KR102416161B1 - 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것으로, 일측이 로봇 머니퓰레이터에 결합되고, 타측에 마스터 결합부를 갖는 마스터와, 일측에 툴이 결합되고, 타측에 슬레이브 결합부를 갖는 슬레이브와, 상기 마스터 결합부와 결합되는 감속 입력부와, 상기 감속 입력부를 통해 상기 마스터로부터 전달되는 회전을 감속시키는 감속부와, 상기 슬레이브 결합부와 결합되어 상기 감속부에 의해 감속된 회전을 상기 슬레이브로부터 전달하는 감속 출력부를 갖는 감속기를 포함하며; 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 회전 전달과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 회전 전달은 자석 커플링을 통한 자력에 의해 전달되는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템{TOOL CHANGING SYSTEM OF ROBOT MANIPULATOR}

본 발명은 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 머니퓰레이터의 말단에 장착되어 자동으로 다양한 툴을 교체하여 작업을 수행할 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것이다.

로봇 손은 지난 몇 십 년간의 개발에도 불구하고, 매우 고가이면서도 인간 손에 비해서 내구성이나 기능이 매우 떨어져서 연구용을 제외하고는 실제로는 거의 활용되지 못하고 있다.

로봇 팔을 이용하여 산업 현장에서 부품의 이동 및 조립을 수행하거나 서비스 현장에서 요리 등의 서비스 작업을 수행하는 등 복잡한 작업에 대한 수요가 증가함에 따라, 로봇 손 대신에 상황에 맞게 다양한 툴을 교체하면서 사용할 수 있는 방안이 현실적으로 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 여러 종류의 툴 체인저가 개발되었으며, 통상 공압식이나 전기식 툴 체인저가 산업 현장에서 사용되고 있다.

기존의 툴 체인저는 공압식 또는 전기식 모터를 이용하여 마스터와 슬레이브를 결합하거나 분리하며, 마스터에서 전기 단자를 통해 전력을 공급하여 슬레이브에 장착된 툴의 모터와 같은 액추에이터를 구동한다.

전력 및 신호 전달을 위한 전기 단자 등의 부품이 사용됨에 따라 구조가 복잡해지고, 제품의 단가가 높아지며, 탈부착 시에 전기 단자 등의 손상을 막기 위해 세심한 주의가 필요하다.

또한, 툴 체인저에 사용되는 모든 툴은 자체 동작을 위해서 별도의 액추에이터를 내장하여야 하므로, 툴 체인저와 여러 툴을 함께 사용하는 것은 큰 비용을 초래한다.

이에, 툴 체인징 시스템의 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 새로운 개념의 툴 체인징 시스템이 현장에서 요구되고 있다.

한편, 산업 현장에 있어서 감속기는 많은 산업 현장에서 모터나 다양한 툴에 결합되어 사용되고 있다. 감속기의 감속비는 고정되어 있으므로, 다양한 감속비를 사용하기 위해서는 감속기를 교체해 주어야 한다. 감속기의 예로 한국등록특허 제10-0707377호에 개시된 "머시닝 센터의 공구 매거진 구동장치"에서는 기계적 결합을 통한 감속기의 예를 나타내고 있다.

대부분의 경우 모터와 감속기가 기계적으로 단단히 결합된 채로 사용하므로 감속기의 교체는 분해와 재조립을 거쳐야 한다. 동일한 용량의 모터를 사용하더라도 작업의 종류에 따라서 다른 감속비를 사용하여야 하는 경우가 많이 발생하는데, 이러한 경우에는 다른 감속기를 재조립하기가 어려우므로 또 다른 모터-감속기 시스템을 사용하게 되어 비용의 증가를 초래하게 된다.

만약 모터와 감속기의 분해와 조립이 매우 쉽게 수행될 수 있다면 동일한 모터에 대해서 쉽게 다양한 감속기를 결합하여 사용할 수 있으므로, 비용과 시간을 획기적으로 감축할 수 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 자석을 이용하여 마스터에 설치된 모터와 같은 액추에이터의 동력을 마스터로부터 슬레이브로 전달하여, 툴이나 슬레이브 측에 별도의 액추에이터가 설치되지 않아 구조가 간단하면서도 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 마스터와 슬레이브 간의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 마스터와 슬레이브 간의 동력 전달을 위해 설치되는 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 마스터와 슬레이브 사이에 설치되는 감속기의 결합 및 동력 전달이, 툴과 슬레이브와 동일하게 자석을 이용하여 전달하면서도, 마스터와 감속기의 탈부착, 감속기와 슬레이브의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 동력 전달을 위한 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라, 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 일측이 로봇 머니퓰레이터에 결합되고, 타측에 마스터 결합부를 갖는 마스터와, 일측에 툴이 결합되고, 타측에 슬레이브 결합부를 갖는 슬레이브와, 상기 마스터 결합부와 결합되는 감속 입력부와, 상기 감속 입력부를 통해 상기 마스터로부터 전달되는 회전을 감속시키는 감속부와, 상기 슬레이브 결합부와 결합되어 상기 감속부에 의해 감속된 회전을 상기 슬레이브로부터 전달하는 감속 출력부를 갖는 감속기를 포함하며; 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 회전 전달과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 회전 전달은 자석 커플링을 통한 자력에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 결합 메커니즘과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 결합 메커니즘은 상호 대응되도록 형성되되; 상기 마스터 결합부와 상기 감속 출력부의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성되고, 상기 감속 입력부와 상기 슬레이브 결합부의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성되어, 상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부가 직접 결합 가능할 수 있다.

또한, 상기 마스터는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석을 포함하고; 상기 슬레이브 결합부는 상기 툴에 회전을 전달하기 위한 슬레이브 자석을 포함하고; 상기 감속 입력부는 상기 감속 입력부와 상기 마스터 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 감속 입력 자석을 포함하며; 상기 감속 출력부는 상기 감속부에 의해 감속된 회전에 의해 회전하며, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 슬레이브 자석을 회전시키는 감속 출력 자석을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 마스터 자석과 상기 감속 출력 자석은 원통 형상의 암 자석 부재와, 상기 암 자석 부재에 삽입 가능한 원기둥 형상의 숫 자석 부재 중 어느 하나의 형태로 마련되고; 상기 감속 입력 자석과 상기 슬레이브 자석은 상기 암 자석 부재와 상기 숫 자석 부재 중 다른 하나의 형태로 마련되어; 상기 마스터 결합부 및 상기 감속 입력부, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 각각 결합될 때, 상기 숫 자석 부재가 상기 암 자석 부재에 삽입되어 자석 커플링될 수 있다.

그리고, 상기 암 자석 부재와 상기 숫 자석 부재는 각각 원주 방향을 따라 N극 자석과 S극 자석이 교대로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 마스터 자석과 상기 감속 입력 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 마스터와 상기 감속기 간의 결합을 유지하는데 적용되며; 상기 슬레이브 자석과 상기 감속 출력 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 슬레이브와 상기 감속기 간의 결합을 유지하는데 적용될 수 있다.

