KR102209093B1

KR102209093B1 - 멀티모듈 그리퍼

Info

Publication number: KR102209093B1
Application number: KR1020190054374A
Authority: KR
Inventors: 임재원; 이종민; 한형석; 박도영; 김창현; 하창완; 김정중; 고두열; 박진성; 조현민; 최상규
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2021-01-28
Also published as: KR20200129653A

Abstract

본 발명의 목적은 물체들을 이동하기 위하여 복수의 물체 또는 이종 크기의 물체들을 협업으로 잡아서 이동(운반)하므로 전체 물체들을 이동하는 공정의 수를 줄이는 멀티모듈 그리퍼를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는, 베이스, 및 상기 베이스의 측면에 설정되는 복수의 작동점들에 장착되어 상기 측면의 연장 방향으로 이동하여 서로 다른 그리핑 궤적을 형성하여 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 적어도 제1모듈과 제2모듈을 포함한다.

Description

멀티모듈 그리퍼 {MULTI MODULE GRIPPER}

본 발명은 물체를 이동하기 위하여 물체를 잡았다 놓았다 하는 멀티 모듈 그리퍼에 관한 것이다.

로봇 팔에 장착되어 사용되는 그리퍼는 다양한 물체를 잡아서 이동하도록 구성되며, 이때 물체 1개를 잡을 수 있는 작동 구성에 대하여 중점적으로 설계되어 있다. 이러한 그리퍼는 다수 개의 물체들을 이동함에 있어서, 물체를 1개씩 이동하므로 전체 물체를 이동하는 전체 공정에 대한 시간을 증가시킨다.

예를 들어, 그리퍼로 4개의 물체를 이동시키는 경우, 4번의 잡기, 8번의 이동(운반과 복귀) 및 4번의 놓기 공정이 필요하다. 즉, 그리퍼는 잡기, 이동(운반), 놓기 및 이동(복귀)의 1세트, 잡기, 이동(운반), 놓기 및 이동(복귀)의 2세트, 잡기, 이동(운반), 놓기 및 이동(복귀)의 3세트, 및 잡기, 이동(운반), 놓기 및 이동(복귀)의 4세트로 작동하므로 이동하는 공정 수에 따른 공정 시간을 증대시킨다.

또한, 그리퍼는 물체를 잡는 죠우(jaw)의 크기 및 간격에서 제한되므로 예상되는 대상보다 큰 물체를 잡는데 어려움을 가진다.

본 발명의 목적은 물체들을 이동하기 위하여 복수의 물체를 각각 또는 하나의 물체들을 협업으로 잡아서 이동(운반)하므로 전체 물체들을 이동하는 공정의 수를 줄이는 멀티모듈 그리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복수 개의 물체들을 잡아서 동시에 이동하고 복수 개의 물체들을 놓으므로 이동(운반과 복귀)하는 공정 수의 감소에 따라 공정 시간을 단축시키는 멀티모듈 그리퍼를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 예상되는 대상보다 큰 물체를 협업으로 잡아서 이동시키는 멀티모듈 그리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는, 베이스, 및 상기 베이스의 측면에 설정되는 복수의 작동점들에 장착되어 상기 측면의 연장 방향으로 이동하여 서로 다른 그리핑 궤적을 형성하여 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 적어도 제1모듈과 제2모듈을 포함한다.

상기 제1모듈은 상기 작동점들에 장착되어 제1그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성되고, 상기 제2모듈은 상기 작동점들에 장착되어 상기 제1그리핑 궤적의 외부에서 제2그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는, 상기 제2모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체 또는 하나의 물체를 함께 잡는 제3모듈을 더 포함하며, 상기 제3모듈은 상기 작동점들에 장착되어 상기 제2그리핑 궤적의 외부에서 제3그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성될 수 있다.

상기 제1모듈은 물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서, 상기 베이스의 제1작동점에 제11링크의 일단을 제1힌지로 장착하고, 상기 제11링크의 다른 일단에 제12링크의 일단을 제12힌지로 장착하며, 상기 제12링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고, 상기 제12링크의 도중에 제13링크의 일단을 제13힌지로 장착하고, 상기 제13링크의 다른 일단을 상기 베이스의 제2작동점에 제2힌지로 장착하여 형성될 수 있다.

