KR20160096242A

KR20160096242A - Wrist Apparatus and Inner-cable Robot having the same

Info

Publication number: KR20160096242A
Application number: KR1020150017165A
Authority: KR
Inventors: 조민교; 김진영; 윤대규
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-16

Abstract

The present invention relates to a wrist device, and a cable embedded robot having the same. The wrist device comprises: an arm base installed in an upper frame, rotating around an arm base shaft; a connection arm installed in the arm base, rotating around a connection shaft; a tool arm installed in the connection arm, rotating around a tool arm shaft while a tool equipment is installed thereon; and a recover unit installed in the arm base, moving and recovering a cable in response to a drive of the wrist device.

Description

[0001] The present invention relates to a wrist device and a cable built-

본 발명은 손목장치에 케이블이 내장되는 케이블 내장형 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a cable built-in robot in which a cable is embedded in a wrist device.

일반적으로 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등(이하, '대상물'이라 함)은 다양한 부품들이 조립됨으로써 제조된다. 예컨대, 대상물을 구성하는 부품에 대한 용접공정, 이송공정, 도장공정 등의 제조공정을 거쳐 대상물을 제조하는 공정이 이루어진다. 이러한 제조공정에 로봇이 이용된다.Generally, a ship, a vehicle, a construction machine, a cellular phone, etc. (hereinafter, referred to as an 'object') are manufactured by assembling various components. For example, a process of manufacturing an object through a manufacturing process such as a welding process, a transportation process, and a coating process for a component constituting an object is performed. Robots are used in this manufacturing process.

로봇은 제조공정을 수행하기 위한 툴기구가 장착되는 손목장치를 포함한다. 예컨대, 용접공정을 수행하는 경우, 손목장치에는 용접기능을 갖는 툴기구가 장착된다. 이송공정을 수행하는 경우, 손목장치에는 리프트기능을 갖는 툴기구가 장착된다. 도장공정을 수행하는 경우, 손목장치에는 도장기능을 갖는 툴기구가 장착된다. 이러한 손목장치에는 툴기구에 전원 등을 공급하기 위한 케이블이 설치된다. 툴기구는 케이블을 통해 공급되는 전원 등을 이용하여 제조공정을 수행한다.The robot includes a wrist device equipped with a tool mechanism for performing the manufacturing process. For example, when performing a welding process, the wrist device is equipped with a tool mechanism having a welding function. When carrying out the transferring process, the wrist device is equipped with a tool mechanism having a lift function. When performing the coating process, the wrist device is equipped with a tool mechanism having a coating function. In such a wrist device, a cable for supplying power or the like to the tool mechanism is provided. The tool mechanism carries out the manufacturing process using a power supply or the like supplied through a cable.

여기서, 종래 기술에 따른 로봇은 케이블이 손목장치의 외부에 위치되게 설치되었다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 로봇은 다음과 같은 문제가 있다.Here, the robot according to the prior art is installed such that the cable is positioned outside the wrist device. Accordingly, the conventional robot has the following problems.

첫째, 종래 기술에 따른 로봇은 제조공정을 수행하기 위해 손목장치가 구동하는 과정에서, 손목장치의 외부에 설치된 케이블이 주변에 위치한 기구물 등에 충돌할 위험이 있는 문제가 있다.First, there is a problem in that, in the process of driving the wrist device for performing the manufacturing process, the robot according to the related art has a risk that the cable installed on the outside of the wrist device collides with a nearby device or the like.

둘째, 종래 기술에 따른 로봇은 손목장치의 외부에 설치된 케이블로 인해 손목장치의 구동반경이 증가하게 된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 로봇은 손목장치의 구동을 위해 더 넓은 작업공간이 확보되어야 하므로, 작업공간에 대한 활용도를 저하시키는 문제가 있다.Secondly, the driving radius of the wrist device is increased due to the cable installed on the outside of the wrist device. Accordingly, the robot according to the related art has a problem that the utilization for the work space is lowered because a wider work space is required for driving the wrist device.

셋째, 손목장치가 구동될 경우 내부에서 케이블이 꼬이거나 원래의 상태로 복원되지 않아 반복적인 구동에 의해 케이블이 손상되는 문제가 있다.Thirdly, when the wrist device is driven, there is a problem that the cable is twisted or the cable is not restored to its original state, thereby damaging the cable by repetitive driving.

미국등록특허공보 제8,020,467호 (등록일 2011.09.20)US Patent No. 8,020,467 (registered on September 20, 2011)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 케이블이 주변에 위치한 기구물에 충돌하는 것을 방지할 수 있는 손목장치 및 이를 포함하는 케이블 내장형 로봇을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wrist apparatus and a cable built-in robot including the same that can prevent a cable from colliding with a nearby apparatus.

본 발명의 다른 목적은 케이블로 인한 구동반경 증가를 줄일 수 있고, 작업공간에 대한 활용도를 향상시킬 수 있는 손목장치 및 이를 포함하는 케이블 내장형 로봇을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a wrist device and a cable built-in robot including the wrist device, which can reduce an increase in driving radius due to a cable and can improve utilization of a working space.

