KR102624036B1 - 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵 - Google Patents
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102624036B1 KR102624036B1 KR1020230122951A KR20230122951A KR102624036B1 KR 102624036 B1 KR102624036 B1 KR 102624036B1 KR 1020230122951 A KR1020230122951 A KR 1020230122951A KR 20230122951 A KR20230122951 A KR 20230122951A KR 102624036 B1 KR102624036 B1 KR 102624036B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gripper body
- vacuum
- deployable
- suction cup
- longitudinal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006352 transparent thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/0625—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/065—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with separating means for releasing the gripped object after suction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/02—Arms extensible
- B25J18/025—Arms extensible telescopic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
- B25J9/0012—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases making use of synthetic construction materials, e.g. plastics, composites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
본 발명은 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵은 진공을 발생시키는 진공 펌프; 상기 진공 펌프와 연결되어 공기가 이동하는 복수개의 공기 호스; 상기 복수개의 공기 호스와 일단이 연결되어 전개 가능한 그리퍼 몸체; 상기 그리퍼 몸체 내부에 위치하여 공기가 이동하는 내부 공기 이동 호스; 상기 그리퍼 몸체와 상기 내부 공기 이동 호스 사이에 위치하는 외측 스프링; 상기 그리퍼 몸체의 타단에 결합되고 내부 공기 이동 호스와 연결되어 물체를 파지하는 흡입 부재; 및 내부 공기 이동 호스와 진공 펌프를 연결하는 쓰리웨이 밸브; 를 포함한다.
Description
본 발명은 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이 방향으로 부드러운 몸체가 늘어나다가 물체에 닿으면 물체를 잡으면서 자동적으로 몸체가 수축되는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵에 관한 것이다.
기존 흡입 부재로 물체를 잡기 위해서는 흡입 부재에 대한 상대적인 물체의 거리, 기울어진 각도 등을 정확히 측정할 수 있어야 하는데, 현재 비전 센싱 기술과 알고리즘만으로 이를 구현하려면 센싱과 제어 비용(cost)이 많이 든다는 단점이 있다. 하지만 본 발명에서 제시하는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵은 몸체의 전개와 수축, 석션 그리핑이 별도의 센싱과 제어 없이 일어나므로 물체의 거리 및 기울어진 각도 등을 정확히 측정하지 않고도 물체를 쉽게 집을 수 있어 그리핑에 필요한 센싱과 제어 비용을 줄일 수 있다.
흡입 부재는 쉽고 빠르게 구동될 수 있어 산업체에서 많이 사용되고 있는데, 현재 산업체의 환경이 기존의 정형화된 환경이 아닌, 물류 공정이나 빈 피킹(bin picking)과 같이 비정형화된 환경으로 확장되면서 비정형 환경에서의 흡입 부재 사용에 대한 필요성이 증가하고 있다. 비정형 환경에서는 물체의 종류(주로 투명하거나 반사가 심한 물체들)나 배경 환경에 따라 물체의 위치 및 각도 센싱의 오차가 최대 수십 cm까지 발생하게 되며, 비전 센싱 만으로 물체를 정확히 파악하고 잡기에는 센싱과 제어 비용(cost)이 많이 발생한다.
도 1 및 도 2는 종래의 흡입 컵을 나타내는 모식도이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 현재 물체의 위치를 정확히 파악하는 비용을 줄이고자 흡입 컵 몸체의 길이방향 적응성(compliance)을 활용하여 정확한 센싱과 제어 없이 물체를 잡을 수 있는 흡입 컵이 개발되어 있다. 종래의 컵(1)은 진공 실린더(vacuum cylinder)가 길이 방향으로 흡입 컵이 움직이다가 물체와 닿으면 물체를 잡으면서 원래 위치로 돌아오도록 해주는 기술이다. 하지만 진공 실린더의 몸체(2)는 강체로 구성되어 있어 본 발명과 다르게 기울어진 물체를 잡을 수 없다는 단점이 있다. 도 2의 벨로우즈 흡입 컵(bellows suction cup, 3)은 길이 방향으로 부드러운 벨로우즈 형태의 몸체가 거리가 이격되어 있는 기울어진 물체에 눌리면서 적응하여 물체를 파지할 수 있다. 하지만 몸체의 초기 길이보다 가까운 거리의 물체만 잡을 수 있기 때문에, 파지 가능한 물체의 거리와 각도가 몸체의 초기 길이에 제한되고, 주변 환경과의 물체와 충돌 위험 때문에 몸체의 길이를 늘리는 데에는 한계가 존재한다.
비정형 환경에서는 물체의 종류나 배경 환경에 따라 물체의 위치 및 각도 센싱의 오차가 수십 cm씩까지 발생하게 되며, 비전 센싱 만으로 물체를 정확히 파악하고 잡기 힘든 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서 제시하는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵은 별도의 센싱과 제어 없이 그리퍼에서 멀리 떨어져있거나, 기울어져 있는 물체를 잡을 수 있는 기술로서 비정형 환경에서 이용되는 것이 바람직하다.
본 연구진은 이를 확인하기 위해 투명한 물체의 빈 피킹, 물류 공정에서의 비팔레트화(depalletization), 물류 공정에서의 선반 속의 물체를 잡는 데모를 진행하여 공압 구동기와 그리퍼에 대한 연구를 수행해 왔다. 공압 구동기의 연결부 설계 및 공압 회로 설계, 새로운 그리핑 방법에 대한 연구를 수행했다.
