KR102058585B1

KR102058585B1 - 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치

Info

Publication number: KR102058585B1
Application number: KR1020180128409A
Authority: KR
Inventors: 한창수; 임동환; 문현기; 이병규; 정진현; 최민준; 황순근; 문명철; 김성훈; 유재관
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2019-12-23

Abstract

본 발명에 따르면, 파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있는 그립부 및 본체부와 그립부를 연결하며, 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 그립부에 전달하여 그립부를 이동시키는 링크부를 포함하며, 그립부는 링크부와 탈착 가능하게 체결되어 리프팅, 중량물 지지작업을 효율적으로 수행하는 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치가 개시된다.

Description

탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치{Detachable Multifunctional Hydraulic Gripper device}

본 발명은 유압 그리퍼 장치에 관한 것으로, 특히 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치에 관한 것이다.

자연 재해인 지진, 홍수 등으로 인한 재난 현장이나 교통사고 현장 등 긴급 구조가 필요한 현장에서 유압 그리퍼 장치는 필수적으로 요구된다.

재난 현장 등의 특성상 고 중량물을 제거하여야 할 필요가 있으며, 이를 위해서 유압을 동력으로 하는 그리퍼 장치를 이용하여 고 중량물을 파지 및 리프팅하여 처치하게 되며, 붕괴물 또는 붕괴 예상지역, 통로의 확보, 기구 절단 등 큰 힘이 필요한 작업을 위해서는 유압 구동이 필수적이다.

현재 개발되고 있는 재난재해 초기 대응을 위한 리프팅 장치의 경우 리프팅, 중량물 지지작업 등을 도와줄 수 있으며 해당 작업을 지원하기 위한 다기능 그리퍼 시스템 개발이 필요하며, 소방대원 근력 지원장치와 결합되어 1인 단독 구조활동 또한 다수 인원의 구조활동을 수행하는 장치가 필요하다.

본 발명은 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치에 관한 것으로 파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있는 그립부 및 본체부와 그립부를 연결하며, 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 그립부에 전달하여 그립부를 이동시키는 링크부를 포함하며, 그립부는 링크부와 탈착 가능하게 체결되어 리프팅, 중량물 지지작업을 효율적으로 수행하는데 그 목적이 있다.

또한, 상황에 따라 근력 지원장치에서 분리하여 기존 유압 경장비와 같은 절단, 전개 작업에 대체 투입이 가능하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 그리퍼 장치는, 내부에 실린더 유닛이 배치되며, 일측면에는 전진 또는 후진 가능한 피벗축이 삽입되는 본체부, 파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 상기 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있는 그립부 및 상기 본체부와 상기 그립부를 연결하며, 상기 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 상기 그립부에 전달하여 상기 그립부를 이동시키는 링크부를 포함하며, 상기 그립부는 상기 링크부와 탈착 가능하게 체결된다.

또한, 상기 본체부의 양측면에 부착되며, 상기 피벗축이 전진 또는 후진 가능하도록 가이드 홈을 포함하는 슬라이드 모듈을 더 포함한다.

여기서, 상기 슬라이드 모듈은, 상기 본체부의 양측면에 각각 부착되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트와 수직으로 위치하여, 상기 본체부의 상단부 및 하단부에 각각 부착되는 상단 플레이트 및 하단 플레이트를 포함하며, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는, 각각 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈을 포함하고, 상기 피벗축은 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈 사이를 이동한다.

여기서, 상기 실린더 유닛은, 상기 본체부의 중앙부에 위치하며, 유압을 공급받는 공급홀을 포함하는 실린더, 상기 실린더 내부를 왕복 운동하는 피스톤 및 상기 피스톤과 상기 피벗축을 연결하는 출력 연결부를 포함하며, 상기 피스톤은 외부에서 상기 공급홀을 통하여 상기 실린더 내로 공급되는 유압에 의하여 왕복 운동하며, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진한다.

여기서, 상기 실린더에 유압을 공급하는 외부의 유압 펌프와 연결되는 유압 펌프 연결부를 더 포함하며, 상기 유압 펌프 연결부는, 상기 본체부의 외측에 위치하여, 상기 본체부의 중앙부에 위치하는 실린더의 공급홀로 상기 유압을 공급한다.

여기서, 상기 그립부는, 상기 작업 물체가 안착되는 안착 그립부 및 상기 안착 그립부의 상측에 배치되어, 상기 작업 물체를 상기 안착 그립부 측으로 가압하는 고정 그립부를 포함하며, 상기 안착 그립부와 고정 그립부는, 상기 작업 물체를 파지하고 보유하도록 다수개의 핑거팁 구조를 포함한다.

여기서, 상기 핑거팁 구조는, 다수개의 핑거팁이 일정한 이격거리를 갖고 배치되는 구조이며, 상기 안착 그립부 핑거팁이 이격된 공간에, 상기 고정 그립부의 핑거팁이 맞물린다.

여기서, 상기 링크부는, 상기 상단 플레이트에 조립되는 상단 링크암, 상기 하단 플레이트에 조립되는 하단 링크암, 상기 고정 그립부와 연결되는 고정 그립부 작동암 및 상기 안착 그립부와 연결되는 안착 그립부 작동암을 포함한다.

여기서, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은, 상기 피벗축에 조립되어, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진함에 따라 일체로 이동하여 상기 고정 그립부와 안착 그립부를 작동시킨다.

여기서, 상기 링크부는, 상기 고정 그립부 작동암을, 상기 고정 그립부에 탈착 가능하도록 연결하는 제1 탈착 볼트 및 상기 안착 그립부 작동암을, 상기 안착 그립부에 탈착 가능하도록 연결하는 제2 탈착 볼트를 더 포함하며, 상기 제1 탈착 볼트 및 제2 탈착 볼트 조립 시 상기 그립부가 조립되며, 분해 시 상기 그립부가 분해된다.

여기서, 상기 링크부는, 상기 고정 그립부 작동암과 상기 상단 링크암을 연결하는 제1 회동 조인트 및 상기 안착 그립부 작동암과 상기 하단 링크암을 연결하는 제2 회동 조인트를 더 포함하며, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암 이동 시, 상기 제1 회동 조인트와 상기 제2 회동 조인트에 각각 연결된 상기 상단 링크암과 하단 링크암을 작동 시킨다.

여기서, 상기 피벗축이 전진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 열리게 되며, 상기 피벗축이 후진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 좁아지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 닫히게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있는 그립부 및 본체부와 그립부를 연결하며, 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 그립부에 전달하여 그립부를 이동시키는 링크부를 포함하며, 그립부는 링크부와 탈착 가능하게 체결되어 리프팅, 중량물 지지작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 상황에 따라 근력 지원장치에서 분리하여 기존 유압 경장비와 같은 절단, 전개 작업에 대체 투입이 가능하다.

이에 따라, 맨홀, 싱크홀 사건과 같은 사건에서 직접적으로 구조대상을 양중할 수 있게 도와줄 수 있다.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 그립부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 체결 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁 변경 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁을 절단기로 변경한 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁을 전개기로 변경한 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명은 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 본체부(100), 그립부(200), 링크부(300), 슬라이드 모듈(400)을 포함한다.

탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 재난 현장의 구조 활동 초기 대응을 위한 것으로써, 기구적 메커니즘과 유압 액츄에이터를 이용한 고 중량물 양중 및 방해물의 절단, 전개 등의 작업이 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치이다.

탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 다기능 임무를 수행하기 위한 구조로써 그리퍼 장치를 구성하기 위한 유압 액츄에이터 및 링크 구성에 대한 구조적인 특징이 있다. 또한 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 유압 절단기 장치의 그리퍼 팁 변경 구조가 가능하여 전개 또는 절단의 추가 기능 필요 시 전용 팁을 변경할 수 있는 구조이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치는 소방대원 근력 지원장치와 결합 가능하며, 구조대원에게 다양한 구조 솔루션을 제공할 수 있다. 또한, 상황에 따라 1인 단독 구조활동 또한 다수 인원의 구조활동과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본체부(100)는 내부에 실린더 유닛(110)이 배치되며, 일측면에는 전진 또는 후진 가능한 피벗축(350)이 삽입된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 유압에 의해 피벗축(350)이 전진 또는 후진함으로써 구동되는 직렬 주축 구동형 다기능 그리퍼 장치인 것이 바람직하다.

피벗축(350)이 전진 또는 후진하며 블레이드가 회전하게 되는 형태의 다기능 그리퍼 구조이다. 피벗축(350)은 본체부(100)의 내부에 배치되는 실린더 유닛(110)의 실린더 출력에 의해 위치가 제어되며, 블레이드 외측부의 링크부(300)를 통하여 4절 링크 구조를 취하게 된다. 구조상 전개력이 큰 장점을 갖는다.

실린더 유닛(110)은 실린더(111), 피스톤(113), 출력 연결부(115)를 포함한다.

실린더 유닛(110)은 유압에 의해 피스톤 또는 플런저(plunger)를 왕복 직선 운동시켜 기계적인 일을 행하게 하는 장치이다.

실린더(111)는 상기 본체부의 중앙부에 위치하며, 유압을 공급받는 공급홀(112)을 포함한다.

피스톤(113)은 상기 실린더 내부를 왕복 운동한다.

출력 연결부(115)는 상기 피스톤과 상기 피벗축을 연결한다.

상기 피스톤은 외부에서 상기 공급홀을 통하여 상기 실린더 내로 공급되는 유압에 의하여 왕복 운동하며, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진한다.

그립부(200)는 파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 상기 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있다. 그립부(200)는 물체를 쥐거나 놓을 수 있는 능력을 가지며 일정 동작을 수행할 수 있다.

그립부(200)는 안착 그립부(210), 고정 그립부(220)를 포함한다.

안착 그립부(210)는 상기 작업 물체가 안착된다. 안착된 작업 물체에 대하여 원하는 작업을 수행하는 동안 해당 물체를 안전하게 유지할 수 있도록 일정 무게를 견디도록 설계되는 것이 바람직하다.

고정 그립부(220)는 상기 안착 그립부의 상측에 배치되어, 상기 작업 물체를 상기 안착 그립부 측으로 가압한다.

안착 그립부(210)와 고정 그립부(220)는 서로 굽어지는 방향이 반대로 설계되며, 서로 맞물리는 구조인 것이 바람직하다.

링크부(300)는 상기 본체부와 상기 그립부를 연결하며, 상기 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 상기 그립부에 전달하여 상기 그립부를 이동시킨다.

상기 그립부는 상기 링크부와 탈착 가능하게 체결된다.

링크부(300)는 상단 링크암(310), 하단 링크암(320), 고정 그립부 작동암(330), 안착 그립부 작동암(340)을 포함하는 4절 링크 구조인 것이 바람직하며 구조상 전개력이 큰 장점을 갖는다.

상단 링크암(310)은 상기 상단 플레이트(430)에 조립된다. 하단 링크암(320)은 상기 하단 플레이트(440)에 조립된다.

고정 그립부 작동암(330)은 상기 고정 그립부(220)와 연결된다. 안착 그립부 작동암(340)은 상기 안착 그립부(340)와 연결된다.

고정 그립부 작동암(330)과 안착 그립부 작동암(340)은, 피벗축(350)에 조립되어, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진함에 따라 일체로 이동하여 상기 고정 그립부와 안착 그립부를 작동시킨다.

고정 그립부 작동암(330)과 상기 상단 링크암(310)은 제1 회동 조인트(333)로 연결된다. 상기 안착 그립부 작동암(340)과 상기 하단 링크암(320)은 제2 회동 조인트(343)로 연결된다.

상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암 이동 시, 상기 제1 회동 조인트와 상기 제2 회동 조인트에 각각 연결된 상기 상단 링크암과 하단 링크암을 작동 시킨다.

그립부(200)의 작동 시, 작업 물체에 접근하기 위한 접근성의 효율을 위해 제1 회동 조인트와 제2 회동 조인트는 각도를 설정할 수 있으며, 움직임을 위한 추가 공간을 더 포함할 수 있다.

슬라이드 모듈(400)은 상기 본체부의 양측면에 부착되며, 상기 피벗축이 전진 또는 후진 가능하도록 가이드 홈(411)을 포함한다.

슬라이드 모듈(400)은 제1 플레이트(410), 제2 플레이트(420), 상단 플레이트(430), 하단 플레이트(440)를 포함한다.

제1 플레이트(410) 및 제2 플레이트(420)는 본체부의 양측면에 각각 부착된다.

제1 플레이트(410) 및 제2 플레이트(420)는 외측면에, 다기능 그리퍼 장치 수행에 필요한 다수의 모듈을 조립할 수 있도록 체결 구조를 더 포함할 수 있다.

또한, 상단 플레이트(430)의 상부에 유압 펌프 연결부(500)를 연결할 수 있는 펌프 연결 모듈(510)이 위치할 수 있다.

상단 플레이트(430) 및 하단 플레이트(440)는 상기 제1 플레이트와 수직으로 위치하여, 상기 본체부의 상단부 및 하단부에 각각 부착된다.

상단 플레이트(430)와 상기 상단 링크암(310)은 제3 회동 조인트(311)로 연결된다. 하단 플레이트(440)와 상기 하단 링크암(320)은 제4 회동 조인트(321)로 연결된다.

링크부(300)의 작동 시, 작업 물체에 접근하기 위한 접근성의 효율을 위해 제3 회동 조인트와 제4 회동 조인트는 각도를 설정할 수 있으며, 움직임을 위한 추가 공간을 더 포함할 수 있다.

제1 플레이트(410) 및 제2 플레이트(420)는, 각각 제1 가이드 홈(411)과 제2 가이드 홈(미도시)을 포함하고, 피벗축(350)은 제1 가이드 홈(411)과 제2 가이드 홈 사이를 이동한다.

제1 가이드 홈(411)과 제2 가이드 홈은 피벗축(350)을 고정하고, 피벗축(350)이 전진 또는 후진 시 경로를 가이드 할 수 있도록 직선 형태의 경로 가이드부를 더 포함할 수 있다.

피벗축(350)이 전진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 열리게 되며, 피벗축(350)이 후진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 좁아지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 닫히게 된다.

구체적으로, 피벗축(350)이 출력 연결부(115)의 일면에 연결되며, 고정 그립부 작동암(330)과 안착 그립부 작동암(340)은, 피벗축(350)에 조립되는 동력전달 축 각부 관절로 구성 된 4bar 구조의 다기능 그리퍼 구조이다. 피스톤이 후퇴 시 그리퍼는 닫히는 동작을, 피스톤이 전진 시 그리퍼는 열리는 동작을 수행한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 그립부는 동작 센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 동작 센서부는 작업 물체의 움직임을 감지할 수 있어, 작업 물체의 움직이는 정도에 따라 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암을 조절할 수 있다.

또한, 그립부는 작업 물체에 전류가 흐를 경우를 대비하여 누전 센서부와 탈착 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 누전 센서부는, 작업 물체에 흐르는 전류량을 감지할 수 있으며, 탈착 제어부는 작업 물체에 흐르는 전류량에 따라 감전 위험 여부를 판단할 수 있고, 감전 위험이 있다고 판단될 경우, 그립부가 링크부로부터 자동으로 탈착될 수 있도록 그립부와 링크부의 탈착을 제어한다.

구체적으로, 탈착 제어부는 작업 물체에 흐르는 전류량이 다기능 유압 그리퍼 장치를 사용하는 사용자가 감전의 위험이 있을 정도일 경우, 고정 그립부 작동암(330)의 체결력을 유지하기 위한 누름핀(335)과 누름핀(335)을 삽입 결합하는 고정 그립부(220)에 포함되는 누름핀-홀(225) 사이의 체결을 해제하여 그립부를 링크부로부터 분해시킨다. 탈착 제어부는 누름핀-홀(225)이 누름핀(335)을 자동으로 밀어내도록 스위치를 제어하여 체결을 해제할 수 있다.

여기서, 사용자가 감전의 위험이 있을 정도일 경우는, 평상시 작업 물체에 흐르는 전류량을 설정하였을 때, 설정한 전류량의 10배 내지 300배 폭증하는 경우 이다.

또한, 그립부는 알림부(미도시)를 포함할 수 있다. 알림부는 그립부가 침수되거나 수분이 임계량 이상 유입되었을 때, 경보를 발생시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 그립부를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 그립부(200)는 안착 그립부(210), 고정 그립부(220)를 포함한다.

안착 그립부(210)와 고정 그립부(220)는, 상기 작업 물체를 파지하고 보유하도록 다수개의 핑거팁 구조(212, 222)를 포함한다.

핑거팁 구조(212, 222)는, 다수개의 핑거팁이 일정한 이격거리를 갖고 배치되는 구조이며, 상기 안착 그립부 핑거팁이 이격된 공간에, 상기 고정 그립부의 핑거팁이 맞물린다.

구체적으로, 실제 사람의 손가락의 형태를 한 구조로써, 안착 그립부 핑거팁이 이격된 공간에, 상기 고정 그립부의 핑거팁이 맞물릴 수 있어 작업 물체를 보유하는데 효과적이다.

안착 그립부(210)와 고정 그립부(220)의 적어도 일부분이 꺾인 형태의 관절 구조를 포함한다. 구체적으로, 고정 그립부 작동암(330)과 연결되는 제1 연결부(211)와 제1 연결부(211)에 삽입되는 제1 핑거팁 구조(212), 안착 그립부 작동암(340)과 연결되는 제2 연결부(221)와 제2 연결부(221)에 조립되는 제2 핑거팁 구조(222)로 설계되며, 각각의 구조 사이는 회전 가능하게 설계된다.

또한, 안착 그립부(210)와 고정 그립부(220)는 최외각 부분에 손가락의 마디 형태의 마디 모듈(213, 223)을 각각 포함하고, 마디 모듈(213, 223)을 원형의 체결 볼트(214, 224)를 이용하여 체결되어 일정각도 회전이 가능하다.

마디 모듈(213, 223) 섬세한 작업을 수행할 수 있도록 하며, 외측의 적어도 일부분이 물결 모양을 포함하여 물체가 밖으로 떨어져 나가는 것을 막을 수 있다.

고정 그립부 작동암은, 상기 고정 그립부에 탈착 가능하도록 제1 탈착 볼트 (331)를 이용하여 연결하며, 상기 안착 그립부 작동암은, 상기 안착 그립부에 탈착 가능하도록 제2 탈착 볼트(341)를 이용하여 연결한다.

상기 제1 탈착 볼트 및 제2 탈착 볼트 조립 시 상기 그립부가 조립되며, 분해 시 상기 그립부가 분해된다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10)는 본체부(100), 그립부(200), 링크부(300), 슬라이드 모듈(400), 유압 펌프 연결부(500)를 포함한다.

그립부(200)는 안착 그립부(210), 고정 그립부(220)를 포함한다.

고정 그립부(220)는 상기 안착 그립부의 상측에 배치되어, 상기 작업 물체를 상기 안착 그립부 측으로 가압한다. 안착 그립부(210)와 고정 그립부(220)는 서로 굽어지는 방향이 반대로 설계되며, 서로 맞물리는 구조인 것이 바람직하다.

상기 그립부는 상기 링크부와 탈착 가능하게 체결된다.

슬라이드 모듈(400)은 제1 플레이트(410), 제2 플레이트(420), 상단 플레이트(430), 하단 플레이트(440), 커버 플레이트(460)를 포함한다.

제1 플레이트(410)의 외면에 커버 플레이트(460)가 부착되며, 커버 플레이트(460)에 펌프 연결 모듈(510)이 위치하고, 펌프 연결 모듈(510)을 이용하여 유압 펌프 연결부(500)를 연결할 수 있다.

유압 펌프 연결부(500)는 상기 실린더에 유압을 공급하는 외부의 유압 펌프와 연결된다. 유압 펌프 연결부는, 상기 본체부의 외측에 위치하여, 상기 본체부의 중앙부에 위치하는 실린더의 공급홀로 상기 유압을 공급한다. 유압 펌프 연결부(500)는 밸브를 연결할 수 있는 밸브 연결부(530)를 포함할 수 있다.

그리퍼는 압력과 관련된 힘의 등급을 가지므로, 그리퍼의 힘은 공기압력의 영향을 받게된다. 예를 들어, 압력을 20% 증가시키면 그리퍼의 힘도 20% 증가하게 된다. 유압 펌프 연결부(500)는 중앙부에 위치하는 실린더의 공급홀로 상기 유압을 공급하며, 통풍 조절기를 사용하여 그리퍼의 힘을 조절할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 체결 구조를 나타낸 도면이다.

도 4의 (a)는 그립부와 링크부가 분해된 구조를 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 그립부와 링크부가 체결된 구조를 나타낸 것이다.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치는 그립부와 링크부가 탈착 가능하게 체결될 수 있는 팁 변경형 구조이며, 그립부를 분해하고 절단기 또는 전개기를 결합할 수 있다.

고정 그립부(220)는 고정 그립부 작동암(330)의 일부를 감싸는 형태로 연결되며, 안착 그립부 작동암(340)은 안착 그립부(210)와 연결된다.

고정 그립부 작동암(330)은 체결력을 유지하기 위한 누름핀(335)을 포함하며, 고정 그립부(220)는 누름핀-홀(225)을 측면에 포함하여 누름핀(335)이 누름핀-홀(225)에 삽입 결합된다.

안착 그립부 작동암(340)은 체결력을 유지하기 위한 누름핀(345)을 포함하며, 안착 그립부(210)는 누름핀-홀(215)을 측면에 포함하여 누름핀(345)이 누름핀-홀(215)에 삽입 결합된다.

또한, 고정 그립부 작동암은, 상기 고정 그립부에 탈착 가능하도록 제1 탈착 볼트 (331)를 이용하여 연결하며, 상기 안착 그립부 작동암은, 상기 안착 그립부에 탈착 가능하도록 제2 탈착 볼트(341)를 이용하여 연결한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 그립부는 작업 물체에 전류가 흐를 경우를 대비하여 누전 센서부와 탈착 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 누전 센서부는, 작업 물체에 흐르는 전류량을 감지할 수 있으며, 탈착 제어부는 작업 물체에 흐르는 전류량에 따라 감전 위험 여부를 판단할 수 있고, 감전 위험이 있다고 판단될 경우, 그립부가 링크부로부터 자동으로 탈착될 수 있도록 그립부와 링크부의 탈착을 제어한다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁 변경 구조를 나타낸 도면이다.

도 5의 (a)는 그리퍼 팁을 체결한 것이고, (b)는 절단기 팁을 체결한 것이며, (c)는 전개기 팁을 체결한 것이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치는 직렬 주축 구동형 구조를 이용하여 경량형 다기능 그리퍼를 구현하며, 다기능을 수행하기 위하여 말단부의 팁을 그리퍼 팁, 전개기팁, 절단기팁 등으로 기능에 따라 체결할 수 있으며, 상황에 맞춰 전용 팁을 바꿀 수 있다.

체결 상황에 따라 (a)는 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치(10), (b)는 탈착 가능한 다기능 유압 절단기 장치(20), (c)는 탈착 가능한 다기능 유압 전개기 장치(30)로 사용될 수 있다.

도 5에 나타난 바와 같이, 본체부(100), 링크부(300), 슬라이드 모듈(400), 유압 펌프 연결부(500)는 각 장치에서 일치하고, 팁 부분만 각각 그립부(200), 절단기부(600), 전개기부(700)가 각각 체결될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁을 절단기로 변경한 것을 나타낸 도면이다.

도 6의 (a)와 (b)는 각각 절단기부의 작동 과정을 도시한 것이다.

절단기부(600)는 작업 물체를 절단할 때 사용되며 가위 부분은 금속으로 마련되며 접철식 형태인 것이 바람직하다.

고정 그립부 작동암(330)은, 절단기부(600)의 일면에 탈착 가능하도록 제1 탈착 볼트(331)를 이용하여 연결하며, 안착 그립부 작동암(640)은, 절단기부(600)의 타면에 탈착 가능하도록 제2 탈착 볼트(341)를 이용하여 연결한다.

상기 제1 탈착 볼트 및 제2 탈착 볼트 조립 시 절단기부(600)가 조립되며, 분해 시 절단기부(600)가 분해된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치의 팁을 전개기로 변경한 것을 나타낸 도면이다.

도 7의 (a)와 (b)는 각각 절단기부의 작동 과정을 도시한 것이다.

전개기부(700)는 작업 물체를 전개할 때 사용된다.

고정 그립부 작동암(330)은, 전개기부(700)의 일면에 탈착 가능하도록 제1 탈착 볼트(331)를 이용하여 연결하며, 안착 그립부 작동암(640)은, 전개기부(700)의 타면에 탈착 가능하도록 제2 탈착 볼트(341)를 이용하여 연결한다.

상기 제1 탈착 볼트 및 제2 탈착 볼트 조립 시 전개기부(700)가 조립되며, 분해 시 전개기부(700)가 분해된다.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

10: 탈착 가능한 다기능 유압 그리퍼 장치
100: 본체부
200: 그립부
210: 안착 그립부
220: 고정 그립부
300: 링크부
310: 상단 링크암
320: 하단 링크암
330: 고정 그립부 작동암
340: 안착 그립부 작동암
350: 피벗축
400: 슬라이드 모듈
411: 가이드 홈

