KR20170138000A - 로봇 접합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 전시용 종이 로봇을 구성하는 로봇의 몸체, 다리부, 팔부 등을 형성하기 위한 종이 로봇의 접합 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로봇의 접합구조는, 사각형상의 제1 프레임; 상기 제1 프레임과 일정거리 이격되어 대향하게 배치되는 사각형상의 제2 프레임; 상기 제1 프레임에 부착되는 복수개의 커넥터; 를 포함하며, 상기 제1 프레임의 전면부 양측에는 세로방향으로 복수개의 홀들이 형성되며, 상기 홀에 대응하여 커넥터의 전면부 양측 세로방향에도 복수개의 홀들이 형성되어, 상기 홀들에 연결부재가 삽입됨으로서 제1 프레임과 커넥터가 연결된다.

Description

로봇 접합구조{ROBOT JOINING STRUCTURE}

본 발명은 로봇 접합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 전시용 종이 로봇을 구성하는 몸체, 다리부, 팔부 등을 형성하기 위한 종이 접합 구조에 관한 것이다.

일반적으로 종이는 어린이들이 사용하기에 가공이 용이하며 인체에 해가 없으면서 자신의 창의력을 표현할 수 있는 어린이용 로봇의 좋은 재료이다. 따라서 다양한 색채 및 모델을 인쇄할 수 있는 종이를 사용하여 모형 로봇이 개발되고 있는데, 이러한 종이 로봇은 친환경적이며, 어린이가 사용하기에 위험성이 낮으며, 비용이 저렴한 장점이 있다.

이러한 종이를 이용한 로봇 중에는 인체를 닮은 종이 로봇이 그중 하나 인데, 이러한 종이로봇은 종이를 접거나, 절단하여 몸체부, 머리부, 다리부 및 팔부 등의 주요 부위를 조립·제작하여, 각 부위를 연결부재를 사용하여 서로 연결시키면 입체적인 일체의 종이 로봇이 완성되며, 이러한 종이 로봇은 고정된 형태의 고정형 로봇 또는 각 연결부위에 동작가능한 연결부재를 사용하여 동작가능한 동작형 로봇으로 제작할 수도 있다.

이와같이, 로봇을 구성하는 각 부위는 별도로 제작하는 것이 일반적인데, 각 부위를 별도로 제작시, 각 부위에 적합하게 전개도에 따라 종이를 절단한 후, 절단된 끝단을 서로 접합하여 몸체부, 머리부, 다리부 및 팔부 등의 형태를 완성한 후 각각의 부위를 서로 연결시켜 하나의 종이 로봇을 제작되는데, 이와같은 종이로봇 구성이 등록실용신안 제 20-0285464호에 개시되어 있다. 이러한 각 부위의 완성된 형태를 제작시 종이의 끝단을 접합하는 방법으로는 접착제를 사용하거나, 리벳 등의 접속 또는 연결부재를 사용하여 끝단을 서로 겹친후 접합하는데, 이와같이 접착제, 리벳을 사용하여 끝단을 접합시, 접합으로 생긴 모서리 부분이 균일하게 맞춰지기 어렵고, 또한 접합된 모리서 부분이 매끈하지 못해, 각 부위의 품질에 영향을 주어 로봇 전체 품질이 양호하지 못한 문제가 있다. 또한 종이 자체로만 끝단이 접합되기에 접합부위의 내구성도 약한 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 대형 전시용 종이 로봇을 구성하는 몸체, 팔,다리부 등의 종이 로봇 접합 구조에서 종이를 절단하여 끝단을 접합시켜서 각 부위의 형태를 구성할 때, 종이의 끝단이 접합되어 이루어진 모서리 부분이 울퉁불퉁하지 않고 균일하고 매끄럽게 맞춰져서 품질 항상에 기여하고, 또한 모서리 부분의 내구성을 보강해주는 로봇 접합구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 로봇 접합 구조는, 사각형상의 제1 프레임(10); 상기 제1 프레임과 일정거리 이격되어 대향하게 배치되는 사각형상의 제2 프레임(20); 및 상기 제1 프레임에 부착되는 복수개의 커넥터(30); 를 포함하는데, 상기 제1 프레임(10)의 전면부 양측에는 세로방향으로 복수개의 홀들(60)이 형성되며, 상기 홀들에 대응하여 커넥터의 전면부 양측 세로방향에도 복수개의 홀들(60)이 형성되어 있다. 상기 홀들에 연결부재(61)가 삽입됨으로서 제1 프레임(10)과 커넥터(30)가 연결되는 것을 구성적 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 커넥터는(30), 제1 프레임(10)의 측단과 평행하게 구성되어 측단과 접하는 제1 연장부(31); 상기 제1 연장부로부터 제1 절곡부(36)에 의해 절곡되어 제1 프레임의 중앙부로 연장되며, 제1 프레임의 전면부와 평행하게 접하는 제2 연장부(32); 상기 제2 연장부로부터 제2 절곡부(37)에 의해 절곡되어 프레임의 전면 외측으로 연장되는 제3 연장부(33); 상기 제3 연장부로부터 제3 절곡부(38)에 의해 절곡되어 제1 프레임의 측단쪽으로 연장되는 제4 연장부(34); 및 상기 제4 연장부의 끝단에서 제1 프레임의 전면 외측을 향해 돌출된 돌출부(35)를 포함한다.