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 길이방향으로 수축되어 있다가 늘어나는 그리퍼 몸체 설계와, 추가적인 센싱과 제어 없이 물체와 닿으면 물체를 잡으면서 수축하는 공압 회로 설계를 바탕으로 물체와 떨어진 거리 및 각도 센싱에 오차가 있더라도 그리퍼가 물체를 쉽게 잡을 수 있는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 진공을 발생시키는 진공 펌프; 상기 진공 펌프와 연결되어 공기가 이동하는 복수개의 공기 호스; 상기 복수개의 공기 호스와 일단이 연결되어 전개 가능한 그리퍼 몸체; 상기 그리퍼 몸체 내부에 위치하여 공기가 이동하는 내부 공기 이동 호스; 상기 그리퍼 몸체와 상기 내부 공기 이동 호스 사이에 위치하는 외측 스프링; 및 상기 그리퍼 몸체의 타단에 결합되고 상기 내부 공기 이동 호스와 연결되어 물체를 파지하는 흡입 부재; 및 상기 내부 공기 이동 호스와 상기 진공 펌프를 연결하는 쓰리웨이 밸브; 를 포함한다.
상기 진공 펌프가 작동하고 상기 그리퍼 몸체가 전개되어 상기 흡입 부재가 물체를 파지한다.
상기 복수개의 공기 호스는 상기 그리퍼 몸체에 각각 연결되어 있다.
상기 복수개의 공기 호스 중 하나에는 공기가 외부 대기로 이동하는 쓰리웨이 밸브가 설치되어 있다.
상기 그리퍼 몸체의 재질은 고분자 화합물이다.
상기 고분자 화합물은 투명한 LDPE 필름으로 이루어져 있다.
상기 고분자 화합물은 투명한 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU)로 이루어져 있다.
상기 그리퍼 몸체의 재질은 구부러지는 유연성을 갖는다.
상기 그리퍼 몸체의 재질은 직물로 이루어져 있다.
상기 그리퍼 몸체의 재질은 유연한 폴리머로 이루어져 있다.
상기 내부 공기 이동 호스의 내부에는 내측 스프링이 내장되어 있다.
상기 내부 공기 이동 호스는 원통형 형상이다.
상기 내부 공기 이동 호스는 코일 형상이다.
상기 내측 스프링과 상기 외측 스프링은 각각 탄성을 가지는 코일 형상의 스프링이다.
상기 그리퍼 몸체와 상기 복수개의 공기 호스를 연결하는 펌프 연결부를 더 포함한다.
상기 그리퍼 몸체와 상기 흡입 부재를 연결하는 흡입 부재 연결부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 진공을 발생시키는 진공 펌프; 상기 진공 펌프와 연결되어 공기가 이동하는 복수개의 공기 호스; 상기 복수개의 공기 호스와 일단이 연결되어 전개 가능한 복수개의 그리퍼 몸체; 상기 복수개의 그리퍼 몸체의 각각의 내부에 위치하여 공기가 이동하는 내부 공기 이동 호스; 상기 그리퍼 몸체와 상기 내부 공기 이동 호스 사이에 각각 위치하는 외측 스프링; 각각의 상기 그리퍼 몸체의 타단에 결합되고 내부 공기 이동 호스와 연결되어 물체를 파지하는 흡입 부재; 및 내부 공기 이동 호스와 진공 펌프를 연결하는 쓰리웨이 밸브; 를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 제어 방법으로서, 진공 펌프가 작동하여 음압이 가해져 그리퍼 몸체의 내부가 진공 상태를 이루는 단계, 상기 진공 펌프의 음압에 의해 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계, 공기 호스가 외부와 연결되어 진공 상태가 해제되는 단계, 그리퍼 몸체의 길이가 스프링에 의해 전개되는 단계, 상기 그리퍼 몸체의 단부에 결합되어 있는 흡입 부재가 물체를 파지하는 단계, 및 상기 진공 펌프의 음압에 의해 흡입 부재에 물체가 파지된 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계, 를 포함한다.
상기 그리퍼 몸체가 흡입 부재를 통해 외부와 연결되어 진공 상태가 해제되는 단계에서, 상기 공기 호스에는 쓰리웨이 밸브가 설치되어 있고, 상기 쓰리웨이 밸브가 스위칭 되면 진공 펌프는 계속 작동되고 있으며 그리퍼 몸체의 음압이 공기 호스 및 그리퍼 몸체에 결합되어 있는 흡입 부재를 통해 외부와 연결되어 진공 상태가 해제된다.
상기 진공 펌프의 음압에 의해 흡입 부재에 물체가 파지된 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계에서, 흡입 부재와 물체 사이의 밀폐(sealing)에 의해 그리퍼 몸체의 내부가 진공 상태가 된다.
상기 제어 방법은, 상기 흡입 부재에 파지된 물체의 이송 후에 물체를 놓는 과정에서 쓰리웨이 밸브의 스위칭을 통해 흡입 부재가 외부와 연결되는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 다양한 물체를 거리나 위치에 관계 없이 파지할 수 있다.
