KR20100025131A - Articulated robot which align its arms easily - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필요에 따라 암과 암 사이의 동력연결을 차단하고 각 관절부와 암의 독립적인 선회가 가능하도록 하여 암 정렬을 쉽고 정확하게 수행할 수 있으며, 구동도 안정적이고 정숙하게 이루어지도록 한 다관절 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-joint robot, and more particularly, it is possible to perform arm alignment easily and accurately by cutting off the power connection between the arm and the arm as required, and enabling independent rotation of each joint and the arm as necessary. It also relates to a multi-joint robot that is made to be stable and quiet.
액정 패널용 유리 기판이나 반도체 웨이퍼와 같은 워크(work)의 반송 공정에서 많이 사용되는 다관절 로봇은, 관절부의 구동에 의해 복수의 암(arm)을 신축 및 확장시켜 복수의 지점에 놓인 적재부(예; 카세트) 간에 워크를 옮긴다. The articulated robot, which is frequently used in a conveyance process of a work such as a glass substrate for a liquid crystal panel or a semiconductor wafer, has a stacking part placed at a plurality of points by stretching and expanding a plurality of arms by driving a joint part ( Eg transfer the workpiece between cassettes.
이러한 다관절 로봇에 대한 종래의 다양한 예가 대한민국 등록특허 제10-0487152 공보, 일본특허 특허 제3881579호 공보 등에 개시되어 있다. Various conventional examples of such articulated robots are disclosed in Korean Patent No. 10-0487152 and Japanese Patent No. 3881579.
상기 공보 등에 개시된 로봇을 포함하는 종래의 다관절 로봇은, 통상적으로 기초대 상에 복수의 암을 일부분씩 겹치도록 하여 순차적으로 나열하고, 인접한 암끼리 선회가능하게 관절연결하며, 최종 암의 선단부에 단부 장착대를 관절 연결하고, 단부 장착대에는 워크 취급용 핸드(hand)를 장착하며, 각 관절부 사이를 타이 밍 벨트에 의해 동력 연결한 형태로 이루어진다. 따라서, 상기 모터와 각각의 타이밍 벨트에 의해 각각의 관절부를 회전시키면 복수의 암이 펼쳐지거나 접혀져서 말단의 핸드가 전, 후진하게 된다. Conventional articulated robots, including the robots disclosed in the above publications, are typically arranged sequentially by partially overlapping a plurality of arms on a base table, articulating adjacent arms jointly, and jointly connecting the adjacent arms to the tip of the final arm. The end mount is articulated, the end mount is equipped with a hand for handling a workpiece, and each joint portion is formed by a power belt connected by a timing belt. Therefore, when the respective joints are rotated by the motor and the respective timing belts, a plurality of arms are unfolded or folded so that the hand of the end is moved forward and backward.
이러한 종래의 다관절 로봇에 있어서는, 초기 조립시에 상기한 암들은 서로 정확한 상대적 위치를 가지고 조립되어야만 핸드의 직진성을 보장할 수 있기 때문에 초기 조립시에 복수의 암 상호 간의 위치를 정확하게 정렬하여야 한다. In such a conventional articulated robot, the arms must be assembled with the correct relative positions at the time of initial assembly to ensure the straightness of the hand, and thus the positions of the plurality of arms must be accurately aligned at the time of initial assembly.
그런데 상기한 종래의 다관절 로봇들은, 하나의 암이 움직이면 다른 암들도 동시에 움직이도록 1개의 모터에 복수의 타이밍 벨트가 연속적으로 구속되어 있어서 모든 암들이 일체로 연동하는 구조를 가지기 때문에 하나의 암을 선회시키면 다른 암들도 모두 따라서 선회하게 되어 암들의 정렬 작업에 많은 시간과 노력을 필요할 뿐만 아니라, 시간과 노력을 투입하는 만큼 정밀도가 더 확실히 보장되는 것도 아니라는 단점이 있다. However, the above articulated articulated robots have a structure in which a plurality of timing belts are continuously constrained to one motor so that when one arm moves, the other arms move simultaneously. When turning, all the other arms will turn accordingly, which not only requires a lot of time and effort to align the arms, but also does not guarantee the precision as much as the time and effort.
또한, 다관절 로봇을 사용하던 중에 암의 정렬이 어긋나거나 어느 하나의 타이밍 벨트의 교체가 필요하여 암을 재정렬하고자 할 때, 각 암들을 독립적으로 움직일 수 없어 암의 재정렬이 어렵고 정밀하지도 못하다는 단점이 있다. In addition, when using the articulated robot when the arms are misaligned or when one of the timing belts needs to be replaced to realign the arms, the arms cannot be moved independently, making it difficult and precise. There is this.
