KR101805606B1 - 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되되, 상면이 상기 본체의 상측으로 돌출되는 로드를 포함하는 실린더; 상기 로드에 결합되는 운동블록; 상기 운동블록의 수평방향 일측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제1파지유닛; 상기 운동블록의 수평방향 타측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제2파지유닛; 상기 제1파지유닛의 상기 제2파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제1파지패드; 및 상기 제2파지유닛의 상기 제1파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제2파지패드;를 포함하며, 상기 제1파지패드와 제2파지패드가 열간단조된 STD 11로 이루어지는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼에 관한 것이다.

Description

내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼{Gripper having enhanced Heat resistance, impact resistance and wear resistance}

본 발명은 각종 산업현장에서 부품을 파지하는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼에 관한 것이다.

반도체 제조라인, 자동차 부품 등의 조립라인 및 공작기계 등 거의 모든 산업분야에서 소재, 가공품, 완성제품 등을 핸들링하기 위한 로봇의 사용이 보편화되고 있다. 그리고, 산업용 로봇은 비전(vision) 기술의 발달로 그 적용이 더욱 정밀한 작업 영역까지 확대되고 있다.

이 때, 산업용 로봇은 현대 생산 시스템에서 자동화를 위하여 많이 적용되는 기술 중 하나로서, 산업용 로봇에서 대상 제품을 잡는 기능을 제공하는 그리퍼(gripper)와 관련하여 휴먼 로봇 분야에서는 인간의 손동작과 유사하게 작동되는 다양한 형태가 시도되고 있으나, 이와 같은 휴먼 로봇 분야에서 제안되고 있는 그리퍼는 그 제조 및 사용의 편의성과 제작비용이 고려되어야 하는 산업 로봇 분야에 적용하기 곤란하므로, 산업용 로봇에서는 이와 같은 기능을 구현할 수 있는 그리퍼가 제공되지 않고 있는 것이 현실이다.

이와 관련된 기술로서, 한국공개특허 제2016-0050899호의 제6축의 다관절 로봇의 끝단 아암에 설치되는 로봇 핸드를 구성함에 있어서, 아암의 하단에 설치되어 서보모터에 의한 구동력을 제공하는 원동부; 상기 원동부의 하단에 회전 가능하게 설치되며, 상기 원동부와 동력전달수단으로 연결되어 원동부의 서보모터에 의한 구동력을 제공는 종동부; 상기 종동부의 전방에 후단이 고정되고, 그 선단에는 서로 대향되어 수직방향으로 상하 이동되는 제1그리퍼가 구비된 제1고정부재; 상기 원동부의 양단에 수직 하방으로 연장되어 형성되며, 그 하단에는 서로 대향되어 수평방향으로 좌우 이동되는 제2그리퍼가 구비된 한 쌍의 제2고정부재; 및 상기 종동부의 저면에 대향되게 형성되며, 선단에는 수직방향으로 상하 이동되는 제3그리퍼가 구비된 한 쌍의 제3고정부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파지력 제어가 가능한 그리퍼를 포함하는 조립용 로봇 핸드가 제시된 적이 있었다.

그러나 종래기술은 그리퍼(제1그리퍼, 제2그리퍼)가 부품을 파지하는 파지력에 의해 발생하는 응력을 견디지 못하고 파손되는 문제점이 있었다.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 그리퍼의 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제2016-0050899호(2016.05.11)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제1파지유닛과 제2파지유닛이 부품을 파지하는 파지력에 의해 발생하는 응력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되되, 상면이 상기 본체의 상측으로 돌출되는 로드를 포함하는 실린더; 상기 로드에 결합되는 운동블록; 상기 운동블록의 수평방향 일측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제1파지유닛; 상기 운동블록의 수평방향 타측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제2파지유닛; 상기 제1파지유닛의 상기 제2파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제1파지패드; 및 상기 제2파지유닛의 상기 제1파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제2파지패드;를 포함하며, 상기 제1파지패드와 제2파지패드가 열간단조된 STD 11로 이루어진다.

또한, 상기 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼는 상기 운동블록의 상면에 결합되며 열간단조된 STD 11종 재질로 이루어지는 운동패드;를 더 포함한다.

또한, 상기 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼는 상기 본체의 하면 중심에 결합되는 상하축과, 상기 상하축을 수평방향으로 관통하는 수평축과, 상기 상하축과 수평축이 내부에 틸팅 가능하게 관통 삽입되는 지지체를 포함하는 핸들링 장치; 및 상기 지지체의 상면과 본체의 하면에 밀착되는 사각스프링;을 더 포함한다.

또한, 상기 운동블록, 제1파지유닛, 제2파지유닛은 두랄루민 재질로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼는 제1파지유닛과 제2파지유닛이 부품을 파지하는 각자의 부위에 열간단조된 STD 11로 이루어지는 제1파지패드와 제2파지패드가 구성됨으로써, 제1파지유닛과 제2파지유닛이 부품을 파지하는 파지력에 의해 발생하는 응력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼를 나타낸 작동과정을 나타낸 단면도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)를 나타낸 작동과정을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)는 실린더(100), 운동블록(200), 제1파지유닛(310), 제2파지유닛(320), 제1파지패드(410), 제2파지패드(420)를 포함한다.

상기 실린더(100)는 본체(110)와, 로드(120)를 포함한다.

상기 본체(110)는 통상의 하우징으로 내부에 작동유체가 유통된다.

상기 로드(120)는 상기 본체(110)의 내부에 설치되되, 상면이 상기 본체(110)의 상측으로 돌출되며 상기 본체(110)의 내부에 유통되는 작동유체에 의해 상하방향으로 왕복운동된다.

상기 운동블록(200)은 상기 로드(120)에 결합되며, 상기 로드(120)의 상하방향 왕복운동에 연동되어 상하방향으로 왕복운동된다.

상기 제1파지유닛(310)은 상기 운동블록(200)의 수평방향 일측에 다수의 핀에 의해 피벗운동가능하게 힌지 결합되며, 상기 제2파지유닛(320)은 상기 운동블록(200)의 수평방향 일측에 다수의 핀에 의해 피벗운동가능하게 힌지 결합된다.

이 때, 상기 운동블록(200)의 상하방향 왕복운동에 의해 상기 제1파지유닛(310)과 제2파지유닛(320)은 서로 모아져서 부품을 파지하지거나 서로 멀어져서 부품 파지를 해제할 수 있다.

상기 제1파지패드(410)는 상기 제1파지유닛(310)에서 상기 제2파지유닛(320)에 대향하는 대향면에 결합되며, 상기 제2파지패드(420)는 상기 제2파지유닛(320)에서 상기 제1파지유닛(310)에 대향하는 대향면에 결합된다.

이 때, 상기 제1파지패드(410)와 제2파지패드(420)는 열간단조된 STD 11(냉간금형용 합금공구강)로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)는 제1파지유닛(310)과 제2파지유닛(320)이 부품을 파지하는 각자의 부위에 열간단조된 STD 11로 이루어지는 제1파지패드(410)와 제2파지패드(420)가 구성됨으로써, 제1파지유닛(310)과 제2파지유닛(320)이 부품을 파지하는 파지력에 의해 발생하는 응력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)는 상기 운동블록(200)의 상면에 결합되며 열간단조된 STD 11종 재질로 이루어지는 운동패드(430)를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 운동패드(430)는 상기 제1파지유닛(310)과 제2파지유닛(320) 사이에 파지된 부품이 상기 운동패드(430)로 밀착되어 상기 운동블록(200)에 가하는 응력을 완충하는 역할을 한다.

즉, 상기 운동블록(200)이 응력에 의해 파손되는 것을 방지하는 것이다.

또한 상기 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)는 핸들링 장치(500)와, 사각스프링(600)을 더 포함할 수 있다.

상기 핸들링 장치(500)는 상기 본체(110)의 하면 중심에 결합되는 상하축(510)과, 상기 상하축(510)을 수평방향으로 관통하는 수평축(520)과, 상기 상하축(510)과 수평축(520)이 내부에 틸팅 가능하게 관통 삽입되는 지지체(530)를 포함한다. 즉, 상기 본체(110)는 상기 핸들링 장치(500)에 의해 수평방향을 회전축으로 틸팅가능하게 된다.(도 3참조)

또한, 상기 사각스프링(600)은 상기 지지체(530)의 상면과 본체(110)의 하면에 밀착되며, 상기 본체(110)의 틸팅에 의해 상기 지지체(530)에 가해지는 충격을 최소화하는 역할을 한다. 이 때, 사각스프링(600)은 철심이 직사각형 지주 구조로 권취된 것이다.

또한, 상기 운동블록(200), 제1파지유닛(310), 제2파지유닛(320)은 두랄루민 재질로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼(1000)는 은 상기 운동블록(200), 제1파지유닛(310), 제2파지유닛(320)의 무게가 가벼운 재질로 이루어짐으로써, 전체적인 무게가 경량화 되는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 본 발명에 따른 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼
100 : 실린더
110 : 본체
120 : 로드
200 : 운동블록
310 : 제1파지유닛
320 : 제2파지유닛
410 : 제1파지패드
420 : 제2파지패드
430 : 운동패드
500 : 핸들링 장치
510 : 상하축
520 : 수평축
530 : 지지체
600 : 사각스프링

Claims (4)

1. 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되되, 상면이 상기 본체의 상측으로 돌출되는 로드를 포함하는 실린더;
   상기 로드에 결합되는 운동블록;
   상기 운동블록의 수평방향 일측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제1파지유닛;
   상기 운동블록의 수평방향 타측에 피벗운동가능하게 힌지 결합되는 제2파지유닛;
   상기 제1파지유닛의 상기 제2파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제1파지패드;
   상기 제2파지유닛의 상기 제1파지유닛에 대한 대향면에 결합되는 제2파지패드;
   상기 본체의 하면 중심에 결합되는 상하축과, 상기 상하축을 수평방향으로 관통하는 수평축과, 상기 상하축과 수평축이 내부에 틸팅 가능하게 관통 삽입되는 지지체를 포함하는 핸들링 장치; 및
   상기 지지체의 상면과 본체의 하면에 밀착되는 사각스프링;를 포함하며,
   상기 제1파지패드와 제2파지패드가 열간단조된 STD 11로 이루어지는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼는
   상기 운동블록의 상면에 결합되며 열간단조된 STD 11종 재질로 이루어지는 운동패드;를 더 포함하는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 운동블록, 제1파지유닛, 제2파지유닛은
   두랄루민 재질로 이루어지는 내열성, 내충격성, 내마모성이 강화된 그리퍼.

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