KR102038967B1 - Electrical elastic gripper - Google Patents
Electrical elastic gripper Download PDFInfo
- Publication number
- KR102038967B1 KR102038967B1 KR1020190071904A KR20190071904A KR102038967B1 KR 102038967 B1 KR102038967 B1 KR 102038967B1 KR 1020190071904 A KR1020190071904 A KR 1020190071904A KR 20190071904 A KR20190071904 A KR 20190071904A KR 102038967 B1 KR102038967 B1 KR 102038967B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power transmission
- elastic
- unit
- gripper
- coupled
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
- B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 검사 또는 이동 대상물을 파지하기 위한 그리퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 검사 대상물을 손상없이 일정한 파지력으로 파지할 수 있는 전동 탄성 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a gripper for gripping an inspection or moving object, and more particularly, to an electro-elastic gripper capable of gripping a small inspection object with a constant gripping force without damage.
그리퍼(Gripper)는 자동화 공정에 의하여 제조 공정이 진행되는 제조 분야에서 취급되는 물건을 다른 공정 위치로 이동시키거나 특정한 공정을 수행하기 위하여 대상물을 파지하는 장치이다. A gripper is a device that grips an object in order to move an object handled in a manufacturing field in which a manufacturing process is processed by an automated process to another process position or to perform a specific process.
이러한 그리퍼 분야의 시장은 로봇 시장과 밀접한 관계를 갖고 움직이는 구조이며, 세계적으로 제조용 로봇은 연평균 10%대 이상의 증가세를 유지할 것으로 전망되고, 향후 세계 1위 제조용 로봇 판매 국가로 부상한 중국과 미국에 이어 한국도 로봇의 생산과 수요가 확대될 것으로 전망하고 있다.The gripper market is closely related to the robot market, and the robot market for manufacturing is expected to maintain an annual average increase of more than 10%, following China and the United States, which has emerged as the world's No. 1 manufacturing robot sales country. Korea also expects the production and demand of robots to expand.
특히, 공장 자동화에서 그리퍼의 활용은 매우 광범위하며, 그에 따라 개발되는 그리퍼의 수도 많아지고 있다. 또한, 조선, 항공, 전자, 반도체뿐만 아니라 최근에는 태양광 관련 산업에서도 그 쓰임새에 맞는 그리퍼의 사용률이 점차 늘고 있는 실정이다.In particular, the use of grippers in factory automation is very extensive, and the number of grippers developed accordingly is increasing. In addition, in the shipbuilding, aviation, electronics, semiconductors, as well as in the photovoltaic industry in recent years, the use of grippers suitable for the use is increasing.
따라서, 이러한 로봇 시장의 밝은 전망은 그리퍼 시장에도 활발한 움직임을 가져다줄 것으로 사료된다.Therefore, the bright prospect of the robot market is expected to bring active movement to the gripper market.
이러한 그리퍼는 로봇 팔의 전단부에 구비되며, 포크 집게형, 포크 리프트형, 진공 흡입형 등 다양한 형태로 이루어져 유·공압실린더에 의해 물품을 그램핑 또는 언그램핑하여 사용되고 있다.Such a gripper is provided at the front end of the robot arm, and is made of various types such as a fork forceps, a forklift type, a vacuum suction type, and used to gram or ungram an article by a hydraulic / pneumatic cylinder.
하지만, 유·공압실린더에 의해 작동되는 그리퍼는 유·공압실린더 자체단가가 과도하게 소요될 뿐만 아니라, 유압식, 공압식 실린더의 작동 구조상 정밀한 구동이 이루어지지 않아 정밀작업에 사용되기 어려우며, 정밀한 작업을 수행하기 위해서는 각종 센서가 필수적으로 구비되어야 하므로 대규모 자동화공정에서는 설비단가를 상승시키는 요인이 되고 있다.However, the gripper operated by the hydraulic / pneumatic cylinder is not only excessively expensive for the hydraulic / pneumatic cylinder itself, but it is difficult to be used for precision work because it is not precisely driven due to the operation structure of the hydraulic and pneumatic cylinder, and to perform precise work. Since various sensors must be provided inevitably, in a large-scale automation process, it becomes a factor to increase the unit cost.