또한, 손목장치가 반복적인 구동 동작을 수행할 경우에도 케이블이 꼬이거나 손상되지 않도록 할 수 있는 손목장치 및 이를 포함하는 케이블 내장형 로봇을 제공하기 위한 것이다.It is also intended to provide a wrist device capable of preventing a cable from being twisted or damaged even when the wrist device performs repetitive driving operations, and a cable built-in robot including the wrist device.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.

본 발명에 따른 손목장치는, 케이블 내장형 로봇의 손목장치에 있어서, 어퍼프레임에 설치되고 암베이스축을 중심으로 회전하는 암베이스; 상기 암베이스에 설치되고 연결축을 중심으로 회전하는 연결암; 및 상기 연결암에 설치되고 툴암축을 중심으로 회전하며 툴기구가 설치되는 툴암;을 포함하여 구성되고, 상기 암베이스에 설치되며, 손목장치의 구동에 대응하여 케이블을 이동시키고 복원시키기 위한 복원장치;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A wrist device according to the present invention is a wrist device of a cable built-in type robot, comprising: an arm base installed on an upper frame and rotating about a arm base axis; A connection arm installed on the arm base and rotating about the connection shaft; And a tool arm installed on the connection arm and rotating around the tool arm shaft and provided with a tool mechanism, a restoring device installed on the arm base, for moving and restoring the cable in response to driving of the wrist device; And further comprising:

이때, 상기 암베이스에는, 케이블을 일렬로 정렬시켜 툴암을 관통하는 케이블이 원활하게 꺾이도록 하여 케이블 손상을 방지하는 케이블 정렬부가 설치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that a cable alignment unit is provided on the arm base to align the cables in a line so that the cable passing through the tool arm is smoothly bent to prevent damage to the cable.

또한, 상기 복원장치는, 암베이스 내부 일측에 설치되고, 케이블이 관통하는 관통홀이 구비된 서포트; 상기 서포트 하부의 양측으로 설치되는 레일; 상기 레일에 결합되어 슬라이딩되며 케이블을 고정시키기 위한 케이블홀더; 및 상기 서포트와 케이블홀더 사이에 설치되고, 레일 상에서 케이블홀더가 슬라이딩되어 위치가 이동된 후 원래 위치로 복원되도록 하는 탄성부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The restoration device may include a support provided at one side of the inside of the arm base and having a through hole through which the cable passes; A rail installed on both sides of the lower portion of the support; A cable holder coupled to the rail for sliding and fixing the cable; And an elastic part provided between the support and the cable holder, and adapted to return the cable holder to its original position after the position of the cable holder is slid on the rail.

한편, 상기 본 발명에 따른 손목장치를 포함하는 케이블 내장형 로봇은, 베이스에 결합되는 선회부; 선회부에 결합되는 로어프레임; 로어프레임에 결합되는 어퍼프레임; 및 일측이 어퍼프레임에 결합되고, 타측에 툴기구가 장착되는 상기 손목장치를 포함하고, 손목장치는 내부에 툴기구와 연결되는 케이블이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the meantime, the cable built-in robot including the wrist device according to the present invention includes: a swivel unit coupled to a base; A lower frame coupled to the swivel portion; An upper frame coupled to the lower frame; And the wrist device having one side coupled to the upper frame and the other side equipped with a tool mechanism, wherein the wrist device is provided with a cable connected to the tool mechanism.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.

본 발명은 손목장치 내부로 케이블이 내장되도록 함으로써 케이블로 인한 구동반경 증가를 줄일 수 있고, 작업공간에 대한 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the present invention, since the cable is installed inside the wrist device, it is possible to reduce the driving radius increase due to the cable and to improve the utilization of the work space.

또한, 손목장치의 내부에 케이블을 복원시키는 복원장치를 설치하고, 케이블을 나란히 정렬시키기 위해 케이블 정렬부재를 설치함으로써, 손목장치가 구동할 때 내부에서 케이블이 꼬이지 않도록 할 수 있고, 케이블이 반복적으로 꺾이더라도 손상되지 않는 효과가 있다.It is also possible to provide a restoring device for restoring the cable inside the wrist device and to provide a cable alignment member for aligning the cables side by side so that the cable is not twisted inside when the wrist device is driven, There is an effect that it is not damaged even if it breaks.

도 1은 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 개념적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 손목장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 손목장치에 내장되는 케이블을 복원시키는 복원장치 사시도.
도 5는 본 발명의 손목장치에 내장되는 케이블을 정렬시키는 케이블 정렬부 분해 상태 시시도.1 is a schematic block diagram of a cable built-in robot according to the present invention;
Fig. 2 is a conceptual configuration diagram of a cable built-in type robot according to the present invention; Fig.
3 is a cross-sectional view showing a configuration of a wrist apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view of a restoring device for restoring a cable embedded in a wrist device of the present invention.
5 is an exploded state view of a cable arrangement for aligning cables embodied in the wrist device of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 손목장치는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇에 포함되므로, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 실시예를 설명하면서 함께 설명한다.Hereinafter, embodiments of a cable-embedded robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the wrist device according to the present invention is included in the cable built-in type robot according to the present invention, the embodiment of the cable built-in type robot according to the present invention will be explained together.

