KR102214766B1 - Industrial Robot Gripper with enhanced gripping force - Google Patents

Abstract

The present invention relates to an industrial robot gripper with improved gripping force, which can be used by being applied to almost all industrial fields. The industrial robot gripper of the present invention comprises: a gripper body; an actuating screw shaft installed to be vertically supported by a bearing in the gripper body; a first motor installed in a lower motor box of the gripper body; an elevating nut member provided in the actuating screw shaft; and a finger assembly including a finger.

Description

파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼{Industrial Robot Gripper with enhanced gripping force}Industrial Robot Gripper with enhanced gripping force}

본 발명은 반도체 제조라인, 자동차 부품 등의 조립라인 및 공작기계 등 거의 모든 산업분야에 적용하여 사용할 수 있는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 작동정밀도 및 파지력을 향상시키고, 핑거의 흔들림 없는 작동이 구현될 수 있게 구성하며, 핑거어셈블리가 360도 회전되도록 구성하여 작업 다양성이 구현되는 파지력이 향상된 산업용 그리퍼를 제공코자 한 것이다.The present invention relates to an industrial robot gripper with improved gripping force that can be applied to almost all industrial fields such as semiconductor manufacturing lines, assembly lines of automobile parts, and machine tools, and more specifically, to improve operating precision and gripping force, and It is intended to provide an industrial gripper with improved gripping force that realizes diversity of work by configuring the finger assembly to rotate 360 degrees.

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.The use of robots to handle materials, processed products, and finished products is becoming common in almost all industrial fields such as semiconductor manufacturing lines, assembly lines such as automobile parts, and machine tools. And industrial robots are expanding to more precise work areas with the development of vision technology.

한편, 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.On the other hand, with regard to a gripper that provides a function to grab a target product from a robot, various forms that operate similar to human hand movements have been tried in the human robot field, but the gripper proposed in the human robot field is Since it is difficult to apply to the field of industrial robots where the convenience of manufacturing and use and manufacturing cost must be considered, it is a reality that a gripper capable of implementing such a function is not provided in the industrial robot.

근자에는 그리퍼의 기능을 개량한 기술들이 다양하게 제공되고 있으며, 대표적인 예로는 피벗 운동되는 링크로 이루어지는 핑거 유니트를 서로 대칭적으로 배치되도록 하고, 이들 핑거 유니트가 유체에 의해 작동되는 실린더에 의해 서로 링크 운동되도록 구성한 대한민국 등록특허공보(B1)10-1139411호(2012.04.27.)의 다기능 핸들링을 위한 산업용 그리퍼가 제안되고 있다.In recent years, various technologies that improve the function of the gripper are provided, and as a representative example, finger units consisting of pivoting links are arranged symmetrically to each other, and these finger units are linked to each other by cylinders operated by fluid. An industrial gripper for multifunctional handling of Korean Patent Publication (B1)10-1139411 (2012.04.27.) configured to be exercised has been proposed.

그리고 바디부, 상기 바디부에 배치된 구동부, 상기 구동부를 사이에 두고 이격된 한 쌍의 파지부, 상기 파지부와 상기 구동부를 연결하며, 상기 구동부의 동작에 따라 상기 파지부를 회동시키는 구동링크를 포함하고, 상기 한 쌍의 파지부 각각은, 상기 바디부와 제1 힌지축으로 연결된 제1파지 링크, 상기 바디부와 제2 힌지축으로 연결되며, 상기 제1파지 링크를 사이에 두고 상기 구동부로부터 이격된 제2파지 링크, 및 상기 제1파지 링크 및 상기 제2파지 링크에 연결된 파지 핑거를 포함하며, 상기 구동 링크의 일측은 상기 구동부에 연결되고, 타측은 상기 제2파지 링크에 연결한 구성으로 이루어진 대한민국 등록특허공보(B1)10-1834459호(2018.03.06.)의 파지장치가 제안되고 있다.And a body part, a driving part disposed in the body part, a pair of gripping parts spaced apart from the driving part, and a driving link connecting the gripping part and the driving part, and rotating the gripping part according to the operation of the driving part. Including, each of the pair of gripping parts, the body part and the first gripping link connected by a first hinge axis, the body part and the second hinge axis connected, and the first gripping link is interposed between the A second gripping link spaced apart from the driving unit, and a gripping finger connected to the first gripping link and the second gripping link, wherein one side of the driving link is connected to the driving unit, and the other side is connected to the second gripping link. The holding device of Korean Patent Application Publication (B1) 10-1834459 (2018.03.06.) consisting of one configuration has been proposed.

또한 바디부, 상기 바디부에 배치된 구동부. 상기 구동부의 중심축을 사이에 두고 이격된 한 쌍의 파지부, 상기 파지부와 상기 구동부를 연결하며, 상기 구동부의 동작에 따라 상기 파지부를 회동시키는 구동 링크부를 포함하고, 상기 한 쌍의 파지부 각각은, 상기 바디부와 제1 힌지축으로 연결된 제1 파지링크, 상기 바디부와 제2 힌지축으로 연결되며, 상기 제1파지 링크를 사이에 두고 상기 구동부의 중심축으로부터 이격된 제2파지 링크, 및 상기 제1파지 링크 및 상기 제2파지 링크에 연결된 파지 핑거를 포함하며, 상기 구동부는, 유체의 출입을 위한 제1 포트와 제2 포트를 가지는 실린더, 상기 실린더에 삽입된 피스톤, 상기 피스톤과 상기 구동 링크부를 연결하는 피스톤 로드를 포함하고, 상기 구동 링크부는, 상기 피스톤 로드의 단부에 배치된 제1 구동 링크, 및 상기 제1 구동 링크와 상기 제2파지 링크를 연결하여, 상기 구동부에 의해 상기 파지부를 회동시키는 제2 구동 링크를 포함하는 구성으로 이루어진 대한민국 등록특허공보(B1)10-1826633호(2018.03.22.)의 파지장치가 제안되고 있다.In addition, a body portion, a driving portion disposed on the body portion. A pair of gripping parts spaced apart from each other with a central axis of the driving part therebetween, a driving link part connecting the gripping part and the driving part, and rotating the gripping part according to an operation of the driving part, and the pair of gripping parts Each is a first gripping link connected to the body part by a first hinge axis, a second gripping link connected to the body part by a second hinge axis, and spaced apart from the central axis of the driving part with the first gripping link interposed therebetween. A link, and a gripping finger connected to the first gripping link and the second gripping link, and the drive unit includes a cylinder having a first port and a second port for in and out of the fluid, a piston inserted into the cylinder, the A piston rod and a piston rod connecting the driving link portion, wherein the driving link portion connects a first driving link disposed at an end of the piston rod, and the first driving link and the second gripping link, and the driving portion As a result, a holding device of Korean Patent Application Publication (B1) 10-1826633 (2018.03.22.) having a configuration including a second driving link for rotating the holding unit is proposed.

그러나 상기한 선행기술들은 핑거 유니트 또는 파지부가 대상물을 파지하는 기본적인 기능만 제공하고, 그리퍼(파지 장치)로 대상물을 바로 회동시키는 구성이 없어 로봇 아암 전체를 회동시키는 등의 동작이 추가로 필요하게 되고 그로 인해 작업 능률이 저하되는 등의 문제점이 있었다.However, the above-described prior art provides only the basic function of gripping the object by the finger unit or the gripping unit, and there is no configuration in which the object is directly rotated with a gripper (holding device), so additional operations such as rotating the entire robot arm are required. As a result, there were problems such as lowering of work efficiency.

KR 101139411 B1 2012.04.27.KR 101139411 B1 2012.04.27. KR 101834459 B1 2018.03.06.KR 101834459 B1 2018.03.06. KR 101826633 B1 2018.03.22.KR 101826633 B1 2018.03.22.

이에 본 발명자는 종래 산업용 로봇 그리퍼가 갖는 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.Accordingly, the present inventor has researched and developed the present invention in order to eliminate all the problems of the conventional industrial robot gripper.

즉, 본 발명에서는 그리퍼바디에 복수의 링크부재들에 의해 작동하는 핑거를 포함하는 한쌍의 핑거어셈블리를 대칭으로 설치하고, 제1구동수단에 의해 핑거어셈블리가 구동될 수 있도록 하거나, 상기 핑거어셈블리가 설치되어 있는 그리퍼바디를 제2구동수단으로 360도 회전이 이루어지도록 한 것으로, 작동정밀도 및 파지력을 향상시키고, 핑거의 흔들림 없는 작동이 구현될 수 있게 구성하며, 핑거어셈블리가 360도 회전되도록 구성하여 작업 다양성이 구현되는 파지력이 향상된 산업용 그리퍼를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.That is, in the present invention, a pair of finger assemblies including fingers operated by a plurality of link members are symmetrically installed on the gripper body, and the finger assembly can be driven by the first driving means, or the finger assembly is The installed gripper body is rotated 360 degrees by the second driving means, improving the operating precision and gripping power, and is configured so that the finger can be operated without shaking, and the finger assembly is configured to rotate 360 degrees. In order to provide an industrial gripper with improved gripping force in which work diversity is implemented, the present invention has been completed with the technical problem of the invention.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 그리퍼바디와; 상기 그리퍼바디의 내측에 수직으로 베어링에 지지되게 설치한 작동나사축과; 상기 작동나사축을 정회전 및 역회전시키도록 그리퍼바디의 하측 모터박스에 설치한 제1모터와; 상기 작동나사축에 구비된 승강너트부재와; 상기 승강너트부재와 그리퍼바디에 복수의 링크부재들로 결합되어 승강너트부재가 상승할 때 클램핑하고, 하강할 때 언클램핑하는 핑거를 포함하는 핑거어셈블리로 구성되며; 상기 핑거어셈블리는, 바깥쪽으로 하향 경사지며 제1 내지 제3결합공이 형성된 결합편을 갖는 핑거와; 결합편의 상측에 형성한 제1결합공에 상단이 제1핀으로 결합되어 회전하며 하단이 작동나사축의 상부 측방의 그리퍼바디에 제2핀으로 결합되어 회전하는 제1링크부재와; 결합편의 중간에 형성한 제2결합공에 상단이 제3핀으로 결합되어 회전하며 바깥쪽으로 경사진 형상을 하는 제2링크부재와; 제2링크부재에 형성된 작동공간을 통해 작동하도록 결합편의 하측에 형성한 제3결합공에 상단이 제4핀으로 결합되어 회전하며 하단이 작동나사축의 중간 측방의 그리퍼바디에 제5핀으로 결합되어 회전하는 제3링크부재와; 상기 제1링크부재의 하단을 결합하는 제2핀에 일단이 결합되고, 제2링크부재의 중하단에 제6핀으로 결합되어 회전하는 제4링크부재와; 승강너트부재에 제7핀으로 회전하도록 결합되고, 제2링크부재의 하단과 제8핀으로 회전되도록 결합한 제5링크부재로 구성된 것을 특징으로 한다.In the present invention as a means of solving the problem, the first gripper body and; An operating screw shaft installed to be supported on a bearing vertically inside the gripper body; A first motor installed in the lower motor box of the gripper body to rotate the actuating screw shaft forward and reverse; A lifting nut member provided on the actuating screw shaft; A finger assembly including a finger that is coupled to the lifting nut member and the gripper body by a plurality of link members to clamp when the lifting nut member rises and unclamp when the lifting nut member descends; The finger assembly may include a finger having an engaging piece inclined downwardly and having first to third coupling holes formed therein; A first link member having an upper end coupled with a first pin to rotate in a first coupling hole formed on an upper side of the coupling piece, and a lower end coupled with a second pin to a gripper body at an upper side of the operating screw shaft to rotate; A second link member having an upper end coupled with a third pin to a second coupling hole formed in the middle of the coupling piece to rotate and having a shape inclined outward; The upper end is coupled to the third coupling hole formed on the lower side of the coupling piece to operate through the operating space formed on the second link member and rotated, and the lower end is coupled to the gripper body at the middle side of the operating screw shaft with a fifth pin. A third link member that rotates; A fourth link member having one end coupled to a second pin that couples the lower end of the first link member and rotating by being coupled to the middle lower end of the second link member with a sixth pin; It is coupled to the elevating nut member to rotate with a seventh pin, and characterized in that it is composed of a fifth link member coupled to rotate with the lower end of the second link member and the eighth pin.

