KR101085208B1 - 산업용 로봇의 케이블 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 로봇의 암과 헤드 등에 연결되는 케이블들이 로봇의 작동에 따라 늘어지는 것을 방지할 수 있는 산업용 로봇의 케이블 조절장치를 개시한다.

본 발명의 산업용 로봇의 케이블 조절장치는, 암(Arm)에 케이블의 측면에 설치되며 길이 방향으로 연장 형성되는 가이드부재, 가이드부재의 길이 방향으로 연장되어 가이드부재에 의하여 안내되면서 가이드부재의 길이 방향으로 이동하는 이동부재, 이동부재가 이동하는 경우에 이동부재가 초기 위치로 복원되도록 복원력을 작용하는 탄성부재, 이동부재의 일측 단부에 고정되어 케이블을 지지하는 제1 클램프, 이동부재의 타측 단부에 고정되어 케이블을 지지하는 제2 클램프를 포함한다.

로봇, 케이블, 조절, 가이드, 복귀, 로드, 이동부재

Description

산업용 로봇의 케이블 조절장치{A cable arranging apparatus of an industrial robot}

본 발명은 산업용 로봇의 케이블 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업용 로봇의 암과 헤드 등에 연결되는 케이블들이 로봇의 작동에 따라 늘어지는 것을 방지할 수 있는 산업용 로봇의 케이블 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업용 로봇은 자동차 공장이나 각종 제품을 제조하는 공장에서 사용되며 여러 방향으로 이동할 수 있는 복수의 암(Arm)과 각종 공구(Tool)가 장착되는 헤드를 포함한다. 그리고 헤드에는 전원 케이블, 조작 케이블, 워터 케이블 등과 같은 다수의 케이블이 제공되고 암의 외측을 따라 배선된다.

이러한 산업용 로봇은 암과 헤드가 이동 또는 회전하면서 제품의 제조 작업 공정이 이루어진다. 이때 암과 헤드의 상대 이동으로 인하여 암의 외측에 고정되어 헤드에 연결된 케이블이 당겨져 느슨해지는 경우가 반복적으로 발생한다.

이와 같이 케이블들의 길이가 달라져 느슨하게 되는 경우에는 꼬임이나 절곡 등으로 인하여 케이블들이 손상될 수 있다.

이와 같이 산업용 로봇의 암과 헤드가 상대 이동을 하면서 케이블들의 길이 가 달라져 케이블이 느슨해지는 것을 방지하는 장치가 본 출원인에 의하여 출원되어 등록된 한국특허공보 제10-0743612호에 개시되어 있다.

상기 특허공보에 개시된 기술은 케이블 호스를 고정하며 수레일을 타고 이동하는 이동체와, 이 이동체와 간격이 떨어진 위치에 배치되어 고정된 상태를 유지하며 케이블 호스에 결합되는 지지체를 구비한다.

이동체는 일측에 코일 스프링이 배치되어 헤드가 이동 또는 회전에 의하여 케이블이 헤드 측으로 당겨질 때 코일 스프링이 늘어나고 헤드가 이동 또는 회전에 의하여 원위치되는 방향으로 이동하는 경우에는 코일 스프링이 이동체를 당겨 원위치시킬 수 있는 구조를 가진다. 즉, 이동체는 지지체 측으로 이동하거나 또는 멀어지면서 서로 상대 운동을 하여 케이블이 늘어지는 것을 방지하는 것이다.

