KR100597861B1 - 핸들링 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 틸팅 액추에이터에 의해 로테이팅 유니트 및 클램핑 유니트가 상하방향으로 각운동되며, 클램핑 액추에이터에 의해 한쌍의 그립이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 그립으로 홀딩하여 위치 결정하도록 하는 핸들링 로봇을 제공한다. 이와 같은 핸들링 로봇은 프레임, 틸팅 유니트, 로테이팅 유니트, 클램핑 유니트를 구비하여 이루어진다. 프레임은 수평 플레이트와, 이 수평 플레이트의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트를 갖는다. 틸팅 유니트는 프레임 양측의 수직 플레이트 중 어느 한 수직 플레이트의 외측에 위치되어 프레임에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터가 설치된다. 로테이팅 유니트는 양측의 수직 플레이트 사이에 위치되고, 프레임 양측의 수직 플레이트에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트에 의해 양측의 수직 플레이트에 지지되어 제 1 샤프트를 통해 틸팅 액추에이터와 접속되며, 틸팅 액추에이터에 의해 프레임의 수평 플레이트와 양측의 수직 플레이트 사이에서 상하로 각운동된다. 클램핑 유니트는 로테이팅 유니트에 결합되어 지지되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립이 설치되며, 한쌍의 그립을 내외측 방향으로 이동시키는 클램핑 액추에이터가 설치된다.

Description

핸들링 로봇{HANDLING ROBOT}

도 1은 본 발명에 따른 핸들링 로봇의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면;

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 핸들링 로봇의 기본 동작 형태를 설명하기 위한 도면들;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 유압 회로를 설명하기 위한 도면;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 외관을 보여주는 사진;

도 6a 내지 도 6e는 도 5의 핸들링 로봇을 이송 수단인 지게차에 결합시키고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 기본 동작 형태를 보여주는 사진들;

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 주요 요소를 설명하기 위한 도면;

도 8 및 도 9는 도 7의 핸들링 로봇에서 틸팅 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면들;

도 10은 도 7의 핸들링 로봇에서 로테이팅 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면;

도 11 및 도 12는 도 7의 핸들링 로봇에서 클램핑 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면들;

도 13은 도 7의 핸들링 로봇에서 클램핑 유니트를 이루는 주요 요소를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 핸들링 로봇 20 : 프레임

22 : 수평 플레이트 24, 26 : 수직 플레이트

30 : 틸팅 유니트 32, 52 : 커버

34, 62, 102 : 서포팅 바디 36 : 틸팅 샤프트

37, 134 : 피니언 40 : 틸팅 액추에이터, 유압 실린더

42, 44 : 실린더 블록 46 : 실린더 케이스

48, 136 : 래크 50 : 제 1 로테이팅 조인트

60 : 로테이팅 유니트 64 : 제 1 샤프트

66 : 제 2 샤프트 70 : 로테이팅 액추에이터

80 : 웜 82 : 웜 기어

90 : 제 2 로테이팅 조인트 100 : 클램핑 유니트

110 : 홀더 112 : (홀더) 슬라이딩부

114, 124 : 결합부 120 : 그립(grip)

122 : (그립) 내면 200 : 이동 수단, 지게차

본 발명은 핸들링 로봇에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 선박 건조 등의 중공업 분야에서 중경량의 작업물의 이송과 위치 결정을 자유롭게 할 수 있도록 하기 위한 핸들링 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 연속된 라인에서 이루어지는 조립, 용접 등의 작업에는 다양한 형태의 산업용 로봇이 사용되고 있다. 이와 같은 산업용 로봇은 자동차 조립 및 용접, 전자기판 조립 라인 등에서 주로 소형 경량물을 대상으로 단순 반복되는 작업의 수행에 있어서 효과적으로 적용되고 있다.

한편 선박 건조 등의 중공업 분야 등에서 필요로 하는 작업에는 많은 인력과 대형 장비의 사용이 불가피하다. 이때 대형 장비는 자유도가 낮으며 넓은 작업 공간이 필요한 문제점이 있어 비록 중량물이라 하더라도 선내와 같이 크레인과 같은 대형 장비의 사용이 불가능할 경우 인력을 동원하여 진행할 수 밖에 없는 것이 현실이다. 특히 선박 건조시 비교적 부피가 적지만 무게가 10kg 내지 300kg 정도되는 작업물인 PE 블록, H빔, 파이프, 러그(lug), 곡블록, 샤클, 운반용 고리, 각종 브라켓 등의 의장품이나 제관품은 취부, 조립, 용접, 삽입할 때에 통상 많은 인력을 동원하여 이송하고 위치 결정하여 작업이 이루어지고 있다.

