KR101116830B1 - 링크 커버, 링크동작구간 제어장치 및 이를 포함하는 링크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 링크커버는 아암(Arm)과 상기 아암의 양단에 각각 연결된 제1관절 및 제2관절을 일체로 덮을 수 있도록 서로 대칭되게 분리 형성된 한 쌍의 몸체로 이루어지고, 상기 몸체의 양단에는 상기 제1관절 및 상기 제2관절이 각각 수납되어 회전 가능하도록 원통형상의 관절수납홈이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 링크동작구간 제어장치는, 상하 운동이 가능한 아암을 회전가능하게 연결하는 회전관절과 상기 회전관절이 축고정되는 지지대 사이에 편심돌출부를 갖는 부시가 개재되어, 상기 아암의 특정 회전 방향에서 상기 아암의 하방향 운동시 상기 아암의 하단이 상기 부시의 편심돌출부에 걸려 동작 반경이 제한되는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 링크는 상기 링크커버 및 상기 링크동작구간 제어장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 관절 및 아암의 보호용 커버를 일체화시켜 덮개 면적을 최적화하고 외관 품위를 향상시킬 수 있으며, 또한 특정방향에서 아암의 동작구간을 제한할 수 있게 되어 사용자의 손가락이 협착되는 등의 안전사고는 물론 기기 파손과 같은 설비사고도 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

관절, 링크, 아암, 커버, 부시

Description

링크 커버, 링크동작구간 제어장치 및 이를 포함하는 링크{LINK COVER, CONTROLL UNIT FOR LINK MOTION AREA AND LINK HAVING IT}

본 발명은 링크 커버, 링크동작구간 제어장치 및 이를 포함하는 링크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 관절을 통해 상하좌우 또는 회전가능하도록 연결되는 링크에서 아암 및 관절을 일체형으로 커버할 수 있는 외관이 최적화된 링크 커버 및 특정 방향이나 구간에서 링크동작을 제한하는 링크동작구간 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 링크(Link)는 아암(Arm)과 아암을 관절을 통하여 서로 연결하여 유동가능하게 함으로써 일정한 한정운동(限定運動)을 하게 하는 기기의 총칭으로서, 보통 기계의 각 부분에 대한 동력의 전달, 운동의 전달 등에 널리 사용되며, 거의 모든 기계에 이용된다.

이러한 링크는 다수의 아암과 결합되어 최종단에 결합된 아암을 상,하,좌,우 또는 회전운동 가능하게 하여 필요로 하는 작업을 하게 하는데, 이를테면 각종 산 업용 다축 로봇을 비롯하여 의료기기, 특히 치과용 스탠드에 적용되어 유용하게 활용되고 있다.

그런데, 이와 같은 링크의 관절과 아암은 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 대부분 별도의 보호커버없이 사용되기 때문에 외관상 보기 흉하고, 또 보호커버를 구비하려고 하더라도 동작의 원활성 확보를 위해 제1관절(2) 및 2관절(24)을 덮는 보호커버와, 제1아암(30)을 덮는 보호커버를 분리 제작하여 구비하는 형태가 일반적이기 때문에 구조가 복잡하고 비용이 많이 드는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 이들 아암을 포함한 기기들은 유압 또는 공압 혹은 전력을 통해 동작되기 때문에 이를 위해서는 반드시 케이블(호스)이 필요한데, 종래에는 이러한 케이블이 외부에 노출되는 형태로 방치되거나 혹은 아암에 단순 결속시키는 형태로 배열되었기 때문에 외관을 해치는 것은 물론 동작시 주변 설비들과의 간섭에 따른 파손 등이 잦았다.