이와 같이 상기 특허공보에 개시된 기술은 이동체가 고정체와 상대 이동하면서 고정체의 내주면을 따라 케이블 호스가 이동하게 된다. 이러한 구조는 고정체와 케이블 호스가 지속적으로 마찰이 이루어지는 상태로 상대 운동이 일어나게 되어 작동의 안정성 및 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 케이블이 당겨지지 않았을 때는 고정체와 이동체의 거리가 상대적으로 크기 때문에 케이블이 안정적으로 지지되는 반면에, 케이블이 당겨졌을 때에는 고정체와 이동체의 거리가 상대적으로 작기 때문에 케이블의 지지가 안정적이지 못한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 산업용 로봇의 암과 헤드가 상대 운동을 하는 경우에 로봇의 헤드에 연결된 케이블들이 필요 이상으로 늘어지는 것을 방지하여 케이블들이 파손되는 것을 막을 수 있고 작동의 안정성 및 내구성을 향상시키는 산업용 로봇의 케이블 조절장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 케이블이 당겨진 상태이거나 당겨지지 않은 상태이거나에 관계없이 항상 케이블을 안정적으로 지지할 수 있는 산업용 로봇의 케이블 조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 산업용 로봇의 암과 헤드 사이에 연결되는 케이블을 안내하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치에 있어서, 상기 암 상에 상기 케이블의 측면에 설치되며 길이 방향으로 연장 형성되는 가이드부재, 상기 가이드부재의 길이 방향으로 연장되어 상기 가이드부재에 의하여 안내되면서 상기 가이드부재의 길이 방향으로 이동하는 이동부재, 적어도 일부가 상기 가이드부재에 배치되어, 상기 이동부재가 이동하는 경우에 상기 이동부재가 초기 위치로 복귀되도록 복원력을 작용하는 탄성부재, 상기 이동부재의 일측 단부에 고정되어 상기 케이블을 지지하는 제1 클램프 및 상기 이동부재의 타측 단부에 고정되어 상기 케이블을 지지하는 제2 클램프를 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치를 제공한다.

상기 이동부재는 상기 가이드부재의 내면을 따라 이동하는 안내부, 상기 안내부에 결합되어 상기 가이드부재에서 길이 방향으로 일부가 돌출되어 이동되는 로 드부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 케이블은 그 외주면을 감싸는 호스가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 암에는 상기 호스를 고정하는 제3 클램프가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제1 클램프는 상기 호스에 고정 결합되는 것이 바람직하다.

상기 제2 클램프는 상기 호스에 유동 가능하게 결합되거나 또는 고정 결합되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재는 상기 이동부재의 외주면에 배치되어 상기 이동부재를 초기 위치로 가압하는 탄성력을 가지는 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 클램프와 및 상기 제2 클램프는 반원형으로 이루어지는 고정부, 상기 고정부에 힌지 결합되며 반원형으로 이루어져 상기 호스를 감싸면서 체결되는 회전부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 안내부에는 상기 제1 클램프가 고정 결합되는 것이 바람직하다.

상기 로드부에는 상기 가이드부재에서 돌출된 부분에 상기 제2 클램프가 고정 결합되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재는 이동부재의 일단과 가이드부재 사이에서 탄성적으로 지지되어, 이동부재를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 작용하는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

대안적으로, 상기 탄성부재는 이동부재의 일단과, 가이드 부재 또는 외부 고정부 사이에 결합되어, 이동부재를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 작용하는 인장 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 발명은 로봇의 헤드가 이동 또는 회전하여도 헤드에 연결된 케이블들이 늘어지지 않고 탄성부재의 탄성력에 의하여 항상 원래의 위치를 향하는 방향으로 복귀되어 정렬됨으로써 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 호스를 고정하는 제1 클램프와 제2 클램프가 일정한 간격을 이루면서 호스와 함께 이동하므로 케이블 조절장치의 작동의 안정성을 증대시켜 내구성을 향상시키는 효과를 가진다. 즉, 케이블이 당겨진 상태이거나 당겨지지 않은 상태이거나에 와 항상 케이블을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명은 헤드 측 방향에 배치되는 제1 클램프와 호스가 유동 가능하게 결합되는 경우에는 헤드의 회전 방향에 대응하여 케이블이 함께 회전하거나 이동될 때 케이블이 꼬이는 것을 방지할 수 있어 케이블 조절장치의 작동의 안정성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 가리키는데 사용된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예가 적용되는 예를 설명하기 위한 도면으로, 산업용 로봇(1)에서 설치된 케이블 조절장치(3)를 도시하고 있다.

산업용 로봇(1)은 암(5, Arm)과 공구가 장착되는 헤드(7, Head)를 포함한다. 그리고 암(5)과 헤드(7)에는 다수의 케이블(C, 도 1 및 도 2에 도시하고 있음)이 연결된다.

