KR100320237B1 - Gripper - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절단기능을 구비한 그리퍼에 관한 것으로, 본 발명은 구동원(10)과, 파지기구부(20) 및 절단기구부(30)를 포함하여 구성된다. 상기 구동원은 상기 파지기구부(20)와 절단기구부(30)를 구동시켜 주는 것이고, 상기 파지기구부(20)는 일종의 핀셋과 유사한 구성을 가지고, 상기 절단기구부(30)는 가위와 유사한 구성을 가진다. 상기 구동원(10)에 의해 직선운동되는 노브블록(12,12')에는 상기 파지기구부(20) 및 절단기구부(30)를 구성하는 부재(22,22')(32,32')가 각각 연결되어 상기 노브블록(12,12')의 동작에 따라 파지기구부(20) 및 절단기구부(30)가 동작된다. 상기 파지기구부(20)에는 파지부(23)가 상기 절단기구부(30)에는 절단부(33)가 각각 구비되어 있고, 상기 파지기구부(20)의 동작중심핀(21)은 상기 절단기구부(30)의 동작중심핀(31)보다 상대적으로 상기 노브블록(12,12')으로부터 멀리 떨어져 상기 노브블록(12,12')의 구동에 의해 상기 파지부(23)가 절단부(33)에 앞서 작업대상물을 파지하여 고정한 후, 상기 절단부(33)가 작업대상물을 절단하도록 구성된다.The present invention relates to a gripper having a cutting function, the present invention comprises a drive source 10, the holding mechanism 20 and the cutting mechanism 30. The driving source is to drive the gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30, the holding mechanism 20 has a configuration similar to a kind of tweezers, the cutting mechanism 30 has a configuration similar to the scissors. Knob blocks 12 and 12 'linearly moved by the drive source 10 are connected to members 22, 22', 32 and 32 'constituting the gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30, respectively. The gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30 is operated in accordance with the operation of the knob block (12, 12 '). The gripping mechanism part 20 is provided with a gripping part 23, and the cutting mechanism part 30 is provided with a cutting part 33, and the operation center pin 21 of the gripping mechanism part 20 is the cutting tool part 30. The grip portion 23 is driven farther away from the knob blocks 12 and 12 'relative to the operation center pin 31 of the gripping portion 23 before the cutting portion 33 by the driving of the knob blocks 12 and 12'. After gripping and fixing, the cutting part 33 is configured to cut the workpiece.
Description
본 발명은 작업대상물을 잡아 작업을 진행하도록 하는 그리퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업대상물을 잡은 상태로 절단작업을 동시에 수행할 수 있도록 구성된 절단기능을 구비한 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a gripper for carrying out work by grabbing a workpiece, and more particularly, to a gripper having a cutting function configured to simultaneously perform a cutting operation while holding a workpiece.
작은 식물체의 증식작업과 같이, 작고 연약한 작업대상물을 잡아 절단하여야 하는 경우에 종래에는 다음과 같은 방식으로 작업을 진행하였다.In the case of catching and cutting small and fragile workpieces, such as the propagation of small plants, the work was performed in the following manner.
즉, 작업자가 한 손으로 핀셋을 잡고, 상기 핀셋을 이용하여 식물체를 잡고, 다른 한 손으로 가위를 잡아 상기 식물체를 절단하였다.That is, the worker grasped the tweezers with one hand, grasped the plant using the tweezers, and cut the plant by holding the scissors with the other hand.
하지만, 상기와 같은 방식을 사용하게 되면, 식물체 절단작업을 위해 작업자가 양손을 다 사용하여야 하므로 절단작업의 작업성이 떨어지고, 절단작업중에 별도의 작업이 필요한 경우에 또 한 사람의 작업자의 도움을 받아야 하는 문제점이 있다.However, if the above method is used, the worker must use both hands for the plant cutting work, so the workability of the cutting work is lowered, and if another work is needed during the cutting work, another worker's help is required. There is a problem that must be received.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업대상물을 고정시켜 절단하는 작업을 동시에 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide an apparatus capable of simultaneously performing a work of fixing and cutting a workpiece.
도 1은 본 발명에 의한 절단기능을 구비한 그리퍼의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도.1 is a block diagram showing a configuration of a preferred embodiment of a gripper having a cutting function according to the present invention.
