KR102487026B1 - 로봇 수동 툴 체인지 시스템 - Google Patents

Abstract

로봇 수동 툴 체인지 시스템이 개시된다. 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템은, 로봇 아암에 장착되며 작업용 툴을 장착하도록 하는 것으로, 로봇 아암의 단부에 장착되며, 유체공급홀이 다수 형성된 결합요부를 구비한 아암 플랜지; 아암 플랜지에 중첩되게 결합되며 록킹홈부가 다수 형성되며, 외측에 조작 노브가 형성되어 회전작동되는 록킹부; 록킹부의 록킹홈부와 상기 아암 플랜지에 끼움결합되는 결합돌기가 형성되며, 상기 작업용 툴이 장착되는 툴 플랜지;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 로봇 아암의 단부에 다품종의 툴을 탈착할 수 있도록 하여 적은 비용으로 여러 종류의 제품 및 공정이 추가될 수 있도록 하고, 원하는 툴을 자유롭게 탈부착시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

로봇 수동 툴 체인지 시스템{Robot manual tool change system}

개시되는 내용은 로봇 수동 툴 체인지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 아암에 다종의 툴을 변경시켜 장착할 수 있도록하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

로봇은 작업용도 등에 따라 툴을 다른 툴로 교체하거나 같은 툴을 다른 자세로 재장착하기 위한 체인저가 구비되어 로봇의 아암과 툴을 상호 기구적으로 연결하여 자동으로 전력이나 작동에어 등을 공급하여 로봇작업을 수행하게 된다.

최근에는 소량 다품종 시대의 필요성을 충족시키기 위해 다종의 로봇 툴을 필요로하고 있으나 각 종류별 로봇을 구비하려면 많은 비용을 부담해야 하는 문제점이 있었다.

이에 로봇 아암의 단부에 툴만 교체할 수 있도록 툴 체인저 시스템이 개발되어 왔다.

대한민국 실용신안출원 20-2008-0002450호

개시되는 내용은 로봇 아암의 단부에 다품종의 툴을 탈착할 수 있도록 하여 적은 비용으로 여러 종류의 제품 및 공정이 추가될 수 있도록 하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은,

로봇 아암에 장착되며 작업용 툴을 장착하도록 하는 것으로,

상기 로봇 아암의 단부에 장착되며, 다수의 끼움공이 외주연에 형성되고 내주연에는 유체공급홀이 다수 형성된 결합요부가 형성된 아암 플랜지;

상기 아암 플랜지에 중첩되게 결합되며 일측에는 결합요부에 삽입되는 결합돌부가 양면에 형성되고, 일측 결합돌부에 상기 유체공급홀에 대응되는 피팅구가 결합되며, 상기 외주연에는 상기 아암 플랜지의 끼움공에 대응되는 록킹홈부가 다수 형성되며, 외측에 조작 노브가 형성되어 회전작동되는 록킹부;

일측에는 상기 록킹부의 록킹홈부와 상기 아암 플랜지의 끼움공에 끼움결합되는 결합돌기가 형성되고, 상기 피팅구가 끼움결합되도록 중심부에 피팅구 결합공이 형성되며, 작업용 툴이 장착되는 툴 플랜지;를 포함하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템에 의해 달성될 수 있다.

상기 록킹홈부는 결합돌기가 끼움결합되는 원형통공과, 상기 원형통공에 통하며 호형으로 형성되는 장공으로 이루어지고, 결합돌기는 원형통공에 삽입되는 헤드와, 장공에 끼워지는 봉체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 툴 플랜지는 외주면에 다수의 제2유체이송홀이 형성되고, 상기 다수의 제2유체이송홀 각각은 상기 피팅구 결합공과 각기 통하도록 유로가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

