KR20110062767A

KR20110062767A - 드릴장치 및 드릴링시스템

Info

Publication number: KR20110062767A
Application number: KR1020090119597A
Authority: KR
Inventors: 조연선; 강신욱; 김상선; 이수원
Original assignee: 주식회사 대명엔지니어링
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-10
Also published as: KR101693670B1

Abstract

본 발명은, 드릴장치에 있어서, 드릴케이싱과; 상기 드릴케이싱에 상대회동 가능하게 결합된 드릴본체부와, 상기 드릴본체부에 결합된 드릴부와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴부에 의해 드릴링될 작업위치를 촬영하기 위한 계측카메라를 갖는 드릴본체유닛과; 상기 드릴케이싱에 대해 상기 드릴부 및 계측카메라의 위치를 변경하도록 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 상기 드릴본체유닛을 회동시키는 드릴본체회동유닛과; 상기 드릴부를 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴부의 회전축선 방향으로 이송시키는 드릴이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 다양한 형태의 작업대상물에서 용이하게 드릴작업이 가능하다.

Description

드릴장치 및 드릴링시스템{DRILL APPARATUS AND DRILLING SYSTEM}

본 발명은, 드릴장치 및 드릴링시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 구조를 개선한 드릴장치 및 드릴링시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 드릴링시스템은 드릴작업을 수행하기 위한 드릴장치와, 드릴장치를 지지하여 이송하기 위한 이송장치를 포함한다.

드릴장치는 작업대상물에 드릴작업을 수행하도록 드릴부를 포함한다. 이러한 드릴장치는 작업대상물의 형태에 따라서 사용자가 직접 작업대상물에 드릴작업을 수행하도록 휴대가능하게 마련될 수도 있으며, 작업대상물에 드릴작업을 수행할 수 있도록 이송장치에 장착될 수도 있다.

이송장치는 드릴장치를 장착하기 위한 지지부와, 지지부를 이송하기 위한 이송수단을 포함한다. 이러한 이송장치의 이송수단은 작업대상물이 공급될 경우 드릴작업을 위해 드릴장치를 일방향으로 이동가능하게 마련될 수도 있다.

그러나, 이러한 종래의 드릴링시스템의 경우에는 개방된 공간에서 작업대상물의 표면에 드릴작업을 수행할 수는 있으나, 휘어진 덕트와 같은 복잡한 구조물의 내측에서 다양한 각도로 드릴작업을 수행하기에는 적절하지 않는 등의 사용상의 문 제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 다양한 형태의 작업대상물에서 용이하게 드릴작업이 가능한 드릴장치 및 드릴링시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 드릴장치에 있어서, 드릴케이싱과; 상기 드릴케이싱에 상대회동 가능하게 결합된 드릴본체부와, 상기 드릴본체부에 결합된 드릴부와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴부에 의해 드릴링될 작업위치를 촬영하기 위한 계측카메라를 갖는 드릴본체유닛과; 상기 드릴케이싱에 대해 상기 드릴부 및 계측카메라의 위치를 변경하도록 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 상기 드릴본체유닛을 회동시키는 드릴본체회동유닛과; 상기 드릴부를 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴부의 회전축선 방향으로 이송시키는 드릴이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치에 의해 달성된다.

상기 드릴부는 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 상호 이격되게 복수개로 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 드릴부 및 상기 계측카메라는 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 등각도로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 드릴본체유닛은 상기 드릴본체부에 결합된 변위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴본체유닛은 상기 드릴부에 의해 발생된 칩이 상기 계측카메라 및 변위센서 중 적어도 하나에 부착되는 것을 방지하기 위한 에어공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴본체회동유닛은, 상기 드릴케이싱에 결합된 드릴본체내접기어와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴본체내접기어에 맞물려 상대 회전하는 드릴본체유성기어와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴본체유성기어를 회동시키는 드릴본체유성기어구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴본체회동유닛은 상기 드릴케이싱에 대한 상기 드릴본체유성기어의 회전을 제한하기 위한 회동제한수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴이송유닛은 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴부의 회전축선 방향으로 이송가능하게 마련된 드릴이송체와, 상기 드릴이송체를 이송하기 위한 드릴이송구동부를 포함하며, 상기 드릴이송체는 상기 복수의 드릴부 중 하나와 선택적으로 결합되어 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴본체부의 회전축선 방향으로 이송가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적은 드릴링시스템에 있어서, 이송본체와, 상기 이송본체에 대해 적어도 제1방향으로 이송가능하게 마련된 지지브래킷을 갖는 이송로봇장치와; 상기 이송로봇장치의 지지브래킷에 결합되는 전술한 드릴장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 드릴부에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장하기 위한 저장부와, 상기 저장부에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송하도록 상기 이송 로봇장치 및 드릴장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송한 이후 및 상기 드릴장치에 의해 드릴작업 이전에, 상기 계측카메라에 의해 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하여, 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 상기 촬영된 영상의 센터지점이 이동하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 계측카메라에 의해 촬영된 작업위치를 모니터링하기 위한 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 모니터부를 통해 상기 작업위치를 확인한 후에 상기 드릴장치에 의해 드릴작업을 수행하도록 사용자입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적은 드릴장치 및 상기 드릴장치를 이송하기 위한 이송로봇장치를 구비한 드릴링시스템의 제어방법에 있어서, 상기 드릴장치에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장부에 저장하며, 작업대상물 상에 작업위치를 표시하는 단계와; 상기 저장부에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 단계와; 상기 드릴장치에 의해 드릴작업 이전에, 상기 드릴장치의 계측카메라에 의해 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하도록 상기 드릴장치를 제어하는 단계와; 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교하는 단계를 포함하 는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 촬영된 영상의 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차를 벗어나는 경우, 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 상기 영상의 센터지점이 이동하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 계측카메라에 의해 촬영된 작업위치를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 모니터링을 통해 상기 촬영된 영상이 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차 내인 경우, 상기 사용자입력부를 통해 드릴작업을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다양한 형태의 작업대상물에서 용이하게 드릴작업이 가능한 드릴장치 및 드릴링시스템을 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 소정의 작업대상물에 장착가능하게 마련된 이송로봇장치(100)와, 이송로봇장치(100)에 장착되어 작업대상물에 드릴작업을 수행하기 위한 드릴장치(200)를 포함한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 이송로봇장치(100)는 이송본체(110)와, 이송본체(110)에 대해 제1방향(A)으로 이송가능하게 마련된 제1이송체(130)와, 제1이송체(130)에 대해 제1방향(A)으로 이송가능하게 마련된 제2이송체(160)와, 제1이송체(130) 및 제2이송체(160) 중 적어도 하나를 이송본체(110) 및 제1이송체(130) 중 적어도 하나에 대해 제1방향(A)을 중심으로 회동시키는 이송체회동유닛(141)과, 제2이송체(160)에 대해 이송가능하게 마련된 지지브래킷(197)과, 지지브래킷(197)을 제2이송체(160)에 대해 제1방향(A) 및 제1방향(A)에 대해 소정 각도 경사진 제2방향(B) 중 적어도 하나를 중심으로 회동시키는 지지브래킷회동유닛(170)을 포함한다.

