KR101674100B1 - 로봇케이블 길이 조절장치 - Google Patents

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Abstract

내부에 케이블이 나선형으로 감긴 상태로 수용되며 케이블 입구와 케이블 출구를 가지는 장치 본체, 장치 본체 내부에 회전 가능하게 설치되며 케이블이 나선형으로 권선된 상태에서 풀리거나 감기도록 하여 출구 내외로 왕복 이동되도록 안내하는 회전체, 회전체에 회전복귀력을 제공하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블 길이 조절장치가 개시된다.

Description

로봇케이블 길이 조절장치{An apparatus for controlling the length of robot cable}
본 발명은 로봇케이블 길이 조절장치에 관한 것으로서, 신호가 입력되는 일단에서 신호가 출력되는 타단까지 케이블의 단절 없이 길이 조절 가능하게 하는 로봇케이블 길이 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제품을 테스트하기 위한 테스트 핸들러 등에는 트레이에 장착되어 옮겨지는 반도체를 테스트하거나, 픽업하여 이동시키기 위한 픽커헤드 등의 장치가 설치되며, 이러한 픽커헤드 등은 3축방향으로 각각 구동제어되면서 일련의 반도체 이송 및 테스트 과정을 수행하도록 제어된다.
이와 같이, 3축 방향으로 이동되는 픽커헤드의 구동전원 및 신호 전달을 위해서는 케이블이 제어장치로부터 끊김 없이 연결되어야만, 신호의 끊김이나 노이즈 간섭을 받지 않아 정밀한 제어가 가능하게 된다.
한편, 종래의 소위 로봇케이블은 대부분이 스프링구조로 형성되어 로봇의 반경 내에서 신축될 수 있게 설치되어, 픽커헤드의 이동반경에 대응하여 케이블의 길이 조절 가능하도록 하였다.
그런데 이러한 종래의 스프링구조의 케이블은 케이블이 굵기가 증가하는 문제점이 있으며, 그로 인해 전체적인 공간을 많이 차지하고, 지저분해지는 문제가 있으며, 다른 로봇들간의 간섭을 피해야 하는 번거로움이 있다.
즉, 로봇의 작업반경이 클 경우, 스프링구조의 케이블의 굵기와 길이가 늘어나게 되어, 그만큼 많은 공간을 차지하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0397984(로봇 케이블 가이드장치) 대한민국 등록특허 제10-1516204(케이블용 윈치 및 선체 벽면 작업용 로봇 진수 시스템)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 많은 공간을 차지하지 않고 케이블의 굵기 증가 없이 로봇의 작업반경에 대응하여 길이 조절 가능한 로봇 케이블 길이 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇 케이블 길이 조절장치는, 내부에 케이블이 나선형으로 감긴 상태로 수용되며, 케이블 입구와 케이블 출구를 가지는 장치 본체; 상기 장치 본체 내부에 회전 가능하게 설치되며 상기 케이블이 나선형으로 권선된 상태에서 풀리거나 감기도록 하여 상기 출구 내외로 왕복 이동되도록 안내하는 회전체; 상기 회전체에 회전복귀력을 제공하는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 장치 본체는, 상기 케이블 입구가 형성되며 상기 케이블이 나선형의 감긴 상태로 수용되어 압축 및 확장 이동 가능한 제1수용부와, 상기 케이블 출구가 형성되며 상기 제1수용부에서 넘어온 케이블이 상기 회전체에 나선형으로 권선된 상태로 수용되는 제2수용부를 가지는 본체 하우징; 상기 제1 및 제2수용부를 구분하도록 상기 본체 하우징 내부에 설치되며, 중앙에 상기 회전체 및 케이블이 통과하는 관통구를 가지는 격벽;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 장치 본체는 상기 제1수용부가 외부로 노출되도록 개방되어 있으며, 상기 제1수용부를 덮도록 상기 장치 본체에 결합되는 투명한 재질의 커버를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 회전체는, 상기 장치 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 제2수용부 내에 위치하여 상기 회전축에 결합되어 함께 회전되는 회전판; 및 상기 회전판의 상기 격벽에 마주하는 면에 나선형으로 돌출 형성되어, 상기 케이블을 나선형으로 감긴 상태로 이동하도록 가이드 하는 나선형 가이드부재;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 회전축은 일단이 상기 제2수용부의 벽면에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 상기 관통구를 통과하여 상기 제1수용부 측으로 연장되어 배치되며, 타단부는 비원형 단면 형상을 갖는 것이 좋다.
