KR880000539B1 - 로보트 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

로보트 시스템

제1도는 본 발명에 관한 로보트 시스템의 설명도.

제2도 및 제3도는 파렛의 개략 설명도.

제4도는 리프트 부재의 구조를 나타낸 설명도.

제5도는 워크피더의 요부 상면도.

제6도는 퍼레타이징 동작 설명도.

제7도는 퍼레타이징 동작을 제어하는 시이퀸스 회로의 회로도.

제8도는 타임차트.

제9도, 제10도는 서어브 제어에 의하여 파렛의 승강을 제어하는 설명도.

본 발명은 로보트 시스템에 관한 것으로, 특히 워크가 재치된 파렛에 직각으로 암(arm)을 이동시킬 수가 없는 소형의 공어용 로보트, 환언하면 워크 적상, 적하용 이동축이 부족한 로보트에 적용함에 적합한 로보트 시스템에 관한 것이다.

공업용 로보트는 본체로 부터 뻗는 암의 선단에 파지 장치가 장작되어 있으며 이 파지 장치로 파렛의 위헤 재치된 워크를 파지하며 미리 정해진 경로를 거쳐서 워크를 다른 위치에 운반하거나 한다. 이와 같은 작업을 실행하는 공업용 로보트는 비교적 대형이므로 통상은 공작 기계에 인접하여 설치되며 한대의 공업용 로보트로 수대의 공작 기계에 대하여 서어비스 함이 보통이다. 그런데 최근의 공업용 로보트의 보급에 의하여 소규모의 공장에 있어도 공업용 로보트를 사용하게 되었는데 공장 면적이 작은 소규모 공장에서는 설치되어 있는 공작 기계의 대수도 적고 또 그 종류도 적으므로 한대의 공업용 로보트로 수대의 공작 기계를 서어비스하는 대형의 로보트는 그다지 환영받지 못하여 오히려 한대의 공업용 로보트로 한대의 공작 기계를 서어비스 하는 소형의 로보트가 환영받는 경향에 있다. 또 대규모의 공장에 있어도 염가이며 한대의 공작 기계에 각 한대의 공업용 로보트를 부설하여 서어비스를 실행한 경우의 쪽이 작업 능률이 양호한 경우도 있다.

그러나 종래의 공업용 로보트는 형상도 크고 설치 면적을 많이 필요하며 가격도 비싼것 뿐이므로 상술한 바와 같은 요구를 충족할 수가 없었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 그목적은 로보트의 설치 면적이 적게할 뿐 아니라 구조가 간단하고 형성도 작고 염가의 공업용 로보트 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 워크 적상, 적하용 이동축이 없는 소형의 공업용 로보트를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 워크 피더 파렛을 상하동함으로써 미가공 워크를 공업용 로보트에 공급하고 또는 가공필용 워크를 공업용 로보트로 부터 수령하도록 한 소형 로보트 시스템을 제공함에 있다.

또 본 발명의 또 다른 목적은 상하 방향에 있어서 워크 피더 파렛의 위치 결정을 간단하게 실행할 수 있는 로보트 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 특징과 장점에 대하여는 첨부 도면에 의한 상세한 설명에 의하여 명백해진다.

제1도는 본 발명에 관한 로보트 시스템의 설명도로서, 로보트를 공작 기계의 상부에 설치한 상태를 예시한 사시도이다. 동 도면중 예시부호 1은 공작 기계, 1a는 주축에 연결한 척(chuck)으로서 후술하는 공업용 로보트에 의하여 운반된 워크를 파지한다. 1b는 공작 기계의 개폐문이며 제1도는 개폐문이 열려있는 상태를 예시한 것이다. 워크가 절삭 가공되고 있을때 개폐문(1b)은 화살표 방향으로 이동하여 가동 부분을 덮는다. 예시부호 2는 로타리식 워크 피더로써, 상기 워크 피더는 직진식이어도 무방하다. 워크 피더(2)는 철틀로서 테이블 형태로 조립되어 상면에는 워크(3)을 재치하는 복수개의 파렛(4)이 이동 가능하게 배설되어 있다. 즉, 이들 파렛(4), (4)‥‥은 후술하는 바와 같이 구동 장치에 의하여 워크 피더(2)의 상면에 있어 거의 타원으로 회전 이동하며 로보트의 파지 장치의 하부(워크 착탈 위치)에 이동하였을 때 리프트 부재(5)에 의하여 상방으로 들어 올리도록 구성되어 있다. 예시부호 6은 로보트로서 공작기계(1)의 상면에 장착되어 도시하지 않은 에어 실린더(air cylinder)에 의하여 주축 방향(z축 방향)으로 이동 가능한 본체(6-1)와 이 본체(6-1)에 회동 가능하게 추진된 암(6-2)과, 더블핸드(6-3)과, 손목(6-1)와, 본체(6-1)에 회동 가능하게 추착된 에어 실린더(6-5)를 갖고 있다. 더블핸드(6-3)는 손목 회전 기구에 의하여 일체로 회전하는 제1, 제2의 파지부(6-3a), (6-3b)를 2단으로 구성하였으며 더우기 독립으로 개폐 가능한 핀거(6-3c), (6-3d)를 각각 갖고 있다. 또 손목(6-4)은 암(6-2)의 선단에 장착된 유지판에 고착되어 손목 회전 기구에 의하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 에어 실린더(6-5)는 암(6-2)을 회동하는 기능이 있으며 그 피스톤 로드의 일단은 암(6-2)에 추착되어 있다.

