KR101782129B1 - 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 본체 내의 중공형 감속기를 통과하는 케이블을 케이블가이드로 감속기 입력단 진입직전까지 고정하고 광학식 센서로 회전관절의 운동을 제한할 수 있게 됨으로써 케이블의 안전성을 확보할 수 있어 제품성을 향상시킬 수 있도록 한 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 로봇 관절에 중공형 감속기(100)가 형성되며, 상기 중공형 감속기(100) 외측면에 중공형 감속기(100)를 통과하는 케이블(200)을 고정시킬 수 있도록 케이블(200)을 감속기 입력단(310) 진입직전까지 고정해주는 케이블가이드(400)가 형성되고, 상기 중공형 감속기(100) 내부에 제2링크(110)와 고정되어 중공형 감속기(100) 내경과의 마찰을 회피하기 위한 감속기 내 케이블가이드(500)가 형성되며, 상기 중공 관절의 제1링크(111)의 회전관절부 틈새에 센서플래그(600)가 설치되며, 상기 중공 관절의 제2링크(110)에 최소의 공간으로 로봇 관절의 회전운동을 제한할 수 있도록 광학식 센서(700)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치{Cable fixation and joint movement restriction device on the hollow joints to pass through the small robot }

본 발명은 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 본체 내의 중공형 감속기를 통과하는 케이블을 케이블가이드로 감속기 입력단 진입직전까지 고정하여 케이블의 안전성을 확보할 수 있으며, 광학식 센서로 회전관절의 운동을 제한할 수 있게 함으로써 로봇의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치에 관한 것이다.

수술로봇의 경우 일반적으로 수술방이라는 공간적인 제약으로 인해 로봇의 컴팩트(compact)화는 필수적이다.

이를 위해 로봇 본체 내 케이블 내장은 본체의 소형화를 위해 필요하다.

하지만 로봇 내부는 다수의 부품과 복잡한 메커니즘으로 구성되어 케이블이 포설될 수 있는 공간이 극히 제한적이다.

이러한 환경조건에서 운동하는 로봇의 관절을 통과하는 케이블은 움직이는 부품과의 간섭 또는 접촉에 의해 파손이 발생하게 된다.

종래의 소형 로봇은 중공형 감속기를 통과하는 케이블을 고정하기 위해 중공형 감속기 내 케이블가이드를 감속기 입력단 측에 고정하는 방식을 사용하였다.

그러나, 이러한 종래의 방식은 공간을 많이 차지하여 컴팩트(compact)한 본체를 구성하기에는 부적합한 결점이 있다.

그리고, 회전관절의 운동을 제한하는 메커니즘의 경우 종래에는 리밋스위치와 접촉플래그를 사용하며, 이 경우 관절의 내부에 설치하여 컴팩트한 관절을 구성하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 첫째 중공형 감속기를 통과하는 케이블이 중공형 회전관절 및 그 주변 부품들과 간섭이나 접촉 없이 최소의 설치공간으로 안전하게 포설되도록 하여 제품의 성능을 극대화할 수 있게 된다.

둘째, 로봇 본체 내에 광학식 센서를 형성하게 됨으로써 광학식 센서의 감지에 따라 최소의 공간으로 중공형 회전관절 운동범위를 제한할 수 있게 되어 제품의 안전성을 극대화할 수 있도록 한 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 로봇 관절에 중공형 감속기가 형성되며, 상기 중공형 감속기 외측면에 중공형 감속기를 통과하는 케이블을 고정시킬 수 있도록 감속기 입력단 진입직전까지 케이블을 고정해주는 케이블가이드가 형성되고, 상기 중공형 감속기 내부에 감속기 출력단 측 링크와 고정되어 중공형 감속기 내경과의 마찰을 회피하기 위한 감속기 내 케이블가이드가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 로봇 링크의 회전관절부 틈새에 센서플래그가 설치되며, 상기 로봇 링크에 최소의 공간으로 로봇 관절의 회전운동을 제한할 수 있도록 광학식 센서가 형성된 것을 특징으로 하는 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치를 제공함에 있다.

이와 같이 본 발명은 중공형 감속기 외측에 중공형 감속기를 통과하는 케이블을 감속기 입력단 진입직전까지 고정해주는 케이블가이드가 형성되며 중공형 감속기 내경과의 마찰을 회피할 수 있도록 중공형 감속기 내에 감속기 내 케이블가이드가 형성되어짐으로써 중공형 감속기를 통과하는 케이블이 감속기 입력단 풀리의 고속회전에 대해 간섭 또는 접촉이 발생되지 않아 케이블의 파손 및 급속한 마모를 방지하여 제품의 성능 및 수명 연장을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 로봇 링크에 광학식 센서를 형성하게 됨으로써 광학식 센서가 최소의 공간으로 관절의 회전운동을 제한하여 회전관절이 설계된 운동각도범위를 벗어나 회전하지 않도록 함에 따라 제품의 안전성을 확보함과 동시에 공간활용을 극대화하여 컴팩트한 관절구조를 형성하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 로봇 중공 관절의 요부사시도.
도 2는 본 발명에 따른 소형 로봇 중공 관절을 도시한 요부단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 로봇 중공 관절의 요부사시도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 소형 로봇 중공 관절을 도시한 요부단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 소형 로봇의 중공형 감속기(100)를 통과하는 케이블(200)을 고정하는 장치에 있어서, 소형 로봇의 중공형 감속기(100)에 감속기 입력단 풀리(300)가 형성되며, 상기 중공형 감속기(100)의 감속기 입력단 풀리(300) 외측에 케이블(200)을 감속기 입력단(310)의 진입직전까지 고정해줄 수 있도록 케이블가이드(400)가 고정되고, 상기 중공형 감속기(100) 내부에 중공형 감속기(100) 내경과의 마찰을 회피할 수 있도록 감속기 내 케이블가이드(500)가 형성되어진다.

상기 감속기 입력단 풀리(300)는 감속기 내 케이블가이드(500)의 외측 끝단에 형성되며, 내부에 단을 가진 원통형 구멍이 형성되어진다.

상기 케이블가이드(400)는 중공 관절의 제1링크(111)에 볼트(B)로 고정되어진다.

또한, 케이블가이드(400)의 일끝단부는 감속기 내 케이블가이드(500)로 삽입되는 케이블(200)이 감속기 입력단 풀리(300)의 고속회전으로부터 간섭 또는 접촉이 발생되지 않도록 감속기 입력단 풀리(300) 내부로 삽입되어진다.

또한, 본 발명은 상기 중공 관절의 제1링크(111)의 회전관절부 틈새에 센서플래그(600)가 설치되며, 상기 중공 관절의 제2링크(110)에 홈(120)이 형성되고, 상기 홈(120)에 센서플래그(600)를 인식하여 최소의 공간으로 중공 관절의 회전운동을 제한할 수 있도록 광학식 센서(700)가 형성되어진다.

한편, 상기 감속기 내 케이블가이드(500)는 감속기 출력단 측의 제2링크(110)에 볼트(B)로 고정되어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.

상기 소형 로봇의 중공형 감속기(100) 외부에 케이블(200)을 고정하게 되는 케이블가이드(400)가 볼트(B)로 고정되어지고 상기 케이블가이드(400)의 일끝단부가 케이블(200)을 감속기 입력단(310)의 진입직전까지 고정해줄 수 있도록 감속기 입력단 풀리(300) 내부로 삽입되어지게 된다.

이와 같이, 상기 중공형 감속기(100)를 통과하는 케이블(200)이 케이블가이드(400)에 의해 고정되면서 상기 감속기 입력단 풀리(300) 내부로 케이블가이드(400)가 삽입되어져 감속기 입력단 풀리(300)에 간섭 또는 접촉이 발생되지 않게 된다.

따라서, 상기 중공형 감속기(100)를 통과하는 케이블(200)이 감속기 입력단 풀리(300)의 고속회전에 대해 간섭 또는 접촉이 발생하지 않게 되어 케이블(200)의 파손 및 급속한 마모를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 감속기 입력단 풀리(300)와 중공형 감속기(100) 내부로 감속기 출력단 측의 제2링크(110)에 볼트(B)로 고정되는 감속기 내 케이블가이드(500)가 형성되어짐에 따라 중공형 감속기(100) 내경과의 마찰을 회피할 수 있게 되어 중공 관절이 안정적으로 작동되어지게 된다.

이와 함께, 상기 중공 관절의 제2링크(110)에 홈(120)이 형성되면서 상기 홈(120)에 광학식 센서(700)를 설치함으로써 상기 광학식 센서(700)에서 중공 관절의 회전운동을 감지하여 상기 센서플래그(600)에서 중공 관절의 회전운동을 제한하게 된다.

그리하여, 상기 광학식 센서(700)에서 중공 관절의 회전운동을 감지하고 센서플래그(600)에서 이를 인식하여 회전관절이 설계된 운동각도범위를 벗어나 회전하지 않도록 하게 됨으로써 최소의 공간으로 회전관절의 운동을 제한할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 중공형 감속기
110 : 제2링크
111 : 제1링크
120 : 홈
200 : 케이블
300 : 감속기 입력단 풀리
310 : 감속기 입력단
400 : 케이블가이드
500 : 감속기 내 케이블가이드
600 : 센서플래그
700 : 광학식 센서

Claims (4)

1. 소형 로봇의 중공 관절을 통과하는 케이블을 고정하는 장치에 있어서,
   상기 소형 로봇의 중공 관절에 중공형 감속기가 형성되며,
   상기 중공 관절의 중공형 감속기 외측에 케이블을 감속기 입력단의 진입직전까지 고정해줄 수 있도록 케이블가이드가 고정되고,
   상기 중공형 감속기 내부에 중공형 감속기 내경과의 마찰을 회피할 수 있도록 감속기 출력단 측에 고정되어지는 감속기 내 케이블가이드가 형성되며,
   상기 중공 관절에는 제1링크의 회전관절부 틈새로 센서플래그가 설치되며, 상기 중공 관절의 제2링크에 홈이 형성되고, 상기 홈에 센서플래그를 인식하여 회전관절의 운동을 제한할 수 있도록 광학식 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이블가이드는 제1링크에 볼트로 고정되며, 상기 케이블가이드의 일끝단부는 감속기 내 케이블가이드로 삽입되는 케이블이 감속기 입력단 풀리의 고속회전에 간섭 또는 접촉이 발생되지 않도록 감속기 입력단 풀리 내부로 삽입된 것을 특징으로 하는 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 감속기 입력단 풀리는 감속기 내 케이블가이드의 외측 끝단에 형성되며, 상기 감속기 입력단 풀리의 내부에 단을 가진 원통형 구멍을 가진 것을 특징으로 하는 소형 로봇 중공 관절을 통과하는 케이블 고정 및 관절운동 제한 장치.
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