KR20030061882A - 부품 그리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 유압에 의해 가동되는 피스톤을 구비한 실린더가 내측에 형성되며, 그 하부에 형성된 고정 조오를 가지는 본체; 상기 본체의 내측에 고정된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 피스톤의 하부 연장부에 대하여 회전 가능하게 연결된 아암; 상기 아암의 타단부가 그에 대하여 회전 가능하게 연결되는 슬라이드 유니트; 상기 슬라이드 유니트의 운동을 수평 방향으로 안내하도록 상기 슬라이드 유니트에 형성된 통공에 삽입되고 상기 본체 내측에 고정된 안내용 핀; 및, 상기 슬라이드 유니트의 하부에 고정되며 상기 고정 조오에 대하여 근접 또는 이격될 수 있는 조오;를 구비하는 부품 그리퍼가 제공된다.

Description

부품 그리퍼{Part gripper}

본 발명은 부품 그리퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품에 접촉하여 파지하는 조오가 수평 이동함으써 부품 파지의 정확성이 보장되는 부품 그리퍼에 관한 것이다.

통상적으로 반도체 실장 장치나 또는 다른 다양한 종류의 장치에는 부품 그리퍼가 구비된다. 부품 그리퍼는 상호 가압될 수 있는 조오(jaw)를 구비함으로써, 상기 조오의 근접 및, 이격 작용을 통해서 소형의 부품을 파지할 수 있다. 조오를 구동하는 것은 다양한 방법에 의해서 구현될 수 있는데, 통상적으로 공압에 의해서 조오의 작동이 이루어진다. 공압은 소정의 운동 변환 기구를 통해서 조오로 전달되는데, 다양한 운동 변환 기구가 존재한다. 가장 대표적인 것은 유압 실린더의 수축 팽창 작용을 캠 기구를 통해서 조오의 근접 및, 이격 운동으로 변환시키는 것이다.

도 1 에 도시된 것은 통상적인 부품 그리퍼에 대한 개략적인 단면도이다.

도면을 참조하면, 부품 그리퍼는 본체(11)내에 실린더(12)가 형성되어 있다. 실린더(12)내로 유입 및, 유출되는 유압에 의해서 피스톤(13)이 신장되거나 또는 수축될 수 있다. 피스톤(13)의 하부에는 연장부(13a)가 형성되고, 연장부(13a)의 하단에 캠(14)이 설치된다.

한편, 본체 하부(11a)의 내측에는 아암(15)이 회전 가능하게 설치된다. 아암(15)은 핀(16)에 의해서 본체 하부(11a)에 대하여 회전될 수 있게 설치된다. 아암(15)의 일측 단부에는 캠 종동부(17)가 회전 가능하게 설치되며, 상기 캠 종동부(17)는 캠(14)과 상호 작용할 수 있게 배치된다. 아암(15)의 하단부에는 조오(18)가 고정된다. 상기에 설명된 아암(15), 캠 종동부(17) 및, 조오(18)는 도 1 에 도시된 바와 같이 쌍을 이루어 구비된다.

위와 같은 구성을 가진 부품 그리퍼에 있어서, 도 1 에 도시된 상태는 조오(18)가 서로로부터 이격된 상태이며, 이때 피스톤(13)은 팽창된 상태이다. 조오(18)를 근접시켜서 부품(19)을 파지하려면, 피스톤(13)이 수축함으로써 캠(14)이상승한다. 캠(14)이 상승하게 되면 캠 종동부(17)가 그에 따라서 움직이게 되므로 아암(15)은 핀(16)을 중심으로 회전하게 된다. 결과적으로 조오(18)는 서로에 대하여 근접하는 방향으로 움직임으로써 부품(19)을 파지할 수 있게 된다.

도 1 을 참조하여 설명된 부품 그리퍼는 다음과 같은 문제점을 가진다.

조오(18)는 회전 운동에 의해서 상호 접근하여 부품(19)을 파지하게 되므로, 조오(18)와 부품(19)이 서로 접촉하는 면적이 작게 된다. 접촉 면적이 작아지면 파지력이 작아지기 때문에, 부품을 실장하기 위하여 고속으로 이송하는 과정에서 부품이 조오(18)로부터 이탈할 가능성이 있다. 또한 조오(18)의 회전에 의한 파지 방식은 조오와 부품의 접촉 지점에서 수평 및, 수직 성분의 힘으로 작용하는데, 수직 성분의 힘은 부품을 아래 방향으로 밀어내는 힘으로 작용한다. 이와 같은 경우에, 부품(19)을 파지한 후에 부품을 실장하기 위해서 그리퍼가 고속으로 이송되는 동안 부품(19)이 조오(18)로부터 미끌어질 수 있는 것이다. 부품(19)의 이탈은 전체적인 부품 실장 과정에 치명적인 영향을 미치게 된다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 부품 그리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조오가 수평 방향 또는 평행 방향으로 이동하여 부품을 파지하는 부품 그리퍼를 제공하는 것이다.

도 1은 통상적인 부품 그리퍼의 개략적인 단면도.

도 2a 는 본 발명에 따른 부품 그리퍼의 제 1 실시예에 대한 정면 단면도.

도 2b 는 도 2a 도시된 부품 그리퍼의 측면 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 부품 그리퍼의 제 2 실시예에 대한 정면 단면도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

21. 본체 22. 실린더

23. 피스톤 24. 슬라이드 유니트

25. 안내용 핀 26. 27. 29. 핀

28. 아암 30. 조오

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 유압에 의해 가동되는 피스톤을 구비한 실린더가 내측에 형성되며, 그 하부에 형성된 고정 조오를 가지는 본체; 상기 본체의 내측에 고정된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 피스톤의 하부 연장부에 대하여 회전 가능하게 연결된 아암; 상기 아암의 타단부가 그에 대하여 회전 가능하게 연결되는 슬라이드 유니트; 상기 슬라이드 유니트의 운동을 수평 방향으로 안내하도록 상기 슬라이드 유니트에 형성된 통공에 삽입되고 상기 본체 내측에 고정된 안내용 핀; 및, 상기 슬라이드 유니트의 하부에 고정되며 상기 고정 조오에 대하여 근접 또는 이격될 수 있는 조오;를 구비하는 부품 그리퍼가 제공된다.

본 발명의일 특징에 따르면, 상기 아암의 일단과 타단은 상기 피스톤의 하부 연장부와 상기 슬라이드 유니트에 대하여 핀을 통해서 회전 가능하게 연결된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 실린더내에는 상기 피스톤을 수축시키도록 설치된 인장 스프링이 더 구비된다.

또한 본 발명에 따르면, 유압에 의해 가동되는 피스톤을 구비한 실린더가 내측에 형성된 본체; 상기 본체의 내측에 고정된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 피스톤의 하부 연장부에 대하여 회전 가능하게 연결된 한쌍의 아암; 상기 각 아암의 타단부가 그에 대하여 회전 가능하게 연결되는 한쌍의 슬라이드 유니트; 상기 각 슬라이드 유니트의 운동을 수평 방향으로 안내하도록 상기 각 슬라이드 유니트에 형성된 통공에 삽입되어 상기 본체 내측에 고정된 안내용 핀; 및, 상기 각 슬라이드 유니트의 하부에 고정되어 서로에 대하여 근접 또는 이격될 수 있는 한쌍의 조오;를 구비하는 부품 그리퍼가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 안내용 핀은 상기 한쌍의 슬라이드 유니트를 모두에 삽입됨으로써 상기 각 슬라이드 유니트는 상기 안내용 핀의 길이 방향에서 안내된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2a 에 도시된 것은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부품 그리퍼에 대한 정면 단면도이고, 도 2b 에 도시된 것은 측면 단면도이다.

도면을 참조하면, 본체(21)의 상부에는 실린더(22)가 형성되며, 실린더(22)의 작용에 의해서 피스톤(23)이 팽창 및, 수축될 수 있다. 피스톤(23)의 하부에는 연장부(23a)가 형성되어 있다. 상기 피스톤(23)의 내측에는 스프링(32)이 설치되는데, 상기 스프링(32)은 피스톤(23)을 수축할 수 있게 하는 것이다. 즉, 유압을 실린더(22)의 내측으로 유입시킴으로써 피스톤(23)을 팽창시킬 수 있고, 실린더(22)로부터 유압을 제거하면 스프링(32)의 인장력에 의해서 피스톤(23)이 수축 위치로 복귀할 수 있는 것이다.

본체 하부(21a)의 내측에는 아암(28)이 설치되는데, 상기 아암(28)은 본체 하부(21a)에 대하여 고정된 핀(27)을 회전 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 아암(28)의 일단부는 상기 피스톤(23)의 연장부(23a)에 대하여 핀(26)을 통해서 회전 가능하게 연장된다. 한편, 아암(28)의 타단부는 슬라이드 유니트(24)에 대하여 핀(29)을 통해서 회전 가능하게 연결된다.

슬라이드 유니트(24)는 본체의 하부(21a)내에서 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 슬라이드 유니트(24)의 운동은 안내용 핀(25)에 의해서 안내된다. 안내용 핀(25)은 슬라이드 유니트(24)에 형성된 통공에 삽입되어 있으며, 안내용 핀(25)의 양 단부는 본체의 하부(21a)의 내측벽에 대하여 고정된다. 도 2a 를 참조하면, 한쌍의 안내용 핀(25)이 슬라이드 유니트(24)에 삽입됨으로써 슬라이드 유니트(24)를 안내한다는 것을 알 수 있다. 슬라이드 유니트(24)의 하부에는 조오(30)가 고정된다. 조오(30)는 본체의 하부(21a)로부터 연장됨으로써 형성된 고정 조오(21b)에 대하여 근접하거나, 또는 그로부터 이격될 수 있다.

위에 설명된 바와 같은 구성을 가지는 부품 그리퍼의 작용을 개략적으로 설명하기로 한다.

도 2a 및, 도 2b 에 도시된 부품 그리퍼는 조오(30)가 고정 조오(21b)로부터 이격된 상태이므로 부품을 파지하고 있지 않은 상태이다. 이때, 피스톤(23)은 하사점에 위치하도록 팽창되어 있는 상태인데, 피스톤(23)의 팽창은 실린더(22)의 내부로 유압이 공급됨으로써 이루어진다.

부품(31)을 파지하려면, 실린더(22)에 공급된 유압을 제거한다. 유압이 제거되면 인장 스프링(32)의 탄성 복원력에 의해서 피스톤(23)은 상사점을 향해 수축하게 된다. 피스톤(23)이 상승하게 되면, 핀(27)을 회전 중심으로 회전 가능하게 설치된 아암(28)의 일 단부는 피스톤의 하부 연장부(23a)와 핀(26)을 통해서 연결되어 있으므로, 아암(28)은 회전을 시작한다. 그에 따라서, 아암(28)의 타 단부에 핀(29)을 통해서 연결된 슬라이드 유니트(24)에도 힘이 가해지기 시작한다. 슬라이드 유니트(24)의 운동은 안내용 핀(25)의 안내 작용에 의해서 안내용 핀(25)의 길이 방향에서만 이루어지므로, 슬라이드 유니트(24)는 수평 방향으로만 움직이게 된다. 따라서 슬라이드 유니트(24)의 하부에 설치된 조오(30)는 고정 조오(21b)를 향해서 근접하게 되고, 그 사이에 부품(31)이 파지될 수 있다.

조오(30)는 고정 조오(21b)에 대하여 회전의 운동 성분 없이 병진 운동을 통해서 근접하게 된다. 따라서 그 사이에 배치된 부품(31)에 대해서도 최대의 접촉 면적을 가지고 파지할 수 있는 것이다.

도 3 에 도시된 것은 본 발명에 따른 부품 그리퍼의 다른 실시예에 대한 개략적인 단면도이다.

도면을 참조하면, 본체(41)의 상부에는 실린더(42)가 형성되며, 실린더(42)의 작용에 의해서 피스톤(43)이 팽창 및, 수축될 수 있다. 피스톤(43)의 하부에는 연장부(43a)가 형성되어 있다. 도 2a 및, 도 2b 를 참조하여 설명된 실시예와는 달리, 상기 연장부(43a)는 피스톤(43)의 중앙으로부터 하방으로 연장된다. 상기 피스톤(43)의 내측에는 스프링(52)이 설치되는데, 상기 스프링(52)은 피스톤(43)을 수축할 수 있게 하는 것이다. 즉, 유압을 실린더(42)의 내측으로 유입시킴으로써 피스톤(43)을 팽창시킬 수 있고, 실린더(42)로부터 유압을 제거하면 스프링(52)의 인장력에 의해서 피스톤(43)이 수축 위치로 복귀할 수 있는 것이다.

본체 하부(41a)의 내측에는 한쌍의 아암(48)이 설치되는데, 상기 한쌍의 아암(48) 각각은 본체 하부(41a)에 대하여 고정된 한쌍의 핀(47)을 회전 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 각 아암(48)의 일단부는 상기 피스톤(43)의 연장부(43a)에 대하여 핀(46)을 통해서 회전 가능하게 연장된다. 한편, 각 아암(48)의타단부는 한쌍의 슬라이드 유니트(44) 각각에 대하여 핀(49)을 통해서 회전 가능하게 연결된다.

슬라이드 유니트(44)는 본체의 하부(41a)내에서 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 서로에 대하여 근접된다. 슬라이드 유니트(44)의 운동은 안내용 핀(45)에 의해서 안내된다. 안내용 핀(45)은 한쌍의 슬라이드 유니트(44)에 형성된 통공을 통해 삽입되어 있으며, 안내용 핀(45)의 양 단부는 본체의 하부(41a)의 내측벽에 대하여 고정된다. 하나의 안내용 핀(45)이 한쌍의 슬라이드 유니트(44) 모두에 대하여 삽입됨으로써, 슬라이드 유니트(44)는 동일 축상에서 안내 작용을 받을 수 있다. 각 슬라이드 유니트(44)의 하부에는 한쌍의 조오(50)가 각각 고정된다. 조오(50)는 한쌍의 슬라이드 유니트(44)가 서로에 대하여 근접하거나 이격되는 운동을 할때 함께 운동함으로써 그 사이에 부품(31)을 파지할 수 있다.

도 3 을 참조하여 설명된 바와 같은 구성을 가지는 부품 그리퍼의 작용을 개략적으로 설명하기로 한다.

도 3 에 도시된 부품 그리퍼는 한쌍의 조오(50)가 서로로부터 이격된 상태이므로 부품을 파지하고 있지 않은 상태이다. 이때, 피스톤(43)은 하사점에 위치하도록 팽창하여 있는 상태인데, 피스톤(43)의 팽창은 실린더(42)의 내부로 유압이 공급됨으로써 이루어진다.

부품(31)을 파지하려면, 실린더(42)에 공급된 유압을 제거한다. 유압이 제거되면 인장 스프링(42)의 탄성 복원력에 의해서 피스톤(43)은 상사점을 향해 수축하게 된다. 피스톤(43)이 상승하게 되면, 핀(47)을 회전 중심으로 회전 가능하게 설치된 한쌍의 아암(48)의 일 단부는 피스톤의 하부 연장부(43a)와 핀(46)을 통해서 연결되어 있으므로, 아암(48)은 회전을 시작한다. 그에 따라서, 아암(48)의 타 단부에 핀(49)을 통해서 연결된 슬라이드 유니트(44)에도 힘이 가해지기 시작한다. 슬라이드 유니트(44)의 운동은 안내용 핀(45)의 안내 작용에 의해서 안내용 핀(45)의 길이 방향에서만 이루어지므로, 슬라이드 유니트(24)는 수평 방향으로만 움직이게 된다. 따라서 한쌍의 슬라이드 유니트(24)는 서로에 대하여 근접하게 되고, 그에 따라서 그 하부에 설치된 조오(50)도 서로에 대하여 근접함으로써 그 사이에 부품(31)이 파지될 수 있다. 한쌍의 조오(50)는 회전의 운동 성분 없이 병진 운동을 통해서 근접하게 된다. 따라서 그 사이에 배치된 부품(31)에 대해서도 최대의 접촉 면적을 가지고 파지할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 부품 그리퍼에서는 조오의 작동시에 조오가 회전 방향의 운동 없이 병진 운동만으로 부품을 파지하게 되므로, 부품과의 접촉 면적이 넓어지고 따라서 부품을 안정적으로 파지할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 부품 그리퍼가 고속으로 이동하더라도 부품이 부품 그리퍼의 조오로부터 미끄러지거나 이탈할 가능성이 희박해진다. 또한 단순화된 구동 장치로서 부품 그리퍼를 구현할 수 있으므로, 그리퍼의 제작이 용이해지고 생산비가 적게 든다는 장점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및, 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 한다.

Claims (6)

1. 유압에 의해 가동되는 피스톤을 구비한 실린더가 내측에 형성되며, 그 하부에 형성된 고정 조오를 가지는 본체;

   상기 본체의 내측에 고정된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 피스톤의 하부 연장부에 대하여 회전 가능하게 연결된 아암;

   상기 아암의 타단부가 그에 대하여 회전 가능하게 연결되는 슬라이드 유니트;

   상기 슬라이드 유니트의 운동을 수평 방향으로 안내하도록 상기 슬라이드 유니트에 형성된 통공에 삽입되고 상기 본체 내측에 고정된 안내용 핀; 및,

   상기 슬라이드 유니트의 하부에 고정되며 상기 고정 조오에 대하여 근접 또는 이격될 수 있는 조오;를 구비하는 부품 그리퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 아암의 일단과 타단은 상기 피스톤의 하부 연장부와 상기 슬라이드 유니트에 대하여 핀을 통해서 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 부품 그리퍼.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더내에는 상기 피스톤을 수축시키도록 설치된 인장 스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부품 그리퍼.
4. 유압에 의해 가동되는 피스톤을 구비한 실린더가 내측에 형성된 본체;

   상기 본체의 내측에 고정된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 상기 피스톤의 하부 연장부에 대하여 회전 가능하게 연결된 한쌍의 아암;

   상기 각 아암의 타단부가 그에 대하여 회전 가능하게 연결되는 한쌍의 슬라이드 유니트;

   상기 각 슬라이드 유니트의 운동을 수평 방향으로 안내하도록 상기 각 슬라이드 유니트에 형성된 통공에 삽입되어 상기 본체 내측에 고정된 안내용 핀; 및,

   상기 각 슬라이드 유니트의 하부에 고정되어 서로에 대하여 근접 또는 이격될 수 있는 한쌍의 조오;를 구비하는 부품 그리퍼.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 안내용 핀은 상기 한쌍의 슬라이드 유니트를 모두에 삽입됨으로써 상기 각 슬라이드 유니트는 상기 안내용 핀의 길이 방향에서 안내되는 것을 특징으로 하는 부품 그리퍼.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 실린더내에는 상기 피스톤을 수축시키도록 설치된 인장 스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부품 그리퍼.