KR100766796B1 - Robot hand for loading stocks - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제품 적재용 로봇 핸드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제품 적재용 로봇 핸드는 복수의 제품을 한번에 적재한다. 로봇 핸드는, 수평으로 나란히 이격 배열된 복수의 그립퍼, 각 그립퍼 상부에 결합되어 각 그립퍼를 고정하는 복수의 이동 프레임, 복수의 이동 프레임을 관통 고정하는 가이드 로드, 복수의 이동 프레임의 양측에 설치된 한 쌍의 가이드 윙, 그리고 한 쌍의 가이드 윙을 상호 연결하고 길이 조절이 가능한 실린더 로드를 포함한다.The present invention relates to a robot hand for loading a product. The robot hand for loading a product according to the present invention loads a plurality of products at once. The robot hand includes a plurality of grippers arranged horizontally and spaced apart, a plurality of moving frames coupled to the upper grippers to fix the grippers, guide rods for fixing the plurality of moving frames through, and provided on both sides of the plurality of moving frames. A pair of guide wings and a pair of guide rods interconnecting and adjustable in length are included.
로봇 핸드, 적재, 실린더 로드, 가이드 윙, 이동 프레임, 그립퍼 Robot hand, loading, cylinder rod, guide wing, moving frame, gripper
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 핸드의 사시도이다.1 is a perspective view of a robot hand according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 로봇 핸드의 부분 분해도이다.FIG. 2 is a partial exploded view of the robot hand of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 로봇 핸드의 그립퍼(gripper)의 부분 절단도이다.3 is a partial cutaway view of a gripper of the robot hand of FIG. 1.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 로봇 핸드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.4A to 4D are views illustrating an operating state of the robot hand of FIG. 1.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드의 사시도이다.5 is a perspective view of a robot hand according to a second embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 로봇 핸드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.6A and 6B are views illustrating an operating state of the robot hand of FIG. 5.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 핸드의 사시도이다.7 is a perspective view of a robot hand according to a third embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 로봇 핸드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.8A and 8B are views illustrating an operating state of the robot hand of FIG. 7.
도 9a 및 도 9b는 도 7의 로봇 핸드의 작동 상태를 나타낸 또다른 도면이다.9A and 9B are still another views illustrating an operating state of the robot hand of FIG. 7.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 핸드의 정면도이다.10 is a front view of the robot hand according to the fourth embodiment of the present invention.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 핸드의 작동 상태를 부분적으로 나타낸 도면이다.11A and 11B are views partially showing an operating state of the robot hand according to the fifth embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 핸드의 개략적인 사시도이다.12 is a schematic perspective view of a robot hand according to a sixth embodiment of the present invention.
도 13a 내지 도 13c는 도 12의 로봇 핸드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.13A to 13C are views illustrating an operating state of the robot hand of FIG. 12.
본 발명은 제품 적재용 로봇 핸드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 피적재 제품간의 이격 공간을 최대한 줄이면서 제품을 적재할 수 있는 로봇 핸드에 관한 것이다.The present invention relates to a robot hand for loading a product, and more particularly, to a robot hand that can load a product while reducing the separation space between a plurality of products to be loaded as much as possible.
산업용 로봇은 사람의 손, 팔 및 다리가 움직이는 것과 유사하게 작동한다. 따라서 산업용 로봇은 많은 노동력을 필요로 하는 작업에서 간단하게 사람을 대체할 수 있다. 그 결과, 산업용 로봇은 자동차 산업 등 많은 분야에 사용되고 있다.Industrial robots work similarly to the movement of human hands, arms and legs. As a result, industrial robots can simply replace people in tasks that require a lot of labor. As a result, industrial robots are used in many fields such as the automotive industry.
분말 포장 용기나 액체 포장 용기 등의 제품을 상자에 넣어서 포장하는 경우에는, 산업용 로봇으로서 로봇 핸드가 사용되고 있다. 여기서, 로봇 핸드는 사람의 손을 대체하여 작동된다.When packaging a product such as a powder packaging container or a liquid packaging container into a box, a robot hand is used as an industrial robot. Here, the robot hand operates by replacing a human hand.
동일한 유형의 포장 용기가 다수 제조되어 배출되면, 로봇 핸드는 우선 이들을 한번에 파지한다. 작업을 용이하게 하기 위하여 포장 용기는 다수의 라인을 통하여 일정한 간격을 두고 배출된다. 따라서 포장 용기 사이에 이격 공간이 존재한다. 이격 공간이 형성된 다수의 포장 용기를 한번에 파지하여 상자에 함께 넣는 경우, 이격 공간으로 인해 큰 부피를 가진 상자가 필요하다. 따라서 상자의 크기가 커져야 하므로 불필요한 비용이 낭비되었다. 또한, 상자내에 적재된 제품들간에 이격 공간이 형성되어 있으므로, 상자 운반 중 요동에 의해 상자내에서 제품들이 쓰러져서 잘 정렬되지 못하고 파손되는 문제점이 있었다.When multiple packaging containers of the same type are made and discharged, the robot hand first grasps them at once. To facilitate work, the packaging containers are discharged at regular intervals through a number of lines. Thus, there is a space between packaging containers. When a plurality of packaging containers in which a space is formed are gripped at one time and put together in a box, a space having a large volume is required due to the space. Therefore, the size of the box must be large, which wasted unnecessary costs. In addition, since the separation space is formed between the products stacked in the box, there is a problem that the products fall in the box due to the shaking during transportation of the box is not well aligned and broken.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 제품들간의 이격 공간을 최소화하면서 제품들을 적재할 수 있는 제품 적재용 로봇 핸드를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a robot hand for loading a product that can load products while minimizing the separation space between a plurality of products.
본 발명에 따른 제품 적재용 로봇 핸드는 복수의 제품을 한번에 적재한다. 로봇 핸드는, 수평으로 나란히 이격 배열된 복수의 그립퍼(gripper), 각 그립퍼 상부에 결합되어 각 그립퍼를 고정하는 복수의 이동 프레임, 복수의 이동 프레임을 관통 고정하는 가이드 로드(guide rod), 복수의 이동 프레임의 양측에 설치된 한 쌍의 가이드 윙(guide wing), 그리고 한 쌍의 가이드 윙을 상호 연결하고 길이 조절이 가능한 실린더 로드(cylinder rod)를 포함한다.The robot hand for loading a product according to the present invention loads a plurality of products at once. The robot hand includes a plurality of grippers arranged horizontally and spaced apart, a plurality of moving frames coupled to the upper grippers to fix each gripper, a guide rod for fixing the plurality of moving frames, and a plurality of grippers. And a pair of guide wings installed on both sides of the moving frame, and a cylinder rod that interconnects and adjusts the pair of guide wings.
본 발명에 따른 로봇 핸드는, 복수의 이동 프레임을 상호 연결하는 연결 부재를 더 포함하고, 연결 부재는 교차 형태로 형성되는 것이 바람직하다.The robot hand according to the present invention further includes a connecting member for interconnecting a plurality of moving frames, and the connecting member is preferably formed in a cross shape.
연결 부재는 한 쌍의 가이드 윙과 복수의 이동 프레임 중 양단의 이동 프레임을 상호 연결할 수 있다.The connecting member may interconnect the pair of guide wings and the moving frames at both ends of the plurality of moving frames.
연결 부재는, 양단의 이동 프레임 사이에 위치한 이동 프레임에 그 중심이 고정된 복수의 제1 연결부, 그 중심이 제1 연결부와 중첩 고정되어 제1 연결부와 입체 교차하는 복수의 제2 연결부, 일단이 양단의 이동 프레임에 고정되고, 타단이 제1 연결부의 단부와 연결된 한 쌍의 제3 연결부, 그리고 일단이 제3 연결부와 입체 교차하면서 제3 연결부와 중첩 고정되고, 타단이 제2 연결부의 단부와 연결된 한 쌍의 제4 연결부를 포함할 수 있다. 제1 연결부, 제2 연결부, 제3 연결부 및 제4 연결부는 회전 작동할 수 있다.The connecting member includes a plurality of first connecting portions whose centers are fixed to moving frames located between the moving frames at both ends, a plurality of second connecting portions whose centers are superimposed and fixed to the first connecting portions, and three-dimensionally intersect the first connecting portions. It is fixed to the moving frame at both ends, the other end of the pair of third connecting portion connected to the end of the first connecting portion, and one end is three-dimensionally intersecting with the third connecting portion overlapping with the third connecting portion, the other end and the end of the second connecting portion It may include a pair of fourth connection connected. The first connecting portion, the second connecting portion, the third connecting portion and the fourth connecting portion may be rotatable.
제1 연결부의 길이 및 제2 연결부의 길이가 동일한 것이 바람직하다.It is preferable that the length of the first connecting portion and the length of the second connecting portion are the same.
제3 연결부의 길이 및 제4 연결부의 길이가 동일한 것이 바람직하다.It is preferable that the length of the third connecting portion and the length of the fourth connecting portion are the same.
제1 연결부 및 제2 연결부는 제3 연결부 및 제4 연결부보다 긴 것이 바람직하다.Preferably, the first connecting portion and the second connecting portion are longer than the third connecting portion and the fourth connecting portion.
한 쌍의 가이드 윙은 연직 방향으로 뻗을 수 있다.The pair of guide wings may extend in the vertical direction.
이동 프레임은, 상하로 이격 배치된 한 쌍의 제1 패널, 한 쌍의 제1 패널의 양단을 상호 연결하는 한 쌍의 제2 패널, 그리고 한 쌍의 제1 패널 및 한 쌍의 제2 패널로 형성된 공간에 설치되고 가이드 로드가 관통되는 이동 프레임 본체를 포함하는 것이 바람직하다.The moving frame includes a pair of first panels spaced up and down, a pair of second panels interconnecting both ends of the pair of first panels, and a pair of first panels and a pair of second panels. It is preferable to include a moving frame body installed in the formed space and the guide rod penetrates.
제1 패널의 길이 방향으로 제1 패널에 가이드 홈이 형성되고, 가이드 홈을 통하여 이동 프레임 본체와 그립퍼가 연결될 수 있다.A guide groove may be formed in the first panel in the longitudinal direction of the first panel, and the moving frame body and the gripper may be connected through the guide groove.
한 쌍의 그립퍼가 이동 프레임에 고정되고, 한 쌍의 그립퍼는 가이드 홈을 통하여 이격 거리가 조절되는 것이 바람직하다.It is preferable that a pair of grippers are fixed to the moving frame, and the pair of grippers are controlled at a separation distance through the guide grooves.
한 쌍의 제2 패널의 외측에 실린더가 부착되고, 실린더는 제2 패널을 관통하여 이동 프레임 본체에 연결될 수 있다.A cylinder is attached to the outside of the pair of second panels, and the cylinder may be connected to the moving frame body through the second panel.
제1 패널의 길이 방향으로 제1 패널에 가이드 홈이 형성되고, 실린더는 가이드 홈의 방향을 따라 작동할 수 있다.A guide groove is formed in the first panel in the longitudinal direction of the first panel, and the cylinder may operate along the direction of the guide groove.
각 이동 프레임의 길이 방향을 따라 복수의 그립퍼가 설치되고, 그립퍼는 이동 프레임의 길이 방향을 따라 이동 가능한 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of grippers are provided along the longitudinal direction of each moving frame, and the grippers are movable along the longitudinal direction of the moving frame.
본 발명에 따른 로봇 핸드는 이동 프레임의 길이 방향 양단을 덮는 한 쌍의 또다른 가이드 윙을 더 포함하고, 또다른 가이드 윙은 가이드 윙과 교차하는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.The robot hand according to the present invention further includes a pair of another guide wing covering both ends of the longitudinal direction of the moving frame, and the other guide wing is preferably installed in a direction crossing the guide wing.
본 발명에 따른 로봇 핸드는 일단이 각각의 또다른 가이드 윙 내측에 힌지 고정되어 나란히 부착된 한 쌍의 가이드 연결 부재, 한 쌍의 가이드 연결 부재의 타단을 힌지 고정하는 지지대, 지지대가 장착된 메인 프레임, 그리고 메인 프레임에 설치되어 또다른 가이드 윙의 상부에 연결된 수직 실린더를 더 포함할 수 있다.The robot hand according to the present invention has a pair of guide connecting members, one end of which is hinged inside each other guide wing, a support for hinge-fixing the other end of the pair of guide connecting members, and a main frame equipped with a support. And it may further include a vertical cylinder installed on the main frame and connected to the upper portion of another guide wing.
가이드 연결 부재와 지지대를 관통하는 한 쌍의 지지 로드가 설치될 수 있다.A pair of support rods penetrating the guide connecting member and the support may be installed.
한 쌍의 지지 로드는 고정되는 것이 바람직하다.The pair of support rods is preferably fixed.
수직 실린더의 작동에 따라 한 쌍의 가이드 연결 부재는 지지 로드를 중심으로 원호를 그리며 작동할 수 있다.Depending on the operation of the vertical cylinder, the pair of guide connecting members can operate in an arc around the support rod.
수직 실린더의 길이가 최소인 경우, 가이드 연결 부재의 일단은 가이드 연결 부재의 타단보다 높게 위치하는 것이 바람직하다.When the length of the vertical cylinder is minimum, one end of the guide connecting member is preferably positioned higher than the other end of the guide connecting member.
수직 실린더의 길이가 최대인 경우, 가이드 연결 부재의 일단은 가이드 연결 부재의 타단보다 낮게 위치하는 것이 바람직하다.When the length of the vertical cylinder is maximum, one end of the guide connecting member is preferably located lower than the other end of the guide connecting member.
수직 실린더는 메인 프레임에 힌지 고정되는 것이 바람직하다.The vertical cylinder is preferably hinged to the main frame.
그립퍼는, 하측이 개구된 그립퍼 케이싱(gripper casing), 그립퍼 케이싱의 하측을 통하여 돌출되고 상호 이격된 한 쌍의 파지부, 한 쌍의 파지부 상부를 관통하고, 케이싱에 그 양단이 고정된 원통형 고정핀, 한 쌍의 파지부의 이격 공간의 상부에 설치된 그립퍼 구동부, 그리고 한 쌍의 파지부를 상호 연결하는 탄성 부재 를 포함할 수 있다. 그립퍼 구동부의 하단 양측에 경사면이 형성되어 한 쌍의 파지부 상단에 각각 형성된 곡면과 면접촉할 수 있다.The gripper has a gripper casing having a lower side opening, a pair of grip portions projecting through the lower side of the gripper casing, and a pair of grip portions spaced apart from each other, and having a pair of grip portions, and having cylindrical ends fixed at both ends thereof to the casing. It may include a pin, a gripper drive unit installed on the upper space of the pair of grippers, and an elastic member interconnecting the pair of grippers. The inclined surfaces are formed on both sides of the lower ends of the gripper driving unit, and the surface may be in contact with the curved surfaces respectively formed on the upper ends of the pair of grippers.
그립퍼 구동부가 하강하는 경우, 한 쌍의 파지부간의 거리가 좁아지는 것이 바람직하다.When the gripper drive unit descends, it is preferable that the distance between the pair of gripping portions narrows.
그립퍼 구동부가 상승하는 경우, 한 쌍의 파지부간의 거리가 넓어지는 것이 바람직하다.When the gripper drive portion is raised, it is preferable that the distance between the pair of holding portions is widened.
한 쌍의 가이드 로드가 이동 프레임의 양측에 설치될 수 있다.A pair of guide rods may be installed on both sides of the moving frame.
한 쌍의 가이드 로드 사이에 한 쌍의 가이드 윙이 상호 대향하여 설치될 수 있다.A pair of guide wings may be installed to face each other between the pair of guide rods.
이하에서는 도 1 내지 도 13c를 통하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13C. These examples are merely to illustrate the invention, but the invention is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 핸드(100)를 나타낸다. 도 1에 도시한 로봇 핸드(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 로봇 핸드(100)의 구조를 다른 형태로 변형할 수 있다. 편의상 설명을 위하여 도 1에서 불필요한 부분은 생략하여 도시한다. 이 부분들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.1 shows a
도 1에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(100)는 복수의 그립퍼(10), 복수의 이동 프레임(20), 한 쌍의 가이드 로드(30), 메인 프레임(50), 한 쌍의 실린더 로드 (40), 한 쌍의 가이드 윙(60) 및 연결 로드(70)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수 있다. 로봇 핸드(100)는 복수의 피적재 제품을 한번에 적재하기 위하여 복수의 그립퍼(10)를 구비한다. 복수의 피적재 제품을 쉽게 파지하기 위하여 복수의 그립퍼(10)는 상호 이격된다. 또한, 복수의 그립퍼(10)는 수평으로 나란히 배열된다. 복수의 그립퍼(10)의 상부에는 각 그립퍼(10)를 고정하기 위해 이동 프레임(20)을 설치한다. 이동 프레임(20)을 이용하여 복수의 그립퍼(10)를 안정적으로 고정할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
복수의 이동 프레임(20)은 X축 방향으로 뻗은 가이드 로드(30)에 의해 고정된다. 가이드 로드(30)는 복수의 이동 프레임(20)을 관통하여 고정한다. 따라서 이동 프레임(20)이 안정적으로 고정된다. 메인 프레임(50)은 이동 프레임(20)을 고정하여 외부와 연결한다. 메인 프레임(50)의 개구부(501)를 통하여 로봇 핸드(100)를 구동하기 위한 구동 라인들을 연결한다. 구동 라인의 연결 형태 및 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.The plurality of moving
실린더 로드(40)는 메인 프레임(50)과 이동 프레임(20)을 연결한다. 실린더 로드(40)는 메인 프레임(50)의 하부에 고정되므로, 원활하게 작동한다. 실린더 로드(40)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.The
실린더 로드(40)의 길이는 실린더의 작동에 의해 그립퍼의 배열 방향(X축 방향)을 따라 조절된다. 실린더 로드(40)의 일측은 메인 프레임(50)에 고정되므로, 실린더 로드(40)의 길이 변화에 따라 이동 프레임(20)이 이동한다. 따라서 메인 프레임(50)을 중심으로 하여 복수의 이동 프레임(20)간의 거리를 넓히거나 좁힐 수 있다. 따라서 복수의 그립퍼(10)가 복수의 피적재 제품을 파지하는 경우, 이들간의 거리를 좁혀서 적재할 수 있다.The length of the
한 쌍의 가이드 윙(60)은 한 쌍의 가이드 로드(30) 사이에 상호 대향하면서 설치된다. 따라서 로봇 핸드(100)는 견고한 구조를 가져서 복수의 피적재 제품들을 안정적으로 파지할 수 있다. 한 쌍의 가이드 윙(60)은 복수의 그립퍼(10)가 복수의 피적재 제품을 파지하는 경우, 복수의 피적재 제품을 양측에서 좀더 모아준다. 가이드 윙(60)은 메인 프레임(50)의 양측에 힌지 고정된다. 가이드 윙(60)이 힌지(503)에 고정되므로, 가이드 윙(60)이 회전 작동할 수 있다.The pair of
가이드 윙(60)은 구동부(601) 및 덮개부(603)를 포함한다. 구동부(601)의 일단은 메인 프레임(50)에 힌지 고정된다. 구동부(601)의 타단은 덮개부(603)와 연결된다. 각 구동부(601)는 그립퍼(11, 15)와 한 쌍의 연결 로드(70)에 의해 연결되므로, 회전 구동된다. 따라서 덮개부(603)도 같이 회전하면서 그립퍼(11, 15) 양측을 덮는다.The
구동부(601)는 제1 구동 프레임(6011) 및 한 쌍의 제2 구동 프레임(6013)을 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 구동부(601)는 전술한 구조를 가지므로, 그립퍼(11, 15)와의 상호 작용에 의해 피적재 제품을 용이하게 파지할 수 있다.The driving
제1 구동 프레임(6011)은 메인 프레임(50)에 힌지 고정된다. 한 쌍의 제2 구동 프레임(6013)은 각각 제1 구동 프레임(6011)의 양측에 설치된다. 한 쌍의 제2 구동 프레임(6013)은 제1 구동 프레임(6011)과 교차하는 방향으로 설치된다. 각 제2 구동 프레임(6013)에는 한 쌍의 연결 로드(70)가 연결된다. 제1 구동 프레임(6011) 및 제2 구동 프레임(6013)은 복수의 개구부를 가지므로, 구동부(601)의 무게를 줄여 로봇 핸드(100)에 걸리는 하중으로 최소화할 수 있다. 또한, 공기 저항을 최소화하여 가이드 윙(60)이 원활하게 작동할 수 있다.The
덮개부(603)에도 복수의 개구부(6031)가 형성되므로, 작동시 공기 저항을 최소화할 수 있다. 특히, 덮개부(603)는 그립퍼(11, 15)에 의해 파지된 피적재 제품과 접촉한다. 따라서 덮개부(603)는 피적재 제품을 밀기 위해 일정한 면적을 가져야 한다. 복수의 개구부(6031)가 상호 이격되어 형성되므로, 덮개부(603)는 일정한 면적을 가질 수 있다. 따라서 피적재 제품을 효율적으로 밀 수 있다.Since a plurality of
한 쌍의 제2 구동 프레임(6013)은 지지 로드(6015)에 의해 지지된다. 지지 로드(6015)는 한 쌍의 제2 구동 프레임(6013)을 상호 연결하여 지지한다. 연결 로드(70)의 일단(701)은 지지 로드(6015)에 연결된다. 지지 로드(6015)가 원기둥 형태로 되어 있으므로, 한 쌍의 연결 로드(70)의 일단(701)이 지지 로드(6015)의 외주에 부착되어 원활하게 작동된다.The pair of second drive frames 6013 are supported by
연결 로드(70)는 그립퍼(11, 15)와 가이드 윙(60)을 연결한다. 그립퍼(11) 및 그립퍼(15)는 복수의 그립퍼(10) 중 양단에 위치한다. 좌측의 그립퍼(11)는 이와 인접한 좌측의 가이드 윙(60)에 연결되고, 우측의 그립퍼(15)는 이와 인접한 우측의 가이드 윙(60)에 연결된다. 연결 로드(70)는 기설정된 길이를 가진다. 따라 서 연결 로드(70)는 늘어나거나 줄어들지 않는다. 따라서 실린더 로드(40)가 작동하면 이동 프레임(20)이 로봇 핸드(100)의 중심으로 당겨지면서 그립퍼(11, 15)도 함께 이동한다. 이 경우, 그립퍼(11, 15)가 연결 로드(70)에 의해 가이드 윙(60)에 연결되어 있으므로, 가이드 윙(60)이 당겨지게 된다. 따라서 힌지 고정된 가이드 윙(60)이 회전하면서 복수의 피적재 제품의 양측을 덮을 수 있다.The connecting
이하에서는 도 1에 도시한 로봇 핸드(100)의 구조를 좀더 상세하게 설명하기 위해 로봇 핸드(100)를 부분 분해하여 도 2에 나타낸다.Hereinafter, in order to explain the structure of the
도 2는 도 1에 도시한 로봇 핸드(100)에서 메인 프레임(50), 가이드 윙(60) 및 연결 로드(70)를 제거한 상태를 나타낸다. 도 2에 도시한 로봇 핸드(100)의 분해 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.2 illustrates a state in which the
도 2에 도시한 바와 같이, 이동 프레임(20)은 브라켓(201) 및 관통부(203)를 포함한다. 브라켓(201)은 Y축 방향으로 뻗어 있다. 브라켓(201)의 하부에는 그립퍼(10)가 결합된다. 복수의 그립퍼(10)가 Y축 방향으로 하나의 브라켓(201)에 결합될 수도 있다. 도 2에는 하나의 브라켓(201)에 2개의 그립퍼(10)가 결합된 것으로 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 수의 그립퍼(10)를 하나의 브라켓(201)에 결합할 수도 있다.As shown in FIG. 2, the moving
관통부(203)는 브라켓(201)의 양단에 설치된다. 가이드 로드(30)는 이동 프레임(20)의 양측에 설치되고, 가이드 로드(30)는 관통부(203)를 통하여 관통된다. 따라서 이동 프레임(20)은 가이드 로드(30)를 따라 슬라이딩 이동 가능하다. 이동 프레임(20)은 슬라이딩 이동에 의해 상호간의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있다.The penetrating
실린더 로드(40)는 양단에 위치한 이동 프레임(21, 25)과 메인 프레임을 상호 연결한다. 이동 프레임(21, 25)은 복수의 이동 프레임(20) 중에서 양단에 위치한다. 실린더 로드(40)의 일단은 메인 프레임에 고정되므로, 실린더 로드(40)가 작동시 이동 프레임(21, 25)을 밀거나 당길 수 있다. 따라서 양단에 위치한 이동 프레임(21, 25)만 작동시켜도 모든 이동 프레임(20)간의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있다.The
도 3에는 도 1에 도시한 그립퍼(10)를 부분 절단하여 나타낸다. 도 3에 도시한 그립퍼(10)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 그립퍼(10)의 구조를 다른 형태로 변형할 수도 있다.In FIG. 3, the
도 3에 도시한 바와 같이, 그립퍼(10)는 그립퍼 케이싱(101), 한 쌍의 파지부(103), 고정핀(105), 그립퍼 구동부(107) 및 탄성 부재(109)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 3, the
그립퍼 케이싱(101)은 그 하측이 개구되어 있다. 즉, 그립퍼 케이싱(101)의 하측에 개구부(1011)가 형성된다. 그립퍼 케이싱(101)의 하측을 통하여 한 쌍의 파지부(103)가 돌출된다. 한 쌍의 파지부(103)는 상호 이격되어 있으므로, 그 이격 공간(103s)에 피적재 제품을 넣은 후 파지할 수 있다. 한 쌍의 파지부(103)의 상단에 형성된 곡면(1031)은 그립퍼 구동부(107)의 경사면(1071)에 닿아 있다.The
고정핀(105)은 원통형이고, 한 쌍의 파지부(103) 상부를 관통한다. 고정핀(105)의 양단은 그립퍼 케이싱(101)에 고정된다. 고정핀(105)은 원통형이므로, 고정핀(105)이 축으로 작용하면서 한 쌍의 파지부(103)가 원활하게 회전할 수 있다.The fixing
그립퍼 구동부(107)는 한 쌍의 파지부(103)의 이격 공간(103s)의 상부에 설치된다. 그립퍼 구동부(107)의 하단 양측에는 경사면(1071)이 형성된다. 경사면(1071)은 곡면(1031)과 면접촉한다. 따라서 경사면(1071)의 구동에 따라 곡면(1031)이 상측 또는 하측으로 이동하면서 한 쌍의 파지부(103)의 간격이 좁아지거나 넓어진다. 그립퍼 구동부(107)는 유압 또는 공압으로 작동하는 실린더에 의해 작동될 수 있다. 그립퍼 구동부(107)의 작동 메커니즘은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.The
탄성 부재(109)는 한 쌍의 파지부(103)를 상호 연결한다. 도 3에는 탄성 부재(109)가 스프링인 것으로 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 탄성 부재(109)를 다른 형태로 변형할 수 있다. 탄성 부재(109)는 한 쌍의 파지부(103)의 간격이 커지는 경우, 이를 원 상태로 리턴시킨다. 그립퍼 구동부(107)와 탄성 부재(109)의 상호 작용에 의해 한 쌍의 파지부(103)간의 간격을 넓히거나 좁힐 수 있다.The
도 3에 도시한 바와 같이, 그립퍼 구동부(107)가 상측 화살표 방향과 같이 하부로 이동하는 경우, 경사면(1071)이 한 쌍의 곡면(1031) 사이로 삽입된다. 따라서 한 쌍의 곡면(1031)간의 거리가 커진다. 이 경우, 한 쌍의 파지부(103)는 고 정핀(105)에 고정되어 있으므로, 한 쌍의 파지부(103)는 고정핀(105)을 축으로 하여 하측 화살표 방향으로 회전한다. 따라서 도 3의 확대원에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 파지부(103)가 평행하게 된다. 즉, 그립퍼 구동부(107)가 하강하는 경우, 한 쌍의 파지부(103)간의 거리가 좁아진다. 따라서 파지부(103)를 이용하여 피적재 제품을 쉽게 파지할 수 있다. 더욱이, 파지부(103)의 하부 내측(1033)에는 다수의 오목부 및 돌출부가 연속 형성된다. 따라서 피적재 제품을 안정적으로 파지할 수 있다. 필요에 따라서는 파지부(103)의 하부 내측을 고무 등의 탄성 소재로 코팅하여 피적재 제품의 파손을 방지할 수도 있다.As shown in FIG. 3, when the
반대로, 그립퍼 구동부(107)가 상승하는 경우, 경사면(1071)이 한 쌍의 곡면(1031) 사이에서 빠진다. 한 쌍의 파지부(103)는 탄성 부재(109)의 탄성력에 의해 밀리면서 그 간격이 넓어진다. 그러므로 피적재 제품이 한 쌍의 파지부(103)에서 빠지면서 원하는 위치에 낙하되어 쉽게 적재될 수 있다.On the contrary, when the
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시한 로봇 핸드가 피적재 제품을 파지하여 적재하는 과정을 나타낸다. 이하에서는 도 4a 내지 도 4d를 통하여 로봇 핸드의 제품 적재 과정을 순서대로 설명한다.4A to 4D illustrate a process in which the robot hand shown in FIG. 1 grips and loads a product to be loaded. Hereinafter, the product loading process of the robot hand will be described in order through FIGS. 4A to 4D.
도 4a에 도시한 바와 같이, 먼저 로봇 핸드(100)가 제조된 피적재 제품(B)상에 위치한다. 그립퍼(10) 하부의 파지부(103)를 이용하여 복수의 피적재 제품(B)을 파지할 수 있도록 각 그립퍼(10)가 각 피적재 제품(B) 직상에 위치한다. 이 경우, 가이드 윙(60)은 아직 작동되지 않는다. 실린더 로드(40)도 아직 작동하지 않으므로, 실린더 로드(40)의 길이는 최대이다. 따라서 한 쌍의 가이드 윙(60)은 로 봇 핸드(100)의 외측 하방으로 경사져서 뻗어 있다.As shown in FIG. 4A, the
도 4a에 빗금 표시한 가상면(P)상에 그립퍼 케이싱의 일측면(1013)과 구동 프레임(601)이 함께 위치해야 한다. 가상면(P)은 수직 방향으로 뻗어 있다. 이 경우, 한 쌍의 연결 로드(70)를 사용하여 그립퍼(10)와 가이드 윙(60)을 나란히 연결할 수 있다. 따라서 가이드 윙(60)이 연결 로드(70) 등의 간섭 없이 원활하게 회전할 수 있다.One
다음으로 도 4b에 도시한 바와 같이, 그립퍼(10)를 이용해 복수의 피적재 제품(B)의 상단을 파지한다. 다음으로 메인 프레임(50)과 연결된 이동 장치를 이용하여 로봇 핸드(100)를 상부로 끌어올려서 이동시킨다. 피적재 제품(B)은 그립퍼(10)에 안정적으로 파지되므로, 로봇 핸드(100)와 함께 끌어 올려진다. 로봇 핸드(100)의 이동과 동시에 실린더 로드(40)가 작동되면서 양단의 이동 프레임(21, 25)을 잡아당긴다. 따라서 이동 프레임(20)들간의 거리가 점차 좁혀진다. 그러므로 양단의 그립퍼(11, 15)에 연결 로드(70)에 의해 연결된 가이드 윙(60)은 화살표 방향으로 회전하면서 복수의 피적재 제품(B)의 양측을 덮는다.Next, as shown in FIG. 4B, the
따라서, 도 4c에 도시한 바와 같이 복수의 피적재 제품(B)을 완전히 밀착시킬 수 있다. 이 경우, 실린더 로드(40)의 길이가 최소로 되며, 한 쌍의 가이드 윙(60)은 연직 방향(Z축 방향)을 향한다. 한 쌍의 가이드 윙(60)은 복수의 피적재 제품(B)의 양측을 완전히 감싼다. 전술한 상태를 유지하면서 로봇 핸드(100)가 적재 위치로 이동한다. 로봇 핸드(100)의 하부에는 복수의 피적재 제품(B)의 부피를 최소화하면서 적재하기 위한 박스(O)가 준비된다.Therefore, as shown in FIG. 4C, the some to-be-loaded goods B can be made to fully adhere. In this case, the length of the
다음으로 도 4d에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(100)를 박스(O) 직상에 정확히 근접시킨 후, 그립퍼(10)를 릴리즈한다. 한 쌍의 파지부(103)는 탄성 부재(109)의 탄성력에 의해 그 사이가 벌어지고, 피적재 제품(B)이 하측으로 낙하하여 박스(O)에 적재된다. 복수의 피적재 제품(B)을 적재하는 경우, 한 쌍의 가이드 윙(60)이 연직 방향을 향하므로, 복수의 피적재 제품(B)을 정렬 상태 그대로 박스(O)에 적재할 수 있다. 피적재 제품(B)을 적재한 후, 로봇 핸드(100)는 다시 이동 프레임(20)을 분산시키면서 리턴된다.Next, as shown in FIG. 4D, the
이하에서는 도 5 내지 도 6b를 통하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드(200)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드(200)를 나타낸다. 로봇 핸드(200)의 구조는 단지 본 발명의 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 로봇 핸드(200)의 구조를 다른 형태로 변형할 수 있다. 그리고 도 5에 도시한 로봇 핸드(200)의 구조는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 핸드의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 자세한 설명을 생략한다.5 shows a
도 5에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(100)는 복수의 그립퍼(10), 복수의 이동 프레임(20), 가이드 로드(30), 메인 프레임(52), 실린더 로드(40), 한 쌍의 가이드 윙(62) 및 한 쌍의 구동 실린더(82)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드(200)에서는 가이드 윙(62)이 독립적 으로 구동된다. 이 점이 제1 로봇 핸드와 다르다. 가이드 윙(62)은 그립퍼(10)에 연결되지 않고 별도의 구동 실린더(82)에 연결되어 구동된다. 실린더 로드(40)를 작동시켜 이동 프레임(20)간의 간격을 줄이면서, 구동 실린더(82)을 작동시켜 가이드 윙(62)을 회전시킬 수 있다. 제어 방법을 조절하여 실린더 로드(40)와 구동 실린더(82)을 함께 작동시킬 수 있다. 따라서 각 그립퍼(10)가 각 피적재 제품을 파지한 경우, 실린더 로드(40)가 작동한다. 이동 프레임(20)의 간격이 좁혀지면서 구동 실린더(82)가 가이드 윙(62)을 밀어서, 가이드 윙(62)이 복수의 피적재 제품 양측을 덮는다. 실린더 로드(40) 및 구동 실린더(82)의 이러한 제어 방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다.In the
구동 실린더(82)의 일단(821)은 메인 프레임(52)에 고정되고, 그 타단(823)은 가이드 윙(62)과 연결된다. 메인 프레임(52)이 고정되고 가이드 윙(62)이 힌지 고정되므로, 구동 실린더(82)의 작동에 의해 가이드 윙(62)이 회전한다. 따라서 가이드 윙(62)을 원활하게 회전시킬 수 있다.One
한 쌍의 구동 실린더(82)는 상호 엇갈리면서 메인 프레임(52)상에 설치된다. 구동 실린더(82)가 길기 때문에 상호 대칭으로 메인 프레임(52)에 설치하기 어렵다. 따라서 한 쌍의 구동 실린더(82)를 엇갈려서 배치함으로써, 메인 프레임(52)상에 쉽게 설치할 수 있다. 그리고 한 쌍의 구동 실린더(82)를 한 쌍의 가이드 로드(30) 사이에 설치함으로써, 로봇 핸드(200)가 원활하게 작동할 수 있다.The pair of
가이드 윙(62)은 구동부(621) 및 덮개부(623)를 포함한다. 구동부(621)의 일단(6211)은 구동 실린더(82)에 연결되고, 구동부(621)의 타단(6213)은 덮개부(623)에 연결된다. 구동부(621)는 곡선형이며 길게 뻗어 있다. 따라서 덮개부(623)를 회전 구동할 수 있다.The
덮개부(623)는 메인 프레임(52)에 힌지 고정되므로, 원활하게 회전할 수 있다. 구동부(621)와 덮개부(623)는 수직 교차하면서 연결된다. 따라서 구동부(621)가 덮개부(623)를 쉽게 누르거나 잡아당길 수 있으므로, 덮개부(623)가 원활하게 회전할 수 있다.The
이하에서는 도 6a 및 도 6b를 통하여 로봇 핸드(200)의 작동 과정을 순서대로 설명한다. 도 6a 및 도 6b에 도시한 로봇 핸드(200)의 작동 과정은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 핸드의 작동 과정과 유사하므로, 동일한 작동 과정은 생략하여 도시한다.Hereinafter, an operation process of the
도 6a에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(200)는 복수의 그립퍼(10)의 파지부(103)를 오픈시켜 복수의 피적재 부재(B)로 이동한다. 실린더 로드(40)는 아직 작동하지 않으므로, 실린더 로드(40)의 길이는 최대이다. 이 경우, 한 쌍의 가이드 윙(62)은 로봇 핸드(200)의 외측 하방으로 경사져서 뻗어 있다. 따라서 로봇 핸드(200)를 이용하여 복수의 피적재 제품(B)을 쉽게 파지할 수 있다. 한편, 구동 실린더(82)는 로봇 핸드(200)의 외측 상방으로 경사져서 뻗어 있다. 구동 실린더(82)가 이와 같이 배치되므로, 가이드 윙(62)을 원활하게 회전시킬 수 있다.As shown in FIG. 6A, the
그립퍼(10)는 한 쌍의 파지부(103)를 이용하여 피적재 제품(B)을 파지한다. 그립퍼(10)가 피적재 제품(B)을 파지한 후, 실린더 로드(40)가 작동한다. 실린더 로드(40)의 작동에 의해 복수의 이동 프레임(20)간의 거리가 좁혀진다. 이와 동시에, 구동 실린더(82)가 작동함으로써, 가이드 윙(62)이 복수의 그립퍼(10) 양단을 향하여 회전한다.The
도 6b에 도시한 바와 같이, 실린더 로드(40)가 완전히 작동하여 그 길이가 최소로 된다. 이 경우, 구동 실린더(82)가 하측으로 이동하면서 수평으로 뻗는다. 따라서 구동 실린더(82)를 이용해 가이드 윙(62)을 쉽게 지지할 수 있다. 구동 실린더(82)의 이러한 작동에 의해 한 쌍의 가이드 윙(62)은 연직 방향으로 뻗는다. 따라서 한 쌍의 가이드 윙(62)은 피적재 제품(B)의 양단을 덮으면서 모을 수 있다. 로봇 핸드(200)는 이러한 상태를 유지하면서 복수의 피적재 제품(B)을 상자(O)에 적재할 수 있다. 즉, 그립퍼(10)가 파지부(103)를 오픈시켜 피적재 제품(B)을 상자(O)에 적재할 수 있다. 피적재 제품(B)을 적재한 후, 로봇 핸드(200)는 다시 이동 프레임(20)을 분산시키면서 리턴된다.As shown in Fig. 6B, the
이하에서는 도 7 내지 도 9b를 통하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 핸드(300)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 핸드(300)를 개략적으로 나타낸다. 로봇 핸드(300)의 구조는 단지 본 발명의 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 로봇 핸드(300)의 구조를 다른 형태로 변형할 수 있다. 그리고 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 핸드(300)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 자세한 설명은 생략한다.7 schematically shows a
로봇 핸드(300)는 복수의 그립퍼(10), 복수의 이동 프레임(20), 가이드 로드(30), 실린더 로드(43), 한 쌍의 수직 실린더(83) 및 한 쌍의 가이드 윙(63)을 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수 있다.The
수직 실린더(83)는 연직 방향(Z축 방향)으로 설치된다. 한 쌍의 수직 실린더(83)는 한 쌍의 가이드 로드(30) 사이에 설치된다. 수직 실린더(83)는 가이드 윙(63)을 회전시킨다. 수직 실린더(83)는 고정대(833)에 의해 이동 프레임(21, 25)에 고정된다. 따라서 이동 프레임(21, 25)이 가이드 로드(30)를 따라 이동하는 경우, 수직 실린더(83)도 함께 이동할 수 있다. 또한, 한 쌍의 가이드 윙(63)도 이동 프레임(21, 25)에 힌지 고정된다. 한 쌍의 가이드 윙(63)은 복수의 그립퍼(10)의 배열 방향(X축 방향)으로 뻗어 있다. 따라서 복수의 그립퍼(10)의 양단으로 쉽게 회전할 수 있다.The
도 7의 확대원에는 좌측의 가이드 윙(63), 수직 실린더(83) 및 이동 프레임(21)의 연결 구조를 확대하여 나타낸다. 도 7의 확대원에 도시한 바와 같이, 가이드 윙(63)의 일측(63a)은 이동 프레임(21)에 힌지 고정된다. 가이드 윙(63)의 타측(63b)은 기설정된 거리로 가이드 윙(63)의 일측(63a)과 이격되어 있다. 가이드 윙(63)의 타측(63b)에는 지지 브라켓(631)이 부착되어 있다. 수직 실린더(83)의 일단(831)은 지지 브라켓(631)에 결합된다.The enlarged circle of FIG. 7 enlarges and shows the connection structure of the
수직 실린더(83)의 작동에 의해 가이드 윙(63)이 회전하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저 과정 ?에서 수직 실린더(83)가 화살표 방향으로 작동한다. 따라서 수직 실린더(83)의 일단(831)과 연결된 지지 브라켓(631)도 하측으로 힘을 받 는다. 그러므로 응력이 가이드 윙(63)의 타측(63b)에 작용한다. 다음으로, 과정 ?에서는 가이드 윙(63)이 수직 실린더(83)의 작동에 의해 화살표 방향으로 회전한다. 가이드 윙(63)의 일측(63a)은 힌지 고정되어 있으므로, 가이드 윙(63)은 전술한 바와 같이 회전한다.When the
도 7에는 도시하지 않았지만, 우측의 가이드 윙(63)도 좌측의 가이드 윙(63)과 대칭으로 형성되므로, 전술한 과정과 동일하게 작동된다. 우측의 가이드 윙(63)은 이동 프레임(25)에 힌지 고정된다.Although not shown in FIG. 7, the
연결 부재(73)는 복수의 이동 프레임(20)을 가운데 방향으로 잡아당겨서 피적재 제품(B)을 모아준다. 양단의 이동 프레임(21, 25)에는 각각 실린더 로드(43)가 연결되어 있으므로, 연결 부재(73)를 밀거나 잡아당겨서 복수의 이동 프레임(20)을 모으거나 분산시킬 수 있다. 따라서 로봇 핸드(300)의 작동 메커니즘이 간단하다.The connecting
그리고 수직 실린더(83)와 연결 부재(73)의 제어 방법을 조절함으로써, 수직 실린더(83)와 연결 부재(73)를 동시에 작동시킬 수 있다. 이러한 제어 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다. 연결 부재(73)에 대해서는 도 9a 및 도 9b를 통하여 상세하게 후술한다.And by adjusting the control method of the
이하에서는 도 8a 및 도 8b를 통하여 로봇 핸드(300)의 작동 과정을 순서대로 설명한다. 도 8a 및 도 8b에 도시한 로봇 핸드(300)의 작동 과정은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 핸드의 작동 과정과 유사하므로, 동일한 작동 과정은 생략 하여 도시한다.Hereinafter, an operation process of the
도 8a에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(300)가 복수의 피적재 제품(B)에 접근한다. 복수의 피적재 제품(B)은 상호 이격되어 있으므로, 복수의 그립퍼(10)에 의해 파지할 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 수직 실린더(83)는 아직 작동하지 않으므로 그 길이는 최소이다. 따라서 한 쌍의 가이드 윙(63)은 로봇 핸드(300)의 외측 하방으로 경사져서 뻗는다. 그러므로 로봇 핸드(300)가 상호 이격된 복수의 피적재 제품(B)을 파지하기 쉽다.As shown in FIG. 8A, the
다음으로 , 복수의 그립퍼(10)가 복수의 피적재 제품(B)을 파지하면서 수직 실린더(83)가 작동하여 한 쌍의 가이드 윙(63)이 복수의 피적재 제품(B)의 양측을 둘러싼다. 따라서 복수의 피적재 제품(B)이 잘 모인다. 본 발명의 제3 실시예에서는, 수직 실린더(83)가 연결 부재(73)과 별도로 작동한다. 연결 부재(73)의 작동에 따라 양단의 복수의 이동 프레임(20)이 가운데 방향으로 모이면서 이동 프레임(21, 25)에 고정된 수직 실린더(83)와 가이드 윙(63)도 가운데 방향으로 이동한다.Next, the
도 8b에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(300)가 복수의 피적재 제품(B)을 모은 후, 그립퍼(10)를 오픈하여 복수의 피적재 제품(B)을 박스(O)에 적재할 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 수직 실린더(83)의 길이는 최대로 된다. 한 쌍의 가이드 윙(63)은 연직 방향으로 뻗어 복수의 피적재 제품(B)의 양측을 둘러싸서 복수의 피적재 제품(B)을 모아준다. 로봇 핸드(300)는 피적재 제품(B)을 적재한 후, 다시 이동 프레임(20)을 분산시키면서 리턴된다.As shown in FIG. 8B, after the
도 9a 및 도 9b는 로봇 핸드의 부분 평면도이다. 도 9a 및 도 9b는 연결 부재(73)를 이용하여 로봇 핸드가 작동하는 과정을 순서대로 나타낸다. 연결 부재(73)를 설명하기 위해 도 9a 및 도 9b에서 편의상 불필요한 부분은 생략하여 도시한다.9A and 9B are partial plan views of the robot hand. 9A and 9B sequentially show a process of operating the robot hand using the connecting
도 9a에 도시한 바와 같이, 연결 부재(73)는 이웃한 이동 프레임(20)을 상호 연결한다. 연결 부재(73)는 교차 형태로 형성된다. 따라서 한 쌍의 실린더 로드(43)가 작동하는 경우, 연결 부재(73)를 이용해 복수의 이동 프레임(25)을 가운데 방향으로 모을 수 있다. 고정된 한 쌍의 실린더(43)는 양단의 이동 프레임(21, 25)에 연결되어 작동할 수 있다. 따라서 그 길이가 짧아도 되므로, 연결 부재(73)와의 간섭이 발생할 가능성이 적다.As shown in FIG. 9A, the connecting
연결 부재(73)는 복수의 제1 연결부(731), 복수의 제2 연결부(733), 한 쌍의 제3 연결부(735), 그리고 한 쌍의 제4 연결부(737)를 포함한다. 한 쌍의 제3 연결부(735) 및 한 쌍의 제4 연결부(737)는 양단의 이동 프레임(21, 25)에 설치된다.The connecting
복수의 제1 연결부(731)의 중심은 이동 프레임(22, 23, 24)에 고정된다. 이동 프레임(22, 23, 24)은 양단의 이동 프레임(21, 25) 사이에 위치한다. 복수의 제2 연결부(733)의 중심도 이동 프레임(22, 23, 24)에 고정된다. 제2 연결부(733)는 제1 연결부(731)와 입체 교차한다. 따라서 복수의 제1 연결부(731) 및 복수의 제2 연결부(733)는 ×자 형태 또는 다이아몬드 형태로 연결된다.The centers of the plurality of
한 쌍의 제3 연결부(735)의 일단(7351)은 이동 프레임(21, 25)에 고정된다. 한 쌍의 제3 연결부(735)의 타단(7353)은 제1 연결부(731)의 단부(7311)와 연결된다. 그리고 제4 연결부(737)는 제3 연결부(735)와 입체 교차한다. 한 쌍의 제4 연결부(737)의 일단(7371)은 제3 연결부(735)와 중첩되어 고정된다. 제4 연결부(737)의 타단(7373)은 제2 연결부(733)의 단부(7331)와 연결된다.One end 7171 of the pair of third connecting
여기서, 제1 연결부(731), 제2 연결부(733), 제3 연결부(735) 및 제4 연결부(737)는 회전 작동한다. 이것은 이들의 단부 또는 중심이 고정되기 때문이다. 따라서 실린더 로드(43)를 밀거나 잡아당겨서 연결 부재(73)를 원활하게 작동시킬 수 있다. 그러므로 복수의 이동 프레임(20)간의 거리를 자유롭게 조절할 수 있다.Here, the first connecting
제1 연결부(731)의 길이 및 제2 연결부(733)의 길이는 동일하다. 따라서 복수의 제1 연결부(731) 및 복수의 제2 연결부(733)를 대칭 형태로 배치함으로써, 연결 부재(73)가 원활하게 작동한다. 특히, 제3 연결부(735)의 길이 및 제4 연결부(737)의 길이를 동일하게 하여 연결 부재(73)를 더욱 원활하게 작동시킬 수 있다.The length of the
제3 연결부(735) 및 제4 연결부(737)는 양단에 위치하고, 그 사이에 제1 연결부(731) 및 제2 연결부(733)가 위치한다. 따라서 제1 연결부(731) 및 제2 연결부(733)는 제3 연결부(735) 및 제4 연결부(737)보다 긴 것이 바람직하다. 이러한 연결 부재(73)를 이용하여 적은 동력으로 로봇 핸드를 원활하게 작동시킬 수 있다.The
도 9b는 한 쌍의 실린더 로드(43)를 화살표 방향으로 작동시켜 복수의 이동 프레임(20)간의 거리를 최소화한 상태를 나타낸다. 다시 실린더 로드(43)를 화살표 반대 방향으로 작동시키면, 복수의 이동 프레임(20)간의 거리를 넓힐 수 있다. 한편, 양단의 이동 프레임(21, 25)에 각각 힌지(211, 251)가 부착되어 있으므로, 한 쌍의 가이드 윙을 여기에 고정하여 회전시킬 수 있다.9B shows a state in which the pair of
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 핸드(400)를 나타낸다. 로봇 핸 드(400)의 구조는 단지 본 발명의 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 로봇 핸드(400)의 구조를 다른 형태로 변형할 수 있다. 그리고 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 핸드(400)의 구조는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 핸드의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 자세한 설명을 생략한다.10 shows a
도 10에 도시한 바와 같이, 로봇 핸드(400)는 복수의 그립퍼(10), 복수의 이동 프레임(20), 가이드 로드(30), 실린더 로드(44), 및 한 쌍의 가이드 윙(64)을 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 부품을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the
실린더 로드(44)는 한 쌍의 가이드 윙(64)을 상호 연결한다. 실린더 로드(44)의 길이는 조정할 수 있다. 한 쌍의 가이드 윙(64)은 연직 방향(Z축 방향)으로 뻗어 있다. 따라서 복수의 이동 프레임(20)간의 간격이 좁혀지는 경우, 한 쌍의 가이드 윙(64)은 별도의 회전 없이 복수의 피적재 부재의 양측을 둘러싸면서 복수의 피적재 부재를 모을 수 있다.The
한 쌍의 가이드 윙(64)은 양단의 이동 프레임(21, 25)에 부착되거나 이격될 수 있다. 도 10에서는 한 쌍의 가이드 윙(64)이 이동 프레임(21, 25)으로부터 이격된 것으로 도시하였지만, 한 쌍의 가이드 윙(64)은 이동 프레임(21, 25)에 부착될 수도 있다.The pair of
연결 부재(74)는 복수의 이동 프레임(20)을 상호 연결한다. 연결 부재(74)의형태는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연결 부재의 형태와 동일하다. 연결 부재(74)는 교차 형태로 형성된다. 따라서 복수의 이동 프레임(20)이 상호 연결되므 로, 복수의 이동 프레임(20)간의 간격을 쉽게 넓히거나 좁힐 수 있다.The connecting
도 10에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 가이드 윙(64)과 양단의 이동 프레임(21, 25)은 연결 부재(74)로 연결할 수 있다. 따라서 실린더(44)가 작동하는 경우, 복수의 이동 프레임(20)과 한 쌍의 가이드 윙(64)이 함께 모이거나 함께 분산될 수 있다. 전술한 바와 같이, 로봇 핸드(400)의 구조가 간단하므로, 로봇 핸드(400)가 원활하게 작동한다.As shown in FIG. 10, the pair of
본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 핸드(400)의 작동 과정은 전술한 본 발명의 제1 실시예 및 제3 실시예에 따른 로봇 핸드의 작동 과정으로부터 쉽게 유추할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.Since the operation process of the
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 핸드(500)를 부분적으로 나타낸다. 도 11a 및 도 11b에 도시한 로봇 핸드(500)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 로봇 핸드(500)의 구조를 다른 형태로 변형할 수도 있다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 핸드(500)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 핸드와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 자세한 설명을 생략한다.11A and 11B partially illustrate a
도 11a에서는 편의상 설명을 위하여 편의상 가이드 윙 및 연결 부재를 생략하여 도시한다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 핸드(500)에서는 도 10에 도시한 가이드 윙 및 연결 부재를 설치하여 사용할 수 있다. In FIG. 11A, the guide wing and the connecting member are omitted for convenience of description. In the
도 11a에 도시한 바와 같이, 그립퍼(10a, 10b)는 가이드 로드(30)를 따라 X축 방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 화살표 방향(Y축 방향)으로도 이동할 수 있 다. 따라서 각 그립퍼(10a, 10b)를 이용해 각 피적재 제품을 파지하는 경우, 복수의 피적재 제품의 점유 공간을 최소화할 수 있다. 이를 위해, 이동 프레임(28)은 독특한 구조를 가진다.As shown in FIG. 11A, the
도 11a에는 한 쌍의 그립퍼(10a, 10b)만을 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 복수의 그립퍼를 이동 프레임(28)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 설치할 수 있다. 그러므로 복수의 그립퍼는 이동 프레임(28)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있으므로, 피적재 제품을 대량으로 파지한 후 부피를 최소화하여 적재할 수 있다.Although only a pair of
이동 프레임(28)은 한 쌍의 제1 패널(281), 한 쌍의 제2 패널(283) 및 이동 프레임 본체(285a, 285b)를 포함한다. 한 쌍의 제1 패널(281)은 상하로 이격 배치된다. 또한, 한 쌍의 제2 패널(283)은 한 쌍의 제1 패널(281)의 양단을 상호 연결한다. 따라서 이동 프레임(28)은 X축 방향으로 중공인 형태로 형성된다.The moving
이동 프레임 본체(285a, 285b)는 한 쌍의 제1 패널(281) 및 한 쌍의 제2 패널(283)로 형성된 공간(28s)에 설치된다. 이동 프레임 본체(285a, 285b)를 통하여 가이드 로드(30)가 관통되므로, 이동 프레임(28)이 X축 방향으로 원활하게 이동할 수 있다.The moving
한 쌍의 제1 패널(281)의 길이 방향(Y축 방향)으로는 가이드 홈(281a)이 형성된다. 가이드 홈(281a)은 제1 패널(281)을 관통하여 형성된다. 따라서 이동 프레임 본체(285a, 285b)와 그립퍼(10a, 10b)를 각각 상호 연결할 수 있다. 그립퍼(10a, 10b)는 이동 프레임(28)에 고정되므로, 가이드 홈(281a)을 통하여 양자간의 거리를 조절할 수 있다. 따라서 그립퍼(10a, 10b)는 Y축 방향으로 쉽게 이동할 수 있다.
도 11b는 전술한 구조의 이동 프레임(28)이 동작한 상태를 나타낸다. 그립퍼(10a, 10b)는 Y축 방향을 따라 모아져서 복수의 피적재 제품을 적재한다. 다음으로, 그립퍼(10a, 10b)가 다시 다른 복수의 피적재 제품을 파지하기 위해서는 양자간의 간격이 다시 커져야 한다. 11B shows a state in which the moving
이를 위해서 한 쌍의 제2 패널(283)의 외측에 실린더(45)가 구비된다. 실린더(45)는 한 쌍의 제2 패널(283)을 관통하여 이동 프레임 본체(285a, 285b)에 연결된다. 실린더(45)에 구비된 커넥팅 로드(451)는 실린더(45)와 이동 프레임 본체(285a, 285b)를 연결한다. 커넥팅 로드(451)의 길이는 조절될 수 있으며, 커넥팅 로드(451)는 Y축 방향을 따라 작동한다. 즉, 실린더(45)는 가이드 홈(281a)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 작동한다. 실린더(45)가 이동 프레임 본체(285a, 285b)를 잡아당겨서 그립퍼(10a, 10b)를 원래 위치로 다시 복귀시킬 수 있다.To this end, a
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 핸드(600)를 나타낸다. 로봇 핸드(600)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.12 shows a
도 12에 도시한 로봇 핸드(600)는 전술한 로봇 핸드와는 달리 X축 방향으로 피적재 제품의 이격 공간을 줄이기 위해 사용한다. 따라서 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 로봇 핸드에 적용하기에 적합하다. 전술한 바와 같이, 로봇 핸드(600)만 별도로 사용하는 것보다는 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따 른 로봇 핸드와 함께 사용하는 것이 효과적이다.Unlike the above-described robot hand, the
본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 로봇 핸드에서, 가이드 윙은 X축 방향에 평행하게 배치된다. 반면에, 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 핸드에서, 또다른 가이드 윙(66)은 Y축 방향에 평행하게 배치된다. 따라서 또다른 한 쌍의 가이드 윙(66)은 이동 프레임의 길이 방향(X축 방향) 양단을 덮고, 가이드 윙과 교차하는 방향으로 설치된다. 로봇 핸드(600)가 전술한 구조를 가지므로, 복수의 피적재 제품 사이에 X축 방향으로 형성된 이격 공간을 줄일 수 있다.In the robot hand according to the fourth and fifth embodiments of the present invention, the guide wings are disposed parallel to the X axis direction. On the other hand, in the robot hand according to the sixth embodiment of the present invention, another
로봇 핸드(600)는 가이드 연결 부재(67), 지지대(561), 메인 프레임(56) 및 수직 실린더(86)를 포함한다. 메인 프레임(56)의 하부에는 복수의 지지대(561)가 하측을 향해 장착된다. 각 지지대(561)는 한 쌍의 개구부(5611)를 가지는데, 각 개구부(5611)에는 지지 로드(69)가 관통되어 연결된다. 수직 실린더(86)는 고정대(863)에 의해 메인 프레임(56)에 힌지 고정된다. 따라서 수직 실린더(86)의 작동에 따라 수직 실린더(86)가 좌우 방향으로 작동될 수 있다. 수직 실린더(86)가 좌우 방향으로 자유롭게 작동될 수 있으므로, 또다른 가이드 윙(66)으로 피적재 물품을 잘 감쌀 수 있다.The
한 쌍의 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)은 각각의 또다른 가이드 윙(66) 내측에 힌지 고정된다. 한 쌍의 가이드 연결 부재(67)는 또다른 가이드 윙(66)에 나란히 부착되어 작동한다. 지지 로드(69)는 한 쌍의 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)을 관통한다. 한 쌍의 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)은 지지대(561)에 의해 힌지 고정된다. 수직 실린더(86)는 가이드 윙(66)의 상부에 연결되어 가이드 윙(66)을 상하로 구동한다.One
지지 로드(69)가 고정되므로, 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)의 위치는 변하지 않는다. 반면에, 수직 실린더(86)에 의해 또다른 가이드 윙(66)이 상하로 작동되므로, 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)의 위치는 변경된다. 따라서 가이드 연결 부재(67)는 그 타단(673)을 중심으로 하여 회전한다. 이를 도 13a 내지 도 13c를 통하여 좀더 상세하게 설명한다. Since the supporting
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 핸드가 작동하는 과정을 순서대로 나타낸다. 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 로봇 핸드는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 핸드와 같이 배치할 수도 있으나, 편의상 그 상세한 설명을 생략한다.13A to 13C sequentially show a process of operating the robot hand according to the sixth embodiment of the present invention. The robot hand according to the fourth and fifth embodiments of the present invention may be disposed together with the robot hand according to the sixth embodiment of the present invention, but the detailed description thereof is omitted for convenience.
도 13a는 수직 실린더(86)가 작동하기 전의 상태를 나타낸다. 로봇 핸드의 하부에는 피적재 제품(B)이 배치된다. 수직 실린더(86)의 길이는 최소이므로, 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)은 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)보다 높게 위치한다. 지지 로드(69)는 움직이지 않도록 고정된다. 또다른 가이드 윙(66)은 피적재 제품(B)으로부터 이격되어 있다.13A shows a state before the
도 13b에는 수직 실린더(86)가 작동하는 상태를 나타낸다. 수직 실린더(86)의 작동에 따라 한 쌍의 가이드 연결 부재(67)는 지지 로드(69)를 중심으로 원호를 그리며 작동한다.13B shows a state in which the
수직 실린더(86)가 작동하는 경우, 수직 실린더(86)는 과정 ①에서와 같이 하측으로 이동한다. 수직 실린더(86)가 이동하면서 약간 로봇 핸드의 외측으로 작 동한다. 수직 실린더(86)에 연결된 가이드 윙(66)은 하측으로 힘을 받고, 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)도 힘을 받는다. 이 경우, 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)은 지지 로드(69)에 의해 고정되어 있으므로, 가이드 연결 부재(67)는 과정 ②에서와 같이 화살표 방향으로 회전한다. 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)과 타단(673)이 동일한 높이가 될 때까지 가이드 윙(66)과 피적재 제품(B)간의 수평 거리는 계속 증가한다.When the
도 13c에는 수직 실린더(86)가 작동을 완료한 상태를 나타낸다. 수직 실린더(86)가 작동을 완료하는 경우, 그 길이는 최대로 된다. 이 경우, 가이드 연결 부재(67)의 일단(671)은 가이드 연결 부재(67)의 타단(673)보다 낮게 위치한다. 따라서 또다른 가이드 윙(66)은 복수의 피적재 제품(B)을 밀어서 피적재 제품(B)을 가운데로 모은다. 이러한 방법을 통하여 피적재 제품을 효율적으로 상자에 적재할 수 있다.13C shows a state in which the
본 발명에 따른 로봇 핸드는 복수의 피적재 제품을 함께 적재하는 경우, 복수의 제품간의 이격 공간을 최소화할 수 있다. 따라서 피적재 제품의 부피를 적게 만들어 복수의 피적재 제품을 작은 크기의 상자에 적재할 수 있다.When the robot hand according to the present invention loads a plurality of products to be loaded together, the space between the plurality of products can be minimized. Therefore, the volume of the packaged product can be made small so that a plurality of packaged products can be loaded in a small box.
또한, 본 발명에 따른 로봇 핸드의 구조가 간단하므로, 제조가 간편하며 고장 및 수리가 적은 이점이 있다.In addition, since the structure of the robot hand according to the present invention is simple, there is an advantage that the manufacturing is easy and less trouble and repair.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described above, it will be readily understood by those skilled in the art that various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the claims set out below.
Claims (27)
Priority Applications (5)
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KR101725266B1 (en) | 2015-10-29 | 2017-04-10 | 이문희 | Close apparatus of load object on pallet |
Citations (1)
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KR20040100230A (en) * | 2003-05-22 | 2004-12-02 | 세진테크 주식회사 | Grripper for pouch |
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- 2006-02-27 KR KR1020060018831A patent/KR100766796B1/en active IP Right Grant
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