KR102559673B1 - Universal gripper - Google Patents

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김휘수
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Abstract

본 발명은 유니버셜 그리퍼에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유니버셜 그리퍼는 일단이 개방되고 내부에 공간이 형성된 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 탄성체, 긴 막대형상으로 일단부가 상기 탄성체에 고정되고, 수평 방향으로 복수 개 배치되어 대상체와 접촉하는 적어도 일부는 탄성 이동을 하는 핀 및 상기 핀을 수평 방향으로 내측으로 가압하여 상기 대상체를 고정시키는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a universal gripper, and the universal gripper according to the present invention is characterized in that it includes a housing with one end open and having a space therein, an elastic body disposed inside the housing, a pin having a long bar shape with one end fixed to the elastic body, and a plurality of horizontally disposed pins in contact with an object to elastically move, and a pressing part that presses the pins inward in a horizontal direction to fix the object.

Description

유니버셜 그리퍼{UNIVERSAL GRIPPER}Universal Gripper {UNIVERSAL GRIPPER}

본 발명은 유니버셜 그리퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상체의 크기 또는 형상과 상관없이 대상체를 파지하여 볼팅(bolting) 등의 작업을 할 수 있는 유니버셜 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a universal gripper, and more particularly, to a universal gripper capable of gripping an object regardless of the size or shape of the object and performing operations such as bolting.

산업용 로봇을 이용한 자동화 공정에 있어서 볼팅 작업은 매우 중요한 공정 중 하나이다. 하지만, 볼트는 크기와 형상이 매우 다양하여, 볼트의 형상 또는 크기에 따른 전용 툴이 사용되는 실정이다. 즉, 볼트의 형상 또는 크기에 따라 끝단의 전용 툴을 교체하여 사용하는데, 이는 자동화 관점에서 큰 단점으로 작용한다. In the automation process using industrial robots, bolting is one of the most important processes. However, since bolts vary widely in size and shape, a dedicated tool is used according to the shape or size of the bolt. In other words, depending on the shape or size of the bolt, the dedicated tool at the end is replaced and used, which acts as a major disadvantage from the point of view of automation.

종래 다양한 크기와 형상의 볼트를 파지하여 볼팅 작업을 할 수 있도록 하는 유니버셜 소켓(universal socket)이라는 제품이 알려져 있다. 하지만, 유니버셜 소켓은 강하게 볼트를 고정하기 어렵기 때문에 볼트가 헛도는 경우가 매우 많아서 범용적으로 사용되지 못하고 있다. 특히, 볼트의 헤드 형상이 원형에 가까울수록 볼팅 작업을 할 때 헛도는 문제가 쉽게 발생할 수 있다. Conventionally, a product called a universal socket (universal socket) is known that enables a bolting operation by gripping bolts of various sizes and shapes. However, universal sockets are not universally used because it is difficult to fix the bolts strongly, so there are many cases where the bolts are idle. In particular, the closer the head shape of the bolt is to a circular shape, the more easily a problem of idle rotation may occur during the bolting operation.

따라서, 볼트를 강하게 파지하여 다양한 볼트를 핸들링할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, a technique capable of handling various bolts by holding the bolts strongly is required.

미국 등록특허 제5,806,385호US Patent No. 5,806,385

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대상체의 형상에 따라서 수평 방향으로 배치된 복수의 핀 중 적어도 일부가 탄성 이동을 하여 위치가 변화하고, 대상체의 형상에 따라 핀이 탄성 이동한 상태에서 탄성 이동하지 않은 핀을 수평 방향으로 가압시켜 강력하게 파지하여 볼팅 등의 작업을 할 수 있는 유니버셜 그리퍼를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such conventional problems, and to provide a universal gripper in which at least some of a plurality of pins arranged in a horizontal direction according to the shape of an object are elastically moved and their positions are changed, and in a state where the pins are elastically moved according to the shape of an object, the pins that are not elastically moved are pressed in the horizontal direction to strongly hold the bolting or the like.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 일단이 개방되고 내부에 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 탄성체; 긴 막대형상으로 일단부가 상기 탄성체에 고정되고, 수평 방향으로 복수 개 배치되어 대상체와 접촉하는 적어도 일부는 탄성 이동을 하는 핀; 및 상기 핀을 수평 방향으로 내측으로 가압하여 상기 대상체를 고정시키는 가압부를 포함하는 유니버셜 그리퍼에 의해 달성될 수 있다.The above object, according to the present invention, one end is open and the housing formed with a space therein; an elastic body disposed inside the housing; Pins having one end fixed to the elastic body in the shape of a long rod, and a plurality of pins arranged in a horizontal direction to elastically move at least some of them in contact with the target object; And it can be achieved by a universal gripper including a pressing unit for fixing the target object by pressing the pin inward in a horizontal direction.

