KR100814185B1 - 평행 링크 기구 및 산업용 로봇 - Google Patents

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Abstract

고정 베이스와 가동 베이스와의 사이에 설치된 평행 링크 기구는 파동 치차 감속기와, 제 1 아암과, 제 2 아암과, 연결 베이스와, 제 1 보조 링크와, 제 2 보조 링크를 구비한다. 파동 치차 감속기는 본체, 입력축, 제 1 출력축 및 제 2 출력축을 갖는다. 제 1 아암은 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 기단부와, 감속기의 본체에 연결되는 선단부를 갖는다. 제 2 아암은 제 2 출력축에 연결되는 기단부와, 가동 베이스에 회전 가능하게 연결되는 선단부를 갖는다. 연결 베이스는 감속기에 대하여 제 2 아암의 외측에 설치되고, 제 1 출력축에 연결된다. 제 1 보조 링크는 제 1 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부와, 연결 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부를 갖는다. 제 2 보조 링크는 제 2 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는다.

Description

평행 링크 기구 및 산업용 로봇{PARALLEL LINK MECHANISM AND INDUSTRIAL ROBOT}
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 산업용 로봇의 측면도,
도 2는 도 1의 산업용 로봇의 단면도,
도 3은 파동 치차 감속기 장착 구동 모터의 확대 단면도,
도 4는 도 1의 산업용 로봇의 동작을 도시하는 작용도,
도 5는 도 3의 다른 예를 나타내는 확대 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 산업용 로봇 2 : 고정 베이스
3 : 제 1 아암 10 : 구동 모터
10b : 파동 치차 감속기 15 : 모터 축
21 : 입력축 27 : 제 1 출력축
29 : 제 2 출력축 30 : 제 2 아암
40 : 가동 베이스 50 : 연결 베이스
50a : 연통부 55 : 제 1 보조 링크
56 : 제 2 보조 링크 60 : 배선·배관
61 : 로봇 아암 기구
본 발명은 평행 링크 기구 및 산업용 로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 산업용 로봇은 빠른 동작 속도와, 높은 처리 정밀도와, 생산 현장에 따른 높은 클린 레벨이 요구된다. 최근, 이러한 산업용 로봇은 특수 가스나 약품을 사용하는 특수한 환경하에서 가동하는 것을 바라고 있다. 예를 들면, SCARA형 로봇의 상하 축 기구로서, 직동축으로 볼 나사를 사용하는 기구가 알려져 있다. 이 종류의 기구는 아암 내부로부터 외부 환경에의 먼지 발생이나 그리스의 비산을 막기 위해서, 보호 부재로서 신축 가능한 벨로우즈(bellows)를 갖는다.
그러나, 벨로우즈가 신축할 때에, 상하 축 기구의 내부에서는 압력이 변동하고, 먼지 발생이나 그리스의 비산을 야기한다. 그 때문에, 벨로우즈를 구비한 상하 축 기구는 높은 클린 레벨을 유지하기 어렵다. 또한, 벨로우즈를 구비한 상하 축 기구는 벨로우즈의 기계적 내구성을 확보하는 관점으로부터 벨로우즈의 소재가 한정된다. 이 때문에, 벨로우즈를 구비한 상하 축 기구는 특수한 환경하에서 가동하기 어렵다.
여기에, 산업용 로봇의 상하 축 기구로서, 상기 벨로우즈를 필요로 하지 않는 평행 링크 기구를 이용하는 기구가 있다. 일본 특허 공개 제 2002-326181 호 공보에 있어서, 제 1 아암은 고정 베이스와 연결 베이스에 연결되고, 제 2 아암은 연결 베이스와 가동 베이스에 연결되고, 고정 베이스에 구동 모터가 탑재되고, 복수의 평기어가 연결 베이스의 내부에 내장된다. 구동 모터는 감속기를 거쳐서 평기어를 회전 구동한다. 평기어는 2개의 아암에 회전력을 전달하고, 가동 베이스를 상하 이동시킨다.
일본 특허 공개 제 2002-326181 호 공보의 상하 축 기구는 벨로우즈를 사용하지 않고, 즉 벨로우즈-리스(bellows-less)로 구성할 수 있지만, 평기어를 사용한 전달 기구에 의해, 2개의 아암을 회전시키고 있다. 그 때문에, 산업용 로봇을 조립할 때에, 평기어끼리의 치형을 치형결합하는 작업이 필요하게 된다. 이것은 산업용 로봇의 조립 작업을 번잡하게 한다.
본 발명의 목적은 설치가 용이한 전달 기구를 구비한 평행 링크 기구 및 산업용 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에서는, 고정 베이스와 가동 베이스와의 사이에 설치되는 평행 링크 기구가 제공된다. 평행 링크 기구는 파동 치차 감속기(harmonic drive gear reducer)와, 제 1 아암과, 제 2 아암과, 연결 베이스와, 제 1 보조 링크와, 제 2 보조 링크를 구비한다. 파동 치차 감속기는 본체, 입력축, 제 1 출력축 및 제 2 출력축을 갖는다. 제 1 아암은 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 기단부와, 감속기의 본체에 연결되는 선단부를 갖는다. 제 2 아암은 제 2 출력축에 연 결되는 기단부와, 가동 베이스에 회전 가능하게 연결되는 선단부를 갖는다. 연결 베이스는, 감속기에 대하여 제 2 아암의 외측에 설치되고, 제 1 출력축에 연결된다. 제 1 보조 링크는 제 1 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부와, 연결 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부를 갖는다. 제 2 보조 링크는 제 2 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는다.
본 발명의 다른 태양에서는, 고정 베이스와 가동 베이스와의 사이에 설치되는 평행 링크 기구가 제공된다. 평행 링크 기구는 파동 치차 감속기와, 제 1 아암과, 제 2 아암과, 연결 베이스와, 제 1 보조 링크와, 제 2 보조 링크를 구비한다. 파동 치차 감속기는 본체, 입력축, 제 1 출력축 및 제 2 출력축을 갖는다. 제 1 아암은 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 기단부와, 제 2 출력축에 연결되는 선단부를 갖는다. 제 2 아암은 감속기의 본체에 연결되는 기단부와, 가동 베이스에 회전 가능하게 연결되는 선단부를 갖는다. 연결 베이스는 감속기에 대하여 제 1 아암의 외측에 설치되고, 제 1 출력축에 연결된다. 제 1 보조 링크는 제 1 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 고정 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부와, 연결 베이스에 회전 가능하게 연결되는 단부를 갖는다. 제 2 보조 링크는 제 2 아암과 평행으로 배치되는 동시에, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는다.
