KR100392463B1 - 전동핸드 - Google Patents

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미야치히로시
칸다코이치로
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

스테핑모터의 출력축에 연동하는 구동측부재와 조부재에 연동하는 종동측부재사이에 스프링수단을 설치함으로써, 조부재의 개방동작시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 직접 결합해서 출력으로부터의 구동력이 조부재에 직접 전달되고, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 스프링수단을 통해 결합함으로써 출력축으로부터의 구동력이 상기 스프링수단을 통해 조부재에 탄력적으로 전달되도록 하고, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에 스테핑모터를 완충적으로 오버회전시키도록 한다.

Description

전동핸드{ELECTRIC HAND}
본 발명은 공작물의 파지를 행하는 조부재(파지부재)의 개폐구동을 전동모터에 의해 행하는 전동핸드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테핑모터를 사용한 전동핸드에 관한 것이다.
각종 공작물을 가공이나 반송 등을 위해 파지하는 핸드로서, 조부재의 개폐구동을 전동모터에 의해 행하는 것은 공지되어 있다. 이러한 전동핸드에 있어서, 구동원으로서 펄스로 구동되는 스테핑모터를 이용하는 경우, 상기 조부재를 구동펄스의 펄스수에 따라 미세한 폭으로 단계적으로 개폐제어함으로써, 파지하는 대상물의 크기에 따른 개폐동작을 행하게 할 수 있다.
이러한 스테핑모터를 이용할 경우에는, 모터를 구동하는 구동펄스의 수에 따라 설정되는 조부재의 개방폭과, 공작물의 파지부분의 폭을 일치시키거나 또는 구동펄스의 수를 약간 많게 해서 조부재의 개방폭을 공작물의 폭보다 다소 작게 한 상태에서 조부재에 설치한 공작물 파지용 어태치먼트를 휘게 하면서 파지동작을 행할 필요가 있다.
그러나, 공작물의 크기가 항상 일정한 것은 아니고, 따라서, 모터를 구동하는 구동펄스의 수를 공작물에 따라 조정할 필요가 있지만, 일정하지 않은 공작물에 대해서 그 조정을 행하는 것에는 어려움이 있다. 그리고, 조부재에 설치한 대상물파지를 위한 어태치먼트가 휘어지지 않거나 또는 어태치먼트가 휘어지는 범위를 초과해서 파지동작을 행하면, 구동펄스와 스테핑모터사이의 동기가 유지되지 않게 되는 탈조(step out)현상이 발생하여 전동핸드가 동작불량을 일으키게 된다.
본 발명은 이러한 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 그 기술적 과제는 스테핑모터를 이용한 전동핸드에 있어서, 펄스의 탈조에 의한 동작불량을 방지하고, 공작물의 폭에 대응한 조부재의 파지폭을 확보해서 확실하게 그 대상물을 파지가능하게 하는 것에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동핸드의 제1실시예의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 상기 제1실시예의 동작을 설명하기 위한 주요부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동핸드의 제2실시예의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 상기 제2실시예의 평면도이다.
도 5는 상기 제2실시예의 조부재를 떼어낸 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 상기 제2실시예의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전동핸드의 제3실시예의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 8은 상기 제3실시예의 측단면도이다.
도 9는 도 7에 있어서의 A-A선의 단면도이다.
도 10은 도 7에 있어서의 B-B선의 단면도이다.
도 11은 도 9에 있어서의 C-C의 단면도이다.
(부호의 설명)
1, 21, 41…전동핸드 2, 22, 42…핸드본체
3, 23, 43…스테핑모터 3a, 23a, 43a…출력축
4, 24, 44…조부재 5, 25, 45…변환기구
6…회전축 6a…나사부
7, 27…구동부재 7a…나사
8…개폐기구 9…전동축
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전동핸드는, 공작물을 파지하기 위한 개폐가능한 한 쌍의 조부재와, 구동펄스의 펄스수에 따라 회전량이 제어되는 스테핑모터와, 상기 스테핑모터의 출력축의 왕복회전운동을 상기 조부재의 개폐운동으로 변환하는 변환기구와, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에 상기 스테핑모터를 설정된 펄스수의 범위내에서 완충적으로 오버회전시키기 위한 버퍼기구를 구비하며, 상기 버퍼기구는 상기 출력축에 연동하는 구동측부재와, 조부재에 연동하는 종동측부재와, 상기 두 부재사이에 설치하는 스프링수단을 구비하고 있고, 상기 조부재의 개방동작시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 직접 결합해서 출력축으로부터의 구동력이 조부재에 직접 전달되고, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 스프링수단을 통해 결합함으로써 출력축으로부터의 구동력이 상기 스프링수단을 통해 조부재에 탄력적으로 전달되도록 구성되어 있다.
