KR20210141653A

KR20210141653A - 로봇 장치

Info

Publication number: KR20210141653A
Application number: KR1020217034058A
Authority: KR
Inventors: 시게키 오노; 료 타니우치; 슌스케 와키미츠; 스케 와키미츠
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-11-23
Also published as: US20220126458A1; CN113165170A; EP3954506A1; EP3954506A4; CN113165170B; JP2020171969A; JP7294856B2; WO2020209204A1; KR102603904B1

Abstract

로봇 장치(1)는, 제1 축(L1) 둘레로 회전하는 제1 링크(11)와, 제1 링크(11)의 선단부에 제2 축(L2) 둘레로 회전 가능하게 지지되는 제2 링크(12)와, 제2 링크(12)의 선단부에 지지되는 핸드부(15)를 구비한다. 제1 축(L1)과 직교하는 일방향을 제1 직교 방향(Y), 제1 축(L1)과 제1 직교 방향(Y) 모두에 직교하는 방향을 제2 직교 방향(Z)으로 할 때, 제2 축(L2)은 제1 직교 방향(Y)과 평행하게 연장되고, 제1 축(L1)으로부터 제2 직교 방향(Z)으로 편위하여 있다.

Description

로봇 장치

본 발명은 로봇 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1은, 받침대, 베이스부, 하부 암, 상부 암, 제1 암, 제2 암 및 손목부를 구비한 7 축 로봇을 개시하고 있다. 제1 암은 상부 암의 선단부에 제1 축 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 제2 암은 제1 암의 선단부에 제2 축 둘레로 요동 가능하게 지지된다. 손목부는 제2 암의 선단부에 설치되고, 손목부에는 엔드 이펙터가 장착된다.

특허문헌 1은 7 축 로봇으로 자동화된 작업의 일례로서, 상자형 워크(work) 내에서의 씰(seal) 도포를 예시하고 있다. 이러한 예에서는, 받침대가 워크 외부에 설치된다. 상부 및 하부 암은 받침대 상의 베이스부로부터 상방으로 연장되고, 상부 암의 선단이 워크 상부 가장자리보다 상방에 위치한다. 제1 암은 상부 암으로부터 대략 수평으로 연장되고, 제1 암의 선단이 평면에서 볼 때 워크의 내측 영역에 위치한다. 제2 암은 제1 암으로부터 하방으로 연장되고, 제1 암에 대해 접힌 자세로 된다. 손목부가 워크 내에 위치하고, 엔드 이펙터가 씰 재를 도포할 부위와 대향된다.

일본 특허공개 특개2018-183843호 공보

상기 로봇에서는, 제2 축이 제1 축과 직교하고 있다. 예시의 작업을 수행하는 경우에 손목부 및 엔드 이펙터의 가동 범위(可動域)을 확대시키기 위해, 개선의 여지가 있다.

본 발명은 가동 범위를 확대할 수 있는 로봇 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 로봇 장치는, 제1 축 둘레로 회전하는 제1 링크와, 상기 제1 링크의 선단부에 제2 축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 제2 링크와, 상기 제2 링크의 선단부에 지지되는 핸드부를 구비한다. 상기 제1 축과 직교하는 일방향을 제1 직교 방향, 상기 제1 축 및 상기 제1 직교 방향 모두에 직교하는 방향을 제2 직교 방향으로 한다. 상기 제2 축은 상기 제1 직교 방향과 평행하게 연장되고, 상기 제1 축으로부터 상기 제2 직교 방향으로 편위(偏位; offset)하여 있다.

여기서, 제2 링크가 제1 축과 평행하게 연장되는 자세를 「제2 링크의 기준 자세」, 제2 링크가 기준 자세로부터 제2 링크의 선단을 제2 축의 편위 측을 향하도록 회전할 때의 회전 방향을 「제1 회전 방향」, 제2 링크가 기준 자세로부터 제2 링크(12)의 선단을 제2 축의 편위 측과 반대 측을 향하도록 회전할 때의 회전 방향을 「제2 회전 방향」으로 한다.

