KR102026799B1 - 로봇 아암 자동 조립용 그립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 아암 자동 조립용 그립장치에 관한 것으로서, 로봇 아암에 조립되는 중량체인 어퍼프레임과, 작동아암을 각각 그립하여 이송시키는 제 1 그립퍼와, 제 2 그립퍼를 포함하는 그립장치로서, 제 1 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 고정판; 고정판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 어퍼프레임에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 어퍼프레임을 그립핑하는 그립아암;을 포함하고, 제 2 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 상판; 상판과 이격되게 구비되는 하판; 상판에 이동가능하게 관통 결합되는 한편 하판에는 고정되게 구비되는 승강축; 하판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 작동아암에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 작동아암을 가압하여 그립핑하는 그립아암;을 포함하는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치를 제공한다.

Description

로봇 아암 자동 조립용 그립장치{Grip apparatus for robot arm auto assembling}

본 발명은 로봇 아암 자동 조립용 그립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 아암에 조립되는 어퍼프레임과 작동아암을 로봇 아암에 정위치시켜 자동 조립할 수 있는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업이 기계화되고, 자동화되면서 인간을 대신할 수 있는 기계장치의 필요성을 느끼게 됨에 따라 인간을 대신할 자동 기계인 로봇이 만들어지게 되었고, 이러한 로봇은 인간으로서는 하기 힘든 악조건하에서도 작업을 가능하게 하며, 정밀 작업 또한 가능하여 그 사용 영역이 점차 확대되고 있다.

이와 같은 로봇의 설계 목적은 시스템이 요구하는 기능과 성능을 갖추고 시스템의 다른 부분과 조합하여 원하는 목적을 달성하는 것이며, 또한 로봇이 가지고 있어야 할 여러 가지 기계적 특성인 반복성, 정밀성, 진동 특성, 유지보수성, 제작단가 등에 있어서 우수한 성능을 가져야 하는 것이다.

이러한 산업에 이용되는 로봇은 대체로 수직 관절형, 수평 관절형, 직교형 등 다양한 종류가 있으며, 이중 수직 다관절 로봇은 넓은 작업영역을 확보하기 위하여 2개 이상의 아암을 수직방향으로 연결하고, 관절부에 서보모터와 감속기 및 베어링 등을 설치하여 상대 회동이 가능하도록 구성되어 있다.

이와 같은 수직형 다관절 로봇은 서로 독립적으로 동작하는 각각의 서보모터와 이를 제어하는 각각의 회로기판 및 각 서보모터의 회전축에 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 아암으로 구성되어 있으며, 이러한 수직형 다관절 로봇은 한국 등록특허 제10-1542999호에 개시되어 있다.

게다가, 로봇의 아암에는 다양한 규격의 그립퍼가 구비되고, 이 그립퍼를 통해 다양한 부품을 간편하게 그립하여 이송 및 조립할 수 있게 된다.

그런데, 종래의 그립퍼는 무게가 가벼운 부품의 경우는 가볍게 그립하여 쉽게 이송시킬 수 있지만, 본 발명에서와 같은 어퍼프레임이나 작동아암과 같이 중량체인 부품의 경우이거나 또는 어퍼프레임이나 작동아암과 같이 부품의 형상이 대칭을 이루지 않아 무게 중심이 일측으로 치우쳐 있는 부품인 경우에는 그립퍼가 부품을 그립함에 있어 무게 중심을 정확히 찾아 그립해야 하므로 번거롭고, 그립한 후에도 무게 중심이 맞지 않아 중량물의 부품이 그립퍼에서 일측으로 기울어져 떨어지거나 또는 이송 중에 흔들림으로 인해 중량물의 부품이 그립퍼에서 떨어질 수 있는 문제가 있다.