따라서 도시하지 않았지만 에어 실린더(6-5)의 양단에 각각 형성된 공기 송입관 중 우단의 공기 송입관으로 부터 에어 실린더(6-5)내에 공기를 송입하면 피스톤 로드는 신장하여 암(6-2)을 화살표 A방향으로 회전시키며 또 좌단의 공기 송입관으로 부터 에어 실린더(6-5)내에 공기를 송입하면 피스톤 로드가 들어가서 암(6-2)은 화살표 B방향으로 회전케 한다.

이상으로 부터 리프토 부재(5)에 의하여 들어올려 졌을때의 파렛(4)의 위치 및 척(1a)의 위치에 따라서 암(6-2)의 회전 각도 및 로보트 본체(6)의 주축 방향 이동 거리를 리미트 스위치(limit switch), 스토퍼 등에 의하여 정해 놓으면 확실한 워크의 착탈 서어비스를 실행할 수가 있다.

제2도, 제3도는 각각 파렛의 구조 개략 설명도로서 제2(a)도는 측면도, 제2(b)도와 제2(c)도는 분해도, 제3(a)도는 제2(a)도의 A화살표시 측면도, 제3(b)도는 독 설명도이다. 도면중 4-1은 하파렛, 4-2는 워크가 재치되는 상파렛이다. 하파렛(4-1)의 네모서리에는 바퀴(4-1a), (4-1a)…가 장착되며 그 중앙부에는 상파렛(4-2)를 들어 올리는 압상대(5-1)가 통과하는 관 통공(4-1b)이 형성되며 또한 3개의 핀(4-1c)(제2(b)도 참조)가 표면에 형성되어 있다. 또 제3도에 예시한 바와 같이 하파렛(4-1)의 저면 측부에는 지지부재(4-1d)가 나사로 고정되며 이 지지부재에는 독(4-1e)과 체인(if)인 고착되어 있다. 그리고 독(4-1e)는 제3(b)도에 나타내는 바와 같이 파렛 주행계에 배설된 정전용 리미트 스위치(4-1g)와 역전용 리미트 스위치(4-1h)에 당접하도록 배설되어 있다. 한편 상파렛(4-2)에는 제2(c)도에 나타내는 바와 같이 하파렛(4-1)의 표면에 형성한 3본의 핀(4-1c)과 계합하는 3개의 소공(4-2a)과 압상대(5-1)에 형성한 3본의 핀(5-1a)과 계합하는 소공(4-2b)가 형성되어 있다. 이상의 구조로 부터 명백한 바와 같이 압상대(5-1)를 제2(a)도에 나타낸 화살표 방향으로 상승시키면 이 압상대(5-1)는 관통공(4-1b)를 통하여 그 핀(5-1a)이 상파렛(4-2)의 소공(4-2b)에 계합한다. 그리하여 이후 상승을 속행하면 상파렛(4-2)은 압상대(5-1)와 일체로 상승한다. 또 체인(4-1f)을 도시하지 않은 구동 기구에 의하여 제3(a)도의 지면과 수직 방향으로 정전 또는 역전하면 파렛(4)은 체인(4-1f)과 일체로 되어 워크 피더(2)상을 회전한다.

