KR20120107270A - Automatic break device for safety at the time cut off driving belt of linear robot - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An automatic brake device for disconnection of a drive belt of a linear robot for safety is provided to safely protect various kinds of robots and mechanisms by preventing a free fall caused by the weight of a slide connected to a ball screw shaft so that mechanical accuracy is maintained. CONSTITUTION: An automatic brake device for disconnection of a drive belt of a linear robot for safety comprises a latch gear(30), a latch arm(32), and a spring member. The latch gear is fixed to a ball screw shaft(16) and rotated forward and backward. One end of the latch arm is joined to one side of the latch gear by a pivot so that the other end of the latch arm is supported by a driving belt(20). A locking tooth profile for preventing reverse rotation(32a) is engaged with a tooth profile. The spring member rotates the latch arm when the driving belt is disconnected so that the locking tooth profile for preventing reverse rotation is engaged with the latch gear.

Description

리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치{Automatic break device for safety at the time cut off driving belt of linear robot}Automatic break device for safety at the time cut off driving belt of linear robot}

본 발명은 리니어 로봇의 슬라이드를 구동시키는 데 사용되는 구동벨트의 끊어짐시 작동되는 제동장치에 관한 것으로, 특히 슬라이드가 수직 방향으로 이송가능하게 설치되는 경우 구동벨트 끊어짐에 대한 브레이크 제동에 대한 응답성이 높고, 끊어진 구동벨트 교체를 안전하게 수행할 수 있도록 한 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a braking device that is operated when the drive belt used to drive the slide of the linear robot is broken. In particular, when the slide is installed to be transported in the vertical direction, the response to brake braking for the broken drive belt is The present invention relates to an automatic braking device for driving belt breakage safety of a linear robot that can safely perform a high and broken drive belt replacement.

리니어 로봇은 예를 들면 LCD, PDP, 핸드폰, 반도체 등의 클린룸(clean room) 등과 같이 복잡하고 정밀한 작업을 요하는 곳에서 주로 직선 운동을 필요로 하는 장치에 사용되고 있다.Linear robots are mainly used in devices requiring linear motion in places requiring complex and precise work, such as clean rooms such as LCDs, PDPs, mobile phones, and semiconductors.

따라서 리니어 로봇은 직선 운동을 하는 슬라이드가 구비되고, 슬라이드는 메인 베이스의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치된다. 이때 슬라이드는 선형 모션 가이드를 통해 메인 베이스에 설치된다. 또한 슬라이드는 볼 스크류 축의 회전 방향에 따라 메인 베이스의 높이 방향으로 승강 이송하도록 설치되는 경우가 있다. 이때 볼 스크류 축을 회전 구동시키기 위한 서보모터가 구비되고, 서보 모터의 회전력은 구동벨트를 통해 볼 스크류 축에 전달된다.Therefore, the linear robot is provided with a slide for linear movement, the slide is installed to be movable along the longitudinal direction of the main base. At this time, the slide is installed on the main base through the linear motion guide. In addition, the slide may be installed to move up and down in the height direction of the main base in accordance with the rotation direction of the ball screw shaft. At this time, the servo motor for rotating the ball screw shaft is provided, the rotational force of the servo motor is transmitted to the ball screw shaft through the drive belt.

따라서 종래 슬라이드가 수직 방향으로 이동하도록 설치된 리니어 로봇의 경우 서보 모터의 회전 방향에 따라 구동벨트가 회전 운동을 하여 볼 스크류 축이 정역 회전하고, 이에 연동하여 슬라이드가 상하로 승강 이송운동을 하게 된다. 이때 슬라이드가 상승 중 또는 하강 중에 급작히 구동벨트가 끊어질 경우 볼 스크류 축이 무부하 상태가 되고, 이로 인해 슬라이드의 자중에 의해 볼 스크류 축이 스스로 회전하여 슬라이드가 자유 낙하를 하게 되어 리니어 로봇의 파손과 함께 기계 정밀도를 해하게 되는 문제를 야기시킨다.Therefore, in the case of the linear robot installed so that the conventional slide moves in the vertical direction, the drive belt rotates in accordance with the rotational direction of the servo motor so that the ball screw shaft rotates forward and backward, and the slide moves up and down in association with the slide. At this time, if the driving belt is suddenly broken while the slide is being raised or lowered, the ball screw shaft becomes no-load state.This causes the ball screw shaft to rotate by itself, causing the slide to fall freely. Together with the problem of degrading the machine precision.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 슬라이드가 수직 방향으로 이송가능하게 설치되는 경우 구동벨트의 끊어짐에 대한 브레이크 제동 응답성이 높아 리니어 로봇을 안전하게 보호할 수 있고, 끊어진 구동벨트의 교체를 안전하게 수행할 수 있도록 한 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised in view of the above circumstances, and when the slide is installed to be transported in the vertical direction, the brake braking response to breakage of the drive belt is high, so that the linear robot can be safely protected, and the broken drive belt The purpose of the present invention is to provide an automatic braking device for the safety of broken driving belt of a linear robot that can safely perform the replacement of the robot.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,According to a suitable embodiment of the present invention,

