KR20120047370A - 소재 이송용 그립퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재를 흡착시켜 소정 위치로 이송한 다음 탈착하는 그립퍼에 관한 것으로, 소재의 형상 모양이 다양하더라도 신속 간편하면서 견고한 셋팅(또는 흡탈착수단의 초기 설정)을 달성할 수 있도록 한 것이다.

Description

소재 이송용 그립퍼{GRIPPER FOR FEEDING MATERIAL}

본 발명은 소재를 흡착시켜 소정 위치로 이송한 다음 탈착하는 그립퍼에 관한 것으로, 소재의 형상 모양이 다양하더라도 신속 간편하면서 견고한 셋팅(또는 흡탈착수단의 초기 설정)을 달성할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 소재, 특히 프레스 소재를 공정별로 이송할 때 그립퍼로 소재를 흡착시켜 다음 공정으로 이송시킨 다음 탈착시킨 후 복귀하는 방법의 반복으로 소재의 연속적인 이송이 가능해진다.

한편, 종래에 사용된 그립퍼는 소재의 크기나 두께 및 형상 모양에 따라 아암을 절곡하거나 소재와의 높낮이에 걸맞는 소재흡탈착수단으로 교체해야하는 등 작업이 힘들고 번거로울 뿐 아니라 수십분에서 수시간 소요되어 생산성이 크게 떵어지는 문제점이 있었다.

종래 그립퍼는 전체크기가 크고 높이가 높아 승강 스트로크가 커지게 되므로 동선이 길어지면서 전체 속도가 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 소재의 크기나 두께 및 형상 모양이 다양하더라도 신속 간편하면서 견고한 셋팅(또는 흡탈착수단의 초기 설정)을 달성할 수 있도록 한 소재 이송용 그립퍼를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 소재 이송용 그립퍼는, 길이가 긴 장방형 본체, 상기 본체에 소정 간격으로 설치되는 복수의 결합홈, 상기 결합홈에 결합되어 이탈이 방지되는 제1 관절, 상기 결합홈과 제1 관절 사이에 형성되는 틈, 상기 제1 관절 중앙에 형성되는 가로 통공, 상기 가로 통공에 결합되는 수평아암, 상기 본체에 체결되고 상기 수평아암을 고정시키는 무두볼트, 상기 수평아암의 단부에 설치되는 관절구, 상기 관절구에 형성되는 결합홈, 상기 결합홈에 설치되는 제2 관절, 상기 결합홈과 제2 관절 사이에 형성되는 틈, 상기 제2 관절의 통공에 결합되는 수직아암, 상기 수직아암을 고정시키는 무두볼트, 상기 수직아암의 하단부에 설치되는 소재흡탈착수단을 포함하여 구성된다.

상기 제1, 2 관절은, 본체 좌우측에 형성되는 평면부, 상기 본체 외주면에 형성되는 구형면, 상기 본체에 중앙부에 형성되는 통공, 상기 통공 일측에 형성되는 소정폭의 절개부, 상기 절개부 반대편에 형성되는 요입홈을 포함하여 구성된다.

상기 제1, 2 관절은 60°각도 범위 내에서 자유회전되도록 함을 특징으로 한다.

상기 본체는 알루미늄이고, 상기 본체에 결합되는 제1 관절은 탄소강이나 스텐레스나 합금강 중 어느 하나 임을 특징으로 한다.

상기 구형면은 경면 가공됨을 특징으로 한다.

상기 제1 관절이 결합되는 본체 양측에 원추형 개방부가 형성됨을 특징으로 한다.

상기 개방부의 각도(θ1)는 60 °전후 임을 특징으로 한다.

상기 본체 일측 및 타측에 원추형 개방부와 원형 걸림부가 형성된 결합홈을 소정 간격으로 형성하고, 상기 일측 개방부와 원형 걸림부 사이에 제1 관절이 결합될 때 이동하는 삽입홈(19a)을 형성함을 특징으로 한다.

상기 일측 개방부와 타측 개방부의 각도(θ2)는 60°전후 임을 특징으로 한다.

상기 걸림부의 지름은 결합홈의 최대 지름보다 작게 구성하여 제1 관절의 분리가 방지되도록 함을 특징으로 한다.

상기 무두볼트가 결합되는 나사구멍은 금속 관체에 형성되고, 상기 금속 관체의 외주면에 소정간격의 돌기가 형성됨을 특징으로 한다.

상기 틈은 0.1㎜~5㎜ 범위임을 특징으로 한다.

상기 본체의 길이방향 상부면에 복수의 홈을 형성하여 신호선이나 호스를 설치하여 용이한 설치와 미관저하가 방지되도록 함을 특징으로 한다.

상기 수직아암은, 길이방향 내부에 형성되는 통공, 상기 통공 상부에 억지결합되는 슬리브, 상기 슬리브에 승강할 수 있게 결합되는 승강봉, 상기 수직아암의 상단부에 걸림되는 승강봉의 머리부, 상기 승강봉 하부에 억지 결합되는 지지관, 상기 지지관 상부에 형성되는 외향 단턱부, 상기 외향 단턱부가 걸림될 수 있게 수직아암 하단부에 형성되는 내향 단턱부, 상기 승강봉의 통공에 결합되는 스프링, 상기 스프링의 상단이 탄지되는 슬리브의 하부면, 상기 스프링의 하단이 탄지되는 지지관의 외향 단턱부, 상기 수직아암의 하단부에 결합되는 소재흡탈착수단을 포함하여 구성된다.

상기 소재흡탈착수단은 전자석 또는 진공패드 중 어느 하나임을 특징으로 한다.

본 발명 소재 이송용 그립퍼 2개를 아암의 상하에 설치하여 대형 소재를 이송할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

상기 2개의 소재 이송용 그립퍼는 퀵클램츠를 이용하여 아암에 쉽게 탈부착할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 소재의 크기나 두께 및 형상 모양이 다양하더라도 신속 간편하면서 견고하게 셋팅할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전체 크기가 작고 슬림형이어서 설치공간 점유율이 낮을 뿐 아니라, 이동동선과 승강 스트로크가 짧아 소재의 신속한 이동이 달성되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 본체는 알루미늄 재질에 의해 경량화되며, 다이캐스팅에 의해 강도가 증가되고, 외관이 미려해지는 효과가 있다.

또한 종래의 경우 소재의 크기나 두께 및 형상 모양에 따라 아암을 절곡하거나 소재와의 높낮이에 걸맞는 소재흡탈착수단으로 교체해야하는 등 작업이 힘들고 번거로울 뿐 아니라 수십분에서 수시간 소요되었으나, 본 발명 소재 이송용 그립퍼(1)는 무두볼트를 풀고 조이는 과정으로 신속 간편하여 셋팅시킬 수 있을 뿐 아니라, 수십초에 셋팅이 달성되므로 종래방식에 비하여 셋팅시간이 1/100 ~ 1/80로 획기적으로 단축되어 생산성이 극대화되는 등의 효과가 있다.

도 1 : 본 발명의 평면도.
도 2 : 본 발명 도 1의 A-A`선 단면도.
도 3 : 본 발명의 관절 사시도.
도 4 : 본 발명의 관절 정면도.
도 5 : 본 발명의 관절 평면도.
도 6 : 본 발명 일 실시예의 본체 부분 종단면도.
도 7 : 본 발명 다른 실시예의 본체 부분 종단면도.
도 8 : 본 발명 또 다른 실시예의 본체 부분 종단면도.
도 9 : 본 발명에서 본체에 관절이 결합된 상태의 단면도.
도 10 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도.
도 11 : 본 발명 다른 실시예의 평면도.
도 12 : 본 발명 도 11의 B-B`선 단면도.
도 13 : 본 발명 관절구 부분 횡단면도.
도 14 : 본 발명 관절구 부분 종단면도.
도 15 : 본 발명 다른 실시예의 관절구 부분 횡단면도.
도 16 : 본 발명 다른 실시예의 관절구 부분 종단면도.
도 17 : 본 발명 수직아암 부분 단면도로, 전자석의 하강 탄지 상태도.
도 18 : 본 발명 수직아암 부분 단면도로, 전자석의 상승 탄지 상태도.
도 19 : 본 발명 수직아암 부분 단면도로, 전자석의 기울기 조절 상태도.
도 20 : 본 발명 수직아암 부분 단면도로, 진공패드의 하강 탄지 상태도.
도 21 : 본 발명 또 다른 실시예의 평면도로, 대형 소재를 이송할 수 있게 2개의 소재 이송용 그립퍼를 설치한 상태도.
도 22 : 본 발명 도 21의 측단면도.
도 23 : 본 발명 연결부재의 평면도.
도 24 ~ 도 26 : 본 발명의 사용 상태 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

도 1은 본 발명 소재 이송용 그립퍼(1)의 사시도이고, 도 2는 그 단면도이고, 도 3 ~ 도 5는 제1, 2관절(3)(30)을 도시한 것이다.

본 발명 그립퍼(1)는 길이가 긴 장방형 본체(2)에 복수의 제1 관절(3)이 소정 간격으로 설치되고, 상기 제1 관절(3) 중앙에 형성되는 가로 통공(4)에는 일측 또는 타측으로 돌출되는 수평아암(5)이 결합된 다음 무두볼트(6)로 체결되어 고정되며, 본체(2)의 타측은 소재이송장치(7)의 연결부재(8) 부분에 체결부재(9)로 체결되어 고정된다.

도 3은 상기 제1, 2 관절(3)(30)을 도시한 것으로, 본체 좌우측에 평면부(10)(11)가 형성되도록 절단 제거된 구(球)형상이며, 외면에는 구형면(12)이 형성되고, 중앙부에는 수평아암(5)이 조금 헐겁게 결합될 수 있도록 가로 통공(4)이 형성되고, 일측에는 소정폭의 절개부(13)가 형성되어 통공(4)과 외부가 연결되며, 절개부(13)의 반대편에는 요입홈(14)이 형성되며, 상기 요입홈(14)을 중심으로 탄성력이 부여되어 통공(4)의 지름이 작아질 수 있게 구성된다.

따라서 상기 통공(4)에 수평아암(5)을 헐겁게 끼운 다음 본체(2)의 상부(또는 하부)에 형성된 나사구멍(15)으로 무두볼트(6)를 체결시켜 조임시키면 무두볼트(6)의 선단이 구형면(12)을 가압하면서 통공(4)의 내주면이 수평아암(5) 외주면을 밀착시켜 견고히 고정되므로 수평아암(5)의 회전이나 유동이 방지되며, 제1 관절(3)의 구형면(12)은 무두볼트(6)의 가압력에 의해 고정되어 회전이 방지된다.

상기에서 제1 관절(3)의 방향을 조절하기 위하여 회전시키거나, 수평아암(5)의 길이를 조절하고자 하는 경우 상기 무두볼트(6)를 이완시켜 제1 관절(3)을 원하는 각도로 회전시키거나 수평아암(5)의 길이를 조절한 다음 이완시켰던 무두볼트(6)를 조임시키면 제1 관절(3)과 수평아암(5)이 고정된다.

본체(2)에는 상기 제1 관절(3)이 결합되는 결합홈(16)이 형성되며, 제1 관절(3)이 상기 결합홈(16) 내에서 회전될 수 있도록 틈(17)이 형성되며, 상기 결합홈(16)은 제1 관절(3)의 구형면(12)을 감싸도록 함으로써 제1 관절(3)이 본체(2)로부터 이탈하지 않게된다.

상기 제1 관절(3)은 구형(좌우측부가 제거된 부분 구형)이므로 도 4와 같이 대략 60°각도 범위내에서 360°각도로 어느 방향이든 회전되며, 회전이 완료되어 무두볼트(6)로 체결하면 고정된다.

상기에서 본체(2) 내부에 제1 관절(3)을 내장할 때, 다이캐스팅 등의 방법으로 제조(제작)할 수 있다.

예컨대, 금속으로 된 제1 관절(3)을 소정간격으로 배치시킨 다음 알루미늄으로 다이캐스팅하여 본체(2)를 구성하면 제1 관절(3)을 수용하는 결합홈(16)과 제1 관절(3)의 회전에 필요한 틈(17)이 본체(2) 부분에 저절로 형성된다.

즉, 금속으로 구성되는 제1 관절(3)은 융점이 높은 탄소강(융점 약 1,450℃)이나 스텐레스나 합금강 등으로 가공된 상태이고, 본체(2)는 약 660℃ 융점의 알루미늄이므로 열팽창 계수가 상이한 알루미늄 본체(2)가 성형(응고)될 때 금속 제1 관절(3)보다 많이 수축되면서 제1 관절(3)과 결합홈(16) 사이에 틈(17)이 자연스럽게 형성되며, 구형면(12)은 상기 틈(17)에 의해 큰 저항없이 결합홈(16) 내부에서 자연스럽게 회전할 수 있게 되며, 경면 가공되면 더욱 회전저항이 줄어든다.

상기 본체(2)는 알루미늄 재질에 의해 경량화되며, 다이캐스팅에 의해 강도가 증가되고, 외관이 미려해진다.

상기 제1 관절(3)이 결합되는 본체(2) 양측에는 도 6과 같이 원추형 개방부(26)(27)를 형성하여 수평아암(5)의 자유회전이 가능해진다. 상기 개방부(26)(27)의 각도(θ1)는 다양한 형상 모양의 소재(28)를 흡착할 때 기울기가 커버될 수 있도록 60 °, 또는 60°전후가 바람직하다.

도 7, 도 8은 본 발명 다른 실시 예의 단면도로, 본체(2)의 양측으로 원추형 개방부(18)(18a)와 원형 걸림부(19)가 형성된 결합홈(20a)을 소정 간격으로 형성하고, 일측 개방부(18)와 원형 걸림부(19) 사이에 제1 관절(3)이 결합될 때 이동하는 삽입홈(19a)을 형성함으로 제1 관절(3)의 결합이 쉬워지고, 결합된 제1 관절(3)의 분리가 방지된다.

상기 개방부(18)의 각도(θ2)는 다양한 형상 모양의 소재(28)를 흡착할 때 기울기가 커버될 수 있도록 60 °, 또는 60°전후가 바람직하다.

상기 제1 관절(3)을 결합할 때 제1 관절(3)의 절개부(13)가 가까워지도록 가압한 다음 개방부(18)와 삽입홈(19a)과 걸림부(19)를 지나 결합홈(20a)으로 각각 결합시키면서 상기 가압력을 제거하면 제1 관절(3)이 결합홈(20a) 내부로 유입되며, 상기 걸림부(19)의 지름은 결합홈(20a)의 최대 지름보다 작게 구성함으로써 결합홈(20a)으로 유입된 제1 관절(3)의 분리가 방지된다.

상기 결합홈(20a)과 제1 관절(3) 사이에는 틈(21)이 형성되어 제1 관절(3)이 큰 저항없이 결합홈(16) 내부에서 자연스럽게 회전할 수 있게 되며, 구형면(12)이 경면 가공되면 회전저항이 더욱 줄어든다.

상기 제1 관절(3)은 상기에서 처럼 본체(2) 상부에 형성된 나사구멍(15)으로 체결되는 무두볼트(6)에 의해 고정된다.

상기 제1 관절(3)이 결합되는 개방부(18)(18a)의 각도(θ2)는 다양한 형상 모양의 소재(28)를 흡착할 때 기울기가 커버될 수 있도록 60 °, 또는 60°전후가 바람직하다.

상기 나사구멍(15)을 알루미늄 본체(2)에 직접 형성하는 경우 나사구멍(15)의 나사부가 쉽게 마모될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 나사구멍(15)이 내주면에 형성된 금속 관체(15a)를 삽입시켜 본체(2)에 일체형으로 성형되어 고정되며, 무두볼트(6)를 체결하거나 분리할 때 나사부의 마모가 방지되거나 억제된다.

상기 금속 관체(15a)는 융점이 높은 탄소강(융점 약 1,450℃)이나 스텐레스나 합금강 등을 예로 들 수 있으며, 물론 알루미늄보다 융점이 높고 내마모성이 있는 일반 스틸도 가능하다.

상기 금속 관체(15a)의 외주면에는 소정간격으로 돌기(15b)를 형성하여 무두볼트(6)를 체결하거나 이완시킬 때 겉돌지 않도록 함이 바람직하다.

상기 틈(17)(21)은 제1, 2 관절(3)(30)의 외경에 따라 달라지지만 0.1㎜~5㎜ 범위이며, 물론 5㎜를 초과할 수도 있다.

다이캐스팅으로 상기 틈(17)(21)을 형성할 때, 더욱 큰 크기의 틈(17)(21)을 형성하고자 하는 경우 쐐기나 벌림도구로 제1, 2 관절(3)(30)의 절개부(13)를 벌린 상태에서 다이캐스팅하여 성형한 다음 상기 쐐기나 벌림도구를 제거하면 될 것이다.

상기 본체(2)의 길이방향 상부면에 하나 또는 복수의 홈(22)(23)을 형성하여 전자석(24) 또는 진공패드(진공흡착패드)(25)로 연결되는 전선이나 호스 등을 투입시켜 고정하거나 묶는 방법으로 이들에 의한 거추장스러움이나 미관저하를 방지할 수 있다.

본 발명에서 수평아암(5)의 일측 끝단부 양측에 평면부(5a)를 형성하여 수평아암(5)을 통공(4)에 결합하거나, 돌출 길이를 조절할 때 집게와 같은 도구를 이용하여 상기 평면부(5a)를 집을 수 있도록 함으로써 결합이나 조립작업이 한층 쉬어진다.

본 발명에서 본체(2)는 다이캐스팅으로 일체형이 되게 구성하거나, 또는 도 2와 같이 상하 분리형으로 구성할 수 있다. 본체(2)를 상하 분리형으로 구성하는 경우 다이캐스팅 대신 탄소강이나 스텐레스나 합금강 등으로 가공하여 구성할 수 있으며, 제1 관절(3)은 도 7, 도 8과 같이 개방부(18)를 통하여 가공된 제1 관절(3)을 결합홈(20a)에 끼워 넣는 방법으로 설치할 수 있다.

수평아암(5)의 단부에는 관절구(29)가 다이캐스팅 등의 방법으로 고정되고, 상기 관절구(29) 내부에는 제2 관절(30)이 다이캐스팅 방법으로 회전할 수 있게 결합되고, 제2 관절(30)의 통공(4)에는 수직아암(31)이 높낮이 조절할 수 있게 설치되며, 상기 수직아암(31)은 제2 관절(30)에 의해 약 60°범위 내에서 자유회전할 수 있게 구성된다.

상기 제1, 2관절(3)(30)은 같은 구조이며, 제1 관절(3)은 수평 아암(5)이 결합될 수 있게 수평으로 설치되고, 제2 관절(30)은 수직아암(31)이 설치될 수 있게 수직으로 설치된다.

도 11은 상기 관절구(29)의 평단면도이고, 도 12는 세로 단면도로, 수평아암(5)의 단부에 일체형 또는 나사 체결식으로 결합되며, 대체로 원형이다.

상기 관절구(29)는 앞서 기술한 것처럼, 또는 도 11, 도 12와 같이 중앙 결합홈(32)에 제2 관절(30)이 다이캐스팅 등의 방법으로 일체형으로 결합되고, 결합홈(32)과 제2 관절(30) 사이에 틈(37)이 형성되어 제2 관절(30)이 자유회전하거나, 또는 도 13, 도 14와 같이 탄소강이나 스텐레스나 합금강 등의 금속으로 결합홈(33)과, 상기 결합홈(33)의 내경보다 작은 내경의 걸림부(34)와, 개방부(35)가 가공된 다음 상기 결합홈(33)으로 제2 관절(30)이 다소 헐겁게 결합되고 그 사이에 틈(38)이 형성되어 제2 관절(30)이 회전할 수 있게 구성된다.

상기 도 11, 도 12에서 다이캐스팅되는 관절구(29)의 일측이나 양측에는 나사구멍(36)이 형성되어 무두볼트를 이용하여 제2 관절(30)을 고정시킬 수 있게 구성된다.

상기 나사구멍(36)을 알루미늄 관절구(29)에 직접 형성하는 경우 나사구멍(36)의 나사부가 쉽게 마모될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 도 11과 같이 나사구멍(36)이 내주에 형성된 금속 관체(36a)를 삽입시켜 관절구(29)에 일체형으로 성형되며, 무두볼트를 체결하거나 분리할 때 나사부의 마모가 방지되거나 억제된다.

상기 금속 관체(36a)는 융점이 높은 탄소강(융점 약 1,450℃)이나 스텐레스나 합금강 등을 예로 들 수 있으며, 물론 알루미늄보다 융점이 높고 내마모성이 있는 일반 스틸도 가능하다.

상기 금속 관체(36a)의 외주면에는 소정간격으로 돌기(36b)를 형성하여 무두볼트를 체결하거나 이완시킬 때 겉돌지 않도록 함이 바람직하다.

상기 수평아암(5)의 단부는 도 11, 도 12와 같이 압착시켜 옆으로 벌어지게 한 다음 다이캐스팅으로 주조시켜 관절구(29)가 분리되거나 회전되지 않도록 구성된다.

도 13, 도 14는 탄소강이나 스텐레스나 합금강으로 관절구(29)를 가공한 것을 예시한 것으로, 관절구(29a)의 중앙에 가공되는 결합홈(33)에 제2 관절(30)을 결합시켜 구성한 것으로, 상기 결합홈(33)의 바깥측에는 결합홈(33)의 내경보다 작은 내경의 걸림부(34)와, 개방부(35)가 형성되어 제2 관절(30)이 결합된다.

상기 결합홈(33)에 결합된 제2 관절(30)은 결합홈(33)의 내경보다 작은 내경의 걸림부(34)에 의해 관절구(29)로부터 분리되거나 이탈하지 않게 된다.

상기 관절구(29)의 일측이나 양측에는 나사구멍(39)이 형성되어 무두볼트를 이용하여 제2 관절(30)을 고정시킬 수 있게 구성된다.

상기 수평아암(5)의 단부는 도 15, 도 16과 같이 관절구(29a)에 나사 체결된 다음 볼트(40)로 체결되어 회전이나 분리가 방지된다.

도 17은 상기 관절구(29)에 결합된 수직아암(31) 및 수직아암(31) 내부에 설치되는 승강봉(47) 및 승강봉(47) 단부에 설치되는 소재흡탈착수단을 도시한 것으로, 상기 소재흡탈착수단으로는 철금속 소재를 흡착할 수 있도록 전자석(24)이 설치되거나, 비철금속이나 비금속 소재를 흡착할 수 있도록 진공호스(56)가 구비된 진공패드(25)가 설치되거나, 상기 전자석(24)과 진공패드(25)가 혼용될 수 있다.

상기 소재흡탈착수단의 일측에 설치되는 브라켓(51)에는 신호선(55)이 구비된 근접센서(52)가 와셔 및 너트(53)로 설치되어 소재(28)의 접근을 감지하게 된다.

상기 수직아암(31)은 관절구(29)에 결합된 제2 관절(30)의 통공(4)에 결합된 다음 나사구멍(36)(39)에 체결되는 무두볼트에 의해 고정되며, 소재(28)의 높이나 형상에 따라 적절한 높낮이가 조절된다.

상기 제2 관절(30)의 기울기 역시 다양한 형상 모양의 소재(28)를 흡착할 때 기울기가 커버될 수 있도록 도 19와 같이 60 °, 또는 60°전후 범위 내에서 자유 회전할 수 있게 구성된다.

상기 수직아암(31)은 관체형이며, 수직아암(31)의 길이방향 내부에 형성되는 통공(41)에는 승강봉(47)이 승강할 수 있게 결합된다.

상기 통공(41) 상부에는 미끄럼 베어링 또는 슬리브(46)가 억지결합되고, 상기 미끄럼 베어링 또는 슬리브(46)에는 승강봉(47)의 상부에 헐겁게 결합되어 승강할 수 있게 구성되고, 승강봉(47)의 상부에는 수직아암(31)의 상단부에 걸림되는 머리부(45)가 형성되어 더 이상의 하강이 방지되며, 승강봉(47)의 하부에는 지지관(44)이 억지 결합되고, 지지관(44)의 상부에는 외향 단턱부(42)가 형성되고, 수직아암(31)의 하단부에는 상기 외향 단턱부(42)가 걸림되는 내향 단턱부(43)가 형성된다.

승강봉(47)의 통공(41)에 결합된 스프링(49)의 상단은 미끄럼 베어링 또는 슬리브(46)의 하부면에 탄지되고, 스프링(49)의 하단은 지지관(44)의 외향 단턱부(42)에 걸림되어 스프링(49)으로 탄지된다.

즉, 평소에는 스프링(49)의 상단이 미끄럼 베어링 또는 슬리브(46)에 탄지되고 있고, 스프링(49)의 하단은 지지관(44)을 하부 방향으로 밀어주게 되며, 머리부(45)에 의해 승강봉(47)의 더 이상의 하강이 방지된다.

따라서, 평소에는 도 17과 같이 전자석(24)이 하향 탄지되지만, 소재(28)에 밀착되거나 외압에 의해 전자석(24)의 상부방향으로 힘(응력)이 가해지면 스프링(49)으로 탄지되고 있던 승강봉(47)이 도 18과 같이 상승하게 되며, 상기 힘(응력)이 제거되면 도 17과 같이 스프링(49)의 탄발작용에 의해 승강봉(47)과 전자석(24)이 원복하게 되며, 도 20에 도시한 진공패드(25) 역시 마찬가지이다.

도 21, 도 22는 본 발명 또 다른 실시예의 평면도 및 단면도로, 2개의 소재 이송용 그립퍼(1)를 아암(60)의 상하 또는 전후로 설치하여 소재(28)의 크기나 길이가 긴 경우 전후나 상하를 한꺼번에 흡착시켜 이송할 수 있음을 도시한 것이다.

물론 4개의 소재 이송용 그립퍼(1)를 아암(60)의 상하 및 좌우에 각각 설치하여 보다 크기가 큰 대형 소재의 전후 및 좌우를 각각(동시에) 흡착하여 이송할 수도 있음은 물론이다.

상기에서 아암(60)의 단부에는 도 24에 도시한 연결부재(61)의 일측 전후부에 소재 이송용 그립퍼(1)를 체결하고, 타측에는 손잡이가 구비된 퀵클램프(63)를 이용하여 소재 이송용 그립퍼(1)를 쉽게 탈부착할 수 있다.

도 24 ~ 도 26은 본 발명 소재 이송용 그립퍼(1)의 사용 상태 사시도로, 도 24는 소재흡탈착수단으로 복수의 전자석(24)을 이용하여 소재(28)의 경사부(28a)와 평면부(28b) 구분없이 신속 간편하면서 견고하게 흡착한 상태이며, 도 25는 소재흡탈착수단으로 복수의 진공패드(25)를 이용하여 소재(28)의 경사부(28a)와 평면부(28b) 구분없이 신속 간편하면서 견고하게 흡착한 상태이며, 도 26은 소재흡탈착수단으로 복수의 전자석(24)과 복수의 진공패드(25)를 혼용하여 소재(28)의 경사부(28a)와 평면부(28b) 구분없이 신속 간편하면서 견고하게 흡착한 상태를 도시한 것이다.

본 발명의 소재 이송용 그립퍼(1)는 소재(28)의 다양한 형상 모양에 신속히 대응하여 소재흡탈착수단의 흡착각도를 신속히 셋팅할 수 있게 된다.

이를테면, 제1 관절(3)에 결합된 수평아암(5)이 수평 가상선을 기준으로 60°범위 내에서 어느 방향이든 자유로이 기울어질 수 있고, 제2 관절(30)에 결합된 수직아암(31)은 수직 가상선을 기준으로 60°범위 내에서 어느 방향이든 자유로이 기울어질 수 있으므로 소재흡탈착수단의 흡착각도를 신속히 셋팅할 수 있게 된다.

즉, 이송 대상 소재(28)를 소재 이송용 그립퍼(1) 하부에 위치시킨 다음 무두볼트를 이완시켜 복수의 수평아암(5)과 복수의 수직아암(31)이 자유로이 기울어질 수 있도록 한 상태에서 소재(28)의 표면과 소재흡탈착수단의 흡착면이 직각이 되도록 한 상태에서 이완시켰던 무두볼트를 죄임하면 도 24 ~도 16과 같이 소재흡탈착수단의 고정상태가 유지되므로 신속한 셋팅이 달성된다.

또한 소재(28)의 크기나 두께 및 형상 모양을 감안하여 수평아암(5)의 사용개수와 사용위치 및 돌출정도를 조절하고 수직아암(31)의 높낮이를 적절히 조절할 수 있으므로 소재(28)의 흡착 셋팅을 신속 간편하면서 견고하게 달성할 수 있게 된다.

종래의 경우 소재(28)의 크기나 두께 및 형상 모양에 따라 아암을 절곡하거나 소재와의 높낮이에 걸맞는 소재흡탈착수단으로 교체해야하는 등 작업이 힘들고 번거로울 뿐 아니라 수십분에서 수시간 소요되었으나, 본 발명 소재 이송용 그립퍼(1)는 무두볼트를 풀고 조이는 과정으로 신속 간편하여 셋팅시킬 수 있을 뿐 아니라, 수십초에 셋팅이 달성되므로 종래방식에 비하여 셋팅시간이 1/100 ~ 1/80로 획기적으로 단축되어 생산성이 극대화된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--소재 이송용 그립퍼 (2)--본체
(3)--제1 관절 (4)(41)--통공
(5)--수평아암 (5a)--평면부
(6)--무두볼트 (7)--소재이송장치
(8)--연결부재 (9)--체결부재
(10)(11)--평면부 (12)--구형면
(13)--절개부 (14)--요입홈
(15)(36)(39)--나사구멍 (15a)(36a)--금속 관체
(15b)(36b)--돌기 (16)(20a)(32)(33)--결합홈
(17)(21)(37)(38)--틈 (22)(23)--홈
(18)(18a)(26)(27)(35)--개방부 (θ1)(θ2)--개방부의 각도
(28)--소재 (28a)--소재의 경사부
(28b)--소재의 평면부 (19)(34)--걸림부
(19a)--삽입홈 (30)--제2 관절
(24)--전자석 (25)--진공패드(진공흡착패드)
(29)(29a)--관절구 (31)--수직아암
(42)(43)--단턱부 (44)--지지관
(45)--머리부 (46)--슬리브(미끄럼 베어링)
(47)--승강봉 (49)--스프링
(60)--아암 (61)--연결부재
(63)--퀵클램프

Claims (16)

1. 길이가 긴 장방형 본체;
   상기 본체에 소정 간격으로 설치되는 복수의 결합홈;
   상기 결합홈에 결합되어 이탈이 방지되는 제1 관절;
   상기 결합홈과 제1 관절 사이에 형성되는 틈;
   상기 제1 관절 중앙에 형성되는 가로 통공;
   상기 가로 통공에 결합되는 수평아암;
   상기 본체에 체결되고 상기 수평아암을 고정시키는 무두볼트;
   상기 수평아암의 단부에 설치되는 관절구;
   상기 관절구에 형성되는 결합홈;
   상기 결합홈에 설치되는 제2 관절;
   상기 결합홈과 제2 관절 사이에 형성되는 틈;
   상기 제2 관절의 통공에 결합되는 수직아암;
   상기 수직아암을 고정시키는 무두볼트;
   상기 수직아암의 하단부에 설치되는 소재흡탈착수단;
   을 포함하는 소재 이송용 그립퍼.
2. 청구항 1에 있어서;
   제1, 2 관절은,
   본체 좌우측에 형성되는 평면부;
   본체 외주면에 형성되는 구형면;
   상기 본체에 중앙부에 형성되는 통공;
   상기 통공 일측에 형성되는 소정폭의 절개부;
   상기 절개부 반대편에 형성되는 요입홈;
   을 포함하는 소재 이송용 그립퍼.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   제1, 2 관절은 60°각도 범위 내에서 자유회전되도록 함을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   본체는 알루미늄이고, 상기 본체에 결합되는 제1 관절은 탄소강이나 스텐레스나 합금강 중 어느 하나 임을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   구형면은 경면 가공됨을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   제1 관절이 결합되는 본체 양측에 원추형 개방부가 형성됨을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   개방부의 각도(θ1)는 60 °전후 임을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   본체의 일측 및 타측에 원추형 개방부와 원형 걸림부가 형성된 결합홈을 소정 간격으로 형성하고, 상기 일측 개방부와 원형 걸림부 사이에 제1 관절이 결합될 때 이동하는 삽입홈(19a)을 형성하여서 된 소재 이송용 그립퍼.
9. 청구항 8에 있어서;
   일측 개방부와 타측 개방부의 각도(θ2)는 60°전후 임을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
10. 청구항 8에 있어서;
    걸림부의 지름은 결합홈의 최대 지름보다 작게 구성하여 제1 관절의 분리가 방지되도록 함을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    무두볼트가 결합되는 나사구멍은 금속 관체에 형성되고, 상기 금속 관체의 외주면에 소정간격의 돌기가 형성됨을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    틈은 0.1㎜~5㎜ 범위임을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    본체의 길이방향 상부면에 복수의 홈(22)(23)을 형성하여서 된 소재 이송용 그립퍼.
14. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    수직아암은,
    길이방향 내부에 형성되는 통공;
    상기 통공 상부에 억지결합되는 슬리브;
    상기 슬리브에 승강할 수 있게 결합되는 승강봉;
    상기 수직아암의 상단부에 걸림되는 승강봉의 머리부;
    상기 승강봉 하부에 억지 결합되는 지지관;
    상기 지지관 상부에 형성되는 외향 단턱부;
    상기 외향 단턱부가 걸림될 수 있게 수직아암 하단부에 형성되는 내향 단턱부;
    상기 승강봉의 통공에 결합되는 스프링;
    상기 스프링의 상단이 탄지되는 슬리브의 하부면;
    상기 스프링의 하단이 탄지되는 지지관의 외향 단턱부;
    상기 수직아암의 하단부에 결합되는 소재흡탈착수단;
    을 포함하는 소재 이송용 그립퍼.
15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    소재흡탈착수단은 전자석 또는 진공패드 중 어느 하나임을 특징으로 하는 소재 이송용 그립퍼.
16. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
    청구항 1 기재의 소재 이송용 그립퍼(1) 2개를 아암(60)의 상하에 설치하여서 된 소재 이송용 그립퍼.

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