본 발명의 또 다른 태양에서는, 제 1 평행 링크 기구와, 제 2 평행 링크 기 구와, 파동 치차 기구를 구비한 산업용 로봇이 제공된다. 제 1 평행 링크 기구는 고정 베이스와, 연결 베이스와, 고정 베이스에 회동 가능하게 연결되는 기단부를 갖는 제 1 아암과, 제 1 아암과 평행으로 배치되는 제 1 보조 링크로서, 고정 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 1 보조 링크를 포함한다. 제 2 평행 링크 기구는 연결 베이스와, 가동 베이스와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암과, 제 2 아암과 평행으로 배치되는 제 2 보조 링크로서, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 2 보조 링크를 포함한다. 파동 치차 기구는 제 1 아암의 선단부와 제 2 아암의 기단부와의 사이에 설치된다. 파동 치차 기구는 제 1 아암의 선단부에 연결되는 본체와, 구동 모터에 연결되는 입력축과, 입력축의 회전을 변환해서 연결 베이스에 전달하는 제 1 출력축과, 입력축의 회전을 변환해서 제 2 아암에 전달하는 제 2 출력축을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서는, 제 1 평행 링크 기구와, 제 2 평행 링크 기구와, 파동 치차 기구를 구비한 산업용 로봇이 제공된다. 제 1 평행 링크 기구는 고정 베이스와, 연결 베이스와, 고정 베이스에 회동 가능하게 연결되는 기단부를 갖는 제 1 아암과, 제 1 아암과 평행으로 배치되는 제 1 보조 링크로서, 고정 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 제 1 보조 링크를 포함한다. 제 2 평행 링크 기구는 연결 베이스와, 가동 베이스와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암과, 제 2 아암과 평행으로 배치되는 제 2 보조 링크로서, 연결 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 가동 베이스에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 제 2 보조 링크를 포함한다. 파동 치차 기구는 제 1 아암의 선단부와 제 2 아암의 기단부와의 사이에 설치된다. 파동 치차 기구는 제 2 아암의 기단부에 연결되는 본체와, 구동 모터에 연결되는 입력축과, 입력축의 회전을 변환해서 연결 베이스에 전달하는 제 1 출력축과, 입력축의 회전을 변환해서 제 1 아암에 전달하는 제 2 출력축을 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 산업용 로봇(1)의 측면도이며, 도 2는 도 1의 산업용 로봇(1)의 단면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 산업용 로봇(1)은 바닥면(B)에 고정된 대략 직방체 형상의 고정 베이스(2)를 갖는다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 고정 베이스(2)는 원통형의 제 1 연결축(5)을 구비하고 있다. 제 1 연결축(5)은 베어링(4)을 거쳐서 고정 베이스(2)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제 1 연결축(5)에는 제 1 아암(3)의 기단부가 연결되어 있다. 상세하게, 제 1 아암(3)의 기단부에는 제 1 아암(3)의 내측과 외측과의 사이를 연통하는 연통 구멍(3H)이 형성되어 있다. 연통 구멍(3H)에 고정 볼트(B1)에 의해 제 1 연결축(5)이 고정되어 있다. 따라서, 제 1 아암(3)은 제 1 연결축(5)의 중심축선(L1)의 주위를 회전한다. 제 1 연결축(5)과 제 1 아암(3)과의 연결 부분은 O링(도시하지 않음)에 의해 밀봉되어 있다. 제 1 아암(3)은 제 1 아암 커버(3a)를 구비하고, 이 제 1 아암 커버(3a)는 제 1 아암(3)의 내부에 밀폐된 내부 공간을 형성한다.
제 1 아암(3)의 선단부에는 구동 모터(10)가 설치된다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 구동 모터(10)는 모터 본체(10a)와 파동 치차 감속기(10b)를 구비한다. 감속기(10b)는 연결 볼트(B2)에 의해 제 1 아암(3)의 선단부에 고정된 본체, 즉 본체 커버(K)를 갖는다. 모터 본체(10a)는 모터 플랜지(13)를 거쳐서 고정 볼트(B3)에 의해 감속기(10b)에 고정되어 있다. 모터 본체(10a)는 원통형의 모터 축(15)을 갖고 있다. 모터 축(15)은 감속기(10b)를 향해서 연장하고, 감속기(10b)의 입력축(21)에 연결되어 있다. 예를 들면, 모터 축(15)과 입력축(21)과의 사이에서 회전 방향으로 반동을 생기지 않도록, 모터 축(15)은 플랜지 커플링 등에 의해 입력축(21)에 단단하게 연결되어 있다. 모터 본체(10a)는 고정 볼트(B3)에 의해 모터 플랜지(13)에 고정된 모터 하우징(16)을 더 갖고 있다. 모터 하우징(16)에는 중공 구조의 슬리브(sleeve)(17)가 고정되어 있다. 슬리브(17)는 모터 축(15)과 입력축(21)을 내측으로부터 회전 가능하게 지지한다. 슬리브(17)는 구동 모터(10)를 중공 구조로 한다.
상기 입력축(21)에는 상기 모터 축(15)의 회전력이 전달된다. 입력축(21)에는 웨이브 발생기(22)(wave generator)가 배설되어 있다. 웨이브 발생기(22)는 입력축(21)에 고정된 타원형상의 캠부(22a)와, 캠부(22a)의 외주에 각각 설치된 제 1 볼 베어링(22b) 및 제 2 볼 베어링(22c)을 갖고 있다. 제 1 및 제 2 볼 베어링(22b, 22c)의 내부 링은 입력축(21)이 중심축선(L2)을 중심으로 회전할 때에, 중 심축선(L2)의 주위를 캠부(22a)와 일체로 회전한다.
제 1 볼 베어링(22b)의 외부 링의 주위에는, 제 1 플랙스스플라인(24)(flexspline)이 배설되어 있다. 제 1 플랙스스플라인(24)은 대략 컵 형상으로 형성되어 있다. 제 1 플랙스스플라인(24)은 금속 탄성체로 형성된 원통부를 갖고, 상기 원통부의 내주면은 제 1 볼 베어링(22b)의 외부 링에 접촉하고 있다. 제 1 플랙스스플라인(24)의 원통부는 입력축(21)(캠부(22a))이 회전할 때에, 캠부(22a)의 외주면에 따라 타원형상으로 탄성 변형한다.
제 1 플랙스스플라인(24)의 원통부의 외주에는 치형(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 플랙스스플라인(24)의 기부(24a)에는 도시하지 않은 연결 볼트에 의해 제 1 출력축(27)이 고정되어 있다. 제 1 출력축(27)은 입력축(21)에 회동 가능하게 지지되어서, 중심축선(L2)을 중심으로 회전한다.
제 2 볼 베어링(22c)의 외부 링의 주위에는 제 2 플랙스스플라인(25)이 배설되어 있다. 제 2 플랙스스플라인(25)은 금속 탄성체로 형성된 원통부와, 원통부의 축방향 일단으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(25a)를 구비하고, 상기 원통부의 내주면은 제 2 볼 베어링(22c)의 외부 링에 접촉하고 있다. 제 2 플랙스스플라인(25)의 원통부는 입력축(21)(캠부(22a))이 중심축선(L2)을 중심으로 회전할 때에, 캠부(22a)의 외주면에 따라 타원형상으로 탄성 변형한다. 이 원통부의 외주에는 치형(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 플랜지부(25a)는 고정 볼트(B4)에 의해 본체 커버(K)에 고정되어 있다.
