KR102608950B1 - 다관절 로봇의 스토퍼장치 - Google Patents

다관절 로봇의 스토퍼장치 Download PDF

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KR102608950B1
KR102608950B1 KR1020160159553A KR20160159553A KR102608950B1 KR 102608950 B1 KR102608950 B1 KR 102608950B1 KR 1020160159553 A KR1020160159553 A KR 1020160159553A KR 20160159553 A KR20160159553 A KR 20160159553A KR 102608950 B1 KR102608950 B1 KR 102608950B1
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이지영
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Abstract

본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다관절 로봇에 설치되는 다관절 로봇의 스토퍼장치에 관한 것이다.
본 발명은 제2암이 제1암에 대하여 회전 가능하도록 제1암 및 제2암을 연결하는 관절부를 포함하고, 관절부는, 제1암과 결합되며 구동축(210)을 가지는 회전구동부(200)와, 회전구동부(200)의 구동축(210)에 결합되어 구동축(210)의 회전속도를 감속시키며 제1암과 결합되어 제1암에 대하여 제2암을 회전시키는 감속부(300)를 포함하는 다관절 로봇에 있어서, 회전구동부(200)의 구동축(210)에 설치되어 구동축(210)의 회전을 정지시키는 다관절 로봇의 스토퍼장치로서, 구동축(210)과 결합되며 복수개의 걸림부재(110)들이 원주방향을 따라서 반경 방향으로 돌출형성된 하나 이상의 회전플레이트(100)와; 구동축(210)의 외주면과 접촉되어 마찰에 의하여 구동축(210)의 회전을 저지하는 접촉위치와, 구동축(210)과 이격된 이격위치 사이에서 이동되도록 설치되는 하나 이상의 브레이크패드(500)와; 브레이크패드(500)를 접촉위치 및 이격위치 사이에서 이동되도록 하는 패드이동부(600)를 포함하는 다관절 로봇의 스토퍼장치를 개시한다.

Description

다관절 로봇의 스토퍼장치{Stopper device for articulated robot}
본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다관절 로봇에 설치되어 로봇암의 회전을 정지시키는 다관절 로봇의 스토퍼장치에 관한 것이다.
종래에 생산성을 향상시키기 위해 단순한 작업을 수행했던 로봇은 기술이 발전함에 따라 단순한 작업뿐 아니라 고도의 작업까지도 정확하면서도 신속하게 수행 가능하도록 개발되었으며 근래 들어 산업분야뿐 아니라 서비스분야까지 용도가 확대되고 있다.
특히 산업용 로봇은 고도의 작업을 정확하고 신속한 수행이 가능하며, 이를 위하여 하나 이상의 관절들에 의하여 상대 회전하는 복수의 로봇암(robot-arm)들 및 로봇암들을 연결하는 관절모듈을 구비한 다관절 로봇이 사용되고 있으며, 이러한 관절모듈은 인접한 로봇암에 대한 상대회전을 구동하기 위한 모터를 포함한다.
그리고 복수의 로봇암들을 구비하는 산업용 로봇은, 오작동 등의 방지를 위하여 급속한 정지, 즉 브레이크 작동이 필요하며, 이를 위하여 로봇암들을 연결하는 관절모듈에는 스토퍼장치가 설치된다.
여기서 사용되는 스토퍼장치는, 일반적으로 브레이킹 동작이 필요한 물체에 브레이크 패드를 기계적으로 접촉시키고, 이때 발생하는 마찰력을 이용하여 물체에 대한 브레이킹 동작을 수행하는 마찰 방식 브레이크 장치이다.
그런데 마찰 방식의 스토퍼장치는, 브레이킹을 수행하는 과정에서 미끄러지는 슬립 현상이 발생하기 쉽기 때문에 비교적 정확하게 정지력 조절이 필요한 부분, 예컨대 다관절 로봇의 관절모듈 등에 사용하기에는 한계가 있다.
이로 인하여 기존의 마찰 방식의 스토퍼장치로는 비교적 정확하게 정지력 조절이 필요한 상황에서 사용할 수 없는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 극복하기 위한 기술로 종래에 대한민국 공개특허 제2013-0018599호와 등록특허 제1293497호가 제안된 바 있다.
