KR0129655Y1

KR0129655Y1 - Transmission device for a robot

Info

Publication number: KR0129655Y1
Application number: KR2019930002883U
Authority: KR
Inventors: 한석진
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-02-27
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR940020377U

Abstract

본 고안은 가정용 로봇에 적용되는 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 바퀴의 정지시 모터에 인가되는 역구동력이 모터에 인가되지 않도록 함과 아울러 클러칭 동작시 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로봇용 동력 전달 장치를 제공함에 있다. 상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 동력이 전달되는 워엄(2)과, 상기한 워엄(2)에 치합됨과 아울러 지지대(3)에 회전축(4)으로 결합되어 있는 제1기어(5)와, 상기한 제1기어(5)에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 구성된 클러치 어셈블리(6)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)의 양단을 회전 자재하도록 지지하는 제1,2홀더(7,8)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)를 통해 간헐 전달되는 동력을 바퀴(9)에 고정된 제2기어(10)에 전달하도록 설치된 제3기어(11)로 구성되어 있다.The present invention relates to a power transmission device applied to a home robot, and to prevent the reverse driving force applied to the motor when the wheel is stopped to the motor and to prevent the noise generated during the clutching operation. In providing a delivery device. In order to realize the above object, the present invention is connected to the motor (1), the worm (2) connected to the motor (1) and the power is transmitted, and the worm (2) and the support (3) A first gear 5 coupled to the rotation shaft 4, a clutch assembly 6 configured to intermittently block the power transmitted from the first gear 5, and both ends of the clutch assembly 6; First and second holders 7 and 8 supporting the rotating material, and a third installed to transmit power intermittently transmitted through the clutch assembly 6 to the second gear 10 fixed to the wheel 9. It consists of the gear 11.

Description

Power Train for Robot

본 고안은 가정용 로봇에 적용되는 동력 전달 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device applied to a home robot.

일반적으로, 가정용 로봇에 설치되어 바퀴에 전달되는 동력을 간헐적으로 공급하는 클러치 어셈블리는 제1도에 도시된 바와 같이 모터(미도시)에 연결되어 동력이 전달되는 피니언(50)과 상기한피어니언(50)에 연결되어 동력이 전달됨과 아울러 제1바퀴(51)내측에 위치된 제1클러치(52)와, 상기한 제1클러치(52)에 톱니 결합됨과 아울러 대향측이 스프링(53)으로 탄성 지지되고 제2바퀴(54)에 동력이 전달되도록 스플라인등으로 결합된 제2클러치(55)로 구성되어 있다.In general, the clutch assembly which is installed in the home robot and intermittently supplies the power transmitted to the wheels is connected to a motor (not shown) as shown in FIG. It is connected to the 50 and the power is transmitted, and the first clutch 52 located in the first wheel 51 and the tooth coupled to the first clutch 52 and the opposite side to the spring 53 The second clutch 55 is elastically supported and coupled by a spline so as to transmit power to the second wheel 54.

물론, 상기한 제1,2바퀴(51,54)는 스크류(56)등으로 결합되어 일체를 이루고 커버(57)가 씌워져 있게 되는 바, 상기한 클러치 어셈블리의 동작을 설명하면 모터가 동작되면서 동력이 피니언(50)에 전달되면 상기한 피니언(50)에 연결된 제1클러치(55)로 구성되어 있다.Of course, the first and second wheels 51 and 54 are coupled together with a screw 56 to form an integrated cover 57, so that the operation of the clutch assembly will be described. When delivered to the pinion 50 is composed of a first clutch 55 connected to the pinion 50 described above.

제1클러치(52)에 동력이 전달되면 톱니 연결 상태인 제2클러치(55)에 동력이 전달됨과 아울러 상기한 제2클러치(55)에 스플라인등으로 연결되어 있는 제2바퀴(54)가 회전되면서 로봇을 구동시키게 되는 것이다.When power is transmitted to the first clutch 52, power is transmitted to the second clutch 55 in a toothed state, and the second wheel 54 connected to the second clutch 55 by a spline or the like rotates. As soon as the robot is driven.

이때, 상기한 바퀴(51,54)에 과부하가 인가되거나 외부에서 정지시키려는 힘이 작용하게 되면 상기한 제1,2클러치(52,55)사이에서 클러칭 동작이 일어나면서 상기한 바퀴가 정지 상태를 유지하게 된다.At this time, when the overload is applied to the wheels 51 and 54 or when a force to stop from the outside is applied, a clutching operation occurs between the first and second clutches 52 and 55 and the wheel is stopped. Will be maintained.

