KR101828947B1 - 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 부품들이 분리 및 조립 가능한 모듈로 구비되어 수리하거나, 교체하거나 조립이 가능한 스카라 로봇에 관한 것이다.
상기 스카라 로봇은 복수의 칼럼을 지지하는 베이스 하부판넬과, 상기 칼럼과 맞닿도록 상단에 위치되는 베이스 상부판넬을 포함하는 상기 로봇의 베이스몸체가 되는 베이스몸체부와 상기 베이스몸체부의 베이스 상부판넬의 상단에 위치되고, 상기 베이스 상부판넬의 일단부에 연결되어 수평면에서 회전이동할 수 있도록 형성된 제1 아암과 상기 제1 아암의 상단에 위치되고, 상기 제1 아암의 타단부에 연결되는 수평면으로 회전이동이 가능한 제2 암축을 포함하며, 상기 제1 암축과 연결되지 않은 제2 암축의 타단부에 제3 암축을 포함하도록 형성된 구동몸체부와 상기 베이스몸체부 및 구동몸체부 구비된 복수의 모듈들과 각각 연결되어 전원을 공급하고, 신호를 주고받도록 구비된 케이블과 상기 케이블의 감싸는 형태로 형성되고, 상기 베이스몸체부 및 구동몸체부를 연결하는 플랙시블 튜브가 포함되어 형성된다.

Description

분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇{SCARA ROBOT}

본 발명은 스카라 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실시간으로 누구나 쉽게 로봇을 조립하거나 분리하는 것이 가능하게 함으로써, 로봇에 이상이 생기는 경우, 해당 로봇을 누구나 용이하게 수리하거나 교체가능하게 하는 분리 및 조립이 가능한 스카라 로봇에 관한 것이다.

현재 로봇 및 공작기계 분야 등 정밀 제어가 필요한 산업현장에 있어서 로봇의 역할은 점점 증가하고 있으며, 적용 범위도 증가하여 수마이크로미터의 오차범위 내의 정밀성을 필요로 하는 초정밀 작업에까지 사용되고 있다.

이중, 전자부품 조립, 이형부품 삽입, 나사체결, 부품 이송 등 많은 자동화 공정에 스카라 로봇(Selective Compliance Assembly Robot Arm:SCARA)이 이용되고 있다. 부품의 정밀도가 높아짐에 따라 스카라 로봇의 경우 가능한 한 사이클 타임을 단축하고 정밀도를 높일 수 있도록 개발하려고 지속적으로 노력하고 있다.

경우에 따라서는 부품의 오류, 노후 등에 따라 스카라 로봇의 수리 또는 부품을 교체해야 하는 일이 초래된다.

아직까지는 작업 수행장이나 교육 현장이나 실생활에서 스카라 로봇이 이용되는데 로봇에 이상이 생기는 경우, 스카라 로봇 진단과 수리를 위해 수리 전문가들에게 맡겨지는 방법이 대부분이다.

그러나 이러한 방법은 작업 수행장이나 교육 현장의 일의 흐름을 방해하고, 시간적, 노동적인 불필요한 자원 낭비가 발생하므로, 작업 수행장이나 교육현장 또는 실생활에서 실시간으로 누구나 쉽게 로봇을 진단하고, 그 진단에 따라 로봇을 수리하거나 교체할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.

또한, 종래의 스카라 로봇을 구성하는 다수의 부품들에 연결된 복수의 케이블들은 하나의 통공을 통과하여 내부에 구비된 상기 각각의 부품들의 단자에 연결되어있어 수리가 필요한 경우, 상기 커넥터가 형성된 케이블을 상기 통공으로부터 하나하나 빼고 수리완료 후에는 일일이 다시 끼우는 것이 불편한 문제점이 있었다.

더불어, 상기 스카라 로봇을 형성하는 부품 중 하나의 부품에 결함이 있어 동작을 하지 않아 수리가 필요한 경우, 상기 스카라 로봇의 전체를 분해 시켜야하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2000-0011808호.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 스카라 로봇을 이루는 부품을 하기 도면에 도시된 것과 같이 모듈별로 분리하여 누구나 쉽고 간편하게 분해, 조립하는 것이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 부품들의 조립을 더욱더 효과적으로 하기 위해, 통공부를 갖는 일부 부품들 중 상기 통공부에 별도의 개방부를 형성시킴으로써 케이블을 감싸고 있는 관을 개방부를 통과시켜 끼우는 구조를 제공함으로써 신속하고 빠르게 조립할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 부품들이 분리 및 조립 가능한 모듈로 구비되어 수리하거나, 교체하거나 조립이 가능한 스카라 로봇에 있어서, 상기 스카라 로봇은 복수의 칼럼을 지지하는 베이스 하부판넬과, 상기 칼럼과 맞닿도록 상단에 위치되는 베이스 상부판넬을 포함하는 상기 로봇의 베이스몸체가 되는 베이스몸체부와 상기 베이스몸체부의 베이스 상부판넬의 상단에 위치되고, 상기 베이스 상부판넬의 일단부에 연결되어 수평면에서 회전이동할 수 있도록 형성된 제1 아암과 상기 제1 아암의 상단에 위치되고, 상기 제1 아암의 타단부에 연결되는 수평면으로 회전이동이 가능한 제2 암축을 포함하며, 상기 제1 암축과 연결되지 않은 제2 암축의 타단부에 제3 암축을 포함하도록 형성된 구동몸체부와 상기 베이스몸체부 및 구동몸체부 구비된 복수의 모듈들과 각각 연결되어 전원을 공급하고, 신호를 주고받도록 구비된 케이블 및 상기 케이블의 감싸는 형태로 형성되고, 상기 베이스몸체부 및 구동몸체부를 연결하는 플랙시블 튜브가 포함되어 형성된다.

이때, 상기 베이스몸체부는 상기 베이스 하부판넬, 상기 복수의 칼럼, 상기 베이스 상부판넬, 엔코더 조합모터로 이루어지되, 상기 복수의 칼럼은 사각형의 형상을 갖는 상기 베이스 하부판넬의 꼭지점 부근에 각각 형성되고, 상기 베이스 상부판넬에 두 개의 통공이 형성되되, 상기 엔코더 조합 모터의 상단이 통과되어 상기 제1 암축에 배치되는 제1-1 통공과, 상기 케이블이 배치되는 제1-2 통공이 형성된다.

상기 구동몸체부는 상기 구동몸체부의 하단에 구비되는 구동하부판넬, 상기 구동몸체부의 상단에 구비되는 구동상부판넬, 상기 구동하부판넬과 구동상부판넬 사이에 복수 개로 구비되어 지지대 역할을 하는 구동칼럼, 엔코더 조합모터, 리니어가이드, 볼스크류, 4축 샤프트, 4축 리지드 커플링, 4축 모터브라켓, 4축 모터, 4축 모터커버, 3축 타이밍벨트, 3축 베어링 하우징, 3축 모터축풀리, 3축 모터브라켓, 3축 모터, 상기 제3 암축의 하부에 형성된 그리퍼로 이루어지되, 상기 구동칼럼은 사각형의 형상을 갖는 상기 구동하부판넬의 꼭지점 부근에 각각 형성되고, 상기 구동하부판넬과 구동상부판넬에는 다수의 통공이 형성되되, 상기 구동하부판넬에는 상기 엔코더 조합 모터의 상단이 통과되어 상기 제2 암축에 배치되는 제2-1 통공이 형성되고, 상기 구동상부판넬에는 상기 케이블이 배치되는 제2-2통공이 형성된다.

상기 제1 아암의 일단은 상기 제1 암축에 배치된 제1-1 통공을 통과한 상기 엔코더 조합 모터의 상부와 나사결합되고, 상기 제1 아암의 타단은 상기 제2 암축에 배치된 제2-1 통공을 통과한 상기 엔코더 조합 모터의 상부와 나사결합되어 수평면에서 회전가능하게 형성된다.

또한, 상기 케이블은 복수 개로 구비되고, 전원을 공급하는 전원선이나 신호를 주고받는 신호선 중 하나 이상으로 이루어지며, 상기 케이블은 커넥터에 더 연결되고, 상기 케이블이 연결된 커넥터는 상기 베이스몸체부 또는 구동몸체부 중 하나 이상의 몸체부 내부에 구비된 복수의 모듈들 각각에 구비된 단자들과 각각 1 : 1로 연결되어, 상기 단자들과 각각 연결된 케이블을 통해 상기 구동몸체부와 상기 베이스몸체부에 구비된 모듈들이 서로 전원을 공급하거나 신호를 주고받는 것이 가능하게 한다.

더불어, 상기 베이스몸체부의 베이스 상부판넬에 형성된 제1-2 통공은 상기 제1-2 통공의 하부쪽으로 단차부가 형성되고, 상기 제1-2 통공의 일측에 상기 베이스 상부판넬의 일단부쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며, 상기 개방부의 폭이 La이고, 상기 단차부의 지름이 Da인 경우, 상기 개방부의 폭은 Da/2 < La < Da이다.

