KR200311530Y1 - Gentry Robot's Vertical Shifter - Google Patents

Abstract

개신된 내용은 하나의 구동원으로부터 1차 스트로크 및 2차 스트로크를 동시에 얻도록 하여 스트로크 범위를 연장함에 따른 긴 스트로크를 얻고자 하는 경우 강성의 약화내지는 떨림현상을 방지하고 스트로크 발생 구간 마다 구동 모터를 각각 구비해야 되는 문제점을 개선함을 기술적 과제로 한다.The updated contents are designed to obtain the first stroke and the second stroke simultaneously from one driving source, and to prevent the stiffness and vibration from falling when the long stroke is obtained by extending the stroke range. It is a technical problem to improve the problem which should be provided.

종래 1차 스트로크 발생기구의 회전력 발생기점에서 상기 구동원과 같은 회전축의 회전력이 일정거리 이격된 위치에서 수직 이동력으로 전환되도록 하는 2차 스트로크 발생기구를 포함하여 하나의 구동원으로 1차 스트로크 보다 확장된 2차 스트로크를 얻게 된다.Including a secondary stroke generating mechanism for converting the rotational force of the same rotation axis as the drive source at the rotational force generator starting point of the conventional primary stroke generating mechanism to a vertical movement force at a predetermined distance apart from the primary stroke to one drive source You get a second stroke.

Description

겐츄리(Gentry)로봇의 수직 이동장치Vertical mover of Gentry robot

본 고안은 겐츄리(Gentry)로봇의 수직축에 관한 것으로 특히 이 구동원의 회전력을 직선이동력으로 전환시켜 이동 스트로크를 얻도록 함에 있어 단일 동력원으로 보다 연장된 이동스트로크(Stroke)을 얻도록 한 겐츄리 로봇의 수직축장치에 관한 것이다.The present invention is related to the vertical axis of the Gentry robot. Especially, the Gentry is designed to obtain a more extended stroke with a single power source in converting the rotational force of this drive source into a linear movement force to obtain a moving stroke. The vertical axis device of the robot.

종래에 직교 좌표 구동의 겐츄리 로봇의 수직축 이동수단은 첨부도면 도 1에서 도시하는 바와같이 구동모터의 회동축에 피니언 기어(200)를 설치하고 이 피니언 기어(200)에 접속되는 랙바(100)로서 1단의 스트로크를 얻도록 하는 장치로 이루어지거나, 때로는 구동모터에 더블 볼 스크류(Double Ball Screw)를 설치하여 1단의 스트로크를 얻도록 하는 장치로 실시되어 왔다.Conventionally, the vertical axis moving means of a centurion robot having a Cartesian coordinate drive is provided with a pinion gear 200 on a rotation shaft of a drive motor, as shown in FIG. 1, and a rack bar 100 connected to the pinion gear 200. For example, it is composed of a device for obtaining a single stroke, or sometimes a device for obtaining a single stroke by installing a double ball screw in a drive motor.

이와같은 1단의 선형 스트로크를 얻는 장치는 긴 스트로크를 얻고자 하는 경우에는 길이를 길게 하게 되나 강성의 약화내지는 떨림현상이 발생되고 정확한 위치제어 및 성능이 나오기 어려워 각 스트로크 발생 구간 마다 구동 모터를 각각의 동력원으로 설치 운용하는 2단 스트로크 발생장치를 실시하여 왔다.In order to obtain a long stroke, the device that obtains the linear stroke of the first stage has a long length, but the stiffness weakens the vibration, and it is difficult to obtain accurate position control and performance. The two-stage stroke generating device installed and operated as a power source has been implemented.

상기와 같은 긴 스트로크를 얻기 위한 2단의 스트로크 발생장치에서는 각각에 구동원을 구비해야되거나 특수 사양의 볼 스크류를 주문 제작하게 되어 구조적인 복잡함은 물론 생산 코스트가 상승되는 문제점이 있었다.In the two-stage stroke generating apparatus for obtaining the long stroke as described above, a drive source must be provided on each of the two strokes, or a special specification of the ball screw is made to order.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 하나의 구동원으로 보다 확장된 스트로크를 얻을 수 있도록 하여 구동원이 단일화하여 생산 코스트가 개선된 겐츄리 로봇의 수직축 이동 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the related art to provide a more extended stroke with a single driving source to provide a vertical axis moving device of a gantry robot with a single production source and improved production cost. .

