KR102289032B1 - 로봇 암 간편형 크로스 조인트 - Google Patents

로봇 암 간편형 크로스 조인트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇 암의 추가적인 확장을 위한 조인트 부재인 로봇 암 간편형 크로스 조인트에 관한 것으로서, 폴리프탈아미드 수지 50 중량부에 대하여, 우레탄 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나의 수지를 포함하는 미네랄 필러 30 내지 60 중량부와, 카본 15 내지 20 중량부 또는 글라스 20 내지 30 중량부를 포함하며, 크기와 형태가 단일 규격으로 형성되며 2개가 상호 마주보는 형태로 조합되는 조인트 암(10)(10')과, 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)으로 구성됨으로써, 단일 규격으로 성형되는 조인트 암 2개의 조합으로 체결력이 발휘되고, 조인트 암 자체 맞물림 구조로 인해 적은 볼팅개수로 강한 고정력이 제공되는 로봇 암 간편형 크로스 조인트를 제공하는 것과, 연결되는 로봇 암의 규격이 달라지더라도 하나의 조인트로 다양한 규격에 대응될 수 있는 힌지 구조를 가지는 로봇 암 간편형 크로스 조인트를 제공하고자 한다.

Description

로봇 암 간편형 크로스 조인트{A utility model type Cross joint for robot arm}
본 발명은 로봇 암의 간편한 확장을 위한 조인트 부재에 관한 것이다.
통상적으로 파이프 구조의 암들은 용접방식으로 고정되는 것이 일반적이나, 산업용 로봇의 경우에는 생산라인 변경에 대응하여 수시로 구조변경이 가능하도록 분해조립이 간단한 조인트를 필요로 하고 있다.
이에 종래에 개시된 특허등록번호 10-971684호에서 전, 후 선택된 방향에서 파이프의 관통이 용이하도록 관통 홈이 형성되며, 관통 홈의 측면에는 좌, 우 선택된 방향에서 파이프의 안착이 용이하도록 안착 홈이 하나 이상 형성됨과 동시에 상기 관통 홈과 안착 홈의 일 측으로 다수개의 결합 홈이 형성된 하우징유닛을 상호 마주본 상태로 볼트 및 너트에 의해 결합 고정이 되도록 하는 기술이 선 등록된 바 있다.
그러나 상기 종래기술은 한 쌍의 하우징 유닛이 상호 마주한 상태로 볼트 체결력에만 의존하여 파이프 고정력이 발생되는바, 즉 강한 고정력을 유지하기 위해 안착홈을 기준으로 일측에 4개의 볼트와 다른 일 측에 4개의 볼트를 체결해야 하므로 조립 및 분해 작업이 번거로운 실정이다.
뿐만 아니라, 총 8개의 볼트 체결력이 동일하게 유지되지 못할 경우 외력에 의해 상대적으로 체결력이 약한 어느 일측 파이프 체결부로 하중이 집중되어 파이프가 회동되거나 빠지는 등의 문제점이 발생되고, 이를 방지하기 위해 무리한 힘으로 볼트를 잠그다보니 볼트마모, 파이프 손상을 포함하는 2차적 피해가 발생되는 문제점이 따랐다.
또한 로봇 세팅 작업시 파이프의 규격에 따라 조인트의 조립품 중 서로 맞물려 회동되는 축에 해당되는 부재의 직경이 달라져야 할 필요가 있으므로 파이프의 규격 마다 서로 다른 조인트 제작이 이루어질 경우 상당한 비용 부담이 발생되는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-971684호(공고일자 : 2010. 07. 22)
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 단일 규격으로 성형되는 조인트 암 2개의 조합으로 체결력이 발휘되고, 조인트 암 자체 맞물림 구조로 인해 적은 볼팅개수로 강한 고정력이 제공되는 로봇 암 간편형 크로스 조인트를 제공하는 것과, 연결되는 로봇 암의 규격이 달라지더라도 하나의 조인트로 다양한 규격에 대응될 수 있는 힌지 구조를 가지는 로봇 암 간편형 크로스 조인트를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 암 간편형 크로스 조인트는 단일 규격으로 형성되는 조인트 암(10)(10') 2개를 상호 마주하도록 조합하여 구성되고, 상기 조인트 암(10)(10') 내부에는 파이프(P1)가 관통되어 안착되는 관통부체결홈(12)과, 관통부체결홈(12)에 안착된 파이프(P1)와 교접되는 다른 파이프(P2) 단부가 안착되는 단부체결홈(14)이 구비되고, 상기 조인트 암(10)(10')은 관통부체결홈(12)을 기준으로 어느 일측에는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)으로 형성되는 음양각조립부(20)가 형성되고, 다른 일측에는 볼팅체결부(30)가 형성되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 음양각조립부(20)는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)이 적어도 2개소에 반복 형성되고, 2개의 조인트 돌기(22) 중 어느 일측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 형성되며, 다른 일측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)보다 큰 사이즈의 축홈(22b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 음양각조립부(20)의 조인트돌기(22) 폭은 축핀(22a) 돌출길이를 제외한 조인트홈(24) 폭보다 작은 사이즈로 형성되어, 2개의 조인트 암(10)(10')이 상호 마주하도록 포개져 일 측 조인트 암(10)의 조인트돌기(22)가 다른 일 측 조인트 암(10')의 조인트홈(24)에 삽입되고, 2개의 조인트 암(10)(10')이 축핀(22a) 방향으로 위치가 이동되어 축홈(22b)에 축핀(22a)이 맞물리도록 결속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 음양각조립부(20)의 축홈(22b)은 일측방향으로 경사형 개방로(22c)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통부체결홈(12)과 단부체결홈(14) 내에는 이너부시(16)가 구비되고, 이너부시(16)와 체결홈(12)(14)은 키(16a)와 키홈(16b)결합으로 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 조인트 암(10)(10')에 조립되는 상기 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하며 축홈(22b)과 가까워질수록 단면 직경이 점차 감소하는 형태로 이루어지는 축핀 선단(221)과 축핀 선단(221)의 후미에 형성되며 축핀(22a) 선단의 최대 단면보다 더 큰 단면이 형성되는 축핀 후단(222)으로 이루어진다.