또한, 종래의 다관절 로봇은 통상적으로 거리가 먼 두 관절부 사이를 하나의 타이밍 벨트로서 연결한 구조로 이루어져 있기 때문에 타이밍 벨트의 처짐이 발생하여 구동이 원활하지 못하고 소음도 크다는 단점이 있다. In addition, the conventional articulated robot has a disadvantage in that the timing belt is sag due to deflection of the timing belt because of the structure in which two joints are separated from each other in a long distance.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 암과 암 사이의 동력연결을 격리 또는 차단시킬 수 있도록 하여 각 관절부와 암들을 독립적으로 선회시킬 수 있도록 함으로써, 암의 정렬을 쉽고 미세하며 정밀하게 수행할 수 있으면서, 구동도 안정적이고 정숙하게 이루어지는 다관절 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the above conventional problems, by making it possible to isolate or break the power connection between the arm and arm so that each joint and the arm can be independently rotated, easy alignment of the arm It is an object of the present invention to provide a multi-joint robot which can be finely and precisely performed and which is stable and quiet.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다관절 로봇은, 기초대 상에 복수의 암을 서로 선회가능하게 순차적으로 관절연결 하고, 최종 암의 선단부에는 워크 취급용 핸드가 장착되는 단부 장착대를 회전가능하게 관절연결 하며, 상기 각 암의 양측 관절부 사이를 타이밍 벨트로써 동력 연결한 다관절 로봇에 있어서, 상기 각각의 암의 구동측 관절부와 피동측 관절부 사이의 중간 부분에 아이들 풀리가 설치되고; 상기 구동측 관절부의 풀리와 피동측 관절부의 풀리를 연결하는 타이밍 벨트는 구동측 타이밍 벨트와 피동측 타이밍 벨트로 길이 방향으로 2분할 한 형태로 이루어져서, 상기 구동측 타이밍 벨트는 상기 구동측 풀리와 아이들 풀리를 연결하도록 설치되고, 상기 피동측 타이밍 벨트는 아이들 풀리와 피동측 풀리를 연결하도록 설치되며; 상기 아이들 풀리는, 상기 구동측 타이밍 벨트가 연결되는 구동측 아이들 풀리와 상기 피동측 타이밍 벨트가 연결되는 피동측 아이들 풀리로 축방향으로 2분할 되고, 2분할 된 상기 구동측 아이들 풀리와 피동측 아이들 풀리는 서 로 분리가능한 상태로 일체로 결합된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the articulated robot according to the present invention jointly connects a plurality of arms to each other on a base table so as to be pivotable, and has an end mount on which the hand for handling a workpiece is mounted at the front end of the final arm. An articulated robot rotatably articulated and electrically connected between both articulation portions of each arm with a timing belt, comprising: an idle pulley being installed at an intermediate portion between the driving articulation portion and the driven articulation portion of each arm; The timing belt which connects the pulley of the driving joint and the pulley of the driven joint is divided into two parts in the longitudinal direction by the driving timing belt and the driven timing belt. A pulley is connected to connect the pulley, and the driven timing belt is installed to connect the idle pulley and the driven pulley; The idle pulley is divided into an axial direction into a driving idle pulley to which the driving side timing belt is connected and a driven idle pulley to which the driven side timing belt is connected, and the divided idle driving pulley and the driven idle pulley are divided in two directions. It is characterized by being integrally coupled to each other in a detachable state.
상기한 본 발명의 다관절 로봇에 있어서, 상기 구동측 아이들 풀리와 피동측 아이들 풀리는 해당 암에 각각 공회전 회전가능하게 지지되고 마주보는 면이 축방향으로 맞대어져서 볼트 체결에 의해 분리가능하게 일체로 결합된다. In the articulated robot of the present invention, the driving idler pulley and the driven idler pulley are rotatably supported by the respective arms, and the opposing faces are axially opposed to each other and are detachably integrally coupled by bolts. do.
