KR20100067853A - 텔레스코픽 타입 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텔레스코픽 타입 로봇에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 슬라이드 아암의 양측면에 슬라이딩 결합된 고정프레임과 이송프레임을 하나의 벨트로 연결하여 상기 벨트의 구동시 상기 고정프레임에 대해 슬라이드 아암과 이송프레임이 수평방향으로 이송하도록 함으로써, 상기 슬라이드 아암의 이동량 대비 상기 이송프레임을 통한 물품의 이송량이 두 배가 되어 보다 효율적인 텔레스코픽(Telescopic) 타입 로봇을 제조할 수 있고 아울러 구조가 간단하여 전체 부피를 줄일 수 있음은 물론 부품수 및 제조비용도 줄일 수 있는 텔레스코픽 타입 로봇에 관한 것이다.

이에 본 발명은, 대상물(2)에 고정설치되는 고정프레임(10)과, 상기 고정프레임(10)과 일정간격 이격되게 설치됨과 아울러 물품을 이송하는 이송프레임(20)과, 상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)의 사이에 설치됨과 아울러 일측면은 상기 고정프레임(10)과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타측면은 상기 이송프레임(20)과 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드 아암(30)과, 상기 슬라이드 아암(30)에 복수개의 롤러(32)를 통해 회전가능하게 설치되되, 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)과 슬라이딩 결합되는 슬라이드 아암(30)의 양측에 각각 일정길이의 직선구간(41a)(41b)을 갖도록 설치됨과 아울러 상기 양 직선구간(41a)(41b) 중 일측 직선구간(41a)에는 상기 고정프레임(10)이 고정결합되고 타측 직선구간(41b)에는 상기 이송프레임(20)이 고정결합되는 벨트(40)와, 상기 슬라이드 아암(30)에 설치되어 상기 벨트(40)측에 회전력을 전달함에 따라 상기 고정프레임(10)에 대해 슬라이드 아암(30)과 이송프레임(20)을 슬라이딩 동작시키는 구동수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

텔레스코픽, 로봇, 고정프레임, 이송프레임, 슬라이드 아암, 벨트, 구동수단

Description

텔레스코픽 타입 로봇{Telescopic type robot}

본 발명은 텔레스코픽 타입 로봇에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 슬라이드 아암의 양측면에 슬라이딩 결합된 고정프레임과 이송프레임을 하나의 벨트로 연결하여 상기 벨트의 구동시 상기 고정프레임에 대해 슬라이드 아암과 이송프레임이 수평방향으로 이송하도록 함으로써, 상기 슬라이드 아암의 이동량 대비 상기 이송프레임을 통한 물품의 이송량이 두 배가 되어 보다 효율적인 텔레스코픽 타입 로봇을 제조할 수 있고 아울러 구조가 간단하여 전체 부피를 줄일 수 있음은 물론 부품수 및 제조비용도 줄일 수 있는 텔레스코픽 타입 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 물품을 이송하는 로봇중에는 구동체를 조금만 이동시켜도 물품을 훨씬 더 먼 거리로 이송시켜주는 기구학적 장치를 사용하는 경우가 많다.

이와 같은 구동기구로서 텔레스코픽(Telescopic) 타입의 구조체가 많이 사용되고 있는바, 구체적으로는 여러 단의 프레임이 망원경과 같은 방식으로 되어 있어서 여러 단의 프레임 전체가 신축 가능하도록 되어 있다.

이때, 상기 여러 단의 프레임들은 상호 볼스크류로 연결하여 구동모터에 의한 볼스크류의 회전시 여러 단의 프레임들이 겹쳐지거나 펼쳐지게 되면서 물품을 이송하도록 되어 있다.

그러나, 상기 종래기술은, 망원경과 같은 방식으로 여러 단의 프레임을 겹쳐지게 설치해야 하기때문에 부피가 커지게 되는 문제가 있다.

