WO2010079915A2 - Joint mechanism for robot - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a robot joint mechanism, and in particular, to a rigid, lightweight rigidity to prevent deformation or breakage of the components, and to a robot joint mechanism that can convert the rotational movement provided to the drive shaft into a rotary reciprocating motion.
- the reciprocating rotary power unit 50a is filed by the present applicant as Korean Patent Application No. 2007-75492, and as shown in FIGS. 1 and 2, the power generator 20a installed inside the housing 10a.
- the rotating shaft 22a of the power generator 20a is rotated.
- the connecting portion 36a since the rotating shaft 22a is connected to the connecting portion 36a of the inclined plate member 30a, when the inclined plate member 30a rotates, the connecting portion 36a also rotates accordingly.
- the guide protrusion 44a of the C-shaped member 40a is fitted into the hole 34a of the inclined surface 32a of the inclined plate member 30a, the C-shaped member 40a is rotated when the inclined plate member 30a is rotated.
- Guide protrusions (44a) of the will be a conical motion.
- the yoke 46a, 46a of the C-shaped member 40a is inclined in a horizontal state.
- the yokes 46a and 46a of the C-shaped member 40a become horizontal in the inclined state.
- the yoke 46a and 46a of the C-shaped member 40a are inclined in a horizontal state. Therefore, the guide projection 44a of the C-shaped member 40a rotatably fitted into the hole 34a of the inclined surface 32a of the inclined plate member 30a is conical (that is, the axis of the guide projection 44a is conical).
- the C-shaped member 40a is constrained by the pin 72a so that the pin 72a rotates about the pin 70a, so that the output shaft 60a reciprocates with the pin 72a.
- reference numeral 12a is a side portion, and 14a, 16a, 42a, 62a are large and small through and through holes.
- such a conventional reciprocating rotational power device has a yoke 46a and a guide projection 44a as two fixed points on the C-shaped member 40a that converts the rotational movement into a reciprocating rotational movement, and the bending force therebetween. If the C-shaped member 40a is deformed or damaged when a large force is applied. That is, since the structure between the yoke 46a and the guide protrusion 44a is in the form of a bent plate, the structure is vulnerable to the bending force.
- the conventional reciprocating rotary power unit has a disadvantage in that it is difficult to apply to a portion requiring a large force transmission because the structure is vulnerable to the bending force.
- the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its object is to apply a joint mechanism for a robot that can be applied to a portion that requires the transfer of large force.
- the robot joint mechanism of the present invention includes a drive shaft having an inclined plate; A connector having one end inserted into the inclined plate and having a through hole formed at the other end thereof so as to perform a sliding motion when the inclined plate rotates; A shaft formed at a center thereof, interconnected with the connector by pins, and a shaft for limiting the motion of the connector to conical motion; A base member rotatably inserted at one side thereof and rotatably inserted at both ends thereof; It consists in the point which consists of a drive source for driving a drive shaft.
- Robot joint mechanism and the drive shaft formed in the shape of a disk;
- An inclined plate installed on the drive shaft and integrally formed with a pin on one side thereof;
- a driving member having a through hole formed at one side thereof, and a protrusion formed at the other side thereof;
- Side plates respectively connected to the protrusions of the driving member;
- a bearing shaft fixing member connected to the side plate and having a bearing shaft formed at one side thereof; It is composed of a motor connected to the drive shaft.
- Robot joint mechanism includes a drive shaft having an inclined plate; A driving member having a through hole formed at one side thereof so as to insert a bearing through the pin, and a groove for fitting the end of the pin at the other side thereof; A connecting shaft having a through hole formed at one side thereof to be inserted into the pin, and a protrusion formed at the other side thereof; A plurality of bearings respectively installed inside and outside the connecting shaft; It consists of a drive source connected to a drive shaft.
- the robot joint mechanism of the present invention has an advantage of improving the rigidity of the connector because it can provide a structure in which shear force is applied in two different directions at two points.
- the robot joint mechanism of the present invention has the advantage that it is easy to commercialize and easy to maintain because it is easy to precisely make the configuration and precisely.
- FIG. 1 and 2 are a perspective view of a conventional reciprocating rotary power unit
- 3 to 5 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a first embodiment of the present invention
- 6 to 11 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 12 to 14 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a third embodiment of the present invention.
- 15 to 17 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a fourth embodiment of the present invention.
- 18 to 21 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 22 is a perspective view showing a robot joint mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
- the robot joint mechanism includes a drive shaft 10, a connector 14, a shaft 20, a base member 30, and a drive source 40.
- the drive shaft 10 includes the inclined plate 12.
- the inclined plate 12 has a through hole 13 formed at one side thereof.
- the connector 14 is fitted into the through hole 13.
- the connector 14 is inserted into the inclined plate 12 so as to slide.
- the angle ⁇ between the connector 14 and the axis center of the drive shaft 10 is in the range of 0 degrees to 90 degrees.
- a through hole 15 for inserting the pin 22 to be described later is formed in the connector 14, and a through hole is almost formed at the center thereof to insert the pin 22 to be described later in the shaft 20. 25 is formed.
- the through hole 15 of the connector 14 and the through hole 25 of the shaft 20 coincide with each other and the pin 22 is fitted to connect the connector 14 and the shaft 20.
- the shaft 20 limits the motion of the connector 14 to conical motion.
- bearings 24 and 24 are installed at both ends of the shaft 20 at predetermined intervals, respectively.
- one side of the base member 30 is rotatably inserted into the drive shaft 10, and the shaft 20 is inserted through the bearing 24 at both ends thereof. That is, the bearing 24 fitted to the shaft 20 is inserted into the through holes (not shown) formed at both ends thereof.
- the lower portion of the base member 30 is provided with a drive source 40 for driving the drive shaft 10 inserted through.
- the drive shaft 10 is interconnected to an axis (not shown) of the drive source 40.
- the cross-sectional shape of the shaft 20 may be variously configured as circular, elliptical, square, polygonal, ring, etc., as shown in FIG. 5, which is appropriately desired by the user to reinforce the rigidity of the shaft 20. You can choose the form.
- the robot joint mechanism according to the first embodiment of the present invention configured as described above rotates the driving shaft 10 and the inclined plate 12 connected thereto when the driving source 40 is operated.
- the rear end of the connector 14 (the part where the connector 14 is fitted into the through hole 13 of the inclined plate 12) is conical with respect to the shaft center of the connector 14 fitted in the inclined plate 12. Since the shaft 20 is limited to the pin 22 by the rotary motion.
- the robot joint mechanism includes a drive shaft 50, an inclined plate 60, a drive member 70, and a side plate 80; A bearing shaft fixing member 90; First and second supports 100 and 110; Bracket 120; A motor 124; It consists of the first and second housings 130 and 140.
