KR101974160B1

KR101974160B1 - Gripper device for loading goods

Info

Publication number: KR101974160B1
Application number: KR1020180010093A
Authority: KR
Inventors: 심상돈
Original assignee: 심상돈
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-04-30
Anticipated expiration: 2038-01-26

Abstract

The present invention relates to a gripper device for loading articles, which is used for loading a box for storing articles of a conveyor and a box for transfer. According to one embodiment of the present invention, the gripper device for loading articles includes: a base frame fixed to a robot arm; a pair of gripper arms installed on the base frame to be rotated as much as a certain range by a first driving unit in an opposed direction; and a hand unit connected to the gripper arm and having a side surface plate aligning a side surface when loading the article and a plurality of fingers vertically provided and supporting a lower surface of the article, wherein the hand unit can be rotated so that the inner surface of the side surface plate can be directed downwards by a second driving unit mounted on the gripper arm.

Description

{GRIPPER DEVICE FOR LOADING GOODS}

이하 개시된 내용은, 컨베이어의 물품을 보관용 박스나 이송용 박스에 적재하는데 사용되는 물품 적재용 그리퍼 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present disclosure relates to a gripper device for loading goods into a storage box or a transport box of a conveyor.

과학기술이 발달됨에 따라 물품을 적재함에 있어서도 다양한 자동화 로봇들이 이용되고 있다. 이에 작업시간이 획기적으로 단축되었고 인건비를 크게 절감하게 되었다. 그러나, 로봇들의 제어기술이 완벽하지 못한 관계로 다양한 안전사고가 발생하고 있다.As technology advances, various automation robots are being used to load articles. As a result, work time has been dramatically shortened and labor costs have been greatly reduced. However, various safety accidents are occurring due to the incomplete control technology of robots.

특히, 포대나 자루로 된 물품의 경우 내용물과 포장지가 유동적이어서 파지가 쉽지 않고 이동 중 낙하하는 사고가 자주 일어나고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 로봇의 암에 설치되어 물품을 용이하게 파지하기 위한 그리퍼 장치들이 다수 개시되고 있다. Especially, in the case of the bag or the bag, the contents and the wrapping paper are in a floating state, so that it is not easy to grasp and an accident that falls during the movement frequently occurs. To solve these problems, many gripper devices have been disclosed for easily gripping an article provided on an arm of a robot.

도 1은 대한민국 등록특허 제10-0622664호에 개시된 포대 핸들러용 그리퍼 장치에 관한 것이다. Fig. 1 shows a gripper device for a turret handler disclosed in Korean Patent No. 10-0622664.

상기 포대 핸들어용 그리퍼 장치는 로봇암에 고정되는 프레임과, 제1 내지 4 샤프트를 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있는 제1 및 제2 로터리플레이트와, Z축 선을 중심으로 회전하여 포대의 일측을 파지할 수 있도록 서로 평행하게 뻗어 있는 제1 내지 제4핑거와, 프레임의 전방에 장착되어 있고 제1 로터리플레이트에 연결되어 있는 제1 에어실린더를 가지며, 제1 에어실린더의 작동에 의하여 제1 및 제2 로터리플레이트를 연동시키는 제1 작동장치와, 제1 로터리플레이트의 상면에 장착되어 있는 제2 에어실린더를 가지며, 제2 에어실린더의 작동에 의하여 상기 제1 및 제2 핑거를 연동시키는 제2 작동장치와, 제2 로터리플레이트의 상면에 장착되어 있는 제3 에어실린더를 가지며, 제3 에어실린더의 작동에 의하여 제3 및 제4 핑거를 연동시키는제3 작동장치를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. The gripper device for the bag handle comprises a frame fixed to the robot arm, first and second rotary plates mounted so as to be rotatable around the first to fourth shafts, And a first air cylinder mounted on the front of the frame and connected to the first rotary plate. The first air cylinder is connected to the first rotary cylinder by the first air cylinder, And a second air cylinder mounted on the upper surface of the first rotary plate, the first air cylinder having a first rotary cylinder and a second rotary cylinder interlocked with the first rotary cylinder and the second rotary cylinder, 2 actuating device and a third air cylinder mounted on the upper surface of the second rotary plate, and a third operation for interlocking the third and fourth fingers by operation of the third air cylinder And a device.

이러한 구성에 의해, 상기 포대 핸들어용 그리퍼 장치는 핑거들의 오작동이나 포대의 낙하를 어느 정도 방지할 수 있으나 구조적 한계로 인하여 컨베어어의 물품을 들어 올릴 때, 특히 물품이 정확한 위치에 있지 않을 경우, 핑거의 파지에 제약이 따르고 로봇암에 의한 운반시 핑거의 파지력이 약해져 물품이 낙하될 단점이 존재하고 있다.With such a configuration, the gripper device for the bag handle can prevent malfunctions of the fingers or fall of the bag to some extent, but due to structural limitations, when the goods of the conveyor are lifted, There is a drawback that the gripping force of the finger is weakened when the robot arm is transported by the robot arm and the article is dropped.

KRKR 10-062266410-0622664 B1B1

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 작업시 물품 위치 의존성을 감소시키고 파지력을 증가시킬 수 있는 물품 적재용 그리퍼 장치를 제공함에 있다.In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a gripper device for loading articles which can reduce the positional dependency of an article during operation and increase gripping force.

또한, 컨베이어에서 물품을 들어 올리거나 보관용 박스에 물품을 내릴 때 물품을 가지런히 정렬할 수 있는 물품 적재용 그리퍼 장치를 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide an article loading gripper device that can align articles when they are lifted from the conveyor or when they are lowered into a storage box.

또한, 로봇암에 의해 운반시 그리퍼의 파지력을 보강할 수 있는 물품 적재용 그리퍼 장치를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a gripper device for loading articles that can reinforce the gripping force of the gripper during transportation by the robot arm.

일 실시예에 의한 물품 적재용 그리퍼 장치는, 로봇암에 고정되는 베이스 프레임과, 베이스 프레임에 장착되어 제1 구동부에 의해 대향 방향으로 일정 범위만큼 회동되는 한 쌍의 그리퍼 암과, 그리퍼 암에 연결되고, 물품을 정렬하는 측면판과 측면판과 수직으로 배치되어 물품의 하면을 받치는 다수의 핑거를 구비하는 핸드부를 포함하되, 핸드부는 그리퍼 암에 장착된 제2 구동부에 의해 측면판의 안쪽면이 하방을 향하도록 회동될 수 있다.A gripper device for loading articles according to an embodiment of the present invention includes a base frame fixed to a robot arm, a pair of gripper arms mounted on the base frame and pivotable by a first driving portion in a certain range in a direction opposite to the gripper arms, And a hand portion having a plurality of fingers disposed perpendicularly to the bottom surface of the article so as to support the bottom surface of the article, wherein the hand portion is formed by a second drive portion mounted on the gripper arm, It can be pivoted downward.

또한, 제1 구동부는 공압실린더와, 베이스 프레임의 길이방향과 수직으로 설치되는 회동축과, 일단이 공압실린더의 로드와 연결되고 타단이 회동축과 연결되는 레버를 포함할 수 있다.The first driving unit may include a pneumatic cylinder, a pivot shaft provided perpendicularly to the longitudinal direction of the base frame, and a lever having one end connected to the rod of the pneumatic cylinder and the other end connected to the pivot shaft.

한편, 제2 구동부는 공압실린더로 이루어지고, 핸드부의 구성 중 측면판의 바깥쪽 면 하단에는 그리퍼 암의 하단에 설치된 회동축에 회동가능하게 연결되는 제1 연결부가 설치되고, 측면판의 상단에는 제2 구동부의 실린더로드와 연결되는 제2 연결부가 설치될 수 있다.A first connecting portion is rotatably connected to a lower end of the gripper arm at a lower end of the outer surface of the side plate. And a second connection part connected to the cylinder rod of the second driving part may be installed.

또한, 베이스 프레임의 양측에는 두 개의 공압실린더로 이루어진 제3 구동부가 각각 일단을 축으로 회동가능하도록 장착되고, 두 개의 공압실린더가 서로 사선방향이 되도록 제 3구동부의 타단은 반대쪽 부분에 위치한 그리퍼 암에 연결될 수 있다.The other end of the third drive unit is connected to the gripper arm located on the opposite side of the base unit so that the two pneumatic cylinders are mutually oblique to each other. Lt; / RTI >

개시된 내용에 따르면, 작업시 물품 위치 의존성을 감소시키고 파지력을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed contents, there is an effect that the positional dependency of the article position in the work can be reduced and the gripping force can be increased.

또한, 컨베이어에서 물품을 들어 올리거나 보관용 박스에 물품을 내릴 때 물품을 가지런히 정렬함으로써 작업시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.Further, when the article is lifted from the conveyor or when the article is lowered in the storage box, the article can be aligned in a straight line, thereby reducing the working time.

또한, 그리퍼의 파지력을 보강되어 물품을 들어올리거나 운반하는 등의 과정에서 발생될 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다. Further, there is an effect that it is possible to prevent a safety accident that may occur in the process of lifting or carrying the article by reinforcing the gripping force of the gripper.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 일 실시예에 따른 물품 적재용 그리퍼 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 베이스 프레임의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 A부분의 확대도.
도 4는 도 1에 도시된 그리퍼 암의 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 핸드부의 사시도.
도 6a 내지 도 6c는 일 실시예에 따른 물품 적재용 그리퍼 장치의 사용 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a perspective view of a goods handling gripper device according to one embodiment.
2 is a perspective view of the base frame shown in Fig.
3 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.
4 is a perspective view of the gripper arm shown in Fig.
5 is a perspective view of the hand portion shown in Fig.
6A-6C are use state views of the gripper device for loading articles according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 "물품 적재용 그리퍼 장치"(이하, 그리퍼 장치"라 약칭함)의 구조, 동작, 및 작용효과에 대하여 설명한다. Hereinafter, the structure, operation, and effects of the "gripper device for loading articles" (hereinafter abbreviated as gripper device) will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 그리퍼 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 베이스 프레임의 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 A부분의 확대도이다.Fig. 1 is a perspective view of a gripper device according to an embodiment, Fig. 2 is a perspective view of the base frame shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.

도 1를 참조하면, 일 실시예에 따른 그리퍼 장치는 로봇암(10)에 고정되는 베이스 프레임(100)과, 각각 일단이 베이스 프레임(100)에 이격되게 설치되고 제1 구동부(120)에 의해 대향 방향으로 일정 범위만큼 회동되는 한 쌍의 그리퍼 암(200-1, 200-2)과, 그리퍼 암(200)에 연결되고, 물품 적재시 측면을 정렬하는 측면판(320)과 상기 측면판(320)과 수직으로 배치되어 물품의 하면을 받치는 다수의 핑거(340)를 구비하는 한 쌍의 핸드부(300-1, 300-2)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the gripper device according to an embodiment includes a base frame 100 fixed to a robot arm 10, one end of the base frame 100 being spaced apart from the base frame 100, A pair of gripper arms 200-1 and 200-2 which are rotated by a predetermined range in the opposite directions, a side plate 320 connected to the gripper arm 200 and arranged to align the sides when the articles are loaded, And a pair of hand parts 300-1 and 300-2 having a plurality of fingers 340 disposed perpendicularly to the bottom surface of the article and supporting the bottom surface of the article.

여기에서, 로봇암(10)은 컨베이어 등 자동화 설비가 구축된 공장 내에 설치된 로봇의 팔에 해당하는 부분으로 컨베이어에 있는 물품을 보관용 내지 이송용 박스 등에 적재하기 위해 사용되는 기기를 말한다. 일 실시예에 따른 그리퍼 장치는 이러한 로봇의 팔에 장착되어 물품을 들어 올리거나 내리는 역할을 한다.Here, the robot arm 10 is a part corresponding to an arm of a robot installed in a factory in which an automatic facility such as a conveyor is built, and is used to load an article on a conveyor, for example, for storage or transportation. A gripper device according to one embodiment is mounted on the arm of such a robot to lift or lower the article.

또한, 물품은 곡물류나 분말류 등 유동적인 성질의 것들을 내용물로 한 포대나 자루로 된 것을 의미한다. 따라서 핸드부의 측면판이 물품의 측면이나 윗면을 가압했을 때 물품은 가지런한 형태을 가지게 된다. 본 실시예에서는 기술적 특징을 효과적으로 설명하기 위해 상기의 물품을 예로 들었으나 이에 한정되는 것은 아니고 기타 일정 형태를 가진 모든 물품에 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, the article means that it is made of bag or bag made of the contents of fluid nature such as grain or powder. Therefore, when the side plate of the hand portion presses the side surface or the upper surface of the article, the article has an adjusted shape. In the present embodiment, the above-described articles are exemplified in order to effectively explain the technical features, but the present invention is not limited thereto and can be applied to all articles having other regular forms.

도 2 및 3을 참조하면, 베이스 프레임(100)은 로봇암(10)에 고정되어 로봇암(10)의 이동에 따라 이동하는 부분으로서, 로봇암(10)과 결합되는 판체 형상의 상부 프레임(122)과, 사각 테두리 형상으로 이루어져 상부 프레임(122)과 결합하는 하부 프레임(124)을 포함한다. 여기서, 하부 프레임(124)의 테두리 안쪽에 형성된 공간에는 제1 구동부가 설치된다.2 and 3, the base frame 100 is fixed to the robot arm 10 and moves according to the movement of the robot arm 10. The base frame 100 includes a plate-like upper frame And a lower frame 124 having a rectangular frame shape and engaging with the upper frame 122. Here, the first driving unit is installed in a space formed inside the rim of the lower frame 124.

제1 구동부는 그리퍼 암(200)을 구동하기 위한 구성으로서, 공압실린더(142)와 베이스 프레임(100)의 길이방향과 수직으로 설치되는 회동축(146)과 일단이 공압실린더(142)의 실린더로드(144)와 연결되고 타단이 회동축(146)에 고정되는 레버(148)를 포함한다.The first driving unit is configured to drive the gripper arm 200 and includes a pneumatic cylinder 142 and a pivot shaft 146 vertically disposed in the longitudinal direction of the base frame 100, And a lever 148 connected to the rod 144 and the other end fixed to the pivot shaft 146.

여기서, 공압실린더(142)는 베이스 프레임(100)의 하면 길이방향 양측 공간에 설치된 실린더 장착부(160)에 의해 고정된다. 그리고 실린더로드(144)의 끝단에는 레버(148)와 회동 연결되도록 로드 연결구(144a)가 설치된다. 이때 로드 연결구(144a)의 양 측면에는 레버(148)와의 연결을 위해 원형의 돌기(144b)가 형성된다.Here, the pneumatic cylinder 142 is fixed by a cylinder mounting portion 160 installed in both side spaces of the base frame 100 in the longitudinal direction. A rod connecting hole 144a is provided at an end of the cylinder rod 144 so as to be rotatably connected to the lever 148. At this time, circular protrusions 144b are formed on both sides of the rod connecting hole 144a for connection with the lever 148. [

공압실린더(142)는 물품을 들어올리거나 내리는 그리퍼 장치의 동작을 고려하여 복동 공압실린더로 이루어짐이 바람직하다. 본 실시예에서는 공압실린더(142)를 예로 들었지만 이에 한정되지 않고 작업환경에 따라 모터 등 다른 구동장치로도 구현될 수 있음은 물론이다.The pneumatic cylinder 142 preferably comprises a double acting pneumatic cylinder in view of the operation of the gripper device for lifting or lowering the article. In the present embodiment, the pneumatic cylinder 142 is described as an example, but the present invention is not limited thereto.

회동축(146)은 하부 프레임(124)의 폭 방향 양측 하면에 설치된 회동축 브라켓(180)에 회동가능하게 고정되고 그 중심부에는 레버(148)가 함께 연동되도록 설치된다. 이를 위해 레버(148)의 상부에는 관통공(148a)이 형성되고 하부에는 고정공(148b)이 형성된다.The pivot shaft 146 is rotatably fixed to the pivot bracket 180 provided on both sides in the width direction of the lower frame 124 and a lever 148 is installed so as to be interlocked with the center. For this, a through hole 148a is formed in the upper portion of the lever 148, and a fixing hole 148b is formed in the lower portion.

도 3을 참조하여 제1 구동부의 동작을 살펴보면, 먼저 정방향의 공압에 의해 실린더로드(144)가 인출되면 레버(148)가 회동축(146)을 기준으로 시계방향으로 움직이게 된다. 이에 따라 레버(148)와 결합된 회동축(146)도 시계방향으로 회전한다. 그리고 역방향의 공압이 작용하면 실린더로드(144)가 인입되어 같은 방식으로 회동축(146)도 반시계방향으로 회전한다. 이에 따라 회동축과 연결된 그리퍼 암은 일정 회동반경범위(θ) 내에서 동작할 수 있다(도 6a 참조).Referring to FIG. 3, the operation of the first driving unit will be described. First, when the cylinder rod 144 is drawn out by forward air pressure, the lever 148 moves in the clockwise direction with respect to the rotating shaft 146. As a result, the pivot shaft 146 coupled with the lever 148 also rotates clockwise. When reverse air pressure is applied, the cylinder rod 144 is drawn in, and the rotary shaft 146 also rotates counterclockwise in the same manner. Accordingly, the gripper arm connected to the pivot shaft can operate within a constant rotation radius range (see Fig. 6A).

도 4는 도 1에 도시된 그리퍼 암의 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 핸드부의 사시도이며, 도 6a 내지 6c는 그리퍼 장치의 사용 상태도이다. 참고로 도 6a는 컨베이어에서 물품을 파지할 때의 상태를, 6b는 이송용 박스에 물품을 내려 놓을 때의 상태를, 6c는 로봇암에 의한 물품 운반 중 간격감지센서가 작동하여 제3 구동부가 작동할 때의 상태를 나타낸 것이다.Fig. 4 is a perspective view of the gripper arm shown in Fig. 1, Fig. 5 is a perspective view of the hand portion shown in Fig. 1, and Figs. 6a to 6c are use state diagrams of the gripper device. 6B is a state when the article is lowered in the transport box; 6C is a state in which the interval sensor for transporting the article by the robot arm is operated and the third drive unit It shows the state when operating.

