KR200467726Y1 - 체인 구동형 그립퍼 - Google Patents

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KR200467726Y1
KR200467726Y1 KR2020130001977U KR20130001977U KR200467726Y1 KR 200467726 Y1 KR200467726 Y1 KR 200467726Y1 KR 2020130001977 U KR2020130001977 U KR 2020130001977U KR 20130001977 U KR20130001977 U KR 20130001977U KR 200467726 Y1 KR200467726 Y1 KR 200467726Y1
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오세욱
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규델 리니어텍 주식회사
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Abstract

본 고안은 이송 대상 소재를 잡아 회전시키는 체인 구동형 그립퍼에 관한 것으로, 특히 소재의 회전시 벨트 대신 체인을 사용하여 구동시킴으로써 백래쉬가 작고, 강성이 크며, 파손시 파손부만의 교체가 가능하여 즉시 재연결이 가능한 체인 구동형 그립퍼에 관한 것이다.
또한, 본 고안은 체인을 이용하여 소재를 회전시 상기 체인에 텐션을 가하는 텐션 블럭의 배면 각도를 조절함으로써, 체인이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이고, 효율적인 텐션 구성을 통해 체인의 파손 및 마모를 월등히 저감시키는 체인 구동형 그립퍼에 관한 것이다.

Description

체인 구동형 그립퍼{Chain drive type gripper}
본 고안은 이송 대상 소재를 잡아 회전시키는 체인 구동형 그립퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소재의 회전시 벨트 대신 체인을 사용하여 구동시킴으로써 백래쉬가 작고, 강성이 크며, 파손시 파손부만의 교체가 가능하여 즉시 재연결이 가능한 체인 구동형 그립퍼에 관한 것이다.
또한, 본 고안은 체인을 이용하여 소재를 회전시 상기 체인에 텐션을 가하는 텐션 블럭의 배면 각도를 조절함으로써, 체인이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이고, 효율적인 텐션 구성을 통해 체인의 파손 및 마모를 월등히 저감시키는 체인 구동형 그립퍼에 관한 것이다.
일반적으로 그립퍼(gripper)는 어떤 물건을 쥐는 장치를 의미하는 것으로, 산업 분야에서는 물류 이송을 위해 이송 대상 소재를 클램핑하는 기구적 장치를 의미한다. 특히 최근에는 자동차의 조립공정에서 엔진을 클램핑하고, 이를 적합한 각도로 회전시키는데 사용된다.
한편, 종래의 그립퍼는 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(10)에 설치된 복수개의 풀리(11, 12, 13)와, 상기 풀리(11, 12, 13)에 맞물려 회전하는 타이밍 벨트(TB) 및 텐션 롤러(14a, 14b) 등을 포함한다.
따라서, 그립퍼의 클램프부(미도시)를 이용하여 이송 대상 소재를 잡은 후 타이밍 벨트(TB)가 회전하면 최하부의 풀리(12)에 연결된 클램핑부가 회전하면서 소재도 함께 회전되게 하였다.
그러나, 이상과 같은 종래기술은 동력 전달을 위해 타이밍 벨트(TB)를 사용하였다. 따라서, 정역 회전시의 백래쉬(backlash)가 매우 크고, 강성이 부족하여 늘어짐이나 끊어짐 등 잦은 파손의 원인이 되며, 파손시 타이밍 벨트(TB) 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 텐션 롤러(14a, 14b)를 이용하여 타이밍 벨트(TB)를 가압함으로써 텐션을 유지시키는 방식을 사용하는데, 이 경우 가압력이 국부 지역에 집중되어 이상과 같은 타이밍 벨트(TB)의 손상을 더욱 가속시키는 문제점이 있었다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소재의 회전시 체인을 사용하여 구동시킴으로써 백래쉬가 작고, 강성이 크며, 파손시 파손부만의 교체가 가능하여 즉시 재연결이 가능한 체인 구동형 그립퍼를 제공하고자 한다.
또한, 본 고안은 상기 체인에 텐션을 가하는 텐션 블럭의 배면 각도를 조절함으로써, 체인이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이고, 효율적인 텐션 구성을 통해 체인의 파손 및 마모를 월등히 저감시키는 체인 구동형 그립퍼를 제공하고자 한다.
