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KR101119489B1 - A breaking device vertical motioner of vertical robot - Google Patents

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KR101119489B1
KR101119489B1 KR1020070095543A KR20070095543A KR101119489B1 KR 101119489 B1 KR101119489 B1 KR 101119489B1 KR 1020070095543 A KR1020070095543 A KR 1020070095543A KR 20070095543 A KR20070095543 A KR 20070095543A KR 101119489 B1 KR101119489 B1 KR 101119489B1
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Abstract

본 발명은 수직로봇에 있어서 볼 스크류와 구동모터를 연결하고 있는 동력전달체인 벨트가 운전중 갑자기 끊어졌을 때 볼 스크류를 따라 승강하던 수직운동체가 자중에 의해 낙하되는 것을 방지하기 위한 수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치에 관한 것이다.According to the present invention, the vertical moving body of the vertical robot to prevent the vertical moving body moving along the ball screw from falling by its own weight when the belt, which is the power transmission device connecting the ball screw and the driving motor, suddenly breaks during operation. Relates to a brake device.

본 발명의 구성적 특징은,The structural features of the present invention,

볼 스크류와 구동모터가 베이스 상에 나란히 배치되고, 상기 볼 스크류와 구동모터는 베이스의 하측에서 벨트 및 벨트기어에 의해 연결되어 있는 수직상의 수직로봇에 있어서;A ball screw and a drive motor disposed side by side on a base, the ball screw and the drive motor being in a vertical vertical robot connected by a belt and a belt gear at a lower side of the base;

상기 베이스와 볼 스크류측 벨트기어 사이에 원주면 상에 수 개의 걸림홈을 갖는 걸림판을 볼 스크류측 벨트기어와 함께 회전되게 설치하고, 상기 베이스 상에는 스프링에 의해 상기 걸림판의 걸림홈을 향해 돌출되도록 걸림핀을 설치하며, 상기 볼 스크류측 벨트기어와, 구동모터측 벨트기어 사이에는 벨트의 내면과 접촉되는 보조 벨트기어를 설치하고, 상기 보조 벨트기어와 상기 베이스 사이에는 벨트가 끊어지기 이전에 상기 걸림핀을 차단하고 있는 차단링크를 설치하며, 상기 베이스에 지지된 채 차단링크의 일단에 연결되어, 벨트가 끊어졌을 때 차단링크를 회동시켜서 차단링크가 걸림핀으로 벗어나도록 하는 힘을 발휘하는 탄성스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.A locking plate having several locking grooves on the circumferential surface is installed between the base and the ball screw side belt gear so as to rotate together with the ball screw side belt gear, and protrudes toward the locking groove of the locking plate by a spring on the base. An engaging pin is installed so as to be provided, and an auxiliary belt gear in contact with the inner surface of the belt is installed between the ball screw side belt gear and the drive motor side belt gear, and the belt is disconnected between the auxiliary belt gear and the base before the belt is broken. An elastic block having a blocking link blocking the locking pin and connected to one end of the blocking link while being supported by the base, and rotating the blocking link when the belt is broken to exert a force that causes the blocking link to escape to the locking pin. It is characterized by consisting of a spring.

수직로봇, 수직운동체, 브레이크 Vertical Robot, Vertical Vehicle, Brake

Description

수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치{A breaking device vertical motioner of vertical robot}A breaking device vertical motioner of vertical robot

본 발명은 수직로봇에 있어서 볼 스크류와 구동모터를 연결하고 있는 동력전달체인 벨트가 운전중 갑자기 끊어졌을 때 볼 스크류를 따라 승강하던 수직운동체가 자중에 의해 낙하되는 것을 방지하기 위한 수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치에 관한 것이다.According to the present invention, the vertical moving body of the vertical robot to prevent the vertical moving body moving along the ball screw from falling by its own weight when the belt, which is the power transmission device connecting the ball screw and the driving motor, suddenly breaks during operation. Relates to a brake device.

여러 가지 형태를 취하고 있는 수직로봇중 본원에서 예시된 수직로봇은 볼 스크류와 구동모터가 서로 나란히 설치된 것으로서, 구동모터를 직결하지 못하는 상황에서 많이 이용된다.Among the vertical robots taking various forms, the vertical robots exemplified herein are used in which a ball screw and a driving motor are installed in parallel with each other, and thus cannot be directly connected to the driving motor.

