KR20040036120A

KR20040036120A - 부품 이송용 척킹 장치

Info

Publication number: KR20040036120A
Application number: KR1020020064930A
Authority: KR
Inventors: 김진운
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-04-30

Abstract

자체에 센터링 유닛을 구성하여 부품에 형성되는 원형홀의 가장자리에 작용하여 부품과의 센터링을 수행한 후, 척킹 작동을 이루도록;

내부에 중공부를 갖는 원통형상의 하우징과; 상기 하우징의 상부 중앙에 고정 장착되어 후단이 상기 로봇의 아암 선단과 연결되며, 그 작동로드는 상기 하우징의 중공부 내에 배치되는 작동 실린더와; 상기 하우징의 중공부 내에서, 상기 작동 실린더의 작동로드 상에 연결블록을 통하여 장착되며, 내부에는 경사진 복수개의 슬롯을 형성하는 플런저와; 상기 하우징의 중공부 내에서 힌지핀에 의해 하부 일측이 힌지 체결되며, 상부 일측은 상기 플런저의 슬롯에 로커 핀을 통하여 끼워져 설치되는 복수개의 크랭크 아암과; 상기 각 크랭크 아암의 하단에 장착되는 죠(JAW)와; 상기 하우징의 외주면에 상하로 슬라이딩 가능하게 장착되어 상기 부품의 장착홀 가장자리에 작용하는 센터링 유닛을 포함하는 부품 이송용 척킹 장치를 제공한다.

Description

부품 이송용 척킹 장치{A CHUCKING DEVICE FOR DE-PALLETIZING OF WORK}

본 발명은 부품 이송용 척킹 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다관절 로봇의 아암 선단에 장착되어 파레트 상에서 원형홀을 갖는 부품을 취출하여 작업라인으로 투입하기 위한 부품 이송용 척킹 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 특히, 차체 조립 및 의장공정 등에서는 차체를 이루는 여러 종류의 패널 및 부품을 이송 또는 용접하기 위하여 다종의 다관절 로봇을 적용하여 공장 자동화의 추세에 대응하고 있다.

이러한 다관절 로봇은 크게 이송용 로봇과 용접용 로봇으로 대별되며, 용접용 로봇인 경우에는, 그 로봇의 아암 선단에 용접을 위한 레이저 용접장치 또는 스폿 용접장치 등이 장착되고, 이송용 로봇인 경우에는 로봇의 아암의 선단에 패널 또는 부품을 고정하기 위한 클램핑 장치나 환물 또는 원형홀을 갖는 부품을 고정하는 척킹(CHUCKING) 장치가 장착되어 이루어진다.

상기에서, 환물이나 원형홀을 갖는 부품을 고정하기 위한 척킹 장치는 상기 로봇의 작동을 제어하여 부품의 정확한 위치에서 중심을 맞추어 척킹하게 되나, 상기 부품의 설정위치 오차나, 공정상의 진동 등으로 인하여 부품이 틀어지는 경우에는 상기 척킹 장치와의 센터(CENTER)가 정확하지 않아 상기 부품을 불안한 상태로 고정하여 이송하게 되며, 이로 인한 부품의 낙하 등 안전사고의 발생소지가 다분하다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자체에 센터링 유닛을 구성하여 부품에 형성되는 원형홀의 가장자리에 작용하여 부품과의 센터링을 수행한 후, 척킹 작동을 이루는 부품 이송용 척킹 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 이송용 척킹 장치가 적용되는 로봇시스템의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부품 이송용 척킹 장치의 작동 전 상태의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 실시예에 따른 부품 이송용 척킹 장치의 작동 후 상태의 단면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 부품 이송용 척킹 장치는,