또한, 파손 가능성이 매우 큰 소형 정밀부품을 파지하기 위한 그리퍼의 경우 파지력의 작은 증가 또는 부품의 작은 오차에 의해서도 부품의 손상 가능성이 매우 커 그리퍼의 정밀한 제어가 요구된다. In addition, in the case of a gripper for holding a small precision component that is very likely to be damaged, even a small increase in the holding force or a small error of the component is very likely to damage the component.
따라서 설비단가를 효율적으로 인하하여 가격경쟁력을 구비하면서도 정밀한 제어가 가능한 그리퍼의 개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to develop a gripper that can reduce the cost of equipment efficiently and have precise control while providing price competitiveness.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 이동 또는 검사 대상물을 손상없이 원하는 힘으로 파지할 수 있는 전동 탄성 그리퍼를 제공하기 위한 것이다. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, to provide an electrically resilient gripper that can grip a moving or inspected object with a desired force without damage.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동 탄성 그리퍼는 하우징, 상기 하우징의 하부에 결합되는 구동부, 상기 하우징의 상부에 결합되는 그리퍼 및 상기 구동부와 결합되어 상기 구동부에 의한 회전운동을 상기 그리퍼의 직선운동으로 변환시키는 동력변환부를 포함하되, 상기 구동부 및 상기 동력변환부 사이에는 탄성체가 구비되고, 상기 구동부에 의한 회전력은 상기 탄성체를 통해 상기 동력변환부로 전달되도록 구성된다.The motor-driven elastic gripper of the present invention for achieving the above object is a housing, a drive unit coupled to the lower portion of the housing, a gripper coupled to the upper portion of the housing and the drive unit is coupled to the rotational movement by the drive unit is a linear It includes a power conversion unit for converting the movement, an elastic body is provided between the drive unit and the power conversion unit, the rotational force by the drive unit is configured to be transmitted to the power conversion unit through the elastic body.
또한, 상기 구동부의 출력축 외주면에는 구동력을 전달하는 제1동력전달부가 결합되고, 상기 제1동력전달부에는 탄성조절부가 결합되며, 상기 탄성체는 상기 탄성조절부와 결합된다. In addition, the output shaft outer peripheral surface of the drive unit is coupled to the first power transmission unit for transmitting a driving force, the first power transmission unit is coupled to the elastic control unit, the elastic body is coupled to the elastic control unit.
또한, 상기 동력변환부는 상기 탄성체와 결합되는 제2동력전달부, 상기 제2동력전달부와 연결되고 복수의 캠홈이 형성된 캠플레이트, 상기 캠홈에 삽입되어 위치하는 캠축 및 상기 캠축과 연결된 그리퍼를 포함한다.The power converter includes a second power transmission unit coupled to the elastic body, a cam plate connected to the second power transmission unit and having a plurality of cam grooves, a cam shaft inserted into the cam groove and a gripper connected to the cam shaft. do.
또한, 상기 캠플레이트는 상기 제2동력전달부와 함께 회전하도록 구성될 수 있다. In addition, the cam plate may be configured to rotate together with the second power transmission unit.
또한, 상기 탄성체는 탄성조절부 및 제2동력전달부와 결합될 수 있다. In addition, the elastic body may be combined with the elastic control unit and the second power transmission unit.
또한, 상기 제1동력전달부의 외주면에는 반경방향으로 돌출 형성되되, 원주방향을 따라 소정 간격 이격되어 구비되는 두 개의 멈춤부가 형성되고, 상기 제2동력전달부의 외주면에는 상기 구동부 출력축의 축방향을 따라 길게 돌출 형성되어 상기 멈춤부 사이에 위치하는 회전방지부가 더 구비될 수 있다. In addition, the outer circumferential surface of the first power transmission unit is formed in the radial direction, two stops are provided spaced apart by a predetermined interval along the circumferential direction, and the outer circumferential surface of the second power transmission unit along the axial direction of the drive output shaft It may be further provided with an anti-rotation part formed to protrude long and positioned between the stops.
또한, 상기 탄성체는 비틀림 스프링일 수 있다. In addition, the elastic body may be a torsion spring.
