KR20220164734A - 파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법. - Google Patents

파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법. Download PDF

Info

Publication number
KR20220164734A
KR20220164734A KR1020227036400A KR20227036400A KR20220164734A KR 20220164734 A KR20220164734 A KR 20220164734A KR 1020227036400 A KR1020227036400 A KR 1020227036400A KR 20227036400 A KR20227036400 A KR 20227036400A KR 20220164734 A KR20220164734 A KR 20220164734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gripping
arm
gripping mechanism
interface
clamping unit
Prior art date
Application number
KR1020227036400A
Other languages
English (en)
Inventor
젠스 핀보
Original Assignee
핀보 테크놀로지 에이/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 핀보 테크놀로지 에이/에스 filed Critical 핀보 테크놀로지 에이/에스
Publication of KR20220164734A publication Critical patent/KR20220164734A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1261—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in a radial plane
    • B23B31/1269—Details of the jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1261—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in a radial plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0033—Gripping heads and other end effectors with gripping surfaces having special shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B25J15/0475—Exchangeable fingers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
    • B25J15/103—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members for gripping the object in three contact points

Abstract

본 발명은 파지 기구(2), 시스템, 클램핑 유닛(35) 및 대상물(6)을 처리하는 방법에 관한 것으로서, 전송 매커니즘은 하우징(7)의 외부에 위치한 복수의 아암들(11)에 결합된다. 아암들(11)은 제1 단부(15)로부터 제2 단부(16)로 방사형 평면 내에서 연장되고, 여기서 하나 이상의 파지 핑거들(12)은 각각의 아암(11) 상에 배치된다. 파지 핑거들(12)은 아암(11) 상에 재위치될 수 있고, 또는 복수의 파지 핑거들(12)은 동일한 아암(11) 상에 배치될 수 있다. 아암(11)은 바람직하게 굽힘선 또는 곡률이 하우징(7)의 중앙 길이방향 축(A)에 대면하는 굽힘 프로파일 또는 만곡 프로파일을 가진다.

Description

파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법.
본 발명은 기계의 아암(arm)에 결합되기 위해 또는 표면 상에 배치되기 위해 구성되는 파지 기구(gripping tool)로서, 상기 파지 기구는, 파지 기구의 하우징에 회전 가능하게 연결되는 복수의 아암을 포함하고, 각각의 아암은 대상물을 파지하기 위한 적어도 하나의 파지 지점을 가지는, 파지 기구, 바람직하게는 복수의 파지 요소를 갖는 파지기에 관한 것이다.
조립, 가공, 분류 및 포장 공정 동안 대상물을 처리하기 위해서는 로봇의 로봇아암 상에 장착된 파지 기구를 사용해야 하는 것으로 알려져 있다. 파지 기구는 파지 지점에 특정 대상물을 파지하도록 각각 설계된 둘 이상의 파지 아암에 장착된다. 파지 아암은 파지 공정 동안 다양한 위치들 사이에서 움직이도록 구성되며, 파지 기구의 작동은 로봇 유닛의 국부 조작기에 의해서 제어된다. 선택적으로 국부 조작기는 중앙 조작기로부터 명령을 수신할 수 있다.
로봇 아암의 각각의 인터페이스를 포함하는 로봇 아암은, 적어도 하나의 자유도(DOF)를 로봇 아암 각각에게 제공하는 하나 이상의 연결부들에 장착되는 것으로 알려져 있다. 일반적으로, 로봇 아암은 5 자유도 내지 7 자유도를 가지지만, 일부 로봇 아암은 오직 2 내지 3 자유도만 가진다. 로봇 유닛 뿐만 아니라 파지 기구의 설계는, 로봇 유닛에 의해 처리될 예정인 대상물의 크기, 모양 및 무게를 기반으로 선택된다.
로봇 아암의 축방향 움직임을 모니터링 함에 따라 파지 기구를 모니터링 하기 위해서 센서 및/또는 카메라를 사용하는 것은 알려져 있다. 그리고 이러한 센서들 또는 카메라들로부터의 신호들은 국부 조작기에 의해 사용되어져, 특정 대상물에 대해 파지 아암을 정확하게 위치시키도록 한다. 국부 조작기는 대안으로 파지 기구를 위치시키기 위해 대상물의 2차원 또는 3차원 맵을 사용할 수 있다.
로버트 보쉬 게엠베하(Robert Bosch GmbH)의 미국 공개특허공보 제US2013/0341944 A1호는, 보호 장치를 제공하는 핸들링 로봇용 파지 장치(gripping device)를 개시하고 있다. 여기서 파지 장치는, 파지 장치의 하우징 내에 배치되는 공통 전송 매커니즘(common transmission mechanism)에 모두 연결되는 세 개의 아암을 포함한다. 각각의 아암은, 방사형 평면(radial plane) - 일단이 클램핑 설비(clamping arrangement)에 의해 전송 매커니즘의 회전축에 연결되고, 타단이 파지 핑거(gripping finger)에 연결됨 - 내에서 연장되는 세장형 몸체(elongated body)를 포함한다. 파지 핑거는, 스냅-인 커플링(snap-in coupling) 방식을 사용하여 아암에 연결된다.
대형 대상물을 파지하기 위해서, 아암은 수동방식을 통해 더 긴 아암으로 교체되어야만 한다.
šœ크 게엠베하(Schunk GmbH)의 유럽 등록특허공보 제EP 2390068 B1호는, 공압으로 작동되는 전송 매커니즘과 모두 연결되는 세 개의 아암을 갖는 파지 장치를 개시한다. 여기서 각각의 아암은 다리들 사이의 만곡부는 중앙 길이방향 축으로부터 외측으로 대면하게 형성되는 L자형 몸체(L-shaped body)를 포함한다. 아암의 일측 다리는, 아암의 타측 다리가 파지 핑거에 연결된 자유단에 있을 때, 전송 매커니즘의 회전축에 연결된다. 파지 핑거는 대상물에 연결되어 회전하는 아암의 측면 상에 배치된다. 아암은 회전 축과 아암 둘 모두의 함몰부(recess)에 배치되는 라킹 핀(locking pin)에 의해 회전축에 대하여 고정된다. 여기서 이 파지 장치는 0mm 내지 100mm 사이의 외부 직경을 가지는 원형 대상물과 10mm 내지 125mm 사이의 내부 직경을 가지는 환형 대상물을 파지할 수 있다고 기재되어 있다.
그러나, 유럽 등록특허공보 제EP 2390068 B1호는, 파지 핑거들이 각각의 아암들에서 어떻게 제자리에 유지되는지에 대해서 개시되어 있지 않고, 또한 파지 핑거들이 교환될 수 있는 것에 대해서도 암시나 교시가 전혀 없다. 도시된 구성은 파지 핑거들이 아암에 견고하게 부착되거나 아암에 통합된 부분으로 형성되어있음을 교시한다.
파지 장치의 다른 예시는, 온로봇(OnRobot)의 모델 3FG15이다. 이는 하우징 내의 공통 전송 매커니즘에 모두 연결되는 세 개의 아암을 포함한다. 각각의 아암은, 일반적으로, 길이방향 평면 내에서 연장되는 L자형 몸체(L-shaped body)를 포함하며, 이는 일단이 전송 매커니즘의 회전축에 연결된 작은 디스크에 장착된다. 파지 장치는 20mm 내지 160mm의 파지 범위를 가지지만, 파지 핑거들이 모든 파지 범위 내에서 작동되기 위해서, 아암들은 기구들을 사용하여 디스크에 대해 수동으로 이동되도록 해야만 한다. 게다가, 파지 핑거들은 각각의 아암들 상에 재위치되지 못한다.
길이방향 평면 내에서 연장되는 유사한 아암들을 갖는 파지 장치들은, 제CN103963067A호, 제US4598942A호 및 제US4765669호에서 개시된다. 상기 파지 장치들은, 파지 공정이 방사형 평면 내에서 수행된다.
일본 공개특허번호 제JP2006-082140A호는, 기계의 정합 인터페이스(matching interface)에 결합되도록 구성되는 인터페이스를 갖는 하우징에 배치된 구동 매커니즘을 포함하는 파지 기구를 개시한다. 파지 기구는 하우징의 반대쪽 단부에 배치된 세 개의 회전가능한 아암을 포함하며, 각각의 아암은 방사형 평면 내에서 연장되고 대상물과 접촉하게 해주도록 적합한 쉘 형태의 몸체(shell shaped body)를 포함한다. 각각의 아암은, 활성화되는 경우에 회전축을 중심으로 회전하여 아암을 방사형 평면 내의 대상물과 접촉하거나 접촉하지 않게 할 수 있다.
다른 파지 장치는 길이방향 평면에서 움직이도록 구성되는 둘 또는 세 개의 아암들을 포함한다. 아암들은 파지 핑거들을 움직여 대상물과 접촉하게 하기 위한 하나 이상의 연결부에 장착될 수 있다.
그러므로, 유연성, 조작 범위 및 인양 능력(lifting capacity)이 향상된 파지 기구 또는 클램핑 기구의 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은, 상기 언급한 문제점들을 해결 가능한 파지 기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 모든 파지 범위 내에서 조작될 수 있는 파지 기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기구를 사용하는 것 없이 파지 핑거의 위치를 조정하는 것이 가능한 파지 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 공정 내에서 대상물을 처리하기 위한 다음의 파지 기구에 의해 달성된다. 파지기구는:
파지기구의 길이방향 축을 정의하는 하우징;
하우징에 배치되는 구동 매커니즘;
하우징의 일단에 배치되는 인터페이스로서, 상기 인터페이스는, 기계의 정합 인터페이스에 결합되도록 구성되거나 표면 상에 배치되도록 구성되는, 인터페이스;
하우징의 타단에 배치되는 복수의 아암으로서, 각각의 아암은 대상물에 접촉하게 구성되는 적어도 하나의 제1 파지 요소를 포함하고, 각각의 아암은 활성화시 회전축을 중심으로 회전하도록 구성되며, 각각의 아암은 제1 단부로부터 제2 단부로 방사형 평면에서 연장되는 몸체를 포함하고, 상기 방사형 평면은 길이방향 축에 수직이며, 상기 구동 매커니즘은 방사형 평면 내에서 대상물과 접촉하거나 접촉하지 않게, 적어도 하나의 제1 파지 요소를 회전시키도록 구성되고, 몸체는 길이방향 축을 향하는 제1 측을 가지고, 길이방향 축으로부터 멀어지는 방향의 대향하는 제2 측을 추가로 가지는, 복수의 아암을 포함하고,
몸체의 제1 측은 제1 위치에서 제1 접선과 제2 위치에서 제2 접선을 가지며, 상기 제1 접선은 교차점에서 상기 제2 접선과 교차하고, 상기 교차점은, 아암이 후퇴 위치에 있을 때, 길이방향 축으로부터 아암의 회전축으로 연장되는 반경을 갖는 가상의 원 내에 위치한다.
본 발명은 동일 형태의 종래 파지 기구들 대비 개선된 유연성을 갖는 로봇 또는 클램핑 어플리케이션을 위한 파지 기구의 대안적인 설계를 제공한다. 본 발명의 파지 기구는 간소하고 경량인 디자인을 가지며, 증가된 인양 능력을 제공한다.
파지 기구는 제1 단부로부터 제2 단부로 길이방향으로 연장되는 보호 하우징을 포함한다. 하우징은 방사 방향으로 추가 연장되고 내부 표면과 외부 표면을 형성하며, 내부 표면은 제1 단부 및 제2 단부와 함께 내부 챔버를 형성한다. 하우징은 임의의 적절한 물질, 바람직하게는 경량 물질, 예를 들어 플라스틱 물질, 섬유-강화 물질 또는 금속, 예를 들어, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸로 만들어질 수 있다. 그래서 구동 매커니즘, 전기 구성요소 및 다른 민감한 구성요소들은 먼지, 습기, 위험한 가스 및 파지 기구가 배치된 환경에서 찾을 수 있는 다른 입자들로부터 차폐된다.
제1 단부는, 후술하는 바와 같이, 파지 기구를 외부 기계에 배치된 정합 인터페이스에 장착되기 위한 인터페이스를 형성하도록 조정될 수 있다. 파지 기구는 기구의 사용없이, 예를 들어, 스크류 커플링(screw coupling) 또는 해제 연결부(release connection)의 사용 없이, 로봇 아암 위에 장착될 수 있다. 대안적으로, 패스너는 기계에 파지 기구를 장착하는데 사용될 수 있다. 인터페이스는 파지 기구에 가압된 공기 또는 오일, 전기 동력 및/또는 제어 신호를 공급하기 위한 다른 커플링 요소들을 추가로 포함할 수 있다. 이는, 파지 기구가 외부 전력원을 통해 구동될 수 있기에, 무게가 줄어들고 비용이 절감된다. 또한, 이는 파지 기구의 간단하고 신속한 장착을 가능하게 한다.
제1 단부는 또한 표면 상에 파지 기구를 배치시켜 후술하는 바와 같이 클램핑 기구로서 기능할 수 있도록 구성되는 인터페이스를 형성하기 위해 또한 조정될 수 있다. 인터페이스는, 파지 기구가 표면 상에 위치 설정될 수 있도록 하는, 하나 이상의 지지 요소, 장착 요소 또는 고정 요소들을 포함할 수 있다. 인터페이스는, 바람직하게, 파지 기구가 표면에 대해 정확하게 배향되도록 구성되는 조정기 또는 베이스로서 형성될 수 있다. 인터페이스는 파지 기구에 가압된 공기 또는 오일, 전기 동력 및/또는 제어 신호를 공급하기 위한 커플링 요소들을 포함할 수 있다. 이 것은 파지 기구가 외부 전력원에 의해 구동될 수 있기에, 무게와 비용이 절감된다. 대안적으로, 파지 기구는 내부 에너지원, 예를 들어 배터리, 광전지 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다.
제2 단부는 내부 챔버를 밀폐하기 위한 단부 플레이트를 포함할 수 있다. 회전 샤프트는 아암이 구동 매커니즘에 결합될 수 있도록 단부 플레이트를 통해 연장될 수 있다. 단부 플레이트 내의 개구부는, 먼지, 습기, 위험한 가스 및 다른 입자들이 내부 챔버로 유입되는 것을 방지하기 위해 추가 밀봉될 수 있다. 대안적으로, 아암은 단부 플레이트로부터 돌출되는 핀에 연결될 수 있고, 액추에이터는 아암을 활성화하기 위해 아암에 결합될 수 있다. 선형 액추에이터, 유압 액추에이터, 공압 액추에이터 또는 전기기계 액추에이터들은 돌출 핀을 중심으로 아암을 회전하는데 사용될 수 있다. 이 것은 오직 단부 플레이트를 통해 연장되는 전기 케이블 또는 유체 호스에서만 허용되므로, 단부 플레이트를 더 잘 밀봉할 수 있다.
각각의 아암은 제1 단부로부터 제2 단부로 방사형 평면 내에서 연장되는 몸체를 가진다. 제1 단부는, 방사형 평면 내에서 아암이 회전 가능하도록 하기 위해 회전 샤프트 또는 돌출 핀에 연결되도록 구성된다. 제2 단부는 아암의 자유단을 형성한다. 몸체는 상부측, 바닥측, 제1 측 및 제2 측을 더 포함한다. 후퇴 위치 내에 배치될 때, 제1 측은 하우징의 중앙 길이방향 축을 향하므로, 따라서 파지 기구를 향한다. 제2 측은 길이방향 축으로부터 멀어지도록 향해진다. 적어도 두 개의 아암들은, 바람직하게는 세 개의 아암들은, 구동 매커니즘 또는 개별적인 액추에이터에 결합된다.
아암들은 단부 플레이트에 대해 배치될 수 있고, 회전 샤프트 또는 돌출핀에 의해서 정의되는 회전축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 각각의 아암의 회전축은 길이방향 축으로부터 방사상 이격된 곳, 바람직하게는 방사상 동일하게 이격된 곳에 배치될 수 있다. 방사형 평면은 기계의 인터페이스로부터 길이방향으로 이격된 곳에 배치될 수 있다. 간소하고 경량이 되도록 하는 설계로 인해, 이 길이방향 이격은 최소로 줄어들고 그럼에 따라 더 높은 인양 능력을 가진다.
파지 기구는, 복수의 파지 기구들 또는 파지 기구와 다른 기구와의 조합과 같은 복수의 기구들에 장착되기 위한 기구 연결기에 결합될 수 있다. 바람직하게, 기구 연결기는 적어도 두 개의 기구들이 동시에 장착되도록 구성될 수 있다. 다만 세 개, 네 개 또는 더 많은 기구들도 또한 장착될 수 있다. 기구 연결기는 파지 기구의 인터페이스와 기계의 인터페이스 사이에 배치될 수 있다. 기구 연결기는 아암의 방사형 평면이 기계의 인터페이스에 수직으로 배치되도록 형성될 수 있다. 대안으로, 아암의 방사형 평면은 기계의 인터페이스에 예각, 예를 들어 30도 내지 60도의 각도로 배치될 수 있다. 이 것은 복수의 파지 기구가 동시에 기계에 연결될 수 있도록 하며, 파지 기구는 동시에 또는 개별적으로 작동될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 측은 제1 단부 및 제2 단부 사이에서 연장되는 만곡 프로파일을 가지거나 적어도 하나의 제1 라인 세그먼트와 제2 라인 세그먼트에 의해서 정의되는 굽힘 프로파일을 가질 수 있다.
아암은 적어도 제1 측이 길이방향 축을 향하는 볼록한 측면(convex side)인 본체를 가진다. 볼록한 측면은 만곡 프로파일 또는 굽힘 프로파일에 의해 형성될 수 있다. 제1 측은 제1 지점에서 제1 접선을 가지며, 제2 지점에서 제2 접선을 가진다. 여기서 제1 및 제2 접선은 교차점에서 교차한다. 이 교차점은 아암이 후퇴 위치 내에서 회전하는 경우, 길이방향 축과 회전 축 사이에서 방사상 이격된 거리에 의해서 정의되는 가상의 원 내에 위치된다. 교차된 접선들은 90도 내지 180도의 둔각 α 를 형성한다.
유럽 특허등록공보 제EP2390068B1호의 아암과 달리, 몸체가 중앙 길이방향 축으로부터 멀어지도록 구부러져서 두 개의 평평한 측의 접선들 간의 교차점은 아암의 회전축보다 더 큰 방사상 이격거리에 위치한다.
후퇴 위치는 파지 기구가 최소 파지 거리를 가지는 위치로서 정의된다. 아암은 또한 파지 기구가 최대 파지 거리를 가지는 연장된 위치 내에서 회전할 수 있다. 최소 및 최대 파지 거리는 모두 파지 기구의 파지 범위를 정의한다.
아암의 몸체는 제1 측과 제2 측 중 하나 또는 모두가 만곡된 표면 프로파일을 가지는 전반적인 만곡 프로파일을 포함할 수 있다. 아암은 예를 들어 환형 세그먼트로 형성된 몸체를 가질 수 있다. 대안으로, 제1 측은 제2 측보다 더 큰 곡률을 가질 수 있다. 그래서 아암은 무게가 줄어든 가느다란 몸체 프로파일을 가진다.
또한 몸체는 제1 측과 제2 측 중 하나 또는 모두가 구부러진 표면 프로파일을 가지는 전반적인 굽힘 프로파일을 포함할 수 있다. 제1 측 및/또는 제2 측은 예를 들어 굽힘선에서 상호연결되는 제1 라인 세그먼트 및 제2 라인 세그먼트를 가질 수 있다. 제1 라인 세그먼트와 제2 라인 세그먼트는 직선일 수 있다. 선택적으로, 중앙 라인 세그먼트는 제1 라인 세그먼트와 제2 라인 세그먼트 사이에서 배치될 수 있다. 중앙 라인 세그먼트는 만곡된 선일 수 있다. 그래서 아암은 무게가 줄어든 가느다란 몸체 프로파일을 가진다.
대안으로, 몸체는 만곡되거나 구부러진 제1 측과 직선의 제2 측을 가질 수 있다. 그래서 아암은 전반적으로 삼각형, 호(arc) 또는 타원(elliptical) 세그먼트로 형성된 몸체를 가질 수 있다. 이 것은 몸체 프로파일이 증가된 구조적 강도를 가지도록 하여 더 큰 클램핑 힘 또는 더 큰 파지 힘을 가능하게 한다.
아암 및/또는 파지 요소들은 임의의 적절한 물질들, 바람직하게는 경량 물질, 예를 들어, 플라스틱 물질, 섬유강화 물질 또는 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 물질들로 만들어질 수 있다. 그러나 다른 물질들도 또한 사용된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 제2 파지 요소는 아암 상에 배치되고, 제2 파지 요소는 아암의 제1 단부와 제2 단부 사이의 중앙 위치에 배치된다.
각각의 아암 상의 파지 요소들의 수는, 특정 어플리케이션 및 대상물의 차원에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 단일 파지 요소가, 아암 상에 배치될 수 있다. 대안으로, 두 개, 세 개 또는 그 이상의 파지 요소들이 아암 상에 배치될 수 있다. 파지 요소들은 방사형 평면에 대하여 수직하게 연장되거나 또는 방사형 평면에 대하여 기울어져 배치될 수 있다.
선택적으로, 아암의 자유단, 예를 들어 제2 단부는, 또한 파지 요소로서 작용할 수 있다. 본 실시 예에서, 아암 상에 배치되는 추가 파지 요소는 없다. 대안으로, 하나 이상의 추가 파지 요소들은 중간 위치(들)에서 아암에 배치될 수 있다. 이 설계는 로봇 유닛이 대형 대상물을 처리하는 어플리케이션에서 더 선호될 수 있다.
아암 상의 파지 요소(들)의 국부 위치는 특정 어플리케이션 및 대상물의 차원에 맞게 조정될 수 있다.
제1 파지 요소는 아암의 최외곽 위치, 예를 들어 제2 단부에 배치될 수 있다. 이 것은 파지 기구가 대형 대상물을 파지할 수 있게 한다.
대안으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 제2 파지 요소들은 아암 상에 하나 이상의 중간 위치들에 배치될 수 있다. 이 것은 파지 기구가 소형 및 중형 대상물들을 파지할 수 있게 한다.
예를 들어, 제1 파지 요소는 제2 단부에서 배치되고, 제2 파지 요소는 선택된 중간 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 파지 요소 둘 모두는 상이한 중간 위치에 배치될 수 있다. 이 것은 파지 기구가 상이한 크기 및 형상의 대상물들을 파지할 수 있게 한다.
여기서, 중간 위치(들)은 아암의 제1 단부 및 제2 단부 사이에 임의의 위치에 의해 정의된다. 제1 단부에 배치된 위치 또는 제2 단부에 가장 가깝게 배치된 위치는 최외곽 위치를 정의한다. 제1 단부에 가장 가깝게 배치된 위치는 최내곽 위치를 정의한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 제1 파지 요소는 기계적 커플링, 바람직하게는 퀵 릴리즈 패스너(quick release fastener) 또는 클램핑 요소에 의해서 아암에 분리가능하게 연결된다.
파지 요소(들)는 아암에 견고하게 연결, 예를 들어, 아암과의 통합 부품을 형성할 수 있다. 이 것은 파지 요소(들)와 아암이 일체로 제조될 수 있게 하지만, 파지 요소(들)는 재배치되지 않는다. 그래서, 아암의 자유단은 그 대안으로 또 다른 파지 요소로서 사용될 수 있고, 또는 상이한 길이 및/또는 상이한 파지 요소를 갖는 아암의 키트(kit)가 사용될 수 있다.
바람직하게, 파지 요소(들)는 아암에 분리가능하게 연결될 수 있다. 아암은 파지 요소들을 위한 하나, 둘, 셋 또는 그 이상의 장착 위치들을 포함할 수 있다. 파지 요소는 제1 연결부품을 포함할 수 있고, 아암은 제2 연결 부품을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 연결부품들은 서로에게 분리가능하게 연결될 수 있다. 그럼에 따라서, 파지 요소가 아암 및/또는 파지 요소의 대체물 상에 재배치될 수 있다.
예를 들어, 분리가능한 연결부는 나사산 커플링(threated coupling), 스냅-핏 커플링(snap-fit coupling), 퀵 릴리즈 패스너(quick release fastener) 또는 스프링-부하 커플링(spring-loaded coupling)일 수 있다. 예를 들어, 아암에 클램핑 힘을 가하기 위한 클램핑 요소와 같은 분리가능한 연결부들의 다른 형태들도 또한 사용될 수 있다. 이 것은 파지 요소가 기구의 사용없이 재배치 또는 재위치될 수 있게 한다. 이러한 분리가능한 연결부들은 잘 알려져 있어, 상세하게 설명하지 않는다.
종래의 파지 기구, 예를 들어 온로봇(OnRobot)의 3FG15에 있어서, 파지 핑거들은 기구를 사용한 디스크에 대하여 아암의 위치를 조정하는 것에 의해서 재배치된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 파지 요소는 길이 방향으로 측정된 제1 높이를 가지며, 제2 파지 요소는 길이 방향으로 측정된 제2 높이를 가진다. 여기서, 제1 높이는 제2 높이와 동일하거나 상이할 수 있다.
파지 요소는 아암의 상부 표면으로부터 파지 요소의 자유단 표면으로 길이방향으로 측정된 높이를 가질 수 있다. 파지 요소는 방사 방향으로 폭, 예를 들어 직경을 추가로 가질 수 있다. 파지 요소의 차원 및 프로파일은, 특정 어플리케이션 및 처리될 대상물에 따라 선택될 수 있다.
추가로, 파지 핑거는, 부드러운 물질, 파지 요소의 잔여부보다 마찰 계수가 높은 물질 또는 표면 미세구조물 또는 거친 표면을 갖는 물질로 덮혀질 수 있다. 대안으로, 파지 요소는 부드러운 물질, 높은 마찰계수를 갖는 물질 또는 표면 미세구조물 또는 거친 표면을 갖는 물질로 제작될 수 있다. 이러한 물질들은 통상의 기술자들에게 잘 알려져 있어, 추가적으로 상세하게 설명하지 않을 것이다.
만약 아암이 하나 이상의 파지 요소에 장착된다면, 그러면 제1 및 제2 파지 요소들은 동일한 높이를 가질 수 있다. 대안으로, 제1 파지 요소는 제1 높이를 가지고, 제2 파지 요소는 제2 높이를 가진다. 제1 높이는 제2 높이보다 작으며, 그 반대의 경우도 있다.
선택적으로, 파지 요소의 키트는, 개별 파지 요소들이 상이한 높이 및/또는 상이한 프로파일을 가지는 파지 기구와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 후퇴 위치 내의 아암들은:
각각의 아암 상의 적어도 하나의 파지 요소가 서로 접촉하고, 및/또는
하나의 아암의 제1 측이 인접한 아암의 제1 측에 적어도 부분적으로 접촉하도록,
서로에 대해서 위치한다.
본 발명의 특별한 실시 예에 있어서, 아암들은, 후퇴 위치에서 회전하는 때, 아암들 상의 파지 요소들의 선택된 세트들이 서로 접촉하도록 설계될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 하나의 아암의 제1 측은 인접한 아암의 제2 측에 부분적으로 접촉할 수 있다.
선택적으로, 아암들은, 작은 틈 예를 들어 몇 밀리미터가 인접한 아암들 사이에 형성되도록 배치될 수 있다.
개별 파지 요소들 사이의 접촉 표면들은, 파지 요소의 마모를 줄이기 위해서 접촉 표면 영역을 증가시키도록 조정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 제1 파지 요소는, 각각의 회전축에 대해 동일한 방사상 위치 내로 각각의 아암을 유지하는 동안, 파지 기구의 모든 파지 범위 내에서 작동하도록 구성된다.
종래의 파지 기구들과 달리, 본 발명의 파지 기구는, 아암의 방사상 위치를 조정하는 것 없이, 파지 기구의 모든 파지 범위 내에서 작동될 수 있다. 게다가 파지 핑거의 위치들은 기구의 사용없이 조정될 수 있다.
이 것은, 최내곽의 파지 요소가 최소 파지 위치 내로 회전될 수 있고 최외곽의 파지 요소가 최대 파지 위치 내로 회전될 수 있는, 개별 아암들 상의 하나 이상의 파지 요소를 제공하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 최소 및 최대 파지 위치들은 파지 기구의 최대 파지 범위 또는 모든 파지 범위를 함께 정의한다.
이 것은 또한 퀵 릴리즈 연결(quick release connection)을 통해 아암 상의 파지 요소의 위치를 간단히 조정하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 그럼에 따라, 파지 요소가 기구의 사용 없이 빠르고 간단한 방식으로 아암 상에 재배치될 수 있다.
파지 기구는, 파지 요소들이 대상물의 외부 표면에 접촉하도록 움직이는 경우에 제1 파지 범위를 가질 수 있다. 또한, 파지 기구는, 파지 요소들이 대상물의 내부 표면에 접촉하도록 움직이는 경우에 제2 파지 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 제1 파지 요소는 아암의 상부측으로부터 돌출되는 핑거 또는 아암의 상부측을 따라 연장되는 세장형 파지 요소로서 형성될 수 있다.
바람직하게, 파지 요소는 길이방향 축을 따라 기설정된 단면 및 기설정된 프로파일을 갖는 파지 핑거로서 형성될 수 있다. 파지 핑거는 임의의 적절한 단면 프로파일 및/또는 길이방향 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들어, 파지 핑거는 원형, 타원형, 다각형, 삼각형, 사각형 또는 다른 적절한 단면을 가질 수 있다. 파지 요소는 길이방향 축을 따라 일정한 프로파일을 가질 수 있고, 대안으로 프로파일은 길이방향 축을 따라 변화할 수 있다. 이 것은 파지 핑거가 대상물의 하나 이상의 요구되는 형태에 접촉하도록 조정된 몸체를 가질 수 있게 한다.
파지 요소는 또한 국부 제1 단부로부터 국부 제2 단부로 아암을 따라 연장되는 세장형 파지 요소로서 형성될 수 있다. 이 세장형 파지 요소는 아암의 길이를 따라 부분적으로 또는 전체적으로 연장될 수 있다. 세장형 파지 요소는 국부 제1 측, 국부 제2 측 및 국부 상부측을 추가로 포함할 수 있다. 이 것은 파지 요소의 대안적 설계를 가능하게 한다.
세장형 파지 요소는 국부 제1 단부로부터 국부 제2 단부로 갈수록 가늘어지는(taper) 높이를 가질 수 있고, 그 반대도 가능하다. 그래서 국부 상부측은 아암의 상부측에 대해 기울어질 수 있다. 대안으로, 세장형 파지 요소는 국부 제1 단부로부터 국부 제2 단부로 연장되는 계단형 프로파일을 가질 수 있고, 그 반대도 가능하다. 그래서 국부 상부측은 기설정된 높이와 길이를 각각 갖는 복수의 계단을 형성할 수 있다. 계단형 프로파일은 처리될 예정의 대상물 및 특정 어플리케이션에 따라 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 제1 파지 요소는 아암 상의 복수의 개별 위치 및/또는 아암 상의 세장형 위치설정 요소 내에서 선택적으로 배치될 수 있다.
아암들은, 아암에 대해 파지 핑거 또는 세장형 요소를 선택적으로 위치설정하기 위한 복수의 위치들을 포함할 수 있다. 바람직하게, 둘, 셋, 넷 또는 그 이상의 위치들은 아암의 길이를 따라 분배될 수 있다. 예를 들어, 하나의 파지 핑거는 하나의 위치, 예를 들어 제2 단부에서 견고하게 연결될 수 있고, 하나 이상의 추가 파지 핑거들은 하나 이상의 다른 위치들에 선택적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 파지 핑거들 모두는 하나 이상의 위치들에 선택적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 세장형 파지 요소는 두 개 이상의 위치에 선택적으로 연결되거나 복수의 위치 너머로 연장될 수 있다.
파지 요소는 수 연결부를 포함할 수 있고, 아암은 암 연결부를 포함할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 암 연결부는 공극(비-관통홀) 또는 예를 들어 내부 나사산(internal thread) 또는 제1 스냅-핏 요소(first snap-fit element)를 갖는 관통홀로서 형성될 수 있다. 수 부품은, 예를 들어 외부 나사산(external thread) 또는 제2 스냅-핏 요소(second snap-fit element)를 갖는, 돌출 요소로서 형성될 수 있다. 제1 스냅-핏 요소는 제2 스냅-핏 요소와 체결되도록 구성될 수 있다. 이 것은 파지 요소의 삽입 또는 제거가 신속하고 쉽게되도록 할 수 있다.
아암은 또한 파지 요소(들)가 이 위치설정 요소를 따라 임의의 위치에서 선택적으로 배치되는, 세장형 위치설정 요소를 포함할 수 있다. 이 위치설정 요소는 공극(비-관통홀) 또는 관통홀일 수 있다. 파지 요소(들)는 마찰, 프레스-핏(press-fit), 클램핑 힘, 스프링 힘 또는 다른 수단들에 의해서 선택된 위치에 보유될 수 있다. 이 것은 파지 요소가 아암의 길이를 따라 선택적으로 배치될 수 있게 한다.
대안으로, 위치설정 요소는, 파지 요소를 위한 선택적 위치를 각각 정의하는 복수의 슬롯을 포함하는 박스 연결부를 포함할 수 있다. 파지 핑거의 수 연결부품은 후퇴 부분 또는 평평한 부분을 포함하여, 파지 핑거가 하나의 슬롯에서부터 또 다른 슬롯으로 회전하면서 가압할 수 있다. 그래서 파지 핑거는 반대로 회전해서 그 위치내의 파지 핑거를 잠글 수 있다. 만약 세장형 파지 요소가 두 개 이상의 수 부품들을 포함하는 경우, 수 부품들은 한 세트의 슬롯을 외부로 당겨져서 다른 세트의 슬롯 내로 밀려난다.
파지 기구는 상이한 크기 및 형태의 대상물을 파지하도록 구성될 수 있다. 대상물들은 원형, 타원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 이러한 대상물들은 대상물의 외부 표면과 접촉하는 파지 핑거들에 의해서 적절히 파지될 수 있다.
파지 기구는 또한 파지 핑거를 대상물의 내부 표면에 접촉하도록 회전하는 것에 의해서 대상물을 파지하도록 구성될 수 있다. 이러한 대상물들은 환형 또는 링 형상의 프로파일을 가질 수 있다. 대상물들은 또한 개방 단부 간격, 예를 들어 파지 핑거들이 그 간격의 내부 표면을 접촉하는 공극 또는 관통홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 공정에서 대상물을 처리하도록 구성된 시스템에 의해서 달성될 수 있다. 이 시스템은:
대상물을 가공하도록 구성된 기계;
상기 기계는 상기 기술된 적어도 하나의 파지 기구에 결합하도록 구성된 적어도 하나의 인터페이스를 포함하며;
상기 기계는 파지 기구에 동력을 공급하기 위한 에너지원 및 적어도 파지 기구의 작동을 제어하도록 구성된 조작기를 더 포함하도록 구성된다.
이 것은 개선된 파지 유연성 및 증가된 인양 능력을 갖는 시스템을 제공한다. 본 발명의 파지 기구는 상이한 크기 및 형상의 대상물을 파지할 수 있다.
기계는 상기의 파지 기구의 인터페이스에 결합되도록 구성되는 정합 인터페이스를 포함한다. 이 인터페이스는, 파지 기구의 구동 매커니즘을 기계의 에너지원에, 대안으로 기계에 결합된 에너지원에 연결하기 위한 전기적 커플링 요소 및/또는 호스(hose) 커플링 요소를 더 포함할 수 있다. 에너지원은 공압, 유압 또는 전력을 파지 기구에 공급하도록 구성될 수 있다. 이 것은 파지 기구를 외부 전력원 또는 기계에 의해 전력이 공급될 수 있도록 한다.
기계는, 적어도 파지 기구의 작동을 제어하도록 구성된 조작기를 더 포함한다. 기계는 대상물을 조종, 작동 및/또는 취급하기 위한 적절한 수단과 결합할 수 있다. 이러한 수단의 작동은 조작기에 의해 제어될 수 있다. 파지 기구는 기계로 대상물을 로딩시키고, 공정 동안 대상물을 보유하며, 및/또는 기계로부터 가공된 대상물을 언로딩할 수 있다. 기계는 파지 기구가 사용되고 공정이 대상물 상에서 수행되거나 또는 대상물이 공정의 일부를 형성하는 임의의 기계일 수 있다.
선택적으로, 조작기는 인터페이스를 통해 파지 기구 내로 하나 이상의 센서들과 전기적으로 연결될 수 있다. 조작부는 이러한 센서 신호들을 사용해서 파지 기구의 축방향 움직임 및/또는 파지 요소의 활성화를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기계는 적어도 하나의 로봇 아암을 갖는 로봇 유닛이다. 여기서 로봇 아암은 베이스 단부로부터 자유단으로 연장되고, 정합 인터페이스는 로봇 아암의 자유단에 배치된다.
로봇 유닛은 베이스 단부로부터 자유단으로 각각 연장되는 하나 이상의 로봇 아암을 포함한다. 로봇 아암은 하나 이상의 조인트들을 포함할 수 있어, 복수의 축 방향으로 이동할 수 있다. 로봇 유닛은 로봇의 조작을 제어하도록 구성되는 조작부와 로봇 아암에 부착되는 파지 기구를 더 포함한다. 파지 기구뿐만 아니라 로봇을 가동하기 위한 수단, 예를 들어 전기 공급원, 공압 에너지 공급원 또는 유압 에너지 공급원은, 로봇 유닛 상에 배치되거나 또는 로봇 유닛에 결합될 수 있다. 그래서 로봇 기구는 간소화되고 경량화된 구성을 가질 수 있다.
조작부는 작업자 또는 인공지능(AI)이 로봇 유닛을 프로그램 및/또는 조작할 수 있도록 구성된 사용자 인터페이스에 연결될 수 있다. 사용자 인터페이스는 로봇 유닛 상에 배치된 사용자 터미널(user terminal)일 수 있다. 사용자 인터페이스는 또한 원격 터미널 장치 또는 연산 장치일 수 있다. 로봇 유닛은 공지 기술 또는 AI 시스템을 사용하여 프로그램되거나 작동될 수 있다.
기계 또는 로봇 유닛은 기구의 축방향 움직임을 감지하기 위한 하나 이상의 센서들에 장착될 수 있다. 센서는 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(gyroscope) 또는 또 다른 적절한 센서일 수 있다. 이 것은 조작부가 로봇 아암의 축방향 움직임을 모니터링할 수 있게 해서, 이러한 센서로부터의 신호들을 기반으로 기구를 모니터링 할 수 있다.
대안으로, 또는 추가적으로, 파지 기구는 대상물에 대한 파지 기구의 위치를 검출하기 위해 하나 이상의 센서들에 장착될 수 있다. 센서들은 시각 센서(vision sensor), 촉각 센서(tactile sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 근접각 센서(proximity sensor), 힘 토크 센서(force torque sensor) 또는 또 다른 적절한 센서일 수 있다. 이러한 센서들은 인터페이스를 통해 조작부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 것은 조작부가 센서 신호들을 기반으로 대상물에 대해 파지 기구를 정확하게 위치시키도록 할 수 있다. 조작부는 파지 기구를 정확하게 위치시키기 위해 대상물의 이 차원 또는 삼 차원 맵들을 선택적으로 사용할 수 있다.
조작부는, 대상물의 무게 중심(centre of gravity)과 파지 기구가 정렬되도록, 파지 기구의 위치를 조정할 수 있다. 조작부는 힘 토크 센서로부터의 신호를 사용하여 파지 기구와 대상물 및/또는 안전 임계값을 연장하는 임의의 부하물 사이의 임의의 오정렬을 감지할 수 있다. 그러면 조작부는 그에 따라 파지 기구를 재배치할 수 있다. 대안으로, 대상물은 비록 파지 기구가 오정렬되더라도 파지될 수 있다. 그러면 국부 조작부는 대상물의 방향을 조정하는 것에 의해서 이 오정렬을 보상할 수 있다.
본 발명의 목적은 공정에서 대상물을 처리하도록 구성된 클램핑 유닛에 의해서 추가로 달성된다. 여기서 클램핑 유닛은 표면 상에 배치되도록 구성된다. 여기서 클램핑 유닛은:
상기 기술한 파지 기구;
상기 파지 기구의 작동을 제어하도록 구성된 국부 조작부로서, 조작부는, 원격 사용자 인터페이스 또는 국부 사용자 인터페이스 중 적어도 하나에 전기적으로 연결되는, 국부 조작부; 및
적어도 하나의 국부 에너지원 또는 외부 에너지원에 연결되도록 구성되는 커플링 요소로서, 국부 에너지원 또는 외부 에너지원은 클램핑 유닛에 동력을 공급하도록 구성되는, 적어도 하나의 국부 에너지원 또는 커플링 요소;
를 포함한다.
이 것은 개선된 파지 유연성과 향상된 인양 능력을 갖는 클램핑 기구를 제공한다. 본 발명의 파지 기구는 상이한 크기와 형상의 대상물을 파지할 수 있다. 클램핑 기구는, 상이한 표면에 배치되도록 조정되어, 클램핑 기구의 배치를 쉽게 할 수 있다.
클램핑 기구는 예를 들어 하우징과 같은 파지 기구 내에 배치되는 국부 조작부를 포함한다. 국부 조작부는 파지 기구의 작동을 제어하도록 구성되고, 에너지원에 전기적으로 연결된다. 국부 조작부는 마이크로프로세서, 전기 회로, 프로그램가능한 논리회로 또는 또 다른 적절한 조작부일 수 있다. 국부 조작부는 앞서 언급한 파지 기구 내의 센서에 전기적으로 추가 연결될 수 있다. 여기서 국부 조작부는 파지 기구의 작동을 제어하기 위한 이러한 센서 신호들을 사용할 수 있다.
클램핑 기구는, 파지 기구 및 그들의 전기 구성요소에 전력을 공급하기 위한 예를 들어, 배터리 또는 광전지(photovoltaic cell)와 같은 내부 에너지원을 추가로 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 클램핑 기구는, 예를 들어 전력망(power grid)과 같은 외부 에너지원에 클램핑 기구를 연결하기 위한 커플링 요소들을 포함할 수 있다. 이 것은 클램핑 기구가 독립형 유닛(stand-alone unit)으로서 구성될 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 클램핑 유닛은 표면 상에 배치되도록 형성된 바닥 표면을 포함하는 조정 요소를 더 포함할 수 있다. 여기서 조정 요소는 파지 기구의 인터페이스와 체결되도록 구성되거나 통합되도록 구성되는 상부 표면을 더 포함할 수 있다.
파지 기구의 하우징, 선택적으로는 제1 단부는, 주철(cast iron) 또는 스틸과 같은 무거운 재료로 만들어지거나 증가된 벽 두께를 가질 수 있다. 그래서 인터페이스를 형성하는 제1 단부는, 예를 들어 테이블의 특정 표면 상에 간단하게 배치되도록 형성될 수 있다.
제1 단부는 또한 패스너들에 의해 표면 상에 장착되도록 구성되는 브라켓으로서 형성되거나 브라켓은 클램프를 사용하여 표면에 고정될 수 있다. 제1 단부는 대안으로 흡착 컵(suction cups), 고마찰 패드(high friction pads), 자석(magnets) 및/또는 못(spikes)을 포함할 수 있다. 이 것은 클램핑 기구가 저마찰 표면, 경사진 표면 또는 심지어 수직 표면 상에 배치되도록 할 수 있다.
클램핑 기구는 파지 기구의 제1 단부에 부착되도록 구성된 조정 요소를 더 포함할 수 있고, 대안으로 조정 요소는 제1 단부와 통합될 수 있다. 조정 요소는 표면과 접촉하도록 형성된 바닥 측을 포함할 수 있다. 조정 요소는 파지 기구에 부착되도록 형상화되거나 파지 기구의 하우징의 제1 단부를 형성하도록 형상화된 상부측을 더 포함할 수 있다.
바닥측과 상부측은 기울어지게 배치되거나 평행으로 배치되어, 파지 기구가 표면에 대해 기울어지게 할 수 있다. 조정 요소는 조정가능한 매커니즘을 포함할 수 있어, 상부측이 하나 이상의 기울기축을 중심으로 기울어지게 할 수 있다. 이 것은 대상물을 가공하기 위해 대상물을 최적의 위치로 배치되게 할 수 있다.
클램핑 기구는 작업자가 파지 기구를 작동할 수 있도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 사용자 터미널(user terminal), 그래픽 유저 인터페이스, 누룸 버튼 또는 또 다른 적절한 사용자 인터페이스일 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 클램핑 기구는, 예를 들어 사용자 터미널 또는 연산 장치와 같은 원격 장치와 무선으로 통신하도록 조정되는 예를 들어 안테나와 같은 무선 통신기(wireless transceiver)를 포함할 수 있다. 연상 장치는 태블릿, 스마트폰, 랩탑, PDA, 패블릿(phablet) 또는 또 다른 적절한 연상 장치일 수 있다. 연산 프로그램 또는 어플리케이션은, 적절한 제어 신호들을 통해서 국부 조작부와 통신할 수 있는 연산 장치 상에서 구동하도록 구성될 수 있다. 이 것은 작업자가 바람직하게는 직관적인 방식으로 파지 기구를 작동하게 할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 기술된 파지 기구를 갖는 클램핑 유닛 또는 시스템을 사용하여 공정에서 대상물을 처리하는 방법에 의해서 추가로 달성된다. 방법은:
선택된 대상물에 대한 위치로 파지 기구를 이동시키거나 또는 파지 기구에 대한 위치로 대상물을 이동시키는 단계;
파지 핑거를 방사형 평면 내에서 회전시켜 선택된 대상물과 접촉하도록 파지 기구를 활성화하는 단계;
대상물에 대한 공정 또는 대상물을 포함하는 공정을 수행하는 단계; 및
파지 핑거를 회전시켜 방사형 평면 내에서 선택된 대상물과 접촉하지 않도록 파지 기구를 추가로 활성화하는 단계
를 포함한다.
이 것은 파지 기구가 상이한 크기 및 형상을 가지는 대상물을 파지할 수 있게 하는, 대상물들을 조작하는 방법을 제공한다. 이 것은, 파지 핑거를 특정 대상물에 조정하기 위해 필요한 기구들이 없으므로, 파지 기구의 유연성을 증가시킨다. 이 것은 또한, 기계의 인터페이스와 아암의 방사형 평면 사이의 이격 거리가 최소로 줄어들어서 굽힘 모멘트가 줄어들기 때문에, 종래의 파지 기구들 대비 파지 용량이 증가한다.
대상물들은, 개별적으로 또는 그룹화되어, 기계에 대한 로딩 위치 내로 공급될 수 있다. 그러면 파지 기구는 선택된 대상물에 대한 위치로 이동될 수 있다. 파지 요소들은, 예를 들어 파지 기구의 위치설정 동안 또는 그 전에, 구동 매커니즘에 의해서 개방 위치로 선회될 수 있다 파지 기구는 대상물을 향해 추가로 이동될 수 있고, 파지 요소들은 파지 힘을 적용하기 위해 대상물과 접촉하도록 이동될 수 있다.
그러면, 대상물들은 그 위치 밖으로 들어올릴 수 있고, 기계에 의해서 새로운 위치 및/또는 배향으로 조작될 수 있다. 파지 기구는 언로딩 위치를 향해 추가로 이동될 수 있다. 그러면, 파지 요소들은 대상물과 접촉하지 않게 이동될 수 있고, 파지 기구는 대상물로부터 멀어지도록 이동될 수 있다. 선택적으로, 파지 기구는 새로운 대상물을 집기 위해서 로딩 위치로 후퇴할 수 있다.
대신 대상물은 파지 기구에 대한 위치로 이동할 수 있다. 파지 요소는 대상물을 위치설정하기 전에 개방 위치로 선회될 수 있다. 파지 요소들은 이후에 대상물과 접촉하도록 회전될 수 있다. 그러면 대상물은, 클램핑 기구에 의해 제 자리에 보유되는 동안, 적절한 공정을 겪을 수 있다. 파지 요소들은 후속적으로 대상물과 접촉하지 않도록 회전될 수 있고, 가공된 대상물은 파지 기구로부터 제거될 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 예시로서만 설명될 것이다.
도 1은 파지 지구를 갖는 로봇 유닛의 예시적 실시 예를 도시한 도이다.
도 2는 대상물을 파지한 도 1의 로봇 유닛을 도시한 도이다.
도 3은 대상물을 파지한 로봇 유닛의 측면을 도시한 도이다.
도 4a와 도 4b는 파지 핑거가 후퇴 위치와 확장 위치에 있는 아암의 제1 실시 예를 도시한 도이다.
도 5a와 도 5b는 파지 핑거가 후퇴 위치와 확장 위치에 있는 아암의 제2 실시 예를 도시한 도이다.
도 6은 파지 핑거의 배치를 위한 두 개의 위치를 갖는 아암을 도시한 도이다.
도 7은 삼각형 몸체를 갖는 아암의 제2 실시 예를 도시한 도이다.
도 8은 곡선형 몸체를 갖는 아암의 제3 실시 예를 도시한 도이다.
도 9는 파지 핑거의 배치를 위한 복수의 위치를 갖는 아암의 제4 실시 예를 도시한 도이다.
도 10은 제1 파지 핑거 및 제1 파지 핑거보다 짧은 제2 파지 핑거를 갖는 아암을 도시한 도이다.
도 11은 제1 파지 핑거 및 제1 파지 핑거보다 큰 제2 파지 핑거를 갖는 아암을 도시한 도이다.
도 12a 내지 도 12f는 파지 핑거의 6개의 대안적인 실시 예를 도시한 도이다.
도 13은 파지 핑거의 대안적인 실시 예를 갖는 아암을 도시한 도이다.
도 14a 내지 도 14b는 아암 상에 배치된 세장형 파지 요소의 제1 실시 예를 도시한 도이다.
도 15a 내지 도 15b는 아암 상에 배치된 세장형 파지 요소의 제2 실시 예를 도시한 도이다.
도 16은 세장형 위치 요소를 갖는 제5 실시 예의 아암을 도시한 도이다.
도 17은 세장형 위치 요소를 갖는 대안적 실시 예의 아암을 도시한 도이다.
도 18은 대상물을 보유한 파지 기구를 갖는 클램핑 기구를 도시한 도이다.
도 19는 복수의 기구를 장착하기 위한 기구 연결기를 도시한 도이다.
다음의 본문에서, 도면들은 하나씩 설명될 것이며, 도면들에서 보여지는 상이한 부분 및 위치들은 다른 도면에서 동일한 도면 부호로 부기될 것이다. 특정 도면에 나타나는 모든 부분 및 위치가 반드시 해당 그림과 함께 논의되는 것은 아니다.
도 1은 로봇 유닛(1)의 로봇 아암(3)에 장착된 파지 기구(2)를 갖는 로봇 유닛(1)의 예시적 실시 예를 도시한다. 여기서, 로봇 아암(3)은 베이스(4)로부터 인터페이스(9)가 배치된 자유단으로 연장된다. 로봇 유닛(1)은 파지 기구(2)와 로봇 아암(3)의 조작을 제어하도록 구성되는 국부 조작기(5)를 더 포함한다.
도 2 및 도 3은 파지 기구(2)에 의해서 파지된 대상물(6)을 갖는 로봇 유닛(1)을 도시한다. 파지 기구(2)는 제1 단부와 대향하는 제2 단부를 갖는 하우징(7)을 포함한다. 제1 단부는 로봇 아암(3)의 정합 제2 인터페이스(9)에 장착되도록 구성되는 제1 인터페이스(8)로서 형성된다. 전송 매커니즘(10)은 하우징(7) 내부에 배치되고, 개별 회전축(도시하지 않음)을 통해 다수의 아암(11)과 연결된다. 전송 매커니즘(10)은 제1 및 제2 인터페이스(9)를 통해 동력을 전달받도록 추가 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 아암들(11)은, 각각의 아암이 회전샤프트에 의해 정의된 회전축을 중심으로 회전하는 방사형 평면을 형성한다. 방사형 평면은 제1 및 제2 단부들을 통해 연장되는 파지 기구(2)의 길이방향 축(도 4a에 도시됨)과 수직이다. 방사형 평면은 제1 및 제2 인터페이스(8, 9)에 의해 정의된 또 다른 방사형 평면으로부터 최소 거리에 배치된다.
도 4a 및 도 4b는 아암(11) 상에 중간 위치에 배치된 파지 핑거(12)에 각각 장착된 아암들(11)의 제1 실시 예를 도시한다. 도 4a는 확장 위치 내에서 회전하는 아암(11) 및 파지 핑거(12)를 도시하는 반면, 도 4b는 후퇴 위치 내에서 회전하는 아암(11) 및 파지 핑거(12)를 도시한다.
아암(11) 및 파지 핑거(12)는, 방사형 평면 내에서 하우징(7)의 제2 단부(13)에 대하여 회전한다. 도 4a에 있어서, 파지 핑거(12)는 국부 최대 파지 위치를 나타내는 확장 위치에서 회전한다. 도 4b에 있어서, 파지 핑거(12)는, 파지 핑거(12)가 서로 각각 접촉하게 하는 후퇴 위치에서 회전한다. 이 위치는 파지 기구(2)의 최소 파지 위치를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는, 아암(11) 상에 최외곽 위치에 배치된 파지 핑거(12')에 각각 장착된 아암(11)의 제2 실시 예를 나타낸다. 도 5a는 확장 위치 내에서 회전하는 아암(11) 및 파지 핑거(12')를 도시하는 반면, 도 5b는 후퇴 위치 내에서 회전하는 아암(11) 및 파지 핑거(12')를 도시한다.
아암(11) 및 파지 핑거(12')는, 방사형 평면 내에서 하우징(7)의 제2 단부(13)에 대하여 회전한다. 도 5a에 있어서, 파지 핑거(12')는 파지 기구(2)의 최대 파지 위치를 나타내는 확장 위치에서 회전한다. 도 5b에 있어서, 파지 핑거(12')는, 아암(11)이 부분적으로 서로 평행하게 하는 후퇴 위치에서 회전한다. 이 위치는 국부 최소 파지 위치를 나타낸다.
도 6은 아암(11)이 방사형 평면에서 확장하는 몸체(14)를 갖는 아암(11)의 제1 실시 예를 도시한다. 여기서, 아암(11)은 굽힘 프로파일을 가진다. 몸체(14)는 제1 단부(15)로부터 제2 단부(16)로 연장되며, 제1 측(17)과 제2 측(18)을 포함한다. 제1 단부(15)는 아암(11)에 대한 회전축을 정의하는 회전샤프트(19)에 연결된다.
아암(11)은, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 파지 핑거(12)의 배치를 위해 최외곽 위치(20) 또는 제1 위치를 가진다. 아암(12)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 파지 핑거(12)의 대안적인 배치를 위해 중간 위치(21) 또는 제2 위치를 추가적으로 가진다.
제1 측(17)은 교차점(22)에서 서로 교차하는 제1 라인 세그먼트와 제2 라인 세그먼트에 의해 형성된다. 여기서, 교차점(22)은 제1 측(17)의 굽힘 라인에 의해 형성된다. 두 개의 라인 세그먼트들은 둔각 α 를 형성한다. 이 교차점(22)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 중앙 길이방향 축(A)으로부터 아암(11)의 회전축(B)으로 연장되는 반경을 갖는 가상의 원 이내에 위치한다.
도 7은 삼각형 몸체(14')를 갖는 아암(11')의 제2 실시 예를 도시한다. 제1 측(17)은 또한 굽힘 라인에서 둔각 α를 갖는 두 개의 라인 세그먼트에 의해 형성된다. 제2 측(18')은 제1 단부(15')와 제2 단부(16') 사이에서 연장되는 직선에 의해 형성된다.
도 8은 만곡 몸체(14'')를 갖는 아암(11'')의 제3 실시 예를 도시한다. 여기서, 제1 측(17')은 제1 단부(15'')로부터 제2 단부(16'')로 연장되는 만곡 표면 프로파일을 갖는다. 제2 측(18'')은, 또한 제1 단부(15'')로부터 제2 단부(16'')로 연장되는 만곡 표면 프로파일을 갖는다. 제1 측(17')은 제1 위치에서 제1 접선을 갖고, 제2 위치에서 제2 접선을 가지며, 여기서 두 개의 접선들은 교차점(22)에서 교차한다. 두 개의 접선들은 둔각 α를 형성한다.
제1 위치는, 바람직하게 제1 단부(15'')에 또는 제1 단부(15'') 근처에 위치한다. 제2 위치는 바람직하게 제2 단부(16'')에 또는 제2 단부(16'') 근처에 위치한다.
도 9는 파지 핑거(12)의 배치를 위해 복수의 위치를 갖는 아암(11''')의 제4 실시 예를 도시한다. 여기서, 세 개의 위치들은 도시되지만, 아암(11''')은 추가 위치들을 포함할 수 있다.
최외곽 위치는 제2 단부(16)에 위치되는 반면, 최내곽 위치는 예를 들어 굽혀지는 곳에서 제1 단부(15)를 향해 위치된다.
도 10은 제2 단부(16)에 배치된 제1 파지 핑거(12a)를 갖는 아암(11)을 도시한다. 제2 파지 핑거(12b)는 중간 위치(21)에 추가 배치된다. 아암(11)은 바닥측(23)과 상부측(24)간 측정된 두께를 가진다. 제1 파지 핑거(12a)는 상부측(24)으로부터 파지 핑거(12a)의 단부 표면까지 측정된 제1 높이를 가진다. 제2 파지 핑거(12b)는 상부측(24)으로부터 파지 핑거(12b)의 단부 표면까지 측정된 제2 높이를 가진다. 여기서, 제1 높이는 제2 높이보다 크다.
도 11은 제2 단부(16)에 배치된 또 다른 제1 파지 핑거(12a')를 갖는 아암(11)을 도시한다. 또 다른 제2 파지 핑거(12b')는 중간 위치(21)에 추가 배치된다. 제1 파지 핑거(12a')는 상부측(24)으로부터 파지 핑거(12a')의 단부 표면까지 측정된 제1 높이를 가진다. 제2 파지 핑거(12b')는 상부측(24)으로부터 파지 핑거(12b')의 단부 표면까지 측정된 제2 높이를 가진다. 여기서, 제2 높이는 제1 높이보다 크다.
도 12a 내지 도 12f는 파지 핑거(25)의 6 개의 대안적인 실시 예들을 도시한다. 여기서 파지 핑거(25)는 분리가능한 연결부(26)를 통해 선택된 위치(20, 21, 21')에서 아암(11)에 장착되도록 구성된 분리된 핑거이다. 여기서 분리가능한 연결부(26)는 퀵 릴리즈 패스너(quick release fastener)이다.
예를 들어, 제1 파지 핑거(12a)는 아암(11)에 견고하게 고정될 수 있는 반면, 제2 파지 핑거(12b)는 아암(11)에 분리 가능하게 연결될 수 있고 또는 그 반대로 일 수도 있다. 대안적으로, 제1 파지 핑거 및 제2 파지 핑거(12a, 12b) 둘 모두는, 아암(11)에 견고하게 연결되거나 또는 분리가능하게 연결될 수 있다.
도 12a에서, 파지 핑거(12, 25)는 원형 단면 프로파일을 가진다. 파지 핑거(12, 25)는, 도 12b에서, 후퇴 위치 내에서 회전하는 경우, 인접한 파지 핑거(12, 25)와 접촉하기 위한 평평한 부-평면을 갖는 원형 단면 프로파일을 갖는다. 도 12c에서, 파지 핑거(12, 25)는, 평평한 부-평면 대신에, 돌출부를 갖는다. 여기서, 돌출부는 삼각형 형상을 가지지만, 다른 형상이 사용될 수 있다.
파지 핑거(12, 25)는, 도 12c에서, 정사각형 또는 직사각형 단면 프로파일을 가진다. 파지 핑거(12, 25)는, 도 12d에서, 삼각형 단면 프로파일을 가진다. 마지막으로, 파지 핑거(12, 25)는, 도 12e에서, 다각형 단면 프로파일을 가진다.
비록, 도 12a 내지 도 12e에서 파지 핑거(12, 25)는 높이를 따라 일정한 프로파일을 가지지만, 파지 핑거(12, 25)의 프로파일은 높이에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 파지 핑거(12, 25)는 높이 방향으로 콘-형태(cone-shaped)의 프로파일 또는 테이퍼드 형태(tapered profile)의 프로파일을 가질 수 있다. 도 13은 파지 핑거(12')의 대안적인 실시 예를 갖는 아암(11)을 도시한다. 여기서 파지 핑거(12')는 도 4a 내지 도 5b에서 도시된 단면 프로파일과 비교하여 증가된 단면 프로파일을 가진다. 여기서, 파지 핑거(12')의 지름은 아암(11의 두께보다 크다.
도 14a 내지 도 14b는 아암(27) 상에 배치된 세장형 파지 요소(28)의 제1 실시 예를 도시한다. 여기서, 세장형 파지 요소(28)는 단일체를 형성하기 위해 아암(27)과 통합되지만, 세장형 파지 요소(28)는 또한 상기 언급된 바와 같이 아암(27)에 분리 가능하게 연결될 수 있다.
세장형 파지 요소(28)는 국부 제1 단부(31)로부터 국부 제2 단부(30)로 아암(27)의 상부측(24)을 따라 연장된다. 세장형 파지 요소(28)는 상부측(24)으로부터 국부 상부측(29)으로 측정된 높이를 가진다. 여기서 세장형 파지 요소(28)는 국부 제2 단부(30)로부터 국부 제1 단부(31)로 가늘어지는 계단형 프로파일(stepped profile)을 가진다.
도 15a 내지 도 15b는 아암(27)에 배치된 세장형 파지 요소(28')의 제2 실시 예를 도시한다. 여기서 세장형 파지 요소(28')는 국부 제1 단부(31)로부터 국부 제2 단부(30)로 가늘어지는 계단형 프로파일(stepped profile)을 가진다.
도 16은 세장형 위치설정 요소(33)를 갖는 아암(32)의 제5 실시 예를 도시한다. 여기서, 세장형 위치설정 요소는 세장형 관통홀로서 형성된다.
파지 핑거(12, 25) 또는 파지 요소(28)는, 세장형 위치설정 요소(33)의 길이를 따라 임의의 위치에 선택적으로 배치될 수 있다. 여기서. 파지 핑거(12, 25) 또는 파지 요소(28)는, 마찰, 압입(press-fit) 또는 클램프에 의해 선택된 위치에 보유된다.
도 17은 아암(32')의 세장형 위치설정 요소(33')의 대안적인 실시 예를 도시한다. 여기서, 세장형 위치설정 요소(33')는, 파지 핑거(12, 25) 또는 파지 요소(28)를 위한 선택적 위치를 각각 정의하는, 복수의 슬롯(34)을 포함한다. 여기서, 파지 핑거(12, 25) 또는 파지 요소(28)는 박스 연결부(box joint)에 의해서 제자리에 보유된다.
도 18은, 클램핑 유닛(35)이 표면(36)에 배치되는, 대상물(6)을 보유하는 파지 기구(2')를 갖는 클램핑 유닛(35)을 도시한다. 클램핑 유닛(35)은 표면(36)에 배치되도록 구성되고, 파지 기구(2')의 제1 단부에 결합되도록 구성되는 조정 요소(37)를 포함한다.
클램핑 유닛(35)은, 파지 기구(2')를 구동하는 내부 에너지원과 유저 인터페이스(도시하지 않음)를 가진다. 유저 인터페이스는 클램핑 유닛(35) 내부에 배치되는 국부 조작기에 전기적으로 연결된다. 파지 기구의 작동은 국부 조작기에 의해서 제어된다.
도 19는 복수의 기구들 바람직하게는 복수의 파지 기구들(2)을 장착하기 위한 기구 연결기(38)를 도시한다. 기구 연결기(38)는 기계에 바람직하게는 로봇 유닛(1)의 로봇 아암(3)에 장착되도록 구성된다.
1: 로봇 유닛
2: 파지 기구
3: 로봇 아암
4: 베이스
5: 국부 조작기
6: 대상물
7: 하우징
8: 제1 인터페이스
9: 제2 인터페이스
10: 전송 매커니즘
11: 아암
12: 파지 핑거
12a: 제1 파지 핑거
12b: 제2 파지 핑거
13: 제2 단부
14: 몸체
15: 제1 단부
16: 제2 단부
17: 제1 측
18: 제2 측
19: 회전축
20: 최외곽 위치
21: 중간 위치
22: 교차점
23: 바닥측
24: 상부측
25: 파지 핑거
26: 분리가능한 연결부
27: 아암
28: 세장형 파지 요소
29: 국부 상측
30: 국부 제2 단부
31: 국부 제1 단부
32: 아암
33: 세장형 위치설정 요소
34: 슬롯
35: 클램핑 유닛
36: 표면
37: 조정 요소
38: 기구 연결기

Claims (14)

  1. 파지 기구(1)의 길이방향 축(A)을 정의하는 하우징(7);
    하우징(7)에 배치되는 구동 매커니즘;
    하우징(7)의 일단에 배치되는 인터페이스(8)로서, 인터페이스(8)는 기계의 정합 인터페이스(9)에 결합되도록 또는 표면에 배치되도록 구성되는, 인터페이스(8); 및
    하우징(7)의 타단에 배치되는 복수의 아암(11)으로서, 각각의 아암(11)은 대상물(6)에 접촉하게 구성되는 적어도 하나의 제1 파지 요소(12a)를 포함하고, 각각의 아암(11)은 활성화시 회전축(B)을 중심으로 회전하도록 구성되며, 각각의 아암(11)은 제1 단부(15)로부터 제2 단부(16)로 방사형 평면에서 연장되는 몸체(14)를 포함하고, 상기 방사형 평면은 길이방향 축(A)에 수직이며, 상기 구동 매커니즘은 방사형 평면 내에서 대상물(6)과 접촉하거나 접촉하지 않게, 적어도 하나의 제1 파지 요소(12a)를 회전시키도록 구성되고, 몸체(14)는 길이방향 축을 향하는 제1 측(17)을 가지고, 길이방향 축으로부터 멀어지는 방향의 대향하는 제2 측(18)을 추가로 가지는, 복수의 아암(11)을 포함하고,
    몸체(14)의 제1 측(17)은 제1 위치에서 제1 접선과 제2 위치에서 제2 접선을 가지며, 상기 제1 접선은 교차점(22)에서 상기 제2 접선과 교차하고, 상기 교차점(22)은, 아암(11)이 후퇴 위치에 있을 때, 길이방향 축(A)으로부터 아암(11)의 회전축(B)으로 연장되는 반경을 갖는 가상의 원 내에 위치하는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  2. 제 1 항에 있어서, 제1 측(17')은 제1 단부(15)와 제2 단부(16) 사이에서 연장되는 만곡 프로파일을 갖거나 적어도 하나의 제1 라인 세그먼트 및 제2 라인 세그먼트에 의해서 정의되는 굽힘 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 제2 파지 요소(12b)는 아암(11) 상에 배치되고, 상기 제2 파지 요소(12b)는 아암(11)의 제1 단부(15)와 제2 단부(16) 사이에서 중간 위치(21)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 제1 파지 요소(12a)는 기계적 커플링, 바람직하게는 퀵 릴리즈 패스너(quick release fastener) 또는 클램핑 요소에 의해서 아암(11)에 분리가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 제1 파지 요소(12a)는 길이방향으로 측정된 제1 높이를 가지고, 제2 파지 요소는 길이방향으로 측정된 제2 높이를 가지며, 상기 제1 높이는 상기 제2 높이와 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후퇴 위치에 있는 아암(11)은,
    각각의 아암 상의 적어도 하나의 파지 요소(12a, 12b)가 서로 접촉하고, 및/또는,
    하나의 아암(11)의 제1 측(17)이 인접한 아암(11)의 제1 측(17)과 적어도 부분적으로 접촉하도록,
    서로에 대해서 위치되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 파지 요소(12a)는, 각각의 회전축(B)에 대해서 동일한 방사상 위치에서 각각의 아암(11)을 유지하는 동안, 파지 기구(2)의 모든 파지 범위 내에서 작동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파지 요소(12a)는, 아암(27)의 상부측(24)으로부터 외측으로 연장되는 세장형 파지 요소(28)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파지 요소(12a)는, 아암(11) 상의 복수의 개별 위치(20, 21, 21') 내에서 및/또는 아암(11) 상의 세장형 위치설정 요소(33) 내에서 선택적으로 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하기 위한 파지 기구(2).
  10. 대상물(6)을 가공하도록 구성되는 기계를 포함하고,
    상기 기계는 적어도 하나의 기구에 결합되도록 구성되는 적어도 하나의 인터페이스(9)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 기구는 상기 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 파지 지구(2)이며,
    상기 기계는 파지 기구(2)에 동력을 공급하기 위한 에너지원 및 적어도 파지 기구(2)의 작동을 조절하도록 구성되는 조작기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하도록 구성되는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기계는 적어도 하나의 로봇 아암(3)을 갖는 로봇 유닛(1)이며, 상기 로봇 아암(3)은 베이스 단부로부터 자유단으로 연장되며, 정합 인터페이스(9)는 로봇 아암(3)의 자유단에 배치되는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하도록 구성되는 시스템.
  12. 공정에서 대상물(6)을 처리하도록 구성되는 클램핑 유닛(35)에 있어서, 상기 클램핑 유닛(35)은, 표면(36) 상에 배치되도록 구성되며, 상기 클램핑 유닛(35)은:
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 파지 유닛(2);
    파지 유닛(2)의 작동을 제어하도록 구성되는 국부 조작기로서, 상기 국부 조작기는, 원격 유저 인터페이스 또는 국부 유저 인터페이스 중 적어도 하나에 전기적으로 연결되는, 국부 조작기; 및
    적어도 하나의 국부 에너지원 또는 외부 에너지원에 연결되도록 구성되는 커플링 요소로서, 상기 국부 에너지원 또는 외부 에너지원은 클램핑 유닛(35)에 동력을 공급하도록 구성되는, 적어도 하나의 국부 에너지 원 또는 외부 에너지원에 연결되도록 구성되는 커플링 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하도록 구성되는 클램핑 유닛(35).
  13. 제 12 항에 있어서, 클램핑 유닛(35)은, 표면 상에 배치되도록 형성되는 바닥 표면을 갖는 조정 요소(37)를 더 포함하고, 조정 요소(37)는 파지 기구(2)의 인터페이스(8) 내에 결합되도록 또는 통합되도록 구성되는 상부 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하도록 구성되는 클램핑 유닛(35).
  14. 제 10 항 또는 제 11 항을 따른 시스템 또는 제 12 항 또는 제 13 항을 따른 클램핑 유닛(35)을 사용하여 공정에서 대상물(6)을 처리하는 방법에 있어서:
    선택된 대상물(6)에 대한 위치 내로 파지 기구(2)를 이동시키거나 또는 파지 기구(2)에 대한 위치 내로 대상물(6)을 이동시키는 단계;
    선택된 대상물(6)과 접촉하도록 방사형 평면 내에서 파지 핑거(12)들을 회전시키기 위해 파지 기구(2)를 활성화하는 단계;
    대상물(6) 상의 공정을 수행하거나 또는 대상물(6)을 포함하는 공정을 수행하는 단계; 및
    방사형 평면 내에서 선택된 대상물(6)과 접촉하지 않도록 파지 핑거(12)를 회전시키기 위해 파지 기구(2)를 추가 활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정에서 대상물(6)을 처리하는 방법.



KR1020227036400A 2020-03-20 2021-03-22 파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법. KR20220164734A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA202070177 2020-03-20
DKPA202070177A DK180720B1 (en) 2020-03-20 2020-03-20 A GRIP TOOL, A SYSTEM, A MOUNTING UNIT, AND A PROCEDURE FOR HANDLING OBJECTS IN A PROCESS
PCT/DK2021/050085 WO2021185424A1 (en) 2020-03-20 2021-03-22 A gripping tool, a system, a clamping unit, and a method of handling objects in a process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220164734A true KR20220164734A (ko) 2022-12-13

Family

ID=77771940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227036400A KR20220164734A (ko) 2020-03-20 2021-03-22 파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230191628A1 (ko)
EP (1) EP4121257A4 (ko)
JP (1) JP2023518091A (ko)
KR (1) KR20220164734A (ko)
CN (1) CN115551683A (ko)
DK (1) DK180720B1 (ko)
WO (1) WO2021185424A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114701843B (zh) * 2022-03-21 2023-08-29 河源职业技术学院 一种内部为圆形的内圈物料取放装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1072142A (en) * 1912-05-21 1913-09-02 Frank P Miller Chuck.
US2354226A (en) * 1942-06-26 1944-07-25 Jacobs Mfg Co Keyless chuck
US2776842A (en) * 1954-04-05 1957-01-08 Chicago Nipple Mfg Company Transversely oscillating jaw chuck
US2784977A (en) * 1955-06-15 1957-03-12 Seneca Falls Machine Co Multiple jaw chuck with counterbalanced jaws
US2985458A (en) * 1958-07-09 1961-05-23 Beaver Pipe Tools Inc Device for gripping and rotating a work piece
FR2104703B1 (ko) * 1970-08-05 1974-09-20 Ory Gaston
DE2140877A1 (de) * 1971-08-14 1973-02-22 Emilio Romero Dreibackenfutter, insbesondere fuer drehbaenke
DE2446125A1 (de) * 1974-09-27 1976-04-08 Emilio Romero Dreibackenfutter, insbesondere fuer drehbaenke
EP0074542A3 (de) * 1981-09-14 1984-06-13 Emag Maschinenfabrik Gmbh Spannfutter, insbesondere Greiferfutter
JPS5928487U (ja) * 1982-08-12 1984-02-22 日本電産コパル株式会社 ロボツトハンドの物品把持装置
DE69724776T2 (de) * 1997-07-31 2004-07-15 Euromatic S.R.L., Treviglio Arbeitskopf für Maschine zur Fertigung von Gegenständen
US7881823B2 (en) * 2004-09-24 2011-02-01 Institut National Des Sciences Appliquees Robotic positioning and orientation device and needle holder comprising one such device
FR2882514B1 (fr) * 2005-02-28 2008-02-15 Inst Nat Sciences Appliq Dispositif de maintien et de deplacement controle en translation d'un corps allonge
DE102010019348B4 (de) * 2010-05-05 2013-09-12 Hans-Erich Maul Planetengewindegreifer
DE102010063202A1 (de) * 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Schutzeinrichtung für eine Greifeinrichtung an einerHandhabungsvorrichtung, insbesondere einem Handhabungsroboter
EP2882358B1 (en) * 2012-08-09 2019-04-24 Université de Strasbourg (Etablissement Public National à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel) Device for grasping an elongated body, such as a needle, and robotized device comprising the same
DE102013000850B4 (de) * 2013-01-21 2014-08-07 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Kupplungsanordnung zur kraftschlüssigen Verbindung einer Welle mit der Kupplungsanordnung
DE202017100993U1 (de) * 2017-02-23 2017-03-08 Desconpro Engineering Gmbh Greifvorrichtung mit erhöhter Flexibilität
NL2021374B1 (en) * 2018-07-23 2020-01-30 Valk Welding B V Clamping device

Also Published As

Publication number Publication date
EP4121257A1 (en) 2023-01-25
CN115551683A (zh) 2022-12-30
JP2023518091A (ja) 2023-04-27
DK202070177A1 (en) 2021-12-03
WO2021185424A1 (en) 2021-09-23
EP4121257A4 (en) 2024-04-03
US20230191628A1 (en) 2023-06-22
DK180720B1 (en) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104552284B (zh) 借助至少两个工业机器人操纵对象的方法及工业机器人
US5052736A (en) Modular dexterous hand
CN107921647B (zh) 机器人夹持器
EP3723950B1 (en) Gripping device
EP3197644B1 (en) Automatically positionable joints and transfer tooling assemblies including automatically positionable joints
CN106660195B (zh) 用于支撑工件的支撑系统
US7503606B2 (en) Lifting assembly
EP1698441B1 (en) Robot hand comprising a hook element cooperating with a holding element
JPS5890492A (ja) 割りボ−ル形手首マニピユレ−タ−を有するロボツト腕装置
JP2017127908A (ja) ロボットが出力する回転力を用いるねじ締め装置
KR20220164734A (ko) 파지 기구, 시스템, 클램핑 유닛 및 공정 내 대상물을 처리하는 방법.
US20200376683A1 (en) Method and System for Automatically Changing Shafts
JP7340129B2 (ja) 対象物を把持及び／又は保持するロボット
CA1238671A (en) Self-pivoting robotic gripper tool
US20230142668A1 (en) A gripping tool, a system and a clamping tool, an exchange station, and a method of handling objects using the system or clamping tool
JP2020049549A (ja) ロボットユニット
DK180919B1 (en) A gripping tool, a system and a clamping tool, an exchange station and a method of handling objects using the system or the clamping tool
US11267659B2 (en) Apparatus for taking out workpiece
JPH042392B2 (ko)
KR101657769B1 (ko) 착용형 로봇
CN213999540U (zh) 一种具有调节长度且便于拆卸维护的机械制造用机械手臂
CN220348434U (zh) 夹持器及机器人
US20240109183A1 (en) Handling device
CN205497508U (zh) 法兰盘抓取机械手
JPWO2020212552A5 (ko)