KR0114695Y1

KR0114695Y1 - Power transmission mechanism

Info

Publication number: KR0114695Y1
Application number: KR2019950002121U
Authority: KR
Inventors: 이용구
Original assignee: 이용구
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1998-04-20
Also published as: KR960029235U

Abstract

내용 없음No content

Description

Power Transmission Device with Angle Conversion

제1도는 본 고안을 도시한 기본실시예로서의 구성도.1 is a configuration diagram as a basic embodiment showing the present invention.

제2도는 본 고안을 도시한 다른 실시예로서의 구성도.Figure 2 is a block diagram as another embodiment showing the present invention.

제3도는 본 고안의 변형실시예로서의 구성도.3 is a block diagram as a modified embodiment of the present invention.

제4도는 본 고안의 또 다른 변형실시예로서의 구성도.Figure 4 is a block diagram as another modified embodiment of the present invention.

제5도는 본 고안의 기본실시예에 의한 작동상태도.5 is an operating state according to the basic embodiment of the present invention.

제6도는 본 고안의 다른 실시예에 의한 작동상태도.6 is an operating state according to another embodiment of the present invention.

제7도는 본 고안의 사용될 수 있는 일례를 보여주는 사용상태도.Figure 7 is a use state showing an example that can be used of the present invention.

제8도는 공지된 각도변환장치를 도시한 개략구성도.8 is a schematic configuration diagram showing a known angle conversion device.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 이음부재 2 : 힌지1: joint member 2: hinge

3 : 서보기구 4 : 모터3: servo mechanism 4: motor

5 : 감속기 6 : 기어5: reducer 6: gear

7 : 피니언 8 : 베어링7: pinion 8: bearing

10 : 제1의 하우징 20 : 제2의 하우징10: first housing 20: second housing

30 : 기대 S : 주동력축30: expected S: main power shaft

본 고안은 동력발생장치부터 동력을 전달하는 동력잔달장치에 관한 것으로서, 특히 동력전달을 수행함과 동시에 그 전달각도가 변환가능하도록 이루어지는 각도변환이 가능한 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power remaining device for transmitting power from a power generating device, and more particularly, to a power transmission device capable of converting an angle that is capable of converting a transmission angle while performing power transmission.

상기와 같은 본 고안은 산업기계, 토목기재 및 광산기계 등과 같은 폭넓은 동력장치와 조합하여 동력전달과 동시에 선단부분의 각도변환을 달성하고자 하는 분야에 적용될 것이다.The present invention as described above will be applied to the field to achieve power conversion and angle conversion of the tip portion in combination with a wide range of power devices such as industrial machinery, civil engineering materials and mining machinery.

종래에 있어서 각도변환이 가능한 동력장치로서는 정밀제어기술과 결합된 공작기계에서 다양하게 안출되어 실용화된바 있으며, 일례로서 용접로보트, 가공용 로보트 및 물류운반기 등에 사용되는 로보트등의 산업용 다관절로보트등이 그것이다.In the prior art, as a power device capable of converting an angle, it has been variously conceived and put into practical use in a machine tool combined with precision control technology. For example, an industrial articulated robot such as a robot used for a welding robot, a processing robot, and a logistics transporter is used. It is.

이는 제8도에 예시된 바와같이 제1, 2 아암(50, 51)과 이 아압을 구동하기 위한 DC서보모터(52, 53)와 손목부분의 선회작동을 위한 U축용 서보모터(54) 그리고 Z축(55)과 그 서보모터(56)로 이루어지는 것으로서, 각 서보모터에 의하여 수평 및 수직으로 선회되도록하면서 대상물을 가공하거나, 파지, 이송 및 조립시키는 다관절 로보트로 사용되는 것이다.As shown in FIG. 8, the first and second arms 50 and 51, the DC servo motors 52 and 53 for driving this sub-pressure, and the U-axis servo motor 54 for turning operation of the wrist part, and It consists of the Z-axis 55 and its servomotor 56, and is used as a multi-joint robot for processing, gripping, conveying and assembling an object while turning horizontally and vertically by each servomotor.