상기 구성에 의하면, 제2 축이 제1 축에 대해 비틀린 위치에 있다. 제2 축은 제1 직교 방향과 평행이지만, 제1 축과 교차하지 않고, 제1 축으로부터 제2 직교 방향으로 편위하여 있다. 여기서, 제2 축이 제1 축과 직교하는 경우와 대비된다. 제2 링크가 제1 회전 방향으로 회전할 때, 제2 링크의 가동 범위(제2 링크를 제1 링크 등의 로봇 장치의 부재와 간섭하게 하지 않고 제2 축 둘레로 회전시킬 있는 범위)가, 이러한 비교예에 비해 넓어진다. 부수적으로, 핸드부의 가동 범위도 넓어 져서, 작업성이 향상된다.

상기 예시의 작업을 수행하는 경우에는, 예를 들어, 제2 축이 제1 축으로부터 하방으로 편위하도록 제1 축의 회전각을 설정한 후, 제2 링크의 선단을 하측(제2 축의 편위측)을 향하도록, 제2 링크를 제2 축 둘레로 회전시키면 된다. 제2 링크의 가동 범위가 넓어져서, 작업성의 향상을 도모한다.

또한, 제2 축의 제1 축으로부터의 편위량은 제조 오차 범위를 초과하는 거리 또는 치수로 하여도 좋다. 오차 범위 내에서는 제2 축이 제1 축과 교차하지 않을 정도로, 제2 축이 제1 축으로부터 편위되어 있다.

상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 전기 및/또는 재료를 공급하는 공급 라인을 배설하기 위한 라인 공간이 설치되고, 상기 라인 공간이 상기 제1 링크의 중심부에 형성되어 상기 제1 링크의 선단부에서 개구하는 제1 삽통공과, 상기 제2 링크의 중심부에 형성되어 상기 제2 링크의 기단부에서 개방하는 제2 삽통공과, 상기 제1 삽통공의 선단 개구와 상기 제2 삽통공의 기단 개구 사이에 형성되는 틈새 공간을 포함하고, 상기 제2 링크의 기준 자세에서, 상기 제2 삽통공의 상기 기단 개구의 중심이 상기 제1 삽통공의 상기 선단 개구의 중심으로부터 상기 제2 직교 방향으로 편위하여도 좋다.

상기 구성에 의하면, 공급 라인은 틈새 공간 내에서 제2 링크의 회전에 추종하여 곡률을 바꾸면서 굴곡한다. 여기서, 제2 링크의 기준 자세에서, 선단 개구의 중심 및 기단 개구의 중심이 제1 축 상에 있는 경우와 대비된다. 제2 링크가 기준 자세로부터 제1 회전 방향으로 회전할 때에, 선단 개구로부터 기단 개구까지의 거리가 이러한 비교예 보다 멀어진다. 따라서, 틈새 공간 내에서의 공급 라인의 곡률이 이러한 비교예에 비해 작아진다. 따라서, 제2 링크를 제1 회전 방향으로 회전시키는 경우, 공급 라인을 보호할 수 있다.

본 발명에 의하면, 가동 범위를 확대할 수 있는 로봇 장치를 제공할 수 있다.

[도 1] 실시예에 따른 로봇 장치의 사시도이다.
[도 2] 실시예에 따른 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
[도 3] 실시예에 따른 제1 링크 및 제2 링크의 측면도이다. 제2 링크의 기준 자세, 제2 링크를 제1 회전 방향으로 가동 범위 한계까지 회전시킨 상태, 및 제2 링크를 제2 회전 방향으로 가동 범위 한계까지 회전시킨 상태를 도시한다.
[도 4] 실시예에 따른 제1 링크 및 제2 링크의 측면도이다. 제2 링크를 제1 회전 방향으로 비교예의 가동 범위 한계와 동일한 회전 각도만큼 회전시킨 상태를 도시한다.
[도 5] 비교예에 따른 제1 링크 및 제2 링크의 측면도이다.
[도 6] 실시예에 따른 로봇 장치를 이용하여 수행하는 작업예를 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 로봇 장치(1)를 도시하고 있다. 로봇 장치(1)는 기대(2) 및 다관절형 로봇 암(3)을 구비하고 있다. 기대(2)는, 일례로, 수평한 설치면 상에 고정 설치된다. 로봇 암(3)은 선회대(4), 암(5), 제1 링크(11), 제2 링크(12) 및 핸드부(15)를 구비하고 있다.

