KR100792510B1 - A dual-type table for cartesian robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직교 좌표형 로봇의 테이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 프레임의 양측에 2개의 테이블을 장착하여 하나의 베이스 프레임의 양측면에 2개의 직교 좌표형 로봇을 구현함으로써 공간 효율성을 극대화함과 아울러 로봇 제작 비용을 절감할 수 있는 듀얼타입 테이블에 관한 것이다.The present invention relates to a table of a Cartesian robot, and more particularly, by mounting two tables on both sides of the base frame to implement two Cartesian robots on both sides of one base frame to maximize space efficiency. In addition, the present invention relates to a dual type table that can reduce the robot manufacturing cost.
일반적으로, 한정된 이송 레일 상에서 활주할 수 있도록 하여 유한범위 내에서 직선형 운동을 수행하는 리니어 가이드 장치를 갖춘 X축과 Y축의 직교 좌표형 로봇장치는 정밀기계나 반도체 제조장비에서 주로 사용된다. 직교좌표 로봇장치는 부품이송 및 삽입, 나사체결 고정, 반도체 가공설비 등에 활용된다.In general, X- and Y-axis Cartesian robotic devices with linear guide devices that can slide on a limited transfer rail and perform linear motion within a finite range are mainly used in precision machinery or semiconductor manufacturing equipment. Cartesian robotic devices are used for parts transfer and insertion, screw fastening, and semiconductor processing equipment.
이러한 직교 좌표형 로봇장치는 보드와 같은 가공물 상에서 높은수준의 위치 정밀도로 다양하게 동작하며, 통상적으로는 Y축 테이블 상에서 캔틸레버(cantilever) 방식으로 지지되는 X축 테이블을 구비한다. X축 테이블에는 X축 방 향을 따라 임의의 위치에 놓일 수 있는 작업단 본체가 장착된다. 작업단 본체는 가공물 및 부품 흡착노즐과 같은 작업부재의 위치를 인식하기 위한 위치 인식수단, 즉 센서들과 함께 장착된다.Such a cartesian robot apparatus can be variously operated with a high level of positional accuracy on a workpiece such as a board, and typically has an X-axis table supported in a cantilever manner on a Y-axis table. The X-axis table is equipped with a workbench body that can be placed anywhere along the X-axis direction. The work end body is mounted together with position recognition means, i.e. sensors, for recognizing the position of the work piece, such as workpiece and part suction nozzle.
이러한 직교 좌표형 로봇장치는 X축 테이블과 Y축 테이블에 의해서 작업단 본체가 가공물의 가공 위치로 이동되는 경우 위치 인식수단에 의해 작업단 본체의 작업위치를 정확하게 인식할 수 있다. 그리고, 작업단 본체는 인식된 작업위치와 원하는 가공칫수를 기초로하여 X축 테이블 또는 Y축 테이블에 의해서 이동하게 된다. 이에 의해, 가공부재는 원하는 동작의 실행을 위해 가공 위치로 이동하게 되고, 결과적으로 피가공물이 가공된다.Such a cartesian robot apparatus can accurately recognize the working position of the working stage body by the position recognition means when the working stage body is moved to the machining position of the workpiece by the X-axis table and the Y-axis table. Then, the work end body is moved by the X-axis table or the Y-axis table based on the recognized working position and the desired processing dimensions. Thereby, the processing member is moved to the processing position for the execution of the desired operation, and consequently the workpiece is processed.
이러한 종래 직교 좌표형 로봇장치는 베이스 프레임 상에 리니어 가이드를 위한 레일과 LM 가이드가 설치되고, LM 가이드 상에 슬라이드가 장착되어 테이블을 구성한다.In the conventional cartesian robot apparatus, a rail and a LM guide for a linear guide are installed on a base frame, and a slide is mounted on the LM guide to form a table.
본 발명의 목적은 베이스 프레임의 양측에 2개의 테이블을 장착하여 하나의 베이스 프레임의 양측면에 2개의 직교 좌표형 로봇을 구현함으로써 공간 효율성을 극대화함과 아울러 로봇 제작 비용을 절감할 수 있는 듀얼타입 테이블을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to mount the two tables on both sides of the base frame to implement two Cartesian coordinate robots on both sides of one base frame to maximize the space efficiency and reduce the dual-type table that can reduce the robot manufacturing cost To provide.
본 발명의 다른 목적은 대칭적으로 설치된 2개의 슬라이더 간을 걸림부재로 연결 또는 연결해제할 수 있도록 함으로써 양측 로봇이 동일한 작업을 수행하던 중에 한쪽의 모터가 고장이 난 경우 2개의 슬라이더를 상호 연결하여 1개의 모터로 양측의 로봇을 구동할 수 있도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to connect or disconnect between two sliders symmetrically installed by the engaging member by connecting the two sliders to each other if one of the motors failed while the two robots are performing the same operation. One motor can drive both robots.
본 발명의 또 다른 목적은 베이스 프레임의 양 종단측에 탄성 스프링이 내장되고, 외측으로 공기를 토출하는 실린더 부재를 구비함으로써 서보 모터의 고장으로 인해 슬라이더가 한계 위치를 벗어나는 경우 슬라이더의 속도를 현저하게 감소시켜 슬라이더와 베이스 프레임의 충돌 시의 충격을 완충할 수 있도록 하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide elastic cylinders at both ends of the base frame and to include a cylinder member for discharging air to the outside, thereby significantly increasing the speed of the slider when the slider is out of the limit position due to a failure of the servo motor. This is to reduce the shock when the slider collides with the base frame.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수 개가 조합되어 직교 좌표형 로봇을 구성하는 테이블에 있어서, 측단면이 I자 형상으로 형성된 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임의 양측면에 대칭적으로 설치되는 제 1 및 제 2 레일, 상기 제 1 및 제 2 레일 상을 슬라이딩 이동하는 제 1 및 제 2 LM 가이드, 하단이 상기 각 LM 가이드의 상부면에 취부되고 중앙 내주면에 나사산이 형성된 중공구조를 갖는 제 1 및 제 2 슬라이더, 상기 베이스 프레임의 일측에 설치되는 제 1 및 제 2 모터, 일측이 상기 제 1 및 제 2 모터와 벨트 결합되고, 타측이 상기 제 1 및 제 2 슬라이더의 나사산과 나사결합되는 볼 스크류, 상기 제 1 슬라이더의 상부면에 설치되는 지지대, 일단이 상기 지지대에 힌지결합하고 타단에 걸림후크가 형성된 걸림부재 및 상기 제 2 슬라이더의 상부면에 설치되고 상기 걸림후크에 대응되는 위치에 걸림홈이 형성된 걸림홈 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블이 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in a table in which a plurality is combined to form a Cartesian robot, the side frame is formed in an I-shape, symmetrical to both sides of the base frame, the base frame First and second rails, which are installed in the first and second LM guides for sliding movement on the first and second rails, the lower end is mounted on the upper surface of each of the LM guide, the hollow structure formed with a thread on the central inner peripheral surface First and second sliders having a first and a second motor installed on one side of the base frame, one side is belt-coupled with the first and second motor, the other side and the thread of the first and second slider and Ball screw is screwed, the support is installed on the upper surface of the first slider, one end is hinged to the support and the locking member formed on the other end hook hook and the The dual type table of the second slider provided at the upper surface and orthogonal coordinates type robot, characterized in that it comprises a locking groove member a locking groove formed at a position corresponding to the engaging hook is provided.
여기서, 상기 베이스 프레임의 양 종단 부근에 설치되어 상기 슬라이더의 한계 위치 이탈 여부를 감지하는 위치 이탈 감지센서, 상기 베이스 프레임의 양 종단에 설치되어 상기 슬라이더가 한계 위치를 이탈하여 상기 베이스 프레임에 충돌하는 경우 충격을 흡수하는 완충부 및 상기 완충부의 내측 또는 외측에 설치되고, 상기 이탈 감지센서에서 슬라이더 한계 위치 이탈 감지신호가 수신되는 경우 상기 슬라이더를 향해 공기를 토출하는 에어노즐이 더 포함되는 것이 바람직하다.Here, the position deviation sensor is installed near both ends of the base frame to detect whether the slider is out of the limit position, installed at both ends of the base frame and the slider is separated from the limit position to collide with the base frame In this case, it is preferable that the shock absorber further includes a shock absorber and an air nozzle installed inside or outside the shock absorber, and for discharging air toward the slider when a slider limit position deviation detection signal is received from the escape sensor. .
또한, 상기 완충부는 내부에 스프링이 탄설되는 실린더 및 일단이 상기 실린더의 외부로 돌출되고 타단이 상기 스프링에 밀착되는 로드를 포함하는 것이 보다바람직하다.In addition, the shock absorbing portion is more preferable to include a cylinder in which the spring is installed and one end is protruded to the outside of the cylinder and the other end is in close contact with the spring.
또한, 상기 에어 노즐은 상기 실린더의 내부에 위치하고, 상기 로드는 중앙에 통공이 형성되어 상기 에어 노즐에서 분사된 공기가 상기 통공을 통해 외부로 분사되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the air nozzle is located in the interior of the cylinder, the rod is formed in the center through the air is more preferably the air injected from the air nozzle is injected to the outside through the through hole.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 베이스 프레임의 양측에 2개의 테이블을 장착하여 하나의 베이스 프레임의 양측면에 2개의 직교 좌표형 로봇을 구현함으로써 공간 효율성을 극대화함과 아울러 로봇 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by mounting two tables on both sides of the base frame to implement two Cartesian coordinate robots on both sides of one base frame to maximize the space efficiency and reduce the robot manufacturing cost It works.
또한, 대칭적으로 설치된 2개의 슬라이더 간을 걸림부재로 연결 또는 연결해제할 수 있도록 함으로써 양측 로봇이 동일한 작업을 수행하던 중에 한쪽의 모터가 고장이 난 경우 2개의 슬라이더를 상호 연결하여 1개의 모터로 양측의 로봇을 구동할 수 있어 생산성이 향상되는 효과도 있다.In addition, by connecting or disconnecting between two symmetrically installed sliders with a locking member, if one motor fails while both robots are performing the same work, the two sliders are interconnected to one motor. Robots on both sides can be driven, so that productivity is improved.
또한, 베이스 프레임의 양 종단측에 탄성 스프링이 내장되고, 외측으로 공기를 토출하는 실린더 부재를 구비함으로써 서보 모터의 고장으로 인해 슬라이더가 한계 위치를 벗어나는 경우 슬라이더의 속도를 현저하게 감소시켜 슬라이더와 베이스 프레임의 충돌 시의 충격을 완충하여 장치의 손상을 방지할 수 있는 효과도 있다.In addition, the elastic spring is built in both end sides of the base frame, and a cylinder member for discharging air to the outside is used to significantly reduce the speed of the slider when the slider is out of the limit position due to a failure of the servo motor, thereby reducing the slider and the base. There is also an effect that can prevent damage to the device by buffering the impact during the collision of the frame.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 구조를 도시 한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 측단면도, 도 4는 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 충격흡수 구조를 도시한 부분 절개도이다.1 is a perspective view showing a structure of a dual type table of a Cartesian robot according to the present invention, Figure 2 is a front view of a dual type table of a Cartesian coordinate robot according to the present invention, Figure 3 is a Cartesian coordinate according to the present invention Side sectional view of the dual type table of a robot, FIG. 4 is a partial cutaway view illustrating a shock absorbing structure of the dual type table of a Cartesian robot according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블(1)은 베이스 프레임(10)의 양측에 각각 슬라이드 구조물이 형성되어 하나의 베이스 프레임(10)에 2개의 직교 좌표형 로봇이 구현되는 것이 특징적인 구성이다.As shown in FIG. 1, in the dual type table 1 of the Cartesian robot according to the present invention, slide structures are formed on both sides of the
즉, 종래에는 베이스 프레임(10)의 일측에만 슬라이드 구조물이 설치되어 싱글 타입의 테이블만이 제공되어 양측으로 동일 또는 대칭적인 작업을 수행하는 직교 좌표형 로봇을 제조하는 경우 2개의 테이블이 사용되었으나, 본 발명에서는 단일 베이스 프레임(10)의 양측에 2개의 테이블이 형성되도록 한 것이다.That is, in the related art, when a rectangular coordinate robot is manufactured in which a slide structure is installed only on one side of the
상술하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(10)은 측단면이 "I"자 형상으로 형성되고, 양측면 동일한 위치에 레일(70)이 설치되며, 레일(70)과 레일(70) 간에는 볼 스크류(50)가 설치되어 있다.In detail, as shown in FIG. 3, the
레일(70)의 상부에는 LM 가이드(60)가 결합되어 레일(70) 상을 슬라이딩 이동하고, LM 가이드(60)는 슬라이더(20)의 양측 하단에 취부되어 슬라이더(20)의 좌우이동을 안내한다.The
슬라이더(20)의 중앙에는 내주면에 나사산이 형성된 중공이 형성되어 중공에 볼 스크류(50)과 관통결합된다. 볼 스크류(50)는 벨트(33)를 통해 모터 케이스(30) 내에 설치된 모터(31)와 연결되어 모터(31)의 회전에 따라 동반 회전하게 되며, 볼 스크류(50)의 회전에 따라 볼 스크류(50)와 나사결합된 슬라이더(20)가 좌우이동하게 된다.In the center of the
도 1에 도시된 바와 같이, 일측 슬라이더(20)의 상부에는 지지대(21) 및 일단이 지지대(21)에 힌지결합되고 타단에 걸림후크가 형성된 걸림부재(23)가 설치되어 있으며, 타측 슬라이더(20)에는 걸림후크(23)에 대응되는 위치에 걸림홈(25a)이 형성된 걸림홈 부재(25)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a
즉, 걸림부재(23)를 걸림홈(25a)에 걸림결합 또는 걸림해제함으로써 2개의 슬라이더(20)가 상호 결합 또는 결합해제될 수 있다. 따라서, 양측의 직교 좌표형 로봇이 동일한 작업을 수행하던 중에 어느 하나의 모터(31)가 고장난 경우 걸림부재(23)를 걸림홈(23a)에 걸림결합시켜 2개의 슬라이더(20)가 동반 이동되도록 하여 작업의 중단을 방지할 수 있는 장점이 있다.That is, by engaging or releasing the
걸림부재(23)는 걸림홈(23a)에 고정적으로 결합되면서도 걸림해제가 용이하도록 하는 결합구조를 갖는 것이 바람직하며, 걸림후크와 걸림홈을 통한 걸림결합 및 걸림결합 해제는 공지된 기술이므로 상세한 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
한편, 도 4에는 모터(31)의 고장 등으로 인해 슬라이더(20)가 한계 위치를 이탈하는 경우 충격을 흡수하기 위한 구조가 도시되어 있다. 도시되어 있지는 않으나, 베이스 프레임(10)의 양 종단 부근에는 슬라이더(20)의 한계 위치 이탈 여부를 감지하는 위치 이탈 감지센서가 설치되어 있다.Meanwhile, FIG. 4 illustrates a structure for absorbing shock when the
충격 흡수 구조는 베이스 프레임(10)의 양 종단에 설치되는 것으로서, 슬라 이더(20)가 한계 위치를 이탈하여 베이스 프레임(10)에 충돌하는 경우 충격을 흡수하는 완충부와 이탈 감지센서에서 슬라이더 한계 위치 이탈 감지신호가 수신되는 경우 상기 슬라이더를 향해 공기를 토출하는 에어 노즐(90)로 구성된다. The shock absorbing structure is installed at both ends of the
완충부는 내부에 스프링(83)이 탄설되는 실린더(80)와 일단이 실린더(80)의 외부로 돌출되고 타단이 스프링(83)에 밀착되는 로드(81)를 포함하여 구성된다. 에어 노즐(90)은 베이스 프레임(10)의 종단으로부터 실린더(80) 내부로 관통되도록 설치되며, 로드(81)는 에어 노즐(90)로부터 분사되는 공기가 슬라이더(20)를 향해 분사될 수 있도록 중앙부에 통공(81a)이 형성되는 것이 바람직하다. The shock absorbing portion is configured to include a cylinder (80) in which the spring (83) is coalesced therein, and a rod (81) of which one end protrudes out of the cylinder (80) and the other end is in close contact with the spring (83). The
만일, 슬라이더(20)가 한계 위치를 이탈하면 이탈 감지센서가 이를 감지하고, 이탈 감지신호가 수신되는 경우 에어 노즐(90)이 작동하여 슬라이더(20)를 향해 공기를 분사함으로써 슬라이더(20)의 이동속도를 감소시킴과 동시에 스프링(83)에 의해 슬라이더(20)의 충돌에 의한 충격을 흡수함에 따라 슬라이더(20)의 충돌에 따른 장치의 파손을 방지할 수 있게 된다.If the
도 1은 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 구조를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing the structure of a dual type table of a Cartesian robot according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 정면도이다.2 is a front view of a dual type table of a Cartesian robot according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of a dual type table of a Cartesian robot according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 직교 좌표형 로봇의 듀얼타입 테이블의 충격흡수 구조를 도시한 부분 절개도이다.4 is a partial cutaway view illustrating a shock absorbing structure of a dual type table of a Cartesian robot according to the present invention.
<주요도면부호에 관한 설명><Description of main drawing code>
10 : 베이스 프레임 20 : 슬라이더10: base frame 20: slider
21 : 지지대 23 : 걸림부재21: support 23: locking member
25 : 걸림홈 부재 25a : 걸림홈25:
30 : 모터 케이스 31 : 모터30: motor case 31: motor
33 : 벨트 50 : 볼 스크류33: belt 50: ball screw
60 : LM 가이드 70 : 레일60: LM guide 70: rail
80 : 실린더 81 : 로드80: cylinder 81: rod
81a : 통공 83 : 스프링81a: through hole 83: spring
90 : 에어 노즐90: air nozzle
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