이상에서 설명한 것과 같은 본 발명에 따른 대형 전시용 로봇 접합 구조는, 종이를 절단하여 끝단을 접합시켜서 종이 로봇의 몸체, 팔,다리부 등의 각 부위의 형태를 구성할 때, 프레임 및 커넥터를 기준으로 절단된 종이의 끝단이 접합되어 이루어지기에 종이 로봇의 각 부위의 모서리 부분이 울퉁불퉁하지 않고 균일하고 매끄럽게 맞춰질 수 있어서 로봇의 품질을 항상시킬 수 있고, 또한 각 부위의 모서리 부분에 프레임 및 커넥터가 구성되기에 내구성이 강화될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇의 접합구조로 형성된 로봇의 일정 부위를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 로봇의 접합구조에서 외곽의 부착재가 제거된 프레임 및 커넥터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇의 접합구조에서 프레임 및 커넥터 등을 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 로봇의 접합구조에서 부착재가 부착된 평면을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 b 및 c 부분을 도시한 상세 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 로봇의 접합구조에서 부착재, 프레임 및 커넥터를 도시한 부분 사시도다.
도 7은 도 6의 a 부분을 도시한 상세 사시도이다.

본 발명은 대형 전시용 종이 로봇을 구성하는 몸체, 다리부, 팔부 등을 형성하기 위한 종이 로봇의 접합(체결) 구조에 관한 것으로, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명은로봇의 접합 구조에 관한 것으로, 특히 대형 전시용 로봇의 접합구조에 관한 것인데, 본 발명에 따른 로봇의 접합구조는, 사각형상의 제1 프레임(10)과, 상기 제1 프레임과 일정거리 이격되어 대향하게 배치되는 사각형상의 제2 프레임(20)과, 상기 제1 프레임에 부착되는 복수개의 커넥터(30); 를 포함하는데, 상기 제1 프레임(10)의 전면부 양측에는 세로방향으로 복수개의 홀들(60)이 형성되며, 상기 홀들에 대응하여 커넥터의 전면부 양측 세로방향에도 복수개의 홀들(60)이 형성되어 있다. 상기 홀들에 연결부재(61)가 삽입됨으로서 제1 프레임(10)과 커넥터(30)가 연결된다.

상기 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)은 합성수지재 또는 금속재로 제작될 수 있는데, 금속재 중에도 가벼우면서도 부드러운 특성을 갖고 있는 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서는 프레임들(10,20)이 전면에서 볼 때 사다리꼴 형태를 이루고 있으나, 최종 제작하고자 하는 로봇 부위의 형태에 따라 직사각형, 정사각형 등의 다른 형태를 이룰 수도 있다.

