KR20220019618A - A car washing robot based manipulator - Google Patents

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KR20220019618A
KR20220019618A KR1020210076056A KR20210076056A KR20220019618A KR 20220019618 A KR20220019618 A KR 20220019618A KR 1020210076056 A KR1020210076056 A KR 1020210076056A KR 20210076056 A KR20210076056 A KR 20210076056A KR 20220019618 A KR20220019618 A KR 20220019618A
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arm
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drive shaft
seat
manipulator
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KR1020210076056A
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Korean (ko)
Inventor
지안송 장
지셩 시에
수동 벤
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지앙수 위에다 인베스트먼트 컴퍼니 리미티드
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Abstract

The invention relates to the technical field of mechanical equipment, and particularly provides a manipulator-based car washing robot. The car washing robot comprises a support column and a six-axis manipulator. A front-back moving sliding rail and a front-back moving rack are installed in a lower end of the support column. An up-down moving sliding rail, an up-down moving rack, a rack base plate, and a front-back servo motor are mounted on the support column. A manipulator mounting plate and an up-down servo motor are mounted at a lower end of the six-axis manipulator. A brush and a laser ranging sensor are mounted at the head of the six-axis manipulator. The support column is slidably installed on the front-back moving sliding rail. The front-back servo motor and the up-down servo motor are combined with gears and the racks so that the manipulator moves at any point in the length and height directions of a car body, and thus car washing is more thorough. The laser ranging sensor can determine the distance between the manipulator brush and the car body. The rotating speed of the brush can be changed according to requirements to adjust the rotating speed and the wiping efficiency of the brush.

Description

매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇{A car washing robot based manipulator}A car washing robot based manipulator

본 발명은 기계 설비 분야에 관한 것으로, 특히 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of machinery, and more particularly, to a manipulator-based car washing robot.

기존 중국 및 해외의 세차 기술은 주로 손세차, 방문 서비스를 실현할 수 있는 이동식 소형 세차 장비, 갠트리 세차기 세차, 터널식 세차기 세차, 비접촉 반 손세차 등이 있다. 상기 장비와 기술은 중국에서 모두 사용되고 있지만 중국의 주류인 세차방식은 아직도 인공세차이다.CN201520755945.4는 갠트리형 세차기를 개시하였고; CN201520729503.2는 비접촉식 세차기를 개시하였고;CN201420674861.3은 터널식 세차기를 개시하였다. 위의 세 가지는 현재 주류인 자동 세차 모드 방식이지만, 이러한 세차 방식에는 손세차의 세차 효율이 비교적 낮고 수자원을 비교적 많이 소모하며;갠트리 세차기, 터널식 세차기 등을 통한 세차는 깨끗하지 않고 철저하지 않으며, 차량 페인트에 손상이 있으며, 세차기구의 설치 면적이 큰 등 여러 문제가 존재한다.Existing car wash technologies in China and abroad mainly include hand wash, portable small car wash equipment that can realize door-to-door service, gantry car wash car wash, tunnel car wash car wash, and non-contact semi-hand wash. Although the above equipment and technology are all used in China, the mainstream car washing method in China is still artificial car washing. CN201520755945.4 discloses a gantry type car wash; CN201520729503.2 discloses a non-contact car wash; CN201420674861.3 discloses a tunnel car wash. The above three are the current mainstream automatic car washing mode methods, but in these car washing methods, the car washing efficiency of hand car washing is relatively low and water resource consumption is relatively low; washing through a gantry car wash, a tunnel car wash, etc. There are several problems, such as damage to the paint, and a large installation area of the car wash.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는: 세차 기구의 세차가 깨끗하지 않고 철저하지 않으며 차량 페인트에 손상이 있고 설치 면적이 큰 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇을 제공한다.The technical problem to be solved by the present invention is: In order to solve the problem that the washing of the car wash mechanism is not clean and thorough, the vehicle paint is damaged, and the installation area is large, the present invention provides a manipulator-based car washing robot .

본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해 채택한 기술방안은: 지지 기둥과 6축 매니퓰레이터(manipulator)를 포함하고, 상기 지지 기둥의 하단에는 전후 이동 슬라이드 레일과 전후 이동 래크가 설치되어 있고, 상기 지지 기둥에는 상하 이동 슬라이드 레일, 상하 이동 래크 및 전후 서보모터가 장착되어 있고,상기6축 매니퓰레이터(manipulator) 하단에는 매니퓰레이터(manipulator) 설치판과 상하 서보모터가 설치되어 있고, 상기6축 매니퓰레이터(manipulator)의 헤드에는 브러쉬와 레이저 거리 측정 센서가 설치되어 있고,상기 지지 기둥의 하단 양측은 상기 전후 이동 슬라이드 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있으며, 상기 전후 서보모터에는 기어가 장착되어 있고, 전후 서보모터의 기어는 전후 이동 래크와 맞물리고, 상기 전후 서보모터는 상기 지지 기둥을 전후 이동 슬라이드 레일에 따라 이동 하도록 구동하고, 상기 매니퓰레이터(manipulator) 설치판의 양측은 상기 상하 이동 슬라이드 레일 위에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있으며, 상기 상하 서보모터에는 기어가 장착되어 있고, 상하 서보모터의 기어는 상하 이동 래크와 맞물리며;The technical solution adopted to solve the technical problem of the present invention includes: a support column and a six-axis manipulator, and a forward and backward movement slide rail and a forward and backward movement rack are installed at the lower end of the support column, and the support column has A vertical movement slide rail, a vertical movement rack, and a front and rear servo motor are mounted, and a manipulator mounting plate and a vertical servo motor are installed at the bottom of the 6-axis manipulator, and the head of the 6-axis manipulator is installed with a brush and a laser distance measuring sensor, both lower ends of the support pillar are slidably mounted on the front and rear moving slide rails, the front and rear servomotors are equipped with gears, and the front and rear servomotors are equipped with gears. Engaged with a moving rack, the front/rear servomotor drives the support column to move along the front/rear moving slide rail, and both sides of the manipulator mounting plate are slidably mounted on the vertical moving slide rail, the The upper and lower servomotors are equipped with gears, and the gears of the upper and lower servomotors are engaged with the vertical movement rack;