또한, 물품 이송거리에 비례하여 프레임을 여러단으로 설치해야 하므로 부품수 및 제조비용이 증가하는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 슬라이드 아암의 양측면에 슬라이딩 결합된 고정프레임과 이송프레임을 하나의 벨트로 연결하여 상기 벨트의 구동시 상기 고정프레임에 대해 슬라이드 아암과 이송프레임이 수평방향으로 이송하도록 함으로써, 상기 슬라이드 아암의 이동량 대비 상기 이송프레임을 통한 물품의 이송량이 두 배가 되어 보다 효율적인 텔레스코픽 타입 로봇을 제조할 수 있고 아울러 구조가 간단하여 전체 부피를 줄일 수 있음은 물론 부품수 및 제조비용도 줄일 수 있는 텔레스코픽 타입 로봇을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 대상물에 고정설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임과 일정간격 이격되게 설치됨과 아울러 물품을 이송하는 이송프레임과, 상기 고정프레임과 이송프레임의 사이에 설치됨과 아울러 일측면은 상기 고정프레임과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타측면은 상기 이송프레임과 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드 아암과, 상기 슬라이드 아암에 복수개의 롤러를 통해 회전가능하게 설치되되, 상기 고정프레임 및 이송프레임과 슬라이딩 결합되는 슬라이드 아암의 양측에 각각 일정길이의 직선구간을 갖도록 설치됨과 아울러 상기 양 직선구간 중 일측 직선구간에는 상기 고정프레임이 고정결합되고 타측 직선구간에는 상기 이송프레임이 고정결합되는 벨트와, 상기 슬라이드 아암에 설치되어 상기 벨트측에 회전력을 전달함에 따라 상기 고정프레임에 대해 슬라이드 아암과 이송프 레임을 슬라이딩 동작시키는 구동수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 슬라이드 아암의 양측면에 슬라이딩 결합된 고정프레임과 이송프레임을 하나의 벨트로 연결하여 상기 벨트의 구동시 상기 고정프레임에 대해 슬라이드 아암과 이송프레임이 수평방향으로 이송하도록 함으로써, 상기 슬라이드 아암의 이동량 대비 상기 이송프레임을 통한 물품의 이송량이 두 배가 되어 보다 효율적인 텔레스코픽 타입 로봇을 제조할 수 있고 아울러 구조가 간단하여 전체 부피를 줄일 수 있음은 물론 부품수 및 제조비용도 줄일 수 있다.

그리고, 상기 벨트의 양 직선구간을 슬라이드 아암으로부터 이격되게 설치함으로써 상기 양 직선구간을 상기 고정프레임 및 이송프레임의 각 고정부에 원활하게 고정 결합할 수 있고, 벨트의 구동시 슬라이드 아암과의 마찰 및 간섭이 발생하지 않는다. 물론 상기 고정프레임 및 이송프레임의 각 고정부와 슬라이드 아암간의 마찰 및 간섭도 방지된다.

또한, 상기 벨트를 회전가능하게 지지하는 복수개의 롤러가 상기 슬라이드 아암의 길이방향 양단부의 양측벽상에 각각 설치됨으로써 상기 벨트의 양 직선구간의 길이를 최대한 길게 할 수 있고, 이로인해 상기 고정프레임에 대해 수평방향으로 슬라이딩하는 상기 슬라이드 아암과 이송프레임의 슬라이딩 길이가 증가되어 물품의 이송거리를 증가시킬 수 있다.

그리고, 상기 슬라이드 아암의 일단부 양측벽상에 설치된 두 롤러의 사이에 구동기어를 설치함으로써, 상기 슬라이드 아암의 길이를 축소할 수 있고, 아울러 상기 벨트가 상기 두 롤러와 구동기어의 사이를 지그재그 형태로 지나가면서 구동기어와 치합되기 때문에 상기 벨트의 외측에 설치된 구동기어의 회전력이 벨트측으로 보다 안정적으로 전달되고 미끄럼도 방지된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 텔레스코픽 타입 로봇에서 보호커버를 분리한 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇에서 벨트가 설치된 부분을 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇의 슬라이드 아암 및 이송프레임이 이동한 상태를 나타내는 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇(1)은, 물품을 수평방향으로 이송하는 로봇으로써, 고정프레임(10)과, 이송프레임(20)과, 슬라이드 아암(30)과, 벨트(40)와, 구동수단(50)으로 이루어진다.

상기 고정프레임(10)은, 하단부가 대상물(2)에 고정되게 설치되는데, 상기 대상물(2)로는 텔레스코픽 타입 로봇(1)이 설치되는 장소의 고정된 구조물이 될 수도 있고, 또는 상기 텔레스코픽 타입 로봇(1)을 상,하방향 또는 수평방향으로 이동시키는 별도의 로봇이 될 수도 있다.

