KR102633638B1

KR102633638B1 - 파지장치 및 대상물체를 파지하는 방법

Info

Publication number: KR102633638B1
Application number: KR1020220158414A
Authority: KR
Inventors: 신희택
Original assignee: (주)테크윙
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2022-11-23
Publication date: 2024-02-05
Also published as: KR102471676B1; KR102633647B1; KR20220162670A; KR20170068896A; KR20220162671A

Abstract

본 발명은 대상물체를 파지할 수 있는 파지장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물체를 파지할 수 있도록 구성되고, 상기 대상물체의 폭 방향으로 이동될 수 있도록 구성되는 그립부; 및 상기 그립부를 이동시킬 수 있는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 소정값 이하로 상기 대상물체에 압력을 가하도록 구동되는 구동수단; 및 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어수단을 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

Description

파지장치 및 대상물체를 파지하는 방법 {GRIPPING APPARATUS AND METHOD FOR GRIPPING A TARGET OBJECT}

본 발명은 대상물체를 파지하는 파지장치 및 대상물체를 파지하는 방법에 대한 발명이다.

전자부품의 파지 및 이송을 위해, 소위 핸들러(Handler)라고 불리어지는 장비가 사용된다.

일반적으로, 핸들러는 고객트레이에 적재되어 있는 전자부품들을 테스트트레이로 로딩시킨 후 테스트트레이에 적재된 상태의 전자부품을 테스터 측에 전기적으로 접속시켜 테스트가 이루어질 수 있도록 지원하고, 테스트가 완료된 전자부품들을 테스트트레이에서 고객트레이로 언로딩시키는 작업을 수행한다. 이러한 로딩 또는 언로딩 작업을 수행하기 위하여 핸들러는 고객트레이에서 테스트트레이로 전자부품을 이동시키거나 테스트트레이에서 고객트레이로 전자부품을 이동시키기 위한 이송장치를 구비한다. 이러한 이송장치는, 대개의 경우, 다수의 그립퍼(Gripper)에 의해 전자부품을 파지하거나 파지를 해제할 수 있고, 이동 가능하도록 구성되어 있다.

한편, 최근 들어 SSD(Solid State Disk)와 같은 다수의 칩을 실장한 전자부품이 등장하고 있으므로, SSD와 같은 대상물체를 파지할 수 있는 파지장치가 요구된다.

그러나, SSD는 기존의 반도체소자 등과는 달리 그 규격이 상당히 크고, 가변적인 크기로 제조되고 있으며, 제품 형태도 스펙에 맞도록 변형되어 제조될 것이 요구되고 있다. 예를 들어, SSD는, 1.8인치, 2.5인치 등 다양한 크기로 제조될 수 있으며, 그 형태는 케이스가 없는 PCB 타입, 케이스가 구비된 타입으로 제조될 수 있다.

따라서, 기존의 반도체소자의 파지 및 이송에 이용되던 핸들러를 SSD의 이송에 사용할 경우, 제품의 크기가 달라질 때마다 그립퍼 부분을 교체하거나, 그립퍼와 SSD 간의 크기 차이를 보상할 수 있는 보상부재, 일예로 젠더를 추가적으로 장착하여 사용하여야 한다는 불편함이 있다는 문제가 있다.

또한, 기존의 핸들러는, 대상 물체가 정확하게 일정한 크기로 제조된다는 전제 하에, 그립퍼를 미리 정해진 이동거리로 이동시킴으로써 대상물체(10)를 파지하도록 구성되었다.

그러나, 대상물체를 동일한 타입으로 생산하는 경우에도, 실제 공정에서는, 공차 등 여러 가지 이유로 인하여 대상물체(10)의 크기가 완벽하게 일정하지 않을 수 있다. 예를 들어, 그립퍼가 설계 규격보다 다소 크게 제조된 대상물체(10)를 파지할 때, 그립퍼가 대상물체를 파지하더라도 그립퍼는 미리 정해진 이동거리를 이동하지 못하게 된다. 이 경우, 그립퍼는 미리 정해진 이동거리를 이동하기 위해 대상물체에 필요 이상으로 과도한 압력을 가하게 되며, 이러한 과부하로 인하여 대상물체가 파손되거나 그립퍼 또는 그 구동부가 파손될 위험이 있다는 문제가 있다. 또한, 그립퍼가 설계 규격보다 다소 작게 제조된 대상물체(10)를 파지할 때, 그립퍼가 미리 정해진 이동거리를 이동하였음에도 불구하고, 대상물체를 안정적으로 파지하지 못하게 된다는 문제가 있다. 또한, SSD는 제품형태에 따라 케이스가 없는 PCB 타입, 케이스가 구비된 타입으로 나뉠 수 있으므로, 케이스가 없는 PCB 타입의 SSD를 파지할 경우의 압력과, 케이스가 구비된 타입의 SSD를 파지할 경우의 파지압력이 달라질 필요가 있다. 예를 들어, 케이스가 없는 타입으로 SSD가 제조될 경우, SSD의 파손을 방지하기 위해 상대적으로 낮은 압력으로 SSD를 파지하여야 하고, 케이스가 구비된 타입의 SSD를 파지할 경우, 상대적으로 무거운 SSD를 안정적으로 파지하기 위해 상대적으로 높은 압력으로 SSD를 파지할 필요가 있다. 그러나, 기존의 핸들러를 SSD의 이송에 사용할 경우, 파지압력을 다르게 설정하기는 것에 어려움이 있다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 특개2001-105374호(2001.04.17.)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 크기가 상이한 대상물체를 용이하게 파지할 수 있는 파지장치를 제공하고자 한다.

또한, 제품을 파지하는 압력이 가변 가능하도록 작동될 수 있는 파지장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물체를 파지할 수 있도록 구성되고, 상기 대상물체의 폭 방향으로 이동될 수 있도록 구성되는 그립부; 및 상기 그립부를 이동시킬 수 있는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 소정값 이하로 상기 대상물체에 압력을 가하도록 구동되는 구동수단; 및 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어수단을 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 구동수단에 의해 상기 대상물체에 가해지는 압력이 일정하게 유지되도록 상기 구동수단을 제어하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 그립부는, 상기 대상물체와 상기 그립부 간의 압력을 측정하는 압력 측정수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은, 상기 압력 측정수단에서 측정된 압력이 소정값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 상기 구동수단을 정지시키도록 구성되는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 구동부는, 상기 구동수단이 가하는 토크를 측정하는 토크 측정수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은, 상기 토크 측정수단에서 측정된 토크가 소정값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 상기 구동수단을 정지시키도록 구성되는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 구동수단의 내부에 구비되며, 구동수단에 가해지는 전하량, 저항, 전류 중 하나 이상을 검지하고, 상기 전하량, 저항, 전류 중 하나 이상을 통하여 구동수단에 가해지는 토크를 산출할 수 있도록 구성되는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 대상물체의 가로방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로, 상기 그립부를 회전시키는 제1 회전부를 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 대상물체의 세로방향으로 연장되는 제2 축을 중심으로, 상기 그립부를 회전시키는 제2 회전부를 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 구동수단에 의해 발생되는 회전동력을 선형운동으로 변환시키도록 구성되는 동력방향 변환부를 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 동력방향 변환부는, 상기 구동수단과 연결되는 원형기어; 및 상기 그립부에 동력을 전달할 수 있도록 구성되는 선형기어를 포함하고, 상기 원형기어로부터 상기 선형기어로 동력이 전달될 때, 회전 운동이 선형운동으로 변환되는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 동력방향 변환부는, 상기 구동수단과 연결된 나사축; 및 상기 나사축과 맞물릴 수 이동부재를 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 나사축에는, 일방향의 제1 스크류, 및 상기 제1 스크류와 다른 방향의 제2 스크류가 형성되고, 상기 이동부재는, 상기 제1 스크류와 맞물림으로써 상기 나사축 상에서 이동할 수 있는 제1 이동부재; 및 상기 제2 스크류와 맞물림으로써 상기 나사축 상에서 이동할 수 있는 제2 이동부재를 포함하는 파지장치가 제공될 수 있다.

또한, 대상물체를 검지하는 단계; 제어 수단에 의해 구동부가 가동되고, 상기 구동부에 의해 일 방향으로 이동 가능하게 제공되는 그립부가 이동되는 단계; 상기 그립부가 상기 대상물체를 파지하는 단계; 압력 측정수단에 의해 상기 대상물체와 상기 그립부 간의 압력이 측정되고, 측정된 압력이 상기 제어 수단에 전달되는 단계; 및 상기 제어 수단이 상기 압력 측정수단에서 측정된 압력이 소정값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 상기 구동부의 구동수단을 정지시킴으로써, 상기 구동수단에 의해 상기 대상물체에 가해지는 압력이 소정값 이하로 제어되는 단계를 포함하는 대상물체를 파지하는 방법이 제공될 수 있다.

