KR102109002B1

KR102109002B1 - Damaged Cable Self-repairing System for Cable-driven Parallel Robot

Info

Publication number: KR102109002B1
Application number: KR1020180106992A
Authority: KR
Inventors: 박경수; 허준무
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR20200028647A

Abstract

본 발명은 케이블 병렬 로봇의 손상케이블 자가 복구 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 손상된 케이블의 손상부위를 구비된 윈치에 권취 후 고정하여 케이블의 손상에 의한 구동 안정성 및 정확도의 저하를 방지하는 케이블 병렬 로봇의 손상케이블 자가 복구 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-healing system for a damaged cable of a cable parallel robot, and more specifically, a cable parallel to prevent a decrease in driving stability and accuracy due to cable damage by winding and fixing the damaged cable to a winch equipped with a damaged part. It relates to a self-healing system for a damaged cable of a robot.

Description

Damaged Cable Self-repairing System for Cable-driven Parallel Robot

케이블로 구동되는 병렬 로봇은 전통적인 직렬형 로봇이나 병렬형 로봇과 달리, 가볍고 유연한 케이블 다수 개로 엔드이펙터와 프레임을 병렬로 연결하여, 케이블을 감고 푸는 윈치를 다수 개 이용하여 엔드이펙터를 구동하는 로봇 시스템이다. 병렬형 케이블 로봇은 케이블의 무게가 가볍고 대부분의 구동기가 고정되기 때문에, 관성이 매우 작고, 이로 인해 고동특성이 필요한 작업이나 에너지 효율을 극대화해야 하는 작업에 매우 효과적이고, 넓은 작업공간과 고 하중 수용 능력 덕분에 많은 산업분야에 응용되고 있다. 특히, 우주 망원경과 같은 거대, 고 하중 시스템에서도 사용 되고 있다.Unlike a traditional serial-type robot or a parallel-type robot, the cable-driven parallel robot connects the end-effector and the frame in parallel with multiple lightweight and flexible cables, and drives the end-effector using multiple winches that wind and unwind the cable. to be. Since the parallel cable robot is light in cable weight and most of the actuators are fixed, the inertia is very small, which makes it very effective for work requiring high dynamic characteristics or for work that needs to maximize energy efficiency, and accommodates a wide working space and high load. Thanks to its ability, it has been applied to many industries. In particular, it is used in large and high load systems such as space telescopes.

하지만, 케이블 로봇은 장점만큼 극복해야 하는 단점도 갖고 있다. 그 첫 번째로 케이블을 활용하기 때문에 케이블의 늘어짐이나 케이블의 고정된 풀리의 위치 정보의 부정확성으로 정밀도가 저하될 수 있고, 케이블의 특성 상 케이블 힘으로 밀 수는 없고 당길 수만 있기 때문에, 엔드이펙터의 방향을 크게 바꾸기가 어렵고(즉, 회전에 대한 작업공간이 작고), 자유도의 수보다 더 많은 케이블을 구동하는 구동기(윈치)를 사용해야 한다.However, cable robots also have disadvantages that must be overcome as well as advantages. Since the first use of the cable, the precision may be degraded due to the cable's sag or the inaccuracy of the position information of the fixed pulley of the cable, and due to the characteristics of the cable, it cannot be pushed and pulled by the cable force. It is difficult to change direction significantly (ie, the working space for rotation is small) and a driver (winch) that drives more cables than the number of degrees of freedom should be used.

이와 같은 케이블 로봇에서는 많은 수의 케이블을 사용하기 때문에 케이블에 손상이 발생할 확률이 높다. 거대 시스템의 경우 케이블에 손상이 발생되면 케이블을 교체하기도 쉽지 않으며, 교체에 필요한 시간도 오래 걸리게 된다.Since such a cable robot uses a large number of cables, there is a high probability of damage to the cables. In the case of a large system, if the cable is damaged, it is not easy to replace the cable, and it takes a long time to replace the cable.

기존의 케이블 병렬 로봇들은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 케이블을 자동으로 교체하는 기술 등이 개발 되어 있으나, 거대 시스템의 경우 케이블의 교체에 많은 시간과 노력이 소요되고, 케이블의 교체 동안 사용이 제한되어 긴급한 상황에서 손상부위의 영향을 받지 않으면서 케이블 로봇을 구동하기 어렵다.Conventional cable parallel robots have been developed to automatically replace cables to solve this problem, but in the case of large systems, it takes a lot of time and effort to replace cables, and the use of them is limited during cable replacement. In an emergency, it is difficult to drive a cable robot without being affected by damage.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 손상된 케이블의 교체 없이 복구하는 기술의 개발이 필요한 상황이다.In order to solve this problem, there is a need to develop a technology to recover without replacing a damaged cable.

본 발명은 손상된 케이블의 손상부위를 구비된 윈치에 권취 후 고정하여 케이블의 손상에 의한 구동 안정성 및 정확도의 저하를 방지하는 케이블 병렬 로봇의 손상케이블 자가 복구 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a self-healing system for a damaged cable of a cable parallel robot that prevents deterioration in driving stability and accuracy due to cable damage by winding and fixing the damaged cable to a winch equipped with a damaged part.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부 장치와 연결되는 케이블의 길이가 조절되는 시스템에서의 케이블복구시스템으로서, 외부 장치와 연결되는 상기 케이블이 권취 되는 윈치; 권선된 상기 케이블을 고정하는 고정부; 및 외부 장치와 연결되는 상기 케이블이 상기 윈치에 일정한 방향으로 연결되도록 상기 케이블의 방향을 바꾸어주는 연결풀리; 를 포함하고, 상기 윈치는, 상기 케이블에 손상이 가해진 경우, 상기 케이블을 권취 하고, 상기 고정부는, 상기 윈치에 의해 권취 된 상기 케이블이 다시 권출 되지 않도록 케이블을 고정하는, 케이블복구시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a cable recovery system in a system in which the length of a cable connected to an external device is adjusted, a winch in which the cable connected to an external device is wound; A fixing part for fixing the wound cable; And a connection pulley changing the direction of the cable so that the cable connected to the external device is connected to the winch in a predetermined direction. Including, wherein the winch, if the cable is damaged, the cable is wound, and the fixing unit provides a cable recovery system for fixing the cable so that the cable wound by the winch is not unwound again .

본 발명에서는, 상기 윈치는, 서로 대향되게 위치하는 제1윈치프레임; 및 제2윈치프레임; 상기 제1윈치프레임 및 상기 제2윈치프레임 사이에 위치하며 상기 케이블이 권선되는 드럼; 및 상기 드럼에 케이블이 권선될 수 있도록 케이블의 방향을 바꾸어 주는 1 이상의 윈치풀리; 를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 연결풀리 및 상기 1 이상의 윈치풀리 중 어느 두 개의 풀리 사이에 위치하여 상기 케이블을 잡아 고정할 수 있다.In the present invention, the winch, the first winch frame positioned to face each other; And a second winch frame; A drum positioned between the first winch frame and the second winch frame and winding the cable; And one or more winch pulleys that change the direction of the cable so that the cable can be wound on the drum. Including, and the fixing portion, it is located between any two pulleys of the connection pulley and the one or more winch pulleys can be fixed by grabbing the cable.

본 발명에서는, 상기 드럼은, 상기 케이블이 권선되는 표면에 권선되는 상기 케이블이 서로 겹치지 않도록 하는 나사산이 구비될 수 있다.In the present invention, the drum may be provided with a screw thread so that the cables wound on the surface on which the cables are wound do not overlap each other.