이를 위해 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼는 이송 대상 소재를 잡아 회전시키는 체인 구동형 그립퍼에 있어서, 동력을 전달하는 구동 모터와; 상기 구동 모터로부터 동력을 전달받아 회전하며 서로 이격 배치된 복수개의 풀리와; 상기 풀리들에 맞물려 회전하는 체인; 및 상기 체인을 가압하여 텐션을 가하는 텐션 블럭;을 구비한 소재 회전 체인 유닛에 의해 상기 소재를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 체인에 접하는 상기 텐션 블럭의 배면 각도는 177°이상 179°이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수개의 풀리 중 2개는 서로 직상부와 직하부에 놓이도록 수직 방향을 따라 설치되며, 상기 텐션 블럭은 상기 수직 방향을 따라 설치된 2개의 풀리 사이에 설치되어 상기 체인을 가압하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소재 회전 체인 유닛은 상기 구동 모터에 의해 회전하는 구동측 소재 회전 체인 유닛; 및 상기 구동측 소재 회전 체인 유닛과 동기하여 구동되며, 상기 구동측 소재 회전 체인 유닛과 마주보게 이격 설치된 종동측 소재 회전 체인 유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동측 소재 회전 체인 유닛에는 제1 소재 클램프 패드가 연결되고, 상기 종동측 소재 회전 체인 유닛에는 제2 소재 클램프 패드가 연결되며, 상기 제1 소재 클램프 패드 및 제2 소재 클램프 패드에 의해 상기 이송 대상 소재를 잡아 회전시키는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 고안은 소재의 회전시 벨트 대신 복수개의 금속성 단위 구성들이 연결된 체인을 사용하여 구동시킨다. 따라서, 백래쉬가 작고, 강성이 크며, 파손시 파손부만의 교체가 가능하여 즉시 재연결이 가능하다.
또한, 본 고안은 체인에 텐션을 가하는 텐션 블럭의 배면 각도를 조절함으로써, 체인이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이고, 효율적인 텐션 구성을 통해 체인의 파손 및 마모를 월등히 저감시킨다.
도 1은 종래 기술에 따른 그립퍼의 타이밍 벨트형 소재 회전 유닛을 나타낸 도이다.
도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 체인 구동형 그립퍼의 소재 회전 체인 유닛을 나타낸 도이다.
도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 체인 구동형 그립퍼의 소재 회전 체인 유닛을 나타낸 도이다.
도 4는 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 일측면도이다.
도 6은은 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 타측면도이다.
도 7은 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 평단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 체인 구동형 그립퍼에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 고안의 체인 구동형 그립퍼 전체에 대해 설명하기에 앞서 도 2 및 도 3을 참조하여 본 고안의 체인 구동형 그립퍼를 구성하는 핵심 구성인 '소재 회전 체인 유닛(110, 120)'의 실시예들에 대해 설명한다.
도 2는 소재 회전 체인 유닛(110)의 제1 실시예를 나타낸 것이고, 도 3은 소재 회전 체인 유닛(120)의 제2 실시예를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 제1 실시예는 동일한 한 쌍이 서로 이격 배치되어 사용 가능하고, 도 3에 도시된 제2 실시예도 동일한 한 쌍이 서로 이격 배치되어 사용 가능하다.
그러나, 이하에서 설명하는 바와 같이 바람직하게는 일측에는 제1 실시예가 사용되고, 타측에는 제2 실시예가 사용됨으로써 이들이 함께 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 도 2의 (a)와 같이 제1 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(110)은 제1 유닛 프레임(111)과, 복수개의 풀리(112, 113, 114)와, 체인(CH, chain)과, 텐션 블럭(115) 및 보조 텐션부(116)를 포함한다.
제1 유닛 프레임(111)은 몸체를 구성하는 것으로 대략 'ㄱ'자 형상으로 이루어져 있다.
풀리(112, 113, 114)는 일 예로 3개로 이루어져 있으며, 제1 유닛 프레임(111)에 회전 가능하게 설치된다. 풀리(112, 113, 114)는 동력을 전달하는 구동 모터(도 7의 140 참조)로부터 동력을 전달받아 회전한다.
3개의 풀리(112, 113, 114)는 상부에 설치된 제1 풀리(112)와, 상기 제1 풀리(112)로부터 직하부에 나란히 배치된 제2 풀리(113) 및 상기 제1 풀리(112)의 옆에 나란히 배치된 제3 풀리(114)를 포함한다.
제1 풀리(112)는 구동 모터(140)로부터 직접 동력을 전달받아 회전하고, 제2 풀리(113)와 제3 풀리(114)는 체인(CH)을 통해 제1 풀리(112)와 연결되어 있어서 제1 풀리(112)에 동기하여 회전한다.
체인(CH)은 이상과 같이 배치된 3개의 풀리(112, 113, 114) 즉, 제1 풀리(112), 제2 풀리(113) 및 제3 풀리(114)에 맞물려 설치되며, 각 풀리(112, 113, 114)에 동기하여 회전한다.
이와 같이 본 고안은 체인(CH)을 사용하여 동력을 전달하는 구조로 이루어져 있다. 체인(CH)은 보통 금속 재질을 포함하고 있으며 각 풀리(112, 113, 114)의 티스(teeth)에 맞물린다.
따라서, 종래 타이밍 벨트(TB)를 사용하는 경우에 비해 정/역 회전시 등의 경우 백래쉬(backlash)가 월등히 저감된다.
또한, 타이밍 벨트(TB)와 다르게 금속 재질을 포함하여 강도가 보강되므로 강성이 월등히 높다.
또한, 타이밍 벨트(TB)에 비해 늘어짐이나 끊어짐과 같은 파손이 적으며, 설사 파손이 발생한다고 해도 그 파손된 부분만 새것으로 교체하여 즉시 재연결하고 계속 작업을 할 수 있게 한다.
텐션 블럭(115)은 체인(CH)을 가압하여 체인(CH)에 텐션(tension)을 가한다. 이러한 텐션 블럭(115)은 바람직하게 수직 방향을 따라 설치된 2개의 풀리(112, 113) 사이에 설치되어 체인(CH)을 가압한다. 즉, 제1 풀리(112)와 제2 풀리(113) 사이에 설치되어 그 사이를 통과하는 체인(CH)을 가압한다.
특히, 도 2의 (b)와 같이 체인(CH)에 접하는 텐션 블럭(115)의 배면 각도는 177°이상 179°이하인 것이 바람직하다. 텐션 블럭(115)은 그 중심점을 기준으로 좌우 대칭된 형상으로 이루어져 있는데 이때 체인(CH)에 접하는 일측부터 시작하여 타측까지의 각도가 배면 각도이다.
이와 같이 텐션 블럭(115)의 배면 각도가 177°이상 179°이하가 되도록 하면, 체인(CH)이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이면서 그와 동시에 체인(CH)의 파손 및 마모를 월등히 저감시킨다.
배면 각도가 179°초과이면 텐션 블럭(115)의 경사각이 심해지고, 이와 같이 경사각이 급한 텐션 블럭(115)에 체인(CH)이 접촉하여 회전하면, 텐션 블럭(115)을 통과하기 직전과 직후에서 체인(CH)의 각도 변형이 심해져 소음이 심해진다. 아울러, 소음이 심해심과 동시에 텐션 블럭(115)과 체인(CH)의 충돌에 의한 충격으로 파손 및 마모가 심해진다.
반면, 177°미만이면 체인(CH)에 충분한 텐션을 가하지 못한다. 이때 체인(CH)에 충분한 텐션이 가해지지 않은 상태에서 회전하는 경우에도 소음 발생이 심해지고 그와 함께 체인(CH)의 파손 및 마모가 심해진다.
이에, 본 고안은 체인(CH)에 의한 소음을 저감시키면서도 체인(CH)이 파손 및 마모되는 것을 월등히 저감시키도록 텐션 블럭(115)의 배면 각도를 177°이상 179°이하로 제한한 것이다.
보조 텐션부(116)는 대략 반원형으로 이루어져 있으며, 일 예로 제2 풀리(113)와 제3 풀리(114) 사이에 설치되어 체인(CH)에 텐션을 가한다.
다음, 도 3과 같이 제2 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(120)은 제2 유닛 프레임(121)과, 복수개의 풀리(122, 123)와, 체인(CH) 및 텐션 블럭(124)을 포함한다.
제2 유닛 프레임(121)은 몸체를 구성하는 것으로 대략 일자 형상으로 이루어져 있다.
풀리(122, 123)는 일 예로 2개로 이루어져 있으며, 제2 유닛 프레임(121)에 회전 가능하게 설치된다. 풀리(122, 123)는 동력을 전달하는 구동 모터(140)로부터 동력을 전달받아 회전한다.
