KR20140134799A - Cartesian coordinate robot - Google Patents

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KR20140134799A
KR20140134799A KR1020130054362A KR20130054362A KR20140134799A KR 20140134799 A KR20140134799 A KR 20140134799A KR 1020130054362 A KR1020130054362 A KR 1020130054362A KR 20130054362 A KR20130054362 A KR 20130054362A KR 20140134799 A KR20140134799 A KR 20140134799A
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Abstract

The present invention relates to a cartesian coordinate robot. The cartesian coordinate robot comprises: a base frame; a driving part fixed on the base plate, and applying axial rotation force; a transfer shaft connected to the driving part to be axially rotated; first and second support blocks fixed on the base frame, and coupled to both sides of the transfer shaft so that the transfer shaft can be supported in the radial direction of the transfer shaft to be rotated; a slider coupled to the transfer shaft, and linearly reciprocating between the first and second support blocks in the axial direction of the transfer shaft according to the rotation of the transfer shaft; and a first elastic member arranged on the first support block to elastically support the transfer shaft in the axial direction. According to an embodiment of the cartesian coordinate robot, the present invention can reduce vibration and noise caused by the axial rotation of the transfer shaft by elastically supporting the transfer shaft in the axial direction.

Description

직각좌표로봇{CARTESIAN COORDINATE ROBOT}{Cartesian Coordinate ROBOT}

본 발명은 직각좌표로봇에 관한 것으로서, 구체적으로 슬라이더의 진동 및 소음으로 인해 제한되는 이송축의 위험 회전속도의 개선과 관련된 기술이 적용된 직각좌표로봇에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a rectangular coordinate robot, and more particularly, to a rectangular coordinate robot to which a technique related to improvement of a dangerous rotational speed of a transfer shaft is limited due to vibration and noise of a slider.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

산업용 로봇의 종류는 매우 다양하여 직각좌표로봇, 스카라 로봇, 용접 로봇, 팔레팅 로봇 등이 사용된다.Various types of industrial robots are used, such as rectangular coordinate robots, scara robots, welding robots, and palletizing robots.

이러한 산업용 로봇의 일종인 직각좌표로봇의 구동방식에는 볼 스크류 구동방식과 벨트 구동방식이 있는데 고정도의 위치제어가 요구되는 곳에는 볼 스크류 구동방식이 적용되며 주로 이 구동방식이 직각좌표로봇에 적용되고 있다.A ball screw drive system and a belt drive system are used for driving a rectangular coordinate robot, which is a kind of industrial robot, and a ball screw drive system is applied where a high precision position control is required. This drive system is mainly applied to a rectangular coordinate robot have.

종래 볼 스크류 구동방식이 적용된 직각좌표로봇에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.The rectangular coordinate robot to which the conventional ball screw driving method is applied will be described in detail as follows.

도 1은 종래의 직각좌표로봇장치의 구체예, 도 2는 종래의 직각좌표로봇장치의 슬라이더의 단면도, 도 3은 직각좌표로봇장치에 이용되는 볼 스크류의 위험회전속도에 영향을 주는 인자들간의 관계도이다.2 is a cross-sectional view of a slider of a conventional rectangular-coordinate robot apparatus, and Fig. 3 is a cross-sectional view showing a relationship between factors affecting the dangerous rotational speed of a ball screw used in a rectangular- Relationship diagram.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 볼 스크류 구동방식에 의한 직각좌표로봇(100)은 도 1과 같이 베이스(10) 위에 슬라이드(20)의 직선운동을 유도하는 직선 가이드(30)가 부착되고, 볼 스크류너트(40)가 도 2와 같이 내부에 관통되어 결합된 슬라이드(20)가 직선 가이드의 블록 위에 놓여진다. 1 to 3, a rectangular coordinate robot 100 according to a ballscrew driving system is provided with a linear guide 30 for guiding the linear motion of the slide 20 on a base 10, The ball screw nut 40 penetrates the inside of the slide nut 20 as shown in FIG. 2, and the slide 20 is placed on the block of the linear guide.

볼 스크류(50)는 볼 스크류 지지용 고정 블록(60)에 지지되어 회전이 가능하도록 양 단부가 상기 고정블록에 형성되어 있다.Both ends of the ball screw 50 are formed on the fixed block so that the ball screw 50 can be supported by the fixed block 60 for supporting the ball screw.

상기 볼 스크류(50)의 한쪽 단부는 고정블록(60, 도 1에서 왼쪽 고정블록)을 관통하여 돌출 되도록 되어있고, 커플러(70)를 중간 연결체로 하여 서보모터(80)와 연결되어 있다. One end of the ball screw 50 protrudes through a fixing block 60 (a left fixing block in FIG. 1), and the coupler 70 is connected to the servo motor 80 as an intermediate connecting body.

따라서 서보모터(80)가 회전하게 되면 볼 스크류(50)가 회전하게 되고, 도 2와 같이 볼 스크류(50)의 회전 방향에 따라 볼 스크류(50)와 물려있는 볼 스크류 너트(40)가 볼트 등으로 고정된 슬라이드(20)가 직선 가이드(30)를 따라 전진(A방향) 또는 후진(B방향)하게 된다. Therefore, when the servo motor 80 rotates, the ball screw 50 rotates. As shown in FIG. 2, the ball screw nut 40, which is in contact with the ball screw 50 along the rotational direction of the ball screw 50, (A direction) or backward (B direction) along the linear guide 30. As shown in Fig.

