KR200145571Y1 - 단조작업용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 고안은 단조용 로봇에 관한 것으로 로봇동체(1)를 가이드레일(7)에 설치하여 구동모터(9)로 구동되는 랙기어(8')와 가이드레일 사이에 설치된 랙(8)에 의하여 전,후진되게 하고 로봇(1)의 동체(2)에는 승강자(10)를 접동롤러(11)에 의하여 동체(2)의 안내지주(3)에 유착하여 승강자(10)에 승강모터(13)를 설치하고 승강모터(13)로 회전되는 랙기어(12')와 안내지주(3a)(3b)에 설치된 랙(12)에 의하여 승강되게 하며 승강자의 전면에 공지한 로봇팔(16)을 힌지(17)에 유착하여 가열로와 단조기가 설치된 곳에 가이드레일을 설치하여 로봇의 팔에 소재를 잡고 전진하여 가열과 단조하고 후진하여 소재를 교체하면서 반복적으로 작업 할 수 있게 한 것이다.

Description

단조작업용 로봇

제1도는 본 고안의 일부를 절결한 사시도.

제2도는 본 고안의 동작상태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로봇 3 : 안내지주

4 : 측판 5 : 대판

6 : 접동자 7 : 가이드레일

8 : 랙 8' : 랙기어

9 : 구동모터 10 : 승강자

11 : 접동롤러 12 : 랙

12' : 랙기어 13 : 승강모터

14 : 체인기어 15 : 체인

본 고안은 단조할 소재를 가열로에 넣어 적열(赤熱)한 다음 단조기에 의하여 목적하는 형태로 단조하여 성형하기까지 소재를 잡고 처리할 수 있게 한 단조작업용 로봇에 관한 것이다.

종래 기계부품이나 제품 등을 단조제조할 경우 소재를 인위적으로 집개로 집어 먼저 가열로에 넣어 소재를 단조할 수 있게 적열시킨 다음 이를 꺼내어 다시 단조기에 이동시키어 단조하고 단조후에 소재를 집어내는 동작으로 작업을 하였으나 무거운 소재를 뜨거운 가열로 앞에서 집어넣거나 꺼내거나 단조기에 넣어 단조하는 등 수순(手順)이 많고 힘이 들어 오래 작업하기 어렵고 능률력으로 다량의 단조물을 성형 제조하기 어려울뿐 아니라 특히 최근에는 힘든 작업환경에 종사하려는 사람이 적어 산업체에서 인력을 구하는데 더욱 어려운 실정에 있다.

또 종래에는 여러종류의 산업용 로봇이 알려져 있으나 각각 작업 목적에 적합하게 구성되어 있기 때문에 용도에 따라 다양하며 따라서 한 형태의 로봇으로 모든 작업을 할 수 없고 단조작업에 적합한 로봇의 개발이 요청되고 있었다.

본 고안은 종래의 이러한 문제점을 감안해서 인력대신에 뜨겁고 무거운 소재를 협지하여 이동시키면서 단조공정을 용이하게 수행처리할 수 있는 새로운 구조의 단조작업용 로봇을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적달성을 위해서 본 고안은 가열로와 단조기를 앞뒤로 설치하여 단조소재를 먼저 가열로에서 가열한 후 단조하는 공정을 채용하며 이를 위하여 로봇 동체를 한쌍의 가이드 레일에 유착하여 랙과 랙기어에 의하여 전,후진 할 수 있게 하고 동체에는 로봇 팔이 형성된 승강자를 안내지주에 형성된 랙과 랙기어에 의하여 상하로 승강 할 수 있게 하며 승강자에 공지한 로봇 팔을 형성하여 컴퓨터에 입력된 작업 프로그램의 출력신호에 따라 로봇이 후진한 위치에서 로봇 팔에 의하여 단조할 소재를 잡고 로봇이 전진하여서 소재를 가열로에 넣어 가스 버어너에 의하여 소재를 적열시키고 이어서 로봇이 약간 후진하여 소재를 단조기에 위치시키어 단조하고 목적하는 형태로 성형된 소재를 잡은채 로봇이 후퇴하여 측방으로 성형물을 전달하고 반복적으로 소재를 집어 단조작업을 할 수 있게 하여서 관리자 이외에는 인력이 거의 들지 않고 무거운 철강 소재를 집어 보다 능률적으로 다량의 단조물을 제조 할 수 있게 안출한 것으로 이를 도면에 의하여 상세히 설명 하면 다음과 같다.