상기 구성을 갖는 전동핸드에 있어서는, 상기 조부재가 공작물을 파지한 후에도 스테핑모터의 출력축이 탄력적으로 오버회전할 수 있으므로, 상기 스테핑모터를 구동하는 펄스수를 상기 오버회전의 범위내에 설정해 둠으로써, 스테핑모터와 구동펄스사이의 탈조에 의한 동작불량이 발생하지 않고, 확실하게 공작물을 파지할 수 있다.
본 발명의 하나의 구체적인 실시형태에 의하면, 상기 변환기구는 스테핑모터의 출력축에 부착되어 선단에 나사부를 구비하는 회전축과, 상기 회전축의 나사부와 나사결합되어 상기 회전축의 왕복회전에 의해 축선방향으로 직선적으로 전후진하는 구동부재와, 상기 구동부재로부터 전동축을 통해 전달되는 직선운동을 상기 한 쌍의 조부재의 개폐운동으로 변환하는 개폐기구를 구비하고 있고, 상기 구동부재와 전동축사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 상기 구동부재와 전동축과 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 구동부재가 선단측에 중공(中空)의 버퍼하우징을 구비하고 있고, 상기 버퍼하우징 내에 상기 전동축의 기단부가 일정 거리를 슬라이딩가능하도록 수용되는 동시에, 상기 전동축에 형성된 플랜지부와 버퍼하우징의 사이에 상기 전동축을 탄력적으로 밀도록 상기 스프링수단이 설치되어 있다.
본 발명의 다른 구체적인 실시형태에 의하면, 상기 변환기구는 스테핑모터의 출력축에 부착된 피니언과, 상기 피니언을 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치되어 각각에 상기 피니언과 맞물리는 래크가 형성된 한 쌍의 구동부재와, 각 구동부재와 조부재의 사이에 설치하여 상기 구동부재의 운동을 조부재에 전달해서 상기 조부재를 개폐시키는 한 쌍의 전동부재를 구비하고 있고, 상기 구동부재와 전동부재의 사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 상기 구동부재와 전동부재와 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있다.
더욱 상세하게는, 상기 각 전동부재가 각각 원통형을 이룬 상기 구동부재의 내부에 일정 거리를 슬라이딩가능하도록 수용된 동시에, 상기 전동부재로부터 연장하는 구동핀에 의해 상기 조부재에 연결되고, 또한 상기 전동부재와 구동부재사이에 상기 스프링수단이 상기 전동부재를 파지방향을 향해서 탄력적으로 밀도록 설치되어 있다.
본 발명의 또 다른 구체적인 실시형태에 의하면, 상기 변환기구는 상기 스테핑모터의 출력축에 부착된 회전부재와, 상기 회전부재에 부착된 캠부재와, 상기 캠부재에 형성된 대략 반원형의 한 쌍의 캠홈과, 상기 한 쌍의 조부재에 부착되어 각각 상기 캠홈의 하나에 끼워맞춰져서 상기 캠부재의 회전에 의해 상기 캠홈 내를 슬라이딩해서 상기 조부재를 개폐시키는 구동핀을 포함하고, 또한 상기 회전부재가 상기 출력축에 고정된 기대부(基臺部)와, 상기 기대부에 일정 각도만큼 상대적으로 회전가능하도록 조립된 부착대를 포함하고 있고, 상기 부착대에 상기 캠부재가 부착되고, 상기 부착대와 기대부사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 이들 기대부와 부착대와 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있다.