상기 제2모듈은 물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서, 상기 베이스의 제1작동점에 상기 제11링크보다 긴 제21링크의 일단을 상기 제1힌지로 장착하고, 상기 제21링크의 다른 일단에 제22링크의 일단을 제22힌지로 장착하며, 상기 제22링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고, 상기 제22링크의 도중에 상기 제13링크보다 긴 제23링크의 일단을 제23힌지로 장착하며, 상기 제23링크의 다른 일단을 상기 베이스의 상기 제2작동점에 상기 제2힌지로 장착하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는 상기 제2모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제3모듈을 더 포함하며, 상기 제3모듈은 물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서, 상기 베이스의 제1작동점에 상기 제21링크보다 긴 제31링크의 일단을 상기 제1힌지로 장착하고, 상기 제31링크의 다른 일단에 제32링크의 일단을 제32힌지로 장착하며, 상기 제32링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고, 상기 제32링크의 도중에 상기 제23링크보다 긴 제33링크의 일단을 제33힌지로 장착하며, 상기 제33링크의 다른 일단을 상기 베이스의 상기 제2작동점에 상기 제2힌지로 장착하여 형성될 수 있다.

상기 제11링크와 상기 제13링크는 상기 베이스의 일면에 배치되고, 상기 제12링크는 상기 베이스의 측방에 배치되며, 상기 제21링크와 상기 제23링크는 상기 제11링크와 상기 제13링크의 일면에 각각 배치되고, 상기 제22링크는 상기 제11링크와 상기 제13링크의 측방에 배치되며, 상기 제31링크와 상기 제33링크는 상기 제21링크와 상기 제23링크의 일면에 각각 배치되고, 상기 제32링크는 상기 제21링크와 상기 제23링크의 측방에 배치될 수 있다.

상기 제1힌지에 장착되는 상기 제11링크와 상기 제21링크 및 상기 제31링크의 일단은 상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 제11기어와 제21기어 및 제31기어를 구비하고, 대칭 구조로 배치되어 다른 제1힌지에 장착되는 다른 제11링크와 다른 제21링크 및 다른 제31링크의 일단은 상기 다른 제1힌지를 중심으로 회전하는 다른 제11기어와 다른 제21기어 및 다른 제31기어를 구비하며, 상기 제11기어와 상기 제21기어 및 상기 제31기어는 상기 다른 제11기어와 상기 다른 제21기어 및 상기 다른 제31기어에 각각 기어 결합될 수 있다.

상기 제11기어와 상기 다른 제11기어 중 하나는, 제1구동모터로 작동되는 제1구동기어에 기어 결합되고, 상기 제21기어와 상기 다른 제21기어 중 하나는, 제2구동모터로 작동되는 제2구동기어에 기어 결합되며, 상기 제31기어와 상기 다른 제31기어 중 하나는, 제3구동모터로 작동되는 제3구동기어에 기어 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는 상기 제3모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제4모듈과 제5모듈을 더 포함하며, 상기 제4모듈은 상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제2그리핑 궤적과 같은 제4그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡고, 상기 제5모듈은 상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제4그리핑 궤적의 내부에서 상기 제1그리핑 궤적과 같은 제5그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼는 상기 제1모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제6모듈과 제7모듈을 더 포함하며, 상기 제6모듈은 상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제1그리핑 궤적의 외부에 상기 제2그리핑 궤적과 같은 제6그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡고, 상기 제7모듈은 상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제6그리핑 궤적의 외부에서 상기 제3그리핑 궤적과 같은 제7그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡을 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예의 멀티모듈 그리퍼는 베이스에 복수의 (제1, 제2)모듈들을 구비하여 서로 다른 (제1, 제2)그리핑 궤적들을 형성하므로 서로 다른 물체들을 각각 잡거나 하나의 물체를 협업하여 잡아서 이동(운반) 후 놓을 수도 있다. 따라서 일 실시예는 전체 물체들을 이동(운반)하는 공정의 수를 줄일 수 있다.

또한, 일 실시예의 멀티모듈 그리퍼는 3개(예, 제1, 제2, 제3) 이상의 모듈들을 구비하는 경우, 하나의 모듈로 하나의 물체를 잡으면서 다른 2개의 모듈로 다른 크기의 물체를 협업하여 잡을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 도 3은 도 1의 저면도다.
도 4는 도 1의 제1모듈로 하나의 물체를 잡는 작동 상태의 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6은 도 5 상태의 제1모듈에 이어서 제2모듈로 다른 하나의 물체를 (각각) 잡는 작동 상태의 사시도이다.
도 7은 도 6의 정면도이다.
도 8은 도 7 상태에 제2모듈에 이어서 제3모듈로 또 다른 하나의 물체를 (각각) 잡는 작동 상태의 사시도이다.
도 9는 도 8의 정면도이다.
도 10은 도 5 상태의 제1모듈에 이어서 제2, 제3모듈로 (크기가) 다른 하나의 물체를 협업으로 잡는 작동 상태의 사시도이다.
도 11은 도 10의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 도시한 저면도다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 도시한 저면도다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예의 멀티모듈 그리퍼(1)는 로봇 팔(미도시)에 장착되어 물체를 이동하는 데 사용된다.