또한, 종래에는 회전관절(20)이 지지대(10)에 직접 회전가능하게 축고정되는 구조로 이루어졌기 때문에 제1아암(30)이 도 1의 예시와 같이 심하게 하방으로 처지더라도 이를 제한할 수단이 없어 부주의시 작업자의 손이 협착되는 안전사고의 위험은 물론 처진 제1아암(30)이 지지대(10)와 충돌하거나 혹은 그 하방에 설치된 다른 구조물들과 충돌하면서 기기 파손을 일으키는 문제도 상존하여 왔다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 링크에서 관절 및 아암의 보호용 커버를 일체화시켜 덮개 면적을 최소화하고 이를 통해 아암의 외관 품위를 향상시킬 수 있는 수단을 제공하고,

또한 손가락 끼임과 같은 안전사고는 물론 기기 파손 등과 같은 설비사고도 미연에 방지할 수 있도록 특정 방향에서 아암이 하방으로 처지지 않도록 그 동작반경을 제한할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 아암(Arm)과 상기 아암의 양단에 각각 연결된 제1관절 및 제2관절을 일체로 덮을 수 있도록 서로 대칭되게 분리 형성된 한 쌍의 몸체로 이루어지고, 상기 몸체의 양단에는 상기 제1관절 및 상기 제2관절이 각각 수납되어 회전 가능하도록 원통형상의 관절수납홈이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 링크 커버를 제공한다.

상기 링크 커버는, 상기 한 쌍의 몸체가 결합되어 보호커버를 이루었을 때 상기 관절수납홈이 형성된 상,하측이 개방된 개방부를 갖도록 이루어져 상기 개방부를 통하여 통과하는 케이블을 내장할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하고,

상기 몸체의 일측 장변상에 끼움홈이 형성되고, 상기 끼움홈이 형성된 장변에 적어도 하나 이상의 고정구멍이 형성되며, 상기 고정구멍이 형성된 몸체의 내측 면에 볼트 혹은 나사 체결 가능한 보스가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 상하 운동이 가능한 아암을 회전가능하게 연결하는 회전관절과 상기 회전관절이 축고정되는 지지대 사이에 편심돌출부를 갖는 부시가 개재되어, 상기 아암의 특정 회전 방향에서 상기 아암의 하방 운동시 상기 아암의 하단이 상기 부시의 편심돌출부에 걸려 동작 반경이 제한되는 것을 특징으로 하는 링크동작구간 제어장치가 제공된다.

상기 링크동작구간 제어장치는 상기 아암의 하단에는 걸림돌기가 결합되어 있는 것이 바람직하며, 상기 걸림돌기는 길이 조절이 가능하도록 상기 아암에 결합되는 것이 바람직하다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 링크는, 아암과, 상기 아암의 양단에 연결된 제1관절 및 제2관절과, 상기 아암과 상기 제1관절 및 상기 제2관절을 일체로 덮는 전술한 적어도 하나의 특징을 갖는 링크 커버를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 링크는, 아암과, 상기 아암을 회전 가능하게 연결하는 회전관절과, 상기 아암의 하단과 회전관절 사이에 연결되고 상기 아암을 상하 운동 가능하게 연결하는 제1관절과, 상기 회전관절이 축고정되는 지지대와, 상기 회전관절과 상기 지지대 사이에 개재되는 젼술한 적어도 하나의 특징을 갖는 링크동작구간 제어장치를 포함하여 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명의 링크는, 아암과, 상기 아암을 회전 가능하게 연결하는 회전 관절과, 상기 아암의 하단과 회전관절 사이에 연결되고 상기 아암을 상하 운동 가능하게 연결하는 제1관절과, 상기 아암의 상단과 타 부재 사이에 연결되어 타 부재와의 상대 운동이 가능하게 연결되는 제2관절과, 상기 아암과 상기 제1관절 및 상기 제2관절을 일체로 덮는 전술한 적어도 하나의 특징을 갖는 링크커버와, 상기 회전관절과 상기 지지대 사이에 개재되는 전술한 적어도 하나의 특징을 갖는 링크동작구간 제어장치를 포함하여 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따르면, 관절 및 아암의 보호용 커버를 일체화시켜 덮개 면적을 최적화하고 기기의 각종 케이블을 상기 보호용 커버 내로 숨길 수 있게 되어 아암의 외관 품위를 향상시킬 수 있으며,

또한 특정방향에서 아암의 동작구간을 제한할 수 있게 되어 사용자의 손가락이 협착되는 등의 안전사고는 물론 기기 파손과 같은 설비사고도 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

각 도면에 도시된 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 의미한다.

