요약
본 발명은 정밀도 향상을 위한 진동저감 장치를 구비한 링크암 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축공기를 이용해 백래쉬를 억제하고 진동을 저감시키는 진동 저감 장치를구비한 링크암 로봇에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 중앙의 회전축에 진동 저감 장치를 설치하고 여기에 압축공기를 이용해 핸드부에 힘을 가하는 방법으로 감속기, 링크암 감속기 등에서 발생되는 백래쉬(Backlash)에 의한 진동을 저감시켜 고가의 정밀한 감속기를 사용하지 않고도 고속운전을 요하는 링크암 로봇의 정밀도를향상시키게 된다.

 

배경기술
세 개의 링크암을 구비한 델타로봇은 모터의 회전을 직선운동으로 바꿔서 작동하는 다관절로봇에 비해 그 움직임의 속도면에서 매우 큰 장점을 가지게 되었다. 그러나 이러한 세 개의 링크암을 구비한 델타 로봇은 이송 작업 중 감속기에서 발생하는 백래쉬 등에 의한 진동으로 움직임과 작업의 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 또한 이러한 세 개의 링크암 외에 가운데에서 회전이 가능해 더 자유로운 움직임이 가능한, 제4축을 더 구비한 델타로봇이 개시된 바 있으나, 이 경우에도 전술한 바와 같은 백래쉬 등에 의한 진동을 크게 향상시키지는 못했다. 이와 같은 진동억제 및 정밀도 향상을 위해서는 고가의 정밀한 감속기를 사용하는 방법이 있으나, 이는 로봇 원가 상승의 요인이 될 뿐만 아니라 정밀도를 유지하면서도 고속운전을 요하는 분야에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.

 

해결하려는 과제
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 중앙의 회전축에 진동저감 장치를 설치하고 여기에 압축공기를 이용해 핸드부에 힘을 가하는 방법이다. 감속기, 링크암 감속기 등에서 발생되는 백래쉬에 의한 진동을 저감시켜, 고가의 정밀한 감속기를 사용하지 않고도 고속운전을 요하는 링크암 로봇의 정밀도를 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

과제 해결 수단
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 진동저감 장치를 구비한 링크암 로봇은 ▲베이스 플레이트 ▲일단부가 베이스 플레이트에 각각 선회운동이 가능하도록 연결된 적어도 세 개 이상의 링크암 ▲각 링크암의 타단부에 연결되어 있는 핸드부 ▲각 링크암의 베이스 플레이트 쪽 단부에 연결되어 각 링크암을 구동시키는 구동부 ▲링크암들의 중앙에 배치되고 압축공기 주입에 의해 링크암의 백래쉬에 따른 진동을 저감시키는 장치를 구비한 회전축을 포함한다.
이 링크암 로봇의 구동부는 모터 및 감속기를 구비할 수 있으며, 핸드부에는 대상 물체를 파지할 수 있는 그립 장치가 구비될 수 있다. 또한 각 링크암은 관절과 같이 굽힘 운동이 가능하도록 그 연결점에서 연결되어 있는 2개 링크를 구비할 수 있다. 회전축은 내부에 원기둥 형상의 공간을 구비하는 하우징 하부가 유니버셜 조인트를 통해 핸드부에 연결되고 링크암들의 움직임에 따라 하우징 내에서 직선운동을 수행한다. 회전축 상부의 피스톤 샤프트 헤드와 하우징은 밀폐된 공간(이하 압축공기 공간)을 형성하는 피스톤 샤프트, 링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제하기 위해 압축공기 공간에 압축공기를 가하는 압축공기 공급 장치 및 압축공기가 압축공기 공간으로 투입되기 위한 압축공기 노즐을 포함할 수 있다.
진동 저감 장치를 구비한 링크암 로봇은 피스톤 샤프트 헤드하부에 연결된 피스톤 샤프트 로드와 피스톤 샤프트 로드를 내부에 수용하는 하우징과의 사이 공간(이하 제2압축공기 공간)을 구비하고 압축공기가 제2압축공기 공간으로 투입되기 위한 제2압축공기 노즐을 더 구비할 수 있다. 이러한 진동 저감 장치를 구비한 링크암 로봇은 링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제할 수 있도록 링크암의 움직임을 체크해 링크암이 이송 작업 중 정지하는 시점 직전에 압축공기가 가해지거나 또는 내부의 압축공기가 효과적으로 배출될
수 있도록 압축공기 공급장치를 제어하는 압축공기 공급 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한 압축공기 공급 장치는 주입되는 압축공기에 대해 일정한 압력을 유지해주는 역할을 수행하는 레귤레이터 하향 압축공기의 주입 또는 상향 압축공기의 배출을 조절하는 제1솔레노이드 밸브 및 상향 압축공기의 주입 또는 하향 압축공기의 배출을 조절하는 제2솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

발명의 효과
본 발명에 의하면, 중앙의 회전축에 진동 저감 장치를 설치하고 여기에 압축공기를 이용해 핸드부에 힘을 가하는 방법으로 감속기, 링크암 감속기 등에서 발생하는 백래쉬에 의한 진동을 저감시켜 고가의 정밀한 감속기를 사용하지 않고도 고속운전을 요하는 링크암 로봇의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.

 

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