KR102333916B1 - Tool changing system of robot manipulator - Google Patents

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KR102333916B1
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송재복
박성제
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것으로, 일측이 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터와, 일측에 툴이 결합되고, 타측이 상기 마스터의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 슬레이브를 포함하고; 상기 마스터는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석을 포함하고; 상기 슬레이브는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 슬레이브 자석을 포함하고; 상기 슬레이브 자석의 회전이 상기 툴의 동작에 필요한 회전력으로 전달되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 자석을 이용하여 마스터에 설치된 모터와 같은 액추에이터의 동력을 마스터로부터 슬레이브로 전달하여, 툴이나 슬레이브 측에 별도의 액추에이터가 설치되지 않고 전력 공급을 위한 접속 단자 등의 별도의 부품을 설치하지 않아, 구조가 간단하면서도 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있다.The present invention relates to a tool changing system for a robot manipulator, comprising: a master coupled to a distal end of a robot manipulator on one side, a slave having a tool coupled to one side, and a slave coupled detachably to the other side of the master; the master includes an actuator and a master magnet rotating according to rotation of the actuator; the slave includes a slave magnet rotating in synchronization with the rotation of the master magnet by magnetic force in a state in which the master and the slave are coupled; It is characterized in that the rotation of the slave magnet is transmitted as a rotational force required for the operation of the tool. Accordingly, the power of an actuator, such as a motor installed in the master, is transmitted from the master to the slave using a magnet, so that a separate actuator is not installed on the tool or slave side, and separate parts such as a connection terminal for power supply are not installed. Therefore, while the structure is simple, the manufacturing cost can be dramatically lowered.

Description

로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템{TOOL CHANGING SYSTEM OF ROBOT MANIPULATOR}Tool changing system of robot manipulator

본 발명은 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 머니퓰레이터의 말단에 장착되어 자동으로 다양한 툴을 교체하여 작업을 수행할 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a tool changing system for a robot manipulator, and more particularly, to a tool changing system for a robot manipulator that is mounted on a distal end of the robot manipulator and can automatically replace various tools to perform a task.

로봇 손은 지난 몇 십 년간의 개발에도 불구하고, 매우 고가이면서도 인간 손에 비해서 내구성이나 기능이 매우 떨어져서 연구용을 제외하고는 실제로는 거의 활용되지 못하고 있다.Despite the development of the robot hand in the past few decades, it is very expensive and has very poor durability or function compared to the human hand, so it is hardly used in practice except for research purposes.

로봇 팔을 이용하여 산업 현장에서 부품의 이동 및 조립을 수행하거나 서비스 현장에서 요리 등의 서비스 작업을 수행하는 등 복잡한 작업에 대한 수요가 증가함에 따라, 로봇 손 대신에 상황에 맞게 다양한 툴을 교체하면서 사용할 수 있는 방안이 현실적으로 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 여러 종류의 툴 체인저가 개발되었으며, 통상 공압식이나 전기식 툴 체인저가 산업 현장에서 사용되고 있다.As the demand for complex tasks such as moving and assembling parts at industrial sites using robotic arms or performing service tasks such as cooking at service sites increases, various tools are replaced according to the situation instead of robot hands. A method that can be used is realistically required. In order to satisfy these requirements, various types of tool changers have been developed, and generally pneumatic or electric tool changers are used in industrial fields.

기존의 툴 체인저는 공압식 또는 전기식 모터를 이용하여 마스터와 슬레이브를 결합하거나 분리하며, 마스터에서 전기 단자를 통해 전력을 공급하여 슬레이브에 장착된 툴의 모터와 같은 액추에이터를 구동한다.Existing tool changers use a pneumatic or electric motor to couple or separate a master and a slave, and supply power from the master through an electrical terminal to drive an actuator such as a motor of a tool mounted on the slave.

전력 및 신호 전달을 위한 전기 단자 등의 부품이 사용됨에 따라 구조가 복잡해지고, 제품의 단가가 높아지며, 탈부착 시에 전기 단자 등의 손상을 막기 위해 세심한 주의가 필요하다.As parts such as electrical terminals for power and signal transmission are used, the structure becomes complicated, the unit price of the product increases, and careful attention is required to prevent damage to the electrical terminals, etc. when attaching and detaching.

또한, 툴 체인저에 사용되는 모든 툴은 자체 동작을 위해서 별도의 액추에이터를 내장하여야 하므로, 툴 체인저와 여러 툴을 함께 사용하는 것은 큰 비용을 초래한다.In addition, since all the tools used in the tool changer must have a separate actuator built in for their own operation, using the tool changer and several tools together causes a great cost.

이에, 툴 체인징 시스템의 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 새로운 개념의 툴 체인징 시스템이 현장에서 요구되고 있다.Accordingly, a tool changing system of a new concept that can dramatically lower the manufacturing cost of the tool changing system is required in the field.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 자석을 이용하여 마스터에 설치된 모터와 같은 액추에이터의 동력을 마스터로부터 슬레이브로 전달하여, 툴이나 슬레이브 측에 별도의 액추에이터가 설치되지 않고 전력 공급을 위한 접속 단자 등의 별도의 부품을 설치하지 않아, 구조가 간단하면서도 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and by using a magnet to transmit the power of an actuator such as a motor installed in the master from the master to the slave, a separate actuator is not installed on the tool or slave side. An object of the present invention is to provide a tool changing system for a robot manipulator that has a simple structure and can dramatically reduce manufacturing costs by not installing separate parts such as connection terminals for power supply.

또한, 본 발명은 마스터와 슬레이브 간의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 마스터와 슬레이브 간의 동력 전달을 위해 설치되는 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention does not use the conventional pneumatic or motor for attachment and detachment between the master and the slave, but uses the attractive force of a magnet installed for power transmission between the master and the slave to simplify the attachment and detachment structure as well as dramatically reduce the manufacturing cost. Another object is to provide a tool changing system for a robot manipulator that can be lowered.

상기 목적은 본 발명에 따라, 일측이 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터와, 일측에 툴이 결합되고, 타측이 상기 마스터의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 슬레이브를 포함하고; 상기 마스터는 액추에이터와, 상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석을 포함하고; 상기 슬레이브는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 슬레이브 자석을 포함하고; 상기 슬레이브 자석의 회전이 상기 툴의 동작에 필요한 회전력으로 전달되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에 의해서 달성된다.According to the present invention, the object includes a master having one side coupled to the distal end of the robot manipulator, a slave having a tool coupled to one side, and a slave having the other side detachably coupled to the other side of the master; the master includes an actuator and a master magnet rotating according to rotation of the actuator; the slave includes a slave magnet rotating in synchronization with the rotation of the master magnet by magnetic force in a state in which the master and the slave are coupled; It is achieved by the tool changing system of the robot manipulator, characterized in that the rotation of the slave magnet is transmitted as a rotational force required for the operation of the tool.

여기서, 상기 마스터 자석과 상기 슬레이브 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 마스터와 상기 슬레이브 간의 결합을 유지하는데 적용될 수 있다.Here, an attractive force by a magnetic force between the master magnet and the slave magnet may be applied to maintain the coupling between the master and the slave.

또한, 상기 마스터는 내부에 상기 액추에이터가 설치되고, 상기 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터 하우징과, 상기 마스터 하우징의 말단에 마련되어 상기 슬레이브와 결합하고, 내부에 상기 마스터 자석이 회전 가능하게 설치되는 마스터 결합부를 포함하고; 상기 슬레이브는 상기 마스터 결합부와 결합하는 슬레이브 결합부과, 상기 슬레이브 결합부의 말단에 마련되어 상기 툴과 결합하고, 내부에 상기 슬레이브 자석이 회전 가능하게 설치되는 슬레이브 하우징을 포함하며; 상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입되어 상기 마스터 자석과 상기 슬레이브 자석이 소정 간격 이격된 상태로 마주하여, 상기 마스터와 상기 슬레이브 간의 결합을 유지하는데 적용될 수 있다.In addition, the master includes a master housing in which the actuator is installed, coupled to the end of the robot manipulator, and a master provided at the end of the master housing and coupled to the slave, and the master magnet is rotatably installed therein. a coupling portion; the slave includes a slave coupling part coupled to the master coupling part, and a slave housing provided at an end of the slave coupling part and coupled to the tool, the slave magnet being rotatably installed therein; Any one of the master coupling part and the slave coupling part is inserted into the other so that the master magnet and the slave magnet face each other with a predetermined distance apart, and may be applied to maintain the coupling between the master and the slave.

그리고, 상기 마스터는 상기 마스터 결합부에 설치되고, 상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입된 상태에서 상기 마스터 결합부로부터 상기 슬레이브 결합부로 돌출되어 상기 슬레이브의 이탈을 방지하는 이탈 방지 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the master is installed in the master coupling part, and protrudes from the master coupling part to the slave coupling part from the master coupling part in a state in which any one of the master coupling part and the slave coupling part is inserted into the other to prevent the slave from leaving. It may further include a departure prevention unit.

여기서, 상기 마스터 결합부는 상기 슬레이브 방향이 개방된 개구가 형성되고, 상기 마스터 자석이 내부에 배치되는 마스터 결합 하우징과, 상기 마스터 결합 하우징의 개구를 차단하되, 슬레이브 통과홀이 형성된 마스터 결합 커버를 포함하고; 상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 측이 개방된 개구가 형성된 슬레이브 결합 하우징을 포함하며; 상기 슬레이브 결합 하우징은 상기 슬레이브 통과홀을 통해 상기 마스터 결합 하우징 내부로 삽입 가능한 외측 사이즈와, 상기 마스터 결합 하우징에 삽입될 때 상기 마스터 자석이 개구를 통해 내부로 유입 가능한 내측 사이즈를 가질 수 있다.Here, the master coupling unit includes a master coupling housing having an opening in which the slave direction is opened, and having the master magnet disposed therein, and a master coupling cover blocking the opening of the master coupling housing and having a slave passage hole formed therein. do; the slave coupling unit includes a slave coupling housing having an opening in which the master side is opened; The slave coupling housing may have an outer size that can be inserted into the master coupling housing through the slave passage hole, and an inside size that allows the master magnet to be introduced into the inside through the opening when inserted into the master coupling housing.

그리고, 상기 슬레이브 결합부는 상기 슬레이브 결합 하우징의 반경 방향 내측으로부터 외측을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 핀 체결홀을 더 포함하며; 상기 이탈 방지 유닛은 상기 슬레이브 결합 하우징이 상기 마스터 결합 하우징에 삽입된 상태에서 상기 핀 체결홀에 삽입될 수 있다.And, the slave coupling portion further includes at least one pin coupling hole formed through the outside from the inside in the radial direction of the slave coupling housing; The separation preventing unit may be inserted into the pin coupling hole while the slave coupling housing is inserted into the master coupling housing.

그리고, 상기 이탈 방지 유닛은 상기 마스터 결합 하우징의 내벽면에 내측으로 돌출 가능하게 설치되어 상기 핀 체결홀에 삽입되는 체결 핀과; 상기 체결 핀을 상기 핀 체결홀에 삽입되는 방향으로 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.In addition, the separation preventing unit includes a fastening pin installed to protrude inwardly on the inner wall surface of the master coupling housing and inserted into the pin fastening hole; It may include an elastic member for pressing the fastening pin in a direction to be inserted into the pin fastening hole.

그리고, 상기 툴이 상기 슬레이브에 결합된 상태로 상기 슬레이브를 거치하기 위한 툴 거치대를 더 포함하고; 상기 체결 핀은 상기 마스터 결합 하우징의 내벽면 양측에 각각 마련되고, 상호 상이한 극성의 자성을 갖는 재질을 포함하고, 상기 툴 거치대에는 상호 상이한 극성의 구동 자석이 상기 체결 핀에 각각 대응하는 위치에 각각 설치되며; 상기 마스터에 상기 슬레이브가 결합된 상태에서 상기 슬레이브를 상기 툴 거치대에 거치시킬 때, 상호 상이한 극성의 상기 체결 핀과 상기 구동 자석이 마주하도록 상기 슬레이브를 배치시키는 경우, 상기 구동 자석의 자력에 의해 상기 체결 핀을 잡아 당겨 상기 체결 핀이 상기 핀 체결홀로부터 이탈되고; 상기 마스터를 상기 툴 거치대에 거치된 상기 슬레이브에 결합시킬 때, 상호 동일한 극성의 상기 체결 핀과 상기 구동 자석이 마주하도록 상기 마스터가 회전하여 상기 구동 자석의 자력에 의해 각각의 상기 체결 핀이 밀려 상기 핀 체결홀에 삽입될 수 있다.And, it further comprises a tool holder for mounting the slave in a state in which the tool is coupled to the slave; The fastening pins are respectively provided on both sides of the inner wall surface of the master coupling housing, and include materials having different polarities of each other, and drive magnets of mutually different polarities are located in the tool holder at positions corresponding to the fastening pins, respectively. installed; When the slave is mounted on the tool holder in a state in which the slave is coupled to the master, when the slave is disposed so that the fastening pins of mutually different polarities and the driving magnet face each other, the magnetic force of the driving magnet causes the pulling the fastening pin so that the fastening pin is separated from the pin fastening hole; When the master is coupled to the slave mounted on the tool holder, the master rotates so that the fastening pins of the same polarity and the driving magnet face each other, and each of the fastening pins is pushed by the magnetic force of the driving magnet. It can be inserted into the pin fastening hole.

그리고, 상기 슬레이브는 상기 슬레이브 하우징의 반경 방향 양측에 각각 설치되고, 반경 방향 외측으로 돌출된 한 쌍의 툴 거치 부재를 더 포함할 수 있다.The slave may further include a pair of tool mounting members respectively installed on both sides of the slave housing in the radial direction and protruding outward in the radial direction.

그리고, 상기 툴 거치대는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말발굽 형상의 툴 거치부와, 상기 툴 거치부의 양측 내벽면에 각각 형성된 툴 거치 슬릿과, 상기 툴 거치부와 상기 베이스 플레이트를 연결하는 복수의 지지대를 포함하고; 한 쌍의 상기 툴 거치 부재가 각각 상기 툴 거치 슬릿에 삽입된 상태로, 상기 슬레이브에 결합된 상기 툴이 상기 툴 거치대에 거치될 수 있다.In addition, the tool holder includes a base plate, a horseshoe-shaped tool holder that is spaced apart from the base plate in an upper direction, and a tool holder slit formed on both inner wall surfaces of the tool holder, respectively, and the tool; It includes a plurality of supports for connecting the mounting portion and the base plate; The tool coupled to the slave may be mounted on the tool holder while the pair of tool holder members are respectively inserted into the tool holder slit.

그리고, 상기 툴 거치 부재가 전후방으로 위치한 상태로 상기 툴 거치부의 전방으로부터 인입된 후 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전하여 상기 툴 거치 부재가 각각 상기 툴 거치 슬릿에 삽입되며; 상기 툴 거치 슬릿의 내부에는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 상기 툴 거치 부재가 걸리는 걸림턱이 설치될 수 있다.Then, after the tool holder is drawn in from the front of the tool holder in a state in which the tool holder is positioned forward and backward, the master and the slave rotate to insert the tool holder into the tool holder slit, respectively; A locking protrusion to which the tool mounting member is caught at a preset mounting position when the master and the slave rotate may be installed inside the tool holding slit.

또한, 상기 체결 핀과 상기 구동 자석은 상기 거치 위치에서 상호 마주할 수 있다.In addition, the fastening pin and the driving magnet may face each other in the mounting position.

한편, 상기 마스터 결합 하우징에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿이 내외로 관통 형성되고; 상기 슬레이브 결합 하우징에는 상기 슬레이브 결합 하우징이 상기 마스터 결합 하우징에 삽입될 때 한 쌍의 상기 마스터 슬릿에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿이 형성되며; 상기 이탈 방지 유닛은 상기 마스터 슬릿을 통해 상기 슬레이브 슬릿으로 삽입되는 삽입 위치와, 상기 슬레이브 슬릿으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 상기 마스터 결합 하우징에 설치되는 한 쌍의 래치 부재와, 상기 래치 부재를 상기 삽입 위치와 상기 이탈 위치 간을 회동시키는 래치 구동부를 포함할 수 있다.On the other hand, the master coupling housing has a pair of master slits formed through the inside and outside in the radial direction; Slave slits are formed in the slave coupling housing at positions respectively corresponding to the pair of master slits when the slave coupling housing is inserted into the master coupling housing; The separation prevention unit includes a pair of latch members installed in the master coupling housing so as to be rotatable between an insertion position inserted into the slave slit through the master slit and a departure position separated from the slave slit; may include a latch driving unit for rotating between the insertion position and the disengagement position.

그리고, 상기 마스터 결합부는 상기 슬레이브 방향이 개방된 개구를 형성되고, 상기 마스터 자석이 내부에 배치되는 마스터 결합 하우징과, 상기 마스터 결합 하우징의 개구를 차단하는 마스터 결합 커버를 포함하고; 상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 결합 하우징이 삽입되는 개구가 형성된 슬레이브 결합 하우징을 포함할 수 있다.In addition, the master coupling unit includes a master coupling housing having an opening in which the slave direction is opened, the master magnet disposed therein, and a master coupling cover blocking the opening of the master coupling housing; The slave coupling unit may include a slave coupling housing having an opening into which the master coupling housing is inserted.

또는, 상기 마스터 결합 하우징에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿이 내외로 관통 형성되고; 상기 슬레이브 결합 하우징에는 상기 마스터 결합 하우징이 상기 슬레이브 결합 하우징에 삽입될 때 한 쌍의 상기 마스터 슬릿에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿이 형성되며; 상기 이탈 방지 유닛은 상기 마스터 슬릿을 통해 상기 슬레이브 슬릿으로 삽입되는 삽입 위치와, 상기 슬레이브 슬릿으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 상기 마스터 결합 하우징에 설치되는 한 쌍의 래치 부재와, 상기 래치 부재를 상기 삽입 위치와 상기 이탈 위치 간을 회동시키는 래치 구동부를 포함할 수 있다.Alternatively, a pair of master slits are formed through the inside and outside of the master coupling housing in a radial direction; Slave slits are formed in the slave coupling housing at positions respectively corresponding to the pair of master slits when the master coupling housing is inserted into the slave coupling housing; The separation prevention unit includes a pair of latch members installed in the master coupling housing so as to be rotatable between an insertion position inserted into the slave slit through the master slit and a departure position separated from the slave slit; may include a latch driving unit for rotating between the insertion position and the disengagement position.

그리고, 상기 툴이 상기 슬레이브에 결합된 상태로 상기 슬레이브를 거치하기 위한 툴 거치대를 더 포함하고; 상기 슬레이브는 상기 슬레이브 하우징의 반경 방향 양측에 각각 설치되고, 반경 방향 외측으로 돌출된 한 쌍의 툴 거치 부재를 더 포함하고; 상기 툴 거치대는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말발굽 형상의 툴 거치부와, 상기 툴 거치부의 양측에 각각 단차지게 형성된 단차부와, 상기 툴 거치부와 상기 베이스 플레이트를 연결하는 복수의 지지대를 포함하고; 상기 슬레이브의 상기 슬레이브 결합부의 상기 툴 방향의 바닥면이 상기 단차부에 안착되고, 한 쌍의 상기 툴 거치 부재가 상기 툴 거치부의 하부면에 위치하는 상태로 상기 슬레이브에 결합된 상기 툴이 상기 툴 거치대에 거치될 수 있다.And, it further comprises a tool holder for mounting the slave in a state in which the tool is coupled to the slave; the slave further includes a pair of tool holding members installed on both sides of the slave housing in the radial direction and protruding outward in the radial direction; The tool holder includes a base plate, a horseshoe-shaped tool holder that is spaced apart from the base plate in an upper direction, a step portion formed to be stepped on both sides of the tool holder, and the tool holder; a plurality of supports connecting the base plate; The tool coupled to the slave in a state in which a bottom surface of the slave coupling part of the slave in the tool direction is seated on the step part, and a pair of the tool holding members are located on the lower surface of the tool holding part, is the tool It can be mounted on a cradle.

그리고, 상기 툴 거치 부재가 전후방으로 위치한 상태로 상기 툴 거치부의 전방으로부터 인입된 후 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전하여 상기 툴 거치 부재가 상기 툴 거치부의 하부면에 위치하게 되며; 상기 툴 거치부의 하부면에는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 상기 툴 거치 부재가 걸리는 걸림턱이 설치될 수 있다.Then, after the tool holder is drawn in from the front of the tool holder in a state in which the tool holder is positioned forward and backward, the master and the slave are rotated so that the tool holder is positioned on the lower surface of the tool holder; A locking protrusion on which the tool mounting member is caught at a preset mounting position when the master and the slave rotate may be installed on a lower surface of the tool holder.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면 자석을 이용하여 마스터에 설치된 모터와 같은 액추에이터의 동력을 마스터로부터 슬레이브로 전달하여, 툴이나 슬레이브 측에 별도의 액추에이터가 설치되지 않고 전력 공급을 위한 접속 단자 등의 별도의 부품을 설치하지 않아, 구조가 간단하면서도 제작 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.According to the above configuration, according to the present invention, the power of an actuator, such as a motor installed in the master, is transmitted from the master to the slave using a magnet, and a separate actuator is not installed on the tool or slave side, and a connection terminal for power supply There is provided a tool changing system for a robot manipulator that has a simple structure and can dramatically reduce manufacturing cost by not installing separate parts such as

또한, 본 발명에 따르면, 마스터와 슬레이브 간의 탈부착을 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 마스터와 슬레이브 간의 동력 전달을 위해 설치되는 자석의 인력을 이용하여 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템이 제공된다.In addition, according to the present invention, without using the conventional pneumatic or motor for attachment and detachment between the master and the slave, the attraction of the magnet installed for power transmission between the master and the slave is used to simplify the attachment and detachment structure as well as reduce the manufacturing cost. A tool changing system for a robot manipulator that can be dramatically lowered is provided.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터의 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 슬레이브의 분해 사시도이고,
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 툴 거치대의 단면도이고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 툴 거치 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 사시도이고,
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터의 분해사시이고,
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 이탈 방지 유닛의 구조의 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 슬레이브의 분해 사시도이고,
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 툴 거치대의 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터의 분해 사시도이고,
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 이탈 방지 유닛의 구조의 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 슬레이브의 분해 사시도이고,
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 슬레이브의 분해 사시도이고,
도 20은 본 발명에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템에서 마스터 자석과 슬레이브 자석 간의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a tool changing system of a robot manipulator according to a first embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a master of a tool changing system of a robot manipulator according to a first embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of the master of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view of a slave of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view taken along the line V-V of FIG. 2,
6 is a cross-sectional view of the tool holder of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention;
7 to 10 are views for explaining a tool mounting process of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention;
11 is a perspective view of a tool changing system of a robot manipulator according to a second embodiment of the present invention;
12 is an exploded perspective view of a master of a tool changing system of a robot manipulator according to a second embodiment of the present invention;
13 is a view for explaining an example of the structure of a separation prevention unit of a tool changing system of a robot manipulator according to a second embodiment of the present invention;
14 is an exploded perspective view of a slave of a tool changing system of a robot manipulator according to a second embodiment of the present invention;
15 is a view for explaining an example of a tool holder of a tool changing system of a robot manipulator according to a second embodiment of the present invention;
16 is an exploded perspective view of a master of a tool changing system of a robot manipulator according to a third embodiment of the present invention;
17 is a view for explaining an example of the structure of a separation prevention unit of a tool changing system of a robot manipulator according to a third embodiment of the present invention;
18 is an exploded perspective view of a slave of a tool changing system of a robot manipulator according to a third embodiment of the present invention;
19 is an exploded perspective view of a slave of a tool changing system of a robot manipulator according to a fourth embodiment of the present invention;
20 is a view for explaining a connection relationship between a master magnet and a slave magnet in the tool changing system of the robot manipulator according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1 실시예first embodiment

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 사시도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은 마스터(100) 및 슬레이브(200)를 포함한다.1 is a perspective view of a tool changing system of a robot manipulator according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the tool changing system according to the first embodiment of the present invention includes a master 100 and a slave 200 .

마스터(100)는 일측이 로봇 머니퓰레이터(미도시)의 말단에 결합된다. 슬레이브(200)는 일측에 툴(300)이 결합되고, 타측이 마스터(100)의 타측에 탈부착 가능하게 결합된다. 도 1에 도시된 실시예에서는 슬레이브(200)에 결합되는 툴(300)이 그리퍼 형태를 갖는 것을 예로 하고 있으나, 다양한 형태나 유형의 툴(300)이 설치될 수 있음은 물론이며, 본 발명의 기술적 사상이 툴(300)의 형태나 유형에 국한되지 않음은 물론이다.One side of the master 100 is coupled to the distal end of a robot manipulator (not shown). The slave 200 is coupled to one side of the tool 300 and the other side is detachably coupled to the other side of the master 100 . In the embodiment shown in FIG. 1 , the tool 300 coupled to the slave 200 has a gripper shape as an example, but of course, various shapes or types of the tool 300 may be installed. Of course, the technical idea is not limited to the shape or type of the tool 300 .

툴(300)은 슬레이브(200)에 결합된 상태로 툴 거치대(400)에 거치되며, 로봇 머니퓰레이터의 말단에 부착되는 마스터(100)가 로봇 머니퓰레이터의 구동에 따라 툴 거치대(400)에 거치된 슬레이브(200)와 결합하거나, 툴 거치대(400)에 슬레이브(200)를 거치시킨 후 결합 해제됨으로써, 로봇 머니퓰레이터의 말단에 다양한 형태의 툴(300)을 탈부착하게 되는데, 마스터(100)와 슬레이브(200) 간의 결합 및 결합 해제 과정에 대한 상세한 설명은 후술한다.The tool 300 is mounted on the tool holder 400 in a state coupled to the slave 200, and the master 100 attached to the distal end of the robot manipulator is a slave mounted on the tool holder 400 according to the operation of the robot manipulator. By combining with 200 or disengaging after mounting the slave 200 on the tool holder 400, various types of tools 300 are attached to and detached from the end of the robot manipulator, the master 100 and the slave 200 ) A detailed description of the coupling and decoupling process between the two will be described later.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 각 구성요소들의 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, examples of each component of the tool changing system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 .

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터(100)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 마스터(100)의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 슬레이브(200)의 분해 사시도이다.2 is a perspective view of a master 100 of a tool changing system of a robot manipulator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a master 100 of a tool changing system of a robot manipulator according to the first embodiment of the present invention. 4 is an exploded perspective view of the slave 200 of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 마스터(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액추에이터(140) 및 마스터 자석(130)을 포함한다. 여기서, 마스터 자석(130)은 액추에이터(140)의 회전축에 연결되어 액추에이터(140)의 회전에 따라 회전한다.The master 100 according to the first embodiment of the present invention includes an actuator 140 and a master magnet 130 as shown in FIGS. 2 and 3 . Here, the master magnet 130 is connected to the rotation shaft of the actuator 140 and rotates according to the rotation of the actuator 140 .

슬레이브(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬레이브 자석(230)을 포함한다. 여기서, 슬레이브 자석(230)은 마스터(100)와 슬레이브(200)가 결합된 상태에서 자역에 의해 마스터 자석(130)의 회전에 동기되어 회전하게 되는데, 이 때, 슬레이브 자석(230)의 회전이 툴(300)의 동작에 필요한 회전력으로 툴(300)에 전달된다. 이에 슬레이브 자석(230)은 툴(300) 내부의 회전축(310)과 결합한다.The slave 200 includes a slave magnet 230 as shown in FIG. 4 . Here, the slave magnet 230 is rotated in synchronization with the rotation of the master magnet 130 by the magnetic field in the state in which the master 100 and the slave 200 are coupled. At this time, the rotation of the slave magnet 230 is The rotational force required for the operation of the tool 300 is transmitted to the tool 300 . Accordingly, the slave magnet 230 is coupled to the rotation shaft 310 inside the tool 300 .

상기와 같은 구성에 따라, 마스터(100)에 모터와 같은 액추에이터(140)가 설치된 상태로, 마스터(100)와 슬레이브(200)에 각각 설치되는 마스터 자석(130)과 슬레이브 자석(230)이 자력에 의해 상호 동기되어 회전하고, 슬레이브 자석(230)의 회전력이 툴(300)에 전달됨으로써, 툴(300)이나 슬레이브(200) 측에 별도의 액추에이터(140)가 설치되지 않아 다수의 툴(300)을 이용하는 툴 체인징 시스템에서 툴(300)에 설치되는 액추에이터(140)의 설치 비용을 줄일 수 있게 된다.According to the above configuration, in a state in which the actuator 140 such as a motor is installed in the master 100, the master magnet 130 and the slave magnet 230 respectively installed in the master 100 and the slave 200 are magnetic. rotates in synchronization with each other, and the rotational force of the slave magnet 230 is transmitted to the tool 300, so that a separate actuator 140 is not installed on the tool 300 or the slave 200 side, so a plurality of tools 300 ), it is possible to reduce the installation cost of the actuator 140 installed in the tool 300 in the tool changing system using.

또한, 액추에이터(140)가 툴(300)이나 슬레이브(200)에 설치되는 경우, 해당 액추에이터(140)로의 전원 공급을 위해 마스터(100)와 슬레이브(200)의 결합시 전력 공급과 신호 전달을 위해 적용되었던 단자 구조가 제거되어, 제조 비용을 줄이면서도 단자 간의 결합 및 결합 해제 과정에서 발생하는 손상 등에 따른 유지보수 비용을 줄일 수 있게 된다.In addition, when the actuator 140 is installed in the tool 300 or the slave 200, in order to supply power to the corresponding actuator 140, power supply and signal transmission when the master 100 and the slave 200 are combined. Since the applied terminal structure is removed, it is possible to reduce manufacturing costs while reducing maintenance costs due to damage occurring in the process of coupling and disengaging terminals between terminals.

한편, 마스터 자석(130)과 슬레이브 자석(230) 간의 자력에 의한 인력이 마스터(100)와 슬레이브(200) 간의 결합을 유지하는데 적용된다. 즉, 툴 거치대(400)에 거치된 툴(300)을 마스터(100)와 슬레이브(200)가 결합하여 로봇 머니퓰레이터의 말단에 부착할 때, 마스터(100)와 슬레이브(200) 결합할 때 마스터 자석(130)과 슬레이브 자석(230) 간의 자력에 의한 인력이 작용하여 마스터(100)와 슬레이브(200) 간의 결합이 유지된다.On the other hand, the attractive force due to the magnetic force between the master magnet 130 and the slave magnet 230 is applied to maintain the coupling between the master 100 and the slave 200 . That is, when the tool 300 mounted on the tool holder 400 is attached to the end of the robot manipulator by combining the master 100 and the slave 200, the master magnet when the master 100 and the slave 200 are combined. The attraction between the 130 and the slave magnet 230 by the magnetic force acts to maintain the coupling between the master 100 and the slave 200 .

이를 통해, 마스터(100)와 슬레이브(200)의 초기 결합을 유지하기 위해 기존의 공압이나 모터를 사용하지 않고, 마스터(100)와 슬레이브(200) 간의 동력 전달을 위해 설치되는 마스터 자석(130)과 슬레이브 자석(230) 간의 인력이 적용되어, 탈부착 구조를 간소화할 뿐만 아니라 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.Through this, the master magnet 130 installed for power transmission between the master 100 and the slave 200 without using the conventional pneumatic or motor to maintain the initial coupling of the master 100 and the slave 200. The attractive force between and the slave magnet 230 is applied, thereby simplifying the detachable structure as well as significantly lowering the manufacturing cost.

도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스터(100)는 마스터 하우징(110)과 마스터 결합부(120)를 포함할 수 있다.2 and 3 , the master 100 according to the first embodiment of the present invention may include a master housing 110 and a master coupling unit 120 .

마스터 하우징(110)은 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합된다. 마스터 하우징(110)의 일측 단부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 마스터 스커트부(112)가 마련되는데, 마스터 스커트부(112)에는 다수의 볼트 체결홀(1121)이 형성되어 로봇 머니퓰레이터의 말단에 볼트(미도시) 체결을 통해 결합될 수 있다.The master housing 110 is coupled to the distal end of the robot manipulator. A master skirt part 112 extending radially outwardly is provided at one end of the master housing 110, and a plurality of bolt fastening holes 1121 are formed in the master skirt part 112, and bolts ( (not shown) may be coupled through fastening.

마스터 하우징(110)은 원통 형성되며, 내부에 액추에이터(140)가 설치된다. 여기서, 마스터 하우징(110)의 내부에 설치되는 액추에이터(140)와의 전원 연결과 신호 연결을 위한 배선(미도시)이 통과하기 위한 배선 통과공(111)이 원통 형상의 마스터 하우징(110)의 측면에 형성되는 것을 예로 한다.The master housing 110 is cylindrical, and the actuator 140 is installed therein. Here, a wiring through hole 111 for passing a wiring (not shown) for power connection and signal connection with the actuator 140 installed inside the master housing 110 is provided on the side of the master housing 110 having a cylindrical shape. For example, it is formed in

마스터 결합부(120)는 마스터 하우징(110)의 말단, 즉 슬레이브(200) 측에 마련되어 슬레이브(200)의 후술할 슬레이브 결합부(220,221,222)와 결합한다. 여기서, 마스터 결합부(120)는 마스터 하우징(110)과 마찬가지로 원통 형상을 갖는 것을 예로 하는데, 내부에 마스터 자석(130)이 회전 가능하게 설치된다.The master coupling unit 120 is provided at the end of the master housing 110 , that is, on the slave 200 side, and is coupled with the slave coupling units 220 , 221 , 222 to be described later of the slave 200 . Here, the master coupling unit 120 is exemplified to have a cylindrical shape like the master housing 110 , and the master magnet 130 is rotatably installed therein.

슬레이브(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬레이브 결합부(220,221,222)와 슬레이브 하우징(210)을 포함한다.The slave 200 includes, as shown in FIG. 4 , slave coupling parts 220 , 221 , and 222 and a slave housing 210 .

슬레이브 결합부(220,221,222)는 상술한 바와 같이, 마스터 결합부(120)와 결합하여 마스터(100)와 슬레이브(200)를 상호 결합시킨다. As described above, the slave coupling units 220 , 221 , and 222 are coupled to the master coupling unit 120 to mutually couple the master 100 and the slave 200 .

슬레이브 하우징(210)은 슬레이브 결합부(220,221,222)의 말단, 즉 툴(300) 측에 마련되어 툴(300)과 결합하는데, 슬레이브 하우징(210)에 툴(300)이 결합되는 구조에 대해서는 후술한다. 여기서, 슬레이브 하우징(210) 내부에는 슬레이브 자석(230)이 회전 가능하게 설치된다.The slave housing 210 is provided at the ends of the slave coupling portions 220 , 221 , and 222 , that is, on the side of the tool 300 and coupled with the tool 300 . The structure in which the tool 300 is coupled to the slave housing 210 will be described later. Here, the slave magnet 230 is rotatably installed inside the slave housing 210 .

본 발명에 따른 툴 체인징 시스템에서는 마스터 결합부(120)와 슬레이브 결합부(220,221,222) 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입되어 마스터 결합부(120)가 슬레이브 결합부(220,221,222)가 상호 결합하는 것을 예로 하는데, 본 발명의 제1 실시예에서는 슬레이브 결합부(220,221,222)가 마스터 결합부(120)에 삽입되는 것을 예로 한다.In the tool changing system according to the present invention, any one of the master coupling part 120 and the slave coupling parts 220, 221, 222 is inserted into the other so that the master coupling part 120 is coupled to the slave coupling parts 220, 221, 222 as an example. , In the first embodiment of the present invention, it is assumed that the slave coupling parts 220 , 221 , 222 are inserted into the master coupling part 120 .

도 2 및 도 3을 참조하여 보다 설명하면, 마스터 결합부(120)는 마스터 결합 하우징(121)과, 마스터 결합 커버(122)를 포함할 수 있다.2 and 3 , the master coupling unit 120 may include a master coupling housing 121 and a master coupling cover 122 .

마스터 결합 하우징(121)은 슬레이브(200) 방향이 개방된 개구가 형성되고, 원통 형상을 가지며 내부에 마스터 자석(130)이 배치된다. 마스터 결합 하우징(121)의 마스터 하우징(110) 측 판면에는 마스터 하우징(110)과의 볼트 체결을 위한 다수의 볼트 체결공(1213)이 형성될 수 있으며, 마스터 결합 하우징(121) 내부의 마스터 자석(130)과 액추에이터(140)의 회전축의 연결을 위한 축 통과공(1211)이 형성될 수 있다.The master coupling housing 121 has an opening in which the slave 200 direction is opened, has a cylindrical shape, and the master magnet 130 is disposed therein. A plurality of bolt fastening holes 1213 for bolting with the master housing 110 may be formed on the master housing 110 side plate surface of the master coupling housing 121 , and the master magnet inside the master coupling housing 121 . A shaft passage hole 1211 for connecting the 130 and the rotation shaft of the actuator 140 may be formed.

마스터 결합 커버(122)는 마스터 결합 하우징(121)의 개구를 차단하는데, 슬레이브 결합부(220,221,222)와의 결합을 위한 슬레이브 통과홀(1221)이 형성된다. 여기서, 마스터 결합 하우징(121)과 마스터 결합 커버(122)는 마스터 결합 커버(122)에 형성된 복수의 볼트 체결홀(1222)을 통한 볼트 체결을 통해 상호 결합될 수 있다.The master coupling cover 122 blocks the opening of the master coupling housing 121 , and a slave passage hole 1221 for coupling with the slave coupling parts 220 , 221 , 222 is formed. Here, the master coupling housing 121 and the master coupling cover 122 may be coupled to each other through bolt coupling through a plurality of bolt coupling holes 1222 formed in the master coupling cover 122 .

슬레이브 결합부(220,221,222)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 마스터(100) 측이 개방된 개구가 형성된 슬레이브 결합 하우징(220)을 포함할 수 있다. 여기서, 슬레이브 결합 하우징(220)은 슬레이브 통과홀(1221)을 통해 마스터 결합 하우징(121) 내부로 삽입 가능한 외측 사이즈를 가지며, 마스터 결합 하우징(121)에 삽입될 때 마스터 자석(130)이 슬레이브 결합 하우징(220)의 개구를 통해 내부로 유입 가능한 내측 사이즈를 갖는 원통 형상으로 제작된다.The slave coupling units 220 , 221 , and 222 may include a slave coupling housing 220 having an opening in which the master 100 side is opened, as shown in FIG. 4 . Here, the slave coupling housing 220 has an outer size that can be inserted into the master coupling housing 121 through the slave through hole 1221 , and the master magnet 130 is coupled to the slave when inserted into the master coupling housing 121 . It is manufactured in a cylindrical shape having an inner size that can be introduced through the opening of the housing 220 .

상기와 같은 구성을 통해, 슬레이브 결합 하우징(220)이 슬레이브 통과홀(1221)을 통해 마스터 결합 하우징(121) 내부로 삽입될 때, 도 2에 도시된 마스터 자석(130)과 마스터 결합 하우징(121)의 내벽면 사이의 공간으로 삽입되어, 슬레이브 결합 하우징(220)이 마스터 결합 하우징(121) 내부에 배치된 상태에서 마스터 자석(130)이 슬레이브 결합 하우징(220) 내부에 위치하는 형태로 마스터 결합부(120)와 슬레이브 결합부(220,221,222)가 상호 결합된다.Through the above configuration, when the slave coupling housing 220 is inserted into the master coupling housing 121 through the slave through hole 1221, the master magnet 130 and the master coupling housing 121 shown in FIG. ) is inserted into the space between the inner wall surfaces, and the master magnet 130 is positioned inside the slave coupling housing 220 in a state where the slave coupling housing 220 is disposed inside the master coupling housing 121, master coupling. The unit 120 and the slave coupling units 220 , 221 , and 222 are coupled to each other.

이 때, 마스터 결합부(120) 내부에 설치되는 마스터 자석(130)과, 슬레이브 하우징(210) 내부에 설치되는 슬레이브 자석(230)은 상호 소정 간격 이격된 상태로 마주하게 되며, 이를 통해 마스터(100)와 슬레이브(200) 간의 결합을 유지하는데 적용될 뿐만 아니라, 마스터(100)에 설치된 액추에이터(140)의 회전력이 마스터 자석(130) 및 슬레이브 자석(230)을 통해 툴(300)에 전달 가능하게 된다.At this time, the master magnet 130 installed inside the master coupling unit 120 and the slave magnet 230 installed inside the slave housing 210 face each other at a predetermined distance from each other, and through this, the master ( In addition to being applied to maintain the coupling between 100 and the slave 200, the rotational force of the actuator 140 installed in the master 100 can be transmitted to the tool 300 through the master magnet 130 and the slave magnet 230. do.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은, 도 5에 도시된 바와 같이, 이탈 방지 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5 , the tool changing system according to the first embodiment of the present invention may further include a separation prevention unit 500 .

이탈 방지 유닛(500)은 마스터(100)의 마스터 결합부(120)에 설치된다. 그리고, 이탈 방지 유닛(500)은 마스터 결합부(120)와 슬레이브 결합부(220,221,222) 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입된 상태에서 마스터 결합부(120)로부터 슬레이브 결합부(220,221,222)로 돌출되어 슬레이브(200)의 이탈을 방지한다.The departure prevention unit 500 is installed in the master coupling part 120 of the master 100 . And, the separation prevention unit 500 protrudes from the master coupling part 120 to the slave coupling parts 220,221 and 222 in a state in which any one of the master coupling part 120 and the slave coupling parts 220,221 and 222 is inserted into the other one. (200) to prevent the escape.

본 발명의 제1 실시예에서는 상술한 바와 같이, 슬레이브 결합 하우징(220)이 마스터 결합 커버(122)의 슬레이브 통과홀(1221)을 통해 마스터 결합 하우징(121)에 삽입되는 것을 예로 하는 바, 슬레이브 결합 하우징(220)이 마스터 결합 하우징(121)에 삽입될 때, 이탈 방지 유닛(500)이 슬레이브 하우징(210) 방향으로 돌출되어 슬레이브 하우징(210)에 걸리는 형태로 슬레이브(200)의 이탈을 방지하게 된다.In the first embodiment of the present invention, as described above, the slave coupling housing 220 is inserted into the master coupling housing 121 through the slave passage hole 1221 of the master coupling cover 122 as an example, the slave When the coupling housing 220 is inserted into the master coupling housing 121 , the separation prevention unit 500 protrudes in the direction of the slave housing 210 to prevent the departure of the slave 200 in the form of being caught in the slave housing 210 . will do

보다 구체적으로 설명하면, 슬레이브 결합부(220,221,222)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬레이브 결합 하우징(220)의 반경 방향 내측으로부터 외측을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 핀 체결홀(221)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서는 슬레이브 결합 하우징(220)의 일측에 핀 체결홀(221)이 형성된 것을 예로 도시하고 있으나, 반대편에 다른 하나의 핀 체결홀(221)이 형성될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4 , the slave coupling parts 220 , 221 , and 222 include at least one pin coupling hole 221 formed through the outside from the inside in the radial direction of the slave coupling housing 220 . can do. In the embodiment shown in FIG. 4 , the pin fastening hole 221 is formed on one side of the slave coupling housing 220 as an example, but the other pin fastening hole 221 may be formed on the opposite side.

그리고, 이탈 방지 유닛(500)은 슬레이브 결합 하우징(220)이 마스터 결합 하우징(121)에 삽입된 상태에서 핀 체결홀(221)에 삽입됨으로써, 슬레이브(200)의 이탈을 방지하게 된다.In addition, the separation prevention unit 500 is inserted into the pin coupling hole 221 in a state in which the slave coupling housing 220 is inserted into the master coupling housing 121 , thereby preventing the slave 200 from being separated.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이탈 방지 유닛(500)은 체결 핀(510)과, 탄성부재(520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the separation prevention unit 500 according to the first embodiment of the present invention may include a fastening pin 510 and an elastic member 520 .

체결 핀(510)은 마스터 결합 하우징(121)의 내벽면에 내측으로 돌출 가능하게 설치되어, 핀 체결홀(221)에 삽입된다. 여기서, 마스터 결합 하우징(121)의 내부에는 체결 핀(510)이 수용되는 핀 수용부(1212)가 형성된다.The fastening pin 510 is installed so as to protrude inwardly on the inner wall surface of the master coupling housing 121 , and is inserted into the pin fastening hole 221 . Here, a pin receiving portion 1212 in which the fastening pin 510 is accommodated is formed in the master coupling housing 121 .

탄성부재(520)는 체결 핀(510)을 핀 체결홀(221)에 삽입되는 방향으로 가압하여 체결 핀(510)이 핀 체결홀(221)에 삽입된 상태를 유지하게 된다. 이 때, 슬레이브(200)를 마스터(100)로부터 제거할 때에는 체결 핀(510)을 내측으로 후퇴시키게 되는데, 이는 툴 거치대(400)의 구동 자석(425)이 이용되는 것을 예로 하며, 도 6을 참조하여 설명한다.The elastic member 520 presses the fastening pin 510 in a direction to be inserted into the pin fastening hole 221 to maintain the state in which the fastening pin 510 is inserted into the pin fastening hole 221 . At this time, when the slave 200 is removed from the master 100, the fastening pin 510 is retracted to the inside, which is an example in which the driving magnet 425 of the tool holder 400 is used, as shown in FIG. It will be described with reference.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템의 툴 거치대(400)의 단면도이다. 도 1 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 툴 거치대(400)는 툴(300)이 슬레이브(200)에 결합된 상태로 슬레이브(200)가 거치된다.6 is a cross-sectional view of the tool holder 400 of the tool changing system of the robot manipulator according to the first embodiment of the present invention. 1 and 6 , in the tool holder 400 according to the present invention, the slave 200 is mounted in a state in which the tool 300 is coupled to the slave 200 .

그리고, 툴 거치대(400)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 양측으로 구동 자석(425)이 설치된다. 여기서, 본 발명에서는 한 쌍의 체결 핀(510)이 마스터 결합 하우징(121)의 내벽면 양측에 각각 마련되는 것을 예로 하며, 상호 상이한 극성을 갖는 재질로 마련된다. 예를 들어, 어느 일측의 체결 핀(510)이 N극인 경우, 다른 일측의 체결 핀(510)은 S극 일 수 있다. 이에 대응하는 구동 자석(425) 또한 일측이 N극인 경우, 다른 일측은 S극 일 수 있다.And, the tool holder 400, as shown in FIG. 6, the driving magnets 425 are installed on both sides. Here, in the present invention, a pair of fastening pins 510 are provided on both sides of the inner wall surface of the master coupling housing 121 as an example, and are provided with materials having mutually different polarities. For example, when the fastening pin 510 on one side has an N pole, the fastening pin 510 on the other side may have an S pole. When one side of the corresponding driving magnet 425 also has an N pole, the other side may have an S pole.

이를 통해, 마스터(100)에 슬레이브(200)가 결합된 상태에서 슬레이브(200)를 툴 거치대(400)에 거치시킬 때, 상호 상이한 극성의 체결 핀(510)과 구동 자석(425)이 마주하도록 슬레이브(200)를 배치시키는 경우, 구동 자석(425)의 자력에 의해 각각의 체결 핀(510)이 잡아 당겨져서 체결 핀(510)이 핀 체결홀(221)로부터 이탈될 수 있다.Through this, when the slave 200 is mounted on the tool holder 400 in a state in which the slave 200 is coupled to the master 100, the fastening pins 510 of different polarities and the driving magnet 425 face each other. When the slave 200 is disposed, each fastening pin 510 is pulled by the magnetic force of the driving magnet 425 , so that the fastening pin 510 may be separated from the pin fastening hole 221 .

또한, 마스터(100)를 툴 거치대(400)에 거치되어 있는 슬레이브(200)와 결합시킬 때는, 상호 동일한 극성의 체결 핀(510)과 구동 자석(425)이 마주하도록 마스터(100)가 회전하여, 구동 자석(425)의 자력에 의해 각각의 체결 핀(510)이 밀려 핀 체결홀(221)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 탄성부재(520)의 탄성력에 의해 체결 핀(510)이 핀 체결홀(221) 방향으로 가압되고 있으나, 툴(300)을 거치할 때의 체결 핀(510)의 배치와 툴(300)과 결합할 때의 체결 핀(510)의 배치를 구동 자석(425)의 극성에 따라 바꾸는 것으로, 이에 대한 설명은 후술한다.In addition, when coupling the master 100 with the slave 200 mounted on the tool holder 400, the master 100 rotates so that the fastening pins 510 and the driving magnet 425 of the same polarity face each other. , each fastening pin 510 is pushed by the magnetic force of the driving magnet 425 to be inserted into the pin fastening hole 221 . In this case, although the fastening pin 510 is pressed in the direction of the pin fastening hole 221 by the elastic force of the elastic member 520 , the arrangement of the fastening pin 510 and the tool 300 when the tool 300 is mounted. ) by changing the arrangement of the fastening pin 510 when combined with the polarity of the driving magnet 425 , a description thereof will be described later.

다시, 도 4를 참조하여 설명하면, 슬레이브(200)는 슬레이브 하우징(210)의 반경 방향 양측에 각각 설치되고, 반경 방향 외측으로 돌출된 한 쌍의 툴 거치 부재(240)를 포함할 수 있다. 그리고, 툴 거치대(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(410), 툴 거치부(420), 툴 거치 슬릿(423) 및 복수의 지지대(430)를 포함할 수 있다.Again, referring to FIG. 4 , the slave 200 may include a pair of tool mounting members 240 installed on both sides of the slave housing 210 in the radial direction, respectively, and protruding outward in the radial direction. In addition, the tool holder 400 may include a base plate 410 , a tool holder 420 , a tool holder slit 423 , and a plurality of supports 430 as shown in FIG. 6 .

한 쌍의 툴 거치 부재(240)는 툴 거치 슬릿(423)에 삽입되어 툴(300)이 슬레이브(200)와 함께 툴 거치대(400)에 거치 가능하게 한다. 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 툴 거치 부재(240)를 활용하여 툴(300)과 슬레이브(200)가 결합되는 것을 예로 하고 있다.The pair of tool holder 240 is inserted into the tool holder slit 423 to enable the tool 300 to be mounted on the tool holder 400 together with the slave 200 . In the present invention, as shown in FIG. 4 , it is exemplified that the tool 300 and the slave 200 are coupled by using the tool mounting member 240 .

도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 툴(300)의 전단에 형성된 툴 체결부(320)가 평면이 사각 형상을 가지고, 슬레이브 하우징(210)의 툴(300) 측 개구의 내면이 사각 형상으로 마련될 수 있다.4 , the tool fastening part 320 formed at the front end of the tool 300 has a rectangular shape in a plane, and the inner surface of the tool 300 side opening of the slave housing 210 has a rectangular shape. can be provided as

그리고, 툴 체결부(320)의 양측 측면에는 볼트 체결홀(3201)이 형성되고, 슬레이브 하우징(210)의 측면에도 볼트 체결홀(3201)에 대응하는 볼트 통과홀(2101)이 형성된다. 그리고, 툴 체결부(320)가 슬레이브 하우징(210)에 삽입된 상태에서, 툴 거치 부재(240)에 형성된 볼트 체결홀(2401)을 통해 체결 볼트(미도시)를 볼트 통과홀(2101) 및 볼트 체결홀(3201)에 체결함으로써, 툴(300)이 슬레이브(200)에 결합 가능하게 된다.In addition, bolt fastening holes 3201 are formed on both side surfaces of the tool fastening part 320 , and bolt through holes 2101 corresponding to the bolt fastening holes 3201 are also formed on the side of the slave housing 210 . And, in a state in which the tool fastening part 320 is inserted into the slave housing 210, a fastening bolt (not shown) is passed through the bolt fastening hole 2401 formed in the tool holding member 240 through the bolt through hole 2101 and By fastening to the bolt fastening hole 3201 , the tool 300 can be coupled to the slave 200 .

한편, 툴 거치부(420)는 베이스 플레이트(410)의 상부 방향으로 이격된 상태로 배치되고, 복수의 지지대(430)가 툴 거치부(420)와 베이스 플레이트(410)를 상호 이격된 상태로 연결한다. 툴 거치부(420)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전방이 개방된 말발굽 형상을 갖는다. 그리고, 툴 거치 슬릿(423)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 툴 거치부(420)의 양측 내벽면에 각각 형성되는데, 구동 자석(425)은 각각의 툴 거치 슬릿(423)의 내측에 배치된다.On the other hand, the tool holder 420 is disposed in a state spaced apart in the upper direction of the base plate 410, a plurality of supports 430 in a state in which the tool holder 420 and the base plate 410 are spaced apart from each other. Connect. The tool holder 420 has a horseshoe shape with an open front, as shown in FIG. 1 . And, as shown in FIG. 6 , the tool mounting slit 423 is formed on both inner wall surfaces of the tool holder 420 , and the driving magnet 425 is located inside each tool holding slit 423 . are placed

본 발명에서는 툴 거치부(420)가 상부 거치부(421)와 하부 거치부(422)의 결합에 의해 형성되는 것을 예로 하며, 상부 거치부(421)와 하부 거치부(422)가 결합될 때 툴 거치 슬릿(423)이 형성되는 것을 예로 한다.In the present invention, it is assumed that the tool holder 420 is formed by the combination of the upper holder 421 and the lower holder 422 , and when the upper holder 421 and the lower holder 422 are coupled For example, the tool mounting slit 423 is formed.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에서 마스터(100)와 슬레이브(200)가 결합된 상태에서, 툴(300)을 슬레이브(200)와 함께 툴 거치대(400)에 거치하는 과정을 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 여기서, 도 7 내지 도 9에서는 슬레이브(200)가 결합된 마스터(100)는 도시하고 있지 않으나, 슬레이브 다비이스가 마스터(100)에 결합된 것으로 가정하여 설명하며, 로봇 머니퓰레이터의 작동에 따라 툴(300) 및 슬레이브(200)가 이동하는 것은 당연하다. 그리고, 도 7 내지 도 9에서는 툴 거치부(420)의 하부 거치부(422)가 제거된 상태를 도시하고 있다.According to the above configuration, in the tool changing system according to the first embodiment of the present invention, in the state in which the master 100 and the slave 200 are coupled, the tool 300 is mounted on the tool holder 400 together with the slave 200. ) will be described with reference to FIGS. 7 to 10 . Here, although the master 100 to which the slave 200 is coupled is not shown in FIGS. 7 to 9, it is assumed that the slave device is coupled to the master 100, and according to the operation of the robot manipulator, the tool ( It is natural that 300) and the slave 200 move. And, in FIGS. 7 to 9, the lower holder 422 of the tool holder 420 is shown in a removed state.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 툴 거치 부재(240)가 전후방으로 위치한 상태로 툴 거치부(420)의 전방으로부터 인입된다. 이 때, 체결 핀(510)은, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 탄성부재(520)에 의해 핀 체결홀(221)에 삽입된 상태를 유지한다.First, as shown in FIG. 7 , the tool holder 240 is introduced from the front of the tool holder 420 in a state in which it is positioned forward and backward. At this time, the fastening pin 510 maintains a state inserted into the pin fastening hole 221 by the elastic member 520 as shown in FIG. 10A .

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬레이브(200)가 툴 거치부(420)이 완전하게 인입되면, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 체결 핀(510)과 구동 자석(425)은 서로 직교하는 방향에 배치되는 상태가 된다.And, as shown in FIG. 8, when the slave 200 is fully retracted by the tool holder 420, as shown in FIG. 10 (a), the fastening pin 510 and the driving magnet 425 are arranged in directions orthogonal to each other.

그런 다음, 로봇 머니퓰레이터가, 도 9에 도시된 바와 같이, 마스터(100)와 슬레이브(200)를 회전시키게 되면, 툴 거치 부재(240)가 각각 툴 거치 슬릿(423)에 삽입되어 툴(300)이 슬레이브(200)와 함께 툴 거치대(400)에 거치된 상태가 된다.Then, when the robot manipulator rotates the master 100 and the slave 200 as shown in FIG. 9 , the tool holding member 240 is inserted into the tool holding slit 423, respectively, and the tool 300 It is in a state mounted on the tool holder 400 together with the slave 200 .

이 때, 마스터(100)와 슬레이브(200)는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 상호 상이한 극성의 체결 핀(510)과 구동 자석(425)이 마주하는 상태가 되도록 회전하게 되며, 상호 상이한 극성에 의해 각각의 체결 핀(510)이 잡아 당겨져 핀 체결홀(221)로부터 이탈되는 상태가 된다.At this time, the master 100 and the slave 200 are rotated so that the fastening pins 510 and the driving magnet 425 of mutually different polarities face each other, as shown in FIG. The respective fastening pins 510 are pulled by mutually different polarities to be separated from the pin fastening holes 221 .

그리고, 로봇 머니퓰레이터가 마스터 자석(130)과 슬레이브 자석(230) 간의 자력을 극복하는 힘으로 마스터(100)를 들어올리면, 마스터(100)와 슬레이브(200)의 결합이 해제된다.And, when the robot manipulator lifts the master 100 with a force that overcomes the magnetic force between the master magnet 130 and the slave magnet 230 , the coupling between the master 100 and the slave 200 is released.

여기서, 본 발명의 제1 실시예에서는 툴 거치 슬릿(423)의 내부에는 마스터(100)와 슬레이브(200)가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 툴 거치 부재(240)가 걸리는 한 쌍의 걸림턱(424)이 설치되는 것을 예로 하고 있다.Here, in the first embodiment of the present invention, in the inside of the tool holding slit 423 , when the master 100 and the slave 200 rotate, a pair of locking jaws on which the tool holding member 240 is caught at a preset mounting position. (424) is installed as an example.

이 때, 체결 핀(510)과 구동 자석(425)은 거치 위치에서 상호 마주하게 되며, 이를 통해 핀 체결홀(221)에 삽입되는 체결 핀(510)이 보다 정확한 위치에 위치할 수 있게 된다.At this time, the fastening pin 510 and the driving magnet 425 face each other at the mounting position, and through this, the fastening pin 510 inserted into the pin fastening hole 221 can be positioned at a more accurate position.

반면, 툴(300)이 툴 거치부(420)에 거치된 상태에서 마스터(100)와 슬레이브(200)를 결합할 경우에는, 도 10의 (c)에 도시된 방향으로 슬레이브 결합부(220,221,222)와 마스터 결합부(120)를 결합시킨다. 이 때, 탄성부재(520)에 의해 체결 핀(510)이 돌출된 상태이나, 슬레이브 결합 하우징(220)에 형성된 절취면(222)에 의해 체결 핀(510)이 걸리지 않는 상태로 결합이 가능하게 된다.On the other hand, when the master 100 and the slave 200 are coupled in a state where the tool 300 is mounted on the tool holder 420 , the slave coupling parts 220 , 221 , and 222 are shown in the direction shown in FIG. 10 ( c ). and the master coupling unit 120 are coupled. At this time, the locking pin 510 is protruded by the elastic member 520 , but the locking pin 510 is not caught by the cut-out surface 222 formed in the slave coupling housing 220 so that coupling is possible. do.

그런 다음, 마스터(100)를 도 10의 (d)에 도시된 방향으로 회전시키게 되는데, 이 때 마스터(100)와 슬레이브(200)가 완전하게 체결된 상태가 아니고, 상술한 바와 같이, 툴 거치 슬릿(423)이 걸림턱(424)에 걸린 상태이므로, 도 10의 (c)에 도시된 상태에서 반시계 방향으로 마스터(100)를 회전시키게 되면 마스터 다바이스만 회전 가능하게 된다.Then, the master 100 is rotated in the direction shown in FIG. Since the slit 423 is caught by the locking jaw 424, when the master 100 is rotated counterclockwise in the state shown in FIG. 10(c), only the master device is rotatable.

도 10의 (d)에 도시된 상태가 되면, 상호 동일한 극성의 체결 핀(510)과 구동 자석(425)이 서로 마주하게 되어, 구동 자석(425)의 자력에 의해 체결 핀(510)이 밀려 핀 체결홀(221)로 삽입된다. 이 때, 탄성부재(520)의 탄성력도 작용하고 있음은 물론이다.When the state shown in (d) of FIG. 10 is reached, the fastening pins 510 and the driving magnet 425 of the same polarity face each other, and the fastening pins 510 are pushed by the magnetic force of the driving magnet 425 . It is inserted into the pin fastening hole 221 . At this time, it goes without saying that the elastic force of the elastic member 520 also acts.

그런 다음, 도 10의 (d)의 상태에서 시계 방향으로 회전시킨 후, 전방으로 이동시키게 되면, 슬레이브(200)와 마스터(100)가 결합된 상태로 툴 거치대(400)로부터 이탈 가능하게 된다.Then, after rotating clockwise in the state of (d) of FIG. 10 and moving forward, the slave 200 and the master 100 can be separated from the tool holder 400 in a coupled state.

제2 실시예second embodiment

이하에서는, 도 11 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예를 설명하는데 있어, 제1 실시예와 상호 대응하는 구성은 동일한 명칭을 사용하여, 상세한 설명은 대응하는 제1 실시예의 설명으로 대신할 수 있다.Hereinafter, a tool changing system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 15 . Here, in describing the second embodiment of the present invention, components corresponding to those of the first embodiment use the same names, and detailed descriptions may be substituted for the corresponding descriptions of the first embodiment.

제1 실시예에서와 마찬가지로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은, 마스터(100a) 및 슬레이브(200a)를 포함한다.As in the first embodiment, the tool changing system according to the second embodiment of the present invention includes a master 100a and a slave 200a.

마스터(100a)는 액추에이터(140a)와 마스터 자석(130a)을 포함하고, 슬레이브(200a)는 마스터(100a)와의 결합시 자력에 의해 마스터 자석(130a)의 회전에 동기되어 회전하는 슬레이브 자석(230a)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다.The master 100a includes an actuator 140a and a master magnet 130a, and the slave 200a rotates in synchronization with the rotation of the master magnet 130a by magnetic force when combined with the master 100a. ) may be included. Through this, the same effect as in the first embodiment is provided.

마스터 하우징(110a)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 내부에 액추에이터(140a)가 설치되고, 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터 하우징(110a)과, 마스터 하우징(110a)의 말단에 마련되어 슬레이브(200a)와 결합하고 내부에 마스터 자석(130a)이 회전 가능하게 설치되는 마스터 결합부(120a)를 포함할 수 있다. 여기서, 마스터 하우징(110a)에는 제1 실시예에서와 마찬가지로, 마스터 스커트부(112a), 다수의 볼트 체결홀(1121a), 배선 통과공(111a), 및 축 통과공(114a)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 12, the master housing 110a has an actuator 140a installed therein, a master housing 110a coupled to the end of the robot manipulator, and a slave provided at the end of the master housing 110a. 200a) and may include a master coupling part 120a in which the master magnet 130a is rotatably installed. Here, in the master housing 110a, as in the first embodiment, a master skirt portion 112a, a plurality of bolt fastening holes 1121a, a wiring passage hole 111a, and a shaft passage hole 114a may be formed. have.

마스터 결합부(120a)는 마스터 하우징(110a)의 말단, 즉 슬레이브(200a) 측에 마련되어 슬레이브(200a)의 후술할 슬레이브 결합부(220,221,222a)와 결합한다. 여기서, 마스터 결합부(120a)에는 내부에 마스터 자석(130a)이 회전 가능하게 설치된다.The master coupling part 120a is provided at the end of the master housing 110a, that is, on the slave 200a side, and is coupled with the slave coupling parts 220,221 and 222a to be described later of the slave 200a. Here, a master magnet 130a is rotatably installed in the master coupling part 120a.

슬레이브(200a)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 슬레이브 결합부(220,221,222a)와, 슬레이브 하우징(210a)을 포함한다. 슬레이브 결합부(220,221,222a)는 마스터 결합부(120a)와 결합하고, 슬레이브 하우징(210a)은 슬레이부 결합부의 말단에 마련되어 툴(300a)과 결합한다. 여기서, 슬레이브 결합부(220,221,222a)의 내부에는 슬레이브 자석(230a)이 회전 가능하게 설치된다.The slave 200a includes, as shown in FIG. 14 , slave coupling portions 220 , 221 , and 222a , and a slave housing 210a . The slave coupling parts 220 , 221 , and 222a are coupled to the master coupling part 120a , and the slave housing 210a is provided at the end of the slave coupling part and coupled with the tool 300a. Here, the slave magnets 230a are rotatably installed inside the slave coupling parts 220 , 221 , and 222a.

여기서, 본 발명의 제2 실시예에서는 마스터 결합부(120a)가 슬레이브 결합부(220,221,222a)에 삽입되어 마스터(100a)와 슬레이브(200a)가 상호 결합되는 것을 예로 한다. 이와 같은 결합을 통해, 마스터 자석(130a)과 슬레이브 자석(230a)이 소정 간격 이격된 상태로 마주하게 되며, 마스터(100a)와 슬레이브(200a) 간의 결합을 유지하는데 적용될 뿐만 아니라, 마스터(100a)에서의 회전력을 슬레이브(200a)로 전달하여 툴(300a)의 구동을 가능하게 한다.Here, in the second embodiment of the present invention, the master coupling part 120a is inserted into the slave coupling parts 220 , 221 , 222a so that the master 100a and the slave 200a are coupled to each other as an example. Through such a coupling, the master magnet 130a and the slave magnet 230a face each other at a predetermined distance apart, and it is applied to maintain the coupling between the master 100a and the slave 200a, as well as the master 100a. It transmits the rotational force in the slave (200a) to enable the driving of the tool (300a).

도 12 및 도 14를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 마스터 결합부(120a)는 마스터 결합 하우징(121a)과, 마스터 결합 커버(122a)를 포함할 수 있다. 그리고, 슬레이브 결합부(220,221,222a)는 슬레이브 결합 하우징(220a)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 14 , the master coupling unit 120a may include a master coupling housing 121a and a master coupling cover 122a. In addition, the slave coupling portions 220 , 221 , and 222a may include a slave coupling housing 220a .

마스터 결합 하우징(121a)은 슬레이브(200a) 방향이 개방된 개구가 형성되고, 마스터 자석(130a)이 내부에 회전 가능하게 배치된다. 그리고, 마스터 결합 커버(122a)는 마스터 결합 하우징(121a)의 개구를 차단한다. 제1 실시예와는 달리, 마스터 결합부(120a)가 슬레이브 결합부(220,221,222a)에 삽입되는 구조를 가지는 바, 제2 실시예에 따른 마스터 결합 커버(122a)에는 슬레이브 통과홀(1221a)이 형성되지 않아도 무방하다. 여기서, 마스터 결합 커버(122a)에는 복수의 볼트 체결홀이 형성되어, 마스터 결합 하우징(121a)과 볼트 체결을 통해 결합될 수 있다.The master coupling housing (121a) is formed with an open opening in the direction of the slave (200a), the master magnet (130a) is rotatably disposed therein. And, the master coupling cover (122a) blocks the opening of the master coupling housing (121a). Unlike the first embodiment, the master coupling part 120a has a structure in which the slave coupling parts 220, 221, and 222a are inserted, and the master coupling cover 122a according to the second embodiment has a slave passage hole 1221a. It is free even if it is not formed. Here, a plurality of bolt fastening holes are formed in the master coupling cover 122a, and may be coupled to the master coupling housing 121a through bolt fastening.

슬레이브 결합 하우징(220a)에는 마스터 결합 하우징(121a)이 삽입되는 개구가 형성된다. 여기서, 마스터 결합 하우징(121a)에는 후술할 이탈 방지 유닛(500a)의 래치 구동부가 설치되는 구동 박스(1211a)가 마스터 결합 하우징(121a)의 측면으로 돌출 형성되고, 슬레이브 결합 하우징(220a)에는 마스터 결합 하우징(121a)이 슬레이브 결합 하우징(220a)에 삽입될 때 구동 박스(1211a)가 삽입되는 박스 삽입 영역(222a)의 슬레이브 하우징(210a)의 측면이 절취되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 마스터(100a)와 슬레이브 다비이스가 결합될 때 마스터(100a)와 슬레이브(200a) 간의 정렬 방향이 결정되며, 결합 후에는 회전 방향으로의 움직임이 단속된다.An opening into which the master coupling housing 121a is inserted is formed in the slave coupling housing 220a. Here, the master coupling housing 121a is provided with a driving box 1211a in which a latch driving part of the detachment prevention unit 500a to be described later is installed protrudes from the side of the master coupling housing 121a, and the master coupling housing 220a has the master coupling housing 121a. When the coupling housing 121a is inserted into the slave coupling housing 220a, the side of the slave housing 210a of the box insertion region 222a into which the driving box 1211a is inserted may be cut off. Through this, when the master 100a and the slave device are coupled, the alignment direction between the master 100a and the slave 200a is determined, and the movement in the rotation direction is interrupted after coupling.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이탈 방지 유닛(500a)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 래치 부재(510a) 및 래치 구동부를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 13 , the separation prevention unit 500a according to the second embodiment of the present invention may include a pair of latch members 510a and a latch driving unit.

마스터 결합 하우징(121a)에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿(1212a)이 내외로 관통 형성된다. 마찬가지로, 슬레이브 결합 하우징(220a)에는 마스터 결합 하우징(121a)이 슬레이브 결합 하우징(220a)에 삽입될 때 한 쌍의 마스터 슬릿(1212a)에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿(221a)이 형성될 수 있다.A pair of master slits 1212a are formed through the inside and outside of the master coupling housing 121a in the radial direction. Similarly, in the slave coupling housing 220a, when the master coupling housing 121a is inserted into the slave coupling housing 220a, a slave slit 221a may be formed at positions corresponding to the pair of master slits 1212a, respectively. .

여기서, 한 쌍의 래치 부재(510a)는 마스터 슬릿(1212a)을 통해 슬레이브 슬릿(221a)으로 삽입되는 삽입 위치와, 슬레이브 슬릿(221a)으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 마스터 결합 하우징(121a)에 설치된다. 여기서, 레치 부재의 일측은 각각 힌지축(a)에 의해 마스터 결합 하우징(121a)에 설치된다.Here, the pair of latch members 510a are rotatably between the insertion position inserted into the slave slit 221a through the master slit 1212a and the departure position separated from the slave slit 221a, the master coupling housing 121a ) is installed in Here, one side of the latch member is installed in the master coupling housing (121a) by the hinge shaft (a), respectively.

그리고, 래치 구동부는 래치 부재(510a)를 삽입 위치와 이탈 위치 간을 회동시킨다. 여기서, 상술한 바와 같이, 래치 구동부는 마스터 결합 하우징(121a)의 측면에 형성되는 구동 박스(1211a)에 설치된다.Then, the latch driving unit rotates the latch member 510a between the insertion position and the disengagement position. Here, as described above, the latch driving unit is installed in the driving box 1211a formed on the side of the master coupling housing 121a.

본 발명에서는 래치 구동부가 솔레노이드(520a) 및 탄성 스프링(530a)을 포함하는 것을 예로 한다. 솔레노이드(520a)는 나사(미도시a)를 통해 솔레노이드 블록(1214a)에 결합되고, 솔레노이드 블록(1214a)이 구동 박스(1211a) 내부에 나사(미도시a) 등을 통해 고정된다. 솔레노이드(520a)의 샤프트에 형성된 홈에 스냅링(522a)이 끼워지고, 탄성 스프링(530a)은 스냅링(522a)과 스프링 커버(1213a) 사이에 위치하여 스냅링(522a)이 결합된 솔레노이드 샤프트(523a)를 전방, 즉 래치 부재(510a) 방향으로 가압하게 된다. 여기서, 스프링 커버(1213a)는 나사(미도시a)를 통해 구동 박스(1211a)에 체결되어 구동 박스(1211a)의 측면을 차단하게 된다.In the present invention, it is assumed that the latch driving unit includes a solenoid 520a and an elastic spring 530a. The solenoid 520a is coupled to the solenoid block 1214a through a screw (not shown a), and the solenoid block 1214a is fixed inside the driving box 1211a through a screw (not shown a) or the like. The snap ring 522a is fitted into the groove formed in the shaft of the solenoid 520a, and the elastic spring 530a is located between the snap ring 522a and the spring cover 1213a and the solenoid shaft 523a to which the snap ring 522a is coupled. is pressed forward, that is, in the direction of the latch member 510a. Here, the spring cover 1213a is fastened to the driving box 1211a through a screw (not shown a) to block the side surface of the driving box 1211a.

그리고, 솔레노이드 샤프트(523a)의 래치 부재(510a) 측 말단에는 랙 기어(511a)가 형성되고, 각각의 래치 부재(510a)의 힌지축(a) 영역에는 랙 기어(511a)와 맞물리는 피니언 기어(521a)가 형성되어 있다.And, the rack gear 511a is formed at the end of the latch member 510a side of the solenoid shaft 523a, and the pinion gear meshes with the rack gear 511a in the hinge shaft (a) region of each latch member 510a. (521a) is formed.

상기 구성에 따라, 솔레노이드(520a)가 동작하지 않은 상태에서는 탄성 스프링(530a)이 솔레노이드(520a)를 래치 부재(510a) 방향으로 밀어 솔레노이드 샤프트(523a)의 말단에 형성된 랙 기어(511a)와 맞물린 피니언 기어(521a)에 의해 래치 부재(510a)가 삽입 위치로 이동한 상태를 유지한다.According to the above configuration, in a state in which the solenoid 520a is not operated, the elastic spring 530a pushes the solenoid 520a in the direction of the latch member 510a to engage the rack gear 511a formed at the end of the solenoid shaft 523a. The state in which the latch member 510a is moved to the insertion position by the pinion gear 521a is maintained.

그리고, 마스터(100a)와 슬레이브(200a)를 초기 결합할 때나 결합을 해제할 때에는 솔레노이드(520a)를 작동시켜 솔레노이드 샤프트(523a)가 후진하도록 동작시킴으로써, 래치 부재(510a)가 이탈 위치로 회동하여 마스터(100a)와 슬레이브(200a)를 결합시키거나 결합을 해제시킬 수 있게 된다.Then, when the master 100a and the slave 200a are initially coupled or released, the solenoid 520a is operated to move the solenoid shaft 523a backward, so that the latch member 510a is rotated to the disengaged position. It is possible to couple or release the coupling between the master 100a and the slave 200a.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 툴 거치대(400a)는 베이스 플레이트(410a), 툴 거치부(420a), 단차부(421a) 및 복수의 지지대(430a)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the tool holder 400a according to the second embodiment of the present invention may include a base plate 410a, a tool holder 420a, a stepped portion 421a, and a plurality of supports 430a.

베이스 플레이트(410a)는 툴 거치대(400a)가 바닥에 안착되는 곳으로, 대략 사각 판 형상을 제작되는 것을 예로 한다. 툴 거치부(420a)는 베이스 플레이트(410a)의 상부 방향으로 이격 배치된 상태를 가지며, 복수의 지지대(430a)가 툴 거치부(420a)와 베이스 플레이트(410a)를 이격된 상태로 연결한다.The base plate 410a is a place where the tool holder 400a is seated on the floor, and it is exemplified that a substantially rectangular plate shape is manufactured. The tool holder 420a has a state in which it is spaced apart from the base plate 410a in an upper direction, and a plurality of supports 430a connect the tool holder 420a and the base plate 410a in a spaced state.

여기서, 툴 거치부(420a)는 제1 실시예와 마찬가지로 전방으로 개방된 말발굽 형상을 갖는 것을 예로 한다. 그리고, 단차부(421a)는 툴 거치부(420a)의 내부의 양측에 각각 단차지게 형성된다.Here, the tool holder 420a is exemplified to have a horseshoe shape that is opened forward as in the first embodiment. In addition, the step portion 421a is formed to be stepped on both sides of the inside of the tool holder 420a, respectively.

상기 구성에 따라, 도 15에 도시된 바와 같이, 슬레이브(200a)가 툴 거치부(420a)에 거치될 때, 슬레이브 결합부(220,221,222a)의 툴(300a) 방향으로의 바닥면이 단차부(421a)에 안착되고, 슬레이브 하우징(210a)의 양측에 형성된 툴 거치 부재(240a)가 툴 거치부(420a)의 하부면에 위치한 상태로 툴(300a)이 툴 거치대(400a)에 거치되어, 마스터(100a)와 슬레이브(200a)가 툴 거치부(420a)에서 결합 및 결합 해제될 수 있다.According to the above configuration, as shown in FIG. 15, when the slave 200a is mounted on the tool holder 420a, the bottom surface of the slave coupling parts 220,221,222a in the tool 300a direction is a step part ( 421a), the tool 300a is mounted on the tool holder 400a with the tool holder 240a formed on both sides of the slave housing 210a positioned on the lower surface of the tool holder 420a, the master (100a) and the slave (200a) may be coupled and released from the tool holder (420a).

즉, 툴 거치 부재(240a)가 전후방으로 위치한 상태로 툴 거치부(420a)의 전방으로부터 인입된 후, 마스터(100a)와 슬레이브(200a)가 회전하게 되면 툴 거치 부재(240a)가 툴 거치부(420a)의 하부면에 위치하게 됨으로써, 마스터(100a)와 슬레이브(200a)의 결합을 해제할 수 있게 된다.That is, after the tool holding member 240a is drawn in from the front of the tool holding part 420a in a state in which it is positioned forward and backward, when the master 100a and the slave 200a rotate, the tool holding member 240a is moved to the tool holding part. By being positioned on the lower surface of the 420a, it is possible to release the coupling between the master 100a and the slave 200a.

여기서, 툴 거치부(420a)의 하부면에는 제1 실시예에서와 마찬가지로 마스터(100a)와 슬레이브(200a)가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 툴 거치 부재(240a)가 걸리는 걸림턱(424a)이 형성될 수 있다.Here, on the lower surface of the tool holding part 420a, as in the first embodiment, when the master 100a and the slave 200a rotate, the tool holding member 240a hangs at a preset mounting position 424a. can be formed.

제3 실시예third embodiment

이하에서는, 도 16 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은 제2 실시예의 변형 예이다.Hereinafter, a tool changing system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18 . Here, the tool changing system according to the third embodiment of the present invention is a modified example of the second embodiment.

본 발명의 제3 실시예에 따른 툴 체인징 시스템은, 마스터(100b) 및 슬레이브(200b)를 포함한다.The tool changing system according to the third embodiment of the present invention includes a master 100b and a slave 200b.

마스터(100b)는 액추에이터(140b)와 마스터 자석(130b)을 포함하고, 슬레이브(200b)는 마스터(100b)와의 결합시 자력에 의해 마스터 자석(130b)의 회저넹 동기되어 회전하는 슬레이브 자석(230b)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 실시예 및 제2 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다.The master 100b includes an actuator 140b and a master magnet 130b, and the slave 200b rotates in synchronization with the rotation of the master magnet 130b by magnetic force when combined with the master 100b. ) may be included. Thereby, the same effects as in the first and second embodiments are provided.

마스터(100b)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 내부에 액추에이터(140b)가 설치되고, 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터 하우징(110b)과, 마스터 하우징(110b)의 말단에 마련되어 슬레이브(200b)와 결합하고 내부에 마스터 자석(130b)이 회전 가능하게 설치되는 마스터 결합부(120b)를 포함할 수 있다. 여기서, 마스터 하우징(110b)에는 제2 실시예에서와 마찬가지로, 마스터 스커트부(112b), 다수의 볼트 체결홀(1121b), 배선 통과공(111b)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 16, the master 100b has an actuator 140b installed therein, a master housing 110b coupled to the end of the robot manipulator, and a slave 200b provided at the end of the master housing 110b. ) and may include a master coupling part 120b in which the master magnet 130b is rotatably installed therein. Here, as in the second embodiment, the master housing 110b may have a master skirt portion 112b, a plurality of bolt fastening holes 1121b, and a wiring through hole 111b.

마스터 결합부(120b)는 마스터 하우징(110b)의 말단, 즉 슬레이브(200b) 측에 마련되어 슬레이브(200b)의 후술할 슬레이브 결합부(220,221,222b)와 결합한다. 여기서, 마스터 결합부(120b)에는 내부에 마스터 자석(130b)이 회전 가능하게 설치된다.The master coupling part 120b is provided at the end of the master housing 110b, that is, on the slave 200b side, and is coupled to the slave coupling parts 220,221, 222b to be described later of the slave 200b. Here, the master coupling portion (120b) has a master magnet (130b) therein is rotatably installed.

슬레이브(200b)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 슬레이브 결합부(220,221,222b)와, 슬레이브 하우징(210b)을 포함한다. 슬레이브 결합부(220,221,222b)는 마스터 결합부(120b)와 결합하고, 슬레이브 하우징(210b)은 슬레이부 결합부의 말단에 마련되어 툴(300b)과 결합한다. 여기서, 슬레이브 결합부(220,221,222b)의 내부에는 슬레이브 자석(230b)이 회전 가능하게 설치된다.The slave 200b includes, as shown in FIG. 18 , slave coupling portions 220 , 221 , and 222b , and a slave housing 210b. The slave coupling parts 220 , 221 , 222b are coupled to the master coupling part 120b , and the slave housing 210b is provided at the end of the slave coupling part and coupled with the tool 300b. Here, the slave magnets 230b are rotatably installed inside the slave coupling portions 220 , 221 , and 222b.

여기서, 본 발명의 제3 실시예에서는 슬레이브 결합부(220,221,222b)가 마스터 결합부(120b)에 삽입되어 마스터(100b)와 슬레이브(200b)가 상호 결합되는 것을 예로 한다. 이와 같은 결합을 통해, 마스터 자석(130b)과 슬레이브 자석(230b)이 소정 간격 이격된 상태로 마주하게 되며, 마스터(100b)와 슬레이브(200b) 간의 결합을 유지하는데 적용될 뿐만 아니라, 마스터(100b)에서의 회전력을 슬레이브(200b)로 전달하여 툴(300b)의 구동을 가능하게 한다.Here, in the third embodiment of the present invention, the slave coupling parts 220 , 221 , 222b are inserted into the master coupling part 120b so that the master 100b and the slave 200b are coupled to each other as an example. Through such a coupling, the master magnet 130b and the slave magnet 230b face each other at a predetermined distance apart, and not only is applied to maintain the coupling between the master 100b and the slave 200b, but also the master 100b. It transmits the rotational force in the slave (200b) to enable the driving of the tool (300b).

도 16 및 도 18을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 마스터 결합부(120b)는 마스터 결합 하우징(121b)과, 마스터 결합 커버(122b)를 포함할 수 있다. 그리고, 슬레이브 결합부(220,221,222b)는 슬레이브 결합 하우징(220b)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 16 and 18 , the master coupling unit 120b may include a master coupling housing 121b and a master coupling cover 122b. In addition, the slave coupling portions 220 , 221 , and 222b may include a slave coupling housing 220b .

마스터 결합 하우징(121b)은 슬레이브(200b) 방향이 개방된 개구가 형성되고, 마스터 자석(130b)이 내부에 회전 가능하게 배치된다. 그리고, 마스터 결합 커버(122b)는 마스터 결합 하우징(121b)의 개구를 차단한다. 제2 실시예와는 달리, 슬레이브 결합부(220,221,222b)가 마스터 결합부(120b)에 삽입되는 구조를 가지는 바, 제3 실시예에 따른 마스터 결합 커버(122b)에는 슬레이브 통과홀(1221b)이 형성된다. 마스터 결합 커버(122b)에는 복수의 볼트 체결홀이 형성되어, 마스터 결합 하우징(121b)과 볼트 체결을 통해 결합될 수 있다. 여기서, 마스터 결합 하우징(121b)에는 후술할 이탈 방지 유닛(500b)의 래치 구동부가 설치되는 구동 박스(1211b)가 마스터 결합 하우징(121b)의 측면으로 돌출 형성된다.The master coupling housing (121b) is formed with an open opening in the direction of the slave (200b), the master magnet (130b) is rotatably disposed therein. And, the master coupling cover (122b) blocks the opening of the master coupling housing (121b). Unlike the second embodiment, the slave coupling parts 220 , 221 , 222b have a structure to be inserted into the master coupling part 120b, and the master coupling cover 122b according to the third embodiment has a slave passage hole 1221b. is formed A plurality of bolt fastening holes are formed in the master coupling cover 122b and may be coupled to the master coupling housing 121b through bolt fastening. Here, in the master coupling housing 121b, a driving box 1211b in which a latch driving part of a separation prevention unit 500b to be described later is installed is formed to protrude from the side of the master coupling housing 121b.

제1 실시예에서와 같이, 슬레이브 결합 하우징(220b)은 슬레이브 통과홀(1221b)을 통해 마스터 결합 하우징(121b) 내부로 삽입 가능한 외측 사이즈를 가지며, 마스터 결합 하우징(121b)에 삽입될 때 마스터 자석(130b)이 슬레이브 결합 하우징(220b)의 개구를 통해 내부로 유입 가능한 내측 사이즈를 갖는 원통 형상으로 제작된다.As in the first embodiment, the slave coupling housing 220b has an outer size that can be inserted into the master coupling housing 121b through the slave through hole 1221b, and when inserted into the master coupling housing 121b, the master magnet (130b) is manufactured in a cylindrical shape having an inner size that can be introduced into the inside through the opening of the slave coupling housing (220b).

상기와 같은 구성을 통해, 슬레이브 결합 하우징(220b)이 슬레이브 통과홀(1221b)을 통해 마스터 결합 하우징(121b) 내부로 삽입될 때, 도 17에 도시된 마스터 자석(130b)과 마스터 결합 하우징(121b)의 내벽면 사이의 공간으로 삽입되어, 슬레이브 결합 하우징(220b)이 마스터 결합 하우징(121b) 내부에 배치된 상태에서 마스터 자석(130b)이 슬레이브 결합 하우징(220b) 내부에 위치하는 형태로 마스터 결합부(120b)와 슬레이브 결합부(220,221,222b)가 상호 결합된다.Through the above configuration, when the slave coupling housing 220b is inserted into the master coupling housing 121b through the slave through hole 1221b, the master magnet 130b and the master coupling housing 121b shown in FIG. ) is inserted into the space between the inner wall surfaces, and the master magnet 130b is positioned inside the slave coupling housing 220b in a state where the slave coupling housing 220b is disposed inside the master coupling housing 121b. The portion 120b and the slave coupling portions 220, 221, and 222b are coupled to each other.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이탈 방지 유닛(500b)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 래치 부재(510b) 및 래치 구동부를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 17 , the separation prevention unit 500b according to the third exemplary embodiment of the present invention may include a pair of latch members 510b and a latch driver.

마스터 결합 하우징(121b)에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿(1212b)이 내외로 관통 형성된다. 마찬가지로, 슬레이브 결합 하우징(220b)에는 슬레이브 결합 하우징(220b)이 마스터 결합 하우징(121b)에 삽입될 때 한 쌍의 마스터 슬릿(1212b)에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿(221b)이 형성될 수 있다.A pair of master slits 1212b are formed through the inside and outside of the master coupling housing 121b radially outward. Similarly, in the slave coupling housing 220b, when the slave coupling housing 220b is inserted into the master coupling housing 121b, a slave slit 221b may be formed at positions corresponding to the pair of master slits 1212b, respectively. .

여기서, 한 쌍의 래치 부재(510b)는 마스터 슬릿(1212b)을 통해 슬레이브 슬릿(221b)으로 삽입되는 삽입 위치와, 슬레이브 슬릿(221b)으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 마스터 결합 하우징(121b)에 설치된다. 여기서, 래치 부재(510b)의 일측은 각각 힌지축(b)에 의해 마스터 결합 하우징(121b)에 설치된다. 제2 실시예서와는 달리, 슬레이브 슬릿(221b)이 마스터 슬릿(1212b)의 내측에 위치하게 되는바, 래치 부재(510b)가 내측으로 회동한 위치가 삽입 위치가 되며, 외측으로 회동한 위치가 이탈 위치가 된다.Here, the pair of latch members 510b is rotatably between the insertion position inserted into the slave slit 221b through the master slit 1212b and the departure position separated from the slave slit 221b master coupling housing 121b. ) is installed in Here, one side of the latch member 510b is installed in the master coupling housing 121b by a hinge shaft b, respectively. Unlike the second embodiment, the slave slit 221b is positioned inside the master slit 1212b, and the position where the latch member 510b rotates inward is the insertion position, and the position rotated outward is the the exit position.

그리고, 래치 구동부는 래치 부재(510b)를 삽입 위치와 이탈 위치 간을 회동시킨다. 여기서, 상술한 바와 같이, 래치 구동부는 마스터 결합 하우징(121b)의 측면에 형성되는 구동 박스(1211b)에 설치된다.Then, the latch driving unit rotates the latch member 510b between the insertion position and the disengagement position. Here, as described above, the latch driving unit is installed in the driving box 1211b formed on the side surface of the master coupling housing 121b.

본 발명에서는 래치 구동부가 솔레노이드(520b) 및 탄성 스프링(530b)을 포함하는 것을 예로 한다. 제3 실시예에서는 솔레노이드 블록(1214b)이 설치되지 않은 예를 도시한 것으로, 스프링 차단판(1213b)과 솔레노이드(520b) 사이에 탄성 스프링(530b)이 설치되어 솔레노이드(520b)를 스프링 차단판(1213b) 측을 당기는 방향으로 탄성 스프링(530b)의 탄성력이 제공된다. 이때, 탄성 스프링(530b)의 위치는 솔레노이드(520b)와 래치 부재(510b) 사이에 배치되고 별도의 블록을 통해 탄성 스프링(530b)이 솔레노이드(520b)를 스프링 차단판(1213b) 측으로 밀도록 탄성력이 제공될 수 있수도 있다.In the present invention, it is assumed that the latch driving unit includes a solenoid 520b and an elastic spring 530b. The third embodiment shows an example in which the solenoid block 1214b is not installed, and an elastic spring 530b is installed between the spring blocking plate 1213b and the solenoid 520b so that the solenoid 520b is connected to the spring blocking plate ( 1213b), the elastic force of the elastic spring 530b is provided in the pulling direction. At this time, the position of the elastic spring 530b is disposed between the solenoid 520b and the latch member 510b, and the elastic spring 530b through a separate block pushes the solenoid 520b toward the spring blocking plate 1213b. This may be provided.

그리고, 솔레노이드 샤프트(523b)의 래치 부재(510b) 측 말단에는 랙 기어(511b)가 형성되고, 각각의 래치 부재(510b)의 힌지축(b) 영역에는 랙 기어(511b)와 맞물리는 피니언 기어(521b)가 형성되어 있다.And, a rack gear 511b is formed at the end of the latch member 510b side of the solenoid shaft 523b, and a pinion gear meshing with the rack gear 511b is formed in the hinge shaft (b) region of each latch member 510b. 521b is formed.

상기 구성에 따라, 솔레노이드(520b)가 동작하지 않은 상태에서는 탄성 스프링(530b)이 솔레노이드(520b)를 래치 부재(510b)의 반대 방향으로 당겨 솔레노이드 샤프트(523b)의 말단에 형성된 랙 기어(511b)와 맞물린 피니언 기어(521b)에 의해 래치 부재(510b)가 삽입 위치로 이동한 상태를 유지한다.According to the above configuration, in a state in which the solenoid 520b is not operated, the elastic spring 530b pulls the solenoid 520b in the opposite direction of the latch member 510b to the rack gear 511b formed at the end of the solenoid shaft 523b. A state in which the latch member 510b moves to the insertion position is maintained by the pinion gear 521b meshed with the .

그리고, 마스터(100b)와 슬레이브(200b)를 초기 결합할 때나 결합을 해제할 때에는 솔레노이드(520b)를 작동시켜 솔레노이드 샤프트(523b)가 전진하도록 동작시킴으로써, 래치 부재(510b)가 이탈 위치로 회동하여 마스터(100b)와 슬레이브(200b)를 결합시키거나 결합을 해제시킬 수 있게 된다.And, when the master 100b and the slave 200b are initially coupled or released, the solenoid 520b is operated to move the solenoid shaft 523b forward, so that the latch member 510b is rotated to the disengaged position. It is possible to couple or release the coupling between the master 100b and the slave 200b.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 툴 거치대(400b)는 제2 실시예에 대응하는 구조로 마련될 수 있다.Meanwhile, the tool holder 400b according to the third embodiment of the present invention may be provided in a structure corresponding to the second embodiment.

제4실시예4th embodiment

도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 툴 체인징 시스템의 슬레이브(200c)와 툴(300c)의 분해 사시도이다.19 is an exploded perspective view of the slave 200c and the tool 300c of the tool changing system according to the fourth embodiment of the present invention.

여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 툴 체인징 시스템에서 슬레이브 자석(230c)의 회전축은 마스터 자석(미도시)의 회전축과 직교하는 형태를 갖는다. 즉, 제1 실시예 내지 제3 실시예에서는 마스터 자석(130,130a,130b)과 슬레이브 자석(230,230a,230b)의 회전축이 동일 또는 평행한 형태를 가지는 자석 커플링 형태로 마련된다. 자석 커플링은 도 20의 (a)에 도시된 바와 같다.Here, in the tool changing system according to the fourth embodiment of the present invention, the axis of rotation of the slave magnet 230c is perpendicular to the axis of rotation of the master magnet (not shown). That is, in the first to third embodiments, the rotation axes of the master magnets 130 , 130a and 130b and the slave magnets 230 , 230a and 230b are provided in the form of a magnetic coupling having the same or parallel form. The magnetic coupling is as shown in (a) of FIG.

반면, 본 발명의 제4 실시예에서는 슬레이브 자석(230c)과 마스터 자석(마스터)의 회전축이 교차하는 자석 기어 형태를 갖는다. 자석 기어의 원리는 도 20의 (b)에 도시된 바와 같다.On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, the rotation axis of the slave magnet 230c and the master magnet (master) intersects in the form of a magnetic gear. The principle of the magnetic gear is as shown in FIG. 20(b).

상기와 같이, 장착되는 툴(300c)의 구조나 동작에 따라, 자석 기어 또는 자석 커플링 형태로 제작함으로써, 다양한 툴(300c)의 구조에 적용이 가능하게 된다.As described above, according to the structure or operation of the mounted tool 300c, it is manufactured in the form of a magnetic gear or a magnetic coupling, so that it can be applied to various structures of the tool 300c.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although several embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made to these embodiments without departing from the spirit or spirit of the invention. . The scope of the invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

100,100a,100b : 마스터
110,110a,110b : 마스터 하우징
120,120a,120b : 마스터 결합부
121,121a,121b : 마스터 결합 하우징
122,122a,122b : 마스터 결합 커버
130,130a,130b : 마스터 자석
140,140a,140b : 액추에이터
200,200a,200b : 슬레이브
210,210a,210b : 슬레이브 하우징
220,220a,220b : 슬레이브 결합부
230,230a,230b : 슬레이브 자석
240,240a,240b : 툴 거치 부재
300,300a,300b : 툴
400,400a,400b : 툴 거치대
500,500a,500b : 이탈 방지 유닛100,100a,100b : Master
110, 110a, 110b: master housing
120, 120a, 120b: master coupling part
121,121a,121b: master combination housing
122,122a,122b: master combination cover
130,130a,130b : Master Magnet
140,140a,140b : Actuator
200,200a,200b : Slave
210, 210a, 210b: slave housing
220, 220a, 220b: slave coupling part
230,230a,230b : Slave Magnet
240, 240a, 240b: Tool holder member
300,300a,300b : tool
400,400a,400b : Tool holder
500,500a,500b: escape prevention unit

Claims (16)

일측이 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터와,
일측에 툴이 결합되고, 타측이 상기 마스터의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 슬레이브를 포함하고;
상기 마스터는
액추에이터와,
상기 액추에이터의 회전에 따라 회전하는 마스터 자석과,
내부에 상기 액추에이터가 설치되고, 상기 로봇 머니퓰레이터의 말단에 결합하는 마스터 하우징과,
상기 마스터 하우징의 말단에 마련되어 상기 슬레이브와 결합하고, 내부에 상기 마스터 자석이 회전 가능하게 설치되는 마스터 결합부를 포함하고;
상기 슬레이브는
상기 마스터와 상기 슬레이브가 결합된 상태에서 자력에 의해 상기 마스터 자석의 회전에 동기되어 회전하는 슬레이브 자석과,
상기 마스터 결합부와 결합하는 슬레이브 결합부과,
상기 슬레이브 결합부의 말단에 마련되어 상기 툴과 결합하고, 내부에 상기 슬레이브 자석이 회전 가능하게 설치되는 슬레이브 하우징을 포함하고;
상기 슬레이브 자석의 회전이 상기 툴의 동작에 필요한 회전력으로 전달되며;
상기 마스터는
상기 마스터 결합부에 설치되고, 상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입된 상태에서 상기 마스터 결합부로부터 상기 슬레이브 결합부로 돌출되어 상기 슬레이브의 이탈을 방지하는 이탈 방지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.A master whose one side is coupled to the distal end of the robot manipulator,
The tool is coupled to one side, and the other side includes a slave detachably coupled to the other side of the master;
the master is
actuator and
a master magnet rotating according to the rotation of the actuator;
a master housing in which the actuator is installed and coupled to the distal end of the robot manipulator;
a master coupling part provided at the distal end of the master housing and coupled to the slave, the master magnet being rotatably installed therein;
the slave is
a slave magnet rotating in synchronization with the rotation of the master magnet by magnetic force in a state in which the master and the slave are coupled;
a slave coupling unit coupled to the master coupling unit;
a slave housing provided at an end of the slave coupling part and coupled to the tool, the slave magnet being rotatably installed therein;
rotation of the slave magnet is transmitted as a rotational force necessary for operation of the tool;
the master is
A separation prevention unit installed in the master coupling part and protruding from the master coupling part to the slave coupling part in a state in which any one of the master coupling part and the slave coupling part is inserted into the other to prevent separation of the slave The tool changing system of the robot manipulator, characterized in that it further comprises. 제1항에 있어서,
상기 마스터 자석과 상기 슬레이브 자석 간의 자력에 의한 인력이 상기 마스터와 상기 슬레이브 간의 결합을 유지하는데 적용되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.According to claim 1,
The tool changing system of the robot manipulator, characterized in that the attractive force between the master magnet and the slave magnet is applied to maintain the coupling between the master and the slave. 제2항에 있어서,
상기 마스터 결합부와 상기 슬레이브 결합부 중 어느 하나가 다른 하나에 삽입되어 상기 마스터 자석과 상기 슬레이브 자석이 소정 간격 이격된 상태로 마주하여, 상기 마스터와 상기 슬레이브 간의 결합을 유지하는데 적용되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.3. The method of claim 2,
Any one of the master coupling part and the slave coupling part is inserted into the other so that the master magnet and the slave magnet face each other with a predetermined distance apart, and it is applied to maintain the coupling between the master and the slave. A tool changing system of a robot manipulator that 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 마스터 결합부는
상기 슬레이브 방향이 개방된 개구가 형성되고, 상기 마스터 자석이 내부에 배치되는 마스터 결합 하우징과,
상기 마스터 결합 하우징의 개구를 차단하되, 슬레이브 통과홀이 형성된 마스터 결합 커버를 포함하고;
상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 측이 개방된 개구가 형성된 슬레이브 결합 하우징을 포함하며;
상기 슬레이브 결합 하우징은
상기 슬레이브 통과홀을 통해 상기 마스터 결합 하우징 내부로 삽입 가능한 외측 사이즈와, 상기 마스터 결합 하우징에 삽입될 때 상기 마스터 자석이 개구를 통해 내부로 유입 가능한 내측 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.4. The method of claim 3,
The master coupling unit
A master coupling housing having an opening in which the slave direction is opened and the master magnet is disposed therein;
It blocks the opening of the master coupling housing, and includes a master coupling cover having a slave passage hole formed therein;
the slave coupling unit includes a slave coupling housing having an opening in which the master side is opened;
The slave coupling housing is
Tool changing of a robot manipulator, characterized in that it has an outer size that can be inserted into the master coupling housing through the slave passage hole, and an inside size that allows the master magnet to flow into the inside through an opening when inserted into the master coupling housing. system. 제5항에 있어서,
상기 슬레이브 결합부는 상기 슬레이브 결합 하우징의 반경 방향 내측으로부터 외측을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 핀 체결홀을 더 포함하며;
상기 이탈 방지 유닛은 상기 슬레이브 결합 하우징이 상기 마스터 결합 하우징에 삽입된 상태에서 상기 핀 체결홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.6. The method of claim 5,
The slave coupling portion further includes at least one pin coupling hole formed through the outside from the inside in the radial direction of the slave coupling housing;
The separation prevention unit is inserted into the pin fastening hole while the slave coupling housing is inserted into the master coupling housing. 제6항에 있어서,
상기 이탈 방지 유닛은
상기 마스터 결합 하우징의 내벽면에 내측으로 돌출 가능하게 설치되어 상기 핀 체결홀에 삽입되는 체결 핀과;
상기 체결 핀을 상기 핀 체결홀에 삽입되는 방향으로 가압하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.7. The method of claim 6,
The escape prevention unit is
a fastening pin installed on the inner wall surface of the master coupling housing to protrude inward and inserted into the pin fastening hole;
and an elastic member for pressing the fastening pin in a direction to be inserted into the pin fastening hole. 제7항에 있어서,
상기 툴이 상기 슬레이브에 결합된 상태로 상기 슬레이브를 거치하기 위한 툴 거치대를 더 포함하고;
상기 체결 핀은 상기 마스터 결합 하우징의 내벽면 양측에 각각 마련되고, 상호 상이한 극성의 자성을 갖는 재질을 포함하고
상기 툴 거치대에는 상호 상이한 극성의 구동 자석이 상기 체결 핀에 각각 대응하는 위치에 각각 설치되며;
상기 마스터에 상기 슬레이브가 결합된 상태에서 상기 슬레이브를 상기 툴 거치대에 거치시킬 때, 상호 상이한 극성의 상기 체결 핀과 상기 구동 자석이 마주하도록 상기 슬레이브를 배치시키는 경우, 상기 구동 자석의 자력에 의해 상기 체결 핀을 잡아 당겨 상기 체결 핀이 상기 핀 체결홀로부터 이탈되고;
상기 마스터를 상기 툴 거치대에 거치된 상기 슬레이브에 결합시킬 때, 상호 동일한 극성의 상기 체결 핀과 상기 구동 자석이 마주하도록 상기 마스터가 회전하여 상기 구동 자석의 자력에 의해 각각의 상기 체결 핀이 밀려 상기 핀 체결홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.8. The method of claim 7,
a tool holder for holding the slave in a state in which the tool is coupled to the slave;
The fastening pins are provided on both sides of the inner wall surface of the master coupling housing, respectively, and include a material having magnetism of different polarities.
Driving magnets of mutually different polarities are installed in the tool holder at positions corresponding to the fastening pins, respectively;
When the slave is mounted on the tool holder in a state in which the slave is coupled to the master, when the slave is disposed so that the fastening pins of mutually different polarities and the driving magnet face each other, the magnetic force of the driving magnet causes the pulling the fastening pin so that the fastening pin is separated from the pin fastening hole;
When the master is coupled to the slave mounted on the tool holder, the master rotates so that the fastening pins of the same polarity and the driving magnets face each other so that each of the fastening pins is pushed by the magnetic force of the driving magnet. A tool changing system for a robot manipulator, characterized in that it is inserted into the pin fastening hole. 제8항에 있어서,
상기 슬레이브는 상기 슬레이브 하우징의 반경 방향 양측에 각각 설치되고, 반경 방향 외측으로 돌출된 한 쌍의 툴 거치 부재를 더 포함하고;
상기 툴 거치대는
베이스 플레이트와,
상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말발굽 형상의 툴 거치부와,
상기 툴 거치부의 양측 내벽면에 각각 형성된 툴 거치 슬릿과,
상기 툴 거치부와 상기 베이스 플레이트를 연결하는 복수의 지지대를 포함하고;
한 쌍의 상기 툴 거치 부재가 각각 상기 툴 거치 슬릿에 삽입된 상태로, 상기 슬레이브에 결합된 상기 툴이 상기 툴 거치대에 거치되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.9. The method of claim 8,
the slave further includes a pair of tool holding members installed on both sides of the slave housing in the radial direction and protruding outward in the radial direction;
The tool holder
base plate and
a tool holder in the shape of a horseshoe that is spaced apart from the base plate in the upper direction and opened forward;
Tool mounting slits respectively formed on both inner wall surfaces of the tool holder;
a plurality of supports connecting the tool holder and the base plate;
The tool changing system for a robot manipulator, characterized in that the tool coupled to the slave is mounted on the tool holder while the pair of tool holder members are respectively inserted into the tool holder slit. 제9항에 있어서,
상기 툴 거치 부재가 전후방으로 위치한 상태로 상기 툴 거치부의 전방으로부터 인입된 후 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전하여 상기 툴 거치 부재가 각각 상기 툴 거치 슬릿에 삽입되며;
상기 툴 거치 슬릿의 내부에는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 상기 툴 거치 부재가 걸리는 걸림턱이 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.10. The method of claim 9,
After the tool holder is drawn in from the front of the tool holder in a state in which the tool holder is positioned forward and backward, the master and the slave rotate to insert the tool holder into the tool holder slit, respectively;
A tool changing system for a robot manipulator, characterized in that, inside the tool holding slit, a clasp to which the tool holding member is caught is installed at a preset mounting position when the master and the slave rotate. 제10항에 있어서,
상기 체결 핀과 상기 구동 자석은 상기 거치 위치에서 상호 마주하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.11. The method of claim 10,
The tool changing system of a robot manipulator, characterized in that the fastening pin and the driving magnet face each other in the mounting position. 제5항에 있어서,
상기 마스터 결합 하우징에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿이 내외로 관통 형성되고;
상기 슬레이브 결합 하우징에는 상기 슬레이브 결합 하우징이 상기 마스터 결합 하우징에 삽입될 때 한 쌍의 상기 마스터 슬릿에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿이 형성되며;
상기 이탈 방지 유닛은
상기 마스터 슬릿을 통해 상기 슬레이브 슬릿으로 삽입되는 삽입 위치와, 상기 슬레이브 슬릿으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 상기 마스터 결합 하우징에 설치되는 한 쌍의 래치 부재와,
상기 래치 부재를 상기 삽입 위치와 상기 이탈 위치 간을 회동시키는 래치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.6. The method of claim 5,
A pair of master slits in and out of the master coupling housing are formed through radially outwardly;
Slave slits are formed in the slave coupling housing at positions respectively corresponding to the pair of master slits when the slave coupling housing is inserted into the master coupling housing;
The escape prevention unit is
A pair of latch members installed in the master coupling housing to be rotatable between an insertion position inserted into the slave slit through the master slit and a departure position separated from the slave slit;
and a latch driving unit for rotating the latch member between the insertion position and the disengagement position. 제5항에 있어서,
상기 마스터 결합부는
상기 슬레이브 방향이 개방된 개구를 형성되고, 상기 마스터 자석이 내부에 배치되는 마스터 결합 하우징과,
상기 마스터 결합 하우징의 개구를 차단하는 마스터 결합 커버를 포함하고;
상기 슬레이브 결합부는 상기 마스터 결합 하우징이 삽입되는 개구가 형성된 슬레이브 결합 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.6. The method of claim 5,
The master coupling unit
a master coupling housing having an opening in which the slave direction is opened and the master magnet is disposed therein;
a master coupling cover blocking the opening of the master coupling housing;
The tool changing system of the robot manipulator, characterized in that the slave coupling unit includes a slave coupling housing having an opening into which the master coupling housing is inserted. 제13항에 있어서,
상기 마스터 결합 하우징에는 반경 방향 외측으로 한 쌍의 마스터 슬릿이 내외로 관통 형성되고;
상기 슬레이브 결합 하우징에는 상기 마스터 결합 하우징이 상기 슬레이브 결합 하우징에 삽입될 때 한 쌍의 상기 마스터 슬릿에 각각 대응하는 위치에 슬레이브 슬릿이 형성되며;
상기 이탈 방지 유닛은
상기 마스터 슬릿을 통해 상기 슬레이브 슬릿으로 삽입되는 삽입 위치와, 상기 슬레이브 슬릿으로부터 이탈되는 이탈 위치 간을 회동 가능하게 상기 마스터 결합 하우징에 설치되는 한 쌍의 래치 부재와,
상기 래치 부재를 상기 삽입 위치와 상기 이탈 위치 간을 회동시키는 래치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.14. The method of claim 13,
A pair of master slits in and out of the master coupling housing are formed through radially outwardly;
Slave slits are formed in the slave coupling housing at positions respectively corresponding to the pair of master slits when the master coupling housing is inserted into the slave coupling housing;
The escape prevention unit is
A pair of latch members installed in the master coupling housing to be rotatable between an insertion position inserted into the slave slit through the master slit and a departure position separated from the slave slit;
and a latch driving unit for rotating the latch member between the insertion position and the disengagement position. 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 툴이 상기 슬레이브에 결합된 상태로 상기 슬레이브를 거치하기 위한 툴 거치대를 더 포함하고;
상기 슬레이브는 상기 슬레이브 하우징의 반경 방향 양측에 각각 설치되고, 반경 방향 외측으로 돌출된 한 쌍의 툴 거치 부재를 더 포함하고;
상기 툴 거치대는
베이스 플레이트와,
상기 베이스 플레이트의 상부 방향으로 이격 배치되고, 전방으로 개방된 말발굽 형상의 툴 거치부와,
상기 툴 거치부의 양측에 각각 단차지게 형성된 단차부와,
상기 툴 거치부와 상기 베이스 플레이트를 연결하는 복수의 지지대를 포함하고;
상기 슬레이브의 상기 슬레이브 결합부의 상기 툴 방향의 바닥면이 상기 단차부에 안착되고, 한 쌍의 상기 툴 거치 부재가 상기 툴 거치부의 하부면에 위치하는 상태로 상기 슬레이브에 결합된 상기 툴이 상기 툴 거치대에 거치되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.14. The method of claim 12 or 13,
a tool holder for holding the slave in a state in which the tool is coupled to the slave;
the slave further includes a pair of tool holding members installed on both sides of the slave housing in the radial direction and protruding outward in the radial direction;
The tool holder
base plate and
a tool holder in the shape of a horseshoe that is spaced apart from the base plate in the upper direction and opened forward;
Step portions formed to be stepped on both sides of the tool holder, respectively;
a plurality of supports connecting the tool holder and the base plate;
The tool coupled to the slave in a state in which a bottom surface of the slave coupling part of the slave in the tool direction is seated on the step part, and a pair of the tool holding members are positioned on the lower surface of the tool holder, the tool A tool changing system of a robot manipulator, characterized in that it is mounted on a cradle. 제15항에 있어서,
상기 툴 거치 부재가 전후방으로 위치한 상태로 상기 툴 거치부의 전방으로부터 인입된 후 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전하여 상기 툴 거치 부재가 상기 툴 거치부의 하부면에 위치하게 되며;
상기 툴 거치부의 하부면에는 상기 마스터와 상기 슬레이브가 회전할 때 기 설정된 거치 위치에서 상기 툴 거치 부재가 걸리는 걸림턱이 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 툴 체인징 시스템.16. The method of claim 15,
After the tool holder is drawn in from the front of the tool holder in a state where the tool holder is positioned forward and backward, the master and the slave are rotated so that the tool holder is positioned on the lower surface of the tool holder;
A tool changing system for a robot manipulator, characterized in that, on a lower surface of the tool holder, a locking jaw to which the tool holder member is caught is installed at a preset mounting position when the master and the slave rotate.
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