여기서, 상기 핀 사이는 이격되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the pins are spaced apart.

여기서, 상기 가압부는 복수의 핀 외측에 배치되어 외력에 의해 수평 방향으로 움직여 상기 핀을 가압하는 가압 플레이트를 포함할 수 있다. Here, the pressing unit may include a pressing plate disposed outside the plurality of pins and moving in a horizontal direction by an external force to press the pins.

여기서, 상기 가압 플레이트의 상단부는 상기 탄성체에 고정될 수 있다. Here, the upper end of the pressure plate may be fixed to the elastic body.

여기서, 복수의 상기 핀은 원형으로 배치될 수 있다. Here, the plurality of pins may be arranged in a circular shape.

여기서, 상기 가압 플레이트는 원호 면으로 형성되어 원주 방향으로 복수 개 배치될 수 있다.Here, the pressing plate may be formed in a circular arc surface and arranged in plurality in a circumferential direction.

여기서, 상기 가압부는 상기 가압 플레이트를 향하여 경사지게 배치되어 경사 방향으로 상하 이동을 하며 상기 가압 플레이트를 가압하는 가압바를 더 포함할 수 있다. Here, the pressing unit may further include a pressing bar that is disposed obliquely toward the pressing plate and moves up and down in an oblique direction to press the pressing plate.

여기서, 상기 가압 플레이트의 외측면과 접촉하는 상기 가압바의 하단부는 상기 가압 플레이트의 외측면과 면접촉을 하도록 형성될 수 있다. Here, the lower end of the pressure bar contacting the outer surface of the pressure plate may be formed to make surface contact with the outer surface of the pressure plate.

여기서, 상기 가압부는 내부에 상기 탄성체를 수용하고 상기 하우징 내측에 배치되며 외력에 의해 회전하며, 하단부 외측면에는 중심축 방향으로 나사산이 형성된 경사면이 형성되는 회전부를 더 포함하고, 상기 회전부의 외측에 배치되는 상기 가압바는 상기 회전부의 하단부와 나사 결합을 하여 상기 회전부의 회전에 의해 경사 방향으로 상하 이동을 할 수 있다. Here, the pressing unit accommodates the elastic body therein, is disposed inside the housing, rotates by an external force, and further includes a rotation unit having an inclined surface having a screw thread formed in a central axis direction on an outer surface of the lower end portion.

여기서, 상기 하우징에는 상기 가압바의 이동을 가이드하는 경사홈이 형성될 수 있다.Here, an inclined groove for guiding the movement of the pressure bar may be formed in the housing.

여기서, 상기 가압부는 상기 회전부의 회전 중심 축 상에 고정되어 상기 회전부를 회전시키는 제 1 기어; 상기 제 1 기어와 기어 결합을 하는 제 2 기어; 및 상기 제 2 기어를 회전시키며, 상기 하우징 상단으로 돌출되는 구동축을 더 포함할 수 있다. Here, the pressing unit is fixed on the rotation center shaft of the rotation unit to rotate the rotation unit first gear; a second gear geared to the first gear; and a driving shaft that rotates the second gear and protrudes from an upper end of the housing.

여기서, 상기 구동축의 상단부에는 사용자가 상기 구동축을 회전시키는 회전손잡이가 형성될 수 있다. Here, a rotation knob for a user to rotate the drive shaft may be formed at an upper end of the drive shaft.

상기한 바와 같은 본 발명의 유니버셜 그리퍼에 따르면 대상체의 다양한 크기 또는 형상에 상관 없이 강력하게 파지하여 볼팅 등의 작업을 할 수 있다는 장점이 있다. As described above, according to the universal gripper of the present invention, there is an advantage in that operations such as bolting can be performed by strongly gripping the object regardless of various sizes or shapes.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버셜 그리퍼의 사시도이다.
도 2와 도 3은 도 1을 서로 다른 방향으로 절개한 단면도이다.
도 4는 핀 주위에 가압 플레이트의 배치 형태를 도시하는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 유니버셜 그리퍼를 이용하여 볼팅을 하는 동작을 설명하는 도면이다.
1 is a perspective view of a universal gripper according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are cross-sectional views of FIG. 1 cut in different directions.
Fig. 4 is a view showing the arrangement of the pressure plate around the pin.
5 to 7 are diagrams illustrating bolting operations using the universal gripper according to the present invention.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The specific details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 유니버셜 그리퍼를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for explaining a universal gripper according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버셜 그리퍼의 사시도이고, 도 2와 도 3은 도 1을 서로 다른 방향으로 절개한 단면도이고, 도 4는 핀 주위에 가압 플레이트의 배치 형태를 도시하는 도면이다. 1 is a perspective view of a universal gripper according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of FIG. 1 cut in different directions, and FIG. 4 is a view showing the arrangement of a pressure plate around a pin.