도 1은 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 개략적인 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇의 개념적인 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 손목장치의 구성을 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 손목장치에 내장되는 케이블을 복원시키는 복원장치 사시도, 도 5는 본 발명의 손목장치에 내장되는 케이블을 정렬시키는 케이블 정렬부 분해 상태 시시도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of a cable built-in type robot according to the present invention, FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of a cable built-in type robot according to the present invention, FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of a wrist device according to the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view of a cable arranging part for aligning a cable embedded in a wrist device of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a restoring device for restoring a cable embedded in the wrist device of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등의 대상물에 대한 제조공정을 수행하기 위한 것이다. 예컨대, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 대상물 또는 대상물을 구성하는 부품에 대한 용접공정, 이송공정, 도장공정 등의 제조공정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1, the cable-embedded robot 1 according to the present invention is for performing a manufacturing process on objects such as a ship, a vehicle, a construction machine, and a mobile phone. For example, the cable-embedded robot 1 according to the present invention can perform a manufacturing process such as a welding process, a transportation process, and a coating process on a target object or a component constituting the object.

이를 위해, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 베이스(2)에 결합되는 선회부(3), 선회부(3)에 결합되는 로어프레임(Lower Frame, 4), 로어프레임(4)에 결합되는 어퍼프레임(Upper Frame, 5), 및 어퍼프레임(5)에 결합되는 손목장치(100)를 포함한다. 손목장치(100)에는 제조공정을 수행할 수 있는 툴기구(200)가 장착된다. 손목장치(100)는 내부에 툴기구(200)에 연결되는 케이블(10)이 설치된다. 케이블(10)은 툴기구(200)에 전원을 공급한다.To this end, the cable-embedded robot 1 according to the present invention includes a swinging part 3 coupled to the base 2, a lower frame 4 coupled to the swinging part 3, An upper frame 5 coupled to the upper frame 5, and a wrist device 100 coupled to the upper frame 5. The wrist apparatus 100 is equipped with a tool mechanism 200 capable of performing a manufacturing process. The wrist device 100 is provided with a cable 10 connected to the tool mechanism 200 in the inside thereof. The cable 10 supplies power to the tool mechanism 200.

이에 따라, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 제조공정을 수행하기 위해 손목장치(100)가 구동하는 과정에서 케이블(10)이 주변에 위치한 기구물에 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이에 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 제조공정에 대한 안전성을 향상시킬 수 있고, 케이블(10)이 기구물에 충돌함에 따라 제조공정이 정지되는 시간을 줄임으로써 제조공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)은 케이블(10)로 인한 손목장치(100)의 구동반경 증가를 줄일 수 있으므로, 작업공간에 대한 활용도를 향상시킬 수 있고, 동일한 크기의 작업공간에서 더 많은 대상물 또는 부품에 대해 제조공정을 수행할 수 있으므로 대상물에 대한 생산성을 증대시킬 수 있다.Accordingly, the cable built-in type robot 1 according to the present invention can prevent the cable 10 from colliding with surrounding equipment in the process of driving the wrist device 100 to perform the manufacturing process. Accordingly, the cable-embedded robot 1 according to the present invention can improve the safety of the manufacturing process and shorten the time required for the manufacturing process by reducing the time for stopping the manufacturing process as the cable 10 collides with the equipment . In addition, since the cable built-in type robot 1 according to the present invention can reduce the driving radius of the wrist device 100 due to the cable 10, it is possible to improve the utilization of the working space, The manufacturing process can be performed on more objects or parts, thereby increasing the productivity of the object.

이하에서는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)의 선회부(3), 로어프레임(4), 어퍼프레임(5), 및 손목장치(100)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the pivot portion 3, the lower frame 4, the upper frame 5, and the wrist device 100 of the cable built-in robot 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참고하면, 선회부(3)는 베이스(2)에 결합된다. 베이스(2)는 본 발명에 따른 케이블 내장형 로봇(1)이 설치되는 작업공간의 바닥면에 설치될 수 있다. 선회부(3)는 베이스(2)에 선회축(3a, 도 2에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 선회부(3)가 선회축(3a)을 중심으로 회전함에 따라, 손목장치(100)는 선회축(3a)을 중심으로 회전할 수 있다. 선회축(3a)은 바닥면에 대해 직교하는 방향을 향할 수 있다. 바닥면을 수평방향(x 방향)으로 정의할 때, 선회축(3a)은 수직방향(z 방향)이 된다.Referring to Figures 1 and 2, the pivot portion 3 is coupled to the base 2. The base 2 can be installed on the floor of the work space where the cable-embedded robot 1 according to the present invention is installed. The swivel portion 3 is rotatably coupled to the base 2 about a pivot shaft 3a (shown in Fig. 2). As the swivel portion 3 rotates about the pivot shaft 3a, the wrist device 100 can rotate around the pivot shaft 3a. The pivot shaft 3a can be oriented in a direction orthogonal to the bottom surface. When the bottom surface is defined in the horizontal direction (x direction), the pivot axis 3a becomes the vertical direction (z direction).

