KR102217778B1 - 공구 그립퍼 장치 - Google Patents

Abstract

길이 방향 축선을 갖는 기다란 공구(24)를 콜릿(collet)(26) 내로 로딩하기 위한 공구 그립핑 장치(20)는, 클램핑 축선(CA)을 따라 공구(24)를 클램핑하기 위한 한쌍의 공구 클램프 그립퍼(21)를 포함하는 공구 클램프를 포함한다. 공구 그립핑 장치(20)는 그립핑 장치(20)를 로봇 아암(10)에 장착하기 위한 장착 장치(12, 25)를 포함하고, 공구 클램프(21)는 장착 장치(12, 25)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 장착된다.

Description

공구 그립퍼 장치{TOOL GRIPPER ARRANGEMENT}

본 발명은, 주로 공구 또는 공구 블랭크를 연삭 또는 밀링 기계의 콜릿(collet) 내로 로딩하기 위해 개발된 공구 그립핑 장치(이하, "로봇 그립퍼 헤드"라고 함)를 제공한다. 본 발명은 주로 공구를 틈새가 극히 작은 콜릿 내로 로딩하기 위해 개발되었다.

본 발명의 배경 기술에 대한 이하의 설명은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이다. 그러나, 그 설명은 언급되는 어떤 재료도 본 출원의 우선권 주장일에 공개되었거나 알려졌거나 통상적인 지식의 일 부분임을 확인하거나 인정하는 것은 아님을 알아야 한다.

공구 또는 공구 블랭크(이하, "공구")를 연삭 또는 밀링 기계의 콜릿 내로 로딩하는 것은 보통 수동 작업이거나 로봇 제어식 작업이다. 더욱 정교한 연삭 또는 밀링 기계는 로봇 로딩을 사용하는데, 작업자가 연삭 또는 밀링 기계 및 연삭과 밀링이 일어나는 환경으로부터 떨어져 있음으로해서, 상기 로봇 로딩은 작업자의 감소 및 안전성의 증가 면에서 이점을 준다. 로봇 로딩을 사용하면 기계가 대체로 내장될 수 있어, 연삭 또는 밀링 기계와 로봇 로더(loader) 모두가 단일의 캐비넷 내에 내장될 수 있다. 캐비넷 내부에 접근할 필요성은 드물게 되며, 그래서 작업자는 연삭 또는 밀링 인터페이스로부터 분리되어 있을 수 있고 또한 기계의 움직이는 부분 및 연삭 또는 밀링 과정에서 사용되는 절삭유와 윤활유 그리고 발생되는 연기로부터 보호될 수 있다.

공구를 로봇으로 콜릿 내로 로딩하기 위해, 아암이 공구를 콜릿 내로 삽입되게 정확히 위치시키도록 로봇 아암이 보정된다. 일단 보정되면, 환경적 변화가 로봇 아암의 치수에 영향을 주지 않는다면, 예컨대 온도 또는 습도의 변화로 인해 아암이 팽창되거나 수축되지 않는 다면, 로봇은 계속 공구를 보정 위치에 위치시키게 된다. 환경적 변화는 콜릿의 치수 또는 이 콜릿이 고정되는 연삭 또는 밀링 기계의 치수에도 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 관련된 연삭 또는 밀링 기계가 작동하는 많은 공장은 온도 제어되지 않으며, 그래서 하루 중에 온도가 변동할 수 있다. 예컨대, 상기 기계가 작동하는 환경에 있어서 아침에서 오후까지 온도 및/또는 습도가 변하는 것은 일반적이며, 이러한 환경적 변화는 로봇 아암이 공구를 콜릿 내에 삽입될 수 있게 위치시키는 정확도에 영향을 주기에 충분할 수 있다. 단지 작은 치수 변화도 이하에서 설명하는 바와 같이 문제가 되는 방식으로 로봇 아암의 치수에 영향을 주기에 충분할 수 있다. 공구와 콜릿 사이의 틈새가 큰 경우에는 정확도의 변화가 반드시 영향을 주는 것은 아니지만, 틈새가 예컨대 0 내지 20 미크론과 같이 매우 작은 경우에는, 정확도가 변하면 콜릿 내에서의 공구의 잼(jam)과 같은 실패한 로딩 또는 부정확한 로딩이 일어날 수 있으며, 부정확한 로딩이 일어나면, 부정확게 또는 잘못 기계 가공된 부품이 얻어질 수 있다.

예컨대, 공구가 콜릿 내에 부정확하게 로딩되어 공구의 길이 방향 중심선과 콜릿의 중심선의 정렬이 불량하면, 공구는 콜릿의 일 측면과 접촉하여 휘어질 수 있다. 이는, 공구가 로딩을 위해 콜릿의 중심선과 정확하게 정렬되어 있지 않음에도, 로봇 아암이 공구의 로딩을 위해 보정된 위치에서 공구를 콜릿 내로 강제로 삽입시키기 때문이다. 콜릿의 강성과 로봇 아암은 공구가 정렬 위치로 움직일 수 있게 하는 가능성을 주지 않으며, 그래서 공구는 콜릿 내에서 약간의 각도로 로딩되거나 콜릿 내로 강제로 삽입될 때 휘어지게 될 것이며 또는 이 두 가지 경우 모두 일어나게 된다. 정렬 불량은 아주 작을 수 있기 때문에, 쉽게 탐지되지 않을 것이며, 공구가 기계 가공되었을 때에만 알 수 있는 경우가 종종 있다. 어떤 시간 동안 부정확성이 발견되지 않으면, 많은 공구들이 부정확하게 기계 가공될 수 있어 상당한 시간 및 재료 낭비가 있게 된다.

더 큰 정렬 불량의 조건에서는, 공구는 콜릿의 개구로부터 완전히 벗어나 위치될 수 있는데, 그래서, 공구가 콜릿 개구 내로 삽입되게 로봇 아암에 의해 전진될 때, 공구의 선단부가 콜릿 개구 주위의 콜릿의 면에 접촉하고 그 개구에 들어가지 못하게 된다. 이런 일이 일어나면, 재보정이 필요하게 됨은 작업자에 명백하다.