본 발명에서는, 상기 윈치는, 상기 제1윈치프레임 및 상기 제2윈치프레임 사이에 상기 드럼의 축 방향과 평행한 방향으로 위치하는 슬라이딩가이드; 상기 슬라이딩가이드를 따라 평행 이동하는 슬라이딩부재; 를 더 포함하고, 상기 케이블의 방향을 상기 드럼에 권취 되는 방향으로 바꾸는 제1윈치풀리가 상기 슬라이딩부재에 결합되고, 상기 제1윈치풀리는 상기 케이블이 권취 됨에 따라 권취 되는 상기 나사산에 상응하는 위치로 평행 이동할 수 있다.In the present invention, the winch, a sliding guide positioned in a direction parallel to the axial direction of the drum between the first winch frame and the second winch frame; A sliding member that moves in parallel along the sliding guide; Further comprising, a first winch pulley for changing the direction of the cable in the direction to be wound on the drum is coupled to the sliding member, the first winch pulley to a position corresponding to the thread to be wound as the cable is wound It can move parallel.

본 발명에서는, 상기 케이블복구시스템은, 권선되는 상기 케이블의 손상부위를 검출하는 검사부; 를 더 포함하고, 상기 윈치는, 상기 검사부에 의해 상기 케이블의 손상부위가 상기 드럼에 권취 되었는지 여부를 확인하고, 상기 고정부는, 상기 검사부에 의해 상기 케이블의 손상부위가 상기 드럼에 권취 된 것을 확인 후 상기 케이블을 고정시킬 수 잇다.In the present invention, the cable recovery system, an inspection unit for detecting a damaged portion of the cable to be wound; Further comprising, the winch, and whether or not the damaged portion of the cable is wound on the drum by the inspection unit, the fixing unit, the damaged portion of the cable by the inspection unit confirms that the wound on the drum After that, the cable can be fixed.

본 발명에서는. 상기 케이블은 강자성체이고, 상기 검사부는 자기장을 이용한 비파괴검사를 통해 상기 케이블의 손상부위를 검출할 수 있다.In the present invention. The cable is a ferromagnetic material, and the inspection unit can detect a damaged portion of the cable through a non-destructive inspection using a magnetic field.

본 발명에서는, 상기 검사부는, 자기장을 생성하는 자석부; 상기 케이블에 의한 상기 자기장의 변화를 검출하여 상기 케이블의 단면 면적을 감지하는 단면면적센서부; 및 상기 케이블에 의한 상기 자기장의 변화를 검출하여 상기 케이블의 손상을 감지하는 국부손상센서부; 를 포함할 수 있다.In the present invention, the inspection unit, a magnet unit for generating a magnetic field; A cross-sectional area sensor unit detecting a change in the magnetic field caused by the cable to detect a cross-sectional area of the cable; And a local damage sensor unit detecting a change in the magnetic field caused by the cable to detect damage to the cable. It may include.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 손상케이블의 자가 복구 시스템이 구비된 케이블 병렬 로봇으로서, 기설정된 프레임에 의해 설정되는 공간에서 이동하는 엔드이펙터; 상기 프레임과 상기 엔드이펙터를 연결하는 복수의 케이블; 상기 복수의 케이블 각각의 길이를 조절하여 상기 엔드이펙터를 구동하는 구동윈치; 및 상기 케이블이 손상되는 경우 상기 케이블의 손상부위를 권취 하여 고정하는 케이블복구시스템; 을 포함하고, 상기 케이블복구시스템은, 외부 장치와 연결되는 상기 케이블이 권취 되는 윈치; 권선된 상기 케이블을 고정하는 고정부; 및 외부 장치와 연결되는 상기 케이블이 상기 윈치에 일정한 방향으로 연결되도록 상기 케이블의 방향을 바꾸어주는 연결풀리; 를 포함하고, 상기 윈치는, 상기 케이블에 손상이 가해진 경우, 상기 케이블을 권취 하고, 상기 고정부는, 상기 윈치에 의해 권취 된 상기 케이블이 다시 권출 되지 않도록 케이블을 고정하는, 케이블 병렬 로봇을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a cable parallel robot equipped with a self-healing system for a damaged cable, an end effector moving in a space set by a predetermined frame; A plurality of cables connecting the frame and the end effector; A drive winch for controlling the length of each of the plurality of cables to drive the end effector; And a cable recovery system for winding and fixing the damaged portion of the cable when the cable is damaged. Including, the cable recovery system, a winch in which the cable is connected to an external device is wound; A fixing part for fixing the wound cable; And a connection pulley changing the direction of the cable so that the cable connected to the external device is connected to the winch in a predetermined direction. Includes, the winch, if the cable is damaged, the cable is wound, and the fixing unit, to provide a cable parallel robot for fixing the cable so that the cable is not unwound again by the winch .

본 발명에서는, 상기 케이블복구시스템은, 상기 케이블을 권취 하는 경우, 권취 된 상기 케이블의 길이를 도출하고, 상기 구동윈치는 상기 케이블복구시스템에서 도출된 권취 된 상기 케이블의 길이를 반영하여 상기 엔드이펙터를 제어할 수 있다.In the present invention, the cable recovery system, when the cable is wound, derives the length of the wound cable, and the drive winch reflects the length of the wound cable derived from the cable recovery system to the end effector Can be controlled.

본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블의 길이가 조절되는 시스템에서 케이블에 손상이 발생한 경우 케이블의 손상부위를 권취 하여 고정함으로써 케이블이 손상부위에 의한 영향을 받지 않도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a cable is damaged in a system in which the length of the cable is adjusted, the cable can be wound up and fixed to thereby prevent the cable from being affected by the damaged part.

본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블을 이용하여 구동하는 케이블 병렬 로봇에서의 케이블에 손상이 발생한 경우 케이블을 교체하지 않고도 케이블 손상에 의한 구동 안정성 및 정확도의 저하를 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a cable is damaged in a cable parallel robot driven using a cable, it is possible to exert an effect of preventing deterioration of driving stability and accuracy due to cable damage without replacing the cable.

본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블이 권선되는 윈치 드럼의 표면에 나사산이 구비되어 권선되는 케이블이 서로 겹쳐 엉키지 않도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a screw thread is provided on the surface of the winch drum on which the cable is wound, thereby exerting an effect of preventing the cables being wound from overlapping and tangled together.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제1윈치풀리가 슬라이딩가이드를 따라 평행 이동 가능하여 윈치 드럼의 나사산에 케이블이 권취 될 때 케이블이 서로 겹쳐 엉키지 않도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first winch pulley can be moved in parallel along the sliding guide, so that when the cables are wound around the threads of the winch drum, the cables can be superimposed on one another to prevent tangling.

본 발명의 일 실시예에 따르면 검사부가 케이블의 손상부위를 검출하여 상기 손상부위가 상기 드럼에 권취 된 것을 확인하여 고정시킴으로써 손상된 케이블이 안정적으로 고정되도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inspection unit detects the damaged portion of the cable and confirms that the damaged portion is wound around the drum to fix it, thereby exerting an effect of stably fixing the damaged cable.

본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블복구시스템이 권취 하는 케이블의 길이를 도출하여 제공함으로써, 상기 케이블의 길이를 제어하는 구동윈치에서 이를 반영하여 제어를 수행하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by deriving and providing the length of the cable wound up by the cable recovery system, the driving winch that controls the length of the cable can reflect this and exert the effect of performing control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 병렬 로봇을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템에 케이블이 연결된 모습을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템에 케이블이 연결된 모습을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사부의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 케이블 복구 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템이 구비된 케이블 병렬 로봇의 제어 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.1 is a view schematically showing a cable parallel robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the operation of the cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view schematically showing the configuration of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view schematically showing a cable connected to a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view schematically showing a cable connected to a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing the operation of the cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
8 is a view schematically showing the configuration of an inspection unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart schematically showing a cable recovery step of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart schematically showing a control step of a cable parallel robot equipped with a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and / or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, a number of specific details are disclosed to aid the overall understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that this aspect (s) can be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of the one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used, and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. As used herein, "an embodiment", "yes", "a good", "an example", etc. may not be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than the other aspect or designs. .

