KR200387444Y1

KR200387444Y1 - Swivel head

Info

Publication number: KR200387444Y1
Application number: KR20-2005-0001171U
Authority: KR
Inventors: 최상만; 임윤석
Original assignee: 대영엘엠티(주)
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-06-17

Abstract

본 고안은 스위블헤드에 관한 것으로, 그 구성은 중앙에 제1삽입홈이 형성되어 있는 고정테이블과, 그 일단이 상기 제1삽입홈에 회전가능하도록 수용되며, 그 타단은 상기 고정테이블로부터 돌출되되, 중심부에는 길이방향으로 제1관통공이 형성되고, 그 길이방향의 끝단에서부터 그 측면까지 관통되되 상기 제1관통공의 주위에 형성된 복수개의 제1공기유동공을 가지는 회전축과, 상기 고정테이블과 결합되고, 중앙에는 제2관통공이 형성되며, 상기 제2관통공에서 상기 회전축의 중간부를 수용하며, 상기 회전축을 회전시키는 본체와, 상기 본체의 일면에 결합되며, 중심부에 제3관통공이 형성되어 상기 제3관통공에 상기 회전축이 회전가능하도록 결합되며, 그 일단은 상기 본체의 일면과 대향되어 결합되고, 타단에서는 테이퍼가 형성되며, 그 내부에는 복수개의 제2공기유동공이 형성되되, 상기 제2공기유동공은 일측에서 외부와 연통되고 타측에서는 상기 제1공기유동공과 연통되는 메니폴드, 및 제1표면과 이와 경사진 제2표면을 가지며, 상기 회전축의 타단과 결합되어 상기 회전축이 회전함에 따라 함께 회전하며, 그 내부에 복수개의 제3공기유동공이 형성되되, 상기 제3공기유동공은 일측에서 상기 제1공기유동공과 연통되고 타측에서 외부와 연통되는 턴테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 스위블본체와 턴테이블 사이에 메니폴드를 설치하여, 공압을 외부로부터 메니폴드, 회전축, 턴테이블을 차례로 지나 그리퍼로 전달함으로써, 스위블헤드에서 공압이 전달되는 경로를 짧게하여 공압기계의 응답속도를 빠르게 하여 작업시간을 단축시키고, 또한 공압이 전달되는데 관련된 부품의 수를 줄여 공압의 누설이 없도록 하여 신뢰성 높은 작업을 할 수 있으며, 스위블헤드에 배열된 센서케이블의 손상이 없도록 내구성을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a swivel head, the configuration of which is a fixed table having a first insertion groove is formed in the center, one end thereof is rotatably received in the first insertion groove, the other end is protruded from the fixed table The central shaft has a first through hole formed in the longitudinal direction, the rotating shaft having a plurality of first air flow holes formed around the first through hole from the end in the longitudinal direction thereof and coupled to the fixed table; The second through hole is formed in the center, and receives the intermediate portion of the rotating shaft in the second through hole, the main body for rotating the rotating shaft, and coupled to one surface of the main body, the third through hole is formed in the center of the The rotary shaft is rotatably coupled to a third through hole, one end of which is coupled to face one surface of the main body, and a taper is formed at the other end thereof, and A plurality of second air flow holes are formed, wherein the second air flow holes have a manifold communicating with the outside on one side and communicating with the first air flow on the other side, and a first surface and a second surface inclined therewith. Combined with the other end of the rotary shaft and rotates as the rotary shaft rotates, a plurality of third air flow holes are formed therein, the third air flow hole is in communication with the first air flow hole on one side and the outside and the other side A manifold is provided between the swivel body and the turntable, and the pneumatic pressure is transmitted from the outside to the gripper through the manifold, the rotating shaft, and the turntable, thereby shortening the path through which the pneumatic pressure is transmitted from the swivel head. To speed up the response time of the pneumatic machine to shorten the working time Reducing the number can be a reliable action to avoid leakage of air pressure, it is possible to improve the durability to prevent damage of the sensor cable is arranged in the swivel head.

Description

Swivel head {Swivel head}

본 고안은 스위블헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업용로봇의 끝단에 장착되어 집는 작업과 회전작업을 함께 수행하는 핸들링로봇에 있어서, 공압이 전달되는 경로를 짧게하여 공압의 누설이 없고 또한 응답속도를 빠르게 한 스위블헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a swivel head, and more particularly, in a handling robot mounted at an end of an industrial robot to perform a picking and rotating operation, by shortening a path through which pneumatics are transmitted, and without leakage of pneumatics and a response speed. It's about the swivel head.

산업용로봇이란 산업현장에서 인력을 대신하여 사용되는 자동화장치를 총칭하여 말하는 것으로, 그 구조적 동작특징에 따라 분류하면, 직교로봇(Cartesian Coordinate Robot)과, 수평다관절로봇(Horizontal Articulated Robot)과, 수직다관절로봇(Vertical Articulated Robot) 등으로 나누어지고, 그 적용분야에 따라 분류하면 용접로봇, 도장로봇, 핸들링로봇, 포장로봇 등으로 나누어진다. Industrial robot is a generic term for automation devices used in place of manpower in the industrial field. When classified according to its structural motion characteristics, Cartesian Coordinate Robot, Horizontal Articulated Robot, and Vertical It is divided into articulated robots and classified into welding applications, painting robots, handling robots, and packaging robots.

이하, 종래의 일반적인 산업용로봇 중에서 구조상 직교로봇이면서, 적용분야상 핸들링로봇을 예로들어 설명한다.Hereinafter, while being a structural orthogonal robot in the conventional general industrial robot, a handling robot in the application field will be described as an example.

핸들링로봇이란 통상 물건을 집어올려서 옮기는 형태의 로봇을 말하는데, 물건을 집어서 옮기는 펠렛타이징로봇과, 물건을 받쳐서 옮기는 반송용로봇으로 크게 나누어 볼 수 있는데, 이러한 핸들링로봇을 용접로봇이나 도장로봇과 구별할 수 있는 특징으로는 핸드 부분이 있다. 핸들링로봇의 핸드 부분은 그리퍼(Gripper)라는 말로도 사용되며, 물건을 쉽게 잡을 수 있도록 사람의 손과 비슷한 형태로 만들어져 있다.A handling robot is a type of robot that picks up and transports objects. Pelletizing robots that pick up and move things and transporting robots that support and move things can be divided into welding robots and painting robots. A distinguishing feature is the hand part. The hand part of the handling robot is also referred to as the gripper and is shaped like a human hand to make it easier to grasp objects.

통상 산업용로봇의 구조는 로봇몸체와 로봇제어기로 구성되어 있고, 이중 로봇몸체는 베이스와, 축과, 엑추에이터와, 센서와, 핸드 부분 등으로 이루어 진다.In general, the structure of the industrial robot is composed of a robot body and a robot controller, the double robot body is composed of a base, an axis, an actuator, a sensor, a hand part and the like.

산업용로봇에 있어서 축이 여럿인 것을 다축로봇이라고 하는데, 통상의 다축로봇의 경우 핸드 부분을 원하는 위치로 이동시키는 부분인 포지션닝(Positioning)부와, 작업대상물(Workpiece)의 방향을 바꾸기위해 회전하는 부분인 오리엔테이팅(Orientating)부로 구성되며, 이들은 주로 전력을 공급받아 서보모터에 의해 구동되어 원하는 동작을 하게된다.In the industrial robot, multiple axes are called multi-axis robots. In the case of a general multi-axis robot, a positioning part that moves a hand part to a desired position and a part that rotates to change the direction of a workpiece In Orientating unit, these are mainly powered by the servo motor is driven to the desired operation.

그리고, 핸드 부분(이하, "그리퍼(Gripper)"라고 한다.)은 물체를 파지하는 기능을 하는 부분이며, 중량을 감소시키기위하여, 통상 공압을 이용하는 공압기계가 이용되며, 공기압 시스템의 기본구성은 도 1 에 도시된 바와 같이, 압축기나 공기탱크 등과 같은 공압원과, 방향제어벨브나 압력제어벨브 등의 제어벨브와, 압력센서나 압력스위치 등의 제어기기와, 공압실리더나 공기압모터 등의 엑추에이터 등으로 구성된다.In addition, the hand part (hereinafter, referred to as a "gripper") is a part that functions to grip an object, and in order to reduce weight, a pneumatic machine using pneumatic pressure is generally used. As shown in FIG. 1, a pneumatic source such as a compressor or an air tank, a control valve such as a direction control valve or a pressure control valve, a controller such as a pressure sensor or a pressure switch, a pneumatic cylinder or a pneumatic motor, or the like Actuator and the like.

스위블헤드(Swivel head)란, 엑추에이터에 해당하는 것으로서, 통상 상기와 같은 핸들링로봇의 오리엔테이팅부를 말하는데, 종래의 스위블헤드는 일반적으로 고정테이블(2)과, 회전축(3)과, 스위블본체(4)와, 두개의 면을 가진 턴테이블(5)로 구성된다. 그리고, 통상 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 턴테이블의 표면에 두개의 그리퍼메니폴드(6)를 장착하고, 각각의 그리퍼메니폴드(6)에 두개의 그리퍼(7)를 장착하여 사용한다.A swivel head corresponds to an actuator, and generally refers to an orientation portion of a handling robot as described above. A swivel head generally includes a fixed table 2, a rotating shaft 3, and a swivel body ( 4) and a turntable 5 having two sides. In addition, as shown in FIG. 2, two gripper manifolds 6 are mounted on the surface of the turntable, and two grippers 7 are mounted on each gripper manifold 6.

스위블헤드는, 그리퍼가 작업물이 있는 곳까지 이동된 이후, 그리퍼가 작업물을 파지하고, 또한 회전축이 회전하므로써 그리퍼에 파지된 작업물의 위치를 이동시키는 기능을 한다.The swivel head functions to move the position of the workpiece held in the gripper by the gripper holding the workpiece and the rotation axis rotating after the gripper is moved to the position of the workpiece.

이러한 종래의 스위블헤드의 단면도가, 도 3 에 도시되어 있는데, 스위블본체(4)에 공압이 전달되면 상기 스위블본체(4)가 상기 턴테이블(5)을 회전시키고, 또한 그리퍼메니폴드(6)를 통하여, 그리퍼(7)에 공압이 전달되면 상기 그리퍼(7)가 물체를 파지하게 된다.A sectional view of such a conventional swivel head is shown in FIG. 3, when pneumatic pressure is transmitted to the swivel body 4, the swivel body 4 rotates the turntable 5 and also through the gripper manifold 6. When the pneumatic pressure is transmitted to the gripper 7, the gripper 7 grips the object.

특히 스위블헤드에서 그리퍼로 공압이 전달되는 경로는, 도 3 의 화살표(A)로 표시되어 있는 바와 같이, 고정테이블의 공기유동공을 지나, 회전축의 공기유동공을 거쳐, 턴테이블의 공기유동공을 지나서, 메니폴드의 공기통로를 따라, 그리퍼로 공압이 전달되게 되며, 이렇게 전달된 공압에 의해서 그리퍼가 작업물을 파지하는 것이다.In particular, the path through which the pneumatic pressure is transmitted from the swivel head to the gripper passes through the air flow hole of the fixed table, through the air flow hole of the rotating shaft, and the air flow hole of the turntable, as indicated by the arrow A of FIG. 3. Afterwards, along the air passage of the manifold, pneumatic pressure is transmitted to the gripper, whereby the gripper grips the workpiece.