로봇(1)의 동체(2)는 4개의 안내지주(3)와 측판(4)으로 된 직사각형의 타워형태로 형성하고 동체(2)의 대판(5)에 형성된 4개의 접동자(6)를 대판(7a)에 설치된 한쌍의 가이드 레일(7)에 유착하며 가이드레일(7)의 중간 사이에는 랙(8)을 가이드레일(7)과 나란히 설치하고 대판(5)에는 구동모터(9)를 설치하여 구동모터(9)에 형성된 랙기어(8')를 랙(8)에 맞물리게 하여 구동모터(9)에 의하여 로봇(1)이 가이드 레일(7)상에서 전후진할 수 있게 설치한다.

동체(2)에는 승강자(10)를 접동롤러(11)에 의하여 4개의 안내지주(3)에 유착하고 동체(2)의 우측 안내지주(3a)(3b)의 연부에 랙(12)을 상하로 나란히 형성하며 승강자(10) 내부에는 승강모터(13)를 설치하여 구동모터(13)의 랙기어(12')를 랙(12)에 맞물이어 승강모터(13)의 회전에 따라 승강자(10)가 상하로 승강 할 수 있게 설치한다.

또 승강자(10)의 안전을 위하여 동체(2)의 상하 양단부에 설치된 체인 기어(14)(14')에 체인(15)을 걸어 체인(15)의 양단부를 승강자(10)에 결접한다.

또 승강자(10)의 앞쪽에는 로봇팔(16)의 지지판(16')을 힌지(17)에 상하로 회동할수 있게 유착한다. 이 로봇팔(16)은 공지한 것으로 유압실린더(18)에 의하여 로봇팔(16)이 앞으로 뻗어 나오거나 뒤로 들어가 수축 할 수 있으며 제자리에서 360도 회전이 가능하다. 핑거(16a)는 단조소재(f)를 집을 수 있게 되어 있다.

도면중 미설명부호 19는 단조기, 20은 가열로이다.

이와 같이 된 본 고안은 제2도에 표시된 바와 같이 가이드 레일(7)의 일측 종단부는 단조기(19)앞까지 도달되게 설치하고 단조기(19)의 우측에 가열로(20)가 설치되어 있다.

컴퓨터에 입력된 프로그램에 의하여 모든 동작이 자동으로 수행되는바, 로봇(1)의 승강자(10)에 설치된 구동모터(13)가 하강방향으로 회전함에 따라 승강자(10)는 랙(12)과 랙기어(12')에 의하여 제2도의 점선으로 표시된 바와 같이 하강되고 이 자리에서 도면에 표시되지 않은 소재 공급기로부터 공급된 소재(f)를 길이 방향으로 로봇(1)의 핑거(16a)로 잡게되고, 이때의 소재(f)의 우측단부가 단조가공할 부분이 된다.

이어서 구동모터(13)가 상승 방향으로 회전되면서 승강자(10)는 제2도 실선으로 표시된 위치로 상승된다. 승강자(10)가 승강 할 때 접동롤러(11)가 각 안내지주(3)를 따라 접동하며 체인(15)이 체인기어(14)(14')에 감긴채 상하로 유동되면서 승강자(10)를 안전상태로 유지시킨다.