상기 산업용 다관절 로보트는 각 공정에서 많은 자동화를 실현하고 있기는 하나 주동력(축)을 종단의 아암에 설치하여야 하므로 종단구조물이 비대해지거나, 이격설치하게 될 때는 또 다른 동력전달구조를 요하는 단점이 있다.Although the industrial jointed-arm robot realizes a lot of automation in each process, the main power (axis) must be installed on the arm of the end, so when the end structure is enlarged or spaced apart, it requires another power transmission structure. There are disadvantages.

결국 경동력을 이용하는 곳에 한정될 수 밖에 없다.After all, it can only be limited to the use of light power.

따라서 본 고안은 상술한 바와같은 문제점을 해소하고자, 기존에 사용되고 있는 산업기계의 주동력축을 가변시킬 수 있도록하여 다양한 각도의 작업을 가능하게 하고자 하는 목적을 갖는다.Therefore, the present invention has the purpose to enable the operation of various angles to be able to vary the main power shaft of the existing industrial machinery to solve the problems as described above.

또한 본 고안은 극히 간단하게 주동력축의 각도변환이 가능한 동력전달장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a power transmission device capable of changing the angle of the main power shaft very simply.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 고안은 주동력축상에 유니버설 조인트와 같은 다각축 이음부재를 형성하되 이 주동력축을 감싸며 상호 굴절가능하게 연결된 하우징과 이 하우징을 굴절변환되게 하는 각도변환 모터를 포함하는 서보기구로 이루어 이 각도변환모터의 동력으로 하우징이 굴절되고 이때 하우징 내에 형성된 주동력축의 다각축 이음부재가 연동하여 굴절되면서 주동력축의 각도변환을 실현하는 것에 의한다.The present invention to achieve the above object is to form a multi-axis joint member, such as a universal joint on the main power shaft, including a housing surrounding the main power shaft and connected to each other refractably and an angle conversion motor for converting the housing The housing is deflected by the power of the angle conversion motor, and the polygonal shaft joint member of the main power shaft formed in the housing is refractably interlocked to realize the angle conversion of the main power shaft.

이하 상술된 바와같은 본 고안의 기술구성을 첨부도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 도시한 바와같이 통상의 동력장치가 설치된 기대(30)상에서 주동력축(S)이 축착되며, 제어계에 의하여 굴절각이 제어되는 산업용 동력장치에 있어서, 주동력축(S)을 분리하여 이 축간에 유니버설조인트와 같은 다각축 이음부재(1)를 개재하여 형성하고, 상기 다각축 이음부재(1)의 수평선상에서 상호 굴절가능하게 힌지(2) 결합되는 제1 의 하우징(1)과 제2의 하우징(20)을 형성하되, 상기 제1의 하우징(10)은 주동력축(S)을 감싸는 관체로서 상기 기대(30)에 고정하며 제2의 하우징(20) 종단에는 축지지용 베어링(21)을 형성하고,As shown in FIG. 1, the main power shaft S is fixed on the base 30 on which a normal power unit is installed, and the main power shaft S is separated in the industrial power unit in which the refraction angle is controlled by a control system. And a first housing 1 formed between the shafts via a polygonal joint member 1 such as a universal joint, and hinged 2 so as to be mutually refracted on a horizontal line of the polygonal joint member 1. A second housing 20 is formed, wherein the first housing 10 is a tubular body surrounding the main power shaft S and is fixed to the base 30, and a bearing for supporting the shaft at the end of the second housing 20. Form 21,

상기 제1의 하우징(10)에는 모터(4)와 이 모터축에 설치된 워엄(5a)과 워엄휠(56)이 치합된 감속기(5)를 갖는 서보기구(3)를 고착하여 상기 감속기(5)의 워엄 휠(56)의 출력축(5c) 선단이 제2의 하우징(20)을 굴절작동시키도록 고정설치되어 본 고안의 각도변환이 가능한 동력전달장치를 이루는 것이다.In the first housing 10, a servo mechanism 3 having a motor 4, a worm 5a provided on the motor shaft, and a reducer 5 in which the worm wheel 56 is engaged is fixed to the first housing 10. The tip of the output shaft (5c) of the worm wheel 56 of the) is fixed to install the second housing 20 to bend operation to form a power transmission device capable of converting the angle of the present invention.

