KR0126957Y1 - 로봇 손목구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 로봇팔에 설치되어 로봇손의 위치를 경정시키며 지지하는 로봇 손목에 있어서, 로봇 손목(50)의 구동부를 본체의 지지단(54)에 일체화하여 부품의 공차를 줄여 로봇의 정밀도와 생산성을 높인 산업용 로봇 손목 구조에 관한 것이다.

Description

로봇 손목구조

제1도 (a)는 종래의 로봇 손목 본체 주요부를 개략적으로 나타낸 측단면도.

(b)는 종래의 로봇 손목의 개략적인 결합도.

제2도 (a)는 본 고안의 로봇 손목 본체 주요부를 개략적으로 나타낸 측단면도.

(b) 본 고안의 로봇 손목의 개략적인 결합도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 로봇 손목 본체 51 : 로봇팔 연결부

52 : 모터 함실 53 : 체결단(mating부)

54 : 지지단 58 : 상대지지단

70 : 로봇팔 끝단부

본 고안은 산업용 로봇의 손목구조, 더욱 상세하게는 로봇팔에 설치되어 로봇 손목을 원하는 방향의 위치로 변환 및 지지하는 로봇 손목의 구동부를 로봇 손목 본체에 일체화하여 동작의 신뢰성과 정밀도를 높인 로봇 손목구조에 관한 것이다.

산업용 로봇의 손목은 로봇손이 장착되는 로봇팔 끝단부와 로봇팔 사이에 설치되어, 상기 끝단부의 위치를 변환 및 지지하고, 여기에 부착된 손의 방향을 변환 및 지지하는 역할, 즉 인체의 관절부와 같은 작용을 함에 따라 동작의 신뢰성과 정밀도가 요구된다.

이러한 종래의 산업용 로봇의 손목 본체의 구조는 제1도(a)와 같이 구성되어 있다.

상단에 로봇팔 끝단부(30)가 설치될 수 있도록 베어링홈(16)을 구비한 지지단(15)과, 이 지지단(15)의 맞은 편에 형성된 체결단(19)과, 끝단부(30)의 위치 변환시 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 함실(12)과, 로봇팔(도시되지 않았음)이 연결되는 연결부(11)가 형성된 로봇팔 손목본체(10)와, 이 손목본체(10)의 체결단(19)에 체결되는 베어링홈(22)이 형성된 베어링 플레이트(21)와, 이 베어링 플레이트(21)에 체결되어 상기 베어링홈(22)에 설치된 베어링(23) 예압용 단(26)과 감속기홈(27)이 형성된 베어링 캡(25)을 포함하도록 로봇 손목이 구성되어 있다.

제1도 (b)는 상기 로봇 손목에 구동부를 결합한 결합도로서, 손목본체(10)의 체결단(19)에 베어링 플레이트(21)가 체결되고 여기에 베어링 캡(25)이 체결되어 구동부가 장착된다.

상기 베어링 플레이트(21)와 베어링 캡(25)의 결합체로 된 베어링홈(22)과 감속기홈(27)에 베어링(23)과 감속기인 하모닉 드라이브(35)가 각각 설치되며, 이 하모닉 드라이브(35)의 축(36)과 본체 하단 수납부에 설치된 모터(13)의 축(14)에는 각각 풀리(15)(37)가 설치되어 벨트(18)에 의해 연동된다.

또한 상기 감속기(35)의 출력측에는 상기 베어링 플레이트(21)에 설치된 베어링(23)에 지지되는 감속기 플레이트(38)가 부착되며, 이 감속기 플레이트(38)와 지지단(15)에 설치된 베어링(17)에 의해 로봇손의 끝단부(30)의 양측이 고정된다.

상기와 같이 결합된 로봇 손목은 모터축(14)에 벨트(18)로 연결된 감속기축(36)이 모터의 회전에 의해 회전되어 감소기(35)의 출력단에 설치된 감속기 플레이트(38)를 회전시켜 여기에 설치된 끝단부(30)를 변환시키게 되어, 이 끝단부에 장착된 로봇손(도시되지 않았음)의 위치를 변환시키게 된다.