그리고 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홈이 형성되되, 상기 홈은 축핀 후단(222)이 삽입되는 축핀 후단 수용 홈(201)과 축핀 선단(221)이 수용되는 축핀 선단 수용 홈(202)으로 이루어지고, 축핀 후단 수용 홈(201)은 축핀 후단(222)의 단면적에 대응되는 형상과 크기의 단면적을 가지게 형성되며, 축핀 선단 수용 홈(201)은 축핀 후단 수용 홈(202)보다 작은 단면적으로 형성되면서 축핀 선단 수용 홈(202)과 축핀 후단 수용 홈(201) 사이에는 이탈 방지 단차(203)가 형성됨으로써 축핀 후단(222)이 이탈 방지 단차(203)로 인해 조인트돌기(22)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
이 경우 축핀 후단 수용 홈(201)의 최 내측면과 축핀 후단(222)의 후미 사이에는 압축스프링(204)이 설치되어, 축핀 후단(222)의 후미에 대해 압력을 가함으로써 축핀(22a)이 축홈(22b)을 향하는 방향으로 탄성력을 받음으로써, 한 쌍의 조인트 암(10)(10')으로 다양한 규격의 파이프(P1)에 모두 적용 가능할 수 있다.
또는 조인트 암(10)(10')에 조립되는 상기 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하여 길게 형성되는 축핀 선단(321)과 축핀 선단(321)의 후미에 형성되며 축핀 선단(321)보다 단면 직경이 더 크게 제작되는 축핀 후단(322) 및, 체결 핀(323)으로 이루어진다.
이때 상기 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홀이 관통되는 형태로 형성되되, 상기 홀은 축홀(22b)방향을 향하여 형성되며 축핀 후단(322)의 단면 형상 및 크기에 대응되는 단면적을 가지도록 형성되는 축핀 수용 홀(301)과, 축핀 수용 홀(301)보다 더 작은 직경을 가지면서 축홈(22b) 반대 방향으로 관통 형성되는 체결 핀 통과 홀(302)이 서로 연속되는 형태로 형성되고, 축핀 수용 홀(301)과 체결 핀 통과 홀(302) 사이에는 정지 단차(303)가 형성되어 축핀 후단(322)의 후미 면 가장자리가 정지 단차(303)에 접촉되며, 체결 핀(323)은 축핀 후단(322)의 후미 면으로부터 길게 돌출되는 형태로 형성되며 탄성적으로 가변되는 탄성 로드(3232)와, 탄성 로드(3232)의 단부에서 단면적이 확장되는 형태로 형성되는 걸림 헤드(3231)로 이루어지고, 체결 핀(323)은 두 개가 서로 마주보는 형태로 형성되어 양 측에서 받는 압력에 따라 마주보는 두 체결 핀(323)의 걸림 헤드(3231) 간의 거리가 서로 가까워지거나 멀어지도록 가변 가능하다.
이 경우 서로 마주보는 두 개의 체결 핀(323)에서 마주보는 탄성 로드(3232) 각각의 반대면 간의 거리에 대응되는 폭으로 상기 체결 핀 통과 홀(302)의 폭이 형성되고, 탄성 로드(3232)의 길이는 체결 핀 통과 홀(302)의 길이에 대응되게 형성됨으로써, 상기 축핀(22a)을 축핀 수용 홀(301) 입구를 향하여 체결 핀(323)부터 진입되도록 삽입시키면 두 개의 걸림 헤드(3231)사이의 거리가 체결 핀 통과 홀(302)을 완전히 관통하는 순간 확장되며, 동시에 축핀 후단(322)의 후미 면이 정지 단차(303)에 밀착됨으로써, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 대해 조립이 완료된다.
