KR20170050956A - Magntic levitation screw-cramping jaw for automatic screwdrivers - Google Patents

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KR20170050956A
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미지-랜드 인더스트리얼 씨오 엘티디
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Abstract

The present invention provides a magnetic levitation screw-clamping jaw for an automatic screwdriver, which is provided to install a magnetic levitation screw-clamping jaw on the end of an automatic screwdriver. The structure and principle of the present invention are as follows: (1) The screw-cramping jaw of the present invention picks a screw when air flows in by controlling the air pressure; controls the time of air discharge by controlling an electromagnet and drops the screw; at the same time, combines with the automatic screwdriver and directly performs a tightening motion; enters electricity by using the electromagnet, and provides magnetic attraction to the screw; (2) the screw-clamping jaw of the present invention pushes the magnet by using the relative displacement of the automatic screwdriver; pushes the displacement with repulsive force by using the principle of magnetic poles that they push away the same poles, picks the screw, and directly performs a tightening motion; (3) the screw-clamping jaw of the present invention pushes a switch by using a relative displacement of the automatic screwdriver, controls the magnetization of a ceramic jaw, attracts the screw, and immediately performs a motion to tighten the screw. Through this design, the present invention can reduce the fastening of screws and production facilities of external facilities; operate by easily combining with a robot (robot arm); and at the same time, complete a convenient and consistent screw-fastening operation. The screw-clamping jaw for an automatic screwdriver comprises: an air inflow control point; an air discharge control point; an air pressure cylinder chamber; a first magnet; a second magnet; a jaw; and pincers.

Description

자동 드라이버용 나사 자기부상집게{MAGNTIC LEVITATION SCREW-CRAMPING JAW FOR AUTOMATIC SCREWDRIVERS}MAGNETIC LEVITATION SCREW-CRAMPING JAW FOR AUTOMATIC SCREWDRIVERS

본 발명은 로봇트(혹은 로봇팔)과 조합하여 나사 조임을 진행하는데 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 더욱 간편하고 정확하며 더욱 효율적인 자동 드라이버용 나사 자기부상집게에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for advancing a thread tightening in combination with a robot (or a robot arm), and more particularly, to a screw magnetic levitation clip for an automotive driver which is simpler, more accurate and more efficient.

현재 알려진 바와 같이, 자동 드라이버는 로봇트 혹은 로봇팔과 결합하여 나사 조임 작업을 진행하는데 사용된다. 자동화 나사 조임 작업의 진행에 있어, 자동 드라이버 전단의 드라이버헤드를 이용하여 로봇트 혹은 로봇팔에 맞춰 나사정열기상(혹은 나사 보관박스 내)의 나사를 집어서 고정을 한다.As is now known, an automatic driver is used to engage a robotic or robotic arm and perform a screw tightening operation. In the course of automatic screw tightening, use a screwdriver head on the front of the automatic screwdriver to secure the screws of the screw alignment system (or in the screw storage box) to the robot or robot arm and fix them.

각종 작업에 맞춰 각 업체들은 부단히 각자 요구에 적합한 관련상품을 개발하고 있다. 예를 들어 대만 특허공고 제M343563호 '나사공급장치'는 자동 드라이버와 결합하는 나사 공급장치를 개시하며, 이는 나사 공급박스 및 스윙 암(swing arm)을 포함한다. 이 스윙 암은 자성을 이용하여 나사 공급박스에서 한번에 나사 하나만을 흡입한 후 자동 드라이버의 드라이버헤드 정하방 쪽에 스윙하여 맞추며, 자동 드라이버가 아래로부터 누르면 드라이버헤드와 나사가 결합하여 조임 목적을 달성한다. In line with the various tasks, each company is constantly developing related products that meet their needs. For example, Taiwan Patent Publication No. M343563 'screw feeder' discloses a screw feeder that engages an automatic driver, which includes a screw feed box and a swing arm. The swing arm uses magnetic force to suck only one screw at a time in the screw feed box, then swings to the bottom of the driver head of the automatic driver, and when the automatic driver is pressed downward, the screwdriver head and screw are engaged to achieve the tightening purpose.

또한 대만 특허공고 제187918호인 '자동나사 드라이버 헤드 구조개량'에는 자동 드라이버 지지 헤드와 결합하는 슬리드 헤드 구조를 개시하고 있으며, 이는 슬리브 헤드 샤프트, 탄성부품, 슬리브를 포함한다.In addition, Taiwan Patent Publication No. 187918 discloses an automatic screwdriver head structure improvement, which includes a sleeve head shaft, an elastic member, and a sleeve.

