KR101150644B1 - robot hand for assembling of transmission Gear - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변속기 기어조립용 로봇핸드에 관한 것으로, 그 목적은 디퍼렌셜 어셈블리를 변속기 본체에 조립함에 있어서, 디퍼렌셜 어셈블리의 디퍼렌셜 기어와 변속기 본체의 트랜스퍼 기어가 자연스럽게 치합되도록 하여 변속기 조립라인의 생산성을 향상시킬 수 있는 변속기 기어조립용 로봇핸드를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 자동차의 변속기 조립 라인에 구비된 산업용 로봇에 설치되며, 선행공정을 거쳐 조립된 디퍼렌셜 어셈블리를 잡는 핑거가 구비된 로봇핸드에 있어서, 상기 산업용 로봇과 로봇핸드를 연결하며, 상기 핑거에 의해 고정된 디퍼렌션 어셈블리의 중심을 수직하게 지나는 중심선을 중심으로 로봇핸드가 회전가능하게 하는 회전지지부; 및 상기 회전지지부와 소정거리를 유지한 채로 산업용 로봇과 로봇핸드를 연결하여 로봇핸드가 회전지지부를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회전되도록 작동하되, 상기 변속기 본체에 구비된 트랜스퍼 기어의 이빨과 디퍼렌셜 어셈블리의 디퍼렌셜 기어 이빨의 맞춤상태에 따라 디퍼렌셜 어셈블리가 탄성지지된 채로 회전되게 하는 유격발생부;를 구비하는 변속기 기어조립용 로봇핸드에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다. The present invention relates to a robot hand for assembling a transmission gear, and an object thereof is to assemble a differential assembly into a transmission body so that the differential gear of the differential assembly and the transfer gear of the transmission body are naturally engaged to improve productivity of the transmission assembly line. The present invention provides a robot hand for assembling a transmission gear. The present invention for this purpose is installed in the industrial robot provided in the transmission assembly line of the vehicle, the robot hand having a finger for holding the differential assembly assembled through the preceding process, the industrial robot and the robot hand is connected, the finger A rotation support for allowing the robot hand to be rotatable about a center line passing vertically through the center of the differential assembly fixed by; And the robot hand is rotated within a predetermined angle range about the rotation support by connecting the industrial robot and the robot hand while maintaining a predetermined distance from the rotation support, wherein the teeth and the differential of the transfer gear provided in the transmission body are different. Technical aspect of the present invention relates to a transmission gear assembly robot hand having a clearance generating portion for rotating the differential assembly to be elastically supported according to the alignment state of the differential gear teeth of the assembly.
로봇핸드, 디퍼렌셜 어셈블리, 회전지지부, 유격발생부 Robot hand, differential assembly, rotational support, play part
Description
도 1 은 변속기 본체에 디퍼렌셜 어셈블리가 삽입된 상태의 사진, 1 is a photograph of the differential assembly is inserted into the transmission body,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇핸드의 구성을 나타낸 측면도, Figure 2 is a side view showing the configuration of a robot hand according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇핸드의 구성을 나타낸 배면도,3 is a rear view showing the configuration of a robot hand according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4 는 본 발명의 로봇핸드가 설치된 산업용 로봇의 측면도, 4 is a side view of an industrial robot in which the robot hand of the present invention is installed;
도 5 는 본 발명에 따른 로봇핸드에 의해 고정된 디퍼렌셜 어셈블리가 트랜스퍼 기어에 근접하였을 때의 평면도. 5 is a plan view when the differential assembly fixed by the robot hand according to the present invention is in close proximity to the transfer gear.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(100) : 로봇핸드 (110) : 회전지지부 (100): robot hand 110: rotation support
(111) : 회전축 (112) : 회전브라켓 (111): rotating shaft (112): rotating bracket
(120) : 유격발생부 (121) : 지지대 (120): play with a play (121): support
(122) : 이동브라켓 (123)(124) : 스프링 (122): Moving Bracket (123) (124): Spring
(125) : 실린더 (126) : 고정브라켓 (125): Cylinder (126): Fixed bracket
본 발명은 로봇핸드에 관한 것으로, 특히 자동차 생산라인의 변속기 조립공정에서 로봇을 이용하여 디퍼렌셜 어셈블리(differential assembly)를 변속기 본체에 삽입시 변속기 본체의 트랜스퍼 기어와 디퍼렌셜 어셈블리의 디퍼렌셜 기어가 자연스럽게 맞물리도록 디퍼렌셜 어셈블리를 잡아주는 변속기 기어조립용 로봇핸드에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot hand, and in particular, a differential gear is naturally engaged with a transfer gear of a transmission body and a differential gear of a differential assembly when a differential assembly is inserted into a transmission body using a robot in a transmission assembly process of an automobile production line. The present invention relates to a robot hand for assembling a transmission gear for holding an assembly.