메인 베이스와, 베인 베이스에 설치된 선형 모션 가이드에 연결되어 수직 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 설치된 슬라이드와, 슬라이드와 볼 스크류 결합되어 상기 메인 베이스에 정역 회전가능하게 설치된 볼 스크류 축과, 볼 스크류 축을 회전 구동시키기 위한 서보모터와, 서보모터의 회전력을 볼 스크류 축에 전달하는 구동벨트를 구비한 리니어 로봇의 슬라이드 구동장치에 있어서,A slide connected to the main base, a linear motion guide installed on the vane base and slidably movable in the vertical direction, a ball screw shaft coupled to the slide and the ball screw and installed to be rotated forward and backward on the main base, and a ball screw shaft to be driven by rotation. In the slide driving device of the linear robot having a servo motor for driving and a drive belt for transmitting the rotational force of the servo motor to the ball screw shaft,

상기 볼 스크류 축에 고정 결합되어 일체로 정역 회전되는 래치 기어와;A latch gear fixedly coupled to the ball screw shaft and integrally reversely rotated;

일단이 상기 래치 기어의 일측에 피봇 결합되어 있고 타단이 상기 구동벨트에 지지되어 있고, 일 개소에 래치 기어의 치형과 이맞물림하는 역회전방지용 걸림치형을 갖는 래치 암과;A latch arm whose one end is pivotally coupled to one side of the latch gear and the other end is supported by the drive belt, the latch arm having a reverse rotation preventing engagement type engaged with a tooth of the latch gear at one location;

상기 래치 암을 상기 래치 기어측으로 회전시키는 회전력을 제공하여 상기 구동벨트가 끊어지는 경우 래치 암을 회전시켜 역회전방지용 걸림치형이 래치 기어에 이맞물림시키는 스프링수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a spring means for providing a rotational force for rotating the latch arm toward the latch gear to rotate the latch arm so that the latch arm engages with the latch gear when the driving belt is broken. .

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면,According to another suitable embodiment of the present invention,

상기 래치 암의 타단에 고정된 베어링 축과, 베어링 축에 결합되어 상기 구동벨트와 구름 운동으로 접촉하는 구름 베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.And a bearing shaft fixed to the other end of the latch arm, and a rolling bearing coupled to the bearing shaft to contact the drive belt in rolling motion.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,According to another suitable embodiment of the present invention,

상기 메인 베이스의 하부에 설치되어 상기 서보 모터가 장착되는 모터 플레이트와;A motor plate installed below the main base to mount the servo motor on;

상기 모터 플레이트에 설치된 구동벨트 끊김 감지센서와;A drive belt disconnection sensor installed on the motor plate;

상기 래치 암에 장착되어 구동벨트의 끊김시 상기 구동벨트 끊김 감지센서로 이동하여 구동벨트 끊김 감지신호를 발생시키는 센서 도그가 더 설치된 것을 특징으로 한다.And a sensor dog mounted to the latch arm to move to the drive belt disconnection sensor when the drive belt is disconnected to generate a drive belt disconnection detection signal.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,According to another suitable embodiment of the present invention,

스프링수단은 일단이 래치 암의 타단에 연결되고 타단이 상기 메인 베이스의 하부에 설치된 모터 플레이트에 연결된 인장스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.The spring means is characterized in that the end is connected to the other end of the latch arm and the other end is composed of a tension spring connected to the motor plate installed in the lower portion of the main base.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,According to another suitable embodiment of the present invention,

구동벨트 끊김 감지신호의 발생시 상기 볼 스크류 축을 수동으로 회전 정지시키기 위한 장치로서,An apparatus for manually stopping the rotation of the ball screw shaft when the drive belt disconnection detection signal is generated,

상기 볼 스크류 축에 삽입되어 메인 베이스의 상면에 고정 장착되고, 상기 볼 스크류 축이 삽입되는 내경을 축소시킬 수 있는 슬릿을 갖는 브레이크 조우와;A brake jaw inserted into the ball screw shaft and fixedly mounted to an upper surface of the main base, the brake jaw having a slit capable of reducing an inner diameter into which the ball screw shaft is inserted;

상기 브레이크 조우에 결합되어 회전 방향에 따라 슬릿의 폭을 조절하여 볼 스크류 축을 제동시키는 브레이크 스크류와;A brake screw coupled to the brake jaw to brake the ball screw shaft by adjusting the width of the slit according to the rotation direction;

상기 브레이크 스크류에 일단이 연결되어 회전 조임력을 발생시키기 위한 클램프 레버가 포함된 것을 특징으로 한다.One end is connected to the brake screw is characterized in that it comprises a clamp lever for generating a rotational tightening force.