그런데 공압기계의 경우에는 공압이 전달되어야만 동력을 발생시킬 수 있는데, 공압은 부품과 부품 사이의 연결부에서 누설될 가능성이 있고, 누설이 생기면 공압기계는 목적하는 동작을 달성하지 못하게 된다.However, in the case of a pneumatic machine, it is possible to generate power only when pneumatics are transmitted. Pneumatic pressure may leak from a connection part between parts, and if a leak occurs, the pneumatic machine may not achieve the desired operation.

하지만 종래의 스위블헤드의 경우에는, 상기와 같은 경로를 거쳐 공압이 전달되므로, 고정테이블과 회전축, 회전축과 턴테이블, 턴테이블과 메니폴드, 메니폴드와 그리퍼의 사이의 간격 등 다수의 연결부가 형성되어 있으므로, 공압이 누설될 가능성 또한 높은 문제가 있었다.However, in the case of the conventional swivel head, since the pneumatic pressure is transmitted through the path as described above, since a plurality of connections such as the fixed table and the rotating shaft, the rotary shaft and the turntable, the turntable and the manifold, the gap between the manifold and the gripper are formed, There was also a high possibility of this leakage.

또한, 스위블헤드에는 그리퍼의 작동상태를 파악하기 위한 복수개의 센서가 장착되어 있는데, 그리퍼의 원할한 작동을 위하여 하나의 그리퍼마다 턴테이블의 표면에 그리퍼 열림센서, 그리퍼 닫힘센서, 작업물 감지센서 등 3개의 센서가 필요하고, 통상 하나의 스위블헤드에는 턴테이블에 두개의 그리퍼가 장착되어 있으므로, 결과적으로 논리상 하나의 스위블헤드에 여섯개의 센서가 있어야, 스위블헤드의 원할한 작동이 보장된다.In addition, the swivel head is equipped with a plurality of sensors for grasping the operation state of the gripper. For gripper operation, each gripper has a gripper opening sensor, a gripper closing sensor, a workpiece detection sensor, etc. Since two sensors are required, and one swivel head is usually equipped with two grippers on the turntable, logically, there must be six sensors in one swivel head, thereby ensuring smooth operation of the swivel head.

상기한 센서들은 그리퍼(Gripper)에 장착되지만, 상기한 센서들이 제어기부분과 연결되는 센서배선용 케이블은, 도 3 에 도시된 회전축 내부의 관통공을 통하여 제어기 부분들과 연결되는데, 산업용로봇의 경우에 그 사이즈에 일정한 규격이 정해져 있는바, 스위블헤드의 사이즈에 따라 그 내부의 회전축의 최대직경이 제한된다.The sensors are mounted on a gripper, but the sensor wiring cable to which the sensors are connected to the controller portion is connected to the controller portions through a through hole inside the rotating shaft shown in FIG. 3, in the case of an industrial robot. Since a certain standard is defined for the size, the maximum diameter of the rotating shaft therein is limited by the size of the swivel head.

그런데, 종래의 스위블헤드에서는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 회전축은 그 내부에 센서케이블배선용 관통공(3a)이외에도 공기유동공(3b), 에어블로우 홀(Air blow hole)(3c) 또한 형성되어 있기 때문에, 결과적으로 센서케이블용 배선홀의 직경이 작다. 예를들어 통상 사용되는 스위블헤드의 크기가 (회전축의 최대직경은 34mm인데) 34mm인 경우, 이중 센서케이블 배선용 관통공의 직경은 8mm에 지나지 않는다. 이는 스위블헤드의 크기에 따라 회전축의 크기가 정해지며, 정해진 크기의 회전축의 내부에 센서케이블 배선용 관통공과 그 외부둘레에 그리퍼로 가는 공기유동공이 다수개가 형성되어 있기 때문에 센서케이블 배선용 관통공의 직경은 스위블헤드의 크기에 제한을 받기 때문이다.By the way, in the conventional swivel head, as shown in Figure 4, in addition to the through hole 3a for sensor cable wiring, the rotating shaft also has an air flow hole 3b and an air blow hole 3c. As a result, the diameter of the sensor cable wiring hole is small. For example, if the size of a swivel head normally used is 34 mm (the maximum diameter of the rotating shaft is 34 mm), the diameter of the through-hole for double sensor cable wiring is only 8 mm. The size of the rotating shaft is determined according to the size of the swivel head, and the diameter of the sensor cable wiring through hole is formed because a plurality of through hole for sensor cable wiring and a plurality of air flow holes to the gripper are formed in the outer circumference thereof. This is because the size of the swivel head is limited.

(관통공의 외부둘레에 그리퍼로 가는 공기유동공이 다수개가 형성되어 있기 때문이다.)(This is because a large number of air flow holes are formed in the outer circumference of the through hole to the gripper.)

그러나 센서케이블은, 메이커에 따라 크기 차이가 있으나, 보호피복을 포함하여 통상 한가닥의 직경은 3mm정도이므로, 종래의 스위블헤드에 있어서는 필요한 6가닥의 센서케이블을 모두 배열할 수 없는 구조가 되고, 따라서 종래의 스위블헤드에서는 하나의 그리퍼마다 센서를 2개이하로 설치하거나, 또는 각각의 센서케이블에서 보호피복이 없이(보호피복을 벗겨내어) 센서케이블의 직경을 작게하여 6가닥의 센서케이블을 모두 배열하여 왔다.However, although the sensor cable varies in size depending on the manufacturer, since the diameter of one strand including the protective coating is generally about 3 mm, the conventional swivel head cannot be arranged with all the necessary six strands of the sensor cable. In the conventional swivel head, less than two sensors are installed in each gripper, or the six sensor cables are arranged by reducing the diameter of the sensor cable without removing the protective coating from each sensor cable (by stripping the protective coating). Has come.

상기와 같이 센서케이블이 배선된 종래의 스위블헤드에서, 센서의 개수를 줄이는 경우에는 센서의 개수가 모자라게 되는바, 스위블헤드가 원할한 작동을 하지 못하는 문제가 있다.In the conventional swivel head in which the sensor cable is wired as described above, when the number of sensors is reduced, the number of sensors is short, and there is a problem that the swivel head does not operate smoothly.

또한, 종래의 스위블헤드의 작동원리를 살펴보면, 스위블몸체로 들어오는 공압에 의하여 회전축이 회동하며 이로인해 턴테이블에 장착되어 있는 그리퍼도 함께 회동하는데, 보통의 경우 스위블헤드는 0.5초 정도에(0.3초 이내에) 180도의 회동을 할 것이 요구된다.In addition, if you look at the operating principle of the conventional swivel head, the rotating shaft is rotated by the pneumatic pressure coming into the swivel body, which also rotates the gripper mounted on the turntable, the swivel head is usually 0.5 seconds (within 0.3 seconds) A 180 degree rotation is required.

이러한 회동은 스위블헤드가 작업을 하는 한 반복적으로 발생하게 되므로 센서케이블에는 반복하중 및 마찰이 작용하나, 센서케이블에는 보호피복이 없는 바, 센서케이블은 짧은 시간 내에 손상되고, 결과적으로 빈번한 유지보수가 필요하게 되는 문제가 있었다. Since this rotation occurs repeatedly as long as the swivel head is working, the sensor cable is subjected to repeated loads and frictions, but the sensor cable has no protective coating, which causes the sensor cable to be damaged in a short time, resulting in frequent maintenance. There was a problem needed.

또한, 제품을 이송시키는 작업을 하는 로봇인 핸들링로봇에서 가장 중요하게 고려되어야 할 부분은 바로 작업의 고속성이다. 작업현장에서의 인건비 상승으로 인해 물류시스템에서 자동화가 추진되고 있고 이러한 자동화는 작업의 고속화를 위한 것이다.In addition, the most important part of the handling robot, which is a robot that moves the product, is the high speed of work. Due to the rise in labor costs in the workplace, automation is being promoted in the logistics system, which is intended to speed up work.

그런데 공압기계는 공기를 컴푸레샤를 이용하여 압축함으로써, 공기유동통로를 통하여 공압을 전달시키는데, 공기는 대표적인 압축성기체이므로 본질적으로 압축되면 부피가 줄어드는 성질을 가지고 있다. By the way, the pneumatic machine compresses the air using a compressor, and delivers the pneumatic pressure through the air flow passage. Since the air is a typical compressible gas, it has a property of reducing the volume when it is compressed.

따라서, 공압기계의 경우 필연적으로 한쪽에서 압력을 가하더라도 다른쪽까지 압력이 전달되는 과정에서 공기의 압축으로 인한 시간지연이 발생하게 되며, 이는 공압기계의 응답속도를 떨어뜨리는 주요한 원인이 되기도 한다.Therefore, in case of a pneumatic machine, even if pressure is inevitably applied from one side, a time delay occurs due to the compression of air in the process of transferring pressure to the other side, which is a major cause of lowering the response speed of the pneumatic machine.

따라서, 종래의 스위블헤드에서 공압이 전달되는 경로를 최단거리로 단축하는 것이 이 공압기계를 이용하는 산업용로봇이 당면한 과제이다. Therefore, shortening the path through which pneumatics are transmitted in the conventional swivel head is a challenge faced by industrial robots using this pneumatic machine.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 스위블본체와 턴테이블 사이에 메니폴드를 설치하여, 공압을 외부로부터 메니폴드, 회전축, 턴테이블을 차례로 지나 그리퍼로 전달함으로써, 스위블헤드에서 공압이 전달되는 경로를 짧게하여 공압기계의 응답속도를 빠르게 하여 작업시간을 단축시키고, 또한 공압이 전달되는데 관련된 부품의 수를 줄여 공압의 누설이 없도록 하여 신뢰성 높은 작업을 할 수 있으며, 스위블헤드에 배열된 센서케이블의 손상이 없도록 내구성을 높인 스위블헤드를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, the purpose is to install a manifold between the swivel body and the turntable, by passing the pneumatic pressure from the outside through the manifold, the rotating shaft, the turntable to the gripper, the air pressure in the swivel head By shortening the transmission path, it speeds up the response time of the pneumatic machine and shortens the working time, and also reduces the number of parts related to the pneumatic transmission, so that there is no leakage of pneumatic pressure. It is to provide a swivel head with high durability so as not to damage the sensor cable.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 스위블헤드는, 중앙에 제1삽입홈이 형성되어 있는 고정테이블과, 그 일단이 상기 제1삽입홈에 회전가능하도록 수용되며, 그 타단은 상기 고정테이블로부터 돌출되되, 중심부에는 길이방향으로 제1관통공이 형성되고, 그 길이방향의 끝단에서부터 그 측면까지 관통되되 상기 제1관통공의 주위에 형성된 복수개의 제1공기유동공을 가지는 회전축과, 상기 고정테이블과 결합되고, 중앙에는 제2관통공이 형성되며, 상기 제2관통공에서 상기 회전축의 중간부를 수용하며, 상기 회전축을 회전시키는 본체와, 상기 본체의 일면에 결합되며, 중심부에 제3관통공이 형성되어 상기 제3관통공에 상기 회전축이 회전가능하도록 결합되며, 그 일단은 상기 본체의 일면과 대향되어 결합되고, 타단에서는 테이퍼가 형성되며, 그 내부에는 복수개의 제2공기유동공이 형성되되, 상기 제2공기유동공은 일측에서 외부와 연통되고 타측에서는 상기 제1공기유동공과 연통되는 메니폴드, 및 제1표면과 이와 경사진 제2표면을 가지며, 상기 회전축의 타단과 결합되어 상기 회전축이 회전함에 따라 함께 회전하며, 그 내부에 복수개의 제3공기유동공이 형성되되, 상기 제3공기유동공은 일측에서 상기 제1공기유동공과 연통되고 타측에서 외부와 연통되는 턴테이블을 포함하여, 공압이 상기 메니폴드에 형성된 상기 제2공기유동공으로부터 상기 제1공기유동공을 거쳐, 상기 제3공기유동공을 통과하여, 상기 제1표면과 상기 제2표면에 설치된 공압기계에 전달됨으로써, 전체적으로 공압이 전달되는 길이를 단축시켜 압력의 손실이 없고, 공압이 시간지연 없이 전달되도록 하는 것을 특징으로 한다.The swivel head according to the present invention for achieving the above object is a fixed table having a first insertion groove is formed in the center, one end thereof is rotatably accommodated in the first insertion groove, the other end is fixed A rotating shaft protruding from the table, the first through hole being formed in the center in the longitudinal direction, the first through hole extending from the end in the longitudinal direction thereof, and having a plurality of first air flow holes formed around the first through hole; It is coupled to the fixed table, the second through hole is formed in the center, and receives the intermediate portion of the rotating shaft in the second through hole, the main body for rotating the rotating shaft, coupled to one side of the main body, the third through the center A ball is formed so that the rotation shaft is rotatably coupled to the third through hole, and one end thereof is coupled to face one surface of the main body, and a taper is formed at the other end thereof. And a plurality of second air flow holes formed therein, the second air flow holes communicating with the outside on one side and a manifold communicating with the first air flow holes on the other side, and a first surface and an inclined second It has a surface, is coupled to the other end of the rotary shaft and rotates as the rotary shaft rotates, a plurality of third air flow hole is formed therein, the third air flow hole is in communication with the first air flow hole on one side And a turntable in communication with the outside on the other side, wherein pneumatic pressure passes from the second air flow hole formed in the manifold through the first air flow hole, through the third air flow hole, and the first surface and the By delivering to the pneumatic machine installed on the second surface, the overall length of the pneumatic pressure is shortened so that there is no pressure loss and the pneumatic pressure is delivered without time delay. It shall be.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스위블헤드를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a swivel head according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5 내지 12 은 본 고안의 실시예에 따른 스위블헤드를 도시한 것으로서, 도 5 는 본 고안의 실시예에 따른 스위블헤드의 사시도를, 도 6 은 도 5 에 도시된 장치에서 공압이 공급되는 상태를 나타낸 도면을, 도 7 은 도 6 의 Ⅶ-Ⅶ 단면을 도시한 도면으로, 본체가 회전축을 회동시키는 메카니즘을 나타낸 도면을, 도 8 은 도 5 에 도시된 장치에서 턴테이블이 회동하는 상태를 나타낸 도면을, 도 9 는 도 5 에 도시된 장치에서 그리퍼에 공압이 전달되는 경로를 나타낸 도면을, 도 10 은 도 9 에 도시된 장치에서 분리된 회전축의 단면도를, 도 11 은 도 10 의 Ⅹ-Ⅹ단면을 도시한 도면을, 도 12 는 도 10 의 ⅩⅠ-ⅩⅠ단면을 도시한 도면을 나타낸 것이다.5 to 12 show a swivel head according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a perspective view of a swivel head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a state in which pneumatic pressure is supplied in the apparatus shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6, which illustrates a mechanism for rotating the rotating shaft of the main body, and FIG. 8 illustrates a state in which the turntable is rotated in the apparatus shown in FIG. 5. 9 is a view showing a path through which pneumatic pressure is transmitted to the gripper in the device shown in FIG. 5, FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotating shaft separated in the device shown in FIG. 9, FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of FIG. 10 and FIG. 12 is a cross-sectional view of FIG.

상기 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 스위블헤드(100)는 고정테이블(10)과, 회전축(20)과, 본체(30)와, 메니폴드(40)와, 턴테이블(50)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 5, the swivel head 100 according to the embodiment of the present invention includes a fixed table 10, a rotating shaft 20, a main body 30, a manifold 40, and a turntable 50. )

상기 고정테이블(10)은 중앙에 제1삽입홈(11)이 형성되어 있는데, 도 2 에 도시된 바와 같이, 통상 그 일단은 산업용로봇에 설치된다.The fixed table 10 has a first insertion groove 11 is formed in the center, as shown in Figure 2, usually one end is installed in the industrial robot.

상기 회전축(20)은 그 일단이 상기 제1삽입홈(11)에 수용되며, 그 타단은 상기 고정테이블(10)로부터 돌출되되, 중심부에는 길이방향으로 제1관통공(21)이 형성되어 있는데, 본 실시예에서는 제1관통공(21)과 제1공기유동공(22)과, 측면기어(23)와, 에어블로우 홀(Air blow hole)(24)을 더 포함하고 있다.One end of the rotating shaft 20 is accommodated in the first insertion groove 11, and the other end thereof protrudes from the fixing table 10, and a first through hole 21 is formed in the longitudinal direction at the center thereof. In this embodiment, the first through hole 21, the first air flow hole 22, the side gear 23, and an air blow hole (Air blow hole) 24 further includes.

상기 제1관통공(21)은 상기 회전축(20)을 길이방향으로 관통하여 형성되어 있는데, 센서케이블용 배선홀의 역할을 한다.The first through hole 21 is formed to penetrate the rotation shaft 20 in the longitudinal direction, and serves as a wiring hole for the sensor cable.

상기 제1공기유동공(22)은, 도 10 에 도시된 바와같이, 상기 회전축(20)의 길이방향의 끝단에서부터 상기 회전축(20)의 중간부의 측면으로 관통되되 상기 제1관통공(21)의 주위에 복수개로 형성되어 있다.As shown in FIG. 10, the first air flow hole 22 penetrates from the end in the longitudinal direction of the rotation shaft 20 to the side surface of the middle portion of the rotation shaft 20, and the first through hole 21. It is formed in plural around.

상기 측면기어(23)는, 도 7 및 도 10 에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(20)의 중간부의 외측면에 형성된 치형으로 구성되며, 후술하는 본체(30)에 의해서, 도 7 에 도시된 바와같이 본체(30)의 랙(rack)의 길이방향운동을 회전운동으로 변환하는 피니언의 역할을 한다.As shown in FIGS. 7 and 10, the side gear 23 is configured as a tooth formed on an outer surface of an intermediate portion of the rotation shaft 20, and is illustrated in FIG. 7 by a main body 30 to be described later. As shown in the drawing, it acts as a pinion for converting the longitudinal motion of the rack of the body 30 into the rotational motion.

상기 에어블로우홀(Air blow hole)(24)은, 상기 도 12 에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(20)의 상기 제1관통공(21)의 외부둘레에 형성되며, 상기 제1공기유동공(22)의 사이사이에 형성되어 있다.As shown in FIG. 12, the air blow hole 24 is formed at an outer circumference of the first through hole 21 of the rotation shaft 20, and the first air flow hole. It is formed between (22).

상기 본체(30)는 상기 고정테이블(10)과 결합되고, 중앙에는 제2관통공(미도시)이 형성되며, 상기 제2관통공(미도시)에서 상기 회전축(20)의 중간부를 수용하며, 상기 회전축(20)을 회전시키는데, 본 실시예에서는 본체하우징(32)과, 중간칸막이(33)와, 공압피스톤(34)을 포함한다.The main body 30 is coupled to the fixed table 10, the second through hole (not shown) is formed in the center, and accommodates the intermediate portion of the rotating shaft 20 in the second through hole (not shown) In this embodiment, the rotating shaft 20 is rotated, and includes a main body housing 32, an intermediate partition 33, and a pneumatic piston 34.

상기 본체하우징(32)은 그 내부에 길이방향으로 중간칸막이(33)가 형성되고, 양단에는 커버가 형성되어, 상기 중간칸막이(33)를 중심으로 두개의 밀폐된 내부공간이 형성되어 있으며, 커버에는 외부로부터 공기를 공급받는 유출입구(35)가 설치된다.The main body housing 32 has an intermediate partition 33 formed in the longitudinal direction therein, and covers are formed at both ends thereof, and two sealed inner spaces are formed around the intermediate partition 33. It is provided with an outlet inlet 35 for receiving air from the outside.

상기 공압피스톤(34)은 두개로 구성되며, 도 7 에 도시된 바와같이, 상기 본체하우징(32)의 내부공간에 서로 어긋나게 위치되어 있다. The pneumatic piston 34 is composed of two, as shown in Figure 7, are positioned to be offset from each other in the inner space of the main body housing (32).

상기 메니폴드(40)는 상기 본체(30)의 일면에 결합되며, 중심부에 제3관통공(미도시)이 형성되어 상기 제3관통공(미도시)에 상기 회전축(20)이 회전가능하도록 결합되며, 그 일단은 상기 본체(30)의 일면과 대향되어 결합되고, 타단에서는 테이퍼가 형성되는데, 본 실시예에서는 제2공기유동공(42)을 포함한다.The manifold 40 is coupled to one surface of the main body 30, the third through hole (not shown) is formed in the center is coupled to the rotating shaft 20 to the third through hole (not shown) rotatable One end thereof is coupled to face one surface of the main body 30, and a taper is formed at the other end thereof, and includes a second air flow hole 42 in the present embodiment.

상기 제2공기유동공(42)은 상기 메니폴드(40)의 내부에 복수개가 형성되되, 그 일측에서 외부와 연통되고 그 타측에서는 상기 제1공기유동공(22)과 연통된다.A plurality of second air flow holes 42 are formed inside the manifold 40, and the second air flow holes 42 communicate with the outside at one side thereof and the first air flow holes 22 at the other side thereof.

상기 턴테이블(50)은 제1표면(51)과 이와 경사진 제2표면(52)을 가지며, 상기 회전축(20)의 타단과 결합되어 상기 회전축(20)이 회동됨에 따라 함께 회동되는데, 본 실시예에서는 제3공기유동공(53)을 포함한다.The turntable 50 has a first surface 51 and a second surface 52 inclined thereto, and is coupled with the other end of the rotating shaft 20 to be rotated together as the rotating shaft 20 is rotated. In the example, the third air flow hole 53 is included.

상기 제3공기유동공(53)은 상기 메니폴드(40)의 내부에 복수개가 형성되되, 그 일측에서 상기 제1공기유동공(22)과 연통되고 타측에서 상기 제1표면(51) 및 상기 제2표면(52)과 연통되어 외부로 뚫려있다.A plurality of third air flow holes 53 are formed in the manifold 40, and the first air flow holes 22 communicate with the first air flow holes 22 at one side thereof, and the first surface 51 and the first side at the other side thereof. It communicates with the two surfaces 52 and is drilled outward.

본 고안의 바람직한 실시예인 스위블헤드(100)는 통상 상기 턴테이블(50)에 그리퍼(70)가 장착되어 있으며, 상기 그리퍼(70)가 작업물(Workpiece)을 집어올리거나 내린다.In the preferred embodiment of the present invention, the swivel head 100 has a gripper 70 mounted on the turntable 50, and the gripper 70 picks up or lowers a workpiece.

상기 그리퍼(70)는, 그리퍼메니폴드(60)를 통하여, 상기 턴테이블(50)의 상기 제1표면(51)과 상기 제2표면(52)에 부착되어 있으며, 상기 턴테이블(50)의 상기 제3공기유동공(53)을 통하여 공급된 공압이 상기 그리퍼메니폴드(60)의 내부에 형성된 그리퍼메니폴드공기유동공(61)을 통하여 전달받아, 물건을 파지하는 등의 목적하는 작업을 수행한다.The gripper 70 is attached to the first surface 51 and the second surface 52 of the turntable 50 via a gripper manifold 60, and the third of the turntable 50. The pneumatic pressure supplied through the air flow hole 53 is received through the gripper manifold air flow hole 61 formed in the gripper manifold 60 to grasp an object, and the like.

상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 실시예에 따른 스위블헤드(100)는 도 5 내지 도 12 에 도시된 바와 같이, 다음과 같이 사용된다.The swivel head 100 according to the embodiment of the present invention having the configuration as described above is used as shown in Figures 5 to 12, as follows.

우선, 상기 본체(30)에 공급된 공압이 상기 회전축(20)을 회전시키는 메카니즘을 설명한다.First, the mechanism by which the pneumatic pressure supplied to the main body 30 rotates the rotary shaft 20 will be described.

먼저, 공기는 도 7 의 화살표(D)방향으로 상기 유출입구(35)를 통하여 상기 본체하우징(32)의 내부로 공급된다.First, air is supplied into the main body housing 32 through the outlet inlet 35 in the direction of an arrow D of FIG. 7.

상기 공압피스톤(34)은 일측면에 치형이 형성되되 길이방향으로 복수개의 치형이 반복적으로 형성되어 랙(Rack)의 역할을 하며, 상기 회전축(20)의 중간부에 형성된 치형과 맞물려 있다.The pneumatic piston 34 has a tooth formed on one side, but a plurality of teeth are formed repeatedly in the longitudinal direction to serve as a rack, and is engaged with the tooth formed in the middle of the rotating shaft 20.

상기 공압피스톤(34)은, 도 7 에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 구성되며 상기 중간칸막이(33)에 의해 구획된 두개의 내부공간에 각각 위치되며, 각각의 공압피스톤(34)은 상기 유출입구(35)를 통하여, 도 7 의 화살표(D)방향으로, 들어온 공기에 의해 밀려져서 서로 다른 방향으로 진행하므로, 상기 공압피스톤(34)의 치형과 맞물려 있는 상기 회전축(20)도 그 중심축을 중심으로, 도 10 의 화살표(E)방향으로 회동된다.As shown in FIG. 7, the pneumatic pistons 34 are composed of a pair and are respectively located in two inner spaces defined by the intermediate partition 33, and each pneumatic piston 34 is discharged to the outlet. Through the inlet 35, in the direction of the arrow (D) of Fig. 7, it is pushed by the incoming air and proceeds in different directions, so that the rotary shaft 20 engaged with the teeth of the pneumatic piston 34 also has its center axis. At the center, it is rotated in the direction of the arrow E in FIG. 10.

따라서, 상기 회전축(20)이 회동됨에 따라, 상기 회전축(20)과 고정 결합되어 있는 상기 턴테이블(50)도 상기 회전축(20)을 중심으로, 도 8 의 화살표(F)방향으로, 함께 회동되는 것이다.Accordingly, as the rotation shaft 20 is rotated, the turntable 50 fixedly coupled to the rotation shaft 20 is also rotated together in the direction of the arrow F of FIG. 8 with respect to the rotation shaft 20. will be.

그리하여, 상기 그리퍼(70)가 목적하는 위치까지 이동되는 것이다.Thus, the gripper 70 is moved to the desired position.

다음으로, 상기 그리퍼(70)가 물체를 집는 과정을 설명하기 위해, 상기 메니폴드(40)에 공급된 공압이 상기 그리퍼(70)로 전달되는 경로를 설명한다.Next, to explain the process of the gripper 70 to pick up the object, a path through which the pneumatic pressure supplied to the manifold 40 is transmitted to the gripper 70 will be described.

먼저, 도 9 내지 도 11 에 도시된 바와 같이, 상기 메니폴드(40)는 상기 본체(30)와 상기 턴테이블(50) 사이에 위치되어 있고, 상기 메니폴드(40)에는 제2공기유동공(42)이 형성되어 있는데, 상기 제2공기유동공(42)은 일측에서 외부와 연통되어 있으므로, 작업장에 설치된 공기 압축기(Compressor)로부터, 도 9 의 화살표(G)방향으로, 압축공기를 공급받게된다.First, as shown in FIGS. 9 to 11, the manifold 40 is located between the main body 30 and the turntable 50, and the manifold 40 has a second air flow hole 42. Although the second air flow hole 42 is in communication with the outside from one side, the compressed air is supplied from the air compressor installed in the workplace in the direction of the arrow G of FIG. 9.

본 실시예에서는 상기 메니폴드(40)에 형성된 제2공기유동공(42)은, 도 6 에 도시된 바와 같이, 5개의 관로로 이루어져 있는데, 그중 2개의 관로는 상기 턴테이블(50)의 제1표면(51)에 설치된 그리퍼(70)의 개폐동작을 위한 것이고, 다른 2개의 관로는 상기 제2표면(52)에 설치된 그리퍼(70)의 개폐동작을 위한 것이다.In the present embodiment, the second air flow hole 42 formed in the manifold 40 has five conduits, as shown in FIG. 6, of which two conduits have a first surface of the turntable 50. The opening and closing operation of the gripper 70 installed on the 51, and the other two conduits for opening and closing operation of the gripper 70 provided on the second surface 52.

이어서, 상기 회전축(20)에 형성된 상기 제1공기유동공(22)은 상기 메니폴드(40)에 형성된 상기 제2공기유동공(42)과 연통되어 있는바, 외부로부터 공급받은 공기는, 도 9 의 화살표(H)방향으로 상기 제1공기유동공(22)을 지나가게 된다.Subsequently, the first air flow hole 22 formed in the rotation shaft 20 is in communication with the second air flow hole 42 formed in the manifold 40. The air supplied from the outside is illustrated in FIG. 9. Pass through the first air flow hole 22 in the direction of the arrow (H).

이어서, 상기 회전축(20)의 끝단은 상기 턴테이블(50)과 고정결합되어 있으며, 상기 턴테이블(50)에 형성된 상기 제3공기유동공(53)은 상기 회전축(20)에 형성된 상기 제1공기유동공(22)과 연통되어 있는바, 상기 제1공기유동공(22)을 거쳐 공급받은 공기는, 도 9 의 화살표(I)방향으로 상기 제3공기유동공(53)으로 전달되게 된다.Subsequently, an end of the rotation shaft 20 is fixedly coupled to the turntable 50, and the third air flow hole 53 formed on the turntable 50 is the first air flow formed on the rotation shaft 20. In communication with the ball 22, the air supplied through the first air flow hole 22 is delivered to the third air flow hole 53 in the direction of arrow I of FIG.