그리고, 부품이 전술한 작동아암과 같은 고중량인 경우에는 그립퍼가 부품을 큰 힘으로 가압하여 그립한 상태로 이송시켜 조립하게 되는데, 이때 중량체의 부품이 작동아암에서 유동 불가한 상태로 고정되어 있으므로 조립에 많은 어려움이 따르고, 조립 과정에서 발생되는 충격이 그대로 그립퍼에 전달되어 안전상에 많은 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같은 수직 다관절 로봇 및 그립퍼에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한국 등록특허 제10-1542999호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 로봇 아암의 링크아암에 어퍼프레임과 작동아암을 정위치시켜 자동 조립할 수 있도록 한 로봇 아암 자동 조립용 그립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적으로는, 비대칭이면서 중량체인 어퍼프레임과 작동아암을 견고히 그립하여 이송시킬 수 있고, 조립시 자유도를 부여하여 조립 과정의 불편함을 해소할 수 있도록 한 로봇 아암 자동 조립용 그립장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 아암 자동 조립용 그립장치는, 로봇 아암에 조립되는 중량체인 어퍼프레임과, 작동아암을 각각 그립하여 이송시키는 제 1 그립퍼와, 제 2 그립퍼를 포함하는 그립장치로서, 제 1 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 고정판; 고정판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 어퍼프레임에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 어퍼프레임을 그립핑하는 그립아암;을 포함하고, 제 2 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 상판; 상판과 이격되게 구비되는 하판; 상판에 이동가능하게 관통 결합되는 한편 하판에는 고정되게 구비되는 승강축; 하판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 작동아암에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 작동아암을 가압하여 그립핑하는 그립아암;을 포함한다.

그리고, 제 1 그립퍼의 제 2 이동판에는 어퍼프레임에 관통 결합되어 제 1 그립퍼를 어퍼프레임에 정위치시키는 제 1 기준핀이 구비될 수 있으며, 제 1 그립퍼의 제 2 이동판에는 어퍼프레임에 면접촉되는 지지블록이 구비되고, 지지블록에는 어퍼프레임에 삽입 결합되어 제 1 그립퍼를 어퍼프레임에 정위치시키는 제 2 기준핀이 구비될 수 있다.

게다가, 제 1,2 그립퍼의 고정판과 하판에 각각 구비되어, 제 1,2 이동판의 위치를 고정시키는 위치 고정용 실린더가 구비될 수 있다.

본 발명의 로봇 아암 자동 조립용 그립장치에 따르면, 그립장치는 제 1 그립퍼와 제 2 그립퍼를 포함하고, 제 1 그립퍼는 로봇 아암의 일측면에 조립되는 어퍼프레임의 상면에 접한 상태에서 양측면과 하면을 각각 그립아암과 회전아암이 그립함으로써 어퍼프레임을 안정적으로 그립 및 이송시킬 수 있으므로 부품의 추락 사고를 방지하면서 로봇 아암에 정위치시켜 조립할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 제 2 그립퍼는 고중량체인 작동아암을 큰 힘으로 견고하게 그립하여 안전하게 이송시킨 후, 조립시에는 제 2 그립퍼에 그립된 작동아암에 자유도를 부여하여 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 어퍼프레임을 조립하기 위한 제 1 그립퍼와 어퍼프레임의 평면 분리도 및 저면 분리도이다.
도 3은 본 발명에 따른 어퍼프레임을 그립한 제 1 그립퍼의 결합도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 그립퍼에 구성되는 LM 클램프의 구성을 보인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 작동아암을 조립하기 위한 제 2 그립퍼와 작동아암의 분리도 및 결합도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

특히, 본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용되고, "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다.

그리고, 본 발명에서 사용되는 "제1", "제2", "일측" 및 "타측' 등과 같은 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 "상에 형성" 및 "측면에 형성" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 사이에 다른 구성요소가 더 형성되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다" 라는 것은 제 1 구성요소에 제 2 구성요소가 직접 접하여 형성되는 의미는 물론, 제 1 구성요소와 제 2 구성요소의 사이에 제 3 구성요소가 더 형성될 수 있는 의미를 포함한다.

첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 로봇 아암 자동 조립용 그립장치 및 이에 구성되는 제 1,2 그립퍼, 어퍼프레임, 작동아암을 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 로봇 아암 자동 조립용 그립장치는, 로봇에 아암을 자동 조립하기 위한 장치이다.