따라서 슬라이더의 이동은 볼 스크류(50)의 회전속도와 회전량, 즉 서보모터(80)의 회전속도와 회전량에 의해 로봇의 슬라이더(20)의 이동 속도와 이동 거리가 결정된다.Therefore, the movement speed and the movement distance of the slider 20 of the robot are determined by the rotation speed and the rotation amount of the ball screw 50, that is, the rotation speed and the rotation amount of the servo motor 80.

구체적으로 직각좌표로봇의 직선 운동속도를 수식으로 표현하면 다음과 같다.Specifically, the linear motion velocity of a rectangular coordinate robot is expressed by the following equation.

슬라이드 이송속도 : V (mm/sec)Slide feed rate: V (mm / sec)

서보모터 회전속도 : N (r/sec)Servo motor rotation speed: N (r / sec)

볼 스크류의 리드 : L (mm) 로 정의하면Defining the lead of ball screw: L (mm)

슬라이더의 직선 운동 속도 V = N × L 이 된다.The linear motion velocity V of the slider becomes V = NxL.

상기 수식에서 로봇의 직선 운동속도 V를 높이기 위해서는 서보모터 회전속도(N)를 높이거나 볼 스크류 리드(L)를 키워야 한다. 여기서, 볼 스크류 리드를 키우는 것은 로봇의 위치제어 정밀도를 저하시키는 단점과 동일한 회전속도를 얻기 위해서는 서보모터의 용량을 크게 해야 하는 문제가 있기 때문에, 볼 스크류 리드를 키우는 데는 한계가 있다. 따라서, 서보모터의 회전 속도를 높여야 한다. 그러나, 서보모터의 회전속도(N) 즉, 볼 스크류 회전 속도를 높이는 데 있어서도 볼 스크류의 위험 회전속도라는 치명적인 제한 요소가 존재하기 때문에 로봇 속도를 일정 수준 이상으로 높일 수 없었다. In order to increase the linear motion velocity V of the robot, the servo motor rotation speed N or the ball screw lead L should be increased. Here, raising the ball screw lead has the disadvantage of lowering the position control accuracy of the robot and increasing the capacity of the servo motor in order to obtain the same rotation speed, so there is a limit to increase the ball screw lead. Therefore, the rotation speed of the servo motor must be increased. However, even in raising the rotation speed (N) of the servo motor, that is, the rotation speed of the ball screw, the robot speed can not be increased to a certain level because there is a critical restriction element of the risk of the ball screw.

여기서 볼 스크류의 위험 회전속도라는 것은 볼 스크류의 회전속도를 점점 높여서 특정의 회전 속도에 도달하면, 볼 스크류 자체의 고유진동수에 의한 공 진의 발생으로 인해 회전 동작이 불가능하게 되는 때의 회전속도를 말한다.Here, the dangerous rotational speed of the ball screw refers to a rotational speed when the rotational speed of the ball screw is gradually increased to reach a specific rotational speed and rotational motion becomes impossible due to generation of resonance due to the natural frequency of the ball screw itself .

일반적으로 상기 위험 회전속도는 볼 스크류의 직경과 볼 스크류의 지지간 거리에 따라 정해지는데 도 3과 같이 볼 스크류 지지간 거리가 길어질수록 낮아지고 볼 스크류의 직경이 작아질수록 낮아진다.Generally, the dangerous rotation speed is determined according to the diameter of the ball screw and the distance between the support of the ball screw. As the distance between the support of the ball screw becomes longer as shown in FIG. 3, the risk decreases.

즉, 서보모터의 회전속도를 증가시키기 위해서는 볼 스크류의 지지간거리(L2)를 짧게 하거나, 볼 스크류 직경(D)을 증가시켜야 하는데, 로봇의 제작 및 설치 상 상기 볼 스크류의 지지간 거리(L2)의 축소는 로봇 작업 가능 범위를 줄이는 결과를 가져오기 때문에 로봇설치 대상의 선택에 제한을 주게 된다는 치명적인 결함으로 작용하고, 볼 스크류 직경(D)을 증가시키는 것은 볼 스크류의 회전관성이 증가하여 서보모터의 용량을 증대시켜야 할 뿐만 아니라, 그 직경 증가만큼 볼 스크류 제작 비용이 증가될 수밖에 없고, 결국 로봇 전체 무게를 증가시킬 수밖에 없어 만약 로봇무게가 로봇 적용요건의 가장 핵심적인 인자가 되는 경우 로봇의 적용대상의 선택에 역시 치명적인 제한요인이 될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.That is, in order to increase the rotation speed of the servo motor, the supporting distance L2 of the ball screw must be shortened or the ball screw diameter D must be increased. (D) of the ball screw is increased, and the rotation inertia of the ball screw is increased. Therefore, the servo motor It is necessary to increase the ball screw manufacturing cost and increase the total weight of the robot. If the weight of the robot becomes the most important factor of the application requirement of the robot, There is a problem that the selection of the object is also a critical limiting factor.

이에, 직각좌표로봇에 있어서 서보모터의 회전속도 증가에 제한을 받지 않아, 그 적용대상에 있어보다 넓은 선택이 가능하며, 정밀하고, 빠른 이동이 가능한 슬라이더를 이용한 직각좌표로봇의 개발이 절실하게 요구되었다.Therefore, it is necessary to develop a rectangular coordinate robot using a slider which is not limited by the increase of the rotation speed of the servomotor in a rectangular coordinate robot and can be selected in a wide range of applications, and can move precisely and quickly. .