한편, 본 고안은 제2도에 도시된 바와같이 1축 방향의 각도변환과 함께 선회가 가능하게하여 작업영역(Working Area)을 높이도록 할 수 있다.On the other hand, the present invention, as shown in Figure 2 can be turned to work with the angle conversion in the uniaxial direction to increase the working area (Working Area).

즉 상술한 다각축 이음부재(1)가 형성된 주동력 축(S)을 감싸는 제1의 하우징(10)을 상기 기대(30)내로 연장형성하고 이 하우징(10)의 외주연에 링기어(6)를 고착하며 이 기어(6)와 치합된 피니언(7)을 갖는 서보기구(3a)를 포함하되, 상기 제1의 하우징(10)은 기대(30)로부터 회전가능하게 베어링(8)을 개제하여 축착됨으로서 이루어지는 것이다.That is, the first housing 10 surrounding the main power shaft S on which the polygonal shaft fitting member 1 is formed is extended into the base 30 and the ring gear 6 is formed on the outer periphery of the housing 10. ) And a servo mechanism (3a) having a pinion (7) engaged with the gear (6), wherein the first housing (10) opens the bearing (8) rotatably from the base (30). By condensation.

여기서 상세하게 언급하지는 아니하였으나 서보기구(3)(3a)의 그 제어계는 다양한 각도 및 위치제어가 가능하며, 주동력축 선단의 공구는 회전축에 별도의 커플링으로서 연결사용할 수 있다.Although not mentioned in detail here, the control system of the servo mechanism (3) (3a) is capable of various angle and position control, the tool of the main power shaft tip can be used as a separate coupling to the rotary shaft.

상기와 같은 본 고안은 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention as described above has the following effects.

즉, 통상의 산업용 동력장치에 본 고안이 포함된 동력전달장치를 적용하게 되며, 주동력축(S)은 고유의 동력축으로서의 회전을 하게 되어 선단에 장착되는 소요의 공구를 커플링으로서 장착사용하게 되는바, 본 고안에 의하면 제5도에 도시된 바와같이 주동력축(S)이 굴절가능하게 이루어져 그 작업범위 및 형태가 다양하게 이루어질 수 있음을 알 수 있다.That is, the power transmission device including the present invention is applied to a general industrial power unit, the main power shaft (S) is rotated as a unique power shaft to be used as a coupling to the required tool mounted on the tip as a coupling According to the present invention, as shown in FIG. 5, the main power shaft S may be deflectable, and thus, the working range and shape thereof may be variously made.

상기 주동력축(S)의 굴절과 동력의 계속전달과정을 살펴보면 본 고안이 명확해 질 것이다.Looking at the refraction and the continuous transmission of the power of the main power shaft (S) will be clear the present invention.

이는 다각축 이음부재(1)로서 주동력축(S)이 축이음되어 굴절가능한 상태에서 회전력이 전달이 이루어지고 동시에 필요에 따라서 서보기구(3, 3a)를 작동시켜 모터(4) 회진력에 워엄(5a)과 워엄휠(5b)로 된 감속기(5)가 감속된 동력으로 상기 워엄휠(5b)의 출력축(5c)에 고절결합된 제2의 하우징(20)을 힌지(2)점 기준으로 굴절되게 한다. 따라서 상기 제1, 제2의 하우징(10)(20)은 소망의 굴절 각도로 꺽이게 되고 동시에 회전하던 주동력축(S)은 유니버설 조인트와 같은 다각촉 이음부재(1)에 의하여 회전하면서 굴절되어 궁극적으로는 선단의 공구가 수직 상태로 부터 일정각도의 변화가 실현되는 것이다.It is a multi-axis joint member 1, the main power shaft (S) is a shaft joint, the rotational force is transmitted in the state that can be deflected, and at the same time to operate the servo mechanism (3, 3a) as necessary to the motor (4) rotational force The reduction gear 5 consisting of the worm 5a and the worm wheel 5b hinges the second housing 20, which is tightly coupled to the output shaft 5c of the worm wheel 5b with reduced power. Refract to Accordingly, the first and second housings 10 and 20 are bent at a desired angle of refraction, and the main power shaft S, which has been rotated at the same time, is bent while rotating by a multi-tip joint member 1 such as a universal joint. Ultimately, a change of angle is realized from the vertical state of the tool at the tip.

