KR101251585B1 - A universal box handling robot hand - Google Patents
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Abstract
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의하면, 산업용 로봇에 설치되어 박스를 이송하거나 적재하는 공정에 사용되는 로봇 핸드에 있어서, 산업용 로봇의 일단에 설치되며, 일측에 제1서보모터가 구비되는 장방형의 제1프레임; 제1프레임의 길이방향으로 설치되며, 제1서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1이동수단; 제1프레임의 하측에 설치되며, 일측에 제2서보모터가 구비되며, 제1이동수단을 따라 이동가능하게 이루어지는 제2프레임; 제2프레임의 길이방향으로 설치되며, 제2서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제2이동수단; 및 제2이동수단의 하측으로 연장되어 이루어져, 제1이동수단과 제2이동수단에 의해 제1프레임의 길이 방향과 제2프레임의 길이 방향을 따라 각각 이동가능한 다수개의 메인클램프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a robot hand installed in an industrial robot and used in a process of transferring or loading a box, the robot hand being installed at one end of the industrial robot and having a first servo motor on one side, 1 frame; First moving means installed in a longitudinal direction of the first frame and converting a rotational movement of the first servo motor into a linear movement; A second frame installed at a lower side of the first frame and provided with a second servo motor at one side, the second frame being movable along the first moving means; A second moving means installed in the longitudinal direction of the second frame and converting the rotational motion of the second servo motor into a linear motion; And a plurality of main clamps extending downward of the second moving means, the main clamps being movable in the longitudinal direction of the first frame and the longitudinal direction of the second frame by the first moving means and the second moving means, respectively. There is provided a robot hand characterized in that.
Description
본 발명은 범용 박스 핸들링 로봇 핸드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1이동수단과 제2이동수단에 의하여 로봇 핸드 모듈의 교체 없이 다양한 사이즈의 박스를 적재하거나 이동하는 것이 가능하도록 이루어지는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드에 관한 것이다.The present invention relates to a general-purpose box handling robot hand, and more particularly, by using the first moving means and the second moving means, it is possible to load or move boxes of various sizes without replacing the robot hand module. It is about the hand.
TFT(Thin Film Transistor) LCD(Liquid Crystal Display)는 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 및 시야각 등의 각종 표시능력이 우수하고, 박형이고 대화면 표시가 가능하므로, 최근에는 LCD 패널을 이용한 모니터, 노트북, 내비게이션 등 다양한 디지털 제품 사용이 광범위해지고, 이에 따라 LCD 글라스 생산이 확대되는 추세이다.Thin Film Transistor (TFT) Liquid Crystal Display (LCD) has excellent display capability such as display capacity, brightness, contrast, afterimage, and viewing angle, and enables thin and large screen display. The widespread use of various digital products, including navigation and navigation, has led to an expansion of LCD glass production.
통상적으로 LCD 패널 모듈 박스(Panel Module Box)는 11 인치(inch) LCD 모델부터 57 인치 LCD 모델까지 크기가 다양하게 존재하며, 적재되어 있는 단수 또한 차이가 있다. In general, the LCD panel module box (Panel Module Box) is present in a variety of sizes ranging from 11 inch (57 inch) LCD model to 57 inch LCD model, there is also a difference in the number of stacked.
LCD 패널 모듈 박스의 이송 및 적재 공정에서는 그 크기에 따라 대, 중, 소의 세 개의 그룹으로 분류한 뒤 각각의 크기의 LCD 패널 모듈 박스를 이송 및 적재할 수 있는 핸드 모듈을 가진 산업용 로봇이 적용되므로 여러 개의 핸드 모듈이 필요한 문제점이 있다.In the transfer and stacking process of LCD panel module boxes, industrial robots with hand modules can be classified into three groups of large, medium, and small according to their size, and then transported and stacked LCD panel module boxes of each size. There is a problem that requires several hand modules.
즉, 상기와 같은 LCD 패널 모듈 박스를 이송하거나 다른 다양한 크기의 적재된 박스를 이송하는 경우 종래에는 여러 가지 핸드 모듈이 필요하게 되어 공정의 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다. That is, in the case of transferring the LCD panel module box as described above or transferring the stacked boxes of various other sizes, various hand modules are required in the related art, which causes a problem in that the efficiency of the process is lowered.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시 예는 다양한 사이즈의 모듈 박스를 로봇 핸드의 교체없이 이송 및 적재할 수 있도록 이루어지는 범용 로봇 핸드와 관련된다.The present invention is to solve the problems described above, an embodiment of the present invention relates to a general-purpose robot hand made to be able to transport and load the module box of various sizes without replacing the robot hand.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의하면, 산업용 로봇에 설치되어 박스를 이송하거나 적재하는 공정에 사용되는 로봇 핸드에 있어서, 산업용 로봇의 일단에 설치되며, 일측에 제1서보모터가 구비되는 장방형의 제1프레임; 제1프레임의 길이방향으로 설치되며, 제1서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1이동수단; 제1프레임의 하측에 설치되며, 일측에 제2서보모터가 구비되며, 제1이동수단을 따라 이동가능하게 이루어지는 제2프레임; 제2프레임의 길이방향으로 설치되며, 제2서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제2이동수단; 및 제2이동수단의 하측으로 연장되어 이루어져, 제1이동수단과 제2이동수단에 의해 제1프레임의 길이 방향과 제2프레임의 길이 방향을 따라 각각 이동가능한 다수개의 메인클램프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a robot hand installed in an industrial robot and used in a process of transferring or loading a box, the robot hand being installed at one end of the industrial robot and having a first servo motor on one side, 1 frame; First moving means installed in a longitudinal direction of the first frame and converting a rotational movement of the first servo motor into a linear movement; A second frame installed at a lower side of the first frame and provided with a second servo motor at one side, the second frame being movable along the first moving means; A second moving means installed in the longitudinal direction of the second frame and converting the rotational motion of the second servo motor into a linear motion; And a plurality of main clamps extending downward of the second moving means, the main clamps being movable in the longitudinal direction of the first frame and the longitudinal direction of the second frame by the first moving means and the second moving means, respectively. There is provided a robot hand characterized in that.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따르면 첫째, 박스의 사이즈가 달라짐에 따라 로봇 핸드를 교체할 필요가 없이, 범용으로 사용 가능하므로, 혼합 공정에 적용 가능하다.According to one embodiment of the present invention as described above, first, since the size of the box is changed, there is no need to replace the robot hand, since it can be used for general purposes, it is applicable to the mixing process.
둘째, 측면감지센서를 적용하여 로봇의 과도한 이동을 방지하므로 박스와의 충돌을 방지할 수 있다.Second, by applying the side sensor to prevent excessive movement of the robot can prevent the collision with the box.
셋째, 박스의 적재 높이를 감지하는 하부감지센서를 적용하여 픽업 작업 오류를 방지할 수 있다.Third, it is possible to prevent the pick-up operation error by applying a lower sensor to detect the stacking height of the box.
넷째, 메인클램프외에 추가적으로 보조클램프를 적용하여 박스의 처짐을 이중으로 방지할 수 있다.Fourth, by applying an auxiliary clamp in addition to the main clamp it can prevent the sag of the box double.
다섯째, 연동축에 의하여 메인클램프의 축방향 이동이 원활하게 이루어지며, 메인클램프 사이의 충돌을 방지할 수 있다. Fifth, the axial movement of the main clamp is made smoothly by the interlocking shaft, it is possible to prevent the collision between the main clamps.
여섯째, 제1서보모터와 제2서보모터를 적용하여 박스의 이송 및 적재가 가능하므로, 로봇의 플랜지 좌표의 이동이 없이 프레임 상 이동 영역 내에서 메인클램프만이 이동하여 박스를 파지, 이송, 적재가 가능하게 되며, 이로 인하여 로봇의 동작시간 최소화 및 주위와의 간섭으로 인해 작업이 불가능한 영역으로까지 작업영역이 확보 할 수 있다.Sixth, since the first servo motor and the second servo motor are applied, the box can be moved and stacked, so that only the main clamp is moved within the moving area on the frame without moving the flange coordinates of the robot to grasp, transfer and load the box. Due to this, the work area can be secured to an area where work is impossible due to minimization of operation time of the robot and interference with the surroundings.