제 1 및 제 2 플랙스스플라인(24, 25)의 주위에는 원통형의 원형 스플라 인(26)이 배설되어 있다. 원형 스플라인(26)의 외측에는 도시하지 않은 연결 볼트에 의해 제 2 출력축(29)이 연결되어 있다. 제 2 출력축(29)은 제 1 출력축(27)의 외측에 배설된 베어링에 의해 제 1 출력축(27)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제 2 출력축(29)은 원형 스플라인(26)이 회전할 때에, 중심축선(L2)을 중심으로 회전한다.
원형 스플라인(26)의 내주에는, 제 1 플랙스스플라인(24)과 맞물리는 제 1 치형부(26a) 및 제 2 플랙스스플라인(25)과 맞물리는 제 2 치형부(26b)가 각각 형성되어 있다. 제 1 치형부(26a)는 제 1 플랙스스플라인(24)의 치형의 수보다도 많은 수의 치형을 갖고, 타원형상의 캠부(22a)의 종축 방향에서만 제 1 플랙스스플라인(24)과 맞물린다. 제 2 치형부(26b)는 제 2 플랙스스플라인(25)의 치형의 수보다도 많은 수의 치형을 갖고, 캠부(22a)의 종축 방향에서만 제 2 플랙스스플라인(25)과 맞물린다.
제 1 치형부(26a)의 각 치형은, 입력축(21)이 우회전으로 1회전할 때에, 제 1 치형부(26a)의 치형 수와 제 1 플랙스스플라인(24)의 치형 수와의 차이 만큼 각각 치형결합하여 제 1 플랙스스플라인(24)의 치형의 위치를 좌회전으로 상대 이동한다. 즉, 원형 스플라인(26)은, 입력축(21)이 회전할 때에, 입력축(21)의 회전 방향의 역방향에 따라, 제 1 출력축(27)을 제 1 플랙스스플라인(24)에 대하여 상대적으로 회전시킨다. 이 원형 스플라인(26)은 제 1 치형부(26a)의 치형 수와 제 1 플랙스스플라인(24)의 치형 수와의 차에 대응하는 감속비에서 제 1 출력축(27)을 회전시킨다.
제 2 치형부(26b)의 각 치형은, 입력축(21)이 우회전으로 1회전 할 때에, 제 2 치형부(26b)의 치형 수와 제 2 플랙스스플라인(25)의 치형 수와의 차이 만큼, 각각 치형결합하여 제 2 플랙스스플라인(25)의 치형의 위치를 좌회전으로 상대 이동한다. 즉, 원형 스플라인(26)은, 입력축(21)이 회전할 때에, 입력축(21)의 회전 방향의 역방향에 따라, 제 2 출력축(29)을 제 2 플랙스스플라인(25)(제 1 아암(3))에 대하여 상대적으로 회전시킨다. 이 원형 스플라인(26)은 제 2 치형부(26b)의 치형 수와 제 2 플랙스스플라인(25)의 치형 수와의 차에 대응하는 감속비에서 제 2 출력축(29)을 회전시킨다.
즉, 제 1 출력축(27)에는, 제 1 플랙스스플라인(24)과 원형 스플라인(26)의 제 1 치형부(26a)에 의해, 입력축(21)의 회전이 역방향으로 변환되고, 또한 감속되어서 전달된다. 또한, 제 2 출력축(29)에는, 제 2 플랙스스플라인(25)과 원형 스플라인(26)의 제 2 치형부(26b)에 의해, 입력축(21)의 회전이 역방향으로 변환되고, 또한 감속되어서 전달된다.
입력축(21)에 대한 제 1 출력축(27)의 감속비와 입력축(21)에 대한 제 2 출력축(29)의 감속비와의 비는 제 1 및 제 2 플랙스스플라인(24, 25)의 치형 수, 제 1 치형부(26a)의 치형 수, 제 2 치형부(26b)의 치형 수를 변경하는 것에 의해 변경 할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 입력축(21)에 대한 제 1 출력축(27)의 감속비 와 입력축(21)에 대한 제 2 출력축(29)의 감속비와의 비가 2:1로 되도록, 각 치형 수가 설정되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 제 2 출력축(29)은 제 1 출력축(27)의 회전 각도의 2배의 회전 각도에서 제 1 출력축(27)과 동일 방향으로 회전한다.
제 2 출력축(29)에는 제 2 아암(30)의 하단부가 연결되어 있다. 상세하게, 제 2 출력축(29)에는, 제 2 아암(30)의 하단의 통형부(30b)가 제 2 출력축(29)의 외주를 덮도록 연결 볼트(B5)에 의해 고정되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 2 아암(30)의 상단부에는 대략 박스형 형상으로 형성된 가동 베이스(40)가 연결되어 있다. 가동 베이스(40)는 베어링(42)에 의해 회전 가능하게 지지된 원통형의 제 2 연결축(43)을 구비하고 있다. 제 2 아암(30)의 상단부는 고정 볼트(B6)에 의해 제 2 연결축(43)에 고정되어 있다. 제 2 아암(30)은 가동 베이스(40)에 대하여 회전 가능하게 연결되고, 제 2 연결축(43)의 중심축선(L3)을 중심으로 회전한다. 제 2 아암(30) 및 제 2 연결축(43)은 중공 구조로 되어 있고, 제 2 아암(30)은 제 2 암 커버(30a)에 의해 밀폐되고, 제 2 연결축(43)과 제 2 아암(30)과의 연결 부분은 O링(도시하지 않음) 등에 의해 밀봉되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 연결 베이스(50)는 감속기(10b)에 대하여 제 2 아암(30)의 외측(도 2에 있어서 좌측)에 설치되고, 제 1 출력축(27)에 고정되어 있다. 연결 베이스(50)는 컵형상의 연결부(51)와, 연결부(51)에 고정된 연장부(52)로 구성되어 있다. 연결부(51)는 연결 볼트(B7)에 의해 제 1 출력축(27)에 고정되어 있다. 연결부(51)는 연결부 커버(51a)와 밀봉 부재(57)를 구비하고, 연결부 커버(51a)와 밀봉 부재(57)는 연결 베이스(50)와 제 2 아암(30)과의 사이를 슬라이드 가능하게 밀폐한다. 연결부(51)는 구동 모터(10)와 제 2 아암(30)과의 사이를 연통하는 연통부(50a)를 형성한다.
