KR200172906Y1 - 산업용 로봇의 베이스 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 산업용 로봇의 베이스 구조에 관한 것으로, 하부의 고정 베이스(1) 위에 감속기(2)의 케이싱(3)이 상방향에서 체결되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 상부의 선회 베이스(5)가 체결되며, 상기 감속기(2)의 케이싱(3)과 출력축(4)사이에 크로스 롤러 베어링(6)이 삽입설치되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 모우터(7)가 직접 부착설치되며, 상기 모우터(7)에 스플라인 샤프트(8)가 설치되어 상기 감속기(2)의 입력축과 직접결합되는 한편, 상기 고정 베이스(1)의 내부로 커넥터(9)를 통해 하네스(10)가 설치되고, 상기 하네스(10)는 고정 베이스(1)의 내부에서 양방향으로 배분되어 다수의 클램프(11)에 의해 고정설치되며, 상기 고정 베이스(1)에 설치된 하네스(10)가 고정 베이스(1)의 원주면을 따라 배치되어 상기 선회 베이스(5)의 이동에 따라 고정 베이스(1)의 원주방향으로 이동되는 한편, 상기 하네스(10)의 상방향을 U자형으로 절곡시켜 상기 선회 베이스(5)에 구비된 하네스 통과 구멍(12)을 통해 상기 모우터(7)에 배선되고, 상기 고정 베이스(1)의 외측 원주면에 하네스 처리용 구멍(13)이 개공됨과 더불어 상기 하네스 처리용 구멍(13)에 커버(14)가 설치된 구조로 되어, 베이스의 구조를 단순화함으로써 베이스의 조립 및 보수를 용이하게 하고, 베이스의 하네스 고정구조 및 베이스의 구조를 변경함으로써 베이스의 면적을 줄여 로봇 설치시 공장 면적 이용율을 향상하게 한 것이다.

Description

산업용 로봇의 베이스 구조(A structure for base of an industrial robot)

본 고안은 산업용 로봇이 설치되는 베이스 구조에 관한 것으로, 특히 로봇의 하부를 지지하거나 로봇을 회전시키는 베이스의 구조를 단순화시킴으로써 조립 및 보수를 용이하게 함과 더불어 베이스에 설치되는 하네스의 배선 및 보수를 간편하게 할 수 있도록 한 산업용 로봇의 베이스 구조에 관한 것이다.

일반적으로 산업 공장의 생산라인에서 사용되는 산업용 로보트는 그 동작이 원하는 대로 정확하게 이루어져야 하고, 특히 로보트가 작업하는 대상물의 중량 또는 진동에 의해서도 정확도에 영향을 받지 않도록 충분한 강성을 지닐 것이 요구된다.

한편, 산업용 로보트 및 매니풀레이터(manipulator) 등의 선회기계와 같이 고정 베이스와 선회 베이스를 기기에서 기내 배선 처리 구조는 대부분 고정 베이스와 선회 베이스 사이의 공간을 무한정 크게 할 수 없는 구조로 되어 있다.

즉, 상기와 같이 고정 베이스와 선회 베이스로 이루어진 로봇의 종래 베이스 구조는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 하부의 고정 베이스(101)에 감속기(102)의 출력축(103)이 상방향에서 보울트로 고정설치되고, 상기 감속기(102)의 케이싱(104)은 선회 베이스(105)의 하부방향에서 보울트로 고정설치되며, 상기 선회 베이스(105)에는 크로스 롤러 베어링(106)의 내륜이 하부방향에서 보울트로 고정설치되는 한편, 상기 고정 베이스(101)에는 상기 크로스 롤러 베어링(106)의 외륜이 상방향에서 조립설치되도록 된 것이다.

그리고, 상기 고정 베이스(101)의 중앙부에 설치된 모우터 샤프트(107)에 상기 감속기(102)의 입력축(108)이 고정됨과 더불어 모우터(109)가 상기 선회 베이스(105)에 조립설치되고, 상기 모우터(109)에 전원과 신호의 연결을 위한 커넥터(110)가 상기 고정 베이스(101)의 일측에 설치되며, 상기 커넥터(110)를 통해 고정 베이스(101)로 결선되는 다수의 하네스(111)가 클램프(112)에 고정됨과 더불어 S자형으로 굽어져 상기 선회 베이스(105)의 내부로 배선되도록 된 것이다.

