KR100336374B1 - 산업용로보트의관절부구동구조 - Google Patents

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Abstract

제 1 아암(1)의 상자형상의 단부(11)와 제 2 아암(2)의 상자형상의 단부(21)를 베어링(3)을 개재하여 회전할 수 있게 연결하고, 제 2 아암(2)을 회전구동하는 구동모터(4)의 회전축에 감속기(8)의 출력부를 결합하며, 구동모터(4)를 제 2 아암(2)의 단부(21)에 내장한 산업용 로보트의 관절부 구동구조에 있어서, 구동모터(4)의 고정부(40)에 고정한 반 부하측 브래킷(41)을 제 2 아암(2)의 단부(21)에 고정함과 함께, 감속기(5)의 출력부인 감속기구부(53)를 제 1 아암(1)의 단부(21)에 고정한 것이다.
따라서, 고빈도의 아암동작을 실행할 수 있는 산업용 로보트의 관절부 구동구조를 제공할 수 있다.

Description

산업용 로보트의 관절부 구동구조
발명의 상세한 설명
기술분야
본 발명은 산업용의 다관절로보트에 있어서 아암간의 관절부 구동구조에 관한 것이다.
배경기술
종래, 산업용 다관절로보트의 아암간의 관절부 구동구조는 제 1 아암의 단부에 감속기의 고정부를 고정하고, 고정부에 베어링을 개재하여 설치한 감속기 출력축에 제 2 아암의 1측단을 고정하며, 감속기 입력축을 구동모터에 의해 회전구동하여, 제 2 아암을 감속기 출력축의 둘레에서 회전하도록 한 것이 있다.(예를 들어, 일본특개 평2-116482호).
또, 관절부를 콤팩트하게 하기 위하여, 예를 들어 제 2 도에 도시한 것과 같이, 제 2 아암(A)을 회전구동하는 구동모터(B), 구동모터(B)의 회전을 검출하는 회전검출기(C) 및 감속기(D)를 밀폐한 상자형상의 제 1 아암(E)의 내측에 내장하여, 구동모터(B)의 동력공급용의 케이블(F), 회전검출기(C)의 리이드선(G)을 외부에 나오지 않게 하고 있다. 또, 제 1 아암(E)으로 부터 제 2아암(A)에 설치된 단부작용자(end effector)(도시하지 않음)에 접속시키는 케이블(H)은 제 1 아암(E)의 내측으로 부터 측면으로 설치된 배선구멍(I)을 통하여 외부로 나오고, 제 2 아암(A)의 측면에 설치된 배선구멍(J)으로 부터 제 2아암(A)으 내측으로 넣어져 있다.
그런데, 일본특개 평1-19318호, 일본특개 평2-116482호 등의 종래 기술에서는 구동 모터의 케이블이나 회전검출기의 리이드선이 외부로 노출되므로, 아암이 이동동작을 행할 때에 케이블이나 리드선이 외부의 물체에 접촉하여 단선될 염려가 있다.
또, 단부작용자에 접속하는 케이블이 통과되는 배선구멍에는 시일을 행하여야 하는 등의 수고가 들었다.
또, 구동모터가 상자형상의 아암내측에 내장된 것은 아암속에서 밀폐되므로 구동모터의 발생열이 구동모터의 부하측 플랜지로 부터 감속기 또는 아암을 개재하여 방산될 뿐이므로 고빈도로 아암을 동작시키는 경우 냉각이 충분히 되기 어려운 결점이 있다.
발명의 개시
본 발명의 목적은 케이블이나 리이드선을 아암의 내측에 배선할 수 있게 함과 함께, 구동모터의 발열을 부하측 및 반 부하측의 양면으로 부터 아암을 개재하여 방산하여 냉각하여, 고빈도의 아암동작이 가능한 관절부 구동구조를 제공하는 것이다.
본 발명은 제 1 아암의 상자형상의 단부와 제 2 아암의 상자형상의 단부를 베어링을 개재하여 회전할 수 있게 연결하고, 상기 제 2 아암을 회전구동하는 구동모터의 회전축에 감속기의 입력부를 결합하며, 상기 구동모터를 상기 제 2 아암의단부에 내장한 산업용 로보트의 관절부 구동구조에 있어서, 상기 구동모터의 고정부에 고정한 반 부하측 브래킷을 상기 제 2 아암의 단부에 고정함과 함께, 상기 감속기의 고정부를 상기 구동 모터의 고정부에 고정하고, 상기 감속기의 출력부를 상기 제 1 아암의 단부에 고정한 것이다.