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless specified otherwise or unclear in context, "X uses A or B" is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, "X uses A or B" can be applied in either of these cases. It should also be understood that the term “and / or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms “comprises” and / or “comprising” mean that the feature and / or component is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and / or groups thereof. It should be understood as not.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Further, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It has the same meaning as that. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and are ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the embodiments of the present invention. Is not interpreted as

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 병렬 로봇을 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a view schematically showing a cable parallel robot according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 병렬 로봇은 프레임(21)(22)(23)(24)과 상기 프레임에 케이블(300)을 통해 연결된 엔드이펙터(10)로 구성될 수 있다.Referring to Figure 1, the cable parallel robot according to an embodiment of the present invention may be composed of a frame 21, 22, 23, 24 and an end effector 10 connected to the frame via a cable 300. have.

상기 엔드이펙터(10)는 기설정된 프레임(21)(22)(23)(24)에 의해 설정되는 공간에서 이동한다. 이를 위해 상기 프레임과 상기 엔드이펙터(10)는 복수의 케이블(300)에 의해 연결되어 있고, 상기 복수의 케이블(300)의 길이가 조절됨으로써 상기 엔드이펙터(10)의 위치 및 방향이 제어된다.The end effector 10 moves in a space set by a predetermined frame 21, 22, 23, 24. To this end, the frame and the end effector 10 are connected by a plurality of cables 300, and the length and length of the plurality of cables 300 are adjusted to control the position and direction of the end effector 10.

도 1의 실시예에서는 네 개의 기둥으로 구성되는 프레임(21)(22)(23)(24)과 케이블(300)로 연결되어 이동하는 엔드이펙터(10)가 도시되어 있다. 상기 프레임(21)(22)(23)(24)은 복수의 프레임고정부(30)를 포함하고, 상기 엔드이펙터(10)는 복수의 엔드이펙터고정부(40)를 포함하고, 상기 복수의 프레임고정부(30) 각각은 상응하는 상기 복수의 엔드이펙터고정부(40)와 케이블(300)로 연결된다.In the embodiment of Fig. 1, the frame 21, 22, 23, 24, which is composed of four pillars, and the end effector 10 connected to the cable 300 are moved. The frame 21, 22, 23, 24 includes a plurality of frame fixing portions 30, and the end effector 10 includes a plurality of end effector fixing portions 40, and the plurality of Each of the frame fixing parts 30 is connected to the corresponding plurality of end effector fixing parts 40 and a cable 300.

예를 들어, 도 1의 실시예에서 제1프레임(21)의 두 개의 프레임고정부(31A)(31B)는 엔드이펙터(10)의 두 개의 엔드이펙터고정부(41A)(41B) 각각과 케이블로 연결되고, 제2프레임(22)의 두 개의 프레임고정부(32A)(32B)는 엔드이펙터(10)의 두 개의 엔드이펙터고정부(42A)(42B) 각각과 케이블로 연결된다.For example, in the embodiment of FIG. 1, the two frame fixing portions 31A and 31B of the first frame 21 are each of the two end effector fixing portions 41A and 41B of the end effector 10 and the cable. , And the two frame fixing portions 32A and 32B of the second frame 22 are connected to each of the two end effector fixing portions 42A and 42B of the end effector 10 by cables.

본 발명의 케이블 병렬 로봇은 도 1에 도시된 것과 같이 8개의 프레임고정부(30) 및 엔드이펙터고정부(40) 사이에서 연결된 케이블에 의해 구동될 수도 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 수의 케이블에 의해 구동되거나, 혹은 상기 케이블이 다른 연결상태로 연결 되어 구동할 수 도 있다.The cable parallel robot of the present invention may be driven by a cable connected between the eight frame fixing parts 30 and the end effector fixing parts 40 as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited to this, and various It may be driven by a number of cables, or the cables may be driven in different connection states.

다른 실시예에서는 상기 제1프레임(21)의 프레임고정부(31A)가 도 1에 도시된 것과 같이 엔드이펙터(10)의 엔드이펙터고정부(41A)에 연결되는 것이 아니라 엔드이펙터고정부(41B)에 연결되고, 상기 제1프레임(21)의 프레임고정부(31B)가 엔드이펙터고정부(41A)에 연결되는 등 다양한 연결 상태를 가짐으로써 상기 엔드이펙터(10)가 다양한 움직임을 가질 수 있도록 할 수 있다.In another embodiment, the frame fixing portion 31A of the first frame 21 is not connected to the end effector fixing portion 41A of the end effector 10 as shown in FIG. 1, but the end effector fixing portion 41B. ), The frame fixing part 31B of the first frame 21 is connected to the end effector fixing part 41A, so that the end effector 10 can have various movements. can do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a view schematically showing the operation of the cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

도 2의 (a)를 참조하면 일반적인 케이블 병렬 로봇에서의 케이블의 연결 상태를 확인할 수 있다. 상기 프레임(20)의 프레임고정부(30) 측에는 상기 복수의 케이블(300) 각각의 길이를 조절하여 상기 엔드이펙터(10)를 구동하는 구동윈치(200)가 위치하고, 상기 엔드이펙터(10)의 엔드이펙터고정부(40) 측은 상기 케이블(300) 및 상기 엔드이펙터(10)가 직접 고정되어 있다.Referring to (a) of FIG. 2, it is possible to confirm a cable connection state in a general cable parallel robot. The drive winch 200 for driving the end effector 10 by adjusting the length of each of the plurality of cables 300 is located on the frame fixing 30 side of the frame 20, and the end effector 10 On the side of the end effector fixing portion 40, the cable 300 and the end effector 10 are directly fixed.

도 2의 (a)와 같은 케이블 병렬 로봇에서 상기 구동윈치(200)는 상기 복수의 케이블(300) 각각의 길이를 조절하여 상기 엔드이펙터(10)를 구동시킬 수 있다. 상기 구동윈치(200)는 연결된 케이블(300)을 권취 하거나, 혹은 권출 함으로써 상기 케이블(300)의 길이를 조절할 수 있다.In the cable parallel robot as shown in (a) of FIG. 2, the driving winch 200 may drive the end effector 10 by adjusting the length of each of the plurality of cables 300. The driving winch 200 may adjust the length of the cable 300 by winding or unwinding the connected cable 300.

이 때, 상기 케이블(300)이 손상되어, 상기 프레임(20) 및 엔드이펙터(10)의 사이에 손상부위(A)가 발생한 경우, 상기 케이블(300)은 케이블(300)에 걸리는 장력에 의해 손상부위(A)의 변형 등이 일어나 엔드이펙터(10)의 구동에 있어 안정성에 문제가 발생할 수 있고, 이동의 정확도가 저하할 수 있다.At this time, when the cable 300 is damaged, and a damaged portion (A) occurs between the frame 20 and the end effector 10, the cable 300 is caused by tension applied to the cable 300 Deformation or the like of the damaged portion A may occur, which may cause stability problems in driving the end effector 10, and may decrease the accuracy of movement.

따라서 케이블(300)에 손상이 발생한 경우, 도 2의 (a)와 같은 케이블 병렬 로봇은 상기 케이블(300)을 전부 교체하여, 상기 손상부위(A)에 의한 영향을 제거할 수 밖에 없다.Therefore, when the cable 300 is damaged, the cable parallel robot as shown in FIG. 2 (a) has to replace all the cables 300 to remove the influence caused by the damaged portion (A).