주요 특징은 착탈 가능한 슬리브 헤드의 전단 볼트 끝단에 피복된 슬리브를 정렬하고, 탄성부품을 슬리브와 슬리브 헤드 샤프트 상에 고정하는 것으로, 슬리브의 내경을 사용하여 픽업되어지는 나사 머리를 고정하게 되며, 나사 머리를 회전시켜 너트의 회전 슬롯에 삽입하여 단번에 정확하고 든든하게 나사를 수직으로 꼿꼿이 집을 수 있다.The main feature is to fix the screw head to be picked up by using the inner diameter of the sleeve by aligning the sleeve coated on the end of the shear bolt of the removable sleeve head and fixing the elastic part on the sleeve and the sleeve head shaft, By rotating the head and inserting it into the rotation slot of the nut, you can pick up the screws straight up at the same time.

상기 유형은 공기를 불거나 공기를 흡입하거나 탄성으로 집어올리는 등 방식으로 나사를 집는 것이다. 일반 작업자에 있어 보편적으로 중 혹은 하의 토크가 자동공구의 사용표준이다. 최대토크로 최대 오차값을 사용하는 것은 드물다. 그것은 바로 최대 토크는 자동공구의 수명을 감소하기 때문이다. 그러므로 이런 설계는 실제 적용에 적합하지 않다. 보편적으로 실제 오차값은 목록상 기재된 참고 오차값 보다 높다. 그러므로 비행기 자동차 혹은 기타 물품의 조임나사가 헛돌거나 느슨한 상황들이 우연히 발생 된다면 이로 인하여 불의사고들이 발생한다. 또한 이 종류의 나사 집는 집게의 사이즈는 통상적으로 너무 크다. 나사를 조일 때 제한된 공간으로 인해서 집게 사이즈가 클 경우 나사 조임 작업에 악영향을 주게 된다.The type is to pick up screws in such a way that it blows air, sucks air, or lifts it up with elasticity. Generally speaking, under or under torque is a standard for the use of automatic tools in general workers. It is rare to use the maximum error value with the maximum torque. This is because the maximum torque reduces the life of the automatic tool. Therefore, these designs are not suitable for practical applications. In general, the actual error value is higher than the listed reference error value. Therefore, fire accidents occur if accidental loosening or loosening of the fastening screws of an aircraft or other item occurs accidentally. Also, the size of this type of threaded tongs is usually too large. If the size of the clamp is large due to the limited space when tightening the screws, it will adversely affect the screw tightening operation.

이 외 현재 시장에서 볼 수 있는 로봇트와 자동 드라이버 나사 조임 모듈 응용형태는 이미 알고 있는 운용모듈 및 외부 설비가 포함된다.Other types of robot and automatic screwdriver tightening module applications currently available on the market include known operating modules and external equipment.

운용모듈 및 외부 설비로는, 로봇트, 전송축(기), 공구, 외부 접촉 관리호스, 나사완충기구, 나사정렬기(나사 픽업용), 나사고정기구(나사를 클램핑용) 등이 있다. 이러한 현존하는 종류의 로봇트와 자동 드라이버의 구조 설계는 단지 전통적인 3축 또는 그 이하의 축을 갖는 자동장치를 운용하는데 적합하다. 과거에는 로봇트 전용의 공압 기동식 드라이버가 없었으며, 이에 따라 나사 조임 작업 실시 전, 앞서 언급한 최소 7가지 기구설비와 조합을 하여 사용하여야만 자동 나사조임 작업을 완성할 수 있었다. 따라서 전체 설비의 모듈이 너무 많기 때문에 생산제조원가가 크게 늘어난다.The operating module and the external equipment include a robot, a transmission shaft, a tool, an external contact management hose, a screw buffering device, a screw aligner (for screw picking), and a screw fixing device (for screw clamping). The structure design of these existing types of robots and automatic drivers is only suitable for operating automatic devices with conventional three or less axes. In the past, there was no pneumatic start-up screwdriver dedicated to robots. Therefore, the automatic screw tightening operation could be accomplished only by combining with the above-mentioned seven minimum equipment facilities before screw tightening. Therefore, since the number of modules of the entire facility is so large, the production cost of the production greatly increases.

