KR20160064250A - 손목축을 구비하는 링크암 로봇 - Google Patents

손목축을 구비하는 링크암 로봇 Download PDF

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KR20160064250A
KR20160064250A KR1020140167594A KR20140167594A KR20160064250A KR 20160064250 A KR20160064250 A KR 20160064250A KR 1020140167594 A KR1020140167594 A KR 1020140167594A KR 20140167594 A KR20140167594 A KR 20140167594A KR 20160064250 A KR20160064250 A KR 20160064250A
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오진호
이성직
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주식회사 나온테크
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    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Abstract

본 발명은 손목축을 구비하는 링크암 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 링크암을 구비하는 링크암 로봇의 핸드 장착 부위에 추가적으로 3개의 손목축을 구비하여, 수평작업 후 수평이동 뿐만 아니라, 수평작업 후 수직작업, 수평작업 후 상부작업이 가능하게 하는 손목축을 구비하는 링크암 로봇에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 링크암의 단부에 손목부를 설치하고 이를 구동하는 손목축 장치를 구비하도록 하여, 수평작업 후 수평이동 뿐만 아니라, 수평작업 후 수직작업, 수평작업 후 상부작업이 가능하게 하는 링크암 로봇을 제공할 뿐만 아니라, 또한 링크암 로봇의 구동부를 상부에 위치시킴으로써, 로봇 구동시 발생되는 관성을 최소화하고, 이에 따라 진동을 최소화함으로써 고속작업에서도 높은 정밀도를 유지하는 링크암 로봇을 제공한다.

Description

손목축을 구비하는 링크암 로봇{LINK-ARM ROBOT COMPRISING WRIST-AXIS}
본 발명은 손목축을 구비하는 링크암 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 링크암을 구비하는 링크암 로봇의 핸드 장착 부위에 추가적으로 3개의 손목축을 구비하여, 수평작업 후 수평이동 뿐만 아니라, 수평작업 후 수직작업, 수평작업 후 상부작업이 가능하게 하는 손목축을 구비하는 링크암 로봇에 관한 것이다.
종래 링크암 로봇의 경우, 링크암 단부의 핸드부는 대상 물체를 파지하여 이동하는 역할만을 수행하였다. 따라서 수평에서 수평작업만 가능한 한계를 지니는 단점이 있었다. 또한 종래 링크암 로봇의 경우 구동부가 하단부에 설치되어 무게 증가로 인하여 높은 관성을 지니게 되고, 따라서 진동이 많이 발생하게 되어 고속 운전 작업에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 링크암의 단부에 손목부를 설치하고 이를 구동하는 손목축 장치를 구비하도록 하여, 수평작업 후 수평이동 뿐만 아니라, 수평작업 후 수직작업, 수평작업 후 상부작업이 가능하게 하는 링크암 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 링크암 로봇의 구동부를 상부에 위치시킴으로써, 로봇 구동시 발생되는 관성을 최소화하고, 이에 따라 진동을 최소화함으로써 고속작업에서도 높은 정밀도를 유지하는 링크암 로봇을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 손목축을 구비한 링크암 로봇은, 베이스 플레이트; 일 단부가 상기 베이스 플레이트에 각각 선회운동이 가능하도록 연결되고, 관절과 같이 굽힘 운동이 가능하도록 그 연결점에서 연결되어 있는 2개의 링크(이하 각각 '링크1' 및 '링크2'라 한다)를 구비하며, 상기 링크2는 서로 평행한 2개의 로드(rod, 이하 '링크2 로드'라 한다)를 구비하는, 적어도 3개 이상의 링크암; 상기 각 링크암의 타 단부에 연결되어 손목의 동작을 구현하는 손목부; 상기 각 링크암에서, 상기 2개의 링크2 로드 중앙에 상기 링크2 로드와 평행하게 배치되고 하단부가 상기 손목부에 연결되어 상기 손목부의 운동을 구동하는 손목축; 및 각 링크암의 베이스 플레이트 쪽 단부에 연결되어 각 링크암을 구동시키는 링크암 구동부를 포함한다.
상기 손목축은, 손목부의 각 방향 회전을 구동하는 손목축 구동부; 손목부에 회전 구동력을 전달하는 기어 박스; 및 상부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 손목축 구동부에 연결되고, 하부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 기어 박스와 연결되며, 직선 운동 및 회전 운동을 수행하는 손목축 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 링크암 구동부 및 상기 손목축 구동부는 각각, 모터 및 감속기를 구비할 수 있다.