멀티모듈 그리퍼(1)는 판상의 베이스(9), 및 베이스(9)에 장착되어 서로 다른 물체들을 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡았다 로봇 팔에 의하여 이동(운반) 후 놓고 로봇 팔에 의하여 복귀할 수 있도록 적어도 제1모듈(10)과 제2모듈(20)을 포함한다. 즉 멀티모듈 그리퍼는 n개의 모듈을 포함할 수 있다.

제1모듈(10)과 제2모듈(20)은 베이스(9)의 일 측면에 설정되는 복수의 작동점들(예, 제1작동점(P1)과 제2작동점(P2))에 장착되어, 베이스(9) 일 측면의 연장 방향으로 이동하여, 서로 다른 그리핑 궤적을 형성하면서 물체를 잡았다 이동(운반) 후 놓고 복귀할 수 있다.

제1, 제2모듈(10, 20)은 복수의 대상 물체들을 이동할 때, 물체들 각각 또는 하나의 물체들을 협업으로 잡았다 이동 후 놓고 복귀하므로 전체 물체들을 이동(운반 및 복귀)하는 공정의 수를 줄일 수 있다.

즉, 물체들을 이동하는데 대부분의 시간은 물체를 잡거나 놓는데 소요되지 않고 이동(운반 및 복귀)하는데 소요되는 점을 감안하면, 제1, 제2모듈(10, 20)은 공정 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

제1실시예의 멀티모듈 그리퍼(1)는 제3모듈(30)을 더 포함한다. 제3모듈(30)은 제2모듈(20)의 일측에 배치되어 서로 다른 물체 또는 하나의 물체를 협업하여 잡았다 이동(운반) 후 놓고 복귀하므로 물체들을 이동(운반 및 복귀)하는 공정의 수를 더욱 줄일 수 있다. 따라서 공정 시간이 더욱 단축될 수 있다.

제1모듈(10)은 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 장착되어 제1그리핑 궤적(C1)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다. 제2모듈(20)은 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 장착되어 제1그리핑 궤적(C1)의 외부에서 제2그리핑 궤적(C2)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1모듈(10)이 제1그리핑 궤적(C1)으로 물체를 잡고(도 4, 도 5 참조), 이후, 또는 제1모듈(10)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제2모듈(20)이 제2그리핑 궤적(C2)으로 물체를 잡을 수 있다(도 6, 도 7 참조).

제3모듈(30)은 작동점들(예, 제1작동점(P1), 제2작동점들(P2))에 장착되어 제2그리핑 궤적(C2)의 외부에서 제3그리핑 궤적(C3)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1, 제2모듈(10, 20)이 제1, 제2그리핑 궤적(C1, C2)으로 물체를 잡고(도 6, 도 7 참조), 이후, 또는 제1, 제2모듈(10, 20)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제3모듈(30)이 제3그리핑 궤적(C3)으로 물체를 잡을 수 있다(도 8, 도 9 참조).

제1, 제2모듈(10, 20)에 더하여 제3모듈(30)은 복수의 대상 물체들을 이동할 때, 물체들 각각 또는 하나의 물체들을 협업으로 잡았다 운반 후 놓고 복귀하는 것을 도와주므로 전체 물체들을 이동(운반 및 복귀)하는 공정 수 및 공정 시간을 더욱 줄일 수 있다.

일례로써, 제1모듈(10)과 제2모듈(20) 및 제3모듈(30)은 베이스(9) 상에서 공유하는 제1작동점(P1)과 제2작동점(P2)을 관통하는 제1힌지(H1)와 제2힌지(H2)에 장착된다.

도 3은 도 1의 저면도다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1모듈(10)은 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되며, 각 측에 동일 구조로 배치되는 제11링크(11), 제12링크(12) 및 제13링크(13)를 포함한다.

제11링크(11)는 그 일단으로 베이스(9)의 제1작동점(P1)에 제1힌지(H1)로 장착된다. 제11링크(11)는 다른 일단으로 제12링크(12)의 일단에 제12힌지(H12)로 장착된다.

제13링크(13)는 그 일단으로 제12링크(12)의 도중에 제13힌지(H13)로 장착된다. 제13링크(13)는 다른 일단으로 베이스(9)의 제2작동점(P2)에 제2힌지(H2)로 장착된다.