제1 프레임(10)에 연결되는 상기 커넥터(30)는, 제1 프레임(10)의 측단과 평행하게 구성되어 측단과 접하는 제1 연장부(31)와, 상기 제1 연장부(31)로부터 제1 절곡부(36)에 의해 절곡되어 제1 프레임(10)의 중앙부로 연장되며, 제1 프레임의 전면부와 평행하게 접하는 제2 연장부(32)와, 상기 제2 연장부(32)로부터 제2 절곡부(37)에 의해 절곡되어 제1 프레임의 전면 외측으로 연장되는 제3 연장부(33)와, 상기 제3 연장부(33)로부터 제3 절곡부(38)에 의해 절곡되어 제1 프레임의 측단쪽으로 연장되는 제4 연장부(34) 및 상기 제4 연장부의 끝단에서 제1 프레임의 전면 외측을 향해 돌출된 돌출부(35)를 포함하고 있는데, 상기 돌출부(35)는 제4 연장부(34)로부터 제1 프레임(10)의 외측으로 절곡되어 소정 길이(L) 만큼 연장되어 돌출되는데, 상기 소정 길이는 후술될 제2 부착재(71)의 두께와 동일하다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1 연장부(31)와 제3 연장부(33)가 서로 평행하며, 제2 연장부(32)와 제4 연장부(34)가 서로 평행한데, 제2 연장부(32) 및 제4 연장부(34) 사이에는 소정의 폭으로 홈(39)되어 있는데, 상기 홈에는 후술될 하나의 제1 부착재(70)의 양 끝단이 삽입된다. 보다 상세하게는, 상기 제1 부착재(70)의 양 끝단이 제1 절곡부(36)에서 구부러져 홈(39)에 삽입되어 커넥터(30)에 연결되는데, 이때 상기 돌출부(35)의 폭(W)은 제1 부착재(70)의 두께와 일치함으로서 제1 부착재(70)가 홈(39)에 삽입되어 몸체 또는 팔,다리부위의 일면을 형성하는 경우, 돌출부들(35)보다 외측으로 튀어나오기 않게되어 부착재(70) 끝단과 돌출부가 만나는 마무리 면이 매끄럽고 깨끗하게 되어 전체 품질향상에 기여할 수 있다. 또한 상기 돌출부들(35)의 사이에 제2 부착재(71)가 삽입되어 커넥터(30)에 부착되며, 돌출부들의 돌출된 길이(L)는 상기 제2 부착재(71)의 두께와 서로 일치시키는데, 이때에도 돌출부들(35) 사이에 삽입되어 부착되는 제2 부착재(71)의 두께와 돌출부들(35)의 돌출 길이(L)가 서로 일치됨으로서 제2 부착재(71)의 끝단과 돌출부들(35)이 만나는 면이 일치되어 마무리 마감이 깨끗하고 매끄럽게된다. 상기의 제1 부착재(70) 및 제2 부착재(71)는 기본적으로 판지와 같은 종이이나, PPE필름 또는 다양한 디자인 및 색상이 인쇄된 시트지와 같이 로봇의 몸체 및 팔,다리 부위를 형성할 수 있는 소재를 사용하는데, 또 다른 소재를 사용할 수도 있다.

상기의 연장부들로 구성된 커넥터(30)는 세로로 가늘고 긴 평판 형태이고, 완충효과가 있는 신축 재료를 사용하여 제작(사출성형)하는 것이 바람직한데, 일반적으로 고무 또는 고무류 재질의 부재를 사용한다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 커넥터(30)는 복수개가 개별적으로 제작되며, 이러한 개별 커넥터의 상단은 제1 프레임(10)의 전면 중앙부쪽으로 하향 경사지게 형성되고, 하단은 제1 프레임의 전면 중앙부쪽으로 상향 경사지게 형성된다. 구체적으로 제2 연장부(32) 및 제4 연장부(34)의 상단 및 하단을 각각 하향 및 상향으로 경사지게하는 것이다. 상기와 같이 커넥터(30)의 단부를 경사지게 구성하는 것은, 상기 개별 커넥터들(30)이 제1 프레임(10)의 상부로부터 하부로 일렬로 배치될 때 커넥터들의 접촉부위를 최소화하여 커넥터의 접촉부위가 서로겹치거나 간섭되지 않게 하기 위함이다. 만약 커넥터(30)의 상단 및 하단을 경사지게하지 않을 경우(예컨대, 직선으로 곧게 할 경우), 상하로 배치되는 커넥터(30)의 상단 밀 하단이 서로 겹쳐지거나 간섭될 수 있어서 부착재가 부착되면, 부착재의 면이 반반하지 못하고 우글쭈글해질 수 있어 품질 불량에 이른다. 이러한 불량을 방지하기 위해서는 커넥터의 양단을 재차 가공해야 하는데, 이럴경우 작업시간 및 공임이 추가로 들어 비효율적이다.

