KR20040015536A - Multi-articulated robot - Google Patents

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KR20040015536A
KR20040015536A KR1020020047819A KR20020047819A KR20040015536A KR 20040015536 A KR20040015536 A KR 20040015536A KR 1020020047819 A KR1020020047819 A KR 1020020047819A KR 20020047819 A KR20020047819 A KR 20020047819A KR 20040015536 A KR20040015536 A KR 20040015536A
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bevel gear
rotates
hand
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KR1020020047819A
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최용원
강성윤
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삼성전자주식회사
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Abstract

PURPOSE: An articulated robot is provided to perform the rectilinear motion of a hand formed at an end effector by transmitting driving force with a bevel gear set and a shaft instead of a timing belt. CONSTITUTION: A first arm(412) is rotatably connected to a second arm(428). A rotary shaft of the first arm is rotatably connected to a base. A hand is rotatably connected to an uppermost arm. A rotation driving unit is installed in the base, and rotates the arms and the hand. A drive transmission unit includes bevel gear sets(414,418,420,424) and shafts(416,422), and transmits the rotary power of the rotation driving unit to the arms and the hand.

Description

다관절 로봇{MULTI-ARTICULATED ROBOT}Articulated Robots {MULTI-ARTICULATED ROBOT}

본 발명은 로봇에 관한 것으로, 특히 수평 이동이 가능한 수평 다관절 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot, and more particularly to a horizontal articulated robot capable of horizontal movement.

일반적으로 로봇은 크게 가정용 로봇과 산업용 로봇으로 구분할 수 있다. 가정용 로봇은 가정 내에서 환자나 어린이를 돌보거나, 요리 및 청소 등을 돕는 용도로 이용된다. 산업용 로봇은 주로 생산 현장에서 제품 생산에 이용된다. 산업용 로봇은 동일한 내용의 작업을 연속하여 반복 수행할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 산업용 로봇은 이동 가능한 이동 로봇과 한 곳에 고정 설치되는 로봇 암(robot arm) 형태의 로봇으로 구분할 수 있다. 로봇 암은 다관절 로봇이라고도 하며 수직다관절 로봇에 대별되는 수평 다관절 로봇이 널리 사용되고 있다. 수평 다관절 로봇은 수직 다관절 로봇에 비해 구성 요소가 적어 제작하기 쉽고, 소형 경량의 부품을 조립하거나 옮기는 작업에 많이 이용된다.In general, robots can be classified into home robots and industrial robots. Household robots are used in the home to care for patients or children, to help with cooking and cleaning. Industrial robots are mainly used for production at the production site. Industrial robots have the great advantage of being able to repeat the same tasks continuously. Industrial robots can be classified into a mobile robot and a robot arm (robot arm) type fixed to one place. Robotic arm is also called articulated robot and horizontal articulated robot is widely used as the vertical articulated robot. Horizontal articulated robots are easier to manufacture due to fewer components than vertical articulated robots, and are used for assembling or moving small, lightweight parts.

도 1은 종래의 수평 다관절 로봇의 사시도로서, 반도체 웨이퍼나 LCD 패널을 옮기는데 사용되는 로봇이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 베이스(102)에는 회전축(104)을 중심으로 회전하도록 1축 암(106)이 연결되고, 1축 암(106)의 선단에는 회전축(108)을 중심으로 회전하도록 2축 암(110)이 연결된다. 2축 암(112)의 선단에는 회전축(112)을 중심으로 회전 가능하도록 엔드 이펙터(End Effector, 116)가 연결된다. 이 엔드 이펙터(116)에는 웨이퍼나 LCD 패널을 취부하기 위한 핸드(118)가 결합되며, 이 핸드(118)는 회전축(112)을 중심으로 회전한다. 베이스(102)의 하부에는 모터(114)가 설치되는데, 이 모터(114)의 회전력이 회전축(104)을 통해 전달되어 1축 암(106)을 회전시킨다.1 is a perspective view of a conventional horizontal articulated robot, which is a robot used to move a semiconductor wafer or an LCD panel. As shown in FIG. 1, the uniaxial arm 106 is connected to the base 102 so as to rotate about the rotational axis 104, and the front end of the uniaxial arm 106 rotates about the rotational axis 108. The shaft arm 110 is connected. An end effector 116 is connected to the tip of the biaxial arm 112 so as to be rotatable about the rotation shaft 112. The end effector 116 is coupled with a hand 118 for mounting a wafer or LCD panel, and the hand 118 rotates about the rotation axis 112. A motor 114 is installed below the base 102, and the rotational force of the motor 114 is transmitted through the rotation shaft 104 to rotate the one-axis arm 106.