제4도는 리프트 부재의 구조를 나타낸 설명도이며 제1도 내지 제3도와 동일 부분에는 동일 부호로 표기하였다. 도면 중 5-1은 압상대로서 상파렛(4-2)를 상방으로 밀어올리는 기능을 갖고 있다. 이 압상대(5-1)의 상측 표면에는 제2(a)도에서 설명한 바와 같이 상파렛(4-2)에 형성한 소공(4-2b)과 감합하는 핀(5-1a)이 형성되며 또 하측에는 가이드 봉(5-2)이 네모서리에 장착되어 있다. 그리고 이 가이드 봉(5-2)은 워크 피더(2)의 프레임(2-1)을 관통하고 있다. 예시부호 5-3은 중단부의 프레임(2-1')에 고정되어 가이드 봉(5-2)을 안내하는 축수, 5-4는 압상봉으로서 하단에 나사가 형성되어 이나사에는 압상 나사(5-5)가 나합하고있다. 압상 나사(5-5)는 구동 모우터(5-6)에 타이밍 벨트(5-7) 및 풀리((5-8)(5-8')를 통하여 연결되며 구동 모우터(5-6)가 회전하면 이 압상 나사(5-5)도 회전하여 그 회전 방향에 따라서 압상봉(5-4)이 상하동한다. 그리하여 압상봉(5-4)이 상하동하면 이 압상봉과 일체로 압상대(5-1)가 이동하며 상파렛(4-2)을 상하 방향으로 이동시킬 수가 있다. 예시부호 5-9는 브레이크, (6-0)은 하강 완료 검출용 리미트 스위치로서 상파렛(4-2)의 하강시 이 리미트 스위치(6-0)가 동작하면 모우터(5-6)의 구종이 정지된다. 그리고 구동 모우터(5-6)는 AC모우터, DC모우터 어느 것이어도 무방하다. 또 예시부호 7a, 7b는 각각 상파렛 상승시에 상파렛(4-2)상에 재치된 최상부의 춰크(3)를 검출하기 위한 센서이다. 센서(7a)는 로보트에 미가공 워크를 피지시킬 때에 최상부의 미가공 워크를 검출하여 모우터(5-6)의 구동을 정지시키며 센서에(7b)는 로보트가 가공필 워크를 적상할때에 최상부의 가공필 워크를 검출하여 모우터(5-6)의 구동을 정지시킨다.

따라서 미가공 워크를 로보트에 파지시킬 경우에는 후술하는 로보트 제어장치로 부터의 상승 지령에 의하여 구동 모우터(5-6)를 정회전하여 상파렛(4-2)을 상승시키며 센서(7a)가 최상단의 미가공 워크(3)를 검출하였을때 모우터(5-6)의 회전은 정지케 된다. 그리하여 로보트에 의한 미가공 워크 파지후 로보트 제어 장치로 부터 하강 지령이 발생 하였을때 모우터(5-6)를 역전하여 상파렛(4-2)을 하강시키며하강 완료 검출 리미트 스위치(6-0)가 동작 하였을때 모우터의 회전은 정지케 되어 하강이 완료한다.

한편 가공필 워크를 로보트로 부터 상파렛 상에 재치할때 에는 로보트 제어 장치로 부터의 상승 지령에 의하여 구동 모우터(5-6)를 정회전하여 상파렛(4-2)을 상승시키며 센서(7b)가 최상단의 가공필 워크를 검출하였을 때 모우터(5-6)의 회전을 정지시키며 로보트에 의한 가공필 워크 적상, 적하 후에 로보트 제어 장치로 부터 발생하는 하강 지령에 의하여 모우터(5-6)를 역전하여 상파렛을 하강시키며 하강 완료 검출 리미트 스위치(6-0)의 동작에 의하여 이 모우터를 정지한다.

제5도는 워크 피더의 요부 상면도로서 제1도 내지 제4도와 동일 부분에는 동일 부호로 표기하였다. 예시부호 2는 워크 피더, 3a는 가공필 워크, 3b는 미가공 워크, 4a, 4b…는 파렛, 7a는 센서, 8은 제1도에 나타내 있지 않은 센서 지지용의 지지봉, 4-1d는 파렛(4)에 장착된 지지부재, 4-1f는 체인이다. 워크 피더(2)상에는 다수의 파렛(4a), (4b)…이 형성되며 이들 각 파렛을 정역양 방향으로 회전하는 체인(4-1f)에 지지부재(4-1d)를 통하여 등간격으로 고착되어 있다. 따라서, 체인(4-1f)이 정역양 방향으로 회전 이동하면 이 이동에 수반하여 각 파렛(4a)(4b)…은 체인(4-1f)과 일체로 정, 역방향으로 회전 이동한다. 그리고 파렛(4a), (4b)…의 주행 통로상에는 파렛(4e)의 지지부재(4-1d)의 바로 밑에 숨어 있지만(점선으로 나타내고 있다) 제3(b)도에서 나타낸 1조의 정전용 리미트 스위치(4-1g)와 역전용 리미트 스위치(4-1h)가 배설되어 있다. 그리하여 이 정전용 및 역전용 리미트 스위치(4-1g)(4-1h)와 독(4-1e)(제3(b)도 참조)의 협동에 의하여 소망의 파렛이 워크 착탈 위치에 위치 결정된다. 그리고 워크 착탈 위치는 제5도에 있어 파렛(4c)이 점하고 있는 위치이다.

제6도는 로보트가 파렛 상에 가공필 워크(3a)를 쌓아내리며 또한 미가공 워크(3b)를 파렛으로 부터 파지하는 퍼레타이징 동작을 설명하는 설명도이다. 그리고 제1도 내지 제5도와 동일 부분에는 동일 부호로 표기하였다. 또 로보트는 전술과 같이 2개의 파지부(6-3a), (6-3b)(제1도 참조)를 갖는 더블 핸드로서의 구성을 갖고 있다.