도 4는 도 1의 제1모듈로 하나의 물체를 잡는 작동 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 정면도이다. 도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 제12링크(12)는 다른 일단으로 물체를 잡도록 죠우(121)를 형성한다.

즉, 제1모듈(10)에서 베이스(9)의 제1, 제2작동점(P1, P2), 제11링크(11), 제12링크(12), 제12힌지(H12), 제13링크(13) 및 제13힌지(H13)는 변형 가능한 사각형을 형성하여, 서로 마주하는 죠우(121)가 제1그리핑 궤적(C1)을 형성하게 한다.

대칭 구조의 쌍으로 배치되는 제12링크(12)는 제1, 제2작동점(P1, P2)에서 선회 작동되는 제11, 제13링크(11, 13)의 다른 일단에 장착되어, 제11, 제13링크(11, 13)의 작동에 따라 서로 마주하는 죠우(121)로 하나의 물체를 잡거나 놓을 수 있게 된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2모듈(20)은 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되며, 각 측에 동일 구조로 배치되는 제21링크(21), 제22링크(22) 및 제23링크(23)를 포함한다.

제21링크(21)는 그 일단으로 베이스(9)의 제1작동점(P1)에 제1힌지(H1)로 장착되며, 제11링크(11)보다 길게 형성된다. 따라서 제21링크(21)의 일단과 제11링크(11)의 일단이 서로 간섭하지 않는다. 제21링크(21)는 다른 일단으로 제22링크(22)의 일단에 제22힌지(H22)로 장착된다.

제23링크(23)는 그 일단으로 제22링크(22)의 도중에 제23힌지(H23)로 장착된다. 제23링크(23)는 제13링크(13)보다 길게 형성된다. 제23링크(23)는 다른 일단으로 베이스(9)의 제2작동점(P2)에 제2힌지(H2)로 장착된다.

도 6은 도 5 상태의 제1모듈에 이어서 제2모듈로 다른 하나의 물체를 (각각) 잡는 작동 상태의 사시도이고, 도 7은 도 6의 정면도이다. 도 1, 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제22링크(22)은 다른 일단으로 물체를 잡도록 죠우(221)를 형성한다.

즉, 제2모듈(20)에서 베이스(9)의 제1, 제2작동점(P1, P2), 제21링크(21), 제22링크(22), 제22힌지(H22), 제23링크(23) 및 제23힌지(H23)는 변형 가능한 사각형을 형성하여, 서로 마주하는 죠우(221)가 제2그리핑 궤적(C2)을 형성하게 한다.

대칭 구조의 쌍으로 배치되는 제22링크(22)는 제1, 제2작동점(P1, P2)에서 선회 작동되는 제21, 제23링크(21, 23)의 다른 일단에 장착되어, 제21, 제23링크(21, 23)의 작동에 따라 서로 마주하는 죠우(221)로 하나의 물체를 잡거나 놓을 수 있게 된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제3모듈(30)은 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되며, 각 측에 동일 구조로 배치되는 제31링크(31), 제32링크(32) 및 제33링크(33)를 포함한다.

제31링크(31)는 그 일단으로 베이스(9)의 제1작동점(P1)에 제1힌지(H1)로 장착되며, 제21링크(21)보다 길게 형성된다. 따라서 제31링크(31)의 일단과 제21링크(21)의 일단이 서로 간섭하지 않는다. 제31링크(31)는 다른 일단으로 제32링크(32)의 일단에 제32힌지(H32)로 장착된다.

제33링크(33)는 그 일단으로 제32링크(32)의 도중에 제33힌지(H33)로 장착된다. 제33링크(33)는 제23링크(23)보다 길게 형성된다. 제33링크(33)는 다른 일단으로 베이스(9)의 제2작동점(P2)에 제2힌지(H2)로 장착된다.

도 8은 도 7 상태에 제2모듈에 이어서 제3모듈로 또 다른 하나의 물체를 (각각) 잡는 작동 상태의 사시도이고, 도 9는 도 8의 정면도이다. 도 1, 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제32링크(32)는 다른 일단으로 물체를 잡도록 죠우(321)를 형성한다.

즉, 제3모듈(30)에서 베이스(9)의 제1, 제2작동점(P1, P2), 제31링크(31), 제32링크(32), 제32힌지(H32), 제33링크(33) 및 제33힌지(H33)는 변형 가능한 사각형을 형성하여, 서로 마주하는 죠우(321)가 제3그리핑 궤적(C3)을 형성하게 한다.

