KR102135682B1 - Connection module using in robot - Google Patents

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KR102135682B1
KR102135682B1 KR1020190002130A KR20190002130A KR102135682B1 KR 102135682 B1 KR102135682 B1 KR 102135682B1 KR 1020190002130 A KR1020190002130 A KR 1020190002130A KR 20190002130 A KR20190002130 A KR 20190002130A KR 102135682 B1 KR102135682 B1 KR 102135682B1
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지옌-안 린
전-쟈 황
조너스 류
우-덩 셰
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하이윈 테크놀로지스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 커넥션 모듈에 관한 것으로, 원위치에서 회전 가능하며, 상하로 승하강 가능한 축부재를 포함하며, 축부재에는 2개의 서로 병렬인 선재가 나선형 방식으로 감기고, 축부재의 하단과 상기 2개의 선재의 하단은 각각 기압/전기소자 홀더에 연결되며, 기압/전기소자 홀더는 축부재의 구동에 의해서 상기 2개의 선재가 축부재의 축 방향을 따라 신축 운동을 진행하거나 또는 축부재의 축 방향에 대해 나선 운동을 진행하도록 한다. 이를 통해, 본 발명의 커넥션 모듈은 선재군의 배선 방식을 효과적으로 단순화하여, 조작 공간을 줄이고 배선 파단 위험을 낮춘다. The present invention relates to a connection module, which includes a shaft member that is rotatable in its original position and that can be moved up and down, and in the shaft member, two mutually parallel wire rods are wound in a spiral manner, the lower end of the shaft member and the two wire rods. The lower ends of the air pressure/electric element holders are respectively connected to the air pressure/electric element holders, and the two wire rods perform stretching motions along the axial direction of the shaft member by driving the shaft member, or with respect to the axial direction of the shaft member. Try to do a spiral exercise. Through this, the connection module of the present invention effectively simplifies the wiring method of the wire rod group, reducing the operation space and lowering the risk of wire breakage.

Description

커넥션 모듈{CONNECTION MODULE USING IN ROBOT}Connection module {CONNECTION MODULE USING IN ROBOT}

본 발명은 로봇 암에 관한 것으로, 특히 로봇 암 말단의 커넥션 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a robot arm, and more particularly to a connection module at the end of the robot arm.

현재 로봇 암은 제조 가공업에서 광범위하게 사용되고 있으며, 반복성이 높은 작업을 사람이 수행함으로 인해 제품 수율이 낮아지는 것을 줄일 수 있고, 또한 사람을 대신하여 가혹한 환경 조건에서 작업할 수 있어, 작업자가 건강에 해를 입지 않도록 하며, 동시에 우수한 가공 정밀도를 유지할 수도 있다. 그러나, 제조, 가공 과정에서 로봇 암은 규격이 다른 가공물을 가공하기 위하여 반드시 말단 커넥션 모듈에 서로 다른 엔드 이펙트(예를 들면, 그리퍼, 흡반 또는 드릴)를 장착해야 한다. Currently, robot arms are widely used in the manufacturing and processing industry, and it is possible to reduce the decrease in product yield due to humans performing highly repetitive tasks, and also to work in harsh environmental conditions on behalf of humans, thereby helping workers to be healthy. It is not to be harmed, and at the same time, it can maintain excellent processing precision. However, during manufacturing and processing, the robot arm must be equipped with different end effects (eg, grippers, suckers or drills) on the end connection module to process workpieces of different specifications.

종래의 배선 구조는, 일반적으로 모두 배선을 묶은 후 외부에 노출시키거나 또는 JP1998-217178호 일본 특허와 같이 복수의 패스너를 이용하여 배선을 나선 방식으로 축에 고정하는 것이다. 이와 같이 외부 배선 방식을 이용하면 말단 커넥션 모듈의 주위에 큰 조작 공간에 필요하며, 또한 말단 커넥션 모듈의 작동 과정에서 배선과 주변 물체 사이에 간섭이 발생하기 매우 쉬우며, 심지어 배선이 파단되는 문제가 발생하게 된다.In the conventional wiring structure, in general, after all the wires are bundled, the wires are exposed to the outside or the wires are fixed to the shaft by a spiral method using a plurality of fasteners such as JP1998-217178 Japanese Patent. Using the external wiring method as described above is necessary for a large operating space around the terminal connection module, and interference between the wiring and surrounding objects is very easy to occur during the operation of the terminal connection module, and even the wiring is broken. Will occur.

본 발명의 주요 목적은 종래의 복잡한 배선 방식을 단순화하여, 조작 공간을 줄이고, 배선 파단 위험을 낮출 수 있는 커넥션 모듈을 제공하는 것이다. The main object of the present invention is to provide a connection module capable of simplifying a conventional complicated wiring method, reducing an operation space, and reducing the risk of wiring breakage.

상술한 목적에 도달하기 위해, 본 발명의 커넥션 모듈은 축부재, 기압/전기소자 홀더(氣電座) 및 선재군(線材組)을 포함한다. 상기 기압/전기소자 홀더는 상기 축부재의 하단에 연결되어, 상기 기압/전기소자 홀더가 축부재를 따라 함께 회전 및 승하강하도록 한다. 상기 선재군은 적어도 2개의 서로 병렬인 선재로 구성되고, 상기 선재군은 나선형 방식으로 상기 축부재에 감기며, 상기 선재군의 하단은 상기 기압/전기소자 홀더에 연결되고, 상기 선재군은 상기 기압/전기소자 홀더에 의해 구동되어 상기 축부재의 축방향을 따라 신축 운동을 진행하거나 또는 상기 축부재의 축 방향에 대해 나선 운동을 진행하며, 상기 선재군이 제1 방향을 따라 나선 운동을 진행할 경우 최대 직경이 발생하게 되고, 상기 선재군이 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 나선 운동을 진행할 경우 최소 직경이 발생하게 되며, 상기 최소 직경은 상기 축부재의 외경보다 크고,

Figure 112019002197968-pat00001
을 만족시키며, 여기서
Figure 112019002197968-pat00002
는 최대 직경이고,
Figure 112019002197968-pat00003
는 최소 직경이다.In order to reach the above object, the connection module of the present invention includes a shaft member, an air pressure/electric element holder, and a wire rod group. The air pressure/electric element holder is connected to the lower end of the shaft member, so that the air pressure/electric element holder rotates and elevates together along the shaft member. The wire rod group is composed of at least two parallel wire rods, the wire rod is wound on the shaft member in a spiral manner, the lower end of the wire rod group is connected to the air pressure/electric element holder, and the wire rod group is the Driven by the air pressure/electric element holder, the elastic movement is performed along the axial direction of the shaft member or the spiral movement is performed with respect to the axial direction of the shaft member, and the wire rod group proceeds the spiral movement along the first direction When the maximum diameter is generated, when the wire rod group spirals along the second direction opposite to the first direction, the minimum diameter is generated, and the minimum diameter is larger than the outer diameter of the shaft member,
Figure 112019002197968-pat00001
Satisfying, where
Figure 112019002197968-pat00002
Is the maximum diameter,
Figure 112019002197968-pat00003
Is the minimum diameter.

Figure 112019002197968-pat00004
이 1.3보다 작으면, 상기 선재군의 작동 행정이 너무 길어져, 상기 축부재와 기타 관련 소자의 길이도 이에 따라 증가해야 하므로, 원가가 높아지며,
Figure 112019002197968-pat00005
이 3.2보다 크면, 상기 선재군이 기타 소자의 작동을 간섭하게 되어, 작업 범위에 영향을 줄 수 있다.
Figure 112019002197968-pat00004
If it is less than 1.3, the operation stroke of the wire rod group becomes too long, and the length of the shaft member and other related elements must be increased accordingly, so the cost increases.
Figure 112019002197968-pat00005
If it is larger than 3.2, the wire rod may interfere with the operation of other elements, which may affect the working range.

이로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 커넥션 모듈은 상기 선재군을 나선형 방식으로 상기 축부재에 감아서, 상기 선재군이 실제 요구에 따라 신장, 수축 또는 회전할 수 있도록 하므로, 조작 공간을 줄이고 배선 파단의 위험을 낮추는 목적에 도달한다. As can be seen from this, the connection module of the present invention winds the wire rods around the shaft member in a helical manner, so that the wire rods can be stretched, contracted or rotated according to actual demands, thereby reducing the operating space and breaking wires. To reach the goal of lowering the risk.

바람직하게는, 상기 최대 직경과 상기 최소 직경은 각각 공식

Figure 112019002197968-pat00006
, 공식
Figure 112019002197968-pat00007
에 의해 계산하여 얻으며, 여기서
Figure 112019002197968-pat00008
는 최대 직경이며,
Figure 112019002197968-pat00009
는 최소 직경이고,
Figure 112019002197968-pat00010
은 상기 선재군의 상기 축부재에 감기는 유효 권수이며,
Figure 112019002197968-pat00011
은 상기 선재군이 상기 축부재에 한번 감기는 나선 길이며,
Figure 112019002197968-pat00012
는 상기 선재군에서 최대 직경을 갖는 선재의 선경이며,
Figure 112019002197968-pat00013
는 원주율이다. 상기 관계식을 통해 상기 선재군의 작동 과정에서의 최대 직경 및 최소 직경을 얻음으로써, 상기 선재군이 확장 또는 수축할 때 기타 소자의 작동에 영향을 주지 않도록 확보할 수 있다.Preferably, the maximum diameter and the minimum diameter are each formula
Figure 112019002197968-pat00006
, official
Figure 112019002197968-pat00007
Calculated by, where
Figure 112019002197968-pat00008
Is the maximum diameter,
Figure 112019002197968-pat00009
Is the minimum diameter,
Figure 112019002197968-pat00010
Is an effective number of turns wound on the shaft member of the wire rod group,
Figure 112019002197968-pat00011
Is a spiral length in which the wire rod is wound once on the shaft member,
Figure 112019002197968-pat00012
Is the wire diameter of the wire having the maximum diameter in the wire rod group,
Figure 112019002197968-pat00013
Is the circumference. By obtaining the maximum diameter and the minimum diameter in the course of operation of the wire rod through the relational expression, it can be ensured that the wire rod does not affect the operation of other elements when expanding or contracting.

바람직하게는, 본 발명의 커넥션 모듈은 신축커버를 더 포함하며, 상기 신축커버는 상기 축부재에 끼움 설치되어 상기 선재를 커버하고, 또한 상기 신축커버의 하단은 상기 기압/전기소자 홀더에 연결 설치되며, 상기 선재군이 상기 신축커버 내에 은폐되도록 하여, 배선 파단 위험을 낮춘다. Preferably, the connection module of the present invention further includes a telescopic cover, the telescopic cover is fitted to the shaft member to cover the wire, and the lower end of the telescopic cover is connected to the air pressure/electric element holder. The wire rod group is concealed in the expansion cover, thereby reducing the risk of wire breakage.

본 발명에서 제공하는 커넥션 모듈에 대한 상세한 구조, 특징, 조립 또는 사용 방식과 관련하여, 후술하는 실시 형태에서 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기 상세한 설명 및 본 발명을 실시하기 위해 열거한 특정 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 청구범위를 한정하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다.With respect to the detailed structure, features, assembly, or use of the connection module provided by the present invention, it will be described in detail in the embodiments described below. However, those of ordinary skill in the art of the present invention, the following detailed description and specific examples listed to practice the present invention are only intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the claims of the present invention. Should understand.

도 1은 본 발명의 커넥션 모듈이 응용된 로봇 암의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 커넥션 모듈의 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명의 커넥션 모듈의 입체 분해도이다.
도 4는 본 발명의 커넥션 모듈의 신축커버가 생략된 평면도이다.
도 5는 본 발명의 커넥션 모듈의 조립 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view of a robot arm to which the connection module of the present invention is applied.
2 is an external perspective view of the connection module of the present invention.
3 is a three-dimensional exploded view of the connection module of the present invention.
4 is a plan view of the expansion cover of the connection module of the present invention is omitted.
5 is an assembled cross-sectional view of the connection module of the present invention.