- the joint mechanism for a robot includes a drive shaft 50 having a disc shape, and a seating portion 52 is integrally formed on one side thereof. .
- the seating portion 52 is provided with an inclined plate 60
- the pin 62 is formed integrally rotatably on the inclined plate 60.
- the seating part 52 and the inclined plate 60 may also be integrally formed according to a user's request.
- the angle ⁇ between the pin 62 of the inclined plate 60 and the axis center of the drive shaft 50 is 0 to 90 degrees depending on the range of the reciprocating rotational motion. As shown in FIG.
- the driving member 70 has a through hole 72 formed at one side thereof so as to insert the pin 62, and protrusions 74 formed at the other side thereof. That is, the through holes 72 are formed on both surfaces of the driving member 70 facing each other, and the protrusions 74 are formed on the surfaces facing each other.
- a bearing 76 is fitted to the protrusion 74, and a side plate 80 is rotatably connected thereto.
- the bearing 76 may use one of several types of bearings but may not be installed in some cases.
- bearing shaft fixing members 90 and 90 are formed between the plurality of side plates 80 and 80 to form bearing shafts 92 by inserting bearings 94.
- the side plates 80 and 80 and the bearing shaft fixing members 90 and 90 may be integrally formed with each other according to a user's request.
- the first and second supports 100 and 110 are sequentially inserted into the bearing shaft 92 of the bearing shaft fixing member 90.
- the bracket 120 is installed inside the first support 100, and the drive shaft 50 is installed on the bracket 120.
- a motor 124 connected to the drive shaft 50 is installed below the bracket 120.
- a motor shaft (not shown) of the motor 124 is rotatably connected to the drive shaft 50.
- a connection portion 144 is installed between the second supports 110 and 110 to connect with another member (not shown).
- the first and second housings 130 and 140 are connected to the second supports 110 and 110 and the bracket 120, respectively.
- the pin 62 connected to the inclined plate 60 is pin 62 as shown in FIG. 6.
- the side of the pin 62 is conical to draw the side of the cone by using a point O on the axis extension line of) as the cone vertex. Conical motion of the pin 62 is to be transmitted to the drive member (70).
- the pin 62 is subjected to a shear force, the pin 62 is formed in a cylindrical shape of a straight line so that the shear force is very large.
- the driving member 70 When the pin 62 is in a conical motion, the driving member 70 is reciprocally rotated about the axis of the pin 62.
- a bearing 76 is inserted between the drive member 70 and the pin 62 so that the drive member 70 can perform a reciprocating rotational motion about the axis of the pin 62.
- the second support 110 connected to the first support 100 inserted into the bearing shafts 92 and 92 is in a reciprocating rotational motion.
- the joint mechanism for a robot includes a driving shaft 210, a driving member 170, a connecting shaft 180, a plurality of bearings 190 and 192, and a driving source 230.
- the robot joint mechanism includes a driving shaft 210 integrally formed with the inclined plate 212, and a through hole 213 in the inclined plate 212. Is formed, a drive source 230 that is a motor for driving the drive shaft is connected to the lower portion of the drive shaft 210.
- the driving member 170 has a through hole 172 formed therein for inserting the bearing 178 through the pin 162 on one side thereof, and for fitting the end 166 of the pin 164 to the other side thereof. Grooves 174 are formed. That is, through holes 172 for fitting bearings 178 are formed at both sides of the driving member 170 facing each other, and grooves for respectively fitting the end portions 166 of the pins 164 at both sides facing each other ( 174 is formed.
- the connecting shaft 180 includes a through hole 182 for inserting the pin 164 on one side thereof, and protrusions 184 and 184 for fitting the bearings 192 and 192 on the other side thereof. do.
- a plurality of bearings 190 and 192 are installed inside and outside the connection shaft 180. That is, the pair of bearings 190 and 190 are installed to reduce friction between the driving member 170 and the connecting shaft 180 when the driving member 170 is installed inside the connecting shaft 180, and the other pair of bearings.
- the 192 and 192 are fitted to the protrusion 184 of the connecting shaft 180, respectively.
- the angle ⁇ formed between the center of the shaft of the drive shaft 210 and the pin 162 is freely selected by the user according to the range of the required reciprocating rotation within a range of 0 to 90 degrees.
- the driving shaft 210 rotates, and the pin 162 is the connector 14 of the first embodiment described above. As with the center of the axis, the cone will move. The cone motion of the pin 162 is converted into a reciprocating rotational motion of the drive member 170. In this case, since the pin 162 is fitted to the driving member 170 via the bearing 178, the pin 162 may reduce the friction between the pin 162 and the driving member 170.
- the force generated in the process of changing the rotational motion of the drive shaft 210 to the reciprocating rotational motion by the pin 162 acts as a shear stress, and because the cross-sectional shape of the pin 162 is circular can transfer a large force. have.
- the reciprocating rotational motion of the driving member 170 is transmitted to the connecting shaft 180 again, and the reciprocating rotational movement of the shaft (not shown) connected to the protrusion 184 connected to the connecting shaft 180.
- the driving member 170 has a structure that can reduce friction because it is fitted through the connecting shaft 180 and the bearing (190, 190) when assembled.
- Joint mechanism for a robot is the drive shaft 10, the connector 14, the shaft 20, the base member 30, the drive source 40, the U-shaped bracket 310 and the rotary power source ( 320).
- the robot joint mechanism according to the fourth embodiment of the present invention is to be applied to the robot elbow described later, and the U-shaped bracket 310 and the rotational power source 320 are further configured in the first embodiment.
- the description thereof will be omitted, and only the difference will be described.
- the U-shaped bracket 310 has through holes 312 formed at both ends thereof, and a connection part 314 is formed at the center thereof.
- the shaft 20 of the first embodiment is inserted into the through hole 312. That is, the shaft 20 inserted through the bearing 24 at both ends of the base member 30 of the first embodiment is inserted into the through holes 312 and 312 of the U-shaped bracket 310 of the fourth embodiment.
- the lower portion of the connection portion 314 is connected to the shaft 322 of the rotary power source 320 that is a motor.
- a bearing 318 is fitted to the outside of the connection portion 314, and a housing 330 is formed on the outside of the bearing 318.
- the fourth embodiment combines one rotational power source 320 and the U-shaped bracket 310 with the first embodiment, which is a one-degree-of-freedom joint, installs a bearing 24 at the connection portion 314, and provides a bearing 24 By coupling the housing 330 to the outside of the) can be obtained a reciprocating rotational movement perpendicular to each other on one plane.
- the first embodiment is shown here, the second and third embodiments are also applicable.
