봇은 로봇암의 구조가 항상 동일 방향을 향하도록 구성되기 때문에 2차원적인 작업만을 수행할 뿐 다양한 유형의 3차원적인 작업은 수행하지 못한다는 단점이 있다.However, the conventional gantry robot as described above has a disadvantage in that the structure of the robot arm is always directed in the same direction, and thus only performs two-dimensional work but not various types of three-dimensional work.

즉, 종래의 일반적인 갠트리 로봇은 제품의 반송을 위한 로더 장치로 사용되거나 혹은, 동일한 부위의 반복적인 용접 작업을 위해 사용되는 용접 장치로만 사용되었을 뿐 더욱 복잡한 작업의 수행에는 적용되지 못하고 있다는 단점이 있는 것이다.In other words, the conventional gantry robot is used as a loader device for conveying products or only as a welding device used for repetitive welding work of the same site, but has a disadvantage in that it is not applicable to performing more complicated work. will be.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 3차원적인 작업이 가능하면서 안정적인 동작상의 신뢰성은 확보될 수 있는 새로운 형태의 3축 방향 동작형 갠트리 시스템 및 이에 적용되는 로봇암을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the various problems according to the prior art described above, an object of the present invention is to enable a three-dimensional operation while a stable operation reliability of a new type of three-axis direction operation type gantry To provide a system and a robot arm applied thereto.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 3축 방향 동작형 갠트리 시스템은 작업장 내의 상측 공간에 수평 방향을 따라 설치되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 메인 프레임에 대하여 전후 방향을 따라 설치되는 전후 프레임; 상기 전후 프레임을 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 전후 프레임에 대하여 상하 방향을 따라 설치되는 상하 프레임; 상기 상하 프레임에 승강 이동 가능하게 설치되면서 각종 작업을 수행하는 로봇암부:를 포함하여 구성되고, 상기 로봇암부는 상기 상하 프레임에 승강 이동 가능하게 설치되는 이동단과, 상기 이동단에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 제1회전단과, 상기 제1회전단의 저부에 전후 혹은, 좌우 방향으로 틸팅(tilting) 가능하게 설치되는 틸팅단과, 상기 틸팅단의 저부에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되면서 각종 제품이나 작업 공구가 결합되는 제2회전단과, 상기 제1회전단과 틸팅단 및 제2회전단으로 구동력을 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Three-axis direction gantry system for achieving the above object of the present invention is a main frame which is installed along the horizontal direction in the upper space in the workplace; A front and rear frame which is installed to be movable in a horizontal direction along the main frame and is installed along a front and rear direction with respect to the main frame; An up and down frame which is installed to be movable in the front and rear directions along the front and rear frames and is installed along an up and down direction with respect to the front and rear frames; The robot arm unit is configured to be movable up and down in the upper and lower frames, and performs various tasks. The robot arm unit is configured to be movable up and down in the upper and lower frames, and rotates in the horizontal direction at the movable end. The first rotary end can be installed, the tilting end is provided to be tilted in the front and rear, or the left and right directions at the bottom of the first rotary end, and the horizontal rotation can be installed at the bottom of the tilting end. While being characterized in that it comprises a second rotary end to which various products or work tools are coupled, and a driving force transmission unit for transmitting a driving force to the first rotary end, the tilting end and the second rotary end.

여기서, 상기 제1회전단은 상기 이동단으로부터 360°회전이 가능하게 설치됨을 특징으로 한다.Here, the first rotary end is characterized in that it is installed to be able to rotate 360 ° from the mobile end.

또한, 상기 틸팅단은 상기 제1회전단을 기준으로 전후 방향 혹은, 좌우 방향으로 200°만큼 틸팅 가능하게 설치됨을 특징으로 한다.The tilting end may be tilted by 200 ° in the front-rear direction or the left-right direction with respect to the first rotational end.

또한, 상기 제2회전단은 상기 틸팅단으로부터 360°회전이 가능하게 설치됨을 특징으로 한다.In addition, the second rotary end is characterized in that it is installed to be able to rotate 360 ° from the tilting end.