먼저 더블 핸드(6-3)를 워크 착탈 위치(제5도의 파렛 4c의 바로 위)에 위치 결정후 미가공 워크(3b)를 재치한 파렛(4c)(실제로는 상파렛)을 상승시킨다. 그리하여 센서(7a)(제4도 참조)가 미가공 워크를 검출한때 파렛의 상승을 정지시킨다. 이에 의하여 최상부의 미가공 워크(3b)는 파지장치(6-3b)까지 운반된다. (제6(a)도 참조). 이상태에서 핀거(6-3d)를 닫아서 최상부의 미가공 워크를 파지 시킨 후 파렛(4c)을 하강시켜서 하강 완료 검출 리미트 스위치(6-0)(제5도 참조)가 동작한때 하강 동작을 정지시킨다. (제6(b)도 참조). 이하 강 동작과 병행하여 파지장치(6-3a), (6-3b)를 손목(6-4)에 대하여 180°회전 시켜서 파지 장치(6-3a)를 하측에, 파지 장치(6-3b)를 상측으로 한다.(제6(c)도 참조).

한편 파렛(4c)의 하강이 완료하면 체인(4-1f)은 로보트 제어 장치로 부터의 파렛 역전 지령에 의하여 역전 방향(제5도의 A화살표 방향)으로 역전용 리미트 스위치(4-1h)(제5도 참조)가 파렛(4d)의 독(4-1e)에 의하여 동작케 될대 까지 역회전 한다. 그리하여 역전용 리미트 스위치(4-1h)가 동작한때 체인(4-1f)의 회전을 정지하면 이때 가공필 워크(3a)를 재치한 파렛(4b)이 워크 착탈 위치에 위치 결정된다.

이 상태에서 파렛 상승 지령이 로보트 제어 장치로 부터 발하여 파렛(4b)은 상승하며(제6(d)도 참조) 그 상승은 센서(7b)가 가공필 워크(3a)를 검출 하였을 때 정치케 된다.

그후 파지 장치(6-3a)의 핀건(6-3c)이 열려서 파지하고 있던 가공필 워크를 최상부의 가공칠 워크(3a)상에 쌓아내린다. (제6(e)도 참조).

가공필 워크의 쌓아내리기가 완료하면 파렛(4b)을 하강시켜서 하강 완료 검출 리미트 스위치(6-0)이 동작한때 하강 동작을 정지시킨다. 최후에 로보트 제어 장치로 부터 파렛 정전 지령을 출력하여 체인(4-1f)을 정전 방향(제5도의 B화살표 방향)으로, 정전용 리미트 스위치(4-1g)가 파렛(4e)의 독에 의하여 동작케 될때까지 이동시킨다. 그리하여 정전용 리미트 스위치(4-1g)가 동작한때 체인(4-1f)의 이동을 정지시키면 파렛(4a), (4b)…의 위치는 제5도의 상태로 된다.

그리고 로보트 동작 개시의 초기시에 각 파렛에는 하나의 파렛(공파렛)을 제외하고 미가공 워크가 각각 N개 쌓아올려 있으며 또 초기시에 워크가 재치되어 있지 않은 공파렛은 제5도의 파렛(4b)의 위치에 놓여 있다. 그리하여 상기 제6도에 관련하여 설명한 동작에 의하여 N개의 미가공 워크의 가공이 완료하며 이 N개의 가공필 워크가 공파렛에 재치된 시점에 있어 이 최초의 공파렛의 다음에 놓인 파렛이 비게되어 이후 N개의 가공이 완료하기 까지 공파렛의 역할을 한다. 따라서 N개의 미가공 워크의 가공이 완료할때 마다 새로히 공파렛으로 된 파렛이 제5도의 파렛(4b)의 위치에 오게된다.

제7도는 퍼레타이징 동작하는 사이퀸스로의 회로도, 제8도는 타임 챠아트이다.

도면 중 예시부호 101은 로보트 제어장치, 102는 시이퀸스회로, 103은 체인(4-1f)(제5도 참조)을 정전/역전시키는 파렛 이동기구로서 모우터(103a), 치차(103b), 풀리(103c)를 갖고 있다. 그리고 예시부호 7a, 7b는 워크 검출용의 센서(제4도 참조), 4-1g, 4-1h는 각각 파렛의 이송을 제어하는 신호를 발생하는 정전 및 역전용 리미트 스위치(제3(b)도, 제5도 참조)4-1e는 독(제3(b)도 참조), 5-6은 파렛을 상하 방향으로 이동시키는 구동 모우터, 5-9는 브레이크, 6-0은 파렛 하강 완료 검출용의 리미트 스위치(이상 제4도 참조)이다.