즉, 도 2에 도시하는 바와 같이, 산업용 로봇(1)은 고정 베이스(2), 제 1 연 결축(5), 제 1 아암(3), 감속기(10b), 슬리브(17), 연통부(50a), 제 2 아암(30), 및 제 2 연결축(43)을 경유해서 가동 베이스(40)에 연통하는 공간(통로)을 갖고 있다. 고정 베이스(2)로부터 가동 베이스(40)까지의 사이로 연장되는 배선·배관(60)은 이 공간(통로)을 통해서 연장되어 있다. 배선·배관(60)의 기단은 고정 베이스(2)내에 설치된 수납 박스내의 배선 기판이나 밸브(도시하지 않음)에 접속된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 연장부(52)는 하측 연장편(52a)과 상측 연장편(52b)을 갖는다. 하측 연장편(52a)에는 제 1 보조 링크(55)의 상단부가 회전 가능하게 연결되어 있다. 제 1 보조 링크(55)의 하단부는 고정 베이스(2)의 연장 프레임부(2a)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제 1 아암(3)의 하측 연결점과 제 1 보조 링크(55)의 하측 연결점을 연결하는 선을 제 1 평행선(R1)이라고 하고, 제 1 아암(3)의 상측 연결점과 제 1 보조 링크(55)의 상측 연결점을 연결하는 선을 제 2 평행선(R2)이라고 한다. 이들 제 1 아암(3), 제 1 보조 링크(55), 제 1 평팽선(R1) 및 제 2 평행선(R2)은 각각 평행사변형의 각 변을 구성한다. 또한, 제 1 아암(3), 제 1 보조 링크(55), 고정 베이스(2) 및 연결 베이스(50)는 고정된(부동의) 제 1 평행선(R1)을 갖는 제 1 평행 링크 기구(P1)를 구성한다.
상측 연장편(52b)에는 제 2 보조 링크(56)의 하단부가 회전 가능하게 연결되어 있다. 제 2 보조 링크(56)의 상단부는 가동 베이스(40)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제 2 아암(30)의 하측 연결점과 제 2 보조 링 크(56)의 하측 연결점을 연결하는 선을 제 3 평행선(R3)이라고 하고, 제 2 아암(30)의 상측 연결점과 제 2 보조 링크(56)의 상측 연결점을 연결하는 선을 제 4 평행선(R4)이라고 한다. 이들 제 2 아암(30), 제 2 보조 링크(56), 제 3 평행선(R3) 및 제 4 평행선(R4)은 각각 평행사변형의 각 변을 구성한다. 또한, 제 2 아암(30), 제 2 보조 링크(56), 연결 베이스(50) 및 가동 베이스(40)는 제 2 평행 링크 기구(P2)를 구성한다.
가동 베이스(40)의 상부에는 로봇 아암 기구(61)가 구비되어 있다. 로봇 아암 기구(61)는 제 1 수평 아암(62)과, 제 1 관절축(63)과, 제 2 관절축(64)과, 제 2 수평 아암(65)을 구비하고 있다. 제 1 수평 아암(62)은 그 기단부의 제 1 관절축(63)을 중심으로 회전한다. 제 2 관절축(64) 및 제 2 수평 아암(65)은 제 1 수평 아암(62)의 선단부에 설치된다. 제 2 수평 아암(65)은 그 기단부의 제 2 관절축(64)을 중심으로 회전한다. 제 2 수평 아암(65)의 선단부에는 작업축(66)이 회전 가능하게 설치된다. 작업축(66)에는 핸드 장치 등의 엔드 에펙터(end effector)(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
다음에, 상술한 바와 같이 구성되는 산업용 로봇(1)의 작용에 대해서 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 가동 베이스(40)가 실선의 위치에서 2점 쇄선의 위치로 이동할 경우에 대해서 설명한다.
우선, 제 1 아암(3) 및 제 2 아암(30)을 회전시키기 위해서, 모터 본체(10a)를 구동하고, 감속기(10b)의 입력축(21)을 좌회전으로 회전시킨다. 이렇게 하면, 제 1 출력축(27)은, 제 1 플랙스스플라인(24) 및 원형 스플라인(26)의 제 1 치형부(26a)에 의해, 입력축(21)과는 반대 방향의 우회전으로 회전한다. 제 1 출력축(27)은 그 회전에 의해 수평선(D1)에 대한 제 1 아암(3)의 각도(θa)를 제어한다.
제 2 출력축(29)은, 제 2 플랙스스플라인(25) 및 원형 스플라인(26)의 제 2 치형부(26b)에 의해, 입력축(21)과는 반대 방향의 우회전으로 회전한다. 제 2 출력축(29)은 그 회전에 의해 제 1 아암(3)과 제 2 아암(30)과의 사이의 각도(θb)를 제어한다.
제 1 출력축(27)이 우회전으로 회전할 때, 제 1 평행 링크 기구(P1)는 제 1 평행선(R1)에 대한 제 2 평행선(R2)의 평행 상태를 유지한다. 즉, 제 1 평행 링크 기구(P1)는 연결 베이스(50)를 통과하는 수평선(D1)을 바닥면(B)에 대하여 평행으로 유지하면서 제 1 아암(3)과 제 1 보조 링크(55)를 회전시키고, 연결 베이스(50)를 실선의 위치로부터 2점 쇄선의 위치로 이동시킨다.
제 1 출력축(27)이 우회전으로 회전할 때, 제 2 출력축(29)은 제 1 출력축(27)의 회전 각도의 2배의 회전 각도에서 우회전(동일 방향)으로 회전한다. 즉, 제 2 출력축(29)은 각도(θa)가 회전 각도(θ) 증대 할 때, 각도(θb)를 회전 각도(θ)의 2배 증대시켜서, 각도(θc)를 회전 각도(θ) 증대시킨다. 그 결과, 제 2 출력축(29)은 각도(θa)와 각도(θc)를 항상 동일 각도로 유지한다.
제 1 출력축(27)이 우회전으로 회전할 때, 제 2 평행 링크 기구(P2)는 제 3평행선(R3)에 대한 제 4 평행선(R4)의 평행 상태를 유지한다. 즉, 제 2 평행 링크 기구(P2)는 가동 베이스(40)를 수평으로 유지하면서 제 2 아암(30)과 제 2 보조 링크(56)를 회전시키고, 가동 베이스(40)를 연직선(C1)상의 실선의 위치로부터 동일 연직선(C1)상의 2점 쇄선의 위치까지 상승시킨다.
반대로, 가동 베이스(40)를 2점 쇄선의 위치로부터 실선의 위치로 하강시킬 경우에는, 파동 치차 감속기(10b)의 입력축(21)을 우회전시킨다.
상술한 본 실시 형태는 이하의 이점을 갖는다.
