KR20140052987A - 스콧 러셀 기구식 장치 - Google Patents

Abstract

스콧 러셀 기구의 주아암 부재의 선단부를, 부아암 부재의 기단부에 근접할 수 있도록 한다. 스콧 러셀 기구식 장치(1)는, 부아암 부재(51)에 연결되는 주아암 부재(41)를, 연결 부분(41b)을 우회하도록 휘어진 부메랑형상으로 하고 있다. 그에 따라, 주아암 부재(41)의 기단부(41a)와, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)가 가장 이격하도록 연결 각도를 변화시키면, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)가, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)의 바로 옆에 근접하는 곳까지 이동할 수 있게 되어, 스콧 러셀 기구식 장치(1)에 있어서, 주아암 부재(41)의 선단측의 이동 범위를 확대할 수 있다.

Description

스콧 러셀 기구식 장치{SCOTT-RUSSELL MECHANISM DEVICE}

본 발명은, 주아암 부재 및 부아암 부재를 연결하고, 그 연결 각도를 변화가능하게 한 스콧 러셀 기구를 적용한 장치이며, 특히 주아암 부재 및 부아암 부재의 기단부들이 이격하도록 연결 각도로 변화시킨 경우에도 주아암 부재의 선단부를 부아암 부재에 간섭하지 않고 근접시키도록 할 수 있음과 더불어, 주아암 부재의 선단측에 다양한 유닛을 부착하고, 그 유닛의 자세를 넓은 범위에서 변위할 수 있도록 한 스콧 러셀 기구식 장치에 관한 것이다.

종래, 스콧 러셀 기구를 이용한 다양한 장치가 존재한다. 스콧 러셀 기구란, 직선상의 주아암 부재 및 부아암 부재를 회동 가능하게 연결하고, 주아암 부재의 기단부로부터 연결 부분까지의 거리, 주아암 부재의 연결 부분으로부터 선단부까지의 거리, 및 부아암 부재의 연결 부분으로부터 기단부까지의 거리를 모두 동일하게 하여, 양 아암 부재의 연결 각도를 변화시킨 경우, 주아암 부재의 선단부는, 그 선단부와 부아암 부재의 기단부를 연결하는 직선상을 직동하는 기구를 말한다.

특허문헌 1은, 스콧 러셀 기구를 공업용 로봇에 적용한 것을 나타내고 있다. 또한, 특허문헌 2는, 스콧 러셀 기구를 위치 결정 반송 장치에 적용한 것을 나타내고 있다. 또한, 특허문헌 3은, 스콧 러셀 기구를 피드 아암의 구동 구조에 적용한 것을 나타내고 있다. 또한, 특허문헌 4는, 스콧 러셀 기구를 산업용 로봇에 적용한 것을 나타내고 있다. 그리고, 특허문헌 5는, 주아암 부재 및 부아암 부재의 연결을 크랭크적으로 한 변형예의 스콧 러셀 기구를 반송 장치에 적용한 것을 나타내고 있다.

일본국 특허공개 소 58-155185호 공보 일본국 특허공개 2000-190259호 공보 일본국 특허공개 평 7-187344호 공보 일본국 특허공개 소 59-196181호 공보 일본국 특허공개 2009-208935호 공보

특허문헌 1에 관련된 공업용 로봇에서는, 주아암 부재(특허문헌 1에서는 제1 아암(31)) 및 부아암 부재(특허문헌 1에서는 제2 아암(32))가, 필요한 강성을 확보하기 위해서 일정한 굵기를 가지므로(양 아암 부재의 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서 일정한 폭 및 두께 치수를 가진다), 양 아암 부재의 기단부(특허문헌 1에서는 나사축(21)측의 단부)들을 이격시키면, 양 아암 부재의 연결에 관련된 부분에서 아암 부재들이 간섭하여, 주아암 부재의 선단부(특허문헌 1에서는 홀더(H)를 설치한 측의 단부)를, 부아암 부재의 바로 가까이까지 근접시키지 않을 수 없다는 문제가 있다(홀더(H)를, 나사축(21)쪽의 바로 앞에 근접시키기 어렵다는 문제가 있다). 또한, 특허문헌 1에 관련된 공업용 로봇에서는, 나사축(21)을 회전 중심(선회 중심)으로 하여 양 아암 부재를 회전(선회)시키므로, 나사축(21)을 포함하는 공업용 로봇 전체를 선회시키게 되어, 선회에 걸리는 구동 토크가 커진다는 문제도 있다.

또한, 특허문헌 2에 관련된 위치 결정 반송 장치, 특허문헌 3에 관련된 피드 아암의 구동 구조, 특허문헌 4에 관련된 산업용 로봇, 및 특허문헌 5에 관련된 반송 장치에서는, 주아암 부재 및 부아암 부재를 두께 방향으로 겹쳐 연결하고 있으므로, 주아암 부재의 선단부를 부아암 부재의 바로 가까이까지 근접시키기 쉽게 되어 있지만, 양 아암 부재는, 겹쳐진 방향에서 오프셋 배치가 되므로, 장치의 두께 치수(양 아암 부재를 겹친 방향의 치수)가 대형화한다는 문제가 발생하는데다, 양 아암 부재의 두께 방향의 중심이 맞춰지지 않으므로, 양 아암 부재 전체에서의 중량적인 밸런스가 악화된다는 문제도 발생한다.

또한, 상술한 각 특허문헌에서는, 주아암 부재의 선단에 홀더, 아암, 핸드 등의 각종 유닛을 부착하고 있는데, 이들 선단측의 유닛의 자세는 주아암 부재의 선단의 방향(자세)에 의존하므로, 주아암 부재의 선단에 부착한 유닛의 자세를 변위시키는 범위가 한정된다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 주아암 부재를 부메랑 형상으로 함으로써, 양 아암 부재를 오프셋 배치하지 않아도, 주아암 부재의 선단부를, 부아암 부재의 바로 가까이까지 근접시키도록 한 스콧 러셀 기구식 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 주아암 부재 및 부아암 부재를 양 아암 부재의 기단부에 있어서 회전 가능하게 하여 양 아암 부재의 선회에 관한 구동 토크를 저감함과 더불어, 주아암 부재의 선단에 부착하는 각종 유닛 자세의 자유도를 종래보다 높인 스콧 러셀 기구식 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 주아암 부재와, 상기 주아암 부재에 회동 가능하게 연결된 부아암 부재와, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 각도를 변화시키는 각도 변화 수단을 구비하고, 상기 주아암 부재의 기단부 및 상기 부아암 부재의 연결측과 반대측의 기단부는 동일한 가상 직선 상에 위치하도록 되어 있음과 더불어, 상기 주아암 부재의 기단부로부터 상기 부아암 부재의 연결 부분까지의 제1 거리, 상기 주아암 부재의 상기 연결 부분으로부터 선단부까지의 제2 거리, 및 상기 부아암 부재의 기단부로부터 상기 연결 부분까지의 제3 거리가 동일하게 되어 있는 스콧 러셀 기구 장치에 있어서, 상기 주아암 부재는, 상기 연결 부분을, 상기 부아암 부재가 위치하는 측과 반대측으로 우회하도록 휘어진 부메랑형상으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 형상을, 부아암 부재가 위치하는 측과 반대측으로 우회하도록 휘어진 부메랑 형상으로 했으므로, 주아암 부재 및 부아암 부재를 오프셋 배치로 하지 않아도, 양 아암 부재의 기단부들이 이격하도록 연결 각도를 바꾸었을 때에, 양 아암 부재의 연결에 관련된 부분에서의 아암 부재들의 간섭이 완화되어, 주아암 부재의 선단부를 부아암 부재쪽의 바로 앞까지 근접시키기 쉬워진다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 부아암 부재가 직선상으로 형성되어 있고, 상기 주아암 부재는, 기단부로부터 상기 연결 부분에 관련된 부분에 이르는 제1 범위부, 및 상기 연결 개소에 관련된 부분으로부터 선단부에 이르는 제2 범위부를 직선상으로 형성함과 더불어, 상기 연결 부분에 관련된 부분에서 굴곡하도록 되어 있고, 상기 주아암 부재의 굴곡 정도는, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 기단부들이 가장 이격하도록 상기 각도 변화 수단이 연결 각도를 변화시킨 경우에, 상기 주아암 부재의 제2 범위부가, 상기 부아암 부재와 평행적인 각도가 되도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재 및 부아암 부재의 기단부들이 가장 이격하도록 연결 각도를 변화시킨 경우에 있어서, 주아암 부재의 제2 범위부가, 직선형의 부아암 부재와 평행적이 되도록, 주아암 부재의 휨 정도를 설정함으로써, 주아암 부재의 선단부가, 부아암 부재의 기단부의 바로 옆에 인접하는 정도에까지, 주아암 부재의 선단부를 부아암 부재에 근접시키도록 할 수 있게 된다. 또한, 평행적인 각도란, 부아암 부재에 대하여 정확한 평행도가 요구되는 것이 아니라, 약간의 각도의 어긋남을 포함하는 것을 의미하고, 본 발명에서는, 부아암 부재의 길이 방향의 축에 대하여 플러스 마이너스 10도의 범위 내이면, 평행적인 각도라고 할 수 있는 것으로 한다(다른 기재 부분에 있어서도, 「평행적」이란, 정확한 평행도에 대하여 플러스 마이너스 10도의 어긋남 범위는, 「평행적」이라는 문언의 의미에 포함되는 것으로 한다).

