KR200412186Y1

KR200412186Y1 - 주물이송용 로봇암의 핑거장치

Info

Publication number: KR200412186Y1
Application number: KR2020050032035U
Authority: KR
Inventors: 김덕신; 김지홍
Original assignee: (주)두성로보텍
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2006-03-23

Abstract

본 고안은 주물이송용 로봇암의 핑거장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 주조에 의해 제조되는 주물을 이송시키는 주물이송용 로봇암의 단부에 결합되는 핑거장치에서 브란자가 장착된 홀더를 일정각 회동가능하여 일그러진 원기둥체도 안정적으로 파지가 가능하도록 하고, 브란자의 단부에 돌기가 형성된 볼을 삽설하여 접촉면에 따라 볼이 일정각 회동되어 주물과의 마찰력을 증가시키는 주물이송용 로봇암의 핑거장치에 관한 것이다.

본 고안은 주물을 파지하는 홀더를 쌍으로 구비하고, 일측 홀더에는 두개의 브란자를 결합하고, 타측홀더에는 하나의 브란자를 결합하되 상기 두개의 브란자가 결합된 홀더는 홀더브라켓에 일정각으로 회동가능하게 장착하여 상기 일정각의 범위내로 일그러진 주물의 파지가 가능하게 되었다. 또한, 주물과 직접 접하여 파지하는 브란자의 단부에 볼을 삽설여 볼이 회동되도록 하되, 상기 볼은 주물과 접하는 일부분을 평면으로 형성하고, 상기 평면에는 다수의 돌기를 형성하여, 일정각으로 이격된 면의 주물과 접할 때에 돌기가 형성된 평면이 주물면과 접하도록 볼이 회동되어 마찰력을 증가시켜 파지력이 향상되도록 하는 것이다.

로봇암, 주물, 핑거, 홀더, 볼브란자

Description

주물이송용 로봇암의 핑거장치{Finger device of robot arm for casting transportation}

도 1은 본 고안에 따른 핑거장치가 장착된 주물이송용 로봇암을 도시한 개략도이고,

도 2은 본 고안에 따른 핑거장치의 슬라이드홀더의 작용상태를 도시한 개략도이고,

도 3a는 본 고안에 따른 홀더브라켓과 제1홀더를 분해도시한 사시도이고,

도 3b는 본 고안의 홀더브라켓에 장착된 제1홀더의 작용상태를 도시한 개략도이고,

도 3c는 본 고안의 제1홀더 작동상태를 도시한 개략도이고,

도 4a는 본 고안의 주요부인 볼브란자의 단면도이고,

도 4b는 볼브란자의 작용상태를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 로봇암 10 : 핑거장치

11 : 베이스 12 : 제1슬라이드홀더

13 : 제2슬라이드홀더 14 : 홀더브라켓

15 : 제1홀더 16 : 제2홀더

17 : 볼브란자 20 : 받침대

30 : 주프레임 40 : 본체

41 : 회동부 50 : 버켓

110 : 결합단자 141 : 결합공

142 : 걸림돌기 151 : 결합돌기

171 : 기둥부 172 : 구형부

173 : 볼 174 : 평면부

175 : 돌기

일반적으로 주물은 주형에 금속용액을 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속 제품을 만드는 것을 말하는 것이다. 이러한 주물의 대표적인예로는 정밀한 제품을 제조하기에 적합한 다이캐스팅이 있다. 상기 다이캐스팅은 형태를 갖는 금형에 금속용액을 압출시켜 응고한 후 금형에서 주물을 분리하여 표면에 피막을 형성하는 후처리과정과 주물의 불필요한 부분을 절단하는 과정으로 통해 주물을 제조하고 있다.

이와같이 상기 방법은 용융된 금속용액을 사용하기 때문에 고온의 주물을 인위적으로 다루기 어려우며, 특히 금속용액의 응고시에 발생되는 해로운 가스로 인해 인부가 직접 작업하기에는 곤란한 실정이었다.

따라서, 상기 인적피해를 줄이고 생산성을 향상시키기 위해 적용되는 것이 로봇을 이용한 자동화시스템이다. 그러나 상기 주물제조는 금속용액압출성형, 후처리과정, 절단과정등 다수의 공정을 통해 제조됨으로 종래에는 각 공정마다 개별적인 로봇이 설치되고 이를 하나로 연결하여 자동화시스템을 구축사용하고 있었다.

상기 방법은 인적재해 감소와 생산성을 향상시켰으나, 다수의 로봇장치를 사용하고 있으므로, 불량제품의 발생률이 상대적으로 높아 유지보수등 시설비용이 증대되는 단점이 내재되어 있다.

특히, 상기 제품의 불량은 주물을 파지하는 핑거장치가 정해진 크기 이외에 약간의 일그러진 주물을 정위치로 파지를 못하기 때문에 발생되는 경우가 많으므로, 이에 대한 연구개발이 절실한 실정이다.

따라서, 본 고안은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

주물을 파지하는 홀더를 쌍으로 구비하고, 일측 홀더에는 두개의 브란자를 결합하고, 타측홀더에는 하나의 브란자를 결합하되 상기 두개의 브란자가 결합된 홀더는 홀더브라켓에 일정각으로 회동가능하게 장착하여 상기 일정각의 범위내로 일그러진 주물의 파지가 가능하도록 하는 장치의 제공을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 주물과 직접 접하여 파지하는 브란자의 단부에 볼을 삽설여 볼이 회동되도록 하되, 상기 볼은 주물과 접하는 일부분을 평면으로 형성하고, 상기 평면에는 다수의 돌기를 형성하여, 일정각으로 이격된 면의 주물과 접할 때에 돌기가 형성된 평면이 주물면과 접하도록 볼이 회동되어 마찰력을 증가시켜 파지력이 향상되도록 하는 장치의 제공을 다른 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 고안의 주물이송용 로봇암은,

금형에 용융된 금속용액을 압출시켜 제조된 주물을 이동시키기 위해 회동가능하게 장착된 받침대(20)와, 상기 받침대(20)에 힌지결합되는 주프레임(30)과, 상기 주프레임(30)의 상단에 힌지결합되고, 일단에 회동부(41)가 형성된 본체(40) 및 상기 각 부를 제어하는 제어장치로 구성된 로봇암(100)에서 주물을 파지하도록 본체 회동부(41)의 일단에 설치된 핑거장치에 있어서,
상기 회동부(41)에 결합되는 결합단자(110)가 일면에 형성된 베이스(11)와, 상기 베이스(11) 상에서 슬라이딩 이동되는 제1, 2 슬라이드홀더(12,13)와, 상기 제1슬라이드홀더(12)에 결합되는 홀더브라켓(14)과; 상기 홀더브라켓(14)에 힌지결합되도록 상기 홀더브라켓(14)의 결합공(141)과 대응되는 결합돌기(151)가 측면중심에 형성된 제 1홀더(15)와, 상기 제2슬라이드홀더(13)에 결합되는 제2홀더(16)와, 상기 제1홀더(15)의 양단부와 제2홀더(16)의 일측면에 각각 설치되는 볼브란자로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀더브라켓(14)의 일측에는 상기 제1홀더(15)로부터 일정길이 이격되도록 걸림돌기(142)가 돌출형성되어 상기 제 1홀더(15)의 회동각(θ)을 한정하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 볼브란자(17)는 일정길이를 갖는 기둥부(171)의 일단을 제1 및 제2 홀더(15,16)에 결합하고, 상기 기둥부(171)의 타단에는 일측이 개구된 구형부(172)를 형성하여 상기 구형부(172) 내에 볼(173)을 삽설하고, 상기 볼(173)의 일면에 형성된 평면부(174)에는 마찰력을 증가시키기 위한 다수의 돌기(175)를 형성하되, 상기 구형부(172)는 삽설된 볼(173)이 이탈되지 않도록 볼(173)의 중심을 내포하도록 형성할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 주물이송용 로봇암의 핑거장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 핑거장치가 장착된 주물이송용 로봇암을 도시한 개략도이고, 도 2은 본 고안에 따른 핑거장치의 슬라이드홀더의 작용상태를 도시한 개략도이고, 도 3a는 본 고안에 따른 홀더브라켓과 제1홀더를 분해도시한 사시도이고, 도 3b는 본 고안의 홀더브라켓에 장착된 제1홀더의 작용상태를 도시한 개략도이고, 도 3c는 본 고안의 제1홀더 작동상태를 도시한 개략도이고, 도 4a는 본 고안 의 주요부인 볼브란자의 단면도이고, 도 4b는 볼브란자의 작용상태를 도시한 단면도이다.

도시된 바와같이 본 고안의 핑거장치(10)가 장착되는 주물이송용로봇암(100)은 바닥에 고정설치되는 받침대(20)와, 상기 받침대에 일단이 힌지결합되는 주프레임(30)과, 상기 주프레임의 타단에 힌지결합되는 본체(40)와, 상기 각부를 제어하는 제어장치로 이루어진다.

상기 본체(40)에는 일단부에 회동부(41)가 형성되어 본체의 축상에서 자전이 이루어지며, 상기 회동부의 단부에는 핑거장치(10)가 장착되어 주물을 파지할 수 있도록 하는 것이다.

도 2를 참조한 바와같이 본 고안의 핑거장치(10)를 구성하는 베이스(11)는 후면에 플랜지가 형성된 결합단자(110)가 형성되어 상기 본체의 회동부에 결합되는 것이다.

또한, 상기 베이스(11)의 일면에는 제1(12), 2슬라이드홀더(13)가 장착되어 동일한 수평선상에서 슬라이딩 이동되는 것으로, 상기 슬라이딩 수단으로는 베이스의 일면에 레일을 설치하고 상기 레일 상에서 슬라이드홀더가 이동되거나, 베이스의 일면에 홈을 형성하고 상기 슬라이드홀더를 홈에 결합하여 슬라이딩 되도록 할 수 있다.

아울러 복수개로 형성하여 슬라이드홀더(12, 13)는 동시에 중심으로 이동 또는 동시에 외측으로 이동되도록 연계 설치하거나, 일측을 고정시키고 타측을 슬라이딩 되도록 할 수 있다.

이와같이 슬라이딩되는 제1슬라이드홀더(12)에는 홀더브라켓(14)이 결합되고, 제2슬라이드홀더(13)에는 "I"자 형태의 제2홀더(16)가 결합된다.

도 3a를 참조한 바와같이 상기 홀더브라켓(14)은 중심일측에 결합공(141)이 형성되고, 제2슬라이드홀더(13)와 대향되는 외측으로는 후술되는 제1홀더(15)가 장착되는 방향으로 걸림돌기(142)가 돌출형성된다.

이러한 홀더브라켓(14)에는 "ㄷ"자 형태의 제1홀더(15)가 장착되는 것으로, 제1홀더에는 결합돌기(151)가 형성되어 상기 홀더브라켓의 결합공(141)에 힌지회동가능하게 장착되는 것이다.

따라서, 도 3b를 참조한 바와같이 제1홀더(15)는 홀더브라켓에 힌지회동가능하게 장착되되, 홀더브라켓(14)에 형성된 걸림돌기에 의해 회동이 제한되며, 상기 회동각(θ)은 제1홀더(15)와 걸림돌기(142)의 설치간격에 따라 결정될 수 있다.

또한, 상기 제1홀더(15)의 양 단부와 제2홀더(16)의 일측에는 볼브란자(17)가 각각 장착되어 내측에 주물을 용이하게 파지할 수 있도록 한다. 상기 3개의 볼브란자(17)는 내측에 주물을 파지했을 때 원형인 주물의 중심으로 향하도록 설치함으로써 볼브란자와 주물의 접하는 면이 수직이 되어 파지력이 향상되도록 한다.

이와 같은 구조에서 상기 제1홀더(15)에 일정한 회동각(θ)을 부여하는 것은 주물의 파지력을 향상시키기 위한 것이다. 즉, 제조된 주물은 실질적인 제품인 하우징부분과 핑거장치(10)에 파지되어 운반을 용이하게 하는 버켓(bucket;50)부분으로 분리할 수 있는데, 주물제조 자체가 주형에 금속용액을 부어서 냉각제조되는 것이므로, 냉각시 발생되는 가스 또는 금속용액의 주입불량에 의해 버켓부분만 불량 이 발생될 수 있다.

이러한 버켓은 정상적인 경우에 핑거장치(10)의 파지가 용이하도록 원형으로 형성되는데, 불량인 경우에 일측이 일그러진 형태로 형성되는 것이다. 따라서, 제1홀더가 고정형태일 때 버켓(50)을 파지하기 위해 수평선상으로만 이동되는 제1홀더(15)는 상하 볼브란자 중 일측만 버켓에 접하게 되며, 3개의 볼브란자가 모두 접지될 때에는 홀더(15, 16)에 파지된 버켓의 중심이 설정중심보다 이격안치됨으로 이후 정밀한 가공이 이루어질 수 없게 되는 것이다.

따라서, 도 3c를 참조한 바와같이 제1홀더(15)에 일정한 회동각을 부여하게 되면, 불량 버켓(50)을 파지할 경우에 제1홀더(15)가 회동하여 접하게 됨으로 불량으로 함몰된 부분을 상쇄되어 버켓(50)의 중심 이동없이 파지가 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 도 4a에 도시된 바와같이 상기 볼브란자(17)는 일단이 홀더(15, 16)에 결합되는 기둥부(171)와, 상기 기둥부의 타단에 구형상으로 형성된 구형부(172)와, 상기 구형부의 내측에 자전가능하게 삽설된 볼(173)로 이루어진다.

상기 구형부(172)는 기둥부와 형성된 부분의 대향되는 부분이 개구되고, 개구된 부분으로 표출된 볼(173)에는 평면부(174)가 형성되고 상기 평면부에 다수의 돌기(175)를 형성하여 표면적을 증가시킨다.

이때 상기 구형부(172)는 볼(173)의 중심을 내포하도록 하여 볼이 이탈되는 것을 방지하고, 상기 내장된 볼은 구형부 내에서 자전되어 구형부의 개구된 부분내에서 평면부가 회동되는 것이다.

이와같이 개구된 부분내에서만 평면부(174)가 회동되도록 상기 볼의 평면부는 볼의 외주면에서 일정길이 돌출형성하고, 상기 평면부는 구형부(172)의 개구된 부분보다 작은 지름으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4b에 도시된 바와같이 볼브란자(17)가 불량 버켓(50)에 접할 때 접하는 면이 일정경사를 갖게 되는데 이 때 볼(173)이 자전되어 평면부(174)가 버켓의 면과 접할 수 있도록 하고 상기 평면부에 형성된 다수의 돌기에 의해 마찰력이 증가되어 버켓과 볼브란자의 파지력을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 서술한 예는, 본 고안을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 고안이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 주물이송용 로봇암의 핑거장치는,

주물을 파지하는 홀더를 쌍으로 구비하고, 일측 홀더에는 두개의 브란자를 결합하고, 타측홀더에는 하나의 브란자를 결합하되 상기 두개의 브란자가 결합된 홀더는 홀더브라켓에 일정각으로 회동가능하게 장착하여 상기 일정각의 범위내로 일그러진 주물의 파지가 가능하게 되었다.

이것으로 주물제품이 후가공을 위한 가공대에 정확하게 고정될 수 있고 따라서 치수정밀도가 유지되는 양질의 제품가공을 보장할 수 있게 되었다.

또한 본 고안은 주물과 직접 접하여 파지하는 브란자의 단부에 볼을 삽설여 볼이 회동되도록 하되, 상기 볼은 주물과 접하는 일부분을 평면으로 형성하고, 상기 평면에는 다수의 돌기를 형성하여, 일정각으로 이격된 면의 주물과 접할 때에 돌기가 형성된 평면이 주물면과 접하도록 볼이 회동되어 마찰력을 증가시켜 파지력이 향상되도록 하는 유용한 장치의 제공이 가능하게 된 것이다.

Claims

금형에 용융된 금속용액을 압출시켜 제조된 주물을 이동시키기 위해 회동가능하게 장착된 받침대(20)와, 상기 받침대(20)에 힌지결합되는 주프레임(30)과, 상기 주프레임(30)의 상단에 힌지결합되고, 일단에 회동부(41)가 형성된 본체(40) 및 상기 각 부를 제어하는 제어장치로 구성된 로봇암(100)에서 주물을 파지하도록 본체 회동부(41)의 일단에 설치된 핑거장치에 있어서,

상기 회동부(41)에 결합되는 결합단자(110)가 일면에 형성된 베이스(11)와, 상기 베이스(11) 상에서 슬라이딩 이동되는 제1, 2 슬라이드홀더(12,13)와, 상기 제1슬라이드홀더(12)에 결합되는 홀더브라켓(14)과; 상기 홀더브라켓(14)에 힌지결합되도록 상기 홀더브라켓(14)의 결합공(141)과 대응되는 결합돌기(151)가 측면중심에 형성된 제 1홀더(15)와, 상기 제2슬라이드홀더(13)에 결합되는 제2홀더(16)와, 상기 제1홀더(15)의 양단부와 제2홀더(16)의 일측면에 각각 설치되는 볼브란(17)자로 구성됨을 특징으로 하는 주물이송용 로봇암의 핑거장치.
제 1항에 있어서,

상기 홀더브라켓(14)의 일측에는 상기 제1홀더(15)로부터 일정길이 이격되도록 걸림돌기(142)가 돌출형성되어 상기 제 1홀더(15)의 회동각(θ)을 한정하도록 한 것을 특징으로 하는 주물이송용 로봇암의 핑거장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

상기 볼브란자(17)는 일정길이를 갖는 기둥부(171)의 일단을 제1 및 제2 홀더(15,16)에 결합하고, 상기 기둥부(171)의 타단에는 일측이 개구된 구형부(172)를 형성하여 상기 구형부(172) 내에 볼(173)을 삽설하고, 상기 볼(173)의 일면에 형성된 평면부(174)에는 마찰력을 증가시키기 위한 다수의 돌기(175)를 형성하되, 상기 구형부(172)는 삽설된 볼(173)이 이탈되지 않도록 볼(173)의 중심을 내포하도록 형성함을 특징으로 하는 주물이송용 로봇암의 핑거장치.