KR100378829B1 - 전선단락 및 에어관로의 꼬임방지용 감속기형 서보 회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 그리퍼(Gripper), 실린더(Cylinder), 모타류 등(엑츄에이터)이 장치되는 회전체를 일정각도로 회전하는데 사용하는 전선단락 및 에어관로의 꼬임방지용 감속기형 서보 회전장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 감속기의 출력축을 이용하여 에어배관과 전기선을 배선하여 외부에 별도로 배관 등을 하지 않고도 회전체에 에어나 전기를 공급하여 그리퍼, 실린더 및 모타류 등을 작동할 수 있도록 한 것이다.

즉 본 발명은 입력축(2)상에 워엄기어(3)를 장치하고 출력축(4)상에는 워엄휠(5)을 장치하여 서보모터(6)의 회전력으로 출력축(4)을 회전시켜 그리퍼(7) 등이 복수로 장치된 회전체(8)를 일정각도로 회전작동할 수 있도록 회전장치를 구성함에 있어서,

상기 출력축(4)의 내부에 중공부(41)를 형성하고 중공부(41)의 내주연에 2개소 이상의 환상홈(42)을 형성하며 각 환상홈(42)의 사이에는 패킹 내입홈(43)을 형성하여 패킹(9)을 끼움하고, 반대측에는 각 환상홈(42)과 연결되는 에어공급관(44)과 다수의 나사공(45)을 형성하며 이에는 에어공급관(44)과 연결되는 에어공급공(10a)이 형성되고 중심부에 콘넥트잭(10b)이 장치되는 장치구(10)를 고정하고, 중공부(41)에는 베어링(12)에 지지되는 고정축(13)을 설치하되, 고정축(13)은 중심에 관통공(14)을 형성하여 상기 컨넥트잭(10b)과 연결되는 전기선(17)을 배선하고, 상기 환상홈(42)의 개수만큼 에어주입관(15)을 형성하여 각 환상홈(42)과 연통시켜 에어호스(16)를 통해서 공급되는 에어를 공급할 수 있도록 함으로서 에어 배관과 전기배선을 내장하여 이들의 꼬임이 없도록 하는데 본 발명의 요지가 있다.

Description

전선단락 및 에어관로의 꼬임방지용 감속기형 서보 회전장치{A servo-rotation device having reducer-type for prevention a disconnection of wire and the twist of air pipes}

본 발명은 복수의 그리퍼가 장치되는 회전체를 일정각도로 회전하는데 사용하는 전선단락 및 에어관로의 꼬임방지용 감속기형 서보 회전장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 감속기의 출력축을 이용하여 에어배관과 전기선을 배선하여 외부에 별도로 배관 등을 하지 않고도 회전체에 에어나 전기를 공급하여 그리퍼를 작동할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동화 기계 및 산업용 기계 등에서 가공물을 회전하는 장치는 감속기 등으로 구성될 수 있는 회전장치를 마련하여 출력축에 복수의 그리퍼가 장치된 회전체를 장치하고 그리퍼를 작동할 수 있도록 에어호스와 전선을 회전체에 연결하여 사용하고 있다.

상기한 종래의 회전장치는 회전체에 장치된 그리퍼를 작동하기 위한 에어호스나 전기선이 외부에 노출되어 있는 관계로 절삭을 주로 하는 절삭 가공용 공작기계(NC선반, 머시닝 센터 등)등과 자동 연결한 회전체의 회전시, 칩의 발생(분진, 예리한 칩, 절삭유)등이 직,간접적으로 회전장치에 묻거나 부착됨으로 에어선의 단락 및 전선의 단락, 누전, 전선의 피막 탈각 등 제품의 수명저하 및 결정적인 장비결함으로 이어져 고가의 장비를 제대로 운전하지 못함은 물론이고, 제품의 불량률이 높아 생산성 면에서도 상당한 손실을 입게되는 문제점이 있으므로 이를 해결할 수 있는 회전장치의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기에서와 같은 종래의 회전장치가 갖는 제반 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 서보모터의 회전력으로 구동되는 워엄기어 상에 워엄휠을 장치하여 회전력을 감속하고 워엄휠의 출력축상에 중공부와 에어공급관을 형성하고, 상기 중공부에는 베어링에 지지되어 공회전하는 중공축을 내설하여 에어공급관과 연통될 수 있도록 에어관로를 형성하고, 중공축 내측으로는 전기선을 배선하여 회전장치의 출력축에 장치되어 회전하는 회전체에 에어와 전기를 공급하여 회전체에 장치되어 있는 그리퍼를 작동할 수 있도록 하여 종래의 회전장치와는 달리 에어호스가 필요 없는 구조(Manifold Type)로서 전기선 및 배관을 내장형으로 하여 꼬임 현상을 방지할 수 있도록 하여 기계의 고장 등이 최소화 될 수 있도록 한 것에 본 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 보인 단면 구성도