선회대(4)는 기대(2)에 선회축(A1) 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 암(5)은 기단부에서 선회대(4)에 지지되고, 선단부에서 제1 링크(11)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 암(5)은 하부 암(6) 및 상부 암(7)을 포함한다. 하부 암(6)의 기단부는 선회대(4)에 하부 암축(A2) 둘레로 요동 가능하게 지지된다. 상부 암(7)은 하부 암(6)의 선단부에 상부 암축(A3) 둘레로 요동 가능하게 지지된다.

암(5)의 선단부(상부 암(7))에 제1 링크(11)의 기단부가 지지된다. 제1 링크(11)는 제1 축(L1) 둘레로 회전한다. 제2 링크(12)는 제1 링크(11)의 선단부에 제2 축(L2) 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 핸드부(15)는 제2 링크(12)의 선단부에 지지된다. 핸드부(15)의 선단부에는, 엔드 이펙터(80)(도 6 참조)가 착탈 가능하게 장착된다. 핸드부(15)는 제3 링크(13) 및 제4 링크(14)를 포함한다. 제3 링크(13)는 제2 링크(12)에 제3 축(L3) 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 제4 링크(14)는 제3 링크(13)에 제4 축(L4) 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 엔드 이펙터(80)는 제4 링크(14)에 장착되고, 제4 링크(14)과 함께 제3 링크(13)에 대해 제4 축(L4) 둘레로 회전할 수 있다.

기대(2)가 수평으로 설치된 경우, 선회 축(A1)이 연직으로 향하고, 상하의 암축(A2, A3)이 수평으로 향하게 된다. 상하의 암축(A2, A3)은 평행이다. 제1 축(L1)은 제1 링크(11)의 중심축과 동축(同軸) 상이다. 제2 축(L2)은 제1 축(L1)에 대해 비틀린 위치에 있다. 제2 축(L2)은 제1 축(L1)과 직교하는 방향으로 평행하게 연장되어, 제1 축(L1)과 교차하고, 제1 축(L1)으로부터 편위하여 있다. 제2 축(L2)의 배치에 대해서는 후술한다(도 3 ~ 도 5 참조). 제3 축(L3)은 제2 축(L2)과 평행이다. 제4 축(L4)은 제3 축(L3)과 직교한다.

로봇 암(3)은, 복수의 링크 부재와, 인접한 링크 부재를 대응하는 회전축 둘레로 회전 가능하게 연결하는 복수의 관절과, 관절과 대응한 복수의 관절 구동부를 구비한다. 각각의 관절 구동부는 서보 드라이버, 서보 모터, 회전각 검출기 및 감속기를 포함한다. 각각의 서보 모터는, 대응하는 링크 부재를 대응하는 회전축 둘레로 회전 구동시킨다.

본 실시예에서는, 로봇 장치(1)가 7 개의 링크 부재(4, 6, 7, 11 ~ 14) 및 7 개의 관절을 구비한다. 7 개의 회전축(A1 ~ A3, L1 ~ L4)이 7 개의 관절 각각에 대응하고, 7 개의 서보 모터가 7 개의 관절 각각에 대응하여 설치되어 있다. 각각의 서보 모터의 회전은 제어 장치(50)(도 2 참조)에 의해 서보 제어된다. 7 개의 회전축(A1 ~ A3, L1 ~ L4) 둘레의 회전각(즉, 7 개의 링크 부재(4, 6, 7, 11 ~ 14)의 자세)는 서로 독립하여 제어될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 장치(50)는 ROM, RAM 등의 기억부(51), CPU 등의 연산부(52) 및 서보 제어부(53)를 구비한다. 제어 장치(50)는, 예를 들어, 마이크로 컨트롤러 등의 컴퓨터를 구비하는 로봇 컨트롤러이다. 제어 장치(50)는 집중 제어하는 단독의 제어 장치(50)로 구성되어도 좋고, 서로 협력하여 분산 제어하는 복수의 제어 장치(50)로 구성되어도 좋다.