반면 도 2의 (b)에는 케이블복구시스템(100)이 구비된 케이블 병렬 로봇의 케이블 연결 상태가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템(100)은 상기 엔드이펙터(10)의 엔드이펙터고정부(40) 측에 위치하고, 상가 프레임고정부(30) 측에는 상기 엔드이펙터(10)를 구동하는 구동윈치(200)가 위치한다.On the other hand, the cable connection state of the cable parallel robot equipped with the cable recovery system 100 is shown in FIG. 2B. Cable recovery system 100 according to an embodiment of the present invention is located on the side of the end effector fixing part 40 of the end effector 10, and driving the end effector 10 on the side of the mall frame fixing part 30 The driving winch 200 is located.

상기 케이블복구시스템(100)은 소형의 윈치를 포함할 수 있다.The cable recovery system 100 may include a small winch.

일반적인 구동환경에서는 상기 구동윈치(200)에 의해 상기 케이블(300)의 길이를 조절하여 상기 엔드이펙터(10)를 구동하게 된다. 이 때, 상기 케이블복구시스템(100)은 케이블을 고정하여 움직이지 않도록 한다.In a general driving environment, the length of the cable 300 is adjusted by the driving winch 200 to drive the end effector 10. At this time, the cable recovery system 100 is fixed so that the cable does not move.

이와 같이 상기 구동윈치(200)에 의해 상기 엔드이펙터(10)가 구동되는 중, 상기 케이블(300)에 손상부위(A)가 발생할 수 있다.As described above, while the end effector 10 is driven by the driving winch 200, a damaged portion A may occur in the cable 300.

손상부위(A)가 발생한 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 케이블복구시스템(100)은 도 2의 (c)에서와 같이 상기 케이블(300)이 손상되는 경우 상기 케이블(300)의 손상부위를 권취 하여 고정할 수 있다.When a damaged portion (A) occurs, the cable recovery system 100 according to an embodiment of the present invention is damaged in the cable 300 when the cable 300 is damaged as in FIG. 2 (c). The part can be wound up and fixed.

상기 케이블복구시스템(100)이 상기 케이블(300)을 권취 하는 경우 상기 구동윈치(200)는 케이블을 권출 하여, 상기 프레임(20)과 상기 엔드이펙터(10)의 거리가 유지되도록 할 수 있다.When the cable recovery system 100 winds up the cable 300, the drive winch 200 unwinds the cable so that the distance between the frame 20 and the end effector 10 is maintained.

이와 같이 상기 케이블복구시스템(100)이 상기 프레임(20)과 상기 엔드이펙터(10) 사이의 손상부위를 상기 케이블복구시스템(100)에 권취하고, 이를 고정함으로써 상기 프레임(20)과 상기 엔드이펙터(10) 사이의 케이블(300)이 이상 없이 동작하도록 할 수 있다.In this way, the cable recovery system 100 winds up the damaged portion between the frame 20 and the end effector 10 to the cable recovery system 100, and fixes it to fix the frame 20 and the end effector. The cable 300 between (10) can be operated without abnormality.

이 때, 상기 케이블복구시스템(100)은, 상기 케이블(300)을 권취 하는 경우, 권취 된 상기 케이블(300)의 길이를 도출하고, 상기 구동윈치(200)는 상기 케이블복구시스템(100)에서 도출된 권취 된 상기 케이블(300)의 길이를 반영하여 상기 엔드이펙터(10)를 제어할 수 있다.At this time, the cable recovery system 100, when winding the cable 300, derives the length of the wound cable 300, the drive winch 200 is from the cable recovery system 100 The end effector 10 may be controlled by reflecting the length of the cable 300 that is wound up.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 분해사시도이다.3 is a front view schematically showing the configuration of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템(100)은 외부 장치와 연결되는 상기 케이블(300)이 권취 되는 윈치(110); 권선된 상기 케이블(300)을 고정하는 고정부(120); 및 외부 장치와 연결되는 상기 케이블(300)이 상기 윈치(110)에 일정한 방향으로 연결되도록 상기 케이블(300)의 방향을 바꾸어주는 연결풀리(130); 를 포함할 수 있다.3 and 4, the cable recovery system 100 according to an embodiment of the present invention includes a winch 110 in which the cable 300 connected to an external device is wound; A fixing part 120 for fixing the wound cable 300; And a connection pulley 130 changing the direction of the cable 300 so that the cable 300 connected to an external device is connected to the winch 110 in a predetermined direction. It may include.

상기 윈치(110)는, 상기 케이블(300)에 손상이 가해진 경우, 상기 케이블(300)을 권취 하고, 상기 고정부(120)는, 상기 윈치(110)에 의해 권취 된 상기 케이블(300)이 다시 권출 되지 않도록 케이블을 고정시킨다.When the winch 110 is damaged to the cable 300, the cable 300 is wound, and the fixing part 120 is the cable 300 wound by the winch 110 Fix the cable so that it cannot be unwound again.

본 발명의 일 실시예에서 상기 윈치(110)는, 서로 대향되게 위치하는 제1윈치프레임(112); 및 제2윈치프레임(113); 상기 제1윈치프레임(112) 및 상기 제2윈치프레임(113) 사이에 위치하며 상기 케이블(300)이 권선되는 드럼(111); 상기 드럼에 케이블이 권선될 수 있도록 케이블의 방향을 바꾸어 주는 1 이상의 윈치풀리(141)(142)(143); 상기 제1윈치프레임(112) 및 상기 제2윈치프레임(113) 사이에 상기 드럼(111)의 축 방향과 평행한 방향으로 위치하는 슬라이딩가이드(151); 및 상기 슬라이딩가이드(151)를 따라 평행 이동하는 슬라이딩부재(152); 를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the winch 110 includes: a first winch frame 112 positioned to face each other; And a second winch frame 113; A drum 111 positioned between the first winch frame 112 and the second winch frame 113 and wound with the cable 300; One or more winch pulleys 141, 142, 143 for changing the direction of the cable so that the cable can be wound on the drum; A sliding guide 151 positioned in a direction parallel to the axial direction of the drum 111 between the first winch frame 112 and the second winch frame 113; And a sliding member 152 moving in parallel along the sliding guide 151. It may include.

이 때, 상기 고정부(120)는, 상기 연결풀리 및 상기 1 이상의 윈치풀리 중 어느 두 개의 풀리 사이에 위치하여 상기 케이블을 잡아 고정시킬 수 있다. 이와 같이 두 개의 풀리 사이에 상기 고정부(120)가 위치함으로써 상기 케이블(300)이 상기 드럼(111)에 권취 혹은 권출 되는 경우에도 상기 두 개의 풀리 사이에서 상기 케이블(300)이 직선으로 움직이므로 고정된 위치에서 상기 케이블(300)을 잡아 고정할 수 있게 된다.At this time, the fixing part 120 may be located between any two pulleys of the connection pulley and the one or more winch pulleys to hold and fix the cable. As the fixing part 120 is positioned between the two pulleys, the cable 300 moves in a straight line between the two pulleys even when the cable 300 is wound or unwound on the drum 111. It is possible to hold and fix the cable 300 in a fixed position.

본 발명의 일 실시예에서 상기 케이블(300)은 강자성체이고, 상기 고정부(120)는 전자석을 포함하여, 상기 전자석에 의해 상기 케이블(300)을 고정시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cable 300 is a ferromagnetic material, and the fixing part 120 includes an electromagnet, and the cable 300 can be fixed by the electromagnet.

상기 케이블복구시스템(100)은 엔드이펙터(10)에 부착되어, 상기 엔드이펙터(10)의 이동에 따라 연결되는 상기 케이블(300)의 방향이 바뀔 수 있으므로, 상기 연결풀리(130)는 상기 케이블(300)의 방향에 따라 위치가 이동할 수 있도록 함이 바람직하다.Since the cable recovery system 100 is attached to the end effector 10, the direction of the cable 300 connected according to the movement of the end effector 10 may change, so the connection pulley 130 is the cable It is preferable to allow the position to move according to the direction of (300).