그리고, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 3축 방향 동작형 갠트리 시스템용 로봇암은 기준 몸체를 이루는 이동단; 상기 이동단에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 제1회전단; 상기 제1회전단의 저부에 전후 혹은, 좌우 틸팅(tilting) 가능하게 설치되는 틸팅단; 상기 틸팅단의 저부에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되면서 각종 제품이나 작업 공구가 결합되는 제2회전단; 그리고, 상기 제1회전단과 틸팅단 및 제2회전단으로 구동력을 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the robot arm for a three-axis motion-type gantry system for achieving the above object of the present invention comprises a mobile end forming a reference body; A first rotary end installed on the mobile end to enable rotation in a horizontal direction; A tilting stage which is installed at the bottom of the first rotary stage so as to be tilted back and forth or left and right; A second rotary end coupled to various products or work tools while being installed in the horizontal direction at the bottom of the tilting end to enable rotation in a horizontal direction; And, it characterized in that it comprises a drive force transmission unit for transmitting a drive force to the first rotary end and the tilting end and the second rotary end.

여기서, 상기 구동력 전달 유닛은 상기 제1회전단을 구동시키기 위한 제1구동모터와, 상기 틸팅단을 구동시키기 위한 제2구동모터와, 상기 제2회전단을 구동시키기 위한 제3구동모터와, 상기 각 구동모터의 구동력을 전달받아 상기 제1회전단이나 틸팅단 혹은, 제2회전단으로 제공하는 복수의 구동력 전달축과, 상기 각 구동모터의 구동력을 상기 각 구동력 전달축에 전달하도록 결합된 복수의 기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Herein, the driving force transmitting unit includes a first driving motor for driving the first rotary stage, a second driving motor for driving the tilting stage, a third driving motor for driving the second rotary stage, A plurality of driving force transmission shafts that receive the driving force of each of the driving motors and provide the driving force to each of the driving force transmission shafts; It is characterized by including a plurality of gears.

이와 함께, 상기 각 구동모터는 상기 이동단의 둘레를 따라 각각 설치되고, 상기 각 구동력 전달축은 어느 하나의 구동력 전달축을 기준으로 다른 하나의 구동력 전달축이 내부를 관통하는 끼워넣기식(telescope type)으로 결합되어 구성됨을 특징으로 한다.In addition, each of the drive motors are installed along the circumference of the moving end, respectively, the drive force transmission shaft is a telescopic type (telescope type) through which the other drive force transmission shaft penetrates the inside based on any one drive force transmission shaft It is characterized by being configured as combined.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템은 모든 방향에 대한 동작이 가능하기 때문에 제품의 반송 공정에 사용될 수 있을 뿐 아니라 용접 작업이나 절단 작업 등 미세 작업을 요구하는 공정에도 사용될 수 있는 등 다양한 유형의 3차원 작업이 가능하여 활용성이 크다는 효과를 가진다.As described above, the three-axis operation type gantry system according to the present invention can be used in the conveying process of the product because it can operate in all directions, and also in the process requiring fine work such as welding work or cutting work. Various types of three-dimensional work can be used, such as can be used has the effect of great utility.

이하, 본 발명에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the three-axis operation type gantry system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

첨부된 도 1 내지 도 3과 같이 본 발명의 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템은 크게 메인 프레임(100)과, 전후 프레임(200)과, 상하 프레임(300) 및 로봇암부(400)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the three-axis motion type gantry system according to an embodiment of the present invention is largely the main frame 100, the front and rear frame 200, the upper and lower frames 300 and the robot arm 400 It is configured to include.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail for each component as follows.

먼저, 상기 메인 프레임(100)은 로봇암부(400)의 수평 방향에 대한 이송 경로를 형성하는 부위로써, 작업장의 상측 공간에 수평 방향(도면상 좌우 방향)을 따라 설치된다.First, the main frame 100 is a portion forming a transfer path with respect to the horizontal direction of the robot arm 400, is installed in the upper space of the workplace along the horizontal direction (left and right directions on the drawing).

다음으로, 상기 전후 프레임(200)은 상기 로봇암부(400)가 상기 메인 프레임(100)에 대하여 전후 방향을 향해 이송됨을 안내하는 일련의 구성이다.Next, the front and rear frame 200 is a series of configurations for guiding that the robot arm 400 is transferred in the front and rear direction with respect to the main frame 100.