상기 브러쉬의 하단에는 구동 모터가 장착되어 있고, 상기 구동 모터의 출력축은 상기 브러쉬에 연결되고, 상기 레이저 거리 측정 센서는 상기 브러쉬의 양측에 설치 되어있고;a driving motor is mounted on the lower end of the brush, an output shaft of the driving motor is connected to the brush, and the laser distance measuring sensor is installed on both sides of the brush;

상기 6축 매니퓰레이터(manipulator)는 회전 받침대, 메인 암, 서브 암 및 헤드 어셈블리를 포함하고, 상기 회전 받침대에는 받침대 모터, 터빈 웜 기구 및 회전부가 장착되어 있고, 상기 받침대 모터와 상기 터빈 웜 기구의 웜은 축 커플링으로 연결되고, 상기 터빈 웜 기구의 터빈 중심은 터빈축을 통해 상기 회전부와 고정 연결되며, 상기 메인 암은 상기 회전부에 힌지조인트 되어 있고, 메인 암과 회전부가 힌지조인트된 부분에 메인 암 모터가 장착되어 있고, 상기 메인 암 모터는 상기 메인 암을 구동하여 메인 암과 회전부의 힌지축을 따라 회전 시킬수 있고, 상기 서브 암은 상기 메인 암 상단에 설치되고, 상기 헤드 어셈블리는 상기 서브 암에 설치된다.The six-axis manipulator includes a rotating pedestal, a main arm, a sub-arm and a head assembly, and the rotating pedestal is equipped with a pedestal motor, a turbine worm mechanism and a rotating part, and the pedestal motor and a worm of the turbine worm mechanism is connected by a shaft coupling, the turbine center of the turbine worm mechanism is fixedly connected to the rotating unit through a turbine shaft, the main arm is hinged to the rotating unit, and the main arm and the rotating unit are hinged to the main arm. a motor is mounted, and the main arm motor drives the main arm to rotate the main arm and the rotating part along a hinge axis, the sub-arm is installed on the upper end of the main arm, and the head assembly is installed on the sub-arm do.

바람직하게는, 상기 서브 암과 상기 메인 암이 설치되는 곳에 서브 암 시트가 설치되어 있고, 상기 서브 암은 상기 서브 암 시트 내에 회전 가능하게 설치되며, 상기 서브 암 시트는 상기 메인 암의 상단과 힌지조인트되어 레버를 형성하고, 상기 메인 암에는 서브 암 모터와 크랭크 로커 기구가 장착되어 있고, 상기 서브 암 모터의 출력축은 크랭크 로커 기구를 통해 상기 서브 암 시트에 연결되고, 상기 서브 암 모터는 회전하여 크랭크 로커 기구를 구동 및 이동시키고, 크랭크 로커 기구의 연결봉을 통해 서브 암 시트가 서브 암 시트와 메인 암의 힌지 축을 따라 회전하도록 밀어, 서브 암 시트에 있는 서브 암이 상하로 흔들리게 한다.Preferably, a sub-arm seat is installed where the sub-arm and the main arm are installed, the sub-arm is rotatably installed in the sub-arm seat, and the sub-arm seat includes an upper end of the main arm and a hinge jointed to form a lever, the main arm is equipped with a sub-arm motor and a crank rocker mechanism, the output shaft of the sub-arm motor is connected to the sub-arm seat through the crank rocker mechanism, and the sub-arm motor rotates to It drives and moves the crank rocker mechanism, and pushes the sub-arm seat to rotate along the hinge axis of the sub-arm seat and the main arm through the connecting rod of the crank rocker mechanism, so that the sub-arm in the sub-arm seat swings up and down.

바람직하게는, 상기 서브 암은 제1모터, 제2모터, 제3모터, 제1구동축, 제2구동축, 제3구동축 및 헬리컬 기어 세트를 포함하고, 상기 제1구동축, 제2구동축 및 제3구동축은 서로 중첩 되고,제1구동축, 제2구동축 및 제3구동축은 모두 상기 서브 암 시트에 회전 가능하게 장착되고, 제1모터, 제2모터 및 제3모터는 각각 스퍼 기어를 통해 제1구동축, 제2구동축 및 제3구동축이 회전하도록 구동하고, 상기 제1구동축, 제2구동축 및 제3구동축은 헬리컬 기어 세트를 통해 헤드 어셈블리에 연결된다.Preferably, the sub-arm includes a first motor, a second motor, a third motor, a first drive shaft, a second drive shaft, a third drive shaft, and a helical gear set, and the first drive shaft, the second drive shaft and the third The drive shafts overlap each other, the first drive shaft, the second drive shaft, and the third drive shaft are all rotatably mounted on the sub-arm seat, and the first motor, the second motor and the third motor are respectively connected to the first drive shaft through a spur gear. , a second drive shaft and a third drive shaft are driven to rotate, and the first drive shaft, the second drive shaft and the third drive shaft are connected to the head assembly through a helical gear set.