선회부(3)는 선회유닛(31, 도 1에 도시됨)에 의해 회전한다. 선회유닛(31)은 일례로 베이스(2)에 설치될 수 있다. 다른 예로, 선회유닛(31)은 선회부(3)에 설치될 수도 있다. 선회유닛(31)은 구동력을 발생시키는 선회모터(미도시)를 포함할 수 있다. 선회유닛(31)은 선회모터에 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수도 있다.The swivel unit 3 is rotated by the swivel unit 31 (shown in Fig. 1). The swivel unit 31 may be installed on the base 2 as an example. As another example, the orbiting unit 31 may be provided in the swivel unit 3. The swing unit 31 may include a swing motor (not shown) for generating a driving force. The revolving unit 31 may include a reducer, a belt, and a gear connected to the revolving motor.

도 1 및 도 2를 참고하면, 로어프레임(4)은 선회부(3)에 결합된다. 로어프레임(4)은 선회부(3)에 로어축(4a, 도 2에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 로어프레임(4)이 로어축(4a)을 중심으로 회전함에 따라, 손목장치(100)는 로어축(4a)을 중심으로 회전할 수 있다. 로어축(4a)은 선회축(3a)에 대해 직교하는 방향을 향할 수 있다. 선회축(3a)이 수직방향(z 방향)을 향하는 경우, 로어축(4a)은 수평방향(x 방향)이 된다.Referring to Figs. 1 and 2, the lower frame 4 is coupled to the swivel portion 3. The lower frame 4 is rotatably coupled to the swivel portion 3 about the lower shaft 4a (shown in Fig. 2). As the lower frame 4 rotates about the lower shaft 4a, the wrist device 100 can rotate around the lower shaft 4a. The lower shaft 4a can be oriented in a direction orthogonal to the pivot shaft 3a. When the pivot shaft 3a is directed in the vertical direction (z direction), the lower shaft 4a is in the horizontal direction (x direction).

로어프레임(4)은 로어유닛(41, 도 1에 도시됨)에 의해 회전한다. 로어유닛(41)은 일례로, 선회부(3)에 설치될 수 있다. 다른 예로, 로어유닛(41)은 로어프레임(4)에 설치될 수도 있다. 로어유닛(41)은 구동력을 발생시키는 로어모터(미도시)를 포함할 수 있다. 로어유닛(41)은 로어모터에 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수도 있다.The lower frame 4 is rotated by the lower unit 41 (shown in Fig. 1). The lower unit 41 may be provided in the swivel unit 3 as an example. As another example, the lower unit 41 may be installed in the lower frame 4. The lower unit 41 may include a lower motor (not shown) for generating a driving force. The lower unit 41 may include a speed reducer, a belt, and a gear connected to the lower motor.

도 1 및 도 2를 참고하면, 어퍼프레임(5)은 로어프레임(4)에 결합된다. 어퍼프레임(5)은 로어프레임(4)에 어퍼축(5a, 도 2에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 어퍼프레임(5)이 어퍼축(5a)을 중심으로 회전함에 따라, 손목장치(100)는 어퍼축(5a)을 중심으로 회전할 수 있다. 어퍼축(5a)은 로어축(4a)에 대해 평행한 방향을 향할 수 있다. 로어축(4a)이 수평방향(x 방향)을 향하는 경우, 어퍼축(5a)도 수평방향(x 방향)을 향한다.Referring to Figs. 1 and 2, the upper frame 5 is coupled to the lower frame 4. Fig. The upper frame 5 is rotatably coupled to the lower frame 4 about the upper shaft 5a (shown in Fig. 2). As the upper frame 5 rotates about the upper shaft 5a, the wrist device 100 can rotate around the upper shaft 5a. The upper shaft 5a can be oriented in a direction parallel to the lower shaft 4a. When the lower shaft 4a faces the horizontal direction (x direction), the upper shaft 5a also faces the horizontal direction (x direction).

어퍼프레임(5)은 어퍼유닛(51, 도 1에 도시됨)에 의해 회전한다. 어퍼유닛(51)은 일례로, 로어프레임(4)에 설치될 수 있다. 다른 예로, 어퍼유닛(51)은 어퍼프레임(5)에 설치될 수도 있다. 어퍼유닛(51)은 구동력을 발생시키는 어퍼모터(미도시)를 포함할 수 있다. 어퍼유닛(51)은 어퍼모터에 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수도 있다.The upper frame 5 is rotated by the upper unit 51 (shown in Fig. 1). The upper unit 51 may be installed in the lower frame 4 as an example. As another example, the upper unit 51 may be provided in the upper frame 5. The upper unit 51 may include an upper motor (not shown) for generating a driving force. The upper unit 51 may include a speed reducer, a belt, and a gear connected to the upper motor.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 손목장치(100)는 일측에 어퍼프레임(5)이 결합되고, 타측에 툴기구(200)가 장착되고, 그 내부에 케이블(10)이 설치된다. 1 to 3, the wrist apparatus 100 has an upper frame 5 coupled to one side, a tool mechanism 200 mounted to the other side, and a cable 10 installed therein.

