KR20150090604A - Servo actuator module and multi-shaft servo actuator using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 서보 액추에이터 모듈 및 이를 이용한 다축 서보 액추에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정밀 위치제어가 필요한 지능형로봇, RC, 산업기기와 의료기기 분야 등에 사용될 수 있는 서보 액추에이터 모듈과 이를 이용한 다축 서보 액추에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo actuator module and a multi-axis servo actuator using the same, and more particularly, to a servo actuator module that can be used in an intelligent robot, an RC, .
일반적으로 서보 액추에이터(servo actuator)는 주로 위치 제어를 목적으로 사용되며, 충실하게 동작하기 위해서는 빠르고 정밀도가 좋은 움직임이 요구된다. 이러한 서보 액추에이터는 통상적으로 정밀 위치제어가 필요한 지능형로봇, RC, 산업기기와 의료 분야 등에 많이 사용되고 있는 실정이다.In general, servo actuators are mainly used for position control, and fast and precise movements are required for faithful operation. Such servo actuators are generally used in intelligent robots, RCs, industrial devices, and medical fields that require precise position control.
이와 같은 서보 액추에이터는 하우징 내부에 배치되는 모터와, 상기 모터의 회전력을 가/감속시켜 전달하는 기어박스 및, 상기 기어박스에 의해 가/감속되어 전달된 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 출력축을 포함한다.The servo actuator includes a motor disposed inside the housing, a gear box for transmitting and decelerating the rotational force of the motor, and an output shaft rotated by receiving the rotational force of the motor, .
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 일반적인 서보 액추에이터는 하나의 제품에 하나의 출력축만 구비되어 있으므로 다자유도를 구현해야 하는 로봇이나, 산업기기 설비 또는 의료 설비 등에 사용되는 암(arm) 등에 적용될 경우 구현해야 하는 자유도의 수에 대응되는 수량의 서보 액추에이터를 설치하여야만 한다.However, since the conventional servo actuator as described above has only one output shaft in one product, it is necessary to implement it when it is applied to a robot that needs to implement multi-degrees of freedom, an arm used for industrial equipment or medical equipment, The number of servo actuators corresponding to the number of degrees of freedom to be installed.
그러므로, 다자유도를 구현해야 하는 각종 설비들의 제작 시 설치 공간상의 제약이 따를 뿐만 아니라, 상기 각종 설비들의 크기와 중량을 증가시키는 주요 원인이 되며, 제작비용까지도 상승시킨다는 문제점이 있었다.Therefore, not only is there a limitation in the installation space in the manufacture of various facilities for implementing the multi-degrees of freedom, but also a major cause of increasing the size and weight of the various facilities and raising production costs.
그리하여, 최근에는 단일 제품에 2개의 출력축을 포함하는 서보 액추에이터가 개발되어 사용되고 있으나, 최근에는 로봇이나, 산업기기 설비 또는 의료 설비 등에 사용되는 암(arm) 등을 더욱 소형 경량화 시키는 추세이므로 단일 제품으로 다자유도를 구현할 수 있는 서보 액추에이터의 개발이 요구되고 있는 실정이다.In recent years, a servo actuator including two output shafts in a single product has been developed and used. However, recently, since the arm, which is used for a robot, an industrial equipment facility, or a medical facility, It is required to develop servo actuators capable of realizing many degrees of freedom.
따라서, 본 발명의 목적은 적어도 두 개가 퍼즐 형태로 조립되어 설치 공간을 최소화시킬 수 있는 서보 액추에이터 모듈과, 단일 제품으로 다자유도를 구현할 수 있도록 적어도 하나의 서보 액추에이터 모듈을 이용한 다축 서보 액추에이터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multi-axis servo actuator using at least one servo actuator module to realize multi-degrees of freedom as a single product by assembling at least two puzzles to minimize installation space will be.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description.
본 발명의 예시적인 일실시예에 따른 서보 액추에이터 모듈은 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 출력 샤프트의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 간에 간섭이 발생되지 않으며 공간부를 형성할 수 있는 개구부가 마련되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 배치되는 적어도 하나의 구동수단과, 상기 케이스의 외측으로 일부가 돌출되도록 배치되는 적어도 하나의 출력 샤프트 및, 상기 구동수단의 회전력을 상기 출력 샤프트로 전달하여 상기 출력 샤프트를 회전시키는 적어도 하나의 동력 전달유닛을 포함할 수 있다.In the servo actuator module according to the exemplary embodiment of the present invention, when at least two of the X, Y, and Z axes are disposed on the three-dimensional space so that the rotation axes of the output shaft and the axes of the X, At least one output shaft disposed so as to protrude partially out of the case, and at least one output shaft disposed outside the case, And at least one power transmitting unit for transmitting the rotational force of the driving means to the output shaft to rotate the output shaft.
일예를 들면, 상기 케이스는 상기 구동수단이 내부에 배치되는 바디부 및, 상기 바디부와 연통되며 그 사이에 상기 개구부가 형성되도록 상기 바디부로부터 한 쌍이 연장 형성되며 적어도 어느 하나의 내부에는 상기 동력 전달유닛이 배치되는 연장부를 포함할 수 있다.For example, the case may include a body portion in which the driving means is disposed, and a pair of the body portion extending from the body portion so as to communicate with the body portion and forming the opening portion therebetween, And an extension to which the delivery unit is disposed.
한편, 상기 케이스는 상기 연장부에 형성된 제1 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.The case may further include a first tapered portion formed on the extended portion.
또한, 상기 케이스는 상기 바디부에 형성된 제2 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.In addition, the case may further include a second tapered portion formed on the body portion.
일예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 양축 모터일 수 있다.For example, the driving means may be a two-axis motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
다른 예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 단축 모터일 수 있다.As another example, the driving means may be a single-axis motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
일예를 들면, 상기 동력 전달유닛은 상기 케이스의 내부에 배치되어 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 가속시켜 상기 출력 샤프트에 전달하는 기어박스일 수 있다.For example, the power transmitting unit may be a gear box disposed inside the case and transmitting the torque to the output shaft by decelerating or accelerating the rotational force of the driving unit at a predetermined ratio.
