KR20110018607A

KR20110018607A - 7축 제어 장치

Info

Publication number: KR20110018607A
Application number: KR1020090076152A
Authority: KR
Inventors: 임성민
Original assignee: 한국항공우주산업 주식회사
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2011-02-24
Also published as: KR101045426B1

Abstract

본 발명은 7축 제어 장치에 관한 것으로, 사각판 형상을 가지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상방에 순차적으로 위치하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 받침 플레이트에 설치되며, 상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 승강수단에 의해 상하로 움직이는 높이 조절부와; 상기 베이스 플레이트의 상부에 일방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제1 받침 플레이트가 결합되고, 상기 제1 받침 플레이트는 상기 베이스 플레이트에 설치된 스크류 로드에 연결되어 서보모터에 의해 슬라이딩되는 무게중심 조절부와; 상기 제1 받침 플레이트의 중앙에 샤프트가 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 제2 받침 플레이트가 베어링 결합되는 회전각도 조절부와; 상기 제2 및 제5 받침 플레이트의 상부에 각각 좌우 및 전후 방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제3 및 제6 받침 플레이트가 각각 결합되고, 상기 제3 및 제6 받침 플레이트는 상기 제2 및 제5 받침 플레이트에 설치된 스크류 로드에 각각 연결되어 서보 모터에 의해 서로 수직한 방향으로 슬라이딩되는 좌우이동 조절부 및 전후이동 조절부와; 상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 상기 제4 받침 플레이트의 전단부와 상기 제5 받침 플레이트의 우측단부가 각각 힌지 결합되고, 상기 제4 받침 플레이트의 후단부와 상기 제5 받침 플레이트의 좌측단부는 상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 설치되는 피치구동 조립체에 결합되어 상기 피치구동 조립체에 연결된 서보모터에 의해 상기 힌지를 중심으로 상하로 회동하는 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부; 및 상기 높이 조절부, 무게중심 조절부, 회전각도 조절부, 좌우이동 조절부, 전후이동 조절부, 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부의 움직임을 각각 또는 연동하여 제어하는 제어부;를 포함하여, 서로 다른 7축 방향을 조절함으로써 항공기의 수평 날개를 항공기 동체에 정확하게 장착할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

항공기, 수평 날개, 7축 제어, 서보모터, 플레이트

Description

7축 제어 장치{SEVEN AXIS CONTROLLER}

본 발명은 7축 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 항공기의 수평 날개를 안전하고 정확하게 장착할 수 있는 7축 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 항공기 조립 공정에서 수평 날개는 수작업에 의해 항공기 동체에 장착된다. 즉, 작업자가 무거운 수평 날개를 크레인(crane)과 슬링(sling)에 매달아 항공기 동체의 측부에 위치시키고 수평 날개를 항공기 동체에 체결함으로써 장착이 이루어진다.

그러나 종래와 같이 수평 날개의 장착을 수작업에 의존하게 되면, 작업자의 팔, 어깨 등의 근골격계에 무리가 가게 되고, 안전사고의 위험성도 높아지는 문제가 발생한다.

뿐만 아니라, 수평 날개가 공중에 떠 있는 상태에서 체결 작업이 이루어짐으로써 수평 날개를 항공기 동체의 체결 부위에 정확하게 결합할 수 없다는 문제도 있다.

최신 기술이 집약된 항공기의 조립 공정에서 상술한 바와 같이 정밀도가 떨어지게 되면, 실제 비행시 수평 날개 파손으로 인한 사고 발생 확률이 높아져 항공 기 조종사와 탑승객의 생명을 위협할 뿐 아니라 엄청난 비용 손실을 초래하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 높이, 무게 중심, 회전 각도, 전후 이동, 좌우 이동, 틸팅 각도 각각 또는 연동하여 조절할 수 있는 7축 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 항공기 날개를 항공기 동체의 결합 부위에 정확하고 안정적으로 장착할 수 있는 7축 제어 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있는 7축 제어 장치를 제공하는 데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

