KR20160086911A

KR20160086911A - 별도의 가이드 레일을 포함하는 그리핑 장치

Info

Publication number: KR20160086911A
Application number: KR1020167015807A
Authority: KR
Inventors: 군터 짐머; 마르틴 짐머
Original assignee: 군터 짐머; 마르틴 짐머
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-15
Publication date: 2016-07-20
Also published as: WO2015070840A1; HK1223331A1; CN105848830B; DE102013019034B4; CN105848830A; DE102013019034A1; EP3068593A1; EP3068593B1

Abstract

본 발명은 그리퍼 부재들을 지지하는 가동적 캐리지들을 포함하는 그리핑 장치에 관한 것으로, 캐리지들은 그리퍼 부재들의 그립 방향으로 잇달아 배치되되, 기본 몸체 내에 배치되며 그리퍼 부재들 쪽으로 적어도 국부적으로 개방된 공통적인 가이드 홈 내에서 그립 방향에 대해 평행하게 구동 가능한 방식으로 배치되며, 그립 방향을 가로지르는 방향으로 모든 측면에서 지지되면서 위치한다. 이때, 개방된 가이드 홈은 서로 마주하는 2개의 가이드 홈 벽을 포함한다. 각각의 가이드 홈 벽에는 캐리지 가이드 레일이 고정된다. 본 발명을 이용하면, 파지력은 크면서 간단하고 설치 공간 절약적인 구성을 가지며 지속적으로 유지 보수가 필요 없는 제동 장치 및/또는 파지 장치가 개발된다.

Description

별도의 가이드 레일을 포함하는 그리핑 장치{GRIPPING DEVICE WITH SEPARATE GUIDING RAILS}

본 발명은 그리퍼 부재들을 지지하는 가동적 캐리지들을 포함하는 그리핑 장치에 관한 것으로, 캐리지들은 그리퍼 부재들의 그립 방향으로 잇달아 배치되되, 기본 몸체 내에 배치되며 그리퍼 부재들 쪽으로 적어도 국부적으로 개방된 공통적인 가이드 홈 내에서 그립 방향에 대해 평행하게 -개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서- 구동 가능한 방식으로 배치되며, 그립 방향을 가로지르는 방향으로 모든 측면에서 지지되면서 위치한다.

DE 103 44 255 A1으로부터 이와 같은 평행 그리퍼 장치가 공지되어 있다. 이러한 장치에서, 캐리지는 기본 몸체 내에서 직접적으로 지지되어 있다.

본 발명의 기초를 이루는 과제는 파지력은 크면서 낮은 공간 수요 및 낮은 고유 질량을 갖는 그리핑 장치를 개발하는 것이다. 또한, 가이드 시스템은 내하중력이 크고 마모에 강하도록 제조되어야 한다.

이러한 과제는 주 청구항의 특징들에 의하여 해결된다. 이때, 개방된 가이드 홈은 서로 마주하는 2개의 가이드 홈 벽을 포함한다. 각각의 가이드 홈 벽에는 캐리지 가이드 레일이 고정된다.

매우 작은 구조의 그리핑 장치는 작업편을 파지하기 위해 그리퍼 조(gripper jaws)가 필요하고, 이러한 그리퍼 조는 그리퍼 조를 지지하며 상대적으로 짧은 길이를 가지고 가동적인 캐리지에 비해 매우 길다. 그리핑 장치의 장치 하우징 내에서 캐리지의 가이드 길이가 짧음으로써, 파지하는 힘은 가이드 마모 증대 및 이에 필수적으로 결부되는 가이드 유격 증대에 의하여 불필요하게 제한된다. 본 발명에 따르면, 장치 하우징 또는 기본 몸체 내에는 캐리지 및/또는 그리퍼 조를 지지 및 가이드를 위한 별도의 가이드 레일이 장착될 수 있다. 그리퍼 목적에 따라, 예컨대 지지 능력이 있거나 마모에 강하거나 저마찰 표면을 포함하는 가이드 레일이 사용될 수 있다. 재료 선택에 따라 이러한 특성들을 조합할 수도 있다.

하우징 내에서의 가이드를 위해 사용되며 캐리지를 지지하는 가이드 레일은 거의 임의적인 횡단면을 가질 수 있다. 실시예에 도시된 사다리꼴 횡단면 외에 특히 직사각형, 원형, 타원형, 별모양, 톱니 모양의 횡단면, 규칙적 횡단면, 불규칙적 횡단면을 고려할 수 있다. 실시예에서, 캐리지는 예시적으로 하나의 가이드 레일 내에서 잇달아 지지되어 있다.

캐리지는 예컨대 더블 슬라이드 웨지 기어와 같은 기어에 의해 구동되고, 이러한 기어에는 예컨대 공압식 또는 유압식으로 작동하는 실린더-피스톤 유닛이 작용한다. 피스톤 로드의 선형 이동 방향은 1개의 더블 슬라이드 웨지를 이용하거나 또는 2개의 슬라이드 웨지들을 이용하여 예컨대 약 90°만큼 전환된다.

