KR100495707B1 - 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 - Google Patents

Abstract

동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇이 개시된다. 본 발명은 피도장체에 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 로봇에 관한 것으로 특히, 위치 조절이 자동으로 이루어지며 상부 및 하부베이스부, 제1아암부, 제2아암부를 포함하여 이루어진 다관절 로봇으로 구성되어, 피도장체 도장시 수행되는 여러 대의 로봇의 위치 조절이 용이하며, 작업 공간에 있어 최소한의 공간을 차지하고 로봇과 로봇 사이 거리를 최소화하여 피도장체의 이동거리를 줄일 수 있기 때문에, 도장 작업 시간을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 다종의 피도장체를 도장함에 있어 반복적이면서도 일괄적으로 정밀도가 높은 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 다관절 로봇의 내부에 장착된 엔코더는 다수의 슬릿과 동작 범위부가 설정되어 구성된 원판부재를 포함하고 있어 작업 변환이 용이하며, 여러 대의 로봇 위치값을 각각 보관하고 복사하기 편리하여 상기 위치를 자동조절함에 있어 효율적이다.

Description

동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇{PAINTING ARTICULATED ROBOT POSSIBLE OF SETTING ACTION RANGE}

본 발명은 피도장체에 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 로봇에 관한 것으로, 특히 상부 및 하부베이스부, 제1아암부, 제2아암부를 포함하여 이루어진 다관절 로봇으로 구성되어, 상기 다관절 로봇의 내부에는 동작범위를 설정할 수 있는 엔코더, 모터와 풀리, 풀리와 축 그리고 축과 엔코더를 각각 연결하여 서로 연동하며 회전할 수 있도록 결합되어 있는 각각의 타이밍벨트, 그리고 도장용 장치를 구비하여 상기 도장 작업을 수행함에 있어 각도 조절이 용이하며, 상기 도장용 로봇의 위치 측정 및 설정에 대한 정밀도를 높이고 백래시 현상을 극복하여 안전범위 내에서 도장 작업을 할 수 있도록 설계된 도장용 다관절 로봇에 관한 것이다.

산업이 기계화되고 자동화되면서 사람을 대신하여 일을 수행하는 산업용 로봇이 등장하게 되었으며, 이러한 로봇의 등장은 기능 노동자 및 숙련 노동자의 부족을 해결하고 노동 생산성을 향상시키며 생산관리를 자동화 및 전산화시키는 등, 이제는 공작물의 설치나 분해, 도장, 용접, 조립 등의 작업을 수행하는 산업 현장에 없어서는 안될 필수 불가결한 존재이다.

특히, 도장 작업은 다량의 피도장체를 도장하기 위하여 여러 대의 로봇이 고정되어 정해진 자세로 정렬된 상태에서 피도장체가 상기 로봇이 정렬된 방향으로 진행하는 동시에 도장할 위치를 바꾸어 가며 전체적인 도장이 이루어지도록 하는 것이 효율적이기 때문에, 상기 정렬된 각각의 로봇들의 자세를 효율적으로 조절하는 것이 중요하다. 또한, 도장 작업을 수행하기 위한 산업 공간적인 문제도 중요하지 않을 수 없다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 도장용 로봇에 대한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1a는 종래의 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 장치를 보인 도면이다. 상기 도 1a에 도시한 바와 같이 종래의 도장용 장치는 바닥에 고정된 베이스부(110)가 중앙 상부에 수직축(120)이 고정되어 있고, 상기 수평축(130)이 조절단(160a, b)에 의하여 상기 수직축(120)의 상하로 이동할 수 있도록 상기 수직축(120)에 장착되어 있으며, 상기 수평축(130) 끝단에는 회전 가능한 스프레이 건 결합봉(140)이 장착되어 있어 스프레이 건(150)을 결합하여 도장 작업을 수행할 수 있는 구조로 구성된다.

또한, 상기 조절단(160a, b)은 상하 조절단(160a)과 전후 조절단(160b)이 결합되어 있어 상기 수평축(130)의 상하 위치 조절은 상기 상하 조절단(160a)을 통하여 이루어지며, 상기 수평축(130)의 전후 조절은 상기 전후 조절단(160b)에 의하여 이루어진다.

또한, 상기 전후 조절단(160b)은 상기 수평축(130)을 상기 조절단(160a, b)에 고정된 자세에서 상하로 회전 가능하도록 구성되어져 도장할 위치를 조절하게 된다.

상기와 같이 종래의 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 장치는 그 위치 조절이 수동으로 이루어지기 때문에, 상기 정렬된 여러 대의 도장용 장치의 위치를 각각 조절하여 일을 수행하기에는 번거로울 뿐만 아니라 시간적인 면에서도 효율적이지 못하다.

또한, 상기 수직축(120)이 상기 수평축(130)을 중심으로 상하 방향, 그리고 고정된 수평축(130)의 상하 회전 및 상기 스프레이 건 결합봉(140)의 회전 방향으로만 그 위치 조절이 가능하기 때문에 정밀한 각도 조절이 이루어지지 못하여, 다종의 피도장체를 반복적으로 도장함에 있어 일괄적으로 작업을 수행하지 못할 뿐만 아니라 정밀한 작업을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, 도 1b는 종래의 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 로봇을 보인 도면이다. 상기 도 1b에 도시한 바와 같이 상기 종래의 도장용 로봇은 상기 도 1a에 도시한 도장용 장치의 문제점을 보완하기 위하여 상기 도 1a의 수직축(120) 및 수평축(130)에 대응하는 각 축(170, 180)의 위치 조절이 자동으로 이루어지며, 상기 스프레이 건(150)을 결합하고 있는 스프레이 건 결합봉(190)만 다양한 각도로 자동으로 회전할 수 있도록 관절로 이루어져 위치를 조절할 수 있도록 구성되어 있으나, 이는 각 축(170, 180)이 차지하는 공간으로 인해 여러 대의 로봇을 정렬하여 도장 작업을 수행할 경우 작업 공간을 많이 차지하게 된다.

