KR101796799B1 - 관절형 로봇 손목 - Google Patents

관절형 로봇 손목 Download PDF

Info

Publication number
KR101796799B1
KR101796799B1 KR1020120018859A KR20120018859A KR101796799B1 KR 101796799 B1 KR101796799 B1 KR 101796799B1 KR 1020120018859 A KR1020120018859 A KR 1020120018859A KR 20120018859 A KR20120018859 A KR 20120018859A KR 101796799 B1 KR101796799 B1 KR 101796799B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
axis
gear wheel
wrist
rotatably mounted
Prior art date
Application number
KR1020120018859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120097339A (ko
Inventor
마우로 암파로레
지로르지오 페르네첼러
지우세페 파파렐라
Original Assignee
코마우 쏘시에떼 퍼 아찌오니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코마우 쏘시에떼 퍼 아찌오니 filed Critical 코마우 쏘시에떼 퍼 아찌오니
Publication of KR20120097339A publication Critical patent/KR20120097339A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101796799B1 publication Critical patent/KR101796799B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B25J17/0283—Three-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/14—Arm movement, spatial
    • Y10S901/15—Jointed arm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/27—Arm part
    • Y10S901/28—Joint
    • Y10S901/29—Wrist
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20323—Robotic arm including flaccid drive element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20329—Joint between elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20329—Joint between elements
    • Y10T74/20335—Wrist

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

관절형 로봇 손목(10)이 다음을 포함하여 구성된다.
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 1 몸체(12), 상기 제 1 몸체(12)의 제 1 단부는 제 1 축(Ⅳ) 주위에서 회전가능한 로봇 요소에 장착되고,
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 2 몸체(14), 상기 제 2 몸체(14)의 제 1 단부는 상기 제 1 축(Ⅳ)에 대해 경사진 제 2 축(Ⅴ) 주위에서 상기 제 1 몸체(12)의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 3 몸체(16), 상기 제 3 몸체의 제 1 단부는 상기 제 2 축(Ⅴ)에 대해 경사진 제 3 축(Ⅵ) 주위에서 상기 제 2 몸체의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
- 상기 제 1 및 제 3 축(Ⅳ, Ⅵ)은 둘다 상기 제 2 축(Ⅴ)에 수직이고, 상기 로봇 손목의 최소한 한 위치에서 상기 제 1 및 제 3 축이 서로 정렬된다.

Description

관절형 로봇 손목{articulated robot wrist}
본 발명은 다음을 포함하는 형태의 관절형 로봇 손목에 관한 것이다.
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 1 몸체, 상기 제 1 몸체의 제 1 단부는 제 1 축 주위에서 회전가능한 로봇 요소에 장착되고,
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 2 몸체, 상기 제 2 몸체의 제 1 단부는 상기 제 1 축에 대해 경사진 제 2 축 주위에서 상기 제 1 몸체의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
- 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 3 몸체, 상기 제 3 몸체의 제 1 단부는 상기 제 2 축에 대해 경사진 제 3 축 주위에서 상기 제 2 몸체의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
- 상기 제 1 및 제 3 축은 둘다 상기 제 2 축에 수직이고, 상기 로봇 손목의 최소한 한 위치에서 상기 제 1 및 제 3 축이 서로 정렬되고,
상기 제 1 몸체는 상기 제 1 및 제 3 몸체를 향하고 상기 손목이 장착된 상태에서 상기 제 1 축에 정렬된 제 1 개구부를 베이스에 가지는 엘보 형상 부분을 포함하고,
상기 엘보 형상 부분은 나란히 배치되어 상기 제 1 개구부의 축에 대해 이격되고 상기 제 1 몸체의 제 2 단부에 제공되는 오프셋 부분을 지니고,
상기 제 2 몸체는 상기 제 3 축(Ⅵ)에 정렬된 제 2 개구부를 가지며 상기 제 2 몸체의 제 2 단부에 상응하는 캔틸레버 부분을 포함하여 구성되고, 로봇 손목이 장착된 상태에서 상기 제 1 및 제 2 개구부는 로봇 손목의 제 3 몸체에 연결된 장치의 공급 또는 제어를 위한 케이블 또는 튜브에 의해 횡단되고,
상기 로봇 손목은 각각 제 2 및 제 3 축 주위에서 상기 제 2 및 제 3 몸체의 회전을 구동하기 위한 수단을 더 포함하고,
상기 제 2 및 제 3 몸체의 회전을 구동하기 위한 수단은,
- 상기 제 1 몸체의 오프셋 부분에 배치된 제 1 및 제 2 모터,
- 상기 제 1 모터의 출력 샤프트의 회전을 상기 제 2 몸체에 전달하기 위한 제 1 기어 수단 및 상기 제 2 모터의 출력 샤프트의 회전을 상기 제 3 몸체에 전달하기 위한 제 2 기어 수단을 포함한다.
