KR200400913Y1

KR200400913Y1 - 틸팅기능을 내장한 로봇핸드

Info

Publication number: KR200400913Y1
Application number: KR20-2005-0023358U
Authority: KR
Inventors: 박태갑; 송영수
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2005-11-09

Abstract

본 고안은 틸팅기능을 내장한 로봇핸드에 관한 것으로, 그 목적은 넓은 로봇작업영역을 요구하며 로봇의 클램핑 면이 소정의 각도로 경사지게 형성된 경우, 4축로봇의 핸드에 틸팅기능이 가능하도록 하나의 축을 더 구비시켜, 경사진 클램핑면에 효율적으로 대응할 수 있도록 하여 디팔레타이징 작업을 원활히 수행할 수 있도록 해주는 틸팅기능을 내장한 로봇핸드를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 고안은 마운팅브래킷에 의해 로봇핸드에 연결되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 하부에 힌지부를 통해 회전가능하도록 결합되는 틸팅플레이트와, 상기 베이스플레이트에 설치되어 베이스플레이트의 하부방향으로 작동되는 엑츄에이터와, 상기 액츄에이터의 단부에 일측단이 회전가능하도록 연결되고, 타측단이 상기 틸팅플레이트에 고정되는 링크와, 상기 틸팅플레이트의 하부에 설치되는 에어척과, 상기 에어척의 내부에서 가이드 되고, 일단부에 실린더헤드의 내측돌기를 파지해주는 핑거가 구비된 클램핑핸드로 구성된 것을 기 기술적 요지로 한다.

Description

틸팅기능을 내장한 로봇핸드{ROBOT HAND}

본 고안은 틸팅기능을 내장한 로봇핸드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량부붐의 가공라인에서 컨베이어상의 부품을 지정된 위치의 팔렛트 위로 팔레타이징 또는 디팔레타이징 하되, 소정의 각도로 회전이 가능하여 클램핑면이 경사지게 형성된 실린더헤드를 원활하게 파지하여 핸들링 할 수 있는 틸팅기능을 내장한 로봇핸드를 제공하는 것이다.

통상 산업용 로봇을 이용하여 작업을 수행 할 경우, 로봇이 제품을 팔레트 위에 일정한 패턴으로 쌓는 작업을 팔레타이징(Palletizing)이라 하고, 이와는 반대로 팔레트위에 쌓아둔 물품을 로봇이 자동으로 컨베이어에 이송시키는 작업을 디팔레타이징(Depalletizing)이라 한다.

종래에는 실린더 헤드 가공라인에서 6축로봇을 이용하여 실린더 헤드를 팔레타이징 또는 디팔레타이징 하였으며, 상기 6축로봇에는 실린더헤드를 클램핑 하는 로봇핸드가 설치되어 수직 수평으로 이동되는 시각센서를 통해 2차원 영상으로 실린더헤드의 클램핑 구역을 감지하면서 실린더헤드를 파지하였다.

이는 상기 실린더헤드의 클램핑 위치가 경사지도록 형성될 경우에 6축로봇을 이용하여 실린더헤드의 파지가 가능하도록 한 것으로, 다양한 실린더헤드의 경사면에 대응하기 위해 6축로봇만을 사용해야 하기 때문에 실린더헤드의 파지시 로봇의 기종이 제약되는 문제점이 있으며, 또한 상기 6축로봇은 좁은 작업영역을 가지게 되므로 넓은 작업영역이 필요한 팔레타이징 및 디팔레타이징 작업시에는 사용이 곤란한 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 넓은 로봇작업영역을 요구하며 로봇의 클램핑 면이 소정의 각도로 경사지게 형성된 경우, 4축로봇의 핸드에 틸팅기능이 가능하도록 하나의 축을 더 구비시켜, 경사진 클램핑면에 효율적으로 대응할 수 있도록 하여 디팔레타이징 작업을 원활히 수행할 수 있도록 해주는 틸팅기능을 내장한 로봇핸드를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 마운팅브래킷에 의해 로봇핸드에 연결되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 하부에 힌지부를 통해 회전가능하도록 결합되는 틸팅플레이트와, 상기 베이스플레이트에 설치되어 베이스플레이트의 하부방향으로 작동되는 엑츄에이터와, 상기 액츄에이터의 단부에 일측단이 회전가능하도록 연결되고, 타측단이 상기 틸팅플레이트에 고정되는 링크와, 상기 틸팅플레이트의 하부에 설치되는 에어척과, 상기 에어척의 내부에서 가이드 되고, 일단부에 실린더헤드의 내측돌기를 파지해주는 핑거가 구비된 클램핑핸드로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 힌지부는 상기 베이스플레이트의 하부에 이격거리를 가지도록 형성되는 한 쌍의 하부연결브래킷과, 상기 틸팅브래킷의 상부면에 이격거리를 가지도록 형성되는 한 쌍의 상부연결브래킷 상기 하부연결브래킷과 서로 맞댄 상태에서 힌지 고정한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 대하여 구성 및 작용을 첨부도면과 연계하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 고안에 의한 로봇핸드의 구성을 나타낸 정면도, 도 2 는 본 고안에 의한 로봇핸드의 구성을 나타낸 측면도로서

본 고안은 마운팅브래킷(10)에 의해 로봇에 결합되는 베이스플레이트(20)와, 상기 베이스플레이트(20)의 하부에 힌지부(51)를 통해 회전가능하도록 결합되는 틸팅플레이트(30)와, 상기 베이스플레이트(20)의 하부에 설치되되, 상기 틸팅플레이트(30)와 이격거리를 유지하여 설치되며 베이스플레이트(20)의 하부방향으로 작동되는 엑츄에이터(40)와, 상기 엑츄에이터(40)의 하단부에 일측단이 회전가능하도록 힌지(53)로 연결되고, 타측단이 상기 틸팅플레이트(30)에 고정되는 링크(50)와, 상기 틸팅플레이트(30)의 하부에 설치되는 에어척(60)과, 상기 에어척(60)의 내부에서 마주보도록 설치되어 에어척(60)의 내부에서 가이드되어 이동되며 일단부에 실린더헤드(70)의 내측돌기(72)를 파지해주는 핑거(62)가 형성된 한 쌍의 클램핑핸드(61)와, 상기 베이스플레이트(20)에 부착되어 클램핑핸드(61)를 이용한 실린더헤드의 클램핑시 클램핑 구역을 감지하는 카메라(90)로 구성된다.

상기 베이스플레이트(20)와 틸팅플레이트(30)를 연결해주는 힌지부(51)는 상기 베이스플레이트(20)의 하부에 하부방향으로 연장되도록 제공되고 이격거리를 가지는 한 쌍의 하부연결브래킷(21)과, 상기 틸팅플레이트(30)의 상부면에 상부방향으로 연장되도록 제공되고 상기 하부연결브래킷(21)과 대응되는 한 쌍의 상부연결브래킷(31)을 서로 맞댄 상태에서 힌지(52) 고정된 것으로 구성된다.

상기와 같은 상부연결브래킷(31)과 하부연결브래킷(21)에 의해 상기 베이스플레이트(20)와 틸팅플레이트(30)가 소정의 이격거리를 유지하게 되어 틸팅플레이트(30)의 회동 가능하게 된다.

한편 상기 틸팅플레이트(30)의 틸팅각을 제어하는 엑츄에이터(40)는 공압실린더이며, 서보모터(서보모터는 공압실린더에서 어떠한 작용을 하는 것인가요?)를 구비하고 있다.

이하 본 고안의 실시예에 의한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 베이스플레이트(20)에 부착된 카메라(90)를 통해 가공라인을 통해 이송되는 실린더헤드(70)의 종류 및 클램핑면의 경사면을 인식하여 실린더헤드(70)를 파지하여 핸들링 한다.

이때 상기 실린더헤드(70)의 클램핑면이 수평면일 경우에는 상기 인식된 클램핑면의 값에 따라 에어척(60)상에서 클램핑핸드(61)의 폭을 조절하여 실린더헤드(70)의 실린더홀(71) 내부로 삽입하고, 실린더홀(71) 내부에 형성된 돌출부위에 클램핑핸드(61)의 핑거(62)가 파지되도록 에어척(60)이 작동하여 클램핑핸드(61)가 서로 멀어지도록 작동시켜 핑거(62)가 실린더헤드(70)를 파지하도록 한다. 즉 클램핑핸드(61)가 에어척(60)의 중앙에서 바깥쪽으로 벌어지는 현상을 유지한 상태로 실린더헤드(70)를 파지하여 핸들링 한다.

또한 상기 실린더헤드(70)의 클램핑면이 경사면일 경우에는 카메라(90)를 통해 인식된 값에 따라 에어척(60)상에서 클램핑핸드(61)의 폭을 조절하고, 상기 베이스플레이트(20)에 부착된 엑츄에이터(40)를 하부방향으로 작동시켜, 상기 엑츄에이터(40)와 틸팅플레이트(30)를 연결하는 링크(50)에 의해 틸팅플레이트(30)가 실린더헤드(70)의 클램핑면과 수평면을 이루도록 한다.

이렇게 실린더헤드(70)의 클램핑면과 틸팅플레이트(30)가 수평면을 이루게 되면 클램핑핸드(61)와 실린더홀(71)의 중심축이 동일축상에 위치하게 되므로, 클램핑핸드(61)를 실린더홀(71)에 삽입한 후 실린더헤드(70)를 파지하여 핸들링 한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 고안의 효과는, 틸팅구조에 의해 실린더헤드의 파지시 경사진 클램핑면에 대응하도록 회전하여 원활하게 실린더헤드를 파지하여 핸들링해 줌으로써 작업속도 및 작업능률을 향상시키고, 틸팅기능이 구비되어 있어 4축로봇으로도 팔레타이징 및 디팔레타이징이 가능하여 로봇 선택의 폭이 다양해져 핸들링작업이 효율적으로 이루어지는 매우 유용한 고안이다.

도 1 은 본 고안에 의한 로봇핸드의 구성을 나타낸 정면도,

도 2 는 본 고안에 의한 로봇핸드의 구성을 나타낸 측면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 마운팅브래킷 (20) : 베이스플레이트

(21) : 하부연결브래킷 (30) : 틸팅플레이트

(31) : 상부연결브래킷 (40) : 엑츄에이터

(50) : 링크 (51) : 힌지부

(52)(53) : 힌지 (60) : 에어척

(61) : 클램핑핸드 (62) : 핑거

(70) : 실린더헤드 (71) : 실린더홀

(72) : 내측돌기 (80) : 로봇

(90) : 카메라

Claims

마운팅브래킷에 의해 로봇핸드에 연결되는 베이스플레이트와,

상기 베이스플레이트의 하부에 힌지부를 통해 회전가능하도록 결합되는 틸팅플레이트와

상기 베이스플레이트에 설치되어 베이스플레이트의 하부방향으로 작동되는 엑츄에이터와,

상기 액츄에이터의 단부에 일측단이 회전가능하도록 연결되고, 타측단이 상기 틸팅플레이트에 고정되는 링크와,

상기 틸팅플레이트의 하부에 설치되는 에어척과,

상기 에어척의 내부에서 가이드 되고, 일단부에 실린더헤드의 내측돌기를 파지해주는 핑거가 구비된 클램핑핸드로 구성된 것을 특징으로 하는 틸팅기능을 내장한 로봇핸드.
제 1 항에 있어서,

상기 힌지부는 상기 베이스플레이트의 하부에 이격거리를 가지도록 형성되는 한 쌍의 하부연결브래킷과, 상기 틸팅브래킷의 상부면에 이격거리를 가지도록 형성되는 한 쌍의 상부연결브래킷 상기 하부연결브래킷과 서로 맞댄 상태에서 힌지 고정한 것을 특징으로 하는 틸팅기능을 내장한 로봇핸드.