더욱 상세하게는, 상기 회전부재의 기대부가 레버를 구비하는 동시에, 부착대가 상기 스프링수단 및 스프링받이를 구비하고 있고, 상기 기대부가 한쪽방향으로 회전할 때에는 상기 레버가 부착대에 직접 접촉함으로써 기대부의 회전력이 상기 부착대에 직접 전달되고, 상기 기대부가 반대방향으로 회전할 때에는, 상기 레버가 상기 스프링받이를 통해 부착대에 접촉함으로써 기대부의 회전력이 상기 스프링수단을 통해 탄력적으로 전달되도록 구성되어 있다.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예의 전동(電動)핸드(1)는 핸드본체(2)에 설치한 정역회전가능한 스테핑모터(3)와, 상기 스테핑모터(3)의 구동에 의해 개폐동작하는 한 쌍의 조부재(4, 4)와, 상기 스테핑모터 (3)의 구동력을 조부재(4, 4)의 개폐운동으로 변환하는 변환기구(5)를 구비하고 있다. 상기 스테핑모터(3)는 구동펄스의 펄스수에 따라 회전량이 제어되는 것이다. 또한, 상기 한 쌍의 조부재(4, 4)는 핸드본체(2)의 일단에 가이드에 지지되고 상기 스테핑모터(3)의 출력축(3a)의 축선과 직교하는 방향으로 개폐가능하도록 조립되어 있다.
핸드본체(2)내부에 수용되어 있는 상기 변환기구(5)는 상기 스테핑모터(3)의 출력축(3a)의 선단에 부착된 회전축(6)과, 상기 회전축(6)의 선단에 설치된 나사부 (6a)와, 상기 나사부(6a)에 기단측의 나사구멍(7a)에서 나사결합된 구동부재 (7)와, 상기 구동부재(7)의 축방향변이를 상기 한 쌍의 조부재(4, 4)의 개폐동작으로 변환하는 개폐기구(8)와, 상기 구동부재(7)와 개폐기구(8)사이에 끼워져서 구동부재(7)의 구동력을 개폐기구(8)에 전달하는 전동축(9)을 구비하고 있다.
상기 구동부재(7)는 그 외주면에 축선방향으로 연장하는 직선이동홈(7b)을 구비하고, 상기 직선이동홈(7b)안에 핸드본체(2)에 설치한 회전방지핀(2a)이 삽입함으로써 그 회전이 억제되어 있고, 그 상태에서 회전축(6) 및 나사부(6a)가 회전하면 상기 회전축(6)의 축방향으로 직선적으로 전후진하도록 되어 있다.
또, 상기 개폐기구(8)는 대략 L자형으로 굴곡하는 한 쌍의 레버(11, 11)를 구비하고 있다. 이들 각 레버(11)는 중간 굴곡부가 지지핀(12)에 의해 핸드본체(2)에 회전가능하도록 지지되어 있고, 기단부가 전동축(9)의 선단의 구동핀(10)에 각각 결합하는 동시에, 선단부가 각각 조부재(4)에 결합하고 있다. 그리고, 도 1에 있어서 전동축(9)이 오른쪽으로 이동하면, 상기 레버(11, 11)가 각각 지지핀(12)둘레에서 선단이 폐쇄하는 방향으로 회전하고, 한 쌍의 조부재(4)가 이들 사이에 있는 공작물(W)을 파지하도록 되어 있다.
한편, 상기 전동축(9)은 구동부재(7)의 선단부에 나사결합된 버퍼하우징(14)안에 슬라이딩가능하게 수용되어 있고, 상기 버퍼하우징(14)은 상기 핸드본체(2)안에 상기 구동부재(7)와 일체적으로 축선방향으로 슬라이딩할 수 있도록 수용되어 있다. 또한, 상기 전동축(9)은 상기 버퍼하우징(14)안에서 상기 하우징(14)과 플랜지부(9a)사이에 설치한 스프링(15)에 의해 구동부재(7)측을 향해, 즉 조부재(4)에 파지동작을 행하게 하는 방향을 향해서 탄력적으로 밀게 되어 있다. 또한, 상기 전동축(9)에는 전진단(前進端)에서 버퍼하우징(14)에 걸리는 계단부(9b)가 설치되고, 상기 계단부(9b)에 의해 상기 버퍼하우징(14)안을 구동부재(7)에 의해 규정되는 거리(S)만큼 축선방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
그리고, 상기 전동축(9)이 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)과 함께 도 1에 도시된 전진위치로 이동하면, 조부재(4, 4)가 개방해서 공작물(W)을 해방시키고, 상기 전동축(9)이 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)과 함께 도 1의 오른쪽방향으로 후퇴하면, 상기 조부재(4, 4)가 폐쇄해서 이들 조부재(4, 4)사이에 공작물(W)을 끼우고, 다시 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)이 약간 후퇴함으로써 스프링(15)이 압축되고, 상기 스프링(15)의 탄성력에 의해 파지력이 발생한다.