그러나 한국 공개특허 제2013-0018599호의 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 전자석, 압축코일, 브레이크 판 등을 전자석에 통전하여 브레이크를 해제하는 방식으로 공간상 큰 부피를 차지하게 되므로 소형의 다관절 로봇에 채용하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 한국 등록특허 제1293497호에 개시된 스토퍼장치는 공간상 부피를 상대적으로 적게 차지하는 장점은 있으나 구조가 복잡하고 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.
특히 소형 다관절 로봇의 관절모듈은 모터, 감속기, 브레이크, 엔코더, 드라이브 등이 다관절 로봇의 관절모듈을 이루는 공간 내에 서로 유기적으로 결합한 모듈 형태로 구성된다.
따라서 다관절 로봇이 소형화됨에 따라 브레이크 또한 작아져야 하는데 상기한 종래의 기술로 극복하기에는 어려움이 있다.
뿐만아니라 다관절 로봇의 내부에 설치되는 브레이크의 크기가 줄어들면서, 기존에 사용되던 브레이크에 비해 브레이크의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 다관절 로봇의 관절모듈에 설치되어 이동하는 물체의 가감속을 제어하거나, 작동을 정지시키는 스토퍼장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 제1암(21)과, 상기 제1암(21)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 제2암(22)과, 상기 제2암(22)이 상기 제1암(21)에 대하여 회전 가능하도록 상기 제1암(21) 및 상기 제2암(22)을 연결하는 관절부(10)를 포함하며, 상기 관절부(10)는, 상기 제1암(21)과 결합되며 구동축(210)을 가지는 회전구동부(200)와, 상기 회전구동부(200)의 구동축(210)에 결합되어 상기 구동축(210)의 회전속도를 감속시키며 상기 제1암(21)과 결합되어 상기 제1암(21)에 대하여 상기 제2암(22)을 회전시키는 감속부(300)를 포함하는 다관절 로봇에 있어서, 상기 회전구동부(200)의 구동축(210)에 설치되어 상기 구동축(210)의 회전을 정지시키는 다관절 로봇의 스토퍼장치로서, 상기 구동축(210)과 결합되며 복수개의 걸림부재(110)들이 원주방향을 따라서 반경 방향으로 돌출형성된 하나 이상의 회전플레이트(100)와; 상기 구동축(210)의 외주면과 접촉되어 마찰에 의하여 상기 구동축(210)의 회전을 저지하는 접촉위치와, 상기 구동축(210)과 이격된 이격위치 사이에서 이동되도록 설치되는 하나 이상의 브레이크패드(500)와; 상기 브레이크패드(500)를 상기 접촉위치 및 상기 이격위치 사이에서 이동되도록 하는 패드이동부(600)를 포함하며; 상기 브레이크패드(500)는, 상기 브레이크패드(500)가 상기 접촉위치로 이동되면서 상기 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나에 의하여 상기 걸림부재(110)가 결합된 상기 구동축(210)의 회전을 감속시키도록 하나 이상의 접촉부(510)가 형성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치를 개시한다.
상기 접촉부(510)는, 탄성변형이 가능한 재질에 의하여 형성될 수 있다.
상기 회전플레이트(100)는, 회전중심에 상기 구동축(210)이 삽입되어 고정되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향으로 상기 걸림부재(110)들이 하나 이상 돌출형성되는 허브(120)를 포함할 수 있다.
상기 걸림부재(110)는, 상기 브레이크패드(500)와 대향되는 면에 경사면(111)이 형성될 수 있다.
상기 회전플레이트(100)는, 회전중심에 상기 구동축(210)의 외경보다 큰 내경으로 형성되어 상기 구동축(210)이 삽입되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향을 따라 하나 이상의 걸림부재(110)들이 반경 방향으로 돌출형성된 허브(120)를 포함할 수 있다.
상기 걸림부재(110)는, 상기 브레이크패드(500)와 대향되는 면에 경사면(111)이 형성되며, 상기 경사면(111)은 상기 접촉부(510)에 경사를 가지도록 형성되는 가압면(511)과 대응될 수 있다.
상기 회전플레이트(100)는 한 쌍으로 구성되며, 상기 한 쌍의 회전플레이트(100)들은 상기 브레이크패드(500)를 중심으로 대향되어 설치될 수 있다.
