KR0176536B1

KR0176536B1 - Robot

Info

Publication number: KR0176536B1
Application number: KR1019950035377A
Authority: KR
Inventors: 류지석; 신용수
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR970020342A

Abstract

본 발명에 따르면, 베이스 부재(31)와; 컬럼 부재(32)와; 제1아암 부재(33)와; 제2아암 부재(34)와; 제3아암 부재(35)와; 제1구동 수단(36)과; 제2구동 수단(37)과; 제3구동 수단(38)과; 상기 각각의 구동 수단(36,37,38)에 연결되는 케이블(41)을 구비한 로보트에 있어서, 상기 케이블(41)은 상기 베이스 부재(31), 상기 컬럼 부재(32), 상기 제1 내지 제3아암 부재(33,34,35)의 내부에 형성된 공간을 통해 연장되며, 상기 제1아암 부재(33)의 상부에 형성된 통공(39,40)을 통해 상기 구동 수단(36,37)에 연결되고, 상기 제2아암 부재(34)의 상부에 형성된 통공(44)을 통해 상기 구동 수단(38)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로보트가 제공된다. 본 발명에 따른 로보트에서는 로보트에 동력을 전달하거나 로보트를 제어하는 케이블의 연결이 로보트의 구성부 내측에 형성된 공간을 통해 연장됨으로써 케이블이 통공에 대한 마찰을 일으키지 않고, 따라서 분진이 발생할 수 있는 요인이 제거된다.According to the invention, the base member 31; Column member 32; A first arm member 33; A second arm member 34; A third arm member 35; First driving means 36; Second driving means 37; Third driving means (38); In the robot having a cable 41 connected to the respective driving means 36, 37, 38, the cable 41 is the base member 31, the column member 32, and the first to the second. Extends through a space formed inside the third arm members 33, 34, 35, and through the through holes 39, 40 formed on the first arm member 33 to the driving means 36, 37. And a robot, which is connected to the drive means 38 via a through hole 44 formed in the upper portion of the second arm member 34. In the robot according to the present invention, since the connection of the cable which transmits power to the robot or controls the robot extends through the space formed inside the robot component, the cable does not cause friction to the through hole, and thus, dust may be generated. Removed.

Description

Robot

제1도는 종래 기술에 따른 로보트의 사시도.1 is a perspective view of a robot according to the prior art.

제2도는 본 발명에 따른 로보트의 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of a robot according to the present invention.

제3(a)도는 본 발명에 따른 케이블 지지 장치의 개략적인 평면도.3 (a) is a schematic plan view of a cable support device according to the invention.

제3(b)도는 제3(a)도에 도시된 케이블 지지 장치의 개략적인 단면도.FIG. 3 (b) is a schematic cross-sectional view of the cable support device shown in FIG. 3 (a).

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

11 : 베이스 12 : 컬럼11 base 12 column

13 : 제1아암 14 : 제2아암13: 1st arm 14: 2nd arm

15 : 제3아암 19 : 케이블15: third arm 19: cable

31 : 베이스 32 : 컬럼31: Base 32: Column

33 : 제1아암 34 : 제2아암33: first arm 34: second arm

35 : 제3아암 41 : 케이블35: third arm 41: cable

본 발명은 로보트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분진의 발생을 억제할 수 있도록 케이블이 내장된 로보트에 관한 것이다.The present invention relates to a robot, and more particularly, to a robot with a built-in cable to suppress the generation of dust.