상기 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)의 상부 및 하부에는 상판(40) 및 하판(50)이 각각 구성되는데, 상기 상판(40) 및 하판(50)은 각각 복수개의 연결 브라켓(41,51)에 의해 상기 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)에 연결된다. 상기 상판 및 하판은 각각 다른 부위와의 연결을 위해 형성될수 있는데, 예컨대, 본 발명에 의해 구성된 부위가 다리 부위인 경우, 몸체 등과 연결을 위한 부재로서 이용되며, 연결브라켓(41,51)을 통해 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)과 연결되어 일체로 구성된다.

상기 홈(39)에 삽입된 제1 부착재(70) 및 돌출부들(35) 사이에 삽입된 제2 부착재(71)는 커넥터(30) 및 제1 프레임(10)의 홀(60)을 관통하는 나사 또는 리벳과 같은 연결부재(61)에 의해 커넥터(30) 및 제1 프레임(10)에 견고히 결합되는데, 특히 제1 부착재(70)의 양 끝단은 커넥터(30)에 형성된 홈(39)에 삽입되고, 제2부착재(71)의 양 끝단은 돌출부들(35) 사이에 삽입되며, 그 후 제1 부착재 및 제2 부착재는 연결부재(61)를 통해 커넥터(30) 및 제1 프레임(10)에 견고히 결합된다. 상기와 같이 본 발명의 부착재는 본딩과 같은 접착제가 아닌 커넥터 및 연결부재인 리벳 결합에 의해 몸체, 팔다리부 등를 구성하기에 용이하게 탈부착 가능하고, 또한 부착재들간의 결합력이 강화된다.

상기와 같이 제1 부착재(70) 및 제2 부착재(71)가 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)에 각각 부착되는 경우, 제2 프레임(20)의 양 끝단과 제1 부착재(70)가 접혀지는 부분 사이에 공간(80)이 약간 발생하고, 또한 제1 프레임(10)의 전면과 제2 부착재(71) 사이에도 공간이 약간 발생하는데, 이러한 공간에는 추가로 고무 또는 스펀지 등의 완충부재를 타이트하게 삽입함으로써, 제1 및 제2 부착재를 보강해주고, 쿠션도 생기게하여 외부 물체에 부딪힐 경우, 파손 등을 방지할 수 있다.

로봇을 구성하는 하나의 부위를 제작하기 위해서는, 우선 외형을 이루는 뼈대를 구성한 후, 상기 뼈대에, 예컨대 판지와 같은 종이 또는 PPE필름 등의 부착재(70.71)를 둘러씌우거나 덮어씌워서 몸체, 다리, 팔등의 하나의 부위를 완성하게 되는데, 본 발명에서는 뼈대를 이루는 것은 프레임(10,20) 및 커넥터(30)인데, 일단 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)을 일정거리 이격하여 위치시킨 후, 상판(40) 및 하판(50)을 각각 프레임(10.20)의 상부 및 하부에 위치시키고, 상기 상판 및 하판을 제1 및 제2 프레임(10,20) 사이에 배치하여 연결브라켓(41,51)으로 상판 및 하판(40,50)을 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)에 연결시키면 측단면이 사다리꼴 형태의 뼈대 구조가 완성된다. 그리고 나서 하나의 제1 부착재(70)를 완성된 뼈대의 3면에 맞춰서 재단한 후, 상기 제1 부착재(70)의 중간부는 제2 프레임(20)에 본딩제를 이용하여 부착하고, 제2 프레임(20)의 양측단과 만나는 지점에서 제1 부착재(10)를 접어서 뼈대 구조의 3면을 둘러싸고, 제1 부착재(70)의 양 끝단을 제1 절곡부(36)에서 접어서 커넥터(30)의 홈(39)에 삽입한다. 이후 커넥터(30)를 제1 프레임(10)의 전면에 밀착시킨다. 이 과정에서 하나의 제1 부착재(70)는 사다리꼴 형태의 뼈대 구조의 3면을 둘러싸게 된다. 그 후 양 커넥터(30)의 돌출부들(35) 사이의 폭과 동일한 폭으로 다른 하나의 제2 부착재(71)를 재단한 후, 상기 제2 부착재(71)를 두개의 돌출부들(35) 사이에 삽입하여 나머지 하나의 면을 커버한 후, 나사 또는 리벳과 같은 연결부재(61)를 홀(60)에 삽입하여 커넥터(30) 및 제1 프레임(10)을 결합시키면, 하나의 제1 부착재(70) 및 다른 하나의 제2 부착재(71)가 함께 제1 프레임(10)에 견고히 결합된다. 상기와 같은 제작 과정을 거쳐 로봇의 몸통 및 팔,다리부를 완성하게된다.