상기 손목부는, 내부에 압축공기, 전기선, 진공라인 통과 등으로 사용가능한 공간인 중공부를 구비할 수 있다.
상기 손목부에는 대상 물체를 파지할 수 있는 그립 장치가 구비되어 있을 수 있다.
상기 손목부는, 손목축의 수직방향 부하를 지탱함으로써 백래쉬를 감소시키는 역할을 수행하는 베벨기어를 더 포함할 수 있다.
상기 손목축을 구비한 링크암 로봇은, 상기 링크암들의 중앙에 배치되고, 일 단부가 상기 베이스 플레이트에 연결되고, 타 단부가 상기 손목부에 연결되어, 상기 링크암들의 움직임에 따라 회전 운동 및 직선 운동이 가능하며, 압축공기 주입에 의하여 상기 링크암의 백래쉬에 따른 진동을 저감시키는 장치를 구비하는 회전축을 더 포함할 수 있다.
상기 회전축은, 내부에 원기둥 형상의 공간을 구비하는 하우징; 하부가 유니버셜 조인트를 통하여 상기 핸드부에 연결되고, 상기 링크암들의 움직임에 따라 상기 하우징 내에서 직선운동을 수행하며, 그 상부의 피스톤 샤프트 헤드와 상기 하우징은 밀폐된 공간(이하, '압축공기 공간'이라 한다)을 형성하는 피스톤 샤프트; 링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제하기 위하여 상기 압축공기 공간에 압축공기를 가하는 압축공기 공급장치; 및 상기 압축공기가 상기 압축공기 공간으로 투입되기 위한 압축공기 노즐을 포함할 수 있다.
상기 피스톤 샤프트 헤드 하부에 연결된 피스톤 샤프트 로드와, 상기 피스톤 샤프트 로드를 내부에 수용하는 하우징과의 사이 공간(이하 '제2 압축공기 공간'이라 한다)을 구비하고, 상기 압축공기가 상기 제2 압축공기 공간으로부터 외부로 배출되기 위한 제2 압축공기 노즐을 더 구비할 수 있다.
상기 손목축을 구비한 링크암 로봇은, 상기 링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제할 수 있도록, 상기 링크암의 움직임을 체크하여 상기 링크암이 이송 작업 중 정지하는 시점 직전에 압축공기가 가해지거나 또는 내부의 압축공기가 효과적으로 배출될 수 있도록 압축공기 공급장치를 제어하는 압축공기 공급 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 압축공기 공급장치는, 상한 압력 또는 하한 압력을 설정하는 압력 스위치; 압력 스위치에 의해 설정된 압력의 범위 내에서 일정한 압력을 유지해주는 역할을 수행하는 레귤레이터; 및 회전축 내부 압력이 설정된 범위보다 커질 경우, 압축공기를 밖으로 배출시켜주는 역할을 수행하는 릴리프 밸브(relief valve)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 링크암의 단부에 손목부를 설치하고 이를 구동하는 손목축 장치를 구비하도록 하여, 수평작업 후 수평이동 뿐만 아니라, 수평작업 후 수직작업, 수평작업 후 상부작업이 가능하게 하는 링크암 로봇을 제공하는 효과가 있다.
또한 링크암 로봇의 구동부를 상부에 위치시킴으로써, 로봇 구동시 발생되는 관성을 최소화하고, 이에 따라 진동을 최소화함으로써 고속작업에서도 높은 정밀도를 유지하는 링크암 로봇을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 링크암 로봇의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 진동 저감 장치를 구비한 링크암 로봇의 움직임을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 손목축을 구비한 상태의 링크암 로봇의 정면도.
도 4는 손목축의 구조를 도시한 도면.
도 5는 손목부의 구조를 도시한 도면.
도 6은 중앙에 진동 저감 장치를 구비하는 회전축을 구비한 상태의 링크암 로봇의 정면도.
도 7은 중앙에 진동 저감 장치를 구비하는 회전축을 구비한 상태의 링크암 로봇의 평면 단면을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 링크암 로봇의 진동 저감 장치의 구성을 도시한 도면.
도 9는 베벨기어를 이용하여 수직부하 작용에 의한 제로백래쉬를 구현하는 원리를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 링크암 로봇의 사시도이다.
