KR102370911B1 - Apparatus for impact mitigation of robot - Google Patents

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남상준
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주식회사 한화
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Abstract

본 발명은 로봇의 충격 완화 장치에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치는 복수의 암이 순차적으로 연결 형성된 로봇의 충격 완화 장치에 있어서, 상기 로봇을 구동하는 엑츄에이터를 포함하고, 상기 엑츄에이터는 브레이크를 포함하며, 상기 브레이크는, 서로 다른 강성을 갖는 복수의 브레이크 패드로 구성되되, 상기 로봇에 충격이 가해지는 경우, 상기 복수의 브레이크 패드 중 저강성을 갖는 브레이크 패드가 슬립되면서 정지된다.The present invention relates to an apparatus for relieving a shock for a robot, and the apparatus for relieving a shock for a robot according to an embodiment of the present invention is a shock relieving apparatus for a robot in which a plurality of arms are sequentially connected, including an actuator for driving the robot and, the actuator includes a brake, and the brake includes a plurality of brake pads having different stiffnesses, and when an impact is applied to the robot, a brake pad having low stiffness among the plurality of brake pads slips is stopped as

Description

로봇의 충격 완화 장치{Apparatus for impact mitigation of robot}Apparatus for impact mitigation of robot

본 발명은 로봇의 충격 완화 장치에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 서로 다른 강성을 갖는 브레이크 패드를 적용하여 로봇에 가해지는 충격을 완화하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to a shock mitigating device for a robot. Specifically, the present invention relates to a technology for alleviating the impact applied to the robot by applying brake pads having different rigidity.

인간에게 편리함을 제공하기 위해 다양한 로봇들이 개발되고 있다. 그 중, 다관절 로봇은 인간의 팔과 유사한 형태 및 기능을 갖도록 제작된 로봇으로, 의료업, 제조업, 운수업, 군수업 등 산업 전반에 걸쳐 인간을 대신하여 활약하고 있다.Various robots are being developed to provide convenience to humans. Among them, the multi-joint robot is a robot manufactured to have a form and function similar to a human arm, and is active on behalf of humans throughout industries such as medical, manufacturing, transportation, and military industries.

일반적으로 다관절 로봇은 각종 제품을 생산하는 생산현장에 설치되어 무인환경에서 실시되는 제품의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)에 주로 사용되고 있으며, 특히 크린룸에서 생산되는 반도체 소자나 칩부품, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 부품을 픽업하는 경우 등에는 이에 맞게 전용의 로봇을 구비한다.In general, articulated robots are installed in production sites that produce various products and are mainly used for loading and unloading products in an unmanned environment. In particular, semiconductor devices, chip parts, and LCDs produced in clean rooms In the case of picking up parts such as (Liquid Crystal Display) and PDP (Plasma Display Panel), a dedicated robot is provided for this purpose.

예를 들어, 작업대상물인 LCD, PDP 등의 대형화 추세에 따라 대형인 박판의 평판글래스를 핸들링할 때, LCD노광장비에서 노광공정이 완료된 글래스를 교환할 때 등과 같이 LCD, PDP 등과 같은 대형 박판 평판 글래스를 픽업하는 시스템에서 사용되는 수직 다관절 로봇에는 수직이동동작, 회전동작, 기울이기 동작 등과 같이 삼차원적인 동작이 요구되므로 복합적인 동작영역에 대응 가능하도록 진공흡착장치가 마련된 로봇 암이 사용될 수 있다.For example, when handling large thin flat glass according to the trend of enlargement of work objects such as LCD and PDP, when exchanging glass after exposure process in LCD exposure equipment, etc. A vertical articulated robot used in a system for picking up glasses requires three-dimensional motions such as vertical movement, rotation, and tilting, so a robot arm equipped with a vacuum suction device can be used to cope with complex operation areas. .

