KR100212182B1 - 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스에서 성형된 반제품을 프레스간에 이송시키는 그리퍼(gripper)를 로봇에 착탈하는 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 토글(toggle)원리를 이용하여 바디에 그리퍼를 견고히 장착함과 동시에 작업중 정전 등으로 인해 공장내의 공압공급이 중단되더라도 바디에서 그리퍼가 분리되지 않도록 한 것이다.

이를 위해; 성형하는 소재의 크기 및 형상에 따라 복수개의 흡착패드(5)가 고정된 프레임(6)을 선택적으로 바디(7)에 결합하도록 된 것에 있어서, 바디(7)의 일단에 고정된 고정판(16)과; 상기 고정판에 설치되어 솔레노이드밸브(12)의 신호에 따라 동작하는 실린더(17)와; 상기 실린더의 로드(18)에 힌지 결합된 한 쌍의 제1링크(19)와; 일단은 고정판에 힌지 결합되고 다른 일단은 제1링크와 힌지 결합된 한 쌍의 제2링크(20)와; 상기 제1, 2링크의 힌지 결합부위에 일단이 함께 결합되어 실린더의 동작에 따라 토글작용하는 클램프(21)와; 프레임(6)의 일측에 고정됨과 동시에 클램프가 상부로 노출되게 구멍(22a)이 형성되어 실린더의 구동에 따라 클램프가 클램핑하는 안착판(22)으로 구성된 것이다.

Description

프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치

본 발명은 프레스에서 성형된 반제품을 프레스간에 이송시키는 그리퍼(gripper)를 로봇에 착탈하는 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치에 관한 것으로써 좀더 구체적으로는 토글(toggle) 원리를 이용하여 바디에 그리퍼를 견고히 장착함과 동시에 작업중 정전 등으로 인해 공장내의 공압공급이 중단되더라도 바디에서 그리퍼가 분리되지 않도록 한 것이다.

제1도와 같이 상형(1)과 하형(2)으로 구성된 프레스에서 소재를 자동으로 로딩 및 언로딩하기 위해 프레스의 일측에 설치된 로봇(3)에는 소재를 하형(2)의 상면으로 로딩하거나, 반가공된 소재를 다음의 프레스로 이송시키기 위한 그리퍼(4)를 설치하게 된다.

상기한 역할을 하는 그리퍼(4)에는 소재를 진공에 의해 흡착하기 위한 복수개의 흡착패드(5)가 설치되는데, 상기 그리퍼의 프레임(6)에 설치되는 흡착패드(5)의 갯수 및 위치는 소재의 크기 및 형상에 따라 각기 다르게 되므로 가공하고자 하는 소재의 형상이 달라질 경우에는 로봇(3)에 고정된 바디(7)로부터 그리퍼(4)를 교체하여 주어야 한다.

따라서 로봇(3)에 고정된 바디(7)와 그리퍼(4) 사이에는 이들을 착탈시키기 위한 수단이 구비되어야 한다.

제2도는 종래 장치의 장착상태를 나타낸 일부 종단면도로써, 로봇(3)에 고정된 바디(7)와 상기 바디의 선단에 경사지게 형성된 체결공(7a)의 내부로 로드(10)가 출몰 가능하게 설치된 한 쌍의 실린더(8)(9)와 사이 바디에 형성된 체결공과 대응되게 형성되고 양측면에는 실린더의 로드가 결합되는 삽입공(11a)이 형성된 홀더(11)와, 상기 바디(7)에 고정되어 실린더를 동작시키는 솔레노이드밸브(12)와, 상기 홀더(11)의 일측에 형성되어 그리퍼의 교체작업시 위치결정 역할을 하는 핸드 적치대(13)에 접속되는 가이드(14)와, 진공에 의해 소재를 흡착하는 복수개의 흡착패드(5)가 고정된 프레임(6)과, 상기 바디에 고정되어 흡착패드에 진공압을 발생시키는 이젝터(15)등으로 구성되어 있다.

따라서, 제2도와 같이 홀더(11)가 체결공(7a)내에 삽입되고, 실린더(8)(9)의 로드(10)가 홀더의 삽입공(11a)에 끼워진 상태, 즉 바디(7)에 그리퍼(4)가 장착된 상태에서는 로봇(3)의 구동에 의해 그리퍼(4)가 움직이면서 공정에 따라 소재를 하형(2)의 상면에 로딩시키거나, 반가공된 소재를 언로딩하여 일측에 설치된 다음의 프레스측으로 로딩하게 된다.

한편, 제2도와 같이 어느 하나의 그리퍼(4)를 바디(7)에 장착하여 소재를 로딩 또는 언로딩 하다가 크기 및 형상이 다른 소재를 로딩 및 언로딩하고자 할 경우에는 바디(7)에서 그리퍼(4)를 분리한 다음 바디(7)에 제품의 형상에 알맞는 새로운 그리퍼를 장착하여야 한다.

이를 위해서는 원하는 그리퍼의 가이드(14)를 핸드 적치대(13)의 상면에 올려놓아 위치를 결정한 다음 솔레노이드밸브(12)에 신호를 인가하여 실린더(8)(9)의 로드(10)를 후퇴시켜 바디(7)로부터 사용하고 있던 그리퍼(4)를 분리시킨다.

그후, 로봇(3)을 구동하여 바디(7)에 형성된 체결공(7a)이 그리퍼의 홀더(11)에 체결되고 나면 솔레노이드밸브(12)에 신호를 인가하여 후퇴되어 있던 실린더(8)(9)의 로드(10)를 초기상태와 같이 전진시킨다.

이에 따라 상기 로드(10)가 전진하여 홀더(11)의 삽입공(11a)내에 끼워지게 되므로 그리퍼(4)의 장착작업이 완료되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 장치는 첫째, 바디(7)에 형성되는 체결공(7a)과 프레임(6)에 형성되는 홀더(11)를 정밀 가공하여야 바디에 그리퍼(4)를 정확히 장착하게 되는데, 이들의 정밀가공에 많은 어려움이 수반되어 이들 사이에 유격이 발생될 우려가 있게 되었다.

둘째, 이에 따라 무거운 소재를 로딩 및 언로딩하는 그리퍼(4)의 무게를 최소화하여야 되었었으므로 단가가 비싼 소재를 사용하여야 되었다.

셋째, 이젝터(15)의 동작으로 흡착패드(5)에 진공압이 걸려 소재를 운반하다가 정전등으로 인해 공장의 공압공급이 중단될 경우에는 실린더(8)(9)의 로드(10)가 후퇴될 염려가 있게 되므로 안전사고의 위험성을 갖는다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 별도의 핸드 적치대를 이용하지 않고도 그리퍼를 바디에 정확히 결합함과 동시에 토글원리에 의해 그리퍼를 안전하게 바디에 장착시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 성형하는 소재의 크기 및 형상에 따라 복수개의 흡착패드가 고정된 프레임을 선택적으로 바디에 결합하도록 된 것에 있어서, 바디의 일단에 고정된 고정판과, 상기 고정판에 설치되어 솔레노이드밸브의 신호에 따라 동작하는 실린더와, 상기 실린더의 로드에 힌지 결합된 한 쌍의 제1링크와, 일단은 고정판에 힌지 결합되고 다른 일단은 제1링크와 힌지 결합된 한 쌍의 제2링크와, 상기 제1, 2링크의 힌지 결합부위에 일단이 함께 결합되어 실린더의 동작에 따라 토글작용하는 클램프와, 프레임의 일측에 고정됨과 동시에 클램프가 상부로 노출되게 구멍이 형성되어 실린더의 구동에 따라 클램프가 클램핑하는 안착판으로 구성된 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치가 제공된다.

제1도는 프레스간 핸들링용 그리퍼의 사용상태를 나타낸 개략도.

제2도는 종래 장치의 장착상태를 나타낸 일부 종단면도.

제3도는 본 발명의 장치를 나타낸 평면도.

제4도는 제3도의 일부를 단면으로 나타낸 정면도.

제5도는 제3도의 A-A선 단면도.

제6도는 제3도의 B-B선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 그리퍼 5 : 흡착패드

6 : 프레임 7 : 바디

12 : 솔레노이드밸브 15 : 이젝터

16 : 고정판 17 : 실린더

18 : 로드 19 : 제1링크

20 : 제2링크 21 : 클램프

22 : 안착판 22b : 기준핀 삽입공

23 : 기준핀 24 : 진공용 에어 연결구

25 : 결합편

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도 내지 제6도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명의 장치를 나타낸 평면도이고 제4도는 제3도의 일부를 단면으로 나타낸 정면도이며 제5도 및 제6도는 제3도의 A-A선 단면도 및 B-B선 단면도로써, 본 발명은 로봇(3)과 고정되는 바디(7)의 선단에 고정판(16)이 고정되어 있고 상기 고정판에는 솔레노이드밸브(12)에 인가되는 신호에 따라 동작하는 실린더(17)가 설치되어 있다.

그리고 상기 실린더(17)의 로드(18)에 한 쌍의 제1링크(19)가 힌지 결합되어 있고 상기 제1링크의 다른 일단과 고정판(16)사이에는 한 쌍의 제2링크(20)가 힌지 결합되어 있으며 상기 제1, 2링크의 힌지 결합부위에는 실린더(17)의 동작에 따라 토글작용하는 클램프(21)가 힌지 결합되어 있다.

또한, 복수개의 흡착패드(5)가 고정된 프레임(6)의 일측에 안착판(22)이 고정되어있고, 상기 안착판상에는 바디(7)에 그리퍼(4)를 클램핑시 클램프(21)가 상부로 노출되어 실린더(17)의 구동에 따라 클램프(21)가 안착판에 접속되도록 하는 구멍(22a)이 형성되어 있다.

상기 고정판(16)에는 제5도와 같이 적어도 1개 이상의 기준핀(23)이 고정되어 있고 안착판(22)에는 상기 기준핀이 끼워져 그리퍼(4)가 위치 결정되도록 하는 기준핀 삽입공(22b)이 형성되어 있다.

이는 그리퍼(4)를 바디(7)에 장착시 그리퍼의 위치를 보다 정확히 설정함과 동시에 클램프(21)가 안착판(22)을 확실히 클램핑할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 고정판(16)에는 진공용 에어 연결구(24)가 고정되어 있고 고정판(16)에는 그리퍼(4)가 장착 완료된 상태에서 상기 진공용 에어 연결구(24)에 형성된 에어공(24a)이 흡착패드(5)와 통하여지도록 하는 결합편(25)이 고정되어 있다.

이때 진공용 에어 연결구(24)의 선단부에 테이퍼부(24b)가 형성되어 있고, 결합편(25)에는 상기 테이퍼부와 대응되는 결합공(25a)이 형성되어 있으며 테이퍼부의 외주면에는 기밀 유지를 위한 오링(26)이 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실린더(17)의 로드(18)가 하사점에 위치되어 클램프(21)가 제4도에 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 상호 내측으로 회동된 상태에서 제5도와 같이 기준핀(23)에 기준핀 삽입공(22b)이 끼워지도록 그리퍼(4)를 바디(7)에 접속시키면 내측으로 회동되어 있던 클램프(21)가 안착판(22)에 형성된 구멍(22a)을 통해 상부로 노출됨과 동시에 제6도와 같이 진공용 에어 연결구(24)의 테이퍼부(24b)가 결합편(25)의 결합공(25a)내에 끼워지게 된다.

이러한 상태에서 솔레노이드밸브(12)에 신호를 인가하여 로드(18)를 상승시키면 상기 로드의 상부와 고정판(16)에 제1, 2링크(19)(20)의 일단이 힌지 결합되고, 상기 제1, 2링크의 힌지 결합부에는 클램프(21)가 힌지 결합되어 있으므로 제1, 2 링크(19)(20)의 위치가 제4도의 실선과 같이 변화되면서 클램프(21)를 하방으로 눌러주게 된다.

이에 따라 상기 클램프(21)가 안착판(22)에 형성된 구멍(22a)의 주연부를 제3도와 같이 눌러주게 되므로 그리퍼(4)의 장착작업이 완료된다.

이와 같이 그리퍼(4)의 장착이 완료되면 클램프(21)의 누름력에 의해 안착판(22)이 고정판(16)측으로 눌려 진공용 에어 연결구(24)의 테이퍼부(24b)가 결합편(25)의 결합공(25a)내에 긴밀히 접속됨과 동시에 오링(26)에 의해 기밀이 유지되므로 이젝터(15)의 동작으로 흡착패드(5)에 진공압이 걸릴 때 이들의 틈새를 통해 압축공기가 외부로 누설되지 않게 된다.

상기한 바와 같이 그리퍼(4)를 장착완료한 상태에서는 종래와 마찬가지로 로봇(3)을 구동하여 소재를 하형(2)의 상면으로 로딩하거나, 반제품의 소재를 언로딩하여 일측에 위치된 프레스측으로 이송시켜 재로딩하게 된다.

한편, 일정형태의 소재를 로딩하다가 성형품의 크기 또는 형상이 달라져 사용하고 있던 그리퍼를 분리하고 바디(7)에 새로운 그리퍼를 장착하고자 할 경우에는 솔레노이드밸브(12)에 신호를 인가하여 상사점에 위치되어 있던 실린더(17)의 로드(18)를 하사점으로 이동시킨다.

이에 따라 안착판(22)에 형성된 구멍(22a)의 주연부를 눌러주고 있던 클램프(21)가 제4도의 일점쇄선과 같이 위치되므로 고정판(16)으로부터 그리퍼를 분리시킬 수 있게 된다.

상기 고정판(16)으로부터 사용하고 있던 그리퍼를 분리하고 나면 전술한 바와 같은 동작에 의해 새로운 그리퍼를 장착하므로써 소재의 로딩 또는 언로딩작업을 계속적으로 실시할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 첫째, 클램프(21)에 의해 안착판(22)의 상면을 눌러 고정하게 되므로 가공이 비교적 용이하게 된다.

둘째, 이에 따라 그 구조 또한 간단해지게 되므로 그리퍼의 전체 무게가 가볍게 제작할 수 있게 된다.

셋째, 토글원리에 의해 그리퍼(4)를 고정하게 되어 있어 이젝터(15)의 동작으로 흡착패드(5)에 진공압이 걸려 소재를 운반하다가 정전등으로 인해 공장의 공압공급이 중단될 경우에도 실린더(17)의 로드(18)가 후퇴되지 않게 되므로 안전사고가 발생되는 것을 미연에 방지하게 된다.

Claims (2)

1. 성형하는 소재의 크기 및 형상에 따라 복수개의 흡착패드(5)가 고정된 프레임(6)을 선택적으로 바디(7)에 결합하도록 된 것에 있어서, 바디(7)의 일단에 고정된 고정판(16)과, 상기 고정판에 설치되어 솔레노이드밸브(12)의 신호에 따라 동작하는 실린더(17)와, 상기 실린더의 로드(18)에 힌지 결합된 한 쌍의 제1링크(19)와, 일단은 고정판에 힌지 결합되고 다른 일단은 제1링크와 힌지 결합된 한쌍의 제2링키(20)와, 상기 제1,2링크의 힌지 결합부위에 일단이 함께 결합되어 실린더의 동작에 따라 토글작용하는 클램프(21)와, 프레임(6)의 일측에 고정됨과 동시에 클램프가 상부로 노출되게 구멍(22a)이 형성되어 실린더의 구동에 따라 클램프가 클램핑하는 안착판(22)으로 구성된 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치.
2. 제1항에 있어서, 고정판(16)에 적어도 1개 이상의 기준핀(23)을 고정하고 안착판(22)에는 상기 기준핀이 끼워져 그리퍼(4)가 위치결정되도록 하는 기준핀 삽입공(22b)이 형성됨을 특징으로 하는 프레스간 핸들링용 그리퍼의 착탈장치.