도 3은 본 발명에 따른 장치를 구성하는 링크커버의 일부분을 보인 예시적인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 장치를 구성하는 링크커버의 조립 상태 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 설치상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 장치를 구성하는 부시의 사시도 및 그 설치상태 요부 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 링크커버를 포함한다.

상기 링크커버는 도 3에 예시된 바와 같은 구조로 대칭되는 한 쌍의 몸체(100)가 상호 조립되어 도 4와 같은 형태를 이루도록 구성된다.

이때, 상기 몸체(100)의 양단에는 원형상의 돌출부(110)가 각각 일체로 형성된다. 그리고, 상기 원형상의 돌출부(110) 내부면에는 원통형의 격벽에 의해 구획된 관절수납홈(120)이 형성된다.

따라서, 도 5에 도시된 제1관절(200)과 제2관절(220)은 각각 대응되는 관절수납홈(120)에 수납된 상태에서 제1아암(300)과 제2아암(320)의 상하 유동시 상기 관절수납홈(120) 내부에서만 회전유동되게 된다. 이를 위해, 관절수납홈(120)의 직경은 상기 제1관절(200) 및 제2관절(220) 각각의 길이보다 약간 크게 형성됨이 바람직하다. 기기에 따라서는 상기 제2아암(320) 대신에 기타 타 부재가 제2관 절(220)을 통하여 제1아암(300)에 연결될 수도 있다.

아울러, 상기 몸체(100)의 일측 장변에는 끼움홈(130)이 형성되고, 상기 끼움홈(130)에 대칭 형성되는 몸체의 일측 장변이 끼워져 서로 결합됨으로써 보다 견고하고 용이한 결합성을 유지하도록 함이 특히 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 몸체(100)의 일측 장변에는 적어도 하나 이상의 고정구멍(140)이 형성되고, 상기 고정구멍(140)이 형성된 몸체(100)의 내면에는 보스(150)가 돌출형성되어 이를 통해 볼트 혹은 나사 고정될 수 있도록 구성될 수 있다.

나아가, 강도 보강을 위해 상기 몸체(100)의 내면에는 길이방향으로 적어도 하나 이상의 보강리브가 돌출되게 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 도 4와 같은 형태로 한 쌍의 몸체(100)가 조립되어 링크커버를 이루었을 때 상기 관절수납홈(120)이 형성된 상,하측이 개방된 개방부(170)를 갖게 되어 이 개방부(170)를 통해 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 케이블(C)을 내장하기 쉽게 구성될 수 있다.

특히, 상기 케이블(C)은 제1관절(200) 및 제2관절(220) 각각에 형성된 케이블수납홈(240)에 삽입된 상태로 배열됨으로써 보다 안정적인 설치가 가능하게 된다.