이와 같은 로봇이 작동 중 주변에 설치된 물체와 간섭되는 일이 발생할 수 있다. 이 경우, 로봇이 상기 물체와 간섭하더라도 로봇을 구동하는 엑츄에이터는 로봇을 계속 움직이려고 하므로, 엑츄에이터에 장착된 감속기에는 과부하가 걸리고, 최악의 경우 감속기가 파손될 수 있는 문제점이 있다.Such a robot may interfere with objects installed around it during operation. In this case, even if the robot interferes with the object, since the actuator for driving the robot continues to move the robot, the reducer mounted on the actuator is overloaded, and in the worst case, the reducer may be damaged.

대한민국 등록특허공보 제10-0563982호 (2006.03.29)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0563982 (2006.03.29)

본 발명은 로봇이 작동 중 주변에 설치된 물체와 간섭되는 경우에 로봇에 가해지는 충격을 최소화하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to minimize the impact applied to the robot when the robot interferes with objects installed around it during operation.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치는 복수의 암이 순차적으로 연결 형성된 로봇의 충격 완화 장치에 있어서, 상기 로봇을 구동하는 엑츄에이터를 포함하고, 상기 엑츄에이터는 브레이크를 포함하며, 상기 브레이크는, 서로 다른 강성을 갖는 복수의 브레이크 패드로 구성되되, 상기 로봇에 충격이 가해지는 경우, 상기 복수의 브레이크 패드 중 저강성을 갖는 브레이크 패드가 슬립되면서 정지된다.The apparatus for relieving the impact of a robot according to an embodiment of the present invention is the apparatus for relieving the impact of a robot in which a plurality of arms are sequentially connected, and includes an actuator for driving the robot, the actuator including a brake, the brake is composed of a plurality of brake pads having different rigidity, and when an impact is applied to the robot, the brake pad having low rigidity among the plurality of brake pads is stopped while slipping.

일 실시예에 따르면, 상기 브레이크는 제1 브레이크 패드 및 제2 브레이크 패드를 포함하되, 상기 제1 브레이크 패드는 상기 제2 브레이크 패드보다 강성이 크도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the brake may include a first brake pad and a second brake pad, and the first brake pad may be configured to have greater rigidity than the second brake pad.

일 실시예에 따르면, 상기 로봇에 충격이 가해지는 경우, 상기 제2 브레이크 패드가 슬립되면서 정지될 수 있다.According to an embodiment, when an impact is applied to the robot, the second brake pad may be stopped while slipping.

일 실시예에 따르면, 상기 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 센서를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, it may further include an acceleration sensor for measuring the acceleration of the robot.

일 실시예에 따르면, 상기 가속도 센서는 상기 로봇에 충격이 가해진 경우 값이 변화될 수 있다.According to an embodiment, the value of the acceleration sensor may change when an impact is applied to the robot.

일 실시예에 따르면, 상기 가속도 센서에서 감지된 값이 소정값을 초과하는 경우, 상기 복수의 브레이크 패드 중 저강성을 갖는 브레이크 패드가 슬립되면서 정지되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, when the value sensed by the acceleration sensor exceeds a predetermined value, the control unit may further include a control unit that controls the brake pad having low rigidity among the plurality of brake pads to stop while slipping.

본 발명은 로봇이 작동 중 주변에 설치된 물체와 간섭되는 경우에 로봇을 구동하는 엑츄에이터를 정지시킨다.The present invention stops the actuator that drives the robot when the robot interferes with objects installed around it during operation.

이에 따라, 본 발명은 엑츄에이터에 장착된 감속기의 파손을 방지하는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has an effect of preventing damage to the reducer mounted on the actuator.

또한, 본 발명은 로봇을 구동시키는 엑츄에이터에 서로 다른 강성을 갖는 브레이크 패드를 장착하여, 로봇이 작동 중 주변에 설치된 물체와 간섭되는 경우에 로봇을 구동하는 엑츄에이터를 서서히 정지시킨다.In addition, the present invention is equipped with brake pads having different rigidity to the actuator for driving the robot, and when the robot interferes with an object installed in the vicinity during operation, the actuator for driving the robot is gradually stopped.