상기 전후 프레임(200)은 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 상기 메인 프레임(100)이 형성된 방향과는 수직한 전후 방향을 따라 로봇암부(400)의 이송이 안내되도록 형성되며, 특히 메인 프레임(100)의 지지를 받으면서 상기 메인 프레임(100)을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된다.The front and rear frame 200 is formed to guide the transfer of the robot arm unit 400 along a front and rear direction perpendicular to the direction in which the main frame 100 is formed, as shown in FIGS. 1 and 2. Receiving the support of 100 is installed to be movable in the horizontal direction along the main frame 100.

이때, 상기 메인 프레임(100)에는 이송블럭(210)이 이동 가능하게 설치되고, 상기 이송블럭(210)에는 상기 메인 프레임(100)을 따라 이동되도록 구동력을 제공하는 구동부(도시는 생략됨)가 구비되며, 상기 전후 프레임(200)은 상기 이송블럭(210)에 얹힌 상태로 상기 구동부의 구동에 의해 상기 메인 프레임(100)을 따라 이동 가능하게 설치된다.In this case, a transport block 210 is installed to the main frame 100 to be movable, and a drive unit (not shown) for providing a driving force to move along the main frame 100 is provided on the transport block 210. It is provided, the front and rear frame 200 is installed to be movable along the main frame 100 by the drive of the drive unit in the state mounted on the transfer block 210.

상기에서 구동부는 도시되지는 않았지만 서보 모터와 서보 모터(servo motor)와 랙(rack) 및 피니언(pinon)과 같은 기어 구동 방식으로 구성될 수도 있고, 리니어 모터로 구성될 수도 있다.Although not shown, the driving unit may be configured by a gear driving method such as a servo motor, a servo motor, a rack, and a pinon, or may be configured as a linear motor.

다음으로, 상기 상하 프레임(300)은 상기 로봇암부(400)가 상기 전후 프레임(200)에 대하여 상하 방향을 향해 승강됨을 안내하는 일련의 구성이다.Next, the vertical frame 300 is a series of configurations for guiding that the robot arm 400 is elevated in the vertical direction with respect to the front and rear frame 200.

상기 상하 프레임(300)은 첨부된 도 1 및 도 3과 같이 상기 전후 프레임(200)이 형성된 방향과는 수직한 상하 방향을 따라 로봇암부(400)의 승강을 안내하도록 형성되며, 상기 전후 프레임(200)의 지지를 받으면서 상기 전후 프레임(200)을 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된다.The upper and lower frames 300 are formed to guide the lifting and lowering of the robot arm unit 400 along a vertical direction perpendicular to the direction in which the front and rear frames 200 are formed, as shown in FIGS. 1 and 3. Receiving support of the 200 is installed to be movable in the front and rear direction along the front and rear frame 200.

이때, 상기 전후 프레임(200)에는 이송블럭(310)이 이동 가능하게 설치되고, 상기 이송블럭(310)에는 상기 전후 프레임(200)을 따라 이동되도록 구동력을 제공 하는 구동부(도시는 생략됨)가 구비되며, 상기 상하 프레임(300)은 상기 이송블럭(310)에 얹힌 상태로 상기 구동부의 구동에 의해 상기 전후 프레임(200)을 따라 이동 가능하게 설치된다.At this time, the front and rear frame 200, the transfer block 310 is installed to be movable, the transfer block 310 is provided with a driving unit (not shown) for providing a driving force to move along the front and rear frame 200. The upper and lower frames 300 are installed to be movable along the front and rear frames 200 by the driving of the driving unit while being mounted on the transfer block 310.

상기에서 구동부는 도시되지는 않았지만 서보 모터와 서보 모터(servo motor)와 랙(rack) 및 피니언(pinon)과 같은 기어 구동 방식으로 구성될 수도 있고, 리니어 모터로 구성될 수도 있다.Although not shown, the driving unit may be configured by a gear driving method such as a servo motor, a servo motor, a rack, and a pinon, or may be configured as a linear motor.

다음으로, 상기 로봇암부(400)는 각종 작업(예컨대, 물품의 반송이나 용접, 절단 혹은, 조립 작업 등)을 수행하는 일련의 구성이다.Next, the robot arm 400 is a series of configurations for performing various operations (for example, conveying, welding, cutting or assembling work of the article).

