KR102132097B1

KR102132097B1 - 산업용 이송로봇

Info

Publication number: KR102132097B1
Application number: KR1020180170882A
Authority: KR
Inventors: 이윤규
Original assignee: (주)로픽
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-09
Also published as: KR20200080910A

Abstract

본 발명은 로봇아암을 구성하는 상부아암과 하부아암을 상호 연결하기 위해 서로 나란하게 배치된 상기 하부아암의 제1 및 제2 링크 사이에 설치된 볼 조인트(ball joint)가 상기 하부아암으로부터 이탈되는 것을 방지하는 볼 조인트 블럭을 구비한 산업용 이송로봇에 관한 것으로, 상기 볼 조인트 블럭은 상기 제1 및 제2 링크의 상단부에 각각 결합되는 제1 및 제2 결합소켓과, 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 상단부에 결합되고 중앙부가 상기 상부아암과 회동가능하도록 결합되어 상기 제1 및 제2 결합소켓을 상기 상부아암과 연결하는 볼 조인트와, 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되는 간격유지유닛과, 상기 간격유지유닛을 사이에 두고 서로 대향하도록 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 상기 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되어 상기 로봇아암의 고속 동작시 상기 간격유지유닛 또는 상기 볼 조인트가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 결합부위로부터 분리되어 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 이탈방지부재를 포함한다.

Description

산업용 이송로봇{TRANSFER ROBOT}

본 발명은 산업용 이송로봇에 관한 것으로, 상세하게는, 로봇아암을 구성하는 상부아암과 하부아암을 상호 연결하기 위해 서로 나란하게 배치된 상기 하부아암의 제1 및 제2 링크 사이에 설치된 볼 조인트(ball joint)가 상기 하부아암으로부터 이탈되는 것을 방지하는 볼 조인트 블럭을 구비한 산업용 이송로봇에 관한 것이다.

산업발전에 힘입어 다양한 산업현장에서 공장 자동화가 급격하게 이루어지고 있고, 이로 인해 산업현장에서 대상물, 즉 제품(물품)을 이송하는 각각의 자동화 설비가 작업자(인력)를 대신하여 그 역할을 충실히 수행하고 있다. 그 중 제품을 그립핑(gripping)하여 다양한 제품군을 이송하는 시스템은 사람을 대신해 손쉬운 작업, 정확한 위치, 작업자의 안전 및 생산성 향상을 위해 광범위하게 사용되고 있다.

이송 시스템은 제품을 그립핑하여 이송하기 위해 이송로봇을 포함한다. 이송로봇은 대부분이 설계, 제작 및 해석의 단순화로 인해 직렬형 구조를 가지는 직렬로봇(serial robot)이 단순 반복 작업 또는 상대적으로 낮은 정밀도가 요구되는 산업현장에서 주로 사용되고 있다. 하지만 직렬로봇의 경우 큰 하중은 가능하나 고속시 발생하는 진동에 취약하고 각 요크의 오차가 로봇의 종단에 누적되는 등의 단점이 있다.

이에 따라 최근에는 높은 정밀도와 고속 동작을 요구하는 산업현장에서는 직렬로봇 대신에 병렬로봇(parallel robot)이 사용되고 있다. 병렬로봇은 직렬로봇의 단점을 극복하기 위하여 여러 개의 요크를 통해 하중이 분산되므로 높은 강성을 가지게 되고, 요크들 간의 구속은 높은 정밀도를 얻을 수 있는 이점이 있어 과자류와 같은 포장라인에서는 보편적으로 3축 병렬로봇 또는 4축 병렬로봇이 주로 사용되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 4축 병렬로봇을 설명하기 위하여 일례로 도시한 도면이다.

