KR100234663B1

KR100234663B1 - Apparatus for limiting working area of an industrial robot

Info

Publication number: KR100234663B1
Application number: KR1019970047121A
Authority: KR
Inventors: 김원경; 권기찬
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19990025465A

Abstract

본 발명은 관절의 작업영역을 360도 회전가능하도록 한 산업용 로봇의 선회관절 작업영역규제장치에 관한 것으로, 고정베이스(1)와, 상기 고정베이스 상에서 선회가능하게 설치된 선회체(2)로 구성된 산업용 로봇의 작업영역규제장치에 있어서, 상기 선회체(2)의 저부 원주방향 일지점에 하향 돌출되게 설치된 스톱퍼(21)와, 상기 고정베이스(1)의 원주 방향 일측벽에 소정의 간격으로 입설된 한 쌍의 브래킷(100)과, 상기 브래킷(100) 사이의 고정베이스(1)에 회동가능하게 축설된 축(31)과, 상기 축(31)의 일단에 고정되며 상기 한 쌍의 브래킷(100) 사이에서 회동자제되어 상기 스톱퍼(21)의 회전을 제한하도록 설치된 스톱레버(3)로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a pivot joint working area regulation apparatus of an industrial robot which allows the joint work area to be rotated 360 degrees. The present invention includes a fixed base (1) and a swing structure (2) pivotably installed on the fixed base. In the work area regulator of the robot, a stopper (21) is installed to protrude downward at one circumferential point of the bottom of the swinging body (2) and is installed at predetermined intervals on one circumferential side wall of the fixed base (1). A pair of brackets 100, a shaft 31 rotatably arranged on a fixed base 1 between the brackets 100, and a pair of brackets 100 fixed to one end of the shaft 31. It is characterized by consisting of a stop lever (3) installed to restrict the rotation of the stopper 21 is rotated between).

Description

Swivel Joint Work Area Regulator

본 발명은 산업용 로봇의 선회관절부에 관한 것으로, 특히 관절의 작업영역을 360도 회전가능하도록 한 산업용 로봇의 선회관절 작업영역규제장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pivot joint part of an industrial robot, and more particularly, to a pivot joint work area control apparatus of an industrial robot capable of rotating a joint work area by 360 degrees.

종래 도 1은 일반적으로 사용되었던 로봇 관절부의 작업영역규제장치의 구성도로서, 선회체(2)는 고정베이스(1)에 회전 가능하도록 설치되고, 선회체(2)가 회전함에 따라 선회체(2)에 부착된 스톱퍼(21)를 고정베이스(1)에 부착된 센서(33)가 감지하여 전기적으로 선회체(2)의 작업영역을 규제하게 되어 있다.1 is a configuration diagram of a work area regulation apparatus of a robot joint part which has been generally used, and the revolving body 2 is rotatably installed on the fixed base 1, and the revolving body 2 rotates as the revolving body 2 rotates. The sensor 33 attached to the fixed base 1 senses the stopper 21 attached to 2) to electrically regulate the work area of the swinging structure 2.

그리고 상기 센서(33)와 일정거리 떨어진 곳에 설치된 쿠션(11)에 의하여 상기 스톱퍼(21)를 더 이상 회전하지 못하도록 함으로써 작업영역을 규제하게 된다.In addition, the stopper 21 is no longer rotated by the cushion 11 installed at a predetermined distance from the sensor 33 to regulate the work area.

그러나 이러한 일반적인 작업영역 규제장치는 부품이 적게 사용되는 반면 센서(33) 및 쿠션(11)의 설치공간이 필요하고. 더욱이 스톱퍼(21)에 의해 선회체(2)가 도달하지 못하는 영역이 있게 된다.However, such a general work area control device requires less installation space while the sensor 33 and the cushion 11 are installed. Furthermore, there is an area where the swinging body 2 cannot reach by the stopper 21.

