KR20220107720A

KR20220107720A - Collaborative robot-based gantry robot system with easy profile expansion

Info

Publication number: KR20220107720A
Application number: KR1020210010716A
Authority: KR
Inventors: 원종대; 노성훈; 박재형
Original assignee: (주)영창로보테크
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-08-02
Also published as: KR102450093B1

Abstract

The present invention relates to a collaborative robot-based gantry robot system with easy profile scalability, which can ensure the safety of a worker, comprising: a profile unit; a rail unit installed on a horizontal frame; a traveling unit including a traveling body and a motor; an articulated robot; a robot protective cover installed on the traveling unit; a sensor; and a traveling control unit for controlling traveling of the traveling unit.

Description

Collaborative robot-based gantry robot system with easy profile expansion

본 발명은 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooperative robot-based gantry robot system with easy profile extensibility, and more particularly, it includes a robot protective cover for protecting the articulated robot from external shocks or foreign substances, and the operator uses the gantry robot system It relates to a cooperative robot-based gantry robot system that can easily expand the profile that can ensure worker safety by stopping the operation of the multi-joint robot and the robot protective cover when approaching the robot.

로봇기술이 발전됨에 따라 산업현장에서도 다양한 산업용 로봇이 사용되고 있으며, 특히 특정 물품에 대한 이송 작업, 용접 작업, 소재가공 작업 등을 간편하고 자유롭게 수행하기 위하여 다양한 갠트리 로봇(gantry robot)이 개발 및 사용되고 있다. 이러한 이송 작업, 용접 작업, 소재가공 작업 등에 사용되고 있는 갠트리 시스템(gantry system)은, 서로 일정한 간격이 유지된 일측과 타측에 각각 하나씩 수직프레임이 지면에 설치되고, 양측 수직프레임 사이의 상부에 수직프레임과 결합되는 수평프레임이 가로로 거치되어 로봇이 구비된 작업 수행장치가 수평프레임을 따라 이동하면서 해당 작업을 진행할 수 있도록 구축된다.With the development of robot technology, various industrial robots are being used in industrial fields, and in particular, various gantry robots have been developed and used to easily and freely perform transfer work, welding work, and material processing work for specific items. . In the gantry system used for such a transfer operation, welding operation, material processing operation, etc., one vertical frame is installed on the ground, one vertical frame on one side and the other side maintained at a constant distance from each other, and a vertical frame is placed on the upper part between the vertical frames on both sides. The horizontal frame coupled to the is mounted horizontally so that the operation performing device equipped with the robot moves along the horizontal frame to perform the corresponding operation.

이러한 겐트리 시스템에 탑재되는 로봇으로는 주로 다관절 로봇(articulated robot)이 사용되는데, 다관절 로봇은 각 관절이 개별 독립적으로 움직임이 가능하다. 특히, 좌우회전 운동, 전후방 운동, 상하 운동, 좌우롤링 운동, 상하벤딩 운동, 좌우터닝 운동을 포함한 총 6개의 프리포션 움직임이 가능하며, 일정한 작업 반경 내에서는 다관절 로봇을 이용한 매우 복잡하고 다양한 모든 형태의 가공이 자유롭다. 이뿐만 아니라, 다관절 로봇에 그립퍼(gripper)를 장착한 후 소재를 픽업하면 3차원 동작의 이점으로 인해 어떠한 위치나 방향으로도 정밀한 가변대응이 자유롭기 때문에 효율성이 상당히 높으며, 이에 의해 최근 갠트리 시스템에 탑재되고 있는 추세이다.As a robot mounted in such a gantry system, an articulated robot is mainly used. In the articulated robot, each joint can move independently. In particular, a total of six pre-portion movements including left and right rotation, forward and backward movement, up and down movement, left and right rolling movement, up and down bending movement, and left and right turning movement are possible. Free form processing. In addition, if a material is picked up after a gripper is installed on an articulated robot, the efficiency is quite high because it is free to respond precisely to any position or direction due to the advantage of three-dimensional motion. It is a trend that is being installed.

이와 같은 갠트리 시스템은 종래기술 '대한민국특허청 등록특허 제10-1832947호 로봇 겐트리 시스템'과 같이, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 양측면에 형성되고, 사각 기둥 형상의 가이드 레일; 상기 메인 프레임의 상면에 형성되고, 일측면에 직선 기어를 형성하는 랙; 상기 각 가이드 레일의 상면, 하면, 측면과 각각 접하여 가이드 레일의 길이방향으로 회전이동하는 롤러; 상기 랙의 기어와 맞물리는 치형을 형성하는 피니언; 상기 피니언과 연결되고, 상기 피니언에 회전구동력을 부여 하는 모터;를 포함하는 기술이 알려져 있다.Such a gantry system includes a main frame; a guide rail formed on both sides of the main frame and having a rectangular pillar shape; a rack formed on the upper surface of the main frame and forming a straight gear on one side thereof; a roller for rotationally moving in the longitudinal direction of the guide rail in contact with the upper surface, the lower surface, and the side surface of each guide rail; a pinion forming a tooth meshing with the gear of the rack; A technology including a motor connected to the pinion and applying a rotational driving force to the pinion is known.