일단 로봇 아암이 정렬에서 벗어나면, 로딩되는 모든 공구는 부정확하게 로딩될 것이다. 정렬 불량의 정도만 변할 수 있다. 따라서, 특히 하루 종일 큰 온도 및/또는 습도 변화가 일어나면, 아암의 보정이 때때로 필요하게 되는데, 이는 기계가 가동 중단되고 또한 작업자와 기계 간의 상호 작용이 늘어남을 의미한다. 또한, 언제 재보정이 필요한지를 확인할 수도 없다. 따라서, 기계 작업자의 결정시 또는 미리 정해진 스케쥴에 따라 또는 공구가 정확하게 로딩되고 있지 않거나 부정확하게 기계 가공되고 있음이 명백할 때 재보정이 이루어지게 된다.

공구를 연삭 또는 밀링을 위해 콜릿 내로 로딩하도록 셋업되어 있는 로봇 아암은 콜릿의 축선에 대략 수직인 평면 내에서 후퇴 및 전진하는 경향이 있다. 일반적으로 이러한 로봇 아암은, 어떤 각도로 또는 수직으로가 아닌, 대체로 수평으로 전진 및 연장되도록 셋업된다. 수평으로 작동하는 이러한 아암은 수직 방향으로 작은 운동 또는 "순응"을 갖는 경향이 있지만, 수평 방향으로는 매우 강성적이고 그래서 그 방향으로의 운동이나 순응은 없다. 따라서, 콜릿 내로 로딩되기 위한 공구의 배치의 부정확은, 로봇 아암에서의 허용가능한 운동이나 순응에 의해 수직 방향으로 수용되는 경향이 있지만, 수평 방향으로는 그러한 수용이 없다. 전술한 바와 같은 이러한 아암에서, 수평 방향으로의 순응이 없으며, 그 결과, 공구가 콜릿의 개구로부터 오프셋되어 로딩 위치에 있게 되기 때문에, 공구가 콜릿에 잘못 로딩되어 부정확한 기계 가공이 일어나게 되거나 로딩이 완전히 실패하게 된다.

이와는 달리, 로봇 아암이 대체로 수직으로 전진 및 후퇴되도록 셋업되면, 이용가능한 순응은 수평 방향으로 이루어질 것이고 수직 방향은 아니다. 사실, 이용가능한 순응은 일반적으로 로봇 아암이 전진 및 후퇴되는 방향에 수직인 방향으로 일어나고, 로봇 아암이 전진 및 후퇴되는 방향으로의 순응이 필요하다.

그러므로, 본 출원인은, 로봇 아암에 장착될 수 있고 로봇 아암이 전진 및 후퇴되는 방향으로의 순응이 가능한 공구 그립퍼를 개발하는 것이 요망됨을 인식하였다.

본 발명은 길이 방향 축선을 갖는 기다란 공구를 콜릿(collet) 내로 로딩하기 위한 공구 그립핑 장치를 제공하는 바, 이 장치는 클램핑 축선을 따라 공구를 클램핑하기 위한 공구 클램프, 및 상기 그립핑 장치를 로봇 아암에 장착하기 위한 장착 장치를 포함하고, 상기 공구 클램프는 장착 장치에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 장착된다.

위와 같은 종류의 공구 그립핑 장치에서는, 클램핑 축선을 따라 공구 클램프 그립퍼에 의해 클램핑되는 공구를 적어도 부분적으로 수평 방향으로 이동시키는 ㅇ아치형 경로를 통해 공구 클램프 그립퍼를 회전 운동시킴으로써, 수평 방향으로의 순응이 유리하게 가능하게 된다. 클램핑 축선은, 공구가 콜릿 내로 삽입되기 위해 클램핑될 때 따르는 축선이다. 이러한 공구 그립핑 장치는, 동일한 방식으로 공구 클램프 그립퍼의 회전을 이용하여, 다른 방향, 예컨대 수직 방향으로의 순응도 제공할 수 있지만, 본 발명이 관련되는 로봇 아암의 대부분이 수평 방향으로 전진 및 후퇴된다면, 본 발명은 수평 방향으로의 순응에 관해 더 논의될 것이다.

아치형 경로를 통한 공구 클램프 그립퍼의 회전 운동에 의해 수평 방향 및 수직 방향 운동이 일어난다. 그러나, 로봇 아암이 본래 수직 방향으로의 순응이 가능하면, 수직 방향 운동은 거의 무시될 수 있고 전혀 문제되지 않는다. 이는 회전 중에 공구 클램프 그립퍼의 아치형 운동을 통해 발생되는 클램핑된 공구의 어떤 수직 방향 운동도 로봇 아암에서 순응적인 운동을 통해 수용되거나 교정될 수 있음을 의미한다. 로봇 아암이 수평 방향 강성을 가지면, 수평 방향 운동은 로봇 아암에서 순응적인 운동에 의해 교정되지 않는다. 따라서, 공구 클램프 그립퍼에 의해 클램핑되는 공구는 수평 방향으로 이동하여 콜릿의 개구에 대한 공구의 정렬 불량을 수용할수 있고, 그 후 공구는 잼 또는 잘못 로딩됨이 없이 콜릿 내로 삽입될 수 있다.

공구 클램프 그립퍼의 아치형 운동은 매우 작고 약 300 미크론까지 되는 공구와 콜릿 개구의 상대 위치의 정렬 불량을 교정하도록 되어 있다. 이는, 로봇 아암에서 큰 열적 팽창이 있는 환경 또는 제조 설비에서 시간에 지남에 따라 일어나는 최대 정렬 불량이다. 그러나, 대부분의 상항에서, 본 발명은 훨씬 더 작은 양의 정렬 불량을 교정하는 것이 필요할 것으로 예상된다.

공구 클램프의 회전은 자유롭거나 제한되지 않아, 클램프 그립퍼는 공구를 콜릿 내로 삽입시키는데에 필요한 정도로 회전할 수 있다. 공구 클팸프 그립퍼는, 저항이 거의 또는 전혀 없도록 또한 회전이 정렬 불량의 교정에 필요한 정도로 빠르게 일어날 수 있도록 바람직하게 쉽게 회전된다. 자유로운 회전은 공구 클램프 그립퍼가 구동되거나 제어됨이 없이 회전할 수 있는 것을 의미한다.