도 1과 같이, 종래기술에 따른 이송로봇은 4축 구동을 위해 베이스 플레이트(10)와, 3개의 로봇아암(20)과, 제1 구동유닛(구동모터와 감속기)과, 엔드 이펙터에 결합된 제2 구동유닛(30)을 포함한다. 로봇아암(20)은 각각 제1 구동유닛에 결합되어 회동하는 상부아암(21)과, 상부아암(21)과 결합되는 하부아암(22)을 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 볼 조인트 블럭을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 2와 같이, 하부아암(22)은 서로 대칭하여 나란한 방향으로 신장된 한 쌍의 제1 및 제2 링크(22-1, 22-2)를 포함한다. 제1 및 제2 링크(22-1~22-2)와, 상부아암(21)은 볼 조인트 블럭(40)을 통해 상호 결합되어 상부아암(21) 회동시 연동하여 회동하게 된다.

볼 조인트 블럭(40)은 도 1 및 도 2와 같이, 제1 및 제2 링크(22-1, 22-2)의 일측부에 각각 삽입되어 체결되는 제1 및 제2 결합소켓(41-1, 41-2)과, 제1 및 제2 결합소켓(41-1, 41-2)의 일측부에 제1 및 제2 결합소켓(41-1, 41-2)을 상부아암(21)과 결합하는 볼 조인트(42)와, 제1 및 제2 결합소켓(41-1, 41-2)의 타측부에 결합되어 제1 및 제2 링크(22-1, 22-2) 사이를 일정 간격으로 유지하는 간격유지유닛(43)을 포함한다.

그러나, 종래기술에 따른 산업용 이송로봇에서는 로봇아암들(20)의 고속 동작시 하부아암(22)에 반복적으로 뒤틀림이 가해지거나, 혹은 제2 구동유닛(30)에 결합되는 그리퍼를 통해 엔드 이펙터(30)에 상방으로 반복적으로 외부 충격이 가해지는 경우, 볼 조인트 블럭(40)의 취약부인 볼 조인트(42)와 간격유지유닛(43)이 제1 및 제2 결합소켓(41-1, 41-2) 간의 결합부위에서 분리되어 이탈되는 문제가 발생하였다.

KR 10-1195451 B1, 2012. 10. 23., "이송로봇의 로봇아암용 볼 조인트 블럭

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,이송로봇의 로봇아암이 고속 동작할 때 하부아암에 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에 의해 상기 하부아암의 제1 및 제2 링크 사이에 설치된 볼 조인트가 이탈되는 것을 효과적으로 방지하는 한편, 로봇아암이 고속 동작할 때 간섭을 최소화하여 높은 정밀도를 제공할 수 있는 산업용 이송로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 설치된 제1 구동유닛; 상기 제1 구동유닛에 결합되어 회동하는 상부아암과, 상기 상부아암과 결합되어 회동하고 한 쌍의 제1 및 제2 링크를 포함하는 하부아암을 포함하는 로봇아암; 상기 하부아암의 하단부에 결합된 이펙터; 및 상기 상부아암과 상기 제1 및 제2 링크를 연결하는 볼 조인트 블럭을 포함하고, 상기 볼 조인트 블럭은 상기 제1 및 제2 링크의 상단부에 각각 결합되는 제1 및 제2 결합소켓; 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 상단부에 결합되고, 중앙부가 상기 상부아암과 회동가능하도록 결합되어 상기 제1 및 제2 결합소켓을 상기 상부아암과 연결하는 볼 조인트; 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되는 간격유지유닛; 및 상기 간격유지유닛을 사이에 두고 서로 대향하도록 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 상기 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되어 상기 로봇아암의 고속 동작시 상기 간격유지유닛 또는 상기 볼 조인트가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 결합부위로부터 분리되어 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 이탈방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 이송로봇을 제공한다.