상기 패드이동부(600)는, 원통형상으로 형성되는 하우징(11)의 내부면을 따라 설치되며, 전원인가시 상기 브레이크패드(500)의 외주면을 따라 설치되는 자력부(530)와 인력에 의하여 이동시키도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 구동축과 브레이크패드의 마찰에 의한 브레이크동작 및 회전플레이트와 브레이크패드에 형성된 접촉부의 걸림에 의한 브레이크동작을 모두 사용하여 브레이크동작의 효율을 극대화 시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 하나 이상 설치되는 회전판부재들의 끝단에 경사면을 형성하여, 브레이크패드의 마찰에 의한 브레이크 동작과 회전부재와 브레이크패드에 형성된 접촉부의 걸림에 의한 브레이크동작이 순차적으로 수행될 수 있도록 함으로써 접촉부의 손상을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.
뿐만아니라, 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 회전플레이트의 브레이크 동작에 있어서, 브레이크패드에 형성된 접촉부의 가압에 의한 브레이크동작과, 회전플레이트를 구성하는 허브의 내주면과 구동축의 마찰에 의한 브레이크동작이 동시에 이루어지며 슬립 현상의 발생을 저지함으로써 정지력 조절이 용이한 이점이 있다.
더욱이 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 브레이크패드에 형성된 접촉부가 회전플레이트의 걸림부재에 형성된 경사면과 대응되도록 경사면이 형성되어 접촉부에 의한 회전판부재들의 가압이 보다 효율적으로 이루어지도록 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 회전플레이트 및 브레이크패드의 구성에 의하여 작은 공간에서도 구현 가능하여 소형 다관절 로봇에 적용이 용이한 이점이 있다.
또한, 모터를 이루는 하우징 내부와 회전플레이트 및 브레이크패드의 구성, 모터 제어, 브레이크 제어, 회전축의 회전방향, 회전속도 등을 감지하기 위한 센서 등과 연결되는 회로기판이 설치된 전장부를 모터의 하우징 외측에 설치함으로써 전장부와 모터를 분리하여 모터 내부에 형성되는 전자기, 열 등이 전장부에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 로봇암을 보여주는 개념도이다.
도 2는, 도 1에 설치되는 관절모듈을 보여주는 단면도이다.
도 3은, 도 2에서 A-A 방향에서 본 횡단면도이다.
도 4a 및 도 4b는, 도 3에 설치되는 회전플레이트와 브레이크패드의 작동을 B-B 방향에서 보여주는 종단면도들이다.
도 5a 및 도 5b는, 도 1의 실시예에서 회전플레이트와 브레이크패드의 다른 실시예에 따른 작동을 보여주는 종단면도들이다.
도 6은, 도 2에 설치되는 회전플레이트의 변형예를 보여주는 횡단면도이다.
도 7a 및 도 7b는, 도 6에 설치되는 회전플레이트와 브레이크패드의 작동을 보여주는 종단면도들이다.
이하 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 복수의 암들을 구비하고, 각 암들은 인접한 암에 대하여 상대 선형이동, 상대 회전이동 등이 가능한 다관절 로봇에 적용됨을 특징으로 한다.
여기서 다관절 로봇은, 일단이 구조물 등에 설치되며 타 단이 요구되는 기능의 수행을 위한 작동모듈, 예를 들면 볼트를 결합시키는 볼팅모듈, 용접을 수행하는 용접모듈, 대상물을 픽업하여 다른 위치로 이송하는 이송모듈 등 설계 목적에 따른 작동모듈이 결합될 수 있다.
예로서, 상기 다관절 로봇은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1암(21)과, 제1암(21)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 제2암(22)과, 제2암(22)이 제1암(21)에 대하여 회전 가능하도록 제1암(21) 및 제2암(22)을 연결하는 관절부(10)를 포함할 수 있다.
상기 제1암(21) 및 제2암(22)은, 다관절 로봇의 관절을 이루는 구성으로서 설계에 따라서 그 숫자 및 길이가 결정될 수 있다.
상기 관절부(10)는, 제2암(22)이 제1암(21)에 대하여 회전 가능하도록 제1암(21) 및 제2암(22)을 연결하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 관절부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1암(21)과 결합되며 구동축(210)을 가지는 회전구동부(200)와, 회전구동부(200)의 구동축(210)에 결합되어 구동축(210)의 회전속도를 감속시키며 제1암(21)과 결합되어 제1암(21)에 대하여 제2암(22)을 회전시키는 감속부(300)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 감속부(300)는, 회전구동부(200)의 일측에 설치되어 제1암(21)에 대한 제2암(22)의 회전속도로 구동축(210)의 회전속도를 충분히 감속시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서 상기 감속부(300)는, 회전구동부(200)의 구동축(210)에 결합되어 기 구동축(210)의 회전속도를 감속시키며 제1암(21)과 결합되어 제1암(21)에 대하여 제2암(22)을 회전시킬 수 있다.