또한, 상기 케이블 출구에는 복수의 가이드 롤러가 회전 가능하게 설치되는 것이 좋다.
본 발명의 로봇 케이블 길이 조절장치에 따르면, 케이블의 단락 없이 일단에서 타단까지 연결된 상태로 설치하여 길이 조절 가능하다.
또한, 한 가닥의 케이블뿐만 아니라, 복수 가닥의 케이블을 함께 지지하여 길이 조절 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇케이블 길이 조절장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇케이블 길이 조절장치의 분리 사시도이다.
도 3 및 도 4는 로봇케이블 길이 조절장치의 케이블 조절 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로봇케이블 길이 조절장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇케이블 길이 조절장치(100)는 장치 본체(110)와, 장치 본체(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전체(120), 회전체(120)에 회전 복원력을 제공하는 스프링(130) 및 가이드롤러(140)를 구비한다.
장치 본체(110)는 내부의 공간이 제1 및 제2수용부(101,102)로 구분된 케이싱 구조의 본체 하우징(111)과, 본체 하우징(111)의 내부를 제1 및 제2수용부(101,102)로 구분하도록 설치되는 격벽(113)과, 제1수용부(101)의 오픈된 전면을 덮도록 결합되는 커버(115)를 구비한다.
본체 하우징(111)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 제1수용부(101)는 전방이 개방된 상태에서 투명한 재질의 커버(115)에 의해 막힌 구조를 갖는다. 제1수용부(101)는 그 평면 형상이 원형으로 형성되어 케이블(10)이 나선형으로 감긴 상태에서 풀리거나 감길 수 있는 공간을 제공한다.
제2수용부(102)에는 상기 회전체(120)와, 스프링(130)이 수용되어 설치된다.
상기 격벽(113)의 중앙부분에는 원형의 관통구(114)가 형성된다. 상기 관통구(114)를 통해 제1수용부(101)에서 나선형으로 감겨 있는 케이블(10)이 조밀하게 감기면서 제2수용부(102)로 이동될 수 있게 된다.
또한, 상기 제1수용부(101)의 상측에는 케이블 입구(104)가 형성되고, 제2수용부(102)의 하측에는 케이블(10)이 내외로 이동 가능한 케이블 출구(105)가 형성된다.
또한, 상기 관통구(114)를 통해 회전체(120)가 제1 및 제2수용부(101,102)에 걸쳐 설치될 수 있다.
회전체(120)는 본체 하우징(111)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(121)과, 회전축(121)에 설치되는 회전판(122) 및 회전판(123)에 설치되는 나선형 가이드부재(123)를 구비한다.
회전축(121)의 일단은 본체 하우징(111)의 제2수용부(102) 벽면에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 관통구(114)의 중심을 통과하여 제1수용부(101)로 연장된다. 제1수용부(101)로 연장되어 위치된 회전축(121)의 타단부는 비원형 단면 구조를 가진다. 이와 같이 회전축(121)의 타단이 비원형 단면구조로 형성되며, 케이블(10)이 제1수용부(101) 내에서 감겨서 압축될 때, 회전축(121)의 단면구조에 의해 미끄러지지 않고 접촉되어 멈추도록 하는 스토퍼역할을 할 수 있게 된다. 또한, 회전축(121)은 제1수용부(101)로 연장되어 설치됨으로써, 제1수용부(101) 내에서 케이블(10)이 나선형으로 감길 때 과도하게 감겨서 엉키는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
상기 회전판(122)은 회전축(121)에 결합되어 함께 회전되며, 제2수용부(102)에 위치한다. 회전판(122)은 격벽(113)과 소정 거리 이격되게 위치되며, 격벽(113)과 마주하는 면에는 나선형 가이드부재(123)가 회전축(121)을 기준으로 나선형상으로 돌출되게 설치된다. 이 나선형 가이드부재(123)는 격벽(113)에 근접할 수 있는 정도의 높이로 형성된다.
상기 나선형 가이드부재(123)는 제1수용부(101)에서 연장되어 넘어온 케이블(10)이 나선형으로 감긴 상태로 유지하도록 가이드하고, 회전체(120)의 회전시 제2수용부(102) 내에서 케이블(10)이 꼬이지 않게 나선형으로 권선된 상태에서 풀리거나 감길 수 있도록 안내하는 역할을 한다.