이송본체(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로 원통형상으로 마련되며 내부에 제1이송체(130)를 수용가능하게 마련된 이송본체케이싱(111)을 포함한다. 이송본체(110)는 본 발명의 일예로 이동을 위해 이송본체케이싱(111)에 장착되어 복수의 캐스터(103)를 포함한다.

이송본체케이싱(111)에는 본 발명의 일예로 후술할 제1이송체구동유닛(121)을 수용하기 위한 이송체구동유닛케이싱(107)이 돌출되어 장착될 수 있다. 이송본체케이싱(111)에는 본 발명의 일예로 후술할 클램핑장치(300)에 삽입가능하게 체결가이드부(105)가 마련될 수 있다. 또한, 이송본체케이싱(111)에는 본 발명의 일예로 후술할 클램핑장치(300)와 체결가능하게 클램핑체결부(109)가 마련될 수 있다. 체결가이드부(105) 및 클램핑체결부(109)에 대해서는 후술할 클램핑장치(300)에서 설명하도록 한다.

이송본체케이싱(111)에는 본 발명의 일예로 제1이송체구동유닛(121)이 장착된다. 제1이송체구동유닛(121)은 이송본체케이싱(111)에 장착된 제1이송체구동부(123)와, 제1이송체구동부(123)와 연결되어 제1이송체구동부(123)의 회전력을 전달하는 제1이송체구동전달수단과, 제1이송체구동전달수단에 연결되어 제1이송체구동부(123)의 회전력에 의 해 회동하여 제1이송체(130)를 선형이동시키는 제1이송체선형이송수단(126)을 포함한다.

제1이송체구동부(123)는 본 발명의 일예로 회전력을 발생하는 구동모터이나 이에 한정되지 않고 리너어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

제1이송체구동전달수단은 본 발명의 일예로 각각 제1이송체구동부(123) 및 제1이송체선형이송수단(126)에 결합된 한 쌍의 제1이송체구동휠(124)과, 한 쌍의 제1이송체구동휠(124)을 연결하는 제1이송체구동밸트(125)를 포함한다. 그러나, 제1이송체구동전달수단은 이에 한정되지 않고, 한 쌍의 기어형태 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

제1이송체선형이송수단(126)은 본 발명의 일예로 제1이송체구동전달수단에 연결되어 회전가능하게 마련된 제1이송체이송스크루(127)와, 제1이송체이송스크루(127)에 나사 결합되어 제1이송체이송스크루(127)의 길이방향으로 이동하는 제1이송체이송블록(128)을 포함한다. 그러나, 제1이송체선형이송수단(126)은 이에 한정되지 않고, 리니어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 제1이송체이송블록(128)은 이송본체케이싱(111)에 제1방향(A)으로 길게 관통 형성된 이송본체케이 싱관통부(115)를 통해 제1이송체(130)에 결합된다. 이에, 제1이송체(130)는 제1이송체구동유닛(121)에 의해 이송본체케이싱(111)으로부터 제1방향(A)으로 이송가능하게 마련된다.

이송본체케이싱(111)의 내측면에는 본 발명의 일예로 제1이송체(130)에 제1방향(A)을 따라 길게 장착된 제1이송체가이드레일(133)에 슬라이딩 가능하게 결합된 제1이송체가이드블록(113)이 스크루 등에 의해 장착될 수 있다. 이에, 제1이송체(130)는 이송본체케이싱(111)의 제1이송체가이드블록(113) 및 제1이송체가이드레일(133)에 의해 제1방향(A)으로 용이하게 이송가능하다.

제1이송체(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로 원통형상으로 마련된 제1이송체케이싱(131)과, 제1이송체케이싱(131)의 내측에 마련된 제1이송본체부(135)를 포함한다.

제1이송체케이싱(131)에는 전술한 제1이송체가이드레일(133)이 제1방향(A)으로 길게 복수개로 형성된다. 제1이송본체부(135)는 본 발명의 일예로 이송체회동유닛(141) 및 제2이송체구동유닛(151)을 지지한다. 제1이송본체부(135)에는 제2이송체(160)를 제1방향(A)을 이송가능하게 안내하도록 제2이송체가이드블록(137)이 스크루 등에 의해 장착된다.

이송체회동유닛(141)은 본 발명의 일예로, 제1이송체(130)에 마련된 이송체내접기어(143)와, 제2이송체(160)에 마련되어 이송체내접기어(143)에 맞물려 상대 회전하는 이송체유성기어(145)와, 이송체유성기어(145)를 회동시키는 이송체유성기어구동부(147)를 포함한다. 이송체회동유닛(141)은 본 발명의 일예로, 이송체내접 기어(143)에 맞물려 회동가능하게 마련되어 이송체내접기어(143)에 대한 상대 회전량을 측정하기 위한 이송체보조기어(149)를 더 포함할 수 있다.

이송체내접기어(143)는 본 발명의 일예로, 제1이송체케이싱(131)의 내측면에 장착된다. 이에, 이송체내접기어(143)는 제1이송체케이싱(131)과 함께 제1방향(A)으로 이송가능하게 마련되지만, 이송본체케이싱(111)에 대해 상대회전하지는 않는다.

이송체유성기어(145)는 이송체내접기어(143)에 맞물리도록 제1이송본체부(135)에 장착된다. 이송체유성기어(145)는 본 발명의 일예로, 한 쌍으로 마련되나, 이에 한정되지 않고 하나 혹은 셋 이상으로 마련될 수도 있다. 이송체유성기어구동부(147)는 본 발명의 일예로 한 쌍의 이송체유성기어(145)를 회전가능하게 한 쌍의 구동모터로 마련된다. 이에, 이송체유성기어(145)는 제1이송체케이싱(131)과 함께 제1방향(A)으로 이송가능할 뿐만 아니라, 이송체내접기어(143)에 맞물려 이송체내접기어(143)의 주위를 제1이송본체부(135)와 함께 회전가능하게 마련된다. 또한, 이송체유성기어(145)는 한 쌍으로 마련되어 이송체유성기어(145)를 하나로 마련된 경우에 비해 백래시(backlash)를 줄일 수 있다.