도 2는 종래의 수평 다관절 로봇의 측단면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 베이스(102)의 하부에 설치된 모터(114)가 회전하면 풀리(202)와 타이밍벨트(204)를 통해 회전력이 전달되어 풀리(206)를 회전시킨다. 풀리(206)가 회전하면서 감속기(208)가 베이스 회전축(214)을 중심으로 회전하는데, 이 감속기(208)의 감속 작용에 의해 모터(114)의 회전 속도가 감속기(208)와 모터(114) 사이의 감속비만큼 감속된다. 감속기(208)는 1축 암(106)에 고정 설치되어 있으므로, 1축 암(106) 역시 감속기(208)와 동일한 방향과 속도로 회전한다. 감속기(208)의 외측에는 풀리(210)가 1축 암(106)에 고정 설치된다.2 is a side cross-sectional view of a conventional horizontal articulated robot. As shown in FIG. 2, when the motor 114 installed below the base 102 rotates, rotational force is transmitted through the pulley 202 and the timing belt 204 to rotate the pulley 206. As the pulley 206 rotates, the speed reducer 208 rotates about the base axis of rotation 214, and the speed of rotation of the motor 114 is reduced by the speed reduction action of the speed reducer 208. Deceleration by the reduction ratio in between. Since the reducer 208 is fixed to the single shaft arm 106, the single shaft arm 106 also rotates in the same direction and speed as the reducer 208. On the outside of the reducer 208, a pulley 210 is fixed to the single shaft arm 106.

1축 암(106)의 선단에는 풀리(212)가 1축 샤프트(216)를 축으로 하여 회전하도록 설치된다. 감속기(208) 외측에 설치된 풀리(210)의 회전력은 타이밍 벨트(218)를 통해 1축 샤프트(216) 외측에 설치된 풀리(212)에 전달된다. 풀리(210)는 베이스 회전축(214)을 중심으로 하여 1축 암(106)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하기 때문에 풀리(212)에 전달되는 회전력의 방향은 1축 암(106)의 회전 방향의 반대이다. 풀리(212)는 2축 암(110)에 고정 설치되어 있기 때문에 풀리(212)가 회전할 때 2축 암(110)도 함께 회전한다. 따라서 1축 암(106)과 2축 암(110)의 회전 방향은 서로 반대이다.A pulley 212 is installed at the distal end of the uniaxial arm 106 so as to rotate about the uniaxial shaft 216. The rotational force of the pulley 210 installed outside the speed reducer 208 is transmitted to the pulley 212 provided outside the uniaxial shaft 216 through the timing belt 218. Since the pulley 210 rotates about the base rotation shaft 214 in the same direction as the rotation direction of the uniaxial arm 106, the direction of the rotational force transmitted to the pulley 212 is the rotation direction of the uniaxial arm 106. Is the opposite of Since the pulley 212 is fixed to the biaxial arm 110, the biaxial arm 110 also rotates together when the pulley 212 rotates. Therefore, the rotation directions of the uniaxial arm 106 and the biaxial arm 110 are opposite to each other.

