KR102142727B1

KR102142727B1 - 탁상 로봇

Info

Publication number: KR102142727B1
Application number: KR1020140044653A
Authority: KR
Inventors: 세이지 오츠카
Original assignee: 쟈노메미싱고교가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2020-08-07
Also published as: JP6411016B2; CN104440899A; CN104440899B; JP2015058513A; TW201511902A; KR20150032615A

Abstract

[목적] Y본체로부터 Z본체에 전원 및 전기 제어를 행하는 케이블을, Y본체 내부에 마련하고 또 Z본체의 Y축 방향 이동시에 케이블이 롤 형상 굴곡부를 유지하면서 정연하게 된 상태로 왕복 이동할 수 있는 탁상 로봇으로 하는 것.
[구성] 작업 대좌(1)와, X본체(2)와, Y본체(A)와, Z본체(9)로 이루어지는 것. Y본체(A)의 Y기구부(3)에는 Z본체(9)의 Z기구부(91)를 제어하는 롤 형상 굴곡부(R)를 마련하여 Y축 방향으로 왕복 이동하는 로봇 케이블(5)이 구비되고, 로봇 케이블(5)에는, 보강 부재(6)를 마련하는 것.

Description

탁상 로봇{DESK-TOP ROBOT}

본 발명은, 전동 드라이버, 드릴 등의 툴을 X·Y·Z축 방향으로 이동시켜 작업을 행하는 로봇으로서, Y본체로부터 Z본체에 전원 및 전기 제어를 행하는 케이블을 Y본체 내부에 설치하고, 또 Z본체의 Y축 방향 이동시에 그 케이블이 롤 형상 굴곡부를 유지하면서 정연하게 된 상태로 왕복 이동할 수 있는 탁상 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 공장 등의 제조 현장에 있어서, 전동 드라이버, 드릴, 납땜 등의 툴이 장착되어, 그들 툴을 X·Y·Z축 방향으로 이동시켜, 천공(穿孔), 나사 체결 등의 작업을 효율적으로 행할 수 있는 탁상 로봇이 존재한다.

이런 종류의 것은, 우선, X축 방향으로 이동 가능한 작업 테이블이 구비된 대좌(臺座)와, 그 대좌 위에 기둥을 통해 설치되며 또 Y(수평)축 방향의 왕복 이동 동작의 제어를 담당하는 Y본체와, 그 Y본체에 장착되어 Z(수직)축 방향의 왕복 이동 동작의 제어를 담당하는 Z본체로 구성된다. 그 대표적인 구체예로서 일본 특개평 8-229860호에서 개시된 테이블형(卓型) 로봇이 존재한다.

일본 특개평 8-229860호 공보

그런데 Y본체 및 Z본체의 각각의 가동체는 모두 모터를 사용하여 왕복 이동하기 때문에, 각각 전원 케이블이 필요하다. 또한, Y축 방향 이동 및 Z축 방향 이동의 이동 동작을 제어하는 제어 케이블도 필요하다. 일본 특개평 8-229860호에 개시되어 있는 것과 같은 탁상 로봇으로 대표되는 바와 같이, 상기 전원 및 제어 케이블은, Y본체로부터 Z본체로 향해 각각의 케이싱의 외부로 노출되어 다리 걸침 상태로 연결되어 있다.

전원, 제어 케이블은 1개의 굵은 케이블로 통합되어, Z본체가 Y본체에 대해 Y축 방향으로 이동할 때에, 그 케이블은 좌우 방향으로 비틀리면서 왕복 이동한다. 그 때문에, 그 케이블은, Z본체가 왕복 이동할 때에 여유를 갖는 길이이며, 또한 거의 역U자 형상으로 되접어 꺾인 상태(굴곡 상태)로 되어 있다.

그러나 케이블이 Y본체 및 Z본체의 각각의 케이싱의 외부로 많이 노출되어 있기 때문에, 작업자에게는, 작업시에 케이블이 방해가 되어, 케이블에 손이나 물품이 걸리는 사태가 생길 염려가 충분히 있다. 그리고 그와 같은 경우, 물품을 손에서 떨어뜨려 버려, 파손될 우려가 있다.

특히, 제품이 정밀한 기계이면, 그 손해도 매우 커진다. 또한, 케이블을 외부로 노출시키면, 이 케이블로부터 외부로 전자기를 방사(放射)하거나, 혹은 외부로부터 노이즈를 받아들여 버려, 본체뿐만 아니라, 외부 기기에 악영향을 미친다고 하는 단점도 있었다.

그 때문에, 케이싱의 외부로 노출되어 있던 케이블을 케이싱 안으로 수납하는 것이 시도되고 있지만, 케이싱 내에 케이블을 배치하는 구성으로 하면, 새로운 문제점이 나타난다. 케이블을 케이싱 내에 수납한 경우, Y본체의 케이싱 내에는 Z본체를 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 주행 기구 등도 조립되어 있기 때문에, 케이블 자체도 주행 기구에 연결되어, 주행 기구와 함께 왕복 이동을 행하게 된다.

