KR0123803Y1 - 수평 다관절형 로보트 - Google Patents

Abstract

2,3축 모우터를 아암의 회전축에 근접되게 설치하여 회전관성을 줄임은 물론 수직 높이를 낮게 함으로써 설치 공간확보가 유리하고 아암의 사이를 타임을 단축시켜 작업성 향상을 도모할 수 있는 수평 다관절형 로보트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 따라 베이스의 샤프트에 베어링이 개재되어 선회 가능함은 물론 상측에 고정 설치된 1축 모우터의 축에 제공된 1축 감속기와 연계된 제1아암과 상기한 제1아암의 자유단에 제공된 2축 감속기의 풀리와 타이밍 벨트로 연결됨은 물론 제1아암의 회전축에 근접되게 고정 설치된 2축 모우터와 상기한 제1아암의 자유단에 제공된 2축 감속기와 연계됨은 물론 샤프트와 베어링이 개재되어 선회 가능하게 고정 설치된 제2아암의 자유단에 제3축이 제공되어 이 제3축의 일측에 제공된 풀리와 타이밍 벨트로 연결된 감속 축의 또 다른 풀리와 타이밍 벨트로 연결되고 제2아암의 회전축에 근접되게 고정 설치된 3축 모우터로 이루어진 구성에 특징이 있다.

Description

수평 다관절형 로보트

제1도는 본 고안에 의한 수평 다관절형 로보트의 구성을 나타내는 측단면도.

제2도는 종래 기술의 수평 다관절형 로보트의 구성을 나타내는 측단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 베이스 2, 13 : 샤프트

3, 14 : 베어링 4 : 제1아암

5 : 1축 모우터 6 : 1축 감속기

7, 15, 18, 20 : 풀리 8 : 2축 감속기

9, 17, 21 : 타이밍 벨트 10 : 2축 모우터

11 : 텐셔너 12 : 제2아암

16: 제3축 19 : 감속축

22 : 3축 모우터

본 고안은 수평 다관절형 로보트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2,3축 모우터를 아암의 회전축에 근접되게 설치하여 회전관성을 줄임은 물론 수직 높이를 낮게 함으로써 설치 공간확보가 유리하고 아암의 사이클 타임을 단축시켜 작업성 향상을 도모할 수 있도록 한 수평 다관절형 로보트에 관한 것이다.

일반적으로 수평 다관절형 로보트는 제1, 2아암이 소정의 각도만큼 수평회전한 다음 수직 상하방향으로 안내되는 제3축의 아래측단에 회전가능한 홀더가 제공되어 이송시키고자 하는 제품을 진공 흡착하여 차 공정으로 이송시키도록 하는 장치로서, 자동화기기에 관련된 작업물 반송 및 운반장치에 널리 이용되고 있다.

이러한 수평 다관절형 로보트는 수평 회전 이동되는 제1, 2아암의 구동부인 1, 2축 모우터가 아암의 선단에 위치하고 있기 때문에 아암의 회전관성이 증대되어 수평 이동되는 사이클 타입이 길어짐에 기인하여 작업성이 저하됨은 물론 1, 2축 모우터가 감속기의 상단에 설치되어 있기 때문에 높이가 높아짐에 따라 넓은 공간이 요구되는 바, 이에 따른 많은 연구가 행하여지고 있다.

제2도는 종래 기술의 수평 다관절형 로보트의 구성을 나타내는 축단면도로서, 부호(30)은 베이스를 나타내고 있다.

상기한 베이스(30)의 상측에 사프트(31)가 제공되어 제1아암(32)이 회전 가능하도록 배면 조합한 한쌍의 앵귤러 베어링(33a)(33b)이 개재되어 고정 설치되어 있다.

상기한 샤프트(31)의 상측에는 제1아암(32)에 고정 설치됨과 아울러 1축 모우터(34)의 축에 연장된 플렉시블스플라인(35)을 보유하는 감속기(36)가 고정 설치되어 있다.

상기한 플렉시블 스플라인(36)에 치차 결합되어 1축 모우터(34)의 회전력을 전달하는 셔클러 스플라인(37)이 제1아암(32)에 압입 고정되어 1축 모우터(34)의 회전력에 의해 제1아암(32)이 수평 회전이동되도록 되어 있다.

상기한 제1아암(32)의 자유단에는 2축 모우터(38)가 제공되어 모우터(38)축에 연장된 감속기(39)의 플렉시블 스플라인(40)이 셔클라 스플라인(41)에 치차 결합됨과 아울러 제1아암(32)에 회전 가능한 제2아암(42)은 베어링(43)이 개재된 샤프트(44)에 의해 축지지되어 2축 모우터(38)의 회전력에 의해 제2아암(42)이 수평 회전 이동되도록 되어 있다.