1축 회전축(216)의 상부 종단에는 풀리(220)가 고정 설치된다. 풀리(220)는 2축 암(110) 내에 위치하며, 풀리(220)의 회전력은 타이밍 벨트(222)를 통해 2축 암(116) 선단의 풀리(224)에 전달된다. 앞에서 언급한 1축 암(106)에서는, 1축 암(106)과 함께 회전하는 풀리(210)의 회전력이 타이밍 벨트(218)를 통해 풀리(212)에 전달되고, 풀리(212)의 회전력에 의해 2축 암(110)이 회전하였다. 2축 암(110)에서도 이와 같은 원리로 엔드 이펙터(116)가 회전하는데, 2축 암(110)이 회전할 때 1축 암(106)의 1축 회전축(216)에 고정되어 있는 풀리(220)는 회전하지 않기 때문에 결과적으로는 2축 암(110)의 반대 방향으로 회전하는 것이 된다. 풀리(220)의 이와 같은 회전력이 타이밍 벨트(222)를 통해 풀리(224)를 회전시키고, 풀리(224)의 회전력에 의해 엔드 이펙터(116)가 회전하게 된다. 도 2에서 참조 번호 B26a와 B26b는 아이들러(Idler)인데, 이 아이들러(226a, 226b)는 타이밍 벨트(218, 222)가 어느 정도의 장력(tension)을 갖도록 한다.The pulley 220 is fixedly installed at the upper end of the one-axis rotating shaft 216. The pulley 220 is located in the biaxial arm 110, and the rotational force of the pulley 220 is transmitted to the pulley 224 at the tip of the biaxial arm 116 through the timing belt 222. In the aforementioned uniaxial arm 106, the rotational force of the pulley 210, which rotates with the uniaxial arm 106, is transmitted to the pulley 212 through the timing belt 218 and is applied to the rotational force of the pulley 212. The biaxial arm 110 rotated by this. In the same manner, the end effector 116 rotates on the biaxial arm 110. The pulley 220 is fixed to the axial axis 216 of the axial arm 106 when the biaxial arm 110 rotates. ) Does not rotate and consequently rotates in the opposite direction of the biaxial arm 110. This rotational force of the pulley 220 rotates the pulley 224 through the timing belt 222, and the end effector 116 is rotated by the rotational force of the pulley 224. In Fig. 2, reference numerals B26a and B26b are idlers, which idler 226a and 226b cause the timing belts 218 and 222 to have some tension.

이와 같은 종래의 수평 다관절 로봇의 직선 운동 상태를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 모터(114)의 회전에 의해 동일한 방향으로 1축 암(106)이 회전한다. 1축 암(106)이 회전할 때 풀리(210)에서 반대 방향으로 회전력이 발생하고, 이 회전력에 의해 2축 암(110)이 1축 암(106)이 회전하는 반대 방향으로 회전한다. 1축 암(106)과 2축 암(110)의 길이비가 1:1이고, 풀리(210)와 풀리(212)의 속도비가 1:2이며, 풀리(220)와 풀리(224)의 속도비가 2:1이면 1축 암(106)과 엔드 이펙터(116)의 핸드(118)는 동일한 속도와 방향으로 회전하기 때문에 결과적으로 핸드(118)는 직선 경로 상을 이동하게 된다.Referring to FIG. 3, the linear motion state of the conventional horizontal articulated robot is as follows. Rotation of the motor 114 causes the uniaxial arm 106 to rotate in the same direction. When the uniaxial arm 106 rotates, rotational force is generated in the pulley 210 in the opposite direction, and the biaxial arm 110 rotates in the opposite direction in which the uniaxial arm 106 rotates. The ratio of the length of the uniaxial arm 106 and the biaxial arm 110 is 1: 1, the speed ratio of the pulley 210 and the pulley 212 is 1: 2, and the speed ratio of the pulley 220 and the pulley 224 is At 2: 1, the hand 118 of the uniaxial arm 106 and the end effector 116 rotate at the same speed and direction, resulting in the hand 118 traveling on a straight path.