일반적으로 자동차는 수많은 부품의 결합으로 이루어지는 바, 자동차 생산라인은 각각 특징이 있는 부분, 예컨대 프레임부분, 바디부분, 구동부분, 변속부분 등을 나누어 전문화된 조립라인을 구축함으로써 생산성을 높이도록 하고 있다. In general, automobiles are made of a combination of many parts, and the automobile production line divides the characteristic parts such as the frame part, the body part, the driving part, the shifting part, and the like to build a specialized assembly line to increase productivity. .
한편 상기 변속부분은 자동차의 엔진으로부터 발생된 회전력이나 회전속도를 자동차의 주행속도에 맞추어 바꾸어주는 변속기 및 차량의 선회시 좌측 바퀴와 우측 바퀴의 회전수를 변화시켜 차량의 원활한 방향전환이 가능토록 하는 디퍼렌셜 어셈블리를 조립하는 공정을 포함하고 있다. On the other hand, the shift portion is a transmission that changes the rotational force or rotational speed generated from the engine of the vehicle according to the driving speed of the vehicle and changes the number of revolutions of the left and right wheels during the turning of the vehicle to enable a smooth change of direction of the vehicle. The process of assembling the differential assembly is included.
도 1은 변속기 본체에 디퍼렌셜 어셈블리가 삽입된 상태의 사진이다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 디퍼렌셜 어셈블리(20)는 변속기 본체(10)에 삽입되되, 디퍼렌셜 기어(21)가 트랜스퍼 기어(11)에 맞물리도록 설치된다. 이와 같이 디퍼렌셜 어셈블리와 변속기 본체를 조립하는 방법으로는 작업자에 의존하는 방법과 로봇에 의존하는 방법이 사용될 수 있다. 1 is a photograph of a state where a differential assembly is inserted into a transmission body. As can be seen in Figure 1, the
그러나 상기 작업자에 의존하는 방법의 경우, 15~20㎏으로 고중량인 디퍼렌셜 어셈블리를 작업자가 반복하여 취급함에 따라 작업자의 근골격계 질환을 유발하는 문제점과 함께 안전사고의 위험이 높으며 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한 상기 로봇에 의존하는 방법의 경우, 변속기 본체에 구비된 트랜스퍼 기어의 이빨과 디퍼렌셜 어셈블리에 구비된 디퍼렌셜 기어의 이빨이 일치하지 않을 경우, 두 기어 이빨의 충돌로 인해 장비 또는 부품이 손상되므로, 사전에 이를 정렬하는 작업이 요구되어 공정 및 시설비가 증가되는 문제점이 있었다. However, in the case of a method dependent on the worker, as the worker repeatedly handles the differential assembly having a high weight of 15 to 20 kg, there is a problem of causing a musculoskeletal disease of the worker and a high risk of safety accidents and a decrease in productivity. . In addition, in the case of the method depending on the robot, if the teeth of the transfer gear provided in the transmission body and the teeth of the differential gear provided in the differential assembly do not match, the collision of the two gear teeth damages the equipment or parts, There is a problem in that the process is required to align the process and the facility cost is increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 디퍼렌셜 어셈블리를 변속기 본체에 조립함에 있어서, 디퍼렌셜 어셈블리의 디퍼렌셜 기어와 변속기 본체의 트랜스퍼 기어가 자연스럽게 치합되도록 하여 변속기 조립라인의 생산성을 향상시킬 수 있는 변속기 기어조립용 로봇핸드를 제공함에 있다. The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to assemble the differential assembly into the transmission body, so that the differential gear of the differential assembly and the transfer gear of the transmission body are naturally engaged to increase productivity of the transmission assembly line. The present invention provides a robot hand for transmission gear assembly that can be improved.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 자동차의 변속기 조립 라인에 구비된 산업용 로봇에 설치되며, 선행공정을 거쳐 조립된 디퍼렌셜 어셈블리를 잡는 핑거가 구비된 로봇핸드에 있어서, The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional defects is installed in the industrial robot provided in the transmission assembly line of the vehicle, and provided with a finger for holding the differential assembly assembled through the preceding process In the robot hand,
상기 산업용 로봇과 로봇핸드를 연결하며, 상기 핑거에 의해 고정된 디퍼렌션 어셈블리의 중심을 수직하게 지나는 중심선을 중심으로 로봇핸드가 회전가능하게 하는 회전지지부; 및 A rotation support connecting the industrial robot to the robot hand and allowing the robot hand to rotate about a center line vertically passing through the center of the differential assembly fixed by the finger; And
상기 로봇핸드의 상부로 평행하게 돌출된 한쌍의 지지각 및 상기 두 지지각을 사이에서 연결하는 고정축이 구비된 지지대와, 상기 고정축을 따라 이동하도록 설치된 이동브라켓과, 상기 이동브라켓과 두 지지각의 사이에 위치하도록 상기 고정축에 설치되어 이동브라켓을 탄성지지하는 스프링과, 상기 산업용 로봇으로부터 연장되는 고정브라켓에 설치되며 상기 이동브라켓과 연결되어 이동브라켓을 고정축을 따라 이동시킴으로써 상기 로봇핸드가 회전되게 하는 실린더로 구성되며, 상기 실린더의 반복된 신축에 의하여 로봇핸드가 회전지지부를 중심으로 정방향과 역방향으로 반복적으로 회전하면서 디퍼렌셜 어셈블리를 정?역방향으로 반복적으로 회전시켜 디퍼렌셜 기어의 이빨이 변속기 본체에 구비된 트랜스퍼 기어의 이빨에 결합되게 하는 유격발생부를 구비하는 변속기 기어조립용 로봇핸드를 특징으로 한다. A support having a pair of support angles protruding in parallel to the upper portion of the robot hand and a fixed shaft connecting the two support angles therebetween, a movable bracket installed to move along the fixed shaft, and the movable bracket and two support angles The robot hand is rotated by a spring installed on the fixed shaft so as to be positioned between the springs to elastically support the moving bracket, and a fixed bracket extending from the industrial robot and connected to the moving bracket to move the moving bracket along the fixed axis. It is composed of a cylinder to make the robot hand repeatedly rotates the differential assembly in the forward and reverse directions with respect to the rotational support by the repeated expansion and contraction of the cylinder, the teeth of the differential gear to the transmission body To engage the teeth of the provided transfer gear Characterized by a transmission gear assembly having a robot hand for every other occurrence portion.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇핸드의 구성을 나타낸 측면도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇핸드의 구성을 나타낸 배면도를 도시하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇핸드(100)는 회전지지부(110)와 유격발생부(120)를 구비한 것으로 구성된다. 이러한 로봇핸드(100)는 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 변속기 본체(10) 에 삽입할 때, 디퍼렌셜 어셈블리(20)의 디퍼렌셜 기어(21) 이빨과 변속기 본체(10)의 트랜스퍼 기어(11) 이빨이 자연스럽게 일치하도록 디퍼렌셜 어셈블리(20)가 회전되게 구성된 것으로, 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Figure 2 shows a side view showing the configuration of the robot hand according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 shows a rear view showing the configuration of the robot hand according to a preferred embodiment of the present invention. 2 and 3, the
한편 도 4는 본 발명의 로봇핸드가 설치된 산업용 로봇의 측면도를 도시하고 있으며, 도 4를 참조하면, 본 발명의 로봇핸드(100)가 설치되는 산업용 로봇(30)은 스윙프레임(31)과 하부암(32) 및 상부암(33)을 갖는 통상의 산업용 로봇(30)이 사용될 수 있으며, 로봇핸드(100)는 상부암(33)의 끝단에 구비된 핸드부(34)에 설치되어 작동하게 된다. 또한 상기 로봇핸드(100)에는 선행공정을 거쳐 조립된 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 고정하여 운반할 수 있도록 하는 핑거(101)가 구비되어 있다. Meanwhile, FIG. 4 illustrates a side view of the industrial robot in which the robot hand of the present invention is installed. Referring to FIG. 4, the
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 회전지지부(110)는 로봇핸드(100)를 회전가능하게 지지하는 것으로, 회전축(111)과, 회전브라켓(112)으로 구성된다. 상기 회전축(111)은 한쌍의 추력베어링(113,114)에 의해 상부암(33)의 핸드부(34)에 설치되며, 이때 회전축(111)의 회전중심은 로봇핸드(100)의 핑거(101)에 의해 고정된 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 수직하게 지나는 중심선(S)상에 위치하도록 설치되어 디퍼렌셜 어셈블리(20)는 정위치에서 회전하도록 구성되어 있다. 상기 회전브라켓(112)은 회전축(111)에 상단부가 고정되고, 하단부는 로봇핸드(100)에 고정되어 회전축(111)과 로봇핸드(100)를 연결하게 된다. 2 and 3, the rotation support
상기 유격발생부(120)는 변속기 본체(10)의 트랜스퍼 기어(11)와 디퍼렌셜 어셈블리(20)의 디퍼렌셜 기어(21)의 정렬 상태에 따라 디퍼렌셜 어셈블리(20)가 일정 유격으로 움직일 수 있도록 하여 트랜스퍼 기어(11)와 디퍼렌셜 기어(21)가 자연스럽게 치합되도록 하는 것으로, 상기 회전지지부(110)와 소정거리를 유지한 채로 상부암(33)의 핸드부(34)와 로봇핸드(100)를 연결하도록 설치되며, 지지대(121)와, 이동브라켓(122)과, 스프링(123,124)과, 실린더(125)로 구성된다. 상기 지지대(121)는 로봇핸드(100)의 상부에 고정되어 실린더(125)의 동력에 의해 로봇핸드(100)가 회전되게 하는 것으로, 상호 평행한 상태로서 로봇핸드(100)의 상부로 돌출되는 한쌍의 지지각(121a,121b)과, 이 한쌍의 지지각(121a,121b)의 사이에서 두 지지각(121a,121b)을 연결하는 고정축(121c)으로 구성된다. 상기 이동브라켓(122)은 고정축(121c)상에 설치되어 고정축(121c)을 따라 이동가능하게 설치되어 있다. 상기 스프링(123,124)은 고정축(121c)상에 설치되되, 두 지지각(121a,121b)과 이동브라켓(122)의 사이에 위치하도록 이동브라켓(122)의 양측에 설치되어 별도의 외력이 가해지지 않으면 이동브라켓(122)이 고정축(121c)의 중앙에 위치하도록 이동브라켓(122)을 탄성지지하게 된다. 상기 실린더(125)는 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 반복적으로 회전시켜주기 위한 동력을 제공하는 것으로, 상부암(33)의 핸드부(34)로부터 연장되는 고정브라켓(126)에 설치되며, 상기 이동브라켓(122)과 연결되어 이동브라켓(122)을 고정축(121c)을 따라 이동시키도록 설치된다. The
상기와 같이 구성된 로봇핸드(100)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the
도 5는 본 발명에 따른 로봇핸드에 의해 고정된 디퍼렌셜 어셈블리가 트랜스퍼 기어에 근접하였을 때의 평면도를 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 먼저 선행 공정을 거쳐 조립이 완료된 디퍼렌셜 어셈블리(20)가 컨베이어와 같은 운반장치에 의해 해당위치로 운반되어지면, 로봇핸드(100)에 구비된 핑거(101)가 작동하여 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 고정하게 된다. Figure 5 shows a plan view when the differential assembly fixed by the robot hand according to the present invention is in close proximity to the transfer gear. Referring to FIG. 5, when the
이후, 산업용 로봇(30)을 구성하는 스윙프레임(31)과 하부암(32) 및 상부암(33)이 작동하여 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 변속기 본체(10)에 근접한 위치로 이동시키게 되며, 이처럼 디퍼렌셜 어셈블리(20)가 변속기 본체(10)에 근접하게 되었을 때, 상기 유격발생부(120)의 실린더(125)가 작동하여 이동브라켓(122)을 고정축(121c)을 따라 이동시키게 된다. 이때 이동브라켓(122)의 양측에 설치된 두 스프링(123,124) 중 이동브라켓(122)의 이동방향에 위치하는 어느 한 스프링(123,124)은 압축되며 지지각(121a,121b)을 밀어내는 힘을 발생하게 되며, 이처럼 지지각(121a,121b)에 작용하는 힘에 의해 로봇핸드(100)가 회전축(111)을 중심으로 회전함으로써 핑거(101)에 의해 고정된 디퍼렌셜 어셈블리(20)를 회전시키게 된다. Thereafter, the
상기와 같은 실린더(125)의 작동에 의한 로봇핸드(100)의 회전 즉, 디퍼렌셜 어셈블리(20)의 회전은 실린더(125)가 신축을 반복함에 따라 소정의 각도 범위 내에서 정방향과 역방향으로 반복적으로 이루어지게 된다. Rotation of the
상기와 같이 실린더(125)의 작동에 의해 정방향 및 역방향으로 반복적으로 회전하는 디퍼렌셜 어셈블리(20)가 변속기 본체(10)에 근접하게 되면, 변속기 본체(10)의 트랜스퍼 기어(11)와 디퍼렌셜 어셈블리(20)의 디퍼렌셜 기어(21)가 자연스럽게 치합된다. 이처럼 트랜스퍼 기어(11)와 디퍼렌셜 기어(21)가 치합되면, 실린더(125)에 의한 이동브라켓(122)의 이동은 스프링(123,124)의 압축에 의해 상쇄 되므로 디퍼렌셜 어셈블리(20)는 더 이상이 회전하지 않게 된다. As described above, when the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
본 발명은 상술한 바와 같이 디퍼렌셜 어셈블리를 변속기 본체에 조립함에 있어서, 디퍼렌셜 어셈블리가 정/역방향으로 반복적으로 회전하되, 일정 유격으로 움직일 수 있도록 하여 디퍼렌셜 기어와 트랜스퍼 기어가 치합될 때 발생되는 충격에 의한 기어 이빨의 손상을 방지하고, 선행공정을 통한 트랜스퍼 기어 또는 디퍼렌셜 기어의 정렬 없이도 산업용 로봇을 이용한 변속기 본체와 디퍼렌셜 어셈블리의 조립이 가능하게 되었다. According to the present invention, in assembling the differential assembly to the transmission body as described above, the differential assembly is repeatedly rotated in the forward / reverse direction, so that the differential assembly is able to move at a predetermined distance, and is caused by the impact generated when the differential gear and the transfer gear are engaged. It prevents damage to gear teeth and assembles the transmission body and the differential assembly using an industrial robot without aligning the transfer gear or the differential gear through the preceding process.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930016189A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-26 | 와다 요시히로 | Assembly device |
-
2007
- 2007-04-19 KR KR1020070038454A patent/KR101150644B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930016189A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-26 | 와다 요시히로 | Assembly device |
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Publication number | Publication date |
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KR20080094269A (en) | 2008-10-23 |
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