하지만 이와 같은 종래기술을 포함한 종래의 갠트리 시스템은 시스템을 가동중 발생하는 외부 충격 또는 이물질로부터 갠트리 로봇을 보호하는 구성이 존재하지 않아 갠트리 로봇의 유지 및 보수 비용이 과도하게 발생할 수 있다는 단점이 있다. 또한 갠트리 시스템을 가동 중에 시스템을 향해 작업자가 접근할 경우 갠트리 로봇의 구동이 작업자의 안전에 위협을 가하는 경우가 발생할 수 있어 작업자의 안전이 보장되지 못한다는 단점이 있다.However, the conventional gantry system including the prior art does not have a configuration that protects the gantry robot from external shocks or foreign substances generated while the system is in operation, so there is a disadvantage that the maintenance and repair cost of the gantry robot may be excessive. In addition, if the operator approaches the system while the gantry system is in operation, the operation of the gantry robot may threaten the safety of the operator, so there is a disadvantage in that the safety of the operator is not guaranteed.

대한민국특허청 등록특허 제10-1832947호Korean Intellectual Property Office Registered Patent No. 10-1832947

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and includes a robot protective cover for protecting the articulated robot from external shocks or foreign substances, and when an operator approaches the gantry robot system, driving and It is to provide a cooperative robot-based gantry robot system with an easy-to-expand profile that can ensure the safety of workers by stopping the movement of the robot protective cover.

상기한 목적은, 가공대상 공작물이 공급되는 공급유니트; 상기 공급유니트를 통해 공급된 가공대상 공작물을 순차적으로 가공하는 가공유니트; 및 상기 가공유니트를 통해 가공된 가공대상 공작물을 취출 및 보관하는 취출유니트;를 통해 가공대상 공작물을 가공하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 있어서, 복수 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 상기 가공대상 공작물이 순차적으로 가공되도록 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 따라 설치되는 수평프레임을 포함하는 프로파일부; 상기 수평프레임의 길이방향을 따라 상기 수평프레임에 설치되는 레일부; 상기 레일부를 따라 이동하는 주행본체와, 상기 주행본체의 이동을 제어하는 모터를 포함하는 주행부; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 상기 공급유니트로부터 상기 가공대상 공작물을 파지하여 상기 가공유니트로 공급 및 상기 취출유니트로 취출하는 다관절 로봇; 상기 주행부에 설치되어 상기 주행부와 함께 이동하며, 내부에 상기 다관절 로봇이 수납되는 로봇보호커버; 상기 로봇보호커버에 설치되며, 상기 주행부의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 감지센서; 및 상기 감지센서의 감지신호를 통해 상기 주행부의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템에 의해서 달성된다.The above object, the supply unit to which the workpiece to be processed is supplied; a processing unit for sequentially processing the workpiece to be processed supplied through the supply unit; and a take-out unit for taking out and storing the workpiece to be processed through the processing unit; in the cooperative robot-based gantry robot system that facilitates the extensibility of a profile for processing the workpiece to be processed through a plurality of vertical frames, a profile part connecting the upper ends of the vertical frame and including a horizontal frame installed along the supply unit, the processing unit, and the take-out unit so that the workpiece to be processed is sequentially processed; a rail part installed on the horizontal frame along the longitudinal direction of the horizontal frame; a traveling unit including a traveling body moving along the rail unit and a motor controlling the movement of the traveling body; an articulated robot installed in the traveling unit, moving together with the traveling unit, gripping the workpiece to be processed from the supply unit, supplying it to the processing unit, and taking it out to the take-out unit; a robot protective cover installed in the traveling unit, moving together with the traveling unit, and accommodating the articulated robot therein; a detection sensor installed on the robot protective cover and detecting the presence of an operator in the traveling path of the traveling unit; and a traveling control unit for controlling the traveling of the traveling unit through the detection signal of the detection sensor.

여기서, 상기 로봇보호커버는, 상기 공급유니트, 상기 가공유니트 및 상기 취출유니트를 향해 상기 다관절 로봇이 접근 가능하도록 일면이 개방된 커버하우징과, 상기 커버하우징의 타면에 설치되며 작업자가 상기 다관절 로봇으로 접근이 가능하도록 개폐되는 커버도어를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the robot protective cover is installed on the other surface of the cover housing and the other surface of the cover housing so that the articulated robot can access the articulated robot toward the supply unit, the processing unit, and the take-out unit. It is preferable to include a cover door that opens and closes so that it can be accessed by a robot.

또한, 상기 갠트리 로봇 시스템은, 상기 가공유니트의 구동을 조작하는 가공조작부; 상기 가공조작부의 조작신호와 상기 감지센서의 감지신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신받으면 상기 주행제어부에 정지신호를 보내어 상기 주행부의 주행을 정지시키고, 상기 가공조작부의 조작신호와 상기 감지센서의 감지신호를 모두 수신받지 않으면 상기 주행제어부에 주행신호를 보내어 상기 주행부를 주행시키는 메인컨트롤러;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the gantry robot system, a processing operation unit for operating the driving of the processing unit; Upon receiving at least one of the manipulation signal of the processing operation unit and the detection signal of the detection sensor, a stop signal is sent to the traveling control unit to stop the traveling of the traveling unit, and the operation signal of the processing operation unit and detection of the detection sensor It is preferable to further include a; if all signals are not received, the main controller sends a driving signal to the driving control unit to drive the driving unit.