그 다음, 사이즈가 다른 나사 조임작업에 있어서는 반드시 사이즈에 맞춰 나사 고정기구를 사용해야 한다. 많은 다른 규격의 나사로 인해 매번 나사 사이즈를 바꿀 때마다 반드시 맞는 나사송료기로 바꿔야 하며, 따라서 높은 비용이 든다.Then, for screw-tightening operations of different sizes, screws must be used in accordance with the size. Due to the many different sizes of screws, every time you change the screw size, you have to replace it with the correct thread feeder, which is expensive.

또한, 일반제작 및 정밀제작에 있어 조임이 큰 토크의 큰 나사(6mm 이상)든 조임이 작은 토크의 작은 나사(5mm이하)든 정합 중 꼭 매우 큰 오차값이 발생한다. 특별히 정밀 3C 제작에 자주 사용하는 1mm 이하의 나사를 조일 때 부분공정은 아직 인력에 의뢰하여 달성함으로 인건비가 높기 때문에 대량 생산에 부적합하다.Also, in the case of general manufacturing and precision manufacturing, a large torque (6 mm or more) with a large tightening torque or a small torque (5 mm or less) with a small torque is very large. Particularly, it is unsuitable for mass production because the partial process is still carried out by the manpower when the screw of 1mm or less, which is frequently used in precision 3C manufacturing, is tightened and the labor cost is high.

본 발명의 주요 목적은 자동 드라이버용 나사 자기부상집게를 제공하는데 있어 고정밀조립 요구에 적합하며 저원가의 로봇트 전용 자동 드라이버의 외부(조임)모듈을 개발하는 것이다. 이로 하여금 나사조임의 외부 생산원가를 낮추었고 로봇트가 신속편리하게 일관적인 자동화의 나사조임작업을 완성할 수 있으며 원가를 대폭으로 감소시킬 수 있다.It is a principal object of the present invention to develop an external (fastening) module for a low cost robotic dedicated screwdriver which is suitable for high precision assembly requirements in providing a screw magnetic levitation forceps for an automatic screwdriver. This lowers the external production cost of screw tightening and allows the robot to quickly and conveniently complete the tightening operation of a consistent automation and drastically reduce costs.

본 발명의 또 다른 주요 목적은, 자동 드라이버용 나사 자기부상집게를 제공하는 것으로, 이는 공압 조절기에 의해 가압된 자석을 통해 집거나, 혹은 자석의 흡입과 공압 조절기에 의해 조절된 클램핑의 이중의 작용에 의해 집는 것이 가능한 방식이다. 본 발명은 충분한 나사 직경에 대해 클램핑이 가능한 집게범위를 제공하여 서로 다른 많은 사이즈의 나사도 집을 수 있으므로 집게를 바꾸는 작업마저 없애면서 현장 적용에 있어 더욱더 편리함을 제공한다; 집을 때 기압과 자석흡입이 상호 작용하여 집을 때의 나사 외관 손상을 감소시킨다. 또한 특수 집게외관 사이즈 설계를 하여 아무리 작은 공간에서도 효과적으로 적용할 수 있다.It is another principal object of the present invention to provide a screw magneto floating grip for an automatic screw driver which can be picked up by a pneumatically controlled magnet by means of a pneumatic governor or by the double action of clamping controlled by the suction of the magnet and the pneumatic governor It is possible to pick up by. The present invention provides a clamping clamping range for a sufficient thread diameter to accommodate many different sized threads, thereby eliminating the task of changing the clamping force and providing greater convenience in field applications; Air pressure and magnet suction interact with each other during housings to reduce the appearance of the screws when they are assembled. In addition, it can be applied effectively in any small space by designing special tongue appearance size.