이에 따라, 본 발명은 감속기의 파손 방지와 동시에 브레이크의 손상을 방지하는 효과도 있다.Accordingly, the present invention also has an effect of preventing damage to the brake while preventing damage to the speed reducer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치가 적용된 로봇을 도시한 도면이다.
도 2는 엑츄에이터의 사시도이다.
도 3은 브레이크의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 브레이크의 절단도이다.1 is a diagram illustrating a robot to which a shock mitigating device for a robot according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a perspective view of the actuator;
3 is a perspective view of a brake;
4 to 6 are cut-away views of the brake.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치가 적용된 로봇을 도시한 도면이다.1 is a view showing a robot to which the shock alleviation device of the robot according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치는 가속도 센서(10), 엑츄에이터(20) 및 제어부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the shock alleviation apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention includes an acceleration sensor 10 , an actuator 20 , and a control unit 30 .

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 충격 완화 장치가 적용된 로봇(1)은 복수의 암(arm)이 순차적으로 연결되어 사람의 팔처럼 다양한 동작을 하는 것이 가능한 로봇을 의미한다.At this time, the robot 1 to which the shock mitigating device of the robot according to an embodiment of the present invention is applied means a robot in which a plurality of arms are sequentially connected to perform various operations like a human arm.

가속도 센서(10)는 로봇(1)의 말단에 장착되어 로봇(1)의 가속도를 측정한다. 일반적으로, 로봇(1)은 반복 작업을 수행하므로 동작 중 가속도 센서(10)에서 측정되는 값은 일정한 값을 갖는다. 그러나, 로봇(1)이 동작 중 충격이 가해지는 경우에는 가속도 센서(10)에서 소정 가속도를 초과하는 값이 측정되게 된다. 따라서, 가속도 센서(10)에서 상기 소정 가속도를 초과하는 값이 측정되는 경우, 엑츄에이터(20)의 구동을 정지시켜야 하는지 판단할 필요가 있다.The acceleration sensor 10 is mounted on the distal end of the robot 1 to measure the acceleration of the robot 1 . In general, since the robot 1 performs repetitive tasks, the value measured by the acceleration sensor 10 during operation has a constant value. However, when an impact is applied while the robot 1 is in motion, a value exceeding a predetermined acceleration is measured by the acceleration sensor 10 . Therefore, when a value exceeding the predetermined acceleration is measured by the acceleration sensor 10 , it is necessary to determine whether to stop the driving of the actuator 20 .

이때, 로봇(1)에 가해지는 충격은 로봇(1)의 외부에서 가해지는 충격을 의미한다. 예를 들어, 로봇(1)의 동작 중 주위에 설치된 물체와 간섭되어 로봇(1)에 가해지는 충격을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(1)이 상기 물체와 간섭하더라도 로봇(1)을 구동하는 엑츄에이터(20)는 로봇(1)을 계속 움직이려고 하므로, 엑츄에이터(20)에 장착된 감속기(29)에는 과부하가 걸리고, 최악의 경우 감속기(29)가 파손될 수 있다. 따라서, 로봇(1)에 소정값 이상의 큰 충격이 가해진 경우, 엑츄에이터(20)를 적절히 정지시킬 필요가 있다.In this case, the impact applied to the robot 1 means an impact applied from the outside of the robot 1 . For example, it may mean an impact applied to the robot 1 by interfering with objects installed around it during operation of the robot 1 . In this case, even if the robot 1 interferes with the object, the actuator 20 that drives the robot 1 continues to move the robot 1, so the reducer 29 mounted on the actuator 20 is overloaded, In the worst case, the reducer 29 may be damaged. Therefore, when a large impact greater than or equal to a predetermined value is applied to the robot 1, it is necessary to properly stop the actuator 20.

엑츄에이터(20)는 로봇(1)을 구동한다. 구체적으로, 엑츄에이터(20)는 제어부(30)의 제어 명령에 따라 로봇(1)을 구동한다. 즉, 엑츄에이터(20)는 제어부(30)의 제어 명령에 따라 로봇(1)이 이동, 회전, 정지 등의 동작을 수행하도록 한다.The actuator 20 drives the robot 1 . Specifically, the actuator 20 drives the robot 1 according to the control command of the controller 30 . That is, the actuator 20 causes the robot 1 to move, rotate, stop, etc. according to the control command of the controller 30 .

