KR20110000173U

KR20110000173U - Industrial robot

Info

Publication number: KR20110000173U
Application number: KR2020100002213U
Authority: KR
Inventors: 정찬우; 손상기; 이부열
Original assignee: (주)화담알앤알
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-01-06

Abstract

본 고안은 단일의 구동원에 의해 복수의 신축암이 동시에 신축될 수 있도록 함과 동시에 좁은 공간에서의 작업이 가능할 수 있도록 하며, 특히 각 신축암의 신장시 처짐이나 모멘트 증가를 최소화하여 작업 정밀도가 향상될 수 있도록 한 새로운 형태의 산업용 로봇에 관한 것이다.
이를 위해, 본 고안은 내부가 개구되게 형성된 고정암; 상기 고정암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 고정암의 지지를 받으면서 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향을 따라 내부가 개구되게 형성된 제1신축암; 상기 제1신축암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 제1신축암의 지지를 받으면서 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향을 따라 내부가 개구되게 형성되면서 선단에는 로봇 핸드가 구비된 제2신축암; 상기 제1신축암이 이동되도록 이동력을 제공하는 제1이동부; 상기 제2신축암이 이동되도록 이동력을 제공하는 제2이동부; 상기 각 이동부가 구동되도록 구동력을 제공하는 구동부; 그리고, 상기 구동부의 구동력을 상기 각 이동부에 전달하는 동력 전달부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 산업용 로봇이 제공된다.The present invention allows a plurality of extension arms to be stretched and contracted simultaneously by a single driving source, and at the same time, it is possible to work in a narrow space. It is about a new type of industrial robot.
To this end, the present invention is a fixed arm formed to be opened inside; A first elastic arm installed to be movable while being supported by the fixed arm by penetrating through an opening portion in the fixed arm, the first elastic arm being formed to have an interior opened in a moving direction; A second elastic arm which is installed to be movable while being supported by the first elastic arm through the opening in the first elastic arm, the second elastic arm having a robot hand at its tip while being formed to be opened along the moving direction; A first moving part providing a moving force to move the first elastic arm; A second moving unit providing a moving force to move the second elastic arm; A driving unit providing a driving force to drive the respective moving units; And, there is provided an industrial robot comprising a power transmission unit: for transmitting the driving force of the drive unit to each of the moving parts.

Description

Industrial robots

본 고안은 산업용 로봇에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 단일의 구동원에 의해 복수의 암이 동시에 신축될 수 있도록 함과 동시에 좁은 공간에서의 작업이 가능할 수 있도록 하면서도 각 암의 신장시 처짐이나 모멘트 증가를 최소화하여 작업 정밀도가 향상될 수 있도록 한 새로운 형태의 산업용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial robot, and more specifically, to allow a plurality of arms to be simultaneously stretched by a single driving source and to work in a narrow space while increasing the deflection or moment when the arms are stretched. The present invention relates to a new type of industrial robot that minimizes the number and improves working precision.

일반적으로 산업용 로봇이라 함은 작업자에 의한 작업이 곤란한 부위 혹은, 대량 생산을 위해 자동화 작업을 수행하는 장치를 의미한다.In general, an industrial robot refers to a device that is difficult to work by an operator or an apparatus for performing an automated operation for mass production.

상기한 산업용 로봇은 복수의 로봇암을 가지면서 상기 로봇암의 조작 제어를 통해 각종 작업을 수행한다.The industrial robot has a plurality of robot arms and performs various operations through the operation control of the robot arms.

특히, 협소한 장소 내부로 각종 공작물을 이송시키거나 혹은, 협소한 장소 내부에서 각종 작업을 수행하는 로봇암은 주로 신축이 가능한 신축암으로 구성된다.In particular, the robot arm for transferring various workpieces in a narrow place or performing various tasks in a narrow place is mainly composed of a stretchable arm that can be stretched.

국내등록특허공보 제10-0395555호는 신축암이 적용된 산업용 로봇을 제시하고 있으며, 복수의 로봇암 중 어느 한 로봇암(이하, “제1암”이라 함)은 승강축에 고정되고, 다른 한 로봇암(이하, “제2암”이라 함)은 상기한 제1암의 상단에 구비되어 상기 제1암으로부터 신축 가능하게 설치되며, 또 다른 한 로봇암(이하, “제3암”이라 함)은 상기 제2암의 내부로부터 신축 가능하게 설치된다.Korean Patent Publication No. 10-0395555 proposes an industrial robot to which an extension arm is applied, and any one of the plurality of robot arms (hereinafter, referred to as “first arm”) is fixed to the lifting shaft and the other Robot arm (hereinafter referred to as "second arm") is provided on the upper end of the first arm is installed to be stretchable from the first arm, another robot arm (hereinafter referred to as "third arm") ) Is elastically installed from the inside of the second arm.

하지만, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 로봇암의 구조는 전체적인 구조가 복잡하여 그 제조상의 어려움 및 제조단가의 상승에 대한 문제점이 있었다.However, the structure of the robot arm according to the prior art as described above has a problem in that the overall structure is complicated and the manufacturing difficulties and manufacturing cost increases.