로봇은 대개 부품 조립을 위한 산업용으로, 바닥면에 고정되는 지지대와, 지지대에 수직하게 구비되어 X,Y축 방향으로 회전되는 링크아암과, 링크아암의 상단부에 구비되어 관절 운동 및 회전되게 구비되는 작동아암을 포함할 수 있다.

이와 같은 로봇 역시도 다른 로봇에 의해 자동 조립되고, 조립되는 대상물은 링크아암의 일측면에 결합되는 중량체인 어퍼프레임과, 링크아암의 상부 기어박스에 결합되는 고중량체인 작동아암이다.

게다가, 상기와 같은 어퍼프레임과 작동아암은 150㎏ 이상의 무게를 갖는 중량체임과 더불어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그 형상이 대칭을 이루지 않기 때문에 무게 중심이 일측으로 치우쳐 형성된다.

즉, 어퍼프레임(10)은 도 1에서와 같이, 상부의 기어박스부(12) 측보다 하부의 기어박스부(11) 측이 더 크고 무거우므로 이의 무게 중심은 어퍼프레임(10)의 하부측에 형성된다. 따라서, 어퍼프레임(10)은 하부측을 그립하는 것이 바람직하다.

그리고, 작동아암(20)은 도 5에서와 같이, 일단부에 기어박스부(21)가 형성되고, 기어박스부(21)의 외측에는 사각 형상의 블록부(23)가 돌출 형성되며, 블록부(23)에서 축부(22)가 돌출 형성됨으로써, 축부(22)보다 기어박스부(21) 측이 더 크고 무거우므로 이의 무게 중심은 기어박스부(21)에 근접한 부위에 형성된다. 따라서, 작동아암(20)은 기어박스부(21) 측을 그립하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 어퍼프레임(10)과 작동아암(20)은 본 발명의 그립장치에 그립핑되어 로봇 아암으로 이송되어 조립되는데, 이하에서는 어퍼프레임(10)과 작동아암(20)을 각각 그립핑하여 이의 조립 위치까지 이송시키는 제 1,2 그립퍼(100)(200)에 대해서만 자세히 설명한다.

본 발명의 그립장치는 어퍼프레임(10)과 작동아암(20)을 각각 그립핑하는 제 1,2 그립퍼(100)(200)를 포함한다.

제 1 그립퍼(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 그립장치에 고정되게 구비되는 고정판(110)과, 고정판(110)의 하부에 제 1 LM 가이드를 매개로 고정판(110)을 기준으로 Y축 방향(또는 X축 방향)으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판(120)과, 제 1 이동판(120)의 하부에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판(120)과 직교하는 방향 즉 X축 방향(또는 Y축 방향)으로 이동가능하게 구비되는 제 2 이동판(140)과, 제 2 이동판(140)의 전,후 외측면에서 각각 하향 돌출되게 구비되어 어퍼프레임(10)의 측면과 하면에 접하여 그립핑하는 그립아암(170)(180)을 포함한다.

한편, 고정판(110)의 선단부에는 제 1,2 이동판(120)(140)을 구속시키기 위한 위치 고정용 실린더(111)가 구비되고, 위치 고정용 실린더(111)에는 위치 고정핀(112)이 출입가능하게 구비된다. 이와 같은 위치 고정핀(112)은 고정판(110)과 제 1,2 이동판(120)(140)에 관통 삽입되어 고정판(110)의 하부에 제 1,2 이동판(120)(140)을 구속시켜 위치 고정시키고, 이러한 위치 고정핀(112)에 의한 구속은 제 1 그립퍼(100)가 어퍼프레임(10)을 그립하기 전과 그립한 후에 이루어져 제 1,2 이동판(120)(140)을 구속시키게 된다.

그리고, 고정판(110)의 후단부에는 어퍼프레임(10)을 그립하기 위한 제 1 그립퍼(100)의 위치가 정위치임을 확인하기 위한 위치 확인 센서(113)가 구비된다.

또한, 상기와 같은 고정판(110)의 후단부에는 후술될 제 2 이동판(140)을 통해 제 1,2 이동판(120)(140)을 함께 X축 방향으로 이동시키기 위한 이동실린더와, 제 1 그립퍼(100)의 이동상태를 나타내는 로드셀이 구비될 수 있다.