도 2a는 본 발명 실시예의 파지기구부의 구성을 보인 정면도.Figure 2a is a front view showing the configuration of the gripping mechanism portion of the embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명 실시예의 절단기구부의 구성을 보인 정면도.Figure 2b is a front view showing the configuration of the cutting mechanism of the embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명 실시예의 절단기구부와 파지기구부가 노브블록에 설치된 것을 보인 측면도.Figure 3 is a side view showing that the cutting mechanism and gripping mechanism portion is installed in the knob block of the embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명 실시예의 파지기구부의 상세구성을 보인 상세도.Figure 4 is a detailed view showing the detailed configuration of the gripping mechanism portion of the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 구동원 11,11': 이동부10: drive source 11,11 ': moving part
12,12': 노브블록 20: 파지기구부12,12 ': Knob block 20: Holding mechanism part
21: 동작중심핀 22,22': 파지부재21: Operation center pin 22,22 ': Holding member
23: 파지부 24: 파지면23: holding part 24: holding surface
25,25': 조절스프링 30: 절단기구부25,25 ': Adjustment spring 30: Cutter part
31: 동작중심핀 32,32': 절단부재31: center pin 32,32 ': cutting member
33: 절단부33: cutout
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 서로 접근하고 멀어지는 방향으로 이동가능한 노브블록쌍을 구비하는 구동원과, 상기 노브블럭에 서로 교차되게 구성된 파지부재가 각각 연결되어 구동원의 구동력에 의해 동작되어 작업대상물을 고정시켜주는 파지기구부와, 상기 노브블럭에 서로 교차되게 구성된 절단부재가 각각 연결되고 상기 파지기구부와 소정 거리를 두고 설치되어 상기 구동원의 구동력에 의해 동작되고 상기 파지기구부에 의해 고정된 작업대상물을 절단하는 절단기구부를 포함하여 구성된다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is a drive source having a pair of knob blocks moveable in a direction approaching and away from each other, and a holding member configured to cross each other on the knob block is connected to each other; The gripping mechanism part which is operated by the driving force of the driving source to fix the workpiece, and the cutting members configured to cross each other on the knob block are connected to each other and installed at a predetermined distance from the gripping mechanism part to be operated by the driving force of the driving source. It comprises a cutter mechanism for cutting the work object fixed by the holding mechanism.
상기 파지기구부는 동작중심핀을 중심으로 두개의 파지부재가 교차되게 구성되어 일단부가 상기 구동원과 연결되어 동작되고, 타단부에는 작업대상물을 파지하는 파지부를 구비하고, 상기 절단기구부는 동작중심핀을 중심으로 두개의 절단부재가 교차되게 구성되어 일단부가 상기 구동원과 연결되어 동작되고, 타단부에는 상기 파지기구부에 의해 파지된 작업대상물을 절단하는 절단부를 구비하여 구성된다.The gripping mechanism part has two gripping members intersecting around the operation center pin so that one end of the gripping mechanism is connected to the driving source, and the other end is provided with a gripping part for gripping a workpiece, and the cutting mechanism part has an operation center pin. Two cutting members are configured to intersect with each other so that one end thereof is connected to the driving source and operated, and the other end includes a cutting part for cutting the work object held by the gripping mechanism part.
상기 파지기구부의 동작중심핀은 상기 절단기구부의 동작중심핀보다 상기 구동원측으로부터 상대적으로 멀리 떨어지도록 구성되어, 상기 구동원의 구동에 의해 상기 파지기구부가 먼저 작업대상물을 고정하고, 그리고 나서 상기 절단기구부가 작업대상물을 절단하게 된다.The operation center pin of the gripping mechanism portion is configured to be relatively far from the driving source side than the operation center pin of the cutting mechanism portion, so that the gripping mechanism portion first fixes the workpiece by driving the driving source, and then the cutting mechanism portion Will cut the workpiece.
상기 파지기구부중 구동원과 연결되는 부분에는 파지부가 작업대상물을 잡아주는 힘의 세기를 조절하기 위한 탄성부재가 설치된다.A portion of the gripping mechanism part connected to the driving source is provided with an elastic member for adjusting the strength of the force holding the workpiece.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 그리퍼를 사용하면 작업대상물을 고정시켜 절단하는 작업을 자동화할 수 있게 되는 이점이 있다.Using the gripper according to the present invention having such a configuration has the advantage of being able to automate the work of fixing and cutting the workpiece.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 절단기능을 구비한 그리퍼의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the gripper having a cutting function according to the present invention as described above are as follows.
도 1에서 도 4에 도시된 바에 따르면, 본 발명은 크게 구동원(10), 파지기구부(20), 절단기구부(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the present invention is largely composed of a driving source 10, a gripping mechanism 20, and a cutting mechanism 30.
상기 구동원(10)으로는 공압솔레노이드를 사용하는 것이 바람직하다. 상기구동원(10)에는 그 상부 양단(도 1을 기준으로 볼 때)에 좌우로 이동되는 이동부(11,11')가 구비된다. 그리고, 상기 이동부(11,11')에는 노브블록(12,12')이 설치되어 있다. 이와 같은 구동원(10)은 상기 이동부(11,11')가 좌우로 직선운동을 할 수 있는 것이라면 반드시 공압솔레노이드가 아니어도 상관없다.As the drive source 10, it is preferable to use a pneumatic solenoid. The driving source 10 is provided with moving parts 11 and 11 ′ which are moved to the left and right at both ends thereof (as shown in FIG. 1). The moving parts 11 and 11 'are provided with knob blocks 12 and 12'. The driving source 10 may not necessarily be a pneumatic solenoid as long as the moving parts 11 and 11 ′ can linearly move from side to side.
상기 파지기구부(20)는 상기 노브블록(12)에 설치된다. 즉, 상기 파지기구부(20)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 두개의 파지부재(22,22')가 동작중심핀(21)을 중심으로 개폐되도록 서로 교차되게 연결된다. 이와 같은 파지기구부(20)의 자유단부에는 작업대상물을 잡아주는 파지부(23)가 구비된다. 상기 파지부(23)는 상기 파지부재(22,22')의 내측에 서로 마주보게 파지면(24)이 형성되어 있고, 상기 파지면(24)에는 파지되는 작업대상물과의 사이에 마찰력을 주기 위해 매끄럽지 않게 형성되어 있다. 상기 파지부(23)가 형성된 반대쪽은 상기 노브블록(12,12')과 각각 연결된다.The gripping mechanism 20 is installed in the knob block 12. That is, as shown in FIG. 2A, the gripping mechanism part 20 is connected to each other so that two gripping members 22 and 22 ′ are opened and closed about the operation center pin 21. The free end of the gripping mechanism 20 is provided with a gripping portion 23 for holding the workpiece. The gripping portion 23 has a gripping surface 24 formed to face each other inside the gripping members 22 and 22 ', and provides a friction force between the gripping surface 24 and the workpiece to be gripped. It is not formed smoothly. Opposite sides of the gripping portion 23 are connected to the knob blocks 12 and 12 ', respectively.
이때, 상기 노브블록(12,12')과 상기 파지기구부(20)를 형성하는 파지부재(22,22')의 사이에는 조절스프링(25,25')이 설치된다. 상기 조절스프링(25,25')은 상기 구동원(10)의 동작에 의해 파지부(23)가 작업대상물을 잡아주는 순간에 상기 파지부(23)가 작업대상물을 잡아주는 힘을 적절하게 유지하도록 하게 된다. 이와 같은 조절스프링(25,25')은 작업대상물에 따라 적절하게 교체할 수 있다.At this time, the adjustment springs 25 and 25 'are provided between the knob blocks 12 and 12' and the gripping members 22 and 22 'forming the gripping mechanism 20. The adjustment springs 25 and 25 ′ are configured to properly maintain the holding force of the gripping portion 23 at the moment the gripping portion 23 grasps the workpiece by the operation of the driving source 10. Done. Such adjustment springs 25, 25 'can be replaced as appropriate depending on the workpiece.
즉, 상기 구동원(10)에 의해 상기 노브블록(12,12')이 직선운동하고, 상기 노브블록(12,12')의 직선운동에 의해 상기 파지기구부(20)를 구성하는 두 파지부재(22,22')가 동작중심핀(21)을 중심으로 동작되어 상기 파지면(24)이 접근하도록 될 때, 상기 노브블록(12,12')의 이동력을 상기 조절스프링(25,25')이 완충시켜 상기 파지부재(22,22')로 전달하여 상기 파지면(24)에 의해 작업대상물이 지나치게 눌러지지 않도록 된다.That is, the knob blocks 12 and 12 'are linearly moved by the driving source 10, and the two holding members constituting the gripping mechanism unit 20 are formed by the linear motion of the knob blocks 12 and 12'. 22, 22 'is operated about the operation center pin 21 to approach the gripping surface 24, the control spring (25, 25') of the movement force of the knob block (12, 12 ') ) Is buffered and transferred to the gripping members 22 and 22 'so that the workpiece is not excessively pressed by the gripping surface 24.
상기와 같은 조절스프링(25,25')이 노브블록(12,12')과 파지부재(22,22') 사이에 설치되는 구성이 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있다.A configuration in which the adjustment springs 25 and 25 'as described above are installed between the knob blocks 12 and 12' and the holding members 22 and 22 'is shown in more detail in FIG.
이제, 상기 절단기구부(30)의 구성을 설명하기로 한다. 절단기구부(30)는 역시 두개의 절단부재(32,32')가 동작중심핀(31)을 중심으로 동작되도록 교차되게 연결되어 구성된다. 상기 절단부재(32,32')의 자유단부에는 절단부(33)가 구비된다. 그리고, 상기 절단부재(32,32')의 반대편은 상기 노브블록(12,12')과 각각 연결설치된다. 따라서 상기 절단기구부(30) 역시 상기 구동원(10)의 동작에 의해 상기 노브블록(12,12')이 직선운동됨에 의해 동작된다. 이와 같은 절단기구부(30)의 구성은 가위와 유사하다고 볼 수 있다.Now, the configuration of the cutting mechanism 30 will be described. Cutter mechanism 30 is also configured to be connected so that the two cutting members (32, 32 ') to operate around the operation center pin (31). Cutting portions 33 are provided at free ends of the cutting members 32 and 32 '. The opposite sides of the cutting members 32 and 32 'are connected to the knob blocks 12 and 12', respectively. Therefore, the cutting mechanism 30 is also operated by the linear movement of the knob block (12, 12 ') by the operation of the drive source (10). Such a structure of the cutting mechanism 30 can be seen to be similar to the scissors.
한편, 도 3에 잘 도시된 바와 같이 파지기구부(20)와 절단기구부(30)는 각각 동일한 노브블록(12,12')과 연결되고 서로 인접하게 설치된다. 상기 파지기구부(20)와 절단기구부(30)가 서로 인접한 정도는 설계조건이나 작업조건에 따라 달리 할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30 are connected to the same knob blocks 12 and 12 ′ and are adjacent to each other. The extent to which the gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30 are adjacent to each other may vary depending on design conditions or working conditions.
그리고, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 파지기구부(20)의 동작중심핀(21)은 절단기구부(30)의 동작중심핀(31)에 비해 상대적으로 상기 노브블록(12,12')으로부터 상대적으로 멀리 떨어지게 구성된다. 이는 상기노브블록(12,12')과 각각 연결된 파지기구부(20)와 절단기구부(30)를 형성하는 부재(22,22')(32,32')가 노브블록(12,12')에 의해 동일한 행정만큼 이동하여 두 부재(22,22')(32,32')가 서로 근접하게 될 때, 상기 파지기구부(20)의 파지부(23)가 상기 절단기구부(30)의 절단부(33)보다 먼저 작업대상물을 잡아 고정할 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 물론 상기 파지기구부(20)와 절단기구부(30)의 파지부(23)와 절단부(33)는 상기 노브블록(12,12')으로부터 동일한 위치에 있게 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the operation center pin 21 of the gripping mechanism 20 is relatively the knob blocks 12 and 12 ′ compared to the operation center pin 31 of the cutting mechanism 30. Relatively distant from. This means that the members 22, 22 ', 32, 32' forming the gripping mechanism 20 and the cutting mechanism 30 connected to the knob blocks 12, 12 'are respectively provided on the knob blocks 12, 12'. When the two members 22, 22 ', 32, 32' are brought into close proximity to each other by the same stroke, the grip portion 23 of the gripping mechanism portion 20 is the cut portion 33 of the cutter mechanism 30. This is to grab and fix the work object before). At this time, of course, the gripping mechanism 23 and the gripping portion 23 and the cutting portion 33 of the cutting mechanism 30 is preferably configured to be in the same position from the knob block (12, 12 ').
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 절단기능을 구비한 그리퍼가 동작되는 것을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the gripper with a cutting function according to the present invention having the configuration as described above will be described.
본 발명에 의한 그리퍼는 작업대상물(예를 들면 조그맣고 부드러운 특성을 갖는)을 고정시켜 절단하는 작업을 자동화하는 것을 가능하게 한다. 즉, 로봇팔과 같은 것에 본 발명의 그리퍼를 장착하여 작업대상물을 상기 파지기구부(20)를 사용하여 파지하여 고정시켜, 상기 절단기구부(30)의 절단부(33)를 사용하여 절단시키는 것이다.The gripper according to the present invention makes it possible to automate the cutting work by fixing the workpiece (for example, having a small and soft characteristic). That is, the gripper of the present invention is attached to a robot arm or the like to grip and fix the workpiece by using the gripping mechanism 20 to cut the cutting object 33 of the cutting mechanism 30.
즉, 작업대상물에 그리퍼를 접근시키고 상기 구동원(10)을 동작시켜 상기 노브블록(12,12')이 서로 접근하도록 하면, 상기 파지기구부(20)를 구성하는 두 파지부재(22,22')가 동작중심핀(21)을 중심으로 접근하면서 상기 파지부(23)의 파지면(24)이 서로 접근하게 된다. 따라서 작업대상물은 상기 양쪽의 파지면(24)에 의해 파지되어 고정된다.That is, when the gripper is approached to the workpiece and the drive source 10 is operated to allow the knob blocks 12 and 12 'to approach each other, the two gripping members 22 and 22' constituting the gripping mechanism 20 are provided. While the operation center pin 21 is approached to the center, the holding surface 24 of the gripping portion 23 approaches each other. Thus, the workpiece is gripped and fixed by the grip surfaces 24 on both sides.
이때, 상기 두 파지부재(22,22')와 노브블록(12,12')의 사이의 조절스프링(25,25')은 상기 노브블록(12,12')에 의해 상기 파지부재(22,22')에 가해지는 구동력을 완충시켜 전달하여, 상기 파지면(24)이 작업대상물을 눌러주는 조절하게 된다. 따라서, 작업대상물이 부드러워 손상을 입기 쉬운 것이라도 상기 조절스프링(25,25')의 탄성계수를 적절하게 선택하면 작업대상물에 손상을 주지 않고도 작업대상물을 적절하게 고정할 수 있다.At this time, the adjustment springs 25 and 25 'between the two holding members 22 and 22' and the knob blocks 12 and 12 'are connected to the holding members 22 and 22 by the knob blocks 12 and 12'. 22 ') is buffered and transmitted to the driving force, the gripping surface 24 is adjusted to press the workpiece. Therefore, even if the workpiece is soft and easy to be damaged, it is possible to properly fix the workpiece without damaging the workpiece by properly selecting the modulus of elasticity of the adjustment springs 25 and 25 '.
한편, 위에서 설명한 바와 같이 상기 파지기구부(20)의 동작중심핀(21)이 절단기구부(30)의 동작중심핀(31)보다 노브블록(12,12')으로부터 멀리 위치하게 구성되었으므로 노브블록(12,12')의 직선이동에 의한 상기 파지부(23)와 절단부(33)의 동작은 시간차를 가지게 된다. 즉, 상기 동작중심핀(21)으로부터 파지부(23)까지의 거리가, 동작중심핀(31)으로부터 절단부(33)까지의 거리보다 가깝기 때문에 상기 파지부(23)의 동작이 먼저 일어나고, 이어서 상기 절단부(33)의 동작이 일어나게 된다.On the other hand, as described above, since the operation center pin 21 of the gripping mechanism unit 20 is configured to be located farther from the knob blocks 12 and 12 'than the operation center pin 31 of the cutter mechanism 30, the knob block ( Operation of the holding portion 23 and the cutting portion 33 by the linear movement of 12, 12 'has a time difference. That is, since the distance from the operation center pin 21 to the gripping portion 23 is closer than the distance from the operation center pin 31 to the cutting portion 33, the operation of the gripping portion 23 occurs first, and then The operation of the cut portion 33 will occur.
즉, 상기 노브블록(12,12')의 동작에 의해 상기 절단기구부(30)를 구성하는 두 절단부재(32,32')가 동작중심핀(31)을 중심으로 서로 접근하게 되어, 상기 절단부(33)가 상기 파지부(23)에 의해 파지되어 고정되어 있는 작업대상물을 절단하게 된다.That is, by the operation of the knob block (12, 12 ') two cutting members (32, 32') constituting the cutting mechanism 30 is approached to each other around the operation center pin 31, the cutting portion 33 is cut by the gripping portion 23 to cut the workpiece.
한편, 상기 구동원(10)의 동작은 작업자의 조작에 따라 진행할 수도 있고 자동화된 공정에 따라 미리 입력된 순서에 따라 진행할 수도 있다.On the other hand, the operation of the drive source 10 may proceed in accordance with the operator's operation or may proceed in the order input in advance according to the automated process.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 절단기능을 구비한 그리퍼는 특히 부드러운 성질을 가지는 작업대상물을 파지하여 고정시킨 상태로 절단동작을 할 수 있도록 하는 것으로, 특히 작업대상물의 파지동작과 절단동작을 거의 동시에 순차적으로 구현할 수 있고, 또한 자동화된 공정에 그리퍼를 사용할 수도 있어 작업대상물을 파지하여 절단하는 작업의 효율성과 편리성을 높일 수 있는 효과가 있다.The gripper having the cutting function according to the present invention as described in detail above allows the cutting operation to be carried out while holding and fixing a workpiece having a particularly soft property. Simultaneously, the gripper can be used in an automated process, thereby increasing the efficiency and convenience of gripping and cutting the workpiece.
Claims (4)
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KR1019990026920A KR100320237B1 (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Gripper |
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