따라서, 스테핑모터(3)의 출력축(3a)에 연동하는 구동측부재인 상기 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)과, 조부재(4, 4)에 연동하는 종동측부재인 상기 전동축(9)과, 이들 양 부재사이에 설치한 상기 스프링(15)에 의해 상기 조부재(4, 4)에 의한 공작물의 파지시에 상기 스테핑모터(3)를 설정된 펄스수의 범위내에서 완충적으로 오버회전시키기 위한 버퍼기구가 구성되어 있다.
상기 구성을 갖는 제1전동핸드에 있어서, 조부재(4, 4)를 개방방향으로 동작시킬 경우에는, 스테핑모터(3)를 구동해서 회전축(6)을 정방향으로 회전시키고, 상기 회전축(6)의 나사부(6a)에 나사결합된 구동부재(7)와 상기 구동부재(7)에 연결된 버퍼하우징(14)을 축선방향으로 도 1에 나타낸 위치까지 전진시킴으로써, 전동축(9)이 전진해서 한 쌍의 레버(11, 11)를 선단이 개방하는 방향으로 회전시킨다. 도 1은 이러한 개방동작상태를 나타내고 있다. 이 경우에는, 스테핑모터(3)의 구동한도를 설정해 둠으로써 펄스의 탈조문제는 발생하지 않는다.
한편, 상기 조부재(4, 4)를 폐쇄방향으로 동작시킬 경우에는, 상기 스테핑모터(3)를 역회전시켜 회전축(6)을 역회전시킴으로써, 구동부재(7)와 버퍼하우징(14)을 도 2에 나타내듯이 후퇴시킨다. 이것에 의해, 전동축(9)이 후퇴해서 한 쌍의 레버(11, 11)를 선단이 폐쇄하는 방향으로 회전시키므로, 상기 조부재(4, 4)가 폐쇄하여 이들 조부재(4, 4)사이에서 공작물(W)이 파지된다. 그리고, 파지된 후에도 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)이 스테핑모터(3)에 의해 약간 후퇴되지만, 이러한 후퇴분은 스프링(15)의 압축에 의해 흡수되고, 압축에 따른 스프링(15)의 탄성력에 의해 조부재(4, 4)의 파지력이 발생한다.
이와 같이, 상기 조부재(4, 4)가 공작물(W)을 파지하면 전동축(9)은 더이상 후퇴할 수 없게 되지만, 상기 스프링(15)의 존재에 의해 구동부재(7) 및 버퍼하우징(14)은 다시 일정 거리(S)만큼 후퇴할 수 있으므로, 그 범위내에서는 스테핑모터 (3)는 펄스와의 사이의 탈조를 발생하지 않고 동작할 수 있다. 따라서, 스테핑모터 (3)를 구동하는 펄스수를 상기 거리(S)의 범위내에서 상기 스프링(15)을 압축할 수 있는 범위내로 설정해 둠으로써, 펄스의 탈조에 의한 동작불량을 발생시키지 않고, 확실하게 공작물을 파지할 수 있다.