이와 같이 종래 선박 건조와 같은 중공업 분야에서 중경량의 작업물을 이동하거나 위치 결정이 필요하지만 크레인과 같은 대형 장비를 사용할 수 없는 경우에는 인력을 동원할 수 밖에 없으므로 번거롭고 시간이 많이 소요되며, 많은 인력이 동원되므로 작업의 비능률성과 안전사고의 위험이 매우 높게 된다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박 건조 등의 중공업 분야에서 중경량의 작업물의 이송과 위치 결정을 자유롭게 할 수 있는 새로운 형태의 핸들링 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 틸팅 액추에이터에 의해 로테이팅 유니트 및 클램핑 유니트가 상하방향으로 각운동되며, 클램핑 액추에이터에 의해 한쌍의 그립이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 그립으로 홀딩하여 위치 결정하도록 하는 핸들링 로봇을 제공한다. 이와 같은 핸들링 로봇은 수평 플레이트와, 상기 수평 플레이트의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트를 갖는 프레임과; 상기 프레임 양측의 수직 플레이트 중 어느 한 수직 플레이트의 외측에 위치되어 상기 프레임에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터가 설치되는 틸팅 유니트와; 상기 양측의 수직 플레이트 사이에 위치되고, 상기 프레임 양측의 수직 플레이트에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트에 의해 상기 양측의 수직 플레이트에 지지되어 상기 제 1 샤프트를 통해 상기 틸팅 액추에이터와 접속되며, 상기 틸팅 액추에이터에 의해 상기 프레임의 수평 플레이트와 양측의 수직 플레이트 사이에서 상하로 각운 동되는 로테이팅 유니트 및; 상기 로테이팅 유니트에 결합되어 지지되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립이 설치되며, 상기 한쌍의 그립을 내외측 방향으로 이동시키는 클램핑 액추에이터가 설치되는 클램핑 유니트를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 로테이팅 유니트는 내부에 설치되는 로테이팅 액추에이터를 더 구비하고, 상기 클램핑 유니트는 상기 로테이팅 액추에이터에 접속되는 제 3 샤프트에 접속되므로써 상기 로테이팅 액추에이터에 의해 회동되도록 할 수 있다. 이때 상기 틸팅 유니트가 설치되는 수직 플레이트의 반대되는 수직 플레이트의 외측에 위치되어 상기 제 2 샤프트에 회동가능하도록 결합되고, 외부로부터 공급되는 유체가 상기 제 2 샤프트를 통해 상기 로테이팅 유니트의 내측으로 유입되어 상기 로테이팅 액추에이터에 공급되도록 하는 제 1 로테이팅 조인트 및; 상기 로테이팅 유니트내에 위치되어 상기 제 3 샤프트에 회동가능하도록 결합되고, 상기 제 1 로테이팅 조인트를 통해 상기 제 2 샤프트로 유입된 유체가 상기 클램핑 액추에이터에 공급되도록 하는 제 2 로테이팅 조인트를 더 구비할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 틸팅 액추에이터는 유압 실린더이고, 상기 제 1 샤프트는 상기 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크에 접속되는 피니언과 결합되어 정역회전되므로써 상기 로테이팅 유니트가 각운동되도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 클램핑 액추에이터는 유압 모터이고, 상기 한쌍의 그립은 상기 클램핑 액추에이터에 접속되는 제 4 샤프트상 에 결합된 피니언의 양측에 대응되도록 결합되는 한쌍의 래크에 각각 결합되므로써 내외측 방향으로 동일하게 이동되도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 로테이팅 액추에이터는 유압 모터이고, 상기 제 3 샤프트는 상기 로테이팅 액추에이터에 의해 회전되는 웜에 접속되는 웜 기어에 결합되어 회전되므로써 상기 클램핑 유니트가 회전되도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 프레임은 이동가능한 이동 수단에 결합되도록 형성되므로써 상기 핸들링 로봇은 상기 이동 수단에 의해 이동되도록 할 수 있다. 이때 상기 이동 수단은 지게차이고, 상기 프레임의 수평 플레이트는 상기 지게차의 리프트에 고정되어 결합되므로써, 상기 리프트에 의해 상하방향으로 이동되도록 할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 지게차에 의해 이동되고, 지게차의 리프트에 의해 상하로 이동되며, 틸팅 액추에이터, 로테이팅 액추에이터, 클램핑 액추에이터의 동력원을 지게차로부터 공급되는 유압으로 사용하여 틸팅 액추에이터에 의해 로테이팅 유니트 및 클램핑 유니트가 상하방향으로 각운동되고, 로테이팅 액추에이터에 의해 클램핑 유니트가 회동되며, 클램핑 액추에이터에 의해 한쌍의 그립이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 그립으로 홀딩하여 이송시키거나 위치 결정하는 핸들링 로봇을 제공한다. 이와 같은 핸들링 로봇은 수평 플레이트와, 상기 수평 플레이트의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트를 구비하여 평면 형상이 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 상기 수평 플레이트가 지게차의 리프트에 결합되는 프레임과; 상기 프레임 양측의 수직 플레이트 중 어느 한 수직 플레이트의 외측에 위치되어 상기 프레임에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터가 설치되는 틸팅 유니트와; 상기 양측의 수직 플레이트 사이에 위치되고, 상기 프레임 양측의 수직 플레이트에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트 및 제 2 샤프트에 의해 상기 양측의 수직 플레이트에 지지되어 상기 제 1 샤프트를 통해 상기 틸팅 액추에이터와 접속되며, 상기 틸팅 액추에이터에 의해 상기 프레임의 수평 플레이트와 양측의 수직 플레이트 사이에서 상하로 각운동되고, 내부에 로테이팅 액추에이터가 설치되는 로테이팅 유니트와; 상기 로테이팅 유니트에 접속되는 제 3 샤프트에 결합되어 지지되므로써 상기 로테이팅 액추에이터에 의해 회동되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립이 설치되며, 상기 한쌍의 그립을 내외측 방향으로 평행이동시키는 클램핑 액추에이터가 설치되는 클램핑 유니트와; 상기 틸팅 유니트가 설치되는 수직 플레이트의 반대되는 수직 플레이트의 외측에 위치되어 상기 제 2 샤프트에 회동가능하도록 결합되고, 외부로부터 공급되는 유체가 상기 제 2 샤프트를 통해 상기 로테이팅 유니트의 내측으로 유입되어 상기 로테이팅 액추에이터에 공급되도록 하는 제 1 로테이팅 조인트 및; 상기 로테이팅 유니트내에 위치되어 상기 제 3 샤프트에 회동가능하도록 결합되고, 상기 제 1 로테이팅 조인트를 통해 상기 제 2 샤프트로 유입된 유체가 상기 클램핑 액추에이터에 공급되도록 하는 제 2 로테이팅 조인트를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇에서 상기 틸팅 액추에이터는 유압 실린더이고, 상기 제 1 샤프트는 상기 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크에 접속 되는 피니언과 결합되어 정역회전되므로써 상기 로테이팅 유니트가 각운동되도록 하며, 상기 로테이팅 액추에이터는 유압 모터이고, 상기 제 3 샤프트는 상기 로테이팅 액추에이터에 의해 회전되는 웜에 접속되는 웜 기어에 결합되어 회전되므로써 상기 클램핑 유니트가 회전되도록 하며, 상기 클램핑 액추에이터는 유압 모터이고, 상기 한쌍의 그립은 상기 클램핑 액추에이터에 접속되는 제 4 샤프트상에 결합된 피니언의 양측에 대응되도록 결합되는 한쌍의 래크에 각각 결합되므로써 내외측 방향으로 동일하게 이동되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 핸들링 로봇은 자유로운 위치 결정(핸들링)을 위해 작업물을 상하방향으로 180도 각운동(틸팅)시킬 수 있도록 하고, 360도로 자유롭게 회전(로테이팅)시킬 수 있도록 한다. 특히 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 지게차와 같은 이송 수단에 장착시켜서 사용할 수 있도록 하므로써 작업자가 이송하거나 위치를 결정하기 어려운 중경량의 작업물을 더욱 편리하게 이송시키고 위치 결정할 수 있도록 한다.