따라서, 상기 정렬되어 있는 로봇과 로봇사이의 거리가 멀어 피도장체가 이동해야 하는 이동거리가 멀게 될 수밖에 없고, 이는 도장 작업시 피도장체가 이동하는 속도를 느리게 하여 다량의 작업을 수행하는 과정에 있어 일의 진행 속도를 지연시키는 문제점이 있으며, 아울러 로봇 제작 비용이 비싸 비경제적이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 도장용 로봇으로는 주요 동작 기능이 여러 개의 관절에 의하여 수행되는 다관절 로봇이 적합하며 상기 도장용 다관절 로봇은 점유 면적에 비하여 작동영역이 크고, 섬세한 운동이 가능하여 도장 작업을 수행함에 있어 작업 공간의 효율성을 높이고 미세한 부분까지도 도장 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

그러나 관절간 계산이 복잡하고 정밀도가 낮아 작동 오차율 및 위치 측정 오차율이 크게 발생하며, 만약 로봇이 잘못하여 오동작을 하게 되면 제대로 작업을 수행하지 못할 뿐만 아니라 매우 위험할 수도 있다는 문제점이 있다.

따라서 정밀도를 높여 오차율을 줄이고 안전하고 효율적인 범위로 로봇의 동작 범위를 제한하는 등 상기 문제점을 해결하기 위한 대책이 시행되어야 한다.

그러나, 일반적으로 종래의 다관절 로봇은 모터가 로봇의 외부에 장착되어 있어 각종 전원선 및 기타 데이타 입/출력선이 외부로 노출되어 외부 충격 내지 작업중에 발생되는 사고로 인해 로봇이 파손되기가 쉽다.

또한, 상기 모터가 로봇의 내부에 장착되었다 하더라도 축에 모터가 직접 결합하여 연결되었기 때문에 모터의 구동으로 인해 축의 위치가 변화하고 또한, 상기 축의 변화로 인한 로봇 아암의 위치 변화시 그 오차율이 크게 발생하게 되며 이 또한 로봇의 설계에 있어 내부 공간 활용에 비효율적이다.

또한, 엔코더에 있어서 위치 변화를 감지하는 원판부재를 소정수로 등분하여 각기 다른 길이로 형성된 슬릿을 각 단위 구획 내에 형성되도록 하여 오차율과 원점 복귀 시간 및 그 범위를 최소한으로 줄이고 있을 뿐 상기 언급한 동작 영역을 제어하여 동작 가능한 범위인지 여부를 판단하는 기능을 수행하지는 못한다.

한편, 일반적으로 브레이크의 백래시(backlash) 현상을 극복하기 위해 쇼바를 사용하고 있으나 이는 기구적으로 복잡할 뿐만 아니라 에너지 소비가 크다는 문제점이 있다.