또한, 상기 제1-2통공에 상기 플랙시블 튜브의 일단이 장착되되, 상기 플랙시블 튜브는 상기 케이블을 둘러싸는 호스, 상기 호스의 양 단부의 외부면을 감싸면서 고정하는 내부에 통공이 형성된 고정수단, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼, 상기 스토퍼의 하부에 상기 호스의 내부에서 외부로 연장되어 형성된 관을 더 고정하는 한 개 이상의 너트로 구성되며, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼의 외부직경은 상기 제1-2통공의 단차부의 지름보다 크고, 상기 통공의 지름보다 작게 형성되어 상기 단차부를 통과하지 않고, 상기 단차부의 상면에 상기 스토퍼의 하면이 걸치도록 위치되고, 상기 호스에 형성된 관을 고정하는 너트의 외부직경은 상기 스토퍼의 외부직경과 동일한 크기로 형성되며, 상기 단차부의 하면인 상기 제1-2통공의 하부에 위치되어 상기 호스에 형성된 관을 조임으로써 상기 스토퍼와 연계하여 상기 관을 고정한다.

더불어, 상기 구동몸체부의 구동상부판넬에 형성된 제2-2 통공은 상기 제2-2 통공의 하부쪽으로 단차부가 형성되고, 상기 제2-2 통공의 일측에 상기 구동상부판넬의 일단부쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며, 상기 개방부의 폭이 Lb이고, 상기 단차부의 지름이 Db인 경우, 상기 개방부의 폭은 Db/2 < Lb < Db인 것을 특징으로 한다.

상기 제2-2통공에 상기 플랙시블 튜브의 일단이 장착되되, 상기 플랙시블 튜브는, 상기 케이블을 둘러싸는 호스, 상기 호스의 양 단부의 외부면을 감싸면서 고정하는 내부에 통공이 형성된 고정수단, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼, 상기 스토퍼의 하부에 상기 호스의 내부에서 외부로 연장되어 형성된 관을 더 고정하는 한 개 이상의 너트로 구성된다.

또한, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼의 외부직경은 상기 제2-2통공의 단차부의 지름보다 크고, 상기 통공의 지름보다 작게 형성되어 상기 단차부를 통과하지 않고, 상기 단차부의 상면에 상기 스토퍼의 하면이 걸치도록 위치되고, 상기 호스에 형성된 관을 고정하는 너트의 외부직경은 상기 스토퍼의 외부직경과 동일한 크기로 형성되며, 상기 단차부의 하면인 상기 제2-2통공의 하부에 위치되어 상기 호스에 형성된 관을 조임으로써 상기 스토퍼와 연계하여 상기 관을 고정한다.

더불어, 상기 베이스몸체부와 구동몸체부에 장착된 플랙시블 튜브는 상기 베이스몸체부에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들과 상기 구동몸체부에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들 사이에 끼워져 서로 전원이나 신호를 주고받는 케이블을 감싸는 형태로 형성되어 상기 케이블을 보호한다.

이때, 상기 베이스몸체부는 상기 베이스몸체부의 측면에 상기 측면을 각각 감싸는 형태의 다수의 케이스판넬이 더 구비되고, 상기 하나의 케이스판넬에는 외부로부터 전원을 공급받는 커넥터와 상기 커넥터와 연결되는 케이블이 일체로 구비되며, 상기 커넥터는 상기 하나의 케이스판넬의 하부에 형성되고, 상기 케이스판넬의 하부에 소정의 크기만큼 탈부착 가능한 탈착부판넬을 더 형성시키되, 상기 탈착부판넬의 일부에 상기 케이블이 배치되는 제3 통공을 더 형성하고, 상기 제3 통공에 상기 플랙시블 튜브를 더 장착시켜 상기 제3 통공에 배치된 케이블을 둘러싸게 형성시킨다.

또한, 이때, 상기 제3 통공은 상기 탈착부판넬의 일단부 쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며, 상기 개방부의 폭이 Lc이고, 상기 통공의 지름이 Dm인 경우, 상기 개방부의 폭은 Dm/2 < Lc < Dm이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 분리 및 조립이 가능한 스카라 로봇은 작업 수행장이나 교육현장이나 실생활에서 상기 스카라 로봇의 수리가 필요한 경우, 결함이 있는 부품만을 빼서 새 부품으로 교체하는 것이 가능하게 하고, 상기 부품에 형성된 통공부에 개방부를 형성시켜, 케이블을 교체해야하는 경우 상기 케이블을 감싸고 있는 관을 상기 개방부를 통해 빼내어 케이블을 교체하는 것이 가능하게 한다.

