KR20220127091A - 이송장치 - Google Patents

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KR20220127091A
KR20220127091A KR1020210031667A KR20210031667A KR20220127091A KR 20220127091 A KR20220127091 A KR 20220127091A KR 1020210031667 A KR1020210031667 A KR 1020210031667A KR 20210031667 A KR20210031667 A KR 20210031667A KR 20220127091 A KR20220127091 A KR 20220127091A
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박찬용
도명윤
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

이송장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 이송장치는: 바디부; 바디부에 이동 가능하게 설치되는 리니어 가이드부; 리니어 가이드부를 이동시키도록 리니어 가이드부에 연결되는 가이드 구동부; 바디부에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 그리퍼암부; 그리퍼암부를 각각 회전시키도록 그리퍼암부에 연결되는 회전 구동부; 및 그리퍼암부의 회전시 벨트가 풀리면서 이송물을 감싸도록 그리퍼암부에 설치되는 벨트 권취부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이송장치{TRANSFERRING APPARATUS}
본 발명은 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송물을 잡기 위한 파지점 계산이 필요하지 않고, 다양한 크기와 형태의 이송물을 이송하며, 좁은 공간에서도 이송물을 잡고 놓을 수 있는 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 이송로봇은 이송물을 원하는 곳으로 이송하는 장치이다. 이송로봇에는 진공 흡착부가 구비된 흡착로봇과, 핑거 그리퍼부가 구비된 그리퍼 로봇이 있다. 흡착로봇은 진공 흡착부가 진공압에 의해 이송물을 흡착한 후 이송한다. 그리퍼 로봇은 핑거 그리퍼부가 이송물의 외측으로 벌어진 후 미리 설정된 파지점으로 핑거 그리퍼부를 이동에 따라 이송물을 파지한다.
그러나, 종래의 흡착로봇은 표면이 매끄럽지 않은 이송물을 이송하는데 사용할 수 없다. 또한, 핑거 그리퍼부가 구비된 그리퍼 로봇은 핑거 그리퍼부를 이송물의 외측으로 벌려야 하므로, 이송물이 좁은 공간에 위치는 경우 핑거 그리퍼부가 주위 구조물에 충돌될 수 있고, 이송물을 파지하기 어려웠다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0050917호(2015. 05. 11 공개, 발명의 명칭: 프레스 라인의 이송로봇 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 이송물을 잡기 위한 파지점 계산이 필요하지 않고, 다양한 크기와 형태의 이송물을 이송하며, 좁은 공간에서도 이송물을 잡고 놓을 수 있는 이송장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 이송장치는: 바디부; 상기 바디부에 이동 가능하게 설치되는 리니어 가이드부; 상기 리니어 가이드부를 이동시키도록 상기 리니어 가이드부에 연결되는 가이드 구동부; 상기 바디부에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 그리퍼암부; 상기 그리퍼암부를 각각 회전시키도록 상기 그리퍼암부에 연결되는 회전 구동부; 및 상기 그리퍼암부의 회전시 벨트가 풀리면서 이송물을 감싸도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 권취부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그리퍼암부는 상기 리니어 가이드부의 이동궤적을 회피하도록 상기 리니어 가이드부의 양측에 각각 설치될 수 있다.
상기 그리퍼암부는 상기 회전 구동부에 회전 가능하게 연결되는 회전암부; 상기 회전암부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 벨트 권취부가 설치되는 이동암부; 및 상기 회전암부에 설치되고, 상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동암부에 연결되는 이동 구동부를 포함할 수 있다.
상기 이동암부는 상기 회전암부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 이동 구동부가 연결되는 제1이동암; 및 상기 제1이동암에서 하측으로 연장되고, 상기 벨트 홀더부가 설치되는 제2이동암을 포함할 수 있다.
상기 이동 구동부는 상기 회전암부에 설치되는 이동 모터부; 및 상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동 모터부와 상기 이동암부에 연결되는 동력전달부를 포함할 수 있다.
상기 동력전달부는 상기 이동 모터부에 연결되는 이동 기어부; 상기 회전암부에 설치되는 종동 기어부; 및 상기 이동 기어부와 상기 종동 기어부에 결합되고, 상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동암부에 연결되는 이동 벨트부를 포함할 수 있다.
상기 이동 기어부는 상기 이동 모터부에 축결합되는 제1이동기어; 상기 제1이동기어에 맞물리는 제2이동기어; 및 상기 제2이동기어와 동축을 이루도록 상기 제2이동기어에 연결되고, 상기 이동 벨트부가 연결되는 제3이동기어를 포함할 수 있다.
상기 가이드 구동부는 상기 바디부에 설치되는 가이드 모터부; 및 상기 가이드 모터부에 연결되고, 상기 리니어 가이드부의 랙기어부에 맞물리게 설치되는 가이드 기어부를 포함할 수 있다.
상기 가이드 기어부는 상기 가이드 모터부에 축결합되는 제1리니어기어; 및 상기 제1리니어기어와 상기 랙기어부에 맞물리게 설치되는 제2리니어기어를 포함할 수 있다.
상기 회전 구동부는 상기 바디부에 설치되는 회전 모터부; 및 상기 회전 모터부에 연결되고, 한 쌍의 그리퍼암부를 회전시키도록 한 쌍의 상기 그리퍼암부에 연결되는 회전 기어부를 포함할 수 있다.
상기 회전 기어부는 상기 회전 모터부에 연결되고, 하나의 상기 그리퍼암부에 축결합되는 제1회전기어; 상기 제1회전기어에 맞물리게 설치되는 연결기어부; 및 상기 연결기어부에 맞물리고, 나머지 상기 그리퍼암부에 축결합되는 제2회전기어를 포함할 수 있다.
상기 벨트가 상기 벨트 권취부에서 풀린 상태에서 상기 벨트를 구속하도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 홀더부를 더 포함할 수 있다.
상기 벨트 홀더부는 상기 그리퍼암부에 설치되는 홀더 구동부; 상기 홀더 구동부에 설치되는 홀더 풀리부; 상기 벨트를 구속 및 해제하도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 브레이크; 및 상기 홀더 구동부의 구동시 상기 벨트 브레이크를 구동시키도록 상기 홀더 풀리부와 상기 벨트 브레이크에 연결되는 케이블을 포함할 수 있다.
상기 리니어 가이드부에 설치되고, 상기 벨트를 위치 고정시키도록 상기 벨트에 연결되는 위치 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 위치 고정부는 상기 리니어 가이드부에서 하측으로 연장되는 위치 고정바; 및 상기 위치 고정바에 연결되고, 상기 벨트가 끼워지는 벨트 고정부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 그리퍼암부가 나란하게 정렬된 상태에서 이송물 측으로 이동되므로, 이송물이 좁은 곳에 위치되더라도 그리퍼암부가 주위 구조물에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이송장치가 하강될 때에 그리퍼부가 주위 구조물 등에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 그리퍼암부가 이송물의 둘레를 따라 회전될 때에 벨트가 벨트 권취부에서 풀리면서 이송물을 감싸 구속하므로, 다양한 크기, 다양한 형태 및 다양한 재질의 이송물을 이송시킬 수 있다. 또한, 폭이 넓은 벨트가 이송물을 감싸면서 구속하므로, 파손되기 쉬운 이송물을 이송할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 그리퍼암부가 이송물을 구속하기 위해 정확한 파지점이 계산되지 않아도 되고, 이송물을 벨트로 감아 구속하는 시간이 현저히 단축될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치가 이송물의 상측에 위치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부와 회전 구동부를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부와 벨트 홀더부를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 리니어 가이드부와 가이드 구동부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 벨트 홀더부의 벨트 브레이크와 벨트의 설치 구조를 도시한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물을 감싸는 과정을 도시한 동작상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 벨트 홀더부의 벨트 브레이크가 벨트를 구속한 상태를 도시한 확대도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이송장치의 일 실시예를 설명한다. 이송장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치가 이송물의 상측에 위치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부와 회전 구동부를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부와 벨트 홀더부를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 리니어 가이드부와 가이드 구동부를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 벨트 홀더부의 벨트 브레이크와 벨트의 설치 구조를 도시한 확대도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치(100)는 바디부(110), 리니어 가이드부(120), 가이드 구동부(130), 한 쌍의 그리퍼암부(140), 회전 구동부(150) 및 벨트 권취부(160)를 포함한다.
바디부(110)에는 리니어 가이드부(120), 가이드 구동부(130) 및 한 쌍의 그리퍼암부(140)가 설치된다. 바디부(110)는 이송물(10)의 상측에 안착된다. 바디부(110)의 상측에는 이송로봇이 연결된다. 바디부(110)는 리니어 가이드부(120)가 통과하도록 양측이 개방되는 박스 형태로 형성될 수 있다.
리니어 가이드부(120)는 바디부(110)에 이동 가능하게 설치된다. 리니어 가이드부(120)는 직선 왕복 가능하도록 바디부(110)에 설치된다. 리니어 가이드부(120)는 직사각판 형태로 형성된다. 리니어 가이드부(120)의 상측에는 랙기어부(122)가 리니어 가이드부(120)의 길이방향과 나란하게 형성된다.
가이드 구동부(130)는 리니어 가이드부(120)를 이동시키도록 리니어 가이드부(120)에 연결된다. 가이드 구동부(130)가 구동됨에 따라 리니어 가이드부(120)가 일직선상에서 왕복 이동된다.
한 쌍의 그리퍼암부(140)는 바디부(110)에 회전 가능하게 결합된다. 그리퍼암부(140)는 바디부(110)의 양측에 리니어 가이드부(120)를 회피하도록 배치된다.
회전 구동부(150)는 그리퍼암부(140)를 각각 회전시키도록 그리퍼암부(140)에 연결된다. 이때, 회전 구동부(150)는 각 그리퍼암부(140)를 대략 180° 정도의 범위에서 양방향으로 회전시킨다. 한 쌍의 그리퍼암부(140)가 양측으로 회전되므로, 벨트(162)가 이송물(10)을 감싸 구속하는 시간을 현저히 감소시킬 수 있다.
벨트 권취부(160)는 벨트(162)가 권취되고, 그리퍼암부(140)의 회전시 벨트(162)가 풀리면서 이송물(10)을 감싸도록 그리퍼암부(140)에 설치된다. 벨트 권취부(160)는 벨트(162)가 롤 형태로 권취되고, 외력이 가해지지 않을 경우 벨트(162)를 권취한다. 벨트 권취부(160)의 내부에는 벨트(162)를 권취하도록 태엽 스프링나 권취 구동부가 설치될 수 있다. 벨트 권취부(160)로는 벨트(162)를 권취하거나 풀어주는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
이송장치(100)의 제어부(미도시)에는 이송물(10)의 크기에 따라 가이드 구동부(130), 이동 구동부(144), 회전 구동부(150)의 구동 데이터가 미리 설정될 수 있다. 또한, 바디부(110) 또는 그리퍼암부(140)에는 그리퍼암부(140)의 회전 각도나 회전 위치를 측정할 수 있도록 센서부가 설치될 수 있다.
이송장치(100)는 한 쌍의 그리퍼암부(140)가 나란하게 정렬된 상태에서 이송물(10) 측으로 이동된다. 따라서, 이송물(10)이 좁은 곳에 위치되더라도 그리퍼암부(140)가 주위 구조물에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이송장치(100)가 하강될 때에 그리퍼부가 주위 구조물 등에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 그리퍼암부(140)가 이송물(10)의 둘레를 따라 회전될 때에 벨트(162)가 벨트 권취부(160)에서 풀리면서 이송물(10)을 감싸므로, 이송물(10)가 벨트(162)의 장력에 의해 조여진다. 이때, 벨트(162)의 장력과 마찰력에 의해 이송물(10)이 벨트(162)에 구속되므로, 바디부(110)가 이송로봇에 의해 원하는 곳으로 이송될 수 있다. 또한, 그리퍼암부(140)가 이송물(10)의 둘레를 따라 회전되므로, 그리퍼암부(140)의 이동궤적이 이송물(10)의 둘레 근처에 위치됨에 따라 넓은 작동 범위가 필요하지 않다. 따라서, 이송물(10)이 좁은 공간에 위치되더라도 이송물(10)을 이송시킬 수 있다. 또한, 그리퍼암부(140)가 회전됨에 따라 벨트(162)가 벨트 권취부(160)에서 풀리면서 이송물(10)을 구속하므로, 다양한 크기, 다양한 형태 및 다양한 재질의 이송물(10)을 이송시킬 수 있다. 또한, 폭이 넓은 벨트(162)가 이송물(10)을 감싸면서 구속하므로, 파손되기 쉬운 이송물(10)을 이송할 수 있다. 또한, 그리퍼암부(140)가 이송물(10)을 구속하기 위해 정확한 파지점이 계산되지 않아도 되고, 이송물(10)을 벨트(162)로 감아 구속하는 시간이 현저히 단축될 수 있다.
가이드 구동부(130)는 가이드 모터부(131) 및 가이드 기어부(133)를 포함한다.
가이드 모터부(131)는 바디부(110)에 설치된다. 가이드 기어부(133)는 가이드 모터부(131)에 연결되고, 리니어 가이드부(120)의 랙기어부(122)에 맞물리게 설치된다. 가이드 모터부(131)의 샤프트는 수평방향과 나란하게 배치된다. 랙기어부(122)는 리니어 가이드부(120)의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 이송장치(100)가 이송물(10)의 상측에 위치되고 가이드 모터부(131)가 구동되면, 가이드 기어부(133)가 회전됨에 따라 리니어 가이드부(120)가 길이방향을 따라 이동된다. 이때, 리니어 가이드부(120)의 단부가 이송물(10)의 측벽에서 약간 돌출되게 배치되도록 리니어 가이드부(120)의 이동 거리는 이송물(10)의 크기에 따라 변경된다.
리니어 기어부는 가이드 모터부(131)에 축결합되는 제1리니어기어(134)와, 제1리니어기어(134)와 랙기어부(122)에 맞물리게 설치되는 제2리니어기어(135)를 포함한다. 제1리니어기어(134)는 가이드 모터부(131)와 동축을 이루도록 배치되고, 제2링니어기어는 제1리니어어기어의 하측에 배치되고, 랙기어부(122)는 제2리니어기어(135)의 하측에 배치된다. 이때, 제1리니어기어(134)와 제2리니어기어(135)가 리니어 가이드부(120)의 상측에 배치되므로, 그리퍼암부(140)가 회전될 때에 리니어 기어부에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
그리퍼암부(140)는 리니어 가이드부(120)의 이동괘적을 회피하도록 리니어 가이드부(120)의 양측에 각각 설치된다. 이때, 그리퍼암부(140)는 이송물(10)의 상측과 측벽에 대향되도록 대략 “Ｌ” 형태로 형성된다. 그리퍼암부(140)가 리니어 가이드부(120)의 이동괘적을 회피하도록 설치되므로, 그리퍼암부(140)가 회전될 때에 리니어 가이드부(120)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
그리퍼암부(140)는 회전암부(141), 이동암부(143) 및 이동 구동부(144)를 포함한다.
회전암부(141)는 회전 구동부(150)에 회전 가능하게 연결된다. 회전암부(141)는 다각 파이프 형태로 형성된다. 이동암부(143)는 회전암부(141)의 내부에 이동 가능하게 결합되고, 벨트 권취부(160)가 설치된다. 이때, 이동암부(143)는 회전암부(141)에 끼워져 회전암부(141)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치된다. 이동 구동부(144)는 회전암부(141)에 설치되고, 이동암부(143)를 이동시키도록 이동암부(143)에 연결된다.
이송장치(100)가 이송물(10)의 상측에 안착된 후 이동 구동부(144)가 구동되면, 이동암부(143)가 회전암부(141)의 길이방향을 따라 이동되면서 이송물(10)의 측벽에 접촉된다. 회전 구동부(150)가 구동되면, 회전암부(141)와 이동암부(143)가 회전 구동부(150)를 중심으로 회전된다. 이때, 이동암부(143)가 이송물(10)의 측벽에 거의 접촉된 상태로 이송물(10)의 둘레를 따라 이송되므로, 이동암부(143)의 회전 궤적이 이송물(10)의 둘레에서 근접하게 형성된다. 따라서, 이송물(10)의 크기에 맞게 그리퍼암부(140)의 길이가 조절되므로, 다양한 크기의 이송물(10)이 이송될 수 있다. 또한, 회전암부(141)가 회전될 때에 이동암부(143)의 회전궤적이 이송물(10)의 측벽에 근접하게 형성되므로, 이송물(10)이 좁은 장소에 위치되더라도 이송물(10)을 이송할 수 있다.
이동암부(143)는 회전암부(141)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 이동 구동부(144)가 연결되는 제1이동암(143a)과, 제1이동암(143a)부(143)에서 하측으로 연장되고, 벨트 홀더부(170)가 설치되는 제2이동암(143b)을 포함한다. 제1이동암(143a)은 회전암부(141)의 내부에 삽입되도록 다각 막대 형태로 형성되고, 제2이동암(143b)은 제1이동암(143a)에서 하측으로 수직하게 연장된다. 이때, 제1이동암(143a)과 제2이동암(143b)은 대략 “Ｌ” 형태로 형성된다. 제2이동암(143b)이 제1이동암(143a)에서 하측으로 연장되므로, 이송장치(100)가 이송물(10)의 하측으로 이동될 때에 제2이동암(143b)이 주위 구조물에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이동암부(143)가 회전암부(141)와 함께 회전될 때에 제2이동암(143b)부(143)가 이송물(10)의 측벽에 근접한 회전궤적을 형성한다.
이동 구동부(144)는 다양한 형태가 적용될 수 있다. 이동 구동부(144)의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
이동 구동부(144)는 이동 모터부(145) 및 동력전달부(146)를 포함한다.
이동 모터부(145)는 회전암부(141)에 설치된다. 동력전달부(146)는 이동암부(143)를 이동시키도록 이동 모터부(145)와 이동암부(143)에 연결된다. 이동 모터부(145)는 회전암부(141)의 상측에 배치된다. 이동 모터부(145)가 구동됨에 따라 동력전달부(146)가 이동암부(143)를 이동시키므로, 그리퍼암부(140)의 길이가 이송물(10)의 크기에 따라 조절될 수 있다.
동력전달부(146)는 이동 기어부(147), 종동 기어부(148) 및 이동 벨트부(149)를 포함한다.
이동 기어부(147)는 이동 모터부(145)에 연결된다. 종동 기어부(148)는 회전암부(141)에 설치된다. 이동 벨트부(149)는 이동 기어부(147)와 종동 기어부(148)에 결합되고, 이동암부(143)를 이동시키도록 이동암부(143)에 연결된다. 이동 기어부(147)와 종동 기어부(148)는 이동 벨트부(149)의 양측을 지지한다. 이동 벨트부(149)는 회전암부(141)와 나란하게 배치된다. 이동 모터부(145)가 구동되면, 이동 기어부(147)가와 종동 기어부(148)가 이동 벨트부(149)를 무한궤도로 회전시킨다. 이동 벨트부(149)가 회전됨에 따라 이동암부(143)가 회전암부(141)의 길이방향을 따라 이동된다.
이동 기어부(147)는 이동 모터부(145)에 축결합되는 제1이동기어(147a)와,, 제1이동기어(147a)에 맞물리는 제2이동기어(147b)와, 제2이동기어(147b)와 동축을 이루도록 제2이동기어(147b)에 연결되고, 이동 벨트부(149)가 연결되는 제3이동기어(147c)를 포함한다. 제1이동기어(147a)의 회전축은 제2이동기어(147b) 및 제3이동기어(147c)의 회전축과 나란하게 배치된다.
회전 구동부(150)는 회전 모터부(151) 및 회전 기어부(153)를 포함한다.
회전 모터부(151)는 바디부(110)에 설치된다. 회전 기어부(153)는 회전 모터부(151)에 연결되고, 한 쌍의 그리퍼암부(140)를 회전시키도록 한 쌍의 그리퍼암부(140)에 연결되다. 회전 모터부(151)는 바디부(110)의 상측에 배치된다. 회전 모터부(151)의 샤프트는 상하방향과 나란하게 배치된다. 회전 기어부(153)는 리니어 가이드부(120)와 그리퍼암부(140)의 상측에 위치된다. 회전 기어부(153)는 리니어 가이드부(120)의 이동괘적과 그리퍼암부(140)의 회전궤적을 회피하도록 설치된다. 회전 기어부(153)가 리니어 가이드부(120)와 그리퍼암부(140)의 상측에 배치되므로, 리니어어 가이드부가 이동되거나 그리퍼암부(140)가 회전될 때에 회전 기어부(153)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
회전 기어부(153)는 제1회전기어(154), 연결기어부(155) 및 제2회전기어(156)를 포함한다.
제1회전기어(154)는 회전 모터부(151)에 연결되고, 하나의 그리퍼암부(140)에 축결합된다. 연결기어부(155)는 제1회전기어(154)에 맞물리게 설치된다. 제2회전기어(156)는 연결기어부(155)에 맞물리고, 나머지 그리퍼암부(140)에 축결합된다. 제1회전기어(154), 연결기어부(155) 및 제2회전기어(156)는 리니어 가이드부(120)의 이동방향과 수직하게 배치되고, 제1회전기어(154), 연결기어부(155) 및 제2회전기어(156)의 회전축은 상하방향과 나란하게 각각 배치된다. 연결기어부(155)는 하나 이상의 연결기어를 포함한다. 제1회전기어(154)와 제2회전기어(156)의 회전 각도는 동일하게 형성된다. 따라서, 회전 모터부(151)가 구동됨에 따라 제1회전기어(154), 연결기어부(155) 및 제2회전기어(156)가 맞물려 회전되고, 한 쌍의 그리퍼암부(140)는 동일한 각도로 회전된다.
이송장치(100)는 벨트(162)가 벨트 권취부(160)에서 풀린 상태에서 벨트(162)를 구속하도록 그리퍼암부(140)에 설치되는 벨트 홀더부(170)를 더 포함한다. 한 쌍의 그리퍼암부(140)가 회전됨에 따라 벨트(162)가 이송물(10)의 둘레를 감싸고, 벨트(162)의 장력에 의해 이송물(10)이 구속된다. 이때, 벨트 홀더부(170)가 벨트(162)를 구속하면, 벨트(162)가 벨트 권취부(160)에서 풀리거나 벨트(162)의 장력이 느슨해지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이송물(10)이 이송될 때에 벨트(162)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 벨트 홀더부(170)는 벨트(162)를 구속할 수 있는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다. 아래에서는 벨트 홀더부(170)의 일 예에 관해 설명하기로 한다.
벨트 홀더부(170)는 홀더 구동부(171), 홀더 풀리부(172), 벨트 브레이크(173) 및 케이블(175)을 포함한다.
홀더 구동부(171)는 그리퍼암부(140)에 설치된다. 홀더 풀리부(172)는 홀더 구동부(171)에 설치된다. 벨트 브레이크(173)는 벨트(162)를 구속 및 해제하도록 그리퍼암부(140)에 설치된다. 케이블(175)은 홀더 구동부(171)의 구동시 벨트 브레이크(173)를 구동시키도록 홀더 풀리부(172)와 벨트 브레이크(173)에 연결된다.
홀더 구동부(171)는 제2이동암(143b)의 상측에 배치된다. 홀더 구동부(171)로는 모터부가 적용된다. 홀더 풀리부(172)는 홀더 구동부(171)의 샤프트에 축결합된다. 벨트 브레이크(173)는 벨트(162)를 구속 및 해제하도록 벨트(162)에 대향되게 배치된다. 벨트 브레이크(173)는 마찰력에 의해 벨트(162)를 구속하는 한 쌍의 브레이크 패드(미도시)를 포함하고, 브레이크 패드는 벨트(162)의 양측에 각각 배치된다. 케이블(175)은 제2이동암(143b)에 나란하게 배치되는 튜브(미도시)와, 튜브의 내부에 이동 가능하게 설치되고, 벨트 브레이크(173)에 연결되는 와이어(미도시)를 포함한다.
홀더 구동부(171)가 구동됨에 따라 홀더 풀리부(172)가 회전되면, 케이블(175)의 와이어가 당겨짐에 따라 벨트 브레이크(173)가 마찰력에 의해 벨트(162)를 구속한다. 따라서, 벨트(162)가 벨트 권취부(160)에서 풀리거나 벨트(162)의 장력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이송장치(100)는 리니어 가이드부(120)에 설치되고, 벨트(162)를 위치 고정시키도록 벨트(162)에 연결되는 위치 고정부(180)를 더 포함한다. 위치 고정부(180)는 리니어 가이드부(120)에 의해 이동된다. 리니어 가이드부(120)가 이동됨에 따라 위치 고정부(180)가 이송물(10)의 벽면에 밀착되므로, 벨트(162)가 위치 고정부(180)에 의해 이송물(10)의 벽면 근처에 이동된다. 위치 고정부(180)는 벨트(162)를 이송물(10)의 벽면 근처로 이동시키고, 벨트(162)가 이송물(10)의 벽면에서 위치 변경되는 것을 방지한다.
위치 고정부(180)는 위치 고정바(181) 및 벨트 고정부(183)를 포함한다.
위치 고정바(181)는 리니어 가이드부(120)에서 하측으로 연장된다. 벨트 고정부(183)는 위치 고정바(181)에 연결되고, 벨트(162)가 끼워진다. 위치 고정바(181)의 길이는 이송물(10)에서 벨트(162)의 구속 높이를 감안하여 적절하게 설계될 수 있다. 벨트 고정부(183)에는 벨트(162)가 끼워지도록 장공부(미도시)가 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물을 감싸는 과정을 도시한 동작상태도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 벨트 홀더부의 벨트 브레이크가 벨트를 구속한 상태를 도시한 확대도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에서 그리퍼암부가 회전됨에 따라 벨트가 이송물의 둘레를 감싸는 상태를 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 12를 참조하면, 이송장치(100)의 그리퍼암부(140)가 일측으로 나란하게 모아진 상태에서 이송장치(100)가 이송된다. 따라서, 이송장치(100)가 이송물(10) 측으로 이동될 때에 그러퍼암부가 이송물(10)에 간섭되거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이송물(10)이 좁은 곳에 설치되더라도 그리퍼암부(140)가 주위 구조물에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
이송장치(100)가 이송물(10)의 상측으로 이동되면, 가이드 구동부(130)가 구동된다. 제어부에는 이송물(10)이 크기에 관한 정보가 미리 설정되고, 가이드 구동부(130)는 미리 설정된 정보에 의해 구동될 수 있다.
가이드 구동부(130)가 구동됨에 따라 리니어 가이드부(120)의 일측이 이송물(10)이 벽면에서 약간 돌출된다. 이때, 위치 고정부(180)가 리니어 가이드부(120)에 의해 이송물(10)의 벽면에 밀착되면, 벨트(162)가 이송물(10)의 벽면 근처로 이동된다.
또한, 그리퍼암부(140)의 이동 구동부(144)가 구동되면, 이동암부(143)가 회전암부(141)에서 직선방향으로 이동됨에 따라 이송물(10)의 크기에 따라 그리퍼암부(140)의 길이가 조절된다. 이때, 제어부에는 이송물(10)이 크기에 관한 정보가 미리 설정되고, 이동 구동부(144)는 미리 설정된 정보에 의해 구동될 수 있다. 또한, 그리퍼암부(140)에는 이송물(10)을 측정하는 센서부가 설치되고, 센서부에서 감지된 신호에 의해 그리퍼암부(140)의 길이가 조절될 수도 있다.
회전 구동부(150)가 구동됨에 따라 한 쌍의 그리퍼암부(140)가 양측으로 벌어진다(도 8(a) 참조). 이때, 이동 구동부(144)가 구동됨에 따라 이동암부(143)가 회전암부(141)에서 외측으로 인출되므로, 이동암부(143)가 이송물(10)의 벽면을 따라 이동된다. 한 쌍의 이동암부(143)가 양측으로 벌어짐에 따라 벨트 권취부(160)에서 벨트(162)가 풀리면서 이송물(10)의 일측 벽면을 둘러싼다.
이동암부(143)가 이송물(10)의 모서리부를 지나게 되면, 이동암부(143)가 회전암부(141)의 내측으로 인입되도록 이동 구동부(144)가 구동되므로, 그리퍼암부(140)의 길이가 점차적으로 짧아진다. 또한, 각 그리퍼암부(140)가 홈포지션에서 90°의 회전 각도를 도과한 이후에는 이동암부(143)가 회전암부(141)의 외측으로 인출되도록 이동 구동부(144)가 구동된다 따라서, 그리퍼암부(140)의 길이가 다시 증가된다(도 8(b) 및 도 8(c) 참조). 그리퍼암부(140)가 위치 고정부(180)의 반대측으로 이동되면, 이동암부(143)가 회전암부(141)의 내측으로 인입되도록 이동 구동부(144)가 구동된다 따라서, 그리퍼암부(140)의 길이가 다시 감소된다(도 8(d) 참조). 각 그리퍼암부(140)가 홈포지션에서 180° 정도 회전되면, 회전 구동부(150)가 정지됨에 따라 그리퍼암부(140)의 회전이 중단된다.
이와 같이, 회전암부(141)가 회전 구동부(150)에 의해 회전될 때에 이동 구동부(144)가 바디부(110)의 이송물(10)의 벽면 사이의 거리에 따라 이동암부(143)를 회전암부(141)에서 인출 및 인입시시키므로, 이동암부(143)가 이송물(10)의 벽면에서 접촉된 상태로 이동된다. 따라서, 그리퍼암부(140)가 회전됨에 따라 벨트(162)가 이송물(10)의 벽면에 밀착된 상태로 이송물(10)을 둘러싸므로, 벨트(162)의 장력과 마찰력에 의해 이송물(10)이 벨트(162)에 구속된다.
이어, 벨트 홀더부(170)의 홀더 구동부(171)가 구동됨에 따라 케이블(175)의 와이어가 상측으로 당겨지고, 케이블(175)의 와이어가 상측으로 당겨짐에 따라 벨트 브레이크(173)가 벨트(162)를 가압하여 구속한다. 따라서, 벨트 권취부(160)에서 벨트(162)가 풀리는 것을 방지하고, 벨트(162)의 장력이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이송장치(100)가 이송물(10)을 이송할 때에 이송물(10)이 벨트(162)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이송장치(100)가 이송물(10)을 원하는 곳으로 이송하면, 회전 구동부(150)가 구동됨에 따라 한 쌍의 그리퍼부가 반대방향으로 회전되어 홈포지션에 이동된다. 이때, 그리퍼부가 반대방향으로 회전됨에 따라 벨트 권취부(160)에는 벨트(162)가 다시 권취된다. 따라서, 한 쌍의 그리퍼부가 홈포지션에 정렬된 상태에서 다음번 이송공정을 수행한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 이송물 100: 이송장치
110: 바디부 120: 리니어 가이드부
122: 랙기어부 130: 가이드 구동부
131: 가이드 모터부 133: 가이드 기어부
134: 제1리니어기어 135: 제2리니어기어
140: 그리퍼암부 141: 회전암부
143: 이동암부 143a: 제1이동암
143b: 제2이동암 144: 이동 구동부
145: 이동 모터부 146: 동력전달부
147: 이동 기어부 147a: 제1이동기어
147b: 제2이동기어 147c: 제3이동기어
148: 종동 기어부 149: 이동 벨트부
150: 회전 구동부 151: 회전 모터부
153: 회전 기어부 154: 제1회전기어
155: 연결기어부 156: 제2회전기어
160: 벨트 권취부 162: 벨트
170: 벨트 홀더부 171: 홀더 구동부
172: 홀더 풀리부 173: 벨트 브레이크
175: 케이블 180: 위치 고정부
181: 위치 고정바 183: 벨트 고정부

Claims (15)

  1. 바디부;
    상기 바디부에 이동 가능하게 설치되는 리니어 가이드부;
    상기 리니어 가이드부를 이동시키도록 상기 리니어 가이드부에 연결되는 가이드 구동부;
    상기 바디부에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 그리퍼암부;
    상기 그리퍼암부를 각각 회전시키도록 상기 그리퍼암부에 연결되는 회전 구동부; 및
    상기 그리퍼암부의 회전시 벨트가 풀리면서 이송물을 감싸도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 권취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그리퍼암부는 상기 리니어 가이드부의 이동궤적을 회피하도록 상기 리니어 가이드부의 양측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그리퍼암부는,
    상기 회전 구동부에 회전 가능하게 연결되는 회전암부;
    상기 회전암부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 벨트 권취부가 설치되는 이동암부; 및
    상기 회전암부에 설치되고, 상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동암부에 연결되는 이동 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동암부는,
    상기 회전암부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 이동 구동부가 연결되는 제1이동암; 및
    상기 제1이동암에서 하측으로 연장되고, 상기 벨트 홀더부가 설치되는 제2이동암을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이동 구동부는,
    상기 회전암부에 설치되는 이동 모터부; 및
    상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동 모터부와 상기 이동암부에 연결되는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 이동 모터부에 연결되는 이동 기어부;
    상기 회전암부에 설치되는 종동 기어부; 및
    상기 이동 기어부와 상기 종동 기어부에 결합되고, 상기 이동암부를 이동시키도록 상기 이동암부에 연결되는 이동 벨트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동 기어부는,
    상기 이동 모터부에 축결합되는 제1이동기어;
    상기 제1이동기어에 맞물리는 제2이동기어; 및
    상기 제2이동기어와 동축을 이루도록 상기 제2이동기어에 연결되고, 상기 이동 벨트부가 연결되는 제3이동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 구동부는,
    상기 바디부에 설치되는 가이드 모터부; 및
    상기 가이드 모터부에 연결되고, 상기 리니어 가이드부의 랙기어부에 맞물리게 설치되는 가이드 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 기어부는,
    상기 가이드 모터부에 축결합되는 제1리니어기어; 및
    상기 제1리니어기어와 상기 랙기어부에 맞물리게 설치되는 제2리니어기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전 구동부는,
    상기 바디부에 설치되는 회전 모터부; 및
    상기 회전 모터부에 연결되고, 한 쌍의 그리퍼암부를 회전시키도록 한 쌍의 상기 그리퍼암부에 연결되는 회전 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전 기어부는,
    상기 회전 모터부에 연결되고, 하나의 상기 그리퍼암부에 축결합되는 제1회전기어;
    상기 제1회전기어에 맞물리게 설치되는 연결기어부; 및
    상기 연결기어부에 맞물리고, 나머지 상기 그리퍼암부에 축결합되는 제2회전기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 벨트가 상기 벨트 권취부에서 풀린 상태에서 상기 벨트를 구속하도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 홀더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 벨트 홀더부는,
    상기 그리퍼암부에 설치되는 홀더 구동부;
    상기 홀더 구동부에 설치되는 홀더 풀리부;
    상기 벨트를 구속 및 해제하도록 상기 그리퍼암부에 설치되는 벨트 브레이크; 및
    상기 홀더 구동부의 구동시 상기 벨트 브레이크를 구동시키도록 상기 홀더 풀리부와 상기 벨트 브레이크에 연결되는 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 가이드부에 설치되고, 상기 벨트를 위치 고정시키도록 상기 벨트에 연결되는 위치 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 위치 고정부는,
    상기 리니어 가이드부에서 하측으로 연장되는 위치 고정바; 및
    상기 위치 고정바에 연결되고, 상기 벨트가 끼워지는 벨트 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
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