또한, 상기 캠플레이트의 회전에 의해 상기 캠축이 상기 캠플레이트에 형성된 캠홈을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. In addition, the cam shaft may be configured to move along the cam groove formed in the cam plate by the rotation of the cam plate.
또한, 상기 탄성조절부는 상기 제1동력전달부의 외주면에 고정되되, 상기 제1동력전달부의 외주면상에서 회전을 통해 위치를 변경시킬 수 있도록 구성될 수 있다. In addition, the elastic control unit is fixed to the outer peripheral surface of the first power transmission portion, it may be configured to change the position through the rotation on the outer peripheral surface of the first power transmission portion.
또한, 상기 탄성조절부의 회전에 의해 상기 탄성조절부 및 제2동력전달부 사이의 탄성체의 탄성력이 변경되는 것을 특징으로 한다. In addition, the elastic force of the elastic body between the elastic control unit and the second power transmission unit is changed by the rotation of the elastic control unit.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전동 탄성 그리퍼는 다음과 같은 효과가 있다.The motor-driven elastic gripper of the present invention for solving the above problems has the following effects.
첫째, 구동부의 회전력을 탄성체를 이용하여 그리퍼에 전달함으로써 구동부를 정밀하게 제어하지 않더라도, 그리퍼에 전달되는 파지압을 매우 정밀하게 제어할 수 있다. First, by transmitting the rotational force of the drive unit to the gripper by using an elastic body, it is possible to control the gripping pressure transmitted to the gripper very precisely even if the drive unit is not precisely controlled.
둘째, 탄성체의 탄성력을 매우 손쉽게 변경할 수 있고, 상기 탄성력을 변경함으로써 파지 대상물의 크기 및 종류 등이 변경되는 경우에도 그리퍼를 교체하지 않고 사용할 수 있다. Second, the elastic force of the elastic body can be changed very easily, and even when the size and type of the gripping object are changed by changing the elastic force, it can be used without replacing the gripper.
셋째, 구동부의 구동량에 오차가 발생하더라도 구동량 변화에 따른 그리퍼의 파지압 변화량이 매우 작아 파지 대상물의 파손이 방지될 수 있다. Third, even if an error occurs in the driving amount of the driving unit, the amount of change in the gripping pressure of the gripper according to the change in the driving amount is very small, thereby preventing damage to the gripping object.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼의 주요 구성들을 나타내는 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼의 동력전달부를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼의 동력 전달 과정을 나타내는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼의 그리퍼 작동 과정을 나타내는 사시도1 is a perspective view showing an electric elastic gripper according to the present invention
Figure 2 is an exploded perspective view showing the main components of the electric elastic gripper according to the present invention
Figure 3 is a perspective view showing the power transmission portion of the electric elastic gripper according to the present invention
4 is a sectional view showing a power transmission process of the electric elastic gripper according to the present invention.
5 is a perspective view showing a gripper operation process of the electric elastic gripper according to the present invention
실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다. In addition, in describing the embodiments of the present invention, the same name and the same reference numerals are used for the elements having the same function, and it is revealed that they are not substantially the same as in the related art.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are merely used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
또한, 본 발명의 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in the embodiments of the present invention, the terms "comprise" or "have" are intended to designate that there exists a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification. Or other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof in any way should not be excluded in advance.
