KR101260657B1 - Joint arm robot type elevation apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천장에 형성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 하방에 결합되는 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크가 형성된 베이스 링크절과; 상기 베이스 플레이트의 직하방에 형성되는 카세트 플레이트와; 상기 카세트 플레이트의 상방에 결합되는 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크가 형성된 카세트 링크절과; 상기 베이스 링크절과 카세트 링크절의 가운데 부분에 형성되는 이등변 삼각형 구조의 링크절로서, 이등변 삼각형의 일측변은 상기 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크에 평행 대칭되는 제1 관절링크와 제2 관절링크가 형성되고, 이등변 삼각형의 타측변은 상기 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크에 평행 대칭되는 제3 관절링크와 제2 관절링크가 형성된 관절 링크절과; 상기 베이스 링크절과 관절 링크절을 연결시키는 링크암으로서, 상기 제1 베이스 링크와 제1 관절링크를 연결시키는 제1 상단 링크암과, 제2 베이스 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 상단 링크암으로 구성되는 상단 링크암과; 상기 카세트 링크절과 관절 링크절을 연결시키며 상기 관절 링크절을 중심으로 상기 상단 링크암에 대칭 형성되는 링크암으로서, 상기 제1 카세트 링크와 제3 관절링크를 연결시키는 제1 하단 링크암과, 제2 카세트 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 하단 링크암으로 구성되는 하단 링크암과; 상기 제2 베이스 링크에 결합되어 상기 베이스 플레이트와 상기 제2 상단 링크암 사이각을 변동시키는 제1 엑츄에이터와; 상기 제2 관절 링크에 결합되어 상기 제2 상단 링크암과 제2 하단 링크암 사이각을 변동시키되 상기 제1 엑츄에이터의 변동량의 2배 변동량을 가지는 제2 엑츄에이터로 구성되어 상기 상단 링크암과 하단 링크암의 관절 운동이 상기 카세트 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대해 수직 승강 운동시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치에 관한 것이다.The present invention is a base plate formed on the ceiling; A base link section formed with a first base link and a second base link coupled below the base plate; A cassette plate formed directly below the base plate; A cassette link section having a first cassette link and a second cassette link coupled above the cassette plate; A link clause having an isosceles triangle structure formed at the center of the base link section and the cassette link section, wherein one side of the isosceles triangle is symmetrically parallel to the first base link and the second base link. Is formed, and the other side of the isosceles triangle comprises: a joint link node having a third joint link and a second joint link symmetrically parallel to the first cassette link and the second cassette link; A link arm connecting the base link section and the joint link section, the first upper link arm connecting the first base link and the first joint link, and the second upper link connecting the second base link and the second joint link; An upper link arm composed of a link arm; A link arm connecting the cassette link node and the joint link node and symmetrically formed on the upper link arm around the joint link node, the first lower link arm connecting the first cassette link and the third joint link; A lower link arm composed of a second lower link arm connecting the second cassette link and the second articulated link; A first actuator coupled to the second base link to vary an angle between the base plate and the second upper link arm; A second actuator coupled to the second articulated link to vary an angle between the second upper link arm and the second lower link arm, the second actuator having a change amount twice that of the first actuator; An articulated robotic vertical elevating device is characterized in that the articulation of the arm causes the cassette plate to move up and down relative to the base plate.

Description

관절 로봇형 수직 승강장치{JOINT ARM ROBOT TYPE ELEVATION APPARATUS}Articulated Robotic Vertical Lifting Device {JOINT ARM ROBOT TYPE ELEVATION APPARATUS}

본 발명은 천장에 형성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 하방에 결합되는 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크가 형성된 베이스 링크절과; 상기 베이스 플레이트의 직하방에 형성되는 카세트 플레이트와; 상기 카세트 플레이트의 상방에 결합되는 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크가 형성된 카세트 링크절과; 상기 베이스 링크절과 카세트 링크절의 가운데 부분에 형성되는 이등변 삼각형 구조의 링크절로서, 이등변 삼각형의 일측변은 상기 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크에 평행 대칭되는 제1 관절링크와 제2 관절링크가 형성되고, 이등변 삼각형의 타측변은 상기 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크에 평행 대칭되는 제3 관절링크와 제2 관절링크가 형성된 관절 링크절과; 상기 베이스 링크절과 관절 링크절을 연결시키는 링크암으로서, 상기 제1 베이스 링크와 제1 관절링크를 연결시키는 제1 상단 링크암과, 제2 베이스 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 상단 링크암으로 구성되는 상단 링크암과; 상기 카세트 링크절과 관절 링크절을 연결시키며 상기 관절 링크절을 중심으로 상기 상단 링크암에 대칭 형성되는 링크암으로서, 상기 제1 카세트 링크와 제3 관절링크를 연결시키는 제1 하단 링크암과, 제2 카세트 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 하단 링크암으로 구성되는 하단 링크암과; 상기 제2 베이스 링크에 결합되어 상기 베이스 플레이트와 상기 제2 상단 링크암 사이각을 변동시키는 제1 엑츄에이터와; 상기 제2 관절 링크에 결합되어 상기 제2 상단 링크암과 제2 하단 링크암 사이각을 변동시키되 상기 제1 엑츄에이터의 변동량의 2배 변동량을 가지는 제2 엑츄에이터로 구성되어 상기 상단 링크암과 하단 링크암의 관절 운동이 상기 카세트 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대해 수직 승강 운동시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치에 관한 것이다.The present invention is a base plate formed on the ceiling; A base link section formed with a first base link and a second base link coupled below the base plate; A cassette plate formed directly below the base plate; A cassette link section having a first cassette link and a second cassette link coupled above the cassette plate; A link clause having an isosceles triangle structure formed at the center of the base link section and the cassette link section, wherein one side of the isosceles triangle is symmetrically parallel to the first base link and the second base link. Is formed, and the other side of the isosceles triangle comprises: a joint link node having a third joint link and a second joint link symmetrically parallel to the first cassette link and the second cassette link; A link arm connecting the base link section and the joint link section, the first upper link arm connecting the first base link and the first joint link, and the second upper link connecting the second base link and the second joint link; An upper link arm composed of a link arm; A link arm connecting the cassette link node and the joint link node and symmetrically formed on the upper link arm around the joint link node, the first lower link arm connecting the first cassette link and the third joint link; A lower link arm composed of a second lower link arm connecting the second cassette link and the second articulated link; A first actuator coupled to the second base link to vary an angle between the base plate and the second upper link arm; A second actuator coupled to the second articulated link to vary an angle between the second upper link arm and the second lower link arm, the second actuator having a change amount twice that of the first actuator; An articulated robotic vertical elevating device is characterized in that the articulation of the arm causes the cassette plate to move up and down relative to the base plate.

본 발명은 물체 이송용 관절 로봇형 수직 승강장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼나 액정표시소자 글래스(LCD glass), 솔라셀의 제조공정 라인과 같이 고청정도를 요하는 환경에서 사용되는 로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robotic vertical elevating device for transferring objects, and more particularly, to a robot used in an environment requiring high cleanliness, such as a semiconductor wafer, an LCD glass, or a manufacturing process line for a solar cell. .

반도체 제조 과정에서는, 반도체 웨이퍼를 카세트에 적재하거나 또는 한 공정에서 다음 공정으로 이송하기 위하여, 제조라인에서 웨이퍼를 적재한 카세트를 자동으로 반송하는 다관절 로보트가 사용된다. In the semiconductor manufacturing process, in order to load a semiconductor wafer into a cassette or to transfer it from one process to the next, a multi-joint robot which automatically conveys a cassette loaded with a wafer in a manufacturing line is used.

상기 다관절 로보트는 전동식 핸드를 이용하여 웨이퍼 카세트를 고청정의 환경하에서 다른 로보트 및 설비 사이에 신속, 정확히 전달하는 기능을 수행한다.The articulated robot performs a function of quickly and accurately transferring a wafer cassette between other robots and facilities under a high clean environment by using an electric hand.

이와 같이 종래의 로봇은, 본체의 상단에 회전가능하게 설치된 로봇아암과, 로봇아암의 선단에 설치된 핸드를 구비하여서, 반도체 웨이퍼를 클램핑한 후, 상기 로봇아암의 승강 및 회전운동을 이용하여 이송시키도록 구성되어 있다.  As described above, the conventional robot includes a robot arm rotatably installed at the upper end of the main body and a hand provided at the tip of the robot arm, and clamps the semiconductor wafer to transfer the robot arm by lifting and rotating the robot arm. It is configured to.

그런데, 종래의 로봇은 다관절의 복잡한 구성으로 인하여, 로봇암 자체의 크기가 크고, 다관절의 구동을 위한 회전반경과 작동공간 여유가 크며, 천장에 설치된 이송장치로부터 카세트 까지의 승강거리를 고려하여야 하므로 주변장치 여유공간와 공정 활용공간을 크게 설계해야 하는 문제점이 있다.However, the conventional robot has a large size of the robot arm itself due to the complex configuration of the articulated joint, a large radius of rotation and a large working space for driving the articulated joint, and the lifting distance from the ceiling-mounted conveying device to the cassette is considered. Therefore, there is a problem in that the peripheral space and the process utilization space should be largely designed.

한편, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 수직 승강의 기능을 가진 엘리베이터형 로봇을 고려할 수 있으나, 공정 설비가 복잡하게 나열된 공장 내에서 이동시 시설물과 동선이 겹쳐서 이동이 방해되거나, 공정에 사용할 수 있는 공간이 극히 협소한 경우 등과 같은 특수한 경우에 적합한 로봇의 개발이 요구되고 있다.On the other hand, in order to solve the above problems, it is possible to consider an elevator-type robot having a vertical lifting function, but when moving in a factory where the process equipment is complex, the movement of the facility and copper wire overlaps, or there is a space available for the process. Development of a robot suitable for special cases such as extremely narrow cases is required.

또한, 다관절 로봇의 경우에는 선등록 특허 10-0275704 와 같이 단말부(로봇의 손) 위치를 측정하여 이를 보정하는 장치가 필요해 지거나, 하부 부하에 대한 균형 제어가 필요하는 등 부가적인 제어 필요성이 대두되고 있는 문제점이 있다.In addition, in the case of an articulated robot, an apparatus for measuring the position of the terminal unit (hand of the robot) and correcting the position is required, as in the pre-registered patent 10-0275704, or an additional control necessity such as balance control for the lower load is required. There is a problem that is emerging.

10-027570410-0275704

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정 설비가 복잡하게 나열된 공장 내에서 이동시 시설물과 동선이 겹쳐서 이동이 방해되거나, 공정에 사용할 수 있는 공간이 극히 협소한 경우 등과 같은 특수한 경우에 적합한 관절 로봇형 수직 승강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, the joint is suitable for special cases, such as when the movement of the facility overlaps the movement of the facility and the space is very narrow when the process equipment is located in the complex listed facilities An object of the present invention is to provide a robotic vertical elevating device.

또한, 단말부 위치 보정이 자동으로 실행되며, 하부 부하에 대한 균형 제어가 불필요한 관절 로봇형 수직 승강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the terminal position correction is automatically performed, and an object of the present invention is to provide a joint robot-type vertical lifting device that does not require balance control for the lower load.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 천장에 형성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 하방에 결합되며 상기 베이스 플레이트를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 베이스 링크(100직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 베이스 링크(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된 베이스 링크절과; 상기 베이스 플레이트의 직하방에 형성되는 카세트 플레이트와; 상기 카세트 플레이트의 상방에 결합되며 상기 카세트 플레이트를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 카세트 링크(직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 카세트 링크(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된 카세트 링크절과; 상기 베이스 링크절과 카세트 링크절의 가운데 부분에 형성되는 이등변 삼각형 구조의 링크절로서, 이등변 삼각형의 일측변은 상기 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크에 평행 대칭되는 제1 관절링크(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크(이등변 삼각형의 빗변 사이 꼭지점에 형성)가 형성되고, 이등변 삼각형의 타측변은 상기 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크에 평행 대칭되는 제3 관절링크(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크가 형성된 관절 링크절과; 상기 베이스 링크절과 관절 링크절을 연결시키는 링크암으로서, 상기 제1 베이스 링크와 제1 관절링크를 연결시키는 제1 상단 링크암과, 제2 베이스 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 상단 링크암으로 구성되는 상단 링크암과; 상기 카세트 링크절과 관절 링크절을 연결시키며 상기 관절 링크절을 중심으로 상기 상단 링크암에 대칭 형성되는 링크암으로서, 상기 제1 카세트 링크와 제3 관절링크를 연결시키는 제1 하단 링크암과, 제2 카세트 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 하단 링크암으로 구성되는 하단 링크암과; 상기 제2 베이스 링크에 결합되어 상기 베이스 플레이트와 상기 제2 상단 링크암 사이각을 변동시키는 제1 엑츄에이터와; 상기 제2 관절 링크에 결합되어 상기 제2 상단 링크암과 제2 하단 링크암 사이각을 변동시키되 상기 제1 엑츄에이터의 변동량의 2배 변동량을 가지는 제2 엑츄에이터로 구성되어 상기 상단 링크암과 하단 링크암의 관절 운동이 상기 카세트 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대해 수직 승강 운동시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치를 기술적 요지로 한다.The present invention and the base plate formed on the ceiling to achieve the above object; It is coupled to the lower side of the base plate and is a right triangle structure having the base plate as the base side at both ends of the hypotenuse first base link (formed at the vertex between the base and the hypotenuse of the 100 right triangle) and the second base link (the hypotenuse of the right triangle) A base link section formed at a vertex between a height and a height; A cassette plate formed directly below the base plate; It is coupled to the upper side of the cassette plate and is a right triangle structure having the cassette plate as the base side, the first cassette link (formed at the vertex between the base side and the hypotenuse of the right triangle) and the second cassette link (the hypotenuse of the right triangle) A cassette link section formed at a vertex between the heights; A link clause having an isosceles triangle structure formed at the center of the base link section and the cassette link section, wherein one side of the isosceles triangle is a first joint link (base side of the isosceles triangle) which is parallel to the first base link and the second base link. And a second joint link (formed at a vertex between the hypotenuses of an isosceles triangle) and a second side of the isosceles triangle are symmetrically parallel to the first cassette link and the second cassette link. A joint link node (formed at a vertex between the base and hypotenuse of an isosceles triangle) and a second joint link formed; A link arm connecting the base link section and the joint link section, the first upper link arm connecting the first base link and the first joint link, and the second upper link connecting the second base link and the second joint link; An upper link arm composed of a link arm; A link arm connecting the cassette link node and the joint link node and symmetrically formed on the upper link arm around the joint link node, the first lower link arm connecting the first cassette link and the third joint link; A lower link arm composed of a second lower link arm connecting the second cassette link and the second articulated link; A first actuator coupled to the second base link to vary an angle between the base plate and the second upper link arm; A second actuator coupled to the second articulated link to vary an angle between the second upper link arm and the second lower link arm, the second actuator having a change amount twice that of the first actuator; An articulated robotic vertical elevating device is characterized in that the articulation of the arm causes the cassette plate to move up and down with respect to the base plate.

여기서 상기 상단 링크암은 제1 상단 링크암을 중심으로 평행형성되는 두개의 제2 상단 링크암으로 형성되어, 상기 제1 상단 링크암은 자세를 지지시키고 상기 제2 상단 링크암은 강성을 보강시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치로 되는 것이 바람직하다.Here, the upper link arm is formed of two second upper link arms parallel to the first upper link arm so that the first upper link arm supports a posture and the second upper link arm reinforces rigidity. It is preferable to be a joint robot-type vertical lifting device characterized in that.

또한, 상기 제2 상단 링크암은 평행하는 링크암 사이를 링크 홀더로 연결시켜 힘을 보강시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치로 되는 것이 바람직하다.In addition, the second upper link arm is preferably a joint robot-type vertical lifting device, characterized in that for strengthening the force by connecting between the parallel link arms with a link holder.

상기한 본 발명에 의하여, 공정 설비가 복잡하게 나열된 공장 내에서 이동시 시설물과 동선이 겹쳐서 이동이 방해되거나, 공정에 사용할 수 있는 공간이 극히 협소한 경우 등과 같은 특수한 경우에 적합한 관절 로봇형 수직 승강장치가 제공되는 이점이 있다.According to the present invention, a robotic vertical lifting device suitable for a special case, such as the case where the movement of the facility overlaps with the movement of the facility in the complexly listed process equipment, or the space available for the process is extremely narrow, etc. There is an advantage provided.

또한, 단말부 위치 보정이 자동으로 실행되며, 하부 부하에 대한 균형 제어가 불필요한 관절 로봇형 수직 승강장치가 제공되는 이점이 있다.In addition, the terminal position correction is automatically performed, there is an advantage that the vertical robot lifting device that does not need balance control for the lower load is provided.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 측면도
도 3은 본 발명의 기본 구조도
도 4는 본 발명의 정단면 구조도
도 5는 도 3 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도
도 6은 본 발명의 승강 중 측면도
도 7은 도 6 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도
도 8은 본 발명의 완전 상승 시 측면도
도 9는 도 8 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도1 is a perspective view of the present invention
2 is a side view of the present invention
3 is a basic structural diagram of the present invention
4 is a cross-sectional structure diagram of the present invention
5 is a basic structure and operation of the present invention in the state of FIG.
Figure 6 is a side view during the elevation of the present invention
7 is a basic structure and operation of the present invention in the state of Figure 6
Figure 8 is a side view at full elevation of the present invention
9 is a basic structure and operation of the present invention in the state of Figure 8

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts or configurations will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured will be.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be exemplary, self-explanatory, allowing for equivalent explanations of the present invention.

이하의 도 1은 본 발명의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 기본 구조도이며, 도 4는 본 발명의 정단면 구조도이며, 도 5는 도 3 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도, 도 6은 본 발명의 승강 중 측면도, 도 7은 도 6 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도, 도 8은 본 발명의 완전 상승 시 측면도, 도 9는 도 8 상태에서 본 발명의 기본 구조 및 작동도이다.
1 is a perspective view of the present invention, FIG. 2 is a side view of the present invention, FIG. 3 is a basic structural diagram of the present invention, FIG. 4 is a front sectional structural view of the present invention, and FIG. 6 is a side view of the elevation of the present invention, FIG. 7 is a basic view of the basic structure and operation of the present invention in FIG. 6, FIG. 8 is a side view at full elevation of the present invention, and FIG. In the basic structure and operation of the present invention.

본 발명은 크게 베이스 플레이트(10)와; 제1 베이스 링크(110)와 제2 베이스 링크(120)가 형성된 베이스 링크절(100)과; 카세트 플레이트(30)와; 제1 카세트 링크(310)와 제2 카세트 링크(320)가 형성된 카세트 링크절(300)과; 제1 관절링크(210)와 제2 관절링크(220)와 제3 관절링크(230)가 형성된 관절 링크절(20)과; 제1 상단 링크암(1-1)과 제2 상단 링크암(1-2)으로 구성되는 상단 링크암(1)과; 제1 하단 링크암(2-1)과 제2 하단 링크암(2-2)으로 구성되는 하단 링크암(2)과; 제1 엑츄에이터(40)와; 제2 엑츄에이터(50)로 구성된다.
The present invention is largely the base plate 10; A base link section (100) formed with a first base link (110) and a second base link (120); A cassette plate 30; A cassette link section 300 in which a first cassette link 310 and a second cassette link 320 are formed; A joint link node 20 in which a first joint link 210, a second joint link 220, and a third joint link 230 are formed; An upper link arm 1 composed of a first upper link arm 1-1 and a second upper link arm 1-2; A lower link arm 2 composed of a first lower link arm 2-1 and a second lower link arm 2-2; A first actuator 40; It is comprised by the 2nd actuator 50. As shown in FIG.

도 1과 도 2에 도시된 상기 본 발명의 베이스 플레이트(10)는 천장에 형성되는 마운트 부분으로서, 일반적으로 공정상 설치 반경을 확장시키기 위하여 공장 내 천장에 형성된 레일을 타고 이동하는 대차로 형성되어 진다.
The base plate 10 of the present invention shown in Figures 1 and 2 is a mount portion formed in the ceiling, and is generally formed as a bogie moving on a rail formed in the ceiling in the factory to expand the installation radius in the process Lose.

본 발명은 상기 베이스 플레이트(10)에 마운트되는 관절형 로봇암으로서, 상기 베이스 플레이트(10)의 하방에 형성되는 카세트 플레이트(30)를 수직 승강시키기 위한 장치이다.The present invention is an articulated robot arm mounted on the base plate (10), and is an apparatus for vertically elevating the cassette plate (30) formed below the base plate (10).

본 발명은 3개의 관절을 가지며, 각 관절은 링크암으로 연결되어지는데, 상기 베이스 플레이트(10)에 연결되는 베이스 링크절(100)이 제1 관절이 되며, 카세트 플레이트(30)에 연결되는 카세트 링크절(300)이 제3 관절이 되며, 상기 베이스 링크절(100)과 카세트 링크절(300) 사이에 관절 링크절(20)이 제2 관절로 형성되어진다.The present invention has three joints, and each joint is connected by a link arm, the base link section 100 connected to the base plate 10 becomes the first joint, and the cassette connected to the cassette plate 30. The link section 300 becomes a third joint, and the joint link section 20 is formed as a second joint between the base link section 100 and the cassette link section 300.

상기 베이스 링크절(100)과 관절 링크절(20) 사이에는 상박에 해당되는 상단 링크암(1)이 형성되며, 상기 관절 링크절(20)과 카세트 링크절(300) 사이에는 하박에 해당되는 하단 링크암(2)이 형성되어진다.An upper link arm 1 corresponding to an upper arm is formed between the base link node 100 and the joint link node 20, and a lower link between the joint link node 20 and the cassette link node 300 corresponds to a lower arm. The lower link arm 2 is formed.