이송체보조기어(149)는 본 발명의 일예로, 제1이송본체부(135)에 장착되어 이송체내접기어(143)에 맞물려 이송체유성기어(145)와 함께 회동하면서, 이송체내접기어(143)에 대한 상대 회전량을 측정하게 된다. 이송체보조기어(149)의 회전량을 측정하는 방식은 이송체보조기어(149)의 회전축의 회전을 감지하는 방식 등 다양한 방식으로 측정가능하다. 이에, 이송체보조기어(149)에 의해 제1이송본체 부(135)의 회전량을 측정할 수 있다.

제2이송체구동유닛(151)은 제1이송본체부(135)에 장착된 제2이송체구동부(153)와, 제2이송체구동부(153)와 연결되어 제2이송체구동부(153)의 회전력을 전달하는 제2이송체구동전달수단과, 제2이송체구동전달수단에 연결되어 제2이송체구동부(153)의 회전력에 의해 회동하여 제2이송체(160)를 선형이동시키는 제2이송체선형이송수단(156)을 포함한다.

제2이송체구동부(153)는 본 발명의 일예로 회전력을 발생하는 구동모터이나 이에 한정되지 않고 리너어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

제2이송체구동전달수단은 본 발명의 일예로 각각 제2이송체구동부(153) 및 제2이송체선형이송수단(156)에 결합된 한 쌍의 제2이송체구동휠(154)과, 한 쌍의 제2이송체구동휠(154)을 연결하는 제2이송체구동밸트(155)를 포함한다. 그러나, 제2이송체구동전달수단은 이에 한정되지 않고, 한 쌍의 기어형태 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

제2이송체선형이송수단(156)은 본 발명의 일예로 제2이송체구동전달수단에 연결되어 회전가능하게 마련된 제2이송체이송스크루(157)와, 제2이송체이송스크루(157)에 나사 결합되어 제2이송체이송스크루(157)의 길이방향으로 이동하는 제2이송체이송블록(158)을 포함한다. 그러나, 제2이송체선형이송수단(156)은 이에 한정되지 않고, 리니어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 제2이송체이송블록(158)은 제2이송체(160)의 일측에 결합된다. 이에, 제2이송체(160)는 제2이송체구동유닛(151)에 의해 제1이송본체부(135)로부터 제1방향(A)으로 이송가능하게 마 련된다.

제2이송체(160)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로 막대형상으로 마련된 제2이송본체부(161)와, 제2이송본체부(161)에 길이방향으로 장착된 제2이송체가이드레일(163)을 포함한다. 제2이송체(160)에는 제2이송체브래킷(165)이 마련될 수 있다.

제2이송체가이드레일(163)은 제2이송본체부(161)가 제1이송본체부(135)에 대해 제1방향(A)을 용이하게 이송가능하도록 제1이송본체부(135)에 장착된 제2이송체가이드블록(137)에 슬라이딩가능하게 결합된다.

제2이송체브래킷(165)은 본 발명의 일예로, 제2이송본체부(161)의 단부에는 제2이송본체부(161)의 길이방향의 가로방향으로 형성된다. 이에, 제2이송체브래킷(165)은 제2이송본체부(161)에 간섭되지 않게 지지브래킷회동유닛(170)의 제1회동유닛(171)을 지지할 수 있다.

지지브래킷회동유닛(170)은 지지브래킷(197)을 제2이송체(160)에 대해 제1방향(A)을 중심으로 회동시키는 브래킷회동유닛(171,181)과, 지지브래킷(197)을 제2이송체(160)에 대해 제2방향(B)을 중심으로 회동시키는 틸팅유닛(191)을 포함할 수 있다.

브래킷회동유닛(171,181)은 본 발명의 일예로 제2이송체(160)에 대해 제1방향(A)을 중심으로 회동가능하게 마련된 제1회동브래킷(177)과, 제2이송체(160)에 대해 결합되어 제1회동브래킷(177)을 제1방향(A)을 중심으로 회동시키는 제1회동구동부(173)를 갖는 제1회동유닛(171)을 포함할 수 있다. 또한, 브래킷회동유 닛(171,181)은 본 발명의 일예로 제1회동브래킷(177)에 대해 제1방향(A)을 중심으로 회동가능하게 마련된 제2회동브래킷(187)과, 제1회동브래킷(177)에 대해 결합되어 제2회동브래킷(187)을 제1방향(A)을 중심으로 회동시키는 제2회동구동부(183)를 갖는 제2회동유닛(181)을 포함할 수 있다.

제1회동구동부(173)는 제2이송체브래킷(165)에 대해 상대회전하지 않게 제2이송체브래킷(165)에 일체로 결합된다. 제1회동브래킷(177)은 본 발명의 일예로 제1회동구동부(173)의 회전축선과 같은 방향인 제1방향(A)에 수직하게 마련되며, 제1회동구동부(173)에 의해 회전하는 제1회동축부(175)에 일체로 스크루 등에 의해 결합되어 제1회동구동부(173)에 의해 회전하게 된다.

제2회동구동부(183)는 제1회동브래킷(177)에 대해 상대회전하지 않게 제1회동브래킷(177)에 일체로 결합된다. 제2회동브래킷(187)은 본 발명의 일예로 제2회동구동부(183)의 회전축선과 같은 방향인 제1방향(A)에 수직하게 마련되며, 제2회동구동부(183)에 의해 회전하는 제2회동축부(185)에 일체로 스크루 등에 의해 결합되어 제2회동구동부(183)에 의해 회전하게 된다. 이에, 본 발명에 따른 이송로봇장치(100)의 지지브래킷회동유닛(170)은 제1방향(A)을 중심으로 회동하는 복수의 제1 및 제2회동유닛(171,181)을 마련하여 제1방향(A)과 수직한 방향으로의 이동거리를 증가시킬 수 있다.

틸팅유닛(191)은 본 발명의 일예로 제2회동브래킷(187)에 대해 결합되어 지지브래킷(197)을 제2방향(B)을 중심으로 회동시키는 틸팅구동부(193)를 포함할 수 있다.

틸팅구동부(193)는 제2회동브래킷(187)에 대해 상대회전하지 않게 제2회동브래킷(187)에 일체로 결합된다. 지지브래킷(197)은 본 발명의 일예로 틸팅구동부(193)에 의해 회전하는 틸팅축부(195)에 일체로 스크루 등에 의해 결합되어 틸팅구동부(193)에 의해 회전하게 된다. 틸팅구동부(193)의 회동축선인 제2방향(B)은 본 발명의 일예로 제1방향(A)에 실질적으로 수직하게 마련된다. 그러나, 제2방향(B)은 이에 한정되지 않고 제1방향(A)과 경사지게 다양한 각도로 마련된 수도 있다.

