KR20230021151A - 로봇 암 및 이를 구비한 로봇 - Google Patents

Abstract

소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제하는 것이 가능한 로봇 암 및 그것을 구비한 로봇을 제공한다. 구체적으로, 엔드 이펙터가 장착된 로봇 암으로서, 상기 엔드 이펙터까지 연장되는 복수의 긴 형상 부재와, 상기 복수의 긴 형상 부재의 통로가 되는 내부 공간의 둘레를 획정하는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스의 선단부에 대해서 상기 엔드 이펙터를 장착하기 위해서, 상기 원통형 케이스의 내부 공간의 선단에 대해 설치되는 장착 구조를 구비하고, 상기 장착 구조는, 상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 삽통하기 위해 상기 복수의 긴 형상 부재 각각에 대응하여 천공되는 삽통공과, 상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 상기 삽통공에 고정하기 위한 고정 부재를 구비하고, 상기 원통형 케이스는 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 암 및 이를 구비한 로봇{ROBOT ARM AND ROBOT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 로봇 암 및 이를 구비한 로봇에 관한 것이다.

종래부터, 엔드 이펙터가 장착된 로봇 암이 알려져 있다. 이러한 로봇 암이, 예를 들어, 특허문헌의 산업용 로봇으로 제안되고 있다.

특허문헌의 로봇 암의 손목 선단에는, 그리퍼 또는 용접 토치 등의 작업 툴(tool)이 장착되어 있다. 손목은, 손목 기계 프레임과 손목 기계 프레임에 J5 축 둘레로 회동 가능하게 장착된 손목 내측 프레임을 주로 포함하고 있다. 손목 내측 프레임은 작업 툴 장착부를 구비하고 있고, 작업 툴과 함께 J6 축 둘레로 회동 구동된다.

일본공개특허공보 특개2015-16523호

그런데, 특허문헌에서 제안되어 것과 같은 종래의 로봇 암은, 작업 현장에서의 설치 스페이스를 고려하여 소형화되는 것이 바람직하다. 여기에서, 종래의 로봇 암은, 일반적으로 복수의 긴 형상 부재(예를 들어, 배선이나 배관 등)의 통로가 되는 내부 공간의 둘레를 획정(劃定)하는 원통형 케이스를 구비하고 있다. 그리고, 로봇 암의 소형화를 도모하는 것에는, 당해 원통형 케이스를 소형화하는 것이 필요하다.

여기서, 원통형 케이스의 내부 공간의 선단에는, 일반적으로 엔드 이펙터를 장착하기 위한 장착 구조가 설치되어 있다. 당해 장착 구조는, 복수의 긴 형상 부재 각각을 삽통(揷通)하기 위해서 복수의 긴 형상 부재 각각에 대응하여 천공되는 삽통공과, 복수의 긴 형상 부재 각각을 삽통공에 고정하기 위한 고정 부재를 구비하고 있다.

소형화를 도모하는 로봇 암은, 원통형 케이스 및 내부 공간이 작게 형성된다. 그러나, 이 때, 장착 구조는 고정 부재의 반경 치수를 작게 하는 것이 곤란하기 때문에, 그 요부 구조를 소형화하는 것이 어렵다. 이에 따라서, 복수의 긴 형상 부재가 각각 원통형 케이스의 내부 공간으로부터 장착 구조의 삽통공에 이르기까지, 원통형 케이스의 반경 방향의 외측을 향해 급격하게 굴곡되고 만다. 이와 같이 굴곡하여, 복수의 긴 형상 부재 각각이 손상되어 버린다.

따라서, 본 발명은 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제할 수 있는 로봇 암 및 그것을 구비한 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇 암은, 엔드 이펙터가 장착된 로봇 암으로서, 상기 엔드 이펙터까지 연장되는 복수의 긴 형상 부재와, 상기 복수의 긴 형상 부재의 통로가 되는 내부 공간의 둘레를 획정하는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스의 선단부에 대해서 상기 엔드 이펙터를 장착하기 위해서, 상기 원통형 케이스의 내부 공간의 선단에 대해 설치되는 장착 구조를 구비하고, 상기 장착 구조는, 상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 삽통하기 위해 상기 복수의 긴 형상 부재 각각에 대응하여 천공되는 삽통공과, 상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 상기 삽통공에 고정하기 위한 고정 부재를 구비하고, 상기 원통형 케이스는 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되어 있기 때문에, 복수의 긴 형상 부재는 각각, 원통형 케이스의 내부 공간으로부터 장착 구조의 삽통공에 이르기까지, 원통형 케이스의 반경 방향의 외측을 향하여 급격히 굴곡하지 않는다. 또한, 상기 선단부 이외의 장소에서는 내경이 작기 때문에 소형화를 도모할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 로봇 암은, 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 상기 복수의 긴 형상 부재는 각각 배선 또는 배관으로 구성되어 있어도 좋다.