한편, 상기 서보 액추에이터 모듈은 상기 구동수단과 연결되어 상기 구동수단의 정/역회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.The servo actuator module may further include a motor controller connected to the driving unit to control the forward / reverse rotation of the driving unit.
일예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 위해 상기 동력 전달유닛과 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다.For example, the driving means may be combined with the power transmitting unit and the key in the form of a key groove for precise setting of the rotation start position of the power transmitting unit.
본 발명의 예시적인 일실시예에 따른 다축 서보 액추에이터는 하우징 및, 상기 하우징의 중앙부에 원점이 형성된 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 출력 샤프트의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 간에 간섭이 발생되지 않으며 개구부들에 의해 상기 하우징 내부에 별도의 공간부를 형성할 수 있는 적어도 하나의 서보 액추에이터 모듈을 포함할 수 있다.A multi-axis servo actuator according to an exemplary embodiment of the present invention includes a housing and at least one of an X, Y, and Z axis having an origin at a central portion of the housing, And at least one servo actuator module that does not cause interference between at least two of the three-dimensional space and can form a separate space inside the housing by the openings.
한편, 상기 다축 서보 액추에이터는 상기 개구부들에 의해 형성된 하우징 내부의 공간부에 배치되며 상기 서보 액추에이터 모듈과 연결되어 상기 서보 액추에이터 모듈을 제어하는 메인 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.The multi-axis servo actuator may further include a main controller disposed in a space inside the housing formed by the openings and connected to the servo actuator module to control the servo actuator module.
일예를 들면, 상기 하우징은 다면체, 구, 타원체 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.For example, the housing may be formed in any one of a polyhedron, a sphere, and an ellipsoid.
일예를 들면, 상기 서보 액추에이터 모듈은 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 출력 샤프트의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 간에 간섭이 발생되지 않으며 공간부를 형성할 수 있는 개구부가 마련되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 배치되는 적어도 하나의 구동수단과, 상기 케이스의 외측으로 일부가 돌출되도록 배치되는 적어도 하나의 출력 샤프트 및, 상기 구동수단의 회전력을 상기 출력 샤프트로 전달하여 상기 출력 샤프트를 회전시키는 적어도 하나의 동력 전달유닛을 포함할 수 있다.For example, in the servo actuator module, when at least two of the X, Y, and Z axes are disposed on the three-dimensional space so that the rotation axes of the output shaft can coincide with each other, no interference occurs between the two axes At least one output shaft disposed so as to partially protrude outside the case, and at least one output shaft disposed outside the case, wherein at least one of the output shaft and the output shaft And at least one power transmission unit transmitting the output shaft to the output shaft and rotating the output shaft.
여기서, 상기 케이스는 상기 구동수단이 내부에 배치되는 바디부 및, 상기 바디부와 연통되며 그 사이에 상기 개구부가 형성되도록 상기 바디부로부터 한 쌍이 연장 형성되며 적어도 어느 하나의 내부에는 상기 동력 전달유닛이 배치되는 연장부를 포함할 수 있다.The case includes a body portion in which the driving means is disposed and a pair of the body portion extending from the body portion so as to communicate with the body portion and between the body portion and the power transmitting unit, May be included.
한편, 상기 케이스는 상기 연장부에 형성된 제1 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.The case may further include a first tapered portion formed on the extended portion.
또한, 상기 케이스는 상기 바디부에 형성된 제2 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.In addition, the case may further include a second tapered portion formed on the body portion.
일예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 양축 모터일 수 있다.For example, the driving means may be a two-axis motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
다른 예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 단축 모터일 수 있다.As another example, the driving means may be a single-axis motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
한편, 상기 동력 전달유닛은 상기 케이스의 내부에 배치되어 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 가속시켜 상기 출력 샤프트에 전달하는 기어박스일 수 있다.Meanwhile, the power transmitting unit may be a gear box disposed inside the case and transmitting the torque to the output shaft by decelerating or accelerating the rotational force of the driving unit at a predetermined ratio.
또한, 상기 서보 액추에이터 모듈은 상기 구동수단 및 메인 컨트롤러와 연결되어 상기 구동수단의 정/역회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.The servo actuator module may further include a motor controller connected to the driving unit and the main controller to control the forward / reverse rotation of the driving unit.
예를 들면, 상기 구동수단은 상기 동력 전달유닛의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 위해 상기 동력 전달유닛과 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다.For example, the driving means may be combined with the power transmitting unit and the key in the form of a key groove for precise setting of the rotation start position of the power transmitting unit.
상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈은 다축 서보 액추에이터의 하우징 내부의 3차원 공간상에 서로 간에 간섭 발생 없이 퍼즐 형태로 다수개를 배치하여 조립할 수 있으므로 설치 공간을 최소화하여 다축 서보 액추에이터를 소형 경량화 시킬 수 있는 효과가 있다.The servo actuator module according to an embodiment of the present invention as described above can be assembled by arranging a plurality of puzzles in a three-dimensional space inside a housing of a multi-axis servo actuator without interference between them, The servo actuator can be reduced in size and weight.
또한, 상기 서보 액추에이터 모듈은 상기 다축 서보 액추에이터의 하우징 내부에 적어도 두 개가 배치되어 조립된 상태에서 개구부들에 의해 상기 하우징 내부에 상기 서보 액추에이터 모듈들에 의해 둘러싸인 형태의 공간부를 형성함으로써 상기 공간부에 메인 컨트롤러를 배치할 수 있으므로 다축 서보 액추에이터를 더욱 소형 경량화 시킬 수 있는 효과가 있다.In the servo actuator module, at least two of the servo actuator modules are disposed inside the housing of the multi-axis servomotor and are assembled to form a space surrounded by the servo actuator modules in the housing by the openings, Since the main controller can be disposed, it is possible to further reduce the size and weight of the multi-axis servo actuator.