전달 기구로서, 1입력 2출력의 파동 치차 감속기(10b), 즉 1개의 입력축(21)과 2개의 출력축(27, 29)을 갖는 파동 치차 감속기(10b)가 사용되고 있다. 따라서, 모터 본체(10a)를 구동해서 입력축(21)을 회전시키는 것에 따라, 제 1 출력축(27)(제 1 아암(3)) 및 제 2 출력축(29)(제 2 아암(30))을 회전시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 미리 설계된 감속기(10b)의 제 1 및 제 2 출력축(27, 29)에 각각 연결 베이스(50) 및 제 2 아암(30)을 설치하는 것만에 의해, 2개의 아암(3, 30)을 회전시키는 것이 가능하다. 로봇(1)의 조립시의, 치차끼리의 치형을 치형결합시키는 작업이나, 모터축과 아암 회전축의 축심을 맞추는 작업이 필요없게 된다. 이것은 로봇(1)의 조립을 용이하게 한다.
고정 베이스(2), 제 1 연결축(5), 제 1 아암(3), 구동 모터(10), 연결 베이스(50)의 연통부(50a), 제 2 아암(30), 제 2 연결축(43), 및 가동 베이스(40)가 모두 중공 구조이다. 이것에 의해, 고정 베이스(2)로부터 가동 베이스(40)까지의 사이를 공간(통로)으로 할 수 있다. 따라서, 로봇 아암 기구(61)의 배선·배관(60) 및 모터 본체(10a)의 배선을 아암(3, 30) 및 구동 모터(10)의 내부를 통해서 연장 시킬 수 있다. 그 결과, 배선·배관(60)이 외부에 노출하지 않기 때문에, 평행 링크 기구(제 1 평행 링크 기구(P1) 및 제 2 평행 링크 기구(P2))나 로봇 아암 기구(61)의 움직임이 제한되지 않는다.
제 1 출력축(27)의 축심 및 제 2 출력축(29)의 축심이 동일 직선상에 배설되어 있다. 그리고, 제 1 출력축(27) 및 제 2 출력축(29)이 축방향으로 오버랩되도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 감속기(10b)의 사이즈를 축방향으로 짧게 할 수 있다. 그 때문에, 평기어 등을 사용할 경우와 비교하여, 전달 기구를 소형화할 수 있다.
연결 베이스(50)가 감속기(10b)에 대하여 그리고 제 2 아암(30)의 외측(도 2에 있어서 좌측)에 배치되어 있다. 상세하게는, 연결 베이스(50)는, 제 1 아암(3)과는 반대측의 제 2 아암(30)의 부위에 있어서, 감속기(10b)에 대하여 제 2 아암(30)의 외측에 배치되어 있다. 이것에 의해, 감속기(10b)로부터의 출력을 연결 베이스(50) 및 제 2 아암(30)에 정확하게 전달할 수 있다. 그 때문에, 감속기(10b)의 출력(감속비)의 선택성이 향상될 수 있다.
제 1 아암(3), 제 2 아암(30) 및 연결부(51)가 각각 제 1 아암 커버(3a), 제 2 암 커버(30a) 및 연결부 커버(51a)로 밀폐되어 있다. 그리고, 제 1 아암(3)과 제 1 연결축(5)과의 연결 부분, 제 2 아암(30)과 제 2 연결축(43)과의 연결 부분, 연결 베이스(50)와 제 2 아암(30)과의 사이가 O링이나 밀봉 부재(57)에 의해 밀봉되어 있다. 이것은, 산업용 로봇(1)의 밀봉성을 향상시켜, 아암(3, 30)의 내부로부터 외부에의 먼지 발생이나 그리스 등의 비산을 억제한다. 이 결과, 로봇(1)을 클린 환경 등의 특수한 환경하에 있어서 가동시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태는 하기와 같이 변경해서 실시하는 것도 할 수 있다.
모터 본체(10a)내의 슬리브(17)를 생략해도 좋다.
제 1 연결축(5), 제 1 아암(3), 연결 베이스(50)의 연통부(50a), 제 2 아암(30) 및 제 2 연결축(43)은 중공 구조가 아니어도 좋다.
파동 치차 감속기(10b)를 일체로 구비한 구동 모터(10)를 사용하는 대신에, 서로 독립해서 구성된 감속기(10b)와 모터 본체(10a)를 별개로 배설해도 좋다. 이 경우, 예컨대 모터 본체(10a)를 고정 베이스(2)에 고정하도록 해도 좋다.
입력축(21)에 대한 제 1 출력축(27)의 감속비와, 입력축(21)에 대한 제 2 출력축(29)의 감속비와의 비는 2:1로 특히 한정되지 않고, 모든 다른 적당한 값으로 할 수 있다.
제 1 출력축(27)과 제 2 출력축(29)은 축 방향으로 오버랩해서 배설되지 않아도 좋다.
도 5의 대체 실시 형태는, 도 3의 실시 형태와는 달리, 구동 모터(10)가 제 1 아암(3)의 선단부가 아니라, 제 2 아암(30)의 기단부에 부착되어 있다. 제 1 아암(3)의 선단부는 감속기(10b)의 제 2 출력축(29)에 연결된다. 감속기(10b)의 제 1 출력축(27)에 연결 베이스(50)가 연결된다. 이 경우, 연결 베이스(50)는 감속기(10b)에 대하여 제 1 아암(3)의 외측에 있는 것이 바람직하다. 상세하게는, 연결 베이스(50)는, 제 2 아암(30)과는 반대측의 제 1 아암(3)의 부위에 있어서, 감속기(10b)에 대하여 제 1 아암(3)의 외측에 배치되는 것이 바람직하다.
제 1 평행 링크 기구(P1) 및 제 2 평행 링크 기구(P2)는 수평으로 되도록 배치되어도 좋다.
