KR0125946B1 - 반송위치 결정 로봇 - Google Patents

Abstract

로봇 본체의 동작팔에 연결된 연결부와, 그 연결부에 고정된 부재와, 받침대, 실린더, 밸브로 구성되어 있는 로봇으로서, 받침대에 다수의 흡착패드를 부착하고 그 흡착패드 부재 주위에 유연부재를 접착하며, 흡인 장치에 있는 구멍을 밸브를 통하여 막도록 함으로써 반송물의 크기에 관계없이 반송물을 원하는 위치로 반송할 수 있으며, 두 종류의 부재를 장착하고 이의 작동을 실린더로 규제함으로써 임의의 위치로 반송할 수 있는 반송위치 결정 로봇이다.

Description

반송위치 결정 로봇

제1도는, 본 발명의 일 실시예인 반송위치 결정 로봇의 일부 정면도,

제2도는, 제1도의 로봇의 평면도,

제3도는, 제1도의 흡착패드의 단면도,

제4도는, 제3도의 흡착패드의 사용상태를 나타내는 단면도,

제5도는, 제1도의 로봇의 반송상태를 나타내는 사시도,

제6도는, 제1도의 로봇의 하나의 동작상태를 나타내는 사시도,

제7도는,제1도의 로봇의 하나의 동작상태를 나타내는 사시도,

제8도는, 본 발명의 한 실시예인 로봇의 흡착패드의 단면도,

제9도는, 제1도의 흡착패드에서 높이가 다른 부분이 있는 반송물을 흡착하는 상태를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 작동팔2 : 연결부

3 : 제1부재4 : 제2부재

5 : 받침대6 : 실린더

6a : 작동축7 : 지지부재

8 : 실린더8a : 작동축

9 : 지지부재10 : 지지바

11 : 흡착패드12 : 패드본체

13 : 패드부재14 : 관체

15 : 밸브실16 : 주연결 구멍

17 : 미소연결구멍18 : 볼 밸브

19 : 스토퍼20 : 반송물

20a, 20c : 평평한 부분20b : 단차부

21 : 유연부재

본 발명은 반송물의 크고 작음에 관계없이 반송할 수 있고, 또 임의의 위치로 위치결정하기 쉬운 반송위치 결정 로봇에 관한 것이다

일반적으로 다수의 흡착패드를 받침대에 형성한 로봇은, 흡인장치에 연결된 흡착패드는 대기에 열려있고, 또, 로봇의 팔에 받침대가 직접 연결되어 이 받침대가 지지바가 고정되고, 이 지지바에 흡착패드가 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 로봇에서는 흡인장치가 동작할 때, 모든 흡착패드로부터 공기가 흡인되기 때문에, 모든 흡착패드가 반송물에 닿아 있지 않으면 맞닿은 흡착패드로부터 공기가 누설되고, 그 때문에 흡착력이 약해지고, 반송물이 떨어질 우려가 있다는 문제가 있었다.

또한, 로봇의 팔에는 흡착패드를 장착한 받침대가 직접 연결되어 있기 때문에, 로봇의 팔이 정확히 결정된 위치로 이동되지 않으면, 반송물을 결정된 위치에 이동할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 로봇 본체의 작동팔에 연결된 연결부와, 그 연결부에 고정된 제1부재와, 그 제1부재에 일방향으로 이동하도록 장착된 제2부재와, 그 제2부재에 고정되어 상기 제1부재에 작동축을 연결하여 상기 제2부재에 대하여 제1부재의 이동을 규제하는 제1실린더와, 그 제2부재의 이동방향에 대하여 직각방향으로 이동하도록 장착된 받침대와, 그 받침대에 고정되어 상기 제2부재에 작동축을 연결하여 그 받침대에 대하여 상기 제2부재의 이동방향을 규제하는 제2실린더와, 상기 받침대에 설치한 다수의 흡착패드로 이루어지고, 그 흡착패드에는 흡인장치에 연결된 지름이 큰 주연결구멍과 미소연결구멍을 설치한 밸브실 및 그 밸브실에서 상하로 이동하고, 또 상기 주연결구멍을 막도록 장착된 밸브체를 설치한 것이다.