한편, 상기 다축 서보 액추에이터는 단일 제품에 최소 1개에서부터 최대 6개의 출력축까지 포함할 수 있어 각종 로봇이나 산업기기분야나 의료기기 분야에 사용되는 암(arm) 등의 관절부위에 단 하나의 제품만을 적용하여 다자유도를 구현할 수 있으므로 각종 로봇이나 산업설비 또는 의료 설비 등의 부품수를 대폭 줄일 수 있으므로 각종 로봇이나 산업설비 또는 의료 설비 등을 소형 경량화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작비용까지도 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, the multi-axis servo actuator can include at least one to six output shafts in a single product, so that only a single product can be mounted on the joints of the arm or the like used in various robots, Since the number of components such as various robots, industrial facilities, or medical facilities can be greatly reduced because the degree of freedom can be realized by applying the robot, industrial robots, medical equipment, and the like can be reduced in size and weight, It is effective.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. The effects of the present invention will be clearly understood and understood by those skilled in the art, either through the specific details described below, or during the course of practicing the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 단면도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 평면도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 정면도
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 사시도
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 단면도
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 평면도
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 정면도
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터의 사시도
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터의 분해 사시도1 is a perspective view for explaining a servo actuator module according to a first embodiment of the present invention;
2 is a sectional view for explaining the servo actuator module according to the first embodiment of the present invention
3 is a plan view for explaining the rotation angle detecting unit according to the first embodiment of the present invention.
4 is a front view for explaining a rotation angle detecting unit according to a second embodiment of the present invention;
5 is a perspective view illustrating a servo actuator module according to a second embodiment of the present invention.
6 is a sectional view for explaining the servo actuator module according to the second embodiment of the present invention
7 is a plan view for explaining the rotation angle detecting unit according to the second embodiment of the present invention.
8 is a front view for explaining a rotation angle detecting unit according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a multi-axis servo actuator according to a third embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view of the multi-axis servo actuator according to the third embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
<실시예 1>≪ Example 1 >
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 정면도이다.FIG. 1 is a perspective view for explaining a servo actuator module according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view for explaining a servo actuator module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a front view for explaining a rotation angle detecting unit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view for explaining the rotation angle detecting unit according to the first embodiment.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 케이스(110), 구동수단(120), 제1 출력 샤프트(130) 및, 제1 동력 전달유닛(140)을 포함할 수 있다.1 to 4, the
상기 케이스(110)는 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210 : 도 9 참조)의 중앙부에 원점이 형성된 가상의 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 제1 출력 샤프트(130)의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징(210) 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 이웃하는 케이스(110) 사이에 서로 간섭이 발생되지 않으며 상기 하우징 내부에 별도의 공간부(S : 도 9 참조)를 형성할 수 있는 개구부(114)가 마련될 수 있다.The
예를 들면, 상기 케이스(110)는 바디부(111), 제1, 2 연장부(112)(113) 및, 개구부(114)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 바디부(111)는 내부에 상기 구동수단(120)이 배치된다.The driving
상기 제1, 2 연장부(112)(113)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)로부터 연장 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 연장부(112)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)의 일측면부 상부로부터 연장 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 연장부(113)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)의 일측면부 하부로부터 연장 형성될 수 있다.The first and
여기서, 상기 제1, 2 연장부(112)(113) 중 어느 하나의 내부에는 상기 제1 동력 전달유닛(120)이 배치될 수 있다.Here, the first
상기 개구부(114)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)가 각각 상기 바디부(111) 일측면 상, 하단부로부터 연장 형성됨에 따라 상기 제1, 2 연장부(112)(113) 사이에 형성될 수 있다. 이와 같은 개구부(114)는 적어도 두 개의 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210 : 도 9 참조)의 중앙부에 원점이 형성된 가상의 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 제1 출력 샤프트(130)의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징(210) 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 이웃하는 적어도 두 개의 케이스(110)의 제1, 2 연장부들(112)(113) 사이에 서로 간섭이 발생되지 않고, 상기 서로 이웃하는 케이스(110) 사이에 공간부(S)를 형성할 수 있도록 한다. 즉, 상기 공간부(S)는 상기 적어도 두 개의 케이스(110)의 개구부들(114)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.The first and
한편, 상기 케이스(110)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 끝단부에 형성된 제1 테이퍼부(116)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 테이퍼부(116)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 양측면에 각각 한 쌍씩 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 양측면에 형성된 제1 테이퍼부(116)는 동일한 각도로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 테이퍼부(116)는 도 1에 도시된 바와 같이 각이 지도록 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제1 테이퍼부(116)는 도면에는 도시되지 않았지만 모서리 부분이 라운드지도록 형성될 수도 있다.The
상기 제1 테이퍼부(116)는 적어도 두 개의 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(도 9 참조 : 200)의 하우징(210) 내부에 배치할 시 서로 이웃하는 케이스들(110)의 제1, 2 연장부들(112)(113) 사이에 간섭이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.When the at least two
또한, 상기 케이스(110)는 상기 바디부(111)에 형성된 제2 테이퍼부(117)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 테이퍼부(117)는 상기 바디부(111)의 양측면에 한 쌍이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 바디부(111)의 양측면에 형성된 제2 테이퍼부(117)는 동일한 각도로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 테이퍼부(117)는 도 1에 도시된 바와 같이 각이 지도록 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제2 테이퍼부(117)는 모서리 부분이 라운드지도록 형성될 수도 있다.The
상기 제2 테이퍼부(117)는 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210) 내부에 보다 견고하게 배치시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 하우징(210)이 도 9에 도시된 바와 같이 육면체 형태로 형성될 경우 상기 제2 테이퍼부(117)가 상기 육면체 형태로 형성된 하우징(210)의 코너부에 삽입되는 형태로 상기 하우징(210) 내부에 배치됨으로써 상기 케이스(110)를 상기 하우징(210) 내부에 보다 견고한 형태로 배치하여 고정시킬 수 있도록 한다.The second
상기 구동수단(120)은 상기 케이스(110) 내부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 구동수단(120)은 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치될 수 있다.The driving means 120 may be disposed inside the
예를 들면, 상기 구동수단(120)은 상기 제1 동력 전달유닛(140)과 연결되도록 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치되는 한 쌍의 단축 모터일 수 있다. For example, the driving means 120 may be a pair of single-shaft motors disposed inside the
상기 제1 출력 샤프트(130)는 상기 케이스(110)의 외측으로 일부가 돌출되도록 상기 케이스(110) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 출력 샤프트(130)는 상기 케이스(110)의 외측으로 일부가 돌출되도록 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113) 중 어느 하나의 내부에 배치될 수 있다.The
상기 제1 동력 전달유닛(140)은 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 상기 제1 출력 샤프트(130)로 각각 전달하여 상기 제1 출력 샤프트(130)를 회전시킬 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 동력 전달유닛(140)은 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113) 중 어느 하나에 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 상기 제1 출력 샤프트(130)로 전달하여 상기 제1 출력 샤프트(130)를 회전시킬 수 있다.The first
예를 들면, 상기 제1 동력 전달유닛(140)은 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113) 중 어느 하나의 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 소정 비율로 가속시켜 각각 상기 제1 출력 샤프트(130)에 전달하는 기어박스일 수 있다.For example, the first
여기서, 상기 기어박스는 동력을 가/감속시켜 전달할 수 있도록 내부에 복수개의 기어들이 서로 연결될 수 있도록 배치된 것으로서, 이는 일반적인 기계장치에 동력 전달수단으로 널리 사용되는 것이므로 이의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Here, the gear box is disposed so that a plurality of gears can be connected to each other so as to be able to transmit / decelerate the power, and is widely used as a power transmitting means in a general mechanical device. do.
