KR20180065605A - 도장로봇 - Google Patents

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KR20180065605A
KR20180065605A KR1020160166707A KR20160166707A KR20180065605A KR 20180065605 A KR20180065605 A KR 20180065605A KR 1020160166707 A KR1020160166707 A KR 1020160166707A KR 20160166707 A KR20160166707 A KR 20160166707A KR 20180065605 A KR20180065605 A KR 20180065605A
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KR1020160166707A
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English (en)
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이상헌
윤대규
Original Assignee
현대중공업지주 주식회사
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Abstract

본 발명은 베이스프레임에 선회축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 선회프레임, 상기 선회프레임에 어퍼축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 어퍼프레임, 상기 어퍼프레임에 암축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 암프레임, 상기 암프레임에 결합되는 연결프레임, 상기 연결프레임에 결합되어 도료를 분사하는 손목프레임, 및 상기 선회프레임, 상기 어퍼프레임, 상기 암프레임, 및 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 상기 암프레임에 설치되고 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 손목구동유닛, 상기 연결프레임에 설치되고 상기 손목프레임에 결합되는 손목전달유닛, 및 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛이 연결되도록 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛에 각각 결합되는 손목연결유닛을 포함하는 도장로봇에 관한 것이다.

Description

도장로봇{Painting Robot}
본 발명은 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등을 도장(塗裝)하는데 이용되는 도장로봇에 관한 것이다.
일반적으로 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등은 다양한 부품들이 조립됨으로써 제조된다. 이러한 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등 및 이를 구성하는 부품들(이하, '대상물'이라 함)은 디자인적인 측면에서 도장공정을 거쳐 제조되기도 하지만, 습기 등과 같은 외부환경으로부터 부식되는 것을 방지하기 위한 도장공정을 거쳐 제조되기도 한다. 이러한 도장공정을 수행함에 있어서 도장로봇이 이용된다.
상기 도장로봇은 복수개의 프레임을 이용한 다관절로 이루어져 대상물에서 도장이 필요한 위치에 따라 도료를 분사하는 위치를 변경하면서 상기 도장공정을 수행한다. 이와 같이 도료를 분사하는 위치를 변경하기 위해, 상기 도장로봇은 상기 프레임들을 회전시키는 구동부를 포함한다. 상기 구동부는 구동력을 발생시키는 복수개의 구동유닛, 및 상기 구동유닛들이 발생시킨 구동력을 상기 프레임들 각각에 전달하기 위해 감속기 등을 갖는 동력전달유닛을 포함한다.
종래 기술에 따른 도장로봇은 베이스프레임, 선회프레임, 어퍼프레임, 암프레임, 연결프레임 및 손목프레임을 포함한다.
상기 베이스프레임은 바닥면에 설치된다. 상기 바닥면은 상기 도장공정이 이루어지는 작업공간의 바닥일 수 있다.
상기 선회프레임은 상기 베이스프레임의 상측에 위치한다. 상기 선회프레임은 상기 바닥면에 대해 수직한 선회축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 선회프레임은 선회구동유닛(미도시)이 발생시킨 구동력에 의해 회전할 수 있다.
상기 어퍼프레임은 상기 선회프레임에 회전 가능하게 결합된다. 상기 어퍼프레임은 상기 선회축에 대해 수직한 어퍼축을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 암프레임은 상기 어퍼프레임에 회전 가능하게 결합된다. 상기 암프레임은 상기 어퍼축과 평행한 방향을 향하도록 배치되는 암축을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 연결프레임은 상기 암프레임에 결합된다. 상기 연결프레임은 상기 암프레임 및 상기 손목프레임의 사이에 위치하도록 상기 암프레임 및 상기 손목프레임 각각에 결합될 수 있다. 상기 연결프레임은 상기 선회축에 대해 수직한 방향에 위치하도록 상기 암프레임에 결합된다. 이에 따라, 상기 손목프레임은 상기 암프레임으로부터 이격된 위치에 위치된다. 즉, 상기 손목프레임은 상기 선회축으로부터 이격된 위치에 위치된다.
상기 손목프레임은 상기 연결프레임에 회전 가능하게 결합된다. 상기 손목프레임은 상기 연결프레임에 결합된 상태에서 손목구동유닛(미도시)이 발생시킨 구동력에 의해 회전할 수 있다. 상기 손목프레임은 복수개의 손목부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 손목부재들을 각각 회전시키기 위해 복수개의 손목구동유닛이 설치될 수 있다.
여기서, 종래 기술에 따른 도장로봇은 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 손목구동유닛이 상기 연결프레임에 설치된다. 상기 손목부재가 복수개 설치되면, 이를 회전시키기 위해 복수개의 손목구동유닛이 상기 연결프레임에 설치된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 도장로봇은 상기 손목구동유닛이 설치되는 연결프레임의 무게가 증대됨으로써, 상기 연결프레임에 결합되는 암프레임, 상기 암프레임에 결합되는 어퍼프레임, 상기 어퍼프레임에 결합되는 선회프레임, 및 상기 선회프레임에 결합되는 베이스프레임이 받는 부하가 커진다. 따라서, 종래 기술에 따른 도장로봇은 상기 연결프레임을 지지하는 상기 암프레임, 상기 어퍼프레임, 상기 선회프레임 및 상기 베이스프레임 중 적어도 하나가 손상 내지 파손되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 무게중심이 상기 선회축으로부터 멀어짐으로써 대상물에 대한 도장공정의 불량률이 증대되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 무게중심을 선회축에 가깝게 위치시킬 수 있는 도장로봇을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 도장로봇은 베이스프레임에 선회축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 선회프레임; 상기 선회프레임에 어퍼축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 어퍼프레임; 상기 어퍼프레임에 암축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 암프레임; 상기 암프레임에 결합되는 연결프레임; 상기 연결프레임에 결합되어 도료를 분사하는 손목프레임; 및 상기 선회프레임, 상기 어퍼프레임, 상기 암프레임, 및 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 암프레임에 설치되고 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 손목구동유닛; 상기 연결프레임에 설치되고 상기 손목프레임에 결합되는 손목전달유닛; 및 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛이 연결되도록 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛에 각각 결합되는 손목연결유닛을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 무게중심을 선회축에 가깝게 위치시키도록 구현됨으로써, 상기 연결프레임을 지지하는 상기 암프레임, 상기 어퍼프레임, 상기 선회프레임 및 상기 베이스프레임 중 적어도 하나가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도장공정의 불량률을 감소시켜 대상물에 대한 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도장로봇의 개략적인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 도장로봇의 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 도장로봇의 개략적인 구성도
도 4는 본 발명에 따른 도장로봇에 있어서 손목구동유닛 및 손목연결유닛을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 5는 본 발명에 따른 도장로봇에 있어서 손목연결유닛을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 6은 본 발명에 따른 도장로봇에 있어서 제1돌출기구를 설명하기 위한 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 한 개략적인 단면도
도 7은 본 발명에 따른 도장로봇에 있어서 제1삽입기구를 설명하기 위한 도 5의 Ⅱ-Ⅱ선을 기준으로 한 개략적인 단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장로봇을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇이 벽체에 설치된 모습을 나타낸 개략적인 사시도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇이 벽체에 설치된 모습을 나타낸 개략적인 평면도
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇이 갖는 장점을 설명하기 위한 비교 실시예를 나타낸 개략적인 평면도
이하에서는 본 발명에 따른 도장로봇에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 선박, 차량, 건설기계, 핸드폰 등 및 이를 구성하는 부품들과 같은 대상물을 도장(塗裝)하는 도장공정을 수행하는 것이다. 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 베이스프레임(2)에 결합되는 선회프레임(3), 상기 선회프레임(3)에 결합되는 어퍼프레임(4), 상기 어퍼프레임(4)에 결합되는 암프레임(5), 상기 암프레임(5)에 결합되는 연결프레임(6), 상기 연결프레임(6)에 결합되는 손목프레임(7), 및 구동력을 발생시키는 구동부(8, 도 2에 도시됨)를 포함한다.
