WO2023211047A1 - 연결 구조체 - Google Patents

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WO2023211047A1
WO2023211047A1 PCT/KR2023/005309 KR2023005309W WO2023211047A1 WO 2023211047 A1 WO2023211047 A1 WO 2023211047A1 KR 2023005309 W KR2023005309 W KR 2023005309W WO 2023211047 A1 WO2023211047 A1 WO 2023211047A1
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WO
WIPO (PCT)
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connection portion
axis
tilting
robot arm
coupled
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/005309
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English (en)
French (fr)
Inventor
한유준
조덕필
정원석
임현진
Original Assignee
주식회사 씨젠
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0241—One-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0019—End effectors other than grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/144—Linear actuators

Definitions

  • the present invention relates to a connection structure that connects a dispensing module to a robot arm.
  • One type of molecular diagnostic kit product is one that contains various reagents necessary for nucleic acid separation and detection in a tube, packs them in a box, and sells them. In order to manufacture such products, a process of dividing bulk reagents into individual tubes and dispensing small amounts using a dispensing module is required.
  • the dispensing module is a device configured to accurately quantify a small amount of solution of 1 ml or less and dispense it into a tube, well plate, etc.
  • liquid droplets may scatter or form bubbles.
  • the loss of a droplet can have a significant effect on the amount of reagent remaining in the overall tube. Therefore, it is desirable to dispense the solution by tilting the tube or tilting the pipette of the dispensing module so that the solution flows along the wall of the tube.
  • connection structure configured to implement a tilting function of the dispensing module while connecting the dispensing module to an orthogonal robot arm.
  • one aspect of the present invention is a connection structure connecting a robot arm capable of moving in three axes and a dispensing module for dispensing a solution in a predetermined amount, including a robot arm connector connected to the robot arm and A first member including a first shaft connection portion that protrudes from the robot arm connection portion in a first direction, a dispensing module connection portion coupled to the robot arm connection portion and a main axis, and a dispensing module connection portion connected to the dispensing module.
  • a second member including a second shaft connection portion protruding in the first direction, one end of which is coupled to the first shaft connection portion and the first axis, and the other end of which is coupled to the second shaft connection portion and the second shaft, , including a tilting member that tilts the second member at a predetermined angle relative to the first member when dispensing a solution, the tilting member tilts and moves relative to the first axis while pushing the second axis, and the second member A connection structure is provided that is pushed by the tilting member to tilt and move relative to the main axis.
  • the tilting member includes a cover coupled to the first shaft connection portion and the first axis such that the upper portion is spaced a certain distance from the lower portion of the first shaft connection portion, and the cover is coupled to the cover,
  • a housing having a hollow internal space, dividing the internal space into an upper space and a lower space, and comprising a piston that moves in the direction of the lower space or the upper space by the pressure of air injected into the upper space or the lower space.
  • the piston moves in the direction of the lower space and pushes the second axis to tilt the second member with respect to the first member.
  • pneumatic pressure is applied to the lower space, the piston moves.
  • It may be a connection structure characterized in that the second member is returned to the first member by pulling the second axis while moving in the direction of the upper space.
  • the piston includes a piston body that separates the inner space of the housing into the upper space and the lower space, and one end is coupled to the piston body, and the other end is connected to the outside of the housing. It may be a connection structure, characterized in that it includes a piston rod that is extended and coupled to the second shaft connection portion and the second shaft.
  • At least one device is disposed to penetrate the first shaft connection portion and includes an upper protrusion protruding upward from the first shaft connection portion and a lower protrusion protruding downward from the first shaft connection portion. It may be a connection structure, further comprising a tilting angle adjustment member, wherein when the tilting member operates, the lower protrusion contacts the upper part of the cover to limit the tilting angle of the tilting member and the second member. there is.
  • the tilting angle adjustment member may be a connection structure that further includes an adjustment element that engages the upper protrusion and adjusts the protrusion length of the lower protrusion.
  • the angle at which the second member is tilted with respect to the first member may be a connection structure, characterized in that the angle at which the second member is tilted is greater than 0° and less than or equal to 10°.
  • the first member may be a connection structure characterized in that an insertion groove is formed so that the robot arm can be inserted and coupled.
  • the end of the lower protrusion may be a connection structure, characterized in that it is formed in a round shape.
  • the cover may be a connection structure characterized by having a groove- or hole-shaped seating portion that contacts the end of the lower protrusion when the tilting member operates.
  • connection structure of the present invention can implement the tilting operation of the dispensing module with a simple structure while using an orthogonal robot arm capable of moving in the X, Y, and Z axes.
  • connection structure can control the tilting operation of the dispensing module at high speed by implementing a tilting operation by applying a piston structure that reciprocates between two predetermined points.
  • connection structure includes a function to finely adjust the tilting angle of the dispensing module, allowing the dispensing module to be tilted at various angles according to the situation.
  • Figure 1 is a perspective view showing a dispensing module connected to a robot arm using a connection structure according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view showing the connection structure, robot arm, and dispensing module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of the connection structure according to an embodiment of the present invention as seen from one direction.
  • Figure 4 is a perspective view of the connection structure according to an embodiment of the present invention viewed from another direction.
  • Figure 5 is an exploded view of a connection structure according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded view of a tilting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a partial enlarged view of Figure 4 according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 8 (a) and (b) are views showing before and after operation of the tilting member according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • first, second, A, B, (a), (b), (i), and (ii) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to the other component, but there is no need for another component between each component. can be understood as being able to be “connected,” “combined,” or “connected.”
  • Figure 1 is a perspective view showing a dispensing module connected to a robot arm using a connection structure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a disassembled connection structure, robot arm, and dispensing module according to an embodiment of the present invention. This is an exploded view showing what it looks like.