도 2는 본 발명의 요부 발췌 확대 단면도

도 3은 본 발명의 일 사용 상태도

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ☜

1 : 회전장치 2 : 입력축

3 : 워엄기어 4 : 출력축

41 : 중공부 42 : 환상홈

43 : 패킹 내입홈 44 : 에어공급관

5 : 워엄휠 6 : 서보모터

7 : 그리퍼 8 : 회전체

9 : 패킹 10 : 장치구

10a : 에어공급공 10b : 콘넥트잭

11 : 보울트 12 : 베어링

13 : 고정축 14 : 관통공

15 : 에어주입관 16 : 에어호스

17 : 전기선

도 1은 도 1은 본 발명의 일실시 예를 보인 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 요부 발췌 확대 단면도를 도시한 것으로서 이하 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 NC선반 가공용 겐트리 로봇의 아암 선단부, Loader Unloader의 아암 선단부, 6축 로봇의 아암 선단부, 산업용 로봇의 아암 선단부, 지그 및 픽처의 공작물 회전장치, 용접지그의 Tilting Positioner 및 기타 산업용 기계에서 가공물 등을 일정 각도로 회전시켜 연속 가공이 가능하도록 한 회전장치(1)에 관한 것으로서, 입력축(2)상에 워엄기어(3)를 장치하고 출력축(4)상에는 워엄휠(5)을 장치하여 서보모터(6)의 회전력으로 그리퍼(7)가 복수로 장치된 회전체(8)를 회전 작동할 수 있도록 한 회전장치를 구성함에 있어서,

상기 출력축(4)의 내부에 중공부(41)를 형성하고 중공부(41)의 선단 내주연에 2개소 이상의 환상홈(42)을 형성하고, 각 환상홈(42)의 사이에는 패킹 내입홈(43)을 형성하여 패킹(9)을 끼움하며 이의 반대측에는 중공부(41) 외측으로 각 환상홈(42)과 연결되는 에어공급관(44)과 다수의 나사공(45)을 형성하며, 이에는 에어공급관(44)과 연결되는 에어공급공(10a)이 형성되고 중심부에 콘넥트잭(10b)이 장치되는 장치구(10)를 보울트로 견고하게 고정한다.

그리고 상기 중공부(41)에는 베어링(12)에 지지되는 고정축(13)을 설치하되, 고정축(13)은 중앙에 전기선(17)을 내입할 수 있는 관통공(14)을 형성하여 상기 컨넥트잭(10b)과 전기선을 연결하고, 관통공(14) 외주연에는 에어호스(16)와 연결 구성되고 환상홈(42)과 연결되는 2개소 이상(환상홈(42)의 개수에 부합하도록)의 에어주입관(15)을 형성하여 에어공급관(44)으로 에어를 공급할 수 있도록 한 구성이다.한편 본 발명은 백레쉬 보정수단(20)을 마련하여 작동 시간의 경과로 기어간의 백레쉬가 발생시 이를 없앨 수 있게 하였다.

이상과 같이 구성될 수 있는 본 발명은 NC선반 가공용 겐트리 로봇의 아암 선단부, Loader Unloader의 아암 선단부, 6축 로봇의 아암 선단부, 산업용 로봇의 아암 선단부, 지그 및 픽처의 공작물 회전장치, 용접지그의 Tilting Positioner 및 기타 산업용 기계 등에서 회전작동을 하는 회전장치에 사용될 수 있는 것으로 이하 본 발명의 작용을 상세히 설명하기로 한다.

상기한 구성으로 되는 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 입력측(2)에 서보모터(6)를 장치하고 출력축(4)의 선단에 고정 설치된 장치구(10)에 복수의 그리퍼(7)가 장치된 회전체(8)를 결합한 다음 고정축(13)의 에어주입관(15)에 에어호스(16)를 연결하고 관통공(14)을 통하여 전기선(17)을 배선한 후 서보모터(6)를 구동시키게 되면 출력축(4)이 회전하여 회전체(8)를 회전시킴으로서 에어와 전기에 의해서 작동하는 그리퍼(7)등으로 가공하고자 하는 가공물(18)을 협지하여 이동하게 된다.