따라서 본 발명에 따른 핸들링 로봇에 의하면, 종래 정밀한 제어를 통해 경량의 작업물을 대상으로 하는 핸들링 로봇에 비해 경량 또는 중량의 작업물의 위치 결정에도 자유도가 높아 범용장비로서 효과적으로 사용할 수 있으므로 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 조선소, 중공업 등에 유용하게 사용할 수 있다. 특히 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 200kg 이내의 대상물을 잡아 올리거나 용접, 조립시 안전하고 편리하게 운용할 수 있으므로 종래 많은 인력과 대형 장비가 동원되었던 곳에 대체 효과가 크다. 그리고 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 그 조작을 유무선으로 동작시킬 수 있으므로 조작성이 용이하고 안전하며, 작업시간을 단축시킬 수 있다. 또한 대형 장비를 사용할 수 없는 곳에서 인력이 동원되므로써 발생되는 안전사고의 위험을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 핸들링 로봇의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면이고, 도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 핸들링 로봇의 기본 동작 형태를 설명하기 위한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)은 틸팅 유니트(30), 로테이팅 유니트(60), 클램핑 유니트(100)를 구비하고, 이들을 지지하여 이송 수단(200)에 결합시키기 위한 프레임(20)을 구비하여 이루어진다. 이때 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)은 클램핑 유니트(100)를 회전운동시키기 위해 로테이팅 유니트(60)에 설치되는 필요한 요소(로테이팅 액추에이터 및 구동 메커니즘)를 제외하고 구성하여 클램핑 유니트(100)의 각운동과 클램핑 유니트(100)가 작업물을 홀딩하는 운동만으로 구동되는 단순한 구조로 제공할 수 있다.

프레임(20)은 지게차와 같은 이동 수단(200)에 결합되는 구조를 갖는다. 그리고 틸팅 유니트(30)로 로테이팅 유니트(60) 및 클램핑 유니트(100)를 180도 범위내에서 각운동시킬 수 있도록 구성되고, 로테이팅 유니트(60)로 클램핑 유니트(100)를 360도 회전시킬 수 있도록 구성된다. 이와 같은 작동을 위해 프레임(20)은 수평 플레이트(22)와, 이 수평 플레이트(22)의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트(24, 26)를 갖는다.

틸팅 유니트(60)는 클램핑 유니트(100) 또는 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 각운동시키기 위한 구성으로 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26) 중 어느 한 수직 플레이트(24)의 외측에 위치되어 프레임(20)에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터가 설치된다. 여기서 틸팅 액추에이터는, 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예를 포함하여 클램핑 유니트(100) 또는 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 각운동시키기 위한 다양한 종류의 액추에이터와 구동 메커니즘을 가질 수 있을 것이다.

로테이팅 유니트(60)는 틸팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)의 중간에 개재되어 틸팅 유니트(30)의 각운동이 클램핑 유니트(100)로 전달되도록 하는 작용을 한다. 물론 이와 같은 로테이팅 유니트(60)에는 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 클램핑 유니트(100)를 회전시키기 위한 로테이팅 액추에이터와 구동 메커니즘을 구비하여, 클램핑 유니트(100)를 프레임(20) 및 틸팅 유니트(30)와 별개로 회전되도록 할 수 있다. 이와 같은 로테이팅 유니트(60)는 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에 위치되고, 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트(64) 및 제 2 샤프트(66)에 의해 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 지지되어 제 1 샤프트(64)를 통해 틸팅 액추에이터와 접속되며, 이 틸팅 액추에이터에 의해 프레임(20)의 수평 플레이트(22)와 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에서 상하로 각운동된다.

클램핑 유니트(100)는 작업물을 홀딩하기 위한 요소로, 틸팅 유니트(30)에 의해 각운동되고, 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 로테이팅 유니트 (60)에 로테이팅 액추에이터가 설치되는 경우 작업물을 홀딩한 상태에서 회전하게 된다. 이와 같은 클램핑 유니트(100)는 로테이팅 유니트(60)에 결합되어 지지되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립(120, grip)이 설치되며, 이 한쌍의 그립(120)을 내외측 방향으로 이동시키는 클램핑 액추에이터가 설치된다.