개시된 실시예에 따르면, 로봇 아암의 단부에 다품종의 툴을 탈착할 수 있도록 하여 적은 비용으로 여러 종류의 제품 및 공정이 추가될 수 있도록 하고, 원하는 툴을 자유롭게 탈부착시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 정면에서 본 분해사시도,
도 3은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 배면에서 본 분해사시도,
도 4는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 결합된 단면도,
도 5는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 '아암 플랜지'에 대한 단면도,
도 6은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 '툴 플랜지'에 대한 단면도,
도 7은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템에 적용되는 다른 종류의 툴을 장착한 예를 나타낸 사진.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 나타낸 사시도, 도 2는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 정면에서 본 분해사시도, 도 3은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템을 배면에서 본 분해사시도, 도 4는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 결합된 단면도, 도 5는 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 '아암 플랜지'에 대한 단면도, 도 6은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템의 '툴 플랜지'에 대한 단면도, 도 7은 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템에 적용되는 다른 종류의 툴을 장착한 예를 나타낸 사진이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 로봇 수동 툴 체인지 시스템은, 로봇 아암(100)에 장착되며 작업용 툴(T)을 장착하도록 하는 것으로, 아암 플랜지(200), 록킹부(400), 툴 플랜지(600)를 포함한다.

실시예는 아암 플랜지(200), 록킹부(400), 툴 플랜지(600)가 원판형상을 예로 들었으나 반드시 이에 한정될 필요는 없을 것이다.

아암 플랜지(200)는 원판형상으로 이루어지고 로봇 아암(100)의 단부에 장착되며, 중심에는 로봇 아암(100)과 체결되는 체결공(210)이 형성되고,

체결공(210)의 주변으로는 다수의 끼움공(220)이 외주연에 형성되고 내주연에는 유체공급홀(230)이 다수 형성된 결합요부(250)가 형성된다.

아암 플랜지(200)의 외주면에 다수의 제1유체이송홀(232)이 형성되고,

다수의 제1유체이송홀(232) 각각은 상기 유체공급홀(230)과 각기 통하도록 유로(233)가 형성되어 이루어진다.

록킹부(400)는 아암 플랜지(200)와 동일한 직경을 갖는 원판형상으로 이루어져 아암 플랜지(200)의 일면에 중첩되게 결합되며, 외측에 조작 노브(420)가 형성되어 회전작동될 수 있다.

록킹부(400)는 아암 플랜지(200)의 결합요부(250)에 삽입되는 결합돌부(430,430')가 중심부의 양면에 형성된다.

바람직하게는 일측 결합돌부(430')에 상기 유체공급홀(230)에 대응되는 피팅구(440)가 결합된다.

피팅구(440)는 다수개가 원주방향으로 배열된다.

록킹부(400)의 외주연에는 상기 아암 플랜지(200)의 끼움공(220)에 대응되는 록킹홈부(460)가 다수 형성된다.

상기 록킹홈부(460)는 후술될 툴 플랜지(600)의 결합돌기(620)가 끼움결합되는 원형통공(462)과, 상기 원형통공(462)에 통하며 호형으로 형성되는 장공(464)으로 이루어진다.

툴 플랜지(600)는 아암 플랜지(200)와 동일한 직경을 갖는 원판형상으로 이루어지며, 일측에는 상기 록킹부(400)의 록킹홈부(460)와 상기 아암 플랜지(200)의 끼움공(220)에 끼움결합되는 결합돌기(620)가 형성된다.

결합돌기(620)는 원형통공(462)에 삽입되는 헤드(622)와, 장공(464)에 끼워지는 봉체(624)로 이루어지진다.

헤드(622)는 봉체(624) 보다 직경이 크게 형성된다.

결합돌기(620)는 록킹홈부(460)의 갯수와 동일하게 형성됨이 바람직하다.

툴 플랜지(600)의 중심에는 아암 플랜지(200)의 체결공(210)과 동일한 크기의 체결홀(610)이 형성되고,

체결홀(610)의 주변으로는 피팅구(440)가 끼움결합되도록 중심부에 피팅구 결합공(640)이 다수개가 원주방향으로 형성된다.

이들 다수개의 피팅구 결합공(640)이 형성되는 부위는 내측으로 오목하게 요입되어 원형의 요입부(650)가 형성되고, 이 요입부(650)에 록킹부(400)의 피팅구(440)가 형성된 결합돌부(430,430')가 결합될 수 있다.

또한 툴 플랜지(600)는 외주면에 다수의 제2유체이송홀(660)이 형성되고,

다수의 제2유체이송홀(660) 각각은 상기 피팅구 결합공(640)과 각기 통하도록 유로(662)가 형성되어 이루어진다.

따라서 피팅구(440)를 통해 유체가 공급된 후 피팅구 결합공(640)을 경유하고, 유로(662)를 경유하여 제2유체이송홀(660)을 통해 이동될 수 있다.

이와 같이 구성되는 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

아암 플랜지(200)를 로봇 아암(100)의 단부에 장착하고, 그 전면에 록킹부(400)를 밀착시킨다.

아암 플랜지(200)의 각 유체공급홀(230)과 록킹부(400)의 각 피팅구(440)를 통해 유체(에어, 오일)가 공급될 수 있도록 한다.

툴 플랜지(600)의 외면에 각종 다양한 형태와 용도에 맞는 툴(T)을 장착한 상태에서 툴 플랜지(600)를 록킹부(400)의 전면에 밀착시키고, 결합돌기(620)를 록킹홈부(460)에 끼운 후 일측으로 회전시켜 결합돌기(620)의 봉체(624)가 장공(464)으로 끼워지도록 함으로써 록킹 상태가 될 수 있다.

따라서 유체가 제2유체이송홀(660)을 통해 툴에 공급됨으로써 툴(T)이 기능을 할 수 있게 되어 각종 작업이 이루어질 수 있다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 로봇 아암 210 : 체결공
230 : 유체공급홀 250 : 결합요부
200 : 아암 플랜지 400 : 록킹부
420 : 조작 노브 430,430' : 결합돌부
460 : 록킹홈부 462 : 원형통공
464 : 장공 600 : 툴 플랜지
620 : 결합돌기 622 : 헤드
624 : 봉체

Claims (6)

1. 로봇 아암에 장착되며 작업용 툴을 장착하도록 하는 것으로,
   상기 로봇 아암의 단부에 장착되며, 유체공급홀이 다수 형성된 결합요부를 구비한 아암 플랜지;
   상기 아암 플랜지에 중첩되게 결합되며 록킹홈부가 다수 형성되며, 외측에 조작 노브가 형성되어 회전작동되는 록킹부; 및
   상기 록킹부의 록킹홈부와 상기 아암 플랜지에 끼움결합되는 결합돌기가 형성되며, 상기 작업용 툴이 장착되는 툴 플랜지;를 포함하고,
   상기 록킹부는 상기 아암 플랜지의 결합요부에 삽입되는 결합돌부, 및 상기 결합돌부에 형성되어 상기 아암 플랜지의 유체공급홀에 대응되는 피팅구를 포함하며,
   상기 록킹홈부는 상기 아암 플랜지의 끼움공에 대응되도록 하며 외주연에 다수 형성되고,
   상기 툴 플랜지는 상기 록킹부의 록킹홈부와 상기 아암 플랜지의 끼움공에 끼움결합되도록 결합돌기가 형성되고, 상기 피팅구가 끼움결합되도록 중심부에 피팅구 결합공이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 아암 플랜지는
   상기 결합요부에 다수의 유체공급홀이 형성되고,
   외주면에 다수의 제1유체이송홀이 형성되며, 상기 다수의 제1유체이송홀 각각은 상기 유체공급홀과 각기 통하도록 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 록킹홈부는
   상기 결합돌기가 끼움결합되는 원형통공과, 상기 원형통공에 통하며 호형으로 형성되는 장공을 포함하고,
   상기 결합돌기는 원형통공에 삽입되는 헤드와, 장공에 끼워지는 봉체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 툴 플랜지는
   외주면에 다수의 제2유체이송홀이 형성되고,
   상기 다수의 제2유체이송홀 각각은 상기 피팅구 결합공과 각기 통하도록 유로가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 수동 툴 체인지 시스템.

Images