KR100811236B1 - 산업용 로봇의 케이블 가이드장치 - Google Patents

Abstract

개시된 산업용 로봇의 케이블 가이드장치는, 산업용 로봇의 케이블튜브 단부에 결합되는 링 형상을 가지는 튜브링; 산업용 로봇의 케이블튜브에 인입된 각각의 케이블이 관통하는 복수개의 케이블삽입공을 형성한 상태로 튜브링에 내삽결합하는 케이블분배기; 튜브링의 외주면에 회전가능한 상태로 외삽되는 링 형상을 가지는 튜브클램프; 튜브클램프의 일측부에 결합하는 헤드결합부; 일단부가 산업용 로봇의 암 외측부에 외삽결합된 상태로 타단부는 헤드결합부에 결합하여 산업용 로봇의 케이블튜브가 암 외측부에서 일정거리 이격되게 하는 클램프지지부를 구비한다.

이와 같은 산업용 로봇의 케이블 가이드장치는, 산업용 로봇 헤드의 작동시 튜브클램프 및 헤드결합부, 클램프지지부가 케이블튜브를 암 외측부에서 일정간격 이격된 상태에서 꼬임이나 절곡이 발생되지 않도록 전후 및 좌우방향으로의 회동이 가능하게 지지함으로써 케이블튜브가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

산업용 로봇, 케이블, 가이드장치

Description

산업용 로봇의 케이블 가이드장치{Cable guide system industrial robot}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 로봇의 케이블 가이드장치의 설치 상태 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 로봇의 케이블 가이드장치의 전체 사시도,

도 3은 도 2의 분해 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 튜브링의 다른 실시예를 나타낸 사시도,

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 케이블분배기의 다른 실시예를 나타낸 사시도,

도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 헤드결합부의 결합 사시도 및 분해 사시도,

도 7a 및 도 7b는 도 3에 도시된 헤드결합부의 다른 실시예에 따른 결합 사시도 및 분해 사시도,

도 8은 도 3에 도시된 클램프지지부의 다른 실시예를 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 로봇의 케이블 가이드장치의 결합 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:산업용로봇 20:암

30:헤드 40:케이블

50:케이블튜브 60:케이블 가이드장치

100:튜브링 110:이탈방지턱

120:커버부재 130:유연링

200:케이블분배기 210:케이블삽입공

300:튜브클램프 400:헤드결합부

410:회동축 411:돌기부

420:회전브라켓 430:볼베어링

440:회전홈 450:헤드브라켓

460:연결브라켓 470:체결관

500:클램프지지부 510,530:클램프지지링

520:스프링축 540:결합단

550:연결축 560:걸림공

본 발명은 케이블 가이드장치에 관한 것으로서, 특히 산업용 로봇의 작동을 위해 설치되는 케이블이 로봇 암 외측부와 접촉되지 않도록 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 로봇은 상대적으로 회전하는 암과 그 암 선단측에 각종 공구를 장착하는 헤드를 가지는 바, 헤드에 전원 및 제어신호를 공급하거나 받는 전원케이블, 조작케이블, 워터케이블, 워터케이블과 같은 복수개의 케이블이 암의 외측을 따라 배선된다.

이러한, 산업용 로봇의 작동에 필요한 복수개의 케이블은 암의 외측을 따라 배선시 작동에 장해가 되므로 암과 헤드 사이는 복수개의 케이블을 케이블튜브 내부에 내장한 상태로 설치하여 로봇의 작동 반경내에서 방해가 되지 않도록 한 후 후부로 연결하게 된다.

그런데, 산업용 로봇의 케이블튜브는 헤드의 동작에 따라 요동하면서 로봇의 암 외측부와 충돌이 발생하여 내부의 케이블에 손상을 발생한다.