또한 상기 감속부(300)는, 회전구동부(200)의 회전력을 감속시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
그리고 상기 회전구동부(200)는, 제1암(21)과 결합되며 구동축(210)을 가지는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 회전구동부(200)는, 하우징(11)과; 하우징(11)의 내부면을 따라 설치되는 고정자(220)와; 고정자(220)와 대응되는 위치에 구동축(210)의 외주면에 설치되는 회전자(230)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(11)은, 내부에 고정자(220), 회전자(230) 등이 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 하우징(11)은, 고정자(220) 및 회전자(230)를 중심으로 감속부(300)가 설치되는 일측에 대향되는 타측에 전장부(400)가 설치된 공간을 구획하는 차폐판(12)이 형성 또는 설치될 수 있다.
상기 전장부(400)는, 가압부재(121)의 제어, 회전구동부(200)의 제어 등을 위한 구성으로서, 하나 이상의 회로기판으로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 전장부(400)는, 구동축(210)의 회전방향, 회전량 등의 측정을 위한 센서와 연결되며 외부에 설치된 제어장치와의 통신을 위한 통신모듈이 설치되는 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 전장부(400)는, 복수의 전기소자로 구성되는바, 열 및 전자기에 에 취약한바, 앞서 설명한 바와 같이, 하우징(11)에 결합된 차폐판(12)에 의하여 열, 전자기 등이 차단될 수 있다.
한편 상기 전장부(400)는, 회전구동부(200)를 중심으로 감속부(300)에 대향되는 위치에 설치됨이 바람직하다.
특히 상기 전장부(400)는, 상대적으로 잦은 유지보수를 요하는데, 회전구동부(200)를 중심으로 감속부(300)에 대향되는 위치에 설치되어 타 구성의 분리 작업 없이 감속부(300) 만의 분리가 가능하여 다관절 로봇의 유지보수가 용이한 이점이 있다.
구체적으로 상기 하우징(11)의 타측에는, 가압부재(121)의 제어 및 회전구동부(200)의 제어를 위한 전장부(400)가 설치될 수 있다.
상기 구동축(210)은, 회전구동부(200)의 회전구동에 의하여 제1암(21)과 결합되어 제1암(21)에 대한 제2암(22)의 회전을 회전구동하며, 후술하는 회전플레이트(110)에 관통되도록 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 회전구동부(200) 및 감속부(300)에 의한 제1암(21)에 대한 제2암(22)의 회전 제어에 있어서, 그 회전의 가감속에 더하여 회전을 감속하거나 정지시키기 위하여, 관절부(10)는, 회전구동부(200)의 구동축(210)에 설치되어 구동축(210)의 회전을 정지시키는 다관절 로봇의 스토퍼장치를 추가로 포함한다.
상기 스토퍼장치는, 차폐판(12)을 기준으로 회전구동부(200)의 구동축(210)에 설치되어 구동축(210)의 회전을 정지시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 스토퍼장치는, 차폐판(12)을 기준으로 회전구동부(200)의 구동축(210)에서 감속부(300)에 대향되는 위치에 설치됨이 바람직하다.
그리고, 예로서, 본 발명에 따른 다관절 로봇의 스토퍼장치는, 도 2 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 구동축(210)과 결합되며 복수개의 걸림부재(110)들이 원주방향을 따라서 반경 방향으로 돌출형성된 하나 이상의 회전플레이트(100)와; 구동축(210)의 외주면과 접촉되어 마찰에 의하여 구동축(210)의 회전을 저지하는 접촉위치와, 구동축(210)과 이격된 이격위치 사이에서 이동되도록 설치되는 하나 이상의 브레이크패드(500)와; 브레이크패드(500)를 접촉위치 및 이격위치 사이에서 이동되도록 하는 패드이동부(600)를 포함한다.
