KR100380815B1

KR100380815B1 - Vertical articulated robot

Info

Publication number: KR100380815B1
Application number: KR10-2000-0018823A
Authority: KR
Inventors: 김태기
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2003-04-18
Also published as: KR20010095574A

Abstract

본 발명은 수직 다관절 로봇에 관한 것으로, 2축 링크(104)와 3축 링크(109)가 직렬로 연결되며, 3축 회전중심으로부터 일정한 거리에 이격 배치된 3축 구동모터(102) 및 3축 감속기(105)가 2축 링크(104)에 부착된 구조를 가지므로, 로봇의 작업 및 설치 공간이 최소화되는 이점이 있다.The present invention relates to a vertical articulated robot, wherein a two-axis link (104) and a three-axis link (109) are connected in series, and the three-axis drive motor (102) and three disposed at a predetermined distance from the three-axis rotation center. Since the shaft reducer 105 has a structure attached to the biaxial link 104, there is an advantage that the work and installation space of the robot is minimized.

Description

Vertical articulated robot

본 발명은 수직 다관절 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2축 링크에 3축이 부착되며 3축 회전중심에서 일정한 거리로 이격된 위치에 3축 구동원이 부착되어 작업 및 설치 공간이 최소화된 수직 다관절 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical articulated robot, and more particularly, a three-axis is attached to the two-axis link and the three-axis drive source is attached to a position spaced at a predetermined distance from the three-axis rotation center vertically minimized work and installation space It is about an articulated robot.

주지와 같이, 각종 산업현장에 배치되어 자동조절에 의해 조작이나 이동 등의 일을 수행하는 로봇은 팔의 움직임에 따라 직교좌표 로봇, 원통좌표 로봇, 극좌표 로봇, 다관절 로봇으로 분류된다.As is well known, robots which are arranged at various industrial sites and perform operations such as manipulation or movement by automatic adjustment are classified into rectangular coordinate robots, cylindrical coordinate robots, polar coordinate robots, and articulated robots according to arm movements.

이 중 다관절 로봇은 인간의 팔에 관절이 있듯이 로봇의 어깨·팔꿈치·손목에 해당하는 부분이 회전할 수 있는 것이다. 각각의 관절의 움직임을 제어하면 곡면을 따라 팔을 움직이거나, 작업대상물의 뒤쪽·아래쪽에도 팔을 움직여서 작업할 수가 있게 된다.Of these, articulated robots can rotate parts corresponding to the robot's shoulders, elbows, and wrists, just as a human arm has joints. By controlling the movement of each joint, you can work by moving your arms along the surface, or by moving your arms behind and below the workpiece.

종래 기술에 따른 수직 다관절 로봇은 도 1의 동력전달 구조 및 축 구성도에 나타낸 바와 같이, 1축에서 6축에 이르는 축(1AXIS∼6AXIS)의 구성에 있어 2축과 3축이 동일한 축선상에 존재하여 2축과 3축을 각각 회전 구동한다. 5축과 6축은 로봇의 손목축이다.The vertical articulated robot according to the prior art has two axes and three axes on the same axis in the configuration of the axes 1AXIS to 6AXIS ranging from one axis to six axes, as shown in the power transmission structure and shaft configuration diagram of FIG. 1. It exists in and drives two and three axes respectively. The 5th and 6th axes are the wrist axis of the robot.

2축(2AXIS)의 회전은 2축 구동모터(11)의 회전운동에 의해 2축 구동모터(11) 축에 연결된 감속기를 거쳐 2축 링크를 회전 운동시키고, 2축 링크의 다른 끝단에연결된 3축 링크가 움직이게 된다.Rotation of the 2 axles (2AXIS) rotates the 2-axis link through the reducer connected to the 2-axis drive motor 11 by the rotational movement of the 2-axis drive motor 11, 3 connected to the other end of the 2-axis link The axis link will move.

3축(3AXIS)의 회전은 3축 구동모터(12)의 회전운동에 의해 3축 구동모터(12) 축에 연결된 감속기를 거쳐 3축과 평행한 보조링크를 회전 운동시키고, 그 끝단에 2축과 평행한 보조링크가 힌지점으로 연결되어 있어 2축과 평행하게 움직이게 된다. 3축과 평행한 보조링크는 그 끝단이 3축 링크의 회전중심으로부터 소정의 거리가 떨어진 곳에 연결되어 2축 링크와 연결된 힌지점을 기준으로 회전 운동하게 된다.Rotation of three axes (AXAXIS) rotates the auxiliary link parallel to the three axes through the reduction gear connected to the three axes drive motor 12 axis by the rotary motion of the three axes drive motor 12, and two axes at the end Auxiliary link parallel to is connected to hinge point and moves parallel to 2 axes. Auxiliary link parallel to the three axis is connected to the end is a predetermined distance away from the center of rotation of the three-axis link is to rotate relative to the hinge point connected to the two-axis link.