본 발명은 이송축의 위험 회전속도가 향상된 직각좌표로봇의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a rectangular coordinate robot in which the dangerous rotational speed of a transfer shaft is improved.

또한, 본 발명은 슬라이더의 이동 중 발생되는 진동과 소음이 감소된 직각좌표로봇의 제공을 일 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a rectangular coordinate robot in which vibration and noise generated during movement of a slider are reduced.

상기한 과제의 해결을 위한 본 발명의 일 태양(aspect)에 따르면, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 고정되며 축 회전력을 인가하는 구동부; 상기 구동부에 연결되어 축 회전되는 이송축; 상기 베이스 프레임에 고정되며 상기 이송축의 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 이송축이 회전가능하도록 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 지지하는 제1 지지블록 및 제2 지지블록; 상기 이송축에 결합되며 상기 이송축의 회전에 따라 상기 이송축의 축방향으로 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이를 직선 왕복 운동하는 슬라이더; 및 상기 제1 지지블록에 구비되며 상기 이송축을 축 방향으로 탄성지지하는 제1 탄성부재;를 포함하는 직각좌표로봇이 제공된다.According to an aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, there is provided a base frame comprising: a base frame; A driving unit fixed to the base frame and applying a shaft rotation force; A conveying shaft connected to the driving unit and rotated axially; A first support block and a second support block which are fixed to the base frame and are respectively coupled to one side and the other side of the conveyance shaft to support the conveyance shaft in a radial direction of the conveyance axis so as to be rotatable; A slider coupled to the transport shaft and linearly reciprocating between the first support block and the second support block in the axial direction of the transport shaft in accordance with the rotation of the transport shaft; And a first elastic member provided on the first support block and elastically supporting the transfer axis in an axial direction.

상기 직각좌표로봇은 상기 제1 지지블록의 내부에 수용되고 상기 이송축에 고정되는 제1 베어링;을 포함하며, 상기 제1 탄성부재가 상기 제1 베어링의 측부를 탄성지지하는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot includes a first bearing received in the first support block and fixed to the transport shaft, and the first elastic member may be provided by elastically supporting the side portion of the first bearing .

상기 직각좌표로봇은 상기 제1 지지블록이 상기 제1 베어링의 이탈이 방지되도록 상기 제1 베어링의 양 측면과 각각 마주하고 상기 이송축이 지나는 축공(軸孔)이 형성된 두 개의 측면지지부재를 가지며 상기 제1 베어링에 대응되는 형상으로 구비되는 제1 베어링 수용부를 가지는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot has two side support members, each of which faces the opposite side surfaces of the first bearing so as to prevent the first bearing from being separated from the first support block and has a shaft hole through which the conveyance shaft passes, And a first bearing receiving portion provided in a shape corresponding to the first bearing.

상기 직각좌표로봇은 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재가 상기 제1 지지블록에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있도록 별개로 구비되는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot may be provided separately so that at least one side support member of the two side support members can be selectively engaged or disengaged with the first support block.

상기 직각좌표로봇은 상기 제1 탄성부재가 서로 마주하는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재 및 상기 제1 베어링의 측면 사이에 개재되며, 상기 이송축이 지날 수 있는 내부 공간을 가지는 압축코일스프링 또는 웨이브스프링으로 구비되는 것으로 제공될 수 있다.Wherein the rectangular coordinate robot is interposed between at least one side support member and the side surface of the first bearing among the two side support members in which the first elastic members are opposed to each other and has an inner space A compression coil spring, or a wave spring.

상기 직각좌표로봇은 상기 제1 탄성부재가 상기 제1 지지블록에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있도록 별개로 구비되는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재로서, 상기 제1 베어링의 측면에 접촉되도록 구비되며 탄성력을 가지는 부재로 구비되는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재인 것으로 제공될 수 있다.Wherein the rectangular coordinate robot is a side support member of at least one of the two side support members separately provided so that the first elastic member can be selectively engaged or disengaged with the first support block, And at least one side support member of the two side support members, which is provided as a member having an elastic force.

상기 직각좌표로봇은 상기 구동부를 기준으로 상기 제2 지지블록이 상기 제1 지지블록보다 상대적으로 먼 위치에 구비되는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot may be provided such that the second support block is located at a position relatively farther than the first support block with respect to the drive unit.

상기 직각좌표로봇은 상기 제2 지지블록의 내부에 수용되며 상기 이송축에 고정되는 제2 베어링;을 포함하며, 상기 제2 베어링이 상기 제2 지지블록의 내부에서 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 탄성지지되도록 구비되는 것으로 제공될 수 있다.Wherein the rectangular coordinate robot includes a second bearing received in the second support block and fixed to the transport shaft, and the second bearing is disposed in the radial direction of the transport axis within the second support block As shown in FIG.

상기 직각좌표로봇은 상기 제2 지지블록이 상기 제2 베어링이 수용될 수 있도록 상기 제2 베어링에 대응되는 형상으로 구비되는 제2 베어링 수용부; 및 상기 제2 베어링이 수용된 상태에서 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 서로 마주하는 상기 제2 베어링의 둘레 면과 상기 제2 베어링 수용부의 내면 사이에 개재되는 제2 탄성부재;을 포함하는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot includes a second bearing receiving portion having a shape corresponding to the second bearing so that the second supporting block can receive the second bearing; And a second elastic member interposed between the circumferential surface of the second bearing and the inner surface of the second bearing receiving portion facing each other in the radial direction of the conveying shaft in a state in which the second bearing is accommodated .