특히, 전술한 종래 기술은 제2암이 상기 제1암의 상면을 따라 안정적으로 신축될 수 있도록 상기 제1암의 상면에 별도의 가이드 레일을 설치하여야만 한다는 구조 상의 복잡함이 야기되었다.In particular, the above-described prior art has caused a complexity of the structure that a separate guide rail must be installed on the upper surface of the first arm so that the second arm can be stably stretched along the upper surface of the first arm.

또한, 전술한 종래 기술은 제3암을 내장한 제2암이 신장될 때 상기 제2암의 처짐을 방지하는 구조가 극히 미약하여 상기 제2암의 처짐이 발생되었던 문제점이 있고, 더욱이 상기 제2암으로부터 제3암이 신장될 경우 그의 처짐은 더욱 심화되어 정밀한 작업을 수행할 수 없었던 문제점을 가지고 있다.In addition, the above-described prior art has a problem that the deflection of the second arm occurs because the structure for preventing the deflection of the second arm is extremely weak when the second arm having the third arm embedded therein is extended. When the third arm is extended from the second arm, its deflection is further exacerbated, which causes a problem that precise work cannot be performed.

본 고안은 전술한 종래의 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 단일의 구동원에 의해 복수의 신축암이 동시에 신축될 수 있도록 함과 동시에 좁은 공간에서의 작업이 가능할 수 있도록 하며, 특히 각 신축암의 신장시 처짐이나 모멘트 증가를 최소화하여 작업 정밀도가 향상될 수 있도록 한 새로운 형태의 산업용 로봇을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned various problems, and an object of the present invention is to allow a plurality of extension arms to be stretched and contracted simultaneously by a single drive source, and to work in a narrow space. In particular, it is to provide a new type of industrial robot that can improve the working accuracy by minimizing the sag or moment increase when stretching each extension arm.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 산업용 로봇은 내부가 수평 방향으로 개구되게 형성된 고정암; 상기 고정암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 고정암의 지지를 받으면서 수평 이동 가능하게 설치되며, 그 이동 방향을 따라 내부가 개구되게 형성된 제1신축암; 상기 제1신축암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 제1신축암의 지지를 받으면서 수평 이동 가능하게 설치되며, 그 이동 방향을 따라 내부가 개구되게 형성되면서 선단에는 로봇 핸드가 구비된 제2신축암; 상기 고정암 및 제1신축암의 내부에 구비되면서 상기 제1신축암이 이동되도록 이동력을 제공하는 제1이동부; 상기 제2신축암 내부에 구비되면서 상기 제2신축암이 이동되도록 이동력을 제공하는 제2이동부; 상기 각 이동부가 구동되도록 구동력을 제공하는 구동부; 상기 구동부의 구동력을 상기 각 이동부에 전달하는 동력 전달부:를 포함하여 구성되며, 상기 제1이동부는 상기 구동부의 구동력을 제공받아 회전되며, 일단은 상기 제1신축암의 어느 한 끝단에 고정됨과 더불어 타단은 상기 제1신축암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 구동부에 연결되는 웜기어와, 상기 고정암의 내벽면에 고정되면서 상기 웜기어와 맞물리는 웜휠을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Industrial robot of the present invention for achieving the above object is a fixed arm formed to be opened in the horizontal direction; A first elastic arm installed through the opening in the fixed arm to be horizontally moved while being supported by the fixed arm, the first elastic arm being formed to be opened along the moving direction; A second elastic arm which is installed to be horizontally moved while being supported by the first elastic arm by penetrating the opening portion in the first elastic arm, the second elastic arm having a robot hand at its tip while being formed to be opened along the direction of movement thereof; A first moving part provided inside the fixed arm and the first elastic arm and providing a moving force to move the first elastic arm; A second moving part provided inside the second elastic arm and providing a moving force to move the second elastic arm; A driving unit providing a driving force to drive the respective moving units; And a power transmission unit for transmitting the driving force of the driving unit to each of the moving units, wherein the first moving unit is rotated by the driving force of the driving unit, and one end is fixed to one end of the first extension arm. In addition, the other end is characterized in that it comprises a worm gear penetrating the opening portion in the first elastic arm connected to the drive unit, and a worm wheel is fixed to the inner wall surface of the fixed arm and engaged with the worm gear.

여기서, 상기 제2이동부는 상기 구동부의 구동력을 제공받아 회전되며, 일단은 상기 제2신축암 내에 위치됨과 더불어 타단은 상기 제2신축암 내의 개구 부위를 관통하여 상기 구동부에 연결되는 볼나사축과, 상기 볼나사축이 관통되면서 상기 볼나사축의 정역 회전에 의해 상기 제2신축암을 축 방향으로 이동시키도록 상기 제2신축암의 내벽면에 일부가 고정된 볼나사 너트와, 상기 볼나사축의 내부를 관통하여 이동 가능하게 설치됨과 더불어 선단은 상기 제2신축암의 선단에 고정되는 스플라인축을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Here, the second moving part is rotated by the driving force of the driving unit, one end is located in the second elastic arm and the other end is passed through the opening portion in the second elastic arm and the ball screw shaft connected to the driving unit; And a ball screw nut fixed to an inner wall surface of the second extension arm to move the second extension arm in the axial direction by the reverse rotation of the ball screw shaft while the ball screw shaft penetrates the ball screw shaft. In addition to being installed to move through the interior, the front end is characterized in that it comprises a spline shaft fixed to the front end of the second extension arm.