도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 윈치풀리(141)는 상기 드럼(111)에 가까이 연결되는 순서대로 제1윈치풀리(141), 제2윈치풀리(142) 및 제3윈치풀리(143)를 포함한다. 이 때, 상기 케이블(300)의 방향을 상기 드럼(111)에 권취 되는 방향으로 바꾸는 제1윈치풀리(141)가 상기 슬라이딩부재(152)에 결합하여 평행 이동할 수 있다.3 and 4, the winch pulley 141 is a first winch pulley 141, a second winch pulley 142 and a third winch pulley in the order in which they are connected to the drum 111 in close order. (143). At this time, the first winch pulley 141 for changing the direction of the cable 300 to the direction wound on the drum 111 can be coupled to the sliding member 152 to move in parallel.

상기 드럼(111)은, 상기 케이블(300)이 권선되는 표면에 권선되는 상기 케이블이 서로 겹치지 않도록 하는 나사산이 구비될 수 있다. 이와 같이 표면에 나사산이 구비됨으로써 상기 나사산의 골에 상기 케이블(300)이 권선됨으로써 권선되는 케이블(300)이 서로 겹쳐 엉키지 않고 균일하게 권선되도록 할 수 있다.The drum 111 may be provided with threads to prevent the cables wound on the surface from which the cables 300 are wound from overlapping each other. By providing threads on the surface in this way, the cables 300 are wound on the bones of the threads so that the wound cables 300 can be wound uniformly without overlapping each other.

이 때, 상기 제1윈치풀리(141)는 상기 케이블(300)이 권취 됨에 따라 권취 되는 상기 나사산에 상응하는 위치로 평행 이동할 수 있다. 이와 같이 상기 제1윈치풀리(141)가 상기 슬라이딩부재(152)에 의해 평행 이동 가능함으로써 상기 케이블(300)이 권취 되는 나사산의 골에 맞추어 상기 케이블(300)을 공급하여 상기 케이블(300)이 상기 나사산의 골에 원활하게 권선 될 수 있도록 할 수 있다.At this time, the first winch pulley 141 may be moved in parallel to a position corresponding to the thread to be wound as the cable 300 is wound. As described above, the first winch pulley 141 can be moved in parallel by the sliding member 152, so that the cable 300 is supplied to the cable 300 in line with the threaded thread of the coil 300. It can be made to be smoothly wound on the bone of the thread.

이와 같은 케이블복구시스템(100)은 도 1에 도시된 것과 같은 케이블 병렬 로봇에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 외부 장치와 연결되는 케이블의 길이가 조절되는 시스템에서 케이블의 손상에 대한 응급 복구를 수행하기 위한 시스템으로서 사용될 수 있다.The cable recovery system 100 may be used not only in a cable parallel robot as shown in FIG. 1, but also for performing emergency recovery of cable damage in a system in which the length of the cable connected to an external device is adjusted. It can be used as a system.

예를 들어 케이블을 통해 구동하는 사다리차 등에서 구동윈치의 반대편에 상기 케이블복구시스템(100)을 구비하여, 상기 사다리차의 케이블에 손상이 발생 한 경우, 상기 케이블복구시스템(100)에 의하여 케이블의 손상부위를 권취 하여 고정함으로써 상기 케이블의 손상에 의한 사고 등을 방지할 수 있게 된다.For example, in the case of a ladder car driven through a cable, the cable recovery system 100 is provided on the opposite side of the driving winch, and when the cable of the ladder car is damaged, the damaged portion of the cable by the cable recovery system 100 By winding and fixing it, it is possible to prevent an accident or the like due to damage to the cable.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템에 케이블이 연결된 모습을 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템에 케이블이 연결된 모습을 개략적으로 도시하는 정면도이다.5 is a perspective view schematically showing a cable connected to a cable recovery system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic view showing a cable connected to a cable recovery system according to an embodiment of the present invention It is a front view.

도 5 및 도 6을 참조하면 프레임(20)의 프레임고정부(30) 측과 연결되는 케이블(300)은 연결풀리(130)를 통해 그 방향이 전환되어 상기 케이블복구시스템(100)으로 들어온다. 상기 케이블복구시스템(100)은 엔드이펙터(10)에 부착되어, 상기 엔드이펙터(10)의 이동에 따라 연결되는 상기 케이블(300)의 방향이 바뀔 수 있으므로, 상기 연결풀리(130)는 상기 케이블(300)의 방향에 따라 위치가 이동할 수 있도록 함이 바람직하다.5 and 6, the cable 300 connected to the frame fixing part 30 side of the frame 20 is switched through the connecting pulley 130 to enter the cable recovery system 100. Since the cable recovery system 100 is attached to the end effector 10, the direction of the cable 300 connected according to the movement of the end effector 10 may change, so the connection pulley 130 is the cable It is preferable to allow the position to move according to the direction of (300).

상기 연결풀리(130)를 통해 상기 케이블복구시스템(100)으로 들어오는 상기 케이블(300)은 고정부(120)를 지나 제3윈치풀리(143), 제2윈치풀리(142) 및 제1윈치풀리(141)를 차례대로 거쳐 그 방향이 전환된다.The cable 300 entering the cable recovery system 100 through the connection pulley 130 passes through the fixing part 120, the third winch pulley 143, the second winch pulley 142, and the first winch pulley The direction is switched through (141) in turn.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서 상기 고정부(120)는 상기 연결풀리(130) 및 상기 제3윈치풀리(143)의 사이에 위치하여 상게 케이블(300)을 고정한다. 이와 같이 상기 연결풀리(130) 및 상기 제3윈치풀리(143) 사이에 상기 고정부(120)가 위치함으로써 상기 케이블(300)이 상기 드럼(111)에 권취 혹은 권출 되는 경우에도 상기 연결풀리(130) 및 상기 제3윈치풀리(143) 사이에서 상기 케이블(300)이 직선으로 움직이므로 고정된 위치에서 상기 케이블(300)을 잡아 고정할 수 있게 된다.In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the fixing part 120 is positioned between the connection pulley 130 and the third winch pulley 143 to fix the upper cable 300. As described above, even if the cable 300 is wound or unwound on the drum 111 by the fixing part 120 positioned between the connection pulley 130 and the third winch pulley 143, the connection pulley ( 130) and the cable 300 moves in a straight line between the third winch pulley 143 so that the cable 300 can be held and fixed at a fixed position.

상기 제1윈치풀리(141)에 의해 방향이 전환된 상기 케이블(300)은 드럼(111)에 권선된다. 이 때, 상기 드럼(111)에는 상기 케이블(300)이 권선되는 표면에 권선되는 상기 케이블(300)이 서로 겹치지 않도록 하는 나사산을 구비될 수 있고, 상기 케이블(300)은 상기 나사산에 맞추어 권선될 수 있다.The cable 300 whose direction is changed by the first winch pulley 141 is wound on the drum 111. At this time, the drum 111 may be provided with threads to prevent the cables 300 wound on the surface from which the cables 300 are wound from overlapping each other, and the cables 300 may be wound according to the threads. Can be.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.7 is a view schematically showing the operation of the cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

도 7a에는 케이블(300)이 연결 된 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템(100)이 도시되어 있다. 이와 같은 케이블복구시스템(100)은 케이블 병렬 로봇의 엔드이펙터(10)에 부착되어 있을 수 있다.7A shows a cable recovery system 100 according to an embodiment of the present invention to which a cable 300 is connected. The cable recovery system 100 may be attached to the end effector 10 of the cable parallel robot.