게다가, 고정판(110)과 제 1 이동판(120) 사이에 구비되는 제 1 LM 가이드는 복수의 LM 가이드로서, 복수의 제 1 LM 가이드(130)가 어퍼프레임(10)과 직교하는 방향(어퍼프레임(10)의 폭 방향)으로 나란하게 구비되어 제 1 이동판(120)이 고정판(110)을 기준으로 하여 Y축 방향으로 이동됨에 따라 어퍼프레임(10)을 Y축 방향으로 이동시키게 된다.

제 1 이동판(120)과 제 2 이동판(140) 사이에 구비되는 제 2 LM 가이드 역시도 복수의 LM 가이드로서, 복수의 제 2 LM 가이드(150)가 어퍼프레임(10)과 동일한 방향으로 나란하게 구비되어 제 2 이동판(140)을 어퍼프레임(10)의 길이 방향인 X축 방향으로 이동시키게 된다.

이러한 제 2 LM 가이드(150)에는 도 4에서와 같이, 제 1 이동판(120)의 하면에 구비되어 제 2 LM 가이드(150)를 클램핑하여 제 2 이동판(140)을 제 1 이동판(120)에 구속 고정시키는 LM 클램프(160)가 구비된다. 또한, 이러한 LM 클램프는 도면으로 도시되지는 않았지만, 고정판(110)의 하면에도 별도로 더 구비되어 제 1 LM 가이드(130)를 클램핑하여 제 1 이동판(120)을 고정판(110)에 구속 고정시킬 수도 있다.

그리고, 제 2 이동판(140)의 선단부에는 도 2에서와 같이 하향 돌출되는 쐐기 형상의 제 1 기준핀(143)이 구비된다. 이와 같이 구비되는 제 1 기준핀(143)은 어퍼프레임(10)에 형성된 메인 기준홀(13)에 삽입되어 제 1 그립퍼(100)를 어퍼프레임(10)에 정위치시키게 된다.

게다가, 제 2 이동판(140)의 하면에는 어퍼프레임(10)의 상면에 면접촉되어 지지되는 지지블록(144)이 돌출 형성되고, 지지블록(144)의 하면에는 복수의 제 2 기준핀(145)이 돌출되게 구비되어 어퍼프레임(10)의 보조 기준홀(14)에 삽입됨으로써 제 1 기준핀(143)과 더불어서 제 1 그립퍼(100)를 어퍼프레임(10)에 유동불가한 상태로 정위치로 고정시킬 수 있다. 그리고, 지지블록(144)은 어퍼프레임(10)의 상면에 삽입 결합되어 제 2 이동판(140)의 하면이 어퍼프레임(10)의 상면에 견고하게 면밀착되도록 가이드함으로써 제 1 그립퍼(100)의 그립아암(170)(180)이 어퍼프레임(10)을 견고하면서도 안정적으로 그립할 수 있게 된다.

한편, 그립아암(170)(180)은 제 2 이동판(140)의 전,후 측에 각각 구비되되, 제 1 그립아암(170)은 제 2 이동판(140)의 선단부 양측에서 하향 돌출되어 어퍼프레임(10)의 양측면에 면접촉되고, 제 1 그립아암(170)의 하단부에는 회전되는 제 1 회전아암(171)이 구비되어 어퍼프레임(10)의 하면에 접하도록 구비됨으로써 어퍼프레임(10)은 그 상,하면 및 양측면이 각각 면접촉된 상태로 제 1 그립퍼(100)에 그립핑된다.

그리고, 제 2 그립아암(180)은 제 2 이동판(140)의 후단부 일측에서 하향 돌출되어 어퍼프레임(10)의 일측면에 면접촉되고, 그 하단부에는 회전되는 제 2 회전아암(181)이 구비되어 어퍼프레임(10)의 하면에 접하도록 구비된다. 특히, 이러한 제 2 그립아암(180)은 본 실시예에서는 제 2 이동판(140)의 일측에만 구비된 것을 일례로 예시하여 설명하나, 제 2 이동판(140)의 양측에 각각 구비할 수도 있다.