또한, 상기 감속기는 상기 감속 출력부에 설치되고, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합된 상태에서 상기 감속 출력부로부터 상기 슬레이브 결합부로 돌출되어 상기 슬레이브의 이탈을 방지하는 감속 이탈 방지 유닛을 더 포함하고; 상기 마스터는 상기 마스터 결합부에 설치되고, 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부가 결합된 상태에서 상기 마스터 결합부로부터 상기 감속 입력부로 돌출되어 상기 감속기의 이탈을 방지하는 마스터 이탈 방지 유닛을 더 포함하고; 상기 슬레이브는 상기 슬레이브 결합부에 형성되어 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합될 때 상기 감속 이탈 방지 유닛이 삽입되는 슬레이브 핀 결합홈을 더 포함하며; 상기 감속기는 상기 감속 입력부에 형성되어 상기 마스터와 상기 감속 입력부가 결합될 때 상기 마스터 이탈 방지 유닛이 삽입되는 감속 핀 결합홈을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 마스터 이탈 방지 유닛 및 상기 감속 이탈 방지 유닛은 각각, 상기 감속 핀 결합홈 또는 상기 슬레이브 핀 결합홈에 삽입되는 핀 모듈과; 상기 핀 모듈의 전단이 전방을 향해 노출되고, 상기 핀 모듈이 전후 방향으로 이동 가능하게 상기 핀 모듈을 수용하는 핀 수용부와; 상기 핀 모듈에 후방에 결합되는 이탈 방지 자석과; 상기 이탈 방지 자석의 자력에 의해 상기 핀 모듈이 상기 감속 핀 결합홈 또는 상기 슬레이브 핀 결합홈으로 삽입되는 방향으로 이동하도록 상기 핀 수용부의 전방에 설치되는 스틸 와셔를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 슬레이브 또는 상기 감속기를 거치하기 위한 거치대를 더 포함하고; 상기 감속기는 상기 감속부의 외부 판면에 함몰되어 형성되되 한 쌍이 대칭되게 형성된 감속 거치홈을 더 포함하고; 상기 슬레이브는 외부 판면이 함몰되어 형성되되 한 쌍이 대칭되게 형성되는 슬레이브 거치홈을 더 포함하고; 상기 감속 핀 결합홈과 상기 감속 거치홈 간의 간격과, 상기 슬레이브 핀 결합홈과 상기 슬레이브 거치홈 간의 간격은 상호 대응하도록 마련되고; 상기 거치대는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말 발굽 형상의 거치부와, 상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 상기 거치부의 전방으로부터 유입될 때 상기 슬레이브 거치홈 또는 상기 감속 거치홈에 삽입되어 상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 거치되도록 상기 거치부의 내벽면으로부터 내측을 향해 돌출된 거치 리브와, 상기 거치부에 설치되되, 상기 슬레이브와 상기 감속기가 결합될 때 상기 슬레이브의 상기 슬레이브 거치홈과 상기 감속기의 상기 감속 이탈 방지 유닛 간의 간격에 대응하도록 상기 거치 리브로부터 이격되어 설치되는 구동 자석을 포함하며; 상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 상기 거치부에 거치될 때, 상기 구동 자석과 상기 이탈 방지 자석 간의 자력에 의해 상기 핀 모듈이 상기 슬레이브 핀 결합홈 또는 상기 감속 핀 결합홈으로부터 후퇴되어 상기 슬레이브와 상기 감속 출력부 간의 결합 또는 상기 마스터와 상기 감속 입력부 간의 결합이 해제 가능할 수 있다.

그리고, 상기 감속부는 상기 감속 입력 자석 및 상기 감속 출력 자석과 축 연결되어 상기 감속 입력 자석의 회전을 감속하여 상기 감속 출력 자석으로 전달하는 적어도 하나의 유성 기어 모듈을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 마스터 결합부는 상기 감속기 또는 상기 슬레이브를 향해 설치되는 마스터 커넥터를 더 포함하고; 상기 감속 입력부는 상기 마스터를 향해 설치되어, 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부가 결합될 때 상기 마스터 커넥터와 전기적으로 접촉되는 감속 입력 커넥터를 더 포함하고; 상기 감속 출력부는 상기 슬레이브를 향해 설치되되 상기 감속 입력 커넥터와 전기적으로 연결되는 감속 출력 커넥터를 더 포함하며; 상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 또는 상기 감속기를 향해 설치되어 상기 슬레이브 결합부가 상기 마스터 결합부 또는 상기 감속 출력부와 결합될 때 상기 마스터 커넥터 또는 상기 감속 출력 커넥터와 전기적으로 접촉되는 슬레이브 커넥터를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면 자석을 이용하여 마스터에 설치된 모터와 같은 액추에이터의 동력을 마스터로부터 슬레이브로 전달하여, 툴이나 슬레이브 측에 별도의 액추에이터가 설치되지 않아, 구조가 간단하면서도 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 마스터와 슬레이브 간의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 마스터와 슬레이브 간의 동력 전달을 위해 설치되는 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 마스터와 슬레이브 사이에 설치되는 감속기의 결합 및 동력 전달이, 툴과 슬레이브와 동일하게 자석을 이용하여 전달하면서도, 마스터와 감속기의 탈부착, 감속기와 슬레이브의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 동력 전달을 위한 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라, 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.

그리고, 자석 커플링을 이용하여 비접촉식으로 결합되어 감속기의 기능을 수행하면서도 동시에 강한 외력으로 인해 툴과 감속기에 손상이 가지 않도록 하는 토크 리밋 기능이 제공되는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 사시도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에서 자석 커플링을 통한 자력에 의해 회전이 전달되는 원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 사용 상태의 다른 예를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 감속기의 사시도이고,
도 7은 도 6의 A-A 선에 따른 단면으로 감속기의 감속 입력부 측의 단면을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감속기의 감속부의 사시도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 감속기의 감속부의 분해 사시도이고,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 감속기의 감속 출력부의 사시도이고,
도 11은 도 10의 B-B 선에 따른 단면도이고,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 마스터의 사시도이고,
도 13은 도 12의 D-D 선에 따른 단면도이고,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 슬레이브의 사시도이고,
도 15은 도 14의 E-E 선에 따른 단면도이고,
도 16은 도 10의 C-C 선에 따른 단면도이고,
도 17 내지 도 21은 본 발명의 툴 체인징 시스템에서 거치대를 이용한 슬레이브 또는 감속기의 분리 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 암수 커넥터 구조의 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은 마스터(100c), 슬레이브(200c), 및 감속기(600c)를 포함할 수 있다. 도 1은 마스터(100c), 슬레이브(200c) 및 감속기(600c)가 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 마스터(100c), 슬레이브(200c) 및 감속기(600c)가 분리된 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은 거치대(400c)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

마스터(100c)는 일측이 로봇 머니퓰레이터에 결합된다. 그리고 마스터(100c)의 타측에는 마스터 결합부가 형성된다.

슬레이브(200c)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그 일측에 툴(300c)이 결합되고, 타측에 슬레이브 결합부(220c)가 형성된다. 도 1 및 도 2에서는 툴(300c)로 그리퍼가 슬레이브(200c)의 일측에 설치되는 것을 예로 하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 국한되지 않음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)는 감속 입력부(610c), 감속부(630c) 및 감속 출력부(650c)를 포함할 수 있다.

감속 입력부(610c)는 마스터 결합부와 결합되고, 감속 출력부(650c)는 슬레이브 결합부(220c)와 결합된다. 그리고, 감속부(630c)는 감속 입력부(610c)를 통해 마스터(100c)로부터 전달되는 회전, 즉 토크를 일정한 감속비로 감속하여 감속 출력부(650c)로 전달한다. 그리고, 감속 출력부(650c)는 감속부(630c)에 의해 감속된 회전을 슬레이브(200c)로 전달함으로써, 마스터(100c)로부터 전달되는 회전을 감속하여 슬레이브(200c)로 전달하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 마스터 결합부와 감속 입력부(610c) 간의 회전 전달, 감속 출력부(650c)와 슬레이브 결합부(220c) 간의 회전 전달이 자석 커플링을 통한 자력에 의해 전달되는 것을 예로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에서 자석 커플링을 통한 자력에 의해 회전이 전달되는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 자석 커플링은 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M)로 구분되는 것을 예로 한다.

암 자석 부재(F_M)는 원통 형상을 갖는다. 그리고, 암 자석 부재(F_M)의 일측은 숫 자석 부재(M_M)를 향해 개방된 형태를 가지며, 암 자석 부재(F_M)의 타측은 회전축(Axis_F)과 연결되어 암 자석 부재(F_M)의 회전에 따라 회전한다.

그리고, 숫 자석 부재(M_M)는 암 자석 부재(F_M)의 내부로 삽입 가능한 원기둥 형상을 갖는다. 그리고, 숫 자석 부재(M_M)의 타측은 회전축(Axis_F)과 연결된다.