본 발명에 의하면 설치가 용이한 전달 기구를 구비한 평행 링크 기구를 제공하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 고정 베이스(2)와 가동 베이스(40)와의 사이에 설치되는 평행 링크 기구에 있어서,
    본체, 입력축(21), 제 1 출력축(27) 및 제 2 출력축(29)을 갖는 파동 치차 감속기(10b)와,
    상기 고정 베이스(2)에 회전 가능하게 연결되는 기단부와, 상기 감속기(10b)의 본체에 연결되는 선단부를 갖는 제 1 아암(3)과,
    상기 제 2 출력축(29)에 연결되는 기단부와, 상기 가동 베이스에 회전 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암(30)과,
    상기 감속기(10b)에 대하여 상기 제 2 아암(30)의 외측에 설치되고, 상기 제 1 출력축(27)에 연결되는 연결 베이스(50)와,
    상기 제 1 아암(3)과 평행하게 배치되는 제 1 보조 링크(55)로서, 상기 고정 베이스(2)에 회전 가능하게 연결되는 단부와, 상기 연결 베이스(50)에 회전 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 1 보조 링크(55)와,
    상기 제 2 아암(30)과 평행하게 배치되는 제 2 보조 링크(56)로서, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 2 보조 링크(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  2. 고정 베이스(2)와 가동 베이스(40)와의 사이에 설치되는 평행 링크 기구에 있어서,
    본체, 입력축(21), 제 1 출력축(27) 및 제 2 출력축(29)을 갖는 파동 치차 감속기(10b)와,
    상기 고정 베이스(2)에 회전 가능하게 연결되는 기단부와, 상기 제 2 출력축(29)에 연결되는 선단부를 갖는 제 1 아암(3)과,
    상기 감속기(10b)의 본체에 연결되는 기단부와, 상기 가동 베이스(40)에 회전 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암(30)과,
    상기 감속기(10b)에 대하여 상기 제 1 아암(3)의 외측에 설치되고, 상기 제 1 출력축(27)에 연결되는 연결 베이스(50)와,
    상기 제 1 아암(3)과 평행하게 배치되는 제 1 보조 링크(55)로서, 상기 고정 베이스(2)에 회전 가능하게 연결되는 단부와, 상기 연결 베이스(50)에 회전 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 1 보조 링크(55)와,
    상기 제 2 아암(30)과 평행하게 배치되는 제 2 보조 링크(56)로서, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 2 보조 링크(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 출력축(27)과 상기 제 2 출력축(29)이 축 방향에 있어서 오버랩되도록 배설된 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 입력축(21)에 대한 상기 제 1 출력축(27)의 감속비와 상기 입력축(21)에 대한 상기 제 2 출력축(29)과의 감속비의 비는 2:1인 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 감속기(10b)는 상기 입력축(21)을 회전 구동하는 구동 모터(10)에 일체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 아암(3) 및 상기 제 2 아암(30)은 중공 구조이고,
    상기 구동 모터(10)는 중공 구조이며,
    상기 연결 베이스(50)는 상기 구동 모터(10)의 중공부와 상기 제 2 아암(30)의 중공부를 연통시키는 중공의 연통부를 구비하며,
    상기 제 1 아암(3), 상기 제 2 아암(30), 상기 구동 모터(10) 및 상기 연결 베이스(50)가 연속하는 중공 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 아암(3) 및 상기 제 2 아암(30)은 중공 구조이고,
    상기 구동 모터(10)는 중공 구조이며,
    상기 연결 베이스(50)는 상기 구동 모터(10)의 중공부와 상기 제 1 아암(3)의 중공부를 연통시키는 중공의 연통부를 구비하며,
    상기 제 1 아암(3), 상기 제 2 아암(30), 상기 구동 모터(10) 및 상기 연결 베이스(50)가 연속하는 중공 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는
    평행 링크 기구.
  8. 고정 베이스(2)와, 연결 베이스(50)와, 상기 고정 베이스(2)에 회동 가능하게 연결되는 기단부를 갖는 제 1 아암(3)과, 상기 제 1 아암(3)과 평행하게 배치되는 제 1 보조 링크(55)로서, 상기 고정 베이스(2)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 1 보조 링크(55)를 구비하는 제 1 평행 링크 기구(P1)와,
    상기 연결 베이스(50)와, 가동 베이스(40)와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암(30)과, 상기 제 2 아암(30)과 평행하게 배치되는 제 2 보조 링크(56)로서, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 2 보조 링크(56)를 구비하는 제 2 평행 링크 기구(P2)와,
    상기 제 1 아암(3)의 선단부와 상기 제 2 아암(30)의 기단부와의 사이에 설치되는 파동 치차 기구(10b)로서, 상기 제 1 아암(3)의 선단부에 연결되는 본체와, 구동 모터(10)에 연결되는 입력축(21)과, 상기 입력축(21)의 회전을 변환해서 상기 연결 베이스(50)에 전달하는 제 1 출력축(27)과, 상기 입력축(21)의 회전을 변환해서 상기 제 2 아암(30)에 전달하는 제 2 출력축(29)을 구비하는 상기 파동 치차 기구(10b)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    산업용 로봇.
  9. 고정 베이스(2)와, 연결 베이스(50)와, 상기 고정 베이스(2)에 회동 가능하게 연결되는 기단부를 갖는 제 1 아암(3)과, 상기 제 1 아암(3)과 평행하게 배치되는 제 1 보조 링크(55)로서, 상기 고정 베이스(2)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 1 보조 링크(55)를 구비하는 제 1 평행 링크 기구(P1)와,
    상기 연결 베이스(50)와, 가동 베이스(40)와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 선단부를 갖는 제 2 아암(30)과, 상기 제 2 아암(30)과 평행하게 배치되는 제 2 보조 링크(56)로서, 상기 연결 베이스(50)에 회동 가능하게 연결되는 단부와, 상기 가동 베이스(40)에 회동 가능하게 연결되는 단부를 갖는 상기 제 2 보조 링크(56)를 구비하는 제 2 평행 링크 기구(P2)와,
    상기 제 1 아암(3)의 선단부와 상기 제 2 아암(30)의 기단부와의 사이에 설치되는 파동 치차 기구(10b)로서, 제 2 아암(30)의 기단부에 연결되는 본체와, 구동 모터(10)에 연결되는 입력축(21)과, 상기 입력축(21)의 회전을 변환해서 상기 연결 베이스(50)에 전달하는 제 1 출력축(27)과, 상기 입력축(21)의 회전을 변환해서 상기 제 1 아암(3)에 전달하는 제 2 출력축(29)을 구비하는 상기 파동 치차 기구(10b)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    산업용 로봇.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 입력축(21)에 대한 상기 제 1 출력축(27)의 감속비와 상기 입력축(21)에 대한 상기 제 2 출력축(29)의 감속비의 비는 2:1인 것을 특징으로 하는
    산업용 로봇.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246808A1 (ko) * 2019-06-03 2020-12-10 광주과학기술원 피니싱 작업을 위한 매니퓰레이터 및 그의 제어 방법

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1726412A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-29 Vrije Universiteit Brussel Articulated joint with adjustable stiffness
JP4148280B2 (ja) * 2005-10-18 2008-09-10 セイコーエプソン株式会社 平行リンク機構及び産業用ロボット
CN101412221B (zh) * 2007-10-15 2011-05-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 旋转机构
US20090281266A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 O'lenick Kevin Anthony Star silicone resins
FR2937269B1 (fr) * 2008-10-17 2010-10-29 Staubli Sa Ets Structure articulee de robot multi-axes et robot comprenant une telle structure.
