KR102495331B1 - 로봇암 장치 - Google Patents

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KR102495331B1
KR102495331B1 KR1020180109962A KR20180109962A KR102495331B1 KR 102495331 B1 KR102495331 B1 KR 102495331B1 KR 1020180109962 A KR1020180109962 A KR 1020180109962A KR 20180109962 A KR20180109962 A KR 20180109962A KR 102495331 B1 KR102495331 B1 KR 102495331B1
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후토시 요시다
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

로봇암 장치는 기저부, 상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암, 상기 제1 암에 결합되며, 제1 방향으로 슬라이드되는 제1 슬라이드, 상기 제1 슬라이드에 결합된 제2 암, 상기 제1 암 및 상기 제2 암에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제1 힘센서, 상기 제1 암 및 상기 제2 암 중 어느 하나에 결합되며, 상기 제1 방향으로 슬라이드되는 제2 슬라이드, 상기 제2 슬라이드에 결합된 중량부, 및 상기 중량부에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제2 힘센서를 포함할 수 있다.

Description

로봇암 장치{ROBOT ARM APPARATUS}
본 발명은 에러 검출 신뢰성이 향상된 로봇암 장치에 관한 것이다.
표시장치의 구동부 중 하나인 인쇄회로기판에는 커넥터가 형성된다. 커넥터에는 연성인쇄회로(Flexible printed circuit:FPC) 또는 연성평면케이블(Flexible flat cable:FFC) 등이 삽입될 수 있다. 연성인쇄회로 기판과 케이블을 체결함에 있어서, 로봇암 장치가 사용될 수 있다. 로봇암 장치를 사용할 때, 연성인쇄회로 기판에 작용되는 힘을 검출하는 것은 에러 판단에 중요한 요소일 수 있다. 예를 들어, 연성인쇄회로 기판에 작용되는 힘의 크기에 따라 연성인쇄회로 기판의 결합유무를 판단할 수 있다.
일본 공개 문헌: JP5175691 일본 공개 문헌: JP1996085084 일본 공개 문헌: JP5941083 일본 공개 문헌: JP5977971 일본 공개 문헌: JP20110189417
본 발명은 에러 검출 신뢰성이 향상된 로봇암 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치는 기저부, 상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암, 상기 제1 암에 결합되며, 제1 방향으로 슬라이드되는 제1 슬라이드, 상기 제1 슬라이드에 결합된 제2 암, 상기 제1 암 및 상기 제2 암에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제1 힘센서, 상기 제1 암 및 상기 제2 암 중 어느 하나에 결합되며, 상기 제1 방향으로 슬라이드되는 제2 슬라이드, 상기 제2 슬라이드에 결합된 중량부, 및 상기 중량부에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제2 힘센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 슬라이드 및 제2 슬라이드는 리니어 볼 슬라이드일 수 있다.
상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 슬라이드될 수 있다.
상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각은 상기 제1 방향의 힘 및 상기 제2 방향의 힘을 검출할 수 있다.
상기 기저부에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도를 측정할 수 있는 회전량 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 회전량 검출부는 로터리 엔코더일 수 있다.
상기 제2 슬라이드는 상기 제2 암에 결합되고, 상기 제2 힘 센서는 상기 제2 암 및 상기 중량부에 결합될 수 있다.
상기 중량부는 흡착 패드 또는 집게형 부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값을 산출할 수 있다.
상기 제1 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 상기 중량부에 작용하는 힘을 산출하는 제2 연산부, 및 상기 제2 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 각도 값은 sinθ이고, 상기 θ은 중력의 수평방향에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도일 수 있다.
상기 제2 슬라이드는 상기 제1 암에 결합되고, 상기 제1 힘 센서는 상기 제1 암 및 상기 중량부에 결합될 수 있다.
상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 상기 제1 암의 회전 각도 값 및 상기 중량부에 가해지는 힘을 산출하는 연산부, 및 상기 힘을 근거로 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 각도 값은 sinθ이고, 상기 θ은 중력의 수평방향에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치는 기저부, 상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암, 상기 제1 암에 결합된 제1 슬라이드, 상기 제1 슬라이드에 결합된 제2 암, 상기 제1 암 및 상기 제2 암에 결합된 제1 힘센서, 상기 제2 암에 결합된 제2 슬라이드, 상기 제2 슬라이드에 결합된 헤드부, 및 상기 제2 암 및 상기 헤드부에 결합된 제2 힘 센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향으로 슬라이드되고, 상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향은 상기 제1 방향과 나란할 수 있다.
상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 슬라이드되고, 상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 나란할 수 있다.
상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값을 산출하는 제1 연산부, 상기 제1 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 상기 헤드부에 작용하는 힘을 산출하는 제2 연산부, 및 상기 제2 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함할 수 있다.