상기한 형태의 로봇 손목은 예를들어 유럽 특허출원 EP 1938930 A1과 유럽특허 EP 2 022 609 B1에 공개되어 있다.
본 발명의 목적은 특히 더 간단한 구조 및 더 쉽고 더 신뢰성 있는 역학적 체인을 제공함으로써 상기 형태의 로봇 손목을 개선하기 위한 것이다.
상기 목적은 청구항 제 1항의 특징을 가지는 로봇 손목을 제공함으로써 달성된다.
본 발명의 청구범위는 본 발명을 참조로 여기에 제공된 기술적 사상의 일체 부분을 형성한다. 본 발명은 비제한 적인 예시로써 부속된 도면을 참조로 서술된다.
도 1은 상술된 로봇 손목의 사시도.
도 2는 도 1의 라인 Ⅱ-Ⅱ로 도시된 세로 단면 평면을 따른 단면도.
도 3은 도 2의 확대 상세도.
도 4는 도 2의 더 자세한 확대도.
하기하는 서술에서, 다양한 특정의 상세한 사항은 실시예의 개괄적인 이해를 제공하기 위해 서술된다. 실시예는 예를들어 하나 또는 그이상의 특정한 상세사항없이 다른 방법, 구성요소 또는 물질 등을 통해 제공될 수 있다.
다른경우, 공지된 구조, 물질 또는 작동은 실시예의 다양한 양태에 대한 번잡한 서술을 피하기 위해 상세히 서술되거나 도시되지 않는다.
따라서 여기에 사용된 참조번호는 오직 편의를 위한 것이며 실시예의 범위 또는 보호 범위를 정의하기 위한 것이 아니다.
도면에서, 참조 번호 10은 관절형 로봇 손목을 나타낸다. 당해 업계에 알려진 바와 같이 상기 형태의 로봇은 로봇 구성요소에 장착되고 손목 자체의 구조와 직접 관련된 케이블 및/또는 튜브로 공급 및/또는 제어되는 도구 또는 다른 작동 기구에 제공된다. 상기 케이블 및/또는 튜브는 참조 번호 C 로 도면에도시된다. 이들은 이른바 로봇 손목의 "하니스"로 정의되며, 상기 로봇 손목은 상부에 장착되는 케이블 및/또는 튜브가 한번 설치되어지는 것으로 정의한다. 이러한 양태는 종래 기술에 존재하기 때문에 상세히 설명하지 않으며 본 발명에서는 손목을 서술하는데 필요한 범위까지만 설명한다.
손목(10)은 제 1 단부(12') 및 제 2 단부(32)를 포함하는 제 1 몸체(12)로 구성된다. 상기 제 1 단부(12')는 제 1 축(Ⅳ)주위에서 회전가능한 로봇 구성요소(도시되지 않음)에 장착된다.
손목(10)은 또한 제 1 단부(42) 및 제 2 단부(24)를 포함하는 제 2 몸체(14)로 구성된다. 상기 제 1 단부(42)는 제 1 축(Ⅳ)에 대해 경사진 제 2 축(Ⅴ)주위에서 몸체(12)의 단부(32)에 회전가능하게 장착된다. 또한, 로봇 손목(10)은 참조번호 16"로 표시되는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하는 제 3 몸체(16)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제 3 몸체(16)은 손목에 연결되는 도구의 케이블 및/또는 튜브에 의해 횡단되는 환상의 몸체이고 그 단부(16")는 상기 도구의 연결을 위해 적절한 시트가 형성되는 표면을 가진다.
몸체(16)의 제 1 단부는 제 2 축(Ⅴ)에 대해 경사진 제 3 축(Ⅵ)주위에서 몸체(14)의 제 2 단부(24)에 회전가능하게 장착된다.
축(Ⅳ,Ⅵ)은 제 2 축(Ⅴ)에 대해 약 90도의 각을 이룬다.(즉, 축(Ⅳ,Ⅵ)은 제 2 축(Ⅴ)에 대해 수직이다.) 도시된 바와 같이, 로봇손목의 공간의 주어진 위치에서, 상기 축들은 서로 정렬된다. 특히, 도시된 형태는 축(Ⅳ)주위에서 손목의 회전으로만 변위되는 손목의 모든 위치로 유지된다.
본 명세서에서, 두 축 또는 직선사이에서 수직상태로 이루어지는 것을 참조할때, 이것은 서로 교차하고 서로 수직인 라인 또는 축의 경우 및 서로 교차하지는 않으나 서로 90 각을 형성하는 이들에 대해 평행한 공통 평면의 돌출부를 가지는 경우에 둘다 적용될 수 있다.