회전체(120)의 후방 즉, 회전판(122)의 배면측에는 스프링(130)이 설치되어 있어서, 출구(105) 쪽으로 케이블(10)을 당기면, 케이블(10)이 외측으로 인출되면서 수용부(101) 내의 케이블(10)이 나선형으로 감기고, 회전체(120)도 함께 회전될 때 압축된다(도 4 참조).
그리고 당겨졌던 케이블(10)을 놓으면 압축되었던 스프링(130)이 풀리면서 제1수용부(101)에서 감겨있던 케이블(10)이 도 3의 초기 위치로 확장되어 풀리도록 하고, 제2수용부(102)에서 회전체(120)에서 풀려나갔던 케이블(10)이 본체 하우징(111) 내부로 당겨 들어가서 회전체(120)에 다시 감길 수 있도록 회전체(120)에 회전 복귀력을 제공한다. 이러한 스프링(130)은 일단은 회전체(120)에 연결되고, 타단은 본체 하우징(111) 내부에 고정되는 나선형 스프링 즉, 소위 태엽 스프링을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1수용부(101) 및 제2수용부(102)의 사이즈를 조절하여 케이블(10)이 본체 하우징(111) 외부로 최대로 인출 가능한 길이를 조절하여 설계할 수 있다. 즉, 제1수용부(101)에 감긴 케이블의 길이와, 제2수용부(120)에서 격판(113)과 회전판(122) 사이에 나선형의 감겨 있는 케이블(10)의 길이에 따라서 케이블의 인출길이가 결정될 수 있고, 로봇의 행동 반경이 결정될 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 상기 케이블(10)은 제1수용부(101)의 케이블 입구(104)를 통해 일단측이 외부로 연결되어 제어장치(미도시) 측에 연장되어 연결되며, 케이블 입구(103) 측으로 나온 케이블(10)은 체결부재(141)에 의해 장치 본체(110)의 외측에 고정된다. 장치본체(110)의 외측에는 체결부재(141)를 연결하여 고정하기 위한 고리부재(143)가 볼트 등에 의해 결합 될 수 있다. 그리고 케이블(10)은 제1수용부(101) 내에서 소정 회수 나선형으로 감긴 상태에서 관통구(114)를 통해 제2수용부(102)로 연결된다.
제2수용부(102) 측으로 연결된 케이블(10)은 회전체(120)의 나선형 가이드부재(123)에 가이드 되어 나선형으로 일정 각도 가이드 되어 감기고, 나머지 부분은 회전판(122)과 격판(113) 상이에 권선된 뒤 케이블 출구(105) 측으로 연장되어 외부로 인출될 수 있게 연결된다. 그리고 케이블(10)의 타단은 로봇(실제 동작되는 장치)에 연결된다.
이때 관통구(114)를 통과하여 제2수용부(102)로 진입된 케이블(10)은 회전체(120)의 나선형 가이드부재(123)에 고정 설치되는 고리부재(145)에 체결부재(고리 또는 고정끈 등)에 의해 고정된 뒤, 나선형 가이드부재(123)에 나선형으로 권선된다. 따라서, 회전체(120)의 회전에 따라 제2수용부(102)에서 회전체(120)에 권선된 케이블(10)의 권선 길이에 따라서 인출 길이가 결정될 수 있다. 즉, 회전체(120)에 권선된 케이블(10)이 풀리면서 케이블 출구(105)로 나가고, 나갔던 케이블은 다시 회전체(120)에 감기면서 회수될 수 있게 된다. 그리고 회전체(120)의 회전수는 제1수용부(101)에 수용된 케이블(10)의 길이에 의해 결정된다.
상기 가이드롤러(130)는 복수가 사방으로 각각 배치되어 케이블(10)이 어느 방향으로 편향되게 이동하더라도 케이블(10)의 이동에 따른 가이드 마찰력을 줄여주고 케이블의 손상을 방지하도록 가이드 할 수 있게 된다. 이를 위해, 가이드롤러(130)는 서로 케이블 출구(105)에 설치되는 한 쌍의 제1가이드롤러(131)와, 제1가이드롤러(131)와 교차하는 방향으로 배치되는 한 쌍의 제2가이드롤러(133)를 구비한다. 제1 및 제2가이드롤러(131,133)가 케이블 출구(105)의 사방에 위치하여 회전 가능하게 설치됨으로써, 케이블(10)이 어느 한쪽으로 치우쳐서 당겨지더라도 장치 본체(110)와의 마찰을 최소화하여 자연스럽게 인출될 수 있도록 할 수 있고, 오랜 시간 사용하더라도 케이블(10)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
상기 구성의 로봇 케이블 길이 조절장치(100)에 의하면, 케이블의 끊김 없이 연결한 상태로 길이 조절을 용이하게 할 수 있다.
특히, 케이블의 굵기를 늘리지 않고도 길이 조절 가능한 거리를 자유롭게 설계할 수 있는 이점이 있다.
그리고 케이블이 장치 본체(110) 내에서 감긴 상태에서 인출되었다가 다시 회수되어 감기도록 하는 구성이므로, 많은 설치공간을 차지하지 않는 이점이 있다.
또한, 복수의 케이블을 동시에 연결하여 길이 조절 가능하도록 할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10..케이블 100..로봇 케이블 길이 조절장치
110..장치 본체 120..회전체
130..스프링 130..가이드롤러

Claims (6)

  1. 내부에 케이블이 나선형으로 감긴 상태로 수용되며, 케이블 입구와 케이블 출구를 가지는 장치 본체;
    상기 장치 본체 내부에 회전 가능하게 설치되며 상기 케이블이 나선형으로 권선된 상태에서 풀리거나 감기도록 하여 상기 출구 내외로 왕복 이동되도록 안내하는 회전체;
    상기 회전체에 회전복귀력을 제공하는 스프링;
    상기 장치 본체의 케이블 입구 측으로 나온 케이블을 상기 장치 본체의 외측에 고정하기 위해 상기 장치 본체에 결합되는 체결부재;를 포함하고,
    상기 장치 본체는,
    상기 케이블 입구가 형성되며 상기 케이블이 나선형의 감긴 상태로 수용되어 압축 및 확장 이동 가능한 제1수용부와, 상기 케이블 출구가 형성되며 상기 제1수용부에서 넘어온 케이블이 상기 회전체에 나선형으로 권선된 상태로 수용되는 제2수용부를 가지는 본체 하우징과,
    상기 제1 및 제2수용부를 구분하도록 상기 본체 하우징 내부에 설치되며, 중앙에 케이블이 통과하는 관통구를 가지는 격벽을 포함하며,
    상기 회전체는,
    일단이 상기 제2수용부의 벽면에 회전 가능하게 연결되고, 타단이 상기 관통구를 통과하여 상기 제1수용부 측으로 연장되어 배치된 회전축과,
    상기 제2수용부 내에서 상기 격벽과 마주하도록 상기 회전축과 결합되어 상기 회전축과 함께 회전되는 회전판과,
    상기 회전판의 상기 격벽에 마주하는 면에 나선형으로 돌출 형성되어, 상기 케이블을 나선형으로 감긴 상태로 이동하도록 가이드 하는 나선형 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블 길이 조절장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체는 상기 본체 하우징이 상기 제1수용부가 외부로 노출되도록 개방되어 있으며,
    상기 제1수용부를 덮도록 상기 본체 하우징에 결합되는 투명한 재질의 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블 길이 조절장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은 그 타단부가 비원형 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블 길이 조절장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 출구에는 복수의 가이드 롤러가 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블 길이 조절장치.
KR1020160049551A 2015-06-25 2016-04-22 로봇케이블 길이 조절장치 KR101674100B1 (ko)

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