통상적으로 로보트는 다양한 산업 분야에서 사용되는데, 이들 로보트는 개별의 작업 현장에서 필요로 하는 여러 조건을 충족시키도록 제작되어야만 한다. 특히 전자 산업 분야에서 흔히 사용되는 부품 자동 삽입용 로보트는 매우 작은 전자 부품을 인쇄 회로 기판등에 삽입하는 공정을 수행하는 것으로서, 전자 제품의 성능이 작업 환경에서 발생하는 분진에 의해 크게 영향을 받을 수 있다. 또한 반도체 제조 장비로서 사용되는 로보트에 있어서도 미세한 분진이 반도체의 불량을 초래할 수 있으므로 작업장내의 클리인 조건을 충족시켜야만 한다. 따라서 로보트의 작동에 있어 분진이 발생할 수 있는 요인을 최대한 억제할 수 있는 여러가지 방안이 제시되었다.Robots are typically used in a variety of industries, and these robots must be manufactured to meet the different requirements of an individual job site. In particular, the robot for automatic insertion of components commonly used in the electronics industry performs a process of inserting a very small electronic component into a printed circuit board, and the performance of the electronic product may be greatly affected by dust generated in the working environment. . In addition, even in robots used as semiconductor manufacturing equipment, fine dust may cause defects in the semiconductor, and thus, it is necessary to satisfy the conditions of clean in the workplace. Therefore, various measures have been proposed to minimize the possible dust generation factors in the operation of the robot.

제1도에는 종래 기술에 따른 로보트가 개략적으로 도시되어 있다. 로보트(10)는 베이스(11)에 고정된 컬럼(12)과, 제1 내지 제3아암(13,14,15)을 구비한다. 제1아암(13)은 컬럼(12)을 회전축으로 하는 회전 운동과 수직 방향의 운동을 할 수 있으며, 이러한 운동은 제1아암(13)의 상부에 고정된 제1모터(16)와 베이스(11)내에 설치된 모터(도시되지 아니함)에 의해 수행된다. 제1아암(13)의 상부에는 제1모터(16) 이외에 제2모터(17)가 고정되며, 제2모터(17)는 제1아암(13)에 대한 제2아암(14)의 상대적인 회전 운동을 일으킨다. 제2아암(14)은 제1아암(13)의 단부에 회전 가능하게 고정된다. 제3아암(15)은 제2아암(14)의 단부에 설치되며, 제3모터(18)의 구동에 의해 회전 및 수직 승강 운동을 할 수 있다. 제3아암(15)의 단부에는 작동부(15)가 설치되는데, 이것은 전자 부품을 집어올릴 수 있는 흡착 노즐이나 핸드등일 수 있다.1, a robot according to the prior art is schematically shown. The robot 10 includes a column 12 fixed to the base 11 and first to third arms 13, 14, and 15. The first arm 13 may have a vertical motion and a rotational motion with the column 12 as the rotation axis. The first arm 13 and the base may be fixed to the upper portion of the first arm 13. It is performed by a motor (not shown) installed in 11). In addition to the first motor 16, the second motor 17 is fixed to the upper portion of the first arm 13, and the second motor 17 is rotated relative to the first arm 13 with respect to the first arm 13. Cause exercise. The second arm 14 is rotatably fixed to the end of the first arm 13. The third arm 15 is installed at the end of the second arm 14 and can rotate and vertically lift by the driving of the third motor 18. The end of the third arm 15 is provided with an operating part 15, which may be a suction nozzle or a hand that can pick up the electronic component.