그리고, 상기 브레이크패드(500)는, 브레이크패드(500)가 접촉위치로 이동되면서 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나에 의하여 걸림부재(110)가 결합된 구동축(210)의 회전을 감속시키도록 하나 이상의 접촉부(510)가 형성될 수 있다.
상기 회전플레이트(100)는, 구동축(210)과 결합되며 하나 이상의 걸림부재(110)들이 원주방향을 따라서 반경 방향으로 돌출형성되는 구조이면 다양한 구조가 가능하다.
예로서, 상기 회전플레이트(100)는, 도 2 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 회전중심에 구동축(210)이 삽입되어 고정되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향으로 걸림부재(110)들이 하나 이상 돌출형성되는 허브(120)를 포함할 수 있다.
상기 걸림부재(110)는, 후술하는 접촉부(510)에 걸림될 수 있도록 형성되는 구조이면 다양한 형태가 가능하다.
예로서, 상기 걸림부재(110)는, 브레이크패드(500)와 대향되는 면에 경사면(111)이 형성될 수 있다.
구체적으로 상기 걸림부재(110)는, 브레이크패드(500)가 후술하는 접촉위치에 위치시 브레이크패드(500)와 구동축(210)의 마찰이 접촉부(520)와 걸림부재(110)의 걸림보다 우선 수행될 수 있도록 브레이크패드(500)와 대향되는 면 즉, 접촉부(510)가 위치되는 면에 경사를 가지는 경사면(111)이 형성될 수 있다.
상기 경사면(111)은, 접촉부(510)와 걸림부재(110)의 접촉이 브레이크패드(500)와 구동축(210)의 접촉보다 우선수행될 수 있도록 형성되는 형태이면 다양한 형태가 가능하다.
예로서, 상기 경사면(111)은, 구동축(210) 방향의 수직단면에서 구동축(210)과 경사를 이루는 것이 바람직하며, 수직단면에서 단면 부분이 직선, 곡선 등 다양한 면이 가능하다.
한편, 상기 회전플레이트(100)는, 구동축(210)에 고정된 실시예를 들어 설명하였으나, 분리된 상태로도 가능하다.
구체적으로, 상기 회전플레이트(100)는, 다른 실시예로서, 도 6 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 회전중심에 구동축(210)의 외경보다 큰 내경으로 형성되어 구동축(210)이 삽입되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향을 따라 하나 이상의 걸림부재(110)들이 반경 방향으로 돌출형성된 허브(120)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 허브(120)는, 구동축(210)의 외경보다 큰 내경으로 형성되는 삽입공(121)이 형성되는 형태이면 다양한 형태가 가능하다.
그리고 상기 허브(120)는, 반경방향을 따라 하나 이상의 걸림부재(110)들이 반경 방향으로 돌출형성되는 것이 바람직하다.
예로서, 상기 허브(120)는, 반경방향을 따라 돌출형성되는 복수개 설치되는 걸림부재(110)들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 회전플레이트(100)가 구동축(210)과 수직인 방향으로 이동이 가능하나 구동축(210) 방향으로는 이동되지 않는 것이 바람직한바, 회전플레이트(100)는 구동축(210)에 각각 결합되는 한 쌍의 플레이트 고정부(130)들에 의하여 고정가능하다.
상기 플레이트 고정부(130)들은, 회전플레이트(100)를 중심으로 구동축(210)과 각각 결합되어 회전플레이트(100)가 구동축(210) 방향으로 이동되는 것을 방지하기 위해 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 플레이트 고정부(130)는, 회전플레이트(100)와 면 접촉이 발생됨과 아울러 구동축(210)과 수직인 방향으로 이동될 때 마찰력이 발생될 수 있는바 엔지니어링 플라스틱 등 그 마찰이 최소화되는 재질 및 구조를 가짐이 바람직하다.
예로서, 상기 플레이트 고정부(130)는, 회전플레이트(100)가 구동축(210)의 축 방향을 따라 이동되는 것을 방지하되, 회전플레이트(100)가 구동축(210)의 반경방향을 따라 이동하는 것에는 영향을 주지 않도록 회전플레이트(100)와 접하는 면에 마찰방지가공이 수행된 부재가 사용될 수 있다.
또한, 상기 걸림부재(110)는, 브레이크패드(500)와 대향되는 면에 경사면(111)이 형성되며, 경사면(111)은 접촉부(510)에 경사를 가지도록 형성되는 가압면(511)과 대응될 수 있다.
상기 가압면(511)은, 걸림부재(110)의 경사면(111)의 형태와 대응되도록 형성되어, 경사면(111)을 가압하여 걸림부재(110)를 구동축(210)의 수직방향으로 이동시킬 수 있도록 형성되는 형태이면 다양한 형태가 가능하다.
한편 상기 회전플레이트(100)는, 구동축(210)에 결합되는 허브(120) 및 허브(120)로부터 반경방향으로 돌출되며 원주방향을 따라서 배치된 복수의 걸림부재(110)로 구성된 예로 설명하였으나, 동일한 기능을 가지는 것을 전제로 다양한 실시예가 가능하다.
예로서, 상기 회전플레이트(100)는, 구동축(210)에 결합되는 허브(120)를 포함하고, 걸림부재(110)는, 브레이크패드(500)의 접촉부(510)를 향하는 면에서 브레이크패드(500)가 접촉위치에 위치되었을 때를 기준으로 접촉부(510)를 향하여 돌출되어 형성될 수 있다.
즉, 상기 회전플레이트(100)는, 하나 이상의 걸림부재(110)가 구동축(210) 방향으로 돌출된 원형디스크로 형성될 수 있다.
한편, 상기 회전플레이트(100)는, 브레이크패드(500)를 중심으로 하여 복수개 설치될 수 있다.
예로서, 상기 회전플레이트(100)는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 구성되며, 한 쌍의 회전플레이트(100)들은 브레이크패드(500)를 중심으로 대향되어 설치될 수 있다.
이때, 상기 브레이크패드(500)는, 한 쌍의 회전플레이트(100)를 향하는 각각의 면에 하나 이상의 접촉부(510)가 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 접촉부(510)는, 하나 이상 설치되는 걸림부재(110)를 가압하여 회전플레이트(100)가 구동축(210)에 수직 방향으로 이동시킬 수 있도록 형성되는 형태이면 다양한 형태가 가능하다.
예로서, 상기 접촉부(510)는, 걸림부재(110)의 경사면(111)과 대응되도록 형성되는 가압면(511)을 가질 수 있다.
상기 가압면(511)은, 경사면(111)과 대응되도록 형성되어 브레이크패드(500)의 이동에 따라 허브(120)의 내주면(121)이 구동축(210)에 밀착되도록 형성되는 형태이면 다양한 형태가 가능하다.
상기 브레이크패드(500)는, 구동축(210)의 외주면과 접촉되어 마찰에 의하여 구동축(210)의 회전을 저지하는 접촉위치와, 구동축(210)과 이격된 이격위치 사이에서 이동되도록 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 접촉위치 및 이격위치는, 구동축(210)에 밀착되는 브레이크패드(500)의 일측면과 구동축(210) 사이의 거리에 따라 정의되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 접촉위치는, 브레이크패드(500)의 일측면이 구동축(210)과 밀착되는 위치에 있을 경우를 의미하며, 이격위치는, 브레이크패드(500)가 구동축(210)으로부터 이격되어 후술하는 패드이동부(600) 방향으로 이동되었을 때의 위치를 의미한다.
또한 상기 브레이크패드(500)는, 브레이크패드(500)가 접촉위치로 이동되면서 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나에 의하여 걸림부재(110)가 결합된 구동축(210)의 회전을 감속시키도록 하나 이상의 접촉부(510)가 형성될 수 있다.
상기 접촉부(510)는, 브레이크패드(500)가 접촉위치로 이동되면서 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나에 의하여 걸림부재(110)가 결합된 구동축(210)의 회전을 감속시키도록 설치되는 구성으로서 다양한 형태가 가능하다.
그리고 상기 접촉부(510)는, 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나를 수행시 피로도가 쌓이는 것을 최소화할 수 있도록 탄성변형이 가능한 재질에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 접촉부(510) 대신 또는 함께 걸림부재(110) 또한 탄성변형이 가능한 재질에 의하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 구동축(210)은, 일반적으로 금속재질로 형성되는 바, 브레이크패드(500)는, 구동축(210)과 접촉되는 일측면에 구동축(210)과의 마찰 효율을 높일 수 있도록 합성수지와 같은 재질의 보조수단(미도시)이 추가로 설치되거나 또는 브레이크패드(500) 전체의 재질이 합성수지와 같은 재질로 형성될 수 있다.
상기 패드이동부(600)는, 브레이크패드(500)를 접촉위치 및 이격위치 사이에서 이동되도록 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 패드이동부(600)는 원통형상으로 형성되는 하우징(11)의 내부면을 따라 설치되며, 전원인가시 브레이크패드(500)의 외주면을 따라 설치되는 자력부(530)와 인력에 의하여 이동시키도록 구성될 수 있다.
특히 상기 패드이동부(600)는, 전원인가시 브레이크패드(500)를 이격위치에 위치되도록 인력이 작용하고, 다관절 로봇 등에서의 작동오류, 전원차단 등의 문제가 발생되는 경우 전원차단에 의하여 인력이 제거됨으로써 브레이크패드(500)에 대한 인력이 작용되지 않고, 이로써 브레이크패드(500)는 접촉위치로 이동되게 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시 예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
21: 제1암 22: 제2암
10: 관절부 200: 회전구동부
300: 감속부 110: 걸림부재
500: 브레이크패드

Claims (8)

  1. 제1암(21)과, 상기 제1암(21)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 제2암(22)과, 상기 제2암(22)이 상기 제1암(21)에 대하여 회전 가능하도록 상기 제1암(21) 및 상기 제2암(22)을 연결하는 관절부(10)를 포함하며,
    상기 관절부(10)는, 상기 제1암(21)과 결합되며 구동축(210)을 가지는 회전구동부(200)와, 상기 회전구동부(200)의 구동축(210)에 결합되어 상기 구동축(210)의 회전속도를 감속시키며 상기 제1암(21)과 결합되어 상기 제1암(21)에 대하여 상기 제2암(22)을 회전시키는 감속부(300)를 포함하는 다관절 로봇에 있어서,
    상기 회전구동부(200)의 구동축(210)에 설치되어 상기 구동축(210)의 회전을 정지시키는 다관절 로봇의 스토퍼장치로서,
    상기 구동축(210)과 결합되며 복수개의 걸림부재(110)들이 원주방향을 따라서 반경 방향으로 돌출형성된 하나 이상의 회전플레이트(100)와;
    상기 구동축(210)의 외주면과 접촉되어 마찰에 의하여 상기 구동축(210)의 회전을 저지하는 접촉위치와, 상기 구동축(210)과 이격된 이격위치 사이에서 이동되도록 설치되는 하나 이상의 브레이크패드(500)와;
    상기 브레이크패드(500)를 상기 접촉위치 및 상기 이격위치 사이에서 이동되도록 하는 패드이동부(600)를 포함하며;
    상기 브레이크패드(500)는, 상기 브레이크패드(500)가 상기 접촉위치로 이동되면서 상기 걸림부재(110)와의 걸림 및 마찰 중 적어도 하나에 의하여 상기 걸림부재(110)가 결합된 상기 구동축(210)의 회전을 감속시키도록 하나 이상의 접촉부(510)가 형성되며,
    상기 걸림부재(110)는, 상기 접촉부(510)와 상기 걸림부재(110)의 접촉이 상기 브레이크패드(500)와 상기 구동축(210)의 접촉보다 우선수행될 수 있도록 상기 브레이크패드(500)와 대향되는 면에 경사면(111)이 형성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉부(510)는, 탄성변형이 가능한 재질에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트(100)는,
    회전중심에 상기 구동축(210)이 삽입되어 고정되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향으로 상기 걸림부재(110)들이 하나 이상 돌출형성되는 허브(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트(100)는,
    회전중심에 상기 구동축(210)의 외경보다 큰 내경으로 형성되어 상기 구동축(210)이 삽입되는 삽입공(121)이 형성되며, 반경방향을 따라 하나 이상의 걸림부재(110)들이 반경 방향으로 돌출형성된 허브(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 경사면(111)은, 상기 접촉부(510)에 경사를 가지도록 형성되는 가압면(511)과 대응되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트(100)는, 한 쌍으로 구성되며,
    상기 한 쌍의 회전플레이트(100)들은, 상기 브레이크패드(500)를 중심으로 대향되어 설치되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드이동부(600)는, 원통형상으로 형성되는 하우징(11)의 내부면을 따라 설치되며, 전원인가시 상기 브레이크패드(500)의 외주면을 따라 설치되는 자력부(530)와 인력에 의하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 스토퍼장치.
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