또한, 상기 간격유지유닛은 일단부에는 상기 힌지핀이 삽입되는 제1 힌지공이 형성되어 상기 제1 결합소켓에 회동가능하게 연결되고, 타단부에는 외측으로 확장된 제1 걸림턱이 형성된 제1 연결축; 일단부에는 상기 힌지핀이 삽입되는 제2 힌지공이 형성되어 상기 제2 결합소켓에 회동가능하게 연결되고, 타단부에는 내부에 수용공간이 마련되어 있는 제2 연결축; 상기 수용공간에 수용되고, 일단부는 상기 제1 연결축의 제1 걸림턱에 걸림 지지되어 상기 제1 연결축을 상기 제2 연결축 방향으로 탄성 가압하는 압축 스프링; 상기 수용공간의 타측 내주면에 형성된 홈부에 끼워져 결합되고, 중앙부를 관통하여 상기 제1 연결축의 타측부가 상기 수용공간의 내부로 인입되도록 링 구조로 이루어지고, 일측부에는 상기 압축 스프링의 타단부를 지지하는 제2 걸림턱이 형성되어 있으며, 타측부에는 상기 압축 스프링이 상기 수용공간 내에서 상하로 유동하지 않도록 상기 압축 스프링의 내부로 삽입되는 삽입돌부가 형성되어 있는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 이탈방지부재는 각각 일자형 바(bar) 구조로 이루어지고, 양단부에는 각각 상기 힌지핀이 삽입되는 힌지공이 형성되어 상기 힌지핀을 매개로 양단부가 상기 제1 및 제2 연결축과 함께 상기 제1 및 제2 결합소켓에 상하로 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 산업용 이송로봇은 로봇아암의 상부아암과 하부아암을 연결하는 볼 조인트 블럭에 있어서, 상기 하부아암을 구성하는 제1 및 제2 링크 사이에 볼 조인트와, 상기 간격유지유닛과, 제1 및 제2 이탈방지부재를 각각 연결함으로써 상기 제1 및 제2 링크 간의 결합력을 증대시켜 로봇아암들의 고속 동작시 상기 하부아암에 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에도 볼 조인트와 상기 간격유지유닛이 상기 제1 및 제2 링크의 결합부위로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지하는 한편, 고속 동작시 간섭을 최소화하여 높은 정밀도를 제공할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 병렬 로봇을 설명하기 위해 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 볼 조인트 블럭을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트 블럭을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 로봇아암들 중 하나를 분리하여 도시한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 볼 조인트 블럭이 하부아암에 결합된 상태를 정면에서 바라본 도면.
도 6은 도 3에 도시된 볼 조인트 블럭이 조립된 상태의 단면을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 간격유지유닛을 설명하기 위해 조립된 상태의 단면을 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 간격유지유닛을 각 구성별로 분해하여 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 제1 및 제2 이탈방지부재를 설명하기 위해 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 이송로봇을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 볼 조인트 블럭이 로봇아암에 장착된 산업용 이송로봇의 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 이송로봇은 베이스(110), 제1 구동유닛(120), 로봇아암(130), 이펙터(140) 및 제2 구동유닛(150)을 포함한다.

그리고, 이들(110, 120, 130, 140, 150)의 구조, 형상 및 개수는 결코 제한을 두지는 않는다. 또한, 제2 구동유닛(150)에는 대상물(물품)을 그립하기 위한 그리퍼가 결합된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트 블럭(160)은 산업용 이송로봇을 구성하는 로봇아암(130)의 상부아암(131)과 하부아암(132)을 상호 결합한다.

베이스 플레이트(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 이송로봇을 지지물에 고정하기 위한 베이스 구조물로서, 본 발명에서 베이스 플레이트(110)의 구조 및 형상은 제한을 두지 않는다. 이러한 베이스 플레이트(110)에는 3축 구동을 위해 3개의 제1 구동유닛(120)이 등간격으로 장착될 수 있다.

도 3과 같이, 제1 구동유닛들(120)은 3축 구동을 위해 베이스 플레이트(110)에 3개가 균일한 간격으로 장착된다. 이러한 제1 구동유닛들(120)에는 로봇아암(130)이 결합되고, 로봇아암(130)을 구동하기 위해 구동모터와 감속기를 포함할 수 있다.

제2 구동유닛(150)은 제1 구동유닛들(120)과 함께 4축 구동을 제공하기 위한 것으로, 이펙터(140)를 매개로 로봇아암들(130)에 결합되고, 그 하부에는 그리퍼가 결합된다.