로봇 아암에서의 열적 팽창 또는 수축이 일어남에 따라, 필요한 회전량은 변할 것이고 자유로운 회전에 의해 공구 클램프 그립퍼는 필요한 양으로 회전할 수 있다. 허용가능한 아치형 회전 각도는 제한될 수 있고 본 발명이 어떤 형태에서는, 허용 가능한 최대 회전을 제한하기 위해 아치형 경로의 각 끝에 기계적 스탑이 형성되어 있다. 본 발명의 어떤 형태에서, 허용 가능한 최대 회전 아치형 경로는 약 100 미크론 정도인데, 예컨대 300 미크론 또는 0.5 mm 이상과 같은 더 많거나 적은 회전도 가능하다. 허용 가능한 최대 회전을 제한하는 스탑(들)의 사용은 유리하게, 본 발명의 공구 그립핑 장치는 미리 정해진 레벨의 순응만 제공할 것이고 또한 정렬 불량이 재보정을 해야하는 정도로 과도한 경우에는 정렬 불량의 교정을 계속하지 않음을 의미하는 것이다.

공구 클램프 그립퍼가 클램핑 축선에 대해 회전하는 축선은, 공구 그립핑 장치의 작동 위치에서 바람직하게 클램핑 축선의 위쪽에 위치된다. 또한, 상기 공구 클램프는, 공구 클램프에 클램핑되는 기다란 공구의 클램핑 축선으로부터 오프셋되어 있지만 상기 클램핑 축선에 실질적으로 평행한 축선 둘레로 상기 장착 장치에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 장착된다. 즉, 필요에 따라 공구 그립핑 장치가 로봇 아암에 설치된 상태에서, 공구 클램프 그립퍼의 축선 및 클램핑 축선은 실질적으로 평행하지만 수직 방향으로 정렬되어 있지 않다.

상기 구성의 이점은, 로봇 아암의 열적 팽창 또는 수축에 의해 클램핑 축선이 그의 원래의 보정 위치로부터 벗어남에도 불구하고, 상기 축선이 클램핑 축선에서 클램핑되는 공구가 삽입되는 콜릿의 축선에 평행하게 유지된다는 것이다.

공구 클램프 그립퍼의 축선과 클램핑 축선이 실질적으로 평행하게 유지되는 정도는, 본 발명의 용도에 달려 있다. 본 발명의 어떤 형태가 작동되는 정확도가 아주 높으면, 각각의 축선은 항상 절대적으로 평행한 미크론 내에 있게 되는데, 하지만, 특히 콜릿 개구의 축선과 공구의 축선 사이의 공차가 증가하면 더 큰 발산도 허용된다. 본 발명의 일 형태에서, 정렬 불량의 양은 측정되었을 때 50 mm의 길이에 대해 20 미크론이 된다. 이는 0.023°의 정렬 불량에 상당한다.

공구 클램프 그립퍼의 회전 축선이 바람직하게 클램핑 축선의 위쪽에 있다라고 할때, 각 축선들의 수직 방향 정렬이 가능은 하지만 그럴 필요는 없음을 유의해야 한다. 오히려, 공구 클램프 그립퍼의 회전 축선은 클램핑 축선의 위쪽에 있음과 아울러 수평 방향으로 클램핑 축선으로 오프셋될 수 있고, 각 축선들은 실질적으로 평행하게 유지되는 것이 바람직하다.

공구 클램프 그립퍼의 축선과 클램핑 축선 사이의 전술한 오프셋 관계는, 이들 축선이 바람직하게 실질적으로 평행하게 유지되면서 임의의 방향으로 임의의 적절한 거리로 이격되어 있도록 정해질 수 있다. 이러한 구성으로, 각 축선들 사이의 상대 회전에 의해 아치형 운동이 일어나, 공구를 콜릿 내로 로딩하는데에 필요한 임의의 수평 방향 순응이 제공된다. 대부분의 경우, 본 발명의 공구 그립핑 장치가 사용되는 장비의 치수에 따라, 공구 그립핑 장치의 크기 및 공구의 축선과 공구 클램프 그립퍼의 축선 사이의 허용 가능한 오프셋 거리가 결정됨을 예상할 수 있다. 그러나, 클램핑 축선이 회전할 때의 회전 아치형 경로의 반경이 커짐에 따라, 순응 방향으로의 공구의 운동은 더 평탄하게 될 것이다. 본 발명에 따른 공구 그립핑 장치의 제 1 원형(prototype)은 약 80 mm 의 반경 및 약 100 미크론의 아치형 경로를 가지며, 그러한 원형에서 운동의 수직 방향 성분은 무시될 수 있고 로봇 아암의 수직 방향 순응을 통해 쉽게 수용된다.

공구 클램프의 회전 축선이 클램핑 축선의 위쪽에 있는 것이 바람직함에도, 공구 클램프의 회전 축선이 클램핑 축선의 아래쪽에 있는 것도 본 발명의 범위에 속함을 유의해야 한다. 더욱이, 공구 클램프가 회전하는 물리적 위치는 공구 클램프가 공구를 클램핑하는 물리적 위치의 앞쪽 또는 뒤쪽에 있거나, 공구 클램프와 같은 평면 내에 있지 않다. 따라서, 각 축선들의 물리적 위치는 중요하지 않다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태에서, 공구 클램프 그립퍼는 약 100 미크론의 아치형 경로를 그리면서 회전하도록 장착된다. 그러나, 그 아치형 경로는 이 보다 작거나 클 수 있다. 아치형 운동이 용이하도록, 공구 클램프 그립퍼는 회전하는 축에 고정될 수 있거나, 고정되어 있거나 움직이지 않는 축과 같은 축에 대해 회전하도록 장착될 수 있다. 일 형태에서, 공구 클램프 그립퍼는 축이 들어가는 개구를 포함하며 공구 클램프는 그 축에 대해 회전 가능하다. 부시가 상기 개구 안에 삽입될 수 있고 축이 그 부시 안으로 들어갈 수 있다, 축과 개구 또는 부시 사이의 끼워맞춤은 억지끼워맞춤이지만, 그럼에도 축에 대한 공구 클램프 그립퍼의 자유로운 회전을 허용해 준다. 상기 끼워맞춤은 공구 클램프 그립퍼와 콜릿 개구 사이의 각도 오차를 최소화하기 위해 런닝 틈새를 또한 최소화해야 한다. 본 발명의 일 형태에서, 상기 끼워맞춤은 관련된 ISO 286-1:2010의 분류에 규정되어 있는 바와 같은 G6/g6 일 수 있다. 공구 클램프 그립퍼가 제한을 받지 않고 축상에서 회전할 수 있도록 윤활이 사용될 수 있다.