대칭 구조의 쌍으로 배치되는 제32링크(32)는 제1, 제2작동점(P1, P2)에서 선회 작동되는 제31, 제33링크(31, 33)의 다른 일단에 장착되어, 제31, 제33링크(31, 33)의 작동에 따라 서로 마주하는 죠우(321)로 하나의 물체를 잡거나 놓을 수 있게 된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하여, 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)의 제12, 제22, 제32링크(12, 22, 32)를 작동하여, 각각에 구비된 죠우(121, 221, 321)로 물체를 잡는 구동부에 대하여 설명한다. 여기에 설명되는 구동부는 일례로써 제시된 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

제1모듈(10)에서, 제11링크(11)와 제13링크(13)는 베이스(9)의 일면에 배치되고, 제12링크(12)는 베이스(9)의 측방에 배치된다. 즉 제12링크(12)의 두께가 베이스(9)의 두께 범위 이내인 경우, 제12링크(12)에 의하여 제1모듈(10)의 두께 증가가 방지될 수 있다.

제2모듈(20)에서, 제21링크(21)와 제23링크(23)는 제11링크(11)와 제13링크(13)의 일면에 각각 배치되고, 제22링크(22)는 제11, 제13링크(11, 13)의 측방에 배치된다. 제22링크(22)의 두께가 제11, 제13링크(11, 13)의 두께 범위 이내인 경우, 제22링크(22)에 의하여 제2모듈(20)의 두께 증가가 방지될 수 있다.

제3모듈(30)에서, 제31링크(31)와 제33링크(33)는 제21링크(21)와 제23링크(23)의 일면에 각각 배치되고, 제32링크(32)는 제21, 제23링크(21, 23)의 측방에 배치된다. 제32링크(32)의 두께가 제21, 제23링크(21, 23)의 두께 범위 이내인 경우, 제32링크(32)에 의하여 제3모듈(30)의 두께 증가가 방지될 수 있다.

제1힌지(H1)에 장착되는 제11링크(11), 제21링크(21) 및 제31링크(31)의 일단은 제1작동점(P1)에서 제1힌지(H1)를 중심으로 회전하는 제11기어(111), 제21기어(211) 및 제31기어(311)를 구비한다.

대칭 구조로 배치되어 다른 제1힌지(H1)에 장착되는 다른 제11링크(11), 다른 제21링크(21) 및 다른 제31링크(31)의 일단은 다른 제1작동점(P1)에서 다른 제1힌지(H1)를 중심으로 회전하는 다른 제11기어(111), 다른 제21기어(211) 및 다른 제31기어(311)를 구비한다.

제11기어(111), 제21기어(211) 및 제31기어(311)는 다른 제11기어(111), 다른 제21기어(211) 및 다른 제31기어(311)에 각각 기어 결합된다. 따라서 제11기어(111), 제21기어(211) 및 제31기어(311)는 다른 제11기어(111), 다른 제21기어(211) 및 다른 제31기어(311)와 대향 구조로 작동, 즉 상호 역방향으 회전될 수 있다.

제11기어(111)와 다른 제11기어(111) 중 하나, 일례로써, 제11기어(111)는 제1구동기어(112)에 기어 결합되고, 제1구동기어(112)는 제1구동모터(M1)에 의하여 작동된다.

즉 제1구동모터(M1)의 구동으로 제1구동기어(112)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제11기어(111)와 다른 제11기어(111)가 상호 작동되어 제1, 제2, 제3링크(11, 12, 13)를 작동시킨다. 따라서 서로 마주하는 제12링크(12)와 다른 제12링크(12)의 죠우들(121)이 물체(T1)를 잡는다(도 4 및 도 5 참조).

제21기어(211)와 다른 제21기어(211) 중 하나, 일례로써, 다른 제21기어(211)는 제2구동기어(212)에 기어 결합되고, 제2구동기어(212)는 제2구동모터(M2)에 의하여 작동된다.

즉 제2구동모터(M2)의 구동으로 제2구동기어(212)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제21기어(211)와 다른 제21기어(211)가 상호 작동되어 제1, 제2, 제3링크(11, 12, 13)를 작동시킨다.

따라서 서로 마주하는 제22링크(22)와 다른 제22링크(22)의 죠우들(221)이 물체(T2)를 잡는다(도 6 및 도 7 참조). 제22링크(22)의 죠우들(221)은 제12링크(12)의 죠우들(121)과 관계 없이 물체(T2)를 잡을 수 있다.