도 7a를 참조하면 상기 케이블복구시스템(100)의 드럼(111)에는 케이블(300)이 일부 권선되어 있고, 상기 케이블(300)은 제1윈치풀리(141), 제2윈치풀리(142), 제3윈치풀리(143) 및 연결풀리(130)에 의해 순차적으로 방향이 전환되어 프레임(20) 측에 연결된다. 이 때, 도 7a에 도시된 것과 같이 연결된 케이블(300)에 손상부위(A)가 발생할 수 있다. 도 7a에서는 상기 케이블(300)이 상기 드럼(111)의 약 절반 가량까지 권선되어 있다.7A, the cable 300 is partially wound on the drum 111 of the cable recovery system 100, and the cable 300 includes a first winch pulley 141, a second winch pulley 142, The direction is sequentially changed by the third winch pulley 143 and the connecting pulley 130 to be connected to the frame 20 side. At this time, a damaged portion (A) may occur in the cable 300 connected as shown in Figure 7a. In FIG. 7A, the cable 300 is wound up to about half of the drum 111.

이처럼 케이블(300)에 손상부위(A)가 발생하게 되면, 상기 케이블복구시스템(100)은 상기 드럼(111)을 회전시켜 연결된 케이블(300)을 권취 할 수 있다.When a damaged portion (A) occurs in the cable 300, the cable recovery system 100 may wind the connected cable 300 by rotating the drum 111.

도 7b는 도 7a의 상태에서 상기 드럼(111)이 회전하여 상기 케이블(300)이 권취 된 상태를 도시한다.7B shows a state in which the cable 300 is wound by rotating the drum 111 in the state of FIG. 7A.

도 7b를 참조하면, 상기 드럼(111)이 회전함으로써 상기 드럼(111)에 상기 케이블(300)이 권취 되어 있다. 도 7a와 비교하면 상기 케이블(300)이 권취 됨으로써 상기 드럼(111)의 약 2/3정도까지 권선됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7B, as the drum 111 rotates, the cable 300 is wound around the drum 111. Compared to FIG. 7A, it can be confirmed that the cable 300 is wound up to about 2/3 of the drum 111.

이와 같이 상기 케이블(300)이 상기 드럼(111)에 권선됨에 따라 상기 손상부위(A)까지 상기 드럼(111)에 권선된다.As such, as the cable 300 is wound on the drum 111, it is wound on the drum 111 up to the damaged portion A.

이 때, 상기 제1윈치풀리(141)는 슬라이딩부재(152)에 결합되어 있고, 상기 슬라이딩부재(152)는 슬라이딩가이드(151)을 따라 평행이동 가능하여, 상기 드럼(111)의 나사산에 상기 케이블(300)이 권선됨에 따라, 상기 케이블(300)이 권취 되는 나사산에 상응하는 위치로 평행 이동한다. 도 7b를 참조하면 상기 제1윈치풀리(141) 및 슬라이딩부재(152)는 도 7a에서의 위치에 비해 오른쪽으로 이동했음을 확인할 수 있다.At this time, the first winch pulley 141 is coupled to the sliding member 152, and the sliding member 152 can be moved in parallel along the sliding guide 151, to the thread of the drum 111 As the cable 300 is wound, the cable 300 is moved in parallel to a position corresponding to the thread being wound. Referring to FIG. 7B, it can be seen that the first winch pulley 141 and the sliding member 152 moved to the right compared to the position in FIG. 7A.

이와 같이 상기 드럼(111)이 나사산을 구비하여 상기 나사산에 케이블(300)이 권선됨에 따라, 상기 케이블(300)이 상기 나사산의 골에 정확하게 공급되기 위해 상기 제1윈치풀리(141)가 평행이동하고, 그에 따라 상기 케이블(300) 방향이 조절되어 엉키지 않고 상기 나사산에 권선 될 수 있게 된다.As described above, as the drum 111 is provided with a thread and the cable 300 is wound on the thread, the first winch pulley 141 is moved in parallel so that the cable 300 is accurately supplied to the bone of the thread. And, accordingly, the direction of the cable 300 is adjusted so that the thread can be wound without being tangled.

도 7b에서와 같이 상기 손상부위(A)가 상기 드럼(111)에 권취 되면, 상기 고정부(120)가 상기 케이블(300)을 고정하여, 케이블이 손상부위에 의한 영향을 받지 않도록 할 수 있다.When the damaged portion (A) is wound on the drum 111 as in FIG. 7B, the fixing portion 120 can fix the cable 300 so that the cable is not affected by the damaged portion. .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사부의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.8 is a view schematically showing the configuration of an inspection unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에서 상기 케이블복구시스템(100)은 권선되는 상기 케이블(300)의 손상부위를 검출하는 검사부(400); 를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cable recovery system 100 includes an inspection unit 400 that detects a damaged portion of the cable 300 to be wound; It may further include.

이와 같이 검사부(400)를 더 포함함으로써 본 발명의 일 실시예에서 상기 윈치(110)는, 상기 검사부(400)에 의해 상기 케이블(300)의 손상부위(A)가 상기 드럼(111)에 권취 되었는지 여부를 확인하고, 상기 고정부(120)는, 상기 검사부(400)에 의해 상기 케이블(300)의 손상부위(A)가 상기 드럼(111)에 권취 된 것을 확인 후 상기 케이블(300)을 고정하여, 상기 케이블이 더욱 견고하게 고정되도록 할 수 있다.In this embodiment of the present invention by further including the inspection unit 400, the winch 110, the damage portion (A) of the cable 300 is wound on the drum 111 by the inspection unit 400 Check whether or not, the fixing part 120, after confirming that the damaged portion (A) of the cable 300 by the inspection unit 400 is wound on the drum 111, the cable 300 By fixing, the cable can be fixed more firmly.

상기 검사부(400)는 상기 고정부(120)와 같이 상기 연결풀리(130) 및 상기 1 이상의 윈치풀리(140) 중 어느 두 개의 풀리 사이에 위치하여 상기 케이블의 손상부위를 검출할 수 있다. 이와 같이 두 개의 풀리 사이에 상기 검사부(400)가 위치함으로써 상기 케이블(300)이 상기 드럼(111)에 권취 혹은 권출 되는 경우에도 상기 두 개의 풀리 사이에서 상기 케이블(300)이 직선으로 움직이므로 고정된 위치에서 상기 케이블(300)에 대한 검사를 수행할 수 있게 된다.The inspection unit 400 may be located between any two pulleys of the connection pulley 130 and the one or more winch pulleys 140 like the fixing part 120 to detect a damaged portion of the cable. As the inspection part 400 is positioned between the two pulleys, the cable 300 moves in a straight line between the two pulleys even when the cable 300 is wound or unwound on the drum 111. It is possible to perform the inspection of the cable 300 in the location.

본 발명의 일 실시예에서 상기 케이블(300)은 강자성체이고, 상기 검사부(400)는 자기장을 이용한 비파괴검사를 통해 상기 케이블(300)의 손상부위를 검출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cable 300 is a ferromagnetic material, and the inspection unit 400 may detect a damaged portion of the cable 300 through a non-destructive inspection using a magnetic field.

이와 같은 실시예에서 상기 검사부(400)는, 자기장을 생성하는 자석부(410); 상기 케이블(300)에 의한 상기 자기장의 변화를 검출하여 상기 케이블(300)의 단면 면적을 감지하는 단면면적센서부(420); 및 상기 케이블(300)에 의한 상기 자기장의 변화를 검출하여 상기 케이블(300)의 손상을 감지하는 국부손상센서부(430); 를 포함할 수 있다.In this embodiment, the inspection unit 400 includes: a magnet unit 410 for generating a magnetic field; A cross-sectional area sensor unit 420 that detects a change in the magnetic field by the cable 300 and detects a cross-sectional area of the cable 300; And a local damage sensor unit 430 detecting a change in the magnetic field by the cable 300 to detect damage to the cable 300. It may include.