상기 원통형 케이스는 상기 선단부와 상기 기단부 사이에 상기 선단부를 향함에 따라서 내경이 커지는 내경 확장부를 구비하고 있어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 원통형 케이스 내부에서 복수의 긴 형상 부재를 완만하게 굴곡시키는 것이 가능해진다. 이에 따라서, 복수의 긴 형상 부재가 손상되는 것을 더욱 억제할 수 있다.

상기 원통형 케이스에는 복수의 관절축이 설치되어 있고, 상기 내경 확장부는 상기 원통형 케이스의 축 방향에서 상기 복수의 관절축 중 가장 선단 측(최선단측)에 설치되는 관절축과 그보다 다음 하나의 기단측에 설치되는 관절축 사이에 존재하고 있어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 할 수 있는 한 소형화를 도모하면서, 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제하는 것이 가능해진다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇은 상기한 어느 로봇 암과, 상기 로봇 암에 장착되는 엔드 이펙터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 로봇 암의 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되어 있기 때문에, 복수의 긴 형상 부재는 각각, 원통형 케이스의 내부 공간으로부터 장착 구조의 삽통공에 이르기까지, 원통형 케이스의 반경 방향의 외측을 향하여 급격히 굴곡하지 않는다. 또한, 상기 선단부 이외의 장소에서는 내경이 작기 때문에 로봇 암의 소형화를 도모할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 로봇은, 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 도장 작업을 수행하기 위한 도장용 로봇으로 구성되어 있어도 좋다.

예를 들어, 상기 엔드 이펙터는 도장 건(gun)으로 구성되어 있어도 좋다.

예를 들어, 상기 도장 건은 벨 형(bell type) 도장 건으로 구성되어 있어도 좋다.

본 발명에 따르면, 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재의 손상을 억제할 수 있는 로봇 암 및 그를 구비하는 로봇을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 암을 구비한 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 암의 요부 구성을 도시하는 부분 단면 개략도이다.
도 3은 로봇 암의 소형화를 도모할 때에 발생할 수 있는 문제를 설명하기 위한 로봇 암의 일부 및 그 선단부에 장착되는 엔드 이펙터의 일부 단면 개략도이다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 이하에서는 모든 도면을 통해 동일 또는 대응하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 중복된 설명을 생략한다.

(로봇 시스템(10))

도 1은 본 실시예에 따른 로봇 암을 구비한 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 시스템(10)은 폭발성 분위기가 존재하는 제1 영역에서 도장 작업을 수행하는 로봇(20)과, 로봇(20)이 구비하는 내압 방폭 구조의 둘레를 획정하는 용기 내에 보호 가스를 공급하여 소기(掃氣)를 수행하기 위한 소기 장치(70)와, 로봇(20) 및 소기 장치(70)를 제어하기 위한 제어 장치(90)를 구비하고 있다.

로봇 시스템(10)은 폭발성 분위기가 존재하는 제1 영역과, 당해 폭발성 분위기가 존재하지 않는 제2 영역을 나누기 위한 칸막이부(98)를 더 구비하고 있다. 그리고, 제1 영역에 후술하는 유량 조절 장치(76), 기대(基台)(21), 로봇 암(30) 및 엔드 이펙터(50)가 설치되어 있다. 또한, 제2 영역에 후술하는 보호 가스 공급원(71) 및 제어 장치(90)가 설치되어 있다.

본 실시예에 따른 로봇(20)은 자동차 등에 대해 도장을 수행하기 위한 도장용 로봇으로 구성되어 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 도장 필드(場)를 말한다. 도장 필드의 분위기는, 도료에 포함된 유기 용제가 기화된 가스와 혼합된 가연성 가스(또는 폭발성 가스)로 되어 있는 경우가 많다. 이러한 제1 영역에서 아무런 대책을 강구하지 않은 채 전기 기기를 사용하면, 통전에 의해 생기는 불꽃 등을 원인으로 폭발이 발생해 버린다.

