KR101554986B1 - Cylinder type piezo ultrasonic motor for pivot joint of robot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 초음파 압전 변위체의 압전 효과를 로봇의 고정측 암과 운동측 암 사이에 적용시킴으로써 동작 성능이 우수하면서 소형 경량의 콤팩트한 관절 모듈을 제공하여 로봇의 회전 관절부에 최적화할 수 있는 관절용 원통형 압전 초음파 모터에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 로봇의 고정측 암과 운동측 암의 연결하는 회전 관절부를 구성하여 상기 운동측 암이 상기 고정측 암을 중심으로 회전 운동 가능하게 하는 것으로, 상기 고정측 암의 단부에 고정 설치되는 고정판; 상기 고정판의 일면에 고정 설치되는 회전유도링; 상기 회전유도링의 내측면에 일정간격으로 고정 설치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 변위가 발생되는 복수 개의 초음파 압전 변위체; 상기 운동측 암의 단부에 고정 설치된 회전판; 및 상기 회전판에 고정 설치된 상태에서 상기 회전유도링의 내측에 분리방지수단에 의해 분리되지 않게 삽입되어 상기 변위에 따른 상기 초음파 압전 변위체와의 마찰력에 의해 상기 회전판과 일체로 회전하면서 상기 운동측 암을 회전 운동시키는 회전자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 기술적 요지로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint, and more particularly, to a piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint, which comprises a piezoelectric effect of a plurality of ultrasonic piezoelectric displacements applied between a fixed side arm and a motion side arm of a robot, The present invention relates to a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a joint that can be optimized for a rotary joint of a robot by providing a joint module.
According to the present invention, the movable arm is connected to the fixed side arm of the robot and the movable side arm so that the movable side arm is rotatable about the fixed side arm, A fixed plate; A rotation induction ring fixedly installed on one surface of the fixing plate; A plurality of ultrasonic piezoelectric displacement members fixed at an interval on the inner surface of the rotation induction ring and displaced according to an external power source; A rotating plate fixed to an end of the motion side arm; And an elastic member which is inserted into the rotation induction ring so as not to be separated by the separation preventive means in a state of being fixed to the rotation plate and rotates integrally with the rotation plate by a frictional force with the ultrasonic piezoelectric displacement body according to the displacement, And a rotor for rotationally moving the piezoelectric actuator.
Description
본 발명은 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 초음파 압전 변위체의 압전 효과를 로봇의 고정측 암과 운동측 암 사이에 적용시킴으로써 동작 성능이 우수하면서 소형 경량의 콤팩트한 관절 모듈을 제공하여 로봇의 회전 관절부에 최적화할 수 있는 관절용 원통형 압전 초음파 모터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint, and more particularly, to a piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint, which comprises a piezoelectric effect of a plurality of ultrasonic piezoelectric displacements applied between a fixed side arm and a motion side arm of a robot, The present invention relates to a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a joint that can be optimized for a rotary joint of a robot by providing a joint module.
일반적으로 로봇의 회전 관절부에는 회전 운동을 위한 디씨 모터(DC Motor), 스텝핑 모터(Stepping Motor), 브러쉬리스 모터(Brushless Motor), 인덕션 모터(Induction Motor), 및 리니어 모터(Linear Motor) 등을 사용하고 있다. Generally, the rotation joint of the robot uses a DC motor, a stepping motor, a brushless motor, an induction motor, and a linear motor for rotational motion. .
그러나 상기한 종래의 모터들은 기어장치와 함께 설치됨에 따라 기어장치의 무게와 모터의 무게가 더해지면서 로봇의 무게를 가중시키는 문제점이 있었다. 그리고 제어가 용이하지 못하여 동작 성능이 좋지 않을 뿐만 아니라 크고 작은 소음도 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 기어장치를 포함함에 따라 소형화가 불가능하여 로봇의 회전 관절부에 설치시 외부로 그대로 노출되면서 로봇의 외관을 해치는 문제점도 있었다. However, since the conventional motors are installed together with the gear device, the weight of the gear device and the weight of the motor are increased, which increases the weight of the robot. In addition, since the control is not easy, the operation performance is not good and large and small noises are generated. In addition, since the gear device is included, the robot can not be downsized, and when installed on the rotary joint of the robot, the robot is exposed to the outside, thereby deteriorating the appearance of the robot.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 인가되는 전원에 따라 변위가 발생하는 초음파 압전 변위체를 이용하여 회전 운동을 유도하는 압전 초음파 모터를 로봇의 회전 관절부에 적용하고자 하였다. In order to solve the above problem, a piezoelectric ultrasonic motor for inducing rotational motion using an ultrasonic piezoelectric displacement body, which is displaced according to an applied power source, is applied to a rotary joint of a robot.
