KR20210093726A

KR20210093726A - 그리퍼 장치

Info

Publication number: KR20210093726A
Application number: KR1020200116615A
Authority: KR
Inventors: 훙-우 리; 용-린 첸; 잉-치 린
Original assignee: 애자일 윙 스마트 매뉴팩처링 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-07-28
Also published as: TWI724759B; KR102474872B1; US20210220926A1; JP7162356B2; US11364548B2; TW202128318A; JP2021112814A; CN113134745A; CN113134745B

Abstract

본 발명은 그리퍼 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 상기 그리퍼 장치는 기초대, 어댑터 홀더세트, 콜렛 홀더세트, 액추에이터를 포함하고 있으며, 기초대에는 어댑터가 탈착가능한 형태로 설치되고, 어댑터 홀더세트를 통해 어댑터를 기초대에 걸림 고정시키게 되며, 콜렛 홀더세트는 어댑터와 함께 사용되는 콜렛을 어댑터에 걸림 고정시키게 되며, 액추에이터는 콜렛 홀더세트에 연결되어 콜렛을 견인하여 이동시킬 수 있게 되며, 어댑터와 콜렛 사이의 원추 경사면을 이용하여 콜렛을 더욱 견고하게 밀착시켜 작업소재를 더욱 단단하게 집을 수 있게 되며, 이를 통해 본 발명은 어댑터 홀더세트를 이용하여 어댑터를 조이거나 느슨하게 풀 수 있기 때문에 신속하게 어댑터를 해체 교환할 수 있어 다양한 사이즈의 콜렛에 적용이 가능하여 더욱 안정적이고 정확하게 조여 고정시킨 후 회전시킬 수 있게 된다.

Description

그리퍼 장치{Gripper Module}

본 발명은 기계 가공 시 사용되는 그리퍼 장치에 관한 것으로서 작업소재 혹은 절삭공구를 조여 고정시킨 후 가공하는데 사용하는 그리퍼 장치에 관한 것이다.

기계가공 영역 중에 그리퍼 장치는 가공 절삭공구 혹은 작업소재를 조여 고정시킨 후 가공 작업을 진행할 수 있게 하기 때문에 없어서는 안될 중요 장치 중 하나이다.

그 중 일부 그리퍼 장치는 뿔면으로 콜렛 혹은 클램프 헤드를 밀어서 지탱하여, 콜렛 혹은 클램프 헤드를 내부로 견고하게 밀착시키게 되며, 이를 통해 절삭공구 혹은 작업소재를 조여 고정시키게 된다. TW200408478호 특허 신청안이 이와 관련된 한 예이며, TWM323945호 특허에서도 이와 유사한 구조가 게시되어 있다.

상술한 그리퍼 장치는 비록 작업소재를 조여 고정시킬 수는 있지만 사이즈 호환성이 부족한 문제가 있었다. 예를 들어 설명하면 전술한 TW200408478호 특허안의 경우, 클램프 헤드부분을 이용하여 작업소재를 조여 고정시킬 수 있기 때문에 서로 다른 사이즈의 클램프 헤드부분을 교체하여 서로 다른 사이즈의 작업소재를 조여 고정시킬 수 있으나 작업소재 사이즈 차이가 과도하게 클 때, 단지 클램프 헤드부분를 교체하는 것만으로는 작업소재를 조여 고정시키기에는 부족하기 때문에 클램프 헤드부분 외부 테두리의 클램프 관부분을 해체하여 클램프 헤드부분과 클램프 관부분을 더 큰 사이즈 혹은 더 작은 사이즈로 함께 교체해야만 작업소재를 더욱 안정적으로 조여 고정시킬 수 있게 된다. 그러나 클램프 관부분은 나사를 이용해 고정시켰기 때문에 클램프 관부부을 해체하여 교체할 때 클램프 관부분의 센터를 다시 조정하거나 혹은 클램프 관부분을 조립할 때 센터를 함께 조정해야할 필요가 있어 별도의 인력과 시간을 낭비해야 하며 또한 반복되는 교체 과정으로 인해 정확도가 떨어지는 문제가 발생하고 있다.

그러므로 본 발명은 주요 목적은 더욱 광범위한 사이즈의 작업소재에 대해 더욱 쉽게 적용하여 사용할 수 있는 개조된 그리퍼 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적과 기타 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 그리퍼 장치를 제공하며, 상기 그리퍼 장치에는 어댑터와 콜렛이 설치되고, 상기 콜렛을 이용하여 작업소재를 조여 고정시킬 수 있으며 상기 콜렛은 탈착이 가능한 형태로 축공에 삽입 설치되며, 상기 콜렛은 에워싸는 형태의 집게 입구를 구성하게 되고, 상기 그리퍼 장치는 기초대, 어댑터 홀더세트, 콜렛 홀더세트, 액추에이터를 포함하고 있다. 그중 상기 기초대는 용치홈을 갖추고 있고, 상기 용치홈은 개구를 갖추고 있어, 상기 용치홈이 축선과 개구 방향의 경계를 확정하게 되고, 상기 용치홈은 해당 어댑터가 개구를 통해 탈착 가능한 형태로 그 안에 삽입 설치될 수 있게 해주며, 상기 어댑터가 상기 용치홈에 삽입 설치될 때, 상기 축공이 상기 개구 방향을 따라 서서히 확대된다. 상기 어댑터 홀더세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 어댑터에 선택적으로 걸림 지탱됨으로써 상기 어댑터를 용치홈에 걸림 고정시킬 수 있게 된다. 콜렛 홀더세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 콜렉에 걸림 지탱됨으로서 상기 콜렛을 축공에 걸림 고정시킬 수 있게 된다. 상기 액추에이터는 상기 기초대에 설치되어 콜렛 홀더세트와 연결되고, 상기 액추에이터는 견인력을 제공하여 상기 콜렛 홀더세트가 상기 개구 방향의 반대 방향을 향해 이동할 수 있게 하며, 이를 통해 상기 콜렛이 상기 개구 방향의 반대 방향을 향해 이동하게 되고, 또한 상기 축공이 상기 축공을 압박하여 상기 콜렛이 집게 입구 내부를 향해 견고하게 밀착되도록 한다.

이를 통해 본 발명에서 제공하는 그리퍼 장치는 어댑터 홀더세트를 이용하여 어댑터를 조이거나 느슨하게 풀 수 있기 때문에 신속하게 어댑터를 해체 교환할 수 있어 다양한 사이즈의 콜렛에 적용이 가능하여 비교적 크거나 비교적 작은 사이즈의 작업소재에도 사용이 가능할 뿐만 아니라 뛰어난 작업소재 사이즈 호환성 및 안정적인 회전성을 갖출 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 용치홈은 측벽을 갖추고 있으며, 상기 측벽은 추형으로 형성되어 상기 용치홈이 상기 개구 방향을 따라 점차 확대되어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따르면, 제1공기분사장치를 포함하며, 상기 제1공기분사장치는 제1공기분사통로를 포함하고 있고, 상기 제1공기분사통로는 상기 측벽에 연결되고, 상기 제1공기분사통로는 공기 공급 장치와 연결되어 있어 상기 제1공기분사통로를 통해 상기 측벽으로 공기를 분출시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 어댑터 홀더세트는 제1클램프 조 세트와 제1동력 세트를 포함하고, 상기 제1클램프 조 세트는 용치홈 내에 설치되어 축선을 에워싸는 링 형태로 배열되며, 상기 제1동력 세트는 제1이동부를 포함하고, 상기 제1이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제1초기위치와 제1걸림지탱위치 사이에서 이동하며, 상기 제1이동부는 상기 제1초기위치에서 상기 제1걸림지탱위치까지 이동했을 때 상기 제1클램프 조 세트를 밀어 지탱하여 상기 제1클램프 조 세트가 상기 축선에서 멀어지며 벌어져 상기 어댑터를 밀어 지탱할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1클램프 조 세트는 복수 개의 클램핑 조각과 탄성 결박 링을 포함하고 있으며, 상기 클램핑 조각은 축선을 에워싸는 형태로 배열되고, 상기 탄성 결박 링은 상기 클램핑 조각을 링 형태로 에워싸는 형태로 형성되며, 상기 탄성 결박 링은 탄성력을 제공하여 상기 클램핑 조각이 수시로 상기 축선을 향해 모여 폐합될 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 콜렛 홀더세트는 제2클램프 조 세트와 제2동력 세트를 포함하고 있으며, 상기 제2클램프 조 세트는 상기 용치홈에 위치하여 축선을 에워싸는 형태로 배열되며, 상기 제2동력 세트는 제2이동부를 포함하고, 상기 제2이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제2초기위치와 제2걸림지탱위치 사이에서 이동하며, 상기 제2이동부가 상기 제2초기위치에서 상기 제2걸림지탱위치까지 이동할 때 상기 제2클램프 조 세트를 밀어 지탱함으로써 상기 제2클램프 조 세트가 상기 축선과 멀어지며 벌어지는 형태가 되어 상기 콜렛을 밀어 지탱하게 되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 액추에이터는 축간을 포함하고, 상기 제2동력 세트는 액압조, 액압 통로, 위치복원장치를 포함하고 있으며, 상기 액압조는 상기 축간에 위치하며, 상기 제2이동부는 슬라이드 이동이 가능한 방식으로 상기 액압조에 설치되고, 상기 액압 통로는 상기 액압조와 서로 연통되어 있으며, 상기 액압 통로는 액체를 공급하여 상기 제2이동부를 구동시켜 상기 제2걸림지탱위치로 이동시키게 되며, 상기 위치복원장치는 상기 제2이동부를 향해 탄성력을 제공하여 상기 제2이동부가 수시로 상기 제2초기위치를 향해 이동할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 콜렛 홀더세트는 제2클램프 조 세트와 제2동력 세트를 포함하고, 상기 제2클램프 조 세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 축선을 에워싸는 형태로 배열되고, 상기 제2동력 세트는 제2이동부를 포함하고, 상기 제2이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제2초기위치와 제2걸림지탱위치 사이에서 이동하게 되며, 상기 제2이동부가 상기 제2초기위치에서 상기 제2걸림지탱위치까지 이동할 때 상기 제2클램프 조 세트를 밀어 지탱함으로써 상기 제2클램프 조 세트가 상기 축선과 멀어지며 벌어지는 형태가 되어 상기 콜렛을 밀어 지탱하게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액추에이터는 축간을 포함하고, 상기 제2동력 세트는 액압조, 액압 통로, 위치복원장치를 포함하고 있으며, 상기 액압조는 상기 축간에 위치하며, 상기 제2이동부는 슬라이드 이동이 가능한 방식으로 상기 액압조에 설치되고, 상기 액압 통로는 상기 액압조와 서로 연통되어 있으며, 상기 액압 통로는 액체를 공급하여 상기 제2이동부를 구동시켜 상기 제2걸림지탱위치로 이동시키게 되며, 상기 위치복원장치는 상기 제2이동부를 향해 탄성력을 제공하여 상기 제2이동부가 수시로 상기 제2초기위치를 향해 이동할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1동력 세트는 연결관을 포함하고, 상기 연결관은 축선을 따라 뻗어나온 형태로 설치되며, 상기 제1이동부는 상기 연결관에 설치되며, 상기 축간은 이동 가능한 방식으로 상기 연결관 내에 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

상술된 내용을 종합해 보면, 본 발명인 그리퍼 장치는 작업소재의 다양한 사이즈에 대한 뛰어난 호환성, 쉽고 빠르고 정확한 위치 고정 효과, 정확한 회전능력 등을 갖추고 있어 작업 효율과 가공 정밀도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있어 실제 관련 업자들이 바라는 기능을 제공하게 된다.

도1은 본 발명인 그리퍼 장치의 입체도이다.
도2는 본 발명인 그리퍼 장치의 입체분해도이다.
도3은 본 발명인 그리퍼 장치에 적용된 어댑터 및 콜렛의 단면도이다.
도4는 본 발명인 그리퍼 장치의 단면도이다.
도5는 도4의 국부 확대도이다.
도6은 도2의 국부 확대도이다.
도7에서 도8는 본 발명인 그리퍼 장치의 연속 동작을 나타낸 사시도이다.
도10은 본 고안의 제2실시예의 국부 확대 단면도이다.

본 발명의 목적, 효과 및 구조적 특징을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 비교적 우수한 실시예와 도면을 예로 들어 설명하면 다음과 같으며, 본 발명의 신청 범위는 이에 국한되지는 않는다.

발명인 그리퍼 장치의 한 실시예를 게시한 도1의 내용을 참조해 보면, 상기 그리퍼 장치는 가공 기계 내에 사용되어 절삭공구 혹은 작업소재에 대해 가공을 진행할 수 있고, 도2에서 도5까지의 내용을 참조해 보면, 본 발명인 그리퍼 장치는 기초대, 어댑터(20), 어댑터 홀더세트, 콜렛(40), 액추에이터, 콜렛 홀더세트를 포함하고 있다.

도2의 내용을 참조해 보면, 상기 기초대는 받침대(11), 공기 공급 링(12), 조립통(13)을 포함하고 있으며, 상기 받침대(11)는 가공 기계 내에 설치되고 본 발명인 그리퍼 장치는 가공 기계 내에 조립되어 사용되며, 상기 받침대(11)의 중앙에는 수평으로 뻗어나온 천공(111)을 갖추고 있고, 공기 공급 링(12)은 받침대(11)에 설치 고정되며, 공기 공급 링(12)은 천공(111) 주위를 에워싸고 있으며, 그 내부 링면에는 링 오목홈(121)이 설치되고, 공기 공급 링(12)의 외부 표면에는 공기 공급 커넥터(122)가 설치되고, 공기 공급 커넥터(122)는 링 오목홈(121)과 연통되어 고압기체 공급기를 공기 공급 커넥터(122)에 연결시켜 공기 공급 커넥터(122)를 통해 공기를 링 오목홈(121)으로 주입하여 공급하게 된다.

상기 조립통(13)은 큰 지름의 헤드부(131)와 작은 지름의 바디부(132)를 갖추고 있다. 헤드부(131) 중앙에는 용치홈(133)과 개구(134)가 에워싸고 설치되며, 상기 용치홈(133)은 대략 원기둥 형태로 형성되어 용치홈(133)에 축선의 범위를 정하게 되며, 상기 용치홈(133)이 전방의 개구(134) 방향을 향해 개구 방향의 범위를 정하게 된다. 다만 상기 용치홈(133)의 측벽이 원추형으로 형성되고 개구 방향을 향해 점차적으로 확대된다. 헤드부(131) 주위면에는 복수 개의 기공(135)이 설치되고, 기공(135)은 헤드부(131)의 외주면에서 반경 방향으로 관통하여 용치홈(133)의 측벽에 연결된다. 바디부(132)는 속이 빈 관 형태로 형성되고 관통구멍을 갖추고 있으며, 관통구멍과 용치홈(133)은 서로 연통되어 있다. 헤드부(131)는 공기 공급 링(12)에 씌워진 형태로 설치되고, 바디부(132)는 천공(111)에 삽입 고정되며, 공기 공급 링(12)의 링 오목홈(121)과 기공(135)의 위치는 서로 대응되어 공기 공급 커넥터(122), 링 오목홈(121), 기공(135)이 서로 연결되며 제1공기분사통로로 형성되어 외부 고압기체 공급원으로부터 기체를 주입하여 용치홈(133)의 측벽으로 분출시키게 된다.

도2와 도3을 참조해 보면, 어댑터(20)는 결합부(21)와 축공(22)을 갖추고 있으며, 결합부(21)의 외부 표면은 원추형으로 형성되며 그 사이즈는 용치홈(133)과 서로 대응되고, 결합부(21)는 탈착 가능한 방식으로 용치홈(133) 내에 삽입 설치되며, 축공(22)은 어댑터(20)를 관통하여 설치된다. 축공(22)은 또한 외형에 따라 컵 조인트부(221), 대직경부(222), 소직경부(223)로 구분되며, 그중 컵 조인트부(221)은 원추형 구멍으로 형성되어 개구 방향을 따라 점차 확대되는 형상을 가지고 있고, 대직경부(222)는 컵 조인트부(221)와 소직경부(223) 사이에 위치하고, 대직경부(222)의 구멍 지름은 소직경부(223)보다 크고 대직경부(222)와 소직경부(223) 사이에는 저지면(224)이 형성되는데 상기 저지면(224) 역시 원추형으로 형성되는 것이 비교적 바람직하다.

도2에서 도5까지의 내용을 참조해 보면, 어댑터 홀더세트는 제1클램프 조 세트와 제1동력 세트를 포함하고, 제1클램프 조 세트는 클램핑 조 받침(311), 복수 개의 클램핑 조각(312), 탄성 결박 링(313)을 포함하고 있으며, 그중 클램핑 조 받침(311)은 용치홈(133) 내에 설치되고, 클램핑 조각(312)이 용치홈(133) 내에 용치되어 축선을 에워싸는 링 형태로 배열된다. 클램핑 조각(312)의 뒷단은 흔들리는 형태로 클램핑 조 받침(311)에 설치되어 클램핑 조각(312)의 앞단이 흔들리며 개폐되면서 축선과 멀어지거나 가까워질 수 있게 된다. 도5의 내용을 참조해 보면, 클램핑 조각(312)의 앞단은 지름 방향으로 돌출된 걸림부를 갖추고 있으며, 어댑터(20)가 용치홈(133) 내에 삽입될 때 대직경부(222) 및 저지면(224)과 서로 대응하게 된다. 탄성 결박 링(313)은 고무링, C형 탄력조각 혹은 링형 스프링코일 등과 같은 소재를 사용하여 상기 클램핑 조각(312)을 에워싸고 설치되어 클램핑 조각(312)이 내부를 향해 모일 수 있게 해 준다. 탄성 결박 링(313)을 통해 탄력을 제공하여 클램핑 조각(312)이 수시로 축선을 향해 흔들리면서 축선으로 모여 폐합될 수 있게 된다. 도2에서 도5까지의 내용을 참조해 보면, 제1동력 세트는 액압구동유닛(321), 연결관(322), 제1이동부(323)를 포함하고 있으며, 그중 액압구동유닛(321)은 액압실린더 및 액압 통로 등을 사용하여 액압공급기로부터 액압이 이동할 수 있게 해준다. 연결관(322)은 액압구동유닛(321)과 제1이동부(323) 사이에 위치하여 연결관(322)과 제1이동부(323)가 액압구동유닛(321)의 힘을 받아 함께 축선을 따라 이동할 수 있게 해주며, 제1이동부(323)는 제1클램프 조 세트의 각 클램핑 조각(312)과 축선 사이에 위치하고 지름 방향으로 돌출된 저지부를 갖추고 있으며, 축선을 따라 이동할 때 클램핑 조각(312)의 앞단을 밀어 지탱하게 되어, 클램핑 조각(312)의 앞단이 흔들릴 때 축선에서 멀어지며 벌어지게 된다.

콜렛(40)은 손잡이부(41), 상기 손잡이부(41)로부터 축방향으로 뻗어나온 복수 개의 클램프 조(42)를 포함하고 있으며, 그중 손잡이부(41)는 연결구멍(411), 링형 걸림홈(412), 계단식 저지면(413)을 포함하고 있으며, 그중 연결구멍(411)은 축선을 따라 뻗어나와 콜렛(40)을 관통하게 되고, 링형 걸림홈(412)은 연결구멍(411) 내에 위치하고 손잡이부(41)의 벽면을 향해 지름 방향으로 함몰되는 형태로 형성되고, 링형 걸림홈(412)의 뒷단에는 계단식 저지면(413)이 형성되어 클램프 조(42)가 링 형상으로 배열된다. 클램프 조(42) 중앙에는 집게 입구가 형성되며, 집게 입구와 연결구멍(411)은 서로 연통되어 있어 클램핑 작업을 진행하기 위한 작업소재가 배치될 수 있다. 클램프 조(42)의 외부 표면은 원추형으로 배열되고, 그 형상과 사이즈는 어댑터(20)의 컵 조인트부(221)와 서로 대응된다.

액추에이터는 축간과 액압구동유닛(52)을 포함하고 있으며, 그중 축간은 축선을 따라 앞뒤로 서로 연결된 제1막대(511), 제2막대(512), 에어콕(513)을 포함하고 있으며, 그중 제2막대(512)는 제1막대(511)와 에어콕(513) 사이에 위치하고, 축간은 받침대(11)의 천공(111), 조립통(13)의 바디부(132)관통구멍, 용치홈(133), 연결관(322)을 관통하여 설치되고, 제1막대(511)와 제2막대(512)의 중앙에는 축선을 따라 뻗어나온 기공을 갖추고 있으며, 에어콕(513)은 복수 개의 앞뒤로 관통된 분기공을 갖추고 있고, 제1막대(511)와 제2막대(512)의 기공은 서로 연결되어 에어콕(513)의 분기공과 연통되어 설치되며, 또한 제2공기분사통로를 형성하여 외부의 고압기체 공급원에서 기체가 주입되어 앞을 향해 분출될 수 있게 된다. 액압구동유닛(52)과 어댑터 홀더세트의 액압구동유닛(321)은 서로 유사하며, 이를 더 구체적으로 설명해 보면, 액압실린더 혹은 액압 통로 등과 같은 소재를 사용하여 축간에 연결된 형태로 설치되며 액압공급원의 구동을 통해 견인력을 제공하여 축간을 이끌어 축선을 따라 이동할 수 있게 한다.

도2에서 도6까지의 내용을 참조해 보면, 콜렛 홀더세트는 제2클램프 조 세트와 제2동력 세트를 포함하고 있으며, 상기 제2클램프 조 세트는 복수 개의 클램핑 조각(611)과 탄성 결박 링(612)을 갖추고 있으며, 그중 클램핑 조각(611)은 축간의 제2막대(512)을 에워싸며 링 형태로 배열된다. 탄성 결박 링은 고무링, C형 탄력조각 혹은 링형 스프링코일 등과 같은 소재를 사용하여 상기 클램핑 조각(611)을 에워싸고 설치되어 클램핑 조각(611)이 내부를 향해 모일 수 있게 해 준다. 탄성 결박 링(612)을 통해 탄력을 제공하여 클램핑 조각(611)이 수시로 축선을 향해 흔들리면서 축선으로 모여 폐합될 수 있게 된다. 제2동력 세트는 액압조(621), 액압 통로(622), 제2이동부(623), 막대체(624), 저지조각(625), 위치복원장치(626)를 포함하고 있으며, 그중 액압조(621)은 제1막대(511)와 제2막대(512) 사이에 형성되고, 액압 통로(622)는 액압조(621)와 서로 연통되어 제2이동부(623)가 슬라이딩 이동이 가능한 방식으로 액압조(621)에 설치되어 액압공급원이 액압 통로(622)에 연결되어 통할 수 있게 해주며, 액압 통로(622)을 통해 액압조(621)로 액압을 주입하여 제2이동부(623)를 앞을 향해 이동할 수 있게 구동시켜 제2이동부(623)가 클램핑 조각(611)의 앞단을 밀어 지탱하게 되어 클램핑 조각(611)의 뒷단이 흔들릴 때 축선에서 멀어지며 벌어지게 된다. 막대체(624)는 제2막대(512)에 관통되어 설치되며, 앞단이 저지조각(625)을 밀어 지탱하고, 뒷단이 제2이동부(623)를 밀어 지탱하며, 위치복원장치(626)는 예를 들어 한 개에서 복수 개의 탄력부품으로 형성되어 에어콕(513)과 저지조각(625) 사이를 지탱하게 되며, 저지조각(625)과 막대체(624)를 통해 제2이동부(623)에 탄성을 제공하게 되어 제2이동부(623)가 수시로 뒤를 향해 이동할 수 있게 해 준다.

상술한 장치를 사용하는 경우에 대해 설명하자면, 우선 도7의 내용을 참조해 보면, 어댑터 및 콜렛을 교체 혹은 조립할 때，제1이동부(323)가 제1초기위치에 위치하여 제1클램프 조 세트를 밀지 않고, 제2이동부(623)가 제2초기위치에 위치하여 제2클램프 조 세트를 밀지 않는 상태에서, 제1클램프 조 세트의 클램핑 조각(312)이 탄성 결박 링(313)의 작용을 받아 축선을 향해 모여 폐합되고, 제2클램프 조 세트의 클램핑 조각(611)이 탄성 결박 링(612)의 작용을 받아 축선을 향해 모여 폐합되고, 어댑터의 결합부(21)가 저항을 받지 않고 용치홈(133) 내에 삽입된다.

도7과 도8의 내용을 참조해 보면, 어댑터의 결합부(21)가 용치홈(133)에 삽입될 때, 결합부(21)와 용치홈(133)이 서로 대응되는 원추형 표면을 갖추고 있기 때문에 어댑터를 안정적이고 정확하게 축성과 대응시키게 되며, 이어서 어댑터 홀더세트의 제1동력 세트를 가동시킴으로써 액압공급원으로부터 액압구동유닛을 향해 액압 동력을 전달할 수 있게 되어 연결관(322)과 제1이동부(323)을 뒤를 향해 이동시킬 수 있게 된다. 제1이동부(323)가 제1걸림지탱위치까지 이동하게 되었을 때, 도8에 나타난 바와 같이, 제1이동부(323)가 클램핑 조각(312)의 앞단을 밀어 지탱하면서 흔들리게 하여 축선과 멀어지며 벌어지게 한다. 그 결과 클램핑 조각(312)이 지름 방향을 향해 밖으로 이동하며 어댑터의 저지면(224)을 밀어 지탱하게 되면서 어댑터의 위치가 고정된다. 그중 저지면(224)이 원추형으로 형성되어있기 때문에 클램핑 조각(312)이 저지면(224)을 밀어 지탱할 때 힘이 분산되어 뒤로 향하는 힘이 발생하게 되고, 이를 통해 어댑터를 안정적으로 용치홈(133) 내에 위치시킬 수 있게 된다.

이어서 콜렛의 손잡이부(41)를 컵 조인트부(221)와 용치홈(133) 내에 삽입시킬 수 있게 되며, 손잡이부(41)는 연결구멍(411)을 통해 에어콕(513), 제2막대(512), 클램핑 조각(611), 제2이동부(623)를 덮어 씌우면서 제1막대(511)를 미는 형태가 되고, 클램프 조(42) 및 컵 조인트부(221)는 서로 대응되는 원추형 표면을 갖추고 있기 때문에 콜렛을 안정적이고 정확하게 축선에 대응시킬 수 있게 된다. 이어서 콜렛 홀더세트의 제2동력 세트를 가동시킴으로써 액압공급원으로부터 액압통로(622)와 액압조(621)를 향해 액압 동력을 전달할 수 있게 되어 제2이동부(623)가 도8에 나타난 제2초기위치로부터 앞을 향해 이동하면서 도9에 나타난 제2걸림지탱위치까지 도달하게 된다. 제2이동부(623)가 클램핑 조각(611)의 뒷단을 밀어 지탱함으로써 흔들리면서 춘선과 멀어지며 벌어지게 되어 클램핑 조각(611)이 지름방향에서 밖을 향해 링형 걸림홈(412) 및 계단식 저지면(413)을 밀면서 콜렛의 위치를 고정시키게 된다.

콜렛이 컵 조인트부(221)에 삽입됨과 동시에 혹은 콜렛이 컵 조인트부(221)에 고정되어진 후, 다시 작업소재(9)를 클램프 조(42)를 에워싸고 설치된 집게 입구 내로 삽입시킬 수 있게 되고, 다시 액추에이터의 액압구동유닛을 가동시켜 유압공급원으로부터 액압구동유닛을 향해 유압 동력을 공급할 수 있으며, 이를 통해 제1막대(511)와 제2막대(512)를 함께 움직여 뒤를 향해 이동시키게 되고, 더 나아가 클램핑 조각(611)과 콜렛을 함께 이동시킬 수 있게 되며, 콜렛이 어댑터와 대응하여 뒤를 향해 이동하게 된다. 이대 클램프 조(42) 및 컵 조인트부(221) 상의 서로 대응되는 원추형 표면을 이용하여 클램프 조(42)를 집게 입구 내로 견고하게 밀착시켜 작업소재(9)를 조이면서 고정시킬 수 있게 된다.

사용자가 작업소재를 제거하고자 하는 경우, 유압공급원으로부터 액압구동유닛을 향해 유압동력을 제공하여 액추에이터를 반대방향으로 구동시키고 제1막대(511)와 제2막대(512) 함께 움직여 앞으로 이동시키게 되며, 이때 고압기체 공급원이 제2공기분사통로에 연결되면서, 기체를 제2공기분사통로를 통해 콜렛의 연결구멍과 집게 입구로 주입시키면서 작업소재(9)를 제거하는데 도움을 주게 된다.

사용자가 콜렛을 제거하고자 하는 경우, 액압 통로(622)에 연결된 액압공급원을 방출시키면 위치복원장치(626)에서 제공되는 탄성력에 의해 제2이동부가 제2초기위치를 향해 이동하면서 위치 복원이 이뤄지게 되고, 클램핑 조각(611)이 탄성 결박 링의 작용의 영향을 받아 축선을 향해 흔들리면서 폐합되어지고 그 결과 클램핑 조각(611), 링형 걸림홈(412), 계단식 저지면(413)이 분리되어 개구 방향을 따라 콜렛을 제거할 수 있게 된다.

사용자가 어댑터를 제거하고자 하는 경우, 액압공급원으로부터 어댑터 홀더세트의 액압구동유닛을 향해 액압 동력을 제공하여 연결관(322)과 제1이동부(323)를 반대방향으로 구동시키며, 이어서 클램핑 조각(312)이 탄성 결박 링(313)의 작용을 받아 축선을 향해 흔들리면서 폐합되어지고 그 결과 클램핑 조각(312)과 저지면(224)이 분리되어 개구 방향에 따라 어댑터를 제거할 수 있게 된다. 이때 또한 고압기체 공급원을 제1공기분사통로에 연결시켜 기체를 기공(135)을 통해 용치홈으로 주입시키면 어댑터를 제거하는데 도움을 주게 된다.

이를 통해 사용자는 액추에이터만을 가동시키면 축간을 함께 움직여 이동시킬 수 있게 되어 선택적으로 작업소재를 단단하게 조이거나 느슨하게 풀어 교체시킬 수 있으며, 또한 콜렛 홀더세트를 구동시켜 선택적으로 콜렛을 걸림 고정시키거나 풀어 콜렛과 작업소재를 함께 해체하여 교환할 수 있게 된다. 사용자가 사이즈 크기 차이가 비교적 큰 작업소재들을 교체하고자 할 경우, 어댑터 홀더세트를 구동시켜 선택적으로 어댑터를 걸림 고정시키거나 풀어 어댑터와 콜렛을 함께 해체하여 교환할 수 있게 됨으로써 다양한 사이즈의 작업소재에 적용하여 사용할 수 있는 성능을 갖출 수 있게 된다.

또한 어댑터와 기초대 사이는 원추형 표면을 이용하여 밀어 지탱하기, 위치 고정하기 등을 진행할 수 있기 때문에 신속하고 정확하게 어댑터를 축선에 대응시킬 수 있으며, 그 결과 센터 위치 교정으로 인한 불필요한 작업을 감소시키거나 없앨 수 있기 때문에 교체와 조립 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이러한 작업을 수동으로 진행하여 발생하는 정밀도 하락 문제를 해결하여 가공 정밀도를 꾸준하게 유지할 수 있게 된다.

본 발명의 제2실시예인 도10의 내용을 참조해 보면, 그 내용은 상기 제1실시예와 대부분 동일하며 그중 차이점은 제2막대(512)를 속이 찬 형태로 제작하여 기공을 갖추지 않은 상태로 형성하며, 에어콕을 축선을 따라 앞으로 뻗어나온 저지막대(514)로 대체하였으며 저지막대(514)는 제2막대(512)에 고정 설치되어, 제1막대(511) 중앙의 구멍으로부터 액압을 주입하여 제2막대(512)를 앞으로 밀어 이동시키고, 더 나아가 저지막대(514)가 콜렛(40)이 집어 조이고 있는 작업소재를 밀어 지탱시키게 되며, 이를 통해 사용자가 잡업소재를 저지막대(514) 쪽으로 밀어 위치 고정시키거나 혹은 작업소재를 교체할 때 저지막대(514)를 통해 작업소재를 밀어 꺼내는데 도움을 줄 수 있어 작업소재 설치 및 교체에 편의성을 제공할 수 있게 된다.

상술한 내용은 또한 본 발명의 구체적인 실시예로 결코 이에 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 신청범위 내에서 가한 어떠한 첨가나 수정도 본 발명의 범위에 속함을 밝혀둔다.

받침대 : 11 천공 : 111 공기 공급 링 : 12
링 오목홈 : 121 공기 공급 커넥터 : 122 조립통 : 13
헤드부 : 131 바디부 : 132 용치홈 : 133
개구 : 134 기공 : 135 어댑터 : 20
결합부 : 21 축공 : 22 컵 조인트부 : 221
대직경부 : 222 소직경부 : 223 저지면 : 224
클램핑 조 받침 : 311 클램핑 조각 : 312 탄성 결박 링 : 313
액압구동유닛 : 321 연결관 : 322 제1이동부 : 323
콜렛 : 40 손잡이부 : 41 연결구멍 : 411
링형 걸림홈 : 412 계단식 저지면 : 413 클램프 조 : 42
제1막대 : 511 제2막대 : 512 에어콕 : 513
저지막대 : 514 액압구동유닛 : 52 클램핑 조각 : 611
탄성 결박 링 : 612 액압조 : 621 액압 통로 : 622
제2이동부 : 623 막대체 : 624 저지조각 : 625
위치복원장치 : 626 작업소재 : 9

Claims

그리퍼 장치로서,
상기 그리퍼 장치에는 어댑터와 콜렛이 설치되고, 상기 콜렛을 이용하여 작업소재를 조여 고정시킬 수 있으며 상기 콜렛은 탈착이 가능한 형태로 축공에 삽입 설치되며, 상기 콜렛은 에워싸는 형태의 집게 입구를 구성하게 되고, 상기 그리퍼 장치는 기초대, 어댑터 홀더세트, 콜렛 홀더세트, 액추에이터를 포함하고 있고 그중 상기 기초대는 용치홈을 갖추고 있고, 상기 용치홈은 개구를 갖추고 있어, 상기 용치홈이 축선과 개구 방향의 경계를 확정하게 되고, 상기 용치홈은 상기 어댑터가 개구를 통해 탈착 가능한 형태로 그 안에 삽입 설치될 수 있게 해주며, 상기 어댑터가 상기 용치홈에 삽입 설치될 때, 상기 축공이 상기 개구 방향을 따라 서서히 확대되며;
상기 어댑터 홀더세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 어댑터에 선택적으로 걸림 지탱됨으로써 상기 어댑터를 용치홈에 걸림 고정시킬 수 있게 되고;
상기 콜렛 홀더세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 콜렉에 걸림 지탱됨으로서 상기 콜렛을 축공에 걸림 고정시킬 수 있게 되며;
상기 액추에이터는 상기 기초대에 설치되어 콜렛 홀더세트와 연결되고, 상기 액추에이터는 견인력을 제공하여 상기 콜렛 홀더세트가 상기 개구 방향의 반대 방향을 향해 이동할 수 있게 하며, 이를 통해 상기 콜렛이 상기 개구 방향의 반대 방향을 향해 이동하게 되고, 또한 상기 축공이 상기 축공을 압박하여 상기 콜렛이 집게 입구 내부를 향해 견고하게 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제1항에 있어서,
상기 용치홈은 측벽을 갖추고 있으며, 상기 측벽은 추형으로 형성되어 상기 용치홈이 상기 개구 방향을 따라 점차 확대되어지는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제2항에 있어서,
제1공기분사장치를 포함하며, 상기 제1공기분사장치는 제1공기분사통로를 포함하고 있고, 상기 제1공기분사통로는 상기 측벽에 연결되고, 상기 제1공기분사통로는 공기 공급 장치와 연결되어 있어 상기 제1공기분사통로를 통해 상기 측벽으로 공기를 분출시키는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 어댑터 홀더세트는 제1클램프 조 세트와 제1동력 세트를 포함하고, 상기 제1클램프 조 세트는 용치홈 내에 설치되어 축선을 에워싸는 링 형태로 배열되며, 상기 제1동력 세트는 제1이동부를 포함하고, 상기 제1이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제1초기위치와 제1걸림지탱위치 사이에서 이동하며, 상기 제1이동부는 상기 제1초기위치에서 상기 제1걸림지탱위치까지 이동했을 때 상기 제1클램프 조 세트를 밀어 지탱하여 상기 제1클램프 조 세트가 상기 축선에서 멀어지며 벌어져 상기 어댑터를 밀어 지탱할 수 있는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1클램프 조 세트는 복수 개의 클램핑 조각과 탄성 결박 링을 포함하고 있으며, 상기 클램핑 조각은 축선을 에워싸는 형태로 배열되고, 상기 탄성 결박 링은 상기 클램핑 조각을 링 형태로 에워싸는 형태로 형성되며, 상기 탄성 결박 링은 탄성력을 제공하여 상기 클램핑 조각이 수시로 상기 축선을 향해 모여 폐합될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제1항에 있어서,
상기 콜렛 홀더세트는 제2클램프 조 세트와 제2동력 세트를 포함하고 있으며, 상기 제2클램프 조 세트는 상기 용치홈에 위치하여 축선을 에워싸는 형태로 배열되며, 상기 제2동력 세트는 제2이동부를 포함하고, 상기 제2이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제2초기위치와 제2걸림지탱위치 사이에서 이동하며, 상기 제2이동부가 상기 제2초기위치에서 상기 제2걸림지탱위치까지 이동할 때 상기 제2클램프 조 세트를 밀어 지탱함으로써 상기 제2클램프 조 세트가 상기 축선과 멀어지며 벌어지는 형태가 되어 상기 콜렛을 밀어 지탱하게 되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제6항에 있어서,
상기 액추에이터는 축간을 포함하고, 상기 제2동력 세트는 액압조, 액압 통로, 위치복원장치를 포함하고 있으며, 상기 액압조는 상기 축간에 위치하며, 상기 제2이동부는 슬라이드 이동이 가능한 방식으로 상기 액압조에 설치되고, 상기 액압 통로는 상기 액압조와 서로 연통되어 있으며, 상기 액압 통로는 액체를 공급하여 상기 제2이동부를 구동시켜 상기 제2걸림지탱위치로 이동시키게 되며, 상기 위치복원장치는 상기 제2이동부를 향해 탄성력을 제공하여 상기 제2이동부가 수시로 상기 제2초기위치를 향해 이동할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제4항에 있어서,
상기 콜렛 홀더세트는 제2클램프 조 세트와 제2동력 세트를 포함하고, 상기 제2클램프 조 세트는 상기 용치홈에 위치하여 상기 축선을 에워싸는 형태로 배열되고, 상기 제2동력 세트는 제2이동부를 포함하고, 상기 제2이동부는 구동력을 받아 상기 축선을 따라 제2초기위치와 제2걸림지탱위치 사이에서 이동하게 되며, 상기 제2이동부가 상기 제2초기위치에서 상기 제2걸림지탱위치까지 이동할 때 상기 제2클램프 조 세트를 밀어 지탱함으로써 상기 제2클램프 조 세트가 상기 축선과 멀어지며 벌어지는 형태가 되어 상기 콜렛을 밀어 지탱하게 되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제8항에 있어서,
상기 액추에이터는 축간을 포함하고, 상기 제2동력 세트는 액압조, 액압 통로, 위치복원장치를 포함하고 있으며, 상기 액압조는 상기 축간에 위치하며, 상기 제2이동부는 슬라이드 이동이 가능한 방식으로 상기 액압조에 설치되고, 상기 액압 통로는 상기 액압조와 서로 연통되어 있으며, 상기 액압 통로는 액체를 공급하여 상기 제2이동부를 구동시켜 상기 제2걸림지탱위치로 이동시키게 되며, 상기 위치복원장치는 상기 제2이동부를 향해 탄성력을 제공하여 상기 제2이동부가 수시로 상기 제2초기위치를 향해 이동할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1동력 세트는 연결관을 포함하고, 상기 연결관은 축선을 따라 뻗어나온 형태로 설치되며, 상기 제1이동부는 상기 연결관에 설치되며, 상기 축간은 이동 가능한 방식으로 상기 연결관 내에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 장치.