또한, 상기 아암에 하중이 다른 물체를 달 때 상기 하중의 변화로 인해 로봇의 위치가 변하여 결국, 위치가 변화된 로봇으로 작업을 하게 되므로 작업의 정확성이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 자동으로 그 위치 설정이 가능하며 동작범위 설정이 가능한 엔코더, 브레이크가 모터 앞측에 설치된 모터, 상기 모터와 풀리, 풀리와 축 그리고 축과 모터를 각각 결합하고 있는 타이밍 벨트 및 도장 작업을 수행하기 위한 서지탱크, 펌프, 스프레이 건 결합봉 등과 같은 소정의 도장용 장치를 구비하여 동작 가능한 안전한 범위 내에서 최소한의 작업공간을 차지하며 오차율이 작고 정밀도를 높일 수 있는 도장 작업을 수행 할 수 있는 다관절 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 피도장체에 도장 작업을 수행하기 위한 하부베이스부, 상부베이스부, 제1아암부, 제2아암부를 포함하여 이루어진 다관절 로봇에 있어서, 상기 하부베이스부는 내부에 제1아암부에 구동력을 제공하는 제1모터, 상기 하부베이스 내부의 상단 일측에 고정되어 회전축과 정지축의 역할을 동시에 담당하는 상기 제1모터의 모터축에 연결되어 있는 제1브레이크, 상기 제1모터에서 소정의 길이만큼 떨어진 하단부에 상기 제1모터와 같은 측에 고정되어 상기 제 1아암부의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제1엔코더 및 데이타 입/출력 포트와 모터 및 엔코더를 제어하는 제어부로 이루어지며, 상기 상부베이스부는 상기 하부베이스부의 상측에 결합되고, 상기 제1아암부의 회전축으로 상기 제1아암부와 결합되고, 타이밍벨트3으로 상기 제1엔코더와 연결된 제1축, 상기 상부베이스부의 내부에 위치하며 상기 제1축과 타이밍벨트2로 연결되고 상기 제1모터와 타이밍벨트1로 연결된 제1풀리 및 상기 상부베이스부의 외측에 외부로부터 유입된 페이트를 피도장체에 분사하기 위한 페이트공급부로 이루어지며, 상기 제1아암부는 상기 제2아암부의 회전축으로 상기 제2아암부와 결합된 제2축, 상기 제2아암부에 구동력을 제공하는 제2모터, 상기 제1축과 근접하는 곳에 상기 제1모터와 반대 방향인 타측에 고정되어 상기 제1브레이크와 동일한 방법으로 상기 제2모터에 결합되어 있는 제2브레이크, 상기 제1아암부의 내부 중앙 일측에 상기 제2모터와 반대 방향으로 고정되고 상기 제2축과 타이밍벨트3'로 연결되어 상기 제2아암부의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제2엔코더 및 상기 제2모터와 제2엔코더 사이에 위치하며 상기 제2축과 타이밍벨트2'로 여결되고 상기 제2모터와 타이밍벨트1'로 연결된 제2풀리로 이루어지며, 상기 제2아암부는 상기 페인트 공급부에서 유출되는 페인트를 분사하는 스프레이건, 상기 스프레이건이 회전하는 회전축으로 상기 스프레이건이 결합된 제3축,상기 제3축과 타이밍벨트3''로 연결되어 구동력을 제공하는 제 3모터, 상기 제 2축과 근접하는 곳에 상기 제2모터와 같은 방향으로 일측에 고정되어 상기 제 1브레이크와 동일한 방법으로 상기 제3모터에 결합되어 있는 제3브레이크 및 상기 제2아암부의 내부 중앙 일측에 상기 제3모터와 반대 방향으으로 고정되고 상기 제3축과 타이밍벨트1''로 연결되어 상기 스프레이건의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제3엔코더로 이루어지며, 상기 제어부에 사용자가 원하는 명령을 입력하기 위한 리모콘을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 페인트 공급부는 상기 상부베이스부 외부 하단 일측에 장착되어 내부와 분리되는 중앙 홈으로 관이 통과하고, 상부에 장착된 레바를 조절하여 상기 관이 통과하고 있는 중앙 홈을 닫아 외부의 페인트가 상기 관을 통하여 유입될 수 있도록 구성된 튜빙펌프, 상기 튜빙펌프로부터 소정의 길이만큼 떨어진 상단에 장착되어 상기 튜빙펌프를 통과하고 있는 관과 연결되어 상기 튜빙펌프로부터 유입되는 페인트를 내부로 이동시켜 저장하기 위한 유입구 및 상기 저장된 페인트를 피도장체에 분사 할 수 있도록 배출시키기 위한 배출구를 포함하고 있는 서지탱크로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1브레이크, 제2브레이크 및 제3브레이크는 상기 제1모터, 제2모터 및 제3모터의 앞측에 삽입되는 판스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1엔코더, 제2엔코더 및 제3엔코더는 360도를 소정의 범위로 나눈 다수의 슬릿으로 이루어진 슬릿부 및 소정의 동작 범위(X도)를 설정하는 동작범위부로 이루어진 원판부재에 있어서, 상기 동작범위부와 반대 범위(360도 - X도)로 동작불가범위부가 설정된 원판부재로 구성된 것을 특징으로 한다.그리고, 상기 제1아암부는 상기 제1아암부의 끝단부에 상기 제2축에서 소정의 길이만큼 떨어진 위치까지 상기 제1아암부의 내부로 왕복이동 가능하도록 슬라이딩 착탈 결합되어 있는 내부 외관통을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 타이밍벨트1, 타이밍벨트1' 및 타이밍벨트1''은 회전력을 제공받는 축의 회전수가 모터의 회전수보다 작게 연결되고, 상기 타이밍벨트2 및 타이밍벨트2'은 폴리보다 축의 회전수가 작게 연결되고, 상기 타이밍벨트3은 상기 제1축과 상기 제1엔코더가 동일한 회전수를 갖도록 연결되고, 상기 타이밍벨트3'은 상기 제2축과 상기 제2엔코더가 동일한 회전수를 갖도록 연결되며, 상기 타이밍벨트3''은 상기 제3축 보다 제3엔코더의 회전수가 작게 연결된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 외부의 측면을 개략적으로 보인 도면이다. 상기 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇은 하부 베이스부(10), 상부 베이스부(20), 제 1아암부(30), 제 2아암부(40)로 구성되어 스프레이 건(150), 서지탱크(23), 튜빙펌프(26), 스프링 밸런스 장치(33), 리모콘(60) 등을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 하부베이스부(10)는 상기 상부베이스부(20)와 연결되어 있어 바닥에 고정되어 상기 제1아암부(30) 및 제2아암부(40)를 지지하며 제1모터(313), 제1브레이크(316), 제1엔코더(319), 제어부(315)를 포함하여 이루어지며, 상기 상부베이스부(20)는 서지탱크(23), 튜빙펌프(26) 및 타이밍벨트1(410), 2(413) 및 3(416)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 제1아암부(30)는 제1축(1)을 중심으로 상기 상부베이스부(20)에 연결되어 있어 상기 제1축을 중심으로 회전운동을 통하여 로봇의 개략적인 높낮이를 조절하는 역할을 담당하고, 상기 하부베이스부(10)로 향하는 상기 제1아암부(30)의 끝단부(36)가 외부(36b) 및 내부(36a)로 형성된 두겹의 외관통으로 이루어져 있어, 상기 내부 외관통(36a)이 상기 제1아암부(30)의 끝단부(36)로 부터 상기 제2축(2) 방향으로 소정의 길이만큼 떨어진 상기 외부 외관통(36b)의 내부에 위치한 걸림턱(36c)까지 왕복이동 가능하도록 상기 내부 외관통(36a)이 슬라이딩 착탈 결합되어 상기 내부 외관통(36a)을 통하여 상기 제1아암부(30)의 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이로 인해 로봇의 전체적인 무게 중심을 맞출 수 있도록 이루어져 있다. 그리고 상기 제1아암부(30)는 제2모터(333), 제2브레이크(336), 제2엔코더(339) 및 타이밍벨트 1`(420), 2`(423) 및 3`(426)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 제2아암부(40)는 제2축(2)을 중심으로 상기 제1아암부(30)에 연결되어 있어 상기 제2축을 중심으로 회전운동을 하여, 상기 제1아암부(30)와 함께 도장 작업시 장착할 스프레이 건(150), 제3모터(343), 제3브레이크(346), 제3엔코더(349) 및 타이밍벨트1``(430) 및 3``(436)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 제어부(315)의 작동을 운영하여 상기 제1, 2아암부(30, 40)의 구동을 조절하는 리모콘(60)을 더 포함하여 구성된다.

이하, 도 3a 및 도 3b에서 상기 하부 및 상부베이스부(10, 20) 및 제1 및 제2아암부(30, 40)에 포함되어 있는 각각의 구성요소에 대하여 더 상세히 설명한다.

도 3a는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 내부의 단면을 개략적으로 보인 도면이다. 상기 도 3a에 도시한 바와 같이 상기 하부 및 상부베이스부(10, 20)와 제1아암부(30)는 제1축(1)을 중심으로 연결되어 있고, 상기 제1아암부와(30) 제2아암부(40)는 제2축(2) 그리고 상기 제2아암부(40)와 스프레이 건(150)은 제3축(3)과 연결된 스프레이 건 결합봉(50)에 의해 장착된다.