전술한 바와 같은 종래의 수직 다관절 로봇은, 2축과 3축의 구동 모터 및 동력 전달 장치가 동일 선상에 존재하여 로봇의 1축 회전시 요구되는 작업 공간이 크고, 1축의 회전 없이 후방작업이 불가능하며, 로봇 본체가 돌출되어 설치 공간이 과대하게 요구되는 문제점이 있다. 로봇의 크기는 작업시 주변 설비와의 간섭을 유발하는 중요한 요소이기 때문에 조선자동화와 같이 협소 공간에서 작업하는 로봇은 특히 그 크기가 작아야 한다.In the conventional vertical articulated robot as described above, two- and three-axis drive motors and a power transmission device exist on the same line, so that the work space required for rotating the robot in one axis is large, and back work is impossible without rotation of one axis. And, the robot body protrudes there is a problem that requires an excessive installation space. Since the size of the robot is an important factor that causes interference with surrounding equipment during work, the robot working in a narrow space such as shipbuilding automation should be especially small in size.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안한 것으로, 2축 링크에 3축이 부착되며 3축 회전중심에서 일정한 거리로 이격된 위치에 3축 구동원이 부착된 수직 다관절 로봇을 제공함으로써, 로봇의 전방과 후방을 1축 회전 없이 작업이 가능하도록 하며 설치 공간을 최소화시키는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the three-axis is attached to the two-axis link and the vertical articulated robot having a three-axis drive source attached to a position spaced at a certain distance from the three-axis rotation center By providing the front and rear of the robot, it is possible to work without axial rotation and to minimize the installation space.

도 1은 종래 기술에 따른 수직 다관절 로봇의 동력전달 구조 및 축 구성도.1 is a power transmission structure and shaft configuration of a vertical articulated robot according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 수직 다관절 로봇의 동력전달 구조 및 축 구성도.Figure 2 is a power transmission structure and shaft configuration of a vertical articulated robot according to the present invention.

도 3은 본 발명 수직 다관절 로봇의 주요부위 상세도.Figure 3 is a detailed view of the main portion of the vertical articulated robot of the present invention.

도 4는 본 발명 수직 다관절 로봇의 외형 사시도.Figure 4 is an external perspective view of the vertical articulated robot of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 수직 다관절 로봇의 동작 상태도.5 is an operational state diagram of the vertical articulated robot according to the present invention.

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

101 : 2축 구동모터 102 : 3축 구동모터101: 2-axis drive motor 102: 3-axis drive motor

103 : 2축 감속기 104 : 2축 링크103: 2-axis reducer 104: 2-axis link

105 : 3축 감속기 106,107 : 풀리105: 3-axis reducer 106,107 Pulley

108 : 타이밍 벨트 109 : 3축 링크108: timing belt 109: 3-axis link

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수직 다관절 로봇은, 2축 링크와 3축 링크가 직렬로 연결되며, 3축 회전중심으로부터 일정한 거리에 이격 배치된 3축 구동원 및 3축 감속기가 상기 2축 링크에 부착된다.In order to achieve the above object, the vertical articulated robot according to the present invention includes a two-axis link and a three-axis link connected in series, and a three-axis drive source and a three-axis reducer disposed at a predetermined distance from the three-axis rotation center. It is attached to the shaft link.

바람직하기로, 상기 3축 구동원으로부터 상기 3축 감속기로의 동력 전달은 풀리 및 타이밍 벨트를 통해 전달된다.Preferably, power transmission from the three-axis drive source to the three-axis reducer is transmitted through a pulley and a timing belt.

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.There may be a plurality of embodiments of the present invention. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment allows for a better understanding of the objects, features and advantages of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 수직 다관절 로봇의 동력전달 구조 및 축 구성도이며, 도 3은 본 발명 수직 다관절 로봇의 주요부위 상세도이고, 도 4는 본 발명 수직 다관절 로봇의 외형 사시도이다.2 is a power transmission structure and shaft configuration of the vertical articulated robot according to the present invention, Figure 3 is a detailed view of the main portion of the vertical articulated robot, Figure 4 is an external perspective view of the vertical articulated robot according to the present invention. .

이에 나타낸 바와 같이 본 발명 수직 다관절 로봇은, 1축에서 6축에 이르는 축(1AXIS∼6AXIS)의 구성에 있어 2축 구동장치 및 3축 구동장치가 로봇의 내부에 위치한다. 5축과 6축은 로봇의 손목축이다.As described above, in the vertical articulated robot of the present invention, in the configuration of the axes 1AXIS to 6AXIS that extend from one axis to six axes, a two-axis drive device and a three-axis drive device are located inside the robot. The 5th and 6th axes are the wrist axis of the robot.