제31기어(311)와 다른 제31기어(311) 중 하나, 일례로써 다른 제31기어(311)는 제3구동기어(312)에 기어 결합되고, 제31기어(311)는 제3구동모터(M3)에 의하여 작동된다.

즉 제3구동모터(M3)의 구동으로 제3구동기어(312)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제31기어(311)와 다른 제31기어(311)가 상호 작동되어 제1, 제2, 제3링크(11, 12, 13)를 작동시킨다.

따라서 서로 마주하는 제32링크(32)와 다른 제32링크(32)의 죠우들(321)이 물체(T3)를 잡는다(도 8 및 도 9 참조). 제32링크(32)의 죠우들(321)은 제12, 제22링크(12, 22)의 죠우들(121 또는 221)과 관계 없이 물체(T3)를 잡을 수 있다.

도 10은 도 5 상태의 제1모듈에 이어서 제2, 제3모듈로 (크기가) 다른 하나의 물체를 협업으로 잡는 작동 상태의 사시도이고, 도 11은 도 10의 정면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 제2, 제3구동모터(M2, M3)의 구동으로 제2, 제3구동기어(212, 312)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제21기어(211)와 다른 제21기어(211) 및 제31기어(311)와 다른 제31기어(311)가 상호 작동되어 제2, 제3링크(12, 13)를 작동시킨다.

따라서 서로 마주하는 제22링크(22)와 다른 제22링크(22)의 죠우들(221) 및 서로 마주하는 제32링크(32)와 다른 제32링크(32)의 죠우들(321)이 물체(T23)를 협업하여 잡는다(도 10 및 도 11 참조). 제22, 제32링크(22, 32)의 죠우들(221, 321)은 제12링크(12)의 죠우들(121)과 관계 없이 물체(T23)를 잡을 수 있다.

이 경우, 물체들(T1, T23)을 이동하기 위하여, 하나의 물체(T1)를 제1모듈(10)이 잡고, 다른 크기의 물체(T23)을 제2, 제3모듈들(20, 30)이 협업으로 잡는다. 따라서 제1실시예의 멀티모듈 그리퍼(1)는 전체 물체들을 이동하는 공정의 수를 줄일 수 있다.

이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 도시한 저면도다. 도 12를 참조하면, 제2실시예의 멀티모듈 그리퍼(2)는 제3모듈(30)의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제4모듈(40)과 제5모듈(50)을 더 포함한다.

제4모듈(40)은 제2모듈(20)과 같이, 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 제1, 제2힌지들(H1, H2)로 장착되어 제2그리핑 궤적(C2)과 같은 제4그리핑 궤적(미도시)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)이 제1, 제2, 제3그리핑 궤적(C1, C2, C3)으로 물체를 잡고, 이후, 또는 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제4모듈(40)이 제4그리핑 궤적으로 물체를 잡을 수 있다.

즉 제4구동모터(M4)의 구동으로 제4구동기어(412)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제41기어(411)와 다른 제41기어(411)가 상호 작동되어, 서로 마주하는 제42링크(42)와 다른 제42링크(42)로 물체를 잡는다.

제5모듈(50)은 제1모듈(10)과 같이, 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 제1, 제2힌지들(H1, H2)로 장착되어 제4그리핑 궤적의 내부에서 제1그리핑 궤적(C1)과 같은 제5그리핑 궤적(미도시)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1, 제2, 제3, 제4모듈(10, 20, 30, 40)이 제1, 제2, 제3, 제4그리핑 궤적(C1, C2, C3, 미도시)으로 물체를 잡고, 이후, 또는 제1, 제2, 제3, 제4모듈(10, 20, 30, 40)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제5모듈(50)이 제5그리핑 궤적으로 물체를 잡을 수 있다.

즉 제5구동모터(M5)의 구동으로 제5구동기어(512)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제51기어(511)와 다른 제51기어(511)가 상호 작동되어, 서로 마주하는 제52링크(52)와 다른 제52링크(52)로 물체를 잡는다.

제2실시예의 제4, 제5모듈(40, 50)은 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)에 더하여 물체를 더 다양한 방식으로 잡을 수 있게 한다.

도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티모듈 그리퍼를 도시한 저면도다. 도 13을 참조하면, 제3실시예의 멀티모듈 그리퍼(3)는 제1모듈(10)의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제6모듈(60)과 제7모듈(70)을 더 포함한다.

제6모듈(60)은 제2모듈(20)과 같이, 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 제1, 제2힌지들(H1, H2)로 작동되어 제1그리핑 궤적(C1)의 외부에 제2그리핑 궤적(C2)과 같은 제6그리핑 궤적(미도시)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)이 제1, 제2, 제3그리핑 궤적(C1, C2, C3)으로 물체를 잡고, 이후, 또는 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제6모듈(60)이 제6그리핑 궤적으로 물체를 잡을 수 있다.