그리고 도 3b는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 내부의 단면을 상세히 보인 도면이다. 상기 도 3b에 도시한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇의 상기 하부베이스부(10) 내부의 일측 상단에는 제1아암부(30)에 구동력을 제공하는 제1모터(313)가 회전축과 정지축의 역할을 동시에 담당하는 하나의 모터축(640)으로 상기 제1브레이크(316)와 함께 연결되어 있고, 상기 제1모터(313)에서 소정의 길이만큼 떨어진 하단부에 상기 제1모터(313)와 같은 방향으로 상기 제1엔코더(319)가 고정되어 있는 구조를 형성한다.

여기에서, 상기 제1모터(313)는 보통 스텝모터(stepping moter)를 사용하는 것이 바람직하며 하기 설명할 제2 및 제3모터에도 적용이 된다. 한편, 상기 스텝모터는 펄스 모터(plus moter)라고도 하여 디지털 펄스를 기계적인 축 운동으로 변화시키는 변화기이며, 상기 펄스는 디지털 소스(source)에 의해 가해져 매 펄스 수에 따라 상기 모터의 축은 정해진 각도로 회전하며 펄스 간격을 알맞게 조정하면 구동방식과 속도제어를 할 수 있다.

이와 같이 상기 제1모터(313)를 구동하여 매 펄스 수에 따라 상기 제1축(1)이 회전을 하면, 상기 제1엔코더(319)가 상기 회전에 따른 각도를 측정하여 결국 상기 제1아암부(30)의 변화된 위치를 측정하게 된다.

상기 제1엔코더(319)는 축의 회전각도 측정의 오차율을 최소화하기 위하여 원판부재(500)에 360도를 소정의 범위로 나눈 다수의 슬릿으로 이루어진 슬릿부(530)를 형성하는 것이 바람직하며, 더 나아가 상기 제1아암부(30)의 동작불가범위부(540b)를 설정하여 동작이 가능한 범위인지 판별하여 상기 동작 범위를 제한할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 동작 범위 설정에 관해서는 하기 도 4에서 더 상세히 설명하도록 한다.

한편, 튜빙펌프(26)는 상기 상부베이스부(20) 외부 하단 일측에 장착되어 있어 상기 튜빙펌프(36) 내부와 분리되는 중앙 홈으로 관이 통과하고, 상부의 레바를 조절하여 상기 관이 통과하고 있는 중앙 홈을 닫아 외부의 페인트가 상기 관을 통과하여 유입될 수 있도록 구성된 펌프이다.

또한, 상기 튜빙펌프(26)로부터 소정의 길이만큼 떨어진 상단에 장착되어 있는 서지탱크(23)는 상기 관과 연결되어 있어 서지탱크(23) 입출구를 통하여 상기 튜빙펌프(26)의 홈을 통과하고 있는 관에 의해 유입된 페인트를 저장한 후 일정한 압력을 유지하며 상기 서지탱크(23)의 배출구를 통하여 스프레이 건(150)으로 이동시켜 피도장체에 페인트를 분사할 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 서지탱크(23)와 펌프(26)는 종래의 기어식 진공 펌프를 보완하여 그 기능을 담당하는 역할을 수행할 수 있도록 구성된다. 즉, 종래 도장용 로봇에 사용되는 펌프는 기어식 진공 펌프로 외부의 페인트가 펌프 내부를 통과하여야 하기 때문에 작업 수행 후 남는 페인트 찌꺼기가 펌프 내부 구조물에 문제를 일으키기도 했으나, 본 발명에서는 서지탱크(23)와 튜빙펌프(26)로 상기 기능을 분담하여 외부의 페인트가 펌프 내부를 통과하지 않고도 일정한 압력을 유지하며 스프레이 건(150)으로 페인트를 이동시켜 피도장체에 일정하게 분사할 수 있다.

또한, 상기 상부베이스부(20) 내부의 상기 제1축(1)과 상기 제1모터(313) 사이에는 제1풀리(326a)가 있어, 상기 제1모터(313), 제1풀리(326a), 제1축(1) 그리고 제1엔코더(319)를 각각 결합하고 있는 타이밍벨트1(410), 2(413) 및 3(416)을 포함하여 구성된다. 상기 각각의 타이밍 벨트에 대해서는 하기 도4에서 더 상세히 설명하도록 한다.

또한, 상기 제1축(1)과 근접하는 상기 제1작동아암(30)의 내부에는 상기 제2아암부(40)에 구동력을 제공하는 제2모터(333)가 상기 제1모터(313) 및 제1브레이크(316)를 결합하고 있는 방법과 동일한 방법으로 연결되어 상기 제1모터(313)와 반대 방향인 타측에 고정되어 있는 구조를 형성하고 있고, 상기 제2모터(333)와 반대 방향으로 상기 제1아암부(30)의 내부 중앙 일측에 고정되어 있어 상기 제2아암부(40)의 위치 측정 및 동작 가능 범위 여부를 판단하는 기능을 담당한다.

한편, 상기 상부베이스부(20) 내부의 타이밍벨트(410, 413, 416)와 동일한 방법으로 타이밍벨트1`(420), 2`(423) 및 3`(426)을 포함하여 구성되며, 상기 제2축(2)과 접하는 상기 제1아암부(30)의 외부 상단 타측에는 스프링 밸런스 장치(33)가 있어 제2아암부(40)의 작용력을 보상하는 기능을 담당한다. 상기 스프링 밸런스 장치(33)에 대해서는 도 6에서 더 상세히 설명하도록 한다.

또한, 상기 제3축(3)과 접하는 상기 제2아암부(40)의 외부 타측에는 스프레이 건 결합봉(50)이 고정되어 있어 상기 서지탱크(23)에서 유출되는 페인트를 분사하는 스프레이 건(150)을 탈 부착 식으로 장착할 수 있으며, 상기 제2모터(333)와 같은 방향으로 상기 제2축(2)과 근접하는 일측에는 상기 제1모터(313)와 제1브레이크(316)가 결합하고 있는 방법과 동일한 방법으로 제3모터(343)와 제3브레이크(346)가 결합하여 고정되어 있어, 제3축(3)에 구동력을 제공함으로써 상기 스프레이 건(150)이 운동할 수 있는 힘을 제공한다. 그리고 이로 인하여 상기 스프레이 건(150)의 위치를 바꿔가며 도장 작업을 수행한다.