구체적으로 본 고안은 하나의 구동원을 통하여 1단 스트로크를 발생함과 동시에 1단 스트로크의 수직 방향에서 보다 연장된 길이를 갖는 또 다른 방향의 스트로크 발생장치를 갖춘 겐츄리 로봇의 수직 이동수단을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Specifically, the present invention provides a vertical movement means of a gantry robot having a stroke generating device in another direction having a length extending in a vertical direction of the first stroke while generating a first stroke through one drive source. Its purpose is to.

도 1은 종래 겐츄리 로봇의 수직 이동장치를 나타내는 개략도1 is a schematic diagram showing a vertical moving device of a conventional gantry robot

도 2는 본 고안의 주요부분을 발췌한 상태의 평면도Figure 2 is a plan view of the state extracted the main part of the present invention

도 3은 도 2의 정면 개략도3 is a front schematic view of FIG.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

2:구동모터, 4:피니언 기어,2: drive motor, 4: pinion gear,

6:랙바, 8:베벨기어,6: rack bar, 8: bevel gear,

10:베벨기어, 12:스퍼기어,10: bevel gear, 12: spur gear,

14:볼스크류, 16:스크류 이송체,14: ball screw, 16: screw carrier,

18:구동축, 20:주동기어,18: drive shaft, 20: main gear,

22:종동기어, 24:나선,22: driven gear, 24: spiral,

26:볼 스크류너트, 28:감속기.26: Ball screw nut, 28: Reducer.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 구동원의 회전력을 직선이동력으로 전환시켜 이동 스트로크를 얻도록 하는 겐츄리 로봇의 수직축장치를, 모터와,이 모터의 구동축에 연결된 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 회전력으로 1차 스트로크를 수행하기 위한 랙바와,상기 구동축의 회전방향이 직각으로 전환되도록 상기 구동축의 축에 입력축이 설치된 제 1 베벨기어와,상기 제 1 베벨기어의 출력축에 연결된 제 2베벨기어와,상기 제 2베벨기어의 출력축에 주,종동기어로서 연결한 스퍼기어와,상기 스퍼기어의 종동기어축을 이루면서 나선을 형성한 나사축, 및 상기 나사축에 대응하는 스크류 이송체를 갖고 2차 스트로크를 수행하는 선형이동부재를 포함하여서 되는 겐츄리 로봇의 수직축으로 달성하게 되는 것으로 구동 모터의 회전축에 피니언 기어와 베벨기어를 동시에 축착하므로서 각각의 기어를 통하여 회전력이 전달되도록 하고 이 회전력으로 수직 이동 하는 구간은 서로 길이가 다른 2개의 구간으로 하되 서로 이격되었으나 같은 동력을 받는 제 1 스트로크 구간과 제 2 스트로크 구간에 있어 스트로크이 작동하는 구간의 길이를 서로 달리하여 제 1스트로크 구간 보다 제 2 스트로크 구간을 길게 하여 더 이상 길게 구성할 수 없는 제 1스트로크 구간의 선형 이동을 보상하게 되는 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is a vertical axis device of the gantry robot to convert the rotational force of the drive source to a linear movement force to obtain a movement stroke, a motor, a pinion gear connected to the drive shaft of the motor, and the pinion gear Rack bar for performing the first stroke by the rotational force of the first bevel gear is installed on the shaft of the drive shaft so that the rotation direction of the drive shaft is switched at right angles, and the second bevel gear connected to the output shaft of the first bevel gear And a spur gear connected to the output shaft of the second bevel gear as a main and driven gear, a screw shaft forming a spiral while forming the driven gear shaft of the spur gear, and a screw feed body corresponding to the screw shaft. It is achieved by the vertical axis of the centuri robot, which includes a linear moving member that performs a stroke. The gears and the bevel gears are fixed at the same time so that the rotational force is transmitted through the respective gears, and the vertically moving sections are divided into two sections of different lengths, but are spaced apart from each other. In this case, the length of the section in which the stroke is operated is different, so that the second stroke section is made longer than the first stroke section, thereby compensating for the linear movement of the first stroke section, which can not be configured any longer.

이하에서 본 고안의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to explain the configuration and operation of the present invention.

첨부된 도면중 도 2는 본 고안의 주요부분을 발췌한 상태의 평면도이고 도 은 도 2의 정면 개략도로서 이에 따르면 본 고안은 크게 제 1스트로크 발생구간과 제 2스트로크 발생구간으로 구분되며 이 제 1,제 2스트로크 발생구간의 사이에는 구동모터의 회전축이 위치하여 상기 제 1,제 2 스트로크 발생구간에 동력을 공급하게 된다.2 is a plan view of a state in which the main part of the present invention is extracted, and FIG. 2 is a front schematic view of FIG. 2, whereby the present invention is largely divided into a first stroke generation section and a second stroke generation section. The rotational axis of the driving motor is positioned between the second stroke generating section to supply power to the first and second stroke generating sections.

구체적으로 제 1스트로크 발생구간은 감속기(28)를 갖춘 구동모터(2)를 구동원으로 하고, 이 모터(2)의 구동축(18)에 연결된 피니언 기어(4)와, 상기 피니언 기어(4)의 회전력으로 1차 스트로크를 수행하기 위한 랙바(6)로서 이루어진다.Specifically, the first stroke generation section uses the drive motor 2 having the reduction gear 28 as a drive source, and the pinion gear 4 connected to the drive shaft 18 of the motor 2 and the pinion gear 4 are each driven. It is made as a rack bar 6 for performing the primary stroke with rotational force.

제 2스트로크 발생 구간은 상기 구동모터(2)의 구동축(18)에 입력축이 설치된 제 1 베벨기어(8)와,상기 제 1 베벨기어(8)의 출력축에 연결된 제 2베벨기어(10)와,상기 제 2베벨기어(10)의 출력축에 주,종동기어(20)(22)로서 연결한 스퍼기어(12)와,상기 스퍼기어(12)의 종동기어(22)축을 이루면서 나선(24)을 형성한 나사축(14)을 구비하되, 상기 제 1스트로크 발생구간의 이동 거리의 말단부에서 보다 연장된 범위로 2차 스트로크를 수행하도록 상기 볼스크류(14)에 대응하는 볼 스크류 너트(26)와 일체로 된 볼 튜브(16)로서 이루어진다.The second stroke generation section includes a first bevel gear 8 having an input shaft installed on a drive shaft 18 of the drive motor 2, a second bevel gear 10 connected to an output shaft of the first bevel gear 8, and a second bevel gear 10. , The spur gear 12 connected to the output shaft of the second bevel gear 10 as the main and driven gears 20 and 22, and the spiral 24 forming the shaft of the driven gear 22 of the spur gear 12. A ball screw nut (26) corresponding to the ball screw (14), having a screw shaft (14) formed therein, so as to carry out a second stroke in a range extending from a distal end portion of the moving distance of the first stroke generating section. And a ball tube 16 which is integral with the.

이와같은 본 고안의 제 1,제 2스트로크 발생구간의 길이 확장 장치는 단 하나의 구동모터(2)로서 이루어지며 특히, 상기 주,종동기어(20)(22)로 이루어진 스퍼기어(12)를 벨트에 의하여 전동되는 서로 대응하면서 회전 반경이 크게 다른 두 개의 풀리구조로서도 달성가능하다.Such a device for extending the length of the first and second stroke generating sections of the present invention is composed of only one drive motor 2, and in particular, the spur gear 12 composed of the main and driven gears 20 and 22. It is also possible to achieve two pulley structures which correspond to each other, which are driven by a belt, and differ greatly in rotation radius.

이와같이 이루어진 본 고안은 상기와 같은 본 고안 각 스트로크 발생구간의선형 이동부분에는 각각 랙바(6) 혹은 원통형으로서 스크류 아송체(16)를 위치시키되 각각의 이동길이는 설계되는 스트로크 구간에 맞추어 조절가능하다.The present invention made in this way is to position the screw sub-channel 16 as a rack bar (6) or cylindrical in each of the linear movement portion of each stroke generating section as described above, each movement length is adjustable according to the designed stroke section. .

예를들면 제 1스트로크 발생 구간의 랙바(6)의 기어수에 의한 전진 길이에 비하여 제 2스트로크 발생구간의 볼 스크류(14)의 나선(24)폭을 넓게 하게 되면 원 위치로 돌아올 때에는 최초 설정된 위치를 유지 하지만 수직 이동되는 경우에는 랙바(6)의 이동거리 보다 볼 스크류(16)의 이동 속도가 빠르면서 이동 길이도 랙바(6)의 말단부 보다 더 길게 이동되는 것이다.For example, when the width of the spiral 24 of the ball screw 14 in the second stroke generation section is wider than the forward length by the number of gears of the rack bar 6 in the first stroke generation section, In the case of maintaining the position but moving vertically, the moving speed of the ball screw 16 is faster than the moving distance of the rack bar 6, and the moving length is longer than the distal end of the rack bar 6.