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재가 상기 가상 직선을 회동축으로 하여, 회동 가능하게 되어 있고, 상기 각도 변화 수단은, 상기 가상 직선과 평행 배치되어 있는 제1 볼 나사와, 상기 제1 볼 나사의 회전에 의해 직동하는 제1 직동 유닛을 포함하고, 상기 제1 직동 유닛에는, 상기 주아암 부재의 기단부 또는 상기 부아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽이, 상기 가상 직선을 회동축으로 하여 회동할 수 있는 상태로 연결되어 있고, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 상기 회동축을 중심으로 한 회동을 구동하는 회동 구동원을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 양 아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽을 제1 볼 나사의 회전으로 직동시킴과 더불어, 양 아암 부재의 기단부를 연결하는 가상 직선을 회동축으로 하여 양 아암 부재의 회동(선회)을 구동하므로, 양 아암 부재만이 선회하게 된다. 이 때문에, 제1 볼 나사는 선회 대상으로 빠지고, 상술한 인용 문헌 1에 관련된 공업용 로봇의 양 아암 부재의 선회에 비하여, 선회에 관련된 구동 토크가 저감되어, 자연스럽게 양 아암 부재를 선회할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 각도 변화 수단이 상기 제1 볼 나사와 평행 배치되어 있는 제2 볼 나사와, 상기 제2 볼 나사의 회전에 의해 직동하는 제2 직동 유닛을 더 포함하고, 상기 제2 직동 유닛에는, 상기 부아암 부재의 기단부 또는 상기 주아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽이, 상기 가상 직선을 회동축으로 하여 회동할 수 있는 상태로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 부아암 부재 또는 주아암 부재 중 어느 한쪽의 기단부를 제2 볼 나사로 직동 가능하게 되어 있으므로, 양 아암 부재의 기단부의 움직임 방법에 다양한 변화를 주는 것이 가능해져, 주아암 부재의 선단부의 이동을 유연하게 행할 수 있게 된다. 구체적으로, 주아암 부재의 기단부만을 움직이는 것, 부아암 부재의 기단부만을 움직이는 것, 또는 양 아암 부재의 기단부의 양쪽을 움직임으로써, 각각 주아암 부재의 선단부를 이동시킬 수 있게 된다. 또한, 양 아암 부재의 기단부의 양쪽을 동방향으로 동량 움직이면, 양 아암 부재는 자세를 유지한채 전체를 이동할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 주아암 부재의 선단부에는, 조인트 유닛이 회동 가능하게 연결되어 있고, 상기 조인트 유닛의 회동에 관련된 회동축은, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 부분의 회동에 관련된 축과 평행하고, 상기 각도 변화 수단에 의한 각도 변화와 연동하여 상기 조인트 유닛을 자동 회동시키는 회동 기구부와, 상기 각도 변화 수단에 의한 각도 변화와는 별개로, 상기 조인트 유닛을 상기 회동 기구부를 통하여 회동시키는 회동 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 선단부에 회동 가능하게 연결한 조인트 유닛을, 양 아암 부재의 연결 부분의 각도 변화에 연동하여 회동시키는 것과, 각도 변화와는 별개로 회동시키는 것의 합계 2종류의 회동을 시키는 방법이 가능하므로, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도에 따라, 조인트 유닛의 자세를 합계 2종류의 회동을 시키는 방법으로 변위할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 주아암 부재의 선단부에는, 조인트 유닛이 회동 가능하게 연결되어 있고, 상기 조인트 유닛의 회동에 관련된 회동축은, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 부분의 회동에 관련된 축과 평행하고, 상기 주아암 부재의 상기 연결 부분보다 선단측에 설치되어 있고, 상기 조인트 유닛을 회동시키는 회동 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 선단부에 회동 가능하게 연결한 조인트 유닛의 회동을, 회동 구동 수단으로 구동하므로, 조인트 유닛의 자세를 자유롭게 제어할 수 있게 된다. 또한, 회동 구동 수단은, 주아암 부재의 연결 부분보다 선단측에 설치되어 있으므로, 조인트 유닛과의 거리가 가까워져, 구동에 관련된 전달 기구를 컴팩트하게 통합하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 조인트 유닛에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 조인트 유닛에 회전 유닛을 연결했으므로, 회전 유닛은, 주아암 부재의 선단부의 변위와는 별개로 회전가능한 회전부를 가지므로, 주아암 부재의 선단측에 설치된 회전 유닛의 회전부에 있어서의 자세의 자유도가 향상하고, 그 회전부에 다양한 용도에 따른 각종 유닛을 부착하면, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도를 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 조인트 유닛에는, 회동 부재가 회동 가능하게 연결되어 있고, 상기 회동 부재의 회동에 관련된 축은, 상기 조인트 유닛의 회동축과 평행하게 되어 있고, 상기 회동 부재에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 조인트 유닛에 회동 부재를 회동 가능하게 연결함과 더불어, 그 회동 부재에는 회전부를 가지는 회전 유닛을 연결했으므로, 조인트 유닛에 대하여 회동 부재를 통하여 부착된 회전 유닛은, 주아암 부재의 선단부의 변위와는 별개로, 그 회전부를 변위할 수 있게 되므로, 가장 선단에 위치하는 회전 유닛의 회전부의 자세 자유도가 더욱 높아져, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도를 한층 더 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 회전 유닛의 회전부에는, 파지 유닛이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 회전 유닛의 회전부에 파지 유닛을 부착했으므로, 자세 변위의 정도를 종래에 비하여 크게 한 회전 유닛의 회전부에 따라, 파지 대상이 되는 워크의 방향에 대하여 유연하게 대응하여 파지를 행하는 용도에 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치를 적용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 조인트 유닛에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있고, 상기 회전 유닛의 회전부에는, 상기 조인트 유닛의 회동축과 평행한 축을 중심으로 회동 가능한 회동부를 가지는 회동 유닛이 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 조인트 유닛, 회전 유닛, 및 회동 유닛의 순서로 연결했으므로, 상술한 상이한 순서로 연결된 경우와 비교하여, 최선단에 위치하는 회동 유닛은 상이한 범위에서 자세 변위를 행하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치는, 상기 회동 유닛의 선단측에는, 파지 유닛이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 회동 유닛의 선단측에 파지 유닛을 부착했으므로, 파지 대상의 워크의 직근에서 파지 유닛을 회동할 수 있게 되고, 이러한 파지 용도에 대하여 적합한 파지 기능을 구비한 스콧 러셀 기구식 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 형상을 부메랑형상으로 했으므로, 주아암 부재 및 부아암 부재를 오프셋 배치로 하지 않아도, 양 아암 부재의 연결에 관련된 부분에 있어서 아암 부재들의 간섭을 완화할 수 있어, 종래의 오프셋 배치하지 않은 장치에 비하여, 주아암 부재의 선단부를 부아암 부재의 바로 가까이가 되는 앞까지 근접시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 주아암 부재 및 부아암 부재의 기단부들이 가장 이격하도록 연결 각도를 변화시킨 경우, 주아암 부재의 제2 범위부가, 직선상의 부아암 부재와 평행적이 되도록, 주아암 부재의 휨 정도를 설정했으므로, 주아암 부재의 선단부를 더욱 부아암 부재의 기단부에 근접시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 양 아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽을 제1 볼 나사의 회전으로 직동시킴과 더불어, 양 아암 부재의 기단부를 연결하는 가상 직선을 회동축으로 하여 양 아암 부재의 회동(선회)을 구동하여 양 아암 부재만을 선회시키므로, 종래의 장치에 비하여, 선회에 관련된 구동 토크를 저감할 수 있어, 자연스럽게 양 아암 부재를 선회할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 부아암 부재 또는 주아암 부재 중 어느 한쪽의 기단부를 제2 볼 나사로 직동 가능하게 되어 있으므로, 양 아암 부재의 기단부의 움직임 방법에 다양한 변화를 줄 수 있어, 주아암 부재의 선단부의 이동을 유연하게 행할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 선단부에 회동 가능하게 연결한 조인트 유닛을, 양 아암 부재의 연결 부분의 각도 변화에 연동하여 회동시키는 것과, 각도 변화와는 별개로 회동시키는 것의 합계 2종류의 회동의 방법을 행할 수 있으므로, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도를 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 주아암 부재의 선단부에 회동 가능하게 연결한 조인트 유닛의 회동을, 회동 구동 수단으로 구동하므로, 조인트 유닛의 자세를 자유롭게 제어할 수 있고, 추가하여, 회동 구동 수단은, 주아암 부재의 연결 부분보다 선단측에 설치했으므로, 조인트 유닛과의 거리가 가까워져, 구동에 관련된 전달 기구의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 조인트 유닛에 회전부를 가지는 회전 유닛을 연결했으므로, 회전 유닛의 회전부는, 주아암 부재의 선단부의 변위와는 별개로 회전할 수 있으므로, 주아암 부재의 선단측에 연결한 회전 유닛의 회전부의 변위도를 높여, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도를 더욱 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 조인트 유닛에 회동 가능하게 회동 부재를 연결함과 더불어, 그 회동 부재에는 회전부를 가지는 회전 유닛을 연결했으므로, 조인트 유닛에 대하여 회동 부재를 통하여 부착된 회전 유닛은, 그 회전부를, 주아암 부재의 선단부의 변위와는 별개로 변위할 수 있어, 가장 선단에 위치하는 회전부의 자세 변위의 정도를 한층 더 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 회전 유닛의 회전부에 파지 유닛을 부착했으므로, 자세 변위도를 높인 회전 유닛의 회전부에 의해, 파지 대상이 되는 워크의 방향에 유연하게 대응한 파지(쳐킹)를 행할 수 있고, 파지 용도에 대하여 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치를 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 조인트 유닛, 회전 유닛, 및 회동 유닛의 순서로 연결을 행했으므로, 회동 유닛은, 상술한 상이한 순서로 연결된 경우와 상이한 범위에서 자세 변위를 행할 수 있어, 한층 더, 본 발명에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치의 용도를 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 회동 유닛의 선단측에 파지 유닛을 부착했으므로, 파지 대상의 워크의 직근에서 파지 유닛을 회동할 수 있게 되고, 이러한 파지 용도에 대하여 적합한 파지 기능을 구비한 스콧 러셀 기구식 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치의 외주를 덮는 커버류를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 스콧 러셀 기구식 장치의 주아암 부재 및 부아암 부재 등을 1방향으로부터 본 측면도이다.
도 4는 스콧 러셀 기구식 장치를 타방향으로부터 본 측면도이다.
도 5는 스콧 러셀 기구식 장치의 평면도이다.
도 6은 스콧 러셀 기구식 장치의 기둥 유닛의 배면도이다.
도 7은 도 4의 E-E선에서 본 주요부를 나타내는 기둥 유닛의 정면도이다.
도 8은 주아암 부재의 선단 부분 등을 나타내는 주요부 확대도이다.
도 9는 주아암 부재 및 부아암 부재의 기단부들을 이격시킨 상태를 나타내는 스콧 러셀 기구식 장치의 측면도이다.
도 10은 파지 대상이 되는 워크의 일예를 나타내는 개략도이다.
도 11(a)는 변형예의 주아암 부재의 선단측에 연결한 각 유닛을 나타내는 개략도, (b)는 다른 변형예에 관련된 각 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치를 나타내는 사시도이다.
도 13은 제2 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치의 외주를 덮는 커버류를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 14는 제2 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치의 주아암 부재의 선단 부분 등을 나타내는 개략도이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(1)를 나타낸다. 제1 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치(1)는, 파지 용도에 따른 것이며, 부아암(50)과 회동 가능하게 연결된 주아암(40)의 선단에는, 조인트 유닛(60) 및 회전 유닛(65)을 통하여 파지 유닛(70)을 부착하고 있다. 주아암(40) 및 부아암(50)의 부착측에는 연직 방향으로 연신하는 기둥 유닛(10)이 설치되어 있고, 이 기둥 유닛(10)은, 직동 가능한 제2 슬라이더(20)(본 발명에 있어서의 제2 직동 유닛에 상당) 및 제1 슬라이더(30)(본 발명에 있어서의 제1 직동 유닛에 상당)를 구비한다. 이들 제1, 2 슬라이더(20, 30)에는, 주아암(40) 및 부아암(30)의 부착측(기단부)이 연결되어 있다.

도 1은, 스콧 러셀 기구식 장치(1)의 외주를 형성하는 각종 커버가 장착된 외관을 나타내고 있다. 외주의 커버로는, 기둥 유닛(10)의 측면 커버(10a, 10b), 전면측 커버(10c), 제2 슬라이더(20)의 주위 커버(20a), 제1 슬라이더(30)의 주위 커버(30a), 제1 슬라이더(30)의 모터 커버(30b), 주아암(40)의 주아암 부재(41)의 양 측면을 덮는 측면 커버(40a, 40b), 부아암(50)의 부아암 부재(51)의 양 측면을 덮는 측면 커버(50a, 50b), 부아암(50)의 모터 커버(50c), 회전 유닛(65)의 모터 커버(65a) 등이 있다. 또한, 스콧 러셀 기구식 장치(1)는, 기둥 유닛(10)의 한쪽의 측면 커버(10a)의 하방에, 합계 3개의 커넥터를 포함하는 외부선 접속부(2)를 설치하고 있다. 이 외부선 접속부(2)는, 모터(모터 M1∼M5)를 구동하기 위한 전원선용의 커넥터, 모터 회전량의 검지(모터에 내장된 로터리 인코더에서의 검지)에 관련된 검지선용의 커넥터 및 파지 유닛(70)에 포함되는 공기압 실린더의 구동 밸브의 제어선용 커넥터를 구비한 것으로 되어 있다.

또한, 도 1에 도시하는 X축의 방향은, 기둥 유닛(10)의 두께 방향으로 평행한 방향에 상당한다(도 5∼7 참조). 또한, Y축의 방향은, 기둥 유닛(10)의 길이 방향에 평행한 방향에 상당하고, X축에 대하여 직교하는 방향이기도 하다. 또한, Z축의 방향은, 기둥 유닛(10)의 폭방향으로 평행한 방향에 상당하고, X축 및 Y축의 양쪽에 직교하는 방향이기도 하다. 이들 X축, Y축, Z축의 방향은, 다른 도면(도 2 이후)에 있어서도 공통된다.

도 2는, 상술한 도 1에 도시되는 각종 커버 등을 제거하여 내부 구성을 나타낸 상태의 스콧 러셀 기구식 장치(1)를 도시한다(도 3 이후도 마찬가지로, 각종 커버 등을 제거한 상태를 나타낸다. 또한, 도 3∼9에서는, 도면의 간이화를 위해, 파지 유닛(70) 등의 도시를 생략하고 있다). 이하, 스콧 러셀 기구식 장치(1)가 가지는 기둥 유닛(10), 제1 슬라이더(30), 제2 슬라이더(20), 주아암(40), 부아암(50), 조인트 유닛(60), 회전 유닛(65), 및 파지 유닛(70)에 대한 구조 등을 설명한다.

도 2, 6, 7 등에 나타내는 기둥 유닛(10)은, 주아암(40) 및 부아암(50)이 위치하는 전면측의 양측에 직선의 슬라이드 가이드 레일(11a, 11b)을, 기둥 유닛(10)의 높이의 거의 전역에 걸치는 범위에 설치하고 있다. 또한, 기둥 유닛(10)은, 슬라이드 가이드 레일(11a, 11b)보다 안쪽에 제1 볼 나사(12) 및 제2 볼 나사(14)를 Y축과 평행하게 배치하고 있다. 제1 볼 나사(12)는, 제1 슬라이더(30)의 직동용의 것이고, 제2 볼 나사(14)는 제2 슬라이더(20)의 직동용의 것이다. 본 실시 형태에서는, 제2 슬라이더(20)의 이동량을 제1 슬라이더(30)보다 크게 한 사양으로 하고 있으므로, 제2 볼 나사(14)의 나사축 길이를, 제1 볼 나사(12)보다 길게 하고 있는데(본 실시 형태에서는 약 3배), 기둥 유닛(10)의 높이 치수가 대형화하는 것을 방지하기 위해서, 양쪽의 볼 나사(12, 14)가 Y축 방향에서 오버랩하도록 배치하고, 각 슬라이더(30, 20)와의 접속을, 후술하는 바와 같이 복수의 플레이트를 엇갈리게 하여 개재시킴으로써(오프셋시킴으로써), 제1 슬라이더(30) 및 제2 슬라이더(20)가 Y축 방향에서 일렬 상에 위치할 수 있도록 하고 있다.

