KR101078272B1 - 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치 - Google Patents

산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 공정간 소재의 이송(반입, 반출)을 목적으로 설치되는 소재 이송장치 중 중 그립퍼(소재를 직접 클램핑하는 기구로서, 소재의 규격이나 크기 및 모양 등에 맞게 제작된 것)에 대한 신규의 교체수단에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 통상의 산업용 소재 이송장치를 이루는 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120)과 상기 상·하 이송장치(200) 사이에 상기 하나이상의 승하강대(210)를 포함하는 상·하 이송장치(200) 전체를 180°로 회전시켜 상기 승하강대(210)의 상·하 위치가 서로 반대로 전환 되도록 하는 승하강대 상하반전장치(300)를 추가로 더 설치한 것과; 상기 제 1 그립퍼(220)를 갖는 상기 승하강대(210)의 반대측 끝에는 다른 소재에 대한 클램핑 대응 가능한 또 하나의 제 2 그립퍼를 추가 구성시켜서 된 것이다.

Description

산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치{The Gripper Alternation Device of Industrial Material Transportation Device}
본 발명은 각 공정간 소재의 이송(반입, 반출)을 목적으로 설치되는 소재 이송장치 중 그립퍼(소재를 직접 클램핑하는 기구로서, 소재의 규격이나 크기 및 모양 등에 맞게 제작된 것)에 대한 신규의 교체수단에 관한 것이다.
통상적으로 각 공정간 소재의 신속한 반입과 반출을 목적으로 설치되는 산업용 소재 이송장치는,
다수 지지대(10)에 의해 받침되는 주행용 빔(110)의 어느 일측에는 좌우 수평으로 이송되는 캐리어 유닛(120)이 구성되고, 상기 주행용 빔(110)과 캐리어 유닛(120) 사이에는 수평 슬라이드 안내수단(130)과 수평 슬라이드 구동수단(140)이 구성된 수평이송장치(100)가 설치된 것과; 상기 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120) 일측에는 상, 하 수직으로 길게 세워져 상·하 승하강 동작이 가능한 승하강대(210)가 하나 이상이 설치되고, 상기 승하강대(210) 각각의 하부 끝단에는 일종의 소재에 대한 클램핑 대응이 가능한 제 1 그립퍼(220)가 체결 구성되며, 상기 승하강대(210)와 캐리어 유닛(120) 사이에는, 도시된 바와 같이 가이드 레일과 가이드 롤러를 조합시키거나 가이드 레일과 가이드 블럭 등을 조합시킨 상하 슬라이드 안내수단(230)이 구성되고, 기어와 서보 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 조합한 구조, 또는 서보 모터의 회전에 따라 구동되는 볼스크류 이송구조 등이 설치된 것이 일반적이다.
또한, 상기 구성 중 수직으로 설치되는 승하강대(210)는, 필요에 따라 단독으로 하나만 구성되는 경우도 있지만 각 공정간 소재의 반입과 반출을 동시적으로 수행할 수 있도록 일측과 타측에 각각 하나씩 복수로 구성되는 경우가 많다.
특히, 상기 승하강대(210)의 하부 끝에는 이송 대상체인 소재를 정밀하게 집어서 픽업할 수 있는 소재 클램핑용 그립퍼가 구성되는데, 이 그립퍼(Gripper)는 소재(=제품)를 정확히 집어서(클램핑) 옮길 수 있게 그 소재의 특성(소재의 규격이나 크기 및 모양 등)에 맞는 형태로 개별 제작됨에 따라, 이송 대상물인 소재가 바뀌면 공용으로 사용할 수 있을 정도로 서로 동일 유사하지 않은 이상 원칙적으로 별도 제작된 다른 그립퍼(Gripper)로 교체하는 작업이 요구된다.
그러나 종래의 그립퍼(Gripper) 교체방법은, 상기 산업용 소재 이송장치의 동작 자체를 전면 중단한 상태에서 승하강대의 하부 끝에 결합된 그립퍼를 어렵고 힘들게 일일이 분해 및 탈거 후 다른 그립퍼로 교체하는 방법으로 이루어짐에 따라서 그립퍼 교체작업시 많은 시간과 노동력이 소요될 뿐 아니라 교체하는 일정한 시간 동안 작업공정의 중단으로 막대한 공정손실이 불가피한 문제점이 있었다.