즉, 상기와 같은 로봇의 베이스 구조는, 상기 모우터(109)의 회전이 감속기(102)에 입력됨과 더불어 감속기(102)의 출력단이 고정 베이스(101)에 고정되고, 이에 따라 상기 감속기(102)의 케이싱(104)이 회전됨으로써 상기 선회 베이스(105)가 회전하게 되는 한편, 상기 감속기(102)의 입력축의 회전은 선회 베이스(105)의 일측에 설치된 스톱퍼에 의해 규제를 받으면서 상기 선회 베이스(105)를 회전시키고, 상기 선회 베이스(105)의 회전에 의해 내부에 S자형으로 고정된 하네스(111)가 선회방향에 따라 감기거나 풀리도록 된 것이다.

그런데, 상기와 같이 이루어진 로봇 베이스를 조립하는 경우 상기 선회 베이스(105)에 감속기(102)의 케이싱(104)과 크로스 롤러 베어링(106)의 내륜이 보울트로 조립한 후, 상기 선회 베이스(105) 전체를 반전시켜 감속기(102) 출력단과 크로스 롤러 베어링(106)의 외륜을 보울트로 고정함으로써 상기 고정 베이스(101)에 조립하도록 되어 있기 때문에, 반전에 의해 조립작업이 난이하고, 부품교환시 현장에서 감속기(102) 또는 베어링의 교환이 어렵다는 결점이 있었다.

또한, 상기 선회 베이스(105)의 하네스(111)가 고정 베이스(101)의 내부에 수평상태로 S자형을 이루면서 배선되어 있기 때문에 로봇의 베이스 설치면적이 크게 되어야 하는 설계상의 문제가 있고, 상기 선회 베이스(105)의 하네스(111)가 단선될 경우 선회 베이스(105)를 분해하지 않고는 하네스(111)의 교체가 어렵다는 보수 및 유지상의 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 로봇의 하부를 지지하거나 로봇을 회전시키는 베이스의 구조를 단순화시킴으로써 조립 및 보수를 용이하게 함과 더불어 베이스에 설치되는 하네스의 배선 및 보수를 간편하게 할 수 있도록 한 산업용 로봇의 베이스 구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 하부의 고정 베이스 위에 감속기의 케이싱이 상방향에서 보울트로 체결되고, 상기 감속기의 출력축에 상부의 선회 베이스가 체결되며, 상기 감속기의 케이싱과 출력축사이에 크로스 롤러 베어링이 삽입설치되고, 상기 감속기의 출력축에 모우터가 직접 부착설치되며, 상기 모우터에 스플라인 샤프트가 설치되어 상기 감속기의 입력축과 직접결합되는 한편, 상기 고정 베이스의 내부로 커넥터를 통해 하네스가 설치되고, 상기 하네스의 고정 베이스의 내부에서 양방향으로 배분됨과 더불어 다수의 클램프에 의해 고정설치된 구조이다.

그리고, 상기 고정 베이스에 설치된 하네스가 고정 베이스의 원주면을 따라 배치됨과 더불어 상기 선회 베이스의 이동에 따라 고정 베이스의 원주방향으로 이동될 수 있는 한편, 상기 하네스의 상방향을 U자형으로 절곡시켜 상기 선회 베이스에 구비된 하네스 통과 구멍을 통해 상기 모우터에 배선될 수 있도록 된 것이다.

또한, 상기 고정 베이스의 외측 원주면에 하네스 처리용 구멍이 개공됨과 더불어 상기 하네스 처리용 구멍에 커버가 탈착가능하게 설치된 구조이다.

따라서, 상기와 같이 로봇 베이스의 구조를 단순화함으로써 베이스의 조립 및 보수를 용이하게 할 수 있게 되어 작업자의 작업성을 향상시키고, 선회 베이스의 하네스 고정구조 및 고정 베이스의 구조를 변경함으로써 로봇을 설치하기 위한 베이스의 면적을 줄임과 더불어 하네스의 보수 및 유지를 용이하게 한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 로봇의 베이스 구조를 개략적으로 나타낸 개략도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 도 1의 고정 베이스를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 4는 종래의 기술에 따른 로봇의 베이스 구조를 개략적으로 나타낸 개략도,

도 5는 도 4의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정 베이스 2 : 감속기

3 : 케이싱 4 : 출력축

5 : 선회 베이스 6 : 크로스 롤러 베어링

7 : 모우터 8 : 스플라인 샤프트

9 : 커넥터 10 : 하네스

11 : 클램프 12 : 하네스 통과 구멍

13 : 하네스 처리용 구멍 14 : 커버

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 로봇의 베이스 구조를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 고정 베이스(1)를 개략적으로 도시한 사시도로서, 하부의 고정 베이스 위에 감속기(2)의 케이싱(3)이 상방향에서 보울트로 체결되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 상부의 선회 베이스(5)가 체결되며, 상기 감속기(2)의 케이싱(3)과 출력축(4)사이에 크로스 롤러 베어링(6)이 삽입설치되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 모우터(7)가 직접 부착설치되며, 상기 모우터(7)에 스플라인 샤프트(8)가 설치되어 상기 감속기(2)의 입력축과 직접결합되는 한편, 상기 고정 베이스(1)의 내부로 커넥터(9)를 통해 하네스(10)가 설치되고, 상기 하네스(10)의 고정 베이스(1)의 내부에서 양방향으로 배분됨과 더불어 다수의 클램프(11)에 의해 고정설치되며, 상기 고정 베이스(1)에 설치된 하네스(10)가 고정 베이스(1)의 원주면을 따라 배치됨과 더불어 상기 선회 베이스(5)의 이동에 따라 고정 베이스(1)의 원주방향으로 이동될 수 있는 한편, 상기 하네스(10)의 상방향을 U자형으로 절곡시켜 상기 선회 베이스(5)에 구비된 하네스 통과 구멍(12)을 통해 상기 모우터(7)에 배선되고, 상기 고정 베이스(1)의 외측 원주면에 하네스 처리용 구멍(13)이 개공됨과 더불어 상기 하네스 처리용 구멍(13)에 커버(14)가 탈착가능하게 설치된 구조이다.

즉, 상기와 같이 구성된 로봇 베이스는 하부의 고정 베이스(1)에 감속기(2)의 케이싱(3)이 상방향에서 보울트로 체결되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 선회 베이스(5)가 상방향에서 체결되며, 상기 감속기(2)의 케이싱(3)과 출력축(4)사이에 크로스 롤러 베어링(6)이 일체형으로 설치되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 모우터(7)가 직접 부착될 수 있는 부착 면이 마련되어 모우터(7)가 감속기(2)의 출력축(4)에 직접 부착설치되며, 상기 모우터(7)의 축은 스플라인 샤프트(8)로 되어 상기 감속기(2)의 입력축과 직접 결합되도록 된 것이다.

또한, 상기 모우터(7)에 신호선 및 전원 공급을 위하여 하네스(10)가 상기 고정 베이스(1)에 커넥터(9)를 통해 설치되는 바, 상기 고정 베이스(1)의 양 방향으로 하네스(10)가 배분되어 다수의 클램프(11)에 의해 고정설치되고, 상기 클램프(11)는 고정 베이스(1)에 보울트로 고정됨과 더불어 상기 하네스(10)는 고정 베이스(1)의 원주방향을 따라 배선되며, 이렇게 배선된 하네스(10)의 상부쪽 선단은 U자형으로 절곡되어 상기 선회 베이스(5)의 내측 원주면을 따라 배선되고, 상기 하네스(10)는 선회 베이스(5)에 형성된 하네스 통과 구멍(12)을 통해 선회 베이스(5)의 일측에 설치된 모우터(7)에 배선되는 것이다.

한편, 상기 고정 베이스(1)의 원주면에는 다수의 하네스 처리용 구멍(13)이 개공됨과 더불어 하네스 처리용 구멍(13)을 덮어줄 수 있는 커버(14)가 탈착가능하게 설치되어, 하네스(10)의 배선 및 보수작업을 손쉽게 할 수 있도록 된 것이다.

여기서, 상기와 같은 구조로 이루어진 로봇 베이스 관절의 동작은, 상기 모우터(7)의 회전력이 스플라인 샤프트(8)를 통해 감속기(2)의 입력축에 전달되고, 이에 따라 감속기(2)의 케이싱(3)은 상기 고정 베이스(1)에 고정되어 있으므로 감속된 회전력이 출력축(4)을 통해 선회 베이스(5)에 전달되며, 상기 감속기(2)에 내장된 크로스 롤러 베어링(6)이 상기 선회 베이스(5)의 하중을 부하함과 더불어 상기 선회 베이스(5)의 작동이 스톱퍼에 의해 규제되는 한편, 상기 선회 베이스(5) 회전력에 의해 선회 베이스(5)에 고정된 하네스(10)가 회전되게 되고, 이에 따라 로봇의 베이스 내부에 배선된 하네스(10)가 고정 베이스(1) 및 선회 베이스(5)의 내측 원주면을 따라 U자형으로 굴곡 운동을 하게 되는 것이다.

즉, 상기 고정 베이스(1) 위에 감속기(2)와 선회 베이스(5) 및 모우터(7)를 차례로 조립하는 구조로 되어 있고, 상기 모우터(7)가 감속기(2)의 출력축(4)에 직접 부착됨과 더불어 스플라인 샤프트(8)에 의하여 감속기(2)의 입력축에 연결됨으로써, 그 구조가 단순화됨에 따라 조립 및 부품 교환이 간단하게 되는 것이다.

또한, 상기 하네스(10)가 로봇 베이스의 원주면을 따라 상하방향에 U자형으로 배선되어 있기 때문에 로봇 베이스의 설치면적이 작아지고, 상기 고정 베이스(1)의 커버(14)를 분리하게 되면 상기 하네스 처리용 구멍(13)을 통해 하네스(10)가 노출되기 때문에 하네스(10)의 배선 및 보수가 편리하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 산업용 로봇의 베이스 구조에 의하면, 베이스의 구조를 단순화함으로써 베이스의 조립 및 보수를 용이하게 할 수 있게 되어 작업자의 작업성을 향상시키고, 선회 베이스의 하네스 고정구조 및 고정 베이스의 구조를 변경함으로써 로봇을 설치하기 위한 베이스의 면적을 줄임과 더불어 하네스의 보수 및 유지를 용이하게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 하부의 고정 베이스(1) 위에 감속기(2)의 케이싱(3)이 상방향에서 보울트로 체결되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 상부의 선회 베이스(5)가 체결되며, 상기 감속기(2)의 케이싱(3)과 출력축(4)사이에 크로스 롤러 베어링(6)이 삽입설치되고, 상기 감속기(2)의 출력축(4)에 모우터(7)가 직접 부착설치되며, 상기 모우터(7)에 스플라인 샤프트(8)가 설치되어 상기 감속기(2)의 입력축과 직접결합되는 한편, 상기 고정 베이스(1)의 내부로 커넥터(9)를 통해 하네스(10)가 설치되고, 상기 하네스(10)의 고정 베이스(1)의 내부에서 양방향으로 배분됨과 더불어 다수의 클램프(11)에 의해 고정설치된 산업용 로봇의 베이스 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 베이스(1)에 설치된 하네스(10)가 고정 베이스(1)의 원주면을 따라 배치됨과 더불어 상기 선회 베이스(5)의 이동에 따라 고정 베이스(1)의 원주방향으로 이동될 수 있는 한편, 상기 하네스(10)의 상방향을 U자형으로 절곡시켜 상기 선회 베이스(5)에 구비된 하네스 통과 구멍(12)을 통해 상기 모우터(7)에 배선될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 베이스 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 베이스(1)의 외측 원주면에 하네스 처리용 구멍(13)이 개공됨과 더불어 상기 하네스 처리용 구멍(13)에 커버(14)가 탈착가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 베이스 구조.