상기 선회프레임(3)은 상기 베이스프레임(2)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 선회프레임(3)은 선회축(3a, 도 3에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스프레임(2)에 결합될 수 있다. 상기 선회프레임(3)은 상기 구동부(8)에 의해 상기 선회축(3a)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 선회프레임(3)이 상기 선회축(3a)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 손목프레임(7)이 향하는 방향이 상기 선회축(3a)을 중심으로 변경될 수 있다.
상기 어퍼프레임(4)은 상기 선회프레임(3)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 어퍼프레임(4)은 어퍼축(4a, 도 3에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스프레임(2)에 결합될 수 있다. 상기 어퍼프레임(4)은 상기 구동부(8)에 의해 상기 어퍼축(4a)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 어퍼축(4a) 및 상기 선회축(3a)은 서로 수직한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 선회축(3a)이 바닥면(미도시)에 대해 평행한 방향을 향하도록 배치된 경우, 상기 어퍼축(4a)은 상기 바닥면에 대해 수직한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 바닥면은 상기 도장공정이 이루어지는 작업공간의 바닥일 수 있다. 상기 선회축(3a)이 상기 바닥면에 대해 수직한 방향을 향하도록 배치된 경우, 상기 어퍼축(4a)은 상기 바닥면에 대해 평행한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 어퍼프레임(4)이 상기 어퍼축(4a)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 손목프레임(7)이 향하는 방향이 상기 어퍼축(4a)을 중심으로 변경될 수 있다.
상기 암프레임(5)은 상기 어퍼프레임(4)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 암프레임(5)은 암축(5a, 도 3에 도시됨)을 중심으로 회전 가능하게 상기 어퍼프레임(4)에 결합될 수 있다. 상기 암프레임(5)은 상기 구동부(8)에 의해 상기 암축(5a)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 암축(5a) 및 상기 어퍼축(4a)은 서로 평행한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 암프레임(5)이 상기 암축(5a)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 손목프레임(7)이 향하는 방향이 상기 암축(5a)을 중심으로 변경될 수 있다.
상기 연결프레임(6)은 상기 암프레임(5)에 결합된다. 상기 연결프레임(6)은 상기 암프레임(5) 및 상기 손목프레임(7)의 사이에 위치하도록 상기 암프레임(5) 및 상기 손목프레임(7) 각각에 결합될 수 있다. 상기 암프레임(5)에는 도료를 이송하기 위한 이송력을 제공하는 도장펌프가 설치될 수 있다. 상기 도장펌프는 도료가 도료파이프를 따라 상기 손목프레임(7) 쪽으로 이송되어서 분사되도록 이송력을 제공할 수 있다. 상기 도료파이프는 도료를 공급하는 도료저장장치에 연결될 수 있다. 상기 연결프레임(6)은 상기 암프레임(5)에 고정되게 결합될 수 있다. 상기 연결프레임(6) 및 상기 암프레임(5)은 일체로 형성될 수도 있다.
상기 손목프레임(7)은 상기 연결프레임(6)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 손목프레임(7)은 상기 연결프레임(6)에 결합된 상태에서 상기 구동부(8)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전할 수 있다. 상기 손목프레임(7)은 복수개의 손목부재를 포함할 수 있다. 상기 손목부재들은 서로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 손목부재들은 상기 구동부(8)에 의해 서로 다른 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
예컨대, 상기 손목프레임(7)은 제1손목부재(71, 도 2에 도시됨), 제2손목부재(72, 도 2에 도시됨), 및 제3손목부재(73, 도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 6축의 다관절 구조로 구현될 수 있다. 상기 제1손목부재(71)는 상기 연결프레임(6)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2손목부재(72)는 상기 제1손목부재(71)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제3손목부재(73)는 상기 제2손목부재(72)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 도료는 상기 제3손목부재(73)로부터 분사될 수 있다. 상기 제3손목부재(73), 상기 제2손목부재(72), 및 상기 제1손목부재(71)는 상기 구동부(8)에 의해 서로 다른 회전축을 중심으로 개별적으로 회전할 수 있다.
상기 구동부(8)는 상기 선회프레임(3), 상기 어퍼프레임(4), 상기 암프레임(5), 및 상기 손목프레임(7)을 회전시키기 위한 것이다. 상기 구동부(8)는 상기 선회프레임(3), 상기 어퍼프레임(4), 상기 암프레임(5), 및 상기 손목프레임(7)을 각각의 회전축을 중심으로 회전시킬 수 있다.
상기 구동부(8)는 선회구동유닛(81)을 포함할 수 있다. 상기 선회구동유닛(81)은 상기 선회프레임(3)을 상기 선회축(3a)을 중심으로 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 선회구동유닛(81)은 상기 선회프레임(3)에 결합될 수 있다. 상기 선회구동유닛(81)은 상기 베이스프레임(2)에 설치될 수도 있다. 상기 구동부(8)는 상기 선회구동유닛(81)이 발생시킨 구동력을 상기 선회프레임(3)에 전달하기 위한 선회전달유닛을 포함할 수 있다. 상기 선회전달유닛은 상기 선회구동유닛(81) 및 상기 선회프레임(3) 각각에 연결되어서 상기 선회구동유닛(81)이 발생시킨 구동력으로 상기 선회프레임(3)을 회전시킬 수 있다. 상기 선회구동유닛(81)은 후술할 감속기(9)에 연결되어 상기 감속기(9)에 구동력을 전달할 수 있다.