도 3과 같이, 로봇아암들(130)은 제1 구동유닛(120)에 각각 독립적으로 결합되어 제1 구동유닛(120)의 구동모터와 감속기의 동작에 의해 구동한다. 이러한 로봇아암들(130)은 각각 제1 구동유닛(120)에 결합된 상부아암(131)과, 일측부가 상부아암(131)과 결합되고 타측부는 이펙터(140)에 결합된 하부아암(132)을 포함한다.

도 4는 도 3에 도시된 로봇아암들 중 하나를 분리하여 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 볼 조인트 블럭이 하부아암에 결합된 상태를 정면에서 바라본 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상부아암(131)은 제1 및 제2 결합부(131a, 131b)를 구비하고, 제1 결합부(131a)를 매개로 일측부는 제1 구동유닛(120)에 결합되고, 타측부는 제2 결합부(131b)를 매개로 볼 조인트 블럭(160)의 볼 조인트(163)에 결합된다.

하부아암(132)은 일측부가 볼 조인트 블럭(160)의 볼 조인트(163)를 통해 상부아암(131)의 제2 결합부(131b)에 결합되고, 타측부 또한 이펙터(140)에 결합된다.

이러한 하부아암(132)은 도 5와 같이, 각각 서로 대칭하여 나란한 방향으로 신장된 일자형 구조의 제1 및 제2 링크(132a, 132b)를 포함하고, 제1 및 제2 링크(132a, 132b)는 볼 조인트 블럭(160)에 의해 서로 나란하도록 일정 간격으로 유지된다.

도 6은 도 3에 도시된 볼 조인트 블럭이 조립된 상태의 단면을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 볼 조인트 블럭(160)은 제1 및 제2 링크(132a, 132b)에 각각 결합되는 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)을 포함한다.

제1 및 제2 결합소켓(161, 162)은 도 6과 같이, 각각 하단부에 제1 및 제2 링크(132a, 132b)의 상단부가 삽입 결합되는 제1 및 제2 결합홈(161a, 162a)이 형성되어 있다.

제1 및 제2 결합소켓(161, 162)의 상단부에는 이들을 일정 간격으로 서로 연결하는 볼 조인트(163)가 설치된다.

볼 조인트(163)는 양단부가 원형 볼 형상으로 이루어지고, 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)에 회동가능하게 결합되고, 그 중앙부에는 상부아암(131)이 결합된다.

그리고, 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)의 중간부에는 이들을 서로 연결하는 간격유지유닛(164)이 설치된다. 간격유지유닛(164)은 압축 탄성력을 이용하여 제1 및 제2 결합소켓(161a, 161b)을 로봇아암들(130)의 고속 동작시 하부아암(132)으로 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에서도 서로 일정한 간격으로 유지되도록 한다.

또한, 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)의 중간부에는 간격유지유닛(164)과 나란하도록 제1 및 제2 이탈방부재(165, 166)가 설치된다. 제1 및 제2 이탈방지부재(165, 166)는 간격유지유닛(164)을 사이에 두고 서로 대향하도록 대칭으로 설치되어 로봇아암들(130)의 고속 동작시 하부아암(132)으로 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에서도 간격유지유닛(164)의 이탈, 그리고 간격유지유닛(164)과 함께 볼 조인트(163)가 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

도 7은 본 발명에 따른 간격유지유닛을 설명하기 위해 조립된 상태의 단면을 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 간격유지유닛을 각 구성별로 분해하여 도시한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 간격유지유닛(164)은 일단부에 제1 힌지공(164-1a)이 형성되어 제1 결합소켓(161)에 회동가능하게 연결되고 타단부에는 외측으로 확장된 제1 걸림턱(164-1b)이 형성된 제1 연결축(164-1)과, 일단부에 제2 힌지공(164-2a)이 형성되어 제2 결합소켓(162)에 회동가능하게 연결되고, 타단부에는 일정 크기의 수용공간(164-2b)이 마련되어 있는 제2 연결축(164-2)을 포함한다.