또한 상기 조인트돌기(22)에서, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 조립 완료된 상태에서 두 개의 걸림 헤드(3231) 각각의 외측에는 걸림 헤드(3231) 방향으로 가변 가능하여 두 개의 걸림 헤드(3231)를 마주보는 방향으로 밀어서 두 개의 걸림 헤드(3231) 간의 간격을 좁힘으로써 축핀(22a)을 조인트돌기(22)로부터 분리시키는 해제 스위치(305)가 설치된다.
여기서 상기 해제 스위치는 조인트돌기(22)에 삽입되는 스위치 몸체(3052)와, 조인트돌기(22) 밖으로 돌출되어 걸림 헤드(3231)를 가변시키는 스위치 헤드(3051) 및, 스위치 헤드(3051)와 스위치 몸체(3052)를 연결시키는 연결부재로 이루어진다.
그리고 조인트돌기(22)에는 상기 연결부재와 스위치 몸체(3052)가 삽입되는 해제 스위치 가이드 홈(304)이 형성되며, 해제 스위치 가이드 홈(304)은 스위치 몸체(3052)가 수용되며 스위치 몸체(3052)의 단면 면적 및 형상에 대응되게 형성되는 부위와 상기 연결부재가 수용되는 부위로 나누어지고, 스위치 몸체(3052)가 수용되는 부위와 연결부재가 수용되는 부위 사이에는 스위치 이탈방지 단차(3041)가 형성된다.
또한 해제 스위치 가이드 홈(304) 내부 공간 중에서 스위치 몸체(301)가 수용되는 부위에는 내측에 복귀 스프링(3042)이 설치됨으로써, 두 개의 해제 스위치(305)가 서로를 향하는 방향으로 가변되며 걸림 헤드(3231)를 밀어 두 걸림 헤드(3231)가 가까워지면서 두 걸림 헤드(3231) 모두 걸림핀 통과 홀(302) 내부로 삽입되어 후퇴된 후 두 개의 해제 스위치(305)가 복귀 스프링(3042)로 인해 서로 멀어지는 방향으로 후퇴되어 원상복귀 된다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명에 따른 로봇 암 간편형 크로스 조인트는 단일 규격으로 형성되는 조인트 암 2개를 상호 마주하도록 조합하여 일측이 음양각조립부에 의해 결속된 상태로 다른 일측이 2개의 볼팅체결부에 의해 결속되는 간단한 체결구조를 가짐에 따라 조립 및 분리가 단시간에 용이하게 수행되고, 분리작업 중에 볼트를 분실하는 등의 번거로운 문제점이 해소되는 효과가 있고, 연결되는 로봇 암의 규격이 달라지더라도 하나의 조인트로 다양한 규격에 대응될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 조인트를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 조인트의 음양 각 조립부를 통하여 결속되는 상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 조인트에 의한 파이프 결속구조를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 조인트의 개방로를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스 조인트의 이너부시를 나타내는 구성도
도 6은 도 1 및 도 2에서 축핀에 대한 제1추가실시예를 나타내는 평단면도,
도 7a 내지 도 7c는 도 1 및 도 2에서 축핀에 대한 제2추가실시예를 나타내는 사시도와 평단면도 및 축핀의 평면도,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 로봇 암 간편형 크로스 조인트에 관련되며, 이때 로봇 암 간편형 크로스 조인트는 단일 규격으로 성형되는 조인트 암 2개의 조합으로 체결력이 발휘되고, 조인트 암 자체 맞물림 구조로 인해 적은 볼팅 개수로 강한 고정력이 제공되도록 하기 위해 단일 규격으로 형성되는 조인트 암(10)(10'), 관통부체결홈(12), 단부체결홈(14), 음양각조립부(20), 볼팅체결부(30) 및 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)으로 이루어지되, 조인트 암(10)(10')은 폴리프탈아미드 수지 50 중량부에 대하여, 우레탄 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나의 수지를 포함하는 미네랄 필러 30 내지 60 중량부와, 카본 15 내지 20 중량부 또는 글라스 20 내지 30 중량부를 포함하는 조성으로 구성된다.
이러한 조성으로 이루어질 경우 분자 주쇄 중에 방향족 구조를 가지고 있기 때문에 고강도, 고강성, 고내열, 저흡수율, 치수 안정성 등에 우수하다.
본 발명은 로봇 암 간편형 크로스 조인트는 단일 규격으로 형성되는 조인트 암(10)(10') 2개를 상호 마주하도록 조합하여 구성된다. 도 1과 같이 조인트 암(10)(10')은 동일한 형상, 사이즈를 가진 단일 규격으로 형성됨에 따라 대량생산에 용이하고, 특히 방향성이 없어 임의의 2개를 조합하여 누구나 쉽게 조립 사용가능하다.
그리고 상기 조인트 암(10)(10') 내부에는 파이프(P1)가 관통되어 안착되는 관통부체결홈(12)과, 관통부체결홈(12)에 안착된 파이프(P1)와 교접되는 다른 파이프(P2) 단부가 안착되는 단부체결홈(14)이 구비된다. 관통부체결홈(12)과 단부체결홈(14)은 도 1 내지 3과 같이 T형 구조로 서로 교접되도록 형성된다.