한편, 제3엔코더(349)가 상기 제2아암부(40)의 내부 중앙 일측에 상기 제3모터(343)와 반대 방향으로 고정되어 있어, 상기 제3축(3)에 연결된 상기 스프레이 건(150)의 운동 위치를 측정하고 동작 가능한 범위인지 여부를 판단하는 기능을 담당하며, 상기 제3모터(343)와 제3축(3), 상기 제3축(3)과 제3엔코더(349)를 각각 결합하고 있는 타이밍벨트 1``(430) 및 3``(436)를 포함하여 구성된다.

또한, 입력 및 출력포트, 상기 모터 1(313), 2(333) 및 3(343) 그리고 상기 엔코더 1(319), 2(339) 및 3(349)을 제어하여 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 다관절 로봇의 전체적인 운동 및 속도 등을 제어하는 기능을 담당하는 제어부(315)를 상기 하부베이스부(20)에 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 제어부(315)의 작동을 운영하여 상기 제1 및 2아암부(30, 40)의 구동을 조절하는 리모콘(60)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇의 타이밍 벨트 결합을 보인 도면이다. 상기 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 상부 및 하부베이스부(20, 10) 내부에는 제1모터(313)와 제1풀리(326a)를 연결하고 있는 타이밍벨트1(410), 제1풀리(326a)와 제1축(1)을 연결하고 있는 타이밍벨트2(413), 그리고 제1축(1)과 제1엔코더(319)를 연결하고있는 타이밍벨트3(416)이 각각 서로 연동 하여 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

즉, 제1모터(313)가 구동하기 시작하면 제1풀리(326a)가 상기 제1모터(313)와 타이밍벨트1(410)으로 결합되어 있어 동시에 회전하게 되고, 제1축(1)은 상기 제 1풀리(326a)와 타이밍벨트2(413)로 결합되어 있어 상기 제1풀리(326a)와 함께 회전하기 시작한다. 이 때 상기 타이밍벨트1(410), 그리고 타이밍벨트2(413)는 각각의 일정한 감속비에 의해 상기 제1모터(313)와 상기 제1풀리(326a), 그리고 상기 제1풀리(326a)와 상기 제1축(1)을 각각 연결하고 있기 때문에 상기 제1모터(313)의 작은 구동력으로도 상기 감속비에 비례하는 만큼의 큰 힘을 최종적으로 상기 제1축(1)에 전달하여 제1아암부(30)가 구동할 수 있도록 구성된다.

또한, 제1엔코더(319)는 상기 제1축(1)과 타이밍벨트3(416)으로 연결되어 있어 상기 제1축(1)이 회전하는 정도를 상기 제1엔코더(319)가 인식하여 상기 제1아암부(30)의 운동 위치를 측정할 수 있도록 구성된다.

예를 들어 설명하면, 만약 상기 타이밍벨트1(410)과 타이밍벨트2(413)가 10:1의 감속비로 결합되어 있고 그 오차율이 5%로 구성되어 있다면, 3000도 회전하는 제1모터(313)의 구동력에 의해 제1풀리(326a)는 300도 회전하게 되고, 동시에 상기 제1축(1)은 30도 회전하여 최종적으로 제1아암부(30)가 30도 만큼 운동하게 되며 그 오차율은 1.5도로, 상기 제1모터(313)에 상기 제1축(1)이 직접 결합되어 있을 때의 오차율이 150도 인 것에 비해 상대적으로 그 값을 무시할 수 있을 만큼 제1아암부(30)의 운동에 대한 오차율이 감소한다. 상기 예는 하나의 예시에 불과하며 상기 감속비는 제어부의 설정에 따라 그 값을 달리할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제2아암부(40)의 내부에 결합되어 있는 타이밍벨트1`(420), 2`(423) 및 3`(426) 또한 상기 제1아암부(30) 및 제 2아암부(40)의 내부에 결합되어 있는 타이밍벨트1(410), 2(413) 및 3(416) 그리고 타이밍벨트1``(430) 및 3``(436)와 같은 방법으로 구성되나, 한가지 다른 점은 상기 상부(20) 및 하부베이스(10) 그리고 제 2 아암부(40)의 내부에서 각각의 축(1, 2, 3)과 엔코더(219, 239, 249)를 결합하고 있는 타이밍벨트3(416) 및 3`(426)은 동일한 감속비로 결합되어 있어 엔코더(319, 339, 349)가 각 축(1, 2, 3)의 회전에 따른 제1아암부(30), 제2아암부(40)의 위치변화를 인식하여 측정하나, 상기 제2아암부(40)의 내부에서 제3축(3)과 상기 제3엔코더(349)는 감속비를 달리하여 타이밍벨트3``(436)에 의해 결합되어 있기 때문에 상기 제3축(3)이 회전하는 정도에서 상기 감속비에 반비례하는 정도로 상기 제3엔코더(349)의 원판부재(500)가 회전하여 상기 제3축(3)의 회전 정도를 인식할 수 있도록 구성된다.

이는, 상기 상부(20) 및 하부베이스(10) 그리고 제1아암부(30)의 내부 공간에 비해 상대적으로 제2아암부(40)의 내부 공간이 좁을 수밖에 없는 로봇의 구조상 상기 제3축(3)의 회전정도를 인식하는 상기 제3엔코더(349)의 동작 영역을 넓히기 위함이다.

결국, 상기 각각의 타이밍벨트(410, 413, 416, 420, 423, 426, 430, 436)는 각 모터(313, 333, 343)의 구동에 의해 서로 연동 하여 각 축(1, 2, 3)을 움직일 수 있도록 결합되어 있어, 오차율을 최소화하면서 상기 모터(313, 333, 343)에 상기 축(1, 2, 3)이 직접 결합하여 각 축(1, 2, 3)을 움직이는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 구성된다.

