KR100487624B1 - 로봇용 툴 결속장치 - Google Patents

로봇용 툴 결속장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇용 툴 결속장치에 관한 것이다. 본 발명은 공압으로 하부의 피조형물을 압착시키는 진공펌프핸드(50)가 외측면 끝단에 설치된 제 1 툴지지바(10)와, 상기 제 1 툴지지바(10)가 다수개로 양측면에 앵글(60)에 의해 접합된 제 2 툴지지바(20)와, 상기 제 2 툴지지바(20)를 일측으로 삽입하여 내부에 설치된 슬라이드고정블록(130)과 고정핀(200)으로 체결시키고, 타측으로는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)를 연결시켜 로봇손목부의 움직임과 공압을 제 2툴지지바(20)로 전달하도록 하는 툴결속부(30)를 특징으로 한다. 이에 따라, 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)의 동작을 진공펌프핸드 툴(tool)에 정확하게 전달하도록하여 동력을 효율적으로 사용할 수 있고, 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)의 동작을 툴결속부가 설치됨으로써 반응성이 향상되어 작업의 정밀도가 우수하며, 작업시에 신속하게 툴을 교환할 수 있어서 소요시간을 극감시키는 효과가 있다.

Description

로봇용 툴 결속장치{conjunctive apparatus of tool for robot}
본 발명은 로봇용 툴 결속장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 진공펌프핸드가 설치된 제 1툴지지부와 제 2툴지지부를 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)와 툴결속부로 체결하여 안정적이고 정밀한 작업을 실시할 수 있도록 하고, 툴의 교환에 소요되는 시간을 급감시키도록 하는 로봇용 툴 결속장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래에는 진공펌프핸드를 로봇손목부에 결합시키거나 핸드핑거 및 진공패드부, 로봇손목부 등을 일체로 결합시에는 다수개의 볼트를 사용하여 체결하는 방식을 사용해 왔었다.
하지만, 다량의 볼트로 각 부위를 로봇과 일체로 체결함에 따라서 진공펌프핸드 등의 툴의 교환이나 로봇의 고정시에는 볼트를 인력을 통해 하나씩 제거함으로써 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 정밀을 요구하는 작업시에는 인력으로 볼트를 쬐는 힘이 일정하지가 않고, 이에 따라 발생하는 결합부위의 미세한 공극 등으로 인해 진공펌프핸드 툴과 로봇손목부, 핸드핑거, 진공패드부가 정밀하게 치합되지 않으며, 일정한 중심과 수평의 설정이 곤란하여 작업 오차의 폭이 커지는 문제점이 있었다.
아울러, 진공펌프핸드 등의 툴과 결합된 로봇손목부가 동작시에는 공압을 공급하는 파이프가 로봇손목부의 동작에 의해 엉기거나 체결부위에 분순물 등이 유입됨으로써 잦은 고장을 유발하고 미관에 좋지 못한 단점이 있었다.
상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명은 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)의 동작을 진공펌프핸드 툴에 정확하게 전달하도록 하고, 진공펌프핸드 툴이 설치된 제 1, 2툴지지바와 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)를 툴결속부로써 일체로 체결하여 신속한 반응성으로 정밀도를 향상시키고, 로봇손목부에서 진공펌프핸드 외에 툴을 교환시 간편하게 툴결속부의 슬라이드고정블록과 고정핀을 제 2툴지지바로부터 순차적으로 제거하여 진공펌프핸드 툴의 교환에 필요한 소요시간을 감소시킬수 있도록 하는 로봇용 툴 결속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 공압으로 하부의 피조형물을 압착시키는 진공펌프핸드(50)가 외측면 끝단에 설치된 제 1 툴지지바(10)와, 상기 제 1 툴지지바(10)가 다수개로 양측면에 앵글(60)에 의해 접합된 제 2 툴지지바(20)와, 상기 제 2 툴지지바(20)를 일측으로 삽입하여 내부에 설치된 슬라이드고정블록(130)과 고정핀(200)으로 체결시키고, 타측으로는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)를 연결시켜 로봇손목부의 움직임과 공압을 제 2툴지지바(20)로 전달하도록 하는 툴결속부(30)에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 전체사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 툴결속부의 사시도이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 제 1툴지지바(10)와, 제 2툴지지바(20)와, 툴결속부(30)로 구성된다.