본 발명의 다른 방향에 따른 다관절 로봇은, 기초대와; 상기 기초대의 선단에 제1 관절축을 중심으로 선회가능하게 관절연결되는 제1암과; 상기 제1암의 선단에 제2관절축을 중심으로 선회가능하게 관절연결되는 제2암과; 상기 제2암의 선단에 제3관절축을 중심으로 회전가능하게 관절연결되고 그에 워크 취급용 핸드가 장착되는 단부 장착대와; 상기 기초대의 내부에서 상기 제1관절축에 회전가능하게 연결되어 구동원으로부터 동력을 전달받는 메인 드라이브 풀리와; 상기 제1암의 내부에서 상기 메인 드라이브 풀리와 일체로 결합된 상태로 상기 제1관절축에 회전가능하게 설치되는 제1구동풀리와; 상기 제1암의 내부에서 상기 제2관절축에 회전가능하게 설치되는 제1피동풀리와; 상기 제2암의 내부에서 상기 제2관절축의 제1피동풀리와 일체로 결합된 상태로 상기 제2관절축에 회전가능하게 설치되는 제2구동풀리와; 상기 제2암의 내부에서 상기 제3관절축에 회전가능하게 설치되는 제2피동풀리와; 축방향으로 제1구동측 아이들 풀리와 제1피동측 아이들 풀리로 2분할되어서, 상기 2분할 된 제1구동측 아이들 풀리와 제1피동측 아이들 풀리가 서로 분리가능한 상태로 일체로 결합되어 상기 제1암의 길이방향 중간 부분에 회전가능하게 설치되는 제1아이들 풀리와; 축방향으로 제2구동측 아이들 풀리와 제2피동측 아이들 풀리로 2분할 되어서, 상기 2분할 된 제2구동측 아이들 풀리와 제2피동측 아이들 풀리 가 서로 분리가능한 상태로 일체로 결합되어 상기 제2암의 길이방향 중간 부분에 회전가능하게 설치되는 제2아이들 풀리와; 상기 제1구동풀리와 상기 제1구동측 아이들 풀리를 연결하는 제1구동측 타이밍 벨트와; 상기 제1피동측 아이들 풀리와 상기 제1피동풀리를 연결하는 제1피동측 타이밍벨트와; 상기 제2구동풀리와 상기 제2구동측 아이들 풀리를 연결하는 제2구동측 타이밍 벨트와; 상기 제2피동측 아이들 풀리와 상기 제2피동풀리를 연결하는 제2피동측 타이밍 벨트를 포함한다. Articulated robot according to another direction of the present invention, the base; A first arm rotatably articulated about a first articulation axis at the tip of the base; A second arm pivotally connected to a tip of the first arm about a second joint axis; An end mount that is rotatably articulated about a third joint axis at the tip of the second arm and to which a work handling hand is mounted; A main drive pulley rotatably connected to the first joint shaft in the base to receive power from a drive source; A first driving pulley rotatably installed on the first joint shaft while being integrally coupled with the main drive pulley in the first arm; A first driven pulley rotatably mounted to the second joint shaft inside the first arm; A second driving pulley rotatably installed on the second joint shaft while being integrally coupled to the first driven pulley of the second joint shaft within the second arm; A second driven pulley rotatably mounted to the third joint shaft inside the second arm; The first driving side idler pulley and the first driven side pulley are divided into two in the axial direction, and the two divided first driving side idler pulley and the first driven side idler pulley are integrally coupled to each other so as to be integral with each other. A first idler pulley rotatably installed in the longitudinal middle portion of the one arm; The second driving pulley pulley and the second driven pulley pulley is divided into two in the axial direction, the two divided second driving pulley idle pulley and the second driven pulley pulley is integrally coupled to each other in a state that the first pulley. A second idle pulley rotatably installed in the longitudinal middle portion of the two arms; A first driving side timing belt connecting the first driving pulley and the first driving side idle pulley; A first driven side timing belt connecting the first driven side idle pulley and the first driven pulley; A second driving side timing belt connecting the second driving pulley and the second driving side idle pulley; And a second driven side timing belt connecting the second driven side idle pulley and the second driven pulley.
여기서, 상기 제1아이들 풀리는 제1암에 장착되는 프레임을 포함하고, 상기 제1구동측 아이들 풀리와 제1피동측 아이들 풀리는 서로 맞대어진 상태로 상기 프레임에 회전가능하게 설치되며, 서로 맞대어진 제1구동측 아이들 풀리와 제1피동측 아이들 풀리는 결속구에 의해 분리 가능하게 결합되며; 상기 제2아이들 풀리는 제2암에 장착되는 프레임을 포함하고, 상기 제2구동측 아이들 풀리와 제2피동측 아이들 풀리는 서로 맞대어진 상태로 상기 프레임에 회전가능하게 설치되며, 서로 맞대어진 제2구동측 아이들 풀리와 제2피동측 아이들 풀리는 결속구에 의해 분리 가능하게 결합된다. The first idler pulley includes a frame mounted to the first arm, and the first driving pulley pulley and the first driven pulley pulley are rotatably installed on the frame in a state in which they face each other. The first driving side idle pulley and the first driven side idle pulley are detachably coupled by a binding hole; The second idler pulley includes a frame mounted to a second arm, and the second driving side idler pulley and the second driven side idler pulley are rotatably installed in the frame in a state in which they face each other, and the second drive that is in contact with each other. The side idle pulley and the second driven idle pulley are detachably coupled by a binding hole.