지지브래킷(197)은 본 발명의 일예로 드릴장치(200)를 용이하게 지지하도록 "L"자 형상으로 마련된다. 그러나, 지지브래킷(197)은 이에 한정되지 않고 "l"자 형태 등 다양한 형태로 마련될 수도 있다.

도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 드릴장치(200)는 드릴케이싱(201)과; 드릴케이싱(201)에 상대회동 가능하게 결합된 드릴본체부(231)와, 드릴본체부(231)에 결합된 드릴부(233,235)와, 드릴본체부(231)에 결합되어 드릴부(233,235)에 의해 드릴링될 작업위치를 촬영하기 위한 계측카메라(237)를 갖는 드릴본체유닛(230)과; 드릴케이싱(201)에 대해 드릴부(233,235) 및 계측카메라(237)의 위치를 변경하도록 드릴본체부(231)의 회동축선(C)을 중심으로 드릴본체유닛(230)을 회동시키는 드릴본체회동유닛(260)과; 드릴부(233,235)를 드릴본체부(231)에 대해 드릴부(233,235)의 회전축선 방향으로 이송시키는 드릴이송유닛(210)을 포함한다.

드릴케이싱(201)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로 원통형상으로 마련되며, 내부에 드릴본체유닛(230)을 수용가능하게 마련된다. 드릴케이싱(201)에는 본 발명의 일예로 이송로봇장치(100)의 지지브래킷(197)에 결합가능하게 브래킷체결부(203)가 마련될 수 있다. 또한, 드릴케이싱(201)에는 드릴이송유닛(210)을 커버하기 위한 드릴구동유닛케이싱(205)이 장착될 수 있다.

드릴구동유닛케이싱(205)에는 본 발명의 일예로 드릴장치(200)에 의해 수행되는 작업과정을 감시하기 위한 감시카메라(209)가 장착될 수 있다. 감시카메라(209)는 이에 한정되지 않고 드릴케이싱(201)에 장착될 수도 있으며, 드릴본체부(231) 등 다양한 곳에 장착될 수도 있음은 물론이다. 드릴구동유닛케이싱(205)에는 본 발명의 일예로 드릴이송유닛(210)의 드릴이송가이드블록(218)을 안내하기 위한 드릴이송가이드레일(207)이 장착된다. 드릴이송가이드레일(207)은 드릴구동유닛케이싱(205)의 내측에 스크루 등에 의해 장착될 수 있다.

드릴본체유닛(230)은 본 발명의 일예로, 드릴본체부(231)와, 적어도 하나의 드릴부(233,235)와, 계측카메라(237)를 포함한다. 드릴본체유닛(230)은 드릴본체부(231)에 결합된 변위센서(241)를 더 포함할 수 있다. 드릴본체유닛(230)은 드릴본체부(231)에 결합된 변위센서(241)를 더 포함할 수 있다. 드릴본체유닛(230)은 드릴부(233,235)에 의해 발생된 칩이 계측카메라(237) 및 변위센서(241) 중 적어도 하나에 부착되는 것을 방지하기 위한 에어공급부(243)를 더 포함할 수 있다. 드릴본체유닛(230)은 드릴부(233,235)의 드릴작업시 절삭유와 같은 오일을 공급하기 위한 오일공급부(239)를 더 포함할 수 있다.

드릴본체부(231)는 본 발명의 일예로, 드릴케이싱(201)의 내측에 수용되며, 드릴본체회동유닛(260)에 의해 드릴케이싱(201)에 대해 상대 회동가능하게 마련된다. 드릴본체부(231)에는 본 발명의 일예로 제1드릴부(233)와, 제1드릴부(233)와, 계측카메라(237)가 일체로 회동가능하게 장착될 수 있다. 드릴본체부(231)에는 본 발명의 일예로 제1드릴부(233)와, 제1드릴부(233)와, 계측카메라(237)가 드릴본체부(231)의 회동축선(C)을 중심으로 등각도를 이루게 배치된다. 즉, 제1드릴부(233)와, 제1드릴부(233)와, 계측카메라(237)는 드릴본체부(231)에 실질적으로 상호 120도의 각도를 이루도록 배치될 수 있다.

드릴부(233,235)는 드릴본체부(231)의 회동축선(C)을 중심으로 상호 이격되도록 복수개로 마련될 수 있다. 드릴부(233,235)는 본 발명의 일예로 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235)를 포함한다. 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235)는 본 발명의 일예로 서로 다른 구멍 치수의 드릴작업이 가능하도록 다른 직경의 드릴이 장착될 수 있다. 그러나, 드릴부(233,235)는 이에 한정되지 않고 하나로 마련될 수도 있으며, 3개 이상으로 마련될 수도 있다. 또한, 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235)는 같은 직경의 드릴이 장착될 수도 있다.

계측카메라(237)는 드릴본체부(231)와 일체로 회동가능하게 결합된다. 본 발명의 일예로, 계측카메라(237)는 도 16에 도시된 덕트(500)와 같은 작업대상물 상에 드릴작업을 위해 표시된 작업위치를 촬영하도록 마련된다. 계측카메라(237)는 본 발명의 일예로 CCD 카메라를 사용하나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 카메라를 사용할 수 있다.

변위센서(241)는 드릴본체부(231)와 일체로 회동가능하게 결합된다. 본 발 명의 일예로, 변위센서(241)는 도 16에 도시된 덕트(500)와 같은 작업대상물과 드릴장치(200) 사이의 거리를 측정하여 드릴작업이 이루어지도록 드릴장치(200)를 작업대상물에 근접시키는 역할을 한다. 변위센서(241)는 본 발명의 일예로 초음파센서를 사용하나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 센서를 사용할 수 있다.

에어공급부(243)는 본 발명의 일예로 후술할 드릴이송체(221)에 마련되며, 드릴작업시 드릴이송체(221)와 함께 이송가능하게 마련된다. 에어공급부(243)는 본 발명의 일예로 원통형상으로 마련된 드릴이송체(221)의 전방영역에서 압축된 에어를 분사하도록 마련된다. 본 발명의 일예로 에어공급부(243)에서 분사되는 에어의 형태는 드릴작업시 발생되는 칩이 계측카메라(237) 혹은 변위센서(241)에 부착되는 것을 방지하도록 전방을 향해 원뿔형상의 에어커튼을 형성하도록 분사된다.