또한 본 고안의 다른 실시예에 의하면 상기 기대(30)상의 제1 하우징(10)을 또 다른 서보기구(3a)로서 수직축을 중심으로 회동시킴에 의하여 제2의 하우징(20)은 굴절과 원주상의 회전이 가능함을 알 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second housing 20 is deflected and circumferentially by rotating the first housing 10 on the base 30 as another servo mechanism 3a about the vertical axis. It can be seen that the rotation of.

즉, 주동력축(S)상에 복수의 다각축이음부재(1, 1a)를 개재하고, 제1, 2하우징(10, 20)으로 상기 축을 감싸며 지지하되 제2 하우징(20)의 굴절을 위한 서보기구(3)를 축착한 것으로서, 이때는 상기 다각축 이음부재(1, 1a)간의 축을 상호 신축 자재하도록 스풀라인축(SS)으로 형성하여 이루어지는 것이다.That is, the main power shaft (S) is interposed between the plurality of the multi-axis joint members (1, 1a), the first and second housings (10, 20) wrapped around the shaft and supported, but the refraction of the second housing 20 The servo mechanism 3 is condensed, and in this case, the shafts between the polygonal shaft fitting members 1 and 1a are formed as spool line shafts SS so as to be mutually stretchable.

따라서 상기 각도변환에 있어서 복수의 다각축 이음부재(1, 1A)에 의하여 좀더 많은 변위가 가능하며(제6도 (a) 참조) 각도변위시에 제1, 2의 하우징(10, 20)강의 1점의 힌지로서 복수의 다각축 이음부재(1, 1a)가 굴절됨에 의하여 축간의 길이 변화가 발생하게 되므로 이를 흡수하기 위하여 이음부재(1, 1a)간의 주동력축 상에는 상호 스풀라인(SS)에 의한 축결합을 이루는 것이다.Accordingly, in the angle conversion, more displacement is possible by the plurality of polygonal shaft fitting members 1 and 1A (see FIG. 6 (a)). Since a plurality of polygonal joint members 1 and 1a are deflected as a hinge of one point, a change in length between shafts occurs, so that mutual spool lines SS are formed on the main power shafts between the joint members 1 and 1a to absorb them. To achieve axial coupling.

또한 본 고안의 다른 변형실시예에 의하면 상기예에 비하여 더많은 굴절(둔각범위)을 실현하거나 다양한 굴절을 위하여 상기 주동력축(S)을 3분하여 다각축 이음부재(1, 1a)로서 축어음하고, 각 축어음부재 선상에서 상호 힌지결합되는 제1 내지 제3의 하우징(10, 20, 20')을 형성하여 제1의 하우징(10)에 제2의 하우징(20)을 굴절구동하는 서보기구(3)를 고착하며, 상기 제2의 하우징(20)에는 상기 제3의 하우징(20')을 굴절구동하지는 서보기구(3')를 고착하여 이루는 것이다.In addition, according to another modified embodiment of the present invention as compared to the above example to realize more refraction (obtuse range) or three minutes to the main power shaft (S) for various refraction as a multi-axial joint member (1, 1a) And the first to third housings (10, 20, 20 ') which are hinged to each other on the shaft sound member line, and the servo for refracting and driving the second housing (20) to the first housing (10). The mechanism 3 is fixed, and the servo housing 3 'is fixed to the second housing 20 to refractly drive the third housing 20'.