특히, 몸체(12)는 그 저면에 제 2 몸체(14)와 제 3 몸체(16)를 향하여 면하는 제 1 개구부(20)를 가지는 엘보 형상 몸체(1)를 포함한다. 손목이 장착된 상태에서, 상기 개구부(20)는 제 1 축(Ⅳ)에 정렬된다. 또한 엘보 형상 부분은 나란히 배치되어 상기 개구부(20)의 축에 대해 이격되고 상기 제 1 몸체의 제 2 단부에 제공되는 오프셋 부분(22)을 지닌다. 상기 오프셋 부분에서 제 2 몸체(14)는 제 2 축(Ⅴ)주위에 회전가능하게 장착된다. 상기 제 2 몸체는 대신 제 3 축(Ⅵ)에 정렬되는 제 2 개구부(26)를 가지고, 상기 제 2 몸체(14)의 상술한 제 2 단부에 상응하는 캔틸레버 부분(24)을 가진다.
로봇이 장착되고 설비된 상태에서, 제 1 개구부(20)와 제 2 개구부(26)는 둘다 제 3 몸체(16)와 연결된 도구의 케이블 및/또는 튜브(C)가 횡단한다.
도 1에 보이는 바와 같이 부분(18, 22)으로 한정된 일반적인 형태로 인해, 손목 자체의 작동을 방해하는 것을 피하도록 로봇 손목의 전체 측면 크기 내에 상기 케이블과 튜브가 고정되기 위해 케이블 및/또는 튜브(C)를 위한 통로가 형성된다. 이를 위해, 부분(22)은 케이블 및/또는 튜브가 안내되는 개구부(29, 26)가 면하는 측면상의 브라켓(23)을 가진다. 상기 브라켓은 개구부(26)가 개구부(20)와 정렬된 상태에서 벗어나도록 제 2 몸체(14)가 회전되는 손목의 형태의 부분(22)의 전체 측면 크기내에 유지되게 케이블과 튜브를 구속하는 기능을 가진다.
또한, 로봇이 장착되고 설비된 상태에서, 케이블 및/또는 튜브(C)는 그 길이 부분에 대해 축(Ⅳ)에 정렬되고 다른 길이 부분에 대해 축(Ⅵ)에 정렬된다. 상기 상태는 로봇 손목을 조작하는 동안 케이블에 가해지는 비틀림과 굽힘응력을 최소한으로 감소시킨다.
여기에서 설명되는 로봇 손목에서, 제 2 몸체(14)와 제 3 몸체(16)의 회전을 구동하기 위한 수단은 손목 자체의 구조에 직접 장착된다. 특히 구동 수단은 1 몸체(12)의 오프셋 부분(22)에 둘다 배치된 1 모터(28)와 제 2 모터(30)를 포함한다. 하기에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 구동수단은 상기 제 1 모터의 출력 샤프트의 회전을 상기 제 2 몸체에 전달하는 제 1 기어수단과 상기 제 2 모터(30)의 출력 샤프트의 회전을 제 3 몸체(16)에 전달하기 위한 제 2 기어수단을 더 포함한다. 여기에 설명된 로봇 손목에서, 엘보 형상 부분(18) 반대쪽 단부에서 제 1 몸체(12)의 오프셋 부분(22)은 제 1 몸체(12)의 제 2 단부에 상응하는 포크 형상 부분(32)을 가진다. 상기 포크 형상 부분(32)은 나란히 배치되어 상기 개구부(20)의 축에 대해 이격되고 상기 제 2 몸체는 제 2 축(Ⅴ)주위에서 그 위에 회전가능하게 장착된다.
하기에 보여지는 바와 같이,
오프셋 부분의 구성은 모터(28, 30)로부터의 운동을 제 2 몸체(14)와 제 3 몸체(16)로 각각 전달하기 위한 역학적 체인의 사용을 가능하게 하며, 매우 간단하고 소형이다, 제 2 및 제 3 몸체로의 운동 전달은 전체 역학적 체인의 높은 안정성의 결과로 두가지 다른 "경로"를 통해 얻어진다.
다양한 실시예에서, 도시된 바와 마찬가지로, 제 1 전송 수단은 포크 형상 부분(32)의 제 1 암(32')내에 회전가능하게 장착된 제 1 샤프트(34)를 포함한다. 도 3에서 볼 수 있드시, 제 1 암(32')은 베어링 수단(41)이 개재되고 제 2 회전축(Ⅴ)주위에서 회전가능하게 샤프트(34)를 지지하도록 적용되는 홀이 있는 중심 부분(40')을 가지는 상기 개구부의 변부에 볼트로 조여진 플레이트(40)에 의해 연결되는 개구부(38)을 가진다.
하기에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 샤프트(34)는 제 1 몸체에 회전 연결되고, 제 2 몸체(14)를 회전구동하기 위해 적용된다.
자신의 차례에 제 2 전송 수단은 포크 형상 부분의 제 2 암(32")에 회전가능하게 장착된 실직적으로 샤프트(34)와 일렬로 장착된 샤프트(36)을 포함한다. 하기에 더욱 상세히 설명되듯이, 제 2 샤프트(36)은 제 2 모터(30)에 회전하도록 연결되고 제 3 몸체(16)가 회전 구동되도록 채용된다.