이처럼 종래의 수평 다관절 로봇은 풀리들 사이에 회전력이 전달되도록 하기 위해 타이밍 벨트를 사용한다. 이 때문에 다관절 로봇을 구성하는 각 암의 길이가 길어지면 타이밍 벨트의 길이도 함께 길어져서 타이밍 벨트의 탄성에 의한 변형량은 더욱 커지게 된다. 타이밍 벨트가 감속기의 출력 측에 연결되어 있는 구조이므로 타이밍 벨트의 변형은 1축 암의 회전량에 큰 영향을 미치게 된다. 이 경우 타이밍 벨트의 변형에 의해 다관절 로봇이 수평 방향으로 진동하게 된다. 뿐만 아니라 타이밍 벨트의 변형이 감속기에 의해 감소되어 모터에 전달되기 때문에 로봇의 움직임을 제어하는 제어부는 타이밍 벨트의 변형에 따른 각 암의 회전량을 정확히 감지하지 못하기 때문에 정확한 제어를 할 수 없게 된다.As such, the conventional horizontal articulated robot uses a timing belt to transmit rotational force between the pulleys. For this reason, the longer the length of each arm constituting the articulated robot is, the longer the length of the timing belt is, the more the amount of deformation caused by the elasticity of the timing belt becomes. Since the timing belt is connected to the output side of the reducer, the deformation of the timing belt has a great influence on the amount of rotation of the single axis arm. In this case, the articulated robot vibrates in the horizontal direction due to the deformation of the timing belt. In addition, since the deformation of the timing belt is reduced by the reducer and transmitted to the motor, the controller for controlling the movement of the robot cannot accurately control the amount of rotation of each arm due to the deformation of the timing belt, thereby preventing accurate control. .

본 발명에 따른 수평 다관절 로봇은 타이밍 벨트보다는 강성이 큰 베벨 기어 세트와 축 커플링 및 샤프트를 이용하여 동력을 전달하고 회전 속도를 조절함으로써 엔드 이펙터에 취부된 핸드의 직선 운동을 구현하는데 그 목적이 있다.The horizontal articulated robot according to the present invention implements a linear motion of a hand mounted on an end effector by transmitting power and adjusting a rotation speed using a bevel gear set having a rigidity rather than a timing belt and an axial coupling and a shaft. There is this.

도 1은 종래의 수평 다관절 로봇의 사시도.1 is a perspective view of a conventional horizontal articulated robot.

도 2는 종래의 수평 다관절 로봇의 측단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view of a conventional horizontal articulated robot.

도 3은 종래의 수평 다관절 로봇의 직선 운동 상태를 나타낸 도면.3 is a view showing a linear motion state of a conventional horizontal articulated robot.

도 4는 본 발명에 따른 수평 다관절 로봇의 측단면도.Figure 4 is a side cross-sectional view of a horizontal articulated robot according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 수평 다관절 로봇의 내부 사시도.5 is a perspective view of the inside of the horizontal articulated robot according to the present invention.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 수평 다관절 로봇은 1축 암과 2축 암을 포함하는 복수의 암이 회전 가능하게 차례로 연결된다. 1축 암의 회전축은 베이스에 회전 가능하게 연결되며, 핸드가 최상단 암의 선단에 역시 회전 가능하게 연결된다. 베이스에는 각각의 암 및 핸드를 회전 구동하기 위한 회전 구동원이 수납된다. 회전 구동원의 회전 구동력을 각 암 및 핸드에 전달하기 위한 구동 전달 장치는 기어 세트 및 샤프트로 이루어진다.In the horizontal articulated robot according to the present invention for this purpose, a plurality of arms including one axis arm and two axis arm are rotatably connected in sequence. The axis of rotation of the uniaxial arm is rotatably connected to the base and the hand is also rotatably connected to the tip of the uppermost arm. The base houses a rotation drive source for rotationally driving each arm and hand. The drive transmission device for transmitting the rotational driving force of the rotational drive source to each arm and hand consists of a gear set and a shaft.

본 발명에 따른 수평 다관절 로봇의 바람직한 실시예를 도 4와 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 4는 본 발명에 따른 수평 다관절 로봇의 측단면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 모터(402)의 회전력이 풀리(404)와 타이밍 벨트(406)를 통해 풀리(408)에 전달된다. 풀리(408)의 회전 속도는 감속기(410)에 의해 감속되어 1축 암(412)에 전달된다. 감속기(410)와 1축 암(412)은 서로 고정되어 있으므로 1축 암(412)은 감속기(410)와 동일한 방향으로 회전한다.A preferred embodiment of the horizontal articulated robot according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 is a side cross-sectional view of a horizontal articulated robot according to the present invention. As shown in FIG. 4, the rotational force of the motor 402 is transmitted to the pulley 408 via the pulley 404 and the timing belt 406. The rotational speed of the pulley 408 is decelerated by the reducer 410 and transmitted to the single axis arm 412. Since the reducer 410 and the uniaxial arm 412 are fixed to each other, the uniaxial arm 412 rotates in the same direction as the reducer 410.

1축 암(412)에 설치되는 베벨 기어 세트(414)에서, 베벨 기어(414a)는 베이스(D34)에 고정 설치되며, 그 회전축(미도시)은 감속기(410) 및 풀리(408)의 회전축과 동일하기 때문에 1축 암(412)이 회전할 때 베벨 기어(D14a)는 1축 암(412)의 반대 방향으로 회전한다.In the bevel gear set 414 installed on the single-axis arm 412, the bevel gear 414a is fixedly installed on the base D34, and its rotation axis (not shown) is the rotation axis of the reducer 410 and the pulley 408. Since the bevel gear D14a rotates in the opposite direction of the uniaxial arm 412 when the uniaxial arm 412 rotates.

1축 암(412)의 선단에는 베벨 기어(418a, 418b)로 이루어지는 베벨 기어 세트(418)가 설치된다. 베벨 기어(418b)는 2축 암(428)에 고정 설치된다. 베벨 기어(418a)는 샤프트(416)와 축 커플링(416a, 416b)을 통해 베벨 기어(414b)에 연결된다. 따라서 베벨 기어(414b)의 회전 속도와 방향이 그대로 베벨 기어(418a)에 전달되는데, 베벨 기어(418b)는 2축 암(428)에 고정되어 있기 때문에 베벨 기어(418a)의 회전력에 의해 베벨 기어(418b)가 회전하면서 2축 암(428)도 함께 회전한다.The bevel gear set 418 which consists of bevel gears 418a and 418b is provided in the front-end | tip of the 1-axis arm 412. As shown in FIG. The bevel gear 418b is fixed to the biaxial arm 428. Bevel gear 418a is connected to bevel gear 414b via shaft 416 and shaft couplings 416a and 416b. Therefore, the rotational speed and direction of the bevel gear 414b are transmitted to the bevel gear 418a as it is. Since the bevel gear 418b is fixed to the biaxial arm 428, the bevel gear is rotated by the bevel gear 418a. As 418b rotates, the biaxial arm 428 also rotates.

2축 암(428)에 설치되는 베벨 기어 세트(420)에서, 베벨 기어(420a)는 회전축(430)을 통해 1축 암(412)에 고정 설치된다. 따라서 2축 암(428)이 회전하면 베벨 기어(420a)는 2축 암(428)과 속도는 동일하고 방향은 반대인 회전 운동을 하게 된다.In the bevel gear set 420 installed on the biaxial arm 428, the bevel gear 420a is fixedly installed to the monoaxial arm 412 via the rotation shaft 430. Therefore, when the biaxial arm 428 rotates, the bevel gear 420a is in a rotational motion at the same speed and opposite direction as the biaxial arm 428.

2축 암(428)의 선단에는 베벨 기어(424a, 424b)로 이루어지는 베벨 기어 세트(424)가 설치된다. 베벨 기어(424a)는 샤프트(422)와 축 커플링(422a, 422b)을 통해 베벨 기어(420b)에 연결된다. 따라서 베벨 기어(420b)의 회전 속도와 방향이 그대로 베벨 기어(424a)에 전달된다. 베벨 기어(424b)는 엔드 이펙터(426)에 고정되어 있기 때문에 베벨 기어(424a)의 회전력에 의해 베벨 기어(424b)가 회전하면 엔드 이펙터(426) 및 핸드(432)도 함께 회전한다.A bevel gear set 424 consisting of bevel gears 424a and 424b is provided at the tip of the biaxial arm 428. Bevel gear 424a is coupled to bevel gear 420b via shaft 422 and shaft couplings 422a and 422b. Therefore, the rotational speed and direction of the bevel gear 420b are transmitted to the bevel gear 424a as it is. Since the bevel gear 424b is fixed to the end effector 426, when the bevel gear 424b is rotated by the rotational force of the bevel gear 424a, the end effector 426 and the hand 432 also rotate together.

도 5는 본 발명에 따른 수평 다관절 로봇의 내부 사시도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 모터(402)의 회전력에 의해 풀리(404)가 화살표 ①의 방향으로 회전하면 타이밍 벨트(406)를 통해 회전력이 전달되어 풀리(408) 역시 풀리(404)와 동일한 방향으로 회전한다. 감속기(410)는 1축 암(412)에 고정되어 있으므로 1축 암(412) 역시 감속기(410)와 같은 화살표 ①의 방향으로 회전한다. 이 때 1축암(412)의 회전 속도는 감속기(410)와 풀리(408) 사이의 감속비만큼 감속된다.5 is an internal perspective view of the horizontal articulated robot according to the present invention. As shown in FIG. 5, when the pulley 404 rotates in the direction of arrow ① due to the rotational force of the motor 402, the rotational force is transmitted through the timing belt 406 so that the pulley 408 also has the same direction as the pulley 404. Rotate Since the reducer 410 is fixed to the single axis arm 412, the single axis arm 412 also rotates in the direction of the arrow ① similar to the reducer 410. At this time, the rotational speed of the single axis arm 412 is decelerated by the reduction ratio between the reduction gear 410 and the pulley 408.

베벨 기어(414a)는 베이스(434)에 회전축(미도시)과 함께 고정되어 있으므로, 1축 암(410)이 화살표 ①의 방향으로 회전할 때 베벨 기어(414a)는 반대 방향인 화살표 ②의 방향으로 회전한다. 베벨 기어(414a)의 회전에 의해 베벨 기어(414b, 418a)가 화살표 ③의 방향으로 회전하고, 베벨 기어(418b)는 화살표 ②의 방향으로 회전한다. 베벨 기어(418b)는 2축 암(428)에 고정되어 있기 때문에 베벨 기어(418b)가 회전함에 따라 2축 암(428)도 화살표 ②의 방향으로 함께 회전한다. 즉, 1축 암(412)과 2축 암(428)은 서로 반대 방향으로 회전한다.Since the bevel gear 414a is fixed to the base 434 together with a rotating shaft (not shown), when the one-axis arm 410 rotates in the direction of arrow ①, the bevel gear 414a is in the opposite direction of arrow ②. Rotate The bevel gears 414b and 418a rotate in the direction of arrow (3) by the rotation of the bevel gear 414a, and the bevel gear 418b rotates in the direction of arrow (2). Since the bevel gear 418b is fixed to the biaxial arm 428, the biaxial arm 428 also rotates together in the direction of arrow ② as the bevel gear 418b rotates. That is, the uniaxial arm 412 and the biaxial arm 428 rotate in opposite directions.