한편, 상기 제1 동력 전달유닛(140)으로는 기어박스를 대신하여 풀리와 벨트 또는 스프라켓과 체인도 사용될 수 있다.As the first
한편, 상기 구동수단(120)은 상기 제1 동력 전달유닛(140)과 키와 키 홈 형태(도시되지 않음)로 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)에 키(도시되지 않음)가 돌출 형성되면, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)와 연결되는 상기 제1 동력 전달유닛(140)의 기어(140a)의 내륜에는 키 홈(도시되지 않음)이 형성되어 상기 구동수단(120)과 제1 동력 전달유닛(140)이 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)에 키 홈이 형성되고 상기 제1 동력 전달유닛(140)의 기어(140a)의 내륜에 키가 돌출 형성되어 상기 구동수단(120)과 제1 동력 전달유닛(140)이 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다.Meanwhile, the driving
상기 구동수단(120)과 제1 동력 전달유닛(140)을 키와 키 홈 형태로 결합시킴으로써 상기 구동수단(120)에 의해 회전되는 상기 제1 동력 전달유닛(140)(141)의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 할 수 있다.The first
한편, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 상기 구동수단(120)과 연결되어 상기 구동수단(120)의 정/역회전을 제거하는 모터 컨트롤러(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 모터 컨트롤러(150)는 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)과 연결될 수 있다.The
또한, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 상기 제1 출력 샤프트(130)의 회전 각도를 검출하여 제어할 수 있는 회전각도 감지부(160)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
여기서, 상기 회전각도 감지부(160)로는 포텐쇼미터(photentio meter), 마그네틱 센서 등이 사용될 수 있으며, 상기 포텐쇼미터나, 마그네틱 센서 이외에도 회전 각도를 감지할 수 있는 센싱수단은 상기 회전각도 감지부(160)로 모두 사용할 수 있다.In addition to the potentiometer and the magnetic sensor, sensing means for sensing the angle of rotation may be a rotation
일예를 들면, 상기 회전각도 감지부(160)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 마그네틱 회전판(161)과 적어도 하나의 센서부(162)를 포함할 수 있다.For example, the rotation
상기 마그네틱 회전판(161)은 복수개의 N극과 S극이 교번되도록 형성되며, 상기 제1 출력 샤프트(130)와 연동되어 회전되도록 상기 제1 출력 샤프트(130)에 설치될 수 있다.The magnetic
상기 센서부(162)는 상기 마그네틱 회전판(161)의 주변에 배치되어 상기 마그네틱 회전판(161)에 형성된 N극과 S극의 위치를 감지함으로써 상기 제1 출력 샤프트(130)의 회전 각도를 감지할 수 있다.The
그리고, 상기 센서부(162)는 감지된 제1 출력 샤프트(130)의 회전 각도를 본 발명의 제3 실시예에 의한 메인 컨트롤러(250)로 전송함으로써 상기 메인 컨트롤러(250)에 의해 상기 제1 출력 샤프트(130)의 회전 각도를 제어할 수 있도록 한다.The
<실시예 2>≪ Example 2 >
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈을 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 평면도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전각도 검출부를 설명하기 위한 정면도이다.FIG. 5 is a perspective view for explaining a servo actuator module according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a sectional view for explaining a servo actuator module according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a front view for explaining a rotation angle detecting unit according to a second embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 케이스(110), 구동수단(120), 제1, 2 출력 샤프트(130)(131) 및, 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)을 포함할 수 있다.5 to 8, the
상기 케이스(110)는 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210 : 도 9 참조)의 중앙부에 원점이 형성된 가상의 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징(210) 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 이웃하는 케이스(110) 사이에 서로 간섭이 발생되지 않으며 상기 하우징 내부에 별도의 공간부(S : 도 9 참조)를 형성할 수 있는 개구부(114)가 마련될 수 있다.The
예를 들면, 상기 케이스(110)는 바디부(111), 제1, 2 연장부(112)(113) 및, 개구부(114)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 바디부(111)는 내부에 상기 구동수단(120)이 배치된다.The driving
상기 제1, 2 연장부(112)(113)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)로부터 연장 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 연장부(112)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)의 일측면부 상부로부터 연장 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 연장부(113)는 상기 바디부(111)와 연통되도록 상기 바디부(111)의 일측면부 하부로부터 연장 형성될 수 있다.The first and
여기서, 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 내부에는 각각 상기 제1, 2 동력 전달유닛(120)(121)이 배치될 수 있다.Here, the first and second
상기 개구부(114)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)가 각각 상기 바디부(111) 일측면 상, 하단부로부터 연장 형성됨에 따라 상기 제1, 2 연장부(112)(113) 사이에 형성될 수 있다. 이와 같은 개구부(114)는 적어도 두 개의 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210 : 도 9 참조)의 중앙부에 원점이 형성된 가상의 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징(210) 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 이웃하는 적어도 두 개의 케이스(110)의 제1, 2 연장부들(112)(113) 사이에 서로 간섭이 발생되지 않고, 상기 서로 이웃하는 케이스(110) 사이에 공간부(S)를 형성할 수 있도록 한다. 즉, 상기 공간부(S)는 상기 적어도 두 개의 케이스(110)의 개구부들(114)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.The first and
한편, 상기 케이스(110)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 끝단부에 형성된 제1 테이퍼부(116)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 테이퍼부(116)는 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 양측면에 각각 한 쌍씩 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 2 연장부(112)(113)의 양측면에 형성된 제1 테이퍼부(116)는 동일한 각도로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 테이퍼부(116)는 도 5에 도시된 바와 같이 각이 지도록 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제1 테이퍼부(116)는 도면에는 도시되지 않았지만 모서리 부분이 라운드지도록 형성될 수도 있다.The
상기 제1 테이퍼부(116)는 적어도 두 개의 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(도 9 참조 : 200)의 하우징(210) 내부에 배치할 시 서로 이웃하는 케이스들(110)의 제1, 2 연장부들(112)(113) 사이에 간섭이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.When the at least two
또한, 상기 케이스(110)는 상기 바디부(111)에 형성된 제2 테이퍼부(117)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 테이퍼부(117)는 상기 바디부(111)의 양측면에 한 쌍이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 바디부(111)의 양측면에 형성된 제2 테이퍼부(117)는 동일한 각도로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 테이퍼부(117)는 도 5에 도시된 바와 같이 각이 지도록 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제2 테이퍼부(117)는 모서리 부분이 라운드지도록 형성될 수도 있다.The
상기 제2 테이퍼부(117)는 케이스(110)를 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210) 내부에 보다 견고하게 배치시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 하우징(210)이 도 9에 도시된 바와 같이 육면체 형태로 형성될 경우 상기 제2 테이퍼부(117)가 상기 육면체 형태로 형성된 하우징(210)의 코너부에 삽입되는 형태로 상기 하우징(210) 내부에 배치됨으로써 상기 케이스(110)를 상기 하우징(210) 내부에 보다 견고한 형태로 배치하여 고정시킬 수 있도록 한다.The second
상기 구동수단(120)은 상기 케이스(110) 내부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 구동수단(120)은 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치될 수 있다.The driving means 120 may be disposed inside the
예를 들면, 상기 구동수단(120)은 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)과 연결되도록 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치되는 양축 모터일 수 있다. 즉, 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)을 서로 동일한 방향으로 회전시켜야 할 경우에는 상기 구동수단(120)으로 양축 모터를 사용하는 것이 바람직하다.For example, the driving means 120 may be a two-axis motor disposed inside the
다른 예를 들면, 상기 구동수단(120)은 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)과 각각 연결되도록 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치되는 한 쌍의 단축 모터일 수 있다. 여기서, 상기 한 쌍의 단축 모터는 각각의 샤프트가 동일축 상에 위치하도록 상기 바디부(111) 내부에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)을 개별적으로 회전시키거나 서로 다른 방향으로도 회전시켜야 할 경우에는 상기 구동수단(120)으로 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)과 각각 개별적으로 연결되는 단축 모터를 사용하는 것이 바람직하다.The driving means 120 may include a pair of single shaft motors disposed inside the
상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)는 상기 케이스(110)의 외측으로 일부가 돌출되도록 상기 케이스(110) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)는 상기 케이스(110)의 외측으로 일부가 돌출되도록 각각 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113) 내부에 배치될 수 있다.The first and
상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)은 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)로 각각 전달하여 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)를 회전시킬 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)은 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113)에 각각 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)로 각각 전달하여 상기 한 쌍의 출력 샤프트를 회전시킬 수 있다.The first and second
예를 들면, 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)은 각각 상기 케이스(110)의 제1, 2 연장부(112)(113) 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 소정 비율로 가속시켜 각각 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)에 전달하는 기어박스일 수 있다.For example, the first and second
여기서, 상기 기어박스는 동력을 가/감속시켜 전달할 수 있도록 내부에 복수개의 기어들이 서로 연결될 수 있도록 배치된 것으로서, 이는 일반적인 기계장치에 동력 전달수단으로 널리 사용되는 것이므로 이의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Here, the gear box is disposed so that a plurality of gears can be connected to each other so as to be able to transmit / decelerate the power, and is widely used as a power transmitting means in a general mechanical device. do.
한편, 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)으로는 기어박스를 대신하여 풀리와 벨트 또는 스프라켓과 체인도 사용될 수 있다.As the first and second
한편, 상기 구동수단(120)은 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)과 키와 키 홈 형태(도시되지 않음)로 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)에 키(도시되지 않음)가 돌출 형성되면, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)와 연결되는 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)의 기어(140a)(141a)의 내륜에는 키 홈(도시되지 않음)이 형성되어 상기 구동수단(120)과 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)이 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 구동수단(120)의 샤프트(121)에 키 홈이 형성되고 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)의 기어(140a)(141a)의 내륜에 키가 돌출 형성되어 상기 구동수단(120)과 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)이 키와 키 홈 형태로 결합될 수 있다.Meanwhile, the driving
상기 구동수단(120)과 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)을 키와 키 홈 형태로 결합시킴으로써 상기 구동수단(120)에 의해 회전되는 상기 제1, 2 동력 전달유닛(140)(141)의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 할 수 있다.The first and second
한편, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 상기 구동수단(120)과 연결되어 상기 구동수단(120)의 정/역회전을 제거하는 모터 컨트롤러(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 모터 컨트롤러(150)는 상기 케이스(110)의 바디부(111) 내부에 배치되어 상기 구동수단(120)과 연결될 수 있다.The
또한, 본 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)의 회전 각도를 검출하여 제어할 수 있는 회전각도 감지부(160)를 더 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 회전각도 감지부(160)로는 포텐쇼미터(photentio meter), 마그네틱 센서 등이 사용될 수 있으며, 상기 포텐쇼미터나, 마그네틱 센서 이외에도 회전 각도를 감지할 수 있는 센싱수단은 상기 회전각도 감지부(160)로 모두 사용할 수 있다.In addition to the potentiometer and the magnetic sensor, sensing means for sensing the angle of rotation may be a rotation
일예를 들면, 상기 회전각도 감지부(160)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 마그네틱 회전판(161)과 적어도 하나의 센서부(162)를 포함할 수 있다.For example, the rotation
상기 마그네틱 회전판(161)은 복수개의 N극과 S극이 교번되도록 형성되며, 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)와 연동되어 회전되도록 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)에 설치될 수 있다.The magnetic
상기 센서부(162)는 상기 마그네틱 회전판(161)의 주변에 배치되어 상기 마그네틱 회전판(161)에 형성된 N극과 S극의 위치를 감지함으로써 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)의 회전 각도를 감지할 수 있다.The
그리고, 상기 센서부(162)는 감지된 제1, 2 출력 샤프트(130)의 회전 각도를 본 발명의 제3 실시예에 의한 메인 컨트롤러(250)로 전송함으로써 상기 메인 컨트롤러(250)에 의해 상기 제1, 2 출력 샤프트(130)(131)의 회전 각도를 제어할 수 있도록 한다.The
<실시예 3>≪ Example 3 >
도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터에 대하여 설명한다.A multi-axis servo actuator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 9 and 10. Fig.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터의 분해 사시도이다.Fig. 9 is a perspective view of a multi-axis servo actuator according to a third embodiment of the present invention, and Fig. 10 is an exploded perspective view of a multi-axis servo actuator according to a third embodiment of the present invention.
본 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)에 적용된 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)은 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)과 실질적으로 동일함으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)이 적용된 다축 서보 액추에이터(200)에 대해서만 일예를 들어 설명하였으나, 본 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)에는 본 발명의 제1 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100) 또한 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)이 조합되어 적용될 수도 있다. 또한, 본 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)에는 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 서보 액추에이터 모듈(100) 중 어느 하나의 서보 액추에이터 모듈(100)만이 단독으로 적용될 수 도 있다.In the present embodiment, the
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)는 하우징(210) 및, 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)을 포함할 수 있다.9 and 10, a
상기 하우징(210)은 도 9 및 도 10에서는 육면체 형태로 도시하였으나, 상기 하우징의 형태는 이에 한정되지 않고 다면체, 구, 타원체 등과 같이 다양한 형태로 제작될 수 있다. 즉, 상기 하우징(210)은 내부가 빈 다면체, 구, 타원체 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.Although the
상기 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈(220)(230)(240)은 개구부들(224)(234)(244)이 서로 마주하여 연장부들(222)(232)(242)사이에 서로 간섭이 발생되지 않고 상기 개구부들(224)(234)(244)에 의해 상기 하우징(210) 내부에 공간부(S)를 형성할 수 있으며, 출력 샤프트들(223)(233)(243)의 일부가 상기 하우징(210)의 외부로 돌출되도록 상기 하우징(210) 내부에 적어도 두 개가 배치될 수 있다.The first through third
한편, 본 실시예에 의한 다축 서보 액추에이터(200)는 메인 컨트롤러(250)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 메인 컨트롤러(250)는 상기 개구부들(224)(234)(244)에 의해 형성된 하우징(210) 내부의 공간부(S)에 배치되어 상기 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)과 연결되어 상기 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)을 제어할 수 있다.Meanwhile, the
다시, 도 9 및 도 10을 참조하여 정육면체로 형성된 하우징에 3개의 서보 액추에이터 모듈들이 배치된 상태에 대하여 설명한다.9 and 10, a description will be given of a state in which three servo actuator modules are arranged in a housing formed as a cube.
먼저, 제1 서보 액추에이터 모듈(220)을 상기 하우징(210)의 내부에 삽입한 후 상기 제1 서보 액추에이터 모듈(220)의 제2 테이퍼부(227)를 상기 하우징(210)의 제1 코너부(C1)에 밀착되도록 배치한 후, 상기 제1 서보 액추에이터 모듈(220)을 상기 하우징(210)에 고정부재(도시되지 않음)를 사용하여 고정시킨다.The first
여기서, 상기 제1 서보 액추에이터 모듈(220)의 제2 테이퍼부(227)가 상기 하우징(210)의 제1 코너부(C1)에 밀착되면 상기 제1 서보 액추에이터 모듈(220)의 한 쌍의 출력축(223)은 상기 하우징(210)의 제1, 2 면(F1)(F2)의 중앙부에 배치된 상태로 일부가 상기 하우징(210)의 제1, 2 면(F1)(F2)의 외부로 돌출된다.When the second
한편, 상기 제1 서보 액추에이터 모듈(220)의 개구부(224)는 상기 하우징(210)의 제4 코너부(C4)를 향하게 된다.The
이후, 상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)을 상기 하우징(210)의 내부에 삽입한 후 상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)의 제2 테이퍼부(237)를 상기 하우징(210)의 제2 코너부(C2)에 밀착되도록 배치한 다음, 상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)을 상기 하우징(210)에 고정부재를 사용하여 고정시킨다.After inserting the second
상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)의 제2 테이퍼부(237)가 상기 하우징(210)의 제2 코너부(C2)에 밀착되면 상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)의 한 쌍의 출력축(233)은 상기 하우징(210)의 제3, 4 면(F3)(F4)의 중앙부에 배치된 상태로 일부가 상기 하우징(210)의 제3, 4 면(F3)(F4)의 외부로 돌출된다.When the second
한편, 상기 제2 서보 액추에이터 모듈(230)의 개구부(234)는 상기 하우징(210)의 제5 코너부(C5)를 향하게 된다.The
그 다음으로, 상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)을 상기 하우징(210)의 내부에 삽입한 후 상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)의 제2 테이퍼부(247)를 상기 하우징(210)의 제3 코너부(C3)에 밀착되도록 배치한 다음, 상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)을 상기 하우징(210)에 고정부재를 사용하여 고정시킨다.After the third
상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)의 제2 테이퍼부(247)가 상기 하우징(210)의 제3 코너부(C3)에 밀착되면 상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)의 한 쌍의 출력축(243)은 상기 하우징(210)의 제5, 6 면(F5)(F6)의 중앙부에 배치된 상태로 일부가 상기 하우징(210)의 제5, 6면(F5)(F6)의 외부로 돌출된다.When the second
한편, 상기 제3 서보 액추에이터 모듈(240)의 개구부(244)는 상기 하우징(210)의 제6 코너부(C6)를 향하게 된다.The
따라서, 상기 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)은 서로 이웃하는 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240) 사이에 간섭 없이 하우징(210) 내부에 배치되어 고정됨과 동시에, 상기 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)의 개구부들(224)(234)(244)에 의해 하우징(210)의 내부에 상기 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)에 의해 둘러싸인 별도의 공간부(S)가 형성됨으로써 상기 공간부(S)에 메인 컨트롤러(250)를 배치할 수 있다. 여기서, 상기 메인 컨트롤러(250)는 상기 제1 내지 제3 서보 액추에이터 모듈들(220)(230)(240)의 모터 컨트롤러(도시되지 않음)와 연결될 수 있다.Accordingly, the first to third
상술한 바와 같은 본 발명에 의한 서보 액추에이터 모듈(100)은 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210) 내부의 3차원 공간상에 서로 간에 간섭 발생 없이 퍼즐 형태로 다수개를 배치하여 조립할 수 있으므로 설치 공간을 최소화하여 다축 서보 액추에이터(200)를 소형 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다.Since the
또한, 상기 서보 액추에이터 모듈(100)은 상기 다축 서보 액추에이터(200)의 하우징(210) 내부에 적어도 두 개가 배치되어 조립된 상태에서 개구부들(114)에 의해 상기 하우징(210) 내부에 상기 서보 액추에이터 모듈들(100)에 의해 둘러싸인 형태의 공간부(S)를 형성함으로써 상기 공간부(S)에 메인 컨트롤러(250)를 배치할 수 있으므로 다축 서보 액추에이터(200)를 더욱 소형 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다.In the
한편, 상기 다축 서보 액추에이터(200)는 단일 제품에 최소 1개에서부터 최대 6개의 출력축까지 포함할 수 있어 각종 로봇이나 산업기기분야나 의료기기 분야에 사용되는 암(arm) 등의 관절부위에 단 하나의 제품만을 적용하여 다자유도를 구현할 수 있으므로 각종 로봇이나 산업설비 또는 의료 설비 등의 부품수를 대폭 줄일 수 있으므로 각종 로봇이나 산업설비 또는 의료 설비 등을 소형 경량화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작비용까지도 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
(110) : 케이스 (111) : 바디부
(112) : 제1 연장부 (113) : 제2 연장부
(114)(224)(234)(244) : 개구부 (120) : 구동수단
(130) : 제1 출력 샤프트 (131) : 제2 출력 샤프트
(140) : 제1 동력 전달수단 (141) : 제2 동력 전달수단
(150) : 모터 컨트롤러 (160) : 회전각도 감지부
(210) : 하우징 (220) : 제1 서보 액추에이터 모듈
(230) : 제2 서보 액추에이터 모듈 (240) : 제3 서보 액추에이터 모듈
(222)(232)(242) : 연장부 (250) : 메인 컨트롤러(110): Case (111): Body
(112): first extension part (113): second extension part
(114) 224 (234) 244: opening 120: driving means
(130): first output shaft (131): second output shaft
(140): first power transmitting means (141): second power transmitting means
(150): motor controller (160): rotation angle sensing unit
(210): housing (220): first servo actuator module
(230): Second Servo Actuator Module (240): Third Servo Actuator Module
(222) (232) (242): extension part (250): main controller
Claims (21)
상기 케이스 내부에 배치되는 적어도 하나의 구동수단;
상기 케이스의 외측으로 일부가 돌출되도록 배치되는 적어도 하나의 출력 샤프트; 및
상기 구동수단의 회전력을 상기 출력 샤프트로 전달하여 상기 출력 샤프트를 회전시키는 적어도 하나의 동력 전달유닛을 포함하는 서보 액추에이터 모듈.When at least two of the X, Y, and Z axes are disposed on the three-dimensional space so that the rotation axes of the output shaft can coincide with each other, no interference is generated between the two axes, and an opening portion Case;
At least one drive means disposed within the case;
At least one output shaft disposed so as to protrude partially outward of the case; And
And at least one power transmitting unit for transmitting the rotational force of the driving means to the output shaft to rotate the output shaft.
상기 케이스는,
상기 구동수단이 내부에 배치되는 바디부; 및
상기 바디부와 연통되며 그 사이에 상기 개구부가 형성되도록 상기 바디부로부터 한 쌍이 연장 형성되며 적어도 어느 하나의 내부에는 상기 동력 전달유닛이 배치되는 연장부를 포함하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
In this case,
A body portion in which the driving means is disposed; And
And a pair of extended portions extending from the body portion to communicate with the body portion and having the opening portion formed therebetween, and an extension portion in which at least one of the power transmission units is disposed.
상기 케이스는,
상기 연장부에 형성된 제1 테이퍼부를 더 포함하는 서보 액추에이터 모듈.3. The method of claim 2,
In this case,
And a first tapered portion formed on the extension portion.
상기 케이스는,
상기 바디부에 형성된 제2 테이퍼부를 더 포함하는 서보 액추에이터 모듈.3. The method of claim 2,
In this case,
And a second tapered portion formed on the body portion.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 양축 모터인 것을 특징으로 하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
The driving means includes:
And a biaxial motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 단축 모터인 것을 특징으로 하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
The driving means includes:
And a single-axis motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
상기 동력 전달유닛은,
상기 케이스의 내부에 배치되어 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 가속시켜 상기 출력 샤프트에 전달하는 기어박스인 것을 특징으로 하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
The power transmitting unit includes:
Wherein the gear box is a gear box disposed inside the case and configured to decelerate or accelerate the rotational force of the driving means at a predetermined ratio to transmit the decelerated or accelerated torque to the output shaft.
상기 구동수단과 연결되어 상기 구동수단의 정/역회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
And a motor controller connected to the driving unit to control the forward / reverse rotation of the driving unit.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 위해 상기 동력 전달유닛과 키와 키 홈 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 서보 액추에이터 모듈.The method according to claim 1,
The driving means includes:
Wherein the power transmitting unit is coupled with the key in the form of a key groove for precise setting of the rotation start position of the power transmitting unit.
상기 하우징의 중앙부에 원점이 형성된 X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 출력 샤프트의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 상기 하우징 내부의 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 간에 간섭이 발생되지 않으며 개구부들에 의해 상기 하우징 내부에 별도의 공간부를 형성할 수 있는 적어도 하나의 서보 액추에이터 모듈을 포함하는 다축 서보 액추에이터.housing; And
When at least two of the X, Y, and Z axes formed at the center of the housing are disposed on the three-dimensional space inside the housing so that the rotation axes of the output shaft and the axes of the X and Y axes coincide with each other, Axis servo actuator module, wherein the at least one servo actuator module is capable of forming a separate space inside the housing by openings.
상기 개구부들에 의해 형성된 하우징 내부의 공간부에 배치되며 상기 서보 액추에이터 모듈과 연결되어 상기 서보 액추에이터 모듈을 제어하는 메인 컨트롤러를 더 포함하는 다축 서보 액추에이터.11. The method of claim 10,
And a main controller disposed in a space inside the housing formed by the openings and connected to the servo actuator module to control the servo actuator module.
상기 하우징은,
다면체, 구, 타원체 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 다축 서보 액추에이터.11. The method of claim 10,
The housing includes:
Wherein the multi-axis servo actuator is formed in any one of a polyhedron, a sphere, and an ellipsoid.
상기 서보 액추에이터 모듈은,
X, Y, Z 축 중 적어도 두 개의 축과 출력 샤프트의 회전축이 각각 일치할 수 있도록 3차원 공간상에 적어도 두 개를 배치할 시 서로 간에 간섭이 발생되지 않으며 공간부를 형성할 수 있는 개구부가 마련되는 케이스;
상기 케이스 내부에 배치되는 적어도 하나의 구동수단;
상기 케이스의 외측으로 일부가 돌출되도록 배치되는 적어도 하나의 출력 샤프트; 및
상기 구동수단의 회전력을 상기 출력 샤프트로 전달하여 상기 출력 샤프트를 회전시키는 적어도 하나의 동력 전달유닛을 포함하는 다축 서보 액추에이터.11. The method of claim 10,
The servo actuator module includes:
When at least two of the X, Y, and Z axes are disposed on the three-dimensional space so that the rotation axes of the output shaft can coincide with each other, no interference is generated between the two axes, and an opening portion Case;
At least one drive means disposed within the case;
At least one output shaft disposed so as to protrude partially outward of the case; And
And at least one power transmitting unit for transmitting the rotational force of the driving means to the output shaft to rotate the output shaft.
상기 케이스는,
상기 구동수단이 내부에 배치되는 바디부; 및
상기 바디부와 연통되며 그 사이에 상기 개구부가 형성되도록 상기 바디부로부터 한 쌍이 연장 형성되며 적어도 어느 하나의 내부에는 상기 동력 전달유닛이 배치되는 연장부를 포함하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
In this case,
A body portion in which the driving means is disposed; And
And an extension portion extending from the body portion so as to communicate with the body portion and having the opening portion formed therebetween, the extension portion having the power transmission unit disposed in at least one of the body portion and the multi-axis servo actuator.
상기 케이스는,
상기 연장부에 형성된 제1 테이퍼부를 더 포함하는 다축 서보 액추에이터.15. The method of claim 14,
In this case,
And a first tapered portion formed on the extension portion.
상기 케이스는,
상기 바디부에 형성된 제2 테이퍼부를 더 포함하는 다축 서보 액추에이터.15. The method of claim 14,
In this case,
And a second tapered portion formed on the body portion.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 양축 모터인 것을 특징으로 하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
The driving means includes:
Axis motor disposed in the case so as to be connected to the power transmission unit.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛과 연결되도록 상기 케이스 내부에 배치되는 단축 모터인 것을 특징으로 하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
The driving means includes:
And a single shaft motor disposed inside the case to be connected to the power transmission unit.
상기 동력 전달유닛은,
상기 케이스의 내부에 배치되어 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시키거나 가속시켜 상기 출력 샤프트에 전달하는 기어박스인 것을 특징으로 하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
The power transmitting unit includes:
And a gear box which is disposed inside the case and decelerates or accelerates the rotational force of the driving means at a predetermined ratio and transmits the decelerated or accelerated torque to the output shaft.
상기 서보 액추에이터 모듈은,
상기 구동수단 및 메인 컨트롤러와 연결되어 상기 구동수단의 정/역회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
The servo actuator module includes:
Further comprising a motor controller connected to the driving means and the main controller to control the forward / reverse rotation of the driving means.
상기 구동수단은,
상기 동력 전달유닛의 회전 시작위치의 정확한 세팅을 위해 상기 동력 전달유닛과 키와 키 홈 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 다축 서보 액추에이터.14. The method of claim 13,
The driving means includes:
Wherein the power transmission unit is coupled with the key in the form of a key groove for precise setting of the rotation start position of the power transmission unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020140011465A KR20150090604A (en) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Servo actuator module and multi-shaft servo actuator using the same |
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Publications (1)
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