- a drive shaft 50 having a seating portion 52 and formed in a disk shape; An inclined plate 60 installed at the seating part 52 and integrally formed with the pin 62 at one side thereof; A driving member 70 having a through hole 72 formed at one side thereof to be inserted into the pin 62, and a protrusion 74 formed at the other side thereof; A side plate 80 which is rotatably connected to each other by inserting a bearing 76 into the protrusion 74 of the driving member 70; A bearing shaft fixing member 90 connected to the side plate 80 and having a bearing shaft 92 formed by inserting a bearing 94 on one side thereof; A U-shaped bracket 310 having through holes 312 formed at both ends thereof so as to be inserted into the bearing shaft 92 of the bearing shaft fixing member 90; The shaft 322 is made of a rotational power source 320 connected to the U-shaped bracket.
- a driving shaft 210 having an inclined plate 212;
- the through hole 172 is formed so that one side of each of the bearing 178 is inserted through the pin 162, the other side of the driving groove 174 is formed for fitting the end 166 of the pin 164 Member 170;
- a connecting shaft 180 having a through hole 182 formed at one side thereof to be inserted into the pin 164, and a protrusion 184 formed at the other side thereof;
- a plurality of bearings 190 and 192 respectively installed inside and outside the connecting shaft 180;
- a drive source 230 connected to the drive shaft 210;
- a U-shaped bracket 310 having through holes 312 formed at both ends thereof so as to be connected to the connecting shaft 180;
- the shaft 322 is made of a rotational power source 320 connected to the U-shaped bracket.
- the robot articulation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention operates in the first embodiment, which is a single degree of freedom joint, because it is similar to the operation of the above-described first embodiment. Only the description will be given, and the application of the second and third embodiments will be omitted since the operation relationship is similar.
- the robot joint mechanism includes a drive shaft 10, a connector 14, a shaft 20, a base member 30, a drive source 40, a U-shaped bracket 310, and a bearing 430. ), A worm 410, a worm gear 420, a first motor and a second motor 440, 450, and a frame 460.
- the robot joint apparatus fits the U-shaped bracket 310 to the shaft 20 of the first embodiment, and the base member 30.
- the lower portion of the bearing 430 to reduce the friction is to be installed.
- the worm 410 is rotatably inserted into the drive shaft 10.
- the worm 410 is gear-coupled with the worm gear 420 connected to the shaft 452 of the second motor 450.
- the drive shaft 10 and the worm 410 are rotatably connected to the first motor 440, and the worm gear 420 is rotatably connected to the second motor 450.
- the worm 410, the worm gear 420, and the bearing 430 are covered with the frame 460, and the frame 460 is provided to guide and confirm the smooth operation of the worm 410 and the worm gear 420.
- a plurality of long holes 462 are formed at predetermined intervals. The angle ⁇ between the first and second motors 440 and 450 may be adjusted within a range of 0 to 90 degrees according to a user's request.
- the robot joint mechanism according to the fifth embodiment of the present invention includes a second motor 450, a worm 410, a worm gear 420, and a bearing 430 that are rotational power sources in the one degree of freedom joint mechanism of the first embodiment.
- a second motor 450 When combined with the frame 460, as shown by the arrow in Fig. 21 in the frame 460, it is possible to obtain a horizontal rotational motion and a vertical reciprocating rotational motion, so that the frame 460 performs two degrees of freedom. You can do it.
- the first embodiment is shown here, the second and third embodiments are also applicable.
- the driving shaft 10 is rotated and inserted into the driving shaft 10.
- the worm 410 (inserted) and the worm gear 420 engaged with the worm 410 rotate.
- the worm 410 and the worm gear 420 have two axes intersected at right angles, and transmit the movement of gears between the right axes, thereby obtaining a large reduction ratio.
- the inclined plate 12 connected to the drive shaft 10 rotates as in the first embodiment.
- the rear end of the connector 14 (the part where the connector 14 is fitted into the through hole 13 of the inclined plate 12) is conical with respect to the shaft center of the connector 14 fitted in the inclined plate 12. Since the shaft 20 is limited to the pin 22 by the rotary motion.
- the U-shaped bracket 310 fitted to the shaft 20 also has a reciprocating rotational motion, as indicated by arrows in FIG. 21.
- Joint mechanism for a robot comprises a robot elbow 500 and the robot shoulder 1000 large.
- the robot elbow part 500 applies the fourth embodiment
- the robot shoulder part 1000 applies the fifth embodiment.
- the robot elbow part 500 of the sixth embodiment of the present invention includes a drive shaft 10 having an inclined plate 12; A connector (14) having one end inserted into the inclined plate (12) and a through hole (15) formed at the other end thereof in order to perform a sliding motion when the inclined plate (12) rotates; A through hole (25) formed at its center, interconnected with the connector (14) by a pin (22), and a shaft (20) for limiting the motion of the connector to conical motion; A base member 30 on which one side of the drive shaft 10 is rotatably inserted, and a shaft 20 inserted through a bearing 24 at both ends thereof; A drive source 40 for driving the drive shaft 10; A U-shaped bracket 310 having through holes 312 formed at both ends thereof so as to be inserted into the shaft 20; It consists of a rotational power source 320 connected to the U-shaped bracket by the shaft 322.
- the robot shoulder portion 1000 of the sixth embodiment of the present invention includes a drive shaft 10 having an inclined plate 12; A connector (14) having one end inserted into the inclined plate (12) and a through hole (15) formed at the other end thereof in order to perform a sliding motion when the inclined plate (12) rotates; A through hole (25) formed at its center, interconnected with the connector (14) by a pin (22), and a shaft (20) for limiting the motion of the connector to conical motion; A base member 30 on which one side of the drive shaft 10 is rotatably inserted, and a shaft 20 inserted through a bearing 24 at both ends thereof; A U-shaped bracket 310 having through holes 312 formed at both ends thereof so as to be inserted into the shaft 20; A bearing 430 installed at a lower portion of the base member 30 to reduce friction; A worm 410 rotatably inserted into the drive shaft 10; A worm gear 420 geared to the worm 410 and to each other; A first motor 440 and a second motor 450 connected to the drive shaft 10
- the 1 degree of freedom joint structure and the 2 degree of freedom joint structure are applied to the 7 degree of freedom robot arm.
- the one degree of freedom joint mechanism applied to the robot elbow part 500 and the robot shoulder part 1000 may independently apply the first to third embodiments described above. Since various embodiments have been described above sufficiently, the detailed description thereof will be omitted. Since the sixth embodiment is a combination of the fourth and fifth embodiments, the description of the operation will be omitted here.
- the articulation mechanism for robots of the present invention can be widely applied to robots, general and industrial machines that apply such robots, and the like.