JP5541600B2 (ja) * 2009-02-05 2014-07-09 コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズ モジュール型ロボット駆動部の構造
US8291788B2 (en) * 2009-09-22 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Rotary series elastic actuator
JP4653848B1 (ja) * 2009-10-26 2011-03-16 ファナック株式会社 パラレルリンクロボット
CN102101292B (zh) * 2009-12-21 2012-09-26 厦门至工机电有限公司 四关节视觉机器人
CN102114629B (zh) * 2009-12-30 2014-06-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人结构
JP5697356B2 (ja) * 2010-04-06 2015-04-08 キヤノン株式会社 波動歯車装置及びロボットアーム
CN102338197B (zh) * 2010-07-20 2014-01-15 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 齿轮传动装置及具有该齿轮传动装置的机械手臂
CN102407524A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人
JP2012147541A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Seiko Epson Corp 電気機械装置およびそれを用いたアクチュエーター、モーター、ロボット、ロボットハンド。
JP2012152015A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Seiko Epson Corp 電気機械装置及びロボット
CN103328161B (zh) * 2011-01-31 2015-08-19 丰田自动车株式会社 多关节型臂机器人及其控制方法
JP5817142B2 (ja) * 2011-02-22 2015-11-18 セイコーエプソン株式会社 水平多関節ロボット
JP5821210B2 (ja) * 2011-02-22 2015-11-24 セイコーエプソン株式会社 水平多関節ロボット及び水平多関節ロボットの制御方法
JP5387611B2 (ja) * 2011-04-19 2014-01-15 株式会社安川電機 駆動機構およびロボット
DE112011105258B4 (de) * 2011-05-16 2021-06-24 Harmonic Drive Systems Inc. Konzentrischer mehrachsiger Aktuator
CN103120992A (zh) * 2011-11-18 2013-05-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
JP5472283B2 (ja) * 2011-12-21 2014-04-16 株式会社安川電機 ロボットのアーム構造およびロボット
JP6053757B2 (ja) * 2012-03-29 2016-12-27 株式会社アルバック 多関節ロボット、搬送装置
TWM440257U (en) * 2012-06-06 2012-11-01 Jun-Shen Ye Flexspline fixed harmonic speed reducer
TWM441058U (en) * 2012-06-13 2012-11-11 Harmonic Innovation Technology Co Ltd Flexspline structure of harmonic drive reducer
TWM451311U (zh) * 2012-09-26 2013-04-21 Harmonic Innovation Technology Co Ltd 具有離合功能的諧波減速器
KR101431334B1 (ko) * 2012-11-09 2014-08-20 서강대학교산학협력단 선꼬임 방지 회전운동 장치
JP5617900B2 (ja) * 2012-11-19 2014-11-05 株式会社安川電機 ロボット
KR101438513B1 (ko) * 2013-01-24 2014-09-12 한국원자력연구원 내부배선을 적용한 뱀 로봇용 양단지지형 구동모듈
NO336296B1 (no) * 2013-04-10 2015-07-20 Mhwirth As Anordning for løfte- og/ eller flytteoperasjoner av boreutstyr
USD755867S1 (en) * 2013-10-07 2016-05-10 Jorge Juan Garcia Garcia Telescopic articulated arm
TWI566904B (zh) * 2013-11-12 2017-01-21 財團法人工業技術研究院 連桿機構、機器人工作平台以及機器人工作平台的設計方法
DE102014200171A1 (de) * 2014-01-09 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung mit Transportrechen
CN103753518B (zh) * 2014-01-10 2017-01-04 佛山市科莱机器人有限公司 一种手动示教的机器人
JP6518037B2 (ja) * 2014-04-28 2019-05-22 川崎重工業株式会社 産業用ロボット
KR20150142361A (ko) 2014-06-11 2015-12-22 삼성전자주식회사 링크 구조체
CN104709713B (zh) * 2015-03-28 2016-11-16 苏州荣威工贸有限公司 一种基于平行原理的双杆双向搬运机器人
CN104723334B (zh) * 2015-04-02 2016-10-19 苏州神运机器人有限公司 一种双轴双向平行轨迹机器人
CN104742124B (zh) * 2015-04-08 2017-06-09 苏州荣威工贸有限公司 一种双杆双轴双向平行轨迹机器人
DE102015105842A1 (de) * 2015-04-16 2016-10-20 Hiwin Technologies Corp. Motor mit eingebauter Untersetzung
CN104908058A (zh) * 2015-07-06 2015-09-16 周健华 一种关节传动机构
JP1545078S (ko) * 2015-07-09 2016-03-07
JP1545076S (ko) * 2015-07-09 2016-03-07
JP1545077S (ko) * 2015-07-09 2016-03-07
CN105127982A (zh) * 2015-09-24 2015-12-09 深圳松健机器人有限公司 一种快速高精度机器人的机械手
DE102015116582B4 (de) * 2015-09-30 2021-08-05 Walter Maschinenbau Gmbh Transportvorrichtung zum Transportieren eines Werkstücks
US9915334B2 (en) * 2015-10-16 2018-03-13 Hamilton Sundstrand Corporation Flex spline for use with a compound harmonic generator
CN105563501A (zh) * 2015-12-07 2016-05-11 沈阳恒天机器人制造有限公司 3d视觉机器人
CN105459105B (zh) * 2016-01-14 2017-12-01 苏州神运机器人有限公司 一种应用平行四边形原理的七轴五动力机器人
CN105945474B (zh) * 2016-06-01 2017-07-14 广西大学 一种多自由度可调式焊接机器人
CN106516525A (zh) * 2016-11-16 2017-03-22 北京融安汇智科技有限公司 一种金融机构的抵押品提取系统
US10384707B2 (en) * 2017-06-22 2019-08-20 Robotelf Technology Co., Ltd. Robot swing structure
JP6659649B2 (ja) * 2017-10-10 2020-03-04 ファナック株式会社 関節軸構造および水平多関節型ロボット
WO2019096923A2 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Universal Robots A/S Strain wave gear with output flange and integrated encoder
CN107856057B (zh) * 2017-11-30 2024-03-29 深圳市优必选科技有限公司 一种连杆机构及机器人
JP1612908S (ko) * 2018-03-29 2018-09-03
JP1612912S (ko) * 2018-03-29 2018-09-03
USD892881S1 (en) * 2018-03-29 2020-08-11 Daihen Corporation Power transmission unit and power receiving unit of an industrial robot arm
JP1619125S (ko) * 2018-03-29 2018-11-26
JP1612766S (ko) * 2018-03-29 2018-09-03
CN109664282A (zh) * 2019-01-18 2019-04-23 广东拓斯达科技股份有限公司 机器人二轴结构及机器人
JP7060529B2 (ja) * 2019-01-23 2022-04-26 ファナック株式会社 バックラッシ削減機構を備えたロボット関節構造及びロボット
JP6871283B2 (ja) * 2019-01-28 2021-05-12 ファナック株式会社 ロボット
JP2021154424A (ja) * 2020-03-26 2021-10-07 セイコーエプソン株式会社 ロボット
KR102208022B1 (ko) 2020-04-28 2021-01-28 주식회사 와이지-원 절삭날별 피드에 비례하여 칩 공간을 구현한 엔드밀
CN112092010A (zh) * 2020-09-16 2020-12-18 芯导精密(北京)设备有限公司 一种新型机械臂传动结构及包含其的机械臂
CN112476426A (zh) * 2020-11-15 2021-03-12 周运福 一种可实现快速增减自由度的工业机械臂
CN215322946U (zh) * 2021-01-15 2021-12-28 北京小米移动软件有限公司 足式机器人及其腿组件
DK180930B1 (en) 2021-03-25 2022-06-29 Universal Robots As Strain wave gear with encoder integration
CN115849220B (zh) * 2023-02-22 2023-05-05 云南星石科技有限公司 一种气动齿轮驱动系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326181A (ja) 2001-04-26 2002-11-12 Daihen Corp アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット
JP2002326182A (ja) 2001-04-26 2002-11-12 Daihen Corp アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット
JP2003094376A (ja) 2001-07-17 2003-04-03 Daihen Corp ワーク搬送用ロボット

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2314390A1 (fr) * 1975-06-13 1977-01-07 Sofermo Articulation modulaire autonome pour mecanismes divers et en particulier pour robots
FR2315629A1 (fr) * 1975-06-24 1977-01-21 Sofermo Pivot modulaire autonome pour mecanismes divers en particulier pour robot
US4601216A (en) * 1982-06-18 1986-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Reduction gear
JPS59121255A (ja) * 1982-12-27 1984-07-13 Komatsu Ltd 産業用ロボツトにおける減速機のバツクラツシユ除去装置
IT1196675B (it) * 1984-01-10 1988-11-25 Oscar Cordara Dispositivo meccanico coassiale per la riduzione della velocita angolare nel moto rotatorio
JPS6179586A (ja) 1984-09-28 1986-04-23 株式会社東芝 平行リンクロボツト
DE3685478D1 (de) * 1985-03-18 1992-07-02 Teijin Seiki Co Ltd Gelenkantrieb fuer industrielle roboter.