본 발명의 일 실시예에 따른 유니버셜 그리퍼는 하우징(110), 탄성체(120), 핀(130) 및 가압부를 포함하여 구성될 수 있다. A universal gripper according to an embodiment of the present invention may include a housing 110, an elastic body 120, a pin 130, and a pressing part.

하우징(110)은 일단이 개방되고 내부에 공간이 형성되어, 내부에 탄성체(120), 핀(130), 가압부 등의 구성 요소가 배치된다. One end of the housing 110 is open and a space is formed therein, and components such as an elastic body 120, a pin 130, and a pressing part are disposed therein.

하우징(110)은 조립의 편의를 위해 개방된 일단을 형성하며 내부에 탄성체(120), 핀(130), 가압부의 회전부(143) 등이 배치되는 하부 하우징(111)과, 하부 하우징(111) 상단에 결합되어 하부 하우징(111) 상단을 마감하며 내부에 가압부를 구성하는 제 1 기어(145) 및 제 2 기어(146) 등이 배치되는 상부 하우징(115)으로 분리 형성될 수 있다. The housing 110 forms one end open for the convenience of assembly, and the lower housing 111, which is disposed of the elastic body 120, pin 130, and the pressurized part 143, and the lower housing 111 to finish the upper end of the lower housing 111 and finish the upper end of the lower housing 111 and the first gear 145 and the second stage consisting of the pressure portion in the inside and the second. The upper housing 115 may be separated by the upper housing 115 where the word 146 is arranged.

하부 하우징(111)의 하단부 내측면은 후술하는 회전부(143)의 경사면(1431)에 대응하도록 축방향으로 아래로 경사진 경사면(1111)이 형성될 수 있다. An inclined surface 1111 inclined downward in an axial direction may be formed on an inner surface of the lower end of the lower housing 111 to correspond to an inclined surface 1431 of a rotation unit 143 described below.

하우징(110)의 내부의 중공 공간은 후술하는 회전부(143)가 회전할 수 있도록 대체로 원통 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 하부 하우징(111)의 하단부는 축방향으로 경사진 경사면(1111)으로 형성되므로, 상기 하우징 하단부의 내부 공간은 원뿔대의 형상을 가질 수 있다. The hollow space inside the housing 110 is preferably formed in a substantially cylindrical shape so that the rotation unit 143 to be described later can rotate. Of course, since the lower end of the lower housing 111 is formed as an inclined surface 1111 inclined in the axial direction, the inner space of the lower end of the housing may have the shape of a truncated cone.

도시되어 있는 것과 같이 하부 하우징(111) 상단부에 단턱이 형성되어 단턱을 통해 하부 하우징(111)과 상부 하우징(115)은 나사 결합으로 조립될 수 있다. As shown, a step is formed at the upper end of the lower housing 111, and the lower housing 111 and the upper housing 115 may be assembled by screwing through the step.

탄성체(120)는 하우징(110) 내부에 배치되어 핀(130)을 탄성 이동시킨다. 보다 자세히는 하우징(110) 내부 중심에 고정부(150)가 고정되는데, 고정부(150)의 하단부 내측 공간에 탄성체(120)가 배치될 수 있다.The elastic body 120 is disposed inside the housing 110 to elastically move the pin 130 . In more detail, the fixing part 150 is fixed to the inner center of the housing 110, and the elastic body 120 may be disposed in the inner space of the lower end of the fixing part 150.

고정부(150) 상단부는 상부 하우징(115)과 함께 나사 결합에 의해 고정될 수 있다. 고정부(150) 상단부는 원통형으로 형성되어 외주면에 제 1 기어(145)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 고정부(150)의 중간부 외측에는 베어링(160)이 고정되어 후술하는 회전부(143)는 고정부(150)를 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 고정부(150)의 하단부는 내부가 비워지며 하단이 개방된 형태의 중공이 형성되는데, 상기 중공 내부에 탄성체(120)가 배치된다. The upper end of the fixing part 150 may be fixed together with the upper housing 115 by screwing. The upper end of the fixing part 150 is formed in a cylindrical shape, and the first gear 145 can be rotatably coupled to the outer circumferential surface. In addition, the bearing 160 is fixed to the outside of the middle part of the fixing part 150, so that the rotating part 143 to be described later can rotate around the fixing part 150. In addition, the lower end of the fixing part 150 is empty and a hollow having an open lower end is formed, and the elastic body 120 is disposed inside the hollow.

핀(130)은 긴 막대 형상으로 형성되어 상단부가 탄성체(120)에 고정될 수 있다. 이때, 핀(130)은 복수 개로 배치된다. 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 핀(130)은 원형의 면을 형성하도록 수평 방향으로 복수 개 배치될 수 있는데, 배치 형상은 반드시 원형에 한정되는 것은 아니다. The pin 130 is formed in a long bar shape, and an upper end thereof may be fixed to the elastic body 120 . At this time, the pin 130 is disposed in plurality. As shown in FIG. 4 , a plurality of pins 130 may be disposed in a horizontal direction to form a circular surface, but the arrangement shape is not necessarily limited to a circular shape.