이를 통해, 도 4에 도시된 바와 같이, 숫 자석 부재(M_M)가 암 자석 부재(F_M) 내부로 삽입되어 자석 커플링을 형성하게 되며, 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M) 중 어느 하나가 회전하면 자석 커플링에 의한 자력에 의해 나머지 하나로 토크가 전달되어 회전함으로써, 어느 일측의 회전력이 타측으로 전달 가능하게 된다.

본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M)가 각각 원주 방향을 따라 원주 방향을 따라 N극 자석과 S극 자석이 교대로 형성되는 것을 예로 한다.

또한, 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M) 간의 자력에 의한 인력이 발생하고, 이러한 인력에 의해 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M) 간의 결합이 유지되는데 적용된다.

그리고, 암 자석 부재(F_M)와 숫 자석 부재(M_M) 간의 자석 커플링은 상호 접촉하지 않고 중간에 에어 갭이 있는 구조, 즉 비접촉식으로 회전하게 되므로, 직접적인 접촉이 있는 기계적인 기어와는 달리 동력을 전달하는 자석 커플링 간에 전달 가능한 최대 허용 토크가 존재하게 된다.

즉, 전달할 수 있는 토크가 제한되는 특성을 가지게 됨으로써, 마스터(100c), 감속기(600c), 슬레이브(200c) 간의 결합에 있어 최대 허용 토그 이상의 토크가 인가되는 경우, 자석 커플링이 헛돌면서 마스터(100c)에 설치되는 모터나, 감속기(600c)가 급격한 토크로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있는 기능, 즉 토크 리밋 기능이 자석 커플링을 통해 구현 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에서는, 마스터 결합부와 감속 입력부(610c) 간의 결합 메커니즘과, 감속 출력부(650c)와 슬레이브 결합부(220c) 간의 결합 메터니즘이 상호 대응되도록 형성되는 것을 예로 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 마스터 결합부와 감속 출력부(650c)의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성되고, 감속 입력부(610c)와 슬레이브 결합부(220c)의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성될 수 있다.

이를 통해, 마스터 결합부와 감속 입력부(610c)가 결합되고, 감속 출력부(650c)와 슬레이브 결합부(220c)가 결합되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스터(100c)와 슬레이브(200c) 사이에 감속기(600c)를 설치하여 사용할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 마스터 결합부와 슬레이브 결합부(220c)를 직접 결합시켜 사용할 수 있게 된다.

마찬가지로, 다양한 감속비를 갖는 다수의 감속기(600c)를 상술한 바와 같이, 감속 입력부(610c), 감속부(630c) 및 감속 출력부(650c)로 구성되도록 하여, 감속기(600c)의 교체를 통해 고토크/조속 성능이나 저토크/고속 성능의 툴(300c)을 선택적으로 적용하여 사용할 수 있게 된다.

이하에서는, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 감속기(600c)의 구성의 예에 대해 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 감속기(600c)의 사시도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)는 감속 입력부(610c), 감속부(630c) 및 감속 출력부(650c)를 포함한다.

감속 입력부(610c)는 마스터 결합부와 결합한다. 도 7은 감속 입력부(610c)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 감속 입력부(610c)는 감속 입력 하우징(612c), 감속 입력 자석(620c)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 감속 입력 자석(620c)은 도 3에 도시된 암 자석 부재(F_M) 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 감속 입력부(610c)와 결합되는 마스터 결합부의 마스터(100c) 자석은 암 자석 부재(F_M) 형태의 감속 입력 자석(620c)에 삽입 가능하게 숫 자석 부재(M_M) 형태로 마련된다.

감속 입력 하우징(612c)은 내부에 감속 입력 자석(620c)이 수용되는 상향 개방된 원통 형상의 입력측 자석 수용 공간(6121c)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력측 자석 수용 공간(6121c)은 내부에 수용된 감속 입력 자석(620c)의 외부를 감싸는 형태로 감속 입력 자석(620c)을 수용함으로써, 외부의 충격으로부터 감속 입력 자석(620c)을 보호하게 된다.

감속 입력 자석(620c)은 입력측 자석 수용 공간(6121c) 내부에 회전 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 입력측 자석 수용 공간(6121c)의 바닥면에는 단차가 형성되고 해당 단차의 바닥면에 입력 자석용 베어링(613c)이 설치된다. 여기서, 입력 자석용 베어링(613c)은 단차에 압입을 통해 설치될 수 있다. 그리고, 감속 입력 자석(620c)은 입력 자석용 베어링(613c)의 내륜에 삽입됨으로써, 입력측 자석 수용 공간(6121c) 내부에 회전 가능하게 설치된다.

본 발명의 실시예에서는 감속 입력부(610c)가 감속 입력축(614c)(614c)을 더 포함하는 것을 예로 한다. 감속 입력축(614c)(614c)의 일단은 감속 입력 자석(620c)에 축 결합하고, 타단이 감속부(630c)에 축 결합하는데, 감속부(630c)의 후술할 제1 선 기어(6331c)와 결합되어 감속 입력 자석(620c)의 회전을 감속부(630c)로 전달하게 된다.

여기서, 감속 입력축(614c)(614c)은 입력측 자석 수용 공간(6121c)의 바닥면에 형성된 홀(참조번호 미 도시)을 통해 감속부(630c)로 연장되는데, 감속 입력축(614c)의 원활한 회전을 위해 베어링(615c)을 홀에 압입시키고, 베어링(615c)의 내륜을 감속 입력축(614c)(614c)이 통과하여 감속부(630c)의 제1 선 기어(6331c)와 연결되는 것을 예로 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 감속 입력부(610c)는 마스터(100c)를 향해 설치되는 감속 입력 커넥터(616c)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 감속 입력 커넥터(616c)는 마스터 결합부와 감속 입력부(610c)가 결합할 때 마스터 결합부에 마련된 후술할 마스터 커넥터(170)와 전기적으로 접촉하는데 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 감속 입력부(610c)는 감속 입력 하우징(612c)의 외부 판면으로부터 상향 돌출되는 적어도 하나의 감속 입력 정렬핀(617c)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 감속 입력 정렬핀(617c)은 마스터 결합부와 결합할 때 마스터 결합부의 후술할 마스터 하우징(110c)의 하부 판면에 형성된 마스터 정렬홈(115c)(115, 도 12 참조)에 삽입되어, 마스터 결합부와 감속 입력부(610c) 간의 결합 위치를 정렬하고, 반경 방향 외측으로의 움직임을 고정하게 된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)의 감속부(630c)의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)의 감속부(630c)의 분해 사시도이다.

도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 감속부(630c)는 적어도 하나의 유성 기어 모듈(633c.634c,635c)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 감속부(630c)는 유성 기어 모듈(633c.634c,635c)을 내부에 수용하는 감속 하우징(631c)을 더 포함할 수 있다.

유성 기어 모듈(633c.634c,635c)은 기 설정된 감속비로 감속 입력부(610c)로부터 전달되는 회전을 감속시킨다. 본 발명에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 3개의 유성 기어 모듈(633c.634c,635c)을 포함하는 것을 예로 하는데, 그 개수가 이에 국한되지 않음은 물론이다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 감속 입력부(610c)로부터 감속 출력부(650c) 방향으로 순서대로, 제1 유선 기어(6332c) 모듈(633c), 제2 유선 기어(6342c) 모듈(634c) 및 제3 유선 기어(6352c) 모듈(635c)이라 정의하여 설명한다.

제1 유선 기어(6332c) 모듈(633c)은 제1 선 기어(6331c), 복수의 제1 유선 기어(6332c) 및 제1 캐리어를 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 선 기어(6331c)는 감속 입력부(610c)의 감속 입력축(614c)에 축결합된다. 제1 선 기어(6331c)는 복수의 제1 유선 기어(6332c)와 맞물려 회전하게 되는데, 본 발명에서는 3개의 제1 유선 기어(6332c)가 제1 선 기어(6331c)와 맞물려 회전하는 것을 예로 한다.

각각의 제1 유선 기어(6332c)는 제1 캐리어에 회전 가능하게 결합된다. 본 발명에서는 각각의 제1 유선 기어(6332c)의 원활한 회전을 위해 제1 부시(6334c)가 제1 캐리어에 끼워져 제1 유선 기어(6332c)가 제1 캐리어에 회전 가능하게 결합되는 것을 예로 한다.