더블 슬라이드 웨지 기어 대신, 캠 기어, 레버 기어, 기어 열 또는 트랙션 드라이브가 적절하게 사용될 수 있다. 기어의 조합도 가능하다. 또한, 그리퍼 조의 개수 또는 캐리지의 개수는 2개에 한정되지 않는다. 3개, 4개 또는 그 이상의 조를 포함하는 그리퍼에서, 예컨대 별 모양으로 또는 평행하게 배치된 가이드 홈들 내에서, 홈 마다 일반적으로 2개의 캐리지 가이드 레일이 구비되고, 가이드 레일의 물질은 기본 몸체의 물질보다 더 큰 내하중력을 가진다. 그러나 가이드 홈 마다 1개, 3개 또는 복수의 개별적 캐리지 가이드 레일이 장착될 수도 있다.

본 발명의 그 외 상세한 사항은 종속항들 및 개략적으로 도시된 실시 형태들에 관한 이하의 설명으로부터 알 수 있다.
도 1은 평행 그리퍼의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 평행 그리퍼의 종단면도로서, 그리퍼 조를 포함하는 도면이며, 우측 그리퍼 조는 개방된 상태이다.
도 3은 도 1에 따른 평행 그리퍼의 기본 몸체의 사시도이다.
도 4는 플랫 실링이 씌워진 하부 리드의 사시도이다.
도 5는 피스톤 실링을 포함하지 않은 피스톤을 아래로부터 관찰한 사시도이다.
도 6은 평행 그리퍼를 중심에서 자른 횡단면도이다.
도 7은 수직 고정 보어의 영역 내에서 평행 그리퍼의 횡단면도이다.
도 8은 캐리지, 가이드 실링 및 더블 웨지를 위로부터 관찰한 사시도이다.
도 9는 캐리지, 가이드 실링 및 더블 웨지를 아래로부터 관찰한 사시도이다.
도 10은 가이드 홈의 방향에 대해 가로지르는 방향으로 가이드 홈 실링의 부분 횡단면으로, 확대된 횡단면도이다.
도 11은 가이드 홈의 방향에 대해 평행한 방향으로 가이드 홈 실링의 부분 횡단면으로, 확대된 횡단면도이다.

도 1은 캐리지들(100, 101) 상에 각각 안착한 2개의 그리퍼 조들(1, 2)을 포함하는 평행 그리퍼 장치를 도시한다. 평행 그리퍼 장치의 길이 방향으로 가동적인 캐리지들(100, 101)은 하우징 또는 기본 몸체(10) 내에서 가이드 홈(21) 내에서 예컨대 평면 베어링 방식으로 지지된다. 가이드 홈을 수용하는 하우징(10)은 예컨대 이중 기능을 가진 실린더-피스톤 유닛(120)을 더 둘러싼다. 실린더-피스톤 유닛은 더블 슬라이드 웨지 기어(80)를 통해 캐리지들(100, 101)에 작용한다. 도 1에서 평행 그리퍼 장치는 기본 몸체(10)에 걸쳐 이러한 그리퍼 장치를 지지하는 기계부 또는 핸들링 장치부(6)상에 취부된다.

도 2는 2개의 그리퍼 조(1, 2)가 상부에 나사 체결되어 있는 평행 그리퍼 장치를 종단면도로 도시한다. 그리퍼 조들은 예컨대 원통형 작업편(7)을 파지할 것이다. 장치의 좌측면의 그리퍼 조(1)는 작업편(7)에 인접하는 반면, 장치의 우측면의 그리퍼 조(2)는 개방된 위치에서 도시되어 있다. 도 2에 따른 도면과 달리, 그리퍼 조(1, 2)는 기어에 의해 항상 반드시 동시에 차례로 서로를 향하며 움직이거나 서로 멀어지면서 움직인다.

예컨대 실질적으로 직육면체형인 평행 그리퍼 장치의 기본 몸체(10)는 상부 가이드부(11) 및 하부 구동부(51)으로 구성된다. 기본 몸체는 예컨대 알루미늄 합금 AlMgSil로 제조된다. 기본 몸체(10)의 길이는 예컨대 기본 몸체 높이 및 폭의 거의 2배이다. 실시예에서, 기본 몸체(10)는 50 mm 길이이다. 이러한 치수에서, 각 캐리지(100, 101) 또는 그리퍼 조(1, 2)의 최대 스트로크는 예컨대 2.625 mm이다.

가이드부(11)는 위쪽으로 -그리퍼 부재들(1, 2) 쪽으로- 개방된 가이드 홈(21)을 중앙에서 포함하고, 도 3을 참조하면, 예컨대 직사각형인 가이드 홈의 횡단면은 폭이 10.7 mm이고 높이는 9.3 mm이다. 가이드 홈(21)의 평평한 측벽(23, 24) 내에는 추후에 가이드 레일(31, 32)을 수용하기 위해 각각 가이드 레일 홈(26)이 가공되어 있고, 이러한 가이드 레일 홈은 예컨대 0.65 mm 깊이 및 4 mm 폭을 갖는 평평한 홈이다. 개별 가이드 레일 홈(26)은 직사각형 횡단면, 평평한 저부 및 예컨대 평평한 측벽들을 포함한다. 가이드 레일 홈(26)은 기본 몸체(10)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다.

본 출원에서, 각각의 가이드 레일(31, 32)은 예컨대 X90CrMoV18과 같은 스테인리스 스틸로 제조되며 실질적으로 사다리꼴 로드이다. 예컨대 기본 몸체(10)의 길이에 걸쳐 연장되는 가이드 레일(31, 32)의 폭은 실시예에서 4 mm이다. 가이드 레일(31, 32)의 높이는 가이드 레일 폭의 75%에 해당한다. 이와 같은 가이드 레일(31, 32)의 높은 강도로 인하여, 캐리지는 기본 몸체(10)에 더 큰 모멘트를 전달할 수 있다. 이에 따라, 그리핑 장치는 붙잡아야 할 작업편(7)에 더 큰 파지 힘을 가할 수 있다.

각각의 가이드 레일(31, 32)은 육각형 횡단면을 가지고, 거울 대칭으로 서로 대향하는 2개의 지지 측부들(33, 34)을 포함하고, 지지 측부들이 이루는 각도는 30도이다. 대칭면은 가이드 레일(31, 32)을 수평의 길이 방향 중심면을 따라 반으로 가른다. 지지 측부들(33, 34)은 가이드 레일 높이의 최소 75%를 차지하고, 가이드 레일 높이는 가이드 레일(31, 32)을 위치 결정하는 다월 핀(42)의 중심선에 대해 평행하게 측정된다. 지지 측부(33, 34) 및 그 사이에 위치하며 수직의 세로 중심면(8)에 대해 평행한 자유면(35) 사이에서 에지 라운딩 부분들(edge rounded portions)이 위치하고, 그 반경은 각각 0.5 mm이다.

가이드 레일(31, 32) 중 적어도 하나의 가이드 레일은 중앙에 가로 홈(36)을 포함하고, 가로 홈의 폭은 예컨대 1.2 mm이고 깊이는 예컨대 1.4 mm이다. 이러한 가로 홈(36)은 더블 슬라이드 웨지 기어(80) 내에서 사용되는 더블 슬라이드 웨지(81)를 추가적으로 내마모적으로 안내하는 역할을 한다. 경우에 따라서, 개별 가이드 레일(31, 32)은 잇달아 배치된 2개 또는 그 이상의 부분들로 구성될 수 있다.

실시예에서, 도 1 및 도 3을 참조하면, 가이드 레일(31, 32)은 각각 2개의 카운터성크 나사들(countersunk screws)(41)을 이용하여 기본 몸체(10)에 고정된다. 우선 가이드 레일들(31, 32)은 각각 2개의 다월 핀(42)을 이용하여 기본 몸체(10)에 위치 결정된다. 다월 핀들은 각각 나사 체결 부분과 이에 가장 근접한 기본 몸체 정면측(14) 사이의 영역 내에 배치된다. 다월 핀들(42)을 위한 보어들(39) 및 나사산 보어들(38)은 각각 가이드 레일(31, 32)의 수평의 길이방향 중심면에 위치한다.

가이드 레일들(31, 32)과 캐리지들(100, 101) 사이의 최대 가이드 유격을 0.05 mm 미만으로 달성하기 위해, 가이드 레일들은 기본 몸체(10) 내에 장착된 후에 카바이드 버(carbide bur) 절삭 또는 그라인딩에 의해 정밀 가공될 수 있다.

가이드부(11)의 아래에 위치한 구동부(31)는 실질적으로 실린더-피스톤 유닛(120) 및 작동 수단 가이드 기능을 하는 채널과 관통부들을 포함한다. 가이드부(11) 아래의 측면 영역들에서, 기본 몸체(10)는 양측에서 기본 몸체 총 길이의 약 12% 만큼 짧아지고 기본 몸체 총 높이의 38.3%에 해당하는 높이로 위치한다.

기본 몸체(10)의 하측(13)은 예컨대 3.5 mm 깊이를 가지며 본원에서 12각형인 리드 리세스(65)를 포함한다. 리드 리세스는 길이 방향으로 기본 몸체(10)의 전방 측벽부터 후방 측벽까지 연장된다. 도 2를 참조하면, 리드 리세스(65)로부터 예컨대 7 mm 깊이의 실린더 리세스(55)는 가이드 홈(21)의 방향으로 기본 몸체(10) 안으로 연장되어 들어간다. 실린더 리세스(55)는 본원에서 타원형 횡단면을 가지며, 이 횡단면의 길이는 기본 몸체 총 길이의 예컨대 54%에 해당한다. 실린더 리세스(55)의 폭은 예컨대 그 길이의 53.7%로 측정된다. 타원형 횡단면의 양쪽 반경은 실린더 리세스(55)의 절반 폭에 해당한다. 실린더 리세스(55) 둘레에는 원주형 실링 안착 함몰부(56)가 위치하고, 이러한 실링 안착 함몰부(56)는 평평한 저부를 포함한다. 이 함몰부 내에 배치될 플랫 실링(79)은 도 4에서 리드(71) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있다.

실링 안착 함몰부(56)의 영역 내에 4개의 바닥 보어들(57)이 배치되고, 이러한 바닥 보어들 중 각각 2개는 하나의 압축 공기 보어(58)와 교차한다. 이러한 압축 공기 보어는 길쭉한 기본 몸체 측벽에 대해 수직으로 배치되는 2개의 보어들을 의미한다. 도 3에 따르면, 일 보어는 "개방" 상태를 나타내는 "0"으로 표시되고, 타 보어는 "폐쇄" 상태를 나타내는 "C"로 표시되어 있다. "C"로 표시된 압축 공기 보어(58)와 교차하는 바닥 보어(57)는 압축 공기 보어(58) 위에 위치하는 추가적 가로 보어(59)와 교차한다. 추가적 가로 보어는 나사산 핀을 이용하여 밀봉적으로 닫혀 있다. 이러한 가로 보어(59)에 의해 실린더 리세스(55)에는 바닥에 근접하여 압축 공기가 공급될 수 있다.

실린더 리세스(55)의 바닥의 중심에 관통 보어(61)가 위치하고, 관통 보어는 실린더 리세스(55)를 가이드 홈(21)과 연결한다. 중심에서 관통 보어(61)는 피스톤 로드 실링 링을 수용하는 오목부를 포함한다.

기본 몸체(10)가 기계 캐리지(6)에 고정되기 위해, 기본 몸체는 4개의 수직 보어들(15) 및 2개의 가로 관통 보어들(16)을 포함한다. 도 1에서, 특히 수직 보어들(15)이 고정을 위해 사용된다. 서로 대각선으로 마주하는 2개의 보어를 제외하고, 모든 여타 고정 보어들(15, 16)은 각각의 고정 나사에 맞는 카운터성크 홀들(countersunk holes)을 구비한다.

기본 몸체(10)는 도 3에 도시된 큰 측벽에서 중앙 영역에서 이러한 측벽 쪽으로 개방된 2개의 센서 리세스(66)를 포함한다. 센서 리세스의 중심선은 장치의 중심선(3)에 대해 평행하다. 센서 리세스의 대부분 u형인 횡단면은 측벽의 영역 내에서 - 장착될 피스톤 위치 센서를 위한 고정 장치로서 - 양측에서 튀어나온 리어 그립(rear grip)에 의해 좁아진다.

도 4를 참조하면, 작은 유격을 포함하여 12각형의 리드 리세스(65) 내에 꼭 맞는 리드(71)는 중앙에 2단식 함몰부(73)를 포함하고, 이러한 2단식 함몰부 안으로 공압 구동부(80)의 피스톤(121)이 그리퍼 닫힘 위치에서 부분적으로 연장될 수 있다. 도 1을 참조하면, 함몰부(73) 둘레에 4개의 고정 보어들(78)이 배치되고, 이러한 고정 보어들에 의해 리드(71)는 플랫 실링(79)이 중간에 개재된 상태에서 기본 몸체(10)와 함께 나사 체결되되, 4개의 실린더 나사(68)를 이용하여 밀봉적으로 체결된다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 실린더 나사(68)의 나사 머리를 수용하기 위해, 리드(71)는 카운터성크 홀들 또는 밀링 가공된 홀들(milled holes)을 포함하고, 이러한 홀은 종방향 측벽의 영역까지 달해 있다.

도 4를 참조하면, 특히 리드(71)의 아치형 후방 측벽의 영역 내에서, 리드는 예컨대 기본 몸체(10) 쪽으로 배향된 4개의 블라인드 홀(76)을 포함하고, 이러한 블라인드 홀 중에 2개의 블라인드 홀은 탄성적 플랫 실링(79) 안으로 연장된다. 각각 2개의 블라인드 홀(75)은 길게 연속하는 가로 보어(77) 안으로 이어지고, 가로 보어는 리드(71)의 종방향 측벽에서 나사산 핀을 이용하여 닫혀 있다. 도 4에 따르면 플랫 실링(79)의 테두리 내에 위치하는 블라인드 홀(75)은 그리퍼 해제 과정 중에 압축 공기를 위한 배출 보어로서 기능한다. 이러한 압축 공기는 ^' "0"으로 표시된 보어(58)를 통하여 기본 몸체(10) 내에 압축되어, 이 위치에서부터 수직 바닥 보어(57)를 지나 플랫 실링(79)을 관통하여 가로 보어(77) 안에 도달한다.

실린더 리세스(55) 및 리세스(71)에 의해 둘러싸인 실린더 내부 공간(4) 내에서 타원형 피스톤(121)은 2개 부분으로 이루어진 피스톤 로드(131, 132)를 포함하여 배치된다. 피스톤(121)의 평균 두께는 실시예에서 기본 몸체 높이의 1/6 미만이며, 이러한 피스톤(121)은 중앙에 3단식 관통 보어(135)를 포함하고, 이때 중앙의 단차부는 예컨대 3.2 mm의 최저 직경을 가진다.

피스톤 로드 측의 보어 단차부는 피스톤 로드 부시(131)를 수용하기 위해 5 mm의 직경을 가진다. 관통 보어(135)를 빙 둘러, 피스톤(121)은 이 위치에서 0.2 mm 높이의 디스크형 돌출부(124)를 포함하고, 이러한 돌출부는 피스톤(121)의 상부 스토퍼로서 기능한다. 돌출부의 원통형 테두리는 압축 스프링의 내부 가이드를 위해 기능할 수 있다.

타원형 피스톤(121)은 기본 몸체(10)의 실린더 리세스 벽에 대해 밀봉되기 위해 실링 홈 내에 빙 둘러 배치되는 4각 실링 링을 포함한다. 실링 홈의 영역 내에서 피스톤(121)은 적어도 하나의 압력 밸런싱 보어(127)를 포함하고, 압력 밸런싱 보어의 중심선은 예컨대 중심선(3)에 대해 평행하며 실링 홈의 영역 내에서 피스톤(121)과 교차한다. 예컨대 0.7 mm의 직경을 갖는 적어도 하나의 압력 밸런싱 보어(127)에 의해, 압축 공기 공급 중에 압축 공기는 4각 실링 링 앞에 도달하여, 실링 링은 과압의 반대편인 실링 홈의 홈 측부에 확실하고 신속하게 배치된다.

도 5를 참조하면, 피스톤 바닥측(122)은 마찬가지로 돌출부(125)를 포함하고, 돌출부 중앙의 카운터성크 홀(128) 내에 피스톤 로드 나사(132)의 머리가 안착한다. 피스톤(121)은 돌출부(125)의 전방 영역 내에서 2개의 블라인드 홀들(126)을 포함한다. 이러한 블라인드 홀들 내에는, 필요 시 피스톤 위치 모니터링을 위한 디스크 자석(136)이 접착된다.

피스톤 로드(131, 132)는 본원에서 예컨대 카운터성크 나사와 같은 피스톤 로드 나사(132) 및 그 위에 꽂힌 피스톤 로드 부시(131)로 구성된다. 이러한 2개의 부분들은 피스톤(121) 및 더블 슬라이드 웨지 기어(80)의 더블 슬라이드 웨지(81)와 함께 형태 고정적인 조립체를 형성하는데, 피스톤 로드 나사(132)가 중앙에서 더블 슬라이드 웨지(81)의 카운터성크 홀(95) 내에 삽입되고, 카운터성크 홀에 연결된 나사산 보어(96) 내에 고정적으로 나사 체결되면서 그러하다.

더블 슬라이드 웨지 기어(80)의 일부로서 가이드 홈(21) 내에 배치되는 더블 슬라이드 웨지(81)는 실질적으로 정사각형 횡단면을 갖는 4각형 로드 형태의 부품이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 이러한 부품의 중앙 영역 내에서 양측면에는 각각, 측면에서 수직으로 기립해 있는 지지 브리지(85, 86)가 성형되어 있다. 중심선(3)에 대해 평행하게 전체 더블 슬라이드 웨지 높이에 걸쳐 연장되는 지지 브리지(85, 86)는 1.2 mm 폭을 가진다. 지지 브리지는 직육면체 밑면 위로 1.8 mm 올라와 있다.

더블 슬라이드 웨지(81)는 정면측 말단에서 각각, 슬라이드 웨지 각도로 경사진 정면(83, 84)을 포함한다. 슬라이드 웨지 각은 예컨대 그립 방향(9)에 대하여 20도와 50도 사이이다. 실시예에서, 슬라이드 웨지 각은 50도이다.

경사진 정면측(83, 84)에 대해 평행하게, 정면측(83, 84)과 지지 브리지(85, 86) 사이에서 더블 슬라이드 웨지(81)의 종 측면마다 각각 하나의 웨지 홈(87)이 위치한다. 각각의 웨지 홈(87)은 가장 근접한 정면측(83, 84)에 대해 평행하게 배향된다. 웨지 홈은 직사각형 횡단면을 가진다. 더블 슬라이드 웨지(81)는 종 측면 마다 2개의 웨지 홈(87)을 포함한다. 더블 슬라이드 웨지는 수직의 세로 중심면(8)에 대해 대칭으로 구성되므로, 일 종방향 측면의 각각의 웨지 홈(87)은 서로 마주한다. 이러한 방식으로 더블 슬라이드 웨지(81)의 각각의 정면측 영역은 -횡단면에서 관찰할 때- 경사지게 배치된 T형의 웨지 브리지(91, 92)를 형성한다.

더블 슬라이드 웨지(81)의 각 웨지 브리지(91, 92)는 가이드 홈(21) 내에 배치된 캐리지(100, 101) 안으로 형상 맞춤 방식으로 물려 들어간다. 각각의 캐리지는 1차적으로 직육면체형 몸체이며, 이러한 캐리지 내에서 양 측에는 캐리지 가이드 홈들(105)이 가공되어 있고, 이러한 캐리지 가이드 홈들을 이용하여 개별적 캐리지(100, 101)는 가이드 레일(31, 32) 위에서 평면 베어링 방식으로 지지되어 있다.

가이드 홈(21)의 폭에 비해 예컨대 0.2 mm 더 작은 폭을 가지는 개별 캐리지(100, 101)는 더블 슬라이드 웨지(81)를 향해 있는 정면(103)에서 경사지게 배치된 T-홈(106)을 포함하고, 이러한 T-홈을 이용하여 캐리지(100, 101)는 더블 슬라이드 웨지(81)의 웨지 브리지(91, 92)를 0.1 mm 미만의 유격으로 둘러싼다. 도 8 및 도 9를 참조하면, T-홈(106)의 저부는 윤활제로 충진될 수 있는 윤활 포켓(109)을 포함하도록 가공되어 있다. 더블 슬라이드 웨지(81)로부터 멀어지는 정면에서 개별 캐리지(100, 101)는 나사산 보어(115)를 포함하고, 그 중심선은 세로 중심면(8)에 위치한다. 이러한 나사산 보어(115)를 이용하여, 가이드 홈 실링(300)은 고정될 수 있다.

각 캐리지(100, 101)의 상측에는 예컨대 직육면체형이면서 예컨대 2.8 mm 높이의 어댑터 상부 구조물(110)이 위치하고, 어댑터 상부 구조물은 캐리지(100, 101)가 취부된 상태에서 위로 예컨대 1.2 mm만큼 - 하우징 상측(12) 위로 돌출하여 - 가이드 홈(21)으로부터 돌출해 있다. 이와 동시에, 어댑터 상부 구조물(110)은 각각 외부에 위치하며 T-홈(106)으로부터 멀어지는 방향의 정면측 위에서 예컨대 1.5 mm만큼 돌출해 있다. 어댑터 상부 구조물(110)의 평편한 상측(102)은 실린더 나사 홀을 구비한 2개의 나사산 보어를 포함하고, 이러한 나사산 보어에 그리퍼 조(1, 2)가 분리 가능하게 고정된다. 실린더 나사 홀 내에는, 캐리지(100, 101) 위에서 그리퍼 조(1, 2)를 정밀하고 적어도 형상 맞춤적으로 위치 결정하기 위한 센터링 부시가 삽입된다. 경우에 따라서, 이 위치에서 그리퍼 조(1, 2)는 직접적으로 성형되어 있거나, 분리 불가능하게 고정되어 있다.

도 2를 참조하면, 캐리지(100, 101)는 가이드 홈(21) 내에서 잇달아 배치됨으로써, 그리퍼 조 간격이 최소일 때 서로를 향해 있는 그리퍼 조의 정면측들(103)은 서로 닿거나 적어도 거의 닿는다.

가이드 홈(21)의 홈 개구부의 중앙 영역은 예컨대 직사각형 커버 플레이트(18)에 의해 닫혀 있다. 커버 플레이트(18)의 폭은, 양쪽의 캐리지(100, 101)가 그리퍼 조(1, 2)의 닫힘 위치에서 그리퍼 조가 아직 서로 닿지 않을 만큼으로 설계된다.

하우징 내부(5) 및 가이드 레일(31, 32)을 오염 또는 기타 마모를 촉진하는 오염 물질로부터 보호하기 위해, 도 8 및 도 9에 따르면, 캐리지(100, 101) 위에 각진 형태의 가이드 홈 실링(300)이 씌워져 고정적으로 나사 체결된다. 이때 개별 가이드 홈 실링(300)은 실시예에서 각각의 캐리지(100, 101)의 어댑터 상부 구조물을 둘러싼다.

개별 가이드 홈 실링(300)은 실질적으로 캐리지(100, 101) 마다 2개의 부분으로 구성되는데, 즉 실링 지지체(331, 332) 및 실링 몸체(301, 302)로 구성된다. 실링 지지체(331, 332)는 스테인리스 스틸로 펀칭된 앵글 브라켓(angle bracket)이며, 이는 긴 숄더(333) 및 짧은 숄더(334)를 포함한다. 앵글 브라켓은 밀봉해야 할 가이드 홈(21)의 홈 폭보다 더 가늘다.

긴 숄더(333)는 직사각형의 위치 결정 리세스(335)를 포함하고, 이를 이용하여 상기 숄더는 취부된 상태에서 각각의 캐리지(100, 101)의 그리퍼 조 취부 베이스를 둘러싼다. 짧은 숄더(334)는 대략적으로 중앙에서 취부 홀(336)을 포함하고 측면에서 각각 홈(337)을 포함한다. 취부 홀은 가이드 홈 실링(300)을 캐리지에 홀딩하는 나사(118)가 관통하는 곳이다. 각각의 홈(337)은 유격을 두어 가이드 레일(31, 32)을 둘러싼다.

각각의 실링 지지체(331, 332) 상에는, 이러한 실링 지지체 위에서 빙 둘러 근소하게 돌출한 실링 몸체(301, 302)가 고정 배치된다. 탄성적 실링 몸체(301, 302)는 가이드 홈(21)에 의해 둘러싸인 하우징 내부(5)를 기본 몸체 상측(12) 및 기본 몸체 정면측(14)을 따라 주변에 대하여 밀봉한다.

가이드 홈 벽(23-25)에는 개별 실링 몸체(301, 302)가 더블 립 프로파일(303)을 이용하여 인접한다. 프로파일(303)은 상부의 외부 립(305)을 포함하고, 이는 먼지 및/또는 습기의 형태로 외부로부터 유입되는 오염 물질에 대한 1차적 장벽으로서 기능한다. 물질이 갖는 고유의 장력에 의해, 립(305)은 장착된 후 근소하게 위쪽으로 밀린다. 크기 및 기하학적 치수와 관련하여 유사한 립(306)은 하우징 내부 공간(5) 쪽으로 기울어져 있다. 이러한 립(306)은 특히, 더블 슬라이드 웨지 기어(80)의 윤활제를 하우징 내부 공간(5) 내에 보유하는 역할을 가진다. 립(306)은 외부 상부 립(306)에 대하여 적어도 거의 대칭이고, 도 10에 표시된 축(307)은 대칭선으로 기능한다.

이때 양쪽의 실링 립(305, 306)은 채널 형태이며 예컨대 적어도 0.25 mm 깊이를 가진 중공(308)을 형성하고, 이러한 중공의 내부 정면측(312)은 v형 개구부(309)로 종결된다. 내부 정면측(312)을 따라, 실링 몸체(301, 302)의 외측(311)은 제3 실링 립(324)을 포함하고, 제3 실링 립은 캐리지(100, 101)의 주행 시 하우징 커버(18)의 하측을 따라 미끄러진다. 도 11을 참조하면, 실링 립(324)은 웨지의 형태를 가지고, 이러한 립의 정면 에지(328)는 기본 몸체 중심선(3)의 방향을 향해 있다.

실링 몸체(301. 302)는 실시예에서 고무 물질로서 실링 지지체에서 가황처리된다(vulcanized). 그러나 실링 몸체는 최종적으로 실링 지지체(331, 332) 상에 접착되는 별도 부품으로 제조될 수 있다.

그립 및/또는 놓아주기 스트로크에서, 실링 몸체(301, 302)는 실링 지지체(331, 332) 및 캐리지(100, 101)와 함께 가이드 홈(21) 내에서 오고/오거나 가며 이동한다. 그립 스트로크 시, 내부 실링 립(306)은 윤활제를 앞으로 밀어내는 와이퍼(wiper)로 기능한다. 놓아주기 스트로크 시, 외부 실링 립(305)은 가이드 레일(31, 32) 및 가이드 홈(21)을 세정하는 와이퍼의 역할을 수용한다.

도 2를 참조하면, 피스톤(121)은 상부 최종 위치에서 더블 슬라이드 웨지(81)와 함께 위치하는데, 이러한 피스톤은 닫힘 동작 또는 파지 동작 중에 예컨대 압축 공기에 의해 이 위치로부터 아래쪽으로 이동한다. 이를 위해, 피스톤 로드 측면(123)은 압축 공기의 영향을 받는다. 아래쪽으로 이동하는 더블 슬라이드 웨지(81)는 캐리지(100, 101)를 가이드 홈(21) 내에서 내부 중심 쪽으로 당긴다. 피스톤(121), 피스톤 로드(131, 132) 및 더블 슬라이드 웨지(81)의 조립체는 부가적으로 가이드 레일(31, 32)의 가로 홈(36) 내에서 안내된다. 이를 위해, 지지 브리지(85, 86)는 0.05 mm 미만의 유격을 두어 가로 홈(36)의 측부에 인접한다. 지지 브리지(85, 86)의 정면은 가로 홈(36)의 각각의 홈 저부에 닿지 않는다.

닫힘 동작 시, 웨지면(108)은 더블 슬라이드 웨지(81)에 인접한다. 그리퍼 조(1, 2)가 작업편(7)에 닿자마자, 이 동작은 완전 파지력을 유지한 상태에서 중지된다.

작업편(7)을 놓아주기 위해, 피스톤 바닥 측에는 압축 공기가 작용한다. 위쪽으로 이동하는 피스톤(121) 및 더블 슬라이드 웨지(81)의 조립체는 캐리지(100, 101) 또는 그리퍼 조(1, 2)를 서로 떨어지도록 가압하되, 피스톤 로드 측면(123)이 실린더 리세스(55)의 저부에 인접할 때까지 그러하다. 본원에서 웨지면들(107)은 놓아주기 동작 시 더블 슬라이드 웨지(81)에 닿는다.

잡는 힘과 놓아주는 힘을 증대시키기 위해, 예컨대 실린더 내에는 복수의 피스톤들이 잇달아 배치될 수 있다. 또한, 피스톤은 적어도 하나의 스트로크 방향으로, 기계적 스프링을 이용하여 구동되거나 또는 부가적으로 지원받을 수 있다.

1, 2 그리퍼 부재, 그리퍼 조 3 (10, 34, 82)에 대한 중심선
4 실린더 내부 공간 5 하우징 내부 공간, 하우징 내부
6 기계 캐리지, 기계부, 핸들링 장치부 7 작업편
8 수직 세로 중심면 9 그립 방향
10 기본 몸체, 하우징 11 가이드부
12 기본 몸체 상측 13 기본 몸체 하측
14 기본 몸체 정면측 15 고정 보어, 수직
16 가로 관통 보어 17 실드 에어(sealed air)용 나사산 보어
18 하우징 커버, 커버 플레이트 21 가이드 홈
23, 24 측벽, 가이드 홈 벽 25 홈 저부, 가이드 홈 벽
26 가이드 레일 홈 27 (31, 32)에 대한 나사를 위한 카운터성크 홀
28 다월 핀 보어 31, 32 가이드 레일, 캐리지 가이드 레일
33, 34 지지 측부 35 (33)과 (34) 사이의 면
36 가로 홈 38 나사산 보어
39 다월 핀 보어 41 카운터성크 나사
42 다월 핀 51 구동부
55 실린더 리세스, 타원형 56 플랫 실링을 위한 실링 안착 함몰부
57 바닥 보어 58 압축 공기 보어
59 가로 보어 61 중앙 관통 보어
65 리드 리세스 66 센서 리세스
68 (71)을 위한 실린더 나사 71 리드
73 함몰부 75, 76 블라인드 홀, 내부, 플랫 실링 내부
77 가로 보어 78 고정 보어
79 플랫 실링 80 더블 슬라이드 웨지 기어
81 더블 슬라이드 웨지 부재, 더블 슬라이드 웨지, 기어 부품
83, 84 정면측, 정면, 경사짐 85, 86 지지 브리지
87 웨지 홈 91, 92 웨지 브리지, T-형
95 카운터성크 홀 96 나사산 보어
100, 101 캐리지 102 상측
103 정면측, 정면 105 캐리지 가이드 홈
106 T-홈 107 웨지면, 개구 상태
108 웨지면, 폐쇄 상태 109 윤활 포켓
110 어댑터 상부 구조물 115 (300)을 위한 나사산 보어
118 (300)을 위한 나사 120 실린더-피스톤 유닛, 구동부, 공압식
121 피스톤, 타원형 122 피스톤 바닥측
123 피스톤 로드측 124 돌출부, 디스크형, 스토퍼
125 돌출부, 피스톤 바닥측, 원통형 126 (136)을 위한 블라인드 홀
127 압력 밸런싱 보어 128 카운터성크 홀
131 피스톤 로드 부시, 피스톤 로드 132 피스톤 로드 나사, 피스톤 로드
135 관통 보어 136 디스크 자석
300 가이드 홈 실링 301, 302 실링 몸체, 엘라스토머 몸체
303 프로파일, 측면 304 더블 립
305 립, 외부, 실링 립 306 립, 내부, 실링 립
307 대칭 축, 중심선 308 중공, 채널형
309 개구부 311 외측
312 정면측 324 실링 립, 싱글 립
325 실링 측부 328 전방 에지
331, 332 실링 지지체, 앵글 브라켓 333 긴 숄더
334 짧은 숄더 335 위치 결정 리세스
336 취부 홀 337 홈

Claims

그리퍼 부재들(1, 2)을 지지하는 가동적 캐리지들(100, 101)을 포함하는 평행 그리퍼 장치로서, 상기 캐리지들(100, 101)은 상기 그리퍼 부재들(1, 2)의 그립 방향(9)으로 잇달아 배치되되, 기본 몸체(10) 내에 배치되며 상기 그리퍼 부재들(1, 2) 쪽으로 적어도 국부적으로 개방된 공통적인 가이드 홈 내에서 상기 그립 방향(9)에 대해 평행하게 - 개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서 - 구동 가능한 방식으로 배치되며, 상기 그립 방향(9)을 가로지르는 방향으로 모든 측면에서 지지되면서 위치하는 것인, 평행 그리퍼 장치에 있어서,
상기 개방된 가이드 홈(21)은 서로 마주하는 2개의 가이드 홈 벽들(23, 24)을 포함하고,
각각의 가이드 홈 벽(23, 24)에는 캐리지 가이드 레일(31, 32)이 고정되는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 서로 마주하는 상기 가이드 홈 벽들(23, 24) 내에서 캐리지 가이드 레일(31, 32)을 수용하기 위한 평편한 가이드 레일 홈(26)이 가공되는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 레일 홈(26)의 깊이는 상기 가이드 홈(21)의 폭의 10%와 20% 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 레일 홈(26)으로부터 돌출하는 횡단면 영역은 사다리꼴형 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 캐리지 가이드 레일(31, 32)은 상기 가이드 레일 홈(21)으로부터 돌출하는 영역 내에서 상기 기본 몸체(10) 내에 배치되는 기어 부품(81)을 안내하기 위한 가로 홈(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 캐리지 가이드 레일들(31, 32)의 물질은 상기 기본 몸체(10)의 물질보다 더 높은 탄성 계수(E-modulus)를 가지는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 캐리지 가이드 레일(31, 32)을 지지하는 기본 몸체(10)는 알루미늄 합금으로 제조되는 반면, 상기 캐리지 가이드 레일들(31, 32)은 니켈 함량이 2.5% 미만인 스테인리스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징(10) 내에 실린더-피스톤 유닛(120)이 배치되고, 상기 실린더-피스톤 유닛의 피스톤(121)은 상기 그립 방향(9)을 가로지르는 방향으로 정렬된 피스톤 로드(131, 132)에 의해 더블 슬라이드 웨지 기어(80)의 더블 슬라이드 웨지 부재(81)를 이동시키고, 이때 상기 더블 슬라이드 웨지 부재(81)는 그 웨지면들을 이용하여 이에 상응하는 상기 캐리지들(100, 101)의 웨지면들에 인접하는 것을 특징으로 하는 평행 그리퍼 장치.