둘째, 움직이는 물체를 파지할 수 있다.
셋째, 간단한 구조로 비용을 절감할 수 있다.
넷째, 환경이 정형화되어 있지 않은 물류 공정이나 물체와 그리퍼의 위치가 상대적으로 계속 변하는 동적(dynamic) 상황에서도 사용이 가능하여 활용성이 향상될 수 있다.
다섯째, 비전 센싱의 에러가 빈번한 환경인 비정형 환경에서 비전 센싱을 통해 물체의 정확한 위치를 측정할 필요 없이 흡입 부재 파지에 필요한 센싱 및 제어 비용을 효과적으로 줄일 수 있고, 이는 특히 물체의 모양과 배치가 다양한 물류 공정이나 빈 피킹 공정에 효과적으로 적용이 될 것이다.
여섯째, 본 발명에 따르면 사용하지 않을 때 그리퍼 몸체를 접을 수 있어, 주위 환경과의 충돌 위험이 적고, 초기 길이의 최대 2.4배만큼 늘어날 수 있다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 흡입 부재를 나타내는 모식도이다.
도 3 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 그리퍼 구조 설계를 나타내는 모식도이고, 도 3 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 공압 회로 디자인에서 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계를 나타내는 모식도이다.
도 4는 내부 공기 이동 호스가 코일 형상인 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵이 수축되는 과정 중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 거리가 있는 물체를 파지하는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 7 (a), 도 7 (b) 및 도 7 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 경사 각도가 다르게 기울어진 물체를 잡는 예를 각각 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 동일한 위치에서 다른 높이의 물체를 파지하여 옮길 수 있는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 비전 센싱 에러가 빈번하게 발생하는 투명한 물체의 빈 피킹(bin picking)도 안정적으로 수행하는 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 물류 공정에서 로봇 팔이 들어갈 수 없는 좁은 선반 안에 있는 물체를 꺼내오는데 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 움직이는 물체를 잡는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵에서 높이가 다른 물체들을 한 번에 옮길 수 있는 예를 나타내는 도면이다.
도 3 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 그리퍼 구조 설계를 나타내는 모식도이고, 도 3 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 공압 회로 디자인에서 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계를 나타내는 모식도이다.
도 4는 내부 공기 이동 호스가 코일 형상인 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵이 수축되는 과정 중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 거리가 있는 물체를 파지하는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 7 (a), 도 7 (b) 및 도 7 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 경사 각도가 다르게 기울어진 물체를 잡는 예를 각각 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 동일한 위치에서 다른 높이의 물체를 파지하여 옮길 수 있는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 비전 센싱 에러가 빈번하게 발생하는 투명한 물체의 빈 피킹(bin picking)도 안정적으로 수행하는 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 물류 공정에서 로봇 팔이 들어갈 수 없는 좁은 선반 안에 있는 물체를 꺼내오는데 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 움직이는 물체를 잡는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵에서 높이가 다른 물체들을 한 번에 옮길 수 있는 예를 나타내는 도면이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 3 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 그리퍼 구조 설계를 나타내는 모식도이고, 도 3 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 물체 파지를 위한 공압 회로 디자인에서 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계를 나타내는 모식도이고, 도 4는 내부 공기 이동 호스가 코일 형상인 경우를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵이 수축되는 과정 중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 길이 방향 전개형 진공 흡입 로봇 암으로서 작동할 수 있으며, 진공 펌프(110), 복수개의 공기 호스(121, 122), 그리퍼 몸체(131), 내부 공기 이동 호스(132), 외측 스프링(133) 및 흡입 부재(140)를 포함하여 구성되어 있다.
진공 펌프(110)는 외부와 연결되어 있으며 진공을 발생시킨다.
복수개의 공기 호스(121, 122)는 진공 펌프(110)와 연결되어 공기가 각각 이동하게 된다.
복수개의 공기 호스(121, 122)는 그리퍼 몸체(131)에 각각 연결되어 있다.
공기 호스(121)는 그리퍼 몸체(131) 내의 내부 공기 이동 호스(132)에 연결되어 있다.
공기 호스(121)에는 공기가 외부 대기로 이동하는 통상의 쓰리웨이 밸브(124)가 설치되어 있다.
쓰리웨이 밸브(124)는 공기 호스(121)와 내부 공기 이동 호스(132)에 결합되어 있는 흡입 부재(140)에 공기 유로가 형성되도록 하거나, 쓰리웨이 밸브(124)를 통해 외부 대기와 내부 공기 이동 호스(132)에 결합되어 있는 흡입 부재(140)에 공기 유로가 형성되게 할 수 있다. 이러한 쓰리웨이 밸브(124)는 공기 흐름 방향을 전환하도록 제어하는 밸브 스위치에 의해 공기 유로가 전환될 수 있다. 그리퍼 몸체(131)는 내부 공간이 내부 공기 이동 호스(132)에 의해 분할되어 쓰리웨이 밸브(124)에 의해 공기 유로가 전환될 수 있는 구조이다.
그리퍼 몸체(131)는 복수개의 공기 호스(121, 122)와 일단이 연결되어 길이가 신축되는 전개 가능한 구조이다.
그리퍼 몸체(131)는 외부의 중공의 관 형상으로, 내부에는 내부 공기 이동 호스(132) 및 외측 스프링(133)이 구비되어 있다.