이러한 수직로봇은 볼 스크류와 구동모터가 직결되지 않음에 따라 이를 연결하기 위한 동력전달수단을 필요로 한다. 동력전달수단으로서 가장 많이 사용되는 것은 기어벨트이다.This vertical robot requires a power transmission means for connecting the ball screw and the drive motor is not connected directly. The most commonly used power transmission means is the gear belt.

즉, 볼 스크류의 하단과 구동모터의 축에 각각 벨트기어를 설치하고, 이들 벨트기어를 벨트로서 연결하는 구조를 취하고 있다.That is, a belt gear is provided on the lower end of the ball screw and the shaft of the drive motor, respectively, and the belt gear is connected as a belt.

알려져 있듯이 벨트는 사용기간과 수직운동체의 운전하중에 따라 노화의 진행정도가 빠르거나 늦춰질 수 있다. 통상은 적절한 시기에 벨트를 교체해줌으로써 벨트가 끊기는 것을 방지하고 있다.As is known, the belt can accelerate or slow down the aging process depending on the service period and the driving load of the vertical vehicle. Usually, the belt is prevented from breaking by replacing the belt at an appropriate time.

그러나, 수 많은 벨트를 적절한 타이밍에 교체하는 것은 쉽지 않은 일이다. 종종 적절한 교체시기를 놓쳐서 벨트가 끊어지는 경우도 발생하기도 한다. 이 경우에 구동모터로 부터 볼 스크류로의 동력전달이 차단되기 때문에 볼 스크류는 회전을 멈추게 되고, 이로 인해 이에 볼 결합된 수직운동체는 자중에 의해 낙하하게 된다.However, it is not easy to replace many belts at the right time. Often the belt breaks because of a missing replacement. In this case, since the power transmission from the drive motor to the ball screw is interrupted, the ball screw stops rotating, which causes the ball coupled vertical motion to fall by its own weight.

만약 수직운동체에 웨이퍼와 같이 고가의 물건이 장치된 상태라면 수직운동체의 낙하로 인해 파손됨은 당연할 것이며, 이로 인한 금전적 피해는 상당할 것이므로 이에 대한 적절한 대책이 요구된다.If an expensive object such as a wafer is installed in the vertical moving body, it is natural that the vertical moving object is damaged due to the falling of the vertical moving object, and the monetary damage caused by the vertical moving object is considerable, so appropriate measures are required.

일 대책으로서 벨트가 지나치게 노화되었음을 센서가 미리 센싱하여 사용자에게 인식시켜주는 방안을 생각할 수 있으나, 전자적인 안전장치는 오작동의 우려가 있어서 100% 신뢰하기가 어렵다는 문제가 있다. As a countermeasure, it may be conceivable that the sensor senses in advance that the belt is excessively aging, and the user is recognized. However, the electronic safety device has a problem of malfunction, which makes it difficult to trust 100%.

따라서, 기계적인 방식에 의해 볼 스크류의 회전을 멈출 수 있는 방안이 필요한 시점이다.Therefore, it is time to need a way to stop the rotation of the ball screw by a mechanical method.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 벨트가 끊어졌을 때 기계적인 안전장치에 의해 볼 스크류의 회전을 정지시킴으로써 수직운동체가 낙하되는 것을 방지토록 한 수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the main object of the present invention is to prevent the fall of the vertical moving body by stopping the rotation of the ball screw by the mechanical safety device when the belt is broken. It is to provide a vertical brake emergency brake device of a vertical robot.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징은 본원의 청구항 1에서와 같이,A first feature of the present invention for achieving the above object is, as in claim 1 of the present application,

볼 스크류와 구동모터가 베이스 상에 나란히 배치되고, 상기 볼 스크류와 구동모터는 베이스의 하측에서 벨트 및 벨트기어에 의해 연결되어 있는 수직상의 수직로봇에 있어서;A ball screw and a drive motor disposed side by side on a base, the ball screw and the drive motor being in a vertical vertical robot connected by a belt and a belt gear at a lower side of the base;