이때는 힌지점과 이음부재가 동일선상에 동수로 형성되므로 축간길이변화는 없게 되고, 상기 변형예에 비하여 유연하며 많은 굴절각을 실현할 수 있고 제효과는 유사한 것이다. (제6도 (b)참조)In this case, since the hinge point and the joint member are formed in the same line, there is no change in the length between the shafts, and the flexible and many refraction angles can be realized compared to the above modification, and the effect is similar. (See Figure 6 (b))

결국 상술한 바와같은 본 고안에 의하면 주동력축의 회전력을 그대로 선단의 공구로 연결하면서도 작업의 요구에 따라 선단의 위치를 가변하는 각도변화가 가능하도록 주동력축을 굴절가능하게 함과 함께 주동력축을 굴절되게하는 하우징에 굴절을 위한 구동력 전달용 서보기구를 결합하므로서 다양한 굴절각도로 변위 가능한 동력전달장치를 실현할 수 있는 것이다.As a result, according to the present invention as described above, the main power shaft can be deflected and the main power shaft can be refracted so that the rotational force of the main power shaft can be directly connected to the tool of the front end while allowing the angle change to change the position of the tip according to the demand of the work. By combining the servo mechanism for transmitting the driving force for refraction in the housing to be able to realize a power transmission device that can be displaced at various refractive angles.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안은 강한 동력원으로 부터 발생되는 주동력의 축을 필요에 따라 굴절가능하게 하므로 많은 산업기기에 용이하게 적용할 수 있으며 범용의 자동화에 기여할 수 있음은 물론 종래의 다관절로보트와 같이 선단에 강한 동력원(엔진등)의 탑재가 곤란하거나 탑재시 지지장치가 비대해짐을 초래하지 않으면서 다관절 동력전달장치를 이룰 수 있는 등의 고양된 효과를 갖는 매우 우수한 고안인 것이다.The present invention as described above makes it possible to bend the axis of the main power generated from a strong power source as needed, so that it can be easily applied to many industrial equipment and contribute to the universal automation, as well as the conventional articulated robot Likewise, it is a very good design having an enhanced effect such that it is difficult to mount a strong power source (engine, etc.) at the tip, or can achieve a multi-joint power transmission device without causing the support device to become large when mounted.

Claims

In an industrial power unit in which the main power shaft S is condensed on a base 30 on which a normal power unit is installed, and the refractive angle is controlled by a control system, the main power shaft S is separated and the joint member 1 is connected. And a first housing 10 and a second housing 20 that are hinged to each other so as to be mutually refracted on a horizontal line of the polygonal shaft fitting member 1, respectively, wherein the first housing 10 and the second housing 20 are formed. The housing 10 is fixed to the base 30 in a relationship surrounding the main power shaft S, and forms a shaft support bearing 21 at the middle of the second housing 20, and the hinged first housing. (10) is fixed to the servo mechanism (3) having the motor (4) and the reducer (5), characterized in that the second housing (10) is refracted and rotated by the cooperative drive by the motor (4) Convertible power train.

In FIG. 1, the first housing 10 surrounding the main power shaft S on which the multi-axis bill member 1 is formed extends into the base 30, and a ring is formed on the outer circumference of the housing 10. As shown in FIG. A servo mechanism (3a) having a pinion (7) engaged with the gear (6), the first housing (10) being rotatable from the base (30). A power transmission device capable of converting an angle, characterized in that is made through).

The method according to claim 1 or 2, wherein the shaft is enclosed and supported by the first and third housings (10, 20) via a plurality of polygonal shaft fitting members (1, 1a) on the main power shaft (S). The servo mechanism 3 which deflects and drives the second housing 20 to the housing 10 of 1 is fixed to the spool line shaft SS so that the shafts between the polygonal shaft coupling members 1 and 1a are mutually stretched. Power transmission device capable of angle conversion, characterized in that made.

The first to the third to the third, wherein the main power shaft (S) is divided into three, and the first to the third to be hinged on each of the shaft joint member line 1, 1a, The housings 10, 20, and 20 ′ are formed to fix the servo mechanism 3 to deflect and drive the second housing 20 to the first housing 10, and to the second housing 20. A power transmission device capable of converting an angle, characterized in that the fixing is performed by fixing a servo mechanism (3 ') that deflects and drives the third housing (20').