그 때문에, 케이블은, 케이싱 내에서, 다른 부분에 걸리기 쉬운 상태가 되어, 단선(斷線)되어 버릴 우려가 있다. 이들 걸림이나 단선을 피하기 위해, 케이싱 내에는 케이블 스페이스를 확보하고, 케이블을 평평한 띠 모양의 것으로 해서, 굴곡 부분을 갖도록 케이싱의 소정 위치에 배치하여, 케이블이 정연하게 왕복 이동할 수 있도록 연구한 것도 있다.

또, 케이블을 외부 부재로부터 걸리지 않도록 보호하는 보호구 등을 구비하는 것도 고려될 수 있다. 그러나 이와 같은 구성으로 하면, 구조가 복잡하고 가격이 높아지는 일로 이어진다. 또, 케이블 보호구를 장착하지 않으면, 케이블은, 그 자중(自重)이나 느슨함으로, 정연하게 된 굴곡 형상을 유지할 수 없어, 왕복 이동을 행할 때 도중에, 외형이 흐트러져서, 옆으로 쓰러지는 일(橫倒)이 생겨, 절단되거나, 다른 부품을 파손하는 경우도 충분히 일어날 수 있다.

본 발명의 목적(해결하려고 하는 기술적 과제)은, 탁상 로봇에 구비되는 케이블을 하우징 내에 배치함과 아울러, 그 케이블을 매우 안정되게 또 정연하게 한 상태로 왕복 이동을 할 수 있도록 하고, 또한 이를 매우 간단한 구성으로 실현하는 것에 있다.

그래서 발명자는, 상기 과제를 해결하고자, 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명의 제1 실시 형태를, 작업 대좌와, 그 작업 대좌에 설치된 작업 테이블을 X축 방향으로 왕복 이동하는 X기구부를 구비한 X본체와, 상기 작업 대좌에 세워서 설치한 기둥과, 그 기둥에 설치하여 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 주행 기대(基臺)를 갖는 Y기구부를 구비한 Y본체와, 상기 Y축 주행 기대에 장착 고정되며 선단에 설치한 툴 등을 Z축 방향으로 왕복 이동하는 Z기구부를 갖는 Z본체로 이루어지는 탁상 로봇에 있어서, 상기 Y본체에는 상기 Z본체의 Z기구부를 제어하는 롤 형상 굴곡부를 마련하여 Y축 방향으로 왕복 이동하는 로봇 케이블이 구비되고, 그 로봇 케이블에는, 보강 부재를 마련하여 이루어지는 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

본 발명의 제2 실시 형태를, 상기 보강 부재는, 상기 로봇 케이블의 폭 방향의 측부 중 적어도 한쪽에 마련하여 이루어지는 제1 실시 형태에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 본 발명의 제3 실시 형태를, 상기 보강 부재는, 로봇 케이블을 구성하는 어떤 단위 케이블의 두께를 두껍게 하여 이루어지는 본 발명의 제1 또는 2 실시 형태에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

본 발명의 제4 실시 형태를, 상기 보강 부재는 단면(斷面) 원형 모양으로 하여 이루어지는 제1, 2 또는 3 실시 형태 중 어느 하나에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 본 발명의 제5 실시 형태를, 상기 보강 부재는 단면 사각형 모양으로 하여 이루어지는 제1, 2 또는 3 실시 형태 중 어느 하나에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

본 발명의 제6 실시 형태를, 상기 로봇 케이블의 상기 롤 형상 굴곡부를 가이드하는 가이드부가 상기 로봇 케이블의 상측과 하측 중 적어도 어느 한쪽에 마련되어 이루어지는 제1, 2, 3, 4 또는 5 실시 형태 중 어느 하나에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

본 발명의 제7 실시 형태를, 상기 로봇 케이블의 단부와, 상기 Y본체에서 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 주행 기대를 연결하는 가동측 장착구에는 상기 로봇 케이블의 단부 근처를 고정하는 누름편을 갖고 이루어지는 제1, 2, 3, 4, 5 또는 6 실시 형태 중 어느 하나에 기재된 탁상 로봇으로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

본 발명의 제1 실시 형태에서는, Y본체 내에는 상기 Z본체를 제어함과 아울러 롤 형상 굴곡부를 가지면서 Y축 방향으로 왕복 이동하는 로봇 케이블이 구비되고, 그 로봇 케이블에 보강 부재가 마련되어 있다. 그 보강 부재는, 로봇 케이블이 왕복 이동할 때의 롤 형상 굴곡부의 자세를 유지하여, 안정된 상태로 왕복 이동을 할 수 있다.

