WO2020036332A1 - 전동 그립핑 장치 - Google Patents

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WO2020036332A1
WO2020036332A1 PCT/KR2019/009196 KR2019009196W WO2020036332A1 WO 2020036332 A1 WO2020036332 A1 WO 2020036332A1 KR 2019009196 W KR2019009196 W KR 2019009196W WO 2020036332 A1 WO2020036332 A1 WO 2020036332A1
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WO
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link
actuator module
coupled
twenty
eleventh
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/009196
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English (en)
French (fr)
Inventor
신호철
정승호
최유락
류동석
한종희
Original Assignee
한국원자력연구원
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Publication date
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Priority to US17/267,248 priority patent/US11794356B2/en
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    • 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
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/0266—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by articulated links
    • 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
    • B25J15/022—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers actuated by articulated links
    • 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
    • B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand

Definitions

  • the present invention relates to an electric gripping device.
  • Grippers can be used to pick up and transport items using automated equipment.
  • a pneumatic gripper with a simple structure and simple control can be used. Since the pneumatic gripper must be equipped with a separate pneumatic device, the electric gripper can be used in the case of a small single device or a robot.
  • Two-finger grippers are widely used among electric grippers. Some electric grippers have fingers that move in a straight line like a pneumatic gripper, but most can use four-section links on the fingers to increase the gripping distance.
  • the two-finger electric gripper using four-section link on the finger takes up a lot of space because the gripper is long when two fingers are moved simultaneously by one motor. Therefore, the two-finger electric gripper using the section link may act as a constraint in securing the working space and the working direction when connected to the robot.
  • Korean Patent No. 1,674,894 discloses "industrial multi-degree of freedom gripper"
  • Korean Patent No. 1,701,236 discloses “actuator module”
  • Japanese Patent No. 5,892,173 discloses "robot hand and robot”.
  • One embodiment of the present invention can improve the coupling relationship between the two-finger forceps module and the actuator module using the four-section link can easily implement the fastening and disassembly assembly of the actuator module and the forceps module, minimizing the length of the electric gripper robot It is to provide an electric gripping device that can easily secure the working space or the working direction of the robot when connected to.
  • An electric gripping apparatus has a first actuator module having a first fixing portion and generating a rotational force of the first drive shaft, and a second actuator module having a second fixing portion and generating a rotational force of the second drive shaft.
  • the link portions are formed of four-section links, respectively, wherein the first and second tongs are spaced apart from each other along the longitudinal direction of the main body and face each other, and the first and second tongs may approach or be spaced apart from each other.
  • the first finger link portion has an eleventh link pivoted with first connection points coupled to both longitudinal sides of the first drive shaft, a twelfth link pivoted with a second connection point coupled to the main body portion, and a third linker coupled to the eleventh link.
  • a thirteenth link having a connection point, a thirteenth link having a fourth connection point at one end thereof coupled to a thirteenth link, and having a fifth connection point coupled to the twelfth link at the bent portion, and having a first forceps at the other end; It may include.
  • the straight line length a1 between the first connection point and the second connection point may be the same as the straight line length a2 between the fourth connection point and the fifth connection point.
  • the straight line length b1 between the first connection point and the fourth connection point may be the same as the straight line length b2 between the second connection point and the fifth connection point.
  • the eleventh link is provided with an eleventh linking portion having one end coupled to both sides in the longitudinal direction of the first drive shaft, and the other end disposed to be inclined upwardly at a predetermined angle, and the eleventh coupling being formed between the other ends of the eleventh connecting portion.
  • a twelfth connecting portion including a twelfth coupling rod which is formed at a predetermined angle in a longitudinal center of the rod and the eleventh coupling rod and coupled with one end of the twelfth link, and the eleventh connecting portion and the twelfth connecting portion It may be coupled to be inclined at a predetermined angle in consideration of the driving interference with the actuator module.
  • the second finger link portion has a twenty-first link pivoted with first connection points coupled to both sides in the longitudinal direction of the second drive shaft, a twenty-second link pivoted with a second connection point coupled to the main body portion, and a third link coupled to the twenty-first link.
  • the twenty-first link includes a twenty-first connection portion having one end coupled to both sides in a longitudinal direction of the second drive shaft, and the other end disposed to be inclined upwardly at a predetermined angle, and the twenty-first coupling formed between the other ends of the twenty-first connection portion.
  • a twenty-second connecting part including a twenty-second coupling rod which is formed at a predetermined angle in a longitudinal center of the rod and the twenty-first coupling rod, and is coupled to one end of the twenty-second link. It may be coupled to be inclined at a predetermined angle in consideration of the driving interference with the actuator module.
  • the main body portion is provided on one side with the first actuator module and the second actuator module interposed therebetween, the first body portion coupled with the first actuator module and the second actuator module, and the first actuator module and the second actuator module interposed therebetween. It may include a second body portion provided on the other side corresponding to the first body portion and coupled to the first actuator module and the second actuator module.
  • the first body portion includes an eleventh body formed in the shape of a panel of a rectangular parallelepiped, and a twelfth body formed on an upper portion of the eleventh body and having a second coupling portion. Eleventh coupling portions may be formed at positions corresponding to the government, respectively.
  • the second body part includes a twenty-first body formed at a position corresponding to the eleventh body with the first actuator module and the second actuator module interposed therebetween, and a twenty-second body formed under the twenty-first body and having a hand coupling part.
  • a twenty-first coupling portion may be formed at positions corresponding to the first and second fixing portions, respectively.
  • the first fixing part and the second fixing part may be formed in the first actuator module and the second actuator module, respectively, and the first fixing part may include a fastener provided in the concave groove formed in the corner portion of the first actuator module.
  • the first fixing part and the second fixing part are formed in the first actuator module and the second actuator module, and the first fixing part is formed on both circumferential surfaces of the first actuator module. It may include a plurality of fastening holes provided in the protrusion formed along.
  • One embodiment of the present invention can be easily implemented to fasten and disassemble the actuator link and the drive link of the gripper by improving the coupling relationship between the drive link of the gripper and the actuator module so that the drive link of the electric gripper does not interfere with the actuator module.
  • the working space or the working direction of the robot can be easily secured.
  • FIG. 1 is a front view showing a coupled state of the electric gripping device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a coupling relationship of the electric gripping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a coupling relationship between a main body and an actuator module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing a coupled state of the electric gripping device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a partially separated perspective view illustrating a coupling relationship of the electric gripping device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the electric gripping device may include a first actuator module 100, a second actuator module 200, a main body 300, and a first finger link unit ( 400, and a second finger link unit 500, wherein the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 are formed of the same four-section link, and have a length of the main body unit 300.
  • the first tongs and the second tongs are spaced apart from each other along the direction and are provided at positions facing each other, and may be mutually approached and spaced apart.
  • the electric gripping device may be implemented as a two-finger four-link electric gripper.
  • the first actuator module 100 may have a first fixing part 110 and may function as a first driving part generating a rotational force of the first driving shaft 102.
  • the second actuator module 200 has a second fixing part 210 and is disposed at a position corresponding to each other with the first actuator module 100 and functions as a second driving part generating a rotational force of the second driving shaft 202.
  • the first fixing part 110 and the second fixing part 210 may be coupled to the main body 300 in a fastening structure. Accordingly, the first actuator module 100 and the second actuator module 200 may be easily fastened or separated from the main body 300.
  • the main body 300 may include a first coupling part to which the first actuator module 100 and the second actuator module 200 are coupled, respectively, at positions corresponding to the first fixing part 110 and the second fixing part 210, respectively. It is formed in a separate coupling structure, and has a second coupling portion to which a part of the gripper is coupled to the outside.
  • the main body 300 may include a first body 310 and a second body 320.
  • the first body part 310 may be provided at one side with the first actuator module 100 and the second actuator module 200 interposed therebetween to be coupled to the first actuator module 100 and the second actuator module 200. have.
  • the first body part 310 may include an eleventh body 312 formed in a rectangular parallelepiped panel shape, and a twelfth body 314 formed on the eleventh body 312 and having a second coupling part. .
  • An eleventh coupling part 316 may be formed on a lower surface of the eleventh body 312 at positions corresponding to the first fixing part 110 and the second fixing part 210, respectively.
  • the first fixing part 110 and the second fixing part 210 may have the same shape and may be formed in the first actuator module 100 and the second actuator module 200.
  • the first fixing part 110 may include a fastener 114 provided in the concave groove 112 formed in the corner portion of the first actuator module 100.
  • the second body part 320 is provided on the other side corresponding to the first body part 310 with the first actuator module 100 and the second actuator module 200 interposed therebetween, so that the second actuator module 100 and the first actuator module 100 and the second actuator module 200 are disposed. 2 may be combined with the actuator module 200.
  • the second body part 320 is a twenty-first body 322 formed into a rectangular parallelepiped panel at a position corresponding to the eleventh body 312 with the first actuator module 100 and the second actuator module 200 interposed therebetween. And a twenty-second body 324 formed under the twenty-first body 322 and having a hand coupling part.
  • the twenty-first coupling part 326 may be formed on a top surface of the twenty-first body 322 at positions corresponding to the first fixing part 110 and the second fixing part 210, respectively. Since the twenty-second body 324 having a hand coupling part on one surface of the second body part 320 can be fastened to the hand of the robot, the electric gripper can be easily attached to or detached from the hand of the robot. In addition, since the fastening structure of the first actuator module 100 and the second actuator module 200 can be connected to the electric gripper using only one surface, it is easy to disassemble and assemble.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 are formed of the same four-section link, and are spaced apart from each other along the longitudinal direction of the main body unit 300 so that the first and second tongs face each other. It may be provided in parallel to the position to be mutually accessible and spaced apart.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 have a pair of pincers that are spaced apart to approach each other, and grips the object, these pincers can perform the pinch grip operation with a parallel link mechanism . Since the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 do not have a separate driving unit under the link, the overall length of the electric gripper may be minimized. Therefore, when coupled to the hand of the robot, the working radius is reduced in the workspace and the working direction can be easily selected.
  • the first finger link unit 400 may be coupled to the first actuator module 100 and the main body unit 300 to transmit power corresponding to the first tongs of the other end connected to each other.
  • the first finger link unit 400 may include an eleventh link 410, a twelfth link 420, a thirteenth link 430, and a fourteenth link 440.
  • the eleventh link 410 functions as a driving link and may be formed at a predetermined angle in consideration of interference with the first actuator module 100.
  • the eleventh link 410 may be rotated with the first connection point 410a which is formed to be bent at an appropriate angle and is coupled to both sides in the longitudinal direction of the first driving shaft 102.
  • the eleventh link 410 may include an eleventh connector 412 and a twelfth connector 414.
  • the eleventh connector 412 and the twelfth connector 414 may be inclinedly coupled at a predetermined angle in consideration of driving interference with the first actuator module 100.
  • One end of the eleventh connector 412 may be coupled to both sides of the first driving shaft 102 in the longitudinal direction, and the other end thereof may be disposed to be inclined upward at a predetermined angle.
  • the eleventh connection part 412 may be formed to have one side wider along the length direction and the other side narrower.
  • a coupling plate 102a may be provided around the first driving shaft 102 at a position at which the eleventh connector 412 is coupled to the first driving shaft 102.
  • the coupling plate 102a has a plurality of fastening holes in the circumferential direction.
  • the eleventh connector 412 may have a coupling hole at a position corresponding to the coupling plate 102a and a coupling hole at a position corresponding to the coupling hole. As the eleventh connector 412 and the coupling plate 102a are coupled to each other in a fastening structure at a plurality of positions, the driving force of the first actuator module 100 may be transmitted to the electric gripper more stably and stably.
  • the twelfth connection part 414 is formed in a longitudinal direction and is formed to be elongated at a predetermined angle at a central portion in the longitudinal direction of the eleventh coupling rod and the eleventh coupling rod that are coupled between the other ends of the eleventh connection portion 412 and the thirteenth link 430. It may include a twelfth coupling rod coupled to one end of the).
  • the twelfth link 420 may rotate with the second connection point 420a coupled to the main body 300.
  • the thirteenth link 430 may rotate with the third connection point 430a coupled to the eleventh link 410.
  • the thirteenth link 430 may be implemented as one link to be fixedly connected to the eleventh link 410 and move together. In this case, the thirteenth link 430 may include two third connection points 430a coupled to the eleventh link 410.
  • the fourteenth link 440 has a fourth connection point 440a, one end of which is coupled to the thirteenth link 430, a fifth connection point that is coupled to the twelfth link 420 in the bent portion, and the first tongs of the other end.
  • the straight line length a1 between the first connection point 410a and the second connection point 420a may be equal to the straight line length a2 between the fourth connection point 440a and the fifth connection point 440b.
  • the straight line length b1 between the first connection point 410a and the fourth connection point 440a may be the same as the straight line length b2 between the second connection point 420a and the fifth connection point 440b.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 are formed of the same four-section link and are spaced apart at positions facing each other along the longitudinal direction of the main body unit 300. By forming the same connection point between them can be mutually approached and spaced parallel to each other.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 may be easily separated from the main body unit 300, the first actuator module 100, and the second actuator module 200 while being parallel to each other. Can be separated and combined. Therefore, the length of the electric gripper can be minimized, and the working space or the working direction of the robot can be secured when connected to the robot.
  • the second finger link unit 500 may be coupled to the second actuator module 200 and the main body unit 300 to transmit power corresponding to the second tongs of the other end connected to each other.
  • the second finger link unit 500 may include a twenty-first link 510, a twenty-second link 520, a twenty-third link 530, and a twenty-fourth link 540.
  • the twenty-first link 510 may be rotated with the first connection point 410a coupled to both sides of the second driving shaft 202 in the longitudinal direction.
  • the twenty-first link 510 includes a twenty-first connector 512, and a twenty-second connector 514, and the twenty-first connector 512 and the twenty-second connector 514 are driven by interference with the second actuator module 200. In consideration of this may be coupled inclined at a predetermined angle.
  • One end of the twenty-first connection part 512 may be coupled to both sides of the second driving shaft 202 in the longitudinal direction, and the other end thereof may be disposed to be inclined upward at a predetermined angle.
  • the twenty-second connection part 514 is formed in a longitudinal direction and is formed to be elongated at a predetermined angle at a central portion in the longitudinal direction of the twenty-first coupling rod and the twenty-first coupling rod coupled between the other ends of the twenty-first connection part 512, and the twenty third link 530. It may include a twenty-second coupling rod coupled to one end of the).
  • the 22nd link 520 may be rotated with the second connection point 420a coupled to the main body 300.
  • the twenty-third link 530 may rotate with the third connection point 430a coupled to the twenty-first link 510.
  • the twenty-third link 530 may be implemented as one link to be fixedly connected to the twenty-first link 510 and move together. In this case, the 23rd link 530 may be implemented with two third connection points 430a coupled to the 21st link 510.
  • the twenty-fourth link 540 has a fourth connection point 440a, one end of which is coupled to the twenty-third link 530, and a fifth connection point 440b, which is coupled to the twenty-second link 520, in the bent portion.
  • the electric gripping device may include an electric gripper in the form of a two-fingered four-section link provided in parallel between the main body 300 and the actuator module to realize the shortest length.
  • an electric gripper in the form of a two-fingered four-section link provided in parallel between the main body 300 and the actuator module to realize the shortest length.
  • Can be when the actuator module and the gripper link module are combined, a parallel two-finger four-link electric gripper is implemented to shorten the overall length of the electric gripper so that the working space or direction can be easily secured when the electric gripper is coupled to the robot's hand. Can be.
  • the electric gripping device improves the coupling relationship between the two-finger forceps module and the actuator module using the four-section link, thereby facilitating the fastening and disassembly of the actuator module and the forceps module.
  • the driving force of the first actuator module 100 and the second actuator module 200 may be directly transmitted to the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500.
  • the coupling link between the tong module and the actuator module is improved so that the driving link of the tong module does not interfere with the actuator module, thereby easily securing the working space or the working direction of the robot when connected to the robot. .
  • the first drive shaft is driven by driving the first actuator module 100 and the second actuator module 200 in a state in which the first actuator module 100 and the second actuator module 200 are coupled to the main body 300.
  • 102 and the second drive shaft 202 may be rotated, respectively.
  • the power of the first drive shaft 102 may be transmitted to the eleventh link 410. Therefore, the eleventh link 410 may rotate in the same direction as the first drive shaft 102.
  • the eleventh link 410 of the first finger link unit 400 may interlock and rotate in the clockwise direction.
  • the thirteenth link 430 connected to the eleventh link 410 may move upward.
  • the fourteenth link 440 Since the fourteenth link 440 is also connected to the thirteenth link 430, the fourteenth link 440 may be moved upward. In this case, since the fourteenth link 440 is connected to the twelfth link 420 and the thirteenth link 430, the fourteenth link 440 may move in the direction of the second finger link unit 500.
  • the second drive shaft 202 may rotate in the counterclockwise direction by driving the second actuator module 200 so that the second finger link unit 500 may be closed or extended together with the first finger link unit 400. Can be.
  • the twenty-first link 510 of the second finger link unit 500 may interlock and rotate in the counterclockwise direction.
  • the twenty-third link 530 connected to the twenty-first link 510 may move upward.
  • the twenty-fourth link 540 is also connected to the twenty-third link 530, the twenty-fourth link 540 may move upward. In this case, since the twenty-fourth link 540 is connected to the twenty-second link 520 and the twenty-third link 530, the twenty-fourth link 540 may move in the direction of the first finger link unit 400.
  • the eleventh link 410 and the twenty-first link 510 which are horizontally disposed about the first drive shaft 102 of the first actuator module 100 and the second drive shaft 202 of the second actuator module 200, respectively.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 may be closer to each other.
  • the first finger link unit 400 and the second finger link unit 500 may be separated from each other.
  • the coupling between the actuator module and the tong module is improved by improving the coupling relationship between the tong module and the actuator module so that the driving link of the electric gripper does not interfere with the actuator module. Disassembly and assembly can be easily implemented.
  • the length of the electric gripper is minimized, when the electric gripper is attached to the hand of the robot, it is easy to secure a work space or a direction of work, and thus the use of the electric gripper can be greatly expanded.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a coupled state of the electric gripping device according to another embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a partially separated perspective view showing a coupling relationship of the electric gripping device according to another embodiment of the present invention.
  • the electric gripping device according to another embodiment of the present invention differs from each other in the manner in which the first actuator module 100a and the second actuator module 200a are coupled to the main body 300a. And, the configuration and operation other than the coupling method can be applied in the same manner as the electric gripping device according to an embodiment of the present invention.
  • the main body 300a is provided at one side with the first actuator module 100a and the second actuator module 200a interposed therebetween, so that the first actuator module 100a and the second actuator module are provided.
  • the first body portion 310a coupled to the 200a, and the first actuator module 100a and the second actuator module 200a are disposed on the other side corresponding to the first body portion 310a with the first body portion 310a interposed therebetween.
  • the actuator body 100a and the second actuator module 200a may include a second body part 320a coupled to the actuator.
  • the first body part 310a may include an eleventh body 312a formed in a rectangular parallelepiped panel shape, and a twelfth body 314a formed on the eleventh body 312a and having a second coupling part. .
  • An eleventh coupling part 316a may be formed on a lower surface of the eleventh body 312a at positions corresponding to the first fixing part and the second fixing part, respectively.
  • the first fixing part and the second fixing part may have the same shape and may be formed in the first actuator module 100a and the second actuator module 200a.
  • the first fixing part may include a plurality of fastening holes 100a2 provided in the protrusion part 100a1 formed along both circumferential surfaces of the first actuator module 100a.
  • the second body part 320a is formed in a panel shape of a rectangular parallelepiped at a position corresponding to the eleventh body 312a with the first actuator module 100a and the second actuator module 200a interposed therebetween. And a twenty-second body 324a formed under the twenty-first body 322a and having a hand coupling part.
  • the twenty-first coupling part 326a may be formed on a top surface of the twenty-first body 322a at positions corresponding to the first fixing part and the second fixing part, respectively.

Abstract

본 발명은 전동 그립핑 장치에 관한 것으로서, 제1 고정부를 갖고 제1 구동축의 회전력을 발생하는 제1 액츄에이터 모듈, 제2 고정부를 갖고 제2 구동축의 회전력을 발생하는 제2 액츄에이터 모듈, 제1 고정부에 대응하는 위치에 상기 제1 액츄에이터 모듈이 결합되고, 상기 제2 고정부에 대응하는 위치에 제2 액츄에이터 모듈이 결합되는 제1 결합부, 그리고 분리 결합구조를 가지며 외측에 그리퍼의 일부가 결합되는 제2 결합부를 갖는 본체부, 제1 액츄에이터 모듈과 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제1 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제1 핑거 링크부, 그리고 제2 액츄에이터 모듈과 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제2 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제2 핑거 링크부를 포함하며, 제1 핑거 링크부와 제2핑거 링크부는 각각 4절 링크로 형성되고, 제1 집게와 제2 집게는 본체부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 서로 대면하는 위치에 구비되고 제1 집게와 제2 집게는 서로 접근하거나 이격될 수 있다.

Description

전동 그립핑 장치
본 발명은 전동 그립핑 장치에 관한 것이다.
자동화 장비를 이용하여 물건을 집고 이송하는 경우 그리퍼를 사용할 수 있다. 그리퍼를 사용하는 경우, 구조가 간단하고 제어가 단순한 공압 그리퍼를 사용할 수 있다. 공압 그리퍼는 별도의 공압 설비를 갖추어야 하기 때문에 소형의 단독장비나 로봇의 경우에는 전동 그리퍼를 사용할 수 있다. 전동 그리퍼 중에 2핑거 그리퍼가 많이 사용되고 있다. 일부 전동 그리퍼는 공압 그리퍼 처럼 직선 운동을 하는 핑거를 갖고 있으나 대부분은 파지거리를 크게 하기 위해서 핑거에 4절 링크를 사용할 수 있다.
핑거에 4절 링크를 사용한 2핑거 전동 그리퍼는 모터 한 개를 이용해 2개의 핑거를 동시에 움직이는 경우 그리퍼의 길이가 길어져 공간을 많이 차지한다. 따라서, 절 링크를 사용한 2핑거 전동 그리퍼는 로봇 등에 연결될 때 작업공간과 작업방향을 확보하는데 제약 사항으로 작용할 수 있다.
관련 선행문헌으로, 한국등록특허 1,674,894는 " 산업용 다자유도 그리퍼 "을 개시하며, 한국등록특허 1,701,236는 "액추에이터 모듈"을 개시하며, 일본등록특허 5,892,173는 "로봇 핸드 및 로봇"을 개시한다.
본 발명의 한 실시예는 4절 링크를 사용한 2핑거 집게 모듈과 액츄에이터 모듈의 결합관계를 개선하여 액츄에이터 모듈과 집게 모듈의 체결 및 분해조립을 용이하게 구현할 수 있고, 전동 그리퍼의 길이를 최소화하여 로봇에 연결될 때 로봇의 작업공간 또는 작업방향을 용이하게 확보할 수 있는 전동 그립핑 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치는 제1 고정부를 갖고 제1 구동축의 회전력을 발생하는 제1 액츄에이터 모듈, 제2 고정부를 갖고 제2 구동축의 회전력을 발생하는 제2 액츄에이터 모듈, 제1 고정부에 대응하는 위치에 상기 제1 액츄에이터 모듈이 결합되고, 상기 제2 고정부에 대응하는 위치에 제2 액츄에이터 모듈이 결합되는 제1 결합부, 그리고 분리 결합구조를 가지며 외측에 그리퍼의 일부가 결합되는 제2 결합부를 갖는 본체부, 제1 액츄에이터 모듈과 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제1 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제1 핑거 링크부, 그리고 제2 액츄에이터 모듈과 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제2 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제2 핑거 링크부를 포함하며, 제1 핑거 링크부와 제2 핑거 링크부는 각각 4절 링크로 형성되고, 제1 집게와 제2 집게는 본체부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 서로 대면하는 위치에 구비되고 제1 집게와 제2 집게는 서로 접근하거나 이격될 수 있다.
제1 핑거 링크부는 제1 구동축의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점을 갖고 회동되는 제11 링크, 본체부에 결합되는 제2 연결점을 갖고 회동되는 제12 링크, 제11 링크에 결합되는 제3 연결점을 갖고 회동되는 제13 링크, 그리고 일단이 제13 링크와 결합되는 제4 연결점을 갖고 절곡부에 제12 링크와 결합되는 제5 연결점을 가지며, 타단부에 제1 집게를 갖는 제14 링크를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 연결점과 제2 연결점 사이의 직선 길이(a1)는 제4 연결점과 제5 연결점 사이의 직선 길이(a2)와 동일할 수 있다. 그리고 제1 연결점과 제4 연결점 사이의 직선 길이(b1)는 제2 연결점과 제5 연결점 사이의 직선 길이(b2)와 동일할 수 있다.
제11 링크는 일단이 제1 구동축의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치되는 제11 연결부, 그리고 길이방향으로 형성되어 제11 연결부의 타단 사이에 결합되는 제11 결합로드와 제11 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 제12 링크의 일단과 결합되는 제12 결합로드를 포함하는 제12 연결부를 포함하며, 제11 연결부와 제12 연결부는 제1 액츄에이터 모듈과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합될 수 있다.
제2 핑거 링크부는 제2 구동축의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점을 갖고 회동되는 제21 링크, 본체부에 결합되는 제2 연결점을 갖고 회동되는 제22 링크, 제21 링크에 결합되는 제3 연결점을 갖고 회동되는 제23 링크, 그리고 일단이 제23 링크와 결합되는 제4 연결점을 갖고 절곡부에 제22 링크와 결합되는 제5 연결점을 가지며, 타단부에 제2 집게를 갖는 제24 링크를 포함할 수 있다.
제21 링크는 일단이 제2 구동축의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치되는 제21 연결부, 그리고 길이방향으로 형성되어 제21 연결부의 타단 사이에 결합되는 제21 결합로드와 제21 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 제22 링크의 일단과 결합되는 제22 결합로드를 포함하는 제22 연결부를 포함하며, 제21 연결부와 제22 연결부는 제2 액츄에이터 모듈과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합될 수 있다.
본체부는 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 일측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈과 결합되는 제1 보디부, 그리고 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 제1 보디부와 대응하는 타측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈과 결합되는 제2 보디부를 포함할 수 있다.
제1 보디부는 직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제11 몸체, 그리고 제11 몸체의 상부에 형성되어 제2 결합부를 갖는 제12 몸체를 포함하며, 제11 몸체의 하면에는 제1 고정부와 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제11 결합부가 형성될 수 있다.
제2 보디부는 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 제11 몸체와 대응하는 위치에서 형성되는 제21 몸체, 그리고 제21 몸체의 하부에 형성되어 핸드 결합부를 갖는 제22 몸체를 포함하며, 제21 몸체의 상면에는 제1 고정부와 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제21 결합부가 형성될 수 있다.
제1 고정부와 제2 고정부는 각각 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈에 형성되며, 제1 고정부는 제1 액츄에이터 모듈의 모서리부분에 형성되는 오목홈에 구비되는 체결구를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치는 제1 고정부와 제2 고정부는 제1 액츄에이터 모듈과 제2 액츄에이터 모듈에 형성되며, 제1 고정부는 제1 액츄에이터 모듈의 양측 둘레면을 따라 형성되는 돌기부에 구비되는 복수의 체결구멍을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예는 전동 그리퍼의 구동링크가 액츄에이터 모듈에 간섭되지 않도록 그리퍼의 구동링크와 액츄에이터 모듈의 결합관계를 개선하여 액츄에이터 모듈과 그리퍼의 구동링크의 체결 및 분해조립을 용이하게 구현할 수 있으며, 로봇에 연결될 때 로봇의 작업공간 또는 작업방향을 용이하게 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합된 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합관계를 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 본체부와 액츄에이터 모듈의 결합관계를 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합관계를 도시한 부분 분리 사시도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합된 상태를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합관계를 도시한 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 본체부와 액츄에이터 모듈의 결합관계를 도시한 분리 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치는 제1 액츄에이터 모듈(100), 제2 액츄에이터 모듈(200), 본체부(300), 제1 핑거 링크부(400), 그리고 제2 핑거 링크부(500)를 포함하며, 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 서로 동일한 4절 링크로 형성되고, 본체부(300)의 길이방향을 따라 서로 이격되어 제1 집게와 제2 집게가 서로 대면하는 위치에 구비되고 상호 접근 및 이격될 수 있다. 전동 그립핑 장치는 2핑거 4절 링크 전동 그리퍼로 구현될 수 있다.
제1 액츄에이터 모듈(100)은 제1 고정부(110)를 갖고 제1 구동축(102)의 회전력을 발생하는 제1 구동부 기능을 할 수 있다. 제2 액츄에이터 모듈(200)은 제2 고정부(210)를 갖고 제1 액츄에이터 모듈(100)과 서로 대응하는 위치에 배치되며, 제2 구동축(202)의 회전력을 발생하는 제2 구동부 기능을 할 수 있다. 제1 고정부(110)와 제2 고정부(210)는 본체부(300)와 체결구조로 결합될 수 있다. 따라서, 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)이 본체부(300)에 용이하게 체결 또는 분리될 수 있다.
본체부(300)는 제1 고정부(110)와 제2 고정부(210)에 각각 대응하는 위치에 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)이 각각 결합되는 제1 결합부를 갖고 분리 결합구조로 형성되며, 외측에 그리퍼의 일부가 결합되는 제2 결합부를 갖는다. 본체부(300)는 제1 보디부(310), 그리고 제2 보디부(320)를 포함할 수 있다. 제1 보디부(310)는 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)을 사이에 두고 일측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)과 결합될 수 있다. 제1 보디부(310)는 직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제11 몸체(312), 그리고 제11 몸체(312)의 상부에 형성되어 제2 결합부를 갖는 제12 몸체(314)를 포함할 수 있다. 제11 몸체(312)의 하면에는 제1 고정부(110)와 제2 고정부(210)에 각각 대응하는 위치에 제11 결합부(316)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 고정부(110)와 제2 고정부(210)는 서로 동일한 형상을 갖고 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)에 형성될 수 있다. 제1 고정부(110)는 제1 액츄에이터 모듈(100)의 모서리부분에 형성되는 오목홈(112)에 구비되는 체결구(114)를 포함할 수 있다.
제2 보디부(320)는 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)을 사이에 두고 제1 보디부(310)와 대응하는 타측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)과 결합될 수 있다. 제2 보디부(320)는 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)을 사이에 두고 제11 몸체(312)와 대응하는 위치에서 직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제21 몸체(322), 그리고 제21 몸체(322)의 하부에 형성되어 핸드 결합부를 갖는 제22 몸체(324)를 포함할 수 있다. 제21 몸체(322)의 상면에는 제1 고정부(110)와 제2 고정부(210)에 각각 대응하는 위치에 제21 결합부(326)가 형성될 수 있다. 제2 보디부(320)의 일면에 핸드 결합부를 갖는 제22 몸체(324)를 이용하여 로봇의 핸드에 체결할 수 있으므로 전동 그리퍼를 로봇의 핸드에 장탈착하기 용이하다. 또한, 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)의 체결구조를 한쪽 면만을 이용하여 전동 그리퍼와 연결시킬 수 있으므로 분해 조립이 용이하다.
제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 서로 동일한 4절 링크로 형성되며, 본체부(300)의 길이방향을 따라 서로 이격되어 제1 집게와 제2 집게가 서로 대면하는 위치에 평행하게 구비되고 상호 접근 및 이격될 수 있다. 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 상호 접근되도록 이격되어 물건을 파지하는 한 쌍의　집게를 가지며, 이들 집게는 평행한 링크 메커니즘으로　그립핑 동작을 수행할 수 있다. 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 링크 하부에 별도의 구동부가 없기 때문에 전동 그리퍼의 전체 길이를 최소화할 수 있다. 따라서, 로봇의 핸드에 결합했을 때 작업공간에서 작업 반경이 감소되고 작업방향 확보를 용이하게 선택할 수 있다.
제1 핑거 링크부(400)는 제1 액츄에이터 모듈(100)과 본체부(300)에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제1 집게에 해당되는 동력을 전달할 수 있다. 제1 핑거 링크부(400)는 제11 링크(410), 제12 링크(420), 제13 링크(430), 그리고 제14 링크(440)를 포함할 수 있다.
제11 링크(410)는 구동링크 기능을 하며, 제1 액츄에이터 모듈(100)과의 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도를 갖고 형성될 수 있다. 제11 링크(410)는 적절한 각도로 구부러지게 형성되어 제1 구동축(102)의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점(410a)을 갖고 회동될 수 있다. 제11 링크(410)는 제11 연결부(412), 그리고 제12 연결부(414)를 포함할 수 있다. 제11 연결부(412)와 제12 연결부(414)는 제1 액츄에이터 모듈(100)과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합될 수 있다. 제11 연결부(412)는 일단이 제1 구동축(102)의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치될 수 있다. 제11 연결부(412)는 길이방향을 따라 일측이 넓게 형성되고, 타측이 좁게 형성될 수 있다. 제11 연결부(412)가 제1 구동축(102)에 결합되는 위치에는 제1 구동축(102) 주변으로 결합판(102a)이 구비될 수 있다. 결합판(102a)에는 원주방향으로 다수개의 체결홀을 갖는다. 그리고 제11 연결부(412)에는 결합판(102a)과 대응하는 위치에서 결합판(102a)의 형상과 대응하는 라운드 형상을 갖고 체결홀과 대응하는 위치에 결합홀을 구비할 수 있다. 제11 연결부(412)와 결합판(102a)이 복수개의 위치에서 체결구조로 결합됨에 따라 보다 견고하고 안정되게 제1 액츄에이터 모듈(100)의 구동력을 전동 그리퍼로 전달할 수 있다.
제12 연결부(414)는 길이방향으로 형성되어 제11 연결부(412)의 타단 사이에 결합되는 제11 결합로드와 제11 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 제13 링크(430)의 일단과 결합되는 제12 결합로드를 포함할 수 있다.
제12 링크(420)는 본체부(300)에 결합되는 제2 연결점(420a)을 갖고 회동될 수 있다. 제13 링크(430)는 제11 링크(410)에 결합되는 제3 연결점(430a)을 갖고 회동될 수 있다. 제13 링크(430)는 제11 링크(410)와 고정되게 연결되어 함께 움직이도록 하나의 링크로 구현될 수도 있다. 이러한 경우, 제13 링크(430)는 제11 링크(410)에 결합되는 제3 연결점(430a)이 2개로 구현될 수 있다.
제14 링크(440)는 일단이 제13 링크(430)와 결합되는 제4 연결점(440a)을 갖고 절곡부에 제12 링크(420)와 결합되는 제5 연결점을 가지며, 타단부에 제1 집게를 갖는다. 여기서, 제1 연결점(410a)과 제2 연결점(420a) 사이의 직선 길이(a1)는 제4 연결점(440a)과 제5 연결점(440b) 사이의 직선 길이(a2)와 동일할 수 있다. 그리고 제1 연결점(410a)과 제4 연결점(440a) 사이의 직선 길이(b1)는 제2 연결점(420a)과 제5 연결점(440b) 사이의 직선 길이(b2)와 동일할 수 있다. 따라서, 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 서로 동일한 4절 링크로 형성되고, 본체부(300)의 길이방향을 따라 서로 대면하는 위치에 이격되어 배치되며, 링크간 연결지점을 동일하게 형성하므로써 서로 평행하게 상호 접근 및 이격될 수 있다. 또한, 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)가 서로 평행을 유지하면서 본체부(300)와 제1 액츄에이터 모듈(100), 그리고 제2 액츄에이터 모듈(200)로부터 용이하게 분리 및 결합될 수 있다. 따라서, 전동 그리퍼의 길이를 최소화할 수 있으며, 로봇에 연결될 때 로봇의 작업공간 또는 작업방향을 확보할 수 있다.
제2 핑거 링크부(500)는 제2 액츄에이터 모듈(200)과 본체부(300)에 일단이 각각 결합되어 링크 연결된 타단의 제2 집게에 해당되는 동력을 전달할 수 있다. 제2 핑거 링크부(500)는 제21 링크(510), 제22 링크(520), 제23 링크(530), 그리고 제24 링크(540)를 포함할 수 있다.
제21 링크(510)는 제2 구동축(202)의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점(410a)을 갖고 회동될 수 있다. 제21 링크(510)는 제21 연결부(512), 그리고 제22 연결부(514)를 포함하며, 제21 연결부(512)와 제22 연결부(514)는 제2 액츄에이터 모듈(200)과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합될 수 있다. 제21 연결부(512)는 일단이 제2 구동축(202)의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치될 수 있다. 제22 연결부(514)는 길이방향으로 형성되어 제21 연결부(512)의 타단 사이에 결합되는 제21 결합로드와 제21 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 제23 링크(530)의 일단과 결합되는 제22 결합로드를 포함할 수 있다.
제22 링크(520)는 본체부(300)에 결합되는 제2 연결점(420a)을 갖고 회동될 수 있다. 제23 링크(530)는 제21 링크(510)에 결합되는 제3 연결점(430a)을 갖고 회동될 수 있다. 제23 링크(530)는 제21 링크(510)와 고정되게 연결되어 함께 움직이도록 하나의 링크로 구현될 수도 있다. 이러한 경우, 제23 링크(530)는 제21 링크(510)에 결합되는 제3 연결점(430a)이 2개로 구현될 수 있다.
제24 링크(540)는 일단이 제23 링크(530)와 결합되는 제4 연결점(440a)을 갖고 절곡부에 제22 링크(520)와 결합되는 제5 연결점(440b)을 가지며, 타단부에 제2 집게를 갖는다.
상기한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치는 본체부(300)와 액츄에이터 모듈의 사이에서 평행하게 구비되어 최단 길이를 구현할 수 있는 2핑거 4절 링크 형태의 전동 그리퍼를 포함할 수 있다. 즉, 액츄에이터 모듈과 그리퍼 링크 모듈의 결합시 평행한 2핑거 4절 링크 전동 그리퍼를 구현하여 전동 그리퍼를 로봇의 핸드에 결합했을 때 작업공간이나 작업방향 확보가 용이하도록 전동 그리퍼의 전체 길이를 짧게 만들 수 있다.
전동 그립핑 장치는 4절 링크를 사용한 2핑거 집게 모듈과 액츄에이터 모듈의 결합관계를 개선하여 액츄에이터 모듈과 집게 모듈의 체결 및 분해조립을 용이하게 구현할 수 있다. 그리고, 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)의 구동력이 직접 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)로 전달될 수 있다. 그리고 집게 모듈과 액츄에이터 모듈의 결합시 집게 모듈의 구동링크가 액츄에이터 모듈에 간섭되지 않도록 집게 모듈과 액츄에이터 모듈의 결합관계를 개선하여 로봇에 연결될 때 로봇의 작업공간 또는 작업방향을 용이하게 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 본체부(300)에 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)이 결합된 상태에서 제1 액츄에이터 모듈(100)과 제2 액츄에이터 모듈(200)의 구동에 의해 제1 구동축(102)과 제2 구동축(202)이 각각 회전할 수 있다. 제1 액츄에이터 모듈(100)의 구동에 의해 제1 구동축(102)이 시계 방향으로 회전하는 상태를 가정하면, 제1 구동축(102)의 동력을 제11 링크(410)로 전달할 수 있다. 따라서, 제11 링크(410)는 제1 구동축(102)과 같은 방향으로 회전할 수 있다. 제1 구동축(102)이 시계방향으로 회전하면 제1 핑거 링크부(400)의 제11 링크(410)는 연동되어 시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 제11 링크(410)에 연결된 제13 링크(430)는 상향으로 이동하게 될 수 있다. 제14 링크(440)도 제13 링크(430)에 연결된 상태이므로 상향으로 이동하게 될 수 있다. 이때 제14 링크(440)는 제12 링크(420)와 제13 링크(430)에 각각 연결된 상태이므로 제14 링크(440)는 제2 핑거 링크부(500)의 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 제2 핑거 링크부(500)가 제1 핑거 링크부(400)와 함께 닫히거나 펴질 수 있도록 제2 액츄에이터 모듈(200)의 구동에 의해 제2 구동축(202)이 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 제2 구동축(202)이 반시계 방향으로 회전하면 제2 핑거 링크부(500)의 제21 링크(510)는 연동되어 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 제21 링크(510)에 연결된 제23 링크(530)는 상향으로 이동하게 될 수 있다. 제24 링크(540)도 제23 링크(530)에 연결된 상태이므로 상향으로 이동하게 될 수 있다. 이때 제24 링크(540)는 제22 링크(520)와 제23 링크(530)에 각각 연결된 상태이므로 제24 링크(540)는 제1 핑거 링크부(400)의 방향으로 이동할 수 있다.
제1 액츄에이터 모듈(100)의 제1 구동축(102)과 제2 액츄에이터 모듈(200)의 제2 구동축(202)을 중심으로 수평 배치되는 제11 링크(410)와 제21 링크(510)가 각각 시계 방향과 반시계 방향으로 회전됨에 따라 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 서로 가까워질 수 있다. 이와는 달리, 제1 구동축(102)과 제2 구동축(202)의 회전방향이 바뀌게 되면 제1 핑거 링크부(400)와 제2 핑거 링크부(500)는 서로 멀어질 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치를 이용하면 전동 그리퍼의 구동링크가 액츄에이터 모듈에 간섭되지 않도록 집게 모듈과 액츄에이터 모듈의 결합관계를 개선하여 액츄에이터 모듈과 집게 모듈의 체결 및 분해조립을 용이하게 구현할 수 있다. 그리고 전동 그리퍼의 길이가 최소화되어 전동 그리퍼를 로봇의 핸드에 부착했을 때 작업공간이나 작업방향 확보가 용이하므로 전동 그리퍼의 사용처가 크게 확대될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치의 결합관계를 도시한 부분 분리 사시도이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 그립핑 장치는 본체부(300a)에 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)이 결합되는 방식이 서로 상이하며, 결합방식 이외의 구성 및 동작은 본 발명의 한 실시예에 따른 전동 그립핑 장치와 동일하게 적용할 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본체부(300a)는 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)을 사이에 두고 일측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)과 결합되는 제1 보디부(310a), 그리고 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)을 사이에 두고 제1 보디부(310a)와 대응하는 타측에 구비되어 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)과 결합되는 제2 보디부(320a)를 포함할 수 있다.
제1 보디부(310a)는 직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제11 몸체(312a), 그리고 제11 몸체(312a)의 상부에 형성되어 제2 결합부를 갖는 제12 몸체(314a)를 포함할 수 있다. 제11 몸체(312a)의 하면에는 제1 고정부와 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제11 결합부(316a)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 고정부와 제2 고정부는 서로 동일한 형상을 갖고 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)에 형성될 수 있다. 제1 고정부는 제1 액츄에이터 모듈(100a)의 양측 둘레면을 따라 형성되는 돌기부(100a1)에 구비되는 복수의 체결구멍(100a2)을 포함할 수 있다.
제2 보디부(320a)는 제1 액츄에이터 모듈(100a)과 제2 액츄에이터 모듈(200a)을 사이에 두고 제11 몸체(312a)와 대응하는 위치에서 직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제21 몸체(322a), 그리고 제21 몸체(322a)의 하부에 형성되어 핸드 결합부를 갖는 제22 몸체(324a)를 포함할 수 있다. 제21 몸체(322a)의 상면에는 제1 고정부와 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제21 결합부(326a)가 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 제1 고정부를 갖고 제1 구동축의 회전력을 발생하는 제1 액츄에이터 모듈,
    제2 고정부를 갖고 제2 구동축의 회전력을 발생하는 제2 액츄에이터 모듈,
    상기 제1 고정부에 대응하는 위치에 상기 제1 액츄에이터 모듈이 결합되고, 상기 제2 고정부에 대응하는 위치에 상기 제2 액츄에이터 모듈이 결합되는 제1 결합부, 그리고 외측에 그리퍼의 일부가 결합되는 제2 결합부를 갖는 본체부,
    상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결되고, 타단의 제1 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제1 핑거 링크부, 그리고
    상기 제2 액츄에이터 모듈과 상기 본체부에 일단이 각각 결합되어 링크 연결되고, 타단의 제2 집게에 해당되는 동력을 전달하는 제2 핑거 링크부
    를 포함하며,
    상기 제1 핑거 링크부와 상기 제2 핑거 링크부는 각각 4절 링크로 형성되며, 상기 제1 집게와 상기 제2 집게는 상기 본체부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 서로 대면하는 위치에 구비되고 상기 제1 집게와 상기 제2 집게는 서로 접근하거나 이격되는 전동 그립핑 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 핑거 링크부는
    상기 제1 구동축의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점을 갖고 회동되는 제11 링크,
    상기 본체부에 결합되는 제2 연결점을 갖고 회동되는 제12 링크,
    상기 제11 링크에 결합되는 제3 연결점을 갖고 회동되는 제13 링크, 그리고
    일단이 상기 제13 링크와 결합되는 제4 연결점을 갖고 절곡부에 상기 제12 링크와 결합되는 제5 연결점을 가지며, 타단부에 제1 집게를 갖는 제14 링크를 포함하는 전동 그립핑 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 연결점과 상기 제2 연결점 사이의 직선 길이(a1)는 상기 제4 연결점과 상기 제5 연결점 사이의 직선 길이(a2)와 동일한 전동 그립핑 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 연결점과 상기 제4 연결점 사이의 직선 길이(b1)는 상기 제2 연결점과 상기 제5 연결점 사이의 직선 길이(b2)와 동일한 전동 그립핑 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 제11 링크는
    일단이 상기 제1 구동축의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치되는 제11 연결부, 그리고
    길이방향으로 형성되어 상기 제11 연결부의 타단 사이에 결합되는 제11 결합로드와 상기 제11 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 상기 제12 링크의 일단과 결합되는 제12 결합로드를 포함하는 제12 연결부를 포함하며,
    상기 제11 연결부와 상기 제12 연결부는 상기 제1 액츄에이터 모듈과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합되는 전동 그립핑 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제2 핑거 링크부는
    상기 제2 구동축의 길이방향 양측에 결합되는 제1 연결점을 갖고 회동되는 제21 링크,
    상기 본체부에 결합되는 제2 연결점을 갖고 회동되는 제22 링크,
    상기 제21 링크에 결합되는 제3 연결점을 갖고 회동되는 제23 링크, 그리고
    일단이 상기 제23 링크와 결합되는 제4 연결점을 갖고 절곡부에 상기 제22 링크와 결합되는 제5 연결점을 가지며, 타단부에 제2 집게를 갖는 제24 링크를 포함하는 전동 그립핑 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제21 링크는
    일단이 상기 제2 구동축의 길이방향 양측에 각각 결합되고 타단이 미리 설정된 각도를 갖고 상향 경사지게 배치되는 제21 연결부, 그리고
    길이방향으로 형성되어 상기 제21 연결부의 타단 사이에 결합되는 제21 결합로드와 상기 제21 결합로드의 길이방향 중심부에서 미리 설정된 각도로 길게 형성되어 상기 제22 링크의 일단과 결합되는 제22 결합로드를 포함하는 제22 연결부를 포함하며,
    상기 제21 연결부와 상기 제22 연결부는 상기 제2 액츄에이터 모듈과의 구동 간섭을 고려하여 미리 설정된 각도로 경사지게 결합되는 전동 그립핑 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 본체부는 상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 일측에 구비되어 상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈과 결합되는 제1 보디부, 그리고
    상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 상기 제1 보디부와 대응하는 타측에 구비되어 상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈과 결합되는 제2 보디부를 포함하는 전동 그립핑 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 보디부는
    직육면체의 패널 형상으로 형성되는 제11 몸체, 그리고
    상기 제11 몸체의 상부에 형성되어 상기 제2 결합부를 갖는 제12 몸체를 포함하며,
    상기 제11 몸체의 하면에는 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제11 결합부가 형성되는 전동 그립핑 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 보디부는
    상기 제1 액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈을 사이에 두고 상기 제11 몸체와 대응하는 위치에서 형성되는 제21 몸체, 그리고
    상기 제21 몸체의 하부에 형성되어 핸드 결합부를 갖는 제22 몸체를 포함하며,
    상기 제21 몸체의 상면에는 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부에 각각 대응하는 위치에 제21 결합부가 형성되는 전동 그립핑 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 각각 상기 제1액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈에 형성되며, 상기 제1 고정부는 상기 제1 액츄에이터 모듈의 모서리부분에 형성되는 오목홈에 구비되는 체결구를 포함하는 전동 그립핑 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 제1액츄에이터 모듈과 상기 제2 액츄에이터 모듈에 형성되며, 상기 제1 고정부는 상기 제1 액츄에이터 모듈의 양측 둘레면을 따라 형성되는 돌기부에 구비되는 복수의 체결구멍을 포함하는 전동 그립핑 장치.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5108140A (en) * 1988-04-18 1992-04-28 Odetics, Inc. Reconfigurable end effector
WO2001091979A1 (en) * 2000-05-30 2001-12-06 UNIVERSITé LAVAL Actuation system for highly underactuated gripping mechanism
KR100824780B1 (ko) * 2006-11-21 2008-04-24 주식회사은강테크 지능형 유연 핸드장치
KR20100123175A (ko) * 2009-05-14 2010-11-24 이규원 다축 연결형 액추에이터 모듈
US20140265401A1 (en) * 2011-11-25 2014-09-18 Robotiq Inc. Gripper having a two degree of freedom underactuated mechanical finger for encompassing and pinch grasping
JP5892173B2 (ja) 2011-11-09 2016-03-23 株式会社安川電機 ロボットハンド及びロボット
KR101674894B1 (ko) 2009-12-21 2016-11-10 삼성전자 주식회사 산업용 다자유도 그리퍼
KR101701236B1 (ko) 2015-07-03 2017-02-02 (주)로보티즈 액추에이터 모듈

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5743994U (ko) * 1980-08-20 1982-03-10
JPS5826438B2 (ja) 1980-08-29 1983-06-02 川崎製鉄株式会社 光沢度のすぐれる電気亜鉛めつき鋼板の製造法
JPS5892173U (ja) 1981-12-16 1983-06-22 株式会社サツキ ベビ−カ−の緩衝装置
US4600357A (en) * 1984-02-21 1986-07-15 Heath Company Gripper force sensor/controller for robotic arm
US4897014A (en) * 1988-09-06 1990-01-30 Harbor Branch Oceanographic Institution, Inc. Device for interchange of tools
WO2005065264A2 (en) * 2003-12-30 2005-07-21 Strider Labs Robotic hand with extendable palm
JP2011131341A (ja) 2009-12-25 2011-07-07 Sony Corp 把持装置
US8534729B2 (en) * 2011-08-04 2013-09-17 Harris Corporation High-force robotic gripper
KR20130018402A (ko) 2012-12-26 2013-02-21 (주)로보티즈 만능결합구조를 가진 액츄에이터 모듈
US9718195B1 (en) * 2016-06-09 2017-08-01 X Development Llc Cylindrical worm drive robotic gripper
CA2977077C (en) * 2017-06-16 2019-10-15 Robotiq Inc. Robotic arm camera system and method
JP6254327B1 (ja) 2017-10-20 2017-12-27 新明和工業株式会社 電線ツイスト装置および電線ツイスト方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5108140A (en) * 1988-04-18 1992-04-28 Odetics, Inc. Reconfigurable end effector
WO2001091979A1 (en) * 2000-05-30 2001-12-06 UNIVERSITé LAVAL Actuation system for highly underactuated gripping mechanism
KR100824780B1 (ko) * 2006-11-21 2008-04-24 주식회사은강테크 지능형 유연 핸드장치
KR20100123175A (ko) * 2009-05-14 2010-11-24 이규원 다축 연결형 액추에이터 모듈
KR101674894B1 (ko) 2009-12-21 2016-11-10 삼성전자 주식회사 산업용 다자유도 그리퍼
JP5892173B2 (ja) 2011-11-09 2016-03-23 株式会社安川電機 ロボットハンド及びロボット
US20140265401A1 (en) * 2011-11-25 2014-09-18 Robotiq Inc. Gripper having a two degree of freedom underactuated mechanical finger for encompassing and pinch grasping
KR101701236B1 (ko) 2015-07-03 2017-02-02 (주)로보티즈 액추에이터 모듈

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