일예로, 상,하방향으로 움직이는 별도의 로봇에 상기 고정프레임(10)을 고정하여 본 발명의 텔레스코픽 타입 로봇(1)을 설치하게 되면, 상기 텔레스코픽 타입 로봇(1)은 수평방향은 물론 상,하방향으로도 움직일 수 있게 되어 물품을 보다 다 양한 방향으로 이송할 수 있게 된다.

그리고, 상기 이송프레임(20)은, 상기 고정프레임(10)과 일정간격 이격되게 설치됨과 아울러 물품을 이송하는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 이송프레임(20)에는 물품이 적재될 수 있도록 물품적재대(3)가 설치된다.

그리고, 상기 슬라이드 아암(30)은, 상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)의 사이에 설치됨과 아울러 일측면은 상기 고정프레임(10)과 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 타측면은 상기 이송프레임(20)과 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.

이때, 상기 고정프레임(10)과 슬라이드 아암(30)의 슬라이딩 결합구조와, 상기 이송프레임(20)과 슬라이드 아암(30)의 슬라이딩 결합구조는 동일 구조로 이루어진다.

즉, 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)과 마주하는 슬라이드 아암(30)의 양측 상,하단부에는 각각 LM레일(33)이 길이방향으로 설치되고, 상기 슬라이드 아암(30)과 마주하는 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)의 각 일측면에는 상기 LM레일(33)에 슬라이딩 결합되는 LM블럭(11)(21)이 설치된다.

따라서, 상기 슬라이드 아암(30)은 상기 고정프레임(10)의 일측면에서 수평방향으로 슬라이딩 동작하게 되고, 상기 이송프레임(20)은 상기 슬라이드 아암(30)의 일측면에서 수평방향으로 슬라이딩 동작하게 된다. 이때 상기 이송프레임(20)은 상기 슬라이드 아암(30)을 기준으로 상기 고정프레임(10)의 반대편에서 슬라이딩 동작하게 된다.

한편, 상기 슬라이드 아암(30)은 직사각형태로 형성되고 내부는 비어있다.

그리고, 상기 벨트(40)는 상기 슬라이드 아암(30)에 복수개의 롤러(32)를 통해 회전가능하게 설치되되, 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)과 슬라이딩 결합되는 슬라이드 아암(30)의 양측에 각각 일정길이의 직선구간(41a)(41b)을 갖도록 설치된다.

이러한 상기 벨트(40)는 하나의 타이밍 벨트로 이루어지며, 상기 벨트(40)의 외측면에 기어치형이 위치하도록 상기 복수개의 롤러(32)에 설치된다.

또한, 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b) 중 일측 직선구간(41a)에는 상기 고정프레임(10)이 고정결합되고 타측 직선구간(41b)에는 상기 이송프레임(20)이 고정결합된다. 이때, 상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)에는 상기 벨트(40)와 고정 결합하기 위한 고정부(12)(22)가 각각 형성된다.

아울러, 상기 벨트(40)를 회전가능하게 지지하는 복수개의 롤러(32)는 상기 슬라이드 아암(30)의 길이방향 양단부의 양측벽(31)상에 각각 회전가능하게 설치되되, 각 롤러(32)의 일부분이 슬라이드 아암(30)의 양측면 보다 외측방향으로 돌출되게 설치된다. 따라서, 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)이 슬라이드 아암(30)의 양측면으로부터 이격되게 설치된다.

여기서, 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)을 슬라이드 아암(30)으로부터 이격되게 설치함으로써 상기 양 직선구간(41a)(41b)을 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)의 각 고정부(12)(22)에 원활하게 고정 결합할 수 있고 벨트(40)의 구동시 슬라이드 아암(30)과의 마찰 및 간섭이 발생하지 않는다. 물론 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)의 각 고정부(12)(22)와 슬라이드 아암(30)간의 마찰 및 간섭도 방지된다.

한편, 상기 롤러(32)는 상기 슬라이드 아암(30)의 양측벽(31)의 상,하방향 중심 위치에 설치되며, 따라서 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)을 제외한 나머지 구간은 상기 슬라이드 아암(30)의 내부를 관통하게 된다.