본 발명은 슬라이드가 상승 중 또는 하강 중에 갑자기 서보모터의 동력 절단을 매개하는 구동벨트가 끊어지게 되면, 래치 암이 래치 기어에 치형 결합되어 볼 스크류 축의 회전을 즉시 정지시킨다. 따라서 볼 스크류 축에 연결된 슬라이드의 자중에 의한 자유 낙하가 방지되어 이송계 및 슬라이드에 연결되는 각종 로봇 장치와 기구의 안전한 보호가 가능하게 되어 기계 정밀도를 유지할 수 있다.According to the present invention, when the driving belt which mediates power cutting of the servomotor is suddenly broken while the slide is rising or falling, the latch arm is toothed to the latch gear to immediately stop the rotation of the ball screw shaft. Therefore, free fall by the weight of the slide connected to the ball screw shaft is prevented to enable the safe protection of various robotic devices and mechanisms connected to the feed system and the slide can maintain the mechanical precision.

또한 클램프 레버의 조작만으로 볼 스크류 축의 수동 정지 및 해제를 이룰 수 있어 구동벨트의 안전한 교체 수리가 가능하고, 구동벨트 끊김 감지센서로부터 구동벨트 끊김 감지신호가 발생되어 구동벨트의 교체 수리를 신속히 할 수 있다.In addition, the manual stop and release of the ball screw shaft can be achieved simply by operating the clamp lever, which enables safe replacement and repair of the drive belt, and the drive belt break detection signal is generated from the drive belt breakage sensor to quickly change and repair the drive belt. have.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치가 적용된 리니어 로봇의 정면도.
도 2는 도 1의 하부측 확대도.
도 3은 도 1의 상부측 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치의 작동 전 동작상태도.
도 5는 본 발명에 따른 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치의 작동 후동작상태도.
도 6은 본 발명에 적용되는 볼 스크류 축의 잠금장치를 나타낸 평면도.The following drawings, which are attached in the present specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a front view of a linear robot to which an automatic braking device for driving belt disconnection safety according to the present invention is applied;
2 is an enlarged bottom view of FIG. 1;
3 is an enlarged view of the upper side of FIG.
Figure 4 is an operation state before operation of the automatic braking device for the drive belt disconnection safety in accordance with the present invention.
Figure 5 is a post-operational state of operation of the automatic braking device for the drive belt disconnection safety according to the present invention.
Figure 6 is a plan view showing a locking device of the ball screw shaft applied to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본발명은 이에 제한되지 않는다.In the following the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments presented are exemplary for a clear understanding of the present invention is not limited thereto.

도 1 내지 도 3에서와 같이 리니어 로봇은 메인 베이스(10)를 구비한다. 메인 베이스(10)에는 한 쌍의 선형 모션 가이드(12)가 설치된다. 선형 모션 가이드(12)는 메인 베이스(10)에 길이 방향으로 장착된 가이드 레일(12a)과 가이드 레일(12a)에 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 레일 블록(12b)으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the linear robot has a main base 10. The main base 10 is provided with a pair of linear motion guides 12. The linear motion guide 12 is composed of a guide rail 12a mounted in the longitudinal direction on the main base 10 and a rail block 12b slidably coupled to the guide rail 12a.

레일 블록(12b)에는 슬라이드(14)가 장착되어 있다. 따라서 슬라이드(14)는 가이드 레일(12a)을 따라 길이 방향으로 수직하게 상하로 이동가능하게 설치된다. 슬라이드(14)는 볼 스크류 축(16)의 회전 방향에 따라 메인 베이스(10)의 높이 방향으로 승강 이송 운동하게 되어 있다. 볼 스크류 축(16)은 메인 베이스(10)에 수직축(Z축) 방향으로 입설되어 상,하부측 베어링(15a,15b)에 의해 지지되어 있다. 슬라이드(14)는 볼 스크류 축(16)과 볼 너트(17)를 통해 볼 스크류 결합되어 있다. 슬라이드(14)에는 로봇 암 등의 각종 장치들이 설치된다.The slide 14 is attached to the rail block 12b. Therefore, the slide 14 is installed to be movable up and down vertically in the longitudinal direction along the guide rail 12a. The slide 14 moves up and down in the height direction of the main base 10 in accordance with the rotational direction of the ball screw shaft 16. The ball screw shaft 16 is mounted on the main base 10 in the vertical axis (Z axis) direction and is supported by the upper and lower bearings 15a and 15b. The slide 14 is ball screwed through the ball screw shaft 16 and the ball nut 17. The slide 14 is provided with various devices such as a robot arm.

