KR20200003017A - 워크피스 파지장치 - Google Patents

Abstract

워크피스 파지장치(10)는, 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)이 삽입 가능한 슬릿(25)을 가지는 파지본체부(14)와, 워크피스(W)를 위치결정하기 위해서, 파지본체부(14)의 슬릿(25) 내에서 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)에 걸어맞춰지도록 구성되는 걸어맞춤부(28)를 가지는 위치결정 기구(16)를 포함한다.

Description

워크피스 파지장치

본 발명은, 로봇에 부착되어 사용되는 워크피스 파지장치에 관한 것이다.

종래, 생산 효율을 향상시키기 위해서, 생산 라인의 각 공정의 적어도 일부에 있어서, 로봇에게 작업을 실시하게 하는 자동화가 진행되고 있다. 예를 들어, 워크피스를 소정의 장소로부터 꺼내 다른 장소로 반송하기 위해서, 로봇은 워크피스 파지장치(소위 로봇 핸드)를 갖는다(예를 들어, 일본 공개특허 특개2013-000857호 공보).

종래의 워크피스 파지장치는, 판금부품과 같은 판-형상 부재로 이루어지는 다양한 형상의 워크피스를 파지할 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 일본 공개특허 특개2013-000857호 공보에 따른 워크피스 파지장치는, 다양한 사이즈의 워크피스를 파지할 수 있지만, 다양한 형상의 워크피스를 파지할 수는 없다.

본 발명은 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 적어도 일부에 판-형상 부분을 가지는 다양한 형상의 워크피스를 파지하는 것이 가능한 워크피스 파지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 적어도 일부에 판-형상 부분을 가지는 워크피스를 파지하기 위하여 로봇에 부착되어 사용되는 워크피스 파지장치가 제공된다. 상기 워크피스 파지장치는:

상기 워크피스의 상기 판-형상 부분이 삽입되도록 구성되는 슬릿을 가지는 파지본체부와; 상기 워크피스를 위치결정하기 위해서, 상기 파지본체부의 상기 슬릿 내에서 상기 워크피스의 상기 판-형상 부분과 걸어맞춰지도록 구성되는 걸어맞춤부를 가지는 위치결정 기구를 포함한다.

상기와 같이 구성된 워크피스 파지장치에 의하면, 파지본체부는, 워크피스의 판-형상 부분이 파지본체부의 슬릿에 삽입되도록 이동한다. 따라서, 판-형상 부분을 가지는 다양한 형상의 워크피스가 양호하게 파지될 수 있다. 그러므로, 워크피스 파지장치가 부착된 로봇은 워크피스를 자동적으로 반송할 수 있다.

상기 워크피스 파지장치에서, 상기 파지본체부는 베이스부와 상기 베이스부로부터 연장되고 서로 대향하는 2개의 암부(arm parts)를 포함할 수 있고, 상기 파지본체부는 전체적으로 기다란 바 형상(elongate-bar shape)을 가질 수 있으며; 상기 슬릿은 상기 2개의 암부 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 파지본체부는 크기가 감소될 수 있다.

상기 2개의 암부 중 적어도 하나의 선단은 쐐기 형상을 가질 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 복수의 워크피스가 서로 중첩되어 위치되어 있는 경우에, 중첩된 워크피스 사이의 공간으로 쐐기형 선단을 갖는 암부를 삽입하여, 중첩된 워크피스 중 하나의 워크피스가 용이하게 파지될 수 있다.

상기 위치결정 기구는, 상기 슬릿의 두께방향으로 이동하도록 구성되는 위치결정 핀과, 상기 위치결정 핀을 구동하도록 구성되는 위치결정용 액추에이터를 포함할 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 위치결정 핀이 워크피스에 설치된 특정 형상부(예를 들어, 구멍, 노치, 또는 굴곡부 등)에 걸어맞춰져서, 워크피스는 더욱 양호하게 위치결정 될 수 있다.

위치결정용 액추에이터는 상기 슬릿의 두께방향으로 동작하도록 구성되는 출력부를 포함할 수 있으며; 상기 위치결정 핀은 상기 파지본체부에 설치된 핀 삽입구멍에 삽입되어, 상기 출력부의 선단부에 고정될 수 있는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 양호한 위치결정 능력을 가지는 위치결정 기구가 간단한 구성으로 성취될 수 있다.

상기 워크피스 파지장치는, 상기 슬릿에 삽입된 상태의 상기 워크피스의 움직임을 억제하도록 구성되는 스태빌라이저를 더 포함할 수 있으며, 상기 스태빌라이저는 상기 워크피스의 가장자리부에 접촉되도록 구성되는 접촉부와, 상기 접촉부를 이동시키는 액추에이터를 포함할 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 워크피스 파지장치에 의해 파지된 워크피스가 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

상기 접촉부는 상기 슬릿 내에 배치될 수 있는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 접촉부는 슬릿 내에서 워크피스와 접촉하기 때문에, 소형의 구성으로 워크피스의 흔들림을 억제할 수 있다.

상기 위치결정 기구는 상기 슬릿의 두께방향으로 이동하도록 구성되는 위치결정 핀을 포함할 수 있으며; 상기 접촉부는 상기 위치결정 핀보다 상기 슬릿의 내측에 배치될 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 위치결정 핀과 접촉부와의 사이에 워크피스가 유지되기 때문에, 워크피스는 더욱 안정적으로 파지될 수 있다.

상기 워크피스 파지장치는 상기 슬릿 내로 돌출하는 가압부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 가압부재는 상기 슬릿 내에 삽입된 상기 워크피스를 상기 워크피스의 두께방향으로 가압하도록 구성될 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 워크피스를 파지하는 안정성이 향상된다.

상기 가압부재는 상기 위치결정 기구의 상기 걸어맞춤부보다 상기 슬릿의 내측에 배치될 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 워크피스를 파지하는 안정성이 더욱 향상된다.

상기 가압부재는 볼 및 상기 볼을 탄성적으로 가압하도록 구성되는 스프링을 포함하는 볼 플런저(ball plunger)일 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 파지본체부의 슬릿에 워크피스가 삽입될 때의 삽입 저항이 감소되고, 그에 따라 워크피스는 원활하게 파지될 수 있다.

상기 가압부재는 상기 파지본체부에 제공된 구멍부분에 삽입될 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 가압부재는 파지본체부에 용이하게 설치될 수 있다.

상기 워크피스 파지장치는, 상기 슬릿에 삽입된 상태의 상기 워크피스의 움직임을 억제하도록 구성되는 스태빌라이저를 더 포함할 수 있으며; 상기 스태빌라이저는 상기 워크피스의 가장자리부에 접촉하도록 구성되는 접촉부와, 상기 접촉부를 이동시키도록 구성되는 액추에이터를 포함할 수 있으며; 가압부재는 적어도 2개의 가압부재를 포함할 수 있고 2개의 상기 가압부재는 서로 이격되도록 배치되어 접촉부가 사이에 삽입되도록 구성될 수 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 접촉부는, 접촉부와 가압부재 사이의 간섭 없이, 가압부재보다 슬릿의 선단측으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 워크피스 파지장치는 적어도 일부에 판-형상 부분을 가지는 다양한 형상의 워크피스를 파지할 수 있다.

본 발명의 상기된 그리고 또 다른 목적, 특징, 및 장점들은, 본 발명의 바람직한 실시형태가 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면과 함께, 이어지는 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 워크피스 파지장치의 사시도이다.
도 2는 워크피스 파지장치의 일부 생략 단면도이다.
도 3은 가압부재 및 그 주변의 확대 단면도이다.
도 4는 도 1에 있어서의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5a는 워크피스의 사시도이고, 도 5b는 다른 형상의 워크피스의 사시도이고, 도 5c는 또 다른 형상의 워크피스의 사시도이다.
도 6은 도 5a에 나타낸 워크피스를 워크피스 파지장치에 의해 파지하는 경우를 설명하는 사시도이다.
도 7은 도 5a에 나타낸 워크피스를 워크피스 파지장치에 의해 파지하는 경우를 설명하는 단면도이다.
도 8은 도 5b에 나타낸 워크피스를 워크피스 파지장치에 의해 파지하는 경우를 설명하는 사시도이다.
도 9는 도 5c에 나타낸 워크피스를 워크피스 파지장치에 의해 파지하는 경우를 설명하는 사시도이다.

본 발명에 따른 워크피스 파지장치의 바람직한 실시형태가 첨부 도면을 참조하여 아래에 설명된다.

도 1에 나타내는 본 실시형태에 따른 워크피스 파지장치(10)는, 로봇(12)에 부착되어 사용되는, 소위 로봇 핸드이다. 워크피스 파지장치(10)가 부착된 로봇(12)에 의해, 워크피스(W)(도 5a 등 참조)는, 소정의 장소(복수의 워크피스(W)가 수용 또는 위치된 팔레트 등)로부터 꺼내져, 다른 장소(예를 들어, 워크피스(W)가 조립되는 다른 부품)로 반송된다.

워크피스 파지장치(10)가 부착되는 로봇(12)은, 예를 들어, 복수의 관절을 가지는 암을 포함하는 다관절 암형 로봇, 2축 또는 3축의 직교하는 슬라이드 축을 포함하는 직교 로봇(소위 갠트리 로봇(gantry robot))일 수 있다. 도 1에 있어서, 워크피스 파지장치(10)는, 로봇(12)의 선단부(12a)에 부착되어 있다.

워크피스 파지장치(10)는, 적어도 일부에 평탄한 판-형상 부분(Wp)(도 5a 등 참조)을 가지는 워크피스(W)를 파지하도록 구성되어 있다. 워크피스 파지장치(10)는, 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)이 삽입될 수 있는 슬릿(25)을 가지는 파지본체부(14)와, 워크피스(W)를 위치결정하는 위치결정 기구(16)와, 슬릿(25)에 삽입된 워크피스(W)의 움직임을 억제하기 위한 스태빌라이저(18)와, 슬릿(25) 내로 돌출하는 가압부재(20)를 포함한다.

파지본체부(14)는, 베이스부(22)와, 이 베이스부(22)로부터 연장되고 서로 마주하는 2개의 암부(arm parts)(24a, 24b)를 포함한다. 파지본체부(14)는 전체적으로 기다란 바 형상을 갖는다. 2개의 암부(24a, 24b) 사이에는 슬릿(25)이 형성되어 있다. 슬릿(25)은, 파지본체부(14)의 선단 방향으로 개구하고, 또한 각각의 암부(24a, 24b)의 폭방향(화살표 C 방향) 양측으로 개구하는 공간이다. 각각의 암부(24a, 24b)는 판 형상을 가지며 슬릿(25)의 두께방향(화살표 A 방향)으로 탄성변형 가능하다.

각각의 암부(24a, 24b)의 선단은 쐐기 형상을 가지며, 이하 쐐기 형상부(26)라고 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서, 쐐기 형상부(26)는, 암부(24a, 24b)의 연장방향(화살표 B 방향)에 대해서 경사지는 2개의 경사면(26a)을 포함하는 V자 형상을 갖는다. 쐐기 형상부(26)는 1개의 경사면만을 포함하는 형상을 가질 수도 있다. 쐐기 형상부(26)는 2개의 암부(24a, 24b) 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.

위치결정 기구(16)는, 워크피스(W)를 위치결정하기 위해서, 파지본체부(14)의 슬릿(25) 내에서 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)과 걸어맞춰지도록 구성되는 걸어맞춤부(28)를 포함한다. 구체적으로, 위치결정 기구(16)는, 슬릿(25)의 두께방향으로 이동 가능한 위치결정 핀(30)과, 이 위치결정 핀(30)을 구동하는 위치결정용 액추에이터(32)를 포함한다. 위치결정 핀(30)의 선단부는 걸어맞춤부(28)를 형성한다.

위치결정 핀(30)은 파지본체부(14)의 일측 암부(24a)에 형성되어 있는 핀 삽입구멍(29)에 삽입되어 있다. 위치결정 핀(30)은 기다랗고 직선인 바 형상을 갖는다. 위치결정 핀(30)은, 위치결정 핀(30)이 슬릿(25)의 두께방향으로 변위 가능하도록 지지되어 있다. 구체적으로, 지지부재(31)가 암부(24a)에 고정되고, 위치결정 핀(30)은, 이 위치결정 핀(30)의 축선방향으로 변위 가능하도록, 지지부재(31) 내에 배치되는 부시(27)에 의해 위치결정 핀(30)이 지지된다.

위치결정용 액추에이터(32)는 지지부재(31)를 통하여 파지본체부(14)에 고정되어 있다. 위치결정용 액추에이터(32)는 슬릿(25)의 두께방향으로 동작하는 출력부(34)를 갖는다. 위치결정 핀(30)은 출력부(34)의 선단부에 고정되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 위치결정용 액추에이터(32)는 피스톤 로드(36)를 가지는 실린더 유닛(33)이다. 출력부(34)는 실린더 유닛(33)의 피스톤 로드(36)이다. 피스톤(38)은 피스톤 로드(36)의 기단부에 설치되어 있다. 실린더 유닛(33)의 실린더 몸체(40) 내에 형성된 압력실(41)에 압력유체(예를 들어, 압축공기)가 공급 또는 배출되면, 피스톤 로드(36)는 그 축선방향(화살표 A 방향)으로 동작한다.

피스톤 로드(36)의 동작에 수반하여, 위치결정 핀(30)도 동일한 방향으로 동작한다. 위치결정용 액추에이터(32)의 구동에 의해, 위치결정 핀(30)은 걸어맞춤부(28)가 슬릿(25) 내로 전진하는 위치(전진 위치)와 걸어맞춤부(28)가 슬릿(25)으로부터 후퇴하는 위치(후퇴 위치)와의 사이에서 이동할 수 있다. 도 2에는 걸어맞춤부(28)가 슬릿(25)으로부터 후퇴한 상태가 도시되어 있다. 위치결정용 액추에이터(32)는 실린더 유닛(33)에 한정되는 것을 아니고, 예를 들어, 리니어 모터일 수도 있다.

스태빌라이저(18)는, 워크피스(W)의 가장자리부(76)(도 5a 등 참조)에 접촉될 수 있는 접촉부(44)와, 암부(24a, 24b)의 연장방향(화살표 B 방향)으로 접촉부(44)를 이동시키는 액추에이터(46)를 포함한다. 본 실시형태에서, 액추에이터(46)는, 기단부에 피스톤(48)이 설치된 피스톤 로드(50)와, 피스톤(48)이 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 배치되는 실린더 몸체(52)를 포함하는 실린더 유닛(47)이다. 피스톤 로드(50)의 선단부는 접촉부(44)를 형성한다. 피스톤 로드(50)의 선단부에 고정된 또 다른 부재가 접촉부(44)를 형성할 수도 있다.

액추에이터(46)는 파지본체부(14)의 베이스부(22)에 고정되어 있다. 실린더 유닛(47)의 실린더 몸체(52) 내에 형성된 압력실(53)에 압력유체(예를 들어, 압축공기)가 공급 또는 배출되면, 피스톤 로드(50)는 그 축선방향으로 동작한다. 피스톤 로드(50)는 파지본체부(14)의 암부(24a, 24b)의 연장방향과 평행하게 배치되어 있다.

접촉부(44)는 슬릿(25) 내에 배치되어 있다. 접촉부(44)는 위치결정 핀(30)보다 슬릿(25)의 내측에 배치되어 있다. 액추에이터(46)의 구동에 의해, 접촉부(44)는 슬릿(25) 내에서 슬릿(25)의 길이방향(화살표 B 방향)으로 전진 또는 후퇴한다. 액추에이터(46)는, 액추에이터(46)가 가장 길게 연장될 때(피스톤 로드(36)가 가장 길게 전진하였을 때) 가압부재(20)보다 슬릿(25)의 선단 측에 접촉부(44)가 도달하도록, 구성 및 배치된다.

본 실시형태에서는, 피스톤 로드(50)의 축의 연장선이 슬릿(25) 내에서의 걸어맞춤부(28)의 이동 경로(25a)를 통과하도록 피스톤 로드(36)가 배치되어 있다. 피스톤 로드(36)는 피스톤 로드(36)의 축의 연장선이 걸어맞춤부(28)의 이동 경로(25a)로부터 벗어난 위치를 통과하도록 배치될 수도 있다. 액추에이터(46)는 실린더 유닛(47)으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 리니어 모터일 수도 있다.

가압부재(20)는 슬릿(25) 내에 삽입된 워크피스(W)를 워크피스(W)의 두께방향으로 가압한다. 가압부재(20)는 파지본체부(14)에 고정되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 2개의 가압부재(20)가 서로 이격되어 배치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가압부재(20)는 파지본체부(14) (일측의 암부(24a))에 설치된 구멍부분(56)에 삽입되어 있다. 구멍부분(56)은 일측의 암부(24a)를 두께방향으로 관통하는 나사구멍이며, 구멍부분(56)의 내주부에는 암나사(57)가 형성되어 있다. 가압부재(20)의 외주부에 형성된 수나사(21)가 구멍부분(56)의 암나사(57)와 나사결합된다. 파지본체부(14)의 외면측에서, 가압부재(20)에는 고정용 너트(58)가 나사결합된다. 본 실시형태에서, 가압부재(20)는 위치결정 기구(16)의 걸어맞춤부(28)보다 슬릿(25)의 내측에 배치되어 있다.

가압부재(20)는, 볼(60)과, 이 볼(60)을 탄성적으로 가압하는 스프링(62)과, 볼(60) 및 스프링(62)을 수용하는 하우징(64)를 가지는 볼 플런저(66)이다. 볼 플런저(66)의 축은 슬릿(25)의 두께방향(화살표 A 방향)과 평행이다. 초기 상태에서, 볼(60)의 일부는 하우징(64)의 선단 개구로부터 돌출되어 슬릿(25)에 노출되어 있다. 하우징(64)의 내측으로 소정 이상의 힘이 볼(60)에 작용하면, 볼(60)은 스프링(62)의 탄성력에 대항하여 하우징(64)의 내측으로 이동한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 가압부재(20)는 접촉부(44)가 사이에 삽입될 수 있도록 서로 이격되어 배치된다. 구체적으로, 2개의 가압부재(20)는 슬릿(25)의 두께방향 및 파지본체부(14)의 연장방향(화살표 B 방향)에 직교하는 방향(화살표 C 방향)으로 서로 이격되어 배치된다. 피스톤 로드(36)가 전진하면, 접촉부(44)는 2개의 가압부재(20) 사이의 공간을 통과하여, 가압부재(20)보다 슬릿(25)의 선단측까지 이동 가능하다.

다음에, 상기와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 워크피스 파지장치(10)의 작용을 설명한다.

이하에서는, 다양한 형상의 워크피스(W)가 워크피스 파지장치(10)에 의해 파지되는 경우를 설명한다. 도 5a 내지 도 5c에는 실시예들이 예시된다(각각의 워크피스(W)는 "워크피스(W1)", "워크피스(W2)", 또는 "워크피스(W3)" 라고 언급될 수 있다). 워크피스(W1, W2, W3)는 예를 들어 판금 가공에 의해 형성된 판-형상 부재이다. 도시된 바와 같이, 워크피스(W1, W2, W3)는 평탄한 형상의 판-형상 부분(Wp)을 적어도 포함한다. 하지만, 워크피스(W1, W2, W3)는 판-형상 부분(Wp) 이외의 부분(Wr)(예를 들어, 볼트(68))을 가지고 있을 수도 있다. 해당 부분(Wr)은 볼트(68)에 한정되는 것은 아니고, 블록 형상 부분일 수도 있다. 판-형상 부분(Wp)의 판두께는, 예를 들어, 0.8 내지 2.2mm 이다.

도 5a에 나타내는 워크피스(W1)는 판-형상 부분(Wp)을 두께방향으로 관통하는 관통구멍(70)을 갖는다. 도 5b에 나타내는 워크피스(W2)는 판-형상 부분(Wp)의 가장자리부(76)에 노치(72)를 갖는다. 도 5c에 나타내는 워크피스(W3)는 판-형상 부분(Wp)에 V자 형상의 굴곡부(74)를 갖는다.

워크피스(W1)를 파지하는 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 워크피스 파지장치(10)는 워크피스(W1)의 관통구멍(70)을 이용하여 워크피스(W1)를 파지할 수 있다. 이 경우, 구체적으로는, 우선, 로봇(12)(도 1 참조)은, 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)이 파지본체부(14)의 슬릿(25) 내에 삽입되도록, 워크피스 파지장치(10)를 이동시킨다. 이러한 움직임에 의해, 워크피스(W1)의 판-형상 부분(Wp)은 가압부재(20)와 암부(24b) 사이에 끼워지거나 유지된다. 판-형상 부분(Wp)의 두께에 따라서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 워크피스(W1)가 끼워질 때, 암부(24a, 24b)는 탄성변형하여 약간 외측으로 휘어질 수 있다.

다음에, 위치결정용 액추에이터(32)가 구동되어 위치결정 핀(30)을 후퇴 위치로부터 전진 위치로 이동시킨다. 위치결정 핀(30)의 이동에 따라, 위치결정 핀(30)의 선단부에 설치된 걸어맞춤부(28)는 슬릿(25) 내로 이동하며, 위치결정 핀(30)은 워크피스(W1)에 설치된 관통구멍(70)에 삽입된다. 이것에 의해, 위치결정 핀(30)은 워크피스(W1)와 걸어맞춰진다.

다음에, 스태빌라이저(18)의 접촉부(44)가 이동되어 접촉부(44)를 워크피스(W1)의 가장자리부(76)에 접촉시킨다. 구체적으로는, 액추에이터(46)의 피스톤 로드(50)가 전진하여, 피스톤 로드(50)의 선단부에 설치된 접촉부(44)가 워크피스(W1)의 두께방향과 수직인 방향(화살표 B 방향)으로 워크피스(W1)의 가장자리부(76)에 가압된다. 그 결과, 워크피스(W1)의 가장자리부(76)와 관통구멍(70) 사이의 부분이 접촉부(44) 및 걸어맞춤부(28)에 의해 유지된다.

이와 같이 워크피스 파지장치(10)가 워크피스(W1)를 파지한 후, 워크피스 파지장치(10)가 부착된 로봇(12)(도 1 참조)은 워크피스(W1)를 소정 장소로 반송한다. 그 반송처에서, 위치결정 핀(30)이 후퇴되어 워크피스(W1)에 대한 걸어맞춤을 해제시킨다. 그 다음, 워크피스(W1)는 반송처에 인도된다. 워크피스(W1)가 반송처에서 상대 부품이나 도구(지그) 등에 의해 파지되는 경우에는, 워크피스 파지장치(10)는 위치결정 핀(30)이 후퇴된 상태에서 워크피스(W1)로부터 후퇴 방향으로 이동된다. 그러면 워크피스(W1)는 슬릿(25)으로부터 해방된다. 즉, 워크피스(W1)에 대한 파지가 해제된다. 워크피스(W1)가 반송처에서 상대 부품이나 도구 등에 의해 파지되는 경우에는, 피스톤 로드(50)가 워크피스(W1)로부터 후퇴된 후에, 위치결정 핀(30)이 워크피스(W1)로부터 후퇴될 수도 있다.

워크피스(W1)가 반송처에서 상대 부품이나 도구 등에 의해 파지되지 않는 경우에는, 피스톤 로드(50)(접촉부(44))에 의해 워크피스(W1)를 가압하여 워크피스(W1)를 슬릿(25)로부터 해방시킬 수도 있다.

워크피스(W2)를 파지하는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 워크피스 파지장치(10)는 워크피스(W2)의 노치(72)를 이용하여 워크피스(W2)를 파지 및 반송할 수 있다. 이 경우, 워크피스 파지장치(10)의 동작은, 관통구멍(70)에 위치결정 핀(30)을 삽입하는 대신에 노치(72)에 위치결정 핀(30)을 삽입하는 것 외에는, 워크피스(W1)를 파지하는 경우의 동작과 대체로 동일하다.

워크피스(W3)를 파지하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 워크피스 파지장치(10)는, 예를 들어, 워크피스(W3)의 V자 형상의 굴곡부(74) 부근의 단부(78)를 파지할 수 있다. 이 경우에, 위치결정 핀(30)의 걸어맞춤부(28)는 워크피스(W3)에 가압되며, 스태빌라이저(18)의 접촉부(44)는 워크피스(W3)의 가장자리부(76)에 가압된다. 그에 따라, 워크피스(W3)는 양호하게 파지될 수 있다. 가능하다면, 위치결정 기구(16)의 걸어맞춤부(28)는 굴곡부(74)의 오목부 측(골짜기 측)에 걸어맞춰질 수도 있다.

이 경우, 본 실시형태에 따른 워크피스 파지장치(10)는 이하의 효과를 거둘 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 워크피스 파지장치(10)는: 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)이 삽입되도록 구성되는 슬릿(25)를 가지는 파지본체부(14)와; 워크피스(W)를 위치결정하기 위해서 파지본체부(14)의 슬릿(25) 내에서 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)에 걸어맞춰지도록 구성되는 걸어맞춤부(28)를 가지는 위치결정 기구(16)를 포함한다. 따라서, 파지본체부(14)는 파지본체부(14)의 슬릿(25)에 워크피스(W)의 판-형상 부분(Wp)이 삽입되도록 이동되고, 위치결정 기구(16)는 슬릿(25)에 삽입되는 워크피스(W)를 위치결정한다. 그러므로, 판-형상 부분(Wp)을 가지는 다양한 형상의 워크피스(W)(워크피스(W1, W2, W3))는 양호하게 파지될 수 있다. 따라서, 워크피스 파지장치(10)가 부착된 로봇(12)은 다양한 형상의 워크피스(W)를 자동적으로 반송할 수 있다.

파지본체부(14)는, 베이스부(22)와, 이 베이스부(22)로부터 연장되고 서로 마주하는 2개의 암부(24a, 24b)를 가지며, 파지본체부(14)는 전체적으로 기다란 바 형상을 갖는다. 그리고, 2개의 암부(24a, 24b) 사이에는 슬릿(25)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 파지본체부(14)는 크기가 감소될 수 있다.

2개의 암부(24a, 24b) 중 적어도 하나의 선단은 쐐기 형상을 갖는다. 이 구성에 의해, 복수의 워크피스(W)가 서로 중첩되어 위치되는 경우에, 서로 중첩된 워크피스(W) 사이의 공간에, 쐐기 형상의 선단을 가지는 암부(24a)(또는 암부(24b))를 삽입하여, 서로 중첩된 워크피스(W) 중 하나의 워크피스(W)를 용이하게 파지할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 위치결정 기구(16)는, 슬릿(25)의 두께방향으로 이동되도록 구성되는 위치결정 핀(30)과, 이 위치결정 핀(30)을 구동시키도록 구성되는 위치결정용 액추에이터(32)를 포함한다. 이 구성에 의해, 위치결정 핀(30)이 워크피스(W)에 설치된 특정 형상부(예를 들어, 관통구멍(70), 노치(72), 굴곡부(74) 등)에 걸어맞춰져, 워크피스(W)는 더욱 양호하게 위치결정될 수 있다.

위치결정용 액추에이터(32)는 슬릿(25)의 두께방향으로 동작하도록 구성되는 출력부(34)를 포함한다. 그리고 위치결정 핀(30)은, 파지본체부(14)에 설치된 핀 삽입구멍(29)에 삽입되어, 출력부(34)의 선단부에 고정된다. 이것에 의해, 양호한 위치결정 능력을 갖춘 위치결정 기구(16)가 간단한 구조에 의해 성취될 수 있다.

워크피스 파지장치(10)는, 슬릿(25)에 삽입된 워크피스(W)의 움직임을 억제하도록 구성되는 스태빌라이저(18)를 더 포함한다. 스태빌라이저(18)는, 워크피스(W)의 가장자리부(76)에 접촉하도록 구성되는 접촉부(44)와, 이 접촉부(44)를 이동시키도록 구성되는 액추에이터(46)를 포함한다. 이러한 구성은 워크피스 파지장치(10)에 의해 파지된 워크피스(W)가 흔들리는 것을 방지(워크피스(W)가 걸어맞춤부(28)를 중심으로 요동하는 것을 방지)할 수 있다.

접촉부(44)는 슬릿(25) 내에 배치되어 있다. 이것에 의해, 접촉부(44)는 슬릿(25) 내에서 워크피스(W)와 접촉하기 때문에, 작은 구조로 워크피스(W)의 흔들림을 억제할 수 있다.

접촉부(44)는 위치결정 핀(30)보다 슬릿(25)의 내측에 배치되어 있다. 이러한 구성은 위치결정 핀(30)과 접촉부(44) 사이에 워크피스(W)를 유지하기 때문에, 워크피스(W)는 더욱 안정적으로 파지될 수 있다.

워크피스 파지장치(10)는 슬릿(25) 내로 돌출하는 가압부재(20)를 더 포함한다. 워크피스 파지장치(10)에 있어서, 가압부재(20)는 슬릿(25) 내에 삽입된 워크피스(W)를, 워크피스(W)의 두께방향으로 가압하도록 구성된다. 이러한 구성은 워크피스(W)를 파지함에 있어서 안정성을 향상시킨다.

가압부재(20)는 위치결정 기구(16)의 걸어맞춤부(28)보다 슬릿(25)의 내측에 배치되어 있다. 이러한 구성은 워크피스(W)를 파지함에 있어서 안정성을 더욱 향상시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가압부재(20)는, 볼(60)과, 이 볼(60)을 탄성적으로 가압하도록 구성되는 스프링(62)을 포함하는 볼 플런저(66)이다. 이러한 구성은 파지본체부(14)의 슬릿(25)에 워크피스(W)가 삽입될 때 삽입 저항을 감소시키며; 그에 따라 워크피스(W)는 원활하게 파지될 수 있다.

가압부재(20)는 파지본체부(14)에 형성된 구멍부분(56)에 삽입되어 있다. 이 구성에 의해, 가압부재(20)는 파지본체부(14)에 용이하게 배치될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 가압부재(20)는, 접촉부(44)가 사이에 삽입될 수 있게, 서로 이격되도록 배치되어 있다. 이 구성에 의해, 접촉부(44)와 가압부재(20) 사이의 간섭 없이, 접촉부(44)는 가압부재(20)보다 슬릿(25)의 선단측으로 이동될 수 있다.

전술한 실시형태에서는 위치결정 기구(16)로서 위치결정 핀(30) 및 위치결정용 액추에이터(32)를 포함하는 구성을 설명하였다. 하지만, 위치결정 기구(16)의 구성은 본 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 변형예에 따른 위치결정 기구(16)로서, 돌기가 파지본체부(14)의 슬릿(25)측 내면에 설치될 수도 있다. 이 경우, 돌기는 워크피스(W)에 걸어맞춰지는 걸어맞춤부(28)로서 기능한다.

단지 하나의 가압부재(20)만이 설치될 수 있다. 가압부재(20)는 워크피스 파지장치(10)에 요구되는 사양에 따라서는 제거될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 수정이 가능하다.

Claims (13)

1. 적어도 일부에 판-형상 부분(Wp)을 가지는 워크피스(W)를 파지하기 위하여 로봇(12)에 부착되어 사용되는 워크피스 파지장치(10)로서,
   상기 워크피스 파지장치(10)는:
   상기 워크피스(W)의 상기 판-형상 부분(Wp)이 삽입되도록 구성되는 슬릿(25)을 가지는 파지본체부(14)와;
   상기 워크피스(W)를 위치결정하기 위해서, 상기 파지본체부(14)의 상기 슬릿(25) 내에서 상기 워크피스(W)의 상기 판-형상 부분(Wp)과 걸어맞춰지도록 구성되는 걸어맞춤부(28)를 가지는 위치결정 기구(16);
   를 포함하는, 워크피스 파지장치(10).
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 파지본체부(14)는 베이스부(22)와 상기 베이스부(22)로부터 연장되고 서로 대향하는 2개의 암부(24a, 24b)를 포함하고, 상기 파지본체부(14)는 전체적으로 기다란 바 형상을 가지며; 상기 슬릿(25)은 상기 2개의 암부(24a, 24b) 사이에 형성되는, 워크피스 파지장치(10).
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 2개의 암부(24a, 24b) 중 적어도 하나의 선단은 쐐기 형상을 가지는, 워크피스 파지장치(10).
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치결정 기구(16)는, 상기 슬릿(25)의 두께방향으로 이동하도록 구성되는 위치결정 핀(3)과, 상기 위치결정 핀(30)을 구동하도록 구성되는 위치결정용 액추에이터(32)를 포함하는, 워크피스 파지장치(10).
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 위치결정용 액추에이터(32)는 상기 슬릿(25)의 두께방향으로 동작하도록 구성되는 출력부(34)를 포함하며;
   상기 위치결정 핀(30)은 상기 파지본체부(14)에 형성된 핀 삽입구멍(29)에 삽입되어, 상기 출력부(34)의 선단부에 고정되는, 워크피스 파지장치(10).
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬릿(25)에 삽입된 상기 워크피스(W)의 움직임을 억제하도록 구성되는 스태빌라이저(18)를 더 포함하며,
   상기 스태빌라이저(18)는 상기 워크피스(W)의 가장자리부(76)에 접촉되도록 구성되는 접촉부(44)와, 상기 접촉부(44)를 이동시키도록 구성되는 액추에이터(46)를 포함하는, 워크피스 파지장치(10).
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 접촉부(44)는 상기 슬릿(25) 내에 배치되는, 워크피스 파지장치(10).
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 위치결정 기구(16)는 상기 슬릿(25)의 두께방향으로 이동하도록 구성되는 위치결정 핀(30)을 포함하며; 상기 접촉부(44)는 상기 위치결정 핀(30)보다 상기 슬릿(25)의 내측에 배치되는, 워크피스 파지장치(10).
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬릿(25) 내로 돌출하는 가압부재(20)를 더 포함하며,
   상기 가압부재(20)는 상기 슬릿(25) 내에 삽입된 상기 워크피스(W)를 상기 워크피스(W)의 두께방향으로 가압하도록 구성되는, 워크피스 파지장치(10).
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가압부재(20)는 상기 위치결정 기구(16)의 상기 걸어맞춤부(28)보다 상기 슬릿(25)의 내측에 배치되는, 워크피스 파지장치(10).
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 가압부재(20)는 볼(60) 및 상기 볼(60)을 탄성적으로 가압하도록 구성되는 스프링(62)을 포함하는 볼 플런저(66)인, 워크피스 파지장치(10).
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 가압부재(20)는 상기 파지본체부(14)에 형성된 구멍부분(56)에 삽입되는, 워크피스 파지장치(10).
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 슬릿(25)에 삽입된 상기 워크피스(W)의 움직임을 억제하도록 구성되는 스태빌라이저(18)를 더 포함하며,
    상기 스태빌라이저(18)는, 상기 워크피스(W)의 가장자리부(76)에 접촉하도록 구성되는 접촉부(44)와, 상기 접촉부(44)를 이동시키도록 구성되는 액추에이터(46)를 포함하며;
    상기 가압부재(20)는 적어도 2개의 가압부재(20)를 포함할 수 있고 2개의 상기 가압부재(20)는 서로 이격되도록 배치되어 상기 접촉부(44)가 사이에 삽입되도록 구성되는, 워크피스 파지장치(10).

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