기억부(51)에는, 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 기억되어 있다. 연산부(52)는 기억부(51)에 기억된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어내어 실행함으로써, 로봇 장치(1)의 각종 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(50)는 기억부(51)에 미리 기억된 프로그램, 또는, 작업자에 의해 입력된 조작에 기초하여 로봇 암(3)의 동작을 제어한다. 즉, 연산부(52)는 로봇 장치(1)의 제어 지령을 생성하고, 이를 서보 제어부(53)에 출력한다. 서보 제어부(53)는 연산부(52)에 의해 생성된 제어 지령에 기초하여, 로봇 암(3)의 각각의 관절에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.

도 3 및 도 4는 실시예에 따른 제1 링크(11) 및 제2 링크(12)를 도시한다. 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 링크(11) 및 제2 링크(12)에는, 전기 및/또는 재료를 공급하는 공급 라인(85)을 배설하기 위한 라인 공간(40)이 설치되어 있다. 공급 라인(85)은 전기를 공급하는 케이블, 재료를 공급하는 호스, 또는 케이블과 호스를 하나로 합친 통합 라인이라도 좋다. 케이블은 서보 모터(특히, 핸드부(15)를 구동하는 것) 또는 엔드 이펙터(80)(도 6 참조)에 전력을 공급한다. 호스는 로봇 장치(1)에 의해 수행되는 작업에 필요한 재료를 엔드 이펙터(80)에 공급한다. 재료로는, 용접 작업에 필요한 용접 와이어나 도장 작업에 필요한 도료를 예시할 수 있다.

라인 공간(40)은 제1 삽통공(41), 제2 삽통공(42) 및 틈새 공간(43)을 포함한다. 제1 삽통공(41)은 제1 링크(11)의 중심부에 형성되어 제1 링크(11)의 선단부에서 개구한다. 제2 삽통공(42)은 제2 링크(12)의 중심부에 형성되어 제2 링크(12)의 기단부에서 개구한다. 틈새 공간(43)은 제1 삽통공(41)의 선단 개구(41a)와 제2 삽통공(42)의 기단 개구(42a) 사이에 형성된다.

제1 링크(11) 및 제2 링크(12)의 구조의 일례로서, 제1 링크(11)는 통형상부(11a) 및 두갈래부(11b)를 구비한다. 통형상부(11a)는 하부 암(6)과 동일한 정도로 장척(長尺)이고, 통형상부(11a)의 기단부가 암(5)(상부 암(7))에 지지된다. 제1 축(L1)은 통형상부(11a)의 중심축과 동축 상이다. 두갈래부(11b)는 통형상부(11a)의 선단부에 형성되어, 제1 링크(11)의 선단부를 구성한다. 제2 링크(12)는 기단 두갈래부(12a), 통형상부(12b) 및 선단 두갈래부(12c)를 구비한다. 통형상부(12b)는 통형상부(11a) 보다 짧다. 기단 두갈래부(12a)는 제2 링크(12)의 기단부를 구성하고, 선단 두갈래부(12c)는 제2 링크(12)의 선단부를 구성한다. 기단 두갈래부(12a)의 한 쌍의 외면이 두갈래부(11b)의 한 쌍의 내면에 각각 접하는 상태에서, 제2 링크(12)는 두갈래부(11b)에 양끝 지지된다. 두갈래부(11b)의 뿌리가 되는 통형상부(11a)의 선단면은 기단 두갈래부(12a)의 뿌리가 되는 통형상부(12b)의 기단면에서 떨어져 있다. 여기서, 선단 두갈래부(12c)는 제3 링크(13)를 회전 가능하게 양끝 지지한다.