오일공급부(239)는 본 발명의 일예로, 드릴본체부(231)의 중앙영역에 배치되어 드릴작업을 용이하게 하기 위한 오일을 공급하게 된다.

드릴이송유닛(210)은 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로, 드릴구동유닛케이싱(205) 내에 수용되어 드릴케이싱(201)에 장착된다. 드릴이송유닛(210)은 본 발명의 일예로 드릴이송체(221)를 드릴본체부(231)의 회동축선(C) 방향으로 이송하기 위한 드릴이송구동부(211)와, 드릴이송구동부(211)와 연결되어 드릴이송구동부(211)의 회전력을 전달하는 드릴이송구동전달수단(213)과, 드릴이송구동전달수단(213)과 연결되어 드릴이송구동부(211)의 회전력에 의해 드릴이송체(221)를 선형이동시키는 드릴선형이송수단(215)을 포함한다.

드릴이송구동부(211)는 본 발명의 일예로 회전력을 발생하는 구동모터이나 이에 한정되지 않고 리너어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

드릴이송구동전달수단(213)은 본 발명의 일예로 각각 드릴이송구동부(211) 및 드릴선형이송수단(215)에 결합되어 상호 맞물리는 한 쌍의 기어형태로 마련된다. 그러나, 드릴이송구동전달수단(213)은 이에 한정되지 않고 한 쌍의 구동휠 및 한 쌍의 구동휠을 연결하는 구동밸트 형태 등 다양하게 마련될 수도 있다.

드릴선형이송수단(215)은 본 발명의 일예로 드릴이송구동전달수단(213)에 연결되어 회전가능하게 마련된 드릴이송스크루(216)와, 드릴이송스크루(216)에 나사 결합되어 드릴이송스크루(216)의 길이방향으로 이동하는 드릴이송블록(217)을 포함한다. 그러나, 드릴선형이송수단(215)은 이에 한정되지 않고, 리니어 모터 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 드릴이송블록(217)은 드릴케이싱(201)에 관통 형성된 드릴이송블록관통부(208)를 통해 드릴이송체(221)에 결합된다. 이에, 드릴이송체(221)는 드릴이송유닛(210)에 의해 드릴케이싱(201) 및 드릴본체부(231)로부터 드릴본체부(231)의 회동축선(C) 방향으로 이송가능하게 마련된다. 또한, 드릴이송체(221)는 드릴구동유닛케이싱(205)에 장착된 드릴이송가이드레일(207) 및 드릴이송가이드레일(207)에 안내되어 이송되는 드릴이송가이드블록(218)에 의해 용이하게 이동될 수 있다.

드릴본체회동유닛(260)은 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로, 드릴케이싱(201)에 결합된 드릴본체내접기어(261)와, 드릴본체부(231)에 결합되어 드릴본체내접기어(261)에 맞물려 상대 회전하는 드릴본체유성기어(263)와, 드릴본체부(231)에 결합되어 드릴본체유성기어(263)를 회동시키는 드릴본체유성기어구동 부(265)를 포함한다. 드릴본체회동유닛(260)은 드릴케이싱(201)에 대한 드릴본체유성기어(263)의 회전을 제한하기 위한 회동제한수단(271)을 더 포함할 수 있다.

드릴본체내접기어(261)는 본 발명의 일예로, 드릴케이싱(201)의 내측면에 스크루 등에 의해 장착된다. 이에, 드릴본체내접기어(261)는 드릴이송유닛(210)에 의해 드릴본체부(231)의 회동축선(C) 방향으로 이송되지도 않으며, 드릴케이싱(201)에 대해 상대회전하지도 않는다. 드릴본체유성기어(263)는 드릴본체내접기어(261)에 맞물리도록 드릴본체부(231)에 장착된다. 드릴본체유성기어구동부(265)는 본 발명의 일예로 드릴본체유성기어(263)를 회동시키도록 구동모터로 마련된다. 이에, 드릴본체유성기어(263)는 드릴본체부(231)와 함께 드릴본체부(231)의 회동축선(C)을 중심으로 회동가능하게 마련된다.

회동제한수단(271)은 본 발명의 일예로 드릴본체부(231)에 장착되어 드릴본체유성기어(263)와 함께 회동하는 회동돌기(273)와, 드릴케이싱(201)에 장착되어 회동돌기(273)의 회동을 제한하는 스토퍼(275)를 포함한다. 이에, 회동돌기(273)는 스토퍼(275)에 의해 일방향으로 계속 회동되는 것이 제한될 수 있다. 또한, 회동돌기(273)는 스토퍼(275)에 의해 회동각도가 제한될 수도 있다.

드릴이송체(221)는 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예로, 드릴본체부(231)의 전방영역을 수용하도록 원통형상으로 마련된다. 드릴이송체(221)는 드릴본체부(231)에 대해 드릴본체부(231)의 회동축선(C) 방향으로 드릴이송유닛(210)에 의해 이동가능하게 마련된다. 드릴이송체(221)는 드릴이송유닛(210)에 결합되므로 드릴본체회동유닛(260)에 의해 회동되지는 않는다. 즉, 드릴본체부(231)는 드릴본체회동유닛(260)에 의해 드릴이송체(221)에 대해 상대회전가능하게 마련된다. 드릴이송체(221)는 본 발명의 일예로 복수의 드릴부(233,235) 중 하나와 선택적으로 결합되어 드릴본체부(231)에 대해 드릴본체부(231)의 회동축선(C) 방향으로 이송가능하게 마련된다. 드릴이송체(221)에는 본 발명의 일예로 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235) 중 하나와 선택적으로 결합하기 위한 본체결합수단(223)이 마련된다.

본체결합수단(223)은 드릴본체부(231)에 마련된 본체돌기부(225)와, 본체돌기부(225)와 결합가능하게 드릴이송체(221)에 마련된 돌기걸림부(227)를 포함한다.

본체돌기부(225)는 드릴본체부(231)의 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235)에 대응하는 위치에 각각 돌출 형성된다. 본 발명의 일예로, 드릴본체부(231)에 마련된 한 쌍의 본체돌기부(225)는 드릴본체부(231)의 회동축선(C)에 대해 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235)와 같이 실질적으로 120도의 각도를 이루면 배치된다.

