KR890000858Y1

KR890000858Y1 - The holding apparatus of the hand position for the arm of the robot

Info

Publication number: KR890000858Y1
Application number: KR2019850015195U
Authority: KR
Inventors: 유형국
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 정재은
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1989-03-27
Also published as: KR870008149U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Hand Position Sustaining Device for Work Robot Arm

제1도는 본 고안의 설치상태도.1 is an installation state of the present invention.

제2도는 본 고안의 설치상태 단면도.2 is a cross-sectional view of the installation state of the present invention.

제3도는 본 고안의 설치상태의 평면도.3 is a plan view of the installation state of the present invention.

제4도는 본 고안중 제1관절의 센서부 상태 평면도.Figure 4 is a plan view of the sensor unit state of the first joint of the present invention.

제5도 (a)는 로보트암의 구동상태도, (b)는 로보트암의 구동 상태에서 핸드체에 의한 물체의 위치상태도.(A) is a driving state of a robot arm, (b) is a positional state of an object by a hand body in the driving state of a robot arm.

제6도 (a)는 로보트암의 구동상태도, (b)는 로보트암의 구동상태에서 핸드체에 의한 물체의 다른 위치상태도.Fig. 6 (a) is a driving state of the robot arm, and (b) is another positional state of the object by the hand body in the driving state of the robot arm.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 프레임 2 : 로보트암1 frame 2 robot arm

3 : 제1관절 4 : 제2관절3: joint 1 4: joint 2

5 : 구동부 9 : 스플라인축5: drive unit 9: spline shaft

10, 11, 13, 13', 14 : 타이밍 기어 15, 16 : 타이밍 벨트10, 11, 13, 13 ', 14: timing gear 15, 16: timing belt

19 : 브라켓트19: Bracket

본 고안은 조립 작업용 로보트에 관한 것으로 조립시키고자 하는 대상물체를 핸드로서 잡고 이동시킬때 핸드는 로보트암의 회동과 관계없이 최소의 포지션을 유지하도록 하는 핸드포지션 지속 창치에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for assembling work, and relates to a hand position sustaining device that allows a hand to maintain a minimum position regardless of the rotation of the robot arm when the object to be assembled is held as a hand.

작업용 로보트는 일정한 범위내에서 물건을 잡거나 놓는 궤도 운동을 하게 된다.The working robot will be in orbital motion to grab or place things within a certain range.

그러나 물건을 잡은 로보트암이 회전된 상태에서 물건의 위치는 변동된 상태가 되므로 조립시키고자 하는 위치를 설정해주는 장치가 요구되어 처음부터 이를 계산해 놓고 공급라인이나 조립라인을 설정해야만 했던 것이다.However, the robot arm holding the object is rotated, the position of the object is changed, so a device is required to set the position to be assembled, it was calculated from the beginning and had to set up the supply line or assembly line.

본 고안은 이러한 폐단을 제거하여 로보트 암의 핸드가 물건을 잡은 상태에서 회동하여도 최초의 물건 공급 방향에 놓이도록 하여 로보트암의 기능을 향상시키고 조립 작업의 정확성을 제공하도록 한 것으로 이를 첨부도면에 이거 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention removes these closed ends so that the robot arm's hand is in the direction of the first object supply even when the robot arm is rotated while holding the object, thereby improving the function of the robot arm and providing the accuracy of the assembly work. This is described in detail as follows.

프레임(1)에서 직교되게 설치한 로보트 암(2)에는 제1관절(3)과 제2관절(4)이 구성되어 있으며 제2관절(4)에는 구동부(5)가 형성되게 구성하여 이들의 제1관절(3), 제2관절(4)에 감속 능력이 우수한 구조로 된 서보 감속모터 (6)(7)들을 구성시켜서 별도의 서보부와 전기적 장치로 연결되게 하여 100 : 1정도의 감속비를 갖게 구성하였으며, 구동부(5)에는 수직동력원(8)에 의해 구동되는 스플라인 축(9)를 형성하여서 접속구(9a)에 핸드(30)가 결합되게 하는 구성을 갖춘다.The robot arm 2 installed at right angles to the frame 1 includes a first joint 3 and a second joint 4, and the second joint 4 is formed such that a driving unit 5 is formed. Servo reduction motors (6) (7) of the first joint (3) and the second joint (4) having excellent deceleration capability are constructed to be connected to a separate servo unit and an electrical device so that a reduction ratio of about 100: 1 is achieved. It is configured to have, and the drive unit 5 has a configuration in which the hand 30 is coupled to the connector 9a by forming a spline shaft 9 driven by the vertical power source (8).