상기한 로봇암부(400)는 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 상기 상하 프레임(300)의 저부 끝단에 결합되며, 상기 상하 프레임(300)과 전후 프레임(200)의 동작에 의해 작업장 내에서 자유롭게 이송된다.The robot arm 400 is coupled to the bottom end of the upper and lower frames 300, as shown in Figures 1 and 2 attached, freely in the workplace by the operation of the upper and lower frames 300 and the front and rear frames 200. Transferred.

특히, 본 발명의 실시예에서는 전후 프레임(200) 및 상하 프레임(300)과 함께 동작될 경우 모든 위치에 대한 작업이 가능하도록 상기한 로봇암부(400)가 3축 방향으로의 동작이 가능하게 구성됨을 제시한다.Particularly, in the embodiment of the present invention, when the robot arm 400 is operated in a three-axis direction, the robot arm unit 400 is configured to operate in all positions when the frame 200 and the upper and lower frames 300 are operated together. To present.

상기한 로봇암부(400)에 대한 구성을 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the robot arm unit 400 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6 as follows.

상기 로봇암부(400)는 크게 이동단(410)과, 제1회전단(420)과, 틸팅단(430)과, 제2회전단(440)과, 구동력 전달 유닛을 포함하여 구성된다.The robot arm unit 400 is largely configured to include a moving end 410, a first rotating end 420, a tilting end 430, a second rotating end 440, and a driving force transmission unit.

여기서, 상기 이동단(410)은 상기 상하 프레임(300)의 저면에 결합된 상태로 승강 이동 가능하게 설치되는 부위이며, 로봇암부(410)의 몸체를 이루는 일련의 구 성이다.Here, the moving end 410 is a portion which is installed to be moved up and down in a state coupled to the bottom of the upper and lower frames 300, it is a series of components forming the body of the robot arm 410.

또한, 상기 제1회전단(420)은 상기 이동단(410)의 하단에 결합되면서 상기 이동단(410)에 대하여 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 부위이다.In addition, the first rotary end 420 is a portion which is coupled to the lower end of the mobile end 410 to be rotated in the horizontal direction with respect to the mobile end 410.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1회전단(420)이 상기 이동단(410)으로부터 360°의 각도만큼 회전 가능하게 설치됨을 제시한다.In particular, the embodiment of the present invention suggests that the first rotary end 420 is rotatably installed by an angle of 360 ° from the mobile end 410.

또한, 상기 틸팅단(430)은 상기 제1회전단(420)의 하단에 결합되면서 상기 제1회전단(420)에 대하여 전후, 혹은, 좌우 방향으로 틸팅(tilting) 가능하게 설치되는 부위이다.In addition, the tilting end 430 is a portion which is coupled to the lower end of the first rotating end 420 so as to be tilted in the front, rear, or left and right directions with respect to the first rotating end 420.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 틸팅단(430)이 상기 제1회전단(420)을 기준으로 전후 방향 혹은, 좌우 방향으로 200°의 각도만큼 틸팅 가능하게 설치됨을 제시한다.In particular, the embodiment of the present invention suggests that the tilting end 430 can be tilted by an angle of 200 ° in the front-rear direction or the left-right direction with respect to the first rotational end 420.

또한, 상기 제2회전단(440)은 상기 틸팅단(430)의 하단에 결합되면서 상기 틸팅단(430)에 대하여 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 부위이며, 그 하단에는 각종 제품이나 작업 공구가 설치된다.In addition, the second rotary end 440 is a portion that is coupled to the lower end of the tilting end 430 to be rotated in the horizontal direction with respect to the tilting end 430, the lower end of the various products or work The tool is installed.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 제2회전단(440)이 상기 틸팅단(430)으로부터 360°의 각도만큼 회전 가능하게 설치됨을 제시한다.In particular, the embodiment of the present invention suggests that the second rotary end 440 is rotatably installed by an angle of 360 ° from the tilting end 430.