이러한 산업용 로봇의 손목 구조는 구동부가 장착되는 베어링 플레이트와 베어링캡등으로 분리.설치되어 체결단에 체결됨으로써, 각 부품의 공차가 누적되고 조립상의 오류가 발생하기 쉬워 부품의 수명단축과 소음발생등 로봇의 신뢰성과 정밀도를 악화시키는 주요 원인이 되었으며, 또한 공정수가 많아 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

이외에도 베어링 플레이트와 베어링 캡은 감속기의 무게와 감속시 발생하는 진동에 의한 부가 하중이 걸리게 되어 있어서, 그 체결방법이 용이하지 않을 뿐만 아니라 체결단의 크기도 크게 되어 손목의 슬림화가 어려운 등 여러가지 문제가 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 산업용 로봇 손목의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 손목을 이루는 부품의 수를 줄여 공차의 누적을 줄여 이로 인해 발생하는 진동 및 소음등을 개선하여 신뢰성과 정밀도를 높이고 또한 부피도 줄일 수 있는 로봇 손목을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 고안의 목적은 베어링 플레이트와 캡을 하나로 형성한 지지단에 의해 달성된다.

이를 달성하기 위하여 본 고안의 로봇 손목 구조는, 손목본체에 베어링과 감속기르르 설치할 수 있는 홈을 지닌 지지단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

제2도(a)는 본 고안의 로봇 손목 본체와 주요부의 개략적인 측단면도이다.

본 고안의 로봇 손목은, 손목본체 상단에내부 상측으로부터 감속기 플레이트를 지지하는 베어링 설치용 홈(55)과 감속기 설치용 홈(56)과 이 감속기의 축이 관통하는 축공(57)이 차례로 형성되어 구동부가 장착되는 지지단(54)과, 이 지지단 맞은편 측면에 체결단(53)과, 하단부에 로봇팔(도시되지 않았음)과 결합되는 연결부(51)와, 모터 설치용 함실(52)을 포함하는 로봇 손목본체와, 상기 체결단(53)에 체결되는 베어링 홈(59)이 형성된 상대지지단(58)으로 구성되어 있어서, 종래 구동부를 이루던 베어링 플레이트와 캡을 없애 오차의 소지를 줄여 동작의 정밀도와 신뢰성을 높임과 동시에 체결단의 부피도 줄일 수 있어 슬림화를 이룰 수 있게 되어 있다.

상기와 같이 구성된 로봇 손목은 제2도 (b)와 같이 본체 하단의 함실(52)과 지지단(54)의 감속기홈(56)에 각각 모터(60)와 감속기(65)를 설치하여, 이 감속기의 축(66)이 구동부 지지단(54)의 축공(57)을 관통하어 토출되어 상기 모터축(61)과 같이 풀리(62)(67)가 각각 설치되어 벨트(63)로 구동 연결되어 있으며, 이 감속기(65)의 출력측에는 상기 베어링홈(55)에 설치된 베어링(69)에 지지되는 감속기 플레이트(68)를 설치하여, 이 감속기 플레이트(68)와 맞은편 상대지지단(58)의 베어링(69')에 로봇 손목 끝단부(70)를 고정시켜 두 지지단(54)(58)사이에 설치시킨다.

상기 축공(57)에는 베어링(64)을 설치하여 감속기축(66)을 원활하게 회전시키게 되어 있다.

상기와 같이 결합된 본 고안의 로봇 손목은 다음과 같이 작동된다.

모터(60)의 회전력은 모터축(61)에 연결된 벨트(63)를 통해 감속기축(66)에 전달되며, 감속기인 하모닉 드라이브(65)를 적정 회전으로 감속하여 이 감속기(65)의 출력측에 설치된 감속기 플레이트(68)를 회전시켜 이 감속기 플레이트(68)와 맞은편 상대지지단(58)의 베어링(69')에 지지된 끝단부(70)를 회전시켜 로봇 손목의 위치를 경정시킨다.

상기와 같은 본 고안은 로봇 손목의 동력부를 통합하여 지지부재에 형성함으로써, 부품수를 줄임과 동시에 조립상의 공차를 줄여 소음과 진동등의 문제점을 개선시켜 정밀도와 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

또한 재료비를 낮추고 공정수를 줄여 생산성을 높일 수 있으며, 로봇의 슬림화에도 기여할 수 있다.

Claims (1)

1. 하단부에 로봇팔 연결부(51)와 모터 함실(52)이 일체로 형성된 로봇의 손목 본체(50)에 있어서, 이 손목본체의 내부 일측에 상부로부터 베어링홈(55)과 감속기 홈(56)과 감속기축(66)이 관통하는 축공(57)이 일체로 형성된 손목구동부가 장착되는 지지단(54)과, 이 지지단에 상승하는 손목본체에 타측에 형성된 체결단(53)에 결합되고 베어링홈(59)을 갖춘 상대지지단(58)으로 된 구성을 특징으로 하는 로봇 손목의 구조.