로보트 암(2)의 저면으로는 본 고안에서 목적으로 하는 포지션 지속을 위해 스플라인 축(9)을 회동시키는 타이밍 기어 장치를 구성시키는 것으로 타이밍기어(10) (11)(12)(13)(13')(14)와 타이밍 벨트(15)(16) 및 모터(M)와 모터를 제어하는 센서부들의 구성을 갖추어 제1관절(3)의 저면과 제2관절(4) 저면에 타이밍기어(10) (13)(13')(14)를 설치하되 유동되게 구성하여 타이밍 벨트(15)가 타이밍기어(10) (13)(14)에 긴장되게 구성하고 구동부(5)의 스플라인 축(9)에 역시 타이밍 기어(11)를 설치하여 하나의 타이밍 벨트(16)가 상기의 타이밍 기어 (13')(11)에 긴장되게 구성한다.At the bottom of the robot arm 2, a timing gear device for rotating the spline shaft 9 for the purpose of maintaining the position desired in the present invention is constituted by the timing gears 10, 11, 12, 13, 13, 13 14), timing belts 15 and 16, and motors M and sensor units for controlling the motors, so that the timing gears on the bottom of the first joint 3 and the bottom of the second joint 4 10) (13) (13 ') (14) is installed but configured to flow so that the timing belt 15 is tensioned to the timing gear (10) (13) (14) and the spline shaft (9) of the drive unit (5) ), The timing gear 11 is also provided so that one timing belt 16 is tensioned with the timing gears 13 'and 11.

제1관절(3)의 타이밍 기어(10)는 모터(M)의 축에 축결합시키는 구성을 갖추어 모터(M)를 프레임(1)에 브라켓트(19)로서 고정시키며 센서부를 브라켓트(19)상면과 타이밍 기어(10) 상면에 구성되게 하되 브라켓트(19)상면에는 안내홈(17a)이 천공된 가이드 레일(17)을 고정시키고 안내홈(17a)으로 끼워져 조입 작용하는 볼트 또는 나사로서 이동 조임되는 유동편(18)이 구성되게 하여 센서(C)를 부착하고 타이밍 기어 (10) 상면으로는 센서(C) 사이에서 출몰하는 개폐판(10a)이 설치되게 구성하여 타이밍 기어(10)의 회동에 따라서 개폐판(10a)의 회동 작용으로 센서(C)가 제어되게 구성한다.The timing gear 10 of the first joint 3 has a configuration that is axially coupled to the shaft of the motor M to fix the motor M to the frame 1 as a bracket 19, and the sensor unit to the upper surface of the bracket 19. And to be configured on the upper surface of the timing gear 10 but the bracket 19, the guide groove (17a) is fixed to the guide rail (17) perforated and inserted into the guide groove (17a) and tightened as a moving bolt or screw The flow piece 18 is configured so that the sensor C is attached, and the opening and closing plate 10a, which is mounted between the sensors C, is installed on the upper surface of the timing gear 10 to rotate the timing gear 10. Therefore, the sensor C is configured to be controlled by the rotational action of the opening and closing plate 10a.

상기의 타이밍 기어중 긴장용 타이밍 기어(14)의 그 대향된 위치에는 좌우 조절 가능한 긴장조절구(14a)를 구성시켜서 타이밍 벨트(15)의 긴장력을 조절하게 구성한다.The opposing positions of the tension timing gears 14 of the above-described timing gears are configured to adjust the tension force of the timing belt 15 by forming a tension adjusting tool 14a that can be adjusted left and right.

이러므로서 제1관절(3a)의 저면에 타이밍 벨트(15)는형상을 갖게되며 또 하나의 타이밍 벨트(16)는 제2관절(4)의 스플라인 축(9)에 축 결합시킨 타이밍 기어 (11)가 연결되어 동력이 전달되고 구동부(5)내부에 구성시킨 수직동력원(8)에 의해 스플라인 축(9)은 상하 수직 이동함이 가능한 구성을 갖추었다.Thus, the timing belt 15 is placed on the bottom of the first joint 3a. It has a shape and another timing belt 16 is vertically coupled to the timing gear 11 coupled to the spline shaft 9 of the second joint 4, the power is transmitted and configured inside the drive unit 5 By the power source 8, the spline shaft 9 has the structure which can move up and down vertically.

각 관절부(3a)(4a)의 관절(3)(4)에는 안전장치(20)(21)를 부착시켜서 이상범위 구동시에 동작되게 하는 구성을 갖춘다The joints 3 and 4 of the joints 3a and 4a are equipped with safety devices 20 and 21 so as to be operated during abnormal range driving.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안은 로보트 암(2)이 통상적인 방법으로 프레임 (1)의 평면상에서 회동할때 제2관절(4)에 의해 일정한 작업영역을 갖게되고, 그 작업 영역안에서 핸드(30)가 상승 하강하여 물건을 잡거나 놓은 작업을 이루어 부품을 조립하거나 또는 그외의 작업을 수행한다.The present invention having such a configuration has a constant working area by the second joint 4 when the robot arm 2 rotates on the plane of the frame 1 in a conventional manner, and the hand 30 in the working area. The ascend and descend to catch and release the objects to assemble the parts or perform other work.

그러나 로보트 암(2)이 회동하면 제1관절(3)과 제2관절(4)의 타이밍 벨트 (15)는 최초의 위치에서 타이밍 기어 (10)(13)와의 접촉 위치가 바뀌게 된다.However, when the robot arm 2 rotates, the timing belt 15 of the first joint 3 and the second joint 4 changes the contact position with the timing gears 10 and 13 at the first position.

이때 벨트의 기어에는 치차의 구성으로 서로 맞물려 있고 제2관절(4)의 타이밍 기어(13)는 유동되는 상태이고 제1관절(3) 모터(M)의 타이밍 기어(10)는 억지적으로 회동시킬 수 있는 상태이기 때문에 로보트 암(2)이 회동하게 되면 벨트의 치차적인 작용과 벨트의 긴장작용에 의해서 각 타이밍 기어(10)(13)에서 타이밍 벨트(15)는 로보트 암(2)의 회동각 만큼 회전하게 된다.At this time, the gear of the belt is engaged with each other in the configuration of gears, the timing gear 13 of the second joint 4 is in a flowing state, and the timing gear 10 of the motor M of the first joint 3 is forcibly rotated. Since the robot arm 2 is rotated because the robot arm 2 is rotated, the timing belt 15 is rotated by the robot arm 2 in each of the timing gears 10 and 13 due to the gearing action of the belt and the belt tensioning action. Will rotate by an angle.

이는 제1관절(3)의 모터(M)축에 타이밍 기어(10)를 고정시키고 제2관절의 유동 타이밍 기어(13)(13')이 회동되게 형성하여서 그 사이를 벨트로서 연결시켜 놓았기에 로보트 암(2)이 회동할때 유동 타이밍 기어 (13)(13')에서는 회전력을 발생시키는 타이밍 벨트(15)(16)를 고정시킬 수 없어 타이밍 벨트상에 회전력에 대한 응력이 생기게 되어 이 회전력이 모터의 타이밍 기어(10) 또는 스플라인 축의 타이밍 기어(11)로 전달되어 그들의 타이밍 기어(10)(11)에서 전달된 회전력을 흡수하기 위해서는 억지적인 회동을 하게 되는 것이다.This is because the timing gear 10 is fixed to the motor M shaft of the first joint 3 and the flow timing gears 13 and 13 'of the second joint are pivoted and connected therebetween as a belt. When the robot arm 2 rotates, the flow timing gears 13 and 13 'cannot fix the timing belts 15 and 16 that generate the rotational force, which causes stress on the timing belt. In order to absorb the rotational force transmitted from the timing gear 10 of the motor or the timing gear 11 of the spline shaft to the timing gears 10 and 11 of the motor, it is forcibly rotated.