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Abstract
Description
본 발명은 로봇용 관절기구에 관한 것으로, 특히 경량으로 강성을 보강하여 구성요소의 변형이나 파손을 방지하며, 구동축에 제공된 회전 운동을 회전 왕복 운동으로 전환할 수 있는 로봇용 관절기구에 관한 것이다.The present invention relates to a robot joint mechanism, and in particular, to a rigid, lightweight rigidity to prevent deformation or breakage of the components, and to a robot joint mechanism that can convert the rotational movement provided to the drive shaft into a rotary reciprocating motion.
종래, 왕복 회전 동력장치(50a)는 본 출원인에 의해 한국 특허 출원번호 2007-75492호로 출원된 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10a)의 내측에 설치된 동력발생장치(20a)를 동작시키게 되면, 동력발생장치(20a)의 회전축(22a)이 회전하게 된다. 상기 회전축(22a)은 경사판부재(30a)의 연결부(36a)에 연결되므로 경사판부재(30a)가 회전하게 되면 이에 따라서 연결부(36a)도 회전운동을 하게 된다. 그리고, 경사판부재(30a)의 경사면(32a)의 구멍(34a)에 C자형 부재(40a)의 안내돌기(44a)가 끼워지게 되므로 경사판부재(30a)가 회전운동을 할 때 C자형 부재(40a)의 안내돌기(44a)가 원추운동을 하게 된다. 상기 경사판부재(30a)를 90도를 회전하게 되면, C자형 부재(40a)의 안내돌기(44a)가 원추운동을 하게 되고, C자형 부재(40a)의 요크(46a,46a)는 경사진 상태에서 수평인 상태로 되게 된다. Conventionally, the reciprocating
한편, 경사판부재(30a)를 다시 90도를 회전하게 되면, C자형 부재(40a)의 요크(46a,46a)가 수평인 상태에서 경사진 상태로 되게 된다. 그리고, 경사판부재(30a)를 또 다시 90도를 회전하게 되면 C자형 부재(40a)의 요크(46a,46a)가 경사진 상태에서 수평인 상태로 되게 된다. 또한, 경사판부재(30a)를 90도를 회전하게 되면 C자형 부재(40a)의 요크(46a,46a)가 수평인 상태에서 경사진 상태로 되게 된다. 따라서, 경사판부재(30a)의 경사면(32a)의 구멍(34a)에 회전 가능하게 끼워진 C자형 부재(40a)의 안내돌기(44a)가 원추운동(즉, 안내돌기(44a)의 축이 원추운동)을 하게 되면 C자형 부재(40a)는 핀(72a)에 의해 구속되어 있어 핀(70a)을 중심으로 핀(72a)이 회전운동을 하게 되므로 출력축(60a)이 핀(72a)과 함께 왕복 회전운동을 하게 된다. 도2에서, 미설명부호 12a는 측면부이고, 14a,16a,42a,62a는 크고 작은 통공 및 관통공이다.On the other hand, when the
그러나, 이와 같은 종래의 왕복 회전 동력장치는 회전운동을 왕복 회전운동으로 변환시켜 주는 C자형 부재(40a)에 요크(46a)와 안내돌기(44a)를 2개의 고정점으로 하고 그 사이에 꺽는 힘이 걸리게 되어 큰 힘을 받으면 상기 C자형 부재(40a)가 변형되거나 파손될 가능성이 있다. 즉, 상기 요크(46a)와 안내돌기(44a) 사이의 구조가 꺽여진 평판 형태이므로 꺽는 힘에 취약한 구조이다. However, such a conventional reciprocating rotational power device has a
또한, 상기 종래의 왕복 회전 동력장치는 꺽는 힘에 취약한 구조이므로 큰 힘의 전달이 필요한 부분에는 적용이 어려운 단점도 내포하고 있다. In addition, the conventional reciprocating rotary power unit has a disadvantage in that it is difficult to apply to a portion requiring a large force transmission because the structure is vulnerable to the bending force.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 큰 힘의 전달이 필요한 부분에도 적용할 수 있는 로봇용 관절 기구를 적용하는 점에 있다. The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its object is to apply a joint mechanism for a robot that can be applied to a portion that requires the transfer of large force.
본 발명의 로봇용 관절 기구는 경사판을 갖는 구동축과; 경사판의 회전시에 미끄럼 운동을 하기 위하여 그 일단이 상기 경사판에 삽설되고, 그 타단에 관통공이 형성되는 커넥터와; 그 중앙에 관통공이 형성되고, 핀에 의해 상기 커넥터와 상호 연결되며, 상기 커넥터의 운동을 원추운동으로 제한하기 위한 샤프트와; 그 일측에 상기 구동축이 회전 가능하게 삽설되고, 그 양단에 샤프트가 회전 가능하게 삽설되도록 된 베이스부재와; 구동축을 구동하기 위한 구동원으로 구성되는 점에 있다. The robot joint mechanism of the present invention includes a drive shaft having an inclined plate; A connector having one end inserted into the inclined plate and having a through hole formed at the other end thereof so as to perform a sliding motion when the inclined plate rotates; A shaft formed at a center thereof, interconnected with the connector by pins, and a shaft for limiting the motion of the connector to conical motion; A base member rotatably inserted at one side thereof and rotatably inserted at both ends thereof; It consists in the point which consists of a drive source for driving a drive shaft.
본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 원판형태로 형성된 구동축과; 구동축에 설치되며, 그 일측에 핀과 일체로 형성된 경사판과; 그 일측에 관통공이 형성되고, 그 타측에 각기 돌출부가 형성되는 구동부재와; 구동부재의 돌출부에 각기 연결되는 사이드 플레이트와; 사이드 플레이트와 연결되며, 그 일측에 베어링축이 형성되는 베어링축 고정부재와; 구동축에 연결되는 모터로 구성되는 점에 있다.Robot joint mechanism according to another embodiment of the present invention and the drive shaft formed in the shape of a disk; An inclined plate installed on the drive shaft and integrally formed with a pin on one side thereof; A driving member having a through hole formed at one side thereof, and a protrusion formed at the other side thereof; Side plates respectively connected to the protrusions of the driving member; A bearing shaft fixing member connected to the side plate and having a bearing shaft formed at one side thereof; It is composed of a motor connected to the drive shaft.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 경사판을 갖는 구동축과; 그 일측이 각기 핀을 개재한 베어링이 삽설되도록 관통공이 형성되고, 그 타측에 핀의 단부를 끼우기 위한 홈이 형성되는 구동부재와; 그 일측이 각기 상기 핀에 삽설되도록 관통공이 형성되고, 그 타측에 각기 돌출부가 형성되는 연결축과; 연결축의 내측 및 외측에 각기 설치되는 복수개의 베어링과; 구동축에 연결되는 구동원으로 구성되는 점에 있다.Robot joint mechanism according to another embodiment of the present invention includes a drive shaft having an inclined plate; A driving member having a through hole formed at one side thereof so as to insert a bearing through the pin, and a groove for fitting the end of the pin at the other side thereof; A connecting shaft having a through hole formed at one side thereof to be inserted into the pin, and a protrusion formed at the other side thereof; A plurality of bearings respectively installed inside and outside the connecting shaft; It consists of a drive source connected to a drive shaft.