또, 상기 제 2 아암의 단부에 설치한 상기 베어링을 지지하는 하우징부를 중공형상으로 형성하여 상기 하우징부로 부터 상기 제 1 아암의 단부로 통하는 공간부를 설치하고, 상기 공간부를 개재하여 상기 제 1 아암으로 부터 상기 제 2 아암으로 케이블을 통과시키도록 한 것이다.
따라서, 제 1 아암의 단부에 제 2 아암의 단부를 베어링을 개재하여 회전할 수 있게 결합함과 함께, 감속기를 연결한 구동모터의 반 부하측 브래킷을 제 2 아암에 결합하고, 감속기의 출력측을 제 1 아암에 결합하여, 구동모터의 발생열을 구동모터의 부하측과 반 부하측의 양측으로 부터 방산하게 하고 있으므로, 냉각효과가 크고, 고빈도의 아암동작을 행할 수 있게 된다,
또, 상자형상으로 형성한 제 2 아암의 중공의 하우징부로 부터 제 1 아암의 내측으로 통하는 공간부를 설치하여, 구동모터, 회전검출기, 단부작용자 등의 케이블을, 제 2 아암으로 부티 제 1 아암의 내측으로 배치하도륵 하고 있으므로, 아암을 동작시킬 때 케이블이 외부의 물체에 접촉함이 없고, 케이블이 외부로 나가는 일이 없는 완전한 밀봉구조로 할 수 있어 안전한 동작을 행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 제 2 아암을 회전구동하는 구동모터를 제 2 아암의 단부에 내장하여, 구동모터의 케이블, 회전검출기의 리이드선, 제 2 아암의 단부 작용자의 케이블등을 상자형상의 제 1 아암, 제 2 아암의 내측에 배치하도륵 하고 있으므로 케이블등을 아암의 내측에 내장할 수 있어, 밀봉구조를 확보할 수 있음과 함께, 케이블등이 외부의 물체에 접촉함이 없이 안전하게 제 1 아암, 제 2 아암을 동작시킬 수 있다.
또, 구동모터의 발생열을 부하측 및 반 부하측의 양면으로 부터 제 1 아암, 제 2 아암으로 전달하여 방열하므로, 냉각효과가 커지며, 모터 용량을 크게 함이 없이, 고빈도의 아암동작을 실행할 수 있는 산업용로보트의 관절부 구동구조를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
제 1 도는 본 발명의 실시예를 도시한 측 단면도다.
제 2 도는 종래예를 도시한 측단면도다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명을 도시한 실시예를 기초로 하여 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 실시예를 도시한 측단면도다.
도면에서, 제 1 아암(1)의 빈부(11)와 제 2 아암(2)의 빈부(21)를 상자 형상으로 형성하고, 단부(11)의 내측과 단부(21)에 설치한 중공형상의 하우징부(22) 사이에 베어링(3)을 설치하며, 제 2 아암(2)을 회동할 수 있게 지지하고 있다. 제 2 아암(2)의 단부(21)는 상자 형상으로 형성되어, 그 속에 베어링(3)과 동축이 되게 제 2 아암(2)을 회전구동하는 구동모터(4)를 배치하고, 구동모터(4)의 고정부(40)에 고정된 반 부하측 브래킷(41)측을 단부(21)에 고정하고 있다. 또, 구동모터의고정부(40)에는 부하측 브래킷(42)을 개재하여 감속기(5)의 링형상의 고정부(51)를 고정하고 있다. 고정부(51)의 내측에는 베어링(52)을 개재하여 출력부인 감속기구부(53)를 지지하며, 감속기구부(530의 측면은 제 1 아암(1)의 단부(11)에 고정하고 있다. 구동모터(4)의 부하측 브래킷(42)의 중앙부로 부터 돌출한 회전축(43)에는 소치차(44)를 설치하여, 감속기(5)의 감속기구부(53)의 내측에 설치한 치자(54)에 계합되어 있다.