먼저 설명해야 할 것은, 이하 소개할 실시예 및 특허청구범위를 포함하는 전체 명세서에서, 방향성에 관한 명사는 모두 도면에서의 방향을 기준으로 한다. 그리고, 하기 실시예 및 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 또는 유사한 구성 요소 또는 그 구조 특징을 나타낸다. First of all, in the entire specification including examples and claims to be introduced below, nouns related to directionality are all based on directions in the drawings. And, in the following examples and drawings, the same reference numerals denote the same or similar components or structural features thereof.

도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 커넥션 모듈(10)이 수평 다관절 로봇암(Selective Compliance Assembly Robot Arm, SCARA)에 응용된 상태를 도시한 것이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 커넥션 모듈(10)은 하나의 축부재(20), 하나의 기압/전기소자 홀더(30), 하나의 신축커버(40) 및 하나의 선재군(50)을 포함하고 있다. Referring to FIG. 1, FIG. 1 shows a state in which the connection module 10 of the present invention is applied to a horizontal compliance joint robot arm (SCARA). 2 and 3, the connection module 10 of the present invention includes one shaft member 20, one air pressure/electric element holder 30, one expansion cover 40, and one wire rod group ( 50).

축부재(20)는 하나의 하우징(12)을 관통하며 또한 하우징(12) 내에 설치된 2개의 스플라인 너트(16)와 함께 조립되며, 하우징(12) 내에 설치된 하나의 구동원(예를 들면 모터, 미도시)에 의해 2개의 벨트 풀리(14)를 통하여 2개의 스플라인 너트(16)를 각각 구동시키며, 2개의 스플라인 너트(16)에 의해 축부재(20)를 구동시켜, 축부재(20)가 회전 및 승하강할 수 있도록 한다. 본 실시예에서, 상기 축부재(20)는 스플라인 샤프트이며, 또한 막대형 모터의 축로드와 같은 기타 형태일 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. The shaft member 20 penetrates one housing 12 and is assembled with two spline nuts 16 installed in the housing 12, and one driving source (for example, a motor, not shown) installed in the housing 12 Si) to drive each of the two spline nuts 16 through the two belt pulleys 14, and drive the shaft member 20 by two spline nuts 16, so that the shaft member 20 is rotated. And make it possible to ascend and descend. In the present embodiment, the shaft member 20 is a spline shaft, and may be other shapes such as a shaft rod of a rod-shaped motor, but is not limited thereto.

기압/전기소자 홀더(30)는 하나의 연축기(32)를 통해 축부재(20)의 하단에 연결되어, 기압/전기소자 홀더(30)가 축부재(20)를 따라 함께 작동할 수 있도록 한다. 기압/전기소자 홀더(30)의 저면에는 하나의 플랜지(34)가 조립되며, 플랜지(34)에는 실제 요구에 따라 상이한 엔드 이펙터(예를 들면, 그리퍼, 흡반 또는 드릴, 미도시)가 장착될 수 있고, 기압/전기소자 홀더(30)의 외주면에는 1개의 전기출력소자(36)와 2개의 기압출력소자(38)가 조립되며, 전기출력소자(36)는 엔드 이펙터에 전기를 출력하며, 하나의 기압출력소자(38)는 엔드 이펙터에 흡기 효과를 제공하고, 다른 하나의 기압출력소자(38)는 엔드 이펙터에 배기 효과를 제공한다. The air pressure/electric element holder 30 is connected to the lower end of the shaft member 20 through a single condenser 32 so that the air pressure/electric element holder 30 can operate together along the shaft member 20. . One flange 34 is assembled on the bottom surface of the air pressure/electric element holder 30, and the flange 34 may be equipped with different end effectors (for example, grippers, suckers or drills, not shown) according to actual needs. One air output element 36 and two air pressure output elements 38 are assembled on the outer circumferential surface of the air pressure/electric element holder 30, and the electric output element 36 outputs electricity to the end effector. One air pressure output element 38 provides an intake effect to the end effector, and the other air pressure output element 38 provides an exhaust effect to the end effector.

신축커버(40)의 상단은 기압/전기소자 홀더(30) 상부에 위치한 하나의 베이스(42)에 연결 설치되며, 신축커버(40)의 하단은 하나의 볼 베어링(44)에 연결 설치되며, 볼 베어링(44)은 하나의 C버클(46)을 이용하여 기압/전기소자 홀더(30)에 장착된다. 이를 통해, 기압/전기소자 홀더(30)가 회전할 경우, 신축커버(40)는 기압/전기소자 홀더(30)를 따라 함께 회전하지 않고, 기압/전기소자 홀더(30)가 승하강할 경우, 신축커버(40)는 기압/전기소자 홀더(30)를 따라 함께 작동하여 신장 또는 수축된다.The upper end of the telescopic cover 40 is installed to be connected to one base 42 located above the air pressure/electric element holder 30, and the lower end of the telescopic cover 40 is connected to one ball bearing 44, The ball bearing 44 is mounted to the air pressure/electric element holder 30 using one C buckle 46. Through this, when the air pressure/electric element holder 30 rotates, the telescopic cover 40 does not rotate together along the air pressure/electric element holder 30, and when the air pressure/electric element holder 30 moves up and down, The expansion and contraction cover 40 operates together along the air pressure/electric element holder 30 to expand or contract.

선재군(50)은 적어도 2개의 서로 병렬인 선재로 구성되며, 본 실시예에서 선재군(50)은 선경이 다른 1개의 제1 선재(52)와 2개의 제2 선재(54)를 구비한 것을 예로 든다. 설명해야 할 점은, 제1 선재(52)와 제2 선재(54)는 설계 요구에 따라 동일한 선경일 수도 있다. 제1 선재(52)의 선경은 제2 선재(54)의 선경보다 크다. 제1 선재(52)와 각 제2 선재(54)는 나선형의 방식으로 축부재(20)에 감기며 신축커버(40)에 의해 커버되고, 또한 제1 선재(52)의 상단과 제2 선재(54)의 상단은 하나의 패스너(56)를 공동으로 이용하여 베이스(42)에 고정되며, 제1 선재(52)의 하단과 제2 선재(54)의 하단은 각각 하나의 어댑터(58)를 통해 기압/전기소자 홀더(30)에 고정되며, 제1 선재(52)를 전기출력소자(36)에 연결시켜 전기출력배선으로 하고, 상기 2개의 제2 선재(54)를 상기 제2 기압출력소자(38)에 연결시켜 흡기배선 및 배기배선으로 한다. 이를 통해, 선재군(50)은 기압/전기소자 홀더(30)를 따라 함께 작동하며, 기압/전기소자 홀더(30)가 회전할 경우, 선재군(50)은 축부재(20)의 축방향에 대해 나선 운동을 진행하며, 기압/전기소자 홀더(30)가 승하강할 경우, 선재군(50)은 축부재(20)의 축방향을 따라 신축 운동을 진행한다. The wire rod group 50 is composed of at least two parallel wire rods, and in this embodiment, the wire rod group 50 is provided with one first wire rod 52 and two second wire rods 54 having different wire diameters. Take for example. It should be noted that the first wire member 52 and the second wire member 54 may have the same wire diameter depending on design requirements. The wire diameter of the first wire rod 52 is larger than the wire diameter of the second wire rod 54. The first wire 52 and each second wire 54 are wound on the shaft member 20 in a helical manner and covered by the expansion and contraction cover 40, and also the upper and second wires of the first wire 52 The upper end of the 54 is fixed to the base 42 using one fastener 56 jointly, and the lower end of the first wire 52 and the lower end of the second wire 54 are each one adapter 58 It is fixed to the air pressure/electric element holder 30 through, and the first wire 52 is connected to the electric output element 36 to be the electric output wiring, and the two second wires 54 are the second air pressure. It is connected to the output element 38 to be intake wiring and exhaust wiring. Through this, the wire rod group 50 works together along the air pressure/electric element holder 30, and when the air pressure/electric element holder 30 rotates, the wire rod group 50 is in the axial direction of the shaft member 20 With respect to the spiral motion, when the air pressure/electric element holder 30 moves up and down, the wire rod group 50 performs a stretching motion along the axial direction of the shaft member 20.

선재군(50)의 각 선재는 탄성을 가지며 나선형 방식으로 축부재(20)에 감겨서, 기압/전기소자 홀더(30)에 연결되므로, 기압/전기소자 홀더(30)가 축부재(20)의 구동에 의해 회전 할 경우, 선재군(50)의 각 선재는 기압/전기소자 홀더(30)를 따라 함께 회전하면서 방사 방향으로 확장되거나 방사 방향으로 수축되며, 상기 선재군(50)이 확장 또는 수축 과정에서 기타 소자의 작동에 영향을 주지 않도록 보장하기 위해, 선재군(50)의 크기에 대해 일정한 제한이 있다. 구체적으로, 선재군(50)이 제1 방향(D1, 도 4에 도시한 화살표 방향)을 따라 나선 운동을 진행할 경우 방사 방향으로 확장되면서 최대 직경이 발생하게 되며, 최대 직경은 공식

Figure 112019002197968-pat00014
에 의해 계산하여 얻고, 선재군(50)이 제1 방향(D1)과 반대되는 제2 방향(D2, 도 4에 도시한 화살표 방향)을 따라 나선 운동을 진행할 경우 방사 방향으로 수축되면서 최소 직경이 발생하게 되며, 최소 직경은 관계식
Figure 112019002197968-pat00015
을 만족시키고, 여기서
Figure 112019002197968-pat00016
는 최대 직경이며,
Figure 112019002197968-pat00017
는 최소 직경이고,
Figure 112019002197968-pat00018
은 선재군(50)의 축부재(20)에 감기는 유효 권수이며,
Figure 112019002197968-pat00019
은 선재군(50)이 축부재(20)에 한번 감기는 나선 길이고,
Figure 112019002197968-pat00020
는 선재군(50)에서 최대 선경을 갖는 선재의 선경(본 실시예에서는 제1 선재(52)의 선경)이며,
Figure 112019002197968-pat00021
는 원주율이다. Since each wire of the wire rod group 50 has elasticity and is wound on the shaft member 20 in a spiral manner, connected to the air pressure/electric element holder 30, the air pressure/electric element holder 30 is the shaft member 20 When rotating by driving, each wire of the wire rod 50 is expanded or contracted in the radial direction while rotating together along the air pressure/electric element holder 30, and the wire rod group 50 is expanded or In order to ensure that the operation of other elements in the shrinking process is not affected, there are certain restrictions on the size of the wire rod 50. Specifically, when the wire rod group 50 performs a spiral motion along the first direction (D1, arrow direction shown in FIG. 4), the maximum diameter occurs while expanding in the radial direction, and the maximum diameter is the formula
Figure 112019002197968-pat00014
Obtained by calculation, and when the wire rod 50 moves in a spiral motion along the second direction (D2, arrow direction shown in FIG. 4) opposite to the first direction D1, the minimum diameter is contracted in the radial direction. Will occur, and the minimum diameter is
Figure 112019002197968-pat00015
Please, where
Figure 112019002197968-pat00016
Is the maximum diameter,
Figure 112019002197968-pat00017
Is the minimum diameter,
Figure 112019002197968-pat00018
Silver is the effective number of turns wound on the shaft member 20 of the wire rod 50,
Figure 112019002197968-pat00019
Is a spiral length in which the wire rod 50 is wound once on the shaft member 20,
Figure 112019002197968-pat00020
Is the wire diameter of the wire rod having the maximum wire diameter in the wire rod group 50 (the wire diameter of the first wire rod 52 in this embodiment),
Figure 112019002197968-pat00021
Is the circumference.

상기 내용으로부터 알 수 있듯이, 도 5에 도시한 바와 같이, 선재군(50)이 방사 방향으로 확장될 때 신축커버(40)와 간섭이 발생하지 않도록, 선재군(50)의 최대 직경

Figure 112019002197968-pat00022
은 신축커버(40)의 내경
Figure 112019002197968-pat00023
보다 작으며, 선재군(50)이 방사 방향으로 수축될 때 축부재(20)와 간섭이 발생하지 않도록, 선재군(50)의 최소 직경
Figure 112019002197968-pat00024
은 축부재(20)의 외경
Figure 112019002197968-pat00025
보다 크다. 이로써 선재군(50)이 로봇 암의 작동 요구를 극복하고, 기압/전기를 정상적으로 안정하게 출력하도록 유지할 수 있다. 그밖에, 최대 직경
Figure 112019002197968-pat00026
과 최소 직경
Figure 112019002197968-pat00027
사이는 추가적으로 관계식
Figure 112019002197968-pat00028
을 만족시키며, 해당 비율이 1.3보다 작으면, 선재군(50)의 작동 행정이 너무 길어져, 축부재와 기타 관련 소자의 길이도 이에 따라 증가해야 하므로, 원가가 높아지며, 해당 비율이 3.2보다 크면, 상기 선재군(50)이 기타 소자(엔드 이펙터 또는 기타 샤프트암)의 작동을 간섭하게 되어, 작업 범위에 영향을 줄 수 있다. As can be seen from the above, as shown in Fig. 5, the maximum diameter of the wire rod 50, so as not to interfere with the expansion and contraction cover 40 when the wire rod group 50 is extended in the radial direction
Figure 112019002197968-pat00022
The inner diameter of the silver cover (40)
Figure 112019002197968-pat00023
It is smaller, and the minimum diameter of the wire rod group 50 so as not to interfere with the shaft member 20 when the wire rod group 50 contracts in the radial direction
Figure 112019002197968-pat00024
The outer diameter of the silver shaft member 20
Figure 112019002197968-pat00025
Greater than As a result, the wire rod group 50 can overcome the demand for operation of the robot arm and maintain the pressure/electricity to be stably output normally. Otherwise, the maximum diameter
Figure 112019002197968-pat00026
And minimum diameter
Figure 112019002197968-pat00027
The relationship is additionally
Figure 112019002197968-pat00028
Satisfying, if the ratio is less than 1.3, the operation stroke of the wire rod 50 is too long, the length of the shaft member and other related elements must be increased accordingly, thus increasing the cost, and if the ratio is greater than 3.2, The wire rod group 50 may interfere with the operation of other elements (end effector or other shaft arm), which may affect the working range.

종합하자면, 본 발명의 커넥터 모듈(10)은 선재군(50)을 나선형 방식으로 축부재(20)에 감고, 또한 특수한 크기로 설계하는 것을 결합하여, 선재군(50)이 실제 요구에 따라 신장, 수축 또는 회전 동작을 진행할 수 있도록 함으로써, 조작 공간을 줄이고 배선 파단 위험을 낮추는 목적에 도달한다. To put it all together, the connector module 10 of the present invention winds the wire rod 50 around the shaft member 20 in a spiral manner, and also combines designing with a special size, so that the wire rod 50 is stretched according to actual needs. By achieving a contraction or rotation operation, it reaches the purpose of reducing the operating space and reducing the risk of wire breakage.

10 커넥션 모듈 12 하우징
14 벨트 풀리 16 스플라인 너트
20 축부재 30 기압/전기소자 홀더
32 연축기 34 플랜지
36 전기출력소자 38 기압출력소자
40 신축커버 42 베이스
44 볼 베어링 46 C버클
50 선재군 52 제1 선재
54 제2 선재 56 패스너

Figure 112019002197968-pat00029
신축커버의 내경
Figure 112019002197968-pat00030
축부재의 외경
D1 제1 방향 D2 제2 방향 10 Connection module 12 Housing
14 Belt pulley 16 Spline nut
20 Shaft member 30 Air pressure/electric element holder
32 Compressor 34 Flange
36 Electrical output element 38 Air pressure output element
40 expansion cover 42 base
44 Ball bearing 46 C Buckle
50 wire rod 52 first wire rod
54 second wire rod 56 fastener
Figure 112019002197968-pat00029
The inner diameter of the new cover
Figure 112019002197968-pat00030
Outside diameter of shaft member
D1 first direction D2 second direction

Claims (4)

축부재;
상기 축부재의 하단에 연결되어 축부재를 따라 함께 회전 및 승하강하도록 하는 기압/전기소자 홀더; 및
적어도 2개의 서로 병렬인 선재를 구비하고, 나선형 방식으로 상기 축부재에 감기며, 상기 기압/전기소자 홀더에 연결되고, 상기 기압/전기소자 홀더에 의해 구동되어 상기 축부재의 축 방향을 따라 신축 운동을 진행하거나 또는 상기 축부재의 축방향에 대해 나선 운동을 진행하며, 제1 방향을 따라 나선 운동을 진행할 경우 최대 직경이 발생하게 되고, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 나선 운동을 진행할 경우 최소 직경이 발생하게 되며, 상기 최소 직경은 상기 축부재의 외경보다 크고,
Figure 112020054968648-pat00031
을 만족시키며, 여기서
Figure 112020054968648-pat00032
는 최대 직경이고,
Figure 112020054968648-pat00033
는 최소 직경인 선재군;을 포함하고,
상기 최대 직경
Figure 112020054968648-pat00034
은 공식
Figure 112020054968648-pat00035
에 의해 계산하여 얻은 것이며, 상기 최소 직경
Figure 112020054968648-pat00036
은 공식
Figure 112020054968648-pat00037
에 의해 계산하여 얻은 것이며, 여기서
Figure 112020054968648-pat00038
은 상기 선재군의 상기 축부재에 감기는 유효 권수이며,
Figure 112020054968648-pat00039
은 상기 선재군이 상기 축부재에 한번 감기는 나선 길이고,
Figure 112020054968648-pat00040
는 상기 선재군에서 최대 선경을 갖는 선재의 선경이며,
Figure 112020054968648-pat00041
는 원주율인, 커넥션 모듈.Shaft member;
A pressure/electric element holder connected to the lower end of the shaft member to rotate and elevate together along the shaft member; And
It is provided with at least two parallel wires, is wound on the shaft member in a spiral manner, is connected to the air pressure/electric element holder, and is driven by the air pressure/electric element holder to expand and contract along the axial direction of the shaft member. When a motion is performed or a helical motion is performed in the axial direction of the shaft member, a maximum diameter is generated when the helical motion is performed in the first direction, and the helical motion is performed in a second direction opposite to the first direction. When proceeding to the minimum diameter will occur, the minimum diameter is larger than the outer diameter of the shaft member,
Figure 112020054968648-pat00031
Satisfying, where
Figure 112020054968648-pat00032
Is the maximum diameter,
Figure 112020054968648-pat00033
Includes a wire diameter of the minimum diameter;
Above maximum diameter
Figure 112020054968648-pat00034
Silver formula
Figure 112020054968648-pat00035
Calculated by and the above minimum diameter
Figure 112020054968648-pat00036
Silver formula
Figure 112020054968648-pat00037
Calculated by, where
Figure 112020054968648-pat00038
Is an effective number of turns wound on the shaft member of the wire rod group,
Figure 112020054968648-pat00039
Is a spiral length in which the wire rod is wound once on the shaft member,
Figure 112020054968648-pat00040
Is the wire diameter of the wire rod having the largest wire diameter in the wire rod group,
Figure 112020054968648-pat00041
The circumferential ratio, the connection module. 제1항에 있어서,
상기 선재군은 선경 다른 1개의 제1 선재와 2개의 제2 선재를 구비하고, 상기 제1 선재의 선경은 상기 제2 선재의 선경보다 크며,
Figure 112020054968648-pat00042
는 상기 제1 선재의 선경인, 커넥션 모듈.According to claim 1,
The wire rod group is provided with one first wire rod and two second wire rods having different wire diameters, and the wire diameter of the first wire rod is larger than that of the second wire rod,
Figure 112020054968648-pat00042
Is a wire diameter of the first wire, connection module. 제1항에 있어서,
신축커버를 더 포함하며, 상기 신축커버는 상기 축부재에 끼움 설치되어 상기 선재군을 커버하고, 상기 신축커버의 하단은 상기 기압/전기소자 홀더에 연결 설치되며, 상기 선재군이 상기 제1 방향을 따라 나선 운동을 진행할 때 발생되는 상기 최대 직경은 상기 신축커버의 내경보다 작은, 커넥션 모듈.According to claim 1,
Further comprising a stretch cover, the stretch cover is fitted to the shaft member to cover the wire rod group, the lower end of the stretch cover is installed to be connected to the air pressure / electrical element holder, the wire rod group in the first direction The maximum diameter generated when performing a spiral motion along is smaller than the inner diameter of the telescopic cover, the connection module. 삭제delete
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