여기서, 본 발명에서는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 감속 하우징(631c)이 유성 기어 모듈(633c.634c,635c)의 외부를 감싸는 링 기어 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 따라서, 감속 하우징(631c)의 내벽면에는 제1 유선 기어(6332c), 그리고 후술할 제2 유선 기어(6342c) 및 제3 유선 기어(6352c)와 맞물리는 기어 이(6311c)가 형성됨으로써, 제1 유선 기어(6332c) 모듈(633c), 제2 유선 기어(6342c) 모듈(634c) 및 제3 유선 기어(6352c) 모듈(635c)의 원활한 회전을 안내하게 된다.

마찬가지로, 제2 유선 기어(6342c) 모듈(634c)은 제2 선 기어(6341c), 복수의 제2 유선 기어(6342c) 및 제3 캐리어를 포함할 수 있다.

제2 선 기어(6341c)는 제1 캐리어에 축 결합되어 제1 캐리어가 회전할 때 함께 회전한다. 그리고, 복수의 제2 유선 기어(6342c)는 제2 선 기어(6341c)와 맞물려 회전하며, 제1 유선 기어(6332c)와 마찬가지로, 제2 캐리어에 회전 가능하게 설치된다. 여기서, 제2 유선 기어(6342c)도 부시(참조번호 미 도시)를 통해 제2 캐리어에 회전 가능하게 설치되는 것을 예로 한다. 그리고, 제2 유선 기어(6342c)는 감속 하우징(631c)의 내벽면에 형성된 기어 이(6311c)에 맞물려 회전함은 제1 유선 기어(6332c)에 대응한다.

제3 유선 기어(6352c) 모듈(635c)은 제3 선 기어(6351c), 복수의 제3 유선 기어(6352c) 및 제3 캐리어를 포함할 수 있다.

제3 선 기어(6351c)는 제2 캐리어에 축 결합되어 제2 캐리어가 회전할 때 함께 회전한다. 그리고, 복수의 제3 유선 기어(6352c)는 제3 선 기어(6351c)와 맞물려 회전하며, 제1 유선 기어(6332c)와 마찬가지로, 제3 캐리어에 회전 가능하게 설치된다. 여기서, 제3 유선 기어(6352c)도 부시(참조번호 미 도시)를 통해 제3 캐리어에 회전 가능하게 설치되는 것을 예로 한다. 그리고, 제3 유선 기어(6352c)는 감속 하우징(631c)의 내벽면에 형성된 기어 이(6311c)에 맞물려 회전함은 제1 유선 기어(6332c)에 대응한다.

여기서, 제3 캐리어의 하부 판면에는 감속 출력축(636c)이 형성된다. 감속 출력축(636c)은 제3 캐리어의 회전축을 형성하며, 제3 캐리어의 회전에 따라 함께 회전하게 된다.

본 발명에서는 감속 하우징(631c)의 하부에 감속 중간판(632c)이 결합되어 감속 하우징(631c)의 하부를 커버하는 것을 예로 한다. 여기서, 감속 중간판(632c)에는 감속 출력축(636c)이 하부 방향으로 통과하기 위한 축 통과공(6321c)이 형성될 수 있다. 여기서, 감속 출력축(636c)은 축 관통공(6321c)에 압입되어 설치되는 베어링(6361C)을 통해 회전 가능하게 고정될 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)의 감속 출력부(650c)의 사시도이고, 도 11은 도 10의 ?-? 선에 따른 단면도이다. 도 10 및 도 11은 감속 출력부(650c)의 저면에서 바라본 도면으로, 도 10 및 도 11에서는 감속부(630c)가 하부에 위치하는 형태로 도시되어 있다.

도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 감속 출력부(650c)는 감속 출력 하우징(651c)과 감속 출력 자석(660c)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 감속 출력 자석(660c)이, 도 3에 도시된 숫 자석 부재(M_M) 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 감속 출력부(650c)와 결합하는 슬레이브 결합부(220c)의 슬레이브 자석(230c)은 숫 자석 부재(M_M) 형태의 감속 출력 자석(660c)이 삽입 가능하게 암 자석 부재(F_M) 형태로 마련된다.

감속 출력 하우징(651c)은 내부에 감속 출력 자석(660c)이 수용되는 출력측 자석 수용 공간(652c)이 형성되며, 슬레이브 결합부(220c)와의 결합을 위해 출력측 자석 수용 공간(652c)은 슬레이브 결합부(220c)를 향해 개방된 구조를 갖는다.

감속 출력 하우징(651c)에 수용되는 감속 출력 자석(660c)은 감속부(630c)로부터 돌출되는 감속 출력축(636c)과 축 결합된다. 여기서, 감속 출력축(636c)은 감속 출력 하우징(651c)의 수용 공간 내의 바닥면(653c)에 형성된 베어링 홈(참조번호 미도시)에 압입되어 설치되는 베어링(654c)을 통해 회전 가능하게 감속 출력 하우징(651c)에 고정되며, 출력측 자석 수용 공간(652c) 내부로 돌출되어 감속 출력 자석(660c)과 축 결합된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 감속 출력부(650c)는 슬레이브(200c)를 향해 설치되는 감속 출력 커넥터(670c)를 더 포함할 수 있다. 감속 출력 커넥터(670c)는 슬레이브 결합부(220c)와 감속 출력부(650c)가 결합할 때 슬레이브 결합부(220c)에 마련된 후술할 슬레이브 커넥터(270c)와 전기적으로 접촉하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 감속 출력부(650c)는 감속 출력 하우징(651c)의 슬레이브 결합부(220c)를 향하는 판면에 판면이 함몰된 적어도 하나의 감속 출력 정렬홈(653c)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 감속 출력 정렬홈(653c)은 슬레이브 결합부(220c)와 결합할 때 슬레이브 결합부(220c)의 후술할 슬레이브 하우징(210c)의 상부 판면에 형성된 슬레이브 정렬핀(212c)(212c, 도 14 참조)이 삽입되어, 슬레이브 결합부(220c)와 감속 출력부(650c) 간의 결합 위치를 정렬하고, 반경 방향 외측으로의 움직임을 고정하게 된다.

한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 마스터(100c)의 사시도이고, 도 13은 도 12의 D-D 선에 따른 단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스터(100c)는 마스터 하우징(110c)과 마스터 결합부를 포함할 수 있다.

마스터 하우징(110c)은 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합된다. 마스터 결합부는 마스터 하우징(110c)의 전단에 형성되는데, 마스터(100c) 자석과 마스터 하우징(110c) 내의 제2 수용 공간(112c) 등의 조합을 통해 형성된다.

본 발명에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 마스터 하우징(110c)과 마스터 결합부가 일체로 형성되는 겻을 예로 하며, 마스터 하우징(110c)이 내측의 격벽(113c)을 통해 제1 수용 공간(111c)과 제2 수용 공간(112c)으로 구획되는 것을 예로 한다.

제1 수용 공간(111c)에는 모터와 같은 엑츄에이터(140c)가 수용된다. 그리고, 제2 수용 공간(112c)에는 마스터(100c) 자석이 수용된다. 앞서 설명한 바와 같이, 감속 입력부(610c)에 설치되는 감속 입력 자석(620c)이, 도 3에 도시된 암 자석 부재(F_M) 형태로 마련되는 것을 예로 하고 있는 바, 마스터(100c) 자석은 암 자석 부재(F_M) 형태의 감속 입력 자석(620c)에 삽입 가능한 숫 자석 부재(M_M) 형태로 마련되는 것을 예로 한다.