그러나 종래의 압전 초음파 모터는 초음파 압전 변위체에서 발생하는 변위로 구동축을 회전시키는 구조로서, 이를 통해 로봇의 회전 운동을 가능하게 하기 위해서는 구동축에 별도의 기어장치를 더 설치해야 하므로 종래의 모터들과 같이 콤팩트한 구조가 불가능하여 부피가 크고 외관이 좋지 않은 문제점이 여전히 있었다. However, in the conventional piezoelectric ultrasonic motor, a drive shaft is rotated by a displacement generated in an ultrasonic piezoelectric displacement body. In order to enable the robot to rotate through it, a separate gear device must be additionally provided on the drive shaft. There is still a problem that the compact structure is impossible and the volume is large and the appearance is poor.
따라서 상기한 문제점들을 일거에 해소하기 위해서는 기어장치가 필요없는 소형 경량의 콤팩트한 모듈로서 동작 성능이 탁월하여 로봇의 회전 관절부에 최적화된 압전 초음파 모터에 대한 개발이 절실하다. Therefore, it is necessary to develop a piezoelectric ultrasonic motor optimized for the rotary joint of the robot, because it is a compact and lightweight compact module that does not require a gear device to solve the above problems at all costs.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 구동축을 회전시키는 종래의 압전 초음파 모터와 달리 기어장치가 별도로 설치하지 않고도 로봇의 회전 관절부에 적용할 수 있도록 소형 경량의 콤팩트한 모듈로 구성하여 외관이 미려하고 동작 성능이 우수하며 로봇의 회전 관절부에 최적화된 구조를 가지는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is a compact, lightweight, and compact module that can be applied to a rotary joint of a robot without separately installing a gear device, unlike a conventional piezoelectric ultrasonic motor for rotating a drive shaft The present invention provides a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint that has an excellent appearance, excellent motion performance, and a structure optimized for a rotary joint of a robot.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터는, 로봇의 고정측 암과 운동측 암의 연결하는 회전 관절부를 구성하여 상기 운동측 암이 상기 고정측 암을 중심으로 회전 운동 가능하게 하는 것으로, 상기 고정측 암의 단부에 고정 설치되는 고정판; 상기 고정판의 일면에 고정 설치되는 회전유도링; 상기 회전유도링의 내측면에 일정간격으로 고정 설치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 변위가 발생되는 복수 개의 초음파 압전 변위체; 상기 운동측 암의 단부에 고정 설치된 회전판; 및 상기 회전판에 고정 설치된 상태에서 상기 회전유도링의 내측에 분리방지수단에 의해 분리되지 않게 삽입되어 상기 변위에 따른 상기 초음파 압전 변위체와의 마찰력에 의해 상기 회전판과 일체로 회전하면서 상기 운동측 암을 회전 운동시키는 회전자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to the present invention comprises a rotary joint part for connecting a fixed side arm and a motion side arm of a robot, A fixed plate fixedly attached to an end of the fixed side arm; A rotation induction ring fixedly installed on one surface of the fixing plate; A plurality of ultrasonic piezoelectric displacement members fixed at an interval on the inner surface of the rotation induction ring and displaced according to an external power source; A rotating plate fixed to an end of the motion side arm; And an elastic member which is inserted into the rotation induction ring so as not to be separated by the separation preventive means in a state of being fixed to the rotation plate and integrally rotates with the rotation plate by a frictional force with the ultrasonic piezoelectric displacement body according to the displacement, And a rotor for rotating the rotor.