바람직하게는, 상기 헤드 어셈블리는 연결 시트, 스윙 시트 및 브러쉬 시트를 포함하고, 상기 연결 시트는 상기 제1구동축의 앞끝에 고정되고, 상기 스윙 시트는 상기 연결 시트에 힌지조인트되어 있고, 상기 스윙 시트는 헬리컬 기어를 통해 상기 제2구동축과 맞물리고, 상기 브러쉬 시트는 상기 스윙 시트의 앞끝에 회전 가능하게 설치되고, 상기 브러쉬 시트는 헬리컬 기어를 통해 상기 제3구동축과 연결되고, 상기 브러쉬는 상기 브러쉬 시트에 장착된다.Preferably, the head assembly includes a connection seat, a swing seat, and a brush seat, the connection sheet is fixed to a front end of the first drive shaft, the swing seat is hinged to the connection seat, and the swing seat is engaged with the second drive shaft through a helical gear, the brush sheet is rotatably installed at the front end of the swing seat, the brush sheet is connected to the third drive shaft through a helical gear, and the brush is the brush mounted on the seat

바람직하게는, 상단 카메라를 더 포함하고, 상기 상단 카메라는 차량의 주차 위치의 앞위쪽에 설치된다.Preferably, it further comprises an upper camera, wherein the upper camera is installed at the front and the upper side of the parking position of the vehicle.

본 발명의 유익한 효과는, 전후 서보모터가 기어 및 래크 기구와 결합하여, 매니퓰레이터(manipulator)가 차체의 길이 방향을 따라 임의의 지점으로 이동할 수 있도록 하고; 상하 서보모터가 기어 및 래크 기구와 결합하여, 매니퓰레이터(manipulator)가 차체의 수직 방향을 따라 임의의 점에서 이동 할 수 있도록 하고; 6축 매니퓰레이터(manipulator)는 시스템이 제공하는 자동차의 전체 치수 파라미터에 따라 움직이고; 레이저 거리 측정 센서는 매니퓰레이터(manipulator) 브러쉬와 차체 사이의 거리를 판단하고 세차 로봇이 안전범위 내에서 움직이는 지 여부를 판단 할 수 있으며; 브러쉬의 하단에 설치된 구동 모터는 브러쉬를 회전시키고, 요구에 따라 회전 속도를 조절하여,브러쉬의 회전 속도와 닦는 효율을 조절 할 수 있고; 6축 매니퓰레이터(manipulator)는 수평시트와 지지 기둥에 기반하여 차량의 일측에서 움직이므로 장비 설치에 필요되는 공간을 감소하였다.Advantageous effects of the present invention are that the front and rear servomotors are combined with the gear and rack mechanism, so that the manipulator can move to any point along the longitudinal direction of the vehicle body; an up-and-down servomotor is combined with the gear and rack mechanism, so that the manipulator can move at any point along the vertical direction of the vehicle body; A six-axis manipulator moves according to the overall dimensional parameters of the vehicle provided by the system; The laser distance measuring sensor can determine the distance between the manipulator brush and the vehicle body and determine whether the car washing robot is moving within a safe range; The drive motor installed at the bottom of the brush rotates the brush and adjusts the rotation speed according to the demand, so that the rotation speed of the brush and the cleaning efficiency can be adjusted; Since the 6-axis manipulator moves from one side of the vehicle based on the horizontal seat and support pillar, the space required for equipment installation is reduced.

아래에 도면 및 실시예를 통하여 본 발명에 대해 진일보로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇의 전체 구조의 개략도이고;
도 2는 본 발명에 따른 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇의 브러시 구조의 개략도이고;
도 3은 본 발명에 따른 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇의6축 매니퓰레이터(manipulator)의 전체 구조의 개략도이고;
도 4는 도 3의 A-A에서의 반 단면 구조의 개략도이고;
도 5는 도 4의 B를 확대한 도면이고;
도 6은 본 발명에 따른 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇의 상단 카메라의 작동 위치의 개략도이다.
The present invention will be further described with reference to the drawings and examples below.
1 is a schematic diagram of the overall structure of a manipulator-based car wash robot according to the present invention;
Fig. 2 is a schematic diagram of a brush structure of a manipulator-based car washing robot according to the present invention;
3 is a schematic diagram of the overall structure of a six-axis manipulator of a manipulator-based car wash robot according to the present invention;
Fig. 4 is a schematic diagram of the half-section structure in AA of Fig. 3;
Fig. 5 is an enlarged view of Fig. 4B;
6 is a schematic diagram of an operating position of a top camera of a manipulator-based car wash robot according to the present invention.

아래에 본 발명의 실시예를 자세하게 설명하고, 상기 실시예의 예시는 도면에 나타나며, 그중 시종일관하게 동일하거나 유사한 기호는 동일하거나 유사한 소자 또는 동일하거나 유사한 기능을 가지고 있는 소자를 표시한다. 아래에 도면을 참고로 한 실시예는 예시적인 것이고, 단지 본 발명을 해석하기 위한 것 일뿐, 본 발명에 대한 제한으로 이해하면 안된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail below, and examples of the embodiments are shown in the drawings, among which the same or similar symbols consistently indicate the same or similar elements or elements having the same or similar functions. The embodiments with reference to the drawings below are illustrative and are only for interpreting the present invention, and should not be construed as limitations on the present invention.

본 발명의 설명에서 사용되는 용어 "중심", "세로", "가로", "길이", "폭", "두께", "상", "하", "전","후","좌","우","수직 ","수평 ","상단","하단","내부 ","외부 ","축 방향","반경 방향","원주방향 " 등이 표시하는 방향 또는 위치 관계는 도면에 표시된 방향 또는 위치 관계를 기반으로 하며, 다만 본 발명을 쉽게 설명하기 위한 것 일뿐, 상기 장치 또는 소자가 특정 방위를 구비하여 특정 방위의 구조를 이루거나 조작을 요구하는 것이 아니므로, 본 발명에 대한 제한으로 이해하면 안된다.Terms used in the description of the present invention "center", "length", "width", "length", "width", "thickness", "top", "bottom", "before", "after", "left" direction indicated by ","right","vertical","horizontal","top","bottom","inside","outside","axial","radial","circumferential", etc.; The positional relationship is based on the direction or positional relationship shown in the drawings, and it is only for easy explanation of the present invention, and the device or element does not have a specific orientation to form a structure in a specific orientation or to require manipulation. , should not be construed as limitations on the present invention.

또한, 용어 "제1", "제2"등은 설명 목적으로 만 사용되며 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 이해하면 안된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 달리 명확하게 명시되고 제한되지 않는 한 "서로 연결"및 "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 함을 유의해야 하며, 예를 들어 고정 연결일 수 있고, 분리 가능하게 연결되거나 또는 일체로 연결될 수도 있고; 기계적으로 연결 될 수 있고, 전기적 연결 일 수도 있으며; 직접 서로 연결 될 수도 있고,중간 매체를 통해 간접적으로 서로 연결 될 수도 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명에서 상술한 용어가 구체적인 상황에서 어떠한 의미를 가지는지 이해할수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 특별히 명시하지 않는 한 "여러개"는 2 개 또는 2개이상을 의미한다.Also, the terms “first”, “second”, etc. are used for descriptive purposes only and should not be construed as indicating or implying a relative importance. In describing the present invention, it should be noted that the terms "connected to each other" and "connected" should be understood in a broad sense unless explicitly specified and limited otherwise, for example, may be a fixed connection, and may be separably may be connected or integrally connected; It can be mechanically connected, it can also be electrical; They can be directly connected to each other or indirectly connected to each other through an intermediate medium. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand what the meaning of the terms described above in the present invention is in specific situations. In addition, in the description of the present invention, "several" means two or more than two, unless otherwise specified.

도1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명은 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇의 실시예를 제공하며, 지지 기둥(2)과 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)를 포함하고, 상기 지지 기둥(2)의 하측에는 수평 시트(1)가 설치되고, 수평 시트(1)에는 전후 이동 슬라이드 레일(4)과 전후 이동 래크(5)가 설치되어 있고, 지지 기둥(2)에는 상하 이동 슬라이드 레일(6), 상하 이동 래크(7), 래크 플레이트(8), 및 전후 서보모터(9)가 장착되어 있고, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3) 하단에는 매니퓰레이터(manipulator) 설치판(10)과 상하 서보 모터가(11) 설치되어 있고, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)의 헤드에는 브러쉬(12)와 레이저 거리 측정 센서(13)가 설치되어 있고, 브러쉬(12)의 하단에는 구동 모터(14)가 장착되어 있고, 레이저 거리 측정 센서(13)는 브러쉬의 양측에 설치되어 있으며, 레이저 거리 측정 센서(13)는 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)의 움직임을 제어하는 제어센터와 연결된다.1 to 6 , the present invention provides an embodiment of a manipulator-based car wash robot, comprising a support column 2 and a six-axis manipulator 3, the support column A horizontal seat 1 is installed on the lower side of (2), and a forward and backward movement slide rail 4 and a forward and backward movement rack 5 are installed on the horizontal seat 1, and the vertical movement slide rail is provided on the support column 2 (6), a vertical movement rack (7), a rack plate (8), and a front and rear servomotor (9) are mounted, and at the bottom of the 6-axis manipulator (3), a manipulator mounting plate (10) and A vertical servo motor 11 is installed, a brush 12 and a laser distance measuring sensor 13 are installed at the head of a 6-axis manipulator 3, and a driving motor ( 14) is mounted, the laser distance measuring sensor 13 is installed on both sides of the brush, and the laser distance measuring sensor 13 is connected to a control center that controls the movement of the 6-axis manipulator 3 .

지지 기둥(2) 하단 양측은 전후 이동 슬라이드 레일(4)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있으며, 전후 서보모터(9)에는 기어가 장착되어 있고, 전후 서보모터(9)의 기어는 전후 이동 래크(5)와 맞물리고, 전후 서보모터(9)는 지지 기둥(2)을 전후 이동 슬라이드 레일(4)을 따라 이동하도록 구동 할 수 있고, 매니퓰레이터(manipulator) 설치판(10)의 양측은 상하 이동 슬라이드 레일(6) 위에 슬라이딩 가능하게 장착되어 있으며, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)는 매니퓰레이터(manipulator) 설치판(10)에 고정되어 있고, 상하 서보모터(11)에는 기어가 장착되어 있고, 상하 서보모터(11)의 기어는 상하 이동 레일(7)과 맞물리고, 상하 서보모터(11)는6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)를 구동하여 상하 이동 슬라이드 레일(6)을 따라 움직이도록 하고, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)의 암 스팬 길이는 브러쉬(12)가 차량 양쪽의 섀시끝부분에 닿도록 지원한다. 전후 서보모터(9)가 기어를 통해 전후 이동 래크(5)와 결합된 설치는 매니퓰레이터(manipulator)가 차체의 길이방향에 따라 임의의 점에서 움직이게 할 수 있고; 상하 서보모터(11)가 기어를 통해 상하 이동 슬라이드 레일(7)과 결합된 설치는 매니퓰레이터(manipulator)가 수직방향을 따라 임의의 점에서 움직이게 할 수 있어; 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)의 세차 가능 범위를 증가시킬 수 있다.Both sides of the lower end of the support post (2) are slidably mounted on the slide rail (4) for forward and backward movement, and a gear is mounted on the front and rear servomotors 9, and the gears of the front and rear servomotors (9) move forward and backward on the rack (5) ), the front-rear servomotor 9 can drive the support post 2 to move along the front-rear moving slide rail 4, and both sides of the manipulator mounting plate 10 are vertically movable slide rails. (6) is slidably mounted on the top, a 6-axis manipulator (3) is fixed to the manipulator mounting plate (10), the upper and lower servomotors 11 are equipped with gears, and the upper and lower servos The gear of the motor 11 meshes with the vertical movement rail 7, and the vertical servomotor 11 drives a 6-axis manipulator 3 to move along the vertical movement slide rail 6, 6 The arm span length of the shaft manipulator (3) supports the brushes (12) in contact with the chassis ends on either side of the vehicle. The installation in which the forward and backward servomotors 9 are coupled with the forward and backward movement racks 5 via gears can cause the manipulator to move at any point along the longitudinal direction of the vehicle body; The installation in which the vertical servomotor 11 is coupled with the vertical movement slide rail 7 through a gear allows the manipulator to move at any point along the vertical direction; It is possible to increase the washable range of the 6-axis manipulator (3).

다른 실시 예에서, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)는 회전 받침대(301), 메인 암(302), 서브 암(303) 및 헤드 어셈블리(304)를 포함하고, 회전 받침대(301)에는 받침대 모터(3011), 터빈 웜 기구(3012) 및 회전부(3013)가 장착되어 있고, 받침대 모터(3011)와 터빈 웜 기구(3012)의 웜은 축 커플링으로 연결되고, 터빈 웜 기구(3012)의 터빈 중심은 터빈축을 통해 회전부(3013)와 고정 연결되며, 메인 암(302)은 회전부(3013)에 힌지조인트 되어 있고, 메인 암(302)과 회전부(3013)가 힌지조인트된 부분에 메인 암 모터(3021)가 장착되어 있고, 메인 암 모터(3021)는 메인 암(302)을 구동하여 메인 암(302)과 회전부(3013)의 힌지축을 축으로 회전 시킬수 있고 ,서브 암(305)은 메인 암(302) 상단에 설치되어 있다.In another embodiment, the six-axis manipulator 3 includes a rotating pedestal 301 , a main arm 302 , a sub-arm 303 and a head assembly 304 , and the rotating pedestal 301 includes a pedestal motor 3011, a turbine worm mechanism 3012 and a rotating part 3013 are mounted, the pedestal motor 3011 and the worm of the turbine worm mechanism 3012 are connected by a shaft coupling, and the turbine of the turbine worm mechanism 3012 The center is fixedly connected to the rotating unit 3013 through the turbine shaft, the main arm 302 is hinged to the rotating unit 3013, and the main arm 302 and the rotating unit 3013 are hinged to the main arm motor ( 3021) is mounted, the main arm motor 3021 drives the main arm 302 to rotate the hinge shaft of the main arm 302 and the rotating part 3013 as an axis, and the sub-arm 305 is the main arm ( 302) is installed at the top.

서브 암(303)이 메인 암(302)에 설치되는 곳에 서브 암 시트(305)가 설치되어 있고,서브 암(303)은 서브 암 시트(305) 안에 회전 가능하게 설치되며, 서브 암 시트(305)는 메인 암(302)의 상단과 힌지조인트되어 레버를 형성하고, 메인 암(302)에는 서브 암 모터(306)와 크랭크 로커 기구(307)가 장착되어 있고,서브 암 모터(306)의 출력축은 크랭크 로커 기구(307)를 통해 서브 암 시트(305)에 연결되고, 서브 암 모터(306)의 회전은 크랭크 로커 기구(307)가 이동하도록 구동하여, 크랭크 로커 기구(307)의 연결봉을 통해 서브 암 시트(305)가 서브 암(303)과 메인 암(302)의 힌지 축을 축으로 회전하도록 밀어, 서브 암 시트(305)에 장착된 서브 암(303)이 상하로 흔들리도록 하고; 서브 암(303)은 제1모터(3031), 제2모터(3032), 제3모터(3033), 제1구동축(3034), 제2구동축(3035), 제3구동축(3036) 및 헬리컬 기어 세트(3037)를 포함하고, 제1구동축(3034), 제2구동축(3035), 제3구동축(3036) 은 서로 중첩 되고, 세개의 구동축이 서로 중첩된 구조는, 매니퓰레이터(manipulator)가 차지하는 공간을 크게 줄이고, 제1구동축(3034), 제2구동축(3035), 및 제3구동축(3036)은 모두 회전 가능하게 서브 암 시트(305)에 장착되어 있고, 제1모터(3031), 제2모터(3032) 및 제3모터(3033)는 각각 스퍼 기어를 통해 제1구동축(3034), 제2구동축(3035), 및 제3구동축(3036) 이 회전하도록 구동한다.A sub-arm seat 305 is installed where the sub-arm 303 is installed on the main arm 302 , and the sub-arm 303 is rotatably installed in the sub-arm seat 305 , and the sub-arm seat 305 is rotatably installed in the sub-arm seat 305 . ) is hinge-joined with the upper end of the main arm 302 to form a lever, the main arm 302 is equipped with a sub-arm motor 306 and a crank rocker mechanism 307, and an output shaft of the sub-arm motor 306 is connected to the sub-arm seat 305 through the crank rocker mechanism 307, and rotation of the sub-arm motor 306 drives the crank rocker mechanism 307 to move, so that through the connecting rod of the crank rocker mechanism 307 pushing the sub-arm seat 305 to rotate about the hinge shafts of the sub-arm 303 and the main arm 302, so that the sub-arm 303 mounted on the sub-arm seat 305 swings up and down; The sub arm 303 includes a first motor 3031 , a second motor 3032 , a third motor 3033 , a first drive shaft 3034 , a second drive shaft 3035 , a third drive shaft 3036 , and a helical gear. A structure including a set 3037, in which the first drive shaft 3034, the second drive shaft 3035, and the third drive shaft 3036 overlap each other, and the three drive shafts overlap each other, a space occupied by a manipulator The first drive shaft 3034, the second drive shaft 3035, and the third drive shaft 3036 are all rotatably mounted on the sub-arm seat 305, and the first motor 3031, the second The motor 3032 and the third motor 3033 drive the first driving shaft 3034 , the second driving shaft 3035 , and the third driving shaft 3036 to rotate through the spur gears, respectively.

헤드 어셈블리(304)는 연결 시트(3041), 스윙 시트(3042) 및 브러쉬 시트(3043)를 포함하고, 연결 시트(3041)는 제1구동축의 앞끝에 고정되고, 스윙 시트(3042)는 연결 시트(3041)에 힌지조인트되어 있고, 스윙 시트(3042)는 헬리컬 기어를 통해 제2구동축(3035)과 맞물리고,브러쉬 시트(3043)는 스윙 시트(3042)의 앞끝에 회전 가능하게 설치되고, 브러쉬 시트(3043)는 헬리컬 기어를 통해 제3구동축(3036)과 연결되고, 브러쉬(12)는 브러쉬 시트(3043)에 장착된다. 헤드 어셈블리(304)가 작동하면 연결 시트(3041)와 제1구동축(3034)이 같은 축을 따라 회전하고, 스윙 시트(3042)는 제2구동축(3035)에 의해 구동되어 스윙 시트(3042)와 연결 시트(3041)사이의 힌지조인트를 따라 상하로 스윙하고, 제3구동축(3036)은 헬리컬 기어를 통해 브러쉬 시트(3043)가 스윙 시트(3042)내에서 회전하도록 구동한다.The head assembly 304 includes a connecting seat 3041 , a swing seat 3042 and a brush seat 3043 , the connecting seat 3041 is fixed to the front end of the first drive shaft, and the swing seat 3042 is the connecting seat It is hinged to the 3041, the swing seat 3042 is engaged with the second drive shaft 3035 through a helical gear, and the brush seat 3043 is rotatably installed at the front end of the swing seat 3042, and the brush The seat 3043 is connected to the third drive shaft 3036 through a helical gear, and the brush 12 is mounted on the brush seat 3043 . When the head assembly 304 operates, the connecting seat 3041 and the first driving shaft 3034 rotate along the same axis, and the swing seat 3042 is driven by the second driving shaft 3035 to connect the swing seat 3042 It swings up and down along the hinge joint between the seats 3041 , and the third drive shaft 3036 drives the brush seat 3043 to rotate within the swing seat 3042 through a helical gear.

상단 카메라(15)를 더 포함하고, 상단 카메라는 주차 위치의 앞위쪽에 설치된다.It further includes an upper camera 15, the upper camera is installed in the front and upper side of the parking position.

본 발명의 작동 원리는 다음과 같다: 도 6에 도시 된 바와 같이 세차가 필요한 경우, 차량을 먼저 지정된 위치에 주차 한 다음 상단 카메라(15)가 차량 앞부분 윤곽을 촬영하는 것을 통해 자동차의 전체 치수 파라미터를 획득하여 차량의 브랜드와 모델을 결정하고; 도1에 도시한 바와 같이, 전후 서보모터(9)는 작동하여 지지 기둥(2)이 자동차의 길이 방향을 따라 이동하도록 구동 하여,6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)가 자동차의 앞끝에서 뒤끝까지 쉽게 세차하도록 하며; 상하 서보 모터(11)는 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)가 자동차의 높이 방향을 따라 이동하도록 구동하여, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)가 자동차의 양측 및 윗부분을 쉽게 세차하도록 하며; 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)는 차량의 모델변수에 따라 회전 받침대(301), 메인 암(302), 서브 암(303) 및 헤드 어셈블리(304)의 각도를 조정하여 차량의 외형에 적응하고, 헤드 어셈블리(304)에 설치된 브러쉬(12)가 구동 모터(14)의 구동에 의해 회전세차를 진행하며, 구동 모터(14)는 수요에 따라 브러쉬(12)의 회전 속도를 조절하고, 세차과정에 브러쉬(12) 양측의 레이저 거리 측정 센서(13)는 시시각각 차량의 위치를 측정하여, 차량과 센서의 거리가 안전거리보다 작을 경우, 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)는 회전 받침대(301), 메인 암(302), 서브 암(303) 및 헤드 어셈블리(304)의 각도를 다시 조정하여 6축 매니퓰레이터(manipulator)(3)와 차량 사이의 거리를 조정하여 매니퓰레이터(manipulator)에 의한 차량 손상을 방지한다.The working principle of the present invention is as follows: as shown in Fig. 6, when a car wash is required, the vehicle is first parked at a designated location, and then the overall dimension parameters of the car are captured by the upper camera 15 taking a picture of the front part of the vehicle. to determine the brand and model of the vehicle; As shown in Fig. 1, the front and rear servomotors 9 operate to drive the support column 2 to move along the longitudinal direction of the vehicle, and the 6-axis manipulator 3 moves from the front end to the rear end of the vehicle. make it easy to wash; The vertical servo motor 11 drives the 6-axis manipulator 3 to move along the height direction of the vehicle, so that the 6-axis manipulator 3 easily washes both sides and upper parts of the vehicle; The 6-axis manipulator 3 adjusts the angles of the rotary pedestal 301, main arm 302, sub-arm 303, and head assembly 304 according to the model parameters of the vehicle to adapt to the shape of the vehicle. , the brush 12 installed in the head assembly 304 performs rotational car washing by driving the driving motor 14, and the driving motor 14 adjusts the rotation speed of the brush 12 according to demand, and the washing process The laser distance measuring sensors 13 on both sides of the brush 12 measure the position of the vehicle from moment to moment. , by adjusting the angles of the main arm 302, sub-arm 303, and head assembly 304 again to adjust the distance between the 6-axis manipulator 3 and the vehicle to prevent damage to the vehicle by the manipulator. prevent.

본 명세서의 설명에서, 참조 용어 "일 실시예", "일부 실시예", "예", "특정 예"또는 "일부 예"등의 설명은 해당 실시예 또는 예를 관련하여 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시 예 또는 예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 용어의 개략적 표현은 반드시 동일한 실시 예 또는 예를 지칭하는 것이 아니다. 그리고, 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점은 임의의 하나 또는 여러개의 실시예 또는 예에서 적절한 방식으로 조합될 수 있다.In the description of this specification, the reference terms "one embodiment", "some embodiments", "examples", "specific examples" or "some examples" etc. refer to specific features described in connection with the embodiment or example; It means that a structure, material or characteristic is included in at least one embodiment or example of the present invention. Schematic representations of terms in this specification do not necessarily refer to the same embodiment or example. And, the specific features, structures, materials, or characteristics described may be combined in any suitable manner in any one or several embodiments or examples.

상기 본 발명에 따른 이상적인 실시예를 계시로, 상기 설명 내용을 통해 관련 작업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정을 할 수 있다. 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 내용에 한정되지 않으며, 청구 범위에 따라 기술적 범위가 결정되어야 한다.With the disclosure of the ideal embodiment according to the present invention, the relevant worker can make various changes and modifications without departing from the scope of the technical spirit of the present invention through the above description. The technical scope of the present invention is not limited to the content of the specification, and the technical scope should be determined according to the claims.

도 1에서, 1. 수평시트,2.지지 기둥, 3. 6축 매니퓰레이터(manipulator), 4. 전후 이동 슬라이드 레일, 5. 전후 이동 래크, 6. 상하 이동 슬라이드 레일, 7. 상하 이동 래크, 8. 래크 플레이트, 9. 전후 서보모터, 10. 매니퓰레이터(manipulator) 설치판, 11.상하 서보모터, 12.브러쉬, 13.레이저 거리 측정 센서, 14. 구동 모터 , 15. 상단 카메라, 301.회전 받침대, 302.메인 암, 3021.메인 암 모터, 303. 서브 암, 304.헤드 어셈블리, 3011.받침대 모터, 3012.터빈 웜 기구, 3013.회전부 305. 서브 암 시트, 306. 서브 암 모터, 307. 크랭크 로커 기구, 3031.제1모터, 3032.제2모터, 3033.제3모터, 3034.제1구동축, 3035.제2구동축, 3036.제3구동축, 3037. 헬리컬 기어 세트, 3041. 연결 시트, 3042. 스윙 시트, 3043. 브러쉬 시트.In Fig. 1, 1. horizontal seat, 2. support post, 3. 6-axis manipulator, 4. forward and backward movement slide rail, 5. forward and backward movement rack, 6. vertical movement slide rail, 7. vertical movement rack, 8 .Rack plate, 9. Front and rear servomotors, 10. Manipulator mounting plate, 11. Up and down servomotors, 12. Brushes, 13. Laser distance sensor, 14. Drive motors, 15. Top camera, 301. Rotating pedestal , 302. main arm, 3021. main arm motor, 303. sub arm, 304. head assembly, 3011. pedestal motor, 3012. turbine worm mechanism, 3013. rotating part 305. sub arm seat, 306. sub arm motor, 307. Crank rocker mechanism, 3031. 1st motor, 3032. 2nd motor, 3033. 3rd motor, 3034. 1st drive shaft, 3035. 2nd drive shaft, 3036. 3rd drive shaft, 3037. Helical gear set, 3041. Connection seat. , 3042. Swing sheet, 3043. Brush sheet.

Claims (5)

매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇에 있어서, 지지 기둥과 6축 매니퓰레이터(manipulator)를 포함하고,상기 지지 기둥의 하측에는 전후 이동 슬라이드 레일과 전후 이동 래크가 설치되고, 상기 지지 기둥에는 상하 이동 슬라이드 레일, 상하 이동 래크 및 전후 서보모터가 장착되고, 상기6축 매니퓰레이터(manipulator) 하단에는 매니퓰레이터(manipulator) 설치판과 상하 서보모터가 설치되고, 상기6축 매니퓰레이터(manipulator)의 헤드에는 브러쉬와 레이저 거리 측정 센서가 설치되고,상기 지지 기둥의 하단 양측은 상기 전후 이동 슬라이드 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되며, 상기 전후 서보모터에는 기어가 장착되어 있고, 상기 전후 서보모터의 기어는 상기 전후 이동 래크와 맞물리고, 상기 전후 서보모터는 상기 지지 기둥을 상기 전후 이동 슬라이드 레일에 따라 이동 하도록 구동하고, 상기 매니퓰레이터(manipulator) 설치판의 양측은 상기 상하 이동 슬라이드 레일 상에 슬라이딩 가능하게 장착되며,상기 상하 서보모터에는 기어가 장착되어 있고, 상기 상하 서보모터의 기어는 상기 상하 이동 래크와 맞물리며;
상기 브러쉬의 하단에는 구동 모터가 장착되고, 상기 구동 모터의 출력축은 상기 브러쉬에 연결되고, 상기 레이저 거리 측정 센서는 상기 브러쉬의 양측에 설치되며;
상기 6축 매니퓰레이터(manipulator)는 회전 받침대, 메인 암, 서브 암 및 헤드 어셈블리를 포함하고, 상기 회전 받침대에는 받침대 모터, 터빈 웜 기구 및 회전부가 장착되고, 상기 받침대 모터와 상기 터빈 웜 기구의 웜은 축 커플링으로 연결되고, 상기 터빈 웜 기구의 터빈 중심은 터빈축을 통해 상기 회전부와 고정 연결되며, 상기 메인 암은 상기 회전부에 힌지조인트 되고, 상기 메인 암과 상기 회전부가 힌지조인트된 부분에 상기 메인 암 모터가 장착되고, 상기 메인 암 모터는 상기 메인 암을 구동하여 상기 메인 암과 회전부의 힌지축을 축으로 회전 시키며, 상기 서브 암은 상기 메인 암 상단에 설치되고, 상기 헤드 어셈블리는 상기 서브 암에 설치되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇.
A manipulator-based car wash robot, comprising: a support column and a six-axis manipulator; wherein a forward and backward movement slide rail and a forward and backward movement rack are installed below the support column, and the support column includes a vertical movement slide rail; A vertical movement rack and front and rear servomotors are mounted, a manipulator mounting plate and a vertical servomotor are installed at the bottom of the 6-axis manipulator, and a brush and laser distance measuring sensor are installed in the head of the 6-axis manipulator is installed, and both lower ends of the support pillar are slidably mounted on the front and rear moving slide rails, the front and rear servomotors are equipped with gears, and the gears of the front and rear servomotors are engaged with the front and rear moving racks, and the The front-rear servomotor drives the support column to move along the front-rear moving slide rail, and both sides of the manipulator mounting plate are slidably mounted on the vertical-moving slide rail, and the upper and lower servomotors have gears. mounted, and the gear of the vertical servomotor meshes with the vertical movement rack;
a driving motor is mounted at a lower end of the brush, an output shaft of the driving motor is connected to the brush, and the laser distance measuring sensor is installed on both sides of the brush;
The six-axis manipulator includes a rotating pedestal, a main arm, a sub-arm and a head assembly, and a pedestal motor, a turbine worm mechanism and a rotating part are mounted on the rotating pedestal, and the pedestal motor and the worm of the turbine worm mechanism It is connected by a shaft coupling, the turbine center of the turbine worm mechanism is fixedly connected to the rotating unit through a turbine shaft, the main arm is hinged to the rotating unit, and the main arm and the rotating unit are hinged at a hinged portion. an arm motor is mounted, the main arm motor drives the main arm to rotate the main arm and a hinge shaft of the rotating part as an axis, the sub-arm is installed on the upper end of the main arm, and the head assembly is mounted on the sub-arm A manipulator-based car wash robot, characterized in that it is installed.
제1항에 있어서, 상기 서브 암이 상기 메인 암에 설치되는 곳에 서브 암 시트가 설치되어 있고, 상기 서브 암은 상기 서브 암 시트 내에 회전 가능하게 설치되며, 상기 서브 암 시트는 상기 메인 암의 상단과 힌지조인트되어 레버를 형성하고, 상기 메인 암에는 상기 서브 암 모터와 크랭크 로커 기구가 장착되어 있고, 상기 서브 암 모터의 출력축은 상기 크랭크 로커 기구를 통해 상기 서브 암 시트에 연결되고, 상기 서브 암 모터의 회전은 상기 크랭크 로커 기구가 이동하도록 구동하여, 상기 크랭크 로커 기구의 연결봉을 통하여 상기 서브 암 시트가 상기 서브 암 시트와 상기 메인 암의 힌지 축을 축으로 회전하도록 밀어, 상기 서브 암 시트에 장착된 상기 서브 암이 상하로 흔들리도록 하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇.The sub-arm seat of claim 1, wherein a sub-arm seat is installed where the sub-arm is installed on the main arm, the sub-arm is rotatably installed in the sub-arm seat, and the sub-arm seat is an upper end of the main arm. and a hinge joint to form a lever, the sub-arm motor and a crank rocker mechanism are mounted on the main arm, and an output shaft of the sub-arm motor is connected to the sub-arm seat through the crank rocker mechanism, and the sub-arm The rotation of the motor drives the crank rocker mechanism to move, pushing the sub-arm seat to rotate about the hinge shafts of the sub-arm seat and the main arm through the connecting rod of the crank rocker mechanism, and is mounted on the sub-arm seat A manipulator-based car washing robot, characterized in that the sub-arm swings up and down. 제2항에 있어서, 상기 서브 암에는 제1모터, 제2모터, 제3모터, 제1구동축, 제2구동축, 제3구동축 및 헬리컬 기어 세트를 포함하고, 상기 제1구동축, 상기 제2구동축 및 상기 제3구동축은 서로 중첩되고, 상기 제1구동축, 상기 제2구동축 및 상기 제3구동축은 모두 상기 서브 암 시트에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제1모터, 상기 제2모터 및 상기 제3모터는 각각 스퍼 기어를 통해 상기 제1구동축, 상기 제2구동축 및 상기 제3구동축이 회전하도록 구동하고, 상기 제1구동축, 상기 제2구동축 및 상기 제3구동축은 상기 헬리컬 기어 세트를 통해 상기 헤드 어셈블리에 연결되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇.The sub-arm of claim 2, wherein the sub-arm includes a first motor, a second motor, a third motor, a first drive shaft, a second drive shaft, a third drive shaft, and a helical gear set, and the first drive shaft and the second drive shaft and the third drive shaft overlaps each other, and the first drive shaft, the second drive shaft, and the third drive shaft are all rotatably mounted on the sub-arm seat, and the first motor, the second motor and the third The motor drives the first drive shaft, the second drive shaft and the third drive shaft to rotate through a spur gear, respectively, and the first drive shaft, the second drive shaft and the third drive shaft are connected to the head through the helical gear set A manipulator-based car wash robot, characterized in that it is connected to an assembly. 제3항에 있어서, 상기 헤드 어셈블리는 연결 시트, 스윙 시트 및 브러쉬 시트를 포함하고, 상기 연결 시트는 상기 제1구동축의 앞끝에 고정되고, 상기 스윙 시트는 상기 연결 시트에 힌지조인트되어 있고, 상기 스윙 시트는 헬리컬 기어를 통해 상기 제2구동축과 맞물리고, 상기 브러쉬 시트는 상기 스윙 시트의 앞끝에 회전 가능하게 설치되고, 상기 브러쉬 시트는 헬리컬 기어를 통해 상기 제3구동축과 연결되고, 상기 브러쉬는 상기 브러쉬 시트에 장착되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇.4. The head assembly of claim 3, wherein the head assembly includes a connecting seat, a swing seat, and a brush seat, the connecting seat is fixed to a front end of the first driving shaft, the swing seat is hinged to the connecting seat, and the The swing seat is engaged with the second drive shaft through a helical gear, the brush seat is rotatably installed at the front end of the swing seat, the brush seat is connected to the third drive shaft through a helical gear, and the brush includes A manipulator-based car washing robot, characterized in that it is mounted on the brush sheet. 제4항에 있어서, 상단 카메라를 더 포함하고, 상기 상단 카메라는 차량의 주차 위치의 앞위쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터(manipulator) 기반 세차 로봇.The manipulator-based car wash robot according to claim 4, further comprising an upper camera, wherein the upper camera is installed at the front and upper sides of the parking position of the vehicle.
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