KR100190505B1

KR100190505B1 - Power transfer apparatus of industrial robot

Info

Publication number: KR100190505B1
Application number: KR1019960024333A
Authority: KR
Inventors: 정성현; 임흥순
Original assignee: 김형벽; 현대중공업주식회사
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR980000804A

Abstract

본발명은 로봇의 자세를 바로 잡는 손목 3축중 회전 2축의 동력전달 구조를 단순화시켜 로봇의 수명연장 및 제작 비용을 절감시킨 것으로, 상부 제 1아암부를 지지하는 프레임(1)과 이 프레임(1)에 감속기(6)를 볼트(6a)로 좌측에서 우측으로 체결하고, 이 감속기(6)에 체결된 기어 박스(5)로 구동 기어(8)를 지지하는 것과, 프레임(1)에 볼트(1a)로 베어링(7)을 지지하는 베어링 지지하우징(3)을 체결하여 감속기로부터 출력된 동력을 감속기(6)출력단에 고정되어 있는 연결 하우징(4)을 거쳐 외부에 노출되어 탑재된 동력 전달 샤프트(2)를 구동시켜 동력 전달 샤프트가 외부지지 하우징 역할을 하는 산업용 로봇의 동력전달 장치이다.The present invention simplifies the power transmission structure of the two-axis rotation of the wrist three-axis correcting the posture of the robot to reduce the life span and manufacturing cost of the robot, the frame (1) and the frame (1) supporting the upper first arm Fastener 6 is fastened from left to right with bolts 6a, and the drive gear 8 is supported by gear box 5 fastened to this reducer 6, and bolt 1a is attached to frame 1; A power transmission shaft which is exposed to the outside through a connection housing 4 fixed to the output end of the reducer 6 by fastening the bearing support housing 3 supporting the bearing 7 with 2) It is a power transmission device of an industrial robot in which a power transmission shaft serves as an external support housing by driving 2).

Description

Power Train of Industrial Robot

제 1도는 상부 제 1아암부의 외형도1 is an external view of the upper first arm portion

제 2도는 본 발명 아암부의 동력전달 장치 구성 단면도2 is a cross-sectional view of a power transmission device of the arm of the present invention

제 3도는 종래 아암부의 동력 전달 구성 단면도3 is a cross-sectional view of the power transmission configuration of the conventional arm portion

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

1: 프레임 2: 동력전달 샤프트1: frame 2: power transmission shaft

3: 베어링 지지 하우징 4: 연결 하우징3: bearing support housing 4: connection housing

5: 기어박스 6: 감속기5: gearbox 6: reducer

7,7a,7b,7c: 베어링 8: 감속기 구동기어7,7a, 7b, 7c: bearing 8: reducer drive gear

9: 기어 10: 중공 샤프트9: gear 10: hollow shaft

11,11b,11c: 볼트11,11b, 11c: bolt

본 발명은 산업용 로봇의 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 로봇의 자세를 바로 잡는 손목 3축중 회전 2축의 동력전달 구조의 구성을 단순화시켜 로봇을 사용할 수 있는 기간을 연장시킴과 동시에 제작에 투입되는 인건비와 제작 비용을 절감시키는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device for an industrial robot, and more particularly, to simplify the configuration of a power transmission structure of two axes of rotation of a wrist that corrects the posture of a robot, thereby extending the period in which the robot can be used and simultaneously manufacturing. It is about reducing labor costs and manufacturing costs.

일반적으로 자동차 제작 라인(Line)에 사용되는 스포트(SPOT)용접용 및 중량물 제조 라인에 사용되는 중량물 운반용 고가반 중량 6축 다관절 로봇은 운동, 상ㆍ하 운동 및 전ㆍ후 운동을 수없이 반복적으로 행하게 되는 것이다.In general, the spot welding used in the automobile manufacturing line and the heavy weight six-axis articulated robot for heavy goods transportation used in the heavy weight manufacturing line repeatedly perform movements, up and down movements, and forward and backward movements. Will be done.

이 다관절 로봇은 크게 그 위치를 결정하는 기본축과, 회전 운도 1과 굽힘 운동 및 회전 운동 2를 하여 로봇의 자세를 바로 잡는 손목축으로 나눌수가 있다.The articulated robot can be divided into a main axis that largely determines its position, and a wrist axis that corrects the robot's posture by performing rotational cloud 1 and bending motion and rotational motion 2.