상기 관절 링크절(20)은 상기 베이스 링크절(100)과 카세트 링크절(300)의 중심부에 형성되어지며, 상기 베이스 링크절(100)과 상단 링크암(1) 및 카세트 링크절(300)과 하단 링크암(2)은 상기 관절 링크절(20)을 중심으로 대칭 형성되어진다.The joint link section 20 is formed at the center of the base link section 100 and the cassette link section 300, the base link section 100, the upper link arm (1) and the cassette link section (300) The lower link arm 2 is formed symmetrically about the articulated link node 20.

이하 이에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
This will be described in more detail below.

본 발명의 베이스 링크절(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베이스 플레이트(10)의 하방에 결합되며 상기 베이스 플레이트(10)를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 베이스 링크(110)(100직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 베이스 링크(120)(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된다.As shown in FIG. 3, the base link section 100 of the present invention is coupled to the bottom of the base plate 10 and has a right triangle structure having the base plate 10 as a base. 110 (formed at the vertex between the base and hypotenuse of the 100 right triangle) and second base link 120 (formed at the vertex between the hypotenuse and height of the right triangle) are formed.

상기 설명에서 '직각 삼각형 구조'는 상기 제1 베이스 링크(110)와 제2 베이스 링크(120)가 대각으로 경사지게 형성되어 지며, 상기 베이스 플레이트(10)에 대한 카세트 플레이트(30)의 수직 운동 동선이 상기 제2 베이스 링크(120)에서 수직선 방향으로 이루어지는 것을 바탕으로 개념적으로 도입된 것이다.In the above description, 'a right triangle structure' is formed such that the first base link 110 and the second base link 120 are diagonally inclined, and the vertical movement copper line of the cassette plate 30 with respect to the base plate 10 is formed. The second base link 120 is conceptually introduced based on the vertical direction.

따라서, 상기한 바와 같이 설명을 위하여 도입된 직각 삼각형 구조는 도 1의 실시예에서 보여지는 바와 같이 상기 베이스 링크절(100)의 실제 형태가 반드시 직각 삼각형 형태를 갖추어야 한다는 의미는 아니다.Therefore, the right triangular structure introduced for the description as described above does not mean that the actual shape of the base link section 100 must have a right triangular shape as shown in the embodiment of FIG. 1.

본 발명의 카세트 플레이트(30)는 상기 베이스 플레이트(10)의 직하방에 형성되는 플레이트로서, 하방에 이송시킬 물품들이 장착되는 수단이 된다.The cassette plate 30 of the present invention is a plate formed directly below the base plate 10 and serves as a means for mounting articles to be transported downward.

본 발명의 카세트 링크절(300)은 상기 카세트 플레이트(30)의 상방에 결합되며 상기 카세트 플레이트(30)를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 카세트 링크(310)(직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 카세트 링크(320)(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된다.Cassette link section 300 of the present invention is coupled to the upper side of the cassette plate 30 is a right triangle structure having the cassette plate 30 as the base side, the first cassette link 310 (right triangle of both ends of the hypotenuse side) And a second cassette link 320 (formed at the vertex between the hypotenuse and the height of the right triangle) is formed.

상기 카세트 링크절(300)의 직각 삼각형 구조 역시 베이스 링크절(100)과 동일하게 개념적으로 도입된 구조이다.The right triangle structure of the cassette link section 300 is also a conceptually introduced structure similar to the base link section 100.

상기 카세트 링크절(300)과 베이스 링크절(100)이 형성시키는 직각 삼각형 구조는 서로 대칭하는 '합동' 구조로 형성된다.
The right triangle structure formed by the cassette link section 300 and the base link section 100 is formed in a 'joint' structure that is symmetric to each other.

상기 카세트 링크절(300)과 베이스 링크절(100)을 대칭구조로 형성시키는 중심 위치에 본 발명의 관절 링크절(20)이 형성된다.The articulation link section 20 of the present invention is formed at a central position to form the cassette link section 300 and the base link section 100 in a symmetrical structure.

상기 관절 링크절(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베이스 링크절(100)과 카세트 링크절(300)의 가운데 부분에 형성되는 이등변 삼각형 구조의 링크절로서, 이등변 삼각형의 양측 빗변이 각각 상기 카세트 링크절(300)의 빗변과 베이스 링크절(100)의 빗변과 동일 길이의 평행선으로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the articulation link node 20 is an isosceles triangular link section formed at the center portion of the base link section 100 and the cassette link section 300, and both hypotenuses of the isosceles triangle are respectively formed. It consists of a parallel line of the same length as the hypotenuse of the cassette link section 300 and the hypotenuse of the base link section 100.

자세하게는 상기 이등변 삼각형의 일측변은 상기 제1 베이스 링크(110)와 제2 베이스 링크(120)에 평행 대칭되는 제1 관절링크(210)(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크(220)(이등변 삼각형의 빗변 사이 꼭지점에 형성)가 형성되고, 이등변 삼각형의 타측변은 상기 제1 카세트 링크(310)와 제2 카세트 링크(320)에 평행 대칭되는 제3 관절링크(230)(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크(220)(이등변 삼각형의 꼭지점 부분으로 공통된다.)가 형성된다.In detail, one side of the isosceles triangle includes a first joint link 210 (formed at a vertex between an isosceles triangle base and a hypotenuse side) parallel to the first base link 110 and the second base link 120. A second joint link 220 (formed at a vertex between the hypotenuses of an isosceles triangle) is formed, and the other side of the isosceles triangle is a third joint link that is symmetrical in parallel to the first cassette link 310 and the second cassette link 320. 230 (formed at the vertex between the base and hypotenuse of the isosceles triangle) and second joint link 220 (common to the vertex portion of the isosceles triangle) are formed.

상기 관절 링크절(20)은 3개의 관절링크가 삼각 구조로 형성되는데 의미가 있다.
The joint link node 20 is meaningful that three joint links are formed in a triangular structure.

상기한 바와 같이 상기 베이스 링크절(100)과 관절 링크절(20) 사이에는 상박에 해당되는 상단 링크암(1)이 형성되며, 상기 관절 링크절(20)과 카세트 링크절(300) 사이에는 하박에 해당되는 하단 링크암(2)이 형성되어진다.As described above, an upper link arm 1 corresponding to the upper arm is formed between the base link node 100 and the joint link node 20, and between the joint link node 20 and the cassette link node 300. The lower link arm 2 corresponding to the lower night is formed.

상기 상단 링크암(1)은 상기 베이스 링크절(100)과 관절 링크절(20)을 연결시키는 링크암으로서, 상기 제1 베이스 링크(110)와 제1 관절링크(210)를 연결시키는 제1 상단 링크암(1-1)과, 제2 베이스 링크(120)와 제2 관절링크(220)를 연결시키는 제2 상단 링크암(1-2)으로 구성되는 평행 2선 링크암이다.
The upper link arm 1 is a link arm connecting the base link section 100 and the articulation link section 20, and includes a first link linking the first base link 110 and the first joint link 210. A parallel two-wire link arm composed of an upper link arm 1-1, and a second upper link arm 1-2 connecting the second base link 120 and the second joint link 220.

상기 하단 링크암(2)은 상기 카세트 링크절(300)과 관절 링크절(20)을 연결시키며 상기 관절 링크절(20)을 중심으로 상기 상단 링크암(1)에 대칭 형성되는 링크암으로서, 상기 제1 카세트 링크(310)와 제3 관절링크(230)를 연결시키는 제1 하단 링크암(2-1)과, 제2 카세트 링크(320)와 제2 관절링크(220)를 연결시키는 제2 하단 링크암(2-2)으로 구성되는 평행 2선 링크암이다.
The lower link arm 2 is a link arm that connects the cassette link node 300 and the articulated link node 20 and is symmetrically formed on the upper link arm 1 about the articulated link node 20. A first lower link arm 2-1 connecting the first cassette link 310 and the third joint link 230, and a second connecting link 320 and the second joint link 220. 2 It is a parallel 2-wire link arm comprised of the lower link arm 2-2.

이상 설명한 바에 의하면 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 관절 링크암을 중심으로 상하가 대칭되는 관절 로봇암이 형성되어진다.As described above, in the present invention, as illustrated in FIG. 3, an articulated robot arm having a top and bottom symmetry is formed around the articulated link arm.

본 발명의 상기 관절 로봇암은 두개의 엑츄에이터에 의하여 구동된다.The articulated robot arm of the present invention is driven by two actuators.

본 발명의 제1 엑츄에이터(40)는 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 베이스 링크(120)에 결합되어 상기 베이스 플레이트(10)와 상기 제2 상단 링크암(1-2) 사이각을 변동시키는 동력전달장치이다.The first actuator 40 of the present invention is coupled to the second base link 120, as shown in Figures 1 and 4 between the base plate 10 and the second upper link arm (1-2) It is a power train that changes the angle.

본 발명의 제2 엑츄에이터(50)는 상기 제2 관절링크(220)에 결합되어 상기 제2 상단 링크암(1-2)과 제2 하단 링크암(2-2) 사이각을 변동시키는 동력전달장치이다.The second actuator 50 of the present invention is coupled to the second articulation link 220 to change power between the second upper link arm 1-2 and the second lower link arm 2-2. Device.

상기 엑츄에이터(40, 50)는 도 4에 도시된 바와 같이 제어회로의 제어에 따라 구동되는 모터(400, 500)와 상기 모터의 속도를 일정 감속비에 따라 감속시키는 감속기(420)와 상기 감속기의 동력을 장치에 전달시키는 기어 결합체, 체인 등의 동력 전달 수단(410)으로 이루어진다.
As shown in FIG. 4, the actuators 40 and 50 may drive the motors 400 and 500 driven according to the control of the control circuit and the speed reducer 420 and the power of the speed reducer according to a predetermined reduction ratio. It consists of a power transmission means 410, such as a gear assembly, a chain for transmitting to the device.

이하, 본 발명의 구동에 관하여 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 상기 제2 엑츄에이터(50)는 제1 엑츄에이터(40)의 각변위에 대하여 항상 두배의 각변위가 발생되도록 제어되는데, 본 발명에서는 상기 제1 엑츄에이터(40)와 제2 엑츄에이터(50)를 동일하게 형성시키게, 상기 제2 엑츄에이터(50)에는 1:2 각변위 기어를 추가하여 구동하였다.Hereinafter, referring to the driving of the present invention, as shown in FIG. 5, the second actuator 50 of the present invention is controlled to always generate twice the angular displacement with respect to the angular displacement of the first actuator 40. In the present invention, the first actuator 40 and the second actuator 50 are formed in the same manner, and the second actuator 50 is driven by adding a 1: 2 angular displacement gear.

이와 같은 엑츄에이터에 의하면, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같은 승강 운동이 실행된다.According to such an actuator, the lifting movement as shown in Figs. 5 to 9 is executed.

상기 도 5 내지 도 9를 살펴보면 상기 베이스 링크절(100)의 직각 삼각형 높이변과 카세트 링크절의 직각 삼각형 높이변은 항상 동일 수직선상에 있게 되며, 따라서, 상기 카세트 플레이트(30)는 상기 베이스 플레이트(10)의 높이변 연속선을 따라 수직 승강하게 된다.5 to 9, the right triangle height side of the base link section 100 and the right triangle height side of the cassette link section are always on the same vertical line, and thus, the cassette plate 30 is connected to the base plate ( Vertical lifting is performed along the continuous line of height side of 10).

즉, 본 발명에 의하면 다관절 로봇의 링크암 각변위 운동이 카세트 플레이트(30)를 정밀하게 수직 승강시키는 승강 운동으로 변동되는 특징을 형성시킨다.
In other words, according to the present invention, the link arm angular displacement motion of the articulated robot is changed to a lifting motion for vertically raising and lowering the cassette plate 30.

한편, 상기 제1 엑츄에이터(40)와 결합되는 상단 링크암(1)을 살펴보면, 상기 제2 상단 링크암(1-2)은 제1 엑츄에이터(40)의 힘을 하방에 전달하는 제1 구성요소가 되며, 제1 상단 링크암(1-1)은 상기 제2 상단 링크암(1-2)의 힘과 동선을 지지하는 지지 프레임이 된다.On the other hand, looking at the upper link arm (1) coupled to the first actuator 40, the second upper link arm (1-2) is a first component for transmitting the force of the first actuator 40 below The first upper link arm 1-1 becomes a support frame supporting the force and the copper wire of the second upper link arm 1-2.

본 발명은 상기 카세트 플레이트(30)에 반도체나 엘시디 등의 생산품을 결합시켜 승강 이동시키기 위한 수단이므로, 상기 제1 엑츄에이터(40)의 하방에는 큰 하중이 발생될 여지가 있다.Since the present invention is a means for moving up and down by combining a product such as a semiconductor or an LCD with the cassette plate 30, there is a possibility that a large load is generated below the first actuator 40.

이를 보완하기 위하여 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2 상단 링크암(1-2)을 변형하여 상기 제1 상단 링크암(1-1)을 중심으로 평행 형성되는 두개의 링크암으로 형성시킨다.In order to compensate for this, the present invention includes two link arms formed in parallel with the first upper link arm 1-1 by deforming the second upper link arm 1-2 as shown in FIG. 1. Form.

이에 의해 상기 상단 링크암(1)은 상기 제1 상단 링크암(1-1)에 의해 자세와 동선이 지지되며 상기 제2 상단 링크암(1-2)은 강성이 보강되는 특징을 가지게 된다.As a result, the upper link arm 1 has a posture and a moving line supported by the first upper link arm 1-1, and the second upper link arm 1-2 has a feature of reinforcing rigidity.

또한, 두개로 평행하게 형성된 상기 제2 상단 링크암(1-2) 사이에는 링크 홀더(1-3)를 연결시켜 결합이 보강되도록 한다.In addition, the link holder (1-3) is connected between the second upper link arm (1-2) formed in two in parallel so that the coupling is reinforced.

상기 상단 링크암(1)의 보강과 동일 개념으로 하단 링크암(2)을 보강시킬 수도 있음은 물론이다.Of course, the lower link arm 2 may be reinforced with the same concept as the reinforcement of the upper link arm 1.

이상 본 발명에 의하면, 공정 설비가 복잡하게 나열된 공장 내에서 이동시 시설물과 동선이 겹쳐서 이동이 방해되거나, 공정에 사용할 수 있는 공간이 극히 협소한 경우 등과 같은 특수한 경우에 천장에 밀착한 상태로 붙여 이동할 수 있으며, 승강 운동의 동선이 항상 일치되므로 단말부 위치 보정이 자동으로 실행되며, 하부 부하에 대한 균형 제어가 불필요한 관절 로봇형 수직 승강장치가 제공된다.
According to the present invention, when moving in a factory in which the process equipment is complex, the movement of the facility and copper wire overlaps, or moves in a special state, such as when the space available for the process is extremely narrow, such as in close contact with the ceiling And, since the movement line of the lifting motion is always matched, the terminal position correction is automatically executed, and a joint robot type vertical lifting device which does not need balance control for the lower load is provided.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. It will be said that the technical spirit of this invention is to the extent possible.

1 : 상단 링크암 1-1 : 제1 상단 링크암
1-2 : 제2 상단 링크암 2 : 하단 링크암
2-1 : 제1 하단 링크암 2-2 : 제2 하단 링크암
10 : 베이스 플레이트
30 : 카세트 플레이트 40 : 제1 엑츄에이터
50 : 제2 엑츄에이터 100 : 베이스 링크절
110 : 제1 베이스 링크 120 : 제2 베이스 링크
20 : 관절 링크절 210 : 제1 관절링크
220 : 제2 관절링크 230 : 제3 관절링크
300 : 카세트 링크절 310 : 제1 카세트 링크
320 : 제2 카세트 링크1: upper link arm 1-1: first upper link arm
1-2: second upper link arm 2: lower link arm
2-1: 1st lower link arm 2-2: 2nd lower link arm
10: base plate
30: cassette plate 40: first actuator
50: second actuator 100: base link section
110: first base link 120: second base link
20: joint link section 210: first joint link
220: second joint link 230: third joint link
300: cassette link clause 310: first cassette link
320: second cassette link

Claims (3)

천장에 형성되는 베이스 플레이트와;
상기 베이스 플레이트의 하방에 결합되며 상기 베이스 플레이트를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 베이스 링크(100직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 베이스 링크(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된 베이스 링크절과;
상기 베이스 플레이트의 직하방에 형성되는 카세트 플레이트와;
상기 카세트 플레이트의 상방에 결합되며 상기 카세트 플레이트를 밑변으로 하는 직각 삼각형 구조로서 빗변의 양단에는 제1 카세트 링크(직각 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 카세트 링크(직각 삼각형의 빗변과 높이 사이 꼭지점에 형성)가 형성된 카세트 링크절과;
상기 베이스 링크절과 카세트 링크절의 가운데 부분에 형성되는 이등변 삼각형 구조의 링크절로서, 이등변 삼각형의 일측변은 상기 제1 베이스 링크와 제2 베이스 링크에 평행 대칭되는 제1 관절링크(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크(이등변 삼각형의 빗변 사이 꼭지점에 형성)가 형성되고, 이등변 삼각형의 타측변은 상기 제1 카세트 링크와 제2 카세트 링크에 평행 대칭되는 제3 관절링크(이등변 삼각형의 밑변과 빗변 사이 꼭지점에 형성)와 제2 관절링크가 형성된 관절 링크절과;
상기 베이스 링크절과 관절 링크절을 연결시키는 링크암으로서, 상기 제1 베이스 링크와 제1 관절링크를 연결시키는 제1 상단 링크암과, 제2 베이스 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 상단 링크암으로 구성되는 상단 링크암과;
상기 카세트 링크절과 관절 링크절을 연결시키며 상기 관절 링크절을 중심으로 상기 상단 링크암에 대칭 형성되는 링크암으로서, 상기 제1 카세트 링크와 제3 관절링크를 연결시키는 제1 하단 링크암과, 제2 카세트 링크와 제2 관절링크를 연결시키는 제2 하단 링크암으로 구성되는 하단 링크암과;
상기 제2 베이스 링크에 결합되어 상기 베이스 플레이트와 상기 제2 상단 링크암 사이각을 변동시키는 제1 엑츄에이터와;
상기 제2 관절 링크에 결합되어 상기 제2 상단 링크암과 제2 하단 링크암 사이각을 변동시키되 상기 제1 엑츄에이터의 변동량의 2배 변동량을 가지는 제2 엑츄에이터로
구성되어
상기 상단 링크암과 하단 링크암의 관절 운동이 상기 카세트 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대해 수직 승강 운동시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치.A base plate formed on the ceiling;
It is coupled to the lower side of the base plate and is a right triangle structure having the base plate as the base side at both ends of the hypotenuse first base link (formed at the vertex between the base and the hypotenuse of the 100 right triangle) and the second base link (the hypotenuse of the right triangle) A base link section formed at a vertex between a height and a height;
A cassette plate formed directly below the base plate;
It is coupled to the upper side of the cassette plate and is a right triangle structure having the cassette plate as the base side, the first cassette link (formed at the vertex between the base side and the hypotenuse of the right triangle) and the second cassette link (the hypotenuse of the right triangle) A cassette link section formed at a vertex between the heights;
A link clause having an isosceles triangle structure formed at the center of the base link section and the cassette link section, wherein one side of the isosceles triangle is a first joint link (base side of the isosceles triangle) which is parallel to the first base link and the second base link. And a second joint link (formed at a vertex between the hypotenuses of an isosceles triangle) and a second side of the isosceles triangle are symmetrically parallel to the first cassette link and the second cassette link. A joint link node (formed at a vertex between the base and hypotenuse of an isosceles triangle) and a second joint link formed;
A link arm connecting the base link section and the joint link section, the first upper link arm connecting the first base link and the first joint link, and the second upper link connecting the second base link and the second joint link; An upper link arm composed of a link arm;
A link arm connecting the cassette link node and the joint link node and symmetrically formed on the upper link arm around the joint link node, the first lower link arm connecting the first cassette link and the third joint link; A lower link arm composed of a second lower link arm connecting the second cassette link and the second articulated link;
A first actuator coupled to the second base link to vary an angle between the base plate and the second upper link arm;
A second actuator coupled to the second articulated link to vary an angle between the second upper link arm and the second lower link arm, wherein the second actuator has a variation of twice the variation of the first actuator;
Composed
Articulating robotic vertical lifting device, characterized in that the joint motion of the upper link arm and the lower link arm to vertically lift the cassette plate relative to the base plate. 제1항에 있어서 상기 상단 링크암은
제1 상단 링크암을 중심으로 평행형성되는 두개의 제2 상단 링크암으로 형성되어, 상기 제1 상단 링크암은 자세를 지지시키고 상기 제2 상단 링크암은 강성을 보강시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치.The method of claim 1, wherein the upper link arm
An articulated robot, which is formed of two second upper link arms parallel to the first upper link arm, wherein the first upper link arm supports a posture and the second upper link arm reinforces rigidity. Mold vertical lifting device. 제2항에 있어서 상기 제2 상단 링크암은
평행하는 링크암 사이를 링크 홀더로 연결시켜 힘을 보강시키는 것을 특징으로 하는 관절 로봇형 수직 승강장치.

The method of claim 2 wherein the second upper link arm is
An articulated robotic vertical elevating device, characterized in that to reinforce a force by connecting between parallel link arms with a link holder.

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