이때, 상기 조인트 암(10)(10')은 관통부체결홈(12)을 기준으로 어느 일측에는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)으로 형성되는 음양각조립부(20)가 형성되고, 다른 일측에는 볼팅체결부(30)가 형성된다. 즉 2개의 조인트 암(10)(10') 일측을 음양각조립부(20)로 끼움결합하고, 음양각조립부(20)를 축으로 조인트 암(10)(10')을 선회시켜 상호 마주하도록 조합한 후, 관통홀 형태의 볼팅체결부(30)를 볼팅하여 고정하게 된다.
이처럼, 상기 조인트 암(10)(10') 일 측이 음양각조립부(20)에 의해 결속된 상태로 다른 일측이 2개의 볼팅체결부(30)에 의해 결속되는 간단한 체결구조를 가짐에 따라 조립 및 분리가 단시간에 용이하게 수행되고, 분리작업 중에 볼트분실 등의 번거로운 문제점이 해소된다.
또, 상기 음양각조립부(20)는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)이 적어도 2개소에 반복 형성되고, 2개의 조인트돌기(22) 중 어느 일측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 형성되며, 다른 일측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되도록 축홈(22b)이 형성된다. 도 1과 같이 음양각 조립부의 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)이 반복 형성되어, 단부체결홈을 기준으로 조인트 암(10)(10') 양측이 비대칭으로 형성됨에 따라 2개의 조인트 암(10)(10')을 상호 마주하도록 조합시 일측 조인트 암(10)의 조인트돌기(22)와 타측 조인트 암(10')의 조인트홈(24)이 서로 맞물림 결합구조를 가진다.
그리고 상기 음양각조립부(20)의 가장자리부에 위치되는 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 형성되는바, 축 핀은 조인트 암(10)(10')을 성형시 일체로 성형되거나, 축핀(22a) 자리에 홀을 성형하여 이후 축핀(22a)을 압입 또는 나사결합방식으로 설치하는 구성도 가능하다. 또 축핀(22a)이 형성되는 조인트돌기(22)와 인접하는 다른 조인트 돌기(22)에는 축홈(22b)이 형성되어 2개의 조인트 암(10)(10')을 조합시 축핀(22a)과 축홈(22b)의 끼움결합에 의해 선회작동가능하게 연결된다.
또한, 상기 음양각조립부(20)의 조인트돌기(22) 폭은 축핀(22a) 돌출길이를 제외한 조인트홈(24) 폭보다 작은 사이즈로 형성되어, 도 2처럼 2개의 조인트 암(10)(10')을 상호 마주하도록 포개어 일측 조인트 암(10)의 조인트 돌기(22)를 다른 일측 조인트 암(10')의 조인트홈(24)에 삽입하고, 2개의 조인트 암(10)(10')을 축핀(22a) 방향으로 위치 이동하여 축홈(22b)에 축핀(22a)이 맞물리도록 간단하게 결속된다.
또한, 상기 축홈(22b)은 일 측 방향으로 축핀(22a) 진입되도록 개방되는 개방로(22c)가 형성되고, 개방로(22c)는 축홈(22b) 측으로 갈수록 폭이 축소되는 경사형으로 형성되어, 축핀(22a) 직경에 따라 개방로(22c) 내부로의 진입깊이가 가변되면서 조인트 암(10)(10') 간격이 미세조절 되도록 구비된다. 도 4와 같이 경사형 개방로(22c)는 2개의 조인트 암(10)(10')을 체결시 축핀(22a)의 체결력이 작용하지 않는 조인트 암(10)(10') 외측방향으로 개방된다. 즉 이에 경사형 개방로(22c)가 조인트 암(10)(10')을 주조 성형시 금형 개방 방향으로 개방되어 축홈(22b) 성형에 따른 언더컷처리가 용이하고, 또 도 4처럼 축홈(22b)이 개방되는 방향으로 갈수록 폭이 확장되는 경사 형으로 형성되어 축핀(22a) 직경에 따라 조인트 암(10)(10') 간격이 미세 가변되어, 동일한 규격의 조인트 암(10)(10')에 축핀(22a)을 교체하는 작업만으로 파이프 체결범위가 조절되는 이점이 있다.
또한, 상기 관통부 체결홈(12)과 단부체결홈(14) 내에는 이너부시(16)가 구비되고, 이너부시(16)와 체결홈(12)(14)은 키(16a)와 키홈(16b)결합으로 위치 고정된다. 상기 이너부시는 체결홈(12)(14)에 의한 체결범위를 축소시키기 위한 구성으로, 이때 이너부시는 반구형으로 분할되어 각각 조인트 암(10)(10')의 체결홈(12)(14)에 설치된다. 그리고 이너부시(16)는 키(16a)와 키홈(16b)결합에 의해 체결홈(12)(14) 내에 맞물려 위치가 고정됨에 따라 사용중 유동이 방지됨은 물론 분해 조립시 쉽게 이탈이 방지되는 이점이 있다.
그런데 앞서 설명된 것처럼 축핀(22a)이 축홈(22b)에 삽입되는 위치가 파이프(P1)의 직경에 따라 달라진다면 어떤 파이프의 경우에는 축핀(22a)이 축홈(22b)에 콤팩트 하게 삽입되었으나, 보다 굵은 파이프에 조인트 암이 설치될 경우에는 축핀(22a)이 축홈(22b)의 보다 폭이 넓은 부위에 위치하게 되어 축핀(22a)과 축홈(22b)의 결합이 불안정 할 수 있다.
이런 경우 앞서의 내용에 따른다면 파이프의 직경이 달라질 때 마다, 즉 파이프의 규격 마다 별도의 조인트 암(10)(10')이 구비되어야 하는 문제가 발생될 수 있다.
따라서 본 발명에서는 이러한 문제가 해결되어 어느 하나의 조인트 암(10)(10') 만으로도 모든 규격의 파이프에 대응될 수 있게 조인트 돌기(22)와 축핀(22a)가 서로 탈착되는 구조로 구성된다. 구체적으로는 두 가지 실시예가 있으며, 첫 번째 실시예는 도 6에 도시되어 있고 두 번째 실시예는 도 7a 내지 도 7c에 도시되어 있다. 이하에서 차례로 설명하기로 한다.
첫 번째 실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하며 축홈(22b)과 가까워질수록 단면 직경이 점차 감소하는 형태로 이루어지는 축핀 선단(221)과 축핀 선단(221)의 후미에 형성되며 축핀(22a) 선단의 최대 단면보다 더 큰 단면이 형성되는 축핀 후단(222)으로 이루어진다.
그리고 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홈이 형성되되, 상기 홈은 축핀 후단(222)이 삽입되는 축핀 후단 수용 홈(201)과 축핀 선단(221)이 수용되는 축핀 선단 수용 홈(202)으로 이루어지고, 축핀 후단 수용 홈(201)은 축핀 후단(222)의 단면적에 대응되는 형상과 크기의 단면적을 가지게 형성되며, 축핀 선단 수용 홈(201)은 축핀 후단 수용 홈(202)보다 작은 단면적으로 형성되면서 축핀 선단 수용 홈(202)과 축핀 후단 수용 홈(201) 사이에는 이탈 방지 단차(203)가 형성됨으로써 축핀 후단(222)이 이탈 방지 단차(203)로 인해 조인트돌기(22)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
이 경우 축핀 후단 수용 홈(201)의 최 내측면과 축핀 후단(222)의 후미 사이에는 압축스프링(204)이 설치되어, 축핀 후단(222)의 후미에 대해 압력을 가함으로써 축핀(22a)이 축홈(22b)을 향하는 방향으로 탄성력을 받게된다.
그러므로 파이프의 직경이 큰 것에서 작은 것으로 변경되더라도 축핀(22a)이 축홈(22b)의 내측 끝단에서 멀어짐으로써 축홈(22b)의 폭이 커지는 만큼 축핀(22a)이 압축스프링(204)으로 인해 돌출되어 축핀(22a)과 축홈(22b)의 결합은 파이프의 규격에 상관없이 항상 안정한 결합을 이루며, 따라서 한 쌍의 조인트 암(10)(10')으로 다양한 규격의 파이프(P1)에 모두 적용 가능할 수 있다.
두 번째 실시예는 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하여 길게 형성되는 축핀 선단(321)과 축핀 선단(321)의 후미에 형성되며 축핀 선단(321)보다 단면 직경이 더 크게 제작되는 축핀 후단(322) 및, 체결 핀(323)으로 이루어진다.
이때 상기 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홀이 관통되는 형태로 형성되되, 상기 홀은 축홀(22b)방향을 향하여 형성되며 축핀 후단(322)의 단면 형상 및 크기에 대응되는 단면적을 가지도록 형성되는 축핀 수용 홀(301)과, 축핀 수용 홀(301)보다 더 작은 직경을 가지면서 축홈(22b) 반대 방향으로 관통 형성되는 체결 핀 통과 홀(302)이 서로 연속되는 형태로 형성되고, 축핀 수용 홀(301)과 체결 핀 통과 홀(302) 사이에는 정지 단차(303)가 형성되어 축핀 후단(322)의 후미 면 가장자리가 정지 단차(303)에 접촉되며, 체결 핀(323)은 축핀 후단(322)의 후미 면으로부터 길게 돌출되는 형태로 형성되며 탄성적으로 가변되는 탄성 로드(3232)와, 탄성 로드(3232)의 단부에서 단면적이 확장되는 형태로 형성되는 걸림 헤드(3231)로 이루어지고, 체결 핀(323)은 두 개가 서로 마주보는 형태로 형성되어 양 측에서 받는 압력에 따라 마주보는 두 체결 핀(323)의 걸림 헤드(3231) 간의 거리가 서로 가까워지거나 멀어지도록 가변 가능하다.
이 경우 서로 마주보는 두 개의 체결 핀(323)에서 마주보는 탄성 로드(3232) 각각의 반대면 간의 거리에 대응되는 폭으로 상기 체결 핀 통과 홀(302)의 폭이 형성되고, 탄성 로드(3232)의 길이는 체결 핀 통과 홀(302)의 길이에 대응되게 형성됨으로써, 축핀(22a)을 축핀 수용 홀(301) 입구를 향하여 체결 핀(323)부터 진입되도록 삽입시키면 두 개의 걸림 헤드(3231)사이의 거리가 체결 핀 통과 홀(302)을 완전히 관통하는 순간 확장되며, 동시에 축핀 후단(322)의 후미 면이 정지 단차(303)에 밀착됨으로써, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 대해 조립이 완료된다.
또한 조인트돌기(22)에서, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 조립 완료된 상태에서 두 개의 걸림 헤드(3231) 각각의 외측에는 걸림 헤드(3231) 방향으로 가변 가능하여 두 개의 걸림 헤드(3231)를 마주보는 방향으로 밀어서 두 개의 걸림 헤드(3231) 간의 간격을 좁힘으로써 축핀(22a)을 조인트돌기(22)로부터 분리시키는 해제 스위치(305)가 설치된다.
여기서 해제 스위치(305)는 조인트돌기(22)에 삽입되는 스위치 몸체(3052)와, 조인트돌기(22) 밖으로 돌출되어 걸림 헤드(3231)를 가변시키는 스위치 헤드(3051) 및, 스위치 헤드(3051)와 스위치 몸체(3052)를 연결시키는 연결부재로 이루어진다.
그리고 조인트돌기(22)에는 상기 연결부재와 스위치 몸체(3052)가 삽입되는 해제 스위치 가이드 홈(304)이 형성되며, 해제 스위치 가이드 홈(304)은 스위치 몸체(3052)가 수용되며 스위치 몸체(3052)의 단면 면적 및 형상에 대응되게 형성되는 부위와 상기 연결부재가 수용되는 부위로 나누어지고, 스위치 몸체(3052)가 수용되는 부위와 연결부재가 수용되는 부위 사이에는 스위치 이탈방지 단차(3041)가 형성된다.
또한 해제 스위치 가이드 홈(304) 내부 공간 중에서 스위치 몸체(301)가 수용되는 부위에는 내측에 복귀 스프링(3042)이 설치됨으로써, 두 개의 해제 스위치(305)가 서로를 향하는 방향으로 가변되며 걸림 헤드(3231)를 밀어 두 걸림 헤드(3231)가 가까워지면서 두 걸림 헤드(3231) 모두 걸림핀 통과 홀(302) 내부로 삽입되어 후퇴된 후 두 개의 해제 스위치(305)가 복귀 스프링(3042)로 인해 서로 멀어지는 방향으로 후퇴되어 원상복귀 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
P1,P2 : 파이프 10,10' : 조인트 암
12 : 관통부체결홈 14 : 단부체결홈
16 : 이너부시
16a : 키 16b : 키홈
20 : 음양각조립부 22 : 조인트돌기
22a : 축핀 22b : 축홈
22c : 개방로 24 : 조인트홈
30 : 볼팅 체결부 201 : 축핀 후단 수용 홈
202 : 축핀 선단 수용 홈 203 : 이탈방지 단차
204 : 압축 스프링 221,321 : 축핀 선단
222,322 : 축핀 후단 301 : 축핀 수용 홀
302 : 체결 핀 통과 홀 303 : 정지 단차
304 : 해제 스위치 가이드 홈 305 : 해제 스위치
323 : 체결 핀 3041 : 스위치 이탈방지 단차
3042 : 복귀 스프링 3051 : 스위치 헤드
3052 : 스위치 몸체 3231 : 걸림 헤드
3232 : 탄성 로드

Claims (7)

  1. 폴리프탈아미드 수지 50 중량부에 대하여, 우레탄 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나의 수지를 포함하는 미네랄 필러 30 내지 60 중량부와, 카본 15 내지 20 중량부 또는 글라스 20 내지 30 중량부를 포함하며, 크기와 형태가 단일 규격으로 형성되며 2개가 상호 마주보는 형태로 조합되는 조인트 암(10)(10')과, 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)으로 구성되되,
    상기 조인트 암(10)(10') 내부에는 파이프(P1)가 관통되어 안착되는 관통부 체결홈(12)과, 관통부 체결홈(12)에 안착된 파이프(P1)와 교접되는 다른 파이프(P2) 단부가 안착되는 단부 체결홈(14)이 구비되고,
    상기 조인트 암(10)(10')은 관통부 체결홈(12)을 기준으로 어느 일 측에는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)으로 형성되는 음양각 조립부(20)가 형성되고, 다른 일 측에는 볼팅 체결부(30)가 형성되며,
    상기 음양각 조립부(20)는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)이 적어도 2개소에 반복 형성되고, 2개의 조인트돌기(22) 중 어느 일 측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 형성되며, 다른 일 측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되도록 축홈(22b)이 형성되며,
    상기 축홈(22b)은 일 측 방향으로 축핀(22a) 진입되도록 개방되는 개방로(22c)가 형성되고, 개방로(22c)는 축홈(22b) 측으로 갈수록 폭이 축소되어, 축핀(22a) 직경에 따라 개방로(22c) 내부로의 진입깊이가 가변되면서 조인트 암(10)(10') 간격이 미세조절 되고,
    상기 음양각 조립부(20)의 조인트돌기(22) 폭은 축핀(22a) 돌출길이를 제외한 조인트홈(24) 폭보다 작은 사이즈로 형성되어, 2개의 조인트 암(10)(10')이 상호 마주보면서 포개져 일 측 조인트 암(10)의 조인트돌기(22)가 다른 일 측 조인트 암(10')의 조인트홈(24)에 삽입되고, 2개의 조인트 암(10)(10')이 축핀(22a) 방향으로 위치가 이동되어 축홈(22b)에 축핀(22a)이 맞물리도록 결속되며,
    조인트 암(10)(10')에 조립되는 상기 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하며 축홈과 가까워질수록 단면 직경이 점차 감소하는 형태로 이루어지는 축핀 선단(221)과 축핀 선단(221)의 후미에 형성되며 축핀 선단의 최대 단면보다 더 큰 단면이 형성되는 축핀 후단(222)으로 이루어지며,
    조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홈이 형성되되, 상기 홈은 축핀 후단(222)이 삽입되는 축핀 후단 수용 홈(201)과 축핀 선단(221)이 수용되는 축핀 선단 수용 홈(202)으로 이루어지고, 축핀 후단 수용 홈(201)은 축핀 후단(222)의 단면적에 대응되는 형상과 크기의 단면적을 가지게 형성되며, 축핀 선단 수용 홈(201)은 축핀 후단 수용 홈(202)보다 작은 단면적으로 형성되면서 축핀 선단 수용 홈(202)과 축핀 후단 수용 홈(201) 사이에는 이탈 방지 단차(203)가 형성됨으로써 축핀 후단(222)이 이탈 방지 단차(203)로 인해 조인트돌기(22)에서 이탈되는 것이 방지되고,
    축핀 후단 수용 홈(201)의 최 내측면과 축핀 후단(222)의 후미 사이에는 압축스프링(204)이 설치되어, 축핀 후단(222)의 후미에 대해 압력을 가함으로써 축 핀(22a)이 축홈(22b)을 향하는 방향으로 탄성력을 받음으로써,
    한 쌍의 조인트 암(10)(10')으로 다양한 규격의 파이프(P1)에 모두 적용 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 암 간편형 크로스 조인트.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 개방로(22c)는 2개의 조인트 암(10)(10')을 체결시 축핀(22a)의 체결력이 작용하지 않는 조인트 암(10)(10') 외측방향으로 개방되는 것을 특징으로 하는 로봇 암 간편형 크로스 조인트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 관통부체결홈(12)과 단부체결홈(14) 내에는 이너부시(16)가 구비되고, 이너부시(16)와 체결홈(12)(14)은 키(16a)와 키홈(16b)결합으로 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇 암 간편형 크로스 조인트.
  5. 삭제
  6. 폴리프탈아미드 수지 50 중량부에 대하여, 우레탄 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나의 수지를 포함하는 미네랄 필러 30 내지 60 중량부와, 카본 15 내지 20 중량부 또는 글라스 20 내지 30 중량부를 포함하며, 크기와 형태가 단일 규격으로 형성되며 2개가 상호 마주보는 형태로 조합되는 조인트 암(10)(10')과, 조인트 암(10)(10')에 조립되는 축핀(22a)으로 구성되되,
    상기 조인트 암(10)(10') 내부에는 파이프(P1)가 관통되어 안착되는 관통부 체결홈(12)과, 관통부 체결홈(12)에 안착된 파이프(P1)와 교접되는 다른 파이프(P2) 단부가 안착되는 단부 체결홈(14)이 구비되고,
    상기 조인트 암(10)(10')은 관통부 체결홈(12)을 기준으로 어느 일 측에는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)으로 형성되는 음양각 조립부(20)가 형성되고, 다른 일 측에는 볼팅 체결부(30)가 형성되며,
    상기 음양각 조립부(20)는 조인트돌기(22)와 조인트홈(24)이 적어도 2개소에 반복 형성되고, 2개의 조인트돌기(22) 중 어느 일 측 조인트돌기(22)에는 축 핀(22a)이 형성되며, 다른 일 측 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되도록 축 홈(22b)이 형성되며,
    상기 축홈(22b)은 일 측 방향으로 축핀(22a) 진입되도록 개방되는 개방로(22c)가 형성되고, 개방로(22c)는 축홈(22b) 측으로 갈수록 폭이 축소되어, 축 핀(22a) 직경에 따라 개방로(22c) 내부로의 진입깊이가 가변되면서 조인트 암(10)(10') 간격이 미세조절 되고,
    상기 음양각 조립부(20)의 조인트돌기(22) 폭은 축핀(22a) 돌출길이를 제외한 조인트홈(24) 폭보다 작은 사이즈로 형성되어, 2개의 조인트 암(10)(10')이 상호 마주보면서 포개져 일 측 조인트 암(10)의 조인트돌기(22)가 다른 일 측 조인트 암(10')의 조인트홈(24)에 삽입되고, 2개의 조인트 암(10)(10')이 축핀(22a) 방향으로 위치가 이동되어 축홈(22b)에 축핀(22a)이 맞물리도록 결속되며,
    조인트 암(10)(10')에 조립되는 상기 축핀(22a)은 축홈(22b)방향을 향하여 길게 형성되는 축핀 선단(321)과 축핀 선단(321)의 후미에 형성되며 축핀 선단(321)보다 단면 직경이 더 크게 제작되는 축핀 후단(322) 및, 체결 핀(323)으로 이루어지고,
    상기 조인트돌기(22)에는 축핀(22a)이 삽입되는 홀이 관통되는 형태로 형성되되,
    상기 홀은 축홀(22b)방향을 향하여 형성되며 축핀 후단(322)의 단면 형상 및 크기에 대응되는 단면적을 가지도록 형성되는 축핀 수용 홀(301)과, 축핀 수용 홀(301)보다 더 작은 직경을 가지면서 축홈(22b) 반대 방향으로 관통 형성되는 체결 핀 통과 홀(302)이 서로 연속되는 형태로 형성되고,
    상기 축핀 수용 홀(301)과 체결 핀 통과 홀(302) 사이에는 정지 단차(303)가 형성되어 축핀 후단(322)의 후미 면 가장자리가 정지 단차(303)에 접촉되며,
    상기 체결 핀(323)은 축핀 후단(322)의 후미 면으로부터 길게 돌출되는 형태로 형성되며 탄성적으로 가변되는 탄성 로드(3232)와, 탄성 로드(3232)의 단부에서 단면적이 확장되는 형태로 형성되는 걸림 헤드(3231)로 이루어지고, 체결 핀(323)은 두 개가 서로 마주보는 형태로 형성되어 양 측에서 받는 압력에 따라 마주보는 두 체결 핀(323)의 걸림 헤드(3231) 간의 거리가 서로 가까워지거나 멀어지도록 가변 가능하며,
    서로 마주보는 두 개의 체결 핀(323)에서 마주보는 탄성 로드(3232) 각각의 반대면 간의 거리에 대응되는 폭으로 상기 체결 핀 통과 홀(302)의 폭이 형성되고, 탄성 로드(3232)의 길이는 체결 핀 통과 홀(302)의 길이에 대응되게 형성됨으로써,
    상기 축핀(22a)을 축핀 수용 홀(301) 입구를 향하여 체결 핀(323)부터 진입되도록 삽입시키면 두 개의 걸림 헤드(3231)사이의 거리가 체결 핀 통과 홀(302)을 완전히 관통하는 순간 확장되며, 동시에 축핀 후단(322)의 후미 면이 정지 단차(303)에 밀착됨으로써, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 대해 조립이 완료되는 것을 특징으로 하는 로봇 암 간편형 크로스 조인트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조인트돌기(22)에서, 축핀(22a)이 조인트돌기(22)에 조립 완료된 상태에서 두 개의 걸림 헤드(3231) 각각의 외측에는 걸림 헤드(3231) 방향으로 가변 가능하여 두 개의 걸림 헤드(3231)를 마주보는 방향으로 밀어서 두 개의 걸림 헤드(3231) 간의 간격을 좁힘으로써 축핀(22a)을 조인트돌기(22)로부터 분리시키는 해제 스위치(305)가 설치되되,
    상기 해제 스위치는 조인트돌기(22)에 삽입되는 스위치 몸체(3052)와, 조인트돌기(22) 밖으로 돌출되어 걸림 헤드(3231)를 가변시키는 스위치 헤드(3051) 및, 스위치 헤드(3051)와 스위치 몸체(3052)를 연결시키는 연결부재로 이루어지고,
    조인트돌기(22)에는 상기 연결부재와 스위치 몸체(3052)가 삽입되는 해제 스위치 가이드 홈(304)이 형성되며,
    상기 해제 스위치 가이드 홈(304)은 스위치 몸체(3052)가 수용되며 스위치 몸체(3052)의 단면 면적 및 형상에 대응되게 형성되는 부위와 상기 연결부재가 수용되는 부위로 나누어지고, 스위치 몸체(3052)가 수용되는 부위와 연결부재가 수용되는 부위 사이에는 스위치 이탈방지 단차(3041)가 형성되며,
    해제 스위치 가이드 홈(304) 내부 공간 중에서 스위치 몸체(301)가 수용되는 부위에는 내측에 복귀 스프링(3042)이 설치됨으로써, 두 개의 해제 스위치(305)가 서로를 향하는 방향으로 가변되며 걸림 헤드(3231)를 밀어 두 걸림 헤드(3231)가 가까워지면서 두 걸림 헤드(3231) 모두 걸림핀 통과 홀(302) 내부로 삽입되어 후퇴된 후 두 개의 해제 스위치(305)가 복귀 스프링(3042)로 인해 서로 멀어지는 방향으로 후퇴되어 원상복귀 되는 것을 특징으로 하는 로봇 암 간편형 크로스 조인트.
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