케이블 조절장치(3)는, 도 2 내지 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 케이블(C)의 외주를 감싸는 호스(9, Hose), 암(5)에 결합되는 가이드부재(11), 가이드부재(11)를 따라 이동하는 이동부재(13), 그리고 이동부재(13)에 결합되는 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)를 포함한다.

또한, 케이블 조절장치(3)는 암(5)에 호스(9)를 고정하는 다른 제3 클램프(19)가 제공될 수 있다. 그리고 이동부재(13)는 이동된 후에 원래의 위치로 이동되는 방향으로 복귀하도록 탄성부재(21)에 의하여 탄성적으로 지지되어 있다.

호스(9)는 케이블(C)들을 보호하기 위한 것으로 케이블(C)을 감싸면서 주름관으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 호스(9)는 합성수지재로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 호스(9)는 케이블(C)을 보호할 수 있으면서 유연성을 가지는 재질이면 어떠한 것이든 적용될 수 있다.

암(5)에는 가이드부재(11)를 결합할 수 있는 브라켓(B)이 결합된다. 브라켓(B)은 암(5)에 가이드부재(11)를 용이하게 결합하기 위한 것으로 경우에 따라서는 생략될 수 있다.

가이드부재(11)와 이동부재(13)의 제1 예시를 설명하면 다음과 같다.

가이드부재(11)는, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 일정한 길이를 가지며 내부에 공간이 제공된다. 이러한 가이드부재(11)는 암(5)의 길이 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 가이드 부재(11)는 위 부분에 길이 방향으로 개구된 부분인 슬롯(11a)이 제공된다. 슬롯(11a)은 이동부재(13)가 제1 클램프(15)와 연결된 상태 에서 길이 방향을 따라 원활하게 이동될 수 있도록 하는 것이다.

이동부재(13)는 가이드부재(11)의 내부에 수용되어 길이 방향을 따라 이동하는 안내부(13a, Guide part), 이 안내부(13a)에 연결되어 가이드부재(11)에서 길이 방향으로 돌출되어 이동하는 로드부(13b, Rod part)를 포함한다.

즉, 안내부(13a)는 가이드부재(11)의 내부에서 길이 방향으로 이동할 수 있도록 배치된다. 그리고 로드부(13b)는 안내부(13a)에 일체로 결합되며 봉 형상으로 이루어지고 가이드부재(11)의 일측면에 관통구멍(도시생략)이 제공되어 이 관통 구멍을 통하여 가이드부재(11) 외측으로 돌출되어 이동될 수 있다.

탄성부재(21)는 상술한 로드부(13b)의 외주면에 감겨 배치되는 것이 바람직하다. 탄성부재(21)가 로드부(13b)의 외주면에 감겨 배치되는 경우 탄성부재가 로드면에 가이드되기 때문에 안정적으로 압축될 수 있다. 탄성부재(21)는 일측이 가이드부재(11)의 내면 일측에 탄성적으로 지지되고 다른 일측이 안내부(13a)에 탄성적으로 지지된다. 탄성부재(21)는 안내부(13a)를 초기의 위치로 항상 복귀시킬 수 있는 탄성력이 작용하는 것이다.

안내부(13a)에는, 도 2-도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 연결부재(23)가 결합될 수 있다. 연결부재(23)는 가이드부재(11)에 제공된 슬롯(11a)을 관통하여 안내부(13a)에 볼트 등으로 결합될 수 있다. 그리고 연결부재(23)의 상부에 제1 클램프(15)가 결합된다.

본 발명의 실시 예에서는 제1 클램프(15)가 연결부재(23)의 상부에 결합되는 예를 도시하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라서는 볼트 등 의 체결부재에 의하여 안내부(13a)에 직접 결합되는 것도 가능하다.