전술한 바와 같은 이동단(410)과, 제1회전단(420)과, 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)의 동작 방향 및 동작 범위에 대한 특징은 로봇암부(400)에 의한 동작이 최대한 안정적으로 진행될 수 있도록 하면서도 전후 프레임(200) 및 상하 프레임(300)의 이동 범위와 함께 적용되어 모든 방향 및 모든 위치에서의 3차원적 작 업(예컨대, 용접, 절단, 검사, 반송 등)이 가능할 수 있게 되는 장점을 가진다.As described above, the moving end 410, the first rotating end 420, the tilting end 430, and the second rotating end 440 are characterized by the operation direction and the operating range of the robot arm 400. It is applied with the movement range of the front and rear frame 200 and the upper and lower frame 300 while allowing the operation to proceed as stably as possible, and three-dimensional work (for example, welding, cutting, inspection, conveying, etc. in all directions and positions). Has the advantage of being possible.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇암부(400)를 구성하는 구동력 전달 유닛은 상기 제1회전단(420)과 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)이 필요에 따른 동작을 수행할 수 있도록 구동력을 발생하고 이러한 구동력을 상기 제1회전단(420)과 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)에 전달하는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.On the other hand, the driving force transmission unit constituting the robot arm 400 according to an embodiment of the present invention, the first rotary end 420 and the tilting end 430 and the second rotary end 440 performs an operation as necessary. It is a series of configurations to generate a driving force to transmit the driving force to the first rotary end 420, the tilting end 430 and the second rotary end 440.

상기 구동력 전달 유닛은 다양하게 구성될 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 상기 구동력 전달 유닛이 복수의 구동모터(461,462,463)와, 복수의 구동력 전달축(471,472,473) 및 복수의 기어(481,482,483)를 포함하여 구성됨을 제시하며, 이는 첨부된 도 6과 같다.The driving force transmission unit may be configured in various ways, but in the embodiment of the present invention, the driving force transmission unit includes a plurality of driving motors 461, 462, 463, a plurality of driving force transmission shafts 471, 472, 473, and a plurality of gears 481, 482, 483. It is shown that it is configured, as shown in Figure 6 attached.

여기서, 상기 복수의 구동모터(461,462,463)는 상기 제1회전단(420)을 구동시키기 위한 제1구동모터(461)와, 상기 틸팅단(430)을 구동시키기 위한 제2구동모터(462) 및 상기 제2회전단(440)을 구동시키기 위한 제3구동모터(463)를 포함하여 구성되며, 상기한 각 구동모터(461,462,463)는 상기 이동단(410)의 둘레를 따라 각각 설치됨을 제시한다.The plurality of driving motors 461, 462, and 463 may include a first driving motor 461 for driving the first rotary stage 420, a second driving motor 462 for driving the tilting stage 430, and It includes a third drive motor 463 for driving the second rotary end 440, each of the drive motors (461, 462, 463) is presented along the circumference of the mobile end 410, respectively.

또한, 상기 복수의 구동력 전달축(471,472,473)은 상기 제1구동모터(461)의 구동력을 전달받아 상기 제1회전단(420)으로 제공하는 제1구동력 전달축(471)과, 상기 제2구동모터(462)의 구동력을 전달받아 상기 틸팅단(430)으로 제공하는 제2구동력 전달축(472)과, 상기 제3구동모터(463)의 구동력을 전달받아 상기 제2회전단(440)으로 제공하는 제3구동력 전달축(473)을 포함하여 구성된다.In addition, the plurality of driving force transmission shafts 471, 472, and 473 may receive a driving force of the first driving motor 461 and provide the first driving force transmission shaft 471 to the first rotary stage 420, and the second driving force. The second driving force transmission shaft 472 to receive the driving force of the motor 462 to provide the tilting end 430 and the driving force of the third driving motor 463 to the second rotary end 440. It comprises a third drive force transmission shaft 473 to provide.

특히, 상기 제1구동력 전달축(471)은 상기 이동단(410)의 내측 부위로부터 상기 제1회전단(420)의 내측 부위에 이르도록 형성되고, 상기 제2구동력 전달축(472)은 상기 제1구동력 전달축(471)의 내부를 관통하여 상기 틸팅단(430)의 내측 부위에 이르도록 형성되며, 상기 제3구동력 전달축(473)은 상기 제2구동력 전달축(472)의 내부를 관통하도록 형성된다.In particular, the first driving force transmission shaft 471 is formed to reach the inner portion of the first rotary end 420 from the inner portion of the moving end 410, the second driving force transmission shaft 472 is the It is formed to penetrate the interior of the first driving force transmission shaft 471 to reach the inner portion of the tilting end 430, the third driving force transmission shaft 473 is the inside of the second driving force transmission shaft 472 It is formed to penetrate through.

또한, 상기 복수의 기어(481,482,483,484,485,486)는 상기 각 구동력 전달축(471,472,473)과 상기 각 구동모터(461,462,463) 간의 동력 전달이 가능하게 결합됨과 더불어 상기 각 구동력 전달축(471,472,473)과 상기 제1회전단(420), 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)을 각각 동력 전달 가능하게 결합되는 구성이다.In addition, the plurality of gears 481, 482, 483, 484, 485, and 486 are coupled to each other to transmit power between the driving force transmission shafts 471, 472, 473 and the driving motors 461, 462, 463 and the driving force transmission shafts 471, 472, 473 and the first rotational stage (471, 472, 473). 420, the tilting end 430 and the second rotary end 440 are respectively configured to be coupled to the power transmission.

상기한 복수의 기어(481,482,483,484,485,486)는 상기 제1구동력 전달축(471)과 상기 제1구동모터(461) 간을 연결하는 한 쌍의 제1기어(481)와, 상기 제2구동력 전달축(472)과 상기 제2구동모터(462) 간을 연결하는 한 쌍의 제2기어(482)와, 상기 제3구동력 전달축(473)과 상기 제3구동모터(463) 간을 연결하는 한 쌍의 제3기어(483)와, 상기 제1구동력 전달축(471)과 상기 제1회전단(420) 간을 연결하는 한 쌍의 제4기어(484)와, 상기 제2구동력 전달축(472)과 상기 틸팅단(430) 간을 연결하는 한 쌍의 제5기어(485)와, 상기 제3구동력 전달축(473)의 구동력을 상기 제2회전단(440)으로 전달하도록 배치된 복수의 제6기어(486)를 포함하여 구성된다.The plurality of gears 481, 482, 483, 484, 485, 486 are a pair of first gears 481 connecting the first driving force transmission shaft 471 and the first driving motor 461 and the second driving force transmission shaft 472. ) And a pair of second gears 482 connecting the second drive motor 462, and a pair of connections between the third drive force transmission shaft 473 and the third drive motor 463. A third gear 483, a pair of fourth gears 484 connecting the first driving force transmission shaft 471 and the first rotational end 420, and the second driving force transmission shaft 472. A plurality of fifth gears 485 connecting between the tilting end 430 and the driving force of the third driving force transmission shaft 473 to the second rotational end 440. It is configured to include six gears (486).

전술한 바와 같은 구동력 전달 유닛의 구조는 최소한의 설치 공간을 갖도록 하면서도 원활한 구동력의 전달이 가능하도록 하며, 안정적인 설치 상태가 유지될 수 있다는 장점을 가진다.The structure of the driving force transmission unit as described above allows the smooth transmission of the driving force while having a minimum installation space, and has the advantage that a stable installation state can be maintained.

하기에서는, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템의 동작 과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.In the following, the operation of the three-axis direction gantry system according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail.

우선, 갠트리 시스템의 동작 제어가 이루어지면 제품 혹은, 작업 공구가 결합된 로봇암부(400)는 전후 프레임(200) 및 상하 프레임(300)의 동작에 의해 작업 위치로 이송된다.First, when the operation control of the gantry system is made, the robot arm unit 400 to which the product or the work tool is coupled is transferred to the working position by the operation of the front and rear frame 200 and the upper and lower frame 300.

즉, 상기 로봇암부(400)는 상기 전후 프레임(200)의 동작에 의해 상기 메인 프레임(100)을 따라 수평 이동된 후 상기 상하 프레임(300)의 동작에 의해 상기 전후 프레임(200)을 따라 전후 방향으로 이동되는 것이다.That is, the robot arm unit 400 is horizontally moved along the main frame 100 by the operation of the front and rear frame 200, and then moved back and forth along the front and rear frame 200 by the operation of the upper and lower frames 300. It is moved in the direction.

다음으로, 상기 로봇암부(400)는 이동단(410)의 동작에 의해 상기 상하 프레임(300)을 따라 승강 이동하면서 작업 위치로 반송된다.Next, the robot arm 400 is moved to the work position while moving up and down along the upper and lower frames 300 by the operation of the moving end 410.

이후, 작업 목적에 따라 상기 로봇암부(400)를 구성하는 각 구동모터(461,462,463)의 동작 제어가 이루어짐과 더불어 상기한 각 구동모터(461,462,463)의 선택적인 동작에 의해 제1회전단(420)과, 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)이 선택적으로 동작되면서 제2회전단(440)에 의해 파지되는 제품을 반송 위치에 안착시키거나 혹은, 상기 제2회전단(440)에 결합되는 작업 공구를 이용한 작업이 수행된다.Subsequently, operation control of each of the driving motors 461, 462, and 463 constituting the robot arm unit 400 is performed according to the purpose of the operation, and the first rotary stage 420 and the selective rotation of the driving motors 461, 462, and 463 are selectively operated. While the tilting end 430 and the second rotary end 440 are selectively operated, the product gripped by the second rotary end 440 is seated in a transport position or coupled to the second rotary end 440. The work using the working tool is performed.

이때, 상기 제품 혹은, 작업 공구는 상기 제1회전단(420)과 틸팅단(430) 및 제2회전단(440)의 선택적인 동작과, 전후 프레임(200)과 상하 프레임(300) 및 이동단(410)의 선택적인 동작에 의해 모든 3차원 방향을 향할 수 있도록 동작되기 때문에 상기 작업 공구에 의한 작업(예컨대, 용접 작업이나 절단 작업)이 원활히 진행 될 수 있게 된다.In this case, the product or the work tool is a selective operation of the first rotary end 420, the tilting end 430 and the second rotary end 440, and the front and rear frame 200 and the vertical frame 300 and the movement By the operation of the step 410 to be directed in all three-dimensional direction it is possible to smoothly proceed with the work by the work tool (for example welding work or cutting work).

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템을 설명하기 위해 나타낸 정면도1 is a front view showing for explaining a three-axis operation gantry system according to a preferred embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템을 설명하기 위해 나타낸 측면도Figure 2 is a side view showing for explaining a three-axis operation gantry system according to a preferred embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템을 설명하기 위해 나타낸 평면도Figure 3 is a plan view shown for explaining a three-axis motion gantry system according to a preferred embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템 중 로봇암부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 외관 사시도Figure 4 is an external perspective view showing the structure of the robot arm of the three-axis motion type gantry system according to an embodiment of the present invention

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템 중 로봇암부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도5 is a front view showing the structure of the robot arm of the three-axis motion type gantry system according to an embodiment of the present invention

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 동작형 갠트리 시스템 중 로봇암부의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도Figure 6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the robot arm of the three-axis motion type gantry system according to an embodiment of the present invention

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100. 메인 프레임 200. 전후 프레임100. Main frame 200. Front and rear frame

300. 상하 프레임 400. 로봇암부300. Upper and lower frame 400. Robot arm part

410. 이동단 420. 제1회전단410. Mobile stage 420. First rotary stage

430. 틸팅단 440. 제2회전단430. Tilting stage 440. Second rotary stage

461. 제1구동모터 462. 제2구동모터461. First Drive Motor 462. Second Drive Motor

463. 제3구동모터 471. 제1구동력 전달축463. Third drive motor 471. First drive force transmission shaft

472. 제2구동력 전달축 473. 제3구동력 전달축472. Second driving force transmission shaft 473. Third driving force transmission shaft

481. 제1기어 482. 제2기어481. First Gear 482. Second Gear

483. 제3기어 484. 제4기어483. Third Gear 484. Fourth Gear

485. 제5기어 486. 제6기어485. Gear 5 486. Gear 6

Claims (7)