이하 도 1 내지 5를 이용하여 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼에 대해 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, the electric elastic gripper according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼를 나타내는 분해도이다. 1 is a perspective view showing a motor-driven elastic gripper according to the present invention, Figure 2 is an exploded view showing a motor-driven elastic gripper according to the present invention.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 하부에 결합되는 구동부(100), 상기 하우징(10)의 내부에 구비되는 동력전달부(200), 상기 동력전달부(200)와 연결되는 동력변환부(300) 및 상기 동력변환부(300)와 연결되고 상기 하우징(10)의 상부에 결합되는 그리퍼(500)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the electric elastic gripper according to the present invention includes a housing 10, a
본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼는 상기 하우징(10)의 상부에 위치한 두 개의 그리퍼(500)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하면서, 상기 그리퍼(500) 사이에 위치하는 대상물을 파지하게 되는 구조이다. The electric elastic gripper according to the present invention has a structure in which two
상기 그리퍼(500)의 작동 원리에 대해 살펴보면, 먼저 상기 구동부(100)의 출력축(110)이 회전하게 되면, 상기 출력축(110)의 회전력이 상기 동력전달부(200)를 통해 상기 동력변환부(300)로 전달되고, 상기 동력변환부(300)는 상기 출력축(110)의 회전운동을 상기 그리퍼(500)의 직선 운동으로 변환시켜 상기 그리퍼(500)가 대상물을 파지하게 된다. Looking at the operation principle of the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하우징(10)은 구동부(100)가 결합되는 하부하우징(12) 및 상기 하부하우징(12)의 상부에 결합되고 그리퍼(500)가 결합되는 상부하우징(11)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the housing 10 according to the present invention includes a
상기 구동부(100)는 제어부(미도시)의 신호에 따라 출력축(110)을 소정각도 정회전 또는 역회전시키도록 구성된다. 바람직하게 상기 구동부(100)는 스텝모터로 이루어질 수 있다. The
상기 출력축(110)에는 상기 출력축(110)에 고정 결합되어, 상기 출력축(110)과 함께 회전하는 제1동력전달부(210)가 구비된다. 상기 제1동력전달부(210)는 원통형상으로 이루어지되, 반경방향으로 돌출 형성된 제1멈춤부(211) 및 제2멈춤부(212)를 포함한다. The
상기 제1멈춤부(211) 및 제2멈춤부(212)는 후술하게 될 제2동력전달부(240)의 회전방지부(241)를 사이에 두고 원주방향으로 이격되어 위치하는데, 구체적인 결합 방법 및 동력 전달 방법은 후술할 제2동력전달부(240)의 구성에서 살펴본다. The
상기 제1동력전달부(210)의 외주면에는 탄성조절부(220)가 결합된다. 상기 탄성조절부(220)는 링형상으로 구성되되, 상기 제1동력전달부(210)에 대해 상대 회전하여 그 위치를 변경할 수 있도록 구성된다. An
또한, 상기 탄성조절부(220)의 외주면에는 복수의 나사홀이 반경방향으로 형성되고, 상기 나사홀을 통해 나사를 체결함으로써 상기 탄성조절부(220)를 상기 제1동력전달부(210)에 고정할 수 있도록 구성된다. In addition, a plurality of screw holes are formed in a radial direction on an outer circumferential surface of the elastic adjusting
한편, 상기 탄성조절부(220)에는 탄성체(230)가 결합되고, 상기 탄성체(230)에는 제2동력전달부(240)가 결합된다. Meanwhile, the
바람직하게 상기 탄성체(230)는 하부와 상부에 각각 돌출부가 형성된 비틀림 용수철일 수 있다. 이때, 상기 비틀림 용수철의 하부 돌출부가 탄성조절부(220)에 결합되고, 상기 비틀림 용수철의 상부 돌출부가 상기 제2동력전달부(240)에 결합될 수 있다. Preferably, the
도 3에는 제1동력전달부(210), 탄성조절부(220), 탄성체(230) 및 제2동력전달부(240)의 분해도 및 조립도가 나타나 있다. 3 illustrates an exploded view and an assembly view of the first