로보트 제어 장치(101)는 시이퀸스 콘트롤러로서의 기능을 갖고 있으며 로보트 동작에 따라서 시이퀸스 회로(102)로 부터 파렛 상승 완료 신호(PUE), 파렛 하강 완료 신호(PDE), 파렛의 착탈 위치에의 위치 결정 완료 신호(PDE)등이 입력됨과 동시에 기타 도시하지 않은 로보트, NC 장치로 부터 여러가지의 신호가 입력되며 이들 신호에 의하여 센서 선택 지령(SSC), 파렛 상승지령(PUC), 파렛 하강지령(PDC), 파렛 정전지령(PNR), 파렛 역전지령(PER), 브레이크 동작신호(BAC)를 출력한다. 그리고 이들 각 지령에 의하여 시이퀸스 회로(102)의 후 후술하는 릴레이(RL₁), (RL₁₁~RL₁₅)가 동작하는 것으로 한다. 또 시이퀸스 회로(102)는 릴레이(RL₁~RL₅), (RL₁₁~RL₁₅)(그 릴레이 접점을 rl₁~rl₅·rl₁₁~rl₁₅로 나타낸다. 또

은 상폐 접점,

은 상개 접점을 나타낸다). AND게이트(AG), 릴레이 구동용 트랜지스터 TR₁~TR₃리시버(RV₁~RV₃) 지연 타이머(DTC), 파렛의 상승/하강 방향을 절환 제어함과 동시에 모우터(5-6)를 구동하는 모우터 구동회로(MRC₁) 및 파렛의 정전/역전 방향을 절환 제어함과 동시에 모우터(103a)를 구동하는 모우터 구동회로(MRC₂)를 갖고 있다.

다음에 제5도, 제6도, 제8도를 참조하면서 퍼레타이징 동작에 따른 시이퀸스 회로의 작용을 설명한다.

더블 핸드(6-3)(제5도 참조)가 착탈 위치에 위치 결정되면 로보트 제어 장치(101)는 파렛 상승지령(PUC)를 출력한다. 이에 의하여 릴레이(RL₁₁)가 동작하며 모우터 구동회로(MRC₁)는 구동 모우터(5-6)를 정전하여 파렛(4c)(제5도 참조)을 상승시킨다. 파렛이 상승하여 최상부의 가공 워크(3b)가 센서(7a)에 의하여 검출되면 이 검출 센서로 부터 미가공 워크 검출 신호(WDS)가 발생한다. 이 미가공 워크 검출 신호(WDS)는 리시버(RV₂)를 통하여 트랜시스터(TR₂)의 베이스에 인가되며 이 트랜지스터를 "온(on)"하여 릴레이(RL₃)을 동작시킨다. 이 결과 릴레이 접점(rl₃)이 동작하여 로보트 제어 장치(101)는 상승 완료 신호(PUE)가 입력됨과 동시에 모우터 구동회로(MRC₁)는 구동 모우터(5-6)의 회전을 정지한다. 그리고 PUE의 발생에 의하여 로보트 제어 장치는 브레이크 신호(BAC)를 출력한다. 그후 로보트 제어 장치(101)는 상승 완료 신호(PUE)에 의하여 핀거(6-3d)를 닫히게 하는 폐 신호를 출력한다. 그리하여 이 핀거에 의한 미가공 워크(3B)의 피지 완료를 확인하여 하강지령(PDC)를 출력한다.

이 하강 지령에 의하여 릴레이(PL₁₂)가 동작하며 모우터 구동 회로(MRC₁)에 역전 지령이 인가되어 모우터(5-6)는 역전을 개시한다. 이후 파렛은 하강하며 하강 완료시에 하강 완료 검출용 리미트 스위치(6-0)를 동작시킨다. 이때 이 리미트 스위치(6-0)는 하강 완료 검출용 리미트 스위치(6-0)를 동작시킨다. 이때 이 리미트 스위치(6-0)는 하강 완료신호(DCS)를 출력하며 리시버(RV₁)를 통하여 트랜지스터(TR₁)를 "온"시킨다. 트랜지스터(TR₁)의 "온"에 의하여 릴레이(PL₄)가 동작하며 릴레이 접점(rl₄)이 동작하여 로보트 제어 장치(101)에 하강 완료 신호(PDE)가 입력되며 또 모우터 구동회로(MRC₁)는 모우터의 회전을 정지한다. 그리고 이 하강 동작과 병행하여 파지장치(6-3a), (6-3b)는 손목에 대하여 180°회전케 된다.

이어서 로보트 제어 장치(101)는 파렛의 하강완료에 의하여 파렛 역전 지령(PRR)을 출력한다. 이에 의하여 릴레이(RL₁₄)가 동작하여 모우터 구동 회로(MRC₂)에 반전 지령이 주어져서 모우터(103a)가 역전한다. 또 동시에 릴레이(RL₂)가 동작하여 역전 검출용 리미트 스위치(4-1h)가 선택됨과 동시에 지연 타이머회로(DTC)가 동작을 개시한다.