즉, 종래의 산업용 로봇의 케이블튜브는 헤드 동작시 로봇의 암 외측부와 접촉에 의한 마찰손상 및 꼬임에 의한 절곡이 발생하게 되는 바, 로봇의 암 작동에 따라 계속해서 발생하는 절곡과 마찰손상은 내부의 케이블에도 손상을 발생되게 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 산업용 로봇의 암과 헤드 사이에 배선되는 케이블튜브가 헤드 작동시 암과 접촉되거나 꼬임이 발생하는 것을 방지하여 케이블이 손상되지 않도록 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산업용 로봇의 암과 헤드 사이에 설치되는 복수개의 케이블이 삽입된 케이블튜브의 로봇 작동시 꼬임이나 절곡, 암의 외측부와의 접촉에 의해 케이블 및 케이블튜브가 손상되지 않도록 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치에 있어서, 산업용 로봇의 케이블튜브 단부에 결합되는 링형상을 가지는 튜브링과; 산업용 로봇의 케이블튜브에 인입된 각각의 케이블이 관통하는 복수개의 케이블삽입공을 형성한 상태로 상기 튜브링에 내삽결합하는 케이블분배기와; 상기 튜브링의 외주면에 회전가능한 상태로 외삽되는 링형상을 가지는 튜브클램프와; 상기 튜브클램프의 일측부에 결합하는 헤드결합부; 및, 일단부가 산업용 로봇의 암 외측부에 외삽결합된 상태로 타단부는 상기 헤드결합부에 결합하여 산업용 로봇의 케이블튜브가 암 외측부에서 일정거리 이격되게 하는 클램프지지부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예의 산업용 로봇의 케이블 가이드장치에 대한 설치 상태단면도, 전체 사시도, 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 실시예에 의한 산업용 로봇의 케이블 가이드장치(60)는, 튜브링(100), 케이블분배기(200), 튜브클램프(300), 헤드결합부(400), 클램프지지부(500)를 구비하고 있다.

상기 튜브링(100)은 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50) 단부 외주면에 회전가능하도록 내주면이 걸림 결합되는 링 형상을 가지는 부재이다.

이러한, 상기 튜브링(100)의 외주면은 양측 가장자리부에서 대략 중앙부로 갈수록 곡면형으로 볼록해지는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 튜브링(100)의 외주면 일측 가장자리부 둘레에는 외삽되는 상기 튜브클램프(300)가 이탈되지 않도록 돌출형성된 이탈방지턱(110)을 구비할 수도 있다.

도 4는 상기 튜브링(100)의 다른 형상을 도시한 것으로 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50) 외주면을 감싸줌으로서 케이블튜브(50)가 절곡되는 것을 방지하도록 일측부에 관 형상을 가지는 커버부재(120)를 연장형성할 수도 있다.

이때, 상기 튜브링(100)의 커버부재(120)와 상기 케이블튜브(50)와의 사이에 는 상기 튜브링(100)의 커버부재(120) 내주면과 상기 케이블튜브(50) 외주면이 직접 접촉에 의한 회전시 마찰을 줄이면서 상기 케이블튜브(50)가 용이하게 회전하도록 유연관(130)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 케이블분배기(200)는 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50) 내부에 인입된 각각의 케이블(40)이 내부에서 상호 꼬임이 발생되지 않도록 하는 부재이다.

이러한, 상기 케이블분배기(200)는 복수개의 케이블삽입공(210)을 형성한 상태로 상기 튜브링(100)에 내삽 결합한다.

따라서, 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50) 내부에 인입되는 각각의 케이블(40)이 상기 케이블삽입공(210)을 통해 관통된 상태로 연결됨으로써 케이블튜브(50) 내부에서 각 케이블(40)의 움직임을 적게하여 상호 꼬임이나 절곡이 발생되지 않게 한다.

도 5a 및 도 5b는 상기 케이블분배기(200)의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.

상기 튜브클램프(300)는 상기 튜브링(100)의 외주면에 회전가능한 상태로 외삽되는 링 형상을 가지는 부재이다.

이러한, 상기 튜브클램프(300)는 상기 튜브링(100)의 외주면에 외삽된 상태에서 이탈되지 않도록 상기 튜브링(100)의 외주면에 대응되는 형상의 내주면을 가진다.

즉, 상기 튜브클램프(300)의 내주면은 양측 가장자리부에서 대략 중앙부로 갈수록 곡면형으로 오목해지는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 헤드결합부(400)는 상기 튜브클램프(300)의 일측부에 결합되는 부재이다.

도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이 상기 헤드결합부(400)에는 일단부가 상기 튜브클램프(300)에 결합되도록 판부가 형성되며 타단부에는 외주면 둘레로 회전홈(440)이 형성된 돌기부(411)를 가지는 회동축(410)을 구비한다.