상기 구동부(8)는 어퍼구동유닛(82)을 포함할 수 있다. 상기 어퍼구동유닛(82)은 상기 어퍼프레임(4)을 상기 어퍼축(4a)을 중심으로 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 어퍼구동유닛(82)은 상기 선회프레임(3)에 결합될 수 있다. 상기 어퍼구동유닛(82)은 상기 어퍼프레임(4)에 결합될 수도 있다. 상기 구동부(8)는 상기 어퍼구동유닛(82)이 발생시킨 구동력을 상기 어퍼프레임(4)에 전달하기 위한 어퍼전달유닛을 포함할 수 있다. 상기 어퍼전달유닛은 상기 어퍼구동유닛(82) 및 상기 어퍼프레임(4) 각각에 연결되어서 상기 어퍼구동유닛(82)이 발생시킨 구동력으로 상기 어퍼프레임(4)을 회전시킬 수 있다. 상기 어퍼전달유닛은 감속기 등을 포함할 수 있다.
상기 구동부(8)는 암구동유닛(83)을 포함할 수 있다. 상기 암구동유닛(83)은 상기 암프레임(5)을 상기 암축(5a)을 중심으로 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 암구동유닛(83)은 상기 어퍼프레임(4)에 결합될 수 있다. 상기 암구동유닛(83)은 상기 암프레임(5)에 결합될 수도 있다. 상기 구동부(8)는 상기 암구동유닛(83)이 발생시킨 구동력을 상기 암프레임(5)에 전달하기 위한 암전달유닛을 포함할 수 있다. 상기 암전달유닛은 상기 암구동유닛(83) 및 상기 암프레임(5) 각각에 연결되어서 상기 암구동유닛(83)이 발생시킨 구동력으로 상기 암프레임(5)을 회전시킬 수 있다. 상기 암전달유닛은 감속기 등을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 도장로봇(1)에서 상기 구동부(8)는 손목구동유닛(84, 도 4에 도시됨), 손목전달유닛(85, 도 4에 도시됨), 및 손목연결유닛(6, 도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목프레임(7)을 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 손목구동유닛(84)은 상기 암프레임(5)에 결합될 수 있다. 상기 손목구동유닛(84)은 전기로 구동력을 발생시키는 모터(Motor)일 수 있다. 손목구동유닛이 연결프레임에 설치되면, 도장로봇의 무게 중심이 선회축로부터 멀어질 수 있다. 무게 중심이 선회축으로부터 멀어지면, 도장작업 시 도장로봇이 흔들리게 되므로, 대상물에 대한 도장 품질이 저하되어 불량률이 증대될 수 있다. 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)을 상기 암프레임(5)에 설치함으로써, 손목구동유닛이 연결프레임에 설치되는 경우에 비해 무게 중심을 선회축(3a)에 가깝게 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 도장작업 시 도장로봇이 흔들리는 것을 방지함으로써, 대상물에 대한 도장 품질이 저하되는 것을 방지하여 생산성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)을 방폭구조로 이루어지는 암프레임(5)의 내부에 설치함으로써, 도료, 신나와 같은 발화성 물질과 접촉되는 것을 방지하여 화재와 같은 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목연결유닛(86)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 손목연결유닛(86)은 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력으로 회전될 수 있다.
상기 손목전달유닛(85)은 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 손목프레임(7)에 전달하기 위한 것이다. 상기 손목전달유닛(85)은 일측이 상기 손목프레임(7)에 결합되고, 타측이 상기 손목연결유닛(86)에 결합될 수 있다. 상기 손목전달유닛(85)은 상기 손목프레임(7)에 감속기 등을 통해 결합될 수도 있다. 이에 따라, 상기 손목전달유닛(85)은 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력으로 상기 손목프레임(7)을 회전시킬 수 있다. 상기 손목전달유닛(85)은 상기 연결프레임(6)을 사이에 두고 서로 이격된 손목구동유닛(84) 및 상기 손목프레임(7)을 연결하는 샤프트일 수 있다. 상기 손목전달유닛(85)은 상기 손목연결유닛(86)을 통해 상기 손목구동유닛(84)에 결합될 수 있다. 상기 손목구동유닛(84)은 상기 암프레임(5)에 설치되므로, 상기 손목전달유닛(85)을 통해 이격된 위치에 있는 상기 손목프레임(7)을 회전시킬 수 있다.
상기 손목전달유닛(85)은 경량공(851, 도 5에 도시됨)을 포함할 수 있다. 상기 경량공(851)은 공간(空間)으로, 상기 손목연결유닛(86) 및 상기 손목프레임(7)에 각각 연결되는 부분을 제외한 손목전달유닛(85)의 내측에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 손목전달유닛(85)은 상기 경량공(851)이 없는 경우에 비해 무게가 감소될 수 있다. 상기 경량공(851)의 크기가 클수록 상기 손목전달유닛(85)의 전체적인 무게는 더 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목전달유닛(85)의 무게를 감소시킴으로써, 상기 연결프레임(6)을 지지하는 상기 암프레임(5), 상기 어퍼프레임(4), 상기 선회프레임(3), 및 상기 베이스프레임(2) 중 적어도 하나가 과도한 하중으로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지하여 유지보수 비용 및 교체비용을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목전달유닛(85)의 무게를 감소시킴으로써, 무게 중심이 선회축(3a)으로부터 멀어지는 것을 방지하여 대상물의 도장공정에 대한 불량률을 감소시킬 수 있다. 상기 손목전달유닛(85)은 금속재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 무게를 더 감소시키기 위해 플라스틱 재질로 형성될 수도 있다.
상기 손목프레임(7)이 복수개의 손목부재를 포함하는 경우, 상기 구동부(8)는 상기 손목구동유닛(84), 상기 손목전달유닛(85), 및 상기 손목연결유닛(86)을 각각 복수개 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 경량공(851)은 복수개의 상기 손목전달유닛(85)에 각각 형성될 수 있다.