제1 클램프(15)는, 도 2, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 상술한 연결부재(23)에 결합되는 고정부(25)와 이 고정부(25)에 힌지 결합되는 회전부(27)를 포함한다. 고정부(25)는 상술한 바와 같이 볼트 등의 체결부재에 의하여 연결부재(23)에 결합될 수 있으며 반원형을 이루는 것이 바람직하다. 또한 회전부(27)는 고정부(25)와 대응하는 모양인 반원형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고정부(25)와 회전부(27)는, 도 11에 도시하고 있는 바와 같이, 호스고정부재(51)가 결합될 수 있다. 호스고정부재(51)에는 돌출부(도시되지 않음)가 내주면을 따라 제공될 수 있으며, 이러한 경우 호스를 더욱 견고하게 지지할 수 있다.

따라서 호스고정부재(51)를 이용하여 호스(9)의 외주면을 감싸는 상태로 배치하고 이 호스고정부재(51)를 상술한 고정부(25)와 회전부(27)가 이루는 내부 공간에 배치하여 고정할 수 있다.

그리고 고정부(25)와 회전부(27)는 일측은 힌지 결합되고 다른 일측은 별도의 볼트 등의 고정수단(도시생략)으로 고정할 수 있는 통상의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 제1 클램프(15)는 호스 고정부재(51)를 통하여 호스(9)에 고정 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 클램프(15)가 이동함에 따라 호스고정부재(51)가 호스(9)의 외주면에 밀착되어 고정되므로 제1 클램프(15)가 결합된 부분의 호스(9)도 함께 이동할 수 있다.

그리고 로드부(13b)에는, 도 2, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 또 다른 연결부재(29)가 결합된다. 이 또 다른 연결부재(29)는 로드부(13b)가 가이드부재(11)의 외측으로 돌출된 부분에 결합되는 것이 바람직하다.

제2 클램프(17)는 로드부(13b)에 결합된 연결부재(29, 도 2, 도 3)에 결합될 수 있다.

물론, 본 발명의 실시 예에서는 제2 클램프(17)가 연결부재(29)에 결합되는 예를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 직접 로드부(13b)에 결합되는 것도 가능하다.

제2 클램프(17)는 연결부재(29)에 결합되는 또 다른 고정부(31)와 이 또 다른 고정부(31)에 회전 가능하게 결합되는 또 다른 회전부(33)를 포함한다. 제2 클램프(17)를 이루는 고정부(31)와 회전부(33)는 상술한 제1 클램프(15)의 구조와 동일하게 이루어질 수 있다.

고정부(31)와 회전부(33)는, 그 내주면에 또 다른 호스 고정부재(53)가 결합된다. 호스 고정부재(53)는 호스(9)의 외주면을 감쌀 수 있는 구조로 이루어지며 원통형상으로 이루어진다. 이러한 호스 고정부재(53)는 그 내주면이 원통형의 공간을 이루고 있다. 따라서 호스(9)의 외주면이 호스 고정부재(53)의 내주면에 결합될 때 억지 끼움으로 결합되지 않고 어느 정도 유격을 가지는 상태로 결합될 수 있다.

즉, 제2 클램프(17)와 호스(9)가 결합될 때 호스(9)가 회전 방향으로는 어느 정도 회전할 수 있는 정도로 결합되는 것이 바람직하다.

이와 같은 제2 클램프(17)와 호스(9)의 결합구조는 헤드(7) 부분이 회전하면 서 케이블(C)의 비틀림이 발생하는 경우에 호스(9)가 제2 클램프(17)의 호스 고정부재(53)의 내주면에서 회전함으로써 꼬임 및 손상을 방지하기 위한 것이다.

물론, 본 발명의 제2 클램프(17)와 호스(9)의 결합 구조는 상술한 예에 한정되는 것은 아니며 제1 클램프(15)와 호스(9)가 결합되는 예와 마찬가지로 억지 끼움 등으로 견고하게 고정되는 것도 가능하다. 이러한 경우에는 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)가 항상 일정한 거리를 유지하면서 같이 움직일 수 있어 케이블(C)이 늘어지는 것을 방지하면서도 케이블 조절장치가 더욱 안정적으로 작동될 수 있다.