즉, 톱니 상태로 맞물려 있는 상기한 제1,2클러치(52,55)가 스프링(53)의 탄성을 극복하면서 헛돌게 됨으로써 바퀴 정지로 인한 역 구동력으로 모터가 파손되는 것을 방지하게 되는 것이다.That is, the first and second clutches 52 and 55 which are engaged in the sawtooth state become obsolete while overcoming the elasticity of the spring 53, thereby preventing the motor from being damaged by the reverse driving force due to the wheel stop.

그러나, 상기한 바와 같이 톱니 형태로 맞물려 있는 제1,2클러치로 클러칭 동작을 수행하게 되면 상기한 제1,2클러치가 헛돌 때 톱니를 타고 넘어야 하기 때문에 소음이 심하게 발생되는 문제점이 있다.However, when the clutching operation is performed with the first and second clutches engaged in the form of teeth as described above, the first and second clutches have a problem in that noise is generated because the first and second clutches have to pass over the teeth when they are idle.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바퀴의 정지시 모터에 인가되는 역구동력이 모터에 인가되지 않도록 함과 아울러 클러칭 동작시 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로봇용 동력 전달 장치를 제공함에 있다. 상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 모터에 연결되어 동력이 전달되는 워엄과, 상기한 워엄에 치합됨과 아울러 지지대에 회전축으로 회전 자재하도록 결합되어 있는 제1기어와, 상기한 제1기어에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 설치된 클러치 어셈블리와, 상기한 클러치 어셈블리의 양단을 회전 가능하게 지지하는 제1,2홀더와, 상기한 제1기어에 치합됨과 아울러 클러치 어셈블리에 동력을 전달하도록 설치된 제2기어와, 상기한 클러치 어셈블리를 통해 전달되는 동력을 바퀴에 고정된 제3기어에 전달하도록 설치된 제4기어로 구성함을 특징으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to prevent the reverse driving force applied to the motor at the time of stopping the wheel is not applied to the motor and to prevent the noise generated during the clutching operation. In providing a power transmission device. In order to achieve the above object, the present invention provides a worm connected to a motor to transmit power, a first gear coupled to the worm and coupled to a support to rotate on a rotating shaft, and transmitted from the first gear. A clutch assembly installed to intermittently cut off power, a first and a second holder rotatably supporting both ends of the clutch assembly, and a second gear meshed with the first gear and installed to transfer power to the clutch assembly; And a fourth gear installed to transmit power transmitted through the clutch assembly to the third gear fixed to the wheel.

제1도는 일반적인 로봇용 동력 전달 장치에 사용되는 클러치 어셈블리를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a clutch assembly used in a general power transmission device for robots.

제2도는 본 고안에 따른 로봇용 동력 전달 장치를 도시한 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a power transmission device for a robot according to the present invention.

제3도는 제1도의 조립평면도.3 is a plan view of the assembly of FIG.

제4도는 제3도에서 클러치 어셈블리의 동작 상태를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing an operating state of the clutch assembly in FIG.

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

1 : 모터 2 : 워엄1: motor 2: worm

3 : 지지대 4,12,15 : 회전축3: support 4, 12, 15: rotation axis

5 : 제1기어 6 : 클러치 어셈블리5: first gear 6: clutch assembly

7 : 제1홀더 8 : 제2홀더7: first holder 8: second holder

9 : 바퀴 10 : 제2기어9: wheel 10: second gear

11 : 제3기어 13 : 회전 지지대11: third gear 13: rotation support

14 : 카운터 16,22 : 베어링14: counter 16,22: bearing

17 : 아마츄어 18 : 볼트17: amateur 18: bolt

19 : 제4기어 20 : 몸체19: fourth gear 20: body

21 : 코일 23 : 하우징21: coil 23: housing

제2도와 제3도는 본 고안에 따른 로봇용 동력 전달 장치를 도시한 분해 사시도와 조립 평면도로서, 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 동력이 전달되는 워엄(2)과,상기한 워엄(2)에 치합됨과 아울러 지지대(3)에 회전축(4)으로 결합되어 있는 제1기어(5)와, 상기한 제1기어(5)에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 구성된 클러치 어셈블리(6)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)의 양단을 회전 자재하도록 지지하는 제1,2홀더(7,8)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)를 통해 간헐 전달되는 동력을 바퀴(9)에 고정된 제2기어(10)에 전달하도록 설치된 제3기어(11)로 구성되어 있다.2 and 3 are exploded perspective view and assembly plan view showing a power transmission device for a robot according to the present invention, a motor (1), a worm (2) connected to the motor (1) to transfer power, The clutch assembly is configured to interlock the power transmitted from the first gear (5) and the first gear (5) coupled to the worm (2) and coupled to the support (3) by the rotary shaft (4). (6), first and second holders (7, 8) for supporting both ends of the clutch assembly (6) so as to rotate, and wheels (9) for power intermittently transmitted through the clutch assembly (6). It consists of a third gear (11) installed to transmit to the second gear (10) fixed to the.