도면을 참조하면, 링크암 로봇(100)은 베이스 플레이트(101)를 구비하고, 베이스 플레이트(101)에 3개의 링크암 일 단부가 연결된다. 링크암은 반드시 3개로만 구성되어야 하는 것은 아니며, 3개 이상을 구비할 수 있다. 각 링크암은 베이스 플레이트(101)에 각각 선회운동이 가능하도록 연결되어 있으며, 각각 링크1 및 링크2를 구비하여 그 연결점에서 관절과 같이 굽힘 운동이 가능하다. 예를 들어 제1 링크암(110)은 링크1(111) 및 링크2(112)로 구성되어 있다. 또한 각 링크암(110,120,130)의 링크2는 서로 평행한 2개의 로드(rod, 이하 '링크2 로드'라 한다)(112.1 및 112.2, 122.1 및 122.2, 132.1 및 132.2)를 구비할 수 있다.
각 링크암(110,120,130)은 각각 해당 링크암을 구동시킬 수 있는 구동부(113,123)를 구비한다. 제3 링크암(130)의 구동부는 베이스 플레이트(101)에 가리워진 형태로서, 본 도면에는 도시되지 아니하였다. 구동부는 모터 및 감속기를 구비할 수 있다.
각 링크암(110,120,130)의 타 단부는 손목부(170, 도 3 내지 도 6 참조)에 연결되어 있다. 다만, 도 1 및 도 2에는 편의상 손목부(170) 및, 손목부(170)의 각 방향의 회전운동을 구동하기 위한 손목축(161,162,163, 도 3,4,6,7 참조)은 도시되어 있지 않다.
또한 링크암 로봇(100)은 전술한 링크암(110,120,130) 외에, 일 단부가 베이스 플레이트(101)에, 타 단부가 핸드부(102)에 연결된 회전축(140)을 더 구비하며, 회전축(140)은 회전운동이 가능하도록 연결되어 있다. 또한 회전축(140)에는, 본 발명의 특징인 진동 저감을 위한 장치를 구비하는데, 이에 대하여는 도 8을 참조하여 상세히 후술한다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 저감 장치를 구비한 링크암 로봇의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
로봇 제어부(미도시)의 제어에 따라, 모터 구동에 의해 각 링크암이 움직이며 대상 물체의 이송 등의 작업을 수행한다. 도면을 참조하면, 제1 링크암(110) 및 제2 링크암(120)이 각각 점선의 위치(110.1, 120.1)로 이동한 경우, 제1 링크암(110) 및 제2 링크암(120)이 그 단부에서 공통적으로 연결되어 있는 핸드부(102) 역시 점선의 위치(102.1)로 함께 이동하게 된다. 이때 중앙에 연결된 회전축(140) 역시 그 일 단부가 연결되어 있는 핸드부의 이동에 따라 움직이게 된다(140.1). 본 도면에서는 이동한 회전축(140.1)의 위쪽 단부를 편의상 절단하여 도시하였으나, 실제로는 텔레스코픽(telescopic) 구조에 의해 길이가 연장되면서 위 단부는 유니버셜 조인트(141)에 연결되어 있게 된다. 이와 같은 동작에 의해 손목부(170, 도 3 내지 도 6 참조)를 이동시키며, 손목부 하단에 파지된 대상 물체(미도시)를 이동(102.1 위치로)시키게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 손목축을 구비한 상태의 링크암 로봇의 정면도이다.
손목부(170)는 각 링크암(110,120,130)의 하측 단부에 연결되어 손목의 동작을 구현한다. 즉 손목부(170)는 각 링크암의 링크2 로드(112.1, 112.2, 122.1, 122.2, 132.1, 132.2)의 하측 단부와 연결된다.
손목축(161,162,163)은 상기 각 링크암(110,120,130)에서, 도시된 바와 같이 상기 2개의 링크2 로드 중앙에 상기 링크2 로드와 평행하게 배치되고 하단부가 상기 유니버셜 조인트 등에 의해 손목부(170)에 연결되어 상기 손목부(170)의 각 방향의 회전 운동을 구동하게 된다. 손목축(161,162,163)의 구조는 이하에서 도 4를 참조하여 후술한다.
도시되어 있지는 않으나, 손목부(170)의 하측 단부에는 대상 물체를 잡아서 이동시킬 수 있는 그립 장치가 구비되어 있을 수 있다.
도 4는 손목축(161,162,163)의 구조를 도시한 도면이다.
