KR20050059518A

KR20050059518A - Ling driving type robot arm

Info

Publication number: KR20050059518A
Application number: KR1020030091144A
Authority: KR
Inventors: 조현주; 전상민; 전인택
Original assignee: 주식회사 휴먼로보텍
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-21

Abstract

본 발명은 로봇아암중 제2 아암을 벨트에 의해 작동시키지 않고 별도의 링크에 의해 구동시키는 로봇아암에 관한 것으로, 구동원에 연결된 구동축(12)에 연결되어 회전력을 전달하는 제1 아암(10); 상기 제 1 아암(10) 타단부의 회전축(14)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축(14)이 일단부에서 소정 간격 떨어진 지점에서 연결되는 제 2 아암(20); 및 일단부는 상기 구동축(12)에서 소정 간격 떨어진 회전축(32)에 연결되고, 타단부는 상기 제2 아암(20)의 일단부의 회전축(22)에 회전 가능하게 연결되는 링크(30);를 포함하고, 상기 구동축(12)에 의해 제1 아암(10)이 회전운동하면 링크(30)도 회전하고, 이런 링크(30)의 회전운동에 의해 구속되어 상기 제2 아암(20)이 회전축(14)을 중심으로 회전하면서 제2 아암(20)의 타단부가 소정 간격의 직선운동을 행하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a robot arm for driving a second arm of the robot arm by a separate link without operating by a belt, comprising: a first arm (10) connected to a drive shaft (12) connected to a drive source and transmitting rotational force; A second arm (20) rotatably connected to the rotary shaft (14) of the other end of the first arm (10), and the rotary shaft (14) connected at a point spaced apart from one end by a predetermined distance; And a link 30 having one end connected to the rotation shaft 32 spaced apart from the drive shaft 12 and the other end rotatably connected to the rotation shaft 22 at one end of the second arm 20. In addition, when the first arm 10 rotates by the drive shaft 12, the link 30 also rotates, and the second arm 20 is constrained by the rotational movement of the link 30 so that the second arm 20 rotates. The other end of the second arm 20 performs a linear movement at a predetermined interval while rotating around the center.

Description

Link driving type robot arm {Ling driving type robot arm}

본 발명은 링크구동형 로봇아암에 관한 것으로, 구체적으로는 로봇아암중 제2 아암을 벨트에 의해 작동시키지 않고 별도의 링크에 의해 구동시키는 로봇아암에 관한 것이다. The present invention relates to a link driven robot arm, and more particularly, to a robot arm for driving a second arm of the robot arm by a separate link without operating by a belt.

현재 사용되는 대부분의 로봇아암, 특히 제1 및 제2의 2개의 아암으로 이루어진 2-링크타입 로봇아암의 경우, 구동축에 의한 제1 아암이 회전하고, 제1 아암 내부의 구동축에 벨트로 제2 아암의 회전축이 연결되어 벨트전동에 의해 제2 아암이 원하는 각도로 회전하면서 로봇의 아암동작을 행하는 벨트타입 전동기구가 대부분이다. In the case of most used robot arms, in particular a two-link type robot arm consisting of two first and second arms, the first arm by the drive shaft rotates, and a second belt is driven to the drive shaft inside the first arm. Most of the belt type electric mechanisms are connected to the rotating shaft of the arm and perform the arm movement of the robot while the second arm rotates at a desired angle by belt transmission.