이와 같은 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)는 지게차 등과 같이 작업물의 이동용으로 구성되는 이동 수단(200)에 장착하여 사용할 수 있도록 하므로써 이동 수단(200)에 의한 이동이 가능하도록 한다. 특히 이동 수단(200)으로 지게차를 이용하는 경우 지게차의 리프트에 본 발명의 핸들링 로봇(10)을 장착하여 리프트에 의한 상하 높이 조절이 가능하다. 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)은 통상 유압을 사용하게 되는데, 지게차 등의 이동 수단(200)을 적용하는 경우 이동 수단(200)의 유압 시스템과 연결하여 적용하므로써 그 사용의 편리함을 증가시킬 수 있다. 이때 후술하는 본 실시예와 같이 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)에는 로테이팅 조인트(50, 90)를 설치하여 각운동 및 회전운동시 유압 라인이 꼬이지 않도록 할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 핸들링 로봇(10)은 도 2a 내지 도 2g와 같은 기본 동작을 조합하여 다양한 형태의 위치 결정을 위한 동작을 수행할 수 있는 것이다.

이때 도 2a 내지 도 2g를 참조하면, 도 2a는 이동 수단(200)으로 지게차를 적용하는 경우 일반적인 이동 자세를 보여주는 도면으로, 지게차와 같은 이동 수단(200)을 적용하는 경우 일반적인 작업장에서는 자유로운 이동이 가능하다. 도 2b 및 도 2c는 형강류를 잡는 동작으로 그립(120)을 이용하여 작업물을 잡아 주는 자세를 보여주는 도면이다. 이와 같은 동작은 지게차(200)의 리프트를 작동시켜 핸들링 로봇(10)을 내리고, 틸팅 유니트(30)의 틸팅 액추에이터를 작동시켜 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 하방향으로 90도 각운동(물론 이와 같은 각도는 필요에 따라 조정할 수 있을 것이다)시킨 후(도 2b), 클램핑 유니트(100)의 클램핑 액추에이터를 작동시켜 그립(120)을 내측으로 이동시켜 작업물을 홀딩하므로써 이루어진다(도 2c).

도 2d는 홀딩한 작업물을 위로 똑바로 세우는 동작으로, 틸팅 유니트(30)의 틸팅 액추에이터를 작동시켜 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 상방향으로 90도 각운동시키므로써 이루어진다. 도 2e는 홀딩한 작업물을 위로 높이 들어 올리는 동작으로, 이와 같은 동작은 지게차의 리프트를 작동시키므로써 이루어진다. 도 2f는 들어올린 작업물을 뒤로 눕히는 동작으로 틸팅 유니트(30)의 틸팅 액추에이터를 작동시켜 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 상방향으로 90도 각운동시키므로써 얻어지는 동작이다. 도 2g는 세운 작업물을 옆으로 회전시키는 동작으로, 로테이팅 유니트(60)에 로테이팅 액추에이터가 구비되는 경우 로테이팅 액추에이터를 작동시켜 클램핑 유니트(100)를 회전시키므로써 이루어진다.

본 발명에 따른 중량물 핸들링 로봇은 상술한 바와 같은 기본동작을 통하여 다양한 응용동작을 구현할 수 있으므로 작업방법이나 환경에 따라 적절한 동작으로 작업을 편리하게 도와준다.

본 발명에 따른 중량물 핸들링 로봇은 중경량물을 조작하는 설비이므로 중경량물을 자유로이 조작하기 위해 출력이 높은 유압을 기본적으로 이용하고 있다. 이동 수단은 지게차를 이용하므로 상용화되어 있는 유압장치를 그대로 이용하지만, 중량물 핸들링 로봇의 각 요소는 일반 지게차에는 장착되어져 있지 않은 부가적인 부분이므로, 도 4에서 보는 바와 같이, 매니폴드(manifold)를 추가하여 틸팅, 로테이팅, 클램핑 등을 위한 유압 포트를 인출한다. 이때 이동 수단의 선정은 작업방식에 따라 가장 적합한 설비를 이용한다. 그리고 이동 수단의 용량은 가능한 큰 것이 좋으나, 이와 같은 점은 경제성을 고려하여 선택한다.

또한 그립(120)은 잇면이 톱날 모양으로 하여 작업물의 미끄러짐을 방지하고, 내부의 경사와 홈은 작업물의 형태가 원형일 경우 홀딩을 용이하게 하도록 한 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 13에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 13에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 주 요소들의 결합ㆍ고정을 위한 보강 리브(판), 볼트 및 나사, 홀, 와셔, 너트 등의 도시; 구동 메커니즘에 통상 적용되는 베어링, 멈춤링, 멈춤 볼트, 윤활 주입구조; 유압 시스템을 구축하기 위한 유압 라인의 연결구조 등의 통상적인 기술적 구성은 간략히 하거나 생략하였으며, 일반적인 로봇의 기본적인 구성, 작용 및 설치 등에 대한 기술로부터 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시는 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이 하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 유압 회로를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 외관을 보여주는 사진이고, 도 6a 내지 도 6e는 도 5의 핸들링 로봇을 이송 수단인 지게차에 결합시키고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 기본 동작 형태를 보여주는 사진들이다.

도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 틸팅 유니트(30), 로테이팅 유니트(60), 클램핑 유니트(100)를 구비하고, 이들을 지지하여 이송 수단인 지게차(200)에 결합시키기 위한 프레임(20)을 구비하여 이루어진다.

이때 틸팅 유니트(30), 로테이팅 유니트(60), 클램핑 유니트(100)에는 틸팅 액추에이터(40), 로테이팅 액추에이터(70), 클래핑 액추에이터(130)가 각각 설치된다. 틸팅 액추에이터(40)는 상하의 180도 구간에서 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 각운동(틸팅)시키고, 로테이팅 액추에이터(70)는 360도로 클램핑 유니트(100)를 회전시키며, 클램핑 액추에이터(130)는 한쌍의 그립(120)을 내외측으로 평행이동시켜 작업물을 홀딩한다. 특히 본 실시예에서는 틸팅 액추에이터(40)로 유압 실린더를 적용하고, 로테이팅 액추에이터(70) 및 클래핑 액추에이터(130) 로 유압 모터를 적용하여 래크와 피니언 및 웜과 웜 기어로 이루어지는 구동 메커니즘으로 동력이 전달되도록 하므로써 유압에 의한 안정적인 동력이 유지되면서 기어 구동 메커니즘에 의해 안정적으로 동력전달이 이루어지도록 하였다.

다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 지게차(200)에 고정하기 위한 프레임(20)을 갖는데, 이와 같은 프레임(20)은 수평 플레이트(22)와, 이 수평 플레이트(22)의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트(24, 26)를 구비하여 지게차(200)에 결합된다. 이와 같은 프레임(20)은 이동가능한 이동 수단에 결합되도록 형성되므로써 핸들링 로봇(10)을 이동 수단에 의해 이동되도록 한다. 특히 본 발명에서는 이동 수단으로 지게차(200)를 적용하여 프레임(20)의 수평 플레이트(22)가 지게차(200)의 리프트에 고정되어 결합되도록 하므로써 지게차(200)에 의한 이동과 함께 리프트로 상하방향으로 이동하여 높이를 조절할 수 있도록 한다.

틸팅 유니트(60)는 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)를 각운동시키기 위한 구성으로 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26) 중 어느 한 수직 플레이트(24)의 외측에 위치되어 프레임(20)에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터(40)가 설치된다. 이때 틸팅 액추에이터(40)는 래크(48)를 왕복운동시키는 유압 실린더로 구성된다. 틸팅 액추에이터(40)의 래크(48)는 로테이팅 유니트(60)의 제 1 샤프트(64, 도 1참조)와 결합되는 틸팅 샤프트(36)에 고정(또는 일체로 가공)되도록 형성되는 피니언(37)과 결합되어 틸팅 액추에이터(40)인 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크(48)의 평행이동에 따라 피니언(37)이 정역회전되므로써 로테이팅 유니트(60)가 각운동된다.

로테이팅 유니트(60)는 틸팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)의 중간에 개재되어 틸팅 유니트(60)의 각운동이 클램핑 유니트(100)로 전달되도록 하고, 클램핑 유니트(100)를 회전시키기 위한 로테이팅 액추에이터(70)와 구동 메커니즘을 구비하여, 클램핑 유니트(100)를 프레임(20) 및 틸팅 유니트(30)와 별개로 회전되도록 한다. 이와 같은 로테이팅 유니트(60)는 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에 위치되고, 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트(64) 및 제 2 샤프트(66)에 의해 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 지지되어 제 1 샤프트(64)를 통해 틸팅 액추에이터(40)와 접속되며, 이 틸팅 액추에이터(40)에 의해 프레임(20)의 수평 플레이트(22)와 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에서 상하로 각운동된다. 이때 클램핑 유니트(100)를 회동시키기 위한 로테이팅 액추에이터(70)는 웜(80)을 회전시키는 유압 모터를 적용한다. 따라서 클램핑 유니트(100)를 회전시키기 위한 구동 메커니즘은 웜(80)에 결합되어 회전되는 웜 기어(82)에 결합되는 제 3 샤프트(140)에 클램핑 유니트(100)를 결합시키므로써 이루어진다.

또한 본 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)에서 클램핑 유니트(100)는 클램핑 액추에이터(130)로 유압 모터를 적용하고, 래크(136)와 피니언(134)으로 이루어지는 구동 메커니즘을 적용한다. 피니언(134)은 클램핑 액추에이터(130)에 접속되는 제 4 샤프트(132)상에 결합된다. 그리고 래크(136)는 한쌍으로 이루어져 피니언(134)의 상하부에서 대응되도록 결합되고, 외부로는 한쌍의 그립(120)이 각각 결합 된다. 이와 같은 구성을 통해 본 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 한쌍의 그립(120)이 내외측 방향으로 동일하게 이동되어 작업물을 홀딩하거나 릴리즈하도록 한다.

도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 상술한 바와 같은 구성을 통해 도 6a와 같이 작업물을 세우는 동작, 도 6b와 같이 작업물을 들어 올리는 동작, 도 6c 및 도 6d와 같이 작업물을 각운동시키는 동작(틸팅), 도 6e와 같이 작업물을 회전시키는 동작(로테이팅)의 기본 동작을 조합하여 다양한 형태의 위치 결정을 위한 작업을 진행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇의 주요 요소를 설명하기 위한 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 핸들링 로봇에서 틸팅 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면들이며, 도 10은 도 7의 핸들링 로봇에서 로테이팅 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 및 도 12는 도 7의 핸들링 로봇에서 클램핑 유니트의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면들이며, 도 13은 도 7의 핸들링 로봇에서 클램핑 유니트를 이루는 주요 요소를 설명하기 위한 도면이다.

도 7 내지 도 13을 참조하면, 상술한 바와 같은 액추에이터 및 구동 메커니즘을 적용하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 중경량물의 이송 및 위치 결정을 인력의 동원없이 효과적으로 수행할 수 있도록 한다. 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 전동 지게차(200)를 채용하여 바퀴로 구동됨으로 수평방향의 움직임에 거리의 한계를 없애고, 리프트(210)를 이용하여 위쪽으로 통상 3m정도까지 들어 올릴 수 있으며, 틸팅 액추에이터(40)를 이용하여 상하로 180도 틸팅이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은, 도 7에서 보는 바와 같이, 프레임(20), 틸팅 유니트(30), 로테이팅 유니트(60), 클램핑 유니트(100), 제 1 및 제 2 로테이팅 조인트(50, 90)를 구비하여 이루어진다. 여기서 제 1 및 제 2 로테이팅 조인트(50, 90)는 로테이팅 유니트(60)와 클램핑 유니트(100)의 틸팅(각운동) 및 로테이팅(회전)시 유압을 공급시키기 위한 유압라인의 꼬임이 발생되지 않도록 하므로써 180도의 틸팅과 360도의 로테이팅이 가능하도록 한다. 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 지게차(200)에 의해 이동되고, 지게차(200)의 리프트(210)에 의해 상하로 이동되며, 틸팅 액추에이터(40), 로테이팅 액추에이터(70), 클램핑 액추에이터(130)의 동력원을 지게차(200)로부터 공급되는 유압으로 사용하여 틸팅 액추에이터(40)에 의해 로테이팅 유니트(60) 및 클램핑 유니트(100)가 상하방향으로 각운동되고, 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 클램핑 유니트(100)가 회동되며, 클램핑 액추에이터(130)에 의해 한쌍의 그립(120)이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 그립(120)으로 홀딩하여 이송시키거나 위치 결정하도록 한다.

본 실시예에서 프레임(20)은 수평 플레이트(22)와, 이 수평 플레이트(22)의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트(24, 26)를 구비하여 평면 형상이 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 수평 플레이트(22)가 지게차(200, 도 6e 참조)의 리프트(210)에 결합된다.

틸팅 유니트(30)는 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26) 중 어느 한 수직 플레이트(24)의 외측에 위치되어 프레임(20)에 결합되고, 커버(32)의 내부에 틸팅 액추에이터(40)가 설치된다. 이 틸팅 액추에이터(40)는, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 유압 실린더가 사용된다. 이와 같은 틸팅 액추에이터(40)는 양측에 유압이 유입되고 배출되는 실린더 블록(42, 44)이 설치되고, 실린더 케이스(46) 내에는 유압에 의해서 왕복평행이동되는 래크(48)가 설치된다. 이때 실린더 케이스(46)는 서포팅 바디(34)에 결합되어 래크(48)와 피니언(37)이 결합되는 공간을 형성한다. 피니언(37)은 로테이팅 유니트(60)의 제 1 샤프트(64)와 결합되는 틸팅 샤프트(36)상에 형성된다. 이와 같은 구성에 의해 로테이팅 유니트(60)는 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크(48)에 접속되는 피니언(37)의 정역회전에 의해 각운동되게 된다.

로테이팅 유니트(60)는 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에 위치되고, 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트(64) 및 제 2 샤프트(66)에 의해 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 지지되어 제 1 샤프트(64)를 통해 틸팅 액추에이터(40)와 접속되며, 틸팅 액추에이터(40)에 의해 프레임(20)의 수평 플레이트(22)와 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에서 상하로 각운동된다. 이와 같은 로테이팅 유니트(60)에는 로테이팅 액추에이터(70)와 서포팅 바디(62)의 내부에 구동 메커니즘이 설치된다. 본 실시예에서 로테이팅 액추에이터(70)는, 도 10에서 보는 바와 같이, 유압 모터(72)를 적용하였으며, 안정적인 출력과 동력전달을 위해 커플링(76)으로 유압 모터 (72)와 접속되는 감속기(74)를 적용하였다. 이와 같은 로테이팅 액추에이터(70)는 웜(80)을 회전시켜 클램핑 유니트(100)가 로테이팅 유니트(60)에 대해 회동되도록 지지하는 제 3 샤프트(140)에 결합된 웜 기어(82)를 회동시켜 클램핑 유니트(100)를 회전시키게 된다.

클램핑 유니트(100)는 로테이팅 유니트(60)에 접속되는 제 3 샤프트(140)에 결합되어 지지되므로써 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 회동되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립(120)이 설치되며, 이 한쌍의 그립(120)을 내외측 방향으로 평행이동시키는 클램핑 액추에이터(130)가 설치된다. 이때 클램핑 액추에이터(130)는 제 3 샤프트(140)에 결합고정되는 서포팅 바디(102)에 결합되는 유압 모터를 적용한다. 그리고 그 구동 메커니즘은 클램핑 액추에이터(130)에 접속되는 제 4 샤프트(132)에 결합되는 피니언(134)과 이 피니언(134)의 상하로 결합되어 평행운동되는 래크(136)으로 이루어진다. 따라서 작업물을 홀딩하기 위한 한쌍의 그립(120)은 한쌍의 래크(136)에 각각 결합되므로써 내외측 방향으로 동일하게 이동된다.

이와 같은 본 실시예에 따른 클램핑 유니트(100)는 특별히 설계된 서포팅 바디(102)와 홀더(110)를 사용하므로써 이루어진다. 서포팅 바디(102)는 전술한 틸팅 유니트(30) 및 로테이팅 유니트(60)의 각 서포팅 바디(34, 62)와 같이 내부의 구동 메커니즘을 지지하여 밀폐시키면서 각 래크(136)가 결합된 각 홀더(112)의 슬라이딩 운동이 안정적으로 이루어지도록 한다. 이를 위해 홀더(112)는 서포팅 바디(102)의 양측으로 배치되어 서포팅 바디(102)에 지지되면서 슬라이딩 운동되는 슬라이딩부(112)를 구비하고, 이 슬라이딩부(112)의 내측에는 각각 서포팅 바디 (102)내에서 피니언(134)과 결합되는 래크(136)가 삽입되어 결합된다. 그리고 홀더(112)의 상부에는 내측에 슬롯이 형성된 결합부(114)가 형성되어, 그립(120)의 결합부(124)를 삽입시켜 핀 등으로 그립(120)을 고정시키도록 한다. 이와 같은 구성을 통해 본 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 작업물의 종류에 따라 달리 내면(122)를 형성한 그립(120)을 교환하여 사용할 수 있는 것이다.

한편 다시 도 7를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇(10)은 제 1 로테이팅 조인트(50)와 제 2 로테이팅 조인트(90)를 구비하여 유압라인의 꼬임이 없이 180도의 틸팅과 360도의 로테이팅이 가능하도록 한다.

제 1 로테이팅 조인트(50)는 틸팅 유니트(30)가 설치되는 수직 플레이트(24)의 반대되는 수직 플레이트(26)의 외측에 위치되어 제 2 샤프트(66)에 회동가능하도록 결합되고, 외부로부터 공급되는 유체가 제 2 샤프트(66)를 통해 로테이팅 유니트(60)의 내측으로 유입되어 로테이팅 액추에이터(70)에 공급되도록 한다. 그리고 제 2 로테이팅 조인트(90)는 로테이팅 유니트(60)내에 위치되어 제 3 샤프트(140)에 회동가능하도록 결합되고, 제 1 로테이팅 조인트(50)를 통해 제 2 샤프트(66)로 유입된 유체가 클램핑 액추에이터(130)에 공급되도록 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들링 로봇을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 핸들링 로봇에 의하면, 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 자유로운 위치 결정(핸들링)을 위해 작업물을 상하방향으로 180도 각운동(틸팅)시킬 수 있고, 360도로 자유롭게 회전(로테이팅)시킬 수 있으며, 지게차와 같은 이송 수단에 장착시켜서 사용할 수 있도록 하므로써 작업자가 이송하거나 위치를 결정하기 어려운 중경량의 작업물을 더욱 편리하게 이송시키고 위치 결정할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 핸들링 로봇에 의하면, 종래 정밀한 제어를 통해 경량의 작업물을 대상으로 하는 핸들링 로봇에 비해 경량 또는 중량의 작업물의 위치 결정에도 자유도가 높아 범용장비로서 효과적으로 사용할 수 있으므로 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 조선소, 중공업 등에 유용하게 사용할 수 있다. 특히 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 200kg 이내의 대상물을 잡아 올리거나 용접, 조립시 안전하고 편리하게 운용할 수 있으므로 종래 많은 인력과 대형 장비가 동원되었던 곳에 대체 효과가 크다. 그리고 본 발명에 따른 핸들링 로봇은 그 조작을 유무선으로 동작시킬 수 있으므로 조작성이 용이하고 안전하며, 작업시간을 단축시킬 수 있다. 또한 대형 장비를 사용할 수 없는 곳에서 인력이 동원되므로써 발생되는 안전사고의 위험을 제거할 수 있다.

Claims (10)

1. 수평 플레이트(22)와, 상기 수평 플레이트(22)의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트(24, 26)를 갖는 프레임(20)과;

   상기 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26) 중 어느 한 수직 플레이트(24)의 외측에 위치되어 상기 프레임(20)에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터(40)가 설치되는 틸팅 유니트(30)와;

   상기 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에 위치되고, 상기 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트(64) 및 제 2 샤프트(66)에 의해 상기 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 지지되어 상기 제 1 샤프트(64)를 통해 상기 틸팅 액추에이터(40)와 접속되며, 상기 틸팅 액추에이터(40)에 의해 상기 프레임(20)의 수평 플레이트(22)와 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에서 상하로 각운동되는 로테이팅 유니트(60) 및;

   상기 로테이팅 유니트(60)에 결합되어 지지되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립(120)이 설치되며, 상기 한쌍의 그립(120)을 내외측 방향으로 이동시키는 클램핑 액추에이터(130)가 설치되는 클램핑 유니트(100)를 포함하여, 상기 틸팅 액추에이터(40)에 의해 상기 로테이팅 유니트(60) 및 클램핑 유니트(100)가 상하방향으로 각운동되며, 상기 클램핑 액추에이터(130)에 의해 상기 한쌍의 그립(120)이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 상기 그립(120)으로 홀딩하여 위치 결정하도록 하는 핸들링 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 로테이팅 유니트(60)는 내부에 설치되는 로테이팅 액추에이터(70)를 더 구비하고, 상기 클램핑 유니트(100)는 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 접속되는 제 3 샤프트(140)에 접속되므로써 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 회동되는 핸들링 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 틸팅 유니트(30)가 설치되는 수직 플레이트(24)의 반대되는 수직 플레이트(26)의 외측에 위치되어 상기 제 2 샤프트(66)에 회동가능하도록 결합되고, 외부로부터 공급되는 유체가 상기 제 2 샤프트(66)를 통해 상기 로테이팅 유니트(60)의 내측으로 유입되어 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 공급되도록 하는 제 1 로테이팅 조인트(50) 및;

   상기 로테이팅 유니트내(60)에 위치되어 상기 제 3 샤프트(140)에 회동가능하도록 결합되고, 상기 제 1 로테이팅 조인트(50)를 통해 상기 제 2 샤프트(66)로 유입된 유체가 상기 클램핑 액추에이터(130)에 공급되도록 하는 제 2 로테이팅 조인트(90)를 더 포함하는 핸들링 로봇.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸팅 액추에이터(40)는 유압 실린더이고, 상기 제 1 샤프트(64)는 상기 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크(48)에 접속되는 피니언(37)과 결합되어 정역회전되므로써 상기 로테이팅 유니트(60)가 각운동되도록 하는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 클램핑 액추에이터(130)는 유압 모터이고, 상기 한쌍의 그립(120)은 상기 클램핑 액추에이터(130)에 접속되는 제 4 샤프트(132)상에 결합된 피니언(134)의 양측에 대응되도록 결합되는 한쌍의 래크(136)에 각각 결합되므로써 내외측 방향으로 동일하게 이동되는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 로테이팅 액추에이터(70)는 유압 모터이고, 상기 제 3 샤프트(140)는 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 회전되는 웜(80)에 접속되는 웜 기어(82)에 결합되어 회전되므로써 상기 클램핑 유니트(100)가 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프레임(20)은 이동가능한 이동 수단(200)에 결합되도록 형성되므로써 상기 핸들링 로봇(10)은 상기 이동 수단(200)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 이동 수단(200)은 지게차이고, 상기 프레임(20)의 수평 플레이트(22)는 상기 지게차의 리프트(210)에 고정되어 결합되므로써, 상기 리프트(210)에 의해 상하방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.
9. 수평 플레이트(22)와, 상기 수평 플레이트(22)의 양측에 각각 결합되는 수직 플레이트(24, 26)를 구비하여 평면 형상이 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 상기 수평 플레이트(22)가 지게차(200)의 리프트(210)에 결합되는 프레임(20)과;

   상기 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26) 중 어느 한 수직 플레이트(24)의 외측에 위치되어 상기 프레임(20)에 결합되고, 내부에 틸팅 액추에이터(40)가 설치되는 틸팅 유니트(30)와;

   상기 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에 위치되고, 상기 프레임(20) 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 대해 상하방향으로 각운동가능하도록 양측에 설치되는 제 1 샤프트(64) 및 제 2 샤프트(66)에 의해 상기 양측의 수직 플레이트(24, 26)에 지지되어 상기 제 1 샤프트(64)를 통해 상기 틸팅 액추에이터(40)와 접속되며, 상기 틸팅 액추에이터(40)에 의해 상기 프레임(20)의 수평 플레이트(22)와 양측의 수직 플레이트(24, 26) 사이에서 상하로 각운동되고, 로테이팅 액추에이터(70)가 설치되는 로테이팅 유니트(60)와;

   상기 로테이팅 유니트(60)에 접속되는 제 3 샤프트(140)에 결합되어 지지되므로써 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 회동되고, 서로 대응되는 한쌍의 그립(120)이 설치되며, 상기 한쌍의 그립(120)을 내외측 방향으로 평행이동시키는 클램핑 액추에이터(130)가 설치되는 클램핑 유니트(100)와;

   상기 틸팅 유니트(30)가 설치되는 수직 플레이트(24)의 반대되는 수직 플레이트(26)의 외측에 위치되어 상기 제 2 샤프트(66)에 회동가능하도록 결합되고, 외부로부터 공급되는 유체가 상기 제 2 샤프트(66)를 통해 상기 로테이팅 유니트(60)의 내측으로 유입되어 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 공급되도록 하는 제 1 로테이팅 조인트(50) 및;

   상기 로테이팅 유니트(60)내에 위치되어 상기 제 3 샤프트(140)에 회동가능하도록 결합되고, 상기 제 1 로테이팅 조인트(50)를 통해 상기 제 2 샤프트(66)로 유입된 유체가 상기 클램핑 액추에이터(130)에 공급되도록 하는 제 2 로테이팅 조인트(90)를 포함하여, 상기 지게차(200)에 의해 이동되고, 상기 지게차(200)의 리프트(210)에 의해 상하로 이동되며, 상기 틸팅 액추에이터(40), 로테이팅 액추에이터(70), 클램핑 액추에이터(130)의 동력원을 상기 지게차(200)로부터 공급되는 유압으로 사용하여 상기 틸팅 액추에이터(40)에 의해 상기 로테이팅 유니트(60) 및 클램핑 유니트(100)가 상하방향으로 각운동되고, 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 상기 클램핑 유니트(100)가 회동되며, 상기 클램핑 액추에이터(130)에 의해 상기 한쌍의 그립(120)이 내측방향으로 이동하므로써 중경량의 작업물을 상기 그립(120)으로 홀딩하여 이송시키거나 위치 결정하는 핸들링 로봇.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 틸팅 액추에이터(40)는 유압 실린더이고, 상기 제 1 샤프트(64)는 상기 유압 실린더에 의해 왕복운동되는 래크(48)에 접속되는 피니언(37)과 결합되어 정역회전되므로써 상기 로테이팅 유니트(70)가 각운동되도록 하며,

    상기 로테이팅 액추에이터(70)는 유압 모터이고, 상기 제 3 샤프트(140)는 상기 로테이팅 액추에이터(70)에 의해 회전되는 웜(80)에 접속되는 웜 기어(82)에 결합되어 회전되므로써 상기 클램핑 유니트(100)가 회전되도록 하며,

    상기 클램핑 액추에이터(130)는 유압 모터이고, 상기 한쌍의 그립(120)은 상기 클램핑 액추에이터(130)에 접속되는 제 4 샤프트(132)상에 결합된 피니언(134)의 양측에 대응되도록 결합되는 한쌍의 래크(136)에 각각 결합되므로써 내외측 방향으로 동일하게 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 핸들링 로봇.

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