도 5는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 엔코더를 보인 도면이다. 상기 도 5에서 도시한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 다관절 로봇의 엔코더(319, 339, 349)는 동작범위부(540a), 동작불가범위부(540b) 및 Z상의 범위(520)로 이루어진 원판부재(500)로 이루어져 있다.

상기 원판부재(500)는 360도를 소정의 범위로 나눈 다수의 슬릿으로 이루어진 슬릿부(530)가 형성되는데, 상기 슬릿은 예를 들어 설명하면, 360도를 1도를 기준으로 나누어 360개가 형성된다. 이와 같이 슬릿부(530)가 형성된 원판부재(500)는 각 축의 운동 변화에 따른 회전도를 인식하여 그 위치를 측정하되, 동작범위부(540a)와 상기 Z상(520)에 상기 동작범위부(540a)와 반대 방향으로 동작 불가범위부(540b)가 설정되어 있어 상기 동작범위부(540a),동작불가범위부(540b)를 기준으로 동작 범위 각도(X도)를 설정하여 상기 설정된 동작 범위 내에서만 로봇이 동작할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 동작 범위 각도(360도-X도)를 제외한 나머지 범위는 동작 불가능한 범위로써 각 축(1, 2, 3)의 위치가 상기 엔코더(219, 239, 249)에서 상기 동작 불가능한 범위 내로 인식되면 상기 축(1, 2, 3)의 회전을 정시시켜 상기 제1아암부(30) 및 제2아암부(40)의 운동을 멈추게 할 수 있다.

즉, 상기 엔코더의 동작범위를 시계방향(+ 방향)의 동작범위부(540a)의 동작 가능한 회전 각도를 X도로 설정 한 후, 모터를 구동시키면 상기 모터의 구동으로 인해 상기 각각의 타이밍벨트가 연동하여 회전하고 이로 인해 엔코더의 원판부재(500)가 회전하게 되고, 이와 동시에 상기 원판부재(500)의 회전을 감지하는 센서부재의 상위 발광부(550a)에서 빛을 발광하게 된다.

상기 원판부재(500)의 회전시 슬릿부(530), 동작범위부(540a) 및 동작불가범위부(540b)를 인식하여 센서부재의 하위 감지부(550b)에서 슬릿부(530)와 동작범위부(540a) 및 동작불가범위부(540b)에 대응하는 빛을 감지하여 그 위치를 측정하게 되는데, 상기 동작 가능한 회전 각도인 X도를 벗어나게 되면 감지부(550b)가 이를 감지하여 제어부에 동작 불가능한 범위로써 로봇이 정지하도록 신호를 보낸다.

도6은 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 브레이크가 모터에 연결되는 구조를 보인 도면이다. 상기 도 6에서 도시한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 있어서 상기 하부베이스부(10), 제1아암부(30) 및 제2아암부(40)의 내부에 고정되어 있는 모터(610)는 회전자(660), 베어링(670), 고정자(660) 및 모터축(640)으로 구성되어 있고 상기 모터(610) 앞 측에 판 스프링(630)을 삽입하여 장착함으로써 상기 모터(610) 앞 측에 브레이크(620)를 연결할 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 모터축(640)은 하나의 축으로 상기 모터(610)와 브레이크(620)를 연결하고 있어, 일반적으로 모터 구동시 회전 중심이 되는 회전축과 모터의 구동을 정시시키는 정지축의 역할을 동시에 담당할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기처럼 브레이크(620)를 상기 모터(610) 앞측에 설치함으로 인해 모터(610)에 브레이크(620)를 고정하기 위한 별도 장치 없이 상기 모터(610)와 브레이크(620)를 연결할 수 있다.

도 7은 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 스프링 밸런스 장치를 보인 도면이다. 상기 도7에서 도시한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 스프링 밸런스 장치(33)는 상기 제1아암부(30)과 상기 제2아암부(40)가 상기 제2축(2)을 중심으로 결합되는 관절 외부에 스프링 하우징(720), 태엽형 스프링(700), 스프링 끝점 삽입부(760), 스프링 초기점 삽입부(740) 및 하우징 스토퍼(780)로 구성되어 장착됨으로써 이루어진다.

상기 스프링 밸런스 장치(33)에 사용되는 스프링은 태엽형 스프링(700)을 사용하는 것이 바람직하며 상기 스프링 하우징(720)은 상기 관절에 장착된 상기 태엽형 스프링(700)의 덮게 역할을 담당한다.

또한, 상기 태엽형 스프링의 끝점(706)을 스프링 끝점 삽입부(760)에 삽입한 상태에서 상기 태엽형 스프링의 초기점(703)을 스프링 초기점 삽입부(740)에 끼워, 상기 스프링 하우징(720)을 시계 방향, 또는 반시계 방향으로 돌려 스프링 작용력을 조정할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기에서 스프링 밸런스 장치(33)는 상기 제1아암부(30)와 제 2아암부(40)을 연결하는 상기 제2축(2) 외에, 필요에 따라 다른 축에도 장착하여 그 기능을 담당할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기처럼 스프링 밸런스 장치(33)는 상기 스프링 하우징(720)의 조절을 통하여 모터의 하중을 보상 할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 제2아암부(40)에 장착되어 있는 스프레이 건(150)의 하중이 500gf에서 1kgf로 변동되면 상기 하중의 변동시 변동된 하중만큼 상기 제2아암부(40)가 내려가 그 위치가 변화하게 된다. 이때, 변화된 위치를 복귀하기 위해 제어부(215)에 새로운 위치 값을 입력하여야 하는데, 간단히 상기 스프링 밸런스 장치(33)의 조절을 통하여 상기 모터의 하중을 보상할 수 있다.

만약, 상기 스프링 밸런스 장치(33)에 사용된 상기 태엽형 스프링(700)이 왼쪽 나선 방향으로 감겨 있다면, 상기 예에서는 500gf의 하중이 추가되었으므로 상기 스프링 하우징(720)을 반시계 방향으로 돌려 상기 변화된 아암부의 위치를 복귀하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링 밸런스 장치(33)를 조절할 때, 변화된 하중에 따라 상기 스프링 밸런스 장치(33) 조절 값이 다르지만, 이는 실험 경험을 통하여 하중에 따른 상기 스프링 밸런스 장치(33) 조절 값을 산출하여 매뉴얼로 정리할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 도면에는 도시하지 않았으나 본 발명의 로봇은 하나의 로봇에만 국한되는 것이 아니라 여러 대의 로봇이 네트웍이 가능하기 때문에 로봇 하나에 대한 제어부 설정으로 동시에 여러 대가 같은 작업을 수행하여 일의 효율성을 높일 수 있도록 구성된다.

예를 들어 설명하면, 휴대폰에 도장 작업을 수행하고 있는 로봇A가 상기 휴대폰의 부위를 변경해 도장을 하려고 할 때, 상기 로봇A의 각 아암부의 위치를 변화시키기 위해 변경할 위치 값을 제어부에서 설정하여야 하지만, 한편으로는 브레이크 장치를 해제한 뒤 수동으로 그 위치를 바꾸는 것이 편리 할 때가 있다.

이때, 수동으로 임의 변경한 상기 로봇A의 위치 값은 엔코더에 의해 측정 가능하고 상기 측정된 위치 값은 다른 로봇B, C, D 등 네트웍이 가능한 로봇이라면 어느 것에나 각각의 제어부에 전송되어 로봇A와 같은 동작을 수행하여 여러 대의 휴대폰을 일괄적이면서도 통일성 있게 도장할 수 있도록 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 여러 대의 로봇이 피도장체를 도장하기 위한 적정한 방향으로 각각 조절되어 정해진 자세 위치 값을 저장하여 반복적으로 같은 작업을 수행할 수 있도록 구성된다.

이상에서 살펴본, 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상기 기술한 바와 같이 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇은 그 구성에 있어 상기 및 하부베이스부, 제1아암부, 제2아암부를 포함하는 다관절 로봇으로 이루어져 있으며, 위치 조절이 자동으로 이루어지기 때문에 다량의 도장 작업을 수행함에 있어 여러 대의 로봇의 자세를 조절하기가 용이하며, 그 정밀도 또한 높을 뿐만 아니라 반복적이면서도 일괄적인 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 구비되어 있는 엔코더는 로봇이 동작 할 수 있는 범위인지 여부를 판별하는 동작 범위를 설정할 수 있도록 구성되어 있어, 도장 작업을 수행함에 있어 불필요한 운동을 저지하여 최대한 안전한 범위 내에서 상기 로봇의 운동 범위를 제한할 수 있으며, 위치 값의 보관 및 복사가 용이하고 작업 변환을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 하부베이스부, 제1아암부 및 제2아암부에 각각 구동력을 제공하는 모터는 상기 하부베이스부, 제1아암부 및 제2아암부의 내부에 고정되어 있어 로봇의 작업 및 설치 공간을 활용함에 있어 효율적이며, 타이밍벨트를 구비하여 상기 각 모터가 상기 각 축에 직접 접촉하여 연결되지 않도록 구성함으로써, 상기 각 축의 회전 시 최소 오차율로 상기 각 축에 연결된 각각의 아암부를 운동시킬 수 있고 그 내부 공간 또한 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 타이밍벨트 결합 구조와 스프링 밸런스 장치는 는 기존의 백래시 현상을 극복하기 위한 쇼바를 대체함으로써 기구적인 복잡성의 해결 및 에너지 소비를 줄일 수 있는 효과도 있으며, 스프링 밸런스 장치는 또한, 그 조절을 통하여 하중에 따라 변화되는 로봇의 위치 변화를 보상할 수 있기 때문에 하중 변화에 따른 오차율을 제거할 수 있는 효과도 있다.

도 1a는 종래의 도장용 장치를 보인 도면.

도 1b는 종래의 도장용 로봇을 보인 도면.

도 2는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 외부의 측면을 개략적으로 보인 도면.

도 3a는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 내부의 단면을 개략적으로 보인 도면.

도 3b는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇 내부의 단면을 상세히 보인 도면.

도 4은 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇의 타이밍 벨트 결합을 보인 도면.

도 5는 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 엔코더를 보인 도면.

도 6은 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 브레이크가 모터에 연결되는 구조를 보인 도면.

도 7은 본 발명 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇에 사용되는 스프링 밸런스 장치를 보인 도면.

*** 도면부호의 간단한 설명 ***

1 : 1축 2 : 2축

3 : 3축 10 : 하부베이스부

20 : 상부베이스부 23 : 서지탱크

26 : 튜빙펌프 30 : 제1아암부

33 : 스프링 밸런스 장치 36 : 제1아암부 끝단부

40 : 제2아암부 50 : 스프레이 건 결합봉

60 : 리모콘 120 : 수직축

130 : 수평축 150 : 스프레이 건

160a, b : 상하,전후 조절단 313 : 제1모터

315 : 제어부 316 : 제1브레이크

319 : 제1엔코더 326a, b : 제1풀리, 제2풀리

333 : 제2모터 336 : 제2브레이크

339 : 제2엔코더 343 : 제3모터

346 : 제3브레이크 349 : 제3엔코더

410 : 타이밍벨트1 413 : 타이밍벨트2

416 : 타이밍벨트3 420 : 타이밍벨트1`

423 : 타이밍벨트2` 426 : 타이밍벨트3`

430 : 타이밍벨트1`` 436 : 타이밍벨트3``

500 : 엔코더의 원판부재 530 : 슬릿부

610 : 모터 620 : 브레이크

630 : 판 스프링 640 : 모터축

650 : 회전자 660 : 고정자

670 : 베어링 700 : 스프링

720 : 스프링 하우징 740 : 초기점 삽입부

760 : 끝점 삽입부 780 : 하우징 스토퍼

Claims (7)

1. 피도장체에 도장 작업을 수행하기 위한 하부베이스부, 상부베이스부, 제1아암부, 제2아암부를 포함하여 이루어진 다관절 로봇에 있어서,

   상기 하부베이스부(10)는

   내부에 제1아암부(30)에 구동력을 제공하는 제1모터(313);