그리고, 상기 복수개의 롤러(32)는 도면에서와 같이 총 4개가 설치된다. 즉, 상기 슬라이드 아암(30)의 길이방향 양단부의 양측벽(31)상에 각각 롤러(32)를 설치함으로써 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)의 길이를 최대한 길게 할 수 있고, 이로인해 상기 고정프레임(10)에 대해 수평방향으로 슬라이딩하는 상기 슬라이드 아암(30)과 이송프레임(20)의 슬라이딩 길이가 증가되어 물품의 이송거리를 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)은 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)에 상호 대각선방향에 위치하도록 고정 결합된다. 즉, 상기 양 직선구간(41a)(41b)의 대각선 방향으로의 끝단부측에 각각 상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)을 고정 결합함으로써, 상기 벨트(40)의 구동시 상기 슬라이드 아암(30)의 이동량 대비 상기 이송프레임(20)을 통한 물품의 이송량은 두 배가 된다.

즉, 상기 벨트(40)의 구동시 이송프레임(20)의 총 이동량은, 상기 슬라이드 아암(30)의 이동거리와 상기 이송프레임(20)이 슬라이드 아암(30)의 일단부에서 타단부로 이동하는 거리를 합한 값이 되기 때문에 상기 이송프레임(20)은 슬라이드 아암(30)의 이동량 대비하여 두 배 가량 이동하게 되는 것이다.

그리고, 상기 구동수단(50)은, 상기 슬라이드 아암(30)의 일단부에 설치되어 상기 벨트(40)측에 회전력을 전달함에 따라 상기 고정프레임(10)에 대해 슬라이드 아암(30)과 이송프레임(20)을 슬라이딩 동작시키게 된다.

상기 구동수단(50)은 상기 슬라이드 아암(30)의 일단부 양측벽(31)상에 설치된 두 롤러(32)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 벨트(40)의 외측면과 치합되는 구동기어(51)와, 상기 슬라이드 아암(30)에 설치되어 상기 구동기어(51)를 회전시키는 모터(53)로 이루어진다.

상기 구동기어(51)는 감속기(52)의 출력측 기어로써 상기 모터(53)가 감속기(52)를 회전구동시키게 되면 상기 구동기어(51)가 벨트(40)측에 회전력을 전달하게 된다. 이때, 상기 모터(53)와 감속기(52)는 별도의 벨트(54)로 연결되어 있다.

또한, 상기 구동기어(51)의 회전중심은 상기 구동기어(51)의 양측에 위치한 두 롤러(32)의 회전중심과 일직선상에 위치한다. 이처럼 상기 구동기어(51)를 상기 두 롤러(32)의 사이에 위치하도록 설치함으로써, 상기 슬라이드 아암(30)의 길이를 축소할 수 있게 되며, 아울러 상기 벨트(40)가 상기 두 롤러(32)와 구동기어(51)의 사이를 지그재그 형태로 지나가면서 구동기어(51)와 치합되기 때문에 상기 벨트(40)의 외측에 설치된 구동기어(51)의 회전력이 벨트(40)측으로 보다 안정적으로 전달되고 미끄럼도 방지된다.

한편, 상기 구동수단(50)은 상기 슬라이드 아암(30)과 함께 움직이게 됨과 아울러 상기 슬라이드 아암(30)의 외측은 보호 커버(34)에 의해 감싸여져 있기 때 문에 상기 구동수단(50)과 벨트(40) 등이 외부에서 보이지 않는다.

이와 같이, 본 발명은 상기 슬라이드 아암(30)의 이동량 대비 상기 이송프레임(20)을 통한 물품의 이송량이 두 배가 되어 보다 효율적인 텔레스코픽 타입 로봇(1)을 제조할 수 있고 아울러 전체 구조가 간단하여 전체 부피를 줄일 수 있음은 물론 부품수 및 제조비용도 줄일 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇(1)의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 도 3과 같이, 상기 슬라이드 아암(30)이 고정프레임(10)에 대해 일측방향으로 치우친 상태에서는 상기 이송프레임(20)도 슬라이드 아암(30)의 일단부에 위치한 상태로 있게 된다.

상기 도 3과 같은 상태에서, 상기 모터(53)의 작동으로 상기 구동기어(51)가 반시계방향으로 회전하면서 상기 벨트(40)측에 회전력을 전달하게 되면, 상기 벨트(40)의 일측 직선구간(41a) 끝단부가 상기 고정프레임(10)에 고정되어 있으므로 결국 상기 슬라이드 아암(30)이 고정프레임(10)에 대해 수평방향으로 슬라이딩 이동하게 됨과 동시에 상기 이송프레임(20)은 슬라이드 아암(30)에 대해 수평방향으로 슬라이딩 이동하게 된다.

상기 모터(53)가 계속 작동하게 되면, 도 4와 같이 상기 슬라이드 아암(30)은 고정프레임(10)에 대해 타측방향으로 치우친 상태가 되고, 상기 이송프레임(20)은 슬라이드 아암(30)의 타단부까지 이동한 상태가 된다.

이처럼, 상기 이송프레임(20)은 도 3의 A지점에서 도 4의 B지점까지 이동하 게 되면서 상기 슬라이드 아암(30)의 이동량 대비 두 배로 이동하므로, 상기 이송프레임(20)을 이용한 물품 이송시 이송량도 두 배가 되어, 적은 구동량으로 물품을 보다 먼 거리로 이송할 수 있는 것이다.

한편, 상기 모터(53)의 작동으로 상기 구동기어(51)가 시계방향으로 회전하게 되면 상기 슬라이드 아암(30)이 초기위치로 복귀하면서 상기 이송프레임(20)도 B지점에서 A지점으로 복귀하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇을 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 텔레스코픽 타입 로봇에서 보호커버를 분리한 상태를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇에서 벨트가 설치된 부분을 나타내는 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 텔레스코픽 타입 로봇의 슬라이드 아암 및 이송프레임이 이동한 상태를 나타내는 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 텔레스코픽 타입 로봇 10: 고정프레임

11,21: LM블럭 12,22: 고정부

20: 이송프레임 30: 슬라이드 아암

31: 양측벽 32: 롤러

33: LM레일 34: 보호커버

40: 벨트

50: 구동수단 51: 구동기어

52: 감속기 53: 모터

Claims (5)

1. 대상물(2)에 고정설치되는 고정프레임(10)과,

   상기 고정프레임(10)과 일정간격 이격되게 설치됨과 아울러 물품을 이송하는 이송프레임(20)과,

   상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)의 사이에 설치됨과 아울러 일측면은 상기 고정프레임(10)과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타측면은 상기 이송프레임(20)과 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드 아암(30)과,

   상기 슬라이드 아암(30)에 복수개의 롤러(32)를 통해 회전가능하게 설치되되, 상기 고정프레임(10) 및 이송프레임(20)과 슬라이딩 결합되는 슬라이드 아암(30)의 양측에 각각 일정길이의 직선구간(41a)(41b)을 갖도록 설치됨과 아울러 상기 양 직선구간(41a)(41b) 중 일측 직선구간(41a)에는 상기 고정프레임(10)이 고정결합되고 타측 직선구간(41b)에는 상기 이송프레임(20)이 고정결합되는 벨트(40)와,

   상기 슬라이드 아암(30)에 설치되어 상기 벨트(40)측에 회전력을 전달함에 따라 상기 고정프레임(10)에 대해 슬라이드 아암(30)과 이송프레임(20)을 슬라이딩 동작시키는 구동수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 타입 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라이드 아암(30)은 상기 고정프레임(10)의 일측면에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 타입 로봇.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정프레임(10)과 이송프레임(20)은 상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)에 상호 대각선방향에 위치하도록 고정결합된 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 타입 로봇.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 슬라이드 아암(30)은 내부가 비어있는 직사각형태로 형성되고,

   상기 벨트(40)를 회전가능하게 지지하는 복수개의 롤러(32)는 상기 슬라이드 아암(30)의 길이방향 양단부의 양측벽(31)상에 각각 회전가능하게 설치되되, 각 롤러(32)의 일부분이 슬라이드 아암(30)의 양측면 보다 외측방향으로 돌출되게 설치되어,

   상기 벨트(40)의 양 직선구간(41a)(41b)이 슬라이드 아암(30)의 양측면으로부터 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 타입 로봇.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 구동수단(50)은,

   상기 슬라이드 아암(30)의 일단부 양측벽(31)상에 설치된 두 롤러(32)의 사 이에 설치됨과 아울러 상기 벨트(40)의 외측면과 치합되는 구동기어(51)와,

   상기 슬라이드 아암(30)에 설치되어 상기 구동기어(51)를 회전시키는 모터(53)로 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 타입 로봇.

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