2축 구동장치의 회전운동은 2축 구동모터(101)와 같은 구동원으로부터 나온 회전이 2축 감속기(103)를 거쳐 2축 링크(104)를 회전시킨다.The rotational motion of the two-axis drive device rotates the two-axis link 104 via the two-axis reducer 103, the rotation from the same drive source as the two-axis drive motor 101.

2축(2AXIS)과 3축(3AXIS)의 배열은 2축 링크(104)의 소정 위치에 3축 구동모터(102)와 같은 구동원 및 3축 감속기(105)가 부착된다. 3축 구동모터(102)는 3축의 회전중심에 일치하지 않고 일정 거리 떨어진 곳의 2축 링크(104) 내부에 위치된다.In the arrangement of the two axes 2AXIS and the three axes 3AXIS, a drive source such as the three axis drive motor 102 and a three axis reducer 105 are attached to a predetermined position of the two axis link 104. The three-axis drive motor 102 is located inside the two-axis link 104 at a distance apart from the center of rotation of the three axes.

3축 구동모터(102)와 3축 감속기(105)가 분리되어 위치하며, 그 연결은 풀리(106,107)와 타이밍 벨트(108)로 이루어진다.The three-axis drive motor 102 and the three-axis reducer 105 are located separately, the connection is made of a pulley (106, 107) and the timing belt 108.

2축 링크(104)에 부착되어 있는 3축 구동장치는 3축 구동모터(102)의 회전운동이 3축 구동모터(102)의 축에 체결된 풀리(106)와 타이밍 벨트(108)를 통해 동력 전달되어 일정한 거리로 떨어진 3축 감속기(105)에 연결된 풀리(107)를 회전 구동한다.The three-axis drive unit attached to the two-axis link 104 has a rotational motion of the three-axis drive motor 102 through the pulley 106 and the timing belt 108 fastened to the shaft of the three-axis drive motor 102. Power is driven to rotate the pulley 107 connected to the three-axis reducer 105 spaced a certain distance.

3축 감속기(105)에 연결된 풀리(107)의 회전 구동은 3축 감속기(105)의 입력단으로 전달되어 3축 링크(109)를 회전 구동하게 된다.The rotational drive of the pulley 107 connected to the three-axis reducer 105 is transmitted to the input terminal of the three-axis reducer 105 to drive the three-axis link 109 to rotate.

도 5는 본 발명에 따른 수직 다관절 로봇의 동작 상태도이다. 2축(2AXIS)과 3축(3AXIS)의 링크가 직렬(일렬)로 연결되어 있어 로봇의 전방과 후방을 1축의 회전 없이 작업이 가능함을 알 수 있다.5 is an operation state diagram of the vertical articulated robot according to the present invention. It can be seen that the link between 2 axes (2AXIS) and 3 axes (3AXIS) is connected in series, so it is possible to work the robot forward and rearward without rotation of 1 axis.

상술한 바와 같이 본 발명은, 2축 링크에 3축이 부착되며 3축 회전중심에서 일정한 거리로 이격된 위치에 3축 구동모터가 부착되어 로봇의 전방과 후방을 1축 회전 없이 작업이 가능하여 작업 공간이 최소화된다.As described above, in the present invention, a three-axis is attached to the two-axis link and a three-axis drive motor is attached to a position spaced at a constant distance from the three-axis rotation center, so that the front and rear of the robot can be operated without rotating one axis. Work space is minimized.

아울러, 3축 구동모터와 3축 감속기가 직렬 연결되면 길이가 길어져 4축 구동보와 동일 위치에 존재하여 로봇의 크기가 커지게 되나, 본 발명은 2축 구동장치와 3축 구동장치가 로봇 내부에 배치되며 3축 구동모터가 3축 감속기에서 일정 거리 떨어진 2축 링크 내부에 위치되어 로봇의 본체가 돌출되지 않으므로 로봇 설치 공간이 최소화되는 효과가 있다.In addition, when the three-axis drive motor and the three-axis reducer is connected in series, the length is increased so that the size of the robot increases in the same position as the four-axis drive beam, but in the present invention, the two-axis drive device and the three-axis drive device is inside the robot Since the 3-axis drive motor is located inside the 2-axis link away from the 3-axis reducer by a predetermined distance, the robot body does not protrude, thereby minimizing the robot installation space.

Claims

Two-axis link and three-axis link are connected in series. One end of the two-axis link is formed by connecting two-axis motor and two-axis reducer in series, and the three-axis drive source is attached to the center of the two-axis link. The three-axis and three-axis reducers are connected in series at the center of the three-axis link connected in series to the other end, so that the three-axis drive source formed at the center of the two-axis link and the pulley and the timing belt are spaced apart at a predetermined distance. Vertical articulated robot.

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