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2동력전달부(240)는 중공형의 원기둥 형상으로 형성되되, 하부에는 일부 영역이 상기 출력축(110)의 축방향을 따라 하부로 길게 돌출 형성된 회전방지부(241)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 회전방지부(241)는 상기 제1동력전달부(210)의 제1멈춤부(211) 및 제2멈춤부(212) 사이에 위치하도록 구성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the second
이하, 도 4를 이용하여, 상기 출력축(110)의 회전력이 상기 제2동력전달부(240)에 전달되는 과정을 살펴본다. Hereinafter, the process of transmitting the rotational force of the
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1동력전달부(210)에는 탄성조절부(220), 탄성체(230) 및 제2동력전달부(240)가 차례로 결합되되, 초기에 상기 제2동력전달부(240)의 회전방지부(241)가 상기 제1동력전달부(210)의 제1멈춤부(211) 및 제2멈춤부(212) 사이에서 상기 제2멈춤부(212)에 접한 상태로 결합된다. As shown in Figure 4 (a), the first
이후 상기 출력축(110)이 도면상에서 시계방향으로 회전하면, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1동력전달부(210)가 출력축(110)과 함께 회전한다. 그리퍼(500)에 대상물이 파지되기 전에는 그리퍼(500)의 이동에 필요한 힘이 매우 작으므로, 상기 제2동력전달부(240)는 상기 탄성체(230)의 탄성력에 의해 상기 제1동력전달부(210)와 실질적으로 동일하게 회전한다. Then, when the
이후 상기 그리퍼(500) 사이에 대상물이 파지되면 상기 그리퍼(500)의 이동에 필요한 힘이 증가하므로, 탄성체(230)에 더 큰 힘이 인가되고, 따라서 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 제1동력전달부(210)의 회전량 보다 상기 제2동력전달부(240)의 회전량이 작은 상태가 된다. 즉, 회전방지부(241)와 제2멈춤부(212)가 원주방향을 따라 서로 이격되어 위치한다. 이후 그리퍼(500) 사이의 대상물의 파지력이 점차 증가되면, 상기 그리퍼(500)는 실질적으로 이동하지 않게 되고 파지력만이 증가하게 되는데, 이때는 제1동력전달부(210)가 회전하더라도 상기 제1동력전달부(210)와 상기 제2동력전달부(240) 사이에 위치한 상기 탄성체(230)의 탄성력만 증가할 뿐, 상기 제2동력전달부(240)는 더 이상 회전하지 않게 된다. Since the force required for the movement of the
이후 상기 제1동력전달부(210)가 더 회전하여 파지력이 증가하면 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제1동력전달부(210)의 제1멈춤부(211)와 상기 제2동력전달부(240)의 회전방지부(241)가 접하게 된다. Thereafter, when the first
상기 제1동력전달부(210)의 제1멈춤부(211)와 상기 제2동력전달부(240)의 회전방지부(241)가 접한 상태에서 상기 제1동력전달부(210)가 더 회전하게 되면, 상기 제1동력전달부(210)의 회전력이 탄성체(230)의 탄성력에 의하지 않고, 상기 제1동력전달부(210)와 접한 상기 제2동력전달부(240)에 직접 전달되므로, 그리퍼(500)의 파지력이 급격하게 증가하게 된다. The first
따라서 바람직하게는 본 발명에 따른 전동 탄성 그리퍼의 작동 범위는 상기 제1동력전달부(210)의 제1멈춤부(211)와 상기 제2동력전달부(240)의 회전방지부(241)가 서로 접하기 전까지의 회전반경으로 정해져야 한다. Therefore, preferably the operating range of the electric elastic gripper according to the present invention is the
이는 상기 탄성체(230)의 탄성력을 조절하여 제어 가능한 것이고, 이는 앞서 설명한 바와 같이 탄성조절부(220)를 상기 제1동력전달부(210) 상에서 회전시켜 그 위치를 변경하는 것에 의해 달성 가능하다. This can be controlled by adjusting the elastic force of the
이와 같이 구동부(100)의 출력축(110)의 회전운동을 탄성체(230)의 탄성력을 이용하여 그리퍼(500)에 전달함으로써, 상기 그리퍼(500) 사이에서 파지되는 대상물의 크기에 오차가 있거나, 상기 출력축(110)의 회전량에 일부 오차가 있는 경우에도 상기 그리퍼(500)에 의해 상기 파지 대상물에 인가되는 하중의 크기 변화가 매우 작아 상기 파지 대상물이 손상되는 등의 문제가 발생하지 않는다. As such, by transmitting the rotational movement of the
또한, 파지 대상물의 크기 및 종류 등이 변경되는 경우에도 그리퍼를 교체하지 않고 상기 탄성조절부(220)를 통해 상기 탄성체(230)의 탄성력을 조절하여 그리퍼의 파지력을 조절할 수 있다. In addition, even when the size and type of the gripping object are changed, the gripping force of the gripper may be adjusted by adjusting the elastic force of the
한편, 앞서 도 4(d) 살펴본 바와 같이, 상기 제1멈춤부(211)가 상기 회전방지부(241)에 접하여 구동부(100)의 회전력을 그리퍼(500)에 전달하는 경우 상기 그리퍼(500)에 매우 급격하게 큰 파지력이 전달되어 파지 대상물이 파괴되거나 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 그러므로 상기 제1멈춤부(211)가 상기 회전방지부(241)에 접하여 구동부(100)에 부하가 증가하는 경우 제어부를 통해 구동부(100)에 인가되는 전원을 차단하도록 구성할 수 있다. Meanwhile, as described above with reference to FIG. 4 (d), when the
또는, 상기 제1멈춤부(211) 및/또는 상기 회전방지부(241)에 변위센서, 압력센서 등의 감지수단을 부가하여, 상기 제1멈춤부(211)와 상기 회전방지부(241)가 소정거리 내로 접근하거나 접촉하는 경우 제어부가 상기 구동부(100)에 인가하는 전원을 차단하도록 구성할 수도 있다. Alternatively, the
한편, 상기 제1멈춤부(211) 및 제2멈춤부(212)는 출력축(110)의 회전방향에 따라 그 역할이 서로 바뀔 수 있음은 통상의 기술자에게 자명한 것이다. On the other hand, it will be apparent to those skilled in the art that the
이하 도 2 및 도 5를 이용하여 그리퍼(500)의 이동과정을 살펴본다. Hereinafter, the moving process of the
도 2를 참조하면, 상기 제2동력전달부(240)의 상부에는 동력변환부(300)가 결합된다. 구체적으로 상기 제2동력전달부(240)의 상부에는 두 개의 캠홈(311, 312)이 형성된 캠플레이트(310)가 고정 결합된다.2, the
이때, 상기 캠플레이트(310)와 상기 제2동력전달부(240)는 볼트로 체결되거나, 돌기-홈을 이용하여 결합되거나, 또는 상기 두 가지 체결구조가 동시에 이용될 수도 있다.In this case, the
상기 캠플레이트(310)는 상기 제2동력전달부(240)에 고정되어, 상기 제2동력전달부(240)와 함께 회전하도록 구성된다. The
상기 캠홈(311, 312)에는 두 개의 캠축(320)의 일단이 삽입되어 결합되고, 상기 두 개의 캠축(320)의 타단은 그리퍼(500)에 결합된다. 상기 그리퍼(500)는 파지하고자 하는 대상물의 크기 및 형상 등을 고려하여 그 형상 및 크기 등을 달리할 수 있다. One end of two
한편, 상기 그리퍼(500)의 하부에는 돌출부가 형성되고, 상부하우징(11)의 상부에는 상기 그리퍼(500)의 이동 방향을 따라 홈이 형성되어, 상기 돌출부가 상부하우징(11)의 홈에 삽입되어 이동 가능하게 결합될 수 있다. On the other hand, a protrusion is formed in the lower portion of the
도 5를 이용하여, 상기 그리퍼(500)의 이동 과정을 구체적으로 살펴보면, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 캠축(320)의 일단이 캠플레이트(310)의 캠홈(311, 312)에 삽입되고, 상기 캠축(320)의 타단은 그리퍼(500)의 체결홀에 삽입되어 결합된다. Referring to FIG. 5, the process of moving the
이때, 상기 캠홈(311, 312)과 상기 캠축(320) 사이에는 베어링(330)이 구비되어 이동을 원활하게 할 수 있다. In this case, a
이후, 상기 출력축(110)의 회전력이 탄성체(230)를 통해 상기 제2동력전달부(240)로 전달되면, 상기 제2동력전달부(240)와 결합된 캠플레이트(310)가 상기 제2동력전달부(240)와 함께 회전하게 된다. Then, when the rotational force of the
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 캠플레이트(310)가 회전하게 되면, 상기 캠홈(311, 312)의 위치가 변경되고, 상기 캠홈(311, 312)을 따라 상기 캠축(320)이 이동하게 된다. 상기 캠축(320)에는 상기 그리퍼(500)가 고정되어 있으므로, 상기 캠축(320)과 함께 상기 그리퍼(500)가 대상물을 파지하는 방향으로 이동하게 된다. As shown in FIG. 5 (b), when the
이후 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 구동부(100)의 출력축(110)이 더 회전하는 경우에, 캠플레이트(310)는 회전하지 않거나 매우 작은량으로 회전하게 되고, 탄성체(230)에 의해 회전력이 전달되므로, 그리퍼(500)의 파지력 변화량은 매우 작게 된다. Then, as shown in Figure 5 (c), when the
결론적으로 구동부(100)의 회전량 변화량이 크더라도 파지력의 변화량은 매우 작아, 그리퍼(500)의 파지력 제어가 매우 용이할 뿐만 아니라, 대상물의 오차 또는 구동부의 제어 오차 등에 의해서도 파지력의 변화량이 매우 작아 대상물의 파손이 방지될 수 있다. In conclusion, even if the rotation amount change amount of the
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, a preferred embodiment according to the present invention has been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