그런데 하나의 파렛이 제5도의 워크 착탈 위치에 결정된 시점에 있어는 제3(b)도에 나타내는 바와 같이 정전용 및 역전용 리미트 스위치(4-1g), (4-1h)는 공히 독(4-1e)에 의하여 동작케 되어 있다. 따라서 파렛 정전지령(PNR)이 출력되면(제8도 시각 t₁) 체인(4-1f)이 정회전 하기 시작하여 시각(Ta)후에 역전용 리미트 스위치(4-1h)가 "오프"하며 이에 의하여 시각 Tb후에 정전용 리미트 스위치(4-1g)가 "오프"한다. 또 파렛에 역전 지령(PRR)가 출력되면(제8도 시각 t₂) 체인(4-1f)이 역회전 하기 시작하며 시각 Ta후에 정전용 리미트 스위치(4-1g)가 "오프"하며 이에 의하여 시각 Tb후에 역전용 리미트 스위치(4-1h)가 "오프"한다. 그리고 상기 시간 Tb는 체인(4-1f)의 회전 속도와 독(4-1e)의 길이에 의하여 정해지는 시간이다. 따라서 제5도에 있어 파렛을 역전하여 워크 착탈 위치에 위치 결정함에는 파렛 역전 지령 발생후 시간(Ta+Tb) 경과 후에 재차 역전용 리미트 스위치(4-1h)가 동작한때 체인(4-1f)의 회전을 정지하면 되며 또 파렛을 정전하여 워크 착탈 위치에 위치 결정함에는 파렛 정전지령 발생후 시간(Ta+Tb) 경과 후에 재차 역전용 리미트 스위치(4-1g)가 재차 동작한때 체인(4-1f)의 회전을 정지하면 된다. 이상의 이유에 의하여 지연 타이머(DTC)는 파렛 정전지령(PNR) 또는 파렛 역전지령(PRR) 발생후(릴레이 RL₁₃, RL₁₄동작후), 시간 Tc(>Ta+Tb)경과하고 나서 "1"을 출력하도록 지연 시간을 설정하고 있다.

그런면 파렛 역전 지령에 의하여 모우터(103a)가 역전하면 체인(4-1f)이 이동한다. 그리하여 역전 리미트 스위치(4-1h)가 일단 "오프"하고 제차 "온"하면 역전 완료 신호(RDN)가 이 리미트 스위치로 부터 발생한다. 그리하여 이때 지연 타이머(DTC)의 출력도 "1"이 되어 있으므로 AND 게이트(AG)의 출력이 "1"이 되어 트랜지스터(TR₃)가 "온"하여 릴레이(TL₅)가 동작한다. 이 결과 릴레이 접점(rl₅)이 동작하여 로보트 제어 장치(101)에 파렛 위치 결정 완료 신호(PPE)가 입력되며 동시에 체인(4-1f)의 회전은 정지한다. 즉, 가공필 워크를 재치한 파렛(4b)의 워크 착탈 위치에의 위치 결정이 완료한다.

로보트 제어장치(101)는 위치 결정 완료신호(PPE)의 발생에 의하여 센서 선택신호(SSC)를 출력함과 동시에 파렛 상승지령(PUC)을 출력한다. 이에 의하여 릴레이(PL₁), (PL₁₁)가 동작하여 센서(7b)가 선택됨과 동시에 파렛(4b)은 상승한다. 센서(7b)가 최상부의 가공필 워크(3a)을 검출하면 가공필 워크 검출 신호(WDS')를 출력한다. 이후 전술의 상승 동작과 같이 트랜지스터(TR₂)가 "온"하며 릴레이(RL₃)가 동작하며 상승 완료 신호(PUE)가 발생하여 상승은 정지한다.

이 상태에서 로보트 제어 장치(101)로 부터의 지령에 의하여 핀거(6-3c)가 열려서 파지하고 있던 가공필 워크를 최상부의 가공필 워크상에 적하한다. 그리하여 적하 동작이 종료하면 하강지령(PDC)이 출력되어 전술과 같이 하강 동작이 시작되며 하강 완료 후 파렛은 정전되어 제5도의 상태로 되돌아 간다. 그리고 정전 동작은 역전의 경우와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고 이상은 파렛 승강 제어를 센서(7a), (7b) 및 하강 완료 검출용 리미트 스위치(6-0)로 부터의 검출 신호에 의하여 모우터(5-6)를 "온"/"오프"제어한 경우이지만 "온"/"오프"제어에 의하지 않고 이동량을 산출하여 위치의 서어보 제어에 의하여 승강 제어할 수도 있다.

제9도 및 제10도는 서어보 제어에 의하여 파렛의 승강을 제어하는 경우의 설명도이다.