공구 클램프 그립퍼의 개구는 공구 클램프 그립퍼의 어떤 적절한 부분에서도 형성될 수 있고 공구를 잡게될 그립퍼 핑거(클램핑 축선을 규정함)로부터 이격되어있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태에서 간격은 약 80 mm 이다. 이 간격은 공구 클램프 그립퍼가 회전하는 반경을 규정한다.

그립퍼 핑거는 공압적으로, 유압적으로 또는 전기적으로 작동될 수 있다. 본 발명의 어떤 형태에서 그립퍼 핑거는 성형된 예컨대 V-형 지탱면 및 가동 클램핑 부재를 포함할 수 있다. 클램핑 부재는 공구를 클램핑하거나 풀어 주기 위해 상기 지탱면에 대해 움직일 수 있다. 움직임은 일반적으로 앞으로 가거나 지탱면으로부터 멀어지는 선형적인 움직임이고, 클램핑 부재는 보통 성형된 지탱면을 포함할 것이며, 각각의 지탱면은 기계 가공되는 공구를 확실하게 클램핑하도록 되어 있다.

공구 클램프 그립퍼는 알려져 있고 다양한 종류와 스타일이 존재한다. 본 발명은 본 발명에 의해 제공되는 순응의 이익을 얻을 수 있는 바와 같이 상이한 종류 및 스타일의 공구 클램프 그립퍼에 사용된다. 본 발명은, 단일의 공구 클램프 그립퍼를 포함하는 그립핑 장치 외에 복수의 공구 클램프 그립퍼를 포함하는 그립핑 장치까지도 확장된다. 따라서, 그립핑 장치는 각각의 공구 클램프가 회전할 수 있는 단일의 주 축선에 대해 대칭적으로 배치되어 있는 한쌍의 공구 클램프 그립퍼를 포함할 수 있다. 상기 주 축선은 바람직하게는 공구 클램프 그립퍼의 클램핑 축선에 실질적으로 평행하고, 이 장치에서, 기다란 공구가 상기 한쌍의 공구 클램프 그립퍼 중의 하나에 클램핑될 때 마다, 공구의 축선은 상기 주 축선에 실질적으로 평행하게 된다.

공구 그립핑 장치의 이점은, 한 공구가 제 1 공구 클램프 그립퍼에 의해 콜릿 내로 로딩될 때 다른 공구는 로딩 준비가 되어 있는 제 2 공구 클램프 그립퍼에 의해 클램핑될 수 있다는 것을 포함한다. 제 1 공구 클램프 그립퍼의 공구가 콜릿 내로 로딩될 때, 제 2 공구 클램프 그립퍼는 제 1 공구 클램프 그립퍼의 공구에 대한 기계 가공의 완료시 콜릿 내로 로딩될 준비가 되어 있는 새로운 공구를 클램핑할 수 있다. 일단 제 1 공구 클램프 그립퍼의 공구가 기계 가공되면, 제 1 공구 클램프 그립퍼는 공구를 다시 클램핑하여 콜릿으로부터 제거할 수 있고, 그런 다음 그립핑 장치가 회전하여 제 2 공구 클램프 그립퍼에 이미 클램핑되어 있는 공구를 콜릿 내로 로딩할 위치로 보내게 되며, 제 1 공구 클램프 그립퍼는 기계 가공된 공구를 풀어줄 수 있다. 일단 제 2 공구 클램프 그립퍼의 공구가 기계 가공되어 콜릿으로부터 제거되면, 제 1 공구 클램프 그립퍼는 기계 가공을 위해 다른 공구를 클램핑할 수 있다. 이러한 과정은 기계 가공돌 공구 만큼 반복될 수 있다.

하나 또는 2개의 공구 클램프 그립퍼를 갖는 공구 그립핑 장치가 가장 인기 있는 형태의 공구 그립핑 장치이지만, 본 발명은 3개 이상의 공구 클램프 그립퍼를 포함하는 공구 그립핑 장치까지 확장된다.

본 발명의 공구 그립핑 장치는 적절한 방식으로 로봇 아암에 연결될 수 있다. 따라서, 어떤 적절한 인터페이스도 사용될 수 있다. 로봇 아암은 당업계에서 "엔드 이펙터(end effector)"로 알려져 있는 것을 갖는데, 이는 공구 기계 가공을 위한 공구 그립핑 장치가 일반적으로 연결되는 로봇 아암의 일 부분이다. 본 발명은 엔드 이펙터에 연결되고, 이를 위해, 그립핑 장치는 엔드 이펙터에 연결되는 기부, 및 이 기부로부터 공구 클램프까지 연장되어 있는 아암 또는 축 또는 장착 블럭 또는 다른 부재 또는 요소를 포함할 수 있다. 공구 클램프 그립퍼는 회전할 수 있게 아암 또는 축 또는 장착 블럭 또는 다른 부재 또는 요소(이하, "아암"이라고 할 것이지만, 축 또는 장착 블럭 또는 다른 부재 또는 요소 중의 어떤 것도 포함함)에 고정될 수 있다. 예컨대, 아암의 단부는 회전 가능한 축을 포함할 수 있고, 공구 클램프 그립퍼는 축에 고정되어 그 축과 함께 회전할 수 있으며, 또는 축은 아암에 고정될 수 있고 공구 클램프 그립퍼는 축에 대해 또는 축 둘레로 회전할 수 있다.

전술한 바와 같이, 2개의 공구 클램프 그립퍼가 사용될 수 있고 전술한 장치와 관련하여, 축은 각 단부에 하나씩 있는 2개의 공구 클램프 그립퍼를 지지할 수 있다. 공구 클램프 그립퍼와 축 사이의 연결은 동일할 수 있다.

본 발명의 공구 그립핑 장치는 상기 공구 클램프를 홈 위치 또는 작동 위치(이 위치에서 공구 클램프 그립퍼는 미리 정해진 비회전 위치에 있게 됨)로 복귀시키는 복귀 기구를 포함할 수 있다. 이 복귀 기구는 공구 클램프 그립퍼의 자유로운 또는 제한받지 않는 회전에 영향을 주지 않는 한 어떤 적절한 형태라도 될 수 있다. 일 형태에서, 상기 복귀 기구는 로봇 아암의 엔드 이펙터와 공구 클램프 그립퍼 사이에서 연장되어 있는 아암에 작용하는 편향 장치를 포함한다. 이러한 구성에서, 공구 클램프 그립퍼가 공구를 콜릿 내로 삽입하기 위한 순응을 제공하기에 적합한 아치형 경로를 통해 회전된 후에, 공구 클램프 그립퍼는 홈 위치로부터 아암에 대해 회전할 수 있고 복귀 기구가 작동하여 아암과의 상호 작용으로 공구 클램프 그립퍼를 그 위치로 복귀시킨다

일 적절한 편향 장치는 아암의 양측과 결합하는, 바람직하게는 접촉 결합하는 한쌍의 스프링 편향식 플런저를 포함하고, 공구 클램프가 회전하면 한 플런저가 편향에 저항하여 눌리고, 그래서 일단 공구가 콜릿 내로 로딩되어 공구 클램프 그립퍼로부터 풀려지면, 공구 클램프 그립퍼는 자유롭게 회전하고, 눌려진 스프링 플런저가 전진되어 아암의 표면을 밀어 공구 클램프를 다시 홈 위로 회전시킬 수 있다.

한쌍의 스프링 편향식 플런저를 사용하면, 공구를 로딩하는 공구 클램프의 시계 방향 회전이 스프링 편향식 플런저 중의 하나에 의해 복귀될 수 있고 반시계 방향 운동은 다른 플런저에 의해 복귀될 수 있기 때문에, 공구 클램프가 공구를 콜릿 내로 로딩하기 위해 회전되는 방향에 상관 없이 복귀 운동이 가능하게 된다. 또한, 한쌍의 플런저가 함께 작동하게 되며, 그래서, 각 플런저가 공구 클램프의 홈 위치에서 완전히 연장되어 있을 때, 공구 클램프 그립퍼를 홈 위치에 유지시키는 경향이 있는 약한 지탱력을 아암에 가하게 되며, 따라서 공구 클램프 그립퍼가 정확하게 위치되어 새로운 공구를 클램핑한다.

전술한 바와 같이, 상기 스프링 편향식 플런저는, 공구 클램프 그립퍼가 홈 위치에 있을 때 약한 지탱력을 아암에 가하도록 되어 있다. 이는, 공구 클램프 그립퍼의 회전을 저지하는 플런저의 영향을 최소화하기 때문에 바람직하다. 따라서, 공구 클램프 그립퍼는 스프링 편향식 플런저의 저항에도 불구하고 쉽게 회전할 수 있고 또한 클램핑된 공구가 콜릿 내로 삽입되게 적절히 정렬될 수 있도록 해준다. 그럼에도 불구하고, 플런저가 아암에 가하는 편향적인 영향은 어떤 적절한 힘이라도 될 수 있고, 본 발명의 어떤 구성에서, 약한 지탱력 보다 큰 힘이 가해질 수 있다. 본 발명의 일 형태에서, 플런저는 눌려지고, 공구가 정렬 불량 위치에서 콜릿의 개구 내로 로딩되는 중에 공구와 콜릿이 1kg의 힘을 발생시킬 때 공구 클램프 그립퍼가 회전할 수 있다. 본 발명의 이러한 형태에서, 스프링 플런저의 스프링은 약 35.3 N으로 예압되며 스프링 상수는 약 2N/mm 이다. 예압은, 공구와 콜릿에 의해 발생되는 힘이 그 예압을 초과할 때까지 스프링 편향식 플런저가 홈 위치에서 공구 클램프 그립퍼의 중량을 지탱하도록 제공된다. 이들 값은 공구 클램프 그립퍼의 중량 및 공구 클램프 그립퍼가 회전점으로부터 그립퍼의 질량 중심으로 회전하는 중에 발생되는 모멘트를 포함한 여러 요인에 달려 있다.

엔드 이펙터와 그립핑 장치 사이의 연결을 위한 전술한 아암은 다른 형태일 수 있다. 공구 클램프는 예컨대 엔드 이펙터에 직접 연결될 수 있거나 스페이서, 고정기 도는 브라켓과 같은 대안적인 장치에 의해 엔드 이펙터에 연결될 수 있다.

본 발명을 더 완전히 이해할 수 있도록, 이제 도면을 참조하여 일부 실시 형태를 설명하도록 한다.

도 1 은 콜릿의 앞에 위치되어 로봇 아암에 부착되어 있는 공구 그립핑 장치의 등각도이다.
도 2 는 도 1 의 공구 그립핑 장치의 단부도이다.
도 3 은 도 1 의 공구 그립핑 장치의 상면도이다.
도 4 는 앞 도면에 나타나 있는 공구 그립핑 장치의 부분 단면도이다.
도 5 는 앞 도면에 나타나 있는 공구 그립핑 장치의 부분 등각도이다.

도 1 내지 3 은 공구를 연삭 기계 또는 밀링 기계의 콜릿에 로딩하기 위한 위치에서 본 발명을 도시한다. 따라서, 도 1 은 엔드 이펙터(end effector)를 갖는 로봇 아암(10)을 나타내며, 이 엔드 이펙터에는 공구 그립핑 장치 또는 로봇 그립퍼 헤드(20)의 기부(12)가 부착되어 있다. 공구 그립핑 장치(20)는 한쌍의 공구 클램프 그립퍼(21)를 포함하며, 이 공구 클램프 그립퍼 각각은 공구(24)를 잡기 위한 한쌍의 그립퍼 핑거(22, 23)(도 4 참조)를 포함하며, 상기 공구 그립핑 장치(20)는 축 또는 아암(25)을 통해 엔드 이펙터(11)에 부착된다.

공구 클램프 그립퍼(21)는 표준형이며 그의 작동은 당업자에게 알려져 있을 것이다. 따라서, 공구 클램프 그립퍼(21)가 작동하여 공구를 클램핑하는 방식은 여기서 더 이상 논하지 않을 것이다. 공구 그립퍼는 몸체(27)에 대해 회전할 수 있게 그 몸체(27)에 장착된다. 아암(25)은 몸체(27) 안으로 진입하여 그 몸체에 고정된다.