기저부, 상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암, 상기 제1 암에 결합된 제1 힘센서, 상기 제1 힘센서에 결합된 제2 암, 상기 제2 암 및 상기 제1 암에 결합된 제1 슬라이드, 상기 제2 암에 결합된 헤드부, 상기 제1 암에 결합된 제2 슬라이드, 상기 제2 슬라이드에 결합된 더미 웨이트, 및 상기 제1 암 및 상기 더미 웨이트에 결합된 제2 힘센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향으로 슬라이드되고, 상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향은 상기 제1 방향과 나란할 수 있다.
상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값 및 상기 헤드부에 가해지는 힘을 산출하는 연산부, 및 상기 힘을 근거로 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함할 수 있다.
로봇 암 장치는 제1 슬라이드, 제2 슬라이드, 제1 힘 센서, 및 제2 힘 센서를 이용하여, 대상물에 작용하는 힘을 검출할 수 있다. 로봇 암 장치는 암의 회전 각도가 변화하더라도 제1 힘 센서 및 제2 힘 센서로부터 측정된 힘을 근거로 대상물에 작용하는 힘을 정확히 측정이 가능할 수 있다. 그 결과, 에러 검출 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 사시도이다.
도 2는 도1a에 도시된 로봇암 장치의 동작상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 제어부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 동작상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따는 로봇암 장치의 제어부의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 사시도이다. 예를 들어, 도 1a는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 나란한 단면을 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 로봇암 장치(RAA)는 기저부(BA1), 제1 암(AM1), 제2 암(AM2), 제1 힘센서(FS1), 제2 힘센서(FS2), 제1 슬라이드(SL1), 제2 슬라이드(SL2) 및 헤드부(HP1)를 포함할 수 있다.
기저부(BA1)는 제1 암(AM1)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 암(AM1)은 기저부(BA1)에 대해 축(AX)을 기준으로 회전할 수 있다. 축(AX)은 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다. 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 서로 직교할 수 있다.
제1 암(AM1)은 제1 부분(AM1-1), 제2 부분(AM1-2) 및 제3 부분(AM1-3)을 포함할 수 있다. 제1 부분(AM1-1)은 기저부(BA1)와 결합된 부분일 수 있다. 제2 부분(AM1-2)은 제1 부분(AM1-1)과 인접한 부분일 수 있다. 제3 부분(AM1-3)은 제2 부분(AM1-2)으로부터 돌출된 부분일 수 있다. 예를 들어, 단면 상에서 제2 부분(AM1-2)은 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가지고, 제3 부분(AM1-3)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제2 부분(AM1-2)과 제3 부분(AM1-3)은 서로 직교할 수 있다.
제1 슬라이드(SL1)는 제1 암(AM1)의 상부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이드(SL1)는 제1 암(AM1)의 제3 부분(AM1-3)에 결합될 수 있다.
제2 암(AM2)은 제1 부분(AM2-1), 제2 부분(AM2-2) 및 제3 부분(AM2-3)을 포함할 수 있다. 제1 부분(AM2-1)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제2 부분(AM2-2)은 제1 부분(AM2-1)의 상면으로부터 돌출될 수 있다. 제3 부분(AM2-3)은 제1 부분(AM2-1)의 하면으로부터 돌출될 수 있다. 제2 부분(AM2-2)과 제3 부분(AM2-3)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격될 수 있다.
제2 암(AM2)의 제1 부분(AM2-1)은 제1 슬라이드(SL1)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(AM2-1)의 하면은 제1 슬라이드(SL1)에 결합될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 암(AM1)과 제2 암(AM2)은 제1 슬라이드(SL1)에 의해 결합된다. 따라서, 제2 암(AM2)은 제1 암(AM1)에 대해 슬라이드 될 수 있다.
제1 슬라이드(SL1)는 예를 들어, 1축 슬라이드일 수 있다. 제1 슬라이드(SL1)는 레일(미도시) 및 상기 레일에 대해 제1 방향(DRa)으로 슬라이드되는 가이드(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 방향(DRa)은 제1 암(AM1)의 제3 부분(AM1-3)과 나란한 방향일 수 있다. 도 1a에 도시된 상태에서, 제1 방향(DRa)은 제1 방향(DR1)과 동일할 수 있다. 하지만, 제1 암(AM1)이 기저부(BA1)에 대해 회전하면, 제1 방향(DRa)은 변경될 수 있다. 따라서, 제1 암(AM1)이 회전하면 제1 방향(DRa)은 제1 방향(DR1)과 나란하지 않을 수 있다. 제1 슬라이드(SL1)는 예를 들어, 리니어 볼 슬라이드일 수 있다. 다만, 이는 일 예로 설명한 것일 뿐, 제1 슬라이드(SL1)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 암(AM2)의 제2 부분(AM2-2)과 제1 암(AM1)의 제2 부분(AM1-2) 사이에는 제1 힘센서(FS1)가 결합될 수 있다. 제1 힘센서(FS1)는 제1 암(AM1)과 제2 암(AM2) 사이에서 측정된 힘 정보를 포함하는 신호를 출력할 수 있다. 제1 힘센서(FS1)는 제1 방향(DRa)과 나란한 방향의 힘을 검출할 수 있다. 제1 힘 센서(FS1)는 힘을 측정할 수 있는 소자라면 다양하게 채용 가능하다. 예를 들어, 제1 힘 센서(FS1)는 로드셀(load cell)일 수 있다. 로드셀은 예를 들어, 유압식 로드셀, 공기압 로드셀, 압전식 로드셀, 또는 자기식 로드셀 등을 포함할 수 있다.