엑츄에이터(20)는 엔코더(21), 서보 드라이브(23), 브레이크(25), 모터(27) 및 감속기(29)를 포함한다. 엑츄에이터(20)의 각 구성에 대한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.The actuator 20 includes an encoder 21 , a servo drive 23 , a brake 25 , a motor 27 , and a reducer 29 . A description of each configuration of the actuator 20 will be described later with reference to FIG. 2 .

제어부(30)는 엑츄에이터(20)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(30)는 엑츄에이터(20)에 제어 명령을 전달하여 엑츄에이터(20)가 작동 또는 정지하도록 한다.The control unit 30 controls the actuator 20 . Specifically, the control unit 30 transmits a control command to the actuator 20 to operate or stop the actuator 20 .

또한, 제어부(30)는 가속도 센서(10)에서 측정한 로봇(1)의 가속도를 입력받는다. 제어부(30)는 가속도 센서(10)로부터 입력받은 로봇(1)의 가속도를 통해 엑츄에이터(20)를 정지시킬지 여부를 판단한다.Also, the controller 30 receives the acceleration of the robot 1 measured by the acceleration sensor 10 . The controller 30 determines whether to stop the actuator 20 through the acceleration of the robot 1 received from the acceleration sensor 10 .

구체적으로, 제어부(30)는 가속도 센서(10)에서 측정한 로봇(1)의 가속도 값이 상기 소정 가속도를 초과하는 경우, 엑츄에이터(20)를 정지시킨다. 이때, 상기 소정 가속도는 로봇(1)이 동작 중 주위에 설치된 물체와 간섭된 것으로 판단하기에 충분한 가속도 값을 의미한다.Specifically, when the acceleration value of the robot 1 measured by the acceleration sensor 10 exceeds the predetermined acceleration, the controller 30 stops the actuator 20 . In this case, the predetermined acceleration means an acceleration value sufficient to determine that the robot 1 interfered with an object installed around it during operation.

즉, 제어부(30)는 가속도 센서(10)에서 측정한 로봇(1)의 가속도 값이 소정 가속도를 초과하는 경우에는 로봇(1)이 동작 중 주위에 설치된 물체와 간섭된 것으로 판단하여 엑츄에이터(20)를 정지시킨다. 이때, 제어부(30)가 로봇(1)이 동작 중 주위에 물체와 간섭된 것으로 판단한 경우에 제어부(30)에서 엑츄에이터(20)를 정지시키는 구체적인 과정은 도 6을 참조하여 후술한다.That is, when the acceleration value of the robot 1 measured by the acceleration sensor 10 exceeds a predetermined acceleration, the controller 30 determines that the robot 1 interferes with an object installed around it during operation, and the actuator 20 ) is stopped. In this case, when the controller 30 determines that the robot 1 interferes with an object around it, a detailed process of stopping the actuator 20 in the controller 30 will be described later with reference to FIG. 6 .

도 2는 엑츄에이터의 사시도이다.2 is a perspective view of an actuator;

도 2를 참조하면, 엑츄에이터(20)는 엔코더(21), 서보 드라이브(23), 브레이크(25), 모터(27) 및 감속기(29)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the actuator 20 includes an encoder 21 , a servo drive 23 , a brake 25 , a motor 27 , and a reducer 29 .

엔코더(21)는 모터(27)의 위치를 파악한다. 서보 드라이브(23)는 모터(27)를 구동시키기 위한 전원을 공급한다. 브레이크(25)는 엑츄에이터(20) 구동을 정지시킨다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다. 모터(27)는 엑츄에이터(20)를 구동시킨다. 감속기(29)는 모터(27)의 속도를 감속한다.The encoder 21 detects the position of the motor 27 . The servo drive 23 supplies power for driving the motor 27 . The brake 25 stops the actuator 20 from driving. A detailed description thereof will be given later. The motor 27 drives the actuator 20 . The speed reducer 29 reduces the speed of the motor 27 .

