KR102475275B1 - 이형 화물 그리핑용 그리퍼 - Google Patents

Abstract

이형 화물 그리핑용 그리퍼는 포켓유닛, 제1 흡입유닛, 커버유닛 및 제2 흡입유닛을 포함한다. 상기 포켓유닛은 밀폐된 소정의 포켓공간을 형성하며, 물건에 접촉하는 포켓 하면을 포함한다. 상기 제1 흡입유닛은 상기 포켓유닛의 포켓상면에 연결되며, 상기 포켓 하면이 상기 물건의 외형에 밀착하도록 상기 포켓공간의 공기를 외부로 제거한다. 상기 커버유닛은 상기 포켓유닛과의 사이에서 소정의 공간을 형성하도록 상기 포켓유닛의 외부를 커버한다. 상기 제2 흡입유닛은 상기 커버 하면이 상기 물건을 추가로 커버하도록 상기 포켓유닛과 상기 커버유닛 사이 공간의 공기를 외부로 제거한다.

Description

이형 화물 그리핑용 그리퍼{GRIPPER FOR VARIOUS SHAPES OF PRODUCTS}

본 발명은 그리퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착 또는 마찰을 이용하여 물건을 그리핑함으로써, 다양한 형상의 물건을 용이하게 그리핑(gripping)할 수 있는 이형 화물 그리핑용 그리퍼에 관한 것이다.

종래 물건을 흡착하여 그리핑하는 흡착 패드와 관련된 기술은 매우 다양하게 개발되고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-2043656호에서와 같이, 하면에 물건이 접촉하는 부분이 형성되며, 물건이 접촉한 상태에서 몸체의 내부의 공압을 외부로 제거하는 흡입 또는 흡착을 통해 상기 접촉한 물건을 그리핑하는 구조가 일반적이다.

특히, 다양한 형상을 가지는 물건에 대하여 하나의 흡착 패드 또는 그리퍼를 이용한 흡착을 수행하기 위해, 물건의 형상과 무관하게 효과적인 그리핑이 가능한 구조의 필요성이 증가하고 있는 상황이다.

이에, 흡착 패드의 저면에 복수의 흡입부를 서로 이격되도록 형성함으로써, 흡착 패드의 저면의 형상이 다양한 물건의 형상에 대응되도록 변형되는 구조가 개발되었으며, 이와 달리, 에어 포켓(air pocket) 형태로 흡착 패드를 형성하여 물건의 형상에 따라 에어 포켓의 형상이 변형되며 물건을 흡착하는 구조도 개발되었다.

그럼에도 불구하고, 굴곡이 매우 심한 물건의 경우 흡착 패드와 물건의 특정 부분 사이에서 갭이 형성됨에 따라 진공 형성에 문제가 있어 효과적인 흡착이 어려운 문제가 있으며, 물건이 접착되지 않은 부분에서는 불필요한 공압이 낭비되는 문제도 있고, 특히 에어 포켓 형상의 경우, 오히려 물건이 평평한 평면을 형성하는 경우 이의 효과적인 그리핑이 어려운 한계가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2020-0001162호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 평평한 평면을 형성하는 것은 물론, 기타 그리핑 대상이 되는 물건의 형상이 다양하게 가변되는 경우라도, 효과적인 그리핑이 가능한 이형 화물 그리핑용 그리퍼를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 그리퍼는 포켓유닛, 제1 흡입유닛, 커버유닛 및 제2 흡입유닛을 포함한다. 상기 포켓유닛은 소정의 포켓공간을 형성하며, 물건에 접촉하는 포켓 하면을 포함한다. 상기 제1 흡입유닛은 상기 포켓유닛의 포켓상면에 연결되며, 상기 포켓 하면이 상기 물건을 그리핑하도록 상기 포켓공간의 공기를 외부로 제거한다. 상기 커버유닛은 상기 포켓유닛과의 사이에서 소정의 공간을 형성하도록 상기 포켓유닛의 외부를 커버한다. 상기 제2 흡입유닛은 상기 커버 하면이 상기 물건을 그리핑하도록 상기 포켓유닛과 상기 커버유닛 사이 공간의 공기를 외부로 제거한다.

일 실시예에서, 상기 포켓공간에는, 복수의 구슬이나 비즈들, 스펀지, 유연성 폼 또는 유체가 채워질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 흡입유닛은, 상기 포켓유닛의 포켓상면의 내면에 밀착되며 연결되는 상면부, 및 상기 상면부로부터 상부 방향으로 연장되며, 상기 포켓공간의 공기를 외부로 제거하는 중앙 흡기구를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버유닛은, 상기 포켓유닛의 포켓상면과의 사이에 상부공간을 형성하는 커버상면, 상기 커버상면으로부터 연장되어, 상기 포켓유닛의 포켓몸체와의 사이에 몸체공간을 형성하는 커버몸체, 및 상기 커버몸체로부터 연장되어, 상기 포켓 하면과의 사이에서 하부공간을 형성하는 커버하면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버하면은, 상기 포켓 하면보다 길게 연장되어, 상기 포켓 하면에 밀착되는 상기 물건의 외측을 추가로 커버할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버유닛은, 상기 커버몸체의 내면에 상기 포켓몸체를 향하여 돌출되며, 소정 길이 연장되는 돌출부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버유닛의 커버상면에 밀착되는 곡면부, 및 상기 곡면부로부터 상부방향으로 연장되는 연장부를 포함하여, 상기 제2 흡입유닛과 연결되는 개재유닛을 더 포함하고, 상기 제2 흡입유닛은, 상기 커버상면을 관통하여 상기 곡면부와 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버유닛의 상측에서, 상기 포켓유닛, 상기 제1 흡입유닛, 상기 개재유닛 및 상기 커버유닛을 고정시키는 결합유닛을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓유닛의 포켓 상면 및 상기 커버유닛의 커버 상면을 커버하며, 상기 제1 흡입유닛이 관통하는 상부 개구부가 형성되는 덮개유닛을 더 포함하며, 상기 제2 흡입유닛은 상기 덮개유닛의 덮개부에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버유닛은, 상기 커버 상면을 관통하도록 적어도 하나 이상 형성되는 곡면 홀부를 포함하며, 상기 포켓유닛과 상기 커버유닛 사이 공간의 공기는, 상기 곡면 홀부를 통해 상기 제2 흡입유닛으로 제공될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 그리퍼는, 포켓유닛, 제1 흡입유닛 및 제2 흡입유닛을 포함한다. 상기 포켓유닛은 밀폐된 소정의 포켓공간을 형성하며, 물건에 접촉하는 포켓 하면을 포함한다. 상기 제1 흡입유닛은 상기 포켓공간의 내부를 관통하는 중앙공간을 형성하며, 상기 물건의 흡착을 위해 상기 중앙공간의 공기를 외부로 제거한다. 상기 제2 흡입유닛은 상기 포켓공간과 연결되어, 상기 포켓 하면이 상기 물건의 외형에 밀착하도록 상기 포켓공간의 공기를 외부로 제거한다.