또한 상기한 제2아암(42)의 자유단에는 도시되지 않은 3축 모우터가 제공되어 수직 안내되는 제3축(도시생략)을 작동시키도록 되어 있으며, 제3축의 회전 이동을 위한 4축 모우터(도시생략)가 제공됨으로써 3축 모우터와 4축 모우터의 작동에 따라 제3축이 승강 및 회전 안내되어 제3축에 제공된 홀더(도시생략)에 의해 이송시키고자 하는 제품을 진공 흡착하여 차 공정으로 이송하도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래 기술의 수평 다관절형 로보트는, 1축 모우터(34)의 작동에 따라 그 회전력이 감속기(36)에서 감속된 다음 플렉시블 스플라인(35)과 치차 결합된 셔큘라 스플라인(37)에 회전력이 전달되어 제1아암(32)은 베이스(30)의 샤프트(31)를 중심으로 소정 각도 수평 회전이동되게 된다.

이러한 상태에서 2축 모우터(38)를 작동시키면 2축 모우터(38)의 축에 연결된 감속기(39)의 플렉시블 스플라인(40)에 치차 결합된 셔큘라 스플라인(41)이 제1아암(32)에 압입 고정 설치되어 있음에 기인하여 플렉시블 스플라인(40) 자체가 선회되어 이 스플라인에 고정 설치된 샤프트(44)가 회전됨으로써 제2아암(42)이 소정 각도 수평 회전이동되게 된다.

또한 제2아암(42)의 자유단에 제공된 3, 4축 모우터의 작동에 의해 제3축이 승강 및 회전 안내되어 이송시키고자 하는 제품을 홀더의 진공흡착에 의해 실현할 수 있지만, 제2아암(42)을 이동시키는 2축 모우터(38)와 3, 4축 모우터가 제1아암(42)의 선단과 제2아암(42)의 선단에 위치하고 있기 때문에 회전관성이 증대되어 사이클 완료시간이 길어져 작업성 저하가 초래됨은 물론 1, 2축 모우터(34)(38)가 감속기(36)(39)의 상측에 위치함은 물론 1축을 지지하는 배면 조합된 셔큘러 베어링(33a)(33b)이 개재되어 있기 때문에 수직 높이가 높아 설치에 따른 공간확보가 불리한 제반 문제점이 내재되어 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 2, 3축 모우터를 아암의 회전축에 근접되게 설치하여 회전관성을 줄임은 물론 수직 높이를 낮게 함으로써 설치 공간확보가 유리하고 아암의 사이클 타임을 단축시켜 작업성 향상을 도모할 수 있는 수평 다관절형 로보트를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 본 고안은, 베이스의 샤프트에 베어링이 개재되어 선회 가능함은 물론 상측에 고정 설치된 1축 모우터의 축에 제공된 1축 감속기와 연계된 제1아암과 상기한 제1아암의 자유단에 제공된 2축 감속기의 풀리와 타이밍 벨트로 연결됨은 물론 제1아암의 회전축에 근접되게 고정 설치된 2축 모우터와 상기한 제1아암의 자유단에 제공된 2축 감속기와 연계됨은 물론 샤프트와 베어링이 개재되어 선회 가능하게 고정 설치된 제2아암의 자유단에 제3축이 제공되어 이 제3축의 일측에 제공된 풀리와 타이밍 벨트로 연결된 감속 축의 또 다른 풀리와 타이밍 벨트로 연결되고 제2아암의 회전 축에 근접되게 고정 설치된 3축 모우터로 이루어진 수평 다관절형 로보트를 제공한다.

상기한 베어링은 수직 높이를 줄일 수 있도록 크로스 롤러 베어링이 적용됨을 특징으로 한다.

상기한 2축 모우터와 2축 감속기의 풀리가 연결되는 타이밍 벨트의 장력을 조절하도록 텐션너가 제공됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 의한 수평 다관절형 로보트의 구성을 나타내는 측단면도로서, 부호(1)은 베이스를 나타내고 있다.

상기한 베이스(1)에 제공된 샤프트(2)아 베어링(3)이 개재되어 선회 가능하게 고정 설치된 제1아임(4)의 상측에 1축 모우터(5)가 고정 설치됨과 아울러 이 모우터축에는 제1아암(4)과 연계된 1축 감속기(6)가 제공되어 1축 모우터(5)의 작동에 따라 그 회전 속도가 감속되어 제1아암(4)이 소정의 각도로 수평 회전 이동되게 된다.

상기한 제1아암(4)의 자유단에는 풀리(7)를 보유하는 2축 감속기(8)가 제공되어 풀리(7)와 타이밍 벨트(9)로 연결된 2축 모우터(10)가 제1아암(4)의 회전축에 근접되게 고정 설치되어 있다.

상기한 2축 모우터(10)와 2축 감속기(8)의 풀리(7)가 연결되는 타이밍 벨트(9)의 장력을 조절하도록 텐셔너(11)가 제공됨이 바람직하다.