손목장치(100)는 케이블 설치부(CS)를 포함할 수 있다. 케이블 설치부(CS)는 손목장치(100)를 관통하여 형성된다. 이에 따라, 케이블(10)은 케이블 설치부(CS)를 통해 손목장치(100)를 관통하여 툴기구(200)에 연결될 수 있다.The wrist device 100 may include a cable mounting portion CS. The cable installation portion CS is formed through the wrist device 100. Accordingly, the cable 10 can be connected to the tool mechanism 200 through the wrist device 100 through the cable installation portion CS.

손목장치(100)는 도 2 에 도시한 바와 같이, 암베이스(110), 연결암(120), 및 툴암(130)을 포함한다.The wrist apparatus 100 includes a female base 110, a connecting arm 120, and a tool arm 130, as shown in Fig.

암베이스(110)는 어퍼프레임(5)에 암베이스축(110a)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 암베이스(110)가 암베이스축(110a)을 중심으로 회전함에 따라, 툴기구(200)는 암베이스축(110a)을 중심으로 회전한다. 암베이스축(110a)은 암베이스(110)에 대한 자전축으로 기능할 수 있다.The arm base 110 is rotatably coupled to the upper frame 5 about the arm base shaft 110a. As the arm base 110 rotates about the arm base shaft 110a, the tool mechanism 200 rotates around the arm base shaft 110a. The arm base shaft 110a can function as an axis of rotation relative to the arm base 110. [

암베이스(110)는 암베이스유닛(도시하지 않음)에 의해 회전한다. 암베이스유닛은 일례로, 암베이스(110)에 설치될 수 있다. 다른 예로, 암베이스유닛은 어퍼프레임(5)에 설치될 수도 있다. 암베이스유닛은 구동력을 발생시키는 암베이스모터(미도시)를 포함할 수 있다. 암베이스유닛은 암베이스모터에 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수 있다.The arm base 110 is rotated by a female base unit (not shown). The arm base unit can be installed in the arm base 110 as an example. As another example, the arm base unit may be installed in the upper frame 5. The arm base unit may include a female base motor (not shown) for generating a driving force. The arm base unit may include a reducer, a belt, and a gear connected to the arm base motor.

상기 암베이스(110)는 복원장치(300)를 더 포함할 수 있다.The arm base 110 may further include a restoration device 300.

상기 복원장치(300)는 암베이스(110)에 설치된다.The restoration device 300 is installed in the arm base 110.

이때, 상기 복원장치(300)는 연결암(120)을 구동시키기 위한 연결암모터(121)와 툴암(130)을 구동시키는 툴암모터(131)가 설치된 모터설치부(111)에 설치된다.The restoring device 300 is installed in a motor mounting part 111 provided with a connection arm motor 121 for driving the connection arm 120 and a tool arm motor 131 for driving the tool arm 130.

즉, 상기 연결암모터(121)와 툴암모터(131) 상측에 설치되어 암베이스(110) 내부의 케이블 설치부(CS)에 배치되도록 설치되는 것이다.That is, the connection arm motor 121 and the tool arm motor 131 are installed on the cable installation part CS inside the arm base 110.

이런 상기 복원장치(300)는 손목장치(100)의 구동에 대응하여 케이블(10)을 이동시키고 복원시키기 위한 역할을 한다.The restoration device 300 serves to move and restore the cable 10 in response to the operation of the wrist device 100.

한편, 상기 복원장치(300)는 크게, 서포트(310), 레일(320), 케이블홀더(330), 탄성부(340)를 포함하여 구성된다.The restoration device 300 includes a support 310, a rail 320, a cable holder 330, and an elastic portion 340.

상기 서포트(310)는 상기 모터설치부(111)에 설치되는 부분으로, 하부는 양측으로 수평되도록 형성되고, 모터설치부(111)에 볼팅결합되기 위한 고정볼트홀(311) 복수개가 구비된다.The support 310 is installed in the motor mounting part 111 and has a lower portion formed to be horizontal to both sides and has a plurality of fixing bolt holes 311 for bolting the motor mounting part 111.

또한, 서포트(310)의 하부와 수직되도록 일측으로 케이블 관통부(312)가 설치되며, 상기 케이블 관통부(312)는 중앙이 타공된 관통홀(312a)이 형성된다.A cable penetration part 312 is installed at one side of the support 310 so as to be perpendicular to a lower part of the support 310. The cable penetration part 312 has a through hole 312a formed at the center thereof.

상기 관통홀(312a)을 통해 케이블(10)이 삽입되어 지나가게 된다.The cable 10 is inserted through the through hole 312a.

한편, 상기 서포트(310)의 하부 양측으로는 상기 레일(320)이 설치된다.On the other hand, the rail 320 is installed on both sides of the lower portion of the support 310.

상기 레일(320)은 케이블홀더(330)를 수평상으로 이동시키기 위한 역할을 한다.The rail 320 serves to move the cable holder 330 in the horizontal direction.

상기 레일(320)에는 케이블(10)을 고정시키기 위한 케이블홀더(330)가 결합된다.A cable holder 330 for fixing the cable 10 is coupled to the rail 320.