제 1도에 도시된 바와 같은 사우 제 1아암 설계는 로봇의 동력전달 구조에 있어서, 상기의 회전 운동 2를 하는 동력전달 샤프트(2)는 추가의 지지 샤프트를 이용하지 않고 독자의 동력 전달 구조를 이용하여 별도의 지지 샤프트 없이 출력 샤프트로 동력을 전달하여 로봇의 선단 자세를 잡도록 하는 구조의 동력전달 장치로 구성되어 있는 것이다.The first arm design as shown in FIG. 1 is a power transmission structure of a robot, in which the power transmission shaft 2 which performs the rotational motion 2 described above has its own power transmission structure without using an additional support shaft. It is composed of a power transmission device of the structure to transfer the power to the output shaft without using a separate support shaft to set the leading position of the robot.

그러나 종래에는 제 3도에 도시한 바와 같이 그 구성은 다음과 같다.However, conventionally, as shown in FIG. 3, the configuration is as follows.

회전 2축 동력 전달 샤프트(2)는 프레임(1)에 볼트(11C)로 고정되어 있으며 내부의 중공 샤프트(10)외측에 장착된 베어링(7C)에 의해 한쪽 끝단이 지지되고, 이 프레임(1) 내부에 조립되어 있는 복수개의 베어링(7)에 의해 다른 한쪽 끝단이 지지됨과 동시에 감속기(6)의 출력단에 하우징(4)으로 볼트에 의해 고정되는 것이다.The rotating biaxial power transmission shaft 2 is fixed to the frame 1 with a bolt 11C, and one end thereof is supported by a bearing 7C mounted on the outside of the hollow shaft 10 inside, and the frame 1 The other end is supported by a plurality of bearings 7 assembled inside the shaft) and fixed to the output end of the reducer 6 by bolts to the housing 4.

또한 고가반 중량 6축 다관절 로봇은 회전 운동 2축의 회전이암(ARM)의 전단부에서 이루어지기 때문에 동력전달 샤프트(2)를 지지하기 위한 별도의 중공 샤프트(10)가 필요하였으며, 이로 인하여 중공 샤프트(10) 주변 부품수의 증가로 인해 로봇의 고장 예상 부위가 많이 발생하였으며, 아울러 로봇을 제작할 때에도 가공 공수가 많아 불필요한 노동력이 소모되는 것은 물론 조립 공수의 증가로 인해 제작 비용이 상승하는 등의 문제점이 발생하였다.In addition, since the high-capacity 6-axis articulated robot is made at the front end of the rotating arm (ARM) of two axes of rotational motion, a separate hollow shaft 10 for supporting the power transmission shaft 2 was required. Due to the increase in the number of parts around the hollow shaft 10, many parts of the robot have been predicted to be broken.In addition, the manufacturing cost increases due to the increase in the number of assembly labor, as well as the increase in the number of parts. A problem has occurred.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출 한 것으로서, 회전축 2의 운동시 선단의 축회전을 후단부의 회전으로 하는 구조로 변경하여 동력전달 구조의 단순화와 가공 공수 및 조립공수를 줄이는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the purpose is to simplify the power transmission structure and to reduce the number of processing and assembly maneuver by changing the shaft rotation of the front end to the rotation of the rear end during the movement of the rotating shaft 2. It is.

본 발명의 특징적인 구성은 상부 제 1아암부를 지지하는 프레임과 이 프레임에 감속기를 볼트로 좌측에서 우측으로 체결하고, 이 감속기에 체결된 기어 박스로 구동 기어를 지지하는 것과, 프레임에 볼트로 베어링을 지지하는 하우징을 체결하여 감속기로부터 출력된 동력을 감속기 출력단에 고정되어 있는 연결 하우징을 거쳐 외부에 노출되어 탑재된 동력 전달 샤프트를 구동시키는 로봇 동력 전달 장치로 제 1아암의 후단부에서 회전 운동 2가 구동이 되며, 동력 전달 샤프트가 외부지지 하우징의 역할 까지 하는 구조로 구성되어진 것이다.A characteristic configuration of the present invention is a frame supporting the upper first arm portion and fastening the reducer from left to right with a bolt to the frame, supporting the drive gear with a gearbox fastened to the reducer, and bearing the bolt with the frame. Is a robot power transmission device that drives the power transmission shaft mounted by exposing the power output from the reducer to the outside through the connection housing fixed to the reduction gear output, by rotating the housing supporting the rotational movement at the rear end of the first arm. Is driven, the power transmission shaft is configured to the role of the outer support housing.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 작용 효과 및 구성르 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail the operation and effects of the present invention based on the accompanying drawings.