DE3522336A1 (de) * 1985-06-22 1987-01-02 Bosch Gmbh Robert Robotergelenk mit einem elektrischen antriebsmotor
JPS62213990A (ja) 1986-03-17 1987-09-19 本田技研工業株式会社 工業用ロボツト
JPH0641117B2 (ja) * 1986-06-13 1994-06-01 株式会社日立製作所 ロボツトの手首装置
JPS6362934A (ja) * 1986-09-04 1988-03-19 Fujitsu Ltd 動力伝達装置
JPS63229287A (ja) * 1987-03-17 1988-09-26 富士通株式会社 関節ユニツト
JPS63256387A (ja) * 1987-04-13 1988-10-24 三菱電機株式会社 産業用ロボツトの関節機構
JPS6411777A (en) 1987-07-07 1989-01-17 Mitsubishi Electric Corp Multi-joint robot
JPH02190288A (ja) * 1989-01-20 1990-07-26 Kobe Steel Ltd 工業用ロボット等の手首機構
US4955250A (en) * 1989-06-08 1990-09-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Multiple forearm robotic elbow configuration
US5042322A (en) * 1989-10-10 1991-08-27 Detlev Hofmann Precision indexing table including harmonic drive
SU1740826A1 (ru) * 1990-04-12 1992-06-15 Московский Институт Электронного Машиностроения Волнова герметична передача
US5222409A (en) * 1991-09-25 1993-06-29 Dalakian Sergei V Industrial robot arms
JP3572600B2 (ja) 1996-11-25 2004-10-06 トヨタ自動車株式会社 減速機一体型電動機
JPH10166285A (ja) 1996-12-06 1998-06-23 Canon Inc 垂直多関節ロボット
US5872892A (en) * 1997-02-03 1999-02-16 Motoman, Inc. Process and apparatus for imparting linear motion to tooling attached to the end of a manipulator device having two different length arms
US5816117A (en) 1997-03-19 1998-10-06 Teijiu Seiki Co., Ltd. Dual inputs and dual outputs harmonic drive apparatus
JP3173573B2 (ja) 1997-04-25 2001-06-04 株式会社安川電機 多関節ロボット
US5906142A (en) * 1997-09-11 1999-05-25 Harmonic Drive Systems, Inc. Wave gear drive
JP3403942B2 (ja) * 1998-07-14 2003-05-06 三菱電機株式会社 産業用ロボット
US6690700B2 (en) * 1998-10-16 2004-02-10 Agilent Technologies, Inc. Nitride semiconductor device
JP2001038656A (ja) 1999-05-27 2001-02-13 Yaskawa Electric Corp 多関節型マニピュレータ
WO2001026865A1 (fr) 1999-10-08 2001-04-19 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Manipulateur articule horizontal
JP4400806B2 (ja) 2000-02-04 2010-01-20 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 中空アクチュエータ
JP4150992B2 (ja) * 2000-04-07 2008-09-17 日本サーボ株式会社 ステップリング付同軸出力中空軸減速体を有する回転電機
JP2001336588A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd カップ型波動歯車装置
JP2002243000A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 波動歯車減速機を備えたアクチュエータ
JP2003275980A (ja) 2002-03-20 2003-09-30 Daihen Corp トランスファロボット
JP4375656B2 (ja) 2003-05-20 2009-12-02 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 波動歯車減速機ユニットおよび駆動機構
JP2005066762A (ja) 2003-08-25 2005-03-17 Toyoda Mach Works Ltd 搬送用ロボット
DE10349452A1 (de) * 2003-10-23 2005-05-25 Bosch Rexroth Ag Roboter vom Scara-Typ
US7814811B2 (en) * 2004-08-25 2010-10-19 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Articulated robot
JP3988768B2 (ja) * 2004-12-16 2007-10-10 セイコーエプソン株式会社 リンク駆動機構およびこれを用いた産業用ロボット
JP4722617B2 (ja) 2005-08-11 2011-07-13 東芝機械株式会社 産業用ロボット
JP4148280B2 (ja) * 2005-10-18 2008-09-10 セイコーエプソン株式会社 平行リンク機構及び産業用ロボット
JP4232795B2 (ja) * 2005-10-19 2009-03-04 セイコーエプソン株式会社 平行リンク機構及び産業用ロボット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326181A (ja) 2001-04-26 2002-11-12 Daihen Corp アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット
JP2002326182A (ja) 2001-04-26 2002-11-12 Daihen Corp アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット
JP2003094376A (ja) 2001-07-17 2003-04-03 Daihen Corp ワーク搬送用ロボット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246808A1 (ko) * 2019-06-03 2020-12-10 광주과학기술원 피니싱 작업을 위한 매니퓰레이터 및 그의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1777044A2 (en) 2007-04-25
TW200730309A (en) 2007-08-16
US7752939B2 (en) 2010-07-13
US8393243B2 (en) 2013-03-12
KR20070042468A (ko) 2007-04-23
US20130145892A1 (en) 2013-06-13
CN1951643A (zh) 2007-04-25
CN100503181C (zh) 2009-06-24
DE602006005442D1 (de) 2009-04-16
EP1777044A3 (en) 2008-01-09
US20100236351A1 (en) 2010-09-23
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