작업장 내의 상측 공간에 수평 방향을 따라 설치되는 메인 프레임;A main frame installed along a horizontal direction in an upper space in a workplace; 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 메인 프레임에 대하여 전후 방향을 따라 설치되는 전후 프레임;A front and rear frame which is installed to be movable in a horizontal direction along the main frame and is installed along a front and rear direction with respect to the main frame; 상기 전후 프레임을 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 전후 프레임에 대하여 상하 방향을 따라 설치되는 상하 프레임;An up and down frame which is installed to be movable in the front and rear directions along the front and rear frames and is installed along an up and down direction with respect to the front and rear frames; 상기 상하 프레임에 승강 이동 가능하게 설치되면서 각종 작업을 수행하는 로봇암부:를 포함하여 구성되고,Is configured to include a robot arm portion for performing various tasks while being installed to move up and down in the upper and lower frames, 상기 로봇암부는The robot arm unit 상기 상하 프레임에 승강 이동 가능하게 설치되는 이동단과,A moving end installed on the upper and lower frames to move up and down; 상기 이동단에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 제1회전단과,A first rotary end installed on the mobile end to enable rotation in a horizontal direction; 상기 제1회전단의 저부에 전후 혹은, 좌우 방향으로 틸팅(tilting) 가능하게 설치되는 틸팅단과,A tilting end installed at a bottom of the first rotary end so as to be tilted forward and backward or in a left and right direction; 상기 틸팅단의 저부에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되며, 각종 제품이나 작업 공구가 결합되는 제2회전단과,A second rotary end installed at the bottom of the tilting end in a horizontal direction to allow various products or work tools to be coupled thereto; 상기 제1회전단과 틸팅단 및 제2회전단으로 구동력을 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템.And a driving force transmission unit configured to transmit driving force to the first rotary stage, the tilting stage, and the second rotary stage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1회전단은The first rotary stage is 상기 이동단으로부터 360°회전이 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템.3-axis direction gantry system, characterized in that the 360 ° rotation is installed from the moving end. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 틸팅단은The tilting stage 상기 제1회전단을 기준으로 전후 방향 혹은, 좌우 방향으로 200°만큼 틸팅 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템.The three-axis direction gantry system, characterized in that the tilting is installed so as to be tilted by 200 ° in the front and rear or left and right directions with respect to the first rotary stage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2회전단은The second rotary end 상기 틸팅단으로부터 360°회전이 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템.Three-axis direction gantry system, characterized in that the 360 ° rotation from the tilting end is installed to enable. 기준 몸체를 이루는 이동단;A moving end constituting the reference body; 상기 이동단에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되는 제1회전단;A first rotary end installed on the mobile end to enable rotation in a horizontal direction; 상기 제1회전단의 저부에 전후 혹은, 좌우 틸팅(tilting) 가능하게 설치되는 틸팅단;A tilting stage which is installed at the bottom of the first rotary stage so as to be tilted back and forth or left and right; 상기 틸팅단의 저부에 수평 방향으로의 회전이 가능하게 설치되면서 각종 제품이나 작업 공구가 결합되는 제2회전단; 그리고,A second rotary end coupled to various products or work tools while being installed in the horizontal direction at the bottom of the tilting end to enable rotation in a horizontal direction; And, 상기 제1회전단과 틸팅단 및 제2회전단으로 구동력을 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템용 로봇암.Robot arm for a three-axis motion-type gantry system, characterized in that it comprises a driving force transmission unit for transmitting a driving force to the first rotary end and the tilting end and the second rotary end. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 구동력 전달 유닛은The driving force transmission unit 상기 제1회전단을 구동시키기 위한 제1구동모터와,A first driving motor for driving the first rotary stage; 상기 틸팅단을 구동시키기 위한 제2구동모터와,A second driving motor for driving the tilting stage; 상기 제2회전단을 구동시키기 위한 제3구동모터와,A third driving motor for driving the second rotary stage; 상기 각 구동모터의 구동력을 전달받아 상기 제1회전단이나 틸팅단 혹은, 제2회전단으로 제공하는 복수의 구동력 전달축과,A plurality of driving force transmission shafts which receive the driving force of each of the driving motors and provide the driving force to the first rotary stage, the tilting stage, or the second rotary stage; 상기 각 구동모터의 구동력을 상기 각 구동력 전달축에 전달하도록 결합된 복수의 기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템용 로봇암.And a plurality of gears coupled to transfer the driving force of each of the driving motors to the driving force transmission shafts. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 각 구동모터는 상기 이동단의 둘레를 따라 각각 설치되고,The drive motors are respectively installed along the circumference of the moving end, 상기 각 구동력 전달축은 어느 하나의 구동력 전달축을 기준으로 다른 하나의 구동력 전달축이 내부를 관통하는 끼워넣기식(telescope type)으로 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 3축 방향 동작형 갠트리 시스템용 로봇암.Each of the driving force transmission shaft is a robot arm for a three-axis operation type gantry system, characterized in that the other driving force transmission shaft based on any one of the driving force transmission shaft is coupled in a telescopic type (telescope type) is combined.
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