KR102615105B1 - 경량 진공 그리퍼 및 그 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 그리퍼(Vacuum gripper)에 관한 것으로서 특히, 경량으로 제작하여 종래의 진공 그리퍼 대비 50% 이상 가볍게 제작하여 가반 하중을 높일 수 있고, 협동 로봇을 구동할 때 구동 경로 상에 위치한 진공 튜브에 의해 발생할 수 있는 간섭을 방지할 수 있으며, 제작 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 경량 진공 그리퍼 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

경량 진공 그리퍼 및 그 제작방법 {Light weight vacuum gripper, and its manufacturing method}
본 발명은 진공 그리퍼(Vacuum gripper)에 관한 것으로서 특히, 경량으로 제작하여 종래의 진공 그리퍼 대비 50% 이상 가볍게 제작하여 가반 하중을 높일 수 있고, 협동 로봇을 구동할 때 구동 경로 상에 위치한 진공 튜브에 의해 발생할 수 있는 간섭을 방지할 수 있으며, 제작 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 경량 진공 그리퍼 및 그 제조방법에 관한 것이다.
협동 로봇은 사람과 같은 공간에서 작업하면서 사람과 물리적으로 상호작용할 수 있는 로봇이다.
산업 발전에 힘입어 다양한 산업 현장에서 공장 자동화가 급격하게 이루어지고 있고, 이로 인해 산업 현장에서 대상물, 즉 물품을 이송하는 각각의 자동화 설비가 작업자를 대신하여 그 역할을 충실히 수행하고 있으며, 대표적으로 널리 사용하고 있는 자동화 설비는 협동 로봇이다.
협동 로봇은 물품을 그리핑(Gripping)하여 다양한 제품군을 이송하는 시스템은 사람을 대신해 손쉬운 작업, 정확한 위치, 작업자의 안전 및 생산성 향상을 위해 광범위하게 사용되고 있다.
협동 로봇에는 제품을 그리핑하여 이송하기 위해 그리퍼(Gripper)가 설치된다.
그리퍼는 그 작동 원리에 따라 마그네틱을 이용한 자석형 그리퍼와, 공압을 이용한 집게형 그리퍼, 진공을 이용한 집게형 그리퍼, 진공을 이용한 흡착형 그리퍼 등이 대표적으로 사용되고 있다.
이 중에서 진공을 이용한 흡착형 그리퍼는 제품의 외부 환경에 따른 변형 및 스크래치로부터 안정성이 우수하여 자동차 부품산업, 반도체 산업 및 일선 기업체에서 많이 사용되고 있다.
일반적으로 진공 흡착형 그리퍼는 몸체와, 진공호스를 통해 진공펌프와 연결되어 상기 몸체에 체결된 흡착 패드로 구성된다.
작동 원리를 살펴보면, 흡착 패드가 대상물에 접촉된 상태에서 고속의 압축공기가 진공펌프를 통과할 때 흡착 패드 내의 공기가 유인되어 호스를 경유하여 진공펌프의 외부로 배출되는데, 이때 흡착 패드 내에는 부압이 발생하는 동시에 이 부압에 의하여 대상물이 패드에 그리핑되어 이송된다.
상기와 같은 그리퍼는 `보통 3축 이상의 축으로 동작이 제어되는 로봇에 장착되어 수직/수평 이동 동작, 회전 동작, 기울기 동작 등과 같은 3차원적인 동작을 한다.
그런데 로봇에 장착되는 진공 흡착형 그리퍼는 보편적으로 몸체의 일측에 진공 호스가 결합되어 있기 때문에 그리퍼가 대상물을 그리핑하여 이송하는 과정에서 호스가 그리퍼에 감기거나, 꼬이는 등의 현상이 종종 발생하여 자동화 설비의 동작이 중단되는 등 이송작업이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 자주 발생한다.