상기와 같은 구성을 지니는 로보트에 있어서, 각각의 모터 및 아암에 동력을 공급하고 그 운동을 제어하는 케이블은 외부로 노출되어 있다. 베이스(11)에는 통공(20)이 형성되어 이로부터 인출된 케이블(19)이 제1아암(13)의 상부면에 형성된 통공(21,22)을 통해 제1모터(16) 및 제2모터(17)와 다시 제3모터(18)에 연결된다. 로보트의 작동중에는 제1아암(13)이 베이스(11)에 대하여 상대적인 회전 운동을 일으키므로, 케이블(19)도 그에 따른 운동을 하게 된다. 케이블(19)의 회전 운동은 베이스(11)에 형성된 통공(20)과 제1아암(13)에 형성된 통공(21)에 대하여 마찰을 일으키게 된다. 또한 제1아암(13)에 대하여 제2아암(14)도 상대적인 회전 운동을 일으키므로, 제1아암(13)의 상부에 형성된 통공(22)에 삽입된 케이블(19)도 마찰을 일으키게 된다. 이러한 케이블의 마찰은 분진의 발생을 초래하며, 그로 인하여 작업 현장에서 요구되는 클리인 조건을 충족시킬 수 없게 된다는 문제점이 있다.In the robot having the above configuration, the cables for supplying power to the respective motors and arms and controlling their movements are exposed to the outside. A through hole 20 is formed in the base 11 so that the cable 19 drawn out therefrom is provided with the first motor 16 and the second motor through the through holes 21 and 22 formed on the upper surface of the first arm 13. 17 and back to the third motor (18). During operation of the robot, since the first arm 13 generates a relative rotational movement with respect to the base 11, the cable 19 also moves accordingly. The rotational movement of the cable 19 causes friction with respect to the through hole 20 formed in the base 11 and the through hole 21 formed in the first arm 13. In addition, since the second arm 14 also has a relative rotational motion with respect to the first arm 13, the cable 19 inserted into the through hole 22 formed in the upper portion of the first arm 13 also causes friction. This friction of the cable leads to the generation of dust, and thus there is a problem that it is not possible to meet the clean condition required at the work site.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 클리인 조건을 충족시킬 수 있는 로보트를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a robot that can meet the conditions of the clin.

본 발명의 다른 목적은 분진 발생이 억제될 수 있도록 케이블이 내장된 로보트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a robot with a built-in cable so that dust generation can be suppressed.

본 발명의 다른 목적은 분진의 발생을 억제함과 동시에, 케이블의 비틀림 현상이 방지될 수 있는 로보트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a robot which can suppress the generation of dust and at the same time prevent the cable twisting phenomenon.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 베이스 부재와; 상기 베이스상에 배치된 컬럼 부재와; 상기 컬럼 부재에 대하여 회전 가능하게 고정된 제1아암 부재와; 상기 제1아암 부재에 대하여 회전 가능하게 고정된 제2아암 부재와; 상기 제2아암 부재상에서 회전 가능하며 수직 승강 운동이 가능한 제3아암 부재와; 상기 제1아암 부재상에 배치되어 상기 제1아암 부재의 운동을 발생시키는 제1구동 수단과; 상기 제1아암 부재상에 배치되어 상기 제2아암 부재의 운동을 일으키는 제2구동 수단과; 상기 제2아암 부재상에 배치되어 제3아암 부재의 운동을 일으키는 제3구동 수단과; 상기 각각의 구동 수단에 연결되는 케이블을 구비한 로보트에 있어서, 상기 케이블은 상기 베이스 부재, 상기 컬럼 부재, 상기 제1 내지 제3아암 부재의 내부에 형성된 공간을 통해 연장되며, 상기 제1아암 부재의 상부에 형성된 통공을 통해 상기 구동 수단에 연결되고, 상기 제2아암 부재의 상부에 형성된 통공을 통해 상기 구동 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 로보트가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the base member; A column member disposed on the base; A first arm member rotatably fixed relative to said column member; A second arm member rotatably fixed relative to the first arm member; A third arm member rotatable on the second arm member and capable of vertical lifting motion; First driving means disposed on the first arm member to generate motion of the first arm member; Second driving means disposed on the first arm member to cause movement of the second arm member; Third driving means disposed on the second arm member to cause movement of the third arm member; In a robot having a cable connected to each of the driving means, the cable extends through a space formed inside the base member, the column member, and the first to third arm members, and the first arm member. A robot is provided, which is connected to the driving means through a through hole formed in an upper portion of the second arm member and is connected to the driving means through a through hole formed in an upper portion of the second arm member.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 컬럼 부재의 상부에 브랙킷 부재가 배치되고, 상기 브랙킷 부재에는, 그에 고정된 샤프트와; 상기 샤프트에 대하여 회전 가능한 홀더와; 상기 홀더에 고정된 케이블 지지용 고리를 구비하는 케이블 지지 장치가 제공됨으로써, 상기 케이블이 상기 고리를 통해 수직 방향으로부터 수평 방향으로 전환된다.According to another feature of the present invention, a bracket member is disposed on the column member, and the bracket member includes: a shaft fixed thereto; A holder rotatable about the shaft; By providing a cable support device having a cable support ring fixed to the holder, the cable is switched from the vertical direction to the horizontal direction through the ring.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 샤프트의 고정 지점은 상기 브랙킷 부재의 내측으로 상기 케이블이 인입되는 지점으로부터 소정의 거리로 편심된다.According to another feature of the invention, the fixing point of the shaft is eccentric a predetermined distance from the point where the cable is drawn into the bracket member.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이블이 통과하는 통공에는 분진의 배출을 방지할 수 있도록 시일이 이루어진다.According to another feature of the invention, the through-hole through the cable is made to prevent the discharge of dust.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