그러나, 이런 벨트타입 로봇아암의 경우, 벨트의 빈번한 회전운동에 의해 벨트가 파손될 우려가 크고, 특히 아암 동작중에 벨트가 파손될 경우는 아암에 의해 운반중인 LCD, 반도체웨이퍼 등 이송대상물 자체도 파손되거나 변형될 우려가 있다. 또한, 벨트타입 로봇아암의 경우, 벨트, 풀리, 베어링 등 필수적으로 필요한 기계요소도 복잡하다. 따라서, 종래의 벨트타입의 로봇아암은 복잡한 구성으로 인해 고장의 우려가 크고, 재료비로 인해 비용상승의 원인이 되며, 이송목적물의 파손 우려도 크다. However, in the case of such a belt type robot arm, the belt may be damaged by frequent rotational movement of the belt. In particular, when the belt is broken during the arm operation, the conveying object itself such as LCD or semiconductor wafer being carried by the arm may be damaged or deformed. There is a concern. In addition, in the case of a belt-type robot arm, the necessary mechanical elements such as belts, pulleys and bearings are also complicated. Therefore, the belt type robot arm of the related art has a high risk of failure due to a complicated configuration, a cost increase due to material costs, and a high risk of breakage of the transfer object.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래의 벨트전동기구를 완전히 없애고, 별도의 링크를 통해 제2 아암의 동작을 제어함으로써 전체적인 구성을 단순화하고 유지보수도 간단함은 물론, 재료비의 절감을 도모하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, by completely eliminating the conventional belt transmission mechanism, and controlling the operation of the second arm through a separate link, simplifying the overall configuration and simple maintenance, It aims at reducing material cost.

본 발명의 이와 같은 목적은, 반도체장치에 사용되는 로봇아암에 있어서:This object of the present invention is to provide a robot arm for use in a semiconductor device:

구동원에 연결된 구동축(12)에 연결되어 회전력을 전달하는 제1 아암(10);A first arm 10 connected to a drive shaft 12 connected to a drive source to transmit rotational force;

상기 제 1 아암(10) 타단부의 회전축(14)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축(14)이 일단부에서 소정 간격 떨어진 지점에서 연결되는 제 2 아암(20); 및A second arm (20) rotatably connected to the rotary shaft (14) of the other end of the first arm (10), and the rotary shaft (14) connected at a point spaced apart from one end by a predetermined distance; And

일단부는 상기 구동축(12)에서 소정 간격 떨어진 회전축(32)에 연결되고, 타단부는 상기 제2 아암(20)의 일단부의 회전축(22)에 회전 가능하게 연결되는 링크(30);를 포함하고,One end is connected to the rotation shaft 32 spaced apart from the drive shaft 12, and the other end is a link 30 rotatably connected to the rotation shaft 22 of the one end of the second arm 20; ,

상기 구동축(12)에 의해 제1 아암(10)이 회전운동하면 링크(30)도 회전하고, 이런 링크(30)의 회전운동에 의해 구속되어 상기 제2 아암(20)이 회전축(14)을 중심으로 회전하면서 제2 아암(20)의 타단부가 소정 간격의 직선운동을 행하는 링크구동형 로봇아암에 의해 달성된다.When the first arm 10 is rotated by the drive shaft 12, the link 30 is also rotated, and the second arm 20 is restrained by the rotational movement of the link 30 so that the second arm 20 rotates the rotation shaft 14. The other end of the second arm 20 is achieved by a link-driven robot arm that performs linear movement at a predetermined interval while rotating about the center.

본 발명에 따른 로봇아암에서, 링크(30)의 제2 아암(20)에 연결되는 쪽의 일단부는 소정 길이 제2 아암쪽으로 휘어져 2개 아암(10,20)의 회전운동을 간섭하지 않도록 하는 것이 바람직하다.In the robot arm according to the present invention, one end of the side of the link 30 connected to the second arm 20 is bent toward the second arm of a predetermined length so as not to interfere with the rotational movement of the two arms 10 and 20. desirable.

또, 본 발명에 따른 로봇아암에서, 두개의 회전축(14,22) 사이의 길이(a)와 두개의 회전축(12,32) 사이의 길이(b)의 비는 a:b=1:2로 하는 것이 좋다. Further, in the robot arm according to the present invention, the ratio of the length a between the two rotation shafts 14 and 22 and the length b between the two rotation shafts 12 and 32 is a: b = 1: 2. Good to do.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 로봇아암의 구성을 보여주는 평면도로서, 아암이 접혀진 상태는 실선으로, 펼쳐진 상태는 파단선으로 도시되어 있다. 도 2는 로봇아암이 접혀진 상태의 측단면도이다. 1 is a plan view showing the configuration of a robot arm according to the present invention, the folded state of the arm is shown by a solid line, the unfolded state is shown by a broken line. 2 is a side cross-sectional view of the robot arm in a folded state.

