KR101026042B1

KR101026042B1 - 전자부품 장착용 그리퍼 장치

Info

Publication number: KR101026042B1
Application number: KR1020080130317A
Authority: KR
Inventors: 나기룡; 이욱희
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2011-03-30
Also published as: KR20100071552A; JP2010142941A

Abstract

본 발명은 구조가 간단하며, 고정도의 이동위치 정밀도가 필요한 곳에서 손쉽게 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 전자부품 장착용 그리퍼 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 미세부품의 중심을 향해 수평이동하는 지지부와, 상기 지지부와 함께 이동하며 미세부품을 파지하는 핑거를 구비하는 그리퍼; 상기 핑거가 상기 미세부품의 중심을 향하여 거리가 좁아지도록 인력을 제공하는 탄성수단; 상기 그리퍼가 수평방향으로 이동하도록 가이드 하는 가이드 수단; 및 수직왕복이동을 하여 상기 지지부를 수평방향으로 왕복이동시킴으로써 상기 그리퍼를 개폐시키는 캠부;를 포함하며,

상기 캠부는 소정 위치 이하로는 수직 하강운동을 하지 못하도록 정지시키는 걸림부재 및 스토퍼를 더 구비할 수 있다.

Description

전자부품 장착용 그리퍼 장치{Gripper apparatus for mounting electronic parts}

본 발명은 그리퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정도의 이동위치 정밀도가 필요한 곳에서 손쉽게 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 전자부품 장착용 그리퍼 장치에 관한 것이다.

전자장치와 기계장치가 소형화되면서 이를 구성하는 구성부품들도 점차 소형화되고 있으며, 이러한 소형화된 부품을 제조하는 과정은 물론 이를 사용하는 과정에서는 부품의 이송과 특정된 위치로 옮기는 과정이 수반된다.

특히, 부품을 정확히 파지하고, 정해진 위치에 정확히 장착시키기 위해서는 고정도의 척(chuck)과 이송장치가 필요하다.

그러나, 이러한 고정도의 척과 이송장치는 정밀도가 높아지면서 제조가격이 급상승하고, 설계 및 제조가 난해할 뿐만 아니라, 고정밀도를 유지하기가 용이하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 구조가 간단하며, 고정도의 이동위치 정밀도가 필요한 곳에서 손쉽게 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예에 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 미세부품 파지를 위해 상기 미세부품의 중심을 향해 수평이동하는 핑거를 구비하는 그리퍼; 상기 핑거가 상기 미세부품의 중심을 향하도록 인력을 제공하는 탄성수단; 상기 핑거가 수평으로 이동하도록 가이드 하는 가이드 수단; 및 상기 핑거가 미세부품에 접촉하면 파지를 위해 하강운동하는 캠부;를 포함하며, 상기 캠부는 소정 위치 이하로는 수직 하강운동을 하지 못하도록 정지시키는 걸림부재 및 스토퍼를 더 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 캠부는 쐐기 형상으로 이루어지며, 상기 캠부 이동홀은 그에 대응되는 형상으로 이루어진다.

바람직하게, 상기 가이드 수단은 상기 그리퍼의 일측에 형성되는 홈과 연동하여 상기 그리퍼가 수평방향으로 이동하도록 가이드한다.

바람직하게, 상기 캠부는 상기 캠부 이동홀을 통해 수직 이동하며, 소정 위치 이하로의 수직 하강운동을 정지하는 스토퍼를 더 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 전자부품을 안정적으로 파지 및 장착함으로써 구성부품의 변형이 발생하지 않고, 전자부품이 손상되지 않을 뿐 아니라 부품의 취급과정에서 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치에 관한 구체적인 사항을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 캠부를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 파지하는 동작을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 중심위치가 불일치하는 경우 이를 일치시키는 방식을 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 장착하는 동작을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 그리퍼(10), 탄성수단(20), 가이드 수단(40), 캠부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 그리퍼(10)는 소형 전자부품과 같은 미세부품(100)을 파지하도록 수평방향으로 왕복이동하는 지지부(11)와, 상기 지지부(11)에서 직하방향으로 연장되어 형성되는 핑거(12)로 이루어진다.

상기 핑거(12)는 적어도 2개 이상 구비되어 소정의 거리만큼 서로 이격되어 배치되며, 상기 지지부(11)의 수평이동에 의해 서로간의 간격이 좁아지거나 멀어지게 되어 개폐가 이루어진다.

그리고, 파지된 상기 미세부품(100)이 낙하하지 않도록 상기 미세부품(100)과 접촉하는 상기 핑거(12)의 단면에는 미끄럼방지를 위한 패드(미도시)를 구비하거나, 요철을 형성하도록 한다.

이때, 상기 패드는 미세부품을 안정적으로 파지하도록 탄력있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 그리퍼(10)의 지지부(11)의 상단부에는 탄성수단(20)을 구비하여 상기 핑거(12)가 상기 미세부품(100)의 중심을 향하여 거리가 좁아지도록 인력을 제공한다.

상기 탄성수단(20)은 소정의 간격으로 서로 이격되어 마주하는 상기 그리퍼(10)를 연결하며, 인력을 발생시킨다.

따라서, 상기 탄성수단(20)에 의해 발생되는 인력에 의해 상기 핑거(12)가 미세부품을 파지할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 탄성수단이 인장스프링인 것으로 도 시하고 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 핑거(12)와 함께 상기 그리퍼(10)는 미세부품(100)을 중심으로 서로 대칭되는 구조로 수평이동을 하며, 이러한 핑거(12)의 수평이동을 가이드하기 위해 가이드 수단(40)을 구비한다.

상기 가이드 수단(40)은 상기 지지부(11)의 일측에 형성되는 홈과 연동하여 상기 그리퍼(10)가 수평방향으로 이동하도록 가이드하거나, 베어링과 같은 별도의 부품을 이용하여 가이드한다.

아울러 상기 핑거(12)가 서로 대향하여 대칭구조로 배치되도록 상기 그리퍼(10)를 지지한다.

한편, 상기 캠부(30)는 캠(31), 캠 구동부(32) 및 중심축(35)으로 구성되며, 상기 그리퍼(10)의 핑거(12) 사이에 위치하여 상기 캠(31)을 관통하여 결합하는 상기 중심축(35)을 따라 상하로 수직왕복이동을 하며 상기 그리퍼(10)를 개폐한다.

도 2에서와 같이, 상기 캠(31)은 쐐기 형상으로 이루어지며, 상기 캠(31)의 외주면(33)과 접촉하는 상기 지지부(11)의 접촉면(11a)은 상기 캠(31)의 경사진 외주면(33) 형상과 대응되는 형상으로 이루어진다.

따라서, 상기 캠(31)이 상기 캠 구동부(32)의 구동을 통해 상기 중심축(35)을 따라 수직이동하면, 상기 캠(31)의 외주면(33)과 접촉하는 상기 지지부(11) 접촉면(11a)은 상기 캠(31)의 외주면을 따라 이동하여 상기 핑거(12)를 수평이동시키게 된다.

즉, 상기 캠(31)의 수직이동에 따른 지름크기의 변화에 의해 상기 캠(31)과 맞닿는 상기 지지부(11)가 수평이동하여 상기 핑거(12) 간의 거리가 변화함으로써 상기 그리퍼(10)의 개폐가 조절되는 것이다.

상기 캠(31)의 수직이동을 위한 구동력을 제공하는 상기 캠 구동부(32)는 별도의 제어부(60)에 의해 제어된다.

그리고, 상기 캠부(30)는 상기 중심축(35)을 따라 수직이동하는 경우 소정 위치 이하로는 수직 하강운동을 하지 못하도록 정지시키는 걸림부재(50) 및 스토퍼(5)를 더 구비한다.

상기 스토퍼(5)는 관통홀(6)을 구비하여 상기 중심축(35)이 상기 관통홀(6)을 따라 이동가능하도록 하며, 상기 걸림부재(50)는 그 중심부에 상기 중심축(35)이 관통하여 결합하여 상기 스토퍼(5)의 상단부에 배치된다.

따라서, 상기 걸림부재(50)가 상기 스토퍼(5)의 상단부에 걸리게 됨으로써 상기 캠부(30)는 소정 위치 이하로는 이동하지 못하게 되는 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치의 작동방식에 대해 설명한다.

도 3(a)에서와 같이 미세부품(100)이 유동가능한 상태로 장착부(101) 내의 홈(102)에 구비된 경우 상기 미세부품(100)에 가까운 위치의 핑거(12b)가 먼저 미세부품에 접촉하면, 상기 핑거(12b)가 미세부품(100)을 파지하도록 캠(31)은 하강운동을 한다.

따라서, 상기 핑거(12b)에 의해 미세부품(100)이 그리퍼 장치의 중심축(35) 을 향해 밀리게 되며, 결국 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 일치하는 곳에서 반대측 핑거(12a)와 함께 상기 미세부품을 파지하게 된다.

한편, 도 3(b)에서와 같이 미세부품(100)이 유동불가능한 상태로 장착부(101) 내의 홈(102)에 고정되는 경우 상기 미세부품(100)에 가까운 위치의 핑거(12b)가 먼저 미세부품에 접촉하면, 상기 핑거(12b)가 미세부품(100)을 파지하도록 캠(31)은 하강운동을 한다.

그러나, 미세부품(100)은 고정된 상태에 있어 유동이 불가능하므로 상기 핑거(12b)는 더이상 수평이동을 하지 않고 멈추게 되며, 반대측 핑거(12a)가 이동을 하여 파지를 하게 되므로, 결국 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 서로 불일치하는 곳에서 상기 미세부품(100)을 파지하게 된다.

한편, 상기 캠 구동부(32)가 상기 캠(31)의 이동위치를 임의로 조절할 수 없는 에어실린더 등을 이용하는 경우에는 상기 걸림부재(50) 및 스토퍼(5)를 통해 상기 핑거(12)의 최대 열림크기를 조절하는 것이 가능하다.

바람직하게는 상기 캠 구동부(32)를 모터와 볼스크류 등의 장치를 이용하여 상기 캠(31)이 원하는 위치에 위치하도록 작동시키면, 상기 그리퍼와 미세부품의 중심위치가 불일치하는 곳에서 상기 미세부품(100)을 파지하게 되어도 도 4에서와 같이 상기 미세부품(100)이 이탈되지 않는 위치까지 상기 캠부(30)를 상승시킴으로써 그리퍼와 캠부의 중심위치(A,B)를 최대한 일치시키는 것이 가능하다.

한편, 상기 그리퍼 장치(1)를 통해 파지하여 이송시킨 상기 미세부품(100)을 원하는 위치에 장착하는 과정은 도 5에서와 같이 이루어진다.

상기 미세부품(100)을 파지한 그리퍼 장치를 원하는 위치에 정확하게 위치시키는 것은 사실상 불가능하고, 도 5에서와 같이 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 불일치한 상태로 미세부품(100)을 내려놓게 된다.

이때, 상기 미세부품(100)이 최종 장착부(101')의 원하는 위치의 홈(102')을 따라 장착되면 상기 미세부품이 상기 핑거(12b)를 수평방향으로 밀게 되고, 상기 핑거(12b)는 상기 가이드 수단(40)에 의해 수평이동을 하게 되며, 반대측 핑거(12a)는 상기 탄성수단(20)의 인력에 의해 상기 미세부품(100)을 계속 파지하게 된다.

그리고, 상기 미세부품(100)이 원하는 위치의 홈(102')에 완전히 장착되면 상기 캠부(30)의 캠(31)을 상승이동시켜 상기 반대측 핑거(12a)를 수평이동시키며, 결국 상기 미세부품(100)은 상기 그리퍼(10)에서 이탈하여 최종 위치에 놓이게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치(1)는 그리퍼의 중심위치와 캠부의 중심위치가 일치하는 경우는 물론, 불일치하는 경우에도 고정도의 이동위치 정밀도를 구현하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 캠부를 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 파지하는 동작을 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 중심위치가 불일치하는 경우 이를 일치시키는 방식을 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 장착하는 동작을 나타내는 단면도이다.

Claims

미세부품의 중심을 향해 수평이동하는 지지부와, 상기 지지부와 함께 이동하며 미세부품을 파지하는 핑거를 구비하는 그리퍼;

상기 핑거가 상기 미세부품의 중심을 향하여 거리가 좁아지도록 인력을 제공하는 탄성수단;

상기 그리퍼가 수평방향으로 이동하도록 가이드 하는 가이드 수단; 및

수직왕복이동을 하여 상기 지지부를 수평방향으로 왕복이동시킴으로써 상기 그리퍼를 개폐시키는 캠부;

를 포함하며,

상기 캠부는 소정 위치 이하로는 수직 하강운동을 하지 못하도록 정지시키는 걸림부재 및 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 장착용 그리퍼 장치.
제1항에 있어서,

상기 그리퍼는 상기 캠부와 분리되어 상기 캠부에 대해 상대적으로 이동가능하게 구비되며, 상기 캠부의 중심위치와 상기 그리퍼의 중심위치가 일치 또는 불일치하는 것을 특징으로 하는 전자부품 장착용 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 캠부는,

쐐기 형상으로 이루어지는 캠과,

상기 캠의 수직왕복이동을 위한 구동력을 발생시키는 캠 구동부; 및

상기 캠의 수직이동을 가이드하도록 상기 캠을 관통하여 결합하는 중심축;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자부품 장착용 그리퍼 장치.
제3항에 있어서,

상기 지지부는 일단부가 상기 캠의 외주면 형상과 대응되는 형상으로 이루어져 상기 캠의 외주면과 면접촉하는 것을 특징으로 하는 전자부품 장착용 그리퍼 장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드 수단은 상기 지지부의 일측에 형성되는 홈과 연동하여 상기 그리퍼가 수평방향으로 이동하도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 전자부품 장착용 그리퍼 장치.
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