KR20220042690A

KR20220042690A - 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템

Info

Publication number: KR20220042690A
Application number: KR1020200125820A
Authority: KR
Inventors: 김진후
Original assignee: 주식회사 주원이앤에스
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-04-05
Also published as: KR102412967B1

Abstract

본 발명은 소재물품을 진공 흡착 방식과 그리핑 방식 중 하나의 방식으로 자동으로 취부하여 이송할 수 있는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 내부에 승강안내공이 하부가 외부로 개방되게 형성되고 상부에 상기 승강안내공의 상부와 연통하는 잔압배출공이 형성되며 일측에 상기 승강안내공과 연통하는 공기출입공이 형성되는 몸체; 상기 승강안내공의 내부에 승강 가능하게 설치되고 내부에 공기유동로가 하부가 개방되게 형성되고 상부에 상기 공기유동로와 상기 잔압배출공을 서로 연통되게 하는 잔압배출로가 형성되고 일측에 상기 공기유동로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입로가 형성되는 승강로드; 상기 승강안내공의 상부에 개재되어 상기 승강로드를 하강시키는 탄성부재; 상기 공기출입로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입공간을 상기 승강안내공으로부터 구획하는 구획수단; 상기 공기유동로의 하부에 설치되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 흡출에 따라 상기 공기유동로의 하부를 하고 상기 잔압배출로를 폐쇄하는 개폐수단; 상기 승강로드의 하부에 설치되고 중심에 상기 공기유동로의 하부와 연통하는 흡착구가 형성되어 상기 개폐수단에 의해 상기 공기유동로의 하부가 개방될 때 흡착 동작하는 흡착패드; 및 상기 몸체의 하부 외측에 설치되고 상기 승강로드의 하부 외측에 연결되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 압입에 따라 상기 승강로드가 상승할 때 회전 운동하여 그리핑 동작하는 그리퍼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치를 기술적 요지로 한다.
이러한 본 발명은 몸체와, 상기 몸체의 내부에 승강 가능하게 설치되고 탄성부재의 탄성에 의해 상승 유지하다가 몸체의 내부에 공기가 압입될 때 하강하는 승강로드와, 상기 승강로드의 하부에 구비되어 상기 몸체의 내부에서 공기가 흡출될 때 흡착 동작하는 흡착패드와, 상기 몸체의 하부에 설치되고 상기 몸체와 상기 승강로드에 연결되어 상기 몸체의 내부로 공기가 압입될 때 상기 승강로드의 하강에 따라 그리핑 동작하는 그리퍼로 이루어지는 진공 흡착 이송 장치; 상기 진공 흡착 이송 장치 복수 개가 하부에 서로 이격되게 설치되는 연결플레이트; 상기 연결플레이트가 일측에 연결되고 다관절 운동하는 다관절운동모듈; 상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작과 그리핑 동작을 수행하기 위해 상기 진공 흡착 이송 장치로부터 공기를 흡출하는 진공발생기와, 상기 진공 흡착 이송 장치에 공기를 압입하는 공기압축기를 포함하는 구동모듈; 및 상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작 또는 그리핑 동작을 수행하도록 상기 다관절운동모듈과 상기 구동모듈의 구동을 각각 제어하는 제어모듈;로 구성되는 것을 특징으로 하는 이송 시스템도 기술적 요지로 한다.

Description

그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템{Vacuum adsorption transfer device with gripping function and transfer system applying the same}

본 발명은 소재물품을 자동으로 취부하여 이송할 수 있는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 진공 흡착 이송 장치는 생산성을 높이고 인력을 절감할 수 있도록 물품 제조 라인 상에 배치되어 물품의 소재가 되는 소재물품을 진공으로 흡착하여 정해진 위치로 자동으로 이송하기 위한 장치이다.

이러한 진공 흡착 이송 장치는 본체와, 본체의 단부에 구비되는 흡착패드와, 본체의 일측에 연결되어 흡착패드의 단부를 통해 공기를 흡입하여 흡착패드가 소재물품을 흡착하도록 흡착력을 발생하는 흡착력발생수단과, 본체를 정해진 제1위치로 이동시킨 후 다시 정해진 제2위치로 이동하는 이동모듈로 구성되어 있다.

즉, 본체가 이동모듈에 의해 제1위치로 이동하여 흡착패드가 소재물품의 표면에 밀착된 상태에서 흡착력발생수단이 작동되면 흡착패드에서 흡착력이 발생하여 소재물품을 흡착하게 된다.

그런 다음 본체가 이동모듈에 의해 제2위치로 이동하고 흡착력발생수단이 작동을 멈추면 흡착패드가 흡착력을 상실하고 흡착패드에서 소재물품이 분리되면서 소재물품의 이동을 완료하게 된다.

한편, 진공 흡착 이송 장치는 밀착성이 뛰어난 표면을 가지고 흡착력이 작용하는 재질로 이루어진 소재물품을 이송 가능하다. 즉, 진공 흡착 이송 장치는 표면이 매끈하고 공기가 쉽게 통과하지 않는 가죽, 합성수지, 금속 등의 재질로 이루어진 소재물품을 흡착력으로 이송할 수 있으나, 표면이 매끈하지 않고 공기가 쉽게 통과하는 직물, 부직포 등의 재질로 이루어진 소재물품을 흡착력으로 이송할 수 없는 한계가 있다.

그리하여 흡착력으로 이송 불가한 직물, 부직포 등의 재질로 이루어진 소재물품을 자동 이송하기 위해 복수 개의 파지핀을 통해 소재물품을 파지한 후 자동으로 이송하는 그리핑 이송 장치가 안출되어 사용되고 있다.

그러나 흡착력으로 이송 가능한 재질의 소재물품과 흡착력으로 이송 불가한 재질의 소재물품을 하나의 제조 라인에서 병행 사용하는 경우 진공 흡착 이송 장치와 그리핑 이송 장치를 모두 구비하여 한 장소에 배치하고 동시에 운용해야 하므로 제조 라인이 복잡해지고 동작 제어가 쉽지 않으며 제조 시간이 길어지며 비용 소요도 많은 문제점이 있다.

즉, 신발 제조 공장의 신발 갑피 제조 라인에서 신발의 용도와 목적 및 기능에 따라 갑피의 소재물품으로 가죽 재질의 소재물품과 직물 재질의 소재물품 모두가 사용될 경우 소재물품을 자동으로 이송하기 위해 진공 흡착 이송 장치와 그리핑 이송 장치 모두를 구비해야 한다.

따라서 신발 제조 공장 등에서 제조시간을 단축하고 투입인력을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위해서는 가죽, 합성수지, 금속 등과 같이 흡착력으로 이송 가능한 소재물품과 함께 직물, 부직포 등과 같이 흡착력으로 이송 불가한 소재물품을 모두 자동으로 이송할 수 있는 소재물품 이송 장치에 대해 개발이 절실하다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0362787호, 2004.09.22.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-0296544호, 2001.05.11.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-0996441호, 2020.11.24.자 공고.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 신발 제조 공장 등에서 제조시간을 단축하고 투입인력을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 가죽, 합성수지, 금속 등과 같이 흡착력으로 이송 가능한 소재물품과 함께 직물, 부직포 등과 같이 흡착력으로 이송 불가한 소재물품을 모두 자동으로 이송할 수 있는 구조를 가지는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않고, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 명확하게 이해될 수 있으면서 본 발명의 목적에 충분히 포함될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치는 내부에 승강안내공이 하부가 외부로 개방되게 형성되고 상부에 상기 승강안내공의 상부와 연통하는 잔압배출공이 형성되며 일측에 상기 승강안내공과 연통하는 공기출입공이 형성되는 몸체; 상기 승강안내공의 내부에 승강 가능하게 설치되고 내부에 공기유동로가 하부가 개방되게 형성되고 상부에 상기 공기유동로와 상기 잔압배출공을 서로 연통되게 하는 잔압배출로가 형성되고 일측에 상기 공기유동로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입로가 형성되는 승강로드; 상기 승강안내공의 상부에 개재되어 상기 승강로드를 하강시키는 탄성부재; 상기 공기출입로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입공간을 상기 승강안내공으로부터 구획하는 구획수단; 상기 공기유동로의 하부에 설치되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 흡출에 따라 상기 공기유동로의 하부를 개폐하고 상기 잔압배출로를 폐쇄하는 개폐수단; 상기 승강로드의 하부에 설치되고 중심에 상기 공기유동로의 하부와 연통하는 흡착구가 형성되어 상기 개폐수단에 의해 상기 공기유동로의 하부가 개방될 때 흡착 동작하는 흡착패드; 및 상기 몸체의 하부 외측에 설치되고 상기 승강로드의 하부 외측에 연결되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 압입에 따라 상기 승강로드가 상승할 때 회전 운동하여 그리핑 동작하는 그리퍼;로 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이송 시스템은 몸체와, 상기 몸체의 내부에 승강 가능하게 설치되고 탄성부재의 탄성에 의해 상승 유지하다가 몸체의 내부에 공기가 압입될 때 하강하는 승강로드와, 상기 승강로드의 하부에 구비되어 상기 몸체의 내부에서 공기가 흡출될 때 흡착 동작하는 흡착패드와, 상기 몸체의 하부에 설치되고 상기 몸체와 상기 승강로드에 연결되어 상기 몸체의 내부로 공기가 압입될 때 상기 승강로드의 하강에 따라 그리핑 동작하는 그리퍼로 이루어지는 진공 흡착 이송 장치; 상기 진공 흡착 이송 장치 복수 개가 하부에 서로 이격되게 설치되는 연결플레이트; 상기 연결플레이트가 일측에 연결되고 다관절 운동하는 다관절운동모듈; 상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작과 그리핑 동작을 수행하기 위해 상기 진공 흡착 이송 장치로부터 공기를 흡출하는 진공발생기와, 상기 진공 흡착 이송 장치에 공기를 압입하는 공기압축기를 포함하는 구동모듈; 및 상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작 또는 그리핑 동작을 수행하도록 상기 다관절운동모듈과 상기 구동모듈의 구동을 각각 제어하는 제어모듈;로 구성될 수 있다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 흡착 동작과 그리핑 동작을 선택적으로 사용 가능함에 따라 흡착 이송 가능한 소재물품과 흡착 이송 불가한 소재물품을 병행 사용하는 제조 라인에 배치 가능하여 제조 라인을 간소화할 수 있다.

그리고 소재물품이 흡착 가능한 물품인지 아닌지를 자동으로 감지하여 감지 결과에 대응되게 흡착 동작을 수행하거나 그리핑 동작을 수행 가능함에 따라 사용자의 개입을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치를 도시한 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치를 도시한 저면도이다.
도 4는 도 3의 'A-A'선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 'B-B'선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 흡착 동작에 따른 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 흡착 동작에 따른 상태를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 그리핑 동작에 따른 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 그리핑 동작에 따른 상태를 도시한 저면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 그리핑 동작을 도시한 저면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치의 그리핑 동작을 도시한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이송 시스템의 구성을 도시한 블록도 이다.

본 발명은 제조시간을 단축하고 투입인력을 절감하여 생산성을 높일 수 있도록 물품 제조 라인 상에 배치되어 물품의 소재가 되는 소재물품을 자동으로 취부하여 이송할 수 있는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 이송 시스템은 가죽, 합성수지, 금속 등과 같이 흡착력으로 이송 가능한 소재물품과 함께 직물, 부직포 등과 같이 흡착력으로 이송 불가한 소재물품을 모두 자동으로 이송할 수 있는 것이 특징이다.

이러한 특징은 공기의 흡출에 따라 흡착 동작을 수행하는 흡착수단과 함께 공기의 압입에 따라 그리핑 동작을 수행하는 그리핑수단이 구비된 진공 흡착 이송 장치와, 소재물품을 감지하여 소재물품에 대응되게 흡착수단과 그리핑수단 중의 하나가 선택적으로 작동하는 이송 시스템에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치 및 이를 적용한 진공 흡착 이송 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치(100)는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 몸체(110), 승강로드(120), 로드헤드(130), 탄성부재(140), 구획수단(150), 개폐수단(160), 흡착패드(170) 및 그리퍼(180)로 구성될 수 있다.

먼저, 상기 몸체(110)는 소정길이를 가지며 원통 형상으로 형성되고 길이방향을 따라 내부에 승강안내공(111)이 형성될 수 있다. 이때 승강안내공(111)은 몸체(110)의 하단까지 형성되어 하부가 개방될 수 있다.

그리고 몸체(110)는 상부에 승강안내공(111)의 상부와 연통하는 잔압배출공(112)이 형성되고 일측에 승강안내공(111)의 일측과 연통하는 공기출입공(113)이 형성될 수 있다.

단, 잔압배출공(112)과 공기출입공(113)은 각각 공기의 원활한 배출과 공기의 신속한 흡출 및 압입을 위해 승강안내공(111)의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가질 수 있다.

여기서 잔압배출공(122)에는 공기를 배출하는 공기배출기를 연결하기 위한 접속부재(114)가 구비될 수 있다. 그리고 공기출입공(113)에는 공기를 흡출하는 진공발생기(410)와 공기를 압입하는 공기압축기(420)를 연결하기 위한 접속부재(115)가 각각 구비될 수 있다.

단, 진공발생기(410)와 공기압축기(420)는 제어신호에 따라 선택적으로 작동될 수 있도록 접속부재(115)와의 사이에 3방향제어밸브로 연결될 수 있다.

다음으로, 상기 승강로드(120)는 몸체(110)의 승강안내공(111)에 승강 가능하게 설치되고 중심에 길이방향을 따라 공기유동로(121)가 관통 형성될 수 있다. 즉, 공기유동로(121)는 승강안내공(111)을 통해 잔압배출공(112)과 연통될 수 있다.

그리고 승강로드(120)의 상부에는 공기유동로(121)와 잔압배출공(112)을 서로 연통되게 하는 잔압배출로(122)가 형성될 수 있고, 승강로드(120)의 일측에는 공기유동로(121)와 공기출입공(113)을 서로 연통되게 하는 공기출입로(123)가 형성될 수 있다.

다음으로, 상기 로드헤드(130)는 승강로드(120)의 상부에 설치되고 승강로드(120)의 직경보다 상대적으로 더 큰 직경을 가질 수 있다.

그리고 로드헤드(130)의 중심에는 승강로드(120)의 공기유동로(121)가 승강안내공(111)을 통해 잔압배출공(112)과 연통되도록 연통공(131)이 길이방향을 따라 관통 형성될 수 있다.

다음으로, 상기 탄성부재(140)는 몸체(110)의 승강안내공(111) 상부에 개재되고 압축에 저항하는 탄성력을 발휘하여 승강로드(120)와 로드헤드(130)를 승강안내공(111)의 하부로 하강시킬 수 있다.

다음으로, 상기 구획수단(150)은 공기출입로(123)와 공기출입공(113)을 서로 연통되게 하는 공기출입공간(111a)을 승강안내공(111)으로부터 구획할 수 있다.

이를 위해 구획수단(150)은 한 쌍을 이루는 제1구획링(151)과 제2구획링(152)으로 구성될 수 있다.

상기 제1구획링(141)은 로드헤드(130)의 외측에 함몰 형성된 링홈(131)에 설치될 수 있다. 상기 제2구획링(152)은 제2구획링(152)보다 낮은 위치인 몸체(110)의 내부 중간측에 상하로 이격되는 한 쌍의 지지돌편(116)의 사이에 설치될 수 있다.

즉, 구획수단(150)은 공기압축기(420)의 작동에 따라 공기출입공(113)으로 공기가 압입되면서 공기유동로(121)와 공기출입로(123)와 공기출입공간(111a)에 가득찬 상태에서 공기출입공간(111a)의 체적이 더 늘어나도록 공기출입공간(111a)의 기밀을 유지할 수 있다.

이때 공기출입공간(111a)의 체적이 늘어나는 과정에서 승강로드(120)는 자연스럽게 승강안내공(111)의 상부로 상승할 수 있고 승강로드(120)의 상승에 따라 탄성부재(140)는 압축될 수 있다.

다음으로, 상기 개폐수단(160)은 승강로드(120)의 공기유동로(121) 하부에 설치되어 공기유동로(121)와 잔압배출로(122)를 개폐할 수 있다.

즉, 개폐수단(160)은 공기출입공(113)을 통해 공기가 흡출되지 않으면 닫힘 동작하여 공기유동로(121)의 하부를 폐쇄할 수 있고, 진공발생기(410)의 작동에 따라 공기출입공(113)을 통해 공기가 흡출되면 열림 동작하여 공기유동로(121)의 하부를 개방할 수 있다.

이를 위해 개폐수단(160)은 공기유동로(121)의 하부에 고정 설치되고 중심에 개폐공(161a)이 상하로 관통 형성되며 개폐공(161a)의 상주연부를 따라 일정곡률을 가진 곡면의 시트면(161b)이 형성되는 밸브시트(161)와, 밸브시트(161)의 시트면(161b)에 안착되고 시트면(161b)의 곡률과 대응되는 곡률을 가지는 단속볼(162)로 구성될 수 있다.

즉, 개폐수단(160)은 공기의 흡출 여부에 따라 단속볼(162)이 상승 또는 하강하여 밸브시트(161)의 시트면(161b)에 비안착 또는 안착되면서 개폐공(161a)을 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

따라서 개폐수단(160)은 공기의 흡출에 따라 단속볼(162)이 상승하여 잔압배출로(122)를 막고 개폐공(161a)을 개방할 수 있고, 공기의 압입에 따라 단속볼(162)이 하강하고 시트면(161b)에 안착되어 개폐공(161a)을 폐쇄할 수 있다.

다음으로, 상기 흡착패드(170)는 승강로드(120)의 하부에 설치되고 중심에 공기유동로(121)의 하부와 연통하는 흡착구(171)가 하부로 갈수록 확경되도록 방사상으로 형성되어 진공발생기(410)의 구동에 따라 흡착 동작을 수행할 수 있다.

즉, 흡착패드(170)는 도 6, 7 및 12에 도시된 바와 같이 진공발생기(410)가 작동하여 공기유동로(121)를 통해 공기가 흡출되면서 개폐수단(160)이 열림 동작하여 공기유동로(121)의 하부가 개방될 때 공기의 흡출에 따른 흡착력을 발휘하여 소재물품(M)을 흡착하는 흡착 동작을 수행할 수 있다.

마지막으로, 상기 그리퍼(180)는 몸체(110)의 하부 외측에 설치되고 승강로드(120)의 하부와 연결되어 공기압축기(420)의 구동에 따라 그리핑 동작을 수행할 수 있다.

즉, 그리퍼(180)는 도 8 내지 12에 도시된 바와 같이 공기압축기(420)가 작동하여 공기유동로(121)로 공기가 압입되면서 공기출입공간(111a)의 체적이 늘어남과 동시에 승강로드(120)가 상승할 때 승강로드(120)의 상승에 따라 회전 운동하면서 소재물품(M)을 파지하는 그리핑 동작을 수행할 수 있다.

이를 위해 그리퍼(180)는 제1경사홈(181), 제2경사홈(182), 회전유도장공(183), 내부회전구(184), 외부회전구(185), 제1회전연결구(186), 제2회전연결구(187), 내부파지핀(188) 및 외부파지핀(189)로 구성될 수 있다.

상기 제1경사홈(181)은 복수 개로 구성되고 승강로드(120)의 하부 외주면에 서로 일정간격을 두고 소정깊이로 함몰 형성될 수 있다. 이때 제1경사홈(181)은 일측으로 하향 경사진 각도로 형성될 수 있다.

상기 제2경사홈(182)은 제1경사홈(181)과 대응되게 복수 개로 구성되고 상기 승강로드(120)의 하부 외주면에 서로 일정간격을 두고 소정깊이로 함몰 형성될 수 있다. 이때 제2경사홈(182)은 제1경사홈(181)의 사이사이에 형성될 수 있다. 그리고 제2경사홈(182)은 제1경사홈(181)과는 반대로 타측으로 하향 경사진 각도로 형성될 수 있다.

상기 회전유도장공(183)은 제1경사홈(181)과 제2경사홈(182)을 모두 합한 개수와 대응되게 복수 개로 구성되고 몸체(110)의 하부에 일정간격을 두고 좌우 수평으로 형성될 수 있다.

이때 회전유도장공(183)은 각각 제1경사홈(181)과 제2경사홈(182) 중의 어느 하나와 연통될 수 있다. 즉, 회전유도장공(183)은 제1경사홈(181)과 연통하는 제1그룹과, 제2경사홈(182)과 연통하는 제2그룹으로 구분될 수 있다.

상기 내부회전구(184)는 승강로드(120)의 하부 외측에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 외부회전구(185)는 내부회전구(184)의 외측에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제1회전연결구(186)는 내부회전구(184)와 승강로드(120)를 연결하기 위해 제1경사홈(181)과 대응되게 복수 개로 구성되고 일단 제1경사홈(181)에 삽입되고 타단이 회전유도장공(183)을 관통하여 내부회전구(184)에 나사체결식으로 고정될 수 있다.

즉, 제1회전연결구(186)는 승강로드(120)가 상승할 때 제1경사홈(181)의 경사진 각도와 회전유도장공(183)의 길이에 따라 내부회전구(184)가 몸체(110)의 하부에서 일방향으로 소정각도만큼 회전할 수 있도록 한다.

상기 제2회전연결구(187)는 외부회전구(185)와 승강로드(120)를 연결하기 위해 제2경사홈(182)과 대응되게 복수 개로 구성되고 일단이 제2경사홈(182)이 삽입되고 타단이 회전유도장공(183)을 관통하여 외부회전구(185)에 나사체결식으로 고정될 수 있다.

즉, 제2회전연결구(187)는 승강로드(120)가 상승할 때 제2경사홈(182)의 경사진 각도와 회전유도장공(183)의 길이에 따라 외부회전구(185)가 몸체(110)의 하부에서 타방향으로 소정각도만큼 회전할 수 있도록 한다.

상기 내부파지핀(188)은 복수 개로 구성되고 내부회전구(184)의 하부면 가장자리를 따라 서로 일정간격을 두고 원형을 이루도록 배치되며 하방으로 돌출되게 설치될 수 있다.

상기 외부파지핀(189)은 복수 개로 구성되고 외부회전구(185)의 하부면 가장자리를 따라 서로 일정간격을 두고 원형을 이루도록 배치되며 하방으로 돌출되게 설치될 수 있다.

단, 내부파지핀(188)은 외부파지핀(189)의 사이사이에 위치하고, 외부파지핀(189)은 내부파지핀(188)의 사이사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 그리고 내부파지핀(188)은 내부회전구(184)의 회전방향을 따라 상향 경사진 각도로 설치되고, 외부파지핀(189)은 내부파지핀(188)과는 반대로 외부회전구(185)의 회전방향을 따라 상향 경사진 각도로 설치될 수 있다.

즉, 내부파지핀(188)과 외부파지핀(189)은 승강로드(120)가 상승할 때 내부회전구(184)와 외부회전구(185)가 서로 반대방향으로 회전함에 따라 서로 교차하면서 소재물품(M)을 파지하는 그피링 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공 흡착 이송 시스템(1000)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기한 진공 흡착 이송 장치(100), 연결플레이트(200), 다관절운동모듈(300), 구동모듈(400) 및 제어모듈(500)로 구성될 수 있다.

먼저, 상기 진공 흡착 이송 장치(100)는 소재물품(M)의 무게와 크기에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 연결플레이트(200)는 복수 개의 진공 흡착 이송 장치(100)를 일체로 연결하여 동일하게 이동 가능하도록 하측에 복수 개의 진공 흡착 이송 장치(100)가 서로 이격되게 설치될 수 있다.

이때 연결플레이트(200)에는 진공 흡착 이송 장치(100)가 소재물품(M)을 이송하기 위해 소재물품(M)의 표면에 밀착될 때 밀착으로 인한 충격을 완화하기 위해 완충수단을 사이에 두고 진공 흡착 이송 장치(100)가 연결될 수 있다.

그리고 연결플레이트(200)의 상부면 중심에는 다관절운동모듈(300)과의 연결을 위해 연결브래킷이 수직으로 연결될 수 있다.

다음으로, 상기 다관절운동모듈(300)은 진공 흡착 이송 장치(100)가 소재물품(M)을 제1위치에서 제2위치로 이송 가능하도록 연결플레이트(200)의 상부에 연결브래킷을 통해 연결되어 다관절 운동할 수 있다.

다음으로, 상기 구동모듈(400)은 진공 흡착 이송 장치(100)로 소재물품(M)을 진공 흡착 방식으로 이송하거나 그리핑 방식으로 이송 가능하도록 진공 흡착 이송 장치(100)를 구동시킬 수 있다.

즉, 구동모듈(400)은 진공 흡착 이송 장치(100)로부터 공기를 압출하여 진공 흡착 이송 장치(100)가 흡착 동작을 수행할 수 있도록 하는 진공발생기(410)와, 진공 흡착 이송 장치(100)에 공기를 압입하여 진공 흡착 이송 장치(100)가 그리핑 동작을 수행할 수 있도록 하는 공기압축기(420)로 구성될 수 있다.

마지막으로, 상기 제어모듈(500)은 제어모듈(500)은 진공 흡착 이송 장치(100)로 소재물품(M)을 제1위치에서 제2위치로 자동 이송할 수 있도록 다관절운동모듈(300)과 구동모듈(400)의 구동을 각각 제어할 수 있다.

여기서 제어모듈(500)은 소재물품(M)이 흡착 이송이 가능한 소재인지 또는 흡착 이송이 불가한 소재인지를 자동으로 감지하여 구동모듈(400)의 구동을 제어할 수 있다.

즉, 제어모듈(500)은 소재물품(M)이 흡착 이송 가능한 소재인 경우 진공발생기(410)를 작동시켜 진공 흡착 이송 장치(100)가 흡착 동작을 수행하게 제어할 수 있고, 소재물품(M)이 흡착 이송 불가한 소재인 경우 공기압축기(420)를 작동시켜 진공 흡착 이송 장치(100)가 그리핑 동작을 수행하게 제어할 수 있다.

이를 위해 제어모듈(500)은 감지상태준비부(510), 내압감지부(520), 소재물품판별부(530), 내압감지해제부(540) 및 제어신호발생부(550)가 포함될 수 있다.

상기 감지상태준비부(510)는 다관절운동모듈(300)의 관절 운동에 따라 진공 흡착 이송 장치(100)의 흡착패드(170)가 소재물품(M)의 표면에 안착된 상태에서 제1시점에 진공발생기(410)를 제1시간동안 구동시킬 수 있다.

상기 내압감지부(520)는 진공발생기(410)가 구동되는 제1시간동안 흡착패드(170)의 내부압력을 감지할 수 있다. 이때 내압감지부(520)는 제1시간 동안 흡착패드(170)의 내부압력 중에서 가장 낮은 내부압력을 저장할 수 있다.

상기 소재물품판별부(530)는 내압감지부(520)에 저장된 흡착패드(170)의 내부압력을 기설정된 기준압력과 비교하여 소재물품(M)의 이송 방식을 결정할 수 있다.

즉, 소재물품판별부(530)는 흡착패드(170)의 내부압력이 기준압력 이하이면 해당 소재물품(M)을 흡착 이송이 가능한 물품으로 판별하고, 기준압력을 초과하면 소재물품(M)을 흡착 이송이 불가한 물품으로 판별할 수 있다.

상기와 같이 흡착패드(170)의 내부 압력을 통해 소재물품(M)의 이송 방식을 결정하는 것은 소재물품(M)이 흡착 이송 가능한 물품인 경우 흡착패드(170)의 내부가 진공 상태가 되면서 흡착패드(170)의 내부압력이 기준압력이하로 낮아지게 되고, 흡착 이송 불가한 물품인 경우 흡착패드(170)의 내부가 진공 상태가 되지 못하면서 흡착패드(170)의 내부압력이 기준압력이하로 낮아지지 않기 때문이다.

상기 내압감지해제부(540)는 소재물품판별부(530)에서 소재물품(M)의 판별이 완료된 제2시점에 진공발생기(410)의 구동을 중지시킬 수 있다.

상기 제어신호발생부(550)는 진공발생기(410)의 구동이 중지된 제2시점 이후인 제3시점에 소재물품판별부(530)에서 판별된 결과에 따라 소재물품(M)이 흡착 이송이 가능한 물품이면 진공발생기(410)가 구동되게 하는 제1제어신호를 발생하고 소재물품(M)이 흡착 이송 불가한 물품이면 공기압축기(420)가 구동되게 하는 제2제어신호를 발생할 수 있다.

그러면 진공 흡착 이송 장치(100)는 제1제어신호에 따라 흡착 동작을 수행하여 소재물품(M)을 흡착 이송 방식으로 이송할 수 있고, 제2제어신호에 따라 그리핑 동작을 수행하여 소재물품(M)을 그리핑 이송 방식으로 이송할 수 있다.

여기서 제어모듈(500)에는 소재물품(M)이 흡착 이송이 가능한지 혹은 불가한지를 더욱 정확하게 감지할 수 있도록 중량감지부가 더 포함될 수 있다.

상기 중량감지부는 진공 흡착 이송 장치(100)의 중량을 제1시점 직전에 1차로 감지한 초기중량값과 제1시점 직후에 2차로 감지한 후기중량값을 각각 구분하여 저장할 수 있다.

이때 소재물품(M)이 흡착 이송이 가능한 물품이면 흡착패드(170)에 달라붙어 진공 흡착 이송 장치(100)의 중량이 증가하고, 그렇지 않고 흡착 이송이 불가한 물품이면 흡착패드(170)에 달라붙지 않아 진공 흡착 이송 장치(100)의 중량에 변화하게 없게 된다.

즉, 소재물품판별부(530)는 중량감지부에 각각 저장한 초기중량값과 후기중량값을 비교하여 진공 흡착 이송 장치(100)의 중량이 증가하면서 흡착패드(170)의 내부압력이 기준압력 이하이면 해당 소재물품(M)을 흡착 이송이 가능한 물품으로 판별할 수 있다.

이와 달리 소재물품판별부(530)는 중량감지부에 각각 저장한 초기중량값과 후기중량값을 비교하여 진공 흡착 이송 장치(100)의 중량 변화가 없으면서 흡착패드(170)의 내부압력이 기준압력을 초과하면 소재물품(M)을 흡착 이송이 불가한 물품으로 판별할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 진공 흡착 이송 장치
110: 몸체
111: 승강안내공
111a: 공기출입공간
112: 잔압배출공
113: 공기출입공
114, 115: 접속부재
116: 지지돌편
120: 승강로드
121: 공기유동로
122: 잔압배출로
123: 공기출입로
130: 로드헤드
131: 연통공
132: 링홈
140: 탄성부재
150: 구획수단
151: 제1구획링
152: 제2구획링
160: 개폐수단
161: 밸브시트
161a: 개폐공
161b: 시트면
162: 단속볼
170: 흡착패드
171: 흡착구
180: 그리퍼
181: 제1경사홈
182: 제2경사홈
183: 회전유도장공
184: 내부회전구
185: 외부회전구
186: 제1회전연결구
187: 제2회전연결구
188: 내부파지핀
189: 외부파지핀
200: 연결플레이트
300: 다관절운동모듈
400: 구동모듈
410: 진공발생기
420: 공기압축기
500: 제어모듈
510: 감지상태준비부
520: 내압감지부
530: 소재물품판별부
540: 내압감지해제부
550: 제어신호발생부
1000: 이송 시스템
M: 소재물품

Claims

내부에 승강안내공이 하부가 외부로 개방되게 형성되고 상부에 상기 승강안내공의 상부와 연통하는 잔압배출공이 형성되며 일측에 상기 승강안내공과 연통하는 공기출입공이 형성되는 몸체;
상기 승강안내공의 내부에 승강 가능하게 설치되고 내부에 공기유동로가 하부가 개방되게 형성되고 상부에 상기 공기유동로와 상기 잔압배출공을 서로 연통되게 하는 잔압배출로가 형성되고 일측에 상기 공기유동로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입로가 형성되는 승강로드;
상기 승강안내공의 상부에 개재되어 상기 승강로드를 하강시키는 탄성부재;
상기 공기출입로와 상기 공기출입공을 서로 연통되게 하는 공기출입공간을 상기 승강안내공으로부터 구획하는 구획수단;
상기 공기유동로의 하부에 설치되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 흡출에 따라 상기 공기유동로의 하부를 개폐하고 상기 잔압배출로를 폐쇄하는 개폐수단;
상기 승강로드의 하부에 설치되고 중심에 상기 공기유동로의 하부와 연통하는 흡착구가 형성되어 상기 개폐수단에 의해 상기 공기유동로의 하부가 개방될 때 흡착 동작하는 흡착패드; 및
상기 몸체의 하부 외측에 설치되고 상기 승강로드의 하부 외측에 연결되어 상기 공기출입공을 통한 공기의 압입에 따라 상기 승강로드가 상승할 때 회전 운동하여 그리핑 동작하는 그리퍼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 개폐수단은
상기 공기유동로에 고정 설치되고 중심에 개폐공이 형성되고 상기 개폐공의 상주연부를 따라 곡면으로 형성된 시트면이 구비되는 밸브시트; 및
상기 밸브시트의 시트면에 안착되고 시트면과 대응되는 곡률을 가지는 단속볼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 그리퍼는
상기 승강로드의 하부 외주면에 각각 일정간격으로 형성되고 일측으로 하향 경사지게 형성되는 복수 개의 제1경사홈;
상기 승강로드의 하부 외주면에 상기 제1경사홈의 사이사이에서 각각 위치되게 상기 제1경사홈과는 반대되게 타측으로 하향 경사지게 형성되는 복수 개의 제2경사홈;
상기 제1경사홈과 상기 제2경사홈을 합한 개수와 대응되게 복수 개로 구성되고 상기 몸체의 하부에 각각 일정간격을 두고 좌우 수평으로 형성되고 각각이 상기 제1경사홈과 상기 제2경사홈 중의 하나와 연통하는 회전유도장공;
상기 승강로드의 하부 외측에 회전 가능하게 설치되는 내부회전구;
상기 내부회전구의 외측에 회전 가능하게 설치되는 외부회전구;
상기 제1경사홈에 일단이 삽입되고 타단이 상기 회전유도장공을 관통하여 내부회전구에 고정되어 상기 승강로드가 상승할 때 상기 내부회전구와 함께 일방향으로 회전하는 제1회전연결구;
상기 제2경사홈에 일단이 삽입되고 타단이 상기 회전유도장공을 관통하여 상기 외부회전구에 고정되어 상기 승강로드가 상승할 때 상기 외부회전구와 함께 타방향으로 회전하는 제2회전연결구;
상기 내부회전구의 하부면에 복수 개가 일정간격을 두고 하방으로 돌설되는 내부파지핀; 및
상기 외부회전구의 하부면에 복수 개가 일정간격을 두고 하방으로 돌설되어 상기 승강로드가 상승할 때 상기 내부회전구와 상기 외부회전구의 회전에 따라 상기 내부파지핀과 교차하면서 상기 내부파지핀과 함께 소재물품을 파지하는 외부파지핀;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치.
제3항에 있어서,
상기 내부파지핀은
상기 내부회전구의 회전 방향을 따라 하향 경사진 각도로 설치되고,
상기 외부파지핀은
상기 내부파지핀과는 반대로 상기 외부회전구의 회전 방향을 따라 하향 경사진 각도로 설치되는 것을 특징으로 하는 그리핑 기능을 겸비한 진공 흡착 이송 장치.
몸체와, 상기 몸체의 내부에 승강 가능하게 설치되고 탄성부재의 탄성에 의해 상승 유지하다가 몸체의 내부에 공기가 압입될 때 하강하는 승강로드와, 상기 승강로드의 하부에 구비되어 상기 몸체의 내부에서 공기가 흡출될 때 흡착 동작하는 흡착패드와, 상기 몸체의 하부에 설치되고 상기 몸체와 상기 승강로드에 연결되어 상기 몸체의 내부로 공기가 압입될 때 상기 승강로드의 하강에 따라 그리핑 동작하는 그리퍼로 이루어지는 진공 흡착 이송 장치;
상기 진공 흡착 이송 장치 복수 개가 하부에 서로 이격되게 설치되는 연결플레이트;
상기 연결플레이트가 일측에 연결되고 다관절 운동하는 다관절운동모듈;
상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작과 그리핑 동작을 수행하기 위해 상기 진공 흡착 이송 장치로부터 공기를 흡출하는 진공발생기와, 상기 진공 흡착 이송 장치에 공기를 압입하는 공기압축기를 포함하는 구동모듈; 및
상기 진공 흡착 이송 장치가 흡착 동작 또는 그리핑 동작을 수행하도록 상기 다관절운동모듈과 상기 구동모듈의 구동을 각각 제어하는 제어모듈;로 구성되는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 다관절운동모듈의 관절 운동에 따라 진공 흡착 이송 장치의 흡착패드가 소재물품의 표면에 안착된 상태에서 상기 진공발생기를 일정시간 동안 구동시키는 감지상태준비부;
상기 일정시간 동안 상기 흡착패드의 내부 압력을 감지하는 내압감지부;
상기 내압감지부에서 상기 일정시간 동안 감지된 상기 흡착패드의 내부압력 중에서 가장 낮은 내부압력이 기설정된 기준압력 이하이면 상기 소재물품을 흡착 이송이 가능한 물품으로 판별하고 기설정된 기준내압을 초과하면 상기 소재물품을 흡착 이송이 불가한 물품으로 판별하는 소재물품판별부; 및
상기 소재물품판별부에서 판별된 결과에 따라 상기 소재물품이 흡착 이송이 가능한 물품이면 상기 진공발생기가 구동되게 하는 제1제어신호를 발생하거나 상기 소재물품이 흡착 이송 불가한 물품이면 상기 공기압축기가 구동되게 하는 제2제어신호를 발생하는 제어신호발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 소재물품판별부에서 상기 소재물품이 판별된 이후 시점과 상기 제어신호발생부에서 제1제어신호 또는 상기 제2제어신호가 발생되기 이전 시점 사이에 상기 진공발생기의 구동을 중지시키는 감지상태해제부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.