KR20010084691A - Industrial robot with a telescopic arm - Google Patents

Abstract

PURPOSE: An industrial robot is provided to compact the structure of an industrial robot and to perform a precise work by installing a flexible arm in the industrial robot. CONSTITUTION: Upon rotation of a motor(26), the rotational force generated from the motor is transmitted to a ball screw/spline shaft(29) through first and second belt pulleys(27,28). Then, the ball screw/spline shaft rotates and a first ball screw nut(30) linearly moves on the spline shaft. A spline nut(31) and a first housing(38) also move linearly. Thus, a first flexible arm(24) combined with the first housing moves forward and backward to a fixed arm(23). The spline nut performs rotation as well as linear movement, and the rotational movement is transmitted to a second ball screw nut(34) through third and fourth belt pulleys(32,33). Upon rotation of the second ball screw nut, a ball screw shaft(35) fixed in a second flexible arm(25) moves linearly in relation with the second ball screw nut. Thus, the second flexible arm moves forward or backward to the first flexible arm. Since the first and second flexible arms simultaneously move forwardly or backwardly by half the length of the arms, a working zone of the robot is enlarged by three times of the length of the arms.

Description

신축 암을 갖는 산업용 로봇{Industrial robot with a telescopic arm}Industrial robot with a telescopic arm

본 발명은 산업용 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 구동원으로 복수의 암을 신축 가능하게 구동할 수 있는 산업용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial robot, and more particularly, to an industrial robot that can flexibly drive a plurality of arms with one driving source.

복수의 암을 신축 가능하게 구성한 산업용 로봇은, 워크를 소정위치로 이동시킬 때 이외는 복수의 암을 축소시킨 상태로 동작시킴으로써 암의 동작범위가 작게 되고, 주변장치와의 간섭을 발생시키지 않아, 협소한 장소나 주변장치와 비교적 근접한 상태로 로봇을 설치하는 것이 가능하다.Industrial robots configured to be capable of stretching a plurality of arms are operated in a state in which the plurality of arms are reduced, except when the workpiece is moved to a predetermined position, thereby reducing the operating range of the arm and not causing interference with peripheral devices. It is possible to install the robot relatively close to the narrow place or peripheral device.

도 1은 종래의 신축 암을 갖는 산업용 로봇의 개략적 구성을 보인 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 로봇은 크게 베이스(1)에 회전 가능하게 지지된 승강축(2), 승강축(2) 위에 지지되어 승강축(2)의 운동에 연동하는 복수의 암으로 구성된다. 여기서 상기 복수의 암은 승강축 위에 지지된 제 1 암(3), 제 1 암(3) 위에 진퇴 가능하게 지지되는 제 2 암(4) 및 제 2 암(4) 위에 진퇴 가능하게 지지되는 제 3 암(5)의 3단으로 구성되어 하나의 암 길이(L) 보다 3배(3L) 가량 작업 영역의 확장이 가능하도록 되어 있다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of an industrial robot having a conventional stretching arm. As shown, the conventional robot is composed of a lifting shaft 2 largely rotatably supported on the base 1, and a plurality of arms supported on the lifting shaft 2 and linked to the movement of the lifting shaft 2. . Wherein the plurality of arms are first arm (3) supported on the lifting shaft, second arm (4) supported on the first arm (3) and retractably supported on the second arm (4) It consists of three stages of three arms 5, and it is possible to expand the work area about three times (3L) than one arm length L.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 종래의 산업용 로봇의 신축 암의 구동 메커니즘을 상세히 설명한다. 도 2는 종래 로봇의 암의 요부를 절개한 정면도이고, 도 3은 요부절개 측면도이다.2 and 3 will be described in detail the driving mechanism of the stretching arm of a conventional industrial robot. FIG. 2 is a front view of a main portion of an arm of a conventional robot, and FIG. 3 is a side view of a main incision.