둘째 상기 그리퍼바디에 설치된 작동나사축은 모터박스에 설치된 제2모터와 제1구동수단으로 연결되고, 상기 그리퍼바디는 모터박스에 설치된 제2모터와 제2구동수단에 의해 연결되어 그리퍼바디를 360도 회전되도록 구성한 것을 특징으로 한다.Second, the actuating screw shaft installed in the gripper body is connected by a second motor installed in the motor box and a first driving means, and the gripper body is connected by a second motor installed in the motor box and a second driving means, so that the gripper body is 360 degrees. It characterized in that it is configured to rotate.

셋째 상기 제1구동수단은, 제1모터의 축에 결합된 구동풀리와 벨트로 연결되도록 설치한 피동풀리를 작동나사축에 결합한 것을 특징으로 한다.Third, the first driving means is characterized in that the driving pulley coupled to the shaft of the first motor and the driven pulley installed to be connected by a belt are coupled to the operating screw shaft.

넷째 상기 제2구동수단은, 모터박스에 내장된 제2모터와; 제2모터에 결합한 구동기어와; 구동기어와 기어결합되는 내접링기어와; 그리퍼바디에 고정된 하우징과; 상기 하우징과 내접링기어가 고정되고, 작동나사축에 베어링 지지되는 회전체를 포함하며; 상기 회전체는 축방향과 축직각방향으로 강성을 제공할 수 있는 크로스롤러 베어링인 것을 특징으로 한다.Fourth, the second driving means includes a second motor built into the motor box; A drive gear coupled to the second motor; An internal ring gear that is geared to the drive gear; A housing fixed to the gripper body; The housing and the internal ring gear is fixed, and includes a rotating body supported by a bearing on an operating screw shaft; The rotating body is characterized in that it is a cross roller bearing capable of providing rigidity in an axial direction and an axial perpendicular direction.

본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼를 사용하는 경우 하기와 같은 효과를 기대할 수 있다.When using the industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention, the following effects can be expected.

-핑거어셈블리를 구성하는 제1 내지 제5링크부재의 유기적인 결합에 의해 핑거에 의한 파지력을 높이면서 안정된 파지 기능성을 보장할 수 있다.-By organically combining the first to fifth link members constituting the finger assembly, it is possible to secure a stable gripping function while increasing the gripping force by the fingers.

-제2모터를 이용하여 핑거어셈블리가 설치되어 있는 그리퍼바디를 360도 회전할 수 있어 산업용 로봇에 적용할 경우 그리퍼 회동을 위한 로봇 구성을 간소화 할 수 있다.-Using the second motor, the gripper body with the finger assembly installed can be rotated 360 degrees, so when applied to an industrial robot, the robot configuration for rotating the gripper can be simplified.

-다양한 작동 구현이 가능하므로 다양한 작업용으로 사용이 가능한 것이다.-Since it is possible to implement various operations, it can be used for various tasks.

-회전체로 크로스롤러 베어링을 사용하므로 축방향과 축직각방향으로 강성을 제공할 수 있어 핑거가 설치된 핑거어셈블리를 안전하게 지지 운용할 수 있다.-Since cross roller bearings are used as a rotating body, rigidity can be provided in the axial direction and the axial direction perpendicular to the axial direction, so that the finger assembly with fingers installed can be safely supported and operated.

도 1은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제1실시례를 보인 외형 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 분해사시도
도 3a는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제1실시례를 보인 정단면도로 핑거어셈블리가 외향 작동한 상태도
도 3b는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제1실시례를 보인 정단면도로 핑거어셈블리가 내향 작동한 상태도
도 4는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 측단면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 평면도
도 6은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제2실시례를 보인 외형 사시도
도 7은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제2실시례를 보인 정단면도
도 8은 본 발명 제2실시례에서의 제1모터 및 제1구동수단의 구성을 발췌한 정면도 및 평면도
도 9는 본 발명 제2실시례에서의 제2모터 및 제2구동수단의 구성을 발췌한 정면도 및 평면도1 is an external perspective view showing a first preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
2 is an exploded perspective view of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
3A is a front cross-sectional view showing a first preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention, and a state diagram in which the finger assembly is operated outward.
3B is a front cross-sectional view showing a first preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention, and a state diagram in which the finger assembly is operated inward.
4 is a side cross-sectional view of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
5 is a plan view of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
6 is an external perspective view showing a second preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
7 is a front cross-sectional view showing a second preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention
8 is a front view and a plan view showing the configurations of the first motor and the first driving means in the second embodiment of the present invention.
9 is a front view and a plan view extracting the configuration of a second motor and a second driving means in a second embodiment of the present invention

이하 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an industrial robot gripper having improved gripping force provided by the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 2는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제1실시례를 보인 외형 사시도 및 분해사시도를 도시한 것이고, 도 3a, 도 3b는 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제1실시례를 보인 정단면도로 핑거어셈블리가 외향 작동한 상태도 및 내향 작동한 상태도를 도시한 것이고, 도 5, 도 6은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 측단면도 및 평면도를 도시한 것이다.1 and 2 are an external perspective view and an exploded perspective view showing a first preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention, and FIGS. 3A and 3B are for industrial use with improved gripping force provided by the present invention. A front cross-sectional view showing a first preferred embodiment of the robot gripper, showing a state diagram of an outward operation and an inward operation of the finger assembly, and FIGS. 5 and 6 are side views of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention. It shows a cross-sectional view and a plan view.

본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼(1)는, 반도체 제조라인, 자동차 부품 등의 조립라인 및 공작기계 등 거의 모든 산업분야에서 소재, 가공품, 완성제품 등을 핸들링하기 위한 스카라 타입 등의 수평다관절로봇, 수직다관절로봇, 직교로봇 등 다양한 구성으로 제공되는 산업용 로봇에 적용될 수 있도록 구성한 것이다.The industrial robot gripper 1 with improved gripping power provided by the present invention is a scar-type for handling materials, processed products, finished products, etc. in almost all industrial fields such as semiconductor manufacturing lines, assembly lines such as automobile parts, and machine tools. It is configured to be applied to industrial robots provided in various configurations such as horizontal multi-joint robot, vertical multi-joint robot, and orthogonal robot.

바람직하기로는 속이 비어 있는 그리퍼바디(2)가 마련되며, 그리퍼바디(2)의 내측으로는 작동나사축(3)이 베어링에 지지되도록 설치되고, 그리퍼바디(2)의 하측으로는 작동나사축(3)을 정역으로 회전시키는 정역회전하는 제1모터(4)가 내장된 모터박스(5)가 구비되며, 상기 작동나사축(3)에는 승강너트부재(6)가 결합되어 작동나사축(3)의 정회전 및 역회전 작동에 따라 승강될 수 있도록 한다.Preferably, a hollow gripper body (2) is provided, and an operating screw shaft (3) is installed to be supported by a bearing inside the gripper body (2), and an operating screw shaft is provided below the gripper body (2). A motor box 5 is provided with a built-in first motor 4 that rotates forward and backward to rotate (3), and a lifting nut member 6 is coupled to the actuating screw shaft 3 so that the operating screw shaft ( It can be elevated according to the forward and reverse rotation of 3).

그리고 상기 그리퍼바디(2)와 승강너트부재(6)에는 복수의 링크부재들로 결합되어 승강너트부재(6)가 상승할 때 언클램핑하고, 하강할 때 클램핑하는 핑거(11)를 포함하는 한 쌍의 핑거어셈블리(10)를 설치한다.And as long as the gripper body 2 and the lifting nut member 6 include a finger 11 that is coupled with a plurality of link members to unclamp when the lifting nut member 6 rises and clamps when descending. Install the pair of finger assemblies (10).

상기 핑거어셈블리(10)는, 그리퍼바디(2)와 승강너트부재(6)에 핑거(11)와 결합되도록 5개의 링크부재를 설치한 구성을 갖는다.The finger assembly 10 has a configuration in which five link members are installed to be coupled with the fingers 11 to the gripper body 2 and the lifting nut member 6.

보다 구체적으로는 상기 핑거(11)는 바깥쪽으로 하향 경사지게 결합편(11a)을 형성하고, 결합편(11a)에는 제1 내지 제3결합공(11b)(11c)(11d)을 형성한다. 결합편(11a)에 형성된 제1 내지 제3결합공(11b)(11c)(11d)은 상측 핑거(11)쪽이 제1결합공(11b)이고, 그 아래쪽으로 제2결합공(11c)과 제3결합공(11d)이 형성되는 구성이다. 또한 핑거(11)는 클램핑되는 쪽에 가압패드 등을 별도로 제작하여 결합할 수 있다.More specifically, the finger 11 forms an engaging piece 11a inclined downwardly outward, and first to third engaging holes 11b, 11c, and 11d are formed in the engaging piece 11a. The first to third coupling holes 11b, 11c, and 11d formed in the coupling piece 11a are the first coupling holes 11b on the upper finger 11 side, and the second coupling holes 11c on the lower side thereof. And the third coupling hole (11d) is formed. In addition, the finger 11 may be coupled by separately manufacturing a pressure pad or the like on the side to be clamped.

제1결합공(11b)에는 제1링크부재(12)의 상단이 제1핀(13)으로 회전 가능하게 결합되며, 제1링크부재(12)의 하단은 작동나사축(3)의 상부 측방의 그리퍼바디(2)에 제2핀(14)으로 결합되어 회전되도록 한다. 이때 제1링크부재(12)는 그러피바디(2)의 바깥쪽에 대칭으로 배치되도록 한다.In the first coupling hole 11b, the upper end of the first link member 12 is rotatably coupled with the first pin 13, and the lower end of the first link member 12 is at the upper side of the operating screw shaft 3 It is coupled to the gripper body (2) of the second pin (14) to rotate. At this time, the first link member 12 is arranged symmetrically outside the graffiti body 2.

결합편(11a)의 중간에 형성한 제2결합공(11c)에는 제2링크부재(15)의 상단이 제3핀(16)으로 결합되어 회전하며, 제2링크부재(15)는 바깥쪽으로 경사진 형상을 가지며, 하단은 후술할 제5링크부재(23)와 결합된다.In the second coupling hole 11c formed in the middle of the coupling piece 11a, the upper end of the second link member 15 is coupled with a third pin 16 to rotate, and the second link member 15 is turned outward. It has an inclined shape, and the lower end is coupled to the fifth link member 23 to be described later.

제2링크부재(15)는 상측으로 작동공간(15a)이 형성되며, 이 작동공간(15a)으로 결합편(11a)이 내입된 상태에서 제3핀(16)으로 결합되며 하측으로는 제5링크부재(23)가 내입되는 공간이 형성되어 있다. The second link member 15 has an operating space 15a formed on the upper side, and is coupled to the third pin 16 in a state in which the engaging piece 11a is inserted into the operating space 15a, and a fifth A space into which the link member 23 is inserted is formed.

또한, 상기 작동공간(15a)으로는 제3링크부재(17)의 상단이 내입된 상태로 제3결합공(11d)과 제4핀(18)으로 회전가능하도록 결합되며, 제3링크부재(17)의 하단은 작동나사축(3)의 중간 측방의 그리퍼바디(2)에 제5핀(19)으로 결합되어 회전하는 구성을 갖는다. 이때 그리퍼바디(2)에 결합되는 제5핀(19)은 작동나사축(3)을 따라 승강하는 승강너트부재(6)와 간섭이 없어야 함은 당연하며, 이를 위해 도시된 바와 같아 2개를 대칭으로 결합할 수 있다.In addition, the operating space 15a is rotatably coupled with the third coupling hole 11d and the fourth pin 18 with the upper end of the third link member 17 inserted therein, and the third link member ( The lower end of 17) is coupled to the gripper body 2 at the middle side of the actuating screw shaft 3 by a fifth pin 19 to rotate. At this time, it is natural that the fifth pin 19 coupled to the gripper body 2 should not interfere with the lifting nut member 6 that moves up and down along the operating screw shaft 3, and for this purpose, as shown, two Can be combined symmetrically.

그리고 상기 제1링크부재(12)의 하단의 제2핀(14)에는 제4링크부재(20)의 일단을 회전되도록 결합하고, 제4링크부재(20)의 타단은 제2링크부재(15)의 중하단에 겹쳐지게 한 상태에서 제6핀(21)으로 회전되도록 결합한다.In addition, one end of the fourth link member 20 is coupled to the second pin 14 at the lower end of the first link member 12 so as to rotate, and the other end of the fourth link member 20 is a second link member 15 In the state of overlapping the middle and lower ends of ), the sixth pin 21 is coupled to rotate.

상기 승강너트부재(6)에는 제7핀(22)으로 회전하도록 제5링크부재(23)의 일단을 결합하고, 제5링크부재(23)의 타단은 상기 제2링크부재(15)의 하단과 제8핀(24)으로 회전되도록 결합한다.One end of the fifth link member 23 is coupled to the lifting nut member 6 so as to rotate with the seventh pin 22, and the other end of the fifth link member 23 is the lower end of the second link member 15 And the eighth pin 24 to rotate.

상기와 같이 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼(1)의 작동을 하기에서 설명한다.The operation of the industrial robot gripper 1 with improved gripping force provided by the present invention as described above will be described below.

먼저 핑거(11)가 언클램핑 상태에서 클램핑코자 할 시에는 제1모터(4)를 정회전시킨다.First, when the finger 11 is clamped in the unclamped state, the first motor 4 is rotated forward.

제1모터(4)의 정회전에 따라 작동나사축(3)이 회전할 때 작동나사축(3)에 결합되어 있는 승강너트부재(6)가 작동나사축(3)을 따라서 하강하게 된다.When the operating screw shaft 3 rotates according to the forward rotation of the first motor 4, the lifting nut member 6 coupled to the operating screw shaft 3 descends along the operating screw shaft 3.

상기와 같이 승강너트부재(6)가 하강할 때 승강너트부재(6)와 제2링크부재(15)의 하단에 각각 제7핀(22)과 제8핀(24)으로 결합되어 있는 제5링크부재(23)가 함께 하향 이동하면서, 작동나사축(3)와 직각방향으로 펴지면서 제2링크부재(15)의 외측으로 밀게 된다.As described above, when the lifting nut member 6 descends, the fifth is coupled to the lower end of the lifting nut member 6 and the second link member 15 by the seventh pin 22 and the eighth pin 24, respectively. As the link member 23 moves downward together, it is pushed outward of the second link member 15 while being stretched in a direction perpendicular to the operating screw shaft 3.

이때 결합편(11a)의 제1결합공(11b)과 그리퍼바디(2)에 양단이 제1,2핀(13)(14)으로 결합되어 있는 제1링크부재(12)와, 결합편(11a)의 제3결합공(11d)과 그리퍼바디(2)에 양단이 제4,5핀(18)(19)으로 결합되어 있는 제3링크부재(17)가 각각 제2핀(14) 및 제5핀(19)을 중심으로 해서 내측으로 회동되며, 제2핀(14)에 일단이 결합되고 제2링크부재(15)의 중하단에 제6핀(21)으로 결합되어 있는 제4링크부재(20)가 상향으로 회동되면서 제2링크부재(15)를 가압하는 형상이 되면서 양측 핑거(11)가 클램핑 상태로 이동된다.At this time, the first link member 12 having both ends coupled to the first coupling hole 11b of the coupling piece 11a and the gripper body 2 by first and second pins 13 and 14, and the coupling piece ( The third link member 17, which is connected to the third coupling hole 11d of 11a) and the gripper body 2 with fourth and fifth pins 18 and 19, respectively, has a second pin 14 and The fourth link rotates inward with the fifth pin 19 as the center, one end is coupled to the second pin 14 and the sixth pin 21 is coupled to the lower middle end of the second link member 15 As the member 20 is rotated upwardly, the second link member 15 is pressed, and both fingers 11 are moved to a clamping state.

상기와 같이 핑거(11)가 클램핑 상태에서 언클램핑 코자 할 시에는 제1모터(4)를 역회전시킨다.As described above, when the fingers 11 are clamped and unclamped, the first motor 4 is rotated in reverse.

제1모터(4)의 역회전에 따라 작동나사축(3)이 회전할 때 작동나사축(3)에 결합되어 있는 승강너트부재(6)가 작동나사축(3)을 따라서 상승하게 되고, 상기 제1 내지 제5링크부재(12)(15)(17)(20)(23)는 상기와 반대방향으로 회동하면서 핑거(11)가 언클램핑 위치로 이동하게 되는 것이다.When the operating screw shaft 3 rotates according to the reverse rotation of the first motor 4, the lifting nut member 6 coupled to the operating screw shaft 3 rises along the operating screw shaft 3, The first to fifth link members 12, 15, 17, 20, and 23 rotate in a direction opposite to the above, while the fingers 11 move to the unclamping position.

도 6은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제2실시례를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명에서 제공하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼의 바람직한 제2실시례를 보인 정단면도, 도 8은 본 발명 제2실시례에서의 제1모터 및 제1구동수단의 구성을 발췌한 정면도 및 평면도, 도 9는 본 발명 제2실시례에서의 제2모터 및 제2구동수단의 구성을 발췌한 정면도 및 평면도를 각각 도시한 것이다.6 is an external perspective view showing a second preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention, and FIG. 7 is a second preferred embodiment of an industrial robot gripper with improved gripping force provided by the present invention. The front cross-sectional view shown, FIG. 8 is a front view and a plan view extracting the configuration of the first motor and the first driving means in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a second motor and a second motor in the second embodiment of the present invention. It shows a front view and a plan view respectively extracting the configuration of the drive means.

본 발명의 제2실시례는 상기 제1실시례와 같이 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼(1)를 구성함에 있어서, 핑거어셈블리(10)가 구비되는 그리퍼바디(2)를 360도 회전될 수 있도록 구성한 것이다.In the second embodiment of the present invention, in configuring an industrial robot gripper 1 with improved gripping force as in the first embodiment, the gripper body 2 provided with the finger assembly 10 is configured to be rotated 360 degrees. will be.

이를 위한 수단으로 모터박스(5) 내측에 그리퍼바디(2)에 내장 설치되어 있는 작동나사축(3)을 구동하는 제1모터(4)와, 핑거어셈블리(10)가 설치된 그리퍼바디(2) 전체를 회전시키는 제2모터(25)를 함께 내장 설치한다.As a means for this, the first motor (4) for driving the actuating screw shaft (3) installed in the gripper body (2) inside the motor box (5) and the gripper body (2) in which the finger assembly (10) is installed A second motor 25 that rotates the whole is built-in and installed.

이때 제1모터(4)와 제2모터(25)의 축 중심은 그리퍼바디(2)의 중심에 위치하는 작동나사축(3)과 어긋난 상태를 갖는다.At this time, the axis centers of the first motor 4 and the second motor 25 are shifted from the actuating screw shaft 3 located at the center of the gripper body 2.

상기 제1모터(4)와 작동나사축(3)은 제1구동수단(26)으로 연결되어 구동이 이루어지며, 제2모터(25)와 그리퍼바디(2)는 제2구동수단(27)으로 연결되어 구성이 이루어진다.The first motor 4 and the actuating screw shaft 3 are connected by a first driving means 26 to be driven, and the second motor 25 and the gripper body 2 have a second driving means 27 It is connected to the configuration.

상기 제1구동수단(26)은 제1모터(4)의 축에 구동풀리(26a)가 결합되며, 그리퍼바디(2)의 중심에 설치된 작동나사축(3)에는 구동풀리(26a)와 벨트로 연결되어 동력을 전달하는 피동풀리(26b)를 설치한 구성이다.The first driving means 26 has a driving pulley 26a coupled to the shaft of the first motor 4, and a driving pulley 26a and a belt are provided on the actuating screw shaft 3 installed at the center of the gripper body 2. It is a configuration in which a driven pulley 26b that is connected to and transmits power is installed.

상기 제2구동수단(27)은 그리퍼바디(2)에 하우징(27a)을 결합하고, 하우징(27a) 내측으로는 회전체(27b)를 설치한다. 이때 회전체(27b)는 내륜과 외륜에 각각 부속물을 결합할 수 있으며 축방향 및 축직각방향으로의 강성을 높일 수 있는 크로스롤러 베어링일 수 있다.The second driving means 27 couples the housing 27a to the gripper body 2 and installs a rotating body 27b inside the housing 27a. At this time, the rotating body 27b may be a cross roller bearing capable of coupling an accessory to an inner ring and an outer ring, respectively, and increasing rigidity in an axial direction and an axial perpendicular direction.

상기 회전체(27b)는 하우징(27a)과 씰로 결합되며, 작동나사축(3)과는 베어링으로 결합한다. 도시된 바에 의하면 회전체(27b)를 구성하는 내륜에는 작동나사축(3)에 결합된 베어링이 조립되고, 회전체(27b)의 외륜에는 내접링기어(27c)와 핑거어셈블리(10)가 결합되어 있는 그리퍼바디(2)가 결합된다.The rotating body (27b) is coupled to the housing (27a) and the seal, and the operating screw shaft (3) is coupled to the bearing. As shown, a bearing coupled to the actuating screw shaft 3 is assembled on the inner ring constituting the rotating body 27b, and the inner ring gear 27c and the finger assembly 10 are combined on the outer ring of the rotating body 27b. The existing gripper body (2) is combined.

그리고 상기 내접링기어(27c)에는 제2모터(25)의 축에 구비된 구동기어(27d)가 결합된 구성이다.In addition, the internal ring gear (27c) is a drive gear (27d) provided on the shaft of the second motor (25) is coupled.

따라서 상기 제1모터(4)의 구동력이 제1구동수단(26)을 통해 작동나사축(3)으로 전달되면, 상기 제1실시례에서와 같이 핑거(11) 어셈블리의 클램핑 및 언클램핑 작동이 이루어지게 되는 것이고, 제2모터(25)에서 제공되는 구동력은 제2구동수단(27)에 전달되며, 핑거어셈블리(10)가 설치된 그리퍼바디(2) 전체를 360도 회전시키게 되는 것이다.Therefore, when the driving force of the first motor 4 is transmitted to the actuating screw shaft 3 through the first driving means 26, the clamping and unclamping operations of the finger 11 assembly are performed as in the first embodiment. The driving force provided by the second motor 25 is transmitted to the second driving means 27, and the entire gripper body 2 in which the finger assembly 10 is installed is rotated 360 degrees.

도면 중 미설명 부호 28은 로봇과 연결하는 커넥터를 도시한 것이다.In the drawings, reference numeral 28 denotes a connector connected to the robot.

따라서 산업용 로봇에 적용할 경우 로봇 구성의 간소화, 작업 효율성 향상, 다양한 작동 구현이 가능한 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼(1)를 제공할 수 있는 것이다.Therefore, when applied to an industrial robot, it is possible to provide an industrial robot gripper 1 with improved gripping force capable of simplifying the robot configuration, improving work efficiency, and implementing various operations.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention, specific embodiments are described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be defined by being limited to the described embodiments, and should not be determined by the claims to be described later as well as equivalents.

1:(파지력이 향상된 산업용) 로봇 그리퍼
2:그리퍼바디 3:작동나사축
4:제1모터 5:모터박스
6:승강너트부재 10:핑거어셈블리
11:핑거 11a:결합편
11b,11c,11d:제1 내지 제3결합공 12:제1링크부재
13:제1핀 14:제2핀
15:제2링크부재 15a:작동공간
16:제3핀 17:제3링크부재
18:제4핀 19:제5핀
20:제4링크부재 21:제6핀
22:제7핀 23:제5링크부재
24:제8핀 25:제2모터
26:제1구동수단 26a:구동풀리
26b:피동풀리 27:제2구동수단
27a:하우징 27b:회전체
27c:내접링기어 27d:구동기어1: (Industrial with improved gripping force) robot gripper
2: Gripper body 3: Operating screw shaft
4: first motor 5: motor box
6: lifting nut member 10: finger assembly
11: finger 11a: combination
11b, 11c, 11d: first to third coupling holes 12: first link member
13: first pin 14: second pin
15: second link member 15a: operating space
16: third pin 17: third link member
18: 4th pin 19: 5th pin
20: fourth link member 21: sixth pin
22: seventh pin 23: fifth link member
24: 8th pin 25: 2nd motor
26: first driving means 26a: driving pulley
26b: driven pulley 27: second driving means
27a: housing 27b: rotating body
27c: internal ring gear 27d: drive gear

Claims (4)

그리퍼바디(2)와;
상기 그리퍼바디(2)의 내측에 수직으로 설치한 작동나사축(3)과;
상기 작동나사축(3)을 정회전 및 역회전시키도록 그리퍼바디(2)의 하측 모터박스(5)에 설치한 제1모터(4)와;
상기 작동나사축(3)에 구비된 승강너트부재(6)와;
상기 승강너트부재(6)와 그리퍼바디(2)에 복수의 링크부재들로 결합되어 승강너트부재(6)가 상승할 때 클램핑하고, 하강할 때 언클램핑하는 핑거(11)를 포함하는 핑거어셈블리(10)로 구성되며;
상기 핑거어셈블리(10)는, 바깥쪽으로 하향 경사지며 제1 내지 제3결합공(11b)(11c)(11d)이 형성된 결합편(11a)을 갖는 핑거(11)와;
결합편(11a)의 상측에 형성한 제1결합공(11b)에 상단이 제1핀(13)으로 결합되어 회전하며 하단이 작동나사축(3)의 상부 측방의 그리퍼바디(2)에 제2핀(14)으로 결합되어 회전하는 제1링크부재(12)와;
결합편(11a)의 중간에 형성한 제2결합공(11c)에 상단이 제3핀(16)으로 결합되어 회전하며 바깥쪽으로 경사진 형상을 하는 제2링크부재(15)와;
제2링크부재(15)에 형성된 작동공간(15a)을 통해 작동하도록 결합편(11a)의 하측에 형성한 제3결합공(11d)에 상단이 제4핀(18)으로 결합되어 회전하며 하단이 작동나사축(3)의 중간 측방의 그리퍼바디(2)에 제5핀(19)으로 결합되어 회전하는 제3링크부재(17)와;
상기 제1링크부재(12)의 하단을 결합하는 제2핀(14)에 일단이 결합되고, 제2핑거부재(15)의 중하단에 제6핀(21)으로 결합되어 회전하는 제4링크부재(20)와;
승강너트부재(6)에 제7핀(22)으로 회전하도록 결합되고, 제2링크부재(15)의 하단과 제8핀(24)으로 회전되도록 결합한 제5링크부재(23)로 구성된 것을 특징으로 하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼.
A gripper body 2;
An operating screw shaft (3) installed vertically inside the gripper body (2);
A first motor (4) installed in the motor box (5) at the lower side of the gripper body (2) to rotate the actuating screw shaft (3) forward and reverse;
A lifting nut member 6 provided on the actuating screw shaft 3;
Finger assembly comprising a finger 11 that is coupled to the lifting nut member 6 and the gripper body 2 as a plurality of link members to clamp when the lifting nut member 6 rises and unclamps when descending Consists of (10);
The finger assembly 10 includes: a finger 11 having an engaging piece 11a inclined downward and having first to third coupling holes 11b, 11c, and 11d formed therein;
The upper end is coupled with the first pin 13 to the first coupling hole 11b formed on the upper side of the coupling piece 11a and rotates, and the lower end is attached to the gripper body 2 at the upper side of the operating screw shaft 3. A first link member 12 coupled with two pins 14 to rotate;
A second link member (15) having an upper end coupled to a third pin (16) in a second coupling hole (11c) formed in the middle of the coupling piece (11a) to rotate and inclined outwardly;
The upper end of the third coupling hole 11d formed on the lower side of the coupling piece 11a so as to operate through the operating space 15a formed in the second link member 15 is coupled with the fourth pin 18 to rotate and the lower end A third link member (17) coupled to the gripper body (2) at the middle side of the actuating screw shaft (3) with a fifth pin (19) to rotate;
A fourth link that has one end coupled to the second pin 14 that couples the lower end of the first link member 12 and rotates by being coupled with the sixth pin 21 to the middle and lower ends of the second finger member 15 Member 20;
A fifth link member (23) coupled to the elevating nut member (6) to rotate with a seventh pin (22), the lower end of the second link member (15) and a fifth link member (23) coupled to be rotated with the eighth pin (24) Industrial robot gripper with improved gripping force.
청구항 1에 있어서;
상기 그리퍼바디(2)에 설치된 작동나사축(3)은 모터박스(5)에 설치된 제2모터(25)와 제1구동수단(26)으로 연결되고;
상기 그리퍼바디(2)는 모터박스(5)에 설치된 제2모터(25)와 제2구동수단(27)에 의해 연결되어 그리퍼바디(2)를 360도 회전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼.
The method according to claim 1;
The actuating screw shaft (3) installed in the gripper body (2) is connected to the second motor (25) installed in the motor box (5) and the first driving means (26);
The gripper body 2 is connected by a second motor 25 installed in the motor box 5 and a second driving means 27 to rotate the gripper body 2 by 360 degrees. Industrial robot gripper.
청구항 2에 있어서;
상기 제1구동수단(26)은, 제1모터(4)의 축에 결합된 구동풀리(26a)와 벨트로 연결되도록 설치한 피동풀리(26b)를 작동나사축(3)에 결합한 것을 특징으로 하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼.
The method according to claim 2;
The first driving means 26 is characterized in that a driving pulley 26a coupled to the shaft of the first motor 4 and a driven pulley 26b installed to be connected to a belt are coupled to the operating screw shaft 3 Industrial robot gripper with improved gripping force.
청구항 2에 있어서;
상기 제2구동수단(27)은, 모터박스(5)에 내장된 제2모터(25)와;
제2모터(25)에 결합한 구동기어(27d)와;
구동기어(27d)와 기어결합되는 내접링기어(27c)와; 그리퍼바디(2)에 고정된 하우징(27a)과;
상기 하우징(27a)과 내접링기어(27c)가 고정되고, 작동나사축(3)에 베어링 지지되는 회전체(27b)를 포함하며;
상기 회전체(27b)는 축방향과 축직각방향으로 강성을 제공할 수 있는 크로스롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 파지력이 향상된 산업용 로봇 그리퍼.The method according to claim 2;
The second driving means (27) includes a second motor (25) built into the motor box (5);
A driving gear (27d) coupled to the second motor (25);
An internal ring gear (27c) that is geared to the drive gear (27d); A housing (27a) fixed to the gripper body (2);
The housing (27a) and the internal ring gear (27c) is fixed, and includes a rotating body (27b) bearing-supported on the operating screw shaft (3);
The rotary body (27b) is an industrial robot gripper with improved gripping force, characterized in that the cross roller bearing that can provide rigidity in the axial direction and the axial direction perpendicular to the axis.

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