따라서, 공장에 별도의 서비스수리신청 없이 실시간으로 누구나 쉽고 간편하게 로봇을 수리하는 것이 가능함으로써 시간적, 노동적인 불필요한 자원 낭비 및 별도의 수리비용 낭비를 막을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇의 조립과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베이스상부판넬을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동상부판넬을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베이스상부판넬을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플랙시블 튜브를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플랙시블 튜브의 일단이 상기 베이스상부판넬에 장착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부 내부에 배치되는 케이블과 단자가 연결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부 내부에 배치되는 케이블과 단자가 연결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 베이스 케이스판넬을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 베이스 케이스판넬을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부 내부에 배치되는 케이블의 모습을 나타낸 사진이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부 내부에 배치되는 케이블이 열수축튜브에 의해 감싸진 모습을 나타낸 사진이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇을 형성하는 부품들을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇의 조립과정을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베이스상부판넬을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동상부판넬을 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베이스상부판넬을 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플랙시블 튜브를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플랙시블 튜브의 일단이 상기 베이스상부판넬에 장착된 모습을 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부 내부에 배치되는 케이블과 단자가 연결되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부 내부에 배치되는 케이블과 단자가 연결되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 베이스 케이스판넬을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 베이스 케이스판넬을 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 베이스몸체부 내부에 배치되는 케이블의 모습을 나타낸 사진이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 구동몸체부 내부에 배치되는 케이블이 열수축튜브에 의해 감싸진 모습을 나타낸 사진이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스카라 로봇을 형성하는 부품들을 나타낸 사진이다.

본 발명은 다수의 부품들이 분리 및 조립 가능한 모듈로 구비되어 수리하거나, 교체하거나 조립이 가능한 스카라 로봇(100)에 관한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 스카라 로봇(100)은 크게 베이스 몸체부(110), 제1 아암(120), 구동몸체부(130), 다수의 케이블(140), 플랙시블튜브(150)로 이루어진다.

도 3 및 도 4을 참조하면, 상기 베이스 몸체부(110)는 크게 복수의 칼럼(113)을 지지하는 베이스 하부판넬(111)과, 상기 칼럼(113)과 맞닿도록 상단에 위치되는 베이스 상부판넬(112)로 이루어지고, 상기 로봇의 베이스몸체가 된다.

상기 제1 아암(120)은 상기 베이스 상부판넬(112)의 일단부에 연결되어 수평면에서 회전이동할 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 구동몸체부(130)는 상기 제1 아암(120)의 상단에 위치되고, 상기 제1 아암(120)의 타단부에 연결되는 수평면으로 회전이동이 가능한 제2 암축(b)을 포함하며, 상기 제1 암축(a)과 연결되지 않은 제2 암축(b)의 타단부에 제3 암축(c)을 포함하도록 형성된다.

이때, 상기 제3 암축(c)에 형성되는 칼럼의 하부에는 그리퍼(139)가 형성된다.

더불어, 상기 케이블(140)은 상기 베이스몸체부(110) 및 구동몸체부(130) 구비된 복수의 모듈들과 각각 연결되어 전원을 공급하고, 신호를 주고받도록 하기 위해 구비되고, 상기 플랙시블 튜브(150)는 상기 케이블(140)의 감싸는 형태로 형성되고, 상기 베이스몸체부(110) 및 구동몸체부(130)를 연결하는 역할을 한다.

이때, 도 16을 참조하면, 상기 베이스몸체부(110)는 상기 베이스 하부판넬(111), 상기 복수의 칼럼(113), 상기 베이스 상부판넬(112), 엔코더 조합모터(160)로 이루어지되, 상기 복수의 칼럼(113)은 사각형의 형상을 갖는 상기 베이스 하부판넬(111)의 꼭지점 부근에 각각 형성된다.

또한, 상기 베이스 상부판넬(112)에 두 개의 통공이 형성되되, 상기 엔코더 조합 모터(160)의 상단이 통과되어 상기 제1 암축(a)에 배치되는 제1-1 통공(112-1)과, 상기 케이블이 배치되는 제1-2 통공(112-2)이 형성된다.

더불어, 도 16을 참조하면, 상기 구동몸체부(130)는 상기 구동몸체부(130)의 하단에 구비되는 구동하부판넬(131), 상기 구동몸체부(130)의 상단에 구비되는 구동상부판넬(132), 상기 구동하부판넬(131)과 구동상부판넬(132) 사이에 복수 개로 구비되어 지지대 역할을 하는 구동칼럼(133), 엔코더 조합모터(160), 리니어가이드(134), 볼스크류(135), 4축 샤프트, 4축 리지드 커플링(136), 4축 모터브라켓, 4축 모터, 4축 모터커버, 3축 타이밍벨트, 3축 베어링 하우징, 3축 모터축풀리(138), 3축 모터브라켓(137), 3축 모터, 상기 제3 암축의 하부에 형성된 그리퍼(139)로 이루어지되, 상기 구동칼럼(133)은 사각형의 형상을 갖는 상기 구동하부판넬의 꼭지점 부근에 각각 형성된다.

도 16에 도시된 부품리스트들은 각각 하나의 분리 및 조립이 가능한 모듈로써, 상기 모듈들이 조립되어 상기 스카라 로봇을 형성하고 있으며, 상기 스카라 로봇이 망가지는 경우, 결함이 발생한 모듈만 교체하는 것이 가능하므로 보다 쉽고 간편하게 수리 및 조립이 가능한 효과가 있다.

이때, 도 16에 부품의 명칭과 함께 도시된 숫자는 도번과는 상관없는 숫자이므로, 상기 부품들의 도번은 상기 명세서에 부품의 명칭과 함께 제시된 도번을 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 구동하부판넬(131)과 구동상부판넬(132)에는 다수의 통공이 형성되되, 상기 구동하부판넬(131)에는 상기 엔코더 조합 모터(160)의 상단이 통과되어 상기 제2 암축(b)에 배치되는 제2-1 통공(131-1)이 형성되고, 상기 구동상부판넬(132)에는 상기 케이블이 배치되는 제2-2통공(132-1)이 형성된다.

또한, 상기 제1 아암(120)의 일단은 상기 제1 암축(a)에 배치된 제1-1 통공(112-1)을 통과한 상기 엔코더 조합 모터(160)의 상부와 나사결합되고, 상기 제1 아암의 타단은 상기 제2 암축(b)에 배치된 제2-1 통공(131-1)을 통과한 상기 엔코더 조합 모터(160)의 상부와 나사결합되어 수평면에서 회전가능하게 형성된다.

상기 구동상부판넬과 상기 베이스상부판넬에 형성되는 통공을 도 5 내지 도 7을 통해 자세히 설명한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 베이스몸체부(110)의 베이스 상부판넬(112)에 형성된 제1-2 통공(112-2)은 상기 제1-2 통공의 하부쪽으로 단차부(112-2a)가 형성되고, 상기 제1-2 통공의 일측에 상기 베이스 상부판넬의 일단부쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부(112-2b)가 더 형성된다.

이때, 상기 제1-2 통공(112-2)에서 상기 개방부(112-2b)의 폭이 La이고, 상기 단차부(112-2a)의 지름이 Da인 경우, 상기 개방부의 폭과 상기 단차부의 지름과의 관계는 Da/2 < La < Da이다.

또한, 상기 구동몸체부(130)의 구동상부판넬(132)에 형성된 제2-2 통공(132-2)은 상기 제2-2 통공(132-2)의 하부쪽으로 단차부(132-2a)가 형성되고, 상기 제2-2 통공의 일측에 상기 구동상부판넬의 일단부쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부(132-2b)가 더 형성된다.

이때, 제2-2통공(132-2)에서 상기 개방부(132-2b)의 폭이 Lb이고, 상기 단차부(132-2a)의 지름이 Db인 경우, 상기 개방부의 폭과 상기 단차부의 지름과의 관계는 Db/2 < Lb < Db이다.

더불어, 상기 제1-2통공(112-2)에 상기 플랙시블 튜브(150)의 일단이 장착되되, 상기 플랙시블 튜브는 상기 케이블을 둘러싸는 호스(151), 상기 호스의 양 단부의 외부면을 감싸면서 고정하는 내부에 통공이 형성된 고정수단(153), 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼(154), 상기 스토퍼의 하부에 상기 호스의 내부에서 외부로 연장되어 형성된 관(152) 및 상기 관을 고정하는 한 개 이상의 너트(155)로 구성된다.

이때, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼(154)의 외부직경은 상기 제1-2통공(112-2)의 단차부(112-2a)의 지름(Da)보다 크고, 상기 통공(112-2)의 지름(Dk)보다 작게 형성되어 상기 단차부(112-2a)를 통과하지 않고 상기 단차부의 상면에 상기 스토퍼의 하면이 걸치도록 위치되고, 상기 호스(151)에 형성된 관(152)의 직경(Dz)은 상기 개방부의 폭(La)보다 작게 형성됨에 따라, 상기 관(152)은 상기 폭을 통과하여 바로 끼워진다.

따라서, 종래의 상기 커넥터가 형성된 케이블을 상기 통공(112-2)으로부터 하나하나 빼고 수리완료 후에, 일일이 다시 끼워야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

또한, 상기 관(152)을 고정하는 너트(155)의 외부직경은 상기 스토퍼(154)의 외부직경과 동일한 크기로 형성되고, 상기 단차부의 하면인 상기 제1-2통공(112-2)의 하부에 위치되어 상기 호스(151)에 형성된 관을 조임으로써 상기 스토퍼와 연계하여 상기 관(152)을 고정한다.

더불어, 상기 제2-2통공(132-2)에 상기 플랙시블 튜브(150)의 일단이 장착되되, 상기 플랙시블 튜브는 상기 케이블(140)을 둘러싸는 호스(151), 상기 호스의 양 단부의 외부면을 감싸면서 고정하는 내부에 통공이 형성된 고정수단(153), 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼(154), 상기 스토퍼의 하부에 상기 호스의 내부에서 외부로 연장되어 형성된 관(152)을 더 고정하는 한 개 이상의 너트(155)로 구성된다.

이때, 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼(154)의 외부직경은 상기 제2-2통공(132-2)의 단차부(132-2a)의 지름(Db)보다 크고, 상기 통공(132-2)의 지름(Dj)보다 작게 형성되어 상기 단차부(132-2a)를 통과하지 않고 상기 단차부의 상면에 상기 스토퍼(154)의 하면이 걸치도록 위치되고, 상기 호스(151)에 형성된 관(152)의 직경(Dz)은 상기 개방부의 폭(Lb)보다 작게 형성됨에 따라, 상기 관(152)은 상기 폭(Lb)을 통과하여 바로 끼워진다.

따라서, 종래의 상기 커넥터가 형성된 케이블을 상기 통공(132-2)으로부터 하나하나 빼고 수리완료 후에, 일일이 다시 끼워야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

또한, 상기 관(152)을 고정하는 너트(155)의 외부직경은 상기 스토퍼(154)의 외부직경과 동일한 크기로 형성되고, 상기 단차부의 하면인 상기 제2-2통공(132-2)의 하부에 위치되어 상기 호스(151)에 형성된 관을 조임으로써 상기 스토퍼와 연계하여 상기 관(152)을 고정한다.

도 8 및 도 9를 참조하여 상기 플렉시블 튜브의 구조를 설명한다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 플랙시블 튜브(150)는 상기 케이블(140)을 둘러싸는 호스(151), 상기 호스의 양 단부의 외부면을 감싸면서 고정하는 내부에 통공이 형성된 고정수단(153), 상기 고정수단의 하부에 위치되는 스토퍼(154), 상기 스토퍼의 하부에 상기 호스의 내부에서 외부로 연장되어 형성된 관(152)을 더 고정하는 한 개 이상의 너트(155)로 구성된다.

상기 호스(151)의 외형은 주름이 진 형태로 형성되고, 상기 호스(151)의 내부에는 상기 베이스몸체부(110)에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들과 상기 구동몸체부(130)에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들 사이에 끼워져 서로 전원이나 신호를 주고받는 복수의 케이블(140)이 배치된다.

따라서, 상기 호스(151)는 상기 복수의 케이블을 감싸는 형상으로 형성되어 상기 케이블의 손상을 막고 보호하는 역할을 한다.

도 10 내지 도 11을 참조하여 상기 케이블에 대해서 서술한다.

도 10 내지 도 11을 참조하면, 상기 케이블(140)은 복수 개로 구비되고, 전원을 공급하는 전원선이나 신호를 주고받는 신호선 중 하나 이상으로 이루어진다.

또한, 도 10 및 도 14를 참조하면, 상기 베이스몸체부(110) 내부에 배치되는 케이블이 커넥터에 연결되고, 상기 케이블(140)이 연결된 커넥터와 상기 베이스몸체부 내부에 구비된 복수의 모듈들 각각에 구비된 단자들이 각각 1 : 1로 연결된다.

더불어, 도 11 및 도 14를 참조하면, 상기 구동몸체부(130) 내부에 배치되는 케이블이 커넥터에 연결되고, 상기 케이블이 연결된 커넥터와 상기 베이스몸체부 내부에 구비된 복수의 모듈들 각각에 구비된 단자들이 각각 1 : 1로 연결된다.

이에 따라, 상기 단자들과 각각 연결된 케이블을 통해 상기 구동몸체부(130)와 상기 베이스몸체부(110)에 구비된 모듈들이 서로 전원을 공급하거나 신호를 주고받는 것이 가능하게 함으로써 상기 스카라 로봇(100)이 구동된다.

도 12를 참조하면, 상기 베이스몸체부(110)는 상기 베이스몸체부(110)의 측면에 상기 측면을 각각 감싸는 형태의 다수의 케이스판넬(114)이 더 구비되고, 상기 일측면에 구비되는 하나의 케이스판넬(114)에는 외부로부터 전원을 공급받는 커넥터와 상기 커넥터에 장착되는 케이블이 일체로 구비된다.

이때, 상기 커넥터는 상기 하나의 케이스판넬(114)의 하부에 형성되고, 상기 케이스판넬의 하부에 소정의 크기만큼 탈부착 가능한 탈착부판넬(114-1)을 더 형성시키되, 상기 탈착부판넬의 일부에 상기 케이블이 배치되는 제3 통공(114-2)을 더 형성하고, 상기 제3 통공(114-2)에 상기 플랙시블 튜브(150)를 더 장착시켜 상기 제3 통공에 배치된 케이블(140)을 둘러싸게 형성한다.

또한, 상기 제3 통공(114-2)은 상기 제3 통공의 일측에 상기 탈착부판넬의 일단부 쪽으로 상기 단부가 개방되도록 개방부(114-3)가 더 형성되며, 상기 개방부(114-3)의 폭이 Lc이고, 상기 통공(114-2)의 지름이 Dm인 경우, 상기 개방부(114-3)의 폭과 상기 통공(114-2)의 지름과의 관계는 Dm/2 < Lc < Dm이다.

더불어, 도 15를 참조하면, 상기 베이스몸체부(110)와 구동몸체부(130) 내부에 배치되는 복수의 케이블(140)을 감싸도록 상기 복수의 케이블 외부에 열수축튜브(A)를 더 형성시킨다.

상기 열수축튜브(A)를 더 형성시킴으로써 상기 케이블을 상기 제1-2통공(112-2) 또는 상기 제2-2통공(132-2) 또는 상기 베이스몸체부(110) 또는 구동몸체부(130)로부터 외부로 분리하거나 내부로 삽입하는 경우 편리하다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 스카라로봇 110 : 베이스몸체부
120 : 제1 아암 130 : 구동몸체부
140 : 케이블 150 : 플랙시블튜브
160 : 앤코더 조합모터

Claims (10)