도 3은 브레이크의 사시도이다. 도 4 내지 도 6은 브레이크의 절단도이다. 이때, 도 4 내지 도 6은 도 3의 도면을 A-A 방향으로 절단한 도면이다. 3 is a perspective view of a brake; 4 to 6 are cut-away views of the brake. In this case, FIGS. 4 to 6 are views taken along the A-A direction of the drawing of FIG. 3 .

한편, 도 4는 서보 드라이브(23)가 off 되어 모터(27) 구동되지 않는 경우에 브레이크(25)의 동작을 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 서보 드라이브(23)가 on 되어 모터(27) 구동되는 경우에 브레이크(25)의 동작을 나타낸 도면이다. 또한, 도 6은 모터(27) 구동 중 로봇(1)에 외부 충격이 가해진 경우의 브레이크(25)의 동작을 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 4 is a view showing the operation of the brake 25 when the servo drive 23 is off and the motor 27 is not driven. 5 is a view showing the operation of the brake 25 when the servo drive 23 is turned on and the motor 27 is driven. 6 is a view showing the operation of the brake 25 when an external shock is applied to the robot 1 while the motor 27 is being driven.

브레이크(25)는 회전축(251), 브레이크 허브(252), 브레이크 패드(253, 254), 구동 플레이트(255, 256), 스프링(257, 258) 및 전자석 모듈(259)를 포함한다.The brake 25 includes a rotation shaft 251 , a brake hub 252 , brake pads 253 , 254 , drive plates 255 , 256 , springs 257 , 258 , and an electromagnet module 259 .

이때, 브레이크 패드(253, 254)는 서로 다른 강성을 갖는 복수의 브레이크 패드로 구성된다. 도 4 내지 도 6에서 브레이크 패드(253, 254)는 제2 브레이크 패드(254)보다 고강성을 갖는 제1 브레이크 패드(253), 제1 브레이크 패드(253)보다 저강성을 갖는 제2 브레이크 패드(254)로 구성된다. 이때, 도 4 내지 도 6에서는 브레이크 패드(253, 254)를 제1 브레이크 패드(253)와 제2 브레이크 패드(254) 두 개로 예시하였으나, 브레이크 패드의 개수는 이보다 더 많을 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 브레이크 패드(253, 254)가 제1 브레이크 패드(253)와 제2 브레이크 패드(254)로 구성된 경우를 예를 들어 설명한다.In this case, the brake pads 253 and 254 include a plurality of brake pads having different rigidities. 4 to 6 , the brake pads 253 and 254 have a first brake pad 253 having higher stiffness than the second brake pad 254 , and a second brake pad having lower stiffness than the first brake pad 253 . (254). In this case, although the brake pads 253 and 254 are illustrated as two first and second brake pads 253 and 254 in FIGS. 4 to 6 , the number of brake pads may be greater than this. However, hereinafter, for convenience of description, a case in which the brake pads 253 and 254 are configured of the first brake pad 253 and the second brake pad 254 will be described as an example.

한편, 제1 구동 플레이트(255)는 제1 브레이크 패드(253)의 회전을 지속 또는 정지시킨다. 즉, 제1 구동 플레이트(255)가 제1 브레이크 패드(253)와 떨어져 있는 경우에는 제1 브레이크 패드(253)는 회전을 지속하고, 제1 구동 플레이트(255)가 제1 브레이크 패드(253)와 밀착한 경우에는 제1 브레이크 패드(253)의 회전이 정지된다.Meanwhile, the first driving plate 255 continues or stops the rotation of the first brake pad 253 . That is, when the first driving plate 255 is separated from the first brake pad 253 , the first brake pad 253 continues to rotate, and the first driving plate 255 moves to the first brake pad 253 . When in close contact with , the rotation of the first brake pad 253 is stopped.