내부에 중공부를 갖는 원통형상의 하우징과; 상기 하우징의 상부 중앙에 고정 장착되어 후단이 상기 로봇의 아암 선단과 연결되며, 그 작동로드는 상기 하우징의 중공부 내에 배치되는 작동 실린더와; 상기 하우징의 중공부 내에서, 상기 작동 실린더의 작동로드 상에 연결블록을 통하여 장착되며, 내부에는 경사진 복수개의 슬롯을 형성하는 플런저와; 상기 하우징의 중공부 내에서 힌지핀에 의해 하부 일측이 힌지 체결되며, 상부 일측은 상기 플런저의 슬롯에 로커 핀을 통하여 끼워져 설치되는 복수개의 크랭크 아암과; 상기 각 크랭크 아암의 하단에 장착되는 죠(JAW)와; 상기 하우징의 외주면에 상하로 슬라이딩 가능하게 장착되어 상기 부품의 장착홀 가장자리에 작용하는 센터링 유닛을 포함하며,

상기 작동 실린더는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 센터링 유닛은 상기 하우징의 외주면에 끼워지며, 그 외주면의 선단은 경사진 테이퍼 면을 형성하여 이루어지는 센터링 링과; 상기 하우징의 외주면 상단에 형성되는 돌출부재와; 상기 돌출부재와 상기 센터링 링 사이에 개재되는 다수개의 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 이송용 척킹 장치가 적용되는 로봇시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부품 이송용 척킹 장치의 작동 전 상태의 단면도로서, 본 발명의 부품 이송용 척킹 장치(1)는 다관절 로봇(3)의 아암(5) 선단에 장착되어 파레트(7)상에서, 원형홀 등의 장착구(9)를 갖는 부품(11)을 척킹하여 이송하게 된다.

상기 부품 이송용 척킹 장치(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 로봇 아암(5)의 선단에 연결 브라켓(13)을 통하여 작동 실린더(21)가 장착되며, 이 작동실린더(21)는 공압에 의해 전후진 작동하게 된다.

상기 작동 실린더(21)는 내부에 중공부(23)를 갖는 원통형상의 하우징(25)의 상부 중앙에 일체로 장착되며, 그 작동로드(27)는 상기 하우징(25)의 중공부(23) 내에 배치된다.

상기 하우징(25)의 중공부(23) 내에는 상기 작동 실린더(21)의 작동로드(27) 상에 연결블록(29)을 통하여 플런저(31)가 장착되며, 상기 플런저(31)는 그 내부에는 경사진 2개의 슬롯(33; 실제는 120도 간격으로 벌어진 3개의 슬롯으로 구비될 수도 있다)을 형성하여 이루어진다.

그리고 상기 하우징(25)의 중공부(23) 내에서 상기 하우징(25)에 2개의 크랭크 아암(35)이 힌지핀(37)을 통하여 하부 일측이 힌지 체결되며, 상기 크랭크 아암(35)의 상부 일측은 상기 플런저(31)의 슬롯(33)에 로커 핀(39)을 통하여 끼워져 설치된다.

또한, 상기 각 크랭크 아암(35)의 하단에는 각각 죠(41; JAW)가 장착된다.

상기 하우징(25)의 외주면에는 상하로 슬라이딩 가능하게 장착되어 상기 부품(11)의 장착홀(9) 가장자리에 작용하는 센터링 유닛이 구비되는데, 상기 센터링 유닛은 상기 하우징(25)의 외주면에 센터링 링(43)이 끼워지며, 이 센터링 링(43)은 그 외주면의 선단이 경사진 테이퍼 면(45)으로 형성되어 상기 부품(11)의 장착홀(9) 가장자리에 작용하게 된다.

또, 상기 하우징(25)의 외주면 상단에는 돌출부재(49)가 형성되고, 상기 돌출부재(49)와 상기 센터링 링(43)의 상단 사이에는 탄성부재인 스프링(47)이 다수개 개재되어 탄성력을 제공한다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 부품 이송용 척킹 장치의 작동을, 도 2와 도 3을 통하여 설명하면, 먼저, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 작동 실린더(21)를 후퇴 작동시켜 상기 플런저(31) 상의 경사진 슬롯(33) 하부에 록커 핀(39)이 위치되도록 하면, 상기 크랭크 아암(35)은 상기 힌지핀(37)을 중심으로 상부가 벌어지며, 이에 반하여 상기 크랭크 아암(35)의 하단에 장착된 2개의 죠(41; JAW)는 내측으로 좁혀진 상태가 된다.