본 발명에 따르면 그리퍼 몸체(131)의 재질은 고분자 화합물이 바람직하다.
예를 들어, 고분자 화합물은 투명한 열가소성 폴리우레탄 탄성체(Thermoplastic Polyurethane, TPU)로 이루어질 수 있다.
또는, 고분자 화합물은 LDPE(Low Density Polyethylene, 저밀도 폴리에틸렌) 필름으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
여기서, LDPE는 에틸렌 단량체를 중합하여 제조되며, 제조 방법에 따라 고압법 폴리에틸렌과 중저압 폴리에틸렌으로 나눌 수 있다. LDPE는 고압과 고온 하에서 제조된다. 정제한 에틸렌 가스에 소량의 산소나 과산화물을 첨가한 후, 2,000기압의 고압과 200℃ 정도의 온도로 가열하면 밀도가 0.915~0.925의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)이 제조된다.
LDPE는 밀도가 낮아 성형성, 가공성 및 유연성이 우수하여 밀폐성과 투명성을 가지며, 필름, 비닐, 코팅재, 전선, 케이블, 발포 등에 사용된다.
또는, 고분자 화합물은 유연한 폴리머로 이루어질 수 있다. 이러한 고분자 화합물은 구부러지는 유연성을 가지는 재질이 바람직하고, 특정한 하나에 제한되지 않는다.
또는, 그리퍼 몸체(131)의 재질은 천과 같은 직물로 이루어질 수도 있다.
그리퍼 몸체(131)는 외부에 노출되어 있고 내부가 비어있는 투명한 중공의 원통형 구조가 바람직하다.
내부 공기 이동 호스(132)는 코일 형상의 내측 스프링(134)이 내장된 원통형 형상일 수 있다.
또는 도 4에서와 같이, 내부 공기 이동 호스(132)는 담금질과 같은 열처리를 통해 외형이 코일 형상을 이룰 수 있다.
내부 공기 이동 호스(132)가 그리퍼 몸체(131)의 내부에 위치하고 내부에 내측 스프링(134)이 내장되어 있어 공기가 이동하게 된다.
외측 스프링(133)은 코일 형상으로 그리퍼 몸체(131)와 내부 공기 이동 호스(132) 사이에 위치하여 그리퍼 몸체(131)의 전개가 가능하게 한다.
흡입 부재(140)는 그리퍼 몸체(131)의 타단에 결합되어 물체를 파지하게 된다. 흡입 부재(140)는 하나의 예를 들어 흡입 컵일 수 있다.
상기와 같은 구조에 의해 진공 펌프(110)가 작동하는 상태에서 그리퍼 몸체(131)가 전개되어 흡입 부재(140)가 물체를 파지하게 된다. 본 발명에서 물체의 파지는 진공 펌프(110)가 작동하여 음압이 공기 호스(121)와 내부 공기 이동 호스(132)를 통해 흡입 부재(140)에 가해지도록 하여 흡입 부재(140)가 물체를 진공 흡착함을 지칭하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 그리퍼 몸체(131)와 복수개의 공기 호스(121, 122)를 연결하는 펌프 연결부(136)를 더 포함하여 구성되어 있다.
펌프 연결부(136)는 진공 펌프(110)에 연결되어 있는 복수개의 공기 공기 호스(121, 122)와 그리퍼 몸체(131)를 연결하게 된다.
그리고, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 그리퍼 몸체(131)와 흡입 부재(140)를 연결하는 흡입 부재 연결부(137)를 더 포함하여 구성되어 있다.
이에 추가하여, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 복수개의 공기 호스(121, 122)를 외부의 충격으로부터 보호하고 그리퍼 몸체(131)와 연결하는 연결 보호 커버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)의 물체 파지를 위한 공압 회로 디자인은 쓰리웨이 밸브(124)를 이용하여 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계를 포함하여 구성되어 있다. 피킹 준비 단계는 진공 펌프(110)가 작동하여 음압이 가해져 그리퍼 몸체(131)의 내부가 진공 상태를 이루어 진공 펌프(110)의 음압에 의해 그리퍼 몸체(131)의 길이가 줄어든 상태로, 흡입 부재(140)는 내부 공기 이동 호스(132)와 쓰리웨이 밸브(124)를 통해 외부와 연결되어 있다.
피킹 단계는 먼저, 쓰리웨이 밸브(124)가 밸브 스위치(20)의 제어에 의해 공기 유로가 전환되어, 진공 펌프(110) 및 밀폐되어있던 그리퍼 몸체(131)가 내부 공기 이동 호스(132)와 흡입 부재(140)를 통해 외부와 연결되어, 그리퍼 몸체(131)의 진공 상태가 해제된다.
진공이 해제되면 그리퍼 몸체(131)의 길이가 스프링에 의해 전개된다. 여기서, 스프링은 그리퍼 몸체(131)와 내부 공기 이동 호스(132) 사이에 위치하는 외측 스프링(133) 및 내부 공기 이동 호스(132)의 내부에 위치하는 내측 스프링(134)을 포함한다. 즉, 그리퍼 몸체(131)의 길이는 진공이 해제되는 경우에 외측 스프링(133)과 내측 스프링(134)의 탄성에 의해 전개된다.