상기 베이스와 볼 스크류측 벨트기어 사이에 원주면 상에 수 개의 걸림홈을 갖는 걸림판을 볼 스크류측 벨트기어와 함께 회전되게 설치하고, 상기 베이스 상에는 스프링에 의해 상기 걸림판의 걸림홈을 향해 돌출되도록 걸림핀을 설치하며, 상기 볼 스크류측 벨트기어와, 구동모터측 벨트기어 사이에는 벨트의 내면과 접촉되는 보조 벨트기어를 설치하고, 상기 보조 벨트기어와 상기 베이스 사이에는 벨트가 끊어지기 이전에 상기 걸림핀을 차단하고 있는 차단링크를 설치하며, 상기 베이스에 지지된 채 차단링크의 일단에 연결되어, 벨트가 끊어졌을 때 차단링크를 회동시켜서 차단링크가 걸림핀으로 벗어나도록 하는 힘을 발휘하는 탄성스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치이다.A locking plate having several locking grooves on the circumferential surface is installed between the base and the ball screw side belt gear so as to rotate together with the ball screw side belt gear, and protrudes toward the locking groove of the locking plate by a spring on the base. An engaging pin is installed so as to be provided, and an auxiliary belt gear in contact with the inner surface of the belt is installed between the ball screw side belt gear and the drive motor side belt gear, and the belt is disconnected between the auxiliary belt gear and the base before the belt is broken. An elastic block having a blocking link blocking the locking pin and connected to one end of the blocking link while being supported by the base, and rotating the blocking link when the belt is broken to exert a force that causes the blocking link to escape to the locking pin. Vertical robot emergency brake device of the vertical robot, characterized in that composed of a spring.

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본 발명은 벨트가 끊어지더라도 기계적인 브레이크 유닛에 의해 볼 스크류가 회전됨을 제한함으로써 수직구동체가 낙하됨을 방지할 수 있으며, 이러한 기계적인 브레이크 유닛의 설치로 인해 사고의 위험성을 예방하기 위한 신뢰도를 보다 높일 수 있도록 하였다.The present invention can prevent the vertical drive body from falling by limiting the rotation of the ball screw by the mechanical brake unit even if the belt is broken, the reliability of preventing the risk of accidents due to the installation of the mechanical brake unit more To increase.

부가적으로 벨트의 늘어짐을 감지하여 벨트의 끊어짐을 미연에 방지할 수 있는 전자 감지장치도 병행설치하여 신뢰도를 보다 높일 수 있도록 하였다.In addition, the electronic sensing device that can detect the sagging of the belt and prevent the belt from breaking in advance is also installed in parallel to increase the reliability.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 3은 본 발명 장치의 결합상태도로서, 벨트가 끊어지기 이전의 상태도이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5는 본 발명 장치의 결합상태도로서, 벨트가 끊어진 상태도이고, 도 6은 도 5의 정면도를 나타내고 있다.3 is a state diagram before the belt is broken, FIG. 4 is a front view of FIG. 3, and FIG. 5 is a state diagram of the coupling device of the present invention, and a state of the belt is broken. Shows the front view of FIG.

상기한 도면에서와 같이 본 발명은, As in the above drawings, the present invention,

볼 스크류(1)와 구동모터(3)가 베이스(5) 상에 나란히 배치되고, 상기 볼 스크류(1)와 구동모터(3)는 베이스(5)의 하측에서 벨트(7) 및 벨트기어(9,11)에 의해 연결되어 있는 수직상의 수직로봇을 기반으로 한다.The ball screw 1 and the drive motor 3 are arranged side by side on the base 5, and the ball screw 1 and the drive motor 3 are arranged under the base 5 with the belt 7 and the belt gear ( It is based on a vertical vertical robot connected by 9,11).

이로 부터 상기 베이스(5)와 볼 스크류측 벨트기어(9) 사이에 원주면 상에 수 개의 걸림홈(13a)을 갖는 걸림판(13)을 볼 스크류측 벨트기어(9)와 함께 회전되게 설치하고, From this, the locking plate 13 having several locking grooves 13a on the circumferential surface between the base 5 and the ball screw side belt gear 9 is installed to rotate together with the ball screw side belt gear 9. and,

또한, 상기 베이스(5) 상에는 스프링(21)에 의해 상기 걸림판(13)의 걸림홈(13a)을 향해 돌출되도록 걸림핀(15)을 설치하며,In addition, the locking pin 15 is installed on the base 5 to protrude toward the locking groove 13a of the locking plate 13 by a spring 21.