상기 케이블홀더(330)는 여러 가닥의 케이블(10)을 하나의 묶음으로 고정시기는 역할을 하며, 상부와 하부로 분리되어 체결될 수 있다.The cable holder 330 serves to secure a plurality of strands of cable 10 in a bundle, and may be separated into upper and lower parts and fastened.

또한, 상기 케이블홀더(330)의 양측에는 레일(320)에 체결되는 슬리이딩부재(331)가 설치된다.Further, on both sides of the cable holder 330, a sleining member 331 fastened to the rail 320 is installed.

상기 슬라이딩부재(331)는 양측의 레일(320)에 결합되어 레일(320) 상에서 수평이동하게 된다.The sliding member 331 is coupled to the rails 320 on both sides and horizontally moved on the rail 320.

이때, 상기 케이블홀더(330)와 서포트(310)의 케이블 관통부(312) 사이에는 탄성을 갖는 탄성부(340)가 설치된다.At this time, an elastic part 340 having elasticity is provided between the cable holder 330 and the cable penetration part 312 of the support 310.

상기 탄성부(340)는 케이블홀더(330)의 슬라이딩부재(331)가 레일(320) 상에서 수평이동될 경우 원래의 위치로 복원시키기 위한 역할을 한다.The elastic portion 340 serves to restore the sliding member 331 of the cable holder 330 to the original position when the sliding member 331 is horizontally moved on the rail 320.

상기 탄성부(340)는 스프링으로 구성됨이 바람직하다.The elastic portion 340 may be a spring.

여기서, 상기 탄성부(340)는 케이블홀더(330)가 최초 위치에서는 압축된 상태를 갖으며, 케이블홀더(330)가 슬라이딩부재(331)에 의해 이동될 경우 연장되면서 최초 위치로 복원하려는 성질을 갖는다.Here, the elastic portion 340 is in a compressed state at the initial position of the cable holder 330, and when the cable holder 330 is moved by the sliding member 331, .

따라서, 암베이스(110)의 모터설치부(111)로 케이블(10)이 관통되도록 하되, 케이블(10) 여러가닥을 케이블홀더(330)에 고정시키면 연결암(120) 및 툴암(130)의 구동에 의해 케이블(10)이 툴기구(200) 방향으로 이동될 경우 연결암(120) 및 툴암(130)의 구동이 완료되면 케이블(10)을 다시 원래의 위치로 복원시킬 수 있게 된다.When the cable 10 is passed through the motor mounting portion 111 of the arm base 110 and several strands of the cable 10 are fixed to the cable holder 330, the connection arm 120 and the tool arm 130 When the cable 10 is moved in the direction of the tool mechanism 200 by driving, when the connection arm 120 and the tool arm 130 are driven, the cable 10 can be restored to its original position.

한편, 상기 암베이스(110)에는 케이블(10) 손상을 방지하기 위한 케이블 정렬부(400)가 더 설치될 수 있다.The cable base 110 may further include a cable aligning part 400 for preventing the cable 10 from being damaged.

상기 케이블 정렬부(400)는 암베이스(110) 내부로 관통하는 케이블(10)을 일렬로 수평상으로 나란히 배치하여 손목장치의 구동시 케이블(10)의 부하를 줄여 원활하게 꺾일 수 있도록 하기 위한 것이다.The cable arranging part 400 is provided with a plurality of cables 10 extending through the inside of the arm base 110 so as to be parallel to each other in a row so that the load of the cable 10 can be reduced when the wrist device is driven, will be.

상기 케이블 정렬부(400)는 모터설치부(111)의 상부에 설치된다.The cable alignment part 400 is installed on the upper part of the motor mounting part 111.

상기 케이블 정렬부(400)는 복수개의 케이블(10)을 나란히 배치시킨 상태에서 이를 고정하여 정렬된 상태를 유지시킬 수 있게 된다.The cable arranging part 400 can maintain the aligned state by fixing the plurality of cables 10 in a state where they are arranged side by side.

이때, 케이블(10)을 기준으로 상부에는 상부부재(410)가 하부에는 하부부재(420)가 배치되어 서로 체결된다.At this time, the upper member 410 and the lower member 420 are disposed at the upper portion and the lower portion with respect to the cable 10, respectively.

상기 상부부재(410)와 하부부재(420) 내측에는 각각 케이블(10)과 밀착되는 제1누름홈(411)과 제2누름홈(421)이 형성된다.A first pressing groove 411 and a second pressing groove 421 which are in close contact with the cable 10 are formed inside the upper member 410 and the lower member 420, respectively.

상기 제1누름홈(411)과 제2누름홈(421)은 다양한 크기의 직경으로 형성되며. 직경이 큰 부분은 중앙에 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다.The first pressing groove 411 and the second pressing groove 421 are formed with diameters of various sizes. It is preferable that the portion having a large diameter is formed so as to be disposed at the center.

따라서, 상부부재(410)의 중앙부분은 상부로 돌출될 수 있게 된다.Accordingly, the central portion of the upper member 410 can be projected upward.