그리고, 상기 헤드결합부(400)에는 일측부에 상기 회동축(410)의 돌기부(411)가 삽입되도록 내주면 둘레로 회전홈(440)이 형성된 축회전요홈(421)을 구비한 상태로 타측부가 상기 클램프지지부(500)에 결합되는 회전브라켓(420)을 구비한다.

더불어, 상기 회동축(410)의 돌기부(411)가 상기 회전브라켓(420)의 축회전요홈(421)에 삽입된 상태에서 이탈방지 및 회전이 용이하도록 상기 회동축(410) 및 상기 축회전요홈(421)의 회전홈(440) 사이에는 볼베어링(430)을 구비하는 것이 바람직하다.

도 7a 및 도 7b는 상기 헤드결합부(400)의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 산업용 로봇(10)의 헤드(30)에 위치하는 튜브클램프(300)에 설치시 사용하게 된다.

즉, 상기 헤드결합부(400)에는 상기 튜브클램프(300) 일측부에 결합하는 판형의 헤드브라켓(450)과, 상기 클램프지지부(500)의 일단부가 삽입체결되는 체결관(470)을 가지는 상태로 상기 헤드브라켓(450)에 일측부가 결합되는 연결브라켓(460)을 구비한다.

상기 클램프지지부(500)는 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50)가 암(20) 외측부에서 일정거리 이격되게 하는 부재이다.

이러한, 상기 클램프지지부(500)는 일단부가 산업용 로봇(10)의 암(20) 외측부에 외삽 결합된 상태에서 타단부가 상기 헤드결합부(400)에 결합한다.

즉, 상기 클램프지지부(500)에는 산업용 로봇(10)의 암(20) 외측부에 외삽결합하는 링형상의 클램프지지링(510)과, 일단부는 상기 클램프지지링(510)에 결합된 상태로 타단부는 상기 헤드결합부(400)에 결합하는 스프링축(520)을 구비한다.

여기서, 상기 클램프지지부(500)의 스프링축(520)은 산업용 로봇(10)의 헤드(30) 작동에 따른 케이블튜브(50)의 요동이 발생시 전후 및 좌우방향으로 휨이 가능하게 하여 내부의 케이블(40)이 크게 절곡되는 것을 방지한다.

또한, 산업용 로봇(10)의 헤드(30) 작동이 없을 경우에는 탄성력에 의해 최초 위치로 복원됨으로써 케이블튜브(50)의 위치변화에 의한 꼬임, 즉 길이변화에 의한 꼬임이 발생되지 않게 한다.

도 8은 상기 클램프지지부(500)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 클램프지지부(500)는 일측부에 마주보도록 이격된 한 쌍의 결합단(540)을 구비한 상태로 산업용 로봇(10)의 암(20) 외측부에 외삽 결합하는 링 형상의 클램프지지링(530)과, 일단부에는 걸림공(560)이 형성되어 상기 클램프지지링(530)의 결합단(540) 사이에 끼워진 상태에서 핀에 의해 회전가능하도록 결합되며 타단부는 상기 헤드결합부(400)에 결합하는 연결축(550)을 구비한다.

여기서, 상기 연결축(550)과 상기 클램프지지링(530)이 핀에 의해 결합된 상태에서 상기 걸림공(560)의 크기만큼 전후방향으로 회전이 가능하게 됨으로써 산업용 로봇(10)의 헤드(30) 작동시 케이블튜브(50)가 암(20) 외측부에서 일정간격 이격된 상태에서 전후방향으로의 위치이동이 용이하게 이루어 지면서 케이블튜브(50)의 자연스러운 움직임이 가능하게 하여 꼬이는 것을 방지하게 된다.

도 9는 앞에서 설명한 다른 실시예의 상기 튜브클램프(300), 상기 헤드결합부(400), 상기 클램프지지부(500)를 사용한 결합 사시도로써 주로 산업용로봇(10)의 헤드(30)부분에 설치하여 사용할 수 있다.

이와 같은 산업용 로봇(10)의 케이블(40) 가이드장치(60)는, 산업용 로봇(10)의 헤드(30)가 작동하면, 전후 또는 좌우 방향으로의 휨이 가능한 클램프지지부(500)에 의해 암(20) 외측부에 일정간격 이격된 상태에서 케이블튜브(50)의 일정위치로의 이동이 자연스럽게 이루어져 꼬임이 발생되지 않게 한다.