여기서, 마스터(100c) 자석은 격벽(113c)에 형성된 통과공(참조번호 미 도시)을 통과한 마스터(100c) 회전축(141c)을 통해 모터와 연결되어 모터의 회전에 따라 함께 회전하는데, 마스터(100c) 회전축(141c)은 통과공에 압입되어 설치되는 베어링(미도시)을 통해 마스터 하우징(110c)에 회전 가능하게 설치되는 것을 예로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 마스터 결합부는 감속기(600c)의 감속 출력부(650c)에 대응하는 구조를 갖는다. 즉, 마스터(100c) 자석이 감속 출력 자석(660c)에 대응하는 형태로 마련되고, 마스터 결합부의 제2 수용 공간(112c)이 전술한 감속 하우징(631c)의 출력측 자석 수용 공간(652c)에 대응하는 형태로 마련된다.

이와 같은 구성에 따라, 마스터 결합부와 감속기(600c)의 감속 입력부(610c)가 결합하는 과정에서, 감속 입력 하우징(612c)이 마스터 결합부의 제2 수용 공간(112c)으로 삽입될 때 감속 입력 하우징(612c)이 마스터 결합부의 제2 수용 공간(112c)의 내벽면과 마스터(100c) 자석 사이의 공간으로 삽입되고, 이 때 마스터(100c) 자석이 원통 형상의 감속 입력 자석(620c) 내부로 삽입되는 형태로 결합 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 마스터 결합부는 감속 입력부(610c)를 향해 설치되는 마스터 커넥터(170)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 마스터 커넥터(170)는 감속 입력부(610c)에 형성된 전술한 감속 입력 커넥터(616c)와 전기적으로 접속되는데, 마스터 결합부와 감속 입력부(610c)가 결합될 때 상호 전기적으로 접속된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 마스터 결합부는 마스터 하우징(110c)의 판면 중 감속 입력부(610c)와 대면하는 판면에 함몰된 적어도 하나의 마스터 정렬홈(115c)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 마스터 정렬홈(115c)은 마스터 결합부와 감속 입력부(610c)가 결합할 때 감속 입력부(610c)에 마련된 감속 입력 정렬핀(617c)이 삽입되어, 마스터 결합부와 감속 입력부(610c) 간의 결합 위치를 정렬하고, 반경 방향 외측으로의 움직임을 고정하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 마스터 결합부와 감속 출력부(650c)의 결합 구조는 상호 대응하는 바, 마스터 커넥터(170)와 감속 출력 커넥터(670c), 마스터 정렬홈(115c)과 감속 출력 정렬홈(653c)의 위치 및 구조는 상호 대응하도록 마련됨으로써, 슬레이브 결합부(220c)가 마스터 결합부에 직접 결합 가능하게 된다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 슬레이브(200c)의 사시도이고, 도 15는 도 14의 E-E 선에 따른 단면도이다.

도 14 및 도 15를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬레이브(200c)는 슬레이브 결합부(220c) 및 슬레이브 하우징(210c)을 포함한다.

슬레이브 결합부(220c)는 상술한 바와 같이, 감속기(600c)의 감속 출력부(650c)와 결합하여 감속기(600c)와 슬레이브(200c)를 결합시킨다.

본 발명의 실시예에 따른 슬레이브 결합부(220c)는 슬레이브 결합 하우징(221c)과 전술한 슬레이브 자석(230c)을 포함할 수 있다.

슬레이브 결합 하우징(221c)은 내부에 슬레이브 자석(230c)이 수용되는 상향 개방된 원통 형상의 슬레이브 자석 수용 공간(222c)을 포함할 수 있다. 여기서, 슬레이브 자석 수용 공간(222c)은 내부에 수용된 슬레이브 자석(230c)의 외부를 감싸는 형태로 슬레이브 자석(230c)을 수용함으로써, 외부의 충격으로부터 슬레이브 자석(230c)을 보호하게 된다.

슬레이브 하우징(210c)은 슬레이브 결합부(220c)의 반대측, 즉 툴(300c) 측에 마련되며, 툴(300c)과 결합한다. 본 발명에서는 도 15에 도시된 바와 같이, 슬레이브 하우징(210c)과 슬레이브 결합 하우징(221c)이 일체로 형성되며, 내부의 격벽(223c)을 통해 슬레이브 자석 수용 공간(222c)과 툴 결합 공간(225c)으로 구획되는 것을 예로 한다.

슬레이브 자석(230c)은 슬레이브 자석 수용 공간(222c) 내부에 회전 가능하게 결합된다. 본 발명에서는 감속 출력 자석(660c)이 숫 자석 부재(M_M) 형태로 마련되는 것을 예로 하는 바, 슬레이브 자석(230c)은 숫 자석 부재(M_M)가 삽입 가능한 암 자석 부재(F_M) 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 슬레이브 자석(230c)은 내부 격벽(223c)에 형성된 자석 체결공(참조번호 미도시)에 압입되는 베어링(224c)을 통해 슬레이브 결합 하우징(221c) 내부에 회전 가능하게 설치된다.

툴 결합 공간(223c)으로는 툴(300c)이 삽입되어 툴(300c)과 슬레이브(200c)가 결합된다. 툴(300c)은 그 말단이 툴 결합 공간(223c)으로 삽입된 후, 볼트 체결 등을 통해 슬레이브(200c)에 고정될 수 있다.

여기서, 툴(300c)의 말단에는 슬레이브 자석(230c)의 회전에 의한 토크를 전달받기 위한 툴 회전축(310c)이 형성된다. 회전축(310c)은 툴(300c)의 말단이 툴 결합 공간(225c)에 삽입될 때, 슬레이브 자석(230c)에 형성된 축 결합공(231c)에 삽입되어 슬레이브 자석(230c)의 회전과 함께 회전함으로써, 토크를 툴(300c)로 전달하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 슬레이브 결합부(220c)는 감속기(600c)를 향해 설치되는 슬레이브 커넥터(270c)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 슬레이브 커넥터(270c)는 슬레이브(200c)와 감속 출력부(650c)가 결합할 때 감속 출력부(650c)에 마련된 상술한 감속 출력 커넥터(670c)와 전기적으로 접속하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 슬레이브 결합부(220c)는 슬레이브 하우징(210c)의 외부 판면으로부터 상향 돌출되는 적어도 하나의 슬레이브 정렬핀(212c)을 포함할 수 있다. 여기서, 슬레이브 정렬핀(212c)은 슬레이브 결합부(220c)와 감속 출력부(650c)가 결합할 때, 감속 출력부(650c)에 마련된 전술한 감속 출력 정렬홈(653c)에 삽입되어 슬레이브 결합부(220c)와 감속 출력부(650c) 간의 결합 위치를 정렬하고, 반경 방향 외측으로의 움직임을 고정하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 슬레이브 결합부(220c)와 감속 출력부(650c)가 결합하는 과정에서, 슬레이브 결합 하우징(221c)이 감속 출력부(650c)의 출력측 자석 수용 공간(652c)으로 삽입될 때 슬레이브 결합 하우징(221c)이 감속 출력부(650c)의 출력측 자석 수용 공간(652c)의 내벽면과 감속 출력 자석(660c) 사이의 공간으로 삽입되고, 이 때 감속 출력 자석(660c)이 원통 형상의 슬레이브 자석(230c) 내부로 삽입되는 형태로 결합 가능하게 된다.

이와 같은 결합 구조는 앞서 설명한 마스터 결합부와 감속 입력부(610c) 간의 결합 구조에 대응하는 바, 마스터 결합부에 슬레이브 결합부(220c)가 동일한 방법으로 결합 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 감속기(600c)는, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 감속 이탈 방지 유닛(500c)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 마스터(100c)는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)을 더 포함할 수 있다.

감속 이탈 방지 유닛(500c)은 감속 출력부(650c)에 설치된다. 그리고, 감속 이탈 방지 유닛(500c)은 감속 출력부(650c)와 슬레이브(200c)가 결합된 상태에서 감속 출력부(650c)로부터 슬레이브 결합부(220c)로 돌출되어 슬레이브(200c)의 이탈을 방지한다.

마찬가지로, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)은 마스터 결합부에 설치된다. 그리고, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)은 마스터 결합부와 감속 입력부(610c)가 결합된 상태에서 마스터 결합부로부터 감속 입력부(610c)로 돌출되어 감속기(600c)의 이탈을 방지하게 된다.

여기서, 감속 이탈 방지 유닛(500c)과 마스터 이탈 방지 유닛(160c)은 각각 감속 출력부(650c)와 마스터 결합부의 외측에 대칭되도록 한 쌍식 형성되는 것을 예로 하고 있다.

한편, 슬레이브(200c)는 슬레이브 결합부(220c)에 형성되는 슬레이브 핀 결합홈(231c)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 슬레이브 핀 결합홈(231c)은 감속 출력부(650c)와 슬레이브 결합부(220c)가 결합될 때 감속 이탈 방지 유닛(500c)이 삽입되어 걸림으로써, 슬레이브(200c)가 감속기(600c)로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다. 감속 이탈 방지 유닛(500c)이 한 쌍이 대칭적으로 마련되는 것을 예로 하는 바, 이에 대응하여 슬레이브 핀 결합홈(231c) 또한 슬레이브 결합부(220c)에 한 쌍이 대칭적으로 마련되는 것을 예로 한다.

또한, 감속기(600c)는 감속 입력부(610c)에 형성되는 감속 핀 결합홈을 더 포함할 수 있다. 여기서, 감속 핀 결합홈은 감속 입력부(610c)와 마스터 결합부가 결합될 때 마스터 이탈 방지 유닛(160c)이 삽입되어 걸림으로써, 감속기(600c)가 마스터(100c)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 마스터(100c) 자석과 감속 입력 자석(620c) 간의 자석 커플링에 의한 인력, 슬레이브 자석(230c)과 감속 출력 자석(660c) 간의 자석 커플링에 의한 인력이 마스터(100c)와 감속기(600c), 슬레이브(200c)와 감속기(600c) 간의 결합을 유지하는데 적용되는데, 마스터 이탈 방지 유닛(160c) 및 감속 이탈 방지 유닛(500c)이 각각 감속 핀 결합홈 및 슬레이브 핀 결합홈(231c)에 걸려 보다 안정적인 결합이 유지될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 감속 이탈 방지 유닛(500c)을 설명하기 위한 도면으로, 감속기(600c)의 감속 출력부(650c)의 단면을 나타낸 도면이다.

도 16을 참조하여 설명하면, 감속 이탈 방지 유닛(500c)은 핀 모듈(511c,512c), 핀 수용부(530c), 이탈 방지 자석(520c) 및 스틸 와셔(540c)를 포함할 수 있다.

핀 모듈(511c,512c)은 슬레이브 핀 결합홈(231c)에 삽입된다. 본 발명에서는 핀 모듈(511c,512c)이 너트 핀(512c)이 핀 홀더(511c)의 전단 측에 나사 결합하여 형성되는 것을 예로 한다.

핀 수용부(530c)는 대략 원통 형상으로 마련되며 핀 모듈(511c,512c)의 너트 핀(512c)이 전방을 향해 노출되고, 핀 홀더(511c)가 전후 방향으로 이동 가능하게 핀 모듈(511c,512c)을 수용한다. 그리고, 이탈 방지 자석(520c)은 핀 모듈(511c,512c)의 후방에 결합된다.

전후 방향으로 관통된 관통공이 형성된 스틸 와셔(540c)는 핀 수용부(530c)의 전방에 설치된다. 여기서, 스틸 와셔(540c)의 관통공을 통해 핀 홀더(511c)의 전단이 노출되고 핀 홀더(511c)의 전단에 나사 결합을 통해 결합되는 너트 핀(512c)이 스틸 와셔(540c)에 걸린 상태가 유지된다.

상기와 같은 구성에 따라, 이탈 방지 자석(520c)의 자력에 의해 스틸 와셔(540c)와 이탈 방지 자석(520c) 간에 인력이 발생하게 되고, 핀 모듈(511c,512c)의 후방에 설치되는 이탈 방지 자석(520c)이 인력에 의해 핀 모듈(511c,512c)을 전방, 즉 슬레이브 핀 결합홈(231c)에 삽입되는 방향으로 이동시켜 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이, 핀 모듈(511c,512c)의 전단이 감속 출력부(650c)의 수용 공간 내부로 돌출되는 상태가 된다.

이와 같은 상태에서, 감속 출력부(650c)와 슬레이브 결합부(220c)가 결합되는 과정에서, 상술한 바와 같이, 슬레이브 결합 하우징(221c)이 감속 출력부(650c) 내부로 삽입될 때 슬레이브 결합 하우징(221c)에 감속 출력부(650c)의 수용 공간의 내벽면과 감속 출력 자석(660c) 사이의 공간으로 삽입되는데, 삽입되는 과정에서 핀 모듈(511c,512c)이 슬레이브 결합 하우징(221c)의 외부 판면과 접촉하면서 후퇴하다가 슬레이브 결합 하우징(221c)의 슬레이브 핀 결합홈(231c) 내부로 삽입되어 걸리게 된다.

여기서, 핀 모듈(511c,512c)의 원활한 후퇴 및 슬레이브 핀 결합홈(231c) 내부로의 삽입을 위해, 도 14에 도시된 바와 같이, 슬레이브 결합 하우징(221c)의 슬레이브 핀 결합홈(231c) 상단에는 슬레이브(200c) 모따기부(641c)가 형성될 수 있다.

한편, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)은 감속 이탈 방지 유닛(500c)에 대응하는 구성을 갖는다. 즉, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)도 감속 핀 결합홈에 삽입되는 핀 모듈(511c,512c), 핀 수용부(530c), 이탈 방지 자석(520c) 및 스틸 와셔(540c)로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 감속 입력부(610c)의 감속 입력 하우징(612c)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 감속 모타기부(622c)가 형성될 수 있다. 여기서, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)의 작동 방법은 감속 이탈 방지 유닛(500c)의 작동 방법에 대응하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 마스터 이탈 방지 유닛(160c) 또는 감속 이탈 방지 유닛(500c)이 감속 핀 결합홈 또는 슬레이브 핀 결합홈(231c)에 삽입된 상태에서, 이를 해제하기 위해, 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이, 스틸 와셔(540c)와 이탈 방지 자석(520c) 간의 인력을 극복할 수 있는 자력을 제공하는 구동 자석(422c)을 접근시키게 되면, 이탈 방지 자석(520c)과 구동 자석(422c) 간의 인력에 의해 핀 모듈(511c,512c)이 후퇴되어 마스터 이탈 방지 유닛(160c) 및 감속 이탈 방지 유닛(500c)과, 감속 핀 결합홈 및 슬레이브 핀 결합홈(231c) 간의 결합 관계가 해제될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 구동 자석(422c)이 거치대(400c)에 설치되는 것을 예로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 거치대(400c)는 슬레이브(200c) 또는 감속기(600c)를 거치할 수 있도록 마련된다.

도 1, 도 17 내지 도 21을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 거치대(400c)는 베이스 플레이트(410c)와, 거치부(420c)를 포함할 수 있다.

거치부(420c)는 베이스 플레이트(410c)의 상부 방향으로 이격 배치되는데, 본 발명에서는 다수의 지지대(430c)가 거치부(420c)와 베이스 플레이트(410c)를 연결하는 것을 예로 한다.

본 발명에서는 거치부(420c)가 전방으로 개방된 말 발굽 형상을 갖는 것을 예로 한다. 이를 통해 슬레이브(200c) 또는 감속기(600c)가 거치부(420c)의 전방으로부터 인입되어 거치부(420c)에 거치될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 거치부(420c)의 내벽면에는 내측으로 돌출된 거치 리브(421c)가 양측에 대칭적으로 형성된다. 그리고, 감속기(600c)는 감속부(630c)의 외부 판면이 함몰되어 형성되되 거치 리브(421c)에 대응하여 한 쌍이 대칭되게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 슬레이브(200c)는 외부 판면이 함몰되어 형성되는 슬레이브 거치홈(211c)이 형성되는데, 거치 리브(421c)에 대응하여 한 쌍이 대칭되게 형성된다. 여기서, 슬레이브 거치홈(211c)은 슬레이브 하우징(210c)에 마련되는 것을 예로 하고 있다.