제1 삽통공(41)은 통형상부(11a) 내에서 통형상부(11a)의 중심축(즉, 제1 축(L1))을 따라 연장한다. 제1 삽통공(41)의 선단 개구(41a)는 통형상부(11a)의 선단면(두갈래부(11b)의 뿌리)에서 개구하고 있다. 제2 삽통공(42)은 통형상부(12b) 내에서 통형상부(12b)의 중심축을 따라 연장한다. 제2 삽통공(42)의 기단 개구(42a)는 통형상부(12b)의 기단면(기단 두갈래부(12a)의 뿌리)에서 개구하고 있다. 틈새 공간(43)은 통형상부(11a, 12b) 사이에 형성되고, 또한, 기단 두갈래부(12a) 사이에 형성된다. 선단 개구(41a) 및 기단 개구(42a)는 틈새 공간(43)으로 개방된다. 선단 개구(41a)의 중심은 통형상부(11a)의 중심축(제1 축(L1)) 상에 있다. 기단 개구(42a)의 중심은 통형상부(12b)의 중심축 상에 있다.

공급 라인(85)은 제1 삽통공(41) 내에 배설되고, 선단 개구(41a), 틈새 공간(43) 및 기단 개구(42a)를 통해서 제2 삽통공(42) 내에 배설된다. 제2 링크(12)가 회전하면, 기단 개구(42a)의 선단 개구(41a)에 대한 위치 또는 자세가 제2 축(L2) 둘레로 변한다. 틈새 공간(43) 내에서는, 공급 라인(85)이 제2 링크(12)의 자세에 추종하여 굴곡한다. 이하에서, 공급 라인(85) 중 틈새 공간(43) 내의 부위를 「가절부(85a)」라고 한다.

도 5는 비교예에 따른 제1 링크(911) 및 제2 링크(912)를 도시한다. 실시예와 비교예에서, 제1 링크 및 제2 링크의 구조는 동일하지만, 제2 축의 제1 축에 대한 배치가 다르다. 이하에서, 제2 링크가 제1 축과 평행하게 연장되는 상태를 「제2 링크의 기준 자세」라고 한다. 도시된 예에서는, 제1 축이 수평이고, 제2 링크도 기준 자세에서 수평으로 연장된다. 이하에서, 제1 축과 직교하는 일 방향을 「제1 직교 방향(Y)」이라고 하고, 제1 축과 제1 직교 방향(Y) 모두와 직교하는 방향을 「제2 직교 방향(Z)」이라고 한다. 도시된 예에서는, 제1 축이 지면(紙面)의 좌우 방향으로 향하여 있다. 제1 직교 방향(Y)은 지면에 수직인 방향과 대응하여, 수평이다. 제2 직교 방향(Z)은 지면 상하 방향으로 대응하여, 연직이다.

비교예에 따른 로봇 장치(900)에서는, 제2 축(L2')이 제1 축(L1')과 직교한다. 제2 축(L2')은 제1 직교 방향(Y)을 향하고, 제1 축(L1')과 교차한다. 제2 링크(912)를 제2 축(L2') 둘레로 기준 자세로부터 하방향으로 회전시킬 때, 제2 링크(912)는 제1 한계 각도(θ1')까지 회전할 수 있다. 제2 링크(912)를 제2 축(L2') 둘레로 기준 자세로부터 상방향으로 회전시킬 때, 제2 링크(912)는 제2 한계 각도(θ2')까지 회전할 수 있다. 제1 한계 각도(θ1')와 제2 한계 각도(θ2')는 대략 동일한 값이다.

제2 링크(912)의 중심축은 제1 축(L1')과 제2 축(L2')의 교차점을 통과한다. 제2 링크(912)가 기준 자세에 있을 때, 제1 삽통공(941)의 선단 개구(941a)의 중심뿐만 아니라, 제2 삽통공(942)의 기단 개구(942a)의 중심도 제1 축(L1') 상에 위치하게 된다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서는, 제2 축(L2)이 제1 직교 방향(Y)과 평행하게 연장되고, 제1 축(L1)으로부터 제2 직교 방향(Z)으로 편위하여 있다. 도시된 예에서는, 제2 축(L2)이 제1 축(L1)의 하방에 위치하고 있다. 이하에서, 제2 링크(12)가 기준 자세로부터 제2 링크(12)의 선단을 제2 축(L2)이 편위하는 측(도시된 예에서는 하측)을 향하도록 회전할 때의 회전 방향을 「제1 회전 방향(R1)」이라고 한다. 제2 링크(12)가 기준 자세로부터 제2 링크(12)의 선단을 제2 축(L2)이 편위하는 측과 반대측(도시된 예에서는 상측)을 향하도록 회전할 때의 회전 방향을 「제2 회전 방향(R2)」이라고 한다.