2개의 풀리(122, 123)는 상부에 설치된 제1 풀리(122) 및 상기 제1 풀리(122)로부터 직하부에 나란히 배치된 제2 풀리(123)를 포함한다.
제1 풀리(122)는 구동 모터(140)로부터 직접 동력을 전달받아 회전하고, 제2 풀리(123)는 체인(CH)을 통해 제1 풀리(122)와 연결되어 있어서 제1 풀리(122)에 동기하여 회전한다.
체인(CH)은 이상과 같이 배치된 2개의 풀리(122, 123)에 맞물려 설치되며, 각 풀리(122, 123)에 동기하여 회전한다.
이와 같이 본 고안은 체인(CH)을 사용하여 동력을 전달하는 구조로 이루어져 있으며, 체인(CH)은 보통 금속으로 보강되어 있어서 각 풀리(122, 123)의 티스(teeth)에 맞물린다.
따라서, 종래 타이밍 벨트(TB)를 사용하는 경우에 비해 백래쉬가 월등히 저감되고, 강성이 월등히 높아지고, 파손이 적으며, 설사 파손이 발생한다고 해도 그 파손된 부분만 새것으로 교체할 수 있게 한다.
텐션 블럭(124)은 체인(CH)을 가압하여 체인(CH)에 텐션을 가한다. 이러한 텐션 블럭(124)은 바람직하게 수직 방향을 따라 설치된 2개의 풀리(122, 123) 사이에 설치되어 체인(CH)을 가압한다. 즉, 제1 풀리(122)와 제2 풀리(123) 사이에 설치되어 그 사이를 통과하는 체인(CH)을 가압한다.
제2 실시예에서는 텐션 블럭(124)이 2개이며 서로 마주보게 설치된다. 이러한 텐션 블럭(124)의 배면 각도 역시 위에서 설명한 바와 같이 177°이상 179°이하인 것이 바람직하다.
따라서, 체인(CH)이 회전하는 동안 소음 발생을 줄이면서 그와 동시에 체인(CH)의 파손 및 마모를 월등히 저감시킨다.
이하, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 제1 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(110) 및 제2 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(120)을 이용한 체인 구동형 그립퍼에 대해 설명한다.
도 4는 본 고안에 따른 체인 구동형 그립퍼를 나타낸 정면도로서 상부 베이스 프레임(BF)을 기준으로 일측에는 제1 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(110)이 설치되어 있고, 그와 마주보도록 이격된 타측에는 제2 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(120)이 설치되어 있다.
체인 구동형 그립퍼의 좌우측에 각각 설치된 제1 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(110)과, 그와 마주보도록 이격된 설치된 제2 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(120)은 도 5와 도 6에 각각 도시되어 있으며, 그 구성은 위에서 설명한 바와 같다.
다만, 제1 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(110)은 도 7의 구동 모터(140)에 의해 작동하는 것으로 '구동측 소재 회전 체인 유닛(110)'으로 사용되고, 제2 실시예에 따른 소재 회전 체인 유닛(120)은 그에 동기하여 작동되는 '종동측 소재 회전 체인 유닛(120)'으로 사용된다.
이러한 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)과 종동측 소재 회전 체인 유닛(120)은 동력전달 커플러(130)에 의해 서로 연결되어 있어서, 하나의 구동 모터(140)로 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)과 종동측 소재 회전 체인 유닛(120)이 모두 작동된다. 동력전달 커플러(130)로는 일 예로 도시한 바와 같이 볼 스플라인(ball spline)이 사용될 수 있다.
한편, 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)의 하단에는 제1 소재 클램프 패드(110a)가 연결되고, 종동측 소재 회전 체인 유닛(120)의 하단에는 제2 소재 클램프 패드(120a)가 연결된다. 제1 소재 클램프 패드(110a) 및 제2 소재 클램프 패드(120a)에 의해 이송 대상 소재(E)를 잡아 회전시킨다. 이송 대상 소재(E)는 일 예로 자동차용 엔진(E)이다.
또한, 도 4와 같이 상측부에는 소재용 실린더(150a)가 설치되어 있고, 도 8과 같이 소재용 실린더(150a)의 실린더 로드는 동기화 링크(150b)에 연결된다. 동기화 링크(150b)는 그 양단부가 각각 제1 소재 클램프 패드(110a) 및 제2 소재 클램프 패드(120a)에 각각 연결되어 있다.