손목축 구동부는 각 손목축(161,162,163)마다 구비되고, 손목부(170)의 각 방향 회전 운동을 구동하며, 모터(161.1) 및 감속기모터(161.2)가 포함된다. 이와 같이 구동부는 각 손목축(161,162,163)의 상부에 위치함으로써 로봇 구동시 관성을 최소화하고, 이에 따라 고속 움직임시 진동을 최소화하여 높은 정밀도를 가지도록 한다.
손목축 기어 박스(161.6)는 손목부(170)에 회전 구동력을 전달한다.
손목축 샤프트(161.4)는, 상부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 손목축 구동부(161.1,161.2)에 연결되고, 하부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 기어 박스(161.6)와 연결되며, 텔레스코픽 샤프토 형태로서 직선 운동 및 회전 운동을 수행하게 된다.
도 5는 손목부(170)의 구조를 도시한 도면이며, 도 9는 베벨기어를 이용하여 수직부하 작용에 의한 제로 백래쉬를 구현하는 원리를 나타내는 도면이다.
3개의 손목축(161,162,163) 연결부가 도시되어 있다. 전술한 바와 같이 3개의 손목축(161,162,163)은 자체 구동부에 의해 구동되어 손목부(170)의 회전 운동을 구동시킨다(3,4,5).
베벨기어(171)는 회전의 방향을 전환하기 위한 작용을 수행하며, 중공부(172)는 손목부(170) 내부의 중앙에 형성된 공간으로서 압축공기, 전기선, 진공라인 등을 통과시켜 다양한 방식으로 핸드의 기능을 수행할 수 있도록 활용할 수 있다.
한편, 위쪽의 베벨기어(173)는 수직부하 작용에 의한 제로 백래쉬를 구현하기 위해 사용된다. 즉, 도 5의 베벨기어(173) 부분과, 이를 좀 더 확대한 도면인 도 9를 참조하면, 위쪽 도면(910)은, 윗방향으로 백래쉬가 발생하여 틈새(10)가 발생한 경우를 나타낸다. 아래쪽 도면(920)은, 이에 대하여 아래쪽으로 수직부하를 작용하고, 베벨기어(173)에 의해 이러한 수직부하를 지탱해 냄으로써 결과적으로 백래쉬를 제거하는, 즉 제로 백래쉬를 구현하게 됨을 보여 준다.
도 6은 중앙에 진동 저감 장치를 구비하는 회전축을 구비한 상태의 링크암 로봇(100)의 정면도이고, 도 7은 이에 대한 평면 단면을 나타내는 도면이다.
3개의 손목축(161,162,163) 중앙에 진동 저감 장치를 구비하는 회전축(140)을 도시한 도면이다. 제2 손목축(162)은 편의상 도시하지 아니하였다. 회전축(140)은, 진동 저감을 위한 장치를 도시하기 위하여 도 1의 경우보다 좀 더 상세히 도시하였다. 회전축(140)의 더욱 상세한 구조 및 진동 저감 기능을 수행하는 방식에 대하여는 도 8을 참조하여 상세히 후술한다.
도 8은 본 발명에 따른 링크암 로봇의 진동 저감 장치의 구성을 도시한 도면이다.
진동 저감 장치는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 링크암 로봇의 회전축(140)에 설치되어 있다. 유니버셜 조인트(미도시, 하우징(140) 위쪽에 연결)에 연결된 하우징(142) 내부에 피스톤 샤프트(143)가 설치된다. 가이드 샤프트(145)는 직선운동을 수행하고, 볼부쉬(146)가 배치되어 회전동력을 손목부(170, 도 3 내지 도 6 참조)에 전달하게 된다.
피스톤 샤프트(143.1, 143.2)는 하부 단이 유니버셜 조인트(149)를 통하여 손목부(170, 도 3 내지 도 6 참조)에 연결되고, 함께 손목부(170)에 연결된 링크암(110,120,130)의 움직임에 따라, 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 회전축(140) 역시 함께 움직이게 되는데, 이때 회전축(140)의 길이가 연장되거나 수축될 경우 피스톤 샤프트(143)가 하우징(142) 내에서 상하 운동을 함에 의해 그러한 연장 및 수축이 이루어지게 되는 것이다.
