KR20230046231A

KR20230046231A - 로봇 팔에 스프레이기를 부착하는 장치

Info

Publication number: KR20230046231A
Application number: KR1020220120509A
Authority: KR
Inventors: 조셉 타랑티니; 실뱅 페리넷
Original assignee: 엑셀 인더스트리스
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2023-04-05
Also published as: JP2023050180A; US20230096659A1; CN115870137A; FR3127535A1; EP4159321B1; FR3127535B1; EP4159321A1

Abstract

본 발명은 작업물을 코팅하기 위한 제품 스프레이기를 로봇 팔에 부착하도록 구성되는 부착 장치(1)에 관한 것이며, 이 부착 장치(1)는 길이 방향 축(X)을 따라 연장되는 실질적으로 원통형 형상을 갖는, 로봇 암에 견고하게 부착되도록 구성되는 커버(2), 커버(2)에 장착되고 제 1 나선형 부분(30)을 포함하는 실질적으로 원통형 형상을 가진 너트(3), 너트(3)의 제 1 나선형 부분(30)과 메이팅되도록 구성되는 제 2 나선형 부분(41)을 포함하는, 스프레이기에 견고하게 부착되어 장착되는 실질적으로 환형인 플랜지(4), 및 너트(3)에 장착되고 너트(3)에 대해 링(5)의 축 방향 정지부를 제공하는 환형 부분(50)을 포함하는 변형 가능한 링(5), 및 플랜지(4)와 링(5) 사이의 연결을 제공하도록 플랜지(4)와 상호 작용함으로써 변형되도록 구성되는 변형 가능한 부분(51)을 포함한다.

Description

로봇 팔에 스프레이기를 부착하는 장치 { Device for attaching a sprayer to a robotic arm }

본 발명은 제품을 코팅하기 위한 스프레잉 장치의 일반 기술 분야에 관한 것이며, 일반적으로 제품을 페인팅, 코팅 또는 래커링(lacquering) 하기 위한 로봇에 관한 것이다.

통상적으로, 대규모 생산 라인에서, 코팅 또는 페인팅 작업들은 로봇 팔에 장착된 스프레잉 장치에 의해 수행된다. 커버되어야 하는 작업물의 표면을 덮기 위해 작업물을 코팅하는 단계 동안 스프레이기를 이동시키도록 구성되는 로봇 팔의 단부에 스프레이기가 부착된다.

통상적으로, 이러한 스프레이기들은 유지보수 작업 또는 스프레이기 교체를 수행할 수 있도록 하기 위해, 로봇 팔에 제거 가능한 방식으로 부착된다. 따라서 잘 알려진 스프레이기용 부착 장치들은 나사식 어셈블리 또는 나사 태핑(thread-tapping)을 사용하여 조립하는 것을 제공하며, 이것은 단순한 설계로 제거 가능한 어셈블리를 얻는데 사용될 수 있다.

유지보수 작업들 또는 스프레이기 교체 작업들은 로봇을 정지시키는 작업을 반드시 포함하기 때문에, 스프레이기의 분해 시간을 최대한 단축하여, 스프레이기를 로봇 팔에 부착하는데 사용되는 나사식 어셈블리의 수를 줄이는 것이 유리하다. 또한, 페인트 스프레잉 환경에서는, 부유되는(suspended) 페인트 입자들이 외부 환경에 노출된 표면들에 축적되어 노출된 요소들을 오염시킬 수 있다. 따라서 외부에 노출된 매끄러운 표면들만 남겨두고 스프레이기를 로봇 팔에 장착하는데 사용되는 부착 요소들을 가능한 한 많이 덮는 것이 특히 중요하다. 단일 너트를 포함하는 스프레이 장치들이 제안되어 있으며, 이것은 높은 조임 토크(high tightening torque)에 의해 견고한 어셈블리를 제공하고 분해 시간을 단축하는 사용 용이성을 제공하는 동시에, 기능적 표면들을 캡슐화하여 외부로부터 절연되도록 함으로써 청소하기 용이한 외부 표면들을 제공하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 미국 특허 제7056387호에는, 로봇 팔에 장착될 수 있고 로봇 팔의 외부 나사산에 나사 고정되는 너트 및 커버를 포함하는 정전기 스프레이기(electrostatic sprayer)가 개시되어 있다.

그러나, 동작 사이클들 동안, 로봇 및 스프레이기의 기능에 의해 야기되는 진동들이 나사 태핑 어셈블리들로 전달되어 나사 태핑 어셈블리들의 느슨해짐을 초래하게 되며, 경우에 따라서는 스프레이기와 로봇 팔의 분리로 이어지게 된다.

EP-A-0670448에는 스프레이기가 장착된 로봇 팔을 공급하는 프레임워크 내에서 사용될 수 있는 회전 커플링 장치가 개시되어 있다. EP-A-3222360에는 스프레이기를 로봇 팔에 부착하기 위한 것이 아니라, 에어 터빈 고정자(air turbine stator)에 에어 스커트(air skirt)를 장착하는데 사용되는 베이오넷 장착 시스템(bayonet mounting system)이 개시되어 있다. 이러한 방식으로는, 위의 문제가 해결되지 않는다.

따라서, 사용이 간편하고 빠르며, 진동으로 인한 분해의 위험을 방지할 수 있도록, 스프레이기를 로봇 팔들에 고정하는 시스템을 개선할 필요가 있다.

로봇 팔에 스프레잉 장치를 조립하기 위해, 본 발명은 작업물을 코팅하기 위한 제품 스프레이기를, 로봇 팔에 부착하도록 구성되는 부착 장치를 제공하며, 이 부착 장치는,

- 길이 방향 축을 따라 연장되는 실질적으로 원통형 형상을 갖는, 스프레이기와 로봇 암 중 하나에 부착되도록 구성되는 커버,

- 커버에 장착되고, 제 1 나선형 부분, 및 커버에 대해 너트를 축 방향으로 정지시키도록 구성되는 커버 정지부를 갖는, 슬라이딩 및 회전 가능한 너트,

- 너트의 제 1 나선형 부분과 메이팅되도록 구성되는 제 2 나선형 부분을 포함하는, 스프레이기와 로봇 암 중의 다른 것에 부착되도록 구성되는 플랜지를 포함하며,

장치는 너트에 장착된 변형 가능한 링을 더 포함하고, 링은 변형 가능한 부분 및 환형 부분을 포함하고, 환형 부분은 너트에 대한 링의 축 방향 정지를 제공하기 위해 너트에 형성된 링 정지부와 상호 작용하도록 구성되는 적어도 하나의 정지 부재를 가지며, 또한

플랜지는 플랜지를 커버에 로킹(locking)하기 위해 너트를 조일 때, 변형 가능한 부분이 플랜지의 인터페이싱 부분과 상호 작용하도록 변형되어 플랜지와 링 사이의 연결을 제공하는 방식으로 변형 가능한 링과 상호 작용하도록 구성되는 인터페이싱 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성은 너트와 플랜지 사이의 나선형 연결이 진동으로 인해 느슨해질 경우, 링을 통해 커버와 플랜지 사이의 기계적 연결을 유지하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 장치는 지속적으로 매우 빠르고 사용하기가 용이하며, 진동으로 인한 분해의 위험성을 방지한다.

선택적으로 그러나 유리하게는, 본 발명은 개별적으로 또는 조합하여 취해지는 다음과 같은 특징들을 갖는다:

- 커버는 커플링 부분을 갖고, 너트는 커버의 커플링 부분과 매칭되는 제 2 커플링 부분을 가지며, 이에 따라 커버와 너트를 길이 방향 축(X)을 따라 선택적으로 회전 커플링하기가 용이하며; 이러한 방식으로, 커버에 회전력을 가하는 것에 의해 너트가 느슨해질 수 있고;

- 커버가 외부 표면 상에, 도구와 메이팅하기에 적합한 적어도 하나의 리세스를 갖고; 이러한 방식으로, 높은 토크가 커버에 가해질 수 있으므로, 조임이 향상되고;

- 커버가 로봇 팔에 장치를 부착하기 위해, 로봇 팔 상의 매칭 부분과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 나선형 부분을 갖고, 제 3 나선형 부분은 제 1 나선형 부분의 피치(pitch)에 대해 역 피치(inverse pitch)를 가지며; 이러한 방식으로 너트를 조일 때 스프레이기와 커버 사이의 연결이 느슨해지는 것이 방지되고;

- 커버는, 플랜지가 제거될 때, 변형 가능한 링의 변형 가능한 부분과 상호 작용하여 링과 플랜지 사이의 연결을 해제하기가 용이하도록 구성되고; 이러한 방식으로, 커버를 조작하는 것에 의해 플랜지가 해제될 수 있고 장치를 쉽게 제거할 수 있다.

- 변형 가능한 링의 변형 가능한 부분은 길이 방향 축으로부터 멀어지거나 길이 방향 축을 향하여 변형 가능한 링의 환형 부분으로부터 실질적으로 길이 방향으로 연장되는 환형 분포의 클로우(claw)들을 갖고, 클로우들은 클로우들의 단부들이 제 1 직경을 가진 원을 형성하고, 플랜지의 인터페이싱 부분이 제 1 직경과 다른 제 2 직경을 가진 원을 형성하는 방식으로 구성되며, 제 1 직경 및 제 2 직경 그리고 클로우들은 클로우들이 장치의 작동 동안에 이들의 탄성 변형 범위에 유지되도록 하는 방식으로 구성되고; 이러한 방식으로, 어셈블리를 유지하는 복귀력을 가하는 변형 가능한 요소의 사용으로 인해 장치의 어셈블리가 더욱 용이하게 되고 도구의 사용이 필요하지 않게 되고;

- 제 1 직경은 제 2 직경보다 작으며;

- 커버는 제 1 단부 및 제 2 단부, 그리고 제 2 단부에 배치된 디스어셈블리 부분을 포함하며, 디스어셈블리 부분은 커버가 플랜지를 향해 축 방향으로 이동될 때 플랜지로부터 인터페이싱 부분을 해제하도록 클로우들의 위치로부터 멀리 클로우들을 이동시키기 위해, 링의 클로우들과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 직경 섹션을 갖고;

- 커플링 부분과 디스어셈블리 부분은 제 1 축 방향 거리만큼 이격되고, 제 2 커플링 부분과 클로우들은 제 2 축 방향 거리만큼 이격되며, 제 1 축 방향 거리는 상기 제 2 축 방향 거리와 동일하고; 이러한 방식으로, 분해 동안에, 커버를 이용하여 플랜지를 해제하기 위해 클로우들을 벌리고 플랜지를 느슨하게 하기 위해 너트를 회전시키는 것을 동시에 수행할 수 있으며, 이에 따라 장치의 분해가 매우 용이하게 된다.

제 2 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 부착 장치를 포함하는 스프레잉 로봇에 관한 것이다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 제한이 아닌 예로서 이하에 제공되는 설명으로부터 명백할 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 장치를 사용하기 위한 상이한 부분들의 부분 단면 표현이며, 따라서 이것은 커버, 너트, 변형 가능한 링, 로봇에 부착하기 위한 플랜지, 스프레이기 프레임 및 내부 샤프트의 단면도를 나타낸다.
- 도 2는 본 발명에 따른 부착 장치를 구성하는 요소들의 프로파일 표현이며, 너트, 커버, 링 및 플랜지의 단면도를 나타낸다.
- 도 3은 본 발명에 따른 부착 장치를 형성하는 요소들의 프로파일 표현이며, 너트, 커버, 링, 플랜지 및 내부 샤프트의 단면도를 나타낸다.
- 도 4는 본 발명에 따른 부착 장치의 프로파일 표현이며, 링의 제 1 실시예를 도시하는 너트, 커버, 링, 및 플랜지의 단면도를 나타낸다.
- 도 5a 및 도 5b는 링의 제 2 실시예를 나타내며, 도 5a는 링의 프로파일의 세부 사항을 나타내는 링의 부분 단면을 나타내고, 도 5b는 전체 링을 나타낸다.
보다 명확하게 하기 위해, 동일하거나 유사한 요소들은 모든 도면들에 있어서 동일한 참조 부호들에 의해 식별된다.

본 발명은 로봇 팔에 부착하도록 구성되는 부착 장치(1), 예를 들어 페인트, 래커(lacquer), 코팅, 접착제(glue) 또는 스프레잉될 수 있는 임의의 제품과 같은, 작업물을 코팅하기 위한 제품용 스프레이기에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 부착 장치(1)는 스프레이기(P)에 부착되는 커버(2), 커버(2)를 견고하게 부착하기 위한 너트(3) 및 로봇 팔에 부착하기 위해 제공되는 환형 플랜지(4), 변형 가능한 링(5)을 포함한다. 지지체(S)가 커버(2) 내부에서 연장되어 스프레이기(P) 및 플랜지(4)에 연결된다.

본 명세서에 나타나 있지 않은 일 실시예는 역 장착(inverse mounting)을 가지며, 로봇 팔에 부착되는 커버 및 스프레이기에 부착되는 플랜지를 포함한다는 것이 명백하다.

스프레이기(P)가 로봇 팔에 부착될 때, 환형 플랜지(4)는 너트(3)에 의해 커버(2)에 연결된다. 변형 가능한 링(5)은, 너트(3)가 느슨해지는 경우에 플랜지(4)가 커버(2)로부터 분리되는 것을 방지하도록 너트(3) 및 플랜지(4)와 상호 작용하기 위해 배치된다. 나사 연결을 조이는 것에 의해 커버(2)가 스프레이기(P)에 부착되며, 그런 다음 지지체(S)가 스프레이기(P)와 플랜지(4) 사이에서 가압된다.

도 2를 참조하면, 커버(2)는 제 1 단부(20a)와 제 2 단부(20b) 사이의 길이 방향 축(X)을 따라 연장되는 실질적으로 원통형인 형상을 갖는다. 본 출원에서, 반경 방향 및 횡 방향의 개념은 요소들의 길이 방향 축 및 원통형 기하학적 구조에 대해 형성된다. 반경 방향 내부는 길이 방향 축 X으로 더 가깝다는 것을 의미하고, 반경 방향 외부는 길이 방향 축 X에서 더 멀다는 것을 의미한다. 너트(3), 플랜지(4) 및 링(5)은 길이 방향 축 X를 따라 회전하는 기하학적 구조를 갖는다.

도시된 실시예에서, 너트(3)는, 커버(2) 상에 장착되고 슬라이딩 및 회전할 수 있으며 커버(2)를 반경 방향으로 둘러싸는 실질적으로 원통형인 형상을 갖는다. 너트는 제 1 나선형 부분(30), 너트(3)에 대해 변형 가능한 링(5)의 축 방향 정지부를 제공하도록 구성되는 링 정지부(31), 및 너트(3)에 대해 커버(2)의 축 방향 정지부를 제공하도록 구성되는 커버 정지부(32)를 포함한다. 커버 정지부(32)는 나선형 부분(30)의 반대편에 있는 너트(3)의 일 단부에 배치된다. 도시된 실시예에서, 커버 정지부(32)는 너트(3)의 내부를 향해 방사상으로 연장되는 숄더를 포함한다.

유리하게는, 커버(2)는 커버(2)가 느슨해지거나 조여질 수 있도록 하는 도구와 메이팅(mating)되도록 구성되는 리세스(22)를 갖는다.

커버(2)의 제 2 단부(20b)는 너트(3)와 커버(2) 사이에 축 방향 정지부를 제공하기 위해 커버 정지부(32)와 메이팅되도록 구성되는 너트 정지부(23)를 갖는다. 이러한 실시예에서, 너트 정지부(23)는 커버(2)의 외부를 향해 방사상으로 연장되는 숄더(shoulder)를 포함한다.

유리하게는, 커버(2)는 커플링 부분(24)을 갖고, 너트(3)는 커버(2)의 커플링 부분(24)과 매칭되는 제 2 커플링 부분(33)을 가지며, 커플링 부분들(24, 33)은 커플링 부분(24)과 제 2 구동 부분(33)이 상호 작용하게 될 때까지 커버(2)가 축 방향으로 이동될 때, 커버(2)와 너트(3)의 회전 커플링을 제공하는 방식으로 구성된다. 이러한 방식으로, 플랜지(4)로부터 너트(3)를 느슨하게 하는데 커버(2)가 사용될 수 있다. 이것은 커버(2)에 제공되는 리세스들(22)에 의해 커버(2)를 구동하기 위해 도구가 사용될 때 특히 유리하다.

도시된 실시예에서, 커플링 부분(24) 및 제 2 커플링 부분(33) 각각은 커버(2) 및 너트(3)의 표면에 형성되는 다각형 섹션을 각각 포함하며, 이들은 서로 대향하게 위치는 것으로 의도된다. 일 변형예에서, 커플링 부분(24) 및 제 2 커플링 부분(33) 각각은 커버(2)와 너트(3) 사이에 토크를 전달하기 위해, 접선 방향을 따르는 힘의 전달을 제공하는 기계적 정지부를 포함한다.

플랜지(4)에 형성되는 매칭 표면(matching surface)과 상호 작용하기 위해 너트(3)의 일 단부에 나선형 부분(30)이 배치됨으로써, 플랜지(4) 및 너트(3)가 함께 조립될 수 있다. 단순화를 위해, 본 설명에서, 나선형 부분은, 나선형 나사-너트 연결을 제공하기 위해 매칭 표면과 메이팅하기 위해 태핑 또는 나사산이 제공되는 표면의 일부인 것으로 이해된다.

링 정지부(31)는 2개의 숄더들에 의해 축 방향으로 경계가 정해지는 환형 프레싱 표면을 포함한다. 도시된 실시예에서는, 링 정지부(31)가 너트(3)의 반경 방향 내부 표면에 배치되며, 변형 가능한 링(5)이 너트(3)의 반경 방향 내부에 위치하도록 구성된다. 일 변형예에서, 링 정지부(31)는 너트(3)로부터 반경 방향을 따라 돌출하는 핀을 포함하며, 이 핀은 커버(2)에 대해 변형 가능한 링(5)의 축 방향 정지부를 제공하기 위해 변형 가능한 링(5)에 만들어진 리세스와 상호 작용한다.

일 변형예(도시되지 않음)에서는, 너트(3)가 커버(2)의 반경 방향 내부에 위치되고, 변형 가능한 링(5)이 너트(3)의 반경 방향 외부 및 커버(2)의 반경 방향 내부에 배치되도록 구성되며, 링 정지부(31)가 너트(3)의 반경 방향 외부 표면에 배치된다.

플랜지(4)는 실질적으로 환형 기하학적 구조를 가지며, 지지체(S) 및 플랜지(4)를 회전식으로 견고하게 부착하도록 구성되는 센터링 요소들(40)을 포함한다. 플랜지(4)는 너트(1)의 제 1 나선형 부분(30)과 메이팅되도록 구성되는 제 2 나선형 부분(41)을 포함하며, 이에 따라 플랜지(4) 및 너트(3)가 함께 조립되어 조여질 수 있다.

플랜지(4)는, 변형 가능한 링(5)과 상호 작용하고 제 1(30) 및 제 2(41) 나사산 또는 탭 부분들 사이가 느슨해지는 경우에도 플랜지(4)와 링(5)의 견고한 부착을 제공하도록 구성되는 인터페이싱 부분(42)을 더 갖는다. 도시된 실시예에서, 인터페이싱 부분(42)은 실질적으로 축 방향으로 연장되는 환형 프레싱 표면(43) 및 반경 방향으로 연장되는 축 방향 정지부(44)를 포함한다.

변형 가능한 링(5)은 환형 부분(50) 및 변형 가능한 부분(51)을 포함한다. 변형 가능한 부분(51)은 그것의 탄성 변형 범위에서 변형될 때 복귀력(return force)을 가하는 탄성 재료로 구성된다. 환형 부분(50)은 너트(3)에 대해 변형 가능한 링(5)의 축 방향 정지부를 제공하기 위해, 너트(3)의 링 정지부(31)와 상호 작용하도록 구성되는 정지 요소(52)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 정지 요소(52)는 링(5)의 리지(ridge)를 따라 분포되는 복수의 핀들을 포함하며, 장착 동안에 링 정지부(31)의 환형 부분에 통합되도록 구성되는 복수의 정지부들을 형성한다. 링 정지부(31)의 제 1 정지부는 링 정지 요소들(52)과 상호 작용하고, 제 2 정지부는 링(5)의 축 방향 단부와 상호 작용함으로써, 너트(3)에 대해 양방향에 있어서 링(5)을 축 방향으로 유지한다. 일 변형예(도시되지 않음)에서, 정지 요소는 너트(3)에 만들어진 옵스타클(obstacle) 또는 핀과 메이팅되도록 구성되는 그루브(groove) 또는 리세스(recess)를 포함한다.

변형 가능한 부분(51)은 클로우(claw)들(53)의 단부들이 제 1 직경(D)을 가진 원을 형성하는 방식으로, 길이 방향 축 X로부터 멀어지거나 이를 향하여 변형 가능한 링(5)의 환형 부분(50)으로부터 실질적으로 길이 방향으로 연장되는 환형 분포의 클로우들(53)을 포함한다. 플랜지(4)의 인터페이싱 부분(42)은 제 1 직경(D)과 상이한 제 2 직경(d)을 가진 원을 형성한다. 따라서, 장착 동안에, 클로우들(53)은 레스트 위치(rest position)로부터 멀리 이동되도록 변형되고, 플랜지(4)는 인터페이싱 부분(42)과 클로우들(53)의 단부들이 축 방향으로 일치하도록 축 방향으로 위치되며, 클로우들(53)이 해제된다. 클로우들(53)에 의해 가해지는 복귀력에 의해 클로우들(53)이 초기 위치로 복귀할 수 있으며 이에 따라 인터페이싱 부분(42)과 상호 작용하게 된다. 제 1 D 직경과 제 2 d 직경 사이의 비율은 제 1 나사산 또는 탭 부분(30) 및 제 2 나사산 또는 탭 부분(41)이 느슨해진 경우에도 클로우들(53)이 플랜지(4)를 유지하는 힘을 가하는 방식으로 구성된다.

클로우들(53)의 길이, 제 1 직경 D와 제 2 직경 d 사이의 비율 및 변형 가능한 부분(51)의 재료는, 클로우들(53)이 장치의 작동 중에 탄성 변형 범위에서 유지되도록 구성된다.

유리하게는, 클로우들(53)은 그 단부에, 링(5)에 대해 플랜지(4)의 축 방향 위치에서 유지를 강화하도록 구성되는 리테이닝 요소(54)를 갖는다. 이러한 리테이닝 부분은 예를 들어 마찰을 강화하는 특정 프로파일 또는 한 쌍의 재료들을 사용하여, 클로우(53)와 인터페이싱 부분(42) 사이의 마찰을 강화하도록 구성되는 핀, 정지부, 클로우 또는 표면과 같은 옵스타클을 포함할 수 있다.

도시된 실시예에서, 클로우들(53)은 절두 원추형(frustoconical) 부분의 각도 분수(angular fraction)를 실질적으로 규정하는 벽의 부분으로 구성되며, 리테이닝 요소(54)는 환형 부분(50)의 반대편인 클로우(53)의 일 단부에서 클로우(53)를 형성하는 벽으로 구성된다.

커버(2)는, 제 2 단부(20b)에서, 디스어셈블리 부분(25)을 가지며, 디스어셈블리 부분(25)은 커버(2)가 플랜지(4)를 향해 축 방향으로 이동될 때 플랜지(4)로부터 인터페이싱 부분(42)을 해제하도록 그 위치로부터 멀리 클로우들(53)을 이동시키기 위해, 링(5)의 클로우들(53)과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 직경 d'를 가진 섹션을 갖는다. 이러한 방식으로, 커버(2)가 플랜지(4)를 향해 이동될 때 플랜지(4)가 분해될 수 있다.

도시된 실시예에서, 커버(2)는 링(5)의 환형 부분(50) 내부에서 반경 방향으로 슬라이딩하여, 클로우들(53)을 길이 방향 축 X로부터 멀어지게 이동시킨다. 따라서, 제 3 직경 D'는 제 1 직경 D보다 크지만 링(5)의 환형 부분(50)의 직경보다 작도록 구성된다.

일 변형예에서는, 커버(2)가 링(5)의 환형 부분(50) 외부에서 반경 방향으로 슬라이딩하여 클로우들(53)을 길이 방향 축 X에 더 가깝게 가져오고, 따라서 제 3 직경 D'는 제 1 직경 D보다 작지만 링(5)의 환형 부분(50)의 직경보다 크도록 구성된다.

클로우들(53)의 길이, 제 1 직경 D와 제 3 직경 d 사이의 비율 및 변형 가능한 부분(51)의 재료는, 클로우들(53)이 장치(1)의 작동 중에 탄성 변형 범위에서 유지되도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 리테이닝 요소(54)는 반경 방향으로 연장되는 제 1 부분(55), 제 1 부분(55)으로부터 실질적으로 축 방향으로 연장되는 제 2 부분(56), 및 길이 방향 축 X로부터 멀어지거나 이를 향하여 제 2 부분(56)으로부터 연장되는 제 3 부분(57)을 포함한다.

제 1 부분(55)은 플랜지(4)의 축 방향 정지부(44)와 접촉하게 되도록 구성되며, 이에 따라 플랜지(4)가 너트(3)와 조립될 때 플랜지(4)와 링(5) 사이에 축 방향 정지부를 제공한다.

제 2 부분(56)은 환형 프레싱 표면(43)과 접촉하게 되도록 구성되며, 이에 따라 플랜지(4)가 너트(3)와 조립될 때 플랜지(4)와 링(5) 사이의 반경 방향 포지셔닝을 제공한다.

제 3 부분(57)은 링(5)에 있어서의 플랜지(4)의 장착을 용이하게 하도록 구성된다. 이를 위해, 도시된 실시예에서, 제 2 부분(56)은 환형 프레싱 표면(43)에 대해 반경 방향 외부에 위치되고, 제 3 부분(57)은 길이 방향 축 X로부터 멀어지게 연장된다. 제 3 부분(57)은 그 단부가 제 2 직경 d의 절반보다 길이 방향 축 X로부터 더 멀어지는 방식으로 구성된다. 따라서 제 3 부분(57)의 어셈블리는 인터페이싱 부분(42)에 대한 가이드를 형성하며, 이를 통해 장착 동안에, 플랜지(4)를 가압하는 것에 의해 클로우들(53)을 멀리 이동시키는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 장착이 매우 용이하게 된다.

인터페이싱 부분(42)은, 장착 동안에, 클로우들(57)이 제 3 부분들과 메이팅되어 멀리 이동하는 방식으로, 제 3 부분들(57)의 경사와 실질적으로 동일한 경사를 갖도록 구성되는 가이딩 부분(45)을 더 포함하며, 이에 따라 클로우들(53)을 반경 방향으로 이동시키는 대신에 가압함으로써 클로우들(53)을 손상시킬 위험이 감소된다.

일 변형예(도시되지 않음)에서, 핑거(53)는, 장착 동안에 제 2 부분(56)이 환형 프레싱 표면(43)에 대해 반경 방향 내부에 위치되고 제 3 부분(57)이 길이 방향 축 X에 가까워지는 것에 의해 연장되는 방식으로 구성된다. 이러한 변형예에서, 제 3 부분(57)은 그 단부가 제 2 직경 d의 절반보다 길이 방향 축 X에 더 가까운 방식으로 구성된다.

유리하게는, 그루브들, 천공된 구멍들 또는 장방형 구멍들과 같은 하나 이상의 리세스들(58)이 링(5)을 통해 제공된다. 이러한 방식으로, 링(5)의 강성이 감소되고 반경 방향으로 변형하는 능력이 증가하여 너트(3)에 대한 링(5)의 장착을 용이하게 한다.

유리하게는, 커버(2)는 디스어셈블리 부분(25) 상에, 예를 들어 필렛(fillet) 또는 모따기(chamfer)에 의해 부드러워진 에지(26)를 가짐으로써, 장치를 분해하는 동안 날카로운 에지와 클로우들(53) 사이의 임의의 접촉을 방지하여, 클로우들(53)의 마모를 감소시킨다.

도 4를 참조하면, 커버(2)는 그 제 1 단부(20a)에서, 스프레이기(P)에 장치(1)를 부착하기 위해 스프레이기(P) 상의 매칭 부분과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 나선형 부분(21)을 갖는다. 제 3 나선형 부분(21)은 제 1 나선형 부분(30)의 피치(pitch)에 대해 역 피치(inverse pitch)를 갖는다. 이러한 방식으로, 너트(3)가 조여질 때 스프레이기(P)와 커버(2) 사이의 연결이 느슨해지는 것이 방지된다. 또한, 이러한 방식으로 장치(1)를 분해하기 위해 커버(2)를 한 방향으로만 회전시키면 되기 때문에 분해가 용이하게 된다.

유리하게는, 커플링 부분(24), 디스어셈블리 부분(25), 제 2 커플링 부분(33), 링 정지부(31), 및 클로우들(53)의 대응하는 축 방향 위치는 모두, 한편으로는 커플링 부분(24)과 제 2 커플링 부분(33) 사이의 상호 작용, 다른 한편으로는 디스어셈블리 부분(25)과 클로우들(53) 사이의 상호 작용을 동시에 제공하도록 너트(3)에 대해 커버(2)가 위치될 수 있도록 구성된다.

결과적으로, 도시된 실시예에서, 제 2 커플링 부분(33)과 클로우들(53) 사이의 제 2 축 방향 거리(B)와 동일한 커플링 부분(24)와 디스어셈블리 부분(25) 사이의 제 1 축 방향 거리 A가 존재한다. 제 2 축 방향 거리(B)는 제 2 커플링 부분(33)과 링 정지부(31) 사이의 거리, 및 정지 요소(52)와 클로우들(53) 사이의 거리의 합에 대응하며, 더 정확하게는, 클로우와 길이 방향 축 X 사이의 거리가 제 3 직경 d'의 절반과 같은 클로우들의 단면이다.

이것은 커버(2)의 단일 조작에 의해 플랜지(4)가 느슨해질 수 있도록 하며, 이에 따라 장치(1)의 사용을 매우 용이하게 한다. 또한, 이러한 방식으로, 로봇 팔에 스프레이기를 부착하는 모든 표면들이 외부 환경과 격리되어, 오염을 감소시키게 된다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 링(5)은 6개의 클로우들(53)을 포함하고, 모든 클로우는 절두 원추형 부분의 각 부분(angular fraction)을 형성하고, 클로우들(53)은 그루브들에 의해 서로 분리된다. 이러한 실시예는 링이 더 많은 클로우(53)를 포함하는 실시예와 관련하여 모든 클로우의 강성을 증가시키는 한편, 클로우들(53)이 디스어셈블리 부분(25)에 의해 변위될 때 클로우들(53)의 이동성을 보존하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 클로우들(53)에 의한 플랜지(4)의 유지가 개선된다.

장치의 사용

이러한 부착 장치(1)가 스프레이기를 로봇 팔에 부착하기 위해 사용될 때, 사용자는 커버 정지부(32) 및 너트 정지부(23)를 접촉시켜 커버(2)가 정지 위치로 되도록 커버(2)에 너트(3)를 장착한다.

그 다음, 링(5)이 너트(3)와 조립되며, 링 정지부(31)와 정지 요소(51)의 메이팅(mating)이 너트(3)에 대한 제 위치에 링(5)을 유지하는 것을 제공한다.

그 다음, 플랜지(4)가 나선형 부분들에 의해 너트(3)와 조립된다. 플랜지(4)가 조여질 때, 링(5)의 클로우들(53)은 인터페이스 요소(42) 및 제 3 부분들(57)의 상호 작용에 의해 길이 방향 축 X로부터 멀어지게 이동되며, 그 다음 플랜지(4) 및 너트(3)의 상대적인 축 방향 위치가 폐쇄를 가능하게 할 때, 즉 제 1 부분들(55)이 플랜지(4)의 축 방향 정지부(44)와 축 방향으로 일치할 때 다시 폐쇄된다.

커버(2)의 커플링 부분(25)과 제 2 커플링 부분(33)이 메이팅되는 방식으로 너트(3)에 대해 커버(2)를 축 방향으로 배치함으로써 조임력이 가해질 수 있으며, 이에 따라 커버(2)에 토크를 가함으로써 플랜지(4) 상의 너트(3)를 조이게 된다. 높은 조임 토크를 가하기 위해 커버(2)의 리세스들(22)과 함께 도구가 사용될 수 있다.

그 다음, 제 3 나선형 부분(21)에 의해 스프레이기(P) 상의 커버를 조이기 위해 스프레이기(P)를 향해 축 방향으로 커버(2)가 이동된다. 지지체(S)는 플랜지(4)와 스프레이기 사이의 축 방향 간격을 유지하며, 이에 따라 커버(2)의 조임이 제공되어 너트 정지부(23)와 커버 정지부(32) 사이의 접촉을 제공하여, 로봇 팔 상의 스프레이기(P)의 부착을 제공한다.

장치(1)가 분해될 때, 커버(2)가 스프레이기(P)로부터 나사 해제되어 축 방향 위치로 되며 이에 따라 두 개의 클로우들(53)이 떨어지는 방향으로 이동되어, 플랜지(4)로부터 인터페이싱 부분(42)을 해제할 수 있으며, 또한 커버(2)의 커플링 부분(25)과 제 2 커플링 부분(33)이 메이팅되는 것이 가능하게 된다. 이러한 방식으로, 단일 조작으로 플랜지(4)가 해제될 수 있고 너트(3)가 느슨해질 수 있다.

Claims

작업물을 코팅하기 위한 제품 스프레이기를, 로봇 팔에 부착하도록 구성되는 부착 장치(1)로서,
- 길이 방향 축(X)을 따라 연장되는 실질적으로 원통형 형상을 갖는, 상기 스프레이기와 상기 로봇 암 중 하나에 부착되도록 구성되는 커버(2),
- 상기 커버(2)에 장착되고, 제 1 나선형 부분(helical portion)(30), 및 상기 커버(2)에 대해 상기 너트(3)를 축 방향으로 정지시키도록 구성되는 커버 정지부(32)를 갖는, 슬라이딩 및 회전 가능한 너트(3),
- 상기 너트(3)의 상기 제 1 나선형 부분(30)과 메이팅(mating)되도록 구성되는 제 2 나선형 부분(41)을 포함하는, 상기 스프레이기와 상기 로봇 암 중의 다른 것에 부착되도록 구성되는 플랜지(4)를 포함하며,
상기 장치(1)는 상기 너트(3)에 장착되는 변형 가능한 링(5)을 더 포함하고, 상기 링(5)은 변형 가능한 부분(51) 및 환형 부분(50)을 포함하고, 상기 환형 부분(50)은 상기 너트(3)에 대한 상기 링(5)의 축 방향 정지를 제공하기 위해 상기 너트(3)에 형성된 링 정지부(31)와 상호 작용하도록 구성되는 적어도 하나의 정지 부재(52)를 가지며, 또한
상기 플랜지(4)는 상기 플랜지(4)를 상기 커버(2)에 로킹(locking)하기 위해 상기 너트(3)를 조일 때, 상기 변형 가능한 부분(51)이 상기 플랜지(4)의 인터페이싱 부분(42)과 상호 작용하도록 변형되어 상기 플랜지(4)와 상기 링(5) 사이의 연결을 제공하는 방식으로 상기 변형 가능한 링(5)과 상호 작용하도록 구성되는 상기 인터페이싱 부분(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 커버(2)는 커플링 부분(coupling portion)(24)을 갖고, 상기 너트(3)는 상기 커버(2)의 상기 커플링 부분(24)과 매칭되는 제 2 커플링 부분(33)을 가지며, 이에 따라 상기 커버(2)와 상기 너트(3)를 상기 길이 방향 축(X)을 따라 선택적으로 회전 커플링(rotationally coupling)하기가 용이한, 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버(2)는 외부 표면 상에, 도구(tool)와 메이팅하기에 적합한 적어도 하나의 리세스(recess)(22)를 갖는, 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버(2)는 상기 로봇 팔에 상기 장치를 부착하기 위해, 상기 로봇 팔 상의 매칭 부분과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 나선형 부분(21)을 가지며, 상기 제 3 나선형 부분(21)은 상기 제 1 나선형 부분(30)의 피치(pitch)에 대해 역 피치(inverse pitch)를 갖는, 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버(2)는 상기 플랜지(4)의 분해(disassembly) 동안에, 상기 변형 가능한 링(5)의 상기 변형 가능한 부분(51)과 상호 작용하여 상기 링(5)과 상기 플랜지(4) 사이의 연결을 해제하기가 용이하도록 구성되는, 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 변형 가능한 링(5)의 상기 변형 가능한 부분(51)은 상기 길이 방향 축(X)으로부터 멀어지거나 상기 길이 방향 축(X)을 향하여 상기 변형 가능한 링(5)의 상기 환형 부분(50)으로부터 실질적으로 길이 방향으로 연장되는 환형 분포의 클로우(claw)들(53)을 갖고, 상기 클로우들(53)은 상기 클로우들(53)의 단부들이 제 1 직경(D)을 가진 원을 형성하고, 상기 플랜지(4)의 상기 인터페이싱 부분(42)은 상기 제 1 직경(D)과 다른 제 2 직경(d)을 가진 원을 형성하는 방식으로 구성되며, 상기 제 1 직경(D) 및 상기 제 2 직경(d) 그리고 상기 클로우들(53)은 상기 클로우(53)들이 상기 장치(1)의 작동 동안에 이들의 탄성 변형 범위에 유지되도록 하는 방식으로 구성되는, 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 직경(D)은 상기 제 2 직경(d)보다 작은, 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 커버(2)는 제 1 단부(20a) 및 제 2 단부(20b), 그리고 상기 제 2 단부(20b)에 배치된 디스어셈블리 부분(25)을 포함하며, 상기 디스어셈블리 부분(25)은 상기 커버(2)가 상기 플랜지(4)를 향해 축 방향으로 변위될 때 상기 플랜지(4)로부터 상기 인터페이싱 부분(42)을 해제하도록 클로우들(53)의 위치로부터 멀리 상기 클로우들(53)을 이동시키기 위해, 상기 링(5)의 상기 클로우들(53)과 상호 작용하도록 구성되는 제 3 직경(d')을 가진 섹션을 갖는, 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 커플링 부분(24)과 상기 디스어셈블리 부분(25)은 제 1 축 방향 거리(A)만큼 이격되고, 상기 제 2 커플링 부분(33)과 상기 클로우들(53)이 제 2 축 방향 거리(B)만큼 이격되며, 상기 제 1 축 방향 거리(A)는 상기 제 2 축 방향 거리(B)와 동일한, 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 부착 장치를 포함하는 스프레이기 로봇.