도시된 바와 같이, 로봇의 제1 아암(10)은 구동축(12)에 연결되고, 구동축(12)은 도시되지 않은 구동원에 연결된다. 제1 아암(10)은 구동축(12)의 동작에 의해 회전하게 되고, 이런 구성 자체는 종래와 동일하다. 또, 제 2 아암(20)이 제1 아암(10)에 연결되는데, 종래와 달리 단부끼리 연결되는 것이 아니라, 제2 아암(20)의 일단부에서 소정 길이 떨어진 지점에서 제1 아암(10)에 연결된다. 즉 제2 아암(20)은 제 1 아암(10) 타단부의 회전축(14)에 회전 가능하게 연결되지만, 회전축(14)이 제2 아암의 일단부에서 소정 간격 떨어진 지점에서 연결된다. 또, 제 1 아암(10)의 부근에 링크(30)가 장착된다. 링크(30)의 일단부는 구동축(12)에서 소정 간격 떨어진 회전축(32)에 연결되고, 타단부는 제2 아암(20)의 일단부의 회전축(22)에 회전 가능하게 연결된다. As shown, the first arm 10 of the robot is connected to a drive shaft 12, and the drive shaft 12 is connected to a drive source, not shown. The first arm 10 is rotated by the operation of the drive shaft 12, and this configuration itself is the same as before. Moreover, although the 2nd arm 20 is connected to the 1st arm 10, unlike the prior art, the end is not connected with each other, but the 1st arm 10 at the point separated from the one end part of the 2nd arm 20 by predetermined length. Is connected to. In other words, the second arm 20 is rotatably connected to the rotation axis 14 of the other end of the first arm 10, but the rotation axis 14 is connected at a point spaced apart from one end of the second arm by a predetermined distance. In addition, the link 30 is mounted in the vicinity of the first arm 10. One end of the link 30 is connected to the rotation shaft 32 spaced apart from the drive shaft 12, and the other end is rotatably connected to the rotation shaft 22 of the one end of the second arm 20.

이렇게 구성된 로봇 아암의 경우, 제1 아암(10)과 링크(30)는 각각 이점쇄선으로 표시된 원을 따라 회전하게 된다. 즉, 구동축(12)에 의해 제1 아암(10)이 회전운동하면 기구학적 구성에 의해 링크(30)도 회전하게 되며, 링크(30)와 제1 아암(10)에 동시에 회전가능하게 연결된 제2 아암(20)은 소정의 직선운동을 하게 된다. 즉, 제1 아암(10)이 화살표(A) 방향으로 회전하면, 제2 아암(20)의 타단부는 화살표(B) 방향으로 거의 직선운동하게 된다. 따라서, 종래의 로봇아암과 동일한 기능을 발휘할 수 있게 되는 것이다. In the case of the robot arm configured as described above, the first arm 10 and the link 30 are rotated along the circle indicated by the dashed line, respectively. That is, when the first arm 10 is rotated by the drive shaft 12, the link 30 is also rotated by the kinematic configuration, and the first arm 10 is rotatably connected to the link 30 and the first arm 10 at the same time. The two arms 20 make a predetermined linear motion. That is, when the first arm 10 rotates in the direction of the arrow A, the other end of the second arm 20 is almost linearly moved in the direction of the arrow B. As shown in FIG. Therefore, it becomes possible to exhibit the same function as the conventional robot arm.