도시된 바와 같이, 제 1 암의 하단 중앙부에는 제 2 암(4) 및 제 3 암(5)을 구동하기 위한 구동원으로서 모터(6) 및 감속기(7)가 설치된다. 감속기(7)에는 제 2 암(4) 내에 위치하는 제 1 피니언(8)이 연결되고, 제 1 피니언(8)은 제 2 암(4)의 내부에 암의 길이 방향과 나란하게 설치된 제 1 래크(9)와 치합된다. 또한 제 2 암(4)의 내부에는 그 길이 방향 중심선을 기준으로 제 1 래크(9)의 반대쪽에 제 2 래크(10)가 설치되어, 제 2 피니언(11)과 치합된다. 여기서 제 2 피니언(11)은 연결부재(12)에 의해, 제 3 암(5) 내에 위치하게 되는 제 3 피니언(13)과 일체로 형성되며, 제 3 피니언(13)은 제 3 암(5) 내에 설치된 제 3 래크(14)와 치합된다. 제 1 암(3)의 상면과 제 3 암의 하면(5)에는 제 1 및 제 2 가이드 레일(15a)(15b)이 길이 방향으로 각각 설치되고, 제 2 암(4)의 상/하면에는 그들 가이드 레일(15a)(15b)에 결합되는 제 1 및 제 2 가이드 블록(16a)(16b)이 각각 설치되어, 제 2 암(4) 및 제 3 암(5)의 직선운동을 안내한다.As shown, the motor 6 and the reducer 7 are provided at the lower center of the first arm as a driving source for driving the second arm 4 and the third arm 5. A first pinion 8 located in the second arm 4 is connected to the speed reducer 7, and the first pinion 8 is installed in the second arm 4 in parallel with the longitudinal direction of the arm. It meshes with the rack 9. In addition, a second rack 10 is provided inside the second arm 4 on the opposite side of the first rack 9 on the basis of the longitudinal center line thereof, and meshes with the second pinion 11. Here, the second pinion 11 is formed integrally with the third pinion 13 which is positioned in the third arm 5 by the connecting member 12, and the third pinion 13 is the third arm 5. Is engaged with the third rack 14 installed in the bracket. First and second guide rails 15a and 15b are provided in the longitudinal direction on the upper surface of the first arm 3 and the lower surface 5 of the third arm, respectively, and on the upper and lower surfaces of the second arm 4. First and second guide blocks 16a and 16b coupled to the guide rails 15a and 15b are respectively provided to guide the linear motions of the second arm 4 and the third arm 5.

상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 산업용 로봇의 신축 암이 작동되는 과정은 다음과 같다.The process of operating the expansion arm of the conventional industrial robot made of the above configuration is as follows.

먼저, 모터(6)의 구동에 의해 제 1 피니언(8)이 회전하면, 제 1 래크(9)의이동에 따라 제 2 암(4)이 제 1 암(3)에 대해 상대적으로 전진 또는 후진하게 된다. 이때, 제 2 암(4)의 이동에 연동하여 제 2 암(4)에 고정된 제 2 래크(10)도 이동하게 되므로, 제 2 래크(2)와 치합된 제 2 피니언(11) 및 이와 일체로 형성된 제 3 피니언(13)이 회전하게 된다. 제 3 피니언(13)의 회전에 의해 제 3 래크(14)가 이동하게 되면, 제 3 암(5)도 제 2 암(4)의 이동방향과 같은 방향으로 전진 또는 후진하게 된다. 즉, 모터(6)의 구동에 의해 제 2 암(4)과 제 3 암(5)은 동시에 제 1 암(3)에 대해 신축적으로 이동하게 되는 것이다.First, when the first pinion 8 rotates by driving the motor 6, the second arm 4 moves forward or backward relative to the first arm 3 as the first rack 9 moves. Done. At this time, since the second rack 10 fixed to the second arm 4 also moves in conjunction with the movement of the second arm 4, the second pinion 11 engaged with the second rack 2 and the same. The third pinion 13 integrally formed rotates. When the third rack 14 is moved by the rotation of the third pinion 13, the third arm 5 also moves forward or backward in the same direction as the movement direction of the second arm 4. That is, the 2nd arm 4 and the 3rd arm 5 are elastically moved with respect to the 1st arm 3 by the drive of the motor 6 simultaneously.