제2 슬라이드(SL2)는 제2 암(AM2)의 제1 부분(AM2-1)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬라이드(SL2)는 제1 부분(AM2-1)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 슬라이드(SL2)는 레일(미도시) 및 상기 레일에 대해 제1 방향(DRa)으로 슬라이드되는 가이드(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 슬라이드(SL2)는 제1 슬라이드(SL1)와 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략된다.
헤드부(HP1)는 제2 슬라이드(SL2) 아래에 배치되며, 제2 슬라이드(SL2)에 결합될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 암(AM2)과 헤드부(HP1)는 제2 슬라이드(SL2)에 의해 결합된다. 따라서, 헤드부(HP1)는 제2 암(AM2)에 대해 슬라이드될 수 있다.
헤드부(HP1)와 제2 암(AM2)의 제3 부분(AM2-3) 사이에 제2 힘센서(FS2)가 결합될 수 있다. 제2 힘 센서(FS2)는 제2 암(AM2)과 헤드부(HP1) 사이에서 측정된 힘 정보를 포함하는 신호를 출력할 수 있다. 제2 힘 센서(FS2)는 제1 힘 센서(FS1)와 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략된다.
헤드부(HP1)는 헤드부 베이스(HB1)와 홀드부(AP1)를 포함할 수 있다. 헤드부 베이스(HB1)는 제2 슬라이드(FS2) 및 제2 힘 센서(FS2)에 결합될 수 있다.
홀드부(AP1)는 헤드부 베이스(HB1)에 결합될 수 있다. 홀드부(AP1)는 제1 대상물(WK, 도 2 참조)을 홀딩하는 부분일 수 있다. 홀드부(AP1)는 예를 들어, 적어도 하나 이상의 흡착 패드를 포함할 수 있다. 흡착 패드는 상기 대상물을 흡착하여 홀딩할 수 있다. 도 1a에서는 홀드부(AP1)가 흡착 패드인 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 홀드부(AP1)는 예를 들어, 집게형 부재일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 동작상태를 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 제어부의 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 암(AM1)은 기저부(BA1)에 대해 회전할 수 있다. 중력의 수평방향으로 연장된 가상선(IL)과 제1 암(AM1) 사이의 각도는 회전 각도(AG)로 정의된다. 가상선(IL)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 연장될 수 있다. 제1 방향(DR1)은 중력 방향에 대해 수직한 방향일 수 있고, 이는 중력의 수평방향일 수 있다. 상기 중력 방향은 제2 방향(DR2)일 수 있다.
제1 슬라이드(SL1)와 제2 슬라이드(SL2) 각각은 제1 방향(DRa)으로 슬라이드될 수 있다. 제1 힘센서(FS1)와 제2 힘센서(FS2) 각각의 외력 측정 방향은 제1 방향(DRa)과 나란할 수 있다.
헤드부(HP1)는 제1 대상물(WK)을 홀딩할 수 있다. 예를 들어, 제1 대상물(WK)은 연성인쇄회로(flexible printed circuit: FPC), 연성평면케이블(flexible flat cable: FFC), 또는 스마트폰 등의 전자기기의 구성품일 수 있다. 로봇암 장치(RAA)는 제1 대상물(WK)을 제2 대상물(CN)에 결합할 수 있다. 제2 대상물(CN)은 예를 들어 커넥터일 수 있다.
제1 대상물(WK)을 제2 대상물(CN)에 결합할 때, 제1 암(AM1)은 기저부(BA1)에 대해 회전할 수 있다.
로봇 암 장치(RAA)는 제어부(CU)를 더 포함할 수 있다. 제어부(CU)는 복수의 회로로 구성될 수 있다. 제어부(CU)는 제1 암(AM1)이 기저부(BA1)에 대해 회전함에 따라 변화하는 제1 대상물(WK)에 가해지는 힘(F)을 측정할 수 있다. 이하에서 구체적으로 설명된다.