본 실시예에서는, 제2 링크(12)가 제1 회전 방향(R1)으로 회전할 때, 제2 링크(12)를 제1 링크(11)와 간섭하게 하지 않고, 제2 링크(12)가 기준 자세로부터 제1 한계 각도(θ1)까지 회전할 수 있다. 제2 축(L2)를 편위시킴으로써, 제1 한계 각도(θ1)는 비교예의 제1 한계 각도(θ1') 보다 커진다. 즉, 제2 링크(12)의 제1 회전 방향(R1)에서 가동 범위가 넓어진다. 부수적으로, 제2 링크(12)의 선단부에 설치되는 핸드부(15) 및 엔드 이펙터(80)의 가동 범위도 넓어진다. 제2 링크(12)가 제2 회전 방향(R2)으로 회전할 때, 제2 링크(12)는 기준 자세로부터 제2 한계 각도(θ2)까지 회전할 수 있다. 제1 한계 각도(θ1)는 제2 한계 각도(θ2) 보다 크다.

또한, 제2 축(L2)의 제1 축(L1)으로부터의 편위량(제2 직교 방향(Z)에서 거리)은 제조 오차의 범위를 초과하는 거리로 설정되어 있다. 편위량은, 일 예로, 20 mm ~ 50 mm이다. 제조 오차의 범위(예를 들어 1mm 정도) 내에서, 제2 축(L2)은 제1 축(L1)과 교차하지 않는다.

이러한 축 레이아웃의 결과, 제2 링크(12)의 기준 자세에서, 제2 링크(12)의 중심축은 제1 축(L1)으로부터 떨어져 제1 축(L1)과 평행하게 연장된다. 따라서, 제2 삽통공(42)의 기단 개구(42a)의 중심은 제1 삽통공(41)의 선단 개구(41a)의 중심으로부터 제2 직교 방향(Z)으로 편위한다. 개구의 편위량은 축의 편위량과 동등하다.

도 4는, 제2 링크(12)가 비교예의 제1 한계 각도(θ1') 만큼 기준 자세로부터 제1 회전 방향(R1)으로 회전한 상태를 도시하고 있다. 제2 링크(12)를 기준 자세로부터 동일한 회전 각도만큼 회전시켰을 때, 선단 개구(41a)의 중심으로부터 기단 개구(42a)까지의 거리가 비교예보다 길어진다. 따라서, 가절부(85a)의 곡률(r)은 비교예에서의 곡률(r')에 비해 작아진다. 제2 링크(12)를 기준 자세로부터 제1 회전 방향(R1)으로 회전시켰을 때, 가절부(85a)의 곡률이 완화되어, 공급 라인(85)의 보호성이 높아진다.

도 6은 로봇 장치(1)를 이용하여 수행하는 작업예를 도시한다. 여기에서는, 엔드 이펙터(80)로서 도장용의 스프레이 건을 채용하고, 스프레이 건으로 워크(90)에 도장하는 작업을 예시한다. 스프레이 건은 공급 라인(85)(도 3 및 도 4 참조)을 통해 공급되는 도료를 분사한다. 워크(90)는 개구(91)를 구비하고 있다. 기대(2)는 워크(90)의 외측에 설치된다. 도장할 부위는 워크(90)의 내면이고, 개구(91)의 하방에 있다.

도장 작업을 할 때, 제어 장치(50)는, 제1 링크(11)가 대략 수평으로 연장되는 자세가 되도록, 상하의 암축(A2, A3)에 대응하는 서보 모터를 제어한다. 제1 링크(11)는 개구(91)에 삽통되고, 제1 링크(11)의 선단부가 워크(90) 내에 위치하게 된다. 제어 장치(50)는, 제2 링크(12)가 대략 연직으로 연장되어 제1 링크(11)에 대해 하방으로 접힌 자세가 되도록, 제2 축(L2)에 대응하는 서보 모터를 구동시킨다. 제어 장치(50)는, 핸드부(15)가 대략 수평으로 연장되어 제2 링크(12)에 대해 접힌 자세가 되도록, 제3 축(L3)에 대응하는 서보 모터를 제어한다. 이 결과로, 선회대(4)로부터 제1 링크(11)까지의 부분은 상대적으로 대형의 역 L자 자세를 취한다. 워크(90) 내에서, 제2 링크(12) 및 핸드부(15)가 상대적으로 소형의 L자 자세를 취한다. 이에 따라서, 엔드 이펙터(80)는 개구(91)보다 하방에서 워크(90)의 내면과 마주할 수 있고, 도장할 부위에 도료를 분사할 수 있다.

