KR920008848Y1

KR920008848Y1 - Selective compliance assembly a robotic arm

Info

Publication number: KR920008848Y1
Application number: KR2019880005832U
Authority: KR
Inventors: 최철주
Original assignee: 삼성항공산업 주식회사; 신훈철
Priority date: 1988-04-23
Filing date: 1988-04-23
Publication date: 1992-12-22

Abstract

내용 없음.No content.

Description

SCARA (Selective compliance Assemblya Robotic Arm) Robot Tool Stage Changer

제1도는 본 고안의 회로도.1 is a circuit diagram of the present invention.

제2도는 본 고안의 분해사시도.2 is an exploded perspective view of the present invention.

제3도는 본 고안의 요부분해 사시도.3 is a partial perspective view of the present invention.

제4도는 제1도의 정단면도.4 is a front cross-sectional view of FIG.

제5도는 제3도 결합상태의 평단면도.5 is a plan sectional view of the third degree of engagement.

제6도는 종래의 공구단 결합상태를 나타낸 단면도.6 is a cross-sectional view showing a conventional tool stage coupling state.

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

1 : 고속스카라 로보트 4축 2 : 홀더1: High Speed Scarb Robot 4 Axis 2: Holder

3 : 피스톤 4 : 산형돌기3: piston 4: scattering protrusion

5 : 유니언 6 : 걸림턱5: Union 6: Hanging Jaw

7 : 보울트부 8,9 : 너트부7: Bolt portion 8,9: Nut portion

12 : 클러치 15 : 스프링12: clutch 15: spring

16 : 작동키 17 : 회전축16: operation key 17: rotation axis

18 : 산형홈 19 : 안내돌기18: mountain groove 19: guide projection

25 : 공구단25: tool stage

본 고안은 고속스카라(Scara) 로보트의 공구단 교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool stage changer of a high speed Scara robot.

일반적으로 로보트에 있어서 공구단은 작업대상물의 크기가 변화함에 따라서 알맞은 공구단을 일일이 교환하여 사용해야 하는데 종래에는 공구단을 교환할 경우에 손으로 공구단은 교환해야하는 불편함이 있었으며 한편 이와같은 불편을 덜고 또한 공구단의 유연성을 높이는 동시에 자동으로 공구단을 교환하기 위해 제6도에 도시한 바와같이 공압을 화살표 방향으로 가하여 실린더(31)를 밑으로 하강시키는 것에 의해 단속볼(32)이 상측으로 올라가게 되고 또한 이에 의해 공구단(33)이 분리되도록 한 방법도 사용하였다.In general, in the robot, the tool stage should be replaced by the appropriate tool stage as the size of the workpiece changes. In the past, when the tool stage was changed, the tool stage had to be replaced by hand. The intermittent ball 32 moves upward by lowering the cylinder 31 downward by applying pneumatic pressure in the direction of the arrow, as shown in FIG. A method of raising the tool tip 33 was also used.

그러나 상술한 바와같은 공구단 교환장치는 그 구성이 복잡하여 원가가 상승되는 문제점과 부피가 크고 무거워 고속스카라로보트에는 사용하기 어려운 결점이 있었다. 따라서 본 고안은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해결하기 위해 고속스카라로보트 4축 저면에 피스톤이 내장된 홀더를 부착시킨뒤 이를 필요한 공구단 상측에 결합시킨 클러치가 내장된 접속유니언에 자동으로 결합 및 분리 가능토록 안출한 것으로 이를 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.However, the tool exchanger as described above has a problem in that its cost is increased due to its complicated configuration and difficult to use in a high-speed SCARA robot due to its bulky and heavy. Therefore, the present invention is to attach the holder incorporating the piston on the bottom of the high-speed Scarbore 4-axis to solve the conventional drawback as described above, and then automatically coupled to the connection union with the built-in clutch coupled to the upper side of the required tool end and The embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as devised to be detachable as follows.

즉, 제1도는 본 고안 결합상태의 정면도를 나타낸 것으로 도시된 바와같이 고속스카라로보트 4축(1)저면에 홀더(2)가 부착되고 이에 공구단(25)이 결합된 접속유니언(6)이 조립되어 있다. 제2도는 본 고안의 분해 사시도를 나타낸 것으로 상기한 4축(1) 저면으로 피스톤(3)이 내장된 홀더(2)가 부착되고 피스톤(3)의 저면에는 산형돌기(4)가 일체로 돌출되어 있으며 홀더(2) 하단 외주연에는 보울트부(2a)가 형성되어 있다. 또 상기 홀더(2)와 결합되는 복통식접속 유니언(5)의 외주연 하단에는 공구단(25)과 조립되는 보울트부(7)가 형성되어 있으며 유니언(5)의 상측 표면으로는 걸림턱(6)이 양측으로 돌출되고 접속유니언(5)의 내주연 상하에는 걸림턱(10)을 사이에 두고 각각 직경이 다른 상하 너트부(8)(9)가 형성되어 있다. 따라서 홀더(2)와 유니언(5)의 조립은 접속유니언(5)의 저면으로 와셔(11)를 삽입한 후 캡형상의 고정 보울트(23)를 유니언(5)의 하측나선부(9)에 체결하기전에 상기 고정보울트(23) 내부에는 스프링(22)과 클러치(12)가 내장된다.That is, FIG. 1 is a front view of the coupled state of the present invention, as shown in FIG. 1, a connection unit 6 having a holder 2 attached to the bottom of the high speed Scarbore 4-axis 1 and a tool end 25 coupled thereto is provided. It is assembled. FIG. 2 is an exploded perspective view of the present invention, in which the holder 2 having the piston 3 embedded therein is attached to the bottom of the four axes 1, and the projection 4 is integrally projected on the bottom of the piston 3. The bolt portion 2a is formed at the outer periphery of the bottom of the holder 2. In addition, at the lower end of the outer periphery of the double-coupling connection union 5 coupled with the holder 2, a bolt part 7 is assembled with the tool end 25, and a locking step () is formed on the upper surface of the union 5. 6) are protruded to both sides, and upper and lower nut portions 8 and 9 having different diameters are formed on the upper and lower inner periphery of the connection union 5 with the locking jaws 10 interposed therebetween. Therefore, the holder 2 and the union 5 are assembled by inserting the washer 11 into the bottom of the connection union 5, and then fastening the cap-shaped fixing bolt 23 to the lower spiral portion 9 of the union 5. The spring 22 and the clutch 12 are built into the high information bolt 23 before.

이때 클러치(12)의 외측원주면으로 다수개 돌출된 안내돌기(13)가 고정 보울트(23)에 형성된 가이드홈(24)에 삽입고정되어 클러치(12)는 고정보울트(23)내에서 회전되는 것이 방지되고 스프링(22)의 탄발력으로 상하로만 유동이 가능케 조립된다. 그 다음 유니언(5)의 보울트부(7)를 공구단(25) 상측에 체결 고정시키고 유니언(5) 상측에서 전기적으로 4축(1)을 회전시키는 것에 의해 유니언(5)의 상측 나선부(8)와 4축(1)에 부착된 홀더(2)의 보울트(2a)가 체결되는 동시에 홀더(2)에 내장된 피스톤(3) 저면으로 돌출된 산형돌기(4)가 클러치(12)내부에 설치된 일방향회전축(17)의 상측면으로 천설된 산형홈(18)에 결합되게 된다.At this time, a plurality of guide projections 13 protruding to the outer circumferential surface of the clutch 12 is inserted into the guide groove 24 formed in the fixing bolt 23 and the clutch 12 is rotated in the high information bolt 23. Is prevented and is assembled to allow the flow only up and down by the spring force of the spring 22. Then, the bolt portion 7 of the union 5 is fastened and fixed to the upper side of the tool end 25, and the upper spiral portion of the union 5 is rotated by electrically rotating the 4-axis 1 above the union 5. 8) and the bolt 2a of the holder 2 attached to the four axles 1 are engaged, and at the same time, a ridge protrusion 4 protruding from the bottom of the piston 3 embedded in the holder 2 is provided in the clutch 12. It is coupled to the mountain-shaped groove 18 installed in the upper side of the one-way rotary shaft 17 installed in.

제3도는 본 고안에 이용되는 클러치의 요부분해 사시도로서 클러치(12)의 후렌지 내측 상단에 천설된 요입홈(14)에 스프링(15)의 탄발을 받는 작동키(16)가 설치되어 있으며 일방향으로만 회전되도록 상측외주연에 경사면을 갖는 안내돌기(19)가 일정간격으로 돌출된 일방향 회전축(17)을 상기 클러치(12)에 삽입시킨뒤 저면에서 스프링(20)를 개재한 후 고정원판(21)으로 고정함으로써 일방향회전축(17)의 안내돌기(19)는 작동키(16)의 경사면을 따라 한방향으로만 회전되고 다른 방향으로 회전시에는 일방향 회전축(17)의 안내돌기(19)가 작동키(16)에 걸쳐 회전되는 것이 방지된다.3 is a partial perspective view of a clutch used in the present invention, and an actuation key 16 receiving a spring of the spring 15 is installed in an indentation groove 14 installed in the upper end of the flange of the clutch 12, and in one direction. The guide protrusion 19 having an inclined surface on the upper outer periphery is inserted into the clutch 12 so as to rotate only by the clutch 12, and then through the spring 20 at the bottom thereof, and then the fixed disk 21. The guide protrusion 19 of the one-way rotation shaft 17 is rotated in one direction only along the inclined surface of the operation key 16, and when the guide protrusion 19 of the one-way rotation shaft 17 is rotated in another direction, the guide protrusion 19 of the one-way rotation shaft 17 is operated. Rotation over 16 is prevented.

제4도는 본 고안 결합상태의 단면도를 나타낸 것으로 도시된 바와같이 고속스카라로보트의 4축(1) 저면에 부착된 홀더(2)는 복통식 접속유니언(5)의 내부에 형성된 상측 나사부(8)에 체결되며 홀더(2)에 내장된 피스톤(3)의 산형돌기(4)는 크러치(12) 내부에 스프링(20)의 탄발을 받으면서 축설된 일방향 회전축(17)의 산형홈(18)에 결합이 되고 또한 일방향 회전축(17)의 안내돌기(19)는 클러치(12) 내부요입홈(14)에 스프링(15)의 탄발을 받는 작동키(16)에 단속을 받도록 되어 있다. 한편 상기 클러치(12)는 유니언(5) 내부하측 나선부(9)에 체결된 캡형상의 고정 보울트(23) 내부에서 스프링(22)의 탄발을 받으면서 상하유동이 가능하고 유니언(5)은 공구단(25) 상측에 체결되어 있다.4 is a cross-sectional view of the state of the present invention, the holder (2) attached to the bottom of the four-axis (1) of the high speed Scarborough is formed on the upper thread portion (8) formed inside the double-coupling connection union (5) Mounting projection 4 of the piston (3) embedded in the holder (2) is coupled to the mountain groove (18) of the one-way rotary shaft (17) built in the clutch (12) while receiving a shot of the spring (20) In addition, the guide projection 19 of the one-way rotation shaft 17 is to be interrupted by the operation key 16 that is received by the spring 15 in the clutch 12 inner recessed groove (14). On the other hand, the clutch 12 is capable of vertical flow while receiving the shot of the spring 22 in the cap-shaped fixing bolt 23 fastened to the inner lower spiral portion 9 of the union 5, and the union 5 is a tool end. (25) It is fastened to the upper side.

제5도는 본 고안의 라쳇트 기어와 라쳇의 구성원리를 이용한 횡단면도를 나타낸 것으로 클러치(12) 내부에 축설된 일방향회전축(17)의 안내돌기(19)는 클러치(12)에 설치된 작동키(16)에 의해 일방향으로만 회전한다.Figure 5 shows a cross-sectional view using the ratchet gear and ratchet of the present invention, the guide projection 19 of the one-way rotary shaft 17 built in the clutch 12 is an operation key 16 installed on the clutch 12 Rotate in only one direction by).

이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured in this way in detail as follows.

먼저 클러치(12)가 내장된 접속유니언(5)의 하단 보울트부(7)를 각 공구단(25)에 체결시키게 되며 작업을 위해 유니언(5)이 체결된 공구단(25)을 고속스카라로보트 4축(1)에 결합시킬때에는 4축(1)을 필요한 공구단(25)의 유니언(5) 상측으로 이동시킨 뒤 4축(1)을 유니언(5)에 수직하강시키면서 4축(1) 저면에 부착된 홀더(2)와 피스톤(3)이 유니언(5)에 삽입됨과 동시에 피스톤(3) 저면으로 돌출된 산형돌기(4)가 클러치(12)에 축설된 일방향회전축(17) 상단의 산형홈(18)에 삽입되어 피스톤(3)은 일방향 회전축(17)에 의해 한쪽 방향으로만 회전되고 다른 방향으로 회전되는 것이 방지된다.First, the lower bolt portion 7 of the connection union 5 in which the clutch 12 is built is fastened to each tool end 25, and the tool end 25 to which the union 5 is fastened for work is a high-speed Scarbot. When engaging the four axes (1), move the four axes (1) to the upper side of the union (5) of the required tool end 25, then the four axes (1) while lowering the four axes (1) perpendicular to the union (5) The holder 2 and the piston 3 attached to the bottom surface are inserted into the union 5, and at the same time, the ridge protrusion 4 protruding to the bottom of the piston 3 is formed on the clutch 12. The piston 3 is inserted into the ridge groove 18 so that the piston 3 is rotated in one direction only by the one-way rotation shaft 17 and is prevented from rotating in the other direction.

즉, 제5도에서와 같이 클러치(12)에 설치된 작동키(16)에 의해 일방향 회전축(17)은 시계 방향으로만 회전되고 반시계 방향으로 회전시에는 일방향 회전축(17)의 안내돌기(19)가 작동키(19)가 작동키(16)에 걸리게 되어 반시계 방향으로 회전되는 것이 방지된다.That is, as shown in FIG. 5, the one-way rotation shaft 17 is rotated only in the clockwise direction by the operation key 16 provided in the clutch 12, and the guide protrusion 19 of the one-way rotation shaft 17 is rotated in the counterclockwise direction. ) The operation key 19 is caught by the operation key 16 is prevented from rotating in the counterclockwise direction.

이와 같은 상태에서 고속스카라로보트의 4축(4)을 시계 방향으로 회전시키면 이에 부착된 홀더(2)와 피스톤(3)이 함께 회전되고 이에 부착된 홀더(2)와 피스톤(3)이 함께 회전되고 이에 의해 홀더(2)에 형성된 보울트부(2a)가 유니언(5)의 상측나선부(8)에 체결고정이 된다. 따라서 4축(1)에 유니언(5)을 통해 공구단(25)을 간단히 연결시킨뒤 작업을 하면 되는데 이때 클러치(12)에 축설된 일방향 회전축(17)이 반시계 방향으로는 회전되지 않기 때문에 4축(1)에 홀더(2)로부터 유니언(5)이 이탈되는 것이 방지되고 한편 이와같은 상태에서 작업을 계속 수행하다가 작업대상물의 크기가 바뀌게 됨에 따라 공구단(25)을 교환시킬 때에는 사용중인 공구단(25)을 해체시키고 다른 공구단(25)을 결합시킨다.In this state, when the four shafts 4 of the high-speed Scarborough are rotated clockwise, the holder 2 and the piston 3 attached thereto rotate together, and the holder 2 and the piston 3 attached thereto rotate together. As a result, the bolt portion 2a formed on the holder 2 is fastened to the upper spiral portion 8 of the union 5. Therefore, the tool stage 25 may be simply connected to the four shafts 1 through the unions 5, and then the one-way rotary shaft 17 installed in the clutch 12 may not rotate counterclockwise. When the union 5 is prevented from being separated from the holder 2 on the four shafts 1 while the work is continued in this state, the tool stage 25 is being used when the work piece is changed in size. Disassemble the tool stage 25 and engage the other tool stage 25.

공구단의 분리결합은 먼저 작업을 중단시킨뒤 홀더(2)에 내장된 피스톤(3)을 밀어올려 산형돌기(4)와 일방향 회전축(17)의 산형홈(18)을 분리시킨 상태에서 4축(1)을 반시계 방향으로 회전시키면 홀더(2)의 보울트부(2a)가 유니언(5)의 상측 나선부(8)에서 쉽게 이탈되며, 완전히 이탈된 다음 피스톤(3) 구동수단(도시되어 있지 않음)을 구동시켜 맨처음의 위치대로 피스톤(3)을 하강시켜 준다. 또한 계속해서 작업을 하고자 하는 경우에는 해체된 홀더(2)를 필요한 공구단(25)에 상기 조립에서와 같은 방법으로 쉽게 조립하면 되는 것이다.To separate and engage the tool end, first stop the work, then push up the piston (3) built into the holder (2) to separate the four-shaped projection (4) and the ridge groove (18) of the one-way rotary shaft (17) Rotating (1) counterclockwise allows the bolt portion (2a) of the holder (2) to be easily disengaged from the upper helix (8) of the union (5), then completely disengaged and then driven by the piston (3) The piston (3) is lowered to the first position. In addition, if you want to continue to work, the disassembled holder (2) can be easily assembled in the same way as in the above assembly to the required tool end (25).

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 간단한 방법으로 공구단을 자동 교환할 수 있는 이점이 있는 것이다.As described above, the present invention has the advantage of automatically exchanging tool stages in a simple manner.

Claims

By attaching the holder (2) in which the piston (3) is built in the high speed screw robot (4) (1) and inserting and rotating the holder (2) in one direction to the union (5) fastened to the tool end (25). The ridge protrusion 4 of the piston 3 and the ridge groove 18 of the one-way rotary shaft 17 built in the clutch 12 embedded in the union 5 are engaged with each other, and the bolt portion 2a of the holder 2 is engaged. ) And the upper shaft nut 8 of the union 5 are fastened, while the piston 3 is pulled toward the 4 shaft 1 by pressure to separate the ridge protrusion 4 and the ridge groove 18, and then the 4 shaft. (1) by rotating in the opposite direction to disassemble the four-axis (1) and the tool stage 25, the tool stage changer of the high speed Scarborough robot.

The method according to claim 1, wherein the spring (15) is applied to the recessed groove (14) installed in the upper part of the clutch (12) to rotate the one-way rotary shaft (17) built in the clutch (12) in only one direction. The tool stage exchanger of the high-speed Scarborough robot, characterized in that the guide projection 19 having a sloped surface on the outer circumference of the one-way rotation shaft 17 so as to be interrupted by installing the key 16 at a predetermined interval.