베벨 기어(420a)는 1축 암(420a)에 고정되어 있기 때문에 2축 암(428)이 화살표 ②의 방향으로 회전할 때 베벨 기어(420a)는 화살표 ①의 방향으로 회전하게 된다. 이와 같은 베벨 기어(420a)의 회전에 의해 베벨 기어(420b, 424a)가 화살표 ④의 방향으로 회전한다. 베벨 기어(424a)의 회전에 의해 베벨 기어(424b)가 화살표 ①의 방향으로 회전하는데, 이 때 엔드 이펙터(426)도 화살표 ①의 방향으로 함께 회전한다. 즉, 1축 암(412)과 엔드 이펙터(426)는 서로 같은 방향으로 회전한다.Since the bevel gear 420a is fixed to the single axis arm 420a, the bevel gear 420a rotates in the direction of arrow ① when the biaxial arm 428 rotates in the direction of arrow ②. By the rotation of the bevel gear 420a, the bevel gears 420b and 424a rotate in the direction of arrow?. The bevel gear 424b rotates in the direction of arrow ① by the rotation of the bevel gear 424a. At this time, the end effector 426 also rotates in the direction of the arrow ①. That is, the uniaxial arm 412 and the end effector 426 rotate in the same direction.

1축 암(412)과 2축 암(428)의 길이비가 1:1이고, 베벨 기어(414a)와 베벨 기어(418b)의 속도비가 1:2이며, 베벨 기어(420a)와 베벨 기어(424b)의 속도비가 2:1이면 베벨 기어(414a)와 엔드 이펙터(426)의 속도비가 1:1이 되어 결국 엔드 이펙터(426)에 연결된 핸드(432)는 직선 경로 상을 이동하게 된다.The ratio of the length of the single-axis arm 412 and the biaxial arm 428 is 1: 1, the speed ratio of the bevel gear 414a and the bevel gear 418b is 1: 2, and the bevel gear 420a and the bevel gear 424b. When the ratio of the speed is 2: 1, the speed ratio of the bevel gear 414a and the end effector 426 is 1: 1, and thus the hand 432 connected to the end effector 426 moves on a straight path.

본 발명에 따른 수평 다관절 로봇은 타이밍 벨트보다는 강성이 큰 베벨 기어세트와 축 커플링 및 샤프트를 이용하여 동력을 전달하고 회전 속도를 조절함으로써 엔드 이펙터에 취부된 핸드의 직선 운동을 구현하여 정밀한 로봇 제어가 가능하다.The horizontal articulated robot according to the present invention implements a linear motion of a hand mounted on an end effector by transmitting power and adjusting a rotation speed by using a bevel gear set having a rigidity rather than a timing belt and a shaft coupling and a shaft. Control is possible.

Claims (5)

1축 암과 2축 암을 포함하는 복수의 암이 회전 가능하게 차례로 연결되고, 상기 1축 암의 회전축이 베이스에 회전 가능하게 연결되며, 핸드가 최상단 암의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 상기 암 및 핸드를 회전 구동하기 위한 회전 구동원이 베이스부에 수납되어 이루어지는 다관절 로봇에 있어서,A plurality of arms including a axial arm and a biaxial arm are rotatably connected in turn, a rotation axis of the axial arm is rotatably connected to a base, and a hand is rotatably connected to the tip of the uppermost arm, In the articulated robot in which a rotation drive source for rotationally driving the arm and the hand is accommodated in the base portion, 상기 회전 구동원의 회전 구동력을 상기 각 암 및 핸드에 전달하기 위한 구동 전달 장치가 기어 세트 및 샤프트를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 다관절 로봇.The articulated robot, characterized in that the drive transmission device for transmitting the rotational driving force of the rotary drive source to each of the arm and hand comprises a gear set and a shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 전달 장치는,According to claim 1, The drive transmission device, 상기 회전 구동원의 회전 구동력에 의해 상기 1축 암이 회전할 때 상기 1축 암의 회전 방향과 반대 방향의 회전력을 발생시키는 제 1 기어 세트와;A first gear set for generating a rotational force in a direction opposite to the rotational direction of the uniaxial arm when the uniaxial arm rotates by the rotational driving force of the rotary drive source; 상기 제 1 베벨 기어 세트의 회전력을 전달받아 상기 1축 암에 연결되는 상기 2축 암이 상기 제 1 기어 세트의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하도록 하는 제 2 기어 세트와;A second gear set configured to receive the rotational force of the first bevel gear set so that the biaxial arm connected to the one axis arm rotates in the same direction as the rotation direction of the first gear set; 상기 2축 암이 회전할 때 상기 2축 암의 회전 방향의 반대 방향으로 회전력을 발생시키는 제 3 기어 세트와;A third gear set which generates a rotational force in a direction opposite to the rotational direction of the biaxial arm when the biaxial arm rotates; 상기 제 3 기어 세트의 회전력을 전달받아 상기 핸드를 상기 1축 암의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 제 4 기어 세트를 포함하는 것이 특징인 다관절 로봇.And a fourth gear set which receives the rotational force of the third gear set and rotates the hand in the same direction as the rotation direction of the one-axis arm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 내지 제 4 기어 세트가 베벨 기어 세트인 것이 특징인 다관절 로봇.And the first to fourth gear sets are bevel gear sets. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 기어 세트와 상기 제 3 기어 세트의 회전 속도비가 1:2이고, 상기 제 3 기어 세트와 상기 제 4 기어 세트의 회전 속도비가 2:1인 것이 특징인 다관절 로봇.And the rotational speed ratio of the first gear set and the third gear set is 1: 2, and the rotational speed ratio of the third gear set and the fourth gear set is 2: 1. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각 기어 세트의 회전 속도비를 통해 상기 핸드가 직선 운동을 하는 것이 특징인 다관절 로봇.Articulated robot characterized in that the hand makes a linear motion through the rotational speed ratio of each gear set.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810610B1 (en) 2006-10-25 2008-03-07 삼성전자주식회사 Belt tention tuning apparatus and robot arm having the same
KR101110876B1 (en) * 2009-06-30 2012-02-15 (주)화담알앤알 industrial robot
CN112828856A (en) * 2020-12-31 2021-05-25 合肥科大智能机器人技术有限公司 Novel tunnel multifunctional combined type inspection robot
CN113043253A (en) * 2021-02-08 2021-06-29 珞石（北京）科技有限公司 Single-drive linear motion robot

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4984959A (en) * 1988-07-13 1991-01-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Industrial robot
US5132887A (en) * 1988-10-17 1992-07-21 Fanuc Limited Multi-articulation type robot for laser operation
US6478531B1 (en) * 2000-02-26 2002-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Article transfer apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4984959A (en) * 1988-07-13 1991-01-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Industrial robot
US5132887A (en) * 1988-10-17 1992-07-21 Fanuc Limited Multi-articulation type robot for laser operation
US6478531B1 (en) * 2000-02-26 2002-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Article transfer apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810610B1 (en) 2006-10-25 2008-03-07 삼성전자주식회사 Belt tention tuning apparatus and robot arm having the same
US8020468B2 (en) 2006-10-25 2011-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Belt tension adjustment apparatus and robot arm having the same
KR101110876B1 (en) * 2009-06-30 2012-02-15 (주)화담알앤알 industrial robot
CN112828856A (en) * 2020-12-31 2021-05-25 合肥科大智能机器人技术有限公司 Novel tunnel multifunctional combined type inspection robot
CN113043253A (en) * 2021-02-08 2021-06-29 珞石（北京）科技有限公司 Single-drive linear motion robot

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