즉 제6구동모터(M6)의 구동으로 제6구동기어(612)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제61기어(611)와 다른 제61기어(611)가 상호 작동되어, 서로 마주하는 제62링크(62)와 다른 제62링크(62)로 물체를 잡는다.

제7모듈(70)은 제3모듈(30)과 같이, 제1, 제2작동점들(P1, P2)에 제1, 제2힌지들(H1, H2)로 작동되어 제6그리핑 궤적의 외부에서 제3그리핑 궤적(C3)과 같은 제7그리핑 궤적(미도시)을 형성하여 물체를 잡았다 운반 후 놓고 복귀하도록 형성된다.

따라서 제1, 제2, 제3, 제6모듈(10, 20, 30, 60)이 제1, 제2, 제3, 제6그리핑 궤적(C1, C2, C3, 미도시)으로 물체를 잡고, 이후, 또는 제1, 제2, 제3, 제6모듈(10, 20, 30, 60)이 작동하지 않은 상태에서도 상황에 따라 제7모듈(70)이 제7그리핑 궤적으로 물체를 잡을 수 있다.

즉 제7구동모터(M7)의 구동으로 제7구동기어(712)가 작동되고, 이에 따라 서로 기어 결합된 제71기어(711)와 다른 제71기어(711)가 상호 작동되어, 서로 마주하는 제72링크(72)와 다른 제72링크(72)로 물체를 잡는다.

제3실시예의 제6, 제7모듈(60, 70)은 제1, 제2, 제3모듈(10, 20, 30)에 더하여 물체를 더 다양한 방식으로 잡을 수 있게 한다.

이상을 통해 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1, 2, 3: 멀티모듈 그리퍼 9: 베이스
10: 제1모듈 11: 제11링크
12: 제12링크 13: 제13링크
20: 제2모듈 21: 제21링크
22: 제22링크 23: 제23링크
30: 제3모듈 31: 제31링크
32: 제32링크 33: 제33링크
40: 제4모듈 42: 제42링크
50: 제5모듈 52: 제52링크
60: 제6모듈 62: 제62링크
70: 제7모듈 72: 제72링크
111: 제11기어 112: 제1구동기어
121: 죠우 211: 제21기어
212: 제2구동기어 221: 죠우
311: 제31기어 312: 제3구동기어
321: 죠우 411: 제41기어
412: 제4구동기어 511: 제51기어
512: 제5구동기어 611: 제61기어
612: 제6구동기어 711: 제71기어
712: 제7구동기어 C1: 제1그리핑 궤적
C2: 제2그리핑 궤적 C3: 제3그리핑 궤적
H1: 제1힌지 H2: 제2힌지
H12: 제12힌지 H13: 제13힌지
H21: 제21힌지 H22: 제22힌지
H23: 제23힌지 H31: 제31힌지
H32: 제32힌지 H33: 제33힌지
M1: 제1구동모터 M2: 제2구동모터
M3: 제3구동모터 M4: 제4구동모터
M5: 제5구동모터 M6: 제6구동모터
M7: 제7구동모터 P1: 제1작동점
P2: 제2작동점 T1: 물체
T2: 물체 T3: 물체
T23: 물체