따라서, 제1아암(300)과 제2아암(320)이 상하로 유동될 때 상기 제1관절(200) 및 제2관절(220)이 회전유동되더라도 관절수납홈(120) 내부에서만 이루어지기 때문에 외부 간섭체로부터 전혀 영향을 받지 않고 안전하게 동작될 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 제1관절(200)과 제2관절(220) 및 제1아암(300)이 링크커버에 의해 보호되기 때문에 외관 품위가 향상됨은 물론 관절용 커버와 아암용 커버가 일체로 형성됨으로 인해 보호커버의 전체적인 크기, 즉 부피가 각각을 별도로 제작하여 설치하였을 때에 비해 현저히 줄어들기 때문에 그 만큼 작동공간이 확보되게 되어 주변 설비와의 간섭이 최소화되게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 링크동작구간 제어장치는 지지대(S)와 회전관절(R)을 연결하는 부위에 부시(400)를 개재시키되, 부시(400)가 한쪽으로 편향되게 돌출된 편심돌출부(410)를 갖는 구조를 갖도록 함으로써 특정방향에서 제1아암의 하방향 동작을 제한한다. 즉, 편심돌출부(410) 방향에서는 제1아암(200)이 하방향으로 유동시 그 하단면에 설치된 걸림돌기(260)가 편심돌출부(410)와 먼저 간섭되어 걸리도록 함으로써 제1아암(200)이 하방향으로 심하게 처지는 것을 방지하고, 편심돌출부(410) 방향 이외의 방향에서는 부시(400)가 돌출부를 형성하지 않아 제1아암(200)의 걸림돌기(260)가 간섭되지 않아 제1아암(200)이 하방향으로 보다 더 내려갈 수 있게 된다. 제1아암(200)의 하방향 동작을 제한하는 특정 회전방향 및 그 범위는 기기의 용도에 따라 다양하게 설정할 수 있고 그에 따라 부시(400)의 편심돌출부(410)의 방향 및 범위가 다양하게 정해 질 것이다.

이때, 상기 부시(400)는 도시된 예에 한정되는 것이 아니라 회전관절(R)과 지지대(S)의 연결구조를 갖는 모든 관절 및 아암의 연결구조에 적용될 수 있음은 물론이다.

여기에서, 상술한 지지대(S)는 설명의 편의상 구분하기 위해 정의한 것에 불과하며, 이는 또다른 아암(Arm)일 수도 있다.

따라서, 제1아암(200)은 걸림돌기(260)와 편심돌출부(410)의 간섭에 의해 그 회전반경이 제한됨으로써 제1아암(200)과 지지대(S)가 직접 충돌하거나 혹은 그 사이에 사용자의 손가락 등이 끼이는 협착 사고 등을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명이 적용되는 관절 및 아암의 구조는 각종 산업용 다축 로봇을 비롯하여 치과용 스탠드에 이르기까지 광범위하게 적용되어 활용될 때 외관 품위 향상은 물론 안전사고 예방, 기기파손 등과 같은 설비사고를 미연에 방지하는 장점을 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 링크의 관절 및 아암에 대한 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 링크를 구성하는 링크 커버의 일부분을 보인 예시적인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 링크를 구성하는 링크 커버의 조립 상태 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 링크의 예시적인 설치상태도,

도 6은 본 발명에 따른 링크를 구성하는 부시의 사시도 및 그 설치상태 요부 사시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....몸체 110....돌출부

120....관절수납홈 130....끼움홈

140....고정구멍 150....보스

170....개방부

200....제1관절 220....제2관절

240....케이블수납홈 260....걸림돌기

300....제1아암 320....제2아암

400....부시 410....편심돌출부

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 상하 운동이 가능한 아암을 회전가능하게 연결하는 회전관절과 상기 회전관절이 축고정되는 지지대 사이에 편심돌출부를 갖는 부시가 개재되고,

   상기 아암의 하단에는 걸림돌기가 결합되어,

   상기 아암의 특정 회전 방향에서 상기 아암의 하방 운동시 상기 아암의 하단이 상기 부시의 편심돌출부에 걸려 하방향 동작 반경이 제한되며, 상기 아암의 회전방향에 따라 상기 아암의 하방향 동작 반경이 달라지는 것을 특징으로 하는 링크동작구간 제어장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 걸림돌기는 길이 조절이 가능하도록 상기 아암에 결합되는 것을 특징으로 하는 링크동작구간 제어장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 아암과,

   상기 아암을 회전 가능하게 연결하는 회전관절과,

   상기 아암의 하단과 회전관절 사이에 연결되고 상기 아암을 상하 운동 가능하게 연결하는 제1관절과,

   상기 회전관절이 축고정되는 지지대와,

   상기 회전관절과 상기 지지대 사이에 개재되는 상기 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항의 링크동작구간 제어장치를 포함하여 이루어지는 링크.
10. 삭제

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