따라서, 소재용 실린더(150a)가 작동하면 동기화 링크(150b)가 움직여 제1 소재 클램프 패드(110a)와 제2 소재 클램프 패드(120a)가 동시에 서로 가까워지거나 멀어짐으로써, 이송 대상 소재를 잡거나 놓는다.
또한, 도 7과 같이 상단부에는 구동 모터(140)가 설치되어 있어서 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)과 종동측 소재 회전 체인 유닛(120)을 작동시킨다.
따라서, 제1 소재 클램프 패드(110a)와 제2 소재 클램프 패드(120a)를 통해 소재를 견고히 잡고 있는 상태에서 당해 제1 소재 클램프 패드(110a)와 제2 소재 클램프 패드(120a)가 회전되면 소재 역시 회전된다.
제1 소재 클램프 패드(110a)와 제2 소재 클램프 패드(120a)는 상술한 여러 풀리 중 하단부에 배치된 풀리(113, 123)에 의해 회전 가능하게 연결되며, 회전 방향은 도 4를 기준으로 수평축을 회전축으로 한다.
이상, 본 고안의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 고안의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
110, 120: 소재 회전 체인 유닛
111, 121: 유닛 프레임
112, 113, 114, 122, 123: 풀리
115, 124: 텐션 블럭
116: 보조 텐션부
130: 동력전달 커플러
140: 구동 모터
150a: 소재용 실린더
150b: 동기화 링크
CH: 체인
E: 소재(엔진)
BF: 상부 베이스 프레임

Claims (5)

  1. 이송 대상 소재(E)를 잡아 회전시키는 체인 구동형 그립퍼에 있어서,
    동력을 전달하는 구동 모터(140)와;
    상기 구동 모터(140)로부터 동력을 전달받아 회전하며 서로 이격 배치된 복수개의 풀리(112, 113, 114, 122, 123)와;
    상기 풀리(112, 113, 114, 122, 123)들에 맞물려 회전하는 체인(CH); 및
    상기 체인(CH)을 가압하여 텐션을 가하는 텐션 블럭(115, 124);을 구비한 소재 회전 체인 유닛(110, 120)에 의해 상기 소재를 회전시키는 것을 특징으로 하는 체인 구동형 그립퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체인(CH)에 접하는 상기 텐션 블럭(115, 124)의 배면 각도는 177°이상 179°이하인 것을 특징으로 하는 체인 구동형 그립퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 풀리(112, 113, 114, 122, 123) 중 2개는 서로 직상부와 직하부에 놓이도록 수직 방향을 따라 설치되며, 상기 텐션 블럭(115, 124)은 상기 수직 방향 따라 설치된 2개의 풀리(112, 113/122, 123) 사이에 설치되어 상기 체인(CH)을 가압하는 것을 특징으로 하는 체인 구동형 그립퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소재 회전 체인 유닛(110, 120)은,
    상기 구동 모터(140)에 의해 회전하는 구동측 소재 회전 체인 유닛(110); 및
    상기 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)과 동기하여 구동되며, 상기 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)과 마주보게 이격 설치된 종동측 소재 회전 체인 유닛(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 체인 구동형 그립퍼.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동측 소재 회전 체인 유닛(110)에는 제1 소재 클램프 패드(110a)가 연결되고, 상기 종동측 소재 회전 체인 유닛(120)에는 제2 소재 클램프 패드(120a)가 연결되며, 상기 제1 소재 클램프 패드(110a) 및 제2 소재 클램프 패드(120a)에 의해 상기 이송 대상 소재(E)를 잡아 회전시키는 것을 특징으로 하는 체인 구동형 그립퍼.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980020842U (ko) * 1996-10-17 1998-07-15 김영귀 자동차엔진의 타이밍벨트 이탈방지구조
JP2002306864A (ja) 2001-04-16 2002-10-22 Kyushu Hitachi Maxell Ltd ロータリー式の電気かみそり
JP2012177390A (ja) 2011-02-25 2012-09-13 Ntn Corp チェーンテンショナ装置
KR20120138051A (ko) * 2011-06-14 2012-12-24 박순필 위상유지수단이 구비된 장치

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