또한, 상기 볼 스크류측 벨트기어(9)와, 구동모터측 벨트기어(11) 사이에는 벨트(7)의 내면과 접촉되는 보조 벨트기어(17)를 설치하고, 보조 벨트기어(17)는 차단링크(19)의 전면에 힌지 결합된다.In addition, an auxiliary belt gear 17 is provided between the ball screw side belt gear 9 and the drive motor side belt gear 11 to contact the inner surface of the belt 7, and the auxiliary belt gear 17 is blocked. It is hinged to the front of the link 19.

또한, 상기 보조 벨트기어(17)와 상기 베이스(5) 사이에는 벨트(7)가 끊어지기 이전에 상기 걸림핀(15)을 차단하고 있는 차단링크(19)를 설치하며, 차단링크(19)는 베이스(5) 상에 힌지볼트(B)에 의해 힌지 결합된다.In addition, between the auxiliary belt gear 17 and the base 5 is provided with a blocking link 19 for blocking the locking pin 15 before the belt 7 is broken, the blocking link 19 Is hinged by the hinge bolt (B) on the base (5).

또한, 상기 베이스(5)에 지지된 채 상기 차단링크(19)의 일단에 연결되어, 벨트(7)가 끊어졌을 때 차단링크(19)를 힌지볼트(B)를 중심으로 회동시켜서 차단링크가 걸림핀(15)으로부터 벗어나도록 하는 힘을 발휘하는 탄성스프링(21)을 설치하여서 구성된 것이다.In addition, while being supported by the base (5) is connected to one end of the blocking link 19, when the belt (7) is broken, the blocking link is locked by rotating the blocking link (19) around the hinge bolt (B). It is constructed by installing an elastic spring 21 that exerts a force to deviate from the pin 15.

여기서, 상기 차단링크(19)에는 돌출부(19a)를 형성하고, 상기 베이스(5) 상에는 센서(23)를 설치하여, 돌출부(19a)의 위치를 센서(23)가 감지하여 벨트(7)의 끊어짐을 미연에 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 작동관계에 대하여 설명한다.
정상 시에는, 도 4에서와 같이 차단링크(19)의 차단부(19b)가 걸림판(13)의 뒤에서 걸림핀(15)의 전면에 위치하여 걸림핀(15)을 막고 있으므로 볼 스크류측 벨트기어(9)는 구동모터측 벨트기어(11)의 동력을 전달받아 볼 스크류(1)를 구동하고, 이에 의하여 볼 스크류(1) 측에 설치된 수직운동체(예, 적재장치 등)가 상.하 구동된다.
비상시, 즉 벨트(7)가 끊어진 경우에는 구동모터(3)의 저항이 작용하지 못하므로 볼 스크류의 특성상 수직운동체(예, 적재장치 등) 측의 하중에 의하여 수직운동체(예, 적재장치 등)가 하강 추락하게 된다. 즉, 볼 스크류(1)가 회전하게 되고, 동 축을 이루는 볼 스크류측 벨트기어(9)도 회전하게 된다.
벨트가 끊어진 경우에는 벨트가 끊어짐을 인하여 보조벨트 기어(17)의 구속이 해제되고, 이로 인하여 차단링크(19)의 차단부(19b)가 힌지볼트(B)를 중심으로 반시계 방향으로 회동하여 걸림핀(15)의 차단이 해제됨에 따라서 걸림핀(15)이 걸림판(13)의 걸림홈(13a)으로 돌출되어 걸림된다.
그래서 볼 스크류측 벨트기어(9)의 회전이 정지되어 볼 스크류(1)의 회전이 정지되므로 수직운동체, 예를 들어 적재장치의 낙하가 정지되어 적재물의 파손을 방지할 수 있는 것이다.Here, the blocking link 19 is formed with a projection 19a, and the sensor 23 is installed on the base 5, the sensor 23 detects the position of the projection 19a of the belt 7 It is desirable to be able to detect the break in advance.
Hereinafter will be described the operating relationship of the present invention.
At the time of normality, as shown in FIG. 4, since the blocking portion 19b of the blocking link 19 is located at the front of the locking pin 15 behind the locking plate 13 to block the locking pin 15, the ball screw side belt The gear 9 receives the power of the drive motor side belt gear 11 to drive the ball screw 1, whereby a vertical moving body (for example, a stacking device, etc.) installed on the ball screw 1 side is moved up and down. Driven.
In case of emergency, that is, when the belt 7 is broken, the resistance of the driving motor 3 does not work. Will fall down. That is, the ball screw 1 is rotated, and the ball screw side belt gear 9 constituting the same axis is also rotated.
When the belt is broken, the restraint of the auxiliary belt gear 17 is released due to the belt being broken. As a result, the blocking portion 19b of the blocking link 19 is rotated counterclockwise around the hinge bolt B. As the blocking pin 15 is released, the locking pin 15 protrudes into the locking groove 13a of the locking plate 13 to be locked.
Therefore, since the rotation of the ball screw side belt gear 9 is stopped and the rotation of the ball screw 1 is stopped, the fall of the vertical moving body, for example, the loading device is stopped, thereby preventing damage to the load.