본 발명에서는 흡인장치가 작동하면, 흡착패드의 밸브실에 설치된 밸브체는 주연결구멍 및 미소구멍으로부터 공기가 흡인되므로서 주연결구멍을 막도록 이동하고, 이 상태에서 흡착패드는 미소구멍만이 대기와 연결된다.

여기에서, 흡인패드의 1개의 패드부가 반송물에 닿아 접하면, 흡착패드의 패드부 내부는 미소구멍으로부터의 흡인에 의해 흡인장치에 연결된 관체내의 압력과 같아지게 되므로, 밸브체의 흡인이 해제되고, 밸브체는 스토퍼 위에 낙하한다.

따라서, 반송물은 흡착패드의 주연결구멍에 의해 흡착되고, 로봇의 팔을 이동함으로써 반송할 수가 있다.

또, 반송물을 위치결정하는 경우에는 먼저, 제1부재 및 제2부재 각각의 이동방향에 대하여 로봇의 팔의 이동량을 각각 약간 크게 취한다.

이렇게 구성함으로써, 반송물을 위치결정하는 위치에, 반송물의 이동을 규제하는 규제재(規制材)를 설치해놓고, 반송물을 반송하여 결정된 위치에 이동한 때, 반송물이 규제부에 닿아 접하고, 로봇의 제1부재 및 그것과 직각방향으로 이동하는 제2부재는 반송물의 결정된 위치보다 약간 많이 이동하여 반송물을 정해진 위치에 위치결정할 수 있다.

[실시예]

제1도는, 본 발명의 일 실시예인 로봇의 일부 정면도, 제2도는 제1도의 평면도로서, 로봇의 작동팔(1)에 연결부(2)가 연결되어, 연결부(2)에 제1부재(3)가 고정되어 있다.

이 제1부재(3)에는 제2부재(4)가 한방향으로 이동가능하도록 장착되고, 또 이 제2부재(4)에 받침대(5)가 제2부재(4)의 이동방향에 직각방향으로 이동하도록 장착되어 있다.

제1부재(3)에 실린더(6)의 작동축(6a)이 연결되고, 또 실린더(6)는 제2부재(4)의 연장부의 지지부재(7)에 고정되어, 제2부재(4)에 대하여 제1부재(3)의 한방향 이동이 규제되어 있다.

또, 제2부재(4)에 실린더(8)의 작동축(8a)이 연결되고, 또 이 실린더(7)는 받침대(5)의 지지부재(9)에 고착되어, 받침대(5)에 대하여 제2부재(4)의 이동이 규제되어 있다.

또한, 받침대(5)에 복수의 지지바(10)가 고정되고, 이 지지바(10)에 다수의 흡착패드(11)가 장착되어 있으나, 받침대(5)를 크게 하여, 받침대(5)에 다수의 흡착패드(11)를 장착해도 좋다.

이 흡착패드(11)는, 제3도에 나타낸 바와 같이 패드본체(12)의 한끝단에 패드부재(13)가 장착되고, 또 패드본체(12)의 다른 끝단에 흡인장치(도시하지 않았음)에 접속되는 관체(14)가 연결되어 있다.

또, 패드본체(12)에 밸브실(15)이 설치되고 이 밸브실(15)에는 관체(管體)(14)와 연결되는 주연결구멍(16)과 미소연결구멍(17)이 형성되고, 또 밸브실(15)에는 볼밸브(18)가 삽입되고, 또, 밸브실(15)의 하단에는 볼밸브(18)가 낙하하지 않도록 스토퍼(19)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 흡착패드(11)에 있어서, 흡인장치가 작동하면, 흡착패드(11)의 밸브실(15)의 주연결구멍(16)과 미소연결구멍(17)으로부터 공기가 흡인되고, 그렇게 함으로써 흡착패드(11)의 밸브실(15)내가 부압이 되므로, 제3도에 나타낸 것처럼 볼밸브(18)가 상승하여 주연결구멍(16)이 막힘과 동시에 미소연결구멍(17)은 대기와 통한 상태가 되어 항상 공기를 흡인한다.