한편, 링크(30)가 직선형일 경우, 구조적으로 링크(30)는 제1 아암과 제2 아암의 동작에 간섭될 수 있다. 이와 같은 간섭을 방지하기 위해, 링크(30)의 일단부, 즉 제2 아암(20)에 연결되는 쪽의 일단부가 소정 길이 제2 아암쪽으로 휘어져 있는 것이 바람직하다. 이렇게 될 경우, 링크(30)가 아암(10,20)에 간섭하지 않게 되어, 원활한 회전운동을 이룰 수 있다.On the other hand, when the link 30 is straight, the link 30 may structurally interfere with the operation of the first arm and the second arm. In order to prevent such interference, it is preferable that one end of the link 30, that is, one end connected to the second arm 20, bends toward the second arm of a predetermined length. In this case, the link 30 does not interfere with the arms 10 and 20, thereby achieving a smooth rotational motion.

또한, 제2 아암(20)의 이동거리는 링크(30)의 배치에 의해 결정된다. 즉, 링크(30)의 회전축(32)과 제1 아암(10)의 회전축(12) 사이의 간격 및 회전축(14,22) 사이의 간격에 의해 제2 아암(20)의 이동거리가 결정된다. 실험에 의하면, 두개의 회전축(14,22) 사이의 길이(a)와 두개의 회전축(12,32) 사이의 길이(b)의 비를 a:b=1:2로 하는 것이 가장 바람직하지만, 필요한 운동거리에 따라 그 길이의 비는 얼마든지 조정할 수 있을 것이다. In addition, the moving distance of the second arm 20 is determined by the placement of the link 30. That is, the moving distance of the second arm 20 is determined by the distance between the rotation shaft 32 of the link 30 and the rotation shaft 12 of the first arm 10 and the distance between the rotation shafts 14 and 22. . According to the experiment, it is most preferable that a ratio of the length a between the two rotation shafts 14 and 22 and the length b between the two rotation shafts 12 and 32 is a: b = 1: 2. The ratio of the lengths can be adjusted according to the distance required.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 종래의 로봇아암 내부의 벨트전동기구를 완전히 없애고, 별도의 간단한 링크를 통해 종래와 동일하게 제2 아암의 동작을 제어할 수 있으므로, 전체적인 동력전달기구의 구성이 획기적으로 단순화되고 유지보수도 간단함은 물론, 재료비도 크게 절감할 수 있다. According to the present invention configured as described above, the belt transmission mechanism inside the conventional robot arm can be completely eliminated, and the operation of the second arm can be controlled as in the prior art through a separate simple link. This greatly simplifies and simplifies maintenance and greatly reduces material costs.

도 1은 본 발명에 따른 로봇아암의 동작원리를 보여주는 평면도;1 is a plan view showing the operation principle of the robot arm according to the present invention;

도 2는 로봇아암이 접혀진 상태의 측단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view of the robot arm folded state.

Claims

In robot arms used in semiconductor devices:

A first arm 10 connected to a drive shaft 12 connected to a drive source to transmit rotational force;

A second arm (20) rotatably connected to the rotary shaft (14) of the other end of the first arm (10), and the rotary shaft (14) connected at a point spaced apart from one end by a predetermined distance; And

One end is connected to the rotation shaft 32 spaced apart from the drive shaft 12, and the other end is a link 30 rotatably connected to the rotation shaft 22 of the one end of the second arm 20; ,

When the first arm 10 is rotated by the drive shaft 12, the link 30 is also rotated, and the second arm 20 is restrained by the rotational movement of the link 30 so that the second arm 20 rotates the rotation shaft 14. Link-driven robotic arm, characterized in that the other end of the second arm 20 performs a linear movement at a predetermined interval while rotating about the center.

The method of claim 1, characterized in that one end of the side connected to the second arm (20) of the link (30) is bent toward the second arm of a predetermined length so as not to interfere with the rotational movement of the two arms (10, 20). Link driven robot arm.

3. The method according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the length a between the two rotation shafts 14 and 22 and the length b between the two rotation shafts 12 and 32 is a: b = 1: 2. Link driven robot arm characterized by.