제 2 그립퍼(200)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그립장치에 고정되게 구비되는 상판(210)과, 상판(210)의 하부에 일정간격으로 이격되게 구비되는 하판(220)과, 상판(210)에 그 상단부가 관통 결합되어 이동가능하게 구비되는 한편 그 하단부는 하판(220)에 고정되게 결합되는 다수의 승강축(230)과, 하판(220)의 하면에 제 1 LM 가이드를 매개로 작동아암(20)과 동일한 방향 즉 X축 방향(또는 Y축 방향)으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판(240)과, 제 1 이동판(240)의 하면에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판(240)의 이동 방향과 직교하는 방향 즉 Y축 방향(또는 X축 방향)으로 이동가능하게 구비되는 제 2 이동판(260)과, 제 2 이동판(260)의 양 외측면에서 하향 돌출되게 구비되어 작동아암(20)의 측면을 가압하여 그립핑하는 그립아암(280)을 포함한다.

여기서, 제 1,2 LM 가이드는 전술한 바와 같이, 각각 복수의 LM 가이드로 구비되고, 제 1 LM 가이드(250)와 제 2 LM 가이드(270)는 서로 직교되는 방향으로 배치되어 구비된다.

특히, 하판(220)과 제 1 이동판(240)의 하면에는 전술한 제 1 그립퍼(100)에서와 마찬가지로 제 1,2 LM 가이드(250)(270)를 각각 클램핑하여 제 1,2 이동판(240)(260)을 하판(220)과 제 1 이동판(240)에 각각 구속 고정시키는 LM 클램프(미도시)가 구비될 수 있다.

한편, 하판(220)에는 제 1,2 이동판(240)(260)을 구속시키기 위한 위치 고정용 실린더(221)가 구비되어 제 1 그립퍼(100)에서와 마찬가지로 하판(220)의 하부에 제 1,2 이동판(240)(260)을 구속시켜 위치 고정시키게 되고, 이와 같은 제 1,2 이동판(240)(260)의 구속은 제 2 그립퍼(200)가 작동아암(20)을 그립하기 전과 그립한 후에 이루어져 제 1,2 이동판(240)(260)을 구속시키게 된다.

그리고, 하판(220)의 일단부 즉 후단부에는 작동아암(20)을 그립하기 위한 제 2 그립퍼(200)의 위치가 정위치임을 확인하기 위한 위치 확인 센서(222)가 구비된다.

상기와 같은 제 2 이동판(260)의 하면에는 작동아암(20)의 블록부(23) 상면에 안착되면서 블록부(23)의 기준홀(미도시)에 삽입되는 기준핀(미도시)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 제 2 이동판(260)은 그 하면이 블록부(23)의 상면에 밀착된 상태로 구비됨으로써 작동아암(20)을 그립아암(280)과 더불어 안정적으로 그립할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 구비되는 제 2 그립퍼(200)는 고중량체인 작동아암(20)을 유동없이 견고하게 그립핑 상태로 이동되고, 조립시는 작동아암(20)이 일정량만큼 유동할 수 있도록 자유도를 부여하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 로봇 아암 자동 조립용 그립장치에 구성되는 제 1,2 그립퍼의 작동관계를 설명한다.

로봇 아암에 조립하고자 하는 어퍼프레임(10)과 작동아암(20)은 각각의 파레트 위에 올려진 상태로 보관된다.

이 상태에서 어퍼프레임(10)이 조립되는 로봇 아암의 로워프레임(미도시)이 어퍼프레임 조립 공정으로 진입되어 정위치되면, 제 1 그립퍼(100)의 위치 확인 센서(113)를 이용하여 기어박스 볼트홀의 X,Y 위치값을 읽어낸다.

이후, 제 1 그립퍼(100)가 어퍼프레임(10) 측으로 이동되어 파레트에 놓인 어퍼프레임(10)의 상부에 위치된다.