본 발명의 제2 실시 형태에서는, 로봇 케이블의 폭 방향의 측부 중 적어도 한쪽에 보강 부재를 마련한 것이다. 로봇 케이블은, 복수개의 단위 케이블이 병설(竝設)되어, 대략 평평한 띠 형상으로 되어 있다. 그 폭 방향 단부에 위치하는 단위 케이블에, 보강 부재가 고착되는 것에 의해, 전체적으로 폭 방향 치수를 증가시킬 수 있다.

평평한 띠 형상의 로봇 케이블은, 띠 면끼리가 대향하도록 구부리는 것이 가능해지고, Y본체 내에 배치한 로봇 케이블은, 굴곡 부분을 횡(橫) U자 형상으로 유지하면서 원활하게 왕복 이동할 수 있으며, 또 보강 부재에 의해 광폭으로 되었기 때문에, 이동시에 있어서의 옆으로 쓰러짐도 생기는 경우가 없어, 안정된 왕복 이동이 이루어진다.

본 발명의 제3 실시 형태에서는, 상기 보강 부재를, 로봇 케이블을 구성하는 어떤 단위 케이블의 두께를 두껍게 한 구성으로 한 것에 의해, 로봇 케이블은, 특히 폭 방향을 넓게 하지 않아도, 안정된 왕복 이동을 할 수 있다. 본 발명의 제4 실시 형태에서는, 보강 부재는 단면 원형 모양으로 한 것에 의해, 로봇 케이블을 구성하는 복수의 케이블과 함께 롤 형상 굴곡부를 한층 더, 구성하기 쉬워진다. 본 발명의 제5 실시 형태에서는, 보강 부재는 단면 사각형 모양으로 한 것에 의해, 보강 부재에는 평탄면이 존재하여, Y본체 내의 소정 위치에 재치(載置)하면, 보강 부재가 소정 위치에 거의 면접촉 되게 되어, 재치 상태를 한층 더 안정시킬 수 있다.

본 발명의 제6 실시 형태에서는, 로봇 케이블의 롤 형상 굴곡부를 가이드하는 가이드부가 로봇 케이블의 상측과 하측 중 적어도 어느 한쪽에 마련된 구성으로 이루어져 있어, 롤 형상 굴곡부가 가이드부에 헐겁게 끼워져, 그 자세가 유지되므로, 로봇 케이블의 왕복 이동시에 있어서의 옆으로 쓰러짐을 확실히 방지할 수 있음과 아울러, 다른 부품과의 접촉을 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 제7 실시 형태에서는, 로봇 케이블의 단부와, 상기 Y본체에서 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 주행 기대를 연결하는 가동측 장착구에는 상기 로봇 케이블의 단부 근처를 고정하는 누름편이 구비된 구성에 의해, 왕복 이동시에 있어서의 로봇 케이블의 이동측 단부에 생기는 상방으로 융기된 모양의 굴곡을 방지할 수 있다.

이것은, 로봇 케이블의 이동측(가동측 장착구)에는, 상방으로 융기(隆起)하려는 굴곡 변형이 발생하여, 이 부분에 스트레스가 걸려서, 로봇 케이블의 열화(劣化)를 앞당기는 일이 된다. 상기 누름편은, 케이블이 상방으로 굴곡하려고 했을 때에, 이것을 상방으로부터 누르도록 고정해서, 굴곡이 생기지 않도록 하여, 케이블의 스트레스를 방지하면서, 내구성을 향상시켜, 수명을 연장할 수 있다.

[도 1] (A)는 본 발명의 사시도, (B)는 본 발명에 있어서 Y본체로부터 하우징을 떼어낸 상태의 요부(要部) 사시도, (C)는 (A)의 (Q1)부에 있어서의 요부 사시도, (D)는 (C)의 Y1-Y1 화살표 방향 단면도이다.
[도 2] (A)는 본 발명의 요부 종단 측면도, (B)는 본 발명에 있어서의 보강 부재를 고착한 로봇 케이블의 요부 사시도이다.
[도 3] (A) 및 (B)는 보강 부재를 고착한 로봇 케이블의 이동 동작의 작용을 나타내는 개략도, (C)는 보강 부재를 고착한 로봇 케이블의 이동 동작의 작용을 나타내는 사시도이다.
[도 4] (A)는 본 발명에 있어서 로봇 케이블의 상하 방향으로 가이드부를 구비한 실시 형태를 나타내는 하우징을 떼어낸 Y본체의 사시도, (B)는 (A)의 Y2-Y2 화살표 방향 단면도, (C)는 폭 방향의 한쪽에만 가이드 측편(側片)을 마련한 상하 양 가이드부의 배치 예를 나타내는 단면도, (D)는 폭 방향의 한쪽에만 가이드 측편을 마련한 상하 양 가이드부의 다른 배치 예를 나타내는 단면도이다.
[도 5] (A)는 보강 부재를 로봇 케이블의 폭 방향의 한쪽 측에만 고착한 실시 형태의 단면도, (B)는 단면 형상을 사각형 모양으로 한 타입의 보강 부재를 사용한 보강 부재의 단면도, (C)는 어떤 단위 케이블의 두께를 두껍게 한 로봇 케이블의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 본 발명은, 도 1, 도 2 등에 나타내는 바와 같이, 작업 대좌(1)와, 그 작업 대좌(1) 위에 설치되어, X축 방향으로 왕복 이동하는 X기구부(21)를 구비한 X본체(2)와, 상기 작업 대좌(1)에 세워서 설치된 기둥(11)과, 그 기둥(11)에 설치되어 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y기구부(3)를 구비한 Y본체(A)와, 상기 Y기구부(3)에 장착 고정되어 Z축 방향으로 왕복 이동하는 Z기구부(91)를 수납한 Z본체(9)로 구성된다. 상기 X축 방향과 상기 Y축 방향은 서로 수평 방향으로 직교하며, 상기 Z축 방향은 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향과 수직 방향으로 직교한다.

