KR920000203Y1 - 산업용 로보트의 케이블 처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[고안의 명칭]

산업용 로보트의 케이블 처리장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 고안에 관한 산업용 로보트의 케이블 처리장치의 1실시예를 나타낸 사시도.

제2도는 본 실시예에 있어서의 케이블의 상태를 나타낸 설명도.

제3도는 케이블 가이드의 사시도.

제4도는 산업용 로보트의 1예를 나타낸 측면도이다.

[실용신안의 상세한 설명]

[기술분야]

본 고안은 산업용 로보트의 케이블 처리장치에 관한 것으로서, 상세하게 말하면, 선회축을 갖는 산업용 로보트의 지지광체와 선회광체와의 사이에 형성한 케이블을 처리하는 산업용 로보트의 케이블 처리 장치에 관한 것이다.

[배경기술]

산업용 로보트는 바닥면에 고정되든지 또는 바닥면을 따라서 이도가능한 기대에 설치되는 것이 보통이다. 제4도는 바닥면에 고정된 기대에 설치된 산업용 로보트의 1예를 나타낸 측면도이다.

도면에 있어서, 참고부호1은 공장등의 바닥면에 고정된 기대로서, 이 기대(1)의 상부에는 선회축 고정측으로 되는 지지광체(2)가 설치되고, 이 지지광체(2)의 상부에는 선회축 가동측으로 되는 회동 가능한 선회광체(3)가 설치되어 있다. 또한 선회광체 (3)의 상방에는 요동각도 W의 작동을 행하는 제1아암(04)의 지지부(05)가 장착되어 있으며, 또한, 제1아암(04)의 상부에는 손목(07)을 갖는 재2아암(06)이 요동가능하게 장착되어 있다.

이와같은 종류의 산업용 로보트에 있어서는 상기 제1아암(04)에 동력이나 신호를 유도하는 케이블을 선회광체(3)를 통하여 재1아암(04)에 도입하는 것이 통상이다. 그리하여, 선회광체(3)의 내부를 통과하는 케이블은 선회광체(3)의 회동작동에 따라서 비틀리거나 당겨지거나 이동하여 케이블의 외면이 서로 마찰하며 또 선회광체(3)의 좁은 내부에 접촉하면서 이동하고 있다.

상술한 바와같이, 선회광체(3)의 회동작동에 의하여 케이블의 외면이 선회광체 내부와 접촉하여 이동하므로 케이블 외면이 손상되거나. 또 손상이 진전되면 케이블의 심선이 절단되어 산업용 로보트의 고장을 초래할 뿐만 아니라 동력선이 선회광체에 접지하여 사고의 원인으로 될 염려가 생긴다.

이와같은 문제에 대처하여. 예를들면 일본국 특허 출원인 특원소 61-053224호에 기재되어 있는 바와같은 고안이 본 고안자들에 의하여 제안되어 있다. 이 제한에 의하면, 선회광체와 지지광체와의 결합 부분의 선회축용 베어링에 중공부분을 설치하고 이것에 케이블을 관통시키고 있으나, 선회축의 회전 작동에 대하여 기계적 강도가 큰 지지광체. 선회광체 및 선회축용 베어링이 필요하게 되며, 특히 중공부분에 다수의 케이블의 회선을 수용할 경우 이 중공부분의 강성을 저하시키지 않는 구조로 하기는 곤란하다.

본 고안은 상기의 문제점에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 상대적으로 회전 자재하게 축지지되는 2개의 광체사이를 관통하는 케이블의 외면을 손상함이 없이 케이블 자체에 무리한 힘이 가해지지 않는 산업용 로보트의 케이블 처리장치를 제공함에 있다.

[고안의 개시]

본 고안에 의하면 지지광체와, 이 지지광체에 의하여 회동자재하게 지지되어 선회작동하는 선회광채를 갖고 지지광체로부터 선회광체의 내부로 도입되는 케이블을 갖는 산업용 로보트의 케이블 처리장치에 있어서, 중공상의 지지광체의 상부에 설치된 상부벽과, 이 상부벽에 설치된 선형상의 제1절결부와, 중공상의 선회광체의 하부에 형성되고 상기 지지 광체의 상부에 형성된 상부벽과 인접하여 형성된 하부벽과, 이 하부벽에 형성되고 적어도 지지광체의 상부벽에 형성된 제1절결부와 일부가 중복되는 선형상의 제2절결부와, 상부 아암 및 하부 아암과 이들 상부아암과 하부아암의 선단을 결합하는 상부벽에 갖고 대략 “”의 형상으로 형성됨과 동시에 배주부가 상기 제1 및 제2절결부를 관통하여 상부아암과 하부아암의 자유선단에서 상기 2개의 광체내에서 회동자재하게 지지되는 케이블 가이드와, 케이블 가이드의 배주부를 따라서 형성되고 지지광체와 선회광체와의 사이를 연결하는 케일블을 갖는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트 의 케이블 처리장치가 제공된다.

[고안을 실시하기 위한 가장좋은 형태]

다음에 본 고안의 1실시예에 대하여 도면을 사용하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 관한 산업용 로보트의 케이블 처리장치의 1실시예를 나타낸 사시도로서, 제4도와 동일 부분에는 동일한 부호로 나타내었다. 제1도에 있어서, 참고부호1은 공장 등 로보트를 설치하는 바닥면상에 고정된 기대로서, 이 기대(1)의 상부에는 선회축 고정측을 형성하는 중공원통상의 지지광체(2)가 설치되고, 이 지지광체(2)의 상부에는 소정 회동 범위를 회동 가능한 선회축 가동측을 형성하는 역시 중공원통상의 선회광체(3)가 설치되어 있다. 중공원통상의 지지광체(2)의 상부벽(2a)에는 절결부 (2a′)를 갖는다. 이 절결부(2a′)는 소정각도의 선형으로 형성되어 있으나, 지지광체 (2)와 선회광체(3)에 공통의 회전 중심선에서 보아 180°의 넓이를 갖는 것이 바람직하다.

지지광체(2)의 상부벽(2a)에 대면하는 선회광체(3)의 하부벽(3a)에도 또 절결부(3a′)가 형성되어 있다. 이 절결부(3a′)는 선형으로서 상기 절결부(2a′)와 거의 동일 형상으로 형성되며 그리고 지지광체(2)와 선회광체(3)에 공통의 회전 중심선에서 보아 180°의 넓이를 갖는 것이 바람직하다.

참고부호4는 선회광체(3)와 지지광체 (2)를 회전 자재하게 축지지하는 선회축용 베어링이다.

제3도는 케이블 가이드(5)의 사시도로서, 측면에서 본 외형 형상이 “”형상을 하고 있으며, 판금가공에 의하여 형성되거나 또는 합성수지 성형에 의하여 형성된다. 이 케이블 가이드(5)의 상부에 형성된 상부아암(5a′)의 선단부 근방과 하부에 형성된 하부아암(5b')의 선단부 근방에는 축구멍(5a, 5b)이 각각 형성되어 있다. 상부 아암(5a′)의 축구멍(5a)이 형성되어 있지 않은 쪽의 단부와 하부아암(5b′)의 축구멍(5b)이 형성되어 있지 않은 쪽의 단부와의 사이는 배주부(5c)에 의하여 결합되어 있다. 이 배주부(5c)의 단면은 외측에 통선홈(5d)을 형성한형으로 헝성되어 있다. 그리하여, 이 통선홈(5d)의 상부근방과 하부근방에는 배주부(5c)의 내측으로 부터 통선홈(5d) 측으로 관통하는 통선구멍 (5e,5f)이 각각 관통되고, 통선구멍(5e,5f)에는 지지광체(2)와 선회과체(3)사이에 형성 케이블이 통과된다.

제1도에 있어서, 케이블 가이드(5)의 축구멍(5a)에는 선회광체(3)의 상면의 중심부에 형성한 핀(3g)이 느슨하게 끼워지고 또 축구멍(5b)에는 지지광체(2)의 저면 (2c)의 중심부에 형성한 핀이 느슨하게 끼워져 있다. 또 케이블 가이드(5)의 배주부 (5c)는 선회 광체(3)의 하부벽(3a)에 형성된 절결부(3a′)와 지지광체(2)의 상부벽 (2a)에 형성 된 절결부(2a′)가 중첩하여 형성되는 공간부를 통총하고 있다.

이와같은 구성에 의하여 지지광체(2)의 선회광체(3)가 상대적으로 회전할대, 케이블 가이드(5)는 상하의 축구멍(5a,5b)의 각각의 중심을 연결하는 직선 즉. 선회축을 중심으로 하여 요동할 수 있다.

참고부호6은 지지광채(2)축으로 부터 선회광체(3)측으로 전력이나 신호를 송수신하는 케이블로서, 케이블 가이드(5)의 하방의 축구멍(5b)의 상부 근방으로 부터 통성구멍(5f)을 통하여 통선홈(54)에 유도되며. 또한 상방의 통선구멍(5e)을 통과하여 선회광체(3)의 하부벽(3a)의 상면에 통선되어 있다. 참고부호7은 선회광체 (3)를 회동시키는 구동용 모우터로서 하부벽(3a)에 장착되어 있다.

다음에, 이와같이 구성된 본 실시예의 작동에 대하여 설명한다.

제2도는 선회광체(3)의 선회작동에 있어서의 본 실시예의 케이블의 상태를 나타낸 설명도로서, 선회광체(3)내의 상측 케이블(6a) (실선으로 표시)과, 지지광체(2)내의 하측 케이블(6b) (실점쇄선으로 표시)을 상방으로 모식적으로 나타낸 것이다. 제2도 (b)는 선회광체(3)의 하부벽(3a)과 지지광체(2)의 상부벽(2a)과의 각각의 절결부가 서로 함치 한 상태로서, 상측 케이블(6a)과 하측 케이블(6b)은 같이 꼬이는 일이 없고, 케이블 가이드(5)를 포항한 평면내에 위치하고 있다. 다음에, 제2도(b)의 상태로 부터 선회광체(3)를 소정 각도 반시계 방향으로 회전시켜서 제2도(a)에 나타낸 바와같은 위치로되면, 케이블 가이드(5)도 그 회전각도의 약 1/2각도 시계방향으로 회전되며, 상방 통선 구멍(5e)으로부터 선회광체(3)내에 통선된 상측 케이블(6a)은 큰 반경의 호상으로 만곡된다. 또, 하방의 통선 구멍(5f)으로부터의 하측 케이블(6b)도 도시의 일정쇄선과 같이 큰 반경의 호상으로 만곡하게 된다.

다음에, 제2도(b)의 상태로부터 선회광체(3)를 반시계 방향으로 회전시키면, 제2도(c)에 나타낸 바와같이 되어, 케이블 가이드(5)는 약 1/2각도 반시계 방향으로 회전되며, 상측 케이블(6a)과 하측 케이블(6b)은 자각 큰 반경을 갖는 호상으로 만곡된다. 즉, 지지광체(2)에 대한 선회광체(3)의 회전각(선회각)의 약 1/2은 케이블 가이드가 회점함 으로써 케이블에 가해지는 외력을 상측 케이블(6a)과 하측 케이블(6b)에 평균적으로 분산하여, 케이블은 큰 반경의 호상으로 만곡되므로 케이블의 내부에는 무리한 응력은 생기지 않는다.

그리고, 상술한 바와같이, 본 고안을 1실시예에 의하여 설명하였지만, 본 고안의 주지의 범위내에서 여러가지의 변헝이 가능하며, 이들을 본 고안의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

본 고안은 대략 “”형상으로 형성된 케이블 가이드의 상부아암 선단부를 선회 광체에 축지지하고 하부아암 선단부를 지지광체에 축지지하고 지지광체와 선회광체가 접하는 부분에 절결로써된 공간을 형성하고 기 공간내에서 케이블 가이드가 자유로이 이동할 수 있도록 구성하였으므로, 케이블에 가해지는 응력에 따라서 케이블 가이드가 상기 공간을 요동하며 케이블 자체는 응력을 특정한 좁은 부분에서 받지 않고 넓은 부분으로 분산되므로 무리한 만곡응력이 없어져서 수명이 길어지는 효과가 얻어진다. 또 케이블이 크게 움직여지는 부분은 케이블 가이드에 유지되어 있으므로 케이블 표면과 양 광체 내면이 직접 미끄럼 접속함이 없으므로 케이블의 손상을 방지할 수 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 고안에 관한 산업용 로보트의 케이블 처리장치는 극좌표형 로보트에 사용할 수 있을뿐만 아니라 원통좌표형 로보트 다관절형 로보트등 다른 형식의 로보트에도 적용할 수 있으며, 또한 건설 기계등에 있어서 2개의 지주등이 회전자재하게 축지지되어 있는 부분에도 적용할 수 있음은 더 말할 나위 없다.

Claims (6)

1. 지지광체와, 이 지지광체에 의하여 회동자재하게 지지되어서 선회작동하는 선회광체를 갖고, 지지광체로부터 선회광체의 내부로 도입되는 케이블을 갖는 산업용 로보트의 케이블 처리장치로서, 중공상의 지지광체의 상부에 행성된 상부벽과; 이 상부벽에 행성된 선행상의 제1절결부와; 중공상의 선회광체의 하부에 형성되고, 상기 지지광체의 상부에 형성된 상부벽과 인접하여 형성된 하부벽과; 이 하부벽에 형성되고, 적어도 지지광체의 상부벽에 형성된 제1절결부와 일부가 중복하는 선형상의 제2절결부와; 상부아암 및 하부아암과 이들 상부아암 및 하부아암의 선단을 결합하는 배주부 를 갖고 대략 “”의 형상으로 형성됨과 동시에 배주부가 상기 제1, 제2절결부를 관통하여 상부아암 및 하부아암의 자유 선단에서 상기 2개의 광채내에서 회동 자재하게 지지되는 케이블 가이드와; 케이블 가이드의 배주부를 따라서 형성되고 지지광체와 선회광체와의 사이를 연결하는 케이블을 포함함을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 케이블은 케이블 가이드의 배주베에 형성된 2개의 통선구멍을 관통하여 케이블 가이드에 유지되어 있음을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리장치.
3. 제1항에 있어서 케이블 가이드의 상부아암과 하부아암은 모두 지지광체와 선회광체에 공통의 회전 중심선상에 회동자재하게 유지되어 있음을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리장치.
4. 제1항에 있어서, 지지광체의 상연부분과 선회광체의 하연부분에 있어서 베어링으로 지지광체와 선회광체가 회전 자재하게 축지지되어 있음을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리장치.
5. 제1항에 있어서, 제1절결부와 제2절결부는 거의 동일 형상으로 형성되고, 그리고 지지광체와 선회광체에 공통의 회전 중심선에서 보아 180°의 넓이를 갖는 것을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리장치.
6. 제1항에 있어서, 케이블 가이드의 상부아암과 하부아암과의 사이에 선회광체와 지지광체를 상대적으로 회동시키 는 구동기구를 배치시킴을 특징으로 하는 산업용 로보트의 케이블 처리장치.