제3 클램프(19)는 제1 클램프(15) 또는 제2 클램프(17)와 동일한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 제3 클램프(19)는 암(5)에 설치된 브라켓(B)에 직접 고정되어 케이블(C)이 이동하는 것과 관계없이 고정되는 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 제3 클램프(19)는 도 2 및 도 3에 도시하고 있는 바와 같이 케이블(C)의 방향을 바꾸어 설치하는데 유용하다. 이러한 제3 클램프(19)는 본 발명의 실시 예에서 도시하여 설명한 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 예로 구성될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 제1 실시 예의 작동 과정 및 작용에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

공구가 장착된 헤드(7)가 이동하거나 회전하면서 암(5)과의 상대적으로 거리가 떨어지면 케이블(C)이 헤드(7) 측으로 당겨진다. 이때 케이블(C)이 이동되면서 케이블(C) 외주면에 결합된 호스(9)도 함께 이동하게 된다.

호스(9)가 이동되면서 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)도 함께 이동하게 된다. 제1 클램프(15)가 이동되면서 탄성부재(21)가 가압된다. 제1 클램프(15)가 이동되면 이동부재(13)의 안내부(13a)와 로드부(13b)도 함께 이동하게 된다. 따라서 제2 클램프(17)도 함께 이동(도 3의 이동 거리 D)하는 것이다(도 3에 도시한 상태).

따라서 헤드(7)가 이동하여 케이블(C)이 당겨지는 경우에 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)에 의하여 호스(9) 및 케이블(C)이 함께 이동하므로 케이블 조절장치가 원활하게 작동한다.

그리고 계속해서 헤드(7)가 이동 또는 회전하면서 케이블(C)이 느슨하게 된 경우에는 탄성부재(21)의 탄성력이 이동부재(13)의 안내부(13a)를 초기 위치로 가압한다(도 3의 화살표 반대방향). 그러면 이동부재(13)의 안내부(13a)가 탄성부재(21)의 탄성력에 의하여 초기 위치를 향하는 방향으로 이동한다.

이와 동시에 이동부재(13)의 로드부(13b)로 함께 초기 위치를 향하는 방향으로 이동하게 된다. 따라서 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)도 초기 위치 방향으로 이동하면서 호스(9) 및 이 호스(9)와 함께 케이블(C)을 초기 위치로 이동시키는 것이다. 따라서 암(5)과 헤드(7)의 상대 위치가 가변되어도 케이블(C)이 늘어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

특히 본 발명의 제1 실시 예는 케이블이 당겨질 때 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)가 동시에 이동함으로써, 즉 도 2의 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17) 사이의 거리 D를 항상 일정하게 유지하면서 이동함으로써, 호스(9) 또는 케이블(C)이 꼬이거나 이동 불량이 발생하는 것을 방지하게 된다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예는 제2 클램프(17)와 호스(9)가 결합되는 부분에서 호스(9)가 회전 가능하게 느슨하게 결합되는 경우에는 헤드(7)가 회전할 때에 케이블(C)과 호스(9)가 어느 정도 같이 회전할 수 있어 꼬임 또는 비틀림을 방지할 수 있어 케이블 조절장치의 작동 안정성과 내구성을 증대시킬 수 있으며 이로 인하여 산업용 로봇을 안정적으로 작동시킬 수 있다.

한편, 도 5와 도 6은 가이드부재와 이동부재의 제2 예시를 설명하기 위한 도면으로, 가이드부재(71)와 이동부재(73) 그리고 탄성부재(75)를 도시하고 있다.

제2 예시에서는 상술한 제1 예시의 설명과 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 상술한 예의 설명으로 대치하기로 한다.

제2 예시는 안내부(77)와 로드부(79)를 포함하고 있는 점은 상술한 예시와 동일하나, 안내부(77)가 롤러 모양의 구름부재로 이루어지는 특징이 있다. 즉, 상술한 제1 예시는 안내부(77)가 미끄럼 이동하는 구성을 가지고 있으나, 본 발명의 제2 예시는 안내부(77)가 가이드부재(71)의 내부에서 구르면서 이동할 수 있는 구조에 차이가 있다. 이러한 본 발명의 제2 예시는 설계 조건에 따라 다양하게 실시 할 수 있음을 의미한다.