Claims

베이스; 및
상기 베이스의 측면에 설정되는 복수의 작동점들에 장착되어 상기 측면의 연장 방향으로 이동하여 서로 다른 그리핑 궤적을 형성하여 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 적어도 제1모듈과 제2모듈
를 포함하며,
상기 제1모듈은 상기 베이스의 일측에 설치되고, 상기 제2모듈은 상기 제1모듈의 일측에 배치되며,
상기 제1모듈은
물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서,
상기 베이스의 제1작동점에 제11링크의 일단을 제1힌지로 장착하고,
상기 제11링크의 다른 일단에 제12링크의 일단을 제12힌지로 장착하며,
상기 제12링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고,
상기 제12링크의 도중에 제13링크의 일단을 제13힌지로 장착하고,
상기 제13링크의 다른 일단을 상기 베이스의 제2작동점에 제2힌지로 장착하여
형성되며,
상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 제11기어는
상기 다른 제1힌지를 중심으로 회전하는 다른 제11기어에 기어 결합되는
멀티모듈 그리퍼.
제1항에 있어서,
상기 제1모듈은
상기 작동점들에 장착되어 제1그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성되고,
상기 제2모듈은
상기 작동점들에 장착되어 상기 제1그리핑 궤적의 외부에서 제2그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성되는
멀티모듈 그리퍼.
제2항에 있어서,
상기 제2모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체 또는 하나의 물체를 함께 잡는 제3모듈을 더 포함하며,
상기 제3모듈은
상기 작동점들에 장착되어 상기 제2그리핑 궤적의 외부에서 제3그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡도록 형성되는
멀티모듈 그리퍼.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2모듈은
물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서,
상기 베이스의 제1작동점에 상기 제11링크보다 긴 제21링크의 일단을 상기 제1힌지로 장착하고,
상기 제21링크의 다른 일단에 제22링크의 일단을 제22힌지로 장착하며,
상기 제22링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고,
상기 제22링크의 도중에 상기 제13링크보다 긴 제23링크의 일단을 제23힌지로 장착하며,
상기 제23링크의 다른 일단을 상기 베이스의 상기 제2작동점에 상기 제2힌지로 장착하여
형성되는 멀티모듈 그리퍼.
제5항에 있어서,
상기 제2모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제3모듈을 더 포함하며,
상기 제3모듈은
물체를 잡도록 대칭 구조의 쌍으로 형성되는 각 측에서,
상기 베이스의 제1작동점에 상기 제21링크보다 긴 제31링크의 일단을 상기 제1힌지로 장착하고,
상기 제31링크의 다른 일단에 제32링크의 일단을 제32힌지로 장착하며,
상기 제32링크의 다른 일단에서 물체를 잡도록 죠우를 형성하고,
상기 제32링크의 도중에 상기 제23링크보다 긴 제33링크의 일단을 제33힌지로 장착하며,
상기 제33링크의 다른 일단을 상기 베이스의 상기 제2작동점에 상기 제2힌지로 장착하여
형성되는 멀티모듈 그리퍼.
제6항에 있어서,
상기 제11링크와 상기 제13링크는 상기 베이스의 일면에 배치되고,
상기 제12링크는 상기 베이스의 측방에 배치되며,
상기 제21링크와 상기 제23링크는 상기 제11링크와 상기 제13링크의 일면에 각각 배치되고,
상기 제22링크는 상기 제11링크와 상기 제13링크의 측방에 배치되며,
상기 제31링크와 상기 제33링크는 상기 제21링크와 상기 제23링크의 일면에 각각 배치되고,
상기 제32링크는 상기 제21링크와 상기 제23링크의 측방에 배치되는
멀티모듈 그리퍼.
제7항에 있어서,
상기 제1힌지에 장착되는 상기 제21링크 및 상기 제31링크의 일단은
상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 제21기어 및 제31기어를 구비하고,
대칭 구조로 배치되어 다른 제1힌지에 장착되는 다른 제21링크 및 다른 제31링크의 일단은
상기 다른 제1힌지를 중심으로 회전하는 다른 제21기어 및 다른 제31기어를 구비하며,
상기 제21기어 및 상기 제31기어는
상기 다른 제21기어 및 상기 다른 제31기어에 각각 기어 결합되는
멀티모듈 그리퍼.
제8항에 있어서,
상기 제11기어와 상기 다른 제11기어 중 하나는, 제1구동모터로 작동되는 제1구동기어에 기어 결합되고,
상기 제21기어와 상기 다른 제21기어 중 하나는, 제2구동모터로 작동되는 제2구동기어에 기어 결합되며,
상기 제31기어와 상기 다른 제31기어 중 하나는, 제3구동모터로 작동되는 제3구동기어에 기어 결합되는
멀티모듈 그리퍼.
제3항에 있어서,
상기 제3모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제4모듈과 제5모듈을 더 포함하며,
상기 제4모듈은
상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제2그리핑 궤적과 같은 제4그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡고,
상기 제5모듈은
상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제4그리핑 궤적의 내부에서 상기 제1그리핑 궤적과 같은 제5그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡는
멀티모듈 그리퍼.
제3항에 있어서,
상기 제1모듈의 일측에 배치되어 서로 다른 물체를 각각 또는 하나의 물체를 협업하여 잡는 제6모듈과 제7모듈을 더 포함하며,
상기 제6모듈은
상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제1그리핑 궤적의 외부에 상기 제2그리핑 궤적과 같은 제6그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡고,
상기 제7모듈은
상기 작동점들에 힌지들로 장착되어 상기 제6그리핑 궤적의 외부에서 상기 제3그리핑 궤적과 같은 제7그리핑 궤적을 형성하여 물체를 잡는
멀티모듈 그리퍼.