이 상태에서 고정판(110) 상에 구비된 위치 고정용 실린더(111)에서 위치 고정핀(112)이 인출되어 제 1 이동판(120) 및 제 2 이동판(140)에 관통 결합되어 제 1,2 이동판(120)(140)을 구속시키고, LM 클램프(160)도 작동되어 제 1,2 LM 가이드(130)(150)를 클램핑한 상태에서 제 1 그립퍼(100)가 어퍼프레임(10) 측으로 하강된다.

하강되는 제 1 그립퍼(100)의 제 1,2 기준핀(143)(145)이 어퍼프레임(10)의 제 1,2 기준홀(13)(14)에 5㎜ 가량 삽입된 상태에서 위치 고정용 실린더(111)와 LM 클램프(160)를 역작동시켜 각각의 구속상태를 해제시킨다.

이후, 제 1 그립퍼(100)가 더 하강되어 제 2 이동판(140)이 어퍼프레임(10)의 상면에 밀착되고, 이 상태에서 제 1,2 그립아암(170)(180)의 제 1,2 회전아암(171)(181)이 각각 회전되어 어퍼프레임(10)의 측면과 하면을 각각 클램핑한 상태에서 상방향으로 상승된다.

따라서, 제 1 그립퍼(100)에 클램핑된 어퍼프레임(10)은 제 1 그립퍼(100)의 제 1,2 기준핀(143)(145)에 의해 유동이 방지된 상태로 클램핑되어 상승됨으로써 어퍼프레임(10)의 추락과 같은 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 상승되는 제 1 그립퍼(100)가 주위에 간섭물이 없는 위치까지 상승된 후에는 위치 고정용 실린더(111)가 재작동하여 제 1,2 이동판(120)(140)을 구속시키고, LM 클램프(160)도 재작동하여 제 1,2 LM 가이드(130)(150)를 구속한 후 위치 고정용 실린더(111)가 역작동되어 위치 고정핀(112)을 제 1,2 이동판(120)(140)으로부터 분리시켜 빼낸 상태에서 제 1 그립퍼(100)에 의해 어퍼프레임(10)이 조립 위치로 이송되어 조립된다.

또한, 제 2 그립퍼(200) 역시도 제 1 그립퍼(100)와 마찬가지로 위치 확인 센서(222)를 이용하여 기어박스 볼트홀의 X,Y 위치값을 읽어낸 후, 제 2 그립퍼(200)가 작동아암(20) 측으로 이동되어 파레트에 놓인 작동아암(20)의 상부에 위치된다.

이 상태에서 하판(220) 상의 위치 고정용 실린더(221)가 작동되어 하판(220)의 하부에 제 1,2 이동판(240)(260)을 구속시키고, 미도시된 LM 클램프도 작동되어 제 1,2 LM 가이드(250)(270)를 클램핑한 상태에서 제 2 그립퍼(200)가 작동아암(20) 측으로 하강된다.

하강되는 제 2 그립퍼(200)의 기준핀(미도시)을 작동아암(20)에 5㎜ 가량 삽입된 상태에서 위치 고정용 실린더(221)와 LM 클램프를 역작동시켜 각각의 구속상태를 해제한 후, 제 2 그립퍼(200)가 더 하강된다.

이와 같이 하강되는 제 2 그립퍼(200)의 제 2 이동판(140)이 작동아암(20)의 상면에 밀착되고, 이 상태에서 그립아암(280)의 회전아암(281)이 회전되어 작동아암(20)의 측면과 하면을 각각 큰 힘으로 그립하여 클램핑한 상태에서 상방향으로 상승된다.

상기와 같이 상승되는 제 2 그립퍼(200)가 주위에 간섭물이 없는 위치까지 상승된 후에는 위치 고정용 실린더(221)가 재작동하여 제 1,2 이동판(240)(260)을 구속시키고, LM 클램프도 재작동하여 제 1,2 LM 가이드(250)(270)를 구속한 후, 위치 고정용 실린더(221)가 역작동되어 제 1,2 이동판(240)(260)으로부터 분리된 상태에서 제 2 그립퍼(100)가 작동아암(20)을 조립 위치로 이동시켜 조립되게 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

10 : 어퍼프레임 11,12 : 기어박스부
13,14 : 기준홀 20 : 작동아암
21 : 기어박스부 22 : 축부
23 : 블록부 100 : 제 1 그립퍼
110 : 고정판 111 : 위치 고정용 실린더
112 : 위치 고정핀 113 : 위치 확인 센서
120 : 제 1 이동판 130 : 제 1 LM 가이드
140 : 제 2 이동판 143 : 제 1 기준핀
144 : 지지블록 145 : 제 2 기준핀
150 : 제 2 LM 가이드 160 : LM 클램프
170,180 : 제 1,2 그립아암 171,181 : 제 1,2 회전아암
200 : 제 2 그립퍼 210 : 상판
220 : 하판 221 : 위치 고정용 실린더
222 : 위치 확인 센서 230 : 승강축
240 : 제 1 이동판 250 : 제 1 LM 가이드
260 : 제 2 이동판 270 : 제 2 LM 가이드
280 : 그립아암 281 : 회전아암

Claims (4)

1. 로봇 아암에 조립되는 한편 양측 단부에 각각 볼트홀을 갖는 기어박스부가 구비되는 어퍼프레임과, 일단부에 볼트홀을 갖는 기어박스부가 구비되는 작동아암을 각각 그립하여 이송시키는 제 1 그립퍼와, 제 2 그립퍼를 포함하는 그립장치로서,
   제 1 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 고정판; 고정판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 어퍼프레임에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 어퍼프레임을 그립핑하는 그립아암;을 포함하되,
   제 1 그립퍼에는 어퍼프레임의 기어박스부에 구비된 볼트홀의 X,Y 위치값을 읽어내 제 1 그립퍼가 어퍼프레임에 대해 정위치되었음을 확인하기 위한 위치 확인 센서가 더 구비되고,
   제 1 그립퍼의 고정판 및 제 1 이동판에서 각각 제 1 LM 가이드와 제 2 LM 가이드를 각각 클램핑하여, 제 1 이동판을 고정판에 구속 고정시키고, 제 2 이동판은 제 1 이동판에 구속 고정시키는 LM 클램프가 더 구비되며,
   제 2 이동판에는 어퍼프레임과 삽입 결합되어 고정되는 지지블록이 더 구비되고,
   제 2 그립퍼는 그립장치에 고정되게 구비되는 상판; 상판과 이격되게 구비되는 하판; 상판에 이동가능하게 관통 결합되는 한편 하판에는 고정되게 구비되는 승강축; 하판에 제 1 LM 가이드를 매개로 일방향으로 이동가능하게 구비되는 제 1 이동판; 제 1 이동판에 제 2 LM 가이드를 매개로 제 1 이동판과 직교하는 방향으로 이동가능하게 구비되는 한편 작동아암에 접하여 구비되는 제 2 이동판; 및 제 2 이동판에 구비되어 작동아암을 가압하여 그립핑하는 그립아암;을 포함하되,
   제 2 그립퍼에는 작동아암의 기어박스부에 구비된 볼트홀의 X,Y 위치값을 읽어내 제 2 그립퍼가 작동아암에 대해 정위치되었음을 확인하기 위한 위치 확인 센서가 더 구비되고,
   제 2 그립퍼의 하판 및 제 1 이동판에서 제 1 LM 가이드와 제 2 LM 가이드를 각각 클램핑하여, 제 1 이동판은 하판에 구속 고정시키고, 제 2 이동판은 제 1 이동판에 구속 고정시키는 LM 클램프가 더 구비되는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   제 1 그립퍼의 제 2 이동판에는 어퍼프레임에 관통 결합되어 제 1 그립퍼를 어퍼프레임에 정위치시키는 제 1 기준핀이 구비되는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   지지블록에는 어퍼프레임에 삽입 결합되어 제 1 그립퍼를 어퍼프레임에 정위치시키는 제 2 기준핀이 구비되는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   제 1 그립퍼의 고정판과 제 2 그립퍼의 하판에 각각 구비되어, 제 1,2 이동판의 위치를 고정시키는 위치 고정용 실린더가 구비되는 로봇 아암 자동 조립용 그립장치.

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