KR20200059357A - 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법 - Google Patents

로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법 Download PDF

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KR20200059357A
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Abstract

본 발명은 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신속하고 정밀하게 가공을 수행할 수 있기 위한 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 피가공재에 대한 가공을 수행하는 가공부; 상기 가공부를 가공 위치로 이송하는 로봇팔부; 및 상기 가공부 및 상기 로봇팔부의 위치를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 가공부는 상기 로봇팔부의 단부에 결합되되, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치를 제공한다.

Description

로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법{PRECISION MACHINING DEVICE USING ROBOT ARM AND ITS OPERATION METHOD}
본 발명은 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신속하고 정밀하게 가공을 수행할 수 있기 위한 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.
로봇을 이용한 유연가공시스템은 뛰어난 유연성으로 인해 자동차 및 항공분야에 적용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
그러나, 로봇팔(robot arm)은 유연성이 높은 장점이 있는 반면에, 정밀도가 낮아, 정밀한 가공에는 적용이 불가능한 문제가 있었다.
이를 위해, 종래에는 레이저를 이용하여 로봇의 오차를 보상하는 기술을 사용하기도 하였으나, 이처럼 레이저를 이용해 로봇의 오차를 보상하는 기술은 로봇의 낮은 반응성에 따른 속도 저하로 실시간 제어가 어려운 문제가 있었다.
보다 구체적으로, 로봇팔은 유연한 구동을 위해 여러 개의 관절로 이루어져 있다. 따라서, 로봇팔을 이용하여 정밀하게 가공 위치를 설정하고자 할 경우, 레이저를 이용하여 오차를 측정한 다음, 로봇팔을 구성하는 복수의 관절을 대부분 움직여서 미세 조절을 수행해야만 했다. 그렇기 때문에, 종래의 로봇팔을 이용하여 미세 조절을 수행해야 할 경우, 작업이 복잡하고, 많은 시간이 소요되어 실시간 제어가 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 유연한 로봇팔을 사용하면서도, 신속하고 정밀하게 가공을 수행할 수 있는 기술이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0021275호 대한민국 등록특허 제10-1789673호 대한민국 등록특허 제10-1671736호 대한민국 등록특허 제10-1864718호 대한민국 등록특허 제10-1759178호 대한민국 등록특허 제10-1843860호 대한민국 등록특허 제10-1709577호 대한민국 등록특허 제10-1864751호 대한민국 등록특허 제10-1717629호 대한민국 등록특허 제10-1665935호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 신속하고 정밀하게 가공을 수행할 수 있기 위한 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치 및 이의 작동방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 피가공재에 대한 가공을 수행하는 가공부; 상기 가공부를 가공 위치로 이송하는 로봇팔부; 및 상기 가공부 및 상기 로봇팔부의 위치를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 가공부는 상기 로봇팔부의 단부에 결합되되, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 로봇팔부는, 일방향 및 타방향으로 회전 가능하도록 마련되는 회전유닛; 상기 회전유닛에 일단부가 결합되며, 상기 회전유닛을 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되는 제1 암유닛; 제1 암유닛의 타단부에 일단부가 결합되며, 상기 제1 암유닛을 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되는 제2암유닛; 및 상기 제2 암유닛의 타단부에 일단부가 결합되며, 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하도록 마련되는 제3 암유닛; 상기 제3 암유닛에는 상기 가공부가 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가공부는, 상기 로봇팔부에 결합되며, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 마련된 가공부몸체; 및 상기 가공부몸체에 결합되어 상기 피가공재에 대한 가공을 수행하도록 공구가 부착된 가공체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 로봇팔부의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부를 가공 위치로 이송하도록 제어하는 로봇제어유닛; 및 상기 가공부의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부에 마련된 가공체의 끝단이 가공 위치에 위치하도록 제어하는 가공제어유닛를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가공체의 끝단의 위치 및 가공 위치의 변위를 검출하도록 마련된 검출부를 더 포함하며, 상기 검출부는 상기 로봇제어유닛에 의해 상기 로봇팔부가 움직인 후에, 상기 