한편, 상부부재(410)와 하부부재(420) 양측에 형성된 제1볼트공(412)과 제2볼트공(422)을 통해 상부부재(410)와 하부부재(420)가 서로 체결될 수 있다.The upper member 410 and the lower member 420 can be fastened to each other through the first bolt hole 412 and the second bolt hole 422 formed on both sides of the upper member 410 and the lower member 420 .

이때, 제1볼트공(412)과 제2볼트공(422)으로 볼트를 이용하여 모터설치부(111)에 설치된다.At this time, the first bolt hole 412 and the second bolt hole 422 are installed in the motor mounting portion 111 using bolts.

상기 케이블 정렬부(400)를 통해 케이블(10)을 수평상으로 일렬로 나란히 배치시켜 고정함으로써 연결암(120) 또는 툴암(130) 구동시 케이블(10)이 원활하게 꺾일 수 있어 장기간 구동시에도 케이블(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.The cable 10 can be smoothly folded when the connection arm 120 or the tool arm 130 is driven by arranging and fixing the cables 10 in a row in a line in a line by the cable alignment unit 400, It is possible to prevent the cable 10 from being damaged.

연결암(120)은 암베이스(110)에 연결축(120a)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 연결암(120)이 연결축(120a)을 중심으로 회전함에 따라, 툴기구(200)는 연결축(120a)을 중심으로 회전할 수 있다. 연결축(120a)은 어퍼축(5a)에 평행한 방향을 향할 수 있다.The connection arm 120 is rotatably coupled to the arm base 110 about the connection shaft 120a. As the connecting arm 120 rotates about the connecting shaft 120a, the tool mechanism 200 can rotate around the connecting shaft 120a. The connection shaft 120a can be oriented in a direction parallel to the upper shaft 5a.

여기서, 상기 연결축(120a)은 연결암모터(121)와 연결암모터(121)의 구동에 의해 연결암(120)을 구동시키기 위한 축을 포함한다.The connection shaft 120a includes a shaft for driving the connection arm 120 by driving the connection arm motor 121 and the connection arm motor 121. [

연결암(120)은 연결암모터(121)를 포함하는 연결축(120a)에 의해 회전한다.The connection arm 120 is rotated by a connection shaft 120a including a connection arm motor 121. [

연결암모터(121)는 일례로 연결암(120)에 설치될 수 있다. 다른 예로 연결암모터(121)는 암베이스(110) 또는 어퍼프레임(5)에 설치될 수도 있다. 연결암모터(121)는 연결암(120)과 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수도 있다.The connection arm motor 121 may be installed on the connection arm 120, for example. As another example, the connection arm motor 121 may be installed in the arm base 110 or the upper frame 5. [ The connection arm motor 121 may include a reducer, a belt, and a gear connected to the connection arm 120.

툴암(130)은 연결암(120)에 툴암축(130a)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 툴암(130)이 툴암축(130a)을 중심으로 회전함에 따라, 툴기구(200)는 툴암축(130a)을 중심으로 회전할 수 있다. 툴암축(130a)은 툴암(130)에 대한 자전축으로 기능할 수 있다.The tool arm 130 is rotatably coupled to the connection arm 120 around the tool arm shaft 130a. As the tool arm 130 rotates about the tool arm shaft 130a, the tool mechanism 200 can rotate about the tool arm shaft 130a. The tool arm shaft 130a can function as an axis of rotation relative to the tool arm 130. [

여기서, 상기 툴암축(130a)은 툴암모터(131)와 툴암모터(131)의 구동에 의해 툴암(120)을 구동시키기 위한 축을 포함한다.The tool arm shaft 130a includes a shaft for driving the tool arm 120 by driving the tool arm motor 131 and the tool arm motor 131. [

툴암(130)은 툴암모터(131)를 포함하는 툴암축(120a)에 의해 회전한다.The tool arm 130 is rotated by the tool arm shaft 120a including the tool arm motor 131. [

툴암모터(131)는 일례로 툴암(130)에 설치될 수 있다. 다른 예로, 툴암모터(131)는 연결암(120), 암베이스(110) 또는 어퍼프레임(5)에 설치될 수도 있다.The tool arm motor 131 may be installed in the tool arm 130 as an example. As another example, the tool arm motor 131 may be installed in the connection arm 120, the arm base 110, or the upper frame 5.

툴암모터(131)는 툴암(130)과 연결되는 감속기, 벨트, 기어를 포함할 수도 있다.The tool arm motor 131 may include a reducer, a belt, and a gear connected to the tool arm 130.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 상기 손목장치의 작용에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the wrist device will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

먼저, 암베이스(110)와 연결암(120) 및 툴암(130) 내부로 케이블(10)이 내장된 상태에서 연결암(120) 또는 툴암(130)이 구동되어 각각 연결축(120a)과 툴암축(130a)을 기준으로 회동하게 되면, 케이블(10)은 손목장치(100) 내부에서 툴기구(200)가 설치되는 방향으로 일부가 이동하게 된다.The connecting arm 120 or the tool arm 130 is driven in a state where the cable 10 is installed in the arm base 110, the connecting arm 120 and the tool arm 130, When the cable 10 is rotated about the arm shaft 130a, the cable 10 is partially moved in the direction in which the tool mechanism 200 is installed in the wrist device 100. [

이때, 케이블(10)은 복원장치(300)의 케이블홀더(330)에 고정된 상태로 레일(320) 상에서 슬라이딩부재(331)가 슬라이딩 이동하게 된다.At this time, the cable 10 is fixed to the cable holder 330 of the restoration apparatus 300, and the sliding member 331 slides on the rail 320.