위 내용 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1실시예는: 자동 드라이버의 드라이버헤드 전단에 자기부상집게를 설계하였다. 구체적으로 제1실시예에 따른 본 발명의 자기부상집게는 적어도: 외부 연결기압원에 연결되어 고압기체입력을 제공하는 입기관리포인트와; 상기 입기관리포인트와 서로 통하며 고압기체를 배출하는 배기관리포인트와; 상기 배기관리포인트의 배출작용 제한을 위하여 신축 동작을 제공하는 기압실린더조와; 상기 입기관리포인트로부터 입력되는 고압기체의 압력작용을 받아 서로 근접하는 방향으로 움직이며 고압기체가 배기관리포인트을 통해 배출시 스프링의 탄성작용을 받아 복원되는 서로 대응하는 제1자석과; 상기 제1자석 옆에 위치하며 제1자석의 자극흡입을 받아 제1자석과 같은 방향으로 동시에 움직이는 서로 대응하는 제2자석과; 상기 제2자석과 서로 결합되며 고정레일을 따라 이동할 수 있는 집게와; 상기 집게와 서로 결합되어 있으며 집게 위치가 가까워지거나 드라이버헤드와 멀어질 때 나사를 집거나 놓거나 하는 집게발을 포함하여 구성된다.In order to accomplish the above object, a first embodiment of the present invention is characterized in that: a magnetic levitation forceps is designed on the front of a driver head of an automatic driver. Specifically, the magnetic levitation spool of the present invention according to the first embodiment comprises at least: a material management point connected to an external connection source of pressure to provide a high pressure gas input; An exhaust management point communicating with the dressing management point and discharging a high pressure gas; A pneumatic cylinder assembly for providing an expansion and contraction operation for restricting a discharge action of the exhaust management point; A first magnet corresponding to each of the first and second magnets, the first magnet being moved in a direction close to each other by a pressure action of the high pressure gas input from the material management point and being restored by the elastic action of the spring when the high pressure gas is discharged through the discharge management point; A second magnet positioned adjacent to the first magnet and adapted to move in the same direction as the first magnet under the suction of the magnetic force of the first magnet; A tongue coupled to the second magnet and movable along the fixed rail; And a gripper coupled to the gripper and configured to grip or release the screw when the gripper position is near or distant from the driver head.

전술한 구성에 있어서, 상기 배기관리포인트는 가스 배출을 제어하기 위한 전자석을 더 포함한다.In the above-described configuration, the exhaust management point further includes an electromagnet for controlling the gas exhaust.

전술한 구성에 있어서, 집게발은 4개가 최적이다.In the above-described configuration, four claws are optimum.

전술한 구성에 있어서, 상기 전자석은 입력 전기에 의거하여 집게발이 자석작용을 발생할 수 있게끔 하고 나사를 흡입하고 집는 기능을 달성하도록 구성된다.In the above-described configuration, the electromagnet is configured to achieve a function of causing the claw to generate a magnet action based on the input electricity, and to achieve the function of sucking and holding the screw.

자동드라이버와 로봇팔과 결합하여 나사 조임 작업을 제공할 시, 자기부상집게와 자동드라이버의 드라이버헤드전단과 결합하여 로봇팔이 순리롭게 집게끔 제공하며 나사를 집은후 바로 나사조임작업을 진행하면서 일관적으로 나사를 집고 조이는 작업을 완성한다. 그러므로 조임작업의 정확성을 통해 생산능력을 높인다. When combined with automatic driver and robotic arm to provide screw tightening, it combines with the front of the driver head of the self-floating tongs and automatic screwdriver to provide the robotic arm with a smooth grip. Consistently completes the tightening of the screws. Therefore, it increases the production capacity through the accuracy of tightening work.

본 발명의 제2실시예에 따르면: 자동드라이버의 드라이버전단설치의 자기부상집게가 포함된다. 구체적으로, 제2실시예에 따른 본 발명의 자기부상집게는 적어도: 드라이버헤드 외부에 설치하여 있으며 케이스의 내리누르는 것을 받아 위치 움직임을 작용하며 연대적인 위치 움직임과 자극배척력을 제공하며 케이스를 놓은 후 복원하는 제1자석; 상기 제1자석과 드라이버헤드 사이에 서로 접촉하지 않게끔 설치되며, 제1자석의 위치이동에 따라 동극 상척의 배척력으로 드라이브헤드 쪽으로 밀게 되며 드라이버헤드가 나사를 조임시 복원되는 제2자석과; 상기 제2자석에 결합되며 상기 제2자석의 위치이동에 따라 자기적으로 나사를 집거나 놓거나 하여 나사 조임 작업이 진행되도록 조임 상태나 석방 상태를 이루게 되는 집게를 포함하여 구성된다.According to a second embodiment of the present invention: a magnetic levitation clamp of a driver pre-installed of an automatic driver is included. Specifically, the magnetic levitation tongue according to the second embodiment of the present invention comprises: at least: an outside of a driver head, which is pressed downward to act as a positional motion, provides a chronological positional motion and a pole repelling force, A first magnet for recovering the magnetic field; A second magnet installed between the first magnet and the driver head such that they are not in contact with each other and are pushed toward the drive head with a reverse polarity of the first magnet in accordance with the movement of the first magnet and the driver head is restored when the screw is tightened; And a tongue coupled to the second magnet and magnetically pulling or placing a screw according to the movement of the second magnet, so that the tongue is in a tightened state or a released state so that the screw tightening operation proceeds.

상기 제2자석과 집게는 일체 성형의 구조 형태로 볼 수 있다.The second magnet and the tongue can be seen in the form of integral molding.

본 발명에 채용된 제3의 기술방안에 따르면, 자동드라이버의 드라이버헤드전단에 자기부상집게가 설치되어 있다. 이 자기부상집게에 최소 포함되는 것은: 스위치, 드라이버헤드 외부에 설치되여 있으며 케이스가 압력을 받아 하방으로 위치이동할 때 접촉하여 켜지며(switch on), 케이스 복원 후 꺼진다(switch off); 배터리는 스위치에 전기적으로 연결되며 전력신호를 제공한다; 도자집게는 스위치, 배터리와 드라이버헤드 사이에 구비되며, 드라이버헤드가 관통하여 배치되도록 하기 위한 중공 공간부를 가지며, 상기 중공 공간부를 통해 외부로 나온 끝 부분이 나사를 집거나 놓는 것을 제공한다. 도자집게의 외부에 감긴 코일이 있는데, 상기 코일은 스위치와 배터리에 전기적으로 연결된다. 상기 구조에 기초하여, 스위치를 켜거나 끄거나 하는 컨트롤을 통해 도자집게의 자기 상태는 나사를 자기적으로 흡입하여 클램핑하도록 하기 위하여 자성이 있거나 없거나 하는 상태를 만들게 된다.According to the third technical solution adopted in the present invention, a magnetic levitation tong is provided on the front end of the driver head of the automatic driver. The magnetic levitation clamp includes at least: a switch, which is mounted on the outside of the driver's head, switches on when the case is under pressure and moves down; The battery is electrically connected to the switch and provides a power signal; A ceramic tongue is provided between the switch, the battery and the driver head, and has a hollow space for allowing the driver head to be arranged to pass therethrough, and an outwardly directed end through the hollow space provides for screwing and releasing the screw. There is a coil wound on the outside of the ceramic tongs, and the coil is electrically connected to the switch and the battery. On the basis of the above structure, the magnetic force of the potentiometer, through the control of turning the switch on and off, creates a magnetic or no magnetic state in order to magnetically inhale and clamp the screw.

본 발명은 특별히 로봇트(혹은 로봇팔) 전용모듈과 적합하게끔 한 설계이다. 기압과 전기컨트롤시스템을 이용해 나사를 조일 때 제어를 위한 전송신호가 로봇트본체를 컨트롤한다. 시스템은 중앙 호스트 컴퓨터와 연결되어 데이터를 저장할 수 있다. 신호 전송이 안정적일 뿐만 아니라 품질이 일정한 수평을 유지한다. 다른 이점은 이하와 같다.The present invention is particularly designed to be compatible with a module dedicated to a robot (or robot arm). When the screw is tightened using air pressure and electric control system, the transmission signal for control controls the robot body. The system can be connected to a central host computer to store data. Not only is the signal transmission stable, but the quality remains constant. Other advantages are as follows.

1. 원래 로봇트와 호흡을 맞추는 자동드라이버전용 외부모듈은 원래(최소7개)에서 3개로 낮춘다. 로봇트가 쉽게 나사조임작업을 완성할 수 있으며 대폭으로 원가를 3배 이상 감소시킨다.1. Lower the original external module (from at least 7) to 3 for the auto driver dedicated to breathing with the original robot. The robot can easily complete the screw tightening operation and greatly reduces the cost by more than three times.

2. 본 발명의 자기부상집게는 나사머리 직경을 집는 범위가 넓어진다. 매번 다른 사이즈의 나사를 사용할 시, 집게 구조 및 작업을 변경해야 하는 기존 문제를 해소할 수 있고, 나사 외관의 손상을 덜어준다.2. The magnetic floating claw of the present invention has a wider range of threaded head diameters. When using screws of different sizes each time, the existing problems of changing the structure of the clamp and the work can be solved, and the damage of the screw exterior is alleviated.