또, 스테핑모터(3)를 구동하는 펄스수가 상기 거리(S)의 범위를 초과할 경우에는 버퍼하우징(14)이 전동축(9)의 계단부(9b)에 충돌하므로, 버퍼하우징(14)의 이동이 억제되어 펄스의 탈조에 의한 동작불량이 발생할 가능성이 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 전동핸드의 제2실시예를 나타낸 것이다. 제2실시예의 전동핸드(21)는 핸드본체(22)에 설치한 스테핑모터(23)와, 직선적으로 개폐동작하는 한 쌍의 조부재(24, 24)와, 상기 스테핑모터(23)의 출력축(23a)의 회전력을 상기 조부재(24, 24)의 개폐운동으로 변환하는 래크·피니언식(rack-and-pinion type) 변환기구(25)를 구비하고 있다. 상기 한 쌍의 조부재(24, 24)는 핸드본체 (22)상에 서로 평행하게 설치된 한 쌍의 가이드(24a, 24a)에 각각 이동가능하게 지지되고, 이들 가이드 (24a, 24a)를 따라 서로 역방향으로 동기적으로 변이함으로써, 상기 출력축(23a)의 축선을 가로지르는 방향으로 개폐하는 것이다.
상기 변환기구(25)는 핸드본체(22)안에서 상기 스테핑모터(23)의 출력축 (23a)상에 부착된 피니언(26)과, 상기 피니언(26)을 사이에 두고 서로 대칭적으로 위치하는 대략 원통형의 구동부재(27, 27)와 이들 구동부재(27, 27)의 측면에 각각 형성되어 상기 피니온(26)과 맞물리는 래크(27a, 27a)와, 상기 각 구동부재(27, 27)를 대응하는 조부재(24, 24)에 각각 연결하는 한 쌍의 전동부재(29, 29)를 구비하고 있다.
상기 각 전동부재(29)는 도 5에 명료하게 나타내듯이, 대응하는 구동부재 (27)안에 각각 슬라이딩가능하게 설치되고, 이들에 부착한 구동핀(30)을 조부재(24)에 결합시킴으로써, 각 조부재(24)에 연결되어 있다. 또한, 상기 전동부재(29)와 구동부재(27)의 사이에는 상기 전동부재(29)가 조부재(24)의 개폐방향으로 일정 거리(S)만큼 이동할 수 있는 간격이 유지되는 동시에, 상기 전동부재(29)를 조부재(24)를 폐쇄시키는 방향으로 탄력적으로 미는 스프링(35)이 설치되어 있다.
따라서 본 제2실시예에서는, 출력축(23a)에 연동하는 구동측부재인 상기 구동부재(27, 27)와, 조부재(24, 24)에 연동하는 종동측부재인 상기 전동부재(29, 29)와, 이들 양 부재사이에 설치하는 상기 스프링(35)에 의해 버퍼기구가 구성되어 있다.
또, 도면에서 부호 36은 구동부재(27)에 설치한 위치검출용 자석, 37은 상기 자석(36)의 근접을 검출하는 근접스위치의 부착홈을 나타내고 있다.
상기 구성을 갖는 제2실시예의 전동핸드에 있어서, 조부재(24, 24)를 개방시키는 경우에는, 스테핑모터(23)를 구동해서 피니언(26)을 정회전시킴으로써, 상기 피니언(26)에 래크(27a, 27a)가 맞물리는 구동부재(27, 27)가 서로 멀어지는 도 5의 위치로 이동시키면, 이들 구동부재(27, 27)의 이동이 전동부재(29, 29) 및 구동핀(30, 30)을 통해 각 조부재(24, 24)에 전달되므로, 조부재(24, 24)가 개방한다. 이 경우에는 스테핑모터의 구동한도를 설정해 둠으로써, 펄스의 탈조의 문제는 발생하지 않는다.
한편, 상기 조부재(24, 24)를 폐쇄시키는 경우에는, 상기 스테핑모터(23)에 의해 피니언(26)을 역회전시켜 구동부재(27, 27)를 서로 근접하는 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 이들 구동부재(27, 27)와 함께 상기 전동부재(29, 29)도 변이하므로, 조부재(24, 24)가 서로 폐쇄하는 방향으로 변이하여 이들 사이에 공작물 (W)이 끼워진다. 그리고, 파지후에도 구동부재(27, 27)가 약간 이동하지만, 이러한 이동분은 스프링(35)의 압축에 의해 흡수되어 압축에 따른 스프링(35)의 탄성력에 의해 조부재(24, 24)의 파지력이 발생한다.
이와 같이 제2실시예에 있어서도, 상기 조부재(24, 24)가 공작물(W)을 파지하면 전동축(29)은 더이상 후퇴할 수 없게 되지만, 상기 스프링(35)의 존재에 의해 구동부재(27)는 다시 일정 거리(S)만큼 이동할 수 있으므로, 그 범위내에서는 스테핑모터(23)는 펄스와의 사이의 탈조를 발생시키지 않고 동작할 수 있다. 따라서, 스테핑모터(23)를 구동하는 펄스수를 상기 거리(S)의 범위내에서 상기 스프링(35)을 압축할 수 있는 범위내로 설정해 둠으로써, 펄스의 탈조에 의한 동작불량을 발생하지 않고 확실하게 공작물을 파지할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 전동핸드의 제3실시예를 나타낸 것으로서, 본 제3실시예의 전동핸드(41)는 핸드본체(42)에 설치한 스테핑모터(43)와, 상기 스테핑모터(43)로 구동되어 직선적으로 개폐하는 한 쌍의 조부재(44, 44)와, 상기 스테핑모터(43)의 구동력을 조부재(44)의 개폐운동으로 변환하는 캠식 변환기구(45)를 구비하고 있다.
상기 한 쌍의 조부재(44, 44)는 기단부가 핸드본체(42)에 설치된 T형단면의 가이드홈(42a, 42a)안에 각각 슬라이딩가능하게 끼워맞춰지고, 상기 가이드홈(42a, 42a)을 따라 개폐하는 것이다.
또한, 상기 변환기구(45)는 스테핑모터(43)의 출력축(43a)에 부착된 회전부재 (46)와, 상기 회전부재(46)의 상면에 설치된 원판형의 캠부재(49)와, 상기 캠부재 (49)의 상면에 대칭으로 형성된 한 쌍의 캠홈(49a, 49a)과, 상기 한 쌍의 조부재 (44, 44)의 하면에 각각 부착되어 각 캠홈(49a, 49a)에 끼워맞추는 구동핀(50, 50)을 구비하고 있다.
상기 캠홈(49a, 49a)은 도 10에 나타내듯이 반원형을 이루고 있고, 이들의 곡률중심이 캠부재(49)의 회전중심을 지나는 직선상에 위치하는 동시에, 상기 회전중심을 사이에 두고 서로 반대측에 같은 거리만큼 치우친 위치를 폐쇄하도록 설치되어 있다.
상기 회전부재(46)는 도 7 및 도 9로부터 알 수 있듯이, 상기 출력축(43a)에 고정된 기대부(47)와, 상기 기대부(47)상에 상대적으로 회전가능하게 조립된 부착대(48)를 구비하고 있고, 상기 부착대(48)에 상기 캠부재(49)가 부착되어 있다. 또한, 상기 기대부(47)에는 레버(51, 51)가 설치되고, 상기 기대부(47)가 도 9의 시계방향으로 회전할 때에는 이들 레버(51, 51)가 부착대(48)에 직접 접촉함으로써 기대부(47)의 회전력을 상기 부착대(48)에 직접 전달하고, 상기 기대부(47)가 반시계방향으로 회전할 때에는 상기 각 레버(51)의 선단이 부착대(48)의 스프링가이드(52)에 스프링을 통해 지지된 받침자리(53)에 접촉하고, 스프링(55)을 압축해서 그 탄성력으로 부착대(48)를 회전구동시키도록 되어 있다. 상기 스프링가이드(52)는 레버(51)의 선단에서 받침자리(53)를 통해 스프링(55)을 압축했을 때, 레버(51)에 대해서 일정한 회전각의 한도를 설정하는 스토퍼로서도 기능하는 것이다.
따라서, 상기 부착대(48)는 기대부(47)에 대해서 조부재(44)의 개폐방향으로 일정 각도만큼 회전가능하고, 또한 조부재(44)에 파지동작을 행하게 하는 방향으로 스프링(55)에 의해 탄력적으로 밀도록 조립되어 있고, 조부재(44, 44)가 공작물을 해방하는 방향으로 구동될 때에는, 기대부(47)와 함께 구동되고, 공작물을 파지할 때에는 상기 스프링(55)을 통해 조부재(44, 44)가 구동되고, 상기 스프링(55)의 탄성력에 의해 공작물의 파지상태가 유지된다.
따라서, 본 제3실시예에서는 출력축(43a)에 연동하는 구동측부재인 상기 기대부(48) 및 레버(51, 51)와, 조부재(44, 44)에 연동하는 종동축부재인 상기 부착대(48)와, 이들 양부재사이에 설치하는 상기 스프링(55)에 의해 버퍼기구가 구성되어 있다.
또한, 상기 전동핸드는 도 8에 나타내듯이 조부재(44)의 위치를 검출하기 위한 위치검출부재(56)를 구비하고 있다. 상기 위치검출부재(56)는 한 쪽의 구동핀 (50)에 고정한 상태에서, 도 8의 지면에 수직인 방향으로의 이동을 가능하게 해서 그 단부에 위치검출용 자석(57)을 부착하고, 이것을 핸드본체(42)에 설치된 센서부착홈(58)에 배치한 위치검출센서에 의해 검출가능하게 한 것이다.
상기 구성을 구비하는 제3실시예의 전동핸드에 있어서, 한 쌍의 조부재(44, 44)에 개방동작을 행하게 하는 경우에, 스테핑모터(43)를 구동해서 회전부재(46)의 기대부(47)를 도 9의 시계방향으로 회전시키면, 레버(51, 51)에 의해 부착대(48) 및 그것에 고정한 캠부재(49)가 같은 방향으로 회전하게 되고, 각 캠홈(49a, 49a)에 끼워 맞춰지는 한 쌍의 구동핀(50, 50)이 각각 캠홈(49a, 49a)의 외측단의 쪽으로 이동하기 때문에, 조부재(44, 44)가 서로 반대방향으로 직선구동해서 개방한다. 이 경우에, 스테핑모터의 구동한도를 설정해 두므로, 펄스의 탈조의 문제는 발생하지 않는다.
한편, 상기 조부재(44, 44)에 폐쇄동작을 행하게 하는 경우에는 스테핑모터 (43)를 역방향으로 회전시킨다. 이 경우, 기대부(47)의 회전력은 레버 (51, 51)로부터 받침자리(53) 및 스프링(55)을 통해 부착대(48)에 전달된다. 그리고, 캠부재 (49)의 회전에 의해 구동핀(50, 50)이 캠홈(49a, 49a)안을 그 내측단 쪽으로 이동하기 때문에, 상기 조부재(44, 44)가 폐쇄동작을 행하게 된다. 그리고, 조부재(44, 44)가 공작물을 파지한 후에, 다시, 기대부(47)가 스테핑모터(43)의 구동에 의해 조부재(44, 44)를 폐쇄하는 방향으로 약간 회전하여도, 그 회전은 스프링(55)에 의해 흡수되고, 조부재(44, 44)에 의한 공작물의 파지상태가 유지된다. 또한, 상기 공작물의 파지에 의해 부착대(48)는 회전할 수 없게 되지만, 상기 스프링(55)의 존재에 의해 기대부(47)는 받침자리(53)가 스프링가이드(52)의 선단에 충돌할 때까지의 일정 각도만큼은 회전하므로, 그 범위내에서는 스테핑모터(43)는 펄스의 탈조가 발생하지 않고 구동할 수 있다.
따라서, 스테핑모터(43)를 구동하는 펄스수를 상기 스프링(55)을 압축하는 범위내로 설정해 둠으로써, 펄스의 탈조에 의한 동작불량이 발생하는 일 없이, 확실하게 공작물을 파지할 수 있다.