여기서 최대 N개의 미가공 워크가 각 파렛에 재치되어 있다고 하고 또 N개의 미가공 워크가 적상되어 있을 때 최상부의 워크가 파지 위치까지 상승하는 이동량을 Zn(제9(a)도 참조), 한개의 미가공 워크가 적상되어 있을때 이 워크가 파지 위치까지 상승하는 이동량을 Z₁(제9(b)도 참조)이라 하면 m개(m

N)의 미가공 워크가 재치되어 있는 경우의 파지 위치 까지의 상승거리 및 하강거리 L은

·m+Zn (i)

로 타나낸다. 따라서 미리 Z₁, Z_n을 측정하여 이들을 N과 함께 로보트 제어 장치에 교시하여 놓고 남은 미가공 워크량m을 감시함으로써 위의 식으로 부터 이동량 L가 구해진다. 그리하여 이동량 L가 구해지면 주지의 NC제어에 있어서 펄스 분배제어와 같이 파렛을 위치 결정 제어할 수 있다.

제10도는 상기 서어보 제어를 실현하는 블록도로서 제4도와 동일 부분에는 동일부호로 표기하였다. 예시부호101은 로보트 제어장치로서 전술의 N, Z₁, Z_N이 미리 교시되어 있다. 또 이 로보트 제어 장치는 (1)식을 연사하는 연산 수단(101a), 거리L에 의하여 펄스 분배 연산하는 펄스 분배회로(101b)등을 내장하고 있다. 예시부호 201은 시어보 제어 회로로서 분배펄스 Pi와 모우터(5-6)의 소정 회전마다 펄스 코더(5-6a)로 부터 발생하는 피드백 펄스(Fi)의 차를 연산하여 기억하는 오차 회로(201a), 오차(ER)를 D/A 변환하는 D/A 변환기(201b), 속도 제어회로(201c)를 갖고 있다. 예시부호 202는 남은 미가공 워크량 감시 회로로서 최대 미가공 워크량 N이 설정되는 레지스터(202a), 이 N이 프리세트 되는 카운터(202b), 로보트 서어비스 요구신호(SRS)가 발생하였을 때 이 서어비스가 완료하는 시간 후에 "1"을 출력하는 원쇼트 회로(202c), 원쇼트 회로(202c)로 부터 "1"이 출력될 때 마다 카운터(202b)의 내용을 카운트 다운하여 그 결과를 카운터에 세트하는 연산회로(202d), 연산결과를 남은 미가공 워크량 m로 하여 출력함과 동시에 이 연산 결과를 제로(0)인때 레지스터(202a)에 세트되어 있는 N을 카운터 (202b)에 프리세트 하는 프리세트 인에이블 신호(PSE)를 출력하는 제로 판정 회로를 갖고 있다. 그러면 남은 미가공 워크량 감시회로(202)는 남은 미가공 워크량 m을 연산하여 로보트제어장치(101)에 입력하고 있으므로 로보트 서어비스 요구신호 SRS가 발생하면 이 로보트 제어장치는 곧 (1)식의 연산을 실행하여 그 연산 결과인 거리 L을 내장의 펄스 분배기(101b)에 입력한다. 그리하여 이후 주지의 NC제어의 위치 결정과 같이 파렛을 상승시켜서 로보트에 의한 미가공 워크의 파지후 이 파렛을 하강시킨다. 그리고 이상은 미가공 워크를 파지하는 경우에 대하여 설명 하였지만 가공필 워크를 재치하는 경우도 같이 서어보 제어할 수 있다.

이상 본 발명에 의하면 넓은 설치 면적을 특별히 필요하지 않을뿐 아니라 구조가 간단하고 형상도 작고 염가의 공업용 로보트 시스템을 제공할 수가 있다.

Claims (10)