상기 초음파 압전 변위체는, 복수 개의 초음파 압전소자 단위체가 복층으로 적층 구성되는 것을 특징으로 한다. The ultrasonic piezoelectric displacement body is characterized in that a plurality of ultrasonic piezoelectric element units are stacked in a multilayer structure.
상기 분리방지수단은, 상기 고정판과 회전유도링과 초음파 압전 변위체와 회전판 및 회전자를 포함하는 상기 회전 관절부를 감싸되, 상기 운동측 암이 회전 가능하도록 외면 일측에 상기 운동측 암의 회전 반경에 대응되는 장공이 형성된 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 한다. Wherein the detachment preventing means includes a rotating joint portion including the fixing plate, the rotation induction ring, the ultrasonic piezoelectric displacement body, the rotating plate, and the rotor, and the rotation radius of the movement side arm And a housing having a long hole corresponding to the housing.
상기 분리방지수단은, 상기 고정판과 회전유도링과 초음파 압전 변위체와 회전판 및 회전자를 포함하는 상기 회전 관절부를 수직으로 관통하되, 외부로 노출되는 양단이 고정부재에 의해 고정되어 상기 회전 관절부에서 분리되지 않는 연결축으로 구성되는 것을 특징으로 한다. The detachment preventing means includes a fixing plate, a rotation induction ring, an ultrasonic piezoelectric displacement body, a rotary joint including a rotary plate and a rotor vertically penetrating the rotary joint, and both ends exposed to the outside are fixed by a fixing member, And a connection shaft which is not separated.
상기한 구성에 의한 본 발명은, 종래의 압전 초음파 모터와 달리 기어장치가 별도로 설치하지 않고도 로봇의 회전 관절부의 회전 운동을 가능하게 하는 동작 성능이 우수하면서 소형 경량의 콤팩트한 관절 모듈을 제공함으로써 로봇의 회전 관절부에 최적화되어 로봇의 성능을 높일 수 있고 로봇의 부피와 무게를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 로봇의 외관도 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.The present invention based on the above construction provides a compact, lightweight, and compact joint module that is excellent in operation performance that enables rotational movement of a rotary joint part of a robot without separately installing a gear device, unlike a conventional piezoelectric ultrasonic motor, It is possible to improve the performance of the robot, reduce the volume and weight of the robot, and improve the appearance of the robot.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 도시한 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 구성하는 초음파 압전 변위체의 설치 상태를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 구성하는 초음파 압전 변위체의 전원 연결 상태를 도시한 예시도.1 is a perspective view illustrating a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an installation state of an ultrasonic piezoelectric displacement body constituting a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary view showing a power connection state of an ultrasonic piezoelectric displacement body constituting a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 전원이 인가되면 압전 효과에 의해 일정한 변위가 발생하는 초음파 압전소자 단위체를 이용하여 로봇의 회전 관절부의 회전 운동을 가능하게 하는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint capable of rotating a rotary joint of a robot using an ultrasonic piezoelectric element unit in which a constant displacement is generated by a piezoelectric effect when a power source is applied.
특히, 본 발명에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터는, 단순히 구동축을 회전시키는 종래의 압전 초음파 모터와 달리 기어장치가 별도로 필요하지 않는 동작 성능이 우수하고 소형 경량의 콤팩트한 관절 모듈을 제공함으로써 로봇의 회전 관절부에 최적화될 수 있는 것이 특징이다. Particularly, the cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to the present invention provides a compact, lightweight, and compact joint module that is excellent in operation performance, unlike a conventional piezoelectric ultrasonic motor that simply rotates a drive shaft, It can be optimized for the rotary joint part of the motor.
이러한 특징은, 로봇의 고정측 암과 운동측 암의 사이에 설치되는 관절모듈을, 상기 고정측 암의 단부에 고정되는 고정판과, 상기 고정판에 고정되는 회전유도링과, 상기 회전유도링의 내측면에 설치되는 복수 개의 초음파 압전 변위체와, 상기 운동측 암의 단부에 고정되는 회전판, 상기 회전판에 고정된 상태에서 상기 회전유도링의 내측에 삽입되는 회전자를 포함하는 구성에 의해 달성된다. According to this aspect, the joint module provided between the fixed side arm and the motion side arm of the robot includes a fixed plate fixed to an end of the fixed side arm, a rotation induction ring fixed to the fixed plate, A plurality of ultrasonic piezoelectric displacement bodies provided on the side surface, a rotating plate fixed to an end of the moving side arm, and a rotor inserted into the rotation induction ring while being fixed to the rotating plate.
즉, 초음파 압전 변위체에 외부로부터 제어 전원이 인가되면, 초음파 압전 변위체에서는 제어 전원에 대응되게 변위가 발생함과 동시에 초음파 압전 변위체와 회전자 간에는 변위에 대응되게 마찰력이 발생하면서 회전자가 회전유도링의 내측에서 자연스럽게 회전하게 되고 회전자와 일체로 회전판이 회전하면서 운동측 암이 고정측 암의 단부에서 회전 운동하게 되는 것이다. That is, when control power is externally applied to the ultrasonic piezoelectric displacement body, a displacement occurs in the ultrasonic piezoelectric displacement body in correspondence with the control power source, and a frictional force corresponding to the displacement occurs between the ultrasonic piezoelectric displacement body and the rotor, So that the rotating arm rotates integrally with the rotor and the moving arm is rotated at the end of the fixed arm.
따라서 별도의 기어장치나 동력전달수단 없이도 간결하고 정밀하게 로봇의 회전 관절 운동을 가능하게 함으로써 로봇의 회전 관절을 스마트하면서 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.Therefore, the rotation joint of the robot can be easily and precisely performed without a separate gear device or power transmission means, so that the rotary joint of the robot can be configured smartly and compactly.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 도시한 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 구성하는 초음파 압전 변위체의 설치 상태를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터를 구성하는 초음파 압전 변위체의 전원 연결 상태를 도시한 예시도이다. FIG. 1 is a perspective view showing a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention, 3 is a plan view showing an installation state of an ultrasonic piezoelectric displacement body constituting a cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a cylindrical piezoelectric ultrasonic wave for a robot joint according to a preferred embodiment of the present invention Fig. 8 is a diagram showing an example of a power connection state of an ultrasonic piezoelectric displacement body constituting a motor. Fig.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 고정판(10), 회전유도링(20), 초음파 압전 변위체(30), 회전판(50), 및 회전자(50)를 포함하여 구성된다. 1 and 2, a cylindrical piezoelectric
먼저, 상기 고정판(10)은, 소정 두께를 가진 원판 형태로 구성되어 높이를 가지는 원통 형태로 구성되어 로봇의 고정측 암(A1)의 단부에 일체로 고정 설치되는 것으로, 이는 회전유도링(20)을 고정 지지하는 구성이다. The
다음으로, 상기 회전유도링(20)은, 소정 높이를 가지고 중공이 형성된 고리 형태로 구성되어 고정판(10)의 일면에 고정 설치되는 것으로, 이는 회전자(50)의 회전 운동을 가이드하는 구성이다. Next, the
이때 회전유도링(20)은 전체 두께를 최소화하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 외부로 노출되지 않게 고정판(10)의 일면에 형성된 고리 형태의 요홈에 완전히 삽입되어 고정될 수 있다. 또한, 회전유도링(20)은 제조 용이성을 위하여 도시하지 않았지만 외부로 노출되게 고정판(10)의 일면에 단순하게 고정될 수도 있다. At this time, the
다음으로, 상기 초음파 압전 변위체(30)는, 복수 개로 구성되어 회전유도링(20)의 내측면에 일정간격으로 고정 설치되는 것으로, 이는 인가되는 전원에 따라 발생하는 변위를 통해 회전자(50)와의 사이에서 마찰력을 일으켜 회전자(50)를 회전시키는 구성이다. The ultrasonic wave
즉, 복수 개의 초음파 압전 변위체(30)에 각각 순차적으로 전원이 인가되면, 상기 전원에 대응되게 변위가 발생하면서 상호 접하는 초음파 압전 변위체(30)와 회전자(50) 간의 마찰력이 초음파 압전 변위체(30)의 설치 위치에 따라 순차적으로 발생하면서 회전자(50)를 회전시키는 것이다. That is, when power is sequentially applied to each of the plurality of ultrasonic
여기서 초음파 압전 변위체(30)는 회전자(50)의 원활한 회전을 위해서는 회전자(50)의 외측면과 면접해야 하므로 회전유도링(20)의 내측면과 대응되는 곡률 반경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 초음파 압전 변위체(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 전원을 출력하는 구동회로 전원부(60)와 연결된다. Since the ultrasonic
이때 초음파 압전 변위체(30)는 충분한 회전 속도와 토크를 보장하면서 회전 속도와 토크를 조절할 수 있도록 복수 개의 초음파 압전소자 단위체(30a)가 적층된는 구조이다. 즉, 비교적 강한 회전 토크를 얻고자 하면 적층 수를 늘리면 되고 비교적 약한 회전 토크를 얻고자 한다면 적층 수를 줄이면 된다. At this time, the ultrasonic
다음으로, 상기 회전판(40)은, 소정 두께를 가지는 원판 형태로 구성되어 운동측 암(A2)의 단부에 고정 설치되는 것으로, 이는 회전자(50)와 함께 일체로 회전하면서 회전자(50)의 회전력으로 운동측 암(A2)을 회전 운동시키는 구성이다. The
마지막으로, 상기 회전자(50)는, 회전판(40)에 돌출되게 고정 설치되는 것으로, 이는 회전유도링(20)의 내측에 분리되지 않게 삽입되어 초음파 압전 변위체(30)에서 발생하는 변위에 따른 마찰력에 의해 회전유도링(20)의 내측에서 회전하는 구성이다. The
즉, 회전자(50)는 회전 중심축으로 작용하여 초음파 압전 변위체(30)에서 발생하는 변위에 따른 초음파 압전 변위체(30)와의 마찰력에 의해 회전하면서 로봇의 운동측 암(A2)을 회전 운동시키는 구성이다. That is, the
이때 회전자(50)는 도시하지 않았지만 회전 운동시 회전유도링(20)에서 분리되지 않도록 분리방지수단에 의해 회전 가능하게 회전유도링(20)의 내측에 설치되어야 한다. At this time, the
여기서 분리방지수단은, 도시하지 않았지만 고정판(10)과 회전유도링(20)과 초음파 압전 변위체(30)와 회전판(40) 및 회전자(50)를 포함하는 회전 관절부를 감싸되, 운동측 암(A2)이 회전 가능하도록 외면 일측에 운동측 암(A2)이 돌출되고 운동측 암(A2)의 회전 반경에 대응되는 장공이 형성된 하우징으로 구성될 수 있다. Here, although not shown, the rotation joint portion including the
그리고 분리방지수단은, 도시하지 않았지만 양단이 외부로 노출되게 상기 회전 관절부를 수직으로 관통하되, 양단이 고정부재로 고정되어 회전 관절부에서 이탈되지 않는 연결축으로 구성될 수도 있다. 이 밖에도 분리방지수단은 회전자(50)의 회전 운동을 보장하면서 회전유도링(20)에서 분리되지 않게 하는 형태이면 어떠한 구성도 가능하다.
Also, although not shown, the detachment preventing means may include a connecting shaft which vertically penetrates the rotary joint portion so that both ends are exposed to the outside, and both ends of which are fixed by a fixing member and are not separated from the rotary joint portion. In addition, the detachment prevention means can be of any configuration as long as it does not separate from the
이상과 같이 본 발명에 따른 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터는, 별도의 기어장치를 사용하지 않고 초음파 압전소자 단위체의 변위에 따른 마찰력을 이용하여 회전유도링의 내측에서 회전자를 회전시켜 로봇의 운동측 암을 고정측 암 상에서 회전 운동 가능하게 함으로써 로봇의 회전 관절을 더욱 스마트하고 콤팩트하게 개량할 수 있게 된다. As described above, in the cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for a robot joint according to the present invention, the rotor is rotated inside the rotation induction ring by using the frictional force according to the displacement of the ultrasonic piezoelectric element unit without using a separate gear device, The rotary joint of the robot can be improved more smartly and compactly by allowing the side arm to rotate on the stationary side arm.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.
10: 고정판 20: 회전유도링
30: 초음파 압전 변위체 30a: 초음파 압전소자 단위체
40: 회전판 50: 회전자
60: 구동회로 전원부
100: 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터
A1: 고정측 암 A2: 운동측 암10: fixed plate 20: rotation induction ring
30: Ultrasonic
40: Rotating plate 50: Rotor
60:
100: Cylindrical piezoelectric ultrasonic motor for robot joints
A1: fixed side arm A2: motion side arm
Claims (4)
상기 고정측 암(A1)의 단부에 고정 설치되는 고정판(10);
상기 고정판(10)의 일면에 고정 설치되는 회전유도링(20);
상기 회전유도링(20)의 내측면에 일정간격으로 고정 설치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 변위가 발생되는 복수 개의 초음파 압전 변위체(30);
상기 운동측 암(A2)의 단부에 고정 설치된 회전판(40); 및
상기 회전판(40)에 고정 설치된 상태에서 상기 회전유도링(20)의 내측에 분리방지수단에 의해 분리되지 않게 삽입되어 상기 변위에 따른 상기 초음파 압전 변위체(30)와의 마찰력에 의해 상기 회전판(40)과 일체로 회전하면서 상기 운동측 암(A2)을 회전 운동시키는 회전자(50);를 포함하여 구성되되,
상기 분리방지수단은,
상기 고정판(10)과 회전유도링(20)과 초음파 압전 변위체(30)과 회전판(40) 및 회전자(50)를 포함하는 상기 회전 관절부를 감싸되, 상기 운동측 암(A2)이 회전 가능하도록 외면 일측에 상기 운동측 암(A2)의 회전 반경에 대응되는 장공이 형성된 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터.The stationary side arm A1 of the robot and the moving side arm A2 are connected to each other so that the moving side arm A2 is rotatable about the fixed side arm A1,
A fixing plate 10 fixed to the end of the fixed side arm A1;
A rotation induction ring 20 fixed to one surface of the fixing plate 10;
A plurality of ultrasonic piezoelectric actuators (30) fixed to the inner surface of the rotary guide ring (20) at predetermined intervals and displaced according to an external power source;
A rotary plate 40 fixed to an end of the motion side arm A2; And
Is inserted into the rotation induction ring (20) in a state of being fixed to the rotation plate (40) so as not to be separated by the separation preventive means, and by the frictional force with the ultrasonic piezoelectric displacement body (30) , And a rotor (50) for rotating the motion side arm (A2) while being integrally rotated,
Wherein the separation preventing means comprises:
Wherein the rotary joint part including the fixed plate 10, the rotation induction ring 20, the ultrasonic piezoelectric displacement body 30, the rotary plate 40 and the rotor 50 is enclosed, And a housing having a long hole corresponding to a radius of rotation of the motion arm (A2) formed on one side of the outer surface so as to be able to rotate.
상기 초음파 압전 변위체(30)는,
복수 개의 초음파 압전소자 단위체(30a)가 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터. The method according to claim 1,
The ultrasonic piezoelectric displacement body (30)
And a plurality of ultrasonic wave piezoelectric element units (30a) are laminated on the piezoelectric ultrasonic motor.
상기 분리방지수단은,
상기 고정판(10)과 회전유도링(20)과 초음파 압전 변위체(30)과 회전판(40) 및 회전자(50)를 포함하는 상기 회전 관절부를 수직으로 관통하되, 외부로 노출되는 양단이 고정부재에 의해 고정되어 상기 회전 관절부에서 분리되지 않는 연결축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 관절용 원통형 압전 초음파 모터.
The method according to claim 1,
Wherein the separation preventing means comprises:
The rotating joint portion including the fixed plate 10, the rotation induction ring 20, the ultrasonic piezoelectric displacement body 30, the rotary plate 40 and the rotor 50 is vertically penetrated, and both ends exposed to the outside are fixed And a connection shaft which is fixed by a member and is not separated from the rotary joint part.
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