청구항 1에 기재된 발명은, 「사각판 형상을 가지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상방에 순차적으로 위치하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 받침 플레이트에 설치되며, 상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 승강수단에 의해 상하로 움직이는 높이 조절부와; 상기 베이스 플레이트의 상부에 일방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제1 받침 플레이트가 결합되고, 상기 제1 받침 플레이트는 상기 베이스 플레이트에 설치된 스크류 로드에 연결되어 서보모터에 의해 슬라이딩되는 무게중심 조절부와; 상기 제1 받침 플레이트의 중앙에 샤프트가 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 제2 받침 플레이트가 베어링 결합되는 회전각도 조절부와; 상기 제2 및 제5 받침 플레이트의 상부에 각각 좌우 및 전후 방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제3 및 제6 받침 플레이트가 각각 결합되고, 상기 제3 및 제6 받침 플레이트는 상기 제2 및 제5 받침 플레이트에 설치된 스크류 로드에 각각 연결되어 서보 모터에 의해 서로 수직한 방향으로 슬라이딩되는 좌우이동 조절부 및 전후이동 조절부와; 상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 상기 제4 받침 플레이트의 전단부와 상기 제5 받침 플레이트의 우측단부가 각각 힌지 결합되고, 상기 제4 받침 플레이트의 후단부와 상기 제5 받침 플레이트의 좌측단부는 상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 설치되는 피치구동 조립체에 결합되어 상기 피치구동 조립체에 연결된 서보모터에 의해 상기 힌지를 중심으로 상하로 회동하는 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부; 및 상기 높이 조절부, 무게중심 조절부, 회전각도 조절부, 좌우이동 조절부, 전후이동 조절부, 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부의 움직임을 각각 또는 연동하여 제어하는 제어부;를 포함하여, 서로 다른 7축 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.」를 제공한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 높이 조절부의 상기 승강수단은, 내측에 가이드 로드가 관통 조립되는 동시에 상기 베이스 플레이트의 하부 네 모서리에 각각 설치되는 승강 어셈블리를 포함하되, 상기 승강 어셈블리는 두 개씩 한 조를 이루어 풀리와 타이밍 벨트로 연결되어 서보모터에 의해 동시에 상하로 움직이는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.」를 제공한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 회전 각도 조절부는, 상기 제1 받침 플레이트의 상부에 둘레 방향을 따라 다수개 설치되는 볼 트랜스퍼가 상기 제2 받침 플레이트의 하부면과 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.」를 제공한다.

청구항 4에 기재된 발명은, 「제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 회전각도 조절부는, 상기 제2 받침 플레이트의 외측부에 둘레 방향을 따라 형성된 톱니기어가 상기 제2 받침 플레이트의 일측에 형성된 헬리컬기어와 맞물리도록 구성되어, 상기 헬리컬기어가 회전모터에 의해 회전함으로써 회전각도가 미세하게 조절되는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.」를 제공한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 7축 제어 장치는, 상기 제6 받침 플레이트의 상부에 항공기의 날개 하부에 장착된 볼 조인트가 결합되는 클램핑부를 적어도 하나 이상 구비하며, 상기 클램핑부는, 상기 제6 받침 플레이트에 고정 설치되며, 중앙에 상기 볼 조인트가 삽입되는 장착홈이 형성된 몸체와; 상기 몸체의 양측에 각각 결합되며, 내측으로 상기 볼 조인트의 목부에 대응되는 형상의 잠금부가 형성된 잠금 블록과; 상기 잠금 블록의 일측에 삽입 설치되며, 일단부에는 스토퍼가 형성되는 연결 로드; 및 상기 연결 로드의 타단부에 커플링에 의해 결합되어, 상기 연결 로드의 움직임을 제어하는 서보모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.」를 제공한다.

본 발명에 따르면, 항공기의 수평 날개를 편리하고 안전하게 장착할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 작업자의 근골격계 질환을 예방할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 작업 조건이 안정되고, 항공기 조립의 정밀도가 향상됨으로써 항공기 완제품의 품질이 향상되고, 작업 효율성도 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명한다.