로봇(20)은, 그 주변의 일부를 획정하는 용기 내에 도시하지 않은 서보 모터 등의 전기 기기가 다수 설치되어 있다. 따라서, 로봇(20)에 통전을 수행하기 전에, 상기 용기 내에 침입해 있는 가연성 가스를 제거하는 것을 필요로 한다. 따라서, 소기 장치(70)를 이용하여, 상기 용기 내에 보호 가스를 공급하여 소기가 수행된다.

여기서, 기대(21) 및 로봇 암(30)의 일부가 상기 용기를 구성하고 있다. 구체적으로는, 기대(21)의 내부 공간과 로봇 암(30)의 내부 공간은 연통되어 있고, 로봇 암(30)의 내부 공간은 로봇 암(30)의 기단부로부터 제3 관절축(JT3) 부분까지 연장되어 있다.

(로봇(20))

로봇(20)은 기대(21)와, 기대(21)에 연결되는 로봇 암(30)과, 로봇 암(30)의 선단부에 장착되는 엔드 이펙터(50)와, 로봇 암(30) 및 엔드 이펙터(50)를 제어하여 도장 작업을 수행하는 로봇 제어 장치(60)를 구비하고 있다.

(로봇 암(30))

로봇 암(30)은 7개의 관절축(JT1 ~ JT7)과, 이러한 관절축에 의해 순차적으로 연결되는 6개의 링크(31a ~ 31f)를 구비하고 있다. 로봇 암(30)의 관절축(JT1 ~ JT7)은 각각, 서보 모터에 의해 회동 가능하게 설치되어 있다.

제1 관절축(JT1)은, 서보 모터에 의해, 제1 링크(31a)의 선단부와 제2 링크(31b)의 기단부를, 연직 방향으로 연장된 축 둘레로 회동 가능하게 연결한다. 제2 관절축(JT2)은, 서보 모터에 의해, 제2 링크(31b)의 선단부와 제3 링크(31c)의 기단부를, 수평 방향으로 연장된 축 둘레로 로봇(20)의 전후 방향과 상하 방향이 교차하는 평면에서 회동 가능하게 연결한다.

제3 관절축(JT3)은, 서보 모터에 의해, 제3 링크(31c)의 선단부와 제4 링크(31d)의 기단부를, 수평 방향으로 연장된 축 둘레로 로봇(20)의 전후 방향과 상하 방향이 교차하는 평면에서 회동 가능하게 연결한다. 제4 관절축(JT4)은, 서보 모터에 의해, 제4 링크의 선단부와 제5 링크(31e)의 기단부를, 비틀림 회동 가능하게 연결한다.

제5 관절축(JT5)은, 서보 모터에 의해, 제5 링크(31e)의 선단부와 제6 링크(31f)의 기단부를, 비틀림 회동 가능하게 연결한다. 제6 관절축(JT6)은, 서보 모터에 의해 제6 링크(31f)의 선단부와 엔드 이펙터(50)의 기단부를 비틀림 회동 가능하게 연결한다. 제7 관절축(JT7)은, 서보 모터에 의해, 기대(21)와 제1 링크(31a)의 기단부를, 수평 방향으로 연장되는 축 둘레로 로봇(20)의 좌우 방향과 상하 방향이 교차하는 평면에서 회동 가능하게 연결한다.

제1 ~ 3 관절축(JT1 ~ 3) 및 제7 관절축(JT7)을 회동시키기 위한 서보 모터는 각각, 자신이 회동시키는 관절축에 연결되어 설치되어 있다. 한편, 제4 ~ 6 관절축(JT4 ~ 6)을 회동시키기 위한 서보 모터는 각각, 자신이 회동시키는 관절축으로부터 이격되어 설치되어 있다. 구체적으로는, 상기 서보 모터는 각각 제3 관절축(JT3)의 근방에 서로 인접하여 설치되어 있고, 배선을 통해 이격된 관절축을 회동시키고 있다. 그리고, 제1 ~ 7 관절축(JT1 ~ 7)을 회동시키기 위한 서보 모터는 각각, 용기 내에 설치되어 있다.

(엔드 이펙터(50))

본 실시예에 따르면, 엔드 이펙터(50)는 후술하는 복수의 긴 형상 부재(32)에 포함되는 도료 공급용 호스(배관)로부터 공급되는 도료를 자동차의 차체 등에 분사하기 위한 도장 건(gun)으로 구성되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는, 도장 건은 벨(bell)형 도장 건으로 구성되어 있다.