구동모터(4)의 반 부하측에는 회전검출기(6)가 내장되고, 회전검출기(6)의 입출력을 위한 리이드선(61)은 제 2 아암(2)내에 한번 고정되어, 후술하는 동력케이블(23)을 따라 고정되어 하우징부(22) 내측을 통해 제 1 아암(1)내측으로 통하는 공간부(7)의 속을 통하여 배선되어 있다. 제 2 아암(2)의 단부작용자(도시하지않음)에 공급하는 동력케이블(23)도 제 1 아암(1)의 내측으로 부터 하우징부(22)내측을 통해, 제 2 아암(2)내측으로 통하게 하고 있다. 구동모터(4)의 케이블(45)도 회전검출기(6)의 리이드선(61)과 마찬가지로 한번 제 2 아암(2)내에서 동력케이블(23)을 따라 고정되어, 동력케이블(23)과 함께 공간부(7)속을 통해 배선되어 있다. 구동모터(4)의 부하측의 회전축(43)의 단부에는 보지용의 전자브레이크(8)가 설치되며, 이 브레이크용 케이블(81)은 전자브레이크(8)의 커버(82)의 내측으로 부터 제 1 아암(1)의 내측으로 통과하고 있다.
또, 전자브레이크(8)는 반 부하측 브래킷(41)에 고정되어, 브레이크용 케이블(81)을 케이블(45), 리이드선(61), 동력케이블(23)과 함께 공간부(7)을 통해 제 1 아암(1)속으로 배선하도록 하여도 좋다.
구동모터(4)를 구동하여 회전축(43)을 회전시키면 소치차(44), 치차(54) 및 감속기(8)의 감속기구부(53)를 개재하여 제 1 아암(1)을 회전시키도록 하는 토오크가 발생한다. 제 1 아암(1)을 베이스등에 고정하면 그 반작용에 의해 구동모터(4)가 고정된 제 2 아암(2)이 상대적으로 베어링(3)을 개재하여 제 1 아암(1)에 대하여 회전한다.
구동모터(4)로 부터의 발생열은 반 부하측 브래킷(41)으로 부터 제 2 아암(2)에 전달됨과 함께, 부하측 브래킷(42)으로 부터 감속기(5)를 개재하여 제 1 아암(1)으로 전달되어 외기로 방열된다.
또, 상기 설명에서는 제 1 아암을 베이스에 고정하고, 케이블(45), 리이드선(61), 동력케이블(23), 브레이크용 케이블(81)등의 케이블류를 제 2 아암(2)의 단부로 부터 공간부(7)를 통해 제 1 아암(1)의 내측으로 통과시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 제 2 아암을 베이스에 고정하고, 브레이크용 케이블(81)을 동력케이블(23)을 따라 고정하여 제 1 아암(1)으로 부터 제 2 아암(2)으로 통과하게 함과 함께, 케이블(45), 리이드선(61)을 직접 제 2 아암(2)의 내측으로 통과시키는 경우에 대해서도 상기 구성을 적용할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은 산업용로보트의 아암간의 관절부 구동구조에 적용하여, 케이블등을 아암내측에 내장할 수 있어, 밀봉구조를 확보할 수 있음과 동시에, 케이블등이 외부의 물체에 접촉함이 없이 안전하게 제 1 아암, 제 2 아암을 동작시킬 수 있는 산업용로보트의 관절부 구동구조를 제조, 제공하는 분야에 이용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 제 1 아암의 상자형상의 단부와 제 2 아암의 상자형상의 단부를 베어링을 개재하여 회전할 수 있게 연결하고, 상기 제 2 아암을 회전구동하는 구동모터의 회전축에 감속기의 입력부를 결합하며, 상기 구동모터를 상기 제 2 아암의 단부에 내장한 산업용 로보트의 관절부 구동구조에 있어서, 상기 구동모터의 고정부에 고정한 반 부하 측 브래킷을 상기 제 2 아암의 단부에 고정함과 함께, 상기 감속기의 고정부를 상기 구동모터의 고정부에 고정하고, 상기 감속기의 출력부를 상기 제 1 아암의 단부에 고정한 것을 특징으로 하는 산업용 로보트의 관절부 구동구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 아암의 단부에 설치한 상기 베어링을 지지하는 하우징부를 중공형상으로 형성하여 상기 하우징부로 부터 상기 제 1 아암의 단부로 통하는 공간부를 설치하고, 상기 공간부를 개재하여 상기 제 1 아암으로 부터 상기 제 2 아암으로 케이블을 통과시키도륵 한 산업용 로보트의 관절부 구동구조.
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