그리고, 제2 연결축(164-2)의 수용공간(164-2b)에는 제1 연결축(164-1)을 탄성 가압하는 압축 스프링(164-3)이 수용된다. 압축 스프링(164-3)의 일단부는 수용공간(164-2b)의 내부에서 압축 스프링(164-3)의 내부를 관통하는 제1 연결축(164-1)의 제1 걸림턱(164-1b)에 걸림 지지되고, 타단부는 제1 연결축(164-1)의 타측부가 관통 결합되는 지지부재(164-4)의 일측부에 형성된 제2 걸림턱(164-4a)에 걸림 지지된다.

지지부재(164-4)는 도 7과 같이, 제2 연결축(164-2)의 수용공간(164-2b)의 타측 내주면에 형성된 홈부에 끼워져 결합되고, 그 중앙부를 관통하여 제1 연결축(164-1)의 타측부가 수용공간(164-2b)의 내부로 인입되도록 링 구조로 이루어져 있다.

그리고, 지지부재(164-4)는 타측부에 압축 스프링(164-3)의 내부로 삽입되는 삽입돌부(164-4b)가 형성되어 제1 및 제2 연결축(164-1, 164-2)에 압력이 가해질 때 압축 스프링(164-3)이 수용공간(164-2b) 내에서 상하로 유동하지 않도록 고정한다.

압축 스프링(164-3)의 압축 탄성에 의해 제1 및 제2 연결축(164-1, 164-2)에는 서로 잡아당기는 인장력이 발생한다. 이에 따라 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)은 서로 일정 간격으로 유지되어 로봇아암들(130)의 고속 동작시 하부아암(132)으로 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에서도 간격유지유닛(164)이 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 한편, 간격유지유닛(164)과 함께 볼 조인트(163)가 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

도 9는 본 발명에 따른 제1 및 제2 이탈방지부재를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 4, 도 5 및 도 9와 같이, 본 발명에 따른 제1 및 제2 이탈방지부재(165, 166)는 일자형 바(bar) 형상으로 이루어지고, 양단부에는 힌지핀(167)이 삽입되는 힌지공(165a, 165b, 166a, 166b)이 각각 형성되어 힌지핀(167)을 매개로 양단부가 제1 및 제2 연결축(164-1, 164-2)과 함께 제1 및 제2 결합소켓(161, 162)에 회동가능하게 결합된다.

이때, 힌지공(165a, 165b, 166a, 166b) 중 어느 하나는 길이방향으로 확장된 장방향 구멍으로 이루어지는 것이 바람지하며, 이를 통해 제1 및 제2 결합소켓(161, 162) 간의 간격에 오차가 발생하더라도 이와 무관하게 간편하게 조립할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 산업용 이송로봇(병렬로봇)은 전술한 바와 같이, 3축 병렬 로봇으로 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 4축 이상의 이송로봇에도 적용할 수 있다.

4축 이송로봇은 2가지 타입으로 적용이 가능하다. 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(140)에 제2 구동유닛(150)이 장착되는 타입과, 베이스 플레이트(110)에 제2 구동유닛이 장착되는 타입으로 구분할 수 있다. 전자의 경우, 제2 구동유닛(150)은 이펙터(140)의 상부에 결합되는 제어 케이블(도시되지 않음)을 통해 제어신호를 제공받아 동작한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 후자의 경우에는 상기 제2 구동유닛의 운동 에너지를 이펙터(140)에 전달하기 위해 상기 제2 구동유닛과 이펙터(140)의 상부를 상호 결합하는 신축암(도시되지 않음)이 더 설치되어 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 이송로봇에서는 볼 조인트 블럭(160)을 이용하여 하부아암(132)의 제1 및 제2 링크(132a, 132b) 사이에 결합시킴으로써 제1 및 제2 링크(132a, 132b) 간의 결합력을 증대시켜 로봇아암들(130)의 고속 동작시 하부아암(132)에 가해지는 반복적인 뒤틀림 또는 외부 충격에도 볼 조인트(163)의 이탈뿐만 아니라, 간격유지유닛(164)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 명세서에서는 전체적으로 볼 조인트 블럭(160)이 하부아암(132)과 상부아암(131)을 연결하는 것으로 기술되어 있으나, 하부아암(132)의 하단부에 설치되어 하부아암(132)을 이펙터(140)에 회동가능하게 상호 연결할 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 베이스 플레이트 120 : 제1 구동유닛
130 : 로봇아암 131 : 상부아암
132 : 하부아암 132a : 제1 링크
132b : 제2 링크 140 : 이펙터
150 : 제2 구동유닛 160 : 볼 조인트 블럭
161 : 제1 결합소켓 162 : 제2 결합소켓
163 : 볼 조인트 164 : 간격유지유닛
164-1 : 제1 연결축 164-2 : 제2 연결축
164-3 : 압축 스프링 164-4 : 지지부재
165 : 제1 이탈방지부재 166 : 제2 이탈방지부재
167 : 힌지핀

Claims

베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 설치된 제1 구동유닛과, 상기 제1 구동유닛에 결합되어 회동하는 상부아암과, 상기 상부아암과 결합되어 회동하고 한 쌍의 제1 및 제2 링크를 포함하는 하부아암을 포함하는 로봇아암과, 상기 하부아암의 하단부에 결합된 이펙터와, 상기 상부아암과 상기 제1 및 제2 링크를 연결하는 볼 조인트 블럭을 포함하고,
상기 볼 조인트 블럭은 상기 제1 및 제2 링크의 상단부에 각각 결합되는 제1 및 제2 결합소켓과, 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 상단부에 결합되고 중앙부가 상기 상부아암과 회동가능하도록 결합되어 상기 제1 및 제2 결합소켓을 상기 상부아암과 연결하는 볼 조인트와, 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되는 간격유지유닛과, 상기 간격유지유닛을 사이에 두고 서로 대향하도록 양단부가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 중간부에 상기 힌지핀을 매개로 회동가능하게 결합되어 상기 로봇아암의 고속 동작시 상기 간격유지유닛 또는 상기 볼 조인트가 상기 제1 및 제2 결합소켓의 결합부위로부터 분리되어 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 이탈방지부재를 포함하고,
상기 간격유지유닛은 일단부에는 상기 힌지핀이 삽입되는 제1 힌지공이 형성되어 상기 제1 결합소켓에 회동가능하게 연결되고 타단부에는 외측으로 확장된 제1 걸림턱이 형성된 제1 연결축과, 일단부에는 상기 힌지핀이 삽입되는 제2 힌지공이 형성되어 상기 제2 결합소켓에 회동가능하게 연결되고 타단부에는 내부에 수용공간이 마련되어 있는 제2 연결축과, 상기 수용공간에 수용되고 일단부는 상기 제1 연결축의 제1 걸림턱에 걸림 지지되어 상기 제1 연결축을 상기 제2 연결축 방향으로 탄성 가압하는 압축 스프링과, 상기 수용공간의 타측 내주면에 형성된 홈부에 끼워져 결합되고, 중앙부를 관통하여 상기 제1 연결축의 타측부가 상기 수용공간의 내부로 인입되도록 링 구조로 이루어지고 일측부에는 상기 압축 스프링의 타단부를 지지하는 제2 걸림턱이 형성되어 있으며 타측부에는 상기 압축 스프링이 상기 수용공간 내에서 상하로 유동하지 않도록 상기 압축 스프링의 내부로 삽입되는 삽입돌부가 형성되어 있는 지지부재를 포함하고,
상기 제1 및 제2 이탈방지부재는 각각 일자형 바(bar) 구조로 이루어지고, 양단부에는 각각 상기 힌지핀이 삽입되는 힌지공이 형성되어 상기 힌지핀을 매개로 양단부가 상기 제1 및 제2 연결축과 함께 상기 제1 및 제2 결합소켓에 상하로 회동가능하게 결합되는,
것을 특징으로 하는 산업용 이송로봇.
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