(로봇 제어 장치(60))

로봇 제어 장치(60)는, 소기 제어 장치(80)와 함께 제어 장치(90) 내에 설치되어 있다. 로봇 제어 장치(60)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 공지의 프로세서(CPU 등)가 기억부(메모리)에 저장된 프로그램에 따라 동작함으로써 실현되는 구성이라도 좋다.

(소기 장치(70))

소기 장치(70)는 보호 가스 공급원(71)과, 보호 가스 공급원(71)에서 용기 내까지 보호 가스를 유도하기 위한 공급 유로(72)(유로)와, 보호 가스 공급원(71)에서 용기 내에 공급되는 보호 기체의 유량을 조절하는 유량 조절 장치(76)와, 유량 조절 장치(76)를 제어하여 소기를 수행하기 위한 소기 제어 장치(80)를 구비하고 있다.

(보호 가스 공급원(71))

보호 가스 공급원(71)은 제2 영역에 설치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 보호 가스로서 공기를 사용하여 소기를 수행하여도 좋다.

(공급 유로(72))

도 1에 도시된 바와 같이, 공급 유로(72)는 제2 영역에 설치되는 보호 가스 공급원(71)에서 제1 영역에 설치되는 로봇(20)의 용기 내까지 연장되어 있다. 구체적으로는, 공급 유로(72)는 로봇(20)의 기대(21)에 천공된 관통공을 통해서 용기 내에 삽입되고, 또한, 당해 용기의 최심부(最深部)(즉, 제3 관절축(JT3)의 부분)까지 연장되어 있으며, 그 선단부에서 보호 가스가 공급된다.

여기서, 공급 유로(72)는, 제2 관절축(JT2)을 회동시키는 서보 모터까지 연장되는 분기로를 더 구비하고 있고, 그 선단부에서 보호 가스가 공급된다. 또한, 공급 유로(72)는 제7 관절축(JT7)을 회동시키는 서보 모터의 근방까지 연장되는 분기로를 더 구비하고 있고, 그 선단부에서 보호 가스가 공급된다.

(배출 유로(74))

용기 내에 공급된 보호 가스는, 배출 유로(74)에 의해 용기에서 배출된다. 배출 유로(74)는, 기대(21)에 천공된 관통공을 통해 용기의 외부로 연장되어 있다. 용기 내의 압력은 대기압보다 높기 때문에, 공급 유로(72)로부터 용기 내에 공급된 보호 가스는 배출 유로(74)의 선단부에 흡입되도록 하여 용기의 외부로 배출된다.

(유량 조절 장치(76) 및 소기 제어 장치(80))

유량 조절 장치(76)는 공급 유로(72) 상에 설치되는 제1 조절 밸브(77)와, 배출 유로(74) 상에 설치되는 제2 조절 밸브(78)를 구비하고 있다. 또한, 소기 제어 장치(80)는, 로봇 제어 장치(60)와 함께 제어 장치(90) 내에 설치되어 있다. 소기 제어 장치(80)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 로봇 제어 장치(60)와 마찬가지로 공지의 프로세서(CPU 등)가 기억부(메모리)에 저장된 프로그램에 따라 동작함으로써 실현되는 구성이라도 좋다.

(로봇 암(30)의 요부 구성)

본 실시예에 따른 로봇 암(30)의 요부 구성을 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 로봇 암의 요부 구성을 도시하는 부분 단면 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 로봇 암(30)은 엔드 이펙터(50)까지 연장되는 복수의 긴 형상 부재(32)와, 복수의 긴 형상 부재(32)의 통로가 되는 내부 공간(34)의 둘레를 획정하는 원통형 케이스(36)를 구비하고 있다. 또한, 로봇 암(30)은 원통형 케이스(36)의 선단부에 대해서 엔드 이펙터(50)를 장착하기 위해서, 원통형 케이스(36)의 내부 공간(34)의 선단에 대해 설치되는 장착 구조(40)를 더 포함한다. 여기서, 본 실시예에 따르면, 내부 공간(34)에는, 긴 형상 부재(32)에 대하여 후술하는 복수의 고정 부재(42)가 배치되어 있다.

(복수의 긴 형상 부재(32))

복수의 긴 형상 부재(32)는 각각, 배선 또는 배관으로 구성되어 있다. 본 실시예에 따르면, 복수의 긴 형상 부재(32)는 엔드 이펙터(50)에 접속되는 전기 배선(배선)과, 도료 공급용 호스(배관)를 구비하고 있다. 여기서, 복수의 긴 형상 부재(32)는 각각 소형화를 도모하고 있지 않은 로봇 암에 구비되는 동일한 부재와 비교하여, 반경 치수가 작게 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라서, 로봇 암의 소형화를 도모하는 것이 용이해진다.

(원통형 케이스(36))

본 실시예에 따르면, 로봇 암(30)의 제4 관절축(JT4)에서 선단까지가 원통형 케이스(36)를 구성하고 있다. 여기서, 복수의 긴 형상 부재(32)는 제4 관절축(JT4) 보다 기단 측에서, 로봇 암(30)의 외면을 따라 노출되어 배치되어 있어도 좋다. 이에 따라서, 복수의 긴 형상 부재(32)의 유지 보수(maintenance)성 등을 향상시킬 수 있다.

원통형 케이스(36)는 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되어 있다. 본 실시예에 따르면, 원통형 케이스(36)는, 그 축 방향에서, 제6 관절축(JT6)(복수의 관절축 중 최선단측에 설치되는 관절축)과 제5 관절축(JT5)(그 보다 하나 다음 기단측에 설치되어 있는 관절축) 사이에, 선단부로 향함에 따라 내경이 커지는 내경 확장부(37)를 구비하고 있다.

여기서, 원통형 케이스(36)는, 그 축 방향에서, 기단부(즉, 내경 확장부(37)보다 기단 측의 부분)의 내경이 일정하여도 좋다. 당해 내경은, 예를 들어, 50 cm 정도라도 좋다. 또한, 원통형 케이스(36)는, 그 축 방향에서, 선단부(즉, 내경 확장부(37)보다 선단 측의 부분)의 내경이 일정하여도 좋다. 당해 내경은, 예를 들어, 70 cm 정도라도 좋다.

(장착 구조(40))

장착 구조(40)는 복수의 긴 형상 부재(32) 각각을 삽통하기 위해 당해 복수의 긴 형상 부재(32) 각각에 대응하여 천공되는 삽통공(44)과, 복수의 긴 형상 부재(32) 각각을 삽통공(44)에 대해 고정하기 위한 고정 부재(42)를 구비하고 있다. 고정 부재(42)는, 예를 들어, 엔드 이펙터(50) 쪽에서 복수의 긴 형상 부재(32)를 둘러싸도록 장착되는 6각 너트 등이라도 좋다. 즉, 원통형 케이스(36)의 축 방향에서 볼 때, 고정 부재(42)의 치수는 복수의 긴 형상 부재(32)의 치수보다 크다.

(효과)

본 실시예에 따른 로봇 암(30)은, 상기 구성을 구비함으로써, 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재(32)의 손상을 억제할 수 있게 된다. 그 효과에 대하여, 도 3을 기초하여 상세하게 설명한다. 도 3은 로봇 암의 소형화를 도모할 때에 발생할 수 있는 문제를 설명하기 위한 로봇 암의 일부 및 그 선단부에 장착되는 엔드 이펙터의 개략도이다. (A)에 종래의 제1 양태에 따른 로봇 암과 그 선단부에 장착되는 엔드 이펙터의 개략도를 도시하고, (B)에 종래의 제2 양태에 따른 로봇 암과 그 선단부에 장착되는 엔드 이펙터의 개략도를 도시하고 있다.

도 3(A)에 도시된 바와 같이, 종래의 제1 양태에 따른 로봇 암(1)의 선단부에는, 엔드 이펙터(4)를 장착하기 위한 장착 구조(5)가 설치되어 있다. 장착 구조(5)는 복수의 긴 형상 부재(8) 각각을 삽통하기 위해 당해 복수의 긴 형상 부재(8) 각각에 대응하여 천공되는 삽통공(7)과 복수의 긴 형상 부재(8) 각각을 삽통공(7)에 고정하기 위한 고정 부재(6)를 구비하고 있다.

도 3(B)에 도시된 바와 같이, 종래의 제2 양태에 따른 로봇 암(1')은, 원통형 케이스(2') 및 그의 내부 공간(3)이 작게 형성된다. 그러나, 이 때, 장착 구조(5')는 고정 부재(6')의 반경 치수를 작게 하는 것이 어렵기 때문에, 그 요부 구조를 소형화하는 것이 어렵다. 그러나, 상기 종래의 제1 양태가 구비하는 장착 구조(5)의 상태인 채로는, 복수의 긴 형상 부재(8')는 각각 원통형 케이스(2')의 내부 공간으로부터 장착 구조(5')의 삽통공(7')에 이르기까지, 원통형 케이스(2')의 반경 방향의 외측을 향해 급격하게 굴곡된다. 이와 같이 굴곡함으로써, 복수의 긴 형상 부재(8') 각각이 손상되어 버린다.

따라서, 도 3(B)에 도시된 바와 같이, 원통형 케이스(2')와 장착 구조(5') 사이에 스페이서를 설치하고, 당해 스페이서 내에 복수의 긴 형상 부재(8') 각각을 완만하게 굴곡시키면서 장착 구조(5')에 이르게 함으로써, 복수의 긴 형상 부재(8')의 손상을 억제하는 것이 고려된다. 그러나, 이와 같이 스페이서를 설치하는 것은, 로봇 암(1')의 소형화를 도모한다는 목적에 반해 버린다. 또한, 스페이서가 방해하게 되어서, 로봇 암(1')이 원하는 자세를 취하는 것이 곤란하게 되어 버린다.

한편, 본 실시예에 따른 로봇 암(30)은, 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되어 있다. 이에 따라서, 복수의 긴 형상 부재(32)는 각각, 원통형 케이스(36)의 내부 공간(34)으로부터 장착 구조(40)의 삽통공(44)에 이르기까지, 원통형 케이스(36)의 반경 방향의 외측을 향해 급격히 굴곡하지 않는다. 또한, 상기 선단부 이외의 위치에서는 내경이 작기 때문에 소형화를 도모할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 로봇 암(30)은 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통되는 복수의 긴 형상 부재(32)의 손상을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에 따르면, 원통형 케이스(36)는, 선단부와 기단부 사이에 선단부로 향함에 따라서 내경이 커지는 내경 확장부(37)를 구비하고 있기 때문에, 원통형 케이스(36)의 내부에서 복수의 긴 형상 부재(32)를 완만하게 굴곡시키는 것이 가능해진다. 이에 따라서, 복수의 긴 형상 부재(32)가 손상되는 것을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 원통형 케이스(36)는, 그 축 방향에서, 제6 관절축(JT6)과 제5 관절축(JT5) 사이에, 내경 확장부(37)를 구비하고 있기 때문에, 할 수 있는 한 소형화를 도모하면서, 복수의 긴 형상 부재(32)의 손상을 억제할 수 있게 된다.

그리고, 본 실시예에 따른 로봇 암(30)이 상기 효과를 얻을 수 있으므로, 나아가 그를 구비한 로봇(20)은, 소형화를 도모하면서, 내부에 삽통된 복수의 긴 형상 부재(32)의 손상을 억제하는 것이 가능해진다.

(변형예)

상기 설명으로부터, 당업자에게는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시 형태가 분명할 것이다. 따라서, 상기 설명은 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

상기 실시예에서는, 로봇(20)이 도장용 로봇으로 구성되는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇(20)은 워크(work)를 반송하는 반송용 로봇으로 구성되어 있어도 좋고, 다른 로봇으로 구성되어 있어도 좋다.

상기 실시예에서, 엔드 이펙터(50)가 벨 형 도장 건으로 구성되어 있는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 엔드 이펙터(50)는 간단한 스프레이식의 도장 건이라도 좋고, 또는 기타의 도장 건이라도 좋다. 또한, 로봇(20)이 도장용 로봇 이외의 로봇으로 구성되어 있는 경우, 엔드 이펙터(50)는 도장 건 이외의 엔드 이펙터(예를 들어, 워크를 유지하기 위한 유지부를 구비하는 엔드 이펙터)로 구성되어 있어도 좋다.

상기 실시예에서는, 복수의 긴 형상 부재(32)는, 엔드 이펙터(50)에 접속되는 전기 배선(배선)과, 도료 공급용 호스(배관)를 구비하고 있는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 긴 형상 부재(32)는 그 모두가 전기 배선이라도 좋고, 또는 그 모두가 도료 공급용 호스라도 좋다. 이 두 가지 경우, 예를 들어, 원통형 케이스(36) 내부 공간(34)에 삽통되지 않는 긴 형상 부재는 원통형 케이스(36)의 외부에 노출되어 엔드 이펙터(50)까지 연장되어도 좋다. 또한, 예를 들어, 복수의 긴 형상 부재(32)는, 로봇(20)이 도장용 로봇 이외의 로봇으로 구성되어 있는 경우, 도료 공급용 호스 이외의 배관을 구비하여도 좋다.