Claims

내부에 실린더 유닛이 배치되며, 일측면에는 전진 또는 후진 가능한 피벗축이 삽입되는 본체부;
파지하고자 하는 별도의 작업 물체를 파지하고 보유하도록 상기 작업 물체 쪽을 향해 굽어 있는 그립부; 및
상기 본체부와 상기 그립부를 연결하며, 상기 실린더 유닛으로부터 발생한 구동력을 상기 그립부에 전달하여 상기 그립부를 이동시키는 링크부; 및
상기 본체부의 양측면에 부착되며, 상기 피벗축이 전진 또는 후진 가능하도록 가이드 홈을 포함하는 슬라이드 모듈;을 포함하며,
상기 그립부는 상기 링크부와 탈착 가능하게 체결되되,
상기 그립부는, 상기 작업 물체가 안착되는 안착 그립부; 및 상기 안착 그립부의 상측에 배치되어, 상기 작업 물체를 상기 안착 그립부 측으로 가압하는 고정 그립부;를 포함하며,
상기 안착 그립부와 고정 그립부는, 상기 작업 물체를 파지하고 보유하도록 다수개의 핑거팁이 일정한 이격거리를 갖고 배치되는 핑거팁 구조를 포함하고,
상기 슬라이드 모듈은, 상기 본체부의 양측면에 각각 부착되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 수직으로 위치하여, 상기 본체부의 상단부 및 하단부에 각각 부착되는 상단 플레이트 및 하단 플레이트;를 포함하며,
상기 링크부는, 상기 상단 플레이트에 조립되는 상단 링크암; 상기 하단 플레이트에 조립되는 하단 링크암; 상기 고정 그립부와 연결되는 고정 그립부 작동암; 및 상기 안착 그립부와 연결되는 안착 그립부 작동암;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는, 각각 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈을 포함하고, 상기 피벗축은 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
제3항에 있어서,
상기 실린더 유닛은,
상기 본체부의 중앙부에 위치하며, 유압을 공급받는 공급홀을 포함하는 실린더;
상기 실린더 내부를 왕복 운동하는 피스톤; 및
상기 피스톤과 상기 피벗축을 연결하는 출력 연결부;를 포함하며,
상기 피스톤은 외부에서 상기 공급홀을 통하여 상기 실린더 내로 공급되는 유압에 의하여 왕복 운동하며, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진하는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
제4항에 있어서,
상기 실린더에 유압을 공급하는 외부의 유압 펌프와 연결되는 유압 펌프 연결부;를 더 포함하며,
상기 유압 펌프 연결부는,
상기 본체부의 외측에 위치하여, 상기 본체부의 중앙부에 위치하는 실린더의 공급홀로 상기 유압을 공급하는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
삭제
제5항에 있어서,
상기 핑거팁 구조는,
다수개의 핑거팁이 일정한 이격거리를 갖고 배치되는 구조이며,
상기 안착 그립부의 핑거팁이 이격된 공간에, 상기 고정 그립부의 핑거팁이 맞물리는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
삭제
제7항에 있어서,
상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은,
상기 피벗축에 조립되어, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의해 상기 피벗축이 전진 또는 후진함에 따라 일체로 이동하여 상기 고정 그립부와 안착 그립부를 작동 시키는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
제9항에 있어서,
상기 링크부는,
상기 고정 그립부 작동암을, 상기 고정 그립부에 탈착 가능하도록 연결하는 제1 탈착 볼트; 및
상기 안착 그립부 작동암을, 상기 안착 그립부에 탈착 가능하도록 연결하는 제2 탈착 볼트;를 더 포함하며,
상기 제1 탈착 볼트 및 제2 탈착 볼트 조립 시 상기 그립부가 조립되며, 분해 시 상기 그립부가 분해되는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
제9항에 있어서,
상기 링크부는,
상기 고정 그립부 작동암과 상기 상단 링크암을 연결하는 제1 회동 조인트; 및
상기 안착 그립부 작동암과 상기 하단 링크암을 연결하는 제2 회동 조인트;를 더 포함하며,
상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암 이동 시, 상기 제1 회동 조인트와 상기 제2 회동 조인트에 각각 연결된 상기 상단 링크암과 하단 링크암을 작동 시키는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.
제9항에 있어서,
상기 피벗축이 전진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 열리게 되며,
상기 피벗축이 후진 시, 상기 고정 그립부 작동암과 안착 그립부 작동암은 좁아지는 방향으로 이동하여 상기 그립부가 닫히게 되는 것을 특징으로 하는 탈착 가능한 그리퍼 장치.