가공체의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 검출하여 상기 가공제어유닛에 제공하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법에 있어서, a) 상기 로봇팔부가 상기 가공부를 상기 가공 위치로 이송시키는 단계; b) 상기 로봇팔부에 의해 이송된 상기 가공부의 끝단의 위치를 검출하는 단계; 및 c) 검출된 상기 가공부의 끝단의 위치가 상기 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 상기 가공부의 위치를 미세 조절하는 단계를 포함하며, 상기 가공부는 상기 로봇팔부의 단부에 x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 결합되어, 상기 로봇팔부가 고정된 상태에서 미세 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 로봇팔부는 상기 로봇제어유닛에 의해 상기 가공부를 가공 위치로 이송시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 검출부에 의해 상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위가 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위는 상기 로봇제어유닛에 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가공부의 끝단의 위치는, 검출부에 의해 제공된 상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 비교하여, 상기 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 미세 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 제어 시스템을 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 유연한 로봇팔을 이용하여 신속하고 정밀하게 가공을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 끝단에 가공부가 부착된 로봇팔부가 가공부를 대략적인 가공 위치로 이동시키면, 가공부는 로봇팔부와 별도로 움직여서 가공 위치와 대응되는 위치로 정밀하게 이동하여 위치될 수 있다. 이때, 가공부는 로봇팔부와 별도로 제어되어 움직이고 소형이기 때문에 미세조절을 수행하기가 로봇팔부보다 단순하고 신속하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 예시도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치(100)는 로봇팔부(110), 가공부(120), 제어부(130) 및 검출부(140)를 포함한다.
상기 로봇팔부(110)는 상기 가공부(120)를 가공 위치로 이송하도록 마련되며, 회전유닛(111), 제1 암유닛(112), 제2 암유닛(113) 및 제3 암유닛(114)를 포함한다.
상기 회전유닛(111)은 로봇팔부(110)의 최하단에 위치하며, 하부에 피가공재의 길이 방향으로 연장 형성된 가이드부(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고, 상기 회전유닛(111)은 상기 가이드부에 안착 및 결합되어 상기 가이드부를 따라 슬라이딩되도록 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 회전유닛(111)은 상기 로봇팔부(110)가 기설정된 가공 위치로 이동하도록 할 수 있다.
또한, 상기 회전유닛(111)은 중심을 기준으로 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 회전유닛(111)은 기설정된 가공 위치로 슬라이딩하여 이동된 후에, 상기 가공부(120)가 피가공재를 향하도록 회전될 수 있다. 특히, 상기 회전유닛(111)은 상기 가공부(120)가 기설정된 가공 위치의 상측에 위치하도록 회전될 수 있다.
그리고, 상기 피가공재는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)일 수 있으나, 상기 피가공재의 종류를 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 제1 암유닛(112)은 소정의 길이를 갖는 바 형태로 마련될 수 있으며, 일단부가 상기 회전유닛(111)에 결합되되, 상기 회전유닛(111)을 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되도록 마련될 수 있다.
상기 제2 암유닛(113)은 소정의 길이를 갖고, 상기 제1 암유닛(112)의 타단부에 일단부가 결합되며, 상기 제1 암유닛(112)의 타단부를 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되도록 마련될 수 있다.
상기 제3 암유닛(114)은 상기 제2 암유닛(113)의 타단부에 일단부가 결합되며, 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 제3 암유닛(114)의 타단부는 상기 제3 암유닛(114)의 일단부와 수직한 방향을 향하도록 절곡되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제3 암유닛(114)의 타단부에는 상기 가공부(120)가 결합되도록 마련될 수 있다.
상기와 같이 마련된 제1 암유닛(112) 내지 제3 암유닛(114)은 상기 가공부(120)가 기설정된 가공위치로 이동하여 피가공재에 대한 가공을 수행하도록 개별적으로 회동 또는 회전 가능하게 마련될 수 있다.
상기 가공부(120)는 피가공재에 대한 가공을 수행하도록 마련되며, 상기 로봇팔부(110)의 끝단부에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 가공부(120)는 가공부몸체(121) 및 가공체(122)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가공부몸체(121)는 상기 로봇팔부(110)에 결합된 상태에서, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 가공부몸체(121)는 상기 로봇팔부(110)에 결합된 상태에서, x축 방향인 일측 및 타측으로 이동되거나, y축 방향인 전방 및 후방으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 그리고, 상기 가공부몸체(121)는 z축 방향인 높이가 제어될 수 있으며, 일방향 및 타방향으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.
상기 가공체(122)는 상기 가공부몸체(121)에 결합되어 상기 피가공재에 대한 가공을 수행하도록 공구가 부착된 상태로 마련될 수 있다.
상기 가공부몸체(121)는 상기 가공체(122)의 끝단이 상기 가공 위치에 위치하도록 제어될 수 있다.
상기 제어부(130)는 상기 가공부(120) 및 상기 로봇팔부(110)의 위치를 제어하도록 마련될 수 있으며, 로봇제어유닛(131) 및 가공제어유닛(132)을 포함한다.
상기 로봇제어유닛(131)은 상기 로봇팔부(110)의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부(120)를 가공 위치로 이송하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 로봇제어유닛(131)은 상기 회전유닛(111), 상기 제1 암유닛(112), 상기 제2 암유닛(113) 및 상기 제3 암유닛(114)을 제어하여 상기 가공체(122)의 끝단을 가공 위치 상에 위치되도록 제어할 수 있다.
상기 가공제어유닛(132)은 상기 가공부(120)의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부(120)에 마련된 가공체(122)의 끝단이 가공 위치에 위치하도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 가공제어유닛(132)은 상기 가공 위치 상에 위치한 상기 가공체(122)의 끝단이 보다 정밀하게 가공 위치에 위치될 수 있도록 상기 가공부몸체(121)를 제어하도록 마련될 수 있다.
상기 검출부(140)는 상기 가공체(122)의 끝단의 위치 및 가공 위치의 변위를 검출하도록 마련될 수 있다.
상기 검출부(140)는 레이저 기구를 이용한 검출장치 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 검출부(140)는 상기 로봇제어유닛(131)에 의해 상기 로봇팔부(110)가 움직인 후에, 상기 가공체(122)의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 검출하여 상기 가공제어유닛(132)에 제공하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 가공제어유닛(1320)은 제공받은 상기 가공체(122)의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 검출하고 이들 변위의 오차를 연산하여 상기 가공부몸체(121)를 이동시킴으로써, 상기 가공체(122)의 끝단이 기설정된 상기 가공 위치에 위치하도록 정밀하게 제어할 수 있다.
이하, 전술한 바와 같이 마련된 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치(100)의 작동방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 더 참조하면, 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법은 먼저, 로봇팔부가 가공부를 가공 위치로 이송시키는 단계(S210)를 수행할 수 있다.
로봇팔부가 가공부를 가공 위치로 이송시키는 단계(S210)에서, 상기 로봇팔부(110)는 상기 로봇제어유닛(131)에 의해 제어되어 상기 가공부(120)를 가공 위치로 이송시킬 수 있다.
이때, 상기 로봇팔부(110)는 유연하긴 하나, 정밀하게 상기 가공부(120)가 상기 가공 위치에 위치하도록 할 수는 없다. 즉, 상기 로봇팔부(110)는 상기 가공부(120)가 가공 위치 부근에 위치하도록 할 수 있다.
로봇팔부가 가공부를 가공 위치로 이송시키는 단계(S210) 이후에는, 로봇팔부에 의해 이송된 가공부의 끝단의 위치를 검출하는 단계(S220)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 로봇팔부에 의해 이송된 가공부의 끝단의 위치를 검출하는 단계(S220)에서는, 상기 검출부(140)에 의해 상기 가공부(120)의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위가 검출될 수 있다. 그리고 검출된 상기 가공부(120)의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위는 상기 로봇제어유닛(131)에 제공될 수 있다.
로봇팔부에 의해 이송된 가공부의 끝단의 위치를 검출하는 단계(S220) 이후에는, 검출된 가공부의 끝단의 위치가 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 가공부의 위치를 미세 조절하는 단계(S230)가 수행될 수 있다.
검출된 가공부의 끝단의 위치가 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 가공부의 위치를 미세 조절하는 단계(S230)에서, 상기 가공부(120)의 끝단의 위치는, 상기 검출부(140)에 의해 제공된 상기 가공부(120)의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 비교하여, 상기 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 미세 조절될 수 있다.
이처럼 마련된 본 발명은, 상기 로봇팔부(110)를 이용하여 신속하게 상기 가공부(120)를 가공 위치로 이송하고, 미세한 위치 오차는 상기 로봇팔부(110)가 고정된 상태에서 독립적으로 구동되는 상기 가공부(120)에 의해 조절됨으로써, 피가공재에 대한 신속하고 정밀한 가공이 이루어지도록 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치
110: 로봇팔부
111: 회전유닛
112: 제1 암유닛
113: 제2 암유닛
114: 제3 암유닛
120: 가공부
121: 가공부몸체
122: 가공체
130: 제어부
131: 로봇제어유닛
132: 가공제어유닛
140: 검출부

Claims (11)

  1. 피가공재에 대한 가공을 수행하는 가공부;
    상기 가공부를 가공 위치로 이송하는 로봇팔부; 및
    상기 가공부 및 상기 로봇팔부의 위치를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 가공부는 상기 로봇팔부의 단부에 결합되되, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇팔부는,
    일방향 및 타방향으로 회전 가능하도록 마련되는 회전유닛;
    상기 회전유닛에 일단부가 결합되며, 상기 회전유닛을 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되는 제1 암유닛;
    제1 암유닛의 타단부에 일단부가 결합되며, 상기 제1 암유닛을 회동축으로 하여 전방 또는 후방으로 회동되는 제2암유닛; 및
    상기 제2 암유닛의 타단부에 일단부가 결합되며, 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하도록 마련되는 제3 암유닛;
    상기 제3 암유닛에는 상기 가공부가 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공부는,
    상기 로봇팔부에 결합되며, x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 마련된 가공부몸체; 및
    상기 가공부몸체에 결합되어 상기 피가공재에 대한 가공을 수행하도록 공구가 부착된 가공체를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 로봇팔부의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부를 가공 위치로 이송하도록 제어하는 로봇제어유닛; 및
    상기 가공부의 움직임을 제어하도록 마련되며, 상기 가공부에 마련된 가공체의 끝단이 가공 위치에 위치하도록 제어하는 가공제어유닛를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가공체의 끝단의 위치 및 가공 위치의 변위를 검출하도록 마련된 검출부를 더 포함하며,
    상기 검출부는 상기 로봇제어유닛에 의해 상기 로봇팔부가 움직인 후에, 상기 가공체의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 검출하여 상기 가공제어유닛에 제공하도록 마련된 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치.
  6. 제 1 항에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법에 있어서,
    a) 상기 로봇팔부가 상기 가공부를 상기 가공 위치로 이송시키는 단계;
    b) 상기 로봇팔부에 의해 이송된 상기 가공부의 끝단의 위치를 검출하는 단계; 및
    c) 검출된 상기 가공부의 끝단의 위치가 상기 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 상기 가공부의 위치를 미세 조절하는 단계를 포함하며,
    상기 가공부는 상기 로봇팔부의 단부에 x축, y축 z축 이동 및 회전이 가능하도록 결합되어, 상기 로봇팔부가 고정된 상태에서 미세 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서,
    상기 로봇팔부는 상기 로봇제어유닛에 의해 상기 가공부를 가공 위치로 이송시키는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    검출부에 의해 상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위가 검출되는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위는 상기 로봇제어유닛에 제공되는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서,
    상기 가공부의 끝단의 위치는, 검출부에 의해 제공된 상기 가공부의 끝단의 위치 및 상기 가공 위치의 변위를 비교하여, 상기 가공 위치에 보다 정밀하게 위치하도록 미세 조절되는 것을 특징으로 하는 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 작동방법.
  11. 제 1 항에 따른 로봇팔을 이용한 정밀 가공장치의 제어 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981734A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 上海岭先机器人科技股份有限公司 一种柔性全自动缝纫机器人

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060021275A (ko) 2005-12-30 2006-03-07 주식회사 투엠테크 로봇팔을 이용한 비 스테이지방식의 레이저 리페어 장치
JP5979618B2 (ja) * 2013-02-20 2016-08-24 株式会社Ihi 力制御ロボットとその制御方法
KR101665935B1 (ko) 2014-11-07 2016-10-17 한국생산기술연구원 이온빔 전하밀도의 공간 산포 균일화를 위한 전극구조를 구비하는 이온빔가공장치 및 이를 이용한 기판가공방법
KR101671736B1 (ko) 2015-06-02 2016-11-03 한국생산기술연구원 탄소섬유강화플라스틱(cfrp) 부품에 대한 광학 검사 방법
KR101709577B1 (ko) 2015-08-26 2017-03-09 한국생산기술연구원 잔류 진동 제어 시스템과 이를 이용한 광학 검사 장치 및 후가공 장치
KR101717629B1 (ko) 2014-10-08 2017-03-20 한국생산기술연구원 이온빔에너지의 다단제어가 가능한 이온빔가공장치 및 이를 이용한 기판가공방법
JP2017056521A (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 セイコーエプソン株式会社 ロボット、制御装置およびロボットシステム
KR101759178B1 (ko) 2016-05-27 2017-07-20 한국생산기술연구원 반력보상모듈을 갖는 생산 장비 및 이를 이용한 진동 제어방법
KR101789673B1 (ko) 2016-10-31 2017-11-20 한국생산기술연구원 로봇 가공부하 진동 저감장치 및 이를 이용한 진동 저감방법
KR101843860B1 (ko) 2016-09-06 2018-03-30 한국생산기술연구원 공구 마모 및 가공 결함의 동시 검사가 용이한 가공 장비 및 이를 이용한 동시 검사 방법
KR101864751B1 (ko) 2015-05-29 2018-06-08 한국생산기술연구원 모니터링 센서를 이용한 탄소섬유강화 플라스틱 스택 가공 방법
KR101864718B1 (ko) 2016-10-28 2018-07-13 한국생산기술연구원 유연가이드기구를 구비하는 가공부하 상쇄 진동저감 장치 및 이를 이용한 진동저감 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071760A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Ricoh Co Ltd 組立ロボット
WO2006056255A2 (de) * 2004-11-19 2006-06-01 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Roboterhand mit einer hydraulikeinheit, deren speicherraum ein variierbares ausgleichsvolumen hat
KR101273118B1 (ko) * 2006-09-29 2013-06-13 현대중공업 주식회사 2중구조의 다관절 로봇
KR20110053398A (ko) * 2009-11-15 2011-05-23 공석태 레이저빔경로를갖는 스카라로봇 및 2중 로봇작업방법
JPWO2016129526A1 (ja) * 2015-02-12 2017-11-24 並木精密宝石株式会社 エンドエフェクタ及びロボット

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060021275A (ko) 2005-12-30 2006-03-07 주식회사 투엠테크 로봇팔을 이용한 비 스테이지방식의 레이저 리페어 장치
JP5979618B2 (ja) * 2013-02-20 2016-08-24 株式会社Ihi 力制御ロボットとその制御方法
KR101717629B1 (ko) 2014-10-08 2017-03-20 한국생산기술연구원 이온빔에너지의 다단제어가 가능한 이온빔가공장치 및 이를 이용한 기판가공방법
KR101665935B1 (ko) 2014-11-07 2016-10-17 한국생산기술연구원 이온빔 전하밀도의 공간 산포 균일화를 위한 전극구조를 구비하는 이온빔가공장치 및 이를 이용한 기판가공방법
KR101864751B1 (ko) 2015-05-29 2018-06-08 한국생산기술연구원 모니터링 센서를 이용한 탄소섬유강화 플라스틱 스택 가공 방법
KR101671736B1 (ko) 2015-06-02 2016-11-03 한국생산기술연구원 탄소섬유강화플라스틱(cfrp) 부품에 대한 광학 검사 방법
KR101709577B1 (ko) 2015-08-26 2017-03-09 한국생산기술연구원 잔류 진동 제어 시스템과 이를 이용한 광학 검사 장치 및 후가공 장치
JP2017056521A (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 セイコーエプソン株式会社 ロボット、制御装置およびロボットシステム
KR101759178B1 (ko) 2016-05-27 2017-07-20 한국생산기술연구원 반력보상모듈을 갖는 생산 장비 및 이를 이용한 진동 제어방법
KR101843860B1 (ko) 2016-09-06 2018-03-30 한국생산기술연구원 공구 마모 및 가공 결함의 동시 검사가 용이한 가공 장비 및 이를 이용한 동시 검사 방법
KR101864718B1 (ko) 2016-10-28 2018-07-13 한국생산기술연구원 유연가이드기구를 구비하는 가공부하 상쇄 진동저감 장치 및 이를 이용한 진동저감 방법
KR101789673B1 (ko) 2016-10-31 2017-11-20 한국생산기술연구원 로봇 가공부하 진동 저감장치 및 이를 이용한 진동 저감방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981734A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 上海岭先机器人科技股份有限公司 一种柔性全自动缝纫机器人

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