상기 직각좌표로봇은 상기 제2 베어링이 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 탄성지지되도록 상기 제2 지지블록이 탄성력을 가지는 부재로 구비되며, 상기 제2 베어링은 상기 제2 지지블록에 억지끼움되어 수용되는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot is provided with a member having an elastic force so that the second bearing is resiliently supported in a radial direction of the transfer axis, and the second bearing is constrained to the second support block May be provided as being accommodated.

상기 직각좌표로봇은 상기 이송축이 볼스크류로 구비되는 것으로 제공될 수 있다.The rectangular coordinate robot may be provided with the transport shaft as a ball screw.

본 발명에 따른 직각좌표로봇의 일 예에 따르면, 이송축이 축 방향으로 탄성 지지 되므로 이송축의 축 회전에 의해 발생되는 진동 및 소음이 감소 되는 이점을 가진다.According to the example of the rectangular coordinate robot according to the present invention, since the feed shaft is elastically supported in the axial direction, the vibration and noise generated by the shaft rotation of the feed shaft are reduced.

또한 이송축의 일단이 반경(radial) 방향으로 탄성 지지 되므로 슬라이더의 하중 또는 이송축의 회전속도로 인한 이송축의 휨 정도가 감소 되므로 진동과 소음이 감소 되는 이점을 가진다.Also, since one end of the conveying shaft is elastically supported in the radial direction, the degree of warping of the conveying shaft due to the load of the slider or the rotation speed of the conveying shaft is reduced, so that vibration and noise are reduced.

또한 이송축의 탄성지지로 진동과 소음이 감소 되므로 이송축의 위험 회전속도가 크게 증가하는 이점을 가진다.Also, since the vibration and noise are reduced by the elastic support of the transport shaft, the dangerous rotation speed of the transport shaft is greatly increased.

또한 이송축의 탄성지지로 진동과 소음이 감소 되므로 이송축의 길이를 증가시킬 수 있는 이점을 가진다.Further, since the vibration and noise are reduced by the elastic support of the transport shaft, the length of the transport shaft can be increased.

도 1은 종래의 직각좌표로봇을 보인 도면,
도 2는 도 1에서 직각좌표로봇의 슬라이더의 단면을 보인 도면,
도 3은 직각좌표로봇에 이용되는 볼 스크류의 위험 회전속도에 영향을 주는 인자들 간의 관계도를 보인 선도,
도 4는 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제1 실시예를 보인 도면,
도 5는 도 4에서 A에 적용되는 (a)탄성부재의 일 예 및 (b)측면지지부재를 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제2 실시예를 보인 도면,
도 7은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제3 실시예를 보인 도면,
도 8은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제4 실시예를 보인 도면 및
도 9는 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제5 실시예를 보인 도면이다.1 is a view showing a conventional rectangular coordinate robot,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a slider of a rectangular-coordinate robot in FIG. 1,
FIG. 3 is a graph showing a relationship between factors affecting the risk of rotational velocity of a ball screw used in a rectangular coordinate robot,
4 is a view showing a first embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention,
Fig. 5 is a view showing an example of the elastic member (a) and the side support member (b) applied to A in Fig. 4,
6 is a view showing a second embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention,
7 is a view showing a third embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention,
8 is a view showing a fourth embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention and FIG.
9 is a view showing a fifth embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 직각좌표로봇에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a rectangular coordinate robot according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어 개념을 적절하게 정의할 수 있으므로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.Prior to this, the inventor could properly define the term concept to describe its invention in the best possible way, so that the terms and words used in the specification and claims are to be construed as limited to a conventional or dictionary meaning It should be understood that the present invention should be construed in accordance with the technical idea of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제1 실시예를 보인 도면이고, 도 5는 도 4에서 A에 적용되는 (a)탄성부재의 일 예 및 (b)측면지지부재를 보인 도면이다.FIG. 4 is a view showing a first embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention. FIG. 5 is a view showing an example of (a) elastic member and (b) side support member applied to A in FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 예에 따른 직각좌표로봇(100)은 베이스 프레임(101), 구동부(110), 이송축(120), 두 개의 지지블록(140,150), 슬라이더(130) 및 두 개의 지지블록(140,150) 중 하나의 지지블록(140)에 구비되는 탄성부재(143)를 포함한다.4 and 5, a rectangular coordinate robot 100 according to the present embodiment includes a base frame 101, a driving unit 110, a feed shaft 120, two support blocks 140 and 150, a slider 130, And an elastic member 143 provided on the support block 140 of one of the two support blocks 140 and 150.

베이스 프레임(101)은 나머지 구성요소들이 설치될 수 있도록 판상의 부재로 구비되며, 일반적으로 금속재질로 구비된다.The base frame 101 is provided as a plate-like member so that other components can be installed, and is generally made of a metal material.

구동부(110)는 베이스 프레임(101)에 고정되어 구비되고, 전력, 인력 등을 입력받아 회전축(111)을 회전시키는 장치로 구비된다.The driving unit 110 is fixed to the base frame 101 and is equipped with a device for rotating the rotating shaft 111 by receiving power, gravity, or the like.

일반적으로 구동부(110)는 서보모터로 구비되나, 전력이 아닌 인력이나 제3의 힘을 입력으로 하여 회전축(111)을 회전시키는 장치도 적용될 수 있음은 물론이다.Generally, the driving unit 110 is provided as a servomotor, but it is also possible to apply an apparatus that rotates the rotary shaft 111 by using an attraction force or a third force instead of electric power.

이송축(120)은 구동부(110)의 회전축(111)과 연결되는 고정단(121)과 고정단(121)의 반대측 말단에 위치되는 지지단(123)을 가진다.The transport shaft 120 has a fixed end 121 connected to the rotating shaft 111 of the driving unit 110 and a supporting end 123 positioned at the opposite end of the fixed end 121.

이송축(120)은 볼스크류로 구비되는 것이 바람직하다.The feed shaft 120 is preferably a ball screw.

이송축(120)은 구동부(110)에 의해 축회전되도록 회전축(111)과 연결되는데, 이송축(120)과 회전축(111)의 연결은 커플링(160)에 의해 연결된다.The conveying shaft 120 is connected to the rotating shaft 111 so that the conveying shaft 120 is rotated by the driving unit 110. The coupling between the conveying shaft 120 and the rotating shaft 111 is connected by a coupling 160.

이송축(120)의 양단, 즉 고정단(121)과 지지단(123)은 이송축(120)이 평행하게 유지되도록 지지되어야 하는데, 이를 위해 각각 지지블록(140,150)이 구비된다.Both ends of the feed shaft 120, that is, the fixed end 121 and the support end 123, must be supported so that the feed shaft 120 is held in parallel. For this purpose, support blocks 140 and 150 are respectively provided.

여기서 지지블록(140,150)은 두 개 이상으로 구비될 수 있음은 물론이다.Needless to say, the support blocks 140 and 150 may be provided in two or more.

슬라이더(130)는 이송축(120)에 결합되어 이송축(120)의 회전에 따라 이송축(120)의 길이방향(x방향), 즉 축방향으로 직선 왕복 운동을 하도록 구비된다.The slider 130 is coupled to the feed shaft 120 and is provided to linearly reciprocate in the longitudinal direction (x direction) of the feed shaft 120, that is, the axial direction, in accordance with the rotation of the feed shaft 120.

슬라이더(130)는 볼스크류로 구비되는 이송축(120)과 결합되는 볼스크류 너트로 구비되는 것이 바람직하다.The slider 130 may be a ball screw nut coupled to the feed shaft 120, which is a ball screw.

지지블록(140,150)은 이송축(120)이 끼워져 높이(y)방향으로 지지될 수 있도록 이송축(120)의 축방향으로 관통된 축 수용홀을 가진다.The support blocks 140 and 150 have shaft receiving holes which are penetrated in the axial direction of the feed shaft 120 so that the feed shaft 120 is inserted and supported in the height y direction.

한편 이송축(120)과 지지블록(140,150) 사이의 마찰을 감소시키기 위해, 고정단(121)과 지지단(123)에는 각각 베어링(141,151)이 결합되며, 지지블록(140,150)은 각각의 베어링(141,151)을 지지하도록 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, bearings 141 and 151 are coupled to the fixed end 121 and the support end 123, respectively, and the support blocks 140 and 150 are connected to the bearings 141 and 150, respectively, in order to reduce the friction between the transfer shaft 120 and the support blocks 140 and 150. [ (141, 151).

이 경우 지지블록(140,150)에는 베어링(141,151)이 수용될 수 있도록 베어링(141,151)의 직경에 대응하는 직경을 가지는 축 수용홀이 형성된다.In this case, the support blocks 140 and 150 are formed with shaft receiving holes having diameters corresponding to the diameters of the bearings 141 and 151 so that the bearings 141 and 151 can be accommodated.

한편, 고정단(121)을 지지하는 지지블록(140)에는 이송축(120)을 축 방향으로 탄성지지하는 탄성부재(143)가 구비된다.The support block 140 supporting the fixed end 121 is provided with an elastic member 143 for elastically supporting the feed shaft 120 in the axial direction.

탄성부재(143)는 슬라이더(130)가 이송축(120)을 따라 왕복운동하면서 발생되는 진동 또는 소음을 감쇠시키는 기능을 한다.The elastic member 143 serves to attenuate vibration or noise generated when the slider 130 reciprocates along the feed shaft 120.

구체적으로, 탄성부재(143)는 이송축(120)에 결합된 베어링(141)의 측면을 탄성지지하도록 구비되는 것이 바람직하다.The elastic member 143 may be provided to elastically support the side surface of the bearing 141 coupled to the conveying shaft 120. [

이를 위해, 지지블록(140)에는 베어링(141)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 가지는 축 수용홀이 형성되며, 축 수용홀에 수용된 베어링(141)의 양 측면과 마주하도록 위치되고 이송축(120)이 통과할 수 있는 축공을 가지는 측면지지부재(142a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.To this end, the support block 140 is formed with a shaft receiving hole having a diameter substantially equal to the diameter of the bearing 141, and is positioned so as to face both sides of the bearing 141 housed in the shaft receiving hole, Side supporting member 142a having a shaft hole through which the screw shaft 142a can pass.

이때, 측면지지부재(142a)와 베어링(141)의 측면 사이에 탄성부재(143)가 개재됨으로써, 탄성부재(143)가 이송축(120)을 축 방향으로 탄성지지하게 된다.At this time, the elastic member 143 is interposed between the side support member 142a and the side surface of the bearing 141, so that the elastic member 143 elastically supports the feed shaft 120 in the axial direction.

여기서, 탄성부재(143)는 고무와 같이 탄성력을 가지는 물질로 이루어지며 이송축(120)이 지날 수 있는 내부 공간(구멍)을 가지는 고리형상의 부재로 구비될 수도 있을 것이나, 압축코일스프링 또는 웨이브스프링(도 5의 (a) 참조)으로 구비되는 것이 바람직하다.Here, the elastic member 143 may be formed of a material having elasticity, such as rubber, and may be an annular member having an inner space (hole) through which the delivery shaft 120 can pass, (See Fig. 5 (a)).

특히 웨이브스프링의 경우 압축코일스프링에 비해 짧은 길이만으로도 충분한 탄성력을 제공하므로 더욱 바람직하다.Particularly, in the case of a wave spring, it is more preferable to provide a sufficient elastic force even by a short length compared with the compression coil spring.

한편, 측면지지부재(142a)는 지지블록(140)과 일체로 형성될 수 있으나, 지지블록(140)의 양측에 각각 구비되는 두 개의 측면지지부재(142a,142b) 중 적어도 하나는 지지블록(140)에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있도록 별개로 구비되는 것이 바람직하다.The side support members 142a may be integrally formed with the support block 140. At least one of the two side support members 142a and 142b provided on both sides of the support block 140 may be a support block 140, 140 in order to be selectively fastened or detached.

이는 탄성부재(143)를 개재시키거나, 차후 베어링(141) 또는 탄성부재(143)의 교체하는 작업을 수월하게 하기 위함이다.This is for facilitating the interposition of the elastic member 143 or the replacement of the later bearing 141 or the elastic member 143.

또한, 측면지지부재(142a)는 도 5의 (b)와 같이 별도의 체결부재 없이 측면지지부재(142a)가 지지블록(140)에 유동 없이 끼워져 위치될 수 있도록, 측면지지부재(142a)의 양면 중 축 수용홀과 대응하는 일면에는 축 수용홀의 직경과 동일한 직경을 가지는 원반형의 돌출부(146)를 가지는 것이 바람직하다.The side support member 142a may be formed to have the same shape as that of the side support member 142a so that the side support member 142a can be inserted without being moved into the support block 140 without any separate fastening member as shown in FIG. It is preferable to have a disc-like protrusion 146 having a diameter equal to the diameter of the shaft receiving hole on one surface corresponding to the shaft receiving hole in both surfaces.

이에 의하면, 측면지지부재(142a)를 정확한 결합 위치에 위치시키는 작업과 체결하는 작업이 보다 수월해지는 이점을 가지게 된다.According to this, the operation of positioning the side support member 142a at the correct engagement position and the operation of tightening the side support member 142a are advantageously made easier.

이상에서, 고정단(121)을 지지하는 지지블록(140)에 대해서 도시하고 설명하였으나, 측면지지부재(142a, 142b)와 탄성부재(143)가 지지단(123)을 지지하는 지지블록(150)에 적용될 수 있으며, 이 경우에도 동일한 경향의 진동 또는 소음 감쇠효과를 가짐은 물론이다. Although the support block 140 supporting the fixed end 121 has been illustrated and described above, the side support members 142a and 142b and the elastic member 143 are supported by the support block 150 ). In this case as well, it is of course possible to have the same tendency of vibration or noise attenuation effect.

이하에서는 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 다만 구체적인 설명에 앞서 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 앞서 기술한 설명으로 갈음하고, 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the rectangular coordinate robot according to the present invention will be described. However, prior to the detailed description, the same constitution as that of the first embodiment of the present invention will be replaced with the above description, and only differences will be described.

도 6은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제2 실시예를 보인 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 예에 따른 직각좌표로봇(200)은 대부분의 구성이 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예와 대동소이하나, 측면지지부재(142a)의 구성에서 차이가 있다.6 is a diagram showing a second embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention. Referring to FIG. 6, the rectangular coordinate robot 200 according to the present embodiment differs from the first embodiment of the present invention in the majority of the configurations, but differs in the configuration of the side support members 142a.

구제적으로 본 예에 있어서, 베어링(141)과 마주하는 측면지지부재(142a)는 그 자체가 탄성력을 가지는 부재로 구비된다.As a remedy, in this example, the side support member 142a facing the bearing 141 is provided with a member having an elastic force.

따라서 측면지지부재(142a)와 베어링(141) 사이에 스프링과 같은 탄성부재가 개재될 필요성이 없어지게 되어 조립공수가 줄어드는 이점을 가지게 된다.This eliminates the necessity of interposing an elastic member such as a spring between the side support member 142a and the bearing 141, thereby reducing the number of assembly operations.

도 7은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제3 실시예를 보인 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 예에 따른 직각좌표로봇(300)은 대부분의 구성이 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예와 대동소이하나, 베어링(141)과 지지블록(140) 사이에 추가의 탄성부재(245)가 구비되는 점에서 차이가 있다.7 is a view showing a third embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention. Referring to FIG. 7, the rectangular-coordinate robot 300 according to the present embodiment has a structure substantially identical to that of the first embodiment of the present invention described above, There is a difference in that the elastic member 245 is provided.

구체적으로 본 예에 있어서, 서로 마주하는 베어링(141)의 둘레면과 축 수용홀의 내면 사이에 탄성부재(245)가 구비된다. 이에 의해 이송축(120)이 y방향으로 진동되는 것을 감쇠시키게 된다.Specifically, in this example, an elastic member 245 is provided between the peripheral surface of the bearing 141 facing each other and the inner surface of the shaft receiving hole. Thereby damping the oscillation of the feed shaft 120 in the y direction.

도 8은 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제4 실시예를 보인 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 예에 따른 직각좌표로봇(400)은 대부분의 구성이 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예와 대동소이하나, 지지단(123)을 지지하는 지지블록(150)의 구성에 있어서 차이가 있다.8 is a view showing a fourth embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention. Referring to FIG. 8, the rectangular coordinate robot 400 according to the present embodiment is substantially identical to the first embodiment of the present invention described above in the majority of the configurations, but the supporting block 150 supporting the supporting end 123 There is a difference in configuration.

구체적으로 본 예에 있어서, 지지단(123)은 고정단(121)과 마찬가지로 베어링(151)이 고정되어 결합되고 지지블록(150)에 의해 지지되는데, 베어링(151)과 지지블록(150) 사이에 이송축(120)을 반경(radial) 방향으로 탄성지지하는 탄성부재(253)가 구비된다.Specifically, in this example, the supporting end 123 is fixedly coupled to the bearing 151 in the same manner as the fixed end 121 and is supported by the supporting block 150, And an elastic member 253 for elastically supporting the transfer shaft 120 in a radial direction.

탄성부재(253)는 고리형상으로 구비되며, 베어링(151)의 둘레 면과 지지블록(150)에 형성된 축 수용홀의 내면 사이에 개재된다. The elastic member 253 is provided in an annular shape and interposed between the peripheral surface of the bearing 151 and the inner surface of the shaft receiving hole formed in the support block 150. [

이에 의하면, 이송축(120)을 따라 전파되는 소음 또는 진동이 고정단(121)의 지지블록(140)에 구비되는 탄성부재(143) 뿐만 아니라, 추가의 탄성부재(253)에 의해서도 감쇠되므로 그 효과가 더욱 향상되는 이점을 가진다.The noise or vibration propagated along the conveying shaft 120 is attenuated not only by the elastic member 143 provided in the support block 140 of the fixed end 121 but also by the additional elastic member 253, The effect is further improved.

이는 슬라이더(130)의 왕복운동에 의해 이송축(120)을 따라 지지단(123)으로 전파되는 파동이 탄성부재(253)에 의해 감쇠되어 이송축(120)으로 반사되는 양이 감소되므로 진동 또는 소음이 완화되는 것으로 판단된다. This is because the amount of the wave propagated along the feed axis 123 along the feed axis 120 due to the reciprocating motion of the slider 130 is attenuated by the elastic member 253 and reflected by the feed axis 120 is reduced, Noise is considered to be alleviated.

여기서 베어링(151)의 둘레 면과 축 수용홀의 내면 사이의 최적의 간격은 탄성부재(253)를 형성하는 물질의 탄성력과 지지단(123)의 두께, 고정단(121)을 지지하는 지지블록(140)과 지지단(123)을 지지하는 지지블록(150) 사이의 간격의 함수로 판단되며, 이러한 결과의 도출은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 토대로 몇 번의 시행착오만으로도 도출해낼 수 있을 것이다.The optimum distance between the peripheral surface of the bearing 151 and the inner surface of the shaft receiving hole is determined by the elastic force of the material forming the elastic member 253 and the thickness of the supporting end 123, 140 and the support block 150 supporting the support end 123. The derivation of these results can be performed by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains several times You will be able to make a mistake.

도 9는 본 발명에 따른 직각좌표로봇의 제5 실시예를 보인 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 예에 따른 직각좌표로봇(500)은 대부분의 구성이 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예와 대동소이하나, 지지단(123)을 지지하는 지지블록(150)의 구성에 있어서 차이가 있다.9 is a view showing a fifth embodiment of a rectangular coordinate robot according to the present invention. Referring to FIG. 9, a rectangular coordinate robot 500 according to the present embodiment has a structure substantially identical to that of the first embodiment of the present invention described above, but includes a supporting block 150 supporting the supporting end 123 There is a difference in configuration.

구체적으로 본 예에 있어서, 지지단(123)을 지지하는 지지블록(250)은 그 자체가 탄성을 가지는 부재로 구비된다. 이때 지지블록(250)의 탄성 변형에 의해 베어링(151)이 이탈되는 것을 방지하기 위해, 지지블록(250)에 형성되는 축 수용홀의 직경은 베어링(151)이 억지끼움될 수 있는 정도로 구비된다.Specifically, in this example, the support block 250 supporting the support end 123 is provided with a resilient member. At this time, the diameter of the shaft receiving hole formed in the support block 250 is provided to such an extent that the bearing 151 can be constrained in order to prevent the bearing 151 from being detached due to the elastic deformation of the support block 250.

이상과 같이, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 개시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예 중 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형물들에 의해 대체될 수 있음을 이해하여야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It should be understood that the present invention can be replaced by various equivalents and modifications.

Claims (11)

베이스 프레임;
상기 베이스 프레임에 고정되며 축 회전력을 인가하는 구동부;
상기 구동부에 연결되어 축 회전되는 이송축;
상기 베이스 프레임에 고정되며 상기 이송축의 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 이송축이 회전가능하도록 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 지지하는 제1 지지블록 및 제2 지지블록;
상기 이송축에 결합되며 상기 이송축의 회전에 따라 상기 이송축의 축방향으로 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이를 직선 왕복 운동하는 슬라이더; 및
상기 제1 지지블록에 구비되며 상기 이송축을 축 방향으로 탄성지지하는 제1 탄성부재;를 포함하는 직각좌표로봇.A base frame;
A driving unit fixed to the base frame and applying a shaft rotation force;
A conveying shaft connected to the driving unit and rotated axially;
A first support block and a second support block which are fixed to the base frame and are respectively coupled to one side and the other side of the conveyance shaft to support the conveyance shaft in a radial direction of the conveyance axis so as to be rotatable;
A slider coupled to the transport shaft and linearly reciprocating between the first support block and the second support block in the axial direction of the transport axis in accordance with the rotation of the transport shaft; And
And a first elastic member provided on the first support block and elastically supporting the transfer axis in an axial direction. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 지지블록의 내부에 수용되고 상기 이송축에 고정되는 제1 베어링;을 포함하며,
상기 제1 탄성부재는 상기 제1 베어링의 측부를 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method according to claim 1,
And a first bearing received in the first support block and fixed to the conveying shaft,
Wherein the first elastic member elastically supports the side portion of the first bearing. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 지지블록은, 상기 제1 베어링의 이탈이 방지되도록 상기 제1 베어링의 양 측면과 각각 마주하고 상기 이송축이 지나는 축공(軸孔)이 형성된 두 개의 측면지지부재를 가지며 상기 제1 베어링에 대응되는 형상으로 구비되는 제1 베어링 수용부;를 가지는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method of claim 2,
Wherein the first support block has two side support members each having a shaft hole facing the opposite side surfaces of the first bearing so as to prevent the first bearing from being separated from the first bearing and passing through the conveyance shaft, And a first bearing receiving portion provided in a shape corresponding to the first bearing receiving portion. 청구항 3에 있어서,
상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재는, 상기 제1 지지블록에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있도록 별개로 구비되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method of claim 3,
Wherein at least one side support member of the two side support members is separately provided so as to be selectively fastened or detached to the first support block. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 제1 탄성부재는, 서로 마주하는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재와 상기 제1 베어링의 측면 사이에 개재되며 상기 이송축이 지날 수 있는 내부 공간을 가지는 압축코일스프링 또는 웨이브스프링으로 구비되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method according to claim 3 or 4,
The first elastic member may be a compression coil spring or a wave spring having an inner space that is interposed between at least one of the two side support members facing each other and a side surface of the first bearing, Wherein the robot is provided with a spring. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 탄성부재는, 상기 제1 지지블록에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있도록 별개로 구비되는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재로서, 상기 제1 베어링의 측면에 접촉되도록 구비되며 탄성력을 가지는 부재로 구비되는 상기 두 개의 측면지지부재 중 적어도 하나의 측면지지부재인 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇. The method of claim 3,
The first elastic member may include at least one side support member of at least one of the two side support members separately provided so as to be selectively fastened or detached to the first support block, And is a side support member of at least one of the two side support members provided with a member having an elastic force. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 구동부를 기준으로 상기 제2 지지블록은 상기 제1 지지블록보다 상대적으로 먼 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the second support block is provided at a position relatively farther from the first support block with respect to the driving unit. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 제2 지지블록의 내부에 수용되며 상기 이송축에 고정되는 제2 베어링;을 포함하며,
상기 제2 베어링은 상기 제2 지지블록의 내부에서 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 탄성지지되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method according to any one of claims 1 to 4,
And a second bearing received in the second support block and fixed to the transport shaft,
Wherein the second bearing is elastically supported inside the second support block in a radial direction of the transfer axis. 청구항 8에 있어서,
상기 제2 지지블록은,
상기 제2 베어링이 수용될 수 있도록 상기 제2 베어링에 대응되는 형상으로 구비되는 제2 베어링 수용부; 및
상기 제2 베어링이 수용된 상태에서 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 서로 마주하는 상기 제2 베어링의 둘레 면과 상기 제2 베어링 수용부의 내면 사이에 개재되는 제2 탄성부재;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method of claim 8,
The second support block includes:
A second bearing receiving portion provided in a shape corresponding to the second bearing so that the second bearing can be received; And
And a second elastic member interposed between the circumferential surface of the second bearing and the inner surface of the second bearing receiving portion facing each other in a radial direction of the conveying shaft in a state in which the second bearing is housed, Cartesian coordinate robot. 청구항 8에 있어서,
상기 제2 베어링이 상기 이송축의 반경(radial) 방향으로 탄성지지되도록, 상기 제2 지지블록이 탄성력을 가지는 부재로 구비되며, 상기 제2 베어링은 상기 제2 지지블록에 억지끼움되어 수용되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method of claim 8,
The second bearing block is provided with a member having an elastic force so that the second bearing is resiliently supported in a radial direction of the transfer shaft, and the second bearing is received in the second support block A rectangular coordinate robot. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 이송축은 볼스크류로 구비되는 것을 특징으로 하는 직각좌표로봇.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the feed axis is provided as a ball screw.
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