KR100239587B1 - 산업용 로보트의 손목부구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 로봇의 손목부 구조에 관한 것으로, 제1구동모우터(1)와 이 모우터(1)에 결합되는 제1감속기(2) 및 감속기(2)의 회전축에 연결되어 회전되는 선단부(3)를 포함하여 감싸지지하고 있는 선단부 하우징(4)과, 이 선단부하우징(4)을 수직축선상으로 회동시키기위한 제2구동모우터(5)와 제2감속기(6)가 설치지지되는 손목부하우징(7)으로 구성된 로봇의 손목부구조에 있어서, 상기 선단부하우징(4)의 최선단에 이 선단부하우징(4)의 회전축(8)이 위치하여 선단부하우징(4)의 회전에 따른 모멘트를 최소화할 수 있도록 되고, 이 회전축(8)에는 제2감속기(6)가 연결되어, 상기 제2구동모우터(5)와 동력전달수단(9)을 매개로 연결되어 구동되는 구조로 되어, 로보트의 선단부하우징을 회동시키기 위한 구동모우터와 감속기를 분리설치하여 손목부 전체의 부피를 줄일 수 있고, 부품의 수리/교체를 용이하게 할 수 있을 뿐아니라 선단부하우징의 회동에 다른 모멘트를 최소화하여 구동모우터의 부하를 경감함으로써, 작은 동력의 모우터를 사용할 수 있음으로 원가절감의 효과도 있게 되는 것이다.

Description

산업용 로보트의 손목부구조

본 발명은 산업용 로보트의 손목부구조에 관한 것으로, 특히 동력전달 메카니즘을 분리하여 전체적으로 내부구조를 간단해지게 함과 동시에 공간 활용성 및 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 산업용 로봇의 손목부구조를 제공함에 그 목적이 있다.

일반적으로 6축 수직다관절 구조를 갖는 산업용 로보트는 원하는 대로 정확한 동작이 이루어지게 하기 위해, 여러개의 관절이 연결된 다관절 동작이 이루어져 작업을 수헹하도록 되어 있는 데, 다관절 동작이 이루어지면서 최선단에서 목적으로 하는 동작이 정확하게 실행되도록 하기 위해서 하나의 동력원이 아닌 다수개의 모우터가 별도로 각각의 관절축에 사용된다. 즉, 각각 연결된 관절축의 동작이 각각의 모우터에 의해 제어되는 구조로 이루어져 있다.

따라서 이러한 산업용 로보트의 동작의 정확성은 관절의 구조 즉, 각 축의 연결 구조에 의해 큰 영향을 받는데, 각각의 관절축의 동작에 의해 진동이 유발되므로 각 축이 연결되는 관절의 연결 구조는 상당한 강성이 요구된다. 또한 로보트가 취급할 수 있는 중량의 한계도 관절의 연결 구조에 크게 영향 받게 된다.

상기한 관절구조는 로보트의 선단부에 위치한 손목부에서도 동일한 구조를 이루는 바, 상기 산업용 로보트의 손목부를 살펴보게 되면 상기 손목부위는 도 2에서 도시된 바와 같이 제1구동모우터(101)와 이 모우터(101)의 동력을 감속시키는 제1감속기(102)가 동축상에 배치되고, 제2구동모우터(103)가 동일 평면상에 직각으로 배치됨과 동시에, 한개의 손목부 하우징(104) 내에 모두 들어 있는 구조로 되어 있다.

따라서 손목부 구조의 배치가 복잡하고 손목부의 부피가 커서 공간 활용성 및 조립성이 떨어지며 손목부의 전단부가 길어 제1구동모우터에 부하가 크게 걸린다는 문제점이 있게 되는 것이다.

따라서 이러한 구조로 이루어진 종래의 산업용 로보트의 손목부는 그 배치가 복잡하고, 부피가 커지며, 선단부의 길이가 길어지고, 조립성이 떨어지는 문제가 있게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소시켜, 로보트의 손목부 구조를 간단하게 하므로써 제작작업이 간단하고, 구동모우터에 걸리는 부하를 줄임으로써, 손목부 하우징의 전체 부피를 작게 할 수 있도록 된 산업용 로보트의 손목부 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1구동모우터와 이 모우터에 결합되는 제1감속기 및 감속기축에 연결되어 회전되는 선단부를 포함하여 감싸지지하고 있는 선단부 하우징과, 이 선단부하우징을 수직축선상으로 회동시키기위한 제2구동모우터와 제2감속기가 설치지지되는 손목부하우징으로 구성된 로봇의 손목부구조에 있어서, 상기 선단부하우징의 최선단에 이 선단부하우징의 회전축이 위치하여 선단부하우징의 회전에 따른 모멘트를 최소화할 수 있도록 되고, 이 회전축에는 감속기가 연결되어, 상기 제1구동모우터터와 동력전달수단을 매개로 연결되어 구동되는 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 로보트 손목부구조에 따라 선단부하우징의 회동에 따른 모멘트를 최소화할 수 있게 되어 구동모우터의 부하를 경감할 수 있고, 모우터와 감속기를 분리하여 설치함으로써, 로봇의 손목부 부피를 최소화할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 로보트 손목부의 내부구조를 도시한 개략적인 단면도,

도 2는 종래의 산업용 로보트 손목부의 내부구조를 제 1 도와 동일한 형태를 도시한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 제1구동모우터 2 : 제1감속기

3 : 선단부 4 :선단부하우징

5 : 제2구동모우터 6 : 제2감속기

7 : 손목부하우징 8 : 회전축

9 : 동력전달수단 10: 풀리

11: 타이밍벨트

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 로보트 손목부의 내부구조를 도시한 개략적인 단면도인 바, 즉 제1구동모우터(1)와 이 모우터(1)에 결합되는 제1감속기(2) 및 감속기(2)의 회전축에 연결되어 회전되는 선단부(3)를 포함하여 감싸지지하고 있는 선단부 하우징(4)과, 이 선단부하우징(4)을 수직축선상으로 회동시키기위한 제2구동모우터(5)와 제2감속기(6)가 설치지지되는 손목부하우징(7)으로 구성된 로봇의 손목부구조에 있어서, 상기 선단부하우징(4)의 최선단에 이 선단부하우징(4)의 회전축(8)이 위치하여 선단부하우징(4)의 회전에 따른 모멘트를 최소화할 수 있도록 되고, 이 회전축(8)에는 제2감속기(6)가 연결되어, 상기 제2구동모우터(5)와 동력전달수단(9)을 매개로 연결되어 구동되는 구조로 되어 있다.

이에 따라 선단부하우징(4)의 회전축(8)과 선단부(3)간의 거리를 최소화 함에 따라 로봇의 선단부(3)에 작업물 등을 파지하였을 때 선단부하우징(4)의 회동에 따른 모멘트를 최소화할 수 있게 되어 구동모우터(5)의 부하를 경감할 수 있고, 모우터(5)와 감속기(6)를 분리하여 동력전달수단(9)를 이용하여 동력을 전달함으로써, 로봇의 손목부 부피를 최소화할 수 있게 되는 것이다.

여기서 본 발명의 실시예에 따르면 상기 동력전달장치(9)는 제2구동모우터(5)와 제2감속기(6)의 회전축에 각각 풀리(10)를 설치하여 서로 타이밍 벨트(11)로 연결된 구조로 되어 있다.

따라서 상기 풀리(10)에 감겨진 벨트(11)를 통해 제2구동모터(5)의 동력이 제2감속기(6)로 전달되어 상기 선단부하우징(4)을 회동시킬 수 있게 되는 것이다.

이하 본 발명에 따른 산업용 로봇의 손목부 구조에 대한 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 손목부하우징(7)을 살펴보면 이 손목부하우징(7)의 후방쪽에는 제2구동모우터(5)가 고정설치되어 있고, 전방쪽에 제2감속기(6)가 설치되어 있어서, 상호 동력전달은 각각의 회전축에 설치된 풀리(10)와, 이 풀리(10)를 연결하는 타이밍벨트(11)로 이루어지게 된다.

이와같이 구동모우터(5)와 감속기(6)를 동일축선상에 배치하지 않음으로써, 전체적인 손목부의 부피를 줄일 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 제2감속기(6)는 선단부하우징(4)의 회전축(8)에 연결되어 있는 바, 상기 제2구동모우터(5)가 회동됨에 따라 벨트(11)를 통해 제2감속기(6)로 동력이 전달되고, 제2감속기(6)는 상기 선단부하우징(4)의 회전축(8)을 돌려 선단부하우징(4)을 회동시키게 되는 것이다.

여기서 상기 선단부하우징(4)은 그 회전축(8)의 위치가 선단부하우징(4)의 최선단에 위치하게 되어 상기 선단부하우징(4)을 회동시키기 위한 제2구동모우터(5)의 부하를 최소화할 수 있게 되어 있다.

즉, 상기 선단부하우징(4)에는 제1구동모우터(1)와 이 모우터(1)에 결합된 제1감속기(2) 및 감속기(2)에 연결되어 회전되는 선단부(3)가 설치되어 있어서, 상기 선단부(3)에 작업물 등이 파지된 선단부하우징(4)을 손목부하우징(7)에 대해 회동시키고자 하는 경우에는 상기 선단부(3)와 회전축(8)과의 거리가 짧은 관계로 모멘트를 최소화할 수 있고, 또한 상기 회전축(8) 후방에 위치한 제1구동모우터(1)가 상기 파지된 작업물의 중력을 보상할 수 있는 발란서의 역할을 함에 따라 제2구동모우터(5)에 걸리는 부하를 경감할 수 있게 되는 것이다.

이와같이 선단부하우징을 회전시키기 위한 회전축을 상기 선단부하우징의 최선단에 위치시킴으로써, 회동시 걸리는 모멘트를 최소화하여 구동모우터의 부하를 경감할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 산업용 로보트의 손목부구조에 의하면, 로보트의 선단부하우징을 회동시키기 위한 구동모우터와 감속기를 분리설치하여 손목부 전체의 부피를 줄일 수 있고, 부품의 수리/교체를 용이하게 할 수 있을 뿐아니라 선단부하우징의 회동에 다른 모멘트를 최소화하여 구동모우터의 부하를 경감함으로써, 작은 동력의 모우터를 사용할 수 있음으로 원가절감의 효과도 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 제1구동모우터(1)와 이 모우터(1)에 결합되는 제1감속기(2) 및 감속기(2)의 회전축에 연결되어 회전되는 선단부(3)를 포함하여 감싸지지하고 있는 선단부 하우징(4)과, 이 선단부하우징(4)을 수직축선상으로 회동시키기위한 제2구동모우터(5)와 제2감속기(6)가 설치지지되는 손목부하우징(7)으로 구성된 로봇의 손목부구조에 있어서,

   상기 선단부하우징(4)의 최선단에 이 선단부하우징(4)의 회전축(8)이 위치하여 선단부하우징(4)의 회전에 따른 모멘트를 최소화할 수 있도록 되고, 이 회전축(8)에는 제2감속기(6)가 연결되어, 상기 제2구동모우터(5)와 동력전달수단(9)을 매개로 연동되는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇의 손목부 구조.