KR102384897B1

KR102384897B1 - 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템

Info

Publication number: KR102384897B1
Application number: KR1020220018509A
Authority: KR
Inventors: 남창열
Original assignee: 남창열
Priority date: 2022-02-12
Filing date: 2022-02-12
Publication date: 2022-04-08

Abstract

본 발명의 목적은 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템을 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 다관절 로봇(110)을 공장의 설비의 작업 스테이션(6)에 설치하여, 상기 다관절 로봇(110)의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템{Automation system utilizing articulated robot}

본 발명은 다관절 로봇의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템에 관한 것이다.

정보통신 기술이 발달함에 따라 컴퓨터를 사용하여 처리하는 업무가 크게 증가하게 되었으며, 컴퓨터를 사용하여 일정한 패턴으로 반복 처리하는 업무도 증가하게 되었다.

따라서, 공장과 같은 작업 현장에서의 정형화된 업무의 경우 사용자가 관여하지 않더라도 이를 자동으로 처리해 줄 수 있는 자동 처리 시스템에 대한 요구가 아주 높아졌다.

그러나, 종래에는 아주 단순한 작업만 실행할 수 있는 정도의 수준이어서 공장 등의 현장에서 다양한 작업을 자동화된 시스템에서 수행하고자 하는 사용자의 요구를 충족시킬 수 없었으며, 작업장의 환경이 조금이라도 달라지는 경우 자동화가 제대로 실행되지 않아 공장 등에서의 업무를 실제 자동으로 처리해 줄 수 있는 수준에는 미치지 못하는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2015-0080050호(2015년07월09일 공개) 한국공개특허 제10-2020-0102625호(2020년09월01일 공개) 한국공개특허 제10-2020-0082801호(2020년07월08일 공개) 한국등록특허 제10-2196110호(2020년12월22일 등록)

본 발명의 목적은 다관절 로봇의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하고, 공장 등의 현장에서 다양한 작업을 자동화된 시스템에서 만족스럽게 수행하도록 할 수 있는 새로운 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 다관절 로봇(110)을 공장의 설비의 작업 스테이션(6)에 설치하여, 상기 다관절 로봇(110)의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템이 제공된다.

공장의 설비의 작업 스테이션(6)에 설치되어 설비에서의 작업을 수행하기 위한 다관절 로봇(110); 상기 설비의 작업 스테이션(6)에서 상기 다관절 로봇(110)의 구동을 하기 위한 액세스가 가능하도록 접근 경로를 제공하는 통신 수단(154); 상기 통신 수단(154)을 통해서 상기 다관절 로봇(110)을 구동시켜서 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 제어부(162); 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 다관절 로봇(110)은 복수개의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합되도록 구성된다.

본 발명에서 메인 서버(160)와 제어부(162)를 통해서 각 포지션 관절 아암(112)에 내장된 아암 회동 구동모터(130)의 구동을 하도록 액세스하는 아두이노 보드(230)를 포함하고, 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축은 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부와 동축적으로 결합되어, 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 각 포지션 아암이 회동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 다관절 로봇(110)은 자동화 설비에 고정되는 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 회동 가능하게 결합된 복수개의 중간 포지션 관절 아암(112MA)과, 복수개의 상기 중간 포지션 관절 아암(112MA)에 회동 가능하게 결합된 터미널 포지션 관절 아암(112TA)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 다관절 로봇(110)의 복수개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 가장 앞쪽에 위치한 포지션 관절 아암(112)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이며, 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에는 탈착수단에 의해 탈부착 가능하게 결합된 장착 헤드(140);가 더 구비되며, 상기 장착 헤드(140)에 공장에서의 작업이 필요한 작업 툴을 결합하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 탈착수단은, 상기 장착 헤드(140)에 구비된 푸시 버튼(172); 상기 푸시 버튼(172)에 구비되어 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 들어가 있는 결합 후크(173); 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 구비되어 상기 결합 후크(173)에 걸려져서 상기 장착 헤드(140)가 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 결지시키는 록킹 걸림턱; 상기 푸시 버튼(172)을 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 탄지하여 상기 결합 후크(173)가 상기 록킹 걸림턱에 걸려진 상태로 유지시키는 결합 록킹 탄성체(176);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 다관절 로봇(110)은 복수개의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합되도록 구성되고, 복수개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)은 연결 유닛에 의해 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 연결 유닛은, 양면으로 연통된 축삽입홀을 구비하여 이웃한 두 개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축의 외주면에 상기 축삽입홀이 동축적으로 삽입된 결합 록킹부재(190); 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192); 상기 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 배치되어 다른 쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)에 결합된 릴리스 푸셔(200); 상기 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 연통된 소직경홀(202); 상기 소직경홀(202)에 연통됨과 동시에 상기 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 연통된 대직경홀(204); 내부에 중공부(212)가 구비되고 외주면에는 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출된 결합 록킹 걸림편(216)(174)을 구비하고 길이 방향으로는 내외주면으로 관통된 핀절결부(214)를 구비하여 이웃한 두 개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된 결합 록킹핀(210);을 포함하여 구성되며, 상기 릴리스 푸셔(200)가 다른 쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 상기 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 소직경홀(202)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 상기 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)을 분리 가능한 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.