우선, 상기 제 1툴지지바(10)는 사각형상의 측면에 진공펌프핸드(50)가 설치된다. 상기 진공펌프핸드(50)는 하부에 위치한 금형, 장치 등의 피조형물을 압착시키는 장치이다.
상기 진공펌프핸드(50)의 압착방식은 공압을 인입출시켜 피조형물을 압착하고, 하부에 위치한 피조형물(미도시)을 압착된 상태로 로봇의 동작반경 내에서 다른 장소로 이송시키도록 하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제 1툴지지바(10)는 진공펌프핸드(50)와 스몰프레임(230), 볼트(70) 등에 의해 단단하게 설치된다. 상기 제 1툴지지바(10)의 각 측면에는 공압호스홈a(90a)가 형성되는데, 상기 공압호스홈a(90a)은 공압의 경로인 공압호스(80)를 삽입하는 부위이며, 상기 제 1툴지지바(10)의 측면 사방에는 각각으로 공압호스홈a(90a)가 평행하게 형성되어 있어서 공압호스(80)가 로봇의 동작반경과 피조형물의 형상에 따라 작업에 장애가 되는 않는 위치에 공압호스를 삽입하여 작업을 실시할 수 있어서 종래기술 보다 더욱더 효율적이다.
또한, 상기 제 1툴지지바(10)는 제 2툴지지바(20)의 측면에 다수개로 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사각형상의 제 2툴지지바(20)는 측면에 제 1툴지지바(10)가 4개 정도 설치되며, 경우에 따라서 피조형물의 하중과 형상, 표면적을 고려하여 6개, 8개로 추가설치가 가능하다. 상기 제 2툴지지바(20)와 제 1툴지지바(10)의 결합부위에는 삼각형상의 앵글(60)과 볼트 등을 사용하여 단단하게 결속시키게 된다.
상기 제 2툴지지바(20)는 제 1툴지지바(10)와 마찬가지로 공압호스홈b(90b)가 사방으로 평행하게 각측면에 형성된다. 상기 제 2툴지지바(20)는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)가 설치될 부위, 즉 툴결속부(30)가 설치된 부위에 원형의 고정핀홈(220)과, 공압을 수용하기 위한 암니플(180)이 설치된다.
상기 고정핀홈(220)은 제 2툴지지바(20) 측면에 설치되어 있으며, 상기 암니플(180)은 제 2툴지지바(20)의 측면에 설치된 제 1블라켓트(160)에 두개가 나란히 한 쌍으로 설치된다. 상기 암니플(180)은 전면에 툴결속부(30)의 수니플(190)와 일체로 결합되고, 후면은 공압호스(80)와 일체로 결합된다.
한편, 상기 툴결속부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외면적으로는 입체적 형상의 툴결속블록(40)과, 상기 툴결속블록(40)의 외측면에 설치된 수동레버(140)와, 상기 수동레버(140)가 설치된 부위에 다수개로 동일한 형상으로 설치된 탄성부재지지볼트(150)와, 상기 툴결속블록(40)의 외면 측단에 원통형으로 돌출되어 설치된 고정핀홀더(210)와, 상기 툴결속블록(40)의 측면에 설치된 제 2블라켓트(170)에 한 쌍이 나란하게 설치된 수니플(190)로 구성된다.
상기 툴결속블록(40)은 전체적으로 사각형상으로 이루어져 있으며 상기 수동레버(140)가 설치된 툴결속블록(40)의 모서리 부위가 사각형상으로 돌출되어 있다. 상기 툴결속블록(40)은 측면 끝단에 사각형상부위에는 그 가장자리에 다수개의 볼트홈(240)이 형성되는데, 이 부위는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)가 설치되는 부위이다.
상기 수동레버(140)는 인력을 통해 일정한 반경을 가지고 회전가능하게 로드(rod)형상으로 설치되며, 그 하부에 위치한 탄성부재지지볼트(150)는 2개 정도로 형성되며 내부의 탄성부재a(120a)를 보호하고 단단하게 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 고정핀홀더(210)는 원통형상을 가지며 상하, 회전동작이 가능하다. 상기 고정핀홀더(201)는 수동레버(140)와 마찬가지로 인력으로 모든 동작이 가능하다.
상기 제 2블라켓트(170)에 설치된 수니플(190)은 나란하게 한 쌍이 설치되며, 상기 제 1블라켓트(160)에 설치된 암니플(180)과 일체로 결합한다.
한편, 상기 툴결속부(30)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 툴결속블록(40)의 내면에는 사각형상의 중공부(100)가 형성되고, 상기 중공부(100)의 모서리부위에 형성된 사각형상의 슬라이드홈(110)과, 상기 슬라이드홈(110)의 내부에서 상하이동하는 슬라이드고정블록(130)과, 상기 중공부(100) 내로 인입출되는 돌기형상의 고정핀(200)으로 구성된다.
상기 툴결속부(30)의 내면에 형성된 중공부(100)는 제 2툴지지바(20)가 삽입되는 공간이며, 제 2툴지지바(20)가 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)와 직접결합하는 부위이기도 하다.
상기 중공부(100)의 모서리에는 사각형상의 슬라이드홈(110)이 형성된다. 또한, 상기 슬라이드홈(110)의 내부에는 슬라이드고정블록(130)이 형성된다. 상기 슬라이드고정블록(130)은 슬라이드홈(110)에 삽입되어 상하로 이동되며, 제 2툴지지바(20)를 견고하게 지지하도록 슬라이드고정블록(130)의 접촉면이 제 2툴지지바(20)의 모서리부위와 동일한 형상으로 형성된다.
상기 슬라이드고정블록(130)은 탄성부재지지볼트(150)에 지지된 탄성부재a(120a)와 연동하고 상기 수동레버(140)의 동작에 따라 상하로 이동된다.
그리고, 상기 돌기형상의 고정핀(200)은 툴결속블록(40)의 중공부(100) 내측으로 돌출되어 있으며, 외부에 설치된 고정핀홀더(210)의 동작에 따라 중공부(100)로 인입출된다.
본 발명의 전체적인 동작은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 우선 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)와 제 2툴지지바(20)를 툴결속부(30)의 툴결속블록(40)으로 단단하게 결합한다.
이때, 상기 툴결속부(30)의 툴결속블록(40)은 제 2툴지지바(20)를 슬라이드고정블록(130)과 고정핀(200)으로 단단하게 고정시키게 된다. 이러한 체결동작은 하기와 같다.
우선, 상기 슬라이드고정블록(130)의 동작은 외부에 설치된 수동레버(140)를 일방향으로 회전시키면 수동레버(140)의 동작과 연동하여 탄성부재지지볼트(150)로 압착된 탄성부재a(120a)가 슬라이드고정블록(130)을 중공부(100) 내측으로 밀어낸다. 상기 중공부(100) 측으로 밀린 슬라이드고정블록(130)은 툴결속블록(40) 내에 삽입된 제 2툴지지바(20)에 접근하고, 상기 슬라이딩고정블록(130)이 제 2툴지지바(20)의 모서리측과 블록식 결합을 함으로써 툴결속블록(40)과 제 2툴지지바(20)는 단단하게 결합된다.
한편, 2차적으로 툴결속블록(40)과 제 2툴지지바(20)를 고정시키는 상기 고정핀(200)의 동작은 툴고정블록(40)의 외부에 설치된 고정핀홀더(210)를 상부로 인력에 의해 뽑은뒤 90도로 회전시킨다.
상기 고정핀홀더(210)의 90도 회전에 의해 내부에 설치된 탄성부재b(120b)는 연동하게 되고, 연동된 탄성부재b(120b)는 고정핀(200)을 툴결속블록(40)의 중공부 (100)측으로 밀어내며, 상기 툴결속블록(40)에 기삽입된 제 2툴지지바(20)의 고정핀홈(220)에 삽입함으로써 고정이 완료된다. 상기 고정핀(200)과 고정핀홈(220)의 삽입을 통해 제 2툴지지바(20)와 툴결속블록(40)은 더욱더 안정적으로 결합된다.
상기 슬라이드고정블록(130)과 고정핀(200)에 의해 단단하게 고정된 툴결속블록(40)과 제 2툴지지바(20)의 결합과 동시에 제 2툴지지바(20)에 설치된 암니플(180)과 툴결속블록(40)에 설치된 수니플(190)도 동시에 결합된다. 이러한 암니플(180)과 수니플(190)의 결합은 공압의 공급통로를 이어주는 역할을 한다.
또한, 툴결속블록(40)의 또 다른 측면에는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)가 다수개의 볼트로써 결합된다.