또한, 상기 구동부는 구동모터로 구성되고, 상기 동력 전달부는 제1이동부 및 제2이동부의 끝단과 상기 두 이동부의 끝단 사이 및 상기 구동모터의 모터축에 각각 결합되면서 서로 간의 동력 전달을 위한 기어로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the drive unit is composed of a drive motor, the power transmission unit is coupled between the end of the first moving unit and the second moving unit and the end of the two moving portions and the motor shaft of the drive motor, respectively, for transmission of power between each other Characterized in that consisting of.

이상에서와 같은 본 고안의 산업용 로봇은 제1신축암의 신장시 야기되는 휨 변형 및 모멘트의 증가에 대한 문제점은 고정암의 지지에 의해 해결될 수 있게 됨과 더불어 제2신축암의 신장시 야기되는 휨 변형 및 모멘트의 증가에 대한 문제점은 제1신축암의 지지와 스플라인축에 의한 지지 및 고정암의 지지에 의해 해결될 수 있게 된 효과를 가진다.As described above, in the industrial robot of the present invention, the problem of the bending deformation and the increase of the moment caused when the first elastic arm is stretched can be solved by the support of the fixed arm, and also when the second elastic arm is stretched. The problem of the bending deformation and the increase of the moment has an effect that can be solved by the support of the first elastic arm, the support by the spline shaft, and the support of the fixed arm.

특히, 본 고안의 산압용 로봇은 고정암이 제1신축암을 감싸는 구조로 구성하여 그 지지가 이루어질 수 있도록 함으로써 별도의 가이드레일 설치와 같은 구조상의 복잡함이 해결될 수 있게 된 효과를 가진다.In particular, the acid pressure robot of the present invention has the effect that the structural complexity, such as the installation of a separate guide rail can be solved by the support arm is configured in a structure surrounding the first elastic arm.

또한, 본 고안의 산업용 로봇은 제1신축암을 이동시키기 위한 제1이동부의 구조를 웜기어와 웜휠로 구성하고, 상기한 웜기어는 제1신축암 내의 저부 공간에 위치되도록 배치함으로써 각 신축암의 설치 부위에 대한 전체적인 높이를 줄일 수 있게 되어 더욱 협소한 공간 내에서의 작업이 가능하게 된 효과를 가진다.In addition, the industrial robot of the present invention consists of a worm gear and a worm wheel structure of the first moving part for moving the first telescopic arm, and the worm gear is installed so as to be located in the bottom space in the first telescopic arm to install each extension arm It is possible to reduce the overall height of the site has the effect that it is possible to work in a narrower space.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 내부 구조를 설명하기 위해 일부를 절개하여 나타낸 사시도
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 최초 상태의 단면도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 기어박스에 대한 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 내부 구조 중 각 신축암이 신장된 상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 6는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산업용 로봇의 내부 구조 중 각 신축암이 신장된 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도1 is a perspective view illustrating the external structure of an industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing a part cut to explain the internal structure of the industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 3 is a cross-sectional view of the initial state shown to explain the internal structure of the industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 4 is a state diagram showing for explaining the internal structure of the gearbox of the industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 5 is a cross-sectional view showing for explaining the state in which each extension arm of the internal structure of the industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 6 is a perspective view showing for explaining the state each stretched arm in the internal structure of the industrial robot according to a preferred embodiment of the present invention

이하, 본 고안의 산업용 로봇에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the industrial robot of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

첨부된 도 1 내지 도 6과 같이 본 고안의 실시예에 따른 산업용 로봇은 크게 고정암(100)과, 제1신축암(200)과, 제2신축암(300)과, 제1이동부(400)와, 제2이동부(500)와, 구동부 및 동력 전달부를 포함하여 구성됨을 제시한다.1 to 6, the industrial robot according to the embodiment of the present invention has a fixed arm 100, a first elastic arm 200, a second elastic arm 300, and a first moving part ( 400, the second moving part 500, the driving part, and the power transmission part, are shown.

여기서, 상기 고정암(100)은 지면에 설치되는 베이스(도시는 생략됨) 혹은, 상기 베이스에 승강 가능하게 설치되는 승강축(도시는 생략됨)의 상면에 설치되는 부위이다.Here, the fixed arm 100 is a portion that is installed on the upper surface of the base (not shown) installed on the ground or the lifting shaft (not shown) installed to be able to lift on the base.