  • the present invention relates to a connection structure 10 for connecting the dispensing module 30 to the robot arm 20. More specifically, the present invention may be a connection structure 10 configured to connect the dispensing module 30 to the robot arm 20 and implement the tilting function of the dispensing module 30 with a simple structure.
  • the robot arm 20 may be an orthogonal robot arm capable of moving in three axes: X, Y, and Z.
  • the dispensing module 30 may be a device configured to accurately quantify a small amount of solution of 1 ml or less and dispense it into a tube, well plate, etc.
  • the dispensing module 30 may be equipped with a plurality of pipettes for suctioning or dispensing solutions such as liquid reagents and samples, and the dispensing module 30 uses these plural pipettes to simultaneously or sequentially dispense water into a plurality of tubes. It may be configured to inhale or dispense the solution.
  • Figure 3 is a perspective view of a connection structure according to an embodiment of the present invention viewed from one direction
  • Figure 4 is a perspective view of a connection structure according to an embodiment of the present invention viewed from another direction
  • Figure 5 is an embodiment of the present invention.
  • This is an exploded view of a connection structure according to an example
  • Figure 6 is an exploded view of a tilting member according to an embodiment of the present invention.
  • connection structure 10 of the present invention includes a first member 100, a second member 200, and a tilting member 300.
  • a robot arm 20 is connected to the first member 100. Additionally, the first member 100 is axially coupled to the second member 200 and the tilting member 300, respectively.
  • the dispensing module 30 may be detachably connected to the second member 200.
  • the first member 100 includes a robot arm connection portion 110 that is axially coupled to the second member 200, and a first shaft connection portion 120 that is axially coupled to the tilting member 300.
  • the robot arm connection part 110 and the first shaft connection part 120 may be formed as one piece, or may be formed by combining separate members.
  • An insertion groove 111 into which the insertion protrusion of the robot arm 20 is inserted and coupled may be formed on the upper part of the robot arm connection part 110.
  • the robot arm connection part 110 may be coupled to the second member 200 and the main axis (X1) in the downward direction.
  • the first axis connection portion 120 may protrude from the robot arm connection portion 110 in a first direction and may be coupled to the tilting member 300 and the first axis (X2) in the downward direction.
  • the first direction may be perpendicular to the main axis (X1).
  • the first axis connection part 120 and the second axis connection part 220 which are axially coupled to the tilting member 300, are connected to the main axis ( It may be formed to protrude in a direction perpendicular to X1).
  • the first shaft connection portion 120 and the second shaft connection portion 220 are connected to the dispensing module 30. It may be formed to protrude in the opposite direction to being coupled to the dispensing module connection portion 210.
  • the dispensing module 30 is detachably connected to the second member 200. Additionally, the second member 200 is axially coupled to the first member 100 and the tilting member 300, respectively.
  • the second member 200 includes a dispensing module connection portion 210 that is axially coupled to the first member 100, and a second shaft connection portion 220 that is axially coupled to the tilting member 300.
  • the dispensing module connection portion 210 and the second shaft connection portion 220 may be formed as one body, or may be formed by combining separate members.
  • the dispensing module connection portion 210 may be formed in a substantially plate shape so that it can be coupled face-to-face with the dispensing module 30. At this time, various coupling methods such as screw coupling and adhesive can be applied to the coupling between the dispensing module connection portion 210 and the dispensing module 30.
  • the dispensing module connection portion 210 may be coupled to the first member 100 and the main shaft (X1) in the upward direction.
  • the second shaft connection portion 220 may protrude from the dispensing module connection portion 210 in the first direction and may be coupled to the tilting member 300 and the first axis (X2) in the upward direction.
  • the first direction in which the second axis connection part 220 protrudes is the same direction as the direction in which the first axis connection part 120 is formed and protrudes from the robot arm connection part 110.
  • the first shaft connection portion 120 and the second shaft connection portion 220 protrude in the same direction and are coupled to the tilting member 300.
  • the tilting member 300 is axially coupled to the first member 100 and the second member 200, respectively. At this time, the tilting member 300 is configured to tilt the second member 200 at a predetermined angle with respect to the first member 100 when dispensing the solution. That is, the tilting member 300 functions to tilt the dispensing module 30 connected to the second member 200 when dispensing a solution so that the solution in the pipette flows along the inner wall of the tube.
  • the tilting motion may be a slant movement, meaning a slightly tilted motion.
  • the upper end of the tilting member 300 is coupled to the first axis connection part 120 and the first axis (X2), and the lower end of the tilting member 300 is coupled to the second axis connection part 220 and the second axis (X3). do. That is, the tilting member 300 may be positioned between the first shaft connection portion 120 and the second shaft connection portion 220.
  • the tilting member 300 When operated, the tilting member 300 extends downward, thereby pushing the second axis X3 and tilting with respect to the first axis X2. Additionally, the second member 200 is pushed by the tilting member 300 to tilt and move relative to the main axis (X1).
  • the main axis (X1), the first axis (X2), and the second axis (X2) may be arranged parallel to each other.
  • the first member 100, the second member 200, and the tilting member 300 are connected to each other through the main axis (X1), the first axis (X2), and the second axis (X3) that are parallel to each other. Therefore, when the tilting member 300 operates, the second member 200 and the tilting member 300 can be tilted and moved with respect to the fixed first member 100.
  • the tilting member 300 includes a cover 310, a housing 320, a piston 330, and an air inlet 340.
  • the cover 310 may be coupled to the first shaft connection part 120 and the first axis (X2) through a pair of extension parts 312 so that the upper part is spaced a certain distance from the lower part of the first axis connection part 120 .
  • the housing 320 is coupled to the cover 310 at the lower side of the cover 310, and a hollow internal space may be formed. Additionally, communication holes 323a and 323b may be formed in the housing 320 to allow air to flow into or out of the internal space.