볼 스크류 축(16)을 회전 구동시키기 위한 서보모터(18)가 구비된다. 서보모터(18)는 메인 베이스(10)의 하단에 장착된 모터 플레이트(11)의 일측에 수직으로 입설되어 있다. 서보모터(18)의 출력단(18a)에는 구동풀리(19)가 고정 결합되어 있고, 구동 풀리(19)는 구동벨트(20)를 통하여 종동 풀리(21)와 연결되어 있고, 종동 풀리(21)는 볼 스크류 축(16)의 하단에 고정 결합되어 있다. 본 실시 예에서 구동벨트(20)는 타이밍 벨트로 구성하였으나 본 발명은 구동벨트가 평벨트, V벨트로 구성되어 있는 경우에도 적용이 가능함은 물론이다.A servomotor 18 is provided for rotationally driving the ball screw shaft 16. The servo motor 18 is vertically mounted on one side of the motor plate 11 mounted at the lower end of the main base 10. The drive pulley 19 is fixedly coupled to the output end 18a of the servomotor 18, and the drive pulley 19 is connected to the driven pulley 21 through the drive belt 20, and the driven pulley 21 is provided. Is fixedly coupled to the lower end of the ball screw shaft 16. In the present embodiment, the driving belt 20 is configured as a timing belt, but the present invention can be applied to the case where the driving belt is composed of a flat belt and a V belt.

따라서 서보 모터(18)의 회전 방향에 따라 구동벨트(20)가 회전 운동을 하여 볼 스크류 축(16)이 정역 회전하고, 이에 연동하여 슬라이드(14)가 Z축 방향을 따라 승강 이송운동을 하게 된다. 이때 본 발명은 슬라이드(14)가 상방에 위치한 상태에서 급작히 구동벨트(20)가 끊어질 경우 볼 스크류 축(16)의 회전을 정지시켜 슬라이드(14)가 자중에 의해 낙하하는 것을 방지하는 안전 제동장치가 설치된다.Accordingly, the drive belt 20 rotates in accordance with the rotational direction of the servo motor 18 so that the ball screw shaft 16 rotates forward and backward, and in conjunction with this, the slide 14 moves up and down along the Z-axis. do. At this time, the present invention is to stop the rotation of the ball screw shaft 16 when the drive belt 20 is suddenly broken in the state where the slide 14 is located upwards to prevent the slide 14 from falling by its own weight Braking system is installed.

안전 제동장치는 도 4 및 도 5와 같이 래치 기어(30), 래치 암(32) 및 래치암 스프링(40)으로 구성되어 있다. 도 4는 본 발명에 따른 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치의 작동 전 동작상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치의 작동 후동작상태도를 나타낸다.The safety brake is composed of a latch gear 30, a latch arm 32 and a latch arm spring 40 as shown in Figs. Figure 4 is a state diagram before the operation of the automatic braking device for the drive belt disconnection safety according to the present invention, Figure 5 is a state diagram after the operation of the automatic braking device for the drive belt disconnection safety according to the present invention.

래치 기어(30)는 볼 스크류 축(16)의 하단부에 고정 결합되어 일체로 정역 회전된다. 래치 기어(30)는 종동 풀리(21)의 일측에 위치하여 볼 스크류 축(16)에 키이 결합되어 있다. 래치 기어(30)는 외주면에 다수 개의 치형을 갖고 있다.The latch gear 30 is fixedly coupled to the lower end of the ball screw shaft 16 and integrally reversely rotated. The latch gear 30 is located at one side of the driven pulley 21 and is keyed to the ball screw shaft 16. The latch gear 30 has a plurality of teeth on the outer circumferential surface.

래치 암(32)은 일단이 래치 기어(30)의 일측에 피봇축(31)으로 피봇 결합되어 있고 타단이 구동벨트(20)에 지지되어 있다. 래치 암(32)은 일 개소에 래치 기어(30)의 치형과 이맞물림하는 역회전방지용 걸림치형(32a)을 갖고 있다. 여기서 래치 암(32)의 타단을 구동벨트(20)와 구름 접촉을 시키기 위해 베어링 축(34)과 구름 베어링(36)이 설치된다. 이때 베어링 축(34)의 일단은 래치 암(32)의 타단에 나사 결합으로 고정되고, 구름 베어링(36)은 베어링 축(34)의 타단에 구동벨트(20)와 구름 운동으로 접촉하도록 설치된다.One end of the latch arm 32 is pivotally coupled to one side of the latch gear 30 by a pivot shaft 31, and the other end thereof is supported by the driving belt 20. The latch arm 32 has a reverse rotation preventing engagement type 32a that meshes with the teeth of the latch gear 30 at one location. Here, the bearing shaft 34 and the rolling bearing 36 are installed to make the other end of the latch arm 32 in rolling contact with the drive belt 20. At this time, one end of the bearing shaft 34 is fixed to the other end of the latch arm 32 by screwing, and the rolling bearing 36 is installed to contact the drive belt 20 in rolling motion with the other end of the bearing shaft 34. .