제어 장치(50)는, 제2 직교 방향(Z)이 연직으로 향한 제2 축(L2)이 제1 축(L1)에 대해 하방으로 편위하도록, 제1 축(L1)에 대응하는 서보 모터를 제어한다. 이에 따라서, 개구(91)의 하방에서 도장 작업을 수행하는 경우에, 제2 링크(12) 나아가 엔드 이펙터(80)의 가동 범위가 넓어져서, 작업성이 향상된다. 또한, 공급 라인(85)의 가절부(85a)의 곡률이 완화되어, 공급 라인(85)를 보호할 수 있다.

한편, 개구(91)의 상방에서 작업을 수행하는 경우에도 마찬가지이다. 제어 장치(50)는, 제2 축(L2)이 제1 축(L1)에 대해 상방으로 편위하는 자세가 되도록, 제1 축(L1)에 대응하는 서보 모터를 제어한다.

이상에서 설명한 실시예는 일례이다. 상기한 구성은 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변경, 추가 및/또는 삭제 가능하다.

1: 로봇 장치
2: 기대
4: 선회대
5: 암
11: 제1 링크
12: 제2 링크
13: 제3 링크
14: 제4 링크
15: 핸드부
40: 라인 공간
41: 제1 삽통공
41a: 선단 개구
42: 제2 삽통공
42a: 기단 개구
43: 틈새 공간
85: 공급 라인
A1: 선회축
A2: 하부 암축
A3: 상부 암축
L1: 제1 축
L2: 제2 축
L3: 제3 축
L4: 제4 축
Y: 제1 직교 방향
Z: 제2 직교 방향

Claims

제1 축 둘레로 회전하는 제1 링크와,
상기 제1 링크의 선단부에 제2 축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 제2 링크와,
상기 제2 링크의 선단부에 지지되는 핸드부를 구비하고,
상기 제1 축과 직교하는 일방향을 제1 직교 방향, 상기 제1 축 및 상기 제1 직교 방향 모두에 직교하는 방향을 제2 직교 방향으로 할 때,
상기 제2 축이 상기 제1 직교 방향과 평행하게 연장되고, 상기 제1 축으로부터 상기 제2 직교 방향으로 편위하여 있는 것을 특징으로 하는 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 전기 및 재료 중 적어도 하나를 공급하는 공급 라인을 배설하기 위한 라인 공간이 설치되고,
상기 라인 공간이, 상기 제1 링크의 중심부에 형성되어 상기 제1 링크의 선단부에서 개구하는 제1 삽통공과, 상기 제2 링크의 중심부에 형성되어 상기 제2 링크의 기단부에서 개구하는 제2 삽통공과, 상기 제1 삽통공의 선단 개구와 상기 제2 삽통공의 기단 개구 사이에 형성되는 틈새 공간을 포함하고,
상기 제2 링크의 기준 자세에서, 상기 제2 삽통공의 상기 기단 개구의 중심이 상기 제1 삽통공의 상기 선단 개구의 중심으로부터 상기 제2 직교 방향으로 편위하는 것을 특징으로 하는 로봇 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 핸드부는, 상기 제2 링크의 선단부에 상기 제2 축과 직교하는 제3 축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 제3 링크와, 상기 제3 링크에 상기 제3 축과 직교하는 제4 축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 제4 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
기대와,
상기 기대에 선회축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 선회대와,
기단부가 상기 선회대에 지지되고, 선단부에서 상기 제1 링크를 상기 제1 축 둘레로 회전 가능하게 지지하는 암을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 관절에 대응하는 복수의 서보 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 장치.