도 1a, 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 사시도, 정면도이다.

도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치(100)는 대별하여 높이 조절부(120), 무게중심 조절부(130), 회전각도 조절부(140), 좌우이동 조절부(150), 제1 틸팅 조절부(160), 제2 틸팅 조절부(180) 및 전후이동 조절부(190)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 각 조절부는 사각판 형상의 베이스 플레이트(110)와, 상기 베이스 플레이트(110)의 상방에 순차적으로 위치하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 받침 플레이트(도면 미도시)를 이용하여 설치된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 높이 조절부와 무게중심 조절부가 결합된 상태를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 높이 조절부의 사시도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 7축 제어 장치의 무게중심 조절부의 사시도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 회전각도 조절부의 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 높이 조절부(120)는 상기 7축 제어 장치(100)의 최하단에 설치되어 상하 움직임을 제어한다. 이를 위하여, 사각판 형상을 가지는 베이스 플레이트(110)의 하부에 승강수단(128)이 형성되는데, 상기 승강수단(128)은 상기 베이스 플레이트(110)의 하부 네 모서리에 각각 설치되는 승강 어셈블리(124)와, 상기 승강 어셈블리(124)의 내측에 관통 조립되는 가이드 로드(121)와, 상기 승강 어셈블리(124)를 연결하는 샤프트(129)에 풀리(126)와 타이밍 벨트(127)로 연결되는 서보모터(122)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 상기 베이스 플레이트(110)의 네 모서리가 수평을 이루며 상승 및 하강될 수 있도록, 상기 승강 어셈블리(124)는 두 개씩 한 조를 이루어 풀리(123) 및 타이밍 벨트(125)로 연결되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 상기 높이 조절부(120)는, 상기 서보모터(122)의 작동에 의해 발생된 회전력이 상기 풀리(126) 및 타이밍 벨트(127)를 통하여 상기 샤프트(129)에 전달되고, 상기 샤프트(129)가 회전함으로써 상기 풀리(123) 및 타이밍 벨트(125)도 회전하여 상기 승강 어셈블리(124)를 상하로 움직이게 된다. 이에 따라 상기 승강 어셈블리(124)와 결합된 상기 베이스 플레이트(110)도 승강되어 높이가 조절된다.

상기 무게중심 조절부(130)는 상기 높이 조절부(120)의 상부에 설치되어 상기 7축 제어 장치(100)의 전체적인 무게 중심을 조절한다.

구체적으로, 상기 무게중심 조절부(130)는, 상기 베이스 플레이트(110)의 상부에 일방향으로 설치되는 LM 가이드 레일(131a)과, 상기 LM 가이드 레일(131a)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM 가이드 바(131b)와, 상기 LM 가이드 바(131b)의 상부에 장착되는 제1 받침 플레이트(111) 및 상기 베이스 플레이트(110)에 설치된 서보모터(132)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 상기 제1 받침 플레이트(111)와 상기 서보모터(132)는 스크류 로드(136)에 의해 연결된다. 구체적으로, 상기 제1 받침 플레이트(111)의 하부에 설치된 브라켓(134)에 스크류 결합된 상기 스크류 로드(136)가 상기 베이스 플레이트(110)에 설치된 브라켓(135a, 135b)에 결합된 상태에서 상기 서보모터(132)와 커플링(133)에 의해 연결된다.

이에 따라, 상기 서보모터(132)의 작동으로 상기 스크류 로드(136)가 회전하게 되면, 상기 브라켓(134)이 이동하게 됨으로써 상기 제1 받침 플레이트(111)의 전진 또는 후진이 제어된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 회전각도 조절부의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 좌우이동 조절부의 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 회전각도 조절부(140)는 상기 무게중심 조절부(130)의 상부에 설치되어 상기 7축 제어 장치(100)의 회전 각도를 제어한다.

구체적으로, 상기 회전각도 조절부(140)는 상기 제1 받침 플레이트(111)의 중앙에 형성된 샤프트(144)에 제2 받침 플레이트(112)가 베어링 결합되어 회전 가 능하게 구성된다.