  • a piston 330 may be provided in the inner space of the housing 320.
  • the piston 330 divides the internal space of the housing 320 into an upper space 321 and a lower space 322, and one end of the piston 330 is connected to the second member 200 through the second axis More specifically, it is connected to the second shaft connection portion 220. At this time, the piston 330 moves upward or downward by the pressure of air injected into the upper space 321 or the lower space 322, that is, pneumatic pressure.
  • the upper air inlet 340a is connected to the upper communication hole 323a and is configured to apply pneumatic pressure to the upper space 321 of the housing 320
  • the lower air inlet 340b is connected to the lower communication hole 323b. It is configured to apply pneumatic pressure to the lower space 322 of the housing 320.
  • the piston 330 includes a piston body 331 and a piston rod 332.
  • the piston body 331 separates the internal space of the housing 320 into an upper space 321 and a lower space 322, and moves upward or downward by pneumatic pressure applied to the internal space. At this time, the piston body 331 may be formed in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the inner space of the housing 320.
  • One end of the piston rod 332 may be coupled to the piston body 331, and the other end may extend outside the housing 320 and be connected to the second shaft connection portion 220 and the second shaft (X3). That is, as the piston body 331 moves by pneumatic pressure, the piston rod 332 tilts the second member 200 while pushing or pulling the second axis (X3).
  • a pneumatic cylinder structure is applied to the tilting member 300 to move the second axis (X3), but it is not limited to this and other cylinder structures that move the second axis (X3) other than pneumatics are also used. It can be applied.
  • Figure 7 is a partial enlarged view of Figure 4 according to an embodiment of the present invention
  • Figures 8 (a) and (b) are views showing before and after operation of the tilting member according to an embodiment of the present invention, respectively. .
  • connection structure 10 of the present invention may further include one or more tilting angle adjustment members 400.
  • the tilting angle adjustment member 400 is disposed to vertically penetrate the first shaft connection portion 120 of the first member 100, and when the tilting member 300 operates, the second member 200 relative to the first member 100 ) is configured to limit the tilting angle.
  • the tilting angle adjustment member 400 is a first tilting angle adjustment member 400a that limits the tilting angle when the piston rod 332 pushes the second axis (X3) and tilts the second member 200. Includes.
  • the tilting angle adjustment member 400 is a second tilting angle adjustment member 400b that limits the return angle when the piston rod 332 returns the second member 200 while pulling the second axis (X3). Includes.
  • the first tilting angle adjustment member 400a may be disposed on the proximal side from the robot arm connection portion 110, and the second tilting angle adjustment member 400b may be disposed on the distal side from the robot arm connection portion 110.
  • the first tilting angle adjustment member 400a may include a rod-shaped first penetrating element 410a that penetrates the first shaft connection portion 120 up and down and is coupled to the first shaft connection portion 120.
  • the upper protrusion 411a protrudes upward from the first shaft connection portion 120 and the lower portion protrudes downward from the first shaft connection portion 120.
  • a protrusion 412a may be formed.
  • the lower protrusion 412a contacts the upper part of the cover 310 and moves the first member 100 when the piston rod 332 pushes the second axis
  • the tilting angle of the tilting member 300 and the second member 200 is limited.
  • the first tilting angle adjustment member 400a may include a first adjustment element 420a that engages the upper protrusion 411a and adjusts the protrusion length of the lower protrusion 412a. That is, if the protrusion length of the lower protrusion 412a becomes longer depending on the degree of adjustment of the first adjustment element 420a, the range of movement for the cover 310 to contact the lower protrusion 412a is reduced, thereby reducing the tilting angle. . Conversely, if the protrusion length of the lower protrusion 412a is shortened according to the degree of adjustment of the first adjustment element 420a, the movement range for the cover 310 to contact the lower protrusion 412a increases, thereby increasing the tilting angle.
  • the tilting angle of the second member 200 with respect to the first member 100 can be adjusted. Controls and enables tilting movement of the tilting member 300 and the second member 200.
  • the angle at which the second member 200 is tilted with respect to the first member 100 may be set to more than 0° and 20° or less, and preferably more than 0° and 10° or less.
  • the second tilting angle adjustment member 400b may include a rod-shaped second penetrating element 410b that penetrates the first shaft connection portion 120 up and down and is coupled to the first shaft connection portion 120.
  • the upper protrusion 411b protrudes upward from the first shaft connection portion 120 and the lower portion protrudes downward from the first shaft connection portion 120.
  • a protrusion 412b may be formed.
  • the lower protrusion 412b is in contact with the upper part of the cover 310 when the piston rod 332 returns the second member 200 by pulling the second axis
  • the return angle of the tilting member 300 and the second member 200 is limited.
  • the second tilting angle adjustment member 400b may include a second adjustment element 420b that engages the upper protrusion 411b and adjusts the protrusion length of the lower protrusion 412b. That is, if the protrusion length of the lower protrusion 412b becomes longer according to the degree of adjustment of the second adjustment element 420b, the movement range for the cover 310 to contact the lower protrusion 412b is reduced and the return angle becomes smaller. Conversely, if the protrusion length of the lower protrusion 412b is shortened according to the degree of adjustment of the second adjustment element 420b, the movement range for the cover 310 to contact the lower protrusion 412b increases and the return angle increases.
  • the ends of the lower protrusions 412a and 412b may be formed in a round shape that is convex downward.
  • a groove- or hole-shaped seating portion 311 may be provided on the upper portion of the cover 310 at a position that contacts the lower protrusions 412a and 412b, respectively.
  • connection structure 10 of the present invention uses an orthogonal robot arm 20 capable of moving in the X, Y, and Z axes, and can implement the tilting operation of the dispensing module 30 with a simple structure.