한편, 거치부(420c)에는 앞서 설명한 구동 자석(422c)이 설치된다. 여기서, 구동 자석(422c)과 거치 리브(421c) 간의 간격은 슬레이브(200c)와 감속기(600c)가 결합될 때 슬레이브 거치홈(211c)과 감속 이탈 방지 유닛(500c) 간의 간격에 대응하도록 형성된다. 마찬가지로, 마스터(100c)와 감속기(600c)가 결합할 때 감속 거치홈(6312c)과 감속 이탈 방지 유닛(500c) 간의 간격에 대응하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 도 1 및 도 17에 도시된 바와 같이, 슬레이브(200c), 감속기(600c) 및 마스터(100c)가 결합된 상태에서, 슬레이브(200c)와의 결합을 해제할 때, 슬레이브(200c) 측을, 도 17에 도시된 바와 같이, 거치부(420c)의 전방으로부터 유입시키면서 슬레이브 거치홈(211c)에 거치부(420c)의 거치 리브(421c)이 슬라이딩 삽입되어 걸림으로써, 슬레이브(200c)가 거치부(420c)에 거치된다.

이 때, 거치 리브(421c)와 구동 자석(422c) 간의 간격이 슬레이브 거치홈(211c)과 감속 이탈 방지 유닛(500c) 간의 간격에 대응하는 바, 거치부(420c)에 슬레이브(200c)가 거치된 상태에서 구동 자석(422c)이 감속 이탈 방지 유닛(500c)의 외측에 위치하게 된다.

따라서, 구동 자석(422c)의 자력에 의해 감속 이탈 방지 유닛(500c)의 핀 모듈(511c,512c)이 구동 자석(422c) 방향으로 이동하게 되어 핀 모듈(511c,512c)이 슬레이브 핀 결합홈(231c)으로부터 후퇴되어 그 걸림이 해제됨으로써, 도 18에 도시된 바와 같이, 슬레이브(200c)를 감속기(600c)로부터 결합 해제 가능하게 된다.

동일한 방법으로, 감속기(600c)를 마스터(100c)로부터 분리할 때에는 감속기(600c) 측을, 도 19에 도시된 바와 같이, 거치대(400c)의 거치부(420c) 전방으로 이동시킨 후, 거치대(400c)의 거치 리브(421c)의 높이와, 감속기(600c)의 감속부(630c)에 형성된 감속 거치홈(6312c)의 높이가 일치된 상태에서 감속기(600c)가, 도 20에 도시된 바와 같이, 거치부(420c)의 전방으로 유입되면서 감속 거치홈(6312c)에 거치부(420c)의 거치 리브(421c)이 슬라이딩 삽입되어 걸림으로써, 감속기(600c)가 거치부(420c)에 거치된다.

이 때, 거치 리브(421c)와 구동 자석(422c) 간의 간격이 감속 거치홈(6312c)과 마스터 이탈 방지 유닛(160c) 간의 간격에 대응하게 되어, 구동 자석(422c)이 마스터 이탈 방지 유닛(160c)의 외측에 위치하게 된다.

따라서, 구동 자석(422c)의 자력에 의해 마스터 이탈 방지 유닛(160c)의 핀 모듈(511c,512c)이 구동 자석(422c) 방향으로 이동하게 되어 핀 모듈(511c,512c)이 감속 핀 결합홈으로부터 후퇴되어 그 걸림이 해제됨으로써, 도 21에 도시된 바와 같이, 감속기(600c)를 마스터(100c)로부터 결합 해제 가능하게 된다.

이와 같은 동작은, 도 5에 도시된 바와 같이, 마스터(100c)에 슬레이브(200c)가 직접 결합된 상태에서도 동일하게 동작 가능하다. 즉, 슬레이브 거치홈(211c)이 거치 리브(421c)에 거치될 때, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)이 구동 자석(422c)에 인접하게 위치됨으로써, 마스터 이탈 방지 유닛(160c)의 핀 모듈(511c,512c)이 슬레이브(200c) 핀 걸림홈으로부터 후퇴되어, 슬레이브(200c)를 마스터(100c)로부터 결합 해제 가능하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 마스터 결합부에는 마스터 커넥터(170)가 형성되고, 감속 입력부(610c)에는 감속 입력 커넥터(616c)가 형성된다. 마찬가지로, 감속 출력부(650c)에는 감속 출력 커넥터(670c)가 형성되고, 슬레이브 결합부(220c)에는 슬레이브 커넥터(270c)가 형성된다.

이와 같은 구성에 따라, 마스터(100c)와 감속기(600c)가 결합될 때 마스터 커넥터(170)와 감속 입력 커넥터(616c)가 전기적으로 접촉되고, 슬레이브(200c)와 감속기(600c)가 결합될 때 슬레이브 커넥터(270c)와 감속 출력 커넥터(670c)가 결합된다. 동일한 구조로 마스터(100c)와 슬레이브(200c)가 직접 결합될 때, 마스터 커넥터(170)와 슬레이브 커넥터(270c)가 전기적으로 접촉된다.

상기와 같은 결합 구조의 호환을 위해, 커넥터들이 암수 구조로 구성되는 것을 예로 한다. 예를 들어, 마스터 커넥터(170)가 암 커넥터 구조를 갖는 경우, 감속 입력 커넥터(616c)와 슬레이브 커넥터(270c)가 숫 커넥터 구조를 가지며, 감속 출력 커넥터(670c)가 마스터(100c)와 동일하게 암 커넥터 구조를 갖게 된다. 반대의 경우도 가능함은 당연하다.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 암수 커넥터 구조의 예를 나타낸 도면이다. 도 22에서는 마스터 커넥터(170)의 감속 입력 커넥터(616c)를 예로 하여 설명하며, 이와 같은 구조는 감속 출력 커넥터(670c)와 슬레이브 커넥터(270c)에 동일하게 적용 가능하다.

도 22에 도시된 실시예에서는 마스터 커넥터(170)가 암 커넥터 구조를 갖는 것을 예로 하고 있으며, 감속 출력 커넥터(670c)가 수 커넥터 구조를 갖는 것을 예로 하고 있다.

본 발명의 실시예에서는 마스터 커넥터(170)와 감속 입력 커넥터(616c)에 접속 자석을 이용하는 자석식 커넥터 방식이 적용되는 것을 예로 한다. 이는 슬레이브 커넥터(270c)와 감속 출력 커넥터(670c)에도 동일하게 적용된다.

이를 통해, 마스터(100c)와 감속기(600c)가 결합할 때, 또는 슬레이브(200c)와 감속기(600c)가 결합할 때, 또는 마스터(100c)와 슬레이브(200c)가 직접 결합할 때, 자석식 커넥터가 상호 접근하는 경우 양 측에 설치된 커플링 자석(CM) 간의 자력에 의해 자동으로 상호 간의 접촉이 보장됨으로써, 안정적인 접촉이 가능하게 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100c : 마스터
200c : 슬레이브
300c : 툴
400c : 거치대
600c : 감속기

Claims (11)

