KR102014914B1 - 워크 반송 시스템 - Google Patents

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Abstract

워크 반송 시스템은 워크 본체, 워크 본체로부터 돌출하는 원기둥 형상의 파지부, 및 파지부의 선단면에 부착된 계합판을 포함하는 워크와, 파지부를 상기 파지부의 지름방향으로부터 잡는 3개의 파지조를 포함하는 척 장치와, 척 장치가 부착되는 로봇을 구비하고, 계합판은 파지부의 선단면을 따라 파지부로부터 돌출하는 돌출부를 포함하고, 돌출부에는 3개의 파지조 중의 1개가 끼워지는 계합 홈이 형성되어 있다.

Description

워크 반송 시스템
본 발명은 로봇을 이용한 워크 반송 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 로봇을 이용한 워크 반송 시스템이 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 로봇에 척 장치가 부착된 워크 반송 시스템이 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는, 척 장치가, 원기둥 형상의 작업을 잡는, 워크 당접면에 V자형상의 리세스가 형성된 한쌍의 파지조를 가지고 있다. 단, 척 장치로서는, 워크 당접면이 평면인 3개의 파지조를 갖는 것도 있다.
일본특허출원공개 평7-156086호
그런데, 워크로는 비교적 대형인 것도 있다. 이러한 워크를 로봇에 의해 반송할 경우에는, 워크 본체에 원기둥 형상의 파지부를 마련하고, 이 파지부를 척 장치의 3개의 파지조로 잡는 것이 고려된다.
그렇지만, 그러한 구성의 경우에는, 워크 본체의 중심이 반드시 파지부의 중심에 위치한다고는 할 수 없다. 그 때문에, 로봇에 의해 워크를 반송했을 때에, 가속시 또는 감속시의 관성력에 의해, 워크에 파지부 둘레의 회전력이 작용한다. 이 때문에, 3개의 파지조로 파지부를 잡는 것만으로는 워크가 회전할(즉, 워크를 정규의 위치에 반송할 수 없을) 우려가 있다.
그래서, 본 발명은 워크 본체 및 파지부를 포함하는 워크를 로봇에 의해 반송할 때에 워크의 회전을 방지할 수 있는 워크 반송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 워크 반송 시스템은 워크 본체, 상기 워크 본체로부터 돌출하는 원기둥 형상의 파지부, 및 상기 파지부의 선단면에 부착된 계합판을 포함하는 워크와, 상기 파지부를 상기 파지부의 지름방향으로부터 잡는 3개의 파지조를 포함하는 척 장치와, 상기 척 장치가 부착되는 로봇을 구비하고, 상기 계합판은 상기 파지부의 선단면을 따라 상기 파지부로부터 돌출하는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 3개의 파지조 중의 1개가 끼워지는 계합 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 척 장치의 1개의 파지조가 계합판의 계합 홈에 끼워지는 것에 의해, 워크의 회전을 방지할 수 있다. 게다가, 파지부에 계합판을 부착한다고 하는 간단한 구성으로 상기 효과를 얻을 수 있다.
상기 계합판은 상기 돌출부가 상기 파지부로부터 상기 3개의 파지조 중의 1개를 향하는 방향으로만 돌출하고, 나머지 2개의 파지조에 대응하는 영역에서는 상기 파지부의 윤곽 내에 수용되는 형상을 가져도 좋다. 이 구성에 의하면, 계합판을 최소화할 수 있다.
예컨대, 상기 로봇은 복수의 자유도를 갖는 다관절 아암을 포함해도 좋다.
본 발명에 의하면, 워크 본체 및 파지부를 포함하는 워크를 로봇에 의해 반송할 때에 워크의 회전을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 워크 반송 시스템의 측면도다.
도 2는 척 장치가 워크의 파지부를 파지하기 직전의, 도 1의 II-II선을 따른 단면 평면도다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따른 단면 측면도다.
도 4는 척 장치가 워크의 파지부를 파지한 직후의, 도 1의 II-II선을 따른 단면 평면도다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따른 단면 측면도다.
도 6은 변형예의 워크 반송 시스템의 단면 평면도다.
도 7은 도 6의 VII-VII선을 따른 단면 측면도다.
도 1에 본 발명의 일실시 형태에 관한 워크 반송 시스템(1)을 나타낸다. 이 워크 반송 시스템(1)은 워크(2)와, 워크(2)를 반송하는 로봇(4)을 포함한다.
워크(2)는 워크 본체(21)와, 워크 본체(21)로부터 돌출하는 원기둥 형상의 파지부(22)와, 파지부(22)의 선단면(22a)(도 3 참조)에 부착된 계합판(23)을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 워크 본체(21)가 판 형상을 이루고 있고, 파지부(22)가 워크 본체(21)의 에지 근방에서 워크 본체(21)의 두께 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 파지부(22)의 선단면(22a)은 파지부(22)의 중심축과 직교하고 있고, 계합판(23)은 파지부(22)의 선단면(22a)과 평행하다.
본 실시 형태에서는, 로봇(4)이 복수의 자유도를 갖는 다관절 아암(41)을 포함한다. 다관절 아암(41)에는 척 장치(3)가 부착되어 있다. 단, 로봇(4)은 다관절 아암(41)을 포함하는 것으로 한정되지 않고, 예컨대 리니어 액츄에이터와 같은 1축 로봇이여도 좋다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 척 장치(3)는 파지부(22)를 상기 파지부(22)의 지름방향으로부터 잡는 3개의 파지조(33)와, 파지조(33)가 고정된 3개의 슬라이더(32)와, 슬라이더(32)를 지지하는 척 본체(31)를 포함한다. 척 본체(31)에는, 상기 척 본체(31)의 중심으로부터 120도 간격으로 지름방향으로 연장되는 3개의 홈이 형성되어 있고, 이들 홈에 슬라이더(32)가 끼워져 있다.
각 파지조(33)는 슬라이더(32)와 거의 동일한 형상을 가지고 있다. 단, 척 본체(31)의 지름방향에 있어서, 각 파지조(33)의 내측 단부는 슬라이더(32)보다도 폭이 좁아지도록 테이퍼져 있다. 3개의 파지조(33) 중의 1개(도 2에서는 하측의 파지조)는 회전 방지용의 파지조가기도 하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 각 파지조(33)는 척 본체(31)의 지름방향에 대하여 직교하는, 플랫한 워크 당접면(33a)을 가지고 있다. 본 실시 형태에서는, 척 장치(3)가 워크 당접면(33a)의 중간 위치에 파지부(22)의 선단면(22a)이 위치하는 상태로 파지부(22)를 파지한다. 바꾸어 말하면, 파지조(33)는 파지부(22)에 있어서의 선단면(22a)에 인접하는 부분을 잡는다.
전술한 계합판(23)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 파지부(22)의 선단면(22a)을 따라 파지부(22)로부터 돌출하는 돌출부(24)를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 계합판(23)이 돌출부(24)가 파지부(22)로부터 3개의 파지조(33) 중의 1개(도 2에서는 하측의 파지조)를 향하는 방향으로만 돌출하고, 나머지 2개의 파지조(33)에 대응하는 영역에서는 파지부(22)의 윤곽 내에 수용되는 형상을 가지고 있다.
돌출부(24)에는 3개의 파지조(33) 중의 1개(회전 방지용의 파지조)가 끼워지는 계합 홈(25)이 형성되어 있다. 계합 홈(25)의 폭은 회전 방지용의 파지조(33)의 내측 단부의 폭과 거의 동일하다. 본 실시 형태에서는, 파지부(22)의 지름방향에 있어서의 계합 홈(25)의 깊이는 파지부(22)로부터 돌출부(24)의 선단까지의 거리보다도 크게 되어 있다. 이 때문에, 계합 홈(25)을 통해서, 파지부(22)의 선단면(22a)의 일부가 상방으로 노출되어 있다.
이상 설명한 워크 반송 시스템(1)에서는, 로봇(4)이 워크(2)를 반송할 때에는, 다관절 아암(41)이 척 장치(3)를 파지부(22)의 바로 위로 이동시킨다. 그 후, 다관절 아암(41)이 척 장치(3)를 하강시켜서, 파지부(22)의 상단부를 3개의 파지조(33)의 내측에 삽입한다. 이에 의해, 3개의 파지조(33)와 계합판(23)과의 위치 관계는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 된다.
그 후, 척 장치(3)가 3개의 파지조(33)를 슬라이더(32)와 함께 지름방향 내측으로 이동한다. 이에 의해, 3개의 파지조(33)와 계합판(23)과의 위치 관계는 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 된다. 즉, 도 2에 있어서 하측의 파지조(33)가 계합판(23)의 계합 홈(25)에 끼워진다. 이 때문에, 도 2에 있어서 하측의 파지조(33)는 위치 결정용의 파지조로서도 기능한다. 또한, 3개의 파지조(33)는 동기하여 지름방향 내측으로 이동하기 때문에, 3개의 파지조의 지름방향 내측으로의 이동에 의해, 파지부(22)의 중심이 척 본체(31)의 중심에 자동적으로 일치한다.
이와 같이, 척 장치(3)의 1개의 파지조(33)가 계합판(23)의 계합 홈(25)에 끼워지는 것에 의해, 워크(2)의 회전을 방지할 수 있다. 게다가, 파지부(22)에 계합판(23)을 부착한다고 하는 간단한 구성으로 상기 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시 형태와 같이 로봇(4)이 다관절 아암(41)을 포함하는 경우에는, 반송의 가속시 및 감속시뿐만 아니라 워크(2)의 선회시에도 워크(2)에 관성력이 작용하기 때문에, 상기 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 3개의 파지조(33)에 대하여 계합 홈(25)을 1개만 마련하는 것에 의해, 계합 홈(25)의 폭과 회전 방지용의 파지조(33)의 폭과의 공차를 엄격하게 할(환언하면, 그들의 폭을 고정밀도로 일치시킬) 수 있다. 그 결과, 워크(2)의 회전을 극히 효과적으로 방지할 수 있다.
(변형예)
본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
예컨대, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 파지조(33)가 파지부(22)의 선단면(22a)보다도 하방에서 파지부(22)의 측면에 당접하는 워크 당접면(33a)을 가짐과 함께, 워크 당접면(33a)의 상방에 오목부(33b)를 가지고 있어도 좋다. 바꾸어 말하면, 파지조(33)는 파지부(22)에 있어서의 선단면(22a)으로부터 떨어진 부분을 잡아도 좋다. 이 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 돌출부(24)는 파지부(22)로부터 전체 둘레에 걸쳐서 돌출되어 있어도 좋다. 단, 상기 실시 형태와 같이 돌출부(24)가 파지부(22)로부터 일방향으로만 돌출되어 있으면, 계합판(23)을 최소화할 수 있다.
1 워크 반송 시스템 2 워크
21 워크 본체 22 파지부
22a 선단면 23 계합판
24 돌출부 25 계합 홈
3 척 장치 33 파지조
4 로봇 41 다관절 아암

Claims (3)

  1. 워크 본체, 상기 워크 본체로부터 돌출하는 원기둥 형상의 파지부 및 상기 파지부의 선단면에 부착된 계합판을 포함하는 워크와,
    상기 파지부를 상기 파지부의 지름방향으로부터 잡는 3개의 파지조를 포함하는 척 장치와,
    상기 척 장치가 부착되는 로봇을 구비하고,
    상기 계합판은 상기 파지부의 선단면을 따라 상기 파지부로부터 돌출하는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 파지부의 지름방향 바깥쪽으로 개구하고 상기 3개의 파지조 중 1개가 끼워지는 계합 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 반송 시스템.
  2. 워크 본체, 상기 워크 본체로부터 돌출하는 원기둥 형상의 파지부 및 상기 파지부의 선단면에 부착된 계합판을 포함하는 워크와,
    상기 파지부를 상기 파지부의 지름방향으로부터 잡는 3개의 파지조를 포함하는 척 장치와,
    상기 척 장치가 부착되는 로봇을 구비하고,
    상기 계합판은 상기 파지부의 선단면을 따라 상기 파지부로부터 돌출하는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 3개의 파지조 중 1개가 끼워지는 계합 홈이 형성되어 있고,
    상기 계합판은, 상기 돌출부가 상기 파지부로부터 상기 3개의 파지조 중 1개를 향하는 방향으로만 돌출하고, 나머지 2개의 파지조에 대응하는 영역에서는 상기 파지부의 윤곽 내에 수용되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 워크 반송 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로봇은 복수의 자유도를 갖는 다관절 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크 반송 시스템.
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