도 7과 도 8은 가이드부재와 이동부재의 제3 예시를 설명하기 위한 도면으로, 가이드부재(91)와 이동부재(93), 그리고 탄성부재(95)를 도시하고 있다.

제3 예시는 상술한 예와 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 상술한 예의 설명으로 대치하기로 한다.

이동부재(93)는 가이드부재(91)의 내부를 이동하는 안내부(97)와 안내부(97)에 결합되어 가이드부재(91)의 길이 방향으로 이동하는 로드부(99)를 포함한다.

이러한 제3 예시는 이동부재(93)의 형상이 상술한 예시와 차이가 있다. 즉, 이동부재(93)가 블록 형태로 이루어져 연결부재를 생략하고 직접 클램프를 이동부재(93)의 안내부(97)에 결합시킬 수 있다. 이러한 예시는 더욱 간단한 구조로 제작이 가능하며 또한 제조 현장의 상황에 맞게 다양한 설계를 통하여 적합한 구조를 선택할 수 있는 것이다.

도 9와 도 10은 가이드부재와 이동부재의 제4 예시를 설명하기 위한 도면으로, 가이드부재(111)와 이동부재(113) 그리고 탄성부재(115)를 도시하고 있다.

제4 예시는 상술한 예와 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 상술한 예의 설명으로 대치하기로 한다.

제4 예시는 상술한 제3 예시와 비교하여 볼 때, 가이드부재(111)와 안내부(117)의 연결 형상이 다른 구조로 이루어져 있다. 즉, 가이드부재(111)의 내부에 길이 방향으로 안내홈(111a)들이 마련되고 이들 안내홈(111a)들에 끼워져 이동되는 안내부(117)의 돌출부(117a)들이 마련되어 있다. 따라서 안내부(117)의 돌출부(117a)들은 가이드부재(111)의 내부에 제공되는 안내홈(111a)을 따라 용이하게 미끄럼 이동이 가능하게 된다.

이러한 제4 예시는 설계상의 조건에 따라 다양하게 설계하여 제작할 수 있음을 보여주는 것이다.

본 발명의 제1 클램프 또는 제2 클램프에 적용될 수 있는 다른 예를 도 12 를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 12는 제2 클램프(17)에 대하여 설명하고 있으나, 동일한 구조가 제1 클램프에 적용될 수 있음은 명백하다.

또한, 제1 예시 내지 제4 예시에서 탄성부재는 로드부의 외주에 감겨져 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 탄성부재를 로드부의 외부에 배치하는 것도 가능하다.

도 2에서, 제2 클램프(17)의 연결부재(171)의 상부에 또 다른 회전 로워 브라켓(173)이 결합되고, 회전 로워 브라켓(173)에는 이 회전 로워 브라켓(173)과 상대 회전이 가능한 회전 어퍼 브라켓(175)이 결합된다.

회전 로워 브라켓(173)은 연결부재(171)에 결합되고 그 가운데 부분에 회전축부(173a)가 제공된다. 그리고 회전 어퍼 브라켓(175)은 회전 로워 브라켓(173)에 제공된 회전축부(173a)에 결합될 수 있는 또 다른 회전축부(175a)가 제공된다. 따라서 회전 로워 브라켓(173)과 회전 어퍼 브라켓(175)은 회전축부(173a, 175a)가 서로 회전 가능하게 결합됨으로써 상대적인 회전이 가능하다.

그리고 회전 어퍼 브라켓(175)의 상부에는 제2 클램프의 고정부(177)가 체결부재에 의하여 결합된다. 물론 고정부(177)에는 상술한 예와 마찬가지로 회전부(179)가 결합된다. 또한 호스 고정부재(181)는 상술한 예에서 설명한 것이 동일하게 사용될 수 있다.

