KR950010974B1 - Robot hand - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 로보트 핸드의 정면도.1 is a front view of a conventional robot hand.
제2도는 본 발명에 따른 로보트 핸드의 평면도.2 is a plan view of the robot hand according to the present invention.
제3도는 제2도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
제4도는 공압실린더가 작동하지 않은 경우의 본 발명에 따른 후크 어셈블리용 프레임의 평면도.4 is a plan view of a frame for a hook assembly according to the invention when the pneumatic cylinder is not operated.
제5도는 제4도의 B-B선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
제6도는 공압실린더가 작동한 경우의 본 발명에 따른 후크 어셈블리용 프레임의 평면도.6 is a plan view of a frame for a hook assembly according to the invention when the pneumatic cylinder is operated.
제7도는 제6도의 C-C선 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
제8도는 후크(HOOK)의 측면도 및 정면도.8 is a side and front view of a hook.
제9도는 종래의 로보트 핸드장치를 사용할 경우의 배치도.9 is a layout view when using a conventional robot hand device.
제10도는 본 발명에 따른 로보트 핸드장치를 사용할 경우의 배치도.10 is a layout view when using the robot hand apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 연결판 2 : 메인 프레임1: connecting plate 2: main frame
3 : 너트 4 : 부쉬3: nut 4: bush
5 : 진공패드용 스프링 6 : 제품감지 패드용 스프링5: Spring for vacuum pad 6: Spring for product sensing pad
7 : 진공패드 8 : 제품감지 패드7: vacuum pad 8: product detection pad
9 : 제품감지용 브래킷 10 : 근접 스위치용 브래킷9: Product detection bracket 10: Proximity switch bracket
11 : 근접 스위치 12 : 제너레이터11: proximity switch 12: generator
13 : 제너레이터용 브래킷 20 : 메인프레임13: generator bracket 20: mainframe
21 : 공압실린더 22 : 레일21: pneumatic cylinder 22: rail
23 : 팔레트 감지 패드 24 : 팔레트 감지 패드용 스프링23: pallet sensing pad 24: spring for pallet sensing pad
25 : 팔레트 감지용 브래킷 26 : 근접 스위치용 브래킷25: Pallet detection bracket 26: Bracket for proximity switch
27 : 근접 스위치 30 : 훅크 어셈블리용 프레임27: proximity switch 30: frame for hook assembly
31 : 공압실린더 브래킷 32 : 커플링31 pneumatic cylinder bracket 32 coupling
33 : 샤프트 34 : 회전실린더33: shaft 34: rotating cylinder
35 : 베어링 36 : 리니어 가이드35: bearing 36: linear guide
40 : 훅크 41 : 웨이트 발란스40: hook 41: weight balance
본 발명은 로보트 핸드장치에 관한 것으로, 특히 로보트 팔레타이저(ROBOT PALLETIZER)장치에 사용시, 박스제품과 빈 팔레트의 처리를 겸용할 수 있는 로보트 핸드장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot hand device, and more particularly, to a robot hand device capable of using both a box product and an empty pallet when used in a robot palletizer device.
로보트 핸드장치는 진공패드(PAD)나 클램프(CLAMP)를 장치하여 로보트의 아암과 볼트로 연결되어, 예를 들어 박스제품을 처리하는데 사용되는 것으로, 종래의 로보트 핸드장치는 제1도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 일반적으로 진공패드(7)가 부착되어, 박스와 패드(7)사이에 진공압을 형성하고, 형성된 진공압을 이용하여 박스를 들어올리며, 로보트 핸드(101)는 로보트(100)와 연결판(1)으로 연결되어 있으므로, 로보트(100)가 작동하여 로보트 핸드(101)를 일정한 위치로 이동시키게 되는 것이다.The robot hand device is connected to the arm of the robot by bolts by using a vacuum pad (PAD) or a clamp (CLAMP), for example, to be used to process a box product. The conventional robot hand device is shown in FIGS. As shown in the figure, a vacuum pad 7 is generally attached to form a vacuum pressure between the box and the pad 7, and lifts the box by using the formed vacuum pressure, and the robot hand 101 is a robot. Since it is connected to the 100 and the connecting plate 1, the robot 100 is to operate to move the robot hand 101 to a certain position.
즉, 이송시킬 박스가 박스정렬장치(102)에 의해 일정한 위치에 정지하게 되면 로보트(100)가 신호를 받아서 로보트 핸드(101)가 박스를 잡을 수 있도록 이동시켜준다. 이때 진공패드(7)와 제품감지패드(8)가 서서히 박스위를 누르게 되며, 이때 진공패드(7)와 제품감지 패드(8)에 붙어 있는 진공패드용 스프링(5)과 제품감지 패드용 스프링(6)에 의하여 각각의 패드(7)(8)는 서서히 위로 상승하게 된다. 그러면 제품감지패드(8)에 조립된 제품감지용 브래킷(9)도 같이 상승하게 되며 이것이 근접 스위치용 브래킷(10)의 상하에 조립되어 있는 2개의 근접스위치(11)중 아래의 근접 스위치(11)에 신호를 보내게 된다. 아래의 근접 스위치(11)가 신호를 받은 상태에서 로보트(100)는 정지하게 되며 약간의 시간이 경과한 후에도 위쪽의 근접 스위치(11)가 신호를 받지 않은 상태가 지속되면 제너레이터용 브래킷(13)에 붙어 있는 제너레이터(12)가 작동하여 진공패드(7)에 진공압을 형성하여 준다. 로보트(100)는 진공압이 형성된 것을 확인한 후 박스를 지정한 위치로 이송시켜 주게 된다.That is, when the box to be transported stops at a predetermined position by the box alignment device 102, the robot 100 receives a signal and moves the robot hand 101 to grab the box. At this time, the vacuum pad 7 and the product sensing pad 8 are gradually pressed onto the box. At this time, the vacuum pad spring 5 and the product sensing pad spring attached to the vacuum pad 7 and the product sensing pad 8 are applied. Each pad (7) (8) is gradually raised upward by (6). Then, the product sensing bracket 9 assembled on the product sensing pad 8 also rises, which is the lower proximity switch 11 of the two proximity switches 11 assembled above and below the proximity switch bracket 10. Is signaled). The robot 100 stops when the lower proximity switch 11 receives a signal. If the upper proximity switch 11 does not receive a signal even after some time elapses, the generator bracket 13 The generator 12 attached to it operates to form a vacuum pressure on the vacuum pad 7. After confirming that the vacuum pressure is formed, the robot 100 transfers the box to the designated position.
이러한 작업이 반복되어 팔레트에 박스가 완전히 적재되면, 적재 팔레트(103)는 제9도의 화살표방향으로 배출되고, 그후 자동으로 빈 팔레트 공급장치(105)에 의해 공급된 빈 팔레트는 빈 팔레트 이송 콘베이어(106)를 통해 박스가 적재될 위치로 이동하게 되므로, 연속해서 팔레트의 박스를 적재하게 되는 것이다.When this operation is repeated and the box is completely loaded on the pallet, the stacking pallet 103 is discharged in the direction of the arrow in FIG. 9, and then the empty pallet fed by the empty pallet feeder 105 automatically returns to the empty pallet conveying conveyor ( Since the box is moved to the position where the box is to be loaded through 106, the boxes of the pallets are continuously loaded.
하지만, 이러한 종래의 로보트 핸드장치는 팔레트가 공급되는 동안 로보트(100)는 작동을 멈추게 되어, 이 시간 동안 로보트의 사이클 타임(CYCLE TIME)이 손해를 보게 될 뿐만 아니라, 빈 팔레트 공급장치(105)를 별도로 설치해야 하는 이중의 손해를 보게 된다. 또한, 이러한 종래의 로보트 핸드장치는 박스를 적재하는 하나의 기능만을 가지고 있으므로, 다른 기능이 요구될 경우에는 로보트 핸드를 교환하여 사용하거나 또는 그 기능에 알맞은 새로운 장치를 설치해야 했으며, 로보트 핸드를 교환해야 할 경우, 새로운 로보트 핸드가 필요할 뿐만 아니라 이를 교환해 줄 사람이 필요하며, 새로운 장치를 설치할 경우에는 그 만큼의 새로운 유지보수에도 많은 노력이 필요한 문제점이 있었다.However, such a conventional robot hand device, while the pallet 100 is supplied, the robot 100 stops working, and during this time, the cycle time (CYCLE TIME) of the robot is not only lost, but also the empty pallet supply device 105 You'll get double damage that requires you to install it separately. In addition, since such a conventional robot hand device has only one function of loading a box, when another function is required, the robot hand has to be replaced or a new device suitable for the function has to be replaced. If necessary, a new robot hand is not only needed, but also a person who needs to exchange it. When installing a new device, there is a problem that requires a lot of effort for new maintenance.
이러한 문제점에 의해 박스제품 및 팔레트 제품의 겸용 처리가 가능한 로보트 핸드장치가 개발되었으나, 팔레트를 잡기 위한 장치를 필요로 하므로, 장치가 비대하게 커질 뿐만 아니라, 이로 인하여 로보트의 동작 범위에 상당한 제한을 가하게 된다는 결점이 있다.Due to this problem, a robot hand device that can handle both box and pallet products has been developed. However, since a device for holding a pallet is required, the device is not only large, but also places a significant limitation on the robot's operating range. There is a drawback.
본 발명은 이러한 결점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 로보트 핸드에 박스를 처리할 수 있는 기능뿐만아니라, 팔레트도 처리할 수 있는 박스 및 팔레트 겸용처리 로보트 핸드장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such drawbacks, and it is an object of the present invention to provide a box and pallet handling robot hand apparatus capable of processing a pallet as well as a function of processing a box in a robot hand.
또한 본 발명의 다른 목적은 빈 팔레트를 처리하는 수단이 박스를 처리할 때는 메인 프레임내에 수축되어 로보트의 동작에 전혀 영향을 주지 않음으로서 전체적으로 콤팩트해진 로보트 핸드장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a robot hand device which is totally compacted by means that the means for processing an empty pallet is contracted in the main frame when the box is processed so that it does not affect the operation of the robot at all.
본 발명의 또다른 빈 팔레트 공급장치와, 빈 팔레트를 이송하는 빈 팔레트 이송 콘베이어가 필요없이, 구조가 간단하고, 설치면적을 최대로 할 수 있는 로보트 팔레타이저 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a robot palletizer device having a simple structure and maximizing an installation area without the need for an empty pallet feeding device and an empty pallet conveying conveyor for conveying empty pallets.
이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 박스 및 팔레트 처리겸용 로보트 핸드장치는, 박스제품을 처리하는 경우에는, 훅크를 장착한 훅크 어셈블리용 프레임이 메인 프레임의 측면에 부착한 레일을 안내면으로하여 미끄럼운동하여 메인 프레임의 상하부에 서로 엇갈려 수축되는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above object, the robot hand device for box and pallet processing according to the present invention, when processing a box product, the hook surface with a hook assembly frame attached to the side of the main frame when the hook assembly is attached to the guide surface Sliding movement is characterized in that the contraction is staggered with each other in the upper and lower parts of the main frame.
또한 본 발명은 270°회전가능한 회전실린더를 훅크 어셈블리용 프레임에 내장하므로서 훅크가 회전하여 빈 팔레트를 잡을 수 있는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized in that the hook is rotated to hold the empty pallet by embedding a 270 ° rotatable cylinder in the frame for the hook assembly.
더우기, 본 발명은 용량이 적은 회전실린더를 사용하는 경우, 훅크의 회전을 원활하게 하도록 후크의 뒷부분에 웨이트 발란스를 설치할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the weight balance can be installed on the rear portion of the hook to facilitate the rotation of the hook when using a low-volume rotating cylinder.
본 발명의 또다른 특징은 로보트 팔레타이저 장치에 있어서, 박스를 팔레트에 적재한 후, 동일한 로보트 핸드장치로서 빈 팔레트를 적재위치로 이송시키므로서, 빈 팔레트 공급장치와, 이를 이송하는 빈 팔레트 이송 콘베이어가 필요없이, 빈 팔레트 적재 콘베이어만이 설치된 로보트 팔레타이저 장치를 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the robot palletizer device, after loading a box on a pallet, the empty pallet feeding device and the empty pallet conveying device are transported by transferring the empty pallet to the loading position with the same robot hand device. It features a robot palletizer device with only an empty pallet loading conveyor, without the need for a conveyor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 및 팔레트 처리겸용 로보트 핸드장치는 메인프레임(20)과, 훅크 어셈블리 프레임(30)과, 훅크(40)를 구비한다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the robot hand apparatus for box and pallet processing according to the present invention includes a main frame 20, a hook assembly frame 30, and a hook 40. As shown in FIG.
메인프레임(20)의 내부에는 좌우 한쌍의 공압실린더(21)를 상하 대칭되게 내장하고, 근접스위치(27)가 상하 조립된 스위치용 브래킷(26)이 근접하여 있는 팔레트 감지용 브래킷(25)를 조립한 팔레트 감지패드(23)가 메인프레임(20) 하부에 뻗어 있다. 팔레트 감지패드(23)에는 팔레트 감지 패드용 스프링(24)가 감겨져 있다. 또한 메인프레임(20)의 측면에는 레일(22)이 부착된다.Inside the main frame 20, a pair of left and right pneumatic cylinders 21 are symmetrically mounted up and down, and a pallet detecting bracket 25 having a switch bracket 26 having a proximity switch 27 assembled up and down is in close proximity. The assembled pallet sensing pad 23 extends under the main frame 20. A pallet sensing pad spring 24 is wound around the pallet sensing pad 23. In addition, the rail 22 is attached to the side of the main frame 20.
훅크 어셈블리용 프레임(30)에는 공압실린더(21)의 일단에 각각 연결된 공압실린더용 브래킷(31)과, 커플링(32)에 의해 샤프트(33)에 결합된 회전실린더(34)와, 샤프트(33)의 일단부를 회전 지지하도록 장착된 베어링(35) 및 레일(22)을 안내면으로 하여 미끄럼운동하는 2개의 리니어 가이드(36)를 가진다.The hook assembly frame 30 includes a pneumatic cylinder bracket 31 connected to one end of the pneumatic cylinder 21, a rotation cylinder 34 coupled to the shaft 33 by a coupling 32, and a shaft ( It has two linear guides 36 which slide with the bearing 35 and rail 22 which were mounted so that the one end of 33 may be rotationally supported as a guide surface.
팔레트를 집는 훅크(40)는 샤프트(33)에 회전가능하게, 바람직하게는 270°회전가능하게 결합된다. 이러한 훅크(40)의 뒷부분에는 웨이트 발란스(41)가 조립되는 것이 바람직하다.The hook 40 which picks up the pallet is rotatably coupled to the shaft 33, preferably 270 °. It is preferable that the weight balance 41 is assembled at the rear of the hook 40.
이와 같이, 구성된 본 발명에 따른 박스 및 팔레트 처리겸용 로보트 핸드장치는 상술한 종래의 박스적재방법과 마찬가지로 빈 팔레트에 박스를 적재한다. 박스의 적재가 끝나면, 제10도에 도시된 바와 같은 로보트(100)가 신호를 받게되고, 이 신호에 의하여 로보트(100)는 빈 팔레트가 쌓여 있는 위치로 이동한다. 그후, 로보트(100)는 천천히 하강하게 되어, 팔레트 감지패드(23)가 서서히 팔레트를 눌러주게 되면, 팔레트 감지패드(23)에 부착한 스프링(24)에 의해 팔레트 감지용 브래킷(25)도 같이 상승하게 된다. 이 브래킷(25)은 근접 스위치용 브래킷(26)내에 내장한 스위치(27)중 아래의 근접스위치(27)에 신호를 보내고, 이 상태에서 로보트(100)가 정지하게 되며, 약간의 시간경과후, 로보트(100)가 정지되었다는 신호를 로보트 핸드(101)가 받게 된다. 이 신호에 의해 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같은 상태의 공압실린더(21)가 작동하면, 훅크 어셈블리용 프레임(30)은 메인프레임(20)의 양쪽으로 각각 필요한 거리만큼 이송된다. 이때, 훅크어셈블리용 프레임(30)은 메인프레임(20)의 측벽에 부착된 레일(22)을 안내면으로 하여 2개의 리니어 가이드(36)가 미끄럼 운동을 하므로서, 공압실린더(21)가 작동한 거리만큼 부드럽게 수평을 맞추면서 같이 이동한다.As described above, the robot hand device for both box and pallet processing according to the present invention configured to stack the box on an empty pallet is similar to the conventional box loading method described above. When the loading of the box is finished, the robot 100 as shown in FIG. 10 receives a signal, and the robot 100 moves to the position where the empty pallets are stacked. After that, the robot 100 descends slowly, and when the pallet sensing pad 23 slowly presses the pallet, the pallet 25 for detecting the pallet 25 is also attached by the spring 24 attached to the pallet sensing pad 23. Will rise. The bracket 25 sends a signal to the lower proximity switch 27 among the switches 27 incorporated in the proximity switch bracket 26, and in this state, the robot 100 stops, and after some time elapses. The robot hand 101 receives a signal indicating that the robot 100 is stopped. When the pneumatic cylinder 21 in the state shown in FIG. 4 and FIG. 5 is operated by this signal, the frame 30 for hook assembly is conveyed to the both sides of the main frame 20 by the required distance, respectively. At this time, the hook assembly frame 30 is a distance in which the pneumatic cylinder 21 is operated while the two linear guides 36 slide by using the rail 22 attached to the side wall of the main frame 20 as a guide surface. Move them together as smoothly as possible.
공압실린더(21)의 작동이 끝났다는 신호를 받게되면, 베어링(35)에 의해 지지되어 있는 회전실린더(34)가 작동하게 되며 이때 회전 실린더(34)와 커플링(32)에 의하여 연결되어 있는 샤프트(33) 및 샤프트(33)에 연결된 훅크(40)도 같이 회전하게 된다.When receiving a signal that the operation of the pneumatic cylinder 21 is finished, the rotary cylinder (34) supported by the bearing 35 is activated at this time is connected by the rotary cylinder 34 and the coupling 32 The shaft 33 and the hook 40 connected to the shaft 33 are also rotated.
이때, 훅크(40)는 훅크(40)의 밑부분의 턱에 팔레트를 접을 수 있도록 제8도와 같이 되어 있으며, 이 훅크(40)가 270°회전하여 팔레트를 잡게 된다. 훅크(40)는 방향성과 호환성을 좋게 하기 위하여 6각형의 모양으로 샤프트(33)에 연결되어 있으며, 훅크(40)는 또한 팔레트 뿐만 아니라 다른 것을 잡는 경우도 유리하도록 샤프트(30)에 걸리는 부분과 팔레트를 잡는 부분으로 나뉘어져 있는 것이 바람직하다. 또한 훅크(40)의 뒷부분은 회전 실린더(34)의 힘이 작더라도 훅크(40)의 무게를 견디며 회전할 수 있도록 웨이트 발란스(WEIGHT BALANCE)(41)를 여러겹으로 조립할 수 있도록 되어 있는 것이 좋다.At this time, the hook 40 is as shown in FIG. 8 so that the pallet can be folded to the jaw of the bottom of the hook 40, the hook 40 is rotated 270 ° to hold the pallet. The hook 40 is connected to the shaft 33 in a hexagonal shape in order to improve directionality and compatibility, and the hook 40 is also provided with a part caught on the shaft 30 so as to advantageously hold not only pallets but also other things. It is preferable that it is divided into the parts which hold a pallet. In addition, the rear portion of the hook 40 is good to be able to assemble a weight balance (WEIGHT BALANCE) 41 in multiple layers so that even if the force of the rotation cylinder 34 is small, it can rotate while bearing the weight of the hook (40). .
만약 웨스트 발란스(41)를 설치하지 않는 경우에는 강력한 회전 실린더(34)가 필요하고 이럴경우 훅크(40)는 90°~270°사이의 회전 실린더(34)의 힘에다가 중력에 의한 가속까지 붙게되어 빈 팔레트에 상당한 충격을 주게 된다.If the West Balance 41 is not installed, a strong rotating cylinder 34 is required. In this case, the hook 40 is attached to the acceleration of gravity by the force of the rotating cylinder 34 between 90 ° and 270 °. There is a significant impact on the empty pallets.
이러한 로보트 핸드장치를 제10도에 도시된 바와 같은 로보트 팔레타이저 장치에 사용하는 경우, 빈 팔레트 적재 콘베이어(108)에 있는 빈 팔레트를 훅크에 의해 적재위치로 옮긴 후 로보트(100)가 바로 박스정렬장치(101)의 박스를 잡아 적재팔레트(103)에 적재한다. 적재가 끝난 배출 팔레트(104)를 지게차로 운반하면 된다.When such a robot hand device is used in a robot palletizer device as shown in FIG. 10, the robot 100 is immediately boxed after the empty pallet in the empty pallet loading conveyor 108 is moved to the loading position by hooks. Grab the box of the alignment device 101 and load it on the loading pallet 103. What is necessary is just to convey the discharged pallet 104 which has been loaded by a forklift truck.
이와 같이, 본 발명 박스 및 팔레트 처리겸용 로보트 핸드장치에 의하면, 박스 및 팔레트를 겸용하여 처리할 수 있고, 훅크를 장착한 훅크 어셈블리용 프레임이 메인프레임의 상하부에 서로 엇갈려 수축되므로서 전체적으로 콤팩트화 되었고, 더우기, 종래의 로보트 팔레타이저 장치에서 필요한, 빈 팔레트 공급장치와, 빈 팔레트를 이송시켜 주는 이송 콘베이어 대신에, 단지 빈 팔레트를 쌓아 둘 수 있는 빈 팔레트 적재 콘베이어만 필요하므로, 시스템이 단순화 됨과 동시에 설치면적을 최대로 할 수 있는 효과가 있는 것이다.Thus, according to the robot hand device for box and pallet treatment of the present invention, the box and pallet can be used in combination, and the hook assembly frame equipped with the hook is compacted as a whole by contracting the upper and lower parts of the main frame alternately. In addition, instead of the empty pallet feeder required by the conventional robot palletizer and the conveying conveyor for transporting empty pallets, only the empty pallet stacking conveyors for stacking empty pallets are simplified, thus simplifying the system. At the same time, it is effective to maximize the installation area.
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