KR20090009837A

KR20090009837A - 박형 유리 그리퍼

Info

Publication number: KR20090009837A
Application number: KR1020087026448A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 크레우즈베르게르; 귄테르 프란즈네르
Original assignee: 쇼오트 아게
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2009-01-23
Also published as: DE102006017763B4; DE102006017763A1; TWI405703B; TW200815263A; WO2007116080A1

Abstract

본 발명은 편평한 공작물(1)을 지지 및 회전하기 위한 박형 유리 그리퍼에 관한 것으로, 상기 그리퍼는 하나 이상의 흡입 리프터(3a-n)를 가진 다수의 그리퍼 아암(2a-h)들을 포함하고, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 공통 연결 플랜지(4)를 통해 핸들링 및 전달 장치(19)에 연결되며 상기 흡입 리프터(3a-n)들은 진공 라인(5)에 연결될 수 있다. 박형 유리 그리퍼의 그리퍼 아암(2a-h)들은 연결 플랜지(4)와 관련해서 방사방향으로 배치되고, 그들의 축방향으로 텔레스코픽하다.

공작물, 흡입 리프터, 그리퍼 아암, 연결 플랜지, 핸들링 및 전달 장치, 진공 라인.

Description

박형 유리 그리퍼{THIN-GLASS GRIPPER}

본 발명은 편평한 공작물을 지지 및 회전시키기 위한 박형 유리 그리퍼로서, 상기 그리퍼는 하나 이상의 흡입 리프터를 가진 다수의 그리퍼 아암들을 포함하고, 상기 그리퍼 아암들은 공통 연결 플랜지를 통해 핸들링 및 전달 장치에 연결되며 상기 흡입 리프터들은 진공 라인에 연결될 수 있는, 박형 유리 그리퍼에 관한 것이다.

얇은 두께의 유리 판의 제조시 운반 체인의 중요한 구성 부분은 컨베이어 벨트와 더불어 특히 박형 유리 그리퍼이다. 상기 박형 유리 그리퍼는 진공 흡입 리프터라고도 한다. 이것은 0.3 바아 내지 10 바아의 저압으로 동작하고 핸들링 및 전달 장치, 특히 공간 이동을 할 수 있는 산업 로봇에 장착된다.

박형 유리의 제조에 있어서 시간이 흐름에 따라 더 큰 유리 포맷을 운반할 필요가 커졌다. 게다가, 특정 용도를 위해 박형 유리의 두께가 더욱 작아졌기 때문에, 공지된 박형 유리 그리퍼의 사용시 박형 유리의 부하 한계가 점점 초과되었고, 운반 동안 많은 손실이 발생하였다. 다른 단점은 지금까지 공지된 박형 유리 그리퍼를 가진 운반 체인에서는 다른 유리 포맷의 운반과 관련해서 제한된 유연성만이 얻어질 수 있다는 것이다.

본 발명의 목적은 다양한 유리 포맷의 양호한 핸들링을 가능하게 하는 박형 유리 그리퍼를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 그리퍼 아암들이 연결 플랜지와 관련해서 방사방향으로 배치되고 그들의 축방향으로 텔레스코픽한, 박형 유리 그리퍼에 의해 달성된다.

연결 플랜지는 박형 유리 그리퍼를 핸들링 및 전달 장치에 고정하기 위해 사용된다. 또한, 박형 유리 그리퍼는 진공 라인에 연결되고, 상기 진공 라인은 그것으로부터 분기된 라인을 통해 모든 흡입 리프터와 연결된다.

그리퍼 아암의 방사방향 배치에 의해, 흡입 리프터가 박형 유리의 표면과 관련해서 가급적 균일하게 분포될 수 있다. 축방향 조절 가능성은 흡입 리프터의 균일한 분포를 유지하면서, 박형 유리 그리퍼가 상이한 유리 포맷에 유연하게 매칭되게 한다. 흡입 리프터들의 간격이 동일한 정도로 커지기 때문에, 박형 유리의 면이 클 때도 대략 동일한 부하가 유지된다. 조절은 무단으로 이루어질 수 있어야 한다.

그리퍼 아암의 텔레스코픽 조절을 위해, 그리퍼 아암들은 각각 외부 관 및 그 안에서 이동 가능한 내부 관을 포함한다. 제1 바람직한 실시예에 따라, 내부 관은 외부 관에 대해 수동으로 조절 가능하다. 이는 예컨대 고정 스크루를 푼 다음 내부 관을 빼냄으로써 이루어질 수 있다. 끝 위치에서 고정 스크루는 수동으로 다시 조여진다.

이에 대한 대안으로서, 내부 관은 서보 모터에 의해서도 외부 관에 대해 이동 가능하고, 각각의 그리퍼 아암에는 고유의 서보 모터가 설치되고, 상기 서보 모터에 의해 그리퍼 아암들이 제어된다. 서보 모터에 의한 조절에 의해, 특히 유연하게 흡입 리프터의 위치가 이동될 수 있어서, 상이한 유리 포맷에 대해 조절될 수 있다.

그리퍼 아암들이 원주 방향으로 서로 동일한 각을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 내부 관의 동일한 인출 상태에서 흡입 리프터의 상대적으로 균일한 분포를 가능하게 하므로, 균일하게 분포된 힘이 운반될 박형 유리 판 내로 도입될 수 있게 한다.

특별한 실시예에서, 하나 이상의 흡입 리프터가 그리퍼 아암들의 외부 단부에 배치되고, 흡입 리프터들은 서로 직사각형 기본 면을 형성한다. 즉, 모든 내부 관이 동일한 인출 간격으로 배치된다. 이는 특히 직사각형 유리 포맷이 박형 유리 그리퍼로 들어올려져야 할 때 바람직하다.

바람직하게 그리퍼 아암들은 다각형 프로파일로서 형성되고, 라운드된 에지를 가진 DIN 32712-P4C-프로파일에 근사한 것이 특히 바람직하다. 상기 프로파일은 사이클로이드로 편평해진 측면을 가진 원으로 이루어진다. 이러한 프로파일 단면은 부하 하에서도 고정 외부 관에 대한 내부 관의 용이하고 신속한 조절을 가능하게 한다. 게다가, 이러한 프로파일은 낮은 공차로 큰 토크의 전달을 가능하게 하므로, 흡입 리프터들은 거의 비틀림 없이 그리퍼 아암들에 장착될 수 있다. 다각형 프로파일로 인해, 내부 관과 외부 관 사이에 노치 효과가 나타나지 않으며, 최소의 유격만이 생기므로, 내부 관의 쏠림이 방지된다. 다각형 프로파일은 큰 중공 내부 공간으로 가지며, 상기 내부 공간은 예컨대 압축 공기, 진공 또는 전류를 공급하기 위한 라인 또는 선형 구동부용 장소를 제공한다.

바람직하게, 그리퍼 아암들은 탄소로 제조된다. 이는 알루미늄 구조의 실시예에 비해 약 50% 정도 그리퍼 아암의 무효 질량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 전체 제조 과정이 신속하게 실시될 수 있는데, 그 이유는 박형 유리 그리퍼가 훨씬 더 높은 선회 속도로 동작할 수 있기 때문이다. 탄소 구조는 전술한 다각형 프로파일을 제조하기에 특히 적합하다. 이 경우, 먼저 연삭된 다각형 샤프트가 제조되고, 상기 샤프트는 1000 mm의 길이까지 비교적 양호하게 제조될 수 있다. 외부 관은 연삭된 다각형 샤프트의 랩핑에 의해 형성되고, 내부 관은 외부 관의 제거에 의해 형성된다. 따라서, 이러한 샤프트-허브 결합은 단 하나의 공구로만 매우 정확하게 그리고 1000 mm 길이에 걸쳐 제조될 수 있다. 연삭된 다각형 샤프트를 만드는 것을 제외하면, 이 가이드는 매우 저렴하게 제조된다.

바람직하게 연결 플랜지에는 8개의 그리퍼 아암들이 배치되고, 상기 그리퍼 아암들은 서로 교대로 아암의 하나의 측면에서 41°의 각을 그리고 다른 측면에서는 50°의 각을 갖는다. 이로 인해, 흡입 리프터들의 좁은 이격이 특히 터치 스크린과 같은 얇은 두께의 유리 포맷을 운반하기 위해 필요한, 박형 유리의 낮은 부하로 이루어진다.

연결 플랜지에 대해 직경방향으로 배치된 4개의 그리퍼 아암들에서 각각 하나의 흡입 리프터가 외부 관에 그리고 하나의 흡입 리프터가 내부 관에 배치되는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

연결 플랜지에 대해 직경방향으로 배치된 2개의 그리퍼 아암들에서, 내부 관은 단부면에 각각 내부 관에 대해 횡으로 배치된 하나의 지지 스트랩을 가지며, 상기 지지 스트랩은 2개의 흡입 리프터를 갖는다. 추가로, 직경방향으로 배치된 다른 2개의 그리퍼 아암들이 제공될 수 있다. 상기 그리퍼 아암들에서 단부면에 각각 하나의 흡입 리프터가 배치될 수 있다. 2개의 후자의 그리퍼 아암들은 교대로 전자의 그리퍼 아암들 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는 다수의 흡입 리프터들이 흡입 구역에 통합되고 이들에는 개별적으로 저압이 제공될 수 있다. 이는 특히 박형 유리 판을 내려 놓을 때, 스택 내의 개별 판이 하부 에지에서 들뜨는 것이 방지되기 때문에 바람직하다. 그렇지 않으면, 판들이 운반시 에지에서 미끄러짐으로써 파괴된다.

바람직한 실시예에서, 박형 유리 그리퍼에 하나 이상의 간격 센서, 특히 2개의 간격 센서가 배치된다. 이는 박형 유리 판과의 간격을 검출하기 위해 사용되고, 위치 검출 및 위치 조절을 지원함으로써, 박형 유리 판의 제공된 위치에서 특히 확실한 접촉이 이루어진다. 이로 인해, 양호한 핸들링이 지원된다. 안정성의 증대를 위해, 그리퍼 아암들은 중심에 배치된 베어링 플레이트에 고정될 수 있다. 이로 인해, 지지 아암들이 하나의 평면에 배치된다.

더 나은 이해를 위해, 이하에서 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1은 박형 유리 그리퍼의 평면 사시도.

도 2는 박형 유리 그리퍼의 저면도.

도 3은 박형 유리 그리퍼의 측면도.

도 4a는 흡입 리프터를 가진 그리퍼 아암의 평면 사시도.

도 4b는 서보 모터를 가진 그리퍼 아암의 종단면도.

도 5는 지지 스트랩 및 2개의 흡입 리프터들을 가진 그리퍼 아암의 평면 사시도.

도 1은 박형 유리 그리퍼를 로봇 팔(19)(도 3 참고)에 고정하기 위해 사용되는, 중심에 배치된 연결 플랜지(4)를 구비한 박형 유리 그리퍼를 측면 사시도로 도시한다.

연결 플랜지(4)로부터 총 8개의 그리퍼 아암(2a-h)들이 방사방향 외부로 연장하고, 상기 연결 플랜지(4)는 공통 중심점을 형성한다. 그리퍼 아암(2a-h)들은 각각 하부면에서 단부면에 배치된 하나 이상의 디스크형 흡입 리프터(3a-n)들을 갖는다. 안정성을 높이기 위해, 그리퍼 아암(2a-h)들의 상부면들은 공통 베어링 플레이트(11)에 고정된다.

개별 그리퍼 아암(2a-h)의 구조 실시예는 도 2에 특히 잘 나타난다. 도 2는 회전 축선(20; 도 1 참고)을 중심으로 화살표 방향으로 선회된, 박형 유리 그리퍼의 저면도를 도시한다. 그리퍼 아암(2a-h)들은 2 부분으로 구성되고, 연결 플랜지(4)로 연장하는 고정 외부 관(6) 및 그 안에서 이동 가능한, 작은 직경의 내부 관(7)을 포함한다. 외부 관(6)들은 베어링 플레이트(11)를 지나 돌출한다. 도 1 및 도 2에서, 내부 관(7)들은 인출된 위치이기 때문에 큰 박형 유리 판의 운반 또는 핸들링을 가능하게 한다.

총 4개의 그리퍼 아암(2a, 2c, 2e, 2g)들에는 동일한 방식으로 흡입 리프터(3a, 3b, 3d, 3e, 3i, 3h, 3k, 3l)들이 장착되고, 각각 하나의 흡입 리프터(3b, 3d, 3h, 3k)는 연결 플랜지(4)와 관련해서 외부 관(6)에 고정 배치되고, 각각 하나의 흡입 리프터(3a, 3e, 3i, 3l)는 내부 관(7)의 외부 단부에 고정 배치된다. 4개의 그리퍼 아암(2a, 2c, 2e, 2g)들 중 2개씩 연결 플랜지와 관련해서 직경방향으로 마주 놓인다.

마주 놓인 그리퍼 아암(2b, 2f)들은 각각 내부 관(7)의 외부 단부에 단일 흡입 리프터(3c, 3j)를 갖는다. 그리퍼 아암(2b, 2f)들의 각각의 외부 관(6)에는 다른 흡입 리프터가 제공되지 않는다. 그리퍼 아암(2a, 2g)들 및 그리퍼 아암(2c, 2e)들 사이에는 다른 그리퍼 아암(2d, 2h)들이 마주 놓이게 배치된다. 상기 다른 그리퍼 아암(2d, 2h)들의 조절 가능한 내부 관(7)들은 단부면에 각각 내부 관(7)의 축방향 길이에 대해 횡으로 배치된 지지 스트랩(9a, 9b)을 지지한다. 흡입 리프터(3f, 3g)들은 지지 스트랩(9a)의 단부면에 고정되며 흡입 리프터(3m, 3n)들은 지지 스트랩(9b)의 단부면에 고정된다. 따라서, 흡입 리프터(3a, 3l)들 및 흡입 리프터(3e, 3i)들 사이의 자유 간격은 현저히 감소하고, 운반될 박형 유리 판은 추가로 지지된다.

도 2의 저면도에 나타나는 바와 같이, 흡입 리프터(3a, 3e, 3i, 3l)들은 직 사각형을 형성하고, 상기 직사각형의 변에 나머지 외부 흡입 리프터(3c, 3f, 3g, 3j,3m, 3n)들이 놓인다.

베어링 플레이트(11)의 홀 내에 간격 센서(10)가 삽입되고, 상기 간격 센서(10)에 의해 박형 유리 그리퍼와 공작물(1)(도 3 참고) 사이의 간격이 검출됨으로써, 박형 유리 그리퍼가 공작물에 특히 정확하게 도달될 수 있다.

도 3은 중심에 배치된, 로봇 팔(19)에 대한 연결 플랜지(4)를 구비한 박형 유리 그리퍼의 측면도를 도시한다. 이 도면에서는 흡입 리프터(3e, 3f, 3g, 3i)들을 가진 그리퍼 아암(2c, 2d, 2e)들만이 도시된다. 흡입 리프터(3e, 3f, 3g, 3i)들은 그 하부면에서 박형 유리 판 형태의 공작물(1)과 접촉한다. 공작물(1)의 지지를 위해 필요한 저압은 진공 라인(5)을 통해 박형 유리 그리퍼로 전달된다. 연결 플랜지(4)의 영역에서, 번들링된 진공 라인(5)의 개별 라인이 그리퍼 아암(2a-h)으로 분기되고, 예컨대 그리퍼 아암(2e)에 파선으로 나타나는 바와 같이, 상기 그리퍼 아암을 통해 각각의 흡입 리프터(3a-n)에 연결된다. 조절 가능한 저압이 흡입 리프터(3a-n)의 서로 독립적인 연결부를 통해 흡입 리프터(3a-n)들에 개별적으로 또는 그룹으로 통합해서 제공되거나 블로잉된다.

도 3의 측면도에서는 외부 관(6) 및 내부 관(7)이 휘어진 측면 및 라운드된 에지를 가진 직사각형 횡단면으로서 형성되는 것이 나타난다.

도 4a는 그리퍼 아암(2b, 2f)을 사시도로 도시한다. 상기 그리퍼 아암은 내부에 놓인 하부 벨트(12) 및 외부에 놓인 하부 벨트(13)에 의해 베어링 플레이트(11)(도 1 내지 도 3 참고)에 고정될 수 있다. 외부 관(6)의 외부 단부에는 고 정 스크루(15)가 배치되고, 상기 고정 나사의 하단부는 외부 관(6)을 지나 내부 관(7)에까지 이른다. 고정 스크루(15)의 나사는 슬리브 상부(16)의 일체형 구성 부분인 베이스(21)의 상보적으로 절삭된 나사 내로 맞물린다. 슬리브 상부(16)는 플랜지형 고정 부분(22)으로 하부로부터 외부 관(6)에 놓인 슬리브 하부(17)에 고정되며, 하나 이상의 고정 부분(22)을 통해 상기 슬리브 하부(17)와 연결되어 하나의 폐쇄된 유닛을 형성한다. 고정 스크루(15)를 풀면, 상기 고정 스크루는 내부 관(7)과 작용 결합되지 않으므로, 상기 내부 관은 외부 관(6)에 대해 축방향으로 이동될 수 있다. 외부 관(6)에 대한 내부 관(7)의 고정을 위해, 고정 스크루(15)는 다시 조여진다.

흡입 리프터(3a-n)들은 상부 벨트(14)에 의해 각각의 내부 관(7)에 고정된다. 이는 예컨대 흡입 리프터(3c, 3j)에 의해 나타난다. 흡입 리프터(3a-n)의 상부면에는 연결 피팅(18)이 배치되고, 상기 연결 피팅(18)에는 진공 라인(5)의 개별 라인이 연결될 수 있다.

도 4b는 내부 관(7)이 외부 관(6)에 대해 삽입된 위치에 있는, 그리퍼 아암(2b, 2f)의 종단면도를 도시한다. 내부 관(7)의 이동은 수동으로 이루어지지 않고 서보 모터(8)에 의해 이루어진다. 이를 위해, 고정 스크루(15)는 분리되고, 그 대신 서보 모터(8), 바람직하게는 조절 실린더가 그리퍼 아암(2b, 2f)에 배치된다. 서보 모터(8)의 제1 단부는 외부 관(6)에 그리고 제2 단부는 내부 관(7)에 고정된다. 제1 단부는 예컨대 베이스(21) 상에 장착될 수 있다. 박형 유리 그리퍼의 모든 그리퍼 아암(2a-h)들의 외부 관 및 내부 관(6, 7)이 동일한 구조로 실시되기 때 문에, 모든 그리퍼 아암(2a-h)들에 하나의 서보 모터(8)를 장착하는 것이 매우 간단히 이루어진다.

도 5는 지지 스트랩(9a, 9b)이 상부 벨트(14)에 의해 내부 관(7)의 축방향 길이에 대해 횡으로 단부에 고정된, 그리퍼 아암(2d, 2h)의 실시예를 도시한다. 지지 스트랩(9a, 9b)에는 내부 관(7)에 연장해서 2개의 연결 피팅(18)들이 돌출하며, 그들 중 제1 연결 피팅은 도시되지 않은 연결 라인을 흡입 리프터(3f, 3n)에 연결하기 위해 제공되고, 제2 연결 피팅은 마찬가지로 도시되지 않은 연결 라인을 흡입 리프터(3g, 3m)에 연결하기 위해 제공된다.

Claims

편평한 공작물(1)을 지지 및 회전시키기 위한 박형 유리 그리퍼로서, 상기 그리퍼는 하나 이상의 흡입 리프터(3a-n)를 가진 다수의 그리퍼 아암(2a-h)들을 포함하고, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 공통 연결 플랜지(4)를 통해 핸들링 및 전달 장치(19)에 연결되며, 상기 흡입 리프터(3a-n)들은 진공 라인(5)에 연결될 수 있는, 박형 유리 그리퍼에 있어서,

상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 상기 연결 플랜지(4)와 관련해서 방사방향으로 배치되고, 그들의 축방향으로 텔레스코픽한 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항에 있어서, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 각각 외부 관(6) 및 그 안에서 이동 가능한 내부 관(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제2항에 있어서, 상기 내부 관(7)은 상기 외부 관(6)에 대해 수동으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제2항에 있어서, 상기 내부 관(7)은 서보 모터(8)에 의해 상기 외부 관(6)에 대해 조절 가능한 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 원 주 방향으로 서로 동일한 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 흡입 리프터(3a, 3c, 3e, 3f, 3g, 3i, 3j, 3l, 3m, 3n)는 각각 상기 그리퍼 아암(2a-h)들의 외부 단부에 배치되고, 상기 흡입 리프터(3a, 3c, 3e, 3f, 3g, 3i, 3j, 3l, 3m, 3n)들은 서로 직사각형 기본 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 다각형 프로파일로서 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 탄소로 제조되는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 플랜지(4)에 8개의 그리퍼 아암(2a-h)들이 배치되고, 상기 그리퍼 아암들은 서로 교대로 각각 아암의 하나의 측면에서 41°의 각을, 그리고 다른 측면에서 50°의 각을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제9항에 있어서, 직경방향으로 배치된 4개의 그리퍼 아암(2a, 2c, 2e, 2g)들에서, 각각 하나의 흡입 리프터(3b, 3d, 3h, 3k)가 상기 외부 관(6)에, 그리고 각 각 하나의 흡입 리프터(3a, 3e, 3i, 3l)가 내부 관(7)에 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제9항 또는 제10항에 있어서, 직경방향으로 배치된 2개의 그리퍼 아암(2d, 2h)들에서, 상기 내부 관(7)은 단부면에 횡으로 배치된 하나의 지지 스트랩(9a, 9b)을 가지며, 상기 지지 스트랩(9a, 9b)은 2개의 흡입 리프터(3f, 3g, 3m, 3n)를 갖는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 흡입 리프터(3a-n)들은 흡입 구역에 통합되고, 상기 흡입 리프터들에 개별적으로 저압이 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박형 유리 그리퍼에는 하나 이상의 간격 센서(10)가 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼 아암(2a-h)들은 중심에 배치된 베어링 플레이트(11)에 고정되는 것을 특징으로 하는 박형 유리 그리퍼.