1. 다수의 부품들이 분리 및 조립 가능한 모듈로 구비되어 수리하거나, 교체하거나 조립이 가능한 스카라 로봇에 있어서,
   상기 스카라 로봇은,
   복수의 칼럼을 지지하는 베이스 하부판넬과, 상기 칼럼과 맞닿도록 상단에 위치되는 베이스 상부판넬을 포함하는 상기 로봇의 베이스몸체가 되는 베이스몸체부; 와
   상기 베이스몸체부의 베이스 상부판넬의 상단에 위치되고, 상기 베이스 상부판넬의 일단부에 연결되어 수평면에서 회전이동할 수 있도록 형성된 제1 아암; 과
   상기 제1 아암의 상단에 위치되고, 상기 제1 아암의 타단부에 연결되는 수평면으로 회전이동이 가능한 제2 암축을 포함하며, 제1 암축과 연결되지 않은 제2 암축의 타단부에 제3 암축을 포함하도록 형성된 구동몸체부; 와
   상기 베이스몸체부 및 구동몸체부 구비된 복수의 모듈들과 각각 연결되어 전원을 공급하고, 신호를 주고받도록 구비된 케이블;
   상기 케이블의 감싸는 형태로 형성되고, 상기 베이스몸체부 및 구동몸체부를 연결하는 플랙시블 튜브; 가 포함되어 형성되되,
   상기 베이스몸체부는,
   상기 베이스 하부판넬, 상기 복수의 칼럼, 상기 베이스 상부판넬, 엔코더 조합모터로 이루어지며,
   상기 복수의 칼럼은 사각형의 형상을 갖는 상기 베이스 하부판넬의 꼭지점 부근에 각각 형성되고,
   상기 베이스 상부판넬에 두 개의 통공이 형성되되,
   상기 엔코더 조합 모터의 상단이 통과되어 상기 제1 암축에 배치되는 제1-1 통공과, 상기 케이블이 배치되는 제1-2 통공이 형성되고,
   상기 베이스몸체부의 베이스 상부판넬에 형성된 제1-2 통공은,
   상기 제1-2 통공의 하부쪽으로 단차부가 형성되고,
   상기 제1-2 통공의 일측에 상기 베이스 상부판넬의 일단부쪽으로 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며,
   상기 개방부의 폭이 La이고, 상기 단차부의 지름이 Da인 경우,
   상기 개방부의 폭은 Da/2 < La < Da인 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동몸체부는,
   상기 구동몸체부의 하단에 구비되는 구동하부판넬, 상기 구동몸체부의 상단에 구비되는 구동상부판넬, 상기 구동하부판넬과 구동상부판넬 사이에 복수 개로 구비되어 지지대 역할을 하는 구동칼럼, 엔코더 조합모터, 리니어가이드, 볼스크류, 4축 샤프트, 4축 리지드 커플링, 4축 모터브라켓, 4축 모터, 4축 모터커버, 3축 타이밍벨트, 3축 베어링 하우징, 3축 모터축풀리, 3축 모터브라켓, 3축 모터, 상기 제3 암축의 하부에 형성된 그리퍼로 이루어지되,
   상기 구동칼럼은 사각형의 형상을 갖는 상기 구동하부판넬의 꼭지점 부근에 각각 형성되고,
   상기 구동하부판넬과 구동상부판넬에는 다수의 통공이 형성되되,
   상기 구동하부판넬에는 상기 엔코더 조합 모터의 상단이 통과되어 상기 제2 암축에 배치되는 제2-1 통공이 형성되고,
   상기 구동상부판넬에는 상기 케이블이 배치되는 제2-2통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 아암의 일단은 상기 제1 암축에 배치된 제1-1 통공을 통과한 엔코더 조합 모터의 상부와 나사결합되고,
   상기 제1 아암의 타단은 상기 제2 암축에 배치된 제2-1 통공을 통과한 엔코더 조합 모터의 상부와 나사결합되어 수평면에서 회전가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.
5. 제1항에 있어서,
   상기 케이블은,
   복수 개로 구비되고,
   전원을 공급하는 전원선이나 신호를 주고받는 신호선 중 하나 이상으로 이루어지며,
   상기 케이블은 커넥터에 더 연결되고,
   상기 케이블이 연결된 커넥터는 상기 베이스몸체부 또는 구동몸체부 중 하나 이상의 몸체부 내부에 구비된 복수의 모듈들 각각에 구비된 단자들과 각각 1 : 1로 연결되어, 상기 단자들과 각각 연결된 케이블을 통해 상기 구동몸체부와 상기 베이스몸체부에 구비된 모듈들이 서로 전원을 공급하거나 신호를 주고받는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라로봇.
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 구동몸체부의 구동상부판넬에 형성된 제2-2 통공은,
   상기 제2-2 통공의 하부쪽으로 단차부가 형성되고,
   상기 제2-2 통공의 일측에 상기 구동상부판넬의 일단부쪽으로 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며,
   상기 개방부의 폭이 Lb이고, 상기 단차부의 지름이 Db인 경우,
   상기 개방부의 폭은 Db/2 < Lb < Db인 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.
8. 제5항에 있어서,
   상기 베이스몸체부와 구동몸체부에 장착된 플랙시블 튜브는,
   상기 베이스몸체부에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들과 상기 구동몸체부에 구비된 복수의 모듈들에 각각 구비된 단자들에 연결되어 서로 전원이나 신호를 주고받는 케이블을 감싸는 형태로 형성되어 상기 케이블을 보호하는 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.
9. 제1항에 있어서,
   상기 베이스몸체부는,
   상기 베이스몸체부의 측면에 상기 측면을 각각 감싸는 형태의 다수의 케이스판넬이 더 구비되고, 상기 하나의 케이스판넬에는 외부로부터 전원을 공급받는 커넥터와 상기 커넥터와 연결되는 케이블이 일체로 구비되며,
   상기 커넥터는 상기 하나의 케이스판넬의 하부에 형성되고, 상기 케이스판넬의 하부에 소정의 크기만큼 탈부착 가능한 탈착부판넬을 더 형성시키되,
   상기 탈착부판넬의 일부에 상기 케이블이 배치되는 제3 통공을 더 형성하고,
   상기 제3 통공에 상기 플랙시블 튜브를 더 장착시켜 상기 제3 통공에 배치된케이블을 둘러싸게 형성시키는 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 가능한 스카라로봇.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 통공은,
    상기 탈착부판넬의 일단부 쪽으로 단부가 개방되도록 개방부가 더 형성되며,
    상기 개방부의 폭이 Lc이고, 상기 통공의 지름이 Dm인 경우,
    상기 개방부의 폭은 Dm/2 < Lc < Dm인 것을 특징으로 하는 분리 및 조립이 용이한 스카라 로봇.

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