이러한 상태로, 도 3에서와 같이, 로봇제어를 통하여 상기 로봇 아암(5)의 선단에 장착된 척킹 장치(1)를 파레트(7) 상의 부품(11)에 형성되는 원형홀 즉, 장착홀(9)에 대응하여 삽입하면서 상기 센터링 링(43)을 통하여 상기 부품(11)과 척킹 장치(1)의 센터(CENTER)를 맞추게 된다.

즉, 상기 센터링 링(43)의 테이퍼 면(45)이 상기 부품(11)에 형성된 장착홀(9)의 가장자리에 닿으면서, 상기 부품(11)은 그 위치를 이동하여 상기 척킹 장치(1)와 센터를 일치시키게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 척킹 장치(1)와 부품(11)간의 센터가 일치되면, 상기 작동 실린더(21)를 전진 구동시켜 상기 플런저(31)를 아래로 이동시키게 된다.

그러면, 상기 플런저(31) 상의 경사진 슬롯(33) 상부에 록커 핀(39)이 위치되면서, 상기 크랭크 아암(35)은 상기 힌지핀(37)을 중심으로 회전하여 상부가 좁혀지며, 이에 반하여 상기 크랭크 아암(35)의 하단에 장착된 2개의 죠(JAW)는 외측으로 벌어져 상기 부품(11)의 장착홀(9)의 내주면을 척킹하여 부품을 고정하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 부품(11)이 척킹 장치(1)에 의해 고정되면, 로봇(3)은 해당공정으로 부품(11)을 이송하여 투입하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 부품 이송용 척킹 장치에 의하면, 자체에 센터링 유닛을 구성하여 부품에 형성되는 원형홀의 가장자리에 작용하여 부품과의 센터링을 수행한 후, 척킹 작동을 이루도록 함으로써, 상기 부품의 설정위치 오차나, 공정상의 진동 등으로 인하여 부품이 틀어지는 경우에도 상기 척킹 장치와의 센터(CENTER)가 정확하게 일치된 상태로 부품을 안전하게 고정하여 이송할 수 있게 되며, 이로 인한 부품의 낙하 등 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 효과가 있다.

Claims

다관절 로봇의 아암 선단에 장착되어 부품을 고정하여 이송하는 부품 이송용 척킹 장치에 있어서,

내부에 중공부를 갖는 원통형상의 하우징과;

상기 하우징의 상부 중앙에 고정 장착되어 후단이 상기 로봇의 아암 선단과 연결되며, 그 작동로드는 상기 하우징의 중공부 내에 배치되는 작동 실린더와;

상기 하우징의 중공부 내에서, 상기 작동 실린더의 작동로드 상에 연결블록을 통하여 장착되며, 내부에는 경사진 복수개의 슬롯을 형성하는 플런저와;

상기 하우징의 중공부 내에서 힌지핀에 의해 하부 일측이 힌지 체결되며, 상부 일측은 상기 플런저의 슬롯에 로커 핀을 통하여 끼워져 설치되는 복수개의 크랭크 아암과;

상기 각 크랭크 아암의 하단에 장착되는 죠(JAW)와;

상기 하우징의 외주면에 상하로 슬라이딩 가능하게 장착되어 상기 부품의 장착홀 가장자리에 작용하는 센터링 유닛;

을 포함하는 부품 이송용 척킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 작동 실린더는

공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부품 이송용 척킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 센터링 유닛은

상기 하우징의 외주면에 끼워지며, 그 외주면의 선단은 경사진 테이퍼 면을 형성하여 이루어지는 센터링 링과;

상기 하우징의 외주면 상단에 형성되는 돌출부재와;

상기 돌출부재와 상기 센터링 링 사이에 개재되는 다수개의 탄성부재;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부품 이송용 척킹 장치.