또한, 제2 구동 플레이트(256)는 제2 브레이크 패드(254)의 회전을 지속 또는 정지시킨다. 즉, 제2 구동 플레이트(256)가 제2 브레이크 패드(254)와 떨어져 있는 경우에는 제2 브레이크 패드(254)는 회전을 지속하고, 제2 구동 플레이트(256)가 제2 브레이크 패드(254)와 밀착한 경우에는 제2 브레이크 패드(254)의 회전이 정지된다.In addition, the second driving plate 256 continues or stops the rotation of the second brake pad 254 . That is, when the second driving plate 256 is separated from the second brake pad 254 , the second brake pad 254 continues to rotate, and the second driving plate 256 moves to the second brake pad 254 . When in close contact with , the rotation of the second brake pad 254 is stopped.

도 4와 같이 서보 드라이브(23)가 off 되어 모터(27)가 구동되지 않는 경우에는 제어부(30)는 구동 플레이트(255, 256)가 브레이크 패드(253, 254)에 밀착되도록 제어한다. 구체적으로, 도 4의 경우에 제어부(30)는 중력에 의해 브레이크 패드(253, 254) 및 브레이크 허브(252)가 흘러내리는 것을 방지하기 위해 구동 플레이트(255, 256)를 브레이크 패드(253, 254)에 밀착되도록 제어하여 브레이크 패드(253, 254)를 고정한다. 이에 따라, 회전축(251)도 회전되지 않게 된다.As shown in FIG. 4 , when the servo drive 23 is turned off and the motor 27 is not driven, the controller 30 controls the driving plates 255 and 256 to be in close contact with the brake pads 253 and 254 . Specifically, in the case of FIG. 4 , the control unit 30 moves the drive plates 255 and 256 to the brake pads 253 and 254 to prevent the brake pads 253 and 254 and the brake hub 252 from flowing down due to gravity. ) to fix the brake pads 253 and 254 by controlling them to be in close contact with each other. Accordingly, the rotation shaft 251 is also not rotated.

도 5와 같이 서보 드라이브(23)가 on 되어 모터(27)가 구동되는 경우에는 제어부(30)는 구동 플레이트(255, 256)가 전자석 모듈(259)에 밀착되도록 제어한다. 구체적으로, 도 5의 경우에 제어부(30)는 구동 플레이트(255, 256)를 브레이크 패드(253, 254)와 떨어지도록 제어하여 브레이크 패드(253, 254)가 회전을 지속하도록 한다. 이에 따라, 회전축(251)도 회전을 지속하게 되고, 모터(27)의 구동도 지속된다.As shown in FIG. 5 , when the servo drive 23 is turned on and the motor 27 is driven, the controller 30 controls the driving plates 255 and 256 to be in close contact with the electromagnet module 259 . Specifically, in the case of FIG. 5 , the controller 30 controls the driving plates 255 and 256 to be separated from the brake pads 253 and 254 so that the brake pads 253 and 254 continue to rotate. Accordingly, the rotation shaft 251 also continues to rotate, and the driving of the motor 27 is also continued.

한편, 로봇(1)에 충격이 가해지는 경우에는 상술한 바와 같이 감속기(29)의 파손을 막기 위해 브레이크(25)를 작동시킬 필요가 있다. 다만, 이 경우에 모터(27)의 구동을 멈추기 위해 브레이크(25)를 급격하게 작동시 브레이크(25)에 무리가 갈 수 있다. 따라서, 로봇(1)에 충격이 가해진 경우라도 브레이크(25)를 서서히 작동시킬 필요가 있다.On the other hand, when an impact is applied to the robot 1, it is necessary to operate the brake 25 to prevent damage to the reducer 29 as described above. However, in this case, when the brake 25 is rapidly operated to stop the driving of the motor 27 , the brake 25 may be overloaded. Therefore, even when an impact is applied to the robot 1, it is necessary to operate the brake 25 gradually.

도 6과 같이 서보 드라이브(23)가 on 되어 모터(27)가 구동되는 상황에서 로봇(1)에 충격이 가해진 경우에는 제어부(30)는 제2 구동 플레이트(256)만 제2 브레이크 패드(254)에 밀착되도록 제어한다. 이 경우, 제1 브레이크 패드(253)에 비해 저강성을 갖는 제2 브레이크 패드(254)는 바로 회전이 정지되지 않고, 슬립되면서 서서히 회전이 정지된다. 이후, 회전축(251)의 회전도 정지되어 모터(27)도 구동이 정지된다. 이에 따라, 엑츄에이터(20)의 구동도 정지된다. 따라서, 본 발명은 로봇(1)이 동작 중 주위에 물체와 간섭되어도 로봇(1)에 가해지는 충격을 최소화하면서 감속기(29) 및 브레이크(25)의 손상도 방지할 수 있다.As shown in FIG. 6 , when an impact is applied to the robot 1 in a situation where the servo drive 23 is turned on and the motor 27 is driven, the controller 30 controls only the second drive plate 256 and the second brake pad 254 . ) to be closely adhered to. In this case, the second brake pad 254 having a lower rigidity than the first brake pad 253 does not immediately stop rotating, but gradually stops rotating while slipping. After that, the rotation of the rotating shaft 251 is also stopped, and the driving of the motor 27 is also stopped. Accordingly, the driving of the actuator 20 is also stopped. Accordingly, the present invention can prevent damage to the reducer 29 and the brake 25 while minimizing the impact applied to the robot 1 even when the robot 1 interferes with objects around it during operation.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

1 : 로봇
10 : 가속도 센서
20 : 엑츄에이터
30 : 제어부1: Robot
10: acceleration sensor
20: actuator
30: control unit

Claims (6)

복수의 암이 순차적으로 연결 형성된 로봇의 충격 완화 장치에 있어서,
상기 로봇을 구동하는 엑츄에이터를 포함하고,
상기 엑츄에이터는 브레이크를 포함하며,
상기 브레이크는,
서로 다른 강성을 갖는 복수의 브레이크 패드로 구성되되,
상기 로봇에 충격이 가해지는 경우, 상기 복수의 브레이크 패드 중 저강성을 갖는 브레이크 패드가 슬립되면서 정지되는 로봇의 충격 완화 장치.In the shock relieving device for a robot in which a plurality of arms are sequentially connected,
An actuator for driving the robot,
The actuator includes a brake,
The brake is
It is composed of a plurality of brake pads having different rigidity,
When an impact is applied to the robot, a brake pad having low rigidity among the plurality of brake pads is stopped while slipping. 제1항에 있어서,
상기 브레이크는 제1 브레이크 패드 및 제2 브레이크 패드를 포함하되,
상기 제1 브레이크 패드는 상기 제2 브레이크 패드보다 강성이 크도록 구성된 로봇의 충격 완화 장치.According to claim 1,
The brake includes a first brake pad and a second brake pad,
The first brake pad is configured to have greater rigidity than the second brake pad. 제2항에 있어서,
상기 로봇에 충격이 가해지는 경우, 상기 제2 브레이크 패드가 슬립되면서 정지되는 로봇의 충격 완화 장치.3. The method of claim 2,
When an impact is applied to the robot, the shock alleviation device of the robot is stopped while the second brake pad slips. 제1항에 있어서,
상기 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 센서를 더 포함하는 로봇의 충격 완화 장치.According to claim 1,
The shock alleviation device of the robot further comprising an acceleration sensor for measuring the acceleration of the robot. 제4항에 있어서,
상기 가속도 센서는 상기 로봇에 충격이 가해진 경우 값이 변화되는 로봇의 충격 완화 장치.5. The method of claim 4,
The acceleration sensor is a shock alleviation device for a robot whose value changes when an impact is applied to the robot. 제5항에 있어서,
상기 가속도 센서에서 감지된 값이 소정값을 초과하는 경우, 상기 복수의 브레이크 패드 중 저강성을 갖는 브레이크 패드가 슬립되면서 정지되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 로봇 충격 완화 장치.6. The method of claim 5,
When the value detected by the acceleration sensor exceeds a predetermined value, the robot shock alleviation apparatus further comprising a control unit for controlling the brake pad having a low rigidity of the plurality of brake pads to stop while slipping.
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