이러한 피스톤 샤프트는 피스톤 샤프트 헤드(143.1) 및 피스톤 샤프트 로드(143.2)로 구성되는데, 링크암(110,120,130)이 이송 작업 중 정지할 경우, 링크암 구동부의 감속기에서의 백래쉬에 의해 진동이 발생하게 된다. 이 경우 본 발명에 따른 진동 저감 장치에서는, 회전축(140)에 압축공기를 가함으로써 이러한 진동을 최대한 억제하게 된다. 즉, 링크암(110,120,130)이 이송 작업 중 정지하는 시점에, 피스톤 샤프트 헤드(143.1) 위쪽의 하우징 내 공간(144, 이하 '압축공기 공간'이라 한다)에, 노즐(147)을 통하여 압축공기를 가하면, 순간적으로 피스톤 샤프트(143)에 압축공기에 의한 힘이 가해지게 되고(144 내부의 아래방향 화살표), 이에 따라 손목부(170, 도 3 내지 도 6 참조)에 순간적 압력이 가해지게 된다. 따라서 손목부(170)에 함께 연결된 링크암(110,120,130)에도 하부로 당기는 힘이 작용하게 되어(도 5 참조, 화살표 1,2) 링크암(110,120,130)의 진동을 순간적으로 억제하게 되는 것이다. 즉, 정지에 따르는 링크암(110,120,130)의 흔들리는 시점을 미리 파악하여 압축공기를 하우징(142) 내부에 가함으로써, 피스톤 샤프트(143)가 손목부(170)에 발생시키는 압력을 이용하여 링크암(110,120,130)을 당겨주어 흔들림을 최대한 방지하는 것이다.
즉, 이와 같이 압력을 가해줌으로써 진동을 억제하고, 백래쉬를 감소시켜주는 메커니즘에 대하여는 도 5 및 도 9를 참조하여 상세히 전술한 바 있다.
압력 스위치(lower)(182)에서는 하한 압력을, 압력 스위치(upper)(183)에서는 상한 압력을 설정해 줄 수 있고, 레귤레이터(181)는 이와 같이 설정된 압력의 범위 내에서 일정한 압력을 유지해주는 역할을 수행한다. 만약 이러한 압력이 설정된 범위보다 커질 경우, 릴리프 밸브(relief valve)(184)에서는 회전축 압축공기 노즐2(148)을 통하여 압축공기를 외부로 배출시켜주게 된다.
전술한 메카니즘을 수행하기 위하여, 본 발명에 따른 링크암 로봇(100)은, 링크암(110,120,130)의 백래쉬에 의한 진동을 억제하기 위하여 압축공기 공간에 압축공기를 가하는 압축공기 공급장치(180)를 구비할 수 있으며, 또한 링크암(110,120,130)의 움직임을 체크하여, 링크암이 이송 작업 중 정지하는 시점 직전에 압축공기가 회전축 압축공기 노즐1(147)을 통하여 효과적으로 가해지거나 회전축 압축공기 노즐2(148)를 통하여 압축공기가 효과적으로 배출될 수 있도록 압축공기 공급장치를 제어하는 압축공기 공급 제어부(미도시)를 더 구비할 수 있다.
1,2: 압축공기 가해진 경우 링크암(110,120)이 당겨지는 방향
3,4,5: 손목부의 각 회전 방향
10: 백래쉬로 인해 발생한 틈새
81: 회전축 압축공기에 의한 백래쉬 억제 모식도
82: 회전축 단면의 평면도
100: 본 발명에 따른 링크암 로봇
101: 베이스 플레이트
110,120,130: 링크암
111,121,131: 각 링크암의 링크1
112,122,132: 각 링크암의 링크2
112.1, 112.2, 122.1, 122.2, 132.1, 132.2: 각 링크암의 링크2 로드
112.3, 122.3, 132.3: 각 링크암의 링크2 로드를 연결하는 스프링
113,123,133: 각 링크암의 구동부
140: 회전축
142: 회전축 하우징
143.1: 회전축 피스톤 샤프트 헤드
143.2: 회전축 피스톤 샤프트 로드
144: 회전축 하우징 내 압축공기 공간
145: 회전축 가이드 샤프트
146: 회전축 볼부쉬
147: 회전축 압축공기 노즐1
148: 회전축 압축공기 노즐2
151: 감속기
152: 모터
161,162,163: 손목축
161.1: 손목축 모터
161.2: 손목축 감속기
161.3: 손목축 유니버셜 조인트
161.4: 손목축 샤프트
161.5: 손목축 유니버셜 조인트
161.6: 손목축 기어박스
170: 손목부
171: 베벨기어
172: 중공부
173: 베벨기어
180: 압축공기 공급장치
181: 레귤레이터
182: 압력 스위치(lower)
183: 압력 스위치(upper)
184: 릴리프 밸브(relief valve)

Claims (11)

  1. 손목축을 구비한 링크암 로봇으로서,
    베이스 플레이트;
    일 단부가 상기 베이스 플레이트에 각각 선회운동이 가능하도록 연결되고, 관절과 같이 굽힘 운동이 가능하도록 그 연결점에서 연결되어 있는 2개의 링크(이하 각각 '링크1' 및 '링크2'라 한다)를 구비하며, 상기 링크2는 서로 평행한 2개의 로드(rod, 이하 '링크2 로드'라 한다)를 구비하는, 적어도 3개 이상의 링크암;
