KR101023858B1

KR101023858B1 - 차륜 핸들링용 로봇핸드

Info

Publication number: KR101023858B1
Application number: KR1020060035611A
Authority: KR
Inventors: 박태갑
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR20070103814A

Abstract

본 발명은 차륜 핸들링용 로봇핸드에 관한 것이며, 그 목적은 차륜의 가공을 위한 머시닝센터 내측으로 정확한 위치결정을 수행하여 머시닝센터의 기준핀 등 장치의 파손 등을 예방함과 동시에 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 차륜 핸들링용 로봇핸드를 제공함에 있다.

본 발명은 차륜을 머시닝센터의 지정위치에 장착 혹은 취출하기 위한 차륜 핸들링용 로봇핸드에 있어서; 핸드프레임과; 상기 핸드프레임의 일 측에 설치된 한 쌍의 클램프지지대와, 이 클램프지지대에 회전가능하게 설치된 파지롤러들 및 상기 파지롤러들 중 적어도 하나 이상의 파지롤러에 구비된 회전수단을 구비하는 장착용 핸드와; 상기 핸드프레임의 다른 측에 설치된 한 쌍의 클램프지지대와, 이클램프지지대에 회전가능하게 설치된 파지롤러들로 이루어진 취출용 핸드로 구성된 차륜 핸들링용 로봇핸드에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

머시닝센터, 차륜, 핸들링용 로봇핸드, 장착용, 취출용

Description

차륜 핸들링용 로봇핸드{FINGER UNIT OF THE ROBOT HANDS FOR HANDLING OF A WHEEL}

도 1은 본 발명에 따른 로봇핸드의 일부가 절개된 측면도

도 2는 본 발명에 따른 로봇핸드의 일부가 절개된 평면도

도 3은 로봇핸드에 구비된 장착용 핸드의 구성을 보이기 위한 측면도

도 4는 장착용 핸드에 구비된 회전수단을 보이기 위한 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 차륜

(5) : 핸드프레임

(10) : 장착용 핸드

(20) : 취출용 핸드

(11,21) : 클램프용 에어실린더

(15/16,25/26) : 클램프지지대

(151/152,161/162)(251/252,261/262) : 파지롤러

(30) : 회전수단

(31) : 회전용 에어실린더

(32) : 제1가이드롤러

(33) : 제2가이드롤러

(34) : 벨트

본 발명은 머시닝 센터에서 알루미늄 휠(차륜)을 가공하기 위해 로봇이 차륜을 핸들링하여 머시닝센터에 정확히 장착시키도록 하는 차륜 핸들링용 로봇 핸드에 관한 것이다.

일반적으로 차륜의 볼트홀을 가공하기 위해 머시닝센터에 장착되는 차륜은 머시닝 센터에 구비된 기준핀에 핸들링용 로봇에 의해 초기에 정확히 장착되어야 하는데,

종래의 이러한 차륜 핸들링용 로봇은 초기에 로봇을 통해 머시닝센터 내에 차륜이 삽입된 후, 별도의 위치조정장치가 없어 로봇의 회전구동을 통해 차륜을 회전시켜 머시닝센터 내의 기준핀에 닫게 하도록 하고 있다.

이러한 경우, 로봇의 회전구동이 상대적으로 크기 때문에 머시닝센터의 기준핀의 빈번한 변형이 야기되거나, 혹은 기준핀의 반력으로 인한 장착된 차륜의 위치가 변하게 되는 스프링백 현상이 발생되었으며, 이에 따른 계속적인 작업 시 가공 트러블을 가져오게 되거나 혹은 차륜의 위치수정을 재차 수행하여야 했었다.

또는 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 머시닝센터에 차륜을 장착하기 위해 로봇을 통해 차륜을 파지하기 전 미리 차륜의 정확한 위치를 센싱한 후 정확한 파지동작을 수행하도록 하는 등 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차륜의 가공을 위한 머시닝센터 내측으로 정확한 위치결정을 수행하여 머시닝센터의 기준핀 등 장치의 파손 등을 예방함과 동시에 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 차륜 핸들링용 로봇핸드를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 차륜을 머시닝센터의 지정위치에 장착 혹은 취출하기 위한 차륜 핸들링용 로봇핸드에 있어서,

핸드프레임,

상기 핸드프레임의 일 측에 설치되어, 클램프용 에어실린더로 작동되어 상호 마주하며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대와; 상기 한 쌍의 클램프지지대의 마주하는 내측에 각각 회전가능하게 설치되어, 차륜의 외주연에 밀착되는 다수개의 파지롤러들과; 상기 다수개의 파지롤러들 중, 적어도 하나 이상의 파지롤 러를 회전시키는 회전수단을 구비하는 장착용 핸드,

상기 핸드프레임의 다른 측에 설치되어, 클램프용 에어실린더로 작동되어 상호 마주하며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대와; 상기 한 쌍의 클램프지지대의 마주하는 내측에 각각 회전가능하게 설치되어, 차륜의 외주연에 밀착되는 다수개의 파지롤러들로 구성되는 취출용 핸드,

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차륜 핸들링용 로봇핸드의 구성을 보이는 측면도이며, 도 2는 차륜 핸들링용 로봇핸드의 구성을 보이는 평면도를, 도 3은 핸들링용 로봇핸드에 구비된 장착용 핸드의 구성을 보이는 측면도로서,

도 1에서 보듯이, 다축 로봇구동부의 구동영역 내에 배치된 머시닝센터(미도시)에 가공을 위한 차륜(1)을 장착 및 취출하기 위한 로봇핸드를 구성함에 있어서; 핸드프레임(5)과, 이 핸드프레임(5)의 양측에 차륜을 머시닝센터로 진입시켜 장착시키는 장착용 핸드(10)와, 가공 완료된 차륜을 외부로 이탈시키는 취출용 핸드(20)로 구성된다.

먼저 상기 본 발명에 따른 장착용 핸드(10)에 대해 설명하면 도 2 및 도 3에서 보듯이, 상기 장착용 핸드(10)는 머시닝센터내의 기준핀을 중심으로 차륜의 정확한 가공위치를 유지시키기 위한 것으로, 즉 상기 핸드프레임(5)의 일 측에 설치 되어 클램프용 에어실린더(11)의 작동으로 상호 마주보며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대(15,16)와, 이 한 쌍의 클램프지지대(15,16)의 마주하는 내측으로 돌출 위치한 채 회전가능하게 설치된 다수개의 파지롤러들(151/152,161/162)와, 이 다수개의 파지롤러(151/152,161/162)들 중 적어도 하나 이상의 파지롤러(152)를 회전시켜 차륜을 소정 각도로 회전시키는 회전수단(30:도 4참조)으로 구성된다.

본 발명에 의해 장착용 및 취출용 핸드(10,20)에 공통으로 설치 구성된 한 쌍의 클램프지지대(15/16,25/26)는 선택된 하나의 클램프지지대(15,25)가 상기 클램프용 에어실린더(11,21)의 로드끝단에 결합되어 클램프용 에어실린더(11,21)의 작동과 함께 핸드프레임(5)에 설치된 레일(111,211)을 따라 슬라이딩하게 되며, 이때 상호 짝을 이루는 나머지 클램프지지대(16,26)는 랙피니언(112/113,212/213)결합을 통해 연동되어 상호 마주하며 가까워지거나 멀어지게 되는 슬라이딩작동을 구현하도록 하고 있다.

또한 상기 각각의 클램프지지대(15/16,25/26)에 설치된 파지롤러(151/152,161/162)는 쌍을 이루는 클램프지지대의 슬라이딩작동에 따라 차륜(1)의 외주연에 밀착되는 것으로 각각의 클램프지지대에 2개의 파지롤러를 소정거리 이격시켜 차륜의 외주연에 대해 균등한 지지력을 행사할 수 있을 정도로 배치하고 있다.

계속해서 도 3 및 도 4를 통해, 상기 장착용 핸드에 구비된 회전수단에 대해 설명하면 도 4는 장착용 핸드에 구비된 회전수단을 보이기 위한 평면도로서, 회전수단(30)은 장착용 핸드(10)에 설치된 클램프지지대(15,16)들 중, 선택된 하나의 클램프지지대(15)의 일 측과 타측 소정부에 각각 회전가능하게 설치되는 제1 및 제2가이드롤러들(32,33)과, 상기 제1 및 제2가이드롤러들(32,33)과 상기 클램프지지대(15)에 설치된 하나의 파지롤러(152)에 걸려지는 벨트(34)와, 상기 클램프지지대(15)에 설치되어 로드끝단이 벨트(34)의 소정부에 결합된 회전용 에어실린더(31)로 구성되고 있다.

이러한 회전수단(30)은 회전용 에어실린더(31)의 작동으로 로드끝단에 결합된 벨트(34)에 걸려진 가이드롤러들(32,33) 및 하나의 파지롤러(152)가 회전하게 되며, 이를 통해 차륜(1)에 밀착지지된 나머지 파지롤러(152,161,162)들과 연동회전하며 차륜(1)이 소정각도로 회전하게 된다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 클램프지지대(15,16)에 구비된 4개의 파지롤러(151,152,161,162)들 중, 하나의 파지롤러(151)를 향해 회전에 필요한 구동력을 행사하도록 하고 있으나, 이는 하나의 클램프지지대에 구비된 2개의 파지롤러를 모드 벨트연결하여 구동력을 전달하거나 혹은 각각의 클램프지지대에 상기와 같은 회전수단을 구비하여 다수개의 파지롤러를 향해 구동력을 행사할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 핸드프레임(5)의 다른 측에 구비된 취출용 핸드(20)는 핸드프레임(5)의 일 측에 설치되어 클램프용 에어실린더(21)의 작동으로 상호 마주보며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대(25,26)와, 이 한 쌍의 클램 프지지대(25,26)의 마주하는 내측으로 돌출 위치한 채 회전가능하게 설치된 다수개의 파지롤러들(251/252,261/262)로 구성된다. 이와 같이 취출용 핸드(20)는 머시닝센터 내에서 가공 완료된 차륜을 다시 클램핑한 후 이탈시키는 것으로, 상기와 같은 차륜의 회전수단을 별도 구비하지 않고 있다.

본 발명에 따른 장착용 핸드(10)에 구비된 회전수단(30)을 통한 차륜(1)의 회전 작동은 머시닝센터내의 기준핀을 향해 차륜의 홀이 삽입되어, 상기 회전용 에어실린더(31)의 작동으로 차륜(1)이 소정 각도로 회전하다가 차륜(1)이 기준핀에 닿는 순단 회전용 에어실린더(31)의 작동이 멈춰 회전을 중지한 후 머시닝센터로부터 로봇이 이탈되며, 이후, 차륜의 가공작업이 완료된 후 다시 핸들링용 로봇의 취출용 핸드(20)가 머시닝센터내로 진입하여 차륜(1)의 클램핑한 후, 회전수단의 작동과 상관없이 차륜을 외부 이탈시키게 된다.

본 발명에 따른 장착 및 취출용 핸드(10,20)를 구비함으로서 차륜의 핸들링에 필요한 공정시간을 단축시킬 수 있으며, 또한, 본 발명에 따른 로봇핸드는 회전수단(30)을 작동시키는 회전용 에어실린더(31)의 적정압력을 통해 차륜의 홀이 밀착되는 기준핀의 휨 현상을 방지할 수 있으며, 스프링백 현상 없이 머시닝센터내의 정확한 위치결정을 유지할 수 있는 것이다.

하지만, 본 발명에 따른 차륜 핸들링용 로봇핸드는 상기 회전수단(30)을 구비하는 장착용 핸드(10)만의 구성을 통해 머시닝센터에 대한 차륜의 장착 및 취출 작업이 가능함은 물론이다.

미설명부호 "311"은 고정블럭으로 상기 회전용 에어실린더(31)의 로드끝단과 벨트(34)를 고정시키는 역할을 하는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 차륜의 가공을 위한 머시닝센터 내측으로 정확한 위치결정을 수행하여 머시닝센터의 기준핀 등 장치의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 정확한 장착위치를 수행하는 장착용 핸드와 취출용 핸드를 함께 구비함으로서, 각각의 구동에 필요한 로봇의 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있으며, 이에 따른 전체적인 작업의 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 로봇핸드의 슬립(slim)화를 이룰 수 있어 로봇구동에 필요한 작업장의 공간 활용을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

차륜을 머시닝센터의 지정위치에 장착 혹은 취출하기 위한 차륜 핸들링용 로봇핸드에 있어서,

핸드프레임,

상기 핸드프레임의 일 측에 설치되어, 클램프용 에어실린더로 작동되어 상호 마주하며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대와; 상기 한 쌍의 클램프지지대의 마주하는 내측에 각각 회전가능하게 설치되어, 차륜의 외주연에 밀착되는 다수개의 파지롤러들과; 상기 다수개의 파지롤러들 중, 적어도 하나 이상의 파지롤러를 회전시키는 회전수단을 구비하는 장착용 핸드,

상기 핸드프레임의 다른 측에 설치되어, 클램프용 에어실린더로 작동되어 상호 마주하며 가까워지거나 멀어지는 한 쌍의 클램프지지대와; 상기 한 쌍의 클램프지지대의 마주하는 내측에 각각 회전가능하게 설치되어, 차륜의 외주연에 밀착되는 다수개의 파지롤러들로 구성되는 취출용 핸드,

로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜 핸들링용 로봇핸드.
제1항에 있어서,

상기 장착용 핸드의 회전수단은 클램프지지대의 일 측과 타측 소정부에 각각 회전가능하게 설치된 제1 및 제2가이드롤러;

상기 제1 및 제2가이드롤러 및 상기 클램프지지대에 설치된 적어도 하나 이상의 파지롤러에 걸려지는 벨트;

상기 클램프지지대에 설치되어 로드끝단이 상기 벨트의 소정부에 결합된 회전용 에어실린더;

로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜 핸들링용 로봇핸드.