이때, 탄성체(120)는 핀(130) 후단에 고정되는 스프링으로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서는 고무와 같은 탄성 재질의 물질로 형성된다. In this case, the elastic body 120 may be formed of a spring fixed to the rear end of the pin 130, but in this embodiment, it is formed of an elastic material such as rubber.

대상체를 가압하는 경우 대상체와 접촉하는 핀(130)은 탄성체(120)에 의해 탄성 이동을 할 수 있다. 상기 대상체는 일 예로 볼트(200) 일 수 있는데, 후술하는 내용에는 대상체가 볼트(200)인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. When the object is pressed, the pin 130 in contact with the object may be elastically moved by the elastic body 120 . The target object may be, for example, the bolt 200. In the following description, a case in which the object is the bolt 200 will be described as an example.

복수의 핀(130) 중 볼트 헤드(201)와 접촉한 핀(130)들이 상부로 이동한 상태에서 가압부에 의해 핀(130)을 수평 방향으로 가압하여 핀(130)과 볼트(200) 사이의 마찰력을 강화시켜 볼트 헤드(201)를 강력하게 파지할 수 있다. 이때, 복수의 핀(130) 사이를 소정 간격 이격 배치시킴으로써 핀(130)이 수평 방향으로 소정 거리 움직일 수 있도록 하여 파지력을 더욱 높일 수 있다. 물론, 핀(130) 사이의 이격 거리가 너무 큰 경우에는 가압에 의해 핀(130)에 손상이 발생할 수 있으므로, 이를 고려하여 이격 거리를 설정하는 것이 바람직하다. In a state in which the pins 130 in contact with the bolt head 201 among the plurality of pins 130 are moved upward, the pin 130 is pressed in the horizontal direction by the pressing unit to strengthen the frictional force between the pin 130 and the bolt 200, so that the bolt head 201 can be gripped strongly. At this time, by disposing the plurality of pins 130 at a predetermined interval, the pins 130 can move a predetermined distance in the horizontal direction, thereby further increasing the gripping force. Of course, if the separation distance between the pins 130 is too large, damage may occur to the pins 130 due to pressurization, so it is preferable to set the separation distance in consideration of this.

또한, 핀(130) 사이의 이격 거리는 핀(130)의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 볼트 헤드(201)와 접촉이 되는 중앙 부위의 핀(130) 사이의 이격 거리를 상대적으로 작게 하고 반경 방향 외측 부위의 핀(130) 사이의 이격 거리는 상대적으로 크게 배치시켜 핀(130)의 수평 방향 움직임 범위가 넓어지도록 할 수도 있다. In addition, the separation distance between the pins 130 may vary depending on the position of the pins 130 . For example, the separation distance between the pins 130 at the center of the contact with the bolt head 201 is relatively small, and the separation distance between the pins 130 at the outer portion in the radial direction is relatively large, so that the range of movement in the horizontal direction of the pins 130 can be widened.

가압부는 핀(130)을 수평 방향으로 내측으로 가압하여 대상체를 고정시킨다. 가압부는 가압 플레이트(141), 가압바(142), 회전부(143)를 포함하여 구성될 수 있다. The pressing unit fixes the object by pressing the pin 130 inward in a horizontal direction. The pressing unit may include a pressing plate 141, a pressing bar 142, and a rotation unit 143.

가압 플레이트(141)는 복수의 핀(130) 외측에 배치되어 외력에 의해 수평 방향으로 움직여 핀(130)을 가압시킨다. 상기 가압 플레이트(141)의 상단부도 탄성체(120)에 고정될 수 있다. 이때, 가압 플레이트(141)의 하단부는 고정되지 않아 자유단으로 고정된 상단부을 중심으로 내측으로 탄성 이동을 하여 핀(130)을 가압시킬 수 있다. The pressing plate 141 is disposed outside the plurality of pins 130 and moves in a horizontal direction by an external force to press the pins 130 . An upper end of the pressure plate 141 may also be fixed to the elastic body 120 . At this time, since the lower end of the pressurizing plate 141 is not fixed, the pin 130 may be pressed by elastically moving inward around the upper end fixed as a free end.

도 4에 도시되어 있는 것과 같이 복수의 핀(130)이 원형으로 배치되는 경우 가압 플레이트(141)는 원호면으로 형성되어 원주 방향으로 복수 개 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 원주 방향으로 3 개의 가압 플레이트(141)가 형성되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. As shown in FIG. 4 , when a plurality of pins 130 are arranged in a circular shape, a plurality of pressing plates 141 may be formed in an arc shape and arranged in a circumferential direction. In this embodiment, three pressing plates 141 are formed in the circumferential direction, but are not necessarily limited thereto.