제 2 몸체(14)는, 포크 형상 부분의 제 1 및 제 2 암 사이의 공간 내에 배치되고 이에따라 회전가능하게 지지되는 제 2 몸체의 제 1 단부에 상응하는 베이스 케이싱(42)을 포함한다. 보다 구체적으로, 케이싱(42)은 샤프트(34)와 샤프트(36)가 각각 배치되고 베어링 수단(53, 56)의 개재부분으로 회전가능하게 지지되는 제 1 개구부(44)와 제 2 개구부(46)를 가진 두 반대 측면을 가진다.
특히 제 2 포크 암(32")의 측면에서, 케이싱(42)에 볼트고정된 부시(50)는 개구부(46)를 연결하고 베어링 수단(52)을 통해 샤프트(36)를 회전가능하게 지지한다. 동일한 부시(50)는 제 2 포크 암(32")이 제공되는 개구부(42)에 배치되는 베어링 수단(52)에 의해 회전가능하게 지지되며, 개구부(48)는 제 1 암의 개구부(38)에 대해 정반대면에 배치된다. 베어링 수단(52)은 역시 케이싱(42)의 한 측면의 접합 수단으로 작용하며 유사하게, 포트암(32')의 개부부(38)에 장착된 베어링 수단(55)은 상기 케이싱의 반대 측면에 접합수단으로 작용한다.
케이싱(42)은 샤프트(34)에 의해 회전 구동된다. 특히, 샤프트(34)와 케이싱(42) 사이에서, 베어링 수단(55)에 의해 지지되는 감속기 수단(58)이 개재되고 케이싱에 샤프트(34)를 회전연결하도록 채용된다. 도면에 도시된 상기 감속기 수단은 로봇 분야에서 종래에 사용된 특정형태의 하모닉 감속기이며 따라서, 여기서는 상세히 설명되지 않는다. 어떠한 경우에도, 상기 감속기는 단순히 예시를 구성하며, 상기 분야에서 종래에 사용되는 어떠한 형태의 감속기도 채용될 수 있다는 것은 명백하다.
케이싱(42)은 캔틸레버 부분(24) 내에 배치되며 제 3 몸체(16)를 구동하도록 채용되는 다른 전송 수단에 제 2 샤프트(36)의 회전을 전달하도록 채용되는(하기에 더욱 상세히 설명됨) 전송수단을 더 포함한다.
다양한 실시예에서, 도시된 바와 마찬가지로, 캔틸레버 부분(24)내의 제 2 몸체(14)는 제 3 축(Ⅵ)에 평행한 축 주위에서 자유롭게 회전가능하게 장착되는 샤프트(60)를 포함한다. 샤프트(60) 상기 전송 수단에 회전 연결하고, 차례로 회전을 제 3 몸체(16)에 전달한다. 특히, 샤프트(60)는 전송 수단과 제 3 몸체(16)와 연결된 기어휠(66)과 맞물리는 기어휠(64)이 배치된 제 1 단부 반대쪽의 제 2 단부와 상기 전송 수단에 의해 연결되는 기어휠(62)이 배치된 제 1 단부를 가진다. 상기 샤프트(60)로 인해, 제 3 몸체(16)를 지지하는 부분(24)의 단말 부분과 마찬가지로 제 3 몸체(16)는, 제 2 축(Ⅴ) 주위의 제 2 몸체(14)의 회전때문일 수 있는 개구부(26)를 통한 케이블 및/또는 튜브(C)의 비틀림 및/또는 굽힘응력을 최소한으로 감소시키는 캔틸레버 부분(24)의 개구부(26)와 제 2 축(Ⅴ)사이의 거리를 허용하도록, 포크 부분(32)에 대해 최전방으로 위치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 여기에 도시된 바와 마찬가지로, 상기한 전송수단은 제 3 축(Ⅵ)에 평행한 축 주위의 케이싱(42)내에 회전가능하게 장착되고 샤프트(60)에 대해 반대 단부에 배치되는 샤프트(68)를 포함한다.
샤프트(68)는 샤프트(36)에 배치된 해당 기어를 연결하는 베벨 기어 휠(70)을 가진 1 단부가 있다. 또한 상기 전송 수단은 그 입력부에서 상기 제 1 단부 반대쪽의 샤프트(68)의 제 2 단부에 연결된 감속기 수단(74)을 포함한다. 그 출력부에서 감속기 수단(74)은 샤프트(60)에 배치된 기어휠(62)과 맞물리는 기어 휠(76)에 연결된다. 상기 도시된 감속기 수단은 로봇 분야에서 종래에 사용된 특정형태의 하모닉 감속기이며 따라서, 여기서는 상세히 설명되지 않는다. 어떠한 경우에도, 상기 감속기는 단순히 예시를 구성하며, 상기 분야에서 종래에 사용되는 어따한 형태의 감속기도 채용될 수 있다는 것은 명백하다.