10: 하우징
100: 구동부
11: 하부하우징
110: 출력축
12: 상부하우징
200: 동력전달부
210: 제1동력전달부
211: 제1멈춤부
212: 제2멈춤부
220: 탄성조절부
230: 탄성체
240: 제2동력전달부
241: 회전방지부
300: 동력변환부
310: 캠플레이트
311, 312: 캠홈
320: 캠축
330: 베어링
500: 그리퍼10: housing
100: drive unit
11: lower housing
110: output shaft
12: upper housing
200: power transmission unit
210: first power transmission unit
211: first stop
212: second stop
220: elastic control unit
230: elastomer
240: second power transmission unit
241: anti-rotation part
300: power converter
310: cam plate
311, 312: cam groove
320: camshaft
330: bearing
500: gripper
Claims (10)
상기 하우징의 하부에 결합되는 구동부;
상기 하우징의 상부에 결합되는 그리퍼; 및
상기 구동부와 연결되어 상기 구동부에 의한 회전운동을 상기 그리퍼의 직선운동으로 변환시키는 동력변환부;를 포함하되,
상기 구동부 및 상기 동력변환부 사이에는 탄성체가 구비되고,
상기 구동부에 의한 회전력은 상기 탄성체를 통해 상기 동력변환부로 전달되고,
상기 구동부의 출력축 외주면에는 구동력을 전달하는 제1동력전달부가 결합되고, 상기 제1동력전달부에는 탄성조절부가 결합되며, 또한, 상기 탄성체는 상기 탄성조절부와 결합되고,
한편, 상기 동력변환부는,
상기 탄성체와 결합되는 제2동력전달부;
상기 제2동력전달부와 연결되고 복수의 캠홈이 형성된 캠플레이트;
상기 캠홈에 삽입되어 위치하는 캠축; 및
상기 캠축과 연결된 그리퍼;를 포함하며
또한, 상기 제1동력전달부의 외주면에는 반경방향으로 돌출 형성되되, 원주방향을 따라 소정 간격 이격되어 구비되는 두 개의 멈춤부가 형성되고, 상기 제2동력전달부의 외주면에는 상기 구동부 출력축의 축방향을 따라 길게 돌출 형성되어 상기 멈춤부 사이에 위치하는 회전방지부가 더 구비되는 탄성 그리퍼 장치.housing;
A driving unit coupled to a lower portion of the housing;
A gripper coupled to an upper portion of the housing; And
And a power conversion unit connected to the driving unit to convert the rotational movement by the driving unit into the linear movement of the gripper.
An elastic body is provided between the driving unit and the power conversion unit.
Rotation force by the drive unit is transmitted to the power conversion unit through the elastic body,
An outer circumferential surface of the drive unit is coupled to a first power transmission unit for transmitting a driving force, an elastic control unit is coupled to the first power transmission unit, and the elastic body is coupled to the elastic control unit,
On the other hand, the power conversion unit,
A second power transmission unit coupled to the elastic body;
A cam plate connected to the second power transmission unit and having a plurality of cam grooves;
A cam shaft inserted into the cam groove and positioned; And
And a gripper connected to the camshaft.
In addition, the outer circumferential surface of the first power transmission portion is formed in the radial direction, two stops are provided spaced apart by a predetermined interval along the circumferential direction, the outer peripheral surface of the second power transmission portion along the axial direction of the drive shaft output shaft An elastic gripper device further comprising a rotation preventing portion formed to protrude long and positioned between the stop portions.