이어서, 그리퍼 몸체(131)가 하방으로 전개되면 흡입 부재(140)의 하부에 위치하는 물체(11)에 접촉 및 밀폐하여 파지, 즉 진공 흡착된다.
물체(11)가 파지(진공 흡착)된 후에, 계속 작동 하고 있던 진공 펌프(110)가 발생시키는 음압에 의해 수축되어 흡입 부재(140)에 물체(11)가 파지된 상태에서 그리퍼 몸체(131)의 길이가 줄어들게 된다.
파지된 물체(11)가 이송 위치에 이송된 후에, 밸브 스위칭을 통해 흡착 부재(140)가 내부 공기 이동 호스(132)를 통해 대기와 연결되어 물체를 놓게 되며, 이 과정에서 그리퍼 몸체(131)는 진공을 유지하고 있어, 수축된 상태를 유지한다.
물체 배열 단계 후, 다시 초기 단계인 피킹 준비 단계로 돌아가 물체(11) 피킹을 준비하게 된다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵이 수축되는 과정 중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 내부 공기 이동 호스(132)와 그리퍼 몸체(131)의 직경 비는 1:3이 바람직하다. 그리퍼 몸체(131)가 수축될 때 내부 공기 이동 호스(132)와 그리퍼 몸체(131)의 직경 비가 1:3의 직경 비보다 작으면 그리퍼 몸체(131)의 내부에서 변형이 용이하게 이루어지지 않고, 그리퍼 몸체(131)의 수축이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 또한, 내부 공기 이동 호스(132)를 지나면서 대기의 압력 강하가 진행되고, 압력 강하가 심하면 몸체의 전개(deploy)에 영향을 주게 된다. 압력 강하는 내부 공기 이동 호스(132)의 직경이 작아질수록 커지기 때문에 내부 공기 이동 호스(132)와 그리퍼 몸체(131)의 직경 비가 1:3의 직경 비보다 크면 압력강하가 커지게 되므로 바람직하지 않다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 거리가 있는 물체를 파지하는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 도 3과 함께 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 도 6의 화살표 순서대로 두께가 얇은 박형 물체(12)를 파지하여 되는 과정이 순차적으로 나타나 있다.
즉, 그리퍼 몸체(131)가 하방으로 전개되면 흡입 부재(140)의 하부에 위치하는 물체(12)에 접촉 및 밀폐하여 흡입 부재(140)의 파지가 수행된다.
도 7 (a), 도 7 (b) 및 도 7 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 경사 각도가 다르게 기울어진 물체를 잡는 예를 각각 나타내는 모식도이다.
도 7 (a)에서 물체(12)가 지면에 대해 20° 기울어진 상태에 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 그리퍼 몸체(131)가 하방으로 전개되어 흡입 부재(140)가 지면에 대해 20° 기울어진 상태의 물체(12)에 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되는 것을 알 수 있다.
도 7 (b)에서 물체(12)가 지면에 대해 40° 기울어진 상태에 있다. 그리퍼 몸체(131)가 하방으로 전개되고 그리퍼 몸체(131)의 유연성에 의해 흡입 부재(140)가 지면에 대해 일측 또는 반대측으로 40° 기울어진 상태의 물체(12)에 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되는 것을 알 수 있다.
도 7 (c)에서 물체(12)가 지면에 대해 60° 기울어진 상태에 있다. 그리퍼 몸체(131)가 하방으로 전개되고 그리퍼 몸체(131)의 유연성에 의해 흡입 부재(140)가 지면에 대해 일측 또는 반대측으로 60° 기울어진 상태의 물체(12)에 대해서도 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되는 것을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 동일한 위치에서 다른 높이의 물체를 파지하여 옮길 수 있는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 8을 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 두께가 다른 각각의 물체(13, 14, 15)에 대해서도 화살표 순서와 같이 흡입 부재(140)가 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되므로 두께가 다른 각각의 물체(13, 14, 15)가 순차적으로 이송이 가능함을 알 수 있다.
도 9는 비전 센싱 에러가 빈번하게 발생하는 투명한 물체의 빈 피킹(bin picking)도 안정적으로 수행하는 예를 나타내는 도면이다.
도 9를 도 3과 함께 참조하면, 도 9에는 투명 재질의 복수개의 물체(16)가 수용 부재 내에 비정렬 상태로 지면에 대한 각도가 다르게 함께 수용되어 있다.
투명 재질의 복수개의 물체(16)는 지면에 대한 각도가 각각 다르지만, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 각각 다른 각도로 기울어진 투명 재질의 복수개의 물체(16)에 대해서도 흡입 부재(140)가 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되어 순차적으로 이송이 가능함을 알 수 있다.
도 10은 물류 공정에서 로봇 팔이 들어갈 수 없는 좁은 선반 안에 있는 물체를 꺼내오는데 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 그리퍼 몸체(131)의 전방 단부에 결합되어 있는 흡입 부재(140)가 전방으로 전개된다. 즉, 그리퍼 몸체(131)는 진공 상태가 해제되면 그리퍼 몸체(131)의 전방에 결합되어 있는 흡입 부재(140)가 로봇 팔이 들어갈 수 없는 좁은 공간으로 전개되어 물체를 파지하게 되고, 다시 진공 상태가 되어 그리퍼 몸체(131)가 수축되어 물체의 이송이 가능함을 나타낸다.