가압 플레이트(141)의 하단은 핀(130) 하단과 같은 위치에 있거나 핀(130) 하단보다 약간 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 가압 플레이트(141)의 하단이 핀(130) 하단보다 아래에 위치하는 경우 가압 플레이트(141)의 하단이 볼팅을 하는 바닥면과 접촉하여 볼팅을 하는데 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다. The lower end of the pressing plate 141 is preferably formed at the same position as the lower end of the pin 130 or slightly shorter than the lower end of the pin 130 . This is because when the lower end of the pressure plate 141 is located below the lower end of the pin 130, the lower end of the pressure plate 141 may contact the bottom surface to be bolted and interfere with bolting.

가압바(142)는 가압 플레이트(141)의 외측에서 가압 플레이트(141)를 향하여 이동하여 가압 플레이트(141)를 가압한다. 이때, 가압바(142)는 가압 플레이트(141)를 향하여 축방향 아래로 경사지게 배치되어 경사 방향으로 상하 이동을 할 수 있다. The pressure bar 142 moves toward the pressure plate 141 from the outside of the pressure plate 141 and presses the pressure plate 141 . At this time, the pressing bar 142 is disposed obliquely downward in the axial direction toward the pressing plate 141 and can move up and down in the oblique direction.

가압바(142)는 후술하는 회전부(143)의 하단부에 형성된 나사산과 나사 결합을 하여 회전부(143)의 회전에 의해 경사 방향으로 상하 이동을 할 수 있다. The pressing bar 142 can be moved up and down in an oblique direction by the rotation of the rotation unit 143 by screwing with a screw thread formed at the lower end of the rotation unit 143 to be described later.

하우징(110)에는 가압바(142)의 이동을 가이드하도록 하우징(110)을 경사지게 관통하는 경사홈(1112)이 형성될 수 있다. 따라서, 가압바(142)는 경사홈(1112) 내부에 삽입된 상태로 경사홈(1112)을 따라 안내되어 상하 이동을 할 수 있다. An inclined groove 1112 obliquely passing through the housing 110 may be formed in the housing 110 to guide the movement of the pressure bar 142 . Therefore, the pressure bar 142 is guided along the inclined groove 1112 in a state of being inserted into the inclined groove 1112 and can move up and down.

도 4에서와 같이 가압 플레이트(141)가 복수 개 형성되는 경우 원주 방향을 따라 가압바(142)도 복수 개 배치될 수 있다. As shown in FIG. 4 , when a plurality of pressing plates 141 are formed, a plurality of pressing bars 142 may be disposed along the circumferential direction.

가압 플레이트(141) 외측면과 접촉하는 가압바(142)의 하단부는 가압 플레이트(141)의 외측면과 면접촉을 하도록 가압 플레이트(141)의 외측면 형상에 따라 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가압 플레이트(141)의 외측면이 원호면으로 형성되는 경우 가압바(142) 하단부의 접촉면도 이에 대응하도록 원호면으로 형성되어 면접촉에 의해 접촉 면적을 넓혀 가압 플레이트(141)를 넓은 면적에서 가압하도록 하는 것이 바람직하다. The lower end of the pressure bar 142 contacting the outer surface of the pressure plate 141 is preferably formed according to the shape of the outer surface of the pressure plate 141 so as to make surface contact with the outer surface of the pressure plate 141 . For example, when the outer surface of the pressing plate 141 is formed in an arcuate surface, the contact surface at the lower end of the pressing bar 142 is also formed in an arcuate surface to correspond thereto to widen the contact area by surface contact to pressurize the pressure plate 141 in a wide area. It is preferable to press.

회전부(143)는 내부에 탄성체(120)를 수용하고 하우징(110) 내측에 배치되며 외력에 의해 회전한다. 보다 자세히는, 탄성체(120)를 내부에 수용하는 고정부(150)와 하부 하우징(111) 사이에 배치된다. 고정부(150) 외측에서 회전부(143)가 회전할 수 있도록 고정부(150)의 중간부 외측과 회전부(143) 사이에는 베어링(160)이 배치될 수 있다. The rotating part 143 accommodates the elastic body 120 therein, is disposed inside the housing 110, and rotates by an external force. More specifically, it is disposed between the fixing part 150 accommodating the elastic body 120 therein and the lower housing 111 . A bearing 160 may be disposed between the outside of the middle part of the fixing part 150 and the rotating part 143 so that the rotating part 143 can rotate on the outside of the fixing part 150 .