공구 클램프 그립퍼(21) 중의 하나가 공구(24)를 잡고 있고 또한 공구(24)가 로딩될 콜릿(26) 앞에 위치되어 있는 것으로 나타나 있다. 콜릿(26)은 공구를 수용하기 위한 중앙 개구 및 클램핑 장치를 포함하며, 이 클램핑 장치는 공구가 기계 가공을 위해 콜릿에 의해 유지될 수 있도록 그 공구 주위를 클램핑하게 된다. 마찬가지로, 콜릿(26)이 공구를 수용하여 클램핑하는 방식은 당업자에게 알려져 있으므로 여기서 다시 상세히 설명하지 않을 것이다.

극히 높은 정밀도의 밀링 기계 또는 연삭 기계에서, 공구가 보어 내로 삽입될 때 그리고 콜릿이 그 공구를 클램핑하기 전에 공구의 외면과 콜릿의 보어 사이의 틈새는 종종 극히 작고 0 내지 20 미크론 정도이므로, 공구의 위치는 콜릿 내로 로딩되기 위해 극히 정확해야 한다. 따라서, 공구의 축선과 보어의 축선의 정렬 불량이 생기면, 공구가 보어 내에 부정확하게 장착될 수 있는데, 즉 어떤 각도로 장착될 수 있거나, 또는 공구가 보어 내로 압입될 때 휘어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 환경적 요인이 공구 그립퍼(21)에 의한 공구의 위치 잡기에 영향을 줄 수 있어, 공구의 길이 방향 축선이 콜릿 보어의 축선과 정확하게 정렬되지 않게 된다. 이렇게 되면, 공구(24)는 공구와 콜릿의 오프셋된 축선을 따라 콜릿 보어 안으로 삽입되게 되며, 이러한 축선으로 인해, 공구는 콜릿 보어 안으로 압입될 때 휘어질 수 있다. 축선의 충분한 정렬 불량이 생기면, 공구가 잼(jam)될 수 있다. 이럼에도 불구하고, 공구가 로딩될 수 있으면, 공구는 가끔 어떤 각도로 로딩될 수 있고 그 결과 부정확한 기계 가공이 이루어질 수 있다.

공구를 콜릿 내로 로딩할 때의 어려움은 전술한 바와 같지만, 공구가 콜릿으로부터 언로딩될 때에도 유사한 어려움이 나타날 수 있음을 이해할 필요가 있다. 그들 경우, 콜릿(26)에 의해 유지되는 공구(24)와 공구 클램프 그립퍼(21)의 정렬 불량이 생기면, 공구가 어떤 각도로 공구 클램프 그립퍼(21)에 클램핑될 수 있는데, 이렇게 되면, 공구(24)를 콜릿(26)으로부터 제거하는 것이 방해되거나 공구(24)가 잼될 수 있다. 이로 인해, 그렇지 않으면 적절히 기계 가공되어 정확히 형성되는 공구가 손상을 입을 수 있다. 따라서, 공구를 콜릿에 로딩하고 그로부터 언로딩하기 위해서는, 공구 축선과 보어 축선의 적절한 정렬이 요구된다.

도 1 내지 3 에서, 공구(24)는 클램핑 핑거(22, 23) 사이에 클램핑되어 있는 것으로 나타나 있다. 공구(24)는 이 위치에서 공구 클램프 그립퍼(21)의 클램핑 축선(CA)(도 3 참조)을 따라 클램핑되어 있다. 그래서, 공구가 공구 클램프 그립퍼(21)에 클램핑되면 공구(24)의 축선은 클램핑 축선(CA)이 된다. 나타나 있는 위치에서, 공구(24)는 콜릿(26)의 보어의 축선(CB)과 완벽하게 정렬되어 있는데, 이는 도 1 또는 2 에서는 볼 수 없다. 그러나, 공구의 축선(CA)과 콜릿 보어의 축선(CB) 사이에 정렬 불량이 있으면, 로봇 아암(10)의 유연성 또는 순응성으로 인해, 공구(24)가 나타나 있는 수직 축선 방향 또는 Z 축(도 2 참조) 방향으로 움직일 수 있는데, 하지만 수평 축선 방향 또는 Y 축 방향으로의 로봇 아암의 강성 때문에, 그 방향으로 정렬 불량에 대한 교정을 위한 순응성(또는 정렬 불량의 불충분한 교정)에 대한 필요가 있다. 그러므로, 본 발명은 Y 축 방향으로의 순응성이 가능하도록 개발된 것으로, 그래서, 공구의 길이 방향 축선(CA)과 콜릿(26)의 보어의 축선(CB) 사이에 약간의 정렬 불량이 존재하는 경우, 공구(24)의 약간의 움직임이 허용되어 정렬이 이루어지거나 정렬이 개선되며, 따라서 공구(24)는 콜릿 보어 안으로 정확하게 로딩될 수 있고 또한 공구(24)가 기계 가공된 후에는 정확하게 언로딩될 수 있다.

도 4 는 도 1 내지 3 의 공구 그립핑 장치(20)의 측단면도인데, 로봇 아암(10)과 콜릿(26)은 나타나 있지 않다. 도 4 는 또한 공구 플램프 그립퍼(21)의 클램핑 핑거(22, 23) 사이에 클램핑되어 있는 공구(24)도 나타내고 있다. 도 4 는 또한 축(30)을 포함하는 그립핑 장치(20)의 일 부품도 나타내고 있는데, 이 부품에 대해서는 도 5 와 관련하여 더 자세히 설명할 것이다. 축(30)은 동일한 중심선을 따라 공구(24)의 바로 위쪽에 있고, 공구 클램프 그립퍼(21)는 Y 축 방향으로의 순응 운동을 위해 축(30) 둘레로 회전한다. 따라서, 축(30)과 공구(24)의 각각의 축선은 실질적으로 평행하다. 도 4 에는 화살표 A 가 나타나 있는데, 이 화살표는 필요한 경우 공구(24)에 이용가능한 순응의 방향을 나타낸다.