이어서 로봇 동체(2)의 대판(5)에 설치된 구동모터(9)가 전진 방향으로 회전하며, 이에 따라서 랙(8)과 랙기어(8')에 의하여 로봇(1)은 전진하여 가이드레일(7)의 우단부까지 진행한다.

이 부분에서는 단조소재(f)의 선단부가 가열로(f)의 로구(爐口)에 삽입되고 제자리에 멈추어 있는 동안 도면에 표시되지 않은 가스 버어너의 작동으로 소재의 선단부가 적열된다.

설정된 시간에 이르면 구동모터(9)는 후진 방향으로, 회동하여 로봇(1)은 약간 후진하며 제2도 점선으로 표시된 위치, 즉 단조기(19)에 소재가 위치된 곳에서 로봇(1)은 정지되고 단조기(19)의 상부램이 유압으로 하강하여 적열된 소재를 강타하여 단조에 의하여 금형대로 목적하는 형태로 성형한다.

단조기(19)가 상승되면 다시 로봇(1)은 소재를 잡은채 후진 하여 원위치에 도달하며, 이때 가공된 소재는 타측으로 도면에 표시되지 않은 이송기에 전달하여 주며 단조공정이 완료된다.

다시 로봇(1)의 구동모터(13)가 하강방향으로 회전되어 랙(12)과 랙기어(12')에 의하여 승강자(10)는 점선으로 표시된 바와 같이 하강하며, 이때 다시 처음과 같이 소재의 공급기로부터 소재가 공급되어 반복적으로 소재를 단조 가공하는 것이다.

이렇게 된 본 고안은 로봇의 동체는 가이드레일에 설치하여 구동기어와 랙기어기구에 의하여 전후진 되게하고, 또 로봇 동체에는 승강자를 설치하여 승강모터와 랙기어기구에 의하여 승강되게 하는 동시 승강자의 접동롤러가 안내지주를 따라 승강 할 수 있게 설치하고, 승강자에 공지한 로봇팔을 설치 하였기 때문에 단조기와 가열로를 앞뒤로 설치한 곳에 가이드레일을 설치하여 단조할 소재를 로봇 팔이 집어 전진하여 가열 및 단조한 다음 후진하여 소재를 교체할 수 있으며, 무거운 소재를 용이하게 취급하여 단조가공 할 수 있어 인력의 절감과 작업의 능률이 향상될뿐 아니라 부족한 인력대신 작업 할 수 있고, 또 구조가 간단하여 고장의 우려가 적으며, 로봇의 전,후진만으로 단조할 소재의 가열과 단조 공정을 수행할 수 있어 보다 적은 공간에서 보다 능률적으로 단조 및 성형작업을 할 수 있다.

또한 단조 성형뿐 아니라 다른 공작물의 가공이나 소재의 취급에도 이용할 수 있는 등 산업계에서 보다 유용하게 사용할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 로봇(1)의 동체(2)를 4개의 안내지주(3)와 측판(4)으로 타워 형태로 형성하여 대판(5)에 형성된 접동자(6)를 대판(7a)에 설치된 한쌍의 가이드 레일(7)에 설치하고 대판(5)에 구동모터(9)를 설치하여 가이드레일 사이에 설치된 랙(8)과 구동모터(9)의 랙기어(8')가 맞물리게 하며, 동체(2)에는 승강자(10)를 접동롤러(11)로 안내지주(3)를 따라 승강되게 유착하고 동체(2)의 체인기어(14)(14')에 감긴 체인(15)을 승강자(10)에 연결하며, 승강자(10) 내부에 승강모터(13)를 설치하여 안내지주(3a)(3b)에 형성된 랙(12)과 승강모터(13)의 랙기어(12')가 맞물리게 하며, 승강자(10)의 전단부에 공지한 로봇팔(16)의 지지판(19')을 힌지(17)에 유착하여서 단조 소재를 집어 전후진 하면서 가열 및 단조할수 있게 된 것을 특징으로 한 단조용 로봇.