KR100198122B1 - 산업용 로보트의 수직관절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 기계장치의 조립작업등에 사용되는 산업용 로보트에 있어서 작업아암을 다방향의 회동할 수 있도록 하는 관절장치에 관한 것으로, 종래의 장치들은 각 구동부(11a)(21a)에 많은 부하가 걸리게 되거나 구조적인 문제로 운동범위가 제한적인 문제가 있었던 바, 제1구동축(10)의 구동부(11)상부에 제2구동축(20)의 구동부(21)를 위치시키되, 4절링크형의 제3구동축(30)의 구동부(31)를 제2구동축(20)의 하단부에 위치시킨 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 제2구동축 구동부(21)의 부하를 크게 감소시킬 수 있게 되고, 운동범위도 크게 확장할 수 있게 될 뿐 아니라 전체적인 설치면적도 크게 줄일 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

산업용 로보트의 수직관절장치

제1도는 종래의 한 장치의 구성도.

제2도는 종래의 다른 장치의 구성도.

제3도는 본 발명의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제1구동축 11 : 제1구동축 구동부

20 : 제2구동축 21 : 제2구동축 구동부

30 : 제3구동축 31 : 제3구동축 구동부

본 발명은 각종 기계장치의 조립작업등에 사용되는 산업용 로보트에 있어서 작업아암을 다방향의 회동할 수 있도록 하는 관절장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 각 구동축에 가해지는 하중을 감소시킬 수 있도록 하는 동시에 작업아암의 운동범위도 확장할 수 있도록 개선한 것에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조립이나 그밖의 산업현장에서 주로 사용되는 산업용 로보트는 다축으로 이루어지는 관절장치를 구비하며, 각기 회동하거나 전후,좌우방향으로 왕복이송되는 관절장치의 각 구동축을 제어하는 것에 의해 원하는 작업위치로 작업아암을 이송시킬 수 있게 되는 것이 보통이다.

본 발명은 특히 각 구동축이 수직으로 입설된 수직관절장치에 관계하는 것인 바, 종래에 있어서 이와 같은 수직관절장치는 제1도와 같이 회전운동을 하는 제1구동축(10a)의 상부에 전후운동을 하는 제2구동축(20a)과 그 구동부(21a)를 설치하고, 그 상부에 상하운동을 하는 제3구동축(30a)과 그 구동부(31a)를 배열한 시리얼형(serial type)이나 회전운동을 하는 제1구동축(10a)의 상부에 제2구동축(20a)과 제3구동축(30b)의 구동부(23b)를 설치하고, 그중 하나로 제2구동축(20a)을 직립 전후운동시키는 동시에 나머지 하나로 4절링크(4 bar linkage)구조의 제3구동축(30b)을 상하운동시키는 패러랠형(parallel type)이 주로 사용되었다.

그러나 상기 종래의 장치들에 있어서 시리얼형은 회전운동을 하는 제1구동축(10a) 구동부(11a)의 위에 전후운동을 하는 제2구동축(20a), 그위에 상하운동을 하는 제3구동축(30a)이 설치됨으로서, 제2구동축(20a)과 제3구동축(30a)의 운동이 구조적인 제한을 받지 않기 때문에 운동범위가 비교적 넓은 잇점이 있으나 각 구동부(21a)(31a)의 하중이 제2구동축(20a)의 끝단에 집중되므로 제1구동축(10a)의 구동부(11a)와 제2구동축(20a)의 구동부(21a)에 많은 부하가 걸리게 되는 문제가 있으며, 패러랠형은 회전운동을 하는 제1구동축(10a) 구동부(11b)위에 제2구동축(20a) 제3구동축(30b)의 구동부(23b)를 배열하여 그중 하나로 제2구동축(20a)을 직립 전후운동시키고, 나머지 하나에 4바링크구조로 상부 제3구동축(30b)을 상하운동시키게 됨으로서, 제3구동축(30b)의 하중이 제1구동축(10a)의 직상부에 걸리게 되어 제2구동축(20a)에 많은 부하를 주지 않게 되는 잇점이 있는 반면 구조적인 문제로 운동범위가 크게 제한되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래장치들의 제결함을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적은 제2구동축의 구동부에 걸리는 부하를 감소시켜 보다 원활한 작동을 도모할 수 있도록 함은 물론 운동범위를 넓게 할 수 있도록 하는 산업용 로보트의 수직관절장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명의 상기의 목적을 달성하기 위하여 선회운동을 하는 제1구동축의 상부에 전후운동을 하는 제2구동축의 구동부를 위치시키되 4절링크형의 제3구동축의 구동부를 제2구동축의 하단부에 위치시키는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 제3도와 같이 선회운동을 하는 제1구동축(10)과 전후운동을 하는 제2구동축(20), 그리고 상하운동을 하는 제3구동축(30)을 구비하는 것에 있어서, 제1구동축(10)의 구동부(11)상부에 제2구동축(20)의 구동부(21)를 위치시키되, 4절링크형의 제3구동축(30)의 구동부(31)를 제2구동축(20)의 하단부에 위치시켜서 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 종래의 시리얼형 관절장치와 패러랠형 관절장치의 잇점만을 수용한 것으로, 본 발명에 의하면 선회운동을 하는 제1구동축(10)의 상부에 전후운동을 하는 제2구동축(20)의 구동부(21)가 위치되고, 제3구동축(30)의 구동부(31)는 제2구동축(20)의 하단부에 위치되어 상단의 제3구동축(30b)을 상하 구동시키게 됨으로써, 제3구동축(30)의 구동부(31)의 하중이 아랫쪽에 위치하게 되어 제2구동축 구동부(21)의 부하를 크게 감소시킬 수 있게 되며, 제3구동축(30)도 4절링크로 되어 있어 구조적인 제한이 없게 되므로 운동범위도 크게 확장할 수 있게 될 뿐 아니라 제2구동축(20)과 제3구동축(30)의 구동부(21)(31)를 직렬로 배치할 수 있게 되므로 전체적인 설치면적도 크게 줄일 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 선회운동을 하는 제1구동축(10)과 전후운동을 하는 제2구동축(20), 그리고 상하운동을 하는 제3구동축(30)을 구비하는 것에 있어서, 제1구동축(10)의 구동부(11)상부에 제2구동축(20)의 구동부(21)를 위치시키되, 4절링크형의 제3구동축(30)의 구동부(31)를 제2구동축(20)의 하단부에 위치시킨 것을 특징으로 하는 산업용 로보트의 수직관절장치.