그러나, 상기와 같은 종래의 신축 암을 갖는 산업용 로봇은, 다수의 래크(9)(10)(14)와 피니언(8)(11)(13)들에 의해 제 2 암(4) 및 제 3 암(5), 즉 신축 암을 이동시키는 구동 메커니즘으로 구성되어 있으므로, 고정된 제 1 암(3)에 대한 신축되는 제 2 암(4)및 제 3 암(5)의 이동 량이 각 암 길이(L)의 1/2(L/2)을 초과하지 못하게 된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 신축 암을 갖는 로봇에 의해 암 길이(L)의 3배(3L) 가량의 작업영역을 얻기 위해서는, 암을 3단 이상으로 구성하여야 한다.However, such a conventional robot having a conventional telescopic arm includes a second arm 4 and a third arm by a plurality of racks 9, 10, 14 and pinions 8, 11, 13. Since the arm 5, that is, the driving mechanism for moving the telescopic arm, the amount of movement of the telescopic second arm 4 and the third arm 5 with respect to the fixed first arm 3 is the length of each arm ( It will not exceed 1/2 (L / 2) of L). Therefore, as shown in Fig. 1, in order to obtain a working area of about 3 times (3L) the arm length L by a conventional robot having a telescopic arm, the arm must be configured in three or more stages.

이렇게 필요한 암의 단수가 많게되면, 암이 차지하는 공간이 커지므로 공간 효율이 낮게 되고, 각각 상대운동을 하는 암과 암 상호간을 연결하는 부재의 수가 증가하므로 암의 처짐 량이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 암의 단수가 증가할수록 래크와 피니언의 수도 증가하므로, 이들 각각의 백래쉬(Backlash)에 의해 전체 백래쉬 량이 증가하여 로봇의 작업 정밀도가 저하되는 문제점도 있다.When the number of stages required is increased, the space occupied by the arm increases, resulting in low space efficiency, and the amount of deflection of the arm increases due to the increase in the number of arms connecting the arms and the arms in relative motion. In addition, since the number of racks and pinions increases as the number of arms increases, there is also a problem in that the total amount of backlash increases due to the backlash of each of them, thereby degrading the working accuracy of the robot.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조가 간단하고, 정밀한 작업 수행이 가능하도록 구성된 신축 암을 갖는 산업용 로봇을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an industrial robot having a telescopic arm that is simple in structure and configured to perform precise work.

도 1은 종래의 신축 암을 갖는 산업용 로봇의 개략적 구성을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a schematic configuration of an industrial robot having a conventional stretching arm.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 산업용 로봇의 요부를 절개한 정면도.Figure 2 is a front view of the main portion of the conventional industrial robot shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 종래의 산업용 로봇의 요부를 절개한 측면도.Figure 3 is a side view of the main portion of the conventional industrial robot shown in FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축 암을 갖는 산업용 로봇의 개략적 구성을 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an industrial robot having a telescopic arm in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 로봇의 요부를 절개한 단면도.5A and 5B are cross-sectional views showing main parts of an industrial robot according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 5a의 I-I 선 단면도.6 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 5A.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

21 : 베이스 22 : 승강축21: base 22: lifting shaft

23 : 고정 암 24 : 제 1 신축 암23: fixed arm 24: the first stretching arm

25 : 제 2 신축 암 26 : 모터25: 2nd extension arm 26: motor

27 : 제 1 벨트풀리 28 : 제 2 벨트풀리27: first belt pulley 28: second belt pulley

29 : 볼나사/스플라인 축 30 : 제 1 볼나사 너트29: Ball screw / spline shaft 30: First ball screw nut

