KR100473292B1

KR100473292B1 - 산업용 로봇

Info

Publication number: KR100473292B1
Application number: KR10-1999-7010977A
Authority: KR
Inventors: 오쿠라마사히코; 마츠시타시게오; 후지이노부아키
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2005-03-07
Also published as: JP3389456B2; US6285152B1; JPH10337682A; CN1259070A; KR20010013004A; EP1010498A1; WO1998056541A1; EP1010498A4; CN1078838C

Abstract

이송나사 지지부재(3)를 지지프레임(1)에 결합하고, 직동가이드(2)에 대해 소정의 상대위치를 취하도록 위치결정 조정하고 이송나사(6)를 이송나사 지지부재 (3)에 고정하며, 동력전달기구(4)를 이송나사(6)의 축심을 기준으로 하여 이송나사 지지부재(3)에 고정하고, 모터를 동력전달기구(4)에 고정한다. 이송나사(6)를 동력전달기구(4)와 관계없이 위치결정 조정하므로, 이송나사(6)의 위치결정 조정이 용이하다.

Description

산업용 로봇{Industrial robot}

본 발명은 직동(直動)기구를 가지는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래의 수평 또는, 수직방향으로 직동하는 기구를 가지는 산업용 로봇, 예를 들면 수평다관절형 파렛타이징 로봇의 상하동축(上下動軸)의 기구를 도면에 기초하여 설명한다.

도 2는 종래의 수평다관절형 파렛타이징 로봇을 도시한 측단면도이다.

도면에 있어서, 1은 지지프레임이다. 지지프레임(1)은, 상판(11)과 뒷판(12)과 바닥판(13) 및 도시하지 않은 2매의 측판으로 이루어지는, 전면이 열린 직방체의 상자형의 구조로서, 그 내부에는 중판(14)이, 그 3변을 상기 상판(11)과 상기 양측판에 고정되어 설치되어 있다. 상판(11)의 상면과, 바닥판(13)의 하면과, 중판(14)의 전면은 각각 서로 평행 및 수직인 평면이 되도록 기계 가공되어 있다. 또, 바닥판(13)에는, 끼워맞춤구멍(15)이 중판(14)의 상기 기계가공면을 기준으로 중심이 나오도록 기계 가공되어 있다.

2는 직동가이드로서, 중판(14) 전면의 기계 가공된 면에 고정되어 있다. 4는, 예를 들면 기어박스와 같은 동력전달기구로서, 그 하면에 정도(精度)가 좋게 가공된 볼록부(41)를 구비하고 있다. 동력전달기구(4)는 볼록부(41)를 끼워맞춤 구멍(15)에 끼워 맞춰서 수평면내에서의 위치결정을 하고 또, 위치결정구(미도시)를 조정하여 직동가이드(2)에 대해 소정의 위치와 자세를 이루도록 위치 결정되어 바닥판(13)에 고정되어 있다. 5는 모터로서, 동력전달기구(4)에 고정되며, 모터(5)의 구동축(미도시)은 동력전달기구(4)에 결합되어 있다. 6은 이송나사로서, 나사 본체 (61)와 너트부(62)와 상부 베어링(63)과 하부 베어링(64)으로 이루어진다. 나사 본체(61)의 하단부는 스플라인(미도시)이 마련되어 동력전달기구(4)의 기어(미도시)와 맞물려있다. 하부 베어링(64)은 동력전달기구(4)에 고정되고, 상부 베어링 (63)은 상판(11) 상면의 기계 가공된 면에 고정되어 있다. 이송나사(6)는 직동가이드 (2)에 평행이며, 소정의 간격을 취하도록 위치결정조정되어 있다. 7은 아암지지 슬라이더로서, 직동가이드(2)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 너트부(62)에 고정되어 있다. 아암지지 슬라이더(7)는 동력전달기구(4)와 이송나사(6)를 통하여 모터(5)로 구동되며 직동가이드(2)를 따라 상하로 이동한다.

8은 아암부로서, 제1아암(81), 제2아암(82) 및 손목(83)으로 이루어진다. 제1아암(81)은 아암지지 슬라이더(7)에, 제2아암(82)은 제1아암(81)에, 손목(83)은 제2아암(82)에 각각 수직축(미도시) 주위로 회동 가능하게 결합되어 모터(미도시)로 구동된다. 손목(83)의 선단에는 핸드(미도시)등을 결합하여 상기 핸드로 물건을 집는다.