또한, 상기한 제1아암(4)의 자유단에 제공된 2축 감속기(8)와 연계된 제2아암(12)은 제1아암(4)의 자유단에 제공된 샤프트(13)와 베어링(14)이 개재되어 선회 가능하게 고정 설치됨은 물론 자유단에 풀리(15)를 보유하는 제3축(16)이 제공되어 이 풀리(15)와 타이밍 벨트(17)로 연결된 풀리(18)를 보유하는 감속 축(19)의 또 다른 풀리(20)와 타이밍 벨트(21)로 연결된 3축 모우터(22)가 제2아암(12)의 회전축에 근접되게 고정 설치되어 3축 모우터(22)의 작동에 따라 감속 축(19)에 의해 감속된 회전력이 제3축(16)에 전달되도록 되어 있다.

상기한 각각의 베어링(3)(14)은 수직 높이를 줄일 수 있도록 크로스 롤러 베어링이 적용됨이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 수평 다관절형 로보트는 1축 모우터(5)를 작동시키면, 이 모우터축에 제공된 1축 감속기(6)에 의해 회전력이 감속되어 1축 감속기(6)와 연계된 제1아암(4)은 베이스(1)의 샤프트(2)를 중심으로 소정각도 수평 회전 이동시킨다.

이러한 상태에서 2축 모우터(10)를 작동시키면 타이밍 벨트(11)로 연결된 2축 감속기(8)에 회전력이 전달됨과 동시에 감속되어 이와 연계된 제2아암(12)은 제1아암(4)의 자유단에 제공된 샤프트(13)을 중심으로 소정의 각도로 수평 회전 이동되게 된다.

이와 같이 제2아암(12)의 회전 이동이 완료되면, 제2아암(12)에 제공된 3축 모우터(22)를 작동시킨다.

상기한 3축 모우터(22)가 작동되면 타이밍 벨트(21)로 연결된 감속축(19)의 풀리(20)에 의해 회전 속도가 1차적으로 감속됨과 아울러 이 감속 축(19)에 제공된 또 다른 풀리(18)와 타이밍 벨트(17)로 연결된 풀리(15)에 의해 회전 속도가 2차적으로 감속되어 제2아암(12)의 자유단에 제공된 제3축(16)을 회전시키게 됨으로써 그 기능을 실현하게 된다.

이때 각각의 아암(4)(12)이 소정의 각도로 수평 회전이동될 때 2축 및 3축 모우터(10)(22)가 아암의 회전축에 근접되게 고정 설치됨에 기인하여 아암(4)(12)의 회전 관성이 줄어들어 사이클 타임을 더욱 단축시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 수평 다관절형 로보트는 제1, 2아암의 수평 회전 이동시키는 2축 및 3축 모우터가 제1, 2아암의 회전축에 근접되게 고정 설치되어 있기 때문에 아암의 회전관성을 줄어 사이클 타임을 단축시킬 수 있어 작업성 향상을 도모함은 물론 제1, 2아암을 지지하는 베어링이 크로스 롤러 베어링으로 축지지됨은 물론 2, 3축 모우터와 감속기와 비슷한 높이로 고정 설치되기 때문에 수직 설치 높이를 줄여 설치 공간확보가 유리한 이점이 있다.

Claims (3)

1. 베이스(1)의 샤프트(2)에 베어링(3)이 개재되어 선회 가능함은 물론 상측에 고정 설치된 1축 모우터(5)의 축에 제공된 1축 감속기(6)와 연계된 제1아암(4)과 상기한 제1아암(4)의 자유단에 제공된 2축 감속기(8)의 풀리(7)와 타이밍 벨트(9)로 연결됨은 물론 제1아암(4)의 회전축에 근접되게 고정 설치된 2축 모우터(10)와 상기한 제1아암(4)의 자유단에 제공된 2축 감속기(8)와 연계됨은 물론 샤프트(13)와 베어링(14)이 개재되어 선회 가능하게 고정 설치된 제2아암(12)의 자유단에 제3축(16)이 제공되어 이 제3축(16)의 일측에 제공된 풀리(15)와 타이밍 벨트(17)로 연결된 감속 축(19)의 또 다른 풀리(20)와 타이밍 벨트(21)로 연결되고 제2아암(12)의 회전축에 근접되게 고정 설치된 3축 모우터(22)로 이루어짐을 특징으로 하는 수평 다관절형 로보트.
2. 제1항에 있어서, 각각의 베어링(3)(14)은 수직 높이를 줄일 수 있도록 크로스 롤러 베어링이 적용됨을 특징으로 하는 수편 다관절형 로보트.
3. 제1항에 있어서, 2축 모우터(10)와 2축 감속기(8)의 풀리(7)가 연결되는 타이밍 벨트(9)의 장력을 조절하도록 텐셔너(11)가 제공됨을 특징으로 하는 수평 다관절형 로보트.