래치암 스프링(40)은 래치 암(32)을 래치 기어(30)측으로 회전시키는 회전력을 제공한다. 이때 구동벨트(20)가 끊어지는 경우 래치암 스프링(40)의 인장력으로 래치 암(32)을 피봇축(31)에서 회전시켜 역회전방지용 걸림치형(32a)이 래치 기어(30)에 이맞물림시키는 기능을 수행한다.The latch arm spring 40 provides a rotational force for rotating the latch arm 32 to the latch gear 30 side. At this time, when the drive belt 20 is broken, the latch arm 32 is rotated on the pivot shaft 31 by the tension force of the latch arm spring 40 so that the reverse rotation preventing engagement type 32a is engaged with the latch gear 30. To perform the function.

본 실시 예에서 래치암 스프링(40)은 일단이 래치 암(32)의 타단에 연결되고 타단이 모터 플레이트(11)에 연결된 인장스프링으로 구성되어 있다. 그러나 본 발명은 래치 암 스프링(40)의 위치에 따라 압축스프링을 사용할 수도 있으며, 토션 스프링 등으로 구성할 수도 있다.In this embodiment, the latch arm spring 40 is composed of a tension spring, one end of which is connected to the other end of the latch arm 32 and the other end of which is connected to the motor plate 11. However, the present invention may use a compression spring according to the position of the latch arm spring 40, it may be configured as a torsion spring.

따라서 도 4와 같이 구동벨트(20)가 끊어지기 이전에는 구름 베어링(36)이 구동벨트(20)에 지지되어 있어 래치 암(32)이 구동벨트(20)의 직선 구간과 나란한 상태를 유지하고 있게 된다. 이때 래치암 스프링(40)은 래치 암(32)을 래치 기어(30)측으로 회전시키는 스프링력을 발휘하고 있으나 구동벨트(20)가 이를 억제하여 래치 암(32)측 역회전방지용 걸림치형(32a)과 래치 기어(30)측 치형이 서로 분리되어 있어 래치 기어(30)는 볼 스크류 축(16)의 회전 방향에 따라 연동하여 정역회전한다.Therefore, as shown in FIG. 4, before the driving belt 20 is broken, the rolling bearing 36 is supported by the driving belt 20 so that the latch arm 32 maintains parallel with the straight section of the driving belt 20. Will be. At this time, the latch arm spring 40 is exerting a spring force for rotating the latch arm 32 toward the latch gear 30 side, but the driving belt 20 restrains it so that the latch arm 32 prevents reverse rotation of the latch arm 32. ) And the teeth of the latch gear 30 side are separated from each other so that the latch gear 30 rotates forward and backward in interlock with the ball screw shaft 16 in the rotational direction.

한편, 본 발명은 도 5와 같이 구동벨트(20)가 끊어질 경우 이를 감지하기 위해 서보 모터(18)가 장착되는 모터 플레이트(11)에 설치된 구동벨트 끊김 감지센서(50)와, 래치 암(32)에 장착되어 구동벨트(20)의 끊김시 구동벨트 끊김 감지센서(50)로 이동하여 구동벨트 끊김 감지신호를 발생시키는 센서 도그(52)가 더 설치될 수 있다. 여기서 구동벨트 끊김 감지센서(50)는 스위칭 센서, 광 센서, 근접 센서 등등이 될 수 있다.On the other hand, the present invention is the drive belt disconnection detection sensor 50 and the latch arm (installed on the motor plate 11 is mounted on the servo motor 18 to detect when the drive belt 20 is broken, as shown in FIG. The sensor dog 52 may be further installed to move to the driving belt disconnection detecting sensor 50 when the driving belt 20 is disconnected, thereby generating a driving belt disconnection detection signal. Here, the drive belt disconnection detecting sensor 50 may be a switching sensor, an optical sensor, a proximity sensor, or the like.

한편, 본 발명은 구동벨트 끊김 감지센서(50)로부터 구동벨트 끊김 감지신호의 발생시 볼 스크류 축(16)을 수동으로 회전 정지시키기 위한 장치로서, 도 3 및 도 6과 같이 브레이크 조우(62), 브레이크 스크류(64) 및 클램프 레버(66)가 구성된다.On the other hand, the present invention is a device for manually stopping the rotation of the ball screw shaft 16 when the drive belt disconnection detection signal is generated from the drive belt disconnection detection sensor 50, as shown in Figure 3 and 6 brake jaw 62, The brake screw 64 and the clamp lever 66 are configured.

브레이크 조우(62)는 볼 스크류 축(16)의 상단부에 삽입되어 메인 베이스(10)의 상면에 고정 장착된다. 브레이크 조우(62)는 볼 스크류 축(16)이 삽입되는 내경(62b)을 축소시킬 수 있는 절개된 슬릿(62a)을 갖는다.The brake jaw 62 is inserted into the upper end of the ball screw shaft 16 and fixedly mounted to the upper surface of the main base 10. The brake jaw 62 has a cut slit 62a that can reduce the inner diameter 62b into which the ball screw shaft 16 is inserted.

브레이크 스크류(64)는 브레이크 조우(62)에 결합되어 회전 방향에 따라 슬릿(62a)의 폭을 조절하여 볼 스크류 축(16)의 회전을 정지시킨다. 이때 브레이크 스크류(64)는 선단에 나사가 형성되어 브레이크 조우(62)의 나사구멍(62c)에 나사 결합된다. 따라서 브레이크 스크류(64)는 나사구멍(62c)에 나사 결합되는 량에 따라 슬릿(62a)의 폭을 조절하여 내경(62b)의 크기를 확대 및 축소시킨다.The brake screw 64 is coupled to the brake jaw 62 to stop the rotation of the ball screw shaft 16 by adjusting the width of the slit 62a according to the rotation direction. At this time, the brake screw 64 has a screw formed at the tip thereof and is screwed into the screw hole 62c of the brake jaw 62. Therefore, the brake screw 64 adjusts the width of the slit 62a according to the amount of screwing into the screw hole 62c to enlarge and reduce the size of the inner diameter 62b.

클램프 레버(66)는 브레이크 스크류(64)의 후단에 연결되어 회전 조임력을 발생시키기 위한 것이다. 따라서 클램프 레버(66)는 회전력을 발생시킬 수 있는 형태이면 족하므로 본 실시 예의 형태에 제한되는 것은 아니다.
The clamp lever 66 is connected to the rear end of the brake screw 64 to generate a rotational tightening force. Therefore, the clamp lever 66 is not limited to the form of the present embodiment, so long as it is sufficient to generate a rotational force.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용을 설명한다.The operation of the present embodiment thus configured will be described.

먼저, 구동벨트(20)가 끊어지기 이전에는 도 2 및 도 4와 같이 서보모터(18)의 구동 방향에 따라 구동벨트(20)의 동력 전달에 의해 볼 스크류 축(16)이 정역 회전하여 슬라이드(14)가 승강 이송운동을 하게된다.First, before the driving belt 20 is broken, the ball screw shaft 16 is rotated forward and backward by the power transmission of the driving belt 20 according to the driving direction of the servomotor 18 as shown in FIGS. 2 and 4. 14 moves up and down.

이때 안전 제동장치측을 살펴 보면, 구름 베어링(36)이 구동벨트(20)에 지지되어 있어 래치 암(32)이 구동벨트(20)의 직선 구간과 나란한 상태를 유지하고 있게 된다. 이때 래치암 스프링(40)은 래치 암(32)을 래치 기어(30)측으로 회전시키는 인장력을 발휘하고 있으나 구동벨트(20)가 이를 억제하여 래치 암(32)측 역회전방지용 걸림치형(32a)과 래치 기어(30)측 치형이 서로 분리되어 있어 래치 기어(30)는 볼 스크류 축(16)의 회전 방향에 따라 연동하여 정역회전이 일어나게 된다.At this time, looking at the safety brake device side, the rolling bearing 36 is supported by the drive belt 20 so that the latch arm 32 is maintained in parallel with the straight section of the drive belt 20. At this time, the latch arm spring 40 exhibits a tension force for rotating the latch arm 32 toward the latch gear 30, but the driving belt 20 restrains it so that the latch arm 32 prevents reverse rotation of the latch arm 32. And the teeth of the latch gear 30 are separated from each other, so that the latch gear 30 is interlocked with each other in accordance with the rotational direction of the ball screw shaft 16 to cause reverse rotation.

이같이 슬라이드(14)가 정상적으로 승강 이동하고 있는 상태에서 슬라이드(14)가 도 3과 같이 메인 베이스(10)의 상부측에 위치하고 있을 때 갑자기 구동벨트(20)가 끊어지면, 구동벨트(20)가 구름 베어링(36)을 지지하고 있는 힘이 제거된다. When the driving belt 20 is suddenly broken when the slide 14 is located on the upper side of the main base 10 as shown in FIG. 3 while the slide 14 is normally moved up and down, the driving belt 20 is The force supporting the rolling bearing 36 is removed.

따라서 도 5와 같이 래치암 스프링(40)의 인장력을 받고 있던 래치 암(32)이 피봇 축(31)을 중심으로 회전하여 역회전방지용 걸림치형(32a)과 래치 기어(30)측 치형(30a)이 서로 물림하게 된다. 이와 동시에 스크류 축(16)의 회전이 억제되어 슬라이드(14)는 해당 위치에서 멈춤된다. 이같이 구동벨트(20)가 끊어지는 경우 슬라이드(14)가 즉시 정지되어 각종 기계 장치가 보호된다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the latch arm 32, which has been subjected to the tension of the latch arm spring 40, rotates about the pivot shaft 31 to prevent the reverse rotation preventing engagement 32a and the latch gear 30 side teeth 30a. ) Are stitched together. At the same time, the rotation of the screw shaft 16 is suppressed so that the slide 14 is stopped at that position. In this way, when the drive belt 20 is broken, the slide 14 is immediately stopped to protect various mechanical devices.

이같이 래치 암(32)이 슬라이드(14)의 자유 낙하를 방지함과 동시에 센서 도그(52)가 구동벨트 끊김 감지센서(50)에 접근하여 구동벨트 끊김을 즉시 감지하게 된다.As such, the latch arm 32 prevents the free fall of the slide 14 and at the same time the sensor dog 52 approaches the drive belt break detection sensor 50 to immediately detect the drive belt break.

이후 끊어진 구동벨트(20)를 교체 수리하기 전에 볼 스크류 축(16)을 수동으로 회전 정지시키기 위해 클램프 레버(66)를 잡고 브레이크 스크류(64)를 회전시켜 브레이크 조우(62)로 볼 스크류 축(16)이 회전하지 못하도록 멈춤 유지시킨다.Then, before replacing and repairing the broken drive belt 20, hold the clamp lever 66 and rotate the brake screw 64 to manually stop the ball screw shaft 16 by rotating the brake screw 62 with the ball screw shaft ( 16) to stop the rotation.

이후 구동벨트(20)의 교체 수리가 완료되면, 다시 래치암(32)을 원위치시키고 브레이크 조우(62)를 풀림 조작하여 볼 스크류 축(16)이 회전 구동할 수도 있도록 한다.After the replacement and repair of the drive belt 20 is completed, the latch arm 32 is returned to its original position and the brake jaw 62 is released to allow the ball screw shaft 16 to be driven to rotate.

이와 같이 본 발명은 슬라이드(14)가 상승 중 또는 하강 중에 갑자기 서보모터(18)의 동력 절단을 매개하는 구동벨트(20)가 끊어지게 되면, 래치 암(32)이 래치 기어(30)에 치형 결합되어 볼 스크류 축(30)의 회전을 정지시킨다. Thus, in the present invention, when the driving belt 20 which mediates power cutting of the servomotor 18 is suddenly broken while the slide 14 is being raised or lowered, the latch arm 32 is toothed to the latch gear 30. Coupled to stop the rotation of the ball screw shaft (30).

따라서 볼 스크류 축(30)에 연결된 슬라이드(14)의 자중에 의한 자유 낙하가 방지되어 이송계 및 슬라이드(14)에 연결되는 각종 로봇 장치와 기구의 안전한 보호가 가능하게 되고 기계 정밀도를 유지할 수 있다.Therefore, free fall due to the weight of the slide 14 connected to the ball screw shaft 30 is prevented, thereby enabling safe protection of various robotic devices and mechanisms connected to the feed system and the slide 14 and maintaining machine precision. .

또한 클램프 레버(66)의 조작만으로 볼 스크류 축(30)의 수동 정지 및 해제를 이룰 수 있어 구동벨트(20)의 안전한 교체 수리가 가능한다. 또한 구동벨트 끊김 감지센서(50)로부터 구동벨트 끊김 감지신호의 발생되어 구동벨트(20)의 교체 수리를 신속히 할 수 있다. In addition, the manual stop and release of the ball screw shaft 30 can be achieved only by the operation of the clamp lever 66, thereby enabling safe replacement and repair of the drive belt 20. In addition, the drive belt disconnection detection signal is generated from the drive belt disconnection detection sensor 50 can quickly replace the repair of the drive belt 20.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention .

10: 메인 베이스
11: 모터 플레이트
12: 선형 모션 가이드
14: 슬라이드
16: 볼 스크류 축
19: 구동풀리
20: 구동벨트
21: 종동 풀리
30: 래치 기어
32: 래치 암
36: 구름 베어링
40: 래치암 스프링
50: 구동벨트 끊김 감지센서
52: 센서 도그
62: 브레이크 조우
64: 브레이크 스크류
66: 클램프 레버10: main base
11: motor plate
12: linear motion guide
14: Slide
16: ball screw shaft
19: drive pulley
20: drive belt
21: driven pulley
30: latch gear
32: latch arm
36: rolling bearing
40: latch arm spring
50: drive belt disconnection sensor
52: sensor dog
62: brake encounter
64: brake screw
66: clamp lever

Claims (5)

메인 베이스(10)와, 베인 베이스(10)에 설치된 선형 모션 가이드(12)에 연결되어 수직 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 설치된 슬라이드(14)와, 슬라이드(14)와 볼 스크류 결합되어 상기 메인 베이스(10)에 정역 회전가능하게 설치된 볼 스크류 축(16)과, 볼 스크류 축(16)을 회전 구동시키기 위한 서보모터(18)와, 서보모터(18)의 회전력을 볼 스크류 축(16)에 전달하는 구동벨트(20)를 구비한 리니어 로봇의 슬라이드 구동장치에 있어서,
상기 볼 스크류 축(16)에 고정 결합되어 일체로 정역 회전되는 래치 기어(30)와;
일단이 상기 래치 기어(30)의 일측에 피봇 결합되어 있고 타단이 상기 구동벨트(20)에 지지되어 있고, 일 개소에 래치 기어(30)의 치형과 이맞물림하는 역회전방지용 걸림치형(32a)을 갖는 래치 암(32)과;
상기 래치 암(32)을 상기 래치 기어(30)측으로 회전시키는 회전력을 제공하여 상기 구동벨트(20)가 끊어지는 경우 래치 암(32)을 회전시켜 역회전방지용 걸림치형(32a)이 래치 기어(30)에 이맞물림시키는 스프링수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치.The main base 10, the slide 14 is connected to the linear motion guide 12 installed in the vane base 10 and slidably movable in the vertical direction, and the slide 14 and the ball screw are coupled to the main base ( The ball screw shaft 16, which is installed to be rotated forward and backward, the servomotor 18 for rotating the ball screw shaft 16, and the rotational force of the servomotor 18 are transmitted to the ball screw shaft 16. In the slide driving device of the linear robot provided with a drive belt (20),
A latch gear 30 fixedly coupled to the ball screw shaft 16 and integrally rotated forward and backward;
One end is pivotally coupled to one side of the latch gear 30, the other end is supported by the drive belt 20, the reverse rotation preventing engagement type 32a engaging with the teeth of the latch gear 30 in one place. A latch arm 32 having a;
When the driving belt 20 is broken by providing a rotational force for rotating the latch arm 32 toward the latch gear 30, the latch arm 32 is rotated to prevent the reverse rotation preventing latch type 32a from latching gear ( A spring means for engaging the 30; automatic braking device for the safety of the drive belt disconnection of the linear robot, characterized in that it comprises a. 제 1항에 있어서,
상기 래치 암(32)의 타단에 고정된 베어링 축(34)과, 베어링 축(34)에 결합되어 상기 구동벨트(20)와 구름 운동으로 접촉하는 구름 베어링(36)이 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치.The method of claim 1,
And a bearing shaft 34 fixed to the other end of the latch arm 32 and a rolling bearing 36 coupled to the bearing shaft 34 to contact the drive belt 20 in rolling motion. Automatic braking system for safety belt breakage of robot. 제 1항에 있어서,
상기 메인 베이스(10)의 하부에 설치되어 상기 서보 모터(18)가 장착되는 모터 플레이트(11)와;
상기 모터 플레이트(11)에 설치된 구동벨트 끊김 감지센서(50)와;
상기 래치 암(32)에 장착되어 구동벨트(20)의 끊김시 상기 구동벨트 끊김 감지센서(50)로 이동하여 구동벨트 끊김 감지신호를 발생시키는 센서 도그(52)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치.The method of claim 1,
A motor plate 11 installed below the main base 10 to which the servo motor 18 is mounted;
A drive belt disconnection sensor 50 installed on the motor plate 11;
The sensor dog 52 is mounted to the latch arm 32 to move to the drive belt disconnection detection sensor 50 when the drive belt 20 is disconnected to generate a drive belt disconnection detection signal. Automatic braking system for safety belt breakage of robot. 제 1항에 있어서,
스프링수단은 일단이 래치 암(32)의 타단에 연결되고 타단이 상기 메인 베이스(10)의 하부에 설치된 모터 플레이트(11)에 연결된 인장스프링(40)으로 구성된 것을 특징으로 하는 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치.The method of claim 1,
Spring means is a drive belt of the linear robot, characterized in that the end is connected to the other end of the latch arm 32 and the other end is composed of a tension spring (40) connected to the motor plate 11 installed in the lower portion of the main base (10) Automatic braking system for breakdown safety. 제 3항에 있어서,
구동벨트 끊김 감지신호의 발생시 상기 볼 스크류 축(16)을 수동으로 회전 정지시키기 위한 장치로서,
상기 볼 스크류 축(16)에 삽입되어 메인 베이스(10)의 상면에 고정 장착되고, 상기 볼 스크류 축(16)이 삽입되는 내경을 축소시킬 수 있는 슬릿(62a)을 갖는 브레이크 조우(62)와;
상기 브레이크 조우(62)에 결합되어 회전 방향에 따라 슬릿(62a)의 폭을 조절하여 볼 스크류 축(16)을 제동시키는 브레이크 스크류(64)와;
상기 브레이크 스크류(64)에 일단이 연결되어 회전 조임력을 발생시키기 위한 클램프 레버(66)가 포함된 것을 특징으로 하는 리니어 로봇의 구동벨트 끊김 안전을 위한 자동 제동장치.The method of claim 3,
A device for manually rotating stop of the ball screw shaft 16 when the drive belt disconnection detection signal is generated,
A brake jaw 62 having a slit 62a inserted into the ball screw shaft 16 and fixedly mounted to an upper surface of the main base 10 and capable of reducing an inner diameter into which the ball screw shaft 16 is inserted; ;
A brake screw 64 coupled to the brake jaw 62 to adjust the width of the slit 62a according to the rotational direction to brake the ball screw shaft 16;
One end is connected to the brake screw (64) is an automatic braking device for the safety of the drive belt disconnection of the linear robot, characterized in that it comprises a clamp lever (66) for generating a rotational tightening force.
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