상기 손목연결유닛(86)은 상기 손목구동유닛(84)과 상기 손목전달유닛(85)이 연결되도록 하기 위한 것이다. 상기 손목연결유닛(86)은 일측이 상기 손목구동유닛(84)에 결합되고, 타측이 상기 손목전달유닛(85)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 손목구동유닛(84)은 발생시킨 구동력을 상기 손목연결유닛(86)을 통해 상기 손목전달유닛(85)에 전달함으로써, 상기 손목프레임(7)을 회전시킬 수 있다. 상기 손목연결유닛(86)은 제1돌출기구(861) 및 제1삽입기구(862)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)가 각각 상기 손목구동유닛(84) 및 상기 손목전달유닛(85) 중 어디에 결합되느냐에 따라 실시예가 구분될 수 있다.
먼저, 도 5 내지 도 7을 참고하면 본 발명에 따른 도장로봇(1)에 있어서, 상기 제1돌출기구(861)는 상기 손목구동유닛(84)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제1삽입기구(862)는 상기 손목전달유닛(85)에 결합될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)는 각각 접착결합, 용접결합, 및 볼트결합 중 적어도 하나의 방법으로 상기 손목구동유닛(84) 및 상기 손목전달유닛(85)에 각각 결합될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)는 각각 상기 손목구동유닛(84) 및 상기 손목전달유닛(85)과 함께 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1돌출기구(861)는 상기 손목구동유닛(84)과 함께 금형제작 또는 사출성형될 수 있다. 상기 제1삽입기구(862)는 상기 손목전달유닛(85)과 함께 금형제작 또는 사출성형될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목전달유닛(85)에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되는 방향이 제1삽입방향(FD, 도 5에 도시됨)일 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입방향(FD)으로 상기 제1삽입기구(862)에 삽입됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력이 상기 손목전달유닛(85)에 전달될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)는 제1본체(861a), 제1돌출부재(861b), 및 제1삽입홈(861c)을 포함할 수 있다. 상기 제1삽입기구(862)는 제2본체(862a), 제2본체삽입홈(862b), 제2돌출부재(862c), 및 제2삽입홈(862d)를 포함할 수 있다.
상기 제1본체(861a)는 상기 손목구동유닛(84)에 결합될 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 상기 손목구동유닛(84)이 모터일 경우, 상기 모터의 샤프트(841, 도 5에 도시됨)에 결합될 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 원기둥형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1본체(861a)의 직경은 상기 샤프트(841)의 직경보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1본체(861a)의 직경이 상기 샤프트(841)의 직경보다 작을 경우, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 샤프트(841)의 직경 내에 위치될 수 있다. 이 때, 상기 제1삽입기구(862)의 직경은 상기 제1돌출기구(861)의 직경과 같거나 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되더라도 상기 제1삽입기구(862)는 상기 샤프트(841)의 외면으로부터 돌출되지 않음으로써, 회전 시 상기 암프레임(5) 및 상기 연결프레임(6)에 설치되는 다른 부품들에 간섭되지 않을 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 상기 모터의 샤프트(841)에 접착결합될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 전달할 수 있으면 상기 샤프트(841)와 일체로 금형제작되거나 사출성형될 수도 있다. 이에 따라, 상기 제1본체(861a)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입될 수 있다. 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 형성되는 외면에는 상기 제1돌출부재(861b) 및 상기 제1삽입홈(861c)이 형성될 수 있다.
상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1돌출기구(861)가 헛돌지 않게 하기 위한 것이다. 즉, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1삽입기구(862)에 전달하기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되는 제1삽입방향(FD)에 대해 수직한 제1돌출방향(D1, 도 5에 도시됨)으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1본체(861a)가 회전하는 회전축으로부터 상기 제1본체(861a)의 원주를 향하는 방향으로 상기 본체(861a)의 외면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1돌출부재(861b)가 상기 제1돌출방향(D1)으로 상기 제1삽입기구(862)에 구동력을 전달함으로써, 상기 제1삽입기구(862)는 상기 제1돌출기구(861)와 함께 회전할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제2삽입홈(862d)에 삽입될 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1본체(861a)의 외면에 복수개 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)는 한 개만 형성될 경우에 비해 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1삽입기구(862)에 잘 전달할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)는 서로 이격되게 형성되는 경우에 비해 상기 제1본체(861a)의 원주에 더 많이 형성될 수 있으므로, 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1삽입기구(862)에 전달하는 전달력을 더욱 높일 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 손목구동유닛(84)에 의해 상기 본체(861a)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 별도로 제작되어 상기 제1본체(861a)에 접착결합될 수 있으나, 상기 제1본체(861a)와 함께 일체로 금형제작 또는 사출성형될 수 있다.
상기 제1삽입홈(861c)은 복수개가 상기 제1돌출부재(861b)들 사이에 위치하도록 상기 제1본체(861a)의 외면에 형성될 수 있다. 상기 제1삽입홈(861c)은 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1삽입기구의 제2돌출부재(862c)가 삽입되기 위한 것이다. 상기 제1삽입홈(861c)에 상기 제2돌출부재(862c)가 삽입되고 상기 제2삽입홈(862d)에 상기 제1돌출부재(861b)가 삽입됨으로써, 상기 제1돌출부재(861b) 또는 상기 제2돌출부재(862c)가 없는 경우에 비해 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)의 결합력은 커질 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)의 결합력이 커질수록 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달시키는 전달력이 커질 수 있다. 상기 제1삽입홈(861c)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되되, 상기 제1삽입홈(861c)들과 교번되게 배치될 수 있다.
상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1돌출방향(D1)으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제1삽입홈(861c)들은 상기 제1돌출방향(D1)으로 갈수록 크기가 증가되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되면, 상기 제1돌출부재(861b)들과 상기 제2돌출부재(862c)들은 빈틈없이 서로 맞물리게 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)의 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달하는 전달력을 더 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출부재(861b)와 상기 제2돌출부재(862c) 간에 틈새가 없으므로 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 즉각적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 회전 간에 진동이 발생하는 것을 방지하여 안정적으로 상기 손목전달유닛(85)에 구동력을 전달할 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 제1삽입기구(862)는 제2본체(862a), 제2본체삽입홈(862b), 제2돌출부재(862c), 및 제2삽입홈(862d)을 포함할 수 있다.