도 3은 본 발명 장치의 결합상태도로서, 벨트가 끊어지기 이전의 상태도3 is a state diagram of the coupling device of the present invention, the state before the belt is broken

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도 4는 도 3의 정면도4 is a front view of FIG. 3

도 5는 본 발명 장치의 결합상태도로서, 벨트가 끊어진 상태도5 is a state diagram of the coupling device of the present invention, the belt is broken state diagram

도 6은 도 5의 정면도6 is a front view of FIG. 5

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 볼 스크류 3 : 구동모터1: Ball screw 3: Drive motor

5 : 베이스 7 : 벨트5: base 7: belt

9,11 : 벨크기어 13 : 걸림판9,11: bell gear 13: hook

15 : 걸림핀 19 : 차단링크15: engaging pin 19: blocking link

21 : 탄성스프링 23 : 센서21: elastic spring 23: sensor

Claims (2)

볼 스크류와 구동모터가 베이스 상에 나란히 배치되고, 상기 볼 스크류와 구동모터는 베이스의 하측에서 벨트 및 벨트기어에 의해 연결되어 있는 수직상의 수직로봇에 있어서;A ball screw and a drive motor disposed side by side on a base, the ball screw and the drive motor being in a vertical vertical robot connected by a belt and a belt gear at a lower side of the base; 상기 베이스와 볼 스크류측 벨트기어 사이에 원주면 상에 수 개의 걸림홈을 갖는 걸림판을 볼 스크류측 벨트기어와 함께 회전되게 설치하고, A locking plate having several locking grooves on the circumferential surface between the base and the ball screw side belt gear is installed to rotate together with the ball screw side belt gear, 상기 베이스 상에는 스프링에 의해 상기 걸림판의 걸림홈을 향해 돌출되도록 걸림핀을 설치하며,A locking pin is installed on the base to protrude toward the locking groove of the locking plate by a spring. 상기 볼 스크류측 벨트기어와, 구동모터측 벨트기어 사이에는 벨트의 내면과 접촉되는 보조 벨트기어를 설치하고,An auxiliary belt gear is installed between the ball screw side belt gear and the drive motor side belt gear to contact the inner surface of the belt. 상기 보조 벨트기어와 상기 베이스 사이에는 벨트가 끊어지기 이전에 상기 걸림핀을 차단하고 있는 차단링크를 설치하며,Between the auxiliary belt gear and the base is installed a blocking link blocking the locking pin before the belt is broken, 상기 베이스에 지지된 채 차단링크의 일단에 연결되어, 벨트가 끊어졌을 때 차단링크를 회동시켜서 차단링크가 걸림핀으로 벗어나도록 하는 힘을 발휘하는 탄성스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직로봇의 수직운동체 비상 브레이크 장치.The vertical moving body of the vertical robot, which is connected to one end of the blocking link while being supported by the base, and is composed of an elastic spring that exerts a force to rotate the blocking link when the belt breaks, thereby causing the blocking link to escape to the locking pin. Brake device. 삭제delete
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