도 8에 도시된 것과 같이 상기 검사부(400)는 자기장을 생성하여 상기 검사부(400)를 통과하는 케이블(300)을 자화시키는 자석부(410)를 포함한다. 상기 자석부(410)는 충분히 강한 자기장을 공급하여 상기 케이블(300)을 자화시켜 일정한 자속을 형성하도록 한다.As shown in FIG. 8, the inspection unit 400 includes a magnet unit 410 that generates a magnetic field to magnetize the cable 300 passing through the inspection unit 400. The magnet unit 410 supplies a sufficiently strong magnetic field to magnetize the cable 300 to form a constant magnetic flux.

상기 케이블(300)은 강자성체로 이루어져, 상기 자석부(410)의 자기장에 의해 자화된다.The cable 300 is made of a ferromagnetic material, and is magnetized by the magnetic field of the magnet part 410.

상기 단면면적센서부(420)는 상기 자석부(410)에 의해 자화된 상기 케이블(300)의 총 축 자속 을 검출하여 상기 케이블(300)의 단면 면적을 검출할 수 있다. 상기 단면면적센서부(420)는 상기 총 축 자속의 절대값을 측정하거나, 혹은 상기 총 축 자속의 변화를 검출하여 상기 케이블(300)의 절대적 단면 면적, 혹은 상기 단면 면적의 변화를 검출해 낼 수 있다.The cross-sectional area sensor unit 420 may detect the total axial magnetic flux of the cable 300 magnetized by the magnet unit 410 to detect the cross-sectional area of the cable 300. The cross-sectional area sensor unit 420 measures the absolute value of the total axial magnetic flux or detects a change in the total axial magnetic flux to detect the absolute cross-sectional area of the cable 300 or the change in the cross-sectional area. Can be.

도 8에 도시된 것과 같이 상기 케이블(300)에 단면이상(310)이 발생한 경우 이와 같은 단면면적센서부(420)에 의해 상기 케이블(300)의 단면 면적의 변화를 검출함으로써 이를 검출해 낼 수 있다.As shown in FIG. 8, when a cross-section abnormality 310 occurs in the cable 300, it can be detected by detecting a change in the cross-sectional area of the cable 300 by the cross-sectional area sensor unit 420. have.

상기 국부손상센서부(430)는 상기 자석부(410)에 의해 자화된 상기 케이블(300)에서의 자속 누설을 검출하여 상기 케이블(300)의 국부 손상을 검출할 수 있다.The local damage sensor unit 430 may detect a magnetic flux leakage from the cable 300 magnetized by the magnet unit 410 to detect local damage to the cable 300.

도 8에 도시된 것과 같이 상기 케이블(300)의 표면에 손상이 발생한 제1국부이상(320)이나 혹은 상기 케이블(300)의 내부에 손상이 발생한 제2국부이상(330)등과 같이 케이블(300)의 불연속점이 존재하는 경우, 상기 자석부(410)에 의해 자화된 상기 케이블(300)의 자속이 누설되고, 이와 같은 자속의 누설을 검출해 냄으로써 상기 케이블(300)의 표면 혹은 내부의 손상을 검출해 낼 수 있다.As shown in FIG. 8, the cable 300 may be the first local abnormality 320 having a damage to the surface of the cable 300 or the second local abnormality 330 having a damage inside the cable 300. ), If there is a discontinuous point, the magnetic flux of the cable 300 magnetized by the magnet part 410 leaks, and by detecting the leakage of the magnetic flux, damage to the surface or inside of the cable 300 is detected. I can detect it.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템의 케이블 복구 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.9 is a flowchart schematically showing a cable recovery step of a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 복구 단계는 우선 케이블(300)의 손상을 인식하는 케이블손상인식단계(S110)가 수행된다. 이와 같은 케이블손상인식단계(S110)에서는 사용자에 의해 케이블의 손상이 인식되어, 사용자의 입력 등에 의해 케이블의 손상이 인식될 수도 있고, 혹은 자동으로 케이블의 손상을 검사하는 수단 등을 통해 케이블의 손상 여부가 입력될 수도 있다.Referring to FIG. 9, in the cable repair step according to an embodiment of the present invention, a cable damage recognition step (S110) of recognizing damage of the cable 300 is first performed. In the cable damage recognition step (S110), the cable is recognized by the user, and the cable may be recognized by the user's input, or the cable may be damaged through means for automatically inspecting the cable for damage. Whether or not may be entered.

이 후, 케이블복구시스템(100)의 윈치(110)가 작동하여 상기 케이블(300)을 권취 하는 윈치작동단계(S120)가 수행된다. 상기 윈치(110)가 작동함으로써 상기 케이블(300)이 상기 윈치(110)의 드럼(111)에 권취 된다.Thereafter, the winch 110 of the cable recovery system 100 is operated to perform the winch operation step S120 of winding the cable 300. As the winch 110 is operated, the cable 300 is wound on the drum 111 of the winch 110.

이 후, 검사부(400)에 의해 케이블(300)의 손상부위를 확인하는 손상부위확인단계(S130)가 수행된다. 상기 손상부위확인단계(S130)에서는 상기 검사부(400)에 의해 상기 케이블(300)의 손상부위가 상기 드럼(111)에 권취 되었는지 확인하여 상기 케이블(300)이 견고히 고정될 수 있도록 할 수 있다.Thereafter, a damaged portion confirmation step (S130) of checking the damaged portion of the cable 300 by the inspection unit 400 is performed. In the checking of the damaged portion (S130), the damaged portion of the cable 300 may be wound on the drum 111 by the inspection unit 400 so that the cable 300 can be firmly fixed.

상기 손상부위확인단계(S130)에서 상기 손상부위가 상기 드럼(111)에 권취 되지 않은 경우, 상기 윈치작동단계(S120)가 지속적으로 수행되어 상기 손상부위가 상기 드럼(111)에 권취 될 수 있도록 한다.When the damaged portion is not wound on the drum 111 in the damaged portion checking step (S130), the winch operation step (S120) is continuously performed so that the damaged portion can be wound on the drum 111. do.

상기 손상부위확인단계(S130)에서 상기 손상부위가 상기 드럼(111)에 권취 된 경우, 상기 윈치(110)가 정지하는 윈치정지단계(S140)가 수행된다. 상기 손상부위가 드럼(111)에 권취 된 것으로 확인되면 상기 윈치(110)를 정지시켜 상기 케이블(300)이 더 이상 권취 되는 것을 방지한다.When the damaged part is wound on the drum 111 in the damaged part checking step (S130), a winch stop step (S140) in which the winch 110 stops is performed. When it is confirmed that the damaged portion is wound on the drum 111, the winch 110 is stopped to prevent the cable 300 from being wound further.

이 후, 고정부(120)에 의해 권취 된 케이블(300)이 고정되는 케이블고정단계(S150)가 수행된다. 이와 같은 일련의 단계를 거쳐 상기 케이블복구시스템(100)은 케이블(300)에 손상이 발생한 경우 윈치(110)의 드럼(111)에 손상부위를 권취하고, 이를 고정시킴으로써, 케이블이 손상부위에 의한 영향을 받지 않도록 하고, 케이블 손상에 의한 구동 안정성 및 정확도의 저하를 방지하는 효과를 발휘할 수 있다Thereafter, a cable fixing step (S150) in which the cable 300 wound up by the fixing part 120 is fixed is performed. After such a series of steps, the cable recovery system 100 winds the damaged portion on the drum 111 of the winch 110 when the cable 300 is damaged, and fixes the cable, thereby causing the cable to be damaged. It is possible not to be affected, and it can exert an effect of preventing deterioration of driving stability and accuracy due to cable damage.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블복구시스템이 구비된 케이블 병렬 로봇의 제어 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.10 is a flowchart schematically showing a control step of a cable parallel robot equipped with a cable recovery system according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 병렬 로봇의 제어 단계는 우선 케이블에 손상이 발생한 경우, 케이블의 손상부위를 케이블복구시스템(100)의 윈치(110)에 의해 권취 하여 고정부(120)에 의해 고정하는 손상케이블고정단계(S100)가 수행된다. 본 발명의 일 실시예에서 이와 같은 손상케이블고정단계(S100)는 도 9에 도시된 것과 같은 일련의 단계들을 통해 수행될 수 있다.Referring to Figure 10, the control step of the cable parallel robot according to an embodiment of the present invention, first, when damage occurs to the cable, the damaged part of the cable is wound up by the winch 110 of the cable recovery system 100 to fix it Fixing the damaged cable by (120) step (S100) is performed. In one embodiment of the present invention, such a damaged cable fixing step (S100) may be performed through a series of steps as shown in FIG. 9.

이 후, 상기 케이블복구시스템(100)이 권취 된 상기 케이블(300)의 길이를 도출하는 케이블변화도출단계(S200)가 수행된다. 상기 케이블복구시스템(100)은 상기 윈치(110)를 통해 케이블(300)을 권취 하는 경우, 권취 되는 케이블(300)의 길이를 도출할 수 있다, 이와 같이 권취 되는 케이블(300)의 길이는 상기 윈치(110)의 드럼(111)의 크기 및 상기 드럼(111)의 회전량과 같은 정보로부터 도출될 수도 있고, 혹은 별도의 감지장치 등을 구비하여, 권취 되는 케이블(300)의 길이를 직접 측정할 수도 있다.Thereafter, a cable change deriving step (S200) is performed in which the cable recovery system 100 derives the length of the wound cable 300. When the cable recovery system 100 winds up the cable 300 through the winch 110, it is possible to derive the length of the cable 300 to be wound up, the length of the cable 300 wound up as above It may be derived from information such as the size of the drum 111 of the winch 110 and the amount of rotation of the drum 111, or a separate sensing device or the like is provided to directly measure the length of the cable 300 wound up. You may.

이 후, 상기 케이블 병렬 로봇의 제어부는 상기 케이블복구시스템(100)에서 도출된 권취 된 상기 케이블(300)의 길이를 반영하여 엔드이펙터(10)를 제어하는 케이블변화적용단계(S300)가 수행된다. 상기 케이블복구시스템(100)에 의해 손상된 상기 케이블(300)이 권취 되어 고정되기 때문에, 상기 케이블(300)의 길이를 제어하여 엔드이펙터(10)의 위치를 제어하는 케이블 병렬 로봇에서는, 상기 케이블(300)의 길이 변화에 대한 정보를 입력 받아 제어 정보를 업데이트 하여, 상기 엔드이펙터(10)가 원하는 대로 제어될 수 있도록 할 수 있다.Thereafter, the control unit of the cable parallel robot is subjected to a cable change applying step (S300) of controlling the end effector 10 by reflecting the length of the wound cable 300 derived from the cable recovery system 100. . Since the cable 300 damaged by the cable recovery system 100 is wound and fixed, in the cable parallel robot controlling the position of the end effector 10 by controlling the length of the cable 300, the cable ( 300) by receiving information on a change in length, and updating control information, the end effector 10 can be controlled as desired.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and / or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

10: 엔드이펙터
20: 프레임
31A ~ 34B: 프레임고정부
41A ~ 44B: 엔드이펙터고정부
100: 케이블복구시스템
110: 윈치
111: 드럼
112: 제1윈치프레임
113: 제2윈치프레임
120: 고정부
130: 연결풀리
140: 윈치풀리
141: 제1윈치풀리
142: 제2윈치풀리
143: 제3윈치풀리
151: 슬라이딩가이드
152: 슬라이딩부재
200: 구동윈치
300: 케이블
400: 검사부
410: 자석부
420: 단면면적센서
430: 국부손상센서10: end effector
20: frame
31A ~ 34B: Frame fixing
41A ~ 44B: End effector fixing
100: cable recovery system
110: winch
111: drum
112: first winch frame
113: second winch frame
120: fixing part
130: connecting pulley
140: winch pulley
141: first winch pulley
142: second winch pulley
143: third winch pulley
151: sliding guide
152: sliding member
200: driving winch
300: cable
400: inspection unit
410: magnet
420: cross-sectional area sensor
430: local damage sensor

Claims

A cable recovery system in a system in which the length of a cable connected to an external device is adjusted,
A winch on which the cable connected to an external device is wound;
A fixing part for fixing the wound cable; And
A connection pulley that changes the direction of the cable so that the cable connected to an external device is connected to the winch in a constant direction; Including,
The winch,
If the cable is damaged, the cable is wound up,
The fixing part,
A cable recovery system for fixing the cable so that the cable wound by the winch is not unwound again.

The method according to claim 1,
The winch,
A first winch frame positioned to face each other; And a second winch frame;
A drum positioned between the first winch frame and the second winch frame and winding the cable; And
One or more winch pulleys that change the direction of the cable so that the cable can be wound on the drum; Including,
The fixing part,
The cable recovery system is located between any two pulleys of the connection pulley and the one or more winch pulleys to hold and fix the cable.

The method according to claim 2,
The drum,
A cable recovery system is provided on the surface on which the cable is wound, with threads to prevent the cables being wound from overlapping each other.

The method according to claim 3,
The winch,
A sliding guide positioned between the first winch frame and the second winch frame in a direction parallel to the axial direction of the drum;
A sliding member that moves in parallel along the sliding guide; Further comprising,
A first winch pulley that changes the direction of the cable to the direction wound on the drum is coupled to the sliding member,
The first winch pulley is a cable recovery system that moves parallel to a position corresponding to the thread to be wound as the cable is wound.

The method according to claim 2,
The cable recovery system,
An inspection unit detecting a damaged portion of the cable to be wound; Further comprising,
The winch,
Check whether the damaged portion of the cable is wound on the drum by the inspection unit,
The fixing part,
After confirming that the damaged portion of the cable is wound on the drum by the inspection unit, the cable is repaired.

The method according to claim 5,
The cable is ferromagnetic,
The inspection unit detects a damaged portion of the cable through a non-destructive inspection using a magnetic field, a cable recovery system.

The method according to claim 6,
The inspection unit,
A magnet unit for generating a magnetic field;
A cross-sectional area sensor unit detecting a change in the magnetic field caused by the cable to detect a cross-sectional area of the cable; And
A local damage sensor unit detecting a change in the magnetic field due to the cable and detecting damage to the cable; Including, cable recovery system.

A cable parallel robot equipped with a self-healing system for damaged cables,
An end effector moving in a space set by a predetermined frame;
A plurality of cables connecting the frame and the end effector;
A drive winch for controlling the length of each of the plurality of cables to drive the end effector; And
A cable recovery system for winding and fixing the damaged portion of the cable when the cable is damaged; Including,
The cable recovery system,
A winch on which the cable connected to an external device is wound;
A fixing part for fixing the wound cable; And
A connection pulley that changes the direction of the cable so that the cable connected to an external device is connected to the winch in a constant direction; Including,
The winch,
If the cable is damaged, the cable is wound up,
The fixing part,
A cable parallel robot that fixes the cable so that the cable wound up by the winch is not unwound again.

The method according to claim 8,
The cable recovery system,
When winding the cable, derive the length of the wound cable,
The driving winch controls the end effector by reflecting the length of the wound cable derived from the cable recovery system, a cable parallel robot.