KR102044390B1 - 그리퍼용 전기접착 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그리퍼용 전기접착 필름에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼용 전기접착 필름은 절연체, 절연체 상에 배치되는 전극 및 절연체 상에 배치되고 전극에 전기적으로 연결되는 도전 라인을 포함한다. 여기에서, 도전 라인은 절연체 상에 소정의 패턴으로 배치되고 구리를 포함하는 도전층, 도전층 상에 배치되고 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막 및 제1 보호막 상에 배치되고 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막을 포함한다.

Description

그리퍼용 전기접착 필름{ELECTROADHESIVE FLIM FOR GRIPPER}

본 발명은 그리퍼용 전기접착 필름에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 형상, 크기, 재질을 갖는 비정형 물체를 피킹하기 위한 그리퍼용 전기접착 필름에 관한 것이다.

최근, 물류 시장의 급격한 성장에 따라 물류 자동화를 통해 처리 속도를 높이는 것이 매우 중요하게 되었으며, 이러한 요구에 의해 화물을 집기 위한 피킹 로봇, 화물을 이송하기 위한 이송 로봇 등의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 중 피킹 로봇에서는 물류 자동화를 실현하기 위하여 비정형 물체, 즉 다양한 형상, 크기, 재질을 갖는 물체를 피킹할 수 있는 그리퍼가 필수적이다.

그리퍼에는 유압 내지 공압으로 구동하는 복수의 핑거를 구비하여 기계적으로 물체를 집을 수 있는 기계식 그리퍼와 물체와의 접합면에 진공을 발생시켜 물체를 집을 수 있는 진공 그리퍼가 있다. 하지만, 기계식 그리퍼와 진공 그리퍼는 다양한 크기와 형상의 물체를 적정한 압력으로 손상없이 집는 데에 한계가 있어 비정형 물체의 피킹에 사용하는데 효율적이지 못한 면이 있다.

한편, 도전체에 전류가 흐를 때 외부 물체와의 사이에서 발생하는 정전기력을 이용하여 물체를 접착하는 방식의 전기접착 그리퍼도 알려져 있다. 전기접착 그리퍼는 기계식 그리퍼 및 진공 그리퍼와 달리 대상 물체에 직접 압력을 가하거나 흡입력을 가하지 않는다는 점에서 깨지거나 변형되기 쉬운 물체도 효과적으로 집을 수 있다는 이점이 있으나, 전기접착 그리퍼에서 큰 접찹력을 발생시키기 위하여는 매우 큰 전압을 인가하거나 물체와의 접촉 면적을 매우 크게 해야 하는 한계가 있다.

이에 따라, 전기접착 그리퍼에 사용하기 위하여 정전기력을 극대화할 수 있는 전기접착 필름의 개발이 요구되는 실정이다.

미국특허출원공보 제2016/0318190호(2016.11.03)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 유전체의 유전율을 높여 정전기력에 의한 접착력을 향상시킬 수 있는 그리퍼용 전기접착 필름을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 높은 전압에 의하여도 구동이 가능하도록 하는 그리퍼용 전기접착 필름을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼용 전기접착 필름은 절연체, 절연체 상에 배치되는 전극 및 절연체 상에 배치되고 전극에 전기적으로 연결되는 도전 라인을 포함한다. 여기에서, 도전 라인은 절연체 상에 소정의 패턴으로 배치되고 구리를 포함하는 도전층, 도전층 상에 배치되고 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막 및 제1 보호막 상에 배치되고 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극은 절연체 상에 배치되고 구리를 포함하는 제1 도전층, 제1 도전층 상에 배치되고 니켈을 포함하는 제2 도전층 및 제2 도전층 상에 배치되고 금을 포함하는 제3 도전층을 포함할 수 있다.

또한, 절연체는 실리콘을 포함하는 제1 절연층 및 제1 절연층과 도전 라인의 도전층 사이에 배치되는 제2 절연층을 포함할 수 있다. 여기에서, 절연체의 제1 절연층의 상면과 하면에 각각 감압 접착제가 배치될 수 잇다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 절연층 및 도전 라인의 도전층의 사이, 도전 라인의 도전층과 도전 라인의 제1 보호막 사이에 각각 에폭시 계열의 수지를 포함하는 접착제층이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전 라인의 도전층, 제1 보호막 및 제2 보호막의 두께는 각각 30~70㎛, 10~50㎛ 및 10~50㎛일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전층은 서로 이격되어 배치되는 2개의 도전체로 이루어질 수 있다. 여기에서, 도전층의 2개의 도전체는 서로 이격된 채 교대로 맞물리는 형태 또는 서로 이격된 채 나선형으로 엇갈리는 형태로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 절연체 상에 배치되는 도전 라인의 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막과 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막을 순차적으로 배치함으로써, 도전층 상의 배치되는 유전체의 유전율을 높여 정전기력에 의한 접착력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전층 상의 보호막이 충분한 절연파괴 전압을 가져 높은 전압에도 사용이 가능하여 높은 접착력을 발생시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼를 구비하는 로봇을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름의 도전 라인과 전극 부분을 절단하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 변형예에 따른 전기접착 필름을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼의 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼의 동작을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "위"에 있다 라고 기재된 경우, 이는 다른 구성요소 "바로 위"에 위치하는 경우 뿐만 아니라 이들 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 경우도 포함하며, 두 개의 구성요소가 연결된다는 것은 이들이 직접 맞닿아 이어지는 것뿐만 아니라 다른 구성요소를 통하여 서로 이어지는 것도 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성요소의 크기, 두께, 위치 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼를 구비하는 로봇을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(100)는 로봇(10)의 엔드 이펙터로서, 몸체(110), 형상적응 모듈(120) 및 전기접착 필름(130)을 포함한다.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(100)의 몸체(110)는 로봇(10)의 암과 연결되어 그리퍼(100)가 물체를 집기 위한 위치로 자리하도록 병진 이동 및 회전 이동을 할 수 있다.

그리퍼(100)의 형상적응 모듈(120)은 몸체(110) 상에 배치되어 강성을 가변적으로 제어할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서는 형상적응 모듈(120)이 가변 강성을 갖는 탄성체와 이의 강성을 제어할 수 있는 제어부를 포함하여, 그리퍼(100)가 물체와 접촉할 때에는 형상적응 모듈(120)의 강성을 낮추어 물체의 형상에 따라 변형되고, 물체의 형상에 순응하여 변형된 이후에는 강성을 높여 변형된 형상을 유지하는 방식으로 제어할 수 있다.

일례로, 형상적응 모듈(120)은 자기유변 탄성체 및 자기장 제어부를 포함할 수 있다. 이 경우, 폴리머 내에 자성 입자를 포함하여 자기장이 인가될 때 자성 입자가 방향성을 가지면서 강성이 증가하는 자기유변 탄성체의 성질을 이용할 수 있다. 구체적으로, 자기장이 인가되지 않은 상태에서 대상 물체에 접촉시켜 그 물체의 형상에 맞추어 변형시키고, 물체의 형상에 순응하여 변형되면 자기장 제어부를 통해 자기장을 인가하여 강성을 증가시킴으로써 변형된 형상을 유지할 수 있다.

이와 유사하게 형상적응 모듈(120)은 전기유변 탄성체 및 전기장 제어부를 포함할 수 있다. 이 경우에는, 천연고무, 실리콘 등의 폴리머 재료 내에 분극 입자를 포함하여 전기장이 인가될 때 분극 입자가 방향성을 가지면서 강성이 증가하는 전기유변 탄성체의 성질을 이용할 수 있다. 즉, 전기장이 인가되지 않은 상태에서 대상 물체에 접촉시켜 그 물체의 형상에 맞추어 변형시키고, 물체의 형상에 순응하여 변형되면 전기장 제어부를 통해 전기장을 인가하여 강성을 증가시킴으로써 변형된 형상을 유지할 수 있다.

이처럼, 형상적응 모듈(120)은 다양한 크기 및 형상의 물체에 접촉하여 그 물체의 형상에 순응하여 변형이 가능하여, 물체와의 사이에 넓은 접촉 면적을 확보하여 후술하는 전기접착 필름의 전기접착력을 증가시킬 뿐만 아니라 물체를 집고 이동시킬 때 물체의 주위를 감싸 파지하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(100)의 형상적응 모듈(120) 상에는 전기접착 필름(130)이 배치된다. 전기접착 필름(130)은 절연체와 절연체 상에 배치되는 전극 구조체를 포함하고, 전기접착 필름(130)의 전극에 전압이 인가되어 전류가 흐를 때 발생하는 전기장에 의해 그리퍼(100)에 인접한 외부 물체에 반대 극성이 유도되고, 이에 따라 그리퍼(100)와 외부 물체 사이에 정전기력이 발생하여 물체가 그리퍼(100)에 부착될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면으로서, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름(130)은 절연체(131)와 절연체(131) 상에 배치되는 전극 구조체를 포함하며, 전극 구조체는 전원에 연결되어 전압이 인가될 수 있는 전극(135)과 전극(135)에 연결되는 도전 라인(133)을 포함한다.

전기접착 필름(130)의 절연체(131)는 유연하고 변형이 가능한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전기접착 필름(130)은 실리콘, 폴리에틸렌(polyethylene, PET), 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는 각각의 층이 적층된 형태로 이루어질 수 있다.

전기접착 필름(130)의 전극 구조체를 이루는 도전 라인(133)은 절연체(131) 상에 배치되어 소정의 패턴을 형성할 수 있으며, 전극(135)은 마찬가지로 절연체(131) 상에 배치되어 전압이 인가될 때 도전 라인(133)에 전류가 흐를 수 있도록 한다. 본 실시예에 따르면, 전극 구조체를 이루는 전극(135)과 도전 라인(133)은 각각 2개씩 형성되고, 2개의 도전 라인(133a, 133b)은 서로 이격된 채 교대로 맞물리는 형태로 배치될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름에서 전극 구조체를 이루는 도전 라인 및 전극 부분을 절단하여 나타낸 도면으로서, 이하에서는 이들 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름의 구조를 상세히 설명한다.

도 4a를 참조하면, 전기접착 필름(130)의 도전 라인(133)은 절연체(131) 상에서 도전층을 포함하는 복수의 층이 적층되어 이루어질 수 있다. 구체적으로, 도전 라인(133)은 절연체(131) 상에 구리를 포함하는 도전층(1332)이 적층되고, 그 위에 보호막(1334, 1335)이 배치될 수 있다.

절연체(131)는 실리콘을 포함하는 제1 절연층(1311)과 폴리이미드를 포함하는 제2 절연층(1312)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제1 절연층(1311)은 폴리에틸렌으로 형성된 층의 양면에 실리콘을 포함하는 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)가 배치되는 형태로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 전기접착 필름(130)을 상술한 형상적응 모듈(120)에 배치한 후 압력을 가하여 접착할 수 있고, 제2 절연층(1312)과도 마찬가지로 압력의 인가를 통해 접착이 이루어질 수 있다.

도전 라인(133)은 제2 절연층(1312) 상에 적층되는 도전층(1332)과, 도전층(1332) 상에 배치되는 이중의 보호막(1334, 1335)을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 도전 라인(133)의 도전층(1332)은 구리를 포함할 수 있으며, 도전층(1332) 상에 순차적으로 적층되는 제1 보호막(1334) 및 제2 보호막(1335)은 각각 폴리이미드를 포함하는 유전체 및 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하는 유전체로 이루어질 수 있다.

절연체(131)와 도전층(1332) 사이 및 도전층(1332)과 제1 보호막(1334) 사이에는 각각 이들의 접착을 위한 제1 접착제층(1331) 및 제2 접착제층(1333)이 형성될 수 있다. 제1 접착제층(1331) 및 제2 접착제층(1333)은 에폭시 계열의 접착 수지로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 절연체(131)와 도전층(1332) 사이 및 도전층(1332)과 제1 보호막(1334) 사이에 에폭시 계열의 접착 수지를 도포한 후 핫프레싱을 통해 이들 사이의 접착이 이루어지면서 제1 접착제층(1331) 및 제2 접착제층(1333)이 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 도전 라인(133)의 보호막(1334, 1335)은 도전층(1332) 상에 배치되어 전기접착 필름(130)이 외부 물질과 접촉할 때 도전층(1332)을 보호하고 외부 물질과 절연하는 기능을 수행하고, 또한 도전층(1332)에 전류가 흐를 때 전기편극이 발생하여 인접한 외부 물질과의 정전기력에 의한 접착력을 발생시킨다.

도 4b를 참조하면, 전기접착 필름(130)의 전극(135)은 절연체(131) 상에 배치되는 도전층으로 이루어질 수 있다. 여기에서, 절연체(131)는 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같다.

본 실시예에 따른 전극(135)은 구리를 포함하는 제1 도전층(1352), 니켈을 포함하는 제2 도전층(1353) 및 금을 포함하는 제3 도전층(1354)로 이루어질 수 있다. 제1 내지 제3 도전층(1352, 1353, 1354)은 소정의 패턴을 갖는 구리(Cu) 도전층을 먼저 형성한 후 니켈(Ni)과 금(Au)을 순차적으로 무전해 도금하여 형성할 수 있다. 금 도금으로 제3 도전층(1354)을 형성함으로써 고전압에서 단락이 일어나지 않게 되고 공기 중에서 구리가 산화되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 금은 구리 상에 부착되지 않기 때문에 구리 상에 니켈을 도금한 후에 금 도금을 순차적으로 진행하게 된다.

절연체(131)와 전극(135)의 사이에는 이들의 접착을 위한 접착제층(1351)이 형성될 수 있다. 전극(135)의 접착제층(1351)은 상술한 도전 라인(133)의 접착제층(1331, 1333)과 마찬가지로 에폭시 계열의 접착 수지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기접착 필름(130)에서 절연체(131)의 두께는 100~200㎛일 수 있고, 도전 라인(133)과 전극(135)의 도전층(1332, 1352)의 두께는 30~70㎛로 형성될 수 있다. 또한, 도전 라인(133)의 제1 보호막(1334) 및 제2 보호막(1335)의 두께는 각각 10~50㎛으로 형성될 수 있으며, 전극(135)의 제2 도전층(1353) 및 제3 도전층(1354)은 각각 3~10㎛ 및 0.01~1㎛로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전 라인(133)의 도전층(1332)에 전류가 흐를 때 발생하는 전기장에 의해 인접하는 외부 물질의 표면에 전하가 유도되고, 이에 의해 전기접착 필름(130)과 외부 물질 사이에 정전기력에 기한 접착력이 발생하게 된다. 이러한 정전기력에 기한 접착력은 도전층(1332)에 높은 전압이 인가될수록 커지게 되며, 또한 도전층(1332) 상의 보호막의 유전율이 높을수록 커지게 되는데, 본 실시예에서는 도전층(1332) 상에 각각 폴리이미드와 폴리우레탄을 포함하는 이중의 보호막(1334, 1335)을 배치함으로써 이러한 효과를 달성하고 있다.

표 1은 본 발명의 실시예들과 비교예들에 따른 전기접착 필름의 특성을 기재한 것으로서, 실시예 1 내지 3에 따른 전기접착 필름의 도전 라인에는 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막과 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막이 배치되어 있고, 비교예 1 내지 3에 따른 전기접착 필름의 도전 라인에는 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막과 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막 중 어느 하나만이 배치되어 있다.

본 실시예 및 비교예에 따른 전기접착 필름에서는 구리를 포함하는 도전 라인의 도전층이 70㎛의 두께로 형성되어 있고, 도전층의 하부에는 폴리이미드를 포함하는 제2 절연층이 형성되어 있다. 또한, 전기접착 필름의 특성 중 유전율은 보호막의 유전율을 1,000kHz에서 측정한 값이다.

구분	제1 보호막 (PI)	제2 보호막 (PU)	Breakdown voltage	유전율	Loading force
실시예 1	12.5	30	10keV 초과	3.52~3.65	970g
실시예 2	25	30	10keV 초과	3.49~3.60	970g
실시예 3	25	15	10keV 초과	3.49~3.59	970g
비교예 1	0	50	4keV	3.70~3.88	970g
비교예 2	12.5	0	8keV	3.43~3.51	250g
비교예 3	25	0	10keV 초과	3.46~3.56	250g

전기접착 필름이 그리퍼에서 제 기능을 다하기 위하여는 유전체(보호막)가 높은 전압 인가에도 절연성을 유지할 수 있도록 충분한 절연파괴 전압을 가져야 하고, 높은 유전율을 가져 전압 인가 시 높은 전기접착력이 발생하여야 한다.

표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 전기접착 필름에서는 보호막의 절연파괴 전압(breakdown voltage)이 모두 10keV를 초과하고, 하중력(loading force)이 모두 970g을 나타내었다.

이에 비하여, 도전층 상에 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막만이 배치된 비교예 1의 경우 폴리이미드에 비하여 유전율이 상대적으로 높은 폴리우레탄의 특성에 의해 유전율이 높고 하중력도 970g을 나타내었지만, 절연파괴 전압이 4keV로 낮았다. 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막만이 배치된 비교예 2 및 3의 경우에는 비교예 1에 비하여 상대적으로 절연파괴 전압이 높지만 폴리이미드의 두께에 따라 여전히 충분하지 않은 절연파괴 전압(8keV)을 나타내었고, 특히 하중력이 250g으로 크게 낮아지는 것으로 확인되었다.

이처럼, 본 발명의 실시예들에서는 전기접착 필름의 도전 라인의 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막과 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막이 순차적으로 적층되어 있기 때문에, 어느 하나의 보호막만이 적층된 비교예들에 비하여 절연파괴 전압과 하중력에 있어서 우수한 성능을 갖게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 전기접착 필름에서는 2개의 도전 라인이 서로 이격된 채 교대로 맞물리는 패턴으로 형성되었으나, 이러한 도전 라인의 패턴을 다양한 형태로 변경하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 변형예에 따른 전기접착 필름을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면으로서, 이를 참조하면 전기접착 필름(130')의 2개의 도전 라인(133a', 133b')은 서로 이격된 채 나선형으로 엇갈리도록 배치되고, 각기 제1 전극(135a') 및 제2 전극(135b')에 연결될 수도 있다.

이상 전기접착 필름이 절연체에 의해 서로 이격되고 서로 다른 전압이 인가될 수 있는 2개의 도전 라인을 구비하는 것을 예시하고 있으나, 이와 달리 절연체 상에 하나의 도전 라인만이 소정의 패턴을 가지면서 배치되는 것도 가능하다.

이상 설명한 실시예에서는 그리퍼가 판형 그리퍼로 이루어졌으나, 그리퍼가 복수의 핑거를 구비하는 다지형 그리퍼로 구성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼의 사시도로서, 이를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼(200)는 복수의 핑거(210), 각각의 복수의 핑거(210) 상에 배치되는 형상적응 모듈(220) 및 각각의 형상적응 모듈(220) 상에 배치되는 전기접착 필름(230)을 포함한다.

본 실시예에 따른 그리퍼(200)의 복수의 핑거(210)는 축을 통해 로봇 암에 연결되어 그 운동이 제어될 수 있다. 복수의 핑거(210)가 후술하는 바와 같이 공통의 축을 기준으로 회전 구동하기 위하여 핑거 구동부(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.

복수의 핑거(210) 상에 각각 배치되는 형상적응 모듈(220)은 앞선 실시예에서와 같이 강성이 가변적으로 제어될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 형상적응 모듈(220)은 자기유변 탄성체와 자기장 제어부를 포함하거나, 또는 전기유변 탄성체와 전기장 제어부를 포함할 수 있다.

각각의 형상적응 모듈(220) 상에는 전기접착 필름(230)이 배치된다. 전기접착 필름(230)은 앞선 실시예에서와 마찬가지로 절연체 및 절연체 상에 설치되는 도전라인 및 전극을 포함함으로써, 전극에 전압이 인가될 때 발생하는 도전 라인에 전류가 흐르면서 발생하는 정전기력을 이용하여 물체를 그리퍼(200)에 접착시킬 수 있다. 여기에서, 도전 라인은 구리를 포함하는 도전층 상에 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막 및 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막이 순차적으로 배치되는 구조를 통해 충분한 접착력과 절연파괴 전압을 확보할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼의 동작을 나타내는 도면으로, 이들 도면을 참조하면 그리퍼(200)의 4개의 핑거는 관절부가 펼쳐진 상태에서 2개씩 짝을 이루어 서로 마주보는 형태로 배치되었다가(도 7a 참조), 로봇 암과 연결되는 축을 기준으로 회전 구동할 수 있으며(도 7b 참조), 또한 각기 구비되는 관절부가 형상적응 모듈 및 전기접착 필름이 배치된 방향으로 접히는 방식으로 구동할 수 있다(도 7c 참조).

한편, 본 실시예에서는 각각의 핑거의 구동은 개별적으로 제어하지만, 각각의 핑거에 배치되는 형상적응 모듈과 전기접착 필름은 일괄적으로 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 핑거 상에 배치되는 형상적응 모듈을 물체의 표면 형상에 맞추어 변형시키기 위해 그 강성을 일괄적으로 제어하고, 전기접착 필름과 물체 사이에 전기접착력을 발생시키기 위해 전기접착 필름의 전극으로의 전압 인가를 일괄적으로 제어하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예들에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 200: 그리퍼
110: 몸체
120, 220: 형상적응 모듈
130, 230: 전기접착 필름
131: 절연체
133: 도전 라인
135: 전극
210: 핑거

Claims (8)

1. 그리퍼용 전기접착 필름으로서,
   절연체, 상기 절연체 상에 배치되는 전극 및 상기 절연체 상에 배치되고 상기 전극에 전기적으로 연결되는 도전 라인을 포함하고,
   상기 도전 라인은,
   상기 절연체 상에 소정의 패턴으로 배치되고 구리를 포함하는 도전층,
   상기 도전층 상에 배치되고 폴리이미드를 포함하는 제1 보호막 및
   상기 제1 보호막 상에 배치되고 폴리우레탄을 포함하는 제2 보호막
   을 포함하는, 전기접착 필름.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극은,
   상기 절연체 상에 배치되고 구리를 포함하는 제1 도전층,
   상기 제1 도전층 상에 배치되고 니켈을 포함하는 제2 도전층 및
   상기 제2 도전층 상에 배치되고 금을 포함하는 제3 도전층
   을 포함하는, 전기접착 필름.
3. 제1항에 있어서,
   상기 절연체는,
   실리콘을 포함하는 제1 절연층 및
   상기 제1 절연층과 상기 도전 라인의 도전층 사이에 배치되는 제2 절연층
   을 포함하는, 전기접착 필름.
4. 제3항에 있어서,
   상기 절연체의 제1 절연층의 상면과 하면에 각각 감압 접착제가 배치되는, 전기접착 필름.
5. 제1항에 있어서,
   상기 절연체 및 상기 도전 라인의 도전층의 사이, 상기 도전 라인의 도전층과 상기 도전 라인의 제1 보호막 사이에는 각각 에폭시 계열의 수지를 포함하는 접착제층이 형성되는, 전기접착 필름.
6. 제1항에 있어서,
   상기 도전 라인의 도전층, 제1 보호막 및 제2 보호막의 두께는 각각 30~70㎛, 10~50㎛ 및 10~50㎛인, 전기접착 필름.
7. 제1항에 있어서,
   상기 도전층은 서로 이격되어 배치되는 2개의 도전체로 이루어지는, 전기접착 필름.
8. 제7항에 있어서,
   상기 도전층의 2개의 도전체는 서로 이격된 채 교대로 맞물리는 형태 또는 서로 이격된 채 나선형으로 엇갈리는 형태로 배치되는, 전기접착 필름.

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