작업 대좌(1)는, 정면 측에 본 발명의 탁상 로봇의 조작을 행하는 조작부가 설치되며, 그 정부(頂部)는 대략 정사각형 또는 직사각형 등의 사각형 모양으로 형성되어 있다. 그리고 작업 대좌(1)의 정부에는 X본체(2)가 설치되어 있다[도 1(A) 참조]. 그 X본체(2)의 X기구부(21)는, 대략 직사각형 모양의 작업대(21a)와, 그 작업대(21a) 위를 모터에 의해 X축 방향으로 왕복 이동하는 작업 테이블(21b)로 구성되어 있다.

대좌(1)의 정부에는, 기둥(11)이 설치되며, 그 기둥(11)의 정부에, Y본체(A)가 장착되어 있다. Y본체(A)는, Y기구부(3)와 하우징(4)으로 구성된다[도 1(B), 도 2(A) 참조]. Y기구부(3)는, 주로 베이스부(31)와 Y축 주행 기대(32)로 구성된다.

그리고 Y축 주행 기대(32)와, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)를 연결하기 위한 베이스 브라켓(33) 및 브라켓 커버(35) 등이 구비되어 있다[도 2(A) 참조]. 베이스 브라켓(33)은, Y축 주행 기대(32)에 로봇 케이블(5)을 고정하는 장착대의 구실을 하는 것으로, 상하면 모두 거의 평탄한 판상(板狀)의 부재이다. 베이스 브라켓(33) 상에는, 브라켓 커버(35)가 고착되며, 그 브라켓 커버(35)는, 로봇 케이블(5)로부터 노출된 전선(51b, 51b, …) 다발을 보호하는 구실을 한다.

베이스부(31)에서는, 베이스 저부(底部)(31a)로부터 케이블대(31b)가 상방으로 돌출형성되어 있다[도 2(A) 참조]. 상기 케이블대(31b)의 정면(頂面)은 평탄면으로 형성되어 있고, 후술하는 로봇 케이블(5)이 재치되는 부분으로 되어 있다. 또한, 케이블대(31b)의 정면(頂面)에 대해 수직 모양이 되는 칸막이 벽부(31c)가 형성되어 있다. 상기 케이블대(31b) 및 칸막이 벽부(31c)는, Y축 방향으로 뻗도록 형성되어 있다.

Y축 주행 기대(32)는, 상기 칸막이 벽부(31c)에 슬라이드 레일(36)을 통해 연결되어, Y축 주행 기대(32)가 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 이루어져 있다[도 3(A), (B) 참조].

또한, Y축 주행 기대(32)의 왕복 이동은, 벨트 구동부(37)에 의해 행해진다. 벨트 구동부(37)는, 벨트 및 도시되지 않은 풀리와 모터로 구동된다. Y축 주행 기대(32)에는, Z본체(9)가 연결되며, 그 Z본체(9)는 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다[도 2(A) 참조]. Y축 주행 기대(32)는, 주판부(主板部)(32a)의 상단에는 상부 연결부(32b)가 형성되고, 하단에는 하부 연결부(32c)가 형성되어 있다.

하우징(4)은, 베이스 커버(41)와 정면(正面) 커버(42)와 사이드 커버(43)로 구성된다. 베이스 커버(41)는, Y기구부(3)의 상면을 덮는 상면 덮개부(41a)와, Y기구부(3)의 배면(背面)을 덮는 배면 덮개부(41b)로 구성되어 있다. 정면 커버(42)는 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형이다. 또한, 사이드 커버(43)는, 대략 정사각형 모양(직사각형도 포함)이다.

그리고 상기 베이스부(31)의 상방 및 배면을 덮도록 하여 베이스 커버(41)가 장착되며[도 1(A), 도 2(A) 참조], 그 베이스 커버(41)의 양측에 사이드 커버(43, 43)가 장착된다[도 1(A) 참조]. Y기구부(3)에 하우징(4)을 덮어씌우는 것에 의해, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직육면체가 형성된다. 베이스부(31)에 베이스 커버(41)가 장착된 상태에서는, 베이스부(31)의 정면(전면) 측에 직사각형의 개구가 형성된다. 그리고 그 개구 개소(箇所)에 정면 커버(42)가 장착된다. 또한, 그 양측에 사이드 커버(43)가 장착된다.

상기 정면 커버(42)의 상하에는 슬릿이 형성되어, 그 정면 커버(42)의 상단과 베이스 커버(41)의 상면 덮개부(41a) 사이에 형성되는 슬릿을 상부 슬릿(44), 정면 커버(42)의 하단과 베이스부(31)의 베이스 저부(31a) 사이에 형성되는 슬릿을 하부 슬릿(45)으로 한다.

상부 슬릿(44) 및 하부 슬릿(45)은, Y축 방향으로 뻗어 있으며, Y본체(A)의 내부와 외부를 연통하는 관통 구멍이다. 그리고 상기 Y축 주행 기대(32)의 상부 연결부(32b)가, 상부 슬릿(44)으로부터 바깥쪽으로 돌출하고, 하부 연결부(32c)가 하부 슬릿(45)으로부터 바깥쪽으로 돌출하도록 구성된다. 상부 연결부(32b)와 하부 연결부(32c)에, Z본체(9)가 고착된다[도 2(A) 참조].

로봇 케이블(5)은, 복수의 단위 케이블(51, 51, …)로 구성되며, 이들 단위 케이블(51, 51, …)은, 전부 거의 같은 길이이고, 병렬로 배치되어, 인접하는 단위 케이블(51, 51, …)끼리는 고착된다. 로봇 케이블(5)은, 이와 같이 단위 케이블(51, 51, …)이 병설된 것으로, 전체적으로 대략 평평한 띠 형상 혹은 평평한 모양이 된다[도 1(C), (D), 도 2(B) 등 참조].

본 발명의 실시 형태에서는, 단위 케이블(51)의 개수를 4로 하고 있지만, 이 개수로 한정되는 것은 아니고, 3 이하 또는 5 이상으로 하는 경우도 있다. 또, 이와 같이, 복수개의 케이블이 병설되어 일체적인 구조로 한 것을 리본 케이블이라고 칭하는 경우도 있다.

각 단위 케이블(51)은, 케이블 튜브(51a) 내에 다수의 가는 전선(51b, 51b, …)이 수납되는 구성으로 되어 있으며, 각각의 단위 케이블(51)에는 Z본체(9)에의 전원 공급 및 동작의 제어 신호 전달 등의 구실을 하게 하고 있다. 인접하는 단위 케이블(51, 51)끼리의 고착 수단으로서는, 열융착이 사용되며, 이 열융착에 의해, 복수의 단위 케이블(51, 51, …)이, 평평한 띠 형상 혹은 평평한 모양으로 형성된다. 또한, 인접하는 단위 케이블(51, 51)끼리는 접착제 등의 접착 수단에 의해 고착해도 좋다.

로봇 케이블(5)의 폭 방향 중 적어도 한쪽에는, 보강 부재(6)가 고착된다. 보강 부재(6)를 로봇 케이블(5)에 고착하여, 보강 부재(6)를 로봇 케이블(5)의 일부로 하는 것에 의해, 로봇 케이블(5)은, 그 폭 방향 치수를 크게 할 수 있다. 이에 의해, 로봇 케이블(5)은, 후술하는 바와 같이, Y본체(A)의 내부에서 안정된 왕복 이동을 행할 수 있다.

보강 부재(6)는, 로봇 케이블(5)의 폭 방향 양단에서 또 최외측에 위치하는 단위 케이블(51)에 고착되는 것이다. 보강 부재(6)는, 최외측에 위치하는 단위 케이블(51)에 대해 병렬 상태로 고착되는 것으로서[도 1(C), (D), 도 2(B) 참조], 로봇 케이블(5)의 왕복 이동 동작을 안정시키는 구실을 하는 것이다.

보강 부재(6)는, 상기 단위 케이블(51)의 케이블 튜브(51a)와 같은 재질이며, 합성수지제이다. 또한, 보강 부재(6)의 구체 예로서는, 중실(中實) 케이블로 한 것으로, 탄력성을 증가시키는 성분 등을 첨가하여, 단위 케이블(51)보다 탄력성이 있는 탄성재로 하는 경우도 있다.

보강 부재(6)는, 중실 모양 이외에 중공(中空) 모양으로 한 호스 모양의 것을 사용해도 상관없다. 또한, 보강 부재(6)로서 탄성 부재를 로봇 케이블(5)의 측부에 장착해도 상관없다. 또한, 보강 부재(6)로서 피아노 선 등의 탄성 부재를 로봇 케이블에 장착하는 경우도 있다.

또한, 보강 부재(6)의 단면(斷面) 형상은 원형 모양이 되도록 형성된다. 보강 부재(6)의 직경은, 상기 단위 케이블(51)의 직경과 같거나 또는 약간 크게 형성된다. 또, 보강 부재(6)는, 단면 사각형 모양으로 형성되는 경우도 있다[도 5(B) 참조]. 여기서, 사각형 모양이란 직사각형 또는 정사각형 등이다. 단면 사각형 모양으로 한 보강 부재(6)가 사용될 때에는, 보강 부재(6)의 평탄면을, 상기 로봇 케이블(5)의 평평한 띠 모양(평평한 모양)의 면과 맞추는 것이 바람직하다[도 5(B) 참조].

보강 부재(6)는, 상기 로봇 케이블(5)의 폭 방향 양단에 위치하는 양 단위 케이블(51, 51)에 병렬 모양으로 고착된다. 고착 수단으로서는, 열융착 또는 접착제를 사용한다. 로봇 케이블(5)의 양측의 단위 케이블(51, 51)에 보강 부재(6, 6)가 고착됨으로써, 양 보강 부재(6, 6)에 의해 둘러싸인 로봇 케이블(5)은, 양 보강 부재(6, 6)를 따라, Y축 방향으로 왕복 이동 동작을 행할 수 있다.

또, 보강 부재(6)는, 로봇 케이블(5)의 폭 방향 한쪽 측의 단위 케이블(51)에만 병렬 모양으로 고착되는 실시 형태도 존재한다[도 5(A) 참조]. 특히, 이 실시 형태에서는, 보강 부재(6)의 탄성을 강하게 함으로써, 로봇 케이블(5)은, 예컨대 1개의 보강 부재(6)로 한 구성이어도, 이를 따라, 규칙대로 왕복 이동 동작을 행할 수 있다.

보강 부재(6)가 고착된 로봇 케이블(5)은, 상기 Y본체(A)의 Y기구부(3)에 장착된다. 구체적으로는, 상기 베이스부(31)의 케이블대(31b) 위에, 보강 부재(6)가 구비된 로봇 케이블(5)이 재치되어, 그 길이 방향의 일단이 케이블대(31b)에 고정측 장착구(38)에 의해 고착된다.

또, 다른쪽 끝 측은, 상기 Y축 주행 기대(32)에 고착된 베이스 브라켓(33)에 가동측 장착구(39)에 의해 고착된다. 그 가동측 장착구(39)는, Y축 주행 기대(32)와 베이스 브라켓(33)과 함께 Y축 방향을 왕복 이동한다[도 3(A), (B) 참조].

로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)는, 고정측 장착구(38)와 가동측 장착구(39) 사이에서, 대략 횡(橫) U자 형상의 롤 형상 굴곡부(R)를 구성하면서, 상기 케이블대(31b) 위에 배치된다[도 1(C), 도 3 참조]. 그리고 Y축 주행 기대(32)가 Y축 방향을 따라 왕복 이동할 때에는, 상기 롤 형상 굴곡부(R)의 형상을 유지하면서, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)의 가동측 장착구(39) 측이 왕복 이동할 수 있다[도 3(A), (B) 참조].

본 발명에서는, 로봇 케이블(5)의 폭 방향 중 적어도 한쪽에 보강 부재(6)를 고착하고, 이에 의해, 로봇 케이블(5)과 보강 부재(6)에 의한 합계 폭 치수를, 로봇 케이블(5) 단체(單體)인 경우보다 크게 되도록 했다[도 1(C), (D), 도 2(B) 참조].

그리고 로봇 케이블(5)과 보강 부재(6)를, 띠 면(평평한 면)끼리가 대향하도록 구부려서 롤 형상 굴곡부(R)를 형성하여, 로봇 케이블(5)과 보강 부재(6)를 전체적으로 대략 횡 U자 형상의 자세로 한다. 그리고 그 상기 롤 형상 굴곡부(R)의 하방측을 케이블대(31b) 위에 재치하여, 그 단부를 고정측 장착구(38)에 의해 고정하고, 상방측 단부를 Y축 주행 기대(32)에 장착된 베이스 브라켓(33)에 가동측 장착구(39)에 의해 고정한 것이다[도 1(C), 도 2(A) 참조].

이와 같이 로봇 케이블(5)에 보강 부재(6)를 구비함으로써, 대략 횡 U자 형상의 롤 형상 굴곡부(R)가 케이블대(31b) 위를 매우 안정된 상태로 왕복 이동하는 것이 가능해진다. 또한, 보강재를 구비한 로봇 케이블(5)의 합계 폭 치수가 넓어지기 때문에, 왕복 이동시에 옆으로 쓰러짐을 방지할 수 있다.

특히, 보강 부재(6)를, 로봇 케이블(5)의 폭 방향 양단의 단위 케이블(51, 51)에 고착한 것에서는, 로봇 케이블(5)의 폭 방향 양측을 보강 부재(6, 6)로 지지하므로, 로봇 케이블(5)은, 보강 부재(6, 6)의 롤 형상 굴곡부(R) 부분을 따라, 왕복 이동시의 안정성을 한층 더 양호하게 할 수 있다[도 2(B) 참조]. 즉, 탄성력이 비교적 작은 로봇 케이블(5)을, 탄성력이 큰 보강 부재(6)로 보강하여, 왕복 이동을 안정시키려고 하는 것이다.

보강 부재(6)를, 중실이고 또 로봇 케이블(5)의 단위 케이블(51)보다 탄성을 갖는 구성으로 함으로써, 보강 부재(6)에 의해 형성된 롤 형상 굴곡부(R)의 형상은 왕복 이동시에 항상 균일하게 유지되어, 로봇 케이블(5)의 왕복 이동 동작을 한층 더 안정된 것으로 할 수 있어, 원활한 왕복 이동을 할 수 있다.

또한, 로봇 케이블(5)을 구성하는 어떤 단위 케이블(51)을 구성하는 케이블 튜브(51a)의 두께를 두껍게 하여, 이를 보강 부재(6)로 하는 경우도 있다[도 5(C) 참조]. 이 경우, 로봇 케이블(5)은, 특히 폭 방향을 넓게 하지 않아도, 안정된 왕복 이동을 할 수 있다.

상기 가동측 장착구(39)는, 케이블 고착부(39a)와, 누름편(39b)으로 구성된다[도 1(C), 도 3 참조]. 케이블 고착부(39a)는, Y축 주행 기대(32)에 장착된 베이스 브라켓(33)에 로봇 케이블(5)과 보강 부재(6)를 고착하는 구실을 하며, 누름편(39b)은, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)의 고착된 단부 부근의 상면에 접촉한다. 여기서 접촉 상태란, 누름편(39b)과 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)에 접촉하는 상태뿐만 아니라, 근접하는 상태도 포함한다.

누름편(39b)은, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)의 이동측 단부, 즉 가동측 장착구(39)의 케이블 고착부(39a)에 의해 고착되어 있는 개소 부근이, 왕복 이동에 따라 상방으로 융기하도록 굴곡하는 것을 방지하는 구실을 한다.

이것은, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)의 이동측 단부에서 또한 롤 형상 굴곡부(R)가 근접해 가면, 로봇 케이블(5)과 보강 부재(6)는, 상방으로 원호 모양으로 융기해서 굴곡 변형을 생기게 하여, 이 부분에 스트레스가 걸리기 때문에, 케이블 열화를 앞당기게 된다. 그 때문에, 상기 가동측 장착구(39)의 누름편(39b)에 의해, 로봇 케이블(5) 및 보강 부재(6)의 상방으로 융기하려고 하는 동작을 눌러, 굴곡이 생기지 않도록 하여, 케이블의 스트레스를 방지하면서, 내구성을 향상시키는 것이다.

Z본체(9)는, Z기구부(91)과 하우징(92)으로 이루어진다[도 2(A) 참조]. Z기구부(91)는, 피(被) 장착부(91a)와 작업 툴부(91b)로 이루어지며, 피 장착부(91a)는, 상기 Y축 주행 기대(32)의 상부 연결부(32b) 및 하부 연결부(32c)와, 볼트, 나사 등의 고착구에 의해 고착되고, Z본체(9)가, Y본체(A)의 Y축 주행 기대(32)에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동한다.

상기 작업 툴부(91b)는, 도시되지 않은 모터 구동에 의해 Z축 방향 즉 상하 방향으로 왕복 이동하여 작업을 행한다. 상기 작업 툴부(91b)의 선단에는 드라이버, 드릴 혹은 납땜 장치 등과 같은 다양한 툴이 장착 가능하게 되어 있다.

다음으로, 본 발명에서는, 필요에 따라 가이드 부재(7)가 장착되는 경우도 있다[도 4 참조]. 가이드 부재(7)는, 상하 방향으로 배치되는 것으로, 하측에 배치되는 가이드 부재(7)는, 단면이 대략 오목 형상을 이루며, 상측에 배치되는 가이드 부재(7)는 단면이 대략 문(門) 형상으로 형성된다.

하측에 배치되는 가이드 부재(7)는, 상기 케이블대(31b) 위에 설치되며, 상측에 배치되는 가이드 부재(7)는, 칸막이 벽부(31c)의 정부(頂部)에 설치된다[도 4(B) 참조]. 하측 가이드 부재(7)는 가이드 바닥편(底片)(71)의 폭 방향 중 적어도 어느 단부에 가이드 측편(72)이 형성되고, 상측 가이드 부재(7)는, 가이드 정편(頂片)(73)의 폭 방향 중 적어도 어느 단부에 가이드 측편(72)이 형성된 것이다.

상기 가이드 측편(72)은, 가이드 바닥편(71) 및 가이드 정편(73)의 폭 방향 양단에 형성되는 경우도 있으며[도 4(B) 참조], 가이드 바닥편(71) 및 가이드 정편(73)의 각각에 있어서, 폭 방향의 어느 한쪽 측에만 형성되는 경우도 있다[도 4(C), (D) 참조]. 가이드부(7)의 가이드 측편(72)이 한쪽에만 형성되는 경우에는, 상하 양 가이드부(7, 7)는, 가이드 측편(72, 72)이 동일 측에 위치하도록 한 배치 예와[도 4(C) 참조], 반대 측이 되도록 한 배치 예[도 4(D) 참조]가 존재한다. 상기 가이드 측편(72)이 가이드 바닥편(71) 및 가이드 정편(73)의 각각에 있어서, 폭 방향 양측에 형성되는 경우에는, 하측과 상측의 가이드 부재(7)의 폭 방향 치수는, 동일하다.

그리고 하측 및 상측의 가이드 부재(7, 7)의 각각의 양 가이드 정편(72, 72)의 간극은, 보강 부재(6)와 로봇 케이블(5)의 합계 폭 치수에 대해 약간의 여유를 갖고 있다(약간 크다). 이 때문에, 보강 부재(6)가 구비된 로봇 케이블(5)은, 상하 가이드 부재(7, 7)에 헐거운 끼움 상태로 삽입되어, 출입이 용이하게 또 원활하게 행해진다.

이와 같이, 가이드 부재(7)를 Y본체(A) 내에 마련함으로써, 로봇 케이블(5)의 왕복 이동시에 있어서의 옆으로 쓰러짐을 한층 더, 확실히 방지할 수 있다. 또, 왕복 이동시에, 이동 코스가 가이드 부재(7)에 의해 안내되므로, Y본체(A) 내의 다른 부품과의 접촉을 확실히 방지할 수 있어, 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

1...작업 대좌 11...기둥
2...X본체 21...X기구부
A...Y본체 3...Y기구부
32...Y축 주행 기대 39...가동측 장착구
39b...누름편 44...상부 슬릿
45...하부 슬릿 5...로봇 케이블
6...보강 부재 7...가이드부
9...Z본체 91...Z기구부
R...롤 형상 굴곡부

Claims

작업 대좌(臺座)와, 그 작업 대좌에 설치된 작업 테이블을 X축 방향으로 왕복 이동하는 X기구부를 구비한 X본체와, 상기 작업 대좌에 세워서 설치한 기둥과, 그 기둥에 설치하여 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 주행 기대(基臺)를 갖는 Y기구부를 구비한 Y본체와, 상기 Y축 주행 기대에 장착 고정되며 선단에 설치한 툴을 Z축 방향으로 왕복 이동하는 Z기구부를 갖는 Z본체로 이루어지는 탁상 로봇에 있어서, 상기 Y본체에는 상기 Z본체의 Z기구부를 제어하는 롤 형상 굴곡부를 마련하여 Y축 방향으로 왕복 이동하는 복수의 단위 케이블이 병렬로 배치된 로봇 케이블이 구비되고, 그 로봇 케이블의 폭 방향에 또 최외측에 위치하는 상기 단위 케이블에 병렬 모양으로 보강 부재를 마련하며, 그 보강 부재는, 상기 단위 케이블보다 탄력성이 있는 탄성재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항에 있어서,
상기 보강 부재는, 상기 로봇 케이블의 폭 방향의 측부 중 적어도 한쪽에 마련하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보강 부재는, 로봇 케이블을 구성하는 어떤 단위 케이블의 두께를 두껍게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보강 부재는 단면(斷面) 원형 모양으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보강 부재는 단면 사각형 모양으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로봇 케이블의 상기 롤 형상 굴곡부를 가이드하는 가이드부가 상기 로봇 케이블의 상측과 하측 중 적어도 어느 한쪽에 마련되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로봇 케이블의 단부와, 상기 Y본체에서 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 주행 기대를 연결하는 가동측 장착구에는 상기 로봇 케이블의 단부 근처를 고정하는 누름편을 갖고서 이루어지는 것을 특징으로 하는 탁상 로봇.