일 실시예에서, 상기 포켓유닛은, 상기 포켓공간의 외면을 형성하는 포켓 외면, 상기 포켓 외면과 마주하며, 상기 중앙공간을 형성하는 포켓 내면, 및 상기 포켓 외면으로부터 상기 포켓 하면보다 길게 연장되는 포켓 연장면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓 연장면은, 상기 포켓 하면과 함께 상기 중앙공간의 하부에 하부 공간을 형성하며, 상기 포켓 하면에 밀착되는 상기 물건의 외측을 추가로 커버할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓유닛은, 상기 포켓 내면으로부터 상기 포켓 연장면보다 하부 방향으로 길게 연장되는 내부 포켓 연장면을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓 내면은, 자바라 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓 내면은, 상기 포켓유닛의 중앙에 제1 간격을 가지는 상기 중앙공간을 형성하는 제1 포켓 내면, 및 상기 중앙공간의 하부에, 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격을 가지는 하부공간을 형성하는 제2 포켓 내면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓 내면은, 상기 포켓유닛의 중앙에 제1 간격을 가지는 제1 중앙공간을 형성하는 제1 포켓 내면, 및 상기 제1 중앙공간의 하부에, 상기 제1 간격보다 좁은 제2 간격을 가지는 제2 중앙공간을 형성하는 제2 포켓 내면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓 내면은, 하부로 갈수록 간격이 증가하여, 상기 중앙공간은 깔대기 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓유닛의 포켓상면에 밀착되는 곡면부, 및 상기 곡면부로부터 상부방향으로 연장되는 연장부를 포함하여, 상기 제2 흡입유닛과 연결되는 개재유닛을 더 포함하며, 상기 제2 흡입유닛은, 상기 포켓상면을 관통하여 상기 곡면부와 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 포켓유닛의 상측에서, 상기 포켓유닛, 상기 개재유닛 및 상기 제1 흡입유닛을 고정시키는 결합유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 포켓유닛과, 상기 포켓유닛과의 사이에 소정의 공간을 형성하도록 상기 포켓유닛의 외부를 커버하는 커버유닛을 포함하며, 상기 포켓유닛 및 상기 커버유닛의 내부 공간의 공기를 외부로 흡입 제거하는 제1 흡입유닛 및 제2 흡입유닛을 포함함에 따라, 물건의 외형에 따라 표면이 변형되어 밀착성을 향상시키는 것 외에, 물건의 하부나 측부를 추가로 움켜쥐도록 커버할 수 있어, 물건의 외형과 무관하게 다양한 물건에 대한 그리핑을 매우 효과적으로 수행할 수 있다.

즉, 상기 제1 흡입유닛의 마찰방식의 그리핑과 상기 제2 흡입유닛의 에어포켓 방식의 그리핑을 동시에 수행할 수 있어 그리핑의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이 경우, 포켓유닛의 내부에 구슬이나 비즈들, 스펀지, 유연성 폼 또는 유체가 채워짐에 따라, 흡착에 따른 진공의 형성시 물건과 포켓 하면 사이의 마찰력을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 포켓유닛과 커버유닛이 각각 흡입이 제어됨에 따라, 그리핑 대상이 되는 물건의 외형에 따라 공기 누설이 발생하여 밀착성이 저하되는 부분을 최소화할 수 있으며, 물건을 움켜쥐는 힘을 증가시켜 그리핑력을 향상시킬 수 있다.

특히, 커버유닛이 하부가 포켓 하면보다 길게 연장됨에 따라, 물건의 외측에서의 움켜쥐는 힘을 보다 우수하게 유지할 수 있다.

또한, 포켓유닛, 커버유닛, 개재유닛, 제1 흡입유닛 및 제2 흡입유닛의 상측에 상기 구성들을 모두 커버하며 결합력을 형성하는 결합유닛을 형성함으로써, 전체적인 그리퍼의 안정적인 고정을 유지할 수 있다.

한편, 제2 흡입유닛을 상기 커버유닛을 관통하도록 형성하지 않고, 덮개유닛 상에 형성하되, 덮개유닛과 커버유닛과 포켓유닛 사이의 공간을 개방하기 위해, 커버유닛 및 개재유닛 상에 각각 상부홀부 및 곡면홀부를 형성함으로써, 상기 제2 흡입유닛을 통한 공기의 제거를 보다 균일하게 수행할 수 있다.

즉, 상기 상부홀부 및 곡면홀부가 복수개가 커버유닛의 둘레를 따라 균일하게 형성되므로, 전체적으로 공기의 제거시의 균일성을 향상시킬 수 있다.

이와 달리, 포켓유닛의 중앙을 관통하여 공기를 제거할 수 있도록 제1 흡입유닛을 형성함으로써, 물건의 중앙부에 대한 흡착을 보다 효과적으로 수행할 수 있어, 물건의 그리핑 효율을 향상시킬 수 있다 .

이 경우도, 물건의 외측에 대한 움켜쥐는 힘을 증가시키기 위해, 포켓유닛의 하부방향으로 포켓 하면보다 연장되는 포켓 연장면을 형성함으로서, 보다 안정적인 그리핑을 도모할 수 있다.

또한, 포켓 내면으로부터 연장되는 내부 포켓 연장면을 추가로 형성함으로써, 물건의 형상에 따라 물건의 중앙부에 의한 흡착력을 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 다양한 물건의 형상을 고려한 안정적인 그리핑을 수행할 수 있다.

나아가, 포켓유닛의 내면을, 자바라 형상으로 형성하거나, 포켓유닛의 중앙에 형성되는 중앙공간이 서로 다른 간격을 가지도록 변형되도록 설계함으로써, 물건의 그리핑 과정에서 상기 중앙공간이 막히거나 차단되어 상기 중앙공간으로의 흡입이 중단되어 그리핑력이 저하되는 문제를 최소화할 수 있다.

또한, 그리핑하는 물건의 형상을 고려하여, 상기 다양하게 설계된 중앙공간들 중 중앙 공간이 막히지 않을 것으로 예상되는 최적의 중앙공간의 형상을 선택할 수 있으므로, 물건의 형상에 따른 최적의 그리핑이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그리퍼의 일부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 그리퍼에 대하여 'A'방향을 따라 관측한 사시도, 도 3은 도 1의 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 그리퍼를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 그리퍼의 내부를 절단하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼를 도시한 정면도이고, 도 7은 도 6의 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그리퍼의 일부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 그리퍼에 대하여 'A'방향을 따라 관측한 사시도, 도 3은 도 1의 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

도 1을 참조하면 본 실시예에 의한 그리퍼(10)는 커버유닛(100), 포켓유닛(200), 결합유닛(300), 개재유닛(400), 제2 흡입유닛(500) 및 제1 흡입유닛(600)을 포함한다.

상기 그리퍼(10)는 하부에 위치하는 소정 형상의 물체(미도시)를 그리핑(gripping)하는 것으로, 흡입을 통해 물체에 상기 그리퍼(10)를 밀착시키고, 이러한 흡입 밀착력을 통해 물체를 그리핑한다.

이 경우, 상기 물체는, 물류센터의 경우, 다양한 형상 및 다양한 크기의 운송 대상 물건들일 수 있으며, 비단 물류센터 뿐 아니라, 다양한 종류의 물체일 수 있다.

또한, 상기 그리퍼(10) 역시, 도면에서는 그리퍼의 구조만 도시하였으나, 상측에 별도의 지지체, 구동 유닛 또는 로봇 유닛 등이 연결되어, 상기 지지체, 구동 유닛 또는 로봇 유닛의 끝단에 상기 그리퍼(10)가 부착되도록 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 그리퍼(10)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.

우선, 상기 포켓유닛(200)은 포켓몸체(210), 포켓하면(220) 및 포켓상면(230)을 포함하며, 내부에는 포켓공간(240)을 형성한다.

상기 포켓유닛(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 실린더 형상을 형성하며 내부에는 상기 포켓공간(240)을 형성한다.

이 경우, 상기 포켓몸체(210)는 상기 원통형 형상의 측면을 형성하며 소정 면적으로 형성되어 결국 상기 포켓공간(240)의 전체적인 공간의 크기를 정의한다.

상기 포켓하면(220)은 상기 포켓몸체(210)의 하측을 서로 연결하며, 상기 포켓공간(240)의 하부를 밀폐하며, 상기 포켓하면(220)은 전체적으로 평면 형상, 즉 3차원 형상으로는 원형 플레이트 형상을 가질 수 있다.

상기 포켓상면(230)은 상기 포켓몸체(210)의 상측으로부터 연장되어, 상기 포켓유닛(200)의 상면을 형성하되, 후술되는 상기 제1 흡입유닛과 연결된다.

또한, 상기 포켓상면(230)의 중앙부는 개구되며, 상기 포켓상면(230)의 중앙의 개구부를 통해 상기 포켓몸체(210)의 공기가 상부방향으로 제거될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 포켓유닛(200)은 전체적으로 실린더 형상인 것을 예시하였으나, 상기 포켓유닛(200)은, 내부에 상기 포켓공간(240)을 형성하고 상측이 개방되는 것을 제외하고는, 삼각기둥, 사각기둥 등 다각기둥의 형상을 가질 수 있으며, 다양한 공간 구조로 변형되는 실린더 형상일 수 있다.

즉, 상기 포켓유닛(200)의 3차원 형상은 제한되지 않으며, 이에 따라, 후술되는 상기 그리퍼(10)의 구조 등도, 상기 포켓유닛(200)의 구조에 따라 후술되는 요건을 충족시키면서 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.

상기 포켓공간(240)은, 물건의 그리핑을 수행하기 전에는, 소정의 기체나 유체가 채워질 수 있으며, 상기 물건의 그리핑을 수행하면서 상기 포켓공간(240)의 기체나 유체가 외부로 제거되면서 진공 상태로 변화하게 된다.

즉, 상기 포켓하면(220)은 그리핑의 대상이 되는 상기 물건의 표면에 접촉하게 되며, 상기 포켓공간(240)이 진공 상태로 변화함에 따라, 상기 물건의 표면에 보다 밀착하여, 상기 물건의 표면 형상에 대응되도록 변형되게 된다.

그리하여, 상기 포켓하면(220)과 상기 물건 사이의 밀착성이 향상되어, 상기 물건에 대한 그리핑을 수행하게 된다.

이 경우, 상기 포켓공간(240)의 내부에는 비즈들(245)이 채워질 수 있으며, 상기 비즈들(245)은 다양한 종류의 고체 입자일 수 있고, 각각의 비즈들(245)의 형상이나 크기는 제한되지 않으며 다양하게 형성될 수 있다.

즉, 상기 비즈들(245) 외에, 구슬들이나, 스펀지, 유연성 폼 또는 유체가 채워질 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비즈들(245)은 상기 포켓공간(240)의 하측에만 위치할 수 있으며, 이와 달리, 상기 포켓공간(240)의 중앙 또는 상부까지 채워지도록 위치할 수도 있다.

이상과 같이, 상기 포켓공간(240)의 내부에 상기 비즈들(245)이 일부 공간에 채워짐에 따라, 상기 포켓하면(220)에 물건이 밀착되며 상기 포켓공간(240)의 기체나 유체가 외부로 제거되는 경우, 상기 비즈들(245)이 상기 물건과 상기 포켓하면(220) 사이의 공간 등에 채워지면서, 상기 포켓하면(220)과 상기 물건 사이의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 물건에 대한 그리핑 효과가 보다 향상될 수 있다.

상기 커버유닛(100)은 상기 포켓유닛(200)의 외부를 커버하는 것으로, 커버몸체(110), 커버하면(120) 및 커버상면(140)을 포함한다.

이 경우, 상기 커버유닛(100)도 전체적으로는 상기 포켓유닛(200)의 외형을 커버함에 따라, 상기 포켓유닛(200)과 유사한 실린더 형상일 수 있다. 다만, 상기 커버유닛(100)은 하부가 개방된 실린더 형상일 수 있다.

상기 커버몸체(110)는, 상기 포켓몸체(210)의 외부를 커버하며, 상기 포켓몸체(210)와의 사이에 몸체공간(140)을 형성한다. 상기 몸체공간(140)이 형성하는 상기 포켓몸체(210)와 상기 커버몸체(110) 사이의 간격은, 다양하게 설정될 수 있으나, 공기 등의 기체가 통과할 수 있을 정도의 적절한 최소 공간일 수 있다.

또한, 상기 몸체공간(140)은 후술되는 하부공간(150)과 연통된다.

한편, 상기 커버몸체(110)의 내면에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부(180)들이 복수개가 형성될 수 있다.

상기 돌출부(180)는 상기 커버몸체(110)의 내면으로부터 상기 포켓유닛(200)의 포켓몸체(210)를 향하는 방향으로 돌출되고, 복수개가 서로 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(180)가 돌출되는 정도는, 상기 몸체공간(140)의 간격을 고려하여 설계될 수 있다.

이 경우, 상기 돌출부(180)는, 상기 커버몸체(110)가 상기 포켓몸체(210)와 밀착됨으로써, 상기 몸체공간(140)이 막히고 이에 따라 공기 흡입이 차단되는 것을 방지하여, 소정의 몸체공간(140)을 유지하기 위한 것이다.

따라서, 상기 돌출부(180)의 돌출되는 정도는, 상기 몸체공간(140)의 초기 간격 보다는 작게 형성될 수 있다.

상기 커버하면(120)은 상기 커버몸체(110)의 하부로부터 연장되며, 상기 커버유닛(100)의 하부를 형성하며, 상기 포켓하면(220)과 달리, 하부 방향으로 개구된다.

또한, 상기 커버하면(120)은, 도시된 바와 같이, 하부로 갈수록 외측, 즉 상기 포켓유닛(200)의 반대를 향하는 방향으로 펼쳐지며 연장된다. 그리하여, 상기 커버하면(120)은 개구(opening)된 형상을 가지며, 이에 따라 상기 포켓하면(220)은 외부로 노출된다.

또한, 상기 커버하면(120)이 외측으로 펼쳐지며, 전체적으로 상기 포켓하면(220)보다 하부방향으로 더 길게 연장되어, 상기 커버하면(120)의 끝단의 위치는 상기 포켓하면(220)의 하면의 위치보다 하부에 위치하게 된다.

그리하여, 상기 포켓하면(220)의 하부와 상기 커버하면(120)의 사이에는, 하부공간(150)이 형성된다.

상기 하부공간(150)은, 전술한 바와 같이 상기 몸체공간(140)과 연통되며, 후술되는 상기 제2 흡입유닛(500)을 통해 공기가 흡입됨에 따라, 상기 하부공간(150)의 외부에 위치하는 공기가 상기 하부공간(150) 및 상기 몸체공간(140)을 통해 상기 제2 흡입유닛(500)으로 제거되고, 이에 따라 상기 하부공간(150)은 내측으로 밀착되며 변형된다.

즉, 상기 하부공간(150) 상에는, 그리핑의 대상이 되는 물건이 위치하게 되는데, 상기 물건은 1차적으로 상기 포켓하면(220)에 밀착되며 물건의 상부 외면이 상기 포켓하면(220)에 의해 그리핑되고, 상기 하부공간(150)을 통해 상측으로 공기가 흡입됨에 따라 상기 커버하면(120)은 내측, 즉 상기 포켓하면(220)이나 물건을 향하는 방향으로 휘어지며 상기 물건의 측부나 하부에 추가적으로 밀착하게 된다.

이상과 같이, 상기 물건의 상부에 상기 포켓하면(220)이 밀착되는 것에 부가하여, 상기 물건의 측부나 하부에도 상기 커버하면(120)이 밀착되므로, 상기 물건의 형상과 무관하게 상기 물건에 대한 보다 안정적인 그리핑이 가능하게 된다.

상기 커버상면(140)은 상기 커버몸체(110)의 상측에 연장되며, 상기 포켓상면(230)의 형상과 유사한 형상으로, 상기 포켓상면(230)과의 사이에 상부공간(160)을 형성하도록, 형성된다.

이 경우, 상기 상부공간(160)은 상기 몸체공간(140)과 연통되고, 후술되는 상기 제2 흡입유닛(500)과 개방되며 연결된다.

상기 제1 흡입유닛(600)은 상기 포켓유닛(200)의 상기 포켓상면(230)과 연결되며, 상기 포켓공간(240) 내부의 기체나 유체를 상부로 제거하여, 상기 포켓공간(240)을 진공상태로 형성하고, 이에 따라 물건에 대한 흡착을 유도한다.

이 경우, 상기 제1 흡입유닛(600)에 의한 상기 물건에 대한 그리핑은, 상기 물건과의 사이에서 마찰력이 발생하도록 압력을 인가함으로써 수행될 수 있다.

상기 제1 흡입유닛(600)은 상면부(610) 및 중앙 흡기구(620)를 포함한다.

상기 상면부(610)는 상기 포켓상면(230)의 내측으로 인입되어, 상기 포켓상면(230)의 내면상에 밀착된다.

이 경우, 상기 상면부(610)는 상기 포켓상면(230)의 외면상에 밀착될 수도 있으나, 상기 상면부(610)가 상기 포켓상면(230)의 내면상에 밀착됨에 따라, 상기 포켓상면(230)과 상기 상면부(610) 사이에 공간이 형성되어, 기체나 유체가 누설되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 중앙 흡기구(620)는 상기 상면부(610)의 상측으로부터 연장되어, 전체적으로 상기 포켓유닛(200)의 상부 방향으로 연장된다.

이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 중앙 흡기구(620)는 외부의, 공압 흡입 수단 또는 유압 흡입 수단 등의 유닛과 연결되며, 이에 따라, 상기 포켓공간(240)에 채워지던 기체나 유체가 상기 물건을 그리핑하는 경우, 상기 중앙 흡기구(620)를 통해 외부로 제거될 수 있다.

즉, 상기 포켓공간(240)에 채워지던 기체나 유체는, 상기 포켓공간(240)이 진공상태로 되도록 상기 상면부(610)가 형성하는 상부포켓(630) 및 상기 중앙 흡기구(620)가 형성하는 중앙 흡입공간(640)을 통해 외부로 제거된다.

한편, 상기 개재유닛(400)은 상기 포켓상면(230)과 상기 커버상면(130)의 사이에 개재되며, 연장부(410) 및 곡면부(420)를 포함한다.

상기 연장부(410)는, 상기 포켓상면(230)의 상부 끝단과 상기 커버상면(130)의 상부 끝단 사이에 개재되며, 상기 포켓상면(230)과 상기 커버상면(130) 사이의 공간을 밀폐한다.

즉, 상기 포켓상면(230)의 상부 끝단 및 상기 커버상면(130)의 상부 끝단은 상기 중앙 흡기구(620)의 연장 방향을 따라 소정 길이만큼 연장되며, 중첩되도록 형성되는데, 상기 연장부(410)가 상기 포켓상면(230)의 상부 끝단 및 상기 커버상면(130)의 상부 끝단 사이에 개재되며, 공간을 밀폐한다.

그리하여, 상기 커버상면(130)은 상기 포켓상면(230)과의 사이에서 상기 상부공간(160)을 형성하는데, 상기 상부공간(160)에 채워지는 공기가 상기 연장부(410)에 의해 밀폐되어 상부로 누설되는 것을 방지한다.

상기 곡면부(420)는, 상기 커버상면(130)의 내면에 밀착되며, 상측으로는 상기 연장부(410)가 연장된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 곡면부(420)는 상기 커버상면(130)을 관통하며 외부로 노출되는 상기 제2 흡입유닛(500)과 연결된다.

즉, 상기 제2 흡입유닛(500)은, 상기 커버상면(130)을 관통하여 상기 상부공간(160)에 연결되는데, 이 경우, 상기 제2 흡입유닛(500)은 상기 곡면부(420)와 연결되도록 형성된다.

이를 위해, 상기 제2 흡입유닛(500)은 상기 곡면부(420)와 일체로 형성될 수도 있다.

그리하여, 상기 커버상면(130)의 내면에 밀착되는 상기 곡면부(420)도 개구부가 형성되며, 상기 곡면부(420)에 형성되는 개구부는 후술되는 상기 제2 흡입유닛(500)의 측부 흡입공간(530)과 연결된다.

상기 결합유닛(300)은 상기 커버상면(130)의 외측, 및 상기 연장부(410)의 외측을 커버하며, 상기 커버상면(130), 상기 연장부(410), 상기 포켓상면(230) 및 상기 중앙 흡기구(620)를 서로 밀착시키며 결합시킨다.

그리하여, 상기 그리퍼(10)의 상측에 누설되는 공간을 최소화하며, 이에 따라 상기 포켓공간(240)에 채워지는 기체나 유체, 및 상기 상부공간(160)에 채워지는 기체가 제거되어야 하는 공간 외의 공간으로 누설되는 것을 방지한다.

상기 제2 흡입유닛(500)은 연결부(510) 및 측부 흡기구(520)를 포함한다.

상기 연결부(510)는, 상기 상부공간(160)으로부터 돌출되며, 상기 상부공간(160) 상에 소정의 개구부를 형성한다.

이 경우, 상기 연결부(510)는, 도 1에서는 상기 상부공간(160)의 일 측으로 사선방향으로 외측으로 돌출되는 것을 예시하였으나, 상기 연결부(510)는 복수개가 상기 상부공간(160) 상에 균일한 간격 또는 불균일한 간격으로 배열될 수도 있으며, 상기 연결부(510)가 돌출되는 방향 역시 다양하게 형성될 수 있다.

상기 측부 흡기구(520)는 상기 연결부(510)를 관통하여 연장되며, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부공간(160)을 관통하여 상기 곡면부(420)와 연결된다. 이 때, 상기 측부 흡기구(520)가 상기 곡면부(420)와 일체로 형성될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

그리하여, 상기 상부공간(160)에 채워지던 기체는 상기 측부 흡기구(520)를 통해 외부로 제거될 수 있다.

이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 측부 흡기구(520)는 외부의, 공압 흡입 수단 등의 유닛과 연결되며, 이에 따라, 상기 하부공간(150), 상기 몸체공간(140) 및 상기 상부공간(160)에 채워지던 기체가 상기 물건을 그리핑하는 경우, 상기 측부 흡기구(520)를 통해 외부로 제거될 수 있다.

이상과 같이, 상기 포켓공간(240)에 채워지던 기체나 액체는, 상기 제1 흡입유닛(600)을 통해 외부로 제거되며, 상기 물건에 대한 밀착이 수행되며, 상기 하부공간(150), 상기 몸체공간(140) 및 상기 상부공간(160)에 채워지던 기체는, 상기 제2 흡입유닛(500)을 통해 외부로 제거되며, 상기 물건에 대한 그리핑이 수행된다.

즉, 상기 포켓공간(240)과, 상기 하부공간(150), 상기 몸체공간(140) 및 상기 상부공간(160)의 제어가 별도의 흡입유닛을 통해 구현되므로, 상기 물건의 그리핑에 있어, 상기 물건의 상면과의 밀착 정도, 또는 상기 물건의 측면이나 하면에 대한 추가적인 밀착 정도 등을 고려하여, 개별적인 제어를 수행할 수 있고 이를 통해, 보다 다양한 형상의 물건에 대한 보다 효과적인 그리핑을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 그리퍼를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 그리퍼의 내부를 절단하여 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 그리퍼(20)는 상부홀부(170) 및 곡면홀부(470)가 형성되고, 덮개유닛(700)이 추가로 구비되는 것을 제외하고는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(20)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 그리퍼(20)에서는, 커버유닛(101)의 커버상면(131) 상에 개구부를 형성하는 복수의 상부 홀부들(170)이 형성된다.

이 경우, 상기 상부 홀부들(170)은 서로 균일한 간격으로 이격되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 홀부들(170)들과 정렬되도록, 개재유닛(401)의 곡면부(421) 상에 개구부를 형성하는 복수의 곡면 홀부들(470)이 형성된다.

그리하여, 상기 상부공간(160)은 외부로 노출된다.

다만, 상기 덮개유닛(700)이 상기 외부로 노출되는 상기 상부공간(160), 즉 상기 상부 홀부들(170) 및 상기 곡면 홀부들(470)을 커버하며, 밀폐한다.

보다 구체적으로, 상기 덮개유닛(700)은 상부 개구부(720)가 형성되는 덮개부(710), 및 측부 개구부(740)가 형성되는 측부 연장부(730)를 포함한다.

상기 덮개부(710)는, 전체적으로 실린더의 상부 또는 구의 상부를 절단한 형상을 가지며, 상기 커버상면(131)을 커버한다.

이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(710)의 하부 끝단은, 상기 커버상면(131)과 상기 커버몸체(110)가 서로 연결되는 부분에 밀착되며, 이에 따라 상기 덮개부(710)가 형성하는 내측의 공간은 하측으로는 밀폐된다.

이러한 밀착을 위해, 도시하지는 않았으나, 상기 밀착되는 부분에 대한 별도의 밀착부재가 개재될 수 있으며, 이와 달리, 상기 덮개부(710)의 하부 끝단이 상기 밀착되는 부분에 억지 끼워맞춤으로 밀착되거나, 밀착을 위한 홈(groove) 구조 등이 형성될 수 있다.

한편, 상기 덮개부(710)는 하부 끝단은 상기 커버상면(131)과 상기 커버몸체(110)가 서로 연결되는 부분에 밀착되지만, 상기 커버상면(130)과의 사이에는 소정의 공간을 형성하도록 상기 커버상면(130)의 상부를 커버한다.

그리하여, 상기 덮개부(710)는, 상기 상부홀부(170) 및 상기 곡면홀부(470)와 개방되며 기체가 채워질 수 있는 소정의 공간을 형성하게 된다.

상기 상부 개구부(720)는 상기 덮개부(710)의 중앙에 형성되며, 도시된 바와 같이, 상기 상부 개구부(720)를 통해 상기 중앙 흡기구(620)가 연장되며 상부로 돌출된다.

즉, 본 실시예에서도, 상기 중앙 흡기구(620)를 통해 연결되는 상기 포켓공간(240)은, 상기 서로 연통되는 하부공간(150), 몸체공간(140) 및 상부공간(160)과 서로 분리된다.

상기 측부 연장부(730)는 상기 덮개부(710)의 일 측에, 사선 방향으로 연장되며, 상기 측부 연장부(730)의 중앙에는 상기 측부 개구부(740)가 형성된다.

이 경우, 상기 측부 연장부(730)가 한 개가 상기 덮개부(710)로부터 연장되는 것을 도시하였으나, 상기 측부 연장부(730)는 복수개가 서로 균일하게 또는 서로 불균일하게 상기 덮개부(710)로부터 연장될 수 있으며, 상기 측부 연장부(730)가 연장되는 방향 역시 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 측부 연장부(730)는 도 1 및 도 2에서의 상기 측부 흡기구(520)와 동일하게, 외부의 공압 흡입 수단 등의 유닛과 연결된다.

그리하여, 상기 공압 흡입 수단의 동작에 따라, 상기 하부공간(150), 상기 몸체공간(140) 및 상기 상부공간(160)에 채워지던 기체는 상기 곡면홀부(470) 및 상기 상부홀부(170)를 통과하여, 상기 측부 개구부(740)를 통해 외부로 제거된다.

이에 따라, 상기 커버하면(120)은 상기 물건을 향하여 움켜쥐는 형태로 변형되어, 상기 물건에 대한 그리핑 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 상부홀부(170) 및 상기 곡면홀부(470)가 상기 커버상면(130) 상에 균일한 간격으로 형성되므로, 기체가 외부로 제거되는 경우 보다 균일하게 제거될 수 있어, 상기 물건에 대한 그리핑이 보다 균일하게 수행될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼를 도시한 정면도이고, 도 7은 도 6의 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 그리퍼(30)는 포켓유닛(201), 결합유닛(301), 개재유닛(401), 제2 흡입유닛(501) 및 제1 흡입유닛(601)을 포함한다.

상기 포켓유닛(201)은 도시된 바와 같이, 전체적으로는 실린더 형상을 형성하되, 내부의 중앙에는 중앙공간(651)이 형성되는 구조를 가진다.

즉, 상기 중앙공간(651)에 의해 상기 포켓유닛(201)의 내부가 개구되는 형상을 가진다.

상기 포켓유닛(201)은 포켓 외면(211), 포켓 하면(221), 포켓 상면(231), 포켓 연장면(251) 및 포켓 내면(261)을 포함하며, 내부에는 포켓공간(241)이 형성된다.

상기 포켓 외면(211)은 상기 포켓유닛(201)의 외측 측면을 형성하여, 전체적으로 상기 포켓유닛(201)의 외형을 형성한다.

상기 포켓 내면(261)은 상기 포켓 외면(211)에 마주하며 연장되고, 상기 포켓 내면(261)은 결국 상기 중앙공간(651)을 형성하며 연장되는 구조에 해당된다.

상기 포켓 상면(231)은 상기 포켓 외면(211) 및 상기 포켓 내면(261)의 상측으로부터 각각 연장되어, 상기 포켓유닛(201)의 상면을 형성하고, 상기 포켓 하면(221)은 상기 포켓 외면(211) 및 상기 포켓 내면(261)의 하측으로부터 각각 연장되어, 상기 포켓유닛(201)의 하면을 형성한다.

그리하여, 상기 포켓 상면(231) 및 상기 포켓 하면(221)은, 상기 포켓 외면(211) 및 상기 포켓 내면(261)과 함께, 밀폐된 내부공간인 상기 포켓공간(241)을 형성한다.

이 경우, 상기 포켓공간(241)에 비즈들(245)이 구비되며, 상기 비즈들(245)의 형상, 배열 및 진공 상태에 따른 물건과의 밀착은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(10)에서와 실질적으로 동일하다.

상기 포켓 연장면(251)은, 상기 포켓 외면(211)으로부터 하부 방향으로 연장되며, 상기 포켓하면(221)보다 더 길게 연장된다.

그리하여, 상기 포켓하면(221)과 상기 포켓 연장면(251)에 의해 하부공간(661)이 형성되며, 상기 하부 공간(661)은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(10)에서의 상기 하부공간(150)과 실질적으로 유사한 기능을 수행한다.

즉, 그리핑의 대상이 되는 물건이 상기 포켓하면(221)의 하부에 위치하는 경우, 1차적으로 상기 포켓공간(241)이 진공 상태로 변화함에 따라, 상기 포켓하면(221)은 상기 물건의 표면에 밀착하여, 상기 물건의 상부 외면을 그리핑하게 된다. 또한, 상기 하부 공간(150)으로부터 상기 중앙공간(651)을 통해 공기가 흡입되어 제거됨에 따라 상기 포켓 연장면(251)은 내측, 즉 상기 포켓하면(221)이나 물건을 향하는 방향으로 휘어지며 상기 물건의 측부나 하부에 추가적으로 밀착을 수행하게 된다.

이상과 같이, 상기 물건의 상부에 상기 포켓하면(221)이 밀착되는 것에 부가하여, 상기 물건의 측부나 하부에도 상기 포켓 연장면(251)이 밀착되므로, 상기 물건의 형상과 무관하게 상기 물건에 대한 보다 안정적인 그리핑이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 포켓유닛(201)의 중앙을 관통하여, 상기 하부공간(661)과 연통되는 중앙공간(651)이 형성되므로, 도 1 내지 도 3의 상기 그리퍼(10)에서와 같은 별도의 커버유닛은 생략된다.

상기 개재유닛(401)은 연장부(411) 및 곡면부(421)를 포함하며, 상기 포켓 유닛(201)의 상측에 결합된다.

즉, 상기 곡면부(421)는 상기 포켓 상면(231)의 내면에 밀착되며 결합되고, 이에 따라 상기 곡면부(421)의 외면은 상기 포켓 상면(231)의 내면과 동일한 형상으로 형성된다.

한편, 상기 곡면부(421)는, 도 1 내지 도 3에서의 상기 그리퍼(10)에서 상기 곡면부(420)와 유사하게, 상기 포켓 외면(211)을 관통하며 외측의 상기 제2 흡입유닛(501)과 연결된다.

이 경우, 상기 곡면부(420)와 상기 제2 흡입유닛(501)은 일체로 형성될 수 있으며, 이를 통해, 상기 포켓공간(241) 내부에 충진되는 기체 또는 액체는 상기 제2 흡입유닛(501)을 통해 외부로 제거될 수 있다.

상기 연장부(411)는 상기 곡면부(421)의 상부로부터 연장되어, 상부 방향으로 상기 포켓 상면(231)을 관통하여 돌출된다.

상기 제2 흡입유닛(501)은 연결부(511) 및 측부 흡기구(521)를 포함하며, 상기 연결부(511)는 상기 포켓 상면(231)으로부터 돌출되며 상기 포켓 상면(231) 상에 소정의 개구부(미도시)를 형성한다.

상기 측부 흡기구(521)는 상기 연결부(511)를 통해, 상기 포켓 상면(231)을 관통하며 상기 곡면부(421)와 연결되며, 이에 따라 상기 포켓 공간(241)은 상기 측부 흡기구(521)와 연통된다.

이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 측부 흡기구(521)는 외부의, 공압 흡입 수단 등의 유닛과 연결되며, 이에 따라, 상기 포켓 공간(241)에 채워지던 기체 또는 액체가 상기 물건을 그리핑하는 경우, 상기 측부 흡기구(521)를 통해 외부로 제거될 수 있다.

본 실시예에서도, 상기 제2 흡입유닛(501)은 상기 포켓 상면(231)의 일 측에만 1개 형성되는 것을 도시하였으나, 복수개의 제2 흡입유닛들이 상기 포켓 상면(231)에 균일한 간격으로 또는 불균일한 간격으로 형성될 수 있다.

상기 제1 흡입유닛(601)은 중앙 흡입 공간(641)을 형성하며, 상기 포켓 유닛(201)이 형성하는 중앙 공간(651)을 향해 연장된다.

또한, 상기 제1 흡입유닛(601)은, 도시하지는 않았으나, 외부의, 공압 흡입 수단 등의 유닛과 연결되며, 이에 따라, 상기 하부공간(661), 상기 중앙공간(651) 및 상기 중앙 흡입공간(641)에 채워지던 기체가 상기 물건을 그리핑하는 경우, 상기 제1 흡입유닛(601)을 통해 외부로 제거될 수 있다.

그리하여, 상기 물건을 그리핑하는 경우, 추가적으로 상기 포켓 연장면(251)을 내측으로 휘어지도록 유도하거나, 상기 중앙공간(651)의 하부에 상기 물건이 밀착되는 것을 유도할 수 있다.

상기 결합유닛(301)은 상기 포켓 유닛(201)의 상부, 상기 개재유닛(401)의 상부 및 상기 제1 흡입유닛(601)을 서로 밀착시키며 결합하는 것으로, 측부 결합부(311) 및 상부 결합부(321)를 포함한다.

상기 측부 결합부(311)는 상기 포켓 상면(231), 상기 포켓상면(231)을 관통하여 상부방향으로 연장되는 상기 연장부(411) 및 상기 제1 흡입유닛(601)의 하측을 동시에 커버하며 밀폐 결합시키고, 상기 상부 결합부(321)는 상기 측부 결합부(311)로부터 연장되며 상기 제1 흡입유닛(601)을 커버하며 밀폐한다.

즉, 상기 결합유닛(301)을 통해, 상기 중앙 공간(651)에 위치하던 기체가 상기 제1 흡입유닛(601)을 제외한 다른 부분으로 누설되는 것을 방지하며, 마찬가지로 상기 포켓공간(241)에 충진되던 기체 또는 액체가 상기 제2 흡입유닛(501)을 제외한 다른 부분으로 누설되는 것을 방지한다.

이상과 같이, 상기 그리퍼(30)가 중앙을 관통하여 형성되는 개구부를 통해 물건의 흡착시 중앙에 상기 물건이 밀착되도록 흡착을 수행하며, 상기 포켓 하면(221)은 상기 물건의 외형에 따라 변형되며 밀착하고, 나아가 상기 포켓 연장면(251)이 상기 물건의 측면이나 하면을 추가로 감싸도록 변형됨으로써, 상기 물건에 대한 그리핑을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 실시예에 의한 상기 그리퍼(40)는, 포켓유닛(202)의 상기 포켓 내면(261)이 하부 방향을 추가로 연장되어 내부 포켓 연장면(271)을 형성하는 것을 제외하고는, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(30)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 그리퍼(40)에서는, 상기 포켓 내면(261)의 하부방향으로 상기 내부 포켓 연장면(271)이 형성되고, 상기 내부 포켓 연장면(271)은 상기 포켓 하면(221)보다 하부방향으로 길게 연장된다.

이 경우, 도시된 바와 같이, 상기 내부 포켓 연장면(271)의 연장 길이는 상기 포켓 연장면(251)의 연장 길이보다 길게 형성될 수 있으나, 이와 달리 짧게 형성될 수도 있다.

이상과 같이, 상기 내부 포켓 연장면(271)이 하부 방향으로 상기 포켓 하면(221)보다 길게 연장됨에 따라, 특히, 물건의 형태에 따라 상기 내부 포켓 연장면(271)과 밀착되는 물건의 외면이 넓어지며, 이와 같은 밀착면이 증가함에 따라 상기 물건에 대한 보다 효과적인 밀착 및 그리핑이 가능하게 된다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 실시예에 의한 상기 그리퍼(50)는, 포켓유닛(203)의 포켓내면(262)의 형상을 제외하고는, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(30)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 그리퍼(50)에서는, 상기 포켓내면(262)이 주름진 형태로 연장되는, 소위 자바라 구조로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 포켓 내면(262)이 형성하는 상기 중앙공간(651)은 주름진 형태의 공간으로 형성된다.

상기 중앙공간(651)의 경우, 상대적으로 좁은 공간이 길게 연장되는 구조로서, 상기 물건의 그리핑시, 상기 물건의 형상 등에 따라 상기 포켓 공간(241)이 왜곡되며 상기 중앙공간(651)이 좁아지거나 막히는 경우가 발생할 수 있다.

이상과 같이, 상기 중앙공간(651)이 좁아지거나 막히는 경우가 발생하면, 상기 중앙공간(651)을 통한 상기 물건의 흡착력이 저하되며, 이에 따라 상기 물건의 그리핑 효율을 저하될 수 있다.

따라서, 상기 포켓 내면(262)을 주름진 형태로 형성하여, 상기 중앙공간(651)이 상기 포켓 공간(241)의 왜곡에 따라 변형되더라도, 상기 주름진 형태를 통해 상기 중앙공간(651)의 좁아지거나 막히는 것을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 상기 중앙공간(651)을 통한 상기 물건의 흡착력을 유지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 실시예에 의한 상기 그리퍼(60)는, 포켓유닛(204)의 포켓내면(263, 264)의 형상을 제외하고는, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(30)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 그리퍼(60)에서는, 상기 포켓유닛(204)의 포켓내면이 제1 포켓내면(263) 및 제2 포켓내면(264)을 포함한다.

이 경우, 상기 제1 포켓내면(263)은 제1 직경 또는 제1 너비를 가지면서 상하방향으로 연장되며, 상기 제2 포켓내면(264)은 상기 제1 직경 또는 제1 너비보다 큰 제2 직경 또는 제2 너비를 가지면서 상하방향으로 연장된다.

즉, 상기 중앙공간(654)은 상측으로부터 하측으로 가면서 공간의 크기가 확장되도록 연장되고, 이에 따라 하부공간(664)과 연통되는 부분도 상대적으로 넓은 공간을 형성하게 된다.

이상과 같이, 상기 중앙공간(654)이 하측에서 보다 넓은 공간을 형성함에 따라, 상기 중앙공간(654)의 하측으로 물건의 상부가 삽입되어 위치할 수 있으며, 결과적으로 상기 물건과 밀착되는 상기 포켓유닛(204)의 영역이 증가하게 된다.

그리하여, 상기 물건에 대한 밀착성이 더욱 향상될 수 있으며, 이에 따른 그리핑의 효율이 보다 향상될 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 실시예에 의한 상기 그리퍼(70)는, 포켓유닛(205)의 포켓내면(265, 266)의 형상을 제외하고는, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(30)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 그리퍼(70)에서는, 상기 포켓유닛(205)의 포켓내면이 제1 포켓내면(265) 및 제2 포켓내면(266)을 포함한다.

이 경우, 상기 제1 포켓내면(265)은 하부 방향으로 좁아지는 직경 또는 너비를 가지며 연장되고, 상기 제2 포켓내면(266)은 상기 제1 포켓내면(265)의 가장 작은 직경 또는 너비보다 작은 직경 또는 너비를 가지면서 상하방향으로 연장된다.

즉, 상기 중앙공간은 상측으로부터 하측으로 가면서 공간의 크기가 감소되는 제1 중앙 공간(655)과, 상기 제1 중앙 공간(655)의 하부에서 상기 제1 중앙 공간(655)보다 좁은 공간을 가지는 제2 중앙 공간(656)을 갖도록 연장된다.

이상과 같이, 상기 중앙공간이 하측의 상기 제2 중앙 공간(656)이 더 좁게 연장됨에 따라, 상대적으로 더 작은 형상이나 구조를 가지는 물건에 대한 그리핑 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 앞선 도 10을 참조한 상기 그리퍼(60)에서는, 상기 중앙공간(654)의 하부가 상대적으로 넓게 형성됨에 따라, 상대적으로 크기가 작은 물건에 대한 그리핑이 어려운 문제가 야기될 수 있으나, 본 실시예에서와 같은 상기 그리퍼(70)를 통해서는, 상대적으로 좁은 상기 제2 중앙공간(656)을 통해, 상대적으로 작은 물건에 대한 밀착력을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼의 중앙을 절단한 단면도이다.

본 실시예에 의한 상기 그리퍼(80)는, 포켓유닛(206)의 포켓내면(267)의 형상을 제외하고는, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 상기 그리퍼(30)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 그리퍼(80)에서는, 상기 포켓유닛(206)의 포켓내면(267)이 하부로 갈수록 직경 또는 너비가 증가하도록 형성된다.

그리하여, 상기 포켓내면(267)은 전체적으로 원뿔 형상을 형성할 수 있다.

그리하여, 상기 포켓내면(267)을 통해 형성되는 상기 중앙공간(657)도 상측으로부터 하측으로 가면서 공간의 크기가 확장되도록 연장되고, 이에 따라 하부공간(667)과 연통되는 부분도 상대적으로 넓은 공간을 형성하게 된다.

이상과 같이, 상기 중앙공간(657)이 하측으로 가며 보다 넓은 공간을 형성함에 따라, 상기 중앙공간(657)의 하측으로 물건의 상부가 삽입되어 위치할 수 있으며, 결과적으로 상기 물건과 밀착되는 상기 포켓유닛(206)의 영역이 증가하게 된다.

그리하여, 상기 물건에 대한 밀착성이 더욱 향상될 수 있으며, 이에 따른 그리핑의 효율이 보다 향상될 수 있다.

나아가, 상기 물건이 상기 원뿔 형상과 유사한 형상을 가지는 경우, 이러한 물건에 대한 보다 효과적인 그리핑을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 포켓유닛과, 상기 포켓유닛과의 사이에 소정의 공간을 형성하도록 상기 포켓유닛의 외부를 커버하는 커버유닛을 포함하며, 상기 포켓유닛 및 상기 커버유닛의 내부 공간의 공기를 외부로 흡입 제거하는 제1 흡입유닛 및 제2 흡입유닛을 포함함에 따라, 물건의 외형에 따라 표면이 변형되어 밀착성을 향상시키는 것 외에, 물건의 하부나 측부를 추가로 움켜쥐도록 커버할 수 있어, 물건의 외형과 무관하게 다양한 물건에 대한 그리핑을 매우 효과적으로 수행할 수 있다.

즉, 상기 제1 흡입유닛의 마찰방식의 그리핑과 상기 제2 흡입유닛의 에어포켓 방식의 그리핑을 동시에 수행할 수 있어 그리핑의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이 경우, 포켓유닛의 내부에 구슬이나 비즈들, 스펀지, 유연성 폼 또는 유체가 채워짐에 따라, 흡착에 따른 진공의 형성시 물건과 포켓 하면 사이의 마찰력을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 포켓유닛과 커버유닛이 각각 흡입이 제어됨에 따라, 그리핑 대상이 되는 물건의 외형에 따라 공기 누설이 발생하여 밀착성이 저하되는 부분을 최소화할 수 있으며, 물건을 움켜쥐는 힘을 증가시켜 그리핑력을 향상시킬 수 있다.

특히, 커버유닛이 하부가 포켓 하면보다 길게 연장됨에 따라, 물건의 외측에서의 움켜쥐는 힘을 보다 우수하게 유지할 수 있다.

또한, 포켓유닛, 커버유닛, 개재유닛, 제1 흡입유닛 및 제2 흡입유닛의 상측에 상기 구성들을 모두 커버하며 결합력을 형성하는 결합유닛을 형성함으로써, 전체적인 그리퍼의 안정적인 고정을 유지할 수 있다.

한편, 제2 흡입유닛을 상기 커버유닛을 관통하도록 형성하지 않고, 덮개유닛 상에 형성하되, 덮개유닛과 커버유닛과 포켓유닛 사이의 공간을 개방하기 위해, 커버유닛 및 개재유닛 상에 각각 상부홀부 및 곡면홀부를 형성함으로써, 상기 제2 흡입유닛을 통한 공기의 제거를 보다 균일하게 수행할 수 있다.

즉, 상기 상부홀부 및 곡면홀부가 복수개가 커버유닛의 둘레를 따라 균일하게 형성되므로, 전체적으로 공기의 제거시의 균일성을 향상시킬 수 있다.

이와 달리, 포켓유닛의 중앙을 관통하여 공기를 제거할 수 있도록 제1 흡입유닛을 형성함으로써, 물건의 중앙부에 대한 흡착을 보다 효과적으로 수행할 수 있어, 물건의 그리핑 효율을 향상시킬 수 있다 .

이 경우도, 물건의 외측에 대한 움켜쥐는 힘을 증가시키기 위해, 포켓유닛의 하부방향으로 포켓 하면보다 연장되는 포켓 연장면을 형성함으로서, 보다 안정적인 그리핑을 도모할 수 있다.

또한, 포켓 내면으로부터 연장되는 내부 포켓 연장면을 추가로 형성함으로써, 물건의 형상에 따라 물건의 중앙부에 의한 흡착력을 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 다양한 물건의 형상을 고려한 안정적인 그리핑을 수행할 수 있다.

나아가, 포켓유닛의 내면을, 자바라 형상으로 형성하거나, 포켓유닛의 중앙에 형성되는 중앙공간이 서로 다른 간격을 가지도록 변형되도록 설계함으로써, 물건의 그리핑 과정에서 상기 중앙공간이 막히거나 차단되어 상기 중앙공간으로의 흡입이 중단되어 그리핑력이 저하되는 문제를 최소화할 수 있다.

또한, 그리핑하는 물건의 형상을 고려하여, 상기 다양하게 설계된 중앙공간들 중 중앙 공간이 막히지 않을 것으로 예상되는 최적의 중앙공간의 형상을 선택할 수 있으므로, 물건의 형상에 따른 최적의 그리핑이 가능하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 : 그리퍼
100 : 커버유닛 140 : 몸체공간
150 : 하부공간 160 : 상부공간
170 : 상부 홀부 200, 201 : 포켓유닛
240, 241 : 포켓공간 245 : 비즈
261, 262 : 포켓 내면 263, 265 : 제1 포켓내면
264, 266 : 제2 포켓 내면 300, 301 : 결합유닛 400, 401 : 개재유닛 470 : 곡면 홀부
500, 501 : 제2 흡입유닛 600, 601 : 제1 흡입유닛
651, 653, 654, 657 : 중앙공간 655 : 제1 중앙공간
656 : 제2 중앙공간
661, 662, 663, 664, 665, 667 : 하부공간
700 : 덮개유닛

Claims (19)

1. 소정의 포켓공간을 형성하며, 물건에 접촉하는 포켓 하면을 포함하는 포켓유닛;
   상기 포켓유닛의 중앙을 따라 포켓상면에 연결되며, 상기 포켓 하면이 상기 물건을 그리핑하도록 상기 포켓공간의 공기만을 외부로 제거하는 제1 흡입유닛;
   상기 포켓유닛과 서로 연통되지 않으며, 상기 포켓유닛과의 사이에서 소정의 공간을 형성하도록 상기 포켓유닛의 외부를 커버하는 커버유닛; 및
   상기 제1 흡입유닛과는 독립적으로 상기 제1 흡입유닛의 측면으로 형성되며, 상기 포켓유닛과 상기 커버유닛 사이 공간의 공기만을 외부로 제거하는 제2 흡입유닛을 포함하는 그리퍼.
2. 제1항에 있어서, 상기 포켓공간에는,
   복수의 구슬이나 비즈들, 스펀지, 유연성 폼 또는 유체가 채워지는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡입유닛은,
   상기 포켓유닛의 포켓상면의 내면에 밀착되며 연결되는 상면부; 및
   상기 상면부로부터 상부 방향으로 연장되며, 상기 포켓공간의 공기를 외부로 제거하는 중앙 흡기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
4. 제1항에 있어서, 상기 커버유닛은,
   상기 포켓유닛의 포켓상면과의 사이에 상부공간을 형성하는 커버상면;
   상기 커버상면으로부터 연장되어, 상기 포켓유닛의 포켓몸체와의 사이에 몸체공간을 형성하는 커버몸체; 및
   상기 커버몸체로부터 연장되어, 상기 포켓 하면과의 사이에서 하부공간을 형성하는 커버하면을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
5. 제4항에 있어서, 상기 커버하면은,
   상기 포켓 하면보다 길게 연장되어, 상기 포켓 하면에 밀착되는 상기 물건의 외측을 추가로 커버하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
6. 제4항에 있어서, 상기 커버유닛은,
   상기 커버몸체의 내면에 상기 포켓몸체를 향하여 돌출되며, 소정 길이 연장되는 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
7. 제1항에 있어서,
   상기 커버유닛의 커버상면에 밀착되는 곡면부, 및 상기 곡면부로부터 상부방향으로 연장되는 연장부를 포함하여, 상기 제2 흡입유닛과 연결되는 개재유닛을 더 포함하고,
   상기 제2 흡입유닛은, 상기 커버상면을 관통하여 상기 곡면부와 연결되는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
8. 제1항에 있어서,
   상기 포켓유닛의 포켓 상면 및 상기 커버유닛의 커버 상면을 커버하며, 상기 제1 흡입유닛이 관통하는 상부 개구부가 형성되는 덮개유닛을 더 포함하며,
   상기 제2 흡입유닛은 상기 덮개유닛의 덮개부에 형성되는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
9. 제8항에 있어서,
   상기 커버유닛은, 상기 커버 상면을 관통하도록 적어도 하나 이상 형성되는 곡면 홀부를 포함하며,
   상기 포켓유닛과 상기 커버유닛 사이 공간의 공기는, 상기 곡면 홀부를 통해 상기 제2 흡입유닛으로 제공되는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
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