즉, 산업용 소재 이송장치에 설치되는 종래의 승하강대는, 캐리어 유닛과 슬라이드 안내수단 및 슬라이드 구동수단에 의해 상, 하 승하강 동작만 가능한 구조로 되어 있을 뿐 아니라, 그 승하강대의 하부끝의 일단에는 다수의 볼트 등으로 견고히 체결된 하나의 그립퍼만 갖추고 있기 때문에,
일종의 소재에 대한 클램핑 대응만 가능할 뿐 형태가 다른 타종 소재에 대한 클램핑 대응시에는 산업용 소재 이송장치의 동작을 정지시킨 상태에서 체결되어 있는 기존 그립퍼를 공구로 일일히 분해해 풀어낸 다음 그 자리에 다시 다른 그립퍼를 가져와 역순으로 어렵게 체결해야 함으로 상당한 시간과 인력 및 공정 등의 손실을 피하기 어려워 새로운 대안이 요구된다.
이에 본 발명에서는 소재 반출·입 캐리어장치의 그립퍼 교체시 종래와 같이 많은 시간에 걸쳐 어렵게 분해, 조립할 필요없이 신속 간단한 하나의 회전동작만으로 그립퍼의 교체작업이 일괄 신속히 완료할 수 있어 그립퍼 교체에 따른 상당한 시간과 공정의 절감과 이로 인한 생산성 증대에 크게 기여할 수 있는 새로운 그립퍼 교체수단을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 통상의 산업용 소재 이송장치를 이루는 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120)과 상·하 이송장치(200) 사이에 상기 하나 이상의 승하강대(210)를 포함하는 상·하 이송장치(200) 전체를 180°로 회전시켜 상기 승하강대(210)의 상·하 위치가 서로 반대로 전환 되도록 하는 승하강대 상하반전장치(300)를 추가로 더 설치한 것과; 상기 제 1 그립퍼(220)를 갖는 상기 승하강대(210)의 반대측 끝에는 다른 소재에 대한 클램핑 대응 가능한 또 하나의 제 2 그립퍼(400)를 추가 구성시킨 것이다.
상기와 같은 본 발명의 소재 이송장치는, 전술된 바와 같이 하나 이상 수직으로 구성되는 승하강대(210)의 상하 양측 끝에 2종 소재에 대한 픽업이 가능한 제 1 그립퍼(220)와 제 2 그립퍼(400)가 각각 구성되는 동시에 상하반전장치(300)가 설치됨에 따라 그립퍼의 교체가 필요한 경우, 그 상하반전장치(300)의 동작에 따라 180°회전만 시키면 아주 간단하고 신속한 그립퍼로의 교체가 가능함에 따라 그립퍼의 교체로 인한 시간, 인력 및 비용손실의 최소화에 크게 기여할 수 있는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.
도 1은 본 발명이 포함된 소재이송장치의 작동 상태 예시도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 상하반전장치의 작동구조를 나타낸 예시도
도 4는 본 발명의 상하반전장치의 측 단면 부분 확대 예시도
도 5는 본 발명의 상하반전장치의 작동 실시 상태를 나타낸 예시도
도 6은 본 발명의 측 단면 부분 확대 예시도
본 발명의 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.
즉, 본 발명은 다수 지지대(10)에 의해 받침되는 주행용 빔(110)의 어느 일측에는 좌우 수평으로 이송되는 캐리어 유닛(120)이 구성되고, 상기 주행용 빔(110)과 캐리어 유닛(120) 사이에는 수평 슬라이드 안내수단(130)과 수평 슬라이드 구동수단(140)이 구성된 수평이송장치(100)가 설치된 것과;
상기 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120) 일측에는 상, 하 수직으로 길게 세워져 상·하 승하강 동작이 가능한 승하강대(210) 하나 또는 양측에 2개가 설치되고, 상기 승하강대(210) 각각의 하부 끝단에는 일종의 소재에 대한 클램핑 대응이 가능한 제 1 그립퍼(220)가 체결 구성되며, 상기 승하강대(210)와 캐리어 유닛(120) 사이에는 상하 슬라이드 안내수단(230)과 상·하 슬라이드 구동수단(240)이 구성된 상·하 이송장치(200);로 이루어진 통상의 산업용 소재 이송장치에 있어서,
상기 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120)과 상기 상·하 이송장치(200) 사이에 상기 하나 이상의 승하강대(210)를 포함하는 상·하 이송장치(200) 전체를 180°로 회전시켜 상기 승하강대(210)의 상·하 위치가 서로 반대로 전환 되도록 하는 승하강대 상하반전장치(300)를 추가로 더 설치한 것과;
상기 일측 끝단에 제 1 그립퍼(220)가 갖춰진 상기 승하강대(210)의 반대측 끝단에는 제 1 그립퍼(220)와 다른 소재에 대한 클램핑 대응 가능한 제 2 그립퍼(400)를 추가로 더 결합 구성시킨 것; 을 그 특징적 요지로 하였다.
그리고 상기한 상하반전장치(300)는, 상기 캐리어 유닛(120)의 일측에 분리된 상태로 대응시키는 반면, 상기 상·하 이송장치(200)와는 서로 연결된 회전용 바디(310)를 구성하고,
상기 캐리어 유닛(120)와 회전용 바디(310)간 중심에는 캐리어 유닛(120)과는 공회전 되고, 상기 회전용 바디(310)와는 걸림되는 일정한 직경의 회전 샤프트(410)을 결합시키며,
한편, 상기 캐리어 유닛(120)의 어느 일측에는 상기 회전 샤프트(410)의 회전 구동을 위한 서보모터(320)를 설치하고,
상기 서보모터(320)와 회전 샤프트(410) 사이에 회전전달수단(330)을 구성시킨 것으로 되어 있다.
따라서, 상기 서보모터(320)를 동작시키기만 하면 상기 회전전달수단(330)을 통해 상기 회전 샤프트(410) 및 상기 회전 샤프트(410)의 일측과 걸림된 상기 상·하 이송장치(200) 전체가 일정한 반경으로 회전동작 되면서 상기 상·하 이송장치(200)에 수직으로 길게 설치되어 있는 상기 하나 이상의 승하강대(210)의 상,하부 위치의 반전이 가능하게 된다.
동시에, 그 상·하 이송장치(200) 양 끝단부에 각각 결합된 제 1 그립퍼(220)와 제 2 그립퍼(400)의 위치를 간단하게 전환 가능함으로,
힘들고 어렵게 분해/조립하는 기존과 달리, 아주 간단한 서보모터(320)의 시그널 제어를 통한 회전구동만으로 형태나 특성이 다른 최소 2종 소재에 대한 신속한 그립퍼 대응이 가능하다.
아울러, 상기 회전용 바디(310)와 캐리어 유닛(120) 사이의 다른 일측에는 회전을 통한 상·하 위치를 반전시킬 때, 그 위치를 확실하게 결정하고 견고한 고정 유지를 목적으로 하는 위치고정수단(340)을 최소 한개소 이상 추가로 더 설치할 수 있고,
상기 위치고정수단(340)은, 다양한 구조로 설계될 수 있지만 도면에 도시된 바와 같이, 실린더(341)에 의해 푸시 동작하는 푸시로더(342) 끝에 고정핀(343)이 구성되고, 상기 고정핀(343)과 맞대응하는 상대 측에는 상기 고정핀(343)이 삽입되거나 빠지는 핀결합홀(344)이 형성된 구조로 구성시키면 간단하면서도 용이한 작동이 가능함으로 바람직하다.
그리고, 위에서 제시한 회전전달수단(330)은 도면에 도시된 바와 같이 서보모터(320)의 원동축(321)과 상기 회전 샤프트(410) 각각에 서로 기어물림 대응하는 원동기어(331)와 피동기어(332)를 축삽구성하면 설치 및 구조가 간단하여 바람직 하고,
그러나 상황에 따라서는 상기 원동축(321)과 회전 샤프트(410)에 풀리(333)를 각각 구성한 다음 타이밍 벨트(333a)를 걸거나, 또는 스프라켓(334)을 각각 구성한 다음 체인(334a)을 거는 형태로 구성할 수 있고, 나아가 상기의 구조외에도 동일 유사한 다른 기타의 구성으로도 적용할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 회전용 바디(310)와 회전 샤프트(410)간 걸림 및 상호 이탈방지를 위한 수단으로, 도면에서는 회전용 바디(310)와 피동기어(332) 사이의 회전 샤프트(410)에 키이(335)를 끼우고, 회전용 바디(310)와 접하는 회전 샤프트(410)의 일측 끝단에는 이탈방지용 고정플레이트(336)를 볼팅시키는 구조로 하여도 무방하지만,
이 또한 필요에 따라 상기 이탈방지용 고정플레이트(336)와 키이(335)를 생략하고, 대신 상기 회전 샤프트(410)에 피동기어(332)를 일체형으로 형성시킨 후 상기 피동기어(332)와 회전용 바디(310)를 볼팅 고정하면 좀더 안정적이고 견고한 결합 구조가 제공될 수 있다. (미도시)
이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치는,
전술된 바와 같이 상기 산업용 소재 이송장치에 수직으로 설치된 승하강대(210)의 상측 끝단부와 하측 끝단부에 각각 다른 종류 또는 형태나 특성이 다른 소재에 대한 픽업대응이 가능한 제 1 그립퍼(220)와 제 2 그립퍼(400)를 설치한 상태에서,
상기 상하반전장치(300)를 통해 상기 제 1 그립퍼(220)와 제 2 그립퍼(400)의 상,하 위치를 간단히 반전시키기만 하면, 상기 제 1 그립퍼(220)와 제 2 그립퍼(400) 중 선택된 어느 하나를 즉각적이고 신속한 교체와 픽업대응이 가능함에 따라,
기존에 비해 자동화 연속 공정수행 중 소재 픽업용 그립퍼의 교체에 따른 막대한 시간과 공정 및 인력, 비용 등의 절감효과를 기대할 수 있는 등 유용한 발명이다.
100: 수평이송장치 120: 캐리어 유닛
200: 상·하 이송장치 210: 승하강대
220: 제 1 그립퍼 300: 승하강대 상하반전장치
400: 제 2 그립퍼 410 : 회전 샤프트

Claims (8)

  1. 다수 지지대(10)에 의해 받침되는 주행용 빔(110)의 어느 일측에는 좌우 수평으로 이송되는 캐리어 유닛(120)이 구성되고, 상기 주행용 빔(110)과 캐리어 유닛(120) 사이에는 수평 슬라이드 안내수단(130)과 수평 슬라이드 구동수단(140)이 구성된 수평이송장치(100)가 설치된 것과;
    상기 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120) 일측에는 상, 하 수직으로 길게 세워져 상·하 승하강 동작이 가능한 승하강대(210) 하나 이상이 설치되고, 상기 승하강대(210) 각각의 하부 끝단에는 일종의 소재에 대한 클램핑 대응이 가능한 제 1 그립퍼(220)가 체결 구성되며, 상기 승하강대(210)와 캐리어 유닛(120) 사이에는 상하 슬라이드 안내수단(230)과 상·하 슬라이드 구동수단(240)이 구성된 상·하 이송장치(200);를 갖는 통상의 산업용 소재 이송장치에 있어서,

    상기 수평이송장치(100)의 캐리어 유닛(120)과 상기 상·하 이송장치(200) 사이에 상기 하나 이상의 승하강대(210)를 포함하는 상·하 이송장치(200) 전체를 180°로 회전시켜 상기 승하강대(210)의 상·하 위치가 서로 반대로 전환 되도록 하는 승하강대 상하반전장치(300)를 추가로 더 설치한 것과;
    상기 일측 끝단에 제 1 그립퍼(220)가 갖춰진 승하강대(210)의 반대 측 끝단에는 제 1 그립퍼와 다른 소재에 대한 클램핑 대응 가능한 제 2 그립퍼(400)를 추가 결합 구성시킨 것; 을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상하반전장치(300)는,
    상기 캐리어 유닛(120)의 일측에 분리된 상태로 구성되고, 상기 상·하 이송장치(200)와는 서로 연결된 회전용 바디(310)를 구성시킨 것과;
    상기 캐리어 유닛(120)와 회전용 바디(310)간 중심에는 캐리어 유닛(120)와는 공회전 되고 상기 회전용 바디(310)와는 걸림되는 일정한 직경의 회전 샤프트(410)을 결합시킨 것과;
    상기 캐리어 유닛(120)의 어느 일측에는 상기 회전 샤프트(410)의 회전 구동을 위한 서보모터(320)를 설치한 다음 그 서보모터(320)와 회전 샤프트(410) 사이에는 회전전달수단(330)을 구성시킨 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전용 바디(310)와 캐리어 유닛(120) 사이의 다른 일측에는 하나 이상의 위치고정수단(340)을 추가로 더 설치할 수 있는 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 위치고정수단(340)은,
    실린더(341)에 의해 푸시 동작하는 푸시로더(342) 끝에 고정핀(343)이 구성되고, 상기 고정핀(343)과 맞대응하는 상대 측에는 상기 고정핀(343)이 삽입되거나 빠지는 핀결합홀(344)이 형성된 구조인 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 회전전달수단(330)은,
    상기 서보모터(320)의 원동축(321)과 상기 회전 샤프트(410) 각각에는 서로 기어물림 대응하는 원동기어(331)와 피동기어(332)를 축삽 구성시켜서 된 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 회전전달수단(330)은,
    상기 서보모터(320)의 원동축(321)과 회전 샤프트(410)에 풀리(333)를 각각 구성한 다음 타이밍 벨트(333a)를 걸어서 된 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 회전전달수단(330)은,
    상기 서보모터(320)의 원동축(321)과 회전 샤프트(410)에 스프라켓(334)을 각각 구성한 다음 체인(334a)을 걸어서 된 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 회전용 바디(310)와 회전 샤프트(410)간 걸림 및 상호 이탈방지를 위해,
    상기 회전용 바디(310)와 피동기어(332) 사이의 회전 샤프트(410)에 키이(335)를 끼우고, 회전용 바디(310)와 접하는 회전 샤프트(410)의 일측 끝단에는 이탈방지용 고정플레이트(336)를 볼팅시킨 것을 특징으로 한 산업용 소재 이송장치의 그립퍼 교체장치.
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