제 2도는 본 발명 아암부의 동력 전달 장치 구성 단면도를 도시한 것으로서, 동력 전달 계통은 동력원인 모터(도시하지 않음)의 출력이 기어 박스(5)내에 장착된 2개의 베어링으로 지지되어 있는 기어(9)에 전달되고, 모터로부터 동력을 전달받은 기어(9)는 그 회전력을 프레임(1)에 볼트(11a)로 체결하여 조립됨과 동시에 볼트(11b)에 의해 기어박스(5)를 장착하고 있는 감속기(6)의 인프트 기어(INPUT GEAR)인 구동 기어(8)에 전달하고, 구동 기어(8)는 기어 박스(5) 내에 장착된 베어링(7a)(7b)으로 지지되며, 프레임(1)에 고정되어 있는 감속기(6)에 모터의 회전력을 전달하는 것이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a configuration of the power transmission device of the arm of the present invention, wherein the power transmission system is a gear 9 in which an output of a motor (not shown) serving as a power source is supported by two bearings mounted in the gear box 5. Gear 9 is transmitted to the motor, and the gear 9 is assembled by fastening the rotational force to the frame 1 with the bolt 11a and mounting the gearbox 5 by the bolt 11b. To the drive gear 8, which is an INPUT GEAR of 6, the drive gear 8 is supported by bearings 7a and 7b mounted in the gear box 5, and the frame 1 It is to transmit the rotational force of the motor to the reducer (6) is fixed to.

또한 구동 기어(8)로부터 동력을 전달받은 감속기(6)는 그 회전력을 증대시키고, 그 회전 속도를 감속비에 맞추어 저하시켜 감속기(6)의 출력단을 통하여 출력을 하는데 이 출력되는 출력 토오크는 감속기(6)의 출력단에 볼트로 고정되어 있는 연결 하우징(4)을 거쳐 회전 2의 출력단인 동력전달 샤프트(2)에 동력을 전달하여 선단의 자세를 잡게 되는 것으로, 본 발명은 동력전달 샤프트(2)의 외부에 동력전달 샤프트(2)를 별도로 지지하여 주는 중공 샤프트(10)와 같은 별도의 지지부품이 생략되어 기기를 단순화시켰으며 이에 따라 지지베어링(7)의 생략도 가능하게 되는 것이며, 또한 종래의 동력전달 샤프트(2)를 지지하는 베어링(7)이 2개가 장착되는 반면에 본 발명은 베어링(7)을 1개로 대체시켜 기존의 베어링(7) 조립시 록너트(17)와 조립거리 조정용 칼라(20)등이 필요없게 된 것이다.In addition, the speed reducer 6, which receives power from the drive gear 8, increases its rotational force, decreases the rotational speed in accordance with the reduction ratio, and outputs it through the output end of the speed reducer 6, and the output torque is output to the speed reducer ( In order to transfer power to the power transmission shaft 2 which is the output end of rotation 2 via the connection housing 4 fixed to the output end of 6), the position of the tip is set. The separate support parts such as the hollow shaft 10 for separately supporting the power transmission shaft 2 on the outside thereof are omitted, which simplifies the apparatus, and thus, the support bearing 7 can be omitted. While two bearings (7) supporting the power transmission shaft (2) are mounted, the present invention replaces the bearing (7) with one, so that the locknut (17) and the assembly distance are adjusted when assembling the existing bearing (7). Collar (20 ) Is not required.

미 설명 부호 (3)은 베어링 지지 하우징이다.Reference numeral 3 is a bearing support housing.

그러므로 본 발명은 최외부의 샤프트인 동력전달 샤프트의 내외경을 확대 변경시킴으로서 내부의 공간 활용과 내부통과 중공 샤프트의 형상 단순화가 가능하여 부품수의 감소 및 부품의 형상 단순화에 따른 고장 부위의 감소로 인하여 로봇의 수명 연장 및 제작 비용을 절감할 수 있어 산업상에 유용하게 사용될 수 있는 발명인 것이다.Therefore, the present invention allows the internal and external diameters of the power transmission shaft, which is the outermost shaft, to be expanded and changed, thereby making it possible to utilize the internal space and simplify the shape of the inner and hollow shafts. Due to the extension of the life of the robot and can reduce the production cost is to be an invention that can be usefully used in industry.

Claims

The frame 1 supporting the upper first arm part and the reducer 6 are fastened to the frame 1 from the left axis to the right with a bolt 6a and driven by the gear box 5 fastened to the reducer 6. The power output from the reducer 6 is supported by supporting the gear 8 and the bearing support housing 3 supporting the bearing 7 with the bolt 1a on the frame 1. A power transmission device for an industrial robot, characterized in that the power transmission shaft serves as an external support housing by driving a power transmission shaft (2) which is exposed to the outside via a connection housing (4) fixed to the power transmission shaft.