   상기 하부베이스부(10) 내부의 상단 일측에 고정되어 회전축과 정지축의 역할을 동시에 담당하는 상기 제1모터(313)의 모터축에 연결되어 있는 제1브레이크(316);

   상기 제1모터(313)에서 소정의 길이만큼 떨어진 하단부에 상기 제1모터(313)와 같은 측에 고정되어 상기 제 1아암부(30)의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제1엔코더(319); 및

   데이타 입/출력 포트와 모터 및 엔코더를 제어하는 제어부(315)로 이루어지며,

   상기 상부베이스부(20)는

   상기 하부베이스부(10)부 상측에 결합되고, 상기 제1아암부(30)의 회전축으로 상기 제1아암부(30)와 결합되고, 타이밍벨트3(416)으로 상기 제1엔코더(319)와 연결된 제1축(1);

   상기 상부베이스부(20)의 내부에 위치하며 상기 제1축(1)과 타이밍벨트2(413)로 연결되고 상기 제1모터(313)와 타이밍벨트1(410)로 연결된 제1풀리(326a); 및

   상기 상부베이스부(20)의 외측에 외부로부터 유입된 페인트를 피도장체에 분사하기 위한 페이트공급부(200);로 이루어지며,

   상기 제1아암부(30)는

   상기 제2아암부(40)의 회전축으로 상기 제2아암부(40)와 결합된 제2축(2);

   상기 제2아암부(40)에 구동력을 제공하는 제2모터(333);

   상기 제1축(1)과 근접하는 곳에 상기 제1모터(313)와 반대 방향인 타측에 고정되어 상기 제1브레이크(316)와 동일한 방법으로 상기 제2모터(333)에 결합되어 있는 제2브레이크(336);

   상기 제1아암부(30)의 내부 중앙 일측에 상기 제2모터(333)와 반대 방향으로 고정되고 상기 제2축(2)과 타이밍벨트3'(426)로 연결되어 상기 제2아암부(40)의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제2엔코더(339); 및

   상기 제2모터(333)와 제2엔코더(339) 사이에 위치하며 상기 제2축(2)과 타이밍벨트2'(423)로 연결되고 상기 제2모터(333)와 타이밍벨트1'(420)로 연결된 제2풀리(326b);로 이루어지며,

   상기 제2아암부(40)는

   상기 페인트 공급부(200)에서 유출되는 페인트를 분사하는 스프레이건(150);

   상기 스프레이건(150)이 회전하는 회전축으로 상기 스프레이건(150)이 결합된 제3축(3);

   상기 제3축(3)과 타이밍벨트3''(436)로 연결되어 구동력을 제공하는 제 3모터(343);

   상기 제2축(2)과 근접하는 곳에 상기 제2모터(333)와 같은 방향으로 일측에 고정되어 상기 제1브레이크(316)와 동일한 방법으로 상기 제3모터(343)에 결합되어 있는 제3브레이크(346); 및

   상기 제2아암부(40)의 내부 중앙 일측에 상기 제3모터(343)와 반대 방향으로 고정되고 상기 제3축(3)과 타이밍벨트1''(430)로 연결되어 상기 스프레이건(150)의 운동위치와 동작가능범위 여부를 판단하는 제3엔코더(349)로 이루어지며,

   상기 제어부(315)에 사용자가 원하는 명령을 입력하기 위한 리모콘(60);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
2. 제 1항에 있어서, 상기 페인트 공급부(200)는

   상기 상부베이스부(20) 외부 하단 일측에 장착되어 내부와 분리되는 중앙 홈으로 관이 통과하고, 상부에 장착된 레바를 조절하여 상기 관이 통과하고 있는 중앙 홈을 닫아 외부의 페인트가 상기 관을 통하여 유입될 수 있도록 구성된 튜빙펌프(26);

   상기 튜빙펌프(26)로부터 소정의 길이만큼 떨어진 상단에 장착되어 상기 튜빙펌프(26)를 통과하고 있는 관과 연결되어 상기 튜빙펌프(26)로부터 유입되는 페인트를 내부로 이동시켜 저장하기 위한 유입구 및 상기 저장된 페인트를 피도장체에 분사 할 수 있도록 배출시키기 위한 배출구를 포함하고 있는 서지탱크(23);로 이루어진 것을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제1브레이크(316), 제2브레이크(336) 및 제3브레이크(346)는

   상기 제1모터(313), 제2모터(333) 및 제3모터(343)의 앞측에 삽입되는 판스프링(630);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제1엔코더(319), 제2엔코더(339) 및 제3엔코더(349)는

   360도를 소정의 범위로 나눈 다수의 슬릿으로 이루어진 슬릿부(530) 및 소정의 동작 범위(X도)를 설정하는 동작범위부(540a)로 이루어진 원판부재(500)에 있어서,

   상기 동작범위부(540a)와 반대 범위(360도 - X도)로 동작불가범위부(540b);가 설정된 원판부재(500)로 구성된 것을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제1아암부(30)는

   상기 제1아암부의 끝단부(36)에 상기 제2축(2)에서 소정의 길이만큼 떨어진 위치까지 상기 제1아암부(30)의 내부로 왕복이동 가능하도록 슬라이딩 착탈 결합되어 있는 내부 외관통(36a);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 타이밍벨트1(410), 타이밍벨트1'(420) 및 타이밍벨트1''(430)은 회전력을 제공받는 축의 회전수가 모터의 회전수보다 작게 연결되고,

   상기 타이밍벨트2(413) 및 타이밍벨트2'(423)은 풀리보다 축의 회전수가 작게 연결이 되고,

   상기 타이밍벨트3(416)는 상기 제1축(1)과 상기 제1엔코더(319)가 동일한 회전수를 갖도록 연결되고, 상기 타이밍벨트3'(426)은 상기 제2축(2)과 상기 제2엔코더(339)가 동일한 회전수를 갖도록 연결되며, 상기 타이밍벨트3''(436)은 상기 제3축(3)보다 제3엔코더(349)의 회전수가 작게 연결되는 것;을 특징으로 하는 동작 범위 설정이 가능한 도장용 다관절 로봇.
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