이 경우, 상기 제2 받침 플레이트(112)의 외측부에 톱니기어(145)가 둘레 방향을 따라 형성되고, 상기 톱니기어(145)는 상기 제2 받침 플레이트(112)의 일측에 형성된 헬리컬기어(146)와 맞물리도록 구성하는 것도 가능하다. 이에 따라, 상기 헬리컬기어(146)가 상기 제1 받침 플레이트(111)의 일측에 설치된 회전모터(142)에 의해 회전함으로써 상기 제2 받침 플레이트(112)가 치차 단위로 회전하여 보다 정밀하게 회전 각도를 제어할 수 있다.

한편, 상기 제2 받침 플레이트(112)의 상부에는 후술하는 구성이 추가적으로 설치되므로, 상기 샤프트(144)만으로 지지력을 확보할 수 없을 경우에는 상기 제2 받침 플레이트(112)가 일측으로 기울어져 정확한 제어가 불가능하게 된다. 따라서 상기 제1 받침 플레이트(111)와 상기 제2 받침 플레이트(112) 사이에 볼 트랜스퍼(141)를 설치하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 볼 트랜스퍼(141)는 원형 브라켓(143)을 이용하여 상기 제1 받침 플레이트(111)의 상부에 둘레 방향을 따라 다수개 설치되며, 상기 제2 받침 플레이트(112)의 하부면과 접하도록 구성됨으로써 충분한 지지력을 확보하여 상기 제2 받침 플레이트(112)가 수평을 유지한 채 원활하게 회전할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 좌우이동 조절부의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제1 틸팅 조절부의 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 좌우이동 조절부(150)는 상기 7축 제어 장 치(100)의 좌우 이동을 제어하기 위한 구성으로, 상기 회전각도 조절부(140)의 상부에 설치된다.

구체적으로, 상기 좌우이동 조절부(150)는 상기 제2 받침 플레이트(112)의 상부에 좌우 방향으로 설치된 LM 가이드 레일(151a)에 LM 가이드 바(152b)가 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 LM 가이드 바(152)의 상부에는 제3 받침 플레이트(113)가 장착되어 좌우로 이동한다.

상기 제3 받침 플레이트(113)의 좌우 이동은 상기 제2 받침 플레이트(112)에 설치된 서보모터(152)에 의해 제어된다.

보다 상세하게는, 상기 서보모터(152)와 커플링(156)으로 연결된 스크류 로드(153)가 상기 제2 받침 플레이트에 설치된 브라켓(154a, 154b)에 관통되어 결합됨과 동시에, 상기 스크류 로드(153)와 스크류 결합된 브라켓(155)이 상기 제3 받침 플레이트(113)의 하부면에 고정 설치됨으로써, 상기 서보모터(152)의 작동에 의해 상기 스크류 로드(153)이 회전하여 상기 브라켓(155)을 움직이고, 이에 따라 상기 브라켓(155)에 고정된 상기 제3 받침 플레이트(113)도 좌우로 이동하게 되는 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제1 틸팅 조절부의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제2 틸팅 조절부의 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 제1 틸팅 조절부(160)는 상기 7축 제어 장치(100)의 후단부의 틸팅을 제어하기 위한 구성으로, 상기 좌우이동 조절부(150)의 상부에 설치된다.

구체적으로, 상기 제3 받침 플레이트(113)의 일단부에 설치된 브라켓(163)과 제4 받침 플레이트(114)의 전단부에 설치된 브라켓(166)이 샤프트(161)로 결합되어 상기 제4 받침 플레이트(114)의 후단부가 상기 샤프트(161)를 중심으로 상하 회동하게 된다.

한편, 상기 제4 받침 플레이트(114)의 후단부는 상기 제3 받침 플레이트(113)에 설치된 피치구동 조립체(164)에 결합된다. 여기서, 상기 피치구동 조립체(164)는 공지된 것으로, 서보모터(162)에 의해 상하 움직임이 제어되는 승강 로드(168)가 바디(167)에 조립된 구조를 가진다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제2 틸팅 조절부의 사시도, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 힌지 어셈블리의 사시도, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 전후이동 조절부의 사시도이다.