도 2는 미국특허 5,193,658에 공개된 종래의 로봇 작업영역 규제장치로, 선회체(2)는 고정베이스(1)에 회전동작 가능하도록 설치되고, 고정베이스(1)의 홈부에 스톱레버(3)가 삽입되어 있고, 이 스톱레버(3)의 이탈을 방지하기 위한 핀(31)이 스톱레버(3)에 고정되어 있고, 고정베이스(1) 홈의 양측면에는 스톱 레버(3)를 원위치로 복원시키기 위한 탄성체(132)가 설치되어 있고, 스톱레버(3) 상단부와 고정베이스(1) 사이에는 먼지 등 불순물 침입을 방지하기 위한 벨로우(bellow)(134)가 설치되어 있고, 스톱레버(3)에는 레버의 변형을 측정하기 위한 센서(133)가 부착되어 있다. 또한 선회체(2)에 요철형의 홈(22)을 두고 스톱암(21)을 이 요철홈(22)에 고정하여, 선회체(2)의 회전에 의하여 스톱암(21)이 스톱레버(3)와 충돌하게 되면, 스톱레버(3)는 고정베이스(1)의 홈내에서 이동하여 홈의 벽면과 부딪히게 되어 작업영역이 규제되고, 스톱레버(3)의 변형에 따라 센서(133)가 작동하여 로봇의 비상정지(Emergency Stop) 작동하게 되고, 선회체(2)가 로봇의 작업영역 내로 복귀하면 탄성체(132)의 작용에 의하여 소톱레버(3)는 원위치로 되돌아간다.2 is a conventional robot working area restricting device disclosed in US Pat. No. 5,193,658. The swinging body 2 is installed on the fixed base 1 so as to be rotatable, and the stop lever 3 is provided in the groove of the fixed base 1. Is inserted, a pin 31 for preventing separation of the stop lever 3 is fixed to the stop lever 3, and the stop lever 3 is restored to its original position on both sides of the fixing base 1 groove. An elastic body 132 is provided, and a bellow 134 is provided between the upper end of the stop lever 3 and the fixed base 1 to prevent intrusion of impurities such as dust, and the stop lever 3 is provided. There is attached a sensor 133 for measuring the deformation of the lever. In addition, the stop arm 21 is fixed to the uneven groove 22 with the uneven groove 22 in the revolving structure 2, and the stop arm 21 is stopped by the rotation of the revolving structure 2. 3), the stop lever 3 moves in the groove of the fixed base 1 and hits the wall of the groove so that the work area is regulated, and the sensor 133 is deformed according to the deformation of the stop lever 3. By operating the emergency stop of the robot (Emergency Stop), and when the swinging body 2 returns to the working area of the robot, the sawsaw lever 3 returns to its original position by the action of the elastic body 132.

즉, 상기 구성과 작동에 의하여 로봇 관절부의 작업영역을 360도 회전가능하고, 스톱암(22)을 선회관절부 요철홈에 이동설치함에 따라 필요시 관절의 작업영역을 필요한 각도로 조정하도록 하였다.That is, by the above configuration and operation, the robot joint can be rotated by 360 degrees, and the stop arm 22 is moved to the pivot joint uneven groove to adjust the working region of the joint to the required angle if necessary.

그런데, 스톱레버(3)의 변형을 감지하여 비상정지하게 됨으로 스톱레버(3)가 고정베이스(1)와 충돌한 후 비상정지하게 되므로 로봇이 손상 받기 쉽고, 변형측정을 위한 센서(133)로 세라믹 튜브(Ceramic tube)를 사용하고, 이 튜브의 절단에 의하여 변형을 감지하므로 원상 복귀되어도 이 세라믹 튜브는 교체하여야 한다.However, since the stop lever 3 detects the deformation of the stop lever 3 and makes an emergency stop, the stop lever 3 collides with the fixed base 1, thereby making the robot susceptible to damage, and the sensor 133 for deformation measurement. A ceramic tube is used and deformation is detected by cutting the tube, so the ceramic tube should be replaced even if it is returned to its original state.

또, 벨로우(134), 세라믹 튜브 등을 사용한 복잡한 구조로 제작이 어렵고 고가이다.In addition, it is difficult and expensive to fabricate with a complicated structure using a bellows 134, a ceramic tube, or the like.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로봇 관절의 작업영역을 360도 까지 회전가능하도록 하며, 필요시 관절의 작업영역을 필요한 각도로 조정하도록 하고, 일반적인 센서로 로봇이 충돌하기 전에 비상정지시킬 수 있는 산업용 로봇의 선회관절 작업영역 규제장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to rotate the work area of the robot joint up to 360 degrees, if necessary to adjust the work area of the joint to the required angle, emergency before the robot collides with a general sensor The object of the present invention is to provide a device for restricting the pivot joint work area of an industrial robot.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 고정베이스와, 상기 고정베이스 상에서 선회가능하게 설치된 선회체로 구성된 산업용 로봇의 작업영역규제장치에 있어서, 상기 선회체의 저부 원주방향 일지점에 하향 돌출되게 설치된 스톱퍼와, 상기 고정베이스의 원주 방향 일측벽에 소정의 간격으로 입설된 한 쌍의 브래킷과, 상기 브래킷 사이의 고정베이스에 회동가능하게 축설된 축과, 상기 축의 일단에 고정되며 상기 한쌍의 브래킷 사이에서 회동자제되어 상기 스톱퍼의 회전을 제한하도록 설치된 스톱레버로 구성된 것을 특징으로 한다.Specific means of the present invention for achieving the above object, in the work area regulation apparatus of the industrial robot consisting of a fixed base and a pivoting body rotatably provided on the fixed base, the downward circumferential point of the pivoting body A pair of brackets protruded at predetermined intervals on the circumferential side wall of the fixed base, a shaft rotatably arranged on a fixed base between the brackets, and fixed to one end of the shaft It is characterized in that the stop lever is installed between the brackets of the stop lever installed to limit the rotation of the stopper.