본 발명의 로봇용 관절 기구는 2점에서 서로 다른 방향으로 힘을 받는 전단형태의 힘을 받는 구조를 제공할 수 있으므로 커넥터의 강성이 개선되는 이점이 있다.The robot joint mechanism of the present invention has an advantage of improving the rigidity of the connector because it can provide a structure in which shear force is applied in two different directions at two points.
또한, 본 발명의 로봇용 관절 기구는 그 구성을 간단하게 함과 아울러 정밀하게 만들기가 용이하므로 상용화에 쉬운 이점이 있고, 게다가 유지 보수도 용이한 이점이 있다. In addition, the robot joint mechanism of the present invention has the advantage that it is easy to commercialize and easy to maintain because it is easy to precisely make the configuration and precisely.
도 1 및 도 2는 종래 왕복 회전 동력장치의 사시도,1 and 2 are a perspective view of a conventional reciprocating rotary power unit,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도, 3 to 5 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a first embodiment of the present invention,
도 6 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도,6 to 11 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a second embodiment of the present invention,
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도,12 to 14 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a third embodiment of the present invention,
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도,15 to 17 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a fourth embodiment of the present invention,
도 18 내지 도 21은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도,18 to 21 is a perspective view showing a joint mechanism for a robot according to a fifth embodiment of the present invention,
도 22는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇용 관절 기구를 나타낸 사시도.22 is a perspective view showing a robot joint mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
본 발명의 로봇용 관절 기구의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An embodiment of a joint mechanism for a robot of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(10)과, 커넥터(14)와, 샤프트(20)와, 베이스부재(30)와, 구동원(40)으로 구성된다.The robot joint mechanism according to the first embodiment of the present invention includes a
먼저, 로봇용 관절 기구는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구동축(10)이 경사판(12)를 구비하게 된다. 상기 경사판(12)은 그 일측에 관통공(13)이 형성된다. 상기 관통공(13)에는 커넥터(14)가 끼워지게 된다. 상기 경사판(12)의 회전시에 커넥터(14)는 미끄럼 운동을 하기 위하여 그 일단이 상기 경사판(12)에 삽설된다. 상기 커넥터(14)와 구동축(10)의 축 중심 사이의 각도(α)는 0도 내지 90도의 범위 내에 있게 된다. 또한, 상기 커넥터(14)에도 후술하게 되는 핀(22)을 삽입하기 위한 관통공(15)이 형성되고, 샤프트(20)에도 후술하게 되는 핀(22)을 삽입하기 위하여 거의 그 중앙에 관통공(25)이 형성된다. 상기 커넥터(14)의 관통공(15)과 샤프트(20)의 관통공(25)을 일치시키고 핀(22)을 끼워서 상기 커넥터(14)와 샤프트(20)를 연결하게 된다. 상기 샤프트(20)는 커넥터(14)의 운동을 원추운동으로 제한하게 된다. 그리고, 상기 샤프트(20)의 양단에는 각기 소정 간격을 두고 베어링(24,24)이 설치된다. First, in the robot joint mechanism, as shown in FIGS. 3 and 4, the
베이스부재(30)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 그 일측이 구동축(10)에 회전 가능하게 삽설되고, 그 양단에 베어링(24)을 개재하여 샤프트(20)가 삽설되게 된다. 즉, 그 양단에 형성된 관통공(도시되지 않음)에 샤프트(20)에 끼워진 베어링(24)을 끼우게 된다. 상기 베이스부재(30)의 하부에는 관통하여 삽설된 구동축(10)을 구동하기 위한 구동원(40)이 설치된다. 상기 구동축(10)은 구동원(40)의 축(도시되지 않음)에 상호 연결된다. 샤프트(20)의 단면 형상은 도 5에 도시된 바와 같이, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 링형 등으로 다양하게 구성할 수 있고, 이는 사용자가 샤프트(20)의 강성을 보강하기 위한 것으로 적절히 원하는 형태를 선택할 수 있다. As shown in FIG. 4, one side of the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇용 관절기구는 구동원(40)을 동작시키게 되면 구동축(10)과 이와 연결된 경사판(12)이 회전을 하게 된다. 이때, 경사판(12)에 끼워진 커넥터(14)의 축 중심에 대하여 커넥터(14)의 후단부(도시되지 않았지만 커넥터(14)가 경사판(12)의 관통공(13)에 끼워진 부분)가 원추운동을 하게 되므로 핀(22)에 의해 제한된 샤프트(20)가 회전 운동을 하게 된다.The robot joint mechanism according to the first embodiment of the present invention configured as described above rotates the
본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(50)과, 경사판(60)과, 구동부재(70)와, 사이드 플레이트(80)와; 베어링축 고정부재(90)와; 제1 및 제2 지지체(100,110)와; 브라켓(120)과; 모터(124)와; 제1 및 제2 하우징(130,140)으로 구성된다. The robot joint mechanism according to the second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇용 관절기구는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 구동축(50)이 원판형태로 구성되고, 그 상부 일측에 안착부(52)가 일체로 형성된다. 그리고, 상기 안착부(52)에는 경사판(60)이 설치되고, 상기 경사판(60)에는 핀(62)이 회전 가능하게 일체로 형성된다. 상기 안착부(52)와 경사판(60)도 사용자의 요구에 따라 일체로 형성시킬 수도 있다. 상기 경사판(60)의 핀(62)과 구동축(50)의 축 중심 사이의 각도(β)는 왕복 회전운동의 범위에 따라 0도 내지 90도이다. 구동부재(70)는 도 22에 도시된 바와 같이, 그 일측에는 각기 핀(62)을 삽설할 수 있도록 관통공(72)이 형성되고, 그 타측에는 각기 돌출부(74)가 형성되어 있다. 즉, 상기 구동부재(70)의 서로 마주보는 양면에는 관통공(72)이 각기 형성되고, 또 다른 서로 마주보는 양면에는 돌출부(74)가 각기 형성되어 있다. As shown in FIGS. 6 to 8, the joint mechanism for a robot according to the second embodiment of the present invention includes a
상기 돌출부(74)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 베어링(76)이 끼워지고, 여기에는 사이드 플레이트(80)가 회전 가능하게 연결된다. 상기 베어링(76)은 여러 종류의 베어링중의 하나를 사용할 수도 있지만 경우에 따라서 설치하지 않을 수도 있다. 상기 복수개의 사이드 플레이트(80,80)의 사이에는 도 9에 도시된 바와 같이, 베어링(94)을 끼워서 베어링축(92)이 형성되는 베어링축 고정부재(90,90)가 각기 형성된다. 그러나, 상기 사이드 플레이트(80,80)와 베어링축 고정부재(90,90)는 사용자의 요구에 따라 서로 일체로 형성시킬 수도 있다. As shown in FIG. 8, a
상기 베어링축 고정부재(90)의 베어링축(92)에는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 지지체(100,110)가 순차적으로 끼워진다. 상기 제1 지지체(100)의 내측에는 브라켓(120)이 설치되고, 상기 브라켓(120)의 위에는 구동축(50)이 설치된다. 그리고, 상기 브라켓(120)의 하부에는 구동축(50)과 연결되는 모터(124)가 설치된다. 상기 모터(124)의 모터축(도시되지 않음)은 구동축(50)과 회전 가능하게 연결된다. 상기 제2 지지체(110,110)의 사이에는 연결부(144)가 설치되어 다른 부재(도시되지 않음)와 연결할 수 있게 되어 있다. 그리고, 상기 제2 지지체(110,110) 및 브라켓(120)에는 제1 및 제2 하우징(130,140)이 각기 연결된다.As shown in FIGS. 10 and 11, the first and
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(50)이 회전 운동을 하게 되면 경사판(60)에 연결된 핀(62)은 도 6에 도시된 바와 같이, 핀(62)의 축 연장선상의 한 점(O)을 원뿔 꼭지점으로 하여 핀(62)의 옆 면이 원뿔의 옆면을 그리는 원추운동을 하게 된다. 상기 핀(62)의 원추운동은 구동부재(70)로 전달되게 된다. 이때, 힘은 핀(62)의 전체 측면을 통해 구동부재(70)에 전달되므로 핀(62)에는 전단력이 걸리게 되는데, 핀(62)은 일자형의 원기둥 형태로 구성되므로 전단력이 매우 크게 된다. 상기 핀(62)이 원추운동을 하게 될 때 구동부재(70)는 핀(62)의 축을 중심으로 왕복 회전운동을 하게 된다. 구동부재(70)와 핀(62)의 사이에는 베어링(76)이 삽설되어 구동부재(70)가 핀(62)의 축을 중심으로 왕복 회전운동을 할 수 있게 된다. 따라서, 베어링축(92,92)에 삽설된 제1 지지체(100)와 연결된 제2 지지체(110)가 왕복 회전운동을 하게 된다. In the joint mechanism for a robot according to the second embodiment of the present invention configured as described above, when the driving
본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(210), 구동부재(170), 연결축(180), 복수개의 베어링(190,192) 및 구동원(230)으로 이루어진다. The joint mechanism for a robot according to the third embodiment of the present invention includes a driving
본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 구동축(210)이 경사판(212)과 일체로 형성되고, 경사판(212)에는 관통공(213)이 형성되고, 구동축(210)의 하부에는 구동축을 구동하기 위한 모터인 구동원(230)이 연결된다. 그리고, 구동부재(170)는 그 일측에 핀(162)을 개재한 베어링(178)을 삽설하기 위하여 관통공(172)이 형성되고, 그 타측에 핀(164)의 단부(166)를 끼우기 위한 홈(174)이 형성된다. 즉, 구동부재(170)의 서로 마주보는 양측에는 베어링(178)을 끼우기 위한 관통공(172)이 형성되고, 서로 마주보는 다른 양측에는 핀(164)의 단부(166)를 각기 끼우기 위한 홈(174)이 형성된다. As shown in FIGS. 12 to 14, the robot joint mechanism according to the third embodiment of the present invention includes a driving
연결축(180)은 도 12에 도시된 바와 같이, 그 일측에 핀(164)을 삽설하기 위한 관통공(182)이 형성되고, 그 타측에 베어링(192,192)을 끼우기 위한 돌출부(184,184)가 형성된다. 그리고, 상기 연결축(180)의 내측 및 외측에는 복수개의 베어링(190,192)이 설치된다. 즉, 한쌍의 베어링(190,190)은 구동부재(170)가 연결축(180)의 내측에 설치될 때 구동부재(170)와 연결축(180)의 마찰을 줄이기 위하여 설치되는 것이고, 다른 한쌍의 베어링(192,192)은 연결축(180)의 돌출부(184)에 각기 끼워지게 된다. 그리고, 구동축(210)의 축 중심과 핀(162)이 이루는 각도(γ)는 0도 내지 90도의 범위내에서 필요한 왕복 회전운동의 범위에 따라 자유롭게 사용자가 선택하게 된다. As shown in FIG. 12, the connecting
상기와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동원(230)이 동작하면 구동축(210)이 회전운동을 하게 되고, 핀(162)은 전술한 제1 실시예의 커넥터(14)의 축 중심과 마찬가지로 원추 운동을 하게 된다. 핀(162)의 원추 운동은 구동부재(170)의 왕복 회전운동으로 변환하게 된다. 이때, 핀(162)은 베어링(178)을 개재하여 구동부재(170)에 끼워지므로 핀(162)과 구동부재(170)사이의 마찰을 줄일 수 있다. 그리고, 구동축(210)의 회전운동을 핀(162)에 의해 왕복 회전운동으로 바꾸는 과정에서 발생되는 힘은 전단응력으로 작용하게 되고, 핀(162)의 단면 형상이 원형이므로 큰 힘을 전달 할 수 있다. 상기 구동부재(170)의 왕복 회전운동은 다시 연결축(180)으로 전달되고, 연결축(180)에 연결되는 돌출부(184)와 연결된 축(도시되지 않음)을 왕복 회전 운동시키게 된다. 상기 구동부재(170)는 연결축(180)과 조립시 베어링(190,190)을 개재하여 끼워지므로 마찰을 줄일 수 있는 구조로 되어 있다. In the joint mechanism for a robot according to the third embodiment of the present invention configured as described above, when the driving
본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(10), 커넥터(14),샤프트(20), 베이스부재(30), 구동원(40), U자형 브라켓(310) 및 회전동력원(320)으로 구성된다. Joint mechanism for a robot according to a fourth embodiment of the present invention is the
본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 후술하는 로봇 팔꿈치에 적용하기 위한 것으로, 제1 실시예에 U자형 브라켓(310)과 회전동력원(320)을 추가로 더 구성한 것이다. 제1 실시예와 동일한 로봇용 관절 기구에 대하여는 그 설명을 생략하기로 하고, 그 차이점만을 설명하기로 한다.The robot joint mechanism according to the fourth embodiment of the present invention is to be applied to the robot elbow described later, and the
U자형 브라켓(310)은 그 양단에 관통공(312)이 형성되고, 중앙에 연결부(314)가 형성된다. 그리고, 상기 관통공(312)에는 전술한 제1 실시예의 샤프트(20)를 삽설하게 된다. 즉, 제1 실시예의 베이스부재(30)의 양단에 베어링(24)을 개재하여 삽설된 샤프트(20)가 상기 제4 실시예의 U자형 브라켓(310)의 관통공(312,312)에 삽설되게 된다. 상기 연결부(314)의 하부는 모터인 회전동력원(320)의 축(322)에 연결된다. 그리고, 상기 연결부(314)의 외측에는 베어링(318)을 끼우고, 상기 베어링(318)의 외측에는 하우징(330)이 형성된다. The
상기 제4 실시예는 1개의 회전동력원(320)과 U자형 브라켓(310)을 1자유도 관절인 제1 실시예와 결합시키고, 연결부(314)에 베어링(24)을 설치하고, 베어링(24)의 외측에 하우징(330)을 결합시켜서 한 평면상에서 서로 직교하는 왕복 회전운동을 얻을 수 있다. 여기서는, 단지 제1 실시예를 적용하는 것을 나타내었지만, 제2 및 제3 실시예도 적용할 수 있다. The fourth embodiment combines one
본 발명의 제4 실시예에 제2 실시예를 적용하면, 안착부(52)를 가지며, 원판형태로 형성된 구동축(50)과; 안착부(52)에 설치되며, 그 일측에 핀(62)과 일체로 형성된 경사판(60)과; 그 일측이 각기 상기 핀(62)에 삽설되도록 관통공(72)이 형성되고, 그 타측에 각기 돌출부(74)가 형성되는 구동부재(70)와; 구동부재(70)의 돌출부(74)에 베어링(76)을 삽입하여 각기 회전 가능하게 연결되는 사이드 플레이트(80)와; 사이드 플레이트(80)와 연결되며, 그 일측에 베어링(94)을 끼워서 베어링축(92)이 형성되는 베어링축 고정부재(90)와; 베어링축 고정부재(90)의 베어링축(92)에 삽설되도록 그 양단에 관통공(312)이 형성된 U자형 브라켓(310)과; 축(322)에 의해 U자형 브라켓에 연결되는 회전동력원(320)으로 이루어지게 된다.Applying the second embodiment to the fourth embodiment of the present invention, there is provided a
본 발명의 제4 실시예에 제3 실시예를 적용하면, 경사판(212)을 갖는 구동축(210)과; 그 일측이 각기 핀(162)을 개재한 베어링(178)이 삽설되도록 관통공(172)이 형성되고, 그 타측에 핀(164)의 단부(166)를 끼우기 위한 홈(174)이 형성되는 구동부재(170)와; 그 일측이 각기 상기 핀(164)에 삽설되도록 관통공(182)이 형성되고, 그 타측에 각기 돌출부(184)가 형성되는 연결축(180)과; 연결축(180)의 내측 및 외측에 각기 설치되는 복수개의 베어링(190,192)과; 구동축(210)에 연결되는 구동원(230)과; 연결축(180)에 연결되도록 그 양단에 관통공(312)이 형성된 U자형 브라켓(310)과; 축(322)에 의해 U자형 브라켓에 연결되는 회전동력원(320)으로 이루어지게 된다.Applying the third embodiment to the fourth embodiment of the present invention, there is provided a driving
본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 도15 내지 도17에 도시된 바와 같이, 1자유도 관절인 제1 실시예를 동작시키는 것은 전술한 제1 실시예의 동작과 유사하므로 여기서는 개략적인 설명만을 하기로 하고, 제2 및 제3 실시예를 적용한 것은 그 동작관계가 유사하므로 생략하기로 한다. As shown in Figs. 15 to 17, the robot articulation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention operates in the first embodiment, which is a single degree of freedom joint, because it is similar to the operation of the above-described first embodiment. Only the description will be given, and the application of the second and third embodiments will be omitted since the operation relationship is similar.
구동원(40)의 동작에 의해 구동축(10)이 회전 운동을 하게 되고, 커넥터(14)의 축 중심을 기준을 하여 원추운동을 하게 되면 도 17에서 화살표로 나타낸 것과 같이, 샤프트(20)에 연결된 1자유도 관절이 왕복 회전운동을 하게 된다. 그리고, 회전동력원(320)의 동작에 의해 U자형 브라켓(310)에 끼워진 샤프트(20)는 왕복 회전운동이 가능하게 된다. 따라서, 1자유도 관절과, 회전동력원(320)과 연결된 U자형 브라켓(310)을 상호 연결함에 의해 동일 평면상에서 서로 직교하는 왕복 회전운동을 얻을 수 있다.When the
본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 구동축(10), 커넥터(14),샤프트(20), 베이스부재(30), 구동원(40), U자형 브라켓(310), 베어링(430), 웜(410), 웜기어(420), 제1모터 및 제2모터(440,450) 및 프레임(460)으로 구성된다. The robot joint mechanism according to the fifth embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 도 18 내지 도21에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 샤프트(20)에 U자형 브라켓(310)을 끼우게 되고, 베이스 부재(30)의 하부에는 마찰을 줄이기 위한 베어링(430)을 설치하게 된다. 그리고, 구동축(10)에는 회전 가능하게 웜(410)이 삽입 설치된다. 상기 웜(410)은 제2 모터(450)의 축(452)에 연결된 웜기어(420)와 기어 결합하게 된다. 상기 구동축(10)과 웜(410)은 제1모터(440)에 회전 가능하게 연결되고, 웜기어(420)는 제2모터(450)에 회전 가능하게 연결된다. 그리고, 상기 웜(410), 웜기어(420) 및 베어링(430)은 프레임(460)으로 커버되고, 상기 웜(410)과 웜기어(420)의 원활한 동작을 안내 및 확인하기 위하여 프레임(460)에 소정 간격을 두고 복수개의 장공(462)이 형성되어 있다. 상기 제1 및 제2 모터(440,450)는 그들 사이의 이루는 각도(δ)는 사용자의 요구에 따라서 0도 내지 90도의 범위 내에서 조정할 수 있다. As shown in FIGS. 18 to 21, the robot joint apparatus according to the fifth embodiment of the present invention fits the