한편, 공압은 툴결속블록(40)의 수니플(190)과 제 2툴지지바(20)의 암니플(180)을 거쳐 공압호스(80)를 경로로 하여 최종적으로 제 1툴지지바(10)에 설치된 진공펌프핸드(50)에 공급된다.
상기 공급된 공압으로 진공펌프핸드(50)는 하부에 위치한 금형, 장치 등의 피조형물을 압착시키고, 상기 로봇손목부(미도시)는 압착된 피조형물을 일정한 높이로 들어올리고 로봇손목부(미도시)의 제한반경 내의 목표장소로 이송시키게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)의 동작을 진공펌프핸드 툴(tool)에 정확하게 전달하도록하여 공압 및 동력을 효율적으로 사용할 수 있고, 로봇손목부 및 ATC(Auto Tool Changer)의 동작을 툴결속부가 설치됨으로써 반응성이 향상되어 작업의 정밀도가 우수하며, 작업시에 신속하게 툴을 교환할 수 있어서 소요시간을 극감시키는 효과가 있다. 아울러, 볼트 등의 체결구 사용이 감소되어 생산비용을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 전체사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 측면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 로봇용 툴 결속장치에 관한 툴결속부의 사시도이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10; 제 1툴지지바 20; 제 2툴지지바
30; 툴결속부 40; 툴결속블록
50; 진공펌프핸드 60; 앵글
70; 볼트 80; 공압호스
90a; 공압호스홈a 90b; 공압호스홈b
100; 중공부 110; 슬라이드홈
120a; 탄성부재a 120b; 탄성부재b
130; 슬라이드고정블록 140; 수동레버
150; 탄성부재지지볼트 160; 제 1블라켓트
170; 제 2블라켓트 180; 암니플
190; 수니플 200; 고정핀
210; 고정핀홀더 220; 고정핀홈
230; 스몰프레임 240; 볼트홈

Claims (3)

  1. 공압으로 하부의 피조형물을 압착시키는 진공펌프핸드(50)가 외측면 끝단에 설치된 제 1 툴지지바(10)와, 상기 제 1 툴지지바(10)가 다수개로 양측면에 앵글(60)에 의해 접합된 제 2 툴지지바(20)와, 상기 제 2 툴지지바(20)를 일측으로 삽입하여 내부에 설치된 슬라이드고정블록(130)과 고정핀(200)으로 체결시키고, 타측으로는 로봇손목부(미도시) 및 ATC(Auto Tool Changer)(미도시)를 연결시켜 로봇손목부의 움직임과 공압을 제 2툴지지바(20)로 전달하도록 하는 툴결속부(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 툴 결속장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 툴결속부(30)는,
    내부에 제 2툴지지바(20)가 삽입되도록 사각형상으로 형성된 중공부(100)와, 상기 중공부(100)의 모서리 부위에 사각형상으로 형성된 슬라이드홈(110)으로 구성되는 툴결속블록(40)과,
    상기 툴결속블록(40)의 슬라이드홈(110)에 삽입되어 탄성부재a(120a)와 연동하여 일방향으로 상하이동되고 제 2툴지지바(20)의 모서리부위와 블록식결합을 하는 슬라이드고정블록(130)과,
    상기 슬라이드고정블록(130)을 슬라이드홈(110) 내에서 상하로 동작하도록하고 상기 툴결속블록(40)의 외측면에 로드(rod)형상으로 설치된 수동레버(140)와,
    상기 툴결속블록(40)의 중공부(100) 내측면에 설치되고 상기 중공부(100)로 인입출되어 제 2툴지지바(20)를 고정시키는 돌기 형상의 고정핀(200)과,
    상기 고정핀(200)을 중공부(100) 내면으로 탄성부재b(120b)와 연동하여 인입출되도록하고 상기 툴결속블록(40)의 외측면에 원통형으로 설치되어 상, 하, 회전동작되는 고정핀홀더(210)와,
    상기 툴결속블록(40)의 외측면에 한 쌍이 설치되어 공압을 제 2툴지지바(20) 측으로 인입출시키는 수니플(190)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 툴 결속장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2툴지지바(20)는,
    상기 툴결속부(30)의 고정핀(200)과 결합되도록 측면에 형성되는 원형의 고정핀홈(220)과,
    상기 툴결속부(30)의 수니플(190)과 체결되도록 측면에 형성되는 한 쌍의 암니플(180)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 툴 결속장치.
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