그 다음, 손목장치(100)의 구동이 완료되어 최초 상태로 되면 탄성부(340)를 통해 케이블(10)이 고정된 케이블홀더(330)는 최초 상태로 복원될 수 있게 된다.Then, when the wrist unit 100 is completely driven, the cable holder 330, in which the cable 10 is fixed through the elastic portion 340, can be restored to its original state.

이에 따라, 케이블(10)이 원래 상태로 원활하게 복원됨으로써 케이블(10)의 꼬임에 의해 케이블(10)이 손상되는 것을 미연에 방지한다.Thus, the cable 10 is smoothly restored to its original state, thereby preventing the cable 10 from being damaged by twisting of the cable 10 in advance.

한편, 연결암(120) 또는 툴암(130)이 구동시 케이블(10)이 연결암(120) 부근에서 방향이 급격하게 꺾이게 될 경우, 케이블 정렬부(400)를 통해 케이블(10)을 일렬로 나란히 배치된 상태가 유지되도록 하여 원활하게 케이블(10)의 꺾임이 이루어질 수 있게 된다.When the cable 10 is suddenly bent in the vicinity of the connecting arm 120 when the connecting arm 120 or the tool arm 130 is driven, the cables 10 are arranged in a line through the cable aligning unit 400 So that the state of being arranged side by side is maintained, so that the cable 10 can be bent smoothly.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 손목장치 및 이를 포함하는 케이블 내장형 로봇은 손목장치(100) 내부로 케이블(10)이 내장되도록 함으로써 케이블(10)로 인한 구동반경 증가를 줄일 수 있고, 작업공간에 대한 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the wrist device of the present invention and the cable built-in robot including the wrist device of the present invention can reduce the increase of the driving radius due to the cable 10 by allowing the cable 10 to be housed inside the wrist device 100, It is possible to improve the utilization rate of the system.

또한, 손목장치(100)의 내부에 케이블(10)을 복원시키는 복원장치(300)를 설치하고, 케이블(10)을 나란히 정렬시키기 위해 케이블 정렬부재(400)를 설치함으로써, 손목장치(100)가 구동할 때 내부에서 케이블(10)이 꼬이지 않도록 할 수 있고, 케이블(10)이 반복적으로 꺾이더라도 손상되지 않는 특징이 있는 것이다.It is also possible to provide a restoring device 300 for restoring the cable 10 inside the wrist device 100 and to provide a cable alignment member 400 for aligning the cables 10 side by side, The cable 10 can be prevented from being twisted when the cable 10 is driven, and is not damaged even when the cable 10 is repeatedly bent.

지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, 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 scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.

1: 로봇 2: 베이스
3: 선회부 4: 로어프레임
5: 어퍼프레임 10: 케이블
100: 손목장치 110: 암베이스
111: 모터설치부 120: 연결암
130: 툴암 200: 툴기구
300: 복원장치 310: 서포트
320: 레일 330: 케이블홀더
340: 탄성부 400: 케이블 정렬부
410: 상부부재 420: 하부부재
CS: 케이블 설치부1: robot 2: base
3: turning part 4: lower frame
5: Upper frame 10: Cable
100: wrist device 110: female base
111: motor mounting part 120: connection arm
130: Tool arm 200: Tool mechanism
300: restoration device 310: support
320: Rail 330: Cable holder
340: elastic part 400: cable alignment part
410: upper member 420: lower member
CS: Cable installation part

Claims

In a wrist device of a cable-embedded robot,
An arm base installed in the upper frame and rotating about the arm base axis;
A connection arm installed on the arm base and rotating about the connection shaft; And
And a tool arm installed on the connection arm and rotating about the tool arm shaft and provided with a tool mechanism,
And a restoring device installed on the arm base for moving and restoring the cable in response to driving of the wrist device.

The method according to claim 1,
Wherein the arm base is provided with a cable alignment portion for aligning the cables in a line so as to smoothly break the cable passing through the tool arm to prevent damage to the cable.

The method according to claim 1,
The restoration device includes:
A support provided at one side of the inside of the arm base and provided with a through hole through which the cable passes;
A rail installed on both sides of the lower portion of the support;
A cable holder coupled to the rail for sliding and fixing the cable; And
And an elastic part installed between the support and the cable holder and restoring the original position after the position of the cable holder is slid on the rail.

A swivel portion coupled to the base;
A lower frame coupled to the swivel portion;
An upper frame coupled to the lower frame; And
A wrist device according to any one of claims 1 to 3, wherein one side is coupled to the upper frame and the other side is equipped with a tool mechanism,
Wherein the wrist device is provided with a cable connected to a tool mechanism inside.