상술한 본 발명의 전동핸드에 의하면, 스테핑모터를 이용하면서 펄스의 탈조에 의한 동작불량을 방지하고, 공작물의 폭에 대응한 조부재의 파지폭을 확보해서 확실하게 그 공작물을 파지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 공작물을 파지하기 위한 개폐가능한 한 쌍의 조부재와, 구동펄스의 펄스수에 따라 회전량이 제어되는 스테핑모터와, 상기 스테핑모터의 출력축의 왕복회전운동을 상기 조부재의 개폐운동으로 변환하는 변환기구와, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에 상기 스테핑모터를 설정된 펄스수의 범위내에서 완충적으로 오버회전시키기 위한 버퍼기구를 구비하며,
    상기 버퍼기구는 상기 출력축에 연동하는 구동측부재와, 조부재에 연동하는 종동측부재와, 상기 두 부재사이에 설치하는 스프링수단을 구비하고 있고, 상기 조부재의 개방동작시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 직접 결합해서 출력축으로부터의 구동력이 조부재에 직접 전달되고, 상기 조부재에 의한 공작물의 파지시에는 상기 구동측부재와 종동측부재가 스프링수단을 통해 결합함으로써 출력축으로부터의 구동력이 상기 스프링수단을 통해 조부재에 탄력적으로 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변환기구는 스테핑모터의 출력축에 부착되어 선단에 나사부를 구비하는 회전축과, 상기 회전축의 나사부와 나사결합되어 상기 회전축의 왕복회전에 의해 축선방향으로 직선적으로 전후진하는 구동부재와, 상기 구동부재로부터 전동축을 통해 전달되는 직선운동을 상기 한 쌍의 조부재의 개폐운동으로 변환하는 개폐기구를 구비하고 있고, 상기 구동부재와 전동축사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 상기 구동부재와 전동축과 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동부재가 선단측에 중공의 버퍼하우징을 구비하고 있고, 상기 버퍼하우징 내에 상기 전동축의 기단부가 일정 거리를 슬라이딩가능하도록 수용되는 동시에, 상기 전동축에 형성된 플랜지부와 버퍼하우징의 사이에 상기 전동축을 후퇴방향으로 탄력적으로 밀도록 상기 스프링수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  4. 제2항에 있어서, 상기 개폐기구가 대략 L자형을 이룬 한 쌍의 레버를 구비하고, 이들 레버는 중간부가 핀에 의해 회전가능하게 지지되어 있고, 선단부가 각각 조부재에 결합하는 동시에, 기단부가 상기 전동축의 선단에 각각 결합하여 상기 전동축의 전후진에 의해 상기 각 레버가 회전해서 한 쌍의 조부재를 개폐시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변환기구는 스테핑모터의 출력축에 부착된 피니언과, 상기 피니언을 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치되어 각각에 상기 피니언과 맞물리는 래크가 형성된 한 쌍의 구동부재와, 각 구동부재와 조부재의 사이에 설치하여 상기 구동부재의 운동을 조부재에 전달해서 상기 조부재를 개폐시키는 한 쌍의 전동부재를 구비하고 있고, 상기 구동부재와 전동부재의 사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 상기 구동부재와 전동부재와 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 전동부재가 각각 원통형을 이룬 상기 구동부재의 내부에 일정 거리를 슬라이딩가능하도록 수용되는 동시에, 상기 전동부재로부터 연장하는 구동핀에 의해 상기 조부재에 연결되고, 또한 상기 전동부재와 구동부재의 사이에 상기 스프링수단이 상기 전동부재를 파지방향을 향해서 탄력적으로 밀도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 변환기구는 상기 스테핑모터의 출력축에 부착된 회전부재와, 상기 회전부재에 부착된 캠부재와, 상기 캠부재에 형성된 대략 반원형의 한 쌍의 캠홈과, 상기 한 쌍의 조부재에 부착되어 각각 상기 캠홈의 하나에 끼워맞춰져서 상기 캠부재의 회전에 의해 상기 캠홈 내를 슬라이딩해서 상기 조부재를 개폐시키는 구동핀을 포함하고, 또한 상기 회전부재는 상기 출력축에 고정된 기대부와, 상기 기대부에 일정 각도만큼 상대적으로 회전가능하도록 조립된 부착대를 포함하고 있고, 상기 부착대에 상기 캠부재가 부착되고, 상기 부착대와 기대부의 사이에 상기 스프링수단을 설치함으로써, 상기 기대부와 부착대와 스프링수단에 의해 상기 버퍼기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회전부재의 기대부가 레버를 구비하는 동시에, 상기 부착대가 상기 스프링수단 및 스프링받이를 구비하고 있고, 상기 기대부가 한쪽방향으로 회전할 때에는 상기 레버가 부착대에 직접 접촉함으로써 기대부의 회전력이 상기 부착대에 직접 전달되고, 상기 기대부가 반대방향으로 회전할 때에는 상기 레버가 상기 스프링받이를 통해 부착대에 접촉함으로써 기대부의 회전력이 상기 스프링수단을 통해 탄력적으로 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동핸드.
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