특히, 상기한 고정암(100)은 하단 부위를 이루는 하부 몸체(110) 및 상단 부위를 이루는 상부 몸체(120)로 구분되어 서로 간이 볼트 체결 등을 통해 결합 고정된다. 이때, 상기한 하부 몸체(110) 및 상부 몸체(120) 간의 대향면은 서로 대응되는 형상으로 요입 형성됨으로써 고정암(100)의 내부는 작업 방향을 향해 관통되도록 개구된다.In particular, the fixed arm 100 is divided into a lower body 110 and a lower body constituting the upper portion 120 constituting the lower portion is fixed to each other through a simple bolt fastening and the like. At this time, the opposite surface between the lower body 110 and the upper body 120 is formed in a recess corresponding to each other, so that the interior of the fixed arm 100 is opened so as to pass through the working direction.

다음으로, 상기 제1신축암(200)은 상기 고정암(100)의 지지를 받으면서 신축되는 부위로써, 상기 고정암(100) 내의 개구 부위를 관통하도록 설치된다.Next, the first elastic arm 200 is a portion that is stretched while being supported by the fixed arm 100, and is installed to penetrate the opening portion of the fixed arm 100.

이때, 상기 제1신축암(200)은 그의 이동 방향을 따라 내부가 개구된 파이프체 형상으로 형성된다.At this time, the first elastic arm 200 is formed in the shape of a pipe body opened in the direction of its movement.

다음으로, 상기 제2신축암(300)은 상기 제1신축암(200)의 지지를 받으면서 신축되는 부위로써, 상기 제1신축암(200) 내를 관통하도록 설치된다.Next, the second stretchable arm 300 is a portion that is stretched while being supported by the first stretchable arm 200, and is installed to penetrate the inside of the first stretchable arm 200.

이때, 상기한 제2신축암(300) 역시 내부가 개구된 파이프체 형상으로 형성되며, 상기 제2신축암(300)의 외주면과 이에 대응되는 제1신축암(200)의 내주면은 서로 동일한 형상(예컨대, 원형)을 이루도록 형성된다.In this case, the second elastic arm 300 is also formed in the shape of a pipe body with an opening inside, the outer peripheral surface of the second elastic arm 300 and the inner peripheral surface of the first elastic arm 200 corresponding thereto are the same shape (E.g., circular).

특히, 상기한 제2신축암(300)의 선단에는 로봇 핸드(310)가 구비된다.In particular, the robot hand 310 is provided at the tip of the second elastic arm 300.

이때, 상기 로봇 핸드(310)라 함은 작업물을 파지하거나 혹은, 각종 작업(예컨대, 용접 작업이나 조립 작업 등)을 수행하는 장치가 취부되는 부위를 의미한다.In this case, the robot hand 310 refers to a site where a device for holding a work or for performing various operations (for example, a welding operation or an assembly operation) is mounted.

다음으로, 상기 제1이동부(400)는 상기 제1신축암(200)이 이동되도록 이동력을 제공하는 일련의 구성이다.Next, the first moving part 400 is a series of configurations that provide a moving force to move the first elastic arm 200.

본 고안의 실시예에서는 상기한 제1이동부(400)가 웜기어(410) 및 웜휠(420)로 구성됨을 제시한다.The embodiment of the present invention suggests that the first moving part 400 includes the worm gear 410 and the worm wheel 420.

이때, 상기 웜기어(410)는 상기 제1신축암(200) 내부의 저부 공간을 따라 설치되며, 일단은 상기 제1신축암(200)의 선단에 회전 가능하게 결합 고정됨과 더불어 타단은 상기 제1신축암(200)의 후단측 부위에 회전 가능하게 결합 고정된다. 이는, 첨부된 도 2 및 도 3과 같다.At this time, the worm gear 410 is installed along the bottom space inside the first elastic arm 200, one end is rotatably coupled to the front end of the first elastic arm 200 and the other end is the first end It is rotatably coupled to the rear end portion of the stretchable arm 200. This is the same as in FIGS. 2 and 3.

또한, 상기 웜휠(420)은 첨부된 도 2 및 도 3과 같이 상기 고정암(100)의 내벽면 중 상기 웜기어(410)가 지나는 부위에 구비되면서 일부가 상기 웜기어(410)에 맞물리도록 구성된다. 상기한 웜휠(420)은 상기 웜기어(410)의 회전될 경우 상기 웜기어(410)의 정역 회전되는 회전 방향에 따라 상기 웜기어(410) 전체가 전진 이동 혹은, 후진 이동될 수 있도록 하는 일련의 구성이다.In addition, the worm wheel 420 is configured to be engaged with the worm gear 410 while being provided in a portion where the worm gear 410 passes through the inner wall surface of the fixed arm 100 as shown in FIGS. . The worm wheel 420 is a series of configurations such that when the worm gear 410 is rotated, the entire worm gear 410 can be moved forward or backward according to the direction of rotation of the worm gear 410. .

다음으로, 상기 제2이동부(500)는 상기 제2신축암(300)이 이동되도록 이동력을 제공하는 일련의 구성이다.Next, the second moving part 500 is a series of configurations that provide a moving force to move the second elastic arm 300.