제어부(CU)는 제1 연산부(100), 제2 연산부(200) 및 에러 검출부(300)를 포함할 수 있다. 이는 동작에 따라 일 예로 구분하여 명칭한 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 연산부(100), 제2 연산부(200) 및 에러 검출부(300)는 서로 구분되지 않고, 제어부(CU)로 통칭될 수도 있다.
제1 연산부(100)는 제1 힘센서(FS1)로부터 제1 신호(F1)를 수신하고, 제2 힘센서(FS2)로부터 제2 신호(F2)를 수신할 수 있다.
제1 신호(F1)는 제1 암(AM1)과 제2 암(AM2) 사이에서 측정된 제1 힘(FM1)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 힘(FM1)은 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
FM1=(Wa2+Wp)*sinθ-F
Wa2는 제2 암(AM2)의 중량이고, Wp는 헤드부(HP1)의 중량이고, θ는 회전 각도(AG)이고, F는 제1 대상물(WK)에 작용되는 힘일 수 있다. 따라서, 헤드부(HP1)는 중량부로 명칭될 수도 있다.
제2 신호(F2)는 제2 암(AM2)과 헤드부(HP1) 사이에서 측정된 제2 힘(FM2)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제2 힘(FM2)은 아래의 수학식 2로 표현될 수 있다.
[수학식 2]
FM2=(Wp)*sinθ-F
Wp는 헤드부(HP1)의 중량이고, θ는 회전 각도(AG)이고, F는 제1 대상물(WK)에 작용되는 힘일 수 있다.
제1 연산부(100)는 제1 힘(FM1)에 대한 정보를 포함하는 제1 신호(F1)와 제2 힘(FM2)에 대한 정보를 포함하는 제2 신호(F2)를 이용하여 회전 각도 값을 산출할 수 있다. 회전 각도 값은 sinθ일 수 있다. sinθ는 아래의 수학식 3을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
sinθ=(FM1-FM2)/Wa2
제2 연산부(200)는 회전 각도 값(sinθ)을 이용하여 제1 대상물(WK)에 작용되는 힘(F)을 계산할 수 있다.
제1 대상물(WK)에 작용되는 힘(F)은 수학식 3을 수학식 2에 대입하여 정리하면 수학식 4로 표현될 수 있다.
[수학식 4]
F=Wp(FM1-FM2)/Wa2-FM2
Wa2는 제2 암(AM2)의 중량이고, Wp는 헤드부(HP1)의 중량이고, FM1은 제1 힘 센서(FS1)에 의해 측정된 값이고, FM2는 제2 힘 센서(FS2)에 의해 측정된 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 로봇 암 장치(RAA)는 제1 암(AM1)의 회전 각도(AG) 변화에 대응하여, 제1 대상물(Wk)에 작용하는 힘(F)을 측정할 수 있다.
에러 검출부(300)는 제2 연산부(200)로부터 산출된 값, 예를 들어, 힘(F)의 값을 이용하여 에러발생 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 에러 검출부(300)는 힘(F)의 값이 기준 범위 내에 해당하는 경우, 에러가 아니라고 판단할 수 있다. 또한, 힘(F)의 값이 기준 범위보다 큰 경우, 에러 검출부(300)는 제1 대상물(Wk)이 제2 대상물(CN)에 충돌되어 제2 대상물(CN)로 삽입되지 않은 상태이거나, 제2 대상물(CN) 내부로 과하게 삽입된 상태라고 판단할 수 있다. 또한, 힘(F)의 값이 기준 범위보다 작은 경우, 에러 검출부(300)는 제1 대상물(Wk)이 제2 대상물(CN)로 충분히 삽입되지 않은 상태이거나, 제1 대상물(Wk)이 제2 대상물(CN)로부터 벗어난 상태라고 판단할 수 있다. 에러 검출부(300)는 힘(F)의 값과 소정의 기준 범위가 되는 값을 비교하여 에러 여부를 판단할 수 있다. 에러 검출부(300)는 모니터 또는 지시등 등을 통해 에러 발생 여부를 사용자에게 알리거나, 로봇 암 장치(RAA)의 동작을 중지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 슬라이드(SL1), 제2 슬라이드(SL2), 제1 힘 센서(FS1) 및 제2 힘 센서(FS2)를 이용하여, 대상물(WK)에 작용하는 힘(F)을 검출할 수 있다. 따라서, 로봇 암 장치(RAA)는 제1 암(AM1)의 회전 각도(AG)가 변화함에 따라 변화되는 대상물(WK)에 작용하는 힘(F)을 측정할 수 있다. 그 결과, 에러 검출 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 회전 각도(AG)의 변화에 따른 교정 단계가 생략되어, 작업 공정에 걸리는 공정 시간이 단축될 수 있다. 상기 교정 단계는 예를 들어, 각도에 따른 힘 센서의 출력을 보정하는 단계일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 사시도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 도 1a 및 도 2를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 로봇암 장치(RAAa)는 기저부(BA1), 제1 암(AM1), 제2 암(AM2), 제1 힘센서(FS1a), 제2 힘센서(FS2a), 제1 슬라이드(SL1a), 제2 슬라이드(SL2a) 및 헤드부(HP1)를 포함할 수 있다.
기저부(BA1)와 제1 암(AM1)은 제3 방향(DR3)을 따라 연장된 제1 축(AXa)을 기준으로 회전할 수 있다. 또한, 제1 암(AM1)은 제1 축(AXa)과 수직한 제2 축(AXb)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 암(AM1)과 기저부(BA1)는 볼 관절에 의해 결합될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고 제1 암(AM1)과 기저부(BA1)는 볼관절 외에 제1 축(AXa) 및 제2 축(AXb)에 대해서 회전가능한 다양한 관절부에 의해 결합할 수 있다.
또한, 상기 관절부는 제1 암(AM1)의 끝단에 포함될 수 있다.
제1 슬라이드(SL1a)와 제2 슬라이드(SL2a)는 각각 제1 방향(DRa) 및 제2 방향(DRb)으로 슬라이드될 수 있다. 제1 슬라이드(SL1)와 제2 슬라이드(SL2)는 2축 슬라이드일 수 있다. 예를 들어, 제1 암(AM1)이 기저부(BA1)에 대해 제1 축(AXa)을 기준으로 회전하는 경우, 제1 슬라이드(SL1a) 및 제2 슬라이드(SL1b) 각각은 제1 방향(DRa)으로 슬라이드될 수 있다. 또한, 제1 암(AM1)이 기저부(BA1)에 대해 제2 축(AXb)을 기준으로 회전하는 경우, 제1 슬라이드(SL1a) 및 제2 슬라이드(SL1b) 각각은 제2 방향(DRb)으로 슬라이드될 수 있다.
제1 힘센서(FS1a)와 제2 힘센서(FS2a)는 2축의 힘을 측정할 수 있다. 제1 힘센서(FS1a)와 제2 힘센서(FS2a) 각각의 외력 측정 방향들은 제1 방향(DRa) 및 제2 방향(DRb)과 나란할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DRa)과 제2 방향(DRb)은 서로 직교할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 도 5의 로봇암 장치(RAAb)는 도 2의 로봇암 장치(RAA)와 비교하였을 때 회전량 검출부(RE1)를 더 포함할 수 있다. 회전량 검출부(RE1)는 기저부(BA1)와 제1 암(AM1)의 제1 부분(AM1-1)에 결합될 수 있다. 회전량 검출부(RE1)는 회전 각도(AG)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 회전량 검출부(RE1)는 로터리 엔코더일 수 있다. 다만, 이는 일 예로 설명한 것일 뿐, 회전량 검출부(RE1)가 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(CU, 도 3 참조)는 회전 각도 값(sinθ) 및 회전 각도(AG)를 고려하여 힘(F)을 측정할 수 있다. 따라서, 대상물(WK)에 가해지는 힘(F)을 보다 더 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 에러발생 검출의 신뢰성이 보다 향상될 수 있다.
회전량 검출부(RE1)만을 이용하여, 회전 각도(AG)를 측정하는 경우에는, 회전량 검출부(RE1)의 원점을 교정해야 하는 단계가 필요하다. 예를 들어, 회전 각도(AG)가 0도로 정의되는 기저부(BA1)와 제1 암(AM1) 사이의 각도를 설정할 필요가 있다. 이 때 교정 정밀도에 따라 각도 측정치 오차가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 힘센서(FS1) 및 제2 힘 센서(FS2)를 이용하여 회전 각도 값(sinθ)을 제거(수학식 4 참조)할 수 있기 때문에, 상기 교정 정밀도에 따른 각도 측정치 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 로봇암 장치(RAAc)는 기저부(BA2), 제1 암(AM1a), 제2 암(AM2a), 제1 힘센서(FS1b), 제2 힘센서(FS2b), 제1 슬라이드(SL1b), 제2 슬라이드(SL2b), 더미 중량부(DW) 및 헤드부(HP2)를 포함할 수 있다.
기저부(BA2)는 제1 암(AM1a)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 암(AM1a)은 기저부(BA2)에 대해 축(AX)을 기준으로 회전할 수 있다. 축(AX)은 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다.
제1 암(AM1a)은 제1 부분(AM1a-1), 제2 부분(AM1a-2) 및 제3 부분(AM1a-3)을 포함할 수 있다. 제1 부분(AM1a-1)은 기저부(BA2)와 결합될 수 있다. 제2 부분(AM1a-2)은 제1 부분(AM1a-1)과 인접한 부분일 수 있다. 제3 부분(AM1a-3)은 제2 부분(AM1a-2)으로부터 돌출된 부분일 수 있다. 예를 들어, 단면 상에서 제2 부분(AM1a-2)은 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제3 부분(AM1a-3)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제2 부분(AM1a-2)과 제3 부분(AM1a-3)은 서로 직교할 수 있다.
제2 암(AM2a)은 제1 부분(AM2a-1), 제2 부분(AM2a-2) 및 제3 부분(AM2a-3)을 포함할 수 있다. 제1 부분(AM2a-1)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제2 부분(AM2a-2)은 제1 부분(AM2a-1)의 상면으로부터 돌출될 수 있다. 제3 부분(AM2a-3)은 제1 부분(AM2a-1)의 하면으로부터 돌출될 수 있다. 제2 부분(AM2a-2)과 제3 부분(AM2a-3)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격될 수 있다.
제1 슬라이드(SL1b)는 제1 암(AM1a) 및 제2 암(AM2a)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이드(SL1b)는 제1 암(AM1a)의 제3 부분(AM1a-3)과 제2 암(AM2a)의 제1 부분(AM2a-1)에 결합될 수 있다. 따라서 제2 암(AM2a)은 제1 암(AM1a)에 대해 슬라이드될 수 있다.
제1 슬라이드(SL1b)는 예를 들어, 1축 슬라이드일 수 있다. 제1 슬라이드(SL1b)는 레일(미도시) 및 상기 레일에 대해 제1 방향(DRa)으로 슬라이드되는 가이드(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 방향(DRa)은 제1 암(AM1a)의 제3 부분(AM1a-3)의 연장 방향과 나란한 방향일 수 있다. 따라서, 제1 암(AM1a)이 기저부(BA2)에 대해 회전하면, 제1 방향(DRa)도 변경될 수 있다. 제1 슬라이드(SL1b)는 예를 들어, 리니어 볼 슬라이드일 수 있다. 다만, 이는 일 예로 설명한 것일 뿐, 제1 슬라이드(SL1b)가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 힘센서(FS1b)는 제1 암(AM1a)의 제2 부분(AM1a-2)과 제2 암(AM2a)의 제2 부분(AM2a-2)에 결합될 수 있다. 제1 힘센서(FS1b)는 제1 암(AM1a)과 제2 암(AM2a) 사이에서 측정된 힘 정보를 포함하는 신호를 출력할 수 있다. 제1 힘센서(FS1b) 및 제2 힘센서(FS2b)는 제1 방향(DRa)과 나란한 방향의 힘을 검출할 수 있다.
헤드부(HP2)는 제2 암(AM2a)의 제3 부분(AM2a-3)에 결합될 수 있다.
헤드부(HP2)는 헤드부 베이스(HB2)와 홀드부(AP2)를 포함할 수 있다. 헤드부 베이스(HB2)는 제2 암(AM2a)의 제3 부분(AM2a-3)에 결합될 수 있다.
홀드부(AP2)는 헤드부 베이스(HB2)에 결합될 수 있다. 홀드부(AP2)는 제1 대상물(WK, 도 7 참조)을 홀딩하는 부분일 수 있다. 홀드부(AP2)는 예를 들어, 적어도 하나 이상의 흡착 패드를 포함할 수 있다. 흡착 패드는 상기 대상물을 흡착하여 홀딩할 수 있다. 도 1a에서는 홀드부(AP2)가 흡착 패드인 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 홀드부(AP2)는 예를 들어, 집게형 부재일 수 있다.
제2 슬라이드(SL2b)는 제1 암(AM1a)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬라이드(SL2b)는 제1 암(AM1a)의 제3 부분(AM1a-3)에 결합될 수 있다. 더미 중량부(DW)는 제1 암(AM1a)의 제3 부분(AM1a-3) 아래에 배치되며, 제2 슬라이드(SL2b)에 결합될 수 있다. 따라서 더미 중량부(DW)는 제1 암(AM1a)에 대해 슬라이드될 수 있다. 제2 슬라이드(SL2b)는 레일(미도시) 및 상기 레일에 대해 제1 방향(DRa)으로 슬라이드되는 가이드(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 슬라이드(SL2b)는 제1 슬라이드(SL1b)와 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 암(AM1a)의 제2 부분(AM1a-2)과 더미 중량부(DW) 사이에 제2 힘센서(FS2b)가 배치될 수 있다. 제2 힘센서(FS2b)는 더미 중량부(DW)에 의해 측정된 힘 정보를 포함하는 신호를 출력할 수 있다. 제2 힘센서(FS2b)는 제1 힘센서(FS1b)와 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 슬라이드(SL1b)와 제2 슬라이드(SL2b) 각각은 제1 방향(DRa)으로 슬라이드될 수 있다. 제1 힘센서(FS1b)와 제2 힘센서(FS2b) 각각의 외력 측정 방향은 제1 방향(DRa)과 나란할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 동작상태를 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따는 로봇암 장치의 제어부의 블록도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 암(AM1a)은 기저부(BA2)에 대해 회전할 수 있다. 중력의 수평방향과 동일한 방향으로 연장된 가상선(IL1)과 제1 암(AM1a) 사이의 각도는 회전 각도(AG1)로 정의된다. 가상선(IL)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 연장될 수 있다. 제1 방향(DR1)은 중력 방향에 대해 수직한 방향일 수 있고, 이는 중력의 수평방향일 수 있다. 상기 중력 방향은 제2 방향(DR2)일 수 있다.
제1 슬라이드(SL1b)와 제2 슬라이드(SL2b) 각각은 제1 방향(DRa)으로 슬라이드될 수 있다. 제1 힘센서(FS1b)와 제2 힘센서(FS2b) 각각의 외력 측정 방향은 제1 방향(DRa)과 나란할 수 있다.
제1 대상물(WK)을 제2 대상물(CN)에 결합하는 과정에서 제1 암(AM1a)은 기저부(BA2)에 대해 회전할 수 있다.
로봇 암 장치(RAAc)는 제어부(CU1)를 더 포함할 수 있다. 제어부(CU1)는 복수의 회로로 구성될 수 있다. 제어부(CU1)는 제1 암(AM1a)이 기저부(BA2)에 대해 회전함에 따라, 제1 대상물(WK)에 가해지는 힘(Fa)을 측정할 수 있다. 이하에서 구체적으로 설명된다.
제어부(CU1)는 연산부(1001) 및 에러 검출부(3001)를 포함할 수 있다. 이는 동작에 따라 일 예로 구분하여 명칭한 것일 뿐, 연산부(1001) 및 에러 검출부(3001)는 서로 구분되지 않고, 제어부(CU1)로 통칭될 수도 있다.
연산부(1001)는 제1 힘센서(FS1b)로부터 제1 신호(F1a)를 수신하고, 제2 힘센서(FS2b)로부터 제2 신호(F2a)를 수신하여, 제1 암(AM1a)의 회전 각도 값을 계산할 수 있다.
제1 신호(F1a)는 제1 암(AM1a)과 제2 암(AM2a) 사이에서 측정된 제1 힘(FM1a)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 힘(FM1a)은 아래의 수학식 5로 표현될 수 있다.
[수학식 5]
FM1a=Wa2*sinθ-Fa
Wa2는 제2 암(AM2a)의 중량이고, θ는 회전 각도(AG1)이고, Fa는 제1 대상물(WK)에 작용되는 힘일 수 있다.
제2 신호(F2a)는 제1 암(AM1a)과 더미 중량부(DW) 사이에서 측정된 제2 힘(FM2a)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제2 힘(FM2a)은 아래의 수학식 6으로 표현될 수 있다.
[수학식 6]
FM2a=(WD)*sinθ
WD는 더미 중량부(DW)의 중량이고, θ는 회전 각도(AG1)일 수 있다.
제1 대상물(WK)에 작용되는 힘(Fa)은 수학식 6를 수학식 5에 대입하여 정리하면 수학식 7로 표현될 수 있다.
[수학식 7]
Fa=Wa2*(FM2a/WD)-FM1a
Wa2는 제2 암(AM2a)의 중량이고, WD는 더미 중량부(DW)의 중량이고, FM1a은 제1 힘 센서(FS1b)에 의해 측정된 값이고, FM2a는 제2 힘 센서(FS2b)에 의해 측정된 값일 수 있다.
에러 검출부(3001)는 연산부(1001)로부터 산출된 값, 예를 들어, 힘(Fa)의 값을 이용하여 에러발생 여부를 검출할 수 있다. 에러 검출부(3001)의 동작은 앞서 도 3에서 설명된 에러 검출부(300)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 장치의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 도 9의 로봇암 장치(RAAd)는 도 6의 로봇암 장치(RAAc)와 비교하였을 때, 회전량 검출부(RE2)를 더 포함할 수 있다. 회전량 검출부(RE2)는 기저부(BA2)와 제1 암(AM1a)의 제1 부분(AM1a-1)에 결합될 수 있다. 회전량 검출부(RE2)는 회전 각도(AG1, 도 7 참조)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 회전량 검출부(RE2)는 로터리 엔코더일 수 있다. 다만, 이는 일 예로 설명한 것일 뿐, 회전량 검출부(RE2)가 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(CU1, 도 8 참조)는 회전 각도 값(sinθ) 뿐만 아니라, 회전 각도(AG1, 도 7 참조)를 고려하여 힘(Fa)을 측정할 수 있다. 따라서, 대상물(WK)에 가해지는 힘(Fa)을 보다 더 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 에러발생 검출의 신뢰성이 보다 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
RAA: 로봇암 장치 BA1: 기저부
RE1: 회전량 검출부 AM1: 제1 암
AM2: 제2 암 FS1: 제1 힘센서
FS2: 제2 힘센서 SL1: 제1 슬라이드
SL2: 제2 슬라이드 HP1: 헤드부

Claims (20)

  1. 기저부;
    상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암;
    상기 제1 암에 결합되며, 제1 방향으로 슬라이드되는 제1 슬라이드;
    상기 제1 슬라이드에 결합된 제2 암;
    상기 제1 암 및 상기 제2 암에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제1 힘센서;
    상기 제1 암 및 상기 제2 암 중 어느 하나에 결합되며, 상기 제1 방향으로 슬라이드되는 제2 슬라이드;
    상기 제2 슬라이드에 결합된 중량부; 및
    상기 중량부에 결합되어 상기 제1 방향의 힘을 검출하는 제2 힘센서를 포함하는 로봇암 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 및 제2 슬라이드는 리니어 볼 슬라이드인 로봇암 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 슬라이드되는 로봇암 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각은 상기 제1 방향의 힘 및 상기 제2 방향의 힘을 검출하는 로봇암 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기저부에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도를 측정할 수 있는 회전량 검출부를 더 포함하는 로봇암 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 회전량 검출부는 로터리 엔코더인 로봇암 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이드는 상기 제2 암에 결합되고, 상기 제2 힘 센서는 상기 제2 암 및 상기 중량부에 결합되는 로봇암 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 중량부는 흡착 패드 또는 집게형 부재를 포함하는 로봇암 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값을 산출하는 제1 연산부;
    상기 제1 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 상기 중량부에 작용하는 힘을 산출하는 제2 연산부; 및
    상기 제2 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함하는 로봇암 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 회전 각도 값은 sinθ이고, 상기 θ은 중력의 수평방향에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도인 로봇암 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이드는 상기 제1 암에 결합되고, 상기 제1 힘 센서는 상기 제1 암 및 상기 중량부에 결합되는 로봇암 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 상기 제1 암의 회전 각도 값 및 상기 중량부에 가해지는 힘을 산출하는 연산부; 및
    상기 힘을 근거로 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함하는 로봇암 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 회전 각도 값은 sinθ이고, 상기 θ은 중력의 수평방향에 대해 상기 제1 암이 회전된 각도인 로봇암 장치.
  14. 기저부;
    상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암;
    상기 제1 암에 결합된 제1 슬라이드;
    상기 제1 슬라이드에 결합된 제2 암;
    상기 제1 암 및 상기 제2 암에 결합된 제1 힘센서;
    상기 제2 암에 결합된 제2 슬라이드;
    상기 제2 슬라이드에 결합된 헤드부; 및
    상기 제2 암 및 상기 헤드부에 결합된 제2 힘 센서를 포함하는 로봇암 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향으로 슬라이드되고,
    상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향은 상기 제1 방향과 나란한 로봇암 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 슬라이드되고,
    상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 나란한 로봇암 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값을 산출하는 제1 연산부;
    상기 제1 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 상기 헤드부에 작용하는 힘을 산출하는 제2 연산부; 및
    상기 제2 연산부로부터 산출한 값을 이용하여 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함하는 로봇암 장치.
  18. 기저부;
    상기 기저부와 회전 가능하게 결합된 제1 암;
    상기 제1 암에 결합된 제1 힘센서;
    상기 제1 힘센서에 결합된 제2 암;
    상기 제2 암 및 상기 제1 암에 결합된 제1 슬라이드;
    상기 제2 암에 결합된 헤드부;
    상기 제1 암에 결합된 제2 슬라이드;
    상기 제2 슬라이드에 결합된 더미 웨이트; 및
    상기 제1 암 및 상기 더미 웨이트에 결합된 제2 힘센서를 포함하는 로봇암 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 및 상기 제2 슬라이드 각각은 제1 방향으로 슬라이드되고, 상기 제1 힘센서 및 상기 제2 힘센서 각각의 외력 측정 방향은 상기 제1 방향과 나란한 로봇암 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 힘 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 힘 센서로부터 제2 신호를 수신하여, 제1 암의 회전 각도 값 및 상기 헤드부에 가해지는 힘을 산출하는 연산부; 및
    상기 힘을 근거로 에러발생을 검출하는 에러 검출부를 더 포함하는 로봇암 장치.
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