돌기걸림부(227)는 본 발명의 일예로 드릴이송체(221)에 본체돌기부(225)를 수용가능하게 돌기수용부(229)를 형성하도록 본체돌기부(225)의 배면과 접촉가능하게 마련된다. 돌기걸림부(227)는 본 발명의 일예로 드릴이송체(221)에 실질적으로 90도의 각도를 이루도록 4개로 마련된다. 그러나, 돌기걸림부(227)는 이에 한정되지 않고 본체돌기부(225)들 중 하나와 결합가능하게 3이하 혹은 5개 이상으로 마련될 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 드릴본체회동유닛(260)에 의해 드릴본체부(231)가 회동하면, 드릴본체부(231)에 형성된 본체돌기부(225)가 드릴이송체(221)에 대해 회동 하게 된다. 이때, 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235) 중 드릴작업을 위해 선택된 하나에 대응하는 본체돌기부(225)가 돌기걸림부(227)에 걸림유지 된다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235) 중 드릴작업을 위해 선택된 제1드릴부(233)가 드릴이송유닛(210)에 의해 드릴이송체(221)와 함께 전방으로 이송가능하게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 제어블록도 이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 드릴부(233,235)에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장하기 위한 저장부(281)와, 저장부(281)에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 드릴장치(200)를 이송하도록 이송로봇장치(100) 및 드릴장치(200)를 제어하는 제어부(280)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 계측카메라(237)에 의해 촬영된 작업위치를 모니터링하기 위한 계측카메라용모니터부(285)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 감시카메라(209)에 의해 촬영된 작업상황을 모니터링하기 위한 감시카메라용모니터부(287)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 작업자가 계측카메라용모니터부(285)를 통해 촬영된 작업위치를 확인한 후에 드릴장치(200)에 의해 드릴작업을 수행하도록 사용자입력부(283)를 더 포함할 수 있다.

저장부(281)는 본 발명의 일예로 일반적인 컴퓨터에 장착되는 하드디스크 등 다양한 형태로 마련될 수 있으며, 저장부(281)에 저장되는 위치데이터는 작업대상물에 드릴작업 위치를 포함하는 NC 데이터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일예로 저장부(281)에 저장된 위치데이터에는 드릴장치(200)에 의해 수행되는 드릴작업이 작업대상물에 대해 거의 수직한 상태에서 이루어지도록 이송로봇장치(100)의 위치를 설정되는 데이터가 포함될 수 있다.

제어부(280)는 본 발명의 일예로, 위치데이터를 기초로 드릴장치(200)를 이송한 이후 및 드릴장치(200)에 의해 드릴작업 이전에, 계측카메라(237)에 의해 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하여, 계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교할 수 있다. 촬영된 영상이 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차를 벗어나는 경우, 제어부(280)는 덕트(500)와 같은 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 센터지점이 이동하도록 이송로봇장치(100)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(280)는 작업대상물 상에 표시된 작업위치로 계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 자동으로 이동하도록 이송로봇장치(100)를 제어할 수 있다. 소정의 공차는 대략 0.1mm 정도로 설정될 수 있다. 그러나, 이러한 소정의 공차는 작업대상물이나 작업의 형태 등 다양한 조건에 의해 변경될 수 있다.

사용자입력부(283)는 본 발명의 일예로, 사용자에 의해 이송로봇장치(100) 및 드릴장치(200)를 조작가능하도록 마련된다. 이에, 사용자는 계측카메라용모니터부(285)를 통하여 촬영된 영상의 작업위치와 센터지점이 소정의 공차 내인 경우, 사용자입력부(283)를 통해 드릴장치(200)를 제어하여 드릴작업을 수행할 수 있다. 그러나, 제어부(280)는 별도의 사용자입력부(283)를 통하지 않고 드릴장치(200)를 제어하여 드릴작업을 수행할 수도 있음은 물론이다. 드릴작업이 수행되는 과정은 계측카메라(237)의 위치에 제1드릴부(233) 및 제2드릴부(235) 중 선택된 하나가 위치하도록 드릴본체회동유닛(260)에 의해 드릴본체부(231)가 회동하게 되면, 선택된 드릴부(233,235)가 드릴이송유닛(210)에 의해 드릴이송체(221)와 함께 전진하면서 드릴작업이 수행된다.

제어부(280)는 본 발명의 일예로 변위센서(241)에 의해 검출된 변위값을 이용하여 드릴작업이 가능하게 작업대상물과 드릴장치(200) 사이의 거리를 적절하게 조절하도록 이송로봇장치(100)를 제어할 수 있다. 또한 사용자는 감시카메라용모니터부(287)를 통하여 드릴작업이 이루어지는 전체과정을 관찰할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 드릴링시스템의 제어흐름도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 제어방법은 드릴장치(200)에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장부(281)에 저장하며, 작업대상물 상에 작업위치를 표시하는 단계(P1)를 포함한다. 작업대상물 상에 작업위치를 표시하는 과정은 작업대상물에 사용자가 직접 작업위치를 표시할 수도 있으며, 작업위치가 프린터 용지를 작업대상물에 부착하여 표시할 수도 있다.

저장부(281)에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 드릴장치(200)를 이송하도록 이송로봇장치(100)를 제어하는 단계(P3)를 포함한다. 이때, 제어부(280)는 드릴장치(200)를 작업대상물의 작업위치로 이송하도록 저장부(281)에 의해 저장된 위치데이터에 의해 이송로봇장치(100)를 제어하게 된다. 또한, 제어부(280)는 초기설치과정에서 저장부(281)에 저장된 위치데이터에 맞게 이송로봇장치(100)가 이동하는지를 확인하기 위한 보정(calibration)과정을 수행할 수도 있다.

드릴장치(200)에 의한 드릴작업 이전에, 드릴장치(200)의 계측카메라(237)에 의해 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하도록 드릴장치(200)를 제어하는 단계(P5)를 더 포함한다. 이때, 제어부(280)는 계측카메라(237)가 작업대상물 상의 작업위치를 촬영할 수 있도록 드릴장치(200)의 드릴본체회동유닛(260) 등을 제어할 수 있다.

계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 계측카메라(237)에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교하는 단계(P7)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부(280)는 촬영된 영상의 작업위치 및 센터지점 사이의 거리가 소정의 공차 내인지를 판단하게 된다. 본 발명의 일예로 소정의 공차는 대략 0.1mm 로 설정되어 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

촬영된 영상의 작업위치 및 계측카메라(237) 사이의 거리가 소정의 공차를 벗어나는지를 판단하는 단계(P9)를 더 포함할 수 있다. 촬영된 영상의 작업위치 및 계측카메라(237) 사이의 거리가 소정의 공차를 벗어나는 경우, 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 영상의 센터지점이 이동하도록 이송로봇장치(100)를 제어하는 단계(P11)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부(280)는 영상의 센터지점이 작업대상물 상에 표시된 작업위치로 이동하도록 이송로봇장치(100)를 제어할 수 있다. 사용자는 계측카메라(237)에 의해 촬영된 작업위치를 계측카메라용모니터부(285)를 통해 모니터링할 수 있다.