본 고안의 실시예에서는 첨부된 도 2 및 도 3과 같이 상기한 제2이동부(500)가 볼나사축(510)과 볼나사너트(520) 및 스플라인축(530)을 포함하여 구성됨을 제시한다.In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the second moving part 500 includes a ball screw shaft 510, a ball screw nut 520, and a spline shaft 530. do.

이때, 상기 볼나사축(510)은 상기 제2신축암(300) 내부의 공간을 따라 설치되며, 일단은 상기 제2신축암(300) 내에 위치됨과 더불어 타단은 상기 제2신축암(300) 내를 관통하여 상기 제2신축암(300)의 후단측 부위에 회전 가능하게 고정된다.At this time, the ball screw shaft 510 is installed along the space inside the second elastic arm 300, one end is located in the second elastic arm 300 and the other end is the second elastic arm 300 It penetrates inside and is rotatably fixed to the rear end portion of the second elastic arm 300.

또한, 상기 볼나사너트(520)는 상기 볼나사축(510)의 정역 회전에 의해 상기 제2신축암(300)을 그의 축 방향으로 이동시키는 구성으로써, 상기 제2신축암(300)의 내벽면에 일부가 고정된 상태로 상기 볼나사축(510)이 관통되도록 구성된다.In addition, the ball screw nut 520 is configured to move the second elastic arm 300 in the axial direction thereof by the forward and reverse rotation of the ball screw shaft 510, so that the inside of the second elastic arm 300 The ball screw shaft 510 is configured to penetrate through a part of which is fixed to a wall surface.

이와 함께, 상기한 볼나사축(510)은 내부가 빈 원통형으로 형성되며, 상기 스플라인축(530)은 상기 볼나사축(510)의 내부에 신장 가능하게 설치됨과 더불어 상기 스플라인축(530)의 선단은 상기 제2신축암(300)의 선단에 고정되도록 구성된다. In addition, the ball screw shaft 510 is formed in a hollow cylindrical shape, the spline shaft 530 is installed in the ball screw shaft 510 so as to be extensible and of the spline shaft 530 The tip is configured to be fixed to the tip of the second elastic arm 300.

이때, 상기한 볼나사축(510)의 내주면에는 상기 스플라인축(530)의 외주면 형상과 대응되는 스플라인(도시는 생략됨)이 형성됨으로써 상기한 스플라인축(530)은 상기 볼나사축(510)이 제2신축암(300) 내로부터 유동없이 안정적으로 이동 가능함과 더불어 상기 제2신축암(300)의 신장에 따른 처짐을 방지하는 역할을 수행할 수 있게 된다.In this case, a spline (not shown) corresponding to the outer circumferential surface shape of the spline shaft 530 is formed on the inner circumferential surface of the ball screw shaft 510 so that the spline shaft 530 is the ball screw shaft 510. It is possible to stably move without flow from the second elastic arm 300 and to prevent sagging due to elongation of the second elastic arm 300.

따라서, 볼나사축(510)의 정역 회전에 따른 볼나사너트(520)의 이동에 의해 상기 제2신축암(300)은 상기 제1신축암(200)과 스플라인축(530)의 지지를 받으면서 안정적으로 신장될 수 있게 된다.Therefore, the second extension arm 300 is supported by the first extension arm 200 and the spline shaft 530 by the movement of the ball screw nut 520 according to the forward and reverse rotation of the ball screw shaft 510. It can be elongated stably.

다음으로, 상기 구동부(600)는 상기 각 이동부(400,500)가 구동되도록 구동력을 제공하는 일련의 구성으로써, 통상의 구동모터로 구성된다.Next, the driving unit 600 is a series of configurations that provide a driving force to drive each of the moving units 400 and 500, and is composed of a conventional driving motor.

이때, 상기한 구동부(600)는 상기 제1신축암(200)의 후단측 끝부분에 구비된다.At this time, the driving unit 600 is provided at the rear end side end portion of the first elastic arm 200.

다음으로, 상기 동력 전달부는 상기 구동부(600)의 구동력을 상기 각 이동부(400,500)에 전달하는 일련의 구성으로써, 상기 각 이동부(400,500)와 상기 구동부(600) 간의 결합 부위에 구비된다.Next, the power transmission unit is a series of configurations for transmitting the driving force of the driving unit 600 to each of the moving units 400 and 500, and is provided at the coupling portion between the moving units 400 and 500 and the driving unit 600.

상기한 동력 전달부는 첨부된 도 3 및 도 4와 같이 복수의 기어(710,720,730,740,750)와, 상기 각 기어(710,720,730,740,750)가 결합되는 부위를 감싸는 기어박스(760)로 구성된다.The power transmission unit is composed of a plurality of gears (710, 720, 730, 740, 750), as shown in Figure 3 and 4 attached, and a gear box 760 surrounding the portion where the respective gears (710, 720, 730, 740, 750) are coupled.