도 1은 일반적으로 사용되었던 로봇 관절부의 작업영역 규제장치의 구성도.1 is a configuration diagram of a work area restrictor of the robot joint, which has been generally used.

도 2는 종래 다른 선회관절 규제장치의 평면도.Figure 2 is a plan view of another conventional joint control device.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 로봇의 선회관절부 부분 단면도.Figure 4 is a partial cross-sectional view of the pivot joint of the robot according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 Z에서 본 부분단면도.5 is a partial cross-sectional view seen from Z of FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 적용되는 선회관절의 원주상에 형성된 스톱퍼고정구멍의 배치 상태도.Fig. 6 is a layout view of a stopper fixing hole formed on the circumference of the pivot joint applied to the embodiment of the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1 : 고정베이스 2 : 선회체1: fixed base 2: swinging structure

3 : 스톱레버 20 : 스톱퍼고정구멍3: stop lever 20: stopper fixing hole

21 : 스톱퍼 31 : 축21: stopper 31: shaft

32 : 웨이트레버 33 : 리미트센서32: wait lever 33: limit sensor

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 4 내지 도 6에서와 같이 고정베이스(1)와, 상기 고정베이스(1) 상에서 선회가능하게 설치된 선회체(2)로 구성된 산업용 로봇의 작업영역규제장치에 있어서, 상기 회전체(2) 저부 원주방향으로 다수의 스톱퍼고정구멍(20)을 형성하고, 상기 스톱퍼고정구멍(20)중 어느 하나에 하향 돌출되게 스톱퍼(21)가 볼트(23)로 고정 설치되어 있다.In the work area regulator of the industrial robot, which is composed of a fixed base 1 and a swinging body 2 rotatably provided on the fixed base 1 as shown in FIGS. 4 to 6, the bottom of the rotating body 2 is provided. A plurality of stopper fixing holes 20 are formed in the circumferential direction, and the stopper 21 is fixed to the bolt 23 so as to project downwardly in any one of the stopper fixing holes 20.

상기 고정베이스(1)의 원주 방향 일측벽에는 소정의 간격으로 한쌍의 브래킷(100)이 입설되어 있고, 이들 한쌍의 브래킷(100)에는 후술할 스톱레버(3)와 접촉되는 면에 쿠션(11)이 설치되어 있다.A pair of brackets 100 are installed on the circumferential side wall of the fixed base 1 at predetermined intervals, and the pair of brackets 100 are cushioned on a surface in contact with the stop lever 3 to be described later. ) Is installed.

상기 브래킷(100) 사이에는 상기 고정베이스(1)의 축받이부(1A)에 회동가능한 축(31)이 축설되어 있다.Between the brackets 100, a shaft 31 rotatable to the bearing portion 1A of the fixed base 1 is arranged.

상기 축(31)의 일단에는 상기 한쌍의 브래킷(100) 사이에서 회동자제되어 상기 스톱퍼(21)의 회전을 제한하도록 하는 스톱레버(3)가 고정 설치되어 있다.At one end of the shaft 31, a stop lever 3 is fixedly installed between the pair of brackets 100 to restrict rotation of the stopper 21.

그리고 상기 축(31)의 타단에는 상기 스톱레버(3)와 대향되는 위치에 스톱레버보다 무거운 웨이트레버(32)가 고정 설치되어 있고, 상기 웨이트레버(32)의 아래에는 웨이트레버(32)의 회동여부를 감지하는 리미트 센서(33)가 고정브래킷(34)을 매개로 상기 고정베이스(1)상에 부설되어 있다.The other end of the shaft 31 is fixed to a weight lever 32 that is heavier than the stop lever at a position opposite to the stop lever 3, and below the weight lever 32 of the wait lever 32. A limit sensor 33 for detecting rotation is attached on the fixed base 1 via the fixing bracket 34.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작동상태를 설명한다.The operating state of this embodiment configured as described above will be described.

먼저, 로봇의 제 1축(A)을 중심으로 선회체(2)가 회전하여, 이 선회체(2)에 고정된 스톱퍼(21)가 스톱레버(3)의 일측면을 치게 되면, 스톱레버(3)는 고정베이스(1)의 축받이부(1A)에 설치된 레버 회전축(31)을 중심으로 회전하고, 이와 동시에 웨이트레버(32)가 스톱레버(3)와 같은 방향으로 회전하게 된다.First, when the turning body 2 rotates around the first axis A of the robot, and the stopper 21 fixed to the turning body 2 hits one side of the stop lever 3, the stop lever 3 rotates about the lever rotation shaft 31 provided in the bearing 1A of the fixed base 1, and at the same time, the wait lever 32 rotates in the same direction as the stop lever 3.

이때 상기 레버 회전축(31)이 일정각도 이상으로 회전하게 되면 상기 웨이트레버(32)의 원호면(32A)과 리미트 센서(33) 사이의 접촉이 떨어지게 되고, 이 결과 리미트 센서(33)에 연결된 전기회로(도시안됨)에 의하여 로봇이 비상정지하게 된다.At this time, when the lever rotation shaft 31 is rotated by a predetermined angle or more, the contact between the circular arc surface 32A of the wait lever 32 and the limit sensor 33 is dropped, and as a result, the electrical connected to the limit sensor 33 The robot is emergency stopped by a circuit (not shown).

그리고 로봇의 비상정지시 관성력을 갖는 선회체(2)는 스톱레버(3)가 한쌍의 브래킷(100)에 부설된 쿠션(11)에 접촉하게 되면서 더 이상 회전하지 않고 멈추게 된다.And the pivoting body (2) having an inertial force during the emergency stop of the robot stops without rotating any more while the stop lever (3) contacts the cushion (11) attached to the pair of brackets (100).

이후 선회체(2)가 정상적인 작업영역내로 복귀하면, 웨이트레버(32)가 중력에 의하여 회전 모우멘트가 발생하고, 이 웨이트레버(32)의 회전모우멘트는 스톱레버(3)에 의한 회전모우멘트보다 크게 되어 스톱레버(3)는 원위치로 복귀하고, 리미트 센서(33)와 웨이트레버(32)도 다시 접촉하게 되어 로봇은 정상 상태가 된다.Then, when the revolving body 2 returns to the normal work area, the rotation moment is generated by the weight lever 32 by gravity, and the rotation moment of the weight lever 32 is rotated by the stop lever 3. It becomes larger than the cement, and the stop lever 3 returns to its original position, and the limit sensor 33 and the wait lever 32 also come into contact again, and the robot is in a normal state.

한편, 로봇 관절부의 작업영역 범위를 변경하기 위해서는 선회체(2)에 고정된 스톱퍼(21)를 다른 스톱퍼고정구멍(20)에 이동 설치함으로써 작업영역 범위를 변경할 수 있다.On the other hand, in order to change the work area range of the robot joint portion, the work area range can be changed by moving the stopper 21 fixed to the swinging body 2 to another stopper fixing hole 20.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 중력에 의하여 스톱레버(3)를 복원하게 되므로 별도의 복원장치가 필요 없고, 스톱레버(3)를 고정베이스(1) 외측에 두고 센서(33)를 내측에 두어 불순물 방지를 위한 종래의 밸로우 같은 부품이 필요 없으며, 특수한 센서가 아닌 일반적인 센서를 1개 사용하여 비상정지 작용을 하게 되므로, 구성이 간단하고 신뢰성이 높은 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since the stop lever 3 is restored by gravity, there is no need for a separate restoring device, and the sensor 33 is placed on the inside with the stop lever 3 outside the fixed base 1. There is no need for parts such as a conventional bellow to prevent impurities, and since the emergency stop function is performed by using one general sensor instead of a special sensor, there is an advantage of simple configuration and high reliability.

Claims

In the work area regulation apparatus of the industrial robot which consists of the fixed base 1 and the swinging structure 2 rotatably installed on the said fixed base, the stopper provided so that it may protrude downward in one circumferential direction of the bottom part of the said turning body 2. (21), a pair of brackets (100) mounted on the circumferential side wall of the fixed base (1) at predetermined intervals, and a shaft rotatably arranged on the fixed base (1) between the brackets (100). And a stop lever (3) fixed to one end of the shaft (31) and controlled between the pair of brackets (100) to limit rotation of the stopper (21). Robot swing work area control device.

According to claim 1, wherein the other end of the shaft (31) is fixed to the weight of the wait lever 32 heavier than the stop lever in a position opposite to the stop lever (3), below the wait lever (32) Limiting device 33 for detecting the rotation of the pivoting work area regulation apparatus of the industrial robot, characterized in that attached to the fixed base (1).

The apparatus of claim 1, wherein the pair of brackets (100) is provided with a cushion (11) on a surface in contact with the stop lever (3).

2. The industrial apparatus according to claim 1, wherein a plurality of stopper fixing holes 20 are formed in the circumferential direction of the bottom of the rotating body 2, and the stopper 21 is fixed to one of the stopper fixing holes. Robot swing work area control device.