KR20100051272A - 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펀칭작업이나 단조(鍛造)작업 등에 사용되는 로봇팔의 선단부에 장착되어 대상물을 파지한 상태에서 대상물의 가공시 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 및 차단하는 에어완충식 그립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통상적인 로봇팔의 선단부에 고정설치되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 전면부 좌우양측에 각각 수직으로 세워진 상태로 고정설치된 한쌍의 브라켓과, 상기 베이스플레이트의 전면과 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀이 일체로 돌출되게 설치되어 있고 상기 가이드핀은 브라켓의 선단부에 가이드핀의 직경보다 더 크게 천공된 가이드홀 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 관통개재되어 있는 지지몸체와, 상기 지지몸체의 전면부에 고정설치되며 그립몸체의 내부에 설치된 복수개의 에어핑거실린더의 작동에 따라 대상물을 파지 및 해제하는 복수개의 그립핑거가 구비된 그립부와, 상기 베이스플레이트와 지지몸체 사이에 연결 설치되고 가운데부분에 구비된 에어주머니 내부에 에어가 충진되거나 일부 배기되면서 상기 지지몸체를 전방으로 밀착고정시켜 이동 및 파지 가능한 상태로 유지하거나 펀칭 및 단조가공시 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 하여 대상물에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 차단하는 에어벨로즈실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에 관한 것이다.

로봇팔, 베이스플레이트, 브라켓, 지지몸체, 그립핑거, 에어벨로즈실린더

Description

펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치{The air shock-absorbing gripper for a punch processing robat}

본 발명은 펀칭작업이나 단조(鍛造)작업 등에 사용되는 로봇팔의 선단부에 장착되어 대상물을 파지한 상태에서 대상물의 가공시 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 및 차단하는 에어완충식 그립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통상적인 로봇팔의 선단부에 고정설치되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 전면부 좌우양측에 각각 수직으로 세워진 상태로 고정설치된 한쌍의 브라켓과, 상기 베이스플레이트의 전면과 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀이 일체로 돌출되게 설치되어 있고 상기 가이드핀은 브라켓의 선단부에 가이드핀의 직경보다 더 크게 천공된 가이드홀 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 관통 개재되어 있는 지지몸체와, 상기 지지몸체의 전면부에 고정설치되며 그립몸체의 내부에 설치된 복수개의 에어핑거실린더의 작동에 따라 대상물을 파지 및 해제하는 복수개의 그립핑거가 구비된 그립부와, 상기 베이스플레이트와 지지몸체 사이에 연결 설치되고 상기 로봇팔의 이동과 대상물의 파지 및 해제시에는 가운데부분에 구비된 에어주머니의 내부 에 에어가 충진되어 팽창된 상태로 유지되면서 상기 지지몸체를 전방으로 밀착지지하여 상기 가이드핀이 가이드홀내에서 유동되지 않아 상기 로봇팔의 움직임에 따라 지지몸체가 일체로 작동되도록 고정하며 상기 복수개의 그립핑거가 대상물을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시에는 상기 에어주머니 내부에 충진된 에어가 일부 배기되면서 상기 지지몸체가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상기 가이드핀이 가이드홀내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 되어 대상물에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 차단하는 에어벨로즈실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에 관한 것이다.

일반적으로 펀칭작업이나 단조(鍛造)작업 등에 사용되는 로봇팔은 선단부에 그립핑거가 구비되어 있어 대상물을 파지 및 해제하도록 되어 있고 상기 그립핑거가 대상물을 파지한 상태에서 펀칭 또는 단조작업시 대상물의 가공시 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 및 차단하기 위하여 각종 완충장치가 개발되어 사용되고 있다.

상기와 같은 로봇팔용 완충장치로서, 대한민국 등록실용신안공보 실용신안등록 제 0222575호의 "단조용 로보트팔의 완충장치"에서는 단조가공용 로보트팔의 단부에 완충장치를 형성함에 있어서, 로보트팔의 단부에 전후 각 한쌍의 슬라이드공을 가진 관절체를 전후 회동가능하게 설치하고, 전단에 그립퍼장치가 부착된 슬라 이더의 안내봉을 슬라이드공에 끼워 진퇴 가능하게 설치하여 관절체 후단의 지지체에 압력밸브를 가진 에어실린더를 부착하고 그 피스톤로드의 전단부를 슬라이더의 저면에 연결하여 에어실린더의 압력으로 슬라이더를 받쳐주게 함을 특징으로 한 단조용 로봇팔의 고충격 완충장치가 고안되었으나, 상기 종래 고안은 단조가공 작업시 대상물을 파지하고 있는 로봇팔에 가해지는 전후방향 충격만을 완화시킬 수 있어 상하방향 및 상하대각선방향 등의 다양한 각도로 가해지는 충격은 전혀 완충 및 차단되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허공보 특허 제 0798642호의 "로봇용 핸드장치"에서는 로봇 본체의 아암에 설치되는 로봇용 핸드 장치에 있어서, 상기 아암의 끝단에 설치되는 회전실린더와, 상기 회전실린더의 일단에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓의 일단에 설치되어 대상물을 파지 및 해제하는 그립퍼 어셈블리와, 상기 그립퍼 어셈블리에 장착되어 상기 대상물의 파지시 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수수단과, 상기 그립퍼 어셈블리에 장착되어 상기 대상물의 파지 상태를 확인할 수 있는 파지확인수단을 포함하며, 상기 충격흡수수단은 브라켓에 일단이 고정되는 연결봉이 설치되고, 상기 연결봉의 타단은 그립퍼 어셈블리에 관통 고정되어 상기 그립퍼 어셈블리의 전후이동이 가능하게 설치되며, 상기 브라켓과 그립퍼 어셈블리 사이의 연결봉에 충격을 흡수할 수 있는 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇용 핸드 장치에 관한 것이나, 상기 종래 특허는 충격흡수수단에 구비된 연결봉과 스프링에 의해 대상물에 가해지는 전후방향의 충격만을 완충시키도록 되어 있어 상하방향 및 상하대각선방향 등의 다양한 각도로 가해지는 충격은 전혀 완충 및 차단되지 않는 문제점이 있었다.

상기와 같이 종래 고안 및 특허는 모두 펀칭 및 단조작업시 전후방향 이외의 방향에서 충격이 가해지는 경우 그 충격이 완충되지 못하고 로봇팔의 관절부분 및 본체부분에 그대로 전달되면서 로봇팔이 손상되거나 오작동을 일으키는 문제점이 있었으며, 특히 원형파이프나 굴곡진 가공물 등의 펀칭 및 단조가공시에는 그 충격이 전후방향뿐 아니라 상하 및 상하대각선방향에서 동시에 로봇팔에 가해짐으로써 로봇팔 장치가 전혀 적용되지 못해 수작업으로 펀칭 및 단조작업을 진행해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 에어벨로즈실린더의 작동에 따라 그립핑거가 장착된 지지몸체가 고정되거나 한쌍의 브라켓에 천공된 가이드홀내에서 상기 지지몸체의 가이드핀이 전후 및 상하방향으로 유동가능하도록 되어 있어 상기 그립핑거가 대상물을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시에는 에어벨로즈실린더에 충진된 에어가 일부 배기되면서 상기 지지몸체가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상하 및 전후방향 등으로 자유롭게 유동가능하게 되어 펀칭 및 단조가공시 대상물에 가해지는 전후방향 및 상하(대각선)방향에서의 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 차단하여 원형파이프나 굴곡진 가공물 등의 펀칭 및 단조가공시에도 로봇팔의 적용이 가능하도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 통상적인 로봇팔의 선단부에 고정설치되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 전면부 좌우양측에 각각 수직으로 세워진 상태로 고정설치된 한쌍의 브라켓과, 상기 베이스플레이트의 전면과 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀이 일체로 돌출되게 설치되어 있고 상기 가이드핀은 각 브라켓의 선단부에 가이드핀의 직경보다 더 크게 천공된 가이드홀 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 관통 개재되어 있는 지지몸체와, 상기 지지몸체의 전면부에 고정설치되며 그립몸체의 내부에 설치된 복수개의 에어핑거실린더의 작동에 따라 대상물을 파지 및 해제하는 복수개의 그립핑거가 구비된 그립부와, 상기 베이스플레이트와 지지몸체 사이에 연결설치되고 상기 로봇팔의 이동과 대상물의 파지 및 해제시에는 가운데부분에 구비된 에어주머니의 내부에 에어가 충진되어 팽창된 상태로 유지되면서 상기 지지몸체를 전방으로 밀착지지하여 상기 가이드핀이 가이드홀내에서 유동되지 않아 상기 로봇팔의 움직임에 따라 지지몸체가 일체로 작동되도록 고정하며 상기 그립핑거가 대상물을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시에는 상기 에어주머니 내부에 충진된 에어가 일부 배기되면서 상기 지지몸체가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상기 가이드핀이 가이드홀내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 되어 대상물에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 차단하는 에어벨로즈실린더로 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 에어벨로즈실린더의 작동에 따라 그립핑거가 장착된 지지몸체가 고정되거나 유동가능하도록 되어 있어 상기 그립핑거가 대상물을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시에는 에어벨로즈실린더에 충진된 에어가 일부 배기되면서 상기 지지몸체가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 되어 펀칭 및 단조가공시 대상물에 가해지는 전후 및 상하(대각선)방향에서의 충격 및 진동이 로봇팔로 전달되는 것을 완충 차단하여 상기 로봇팔의 관절부분 및 본체부분이 충격으로 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 원형 파이프나 굴곡진 가공물 등의 펀칭 및 단조가공시에도 로봇팔의 적용이 가능하여 용이하고 신속한 펀칭 및 단조작업이 이루어지도록 하는 효과가 있다..

이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치(1)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 펀칭작업이나 단조(鍛造)작업 등에 사용되는 로봇팔(3)의 선단부에 장착되어 대상물(11)을 파지한 상태에서 대상물(11)의 가공시 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔(3)로 전달되는 것을 완충 및 차단하는 에어완충식 그립장치로서, 통상적인 로봇팔(3)의 선단부에 고정설치되는 베이스플레이트(2)와, 상기 베이스플레이트(2)의 전면부 좌우양측에 각각 수직으로 세워진 상태로 고정설치된 한쌍의 브라켓(6a)(6b)과, 상기 베이스플레이트(2)의 전면부와 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓(6a)(6b) 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀(9a)(9b)이 일체로 돌출되게 설치되어 있고 상기 가이드핀(9a)(9b)은 각 브라켓(6a)(6b)의 선단부에 가이드핀(9a)(9b)의 직경보다 더 크게 천공된 가이드홀(7a)(7b) 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 관통 개재되어 있는 지지몸체(8)와, 상기 지지몸체(8)의 전면부에 고정설치되며 그립몸체(12)의 내부에 설치된 복수개의 에어핑거실린더(13)의 작동에 따라 대상물(11)을 파지 및 해제하는 복수개의 그립핑거(14) 가 구비된 그립부(10)와, 상기 베이스플레이트(2)와 지지몸체(8) 사이에 연결설치되고 가운데부분에 구비된 에어주머니(21) 내부에 에어가 충진되거나 일부 배기되면서 상기 지지몸체(8)를 전방으로 밀착고정시켜 이동 및 파지가능한 상태로 유지하거나 펀칭 및 단조가공시 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 하여 대상물(11)에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔(3)로 전달되는 것을 완충 차단하는 에어벨로즈실린더(20)로 구성되어 있다.

상기 베이스플레이트(2)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 금속재질로 된 장방형의 판으로, 통상의 펀칭 및 단조작업용 로봇팔(3)의 선단부에 고정설치되도록 되어 있으며 전면부에는 한쌍의 브라켓(6a)(6b)이 좌우양측에 일정간격 이격된 상태로 고정설치되고 후면부에는 일정길이로 된 연결대(4)가 일체로 고정부착되어 있어 상기 연결대(4)의 끝단 외주면에 형성된 플렌지(5a)가 상기 로봇팔(3)의 선단부에 형성된 플렌지(5b)와 맞닿은 상태에서 통상의 볼트 및 너트 등을 이용하여 일체로 고정체결되도록 되어 있다.

또한, 상기 베이스플레이트(2)의 전면부 가운데부분에는 상기 에어벨로즈실린더(20)의 후방설치판(23)이 일체로 고정부착되어 에어벨로즈실린더(20)와 연결되도록 되어 있다.

상기 한쌍의 브라켓(6a)(6b)은 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 금속재질로 된 판으로, 수직으로 세워진 상태로 상기 베이스플레이트(2)의 전면부 좌우양측에 서로 일정간격 이격되게 고정설치되도록 되어 있고 상기 한쌍의 브라켓(6a)(6b) 사이에는 상기 지지몸체(8)와 에어벨로즈실린더(20)가 설치되도록 되어 있으며, 상기 각 브라켓(6a)(6b)의 선단부에는 가이드홀(7a)(7b)이 천공되어 있어 상기 지지몸체(8)의 후방 좌우양측에 일체로 돌출설치된 가이드핀(9a)(9b)이 관통 개재(介在)되도록 되어 있되, 상기 가이드홀(7a)(7b)은 가이드핀(9a)(9b)의 직경보다 더 크게 천공되어 있어 상기 가이드핀(9a)(9b)이 가이드홀(7a)(7b) 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능한 상태로 관통 개재되도록 되어 있다.

상기 각 가이드홀(7a)(7b)은 가이드핀(9a)(9b)의 직경보다 큰 삼각형이나 사각형 또는 원형 등의 다양한 형태로 천공될 수 있다.

상기 지지몸체(8)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 에어벨로즈실린더(20)에 의해 전방으로 밀착지지되거나 유동되는 부분으로, 상기 베이스플레이트(2)의 전면과 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓(6a)(6b) 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀(9a)(9b)이 일체로 돌출되게 설치되어 있되 상기 가이드핀(9a)(9b)은 한쌍의 브라켓(6a)(6b)의 선단부에 천공된 가이드홀(7a)(7b)에 각각 관통 개재되어 있고 상기 가이드핀(9a)(9b)의 직경은 가이드홀(7a)(7b)의 직경보다 작게 형성되어 있어 상기 가이드홀(7a)(7b) 내에서 가이드핀(9a)(9b)이 상하 및 전후방향으로 유동 가능하게 관통 개재되어 있으며, 상기 지지몸체(8)의 후면부는 상기 에어벨로즈실린더(20)의 전방설치판(22)에 일체로 고정부착되어 있어 상기 에어벨로즈실린더(20)의 팽창 및 배기작동에 따라 지지몸체(8)가 전방으로 밀착고정되 어 유동되지 않은 상태로 유지되거나 또는 전방으로 밀착고정되지 않은 상태에서 상하(대각선) 및 전후방향으로 유동가능한 상태로 유지되도록 되어 있다.

상기 그립부(10)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 각종 펀칭작업 및 단조작업을 수행할 대상물(11)을 파지 및 해제하는 부분으로, 상기 지지몸체(8)의 전면부에 고정장착되는 그립몸체(12)가 구비되어 있고 상기 그립몸체(12)의 내부에는 공압식으로 작동되는 통상의 공압실린더인 복수개의 에어핑거실린더(13)가 설치되어 있으며 상기 그립몸체(12)의 전면부에는 복수개의 그립핑거(14)가 각각의 에어핑거실린더(13)와 연결된 상태로 도 4에 도시된 바와 같이 정면에서 볼 때 방사상으로 설치되어 있어 상기 에어핑거실린더(13)에 공급 및 배기되는 에어(air)의 작동에 따라 복수개의 그립핑거(14)가 중심부로부터 서로 벌어지거나 오므라들면서 대상물(11)을 파지 및 해제하도록 되어 있다.

또한, 상기 그립몸체(12)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 내부에 복수개의 에어핑거실린더(13)와 연결된 에어공급관(15) 및 에어배기관(16)이 설치되어 있고 상기 에어공급관(15)과 에어배기관(16)은 외부로부터의 에어공급라인(17)과 에어배기라인(18)이 각각 연결되어 있어 외부로부터의 에어공급 및 배기에 따라 각 에어핑거실린더(13)가 각각 연결된 그립핑거(14)를 동시에 작동시키도록 되어 있다.

상기 에어공급라인(17)과 에어배기라인(18)은 압축공기가 저장된 통상의 에 어공급탱크 및 에어공급펌프(도시하지 않음) 등과 연결설치되어 있어 상기 에어공급펌프 등의 작동에 따라 에어의 공급 및 배기가 제어되도록 되어 있다.

한편, 상기 그립몸체(12)는 도 1, 4 내지 6에 도시된 바와 같이 전면부 외곽부분에 근접감지센서(19)가 일정간격으로 다수개 설치되어 있어 대상물(11)의 파지 및 이동시 대상물(11)을 감지하면서 일정하게 움직이도록 프로그램된 로봇팔(3)의 작동이 정확하게 이루어지도록 되어 있다.

상기 에어벨로즈실린더(20)는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 지지몸체(8)를 전방으로 밀착고정시키거나 상하 및 전후방향으로 유동가능하도록 하여 펀칭작업 및 단조작업시 대상물(11)에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔(3)로 전달되는 것을 완충 차단하는 부분으로, 가운데부분에는 합성수지 등의 재질로 된 에어주머니(21)가 구비되어 있고 상기 에어주머니(21)의 전,후면에는 각각 전방설치판(22)과 후방설치판(23)이 일체로 고정부착되어 있되, 상기 전방설치판(22)은 지지몸체(8)의 후면부에 고정부착되어 있고 상기 후방설치판(23)은 베이스플레이트(2)의 전면부 가운데부분에 고정부착되어 있어 상기 베이스플레이트(2)와 지지몸체(8) 사이에 일체로 개재(介在)되어 베이스플레이트(2)와 지지몸체(8)를 연결하면서 펀칭 및 단조작업시의 충격에 의해 합성수지 등의 재질로 된 에어주머니(21)가 손상되지 않게 전후에서 보호하도록 되어 있다.

상기 에어주머니(21)는 내부에 에어가 충진되거나 일부 배기되도록 되어 있되, 상기 지지몸체(8)의 내부와 전방설치판(22)을 관통하여 에어주머니(21)와 연통되게 설치된 벨로즈에어공급관(24)을 통해 상기 로봇팔(3)의 이동과 대상물(11)의 파지 및 해제시 도 2 및 5에 도시된 바와 같이 외부로부터 에어를 공급받아 팽창된 상태로 유지되면서 상기 지지몸체(8)를 전방으로 밀착지지하여 상기 지지몸체(8)에 구비된 가이드핀(9a)(9b)이 가이드홀(7a)(7b)내에서 유동되지 않아 상기 로봇팔(3)의 움직임에 따라 지지몸체(8)가 일체로 작동되도록 고정하며, 상기 지지몸체(8)의 내부와 전방설치판(22)을 관통하여 에어주머니(21)와 연통되게 설치된 벨로즈에어배기관(25)을 통해 상기 그립핑거(14)가 대상물(11)을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시 도 3 및 6에 도시된 바와 같이 상기 에어주머니(21) 내부에 충진된 에어가 일부 배기되면서 축소되어 상기 지지몸체(8)가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상기 가이드핀(9a)(9b)이 가이드홀(7a)(7b)내에서 상하 및 전후방향으로 자유롭게 유동가능한 상태로 유지되고 펀칭이나 단조가공시 대상물(11)에 가해지는 충격 및 진동이 상기 지지몸체(8)에서 베이스플레이트(2)쪽으로 전달되지 않고 상기 지지몸체(8)와 에어벨로즈실린더(20)에 의해 완충 차단되어 상기 로봇팔(3)의 관절부분 및 본체부분에 충격이 가해지지 않아 장기간 안정적으로 사용할 수 있게 된다.

상기 벨로즈에어공급관(24)과 벨로즈에어배기관(25)은 외부로부터의 벨로즈에어공급라인(26)과 벨로즈에어배기라인(27)이 각각 연결되어 있어 외부로부터의 에어공급 및 배기에 따라 에어벨로즈실린더(20)가 팽창 및 축소작동되도록 되어 있 다.

또한, 상기 벨로즈에어공급라인(26)과 벨로즈에어배기관(25)은 압축공기가 저장된 통상의 에어공급탱크 및 에어공급펌프(도시하지 않음) 등과 연결설치되어 있어 상기 에어공급펌프 등의 작동에 따라 에어의 공급 및 배기가 제어되도록 되어 있다.

이하 본 발명에 따른 작용은 다음과 같다.

본 발명에 따른 에어완충식 그립장치(1)를 통상의 펀칭 또는 단조작업용 로봇팔(3)의 선단부에 장착한 상태에서 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 원통형 파이프 형상의 대상물(11)을 파지 및 이동하여 통상의 펀칭다이(28)에서 다양한 각도를 지닌 다수개의 구멍을 각 대상물(11)마다 동일위치에 천공작업하고자 하는 경우를 일 실시예로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 에어완충식 그립장치(1)의 에어벨로즈실린더(20)에 구비된 에어주머니(21)에 상기 벨로즈에어공급라인(26)과 벨로즈에어공급관(24)을 통해 통상의 에어공급탱크 및 에어공급펌프(도시하지 않음)로부터의 에어를 공급하여 상기 에어주머니(21)가 팽창된 상태로 유지되면서 에어벨로즈실린더(20)의 전면에 연결설치된 지지몸체(8)를 전방으로 밀착지지하여 상기 지지몸체(8)에 구비된 가이드핀(9a)(9b)이 한쌍의 브라켓(6a)(6b)의 선단부에 천공된 가이드홀(7a)(7b)내에서 유동되지 않게 되어 상기 로봇팔(3)의 움직임에 따라 지지몸체(8)가 일체로 작동되도록 고정하고, 일정하게 움직이도록 프로그램된 상기 로봇팔(3)의 작동에 따라 상기 에어완충식 그립장치(1)의 선단부에 구비된 그립부(10)가 대상물(11)이 위치된 곳으로 이동한 상태에서 그립몸체(12)에 설치된 에어공급라인(17)과 에어공급관(15)을 통해 복수개의 에어핑거실린더(13)에 에어를 공급하여 복수개의 그립핑거(14)가 벌어지면서 원통형 파이프형상으로 된 대상물(11)의 내측에 끼워진 복수개의 그립핑거(14)가 대상물(11)을 파지하고 상기 대상물(11)을 파지한 상태에서 통상의 펀칭다이(28)가 위치된 곳으로 로봇팔(3)이 위치이동하게 된다.

다음으로, 상기 그립핑거(14)가 대상물(11)을 파지한 상태에서 상기 펀칭다이(28)의 성형몰드(29)에 원통형 파이프형상으로 된 대상물(11)을 끼움결합한 다음 상기 에어벨로즈실린더(20)에 구비된 에어주머니(21)와 연통 설치된 벨로즈에어배기관(25)과 벨로즈에어배기라인(27)을 통해 상기 에어주머니(21) 내부에 충진된 에어를 일부 외부로 배기하여 상기 에어주머니(21)가 축소되면 지지몸체(8)가 전방쪽으로 더이상 밀착지지되지 않아 상기 가이드핀(9a)(9b)이 더 큰 직경을 지니도록 천공된 가이드홀(7a)(7b)내에서 상하 및 전후방향으로 자유롭게 유동가능한 상태로 유지되고, 이때 외주면에 다수개의 돌기(30)가 다양한 각도로 돌출형성된 상기 펀칭다이(28)의 펀칭몰드(31)가 펀칭작업하게 되며 상기 펀칭몰드(31)로부터 대상물에 가해지는 상하방향 및 상하 대각선방향 등 다양한 각도로부터의 충격 및 진동이 상기 지지몸체(8)에서 베이스플레이트(2)쪽으로 전달되지 않고 상기 지지몸체(8)와 에어벨로즈실린더(20)에 의해 완충 차단되어 상기 로봇팔(3)의 관절부분 및 본체부분에 충격이 가해지지 않아 장기간 안정적으로 사용할 수 있게 된다.

상기 펀칭다이(28)에서 펀칭작업이 완료된 경우에는 다시 에어벨로즈실린더(20)의 에어주머니(21)에 에어가 공급되어 팽창되면서 지지몸체(8)가 다시 전방으로 밀착지지되어 로봇팔(3)과 일체로 작동하게 되고, 상기 펀칭작업된 대상물(11)을 펀칭다이(28)로부터 빼낸 후 상기 그립부(10)의 에어배기관(16)과 에어배기라인(18)을 통해 복수개의 에어핑거실린더(13) 내부의 에어를 배기하여 복수개의 그립핑거(14)가 오므라들면서 원통형 파이프형상으로 된 대상물(11)의 내측에 끼워진 복수개의 그립핑거(14)가 대상물(11)을 해제하여 상기 그립핑거(14)로부터 분리되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치의 측면개략도

도 2는 도 1의 A-A'선의 단면개략도

도 3은 본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에서 에어벨로즈실린더의 에어주머니로부터 에어가 일부 배기되어 지지몸체가 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 전환되어 펀칭이나 단조작업시의 충격 및 진동이 완충 차단되는 상태의 단면개략도

도 4는 본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에서 복수개의 그립핑거가 원통형 파이프로 된 대상물을 파지하고 있는 상태의 정면개략도

도 5는 본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에서 복수개의 그립핑거가 원통형 파이프로 된 대상물을 파지하고 있는 상태의 측면개략도

도 6은 본 발명에 따른 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치에서 복수개의 그립핑거가 원통형 파이프로 된 대상물을 파지한 상태에서 펀칭다이를 통해 펀칭작업이 이루어지고 있는 상태의 측면개략도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1. 에어완충식 그립장치 2. 베이스플레이트

3. 로봇팔 4. 연결대

5a, 5b. 플렌지 6a, 6b. 브라켓

7a, 7b. 가이드홀 8. 지지몸체

9a, 9b. 가이드핀 10. 그립부

11. 대상물 12. 그립몸체

13. 에어핑거실린더 14. 그립핑거

15. 에어공급관 16. 에어배기관

17. 에어공급라인 18. 에어배기라인

19. 근접감지센서 20. 에어벨로즈실린더

21. 에어주머니 22. 전방설치판

23. 후방설치판 24. 벨로즈에어공급관

25. 벨로즈에어배기관 26. 벨로즈에어공급라인

27. 벨로즈에어배기라인 28. 펀칭다이

29. 성형몰드 30. 돌기

31. 펀칭몰드

Claims (7)

1. 통상적인 로봇팔(3)의 선단부에 고정설치되는 베이스플레이트(2)와, 상기 베이스플레이트(2)의 전면부 좌우양측에 각각 수직으로 세워진 상태로 고정설치된 한쌍의 브라켓(6a)(6b)과, 상기 베이스플레이트(2)의 전면부와 일정간격 이격된 상태로 상기 한쌍의 브라켓(6a)(6b) 사이에 위치되며 좌우양측에는 각각 가이드핀(9a)(9b)이 일체로 돌출되게 설치되어 있고 상기 가이드핀(9a)(9b)은 각 브라켓(6a)(6b)의 선단부에 가이드핀(9a)(9b)의 직경보다 크게 천공된 가이드홀(7a)(7b) 내에서 상하 및 전후방향으로 유동가능한 상태로 관통 개재되어 있는 지지몸체(8)와, 상기 지지몸체(8)의 전면부에 고정설치되며 그립몸체(12)의 내부에 설치된 복수개의 에어핑거실린더(13)의 작동에 따라 대상물(11)을 파지 및 해제하는 복수개의 그립핑거(14)가 구비된 그립부(10)와, 상기 베이스플레이트(2)와 지지몸체(8) 사이에 연결설치되고 가운데부분에 구비된 에어주머니(21) 내부에 에어가 충진되거나 일부 배기되면서 상기 지지몸체(8)를 전방으로 밀착고정시켜 이동 및 파지가능한 상태로 유지하거나 펀칭 및 단조가공시 상하 및 전후방향으로 유동가능하게 하여 대상물(11)에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔(3)로 전달되는 것을 완충 차단하는 에어벨로즈실린더(20)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가이드홀(7a)(7b)은 가이드핀(9a)(9b)의 직경보다 큰 삼각형이나 사각형 또는 원형으로 천공된 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 그립몸체(12)는 내부에 복수개의 에어핑거실린더(13)와 연결된 에어공급관(15) 및 에어배기관(16)이 설치되어 있고 상기 에어공급관(15)과 에어배기관(16)은 외부로부터의 에어공급라인(17)과 에어배기라인(18)이 각각 연결되어 있어 외부로부터의 에어공급 및 배기에 따라 각 에어핑거실린더(13)가 각각 연결된 그립핑거(14)를 작동시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 그립몸체(12)는 전면부 외곽부분에 근접감지센서(19)가 일정간격으로 다수개 설치되어 있어 대상물(11)의 파지 및 이동시 대상물(11)을 감지하면서 일정하게 움직이도록 프로그램된 로봇팔(3)의 작동이 정확하게 이루어지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 에어벨로즈실린더(20)는 가운데부분에는 합성수지재질로 된 에어주머니(21)가 구비되어 있고 상기 에어주머니(21)의 전,후면에는 각각 전방설치판(22)과 후방설치판(23)이 일체로 고정부착되어 있되, 상기 전방설치판(22)은 지지몸체(8)의 후면부에 고정부착되어 있고 상기 후방설치판(23)은 베이스플레이트(2)의 전면부 가운데부분에 고정부착되어 있어 상기 베이스플레이트(2)와 지지몸체(8) 사이에 일체로 개재되어 연결하면서 상기 에어주머니(21)를 보호하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 에어주머니(21)는 지지몸체(8)의 내부와 전방설치판(22)을 관통하여 에어주머니(21)와 연통되게 설치된 벨로즈에어공급관(24)을 통해 상기 로봇팔(3)의 이동과 대상물(11)의 파지 및 해제시 외부로부터 에어를 공급받아 팽창된 상태로 유지되면서 상기 지지몸체(8)를 전방으로 밀착지지하여 상기 지지몸체(8)에 구비된 가이드핀(9a)(9b)이 가이드홀(7a)(7b)내에서 유동되지 않아 상기 로봇팔(3)의 움직임에 따라 지지몸체(8)가 일체로 작동되도록 고정하며, 상기 지지몸체(8)의 내부와 전방설치판(22)을 관통하여 에어주머니(21)와 연통되게 설치된 벨로즈에어배기관(25)을 통해 상기 그립핑거(14)가 대상물(11)을 파지한 상태에서 펀칭이나 단조가공시 상기 에어주머니(21) 내부에 충진된 에어가 일부 배기되면서 축소되어 상기 지지몸체(8)가 전방쪽으로 밀착지지되지 않아 상기 가이드핀(9a)(9b)이 가이드홀(7a)(7b)내에서 상하 및 전후방향으로 자유롭게 유동 가능한 상태로 유지되고 펀칭이나 단조가공시 대상물(11)에 가해지는 충격 및 진동이 로봇팔(3)로 전달되는 것이 완충 차단되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 벨로즈에어공급관(24)과 벨로즈에어배기관(25)은 외부로부터의 벨로즈에어공급라인(26)과 벨로즈에어배기라인(27)이 각각 연결되어 있어 외부로부터의 에어공급 및 배기에 따라 에어벨로즈실린더(20)가 팽창 및 축소작동되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭작업로봇용 에어완충식 그립장치.

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