도 8 내지 도 10을 참고하면, 상기 제2 틸팅 조절부(180)는 상기 제1 틸팅 조절부(160)의 상부에 설치되어 상기 7축 제어 장치(100)의 좌측단부의 틸팅을 제어하기 위한 구성으로, 상기 제1 틸팅 조절부(160)와 유사한 구조를 가진다.

구체적으로, 상기 제4 받침 플레이트(114)에 제5 받침 플레이트(115)의 우측단부가 힌지 어셈블리(181)에 의해 힌지 결합되고, 상기 제5 받침 플레이트(115)의 좌측단부는 상기 제4 받침 플레이트(114)에 설치된 피치구동 조립체(184)에 결합되어 상기 피치구동 조립체(184)에 연결된 서보모터(182)에 의해 상기 힌지 어셈블 리(181)의 힌지축을 중심으로 상하로 회동하게 된다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 전후이동 조절부의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부를 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 전후이동 조절부(190)는 상기 제2 틸팅 조절부(180)의 상부에 설치되어 상기 7축 제어 장치(100)의 전후 이동을 제어하기 위한 구성으로, 전술한 상기 좌우이동 조절부(150)와 유사한 구성을 가진다.

즉, 상기 제5 받침 플레이트(115)의 상부에 전후 방향으로 설치된 LM 가이드 레일(193a)에 LM 가이드 바(193b)가 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 LM 가이드 바(193b)의 상부에는 제6 받침 플레이트(116)가 장착된다. 이 경우, 상기 제6 받침 플레이트(116)는 상기 제5 받침 플레이트(115)에 설치된 스크류 로드(191)로 연결되어 서보모터(192)에 의해 전후 방향으로 움직인다. 이 경우, 상기 스크류 로드(191)는 이동시의 충격을 흡수 및 완화할 수 있도록 상기 서보모터(192)와 커플링(195)에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제6 받침 플레이트(116)와 상기 LM 가이드 바(193b)의 사이에는 서포트 로드셀(194)이 결합되어 상기 제6 받침 플레이트(116)에 가해지는 하중을 균일하게 분산시키는 것도 가능하다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부를 도시한 도면, 도 12a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부의 평면도, 도 12b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 몸체의 사시도, 도 12c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 잠금 블록의 사시도, 도 12d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부에 결합되는 볼 조인트의 사시도이다.

도 11 내지 도 12d에 도시된 바와 같이, 상기 7축 제어 장치(100)는 클램핑부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 클램핑부(170)는 상기 제6 받침 플레이트(116)의 상부에 적어도 하나 이상 설치되어 항공기의 날개(도면 미도시)의 하부에 장착된 볼 조인트(175)와 결합됨으로써 항공기의 날개를 보다 안정적으로 세팅하기 위한 수단으로, 몸체(171)와, 잠금 블록(172a, 172b)과, 연결 로드(173) 및 서보모터(176)를 포함하여 구성된다.

상기 몸체(171)는 상기 제6 받침 플레이트(116)에 고정 설치되며, 중앙에 상기 볼 조인트(175)의 볼(175a) 부분이 삽입될 수 있도록 장착홈(174)이 형성된다.

상기 잠금 블록(172a, 172b)은 상기 몸체(171)의 양측에 각각 결합되며, 내측에는 상기 볼 조인트(175)의 목부(175b)에 대응되는 형상의 잠금부(177)가 형성된다.

계속하여, 상기 연결 로드(173)는 상기 잠금 블록(172a, 172b)의 일측에 형성된 관통홀(172c)에 삽입 설치되며, 일단부에 스토퍼(178)를 구비한다.