모니터링을 통해 촬영된 영상이 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차 내인 것을 확인한 경우, 사용자입력부(283)를 통해 드릴작업을 수행하는 단계(P13) 를 더 포함할 수 있다. 즉, 사용자는 모니터링을 통해 드릴장치(200)가 작업위치에 정확히 위치하였는지를 확인한 후 드릴작업을 실시하도록 구성된다. 그러나, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 이와 같이 드릴작업시마다 사용자가 사용자입력부(283)를 조작하여야하는 것으로 한정되는 것은 제어부(280) 등에 의해 자동으로 드릴작업이 이이루어지도록 설정될 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 드릴링시스템은 보다 오류 발생을 최대한 줄이면서 드릴작업을 수행할 수 있다.

도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 클램핑장치의 사시도 및 분해사시도를 도시한 것이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 이송로봇장치(100)를 작업대상물에 장착하기 위한 클램핑장치(300)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 클램핑장치(300)는 본 발명의 일예로, 도 16에 도시된 덕트(500)와 같은 작업대상물에 이송로봇장치(100)를 체결하기 위한 장치이다. 클램핑장치(300)는 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)을 수용하여 지지하는 제1클램핑부재(310)와, 제1클램핑부재(310)의 전방에 이격되게 배치되어 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)을 수용하여 지지하는 제2클램핑부재(311)와, 제1클램핑부재(310) 및 제2클램핑부재(311)를 연결하는 클램핑연결수단(340)을 포함한다.

제1클램핑부재(310)는 본 발명의 일예로 덕트(500)와 같은 작업대상물에 장착되어 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)을 수용하도록 "C"형상으로 마련된다. 제1클램핑부재(310)에는 덕트(500)와 같은 작업대상물에 스크루 등에 의해 체결가능하게 마련된 제1클램핑체결부(109)가 마련될 수 있다. 제1클램핑부재(310)에는 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)에 마련된 체결가이드부(105)를 수용가능하게 함몰 형성된 체결가이드수용부(313)와, 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)에 마련된 이송체구동유닛케이싱(107)을 수용가능하게 함몰 형성된 이송체구동유닛케이싱수용부(315)가 마련될 수 있다. 이에, 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)은 일정방향으로 제1클램핑부재(310)에 삽입되어 결합될 수 있다. 제1클램핑부재(310)에는 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)에 마련된 클램핑체결부(109)와 스크루 등에 의해 체결가능하게 이송본체체결부(317)가 마련될 수 있다.

제2클램핑부재(311)는 본 발명의 일예로, 제1클램핑부재(310)와 유사하게 덕트(500)와 같은 작업대상물에 장착되어 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)을 수용하도록 "C"형상으로 마련된다. 제2클램핑부재(311)에는 덕트(500)와 같은 작업대상물에 스크루 등에 의해 체결가능하게 마련된 제2클램핑체결부(109)가 마련될 수 있다. 제2클램핑부재(311)의"C"형상부의 단면에는 간격조절수단(335)이 마련된다.

간격조절수단(335)은 제2클램핑부재(311)에 수용된 이송로봇장치(100)의 이송본체케이싱(111)을 압착하여 이송본체케이싱(111)의 이동을 방지하는 역할을 한다. 간격조절수단(335)은 제2클램핑부재(311)의"C"형상부의 단면에 나사 체결된 간결조절스크루(336)와, 간결조절스크루(336)가 임의로 회동하는 것을 방지하도록 마련된 간격조절너트(337)를 포함한다.

클램핑연결수단(340)은 본 발명의 일예로 제1클램핑부재(310) 및 제2클램핑부재(311)에 각각 나사 결합하는 스크루 형태로 마련된다. 클램핑연결수단(340)에는 클램핑연결수단(340)이 임의로 회동하는 것을 방지하도록 마련된 체결너트(341)가 마련될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 이송로봇장치(100)는 클램핑장치(300)에 의해 덕트(500)와 같은 작업대상물에 용이하게 장착될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)의 클램핑장치(300)는 덕트(500)에 한정되어 장착되는 것은 아니며 다양한 형태의 작업대상물에 장착될 수 있음은 물론이다.

도 16은 본 발명에 따른 드릴링시스템의 집진장치의 사시도를 도시한 것이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 드릴장치(200)의 드릴작업에 의해 발생되는 칩을 덕트(500)와 같은 작업대상물로부터 배출시키기 위한 집진장치(400)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 소정의 덕트(500)에 장착되어 드릴장치(200)를 이송가능하게 지지하는 이송로봇장치(100)와, 이송로봇장치(100)에 대해 장착되어 압축공기를 분사하는 에어분사노즐(410)과, 덕트(500)에 장착되어 드릴장치(200)의 드릴작업에 의해 발생된 칩을 배출하도록 마련된 집진장치(400)를 포함한다.

덕트(500)는 본 발명의 일예로 항공기의 동체에 장착되어 양측이 개구된 형태로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 자동차 등 다양한 분야에 다양한 형태로 마련될 수도 있다.

에어분사노즐(410)은 이송로봇장치(100)를 지지하는 클램핑장치(300)에 복수개로 마련될 수 있다. 복수의 에어분사노즐(410)은 본 발명의 일예로 클램핑장치(300)의 제2클램핑부재에 장착된다. 그러나, 복수의 에어분사노즐(410)은 이에 한정되지 않고, 제1클램핑부재 및 제2클램핑부재 중 적어도 하나에 장착될 수도 있다. 또한, 에어분사노즐(410)은 이에 한정되지 않고 하나로 마련될 수도 있다.

집진장치(400)는 덕트(500)의 일측개구에 장착된 덕트커버부재(423)와, 덕트커버부재(423)로부터 연장된 집진호스(421)와, 집진호스(421)와 연결되어 덕트(500) 내의 칩을 배출하도록 덕트(500)내의 공기를 흡입하는 집진본체(420)를 포함할 수 있다.

덕트커버부재(423)는 집진호스(421)와 연결되는 부분을 제외하고 덕트(500)의 일측개구를 커버하도록 마련된다. 집진본체(420)에는 덕트(500) 내의 공기를 흡입하여 필터링 가능하게 에어필터(미도시)가 마련될 수 있으며, 필터링된 공기를 배출하기 위한 배출구(425)가 마련될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 드릴링시스템(1)은 드릴장치(200)에 의한 드릴작업시 발생되는 칩을 용이하게 배출시킬 수 있다.

