KR20230097655A - 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치 - Google Patents

섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치 Download PDF

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KR20230097655A
KR20230097655A KR1020210187367A KR20210187367A KR20230097655A KR 20230097655 A KR20230097655 A KR 20230097655A KR 1020210187367 A KR1020210187367 A KR 1020210187367A KR 20210187367 A KR20210187367 A KR 20210187367A KR 20230097655 A KR20230097655 A KR 20230097655A
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하숭목
이재용
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재단법인 한국섬유기계융합연구원
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Abstract

일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치는, 본체부; 상기 본체부의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동하는 구동부; 및 상기 구동부와 연결되고 상기 본체부의 타측으로 연장되도록 형성된 파지부;를 포함하고, 상기 파지부는 팽창하거나, 상기 구동부에 의해 방사 방향으로 확장되어 대상물을 파지할 수 있다.

Description

섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치{Pneumatic gripper device for moving textile yarn bobbins}
섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치가 개시된다.
로봇이 수행하는 작업의 종류와 그 특성에 따라 로봇의 말단장치가 결정된다. 일반적으로 로봇의 말단장치는 파지(gripping), 절단(cutting), 흡입(suction) 등 작업의 기능에 따라 기구적 구조와 구동메커니즘이 달라진다. 특히 파지는 로봇 작업의 가장 대표적인 기능으로 작업물의 크기, 형태, 무게, 환경 등에 따라 매우 다양한 파지용 말단장치(그리퍼)들이 산업용 로봇 등에서 활용되고 있다. 섬유산업 분야에서도 다양한 공정을 로봇 자동화시키기 위해서 연구를 진행 중에 있다. 그 중에서도 로봇의 말단장치(그리퍼)에 대해서 활발히 연구를 진행 중에 있다. 기존에 개발된 상용품인 2핑거, 3핑거 그리퍼형태의 메커니즘을 참고하여 섬유산업 공정에 맞게 변형하여 그리퍼를 개발하고 적용하고 있다. 특히, 보빈(콘에 실을 감겨놓은 원사)을 이송하는 그리퍼의 형태는 원통형 물체를 그리핑 하기에 적합한 3핑거 그리퍼 메커니즘 적용하고 있다. 원통형 물체(보빈)를 파지하는 과정에서 접촉하는 면이 바로 실이다. 그래서 실이 손상 및 변형이 발생하는 문제가 있다. 섬유 원사의 손상 방지를 위한 섬유 전용 공압식 그리퍼가 필요하다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지 기술이라고 할 수는 없다.
등록특허공보 제10-1297461호
일 실시예에 따른 목적은 공압 실린더를 이용하여 원사의 훼손을 최소화하면서 다양한 크기의 섬유 원사 보빈을 이송하는 공압 그리퍼 장치를 제공하는 것이다.
실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치는, 본체부; 상기 본체부의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동하는 구동부; 및 상기 구동부와 연결되고 상기 본체부의 타측으로 연장되도록 형성된 파지부;를 포함하고, 상기 파지부는 팽창하거나, 상기 구동부에 의해 방사 방향으로 확장되어 대상물을 파지할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 구동부는, 상기 본체부의 상부에 고정되고 내부에 직선 왕복 운동하는 로드를 구비하는 제1구동부재; 및 상기 제1구동부재의 로드 하단에 연결되고 하방으로 단면적이 감소하도록 형성되어 외측에 소정 각도의 제1경사면을 구비하는 제2구동부재;를 포함하고, 상기 제2구동부재는 상기 제1구동부재에 의해 직선 운동하여 상기 파지부를 방사 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1구동부재는 공압 실린더일 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 파지부는, 상기 본체부 내부에 각각 방사 방향으로 이동 가능하게 배치되는 복수의 제1파지부재; 각각의 상기 제1파지부재의 저면에 결합되고 하방으로 연장되는 형상의 제2파지부재; 및 각각의 상기 제2파지부재의 연장된 부분에 장착된 제3파지부재;를 포함하고, 각각의 상기 제1파지부재는 하방으로 단면적이 증가하는 형상으로 내측에 상기 제2구동부재의 제1경사면과 접하는 제2경사면을 구비하여, 상기 제2구동부재가 직선 운동할 때 각각의 상기 제3파지부재가 방사 방향으로 이동될 수 있다.
일 측에 의하면, 각각의 상기 제1파지부재는, 상기 제2구동부재가 하방으로 이동할 때 서로 이격되도록 방사 방향을 따라 이동하고, 상기 제2구동부재가 상방으로 이동할 때 상기 본체부의 중심을 향해 이동할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 복수의 제1파지부재는 각각 상기 본체부 내부에서 등간격으로 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제3파지부재는 팽창 또는 수축 가능하도록 탄성을 갖는 재료 또는 고무로 구성된 튜브일 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 파지부는 상기 제3파지부재 내부에 공기를 공급하거나 제3파지부재로부터 공기를 배출시키는 제4파지부재를 더 포함하고, 상기 제3파지부재는 상기 제4파지부재에 의해 팽창 또는 수축할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 본체부는, 상기 구동부가 고정되는 제1본체부재; 및 내부에 상기 구동부 또는 파지부의 일부가 수용되는 제2본체부재;를 포함하고, 상기 제2본체부재는 상기 파지부가 방사 방향으로 이동 가능하도록 복수의 통로가 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼를 포함하는 로봇 장치는, 대상물을 파지하거나 파지된 대상물을 파지 해제하도록 작동하는 공압 그리퍼; 상기 공압 그리퍼를 좌우 또는 상하로 이송시키는 이송 유닛; 및 상기 공압 그리퍼 또는 상기 이송 유닛과 연결되어 동작을 제어하는 제어 유닛;을 포함하고, 상기 공압 그리퍼는, 본체부; 상기 본체부의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동하는 구동부; 및 상기 구동부와 연결되고 상기 본체부의 타측으로 연장되도록 형성된 파지부;를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 구동부가 수직 방향으로 연장되도록 신호하여 상기 파지부가 방사 방향으로 확장되게 하거나 상기 파지부가 팽창되도록 신호하여 상기 대상물을 파지하게 할 수 있다.
일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치에 의하면, 공압 실린더를 이용하여 원사의 훼손을 최소화하면서 다양한 크기의 섬유 원사 보빈을 이송할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 저면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 내부를 도시하는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치를 도시한다.
도 6는 일 실시예에 따른 제3모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치를 도시한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 사시도이다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)는 본체부(100), 구동부(200) 및 파지부(300)를 포함할 수 있다.
본체부(100)는 원형 디스크 형상으로 형성될 수 있다.
구동부(200)는 상기 본체부(100)의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동할 수 있다.
파지부(300)는 상기 구동부(200)와 연결되고 상기 본체부(100)의 타측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이러한 파지부(300)는 팽창하거나, 상기 구동부(200)에 의해 방사 방향으로 확장되어 대상물을 파지할 수 있다. 이때, 파지부(300)는 대상물의 크기, 형상 또는 무게에 따라, 다양한 모드로 작동할 수 있다.
전술한 구성을 포함하는 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)는 예를 들어 섬유 원사 보빈을 파지하기 위한 장치일 수 있다. 섬유 원사 보빈의 콘은 실이 감기는 부분으로, 모양 및 크기가 다양하다.
기존의 장치는 일반적으로 콘의 내측면과 실의 외측면을 동시에 파지하는 방식 또는 실의 외측면만을 파지하여 섬유 원사 보빈을 이송하는 그리핑 방식을 활용한다.
이와 다르게, 본 발명은 실을 직접 파지하지 않고 섬유 원사 보빈을 이송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 포함하는 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)는 복동 실린더 형태를 이용하여 공압식으로 작동하는 구동 방식을 사용할 수 있다. 또한, 보빈을 이송하는 방식으로 3핑거를 적용하여, 모양, 크기별로 콘의 내측면으로만 파지함으로써 보빈을 이송할 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 구성 요소들에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 저면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치의 내부를 도시하는 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본체부(100)는 제1본체부재(110) 및 제2본체부재(120)를 포함할 수 있다.
제1본체부재(110)는 상기 구동부(200)가 고정될 수 있다. 구체적으로, 제1본체부재(110)는 구동부(200)의 위치를 결정해줄 수 있다.
제2본체부재(120)는 내부에 상기 구동부(200) 또는 파지부(300)의 일부가 수용될 수 있다. 이러한 제2본체부재(120)는 내부에 수용된 구동부(200) 및 파지부(300)에 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하는 덮개 역할을 할 수 있다. 또한, 제2본체부재(120)는 복수의 통로가 형성될 수 있다. 상기 파지부(300)는 이러한 복수의 통로에 배치되어 통로를 따라 방사 방향으로 이동 가능할 수 있다.
구동부(200)는 제1구동부재(210) 및 제2구동부재(220)를 포함할 수 있다.
제1구동부재(210)는 상기 본체부(100)의 상부에 고정되고 내부에 직선 왕복 운동하는 로드를 구비할 수 있다. 이러한 제1구동부재(210)는 공압 실린더로 마련될 수 있다.
제2구동부재(220)는 상기 제1구동부재(210)의 로드 하단에 연결되고 하방으로 단면적이 감소하도록 형성되어 외측에 소정 각도의 제1경사면을 구비할 수 있다. 이러한 제2구동부재(220)는 상기 제1구동부재(210)에 의해 직선 운동하여 상기 파지부(300)를 방사 방향으로 이동시킬 수 있다.
파지부(300)는 제1파지부재(310), 제2파지부재(320) 및 제3파지부재(330)를 포함할 수 있다.
제1파지부재(310)는 상기 본체부(100) 내부에 각각 방사 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 제1파지부재(310)는 복수 개가 마련될 수 있다. 복수의 제1파지부재(310)는 각각 상기 본체부(100) 내부에서 등간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1파지부재(310)는 3개가 마련될 수 있으며, 이 경우 각각의 제1파지부재(310)는 120도 간격으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 각각의 제1파지부재(310)는 제2본체부재(120)에 형성된 복수의 통로에 각각 배치될 수 있다. 이때, 복수의 통로는 예를 들어, 본체부(100)의 중심으로부터 각각 120도 간격으로 원주를 향해 연장되는 3개의 통로로 형성될 수 있다
각각의 상기 제1파지부재(310)는 하방으로 단면적이 증가하는 형상으로 내측에 상기 제2구동부재(220)의 제1경사면과 접하는 제2경사면을 구비할 수 있다.
각각의 상기 제1파지부재(310)는, 상기 제2구동부재(220)가 하방으로 이동할 때 서로 이격되도록 방사 방향을 따라 이동하고, 상기 제2구동부재(220)가 상방으로 이동할 때 상기 본체부(100)의 중심을 향해 이동할 수 있다.
제2파지부재(320)는 각각의 제1파지부재(310)의 저면에 결합되고 하방으로 연장되는 형상일 수 있다.
제3파지부재(330)는 각각의 제2파지부재(320)의 연장된 부분에 장착될 수 있다.
상기 제2구동부재(220)가 직선 운동할 때 각각의 상기 제3파지부재(330)가 방사 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 제3파지부재(330)를 대상체를 파지하기 위해 대상체와 직접 접촉하는 부분으로 핑거의 역할을 하는 부분이다.
또한, 상기 제3파지부재(330)는 팽창 또는 수축 가능하도록 탄성을 갖는 재료 또는 고무로 구성된 튜브일 수 있다. 따라서, 제3파지부재(330)는 파지할 대상과의 마찰력을 증가시키고 파손을 방지할 수 있다.
상기 파지부(300)는 제4파지부재(340)를 더 포함할 수 있다.
제4파지부재(340)는 제3파지부재(330)의 상단에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제4파지부재(340)는 복수 개로 마련되어 각각의 제4파지부재(340)는 제3파지부재(330)의 상부에 각각 위치할 수 있다. 제4파지부재(340)의 일측에는 개구가 형성되어, 외부와 제3파지부재(330)의 내부를 연통시킬 수 있다. 이러한 제4파지부재(340)는 외부로부터 제3파지부재(330) 내부에 공기를 공급하거나 제3파지부재(330)로부터 외부로 공기를 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 제3파지부재(330)는 제4파지부재(340)에 의해 팽창 또는 수축할 수 있다.
전술한 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)는 콘의 형태에 따라 적합한 작동 모드를 선택한 후 콘의 내측면을 파지하여 섬유 원사 보빈을 이동하도록 작동될 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 3가지 작동 모드에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)를 도시하고, 도 5는 일 실시예에 따른 제2모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)를 도시하고, 도 6는 일 실시예에 따른 제3모드로 작동하는 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)를 도시한다.
도 4를 참조하여, 제1모드는 제3파지부재(330)를 팽창시켜 섬유 원사 보빈을 파지하는 방법이다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제1모드에서, 제4파지부재(340)는 외부로부터 제3파지부재(330)의 내부로 공기의 공급을 허용할 수 있다. 이에 따라, 제3파지부재(330)는 도 4에 도시된 바와 같이 팽창할 수 있다. 이러한 제1모드는 대상체의 중심부 즉, 콘의 내부 공간이 협소한 경우 적용될 수 있다. 예를 들어, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제3파지부재(330)는 팽창되지 않은 상태로 대상체의 중심부로 삽입될 수 있다. 삽입된 후, 제4파지부재(340)가 공기 공급을 허용하면 제3파지부재(330)가 팽창하여 대상체의 내측면과 접촉할 수 있다. 이와 같이, 제1모드는 제3파지부재(330)의 압력 및 마찰력을 최대한 활용하여 파지하는 방식이다.
도 5를 참조하여, 제2모드는 제3파지부재(330)를 방사 방향으로 확장시켜 섬유 원사 보빈을 파지하는 방법이다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제2모드에서, 제2구동부재(220)는 제1구동부재(210)의 로드가 연장되도록 작동함에 따라 하방으로 전진할 수 있다. 이때, 제2구동부재(220)의 제1경사면이 제2경사면을 타고 슬라이딩하면서 제1파지부재(310)를 방사 방향으로 밀게 된다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 제1파지부재(310)에 결합된 제2파지부재(320) 및 제3파지부재(330) 또한 방사 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 제2모드는 대상체의 강성이 크고 중량물인 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제3파지부재(330)는 팽창되지 않은 상태로 대상체의 중심부로 삽입될 수 있다. 삽입된 후, 제3파지부재(330)가 대상체의 내측면과 접촉할 때까지 제2구동부재(220)를 하강시켜서 제3파지부재(330)를 방사 방향으로 확장시킬 수 있다. 이와 같이, 제2모드는 공압 실린더를 전진시켜서 3개의 핑거로 대상체를 파지하는 방식이다. 또한, 제2모드의 경우, 제1모드와 달리 제4파지부재(340)가 공기 공급을 허용하도록 작동하지 않을 수 있다.
도 6을 참조하여, 제3모드는 제3파지부재(330)를 방사 방향으로 확장시키고 제3파지부재(330)를 팽창시켜서 섬유 원사 보빈을 파지하는 방법이다. 즉, 제3모드는 제1모드 및 제2모드가 결합된 방법이다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제3모드에서, 제1모드와 같이 제4파지부재(340)는 외부로부터 제3파지부재(330)의 내부로 공기의 공급을 허용할 수 있다. 이에 따라, 제3파지부재(330)는 도 4에 도시된 바와 같이 팽창할 수 있다. 동시에, 제2모드와 같이 제2구동부재(220)는 제1구동부재(210)의 로드가 연장되도록 작동함에 따라 하방으로 전진할 수 있다. 이에 따라, 제1파지부재(310)에 결합된 제2파지부재(320) 및 제3파지부재(330) 또한 방사 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)의 제3파지부재(330)는 팽창되지 않고 확장되지 않은 상태로 대상체의 중심부로 삽입될 수 있다. 삽입된 후, 먼저 제4파지부재(340)는 외부로부터 제3파지부재(330)의 내부로 공기의 공급을 허용하여 제3파지부재(330)를 팽창시킬 수 있다. 이와 같이 제3파지부재(330)가 팽창된 상태로 대상체의 내측면과 접촉할 때까지 제2구동부재(220)를 하강시켜서 제3파지부재(330)를 방사 방향으로 확장시킬 수 있다. 이러한 제3모드는 콘의 강성이 작고 중량물인 경우 적용될 수 있으며, 먼저 제3파지부재(330)로의 공기 주입을 통해 압력 및 마찰력을 이용하여 콘의 손상 데미지를 줄인 상태로, 구동부(200)를 전진시켜 제3파지부재(330) 점진적으로 확장함으로써 대상체를 파지하는 방법이다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)는 대상물에 따라 상기 제2구동부재(220) 또는 상기 제4파지부재(340) 중 하나만 작동하거나, 상기 제2구동부재(220) 또는 상기 제4파지부재(340)가 모두 작동하도록 적절한 모드를 선택하여, 상기 제3파지부재가 상기 대상물을 파지하는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 전술한 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)를 포함하는 로봇 장치가 마련될 수 있다.
로봇 장치는 공압 그리퍼(10), 이송 유닛 및 제어 유닛을 포함할 수 있다.
공압 그리퍼(10)는 대상물을 파지하거나 파지된 대상물을 파지 해제하도록 작동할 수 있다.
이송 유닛은 공압 그리퍼(10)를 좌우 또는 상하로 이송시킬 수 있다.
제어 유닛은 공압 그리퍼(10) 또는 이송 유닛과 연결되어 동작을 제어할 수 있다.
전술한 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10)와 유사하게, 로봇 장치의 공압 그리퍼(10)는 본체부(100), 구동부(200) 및 파지부(300)를 포함할 수 있다.
본체부(100)는 원형 디스크 형상으로 형성될 수 있다.
구동부(200)는 본체부(100)의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동할 수 있다.
파지부(300)는 구동부(200)와 연결되고 본체부(100)의 타측으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 제어 유닛은 상기 구동부(200)가 수직 방향으로 연장되도록 신호하여 상기 파지부(300)가 방사 방향으로 확장되게 하거나 상기 파지부(300)가 팽창되도록 신호하여 상기 대상물을 파지하게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10) 및 이를 포함하는 로봇 장치는 원사 보빈을 이송하는 과정 중에서 원사에 대한 손상을 발생시키지 않고 안전하게 옮길 수 있는 효과가 있다.
또한, 일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10) 및 이를 포함하는 로봇 장치는 보빈의 형상 또는 크기 등 특성에 따라 파지부(300)를 조절하기 위한 적절한 모드를 선택하고 파지부(300)의 팽창 또는 확장 정도를 조절하여 보빈을 용이하게 이송할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치(10) 및 이를 포함하는 로봇 장치는 전술한 메커니즘 구조와 다양한 모드의 파지 방식을 이용하여 그리핑 기술을 개선함으로써 섬유 산업 분야의 로봇 자동화 발전에 기여할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치
100: 본체부
110: 제1본체부재
120: 제2본체부재
200: 구동부
210: 제1구동부재
220: 제2구동부재
300: 파지부
310: 제1파지부재
320: 제2파지부재
330: 제3파지부재
340: 제4파지부재

Claims (10)

  1. 본체부;
    상기 본체부의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동하는 구동부; 및
    상기 구동부와 연결되고 상기 본체부의 타측으로 연장되도록 형성된 파지부;
    를 포함하고,
    상기 파지부는 팽창하거나, 상기 구동부에 의해 방사 방향으로 확장되어 대상물을 파지하는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 본체부의 상부에 고정되고 내부에 직선 왕복 운동하는 로드를 구비하는 제1구동부재; 및
    상기 제1구동부재의 로드 하단에 연결되고 하방으로 단면적이 감소하도록 형성되어 외측에 소정 각도의 제1경사면을 구비하는 제2구동부재;
    를 포함하고,
    상기 제2구동부재는 상기 제1구동부재에 의해 직선 운동하여 상기 파지부를 방사 방향으로 이동시키는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1구동부재는 공압 실린더인, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 파지부는,
    상기 본체부 내부에 각각 방사 방향으로 이동 가능하게 배치되는 복수의 제1파지부재;
    각각의 상기 제1파지부재의 저면에 결합되고 하방으로 연장되는 형상의 제2파지부재; 및
    각각의 상기 제2파지부재의 연장된 부분에 장착된 제3파지부재;
    를 포함하고,
    각각의 상기 제1파지부재는 하방으로 단면적이 증가하는 형상으로 내측에 상기 제2구동부재의 제1경사면과 접하는 제2경사면을 구비하여, 상기 제2구동부재가 직선 운동할 때 각각의 상기 제3파지부재가 방사 방향으로 이동되는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    각각의 상기 제1파지부재는, 상기 제2구동부재가 하방으로 이동할 때 서로 이격되도록 방사 방향을 따라 이동하고, 상기 제2구동부재가 상방으로 이동할 때 상기 본체부의 중심을 향해 이동하는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제1파지부재는 각각 상기 본체부 내부에서 등간격으로 배치되는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3파지부재는 팽창 또는 수축 가능하도록 탄성을 갖는 재료 또는 고무로 구성된 튜브인, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 제3파지부재 내부에 공기를 공급하거나 제3파지부재로부터 공기를 배출시키는 제4파지부재를 더 포함하고,
    상기 제3파지부재는 상기 제4파지부재에 의해 팽창 또는 수축하는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 구동부가 고정되는 제1본체부재; 및
    내부에 상기 구동부 또는 파지부의 일부가 수용되는 제2본체부재;
    를 포함하고,
    상기 제2본체부재는 상기 파지부가 방사 방향으로 이동 가능하도록 복수의 통로가 형성되는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼 장치.
  10. 대상물을 파지하거나 파지된 대상물을 파지 해제하도록 작동하는 공압 그리퍼;
    상기 공압 그리퍼를 좌우 또는 상하로 이송시키는 이송 유닛; 및
    상기 공압 그리퍼 또는 상기 이송 유닛과 연결되어 동작을 제어하는 제어 유닛;
    을 포함하고,
    상기 공압 그리퍼는,
    본체부;
    상기 본체부의 일측에 배치되어 직선 왕복 운동하는 구동부; 및
    상기 구동부와 연결되고 상기 본체부의 타측으로 연장되도록 형성된 파지부;
    를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 구동부가 수직 방향으로 연장되도록 신호하여 상기 파지부가 방사 방향으로 확장되게 하거나 상기 파지부가 팽창되도록 신호하여 상기 대상물을 파지하게 하는, 섬유 원사 보빈 이송용 공압 그리퍼를 포함하는 로봇 장치.
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