상기 제2본체(862a)는 상기 손목전달유닛(85)에 결합될 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 제1삽입기구(862)의 외형을 이룬다. 상기 제2본체(862a)는 일측이 막혀있는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 금형재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 플라스틱 재질 등 다른 재질로 형성될 수도 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 손목전달유닛(85)에 접착결합될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 손목전달유닛(85)과 일체로 금형제작되거나 사출성형될 수도 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전하면 회전할 수 있다. 이 경우, 상기 제2본체(862a)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력의 방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 직경이 상기 모터의 샤프트(841)의 직경보다 크지않게 형성됨으로써, 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)가 결합할 경우 상기 모터의 샤프트(841)의 외면으로부터 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제2본체(862a)는 회전 시 상기 암프레임(5) 및 상기 연결프레임(6)에 설치되는 다른 부품들에 간섭되지 않을 수 있다. 상기 제2본체(862a)의 내부에는 상기 제2본체삽입홈(862b), 상기 제2돌출부재(862c), 및 상기 제2삽입홈(862d)이 형성될 수 있다.
상기 제2본체삽입홈(862b)은 공간으로, 상기 제2본체(862b)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 제2본체삽입홈(862b)은 상기 제1본체(861a)가 삽입되기 위한 것이다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1본체(861a)는 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입될 수 있다. 상기 제2본체삽입홈(862b)은 상기 제1본체(861a)가 삽입될 수 있도록 형태와 크기가 상기 제1본체(861a)와 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1삽입기구(862)가 헛돌지 않게 하기 위한 것이다. 즉, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제1돌출부재(861b)를 통해 전달되는 손목구동유닛(84)의 구동력을 전달받기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 제2돌출부재(862c)는 복수개가 상기 제1삽입홈(861c)들에 각각 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입홈(861c)들과 대응되는 위치에 위치하게 상기 제2본체(862a)에 형성될 수 있다. 상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제2본체(862a)로부터 상기 제1돌출방향(D1)과 반대되는 제2돌출방향(D2, 도 7에 도시됨)으로 돌출되게 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제2본체(862a)의 내면으로부터 상기 제2본체(862a)가 회전하는 회전축을 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제1돌출부재(861b)로부터 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 전달받을 수 있다. 상기 제2돌출부재(862c)가 구동력을 전달받으면 상기 제2본체(862a)가 회전됨으로써, 상기 손목전달유닛(85)이 회전될 수 있다. 상기 제2돌출부재(862c)는 별도로 제작되어 상기 제2본체(862a)에 접착결합될 수 있으나, 상기 제2본체(862a)와 함께 일체로 금형제작 또는 사출성형될 수 있다.
상기 제2삽입홈(862d)은 복수개가 상기 제2돌출부재(862c)들 사이에 위치하도록 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(862d)은 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1돌출부재(861b)가 삽입되기 위한 것이다. 이에 따라, 상기 제2삽입홈(862d)들은 복수개의 상기 제1돌출부재(861b)가 각각 삽입되도록 상기 제1돌출부재(861b)들과 대응되는 위치에 위치하게 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(862d)들은 상기 제2본체삽입홈(862b)들과 연통되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 제1삽입방향(FD)으로 삽입되면, 상기 제1본체(861a)는 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입되고, 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제2삽입홈(862d)들에 각각 삽입될 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제1삽입홈(861c)들에 각각 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 결합됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목전달유닛(85)에 연결될 수 있다.
상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제2돌출방향(D2)으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제2삽입홈(862d)들은 상기 제2돌출방향(D2)으로 갈수록 크기가 증가되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되면, 상기 제1돌출부재(861b)들과 상기 제2돌출부재(862c)들은 빈틈없이 서로 맞물리게 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)의 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달하는 전달력을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출부재(861b)와 상기 제2돌출부재(862c) 간에 틈새가 없으므로 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 즉각적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 회전 간에 진동이 발생하는 것을 방지하여 안정적으로 상기 손목전달유닛(85)에 구동력을 전달할 수 있다.
다음, 도 8을 참고하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)에 있어서, 제1돌출기구(861)는 상기 손목전달유닛(85)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제1삽입기구(862)는 상기 손목구동유닛(84)에 결합될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)에 대한 단면도는 각각 도 6 및 도 7을 참고할 수 있다. 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)는 각각 접착결합, 용접결합, 및 볼트결합 중 적어도 하나의 방법으로 상기 손목구동유닛(84) 및 상기 손목전달유닛(85)에 각각 결합될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862)는 각각 상기 손목전달유닛(85) 및 상기 손목구동유닛(84)과 함께 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1돌출기구(861)는 상기 손목전달유닛(85)과 함께 금형제작 또는 사출성형될 수 있다. 상기 제1삽입기구(862)는 상기 손목구동유닛(84)과 함께 금형제작 또는 사출성형될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목전달유닛(85)에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되는 방향이 제2삽입방향(SD, 도 8에 도시됨)일 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제2삽입방향(SD)으로 상기 제1삽입기구(862)에 삽입됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력이 상기 손목전달유닛(85)에 전달될 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)는 제1본체(861a), 제1돌출부재(861b), 및 제1삽입홈(861c)을 포함할 수 있다. 상기 제1삽입기구(862)는 제2본체(862a), 제2본체삽입홈(862b), 제2돌출부재(862c), 및 제2삽입홈(862d)를 포함할 수 있다.
상기 제1본체(861a)는 상기 손목전달유닛(85)에 결합될 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 원기둥형태로 형성될 수 있다. 상기 제1본체(861a)의 직경은 상기 손목전달유닛(85)의 직경보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1본체(861a)의 직경이 상기 손목전달유닛(85)의 직경보다 작을 경우, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 손목전달유닛(85)의 직경 내에 위치될 수 있다. 이 때, 상기 제1삽입기구(862)의 직경은 상기 손목전달유닛(85)의 직경과 같거나 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되더라도 상기 손목전달유닛(85)은 상기 제1삽입기구(862)의 외면으로부터 돌출되지 않음으로써, 회전 시 상기 암프레임(5) 및 상기 연결프레임(6)에 설치되는 다른 부품들에 간섭되지 않을 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 상기 손목전달유닛(85)에 접착결합될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 전달할 수 있으면 상기 손목전달유닛(85)과 일체로 금형제작되거나 사출성형될 수도 있다. 이에 따라, 상기 제1본체(861a)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함으로써, 상기 손목전달유닛(85)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 상기 제1본체(861a)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입될 수 있다. 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 형성되는 외면에는 상기 제1돌출부재(861b) 및 상기 제1삽입홈(861c)이 형성될 수 있다.
상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1돌출기구(861)가 헛돌지 않게 하기 위한 것이다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달하기 위한 것이다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제2돌출부재(862c)로부터 구동력을 전달받아 상기 손목전달유닛(85)에 전달할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되는 제2삽입방향(SD)에 대해 수직한 제1돌출방향(D1, 도 8에 도시됨)으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1본체(861a)가 회전하는 회전축으로부터 상기 제1본체(861a)의 원주를 향하는 방향으로 상기 본체(861a)의 외면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1돌출부재(861b)가 상기 제1삽입기구(862)로부터 구동력을 전달받음으로써, 상기 제1돌출기구(861)는 상기 제1삽입기구(862)와 함께 회전할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제2삽입홈(862d)에 삽입될 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 제1본체(861a)의 외면에 복수개 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)는 한 개만 형성될 경우에 비해 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1삽입기구(862)로부터 잘 전달받을 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)는 서로 이격되게 형성되는 경우에 비해 상기 제1본체(861a)의 원주에 더 많이 형성될 수 있으므로, 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1삽입기구(862)로부터 더 잘 전달받을 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 상기 손목구동유닛(84)에 의해 상기 제1삽입기구(862)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)는 별도로 제작되어 상기 제1본체(861a)에 접착결합될 수 있으나, 상기 제1본체(861a)와 함께 일체로 금형제작 또는 사출성형될 수 있다.
상기 제1삽입홈(861c)은 복수개가 상기 제1돌출부재(861b)들 사이에 위치하도록 상기 제1본체(861a)의 외면에 형성될 수 있다. 상기 제1삽입홈(861c)은 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1삽입기구의 제2돌출부재(862c)가 삽입되기 위한 것이다. 상기 제1삽입홈(861c)에 상기 제2돌출부재(862c)가 삽입되고 상기 제2삽입홈(862d)에 상기 제1돌출부재(861b)가 삽입됨으로써, 상기 제1돌출부재(861b) 또는 상기 제2돌출부재(862c)가 없는 경우에 비해 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)의 결합력은 커질 수 있다. 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)의 결합력이 커질수록 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달시키는 전달력이 커질 수 있다. 상기 제1삽입홈(861c)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1본체(861a)의 원주를 따라 연속적으로 서로 연결되되, 상기 제1삽입홈(861c)들과 교번되게 배치될 수 있다.
상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제1돌출방향(D1)으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제1삽입홈(861c)들은 상기 제1돌출방향(D1)으로 갈수록 크기가 증가되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되면, 상기 제1돌출부재(861b)들과 상기 제2돌출부재(862c)들은 빈틈없이 서로 맞물리게 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)의 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달하는 전달력을 더 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출부재(861b)와 상기 제2돌출부재(862c) 간에 틈새가 없으므로 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 즉각적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 회전 간에 진동이 발생하는 것을 방지하여 안정적으로 상기 손목전달유닛(85)에 구동력을 전달할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)에 있어서, 상기 제1삽입기구(862)는 제2본체(862a), 제2본체삽입홈(862b), 제2돌출부재(862c), 및 제2삽입홈(862d)을 포함할 수 있다.
상기 제2본체(862a)는 상기 손목구동유닛(84)에 결합될 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 제1삽입기구(862)의 외형을 이룬다. 상기 제2본체(862a)는 일측이 막혀있는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 금형재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 플라스틱 재질 등 다른 재질로 형성될 수도 있다. 상기 손목구동유닛(84)이 모터일 경우, 상기 손목구동유닛(84)은 샤프트(841)를 포함할 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 샤프트(841)에 접착결합될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 샤프트(841)와 일체로 금형제작되거나 사출성형될 수도 있다. 상기 제2본체(862a)는 상기 손목구동유닛(84)이 구동력을 발생시킴으로써, 회전할 수 있다. 이 경우, 상기 제2본체(862a)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력의 방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 제2본체(862a)는 직경이 상기 샤프트(841)의 직경보다 크지않게 형성됨으로써, 상기 샤프트(841)의 외면으로부터 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제2본체(862a)는 회전 시 상기 암프레임(5) 및 상기 연결프레임(6)에 설치되는 다른 부품들에 간섭되지 않을 수 있다. 상기 제2본체(862a)의 내부에는 상기 제2본체삽입홈(862b), 상기 제2돌출부재(862c), 및 상기 제2삽입홈(862d)이 형성될 수 있다.
상기 제2본체삽입홈(862b)은 공간으로, 상기 제2본체(862b)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 제2본체삽입홈(862b)은 상기 제1본체(861a)가 삽입되기 위한 것이다. 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1본체(861a)는 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입될 수 있다. 상기 제2본체삽입홈(862b)은 상기 제1본체(861a)가 삽입될 수 있도록 형태와 크기가 상기 제1본체(861a)와 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제1돌출기구(861)가 헛돌지 않게 하기 위한 것이다. 즉, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 손목구동유닛(84)의 구동력을 상기 제1돌출부재(861b)에 전달하기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 제2돌출부재(862c)는 복수개가 상기 제1삽입홈(861c)들에 각각 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입홈(861c)들과 대응되는 위치에 위치하게 상기 제2본체(862a)에 형성될 수 있다. 상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제2본체(862a)로부터 상기 제1돌출방향(D1)과 반대되는 제2돌출방향(D2, 도 7에 도시됨)으로 돌출되게 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 제2본체(862a)의 내면으로부터 상기 제2본체(862a)가 회전하는 회전축을 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되어 회전할 경우, 상기 제2돌출부재(862c)는 상기 손목구동유닛(84)이 발생시킨 구동력을 상기 제1돌출부재(861b)에 전달할 수 있다. 상기 제1돌출부재(861b)가 구동력을 전달받으면 상기 제1본체(861a)가 회전됨으로써, 상기 손목전달유닛(85)이 회전될 수 있다. 상기 제2돌출부재(862c)는 별도로 제작되어 상기 제2본체(862a)에 접착결합될 수 있으나, 상기 제2본체(862a)와 함께 일체로 금형제작 또는 사출성형될 수 있다.
상기 제2삽입홈(862d)은 복수개가 상기 제2돌출부재(862c)들 사이에 위치하도록 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(862d)은 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입될 경우, 상기 제1돌출부재(861b)가 삽입되기 위한 것이다. 이에 따라, 상기 제2삽입홈(862d)들은 복수개의 상기 제1돌출부재(861b)가 각각 삽입되도록 상기 제1돌출부재(861b)들과 대응되는 위치에 위치하게 상기 제2본체(862a)의 내면에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(862d)들은 상기 제2본체삽입홈(862b)들과 연통되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 제2삽입방향(SD)으로 삽입되면, 상기 제1본체(861a)는 상기 제2본체삽입홈(862b)에 삽입되고, 상기 제1돌출부재(861b)들은 상기 제2삽입홈(862d)들에 각각 삽입될 수 있다. 이 때, 상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제1삽입홈(861c)들에 각각 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 결합됨으로써, 상기 손목구동유닛(84)은 상기 손목전달유닛(85)에 연결될 수 있다.
상기 제2돌출부재(862c)들은 상기 제2돌출방향(D2)으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제2삽입홈(862d)들은 상기 제2돌출방향(D2)으로 갈수록 크기가 증가되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1돌출기구(861)가 상기 제1삽입기구(862)에 삽입되면, 상기 제1돌출부재(861b)들과 상기 제2돌출부재(862c)들은 빈틈없이 서로 맞물리게 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 손목구동유닛(84)의 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 전달하는 전달력을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출부재(861b)와 상기 제2돌출부재(862c) 간에 틈새가 없으므로 상기 손목구동유닛(84)이 발생시키는 구동력을 상기 손목전달유닛(85)에 즉각적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 회전 간에 진동이 발생하는 것을 방지하여 안정적으로 상기 손목전달유닛(85)에 구동력을 전달할 수 있다.
종래의 도장로봇의 경우, 손목구동유닛과 손목전달유닛을 커플링(Coupling) 및 키(Key)를 이용하여 연결시킨다. 이에 따라, 종래의 도장로봇은 커플링의 가격이 비쌈으로써 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛을 연결하는데 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 조립시 키 홈의 위치를 정확히 맞추어야 하므로, 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛을 연결하는데 오랜 시간이 걸리는 문제가 있다. 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출기구(861) 및 상기 제1삽입기구(862). 즉, 상기 손목연결유닛(86)을 이용하여 상기 손목구동유닛(84)과 상기 손목전달유닛(85)을 용이하게 연결시킬 수 있으므로, 값이 비싼 커플링 및 키를 사용하지 않아도 되므로 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 상기 제1돌출부재(861b)와 상기 제2삽입홈(862d), 및 상기 제2돌출부재(862c)와 상기 제1삽입홈(861c)을 서로 대응되는 위치에 위치하도록 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)에 각각 형성시킴으로써, 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)가 서로 맞지 않을 경우 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862) 중 어느 하나를 소정 각도. 약 1도에서 2도 회전시키는 것으로 상기 제1돌출기구(861)와 상기 제1삽입기구(862)를 용이하게 결합시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도장로봇(1)은 종래에 비해 상기 손목구동유닛(84)과 상기 손목전달유닛(85)을 연결시키는데 걸리는 작업시간을 단축시킴으로써, 대상물에 도장작업 시간을 앞당겨 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 벽체(Wall, W)에 설치되어서 상기 도장공정을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 벽체(W)는 상기 도장공정이 이루어지는 작업장에 설치된 것으로, 상기 작업장의 바닥면에 대해 수직한 방향으로 세워져서 설치될 수 있다. 상기 벽체(W)는 상기 작업장의 천장(Ceiling)에 설치될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 베이스프레임(2)이 상기 벽체(W)에 결합됨으로써, 상기 벽체(W)에 설치된 상태로 상기 도장공정을 수행하도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 도장공정이 이루어지는 작업장에서의 설치면적을 줄임으로써, 상기 도장공정이 이루어지는 작업장에 대한 공간 활용도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 동일한 크기의 작업장에서 더 많은 대상물에 대해 도장공정을 수행하도록 배치될 수 있으므로, 상기 도장공정이 완료된 제품에 대한 생산성을 증대시키는데 기여할 수 있다. 상기 벽체(W)가 상기 작업장의 바닥면에 대해 수직한 방향으로 세워져서 설치되는 경우, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 선회축(3a)이 상기 작업장의 바닥면에 대해 평행한 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 상기 베이스프레임(2)은 돌출부재(21), 결합부재(22), 및 체결공(23)을 포함할 수 있다.
상기 돌출부재(21)는 상기 선회축(3a)에 대해 수직한 방향[이하, '제2방향(SD 화살표 방향)'이라 함]으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 제2방향(SD 화살표 방향)은 상기 선회프레임(3)에서 상기 벽체(W)를 향하는 방향에 대해 평행한 방향일 수 있다. 상기 제2방향(SD 화살표 방향)을 기준으로, 상기 돌출부재(21)는 상기 선회프레임(3)의 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 결합부재(22)는 상기 돌출부재(21)에 결합될 수 있다. 상기 결합부재(22)는 상기 제2방향(SD 화살표 방향)으로 상기 선회프레임(3)으로부터 이격된 위치에서 상기 돌출부재(21)에 결합될 수 있다. 상기 결합부재(22)는 상기 돌출부재(21)의 외측으로 돌출되도록 상기 돌출부재(21)에 결합될 수 있다. 상기 결합부재(22)는 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있다.
상기 체결공(23)은 상기 결합부재(22)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 결합부재(22)는 체결부재(30)가 상기 체결공(23)에 삽입되어서 상기 벽체(W)에 체결됨에 따라 상기 벽체(W)에 고정될 수 있다. 상기 결합부재(22)가 상기 체결부재(30)에 의해 상기 벽체(W)에 고정됨에 따라, 상기 베이스프레임(2)은 상기 벽체(W)에 고정될 수 있다. 상기 체결부재(30)는 볼트 등과 같이 나사산을 이용하여 체결되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 결합부재(22)에서 상기 체결공(23)이 형성된 부분에는 상기 체결부재(30)가 갖는 나사산에 대응되는 형태의 나사산이 형성될 수 있다.
상기 돌출부재(21)가 상기 제2방향(SD 화살표 방향)으로 돌출되도록 형성되고, 상기 결합부재(22)가 상기 제2방향(SD 화살표 방향)으로 상기 선회프레임(3)으로부터 이격된 위치에서 상기 돌출부재(21)에 결합됨에 따라, 상기 베이스프레임(2)은 상기 체결부재(30)가 상기 체결공(23)을 통해 상기 제2방향(SD 화살표 방향)으로 상기 벽체(W)에 체결되어서 상기 벽체(W)에 고정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 벽체(W)에 대한 설치 작업 및 분해 작업에 대한 용이성을 향상시킬 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.