비록 본 고안의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 고안의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 드릴링시스템의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 이송로봇장치의 이송본체의 부분 분해사시도,

도 3 및 도 4는 도 2에 따른 드릴링시스템의 이송로봇장치의 제1이송체의 부분 분해사시도,

도 5는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 이송로봇장치의 제2이송체 및 지지브래킷회동유닛의 분해도,

도 6은 도 1에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 사시도,

도 7은 도 6에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 부분 분해사시도,

도 8은 도 6에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 배면 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 부분 분해사시도,

도 10은 도 9에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 X-X 단면도,

도 11은 도 9에 따른 드릴링시스템의 드릴장치의 작동도,

도 12는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 제어블록도,

도 13은 본 발명에 따른 드릴링시스템의 제어흐름도,

도 14는 본 발명에 따른 드릴링시스템의 클램핑장치 및 이송로봇장치의 사시도,

도 15는 도 14에 따른 드릴링시스템의 클램핑장치의 분해도,

도 16은 본 발명에 따른 드릴링시스템의 집진장치의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 드릴링시스템 100 : 이송로봇장치

110 : 이송본체 111 : 이송본체케이싱

121 : 제1이송체구동유닛 130 : 제1이송체

131 : 제1이송체케이싱 141 : 이송체회동유닛

151 : 제2이송체구동유닛 160 : 제2이송체

161 : 제2이송본체부 170 : 지지브래킷회동유닛

171 : 제1회동유닛 181 : 제2회동유닛

191 : 틸팅유닛 197 : 지지브래킷

200 : 드릴장치 201 : 드릴케이싱

210 : 드릴이송유닛 221 : 드릴이송체

230 : 드릴본체유닛 231 : 드릴본체부

260 : 드릴본체회동유닛 280 : 제어부

300 : 클램핑장치 310 : 제1클램핑부재

330 : 제2클램핑부재 400 : 집진장치

410 : 에어분사노즐

Claims

드릴장치에 있어서,

드릴케이싱과;

상기 드릴케이싱에 상대회동 가능하게 결합된 드릴본체부와, 상기 드릴본체부에 결합된 드릴부와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴부에 의해 드릴링될 작업위치를 촬영하기 위한 계측카메라를 갖는 드릴본체유닛과;

상기 드릴케이싱에 대해 상기 드릴부 및 계측카메라의 위치를 변경하도록 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 상기 드릴본체유닛을 회동시키는 드릴본체회동유닛과;

상기 드릴부를 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴부의 회전축선 방향으로 이송시키는 드릴이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제1항에 있어서,

상기 드릴부는 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 상호 이격되게 복수개로 마련된 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제2항에 있어서,

상기 복수의 드릴부 및 상기 계측카메라는 상기 드릴본체부의 회동축선을 중심으로 등각도로 배치된 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제1항에 있어서,

상기 드릴본체유닛은 상기 드릴본체부에 결합된 변위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제4항에 있어서,

상기 드릴본체유닛은 상기 드릴부에 의해 발생된 칩이 상기 계측카메라 및 변위센서 중 적어도 하나에 부착되는 것을 방지하기 위한 에어공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제1항에 있어서,

상기 드릴본체회동유닛은, 상기 드릴케이싱에 결합된 드릴본체내접기어와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴본체내접기어에 맞물려 상대 회전하는 드릴본체유성기어와, 상기 드릴본체부에 결합되어 상기 드릴본체유성기어를 회동시키는 드릴본체유성기어구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제6항에 있어서,

상기 드릴본체회동유닛은 상기 드릴케이싱에 대한 상기 드릴본체유성기어의 회전을 제한하기 위한 회동제한수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제2항에 있어서,

상기 드릴이송유닛은 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴부의 회전축선 방향으로 이송가능하게 마련된 드릴이송체와, 상기 드릴이송체를 이송하기 위한 드릴이송구동부를 포함하며,

상기 드릴이송체는 상기 복수의 드릴부 중 하나와 선택적으로 결합되어 상기 드릴본체부에 대해 상기 드릴본체부의 회전축선 방향으로 이송가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
드릴링시스템에 있어서,

이송본체와, 상기 이송본체에 대해 적어도 제1방향으로 이송가능하게 마련된 지지브래킷을 갖는 이송로봇장치와;

상기 이송로봇장치의 지지브래킷에 결합되는 상기 제1 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 드릴장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템.
제9항에 있어서,

상기 드릴부에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장하기 위한 저장부와,

상기 저장부에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송하도록 상기 이송로봇장치 및 드릴장치를 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 상기 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송한 이후 및 상기 드릴장치에 의해 드릴작업 이전에, 상기 계측카메라에 의해 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하여, 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템.
제10항에 있어서,

상기 제어부는 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 상기 촬영된 영상의 센터지점이 이동하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템.
제10항에 있어서,

상기 계측카메라에 의해 촬영된 작업위치를 모니터링하기 위한 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템.
제12항에 있어서,

상기 모니터부를 통해 상기 작업위치를 확인한 후에 상기 드릴장치에 의해 드릴작업을 수행하도록 사용자입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템.
드릴장치 및 상기 드릴장치를 이송하기 위한 이송로봇장치를 구비한 드릴링시스템의 제어방법에 있어서,

상기 드릴장치에 의해 드릴링될 위치데이터를 저장부에 저장하며, 작업대상물 상에 작업위치를 표시하는 단계와;

상기 저장부에 의해 저장된 위치데이터를 기초로 상기 드릴장치를 이송하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 단계와;

상기 드릴장치에 의해 드릴작업 이전에, 상기 드릴장치의 계측카메라에 의해 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 촬영하도록 상기 드릴장치를 제어하는 단계와;

상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 작업위치 및 상기 계측카메라에 의해 촬영된 영상의 센터지점을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템의 제어방법.
제14항에 있어서,

상기 촬영된 영상의 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차를 벗어나는 경우, 상기 작업대상물 상에 표시된 작업위치를 기준으로 상기 영상의 센터지점이 이동하도록 상기 이송로봇장치를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템의 제어방법.
제14항에 있어서,

상기 계측카메라에 의해 촬영된 작업위치를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템의 제어방법.
제16항에 있어서,

상기 모니터링을 통해 상기 촬영된 영상이 작업위치와 센터지점의 거리가 소정의 공차 내인 경우, 상기 사용자입력부를 통해 드릴작업을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링시스템의 제어방법.