KR890000732B1 - 관절형 로보트의 동체 선회장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관절형 로보트의 동체 선회장치

제1도는 본 발명이 적용된 관절형 로보트의 일측면도.

제2도는 통 분리 단면도.

제3도는 동 조립 단면도.

제4도는 본 발명의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 서어보모우터 1a : 출력축

2 : 싸이크로감속기 2a : 입력공

2b : 회전구 3 : 동력전달축

4 : 회전판 5 : 프레임

10 : 외덮개 12 : 볼베어링

13 : 베어링하우징 14 : 고정부재

15 : 지지부재 16 : 크로스 로울러 베어링

17, 17' : 고정구 18 : 플랜지

Fa : 훠아암 Ua : 어퍼아암

Au : 아암 유니트

본 발명은 관절형 로보트의 동체 선회장치, 보다 구체적으로 말하자면, 아암 유니트(Arm Unit)와, 그 아암 유니트를 기점으로 요동되는 어퍼아암(Upper Arm) 및 로보트 팔에 해당하는 훠어암(Fore Arm), 그리고 볼스크류와 볼너트 및 구동 모우터로 형성되어 상기 어퍼아암과 훠아암을 요동시키는 아암 요동 장치 등으로 구성된 동체가 지면에 고정되어 있는 프레임을 기점으로 선회 가능하도록 된 동체 선회 장치에 관한 것이다.

본 분야에서는 이미 여러가지 유형의 로보트 선회 장치가 개발되어 공지된 바 있다.

그러나 이러한 로보트 동체 선회 장치의 대부분의 동결전달축은 다만 모우터의 회전력을 동체에 전달하는 동력전달 수행의 능력만이 부여되고 있다.

이 경우 선회를 원활하게 하기 위해 동력전달축 주위에 설치되는 크로스 로울러 베어링 외륜에 동체 하중이 집중적으로 걸리게 되어 베어링 수명이 단축되는 요인이 될 뿐 아니라, 최악의 경우에 있어서는 동체 선회 동작중에 베어링이 파괴되어 버리므로서 로보트 전체에 파손을 가져오게 되는 문제점등이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 모우터와 감속기 및 동력전달축과 베어링을 탈피한 다른 유형의 동체 선회장치를 사용할 수 있으나, 동체의 원활 회전과 그 제어의 정확성 및 동체 하중에 베어링이 견딜수 있도록 구성해야 하는 동체 선회장치의 조건에 적합한 상태를 계속 유지하기에 매우 난이한 점이 있을 뿐 아니라 구조에 있어서 원가 상승을 가져오는 문제점등을 수반하게 된다.

따라서, 본 발명은, 로보트의 동체 선회 장치로서 통상적으로 사용되는 모우터와 동력 전달축 및 베어링을 이용하되, 동체 하중이 본 장치에 분포압이 작용 되도록 하여 베어링을 보호할 수 있도록 하는 한편 원활한 동체 선회가 이루어질 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성할 수 있는 본 발명이 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용된 관절형 로보트의 일측면도를 도시한 제1도에 있어서, (Au)는 아암 유니트이고, (Ua)는 어퍼아암, (Fa)는 훠아암이며, (Bs)는 볼스크류, (Bn)은 볼너트, (M)은 상기 볼 스크류(Bs)를 회전시키는 구동 모우터이고, (1)은 서어보 모우터(Servo Moter)(2)는 싸이크로(Cyclo) 감속기, (3)은 동력전달축으로서 이는 싸이크로 감속기(2)와 회전판(4)사이에 고정되어 있다.

본 발명 구성이 보다 명확히 도시되어 있는 제2도 및 제3도에 있어서, (1)은 서어보 모터로서, 그 하단부는 지면에 고정된 프레임(5)에 고정되며, 키이(6)와 너트(7)출력축(1a)은 공지의 싸이크로 감속기(2) 입력공(2a)에 키이(6')로 고정 조립된다.

그리고, 싸이크로 감속기(2)의 회전구 (2b)는 볼트(9)로서 동력 전달축(3)의 하부와 고정되며, 축(3)상단부는 외카바(10)에 고정 설치된 회전판(4)에 고정된다.

또한, 상기 동력 전달축(3)에는 스냅링(11)으로 고정되는 볼 베어링(12)이 끼움 설치되고, 그 볼 베어링(12)을 지지하는 베어링 하우징(13)은, 프레임(5)에 고정되어 있는 고정부재(14)와 볼트 결합된 지지부재(15)에 고정 설치되어 있다.

한편, 아암 유니트(Au)가 고정되는 회전판(4)이 고정되는 외카바(10) 상부 내측과 지지부재(15)상부 외측사이에는 크로스 로울러 베어링(Cross Roller Bearing) (16)이 설치되는 바, 외륜체는 외카바(10)에, 내륜체는 지지부재(15)에 각각 고정구 (17)(17')로 고정설치된다.

그리고(18)은 서어보 모우터(1)가 볼트 고정되는 플랜지이며, 그 플랜지(18)는 싸이크로 감속기(2)에 볼트 고정되고, 싸이크로 감속기(2)는 지지부재(15)의 플랜지 (15')에 볼트 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서 동력 전달계통은, 서어보 모우터(1)→싸이크로 감속기(2)→동력전달축(3)→회전판(4)순으로 이루어지게 되어 회전판(4)상부면에 고정 설치되어 있는 아암 유니트(Au)가 선회가능하게 된다.

또한 본 발명에 있어서, 회전판(4)에 고정 된 동력전달축 (3)하단부는 싸이크로 감속기(2)에 볼트 고정되어 있고, 그 싸이크로 감속기(2)는 플랜지(14')(18)에 고정되어 있으며, 그중 하부측 플랜지(18)는 서어보 모우터(1) 상단부와 볼트 고정되어 있고, 하단부는 지면에 고정된 프레임(5)과 고정 설치되어 있으므로 결국 하나의 지지대 역활을 겸할 수가 있게 된다. 즉, 아암 유니트(Au)를 비롯한 동체의 하중이 회전판(4)중앙을 가압하게 되더라도 선회운동에 전혀 지장을 초래하지 않게 된다.

다시 말하면, 서어보 모우터(1)와 싸이크로 감속기(2) 및 동력 전달축(3)이, 지지부재(15)의 플랜지(15') 및 고정부재(14)와 상호 견고하게 볼트 결합되어 있으므로, 이들의 병합구조가 동체 하중에 따른 회전판(4)의 중앙부 가압 하중을 충분히 지탱할 수 있는 동시에 원활한 선회운동이 가능한 것이며, 외카바(10)와 지지부재(15) 상부에 설치되어 있는 크로스 로울러 베어링(16)의 외륜에 걸리는 동체하중을 최대한 감소시킬 수 있게 된다.

즉, 이는 플랜지(14')(18)에 의해 지지고정되는 서어보 모우터(1)와 싸이크로 감속기(2) 및 동력전달(3)이 하나의 지지대 역활을 수행할 수 있도록 하여 회전판(4) 중앙부를 받치고 있게 구성함에 따라 제5도에 도시한 바와 같이 동체 하중을 회전판(4) 전면에 걸쳐 바람직한 분포하중에 작용되도록 할수가 있는 것이다.

따라서, 결국 크로스 로울러 베어링(16)의 외륜에 동체 하중이 적게 실리게 되므로, 상기 베어링(16)에 있어서 종래의 수명 단축의 요인을 제거할 수가 있게 되어 수명 연장은 물론 최악의 경우 베어링(16)이 파괴되는 것을 최소한 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 동력 전달축(3)에 끼움 설치된 볼 베어링(12)을 지지하고 있는 베오링 하우징(13)은 지지부재(15)에 견고하게 고정 설치되어 있으므로, 동력 전달축(3)의 편심 회전을 방지할 수 있는 동시에, 축 견지력을 높일 수 있는 효과를 가지게 된다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서어보 모우터(1)에서 부터 동력전달축(3)에 이르기 까지의 다수 동력 전달용 부품을 결합하여 하나의 중앙 지지대 역활을 수행할 수 있도록 하는 동시에, 원활한 동력 전달이 가능하게 구성하므로써, 동체 하중이 회전판(4)에 분산된 상태에서 선회 운동이 가능하게 함에 따라 크로스 로울러 베어링(16)을 좀더 수명 연장시킬 수가 있게 된다.

따라서 선회장치의 고장율을 최소화 할 수가 있게 되므로 결국 관절형 로보트 전체의 수명을 좀더 연장시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 훠어암(Fa)과 어퍼어암(Ua) 및 아암유니트(Au)를 구비하여 하나의 선회동체를 이루는 관절형 로보트에 있어서, 지면에 고정되는 프레임(5)과 플랜지(18)에 상하단부가 볼트 고정되는 서어보 모우터(1)의 출력축(1a)이, 상기 플랜지(18)에 하단부가 볼트 고정되는 싸이크로 감속기(2)의 입력공(2a)에 삽입고정 되어 있으며, 그 싸이크로 감속기(2) 회전구(2b) 상면에는 하단부가, 그리고 상기 아암 유니트(Au)가 고정되는 회전판(4) 밑면 중앙에는 상단부가 각각 볼트 고정되는 동력전달축(3)에는 볼베어링 (12)이 끼움설치되고, 그 볼베어링(12)을 지지하는 베어링 하우징(13)은 프레임(5)에 고정된 고정부재(14)와 볼트 결합되어 있는 지지부재(15)에 볼트 고정되어 있으며, 상기 외카바(10) 내측 상부와 지지부재(15) 외측 상부 사이에는 크로스 로울러 베어링 (16)이 설치되는 바 그 외륜체는 외덮개(10)에 내륜체는 지지부재(15)에 각각 고정구 (17)(17')로 고정 설치되어 구성됨을 특징으로 하는 관절형 로보트의 동체 선회장치.

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