그리고 상기 결속구가 통과하는 관통공은, 상기 결속구의 원주방향 유동을 허용하기 위해 원호형 장공으로 이루어지는 것이 바람직하다. And it is preferable that the through-hole through which the binding hole passes is made of an arc-shaped long hole to allow the circumferential flow of the binding hole.
본 발명의 다관절 로봇에 의하면, 구동측 관절부와 피동측 관절부를 연결하는 타이밍 벨트를 아이들 풀리를 매개로 2분할하고, 아이들 풀리의 분리를 통해 2분할 된 두 개의 타이밍 벨트 사이의 동력을 차단한 상태에서 복수의 암을 독립적 으로 움직일 수 있기 때문에 암 정렬을 용이하게 수행할 수 있고, 정렬이 정밀해진다는 장점이 있다. According to the articulated robot of the present invention, the timing belt connecting the driving joint and the driven joint is divided into two via an idle pulley, and the power between two timing belts divided by two is separated by separating the idle pulley. Since the plurality of arms can be moved independently in the state, the alignment of the arms can be easily performed, and the alignment is precise.
또한, 타이밍 벨트의 길이가 짧아지기 때문에 벨트의 처짐이 줄어들어 구동이 원활 해지고 정숙해지며 벨트의 폭을 줄일 수도 있다는 장점이 있다. In addition, since the length of the timing belt is shortened, the deflection of the belt is reduced, so that driving is smooth and quiet, and the width of the belt can be reduced.
본 발명의 다관절 로봇은, 기초대 상에 복수의 암이 서로 선회가능하게 순차적으로 관절연결되어 있고, 최종 암의 선단부에는 워크 취급용 핸드가 장착되는 단부 장착대가 회전가능하게 관절연결되어 있는 구조의 다관절 로봇에서, 각각의 암의 양측 관절부 사이의 중간 부분에 2개의 풀리를 분리시킬 수 있도록 결합된 구성의 아이들 풀리를 설치하고, 양측 관절부를 연결하는 타이밍 벨트를 2분할 하여(즉, 2개의 타이밍 벨트를 준비하여) 분할된 타이밍 벨트를 상기 아이들 풀리를 경유하도록 감아 설치하여, 상기한 아이들 풀리를 통해 양측 관절부의 동력을 선택적으로 연결하거나 차단할 수 있도록 함으로써, 상기 아이들 풀리를 분리하여 각각의 암을 독립적으로 선회시켜 가면서 암 정렬 작업을 수행할 수 있도록 한 것이다. The articulated robot of the present invention has a structure in which a plurality of arms are jointly connected to each other sequentially on a base table so as to be pivotable with each other, and an end mount on which a work handling hand is mounted is rotatably connected to the front end of the final arm. In the articulated robot of, an idle pulley of a combined configuration is installed in a middle portion between two joints of each arm, and a timing belt connecting both joints is divided into two parts (ie, 2 Two timing belts) by winding the divided timing belts through the idle pulleys to selectively connect or disconnect the power of both joints through the idle pulleys, thereby separating the idle pulleys By turning the arm independently, it is possible to perform the alignment of the arm.
이러한 본 발명의 다관절 로봇의 구체적인 구성을 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. The detailed structure of the articulated robot of this invention is demonstrated in detail, referring an accompanying drawing.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다관절 로봇을 보여주는 것으로서, 도 1에는 정면도가 도시되어 있고, 도 2에는 평면도가 도시되어 있다. 1 and 2 show a multi-joint robot according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a front view and FIG. 2 is a plan view.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇은, 기초대(10)와, 상기 기초대(10)의 선단에 제1 관절축(15)을 중심으로 선회가능하게 관절연결되는 제1 암(100)과, 상기 제1암(100)의 선단에 제2관절축(25)을 중심으로 선회가능하게 관절연결되는 제2암(200)과, 상기 제2암(200)의 선단에 제3관절축(35)을 중심으로 회전가능하게 관절연결되고 그에 워크 취급용 핸드(2)가 장착되는 단부 장착대(300)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the articulated robot includes a