1. 일측이 로봇 머니퓰레이터에 결합되고, 타측에 마스터 결합부를 갖는 마스터와,
   일측에 툴이 결합되고, 타측에 슬레이브 결합부를 갖는 슬레이브와,
   상기 마스터 결합부와 결합되는 감속 입력부와, 상기 감속 입력부를 통해 상기 마스터로부터 전달되는 회전을 감속시키는 감속부와, 상기 슬레이브 결합부와 결합되어 상기 감속부에 의해 감속된 회전을 상기 슬레이브로부터 전달하는 감속 출력부를 갖는 감속기를 포함하고;
   상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 회전 전달과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 회전 전달은 자석 커플링을 통한 자력에 의해 전달되고;
   상기 마스터는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석을 포함하고;
   상기 슬레이브 결합부는 상기 툴에 회전을 전달하기 위한 슬레이브 자석을 포함하고;
   상기 감속 입력부는 상기 감속 입력부와 상기 마스터 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 감속 입력 자석을 포함하고;
   상기 감속 출력부는 상기 감속부에 의해 감속된 회전에 의해 회전하며, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 슬레이브 자석을 회전시키는 감속 출력 자석을 포함하고;
   상기 마스터 자석과 상기 감속 출력 자석은 원통 형상의 암 자석 부재와, 상기 암 자석 부재에 삽입 가능한 원기둥 형상의 숫 자석 부재 중 어느 하나의 형태로 마련되고;
   상기 감속 입력 자석과 상기 슬레이브 자석은 상기 암 자석 부재와 상기 숫 자석 부재 중 다른 하나의 형태로 마련되어;
   상기 마스터 결합부 및 상기 감속 입력부, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 각각 결합될 때, 상기 숫 자석 부재가 상기 암 자석 부재에 삽입되어 자석 커플링되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
2. 일측이 로봇 머니퓰레이터에 결합되고, 타측에 마스터 결합부를 갖는 마스터와,
   일측에 툴이 결합되고, 타측에 슬레이브 결합부를 갖는 슬레이브와,
   상기 마스터 결합부와 결합되는 감속 입력부와, 상기 감속 입력부를 통해 상기 마스터로부터 전달되는 회전을 감속시키는 감속부와, 상기 슬레이브 결합부와 결합되어 상기 감속부에 의해 감속된 회전을 상기 슬레이브로부터 전달하는 감속 출력부를 갖는 감속기를 포함하고;
   상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 회전 전달과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 회전 전달은 자석 커플링을 통한 자력에 의해 전달되고;
   상기 감속기는
   상기 감속 출력부에 설치되고, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합된 상태에서 상기 감속 출력부로부터 상기 슬레이브 결합부로 돌출되어 상기 슬레이브의 이탈을 방지하는 감속 이탈 방지 유닛을 더 포함하고;
   상기 마스터는
   상기 마스터 결합부에 설치되고, 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부가 결합된 상태에서 상기 마스터 결합부로부터 상기 감속 입력부로 돌출되어 상기 감속기의 이탈을 방지하는 마스터 이탈 방지 유닛을 더 포함하고;
   상기 슬레이브는 상기 슬레이브 결합부에 형성되어 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합될 때 상기 감속 이탈 방지 유닛이 삽입되는 슬레이브 핀 결합홈을 더 포함하며;
   상기 감속기는 상기 감속 입력부에 형성되어 상기 마스터와 상기 감속 입력부가 결합될 때 상기 마스터 이탈 방지 유닛이 삽입되는 감속 핀 결합홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마스터는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석을 포함하고;
   상기 슬레이브 결합부는 상기 툴에 회전을 전달하기 위한 슬레이브 자석을 포함하고;
   상기 감속 입력부는 상기 감속 입력부와 상기 마스터 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 감속 입력 자석을 포함하고;
   상기 감속 출력부는 상기 감속부에 의해 감속된 회전에 의해 회전하며, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 슬레이브 자석을 회전시키는 감속 출력 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 마스터 자석과 상기 감속 출력 자석은 원통 형상의 암 자석 부재와, 상기 암 자석 부재에 삽입 가능한 원기둥 형상의 숫 자석 부재 중 어느 하나의 형태로 마련되고;
   상기 감속 입력 자석과 상기 슬레이브 자석은 상기 암 자석 부재와 상기 숫 자석 부재 중 다른 하나의 형태로 마련되어;
   상기 마스터 결합부 및 상기 감속 입력부, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부가 각각 결합될 때, 상기 숫 자석 부재가 상기 암 자석 부재에 삽입되어 자석 커플링되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 암 자석 부재와 상기 숫 자석 부재는 각각 원주 방향을 따라 N극 자석과 S극 자석이 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 마스터 자석과 상기 감속 입력 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 마스터와 상기 감속기 간의 결합을 유지하는데 적용되며;
   상기 슬레이브 자석과 상기 감속 출력 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 슬레이브와 상기 감속기 간의 결합을 유지하는데 적용되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부 간의 결합 메커니즘과, 상기 감속 출력부와 상기 슬레이브 결합부 간의 결합 메커니즘은 상호 대응되도록 형성되되;
   상기 마스터 결합부와 상기 감속 출력부의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성되고, 상기 감속 입력부와 상기 슬레이브 결합부의 결합 구조가 상호 대응하도록 형성되어, 상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부가 직접 결합 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
8. 제2항에 있어서,
   상기 마스터 이탈 방지 유닛 및 상기 감속 이탈 방지 유닛은 각각,
   상기 감속 핀 결합홈 또는 상기 슬레이브 핀 결합홈에 삽입되는 핀 모듈과;
   상기 핀 모듈의 전단이 전방을 향해 노출되고, 상기 핀 모듈이 전후 방향으로 이동 가능하게 상기 핀 모듈을 수용하는 핀 수용부와;
   상기 핀 모듈에 후방에 결합되는 이탈 방지 자석과;
   상기 이탈 방지 자석의 자력에 의해 상기 핀 모듈이 상기 감속 핀 결합홈 또는 상기 슬레이브 핀 결합홈으로 삽입되는 방향으로 이동하도록 상기 핀 수용부의 전방에 설치되는 스틸 와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 슬레이브 또는 상기 감속기를 거치하기 위한 거치대를 더 포함하고;
   상기 감속기는 상기 감속부의 외부 판면에 함몰되어 형성되되 한 쌍이 대칭되게 형성된 감속 거치홈을 더 포함하고;
   상기 슬레이브는 외부 판면이 함몰되어 형성되되 한 쌍이 대칭되게 형성되는 슬레이브 거치홈을 더 포함하고;
   상기 감속 핀 결합홈과 상기 감속 거치홈 간의 간격과, 상기 슬레이브 핀 결합홈과 상기 슬레이브 거치홈 간의 간격은 상호 대응하도록 마련되고;
   상기 거치대는
   베이스 플레이트와,
   상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말 발굽 형상의 거치부와,
   상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 상기 거치부의 전방으로부터 유입될 때 상기 슬레이브 거치홈 또는 상기 감속 거치홈에 삽입되어 상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 거치되도록 상기 거치부의 내벽면으로부터 내측을 향해 돌출된 거치 리브와,
   상기 거치부에 설치되되, 상기 슬레이브와 상기 감속기가 결합될 때 상기 슬레이브의 상기 슬레이브 거치홈과 상기 감속기의 상기 감속 이탈 방지 유닛 간의 간격에 대응하도록 상기 거치 리브로부터 이격되어 설치되는 구동 자석을 포함하며;
   상기 슬레이브 또는 상기 감속기가 상기 거치부에 거치될 때, 상기 구동 자석과 상기 이탈 방지 자석 간의 자력에 의해 상기 핀 모듈이 상기 슬레이브 핀 결합홈 또는 상기 감속 핀 결합홈으로부터 후퇴되어 상기 슬레이브와 상기 감속 출력부 간의 결합 또는 상기 마스터와 상기 감속 입력부 간의 결합이 해제 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 감속부는
    상기 감속 입력 자석 및 상기 감속 출력 자석과 축 연결되어 상기 감속 입력 자석의 회전을 감속하여 상기 감속 출력 자석으로 전달하는 적어도 하나의 유성 기어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.
11. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 마스터 결합부는 상기 감속기 또는 상기 슬레이브를 향해 설치되는 마스터 커넥터를 더 포함하고;
    상기 감속 입력부는 상기 마스터를 향해 설치되어, 상기 마스터 결합부와 상기 감속 입력부가 결합될 때 상기 마스터 커넥터와 전기적으로 접촉되는 감속 입력 커넥터를 더 포함하고;
    상기 감속 출력부는 상기 슬레이브를 향해 설치되되 상기 감속 입력 커넥터와 전기적으로 연결되는 감속 출력 커넥터를 더 포함하며;
    상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 또는 상기 감속기를 향해 설치되어 상기 슬레이브 결합부가 상기 마스터 결합부 또는 상기 감속 출력부와 결합될 때 상기 마스터 커넥터 또는 상기 감속 출력 커넥터와 전기적으로 접촉되는 슬레이브 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.

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