또한, 도 6, 7에 도시하는 바와 같이, 제1 볼 나사(12)의 하단에는 제1 모터(M1)가 연결되어 있고, 제2 볼 나사(14)의 하단에는 제2 모터(M2)가 연결되어 있다. 이들 모터(M1, M2)의 구동에 의해, 제1 볼 나사(12) 및 제2 볼 나사(14)는, 시계 회전 방향 또는 반시계 회전 방향의 어느쪽으로나 회전 가능하게 되어 있다.

그리고, 제1 볼 나사(12)에는, 일부가 통형상으로 된 볼 나사 너트(13)가 조여져 있고(도 6 참조), 이 볼 나사 너트(13)는, 제1 볼 나사(12)의 회전에 의해 Y축 방향을 따라 이동한다.

볼 나사 너트(13)에는, 제1 슬라이더(30)의 연결 브래킷(34)이 걸어맞춰져 있고, 이 연결 브래킷(34)은, 상술한 슬라이드 가이드 레일(11a, 11b)에 의해 직동 안내되는 슬라이드 플레이트(33)에 부착되어 있다(도 2, 6, 7 참조). 그리고, 제1 슬라이더(30)는, 슬라이드 플레이트(33)의 하측 범위를 덮도록, 스페이서를 개재시켜서 소정의 간극을 설치한 상태에서 브래킷 플레이트(32)를 슬라이드 플레이트(33)와 평행적으로 부착하고 있다. 또한, 제1 슬라이더(30)는, 브래킷 플레이트(32)로부터 Z축 방향으로 세워 설치되도록 부아암(50)용의 부착 브래킷(31)을 설치하고 있다. 또한, 슬라이드 플레이트(33)와 브래킷 플레이트(32)의 사이의 간극에, 상술한 기둥 유닛(10)의 전면측 커버(10c)가 위치하게 되고, 슬라이드 플레이트(33)가 슬라이드 가이드 레일(11a, 11b)을 따라 이동해도, 기둥 유닛(10)의 내부를 전면측 커버(10c)로 덮을 수 있도록 하고 있다.

제1 슬라이더(30)는, 부착 브래킷(31)의 선단(31a)측의 상면(Y축의 화살표가 가리키는 방향)에 베어링 등을 포함하는 회전 지지 유닛(35)을 부착하고 있고, 그 회전 지지 유닛(35)의 상부에는 연결 부재(36)를 부착하고 있다. 그리고, 제1 슬라이더(30)는, 부착 브래킷(31)의 하면(Y축의 화살표 방향과는 반대의 방향)에 제3 모터(M3)(본 발명에 있어서의 회동 구동원에 상당)를 부착하고 있고, 이 제3 모터(M3)의 구동에 의해, 회전 지지 유닛(35)을 통하여 연결 부재(36)를, 시계 회전 방향 또는 반시계 회전 방향의 어느쪽으로나 회전 가능하게 하고 있다. 또한, 제1 슬라이더(30)는, 부착 브래킷(31)의 상면에 회전 지지 유닛(35) 및 연결 부재(36)를 세워 설치하도록 부착하였으므로, 이 연결 부재(36)에 연결되는 부아암(50)(부아암 부재(51))과 부착 브래킷(31)의 간섭을 회피할 수 있고, 그에 따라, 예를 들면, 부아암(50)(부아암 부재(51))이 도 9에 나타내는 자세까지 변위할 수 있도록 하고 있고, 최종적으로는, 주아암(40)(주아암 부재(41))의 선단을 부아암(50)(부아암 부재(51))의 근원 부근의 바로 가까이에 끌어당김 가능하게 한 것에 공헌한다.

또한, 제2 슬라이더(20)는, 기본적으로 상술한 제1 슬라이더(30)와 동일한 구성이며, 제2 볼 나사(14)에 조여진 볼 나사 너트(15)(도 6참조. 볼 나사 너트(15)도 제2 볼 나사(14)의 회전에 의해 Y축 방향을 따라 이동한다)에, 연결 브래킷(24)을 부착하고 있고, 이 연결 브래킷(24)을, 슬라이드 가이드 레일(11a, 11b)로 직동 안내되는 슬라이드 플레이트(23)에 부착하고 있다(도 2, 6, 7 참조). 그리고, 제2 슬라이더(20)는, 슬라이드 플레이트(23)의 상측 범위를 덮도록, 스페이서에서 소정의 간극을 두고 브래킷 플레이트(22)를 평행적으로 부착하고 있고, 이 브래킷 플레이트(22)에 주아암(40)용의 부착 브래킷(21)이 설치되어 있다.

또한, 제2 슬라이더(20)는, 부착 브래킷(21)의 선단(21a)(측)의 하면(Y축의 화살표 방향과는 반대 방향)에, 베어링 등을 개재시켜 연결 부재(25)를 회전가능하게 부착하고 있다. 이 연결 부재(25)의 회전에 관련된 중심축과, 상술한 제1 슬라이더(30)의 연결 부재(36)에 관련된 중심축은, Y축에 평행한 동일 직선 상에 위치하도록 하고 있고, 구체적으로는, 연결 부재(25, 36)의 회전축(회동축)은, 도 4에 나타내는 제1축 L1(가상 직선에 상당)과 일치한다.

상술한 제2 슬라이더(20)의 연결 부재(25)에는, 주아암(40)을 형성하는 주아암 부재(41)의 기단부(41a)가 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 연결 부재(25)는 부착 브래킷(21)의 하면으로부터 늘어지도록 부착되어 있으므로, 상술한 부아암(50)(부아암 부재(51))의 경우와 마찬가지로, 주아암(40)(주아암 부재(41))이 부착 브래킷(21)과 간섭하는 것을 회피할 수 있고, 이에 따라 도 9에 도시하는 것과 같은 자세로 주아암(40)(주아암 부재(41))이 변위하는 것도 가능해진다. 주아암 부재(41)는, 필요한 강성을 가지고, 도 3, 4 등에 나타내는 바와 같이, 길이 방향의 중간부(41d)(및, 그 중간부(41d)의 반대측이 되는 부아암 부재(50)와의 연결에 관련된 연결 부분(41b)에서 휘어져, 전체를 부메랑 형상(히라가나의 「へ」자 형상)으로 한 것이다. 구체적으로 주아암 부재(41)는, 제2 슬라이더(20)의 연결 부재(25)와의 연결측이 되는 기단부(41a)로부터 중간부(41d)(연결 부분(41b))에 이르는 범위를 직선상의 제1 범위부(42)로서 형성함과 더불어, 중간부(41d)(연결 부분(41b))로부터 선단부(41c)에 이르는 범위를 직선상의 제2 범위부(43)로서 형성하고(도 3 참조), 이들 제1 범위부(42)와 제2 범위부(43)의 사이에 끼워진 연결 부분(41b)측의 각도가 180도보다 작아지도록, 연결 부분(41b)에서 굴곡시킨 형상으로 하고 있다.

상기의 연결 부분(41b)측의 각도에 대해서는, 후술하는 바와 같이 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)의 각각의 기단부(41a, 51a)들을 가장 이격시킨 상태에서, 주아암 부재(41)의 제2 범위부(43)와 부아암 부재(51)가 평행적이 되도록, 각도를 설정하고 있다(도 9 참조). 또한, 본 실시 형태에서는, 주아암 부재(41)의 제2 범위부(43)와 부아암 부재(51)의 평행도에 대하여, 엄밀함을 요구하고 있지 않고, 약 2도 정도의 어긋남이 존재하고 있는데, 본 발명에 있어서, 플러스 마이너스 약 10도 범위 내의 어긋남은, 평행적인 각도를 의미하는 것으로 정의한다.

또한, 주아암 부재(41)는, 연결 부분(41b)이 되는 부분에, 부아암 부재(51)와의 연결용이 되는 플레이트형상의 볼록부(44)를 돌출 설치하고 있다. 이 때문에, 주아암 부재(41)는, 제1 범위부(42) 및 제2 범위부(43)가 연결되는 중간부(41d)에서, 연결 부분(41b)의 볼록부(44)를, 부아암 부재(51)가 위치하는 쪽과 반대측으로 우회하는 것과 같은 휘어짐 방법으로 되어 있다.

이러한 주아암 부재(41)는, 기단부(41a)에 오목부(41f)를 형성하고 있고(도 2 참조), 이 오목부(41f) 중에 제2 슬라이더(20)로부터 하방으로 돌출 설치하는 연결 부재(25)를 배치하고, 연결축(45)(도 2, 3 참조)에서 주아암 부재(41)의 기단부(41a)와 연결 부재(25)를 회동가능하게 연결하고 있다. 또한, 연결축(45)은, 주아암 부재(41)의 두께 방향으로 평행한 축(도 2에 나타내는 아암 비선회의 상태에서는 X축에 평행한 축)이며, 도 5에 나타내는 제4축(L4)에 상당하는 것이다. 또한, 주아암 부재(41)는, 선단부(41c)에도, 기단부(41a)와 마찬가지로, 후술하는 조인트 유닛(60)과의 연결용 오목부(41g)를 형성하고 있다(도 2 참조). 또한, 주아암 부재(41)는, 길이 방향에 직교하는 단면에 소요 치수((높이, 두께의 각 치수)를 확보하고 있고, 이에 따라, 부재 내부에 모터 및 각종 제어용 전선, 공압압 실린더용의 공기 공급 파이프 등을 설치 및 배치가능하게 하고 있다.

또한, 주아암 부재(41)는, 제2 범위부(43) 및 연결 부분(41b)의 볼록부(44)에 있어서의 한쪽의 측면(41e)에 회동 기구부(80)를 설치하고 있다(도 2, 3, 8 참조). 회동 기구부(80)란, 주아암 부재(41)와 부아암 부재(51)의 연결 부분(41b)에 관련된 회동에 따르는 회동량을, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)에 연결하는 조인트 유닛(60)의 회동에 전달하는 것이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 회동 기구부(80)는, 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)의 연결 중심이 되는 연결축(46)에 설치된 제1 풀리(81), 주아암 부재(41)의 중간부(41d)에 근접 설치된 중간 풀리(82), 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)에 설치된 최종 풀리(83)(제1 풀리(81)와 동 직경), 및 중간 풀리(82)의 가까이에 설치된 텐셔너 풀리(84)를 가지고, 이 각 풀리(81∼84)에 벨트(85)를 권회시킨 것으로 되어 있다. 또한, 이들의 연결축(46, 47)도 상술한 연결축(45)에 평행한 축이며, 도 5에 있어서 연결축(46)은 제6축(L6)에 상당하고, 연결축(47)은 제7축(L7)에 상당한다.

이러한 회전 기구부(80)에 의해, 주아암 부재(41)와 부아암 부재(51)의 연결 각도가 변화하고, 연결 부분(41b)에 있어서의 연결축(46)이 회동(회전)하면, 그에 따라, 제1 풀리(81)가 회전하고, 그 회전이 벨트(85)를 통하여 최종 풀리(83)에 전달되어, 최종 풀리(83)와 함께 선단부(41c)의 연결축(47)이 회전한다. 이러한 전달 기구에 의해, 연결 부분(41b)의 각도 변화에 연동하여 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)(및, 그 연결축(47)에 부착된 죠인트 유닛(60))을 자동적으로 회동할 수 있도록 되어 있다(제1 풀리(81)로부터 최종 풀리(83)에 전달되는 회동량은 동등).

다음에, 부아암 부재(51)에 대하여 설명한다. 부아암 부재(51)는, 필요한 강성을 가지는 직선상의 부재이며, 기단부(51a)에는, 주아암 부재(41)와 마찬가지로, 오목부(51e)가 형성되고, 이 오목부(51e) 중에 제1 슬라이더(30)로부터 상방으로 돌출 설치되는 연결 부재(36)를 배치하고, 연결축(52)으로 부아암 부재(51)의 기단부(51a)와 연결 부재(36)를 회동 가능하게 연결하고 있다(도 2, 3 참조). 또한, 연결축(52)도, 상술한 연결축(45)에 평행한 축이며, 도 5에 있어서 제5축(L5)에 상당한다. 또한, 부아암 부재(51)도, 길이 방향에 직교하는 단면에 소요 치수((높이, 두께의 각 치수)를 확보하고 있고, 그에 따라, 부재 내부에 모터 및 각종 제어용 전선 등을 설치 및 배치 가능하게 하고 있다.

또한, 부아암 부재(51)의 선단부(51b)는, 상술한 주아암 부재(41)의 연결 부분(41b)에 설치된 플레이트형상의 볼록부(44)의 한쪽의 면에 겹쳐지고, 상술의 연결축(46)에 부착되어, 회동 가능하게 되어 있다. 이와 같이 연결된 부아암 부재(51)는, 연결축(46)에서의 회동에 의해, 주아암 부재(41)와의 연결 각도가 변하도록 되어 있다.

또한, 부아암 부재(51)는, 한쪽의 측면(51c)의 기단부(51a)에 근접한 부분에 제4모터(M4)를 부착하고 있고(도 2, 3 참조), 이 제4모터(M4)의 구동 출력은, 부아암 부재(51)의 다른쪽의 측면(51d)에 설치된 구동 전달 기구부(90)에 전해진다(도 4 참조). 구동 전달 기구부(90)는, 제4모터(M4)의 출력축과 연결된 드라이브 풀리(91), 상술의 연결 부분(41b)의 연결 축(46)에 부착된 드리븐 풀리(92), 및, 이들 각 풀리(91, 92)를 권회하는 벨트(93)로 구성되어 있다. 제4모터(M4)가 출력축을 회전시키면, 그 회전이 드라이브 풀리(91)에 전해짐과 더불어, 벨트(93)에 의해 드리븐 풀리(92)를 회전시켜, 연결 부분(41b)의 연결축(46)의 회동을 구동하게 된다. 이 때문에, 제4모터(M4) 및 구동 전달 기구부(90)가, 본 발명의 회동 구동 수단에 상당한다.

상술한 구성의 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 주아암 부재(41)의 기단부(41a)측의 연결축(45)을 「A」, 연결 부분(41b)의 연결축(46)을 「B」, 선단부(41c)측의 연결축(47)을 「C」, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)측의 연결축(52)을 「D」로 한 경우, 양 아암 부재(41, 51)의 연결 각도(주아암 부재(41)의 제1 범위부(42)와 부아암 부재(51)의 사이에 끼워지는 각도)가 바뀌어도, 「A」, 「B」, 「C」는 동일 직선 상에 위치한다. 또한, 「A」부터 「B」까지의 제1거리, 「B」부터 「C」까지의 제2거리, 및 「D」부터 「B」까지의 제3거리는 모두 동일하게 되어 있고, 이 때문에, 주아암 부재(41)가 부메랑 형상으로 휘어져 있어도, 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)는, 스콧 러셀 기구를 유지하게 된다. 또한, 「A」 및 「D」도, 가상 직선에 상당하는 제1축(L1) 상에 위치하고, 「C」 및 「D」를 연결하는 직선은, 제1축(L1)에 직교한다. 또한, 스콧 러셀 기구에서는, 그 동작 특성에서, 연결 각도를 일정한 비율(동 속도)로 변화시켜도, 주아암 부재(41)의 선단측의 이동 상황(이동 속도)은 일정하지 않고, 구체적으로는, 연결 각도의 일정 비율에서의 변화에 의해, 양 아암 부재(41, 51)의 기단부(41a, 51a)들이 멀어질수록(이격함에 따라서), 주아암 부재(41)의 선단측의 이동 상황(이동 속도)은 빨라진다.

도 5는, 상술한 것과 같이 부아암 부재(51)를 주아암 부재(41)에 연결한 상태의 평면도를 나타내고, 주아암 부재(41)의 두께 방향(도 5중의 X축 방향)의 치수내에 부아암 부재(51)가 들어가고, 양 아암 부재(41, 51)의 두께 치수는, 종래의 장치(상술의 특허문헌 2∼5에 나타내는 양 아암 부재를 겹쳐서 연결한 장치)에 비하여, 대폭 컴팩트화되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 양 아암 부재(41, 51)의 길이 방향의 중심선(도 5중에 표시하는 중심선 L8)이 평면에서 보는 방향에서 일치하도록, 양 아암 부재(41, 51)를 연결하고 있다.

다음에, 주아암 부재(41)의 선단측에 연결되는 조인트 유닛(60), 회전 유닛(65), 및 파지 유닛(70)에 대하여 설명한다. 조인트 유닛(60)은, 직방체상의 조인트 부재(61)로 구성되어 있고, 후단부(61a)가, 상술한 주아암 부재(41)의 선단측에 형성된 오목부(41g) 중에 배치되어, 연결축(47)에 부착되어 있다. 그에 따라, 연결축(47)이 회동하면 조인트 유닛(60)도 회동하도록 되어 있다. 또한, 기준 상태(원점 복귀 상태)에서는, 조인트 부재(61)의 후단부(61a)로부터 선단부(61b)에 이르는 방향축(도 4에 도시하는 제2축(L2)에 상당)이, 양 아암 부재(41, 51)의 기단측의 회동의 중심축(도 4에 나타내는 제1축(L1)에 상당)과 평행이 되도록, 조인트 유닛(60)은 연결축(47)에 고정되어 있다. 이 때문에, 양 아암 부재(41, 51)의 연결 부분(41b)의 연결 각도가 바뀌어도, 주아암 부재(41)에 설치된 상술의 회동 기구부(80)의 작용에 의해, 조인트 유닛(60)에 관련된 제2축(L2)은, 제1축(L1)과의 상태가 자동으로 평행적이 되도록 유지된다.

조인트 유닛(60)의 측방에는, 회전 유닛(65)이 연결되어 있다. 회전 유닛(65)은, 내부에 제5모터(M5)를 가짐과 더불어, 제5모터(M5)의 선단측을 지지하는 지지 플레이트(66), 및 제5모터(M5)에 의해 회전하는 회전부(67)도 구비한다(도 2, 4, 8등 참조). 도 4, 8에 도시하는 바와 같이, 제5모터(M5)는, 그 회전축(제3축(L3)에 상당)이, 조인트 유닛(60)의 방향축(제2축(L2))과 평행이 되도록 배치되어 있다.

회전 유닛(65)의 회전부(67)에는, 파지 유닛(70)이 부착되어 있다. 파지 유닛(70)은, 파지 대상의 워크 형상에 따른 파지 클로(71)를 대향 배치하고 있고(도 2 참조), 이러한 파지 클로(71)를 공기압 실린더에서 개폐가능하게 한 것으로 되어 있다.

다음에, 제1모터(M1)∼제5모터(M5)에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 각 모터(M1∼M5)에는, 로터리 인코더 부착의 것을 이용하고 있고, 로터리 인코더에 의한 회전량 검출을 이용하여, 각 모터(M1∼M5)의 작동 상황을 검지가능하게 하고 있다. 또한, 본실시 형태에서는, 모터(M1, M2, M4)에 브레이크 기능을 구비시키고 있고, 그에 따라, 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)의 부동시의 자세 안정을 도모하고 있다(물론, 모터(M3, M5)에도 브레이크 기능을 구비시켜도 된다). 이들 각 모터(M1∼M5)에는 모터 컨트롤러(도시하지 않음)가 각각 접속되어 있고, 각 모터(M1∼M5)의 회전을 개별로 제어함과 더불어, 경우에 따라서는, 복수의 모터의 동기 제어도 행하도록 하고 있다.

제1모터(M1)에 대해서는, 그 회전이 구동되면, 회전의 방향을 따라, 제1 슬라이더(30)가 도 4 중에 표시하는 화살표(3) 또는 화살표(4)의 방향으로 직동한다. 또한, 제2모터(M2)가 구동되면, 그 회전 방향에 따라, 제2슬라이더(20)가 도 4중에 표시하는 화살표(1) 또는 화살표(2)의 방향으로 직동한다.

따라서, 예를 들면, 제2 슬라이더(20)가 도 4중에 표시하는 화살표(1)의 방향으로 직동하도록 제2모터(M2)를 회전시키면, 주아암 부재(41)의 제1 범위부(42)와 부아암 부재(51)의 사이의 연결 각도가 커지도록 변화된다. 또한, 제2슬라이더(20)가 화살표(2)의 방향으로 직동하도록 제2모터(M2)를 회전시키면, 연결 각도가 작아지도록 변화된다. 또한, 제1슬라이더(30)가 화살표(4)의 방향으로 직동하도록 제1모터(M1)를 회전시키면, 연결 각도는 커지고, 제1슬라이더(30)가 화살표(3)의 방향으로 직동하도록 제1모터(M1)를 회전시키면, 연결 각도는 작아진다. 이러한 연결 각도의 변화는, 기둥 유닛(10), 제1슬라이더(30), 및 제2슬라이더(20)에 의해 행해지므로, 기둥 유닛(10), 제1슬라이더(30), 및 제2슬라이더(20)는, 본 발명에 있어서의 각도 변화 수단으로서 기능하고 있다.

또한, 연결 각도를 크게 하는 변화를 빠르게 행하고 싶은 경우에는, 제2 슬라이더(20)의 화살표(1)의 방향으로의 직동과, 제1슬라이더(30)의 화살표(4)의 방향으로의 직동이 동시에 행해지도록, 제1, 2 모터(M1, M2)의 회전을 제어하게 된다. 마찬가지로, 연결 각도를 작게 하는 변화를 빨리 행하고 싶은 경우에는, 제2슬라이더(20)의 화살표(2)의 방향으로의 직동과, 제1슬라이더(30)의 화살표(3)의 방향으로의 직동이 동시에 행해지도록, 제1, 2 모터(M1, M2)의 회전을 제어하게 된다.

이러한 제1, 2모터(M1, M2)의 회전 제어에 의해, 양 아암 부재(41, 51)의 기단부(41a, 51a)들이 가장 멀어지는 위치 관계로 한 경우는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 주아암 부재(41)의 제2 범위부(43)가 부아암 부재(51)와 평행적으로 된다. 이 때문에, 주아암 부재(41)의 선단부(41a)를, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)의 바로 옆에 근접시키는 것이 가능해지고, 주아암 부재(41)의 선단을 기둥 유닛(10)의 앞쪽에 근접시킬 필요가 있는 용도에 대하여, 본 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치(1)는 적합하게 된다. 또한, 상술한 스콧 러셀 기구 자체의 동작 특성에 의해, 연결 각도의 변화의 비율이 일정(각도 변화 속도가 일정)해도, 기단부(41a, 51a)들이 멀어질수록, 주아암 부재(41)의 선단부(41a)의 이동 속도는 빨라지므로, 주아암 부재(41)의 선단부(41a)의 기둥 유닛(10)으로의 끌어당김은 스피디하게 되어, 효율적인 끌어당김 동작을 실현할 수 있다.

또한, 제2 슬라이더(20) 및 제1 슬라이더(30)를 동방향으로 동속도로 직동하도록, 제1, 2 모터(M1, M2)의 회전을 제어하는 것도 가능하고, 이러한 제어에서는, 연결 각도를 유지한 채, 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)를, Y축을 따라 상하동시키게 된다.

또한, 제3 모터(M3)의 회동은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1축(L1)을 중심으로 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)를, 도 5중의 화살표 방향으로 회동(선회)시키게 된다. 이러한 선회에서는, 중량이 있는 기둥 유닛(10)은 관계없으므로, 종래의 특허문헌 1에 관련된 공업용 로봇의 경우에 비하여, 선회에 요구되는 제3 모터(M3)에 관련된 구동 토크는 저감되어 있으므로, 자연스럽고 또한 응답성이 뛰어난 선회 동작을 실현할 수 있다. 또한, 크게 선회시켜도, 부아암 부재(51)에 부착된 제4 모터(M4)가, 기둥 유닛(10)에 간섭하지 않도록, 제4 모터(M4)의 부착 위치를 설정하고 있다.

다음에, 제4모터(M4)의 회동에 대하여 설명한다. 우선, 제4 모터(M4)를 회동시키지 않고 프리로 한 상태에서, 상술한 것과 같이 제2 슬라이더(20) 또는 제1 슬라이더(30) 중 어느 한쪽을 직동시켜서 연결 각도를 변화시켜도, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)에 연결된 조인트 유닛(60)은, 그 방향축(제2축(L2). 도 4 참조)이 제1축(L1)과의 평행적인 상태를 유지하도록, 회동 기구부(80)에서 자동적으로 회동된다. 또한, 제4 모터(M4)를 회동시키면, 그 제4 모터(M4)의 회동은 구동 전달 기구부(90) 및 회동 기구부(80)를 통하여 연결축(47)에 전해져, 조인트 유닛(60)을, 상기의 회동과는 별개로 회동시키는 것이 가능해진다. 이 때문에, 조인트 유닛(60)은, 제4 모터(M4)의 회동 제어에 의해, 연결축(47)을 중심으로 하여, 선회적 회동이 가능해진다.

또한, 제5 모터(M5)를 회동하면, 제3축(L3)을 중심으로 파지 유닛(70)이 회전하게 되고, 파지 클로(71)의 방향을 자유롭게 바꿀 수 있다. 또한, 상술한 각 모터(M1∼M5)의 회동을 조합함으로써, 파지 유닛(70)의 위치, 자세 등을 자유롭게할 수 있고, 그에 따라, 도 10에 도시하는 것과 같은 대(臺)의 대 상면에, 다양한 방향으로 적층된 워크(W)를 파지하는 경우 등에, 본 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(1)를 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(1)는, 상술한 내용에 한정되는 것이 아니고, 다양한 변형예를 생각할 수 있다. 예를 들면, 주아암 부재(41)의 휘어짐 방법은, 직선상의 제1 범위부(42) 및 제2 범위부(43)를 중간부(41d)(연결 부분(41b))에서 굴곡된 형상으로 하는 것이 아니라, 전체를 원호상으로 만곡한 부메랑 형상으로 하여, 중간부(41d)(연결 부분(41b))에 있어서의 굴곡점을 없애, 응력 집중이 생기기 어려운 형상으로 하는 것도 가능하다.

또한, 파지 유닛(70)을 상향(Y축의 화살표가 가리키는 방향)으로 하고 싶은 경우에는, 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)를 상하 반대로 배치하고, 주아암 부재(41)의 기단부(41a)를 제1 슬라이더(30)에 연결하고, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)를 제2 슬라이더(20)에 연결하도록 해도 된다. 또한, 구조를 간이화할 경우는, 제1 볼 나사(12) 및 제1 슬라이더(30)에 관련된 구동계, 또는 제2 볼 나사(14) 및 제2 슬라이더(20)에 관련된 구동계 중 어느 한쪽을 생략하고, 주아암 부재(41)의 기단부(41a) 또는 부아암 부재(51)의 기단부(51a) 중 어느 한쪽만을 직동 가능하게 한 구성으로 하는 것도 가능하다(이러한 간이화한 구성은, 상술의 주아암 부재(41) 및 부아암 부재(51)를 상하 반대로 배치한 경우에도 적용 가능).

그리고, 연결 각도의 변화에 연동하여 조인트 유닛(60)을 회동시키는 기구에 관하여, 조인트 부재(61)의 방향축(도 4에 도시하는 제2축(L2))이, 양 아암 부재(41, 51)의 선회의 중심축(도 4에 나타내는 제1축(L1))과, 보다 정확하게 평행적인 상태를 유지하여 자동 회동시키기 위해서는, 이하와 같은 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 4에 도시하는 드라이브 풀리(91)를 부아암 부재(51)의 기단부(51a)측의 연결축(52)에 고정하고, 이 연결축(52)도 기단부(51a)에 고정한다. 예를 들면, 연결축(52) 및 축 구멍에 키 홈을 설치하고, 키의 압입으로 연결축(52)을, 드라이브 풀리(91) 및 부아암 부재(51)의 양쪽에 고정한다. 또한, 이 구성에서는, 제4 모터(M4)는, 후술하는 바와 같이 주아암 부재(41)로 이동시킨다. 상기와 같은 구성으로 함으로써, 드라이브 풀리(91)는, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)의 회동과 함께 회전하게 되고, 그 회전량이 드리븐 풀리(92)로부터 도 8에 도시하는 회동 기구부(80)를 통하여 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)으로 전해진다. 따라서, 부아암 부재(51)의 기단부(51a)의 회동량만큼, 조인트 유닛(60)(조인트 부재(61))이 회동하므로, 양 부재(41, 51)의 연결 각도가 변화해도 제2축(L2)과 제1축(L1)의 평행적인 상태는, 보다 정확하게 유지된다.

또한, 상기와 같은 구성에서는, 제4 모터(M4)가, 도 8에 도시하는 회동 기구부(80)가 구비하는 제1 풀리(81), 중간 풀리(82), 또는 최종 풀리(83) 중 어느 하나가 구동하도록, 주아암 부재(41)에 배치하는 것이 적합하다. 그에 따라, 상술한 자동 회동과, 제4모터(M4)에 의한 제어 회동으로, 조인트 유닛(60)(조인트 부재(61))을 2가지의 방식으로 회동시킬 수 있다.

또한, 제3 모터(M3)는, 제2 슬라이더(20)의 쪽에 배치하는 것도 가능하고, 기본적으로 제3모터(M3)는 소정의 중량을 가지므로, 이동 빈도가 적은 쪽의 슬라이더에 배치하는 것이 바람직하다. 그리고, 주아암 부재(41)의 선단측에 부착하는 유닛은, 용도 등에 따라서 다양한 것을 연결하는 것이 가능하다.

도 11(a)(b)는, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)에 연결하는 각종 유닛의 변형예를 나타낸다. 도 11(a)는, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)에 조인트 유닛(60) 및 회전 유닛(65)을 연결한 곳까지, 상기와 동일하고, 그 선단측이 상기와 다르게 한 것이다. 즉, 회전 유닛(65)의 회전부(67)에는, 회동 유닛(75)을 연결하고, 그 선단측에 파지 유닛(70’)을 부착한 것으로 되어 있다. 회동 유닛(77)은, 제1 부재(76)와 제2 부재(77)를 연결축(78)으로 회동 가능하게 연결한 것이며, 이 연결축(78)은, 상술한 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)과 평행한 축이다. 이 연결축(78)을 제1부재(76)에 부착한 모터(도시하지 않음)로 회동시킴으로써, 제2 부재(77)의 회동을 행한다. 그에 따라, 제2 부재(77)의 선단부(77a)에 부착한 파지 유닛(70’)의 자세에 관한 자유도를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 11(b)는 별도의 변형예이며, 주아암 부재(41)의 선단부(41b)에, 아암형상의 조인트 유닛(60’)을 회동 가능하게 연결하고, 그 조인트 유닛(60’)은 선단부(60a’)에 중간 유닛(63)(회동 부재에 상당)을 회동 가능하게 연결하고 있다. 선단부(60a’)의 회동에 관련된 연결축(62)은, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)과 평행하게 되어 있다. 또한, 중간 유닛(63)에는 회전 유닛(65)을 연결함과 더불어, 그 회전 유닛(65)이 가지는 회전부(67)에 파지 유닛(70’)을 부착하고 있다. 도 11(b)에 나타내는 예는, 도 11(a)에 나타내는 예와 비교하여, 회전 및 회동의 순서가 반대로 되어 있으므로, 선단에 위치하는 파지 유닛(70’)의 자세 변화에 관련된 범위도, 도 11(a)의 경우와 다르게 되고, 용도에 따라, 도 11(a) 또는 도 11(b)를 적용함으로써, 파지 유닛(70’)의 파지에 최적인 자세를 얻을 수 있다.

또한, 파지 용도 이외로서, 예를 들면, 워크를 재치하여 이동시키는 용도에 적용하는 경우는, 파지 유닛(70)의 대신에 재치 유닛 등을 부착하게 된다. 또한, 이러한 파지 유닛(70), 재치 유닛 등은, 회전에 관련된 자세 변화 등이 불필요하면, 상술한 조인트 유닛(60)에 연결해도 되고, 구조를 더욱 간이화하는 경우에는, 주아암 부재(41)의 선단부(41c)의 연결축(47)에 직접, 회동 가능하게 부착하는 것도 가능하다. 또한, 파지, 재치 이외에도 반송, 가압 등의 각종 작업에 따른 유닛을, 상술의 파지 유닛(70, 70’) 대신에 부착하여, 제1 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(1)의 용도를 넓히는 것도 가능하다.

도 12∼14는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(100)를 나타내고 있다. 제2 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치(100)는, 기본적으로 제1 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치(1)와 동등하지만, 제4 모터(M4)의 배치 부분을 다르게 함과 더불어, 회동 기구부(80)를 생략한 점이 주요 상이점이 된다.

즉, 제2 실시 형태의 스콧 러셀 기구식 장치(100)는, 기둥 유닛(110)에 설치된 제2 슬라이더(120) 및 제1 슬라이더(130)에 주아암 부재(140)의 기단부(140a) 및 부아암 부재(150)의 기단부(150a)를 연결하고, 주아암 부재(140)의 선단부(140c)에는, 플레이트 형상의 조인트 유닛(160)을 통하여 회전 유닛(165)을 연결하고, 회전 유닛(165)이 가지는 회전 유닛(167)에 파지 유닛(170)을 부착한 것으로 되어 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 제1 슬라이더(130)에 부착한 제3모터(M3)용의 배선을 기둥 유닛(110)의 외부로 인출하고 있으므로, 그 배선을 보호하기 위한 보호 튜브(101)를 U자형상으로 걸쳐 놓고 있다.

또한, 주아암 부재(140)는, 중간부(140d)(및, 그 중간부(140d)의 반대측이 되는 부아암 부재(150)와의 연결에 관련된 연결 부분(140b))에서 휘어져, 전체를 부메랑 형상(히라가나의 「へ」자 형상)으로 한 것이며, 기단부(140a)로부터 중간부(140d)(연결 부분(140b))에 이르는 범위의 직선상의 제1범위부(142)와, 중간부(140d)(연결 부분(140b))로부터 선단부(140c)에 이르는 범위의 직선상의 제2 범위부(143)를 가지고, 연결 부분(140b)에는 플레이트 형상의 볼록부(144)를 가진다.

또한, 주아암 부재(140)는, 선단측의 제2범위부(143)의 한쪽의 측면(140e)에 부착한 모터 커버(145)의 내부에 제4모터(M4)를 배치하고 있다(도 12, 13 참조). 또한, 이와 같이 제4 모터(M4)를 배치하기 위해서, 주아암 부재(140)의 제2 범위부(143)는, 제1 범위부(142)에 비해 폭이 넓어진다.

제4 모터(M4)의 출력축은, 다른쪽의 측면(140f)에 설치한 회전 전달부(105)의 제1 풀리(106)와 연결되어 있다(도 14 참조). 그리고, 회전 전달부(105)는, 주아암 부재(140)의 선단부(140c)에 설치한 연결축(147)에 부착된 제2 풀리(107)와, 각 풀리(106, 108)를 권회하는 벨트(108)를 가진다. 따라서, 제4 모터(M4)를 회전시키면, 그 회전은, 회전 전달부(105)를 통하여, 연결축(147)에 전달된다. 그리고, 연결축(147)에는 조인트 유닛(160)이 부착되어 있으므로, 그 조인트 유닛(160)에 부착된 회전 유닛(165) 및 파지 유닛(170)이 회동하게 된다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서는, 제4모터(M4) 및 회전 전달부(105)가 회동 구동 수단에 상당한다.

제2 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(100)에서는, 주아암 부재(140)의 선단부(140c)의 연결축(147) 및 조인트 유닛(160)의 회동 전체를, 제4 모터(M4)로 제어하기 때문에, 제1 실시 형태에 있어서의 연결 각도에 따르는 자동적인 회동을 생략한 것으로 되어 있다. 그에 따라, 제2 실시 형태는 주아암 부재(140)의 선단측의 회동에 관련된 구동 구조가, 제1 실시 형태보다 간이화할 수 있는 메리트가 있다.

또한, 제2 실시 형태에 관련된 스콧 러셀 기구식 장치(100)에 있어서도, 제1실시 형태에서 설명한 각종 변형예의 적용이 가능하다. 또한, 제4모터(M4)는, 회전 유닛(165) 등과 간섭하지 않으면, 회전 전달부(105)를 생략하고, 연결축(147)에 직접적으로, 그 출력축을 연결하는 것도 가능하다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은, 부아암 부재의 기단부의 바로 옆이 되는 앞까지, 주아암 부재의 선단부를 근접시키는 것이 요구되는 파지 용도, 재치 용도, 반송 용도 등에 적합하게 이용가능하다.

1, 100 : 스콧 러셀 기구식 장치 10, 110 : 기둥 유닛
12 : 제1 볼 나사 14 : 제2 볼 나사
20, 120 : 제2 슬라이더 30, 130 : 제1 슬라이더
41, 140 : 주아암 부재 41b, 140b : 연결 부분
51, 150 : 부아암 부재 60, 160 : 조인트 유닛
65, 165 : 회전 유닛 70, 170 : 파지 유닛
80 : 회동 기구부 M1∼M5 : 제1 모터∼제5 모터

Claims (11)

1. 주아암 부재와, 상기 주아암 부재에 회동가능하게 연결된 부아암 부재와, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 각도를 변화시키는 각도 변화 수단을 구비하고, 상기 주아암 부재의 기단부 및 상기 부아암 부재의 연결측과 반대측의 기단부는 동일한 가상 직선 상에 위치하도록 되어 있음과 더불어, 상기 주아암 부재의 기단부로부터 상기 부아암 부재와의 연결 부분까지의 제1 거리, 상기 주아암 부재의 상기 연결 부분으로부터 선단부까지의 제2 거리, 및 상기 부아암 부재의 기단부로부터 상기 연결 부분까지의 제3 거리가 동일하게 되어 있는 스콧 러셀 기구 장치에 있어서,
   상기 주아암 부재는, 상기 연결 부분이, 상기 부아암 부재가 위치하는 측과 반대측으로 우회하도록 휘어진 부메랑 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스콧 러셀 기구식 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 부아암 부재는 직선형으로 형성되어 있고,
   상기 주아암 부재는, 기단부로부터 상기 연결 부분에 관련된 부분에 이르는 제1 범위부, 및 상기 연결 부분에 관련된 부분으로부터 선단부에 이르는 제2 범위부가 직선형으로 형성되어 있음과 더불어, 상기 연결 부분에 관련된 부분에서 굴곡하도록 되어 있고,
   상기 주아암 부재의 굴곡 정도는, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 기단부들이 가장 이격하도록 상기 각도 변화 수단이 연결 각도를 변화시킨 경우에, 상기 주아암 부재의 제2 범위부가, 상기 부아암 부재와 평행적인 각도가 되도록 되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재는, 상기 가상 직선을 회동축으로 하여 회동 가능하게 되어 있고,
   상기 각도 변화 수단은,
   상기 가상 직선과 평행 배치되어 있는 제1 볼 나사와,
   상기 제1 볼 나사의 회전에 의해 직동하는 제1 직동 유닛을 포함하고,
   상기 제1 직동 유닛에는, 상기 주아암 부재의 기단부 또는 상기 부아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽이, 상기 가상 직선을 회동축으로 하여 회동할 수 있는 상태로 연결되어 있고,
   상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 상기 회동축을 중심으로 한 회동을 구동하는 회동 구동원을 구비하는, 스콧 러셀 기구식 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 각도 변화 수단은,
   상기 제1 볼 나사와 평행 배치되어 있는 제2 볼 나사와,
   상기 제2 볼 나사의 회전에 의해 직동하는 제2 직동 유닛을 더 포함하고,
   상기 제2 직동 유닛에는, 상기 부아암 부재의 기단부 또는 상기 주아암 부재의 기단부 중 어느 한쪽이, 상기 가상 직선을 회동축으로 하여 회동할 수 있는 상태로 연결되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주아암 부재의 선단부에는, 조인트 유닛이 회동 가능하게 연결되어 있고,
   상기 조인트 유닛의 회동에 관련된 회동축은, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 부분의 회동에 관련된 축과 평행하고,
   상기 각도 변화 수단에 의한 각도 변화와 연동하여 상기 조인트 유닛을 자동 회동시키는 회동 기구부와,
   상기 각도 변화 수단에 의한 각도 변화와는 별개로, 상기 조인트 유닛을 상기 회동 기구부를 통하여 회동시키는 회동 구동 수단을 구비하는, 스콧 러셀 기구식 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주아암 부재의 선단부에는, 조인트 유닛이 회동 가능하게 연결되어 있고,
   상기 조인트 유닛의 회동에 관련된 회동축은, 상기 주아암 부재 및 상기 부아암 부재의 연결 부분의 회동에 관련된 축과 평행하고,
   상기 주아암 부재의 상기 연결 부분보다 선단측에 설치되어 있고, 상기 조인트 유닛을 회동시키는 회동 구동 수단을 구비하는, 스콧 러셀 기구식 장치.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 조인트 유닛에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
8. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 조인트 유닛에는, 회동 부재가 회동 가능하게 연결되어 있고,
   상기 회동 부재의 회동에 관련된 축은, 상기 조인트 유닛의 회동축과 평행하게 되어 있고,
   상기 회동 부재에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
   상기 회전 유닛의 회전부에는, 파지 유닛이 부착되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
10. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 조인트 유닛에는, 회전부를 가지는 회전 유닛이 연결되어 있고,
    상기 회전 유닛의 회전부에는, 상기 조인트 유닛의 회동축과 평행한 축을 중심으로 회동 가능한 회동부를 가지는 회동 유닛이 연결되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 회동 유닛의 선단측에는 파지 유닛이 부착되어 있는, 스콧 러셀 기구식 장치.

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