또한, 대상물의 형상에 따라 알루미늄을 절삭가공하여 그리퍼 몸체를 제작하는데, 금속 소재 자체의 중량으로 진공 흡착형 그리퍼의 몸체가 대게 가반 하중의 15% 이상을 차지하므로 대상물의 무게를 줄이거나, 높은 스펙의 로봇 구매를 통해 추가 비용이 발생하는 경우가 현장에서 빈번하게 발생하고 있다.
그리고 대상물의 형상에 따라 알루미늄을 절삭가공하여 진공 흡착형 그리퍼 몸체를 제작하는데, 몸체 제작 비용이 고가이고, 작업물 형상이 복잡해지면 흡착 영역이 균등하지 못해서 이송 도중 작업물이 낙하하거나 타깃 위치에서 벗어나는 등 생산 효율이 떨어지는 문제가 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1597975호, "진공 흡착용 멀티-디스크 및 그것을 이용한 진공 그리퍼 장치" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1838444호, "가공식품이 포장된 포장용기 이송용 진공 흡착형 그리퍼" 문헌 3. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1056705호, "진공 그리퍼 장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그리퍼의 무게를 줄여 로봇의 기반 하중을 대폭 높일 수 있고, 로봇의 구동 중 진공 호스가 그리퍼에 감기거나 꼬이는 것을 방지할 수 있으며, 제작비용을 획기적으로 절감할 수 있는 경량 진공 그리퍼 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 경량 진공 그리퍼는 몸체(101)의 일측에 형성되어 진공 펌프와 연결된 진공 호스가 체결되는 인렛(103); 상기 몸체(101)에 형성되어 협동 로봇(10)과 체결되는 커플러(102); 내부에 진공 채널(107)이 형성되어 상기 몸체(101)에서 돌출된 소정 개수의 채널 프레임(104)과, 상기 채널 프레임(104)의 진공 채널(107)과 연통되도록 내부에 형성된 진공 채널(109)과, 삽입구(111)를 구비하여 복수의 채널 프레임(104) 단부를 연결하는 엔드 프레임(108)으로 구성된 소정 개수의 프레임 Assy.(110); 및 상기 엔드 프레임(108)의 삽입구(111)에 체결되는 흡착 패드(105);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 몸체(101) 및 프레임 Assy.(100)는 폴리 아미드 수지, 탄소 복합소재, 또는 나일론 80wt%와 탄소 단섬유 20wt%를 혼합한 소재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임 Assy.(110)는 몸체(101), 채널 프레임(104) 및 엔드 프레임(108) 중 어느 2개를 연결하는 보강 프레임(106);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔드 프레임(108)의 삽입구(111)에 삽입되는 연결구(123)와, 상기 연결구(123)와 연통되어 몸체 내부에 형성된 진공 채널(121)과, 상기 진공 채널(121)과 연통되고 흡착 패드(105)가 삽입 체결되는 삽입구(124)가 형성되어 체결수단으로 상기 엔드 프레임(108)에 체결되는 연장 프레임(120);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
또한, 상기 연장 프레임(120)은 엔드 프레임(108)의 길이 방향을 따라 평행하게 어느 한 엔드 프레임(108)과 체결되거나, 엔드 프레임(108)과 수직 방향으로 체결되어 복수의 엔드 프레임(108)과 체결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔드 프레임(108)에는 소정 간격마다 삽입구(111)가 연속 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 진공 그리퍼는 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 협동 로봇(10)의 구동에 의해 그리퍼(100)가 구동 특히, 회전 구동할 때 진공 호스가 협동 로봇(10)이나 그리퍼(100)의 몸체에 감기거나 엉키지 않는 효과가 있다.
그리고 가벼운 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하므로 그리퍼(100)의 무게가 가벼워 가반 하중이 높아지는 효과가 있다.