또한, 산업용 로봇(10)의 케이블튜브(50)에 결합된 상기 튜브링(100)에 회전가능하게 외삽된 튜브클램프(300) 및 상기 튜브클램프(300)를 회전가능하게 하는 헤드결합부(400)에 의해 헤드(30) 작동에 의한 케이블튜브(50)가 꼬임이나 절곡됨이 없이 요동될 수 있게 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 산업용 로봇의 케이블 가이드장치는, 산업용 로봇 헤드의 작동시 튜브클램프 및 헤드결합부, 클램프지지부가 케이블튜브를 암 외측부에서 일정간격 이격된 상태에서 꼬임이나 절곡이 발생되지 않도록 전후 및 좌 우방향으로의 회동이 가능하게 지지함으로써 케이블튜브가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

1. 산업용 로봇의 암과 헤드 사이에 설치되는 복수개의 케이블이 삽입된 케이블튜브의 로봇 작동시 꼬임이나 절곡, 암의 외측부와의 접촉에 의해 케이블 및 케이블튜브가 손상되지 않도록 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치에 있어서,

   산업용 로봇의 케이블튜브 단부에 결합되는 링 형상을 가지는 튜브링과;

   산업용 로봇의 케이블튜브에 인입된 각각의 케이블이 관통하는 복수개의 케이블삽입공을 형성한 상태로 상기 튜브링에 내삽결합하는 케이블분배기와;

   상기 튜브링의 외주면에 회전가능한 상태로 외삽되는 링 형상을 가지는 튜브클램프와;

   상기 튜브클램프의 일측부에 결합하는 헤드결합부; 및,

   일단부가 산업용 로봇의 암 외측부에 외삽결합된 상태로 타단부는 상기 헤드결합부에 결합하여 산업용 로봇의 케이블튜브가 암 외측부에서 일정거리 이격되게 하는 클램프지지부를 포함하며,

   상기 헤드결합부는

   일단부가 상기 튜브클램프에 결합되는 판부가 형성되며 타단부에는 외주면 둘레로 회전홈이 형성된 돌기부를 가지는 회동축과,

   일측부에는 상기 회동축의 돌기부가 삽입되도록 내주면 둘레로 회전홈이 형성된 축회전요홈를 구비한 상태로 타측부가 상기 클램프지지부에 결합되는 회전브라켓 및,

   상기 회동축의 돌기부가 상기 회전브라켓의 축회전요홈에 삽입된 상태에서 이탈방지 및 회전이 용이하도록 상기 회동축 및 상기 축회전요홈의 회전홈 사이에 구비되는 볼베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 튜브링의 외주면은 양측 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 곡면형으로 볼록해지는 형상을 가지는 상태로 일측면에는 이탈방지턱을 형성하며, 상기 튜브 클램프는 상기 튜브링의 외주면에 외삽된 상태에서 이탈되지 않도록 내주면이 양측 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 곡면형으로 오목해지는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 튜브링은 산업용 로봇의 케이블튜브 외주면을 감싸줌으로서 케이블튜브가 절곡되는 것을 방지하도록 일측부에 관 형상을 가지는 커버부재가 연장형성되며, 상기 커버부재와 상기 케이블튜브와의 사이에는 상기 튜브링의 커버부재 내주면과 상기 케이블튜브 외주면이 직접 접촉에 의한 회전시 마찰을 줄이면서 상기 케이블튜브가 용이하게 회전하도록 유연관이 설치된 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 클램프지지부는

   산업용 로봇의 암 외측부에 외삽 결합하는 링 형상의 클램프지지링과,

   일단부는 상기 클램프지지링에 결합된 상태로 타단부는 상기 헤드결합부에 결합하는 스프링축을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 클램프지지부는

   상기 클램프지지부는 일측부에 마주보는 한 쌍의 결합단을 구비한 상태로 산 업용 로봇의 암 외측부에 외삽 결합하는 링 형상의 클램프지지링과,

   일단부에는 걸림공이 형성되며 상기 클램프지지링의 결합단 사이에 끼워진 상태에서 핀에 의해 회전가능하도록 결합된 상태로 타단부는 상기 헤드결합부에 결합하는 연결축을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 가이드장치.

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