또한, 상기한 바퀴(9)를 회전축(12)으로 지지하는 회전 지지대(13)에는 회전수를 감지하는 카운터(14)가 연결 설치되어 있다.In addition, a counter 14 for detecting the number of revolutions is connected to the rotary support 13 supporting the wheels 9 with the rotary shaft 12.

상기한 클러치 어셈블리(6)는 도4에 도시된 바와 같이 상기한 제1,2홀더(7,8)에 양단이 회전 가능하게 지지된 회전축(15)과, 상기한 최전축(15)이 관통됨과 아울러 베어링(16)이 그 사이에 개재되어 자유 회전 상태가 되는 아마츄어(17)와, 상기한 제1기어(5)와 치합됨과 아울러 상기한 아마츄어(17)에 볼트(18)로 고정되어 연동하고 회전축(15)과 이격되어 있는 제4기어(19)와, 상기한 아마츄어(17)와 일정 거리 이격되어 있을 뿐만 아니라 회전축(15)에 압입되어 연동하는 몸체(20)와, 상기한 몸체(20)가 수납되고 일정 턴수의 코일(21)의 권취되며 회전축(15)과의 사이에 베어링(22)이 개재된 하우징(23)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the clutch assembly 6 includes a rotary shaft 15 rotatably supported at both ends of the first and second holders 7 and 8, and the foremost shaft 15. The bearing 16 is interposed therebetween and is engaged with the amateur 17 which is in a free rotation state and the first gear 5 described above, and is fixed to the amateur 17 by the bolt 18 and interlocked. And the fourth gear 19 spaced apart from the rotating shaft 15, the body 20 which is not only spaced apart from the armature 17 by a predetermined distance, but also is pressed into and interlocked with the rotating shaft 15, and the body described above. 20 is housed in a housing 23 in which a coil 22 of a predetermined number of turns is received, and a bearing 22 is interposed between the coil 21 and a rotating shaft 15.

즉, 상기한 코일(21)에 전원이 인가되면 상기한 몸체(20)가 전자석화됨으로써 이와 근접되어 있는 아마츄어(17)를 끌어 당기게 되고, 이로 인해 제4기어(19)에 인가되어 있는 동력이 회전축(15)을 통해 제2,3기어(11,10)에 전달되는 것이다.That is, when power is applied to the coil 21, the body 20 is electromagnetized to attract the amateur 17 which is in close proximity thereto, whereby the power applied to the fourth gear 19 It is transmitted to the second and third gears 11 and 10 through the rotation shaft 15.

상기한 바와 같은 본 고안의 작용 효과를 설명하면 로봇을 작동하기 위하여 도시되지 않은 전원스위치를 통해 클러치 어셈블리(6)의 코일(21)에 전류를 인가하게 된다.Referring to the operation and effect of the present invention as described above to apply a current to the coil 21 of the clutch assembly 6 through a power switch not shown to operate the robot.

클러치 어셈블리(6)에 전류가 인가됨과 동시에 모터(1)에 전원이 인가되면 모터(1)가 구동하게 되고, 상기한 모터(1)의 회전력이 워엄(2)을 통해 제1기어(5)에 전달된다.When current is applied to the clutch assembly 6 and power is applied to the motor 1, the motor 1 is driven, and the rotational force of the motor 1 is transmitted to the first gear 5 through the worm 2. Is passed on.

제1기어(5)가 회전하게 되면 이와 치합되어 있는 제4기어(19)가 회전됨과 동시에 제4기어(19)가 고정되어 있는 아마츄어(17)가 회전하게 된다.When the first gear 5 rotates, the fourth gear 19 engaged with the second gear 5 rotates, and the armature 17 on which the fourth gear 19 is fixed rotates.

이때, 상기한 아마츄어(17)는 코일(21)에서 발생된 자력에 의해 몸체(20)에 밀착되어 있는 바, 상기한 아마츄어(17)가 회전하게 되면 이와 밀착되어 있는 몸체(20)가 회전하게 되고, 상기한 몸체(20)에 압입된 회전축(15)이 회전하게 된다.At this time, the armature 17 is in close contact with the body 20 by the magnetic force generated in the coil 21, when the armature 17 is rotated so that the body 20 in close contact with the arm 20 rotates. Then, the rotary shaft 15 is pressed into the body 20 is rotated.

회전축(15)이 회전하게 되면 상기한 회전축(15)에 압입되어 있는 제3기어(11)가 회전함과 아울러 이와 치합되어 있는 제2기어(10)가 회전하게 된다.When the rotating shaft 15 rotates, the third gear 11 press-fitted to the rotating shaft 15 rotates, and the second gear 10 engaged with the rotating shaft 15 rotates.

제2기어(10)가 회전하게 되면 이와 연결된 바퀴(9)가 회전됨으로써 로봇이 구동하게 되는 것이다.When the second gear 10 rotates, the wheel 9 connected thereto is rotated to drive the robot.

여기서, 상기한 로봇의 구동중 정지시키기 위해서는 상기한 전원 스위치를 오프시키게 되는 바, 상기한 전원 스위치가 오프되면 코일(21)에 인가되는 전원이 차단된다.Here, in order to stop the robot while driving, the power switch is turned off. When the power switch is turned off, the power applied to the coil 21 is cut off.

코일(21)에 전원이 차단되면 몸체(20)가 아마츄어(17)를 끌어 당기지 못하게 되고, 상기한 흡인력이 없어지게 되면 상기한 몸체(20)와 아마츄어(17)의 근접 부분이 이격된다.When the power to the coil 21 is cut off, the body 20 cannot pull the amateur 17, and when the suction force is lost, the adjacent portion of the body 20 and the amateur 17 is spaced apart.

아마츄어(17)와 몸체(20) 사이가 이격되면 모터(1)와 제1, 4기어(5, 19)로부터 전달된 동력이 제2, 3기어(10, 11)와 바퀴(9)에 전달되지 않게 된다.When the gap between the armature 17 and the body 20 is separated, the power transmitted from the motor 1 and the first and fourth gears 5 and 19 is transmitted to the second and third gears 10 and 11 and the wheels 9. Will not be.

동력이 차단되면 상기한 바퀴(9)가 이동하지 않게 되는 바, 로봇이 일정 위치에서 정지하게 되는 것이다.When the power is cut off, the wheels 9 do not move, and the robot stops at a predetermined position.

물론, 상기한 바퀴(9)에 과부하가 인가되면 상기한 제2, 3기어(10, 11)를 통해 역방향의 회전력이 클러치의 회전축(15)에 전달되는 바, 상기한 힘이 아마츄어(17)와 몸체(20)의 흡인력 이상이면 아마츄어(17)와 몸체(20)의 마찰 부분에서 슬립이 발생되면서 모터의 역방향 회전 즉, 모터(1)의 파손을 방지하게 된다.Of course, when the overload is applied to the wheel 9, the rotational force in the reverse direction is transmitted to the rotation shaft 15 of the clutch through the second and third gears 10 and 11, the force is the amateur 17 If the suction force is greater than the suction force of the body and the body 20, the slip occurs in the friction part of the armature 17 and the body 20 to prevent the reverse rotation of the motor, that is, the damage of the motor (1).

특히, 상기한 역방향 회전력이 클러치 어셈블리(6)에 인가될 때 평판상인 아마츄어(17)와 몸체(20) 사이에 슬립이 발생되어도 종래와 같이 톱니를 타고 넘어가면서 발생되는 소음에 비해 매우 작은 슬립 소음만이 발생됨으로써 로봇의 작동중 발생되는 소음이 대폭 감소하게 되는 것이다.Particularly, even when slip is generated between the plate-shaped armature 17 and the body 20 when the reverse rotational force is applied to the clutch assembly 6, the slip noise is very small compared to the noise generated by passing over the teeth as in the prior art. Only the noise generated during the operation of the robot is greatly reduced.

이상과 같이 본 고안은 로봇의 동력 전달 장치에 전자석을 이용한 클러치 어셈블리를 설치함으로써 작동중 소음을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 바퀴에 전달되는 동력을 용이하게 간헐 차단할 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention has the advantage of not only minimizing noise during operation by installing a clutch assembly using an electromagnet in the power transmission device of the robot, but also intermittently cutting off the power transmitted to the wheels.

Claims

A worm connected to the motor to transmit power, a first gear coupled to the worm and coupled to the support so as to rotate on a rotating shaft, and a clutch assembly installed to intermittently block the power transmitted from the first gear; And first and second holders rotatably supporting both ends of the clutch assembly, second gears meshed with the first gear and installed to transfer power to the clutch assembly, and transmitted through the clutch assembly. The power transmission device for a robot, characterized in that configured to the fourth gear installed to transmit the power to the third gear fixed to the wheel.

2. The clutch assembly of claim 1, wherein the clutch assembly includes a rotation shaft rotatably supported at both ends of the first and second holders, an rotation shaft through which the bearing is interposed, and a bearing interposed therebetween in a free rotation state. A fourth gear which is engaged with the first gear and is bolted to the armature and is interlocked with the rotating shaft, and is spaced apart from the armature, and which is spaced apart from the armature by a predetermined distance as well as the body which is pressed into and interlocked with the rotary shaft The power transmission device for a robot, characterized in that the body is accommodated, the winding of the coil of a predetermined number of turns and comprises a housing with a bearing interposed between the rotating shaft.