이제 공구 클램프 그립퍼(21) 중의 하나(도 4 에 나타나 있는 공구 클램프 그립퍼(21))만 참조하면, 이 공구 클램프 그립퍼는 Y 축 방향으로의 순응 운동을 위해 축(30) 둘레로 회전할 수 있도록 장착된다. 그러므로 공구 클램프 그립퍼(21)는 화살표 A 로 나타나 있는 방향으로 축(30) 둘레로 작은 아치형 경로를 따라 자유롭게 회전할 수 있다. 화살표 A 는 선형 운동을 나타내지만, 그 운동이 축선 둘레로 일어나므로 공구의 실제 운동은 아치형으로 된다. 그 회전 운동에 의해, 도 2 에 개략적으로 나타나 있는 바와 같이 Y 축 방향으로의 순응이 이루어진다. 따라서, 공구(24)는 콜릿(26)의 보어 안으로 삽입될 수 있도록 로봇 아암(10)에 의해 움직일 것이다. 그러나, 상기 축선(CA)과 축선(CB) 사이에 정렬 불량이 일어나면, 공구(24)의 선단부는 보어와의 적절한 정렬 위치로부터 약간 벗어나 위치하게 될 것이다. 그러므로, 공구(24)의 선단부는 콜릿의 선단부의 표면에 접할 수 있다. Y 축 방향으로의 순응이 없는 강성적인 구성의 경우, 이는 공구가 보어 내에 부정확하게, 즉 어떤 각도로 장착되거나 또는 공구가 보어 내로 강제로 들어감으로써 휘어질 수 있음을 의미할 수 있다.

그러나, 공구 클램프 그립퍼(21)를 축(30)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 장착함으로써, 축선(CA)이 축선(CB)과 정렬하도록 또는 적어도 정렬에 가깝게 되도록 공구 클램프 그립퍼(21)가 Y 축 방향으로 이동할 수 있으며, 그래서 공구(24)는 손상 및 정렬 불량 없이 콜릿 보어 내로 삽입될 수 있다. 자유로운 회전은 공구가 삽입될 수 있게 적절히 정렬되는 데에 필요한 정도로 신속하게 일어나며, 또한 작업자의 입력을 필요로 하지 않는다는 점에서 자동적이다. 운동의 양은 존재하는 정렬 불량의 양에 효과적으로 맞춰진다. 상기 메카니즘은 또한 간단하지만, 여기서 약술하는 정렬 불량의 문제를 성공적으로 그리고 복잡한 메카니즘 또는 복잡한 제어 장치에 대한 필요가 없이 처리할 수 있다.

도 5 를 참조하면, 도 1 내지 4 에 있는 공구 그립핑 장치(20)가 도 5 에서 단독으로 나타나 있고, 공구는 잡혀져 있지 않다. 도 5 에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 공구 그립핑 장치(20)는 아암(25)의 앙측에 장착되는 한쌍의 공구 클램프 그립퍼(21)를 포함한다.

도 4 의 축(30)은 일반적으로 보이지 않으므로 도 5 에서 점선으로 나타나 있고, 또한 일 공구 클램프 그립퍼(21)로부터 다른 공구 클램프 그립퍼까지 연장되어 있는 것으로 나타나 있다. 사실, 축(30)은 공구 클램프 그립퍼(21) 안으로 진입해 있고, 공구 클램프 그립퍼(21) 각각은 축(30)의 각 단부 주위에 위치되는 부시(31)를 포함한다. 축(30)은 아암(25)의 선단부를 통해 연장되어 있고 아암(25)에 대해서는 실질적으로 움직이지 않는다. 공구 클램프 그립퍼(21) 및 그의 각각의 부시(31) 각각은 Y 축 방향으로의 순응에 필요한 경우 축(30)에 대해 회전하게 된다.

Y 축 방향으로의 순응에 요구되는 회전량은 매우 작고 미크론 오더임을 이해할 것이다. 정렬에서 벗어나는 최대량은 약 300 미크론 정도일 수 있다. 본 발명의 일 특징은, 공구 클램프 그립퍼(21)의 회전의 최대량을 제한할 수 있다는 것이다. 도 4 를 참조하면, 한쌍의 스프링 편향식 플런저(35, 36)가 아암(25)의 외면에 작용하고 아암(25)과 공구 클램프 그립퍼(21) 사이에 약한 편향력을 가하게 된다. 도 4 및 5 에서, 스프링 플런저(36)의 일 단부(37)를 볼 수 있는데, 이 단부는 너트(38)에 의해 위치 고정된다.

도 4 는 공구 클램프 그립퍼(21)가 홈 위치(이 위치에서는 공구 클램프 그립퍼가 축(30)에 대해 회전하지 못함)에 있는 위치에 있는 스프링 플런저를 나타낸다. 이해하는 바와 같이, 도 4 의 공구 클램프 그립퍼(21)가 Y 축 방향으로의 순응을 제공하기 위해 시계 방향으로 회전할 필요가 있으면, 하부 플런저(36)가 이 플런저 내부의 스프링 편향(스프링)에 저항하여 눌리게 될 것이다. 공구 클램프 그립퍼(21)가 회전하면, 공구가 콜릿(26)의 보어 내로 적절히 로딩될 수 있을 것이고, 그 로딩이 완료되자 마자, 공구 그립퍼(21)는 공구를 풀어주고 콜릿으로부터 물러나 공구의 관련 연삭 또는 밀링이 일어날 수 있다. 더욱이, 공구가 풀어지면, 공구 클램프 그립퍼(21)가 플런저(36)에 의해 가해지는 편향력의 영향하에서 상기 홈 위치로 반시계 방향으로 자유롭게 회전할 것이다. 일단 공구 클램프 그립퍼(21)가 홈 위치로 복귀하면, 플런저(35, 36) 모두는 아암(25)의 표면에 약간의 힘만 가하게 된다. 홈 위치를 두는 것은, 공구가 콜릿(26)의 보어 내에 로딩된 후에 공구 클램프 그립퍼(21)가 새로운 공구를 클램핑하기 위해 적절히 위치되는 데에 유리하다.

전술한 바와 동일한 과정이, 공구 클램프 그립퍼(21)가 반시계 방향으로 회전할 필요가 있는 Y 축 방향으로의 순응에도 적용되며, 그래서 그러한 운동에 의해 스프링 편향식 플런저(35)의 플런저가 플런저(35)의 스프링 편향에 저항하여 눌리게 된다. 그 상황에서, 플런저(35)가 공구 클램프 그립퍼(21)를 홈 위치로 복귀시키지만, 홈 위치에서는 각각의 플런저(35, 36)가 함께 협력하여 약한 힘을 가하여 공구 클램프를 홈 위치에 유지시킨다.