이뿐만 아니라, 상기 갠트리 로봇 시스템은, 상기 가공조작부의 정면에 설치되어 작업자의 존재 여부를 감지하는 조작센서;를 더 포함하며, 상기 주행제어부는, 상기 조작센서의 감지신호를 전달받아 상기 주행부의 주행을 제어하는 것이 바람직하다.In addition to this, the gantry robot system further includes a manipulation sensor installed on the front side of the processing manipulation unit to detect the presence of an operator, and the driving control unit may receive a detection signal from the manipulation sensor and the driving unit It is desirable to control the running.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하기 위한 로봇보호커버를 포함하며, 작업자가 갠트리 로봇 시스템으로 접근할 경우 다관절 로봇의 구동 및 로봇보호커버의 주행을 정지시켜 작업자의 안전을 보장가능한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, a robot protective cover for protecting the articulated robot from external impact or foreign substances is included, and when an operator approaches the gantry robot system, the driving of the articulated robot and the running of the robot protective cover are performed. It is possible to obtain the effect that can guarantee the safety of the worker by stopping it.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갠트리 로봇 시스템의 정면도이고,
도 2는 도 1의 확대 정면도이고,
도 3은 공급유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 4는 가공유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 5는 취출유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 6은 갠트리 로봇 시스템 내에서의 신호 전달 경로를 나타낸 구성도이다.1 is a front view of a gantry robot system according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an enlarged front view of Figure 1,
3 is a cross-sectional view showing the operation of the gantry robot system in the supply unit,
4 is a cross-sectional view showing the operation of the gantry robot system in the processing unit,
5 is a cross-sectional view showing the operation of the gantry robot system in the take-out unit,
6 is a block diagram showing a signal transmission path in the gantry robot system.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Since the accompanying drawings are merely examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갠트리 로봇 시스템의 정면도이고, 도 2는 도 1의 확대 정면도이고, 도 3은 공급유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 4는 가공유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 5는 취출유니트에서 갠트리 로봇 시스템의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 6은 갠트리 로봇 시스템 내에서의 신호 전달 경로를 나타낸 구성도이다.Figure 1 is a front view of the gantry robot system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged front view of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view showing the driving of the gantry robot system in the supply unit, Figure 4 is the gantry in the processing unit It is a cross-sectional view showing the driving of the robot system, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the driving of the gantry robot system in the take-out unit, and FIG. 6 is a configuration diagram showing a signal transmission path in the gantry robot system.

본 발명에 따른 프로파일의 확장성이 용이한 협동로봇기반의 갠트리 로봇 시스템(10)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 통해 가공대상 공작물(4)을 가공하는 시스템에 해당한다. 이러한 갠트리 로봇 시스템(10)은, 프로파일부(100), 레일부(200), 주행부(300), 다관절 로봇(400), 로봇보호커버(500), 감지센서(600), 주행제어부(700), 가공조작부(800), 메인컨트롤러(900) 및 조작센서(1000)를 포함한다.The cooperative robot-based gantry robot system 10 with easy profile expandability according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 6, includes a supply unit 1, a processing unit 2, and a take-out unit 3 Corresponds to the system for processing the workpiece (4) to be processed through. The gantry robot system 10 includes a profile unit 100, a rail unit 200, a traveling unit 300, an articulated robot 400, a robot protective cover 500, a detection sensor 600, and a traveling control unit ( 700 ), a processing operation unit 800 , a main controller 900 , and an operation sensor 1000 .

공급유니트(1)는, 도 3에 도시된 바와 같이 가공대상 공작물(4)이 공급되는 구성으로 수납공간을 가지고 있으며, 갠트리 로봇 시스템(10)에 가공대상 공작물(4)을 연속적으로 공급할 수 있도록 많은 양의 가공대상 공작물(4)이 수납공간에 보관된다.The supply unit 1 has a storage space in the configuration in which the workpiece 4 to be processed is supplied, as shown in FIG. 3 , so that the workpiece 4 to be processed can be continuously supplied to the gantry robot system 10 . A large amount of the workpiece 4 to be processed is stored in the storage space.

가공유니트(2)는, 도 4에 도시된 바와 같이 공급유니트(1)를 통해 공급된 가공대상 공작물(4)을 순차적으로 가공하는 구성으로, 후술할 다관절 로봇(400)이 공급유니트(1)를 통해 공급되는 가공대상 공작물(4)을 가공유니트(2) 내부로 삽입하고, 가공유니트(2) 내에서 각종 공구를 이용하여 가공대상 공작물(4)이 절삭, 연마 등의 가공이 이루어지게 된다. 이때 절삭, 연마 등의 가공이 공구를 교체해가며 하나의 가공유니트(2) 내에서 모두 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 각 공구가 구비된 복수 개의 가공유니트(2)를 거쳐가면서 가공대상 공작물(4)의 가공이 이루어질 수도 있다.The processing unit 2 is configured to sequentially process the processing target workpiece 4 supplied through the supply unit 1 as shown in FIG. ) is inserted into the processing unit 2, and the workpiece 4 to be processed is processed such as cutting, grinding, etc. using various tools in the processing unit 2 do. At this time, machining, such as cutting, grinding, etc. can all be made in one machining unit 2 by replacing the tools, and in some cases, the workpiece 4 to be machined while passing through a plurality of machining units 2 equipped with each tool. ) may be processed.