상기 서보모터(176)는 상기 연결 로드(173)의 타단부에 커플링(179)을 이용하여 결합된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 상기 클램핑부(170)의 작용은 다음과 같다. 즉, 상기 서보모터(176)를 작동시켜 상기 잠금 블록(172a, 172b)을 벌리고, 상기 볼 조인트(175)의 볼(175a) 부분을 상기 장착홈(174)에 삽입하여 장착한 후, 상기 서보모터(176)를 작동시켜 상기 볼 조인트(175)의 목부(175b)를 상기 잠금 블록(172a, 172b)으로 조여줌으로써 상기 볼 조인트(175)의 상부에 위치하는 항공기의 날개를 상기 7축 제어 장치(100)에 안정적으로 고정할 수 있다.

본 발명에서 상기 각 조절부(120, 130, 140, 150, 160, 180, 190) 및 클램핑부(170)의 움직임은 제어부(도면 미도시)에 의해 각각 또는 연동하여 조절될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어부는 상기 각 조절부(120, 130, 140, 150, 160, 180, 190) 및 클램핑부(170)에 설치된 서보모터(122, 132, 152, 162, 182, 192) 및 회전모터(142)와 케이블(도면 미도시)로 연결되어 상기 힌지 어셈블리(181)의 일측에 결합된 컨트롤 박스(183)에 설치된다.

한편, 상기 7축 제어 장치(100)는 상기 각 조절부(120, 130, 140, 150, 160, 180, 190) 및 클램핑부(170) 각각에 적어도 하나 이상의 센서(도면 미도시)를 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 센서는 상기 제어부와 케이블(도면 미도시)로 연결되어, 감지된 상기 각 구성의 움직임을 수치화하여 상기 제어부에 전달함으로써 상기 제어부에서 상기 각 구성의 움직임을 컨트롤할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1a, 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 사시도, 정면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 높이 조절부와 무게중심 조절부가 결합된 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 높이 조절부의 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 무게중심 조절부의 사시도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 회전각도 조절부의 사시도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 좌우이동 조절부의 사시도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제1 틸팅 조절부의 사시도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 제2 틸팅 조절부의 사시도,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 힌지 어셈블리의 사시도,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 전후이동 조절 부의 사시도,

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부를 도시한 도면,

도 12a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부의 평면도,

도 12b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 몸체의 사시도,

도 12c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 잠금 블록의 사시도,

도 12d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 7축 제어 장치의 클램핑부에 결합되는 볼 조인트의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 7축 제어 장치 110 : 베이스 플레이트

111, 112, 113, 114, 115, 116 : 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 받침 플레이트

120 : 높이 조절부 121 : 가이드 로드

122 : 서보모터 123 : 풀리

124 : 승강 어셈블리 125 : 타이밍 벨트

126a, 126b : 풀리 127 : 타이밍 벨트

128 : 승강수단 129 : 샤프트

130 : 무게 중심 조절부 131a : LM 가이드 레일

131b : LM 가이드 바 132 : 서보모터

133 : 커플링 134, 135a, 135b : 브라켓

136 : 스크류 로드 140 : 회전각도 조절부

141 : 볼 트랜스퍼 142 : 회전모터

143 : 원형 브라켓 144 : 샤프트

145 : 톱니기어 146 : 헬리컬기어

150 : 좌우이동 조절부 151a : LM 가이드 레일

151b : LM 가이드 바 152 : 서보모터

153 : 스크류 로드 154a, 154b, 155 : 브라켓

156 : 커플링 160 : 제1 틸팅 조절부

161 : 샤프트 162 : 서보모터

163 : 브라켓 164 : 피치구동 조립체

166 : 브라켓 167 : 바디

168 : 승강 로드 170 : 클램핑부

171 : 몸체 172a, 172b : 잠금 블록

173 : 연결 로드 174 : 장착홈

175 : 볼 조인트 175a : 볼

175b : 목부 176 : 서보모터

177 : 잠금부 178 : 스토퍼

179 : 커플링 180 : 제2 틸팅 조절부

181 : 힌지 어셈블리 182 : 서보모터

183 : 컨트롤 박스 184 : 피치구동 조립체

190 : 전후이동 조절부 191 : 스크류 로드

192 : 서보모터 193a : LM 가이드 레일

193b : LM 가이드 바 194 : 서포트 로드셀

195 : 커플링

Claims

사각판 형상을 가지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상방에 순차적으로 위치하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 받침 플레이트에 설치되며,