도 3 에 도시되어 있는 구성은 한쌍의 공구 그립퍼(21)가 제공되어 있는 장치를 나타낸다. 본 발명은 단지 하나의 공구 그립퍼가 제공되어 있거나 2개 보다 많은 그립퍼가 제공되어 있는 구성으로도 확장된다.

스프링 플런저 장치의 다른 특징은, 공구 클램프 그립퍼가 제공할 수 있는 회전량을 스프링 플런저가 제한한다는 것이다. 각각의 스프링 플런저(35, 36)는 최대 플런저 눌림량을 가지며, 일단 그 최대 플런저 눌림량이 도달되면, 공구 클램프 그립퍼(21)는 더 이상 회전하지 못하게 된다. 그러나, 공구 클램프 그립퍼 회전에 대한 동일한 제한을 얻기 위해 다른 형태의 구성도 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

공구 클램프 그립퍼(21)는 매우 간단한 방식으로 유지 스크류(39)에 의해 아암(25)에 고정된다. 스크류(39)는 축(30)을 통과하여 아암(25)의 대향 단부 안으로 들어가 축(30)을 회전 못하게 잠그고 또한 공구 클램프 그립퍼를 아암(25)에 대해 위치 고정시킨다.

공구 클램프 그립퍼(21)는 전술한 바와 같은 순응 운동을 제공하는 것 외에 그렇지 않은 경우 통상적인 방식으로 작용함을 유의해야 한다. 따라서, 순응을 위한 제공물은 공구 클램프 그립퍼(21)가 클램핑하는 방식 또는 이 그립퍼가 주는 클램핑력에 영향을 주지 않는다.

각기 클팸핑 핑거(22, 23)를 갖는 공구 클램프 그립퍼(21)를 포함하는 것으로 도시되어 있는 공구 그립핑 장치(20)는 본 발명에 사용될 수 있는 공구 그립핑 장치의 단지 일 형태임을 알아야 한다. 마지막으로, 그립퍼가 Y 축 방향으로의 순응이 가능하게 회전할 수 있도록 장착될 수 있으면, 공구 클램프 또는 공구 그립퍼의 형태는 중요하지 않다.

도시되어 있는 장치에서 또한 중요한 점은, 공구 그립퍼(21)가 회전하는 축선(축(30)의 축선)이 그립퍼 핑거(22, 23)에 의해 클램핑되는 공구의 축선(축선(CA))으로부터 오프셋되어 있지만 실질적으로 평행하다는 것이다. 전술한 바로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 그러한 방식으로 클램핑되는 공구의 축선은 본 발명의 그립핑 장치의 클램핑 축선이다. 각각의 축선은 대체로 평행하고 오프셋되어 있다.

도면으로부터도 명확히 알 수 있는 바와 같이, 전술한 축(30)의 회전 축선 및 클램핑 축선은 Y 축 방향으로의 순응의 방향에 대체로 또는 실질적으로 수직이다. 이는 전술한 축회전과 클램핑 축선의 구성의 결과인 것이다.

여기서 설명한 본 발명은 특별하게 설명한 것과는 다르게 변경, 수정 및/또는 추가를 받을 수 있고, 본 발명은 본 개시의 요지 및 범위에 속하는 그러한 모든 변경, 수정 및/또는 추가도 포함하는 것임을 이해할 것이다.

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Claims (23)

1. 길이 방향 축선을 갖는 기다란 공구를 콜릿(collet) 내로 로딩하기 위한 공구 그립핑 장치로서,
   각각이 클램핑 축선을 따라 공구를 개별적으로 클램핑하는 한쌍의 공구 클램프,
   상기 그립핑 장치를 로봇 아암에 장착하기 위한 장착 장치, 및
   상기 공구 클램프를 회전 위치로부터 홈 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구
   를 포함하고,
   상기 장착 장치는 상기 로봇 아암의 엔드 이펙터(end effector)에 연결되는 기부, 및 상기 기부로부터 상기 공구 클램프로 연장되는 아암을 포함하고,
   상기 공구 클램프는, 공구 클램프에 클램핑되는 기다란 공구의 클램핑 축선으로부터 오프셋되어 있지만 상기 클램핑 축선에 평행한 축선 둘레로 상기 장착 장치에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 장착되고,
   상기 공구 클램프의 회전은 20 내지 300 미크론의 아치형 경로 내로 제한되고,
   상기 복귀 기구는 아암에 작용하는 편향 장치를 포함하고,
   상기 편향 장치는 아암의 양측과 결합하는 한쌍의 스프링 편향식 플런저를 포함하고, 공구 클램프가 회전하면 한 플런저가 편향에 저항하여 눌리고, 그래서 일단 공구 클램프가 자유롭게 회전하면, 눌려진 스프링 플런저가 전진되어 아암의 표면을 밀어 공구 클램프를 다시 홈 위치로 회전시키게 되는 공구 그립핑 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 한쌍의 스프링 편향식 플런저는 상기 공구 클램프의 회전량을 제한하는 공구 그립핑 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   사용 시, 클램핑 축선을 따라 클램핑할 때 상기 공구 클램프의 회전 축선은 상기 클램핑 축선의 위쪽에 위치되는 공구 그립핑 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   사용 시, 상기 공구 클램프의 회전 축선은 상기 클램핑 축선에 수직 방향으로 위쪽에 위치되는 공구 그립핑 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   사용 시, 상기 공구 클램프의 회전 축선은 상기 클램핑 축선으로부터 수평 방향으로 오프셋되어 있는 공구 그립핑 장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 공구 클램프의 회전 축선은 공구 클램프가 공구를 클램핑하는 위치의 앞쪽 또는 뒤쪽에 있는 공구 그립핑 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 한쌍의 공구 클램프는 각각의 공구 클램프가 회전할 수 있는 단일의 주 축선에 대해 대칭적으로 배치되어 있고, 상기 주 축선은 클램핑 축선에 평행한 공구 그립핑 장치.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공구 클램프는 회전 가능하게 상기 아암에 고정되어 있는 공구 그립핑 장치.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아암의 단부는 회전 가능한 축을 포함하고, 공구 클팸프는 상기 축에 고정되어 상기 축과 함께 회전하는 공구 그립핑 장치.
10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아암의 단부는 아암에 고정되는 축을 포함하고, 공구 클램프는 상기 축 둘레로 회전 가능한 공구 그립핑 장치.
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