취출유니트(3)는, 도 5에 도시된 바와 같이 가공유니트(2)를 통해 가공된 가공대상 공작물(4)을 취출 및 보관하는 구성으로, 가공이 완료된 가공대상 공작물(4)을 한 곳에 모아 추후에 작업자가 가져갈 수 있도록 보관해놓는 유니트이다.The take-out unit 3 is configured to take out and store the processing target workpiece 4 processed through the processing unit 2 as shown in FIG. It is a unit that is stored so that the worker can take it with him later.

즉, 가공대상 공작물(4)은 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 순서대로 거쳐 가공되며, 이때 본 발명에 따른 갠트리 로봇 시스템(10)을 통해 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)로 순차적으로 가공대상 공작물(4)을 이동시키게 된다.That is, the workpiece 4 to be processed is processed through the supply unit 1, the processing unit 2, and the take-out unit 3 in order, and at this time, the supply unit 1 through the gantry robot system 10 according to the present invention. ), the processing unit (2) and the take-out unit (3) to sequentially move the workpiece (4) to be processed.

이러한 갠트리 로봇 시스템(10) 중 프로파일부(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 다관절 로봇(400)이 순차적으로 거쳐갈 수 있도록 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)의 경로를 따라 형성된 구성으로, 수직프레임(110) 및 수평프레임(120)을 포함한다.The profile part 100 of the gantry robot system 10 includes the supply unit 1, the processing unit 2, and the take-out unit 3 as shown in FIGS. 1 and 2, and the articulated robot 400 is A configuration formed along the path of the supply unit (1), the processing unit (2), and the take-out unit (3) so as to pass sequentially, it includes a vertical frame (110) and a horizontal frame (120).

수직프레임(110)은, 지면으로부터 상방을 향해 연장 형성되는 것으로 복수 개가 마련되어 수평프레임(120)을 지지할 수 있도록 구비된 구성이다. 이러한 수직프레임(110)은 수평프레임(120)을 안정적으로 지지하기 위해 수평프레임(120)의 길이가 연장될수록 개수를 증가시키는 것이 바람직하다.The vertical frame 110 is formed to extend upward from the ground and is provided in plurality to support the horizontal frame 120 . It is preferable to increase the number of such vertical frames 110 as the length of the horizontal frame 120 increases in order to stably support the horizontal frame 120 .

수평프레임(120)은, 수직프레임(110)의 상단을 연결하며 가공대상 공작물(4)이 순차적으로 가공되도록 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 따라 설치되는 구성이다. 즉, 수평프레임(120)은 다관절 로봇(400)이 수평프레임(120)의 상부에 안착되어 이동하는 경로를 제공하는 역할을 한다. 이러한 수평프레임(120)의 단면은 사각형을 이룰 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다. The horizontal frame 120 connects the upper ends of the vertical frame 110 and is installed along the supply unit 1, the processing unit 2 and the take-out unit 3 so that the workpiece 4 to be processed is sequentially processed. to be. That is, the horizontal frame 120 serves to provide a path for the articulated robot 400 to move while being seated on the upper portion of the horizontal frame 120 . The cross section of the horizontal frame 120 is preferably provided to form a quadrangle.

레일부(200)는, 수평프레임(120)의 길이방향을 따라 수평프레임(120)에 설치되는 구성으로, 후술할 주행부(300)가 안착되어 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 따라 주행이 가능하도록 한다. 이러한 레일부(200)는 주행부(300)의 안정적인 주행이 가능하도록 복수 개로 구비되는 것이 바람직하며, 이때 하나의 레일부(200)는 수평프레임(120)의 상면에 길이방향을 따라 구비되며 다른 하나는 수평프레임(120)의 측면에 길이방향을 따라 구비된다. 이를 통해 주행부(300)가 레일부(200)를 따라 주행시 흔들림을 최소화하고 안정적으로 주행이 가능하도록 할 수 있다. 이와 같은 레일부(200)는 LM가이드(linear motion guide)를 사용하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.The rail unit 200 is configured to be installed on the horizontal frame 120 along the longitudinal direction of the horizontal frame 120, and the traveling unit 300, which will be described later, is seated, and a supply unit 1, a processing unit 2, and Make it possible to run along the take-out unit (3). It is preferable that a plurality of such rail units 200 are provided to enable stable running of the traveling unit 300, and at this time, one rail unit 200 is provided along the longitudinal direction on the upper surface of the horizontal frame 120 and the other One is provided along the longitudinal direction on the side of the horizontal frame (120). Through this, it is possible to minimize shaking when the driving unit 300 travels along the rail unit 200 and to enable stable driving. It is most preferable to use such a rail unit 200 as an LM guide (linear motion guide), but is not limited thereto.

주행부(300)는, 후술할 다관절 로봇(400) 및 로봇보호커버(500)를 이동시키기 위한 구성으로, 주행본체(310) 및 모터(320)를 포함한다. 주행본체(310)는, 레일부(200)에 안착되어 수평프레임(120) 및 레일부(200) 따라 이동하며, 모터(320)는 주행본체(310)에 결합되어 주행본체(310)의 이동을 제어하기 위해 구동되는 구성에 해당한다. 즉, 모터(320)는 주행신호를 전달받아 주행본체(310)를 구동시키거나 또는 구동을 멈추기 위해 가동된다.The traveling unit 300 is configured to move the articulated robot 400 and the robot protective cover 500 to be described later, and includes a traveling body 310 and a motor 320 . The traveling body 310 is seated on the rail unit 200 and moves along the horizontal frame 120 and the rail unit 200 , and the motor 320 is coupled to the traveling body 310 to move the traveling body 310 . It corresponds to the configuration driven to control the. That is, the motor 320 is operated to drive the driving body 310 or stop the driving by receiving the driving signal.

다관절 로봇(400)은, 주행부(300)에 설치되어 주행부(300)와 함께 이동하며, 공급유니트로(1)부터 가공대상 공작물(4)을 파지하여 가공유니트(2)로 공급 및 취출유니트(3)로 취출하는 구성에 해당한다. 이러한 다관절 로봇(400)은, 복수 개의 관절부(410) 및 파지부(420)를 포함한다.The articulated robot 400 is installed in the traveling unit 300 and moves together with the traveling unit 300, and grips the workpiece 4 to be processed from the supply unit 1 and supplies it to the processing unit 2 and It corresponds to the configuration taken out by the take-out unit (3). The articulated robot 400 includes a plurality of joint parts 410 and a gripping part 420 .

관절부(410)는, 복수 개로 이루어지며 각 관절부(410)가 독립적으로 움직일 수 있음에 따라 좌우회전 운동, 전후방 운동, 상하 운동, 좌우롤링 운동, 상하벤딩 운동, 좌우터닝 운동 등과 같은 프리포션 움직임이 가능하도록 마련된다. 따라서 주행부(300) 및 다관절 로봇(400)이 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)의 근처로 이동하게 되면, 이후에는 관절부(410)를 통해 가공대상 공작물(4)의 정밀한 이동이 이루어지게 된다.The joint part 410 is made of a plurality and as each joint part 410 can move independently, a pre-portion movement such as a left-right rotational movement, a forward-backward movement, a vertical movement, a left-right rolling movement, a vertical bending movement, a left-right turning movement, etc. prepared to be possible. Therefore, when the traveling unit 300 and the articulated robot 400 move to the vicinity of the supply unit 1, the processing unit 2, and the take-out unit 3, thereafter, the workpiece is processed through the joint unit 410 ( 4) precise movement is made.

파지부(420)는, 관절부(410)의 말단에 형성되어 가공대상 공작물(4)을 파지하고, 가공유니트(2) 또는 취출유니트(3)와 같이 원하는 위치에 도착한 후에는 해당 위치에 가공대상 공작물(4)을 공급하기 위해 파지를 해제하는 구성에 해당한다.The holding part 420 is formed at the distal end of the joint part 410 to hold the workpiece 4 to be processed, and after arriving at a desired position such as the processing unit 2 or the take-out unit 3, the processing target at the corresponding position It corresponds to the configuration for releasing the grip to feed the workpiece (4).

로봇보호커버(500)는, 주행부(300)에 설치되어 주행부(300) 및 다관절 로봇(400)과 함께 이동하며 내부에 다관절 로봇(400)이 수납되는 구성으로, 커버하우징(510) 및 커버도어(520)를 포함한다. 이러한 로봇보호커버(500)는 다관절 로봇(400)이 구동, 주행 또는 정지 중 외부의 충격이나 이물질에 의해 고장나는 것을 방지할 뿐 아니라, 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)에 접근할 때 다관절 로봇(400)의 구동 또는 주행에 의해 상해를 입는 문제를 해결하고 작업자의 안전을 보장하기 위해 구비된다. 즉, 로봇보호커버(500)는 내부에 수납된 다관절 로봇(400)뿐만 아니라 작업자를 보호하기 위해 형성되는 것이다.The robot protective cover 500 is installed in the traveling unit 300, moves together with the traveling unit 300 and the articulated robot 400, and has a configuration in which the articulated robot 400 is accommodated therein, and the cover housing 510 ) and a cover door 520 . This robot protective cover 500 not only prevents the articulated robot 400 from being damaged by an external shock or foreign material during driving, running or stopping, but also prevents the multi-joint robot 400 from being damaged when the operator approaches the gantry robot system 10 . It is provided to solve the problem of being injured by the driving or driving of the robot 400 and to ensure the safety of the operator. That is, the robot protective cover 500 is formed to protect the operator as well as the articulated robot 400 accommodated therein.

커버하우징(510)은, 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)를 향해 다관절 로봇(400)이 접근 가능하도록 일면이 개방된 상태로, 개방된 일면에는 커버노출부(511)가 형성되고 타면에는 커버노출부(511)보다 작은 면적을 가지는 도어개방부(512)가 형성된다. 이러한 커버하우징(510)은 상자 형상으로 이루어지며, 상면은 외부에서 접근이 불가능하도록 차단된 상태이고 하면은 주행부(511)와 결합된 상태로 존재한다. 또한 상자 형상의 커버하우징(510)은 네 면으로 이루어진 측면 중 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)와 마주보는 면에는 커버노출부(511)가 형성되어 개방된 상태로 존재한다. 이를 통해 로봇보호커버(500) 내에 수납된 다관절 로봇(400)이 용이하게 공급유니트(1), 가공유니트(2) 및 취출유니트(3)로 접근이 가능하다.The cover housing 510 has one side open so that the articulated robot 400 can be approached toward the supply unit 1, the processing unit 2, and the take-out unit 3, and the open side has a cover exposed part. 511 is formed, and the door opening portion 512 having a smaller area than the cover exposed portion 511 is formed on the other surface. The cover housing 510 is formed in a box shape, and the upper surface thereof is in a state in which access is not possible from the outside, and the lower surface thereof is in a state coupled to the traveling unit 511 . In addition, the box-shaped cover housing 510 has a cover exposed portion 511 formed on the side facing the supply unit 1, the processing unit 2 and the take-out unit 3 among the four sides of the side surface. exists as Through this, the articulated robot 400 accommodated in the robot protective cover 500 can easily access the supply unit 1 , the processing unit 2 and the take-out unit 3 .

커버도어(520)는, 커버하우징(510)의 타면에 설치되어 작업자가 다관절 로봇(400)으로 접근이 가능하도록 개폐되는 구성으로, 커버하우징(510)에 형성된 도어개방부(512) 영역에 결합되면서 도어개방부(512)를 개폐할 수 있도록 차단한다. 이때 커버도어(520)는 투명 또는 반투명한 소재로 형성되어 작업자가 커버도어(520)를 열지 않아도 다관절 로봇(400)의 작동 상태를 확인할 수 있으며, 다관절 로봇(400)의 보수가 필요한 경우에는 커버도어(520)를 열어 로봇보호커버(500) 내부로 작업자가 접근하여 다관절 로봇(400)을 용이하게 수리할 수 있다.The cover door 520 is installed on the other surface of the cover housing 510 and opened and closed so that the operator can access the articulated robot 400. In the area of the door opening 512 formed in the cover housing 510. While being coupled, the door opening part 512 is blocked so as to be opened and closed. At this time, the cover door 520 is formed of a transparent or translucent material so that the operator can check the operation state of the articulated robot 400 even if the operator does not open the cover door 520. To open the cover door 520, the operator can approach the inside of the robot protective cover 500 to easily repair the articulated robot 400.

감지센서(600)는, 로봇보호커버(500)에 설치되며 도 6에 도시된 바와 같이 주행부(300)의 주행 경로에 작업자의 존재 여부를 감지하는 센서에 해당하며, 주행제어부(700)는 감지센서(600)의 감지신호를 통해 주행부(300)의 주행을 제어하는 구성에 해당한다. 특히 주행제어부(700)는 모터(320)에 신호를 보내어 모터(320)의 구동을 통해 주행부(300)의 주행이 제어된다.The detection sensor 600 is installed in the robot protective cover 500 and corresponds to a sensor for detecting the presence of an operator in the traveling path of the traveling unit 300 as shown in FIG. 6 , and the traveling control unit 700 is It corresponds to a configuration for controlling the driving of the driving unit 300 through the detection signal of the detection sensor 600 . In particular, the driving control unit 700 sends a signal to the motor 320 so that the driving of the driving unit 300 is controlled by driving the motor 320 .

작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)에 접근할 때 주행부(300)의 주행 경로 상에 신체가 노출될 경우 다관절 로봇(400) 및 로봇보호커버(500)의 주행에 의해 작업자와 로봇보호커버(500)가 강한 힘으로 부딪혀 작업자가 다치는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 작업자가 주행부(300)의 주행 경로에 노출될 경우 이를 감지센서(600)가 감지하여 후술할 메인컨트롤러(900)에 감지신호를 보내고, 메인컨트롤러(900)가 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)를 멈추게 하여 작업자를 보호할 수 있다. 이와 같이 주행부(300)에 작업자의 노출 유무를 확인하기 위해 감지센서(600)는 로봇보호커버(500)의 측면 중 주행부(300)와 마주보는 면에 하나 또는 복수 개가 구비될 수 있는데, 로봇보호커버(500)의 왕복 구동으로부터 작업자를 보호하기 위해서는 주행부(300)와 마주보는 양면에 각각 감지센서(600)가 별도로 구비되는 것이 바람직하다.When the operator approaches the gantry robot system 10, when the body is exposed on the travel path of the traveling unit 300, the operator and the robot protection cover ( 500) may collide with a strong force, resulting in injury to the operator. Therefore, when the operator is exposed to the driving path of the driving unit 300, the detection sensor 600 detects it and sends a detection signal to the main controller 900 to be described later, and the main controller 900 stops the driving control unit 700 By sending a signal to stop the driving unit 300, it is possible to protect the operator. As such, in order to check whether the operator is exposed to the traveling unit 300, one or a plurality of detection sensors 600 may be provided on the side facing the traveling unit 300 among the sides of the robot protective cover 500, In order to protect the operator from the reciprocating operation of the robot protective cover 500, it is preferable that the detection sensors 600 are separately provided on both sides facing the traveling unit 300.

가공조작부(800)는, 가공유니트(2)의 구동을 조작하기 위한 구성으로, 다관절 로봇(400)과 마주보는 가공유니트(2)의 일면에 설치되어 작업자가 가공유니트(2)를 조작할 수 있도록 구비된 구성이다. 이러한 가공조작부(800)는 작업자가 가공유니트(2)의 구동을 조절하거나 또는 가공유니트(2) 내에서 절삭, 연마 등과 같이 가공을 선택 또는 제어할 수 있도록 하며, 이는 가공조작부(800)에 포함된 조작버튼을 눌러 제어 가능하다. 이와 같이 가공조작부(800)에 작업자가 접근하기 위해서는 주행부(300)에 작업자의 손과 팔이 노출되어야 한다. 따라서 가공조작부(800)를 작업자가 조작할 경우 가공조작부(800)로부터 조작신호를 메인컨트롤러(900)로 보내고, 메인컨트롤러(900)는 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행제어부(700)를 통해 주행부(300)의 구동이 멈추게 된다. 이를 통해 작업자가 가공조작부(800)를 조작 중 안전을 보장받을 수 있다.The processing operation unit 800 is configured to operate the driving of the processing unit 2, and is installed on one surface of the processing unit 2 facing the articulated robot 400 to allow the operator to operate the processing unit 2 It is configured to be able to. This processing operation unit 800 allows the operator to select or control the operation of the processing unit 2 or to select or control processing such as cutting and grinding within the processing unit 2, which is included in the processing operation unit 800 It can be controlled by pressing the button. In this way, in order for the operator to approach the processing operation unit 800 , the operator's hand and arm must be exposed to the traveling unit 300 . Therefore, when the operator operates the processing operation unit 800, the operation signal is sent from the processing operation unit 800 to the main controller 900, and the main controller 900 sends a stop signal to the travel control unit 700 to the travel control unit 700. Through this, the driving of the driving unit 300 is stopped. Through this, the operator can be guaranteed safety while operating the processing operation unit 800 .

메인컨트롤러(900)는, 가공조작부(800)의 조작신호와 감지센서(600)의 감지신호 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신받으면 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)의 주행을 정지시키도록 컨트롤 하는 구성이다. 이때 주행제어부(700)는 모터(320)에 신호를 보내어 모터(320)의 구동을 통해 주행부(300)는 주행 또는 정지된다. 또한, 메인컨트롤러(900)는 가공조작부(800)의 조작신호와 감지센서(600)의 감지신호를 모두 수신받지 않을 때에는 주행제어부(700)에 주행신호를 보내어 주행부(300)를 주행시킬 수 있다. 이뿐만 아니라 메인컨트롤러(900)는 주행부(300)를 멈춤과 동시에 다관절 로봇(400)에도 정지신호를 보내며, 다관절 로봇(400)의 구동도 멈추게 하여 작업자가 다관절 로봇(400)에 의해 다치는 문제를 방지할 수 있다.The main controller 900 sends a stop signal to the travel control unit 700 when receiving at least one of the operation signal of the processing operation unit 800 and the detection signal of the detection sensor 600 , and the travel of the traveling unit 300 . It is a configuration that controls to stop. At this time, the driving control unit 700 sends a signal to the motor 320 so that the driving unit 300 is driven or stopped by driving the motor 320 . In addition, when the main controller 900 does not receive both the operation signal of the processing operation unit 800 and the detection signal of the detection sensor 600, it sends a driving signal to the driving control unit 700 to drive the driving unit 300. have. In addition to this, the main controller 900 stops the traveling unit 300 and at the same time sends a stop signal to the articulated robot 400 , and also stops the operation of the articulated robot 400 so that the operator is connected to the articulated robot 400 . It can prevent injuries caused by

조작센서(1000)는, 가공조작부(800)의 정면에 설치되어 작업자의 존재 여부를 감지하는 센서에 해당한다. 만약 가공조작부(800)의 조작에 오류가 생기거나 또는 작업자가 가공조작부(800)를 조작하지 않는 상태에서 가공조작부(800)의 전면에 위치할 경우 주행중인 로봇보호커버(500)에 의해 다치는 문제가 발생할 수 있기 때문에 가공조작부(800)와 별개로 조작센서(1000)를 더 포함할 수 있다. 이러한 조작센서(1000)는 감지센서(600)와 마찬가지로 주행부(300)의 주행을 제어 가능한데, 조작센서(1000)로부터 감지신호를 전달받은 메인컨트롤러(900)는 주행제어부(700)에 정지신호를 보내어 주행부(300)의 주행이 정지된다.The operation sensor 1000 corresponds to a sensor installed on the front of the processing operation unit 800 to detect the presence of an operator. If an error occurs in the operation of the processing operation unit 800, or if the operator is positioned in front of the processing operation unit 800 in a state where the processing operation unit 800 is not operated, the robot protective cover 500 while driving. Since this may occur, the operation sensor 1000 may be further included separately from the processing operation unit 800 . The manipulation sensor 1000 can control the driving of the driving unit 300 like the detection sensor 600 , and the main controller 900 receiving the sensing signal from the manipulation sensor 1000 sends a stop signal to the driving control unit 700 . to stop the driving of the driving unit 300 .

종래기술에 따른 갠트리 로봇 시스템은 시스템을 가동중 발생하는 외부 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇을 보호하는 구성이 존재하지 않아 다관절 로봇의 유지 및 보수 비용이 과도하게 발생할 수 있다는 단점이 있었다. 또한 갠트리 로봇 시스템을 가동 중에 시스템을 향해 작업자가 접근할 경우 다관절 로봇의 구동이 작업자의 안전에 위협을 가하는 경우가 발생할 수 있어 작업자의 안전이 보장되지 못한다는 단점이 있었다. The gantry robot system according to the prior art has a disadvantage that the maintenance and repair cost of the articulated robot may be excessive because there is no configuration to protect the articulated robot from external shocks or foreign substances generated during the operation of the system. In addition, if the operator approaches the system while the gantry robot system is in operation, the operation of the articulated robot may threaten the safety of the operator, and thus the safety of the operator is not guaranteed.

이에 비해 본 발명의 경우, 로봇보호커버(500)를 통해 외부의 충격 또는 이물질로부터 다관절 로봇(400)을 보호할 수 있으며, 다관절 로봇(400)의 구동이 로봇보호커버(500) 내에서 이루어지기 때문에 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)으로 접근하더라도 안전하다는 장점이 있다. 또한 작업자가 갠트리 로봇 시스템(10)으로 접근할 경우 이를 감지센서(600), 가공조작부(800) 및 조작센서(1000)가 이를 감지하고, 다관절 로봇(400)의 구동 및 로봇보호커버(500)의 주행을 정지시킬 수 있어 작업자의 안전을 보장할 수 있다는 장점이 있다.In contrast, in the case of the present invention, the articulated robot 400 can be protected from external shocks or foreign substances through the robot protective cover 500 , and the operation of the articulated robot 400 is performed within the robot protective cover 500 . Since it is made, there is an advantage that it is safe even if the operator approaches the gantry robot system 10 . In addition, when the operator approaches the gantry robot system 10, the detection sensor 600, the processing operation unit 800, and the operation sensor 1000 detect it, and the operation of the articulated robot 400 and the robot protective cover 500 ), it has the advantage of being able to stop the running of the operator and ensure the safety of the operator.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

1: 공급유니트
2: 가공유니트
3: 취출유니트
4: 가공대상 공작물
10: 갠트리 로봇 시스템
100: 프로파일부
110: 수직프레임
120: 수평프레임
200: 레일부
300: 주행부
310: 주행본체
320: 모터
400: 다관절 로봇
410: 관절부
420: 파지부
500: 로봇보호커버
510: 커버하우징
511: 커버노출부
512: 도어개방부
520: 커버도어
600: 감지센서
700: 주행제어부
800: 가공조작부
900: 메인컨트롤러
1000: 조작센서1: Supply unit
2: Processing unit
3: Take-out unit
4: Workpiece to be machined
10: Gantry Robot System
100: profile part
110: vertical frame
120: horizontal frame
200: rail
300: driving unit
310: driving body
320: motor
400: articulated robot
410: joint
420: grip portion
500: robot protective cover
510: cover housing
511: cover exposed part
512: door opening
520: cover door
600: detection sensor
700: driving control unit
800: processing control unit
900: main controller
1000: operation sensor

Claims

a supply unit to which the workpiece to be processed is supplied; a processing unit for sequentially processing the workpiece to be processed supplied through the supply unit; and a take-out unit for taking out and storing the workpiece to be processed through the processing unit; in a cooperative robot-based gantry robot system with easy scalability of a profile for processing the workpiece to be processed through,
a profile part including a plurality of vertical frames and a horizontal frame that connects the upper ends of the vertical frames and is installed along the supply unit, the processing unit, and the take-out unit so that the workpiece to be processed is sequentially processed;
a rail part installed on the horizontal frame along the longitudinal direction of the horizontal frame;
a traveling unit including a traveling body moving along the rail unit and a motor controlling the movement of the traveling body;
an articulated robot installed in the traveling unit, moving together with the traveling unit, gripping the workpiece to be processed from the supply unit, supplying it to the processing unit, and taking it out to the take-out unit;
a robot protective cover installed in the traveling unit, moving together with the traveling unit, and accommodating the articulated robot therein;
a detection sensor installed on the robot protective cover and detecting the presence of an operator in the traveling path of the traveling unit; and
A cooperative robot-based gantry robot system with easy profile extensibility comprising a; a traveling control unit for controlling the traveling of the traveling unit through the detection signal of the detection sensor.

The method of claim 1,
The robot protective cover,
A cover housing with one surface open so that the articulated robot can access the supply unit, the processing unit, and the take-out unit is installed on the other surface of the cover housing and is opened and closed so that an operator can access the articulated robot A collaborative robot-based gantry robot system with easy profile extensibility, characterized in that it includes a cover door.

The method of claim 1,
The gantry robot system,
a processing operation unit for operating the operation of the processing unit;
Upon receiving at least one of the manipulation signal of the processing operation unit and the detection signal of the detection sensor, a stop signal is sent to the traveling control unit to stop the traveling of the traveling unit, and the operation signal of the processing operation unit and detection of the detection sensor The cooperative robot-based gantry robot system with easy scalability of profile, characterized in that it further comprises; if all signals are not received, a main controller that sends a driving signal to the driving control unit to drive the driving unit.

The method of claim 1,
The gantry robot system,
It further includes; a manipulation sensor installed on the front side of the processing manipulation unit to detect the presence of an operator,
The driving control unit,
A cooperative robot-based gantry robot system with easy profile extensibility, characterized in that receiving the detection signal of the manipulation sensor and controlling the driving of the driving unit.