여기에서, 제4도에 나타낸 바와 같이 패드부재(13)가 반송물(20)에 닿아 접하면, 미소연결구멍(17)으로부터 밸브실(15) 및 패드부재(13)와 반송물(20) 사이에 공기가 흡인됨으로써, 내부는 서서히 진공상태가 되고, 관체(14)내의 기압과 같아지면, 볼밸브(18)는 스토퍼(19) 위에 낙하하고 반송물(20)은 주연결구멍(16)에 의하여 흡착되며, 반송물(20)과 닿아 접하지 않는 다른 흡착패드(11)의 볼밸브(18)는 주연결구멍(16)을 막도록 상승한 상태이다.

따라서, 흡착패드(11)는 하나라도 반송물(2)에 닿아 접하면 반송물(20)을 흡착하고, 또 접하지 않은 다른 흡착패드(11)의 흡착압력과 별로 차이가 없으므로, 흡착된 반송물(20)을 흡인력이 부족하여 떨어뜨리는 일이 없이 반송할 수 가 있다.

이와 같은 로봇에 있어서, 로봇의 흡착패드(11)로 흡착된 반송물(20)을 위치결정하는 경우, 반송물(20)이 반송되는 상태에서는, 제1부재(3) 및 제2부재(4)는 실린더(6), (8)에 의해서 제5도에 나타낸 바와 같이, 이동하지 않은 상태로 있다.

여기에서, 흡착패드(11)에 의해 반송물(20)이 흡착되어, 로봇의 작동팔(1)에 의해 X방향으로 반송물(20)이 이동되고, 소정의 위치에서 반송물(20)이 X방향의 이동에 대하여 규제되는 위치결정판(도시되지 않음)에 반송물(20)이 접하면, 반송물(20)의 위치결정판과 접하는 부분이 위치결정판에 대하여 경사져 있는 경우는, 연결부(2)에서 반송물(20)이 회동하여 반송물(20)의 경사가 수정됨과 동시에, 제6도에 나타낸 바와 같이, 실린더(6)에 대항하여 로봇의 작동팔(1)이 다시 X방향으로 X만큼만 움직이는데, 이때 제1부재(3)가 받침대(5)에 대하여 어긋나서, 반송물(20)은 위치결정판의 위치에 멈추어 위치결정된다.

또한, 마찬가지로, 로봇의 작동팔(1)에 의해 Y방향으로 반송물(20)이 이동되고, 소정의 위치에 왔을 때, 반송물(20)이 Y방향에 대하여 규제되는 위치결정판(도시하지 않음)에 반송물(20)이 닿아 접하면, 제7도에 나타낸 바와 같이, 로봇의 작동팔(1)은 실린더(8)에 대항하여 다시 Y방항으로 y만큼만 움직이고, 제2부재(4)가 받침대(5)에 대하여 어긋나서, 반송물(20)은 위치결정판의 위치에 멈추어 위치결정된다.

이렇게 하여, 본 실시예의 로봇에서는, 하나의 흡착패드(11)만으로도 반송물(20)을 흡착하면, 다른 흡착패드(11)는 볼밸브(18)에 의해 주연결구멍(16)이 막히므로, 반송물(20)의 대소에 관계없이 반송할 수 있다.

또, 로봇의 작동팔(1)의 연결부(2)와 받침대(5)의 사이에 제1부재(3) 및 제2부재(4)를 장착하고, 실린더(6), (8)에 의해 제1, 2의 부재(3), (4)의 이동을 규제하도록 하였으므로, 작동팔(1)이 결정된 위치보다 조금 더 이동함으로써, 반송물(20)을 소정위치에 위치결정할 수 있다.

