KR850000058B1

KR850000058B1 - 산업로보트

Info

Publication number: KR850000058B1
Application number: KR1019810003701A
Authority: KR
Inventors: 하지무 이나바; 세이 이지로 나까시마; 시게미 이나가끼; 스스무 이또
Original assignee: 후지쓰 패낵크 가부시끼 가이샤; 아니바 세이 우에몽
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1985-02-15
Also published as: JPS5761491A; DE3169404D1; KR830007231A; US4431366A; JPS6039518B2; EP0048905A1; EP0048905B1; SU1149860A3

Abstract

내용 없음.

Description

산업로보트

제1도는 본 발명에 따라 로보트손과 로보트팔 사이에 설치되며, 제1, 제2하모닉 드라이브(harmonic drive)를 구비하고 있는 손목기구를 갖는 산업로보트의 구조를 도시하는 측면도.

제2도는 제1도의 도시된 손목기구, 로보트팔 그리고 로보트 케이싱의 구조를 도시하는 부분 단면도.

제3도는 제1도 및 제2도에 도시된 손목기구의 구조를 도시하는 확대 단면도.

제4a도는 제3도의 화살표 A방향에서 본 제1하모닉드라이브(감속기어)를 도시하는 정면도.

제4b도는 제4a도의 원 B로 표시된 부분에서의 내측 휘일과 외측휘일간의 결합상태를 도시하는 도해도.

제5도는 제3도에 도시된 제1, 제2하모닉드라이브(감속기어)와 베벨기어 하우징간의 결합구조를 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

26 : 제1고속회전 구동원 ( 40, 42, 44) : 제1감속장치

26': 제2고속회전구동원 (40', 42', 44') : 제2감속장치

(30, 50) : 제1전달장치 (58, 60) : 제2전달장치

본 발명의 산업조정장치로서 작동하는 산업로보트에 관한 것으로서, 특히 끝은 감속율을 갖는 감속장치와, 특수장치가 제공되고 로보트 손의회전운동 및 스윙운동을 동시에 또는 교대로 발생시키게 할 수 있는 손목기구를 포함하는 산업로보트에 관한 것이다.

일반적으로, 산업로보트에는 수평으로 신장 및 후퇴할 수 있는 로보트팔 또는 팔들의 한쪽단부에 장착되는 로보트손과 로보트 팔 또는 팔들과 로보트손사이에 배치되어 로보트손의 회전운동 및 스윙운동을 동시에 또는 교대로 발생시키게 해주는 손목기구가 제공된다. 최근들어, 산업로보트는 여러 산업분야에서 산업조정장치로서 더욱 더 폭넓게 사용되고 있다. 특히 기계공구분야에서 산업로보트는 예로, 가공물 또는 공구를 기계공구에 장착시키고 또한 그로부터 분리시키기 위한 산업조정장치로서 사용되고 있다. 그러므로, 로보트의 손과 함께 손목기구 부분을 기계공구의 제한된 공간내로 쉽게 출입하게 하여 그곳에서 작동하게 할 수 있도록 소형의 구조로 형성시켜야만 한다.

손목기구를 소형으로 제작할 목적으로, 대부분의 종래의 산업로보트들에는 유압 또는 공기압 시스템을 포함하는 손목기구가 제공되었다. 그러므로, 상기한 종래의 로보트에는 유압 또는 공기압 시스템을 작동시키기 위한 유압 또는 공기압 공급원과, 압력유체 또는 공기를 전달하기 위한 관시스템과 그에 요구되는 부속물들이 제공되어야만 한다. 따라서, 이러한 로보트들은 제어 및 보수에 드는 비용이증가하게 된다는 바람직하지 못한 문제점들이 발생하게된다. 또한, 이러한 산업로보트에는 유압모터 또는 공기 압축기와 같은 상기 동력원을 구동시키기 위한 전기모터와, 솔레노이드 제어식 밸브 및 다른 부품들과 같은 전기장치가 제공되어야만 한다. 상기한 바와같이, 종래의 산업로보트들은 전기시스템과 유압 또는 공기압시스템을 모두 가지고 있다. 특히, 유압시스템을 갖는 손목기구가 제공되는 종래의 산업로보트는 팽창가능한 오일로서 사용되어 주기적으로 교체해야 되는 가격이 비싼 압력유체를 사용해야만 한다. 그러므로, 이러한 종래의 산업로보트의 제작 및 설계는 복잡하게 될 것이며 따라서 제작 및 보수에 드는 비용도 많이들게 된다. 상기한 바와같은 이유들때문에 종래의 산업로보트들은 만족스럽지 못했다.