본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 제1 실시예의 1자유도 관절기구에 회전동력원인 제2모터(450)와, 웜(410) 및 웜기어(420)와, 베어링(430)과, 프레임(460)을 결합시키면 프레임(460)에서 도 21에서 화살표로 나타내는바와 같이, 수평방향의 회전운동과, 수직방향의 왕복 회전운동을 얻을 수 있으므로 프레임(460)이 2자유도 운동을 할 수 있게 된다. 여기서는, 단지 제1 실시예를 적용하는 것을 나타내었지만, 제2 및 제3 실시예도 적용할 수 있다. The robot joint mechanism according to the fifth embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 제1모터(440) 및 제2모터(450)를 구동하게 되면, 구동축(10)이 회전운동을 하게 되고, 구동축(10)에 삽설된(끼워진) 웜(410)과 웜(410)과 치합된 웜기어(420)가 회전 운동을 하게 된다. 상기 웜(410)과 웜기어(420)는 두 축이 직각으로 교차되고, 직각축 사이의 기어의 운동을 전달하게 되므로 큰 감속비를 얻을 수 있다. 상기 구동축(10)의 회전운동은 제1 실시예와 마찬가지로 구동축(10)과 연결된 경사판(12)이 회전을 하게 된다. 이때, 경사판(12)에 끼워진 커넥터(14)의 축 중심에 대하여 커넥터(14)의 후단부(도시되지 않았지만 커넥터(14)가 경사판(12)의 관통공(13)에 끼워진 부분)가 원추운동을 하게 되므로 핀(22)에 의해 제한된 샤프트(20)가 회전 운동을 하게 된다. 그리고, 상기 샤프트(20)에 끼워진 U자형 브라켓(310)도 도 21에 화살표로 나타낸 바와 같이, 왕복 회전운동을 하게 된다. In the articulated robot mechanism according to the fifth embodiment of the present invention, when the
본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇용 관절 기구는 크게 로봇 팔꿈치부(500)와 로봇 어깨부(1000)로 이루어진다. 상기 로봇 팔꿈치부(500)는 제4 실시예를 적용한 것이고, 상기 로봇 어깨부(1000)는 제5 실시예를 적용한 것이다. Joint mechanism for a robot according to a sixth embodiment of the present invention comprises a
본 발명의 제6 실시예의 로봇 팔꿈치부(500)는 경사판(12)을 갖는 구동축(10)과; 상기 경사판(12)의 회전시에 미끄럼 운동을 하기 위하여 그 일단이 상기 경사판(12)에 삽설되고, 그 타단에 관통공(15)이 형성되는 커넥터(14)와; 그 중앙에 관통공(25)이 형성되고, 핀(22)에 의해 상기 커넥터(14)와 상호 연결되며, 상기 커넥터의 운동을 원추운동으로 제한하기 위한 샤프트(20)와; 그 일측에 상기 구동축(10)이 회전 가능하게 삽설되고, 그 양단에 베어링(24)을 개재하여 샤프트(20)가 삽설되도록 된 베이스부재(30)와; 상기 구동축(10)을 구동하기 위한 구동원(40)과; 상기 샤프트(20)에 삽설되도록 그 양단에 관통공(312)이 형성된 U자형 브라켓(310)과; 축(322)에 의해 U자형 브라켓에 연결되는 회전동력원(320)으로 이루어진다. The
그리고, 본 발명의 제6 실시예의 로봇 어깨부(1000)는 경사판(12)을 갖는 구동축(10)과; 상기 경사판(12)의 회전시에 미끄럼 운동을 하기 위하여 그 일단이 상기 경사판(12)에 삽설되고, 그 타단에 관통공(15)이 형성되는 커넥터(14)와; 그 중앙에 관통공(25)이 형성되고, 핀(22)에 의해 상기 커넥터(14)와 상호 연결되며, 상기 커넥터의 운동을 원추운동으로 제한하기 위한 샤프트(20)와; 그 일측에 상기 구동축(10)이 회전 가능하게 삽설되고, 그 양단에 베어링(24)을 개재하여 샤프트(20)가 삽설되도록 된 베이스부재(30)와; 상기 샤프트(20)에 삽설되도록 그 양단에 관통공(312)이 형성된 U자형 브라켓(310)과; 상기 베이스부재(30)의 하부에 설치되어 마찰을 줄이기 위한 베어링(430)과; 상기 구동축(10)에 회전가능하게 삽입 설치되는 웜(410)과; 상기 웜(410)과 서로 기어 결합되는 웜기어(420)와; 상기 구동축(10) 및 웜기어(420)에 각기 연결되는 제1모터(440) 및 제2모터(450)와; 상기 웜(410), 웜기어(420) 및 베어링(430)을 커버하며, 웜(410)과 웜기어(420)의 원활한 동작을 안내하기 위한 프레임(460)으로 이루어진다. In addition, the robot shoulder portion 1000 of the sixth embodiment of the present invention includes a drive shaft 10 having an inclined plate 12; A connector (14) having one end inserted into the inclined plate (12) and a through hole (15) formed at the other end thereof in order to perform a sliding motion when the inclined plate (12) rotates; A through hole (25) formed at its center, interconnected with the connector (14) by a pin (22), and a shaft (20) for limiting the motion of the connector to conical motion; A base member 30 on which one side of the drive shaft 10 is rotatably inserted, and a shaft 20 inserted through a bearing 24 at both ends thereof; A U-shaped bracket 310 having through holes 312 formed at both ends thereof so as to be inserted into the shaft 20; A bearing 430 installed at a lower portion of the base member 30 to reduce friction; A worm 410 rotatably inserted into the drive shaft 10; A worm gear 420 geared to the worm 410 and to each other; A first motor 440 and a second motor 450 connected to the drive shaft 10 and the worm gear 420, respectively; Covering the worm 410, the worm gear 420 and the bearing 430, and consists of a frame 460 for guiding the smooth operation of the worm 410 and worm gear 420.
한편, 제6 실시예는 1자유도 관절 구조와 2자유도 관절구조를 7자유도 로봇 팔에 적용한 것이다. 또한, 로봇 팔꿈치부(500)와 로봇 어깨부(1000)에 적용되는 1자유도 관절 기구는 전술한 제1 내지 제3 실시예를 각각 독립적으로 적용할 수 있다. 다양한 실시예에 대하여는 충분히 전술하였으므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 제6 실시예는 제4 실시예와 제5 실시예의 결합이므로 그 동작 설명은 여기서는 생략하기로 한다.In the sixth embodiment, the 1 degree of freedom joint structure and the 2 degree of freedom joint structure are applied to the 7 degree of freedom robot arm. In addition, the one degree of freedom joint mechanism applied to the
본 발명의 로봇용 관절기구는 로봇과, 이와 같은 로봇을 응용하는 일반 및 산업기계 등에 널리 적용할 수 있다.The articulation mechanism for robots of the present invention can be widely applied to robots, general and industrial machines that apply such robots, and the like.
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