이러한 구성은 상술한 예에서 설명한 바와 마찬가지로 헤드(7)가 이동하면서 케이블(C)에 비틀어지는 힘이 작용하거나 또는 가이드부재의 길이 방향에서 벗어난 위치로 케이블(C)이 이동하는 경우에도 회전 로워 브라켓(173)과 회전 어퍼 브라 켓(175)이 서로 상대회전을 하면서 대응할 수 있어 더욱 안정성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예를 설명한다. 본 발명의 제2 실시 예는 탄성부재가 인장 코일 스프링으로 이루어진다. 즉, 상술한 제1 실시 예에서는 탄성부재가 압축 코일 스프링으로 이루어져 탄성부재가 압축된 후 복원되려는 힘에 의하여 이동부재가 초기 위치로 복귀되는 구조로 이루어진 반면에, 본 발명의 제2 실시 예는 인장 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재가 늘어난 후 복원되려는 힘에 의하여 이동부재가 초기 위치로 복귀되는 구조로 이루어진다. 본 발명의 제2 실시 예는 상술한 제1 실시 예와 비교하여 다른 점 만을 설명하고 상술한 예와 동일한 부분은 그 설명으로 대치하기로 한다.

본 발명의 제2 실시 예에서, 가이드부재(11)는 일정한 길이를 가지며 내부에 공간이 제공된다. 가이드 부재(11)는 위 부분에 길이 방향으로 개구된 부분인 슬롯(11a)이 제공되고, 이동부재(13)는 가이드부재(11)의 내부에 수용되어 길이 방향을 따라 이동하는 안내부(13a)와, 이 안내부(13a)에 연결되어 가이드부재(11)에서 길이 방향으로 돌출되어 이동하는 로드부(13b)를 포함하는 것은 제1 실시 예와 동일하다.

탄성부재(201)는 인장 코일 스프링으로 이루어지며, 이동 부재(13)와 가이드부재(11) 또는 외부 고정부 사이에 결합될 수 있다. 도 13에 도시하고 있는 바와 같이, 가이드부재(11)를 더 길게 연장시키고, 탄성부재(201)의 일단을 가이드부재(11) 내의 제공되는 내부 고정핀(202)에 고정할 수 있다. 또한, 도 14에서는 탄 성부재의 일단이 외부 고정부에 고정된 것이 도시되어 있다. 즉, 탄성부재(201)의 일단을 브라켓(B)에 고정핀(203)을 사용하여 고정한 것이다.

탄성부재(201)의 타단은 안내부(13a)에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 탄성부재(201)의 타단을 로드부(13b), 제1 클램프(15), 제2 클램프와 연결시키는 것도 가능하다.

탄성부재(201)는 케이블이 당겨지는 경우 늘어나게 되어 이동부재(13)를 초기의 위치로 항상 복귀시킬 수 있는 탄성력을 발생한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 제2 실시 예의 작동 과정은 다음과 같다.

헤드의 이동이나 회전에 의해 케이블(C)이 이동되면서 케이블(C) 외주면에 결합된 호스(9)도 함께 이동하게 된다. 호스(9)가 이동되면서 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17) 및 이동부재(13)도 같이 이동하게 되고, 탄성부재(201)는 늘어나게 된다.

그리고 계속해서 헤드(7)가 이동 또는 회전하면서 케이블(C)이 느슨하게 된 경우에는 탄성부재(201)의 탄성력이 이동부재(13)의 안내부(13a)를 초기 위치로 당기게 된다. 따라서 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)도 초기 위치 방향으로 이동하면서 호스(9) 및 이 호스(9)와 함께 케이블(C)을 초기 위치로 이동시키는 것이다. 따라서 암(5)과 헤드(7)의 상대 위치가 가변되어도 케이블(C)이 늘어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

특히, 본 발명의 제2 실시 예에서도 제1 실시 예와 마찬가지로, 케이블이 당겨질 때 제1 클램프(15)와 제2 클램프(17)가 동시에 이동함으로써, 제1 클램프(15) 와 제2 클램프(17) 사이의 거리가 항상 일정하게 유지되면서 이동하게 되어 호스(9) 또는 케이블(C)이 꼬이거나 이동 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지하게 된다.

이상에서 본원 발명의 기술적 특징을 특정한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음은 명백하다.

예를 들어, 제1 실시 예에서는 하나의 로드부(이동부재)와 로드부의 외주에 배치된 하나의 탄성부재가 사용되었으나, 설계에 따라서는 복수의 로드부와 복수의 탄성부를 채용할 수 있다. 또한, 제2 실시 예에서도 탄성부재가 복수로 사용될 수 있으며, 그 고정 위치도 설계에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예를 설명하기 위하여 산업용 로봇과 케이블 조절장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 주요부인 케이블 조절장치를 상세하게 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2의 케이블 조절장치의 작동을 설명하기 위하여 케이블이 당겨진 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 도 2의 가이드부재와 이동부재를 분해하여 도시한 것으로 제1 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 가이드부재와 이동부재의 제2 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 5의 가이드부재와 이동부재를 분해하여 도시한 도면이다.

도 7은 가이드부재와 이동부재의 제3 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 도 7의 가이드부재와 이동부재를 분해하여 도시한 도면이다.

도 9는 가이드부재와 이동부재의 제4 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 9의 가이드부재와 이동부재를 분해하여 도시한 도면이다.

도 11은 제1 클램프 또는 제2 클램프의 일 실시 예를 도시한 도면이다.

도 12는 제1 클램프 또는 제2 클램프의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시 예의 제1 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 14는 본 발명의 제2 실시 예의 제2 예시를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (15)

1. 산업용 로봇의 암과 헤드 사이에 연결되는 케이블을 안내하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치에 있어서,

   상기 암 상에 상기 케이블의 측면에 설치되며 길이 방향으로 연장 형성되는 가이드부재;

   상기 가이드부재의 길이 방향으로 연장되어 상기 가이드부재에 의하여 안내되면서 상기 가이드부재의 길이 방향으로 이동하는 이동부재;

   적어도 일부가 상기 가이드부재에 배치되어, 상기 이동부재가 이동하는 경우에 상기 이동부재가 초기 위치로 복귀되도록 복원력을 작용하는 탄성부재;

   상기 이동부재의 일측 단부에 고정되어 상기 케이블을 지지하는 제1 클램프; 및

   상기 이동부재의 타측 단부에 고정되어 상기 케이블을 지지하는 제2 클램프;

   를 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 이동부재는

   상기 가이드부재의 내면을 따라 이동하는 안내부,

   상기 안내부에 결합되어, 상기 가이드부재에서 길이 방향으로 일부가 돌출되어 이동되는 로드부

   를 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스

   를 더 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 암에 배치되어, 상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스에 고정되는 제3 클램프

   를 더 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 클램프는

   상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2 클램프는

   상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스에 유동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2 클램프는

   상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성부재는

   상기 이동부재를 초기 위치로 가압하는 탄성력을 가지는 코일 스프링

   을 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 클램프 또는 상기 제2 클램프는

   반원형으로 이루어지는 고정부,

   상기 고정부에 힌지 결합되며 반원형으로 이루어져 상기 케이블의 외주면에 제공된 호스를 감싸면서 체결되는 회전부를 구비한 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
10. 청구항 2에 있어서,

    상기 제1 클램프가 상기 안내부에 고정 결합되는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
11. 청구항 2에 있어서,

    상기 제2 클램프가 상기 로드부의 돌출된 부분에 고정 결합되는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 제1 클램프 또는 상기 제2 클램프는

    상기 가이드부재에 수직한 축을 중심으로 회전되도록 이동부재에 고정되어 있는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
13. 청구항 2에 있어서,

    상기 제1 클램프 또는 상기 제2 클램프는

    상기 안내부 측에 결합되는 회전 로워 브라켓,

    상기 케이블의 외주면을 감싸는 호스 측에 결합되며 상기 회전 로워 브라켓에 상대 회전되도록 결합되는 회전 어퍼 브라켓을 포함하는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
14. 청구항 1에 있어서,

    상기 탄성부재는

    상기 이동부재의 일단과 상기 가이드부재 사이에서 탄성적으로 지지되어, 상기 이동부재를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 작용하는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.
15. 청구항 1에 있어서,

    상기 탄성부재는

    상기 이동부재의 일단과, 상기 가이드 부재 또는 외부 고정부 사이에 결합되어, 상기 이동부재를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 작용하는 인장 코일 스프링으로 이루어지는 산업용 로봇의 케이블 조절장치.

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