상기 기초대(10) 내부의 상기 제1관절축(15) 상에는 메인 드라이브 풀리(110)가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1암(100) 내부의 제1관절축(15) 상에는 제1구동풀리(120)가 회전가능하게 설치된다. 상기 제1구동풀리(120)는 상기 메인 드라이브 풀리(110)와 일체로 결합된다. The
또한, 상기 제1암(100) 내부의 제2관절축(25) 상에는 제1피동풀리(210)가 회전가능하게 설치되고, 제2암(200) 내부의 제2관절축(25) 상에는 제2구동풀리(220)가 회전가능하게 설치되어 상기 제1피동풀리(210)와 일체로 결합된다. In addition, the first driven
또한, 상기 제2암(200) 내부의 제3관절축(35) 상에는 제2피동풀리(310)가 회전가능하게 설치된다. In addition, the second driven
상기 메인 드라이브 풀리(110)는 구동원(4)으로부터 동력을 전달받는데, 본 실시예에서는 모터로 이루어지는 구동원(4)의 풀리(6)에 드라이브 벨트(8)를 통해 연결되어서 동력을 전달받도록 되어 있다. The
따라서, 구동원(4)으로부터의 동력은 드라이브 벨트(8) -> 메인 드라이브 풀리(110) -> 제1구동풀리(120) -> 제1피동풀리(210) -> 제2구동풀리(220) -> 제2피동풀리(310)를 통해 단부 장착대(300)까지 전달된다. Accordingly, the power from the
그리고 상기 제1암(100)은, 상기 일체화된 메인 드라이브 풀리(110)와 제1구 동풀리(120)로부터 동력 인출한 제1감속장치(130)의 출력단에 연결되어서 선회운동하고, 제2암(200)은 상기 일체화된 제1피동풀리(210)와 제2구동풀리(220)로부터 동력 인출한 제2감속장치(230)의 출력단에 연결되어서 선회운동한다. 그리고 상기 단부 장착대(300)는 상기 제2피동풀리(310)에 동력 연결된 제3감속장치(330)의 출력단에 연결되어서 선회운동한다. The
특히, 본 발명에서는 상기 각 암(100)(200)의 양측 관절부 사이를 연결하는 타이밍 벨트를 2분할하고, 분할된 타이밍 벨트를 아이들 풀리를 경유하도록 한다. 이를 위하여, 상기 제1구동풀리(120)와 제1피동풀리(210) 사이에 제1아이들 풀리(idle pully)(400)를 설치하고, 제2구동풀리(220)와 제2피동풀리(310) 사이에 제2아이들 풀리(500)를 설치한다. In particular, in the present invention, the timing belt connecting the two joints of the
상기 제1 아이들 풀리(400)는, 그의 축방향(도 1에서 상하방향)으로 제1구동측 아이들 풀리(410)와 제1피동측 아이들 풀리(420)로 분할되고, 분할된 제1 구동측 및 피동측 아이들 풀리(410)(420)는 결속구(430)에 의해 서로 분리가능하게(즉, 동력 연결을 해제하여 서로 구속되지 아니하는 상태로 분리할 수 있게) 결합된다. The
마찬가지로, 상기 제2아이들 풀리(500)는, 그의 축방향으로 제2구동측 아이들 풀리(510)와 제2피동측 아이들 풀리(520)로 분할되고, 분할된 제2 구동측 및 피동측 아이들 풀리(510)(520)는 결속구(530)에 의해 서로 분리가능하게 결합된다. 제1암(100) 및 제2암(200)의 하면에는 상기 결속구(430)(530)를 풀기 위한 렌치 등의 공구를 삽입하기 위한 서비스 홀(101)(201)이 형성되어 있다. Similarly, the
그리고 상기 제1구동풀리(120)와 제1피동풀리(210)를 연결하는 타이밍 벨트 는, 제1구동측 타이밍 벨트(610)와 제1피동측 타이밍 벨트(611)로 분할되어, 상기 제1구동측 타이밍 벨트(610)는 제1구동풀리(120)와 제1구동측 아이들 풀리(410)를 연결하고, 제1피동측 타이밍 벨트(611)는 제1피동측 아이들 풀리(420)와 제1피동풀리(210)를 연결한다. The timing belt connecting the
마찬가지로, 상기 제2구동풀리(220)와 제2피동풀리(310)를 연결하는 타이밍 벨트는, 제2구동측 타이밍 벨트(620)와 제2피동측 타이밍 벨트(621)로 분할되어, 상기 제2구동측 타이밍 벨트(620)는 제2구동풀리(220)와 제2구동측 아이들 풀리(510)를 연결하고, 제2피동측 타이밍 벨트(621)는 제2피동측 아이들 풀리(520)와 제2피동풀리(310)를 연결한다. Similarly, the timing belt connecting the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동측 타이밍 벨트(610), 제1피동측 타이밍 벨트(611), 제2구동측 타이밍 벨트(620) 및 제2피동측 타이밍 벨트(621)의 연장 경로 중간에는 텐셔너(tensioner)(700)를 설치할 수 있다. 상기 텐셔너(700)는 벨트의 장력을 조절하고 풀리와의 접촉각을 증가시킴으로써 동력전달이 더욱 원활하게 이루어지도록 한다. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the first driving
상기와 같이 이루어진 본 발명에 있어서, 암(100, 200) 및 단부 장착대(300) 사이의 상대 위치(각도)를 조절하여야 하는 경우, 즉 암 정렬을 행하여야 하는 경우는, 예를 들어 다관절 로봇을 제작하는 마지막 과정에서나, 또는 실제 공정에 투입되어 로봇을 사용하던 도중에, 암을 도 2과 같이 완전히 접었을 때 암들의 위치가 정확하게 일치하지 않는 경우에는 암 정렬(또는 재정렬) 작업을 수행하여야 한다. In the present invention made as described above, when the relative position (angle) between the arms (100, 200) and the
우선, 구동원(4)의 작동을 멈추고 구동원(4)의 구속력도 제거한 상태(모터라고 하면, 모터 자체의 브레이크를 해제한 상태가 된다)에서, 제1암(100)의 서비스 홀(101)을 통해 제1아이들 풀리(400)의 결속구(430)를 해제하여 제1구동측 아이들 풀리(410)와 제1피동측 아이들 풀리(420)를 분리하여 서로 헛돌 수 있는 상태로 만든다. 그러면 제1암(100)에 대해 제2암(200)을 단독으로 자유롭게 선회시킬 수 있게 된다. First, in the state where the operation of the driving
이어서 제2암(200)을 손으로 서서히 선회시켜 가면서 각종의 측정 장비를 이용하여 제1암(100)과 제2암(200)의 위치를 정확하게 맞춘다. 위치를 맞춘 다음에는, 상기 결속구(430)를 다시 체결하여 제1구동측 아이들 풀리(410)와 제1피동측 아이들 풀리(420)를 재결합하면 제1암(100)과 제2암(200)의 정렬이 정확하게 이루어진 채 동력이 다시 연결된다. Subsequently, while slowly turning the
다음으로, 제2암(200)을 손으로 약간 선회시켜 그의 서비스 홀(201)을 드러낸 다음, 서비스 홀(201)을 통해 결속구(530)를 해제하여 제2구동측 아이들 풀리(510)와 제2피동측 아이들 풀리(520)를 분리하여 서로 헛돌 수 있는 상태로 만든다. 그러면 제2암(200)에 대해 단부 장착대(300)를 단독으로 자유롭게 회전(선회)시킬 수 있는 상태가 된다. Next, the
이어서 단부 장착대(300)를 손으로 서서히 회전시켜 가면서 각종의 측정 장비를 이용하여 제2암(200)과 단부 장착대(300)의 위치를 정확하게 맞춘다. 위치를 맞춘 다음에는, 상기 결속구(530)를 다시 체결하여 제2구동측 아이들 풀리(510)와 제2피동측 아이들 풀리(520)를 재결합하면 제1암(200)과 단부 장착대(300)의 정렬 이 정확하게 이루어진 채 동력이 다시 연결하면 된다. Subsequently, the
이와 같이 제1 및 제2 아이들 풀리(400)(500)를 각각 해제하는 것에 의해 제1암(100)과 제2암(200), 그리고 제2암(200)과 단부 장착대(300)의 연결상태를 해제하여 제1암(100), 제2암(200) 및 단부 장착대(300)를 단독으로 움직일 수 있음으로써 암 정렬 작업을 매우 쉽고 정확하게 수행할 수 있게 된다. Thus, by releasing the first and second
도 3에는 상술한 아이들 풀리(400)(500) 및 텐셔너(700)의 설치 구조를 상세하게 보여주는 주요부 단면도가 도시되어 있다. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing in detail the installation structure of the
도 3에 도시된 것과 같이, 제1아이들 풀리(400) 및 제2아이들 풀리(500)는 각각 제1암(100)과 제2암(200)에 볼트 등의 체결구(440)(540)에 의해 고정된다. 이러한 제1아이들 풀리(400)는 상하방향으로 제1구동측 아이들풀리(410)와 제1피동측 아이들풀리(420)로 분할되어서 결속구(430)에 의해 분리가능하게 결합된다. 상기 제2아이들 풀리(500)는, 제2구동측 아이들풀리(510)와 제2피동측 아이들풀리(520)로 분할되어서 결속구(530)에 의해 분리가능하게 결합된다. As shown in FIG. 3, the first
그리고 텐셔너(700)는, 제1암(100) 및 제2암(200)에 각각 텐션풀리(710)를 축(720)을 통해 회전가능한 상태로 장착한 구성으로 이루어진다. 상기 텐셔너(700)로서는, 설정된 힘으로 자동으로 텐션을 조절하는 공지의 '오토텐셔너'를 사용하여도 좋다. The
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 제1아이들 풀리 및 제2아이들 풀리의 구조를 보여주는 것으로서 도 4에는 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 저면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 4의 단면도가 도시되어 있다. 제1아이들 풀 리(400)와 제2아이들 풀리(500)는 동일한 구성으로 이루어지므로 상기 제1,2 아이들풀리(400)(400)를 모두 하나의 도면으로 나타내었다. 제1아이들 풀리(400)의 구성요소들에 대한 참조부호를 먼저 기재하고 제2아이들 풀리(500)의 구성요소들은 괄호를 사용하여 병기하였다. 4 to 6 show the structure of the first idler pulley and the second idler pulley according to the present invention, a perspective view is shown in FIG. 4, a bottom view of FIG. 4 is shown in FIG. 5, and FIG. 4 is a cross-sectional view. Since the first
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 아이들 풀리(400)(500)는 암(100)(200)에 고정되는 프레임(401)(501)을 포함하고, 상기 프레임(401)(501)의 내부에 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)가 상하방향으로 맞대어지면서 상대적으로 회전가능한 상태로 설치되며, 볼트 등의 결속구(430, 530)를 통해 서로 분리가능하게 결합되어 있다. As shown in FIGS. 4 and 5,
그리고 상기 결속구(430)(530)의 체결을 위해 상기 피동측 아이들풀리(420)(520)에는 관통공(421)(521)이 형성되고 구동측 아이들풀리(410)(510)에는 암나사공(411)(511)이 형성된다. 본 실시예에서 상기 관통공(421)(521)은 상기 결속구(430)(530)의 원주방향 유동을 허용하도록 아이들 풀리(400)(500)의 회전축선(즉, 회전중심축)을 중심으로 하여 원주방향으로 길게 연장된 원호형 장공의 형태로 이루어진다. 이에 따르면, 상기 결속구(430)(530)를 아이들 풀리로부터 완전히 분리하지 않고 조금만 풀어 결속력만을 해제한 상태에서 상기 결속구(430)(530)의 원주방향 유동이 가능하게 된다. 따라서, 상기 관통공(421)(521)의 원호길이에 의해 허용되는 각도 범위 이내에서 상기 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)의 상대적인 회전을 가능하게 함으로서, 결속구(430)(530)를 완전히 분리하지 않은 상태에서도 어느 정도의 조절은 가능케 하고 있다. In addition, through
또한, 상기 암나사공(411)(511)은 상기 관통공(421)(521)의 개수보다 더 많은 개수로 원주방향으로 촘촘히 형성하여 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)가 어떤 위치에 있더라도 하나의 관통공(421)(521) 안쪽에 적어도 하나씩의 암나사공(411)(511)만은 들어가 있도록 함으로써, 암 정렬을 더욱 미세하게 할 수 있도록 하고 결속구(430)(530)의 체결을 더욱 용이하게 할 수 있도록 한다. In addition, the female threaded
또한, 상기 피동측 아이들풀리(420)(520)의 단부면에는 공구 삽입홈(SH)이 형성된다. 상기 공구 삽입홈(SH)에는, 예를 들어 'L-형 렌치' 등을 삽입하여 로봇 조립시 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)를 미세하게 조절할 수 있도록 하고 있다. In addition, the tool insertion groove (SH) is formed on the end surface of the driven idle pulley (420, 520). In the tool insertion groove SH, for example, an 'L-shaped wrench' is inserted to finely control the driving
도 6에 더 자세하게 도시된 바와 같이, 상기 아이들 풀리(400)(500)의 프레임(401)(501)은, 상술한 체결구(440)(540)에 의해 각각의 암(100)(200) 내부에 고정된다. 그리고 상기 구동측 아이들풀리(410)(510)는 그의 상단부가 축받이(412)(512)에 의해 프레임(401)(501)의 상부에 회전가능하게 지지되고, 피동측 아이들풀리(420)(520)는 그의 하단부가 축받이(422)(522)에 의해 프레임(401)(501)의 하부에 회전가능하게 지지된다. As shown in more detail in FIG. 6, the
또한, 상기 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)의 자유단은 서로 맞대어져서 결합축(413)(513)과 결합홈(423)(523)에 의해 상대 회전이 가능한 상태로 끼워맞춤되어 있다. 결속구(430)(530)는 피동측 아이들풀리(420)(520)의 관통공(421)(521)을 통과하여 구동측 아이들풀리(410)(510)의 암나 사공(411)(511)에 체결됨으로써 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)를 일체화하게 된다. In addition, the free ends of the driving
암들 간의 어긋남이 미소한 경우에는 상기 결속구(430)(530)를 약간만 이완시킨 상태로 정렬 작업을 수행한다. 결속구(430)(530)를 약간만 풀어 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520) 간의 구속력만을 제거(해제)한 상태에서는 관통공(421)(521)이 허용하는 범위 이내에서 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)를 자유롭게 회전시킬 수 있다. 이와는 달리 암들 사이의 어긋남이 크거나 암을 많이 회전시켜야 하는 경우에는, 결속구(430)(530)를 완전히 분리한 상태에서 정렬 작업을 수행하고, 정렬 후에는 결속구(430)(530)를 다시 체결하여 구동측 아이들풀리(410)(510)와 피동측 아이들풀리(420)(520)를 재결합한다. In the case of slight misalignment between the arms, the binding
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다관절 로봇은, 암의 구동측 관절부와 피동측 관절부를 연결하는 타이밍 벨트를 아이들 풀리를 매개로 2분할하고, 아이들 풀리의 분리를 통해 2분할 된 두 개의 타이밍 벨트 사이의 동력을 차단하여 복수의 암을 독립적으로 움직일 수 있기 때문에 암 정렬을 용이하고 정밀하게 수행할 수 있다. As described above, the articulated robot according to the present invention is divided into two timing belts connecting the driving joint and the driven joint of the arm via an idle pulley, and two timings divided into two through separation of the idle pulley. Arm alignment can be easily and precisely performed because the plurality of arms can be moved independently by interrupting power between the belts.
또한, 타이밍 벨트의 길이가 짧아지므로 벨트의 처짐이 줄어들어 구동이 원활해지고 정숙해진다. In addition, since the length of the timing belt is shortened, the sagging of the belt is reduced, so that the driving is smooth and quiet.
따라서, 본 발명에 의한 다관절 로봇을 평면 패널류(예; LCD, PDP, FED, OLED)나 반도체 웨이퍼류 제조 공정 라인의 반송 시스템, 로딩/언로딩 시스템과 같이 특히 정밀도와 정확도를 요하고 생산성 경쟁이 심한 공정에 투입하면 다관절 로봇의 암들을 언제나 쉽게 정렬할 수 있고 정밀하게 정렬된 상태를 유지할 수 있으며, 그에 따라 제품 품질과 생산성 향상을 기대할 수 있다. Therefore, the articulated robot according to the present invention requires particularly high precision and accuracy and productivity, such as a flat panel (e.g., LCD, PDP, FED, OLED), a conveying system of a semiconductor wafer manufacturing process line, and a loading / unloading system. In a highly competitive process, arms of an articulated robot can always be easily aligned and precisely aligned, resulting in improved product quality and productivity.
이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예들은 당연히 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다. In the above, specific embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings have been described in detail, but these are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited thereto. In addition, the embodiments of the present invention as described above can be variously modified and equivalent other embodiments by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention, such modifications and equivalent other embodiments are naturally It belongs to the appended claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다관절 로봇의 전체 구조도이다. 1 is an overall structural diagram of a multi-joint robot according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 평면도이다. 2 is a plan view of FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 아이들 풀리 및 텐셔너의 실제 설치 구조를 보여주는 주요부 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing an actual installation structure of an idle pulley and a tensioner according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 아이들 풀리를 상세하게 보여주는 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing in detail the idle pulley according to the present invention.
도 5는 도 4의 저면도이다. 5 is a bottom view of FIG. 4.
도 6은 도 4의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4.
<도면의 주요 부분에 대한 설명> Description of the main parts of the drawing
2: 핸드 4: 구동원 2: hand 4: drive source
8: 드라이브 벨트 10: 기초대 8: Drive Belt 10: Foundation
15: 제1관절축 25: 제2관절축 15: first joint axis 25: second joint axis
35: 제3관절축 100: 제1암 35: third joint axis 100: first arm
110: 메인 드라이브 풀리 120: 제1구동풀리 110: main drive pulley 120: first drive pulley
130: 제1감속장치 200: 제2암 130: first reduction device 200: second arm
201: 서비스 홀 210: 제1피동풀리 201: service hall 210: first driven pulley
220: 제2구동풀리 230: 제2감속장치 220: second drive pulley 230: second reduction gear
300: 단부 장착대 310: 제2피동풀리 300: end mount 310: second driven pulley
320: 제3감속장치 400: 제1아이들 풀리 320: third reduction device 400: first children pulley
401, 501: 프레임 410: 제1구동측 아이들 풀리 401 and 501: Frame 410: First driving side idle pulley
411, 511: 암나사공 412, 422, 512, 522: 축받이 411, 511:
413, 513: 결합축 420: 제1피동측 아이들 풀리 413 and 513: coupling shaft 420: first driven idle pulley
421, 521: 관통공 423, 523: 결합홈 421, 521: through
430, 530: 결속구 610: 제1구동측 타이밍 벨트 430 and 530: binding port 610: first drive side timing belt
611: 제1피동측 타이밍 벨트 620: 제2구동측 타이밍 벨트 611: first driven side timing belt 620: second driven side timing belt
621: 제2피동측 타이밍 벨트 700: 텐셔너 621: second driven side timing belt 700: tensioner
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