제2도에는 본 발명에 따른 로보트의 개략적인 단면도로서 도시되어 있다. 로보트(30)는 베이스(31)의 상부에 고정된 컬럼(32)과, 제1아암(33), 제2아암(34) 및 제3아암(35)을 구비한다. 제1아암(33)은 컬럼(32)에 대하여 회전 운동 및 수직의 승강 운동을 할 수 있고, 제2아암(34)은 제1아암(33)에 대하여 상대적인 회전 운동을 할 수 있다. 제3아암(35)도 회전 운동 및 수직 승강 운동을 할 수 있다. 제1모터(36) 및 제2모터(37)는 제1아암(33)의 상부에 고정되고, 제3모터(38)는 제2아암(34)의 상부에 고정된다.2 shows a schematic cross sectional view of a robot according to the invention. The robot 30 has a column 32 fixed to the top of the base 31, a first arm 33, a second arm 34, and a third arm 35. The first arm 33 may perform a rotational movement and a vertical lifting movement with respect to the column 32, and the second arm 34 may perform a relative rotational movement with respect to the first arm 33. The third arm 35 can also perform a rotational movement and a vertical lifting movement. The first motor 36 and the second motor 37 are fixed to the upper portion of the first arm 33, the third motor 38 is fixed to the upper portion of the second arm 34.

본 발명에 따르면, 로보트에 동력을 전달하거나 로보트를 제어하기 위한 케이블(41)은 베이스(31), 컬럼(32) 및 아암(33,34)의 내부에 형성된 공간을 통해 연장된다. 외부로부터 베이스(31)에 인입된 케이블(41)은 컬럼(32)을 통해 수직으로 연장되며, 이후에 90 도로 방향을 전환하여 제1아암(33)을 통해 수평으로 연장된다. 케이블(41)이 90 도로 방향을 전환하는 부분에는 브랙킷에 설치된 케이블 지지용 장치(43)가 구비되며, 이는 이후에 보다 상세히 설명될 것이다.According to the invention, the cable 41 for powering or controlling the robot extends through a space formed inside the base 31, the column 32 and the arms 33, 34. The cable 41 introduced into the base 31 from the outside extends vertically through the column 32, and then extends horizontally through the first arm 33 by turning 90 degrees. The portion at which the cable 41 turns 90 degrees is provided with a cable support device 43 mounted on the bracket, which will be described in more detail later.

제1모터(36) 및 제2모터(37)에 대한 케이블(41)의 연결은 제1아암(33)의 상부에 형성된 통공(39,40)을 통해 이루어진다. 이러한 연결 방식을 통해서, 제1아암(33)이 회전 운동을 수행할지라도 케이블(41)이 통공(39,40)에 대해서 마찰을 일으키지 않는다.The connection of the cable 41 to the first motor 36 and the second motor 37 is made through the through holes 39 and 40 formed on the upper portion of the first arm 33. Through this connection method, even if the first arm 33 performs the rotational movement, the cable 41 does not cause friction with respect to the through holes 39 and 40.

