KR890000733B1 - 조종기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

조 종 기

제1도는 본 발명의 실시예의 일례를 표시한 전체측면도.

제2도~제5도는 동 실시예의 각 관절에 있어서의 구동기구의 동작구동 계통 개략도.

제6도는 동 실시예의 제2관절에서의 구동기구부분의 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

a~d : 관절 1 : 기대(基台)

2 : 선회대 3 : 수직아암

4 : 수평아암 5 : 손목

10, 20, 40, 50 : 모우터 14, 21, 42, 51 : 보올스크루우

15, 22, 44, 55 : 보울너트 18, 24, 28a, 46, 57 : 전위차계(電位差計)

본 발명은 예를 들면 도장용의 로보트와 같은 산업용로보트로해서 사용하는 조종기에 관한 것이다.

일반적으로 산업용로보토로해서 사용하는 조종기는, 손목, 수평아암, 수직아암 및 지지대등의 복수개의 아암을 서로 선회 또는 절곡 가능한 관절에 의해서 연결하고, 그 각 관절에서, 각 아암간에 선회 또는 절곡동작을 주는 구동기구를 구비하고 있다. 이 구동기구는, 전동식의 것은, 모우터로부터 감속기를 개재해서, 축, 나사, 체인 혹은 워엄 기타의 맞물림전동 등의 동력전달기구를 사용한것이 일반적이었다. 이와같은 구동기구에서는, 로보트의 손목부동의 선단쪽을 수동으로 동작시키려고 하면, 감속기구부분의 셀프록기능이 작용하기 때문에, 수동으로 손목부동의 로보트의 작업선단부를 동작시켜서 그 움직임을 장치자체에 기억시키는, 소위 수동가르침기능을 가지게한 조종기에는 사용되고 있지 않았다.

그리하여 종래는, 수동 가르침기능을 가지게한 조종기로서는, 유압 동력으로 하는것이 사용되었으며, 유압실린더등의 작동기의 유압을 개방하여 동력원과의 결합을 해체하므로서 로보트선단부로부터 조작하는 가역적인 동작을 가능하게 하고 있었다.

이와같은 상황하에 있어서, 근년 수동자르침을 신상으로하는 도장 로보트등의 조종기에 있어서도, 취급, 정비의 용이화때문에 전동식의 것이 요망되어오고 있으나, 상술한바와 같은 종래의 구동기구를 사용할 경우에는 동력전달해제용의 클러치등을 특별히 착설하지 않으면 안되어, 구조상 복잡해지고 코스트가 높아지는 동시에 부착공간관계상 곤란하다는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 이와같은 문제를 감안하여, 부착공간이 특별히 커지지않고, 구조가 간단하고, 코스트가 높아지지 않고, 또한 수동가르침용으로서 사용할 수 있는 전동식의 조종기의 제공을 목적으로한 것이다.

이와같은 종래의 문제점을 해결하고, 소기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 서로 선회 혹은 절곡가능한 관절을 개재해서 연결된 복수개의 아암과 상기 각 관절에 있어서 한쪽의 아암에 대해 다른쪽의 아암을 선회 혹은 절곡구동시키는 구동기구를 구비하여 이루어진 조종기에 있어서, 상기 구동기구를 구동원으로서의 전동모우터와 이 전동모우터에 의해 회전되는 보올스크루우 및 이에 나합된 보올너트로 이루어지는 감속기구를 구비하여 구성한 것이다.

그리하여, 본 발명의 조종기는, 각 관절에서의 구동기구에 있어서, 모우터의 회전이 보올스크루우 및 보올너트를 개재해서 전달되기 때문에, 전동에 의한 동작시에는 스크루우를 모우터로 회전시키면 보올너트가 축방향으로 이동하며, 반대로 수동가르침일때등 수동에 의해서 보올너트쪽으로 동작력을 부여했을 경우에도 보올스크루우에 회전력을 주면서, 보올너트가 축방향으로 이동하여, 가르침이 행해지는 것이다.

다음에 본 발명의 일례를 도면에 의거해서 설명한다.

본 실시예의 조종기는 제1도에 표시한바와 같이 기대(1)위에 선회대(2)가 제1관절 a를 개재해서 선회 자유로히 갖추어지고, 이 선회대(2)위에 수직아암(3)이 제2관절b를 개재해서 절곡자재하게 연결되며, 수직아암(3)의 선단에는 수평아암(4)이 절곡자재하게, 수평아암(4)의 선단에는 손목(5)이 선회자재하게 각각 제3, 제4관절c,d를 개재해서 연결되어 있다.

제1관절 a에는, 제2도에 표시한바와 같은 구동기구가 구비되어 있다. 이 기구는, 모우터(10)의 구동을 축(11)을 개재해서 풀리(12a)에 전달하고, 이 회전이 타이밍벨트(13), 풀리(12b)를 개재해서 보올스크루우(14)에 전달되도록 하고 있다. 보올스크루우(14)에는 랙(16a)에 고정된 보올너트(15)가 나사끼움되고, 랙(16a)이 보올너트(15)와 함께 왕복동작하여, 피니언(16b)을 회전시켜, 이에 연동해서 선회대(2)가 회전되도록 하고 있다.

또 축(11)의 회전이 스파이럴기어(17a)(17b)를 개재해서 전위차게(18)에 전달되도록 하고 있다.

제2관절 b에는 제3도에 표시한바와 같은, 구동기구가 갖추어져 있다. 이 기구는 모우터(20)를 가지고 보올스크루우(21)를 회전시키도록 하고, 이 보올스크루우(21)에 대해, 수직아암(3)에 지지시킨 보올너트(22)를 나사끼움하여, 보올스크루우(21)의 회전에 의해서 보올너트(22)에 왕복동작을 주어, 이에 의해서 수직아암(3)이 선회대(2)에 대해서 절곡동작되게 하고 있다. 그리하여 보올스크루우(21)의 회전이 스파이럴기어(23a)(23b)를 개재해서 전위차게(24)에 전달되도록 하고있다.

이 기구를 더욱 상세하게 설명하면, 제6도에 표시한바와 같이 수직아암(3)은 선회대(2)의 브래킷(25)에 대해서 핀(26)에 의해 주착되어 있다. 한편 브래킷(25)에는 모우터케이스(27)가 핀(27)에 의해 주착되며, 그 모우터케이스(27)내에 모우터(20)가 수용되어 있다. 모우터 케이스(27)에는 전위차게 케이스(28)가 고정되며, 그 전위차게 케이스(28)에 니이들베어링(29), 베어링케이스(30)를 개재해서, 보올스크루우 (21)가 축받침되고, 이보올스크루우(21)의 단부가 커플링(31)을 개재해서 모우터 (20)의 구동축에 고정되어 있는 동시에, 그 외주에 스파이럴기어(23a)가 고정되고, 이에 전위차게(28a)에 연결되는 스파이럴기어(23b)를 맞물리게 하고 있다.

보올스크루우(21)의 외주에 나사끼움시킨 보올너트(22)는 블록(32)내에 고정되며, 이 블록(32)이 축(33)을 개재해서 수직아암(3)의 브래킷부(3a)에 요동자재하게 지지되어 있다. 그리하여 이 수직아암(3)은, 모우터(20)의 회전에 의해, 보올너트(22)가 축방향으로 접동하므로서 핀(26)을 중심으로해서 회동된다.

제3관절 C에는 제4도에 표시한바와같은, 구동기구가 갖추어져 있다. 이 기구는 모우터(40)의 회전이 베벨기어(41a)(41b)를 개재해서 보올스크루우(42)에 전달되며, 이 회전에 의해서 수평아암(4)에 일단을 주착한 링크(43)의 하단에 고정시킨 보올너트(44)가 왕복작동하게 되고, 이에 의해서 수평아암(4)이 수직아암(3)에 대해서 절곡동작되게 하고 있다.

또 보올스크루우(42)의 회전이 스파이럴기어(45a)(45b)를 개재해서 전위차게 (46)에 전달되도록 하고있다.

또 제4관절 d에는 제5도에 표시한바와 같은 구동기구가 구비되어 있다. 이 기구는 모우터(50)를 가지고 보올스크루우(51)를 회전시키도록 하며, 보올스크루우(51)와 평행배치로 1쌍의 스프로킷(52a)(52b)에 체인(53)을 걸어 착설하고, 이 체인(53)으로부터 브래킷(54)을 돌출시켜, 그 선단에 상기 보올스크루우(51)에 나사끼움된 보올너트(55)를 지지시키고 있다. 그리고 한쪽의 스프로킷(52a)이 손목(5)의 지지축(5a)에 고정되어 있다. 또 보올스크루우(51)의 회전이 스파이럴기어(56a)(56b)를 개재해서 전위차게(57)에 전달되도록 하고 있다. 그리하여 이 기구는 모우터(50)에 의해서 보올스크루우(51)를 회전시켜, 보올너트(55)를 왕복동작시키면 체인(53)이 브래킷(54 )을 개재해서 체인(53)이 동작되며, 그때의 스프로킷(52a)의 회전에 의해서 손목 (5)이 회동되게 하고 있다.

이와같이 구성되는 조종기는, 각 모우터의 회전에 의해 보올스크루우가 회전되며, 이에 의해서 보올너트가 왕복동작되어서 각 관절에서, 선회 혹은 절곡동작의 행해져, 소정의 동작을 얻을 수 있다.

또, 반대로 수동가르침에 있어서, 손목(5)을 수동에 의해서 동작시키면 각 보올너트의 왕복동작에 의해서 보올스크루우가 회전되며, 그 회전동작이 전위차계에 의해서 검출되어 장치에 기억된다.

예를들면 수직아암(3)에 전달된 인력은, 수질아암(3)을 전도(前倒)혹은 후도(後倒)시키려고하나, 전도의 경우는 보올너트(22)가 위쪽으로, 후도의 경우는 아래쪽으로 이동하게 되어, 여기서, 보올너트(22)의 특성인 추력(직선운동력)이 회전력으로 변환되어서, 보올스크루우(21)가 회전된다. 그리고, 보올너트(22)의 이동량은 보올스크루우(21)상의 스파이럴기어(23a)(23b)를 개재해서 전위차게(28b)로 검출되어, 이동치신호로서 콤퓨터에 송신되어 기억된다.

이상은 일동작의 설명이지만, 실작업 즉 각종일에 대한 수동가르침시는 제2~5도에 표시한바와 같이, 각 구동계통의 보올스크루우가 인력에 의해서 정회전 혹은 역회전을 반복하고, 시시각각으로 변화하는 위치를 전위차례(28b)의 출력신호로 치환해서 잡아가지고 콤퓨터에 기억하여, 가르침을 완료한다.

플레이백 즉 로보트의 자동운전은, 상술한 반대의 동작으로 콤퓨터로부터 기억데이터에 의거하여 모우터(20)를 제어해서 보올스크루우(21)를 회전시켜, 직선운동으로 변환해서 각축(아암, 손목)을 동작시킨다.

상기 실시예에서는 보올너트를 1개 사용한것이나, 보올너트를 2개즉 더블너트로 하면, 백래시 “0”도 가능하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성되며, 각 관절에서의 구동기구를, 구동원으로서의 전동모우터와, 이 전동모우터에 의해서 회전되는 보올스크루우 및 이에 나합된 보올너트로 이루어지는 감속기구를 구비해서 구성하므로서, 수동가르침조작에 있어서 동력원과의 결합을 해제할 필요가 없고, 따라서 전동식으로해도 클러치의 짜넣기가 불필요해지며, 또한 보올너트 및 보올스크루우의 조합에 의해서 감속기구와 동력 전달기구가 겸용될 수 있기 때문에 기구가 현저히 간략화되고, 또 유압식의 작동기를 사용한것에 비해도 현저하게 기구가 간단하게되며, 또 저코스트로 설치가 가능하게 되는 동시에 정비의 면에서도 보올스크루우에 구리이스를 도포할 뿐이고, 장시간 주유의 필요가 없어 경제적이다. 또, 종래의 조종기는 감속기나 치차등의 백래시가 그대로 유격으로 되어 위치정밀도를 틀리게 하고 있었으나, 본 발명에서는 보올너트, 보올스크루우의 사용에 의해서 위치정밀도가 현저하게 향상되고, 또 예를 들면 1개의 보올스크루우에 2개의 보올너트를 사용하면 백래시를 완전히 제거할 수도 있다.

Claims (1)

1. 서로 선회 혹은 절곡가능한 관절을 개재해서 연결된 복수의 아암과 상기 각 관절에서 한쪽의 아암에 대해 다른쪽의 아암을 선회 혹은 절곡구동시키는 구동기구를 구비하여 이루어진 조종기에 있어서, 상기 구동기구를 구동원으로서의 전동모우터와 이 전동모우터에 의해서 회전되는 보올스크루우 및 이에 나합된 보올너트로 이루어지는 감속기구를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한 조종기.

Images