KR102105521B1

KR102105521B1 - 3-finger gripper

Info

Publication number: KR102105521B1
Application number: KR1020190179615A
Authority: KR
Inventors: 이병국
Original assignee: (주)로파
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-28

Abstract

Disclosed is a gripper capable of easily gripping various shapes of articles with a single power source. A 3-finger gripper includes: a body; an actuator installed in the body; a first link unit comprising a driving joint and a driven joint, wherein the driving joint is connected to the actuator and a finger is installed in the lower part on the front side of the driven joint; a first hinge pin fixing the driven joint of the first link unit to the body; a second link unit comprising a driving joint and a driven joint, wherein the driving joint is connected to the actuator and a finger is installed in the lower part on the front side of the driven joint; a second hinge pin fixing the driven joint of the second link unit to the body; and a bar connected to the actuator and including a finger in the lower part on the front side. The actuator, the first hinge pin, and the second hinge pin are arranged in a triangular shape. When a rod of the actuator is extracted, the driven joint of the first link unit and the driven joint of the second link unit cross in an X-shape.

Description

3-Finger GRIPPER}

본 개시(The Disclosure)는 로봇암 등에 장착되어, 물품을 파지하는 기능을 하는 그리퍼(또는 핸들)와 관련된다.The Disclosure relates to a gripper (or handle) that is mounted on a robot arm or the like and functions to grip an article.

그리퍼는 로봇암 등에 장착되어, 물품(예 : 가공물 등)을 파지하는 기능을 한다.The gripper is mounted on a robot arm or the like and functions to grip an article (eg, a workpiece).

한국 등록특허공보 제10-2024118호 및 한국 등록특허공보 제10-1674894호 각각에는 그리퍼의 일례가 게재되어 있다.An example of a gripper is published in Korean Patent Registration No. 10-2024118 and Korean Patent Registration No. 10-1674894, respectively.

한편, 일반적으로 그리퍼는 특정 형상의 물품만을 파지하기 위한 용도로 구성되는 편이다. 예컨데, 한국 등록특허공보 제10-2024118호에 게재된 그리퍼는 컬링 스톤을 파지하기 위한 용도로 구성된 것이다.On the other hand, in general, the gripper is configured for the purpose of holding only a specific shape of the article. For example, the gripper published in Korean Patent Publication No. 10-2024118 is configured for the purpose of holding curling stones.

또 한편, 한국 등록특허공보 제10-1674894호에 게재된 그리퍼를 비롯한 몇몇 그러퍼들은 다양한 형상의 물품들을 파지하기 위한 용도로 구성되는데, 이 경우, 필수적으로 복수 개의 동력원(예 : 전동모터, 실린더 등)이 요구된다.On the other hand, some grippers, including the gripper disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1674894, are configured for the purpose of gripping articles of various shapes. In this case, a plurality of power sources (eg, electric motors, cylinders) are essential. Etc.) is required.

하나의 동력원으로 다양한 형상의 물품들을 용이하게 파지할 수 있는 그리퍼를 제공하는 것이다.It is to provide a gripper capable of easily gripping articles of various shapes with one power source.

실시예에 따른 3-핑거 그리퍼는 보디; 상기 보디에 구비되는 엑추에이터; 주동절과 종동절로 구성되되, 주동절이 상기 엑추에이터에 결합되고, 종동절의 전측 하부에 핑거가 구비된 제1 링크유닛; 상기 보디에 상기 제1 링크유닛의 종동절을 고정시키는 제1 힌지핀; 주동절과 종동절로 구성되되, 주동절이 상기 엑추에이터에 결합되고, 종동절의 전측 하부에 핑거가 구비된 제2 링크유닛; 상기 보디에 상기 제2 링크유닛의 종동절을 고정시키는 제2 힌지핀; 및 상기 엑추에이터에 결합되고, 전측 하부에 핑거가 구비된 바;를 포함하고, 상기 엑추에이터, 상기 제1 힌지핀, 상기 제2 힌지핀은, 삼각 형태로 배치되고, 상기 엑추에이터의 로드가 인출되면, 상기 제1 링크유닛의 종동절과 상기 제2 링크유닛의 종동절이 'X'자로 교차되는 것을 특징으로 한다.The three-finger gripper according to the embodiment includes a body; An actuator provided in the body; A first link unit composed of a main section and a follower section, the main section being coupled to the actuator, and having a finger on the front lower portion of the follower section; A first hinge pin fixing the follower of the first link unit to the body; A second link unit composed of a main section and a follower section, wherein the main section is coupled to the actuator, and a finger is provided at the front lower portion of the follower section; A second hinge pin fixing the follower of the second link unit to the body; And It is coupled to the actuator, the bar is provided with a finger on the front lower part; Includes, the actuator, the first hinge pin, the second hinge pin is disposed in a triangular shape, the rod of the actuator is pulled out, The follower of the first link unit and the follower of the second link unit are characterized by crossing the letter 'X'.

또한, 상기 보디는 제1 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 직 하방에 위치되는 제2 플레이트;를 구비하고, 상기 엑추에이터 상기 제1 링크유닛, 상기 제1 힌지핀, 상기 제2 링크유닛 및 상기 제2 힌지핀는, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 위치될 수 있다.In addition, the body includes a first plate; And a second plate positioned directly below the first plate. The actuator includes the first link unit, the first hinge pin, the second link unit, and the second hinge pin, with the first plate. It may be located in the space between the second plate.

또한, 상기 제2 플레이트 하부에는 상기 바의 이동 경로를 제공하는 가이드홈이 형성될 수 있다.In addition, a guide groove providing a movement path of the bar may be formed under the second plate.

실시예에 따른 3-핑거 그리퍼는 하나의 엑추에이터에 의하여 작동하는 3개의 핑거를 포함하고, 3개의 핑거를 이용하여, 다양한 형상의 물품들[예 : 크기가 서로 다른 원통, 소정 두께의 플레이트, 삼각기둥 등]을 용이하게 파지할 수 있다.The three-finger gripper according to the embodiment includes three fingers operated by one actuator, and by using three fingers, articles of various shapes [eg, cylinders of different sizes, plates of a predetermined thickness, triangles Pillars, etc.] can be easily gripped.

도 1은 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼의 분해사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼의 작동을 나타내는 평면도이다.
* 도면에는 구성요소의 크기나 형상 등이 과장된 형태로 나타나 있을 수 있음. 1 is a perspective view of a three-finger gripper according to an embodiment.
2 is an exploded perspective view of a three-finger gripper according to an embodiment.
3 is a plan view showing the operation of the three-finger gripper according to the embodiment.
* In the drawings, the size and shape of components may be exaggerated.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a three-finger gripper according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼(100)의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼(100)의 분해사시도이다.1 is a perspective view of a three-finger gripper 100 according to an embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the three-finger gripper 100 according to an embodiment.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼(100)는 보디(110), 엑추에이터(120), 제1 링크유닛(130), 제2 링크유닛(150) 및 바(170)를 포함한다.1 to 2, the three-finger gripper 100 according to the embodiment includes a body 110, an actuator 120, a first link unit 130, a second link unit 150 and a bar (170).

보디(110)는 특정 형상으로 제한되지 않으며, 하나의 예로서, 도1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(112)와 제1 플레이트(112)의 직 하방에 위치되는 제2 플레이트(114)로 구성될 수 있다. 또한, 보디(110)는 로봇암 등에 용이하게 장착되도록 구성될 수 있다.The body 110 is not limited to a specific shape, and as one example, as illustrated in FIGS. 1 to 2, the first plate 112 and the second plate located directly below the first plate 112 It may be composed of (114). In addition, the body 110 may be configured to be easily mounted on a robot arm or the like.

본 명세서에서 엑추에이터(120)는 전후 왕복 운동을 구현하는 임의의 장치이다. 예컨데, 실린더 기구, 기어박스[예 : 랙과 피니언 등을 포함할 수 있음]와 연결된 서보모터 등일 수 있다. 엑추에이터(120)에 의해 인가되는 왕복 운동력의 크기는 일정할 수도 있으나, 변화되도록 구성될 수도 있다.In the present specification, the actuator 120 is any device that implements forward and backward reciprocating motion. For example, it may be a cylinder mechanism, a servo motor connected to a gearbox (eg, may include racks and pinions, etc.). The magnitude of the reciprocating force applied by the actuator 120 may be constant, but may be configured to vary.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 엑추에이터(120)는 보디(110)에 구비된다. 구체적으로, 보디(110)가 제1 플레이트(112)와 제2 플레이트(114)로 구성될 때, 제1 플레이트(112)와 제2 플레이트(114) 사이의 공간에 위치된다. 엑추에이터(120)의 상부는 제1 플레이트(112)에 결합되고, 하부는 제2 플레이트(114)에 결합될 수 있다. 엑추에이터(120)의 로드는 제1 플레이트(112)[또는 제2 플레이트(114)]와 평행하고, 제1 플레이트(112)와 제2 플레이트(114) 사이의 공간 내에서 직선왕복운동한다.1 to 2, the actuator 120 is provided on the body 110. Specifically, when the body 110 is composed of the first plate 112 and the second plate 114, it is located in the space between the first plate 112 and the second plate 114. The upper portion of the actuator 120 may be coupled to the first plate 112, and the lower portion may be coupled to the second plate 114. The rod of the actuator 120 is parallel to the first plate 112 (or the second plate 114) and linearly reciprocates within the space between the first plate 112 and the second plate 114.

제1 링크유닛(130)은 주동절(132)과 종동절(134)로 구성된다. 주동절(132)의 일측 단부는 엑추에이터(120)의 로드와 결합되고, 타측 단부는 종동절(134)의 일측 단부와 연결된다. 종동절(134)의 타측 단부에는 핑거(136)가 구비된다. 핑거(136)는 종동절(134)의 하부에 위치될 수 있다. 핑거(136)는 솔방울 형태를 비롯하여 다양한 형태일 수 있고, 표면은 미끄럼 방지 기능이 있는 재질로 구성될 수 있다.The first link unit 130 is composed of a main section 132 and a follower section 134. One end of the main shaft 132 is coupled to the rod of the actuator 120, and the other end is connected to one end of the driven shaft 134. Finger 136 is provided at the other end of the follower 134. Finger 136 may be located below the follower 134. The finger 136 may have various shapes including a pine cone shape, and the surface may be formed of a material having an anti-slip function.

제1 링크유닛(130)의 종동절(134)의 중앙에는 핀홀이 형성되고, 핀홀에는 제1 힌지핀(140)이 삽입된다. 제1 힌지핀(140)은 보디(110)에 제1 링크유닛(130)의 종동절(134)을 고정시킨다.A pinhole is formed in the center of the driven section 134 of the first link unit 130, and the first hinge pin 140 is inserted into the pinhole. The first hinge pin 140 fixes the driven section 134 of the first link unit 130 to the body 110.

제2 링크유닛(150)은 주동절(152)과 종동절(154)로 구성된다. 주동절(152)의 일측 단부는 엑추에이터(120)의 로드와 결합되고, 타측 단부는 종동절(154)의 일측 단부와 연결된다. 종동절(154)의 타측 단부에는 핑거(156)가 구비된다. 핑거(156)는 종동절(154)의 하부에 위치될 수 있다. 핑거(156)는 솔방울 형태를 비롯하여 다양한 형태일 수 있고, 표면은 미끄럼 방지 기능이 있는 재질로 구성될 수 있다.The second link unit 150 is composed of a main section 152 and a follower section 154. One end of the main shaft 152 is coupled to the rod of the actuator 120, the other end is connected to one end of the driven section 154. Finger 156 is provided at the other end of the follower 154. Finger 156 may be located below the follower 154. The finger 156 may have various shapes including a pine cone shape, and the surface may be formed of a material having an anti-slip function.

제2 링크유닛(150)의 종동절(154)의 중앙에는 핀홀이 형성되고, 핀홀에는 제2 힌지핀(160)이 삽입된다. 제2 힌지핀(160)은 보디(110)에 제2 링크유닛(150)의 종동절(154)을 고정시킨다.A pinhole is formed in the center of the driven section 154 of the second link unit 150, and a second hinge pin 160 is inserted into the pinhole. The second hinge pin 160 fixes the driven section 154 of the second link unit 150 to the body 110.

제1 힌지핀(140)과 제2 힌지핀(160)는 엑추에이터(120)에 전방에 위치하며, 엑추에이터(120), 제1 힌지핀(140), 제2 힌지핀(160)은 동일 평면 상에서, 삼각 형태로 배치된다. 즉, 엑추에이터(120), 제1 힌지핀(140), 제2 힌지핀(160)을 가상의 선으로 연결하면, 삼각형이 된다. 또한, 제1 힌지핀(140)과 제2 힌지핀(160)은 엑추에이터(120)의 로드에서 연장되는 가상의 축선을 기준으로 상호 대칭된다.The first hinge pin 140 and the second hinge pin 160 are located in front of the actuator 120, and the actuator 120, the first hinge pin 140, and the second hinge pin 160 are on the same plane. , It is arranged in a triangular shape. That is, when the actuator 120, the first hinge pin 140, and the second hinge pin 160 are connected by a virtual line, they become a triangle. In addition, the first hinge pin 140 and the second hinge pin 160 are mutually symmetrical with respect to an imaginary axis extending from the rod of the actuator 120.

바(170)는 소정 길이를 갖고, 일측이 엑추에이터(120)의 로드에 결합된다. 바(170)의 타측(전측) 하부에는 핑거(172)가 구비된다. 핑거(172)는 솔방울 형태를 비롯하여 다양한 형태일 수 있고, 표면은 미끄럼 방지 기능이 있는 재질로 구성될 수 있다. 바(170)는 제2 플레이트(114)의 하면에 위치될 수 있고, 제2 플레이트(114)의 하면에는 바(170)의 이동 경로를 제공하는 가이드홈(114a)가 형성될 수 있다.Bar 170 has a predetermined length, one side is coupled to the rod of the actuator 120. A finger 172 is provided below the other side (front side) of the bar 170. The finger 172 may have various shapes including a pine cone shape, and the surface may be formed of a material having an anti-slip function. The bar 170 may be located on the lower surface of the second plate 114, and a guide groove 114a that provides a movement path of the bar 170 may be formed on the lower surface of the second plate 114.

3개의 핑거(136, 156, 172)는 동일 평면상에 위치된다.The three fingers 136, 156, 172 are located on the same plane.

계속해서, 바(170)에 구비된 핑거(172)는 엑추에이터(120)를 기준으로, 제1 링크유닛(130)의 핑거(136)와 제2 링크유닛(150)의 핑거(156) 전방에 위치되고, 3개의 핑거(136, 156, 172)는 가상의 선으로 연결하면 삼각형이 형성된다. Subsequently, the finger 172 provided on the bar 170 is in front of the finger 136 of the first link unit 130 and the finger 156 of the second link unit 150 based on the actuator 120. Located, the three fingers (136, 156, 172) is connected to the virtual line to form a triangle.

3개의 핑거(136, 156, 172)는 용도에 따라 각기 다른 형상으로 구성되어도 무방하다.The three fingers (136, 156, 172) may be configured in different shapes depending on the application.

도 3은 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼(100)의 작동을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing the operation of the three-finger gripper 100 according to the embodiment.

도 3 (a)를 참조하면, 엑추에이터(120)의 몸체에서 로드가 인출되면, 제1 링크유닛(130)의 종동절(134)이 제1 힌지핀(140)을 기준으로 시계 방향으로 회동되고, 제2 링크유닛(150)의 종동절(154)이 제2 힌지핀(160)을 기준으로 반시계 방향으로 회동되어, 제1 링크유닛(130)의 핑거(136)와 제2 링크유닛(150)의 핑거(156)가 상호 멀어지는 방향으로 이동한다. 또한, 바(170)의 핑거(172)는 전방으로 이동한다.Referring to Figure 3 (a), when the rod is withdrawn from the body of the actuator 120, the driven section 134 of the first link unit 130 is rotated clockwise relative to the first hinge pin 140 , The driven section 154 of the second link unit 150 is rotated counterclockwise relative to the second hinge pin 160, so that the finger 136 of the first link unit 130 and the second link unit ( The fingers 156 of 150) move in directions away from each other. Also, the finger 172 of the bar 170 moves forward.

이와 반대로, 도 3 (b)를 참조하면, 엑추에이터(120)의 로드가 몸체에 삽입되면, 제1 링크유닛(130)의 종동절(134)이 제1 힌지핀(140)을 기준으로 반시계 방향으로 회동되고, 제2 링크유닛(150)의 종동절(154)이 제2 힌지핀(160)을 시계 방향으로 기준으로 회동되어, 제1 링크유닛(130)의 핑거(136)와 제2 링크유닛(150)의 핑거(156)가 상호 가까워지는 방향으로 이동한다. 또한, 바(170)의 핑거(172)는 후방으로 이동한다.On the contrary, referring to FIG. 3 (b), when the rod of the actuator 120 is inserted into the body, the driven section 134 of the first link unit 130 is counterclockwise based on the first hinge pin 140. It is rotated in the direction, the driven section 154 of the second link unit 150 is rotated based on the second hinge pin 160 clockwise, the finger 136 and the second of the first link unit 130 The fingers 156 of the link unit 150 move in a direction closer to each other. In addition, the finger 172 of the bar 170 moves rearward.

즉, 엑추에이터(120)의 몸체에서 로드가 인출되면, 3개의 핑거(136, 156, 172)가 형성하는 삼각형이 커지고, 엑추에이터(120)의 로드가 몸체에 삽입되면, 3개의 핑거(136, 156, 172)가 형성하는 삼각형이 작아진다.That is, when the rod is withdrawn from the body of the actuator 120, the triangle formed by the three fingers (136, 156, 172) becomes large, and when the rod of the actuator 120 is inserted into the body, the three fingers (136, 156) , 172), the triangle formed is smaller.

3개의 핑거(136, 156, 172)는 다양한 지름을 갖는 원통 형태의 물품(OB)을 내부와 외부에서 3점 지지할 수 있고, 3개의 핑거(136, 156, 172)가 형성하는 삼각형이 극도로 작아지면, 3개의 핑거(136, 156, 172) 사이에는 소정 두께를 갖는 플레이트 형태의 물품(OB')이 고정될 수도 있다.The three fingers 136, 156, and 172 can support three points of the cylindrical object OB having various diameters inside and outside, and the triangle formed by the three fingers 136, 156, 172 is extremely When it becomes small, the plate-shaped article OB 'having a predetermined thickness may be fixed between the three fingers 136, 156, and 172.

앞서 설명된 실시예에 따른 3-핑거 그리퍼(100)는 하나의 엑추에이터(120)에 의하여 작동하는 3개의 핑거(136, 156, 172)를 포함하고, 3개의 핑거(136, 156, 172)를 이용하여, 다양한 형상의 물품들(OB, OB')[예 : 크기가 서로 다른 원통, 소정 두께의 플레이트, 삼각기둥 등]을 용이하게 파지할 수 있다.The three-finger gripper 100 according to the above-described embodiment includes three fingers 136, 156, and 172 operated by one actuator 120, and includes three fingers 136, 156, and 172. By using, it is possible to easily hold various shapes of objects OB, OB '(eg, cylinders of different sizes, plates of a predetermined thickness, triangular prism, etc.).

본 개시(The Disclosure)의 실시예를 설명할 때 사용된 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 본 개시의 기술적 사상을 제한하기 위해 선택된 것이 아니며, 기술적 사상에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.The expressions (terms, visualized images, etc.) used in describing the embodiments of the present disclosure (The Disclosure) are not selected to limit the technical thoughts of the present disclosure, and are used for a tooling purpose to increase understanding of the technical thoughts. It is just selected by.

또한, 본 개시는 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 당업자(당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)는 설명된 실시예를 기반으로 본 개시의 기술적 사상의 범주 내에서 새로운 실시예들을 무한히 창안할 수 있을 것이다.In addition, the present disclosure has been described by a limited number of embodiments, and those skilled in the art (a person having ordinary skill in the art) may infinitely implement new embodiments within the scope of the technical spirit of the present disclosure based on the described embodiments. You will be able to create.

따라서, 본 개시의 청구범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 몇몇 표현들에 의하여 제한적으로 해석되어선 안되며, '발명의 설명' 및 '도면'의 심층에 함의된 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 한다.Therefore, the claims of the present disclosure should not be interpreted limitedly by some expressions shown in the 'explanation of the invention' and 'drawing', and are broadly based on the technical ideas implied in depth of the 'description of the invention' and 'drawing'. Should be interpreted.

100 : 3-핑거 그리퍼
110 : 보디
112 : 제1 플레이트
114 : 제2 플레이트
114a : 가이드홈
120 : 엑추에이터
130 : 제1 링크유닛
132 : 주동절
134 : 종동절
136 : 핑거
140 : 제1 힌지핀
150 : 제2 링크유닛
152 : 주동절
154 : 종동절
156 : 핑거
160 : 제2 힌지핀
170 : 바
172 : 핑거
--
OB : 물품100: 3-finger gripper
110: body
112: first plate
114: second plate
114a: Guide home
120: actuator
130: first link unit
132: Winter Day
134: Follower
136: finger
140: first hinge pin
150: second link unit
152: Winter Day
154: Follower
156: finger
160: second hinge pin
170: bar
172: finger
-
OB: Goods

Claims

Bodybuilder;
An actuator provided in the body;
A first link unit composed of a main section and a follower section, the main section being coupled to the actuator, and having a finger on the front lower portion of the follower section;
A first hinge pin fixing the follower of the first link unit to the body;
A second link unit composed of a main section and a follower section, wherein the main section is coupled to the actuator, and a finger is provided at the front lower portion of the follower section;
A second hinge pin fixing the follower of the second link unit to the body; And
It is coupled to the actuator, the bar is provided with a finger on the lower front; includes,
The actuator, the first hinge pin, the second hinge pin, is disposed in a triangular shape,
When the rod of the actuator is pulled out, the driven section of the first link unit and the driven section of the second link unit are crossed with an 'X' character, a three-finger gripper.

According to claim 1,
The body,
A first plate; And
And a second plate positioned directly below the first plate.
The actuator, the first link unit, the first hinge pin, the second link unit and the second hinge pin, characterized in that located in the space between the first plate and the second plate, a three-finger gripper .

According to claim 2,
At the bottom of the second plate,
A three-finger gripper, characterized in that a guide groove is provided to provide a movement path of the bar.