KR20210055623A - 모듈형 그리퍼 툴링 - Google Patents

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KR20210055623A
KR20210055623A KR1020200147533A KR20200147533A KR20210055623A KR 20210055623 A KR20210055623 A KR 20210055623A KR 1020200147533 A KR1020200147533 A KR 1020200147533A KR 20200147533 A KR20200147533 A KR 20200147533A KR 20210055623 A KR20210055623 A KR 20210055623A
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KR
South Korea
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intermediate segment
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gripper
fastener
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KR1020200147533A
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다니엘 엘. 엘더
라일 에이. 널
매튜 알. 윌리엄스
Original Assignee
피에이치디, 인크.
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Abstract

그리퍼는 적어도 하나의 툴링 부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 툴링 부재는 베이스; 베이스에 결합되고 공작물을 파지하도록 구성된 원위 세그먼트; 베이스를 원위 세그먼트에 결합하는 일련의 동일한 중간 세그먼트 - 상기 중간 세그먼트 각각은 적어도 하나의 다른 중간 세그먼트에 결합됨 - ; 및 2 개의 인접한 중간 세그먼트를 함께 결합하는 패스너를 포함한다. 패스너는 결합된 인접 중간 세그먼트가 서로 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 결합된 인접 중간 세그먼트가 서로 병진 방식으로 로킹되고 서로로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의한다.

Description

모듈형 그리퍼 툴링 {MODULAR GRIPPER TOOLING}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 11월 7일에 출원된 "그리퍼 툴링을 자율적으로 캡슐화"라는 명칭의 미국 가 특허 출원 일련 번호 62/932,097에 기초한 비-임시 출원이고, 이는 여기에 참조로 통합된다.
발명 분야
본 발명은 그리퍼 툴링에 관한 것으로서, 특히 모듈형 그리퍼 툴링에 관한 것이다.
그리퍼는 일반적으로 전기 모터 또는 공압 피스톤과 같은 구동 장치에 의해 함께 또는 분리되어 이동되는 조오를 포함하는 기계 장치이다. 툴링은 일반적으로 조오에 고정되어, 툴의 표면과 파지된 공작물의 하나 이상의 표면 사이에 어느 정도의 등각 접촉을 제공한다. 조오가 고정된 툴링을 파지된 공작물과 접촉하는 위치로 이동하면, 조오는 공작물을 유지하기 위해 툴링에 의해 전달되는 힘을 툴링에 대해 생성하여, 공작물의 위치가 후속적으로 변환되거나 회전될 수 있도록 한다. 공작물이 후속적으로 병진 또는 회전하거나 공작물에 외력이 가해질 때 공작물과 툴링 사이에서 발생하는 상대 운동을 방지하기 위해 공작물 프로파일을 완전히 또는 부분적으로 캡슐화하는 것이 종종 바람직하다.
파지된 공작물을 더 잘 캡슐화하기 위해 공작물의 프로파일에 대응하는 상보적인 접촉 표면 프로파일로 툴링을 구성하는 것은 당업계에 공지되어 있다. 이 캡슐화 방법은 일반적으로 단일 형태의 공작물 또는 공통 표면 프로파일을 공유하는 일련의 유사한 형태의 공작물만을 파지하는데 적합한 툴링을 만든다. 일반적으로, 호환되지 않는 형상의 공작물을 나중에 파지해야 하는 경우 툴링을 제거하고 교체해야 하므로, 그리퍼가 부품인 제조 또는 재료 처리 작업에 대해 바람직하지 않은 가동 중단 시간이 증가하고 처리량이 감소한다.
당업계에서 필요한 것은 공작물의 형상을 쉽게 수용하고 공작물을 파지하기 위한 비용 효율적인 그리퍼 툴링이다.
본 발명은 공작물의 광범위한 형상 및 크기를 캡슐화하기 위해, 공작물의 파지된 프로파일에 따라 신속하게 구성 및 조정될 수 있는 그리퍼 툴링을 제공한다. 그리퍼 툴링은 또한 원하는 대로 선택, 조립 및 조정될 수 있는 모듈을 포함하여, 공작물의 그립 프로파일에 가장 잘 부합하고 그리퍼에 대해 원하는 위치에 공작물을 배치한다.
일 형태의 본 발명은 그리퍼 본체 및 그리퍼 본체에 대해 연결되어 선형으로 슬라이딩하는 적어도 하나의 조오를 갖는 그리퍼, 적어도 하나의 조오에 연결된 적어도 하나의 베이스 세그먼트, 적어도 하나의 베이스 세그먼트에 연결된 선택 가능한 길이의 적어도 하나의 중간 세그먼트, 및 적어도 하나의 베이스와 적어도 하나의 중간 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트를 포함하는 그리퍼 툴링에 관한 것이다.
다른 형태의 본 발명은 그리퍼 본체와 그리퍼 본체에 대해 연결되어 선형으로 슬라이딩하는 적어도 하나의 조오를 갖는 그리퍼, 적어도 하나의 조오에 연결된 적어도 하나의 베이스 세그먼트, 적어도 하나의 베이스 세그먼트에 연결된 선택 가능한 길이의 적어도 하나의 중간 세그먼트, 공작물을 파지하도록 구성된 하나 이상의 원위 세그먼트, 적어도 하나의 베이스와 적어도 하나의 중간 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트, 및 적어도 하나의 중간 세그먼트와 적어도 하나의 원위 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트를 포함하는 그리퍼 툴링에 관한 것이다.
또 다른 형태의 본 발명은 적어도 하나의 베이스 세그먼트, 적어도 하나의 베이스 세그먼트에 연결된 선택 가능한 길이의 적어도 하나의 중간 세그먼트, 공작물을 파지하도록 구성된 하나 이상의 원위 세그먼트, 적어도 하나의 베이스와 적어도 하나의 중간 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트, 및 적어도 하나의 중간 세그먼트와 적어도 하나의 원위 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트를 포함한다. 각 세그먼트는 각각의 세그먼트 사이의 선택된 각도에서 베이스와 중간 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트 및 중간 세그먼트와 원위 세그먼트 사이의 적어도 하나의 관절 방식의 조인트를 유지하는 방법을 통합한다. 각 세그먼트에는 각 세그먼트 사이에서 선택한 각도를 초과하는 회전을 방지하는 방법도 포함되어 있다. 각 세그먼트는 관절 방식의 조인트가 회전하도록 선택적으로 허용하거나 또는 조인트가 회전하는 것을 선택적으로 방지하는 방법을 더 포함한다.
본 발명에 따라 제공된 일부 예시적인 실시예에서, 그리퍼는 베이스; 베이스에 결합되고 공작물을 파지하도록 구성된 원위 세그먼트; 베이스를 원위 세그먼트에 연결하는 일련의 동일한 중간 세그먼트를 포함하는 적어도 하나의 툴링 부재를 포함하고, 각각의 중간 세그먼트는 적어도 하나의 다른 중간 세그먼트에 결합되고; 2 개의 인접한 중간 세그먼트를 함께 결합하는 패스너를 포함한다. 패스너는 결합된 인접 중간 세그먼트가 서로 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 결합된 인접 중간 세그먼트가 서로 병진 방식으로 로킹되고 서로로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의한다.
본 발명에 따라 제공된 일부 예시적인 실시예에서, 그리퍼를 조정하는 방법이 제공된다. 그리퍼는 서로 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되는 일련의 동일한 중간 세그먼트에 의해 원위 세그먼트에 결합된 베이스를 포함하는 적어도 하나의 툴링 부재를 포함하며, 원위 세그먼트는 공작물을 파지하도록 구성된다. 이 방법은 제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 로킹 해제하기 위해 중간 세그먼트의 제 1 중간 세그먼트를 중간 세그먼트의 인접한 제 2 중간 세그먼트에 결합하는 패스너를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 단계 및 원위 세그먼트의 위치를 변경하는 단계를 포함한다. 변경하는 단계는 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 제 2 중간 세그먼트에 대해 제 1 중간 세그먼트를 관절 연결하는 단계; 제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 분리하고, 제 1 중간 세그먼트를 회전시키고, 회전된 제 1 중간 세그먼트를 제 2 중간 세그먼트에 재결합하는 단계; 제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 분리하고, 일련의 중간 세그먼트로부터 제 2 중간 세그먼트를 제거하고, 제 1 중간 세그먼트를 베이스, 원위 세그먼트 또는 중간 세그먼트 중 다른 하나 중 적어도 하나에 결합하는 단계; 또는 제 1 중간 세그먼트를 제 2 중간 세그먼트로부터 분리하고 추가 중간 세그먼트를 제 1 중간 세그먼트 및 제 2 중간 세그먼트에 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따라 제공된 일부 예시적인 실시예에서, 그리퍼는 적어도 하나의 툴링 부재를 포함한다. 적어도 하나의 툴링 부재는: 베이스; 베이스에 결합되고 공작물을 파지하도록 구성된 세그먼트; 및 세그먼트를 베이스에 결합하는 패스너를 포함하고, 패스너는 세그먼트가 베이스에 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 세그먼트가 베이스에 병진 방식으로 로킹되고 베이스로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의한다.
본 발명의 장점은 모듈형 그리퍼 툴링이 선택적으로 구성 가능하고 조정 가능하여 다양한 형상의 공작물을 쉽고 효과적으로 캡슐화할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 그리퍼 조오의 장착 패턴과 일치하도록 그리퍼 툴링 베이스 세그먼트의 장착 패턴을 변경함으로써 모듈형 그리퍼 툴링이 수많은 유형의 그리퍼 조오에 쉽고 효율적으로 부착될 수 있다는 것이다.
본 발명의 상기 언급된 특징 및 장점, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 더욱 명백해지고, 본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 실시예의 다음 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 동일한 좌측 및 우측 툴링 부재를 갖는 그리퍼 툴링의 실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 동일한 좌측 및 우측 툴링 부재를 갖는 그리퍼 툴링의 다른 실시예의 사시도이다.
도 3은 도 2의 좌측 툴링 부재의 분해도이다.
도 4는 좌측 툴링 부재의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 5는 도 4의 툴링 부재의 정면도이다.
도 6은 도 5의 라인 6-6을 가로 지르는 좌측 툴링 부재의 단면도이다.
도 7은 도 5의 라인 7-7을 가로 지르는 좌측 툴링 부재의 단면도이다.
도 8은 도 4의 툴링 부재의 분해도이다.
도 9는 도 4의 툴링 부재의 구성 요소의 좌측 및 정면도이다.
도 10은 제 1 배향으로 결합된 도 9의 구성 요소 중 2 개의 사시도이다.
도 11은 제 2 배향으로 연결된 도 9의 구성 요소 중 2 개의 사시도이다.
도 12는 도 4의 툴링 부재의 구성 요소의 다른 실시예의 사시도이다.
도 13은 도 4의 툴링 부재의 구성 요소의 다른 실시예의 사시도이다.
도 14는 도 4의 툴링 부재의 구성 요소의 다른 실시예의 사시도이다.
도 15는 도 4의 툴링 부재의 구성 요소의 다른 실시예의 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따라 제공되는 그리퍼 조정 방법의 예시적인 실시예를 도시하는 흐름도이다.
대응하는 참조 문자는 여러 도면에서 대응하는 부분을 나타낸다. 본 명세서에 제시된 예시는 본 발명의 실시예를 예시하며 이러한 예시는 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
이제 도면을 참조하면, 보다 구체적으로 도 1을 참조하면, PHD Corporation에 의해 제조된 GRH 시리즈 그리퍼와 같은 평행 조오 이동(50)을 갖는 예시적인 그리퍼에 장착된 그리퍼 툴링의 하나의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 그리퍼는 패스너(51)와 함께 슬라이딩 가능한 그리퍼 조오(52)에 부착된 베이스(101)를 각각 포함하는 한 쌍의 동일한 좌측 및 우측 툴링 부재(100)로 도시된 적어도 하나의 툴링 부재를 포함한다. 툴링 부재(100)는 서로를 향해 또는 멀어지게 이동될 수 있다. 단일 세그먼트(102)는 나사형 패스너(103) 및 나사형 너트(104)를 사용하여 베이스(101)에 부착되고, 패스너(103)는 세그먼트(102)의 탱부(105)를 통해 상보형 구멍을 통과하여 너트(104)와 맞물리고, 너트(104)는 베이스 (101)의 상보형 리세스에 압입되어 있다. 정사각형 프로파일을 갖는 너트(104)가 베이스(101)에 압입되는 것으로 도시되어 있지만, 육각형 프로파일을 갖는 너트가 베이스(101)의 적절한 상보형 리세스와 함께 사용될 수도 있음이 이해된다. 당업자는 패스너(103)를 너트(104)에 끼우는 동작은 세그먼트(102)의 바닥으로부터 돌출된 탱(105)에 대해 베이스(101)의 단부에 형성된 클레비스 부분(106)의 측면을 압축하고, 클레비스 부분(106)과 탱(105) 사이의 결과적인 마찰은 베이스(101)에 대한 세그먼트(102)의 후속 회전을 방지한다는 것을 이해해야 한다. 다시 말하면, 패스너(103)가 제 1 위치에 있는 것으로 인한 마찰은 세그먼트(102)를 베이스(101)에 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹시킨다. 이런 방법으로, 패스너(103)는 베이스(101)의 클레비스 부분(106)과 세그먼트(102)의 탱(105) 사이의 간극을 개방하기 위해 제 2 위치로 이동함으로써 너트(104)로부터 부분적으로 풀릴 수 있어, 세그먼트(102)가 베이스(101)에 대해 원하는 위치로 선택적으로 회전될 수 있도록, 즉 베이스(101)로부터 관절 방식으로 로킹 해제되도록 하고, 그 후 제 1 위치로 복귀하기 위해 패스너(103)를 너트(104)로 스레딩하는 작용에 의해 회전이 제한되고, 그리퍼 조오(52)가 서로를 향해 이동할 때, 각각의 세그먼트(102)가 공작물(90)과 접촉하고 유지하도록 관절 방식으로 위치될 수 있도록 한다. 도 1에 도시되어 있는 세그먼트(102)는 예를 들어 도 2에 도시되고 여기서 추가로 설명되는 중간 세그먼트(202)와 유사하지만, 세그먼트(102)는 또한 본 명세서에서 더 설명되는 바와 같이 공작물을 파지하도록 구성된 원위 세그먼트(205, 305, 405, 505, 605, 705)의 실시예에 제공될 수 있다.
이제 도 2 내지 도 3을 참조하면, PHD Corporation에 의해 제조된 GRH 시리즈 그리퍼와 같은 평행 조오 이동(50)을 갖는 예시적인 그리퍼에 장착된 그리퍼 툴링의 다른 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 그리퍼는 패스너(51)로 슬라이딩 가능한 그리퍼 조오(52)에 부착된 베이스(201)를 각각 포함하는 한 쌍의 동일한 좌측 및 우측 툴링 부재(200)로 도시된 적어도 하나의 툴링 부재를 포함한다. 툴링 부재(200)는 서로를 향해 또는 멀어지게 이동될 수 있다. 복수의 중간 세그먼트(202)는 나사형 패스너(203) 및 나사형 너트(204)로 베이스(201)에 부착되고, 너트(204)는 세그먼트(202)의 상보형 리세스에 압입된다. 정사각형 프로파일을 갖는 너트(204)가 세그먼트(202)에 압입되는 것으로 도시되어 있지만, 육각형 프로파일을 갖는 너트가 세그먼트(202)의 적절한 상보형 리세스와 함께 사용될 수도 있다는 것이 이해된다. 또한, 중간 세그먼트(202)가 동일한 길이 및 구성인 것으로 도시되었지만, 즉 동일한, 상이한 길이의 세그먼트가 사용될 수 있음이 또한 이해된다. 또한, 중간 세그먼트의 양은 그리퍼(50)에 대해 파지된 공작물의 원하는 위치를 가장 잘 수용하도록 증가 또는 감소될 수 있으며, 좌측 및 우측 툴링 부재(200)는 동일한 구성일 필요는 없고 상이한 수량 및 길이의 중간 세그먼트(202)를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 즉, 왼쪽 및 오른쪽 툴링 부재(200)의 구성은 중간 세그먼트(202)를 추가, 제거 및/또는 배향함으로써 조정될 수 있다. 패스너(203)를 너트(204)로 제 1 위치로 스레딩하는 동작은 베이스(201)의 단부에 형성된 클레비스 부분(207)의 측면을 세그먼트(202)의 바닥으로부터 돌출된 탱(208)에 대해 압축하고, 클레비스 부분(207)과 탱(208) 사이의 결과적인 마찰은 베이스(201)에 대한 세그먼트(202)의 후속 병진 및 회전을 방지하며, 즉, 세그먼트(202)는 제 1 위치에서 패스너(203)에 의해 베이스(201)에 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹된다는 것을 당업자는 이해해야 한다. 이런 방법으로, 패스너(203)는 너트(204)로부터 부분적으로 풀려서 패스너(203)를 제 2 위치로 이동시키고 베이스(201)의 클레비스 부분(207)과 세그먼트(202)의 탱(208) 사이의 간극을 개방하고, 세그먼트(202)가 베이스(201)에 대해 원하는 위치로 선택적으로 회전되도록 허용하고 그 후 패스너(203)를 너트(204)에 나사로 스레딩하는 작용에 의해 회전이 제한된다. 또한, 각 세그먼트(202)의 클레비스 부분(209)과 인접한 세그먼트(202)의 탱(208) 사이의 유사한 클레비스 및 탱 배열("인접 결합된 중간 세그먼트"라고도 지칭될 수 있음)은 각각의 중간 세그먼트(202)가 인접한 세그먼트에 대해 원하는 위치로 선택적으로 회전되고, 이후에 제 1 위치로 너트(204)로 패스너(203)를 스레딩하는 동작에 의해 회전이 제한된다. 다시 말하면, 두 개의 인접한 결합된 중간 세그먼트(202)는 패스너(203)가 제 1 위치에 있을 때 서로 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되고, 패스너(203)가 제 2 위치에 있을 때 서로 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹 해제된다.
원위 세그먼트(205)는 복수의 세그먼트(202)를 종결할 수 있고, 그리퍼 조오(52)가 서로를 향해 이동될 때 공작물(95)을 유지하는 것에 고유한 기하학적 구조를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 원위 세그먼트(205)는 적어도 하나의 다른 중간 세그먼트(202)에 각각 결합되는 일련의 중간 세그먼트(202)에 의해 베이스(201)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 원위 세그먼트(205)는 베이스(201)에 직접 결합된다. 각각의 툴링 부재(200)의 원위 세그먼트(205)는 다른 툴링 부재(200)의 원위 세그먼트(205)와 마주할 수 있어서, 공작물이 원위 세그먼트(205) 사이에서 파지될 수 있다. 원위 세그먼트(205)는 유연성 재료로 구성된 추가 팁(206)을 포함할 수 있으므로, 원위 세그먼트(205)는 유연성 팁(206)이 공작물(95)을 대체하는 상이한 프로파일링된 공작물과 접촉하도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 팁(206)을 갖는 원위 세그먼트(205)는 상이한 크기 및 형상의 공작물을 파지하는 이점을 제공한다. 세그먼트(202)의 클레비스 부분(209) 및 탱(208)과 유사한 방식으로, 원위 세그먼트(205)와 접촉하는 세그먼트(202)의 클레비스 부분(209)은 너트(204)에 대한 패스너(203)의 언스레딩 및 스레딩에 의해 중간 세그먼트(202)에 대한 원위 세그먼트(205)의 선택적 회전 및 후속 유지를 허용한다.
도 4 내지 도 11을 참조하면, 슬라이딩 가능한 그리퍼 조(미도시)에 부착된 베이스(301)를 포함하는 그리퍼 툴링 부재(300)의 또 다른 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 복수의 중간 세그먼트(302)는 나사형 패스너(303) 및 나사형 너트(304)로 베이스(301)에 부착되며, 너트(304)는 세그먼트(302)의 상보형 리세스에 압입되어 있다. 정사각형 프로파일을 갖는 너트(304)가 세그먼트(302)에 압입되는 것으로 도시되어 있지만, 육각형 프로파일을 갖는 너트가 세그먼트(302)의 적절한 상보형 리세스와 함께 사용될 수도 있음이 이해된다. 또한 중간 세그먼트(302)가 동일한 길이 및 구성인 것으로 도시되어 있지만, 즉, 동일한, 상이한 길이의 세그먼트가 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 그리퍼에 대해 파지된 공작물의 원하는 위치를 가장 잘 수용하기 위해 중간 세그먼트(302)의 양이 증가 또는 감소될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 중간 세그먼트(302) 및 원위 세그먼트(305)의 탱부(306, 307)의 4 개의 표면과 베이스(301) 및 중간 세그먼트(302)의 클레비스 부분(308, 309)의 두 측면에 특징이 통합될 수 있어 서로에 대해, 원위 세그먼트(305)와 인접한 중간 세그먼트(302) 사이 및 베이스(301)와 인접한 중간 세그먼트(302) 사이에서 세그먼트(302)의 보유를 개선할 수 있다. 이러한 특징은 301A, 302A 및 305A(도 6 및 도 8)의 형태를 취할 수 있으며, 일련의 번갈아 돌출하는 방사형 리브 및 상보형 밸리를 갖는 치형부를 포함하고, 원형 중심 리브와 상보형 밸리를 포함할 수도 있어, 제 1 구성 요소의 리브가 제 2 구성 요소의 리브가 제 1 구성 요소의 밸리로 침투하여 결합하는 것과 동시에 제 2 인접 구성 요소의 밸리로 침투하여 결합할 수 있다. 이러한 방식으로, 두 개의 인접한 구성 요소의 치형부의 리브와 밸리는 서로 맞물려 다른 구성 요소에 대한 하나의 구성 요소의 회전을 방지한다. 패스너(303)를 너트(304)에 스레딩하는 동작은 베이스 클레비스 부분(308)의 측면 상의 치형부의 리브 및 밸리(301A)가 세그먼트(302)의 바닥으로부터 돌출하는 탱(306) 상의 치형부의 상보적인 리브 및 밸리(302A)과 맞물리고 인터로킹할 때까지, 베이스(301)의 단부에 형성된 클레비스 부분(308)의 측면을 압축하여, 베이스(301)에 대한 세그먼트(302)의 후속 회전을 방지한다는 것을 당업자는 이해해야 한다. 이런 방법으로, 패스너(303)는 너트(304)로부터 부분적으로 풀리고, 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동할 수 있어, 베이스(301)의 클레비스 부분(308)과 세그먼트(302)의 탱(306) 사이의 간극을 개방하고 세그먼트(302)가 베이스(301)에 대해 원하는 위치로 선택적으로 회전되고 이어서 패스너(303)를 너트(304)로 제 1 위치로 스레딩하는 작용에 의해 회전이 제한되도록 허용한다. 또한, 각 세그먼트(302)의 클레비스 부분(309)과 인접한 세그먼트(302)의 탱(306) 사이의 클레비스 및 탱 배열 상의 유사한 특징(302A)은 각각의 중간 세그먼트(302)가 인접한 세그먼트(302)에 대해 원하는 위치로 선택적으로 회전될 수 있게 하고, 이어서 패스너(303)를 너트(304)로 제 1 위치로 스레딩하는 동작에 의해 회전이 억제된다.
원위 세그먼트(305)는 복수의 세그먼트(302)를 종결할 수 있고, 그리퍼 조(도시되지 않음)가 서로를 향해 이동될 때 공작물(도시되지 않음)을 유지하는데 특정한 기하학적 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 원위 세그먼트(305)는 도 2 내지 도 3의 전술한 실시예와 유사하게 일련의 중간 세그먼트(302)에 의해 베이스(301)에 결합될 수 있다. 원위 세그먼트(305)는 베이스(301)에 직접 결합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 원위 세그먼트(305)는 또한 순차적으로 교대하는 리브 및 밸리 특징(305A)을 갖는 치형부를 포함할 수 있으며, 유지 특징(301A 및 302A)의 작용과 유사한 방식으로 원위 세그먼트(305)와 인접한 중간 세그먼트(302) 사이의 회전에 대한 저항을 향상시킨다.
또한, 베이스(301)에 대해 베이스(301)에 인접한 중간 세그먼트(302)의 회전, 서로에 대한 중간 세그먼트(302)의 회전 및 인접한 중간 세그먼트(302)에 대한 원위 세그먼트(305)의 회전을 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 회전 제한은 중간 세그먼트(302)(도 7 내지 도 8)의 탱(306)의 바닥 표면에 특징(302B)을 통합함으로써 달성될 수 있다. 당업자는 세그먼트(302)의 탱(306)에 반경(302C)이 있으면 세그먼트가 아래 세그먼트에 대해 시계 방향으로 회전할 수 있고, 편평한 표면(302B)의 존재는 상부 및 하부 세그먼트가 서로 직선, 수직 정렬되는 위치를 넘어 상부 세그먼트(302)의 반 시계 방향 회전을 방지할 것이라는 것을 이해할 것이다.
유사한 평면(305B)은 또한 인접한 중간 세그먼트(302)에 대해 원하는 위치를 넘어 원위 세그먼트(305)의 반 시계 방향 회전을 방지하기 위해 원위 세그먼트(305)의 인접 부분 상에 통합될 수 있다.
이제 도 9 내지 도 11을 참조하면, 중간 세그먼트(302)의 탱(306)의 깊이(10)는 세그먼트(302)의 클레비스 부분(309)의 폭(11)에 근접하도록 선택될 수 있으므로, 2 개의 중간 세그먼트(302)가 도 10에 도시된 바와 같이 조립될 수 있어, 서로에 대한 관절 연결을 허용하고, 또는 상부 세그먼트는 서로에 대한 두 개의 결합된 세그먼트(302)의 모든 관절 연결을 금지하기 위해, 인접한 세그먼트에 삽입되기 전에 화살표(12)의 방향으로 회전될 수 있다. 이러한 삽입은 또한 점진적인 일련의 중간 세그먼트(302) 내에서 관절 평면을 90도 변경하는 바람직한 방법을 제공한다. 베이스(301)에 대한 중간 세그먼트(302)의 관절 연결을 선택적으로 허용하거나 방지하기 위해, 베이스(301)에 대해 유사한 클레비스 폭의 선택이 이루어질 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 인접한 중간 세그먼트(302)에 대한 원위 세그먼트(305)의 관절 연결을 선택적으로 허용하거나 방지하기 위해 원위 세그먼트(305)의 인접한 부분의 깊이의 유사한 선택이 이루어질 수 있으며, 또는 공작물 유지와 관련된 임의의 기하학적 구조 또는 특징의 배향을 90 도까지 선택적으로 변경한다.
두 배향 및 후속 로킹 사이에서 세그먼트(302)의 90도 회전을 허용하기 위해, 세그먼트(302)는 탱(306)에 형성된 제 1 쌍의 정렬된 개구(311) 및 제 2 쌍의 정렬된 개구(312)를 가질 수 있으며, 각각의 쌍의 정렬된 개구(311, 312)는 그 안에 패스너(303)를 수용하도록 구성된다. 정렬된 개구(311)는 제 1 개방 축(A1)을 정의할 수 있고, 정렬된 개구(312)는 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 개방 축(A1)에 직교하는 것과 같이 제 1 개방 축(A1)에 평행하지 않은 제 2 개방 축(A2)을 정의할 수 있다.
이제 도 12 내지 도 15를 참조하면, 중간 세그먼트를 통해 직접 또는 간접적으로 베이스에 결합될 수 있는 원위 세그먼트의 대안적인 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 원위 세그먼트(405)는 공작물과 맞물리도록 구성된 단부면을 가질 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이 원통형 물체의 파지 및 센터링을 촉진하고 체커링(405C)을 촉진하여 파지된 공작물의 마찰 유지를 증가시키기 위한 직교 V- 홈(405A 및 405B)을 통합한다. 원위 세그먼트(505)는 도 13에 도시된 바와 같이 액세서리 파지 구조의 부착을 허용하기 위해 그 단부면에 패스너(505A) 및 인덱싱 노치(505B)를 통합할 수 있다. 원위 세그먼트(605)는 유연성 패드(605A)를 포함하여, 세그먼트(605)의 단부면이 도 14에 도시된 바와 같이 불규칙한 형상의 파지된 공작물의 표면 프로파일에 부분적으로 일치하도록 할 수 있다. 원위 세그먼트(705)는 도 15에 도시된 바와 같이 액세서리 파지 구조의 부착을 허용하기 위해 그 단부면에 나사 구멍(705A) 및 리브(705B)를 가질 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 이제 도 16을 참조하면, 그리퍼를 조정하는 방법(1600)이 제공된다. 그리퍼는 적어도 하나의 툴링 부재(200, 300)와 같은 적어도 하나의 툴링 부재를 포함하며, 이는 서로 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되는 일련의 동일한 중간 세그먼트(202, 302)에 의해 원위 세그먼트(205, 305)에 결합된 베이스(201, 301)를 포함한다. 방법(1600)은 중간 세그먼트(202, 302)의 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 중간 세그먼트(202, 302)의 인접한 제 2 중간 세그먼트(202, 302)에 결합하는 패스너(203, 303)를 이동하는 단계(1601)를 포함한다. 패스너(203, 303)는 제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 로킹 해제하기 위해 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동된다(1600). 방법(1600)은 원위 세그먼트(205, 305)의 위치를 변경하는 단계(1602)를 더 포함한다. 변경하는 단계(1602)는 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 제 2 중간 세그먼트(202, 302)에 대해 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 관절 연결하는 단계; 제 2 중간 세그먼트(202, 302)로부터 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 분리하고, 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 회전시키고, 회전된 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 제 2 중간 세그먼트(202, 302)에 재결합하는 단계; 제 2 중간 세그먼트(202, 302)로부터 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 분리하고, 일련의 중간 세그먼트(202, 302)로부터 제 2 중간 세그먼트를 제거하고, 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 베이스(201, 301), 원위 세그먼트(205, 305) 및/또는 중간 세그먼트(202, 302) 중 다른 하나에 결합하는 단계; 또는 제 2 중간 세그먼트(202, 302)로부터 제 1 중간 세그먼트(202, 302)를 분리하고, 추가 중간 세그먼트(202, 302)를 제 1 및 제 2 중간 세그먼트(202, 302)에 결합하는 단계. 따라서, 공작물을 파지하도록 구성된 원위 세그먼트(205, 305)의 위치는 원위 세그먼트(205, 305)를 베이스(201, 301)에 결합하는 일련의 중간 세그먼트(202, 302) 중 하나 이상의 중간 세그먼트(202, 302)의 개수 및/또는 상대적 위치를 조정함으로써 쉽게 변경될 수 있다(1602)는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예에서, 한 쌍의 툴링 부재(200, 300)가 제공되고, 변경하는 단계(1602)는 툴링 부재(200, 300) 각각의 원위 세그먼트(205, 305)의 위치를 변경하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 방법(1600)은 툴링 부재(200, 300) 중 적어도 하나를 다른 툴링 부재(200, 300)쪽으로 또는 이로부터 멀어지게 이동하는 단계(1603)를 더 포함한다. 따라서 본 발명에 따라 제공된 방법(1600)은 동일한 중간 세그먼트(202, 302)를 사용하여 그리퍼의 원위 세그먼트(들)(205, 305)의 위치를 편리하고 쉽게 조정할 수 있게 한다.
본 발명이 적어도 하나의 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 본 개시의 사상 및 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 따라서 본 출원은 일반적인 원리를 사용하여 본 발명의 모든 변형, 사용 또는 개조를 포함하도록 의도된다. 또한, 본 출원은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 또는 관례적인 실행 내에 있고 첨부된 청구 범위의 한계 내에 속하는 본 개시로부터의 이러한 출발을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 그리퍼로서,
    적어도 하나의 툴링 부재를 포함하고:
    상기 적어도 하나의 툴링 부재는
    베이스;
    베이스에 결합되고 공작물을 파지하도록 구성된 원위 세그먼트;
    베이스를 원위 세그먼트에 결합하는 일련의 동일한 중간 세그먼트 - 상기 중간 세그먼트 각각은 적어도 하나의 다른 중간 세그먼트에 결합됨 - ; 및
    2 개의 인접한 중간 세그먼트를 함께 결합하는 패스너 - 상기 패스너는 결합된 인접한 중간 세그먼트가 서로 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 결합된 인접한 중간 세그먼트가 서로 병진 방식으로 로킹되고 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의함 -
    를 포함하는, 그리퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 중간 세그먼트는 클레비스 부분(clevis portion) 및 탱(tang)을 포함하고, 상기 패스너는 결합된 인접한 중간 세그먼트 중 하나의 클레비스 부분을 다른 결합된 인접한 중간 세그먼트의 탱에 결합시키는, 그리퍼.
  3. 제 2 항에 있어서,
    패스너에 결합된 너트를 더 포함하고, 상기 패스너 및 너트는 상기 패스너가 제 1 위치에 있을 때 탱에 대해 클레비스 부분을 압축하여 결합된 인접한 중간 세그먼트를 서로 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹시키는, 그리퍼.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탱은 그 안에 형성된 제 1 쌍의 정렬된 개구 및 제 2 쌍의 정렬된 개구를 가지며, 상기 제 1 쌍의 정렬된 개구는 제 2 쌍의 정렬된 개구에 의해 정의된 제 2 개구 축에 평행하지 않은 제 1 개구 축을 정의하는, 그리퍼.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 개방 축 및 상기 제 2 개방 축은 서로 직교하는, 그리퍼.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 클레비스 부분 및 탱은 각각 그 안에 형성된 치형부를 포함하고, 결합된 인접한 중간 세그먼트 사이의 회전을 방지하기 위해 상기 패스너가 제 1 위치에 있을 때 상기 결합된 인접한 중간 세그먼트의 상기 탱 및 클레비스 부분의 치형부는 서로 맞물리는, 그리퍼.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 세그먼트는 베이스 패스너에 의해 베이스에 결합된 제 1 중간 세그먼트를 포함하고, 상기 베이스 패스너는 제 1 중간 세그먼트 및 베이스가 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 제 1 중간 세그먼트가 베이스에 병진 방식으로 로킹되고 이로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의하는, 그리퍼.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 중간 세그먼트는 탱을 포함하고, 상기 베이스는 베이스 패스너에 의해 탱에 결합된 클레비스 부분을 포함하는, 그리퍼.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 중간 세그먼트는 원위 패스너에 의해 원위 세그먼트에 결합된 제 2 중간 세그먼트를 포함하고, 상기 원위 패스너는 제 2 중간 세그먼트 및 원위 세그먼트가 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 제 2 중간 세그먼트가 원위 세그먼트에 병진 방식으로 로킹되고 이로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의하는, 그리퍼.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 중간 세그먼트는 클레비스 부분을 포함하고, 상기 원위 세그먼트는 원위 패스너에 의해 클레비스 부분에 결합된 탱을 포함하는, 그리퍼.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 툴링 부재는 한 쌍의 툴링 부재를 포함하는, 그리퍼.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 툴링 부재들 중 하나의 툴링 부재의 중간 세그먼트는 다른 툴링 부재의 중간 세그먼트와 동일한, 그리퍼.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 툴링 부재의 원위 세그먼트는 서로 마주 보는, 그리퍼.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 원위 세그먼트는 공작물과 맞물리도록 구성된 단부면을 포함하고, 상기 단부면은 내부에 형성된 2 개의 직교하고 교차하는 V- 홈을 갖는, 그리퍼.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 V- 홈은 상기 단부면을 복수의 원위 세그먼트 섹션으로 분할하고, 상기 원위 세그먼트 섹션 중 적어도 하나는 내부에 형성된 체크 무늬를 갖는, 그리퍼.
  16. 그리퍼를 조정하는 방법으로서,
    상기 그리퍼는 서로 병진 방식 및 관절 방식으로 로킹되는 일련의 동일한 중간 세그먼트에 의해 원위 세그먼트에 결합된 베이스를 포함하는 적어도 하나의 툴링 부재를 포함하고, 상기 원위 세그먼트는 공작물을 파지하도록 구성되며,
    상기 방법은:
    중간 세그먼트의 제 1 중간 세그먼트를 중간 세그먼트의 인접한 제 2 중간 세그먼트에 결합하는 패스너를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시켜 제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 로킹 해제하는 단계; 및
    원위 세그먼트의 위치를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 변경하는 단계는:
    제 2 중간 세그먼트에 대해 제 1 중간 세그먼트를 관절 연결하는 단계;
    제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 분리하고, 제 1 중간 세그먼트를 회전시키고, 회전된 제 1 중간 세그먼트를 제 2 중간 세그먼트에 재결합하는 단계;
    제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 분리하고, 일련의 중간 세그먼트로부터 제 2 중간 세그먼트를 제거하고, 제 1 중간 세그먼트를 베이스, 원위 세그먼트 또는 중간 세그먼트 중 다른 세그먼트들 중 적어도 하나에 결합하는 단계; 또는
    제 2 중간 세그먼트로부터 제 1 중간 세그먼트를 분리하고, 추가 중간 세그먼트를 제 1 중간 세그먼트 및 제 2 중간 세그먼트에 결합하는 단계
    중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 툴링 부재는 한 쌍의 툴링 부재를 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 변경하는 단계는 각각의 툴링 부재의 원위 세그먼트의 위치를 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    적어도 하나의 툴링 부재를 다른 툴링 부재를 향해 또는 이로부터 멀어지게 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 그리퍼로서,
    적어도 하나의 툴링 부재를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 툴링 부재는
    베이스;
    상기 베이스에 결합되고 공작물을 파지하도록 구성된 세그먼트; 및
    상기 세그먼트를 베이스에 결합하는 패스너 - 상기 패스너는 세그먼트가 베이스에 관절 방식 및 병진 방식으로 로킹되는 제 1 위치 및 세그먼트가 베이스에 병진 방식으로 로킹되고 베이스로부터 관절 방식으로 로킹 해제되는 제 2 위치를 정의함 -
    를 포함하는, 그리퍼.
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