또한, 도 4와 같이 그리핑하고자 하는 대상물(1)이 3차원 형상을 갖는 복잡한 형상일 경우 금속을 절삭 가공하여 복잡한 형상의 그리퍼를 제작하기가 매우 힘들거나 제작이 불가능하였는데, 본 발명은 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하므로 아무리 복잡한 형상의 그리퍼라도 쉽고 빠르게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 진공 그리퍼를 이용하여 대상물을 핸들링하는 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 다른 형태의 진공 그리퍼를 이용하여 복잡한 형상의 대상물을 그리핑하는 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 프레임 Assy. 내부 구조를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 구성하는 연장 프레임 내부 구조를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에서 연장 프레임을 프레임 Assy.와 수직이 되도록 체결한 상태를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 분해 사시도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "상부", "하부", "저부", "전방", "후방", "아래" 등의 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위한 것으로 도면에 도시되어 있는 바와 같은 구성요소의 배향을 지칭한다.
본 발명에 의한 진공 그리퍼(100)는 도 1에 도시한 바와 같이 협동 로봇(10)에 체결하여 대상물(1)을 진공 흡착하여 고정하고, 대상물(1)을 목표 지점까지 핸들링하는데 사용된다.
본 발명의 진공 그리퍼(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 몸체(101)의 상부에 협동 로봇(10)에 체결, 고정하기 위한 커플러(102)가 형성되고, 몸체(101)의 일측에 진공 펌프와 연결된 진공 호스가 체결되는 인렛(103)이 형성된다.
그리고 그리핑하고자 하는 대상물(10)의 형상에 따라 몸체(101)의 하부에는 소정 개수의 채널 프레임(104)이 형성되고, 상기 채널 프레임(104)의 끝 부분에는 흡착 패드(105)가 체결되며, 상기 채널 프레임(104)과 채널 프레임(104)을 연결하거나, 채널 프레임(104)과 몸체(101)를 연결하여 진공 그리퍼(100)의 강도를 보강하는 보강 프레임(106)이 형성된다.
종래의 진공 그리퍼는 상기 커플러(102), 채널 프레임(104), 보강 프레임(106)이 알루미늄 등의 금속을 절삭 가공하여 그리퍼가 제조되는데, 그리핑하는 대상물(1)의 형상이 복잡하면 채널 프레임(104)과 보강 프레임(106)의 형상이 복잡해져서 절삭 가공이 매우 복잡하거나, 불가능한 문제점이 있다.
또한, 금속을 절삭 가공하여 그리퍼를 제작하므로 무게가 무거워 협동 로봇의 가반하중이 줄어드는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 그리퍼의 커플러(102), 채널 프레임(104) 및 보강 프레임(106)을 합성 수지를 소재로 3D 프린팅으로 제작한다.
합성수지로는 픽앤플레이스(Pick and place) 공정을 충분히 견딜 수 있는 고강도 폴리아미드 수지나 탄소 복합소재를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 나일론 80wt%와 탄소 단섬유 20wt%를 혼합한 복합소재를 사용하는 것이 바람직하다.
3D 프린팅은 기존 잉크젯 프린터에서 쓰이는 것과 유사한 적층 방식으로 입체물로 제작하는 방식으로서, 용융된 수지를 노즐에서 배출하여 특정 형상으로 적층하여 입체적인 형상의 물건을 만드는 방식이다.
진공 그리퍼(100)를 3D 프린팅 방식으로 제작하면 생산하기 어려웠던 복잡한 형상의 그리퍼 형상을 빠르게 제작할 수 있고, 합성수지로 제작되므로 무게가 가벼워 협동로봇의 기반 하중을 높일 수 있는 효과가 있으며, 저렴한 가격으로 진공 그리퍼(100)를 제작할 수 있다.
본 발명에 의한 진공 그리퍼(100)는 도 2와 같이 채널 프레임(104)의 단부에 흡착 패드(105)가 체결되는데, 상기 흡착 패드(105)는 대상물(1)의 표면에 밀착하여 부압(negative pressure)으로 대상물(1)을 흡착한다.
이를 위해 흡착 패드(105)에 부압을 생성시킬 수 있도록 진공 호스가 흡착 패드(105)에 연결되어야 하는데, 본 발명의 진공 그리퍼(100)는 별도의 진공 호스를 구성하지 않고, 흡착 패드(105)가 체결되는 채널 프레임(104)의 내부에 진공 채널(107)을 형성함으로써, 흡착 패드(105)이 형성되도록 구성한다.
3D 프린터로 본 발명의 진공 그리퍼(100)를 제작할 때 채널 프레임(104)은 도 3과 같이 채널 프레임(104) 내부에 진공 채널(107)이 형성되도록 파이프 형태로 제작한다.
상기 진공 채널(107)은 도 2의 인렛(103)과 연통되므로 인렛(103)에 진공 펌프와 연결된 호스를 체결하면 채널 프레임(104)의 진공 채널(107)을 통해 채널 프레임(104)의 단부에 체결된 흡착 패드(105)에 부압이 형성된다.
본 발명의 진공 그리퍼(100)는 도 3과 같이 채널 프레임(104) 내부에 공간 형태로 진공 채널(107)이 형성되므로 고하중의 대상물(1)을 그리핑하여 핸들링할 때 채널 프레임(104)이 부러지거나 꺽이는 등의 파손이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 도 2와 같이 채널 프레임(104)을 연결하여 강도를 보강하도록 보강 프레임(106)을 형성한다.
그리고 커플러(102)는 협동 로봇(10)과 체결되는 부분으로서 이 부분은 알루미늄 등의 금속을 소재로 절삭 가공하고, 나머지 부분인 채널 프레임(104), 보강 프레임(106)은 합성수지를 소재로 3D 프린팅하여 제작할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 프레임 Assy. 내부 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예는 도 5와 같이 몸체(101)의 하부 양측에 각각 프레임 Assy.(110)이 형성되고, 상기 프레임 Assy.(110)에 소정 개수의 흡착패드(105)가 체결된다.
프레임 Assy.(110)는 몸체(101)로부터 하향 돌출된 소정 개수의 채널 프레임(104)과, 상기 채널 프레임(104) 들의 최외측 채널 프레임(104)을 수평으로 연결하는 엔드 프레임(108)과, 상기 채널 프레임(104), 몸체(101), 엔드 프레임(108)을 연결하여 프레임 Assy.(110)의 강도를 보강하는 보강 프레임(106)으로 구성된다.
도 6 및 도 7과 같이 상기 엔드 프레임(108)의 하부 면에 형성된 삽입구(111)에 흡착패드(105)가 삽입 체결되어 그리퍼(100)가 구성된다.
도 7은 상술한 프레임 Assy.(110)의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 7과 같이 프레임 Assy.(110)를 구성하는 채널 프레임(104)의 내부에는 진공 채널(107)이 형성되는데 상기 진공 채널(107)은 몸체(101)의 진공 채널(112)을 통해 인렛(103)과 연통된다.
그리고 엔드 프레임(108)의 내부에는 수평의 진공 채널(109)이 형성되는데, 엔드 프레임(108)의 진공 채널(109)은 채널 프레임(104)의 진공 채널(107)과 연통된다.
따라서, 진공 펌프와 연결된 파이프가 인렛(103)에 체결되면 채널 프레임(104)의 진공 채널(107)과, 엔드 프레임(108)의 진공 채널(109)을 통해 흡착 패드(105)에 부압이 발생하여 대상물을 진공 흡착한다.
본 발명의 일 실시예는 그리퍼(100)의 몸체(101) 하부로 돌출되는 프레임을 최소화함으로써, 3D 프린팅 기법으로 그리퍼를 제작할 때 노즐의 이동 범위를 최소화함으로써, 제작시간을 대폭 줄일 수 있다.
또한, 도 7과 같이 모든 흡착 패드(105)에 부압을 형성하는 진공 채널(109)들은 연통되어 있으므로, 흡착 패드(105)들이 균일한 부압을 형성하여 대상물(10)을 핸들링할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 진공 그리퍼를 도시한 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 구성하는 연장 프레임 내부 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예는 도 5에 도시한 그리퍼(100)의 하부에 연장 프레임(120)을 체결한 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 프레임 Assy.(110)의 하부에 연장 프레임(120)을 체결함으로써, 더 큰 크기의 대상물(10)을 그리핑할 수 있다.
연장 프레임(120)은 도 10에 도시한 바와 같이, 내부에 축 방향으로 진공 채널(121)이 형성되고, 상부에는 진공 채널(121)과 연통되도록 연결구(123)가 형성되며, 하부에는 진공 채널(121)과 연통되도록 삽입구(124)가 형성된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 연장 프레임(120)의 연결구(123)는 엔드 프레임(108) 하부에 형성된 삽입구(111)에 삽입되고, 연장 프레임(120)의 삽입구(124)는 흡착 패드(105)가 삽입된다.
그리고 연장 프레임(120)은 체결수단으로 엔드 프레임(108)에 체결, 고정된다.
본 발명의 실시예에서는 체결 수단으로서 연장 프레임(120)의 양측에 체결구(122)를 형성하고, 엔드 프레임(108)의 양측에 체결구(113)를 형성하여 상기 체결구(113,122)를 접하여 볼트로 체결함으로써 연장 프레임(120)이 엔드 프레임(108)에 체결되도록 한다.
도 5에 도시한 대상물(10)보다 더 큰 대상물(10)을 그리핑할 때 다른 그리퍼로 교체할 필요 없이 도 5의 그리퍼(100)에 연장 프레임(120)을 체결함으로써 더 큰 대상물(10)을 그리핑하여 핸들링할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 그리퍼(100)를 도시한 사시도로서, 연장 프레임(120)을 프레임 Assy.(110)와 수직이 되도록 체결한 상태이다.
엔드 프레임(108)의 하부 면에 소정 간격마다 삽입구(111)를 형성하고, 연장 프레임(120)을 삽입구(111)에 선택적으로 체결함으로써, 폭이 좁고 길이가 긴 형태의 대상물(10)도 안정적으로 그리핑하여 핸들링할 수 있다.
이때, 엔드 프레임(108)의 하부에 형성된 삽입구(111) 중에서 연장 프레임(120)이 체결되지 않는 삽입구(111)는 밀폐하여야 한다.
상기와 같이 본 발명의 진공 그리퍼(100)는 각각의 흡착 패드(105)로 진공 호스를 연결하지 않고, 흡착 패드(105)가 체결되는 채널 프레임(104) 내부에 진공 호스 역할을 하는 진공 채널(107)을 구성함으로써, 그리퍼(100) 외부로 진공 호스가 노출되지 않는다.
따라서, 협동 로봇(10)의 구동에 의해 그리퍼(100)가 구동 특히, 회전 구동할 때 진공 호스가 협동 로봇(10)이나 그리퍼(100)의 몸체에 감기거나 엉키지 않는 효과가 있다.
그리고 가벼운 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하므로 그리퍼(100)의 무게가 가벼워 가반 하중이 높아지는 효과가 있다.
또한, 도 4와 같이 그리핑하고자 하는 대상물(1)이 3차원 형상을 갖는 복잡한 형상일 경우 금속을 절삭 가공하여 복잡한 형상의 그리퍼를 제작하기가 매우 힘들거나 제작이 불가능하였는데, 본 발명은 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하므로 아무리 복잡한 형상의 그리퍼라도 쉽고 빠르게 제작할 수 있다.
또한, 연장 프레임(120)을 탈, 부착하도록 구성함으로써, 한 개의 그리퍼(100)로도 다양한 크기와 형태의 대상물(10)을 그리핑하여 핸들링할 수 있다.
이상 상술한 실시 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시 예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 국한되지 아니한다.
1 : 대상물
10 : 협동로봇
100 : 진공 그리퍼
101 : 몸체
102 : 커플러
103 : 인렛
104 : 채널 프레임
105 : 흡착 패드
106 : 보강 프레임
107 : 진공 채널
108 : 엔드 프레임
109 : 진공 채널
110 : 프레임 Assy.
111 : 삽입구
112 : 진공 채널
113 : 체결구
120 : 연장 프레임
121 : 진공 채널
122 : 체결구
123 : 연결구
124 : 삽입구

Claims (7)

  1. 몸체(101)의 일측에 형성되어 진공 펌프와 연결된 진공 호스가 체결되는 인렛(103);
    상기 몸체(101)에 형성되어 협동 로봇(10)과 체결되는 커플러(102);
    내부에 진공 채널(107)이 형성되어 상기 몸체(101)에서 돌출된 소정 개수의 채널 프레임(104)과,
    상기 채널 프레임(104)의 진공 채널(107)과 연통되도록 내부에 형성된 진공 채널(109)과, 삽입구(111)를 구비하여 복수의 채널 프레임(104) 단부를 연결하는 엔드 프레임(108)으로 구성된 소정 개수의 프레임 Assy.(110);
    상기 엔드 프레임(108)의 삽입구(111)에 체결되는 흡착 패드(105); 및
    상기 엔드 프레임(108)의 삽입구(111)에 삽입되는 연결구(123)와, 상기 연결구(123)와 연통되어 몸체 내부에 형성된 진공 채널(121)과, 상기 진공 채널(121)과 연통되고 흡착 패드(105)가 삽입 체결되는 삽입구(124)가 형성되어 체결수단으로 상기 엔드 프레임(108)에 체결되는 연장 프레임(120);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(101) 및 프레임 Assy.(110)는 폴리 아미드 수지, 탄소 복합소재, 또는 나일론 80wt%와 탄소 단섬유 20wt%를 혼합한 소재인 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 Assy.(110)는 몸체(101), 채널 프레임(104) 및 엔드 프레임(108) 중 어느 2개를 연결하는 보강 프레임(106);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연장 프레임(120)은 엔드 프레임(108)의 길이 방향을 따라 평행하게 어느 한 엔드 프레임(108)과 체결되거나,
    엔드 프레임(108)과 수직 방향으로 체결되어 복수의 엔드 프레임(108)과 체결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엔드 프레임(108)에는 소정 간격마다 삽입구(111)가 연속 형성된 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 진공 그리퍼는 합성수지를 3D 프린팅하여 제작하는 것을 특징으로 하는 경량 진공 그리퍼 제작방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116191B1 (ko) * 2011-10-06 2012-03-06 (주)로픽 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 상향식 이송로봇용 그리퍼
KR101411546B1 (ko) * 2013-04-23 2014-06-24 (주)위파 폭 조절수단이 구비된 진공흡착 그리퍼

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101056705B1 (ko) 2011-05-09 2011-08-12 한국뉴매틱(주) 진공 그리퍼 장치
KR101597975B1 (ko) 2015-03-17 2016-02-26 한국뉴매틱(주) 진공 흡착용 멀티-디스크 및 그것을 이용한 진공 그리퍼 장치
KR101838444B1 (ko) 2017-08-18 2018-03-13 이재성 가공식품이 포장된 포장용기 이송용 진공 흡착형 그리퍼
DE102019123916B3 (de) * 2019-09-05 2021-01-28 J. Schmalz Gmbh Trägergerüst für eine Handhabungsvorrichtung umfassend mehrere Radialträger und Gitterflügel, Verfahren zur Herstellung eines Trägergerüsts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116191B1 (ko) * 2011-10-06 2012-03-06 (주)로픽 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 상향식 이송로봇용 그리퍼
KR101411546B1 (ko) * 2013-04-23 2014-06-24 (주)위파 폭 조절수단이 구비된 진공흡착 그리퍼

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