회전부(143)의 하단부 외측면에는 중심축을 향하여 아래로 경사진 경사면(1431)이 형성되고, 상기 경사면(1431)에는 나사산이 형성된다. 따라서, 상기 나사산은 가압바(142)의 그리퍼 내측을 향하는 면에 형성된 나사산과 나사 결합되어, 회전부(143)의 회전 방향에 따라서 가압바(142)를 경사 방향으로 상하 이동시킬 수가 있다. An inclined surface 1431 inclined downward toward the central axis is formed on the outer surface of the lower end of the rotating part 143, and a screw thread is formed on the inclined surface 1431. Therefore, the screw thread is screwed with the screw thread formed on the inner surface of the gripper of the pressure bar 142, so that the pressure bar 142 can be moved up and down in an inclined direction according to the direction of rotation of the rotation unit 143.

제 1 기어(145)는 회전부(143)의 회전 중심 축 상에 고정되어 회전부(143)를 회전시킨다. 도시되어 있는 것과 같이, 제 1 기어(145)는 상부 하우징(115) 내부에서 고정부(150) 상단부를 둘러싸도록 결합되고, 회전부(143)와 나사 결합될 수 있다. 따라서, 제 1 기어(145)가 고정부(150)를 중심으로 회전할 때 고정부(150) 외측의 회전부(143)를 함께 회전시킬 수 있다. The first gear 145 is fixed on the rotation center axis of the rotating part 143 to rotate the rotating part 143 . As shown, the first gear 145 may be coupled to surround the upper end of the fixing part 150 inside the upper housing 115 and may be screwed to the rotating part 143 . Therefore, when the first gear 145 rotates around the fixing part 150, the rotating part 143 outside the fixing part 150 can be rotated together.

제 1 기어(145)의 일측에는 제 1 기어(145)와 기어결합을 하는 제 2 기어(146)가 배치되며, 제 2 기어(146)의 중심에는 제 2 기어(146)를 회전시키는 구동축(147)이 결합될 수 있다. 구동축(147)은 상부로 연장되어 하우징(110) 상단으로 돌출될 수 있다. A second gear 146 for gear coupling with the first gear 145 is disposed on one side of the first gear 145, and the center of the second gear 146 rotates the second gear 146. A drive shaft 147 may be coupled. The driving shaft 147 may extend upward and protrude to the top of the housing 110 .

구동축(147) 상단부에는 사용자가 잡아 구동축(147)을 회전시키는 회전손잡이(148)가 고정될 수 있다. 사용자가 회전손잡이(148)를 잡아 회전시키면 구동축(147)의 회전에 의해 제 2 기어(146)를 회전시키고, 제 2 기어(146)가 회전함에 따라서 제 2 기어(146)와 기어결합을 하는 제 1 기어(145) 및 회전부(143)를 회전시킬 수 있다. 따라서, 회전손잡이(148)의 회전 방향에 따라서 회전부(143)의 회전 방향을 다르게 제어할 수 있고, 이에 따라 가압바(142)의 이동 방향을 상하로 제어할 수가 있다. A rotation knob 148 for rotating the driving shaft 147 by holding by the user may be fixed to the upper end of the driving shaft 147 . When the user grabs and rotates the rotation knob 148, the second gear 146 is rotated by the rotation of the driving shaft 147, and the second gear 146 rotates. As the second gear 146 rotates, the first gear 145 and the rotating part 143 that are gear-coupled with the second gear 146 can be rotated. Accordingly, the direction of rotation of the rotation unit 143 can be differently controlled according to the direction of rotation of the rotation handle 148, and accordingly, the direction of movement of the pressure bar 142 can be controlled up and down.

본 실시예에서는 구동축(147)에 회전손잡이(148)가 결합되어 사용자가 회전손잡이(148)를 직접 수동으로 회전시켜 가압바(142)의 움직임을 제어하나, 구동축(147)에 모터(미도시)를 고정시켜 모터의 동작에 따라 자동으로 가압바(142)의 움직임을 제어할 수도 있다. In this embodiment, the rotation handle 148 is coupled to the drive shaft 147 so that the user manually rotates the rotation handle 148 to control the movement of the pressure bar 142, but a motor (not shown) may be fixed to the drive shaft 147 to automatically control the movement of the pressure bar 142 according to the operation of the motor.

하우징(110) 상부로 돌출되는 구동축(147)이 회전 운동을 할 수 있도록 구동축(147)과 상부 하우징(115) 사이에도 베어링(170)이 배치될 수 있다. A bearing 170 may also be disposed between the driving shaft 147 and the upper housing 115 so that the driving shaft 147 protruding upward from the housing 110 can rotate.

이하, 본 발명에 따른 유니버셜 그리퍼를 이용한 볼팅 동작을 설명하기로 한다. Hereinafter, a bolting operation using the universal gripper according to the present invention will be described.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 유니버셜 그리퍼를 이용하여 볼팅을 하는 동작을 설명하는 도면이다. 5 to 7 are diagrams illustrating bolting operations using the universal gripper according to the present invention.

본 발명에 따른 유니버셜 그리퍼를 이용한 동작은 볼팅에 제한되는 것은 아니고 다양한 크기와 형상의 대상체를 파지하여 수행하는 다른 동작을 수행할 수도 있다. The operation using the universal gripper according to the present invention is not limited to bolting, and other operations performed by gripping objects of various sizes and shapes may be performed.

먼저, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 초기 상태에는 복수의 핀(130)이 모두 탄성 이동을 하지 않은 상태이고, 가압바(142)도 가압 플레이트(141)를 가압하지 않아 가압 플레이트(141)가 핀(130)을 수평 방향으로 가압하지 않는다. First, as shown in FIG. 5, in the initial state, all of the plurality of pins 130 are not elastically moved, and the pressure bar 142 does not press the pressure plate 141, so that the pressure plate 141 does not press the pin 130 in the horizontal direction.

도 6에 도시되어 있는 것과 같이 볼트 헤드(201) 위에서 핀(130)을 누르면 볼트 헤드(201)와 접촉하는 핀(130)은 상부로 탄성 이동을 할 수 있다. 이때, 볼트 헤드(201) 형상이 각형을 가진다면 이 상태에서도 볼팅 작업이 가능하다. 하지만, 볼트 헤드(201) 형상이 원형에 가까워질수록 볼팅 작업을 위해 하우징(110)을 회전시키면 핀(130) 내에서 볼트 헤드(201)가 쉽게 헛돌아서 원활하게 볼팅 작업을 할 수가 없다. As shown in FIG. 6 , when the pin 130 is pressed on the bolt head 201 , the pin 130 in contact with the bolt head 201 may elastically move upward. At this time, if the bolt head 201 has an angular shape, the bolting operation is possible even in this state. However, as the shape of the bolt head 201 becomes closer to a circular shape, when the housing 110 is rotated for bolting, the bolt head 201 easily rotates within the pin 130, making it impossible to smoothly perform the bolting operation.

다음, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 회전손잡이(148)를 일 방향으로 회전시켜 구동축(147), 제 2 기어(146), 제 1 기어(145), 회전부(143)를 순차적으로 회전시킬 수 있다. 이때, 회전부(143) 하단부 외측 경사면(1431)에서 나사 결합을 하는 가압바(142)를 경사 방향으로 상하 이동시킬 수가 있다. Next, as shown in FIG. 7, the rotation knob 148 is rotated in one direction to sequentially rotate the driving shaft 147, the second gear 146, the first gear 145, and the rotating part 143. At this time, the pressing bar 142 screwed on the outer inclined surface 1431 of the lower end of the rotating part 143 can be moved up and down in the inclined direction.

가압바(142)를 경사 방향으로 아래로 이동시킴에 따라서 가압바(142)가 가압 플레이트(141)와 접촉하여 가압하게 되어, 하단부가 자유단으로 형성되는 가압 플레이트(141)가 수평 방향으로 움직여 핀(130)을 수평 방향으로 가압하게 된다. 따라서, 핀(130)들 사이의 이격 거리가 줄어들면서 핀(130)이 볼트 헤드(201) 외측면을 마찰력으로 강하게 지지할 수가 있다. As the pressure bar 142 is moved downward in an oblique direction, the pressure bar 142 contacts and presses the pressure plate 141, so that the pressure plate 141 whose lower end is formed as a free end moves in the horizontal direction. The pin 130 is pressed in the horizontal direction. Therefore, while the separation distance between the pins 130 is reduced, the pins 130 can strongly support the outer surface of the bolt head 201 with frictional force.

이와 같이, 가압바(142)를 경사 방향으로 아래로 이동시켜 핀(130)으로 볼트 헤드(201)를 강하게 지지한 상태에서 하우징(110)을 회전시켜 볼팅 작업을 수행할 수가 있다. In this way, the bolting operation can be performed by moving the pressing bar 142 downward in an oblique direction and rotating the housing 110 while the bolt head 201 is strongly supported by the pin 130 .

볼팅 작업이 끝나면 다시 회전손잡이(148)를 타 방향으로 회전시켜 가압바(142)를 경사방향 위로 이동시켜 핀(130)과 볼트 헤드(201) 사이의 결합을 해제할 수 있다. When the bolting operation is finished, the coupling between the pin 130 and the bolt head 201 may be released by rotating the rotation knob 148 in the other direction to move the pressure bar 142 upward in an inclined direction.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Anyone with ordinary knowledge in the art to which the invention pertains without departing from the subject matter of the invention claimed in the claims is considered to be within the scope of the claims of the present invention to various extents that can be modified.

110: 하우징
111: 하부 하우징
1111: 경사면
1112: 경사홈
115: 상부 하우징
120: 탄성체
130: 핀
141: 가압 플레이트
142: 가압바
143: 회전부
1431: 경사면
145: 제 1 기어
146: 제 2 기어
147: 구동축
148: 회전손잡이
150: 고정부
160: 베어링
170: 베어링
200: 볼트
201: 볼트 헤드
110: housing
111: lower housing
1111: slope
1112: inclined groove
115: upper housing
120: elastic body
130: pin
141: pressure plate
142: pressure bar
143: rotating part
1431: slope
145: first gear
146: second gear
147: drive shaft
148: rotation knob
150: fixing part
160: bearing
170: bearing
200: bolt
201: bolt head

Claims (12)

일단이 개방되고 내부에 공간이 형성된 하우징;
상기 하우징 내부에 배치되는 탄성체;
긴 막대형상으로 일단부가 상기 탄성체에 고정되고, 수평 방향으로 복수 개 배치되어 대상체와 접촉하는 적어도 일부는 탄성 이동을 하는 핀; 및
상기 핀을 수평 방향으로 내측으로 가압하여 상기 대상체를 고정시키는 가압부를 포함하고,
상기 가압부는
복수의 핀 외측에 배치되어 외력에 의해 수평 방향으로 움직여 상기 핀을 가압하는 가압 플레이트;
상기 가압 플레이트를 향하여 경사지게 배치되어 경사 방향으로 상하 이동을 하며 상기 가압 플레이트를 가압하는 가압바; 및
내부에 상기 탄성체를 수용하고 상기 하우징 내측에 배치되며 외력에 의해 회전하며, 하단부 외측면에는 중심축 방향으로 나사산이 형성된 경사면이 형성되는 회전부를 포함하고,
상기 회전부의 외측에 배치되는 상기 가압바는 상기 회전부의 하단부와 나사 결합을 하여 상기 회전부의 회전에 의해 경사 방향으로 상하 이동을 하는 유니버셜 그리퍼.
A housing having one end open and having a space formed therein;
an elastic body disposed inside the housing;
Pins having one end fixed to the elastic body in the shape of a long rod, and a plurality of pins arranged in a horizontal direction to elastically move at least some of them in contact with the target object; and
A pressing unit for fixing the object by pressing the pin inward in a horizontal direction;
The pressing part
a pressure plate disposed outside the plurality of pins and moving in a horizontal direction by an external force to press the pins;
a pressure bar disposed obliquely toward the pressure plate and moving up and down in an oblique direction to press the pressure plate; and
A rotating part accommodating the elastic body therein, disposed inside the housing, rotated by an external force, and having an inclined surface having a screw thread formed in a central axis direction on an outer surface of the lower end,
The universal gripper of claim 1 , wherein the pressing bar disposed outside the rotation unit is screwed with the lower end of the rotation unit to move up and down in an oblique direction by rotation of the rotation unit.
제 1 항에 있어서,
상기 핀 사이는 이격되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 1,
A universal gripper spaced between the pins.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가압 플레이트의 상단부는 상기 탄성체에 고정되는 유니버셜 그리퍼
According to claim 1,
The upper end of the pressure plate is a universal gripper fixed to the elastic body.
제 1 항에 있어서,
복수의 상기 핀은 원형으로 배치되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 1,
A universal gripper in which the plurality of pins are arranged in a circular shape.
제 5 항에 있어서,
상기 가압 플레이트는 원호 면으로 형성되어 원주 방향으로 복수 개 배치되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 5,
The universal gripper is formed with a circular arc surface and a plurality of pressure plates are disposed in a circumferential direction.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가압 플레이트의 외측면과 접촉하는 상기 가압바의 하단부는 상기 가압 플레이트의 외측면과 면접촉을 하도록 형성되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 1,
The universal gripper wherein the lower end of the pressure bar in contact with the outer surface of the pressure plate is formed to make surface contact with the outer surface of the pressure plate.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 가압바의 이동을 가이드하는 경사홈이 형성되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 1,
A universal gripper in which an inclined groove for guiding the movement of the pressure bar is formed in the housing.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부는
상기 회전부의 회전 중심 축 상에 고정되어 상기 회전부를 회전시키는 제 1 기어;
상기 제 1 기어와 기어 결합을 하는 제 2 기어; 및
상기 제 2 기어를 회전시키며, 상기 하우징 상단으로 돌출되는 구동축을 더 포함하는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 1,
The pressing part
a first gear that is fixed on the rotation center axis of the rotation unit and rotates the rotation unit;
a second gear geared to the first gear; and
The universal gripper further comprises a drive shaft that rotates the second gear and protrudes from an upper end of the housing.
제 11 항에 있어서,
상기 구동축의 상단부에는 사용자가 상기 구동축을 회전시키는 회전손잡이가 형성되는 유니버셜 그리퍼.
According to claim 11,
A universal gripper having a rotation handle for allowing a user to rotate the drive shaft at an upper end of the drive shaft.
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