이때 고정축(13)은 베어링(12)에 의해 지지되어 출력축(4)의 회전과는 이완되어 고정상태로 있게 되며 고정축(13)의 에어주입관(15)을 통하여 공급되는 에어는 도 2에 도시된 바와 같이 에어공급관(44)과 연통되어 있는 각 환상홈(42)에 전달되어 출력축(4)의 회전과는 무관하게 에어공급관(44)에 에어를 공급하여 이를 회전체(8)와 그리퍼(7)에 원활히 공급하게 되며 고정축(13)의 관통공(13)으로 배선된 전기선(17)과 콘넥트잭(10b) 등으로 연결되어 회전체(8) 내로 전기를 공급하여 그리퍼(7) 등의 가공물 포착 여부를 감지하게 함으로서, 종래의 절삭을 주로 하는 절삭 가공용 공작기계(NC선반, 머시닝 센터 등)를 자동으로 연결하여 작동할 때 칩의 발생(분진, 예리한 칩, 절삭유 등)이 직,간접적으로 회전장치에 묻거나 부딪치게 되어 에어선의 단락 및 누전, 전선의 단락, 전선의 보호피막 탈각 등이 수명저하 및 장비결함의 주요인으로 시급히 개선되어져야 할 문제인 바, 상기한 작동을 위하여 에어호스와 전기선을 내부적 결합으로 설치하여 이들의 꼬임 현상을 완전 제거함으로서 종래의 기계적인 여러 문제점을 해결하면서도 회전체(8)에 전기와 에어를 원활히 공급할 수 있게 되는 것이다.

한편 본 발명은 각 환상홈(42) 사이에 패킹(9)을 장치하여 고압으로 공급되는 에어가 누수되는 것을 방지하였다.

그리고 본 발명은 백레쉬 보정수단(20)이 마련되어 있으므로 작동 시간의 경과로 기어간의 백레쉬가 발생시 이를 보정함으로서 사용수명을 연장할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 에어호스가 필요 없는 즉, 이를 내부에 배관하고 아울러 전선도 고정축(13) 내부를 통하여 배선되는 비교적 간편한 구조로 되어 이들의 꼬임 방지효과와 함께 제품 외관을 콤팩트하게 구성하여 에어호스나 전선의 꼬임 등으로 발생할 수 있는 기기의 고장율을 없앨 수 있으므로 작동안정성 등이 보장되는 한편 안정된 회전 작동성을 득할 수 있어 정밀회전작업에 적용할 수 있으며, 설치조합의 간편성으로 설치비용 절감, 작업효율 향상, 수명의 장기화 등 기대 이상의 효과를 득할 수 있는 매우 우수한 발명이다.

추가적으로 백레쉬 보정장치가 부착되어 작동 시간의 경과로 기어간의 백레쉬가 발생하면 기어의 양 끝단 베어링하우징을 돌려 백레쉬를 없앤 후에 보울트로 고정하면 긴 수명을 보장할 수 있다.

Claims (1)

1. 입력축(2)상에 워엄기어(3)를 장치하고 출력축(4)상에는 워엄휠(5)을 장치하여 서보모터(6)의 회전력으로 출력축(4)을 회전시켜 그리퍼(7)가 복수로 장치된 회전체(8) 일정각도로 회전 작동할 수 있도록 회전장치를 구성함에 있어서,

   상기 출력축(4)의 내부에 중공부(41)를 형성하고 중공부(41)의 선단 내주연에 2개소 이상의 환상홈(42)을 형성하며 각 환상홈(42)의 사이에는 패킹 내입홈(43)을 형성하여 패킹(9)을 끼움하고,

   반대측에는 각 환상홈(42)과 연결되는 에어공급관(44)과 다수의 나사공을 형성하고, 이에는 에어공급관(44)과 연결되는 에어공급공(10a)이 형성되고 중심부에 콘넥트잭(10b)이 장치되는 장치구(10)를 고정하며,

   상기 중공부(41)에는 베어링(12)에 지지되는 고정축(13)을 설치하되,

   고정축(13)은 중심에 관통공(14)을 형성하여 상기 컨넥트잭(10b)과 연결되는 전기선(17)을 배선하고,

   상기 관통공(14) 외주연에는 에어호스(16)와 연결 구성되고 환상홈(42)과 연결되는 2개소 이상(환상홈(42)의 개수에 부합하도록)의 에어주입관(15)을 형성하여 에어공급관(44)으로 에어를 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전선단락 및 에어관로의 꼬임방지용 감속기형 서보 회전장치.