상기 캠플레이트는 상기 제2동력전달부와 함께 회전하도록 구성된 탄성 그리퍼 장치.The method of claim 1,
And the cam plate is configured to rotate together with the second power transmission portion.
상기 탄성체는 탄성조절부 및 제2동력전달부와 결합되는 탄성 그리퍼 장치.The method of claim 4, wherein
The elastic body is an elastic gripper device coupled to the elastic control unit and the second power transmission unit.
상기 탄성체는 비틀림 스프링인 것을 특징으로 하는 탄성 그리퍼 장치.The method of claim 5,
And the elastic body is a torsion spring.
상기 캠플레이트의 회전에 의해 상기 캠축이 상기 캠플레이트에 형성된 캠홈을 따라 이동하도록 구성된 탄성 그리퍼 장치.The method of claim 4, wherein
And the camshaft moves along the cam groove formed in the cam plate by the rotation of the cam plate.
상기 탄성조절부는 상기 제1동력전달부의 외주면에 고정되되,
상기 제1동력전달부의 외주면상에서 회전을 통해 위치를 변경시킬 수 있도록 구성된 탄성 그리퍼 장치. The method of claim 5,
The elastic control unit is fixed to the outer circumferential surface of the first power transmission unit,
Elastic gripper device configured to change the position through the rotation on the outer peripheral surface of the first power transmission portion.
상기 탄성조절부의 회전에 의해 상기 탄성조절부 및 제2동력전달부 사이의 탄성체의 탄성력이 변경되는 탄성 그리퍼 장치.
The method of claim 9,
Elastic gripper device to change the elastic force of the elastic body between the elastic control part and the second power transmission portion by the rotation of the elastic control unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190071904A KR102038967B1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Electrical elastic gripper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190071904A KR102038967B1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Electrical elastic gripper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102038967B1 true KR102038967B1 (en) | 2019-10-31 |
Family
ID=68420941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190071904A KR102038967B1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Electrical elastic gripper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102038967B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004106095A (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Mach Eng:Kk | Work positioning device |
KR20100053808A (en) | 2008-11-13 | 2010-05-24 | (주) 에스에스피 | Driving gripper, automatic processing apparatus comprising the same and material transfer method using the same |
-
2019
- 2019-06-18 KR KR1020190071904A patent/KR102038967B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004106095A (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Mach Eng:Kk | Work positioning device |
KR20100053808A (en) | 2008-11-13 | 2010-05-24 | (주) 에스에스피 | Driving gripper, automatic processing apparatus comprising the same and material transfer method using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109476023B (en) | Variable stiffness tandem spring actuator | |
US8549949B2 (en) | Backlash adjustment mechanism and industrial robot using the same | |
KR100984706B1 (en) | Gripper | |
JP2012139808A (en) | Robot hand | |
EP3184263B1 (en) | Mechanism with one sensor for panel present and double sheet detection for grippers | |
CN203003902U (en) | Universal mechanical gripper | |
EP3150342B1 (en) | End effector, industrial robot, and operation method thereof | |
WO2011145713A4 (en) | Force control robot | |
CN109202948B (en) | Force control mechanical claw | |
KR102038967B1 (en) | Electrical elastic gripper | |
CN100588508C (en) | Parallel crank guide rod self-rotating positioning mechanical arm | |
KR102205070B1 (en) | Electrical elastic gripper | |
KR101444386B1 (en) | Multi-link finger module of robot hand | |
KR101984543B1 (en) | Robot gripper capable of various task depending on the object to be grasped | |
JP2011045978A (en) | Dustproof structure for robot, and robot equipped with the same | |
KR102261249B1 (en) | Hydraulic elastic gripper | |
WO2020066061A1 (en) | End effector and end effector device | |
JPH106266A (en) | Hand mechanism | |
EP3144112B1 (en) | Gripper with indexable motor speed reducer | |
JP2016032865A (en) | Robot hand | |
CN211103992U (en) | Spring slot type series elastic driver | |
CN108145730B (en) | Multi-angle grabbing mechanical claw and grabbing method thereof | |
CN211073632U (en) | Robot paw and robot with same | |
CN110842957A (en) | Mechanical arm and clamping method for self-adaptive tubular thin-walled part | |
CN217020417U (en) | Thumb-piece with light structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |