KR101798107B1 - 그리퍼용 유압장치 - Google Patents

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조정산
박병윤
박상덕
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 그리퍼용 유압장치에 관한 것으로서, 물건을 파지할 수 있는 핑거유닛들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있도록 구성함으로써, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지할 수 있고, 아울러 핑거유닛들의 파지력을 가변 조절할 수 있도록 구성함으로써, 물건의 파지 및 운반 시에 작업효율을 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 한 쌍의 핑거들로 구성된 적어도 하나 이상의 핑거유닛을 구동시키는 것으로, 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므리거나 펼 수 있도록 각 핑거유닛에 대응되게 설치되는 유압실린더들을 포함하며, 유압실린더는 일측의 제 1챔버에 도입되는 작동유에 의해 신장되고, 타측의 제 2챔버에 도입되는 작동유에 의해 수축되는 그리퍼용 유압장치에 있어서, 오일탱크의 작동유를 펌핑하여 토출하되, 서로 다른 토출압력과 토출유량을 갖는 제 1유압펌프와 제 2유압펌프 및; 제 1유압펌프와 제 2유압펌프로부터 유압실린더의 제 1 및 제 2챔버로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 제어함에 따라, 유압실린더를 신축시킴과 아울러 신축속도와 신축압력을 가변 조절하여, 각 핑거유닛의 파지속도와 파지력을 조절하는 밸브수단을 구비한다.

Description

그리퍼용 유압장치{HYDRAULIC SYSTEM FOR GRIPPER}
본 발명은 그리퍼용 유압장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물건을 파지할 수 있는 핑거유닛들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있도록 구성함으로써, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지할 수 있고, 아울러 핑거유닛들의 파지력을 가변 조절할 수 있도록 구성함으로써, 물건의 파지 및 운반 시에 작업효율을 높일 수 있는 그리퍼용 유압장치에 관한 것이다.
중장비 특히, 굴삭기에 장착되는 어태치먼트(Attachment)의 일례로서, 그리퍼(Gripper)가 있다.
그리퍼는, 마주보는 한 쌍의 핑거들로 이루어진 적어도 두개 이상의 핑거유닛들과, 핑거유닛들의 핑거들을 오므리거나 펴는 유압장치로 구성된다.
이러한 그리퍼는, 유압장치를 통해 핑거유닛의 핑거들을 오므리거나 펼침으로써, 고철, 철근, 파이프 등과 같은 각종 물건을 파지하고 운반한다.
그런데, 이러한 종래의 그리퍼는, 물건을 파지하는 핑거유닛들이 모두 하나의 구동기로 구동되는 구조이므로, 물건 형상에 따른 핑거 유닛의 개별 동작이 쉽지 않다는 단점이 있다.
특히, 외관의 형상이 복잡한 비정형 물건을 경우, 외관 형상에 맞춰 핑거 유닛의 형상이 물건에 맞게 개별적으로 접촉해야만 물건이 빠져나가지 않게 잡을 수 있는데, 종래와 같이 일체로 움직이는 핑거유닛들의 구조를 가지고는 비정형 물건의 외관 형상에 맞춰 파지할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 유압 그리퍼는, 높은 압력으로 구성된 유체의 유량을 조절하여 동작을 구현하는 방법으로 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므릴 때에도 큰 힘을 가지고 동작하게 된다. 이러한 동작은 물건과 접촉할 때 큰 충격을 가하게 되어 물건이 손상되는 문제점이 있다. 핑거유닛 자체를 동작하는 힘은 크지 않아도 됨에도 불구하고 높은 압력으로 동작할 경우 제어가 쉽지 않고 에너지 효율도 낮다는 단점이 잇다.
또한, 파지한 물건을 파지할 때는 물건의 종류나 작업에 따라 파지력을 조절 할 필요가 있는데, 기존의 그리퍼는 유량을 조절하여 동작만 제어하는 구조로 힘을 조절하기가 어려우며, 이러한 문제점은 물건이 파손되거나 잡는 순간 물건이 빠져나가는 등 작업효율이 낮다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 핑거유닛들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 핑거유닛들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있도록 구성함으로써, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛들의 파지위치를 각각 독립적으로 제어할 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛들의 파지위치를 각각 독립적으로 조절할 수 있도록 구성함으로써, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지 및 운반할 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므리거나 펼칠 시에, 핑거쌍들의 오므림 힘을 가변 조절할 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 핑거유닛 핑거쌍들의 오므림 힘을 가변조절할 수 있도록 구성함으로써, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있도록 구성함으로써, 핑거유닛의 과도한 파지력을 방지할 수 있고, 이를 통해, 물건의 파지와 운반 시에, 물건의 파손과 손상을 방지할 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있도록 구성함으로써, 물건의 종류나 작업에 따라 핑거유닛의 파지력을 조절하고, 이를 통해, 최적의 파지력으로 물건을 파지 및 운반하여 작업효율을 높일 수 있는 그리퍼용 유압장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그리퍼용 유압장치는, 한 쌍의 핑거들로 구성된 적어도 하나 이상의 핑거유닛을 구동시키는 것으로, 상기 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므리거나 펼 수 있도록 상기 각 핑거유닛에 대응되게 설치되는 유압실린더들을 포함하며, 상기 유압실린더는 일측의 제 1챔버에 도입되는 작동유에 의해 신장되고, 타측의 제 2챔버에 도입되는 작동유에 의해 수축되는 그리퍼용 유압장치에 있어서, 오일탱크의 작동유를 펌핑하여 토출하되, 서로 다른 토출압력과 토출유량을 갖는 제 1유압펌프와 제 2유압펌프 및; 상기 제 1유압펌프와 제 2유압펌프로부터 상기 유압실린더의 제 1 및 제 2챔버로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 제어함에 따라, 상기 유압실린더를 신축시킴과 아울러 신축속도와 신축압력을 가변 조절하여, 상기 각 핑거유닛의 파지속도와 파지력을 조절하는 밸브수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유압실린더는, 신장 시에 상기 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므리고, 수축 시에 상기 핑거유닛의 핑거쌍들을 펼치며; 상기 제 1유압펌프는, 상기 제 2유압펌프에 비해 고압 저유량의 작동유를 토출하고; 상기 제 2유압펌프는, 상기 제 1유압펌프에 비해 저압 고유량의 작동유를 토출하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 밸브수단은, 상기 각 핑거유닛의 유압실린더에 각각 대응되게 설치되는 복수의 2위치식 방향제어 콘트롤밸브들을 포함하며; 상기 콘트롤밸브들은, 제 1절환위치에서 상기 제 1 및 제 2유압펌프의 작동유를 동시에 해당 유압실린더의 제 1챔버에 도입시킴과 아울러 제 2챔버의 작동유를 배출시켜, 상기 제 1 및 제 2유압펌프의 고압 저유량 작동유와 저압 고유량 작동유가 동시에 해당 유압실린더에 공급되면서 신장속도와 신장압력을 상승시킬 수 있게 하고; 제 2절환위치에서 상기 제 2유압펌프의 작동유를 해당 유압실린더의 제 2챔버에 도입시킴과 아울러 제 1챔버의 작동유를 배출시켜, 상기 제 2유압펌프의 저압 고유량 작동유가 해당 유압실린더에 공급되면서 수축속도를 상승시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 각 핑거유닛의 유압실린더로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 차단할 수 있도록, 상기 각 핑거유닛의 유압실린더에 각각 대응되게 설치되는 차단밸브들을 더 포함하며; 상기 차단밸브들은, 해당 유압실린더의 작동유 흐름을 필요에 따라 차단함에 따라 상기 각 핑거유닛들의 작동을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치에 의하면, 핑거유닛들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있는 구조이므로, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛들의 파지위치를 각각 독립적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛들의 파지위치를 각각 독립적으로 조절할 수 있으므로, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 핑거유닛의 핑거쌍들을 오므리거나 펼 시에, 핑거쌍들의 오므림 힘을 가변 조절할 수 있는 구조이므로, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 물건을 파지하여 운반할 시에 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 핑거유닛의 과도한 파지력을 방지할 수 있고, 이를 통해, 물건의 파지와 운반 시에, 물건의 파손과 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 핑거유닛의 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 물건의 종류나 작업에 따라 핑거유닛의 파지력을 조절하고, 이를 통해, 최적의 파지력으로 물건을 파지 및 운반하여 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치가 적용된 그리퍼를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치의 구성을 나타내는 유압회로도,
도 3은 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 각 유압실린더를 신장시켜 각 핑거유닛을 오므리는 상태를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 각 유압실린더를 수축시켜 각 핑거유닛을 펴는 상태를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 각 유압실린더 중, 선택된 것의 작동을 제한하여 각 핑거유닛들을 독립적으로 제어하는 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치를 살펴보기에 앞서, 도 1을 참조하여 그리퍼의 구성에 대해 간략하게 살펴본다.
그리퍼는, 그리퍼 본체(1)를 구비하며, 그리퍼 본체(1)에는 적어도 두 개 이상의 핑거유닛(3)이 설치된다(본 발명에서는 그리퍼 본체(1)에 핑거유닛(3)이 3개 설치된 것을 일례로 하여 설명한다).
핑거유닛(3)은, 마주보는 한쌍의 핑거(3a, 3b)들로 구성되는데, 이들 핑거쌍(3a, 3b)들은 유압장치(5)에 의해 서로 오므려지거나 펼쳐지면서 각종 물건을 파지한다.
유압장치(5)는, 각 핑거유닛(3)에 대응되는 유압실린더(10)를 포함하며, 이러한 유압실린더(10)는, 링크장치(10a)를 통해 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들과 연결된다.
이러한 유압실린더(10)는, 도입 및 배출되는 작동유에 의해 신장 및 수축하면서 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 오므리거나 또는 펼친다.
따라서, 상기 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들이 물건을 파지하거나 또는 파제해제할 수 있게 한다.
여기서, 유압실린더(10)는, 신장될 시에 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 오므리도록 구성되고, 수축될 시에 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 펼치도록 구성된다.
또한, 유압실린더(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하측의 제 1챔버(12)에 도입되는 작동유에 의해 신장되고, 상측의 제 2챔버(14)에 도입되는 작동유에 의해 수축되도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 그리퍼용 유압장치를 도 1과 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 그리퍼용 유압장치는, 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)를 갖는다.
제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)는, 각각 별도의 동력원(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 오일탱크(T)의 작동유를 각각 펌핑한다.
여기서, 제 1유압펌프(20)는, 고압 저유량 펌프, 예를 들면, 피스톤 펌프(Piston Pump)로 구성되며, 이렇게 구성된 제 1유압펌프(20)는, 저유량의 작동유를 고압으로 토출한다.
그리고 제 2유압펌프(30)는, 저압 고유량 펌프, 예를 들면, 기어 펌프(Gear Pump)로 구성되며, 이렇게 구성된 제 2유압펌프(30)는, 고유량의 작동유를 저압으로 토출한다.
경우에 따라, 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)가 사판식 가변유량펌프로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)의 사판 각도를 조절함에 따라 제 1유압펌프(20)를 고압 저유량으로, 제 2유압펌프(30)를 저압 고유량으로 각각 제어한다.
한편, 제 1유압펌프(20)는 제 1메인유압라인(22)을 가지며, 제 2유압펌프(30)는 제 2메인유압라인(32)을 갖는다.
제 1메인유압라인(22)은 제 1유압펌프(20)에서 토출된 고압 저유량의 작동유를 압송하고, 제 2메인유압라인(32)은 제 2유압펌프(30)에서 토출된 저압 대유량의 작동유를 압송한다.
여기서, 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32)에는, 릴리프밸브(24, 34)가 각각 설치된다.
릴리프밸브(24, 34)는, 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32)내의 작동유 압력이 설정압력 이상으로 상승될 경우, 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32)의 작동유를 오일탱크(T)로 각각 드레인시킨다. 따라서, 작동유의 과도한 압력상승으로 인한 유압장치의 손상과 파손을 방지한다.
다시, 도 2를 참조하면, 그리퍼용 유압장치는, 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)을 서로 연통시키는 다수의 제 1서브유압라인(40)들을 포함한다.
제 1서브유압라인(40)들은, 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)에 대응되는 것으로, 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)을 서로 연통시킨다.
여기서, 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32) 사이의 각 제 1서브유압라인(40)들 상에는 체크밸브(42)가 설치된다.
체크밸브(42)들은, 제 1메인유압라인(22)에서 제 2메인유압라인(32)으로의 작동유 흐름은 차단하고, 제 2메인유압라인(32)에서 제 1메인유압라인(22)으로의 작동유 흐름은 허용하도록 구성된다.
특히, 제 1메인유압라인(22)에서 제 2메인유압라인(32)측으로 역류하는 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유 흐름은 차단하고, 제 2메인유압라인(32)에서 제 1메인유압라인(22)측으로 유입되는 제 2메인유압라인(32)의 저압 고유량 작동유 흐름은 허용하도록 구성된다.
한편, 제 1서브유압라인(40)들 상에는, 콘트롤밸브(50)가 각각 설치된다.
콘트롤밸브(50)는, 솔레노이드식 2위치 방향제어밸브로서, 상기 제 1서브유압라인(40)과 제 2서브유압라인(60)을 통해 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)와 제 2챔버(14)에 각각 연결된다.
이러한 콘트롤밸브(50)는, "제 1절환위치(A)"와 "제 2절환위치(B)" 사이에서 절환운동하는데, 이때, "제 1절환위치(A)"에서 제 1서브유압라인(40)과 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)를 연통시키고, 아울러 제 2서브유압라인(60)과 오일탱크(T)를 서로 연통시킨다.
따라서, 콘트롤밸브(50)는, "제 1절환위치(A)"에서 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)과 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)를 서로 연통시키고, 아울러 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)와 오일탱크(T)를 서로 연통시킨다.
이로써, 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)의 작동유가 동시에 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10) 제 1챔버(12)에 도입되고, 동시에 유압실린더(10)의 제 2챔버(14) 작동유가 오일탱크(T)로 드레인되게 한다.
특히, 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유와, 제 2메인유압라인(32)의 저압 고유량 작동유가 동시에 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입될 수 있게 한다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)가 신장될 수 있게 하고, 이를 통해, 각 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들이 오므려지면서 물건을 파지할 수 있게 한다.
여기서, 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유와, 제 2메인유압라인(32)의 저압 고유량 작동유가 동시에 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입되므로, 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)는 빠르게 신장된다.
이로써, 각 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들의 오므림 속도를 빠르게 제어할 수 있다. 그 결과, 물건의 파지 초기 시에, 핑거유닛(3)의 빠른 제어가 가능하여 작업효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)의 작동유가 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입되는 과정에서, 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12) 내부압력이 점점 높아진다.
특히, 각 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들이 물건을 파지하여, 파지부하가 높아질 경우, 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12) 내부압력이 점점 높아지는데, 이때, 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12) 내부압력이 제 2메인유압라인(32)의 작동유 압력보다 커지면, 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유만이 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입된다.
그리고 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유가, 각 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입됨에 따라, 각 유압실린더(10)의 신장압력이 상승되며, 이렇게 상승된 유압실린더(10)의 신장압력으로 인해 각 핑거유닛(3)의 파지력은 상승된다. 이로써, 물건에 대한 파지력이 점점 높아지면서 물건의 운반효율을 높여준다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 콘트롤밸브(50)가 "제 2절환위치(B)"로 절환되면, 상기 콘트롤밸브(50)는, 제 1서브유압라인(40)과 오일탱크(T)를 연통시키고, 아울러 제 2서브유압라인(60)과 제 2메인유압라인(32)측을 서로 연통시킨다.
따라서, 콘트롤밸브(50)는, "제 2절환위치(B)"에서 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)와 오일탱크(T)를 서로 연통시키고, 제 2메인유압라인(32)과 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)를 서로 연통시킨다.
이로써, 유압실린더(10)의 제 1챔버(12) 작동유가 제 1메인유압라인(22)의 작동유와 함께 오일탱크(T)로 드레인되게 하고, 동시에 제 2메인유압라인(32)의 작동유가 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10) 제 2챔버(14)에 도입되게 한다.
따라서, 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)가 수축될 수 있게 하고, 이를 통해, 각 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들이 펼쳐지면서 파지된 물건을 해제할 수 있게 한다.
여기서, 제 2메인유압라인(32)의 저압 고유량 작동유가 각 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)에 도입되므로, 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)는 빠르게 수축된다.
이로써, 각 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들의 펼침 속도를 빠르게 제어할 수 있다. 그 결과, 물건의 파지 해제 시에, 핑거유닛(3)의 빠른 제어가 가능하여 작업효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 콘트롤밸브(50)들은, 각 제 1서브유압라인(40)에 설치되어 있되, 상기 제 1서브유압라인(40)에 설치되어 있는 체크밸브(42)의 하류측에 설치되도록 구성된다. 특히, 제 2메인유압라인(32)을 기준으로 할 때, 체크밸브(42)의 하류측에 설치되도록 구성된다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 그리퍼용 유압장치는, 각 제 2서브유압라인(60) 상에 설치되는 다수의 차단밸브(70)들을 더 구비한다.
차단밸브(70)들은, 상시개방형(常時開放形) 솔레노이드식 2위치 밸브로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 인가되는 제어신호에 의해 "복원위치(C)"에서 "작동위치(D)" 방향으로 절환되면서 해당 제 2서브유압라인(60)을 차단한다.
따라서, 제 2서브유압라인(60)을 통해 유압실린더(10)로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 완전히 차단한다. 이로써, 해당 유압실린더(10)의 작동을 제한한다. 그 결과, 유압실린더(10)와 연결되는 핑거유닛(3)의 작동을 제한한다.
결국, 차단밸브(70)들은, 해당 핑거유닛(3)의 작동을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 각 핑거유닛(3)들의 작동여부을 선택적으로 제어할 수 있게 하고, 이를 통해, 각 핑거유닛(3)들의 작동을 독립적으로 제어할 수 있게 한다.
이로써, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛(3)들의 파지위치를 각각 독립적으로 제어할 수 있고, 그 결과, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 그리퍼용 유압장치는, 핑거유닛(3)들을 각각 독립적으로 구동시킬 수 있는 구조이므로, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛(3)들의 파지위치를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, 물건의 외관 형상에 맞춰 각 핑거유닛(3)들의 파지위치를 각각 독립적으로 조절할 수 있으므로, 외관 형상이 복잡한 비정형 물건을 원활하게 파지할 수 있다.
또한, 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 오므리거나 펼칠 시에, 핑거쌍(3a, 3b)들의 오므림 속도와 힘을 가변 조절할 수 있는 구조이므로, 핑거유닛(3)의 파지속도와 파지력을 가변 조절할 수 있다.
또한, 핑거유닛(3)의 파지속도와 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 물건을 파지하여 운반할 시에 작업효율을 높일 수 있다.
또한, 핑거유닛(3)의 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 핑거유닛(3)의 과도한 파지력을 방지할 수 있고, 이를 통해, 물건의 파지와 운반 시에, 물건의 파손과 손상을 방지할 수 있다.
또한, 핑거유닛(3)의 파지력을 가변 조절할 수 있으므로, 물건의 종류나 작업에 따라 핑거유닛(3)의 파지력을 조절하고, 이를 통해, 최적의 파지력으로 물건을 파지 및 운반하여 작업효율을 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 그리퍼 본체 3: 핑거유닛(Finger Unit)
3a, 3b: 핑거(Finger) 5: 유압장치
10: 유압실린더(Cylinder) 12: 제 1챔버(Chamber)
14: 제 2챔버 20: 제 1유압펌프(Pump)
22: 제 1메인유압라인(Line) 24: 릴리프밸브(Relief Valve)
30: 제 1유압펌프 32: 제 2메인유압라인
34: 릴리프밸브 40: 제 1서브유압라인
42: 체크밸브(Check Valve) 50: 콘트롤밸브(Control Valve)
60: 제 2서브유압라인 70: 차단밸브
T: 오일탱크(Oil Tank)

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 한 쌍의 핑거(3a, 3b)들로 구성된 적어도 하나 이상의 핑거유닛(3)을 구동시키는 것으로, 상기 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 오므리거나 펼칠 수 있도록 상기 각 핑거유닛(3)에 대응되게 설치되는 유압실린더(10)들을 포함하며, 상기 유압실린더(10)는 일측의 제 1챔버(12)에 도입되는 작동유에 의해 신장되고, 타측의 제 2챔버(14)에 도입되는 작동유에 의해 수축되는 그리퍼용 유압장치에 있어서,
    오일탱크(T)의 작동유를 펌핑하여 토출하되, 서로 다른 토출압력과 토출유량을 갖는 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30) 및;
    상기 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)로부터 상기 유압실린더(10)의 제 1 및 제 2챔버(14)로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 제어함에 따라, 상기 유압실린더(10)를 신축시킴과 아울러 신축속도와 신축압력을 가변 조절하여, 상기 각 핑거유닛(3)의 파지속도와 파지력을 조절하는 밸브수단을 포함하고,
    상기 유압실린더(10)는, 신장 시에 상기 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 오므리고, 수축 시에 상기 핑거유닛(3)의 핑거쌍(3a, 3b)들을 펼치며;
    상기 제 1유압펌프(20)는, 상기 제 2유압펌프(30)에 비해 고압 저유량의 작동유를 토출하고;
    상기 제 2유압펌프(30)는, 상기 제 1유압펌프(20)에 비해 저압 고유량의 작동유를 토출하며;
    상기 밸브수단은, 상기 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)에 각각 대응되게 설치되는 복수의 2위치식 방향제어 콘트롤밸브(50)들을 포함하며;
    상기 콘트롤밸브(50)들은,
    제 1절환위치(A)에서 상기 제 1 및 제 2유압펌프(30)의 작동유를 동시에 해당 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입시킴과 아울러 제 2챔버(14)의 작동유를 배출시켜, 상기 제 1 및 제 2유압펌프(30)의 고압 저유량 작동유와 저압 고유량 작동유가 동시에 해당 유압실린더(10)에 공급되면서 신장속도와 신장압력을 상승시킬 수 있게 하고;
    제 2절환위치(B)에서 상기 제 2유압펌프(30)의 작동유를 해당 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)에 도입시킴과 아울러 제 1챔버(12)의 작동유를 배출시켜, 상기 제 2유압펌프(30)의 저압 고유량 작동유가 해당 유압실린더(10)에 공급되면서 수축속도를 상승시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1유압펌프(20)에서 토출된 고압 저유량의 작동유를 압송하는 제 1메인유압라인(22)과;
    상기 제 2유압펌프(30)에서 토출된 저압 고유량의 작동유를 압송하는 제 2메인유압라인(32)과;
    상기 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)을 서로 연통시키는 복수의 제 1서브유압라인(40)들을 포함하며;
    상기 콘트롤밸브(50)는,
    상기 제 1서브유압라인(40)을 통해 해당 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 연결되고, 제 2서브유압라인(60)을 통해 해당 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)에 연결되며,
    상기 제 1절환위치(A)에서 상기 제 1서브유압라인(40)을 통해 상기 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)과 해당 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)를 연통시킴과 아울러, 상기 제 2서브유압라인(60)을 통해 상기 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)와 오일탱크(T)를 서로 연통시켜, 상기 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32)의 작동유가 동시에 상기 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)에 도입되게 함과 동시에 제 2챔버(14)의 작동유가 오일탱크(T)로 드레인되게 하고,
    상기 제 2절환위치(B)에서 상기 제 1서브유압라인(40)을 통해 상기 유압실린더(10)의 제 1챔버(12)와 상기 오일탱크(T)를 서로 연통시킴과 아울러, 상기 제 2서브유압라인(60)을 통해 상기 제 2메인유압라인(32)과 상기 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)를 연통시켜, 상기 유압실린더(10)의 제 1챔버(12) 작동유가 상기 오일탱크(T)로 드레인되게 함과 동시에 상기 제 2메인유압라인(32)의 작동유가 상기 유압실린더(10)의 제 2챔버(14)에 도입되게 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32) 사이의 상기 각 제 1서브유압라인(40)들 상에는 체크밸브(42)가 설치되며,
    상기 체크밸브(42)들은, 상기 제 1메인유압라인(22)에서 상기 제 2메인유압라인(32)측으로 역류하는 상기 제 1메인유압라인(22)의 고압 저유량 작동유 흐름은 차단하고, 상기 제 2메인유압라인(32)에서 상기 콘트롤밸브(50)측으로 유입되는 상기 제 2메인유압라인(32)의 저압 고유량 작동유 흐름은 허용하는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
  6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 차단할 수 있도록, 상기 각 핑거유닛(3)의 유압실린더(10)에 각각 대응되게 설치되는 차단밸브(70)들을 더 포함하며;
    상기 차단밸브(70)들은, 해당 유압실린더(10)의 작동유 흐름을 필요에 따라 차단함에 따라 상기 각 핑거유닛(3)들의 작동을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 차단밸브(70)는,
    상기 각 제 2서브유압라인(60) 상에 설치되는 상시개방형(常時開放形) 2위치 밸브이며;
    일측의 복원위치(C)에서 타측의 작동위치(D)로 절환되면서 해당 제 2서브유압라인(60)을 차단하여, 상기 제 2서브유압라인(60)을 통해 해당 유압실린더(10)로 도입 및 배출되는 작동유의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
  8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2메인유압라인(22, 32) 각각에는, 릴리프밸브(24, 34)가 설치되며,
    상기 릴리프밸브(24, 34)는, 상기 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32)내의 작동유 압력이 설정압력 이상으로 상승될 시에, 상기 제 1메인유압라인(22)과 제 2메인유압라인(32)의 작동유를 오일탱크(T)로 각각 드레인시키는 것을 특징으로 하는 그리퍼용 유압장치.
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