또한 흡착패드(11)에 볼밸브(18)를 설치한 예를 나타내었으나, 흡인장치가 동작한 때, 주연결구멍(16)만을 막도록 구성된 밸브체라면, 원반이라도 좋고, 윗쪽만 반구형상이라도 좋다.

제8도는 본 발명의 한 실시예인 흡착패드의 단면도로서, (11)은 흡착패드, (12)는 패드본체, (13)은 패드부재, (14)는 관체이며, 이들의 구성은 상기 실시예와 같으므로 설명은 생략하였으나, 본 실시예에서는, 패드부재(13)의 하부에 복원력이 있는 유연부재(21)를 접착한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 흡착패드에서는, 제9도에 도시된 바와 같이 반송물(20)의 평평한 부분(20a)(20c)사이에 단차부(20c)가 있는 경우, 반송물(20)의 평평한 부분(20a)에는 유연부재(21)의 체적이 많이 축소되고, 평평한 부분(20c)에는 적게 축소되며, 반송물(20)의 단차부(20b)에는 유연부재(21)가 간극을 막도록 변형하므로 단차부(20b)에서의 공기 누설이 없는 것이고, 이로써 흡착패드로 반송물(20)을 흡착하여 반송할 수 있다.

또한 반송물(20)의 표면에 미세한 요철이 있어도 마찬가지로 유연부재(21)는 요철의 사이를 막도록 변형되므로 반송물(20)의 표면의 형상이 어떠한 것이라도 공기의 누설없이 반송할 수가 있다.

또한, 이 유연부재(21)는 발포고무, 발포우레탄, 또는 발포염화비닐이 적당하지만, 수축성이 크고 공기를 통하지 않으며, 복원력이 크고, 또한 내마모성이 있는 부재라면, 이들 부재에 한하지 않고, 어떠한 부재라도 사용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 반송위치 결정 로봇에서는 밸브실에 밸브체를 설치한 다수의 흡착패드를 받침대 또는 지지바로 받치므로, 흡착패드가 하나라도 반송물에 닿아 접하면 반송물을 흡착할 수 있고, 또한, 로봇의 작동팔에 제1부재 및 제2부재를 통하여 받치대를 설치하므로, 로봇의 작동팔을 결정된 이동거리보다 조금 더 이동함으로써, 반송물을 미리 정한 위치에서 위치결정할 수 있고, 또한, 패드부재의 하부에 유연부재를 설치하고 있으므로 어떠한 부재라도 흡착할 수 있다.

Claims (3)

1. 로봇 본체의 작동팔에 연결된 연결부와, 그 연결부에 고정된 제1부재와, 그 제1부재에 일방향으로 이동하도록 장착된 제2부재와, 그 제2부재에 고정되어 상기 제1부재에 작동축을 연결하여 상기 제2부재에 대하여 제1부재의 이동을 규제하는 제1실린더와, 그 제2부재의 이동방향에 대하여 직각방향으로 이동하도록 장착된 받침대와, 그 받침대에 고정되어 상기 제2부재에 작동축을 연결하여 그 받침대에 대하여 상기 제2부재의 이동방향을 규제하는 제2실린더와, 상기 받침대에 설치한 다수의 흡착패드로 이루어지고, 그 흡착패드에는 흡인장치에 연결된 지름이 큰 주연결구멍과 미소연결구멍을 설치한 밸브실 및 그 밸브실에서 상하로 이동하고, 또 상기 주연결구멍을 막도록 장착된 밸브체가 설치된 반송위치 결정 로봇.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡착패드의 패드부재 주위에 복원력이 있는 유연부재를 접착한 것을 특징으로 하는 반송위치 결정 로봇.
3. 제2항에 있어서, 상기 유연부재는 발포고무, 발포우레탄 또는 발포염화비닐로 된 것을 특징으로 하는 반송위치 결정 로봇.