1. 공작 기계의 주축의 축 방향으로 이동할 수 있음과 동시에 이 주축의 축 방향과 직교하는 면에 따라서 회전할 수 있는 암과 암 선단에 장착되어서 워크를 파지하는 핸드를 갖고 있는 로보트에 워크를 공급하고 또는 가공필 워크를 이송하는 직진식 또는 로타리식 워크 피더를 구비하는 로보트 시스템에 있어서, 전기 워크 피더상에서 직진 또는 회전 가능하게 설정된 파렛을 워크 착탈 위치에 위치 결정하는 기구와, 이 워크 착탈 위치에 있어 파렛을 상승 및 하강하는 기구를 설정하고 상승된 파렛 상의 워크를 핸드에 의하여 파지하고 또는 가공필의 워크를 상승된 파렛 상에 재치함을 특징으로 하는 로보트 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 전기 파렛은 워크가 재치되는 상파렛과 바퀴가 장착된 하파렛을 갖고 있으며 전기 파렛의 상승/하강 기구에 의하여 상파렛만을 상하 방향으로 이동 시킴을 특징으로 하는 로보트 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 전기 파렛을 압상하는 압상 부재에 형성한 나사부와 나사에 감합하는 나사봉을 형성하고 이 나사봉을 회전 함으로써 파렛을 상하 방향으로 이동 시킴을 특징으로 하는 로보트 시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 전기 파렛을 압상하는 압상 부재를 설정함과 동시에 하파렛에 이 압상 부재를 통과시키는 구멍을 형성하고 또한 이 압상부재에 형성한 나사부와 나사에 감합하는 나사봉을 형성하여 이 나사봉을 회전함으로써 압상 부재를 전기 구멍을 통하여 상하동 시켜서 상파렛을 상하동 시킴을 특징으로 하는 로보트 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 전기 워크 피더상에 있어 파렛을 워크 착탈 위치에 위치 결정하는 기구는 모우터와 이 모우터에 의하여 회동케 됨과 동시에 파렛이 동간격으로 장착되어 있는 체인과 각 파렛에 설정된 독과 파렛의 주행 통로상에 배설된 정전용 리미트 스위치와 역전용 리미트 위치를 갖고 있으며 독이 정전용 및 역전용의 양쪽의 리미트 스위치에 당접하였을 때 파렛의 이동을 정지 시킴을 특지으로 하는 로보트 시스템.
6. 공작 기계의 주축의 축방향으로 이동할 수 있음과 동시에 이 주축의 축방향과 직교하는 면에 따라서 회전할 수 있는 암과 암 선단에 장착되어 워크를 파지하는 핸드를 갖고 있는 로보트에 워크를 공급하고 또는 가공필 워크를 이송하는 직진식 또는 로타리식 워크 피더를 구비하는 로보트 시스템에 있어서, 전기 워크 피더상에 있어 직진 또는 회전 가능하게 설정된 파렛을 워크 착탈 위치에 위치 결정하는 기구와, 이 워크 착탈 위치에 있어 파렛을 상승 및 하강하는 기구와, 파렛 상에 재치된 워크의 위치를 검출하는 검출기와, 파렛이 하강하였음을 검출하는 검출기와, 전기 상승/하강 기구를 구동하는 모우터를 제어하는 제어 회로를 설정하고 각 검출기로 부터 발생하는 검출 신호에 의하여 전기 상승/하강 기구를 구동하는 모우터와 정전, 역전, 정지를 제어함을 특징으로 하는 로보트 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 전기 워크 위치를 검출하는 검출기로서 워크의 두께에 따른 거리만큼 상하 방향으로 서로 편위되게 한 2개의 제1, 제2의 검출기를 설정하고 핸드에 의하여 파렛 상에 재치된 워크를 파지할 때는 상방에 설정한 검출기로 부터 발생하는 신호에 의하여 파렛의 상승을 정지하고, 가공필 워크를 파렛 상에 적하할 때는 하방에 설정된 검출기로 부터 발생하는 신호에 의하여 파렛의 상승을 정지 시킴을 특징으로 하는 로보트 시스템.
8. 제 6 또는 제 7 항에 있어서 전기 워크 피더 상에 있어 파렛을 워크 착탈 위치에 위치 결정하는 기구는 모우터와 이 모우터에 의하여 회동케 됨과 동시에 파렛이 등간격으로 장착되어 있는 체인과 각 파렛에 설정된 독과 파렛의 주행 통로상에 배설된 정전용 리미트 스위치와 역전용 리미트 스위치를 갖고 있으며 독이 정전용 및 역전용의 양쪽의 리미트 스위치에 당접 하였을 때 파렛의 이동을 정지 시킴을 특징으로 하는 로보트 시스템.
9. 공작 기계의 주축의 축 방향으로 이동할 수 있음과 동시에 이 주축의 축 방향과 직교하는 면에 따라서 회전할 수 있는 암과 암 선단에 장착되어 워크를 파지하는 핸드를 갖고 있는 로보트에 워크를 공급하고 또는 가공필 워크를 이송하는 직진식 또는 로타리 식 워크 피더를 구비하는 로보트 시스템에 있어서, 전기 워크 피더상에 있어 직진 또는 회전 가능하게 설정된 파렛을 워크 착탈 위치에 위치 결정하는 기구와, 이 워크 착탈 위치에 있어 파렛을 상승 및 하강하는 기구와, 파렛의 상승/하강 기구를 구동하는 직류 모우터와 직류 모우터 제어 회로와 1파렛당의 최대 워크 적상량 N, N개의 워크를 적상한때 최상부의 워크가 파지 위치까지 상승하는 이동량 Z_n, 최하부의 워크가 파지 위치까지 상승하는 이동량 Z_l을 미리 교시되어 기억함과 동시에 현재의 적상량 m을 감시하며 전기 N, Z_l, Z_n, m을 사용하여 상승 및 하강 이동량 L을 구하는 제어 회로를 갖고 있으며 이 이동량 L에 의하여 전기 직류 모우터를 제어함을 특징으로 하는 로보트 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 전기 이동량 L을

    

    ·M+Zn 에 의하여 연산함을 특징으로 하는 로보트 시스템.

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