KR20170027298A - 그리퍼 및 그리퍼 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개의 측면부(2, 3)를 포함하는 그리퍼에 관한 것이며, 2개의 측면부는 일측 단부에서 간접 또는 직접적으로 서로 연결되고 자체 사이에서는 작동 수단(6)을 내포하는 챔버를 펼쳐 형성하며, 챔버의 측면 제한부들은 외부로부터 접근 가능한 하나 이상의 개구부(10)를 포함한다. 개구부(10)에 걸쳐서 연장되는 하나 이상의 층판(11)은, 이 층판(11)을 통해 형성되는 부분 표면들이 접근성을 제한하거나 저지하는 방식으로, 개구부(10)를 분할한다. 또한, 본 발명은 그리퍼를 제조하기 위한 방법에도 관한 것이다.

Description

그리퍼 및 그리퍼 제조 방법{GRIPPER AND METHOD FOR PRODUCING A GRIPPER}

본 발명은 2개의 측면부(side flank)를 포함하는 그리퍼에 관한 것이며, 2개의 측면부는 일측 단부에서 간접 또는 직접적으로 서로 연결되면서 자신들 사이에서는 작동 수단을 내포하는 챔버를 펼쳐 형성하며, 챔버의 측면 제한부들은 외부로부터 접근 가능한 하나 이상의 개구부를 포함한다. 그 밖에도, 본 발명은 그리퍼의 제조를 위한 방법에도 관한 것이다.

서두에 언급한 유형의 그리퍼들은 종래 기술로부터 충분히 공지되어 있을 뿐 아니라, 본원의 출원인에 의해 예컨대 RRMG 명칭하에 공급 판매되고 있다. 상기 그리퍼들은 특히 피가공물을 그리핑하여 가공 또는 이송 장치에 상대적으로 피가공물의 위치를 변경하기 위해 이용된다. 상기 그리퍼들은, 예컨대 나사부 상에 잠금 장치가 나사 조임되어야 하기 때문에, 대상을 견고하게 홀딩하기 위해서도 이용된다. 상기 유형의 그리퍼들은 실제로 그 진가가 입증되었으며, 그럼으로써 상기 그리퍼의 적용 영역들은 지속적으로 확대되었으며, 상기 유형의 그리퍼는, 로봇의 이용 동안, 또는 로봇의 준비를 위해 조작 직원의 위해를 우려하지 않도록 하기 위해, 그 자체와 관련하여 특정한 안전 관련 관점들을 유념해야 하는 로봇 시스템들의 부분으로서도 간주된다.

그러므로 본 발명의 과제는, 서두에 언급한 유형의 그리퍼에서, 조작 직원에 대한 상해위험을 감소시키는 것에 있다. 또한, 본 발명의 과제는 그리퍼를 제조하기 위한 방법을 명시하는 것에 있다.

장치와 관련한 과제의 부분은, 서두에 언급한 유형의 그리퍼의 경우, 개구부에 걸쳐서 연장되는 하나 이상의 층판(lamella)이, 이 층판을 통해 형성되는 부분 표면들이 접근성을 제한하거나 저지하는 방식으로, 개구부를 분할하는 것을 통해 해결된다.

작동 수단은 2개의 작동 상태 간에, 요컨대 그리핑할 피가공물이 측면부들의 자유 단부들 사이에 포지셔닝되는 개방 설정(opened setting)과 피가공물이 그리핑되어 있는 폐쇄 설정(closed setting) 간에 그리퍼를 조정하기 위해 이용된다. 두 설정 간의 조정을 위해 특히 압력 매체로 작동되는 실린더로서 실현될 수 있는 작동 수단이 이용된다. 그리퍼의 설정의 조정을 위해, 작동 수단 역시도 동작(movement)을 실행하며, 그럼으로써 조작 직원의 위해는 작동 수단의 동작 및 이 동작의 결과에 따른 측면부들의 조정을 통해 발생하며, 특히 조작 직원이 실수로, 또는 고의로 외부로부터 접근 가능한 개구부 안쪽으로 손을 내밀 때 발생한다. 이는 본 발명에 따른 제공되는 층판을 통해 어려워지거나, 심지어 방지되는데, 그 이유는 층판이 특히 손가락의 침입에 대한 정지부 또는 장애물을 나타내기 때문이다.

본 발명의 범위에서 특히 측면부들 자체의 자유 단부들에 대해 이격되어 있는 측면부들의 사이에는 작동 수단을 지지하는 지지판이 제공된다. 상기 지지판은, 2개의 측면부와 함께, 외부로부터 접근 가능한 개구부를 범위 한정하지만, 상기 개구부에 대해 추가 개구부들이 측면부들의 자유 단부들 상에 존재할 수 있다. 특히 지지판 및 측면부들에 의해 범위 한정되면서 작동 수단을 포함하는 개구부를 안전하게만 하면 되며, 그럼으로써 상기 개구부의 크기를 고려하여, 접근성을 어렵게 하려는 효과가 달성되도록, 외부로부터 접근 가능한 개구부를 분할하기 위해 복수의 층판이 필요할 수 있다.

또한, 본 발명의 범위에서 매우 특히 바람직하게, 하나 이상의 층판은, 자신의 길이방향 연장부의 방향에 대해 횡방향으로 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한다.

외부로부터 접근 가능한 개구부에 걸쳐서 연장되는 층판은, 힘들이지 않고도 자신의 길이방향 연장부의 방향에 대해 횡방향으로 편향될 수 있는 스트링(string) 또는 멤브레인으로서 간주될 수 있으며, 그럼으로써 이와 관련하여 그리퍼의 설정들 간에 그리퍼의 조정에 대해 어떠한 저항도 발생하지 않게 된다. 그 밖에도 그리퍼의 조정은 층판의 길이방향 연장부에서 층판에 작용하는 힘 작용을 요구하지 않을 수도 있다. 이와 관련하여 층판이 보강 스트럿(stiffening strut)으로서 기능하지 않도록 하기 위해, 층판의 탄성력을 야기하고, 특히 힌지로서도 또는 힌지와 유사하게 탄력적으로도 작용할 수 있는 함몰부가 제공된다.

또한, 본 발명의 범위에서, 하나 이상의 층판은 파형부를 갖는다. 이런 파형부는 복잡하게도 형성될 수 있고 복수의 파형의 중첩부로서 간주될 수 있다. 상기 파형부는 다시금 층판이 그리퍼의 조정을 저지하게 하는 힘을 최소화하기 위해 이용된다.

외부로부터 접근 가능한 개구부들이 그에 상응하게 크게 형성되는 경우, 바람직하게는 층판들 중 복수 개는 개구부를 브리지하면서 횡방향 웨브들(transverse web)을 통해 서로 교차 결합되어 격자 구조를 형성하는데, 그 이유는, 그렇게, 특히 이웃한 층판들이 상대적으로 더 길게 연장되는 경우 상기 이웃한 층판들이 서로 반대되는 방향으로 편향될 수 있음으로써 층판들 사이에 다시 자유 공간이 형성되고 이 자유 공간을 통과하여 조작 직원의 손가락이 보호되어야 할 챔버 내로 침입할 수 있는 것도 방지되기 때문이다.

이 경우, 특히, 격자 구조의 격자 셀들의 크기가 성인 손가락이 통과하는 것을 방지하도록 선택되기도 한다. 또한, 바람직하게는, 격자 구조의 격자 셀들은 탄성 변형될 수 있으며, 다시 말해 다시금 격자 구조의 변형으로 인해 그리퍼의 설정들 간에 그리퍼의 조정을 저지하는 힘은 최소화된다. 따라서, 특히 교차하는 격자 바들(lattice bar)의 유형에 따라 개구부가 보강되는 것은 방지되어야 한다.

또한, 그 진가가 입증된 바에 따르면, 하나 이상의 층판은 판형으로 형성된다. 그 결과, 층판의 기계적 안정성은 증가되는데, 그 이유는 상기 층판이 측면부들 또는 지지판 또는 베이스 판과의 상대적으로 더 긴 접촉 영역을 포함할 수 있기 때문이다. 이는 다시금 본 발명에 따른 그리퍼의 작동 안전성에 긍정적으로 작용하는데, 그 이유는 개구부 내로 조작 직원의 실수에 의한 침입이 상대적으로 더 큰 힘을 들일 때에 비로소 가능하기 때문이다.

이 경우, 또한, 특히 바람직한 것으로서 증명된 바에 따르면, 하나 이상의 층판이 복수로 제공되고 개별 층판들은 적어도 부분적으로 서로 엇갈리게 배치된다. 층판들의 엇갈림 배치를 통해, 이웃한 플레이트들에 의한 방해가 발생하지 않으면서, 층판들이 서로 상대적으로 이동될 수 있는 것이 보장된다. 이와 관련하여, 역시 그 진가가 입증된 바에 따르면, 판형 층판들은 중첩됨으로써, 간단한 유형 및 방식으로 층판들 사이에 남아 있는 개구부가 최소화되는 것이 보장된다.

방법과 관련한 과제의 부분은, 측면부들이 한 적층 제조 단계(additive manufacturing step)에서 하나 이상의 층판과 일체형으로 제조되는, 그리퍼의 제조를 위한 방법을 통해 해결된다. 이런 방법을 통해, 측면부들과 하나 이상의 층판 사이의 접촉점들 역시도 이미 적층 제조 동안 형성되고, 그에 따라 측면부들 상에 하나 이상의 층판의 추후의 조립을 제공해야 하는 요구가 회피되는 것이 달성되는데, 그 이유는 상기 추후의 조립이 그리퍼의 약점을 나타낼 수도 있거나, 상기 유형의 약점의 방지를 위해 보강이 실현될 수도 있기 때문이다. 또한, 적층 제조 단계의 적용을 통해, 개별 격자 셀들의 임의의 매우 복잡한 구성에서 하나 이상의 층판 또는 격자 구조를 실현할 수 있으며, 특히 격자점들은 횡방향 웨브들과 층판들의 교차 위치들로서 보강에 기여하는 것이 아니라, 오히려 이음부(joint)로서 격자 셀들의 의도하는 탄성을 강화시킨다.

하기에서 본 발명은 도면들에 도시된 실시예들에서 더 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 그리퍼의 제1 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 본 발명에 따른 그리퍼를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 그리퍼의 제1 실시형태를 도시한 측면도이다.
도 4는 그리퍼를 도 2의 화살표(IV)의 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 그리퍼의 제2 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 6은 제2 실시형태를 도시한 정면도이다.
도 7은 그리퍼를 도 6의 절단선 VII-VII를 따라서 절단 도시한 단면도이다.

도면에는, 만곡되어 실현되면서 일측 단부에서는 베이스 판(4)을 통해 서로 연결되어 있는 2개의 측면부(2, 3)를 포함하는 그리퍼(1)가 도시되어 있다. 측면부들 자체의 자유 단부들에 대해 이격되어 있는 측면부들(2, 3)의 사이에는 지지판(5)이 제공되고, 이 지지판 상에는, 도면에 도시된 실시예의 경우 압력 매체로 작동되는 실린더를 통해 형성되는 작동 수단(6)이 포지셔닝된다. 상기 실린더로부터는 병진 조정 가능한 실린더 로드(7)가 인출되며, 베이스 판(4) 상에 체결되며, 그럼으로써 실린더 로드(7)의 조정 동안 그리퍼(1)는 변형되며, 클램핑 조들(8)(clamping jaw)로서 기능하는 측면부들(2, 3)의 자유 단부들(9)에 의해 피가공물은 그리핑될 수 있게 된다.

측면부들(2, 3)은 자신들 사이에 챔버를 펼쳐 형성하며, 이 챔버 내에 작동 수단(6)이 배치된다. 측면부들(2, 3)을 통해 펼쳐져 형성되는 상기 챔버는 정면에서뿐만 아니라 후면에서도 개방되며, 다시 말하면 외부로부터 접근 가능한 2개의 개구부(10)를 포함하며, 그럼으로써 조작 직원이 그리퍼(1)를 이용할 때 작동 수단(6) 쪽으로 손을 내밀거나, 작동 수단(6)과 측면부들(2, 3) 사이에 특히 손가락이 낀다면, 조작 직원의 위해가 존재하게 된다. 조작 직원의 상기 위해를 배제하기 위해, 외부로부터 접근 가능한 개구부(10)는, 이 개구부(10)에 걸쳐서 연장되는 하나 이상의 층판(11)을 통해, 이 층판(11)을 통해 형성되는 개구부(10)의 부분 표면들이 접근성을 제한하거나 저지하는 방식으로, 분할된다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 접근성은 효과적으로 저지되는데, 그 이유는 층판의 길이방향 연장부의 방향에 대해 횡방향으로 함몰부(12)를 포함하는 층판(11)이 복수로 제공되고, 이런 층판들(11)은 횡방향 웨브들(13)을 통해 서로 교차 결합되어 격자 구조를 형성하며, 이와 동시에 격자 구조의 격자 셀들(14)의 크기는 다시금 성인의 손가락의 통과가 방지되도록 선택되기 때문이다.

이미 개별 층판(11)이 복수의 함몰부(12)를 포함할 수 있음으로써 상기 층판(11)이 파형으로서도 지칭될 수 있기 때문에, 격자 구조의 격자 셀들(14)은 탄성 변형될 수 있으며, 그럼으로써 격자 구조를 추가로 배치하더라도 그리퍼의 서비스 성능을 제한하는 어떠한 힘도 그리퍼(1)의 조정을 저지하지 않게 된다.

도면에 도시된 그리퍼(1)는 한 적층 제조 단계에서 측면부들(2, 3) 및 격자 구조와 일체형으로 제조되며, 그럼으로써 층판들(11) 또는 횡방향 웨브들(13)과의 측면부들(2, 3)의 접촉점들(15)은 제조 동안 직접적으로 형성될 수 있게 된다.

이 경우, 별도로 도시되어 있지 않은 실시형태에서, 작동 수단(6)은 지지판(5) 상에 포지셔닝될 수 있으며, 그런 후에 챔버는 계속되는 제조 단계에서 베이스 판(4)을 통과하여 바깥쪽을 향해 접근 불가능하게 폐쇄된다.

도 5에는, 본 발명에 따른 그리퍼(1)의 제2 실시형태가 도시되어 있다. 여기서, 층판(11)들은 판형으로 형성되어, 측면부들(2 및 3), 베이스 판(4) 및 지지판(5) 상에 부착된다. 이 경우, 개별 층판들(11)은 서로 엇갈리게 배치되고 넓은 부분들에서 서로 중첩되며, 그럼으로써 개구부(10)의 접근성은 감소된다.

도 6에서는, 개구부(10)의 접근성이 판형 층판들(11)의 이용을 통해 매우 제한됨으로써 본 발명에 따른 그리퍼(1)의 제2 실시형태의 경우에서도 층판들(11) 사이에 남아 있는 표면들은 개구부(10) 내로 사람의 손가락의 통과를 방지하기에 적합한 크기를 보유하는 것을 확인할 수 있다.

판형 층판들(11)의 엇갈림 배치 및 중첩은 특히 도 6의 절단선(VII-VII)을 따른 단면도를 도시하고 있는 도 7에서도 확인될 수 있다.

그러나 도면들에 도시된 그리퍼(1)의 실시형태들에서, 그리퍼(1)의 이용 동안 조작 직원의 반대 방향으로 향해 있는 개구부(10)는 덮여있지 않다. 그에 따라, 덮여 있는 개구부(10) 내로는 작동 유닛이 또한 그리퍼(1)의 나머지 부품들의 적층 제조 후에 비로소 삽입되고 경우에 따라 나사 조임될 수 있다.

1: 그리퍼
2: 측면부
3: 측면부
4: 베이스 판
5: 지지판
6: 작동 수단
7: 실린더 로드
8: 클램핑 조
9: 자유 단부
10: 개구부
11: 층판
12: 함몰부
13: 횡방향 로드
14: 격자 셀
15: 접촉점

Claims (10)

1. 2개의 측면부(2, 3)를 포함하는 그리퍼로서, 2개의 측면부는 일측 단부에서 간접 또는 직접적으로 서로 연결되면서 자신들 사이에서는 작동 수단(6)을 내포하는 챔버를 펼쳐 형성하며, 챔버의 측면 제한부들은 외부로부터 접근 가능한 하나 이상의 개구부(10)를 포함하는, 그리퍼에 있어서,
   개구부(10)에 걸쳐서 연장되는 하나 이상의 층판(11)이, 이 층판(11)을 통해 형성되는 부분 표면들이 접근성을 제한하거나 저지하는 방식으로, 개구부(10)를 분할하는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
2. 제1항에 있어서, 측면부들의 자유 단부들(9)에 대해 이격되어 있는 측면부들(2, 3)의 사이에는 작동 수단(6)을 지지하는 지지판(5)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 층판(11)은, 층판의 길이방향 연장부의 방향에 대해 횡방향으로 형성되는 하나 이상의 함몰부(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
4. 제3항에 있어서, 하나 이상의 층판(11)은 파형부를 갖는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 층판들(11) 중 복수 개는 개구부(10)를 브리지하면서 횡방향 웨브들(13)을 통해 서로 교차 결합되어 격자 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
6. 제5항에 있어서, 격자 구조의 격자 셀들(14)의 크기는 성인 손가락이 통과하는 것을 방지하도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 격자 구조의 격자 셀들(14)은 탄성 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 층판(11)은 판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
9. 제8항에 있어서, 하나 이상의 층판(11)은 복수로 제공되며 개별 층판들(11)은 적어도 부분적으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는, 2개의 측면부를 포함한 그리퍼.
10. 제1항 내지 제9항에 따르는 그리퍼를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    측면부들(2, 3)은 적층 제조 단계에서 하나 이상의 층판(11)과 일체형으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 그리퍼 제조 방법.
    
    
    

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