상기한 바와같은 바람직하지 못한 문제점들을 제거시키기 위해서는 산업로보트가 유압 또는 공기압 시스템을 구비하고 있지 않으며 작은 공간내에 수용할 수 있도록 소형으로 설계되며 단지 전기구동모터 또는 모터들에 의해서만 작동되는 감속기어 또는 기어들로 구성된 손목기구를 포함하는 것이 바람직하다. 일반적으로 이러한 손목기구들 현실화시키기 위해서는 손목기구가 고속회전 구동원인 전기 구동모터 또는 모터들에 의해 상기 모터와 상기 손목기구에 결속된 구동샤프트 또는 샤프트 들을 통해 구동되게끔 하여야 한다. 이 경우에, 모터 또는 모터들은 로보트 케이싱의 후방단, 또는 로보트 케이싱에 의해 미끄러질 수 있게 지지되어 신장 및 후퇴가능한 로보트 암 또는 암들의 후방단에 설치되며, 구동샤프트 또는 샤프트들은 그의 한쪽단에서 모터 또는 모터들에 결속되며, 다른 쪽단에서는 적합한 베어링을 통해 손목기구와 측방향으로 미끄러질 수 있게 결합되게 된다.

이러한 산업로보트의 경우에는, 로보트손이 회전운동 및 스윙운동을 위해 큰 회전력을 필요로하기 때문에, 손목기구는 모터 또는 모터들의 높은 회전속도를 크게 감소시켜야 하며, 로보트손에 높은 토오크를 갖는 감속 회전출력을 전달해야만 한다. 그러므로, 모터 또는 모터들의 높은 회전속도를 감소시키기 위해 높은 감속율을 갖는 하나 또는 그 이상의 감속기어를 손목기구에 또한 직접 모터 또는 모터들에 장착시켜야 한다. 그렇지만, 반적으로 전자의 경우, 손목기구는 높은 감속율을 얻을 수 있도록 서로 작동적으로 결합되는 다수의 통상적인 기어들로 구성된 하나 또는 그 이상의 감속 기어를 구비하여야만 하며, 또한 로보트팔의 회전운동 및 스윙운동을 이루게 하는 각각의 감속 기어를 구비하여야만 한다. 그외에도, 손목기구는 각각의 감속기어들을 동시에 그리고 교대적으로 구동시키기 위한 장치를 구비하여야만 한다. 그러므로, 감속기어들의 크기가 크기 때문에 자연히 손목기구의 크기가 크게 된다. 결과적으로, 손목기구는 소형으로 형성될 수가 없게 된다. 후자의 경우에, 즉 상기한 바와같이 감속기어 또는 기어들을 직접적으로 모터 또는 모터들에 결속시키는 경우에 감속기어 또는 기어들은 큰 회전력을 감속기어와 손목기구 사이에 작동적으로 결속된 구등샤프트 또는 샤프트들을 통해 손목기구에 전달해야만 한다. 따라서, 구동샤프트 또는 샤프트 들은 큰 회전력을 견딜수 있도록 매우 강해야 하며 큰 직경을 가져야만 한다. 그러므로, 구동샤프트 또는 샤프트들은 포함하는 로보트팔 또는 팔들을 매우 강하게 제작해야 하며 큰 직경을 갖게 하여야 하며, 또한 베어링과 같은 부속품의 크기 또한 크게 되어야 한다. 이와같이, 손목기구에 장착될 로보트팔 또는 팔들의 전방부가 차지하는 공간이 크게 된다. 이러한 결과로, 손목기구는 큰 크기를 갖게 될수 밖에 없다. 이외에도, 손목기구, 로브트암 그리고 다른 부품들 때문에 바람직하지 못하게 산업로보트의 중량이 증가하게 된다. 상기한 사실들 때문에, 현재까지 소형의 손목기구를 포함하는 산업로보트의 제공이 실현되지 못했다.

본 발명의 목적은 특수기구로 소형으로 제작되어 단지 전기 구동모터로만 구동되며 큰 감속율을 갖는 감속기어를 포함하여 산업로보트의 로보트손의 회전운동 및 스윙운동을 동시에 또는 교대로 이루게 할 수 있는 신규의 손목기구를 구비한 산업로보트를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 로보트케이싱과, 로보트케이싱으로부터 신장될수 있고 또한 그쪽으로 후퇴될 수 있는 로보트팔과, 가공물을 포획하는 로보트손과 로보트팔과 로보트손 사이에 배치된 손목기구를 구비한 산업로보트는 상기 손목기구에 제1고속회전 구동원과 제2고속 회전구동원이 제공되어 제1고속회전구동원에는 높은 감속율을 갖는 제1감속장치가 결속되고 제2고속 회전구동원에는 높은 감속율을 갖는 제2감속장치가 결속되어, 상기 제1감속장치와 제2감속장치가 서로 협력하여 각각의 제1감속 회전출력과 제2감속회전 출력을 발생시키며, 로보트팔의 회전운동을 이루게 하도록 로보트손에 제1감속회전출력을 전달하는 제1전달 장치가 로보트손에 결속 될 수 있으며, 로보트팔의 스윙운동을 이루게 하도록 로보트손에 제2감속회전출력을 전달하는 제2전달장치가 로보트손에 결속될 수 있도록 구성되어 있는 것에 의해 특징된다. 바람직하게, 제1, 제2감속장치는 각각 "하모닉 드라이브(감속기어)"란 상품명을 가지며 높은 감속율을 갖는 공지된 감속기어를 포함한다. 제1하모닉드라이브는 피니언을 통해 제2하모닉드라이브와 회전할 수 있게 결합된다. 전기 구동모터가 볼 스플라인 샤프트를 통해 제1, 제2 감속장치들에 대해 각각 결속된 제1, 제2고속 회전구동원으로서 사용될 수 있을 것이다.

상기한 바와같은 본 발명의 목적 및 다른 목적들은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해 상세히 설명함으로써 명백해질 것이다.

제1도 내지 제5도에서 동일한 참조번호는 동일한 또는 유사한 부품을 표시하며, 본문에서 언급되는"전방"이란 말은 도면을 볼때 오른편을 의미하며, "후방"이란 말은 왼편을 의미한다.

제1도에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 손목기구를 포함하는 산업로보트는 베이스 10을 포함하여 마루 또는 지면에 고착된다. 상시 베이스 10에는 회전대 12가 장착된다. 회전대 12는 베이스 10내에 위치된 구동장치(제1도에는 도시안됨)에 의해 회전될 수 있다. 회전대 12의 상면에는 수직 안내로드 14, 14' 가 고착되며, 또는 수직 볼스크루샤프트 16이 회전가능하게 지지되어 있다. 볼스크루샤프트 16의 하단은 베이스 10에 장착된 수직이송모터(도시안됨)에 회전가능하게 결속된다. 로보트 케이싱 18이 적합한 베어링 수단을 통해 안내로드 14, 14' 와 미끄러질 수 있게 결합되어 있으며, 또한 볼 스크루 샤프트 16과도 나사 결합되어 있다. 그러므로, 로보트케이싱 18은 안내로드 14, 14' 의 안내하에서 볼 스크루 샤프트 16의 회전에 따라 수직으로 이동하게 된다. 로보트케이싱 18에는 한쌍의 로보트팔 20, 20' 가 이동가능하게 장착되어, 수평으로 신장 및 후퇴할 수 있게 되어 있다. 본 발명에 따른 손목기구 22가 로보트 팔 20, 20' 의 전방단에 장착된다. 또한 손목기구 22의 전방단에는 로보트 손 24가 장착된다. 로보트손 24의 회전 및 스윙운동은 손목기구 22에 의해 조정된다. 로보트케이싱 18의 후방부내에는 구동모터(제2도에 도시)가 위치되어 있으며, 상기 모터에 의해 손목기구가 로보트케이싱 18의 내측에서 결속된 구동 샤프트(제2도에 도시)를 통해 구동된다.

제1도의 부분 단면도인 제2도에는 로보트케이싱 18의 내부와, 로보트팔 20, 20'와 손목기구가 도시되어 있다. 로보트팔 20, 20'는 각각 베어링 18b, 18c 및 18'b, 18'c에 의해 지지되어 수평으로 신장 및 후퇴될 수 있다. 베어링 18b, 18'b 및 18c, 18'c는 각각 로보트케이싱 18의 전방 원통형부 18a, 18a'의 내측의 후방부 및 전방부에 설치된다. 로보트 암 20, 20'의 전방단에는 손목기구 22가 장착되어, 암 20, 20'와 함께 운동하게 된다. 또한, 로보트팔 20, 20'의 후방단에는 판 20a가 견고하게 고착되어 로보트 팔 20, 20' 및 손목기구 22와 함께 운동하게 된다.

제2도에 도시된 바와같이, 로보트케이싱 18의 후방단에는 제1, 제2, 제3 전기구동모터 26, 26', 27이 배치되어 있다. 제1, 제2구동모터 26, 26'들은 모터 26, 26'에 각각 결속된 볼스플라인 샤프트 28, 28'와, 상기 볼스플라인샤프트 28, 28'와 축방향으로 미끄러질 수 있게 결합되는 파이프 샤프트 30, 30'를 통해 손목기구 22내에 위치된 제1, 제2감속기어(제2도에는 도시안됨)를 각각 구동시키도록 되어 있다. 상기 제1, 제2감속기어들은 각각 하모닉 드라이브(감속기어)를 포함하는데, 상기 하모닉드라이브는 "하모닉드라이브"란 상품명으로 알려져 있는 것으로서, 감속율이 아주 높은 특정의 감속기어를 포함하는 것이다.

볼 스플라인 샤프트 28, 28'들은 로보트 케이싱 18의 내벽에 견고하게 고착된 브래키트 32에 정착된 베어링32a, 32'a와, 판 20a에 장착된 베어링 20b, 20'b에 의해 회전가능하게 지지된다. 스플라인 샤프트 28, 28'의 후방부들은 각각 커플링 34를 통해 모터 26, 26'에 결속되며, 전방부는 파이프샤프트 30, 30'와 샤프트의 축방향으로 미끄러 질수 있게 결합된다. 볼스크루 샤프트 36은 브래키트 32에 장착된 베어링 32b와, 상기 베어링 32b의 반대쪽 위치에서 로보트 케이싱에 전방벽에 장착된 베어링 18d에 의해 회전가능하게 지지된다. 또한 스크루 샤프트 36는 그의 후방부에서 커플링 38을 통해 제3모터에 결속되며, 중간부에서는 판 20a에 구비되어 있는 볼너트 36a와 나선결합된다. 상기한 바와같은 구조를 가짐으로써 손목기구는 볼너트 36a, 판20a, 로보트팔20, 20' 의해 볼 스크루샤프트 36의 회전에 따라 수평으로 이동하게 된다.

제3도는 제1도 및 제2도의 손목기구 22의 구조를 상세하게 도시한 학대 단면도이다. 제3도에 도시된 바와같이, 제1하모닉 드라이브(감속기어)는 "파형발생기"로 지칭되며 대체로 원통형을 이루며 가요물질로 형성되어 있는 내측휘일 42와 "원형스플라인"으로 지칭되는 외측휘일 44를 포함하여 높은 감속율을 얻을 수 있게 되어 있다. 또한 제2하모닉 드라이브는 상기 제1하모닉드라이브(감속기어)와 동일한 종류의 부재들, 즉, 구동 휘일 40', 내측휘일 42', 외측휘일 44'를 포함하며, 제1하모닉드라이브와 동일한 기구를 갖는다.

이후로는 제4a도 및 제4b도를 참조해, 하모닉드라이브(감속기어)의 구조 및 작동원리에 대해 설명하겠다. 제4a도는 제3도에 도시된 제1하모닉드라이브를 화살표 A방향으로 본 정면도이며, 제4b도는 제4a도에서 원 B로 표시된 부분에서의 내측휘일 42의 외측 톱니 42a와 외측휘일 44의 내측 톱니 44a간의 결합상태를 도시하는 도해도이다.

제4a도에 도시된 바와같이, 구동휘일 40은 타원형을 가지고 있으며 그의 외측 둘레면 40a를 따라가면서 내측 휘일 42의 내측 둘레면 42b와 미끄럼 접촉하게 되어있다. 내측 휘일 42는 가요물질로 제작되며, 얇은 원통형으로 되어 있어, 구동휘일 40과의 접촉부는 축방향에서 볼때, 제4a도에 도시된 바와같은 구동휘일 40의 외측 둘레면을 따라 가면서 타원형으로 변형되게 된다. 그러므로, 제4a도에서, 만약 구동휘일 40이 화살표 C방향으로 회전되어 그의 외측둘레면 40a가 내측휘일 42의 내측 둘레면 42b를 따라 가면서 미끄러진다면, 구동휘일 40과 접촉하는 내측 휘일 42의 접촉부는 구동휘일 40의 외측 둘레면 40a를 따라 가면서 계속 변형되게 된다. 즉, 타원의 장축이 화살표 C방향으로 회전하는 것처럼 내측휘일 42의 접촉부가 연속적으로 변형하게 되며, 이 경우에 내측 휘일 42의 외면 (외측톱니 42a)과 외측휘일 44의 내면(내측톱니 44a)간의 접촉점들이 화살표 C방향으로 외측휘일 44의 내측을 따라 이동하게 된다.

제4a도에 도시된 바와같이, 내측 휘일 42의 외측 둘레에는 외측톱니 42a가 제공된다. 또한 외측 휘일 44의 외측 둘레에는 외측톱니 44c가 제공되며 내측 둘레에는 내측톱니 44a가 제공된다. 내측 톱니 44a는 타원형의 장축상의 양단에서 외측톱니 42a가 결합된다. 외측톱니 42a와 내측톱니 44a간의 접촉점은 구동휘일 40의 회전에 의해 외측 휘일 44의 내측톱니 44a를 따라 연속적으로 이동하게 된다. 일반적으로 이러한 하모닉드라이브(감속기어)에 있어서, 내측 휘일의 외측톱니 42a의 갯수는 외측 휘일의 내측 톱니 44a보다 2개가 적게 되어 있다. 예로, 내측 휘일 42는 198개의 외측톱니 42a를 가지는 반면 외측 휘일 44는 200개의 내측톱니 44a를 갖는다. 그러므로, 제4b도에 도시된 바와같이, 외측 톱니 42a의 피치 P₁은 내측톱니 44a의 피치 P₂보다 ΔP만큼 약간 더 크게 된다. 제4b도에서, 내측 휘일 42는 고정되어 회전할수 없게 되어 있고 반면에 외측 휘일 44는 자유롭게 회전할 수 있는 위치에 있을때, 화살표 D방향(또는 시계방향)으로 구동휘일 40이 회전하게 되면 외측톱니 42a와 내측톱니 44a간의 접촉점은 위치 "a"로 부터 위치 "b"로 이동하여 외측 휘일 44가 내측 휘일 42에 대해 ΔP만큼 시계방향으로 회전하게 된다.

이 경우와는 반대로, 외측 휘일 44가 고정되어 회전될 수 없고 반면에 내측 휘일42가 자유롭게 회전할수 있는 위치에 있을때 화살표 D방향(또는 시계방향)으로 구동휘일 40이 회전하게 되면 외측톱니 42a와 내측톱니 44a간의 접촉점은 위치 "a"로부터 위치 "b"로 이동하게 되어 내측휘일 42가 외측휘일 44에 대해 ΔP만큼 반시계 방향으로 회전하게 된다.

상기 각 경우에, 만약 구동휘일 40이 반시계 방향으로 회전한다면, 외측휘일 44 및 내측휘일 42은 상기한 경우에서의 회전방향과는 반대 방향으로 각각 회전하게 된다. 내측휘일 42 및 외측휘일 44가 각각 상기한 바와같이 198개의 외측톱니와 200개의 내측 톱니를 가질때, 상기 하모닉 드라이브는 다음과 같은 높은 감속율을 얻게될 것이다. 즉, 만약 내측 휘일 42는 회전할 수 없게 고정되고 반면에 외측 휘일 44는 자유롭게 회전될 수 있다면, 외측휘일 44는 구동휘일 40의 회전방향과 동일한 방향으로 구동휘일 40의 일회전당 2/200회전율로 회전되게 되며, 또한 만약 외측휘일 44가 회전할 수 있게 고정되고 내측 휘일 42는 자유롭게 회전될 수 있다면, 내측휘일 42는 구동휘일 40의 회전방향과는 반대방향으로 구동휘일 40의 일회전당 2/198의 회전율로 회전하게 된다. 상기한 바와같이, 이러한 하모닉드라이브(감속기어)는 작은 공간에서 큰 감속율을 얻게 해주어, 높은 토오크를 갖는 감속회전 출력을 얻을 수 있다.

제3도에 도시된 바와같이, 파이프샤프트 30은 그의 전방부가 키이 결합되어 있어, 제1구동모터 26(제2도에 도시)의 회전구동력을 제1하모닉드라이브의 구동휘일 40에 전달할 수 있게 된다. 내측 휘일 42는 고착부재 48에 의해 손목치이싱 46에 고착된다. 외측휘일 44는 손목케이싱 46의 내측에 장착된 베어링 46a, 46b에 의해 회전가능하게 지지되며 그의 외측톱니 44c를 통해 피니언 50과 결합된다. 피니언 50은 베어링 54'를 통해 손목케이싱 46에 견고하게 고착된 샤프트 52에 의해 회전가능하게 지지된다. 제2하모닉드라이브(감속기어)의 외측 휘일 44'는 손목케이싱 46에 장착된 베어링 46'a, 46'b에 의해 회전가능하게 지지되며 그의 외측톱니 44'c를 통해 피니언 50과 결합하게 된다.

외측 휘일 44'의 전방단에는 베벨기어박스 54가 고착부재 54a에 의해 견고하게 고착된다. 파이프샤프트 30'는 그의 전방부가 키이 결합되어 있어, 제2구동모터 26'(제2도에 도시)의 회전구동력을 제2하모닉 드라이브의 구동 휘일 40'에 전달할 수 있게 된다. 내측 휘일 42'는 그의 전방부가 고정부재 58a에 의해 샤프트 58의 후방단에 견고하게 고착된다. 샤프트 58은 외측휘일 44'의 전방부에 내측에 장착된 베어링 56, 56'에 의해 회전 가능하게 지지된다. 샤프트 58의 전방부에는 베벨기어 60이 샤프트 58과 일체로 형성되어 있다. 브래키트 62와 함께 베벨기어 64는 적합한 베어링 장치를 통해 베벨기어 박스 54에 의해 회전가능하게 지지된다.

본 발명에 따라, 손목기구 22는 상기한 바와같은 구조로 소형으로 형성된다. 이후로는 로보트 손의 회전운동 및 스윙운동을 이루게 하는 원리를 설명하겠다. 먼저, 로보트 손의 회전운동은 다음과 같이 이루어진다. 제3도에 도시된 바와같이, 구동휘일 40은 파이프샤프트 30에 의해 높은 회전속도로 구동하게 되며, 내측 휘일 42가 회전할 수 없게 고정되어 있기 때문에 상기 파이프샤프트 30은 외측톱니 42a와 내측 톱니 44a를 통해 크게 감소된 회전속도로 외측휘일 44를 구동시킨다. 외측휘일 44에 의해 외측휘일 44'는 피니언 50을 통해 회전하게 된다. 그러므로, 외측휘일 44'에 고착된 베벨기어박스 54는 화살표 E방향으로 회전하게되어, 로보트손(제3도에는 도시안됨)이 브래키트 62를 통해 회전하게 된다. 이 경우에, 내측 휘일 42'는 그의 외측톱니 42'a가 외측휘일 44'의 내측톱니 44'a와 결합하고 있기 때문에 외측휘일 44'a와 함께 이동하게 된다. 로보트손의 이러한 회전운동은 대체로 제1구동모터(제2도에 도시)에 의해 조정된다. 다음으로, 로보트손의 스윙운동은 다음과 같이 이루어진다. 제3도에 도시된 바와같이, 외측휘일 44'가 정지되면 고정된 상태에 있게 되기 때문에, 파이프샤프트 30'에 의해 고속으로 회전되는 구동 휘일 40'는 휘일 44'의 내측톱니 44'a와 휘일 42'의 외측톱니 42'a를 통해 구동휘일 40'의 회전방향에 대해 반대방향으로 아주 감소된 회전속도로 내측 휘일 42'를 구동시킨다. 이 내측 휘일 44'는 샤프트 58 및 베벨기어 60을 통해 베벨기어 64에 회전 구동력을 전달한다. 베벨기어 64가 회전운동함으로써, 기어 64와 일체로 되어 있는 브래키트 62가 화살표 F방향으로 스윙운동하게 된다. 이제, 외측 휘일 44'가 회전운동하면, 즉 로보트 손이 회전운동하면, 외측 휘일 44'는 상기한 바와같이 아주 감소된 회전속도로 회전되기 때문에, 고속으로 회전되는 구동휘일 40'와 비교할때 거의 고정된 상태에 있는 것으로 간주할 수 있다. 그러므로, 이 경우에, 고정휘일 40'는 또한 내측 휴일 42'을 구등휴일 40'의 회전 방향에 대해 반대방향으로 아주 감소된 회전속도로 구동시킴으로써, 로보트손이 상기한 바와 동일한 원리로 내측휘일 42' 및 다른 부품들을 통해 화살표 F방향으로 스윙하게 된다. 제5도는 본 발명에 따른 손목기구의 구조를 더욱 정확히 이해시킬 수 있도록 피니언 50, 베벨기어 하우징 54, 베벨기어 60, 64 그리고 브래키트 62를 통한 제1하모닉드라이브와 제2하모닉 드라이브간의 결합상태를 도시하는 사시도이다.

본 발명의 상시 실시예의 설명으로부터 산업로보트의 손목기구가 유압 또는 공기압시스템을 사용함이 없이 소형으로 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 종래보다 산업로보트를 더욱 간단한 구조로 형성시킬 수 있으며, 결과적으로 산업로보트의 제작 및 설계가 용이하게 될 수 있으며, 또한 산업로보트의 제작및 보수에 드는 비용을 절감시킬 수 있다.

Claims

로보트 케이싱과, 로보트 케이싱으로 부터 신장될 수 있고 또한 그쪽으로 후퇴될 수 있는 로보트팔과, 가공물을 포획하는 보트손과, 로보트팔과 로보트손 사이에 배치된 손목기구들 구비한 산업로보트에 있어서, 상기 손목기구에 제1고속 회전구동원과 제2고속회전 구동원이 제공되며 제1고속회전 구동원에는 높은 감속율을 갖는 제1감속장치가 결속되고 제2고속 회전구동원에는 높은 감속율을 갖는 제2감속장치가 결속되어, 상시 제1감속장치와 제2감속장치가 서로 협력하여 각각의 제1감속 회전출력과 제2감속회전출력을 발생시키며, 로보트팔의 회전운동을 이루게 하도록 로보트손에 제1감속 회전출력을 전달하는 제1전달 장치가 로보트손에 결속될 수 있으며, 로보트팔의 스윙운동을 이루게 하도록 로보트 손에 제2감속회전출력을 전달하는 제2전달장치가 로보트손에 결속될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 산업로보트.
제1항에 있어서, 각각의 상기 제1, 제2감속장치가 상기 제1, 제2고속회전구동원중 하나에 결속된 구등휘일을 갖는 하모닉 드라이브와, 상기 구동원 휘일과 미끄러질 수 있게 접촉되는 내측 둘레면과 톱니가 새겨진 외측 둘레면을 갖는 내측 휘일과, 상기 내측 휘일의 상기 외측 둘레면과 결합 가능한 톱니가 새겨진 내측 둘레면과 톱니가 새겨진 외측둘레면을 갖는 외측 휘일을 포함하며, 상기 제1감속장치의 상기 외측휘일이 상시 제2감속장치의 상기 외측 휘일과 작동적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 산업로보트.
제2항에 있어서, 상기 손목기구가 상시 제1,제2감속장치의 상기 하모닉 드라이브를 사이에 배치되어 그들과 결합되는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업로보트.
제1항에 있어서, 상기 손목기구가 내부에 상기 제1, 제2감속장치를 서로평행하게 위치시킨 손목 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업로보트.
제1항 내지 3항중 어떤 한항에 있어서, 상시 제1, 제2고속 회전 구동원이 각각 상기 로보트케이싱의 후방단에 배치되어 볼 스플라인 샤프트에 의해 상기 손목기구에 결속되는 제1, 제2전기 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업로보트.