도 1 및 도 4 내지 6을 참조하면, 한 쌍의 그리퍼 암(200-1, 200-2)은 각각의 일단이 베이스 프레임(100)의 좌우에 이격되게 설치된다. 구체적으로 베이스 프레임(100)의 좌우에 이격되게 설치된 두 개의 회동축(146-1, 146-2)에 각각 결합 고정되고 회동축(146)이 회전하면 함께 회동된다. 이를 위해 후술할 수직바(222)의 상단에는 결합공(222b)이 형성된다.Referring to FIGS. 1 and 4 to 6, a pair of gripper arms 200-1 and 200-2 are installed such that one end thereof is spaced apart from the left and right sides of the base frame 100, respectively. Concretely, are coupled and fixed to two pivot shafts 146-1 and 146-2 provided on the left and right sides of the base frame 100, respectively. When the pivot shaft 146 rotates, it is rotated together. For this purpose, a coupling hole 222b is formed at an upper end of the vertical bar 222 to be described later.

이에 따라, 제1 구동부의 실린더로드(144)가 인출되면 좌·우측 그리퍼 암(200-1, 200-2)은 각각 좌측과 우측으로 회동하면서 벌어지고, 실린더로드(144)가 인입되면 반대로 회전하여 초기상태인 나란한 상태가 되며 공압실린더(142)의 공압에 의해 좌우로 벌어지지 않고 조임력을 계속 유지한다(도 6a참조). Accordingly, when the cylinder rod 144 of the first driving unit is pulled out, the left and right gripper arms 200-1 and 200-2 are rotated while being rotated to the left and right, respectively. When the cylinder rod 144 is pulled in, And is kept in a side-by-side state in the initial state, and does not extend to the left and right by the pneumatic pressure of the pneumatic cylinder 142, and keeps the tightening force (see Fig. 6A).

그리퍼 암(200)은 나란하게 이격 설치되는 두 개의 수직바(222)와 이들을 연결하는 제1 내지 3 연결바(224, 226, 228)를 포함한다. 여기서, 제1 내지 3 연결바(224, 226, 228)는 차례대로 그리퍼 암(200)의 상부, 중앙부, 하부에 위치한다.The gripper arm 200 includes two vertical bars 222 spaced apart in parallel and first through third connecting bars 224, 226, 228 connecting them. Here, the first to third connecting bars 224, 226, and 228 are positioned in the upper, middle, and lower portions of the gripper arm 200 in order.

제1 연결바(224)에는 제2 구동부가 설치되고, 수직바(222)의 측면에는 제3 구동부의 실린더 로드(282)를 회동가능하게 고정하는 로드 고정부(222a)가 설치되며 하단에는 핸드부(300)가 회동가능하게 연결되도록 한 쌍으로 이루어진 회동 연결구(228a)가 이격 설치된다.A rod fixing part 222a for rotatably fixing the cylinder rod 282 of the third driving part is provided on a side surface of the vertical bar 222 and a rod A pair of pivotal connection ports 228a are provided so as to be rotatably connected to each other.

제2 구동부는 핸드부(300)를 구동하기 위한 구성으로, 두 개의 공압실린더(260-1, 260-2)로 이루어지며 각각 한 쌍의 그리퍼 암(200-1.200-2)에 설치된다. 구체적으로 공압실린더(260)의 헤드쪽은 제1 연결바(224)에 장착되고 실린더로드(282)는 핸드부(300)와 연결된다. 여기서, 제2 구동부는 핸드부(300)의 구성상 제1 구동부와 마찬가지로 복동 공압실린더로 이루어짐이 바람직하다.The second driving unit is configured to drive the hand unit 300 and is composed of two pneumatic cylinders 260-1 and 260-2 and is mounted on a pair of gripper arms 200-1.200-2. Specifically, the head side of the pneumatic cylinder 260 is mounted to the first connecting bar 224, and the cylinder rod 282 is connected to the hand part 300. Here, the second driving unit is preferably a double acting pneumatic cylinder in the same manner as the first driving unit in the structure of the hand unit 300. [

제3 구동부는 두 개의 공압실린더(280-1, 280-2)로 이루어지며 베이스 프레임(100)의 양측에 각각 일단을 축으로 회동가능하도록 장착되며, 타단은 두 개의 공압실린더(280-1, 280-2)가 서로 사선방향이 되도록 반대쪽 부분에 위치한 그리퍼 암에 연결된다. The third driving unit is composed of two pneumatic cylinders 280-1 and 280-2 and is mounted on both sides of the base frame 100 so as to be rotatable about one end thereof and the other end is connected to two pneumatic cylinders 280-1, 280-2 are mutually oblique to each other.

이를 위해, 그리퍼 암(200)의 제1 연결바(224)와 베이스 프레임(100)의 양측에는 각각 제2 공압실린더(260)와 제3 공압실린더(280)가 회동가능하게 장착되도록 실린더 장착부(224a, 124a)가 설치되고, 제2 및 제3 공압실린더(260, 280)의 헤드쪽에는 실린더 장착부에 회동 연결되는 회동 연결구(260a, 260b)가 설치된다. 그리고 제2 및 제3 구동부의 실린더로드(262, 282)의 끝단에는 로드 연결구(260b, 280b)가 설치된다. The second pneumatic cylinder 260 and the third pneumatic cylinder 280 are rotatably mounted on both sides of the first connection bar 224 of the gripper arm 200 and the base frame 100, And pivotal connection ports 260a and 260b are provided on the head sides of the second and third pneumatic cylinders 260 and 280 so as to be rotatably connected to the cylinder mounting portion. Rod connecting ports 260b and 280b are provided at the ends of the cylinder rods 262 and 282 of the second and third driving units.

여기서, 제3 구동부는 물품을 들어올리거나 이동 중인 상태에서 그리퍼 암들(200-1, 200-2)이 서로 벌어지지 않도록 조이는 역할을 하는 구성으로, 제1 및 제2 구동부와 달리 단동 실린더로 이루어짐이 바람직하다.Here, the third drive unit is configured to tighten the gripper arms 200-1 and 200-2 so that the gripper arms 200-1 and 200-2 are not separated from each other while the article is being lifted or moved. Unlike the first and second drive units, desirable.

제3구동부의 동작과정을 살펴보면 먼저 한 쌍의 그리퍼 암(200-1, 200-2)이 평행인 상태, 가령 그리퍼 장치가 물품을 파지하여 들어올리거나 로봇암(10)에 의해 이동 중인 상태일 때에는 공압실린더(280)에 공압이 가해져 실린더로드(282)가 인입되고, 서로 벌어질 때에는, 가령 이송용 박스에 물품을 내려 놓을 때에는 공압 실린더(280)에 작용하는 공압이 해제되고 실린더로드(282)는 제1 구동부에 의한 그리퍼 암(200)의 운동에 의해 반대방향으로 이동한다.When the gripper arms 200-1 and 200-2 are in a parallel state, for example, when the gripper apparatus is gripping or lifting an article or is in a state of being moved by the robot arm 10 The pneumatic pressure acting on the pneumatic cylinder 280 is released and the cylinder rod 282 is released when the pneumatic cylinder 280 is subjected to pneumatic pressure and the cylinder rod 282 is pulled out, Is moved in the opposite direction by the movement of the gripper arm 200 by the first driving portion.

한편, 그리퍼 암(200), 바람직하게는 수직바(222)의 안쪽면에는 적어도 하나의 간격감지센서(223)가 설치될 수 있다. 간격감지센서(223)는 물품을 파지하여 들어올리거나 이동 중 그리퍼 암들(200-1, 200-2) 사이 간격이 벌어질 때 이를 감지하여 제어부(미도시)에 이상 신호를 출력하고 이에 따라 제어부는 제1 내지 제3 구동부를 제어하는 역할을 한다. On the other hand, at least one gap detection sensor 223 may be installed on the inner surface of the gripper arm 200, preferably the vertical bar 222. The gap detecting sensor 223 senses the gap between the gripper arms 200-1 and 200-2 when the gripper grips the gripper or moves the gripper 200-1 and 200-2 while the gripper is moving, outputs an abnormal signal to the controller (not shown) And controls the first to third driving units.

가령, 한 쌍의 그리퍼 암(200-1, 200-2)이 평행이 되도록 제1 구동부가 작동할 때에는 간격감지센서(223)에 의해 출력된 신호에 따라 제3 구동부인 공압실린더(280)에 공압이 가해진다. 즉 제1 구동부가 정상적으로 작동하거나 그리퍼 암(200)에 이상이 없는 경우에는 제3 구동부가 작동하지 않고 이상 신호가 출력된 경우에만 제3 구동부에 공압이 작용하여 그리퍼 암(200)의 조임력을 유지시킬 수 있다.For example, when the first driving unit is operated so that the pair of gripper arms 200-1 and 200-2 are parallel, the pneumatic cylinder 280, which is the third driving unit, Air pressure is applied. In other words, when the first driving unit operates normally or there is no abnormality in the gripper arm 200, the third driving unit does not operate and only when an abnormal signal is outputted, pneumatic pressure acts on the third driving unit to maintain the tightening force of the gripper arm 200 .

한편, 한 쌍의 그리퍼 암(200-1, 200-2)이 서로 벌어지도록 제1 구동부가 작동할 때에는 제어부가 제1 구동부의 작동신호에 따라 자동적으로 제3 구동부에 작용하는 공압을 해제하게 된다. 이에 따라 제3 구동부에 의한 전력소비를 대폭적으로 줄일 있고 제1 및 제3 구동부의 동시작동으로 인한 결함을 줄일 수 있는 효과가 있다.On the other hand, when the first driving part is operated so that the pair of gripper arms 200-1 and 200-2 are opened, the control part automatically releases the air pressure acting on the third driving part according to the operation signal of the first driving part . Accordingly, power consumption by the third driving unit can be greatly reduced, and defects due to simultaneous operation of the first and third driving units can be reduced.

도 5 및 도 6을 참조하면, 핸드부(300)는 측면판(320)과, 다수의 핑거(340)를 포함한다.5 and 6, the hand unit 300 includes a side plate 320 and a plurality of fingers 340.

핸드부(300)는 컨베이어에서 물품을 파지하여 들어 올리거나 내려 놓을 때 물품의 정렬시키고 안전하게 파지할 수 있도록 한다. 특히 이송용 박스에 물품을 내려 놓을 때에는 그리퍼 암(200)에 장착된 제2 구동부에 의해 측면판(320)의 안쪽면이 하방을 향하도록 회동하여 물품의 윗면을 눌러줌으로써 물품이 차곡차곡 쌓일 수 있도록 한다.The hand part 300 allows the article to be aligned and securely gripped when the article is gripped and lifted or lowered on the conveyor. In particular, when the article is placed in the transport box, the inner side surface of the side plate 320 is pivoted downward by the second driving unit mounted on the gripper arm 200 to press the upper surface of the article, .

측면판(320)은 물품을 파지하여 들어올릴 때에는 물품의 측면을 가압하여 정렬시킨다. 따라서 컨베이어에 물품이 제 위치에 있지 않더라도 정렬이 가능한 이점이 있다. 한편, 내려 놓을 때에는 상술한 바와 같이 물품의 측면과 상면을 가압함으로써 물품을 가지런히 정렬시킬 수 있다.The side plate 320 presses and aligns the side surface of the article when gripping and lifting the article. Therefore, there is an advantage that the conveyor can be aligned even when the article is not in position. On the other hand, when putting down, the articles can be aligned by pressing the side surface and the upper surface of the article as described above.

측면판(320)은 물품의 대상에 따라 다양한 형태를 가질 수 있지만 포대로 이루어진 물품을 고려하여 사각형태로 이루어짐이 바람직하다.The side plate 320 may have various shapes depending on the objects of the article, but it is preferable that the side plates 320 are formed in a rectangular shape in consideration of the articles made of the turtle.

측면판(320)의 바깥쪽 면 하단에는 그리퍼 암(200)의 하단에 설치된 회동 연결구(228a)에 회동가능하게 연결되는 제1 연결부(360)가 설치되고, 측면판(320)의 상단에는 제2 구동부의 실린더로드(262)와 연결되는 제2 연결부(380)가 설치된다. 여기서, 제1 연결부(360)는 측면판(320)의 좌우에 이격되게 배치되는 한 쌍의 연결편(320a)으로 이루어지고, 제2 연결부(380)는 측면판(320)의 상단에 위치한 지지부재(382)와 형성된 연결편(384)으로 이루어진다. 또한 제2 구동부의 실린더로드(260)의 끝단에는 제2 연결부(380)와 회동가능하게 연결되도록 로드 연결구(260b)가 설치된다.A first connection portion 360 is rotatably connected to a lower end of the outer surface of the side plate 320 and is rotatably connected to a rotation connection port 228a provided at the lower end of the gripper arm 200, And a second connection part 380 connected to the cylinder rod 262 of the second driving part. The first connection unit 360 includes a pair of connection pieces 320a spaced apart from the left and right sides of the side plate 320 and the second connection unit 380 includes a support member 320 disposed at the upper end of the side plate 320. [ (382) and a connecting piece (384) formed thereon. A rod connecting hole 260b is provided at an end of the cylinder rod 260 of the second driving unit so as to be rotatably connected to the second connecting unit 380.

이에 따라, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 구동부가 작동하면 실린더로드(262)가 인출됨에 따라 측면판(320)의 상단이 제2 연결부(380)를 회동축으로 하여 회동하게 된다. 즉, 좌측 핸드부(300-1)의 측면판(320)은 시계 방향으로 우측 핸드부(300-2)의 측면판(320)은 반시계 방향으로 회동한다.6 (b), when the second driving unit is operated, the upper end of the side plate 320 is rotated with the second connecting unit 380 as a turning axis as the cylinder rod 262 is drawn out . That is, the side plate 320 of the left hand unit 300-1 rotates clockwise in the counterclockwise direction of the side plate 320 of the right hand unit 300-2.

다수의 핑거(340)는 물품의 하면을 받치는 구성으로, 인간의 손가락과 같은 형상으로 이루어지며 측면판(320)의 하단에 용접결합되거나 나사 결합될 수 있다. 이때 다수의 핑거(340)는 측면판(320)과 수직으로 배치됨이 바람직하다. The plurality of fingers 340 are configured to support the lower surface of the article and have a shape similar to that of a human finger and can be welded or screwed to the lower end of the side plate 320. At this time, it is preferable that the plurality of fingers 340 are disposed perpendicular to the side plate 320.

본 실시예에 따른 그리퍼 장치는 작업시 물품 위치 의존성을 감소시키고 파지력을 증가시킬 수 있고, 컨베이어에서 물품을 들어 올리거나 보관용 박스에 물품을 내릴 때 물품을 가지런히 정렬함으로써 작업시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 물품을 들어올리거나 운반하는 등의 과정에서 발생될 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다. The gripper device according to the present embodiment can reduce the positional dependence of the article position in operation and increase the gripping force and can shorten the working time by aligning the articles when lifting the articles from the conveyor or lowering the articles in the storage box There is an effect. In addition, there is an effect that it is possible to prevent a safety accident that may occur in the process of lifting or transporting an article.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. It is to be understood that various equivalents and modifications may be substituted for those at the time of the present application.

10: 로봇암 100: 베이스 프레임
122: 상부 프레임 124: 하부 프레임
142, 260, 280: 제1,2, 3 구동부의 공압실린더
146: 회동축 148: 레버
200(200-1, 200-2): 그리퍼 암 222: 수직바
223: 간격감지센서 224, 226, 228: 제1, 2, 연결바
300(300-1, 300-2): 핸드부 320: 측면판
340: 핑거10: Robot arm 100: Base frame
122: upper frame 124: lower frame
142, 260, 280: pneumatic cylinders of the first,
146: Pivot shaft 148: Lever
200 (200-1, 200-2): gripper arm 222: vertical bar
223: interval sensor 224, 226, 228: first, second, connecting bar
300 (300-1, 300-2): Hand unit 320: Side plate
340: finger

Claims

A base frame fixed to the robot arm;
A pair of gripper arms each having one end spaced apart from the base frame and pivotable by a first driving unit in a predetermined range in the opposite direction; And
And a pair of hand portions connected to the gripper arm and having side plates for aligning the articles and a plurality of fingers disposed perpendicularly to the side plates and supporting the bottom surface of the articles,
Wherein the hand unit is pivoted by a second driving unit mounted on the gripper arm such that an inner surface of the side plate faces downward.

The method according to claim 1,
Wherein the first driving unit includes a pneumatic cylinder, a pivot shaft provided perpendicularly to the longitudinal direction of the base frame, and a lever having one end connected to the rod of the pneumatic cylinder and the other end fixed to the pivot shaft Gripper device for loading goods.

The method according to claim 1,
Wherein the second driving unit comprises a pneumatic cylinder,
And a second connection part connected to the lower end of the outer side surface of the side plate in a rotatable manner on a pivot shaft provided at a lower end of the gripper arm and having a second connection part connected to the cylinder rod of the second driving part, Is mounted on the gripper.

The method according to claim 1,
And a third driving unit including two pneumatic cylinders are mounted on both sides of the base frame so as to be rotatable about one end thereof and the other end of the third driving unit is disposed on the opposite side of the gripper, Wherein the gripper is connected to the arm.

5. The method of claim 4,
Wherein the third driving unit comprises a single acting cylinder,
Wherein the pneumatic pressure acting on the single acting cylinder is released when air pressure is applied to the single acting cylinder when the pair of gripper arms are parallel and when the two gripping arms are fired together.

6. The method of claim 5,
The gripper arm is provided with at least one gap detection sensor,
When the first driving unit is operated so that the pair of gripper arms are parallel, a pneumatic pressure is applied in accordance with the signal output by the gap detecting sensor,
Wherein the pneumatic pressure is automatically released when the first driver is operated so that the pair of gripper arms are opened to each other.