본 발명에서는 프레임 및 커넥터를 연결하여 제작된 로봇 뼈대 구조의 네개의 모서리 부분이 직각 구조이나, 제작하고자 하는 로봇 부위의 형태에 맞춰 신축적인 커넥터를 일정 각도로 조절하여 라운드지거나 직각 구조가 아닌 모서리를 갖는 뼈대 구조를 구현할 수도 있다. 또한 본 발명은 대형 전시용 로봇에 국한되지 않으며, 놀이용이나 소장용으로 사용되는 일반적인 종이 완구 로봇에 적용될 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10.제1 프레임. 20.제2 프레임
30.커넥터. 31.제1 연장부
32.제2 연장부 33.제3 연장부
34.제4 연장부 35.돌출부
36.제1 절곡부 37.제2 절곡부
38.제3 절곡부
39.홈
40.상판
50.하판 41,51.연결브라켓
60.홀 61.연결부재
70.제1 부착재 71.제2 부착재

Claims (8)

1. 로봇의 접합구조에 있어서,
   사각형상의 제1 프레임;
   상기 제1 프레임과 일정거리 이격되어 대향하게 배치되는 사각형상의 제2 프레임; 및
   상기 제1 프레임에 부착되는 복수개의 커넥터;
   를 포함하며, 상기 제1 프레임의 전면부 양측에는 세로방향으로 복수개의 홀들이 형성되며, 상기 홀에 대응하여 커넥터의 전면부 양측 세로방향에도 복수개의 홀들이 형성되어, 상기 홀들에 연결부재가 삽입됨으로서 제1 프레임과 커넥터가 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커넥터는,
   제1 프레임의 측단과 평행하게 구성되어 측단과 접하는 제1 연장부;
   상기 제1 연장부로부터 제1 절곡부에 의해 절곡되어 제1 프레임의 중앙부로 연장되며, 제1 프레임의 전면부와 평행하게 접하는 제2 연장부;
   상기 제2 연장부로부터 제2 절곡부에 의해 절곡되어 프레임의 전면 외측으로 연장되는 제3 연장부;
   상기 제3 연장부로부터 제3 절곡부에 의해 절곡되어 제1 프레임의 측단쪽으로 연장되는 제4 연장부; 및
   상기 제4 연장부의 끝단에서 제1 프레임의 전면 외측을 향해 돌출된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합구조.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 연장부와 제3 연장부가 서로 평행하며, 제2 연장부와 제4 연장부가 서로 평행한데, 제2 연장부 및 제4 연장부 사이에는 소정의 폭으로 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 홈에는 제1 부착재의 양 끝단이 제1 절곡부에서 구부러져 삽입되어 커넥터에 연결되며, 돌출부들의 폭(W)은 상기 제1 부착재의 두께와 일치하는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조,것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 돌출부들의 사이에 제2 부착재가 삽입되어 커넥터에 부착되며, 돌출부들의 돌출된 길이(L)는 상기 제2 부착재의 두께와 일치하는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 홈에 삽입된 제1 부착재 및 돌출부 사이에 삽입된 제2 부착재는 커넥터 및 제1 프레임의 홀을 관통하는 연결부재에 의해 커넥터 및 제1 프레임에 견고히 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 프레임 및 제2 프레임의 상부 및 하부에는 상판 및 하판이 각각 구성되며, 상기 상판 및 하판은 각각 연결 브라켓에 의해 상기 제1 프레임 및 제2 프레임에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.
   
8. 제 2항에 있어서,
   개별 커넥터의 상단은 제1 프레임의 전면 중앙부쪽으로 하향 경사지게 형성되고, 하단은 제1 프레임의 전면 중앙부쪽으로 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇의 접합 구조.

Images