이러한 관계로 제5도와 제6도와 같이 핸드(30)로 잡은 물체의 최초 공급 위치를 조립 위치에서도 고수하게 되어 조립 작업에서 거리 이동만 하게 되는 효과를 주게된다.In this relationship, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the first supply position of the object held by the hand 30 is also held in the assembly position, thereby effecting only distance movement in the assembly operation.

즉, 공급된 위치에서 거리만 이동하기 때문에 로보트 암에서는 종래처럼 물건의 조립 방향을 설정하거나 찾아주는 폐단 필요없게 되는 것이며 최초의 위치를 그대로 제공하므로 조립상의 정확성을 유지할수 있는 것이어서 효과적인 조립 공정과 운영상의 효과를 제공하게 된다.In other words, since only the distance is moved from the supplied position, the robot arm does not need to close or set the assembly direction of the object as in the prior art, and since the original position is provided, it is possible to maintain the accuracy of the assembly so that the effective assembly process and operation are possible. Will provide an effect.

또한 타이밍 벨트(15)(16)의 회전은 그 긴장력으로 모터축 타이밍 기어(10)로 회동시키는데 이때 센서개페편(10a)은 센서(C)로 부터 이탈되어 센서(C)는 동작되어 회동 거리를 감지하게 된다.In addition, the rotation of the timing belts 15 and 16 rotates with the tension force to the motor shaft timing gear 10. At this time, the sensor opening piece 10a is separated from the sensor C so that the sensor C is operated to rotate the rotation distance. Will be detected.

이동 거리를 감지한 센서(C)는 이를 서보부에 전달시키며 서보부에서는 감지하여 로보트 암(2)이 최초의 위치로 되돌아 가게 하는 전지적 신호를 각각의 서보 감속 모터(6)(7)로 공급하게 되면 로보트 암(2)은 최초의 공급 위치로 되돌아 오는 작용을 하게 되는 것이다.The sensor C, which senses the movement distance, transfers it to the servo unit, and the servo unit detects the moving distance and supplies the servo signals 6 and 7 to the servo signals 2 to return the robot arm 2 to the original position. The robot arm 2 then acts to return to the original supply position.

이상에서와 같이 본 고안은 핸드가 취부하는 물체의 방향을 항상 최초의 위치를 고수하게 하므로서 작업성의 편리함을 제공하여서 로보트 암에서의 구동 장치에 대한 기술은 향상시켜 무인화 작업 효율을 높일 수 있는 효과가 제공되고 이러므로서 구동상에서 물건을 파지하기 위해 핸드를 조절하는 복귀 공백을 최소한으로 줄이면서 그 정확도를 유지하게 되여 작업성을 효율적으로 상승시킬 수 있을뿐만 아니라 간단한 구조의 상태로서 기존의 작업용 로보트 암에 사용할 수 있어 기계의 효율성이 상승되는 것이다.As described above, the present invention provides the convenience of workability by always sticking to the initial position of the object to be mounted by the hand, thereby improving the technology of the driving device in the robot arm, thereby improving the efficiency of unmanned work. It is possible to increase the work efficiency efficiently by maintaining the accuracy while minimizing the return gap to adjust the hand to grip the object on the drive, and also to the existing robot arm as a simple structure. It can be used to increase the efficiency of the machine.

Claims

In the robot arm 2 configured by connecting the second joint 4 and the first joint 3 provided at the tip of the driving unit 5 to be rotated on the frame 1, the first and second joints (3) (4) and timing gears (10) (11) (13) (13 ') (14) which are connected as timing belts (15) and (16) at the bottom of the driving part (5) are provided, but the first joint (3) Timing gear 10 of the shaft is coupled to the motor (M) of the bracket (19) configured to adjust the sensor (C) left and right, and the drive unit 5 is installed on the spline shaft (9) The flow timing gears 13 and 13 ′ of the two joints 4 are configured to be rotatable, and the spline shaft 9 is configured to be turned back in the rotational direction of the robot arm 2 by the timing belts 15 and 16. Hand position continuity of the working robot arm.