WO2013108992A1 - 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치 - Google Patents

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gripper
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housing
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조호영
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한국뉴매틱 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a gripper device for lifting and transporting an article, and more particularly to a gripper device having a holding-point by rotary gripping means.
  • a gripper device having a plurality of holding points is used for safe gripping between processes, and the gripper device is connected to a robotic device to perform lifting and transporting of articles.
  • the shape, shape, weight, center of gravity, etc. of the article vary depending on the type of vehicle, and the holding point of course also varies. Therefore, a single holding point and a gripper device having the same cannot adequately correspond to various articles. Therefore, in the field, gripper devices having differently defined holding points are put on standby, and are replaced as necessary.
  • the fixed gripping means comes into contact with the peripheral installation, for example when moving the gripper device between narrow gaps. Therefore, the gripper device requires a relatively large space, which is a considerable burden in a workplace of a given size.
  • An object of the present invention is to implement a gripper device having a holding point to effectively respond to various types of articles, to provide a gripper device that can stably hold a variety of sizes, shapes as one device.
  • Another object of the present invention is to provide a gripper device which is free of movement even in a relatively narrow space by making the device slim.
  • the gripper device having the holding-point of the present invention is:
  • a pole one end of which is connected to the robotic device
  • a frame including a plurality of cradles assembled to the poles and extending in a perpendicular direction and spaced apart from each other in parallel with each other; and a rotating shaft disposed between the cradles and disposed in parallel with the poles;
  • Gripping means fixed to a holding point on the rotating shaft with a bracket
  • Driving means for rotating the holding shaft to rotate the holding means
  • the gripper device further comprises non-rotating gripping means provided at another holding point on the frame 12 rather than at a holding point on the axis of rotation.
  • the gripping means is optionally applied a vacuum gripper, a magnet or a mechanical gripper.
  • the driving means is a rotary actuator (actuator), a motor or a cylinder is selectively applied.
  • said gripping means is a vacuum gripper, said vacuum gripper being:
  • a pipe-shaped body having a ball joint at the bottom and having a discharge passage therein;
  • a vacuum cup including an a-shaped ring member covering an upper side, the vacuum cup rotatably coupled to the ball joint and communicating with the passage;
  • An elastic member having one end supported by the body to elastically press the ring member
  • the gripper device according to the invention preferably has a plurality of holding points and gripping means respectively located at the points.
  • the gripping means fixed on the axis of rotation can rotate 90 ° or 180 ° with the axis, thereby allowing an arbitrary determination of the gripping means to be applied to a particular article. Therefore, the gripper device of the present invention can effectively respond to the holding point that varies depending on the type of the article, there is an effect that can hold the article stably.
  • the above effect is achieved by rotating the gripping means, whereby the gripping means do not protrude from the gripper device. Therefore, the gripper device can be moved even in a narrow space.
  • the gripping means is a vacuum gripper, and the vacuum gripper is designed to be able to rotate and move the vacuum cup up and down. Therefore, even when the surface of the article is uneven, by appropriately responding, there is an effect that a stable gripping is achieved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a gripper device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the holding means applied to FIG.
  • FIG. 3 is a functional diagram of FIG.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a gripper device according to the present invention
  • Figure 2 is a view showing the gripping means applied to FIG.
  • a gripper device having a holding-point is indicated by reference numeral 10.
  • the gripper device 10 comprises a pawl 11, a frame 12 coupled to the pawl 11, and gripping means 13, 13a fixed to a plurality of holding points on the frame 12, respectively. It is configured by.
  • the holding point may be one, but in the present embodiment, a plurality of holding points are used.
  • the pawl 11 extends long, and the frame 12 is coupled to the outer circumferential surface thereof. In addition, one end thereof is connected to the transfer robotic device, whereby the gripper device 10 of the present invention and the goods held in the device 10 can be transferred to a certain place.
  • the frame 12 is composed of a plurality of holders 14 and two or more rotating shafts (15, 16, 17, 18).
  • the holder 14 is assembled and coupled to the pole 11 and extended at right angles through the clamp 15 mounted on the outer circumferential surface of the pole 11, and provided in plurality, spaced parallel to each other. do.
  • Each cradle 14 is formed in a plate shape, in order to reduce the weight of the frame 12, it preferably has one or more cutting holes (19).
  • the rotation shafts 15, 16, 17, and 18 are installed between the holders 14, and are provided in two or more, and are spaced apart in parallel to the poles 11. As shown in the figure, the lengths of the respective rotation shafts 15, 16, 17 and 18 need not be constant. In addition, it may be installed to penetrate two or more cradles 14, such as 15 and 16, or may be installed over both cradles 14, such as 17 and 18.
  • the holding means 13 and 13a are provided in plural and are fixed to the holding points on the rotation shafts 15, 16, 17 and 18 and the other holding points on the frame 12 by brackets 20 and 21.
  • One or more gripping means 13 may be provided on the rotary shafts 15, 16, 17, and 18.
  • the holding means 13 fixed to the holding points on the rotary shafts 15, 16, 17, and 18 should be rotated together with the shaft rotation, but need not be configured to rotate to the other holding means 13a. .
  • the gripping means 13a provided at the other holding point on the frame 12 rather than the holding point on the rotational shafts 15, 16, 17, 18, according to the design of the non-rotating configuration as in this embodiment This can be applied.
  • the grip means 13 and 13a use a vacuum gripper called a suction cup or a suction pad, but a magnet or a mechanical gripper may be selectively used depending on the object.
  • driving means 22 for rotating the shaft are separately provided at one end of each of the rotation shafts 15, 16, 17, and 18.
  • the drive means 22 is provided on each of the rotary shafts 15, 16, 17 and 18 individually, and specifically, a rotary actuator, a motor or a cylinder or other known rotary shaft drive device may be selectively applied.
  • the gripping means 13 are rotated together with the respective rotating shafts 15, 16, 17, 18 which are to be rotated by the drive means 22.
  • the gripping means 13 fixed to the rotation axis 15 is perpendicular to the cradle 14, while the gripping means 13 fixed to the rotation axis 16 and the rotation means 14 and 17 are It is taking side by side. This is possible because each of the rotary shafts 15, 16, 17, 18 rotates individually, thereby allowing arbitrary determination of what is to be applied to a particular article of the overall gripping means 13.
  • the gripping means 13 fixed to the holding point on the rotation axis 15 and the gripping means 13a fixed to the other holding point on the frame 12 or the holder 14 are set to be applied to the holding of the article.
  • various settings and modifications of the holding point through the individual operation of the driving means 22 and the rotating shafts 15, 16, 17, and 18 may be possible.
  • the pawl 11 is lowered by the robotic system, and the gripper device 10 of the present invention grips the article while the holding means 13 and 13a set above contact the surface of the article. Will be done. However, since there may be a step or curvature on the surface of the article, the gripping means 13 and 13a should be able to adequately respond in this case to ensure stable gripping and conveying.
  • the main body 30 includes a hollow housing 31 including brackets 20 and 21, a pipe 33 having one end connected to a grip part and being axially movable through the housing 31. , Both ends include an elastic spring 41 supported by the housing 31 and the grip part.
  • the grip is a vacuum gripper, magnet or mechanical gripper that is in direct contact with the article.
  • the grip part is moved up and down together with the pipe 33 and is supported by the spring 39. Therefore, even if there are some height differences on the surface of the article which the grip part contacts, it can respond flexibly and can hold
  • a locking means for the pipe 33 is preferably installed inside the housing 31.
  • the housing 31 includes an inclined surface 34 extended outwardly on one side of the inner wall of the central through hole 32 and an air inlet 35 for allowing compressed air to be provided into the housing 31. do.
  • a locking means 36 is arranged coaxially with the pipe 33 between the housing 31 and the pipe 33.
  • the locking means 36 includes a chuck 37 which moves by the pressure of the compressed air, and an elastic body 40 which elastically supports the chuck 37 and returns it to its original position.
  • the chuck 37 is arranged roundly around the surface of the pipe 33 and includes a jaw 38 in which the aperture is reduced and expanded to contact or leave the surface of the pipe 33. Reduction and expansion of the jaw 38 occurs when the inclined outer surface of the jaw 38 contacts or separates from the inclined surface 34 of the housing 31 during the slide movement of the chuck 37.
  • 19 is an air pusher 39 in the form of an annular flange that is coupled to the other end of the chuck 17.
  • the push part 39 is provided to slide the entire chuck 37 relative to the pipe 33 by the pressure of the compressed air through the inlet 35 of the housing 31.
  • the air pusher 39 is located at a position corresponding to the compressed air inlet 35 of the housing 31. Will be.
  • the pressure of the compressed air supplied to the inlet 35 is transmitted to the pusher 39, and when the chuck 37 is moved upward, the jaw 38 is separated from the inclined surface 34 of the housing 31. While unlocking the pipe 33 (see arrow), the pipe 33 is free to move. Then, when the supply of the compressed air is stopped and the chuck 37 is lowered by the elastic body 40 and returns to its original position, the jaw 38 is reduced by sliding contact with the inclined surface 34 of the housing 31. The pipe 13 is locked.
  • the grip portion is preferably a vacuum gripper 50 in direct contact with the article.
  • the vacuum gripper 50 includes a pipe-shaped body 51 having a ball joint 52 at a lower part thereof, and an 'a' ring member 54 covering an upper side thereof.
  • the vacuum gripper 50 is connected to the ball joint 52. It includes a vacuum cup 53, which is rotatably coupled, and an elastic member 55, one end of which is supported on the outer circumference of the body 51 to elastically press the ring member 54.
  • the air discharge passage 36 inside the body 31 is in communication with the internal space S of the vacuum cup 33.
  • the vacuum cup 53 is rotated in a range of angles ⁇ 1 to ⁇ 2 around the ball joint 52 and is supported by an elastic member 55 implemented as a spring. Therefore, even if there is some degree of bending or inclination on the surface of the article to which the vacuum cup 53 is in direct contact, it is possible to flexibly and accurately contact.
  • the ring member 34 is movable up and down, and is thus designed to allow separation and assembly of the body 31 and the vacuum cup 33.
  • the vacuum gripper 50 may be applied to the gripper device 10 of the present invention as one holding means (13, 13a) including the brackets (20, 21) on the body 51.
  • the suction port of the vacuum pump may be connected to the passage 56 of the body 51.
  • the gripping means 13 and 13a are formed by combining the vacuum gripper 50 of FIG. 3 and the main body 30 of FIG. 2. That is, one end of the main body 30 pipe 33 is coupled to the body 51 of the vacuum gripper 50 as the grip portion, wherein the pipe 33-the passage 56 of the body 51-the vacuum cup ( The internal space S of 53) is in communication with each other. According to this coupling structure, both the rotation and the height of the vacuum cup 33 can be adjusted. In this case the suction port of the vacuum pump will be connected to the pipe 33.

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Abstract

본 발명은 다수의 홀딩 포인트를 갖는 그리퍼 장치에 관한 것이다. 본 발명의 상기 그리퍼 장치는 평행하게 배치되는 회전축을 포함하는 프레임과, 상기 회전축 상의 홀딩 포인트에 브래킷으로 고정되는 파지수단과, 상기 회전축 및 파지수단을 회전시키는 구동수단을 포함한다. 이 장치는, 물품의 종류에 따라 달라지는 홀딩 포인트에 효과적으로 대응하여, 물품을 안정적으로 파지할 수 있는 효과가 있다.

Description

홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치
본 발명은 물품의 리프트(lift) 및 이송을 위한 그리퍼 장치에 관한 것으로 특히, 회전식 파지수단에 의한 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치에 관한 것이다.
일반 산업현장에서는 재료를 단계별로 이송시키면서 가공을 수행하는 경우들이 많이 있다. 예컨대 자동차 생산현장에서, 보닛이나 차체 상판은 수차례의 프레스 공정을 거쳐 하나가 완성된다. 이 물품은 비교적 중량이면서 표면적이 넓다. 따라서 공정 간의 안전한 파지를 위하여 다수의 홀딩 포인트를 갖는 그리퍼 장치가 사용되며, 이 그리퍼 장치가 로보틱(robotic) 장치가 연결되어 물품의 승강 및 이송이 수행되는 것이다.
통상의 진공 이송시스템에서, 상기 각 홀딩 포인트에 제공되는 파지수단으로서 소위 진공패드(vacuum pads)가 사용되며, 특별하게는 한국 특허 제883882호 및 제932775호에 개시된 장치가 적용될 수 있다. 한편, 상기 그리퍼 장치의 예로서 미국 특허공개 US 2008/0111388 "MATERIAL HANDLING DEVICE WITH LEVEL INDICATOR", 한국 특허공개 제2011-126819호 "판넬 이송용 흡착장치" 등이 있다.
그런데, 위의 예에서 상기 물품은 차량의 종류에 따라 그 형태, 모양, 중량, 무게 중심 등이 달라지며, 당연하게 홀딩 포인트도 달라진다. 그러므로 한가지로 정해진 홀딩 포인트 및 그를 갖는 그리퍼 장치로는 여러 가지의 물품에 적절하게 대응할 수가 없다. 이에 현장에서는 각각 다르게 정해진 홀딩 포인트를 갖는 그리퍼 장치들을 대기시켜 놓고, 필요에 따라 교체하여 사용하고 있다.
그러나 이 경우 여러 개의 그리퍼 장치를 구비하는데 따른 경제적인 부담이 상당히 크다. 또한 그리퍼 장치의 교체는 그에 따른 시간적 손실 및 생산성 저하 문제를 수반한다. 사정이 이럼에도, 아직까지는 별다른 대책이 마련되어 있지 않은 실정에 있다.
한편으로, 고정식의 파지수단은 예컨대 좁은 간격 사이로 그리퍼 장치를 이동시킬 때에 주변 설치물에 접촉하게 된다. 따라서 이 그리퍼 장치는 비교적 넓은 공간을 필요로 하게 되는데, 이는 정해진 규모의 작업장 내에서 상당한 부담이 아닐 수 없다.
본 발명은 상기한 종래의 그리퍼 장치의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 홀딩 포인트를 갖는 그리퍼 장치를 구현하되 다양한 형태의 물품에 효과적으로 대응할 수 있도록 함으로써, 하나의 장치로서 다양한 크기, 형태의 물품을 안정적으로 파지할 수 있는 그리퍼 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장치를 슬림하게 함으로써, 비교적 좁은 공간에서도 이동이 자유로운 그리퍼 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치는:
일단이 로보틱 장치에 연결되는 폴(pole);
상기 폴에 조립되어 직각방향으로 연장되고 서로 평행하게 이격 배치되는 다수의 거치대와, 상기 거치대 간에 설치되고 상기 폴에 평행하게 배치되는 회전축을 포함하는 프레임;
상기 회전축 상의 홀딩 포인트에 브래킷(bracket)으로 고정되는 파지수단;
상기 회전축을 개별 회전시켜, 상기 파지수단이 회전되도록 하는 구동수단;
을 포함한다.
바람직하게 상기 그리퍼 장치는, 상기 회전축 상의 홀딩 포인트가 아닌, 프레임(12) 상의 다른 홀딩 포인트에 제공되는 비-회전 파지수단을 더 포함한다. 또한, 상기 파지수단은 진공 그리퍼, 마그네트 또는 기계적 그리퍼(mechanical gripper)가 선택적으로 적용된다. 그리고 상기 구동수단은 로터리 액추에이터(actuator), 모터 또는 실린더가 선택적으로 적용된다.
바람직하게 상기 파지수단은 진공 그리퍼이며, 상기 진공 그리퍼는:
하부에 볼-조인트를 구비하며, 내부에 배출 통로가 형성된 파이프형 몸체;
상측을 커버하는 'ㄱ'형 링부재를 포함하며, 상기 볼-조인트에 회동가능하게 결합되고 상기 통로와 연통하는 진공컵;
일단이 상기 몸체에 지지되어 상기 링부재를 탄력적으로 가압하는 탄성부재;
를 포함한다.
본 발명에 따른 그리퍼 장치는 바람직하게 다수의 홀딩 포인트와 그 포인트에 각각 위치한 파지수단을 갖는다. 특히, 상기 회전축 상에 고정된 파지수단은 그 축과 함께 90°또는 180°회전할 수 있으며, 이에 따라 특정 물품에 적용될 파지수단을 임의로 결정할 수 있게 된다. 따라서 본 발명의 그리퍼 장치는 물품의 종류에 따라 달라지는 홀딩 포인트에 효과적으로 대응하여, 물품을 안정적으로 파지할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명에서 상기한 효과는 파지수단을 회전시켜 달성되는데, 이로써 파지수단이 그리퍼 장치로부터 돌출되지 않는다. 따라서 좁은 공간에서도 그리퍼 장치의 이동이 가능해지는 효과가 있다.
한편 바람직한 실시예에서 상기 파지수단은 진공 그리퍼이며, 상기 진공 그리퍼는 진공컵의 회동 및 상·하 이동이 가능하게 설계된다. 따라서 물품의 표면이 고르지 않은 경우에도 적절하게 대응함으로써, 안정적인 파지가 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 그리퍼 장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 적용된 파지수단을 보인 단면도.
도 3은 도 2의 작용도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 그리퍼 장치
11. 폴 12. 프레임
13,13a. 파지수단 14. 거치대
15,16,17,18. 회전축
20,21. 브래킷 22. 구동수단
30. 파지수단 본체 31. 하우징
32. 관통홀 33. 파이프
34. 경사면 35. 유입구
36. 록킹수단 37. 척
38. 조 39. 푸시부
40. 탄성체 41. 스프링
50. 진공 그리퍼 51. 몸체
52. 볼 조인트 53. 진공컵
34. 링부재 55. 탄성부재
56. 통로
S. 내부 공간
이상 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 그리퍼 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 적용된 파지수단을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치는 부호 10으로 표시된다. 상기 그리퍼 장치(10)는 폴(11)과, 상기 폴(11)에 결합되는 프레임(12), 그리고 상기 프레임(12) 상의 다수의 홀딩 포인트에 각각 고정되는 파지수단(13,13a)을 포함하여 구성된다. 다른 실시예에서 상기 홀딩 포인트는 하나일 수도 있으나, 본 실시예에서는 다수인 것으로 한다.
상기 폴(11)은 길게 연장되어 있으며, 그 외주면을 이용하여 상기 프레임(12)이 결합된다. 또한 그 일단이 이송 로보틱 장치에 연결되어 있으며, 이에 따라 본 발명의 그리퍼 장치(10)와 그 장치(10)에 파지된 물품이 일정한 장소로 이송될 수 있는 것이다.
상기 프레임(12)은 다수의 거치대(14)와 2 개 이상의 회전축(15,16,17,18)으로 구성된다. 먼저, 상기 거치대(14)는 폴(11)의 외주면에 장착되는 클램프(15)를 매개로, 상기 폴(11)에 조립 및 결합되고 직각방향으로 연장되며, 다수로 구비되어 서로 평행하게 이격 배치된다. 각 거치대(14)는 플레이트 형태로 형성되는데, 상기 프레임(12)의 경량화를 위하여, 바람직하게 하나 이상의 절취 홀(19)을 갖는다.
다음, 상기 회전축(15,16,17,18)은 거치대(14) 간에 설치되고, 2 개 이상으로 구비되어 상기 폴(11)에 평행하게 이격 배치된다. 도면에서와 같이, 각 회전축(15,16,17,18)의 길이가 일정할 필요는 없다. 또한, 부호 15 및 16과 같이 2 개 이상의 거치대(14)를 관통하여 설치될 수도 있고, 부호 17 및 18과 같이 양 거치대(14)에 걸쳐 설치될 수도 있다.
상기 파지수단(13,13a)은 다수 구비되어, 상기 회전축(15,16,17,18) 상의 홀딩 포인트 및 상기 프레임(12) 상의 다른 홀딩 포인트에 브래킷(20,21)으로 고정된다. 상기 회전축(15,16,17,18)에는 한 개 또는 그 이상의 파지수단(13)이 제공될 수 있다. 여기에서 상기 회전축(15,16,17,18) 상의 홀딩 포인트에 고정된 파지수단(13)은 축 회전과 함께 회전되어야 하지만, 그 이외의 파지수단(13a)까지 반드시 회전되는 구성일 필요는 없다.
즉, 상기 회전축(15,16,17,18) 상의 홀딩 포인트가 아닌 프레임(12) 상의 다른 홀딩 포인트에 제공되는 파지수단(13a)은, 설계에 따라서는 본 실시예와 같은 비-회전의 구성이 적용될 수 있다. 한편 본 실시예에서 상기 파지수단(13,13a)은 소위 흡착컵 또는 흡착패드라고 하는 진공 그리퍼가 이용된 것이지만, 대상 물품에 따라서 마그네트 또는 기계적 그리퍼(mechanical gripper)가 선택적으로 이용될 수도 있다.
본 발명에서는, 각 회전축(15,16,17,18)의 일단에 그 축을 회전시키는 구동수단(22)이 별도로 구비된다. 상기 구동수단(22)은 각 회전축(15,16,17,18)에 개별적으로 구비되며, 구체적으로는 로터리 액추에이터(actuator), 모터 또는 실린더 기타 알려진 회전축 구동장치가 선택적으로 적용될 수 있다. 이 구조에서, 상기 파지수단(13)은 구동수단(22)에 의하여 회전하게 되는 각 회전축(15,16,17,18)과 함께 회전된다.
도면에서 부호 15 회전축에 고정된 파지수단(13)은 거치대(14)와 수직 하방의 자세를 취하고 있는 반면에, 부호 16,17,18 회전축에 고정된 파지수단(13)은 거치대(14)와 나란한 자세를 취하고 있다. 이것은 각 회전축(15,16,17,18)이 개별적으로 회전하기 때문에 가능한 것인데, 이에 따라 전체 파지수단(13) 중 특정 물품에 적용될 것을 임의로 결정할 수 있게 된다.
다른 실시예에서, 만약 홀딩 포인트가 전체적으로 하나라면, 하나의 파지수단(13)만이 물품에 적용 또는 비적용의 상태로 결정될 것이다.
여기에서는 부호 15 회전축 상의 홀딩 포인트에 고정된 파지수단(13)과, 프레임(12) 또는 거치대(14) 상의 다른 홀딩 포인트에 고정된 파지수단(13a)이 물품의 파지에 적용되는 것으로 설정되어 있다. 다만 물품의 종류에 따라 달라지는 홀딩 포인트에 효과적으로 대응하기 위하여, 구동수단(22) 및 회전축(15,16,17,18)의 개별 작동을 통한 홀딩 포인트의 다양한 설정 및 변경이 가능할 것이다.
이와 같은 설정이 끝나면, 로보틱 시스템에 의하여 상기 폴(11)이 하강하여, 위에서 설정된 파지수단(13,13a)이 물품의 표면에 접촉하면서, 본 발명의 그리퍼 장치(10)가 해당 물품을 파지하게 되는 것이다. 그런데 물품에 따라서는 표면에 단차 또는 굴곡이 있는 경우가 있으므로, 상기 파지수단(13,13a)은 이러한 경우에 적절하게 대응하여 안정적인 파지 및 이송을 보장할 수 있어야 한다.
도 2는 상기 파지수단(13,13a)의 본체(30)를 나타낸다. 상기 본체(30)는 브래킷(20,21)을 포함하는 중공형 하우징(31)과, 일단이 그립부에 연결되고 상기 하우징(31)을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 파이프(33)와, 양단이 상기 하우징(31)과 그립부에 지지되는 탄성 스프링(41)을 포함한다. 상기 그립부는 물품에 직접 접촉되는 진공 그리퍼, 마그네트 또는 기계적 그리퍼(mechanical gripper)이다.
이 구조에서 상기 그립부는 파이프(33)와 함께 상하로 이동되고, 스프링(39)에 의하여 지지된다. 따라서 그립부가 접촉하는 물품의 표면에 어느 정도의 높낮이 차가 있더라도 유연하게 대응하여, 물품을 안전하게 파지할 수가 있다. 다만 상기 파이프(33)가 높이 조정 후 고정될 필요가 있으므로, 바람직하게 상기 하우징(31)의 내부에는 상기 파이프(33)에 대한 록킹수단이 설치된다.
구체적으로, 상기 하우징(31)은 중앙 관통홀(32)의 내벽 일측에 외향하여 확장된 경사면(34)과, 압축공기가 하우징(31)의 내부로 제공되도록 하기 위한 공기 유입구(35)를 포함한다. 그리고 록킹수단(36)이 상기 하우징(31)과 파이프(33) 사이에, 파이프(33)와 동축상으로 배치된다. 상기 록킹수단(36)은 압축공기의 압력에 의하여 이동하는 척(37)과, 상기 척(37)을 탄력적으로 지지하여 원위치로 복귀시키는 탄성체(40)를 포함한다.
상기 척(37)은 파이프(33)의 표면을 둘러 라운드형으로 배치되고, 구경이 축소 및 확장되어 상기 파이프(33)의 표면에 접촉 또는 이탈하게 되는 조(jaw)(38)를 포함한다. 상기 조(38)의 축소 및 확장은, 척(37)의 슬라이드 이동 중에 조(38)의 경사진 외측면이 하우징(31)의 경사면(34)과 접촉 또는 분리됨으로써 발생한다. 부호 19는 상기 척(17)의 다른 단부에 결합되는 환형 플랜지 형태의 에어 푸시부(39)이다.
상기 푸시부(39)는 하우징(31)의 유입구(35)를 통한 압축공기의 압력을 받아 척(37) 전체를 파이프(33)에 대하여 슬라이드 이동시키기 위하여 구비된다. 그리하여 상기 록킹수단(36)이 하우징(31)과 파이프(33) 사이에 동축상으로 배치되었을 때, 에어 푸시부(39)는 상기 하우징(31)의 압축공기 유입구(35)에 대응하는 위치에 있게 된다.
이에 상기 유입구(35)로 공급되는 압축공기의 압력이 푸시부(39)에 전달되고, 이에 상기 척(37)이 상향 이동되면 상기 조(38)가 하우징(31)의 경사면(34)으로부터 이탈하면서 상기 파이프(33)의 록킹을 해제하여(화살표 참조), 파이프(33)의 이동을 자유롭게 한다. 그러다가 압축공기의 공급이 중단되어 탄성체(40)에 의하여 척(37)이 하강하면서 원위치로 복귀할 때, 상기 조(38)가 하우징(31)의 경사면(34)에 미끄럼 접촉하면서 축소되고, 이에 상기 파이프(13)가 록킹되는 것이다.
다른 실시예에서, 상기 푸시부(39)를 중심으로 한 유입구(35) 및 탄성체(20)의 위치를 서로 바꾸어 놓으면, 위의 실시예와 반대로, 압축공기의 공급시에 록킹되고 공급 중단시에 해제되는 구성도 가능하다.
도 3을 참조하면, 바람직하게 상기 그립부는 물품에 직접 접촉되는 진공 그리퍼(50)이다. 상기 진공 그리퍼(50)는 하부에 볼-조인트(52)를 구비한 파이프형 몸체(51)와, 상측을 커버하는 'ㄱ'형 링부재(54)를 포함하며 상기 볼-조인트(52)에 회동가능하게 결합되는 진공컵(53)과, 일단이 몸체(51)의 외주에 지지되어 상기 링부재(54)를 탄력적으로 가압하는 탄성부재(55)를 포함한다. 당연하게, 상기 몸체(31) 내부의 공기배출 통로(36)는 진공컵(33)의 내부 공간(S)과 연통하는 관계에 있다.
이 구조에서 상기 진공컵(53)은 볼-조인트(52)를 중심으로 일정한 각도의 범위(θ1~θ2) 내에서 회동되고, 스프링으로 구현된 탄성부재(55)에 의하여 지지된다. 따라서 진공컵(53)이 직접 접촉하는 물품의 표면에 어느 정도의 굴곡 또는 경사가 있더라도 유연하게 대응하여 정확하게 접촉시킬 수 있다. 여기에서 상기 링부재(34)는 상·하 유동가능한데, 이에 따라 몸체(31)와 진공컵(33)의 분리 및 조립이 가능하도록 설계된다.
한편, 상기 진공 그리퍼(50)가 몸체(51)에 브래킷(20,21)을 포함하여 하나의 파지수단(13,13a)으로서 본 발명의 그리퍼 장치(10)에 적용될 수 있다. 진공이송 시스템에서, 진공펌프의 흡입포트가 상기 몸체(51)의 통로(56)에 접속되면 된다.
다만, 본 실시예에서 상기 파지수단(13,13a)은 도 3의 진공 그리퍼(50)와 도 2의 본체(30)가 결합되어 이루어진다. 즉, 본체(30) 파이프(33)의 일단이 상기 그립부로서의 진공 그리퍼(50)의 몸체(51)에 결합되며, 이때 상기 파이프(33) - 몸체(51)의 통로(56) - 진공컵(53)의 내부공간(S)은 서로 연통하는 관계에 있다. 이 결합구조에 따라 상기 진공컵(33)의 회동 및 높낮이 조절이 모두 가능해지는 것이다. 이 경우 상기 진공펌프의 흡입포트가 파이프(33)에 접속될 것이다.

Claims (12)

  1. 일단이 로보틱 장치에 연결되는 폴(11)과;
    상기 폴에 조립되어 직각방향으로 연장되고 서로 평행하게 이격 배치되는 다수의 거치대(14)와, 상기 거치대 간에 설치되고 상기 폴에 평행하게 배치되는 회전축(15,16,17,18)을 포함하는 프레임(12)과;
    상기 회전축(15,16,17,18) 상의 홀딩 포인트에 브래킷(20)으로 고정되는 파지수단(13)과;
    상기 회전축(15,16,17,18)을 개별 회전시켜, 상기 파지수단(13)이 회전되도록 하는 구동수단(22);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그리퍼 장치는, 상기 회전축 상의 홀딩 포인트가 아닌, 프레임(12) 상의 다른 홀딩 포인트에 제공되는 비-회전 파지수단(13a)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파지수단(13)은 진공 그리퍼, 마그네트 또는 기계적 그리퍼가 선택적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동수단(22)은 로터리 액추에이터, 모터 또는 실린더가 선택적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임(12)은 경량화를 위한 하나 이상의 절취 홀(19)을 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전축에 고정되고 함께 회전된 파지수단(13)은 상기 거치대(14)와 수직 하방 또는 거치대(14)와 나란한 자세를 취하는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파지수단(13)은:
    중공형 하우징(31)과, 일단이 그립부에 연결되고 상기 하우징(31)을 통과하여 상·하 축방향 이동이 가능하게 장착되는 파이프(33)와, 양단이 상기 하우징(31)과 그립부에 지지되는 탄성 스프링(41)을 포함하며;
    상기 그립부는 진공 그리퍼, 마그네트 또는 기계적 그리퍼 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파지수단(13)은: 내부에 길이 방향으로 형성된 중앙 관통홀(32)과, 상기 관통홀의 내벽 일측에 외향하여 확장된 경사면(34)과, 압축공기가 내부로 제공되도록 하기 위한 유입구(35)를 포함하는 하우징(31)과; 상기 관통홀을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 파이프(33)와, 상기 하우징과 파이프 사이에 동축상으로 배치되는 파이프 록킹수단(36)으로 포함하며;
    상기 록킹수단은: 상기 파이프의 표면을 둘러 배치되고 측면에 상기 하우징의 경사면(34)에 대응하는 경사가 형성되어 이동 중에 상기 하우징의 경사면(34)에 미끄럼 접촉하면서 구경이 축소되어 상기 파이프(33)의 표면을 접촉 가압하여 록킹하는 조(38)와; 상기 조의 축방향 이동을 위하여 상기 하우징의 압축공기 유입구(35)에 대응하여 구비되는 에어 푸시부(39)가 결합되어 형성된 척(37)과; 상기 척의 위치를 탄력적으로 이동 복귀시키는 탄성체(40);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파지수단(13)은 진공 그리퍼(50)이며, 상기 진공 그리퍼(50)는:
    하부에 볼-조인트(52)를 구비하며, 내부에 배출 통로(56)가 형성된 파이프형 몸체(51)와;
    상측을 커버하는 링부재(54)를 포함하며, 상기 볼-조인트에 회동가능하게 결합되고 상기 통로(56)와 연통하는 진공컵(53)과;
    일단이 상기 몸체(51)에 지지되어 상기 링부재(54)를 탄력적으로 가압하는 탄성부재(55);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 링부재(54)는 'ㄱ'형 부재인 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 링부재(54)는 상·하 유동가능함에 따라 몸체(51)와 진공컵(53)의 분리 및 조립이 가능하도록 설계된 것을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 파지수단(13)은: 중공형 하우징(31)과, 일단이 그립부에 연결되고 상기 하우징(31)을 통과하여 상·하 축방향 이동이 가능하게 장착되는 파이프(33)와, 양단이 상기 하우징(31)과 그립부에 지지되는 탄성 스프링(41)을 포함하며;
    상기 그립부는 진공 그리퍼(50)로서: 하부에 볼-조인트(52)를 구비하며 내부에 배출 통로(56)가 형성된 파이프형 몸체(51)와, 상측을 커버하는 링부재(54)를 포함하며 상기 볼-조인트에 회동가능하게 결합되고 상기 통로(56)와 연통하는 진공컵(53)과, 일단이 상기 몸체(51)에 지지되어 상기 링부재(54)를 탄력적으로 가압하는 탄성부재(55)를 포함하는 것;
    을 특징으로 하는 홀딩-포인트를 갖는 그리퍼 장치.
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