이와 같이 하여, 이 수평다관절형 파렛타이징 로봇은, 상기 핸드로 집은 물건을 제어장치(미도시)의 지령에 따라 임의의 장소까지 운반하여 적재하는 작업을 한다.

그런데, 이 종래 기술에서는, 이송나사(6)를 지지프레임(1)에 결합할 때, 이송나사(6)를 직동가이드(2)와 동력전달기구(4)의 양쪽을 기준으로 하여 위치결정하지 않으면 안되므로, 이송나사(6)를 정확하게 위치결정 조정하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있었다. 이것은 다음과 같은 문제이다.

이송나사(6)의 위치결정 조정에는 다음의 절차가 필요하다.

(1)동력전달기구(4)를 바닥판(13)에 고정한다.

(2)나사 본체(61)의 하단부를 동력전달기구(4)에 삽입하고 하부 베어링(64)을 동력전달기구(4)에 고정한다.

(3)상부 베어링(63)을 상판(11)에 임시 고정한다.

(4)하부 베어링(64)의 결합위치를 기준으로 하여 이송나사(6)의 직동가이드 (2)에 대한 기울기와 거리를 측정하면서 소정의 평행도가 얻어질 수 있도록 너트부(62)와 상부 베어링(63)의 고정위치를 미세조정한다.

이와 같이, 하부 베어링(64)의 결합위치를 기준으로 하면서, 너트부(62)와 상부 베어링(63)의 2개소의 고정위치를 동시에 미세 조정하는 것은 번잡하고 시간이 걸리는 작업이었다.

또, 이송나사(6)를 떼어내지 않으면, 동력전달기구(4)를 지지 프레임(1)으로부터 분리할 수 없으므로, 동력전달기구(4)를 수리 등을 위해 교환할 때에는 이송나사(6)를 떼어내지 않으면 안되고, 그 때마다 이송나사(6)의 위치조정을 할 필요가 있다고 하는 문제도 있었다.

더욱이, 지지 프레임(1)은 상판(11), 바닥판(13) 및 중판(14)의 3면에 대해 정밀한 기계가공을 필요로 하므로, 가공공수가 많아지고, 비용이 든다고 하는 문제도 있었다.

도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 산업용 로봇의 측단면도이다.

도 2는 종래 기술의 예를 도시한 산업용 로봇의 측단면도이다.

그래서 본 발명은, 이송나사의 직동가이드에 대한 위치결정 조정이 간단하게 되고, 또 이송나사를 지지 프레임에 결합한 채로 동력전달기구를 지지프레임으로부터 분리할 수 있는 산업용 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 이송나사 지지부재를 지지 프레임에 결합하고, 이송나사를 직동가이드에 대해 소정의 상대위치를 취하도록 위치결정 조정하여 상기 이송나사 지지부재에 고정하며, 동력전달기구를 상기 이송나사를 기준으로 위치결정하여 상기 이송나사 지지부재에 고정한 것이다. 또, 상기 이송나사를 상기 이송나사 지지부재에 결합한 채로, 상기 동력전달기구를 상기 이송나사 지지부재로부터 떼어내고 상기 동력전달기구로부터 상기 이송나사의 끝을 빼내어 상기 지지 프레임으로부터 빼낼 수 있는 공간을, 상기 지지 프레임과 상기 동력전달기구의 사이에 마련한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 수평다관절형 파렛타이징 로봇의 측단면도이다. 종래 기술과 공통하는 부분에 대해서의 설명은 생략한다.

도면에 있어서, 3은 이송나사의 지지부재이고, 중판(14)에 고정되어 있다. 이송나사(6)는, 상부 베어링(63)을 브라켓(65)을 통하여 중판(14)에 고정하고, 하부 베어링(64)의 하면을 이송나사 지지부재(3)의 상면에서 받아 이송나사 지지부재 (3)에 하부 베어링(64)을 고정하여 결합되어 있다.

동력전달기구(4)에는, 이송나사(6)의 나사본체(61) 하단부가 삽입되어, 스플라인(미도시)에 의해 동력전달기구(4)의 기어(미도시)와 맞물려 있다. 동력전달기구(4)는, 이송나사(6)를 기준으로 위치결정 조정하여, 이송나사 지지부재(3)에 고정되어 있다. 또, 동력전달기구(4)와 바닥판(13)의 사이에는 소정의 공간이 마련되어 있어, 이송나사(6)를 이송나사 지지부재(3)에 고정한 채로 동력전달기구(4)를 바닥판(13)까지 내리면, 동력전달기구(4)를 이송나사(6)로부터 분리하여 떼어낼 수 있다.

또, 지지프레임(1)은, 중판(14)의 직동가이드(2)의 결합면에는, 기계가공을 하여 소정의 평면도를 얻을 필요가 있으나, 상판(11) 및 바닥판(13)은 결합할 부품이 없으므로 기계가공은 불필요하다.

이와 같이 구성되어 있으므로 이송나사(6)의 위치조정은 다음과 같이 간략해진다.

(1)이송나사(6)를 이송나사 지지부재(3)에 꽂아 세우고, 하부 베어링(64)의 하면과 이송나사 지지부재(3)의 상면(31)을 맞춘다.

(2)이송나사(6)와 직동가이드(2)의 거리를 계측하고, 상부 베어링(63), 너트부(62) 및 하부 베어링(64)을 미세조정하여 이송나사(6)가 직동가이드(2)에 대해 소정의 위치가 되도록 한다.

(3)하부 베어링(64)을 이송나사 지지부재(3)에 고정한다.

(4)상부 베어링(63)을 중판(14)에 고정한다.

(5)너트부(62)를 아암지지 슬라이더(7)에 고정한다.

(6)동력전달기구(4)를 이송나사 지지부재(3)의 밑에서부터 꽂아 위로 들어올리고, 이송나사(6)와 끼워 맞춘다.

(7)이송나사(6)를 기준으로 동력전달기구(4)를 위치 결정하여, 이송나사 지지부재(3)에 고정한다.

이와 같이 이송나사(6)를 동력전달기구(4)에 관계없이 직동가이드(2)를 기준으로 위치결정할 수 있으므로, 이송나사(6)의 위치결정은 상당히 간단하다.

또, 동력전달기구(4)는, 위치결정이 완료된 이송나사(6)에 맞춰 결합하기만 하면 된다.

또, 동력전달기구(4)는, 이송나사 지지부재(3)와의 결합을 풀고 바닥판(13)의 위에 내리면, 이송나사(6)와 분리 가능하므로 이송나사(6)를 이송나사 지지부재 (3)에 고정한 채로 떼어낼 수 있다.

더욱이, 지지프레임(1)의 제조에 있어서 기계가공은, 중판(14)의 직동가이드 (2)의 결합면만으로 족하고, 상판(11), 바닥판(13)에는 기계가공을 요하지 않기 때문에 가공공수, 비용이 절감된다.

본 실시예에서는 수직방향의 직동기구에 대해 설명했으나, 수평방향의 직동기구에 대해서도, 본 발명이 적용될 수 있다는 것은 더 말할 나위가 없다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동력전달기구에 관계없이, 이송나사를 직동가이드를 기준으로 위치결정 조정할 수 있으므로 이송나사의 위치결정조정이 간단해진다는 효과가 있다. 또, 동력전달기구와 지지프레임의 바닥판의 사이에 공간을 마련하였기 때문에 이송나사를 지지프레임에 고정한 채로 동력전달기구를 지지프레임으로부터 떼어낼 수 있다는 효과도 있다.

본 발명은 직동기구를 가지는 산업용 로봇에 유용하다.

Claims

지지프레임과, 상기 지지프레임에 고정된 직동가이드와, 상기 직동가이드에 평행으로 상기 지지프레임에 결합된 이송나사와, 상기 이송나사의 너트부에 고정되고 상기 직동가이드에 슬라이딩 지지된 아암지지 슬라이더와, 상기 이송나사를 구동하는 모터와, 상기 모터와 상기 이송나사의 사이에서 동력을 전달하는 동력전달기구를 가지는 산업용 로봇에 있어서,

이송나사 지지부재를 상기 지지프레임에 결합하고, 상기 이송나사는 상기 직동가이드에 대해 소정의 상대위치를 취하도록 위치결정 조정되어 상기 이송나사 지지부재에 고정되며, 상기 동력전달기구는 상기 이송나사의 축심을 기준으로 위치 결정되어 상기 이송나사 지지부재의 상기 이송나사를 결합한 면의 반대측의 면에 고정되고, 상기 모터는 상기 동력전달기구에 고정된 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제1항에 있어서,

상기 이송나사를 상기 이송나사 지지부재에 결합한 채, 상기 동력전달기구를 상기 이송나사 지지부재로부터 떼어내어 상기 지지프레임으로부터 빼낼 수 있는 공간을, 상기 지지프레임과 상기 동력전달기구의 사이에 마련한 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.