일곱째, 기존 장비는 박스 및 파렛트의 높이 단차가 심하여 소재파지 불량 및 낙하가 발생 되었으나 본 발명은 홈 서치 기능과 파지 기능을 사용하여 높이가 다소 차이나더라도 센서 기능을 이용하여 홈을 자동으로 찾아갈 수 있으므로, 기존의 장비보다 에러(ERROR)률을 현저하게 감소시킬 수 있다.Seventh, the existing equipment has a high height step of the box and pallet, the material gripping defects and falls occurred, but the present invention can automatically find the groove using the sensor function even if the height is slightly different using the home search function and the gripping function Therefore, the error rate can be significantly reduced compared to existing equipment.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 핸드를 도시한 정단면도,
도 2는 도 1에 도시된 로봇 핸드의 평단면도,
도 3은 도 1에 도시된 로봇 핸드의 일측단면도,
도 4는 수축상태의 도 1에 도시된 로봇 핸드의 정단면도이다.1 is a front sectional view showing a robot hand according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan sectional view of the robot hand shown in FIG. 1;
3 is a side cross-sectional view of the robot hand shown in FIG. 1;
4 is a front sectional view of the robot hand shown in FIG. 1 in a retracted state.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of a universal robot hand according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, but merely illustrative of the components set forth in the claims of the present invention, which are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and constitute the claims Embodiments that include a substitutable component as an equivalent in the element may be included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 핸드를 도시한 정단면도, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 핸드의 평단면도, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 핸드의 일측단면도, 도 4는 수축상태의 도 1에 도시된 로봇 핸드의 정단면도이다.1 is a front sectional view showing a robot hand according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of the robot hand shown in FIG. 1, FIG. 3 is a side sectional view of the robot hand shown in FIG. 1 is a front sectional view of the robot hand shown in FIG.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드는, 산업용 로봇에 설치되어 박스를 이송하거나 적재하는 공정에 사용되는 로봇 핸드에 있어서, 상기 산업용 로봇의 일단에 설치되며, 일측에 제1서보모터(110)가 구비되는 장방형의 제1프레임(100); 상기 제1프레임(100)의 길이방향으로 설치되며, 상기 제1서보모터(110)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1이동수단(120); 상기 제1프레임(100)의 하측에 설치되며, 일측에 제2서보모터(210)가 구비되며, 상기 제1이동수단(120)을 따라 이동가능하게 이루어지는 제2프레임(200); 상기 제2프레임(200)의 길이방향으로 설치되며, 상기 제2서보모터(210)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제2이동수단(220); 및 상기 제2이동수단(220)의 하측으로 연장되어 이루어져, 상기 제1이동수단(120)과 제2이동수단(220)에 의해 상기 제1프레임(100)의 길이 방향과 상기 제2프레임(200)의 길이 방향을 따라 각각 이동가능한 다수개의 메인클램프(300);를 포함하여 이루어진다.A general-purpose robot hand according to an exemplary embodiment of the present invention is a robot hand installed in an industrial robot and used in a process of transferring or loading a box, which is installed at one end of the industrial robot and has a
본 발명의 범용 로봇 핸드는 제1프레임(100), 제2프레임(200), 제1이동수단(120), 제2이동수단(220), 메인클램프(300)를 포함하여 이루어진다. 종래의 로봇 핸드와 달리 본 발명의 범용 로봇 핸드는 다양한 크기의 박스를 이송하는데 사용할 수 있는 범용 핸드 모듈이다. The general purpose robot hand of the present invention includes a
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명은 여러 공정에서 다양한 크기의 박스를 이송하는데 적용되도록 산업용 로봇 일단에 설치된다. 산업용 로봇의 끝단에는 플랜지가 구비되며, 플랜지의 하측으로 로봇 핸드가 결합되게 된다.As shown in FIG. 1, the present invention is installed at one end of an industrial robot to be applied to transport boxes of various sizes in various processes. The end of the industrial robot is provided with a flange, the robot hand is coupled to the lower side of the flange.