이와같은 작동구조를 갖는 본 고안에 있어서 구동모터의 구동이 개시되면 감속기(28)를 거쳐 구동축(18)의 회전력이 동축상에 설치된 피니언 기어(4)와 베벨기어(8)의 입력측(8a)에 전달되며 전달된 동력은 각각의 설계된 기어수 만큼 수직 이동하게 되는 바, 피니언 기어(4)에 맞물린 랙바(6)와, 제 1,제 2베벨기어(8)(10)로서 연결되는 스퍼기어(12)의 종동기어(22)에 축설된 볼 스크류(14)가 함께 소정의 이동 작동을 하므로서 랙바(6)는 제 1스트로크 구간만큼 이동하고 스크류 이송체(16)도 제 2스트로크 구간 만큼 수직 이동하므로서 제 1,제 2스트로크 의 거리를 수직 이동 가능하게 되는 것이다.In the present invention having such an operation structure, when driving of the driving motor is started, the input force 8a of the pinion gear 4 and the bevel gear 8 in which the rotational force of the drive shaft 18 is coaxially transmitted via the reduction gear 28 is provided. The transmitted power is transferred vertically by the number of gears designed, and the spur gear connected as the rack bar 6 engaged with the pinion gear 4 and the first and second bevel gears 8 and 10. As the ball screw 14 arranged in the driven gear 22 of (12) performs a predetermined movement operation together, the rack bar 6 moves by the first stroke section and the screw feeder 16 is also vertical by the second stroke section. By moving, the distance between the first and second strokes can be moved vertically.

이와같은 수직 이동으로서 본 고안은 설정된 길이를 하나의 구동원 혹은 별개의 구동원으로 설계하지 않아도 하나의 구동원을 통하여 서로 연동하면서 서로 다른 길이로 선형 이동하는 구조에 의하여 필요한 길이를 수직 이동 하게 되는 것이다.따라서 종래 수직 이동 거리를 늘리기 위하여 랙바의 길이를 더 확장하는 경우 발생되는 강성의 약화를 방지하고 아울러 긴 길이로 전달되는 하중에 의한 진동의 문제점을 개선하고 구동원을 별개로 하는 경우 소요되는 구동모터의 복수 구조의 설비에 따른 전체구조의 대형화등의 문제점을 개선하게 된다.As such a vertical movement, the present invention does not have to design the set length as one drive source or a separate drive source, so that the required length is moved vertically by a structure that linearly moves to different lengths while interlocking with each other through one drive source. To prevent the weakening of stiffness caused by further extending the length of the rack bar in order to increase the vertical moving distance in the related art, and to improve the problem of vibration due to the load transmitted in the long length, and to separate the driving source, a plurality of driving motors are required. The problems such as the enlargement of the overall structure according to the structure of the structure is improved.

Claims (1)

하나의 구동원으로부터 발생된 회전력으로 수직 이동되는 선형 스트로크를 얻기 위하여 모터 구동원의 회전축에 연결된 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 회전력으로 직선 이동하는 랙바로 이루어지는 1차 스트로크 발생기구; 및A primary stroke generating mechanism comprising a pinion gear connected to a rotation axis of a motor drive source and a rack bar linearly moving at a rotational force of the pinion gear to obtain a linear stroke vertically moved with a rotational force generated from one drive source; And 상기 1차 스트로크 발생기구의 이동거리보다 확장된 스트로크를 얻기 위하여 상기 회전축에 상기 1차 스트로크 발생기구와 함께 축설되어 서로 다른 선형 이동력으로 전환되도록 상기 구동축의 축에 입력축이 설치된 제 1 베벨기어와, 상기 제 1 베벨기어의 출력축에 연결된 제 2베벨기어와,상기 제 2베벨기어의 출력축에 주,종동기어로서 연결한 스퍼기어와,상기 스퍼기어의 종동기어축을 이루면서 나선을 형성하느 볼스크류, 및 상기 볼스크류에 대응하는 스크류 이송체를 갖고 2차 스트로크를 수행하는 스크류 이송체로 이루어지는 2차 스트로크 발생기구를 포함하여 하나의 구동원으로 1차 스트로크보다 확장된 2차 스트로크를 얻는 것을 특징으로 하는 겐츄리 로봇의 수직이동장치.A first bevel gear provided with an input shaft on the axis of the drive shaft so as to be converted to a different linear movement force, which is arranged with the primary stroke generating mechanism on the rotational shaft to obtain a stroke that is extended from the movement distance of the primary stroke generating mechanism; A second bevel gear connected to the output shaft of the first bevel gear, a spur gear connected to the output shaft of the second bevel gear as a main and driven gear, a ball screw forming a spiral while forming a driven gear shaft of the spur gear, And a secondary stroke generating mechanism comprising a screw conveying body having a screw conveying body corresponding to the ball screw and performing a second stroke, wherein the second stroke is expanded by a single driving source to the primary stroke. Vertical moving device of the churro robot.