상기 베이스 플레이트의 하부에 설치된 승강수단에 의해 상하로 움직이는 높이 조절부와;

상기 베이스 플레이트의 상부에 일방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제1 받침 플레이트가 결합되고, 상기 제1 받침 플레이트는 상기 베이스 플레이트에 설치된 스크류 로드에 연결되어 서보모터에 의해 슬라이딩되는 무게중심 조절부와;

상기 제1 받침 플레이트의 중앙에 샤프트가 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 제2 받침 플레이트가 베어링 결합되는 회전각도 조절부와;

상기 제2 및 제5 받침 플레이트의 상부에 각각 좌우 및 전후 방향으로 설치된 LM 가이드부에 상기 제3 및 제6 받침 플레이트가 각각 결합되고, 상기 제3 및 제6 받침 플레이트는 상기 제2 및 제5 받침 플레이트에 설치된 스크류 로드에 각각 연결되어 서보 모터에 의해 서로 수직한 방향으로 슬라이딩되는 좌우이동 조절부 및 전후이동 조절부와;

상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 상기 제4 받침 플레이트의 전단부와 상기 제5 받침 플레이트의 우측단부가 각각 힌지 결합되고, 상기 제4 받침 플레이트의 후단부와 상기 제5 받침 플레이트의 좌측단부는 상기 제3 및 제4 받침 플레이트에 설치되는 피치구동 조립체에 결합되어 상기 피치구동 조립체에 연결된 서보모터에 의해 상기 힌지를 중심으로 상하로 회동하는 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부; 및

상기 높이 조절부, 무게중심 조절부, 회전각도 조절부, 좌우이동 조절부, 전후이동 조절부, 제1 틸팅 조절부 및 제2 틸팅 조절부의 움직임을 각각 또는 연동하여 제어하는 제어부;

를 포함하여, 서로 다른 7축 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 높이 조절부의 상기 승강수단은,

내측에 가이드 로드가 관통 조립되는 동시에 상기 베이스 플레이트의 하부 네 모서리에 각각 설치되는 승강 어셈블리를 포함하되, 상기 승강 어셈블리는 두 개씩 한 조를 이루어 풀리와 타이밍 벨트로 연결되어 서보모터에 의해 동시에 상하로 움직이는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전 각도 조절부는,

상기 제1 받침 플레이트의 상부에 둘레 방향을 따라 다수개 설치되는 볼 트랜스퍼가 상기 제2 받침 플레이트의 하부면과 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 회전각도 조절부는,

상기 제2 받침 플레이트의 외측부에 둘레 방향을 따라 형성된 톱니기어가 상기 제2 받침 플레이트의 일측에 형성된 헬리컬기어와 맞물리도록 구성되어, 상기 헬리컬기어가 회전모터에 의해 회전함으로써 회전각도가 미세하게 조절되는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 7축 제어 장치는, 상기 제6 받침 플레이트의 상부에 항공기의 날개 하부에 장착된 볼 조인트가 결합되는 클램핑부를 적어도 하나 이상 구비하며,

상기 클램핑부는,

상기 제6 받침 플레이트에 고정 설치되며, 중앙에 상기 볼 조인트가 삽입되는 장착홈이 형성된 몸체와;

상기 몸체의 양측에 각각 결합되며, 내측으로 상기 볼 조인트의 목부에 대응되는 형상의 잠금부가 형성된 잠금 블록과;

상기 잠금 블록의 일측에 형성된 관통홀에 삽입 설치되며, 일단부에는 스토퍼가 형성되는 연결 로드; 및

상기 연결 로드의 타단부에 커플링에 의해 결합되어, 상기 연결 로드의 움직임을 제어하는 서보모터;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 제어 장치.