도 2에 나타난 바와 같이, 플랜지 하측에는 장방형의 제1프레임(100)이 설치되며, 제1프레임(100)은 위에서 보았을 때 제1축 방향으로 길게 이루어지는 장방형 형상을 가진다. 또한, 제1프레임(100) 상측으로 두개의 제1서보모터(110)가 구비되는데, 두개의 제1서보모터(110)는 제1프레임(100) 평면의 중심점에 대하여 서로 점대칭 되는 위치에서 각각 상측으로 연장되어 이루어진다. As shown in FIG. 2, a rectangular
제1프레임(100)의 길이 방향인 제1축 방향으로 제1이동수단(120)이 설치되며, 제1이동수단(120)은 제1서보모터(110)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 역할을 수행한다. The
제1프레임(100)의 하측에는 장방형의 제2프레임(200)이 설치되며, 제2프레임(200)은 위에서 보았을 때 제2축 방향으로 길게 이루어지는 장방형 형상을 가진다. A rectangular
제2프레임(200) 상측으로 두개의 제2서보모터(210)가 구비되는데, 두개의 제2서보모터(210)는 제2프레임(200) 평면의 중심점에 대하여 서로 점대칭 되는 위치에서 각각 상측으로 연장되어 이루어진다. Two
제2프레임(200)의 길이 방향인 제2축 방향으로 제2이동수단(220)이 설치되며, 제2이동수단(220)은 제2서보모터(210)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 역할을 수행한다. The second moving means 220 is installed in the second axis direction, which is the longitudinal direction of the
제2이동수단(220)의 하측에는 다수개의 메인클램프(300)가 구비되는데, 가령 4개의 메인클램프(300)가 마련되는 것이 가능하다. A plurality of
결과적으로 제1서보모터(110)의 회전운동이 제1이동수단(120)에 의하여 제1축 방향의 직선운동으로 변환되며, 제2프레임(200)은 제1이동수단(120)에 의해 제1축 방향으로 직선 운동이 가능하도록 이루어진다. 또한, 제2서보모터(210)의 회전운동이 제2이동수단(220)에 의하여 제2축 방향의 직선운동으로 변환되며, 메인클램프(300)는 제2이동수단(220)에 의해 제2축 방향으로 직선 운동이 가능하도록 이루어지므로, 4개의 메인클램프(300)는 2개의 제1서보모터(110)와 2개의 제2서보모터(210)에 의해 제1축 방향과 제2축 방향의 임의의 위치로 이동되는 것이 가능해진다. 따라서 4개의 메인클램프(300)는 다양한 사이즈의 박스를 클램핑 할 수 있도록 각 메인클램프(300) 사이의 길이가 조절되도록 이루어진다.
As a result, the rotational motion of the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드에 있어서, 상기 제1이동수단(120)은 서로 이격되어 배열되는 한 쌍의 제1A볼스크류축(121)과 제1B볼스크류축(122)을 포함하여 이루어지며, 상기 제2이동수단(220)은 서로 이격되어 배열되는 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)을 포함하여 이루어지며, 상기 제1이동수단(120)과 제2이동수단(220)은 서로 수직으로 교차되어 배치되도록 이루어지며, 상기 제1서보모터(110)와 제2서보모터(210)는 각각 두개씩 구비되며, 상기 제1서보모터(110)와 제2서보모터(210)의 회전운동이 타이밍벨트에 의해 상기 제1A볼스크류축 (121)및 제1B볼스크류축(122)과 제2A볼스크류축(221) 및 제2B볼스크류축(222)에 각각 전달되도록 이루어진다.In the general-purpose robot hand according to the preferred embodiment of the present invention, the first moving means 120 includes a pair of first A
도 2에 나타난 바와 같이, 제1이동수단(120)과 제2이동수단(220)이 구비되며, 제1이동수단(120)과 제2이동수단(220)은 서로 수직으로 교차되도록 이루어진다. As shown in FIG. 2, the first moving
제1이동수단(120)은 소정거리 이격되어 배열되는 제1A볼스크류축(121)과 제1B볼스크류축(122)을 포함하여 이루어지며, 제2이동수단(220)은 소정거리 이격되어 배열되는 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)을 포함하여 이루어진다. 결과적으로 한 쌍의 제1A볼스크류축(121)과 제1B볼스크류축(122)과 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)은 井자 구조를 이루게 된다.The first moving
도 1과 도 3에 나타난 바와 같이, 제1서보모터(110)와 제2서보모터(210)는 각각 두개씩 구비되며, 전체적으로 4개의 서보모터가 설치된다. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, two
도 2에 나타난 바와 같이, 두 개의 제1서보모터(110)의 회전 운동이 한 쌍의 제1A볼스크류축(121)과 제1B볼스크류축(122)에 전달되며, 두 개의 제2서보모터(210)의 회전 운동이 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)에 각각 전달된다.