상기 실시예에서는, 내경 확장부(37)는, 원통형 케이스(36)의 축 방향에서, 제6 관절축(JT6)과 제5 관절축(JT5) 사이에 설치되는 경우에 대해 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 장소에 설치되어 있어도 좋다. 여기서, 원통형 케이스(36)는, 그 축 방향의 기단에서 선단의 전역에 걸쳐서, 기단에서 선단으로 향함에 따라서 치수가 커지도록 형성되어 있어도 좋다. 다시 말해서, 원통형 케이스(36) 전체가 내경 확장부(37)로서 구성되어 있어도 좋다.

또한, 도시된 바와 같이, 상기 실시예에 따른 내경 확장부(37)는, 단면도를 측면에서 볼 때, 그 내면이 직선형이지만, 계단형이라도 좋고, 또는 기타의 형상이라도 좋다. 여기서, 내경 확장부(37)는, 그 내면에 1개 이상의 오목부가 형성됨으로써, 원통형 케이스(36)의 선단부로 향함에 따라서 단속적으로 내경이 커지는 구조라도 좋다.

또한, 내경 확장부(37)는 원통형 케이스(36)의 선단부로 향함에 따라서 내경이 커지는 형태로 한정되지 않고, 원통형 케이스(36)의 축 방향의 한 곳에서 내경이 커지는 구조라도 좋다.

1: 로봇 암 2: 원통형 케이스
3: 내부 공간 4: 엔드 이펙터
5: 장착 구조 6: 고정 부재
7: 삽통공 8: 복수의 긴 형상 부재
10: 로봇 시스템 20: 로봇
21: 기대 30: 로봇 암
31: 링크 32: 복수의 긴 형상 부재
34: 내부 공간 36: 원통형 케이스
37: 내경 확장부 40: 장착 구조
42: 고정 부재 44: 삽통공
50: 엔드 이펙터 60: 로봇 제어 장치
70: 소기 장치 71: 보호 가스 공급원
72: 공급 유로 74: 배출 유로
76: 유량 조절 장치 77: 제1 조절 밸브
78: 제2 조절 밸브 80: 소기 제어 장치
90: 제어 장치 98: 칸막이부

Claims (6)

1. 엔드 이펙터가 장착된 로봇 암으로서,
   상기 엔드 이펙터까지 연장되는 복수의 긴 형상 부재와,
   상기 복수의 긴 형상 부재의 통로가 되는 내부 공간의 둘레를 획정하는 원통형 케이스와,
   상기 원통형 케이스의 선단부에 대해 상기 엔드 이펙터를 장착하기 위하여, 상기 원통형 케이스의 내부 공간의 선단에 대해 설치되는 장착 구조를 구비하고,
   상기 장착 구조는,
   상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 삽통하기 위해 상기 복수의 긴 형상 부재 각각에 대응하여 천공되는 삽통공과,
   상기 복수의 긴 형상 부재 각각을 상기 삽통공에 대해 고정하기 위한 고정 부재를 구비하고,
   상기 원통형 케이스는 선단부의 내경이 기단부의 내경보다 크게 형성되며, 상기 선단부와 상기 기단부 사이에 상기 선단부를 향하면서 내경이 커지는 내경 확장부를 구비하고,
   상기 원통형 케이스에는 복수의 관절축이 설치되어 있으며,
   상기 내경 확장부는,
   상기 원통형 케이스의 축 방향에서 상기 복수의 관절축 중 최선단측에 설치되는 관절축과 다음 하나의 기단측에 설치되는 관절축 사이에 존재하고 있으며,
   상기 선단부를 향하여 가면서 외경과 내경의 차가 작아지고,
   상기 내경 확장부의 선단은, 상기 엔드 이펙터를 향해 굴곡하고 있는 것을 특징으로 하는 로봇 암.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 긴 형상 부재는, 각각 배선 또는 배관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 암.
   
3. 제1항 또는 제2항에 기재된 로봇 암과, 상기 로봇 암에 장착되는 엔드 이펙터를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇.
   
4. 제3항에 있어서,
   도장 작업을 수행하기 위한 도장용 로봇으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 엔드 이펙터는 도장 건으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 도장 건은 벨 형 도장 건으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.

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