또한, 대상물체를 검지하는 단계; 제어 수단에 의해 구동부가 가동되고, 상기 구동부에 의해 일 방향으로 이동 가능하게 제공되는 그립부가 이동되는 단계; 상기 그립부가 상기 대상물체를 파지하는 단계; 토크 측정수단에 의해 상기 구동수단이 가하는 토크가 측정되고, 측정된 토크가 상기 제어 수단에 전달되는 단계; 및 상기 제어 수단이 상기 토크 측정수단에서 측정된 토크가 소정값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 상기 구동부의 구동수단을 정지시킴으로써, 상기 구동수단에 의해 상기 대상물체에 가해지는 압력이 소정값 이하로 제어되는 단계를 포함하는 대상물체를 파지하는 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 크기가 상이한 대상물체를 용이하게 파지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 대상물체가 파지되는 압력을 변화시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 대상물체를 파지한 상태의 파지장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 대상물체를 파지하지 않은 상태의 파지장치의 저면 사시도이다.
도 3은 동력방향 변환부의 일 실시예를 Z축 방향에서 바라본 것이다.
도 4는 동력방향 변환부의 일 변형예를 Z축 방향에서 바라본 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 작동 방식을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예의 작동 방식을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파지장치를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파지장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 대상물체를 파지한 상태의 파지장치의 사시도이고, 도 1의 대상물체를 파지하지 않은 상태의 파지장치의 저면 사시도이고, 도 3은 동력방향 변환부의 일 실시예를 나타낸 것이고, 도 4는 동력방향 변환부의 일 변형예를 나타낸 것이다.

한편, 이상에서는 파지장치가 파지하는 대상물체가 SSD인 것으로 서술하였으나, 이는 예시에 불과하고, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 파지장치는 직육면체, 플레이트 형상을 가지는 대상물체의 파지에도 적용될 수 있고, 예를 들어, PCB, 케이스 등을 파지하는 것도 가능하다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파지장치(1)는 그립부(100), 구동부(200)를 포함한다.

그립부(100)는 대상물체(10)를 파지하도록 기능하는 일측과, 구동부(200)에 연결되도록 구성되는 타측을 포함할 수 있다. 이러한 그립부(100)는 2개 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그립부(100)는 제1 그립부(100a) 및 제2 그립부(100b)를 포함할 수 있고, 제1 그립부(100a) 및 제2 그립부(100b)는 쌍으로 제공되며 서로 대향하게 배열될 수 있다. 대상물체가 그립부(100)의 사이에 위치하는지 검지하기 위해, 대상물체 검지센서(101)가 구비될 수 있다. 이러한 대상물체 검지센서(101)는 그립부(100)에 구비될 수 있으나, 이는 예시에 불과하고, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

그립부(100)의 일측에는, 대상물체(10)를 파지하고, 그 이탈을 방지하기 위해 이탈방지부재(111,112)가 제공될 수 있다. 일예로, 이탈방지부재(111, 112)는 제1 이탈방지부재(111) 및 제2 이탈방지부재(112)를 포함할 수 있으며, 대상물체는 상기 제1 이탈방지부재(111) 및 제2 이탈방지부재(112) 사이에 파지될 수 있다. 또한, 제1 이탈방지부재(111) 및 제2 이탈방지부재(112)는 탄성부재 또는 별도의 구동수단에 의해 이동하고, 서로 밀착되도록 구성될 수 있다. 한편, 그립부(100)의 타측은 구동부(200)와 연결된다. 이하에서는, 구동부(200)에 대하여 설명한다.

구동부(200)는 대상물체를 파지하기 위한 동력을 발생시키는 구동수단(210); 및 구동수단(210)을 제어하는 제어수단(220)을 포함할 수 있다.

구동수단(210)은 대상물체(10)가 파지될 수 있는 지점에 위치하였을 때 가동되고, 그 구동력이 그립부(100)를 이동시킨다. 이러한 구동수단(210)은 서보모터일 수 있으나, 이는 예시에 불과하고, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것이 아니다.

구동수단(210)은 대상물체(10)에 가해지는 압력이 소정값을 초과하는 않도록 작동된다. 예를 들어, 구동수단(210)이 대상물체(10)에 실질적으로 일정한 압력을 가하도록 작동될 수 있으며, 이러한 압력은 미리 결정된 값일 수 있다. 또한, 구동수단(210)의 동작은 제어수단(220)에 의해 제어될 수 있다.

상기 서술한 구동부(200)는 동력전달부(300)를 통하여 그립부(100)와 연결되므로, 이하에서는 동력전달부(300)에 대하여 설명한다.

동력전달부(300)는 동력방향 변환부(310) 및 보조 가이드(330)를 포함할 수 있다.

동력방향 변환부(310)는 구동수단(210)에서 발생되는 동력(회전운동)을 선형운동으로 변환시킬 수 있도록 구성된다. 이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 동력방향 변환부(310)의 실시예를 설명한다. 도 3은 동력방향 변환부의 일 실시예를 나타낸 것이고, 도 4는 동력방향 변환부의 일 변형예를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 동력방향 변환부(310)는, 구동수단(210)에 연결되는 원형기어(311); 적어도 하나의 그립부(100)와 연결되는 선형기어(312); 및 선형기어(312)를 이동 가능하게 지지하는 선형기어 가이드(313)를 포함할 수 있다. 선형기어(312)는 원형기어(311)와 맞물리도록 구성될 수 있으며, 하나 이상으로 제공될 수 있다.

예를 들어, 선형기어(312)는 제1 선형기어(312a) 및 제2 선형기어(312b)를 포함할 수 있다. 제1 선형기어(312a)는 제1 그립부(100a)와 연결되고, 제2 선형기어 (312b)는 제2 그립부(100b)와 연결될 수 있다. 구동수단(210)이 작동하면, 구동수단(210)과 연결된 원형기어(311)가 일 방향으로 회전한다. 원형기어(311)의 회전에 의해, 원형기어(311)와 맞물려 있는 제1 선형기어(312a) 및 제2 선형기어(312b)가 대향하는 방향으로 이동하게 된다. 예를 들어, 도 3에서와 같이 원형기어(311)가 시계방향으로 회전하면 제1 선형기어(312a)는 도 3의 양의 X축 방향으로 이동하고, 제2 선형기어(312b)는 도 3의 음의 X축 방향으로 이동한다. 제1, 2 선형기어(312a, 312b)의 이동에 의해 제1, 2 선형기어(312a, 312b)와 연결된 그립부(100a, 100b)도 이동하게 된다.

한편, 이러한 구성 이외에도, 동력방향 변환부(310)가 다른 방식으로 구성되는 것도 가능하다. 이하에서는, 동력방향 변환부(310)의 일 변형예의 구성에 대하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 동력방향 변환부(310)는 구동수단(210)에 연결되는 나사축(321); 적어도 하나의 그립부(100)와 연결되는 이동부재(322); 및 이동부재(322)를 이동 가능하게 지지하는 이동부재 가이드(323)를 포함할 수 있다.를 포함할 수 있다. 나사축(321)은 구동수단(210)과 직접적으로 연결될 수 있으나, 동력전달벨트(324)를 통하여 간접적으로 구동수단(210)과 연결되는 것도 가능하다. 이동부재(322)는 내측에 나사축(321)과 맞물릴 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들어, 이동부재(322)는 그 내부에 나사축(321)의 스크류와 맞물리는 스크류를 포함할 수 있으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이동부재(322)는 하나 이상으로 제공될 수 있다.

예를 들어, 나사축(321)에는 일방향의 제1 스크류(321a) 및 일방향과 다른 방향인 타방향으로 제2 스크류(321b)가 형성될 수 있으며, 이동부재(322)는 제1 이동부재(322a) 및 제2 이동부재(322b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 스크류(321a)는 제1 이동부재(322a)와 맞물리고, 제2 스크류(321b)는 제2 이동부재(322b)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 따라서, 구동수단(210)에 의해 나사축(321)이 일 방향으로 회전하면, 나사축(321)의 회전에 따라, 제1 이동부재(322a)가 일방향의 제1 스크류(321a)를 따라 도 4의 양의 X축 방향으로 이동하게 되고, 제2 이동부재(322b)가 타방향의 제2 스크류(321b)를 따라 도 4의 음의 X축 방향으로 이동하게 된다. 또한, 제1, 2 이동부재(322a, 322b)와 연결된 제1, 2 그립부(100a, 100b)도 이동하게 된다.

보조 가이드(330)는 그립부(100)의 이동을 안내하도록 구성될 수 있다. 일예로, 보조 가이드(330)는 장홈(332) 및 삽입부재(333)를 포함하도록 구성될 수 있다. 장홈(332)은 대상물체의 가로방향을 따라 연장되는 제1 축(X 축)을 따라 형성되고, 구동부(200)에 연결될 수 있다. 삽입부재(333)는 장홈(332) 내에 삽입되고, 장홈(332)을 따라 이동 가능하도록 구성되며, 그립부(100)와 연결될 수 있다. 삽입부재(333)가 장홈(332)을 따라 제1 축을 따라 이동함으로써, 그립부(100)가 제1 축을 따라 이동하게 된다.

한편, 본 실시예 및 이에 따른 도면에서는, 장홈(322)이 구동부(200)에 연결되고, 삽입부재(323)가 그립부(100)에 연결되는 것으로 나타내었으나, 이는 예시에 불과하고, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 파지장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 대상물체(10)가 파지될 수 있는 지점에 위치하면, 대상물체 검지센서(101)에 의해 대상물체가 파지될 수 있는 위치에 도달하였다는 것이 확인된다. 대상물체 검지센서(101)에 의한 검지결과가 제어수단(220)에 전달되면, 제어수단(220)은 대상물체가 파지 가능한 위치에 도달한 것으로 판단하고, 구동수단(210)을 구동시킨다. 구동수단(210)에 의해 발생되는 회전동력은 동력전달부(300)를 거쳐 선형운동으로 변한다. 그립부(100)는, 그립부(100) 간의 간격이 좁아지는 방향으로 이동하게 된다. 이러한 그립부(100)의 이동은 대상물체(10)를 완전히 파지할 때까지 유지될 수 있다.

또한, 파지장치가 상이한 크기의 대상물체(10)를 파지할 때에도, 대상물체(10)나 파지장치(1)의 손상을 위험을 줄일 수 있으며, 대상물체(10)가 보다 안정적으로 파지장치에 파지될 수 있다. 다시 말해, 그립부(100)가 설계 규격보다 다소 크게 제조된 대상물체를 파지할 때에도 그립퍼가 대상물체(10)에 필요 이상의 과도한 압력을 가하지 않을 수 있으며, 그립부(100)가 설계 규격보다 다소 작게 제조된 대상물체(10)를 파지할 때에도 그립부(100)가 대상물체(10)를 파지하기에 충분한 거리를 이동하게 되므로, 대상물체(10)가 안정적으로 파지될 수 있다.

한편, 상기 실시예에 따르면, 그립부(100)는 대상물체(10)를 파지한 상태에서도 계속적으로 대상물체(10)를 일정한 압력으로 가압하게 되므로, 대상물체(10)는 파지된 상태에서 불필요하게 과도한 압력을 받을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 후술되는 제 2 실시예가 제안될 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여, 제 2 실시예를 설명한다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 작동 방식을 나타내는 순서도이다. 본 발명의 제 2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제 1 실시예와 비교하였을 때, 제어수단이 압력 측정수단(114)에서 측정되는 압력을 이용한다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.

도 5를 참조하면, 제어수단(220)은, 구동수단(210)이 가동될 때, 구동수단(210)에 의해 대상물체에 가해지는 압력에 따라, 구동수단(210)의 가동상태를 계속 유지하거나, 구동수단(210)의 구동을 중단시킨다.

이를 위해, 압력 측정수단(114)이 그립부(100)에 의해 대상물체(10)에 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 또한, 압력 측정수단(114)은 그립부(100)의 일단에 하나 이상으로 구비될 수 있다. 이러한 압력 측정수단(114)은, 일예로 에어실린더와 압력센서(로드셀)의 조합, 또는 에어실린더와 전공 레귤레이터(electopneumatic regulator)의 조합으로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

제어수단(220)은 압력 측정수단(114)으로부터 그립부(100)에 의해 대상물체(10)에 가해지는 압력값을 전달받고, 대상 물체에 가해지는 압력이 소정의 압력(소정값)을 초과하는지를 판단한다. 제어수단(220)은 대상물체(10)에 가해지는 압력이 소정값 이하인 경우, 구동수단(210)의 가동상태를 유지하는 한편, 대상물체(10)에 가해지는 압력이 소정값을 초과하는 경우, 구동수단(210)을 정지시킬 수 있다. 이러한 제어수단(220)은 마이크로프로세서를 포함하는 연산장치를 통해 구현될 수 있다.

제어수단(220)에 미리 입력된 소정의 압력값은 대상물체에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 대상물체가 높은 강성과 무거운 중량을 가지는 경우, 견고한 파지를 위해 소정의 압력값이 높게 설정되고, 대상물체가 낮은 강성을 가지는 경우, 대상물체의 파손을 방지하기 위해 소정의 압력값이 낮게 설정될 수 있다. 이러한 제어수단(220)은 구동수단(210) 내부에 구비될 수 있다.

이하에서는, 제 2 실시예에 따른 파지장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 대상물체(10)가 파지될 수 있는 지점에 위치하면, 구동부(200)에 의해 2개의 그립부(100) 간의 간격이 점점 좁아지도록 그립부(100)가 이동된다. 제어수단(220)은 압력 측정수단(114)으로부터 그립부(100)와 대상물체(10)간의 압력을 전달받고, 대상물체(10)에 가해지는 압력이 소정값 이하인 경우, 구동수단(210)의 가동상태를 유지한다. 이후, 2개의 그립부(100) 사이의 간격이 더 좁아지고, 그립부(100)가 대상물체(10)를 완전히 파지하였을 때, 그립부(100) 간의 간격은 더 이상 좁아지지 못하고, 그립부(100)와 대상물체(10)간의 압력이 증가하게 된다. 제어수단(220)은 압력 측정수단(114)에 의해 압력값과 미리 입력된 소정값을 비교하여, 대상물체(10)에 가해지는 압력이 소정값을 초과하는 것으로 판단될 경우, 구동수단(210)을 정지시키게 된다. 따라서, 대상물체(10)가 소정 압력을 초과하는 압력으로 가압되기 전에 구동수단(210)이 정지될 수 있다. 본 실시예에 따른 파지장치는 그립부(100)와 대상물체(10) 사이에 존재하는 압력을 직접적으로 측정함으로써, 대상물체(10)의 파지상태를 파악할 수 있다.

한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 구동수단(210)의 토크를 측정하는 토크 측정수단(미도시)이 구비될 수 있다.

이하 도 6을 참조하여, 제 3 실시예를 설명한다. 도 6은 본 발명의 제 3 실시예의 작동방식을 나타내는 순서도이다. 본 발명의 제 3 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제 2 실시예와 비교하였을 때, 토크 측정수단이 구비된다는 점에서 차이가 있으므로, 이러한 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.

도 6을 참조하면, 제어수단(220)은 구동수단(210)이 가동될 때, 구동수단(210)의 토크에 따라, 구동수단(210)의 가동상태를 계속 유지하거나, 구동수단(210)을 정지시킨다. 다시 말해, 제어수단(220)은 토크 측정수단으로부터 구동수단(210)이 가하는 토크값을 전달받고, 구동수단(210)의 토크(측정된 토크)가 소정의 토크를 초과하는지를 판단한다. 측정된 토크가 소정값 이하인 경우, 구동수단(210)의 가동상태를 유지하는 한편, 측정된 토크가 소정값을 초과하는 경우, 구동수단(210)을 정지시킬 수 있다.

이러한 소정의 토크값은 대상물체에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 대상물체가 높은 강성과 무거운 중량을 가지는 경우, 견고한 파지를 위해 소정의 토크값이 높게 설정되고, 대상물체가 낮은 강성을 가지는 경우, 대상물체의 파손을 방지하기 위해 소정의 토크값이 낮게 설정될 수 있다.

이를 위해, 토크 측정수단은 구동수단(210)의 토크를 측정한다. 예를 들어, 토크 측정수단은 구동수단(210)의 내부에 배치되고, 구동수단(210)의 전하량, 저항, 전류 중 하나 이상의 변화를 측정하는 센서로 구성될 수 있으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제어수단(220)은, 구동수단(210)의 토크를 통하여 구동수단(210)을 제어한다. 예를 들어, 그립부(100)에 의해 대상물체가 안정적으로 파지될 때, 구동수단(210)의 전하량, 전류가 증가하게 되고, 이러한 증가는 토크 측정수단에 의해 검지된다. 제어수단(220)은 토크 측정수단에 의해 측정된 전하량, 전류의 증가를 전달받고, 대상물체(10)가 파지되었다는 것을 인식하여, 구동수단(210)을 정지시킨다. 이때, 제어수단(220)은, 토크 측정수단에 의해 측정된 구동수단(210)의 토크로부터 그립부(100)와 대상물체(10) 간의 압력을 산출할 수 있으며, 측정된 토크값으로부터 그립부(100)와 대상물체(10) 간의 압력을 간접적으로 측정할 수 있다.이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 파지장치(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 대상물체(10)가 파지될 수 있는 지점에 위치하면, 구동부(200)에 의해 2개의 그립부(100) 간의 간격이 점점 좁아지게 된다. 이때, 그립부(100)는 대상물체(10)를 파지하기 전이기 때문에, 저항을 거의 받지 않고 이동할 수 있다. 따라서, 그립부(100)를 구동시키는 구동수단(210)도 작은 토크로 작동된다. 이러한 구동수단(210)의 토크는 토크 측정수단에 의해 측정되고, 측정결과가 제어수단(220)으로 전달된다. 제어수단(220)은 구동수단(210)의 토크가 소정값 이하인 경우, 구동수단(210)의 가동상태를 유지한다. 이후, 2개의 그립부(100) 사이의 간격이 더 좁아지고, 그립부(100)가 대상물체(10)를 완전히 파지하였을 때, 그립부(100)는 더 이상 이동하지 못하게 된다. 따라서, 그립부(100)를 구동시키는 구동수단(210)의 토크는 커지게 된다. 구동수단(210)의 토크는 토크 측정수단에 의해 측정되므로, 변화된 토크값도 제어수단(220)으로 전달된다. 제어수단(220)은 토크측정 수단에 의해 측정된 토크와 미리 입력된 소정의 토크값을 비교하여, 측정된 토크가 소정의 토크값을 초과하는 것으로 판단될 경우, 구동수단(210)을 정지시킨다. 따라서, 대상물체(10)가 소정 압력을 초과하는 압력으로 가압되기 전에 구동수단(210)이 정지될 수 있다.

본 실시예에 따른 파지장치(1)는 구동수단(210)의 토크를 통하여 구동수단(210)의 구동여부를 제어한다. 다시 말해, 파지장치(1)는 구동수단(210)의 토크를 통하여 대상물체(10)의 파지상태를 간접적으로 파악할 수 있다. 이를 위해, 제어수단(220)은, 토크 측정수단에 의해 측정된 구동수단(210)의 토크로부터 그립부(100)와 대상물체(10) 간의 압력을 산출함으로써, 그립부(100)와 대상물체(10) 간의 압력을 간접적으로 측정할 수 있다.

한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 파지장치는 대상물체를 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여, 제 4 실시예를 설명한다. 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파지장치를 도시한 것이다.

본 발명의 제 4 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예들과 비교하였을 때, 파지장치가 대상물체를 파지한 상태에서 회전할 수 있도록 구성된다는 점에서 차이가 있는바, 이러한 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예들을 원용한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파지장치는, 제1 회전부(410) 및 제2 회전부(420) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

제1 회전부(410)는 대상물체의 세로방향을 따라 연장되는 제1 축(Z 축)을 중심으로 그립부(100)를 회전시킬 수 있도록 구성된다. 제1 회전부(410)가 구동부(200)를 회전시킬 수 있도록 연결되는 경우, 구동부(200) 및 동력전달부도 그립부(100)와 함께 회전될 수 있다.

제2 회전부(420)는 대상물체의 가로방향을 따라 연장되는 제2 축(X 축)을 중심으로 그립부(100)를 회전시킬 수 있도록 구성된다. 다시 말해, 제2 회전부(420)에 의해, 그립부(100)는 제1 축의 반경방향의 축을 중심으로 회전될 수 있다. 그립부(100)에 복수 개로 제공될 수 있으며, 그립부(100)의 갯수에 대응되는 개수로 제공될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 대상물체가 파지된 상태에서 가공이 이루어질 경우, 대상물체를 언로딩하거나 다시 파지할 필요없이, 한번의 파지만으로도 대상물체의 여러 면이 보다 용이하게 가공될 수 있다는 효과가 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 파지장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 파지장치 10: 대상물체
100: 그립부 100a: 제1 그립부
100b: 제2 그립부 101: 대상물체 검지센서
111: 제1 이탈방지부재 112: 제2 이탈방지부재
200: 구동부 210: 구동수단
220: 제어수단 300: 동력전달부
310: 동력방향 변환부 311: 원형기어
312: 선형기어 312a: 제1 선형기어
312b: 제2 선형기어 313: 선형기어 가이드
321: 나사축 321a: 제1 스크류
321b: 제2 스크류 322: 이동부재
322a: 제1 이동부재 322b: 제2 이동부재
330: 보조 가이드 332: 장홈
333: 삽입부재 410: 제1 회전부
420: 제2 회전부

Claims

대상물체를 파지할 수 있도록 구성되고, 일 방향으로 이동 가능하게 제공되는 그립부;
상기 그립부를 이동시키는 구동부; 및
상기 구동부의 구동력을 상기 그립부에 전달하기 위해 상기 그립부에 연결되는 동력전달부;를 포함하고,
상기 구동부는,
소정 값 이하로 상기 대상물체에 압력을 가하도록 구동되는 구동수단; 및
상기 구동부의 구동을 제어하는 제어수단;을 포함하고,
상기 동력전달부는,
상기 구동수단에 의해 발생되는 상기 구동력을 선형운동으로 변환시키도록 구성되는 동력방향 변환부;를 포함하고,
상기 동력방향 변환부는,
상기 구동수단과 연결되어 상기 구동력에 의해 회전되는 나사축;
상기 그립부가 상기 일 방향으로 이동되도록 상기 나사축과 맞물리고, 상기 나사축의 회전에 의해 상기 일 방향으로 이동되는 이동부재; 및
상기 일 방향과 수직인 타 방향에서 바라보았을 때, 상기 나사축과 평행하도록 상기 나사축과 이격하여 배치되며, 상기 일 방향을 따라 양측으로 연장되는 형상을 가지고, 상기 이동부재가 이동 가능하게 상기 이동부재를 지지하는 이동부재 가이드;를 포함하는,
파지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동력전달부는,
상기 그립부의 이동을 가이드하기 위해 상기 구동부에 연결되는 보조 가이드;를 더 포함하고,
상기 보조 가이드는,
상기 일 방향과 상기 타 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 장홈 및 삽입부재를 포함하고,
상기 장홈은 상기 일 방향으로 연장되고,
상기 삽입부재는 상기 장홈에 삽입되고 상기 그립부에 연결되어 상기 그립부의 이동에 의해, 상기 장홈을 따라 상기 일 방향으로 이동되고,
상기 나사축으로부터 상기 이동부재로 동력이 전달될 때, 회전 운동이 선형 운동으로 변환되는,
파지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 대상물체가 받는 압력이 소정 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 구동수단의 가동을 중단시키는,
파지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 그립부는, 상기 대상물체와 상기 그립부 간의 압력을 측정하는 압력 측정수단;을 더 포함하고,
상기 제어수단은, 상기 압력 측정수단에서 측정된 압력이 소정 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 구동수단을 정지시키도록 구성되는,
파지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 구동부는, 상기 구동수단이 가하는 토크를 측정하는 토크 측정수단;을 더 포함하고,
상기 제어수단은, 상기 토크 측정수단에서 측정된 토크가 소정 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 구동수단을 정지시키도록 구성되는,
파지장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 구동수단의 내부에 구비되며,
상기 구동수단에 가해지는 전하량, 저항, 전류 중 하나 이상을 검지하고, 상기 전하량, 저항, 전류 중 하나 이상을 통하여 상기 구동수단에 가해지는 토크를 산출할 수 있도록 구성되는,
파지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 대상물체의 세로방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로, 상기 그립부를 회전시키는 제1 회전부; 및
상기 대상물체의 가로방향으로 연장되는 제2 축을 중심으로, 상기 그립부를 회전시키는 제2 회전부;를 포함하는,
파지장치.
대상물체를 검지하는 단계;
제어 수단에 의해 구동부 및 동력전달부가 가동되고, 상기 구동부 및 동력전달부에 의해 일 방향으로 이동 가능하게 제공되는 그립부가 이동되는 단계;
상기 그립부가 상기 대상물체를 파지하는 단계;
압력 측정수단에 의해 상기 대상물체와 상기 그립부 간의 압력이 측정되고, 측정된 압력이 상기 제어 수단에 전달되는 단계; 및
상기 제어 수단이 상기 압력 측정수단에서 측정된 압력이 소정 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 구동부의 구동수단을 정지시킴으로써, 상기 구동수단에 의해 상기 대상물체에 가해지는 압력이 소정 값 이하로 제어되는 단계;를 포함하고,
상기 구동수단은 대상물체가 파지될 수 있는 지점에 위치하였을 때 가동되어 상기 그립부를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키며,
상기 동력전달부는,
상기 구동수단에 의해 발생되는 상기 구동력을 선형운동으로 변환시키도록 구성되는 동력방향 변환부;를 포함하고,
상기 동력방향 변환부는,
상기 구동수단과 연결되어 상기 구동력에 의해 회전되는 나사축;
상기 그립부가 상기 일 방향으로 이동되도록 상기 나사축과 맞물리고, 상기 나사축의 회전에 의해 상기 일 방향으로 이동되는 이동부재; 및
상기 일 방향과 수직인 타 방향에서 바라보았을 때, 상기 나사축과 평행하도록 상기 나사축과 이격하여 배치되며, 상기 일 방향을 따라 양측으로 연장되는 형상을 가지고, 상기 이동부재가 이동 가능하게 상기 이동부재를 지지하는 이동부재 가이드;를 포함하는,
대상물체를 파지하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 동력전달부는,
상기 그립부의 이동을 가이드하기 위해 상기 구동부에 연결되는 보조 가이드;를 더 포함하고,
상기 보조 가이드는,
상기 일 방향과 상기 타 방향에 수직인 방향으로 이격 배치되는 장홈 및 삽입부재를 포함하고,
상기 장홈은 상기 일 방향으로 연장되고,
상기 그립부가 이동되는 단계에서,
상기 그립부가 상기 일방향으로 이동되도록, 상기 이동부재는 상기 이동부재 가이드에 지지되면서 상기 일 방향으로 이동되고,
상기 삽입부재는 상기 그립부의 이동에 의해 상기 장홈을 따라 상기 일 방향으로 이동되는,
대상물체를 파지하는 방법.