여기서, 상기 각 기어(710,720,730,740,750)는 상기 구동부(600)의 모터축(610)에 결합되는 제1기어(710)와, 상기 제2이동부(500)를 구성하는 볼나사축(510)의 후단측 끝단에 결합되는 제2기어(720)와, 상기 제1기어(710) 및 제2기어(720)를 서로 연결하는 제3기어(730)와, 상기 제1이동부(400)를 구성하는 웜기어(410)의 후단측 끝단에 결합되는 제4기어(740) 및 상기 제2기어(720)와 제4기어(740) 간의 구동력 전달을 위한 제5기어(750)로 구성된다. 물론, 상기한 각 기어(710,720,730,740,750)는 필요에 따라(예컨대, 속도비의 조절이 필요시 될 경우 등) 더욱 많은 갯수로 제공되거나 혹은, 더욱 적은 갯수로 제공될 수도 있다.Here, the gears 710, 720, 730, 740, 750 are the rear end of the first gear 710 coupled to the motor shaft 610 of the drive unit 600 and the ball screw shaft 510 constituting the second moving unit 500. A second gear 720 coupled to the side end, a third gear 730 for connecting the first gear 710 and the second gear 720 with each other, and the first moving part 400 A fourth gear 740 coupled to the rear end of the worm gear 410 and a fifth gear 750 for transmitting driving force between the second gear 720 and the fourth gear 740. Of course, each of the gears 710, 720, 730, 740, 750 described above may be provided in a larger number or, if necessary, for example, when the speed ratio is required to be adjusted.

전술한 바와 같은 본 고안의 실시예에 따른 산업용 로봇은 제2신축암(300)이 제1신축암(200)에 감싸여진 상태로 상기 제1신축암(200)의 지지를 받으면서 상기 제1신축암(200)으로부터 신장 가능하게 결합되고, 상기 제1신축암(200)은 고정암(100)에 감싸여진 상태로 상기 고정암(100)의 지지를 받으면서 상기 고정암(100)으로부터 신장 가능하게 설치됨에 따라 동작시 발생되는 각 신축암(200,300)의 휨이 최소화될 수 있으며, 이에 따른 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.Industrial robot according to an embodiment of the present invention as described above is the first elastic arm while being supported by the first elastic arm 200 in a state in which the second elastic arm 300 is wrapped in the first elastic arm 200 It is coupled to extend from the arm 200, the first elastic arm 200 is stretched from the fixed arm 100 while being supported by the fixed arm 100 in a state wrapped in the fixed arm 100 As installed, the bending of each of the stretching arms 200 and 300 generated during operation may be minimized, thereby improving work accuracy.

특히, 제1신축암(200)을 신축 이동시키기 위한 제1이동부(400)를 웜기어(410) 및 웜휠(420)로 구성하고, 이러한 제1이동부는 상기 제1신축암(200)의 내부 중 제2신축암(300)의 저부에 위치되도록 배치함으로써 상기 제1신축암(200)의 크기(높이)를 최소화할 수 있게 된다.In particular, the first moving part 400 for stretching and moving the first elastic arm 200 includes a worm gear 410 and a worm wheel 420, and the first moving part is formed inside the first elastic arm 200. It is possible to minimize the size (height) of the first elastic arm 200 by being disposed so as to be located at the bottom of the second elastic arm (300).

하기에서는, 전술한 본 고안의 실시예에 따른 산업용 로봇의 동작 과정에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, to describe the operation process of the industrial robot according to the embodiment of the present invention described above.

우선, 최초의 상태는 제2신축암(300)이 제1신축암(200) 내에 완전히 수용된 상태임과 더불어 제1신축암(200)은 최대한 후퇴되면서 그 선단측 부위가 고정암(100)에 의해 지지되는 상태를 이룬다. 이는, 첨부된 도 1 내지 도 3과 같다.First, the first state is a state in which the second elastic arm 300 is completely accommodated in the first elastic arm 200 and the first elastic arm 200 is retracted as much as possible, and the tip side portion thereof is fixed to the fixed arm 100. Achieve a state of support. This is the same as Figures 1 to 3 attached.

전술한 최초의 상태에서 제2신축암(300)의 선단에 구비되는 로봇 핸드(310)에 작업물을 취부한다. 이때, 상기 작업물이라 함은 협소 공간 내로 반송하고자 하는 제품이 될 수도 있고, 협소 공간 내에서 각종 작업(예컨대, 용접 작업 등)을 수행하는 작업 장치일 수도 있다.In the first state described above, the workpiece is attached to the robot hand 310 provided at the tip of the second elastic arm 300. In this case, the workpiece may be a product to be conveyed into the narrow space, or may be a work device that performs various operations (for example, welding work) in the narrow space.

그리고, 전술한 작업물이 취부된 상태에서 선택 제어에 의해 구동부(600)의 정방향 구동이 이루어지면 동력 전달부를 이루는 각 기어(710,720,730,740,750)를 통해 각 이동부(400,500)로 상기 구동력이 전달된다.When the driving unit 600 is driven in the forward direction by the selection control in the state in which the above-described work is mounted, the driving force is transmitted to each of the moving units 400 and 500 through the gears 710, 720, 730, 740 and 750 constituting the power transmission unit.

이에 따라, 제1이동부(400)를 구성하는 웜기어(410) 및 제2이동부(500)를 구성하는 볼나사축(510)은 상기 구동부(600)의 구동 방향과 동일한 정방향 회전이 이루어진다.Accordingly, the worm gear 410 constituting the first moving part 400 and the ball screw shaft 510 constituting the second moving part 500 are rotated in the same forward direction as the driving direction of the driving part 600.

그리고, 상기한 바와 같은 웜기어(410)가 회전되면 이에 맞물린 웜휠(420)을 동작시키게 된다. 하지만, 상기한 웜휠(420)은 고정암(100)에 고정된 상태이기 때문에 고정암(100)이 움직이는 것이 아니라 상기 웜기어(410)가 설치된 제1신축암(200)이 상기 고정암(100)을 기준으로 전진 이동(작업물을 반송하고자 하는 방향으로 이동)하게 된다.When the worm gear 410 is rotated as described above, the worm wheel 420 engaged with the worm gear 410 is operated. However, since the worm wheel 420 is fixed to the fixed arm 100, the fixed arm 100 does not move but the first elastic arm 200 in which the worm gear 410 is installed is the fixed arm 100. Forward movement (move in the direction to convey the workpiece) relative to.

이와 함께, 상기와 같은 볼나사축(510)이 회전되면 이 볼나사축(510)에 결합되어 있던 볼나사너트(520)를 직선 이동시키게 됨과 더불어 상기 볼나사너트(520)가 고정되어 있는 제2신축암(300)이 상기 제1신축암(200) 내로부터 전진 이동된다.In addition, when the ball screw shaft 510 is rotated as described above, the ball screw nut 520 coupled to the ball screw shaft 510 is linearly moved, and the ball screw nut 520 is fixed. The two extension arms 300 are moved forward from within the first extension arm 200.

이때, 상기한 제2신축암(300)에 결합되어 있는 스플라인축(530) 역시 상기 볼나사축(510)의 내부로부터 전진 이동되면서 상기 제2신축암(300)의 전진 이동을 지지하게 된다.At this time, the spline shaft 530 coupled to the second elastic arm 300 also moves forward from the inside of the ball screw shaft 510 to support the forward movement of the second elastic arm 300.

따라서, 상기한 제2신축암(300)은 그를 감싸는 상기 제1신축암(200)에 의한 지지 및 스플라인축(530)의 지지에 의해 휨 변형이 방지되면서 안정적인 신장이 이루어지게 되며, 이로 인해 로봇 핸드(310)에 취부된 작업물은 원하는 위치로 정확히 이송된다. 이는, 첨부된 도 5 및 도 6과 같다.Therefore, the second elastic arm 300 is supported by the first elastic arm 200 and surrounding the spline shaft 530 by the support of the spline shaft 530 is prevented from bending deformation, thereby making stable stretching, thereby the robot The workpiece mounted on the hand 310 is accurately transferred to the desired position. This is the same as in FIGS. 5 and 6.

한편, 전술한 일련의 과정에 의해 작업물의 이송이 완료되면 구동부(600)의 역방향 구동이 이루어진다.On the other hand, when the transfer of the work is completed by the above-described series of processes is driven in the reverse direction of the drive unit 600.

이에 따라, 동력 전달부를 이루는 각 기어(710,720,730,740,750)를 통해 각 이동부(400,500)로 상기 구동부(600)의 역방향 구동력이 전달되며, 제1이동부(400)를 구성하는 웜기어(410) 및 제2이동부(500)를 구성하는 볼나사축(510)은 상기 구동부(600)의 구동 방향과 동일한 역방향 회전이 이루어진다.Accordingly, the reverse driving force of the driving unit 600 is transmitted to each of the moving units 400 and 500 through the gears 710, 720, 730, 740 and 750 constituting the power transmission unit, and the worm gears 410 and the second constituting the first moving unit 400. The ball screw shaft 510 constituting the moving part 500 is rotated in the same reverse direction as the driving direction of the driving part 600.

그리고, 상기한 바와 같은 웜기어(410)의 역방향 회전에 의해 제1신축암(200)이 상기 고정암(100)을 기준으로 후진 이동하게 된다.In addition, the first elastic arm 200 is moved backward with respect to the fixed arm 100 by the reverse rotation of the worm gear 410 as described above.

이와 함께, 상기와 같은 볼나사축(510)의 역방향 회전에 의해 이 볼나사축(510)에 결합되어 있던 볼나사너트(520)를 직선 이동시키게 됨과 더불어 상기 볼나사너트(520)가 고정되어 있는 제2신축암(300)이 상기 제1신축암(200) 내로부터 후진 이동된다.In addition, the ball screw nut 520 coupled to the ball screw shaft 510 is linearly moved by the reverse rotation of the ball screw shaft 510 as described above, and the ball screw nut 520 is fixed. The second elastic arm 300 is moved backward from the first elastic arm 200.

이때, 상기한 제1신축암(200)은 고정암(100)에 의한 후진 이동의 지지를 받게 되고, 제2신축암(300)에 결합되어 있는 스플라인축(530) 역시 상기 볼나사축(510)의 내부로부터 후진 이동되면서 상기 제2신축암(300)의 후진 이동을 지지하게 된다.At this time, the first elastic arm 200 is supported by the backward movement by the fixed arm 100, the spline shaft 530 coupled to the second elastic arm 300 is also the ball screw shaft 510 As it moves backward from the inside of the) to support the backward movement of the second elastic arm (300).

따라서, 상기한 제2신축암(300)은 그를 감싸는 상기 제1신축암(200)에 의한 지지 및 스플라인축(530)의 지지에 의해 휨 변형이 방지되면서 안정적인 복귀 동작이 이루어지게 된다. 이의 상태는, 첨부된 도 1 내지 도 3과 같다.Therefore, the second elastic arm 300 is stable by the bending motion is prevented by the support by the first elastic arm 200 and the support of the spline shaft 530 surrounding it is made a stable return operation. Its state is as shown in Figures 1 to 3 attached.

결국, 본 고안에 따른 산업용 로봇은 고정암(100)이 제1신축암(200)의 둘레를 감싸듯이 설치된 상태로 상기 제1신축암(200)의 이동을 지지하고, 제1신축암(200)은 제2신축암(300)을 감싸면서 상기 제2신축암(300)의 이동을 지지함과 더불어 상기 제2신축암은 스플라인축(530)에 의한 추가적인 이동의 지지를 받기 때문에 각 신축암(200,300)의 신축 이동시 야기될 수 있는 휨 변형은 방지될 수 있게 된다.As a result, the industrial robot according to the present invention supports the movement of the first elastic arm 200 in a state where the fixed arm 100 is installed to surround the circumference of the first elastic arm 200 and the first elastic arm 200. ) Supports the movement of the second elastic arm 300 while surrounding the second elastic arm 300, and the second elastic arm is supported by the additional movement by the spline shaft 530. Flexural deformation that may occur during telescopic movement of (200, 300) can be prevented.

100. 고정암 110. 상부 몸체
120. 하부 몸체 111,121. 요입홈
200. 제1신축암 300. 제2신축암
310. 로봇 핸드 400. 제1이동부
410. 웜기어 420. 웜휠
500. 제2이동부 510. 볼나사축
520. 볼나사너트 530. 스플라인축
600. 구동부 610. 모터축
710. 제1기어 720. 제2기어
730. 제3기어 740. 제4기어
750. 제5기어 760. 기어박스100. Fixed Arm 110. Upper Body
120. Lower Body 111,121. Home
200. First Extension Rock 300. Second Extension Rock
310. Robot hand 400. First moving part
410. Worm Gear 420. Worm Wheel
500. Second moving part 510. Ball screw shaft
520. Ball Screw Nut 530. Spline Shaft
600. Drive section 610. Motor shaft
710. First Gear 720. Second Gear
730. Third Gear 740. Fourth Gear
750. Gear 5 760. Gearbox

Claims

A fixed arm 100 formed to open in the horizontal direction;
A first elastic arm 200 installed through the opening in the fixed arm 100 so as to be horizontally movable while being supported by the fixed arm 100 and having an inside opened along the moving direction thereof;
It is installed to be horizontally moved while being supported by the first elastic arm 200 by penetrating the opening portion in the first elastic arm 200, and the inside of the robot arm 310 is formed to be opened along the direction of movement thereof. ) Is provided with a second elastic arm 300;
A first moving part 400 provided inside the fixed arm and the first elastic arm and providing a moving force to move the first elastic arm 200;
A second moving part 500 provided inside the second elastic arm and providing a moving force to move the second elastic arm 300;
A driving unit 600 which provides a driving force to drive each of the moving units 400 and 500;
It is configured to include a power transmission unit: for transmitting the driving force of the drive unit 600 to each of the moving parts (400,500),
The first moving unit 400 is
Rotated by the driving force of the driving unit 600, one end of which is fixed to one end of the first elastic arm 200, and the other end penetrates through an opening in the first elastic arm to the driving unit 600. Worm gear 410 is connected,
Industrial robot, characterized in that it comprises a worm wheel 420 that is fixed to the inner wall surface of the fixed arm 100 and meshes with the worm gear (410).

The method of claim 1,
The second moving part 500 is
It is rotated by the driving force of the driving unit 600, one end is located in the second elastic arm 300 and the other end is connected to the driving unit 600 by passing through the opening in the second elastic arm 300. The ball screw shaft 510,
The ball screw shaft 510 penetrates a part of the inner wall surface of the second elastic arm 300 to move the second elastic arm 300 in the axial direction by the forward and reverse rotation of the ball screw shaft 510. The ball screw nut 520 is fixed,
An industrial robot, comprising: a spline shaft (530) fixed to a front end of the second elastic arm (300) while being installed to be movable through the inside of the ball screw shaft (510).

The method according to claim 1 or 2,
The drive unit 600 is composed of a drive motor,
The power transmission unit is coupled between the ends of the first moving unit 400 and the second moving unit 500 and the ends of the two moving units 400 and 500 and the motor shaft 610 of the driving motor, respectively, to transfer power between each other. Industrial robot, characterized in that consisting of gears (710,720,730,740,750) for.