31 : 스플라인 너트 32 : 제 3 벨트풀리31: spline nut 32: third belt pulley

33 : 제 4 벨트풀리 34 : 제 2 볼나사 너트33: 4th belt pulley 34: 2nd ball screw nut

35 : 볼나사 축 36a : 제 1 가이드 블록35 ball screw shaft 36a first guide block

36b : 제 1 가이드 레일 37a : 제 2 가이드 블록36b: 1st guide rail 37a: 2nd guide block

37b : 제 2 가이드 레일37b: second guide rail

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 신축 암을 갖는 산업용 로봇은, 고정 암, 고정 암의 상부에 배치되며, 고정 암에 대해 전진 또는 후진하는 제 1 신축 암, 제 1 신축 암의 내부에 배치되며, 제 1 신축 암에 대해 전진 또는 후진하는 제 2 신축 암, 고정 암의 외부에 그 길이방향과 나란하게 설치되는 구동수단, 고정 암의 내부에 배치되며 구동수단으로부터 발생되는 회전력을 제 1 신축 암을 전진 또는 후진시키기 위한 직선운동력으로 변환시킴과 함께, 제 2 신축 암으로 회전력을 전달하는 제 1 동력전달수단 및 제 2 신축 암의 내부에 배치되며 제 1 동력전달수단으로부터 전달된 회전력을 제 2 신축 암을 전진 또는 후진시키기 위한 직선운동력으로 변환시키는 제 2 동력전달수단을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the industrial robot having an elastic arm according to the present invention is disposed on an upper portion of the fixed arm and the fixed arm, and moves to the inside of the first elastic arm and the first elastic arm that move forward or backward with respect to the fixed arm. A second expansion arm forward or backward with respect to the first expansion arm, a driving means installed in parallel with the longitudinal direction on the outside of the fixed arm, and a rotational force generated from the driving means, the first rotational force being disposed inside the fixed arm; Converts the telescopic arm into a linear motion force for advancing or reversing, and is disposed inside the first power transmission means and the second elastic arm and transmits the rotational force to the second elastic arm, and transmits the rotational force transmitted from the first power transmission means. And a second power transmission means for converting the second telescopic arm into a linear motion force for advancing or reversing.

여기서, 제 1 동력전달수단은 구동수단의 회전축에 결합되는 제 1 벨트풀리, 제 1 벨트풀리와 벨트로 연결되는 제 2 벨트풀리, 제 2 벨트풀리에 연결되며 볼나사 홈과 볼스플라인 홈이 크로스로 가공된 볼나사/스플라인 축, 볼나사/스플라인 축에 결합되어 축의 회전에 의해 직선운동함으로써, 제 1 신축 암을 전진 또는 후진시키는 제 1 볼나사 너트, 제 1 볼나사 너트와 병렬로 상기 제 1 볼나사/스플라인 축에 결합되어 축의 회전에 의해 회전하며 그 일단에는 제 3 벨트풀리가 결합되어 제 2 동력전달수단으로 회전력을 전달하는 스플라인 너트로 구성된다.Here, the first power transmission means is connected to the first belt pulley coupled to the rotating shaft of the drive means, the second belt pulley connected to the first belt pulley and the belt, the second belt pulley and the ball screw groove and the ball spline groove cross The first ball screw nut, which is coupled to the ball screw / spline shaft and the ball screw / spline shaft, is linearly moved by the rotation of the shaft, thereby moving the first telescopic arm forward or backward, in parallel with the first ball screw nut. It is composed of a spline nut coupled to one ball screw / spline shaft and rotated by the rotation of the shaft, and one end of the third belt pulley to transmit rotational force to the second power transmission means.

또한, 제 2 동력전달수단은 볼나사 홈이 가공된 볼나사 축과, 볼나사 축에 결합되며 그 일단에는 제 3 벨트풀리와 벨트로 연결된 제 4 벨트풀리가 결합되어 제 3 벨트풀리로부터 전달되는 회전력에 의해 회전함으로써 제 2 신축 암을 전진 또는 후진시키는 제 2 볼나사 너트로 구성된다.In addition, the second power transmission means is coupled to the ball screw shaft in which the ball screw groove is processed, and the first belt pulley connected to the third belt pulley and the belt at one end thereof is transmitted from the third belt pulley. It consists of a 2nd ball screw nut which advances or retracts a 2nd expansion arm by rotating by rotational force.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축 암을 갖는 산업용 로봇의 개략적 구성을 보인 사시도, 도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축 암을 갖는 산업용 로봇의 요부 절개 단면도, 도 6은 도5a의 I-I선 단면도이다.Figure 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an industrial robot having a telescopic arm according to an embodiment of the present invention, Figures 5a and 5b is a cross-sectional view of the main portion of the industrial robot having a telescopic arm according to an embodiment of the present invention, Figure 6 Is sectional drawing along the II line of FIG. 5A.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산업용 로봇은, 크게 베이스(21)에 회전 가능하게 지지되는 승강축(22), 승강축(22) 위에 지지되어 승강축(22)의 운동에 연동하는 고정 암(23), 고정 암(23) 위에 진퇴 가능하게 지지되는 제 1 신축 암(24), 제 1 신축 암(24)의 내부에 진퇴 가능하게 지지되는 제 2 신축 암(26)으로 이루어진다. 도시하지는 않았으나, 베이스(21)의 내부에는 승강축(22)을 회전시키는 기구들이 배치되며, 승강축(22)의 내부에는 고정 암(22)을 승강시키는 기구들이 배치된다. 또한, 각각의 암(23)(24)(25)들은 그 내부에 각종 기구들이 배치될 수 있도록 그 내부가 비어있는 사각기둥 또는 원통모양인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the industrial robot according to the present invention is largely supported on an elevating shaft 22 rotatably supported by the base 21 and the elevating shaft 22 and linked to the movement of the elevating shaft 22. And a second elastic arm 26 supported by the fixed arm 23, a first elastic arm 24 supported on the fixed arm 23 so as to be able to move forward and backward, and retractably supported inside the first elastic arm 24. . Although not shown, mechanisms for rotating the lifting shaft 22 are disposed inside the base 21, and mechanisms for lifting and lowering the fixed arm 22 are disposed inside the lifting shaft 22. In addition, each of the arms 23, 24, 25 is preferably a rectangular pillar or cylindrical shape of the inside of the arm 23, 24, 25 is hollow so that various mechanisms can be arranged therein.

도 5a 내지 도 6에서, 도면부호 26은 고정 암(23)의 하부에 그 길이방향과나란하게 설치되어 제 1 및 제 2 신축 암(24)(25)을 동작시키는 구동수단으로서 모터이며, 27은 모터(26)의 회전축에 연결되는 제 1 벨트풀리이다. 제 1 벨트풀리(27)는 고정 암(23)의 내부에 배치되는 제 2 벨트풀리(28)와 제 1 이붙이 벨트(toothed belt)(40)로 연결된다.5A to 6, reference numeral 26 denotes a motor as driving means for operating the first and second telescopic arms 24 and 25 installed in the lower portion of the fixed arm 23 in parallel with its longitudinal direction. Is a first belt pulley connected to the rotating shaft of the motor 26. The first belt pulley 27 is connected to the second belt pulley 28 and the first toothed belt 40 disposed inside the fixing arm 23.

도면부호 29는 나사 홈과 스플라인 홈이 크로스로 가공되어 있는 볼나사/스플라인 축으로서, 고정 암(23)의 내부에 회전 가능하게 배치된다. 이 볼나사/스플라인 축(29)은 그 일단에는 제 2 벨트풀리(28)가 결합되어 제 2 벨트풀리(28)의 회전에 의해 회전하며, 그 축상에는 제 1 볼나사 너트(30) 및 스플라인 너트(31)가 병렬로 결합된다. 제 1 볼나사 너트(30) 및 스플라인 너트(31)는 하나의 제 1 하우징(31)에 의해 결합됨으로써 볼나사/스플라인 축(29)상에서 연동하여 이동한다. 볼나사/스플라인 축(29)이 회전하면, 제 1 볼나사 너트(30)는 직선운동을 하고, 스플라인 너트(31)는 회전운동을 하게 되는데, 스플라인 너트(31)의 일단에는 제 3 벨트풀리(32)가 결합되어 있어 스플라인 너트(31)의 회전운동은 후술할 제 2 볼나사 너트(34)로 전달된다.Reference numeral 29 denotes a ball screw / spline shaft in which a screw groove and a spline groove are cross processed, and is rotatably disposed in the inside of the fixing arm 23. The ball screw / spline shaft 29 is coupled to the second belt pulley 28 at one end thereof to be rotated by the rotation of the second belt pulley 28, and the first ball screw nut 30 and the spline on the shaft. The nuts 31 are coupled in parallel. The first ball screw nut 30 and the spline nut 31 are coupled by one first housing 31 to move together on the ball screw / spline shaft 29. When the ball screw / spline shaft 29 rotates, the first ball screw nut 30 moves linearly, and the spline nut 31 rotates. At one end of the spline nut 31, a third belt pulley 32 is coupled so that the rotational movement of the spline nut 31 is transmitted to the second ball screw nut 34 to be described later.

도면부호 35는 나사 홈이 가공된 볼나사 축으로서, 제 2 신축 암의 내부에 고정되어 배치된다. 이 볼나사 축(35) 상에는 제 2 볼나사 너트(34)가 결합되고, 제 2 볼나사 너트(34)의 일단에는 제 3 벨트풀리(32)와 제 2 이붙이 벨트(41)로 연결된 제 4 벨트풀리(32)가 결합된다. 이로써 고정 암(23) 내의 스플라인 너트가 회전하게 되면, 그 회전운동이 제 3 벨트풀리(32)와 제 4 벨트풀리(33)를 통하여 제 2 볼나사 너트(34)에 전달되어 제 2 볼나사 너트(34)가 회전하게 된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 볼나사 너트(34)는 제 2 하우징(39)에 의해 제 1 하우징(38) 및 제 1 신축 암(24)과 결합되어 있다.Reference numeral 35 is a ball screw shaft in which a screw groove is machined, and is fixedly disposed in the second expansion arm. A second ball screw nut 34 is coupled to the ball screw shaft 35, and a first belt pulley 32 and a second toothed belt 41 are connected to one end of the second ball screw nut 34. 4 belt pulley 32 is coupled. As a result, when the spline nut in the fixing arm 23 rotates, the rotational motion is transmitted to the second ball screw nut 34 through the third belt pulley 32 and the fourth belt pulley 33, so that the second ball screw is rotated. The nut 34 is rotated. In addition, as shown in FIG. 6, the second ball screw nut 34 is coupled to the first housing 38 and the first elastic arm 24 by the second housing 39.

고정 암(23)의 상면에는 전후/좌우에 4개의 제 1 가이드 블록(36a)이 설치되고, 제 1 신축 암(24)의 하면에는 제 1 가이드 블록(36a)과 결합되는 2개의 가이드 레일(36b)이 암의 길이방향으로 설치되어, 제 1 신축 암(24)이 고정 암(23)에 대하여 전진 또는 후진 가능하게 지지되도록 한다. 또한, 제 2 신축 암(25)의 상면에는 4개의 제 2 가이드 블록(37a)이, 제 1 신축 암(24)의 내부 상면에는 제 2 가이드 블록(37a)과 결합하는 제 2 가이드 레일(37b)이 각각 설치되어, 제 2 신축 암(25)이 제 1 신축 암(24)에 대하여 전진 또는 후진 가능하게 지지되도록 한다.Four first guide blocks 36a are installed on the top, left, and right sides of the fixing arm 23, and two guide rails are coupled to the first guide block 36a on the bottom of the first telescopic arm 24. 36b) is provided in the longitudinal direction of the arm so that the first telescopic arm 24 is supported forward or backward with respect to the fixed arm 23. In addition, the second guide rail 37b is coupled to the second guide block 37a by four second guide blocks 37a on the upper surface of the second elastic arm 25 and on the inner upper surface of the first elastic arm 24. Are respectively installed so that the second telescopic arm 25 is supported forward or backward with respect to the first telescopic arm 24.

한편, 고정 암(23)의 상면과 제 1 신축 암(24) 및 제 2 신축 암(25)의 하면에는 그 길이방향으로 길게 슬릿(slit)이 형성되어 제 1 및 제 2 하우징(38)(39)이 각 암에 대하여 상대적으로 이동하는 것을 원활하게 해준다.On the other hand, slits are formed in the upper surface of the fixed arm 23 and the lower surfaces of the first elastic arm 24 and the second elastic arm 25 in the longitudinal direction so that the first and second housings 38 ( 39) facilitates movement relative to each arm.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 산업용 로봇의 제 1 및 제 2 신축 암(24)(25)이 구동되는 메커니즘은 다음과 같다.The mechanism for driving the first and second telescopic arms 24 and 25 of the industrial robot according to the present invention having the above configuration is as follows.

모터(26)가 구동되면, 모터(26)에서 발생한 회전력이 제 1 및 제 2 벨트풀리(27)(28)를 통하여 볼나사/스플라인 축(29)에 전달되어 볼나사/스플라인 축(29)이 회전하게 된다. 볼나사/스플라인 축(29)이 회전하면, 제 1 볼나사 너트(30)가 그 축상에서 전진 또는 후진하는 직선운동을 함으로써 스플라인 너트(31) 및 제 1 하우징(38)도 직선운동을 하게 되고, 결과적으로 제 1 하우징(38)과 결합된 제 1 신축 암(24)이 고정 암(23)에 대하여 전진 또는 후진하게 된다.When the motor 26 is driven, the rotational force generated by the motor 26 is transmitted to the ball screw / spline shaft 29 through the first and second belt pulleys 27 and 28 and the ball screw / spline shaft 29 Will rotate. When the ball screw / spline shaft 29 rotates, the spline nut 31 and the first housing 38 also move linearly by making the first ball screw nut 30 move forward or backward on the axis. As a result, the first telescopic arm 24 associated with the first housing 38 is advanced or retracted with respect to the fixed arm 23.

한편, 스플라인 너트(31)는 제 1 볼나사 너트(30)에 의한 직선운동 뿐만 아니라, 볼나사/스플라인 축(29)의 회전에 의한 회전운동도 하게 되고, 이 회전운동은 제 3 및 제 4 벨트풀리(32)(33)를 통하여 제 2 볼나사 너트(34)에 전달된다. 이렇게 스플라인 너트(31)로부터 전달된 회전운동에 의해 제 2 볼나사 너트(34)가 회전하면, 제 2 신축 암(25) 내에 고정된 볼나사 축(35)이 제 2 볼나사 너트(34)에 대해 상대적으로 직선운동을 하게 되어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 2 신축 암(25)이 제 1 신축 암(24)에 대해 전진 또는 후진하게 된다.On the other hand, the spline nut 31 is not only linear movement by the first ball screw nut 30, but also by the rotation of the ball screw / spline shaft 29, the rotation movement is the third and fourth It is transmitted to the second ball screw nut 34 through the belt pulleys 32 and 33. When the second ball screw nut 34 is rotated by the rotational motion transmitted from the spline nut 31, the ball screw shaft 35 fixed in the second expansion arm 25 is rotated by the second ball screw nut 34. A relatively linear motion with respect to, as shown in FIG. 5B, causes the second telescopic arm 25 to move forward or backward relative to the first telescopic arm 24.

따라서, 모터(26)의 구동에 의하여 제 1 신축 암(24)은 고정 암(23)에 대하여, 또 제 2 신축 암(25)은 제 1 신축 암(23)에 대하여 각 암 길이(L)의 2분의 1 정도(L/2)씩 동시에 전진 또는 후진하게 되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇의 작업영역은 각 암의 자체길이(L)보다 3배(3L) 가량 늘어나게 된다.Accordingly, the arm length L is driven by the motor 26 to the first extension arm 24 with respect to the fixed arm 23 and the second extension arm 25 with respect to the first extension arm 23. At about one half (L / 2) of the forward or backward at the same time, as shown in Figure 1, the work area of the robot is increased by three times (3L) than the length (L) of each arm.

본 실시예에서는 제 1 및 제 2 신축 암(24)(25)이 수평으로 신축되는 것을 예로서 설명하였으나, 이를 수직으로 신축되게 구성할 수도 있다. 즉, 제 1 및 제 2 신축 암(24)(25)을 구동하는 메커니즘을 승강축(22)에 적용하는 것이 가능하다.In the present exemplary embodiment, the first and second elastic arms 24 and 25 are stretched horizontally as an example, but they may be configured to be vertically stretched. That is, it is possible to apply the mechanism for driving the first and second telescopic arms 24 and 25 to the lifting shaft 22.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 산업용 로봇의 암을 고정 암과 신축 암의 2단으로 구성하는 것만으로 자체 암 길이보다 3 배 가량의 작업영역을 확보할 수 있어 로봇의 설치공간이 작게 되며, 주변장치와의 간섭을 줄일 수 있다.According to the present invention as described above, by simply configuring the arm of the industrial robot in two stages of the fixed arm and the expansion arm can secure a work area of about three times the length of its own arm, the installation space of the robot becomes small, The interference with the device can be reduced.

또한, 볼나사 및 볼스플라인에 의해 기구부를 구성함으로써 구조가 간단하고, 정밀한 작업 수행이 가능하며, 고하중 부하의 운송작업에 유리한 효과도 있다.In addition, the structure of the mechanism by the ball screw and the ball spline, the structure is simple, it is possible to perform precise work, there is also an advantageous effect for the transportation work of high load load.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. will be.

Claims (3)

고정 암;Fixed arm; 상기 고정 암의 상부에 배치되며, 상기 고정 암에 대해 전진 또는 후진하는 제 1 신축 암;A first telescopic arm disposed on an upper portion of the fixed arm and moving forward or backward with respect to the fixed arm; 상기 제 1 신축 암의 내부에 배치되며, 상기 제 1 신축 암에 대해 전진 또는 후진하는 제 2 신축 암;A second elastic arm disposed inside the first elastic arm and moving forward or backward with respect to the first elastic arm; 상기 고정 암의 외부에 그 길이방향과 나란하게 설치되는 구동수단;Drive means installed in parallel with the longitudinal direction of the outside of the fixed arm; 상기 고정 암의 내부에 배치되며, 상기 구동수단으로부터 발생되는 회전력을 상기 제 1 신축 암을 전진 또는 후진시키기 위한 직선운동력으로 변환시킴과 함께, 상기 제 2 신축 암으로 회전력을 전달하는 제 1 동력전달수단; 및A first power transmission disposed in the fixed arm and converting a rotational force generated from the driving means into a linear movement force for advancing or retracting the first elastic arm, and transmitting a rotational force to the second elastic arm. Way; And 상기 제 2 신축 암의 내부에 배치되며, 상기 제 1 동력전달수단으로부터 전달된 회전력을 상기 제 2 신축 암을 전진 또는 후진시키기 위한 직선운동력으로 변환시키는 제 2 동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.A second power transmission means disposed in the second expansion arm and converting the rotational force transmitted from the first power transmission means into a linear motion force for advancing or reversing the second expansion arm. Industrial robot. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 동력전달수단은,The method of claim 1, wherein the first power transmission means, 상기 구동수단의 회전축에 결합되는 제 1 벨트풀리;A first belt pulley coupled to the rotating shaft of the driving means; 상기 제 1 벨트풀리와 벨트로 연결되는 제 2 벨트풀리;A second belt pulley connected to the belt by the first belt pulley; 상기 제 2 벨트풀리에 연결되며, 볼나사 홈과 볼스플라인 홈이 크로스로 가공된 볼나사/스플라인 축;A ball screw / spline shaft connected to the second belt pulley and having a ball screw groove and a ball spline groove cross processed; 상기 볼나사/스플라인 축에 결합되어 축의 회전에 의해 직선운동함으로써, 상기 제 1 신축 암을 전진 또는 후진시키는 제 1 볼나사 너트; 및A first ball screw nut coupled to the ball screw / spline shaft to linearly move by the rotation of the shaft to move the first telescopic arm forward or backward; And 상기 제 1 볼나사 너트와 병렬로 상기 제 1 볼나사/스플라인 축에 결합되어 축의 회전에 의해 회전하며, 그 일단에는 제 3 벨트풀리가 결합되어 상기 제 2 동력전달수단으로 회전력을 전달하는 스플라인 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.A spline nut which is coupled to the first ball screw / spline shaft in parallel with the first ball screw nut and rotates by rotation of the shaft, and one end of which is coupled to a third belt pulley to transmit rotational force to the second power transmission means. Industrial robot comprising a. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 동력전달수단은,The method of claim 2, wherein the second power transmission means, 볼나사 홈이 가공된 볼나사 축; 및Ball screw shaft with ball screw groove; And 상기 볼나사 축에 결합되며, 그 일단에는 상기 제 3 벨트풀리와 벨트로 연결된 제 4 벨트풀리가 결합되어 상기 제 3 벨트풀리로부터 전달되는 회전력에 의해 회전함으로써 상기 제 2 신축 암을 전진 또는 후진시키는 제 2 볼나사 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.It is coupled to the ball screw shaft, one end of the fourth belt pulley and the fourth belt pulley connected to the belt is coupled to rotate by the rotational force transmitted from the third belt pulley to advance or reverse the second expansion arm. An industrial robot comprising a second ball screw nut.