이제 도 2 및 4를 참조하면, 제 1 모터(28)와 제 2 모터(30)는 오프셋 부분 (22) 내에 장착되며, 서로 정렬된다. 모터(28, 30)의 출력 샤프트는 각각 벨트 전송을 통해 샤프트(34 및 36)에 연결된다. 특히, 베벨 기어 휠(78)는 모터(28)의 출력 샤프트에 고정되고, 제 2 축(Ⅴ)에서 평행하게 이격된 축 주위의 오프셋 부분(22)내에 회전가능하게 장착된 샤프트(82)에 배치된 베벨 기어 휠(80)과 맞물린다. 샤프트(82)는 샤프트(34)에 배치된 풀리(88)에 전송 벨트(86)를 통해 회전 연결된 풀리(84)를 수반하는 휠(80) 맞은편에 그 단부를 가진다. 마찬가지로, 제 2 모터(30)의 출력 샤프트에서, 샤프트(82) 맞은 편의 상기 부분의 측면에 오프셋 부분(22)에 장착되는 샤프트(94)에 배치된 베벨 기어 휠과 맞물리는 베벨 기어휠(90)이 고정된다. 샤프트(94)는 제 2 축(Ⅴ)에서 평행하게 이격된 축 주위에서 회전가능하다. 샤프트(94)는 샤프트(36)에 배치된 풀리(100)에 전송 벨트(98)를 통하여 회전연결되는 풀리(96)를 수반하는 휠(92) 맞은편에 그 단부를 가진다.
다음 설명에 따라, 각각 축(Ⅴ 및 Ⅵ)주위에서 회전하여 제 2 및 제 3 몸체로 운동을 전달하는 것은 하기하는 서술에 따라 얻을 수 있다.
제 1 모터(28)가 작동하면, 벨트(86)를 통해 샤프트(34)를 회전 구동하도록 샤프트(82)가 회전된다.
샤프트(34)는 토크를 증가시키고 결국 회전을 제 2 몸체(14)의 케이싱(42)에 직접 전달하도록 감속기 수단(389)에 그 운동을 전달한다. 마찬가지로, 제 2 모터 (30)가 작동하면, 샤프트(94)는 벨트(98)를 통하여 샤프트(36)를 회전 구동하도록, 회전된다. 감속기는 토크를 증가시켜 그 운동을 기어휠(76)에 전달한다. 차례로, 휠(76)은 기어휠(66)과 맞물림으로써 최종적으로 제 3 몸체(16)를 회전구동하는 샤프트(60)와 휠(64)을 회전시킨다.
제 2 몸체(14)가 회전하는 동안, 샤프트(68)가 샤프트(36)에 대하여 진동하는 원인이 된다는 것을 주목하여야 한다. 이 두 샤프트 사이의 회전 연결로 인해,상기 진동은 샤프트(68)가 그 축 주위를 회전하게 되고 제 3 몸체의 원치 않는 작동을 일으키게 되는데, 이러한 단점을 피하기 위해, 샤프트(68)가 진동하는 동안, 제 2 모터(30)는 샤프트(68)가 그 축 주위를 회전하지 않도록 상기 진동을 조정하는 방식으로 샤프트(36)를 회전시킨다. 자명하게, 제 2 및 제 3 몸체의 동시 작동을 요구되는 경우, 모터(30)는 샤프트(36)가 제 3 몸체를 위한 의도된 운동에 해당하는 샤프트(68)로 회전을 전달할 수 있도록 제어된다.
상기한 모터(28 및 30)은 로봇 분야에서 종래에 사용된 형태일 수 있기 때문에 여기서는 상세히 설명되지 않았다. 마찬가지로 도시된 일부 구조적으로 상세한 부분은 불필요하게 복잡한 서술을 피하기 위해 서술되지 않았고, 당업자라면 이를 명백하다고 인정할 것이다.
물론 본 발명의 원칙이 동일하게 유지되는 동안, 구성과 실시예의 세부 부분은 첨부된 청구범위와 같이 비제한적인 예시의 방법으로 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 광범위하게 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. - 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 1 몸체(12), 상기 제 1 몸체(12)의 제 1 단부는 제 1 축(Ⅳ) 주위에서 회전가능한 로봇 요소에 장착되고,
    - 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 2 몸체(14), 상기 제 2 몸체(14)의 제 1 단부는 상기 제 1 축(Ⅳ)에 대해 경사진 제 2 축(Ⅴ) 주위에서 상기 제 1 몸체(12)의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
    - 제 1 및 제 2 단부를 포함하는 제 3 몸체(16), 상기 제 3 몸체의 제 1 단부는 상기 제 2 축(Ⅴ)에 대해 경사진 제 3 축(Ⅵ) 주위에서 상기 제 2 몸체의 제 2 단부에 회전가능하게 장착되고,
    - 상기 제 1 및 제 3 축(Ⅳ, Ⅵ)은 둘다 상기 제 2 축(Ⅴ)에 수직이고, 로봇 손목의 최소한 한 위치에서 상기 제 1 및 제 3 축이 서로 정렬되고,
    상기 제 1 몸체는 상기 제 1 및 제 3 몸체를 향하고 상기 손목이 장착된 상태에서 상기 제 1 축에 정렬된 제 1 개구부(20)를 베이스에 가지는 엘보 형상 부분(18)을 포함하고,
    상기 엘보 형상 부분은 나란히 배치되어 상기 제 1 개구부(20)의 축에 대해 이격되고 상기 제 1 몸체의 제 2 단부에 제공되는 오프셋 부분(22)을 지니고,
    상기 제 2 몸체는 상기 제 3 축(Ⅵ)에 정렬된 제 2 개구부(26)를 가지며 상기 제 2 몸체의 제 2 단부에 상응하는 캔틸레버 부분을 포함하여 구성되고, 로봇 손목이 장착된 상태에서 상기 제 1 및 제 2 개구부는 로봇 손목의 제 3 몸체에 연결된 장치의 공급 또는 제어를 위한 케이블 또는 튜브에 의해 횡단되고,
    상기 로봇 손목은 각각 제 2 및 제 3 축(Ⅴ, Ⅵ) 주위에서 상기 제 2 및 제 3 몸체(14, 16)의 회전을 구동하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 제 2 및 제 3 몸체(14, 16)의 회전을 구동하기 위한 수단은,
    - 상기 제 1 몸체의 오프셋 부분(22)에 배치된 제 1 및 제 2 모터(28, 30),
    - 상기 제 1 모터(28)의 출력 샤프트의 회전을 상기 제 2 몸체(14)에 전달하기 위한 제 1 전송 수단 및 상기 제 2 모터(30)의 출력 샤프트의 회전을 상기 제 3 몸체(16)에 전달하기 위한 제 2 전송 수단을 포함하여 구성되는 관절형 로봇 손목에 있어서,
    엘보 형상 부분(18) 반대쪽 단부에서 제 1 몸체(12)의 오프셋 부분(22)은 제 1 몸체(12)의 제 2 단부에 상응하는 포크 형상 부분(32)을 가지고, 상기 포크 형상 부분(32)은 나란히 배치되어 상기 개구부(20)의 축에 대해 이격되고 상기 제 2 몸체는 제 2 축(Ⅴ)주위에서 그 위에 회전가능하게 장착되며,
    제 1 전송 수단이 상기 제 2 회전축 주위에서 포크 형상 부분(32)의 제 1 암(32')내에 회전가능하게 장착된 제 1 샤프트(34)를 포함하고, 상기 제 1 샤프트는 상기 제 1 모터(28)에 회전연결되어, 상기 제 2 몸체를 회전 구동하기 위해 채용되고,
    제 2 전송 수단이 포크 형상 부분의 제 2 암(32")에 회전가능하게 장착되고 상기 제 1 샤프트와 정렬된 제 2 샤프트(36)를 포함하고, 상기 제 2 샤프트(36)는 제 2 모터(30)에 회전 연결되어 제 3 몸체(16)가 회전 구동되도록 채용되고,
    캔틸레버 부분(24)내의 제 2 몸체(14)는 제 3 축에 평행한 축 주위에서 회전가능하게 장착되고, 상기 제 2 전송 수단의 부분을 형성하는 기어수단에 의해 상기 제 2 샤프트(36)에 회전연결되는 샤프트(60)를 포함하고,
    상기 캔틸레버 부분의 샤프트(60)는 상기 제 2 전송 수단의 부분을 형성하는 기어수단에 의해 연결되는 기어휠(62)이 제 1 단부에 배치되고, 상기 제 1 단부 반대편의 제 2 단부에는 상기 제 3 몸체와 연결된 기어휠(66)과 맞물리는 기어휠(64)이 배치되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 모터는 상기 오프셋 부분 내에 서로 정렬되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제 1 샤프트는 벨트 전송 수단에 의해 회전 연결되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제 2 샤프트는 벨트 전송 수단에 의해 상기 제 2 모터에 회전 연결되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  6. 삭제
  7. 제 1, 4, 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 몸체가, 포크 형상 부분(32', 32")의 제 1 및 제 2 암 사이의 공간에 수용되고, 상기 암들에 의해 회전가능하게 지지되는 제 2 몸체의 제 1 단부에 상응하는 베이스 케이싱(42)을 포함하여 구성되고,
    상기 베이스 케이싱(42)은 상기 제 1 및 제 2 샤프트(34, 36)를 각각 상기 베이스 케이싱의 반대측면의 제 1 및 제 2 개구부(44, 46)를 통해 수용하도록 구성되고
    상기 제 1 샤프트는 상기 베이스 케이싱의 회전을 구동하고,
    상기 베이스 케이싱은, 상기 제 2 몸체(14)의 상기 캔틸레버 부분 내에 포함되고 상기 제 2 전송 수단의 전송 요소에 상기 제 2 샤프트(36)의 회전을 전달하도록 채용된 기어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 베이스 케이싱(42)과 상기 제 1 샤프트(34)사이에, 상기 제 1 암에 의해 지지되고 상기 베이스 케이싱과 제 1 샤프트를 회전 연결하도록 채용되는 감속기 수단(58)이 개재되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 기어 수단은:
    - 상기 제 3 축(Ⅵ)에 대해 평행하게 이격된 축 주위에서 상기 베이스 케이싱(42)내에 회전가능하게 장착된 샤프트, 및
    입력측에서 상기 기어수단의 상기 샤프트의 제 2 단부에 연결되고 출력측에서 상기 제 2 몸체(24)의 상기 캔틸레버 부분내에 포함되는 상기 제 2 전송 수단의 전송요소에 회전전달을 위해 기어휠에 연결되는 감속기 수단(74)을 포함하여 구성되고,
    상기 기어수단의 샤프트에는 제 1 단부에서 상기 제 2 샤프트에 배치된 기어 휠(72)과 맞물리는 베벨기어 휠(70)이 배치되는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    베벨 기어 휠(78)은 상기 제 1 모터의 출력 샤프트에 고정되고, 제 2 축(Ⅴ)에 대해 평행하게 이격된 축 주위의 오프셋 부분내에 회전가능하게 장착된 제 3 샤프트(82)에 배치되는 베벨 기어 휠(80)과 맞물리고,
    상기 제 3 샤프트는 상기 베벨 기어휠(80) 맞은편의 한 단부에서 상기 제 1 샤프트(34)에 배치된 풀리(88)에 전송 벨트 수단을 통해 회전 연결된 풀리(84)를 가지고,
    베벨 기어휠(90)은 상기 제 2 모터의 출력 샤프트에 고정되고 제 4 샤프트(94)에 배치된 베벨기어 휠(92)과 맞물리며, 상기 제 3 샤프트에 대해 반대쪽에서 상기 오프셋 부분내에 장착되고 상기 제 2 축에 대해 평행하게 이격된 축주위에서 회전가능하고,
    상기 제 4 샤프트(94)은 상기 베벨기어휠(92) 맞은편의 한 단부에서 상기 제 2 샤프트(36)에 배치된 풀리(100)에 전송 벨트에 의해 회전연결되는 풀리(96)를 가지는 것을 특징으로 하는 관절형 로봇 손목.
KR1020120018859A 2011-02-24 2012-02-24 관절형 로봇 손목 KR101796799B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITTO2011A000157 2011-02-24
ITTO2011A000157A IT1404528B1 (it) 2011-02-24 2011-02-24 Polso di robot articolato.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120097339A KR20120097339A (ko) 2012-09-03
KR101796799B1 true KR101796799B1 (ko) 2017-12-01

Family

ID=43976486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018859A KR101796799B1 (ko) 2011-02-24 2012-02-24 관절형 로봇 손목

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8714046B2 (ko)
EP (1) EP2492058B1 (ko)
JP (1) JP2012176488A (ko)
KR (1) KR101796799B1 (ko)
CN (1) CN102649275B (ko)
BR (1) BR102012003954B1 (ko)
IT (1) IT1404528B1 (ko)
RU (1) RU2577636C2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5702826B2 (ja) * 2013-04-30 2015-04-15 ファナック株式会社 産業用ロボットの手首構造
JP6163999B2 (ja) * 2013-09-20 2017-07-19 株式会社不二越 産業用ロボット
CN104758059B (zh) * 2015-04-07 2017-03-01 哈尔滨工业大学 单孔腹腔微创手术的多自由度柔性机器人用腕部穿线桶
JP6582520B2 (ja) * 2015-04-28 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 ロボット

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229874A (ja) 2006-03-01 2007-09-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd 産業用ロボット
JP2009028875A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fanuc Ltd 産業用ロボットの線条体処理構造

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5959371A (ja) * 1982-09-30 1984-04-05 フアナツク株式会社 工業用ロボツト
JPS6411777A (en) * 1987-07-07 1989-01-17 Mitsubishi Electric Corp Multi-joint robot
JP2591968B2 (ja) * 1987-12-28 1997-03-19 株式会社日立製作所 産業用ロボットの手首
IT1245433B (it) * 1991-03-04 1994-09-20 Comau Spa Polso di robot industriale
US5222409A (en) * 1991-09-25 1993-06-29 Dalakian Sergei V Industrial robot arms
JPH05131388A (ja) * 1991-11-07 1993-05-28 Hitachi Ltd 工業用ロボツトの手首装置
SE513348C2 (sv) * 1993-07-02 2000-08-28 Abb Ab Industrirobot
IT1272083B (it) * 1993-12-17 1997-06-11 Comau Spa Robot industriale con gruppi riduttori integrati.
US5509191A (en) * 1994-01-26 1996-04-23 Best; Norman D. Apparatus for assembling and processing small parts using a robot
US5792135A (en) * 1996-05-20 1998-08-11 Intuitive Surgical, Inc. Articulated surgical instrument for performing minimally invasive surgery with enhanced dexterity and sensitivity
JP3153165B2 (ja) * 1997-10-30 2001-04-03 株式会社不二越 産業用ロボットの手首機構
US6347919B1 (en) * 1999-12-17 2002-02-19 Eaton Corporation Wafer processing chamber having separable upper and lower halves
SE0002654D0 (sv) * 2000-07-14 2000-07-14 Abb Ab Manipulator
US6902560B1 (en) * 2000-07-27 2005-06-07 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll surgical tool
WO2003001987A2 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Intuitive Surgical, Inc. Platform link wrist mechanism
JP4142304B2 (ja) * 2001-10-22 2008-09-03 株式会社安川電機 アーク溶接用ロボット
JP4099628B2 (ja) * 2001-10-29 2008-06-11 株式会社安川電機 産業用ロボット
US6658962B1 (en) * 2001-10-31 2003-12-09 Ross-Hime Designs, Incorporated Robotic manipulator
JP3883939B2 (ja) * 2002-09-04 2007-02-21 ファナック株式会社 ロボットシステムにおけるカメラ用ケーブル及び力センサ用ケーブルの配線処理構造
JP2006026748A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Daihen Corp ロボット手首機構およびそれに取り付けられたエンドエフェクタ操作方法
US8398355B2 (en) * 2006-05-26 2013-03-19 Brooks Automation, Inc. Linearly distributed semiconductor workpiece processing tool
JP3863175B2 (ja) * 2006-06-19 2006-12-27 株式会社ダイヘン アーク溶接ロボットにおける溶接ワイヤの供給機構
JP4233578B2 (ja) * 2006-08-10 2009-03-04 ファナック株式会社 産業用ロボットの手首駆動構造
JP2008055560A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Fanuc Ltd ロボットの関節部の密封装置及び関節ロボット
DE602006019892D1 (de) * 2006-12-27 2011-03-10 Abb Ab Industrieroboter mit Rohrelement für einen Kabelbaum
US8006586B2 (en) * 2007-03-12 2011-08-30 Comau S.P.A. Articulated robot wrist
US8052185B2 (en) * 2009-04-09 2011-11-08 Disney Enterprises, Inc. Robot hand with humanoid fingers
JP5270449B2 (ja) * 2009-05-21 2013-08-21 川崎重工業株式会社 ロボットの関節構造、及びそれを備えるロボット
JP5353500B2 (ja) * 2009-07-08 2013-11-27 株式会社安川電機 ロボット
US8425620B2 (en) * 2009-12-08 2013-04-23 Hdt Engineering Services, Inc. Modular limb segment connector
JP5457922B2 (ja) * 2010-04-14 2014-04-02 株式会社ダイヘン 産業用ロボット
JP5450223B2 (ja) * 2010-04-14 2014-03-26 株式会社ダイヘン 産業用ロボット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229874A (ja) 2006-03-01 2007-09-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd 産業用ロボット
JP2009028875A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fanuc Ltd 産業用ロボットの線条体処理構造

Also Published As

Publication number Publication date
BR102012003954A2 (pt) 2013-11-19
US8714046B2 (en) 2014-05-06
US20120216648A1 (en) 2012-08-30
KR20120097339A (ko) 2012-09-03
EP2492058A1 (en) 2012-08-29
RU2577636C2 (ru) 2016-03-20
USRE45906E1 (en) 2016-03-01
EP2492058B1 (en) 2014-04-23
CN102649275A (zh) 2012-08-29
ITTO20110157A1 (it) 2012-08-25
IT1404528B1 (it) 2013-11-22
BR102012003954B1 (pt) 2021-04-20
CN102649275B (zh) 2016-03-02
JP2012176488A (ja) 2012-09-13
RU2012106631A (ru) 2013-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101683325B1 (ko) 관절형 로봇 손목
JP5546826B2 (ja) 多軸ロボット用の関節構造体およびこのような関節構造体を備えたロボット
US8234949B2 (en) Power transmission mechanism and robot arm using the same
US8109173B2 (en) Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom
US8893578B2 (en) Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom
JP4964190B2 (ja) パラレルメカニズム
KR101796799B1 (ko) 관절형 로봇 손목
JP2019119042A (ja) ロボットアーム
JP5205504B2 (ja) パラレルメカニズム
KR101701539B1 (ko) 관절형 로봇 손목
JP2014136295A (ja) ロボット
KR20110052891A (ko) 케이블 구동 방식의 로봇 관절 장치 및 이를 이용한 자동화 로봇
JP2006522290A (ja) 関節アームに使用する駆動装置
TW201208836A (en) Robot arm assembly
US20240165796A1 (en) Robot
JP2017007000A (ja) 搬送アーム
KR20240086143A (ko) 웨어러블 로봇용 케이블 구동 회전 관절 장치
JP2007276025A (ja) 多関節ロボット
KR20230114504A (ko) 체인구동 로봇암
JPS63306888A (ja) 多関節形ロボット
JP2007276025A5 (ko)
JPH0453674B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant