KR20140076823A

KR20140076823A - 자동 공구 체인저

Info

Publication number: KR20140076823A
Application number: KR1020120145302A
Authority: KR
Inventors: 김용진
Original assignee: 김용진
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-23

Abstract

본 발명은 자동 공구 체인저를 개시한다.
본 발명은, 편평한 판상의 단면 형상을 가지며, 일측 양측에 리브가 마련된 베이스 플레이트와; 베이스 플레이트의 양측 리브 사이의 바닥면에 위치되는 실린더와; 실린더에 의해 전,후 이동되는 클램프 플레이트와; 클램프 플레이트에 전,후 이동에 의해 상,하로 연동되고 단부에는 걸림부 마련된 클램프와; 클램프 플레이트의 전방에 위치되며, 원통형의 샤프트와, 이 샤프트의 전방 일측에 마련되어 클램프에 의해 선택적으로 걸림 및 걸림 해제되는 로케이터로 이루어진 공구와; 클램프 플레이트가 전,후로 이동될때 공구에 에어를 공급 및 차단하는 진공흡착 수단;을 포함하여 된 것으로서, 실린더의 작동에 의해 전,후로 연동되는 클램프 플레이트를 통해 클램프와 공구를 상호 견고한 고정 및 분리시킬 수 있게되어 공구들의 조립 및 분리가 매우 간편해진다.
따라서 별도로 다수의 흡착기를 구비하지 않고도 유리나 기타 편평한 부품을 무게 및 크기에 따라 적절하게 공구를 교체하는 것만으로도 위치 변경이 가능해 짐으로써 설비비용 증가에 따른 생산단가 상승의 문제점을 해결할 수 있게되며, 특히 빠른 공구의 조립 및 분리를 통해 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있게된다.

Description

자동 공구 체인저{auto tool changer}

본 발명은 자동 체인저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더에 의해 작동되며 원통형의 축을 가지는 여러 공구를 손쉽게 조립 및 분리 시킬 수 있도록 한 자동 공구 체인저에 관한 것이다.

일반적으로 각종 부품등을 자동으로 위치 이동시키기 위한 장치로써 로봇에 장착될 수 있는 구조를 갖는 그립퍼 장치 및 유리나 기타 편평한 판상의 부품을 이동시키기 위한 흡착기가 마련된 장치등 많은 것이 제안되고 있다.

예컨대 국내등록특허10-0787186호에는 산업용 로봇에 결합되는 핸드 링크 아암에 모터 구동으로 회전하는 디스크를 설치하고, 이 디스크에 복수의 그립퍼를 설치함으로써 다수의 부품을 그립퍼를 통해 위치 이동시키는 것이 제안되고 있다.

이러한 그립퍼 장치는 그립퍼를 통해 부품을 쥔 상태로 부품의 위치를 가변시키는 것으로서 다수의 부품 위치 변경이 용이한 것이지만, 특정 부품 예컨대 유리나 편평한 판상의 부품의 위치를 변경시키기가 용이치 않다.

이는 그립퍼를 통해 유리나 편평한 부품을 잡기 위해서는 다수의 그립퍼가 존재하여야 하고 또한 미끄럼 발생등에 의해 부품의 낙하에 따른 파손이 유발될 수 있기 때문이다.

따라서 유리나 기타 편평한 판상의 부품들은 통상적으로 실린더에 의해 흡착력을 발휘하는 흡착판을 갖는 흡착기기를 통해 이동시키는 것이 통상적이다.

이러한 흡착기기의 통상적인 구조를 보면, 원통형의 샤프트에 축 방향과 직교되는 방향으로 나란하게 보조 샤프트를 마련하고, 이 보조 샤프트에 흡착판을 마련한뒤, 실린더를 통해 흡착판에 흡착력을 부여함으로써 유리한 기타 편평한 판상의 부품을 이동시키는 형태이다.

그러나 이러한 흡착기의 경우에는 유리나 편평한 판상의 부품의 크기 및 중량에 따라 흡착판이 마련된 공구를 바로바로 교환해 사용해야 하는 것이지만, 통상의 흡착기는 실린더상에 공구가 고정 설치되는 구조를 취함으로써 다수의 흡착기를 따로 마련해야 하는 문제점이 내재되어 있다.

따라서 설비비용의 증가에 의한 생산단가의 상승을 초래하는 문제점이 발생되며, 빠른 부품의 이동이 곤란하여 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 유리나 기타 편평한 판상의 물품의 위치를 변경시킬때 무게나 크기에 따라 바로바로 공구를 교환할 수 있도록 함으로써 생산단가 절감과 특히 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 자동 공구 체인저를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동 공구 체인저는, 편평한 판상의 단면 형상을 가지며, 일측 양측에 리브가 마련된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 양측 리브 사이의 바닥면에 위치되는 실린더와; 상기 실린더와 대향되는 베이스 플레이트의 타측면에 위치되며, 실린더에 고정되는 고정판과, 이 고정판을 중심으로 좌,우에 나란하게 고정설치되는 좌,우측판으로 이루어지며, 실린더에 의해 전,후 이동되는 클램프 플레이트와; 상기 클램프 플레이트의 좌,우 측판 사이에 위치되며, 클램프 플레이트에 전,후 이동에 의해 상,하로 연동되고 단부에는 걸림부 마련된 클램프와; 상기 클램프 플레이트의 전방에 위치되며, 원통형의 샤프트와, 이 샤프트의 전방 일측에 마련되어 클램프에 의해 선택적으로 걸림 및 걸림 해제되는 로케이터로 이루어진 공구와; 상기 베이스 플레이트의 일측에 마련되며, 클램프 플레이트가 전,후로 이동될때 선택적으로 공구에 에어의 공급 및 차단을 행하는 진공흡착수단;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클램프 플레이트의 전,후 이동에 의해 클램프가 상,하로 연동되도록 하기위하여, 클램프의 좌,우 측면에는 실린더를 기준으로 전방 방향을 향하여 상향 경사의 장홈이 형성되고, 상기 클램프 플레이트의 좌,우 측판에는 클램프의 장홈에 결합되어 이동되는 가이드 핀이 마련되는 것에 특징이 있다.

본 발명의 상기 공구의 샤프트상에는 축 방향을 기준으로 하여 수직되는 방향으로 좌,우 보조 샤프트쌍이 적어도 한쌍이상 복수 마련되고, 이 보조 샤프트상에는 실린더에 의해 흡착력을 발휘하는 복수의 흡착판이 결합되는 것에 특징이 있다.

본 발명의 상기 진공흡착 수단은, 클램프 플레이트의 측판과 인접된 베이스상에 고정 설치되며, 클램프 플레이트의 이동방향으로 가이드 구멍이 상,하에 형성된 마운팅 블록과; 상기 마운팅 블록의 가이드 구멍상에 결합되는 상,하 가이드 샤프트와; 상기 클램프 플레이트의 측판 일측면으로부터 일체로 연장 형성되며, 가이드 샤프트를 따라 축 이동되도록 관통구멍이 형성된 가이더;로 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명의 상기 실린더가 위치된 베이스 플레이트의 전면에는 로봇에 연결될 수 있도록 로봇 마운팅 플레이트가 더 결합되는 것에 특징이 있다.

이와같은 본 발명은, 실린더의 작동에 의해 전,후로 연동되는 클램프 플레이트를 통해 클램프와 공구를 상호 견고한 고정 및 분리시킬 수 있게되어 공구들의 조립 및 분리가 매우 간편해진다.

따라서 별도로 다수의 흡착기를 구비하지 않고도 유리나 기타 편평한 부품을 무게 및 크기에 따라 적절하게 공구를 교체하는 것만으로도 위치 변경이 가능해 짐으로써 설비비용 증가에 따른 생산단가 상승의 문제점을 해결할 수 있게되며, 특히 빠른 공구의 조립 및 분리를 통해 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있게된다.

이외에도 그립퍼등의 로봇에도 손쉽게 결합하여 다양한 형태의 부품 위치 변경이 가능하며 기타 장치등에 다양하게 적용할 수 있는 효과를 얻게된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 공구 체인저의 샘플 사진.
도 2는 본 발명에 따른 자동 공구 체인저의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 공구 체인저의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 공구 체인저의 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 따른 자동 공구 체인저는, 크게 베이스 플레이트(base plate;100)와 실린더(200) 그리고 클램프 플레이트(clamp plate;300)와 클램프(clamp;400) 및 공구(500)와 진공흡착 수단(600)로 대별된다.

먼저 베이스 플레이트(100)는 편평한 판상의 단면 형상을 가지는 것으로서 일측 상면 좌,우측에는 리브(rib;110)가 나란하게 위치된다.

이 리브(110)는 후술하는 실린더(200)를 외부 충격으로부터 보호하는 기능을 수행한다.

실린더(200)는 리브(110) 사이의 베이스 플레이트(100) 상면에 위치되는 것으로서, 유압 또는 공압을 통해 그 로드를 연동시키는 것과 공구(500)를 작동시키는 기능을 병행 수행한다.

클램프 플레이트(300)는 실린더(200)와 대향되는 베이스 플레이트(100) 타측면에 위치되는 것으로서, 실린더(200)의 로드에 고정되는 고정판(310)과, 이 고정판(310) 양측에 나란하게 고정 설치되는 좌,우 측판(320)으로 이루어진다.

따라서 클램프 플레이트(300)는 실린더(200)의 작동에 따라 전,후로 직선 이동되는 구조를 취하게된다.

한편, 클램프(400)는 클램프 플레이트(300)의 좌,우 측판(320) 사이에 위치되는 것으로서, 특히 클램프 플레이트(300)의 직선 운동에 의해 상,하로 연동되는 구조를 취하며, 전면 단부에는 걸림부(410)가 마련된다.

이때 클램프 플레이트(300)의 전,후 이동에 의해 클램프(400)가 상,하로 연동되도록 하기위하여, 클램프(400)의 좌,우 측면에는 실린더를 기준으로 전방 방향을 향하여 상향 경사의 장홈(420)이 형성되며, 이에 대응되는 클램프 플레이트(300)의 좌,우 측판(320)에는 장홈(420)에 결합되어 이동되는 가이드 핀(321)이 마련된다.

따라서 클램프 플레이트(300)가 전방으로 이동되면 클램프(400)는 하부 방향으로 연동되고, 클램프 플레이트(300)가 실린더(200)측 후방으로 이동되면 클램프(400)는 상부 방향으로 연동되는 것이다.

공구(500)는 실질적으로 유리나 기타 편평한 판상의 부품을 흡착하기 위하여 결합되는 것으로서, 원통형의 샤프트(510)와, 이 샤프트(510)의 전면 일측에 마련되어 클램프(400)에 의해 선택적으로 걸림 및 걸림 해제되는 로케이터(locator;520)로 이루어진다.

이때 공구(500)의 샤프트(510)상에는 축 방향을 기준으로 하여 수직되는 방향으로 좌,우 보조 샤프트쌍(530)이 적어도 한쌍이상 복수 마련되고, 이 보조 샤프트(530)상에는 실린더(200)에 의해 흡착력을 발휘하는 복수의 흡착판(540)이 결합된다.

이때 보조 샤프트(530)와 흡착판(540)의 개수는 다양하게 마련될 수 있는 바, 이동시키고자 하는 유리 또는 편평한 판상의 부품의 크기 및 중량에 따라 이들의 개수가 조정된 공구(500)를 마련하여 손쉽게 분리 및 결합시켜 사용 가능할 것이다.

한편, 진공흡착 수단(600)은 베이스 플레이트(100)의 일측에 마련되는 것으로서, 클램프 플레이트(300)가 전,후로 이동될때 선택적으로 공구(500)에 에어를 공급하거나 공급 차단을 수행함으로써 흡착력의 부여 및 차단시키는 기능을 수행한다.

이러한 진공흡착 수단(600)의 상세 구조를 보면, 크게 마운팅 블록(mounting block;610)과 상,하 가이드 샤프트(620) 그리고 가이더(guider;630)로 이루어진다.

마운팅 블록(610)는 클램프 플레이트(300)의 측판(320)과 인접된 베이스 플레이트(100)상에 고정 설치되는 것으로서, 특히 상,하면에는 클램프 플레이트(300)의 이동방향으로 가이드 구멍(611)이 형성된다.

상,하 가이드 샤프트(620)는 상술한 마운팅 블록(610)의 상,하면에 형성된 가이드 구멍(611)에 나란하게 결합된다.

가이더(630)는 클램프 플레이트(300)의 측판(320) 일측면으로부터 일체로 연장 형성되는 것으로서, 상,하면에는 상,하 가이드 샤프트(620)를 따라 축 이동되도록 관통구멍(631)이 형성된다.

한편, 상술한 실린더(200)가 위치된 베이스 플레이트(100)의 전면에는 로봇에 연결될 수 있도록 로봇 마운팅 플레이트(700)가 더 결합되도록 함이 바람직한 바, 이는 로봇에 결합시킬 경우 유리 또는 판상의 부품을 다양한 각도 및 위치로 이동시킬 수 있기 때문이다.

그러나 이러한 로봇 마운팅 플레이트(700)는 로봇에 결합될때 사용되는 것으로서, 로봇과 꼭 결합하여 사용할 필요가 없을시에는 이의 장착이 불필요하다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 자동 공구 체인저는, 유리나 기타 편평한 판상의 부품의 크기 및 중량에 따라 다수의 흡착판을 구비한 공구(500)를 준비한다.

그리고 사용용도에 맞은 공구(500)를 선택한 다음 공구(500)상에 로케이터(520)를 클램프(400)와 인접되게 위치 시킨후 실린더(200)를 작동시킨다.

이러한 실린더(200)의 작동에 의해 클램프 플레이트(300)가 전방으로 이동되고, 이 클램프 플레이트(300)의 가이드 핀(321)이 클램프(400)의 장홈(420)을 따라 이동되고, 장홈(420)의 경사에 의해 클램프(400)가 하부 방향으로 연동되면서 그 단부에 형성된 걸림부(410)가 로케이터(520)의 전면 중심부에 걸림으로써 이를 견고하게 지지하게 되는 것이다.

한편, 다른 공구(500)를 사용하고자 할 경우에는 실린더(200)를 작동시켜 클램프 플레이트(300)를 후방으로 이동시키게 되면 클램프(400)의 걸림부(410)와 공구(500)의 로케이터(520)간의 걸림이 해제되어 쉽게 공구를 분리 시킬 수 있게된다.

결과적으로 빠른 시간에 공구(500)의 분리 및 조립이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100 : 베이스 플레이트 200 : 실린더
300 : 클램프 플레이트 400 : 클램프
500 : 공구 600 : 진공흡착 수단
700 : 로봇 마운팅 플레이트

Claims

편평한 판상의 단면 형상을 가지며, 일측 양측에 리브가 마련된 베이스 플레이트와;
상기 베이스 플레이트의 양측 리브 사이의 바닥면에 위치되는 실린더와;
상기 실린더와 대향되는 베이스 플레이트의 타측면에 위치되며, 실린더에 고정되는 고정판과, 이 고정판을 중심으로 좌,우에 나란하게 고정설치되는 좌,우측판으로 이루어지며, 실린더에 의해 전,후 이동되는 클램프 플레이트와;
상기 클램프 플레이트의 좌,우 측판 사이에 위치되며, 클램프 플레이트에 전,후 이동에 의해 상,하로 연동되고 단부에는 걸림부 마련된 클램프와;
상기 클램프 플레이트의 전방에 위치되며, 원통형의 샤프트와, 이 샤프트의 전방 일측에 마련되어 클램프에 의해 선택적으로 걸림 및 걸림 해제되는 로케이터로 이루어진 공구와;
상기 베이스 플레이트의 일측에 마련되며, 클램프 플레이트가 전,후로 이동될때 선택적으로 공구에 에어의 공급 및 차단을 행하는 진공흡착수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자동 공구 체인저.
제1항에 있어서,
상기 클램프 플레이트의 전,후 이동에 의해 클램프가 상,하로 연동되도록 하기위하여, 클램프의 좌,우 측면에는 실린더를 기준으로 전방 방향을 향하여 상향 경사의 장홈이 형성되고,
상기 클램프 플레이트의 좌,우 측판에는 클램프의 장홈에 결합되어 이동되는 가이드 핀이 마련되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 체인저.
제1항에 있어서,
상기 공구의 샤프트상에는 축 방향을 기준으로 하여 수직되는 방향으로 좌,우 보조 샤프트쌍이 적어도 한쌍이상 복수 마련되고,
이 보조 샤프트상에는 실린더에 의해 흡착력을 발휘하는 복수의 흡착판이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 체인저.
제1항에 있어서,
상기 진공흡착 수단은, 클램프 플레이트의 측판과 인접된 베이스상에 고정 설치되며, 클램프 플레이트의 이동방향으로 가이드 구멍이 상,하에 형성된 마운팅 블록과;
상기 마운팅 블록의 가이드 구멍상에 결합되는 상,하 가이드 샤프트와;
상기 클램프 플레이트의 측판 일측면으로부터 일체로 연장 형성되며, 가이드 샤프트를 따라 축 이동되도록 관통구멍이 형성된 가이더;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 공구 체인저.
제1항에 있어서,
상기 실린더가 위치된 베이스 플레이트의 전면에는 로봇에 연결될 수 있도록 로봇 마운팅 플레이트가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 체인저.