As shown in FIG. 2, the rotational motions of the two
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드에 있어서, 상기 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)에는 두개의 메인클램프(300)가 각각 이격되어 구비되며, 상기 제2A볼스크류축(221)에 설치된 제1메인클램프(310)와 상기 제2B볼스크류축(222)에 설치된 제2메인클램프(320) 상단부 일단은 연동축(400)에 의해서 서로 연결된다.In the general-purpose robot hand according to the preferred embodiment of the present invention, two
도 3에 나타난 바와 같이, 메인클램프(300)가 구비된다.As shown in FIG. 3, a
제2이동수단(220)은 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222)을 포함하여 이루어지며, 한 쌍의 제2A볼스크류축(221)과 제2B볼스크류축(222) 각각에는 두개의 메인클램프(300)가 각각 이격되어 배열된다. 즉 제2A볼스크류축(221)에는 두개의 제1메인클램프(310)가 구비되며, 제2B볼스크류축(222)에 두개의 제2메인클램프(320)가 구비된다. The second moving means 220 includes a pair of second A
도 1과 도 4에 나타난 바와 같이, 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320) 상단부 일단은 연동축(400)에 의해서 서로 연결된다.
1 and 4, one end of the first
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드에 있어서, 상기 연동축(400)은, 상기 제1메인클램프(310) 상단에 끼워지는 제1관(410); 상기 제2메인클램프(320) 상단에 끼워지는 제2관(420); 및 상기 제1관(410)과 제2관(420)에 끼워지며, 중심에는 스토퍼(431)가 구비된 연결관(430);을 포함하여 이루어진다.In the general-purpose robot hand according to an embodiment of the present invention, the
도 1과 도 4에 나타난 바와 같이, 연동축(400)은 제1관(410)과 제2관(420)과 연결관(430)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the interlocking
제1관(410)은 제1메인클램프(310) 상단에 끼워지며, 제2관(420)은 제2메인클램프(320) 상단에 끼워지며, 연결관(430)이 제1관(410)과 제2관(420)에 끼워지게 된다. 따라서 제1메인클램프(310)나 제2메인클램프(320)가 이동함에 따라 연결관(430)이 제1관(410)이나 제2관(420)으로 슬라이딩되도록 이루어진다. 즉 제2프레임(200)의 길이 방향으로 연동되어 움직이는 연동축(400)에 의해서 제1메인클램프(310)나 제2메인클램프(320)의 원활한 축방향 움직임이 이루어지게 된다.The
연동축(400) 중심에는 스토퍼(431)가 구비된다. 스토퍼(431)는 제1관(410)이나 제2관(420)에 상응하는 크기의 직경으로 이루어지므로, 스토퍼(431) 형성 부위는 제1관(410)이나 제2관(420)으로 슬라이딩되지 못하게 되어, 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320) 사이의 충돌을 방지하게 된다.
A
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드에 있어서, 상기 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320)에는, 상기 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320)가 박스를 픽업할 경우 박스의 처짐을 방지하는 보조클램프(500)가 구비된다.In the general-purpose robot hand according to the preferred embodiment of the present invention, the first
도 3에 나타난 바와 같이 보조클램프(500)가 구비된다.As shown in FIG. 3, an
보조클램프(500)는 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320)의 측면 일단에 구비되며, 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320)가 박스를 픽업할 경우 박스의 처짐을 방지하는 역할을 수행한다.
The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범용 로봇 핸드에 있어서, 상기 제1메인클램프(310)와 제2메인클램프(320)에는, 로봇 핸드의 이동시 충돌을 방지하기 위한 측면감지센서(600)와 박스의 적재높이를 판단하기 위한 하부감지센서(700)가 각각 구비된다.In the general-purpose robot hand according to the preferred embodiment of the present invention, the first
도 3에 나타난 바와 같이, 측면감지센서(600)와 하부감지센서(700)가 구비된다.As shown in Figure 3, the
측면감지센서(600)와 하부감지센서(700)는 초음파센서로 이루어지는 것이 가능하며, 측면감지센서(600)는 로봇 핸드의 이동시 기타 물체와의 충돌을 방지하는 역할을 수행하며, 하부감지센서(700)는 적재된 박스의 높이를 감지하는 역할을 한다.
The
아래에서는 로봇 핸드의 동작에 대해서 상술한다.Hereinafter, the operation of the robot hand will be described in detail.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇 핸드의 메인클램프(300)는 서보모터에 의해 모션제어가 이루어지며 4축으로 이루어진다. 로봇의 플랜지 좌표 이동 없이 로봇 핸드 모듈의 프레임 상에서 제1축으로 860mm, 제2축으로 690mm까지 클램프의 이동이 가능하여 로봇이 장애물에 의해 다양한 크기의 박스 위치까지 진입을 못하더라도 핸드 모듈의 거리 센서를 통하여 박스의 위치를 파악하고 클램프를 이동시켜 이송 및 적재가 가능하게 된다.The
다양한 크기의 박스의 이송 및 적재를 위한 핸드 모듈은 4개의 메인 클램프를 제1축과 제2축으로 이동시킬 수 있는 제1프레임(100)과 제2프레임(200)으로 구성되어 있다. 4개의 메인클램프(300)는 2개씩 쌍을 이루어 제1축방향과 제2축방향으로 움직이며 다양한 크기의 박스에 대응하기 위해 픽업(Pick up)가능한 공간을 확보할 수 있다. 각 메인클램프(300)에는 보조클램프(500)가 추가되어 있으며 보조클램프(500)는 다양한 크기의 박스 중 제일 작은 크기인 11 인치(inch) 박스 픽업에 사용되거나 메인클램프(300)를 사용하여 픽업하였을 경우 박스의 처짐을 방지하기 위한 보조적인 용도로 사용된다.The hand module for transporting and stacking boxes of various sizes includes a
로봇 핸드 모듈의 메인클램프(300)에는 각각 측면감지센서(600)와 하부감지센서(700)가 부착되어 있으며 측면감지센서(600)는 핸드 모듈의 이동시 충돌을 방지하기 위한 센서이다. 로봇 핸드 모듈의 동작은 웨이트, 센싱, 픽업의 3가지 동작으로 이루어지며, 웨이트 동작은 센싱이나 픽업 동작을 하기 위한 기본 동작으로 메인클램프(300) 사이의 간격을 소정 거리로 유지하는 동작이다. 센싱 동작은 두가지로 이루어지며, 하부 거리를 감지하여 모듈 박스의 단 수를 감지하는 동작과 광 센서를 이용하여 픽업 전 홈의 위치를 감지하는 동작이다. 픽업 동작은 범용범용 핸드가 작업 대기 중인 모듈 박스와 충돌 없이 픽업 홈의 위치까지 이동하기 위해 메인클램프(300)의 간격을 유지하는 동작이다. The
산업용 로봇이 웨이트 동작 상태의 로봇 핸드 모듈을 다양한 크기의 박스가 적재되어 있는 초기위치로 가져가면 로봇 핸드 모듈은 센싱 동작을 하고 메인클램프(300)의 끝 단이 이송해야 할 박스의 최상단으로부터 300mm 위에 위치하도록 로봇 핸드를 이동시킨다. 이동이 끝난 시점에서 플랜지의 위치 정보를 기준으로 모듈 박스의 단 수를 확인한다. 저장된 정보보다 박스의 단수가 많을 경우에는 에러 처리하고, 박스가 없는 경우에는 다음으로 이송되어야 할 박스 위치로 이동한다. When the industrial robot moves the robot hand module in the weighted state to the initial position where boxes of various sizes are loaded, the robot hand module performs the sensing operation and the end of the
모듈 박스의 단수 확인 시 이상이 없을 경우에는 로봇 핸드 모듈이 픽업동작을 하게 되고 픽업 홈의 위치까지 제1축 방향으로 이동한다. 이때 하부감지센서(700)가 박스를 감지하면 메인클램프(300)가 박스의 픽업위치까지 이동하지 못한다고 판단하고 에러를 발생시킨다. 통상적으로 다양한 크기의 박스는 수직으로 잘 적재되어 있지 않고 어느 정도 오차를 가지고 적재되어 있기 때문에 박스 픽업 시 충돌을 방지하기 위해 이를 확인하는 공정이 삽입된다. If there is no abnormality when checking the number of stages of the module box, the robot hand module performs the pick-up operation and moves to the position of the pickup groove in the first axis direction. At this time, when the
이상의 공정에서 에러를 발생하지 않으면 메인클램프(300)는 박스의 픽업 대기 위치까지 이동된다. 박스 픽업 대기 위치에서 홈 인식 센서인 광 센서의 입력을 받아 홈의 위치를 판단하지만 박스가 한쪽으로 쏠려 있는 경우가 많기 때문에 홈 센서가 감지 된 위치에서 10mm 부가 축을 좁혀 박스를 정렬하여 홈의 위치를 찾는다. 제1축의 방향으로 위로 10mm 밑으로 10mm 이동하여 정확한 픽업 위치를 찾아 픽업한다.If no error occurs in the above process, the
상기에서 검토한 바와 같이, 본 발명은 제1서보모터와 제2서보모터로 이루어지는 4축 서보모터를 적용하여 박스의 이송 및 적재가 가능하므로, 로봇의 플랜지 좌표의 이동이 없이 프레임 상 이동 영역 내에서 메인클램프만이 이동하여 박스를 파지, 이송, 적재가 가능하게 되며, 이로 인하여 로봇의 동작시간 최소화 및 주위와의 간섭으로 인해 작업이 불가능한 영역으로까지 작업영역이 확보 할 수 있는 ㅈ장점이 있다.As discussed above, according to the present invention, since the four-axis servomotor including the first servo motor and the second servo motor is applied, the boxes can be moved and stacked, so that the robot moves within the frame without moving the flange coordinates. Only the main clamp moves, so that the box can be gripped, transported, and stacked, thereby minimizing the operating time of the robot and having a work area that can be secured to an area where work is impossible due to interference with the surroundings. .
또한, 기존 장비는 박스 및 파렛트의 높이 단차가 심하여 소재파지 불량 및 낙하가 발생 되었으나 본 발명은 홈 서치 기능과 파지 기능을 사용하여 높이가 다소 차이나더라도 센서 기능을 이용하여 홈을 자동으로 찾아갈 수 있으므로, 기존의 장비보다 에러(ERROR)률을 현저하게 감소시킬 수 있다.In addition, the existing equipment has a high height step of the box and the pallet has a bad material gripping and fall occurs, but the present invention can automatically find the groove using the sensor function even if the height is slightly different using the home search function and the gripping function Therefore, the error rate can be significantly reduced compared to existing equipment.
100 : 제1프레임, 110 : 제1서보모터, 120 : 제1이동수단, 121 : 제1A볼스크류축, 122 : 제1B볼스크류축
200 : 제2프레임, 210 : 제2서보모터, 220 : 제2이동수단, 221 : 제2A볼스크류축, 222 : 제2B볼스크류축
300 : 메인클램프, 310 : 제1메인클램프, 320 : 제2메인클램프
400 : 연동축, 410 : 제1관, 420 : 제2관, 430 : 연결관, 431 : 스토퍼
500 : 보조클램프
600 : 측면감지센서
700 : 하부감지센서100: first frame, 110: first servo motor, 120: first moving means, 121: first A ball screw shaft, 122: first B ball screw shaft
200: second frame, 210: second servo motor, 220: second moving means, 221: second A ball screw shaft, 222: second B ball screw shaft
300: main clamp, 310: first main clamp, 320: second main clamp
400: linkage shaft, 410: 1st pipe, 420: 2nd pipe, 430: connector, 431: stopper
500: auxiliary clamp
600: side detection sensor
700: lower detection sensor
Claims (6)
상기 산업용 로봇의 일단에 설치되며, 일측에 제1서보모터가 구비되는 장방형의 제1프레임;
상기 제1프레임의 길이방향으로 설치되며, 상기 제1서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1이동수단;
상기 제1프레임의 하측에 설치되며, 일측에 제2서보모터가 구비되며, 상기 제1이동수단을 따라 이동가능하게 이루어지는 제2프레임;
상기 제2프레임의 길이방향으로 설치되며, 상기 제2서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제2이동수단; 및
상기 제2이동수단의 하측으로 연장되어 이루어져, 상기 제1이동수단과 제2이동수단에 의해 상기 제1프레임의 길이 방향과 상기 제2프레임의 길이 방향을 따라 각각 이동가능한 다수개의 메인클램프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.
In the robot hand installed in the industrial robot used in the process of transferring or loading the box,
A rectangular first frame installed at one end of the industrial robot and provided with a first servo motor at one side;
First moving means installed in a longitudinal direction of the first frame and converting a rotational movement of the first servo motor into a linear movement;
A second frame installed below the first frame and provided with a second servo motor at one side thereof, the second frame being movable along the first moving means;
Second moving means installed in a longitudinal direction of the second frame and converting a rotational movement of the second servo motor into a linear movement; And
A plurality of main clamps extending downward of the second moving means and movable in the longitudinal direction of the first frame and the longitudinal direction of the second frame by the first moving means and the second moving means; Universal box handling robot hand, characterized in that comprises a.
상기 제1이동수단은 서로 이격되어 배열되는 한 쌍의 제1A볼스크류축과 제1B볼스크류축을 포함하여 이루어지며,
상기 제2이동수단은 서로 이격되어 배열되는 한 쌍의 제2A볼스크류축과 제2B볼스크류축을 포함하여 이루어지며,
상기 제1이동수단과 제2이동수단은 서로 수직으로 교차되어 배치되도록 이루어지며,
상기 제1서보모터와 제2서보모터는 각각 두개씩 구비되며, 상기 제1서보모터와 제2서보모터의 회전운동이 타이밍벨트에 의해 상기 제1A볼스크류축 및 제1B볼스크류축과 제2A볼스크류축 및 제2B볼스크류축에 전달되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.
The method of claim 1,
The first moving means includes a pair of first A ball screw shaft and the first B ball screw shaft are arranged spaced apart from each other,
The second moving means includes a pair of second A ball screw shaft and a second B ball screw shaft which are arranged spaced apart from each other,
The first moving means and the second moving means is made to be arranged to cross perpendicular to each other,
The first servo motor and the second servo motor are each provided with two, and the rotational motion of the first servo motor and the second servo motor is controlled by the timing belt. A general-purpose box handling robot hand, characterized in that the transmission is made to the screw shaft and the 2B ball screw shaft.
상기 한 쌍의 제2A볼스크류축과 제2B볼스크류축에는 두개의 메인클램프가 각각 이격되어 구비되며,
상기 제2A볼스크류축에 설치된 제1메인클램프와 상기 제2B볼스크류축에 설치된 제2메인클램프 상단부 일단은 연동축에 의해서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.
The method of claim 2,
Two pairs of main clamps are provided on the pair of second A ball screw shafts and the second B ball screw shafts,
One end of the first main clamp installed on the second A ball screw shaft and the upper end of the second main clamp installed on the second B ball screw shaft are connected to each other by an interlocking shaft.
상기 제1메인클램프 상단에 끼워지는 제1관;
상기 제2메인클램프 상단에 끼워지는 제2관; 및
상기 제1관과 제2관에 끼워지며, 중심에는 스토퍼가 구비된 연결관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.
The method of claim 3, wherein the linkage shaft,
A first tube fitted to an upper end of the first main clamp;
A second tube fitted to an upper end of the second main clamp; And
Fitted to the first tube and the second tube, the center of the box handling robot hand comprising a; a connection tube provided with a stopper at the center.
상기 제1메인클램프와 제2메인클램프가 박스를 픽업할 경우 박스의 처짐을 방지하는 보조클램프가 구비되는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.
The method of claim 4, wherein the first main clamp and the second main clamp,
When the first main clamp and the second main clamp picks up a box, the auxiliary box for preventing sagging of the box is provided.
로봇 핸드의 이동시 충돌을 방지하기 위한 측면감지센서와 박스의 적재높이를 판단하기 위한 하부감지센서가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 범용 박스 핸들링 로봇 핸드.The method of claim 5, wherein the first main clamp and the second main clamp,
A general-purpose box handling robot hand, characterized in that the side detection sensor for preventing a collision during the movement of the robot hand and the lower detection sensor for determining the loading height of the box, respectively.
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