이어서, 제3공기유동공(53)과 연통된 공기유동통로를 통하여, 공압은 상기 그리퍼메니폴드(60)를 거쳐 상기 그리퍼(70)로 전달되어, 목적하는 작업을 하게 되는 것이다. Subsequently, through the air flow passage communicating with the third air flow hole 53, the pneumatic pressure is transferred to the gripper 70 via the gripper manifold 60 to perform a desired work.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 스위블헤드에 의하면, 스위블본체와 턴테이블 사이에 메니폴드를 설치하여, 공압을 외부로부터 메니폴드, 회전축, 턴테이블을 차례로 지나 그리퍼로 전달함으로써, 스위블헤드에서 공압이 전달되는 경로를 짧게하여 공압기계의 응답속도를 빠르게 하여 작업시간을 단축시키고, 또한 공압이 전달되는데 관련된 부품의 수를 줄여 공압의 누설이 없도록 하여 신뢰성 높은 작업을 할 수 있으며, 스위블헤드에 배열된 센서케이블의 손상이 없도록 내구성을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the swivel head according to the present invention, by installing a manifold between the swivel body and the turntable, the pneumatic pressure is transmitted from the outside through the manifold, the rotating shaft, the turntable to the gripper in order to pass the path through which the pneumatic pressure is transmitted from the swivel head. By shortening the response time of the pneumatic machine, it shortens the working time, and also reduces the number of parts related to the pneumatic transmission, so that there is no leakage of pneumatic pressure, so that reliable work can be performed, and damage to the sensor cable arranged in the swivel head There is an effect that can increase the durability so that.

본 고안은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고를 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, it is intended to be illustrative, and those skilled in the art may understand that various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

도 1 은 공기압 시스템의 일반적인 구성도1 is a general configuration diagram of a pneumatic system

도 2 는 종래 스위블헤드의 일반적인 구성을 나타낸 도면2 is a view showing a general configuration of a conventional swivel head

도 3 은 종래 스위블헤드에서 그리퍼에 공압이 전달되는 경로를 나타낸 도면3 is a view showing a path through which pneumatic pressure is transmitted to a gripper in the conventional swivel head

도 4 는 도 3 에서 회전축의 Ⅳ-Ⅳ 단면을 도시한 도면4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the rotation shaft in FIG.

도 5 는 본 고안의 실시예에 따른 스위블헤드의 사시도5 is a perspective view of a swivel head according to an embodiment of the present invention

도 6 은 도 5 에 도시된 장치에서 공압이 공급되는 상태를 나타낸 도면6 is a view showing a state in which the pneumatic pressure is supplied in the device shown in FIG.

도 7 은 도 6 의 Ⅶ-Ⅶ 단면을 도시한 도면으로, 본체가 회전축을 회동시키는 메카니즘을 나타낸 도면FIG. 7 is a cross-sectional view of the VIII-VIII of FIG. 6, which illustrates a mechanism in which the main body rotates the rotating shaft. FIG.

도 8 은 도 5 에 도시된 장치에서 턴테이블이 회동하는 상태를 나타낸 도면8 is a view showing a state in which the turntable rotates in the apparatus shown in FIG.

도 9 는 도 5 에 도시된 장치에서 그리퍼에 공압이 전달되는 경로를 나타낸 도면FIG. 9 shows a path through which pneumatic pressure is delivered to the gripper in the apparatus shown in FIG.

도 10 은 도 9 에 도시된 장치에서 분리된 회전축의 단면도10 is a cross-sectional view of the rotating shaft separated in the apparatus shown in FIG. 9;

도 11 은 도 10 의 Ⅹ-Ⅹ단면을 도시한 도면FIG. 11 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 10; FIG.

도 12 는 도 10 의 ⅩⅠ-ⅩⅠ단면을 도시한 도면 12 is a cross-sectional view taken along the line II-XI of FIG. 10.

<도면의 주요부분의 참조부호의 설명><Description of reference numerals of the main parts of the drawings>

10 고정테이블 20 회전축10 Fixed Table 20 Rotary Shaft

30 본체 40 메니폴드30 Body 40 Manifold

50 턴테이블 100 스위블헤드 50 turntable 100 swivel head

Claims

A fixed table having a first insertion groove formed in a center thereof;

One end thereof is rotatably received in the first insertion groove, and the other end thereof protrudes from the fixed table, and a first through hole is formed in a central portion thereof in a longitudinal direction, and penetrates from the end in the longitudinal direction thereof to the side thereof. A rotating shaft having a plurality of first air flow holes formed around one through hole;

A main body coupled to the fixed table and having a second through hole formed at a center thereof, accommodating an intermediate portion of the rotating shaft in the second through hole, and rotating the rotating shaft;

It is coupled to one surface of the main body, the third through hole is formed in the center is coupled to the rotation axis rotatably in the third through hole, one end thereof is coupled to face the one side of the main body, and the other end is tapered A manifold having a plurality of second air flow holes formed therein, the second air flow holes communicating with the outside at one side, and communicating with the first air flow holes at the other side; And

It has a first surface and a second surface inclined thereto, and is coupled to the other end of the rotary shaft to rotate together as the rotary shaft rotates, a plurality of third air flow holes are formed therein, the third air flow hole is Including; a turntable in communication with the first air flow hole on one side and the outside on the other side; including,

Pneumatic pressure is transmitted from the second air flow hole formed in the manifold through the first air flow hole and through the third air flow hole to the pneumatic machine installed on the first surface and the second surface, Swivel head, characterized in that to reduce the length of the pneumatic transfer as a whole, there is no pressure loss, the pneumatic pressure is delivered without time delay.