복수개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 적어도 하나의 포지션 관절 아암(112)에는 인서트 슬롯(223)이 구비되고, 상기 인서트 슬롯(223)이 구비된 포지션 관절 아암(112)의 내부에는 보드 전원 접속부(225)이 구비되어, 상기 인서트 슬롯(223)을 통해서 아두이노 보드(230)가 삽입되어 상기 보드 전원 접속부(225)에 통전 가능하게 접속되고, 상기 아두이노 보드(230)에는 전단부와 후단부 사이의 길이 방향으로 연장된 장홀(232)이 구비되고, 상기 장홀(232)에는 핀이 상대 이동 가능하게 결합되고, 상기 핀에는 커버부재(235)가 연결되고, 상기 커버부재(235)의 안쪽면과 상기 아두이노 보드(230)의 전단부 사이에는 인출 탄성체(236)가 개재되고, 상기 커버부재(235)는 상기 아두이노 보드(230)가 내재된 상기 포지션 관절 아암(112)의 외표면에 배치되어 상기 인서트 슬롯(223)을 막아줄 수 있는 위치에 배치되고, 상기 커버부재(235)는 체결구(237)에 의해 상기 아두이노 보드(230)가 내재된 상기 포지션 관절 아암(112)의 외표면에 고정되어 상기 인서트 슬롯(223)을 막아줌과 동시에 상기 인출 탄성체(236)를 눌러서 탄성력을 보유하도록 구성되며, 상기 체결구(237)를 상기 아두이노 보드(230)가 내재된 상기 포지션 관절 아암(112)에서 풀어주면, 상기 인출 탄성체(236)가 탄성력에 의해 펼쳐지면서 상기 커버부재(235)와 상기 아두이노 보드(230)가 내재된 상기 포지션 관절 아암(112)의 외표면에서 이격되고 상기 핀은 상기 아두이노 보드(230)에 형성된 상기 장홀(232)에 걸려있는 상태가 되어, 상기 커버부재(235)를 파지하고, 상기 아두이노 보드(230)를 상기 인서트 슬롯(223)을 통해 상기 포지션 관절 아암(112)의 외부로 인출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다관절 로봇의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하고, 공장 등의 현장에서 다양한 작업을 자동화된 시스템에서 만족스럽게 수행하도록 할 수 있고, 다관절 로봇의 각 포지션 관절 아암의 사용자 정의 가능한 정지 시간 및 정지 거리의 구현이 가능하여 공장 등의 다양한 산업 현장에서 원활하게 자동화 시스템으로 활용 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 주요부인 다관절 로봇의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 다관절 로봇의 실제 사진,
도 4는 도 2에 도시된 다관절 로봇을 A 방향에서 볼 때의 도면,
도 5는 도 2에 도시된 다관절 로봇을 B 방향에서 볼 때의 도면,
도 6은 도 2에 도시된 다관절 로봇이 공장 설비의 작업 스테이션에 설치된 일례를 보여주는 사시도,
도 7은 도 2에 도시된 다관절 로봇에서 장착 헤드 부분을 확대하여 보여주는 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 장착 헤드와 터미널 포지션 관절 아암의 결합 구조를 보여주는 단면도,
도 9는 도 8에 도시된 장착 헤드를 터미널 포지션 관절 아암에서 분리하기 위하여 푸시 버튼을 누른 상태를 보여주는 단면도,
도 10은 도 9에 도시된 장착 헤드를 터미널 포지션 관절 아암에서 분리한 상태를 보여주는 단면도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템의 구성도,
도 12는 본 발명의 주요부인 각 포지션 관절 아암을 탈부착 가능하게 결합하기 위한 주요부인 릴리스 푸셔의 사시도,
도 13은 도 12에 도시된 릴리스 푸셔의 대직경홀에 결합 록킹핀이 결합된 상태를 보여주는 사시도,
도 14는 도 13의 측면도,
도 15는 도 12와 도 13에 도시된 릴리스 푸셔와 결합 록킹핀이 결합되어 있는 한쪽의 포지션 관절 아암에서 결합 록킹핀의 결합 록킹 걸림편이 다른 쪽의 포지션 관절 아암에 내재된 결합 록킹부재의 결합 록킹턱에 걸려져 있는 상태를 보여주는 단면도,
도 16은 도 12에 도시된 릴리스 탄성체의 소직경홀에 결합 록킹핀이 결합되어 결합 록킹핀의 외경이 줄어든 상태를 보여주는 사시도,
도 17은 도 16의 측면도,
도 18은 도 15와 도 16에 도시된 릴리스 푸셔와 결합 록킹핀이 결합되어 있는 한쪽의 포지션 관절 아암에서 결합 록킹핀의 외경이 줄어들어서 결합 록킹 걸림편이 다른 쪽의 포지션 관절 아암에 내재된 결합 록킹부재의 결합 록킹턱에 걸려진 상태가 해제되어 한쪽의 포지션 관절 아암을 다른 쪽의 포지션 관절 아암에서 분리할 수 있는 상태를 보여주는 단면도,
도 19는 도 18에 도시된 한쪽의 포지션 관절 아암을 다른 쪽의 포지션 관절 아암에서 분리한 상태를 보여주는 단면도,
도 20은 본 발명의 다른 주요부인 아두이노 보드에 인출 가이드핀을 매개로 커버부재가 결합되어 있는 상태를 보여주는 사시도,
도 21은 도 20의 평면도,
도 22는 본 발명의 주요부인 다관절 로봇의 포지션 관절 아암에 아두이노 보드가 내재되고 커버부재가 포지션 관절 아암의 인서트 슬롯을 막아주고 있는 상태를 보여주는 사시도,
도 23은 도 22에 도시된 포지션 관절 아암의 내부에서 아두이노 보드를 인출하여 분리한 상태를 보여주는 사시도,
도 24는 본 발명의 주요부인 다관절 로봇의 포지션 관절 아암에 아두이노 보드가 내재되고 커버부재가 포지션 관절 아암의 인서트 슬롯을 막아주고 있는 상태를 보여주는 종단면도,
도 25는 도 24에 도시된 아두이노 보드를 포지션 관절 아암에서 인출하여 분리한 상태를 보여주는 종단면도,
도 26은 본 발명의 주요부인 다관절 로봇의 포지션 관절 아암에 아두이노 보드가 내재되고 커버부재가 포지션 관절 아암의 인서트 슬롯을 막아주고 있는 상태를 보여주는 평면도,
도 27은 도 26에 도시된 커버부재에 결합되어 있는 체결구를 풀어서 인출 탄성체에 의해 아두이노 보드와 커버부재가 1차로 포지션 관절 아암의 외부로 인출된 상태를 보여주는 평면도,
도 28은 도 27에 도시된 아두이노 보드를 포지션 관절 아암에서 인출하여 분리한 상태를 보여주는 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되고나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 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 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 스마트 모바일 디바이스의 어플리케이션을 이용해 근거리 무선통신, 그 밖의 무선 네트워크를 통해 두 개 이상의 산업 로봇에 대한 액세스(access), 그리고 컨베이어 장치 등과 공장설비에 대한 액세스를 수행하여 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 구현한 관절 로봇을 이용한 자동화 시스템으로서, 공장에 설치된 두 개 이상의 설비에 설치되어 설비에서의 작업을 수행하기 위한 다관절 로봇(110)과, 상기 설비에서 다관절 로봇(110)의 구동을 하도록 액세스가 가능한 아도이노 보드와, 상기 아도이노 보드에 의해 다관절 로봇(110)에 대한 접근 경로를 제공하는 통신 수단(154)과, 상기 통신 수단(154)을 통해서 다관절 로봇(110)을 구동하여 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 제어부(162)를 포함한다. 본 발명은 공장 설비의 작업 스테이션(6)에서 다관절 로봇(110)의 구동을 하기 위한 접근 경로를 제공하는 통신 수단(154)을 포함하고, 상기 통신 수단(154)에 의해 다관절 로봇(110)에 대한 접근 경로를 제공하며, 상기 제어부(162)는 통신 수단(154)에 의해 다관절 로봇(110)을 구동함으로써 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 것에 특징이 있다.

본 발명에서 다관절 로봇(110)은 자동화 설비에 고정되는 베이스(112BS)와, 상기 베이스 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 회동 가능하게 결합된 복수개의 포지션 관절 아암(112)으로 구성된다. 또한, 복수개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 가장 앞쪽의 포지션 관절 아암(112)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)으로서, 이러한 포지션 관절 아암(112)에는 장착 헤드(140)가 탈착수단으로 탈부착 가능하게 결합된다. 다관절 로봇(110)을 구성하는 복수개의 포지션 관절 아암(112)은 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 회동 가능하게 결합된 복수개의 중간 포지션 관절 아암(112MA)과, 복수개의 상기 중간 포지션 관절 아암(112MA)에 회동 가능하게 결합된 터미널 포지션 관절 아암(112TA)으로 구성된다. 다시 말해, 상기 다관절 로봇(110)은 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 상대 회동 가능하게 결합된 적어도 하나 이상의 중간 포지션 관절 아암(112MA)과, 적어도 하나 이상의 중간 포지션 관절 아암(112MA)에 상대 회동 가능하게 결합된 터미널 포지션 관절 아암(112TA)을 포함하여 구성된다.

상기 베이스(112BS)는 공장의 각 작업 섹터에 구비된 설비에 볼트와 같은 고정수단에 의해 고정된다. 도 6에서와 같이 베이스(112BS)는 작업 섹터의 설비에 고정된 상태에서 수직 방향으로 설치될 수 있다. 베이스 포지션 관절 아암(112BA)은 베이스(112BS)에 회동 가능하게 결합되고, 베이스(112BS)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축에 베이스 포지션 관절 아암(112BA)이 연결되어, 베이스 포지션 관절 아암(112BS)이 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전함에 따라 수평 방향으로 회전할 수 있도록 구성된다.

본 발명에서는 다관절 로봇(110)이 총 9개의 포지션 관절 아암(112)으로 구성된다. 베이스 포지션 관절 아암(112BA), 7개의 중간 포지션 관절 아암(112MA), 터미널 포지션 관절 아암(112TA)까지 총 9개의 포지션 관절 아암(112)이 결합되어 상기 다관절 로봇(110)을 구성한다. 7개의 중간 포지션 관절 아암(112MA)을 각각 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA), 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA), 제3중간 포지션 관절 아암(112TMA), 제4중간 포지션 관절 아암(112FRA), 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA), 제6중간 포지션 관절 아암(112SHA), 제7중간 포지션 관절 아암(112SEA)라 한다면, 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)은 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과 직교하는 방향으로 배치되고, 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)은 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)과 직교하는 방향으로 배치되고, 제3중간 포지션 관절 아암(112TMA)은 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)과 직교하는 방향으로 배치되고, 제4중간 포지션 관절 아암(112FRA)은 제3중간 포지션 관절 아암(112TMA)과 직교하는 방향으로 배치되고, 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)은 제4중간 포지션 관절 아암(112FRA)과 직교하는 방향으로 배치되고, 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)에 제6중간 포지션 관절 아암(112SHA)이 직교하는 방향으로 배치되고, 제6중간 포지션 관절 아암(112SHA)에 제7중간 터미널 포지션 관절 아암(112SEA)이 직교하는 방향으로 배치되고, 제7중간 포지션 관절 아암(112SEA)에 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이 직교하는 방향으로 배치된다.

본 발명에서 통신 수단(154)은 공장 설비에서 다관절 로봇(110)의 구동을 하도록 액세스가 가능하도록 한다. 액세스가 가능하도록 한다는 것은 각 포지션 관절 아암(112)을 회동시키도록 작동시키는 것을 의미한다.

본 발명에서 다관절 로봇(110)은 각각의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합된다.

본 발명에서 메인 서버(160)와 제어부(162)를 통해서 각 포지션 관절 아암(112)에 내장된 아암 회동 구동모터(130)의 구동을 하도록 액세스하는 아두이노 보드(230)를 포함한다. 상기 아두이노 보드(230)는 메인 서버(160)와 제어부(162)를 통해서 각 포지션 관절 아암(112)에 내장된 아암 회동 구동모터(130)를 구동하기 위한 접근 코드를 제어부(162)에 송신하는 것이다. 본 발명은 메인 서버(160)에 연결되어 아암 회동 구동모터(130)의 작동을 선택하기 위한 디스플레이(164)(주로 모니터임)을 포함한다. 상기 디스플레에서 복수개의 각 포지션 관절 아암(112)을 선택할 수 있는 포지션 관절 아암 선택 윈도우(164WD)가 표시되어, 관리자 등이 포지션 관절 아암 선택 윈도우(164WD)에서 표시된 관절 아암 선택 버튼(163JC)을 눌러서 해당 회동이 필요한 포지션 관절 아암(112)을 선택하고 해당 포지션 관절 아암(112)을 회동시키기 위핸 아암 회동 구동모터(130)를 구동시켜서 회동이 요구되는 해당 포지션 관절 아암(112)을 회동 구동되도록 할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이(164) 화면 상에 회동 구동이 되도록 선택된 해당 포지션 관절 아암(112)의 회동 각도를 선택할 수 있는 회동 각도 선택 버튼(164RC)과 회동 시간을 선택할 수 있는 회동 시간 선택 버튼(164HC)이 더 표시되도록 하여, 관리자 등이 회동 각도 선택 버튼(164RC)을 클릭하면 회동 각도 입력창이 디스플레이(164) 화면상에 떠서 회동 각도를 관리자가 입력할 수 있고, 관리자 등이 회동 시간 선택 버튼(164HC)을 클릭하면 회동 시간 입력창이 디스플레이(164) 화면상에 떠서 회동 시간을 관리자가 입력할 수 있다.

상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축은 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부와 동축적으로 결합되어, 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 각 포지션 아암이 회동하도록 구성된다.

서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)을 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)이라 하고, 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 회동 가능하게 결합된 포지션 관절 아암(112)을 회동 포지션 관절 아암(112)이라 한다면, 상기 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 내장된 회동 구동모터(130)의 모터축은 회동 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동 구동함에 따라 상기 회동 포지션 관절 아암(112)이 상기 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 대하여 상대회동하도록 구성된다.

예를 들어, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)을 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)이라 하고, 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)을 회동 포지션 관절 아암(112)이라 한다면, 상기 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 상기 회동 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어 있어서, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 상기 회동 포지션 관절 아암(112)이 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 대하여 상대 회동하게 된다. 다시 말해, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어 있어서, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)이 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 대하여 상대 회동하게 되는 것이다.

또한, 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)을 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)이라 하고, 상기 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)을 회동 포지션 관절 아암(112)이라 한다면, 상기 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 상기 회동 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어 있어서, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 상기 회동 포지션 관절 아암(112)이 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 대하여 상대 회동하게 된다. 다시 말해, 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 상기 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어 있어서, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 상기 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)이 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 대하여 상대 회동하게 되는 것이다.

정리하면, 본 발명에서 관절 로봇은 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과 5개의 중간 포지션 관절 아암(112MA)과, 터미널 포지션 관절 아암(112TA)을 포함하여 구성되는데, 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)이 베이스 포지션 관절 아암(112BA)을 기준으로 회동하고, 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 제2포지션 관절 아암(112)이 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)을 기준으로 회동하고, 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 제3포지션 관절 아암(112)이 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)을 기준으로 회동하고, 제3중간 포지션 관절 아암(112TMA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 제4포지션 관절 아암(112)이 제3중간 포지션 관절 아암(112TMA)을 기준으로 회동하고, 제4중간 포지션 관절 아암(112FRA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 제5포지션 관절 아암(112)이 제4중간 포지션 관절 아암(112FRA)을 기준으로 회동하고, 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 회전하면 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)을 기준으로 회동한다.

본 발명에서 제어부(162)는 통신 수단(154)과 아두이노 보드(230)를 통해서 상기 관절 로봇의 각 포지션 관절 아암(112)을 움직여서 공장에 설치된 각 작업 스테이션(6)에서 요구되는 공정용 툴(TL)이 작업 트랙을 따라 움직이도록 하는 것과 같이 공장의 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명은 베이스 구동축 관절 아암에 아두이노 보드(230)가 내장되고, 통신 수단(154)에 의해 상기 아두이노 보드(230)에 구비된 상기 제어부(162)에 의해 아암 회동 구동모터(130)의 구동을 제어하도록 구성된다.

상기 통신수단은 PWM 출력 또는 시리얼 통신으로 구성된다. 상기 제어부(162)는 아두이노 보드(230)에 탑재상된 집적회로에 프로그래밍되고, 상기 제어부(162)는 무선통신 또는 유선통신을 통해 각 관절 아암을 회동시키기 위한 아암 회동 구동모터(130)를 제어하도록 구성된다.

상기 제어부(162)에는 각 포지션 관절 아암(112)의 회동을 선택하는 아암 회동 선택부(163)가 구비되어, 상기 제어부(162)가 아암 회동 선택부(163)를 통헤서 회동 구동이 필요한 해당 포지션 관절 아암(112)을 회동시키도록 구성된다. 예를 들어, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)을 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)이라 하고, 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)을 회동 포지션 관절 아암(112)이라 한다면, 상기 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축이 상기 회동 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부에 동축적으로 결합되어 있어서, 상기 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 상기 회동 포지션 관절 아암(112)이 회동 서포트 포지션 관절 아암(112)에 대하여 상대 회동하게 되는데, 이러한 각 포지션 관절 아암(112) 중에서 회동 구동이 필요한 해당 포지션 관절 아암(112)의 회동을 위한 회동 구동모터(130)의 모터축의 회동 구동을 상기 제어부(162)가 아암 회동 선택부(163)를 통해서 선택하여 회동 구동시킴으로써, 상기 제어부(162)에 의해 복수개의 각 포지션 관절 아암(112) 중에서 회동이 필요한 포지션 관절 아암(112)을 선택적으로 회동되도록 할 수 있는 것이다.

이때, 본 발명에서는 메인 서버(160)에 연결된 디스플레이(164)(주로 모니터임)에서 복수개의 각 포지션 관절 아암(112)을 선택할 수 있는 포지션 관절 아암 선택 윈도우(164WD)가 표시되어, 관리자 등이 포지션 관절 아암 선택 윈도우(164WD)에서 표시된 관절 아암 선택 버튼(163JC)을 눌러서 해당 회동이 필요한 포지션 관절 아암(112)을 선택하여 회동 구동되도록 할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이(164) 화면 상에 회동 구동이 되도록 선택된 해당 포지션 관절 아암(112)의 회동 각도를 선택할 수 있는 회동 각도 선택 버튼(164RC)과 회동 시간을 선택할 수 있는 회동 시간 선택 버튼(164HC)이 더 표시되록 하여, 관리자 등이 회동 각도 선택 버튼(164RC)을 클릭하면 회동 각도 입력창이 디스플레이(164) 화면상에 떠서 회동 각도를 관리자가 입력할 수 있고, 관리자 등이 회동 시간 선택 버튼(164HC)을 클릭하면 회동 시간 입력창이 디스플레이(164) 화면상에 떠서 회동 시간을 관리자가 입력할 수 있다.

따라서, 본 발명은 직관적 프로그래밍 흐름, 가볍고 반응성이 뛰어난 터치 팬던트, 사용자 정의 가능한 정지 시간 및 정지 거리의 구현이 가능하다.

본 발명에서 채용되는 아두이노 보드(230)는 아날로그 값 출력이 가능하여, 아날로그 출력 신호값을 조절할 수 있다. 본 발명에서 아날로그 출력 신호값은 상기 해당 포지션 관절 아암(112)의 정지 시간 값과 정지 각도 값으로서, 회동 구동이 되도록 선택된 해당 포지션 관절 아암(112)의 회동 정지 시간과 회동 정지 각도(회동 정지 거리라 할 수 있음)를 조절할 수 있게 된다. 아두이노에서 아날로그 값을 출력하기 위해서는 아두이노가 입력받은 값을 디지털신호로 변환하고, 이 값을 PWM 방식으로 출력하여서 PWM 출력으로 포지션 관절 아암(112)의 회동 정지 시간 값과 회동 정지 각도 값을 제어할 수 있도록 한다. 즉, 상기 아두이노 보드(230)를 채용함으로써 PWM 방식으로 아날로그 값을 출력해낼 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 아두이노 보드(230)를 채용하여 시리얼 통신으로 메인 서버(160)와 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 구동을 수행하는 회동 구동모터(130)의 모터 제어부(162)와 통신을 하여 회동 구동모터(130)의 구동에 의해 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 구동이 되도록 할 수도 있다. 아두이노의 코딩을 해서 메인 서버(160)에서 아두이노 보드(230)에 프로그램을 넣어주어서 아두이노 보드(230)의 코딩된 프로그램으로 시리얼 통신을 통해 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 구동을 수행하는 회동 구동모터(130)의 모터 제어부(162)와 통신을 하여 회동 구동모터(130)의 구동에 의해 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 구동이 되도록 할 수도 있는 것이다. 이러한 경우, 아두이노 코딩하고 실제 아두이노에 복사하여 실행시키고 실행 결과를 메인 서버(160)에서 확인하는 용도로 사용될 수 있고, 아두이노에 동작을 위한 설정값을 메인 서버(160)에서 기록이나 수정해 줄 수도 있게 된다.

이처럼, 본 발명은 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축은 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부와 동축적으로 결합되어, 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 각 포지션 아암이 회동하도록 구성됨으로써, 공장 설비의 각 작업 섹터에 설치된 상기 다관절 로봇(110)을 이용하여 공정 설비의 각 작업 섹터에 맞는 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에서는 다관절 로봇(110)의 복수개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 가장 앞쪽에 위치한 포지션 관절 아암(112)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이며, 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에는 탈착수단에 의해 탈부착 가능하게 결합된 장착 헤드(140)가 더 구비되며, 상기 장착 헤드(140)에 공장에서의 작업이 필요한 작업 툴을 결합하도록 구성된다.

이때, 상기 탈착수단은, 상기 장착 헤드(140)에 구비된 푸시 버튼(172)과, 상기 푸시 버튼(172)에 구비되어 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 들어가 있는 결합 후크(173)와, 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 구비되며 상기 결합 후크(173)에 걸려져서 장착 헤드(140)가 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 결합된 상태를 유지시키는 록킹 걸림턱과, 상기 푸시 버튼(172)을 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 탄지하여 상기 결합 후크(173)가 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 구비된 록킹 걸림턱에 걸려진 상태로 유지시킴으로써 상기 장착 헤드(140)가 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 장착된 상태로 유지시키는 결합 록킹 탄성체(176)를 포함하여 구성된다.

상기 푸시 버튼(172)은 장착 헤드(140)의 측면에서 내부의 헤드 블록 결합홀과 연통된 버튼 슬라이드홀에 슬라이드 가능하게 결합된다. 버튼 슬라이드홀은 장착 헤드(140)의 중심부를 기준으로 좌우 양쪽 대칭되는 위치에 구비된다. 좌우 한 쌍의 버튼 슬라이드홀이 장착 헤드(140)에 구비된 것이다.

상기 푸시 버튼(172)은 버튼 슬라이드홀에 슬라이드 가능하게 결합되는데, 장착 헤드(140)에 좌우 한 쌍의 버튼 슬라이드홀이 구비되어 있어서, 좌우 한 쌍의 푸시 버튼(172)이 장착 헤드(140)에 누를 수 있도록 결합된 구조를 취한다. 좌우 한 쌍의 푸시 버튼(172)의 일부는 장착 헤드(140)의 측면에서 외부로 돌출되어 있다.

상기 푸시 버튼(172)에 결합 후크(173)가 구비된다. 푸시 버튼(172)의 내측단에 결합 후크(173)가 연결되어 있다. 결합 후크(173)는 장착 헤드(140)의 내부에 들어가 있다. 좌우 한 쌍의 푸시 버튼(172)에 결합 후크(173)가 구비되어, 장착 헤드(140)의 중심부를 기준으로 좌우 한 쌍의 결합 후크(173)가 배치된 구조를 취한다.

상기 푸시 버튼(172)이 눌려져 있지 않은 상태에서는 결합 록킹 탄성체(176)가 푸시 버튼(172)을 장착 헤드(140)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 탄지하여 상기 결합 후크(173)가 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 구비된 록킹 걸림턱에 걸려진 상태로 유지시킨다. 이러한 상태에서는 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 장착 헤드(140)가 결합되어 있는 상태로 유지되며, 이러한 장착 헤드(140)에 공장 설비의 각 공정 스테이션에서 요구되는 가공툴을 결합하여 다관절 로봇(110)의 작동에 의해 각 공정 스테이션에서 가동툴에 의한 필요한 가공 작업을 수행할 수 있게 된다.

상기 푸시 버튼(172)이 눌려져 있는 상태에서는 결합 록킹 탄성체(176)가 눌리고 푸시 버튼(172)에 구비된 결합 후크(173)가 터미널 포지션 관절 아암(112TA) 내부의 록킹 걸림턱에 걸려진 상태가 해재된다. 이러한 상태에서 상기 장착 헤드(140)를 이에 결합된 가공툴을 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에서 분리할 수 있다. 도 15에서는 일례로 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)과 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)가 결합된 상태를 단면도로 도시하였고, 도 18은 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에서 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)을 분리하도록 릴리스 푸셔(200)를 당겨서 소직경홀(202)에 의해 결합 록킹핀(210)의 직경을 줄여서 결합 록킹부재(190)의 결합 록킹턱(192)에 결합 록킹핀(210)의 결합 록킹 걸림편(216)이 걸려지지 않은 상태가 단면도로 도시되어 있고, 도 19에서는 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에서 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)을 분리한 상태가 단면도로 도시되어 있다. 이처럼, 본 발명은 상기한 모든 포지션 관절 아암(112)을 릴리스 푸셔(200)와 결합 록킹핀(210)을 매개로 결합하고 분리할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에서는 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 장착 헤드(140)를 원터치식으로 결합하여 다관절 로봇(110)에 각 공정 스테이션의 작업시 요구되는 작업툴을 간단하고 쉽게 장착할 수 있고, 푸시 버튼(172)을 눌러주기만 하면 원터치식으로 다관절 로봇(110)에서 장착 헤드(140)와 공정용 툴을 분리(정확하게는 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에서 장착 헤드(140)와 공정용 툴을 분리)할 수 있으므로, 다관절 로봇(110)에서 공정용 툴을 쉽고 빠르게 분리할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템은 공장 설비의 각 작업 섹터에 설치된 비젼부(182)와, 태스크 전달부(184)(task convery portion)를 더 포함할 수 있다. 태스크 전달부(184)는 PLC(Programmable Logic Contorl)부로 구성될 수 있다. 태스크 전달부(184)는 비젼부(182)와 제어부(162)에 연결된다. 비젼부(182)는 각 작업 스테이션의 공정용 툴의 동작을 촬영하는 카메라로 구성될 수 있고, 태스크 전달부(184)는 메인 서버에 연결된 제어부에 프로그래밍되어 구성될 수 있다.

상기 비젼부(182)는 작업 섹터에 있는 각각의 툴의 정해진 작업 위치에 대한 정보를 딥러닝시켜 학습하는 역할을 수행한다.

상기 태스크 전달부(184)는 비전부에 의해 학습된 툴의 작업 위치 정보에 의하여 공장 설비의 각 작업 섹터에 있는 공정용 툴의 작업 트랙 정보를 제어부(162)에 전달하고, 제어부(162)에서는 공장 설비의 각 작업 섹터에 있는 공정용 툴이 작업 트랙을 따라 움직이도록 제어한다. PLC는 복잡한 시퀀스 시스템을 프로그램으로 바꾸어 준 일종의 유닛으로, 본 발명에서는 비젼부(182)에서 딥러닝에 의해 학습된 작업 위치 정보를 이용하여 태스크 전달부(184)와 제어부(162)에 의해 공정용 툴이 작업 트랙을 따라 움직이도록 하는 것이다. 본 발명에서는 비젼부(182)와 태스크 전달부(184)를 더 포함함으로써 상기 제어부(162)가 비젼부(182)와 태스크 전달부(184)와 통신 수단(154) 및 상기 아암 회동 구동모터(130)의 구동을 위한 아두이노 보드(230)에 의해 관절 로봇의 각 포지션 관절 아암(112)을 움직여서 공정용 툴이 작업 트랙을 따라 움직이도록 하는 것과 같이 공장의 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 다관절 로봇(110)은 복수개의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합되도록 구성되고, 복수개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)은 연결 유닛에 의해 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 연결 유닛은, 결합 록킹부재(190)와 결합 록킹턱(192)과 릴리스 푸셔(200)와 소직경홀(202)과 대직경홀(204)과 록킹 리테이닝 탄성체와 결합 록킹핀(210)을 더 포함한다.

상기 결합 록킹부재(190)는 양면으로 연통된 축삽입홀을 구비한 블록 형상으로 구성된다. 결합 록킹부재(190)는 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된다. 볼트와 브라켓과 같은 고정수단에 의해 결합 록킹부재(190)가 한쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)에 내재되도록 구성된다. 상기 결합 록킹부재(190)의 중심부에 축삽입홀이 구비된다. 상기 축삽입홀이 회동 구동모터(130)의 모터축의 외주면에 동축적으로 결합된다. 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된 회동 구동모터(130)의 모터축 외주면에 상기 결합 록킹부재(190)의 축삽입홀이 동축적으로 결합된다. 결합 록킹부재(190)에 회동 구동모터(130)의 모터축이 지지되어 고정된다. 이때, 상기 결합 록킹부재(190)의 내부 공간부와 회동 구동모터(130)의 모터축의 외주면 사이에 일정 거리 이격된 스페이스가 확보된다.

상기 결합 록킹턱(192)은 결합 록킹 부재의 내부 공간부의 내주면에 구비된다. 축삽입홀은 결합 록킹부재(190)의 내부 공간부와 연통되는데, 상기 내부 공간부의 내주면에 상기 결합 록킹턱(192)이 구비된 것이다.

상기 릴리스 푸셔(200)는 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 다른 쪽의 포지젼 관절 아암에 결합된다. 릴리스 푸셔(200)는 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 배치된다. 릴리스 푸셔(200)는 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 길이 방향과 교차되는 폭방향을 따라 슬라이드 가능하도록 구성된다. 릴리스 푸셔(200)의 일부는 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 외표면으로 돌출된다.

상기 소직경홀(202)은 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 관통된다. 소직경홀(202)은 원형홀 형상이다.

상기 대직경홀(204)은 소직경홀(202)에 연통됨과 동시에 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 연통된다. 대직경홀(204)은 원형홀 형상이다. 대직경홀(204)의 내경은 소직경홀(202)의 내경에 비하여 더 크다.

상기 결합 록킹핀(210)은 내부에 중공부(212)가 구비되고 외주면에는 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출된 결합 록킹 걸림편(216)(174)을 구비한다. 또한, 결합 록킹핀(210)은 길이 방향으로 연장된 핀절결부(214)를 구비한다. 핀절결부(214)는 결합 록킹핀(210)의 내외주면으로 관통된다. 결합 록킹핀(210)은 탄성이 있는 스프링핀으로 구성된다. 결합 록킹핀(210)을 외주면에서 눌러주는 힘이 작용하면 핀절결부(214)로 인하여 결합 록킹핀(210)이 중심부 쪽으로 좁혀져서 결합 록킹핀(210)의 외경이 작아지고, 결합 록킹핀(210)을 외주면에서 눌러주는 힘이 해제되면 결합 록킹핀(210) 자체가 탄성 복원력이 있고, 상기 핀절결부(214)가 있기 때문에, 상기 결합 록킹핀(210)이 외경이 작아지도록 눌려져 있던 상태에서 자체의 탄성 복원력과 핀절결부(214)로 인하여 결합 록킹핀(210)의 원래의 상태로 벌어져서 결합 록킹핀(210)이 원래의 외경으로 벌어진 상태로 유지된다.

상기 결합 록킹핀(210)은 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된다. 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 내부에 구비된 핀걸림턱에 결합 록킹핀(210)이 걸려져서 결합 록킹핀(210)이 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 내부에 결합된 상태로 유지된다. 상기 결합 록킹핀(210)의 선단부쪽 일부가 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 내측 단부에서 돌출되어 있다.

상기 결합 록킹핀(210)에는 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 구비된다. 상기 결합 록킹핀(210)에서 다른 쪽의 관절 아암의 내측 단부에서 돌출되어 있는 결합 록킹핀(210)의 선단부쪽 외주면에 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 구비된다. 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)은 결합 록킹핀(210)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출된다. 정확하게는, 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 결합 록킹핀(210)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 돌출된다. 이때, 결합 록킹 걸림편(216)(174)에는 결합 록킹핀(210)의 길이 방향으로 연장된 상기 핀절결부(214)와 동인 선상에 배치되도록 걸림편측 절결홀이 구비된다. 걸림편측 절결홀은 결합 록킹 걸림편(216)(174)의 양면으로 연통된다. 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 외경이 작아지도록 좁혀질 수 있고, 상기 결합 록킹핀(210)이 외경이 작아지도록 좁혀질 때에 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)도 상기 걸림편측 절결홀로 인하여 같이 좁혀지면서 결합 록킹 걸림편(216)(174)의 외경도 줄어들 수 있게 된다.

상기 릴리스 푸셔(200)가 다른 쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 소직경홀(202)에 삽입되어 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)을 분리 가능한 상태로 전환되며, 이러한 상태에서 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)의 한쪽 포지션 관절 아암(112)에서 다른 포지션 관절 아암(112)과 상기 결합 록킹핀(210)과 릴리스 푸셔(200) 부분을 함께 분리할 수 있게 된다.

예를 들어, 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)을 베이스 포지션 관절 아암(112BA)이라 하고, 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)을 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)이라 한다면, 상기 다관절 로봇(110)의 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 회동 구동모터(130)가 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)는 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)의 축삽입홀의 내주면에 결합 록킹턱(192)이 구비되고, 상기 릴리스 푸셔(200)는 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 결합되고, 상기 결합 록킹핀(210)은 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 구비되고, 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 결합되어 있는 상기 결합 록킹핀(210)의 선단부쪽 외주면에 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 돌출되어 있다.

상기 릴리스 푸셔(200)가 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과 제1중간 포지션 관절 아임이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 소직경홀(202)에 삽입되어 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 서로 이웃한 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에서 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)을 분리 가능한 상태로 전환되며, 이러한 상태에서 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)과 결합 록킹핀(210)과 릴리스 푸셔(200) 부분을 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에서 함께 분리할 수 있게 된다.

예를 들어, 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)을 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)이라 하고, 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)을 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)이라 한다면, 상기 다관절 로봇(110)의 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 회동 구동모터(130)가 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)는 상기 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)에 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)의 축삽입홀의 내주면에 결합 록킹턱(192)이 구비되고, 상기 릴리스 푸셔(200)는 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)에 결합되고, 상기 결합 록킹핀(210)은 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)에 구비되고, 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)에 결합되어 있는 상기 결합 록킹핀(210)의 선단부쪽 외주면에 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 돌출되어 있다.

상기 릴리스 푸셔(200)가 상기 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 제1중간 포지션 관절 아암(112FMA)과 제2중간 포지션 관절 아임이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 소직경홀(202)에 삽입되어 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)에서 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)을 분리 가능한 상태로 전환되며, 이러한 상태에서 제2중간 포지션 관절 아암(112SMA)과 결합 록킹핀(210)과 릴리스 푸셔(200) 부분을 상기 제1중간 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에서 함께 분리할 수 있게 된다. 상기 제3중간 포지션 아암과 제4중간 포지션 아암과 제5중간 포지션 아암도 상기와 같은 방식으로 결합하거나 분해할 수 있게 된다.

예를 들어, 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)을 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)이라 하고, 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)을 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이라 한다면, 상기 다관절 로봇(110)의 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)에 회동 구동모터(130)가 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)는 상기 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)에 내재되고, 상기 결합 록킹부재(190)의 축삽입홀의 내주면에 결합 록킹턱(192)이 구비되고, 상기 릴리스 푸셔(200)는 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 결합되고, 상기 결합 록킹핀(210)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 구비되고, 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 결합되어 있는 상기 결합 록킹핀(210)의 선단부쪽 외주면에 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 돌출되어 있다.

상기 릴리스 푸셔(200)가 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)과 터미널 포지션 관절 아임이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 소직경홀(202)에 삽입되어 상기 결합 록킹핀(210)이 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 제5중간 포지션 관절 아암(112FHA)에서 터미널 포지션 관절 아암(112TA)을 분리 가능한 상태로 전환되며, 이러한 상태에서 터미널 포지션 관절 아암(112TA)과 결합 록킹핀(210)과 릴리스 푸셔(200) 부분을 상기 제5중간 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에서 함께 분리할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 서로 이웃한 포지션 관절 아암(112) 중에서 릴리스 푸셔(200)가 결합되어 있는 포지션 관절 아암(112)에서 릴리스 푸셔(200)가 당겨지지 않은 상태로 유지하여 상기 결합 록킹핀(210)에 구비된 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상대편 포지션 관절 아암(112)에 내재된 결합 록킹 부재의 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되므로, 각 포지션 관절 아암(112)을 원터치식으로 간단하고 편리하게 결합시켜 조립할 수 있고, 서로 이웃한 포지션 관절 아암(112) 중에서 릴리스 푸셔(200)가 결합되어 있는 포지션 관절 아암(112)에서 릴리스 푸셔(200)가 당겨진 상태로 유지하여 상기 결합 록킹핀(210)에 구비된 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상대편 포지지션 관절 아암에 내재된 결합 록킹 부재의 결합 록킹턱(192)에 걸려지지 않은 상태로 전환되도록 하고, 이러한 상태에서 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)을 분리할 수 있으므로, 각 포지션 관절 아암(112)을 분리하는 작업에 있어서도 간단하고 편리한 효과가 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 복수개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 적어도 하나의 포지션 관절 아암(112)에는 인서트 슬롯(223)이 구비되고, 상기 인서트 슬롯(223)이 구비된 포지션 관절 아암(112)의 내부에는 보드 전원 접속부(225)이 구비되어, 상기 인서트 슬롯(223)을 통해서 아두이노 보드(230)가 삽입되어 보드 전원 접속부(225)에 통전 가능하게 접속된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 인서트 슬롯(223)이 구비되고, 상기 인서트 슬롯(223)이 구비된 베이스 포지션 관절 아암(112BA)의 내부에는 보드 전원 접속부(225)이 구비되어, 상기 인서트 슬롯(223)을 통해서 아두이노 보드(230)가 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 들어가서 전원 접속 소켓에 통전 가능하게 접속되도록 구성될 수 있다. 본 발명에서는 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 인서트 슬롯(223)과 보드 전원 접속부(225)이 구비되도록 구성된다.

또한, 상기 아두이노 보드(230)에는 전단부와 후단부 사이의 길이 방향으로 연장된 장홀(232)이 구비된다. 장홀(232)은 아두이노 보드(230)의 길이 방향 중심선을 기준으로 좌우 양쪽 대칭되는 위치에 구비된다. 아두이노 보드(230)에 적어도 좌우 두 개의 대칭되는 장홀(232)이 구비된 것이다.

상기 장홀(232)에는 인출 가이드핀(234)이 상대 이동 가능하게 결합된다. 장홀(232)은 아두이노 보드(230)의 상면과 하면으로 관통되는데, 이러한 장홀(232)에 인출 가이드핀(234)이 세워진 상태에서 상대 이동 가능하게 결합된다.

상기 핀에는 커버부재(235)가 연결된다. 커버부재(235)의 안쪽면에 인출 가이드핀(234)의 일단부가 연결된다. 좌우 두 개의 세워져 있는 인출 가이드핀(234)이 연결편(235CP)을 매개로 커버부재(235)의 안쪽면에 연결됨으로써 커버부재(235)의 안쪽면에 인출 가이드핀(234)이 결합되고, 상기 인출 가이드핀(234)은 아두이노 보드(230)의 전후단 방향으로 연장된 장홀(232)에 상대 이동 가능하게 결합된 구조를 취한다.

상기 커버부재(235)의 안쪽면과 아두이노 보드(230)의 전단부 사이에는 인출 탄성체(236)가 개재된다. 상기 인출 탄성체(236)는 코일 스프링으로 구성된다. 아두이노 보드(230)의 전단부에느 탄성체 결합편(230EP)이 돌출되고, 상기 커버부재(235)의 안쪽면에는 탄성체 결합 보스가 구비되어, 코일 스프링 구조의 상기 인출 탄성체(236)의 일단부가 아두이노 보드(230)의 전단부에서 돌출된 탄성체 결합편(230EP)에 끼워지고 상기 커버부재(235) 안쪽면의 탄성체 결합 보스에 인출 탄성체(236)의 타단부가 끼워져서 커버부재(235)의 안쪽면과 아두이노 보드(230)의 전단부 사이에 인출 탄성체(236)가 개재된 구조가 된다.

또한, 상기 커버부재(235)는 아두이노 보드(230)가 내재된 포지션 관절 아암(112)의 외표면에 배치되어 상기 인서트 슬롯(223)을 막아줄 수 있는 위치에 배치되고, 상기 커버부재(235)는 체결구(237)에 의해 아두이노 보드(230)가 내재된 포지션 관절 아암(112)의 외표면에 고정되어 상기 인서트 슬롯(223)을 막아줌과 동시에 인출 탄성체(236)를 눌러서 탄성력을 보유하도록 구성된다. 상기 체결구(237)는 커버부재(235)의 바깥면에서 안쪽면을 관통하도록 삽입되어 상기 아두이노 보드(230)가 내재된 관절 아암에 체결되는 볼트로 구성된다. 커버부재(235)의 바깥면에서 안쪽면을 관통하도록 삽입된 상기 체결구(237)(주로, 볼트로 구성됨)를 아두이노 보드(230)가 내재된 포지션 관절 아암(112)에 체결하여 조여주면 커버부재(235)의 안쪽면과 아두이노 보드(230)의 전단부 사이에서 인출 탄성체(236)가 눌려서 탄성력을 보유한 상태로 된다.

한편, 상기 체결구(237)를 아두이노 보드(230)가 내재된 포지션 관절 아암(112)(본 발명에서는 베이스 포지션 관절 아암(112BA) 부분)에서 풀어주면, 상기 인출 탄성체(236)가 탄성력에 의해 펼쳐지면서 커버부재(235)와 아두이노 보드(230)가 내재된 포지션 관절 아암(112)의 외표면에서 이격되고 상기 인출 가이드핀(234)은 아두이노 보드(230)에 형성된 상기 장홀(232)에 걸려있는 상태가 되어, 상기 커버부재(235)를 파지하고, 상기 아두이노 보드(230)를 인서트 슬롯(223)을 통해 포지션 관절 아암(112)의 외부로 인출하도록 구성된다.

따라서, 본 발명은 아두이노 보드(230)를 포지션 관절 아암(112) 내부의 보드 전원 접속부(225)과 연통되어 있는 인서트 슬롯(223)에 맞추어서 밀어넣고 체결구(237)를 포지션 관절 아암(112)에 조여주면, 아두이노 보드(230)를 포지션 관절 아암(112)에 손쉽고 빠르게 내재되도록 하면서도 보드 전원 접속부(225)에 통전 가능하게 접속시킬 수 있고, 아두이노 보드(230)가 포지션 관절 아암(112)에 내재되어 있고 동시에 아두이노 보드(230)가 보드 전원 접속부(225)에 통전 가능하게 접속된 상태에서 상기 체결구(237)를 아두이노 보드(230)를 내재한 포지션 관절 아암(112)에서 풀어주면, 아두이노 보드(230)의 전단부와 커버부재(235)의 안쪽면에 의해 눌려져서 탄성 복원력을 보유하고 있던 인출 탄성체(236)가 펼쳐지면서 상기 커버부재(235)를 포지션 관절 아암(112)의 외표면에서 일정 거리 자동으로 이격되도록 밀어내며, 이러한 상태에서 커버부재(235)를 작업자가 손으로 파지하여 커버부재(235)를 당겨주면 상기 핀이 아두이노 보드(230)의 장홀(232)에 걸려 있는 상태라서 핀도 같이 커버부재(235)와 함께 당겨지면서 아두이노 보드(230)도 같이 포지션 관절 아암(112)의 내부에서 인출되도록 할 수 있으므로, 아두이노 보드(230)를 포지션 관절 아암(112)에서 인출하여 분리한 작업 또한 손쉽고 빠르게 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 다관절 로봇을 이용한 자동화시스템의 효과를 정리하면 다음과 같다.

다관절 로봇(110)의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하고, 공장 등의 현장에서 다양한 작업을 자동화된 시스템에서 만족스럽게 수행하도록 할 수 있다.

직관적 프로그래밍 흐름과 가볍고 반응성이 뛰어난 터치 팬던트, 사용자 정의 가능한 정지 시간 및 정지 거리의 구현이 가능하여 공장 등의 다양한 산업 현장에서 원활하게 자동화 시스템으로 활용 가능한 효과가 있다.

산업로봇을 구성하는 기계 구성 또는 기계 구성에 부착된 센서 중에서 고장난 것의 추출이 용이함으로써, 관리자의 입장에서, 추출된 고장난 것의 부품만 교체할 수 있다. 특히 아두이노 보드(230)와 착탈형으로 부착 가능한 각 센서나 모듈의 교체로 관리 비용을 절감하고 전문가가 아니어도 손쉽게 공장과 같은 산업 시설을 관리할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

6. 작업 스테이션 110. 다관절 로봇
112. 포지션 관절 아암 112BA. 베이스 포지션 관절 아암
112MA. 중간 포지션 관절 아암 112FMA. 제1중간 포지션 관절 아암
112SMA. 제2중간 포지션 관절 아암 112TMA. 제3중간 포지션 관절 아암
112FRA. 제4중간 포지션 관절 아암 112FHA. 제5중간 포지션 관절 아암
112TA. 터미널 포지션 관절 아암 130. 회동 구동모터
140. 장착 헤드 154. 통신 수단
160. 메인 서버 162. 제어부
164. 디스플레이 172. 푸시 버튼
173. 결합 후크 174. 록킹 걸림턱
176. 록킹 탄성체 182. 비젼부
184. 태스크 전달부 190. 결합 록킹부재
192. 결합 록킹턱 200. 릴리스 푸셔
202. 소직경홀 204. 대직경홀
210. 결합 록킹핀 212. 중공부
214. 핀절결부 216. 결합 록킹 걸림편
223. 인서트 슬롯 225. 보드 전원 접속부
230. 아두이노 보드 230EP. 탄성체 결합편
232. 장홀 234. 인출 가이드핀
235. 커버부재 235CP. 연결편
236. 인출 탄성체 237. 체결구

Claims

다관절 로봇(110)을 공장의 설비의 작업 스테이션(6)에 설치하여, 상기 다관절 로봇(110)의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하고,
상기 다관절 로봇(110)은 자동화 설비에 고정되는 베이스 포지션 관절 아암(112BA)과, 상기 베이스 포지션 관절 아암(112BA)에 회동 가능하게 결합된 복수개의 중간 포지션 관절 아암(112MA)과, 복수개의 상기 중간 포지션 관절 아암(112MA)에 회동 가능하게 결합된 터미널 포지션 관절 아암(112TA)으로 구성되고,
상기 다관절 로봇(110)의 복수개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 가장 앞쪽에 위치한 포지션 관절 아암(112)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이며, 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에는 탈착수단에 의해 탈부착 가능하게 결합된 장착 헤드(140);가 더 구비되며, 상기 장착 헤드(140)에 공장에서의 작업이 필요한 작업 툴을 결합하도록 구성되고,
상기 탈착수단은, 상기 장착 헤드(140)에 구비된 푸시 버튼(172); 상기 푸시 버튼(172)에 구비되어 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 들어가 있는 결합 후크(173); 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 내부에 구비되어 상기 결합 후크(173)에 걸려져서 상기 장착 헤드(140)가 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에 결지시키는 록킹 걸림턱; 상기 푸시 버튼(172)을 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 탄지하여 상기 결합 후크(173)가 상기 록킹 걸림턱에 걸려진 상태로 유지시키는 결합 록킹 탄성체(176);를 포함하여 구성되고,
상기 다관절 로봇(110)은 복수개의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합되도록 구성되고, 복수개의 포지션 관절 아암(112) 중에서 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)은 연결 유닛에 의해 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 연결 유닛은, 양면으로 연통된 축삽입홀을 구비하여 이웃한 두 개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 한쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된 아암 회동 구동모터(130)의 모터축의 외주면에 상기 축삽입홀이 동축적으로 삽입된 결합 록킹부재(190); 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 결합 록킹턱(192); 상기 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 배치되어 다른 쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)에 결합된 릴리스 푸셔(200); 상기 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 연통된 소직경홀(202); 상기 소직경홀(202)에 연통됨과 동시에 상기 릴리스 푸셔(200)의 양면으로 연통된 대직경홀(204); 내부에 중공부(212)가 구비되고 외주면에는 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출된 결합 록킹 걸림편(216)(174)을 구비하고 길이 방향으로는 내외주면으로 관통된 핀절결부(214)를 구비하여 이웃한 두 개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 다른 쪽의 포지션 관절 아암(112)에 내재된 결합 록킹핀(210);을 포함하여 구성되며, 상기 릴리스 푸셔(200)가 다른 쪽의 상기 포지션 관절 아암(112)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 대직경홀(204)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 핀절결부(214)에 의해 벌어진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)이 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 상기 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태로 유지되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)이 결합된 상태로 유지되고, 상기 릴리스 푸셔(200)가 눌려져 있는 상태에서는 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 소직경홀(202)에 삽입되면서 상기 결합 록킹핀(210)이 상기 핀절결부(214)에 의해 좁혀진 상태로 유지되어 상기 결합 록킹 걸림편(216)(174)이 상기 결합 록킹 부재의 상기 축삽입홀의 내주면에 구비된 상기 결합 록킹턱(192)에 걸려진 상태가 해제되어, 서로 이웃한 두 개의 포지션 관절 아암(112)을 분리 가능한 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템.
제1항에 있어서,
공장의 설비의 작업 스테이션(6)에 설치되어 설비에서의 작업을 수행하기 위한 다관절 로봇(110);
상기 설비의 작업 스테이션(6)에서 상기 다관절 로봇(110)의 구동을 하기 위한 액세스가 가능하도록 접근 경로를 제공하는 통신 수단(154);
상기 통신 수단(154)을 통해서 상기 다관절 로봇(110)을 구동시켜서 공장의 설비의 동기화 및 연동된 제어 명령을 통해 자동화된 공장 운영이 가능하도록 하는 제어부(162);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 다관절 로봇(110)은 적어도 하나 이상의 포지션 관절 아암(112)이 상대 회동 가능하게 결합되도록 구성되고, 아암 회동 구동모터(130)의 모터축은 각 포지션 관절 아암(112)의 회동 중심부와 동축적으로 결합되어, 상기 아암 회동 구동모터(130)의 모터축이 회동함에 따라 각 포지션 아암이 회동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템.
제3항에 있어서,
상기 다관절 로봇(110)의 복수개의 상기 포지션 관절 아암(112) 중에서 가장 앞쪽에 위치한 포지션 관절 아암(112)은 터미널 포지션 관절 아암(112TA)이며, 상기 터미널 포지션 관절 아암(112TA)에는 탈착수단에 의해 탈부착 가능하게 결합된 장착 헤드(140);가 더 구비되며, 상기 장착 헤드(140)에 공장에서의 작업이 필요한 작업 툴을 결합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 자동화 시스템.