    상기 각 링크암의 타 단부에 연결되어 손목의 동작을 구현하는 손목부;
    상기 각 링크암에서, 상기 2개의 링크2 로드 중앙에 상기 링크2 로드와 평행하게 배치되고 하단부가 상기 손목부에 연결되어 상기 손목부의 운동을 구동하는 손목축; 및
    각 링크암의 베이스 플레이트 쪽 단부에 연결되어 각 링크암을 구동시키는 링크암 구동부를 포함하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 손목축은,
    손목부의 각 방향 회전을 구동하는 손목축 구동부;
    손목부에 회전 구동력을 전달하는 기어 박스; 및
    상부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 손목축 구동부에 연결되고, 하부측은 유니버셜 조인트를 통하여 상기 기어 박스와 연결되며, 직선 운동 및 회전 운동을 수행하는 손목축 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 링크암 구동부 및 상기 손목축 구동부는 각각,
    모터 및 감속기를 구비하는 것
    을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 손목부는,
    내부에 압축공기, 전기선, 진공라인 통과 등으로 사용가능한 공간인 중공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 손목부에는
    대상 물체를 파지할 수 있는 그립 장치가 구비되어 있는 것
    을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 손목부는,
    손목축의 수직방향 부하를 지탱함으로써 백래쉬를 감소시키는 역할을 수행하 는 베벨기어를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크암들의 중앙에 배치되고, 일 단부가 상기 베이스 플레이트에 연결 되고, 타 단부가 상기 손목부에 연결되어, 상기 링크암들의 움직임에 따라 회전 운동 및 직선 운동이 가능하며, 압축공기 주입에 의하여 상기 링크암의 백래쉬에 따른 진동을 저감시키는 장치를 구비하는 회전축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전축은,
    내부에 원기둥 형상의 공간을 구비하는 하우징;
    하부가 유니버셜 조인트를 통하여 상기 핸드부에 연결되고, 상기 링크암들의 움직임에 따라 상기 하우징 내에서 직선운동을 수행하며, 그 상부의 피스톤 샤프트 헤드와 상기 하우징은 밀폐된 공간(이하, '압축공기 공간'이라 한다)을 형성하는 피스톤 샤프트;
    링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제하기 위하여 상기 압축공기 공간에 압축 공기를 가하는 압축공기 공급장치; 및
    상기 압축공기가 상기 압축공기 공간으로 투입되기 위한 압축공기 노즐
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 피스톤 샤프트 헤드 하부에 연결된 피스톤 샤프트 로드와, 상기 피스톤 샤프트 로드를 내부에 수용하는 하우징과의 사이 공간(이하 '제2 압축공기 공간'이라 한다)을 구비하고,
    상기 압축공기가 상기 제2 압축공기 공간으로부터 외부로 배출되기 위한 제2 압축공기 노즐을 더 구비하는 것
    을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 링크암의 백래쉬에 의한 진동을 억제할 수 있도록, 상기 링크암의 움직임을 체크하여 상기 링크암이 이송 작업 중 정지하는 시점 직전에 압축공기가 가해지거나 또는 내부의 압축공기가 효과적으로 배출될 수 있도록 압축공기 공급장치를 제어하는 압축공기 공급 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 압축공기 공급장치는,
    상한 압력 또는 하한 압력을 설정하는 압력 스위치;
    압력 스위치에 의해 설정된 압력의 범위 내에서 일정한 압력을 유지해주는 역할을 수행하는 레귤레이터; 및
    회전축 내부 압력이 설정된 범위보다 커질 경우, 압축공기를 밖으로 배출시켜주는 역할을 수행하는 릴리프 밸브(relief valve)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 손목축을 구비한 링크암 로봇.
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CN106313006A (zh) * 2016-10-07 2017-01-11 南京理工大学 一种三支链三平一转四自由度机器人机构
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