  • connection structure 10 can control the tilting operation of the dispensing module 30 at high speed by implementing a tilting operation by applying a piston structure that reciprocates between two predetermined points.
  • connection structure 10 includes a function to finely adjust the tilting angle of the dispensing module 30, allowing the dispensing module 30 to be tilted at various angles according to the situation.
  • X1 Main axis (connection axis between robot arm connection and dispensing module connection)

Landscapes

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 3축 이동이 가능한 로봇암과 미리 정해진 양으로 용액을 분주하는 분주모듈을 연결하는 연결 구조체로서, 상기 로봇암과 연결되는 로봇암 연결부 및 상기 로봇암 연결부에서 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제1 축연결부를 구비하는 제1 부재, 상기 로봇암 연결부와 주축으로 결합되며, 상기 분주모듈과 연결되는 분주모듈 연결부 및 상기 분주모듈 연결부에서 상기 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제2 축연결부를 구비하는 제2 부재, 및 일단은 상기 제1 축연결부와 제1 축으로 결합되고, 타단은 상기 제2 축연결부와 제2 축으로 결합되며, 용액 분주시 상기 제1 부재에 대하여 상기 제2 부재를 소정 각도 틸팅시키는 틸팅부재를 포함하고, 상기 틸팅부재는 상기 제2 축을 푸쉬하면서 상기 제1 축을 기준으로 기울임 이동하고, 상기 제2 부재는 상기 틸팅부재에 의하여 푸쉬되어 상기 주축을 기준으로 기울임 이동하는, 연결 구조체를 제공한다.

Description

연결 구조체
본 발명은 로봇암에 분주모듈을 연결하는 연결 구조체에 관한 것이다.
분자진단키트 제품의 타입 중 한가지는 핵산 분리 및 검출에 필요한 다양한 시약들을 튜브에 담고, 이를 박스 포장하여 판매하는 것이다. 이러한 제품을 제조하기 위해서는 분주모듈을 이용하여 벌크(bulk) 시약들을 개별 튜브에 나누어 소량 분주하는 공정이 요구된다.
여기서, 분주모듈은 1ml 이하의 소량의 용액을 정확하게 정량하여 튜브, 웰플레이트 등에 분주할 수 있도록 구성된 장치이다. 분주모듈을 이용하여 소량의 용액을 튜브에 수직으로 분주하는 경우 액체 방울이 튀어 비산하거나, 버블이 형성될 수 있다. 각 개별 튜브에 분주되는 시약의 양이 상당히 적기 때문에, 액체 방울의 소실이 전체 튜브내 시약의 잔존량에 유의미한 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 튜브를 기울이거나 분주모듈의 피펫을 기울여서 용액이 튜브의 벽을 타고 흐르도록 분주하는 것이 바람직하다.
이때, 회전 이동이 가능한 로봇암을 이용하여 용액을 자동으로 분주하는 경우, 피펫을 기울이는 동작이 가능하나 단지 기울이는 동작을 구현하기 위하여 이러한 고가의 로봇암을 이용하는 것은 비효율적이다.
또한, X, Y, Z 축의 제한된 이동만이 가능한 직교형 로봇암을 이용하여 분주하는 경우, 피펫을 기울이는 동작이 불가능하여 용액 분주 시 피펫을 정교하게 조정하거나 튜브를 기울이는 동작이 별도로 요구된다. 그러나, 이러한 경우 작업 속도가 느려지게 되므로 제품 생산 공정에 적용하기에는 적합하지 않은 문제가 있다.
선행기술문헌
미국 등록특허공보 제6,998,055호 (2006.02.14.)
이러한 배경에서, 본 발명은 직교형 로봇암에 분주모듈을 연결하면서도, 분주모듈의 틸팅 기능을 구현할 수 있도록 구성된 연결 구조체를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 3축 이동이 가능한 로봇암과 미리 정해진 양으로 용액을 분주하는 분주모듈을 연결하는 연결 구조체로서, 상기 로봇암과 연결되는 로봇암 연결부 및 상기 로봇암 연결부에서 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제1 축연결부를 구비하는 제1 부재, 상기 로봇암 연결부와 주축에 의해 결합되며, 상기 분주모듈과 연결되는 분주모듈 연결부 및 상기 분주모듈 연결부에서 상기 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제2 축연결부를 구비하는 제2 부재, 및 일단은 상기 제1 축연결부와 제1 축으로 결합되고, 타단은 상기 제2 축연결부와 제2 축으로 결합되며, 용액 분주시 상기 제1 부재에 대하여 상기 제2 부재를 소정 각도 틸팅시키는 틸팅부재를 포함하고, 상기 틸팅부재는 상기 제2 축을 푸쉬하면서 상기 제1 축을 기준으로 기울임 이동하고, 상기 제2 부재는 상기 틸팅부재에 의하여 푸쉬되어 상기 주축을 기준으로 기울임 이동하는, 연결 구조체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 틸팅부재는, 상측부가 상기 제1 축연결부의 하측부와 일정 거리 이격되도록 상기 제1 축연결부와 상기 제1 축으로 결합되는 커버, 상기 커버와 결합되며, 중공의 내부 공간이 형성된 하우징, 및 상기 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구분하며, 상부 공간 또는 하부 공간으로 주입되는 공기의 압력에 의하여 상기 하부 공간 방향 또는 상기 상부 공간 방향으로 이동하는 피스톤을 포함하고, 상기 상부 공간으로 공압이 가해지면 상기 피스톤이 하부 공간 방향으로 이동하면서 상기 제2 축을 푸쉬하여 상기 제2 부재를 상기 제1 부재에 대하여 틸팅시키고, 상기 하부 공간으로 공압이 가해지면 상기 피스톤이 상부 공간 방향으로 이동하면서 상기 제2 축을 당겨 상기 제2 부재를 상기 제1 부재에 대하여 원복시키는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피스톤은, 상기　하우징의 내부 공간을 상기 상부 공간과 상기 하부 공간으로 분리하는 피스톤 본체, 및 일단부는 상기 피스톤 본체와 결합되고, 타단부는 상기 하우징의 외부로 연장되어 상기 제2 축연결부와 상기 제2 축으로 결합되는 피스톤 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 축연결부를 관통하도록 배치되며, 상기 제1 축연결부의 상측으로 돌출된 상부 돌출부와 상기 제1 축연결부의 하측으로 돌출된 하부 돌출부를 구비하는 적어도 하나의 틸팅각 조절 부재를 더 포함하고, 상기 틸팅부재 작동 시 상기 하부 돌출부는 상기 커버의 상측부와 접촉하여 상기 틸팅부재 및 상기 제2 부재의 틸팅 각도를 제한하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 틸팅각 조절 부재는, 상기 상부 돌출부와 맞물리면서 상기 하부 돌출부의 돌출 길이를 조정하는 조정 요소를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재에 대하여 틸팅되는 각도는 0° 초과 10° 이하인 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 부재는 상기 로봇암이 삽입 결합될 수 있도록 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하부 돌출부의 단부는 라운드 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버는, 상기 틸팅부재 작동 시 상기 하부 돌출부의 단부와 접촉하는 홈 또는 홀 형상의 안착부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 연결 구조체는 X, Y, Z 축 이동이 가능한 직교형 로봇암을 이용하면서도, 간단한 구조로 분주모듈의 틸팅 동작을 구현할 수 있다.
또한, 연결 구조체는 미리 정해진 2개의 지점을 왕복하는 방식의 피스톤 구조를 적용하여 틸팅 동작을 구현함으로써 빠른 속도로 분주모듈의 틸팅 동작을 제어할 수 있다.
나아가, 연결 구조체는 분주모듈의 틸팅 각도를 미세하게 조절할 수 있는 기능을 포함하여 상황에 맞추어 분주 모듈이 다양한 각도로 틸팅될 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 로봇암에 분주모듈이 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체, 로봇암 및 분주모듈이 분해된 모습을 나타내는 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 일 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅부재의 분해도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 부분 확대도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅부재의 작동 전, 후를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시예와 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b), (i), (ii) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 로봇암에 분주모듈이 연결된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체, 로봇암 및 분주모듈이 분해된 모습을 나타내는 분해도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 분주모듈(30)을 로봇암(20)에 연결하기 위한 연결 구조체(10)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 로봇암(20)에 분주모듈(30)을 연결하며, 간단한 구조로 분주모듈(30)의 틸팅 기능을 구현할 수 있도록 구성된 연결 구조체(10)일 수 있다.
여기서 로봇암(20)은 X, Y, Z 축의 3축 이동이 가능한 직교형 로봇암일 수 있다. 또한, 분주모듈(30)은 1ml 이하의 소량의 용액을 정확하게 정량하여 튜브, 웰플레이트 등에 분주할 수 있도록 구성된 장치일 수 있다. 이때, 분주모듈(30)에는 액상의 시약, 샘플 등의 용액을 흡입 또는 분주하기 위한 피펫이 다수 장착될 수 있으며, 분주모듈(30)은 이러한 다수의 피펫을 이용하여 다수의 튜브에 동시에 또는 순차적으로 용액을 흡입 또는 분주하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 일 방향에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체를 다른 방향에서 바라본 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 구조체의 분해도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅부재의 분해도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 연결 구조체(10)는 제1 부재(100), 제2 부재(200), 및 틸팅부재(300)를 포함한다.
제1 부재(100)에는 로봇암(20)이 연결된다. 또한, 제1 부재(100)는 제2 부재(200) 및 틸팅부재(300)와 각각 축 결합된다. 제2 부재(200)에는 분주모듈(30)이 탈착 가능하게 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 부재(100)는 제2 부재(200)와 축 결합되는 로봇암 연결부(110), 및 틸팅부재(300)와 축 결합되는 제1 축연결부(120)를 포함하여 구성된다. 이때, 로봇암 연결부(110)와 제1 축연결부(120)는 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 부재가 결합되는 형태로 이루어질 수도 있다.
로봇암 연결부(110)의 상부에는 로봇암(20)의 삽입 돌기가 삽입 결합되는 삽입홈(111)이 형성될 수 있다. 로봇암 연결부(110)는 하측 방향으로 제2 부재(200)와 주축(X1)으로 결합될 수 있다.
제1 축연결부(120)는 상기 로봇암 연결부(110)로부터 제1 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 하측 방향으로 틸팅부재(300)와 제1 축(X2)으로 결합될 수 있다. 상기 제1 방향은 주축(X1)에 수직인 방향일 수 있다. 주축을 기준으로 제2 부재(200)를 제1 부재(100)에 대하여 틸팅시키기 위하여, 틸팅부재(300)와 축 결합되는 제1 축연결부(120) 및 제2 축연결부(220)는 주축(X1)에 수직인 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 또한 제2 부재(200)의 분주모듈 연결부(210)에 결합되는 분주모듈(30)과의 간섭을 피하기 위하여 제1 축연결부(120) 및 제2 축연결부(220)는 분주모듈(30)이 분주모듈 연결부(210)에 결합되는 반대 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
제2 부재(200)에는 분주모듈(30)이 탈착 가능하게 연결된다. 또한, 제2 부재(200)는 제1 부재(100) 및 틸팅부재(300)와 각각 축 결합된다.
보다 구체적으로, 제2 부재(200)는 제1 부재(100)와 축 결합되는 분주모듈 연결부(210), 및 틸팅부재(300)와 축 결합되는 제2 축연결부(220)를 포함하여 구성된다. 이때, 분주모듈 연결부(210)와 제2 축연결부(220)는 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 부재가 결합되는 형태로 이루어질 수도 있다.
분주모듈 연결부(210)는 분주모듈(30)과 면대면으로 결합될 수 있도록 대략 판 형상으로 형성될 수 있다. 이때 분주모듈 연결부(210)와 분주모듈(30) 사이의 결합에는 나사 결합, 접착 등 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다. 분주모듈 연결부(210)는 상측 방향으로 제1 부재(100)와 주축(X1)에 의해 결합될 수 있다.
제2 축연결부(220)는 상기 분주모듈 연결부(210)로부터 상기 제1 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 상측 방향으로 틸팅부재(300)와 제1 축(X2)으로 결합될 수 있다. 상기 제2 축연결부(220)가 돌출되는 제1 방향은 제1 축연결부(120)가 로봇암 연결부(110)로부터 돌출되어 형성되는 방향과 동일한 방향이다. 다시 말해, 제1 축연결부(120)와 제2 축연결부(220)는 동일한 방향으로 돌출되어 틸팅부재(300)와 결합한다.
틸팅부재(300)는 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)와 각각 축 결합된다. 이때, 틸팅부재(300)는 용액 분주 시 제1 부재(100)에 대하여 제2 부재(200)를 소정 각도 틸팅시키도록 구성된다. 즉, 틸팅부재(300)는 용액 분주 시 제2 부재(200)에 연결된 분주모듈(30)을 틸팅시켜 피펫 내 용액이 튜브의 내측 벽을 타고 흐르도록 하는 기능을 수행한다. 여기서, 틸팅 동작은 약간 기울어지는 정도의 동작을 의미하는 기울임 이동(slant movement)일 수 있다.
틸팅부재(300)의 상단은 제1 축연결부(120)와 제1 축(X2)으로 결합되고, 틸팅부재(300)의 하단은 제2 축연결부(220)와 제2 축(X3)으로 결합된다. 즉, 틸팅부재(300)는 제1 축연결부(120)와 제2 축연결부(220) 사이에 위치하는 형태일 수 있다. 이러한 틸팅부재(300)는 작동 시 하측 방향으로 신장하게 되며, 이에 따라 제2 축(X3)을 푸쉬하면서 제1 축(X2)을 기준으로 기울임 이동하게 된다. 또한, 제2 부재(200)는 틸팅부재(300)에 의하여 푸쉬되어 주축(X1)을 기준으로 기울임 이동하게 된다.
상기 주축(X1), 제1 축(X2) 및 제2 축(X2)는 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이처럼, 제1 부재(100), 제2 부재(200), 및 틸팅부재(300)는 서로 평행한 주축(X1), 제1 축(X2), 및 제2 축(X3)을 통해 서로 연결되어 있어, 틸팅부재(300) 작동 시 고정된 제1 부재(100)에 대하여 제2 부재(200)와 틸팅부재(300)의 기울임 이동이 가능하게 된다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 틸팅부재(300)는 커버(310), 하우징(320), 피스톤(330), 및 공기 주입구(340)를 포함한다.
커버(310)는 상부가 제1 축연결부(120)의 하부와 일정 거리 이격되도록 한 쌍의 연장부(312)를 통해 제1 축연결부(120)와 제1 축(X2)으로 결합될 수 있다.
하우징(320)은 커버(310)의 하측에서 커버(310)와 결합되며, 중공의 내부 공간이 형성될 수 있다. 또한, 하우징(320)에는 내부 공간으로 공기가 유입되거나 내부 공간으로부터 공기가 유출될 수 있도록 연통공(323a, 323b)이 형성될 수 있다.
한편, 하우징(320)의 내부 공간에는 피스톤(330)이 구비될 수 있다.
피스톤(330)은 하우징(320)의 내부 공간을 상부 공간(321)과 하부 공간(322)으로 구분하며, 피스톤(330)의 일단부는 제2 축(X3)을 통해 제2 부재(200), 보다 구체적으로 제2 축연결부(220)와 연결된다. 이때, 피스톤(330)은 상부 공간(321) 또는 하부 공간(322)으로 주입되는 공기의 압력, 즉 공압에 의하여 상방 또는 하방으로 이동하게 된다.
상측 공기 주입구(340a)는 상측 연통공(323a)과 연결되어 하우징(320)의 상부 공간(321)으로 공압을 가할 수 있도록 구성되며, 하측 공기 주입구(340b)는 하측 연통공(323b)과 연결되어 하우징(320)의 하부 공간(322)으로 공압을 가할 수 있도록 구성된다.
다시 말해, 상부 공간(321)으로 공압이 가해지면 피스톤(330)이 하방, 즉 하부 공간 방향으로 이동하면서 제2 축(X3)을 푸쉬하여 제2 부재(200)를 제1 부재(100)에 대하여 틸팅시킨다. 또한, 하부 공간(322)으로 공압이 가해지면 피스톤(330)이 상방, 즉 상부 공간 방향으로 이동하면서 제2 축(X3)을 당겨 제2 부재(200)를 제1 부재(100)에 대하여 원복시킨다.
한편, 피스톤(330)은 피스톤 본체(331) 및 피스톤 로드(332)를 포함한다.
피스톤 본체(331)는 하우징(320)의 내부 공간을 상부 공간(321)과 하부 공간(322)으로 분리시키며, 내부 공간으로 가해지는 공압에 의해 상방 또는 하방으로 이동하게 된다. 이때, 피스톤 본체(331)는 하우징(320) 내부 공간의 단면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
피스톤 로드(332)는 일단부가 피스톤 본체(331)와 결합되고, 타단부는 하우징(320)의 외부로 연장되어 제2 축연결부(220)와 제2 축(X3)으로 연결될 수 있다. 즉, 공압에 의한 피스톤 본체(331)의 이동에 따라 피스톤 로드(332)는 제2 축(X3)을 푸쉬하거나 제2 축(X3)을 당기면서 제2 부재(200)를 틸팅시키게 된다.
이처럼, 본 발명에서는 제2 축(X3)을 움직이게 하기 위해 틸팅부재(300)에 공압 실린더 구조를 적용하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 공압 이외의 제2 축(X3)을 움직이게 하는 다른 실린더 구조도 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 부분 확대도이며, 도 8의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅부재의 작동 전, 후를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 연결 구조체(10)는 하나 이상의 틸팅각 조절 부재(400)를 더 포함할 수 있다. 틸팅각 조절 부재(400)는 제1 부재(100)의 제1 축연결부(120)를 상하로 관통하도록 배치되며, 틸팅부재(300) 작동 시 제1 부재(100)에 대한 제2 부재(200)의 틸팅 각도를 제한하도록 구성된다.
이때, 틸팅각 조절 부재(400)는 피스톤 로드(332)가 제2 축(X3)을 푸쉬하면서 제2 부재(200)를 틸팅시킬 때, 틸팅 각도를 제한하는 제1 틸팅각 조절 부재(400a)를 포함한다. 또한, 틸팅각 조절 부재(400)는 피스톤 로드(332)가 제2 축(X3)을 당기면서 제2 부재(200)를 원복시킬 때, 원복 각도를 제한하는 제2 틸팅각 조절 부재(400b)를 포함한다.
제1 틸팅각 조절 부재(400a)는 로봇암 연결부(110)로부터 근위 측에 배치될 수 있으며, 제2 틸팅각 조절 부재(400b)는 로봇암 연결부(110)로부터 원위 측에 배치될 수 있다.
한편, 제1 틸팅각 조절 부재(400a)는 제1 축연결부(120)를 상하로 관통하면서 제1 축연결부(120)와 결합되는 봉 형상의 제1 관통요소(410a)를 포함할 수 있다. 제1 관통요소(410a)가 제1 축연결부(120)에 결합되면, 제1 축연결부(120)의 상측으로 돌출되는 상부 돌출부(411a)와 제1 축연결부(120)의 하측으로 돌출되는 하부 돌출부(412a)가 형성될 수 있다.
여기서, 하부 돌출부(412a)는 피스톤 로드(332)가 제2 축(X3)을 푸쉬하면서 제2 부재(200)를 틸팅시킬 때, 커버(310)의 상측부와 접촉하여 제1 부재(100)에 대한 틸팅부재(300) 및 제2 부재(200)의 틸팅 각도를 제한하게 된다.
또한, 제1 틸팅각 조절 부재(400a)는 상부 돌출부(411a)와 맞물리면서 하부 돌출부(412a)의 돌출 길이를 조정하는 제1 조정요소(420a)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 조정요소(420a)의 조정 정도에 따라 하부 돌출부(412a)의 돌출 길이가 길어지면, 커버(310)가 하부 돌출부(412a)에 접촉하기 위한 이동 범위가 줄어들어 틸팅 각도가 작아지게 된다. 반대로 제1 조정요소(420a)의 조정 정도에 따라 하부 돌출부(412a)의 돌출 길이가 짧아지면, 커버(310)가 하부 돌출부(412a)에 접촉하기 위한 이동 범위가 늘어나 틸팅 각도가 커지게 된다.
이처럼, 제1 틸팅각 조절 부재(400a)의 제1 관통요소(410a)와 제1 조정요소(420a)가 구비됨에 따라, 제1 부재(100)에 대한 제2 부재(200)의 틸팅 각도를 제어하고, 틸팅부재(300)와 제2 부재(200)의 기울임 이동을 가능하게 한다. 이때, 일 실시예에 따르면, 제2 부재(200)가 제1 부재(100)에 대하여 틸팅되는 각도는 0° 초과 20° 이하, 바람직하게는 0° 초과 10° 이하로 설정될 수 있다.
한편, 제2 틸팅각 조절 부재(400b)는 제1 축연결부(120)를 상하로 관통하면서 제1 축연결부(120)와 결합되는 봉 형상의 제2 관통요소(410b)를 포함할 수 있다. 제2 관통요소(410b)가 제1 축연결부(120)에 결합되면, 제1 축연결부(120)의 상측으로 돌출되는 상부 돌출부(411b)와 제1 축연결부(120)의 하측으로 돌출되는 하부 돌출부(412b)가 형성될 수 있다.
여기서, 하부 돌출부(412b)는 피스톤 로드(332)가 제2 축(X3)을 당기면서 제2 부재(200)를 원복시킬 때, 커버(310)의 상측부와 접촉하여 제1 부재(100)에 대한 틸팅부재(300) 및 제2 부재(200)의 원복 각도를 제한하게 된다.
또한, 제2 틸팅각 조절 부재(400b)는 상부 돌출부(411b)와 맞물리면서 하부 돌출부(412b)의 돌출 길이를 조정하는 제2 조정요소(420b)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 조정요소(420b)의 조정 정도에 따라 하부 돌출부(412b)의 돌출 길이가 길어지면, 커버(310)가 하부 돌출부(412b)에 접촉하기 위한 이동 범위가 줄어들어 원복 각도가 작아지게 된다. 반대로 제2 조정요소(420b)의 조정 정도에 따라 하부 돌출부(412b)의 돌출 길이가 짧아지면, 커버(310)가 하부 돌출부(412b)에 접촉하기 위한 이동 범위가 늘어나 원복 각도가 커지게 된다.
일 실시예에 따르면, 하부 돌출부(412a, 412b)의 단부는 아래로 볼록한 라운드 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 커버(310)의 상측부에는 상기 하부 돌출부(412a, 412b)와 접촉하는 위치에 홈 또는 홀 형상의 안착부(311)가 각각 구비될 수 있다. 이에 의해, 틸팅부재(300)가 작동함에 따라 하부 돌출부(412a, 412b)와 커버(310)가 접촉할 때, 접촉 면적을 넓혀 충격력을 감소시킬 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 연결 구조체(10)는 X, Y, Z 축 이동이 가능한 직교형 로봇암(20)을 이용하면서도, 간단한 구조로 분주모듈(30)의 틸팅 동작을 구현할 수 있다.
또한, 연결 구조체(10)는 미리 정해진 2개의 지점을 왕복하는 방식의 피스톤 구조를 적용하여 틸팅 동작을 구현함으로써 빠른 속도로 분주모듈(30)의 틸팅 동작을 제어할 수 있다.
나아가, 연결 구조체(10)는 분주모듈(30)의 틸팅 각도를 미세하게 조절할 수 있는 기능을 포함하여 상황에 맞추어 분주 모듈(30)이 다양한 각도로 틸팅될 수 있도록 한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
부호의 설명
10 : 연결 구조체
20 : 로봇암
30 : 분주모듈
100 : 제1 부재
110 : 로봇암 연결부
111 : 삽입홈
120 : 제1 축연결부
200 : 제2 부재
210 : 분주모듈 연결부
220 : 제2 축연결부
300 : 틸팅부재
310 : 커버
311 : 안착부
312 : 연장부
320 : 하우징
321 : 상부 공간
322 : 하부 공간
323a : 상측 연통공
323b : 하측 연통공
330 : 피스톤
331 : 피스톤 본체
332 : 피스톤 로드
340 : 공기 주입구
340a : 상측 주입구
340b : 하측 주입구
400 : 틸팅각 조절 부재
400a : 제1 틸팅각 조절 부재
400b : 제2 틸팅각 조절 부재
410a : 제1 관통요소
411a : 상측 돌출부
412a : 하측 돌출부
410b : 제2 관통요소
411b : 상측 돌출부
412b : 하측 돌출부
420a : 제1 조정요소
420b : 제2 조정요소
X1 : 주축 (로봇암 연결부와 분주모듈 연결부의 연결 축)
X2 : 제1 축 (제1 축연결부와 틸팅부재의 연결 축)
X3 : 제2 축 (제2 축연결부와 틸팅부재의 연결 축)

Claims (9)

  1. 3축 이동이 가능한 로봇암과 미리 정해진 양으로 용액을 분주하는 분주모듈을 연결하는 연결 구조체로서,
    상기 로봇암과 연결되는 로봇암 연결부 및 상기 로봇암 연결부에서 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제1 축연결부를 구비하는 제1 부재;
    상기 로봇암 연결부와 주축에 의해 결합되며, 상기 분주모듈과 연결되는 분주모듈 연결부 및 상기 분주모듈 연결부에서 상기 제1 방향으로 돌출되어 형성되는 제2 축연결부를 구비하는 제2 부재; 및
    일단은 상기 제1 축연결부와 제1 축으로 결합되고, 타단은 상기 제2 축연결부와 제2 축으로 결합되며, 용액 분주시 상기 제1 부재에 대하여 상기 제2 부재를 소정 각도 틸팅시키는 틸팅부재를 포함하고,
    상기 틸팅부재는 상기 제2 축을 푸쉬하면서 상기 제1 축을 기준으로 기울임 이동하고, 상기 제2 부재는 상기 틸팅부재에 의하여 푸쉬되어 상기 주축을 기준으로 기울임 이동하는, 연결 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅부재는,
    상측부가 상기 제1 축연결부의 하측부와 일정 거리 이격되도록 상기 제1 축연결부와 상기 제1 축으로 결합되는 커버;
    상기 커버와 결합되며, 중공의 내부 공간이 형성된 하우징; 및
    상기 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구분하며, 상부 공간 또는 하부 공간으로 주입되는 공기의 압력에 의하여 상기 하부 공간 방향 또는 상기 상부 공간 방향으로 이동하는 피스톤을 포함하고,
    상기 상부 공간으로 공압이 가해지면 상기 피스톤이 하부 공간 방향으로 이동하면서 상기 제2 축을 푸쉬하여 상기 제2 부재를 상기 제1 부재에 대하여 틸팅시키고, 상기 하부 공간으로 공압이 가해지면 상기 피스톤이 상부 공간 방향으로 이동하면서 상기 제2 축을 당겨 상기 제2 부재를 상기 제1 부재에 대하여 원복시키는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기　하우징의 내부 공간을 상기 상부 공간과 상기 하부 공간으로 분리하는 피스톤 본체; 및
    일단부는 상기 피스톤 본체와 결합되고, 타단부는 상기 하우징의 외부로 연장되어 상기 제2 축연결부와 상기 제2 축으로 결합되는 피스톤 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 축연결부를 관통하도록 배치되며, 상기 제1 축연결부의 상측으로 돌출된 상부 돌출부와 상기 제1 축연결부의 하측으로 돌출된 하부 돌출부를 구비하는 적어도 하나의 틸팅각 조절 부재를 더 포함하고,
    상기 하부 돌출부는 상기 커버의 상측부와 접촉하여 상기 틸팅부재 및 상기 제2 부재의 틸팅 각도를 제한하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 틸팅각 조절 부재는,
    상기 상부 돌출부와 맞물리면서 상기 하부 돌출부의 돌출 길이를 조정하는 조정요소를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부재가 상기 제1 부재에 대하여 틸팅되는 각도는 0° 초과 10° 이하인 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부재는 상기 로봇암이 삽입 결합될 수 있도록 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 하부 돌출부의 단부는 라운드 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 틸팅부재 작동 시 상기 하부 돌출부의 단부와 접촉하는 홈 또는 홀 형상의 안착부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 연결 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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