제1아암(33)의 내부를 통해 연장된 케이블(41)은 샤프트를 휘감은 상태로 제2아암(34)의 내부에 연장되며, 다시 제2아암(34)의 상부에 형성된 통공(44)을 통해 인출되어 제3모터(38)에 연결된다. 제2아암(34)의 상부에 형성된 통공(44)을 통해 연장되는 케이블(41)도 제2아암(34)이 회전할지라도 통공(44)에 대해 마찰을 일으키지 않는다. 케이블(41)이 통과되는 통공(39,40,44)은 로보트의 내부 공간에서 발생하는 분진이 외부로 유출되지 않도록 시일되는 것이 바람직스럽다.The cable 41 extending through the inside of the first arm 33 extends inside the second arm 34 while the shaft is wound, and again the through hole 44 formed in the upper portion of the second arm 34. It is withdrawn and connected to the third motor 38. The cable 41 extending through the through hole 44 formed in the upper portion of the second arm 34 also does not cause friction with respect to the through hole 44 even when the second arm 34 rotates. The through holes 39, 40, 44 through which the cable 41 passes are preferably sealed so that dust generated in the interior space of the robot does not leak out.

제3(a)도 및 제3(b)도는 제2도에서 참조 번호 43 으로 지시된 케이블 지지용 장치(43)를 평면도 및 단면도로 확대 도시한 것이다. 케이블 지지용 장치는 브랙킷(51)내에 설치되며, 브랙킷(51)에 고정된 샤프트(52)와, 케이블 지지용 고리(55)가 달린 홀더(54)를 구비한다. 브랙킷(51)은 제1아암(33)과 컬럼(32)을 매개하는 부분으로서, 하부가 컬럼(32)의 상부에 배치된다. 홀더(54)는 샤프트(52)에 대하여 베어링(53)에 의해 회전할 수 있다. 케이블 지지용 고리(55)는 90 도로 방향을 전환하는 케이블(41)을 지지한다. 제1아암(33)의 회전 운동에 따라서 케이블(41)이 회전하면, 케이블 지지용 고리(55)에 매달린 케이블(41)은 홀더(54)의 회전을 일으킨다.3 (a) and 3 (b) show enlarged plan and cross-sectional views of the device 43 for supporting a cable, indicated by reference numeral 43 in FIG. The cable support device is installed in the bracket 51 and has a shaft 52 fixed to the bracket 51 and a holder 54 having a cable support ring 55. The bracket 51 is a portion that mediates the first arm 33 and the column 32, and a lower portion thereof is disposed above the column 32. The holder 54 can be rotated by the bearing 53 with respect to the shaft 52. The cable support ring 55 supports the cable 41 which turns 90 degrees. When the cable 41 rotates in accordance with the rotational motion of the first arm 33, the cable 41 suspended on the cable support ring 55 causes the holder 54 to rotate.

제3(a)도의 평면도에 도시된 바와 같이, 샤프트(52)가 브랙킷(51)에 고정된 지점은 케이블(41)이 브랙킷(51)의 내측으로 인입되는 위치인 브랙킷(51)의 중심(56)으로부터 소정의 간격으로 편심된 위치이며, 참조 번호 57 로 지시되어 있다. 이러한 샤프트(52)의 고정 위치 편심은 케이블(41)이 90 도로 방향 전환할때 형성하는 원호의 곡률 반경을 크게 함으로써 케이블(41)에 가해지는 비틀림 응력을 최소화할 수 있게 한다. 즉, 케이블(41)에 가해지는 응력이 특정의 부분에 집중되는 것을 방지하고 방향 전환이 이루어지는 부분 전체 길이에 걸쳐 고르게 응력이 분포될 수 있도록 한다. 또한 홀더(54)의 고리(55)에 케이블을 지지하고, 홀더(54)가 회전할 수 있도록 함으로써 케이블(41)은 브랙킷(51)의 통과면에 대한 접촉 마찰도 최대한 회피할 수 있으며, 비틀림 현상도 방지된다. 만일 케이블(41)이 위와 같은 케이블 지지용 장치의 보조 없이 로보트의 내부를 통해 연장된다면, 케이블(41)의 방향 전환이 작은 곡률 반경의 곡선으로 일어날뿐만 아니라, 제1아암(33)의 회전시에 케이블(41)이 제3(a)도에 A 면 또는 A' 면으로 표시된 부분에 접촉하여 단선되거나 파손될 가능성이 있다.As shown in the plan view of FIG. 3 (a), the point at which the shaft 52 is fixed to the bracket 51 is the bracket 51 at which the cable 41 is drawn into the bracket 51. The position is eccentric from the center 56 of the at predetermined intervals, and is indicated by reference numeral 57. This fixed position eccentricity of the shaft 52 makes it possible to minimize the torsional stress applied to the cable 41 by increasing the radius of curvature of the arc which is formed when the cable 41 is turned 90 degrees. That is, the stress applied to the cable 41 is prevented from being concentrated in a specific portion, and the stress can be evenly distributed over the entire length of the portion in which the redirection is made. In addition, by supporting the cable to the ring 55 of the holder 54, by allowing the holder 54 to rotate, the cable 41 can also avoid contact friction with respect to the passing surface of the bracket 51, Torsion is also prevented. If the cable 41 extends through the interior of the robot without the assistance of the cable support device as described above, the redirection of the cable 41 does not only occur as a curve of small radius of curvature, but also when the first arm 33 rotates. There is a possibility that the cable 41 is disconnected or broken in contact with the portion indicated by the A surface or the A 'surface in FIG. 3 (a).

본 발명에 따른 로보트에서는 로보트에 동력을 전달하거나 로보트를 제어하는 케이블의 연결이 로보트의 구성부 내측에 형성된 공간을 통해 연장됨으로써 케이블이 통공에 대한 마찰을 일으키지 않고, 따라서 분진이 발생할 수 있는 요인이 제거된다. 또한 케이블 지지용 장치가 구비됨으로써, 로보트의 운동에 따른 케이블의 피로 단선이나 파손이 억제되는 장점을 지닌다.In the robot according to the present invention, since the connection of the cable which transmits power to the robot or controls the robot extends through the space formed inside the robot component, the cable does not cause friction to the through hole, and thus, dust may be generated. Removed. In addition, since the cable supporting device is provided, fatigue disconnection or breakage of the cable due to the movement of the robot is suppressed.

Claims

A base member 31; A column member (32) disposed on the base (31); A first arm member (33) rotatably fixed relative to said column member (32); A second arm member (34) rotatably fixed relative to the first arm member (33); A third arm member (35) rotatable on the second arm member (34) and capable of vertical lifting motion; First driving means (36) disposed on said first arm member (33) for generating movement of said first arm member (33); Second driving means (37) disposed on the first arm member (33) to cause movement of the second arm member (34); Third driving means (38) disposed on the second arm member (34) to cause movement of the third arm member (35); In the robot having a cable 41 connected to the respective driving means 36, 37, 38, the cable 41 is the base member 31, the column member 32, and the first to the second. The first and second driving means extends through a space formed inside the third arm members 33, 34 and 35, and through the through holes 39 and 40 formed on the first arm member 33. And a third drive means (38) through a through hole (44) formed in the upper portion of the second arm member (34), respectively.

A bracket member (51) is disposed above the column member (32), and the bracket member (51) includes: a shaft (52) fixed thereto; A holder (54) rotatable about the shaft (52); A cable support device having a cable support ring 55 fixed to the holder 54 is provided, so that the cable 41 switches from the vertical direction to the horizontal direction through the ring 55. Robot.

3. The robot according to claim 2, wherein the fixing point of the shaft (52) is eccentric at a predetermined distance from the point where the cable (41) is drawn into the bracket member (51).

The robot according to claim 1, wherein the through hole (39, 40, 44) through which the cable (41) passes is sealed to prevent dust from being discharged.