우선, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 체결부재(30)가 상기 선회축(3a)에 대해 평행한 방향으로 상기 벽체(W)에 체결되는 경우, 작업자는 상기 선회프레임(3)과 상기 벽체(W)의 사이(40) 및 상기 베이스프레임(2)과 상기 벽체(W)의 사이(50)를 통해 상기 체결부재(30)를 상기 벽체(W)에 체결하여야 한다. 따라서, 작업자는 상기 선회프레임(3)과 상기 베이스프레임(2)에 대해 간섭되는 좁은 공간(40, 50)을 통해 상기 체결부재(30)를 상기 벽체(W)에 체결하여야 하므로, 상기 벽체(W)에 대한 설치 작업 및 분해 작업에 어려움이 있다. 이 경우, 상기 베이스프레임(2)은 상기 돌출부재(21, 도 10에 도시됨) 없이 구현된다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 체결부재(30)가 상기 제2방향(SD 화살표 방향)으로 상기 벽체(W)에 체결되도록 구현됨으로써, 상기 체결부재(30)를 상기 벽체(W)에 체결하는 작업에 대해 상기 선회프레임(3) 및 상기 베이스프레임(2)이 간섭되는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도장로봇(1)은 상기 벽체(W)에 대한 설치 작업 및 분해 작업에 대한 용이성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 도장로봇 2 : 베이스프레임
3 : 선회프레임 4 : 어퍼프레임
5 : 암프레임 6 : 연결프레임
7 : 손목프레임 8 : 구동부
84 : 손목구동유닛 85 : 손목전달유닛
86 : 손목연결유닛 851 : 경량공
861 : 제1돌출기구 862 : 제1삽입기구

Claims (11)

  1. 베이스프레임에 선회축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 선회프레임;
    상기 선회프레임에 어퍼축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 어퍼프레임;
    상기 어퍼프레임에 암축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 암프레임;
    상기 암프레임에 결합되는 연결프레임;
    상기 연결프레임에 결합되어 도료를 분사하는 손목프레임; 및
    상기 선회프레임, 상기 어퍼프레임, 상기 암프레임, 및 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 암프레임에 설치되고 상기 손목프레임을 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 손목구동유닛;
    상기 연결프레임에 설치되고 상기 손목프레임에 결합되는 손목전달유닛; 및
    상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛이 연결되도록 상기 손목구동유닛과 상기 손목전달유닛에 각각 결합되는 손목연결유닛을 포함하는 도장로봇.
  2. 제1항에 있어서, 상기 손목연결유닛은,
    상기 손목구동유닛에 결합되는 제1돌출기구; 및
    상기 손목전달유닛에 결합되는 제1삽입기구를 포함하고,
    상기 손목구동유닛은 상기 제1돌출기구가 상기 제1삽입기구에 삽입됨으로써 상기 손목전달유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1돌출기구는,
    상기 손목구동유닛에 결합되는 제1본체;
    상기 제1본체로부터 상기 제1돌출기구가 상기 제1삽입기구에 삽입되는 제1삽입방향에 대해 수직한 제1돌출방향으로 돌출되게 상기 제1본체의 외면에 형성되는 복수개의 제1돌출부재; 및
    상기 제1돌출부재들 사이에 위치하도록 상기 제1본체의 외면에 형성되는 복수개의 제1삽입홈을 포함하고,
    상기 제1돌출부재들은 상기 제1본체의 원주를 따라 서로 연결되되, 상기 제1삽입홈들과 교번되도록 상기 제1본체에 형성되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1삽입기구는,
    상기 손목전달유닛에 결합되는 제2본체;
    상기 제2본체의 내부에 형성되고 상기 제1본체가 삽입되기 위한 제2본체삽입홈;
    상기 제1삽입홈들에 삽입되도록 상기 제1삽입홈들과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 제2본체로부터 상기 제1돌출방향과 반대되는 제2돌출방향으로 돌출되게 상기 제2본체의 내면에 형성되는 복수개의 제2돌출부재; 및
    상기 제1돌출부재들이 삽입되도록 상기 제1돌출부재들과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 제2돌출부재들 사이에 위치하도록 상기 제2본체의 내면에 형성되는 복수개의 제2삽입홈을 포함하는 도장로봇.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1돌출부재들은 상기 제1돌출방향으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제1삽입홈들은 상기 제1돌출방향으로 갈수록 크기가 증가되게 형성되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2돌출부재들은 상기 제2돌출방향으로 갈수록 크기가 감소되게 형성되고, 상기 제2삽입홈들은 상기 제2돌출방향으로 갈수록 크기가 증가되게 형성되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  7. 제1항에 있어서, 상기 손목연결유닛은,
    상기 손목전달유닛에 결합되는 제1돌출기구; 및
    상기 손목구동유닛에 결합되는 제1삽입기구를 포함하고,
    상기 손목구동유닛은 상기 제1돌출기구가 상기 제1삽입기구에 삽입됨으로써 상기 손목전달유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1돌출기구는,
    상기 손목전달유닛에 결합되는 제1본체;
    상기 제1본체로부터 상기 제1돌출기구가 상기 제1삽입기구에 삽입되는 제2삽입방향에 대해 수직한 제1돌출방향으로 돌출되게 상기 제1본체의 외면에 형성되는 복수개의 제1돌출부재; 및
    상기 제1돌출부재들 사이에 위치하도록 상기 제1본체의 외면에 형성되는 복수개의 제1삽입홈을 포함하고,
    상기 제1돌출부재들은 상기 제1본체의 원주를 따라 서로 연결되되, 상기 제1삽입홈들과 교번되도록 상기 제1본체에 형성되는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1삽입기구는,
    상기 손목구동유닛에 결합되는 제2본체;
    상기 제2본체의 내부에 형성되고 상기 제1본체가 삽입되기 위한 제2본체삽입홈;
    상기 제1삽입홈들에 삽입되도록 상기 제1삽입홈들과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 제2본체로부터 상기 제1돌출방향과 반대되는 제2돌출방향으로 돌출되게 상기 제2본체의 내면에 형성되는 복수개의 제2돌출부재; 및
    상기 제1돌출부재들이 삽입되도록 상기 제1돌출부재들과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 제2돌출부재들 사이에 위치하도록 상기 제2본체의 내면에 형성되는 복수개의 제2삽입홈을 포함하는 도장로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 손목전달유닛은 무게를 감소시키기 위한 경량공을 포함하는 도장로봇.
  11. 제1항에 있어서, 상기 베이스프레임은
    상기 선회축에 대해 수직한 방향으로 돌출되도록 형성된 돌출부재,
    상기 선회축에 대해 수직한 방향으로 상기 선회프레임으로부터 이격된 위치에서 상기 돌출부재에 결합되는 결합부재, 및
    체결부재가 상기 선회축에 대해 수직한 방향으로 벽체에 체결되어서 상기 결합부재를 상기 벽체에 고정하도록 상기 결합부재를 관통하여 형성된 체결공을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장로봇.
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