이때, 좁은 공간에서 그리퍼 몸체(131)의 전방으로의 전개 길이(Depth)는 하나의 예를 들어 130mm가 바람직하다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 움직이는 물체를 잡는 예를 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 11을 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 그리퍼 몸체(131)의 전방 단부에 결합되어 있는 흡입 부재(140)가 전방으로 전개된다. 즉, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)은 전개 후 수축까지 걸리는 시간이 빠르기 때문에 움직이는 물체를 잡는 동적 그리핑(dynamic grasping) 상황에서도 활용될 수 있다. 이는 물체와 그리퍼 사이의 상대 위치가 실시간으로 변하는 드론 같은 움직이는 플랫폼의 그리퍼로서 활용이 가능하다.
그리퍼 몸체(131)는 진공 상태가 해제되면 외측 스프링(133)과 내측 스프링(134)의 탄성에 의해 전방으로 전개되어 움직이는 물체(17)를 잡게 된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵에서 높이가 다른 물체들을 한 번에 옮길 수 있는 예를 나타내는 도면이다.
도 12를 다른 도면들과 함께 참조하면, 복수개의 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵을 이용하여 높이가 다른 물체들을 한 번에 옮길 수 있는 예를 나타내고 있다.
도 12에서 두께는 동일하나 적층 개수가 달라 높이가 다른 복수개의 물체(17)가 열을 이루며 배치되어 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(200)은 복수개의 그리퍼 몸체(131)를 포함하여 구성되어 있다.
복수개의 그리퍼 몸체(131)의 각각은 복수개의 공기 호스에 의해 진공 펌프(110)와 연결되어 있다.
복수개의 그리퍼 몸체(131)는 높이가 다른 복수개의 물체(17)를 각각 파지하게 되고 다른 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 12에서와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(200)의 복수개의 그리퍼 몸체(131)는 적층 높이가 다른 복수개의 물체(17)에 대해 각각 전개되어 각각의 흡입 부재(140)가 복수개의 물체(17)에 대해 접촉 및 밀폐되어 파지가 정상적으로 수행되어 이송이 가능함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)에서 그리퍼 몸체(131)는 LDPE 필름으로 만들어진 중공 형상의 원통 안에 탄성을 가지는 스프링이 내장되어 있는 형태로, 진공 펌프(110)에 의해 음압이 가해지면 길이방향으로 줄어들고, 밀폐(sealing)가 해제, 즉 진공이 해제되어 대기압과 연결되면 외측 및 내측 스프링(133, 134)의 복원력에 의해 길이방향으로 전개하게 된다. 이 때, 외측 및 내측 스프링(133, 134)과 그리퍼 몸체(131)를 이루는 유연한 필름으로 이루어져 있기 때문에, 목표 물체가 기울어져 있어도 목표 물체에 맞게 적응하여 물체를 잡을 수 있다. 또한, 외측 및 내측 스프링(133, 134)은 지름 방향으로는 압축되지 않기 때문에, 그리퍼 몸체(131)가 길이 방향으로만 압축되도록 도와주는 역할도 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵(100)에서 진공을 이루게 되는 공압 회로 설계에 대해 설명하면, 공압 회로 설계를 통해 제어 없이도 그리퍼 몸체(131)가 물체를 향해 전개되고, 물체와 접촉하고 밀폐하여 물체를 파지, 즉 흡입 부재(140)가 물체와 진공 흡착되어 수축되도록 할 수 있다.
그리핑 전략, 즉 공압 회로 디자인은 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계를 포함하여 구성되어 있다. 피킹 준비 단계와 피킹 단계 및 배열 단계의 모든 단계에서 진공 펌프는 계속 가동되고 있다.
피킹 준비 단계에서는 쓰리웨이 밸브(124)를 통해 흡입 부재(140)의 통로를 대기와 연결시켜 그리퍼 몸체(131)를 진공상태로 만들어 수축된 상태이다. 그 후, 쓰리웨이 밸브(124)로 흡입 부재(140)의 통로를 대기와 차단하고 진공 펌프(110)와 연결하면, 흡입 부재(140)를 통해 대기 중의 공기가 그리퍼 몸체(131)로 들어와 그리퍼 몸체(131)의 진공이 풀린다. 이 때, 압축되어 있던 스프링(133, 134)의 복원력으로 길이 방향으로 그리퍼 몸체(131)가 전개된다. 그리퍼 몸체(131)의 전방에 결합되어 있는 흡입 부재(140)가 전개되는 중에 물체와 접촉하고 밀폐되면 흡입 부재(140)가 물체를 파지한 채로 수축된다. 이후, 원하는 배열(placement) 위치로 이동한 후 쓰리웨이 밸브(124)를 통해 흡입 부재(140)의 통로를 대기와 연결시키면, 그리퍼 몸체(131)가 수축되어 있는 상태로 흡입 부재(140)가 물체를 놓을 수 있다. 여기서 중요한 점은, 피킹 단계에서 어떠한 센싱이나 제어도 없이 몸체의 전개 및 수축, 흡입 부재의 파지가 일어나고, 이를 통해 멀리 떨어진, 기울어진 물체를 쉽게 파지할 수 있다는 점이다.
따라서, 본 발명에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵은 다양한 물체를 거리나 각도에 관계 없이 파지할 수 있고, 움직이는 물체를 파지할 수 있으며, 간단한 구조로 비용을 절감할 수 있다. 또한, 환경이 정형화되어 있지 않은 물류 공정이나 물체와 그리퍼의 위치가 상대적으로 계속 변하는 동적(dynamic) 상황에서도 사용이 가능하여 활용성이 향상된다.
이에 따라, 비전 센싱의 에러가 빈번한 환경인 비정형 환경에서의 흡입 부재 파지에 필요한 센싱 및 제어 비용을 효과적으로 줄일 수 있고, 이는 특히 물체의 모양과 배치가 다양한 물류 공정이나 빈 피킹 공정에 효과적으로 적용이 될 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.
1: 컵
2: 몸체
3: 벨로우즈 흡입 부재
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17: 물체
20: 밸브 스위치
100, 200: 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵
110: 진공 펌프
121, 122: 공기 이동 호스
124: 쓰리웨이 밸브
131: 그리퍼 몸체
132: 내부 공기 이동 호스
133: 외측 스프링
134: 내측 스프링
136: 펌프 연결부
137: 흡입 부재 연결부
140: 흡입 부재
2: 몸체
3: 벨로우즈 흡입 부재
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17: 물체
20: 밸브 스위치
100, 200: 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵
110: 진공 펌프
121, 122: 공기 이동 호스
124: 쓰리웨이 밸브
131: 그리퍼 몸체
132: 내부 공기 이동 호스
133: 외측 스프링
134: 내측 스프링
136: 펌프 연결부
137: 흡입 부재 연결부
140: 흡입 부재
Claims (21)
- 진공을 발생시키는 진공 펌프;
상기 진공 펌프와 연결되어 공기가 이동하는 복수개의 공기 호스;
상기 복수개의 공기 호스와 일단이 연결되어 전개 가능한 그리퍼 몸체;
상기 그리퍼 몸체 내부에 위치하여 공기가 이동하는 내부 공기 이동 호스;
상기 그리퍼 몸체와 상기 내부 공기 이동 호스 사이에 위치하는 외측 스프링;
상기 그리퍼 몸체의 타단에 결합되고 상기 내부 공기 이동 호스와 연결되어 물체를 파지하는 흡입 부재; 및
상기 내부 공기 이동 호스와 상기 진공 펌프를 연결하는 쓰리웨이 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 진공 펌프가 작동하고 상기 그리퍼 몸체가 전개되어 상기 흡입 부재가 물체를 파지하는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 공기 호스는 상기 그리퍼 몸체에 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 공기 호스 중 하나에는 공기가 외부 대기로 이동하는 쓰리웨이 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체의 재질은 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 5 항에 있어서,
상기 고분자 화합물은 투명한 LDPE 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 5 항에 있어서,
상기 고분자 화합물은 투명한 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU)로 이루어진 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 5 항에 있어서,
상기 고분자 화합물은 유연한 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 5 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체의 재질은 직물로 이루어진 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 5 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체의 재질은 구부러지는 유연성을 가지는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 공기 이동 호스의 내부에는 내측 스프링이 내장되어 있는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 11 항에 있어서,
상기 내측 스프링과 상기 외측 스프링은 각각 탄성을 가지는 코일 형상의 스프링인 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 공기 이동 호스는 원통형 형상인 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 공기 이동 호스는 코일 형상인 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체와 상기 복수개의 공기 호스를 연결하는 펌프 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체와 상기 흡입 부재를 연결하는 흡입 부재 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 진공을 발생시키는 진공 펌프;
상기 진공 펌프와 연결되어 공기가 이동하는 복수개의 공기 호스;
상기 복수개의 공기 호스와 일단이 연결되어 전개 가능한 복수개의 그리퍼 몸체;
상기 복수개의 그리퍼 몸체의 각각의 내부에 위치하여 공기가 이동하는 내부 공기 이동 호스;
상기 그리퍼 몸체와 상기 내부 공기 이동 호스 사이에 각각 위치하는 외측 스프링;
상기 그리퍼 몸체의 타단에 결합되고 상기 내부 공기 이동 호스와 연결되어 물체를 파지하는 흡입 부재; 및
상기 내부 공기 이동 호스와 상기 진공 펌프를 연결하는 쓰리웨이 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
길이 방향 전개형 진공 흡입 컵. - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵의 제어 방법으로서,
진공 펌프가 작동하여 음압이 가해져 그리퍼 몸체의 내부가 진공 상태를 이루는 단계,
상기 진공 펌프의 음압에 의해 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계,
상기 그리퍼 몸체가 흡입 부재를 통해 외부와 연결되어 진공 상태가 해제되는 단계,
상기 그리퍼 몸체의 길이가 스프링에 의해 전개되는 단계,
상기 그리퍼 몸체의 단부에 결합되어 있는 흡입 부재가 물체를 파지하는 단계, 및
상기 진공 펌프의 음압에 의해 흡입 부재에 물체가 파지된 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계, 를 포함하는 것을 특징으로 하는
제어 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 그리퍼 몸체가 흡입 부재를 통해 외부와 연결되어 진공 상태가 해제되는 단계에서,
상기 공기 호스에는 쓰리웨이 밸브가 설치되어 있고,
상기 쓰리웨이 밸브가 스위칭 되면 상기 진공 펌프는 계속 작동되고 있으며 상기 그리퍼 몸체의 음압이 공기 호스 및 상기 그리퍼 몸체에 결합되어 있는 흡입 부재를 통해 외부와 연결되어 진공 상태가 해제되게 하는 것을 특징으로 하는
제어 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 진공 펌프의 음압에 의해 흡입 부재에 물체가 파지된 그리퍼 몸체의 길이가 줄어드는 단계에서,
상기 흡입 부재와 물체 사이의 밀폐에 의해 그리퍼 몸체의 내부가 진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는
제어 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 제어 방법은 상기 흡입 부재에 파지된 물체의 이송 후에 물체를 놓는 과정에서 쓰리웨이 밸브의 스위칭을 통해 흡입 부재가 연결되어 물체를 배열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
제어 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220163123 | 2022-11-29 | ||
| KR20220163123 | 2022-11-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102624036B1 true KR102624036B1 (ko) | 2024-01-12 |
Family
ID=89541584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230122951A KR102624036B1 (ko) | 2022-11-29 | 2023-09-15 | 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102624036B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634904B2 (ko) * | 1985-08-08 | 1988-02-01 | Mitsubishi Metal Corp | |
| JPH06271148A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-09-27 | Honda Motor Co Ltd | シート状部材の置替え装置 |
| KR20160110244A (ko) * | 2015-03-11 | 2016-09-21 | (주)제이티 | 픽커 |
| KR101950654B1 (ko) | 2018-12-21 | 2019-02-20 | 서울대학교산학협력단 | 팽창 블럭 및 굽힘 블럭을 포함하는 소프트 구동 블럭 유닛 |
| KR102306129B1 (ko) * | 2020-10-22 | 2021-09-28 | 서울대학교산학협력단 | 진공 흡착 컵 장치 |
| KR102497956B1 (ko) | 2021-11-26 | 2023-02-09 | 서울대학교산학협력단 | 내부 저장고를 가지는 다물체 파지 그리퍼 |
-
2023
- 2023-09-15 KR KR1020230122951A patent/KR102624036B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634904B2 (ko) * | 1985-08-08 | 1988-02-01 | Mitsubishi Metal Corp | |
| JPH06271148A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-09-27 | Honda Motor Co Ltd | シート状部材の置替え装置 |
| KR20160110244A (ko) * | 2015-03-11 | 2016-09-21 | (주)제이티 | 픽커 |
| KR101950654B1 (ko) | 2018-12-21 | 2019-02-20 | 서울대학교산학협력단 | 팽창 블럭 및 굽힘 블럭을 포함하는 소프트 구동 블럭 유닛 |
| JP6620257B1 (ja) | 2018-12-21 | 2019-12-11 | ソウル大学校産学協力団Ｓｅｏｕｌ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒ＆Ｄｂ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | ソフトグリッパおよびソフトロボットのための膨張ブロックおよび曲げブロックを含むソフト駆動ブロックユニット |
| KR102306129B1 (ko) * | 2020-10-22 | 2021-09-28 | 서울대학교산학협력단 | 진공 흡착 컵 장치 |
| KR102497956B1 (ko) | 2021-11-26 | 2023-02-09 | 서울대학교산학협력단 | 내부 저장고를 가지는 다물체 파지 그리퍼 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3349952B1 (en) | Everting end effector for use with an articulated arm in a robotic system | |
| US11045959B2 (en) | End of arm tools for soft robotic systems | |
| US20210187755A1 (en) | Modular robotics systems | |
| EP3706964B1 (en) | End of arm tools for soft robotic systems | |
| US20140252787A1 (en) | Venturi Assisted Gripper | |
| EP3694689B1 (en) | End of arm tools for soft robotic systems | |
| US20180036892A1 (en) | End effector assembly and method of operation to grasp non-planar articles | |
| US11072080B2 (en) | End of arm tools for soft robotic systems | |
| Takahashi et al. | Octopus bioinspired vacuum gripper with micro bumps | |
| KR102624036B1 (ko) | 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵 | |
| JP2019034399A (ja) | 把持装置 | |
| WO2022261338A1 (en) | Vacuum gripping system with extending gripper arm | |
| US10099387B2 (en) | Apparatus, system and method for providing a vacuum ejector for an end effector | |
| US11059187B2 (en) | Apparatus, system and method for providing a vacuum ejector for an end effector | |
| JP7191608B2 (ja) | 把持装置、及び搬送装置 | |
| JP5387957B2 (ja) | 把持装置 | |
| Yoo et al. | Compliant suction gripper with seamless deployment and retraction for robust picking against depth and tilt errors | |
| WO2017014220A1 (ja) | ロボット装置 | |
| WO2024047927A1 (ja) | ピッキングシステム | |
| KR102230770B1 (ko) | 홀딩장치, 이를 포함하는 이송시스템 및 이송방법 | |
| US20220297294A1 (en) | Robotic system with autonomous use of a multi-mode end effector | |
| KR20230097655A (ko) | 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치 | |
| TW202204084A (zh) | 抓取裝置以及產業用機器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |