KR20140132251A - 다관절 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최소한의 관절을 구비하는 간단한 구조로 다양한 동작을 수행할 수 있어서 대형 피이송체를 용이하게 이송할 수 있는 다관절 이송장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 다관절 이송장치는, 이송 목적물을 픽업하는 목적물 픽업수단; 상기 목적물 픽업수단의 말단에 결합되며, 상기 목적물 픽업수단이 자유 회전할 수 있도록 결합되는 제1 관절부; 일단이 상기 제1 관절부와 결합되며, 곧은 막대 형상을 가지는 직선팔부; 상기 직선팔부를 연직면과 일치되는 방향으로 회전시키는 제2 관절부; 상기 제2 관절부와 결합되어 설치되며, 상기 제2 관절부를 수평 이동시키는 수평 이동수단;을 포함한다.

Description

다관절 이송장치{THE TRANSFERRING APPARATUS HAVING MULTI-JOINT}
본 발명은 다관절 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최소한의 관절을 구비하는 간단한 구조로 다양한 동작을 수행할 수 있어서 대형 피이송체를 용이하게 이송할 수 있는 다관절 이송장치에 관한 것이다.
최근에는 모든 제조 공정에 있어서, 인력을 최소화하고 생산성을 극대화하기 위하여 또는 위험 요소를 제거하기 위하여 공정을 자동화하고 있다. 이러한 공정 자동화에는 다양한 자동화기기 및 기술이 적용된다. 이러한 자동화 기기 및 기술 중에서 가장 기본적인 기술이 자동 이송 기술이다.
예를 들어, 특정한 물체를 한 방향으로 이동시키는 일차원 이송장치, 특정한 물체를 X, Y 두 방향으로 이동시키는 이차원 이송장치 또는 특정한 물체를 X, Y, Z 세방향으로 이동시키는 삼차원 이송장치, 다수개의 관절을 조합하여 다양한 이송 동작이 가능한 다관절 이송장치 등이 있다.
이 중에서 비교적 구조가 단순하고 응용분야가 넓은 이차원 이송장치가 다양한 분야에 사용되고 있다. 이러한 이차원 이송장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 특정한 물체를 2 방향으로 이동시키기 위하여 2개의 동력원을 가지며, 하나의 동력원은 고정판에 구비되고, 다른 하나의 동력원은 이동판에 구비된다. 이런 구조를 가지는 이차원 이송장치에서 하나의 동력원은 이동판을 일방향으로 이동시키고, 다른 동력원은 이동판 내에서 특정한 물체를 다른 방향으로 이동시킨다. 이러한 구조의 이차원 이송장치는 동작 자체가 단순한 한계점과, 하나의 동력원이 이동판에 구비되므로 다른 하나의 동력원에 부하가 크게 걸리고 정밀 구동 제어가 어려운 문제점이 있다.
한편 다관절 이송장치는 대형 피이송체를 매우 정확한 위치로 이송시킬 수 있는 장점이 있으나, 다수개의 관절을 구비하여 구조가 복잡하고 단가 또한 높은 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 최소한의 관절을 구비하는 간단한 구조로 다양한 동작을 수행할 수 있어서 대형 피이송체를 용이하게 이송할 수 있는 다관절 이송장치를 제공한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다관절 이송장치는, 이송 목적물을 픽업하는 목적물 픽업수단; 상기 목적물 픽업수단의 말단에 결합되며, 상기 목적물 픽업수단이 자유 회전할 수 있도록 결합되는 제1 관절부; 일단이 상기 제1 관절부와 결합되며, 곧은 막대 형상을 가지는 직선팔부; 상기 직선팔부를 연직면과 일치되는 방향으로 회전시키는 제2 관절부; 상기 제2 관절부와 결합되어 설치되며, 상기 제2 관절부를 수평 이동시키는 수평 이동수단;을 포함한다.
그리고 본 발명의 다관절 이송장치에는, 상기 제2 관절부와 상기 직선팔부 사이에 설치되어 상기 제2 관절부에 의하여 회전되며, 상기 직선팔부를 직선 방향으로 구동시키는 직선 구동수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 목적물 픽업 수단은 상기 목적물을 자력으로 픽업하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다관절 이송장치에 의하면, 최소한의 관절과 직선 구동 수단만을 구비하여 제조가 용이하고 단가가 낮아지는 반면에, 최대의 자유도를 구비하여 복잡한 작업 동작이 가능하며, 프레스 등으로부터 대형 공작물을 용이하게 로딩 또는 언로딩할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 소형 프레스에서의 목적물 이송장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 이송장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 이송장치의 구동 과정을 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 다관절 이송장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 목적물 픽업수단(110), 제1 관절부(120), 직선 구동수단(160), 직선팔부(130), 제2 관절부(140) 및 수평 이동수단(150)을 포함하여 구성된다.
먼저 상기 목적물 픽업수단(110)은 이송 대상인 목적물(M)을 집을 수 있는 구조를 가지며, 이송 중에 목적물(M)이 이탈되지 않도록 안정적으로 목적물을 픽업한다. 따라서 상기 목적물 픽업수단(110)은 상기 목적물(M)을 안정적으로 집을 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 자력으로 목적물을 부착하는 구조를 가질 수 있다.
다음으로 상기 제1 관절부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 목적물 픽업수단(110)의 상단에 결합되며, 상기 목적물 픽업수단(110)이 자유 회전할 수 있도록 결합되는 구성요소이다. 상기 목적물 픽업수단(110)은 상기 제1 관절부(120)에 의하여 자유회전 가능하게 결합되므로, 상기 목적물 픽업수단(110)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 관절부(120)에 결합된 상태에서 상기 제1 관절부(120)의 위치 또는 상기 직선팔부(130)의 위치에 관계없이 자중에 의하여 항상 지면 방향을 향하게 된다.
본 실시예에 따른 다관절 이송장치(100)에서 상기 목적물 픽업수단(110)은 상기 제1 관절부(120)에 의하여 상당한 자유도를 얻게 되는 것이다.
다음으로 상기 직선팔부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 제1 관절부(120)와 결합되며, 곧은 막대 형상을 가지는 구성요소이다. 즉, 상기 직선팔부(130)는 자신의 길이만큼 직선 운동을 할 수 있는 구조를 가지며, 상기 목적물 픽업수단(110)은 상기 직선팔부(130)에 의하여 직선 상하 죄우 방향으로 이동할 수 있는 이동폭을 확보하게 된다.
다음으로 직선 구동수단(160)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 관절부(140)와 상기 직선팔부(130) 사이에 설치되어 상기 제2 관절부(140)에 의하여 회전되며, 상기 직선팔부(130)를 직선 방향으로 구동시키는 구성요소이다. 즉, 상기 직선팔부(130)가 후술하는 상기 제2 관절부(140)에 의하여 회전구동을 할 수 있는 구조를 가지되, 상기 직선 구동수단(160)에 의하여 상기 직선팔부(130)의 회전반경이 달라질 수 있는 것이다.
상기 직선 구동수단(160)에 의하여 상기 직선팔부(130)의 상기 제1 관절부(120) 측 말단이 상기 제2 관절부(140) 측으로 접근하면, 상기 직선팔부(130)의 회전반경이 작아지며, 상기 제1 관절부(120) 측 말단이 상기 제2 관절부(140)로부터 멀어지면 상기 직선팔부(130)의 회전반경이 커지는 것이다.
결국 상기 직선 구동수단(160)에 의하여 상기 목적물 픽업수단(110)은 회전 반경 자유롭게 변화될 수 있는 회전반경의 자유도를 얻게 된다.
다음으로 상기 제2 관절부(140)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 직선팔부(130)를 연직면과 일치되는 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 상기 제2 관절부(140)에 의하여 상기 목적물 픽업수단(110)이 상하 좌우 방향으로 자유롭게 이동하게 된다. 본 실시예에서 상기 제2 관절부(140)는 상기 직선팔부(130)와 직선 구동수단(160)을 가상의 한 평면 즉, 연직면과 일치되는 면 내에서 회전구동시킨다.
따라서 상기 제2 관절부(140)에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 목적물 픽업수단(110), 제1 관절부(120), 직선팔부(130) 및 직선 구동수단(160) 전체가 회전하게 되며, 최종적으로 상기 목적물 픽업수단(110)이 상하 좌우 방향으로 이동되는 것이다.
다음으로 상기 수평 이동수단(150)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 관절부(140)와 결합되어 설치되며, 상기 제2 관절부(140)를 수평 이동시키는 구동수단이다. 상기 수평 이동수단(150)은 별도로 구비되는 수평 안내 가이드(170)에 결합되어 수평 방향으로 이동하면서, 상기 제2 관절부(140)의 위치를 수평 방향 내에서 상대이동시키는 것이다. 결국 상기 수평 이동수단(150)에 의하여 상기 목적물 픽업수단(110)이 좌우 이동폭을 더 크게 확보하는 것이다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 이송장치
110 : 목적물 픽업수단 120 : 제1 관절부
130 : 직선팔부 140 : 제2 관절부
150 : 수평 이동수단 160 : 직선 구동수단
M : 목적물

Claims (3)

  1. 이송 목적물을 픽업하는 목적물 픽업수단;
    상기 목적물 픽업수단의 말단에 결합되며, 상기 목적물 픽업수단이 자유 회전할 수 있도록 결합되는 제1 관절부;
    일단이 상기 제1 관절부와 결합되며, 곧은 막대 형상을 가지는 직선팔부;
    상기 직선팔부를 연직면과 일치되는 방향으로 회전시키는 제2 관절부;
    상기 제2 관절부와 결합되어 설치되며, 상기 제2 관절부를 수평 이동시키는 수평 이동수단;을 포함하는 다관절 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 관절부와 상기 직선팔부 사이에 설치되어 상기 제2 관절부에 의하여 회전되며, 상기 직선팔부를 직선 방향으로 구동시키는 직선 구동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다관절 이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 목적물 픽업 수단은 상기 목적물을 자력으로 픽업하는 것을 특징으로 하는 다관절 이송장치.

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