도면1은 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 자기부상집게 구조도면;
도면2은 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 자기부상집게 작동도면;
도면2(A)는 도면2의 일부분 측시 확대도면.
도면3은 본 발명의 제2의 바람직한 실시예의 자기부상집게 도면;
도면4은 본 발명의 제2의 바람직한 실시예의 자기부상집게 작동도면;
도면5은 본 발명의 제3의 바람직한 실시예의 자기부상집게 구조도면;
도면6은 본 발명의 제3의 바람직한 실시예의 자기부상집게 작동도면; 1 is a view showing a structure of a magnetic floating claw according to a first preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a drawing of the operation of a levitation spool of a first preferred embodiment of the present invention;
2 (A) is an enlarged view of a portion of FIG. 2;
FIG. 3 is a perspective view of a magnetic levitation apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention; FIG.
4 is a view showing the operation of a levitation spool of a second preferred embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a perspective view of a magnetic floating claw according to a third preferred embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a drawing of the operation of a levitation forceps according to a third preferred embodiment of the present invention; FIG.

본 발명은 자동드라이버 나사 자기부상집게를 제공하는 것으로, 주로 자동드라이버(1)의 드라이버헤드(10)에 설치된 자기부상집게(20)의 구조를 특징으로 한다.The present invention provides an automatic screwdriver magnetic levitated gripper, characterized by the structure of a magnetic levitating gripper (20) provided on the driver head (10) of the automatic driver (1).

도 1을 참고하면, 자기부상집게의 제1의 바람직한 실시예의 조성구조는; 자기부상집게(20)는 자동드라이버(1)의 드라이버헤드(10) 전단에 설치되어 있다. 자동드라이버(1)의 말단 즉 실질상 로봇트(로봇팔)와 서로 결합하여 운용한다; 도시된 바와 같이 자기부상집게(20)은 케이스자리(21)를 이용해 순조롭게 결합되어 자동드라이버(1)의 드라이버헤드(10)에 있다. 이것을 이용해 조임작업을 한다.Referring to Figure 1, the compositional structure of a first preferred embodiment of a levitating magpie comprises: The levitated tongue 20 is provided on the front side of the driver head 10 of the automatic driver 1. In cooperation with the end of the automatic driver 1, that is, with the robot (robot arm) in practical use; As shown in the drawing, the levitated tongue 20 is smoothly coupled to the driver's head 10 of the automatic driver 1 using the case 21. Use this to tighten.

상기 자가부상집게(20)는 적어도 입기관리포인트(221), 배기관리포인트(222), 한 조의 제1자석(23), 한 조의 제2자석(24), 집게(25), 한조의 집게발(26)을 포함한다.The self-floating tongue 20 includes at least a wearing management point 221, an exhaust management point 222, a first magnet 23, a second magnet 24, a tongue 25, 26).

구체적으로, 고압기체입력을 위하여 외부기압원에 연결되는 입기관리포인트(221)를 제공한다; 입기관리포인트(221)와 서로 통하며 고압기체배출의 배기관리포인트(222)를 제공한다, 상기 배기관리포인트(222)는 전자석(224)을 더 포함할 수 있다; 상기 배기관리포인트(222)의 배기작용을 제한하기 위한 신축동작(telescopic action)을 제공하기 위한 기압실린더조(22)를 제공한다; 한조의 서로 대응하는 제1자석(23)은 입기관리포인트(221)로부터 입력되는 고압기체의 압력작용을 받아 서로 근접(closer)하는 방향으로 움직이며 고압기체가 배기관리포인트(222)를 통해 배출시 스프링(223)의 탄성작용을 받아 복원이 된다; 한조의 서로 대응하는 제2자석(24)는 제1자석(23) 옆에 있으며 제1자석(23)에 의해 자기적으로 서로 끌려 동시에 같은 방향으로 움직이고 제1자석(23)가 반대로 복원(reset)시 동시에 반대로 복원된다; 집게(25)는 제2자석(24)와 서로 결합하여 고정레일(251)을 따라 움직일 수 있다; 한조의 집게발(26)은 집게발(25)와 서로 결합하여 기울게 설치하였으며 집게발(25)의 위치가 드라이버(10)과 가까우거나 멀어지거나 할 때 나사를 놓거나 집는 것을 제공한다.Specifically, it provides a deposit management point 221 connected to an external source of pressurization for high pressure gas input; And communicates with the dressing management point 221 to provide an exhaust management point 222 for high pressure gas discharge, the exhaust management point 222 may further include an electromagnet 224; (22) for providing a telescopic action for restricting the exhaust action of the exhaust management point (222); A set of the first magnets 23 corresponding to each other moves in a direction to close each other under the action of the pressure of the high pressure gas inputted from the entry management point 221 and the high pressure gas is discharged through the exhaust management point 222 It is restored by the elastic action of the spring 223; A pair of mutually corresponding second magnets 24 are adjacent to the first magnet 23 and magnetically attracted to each other by the first magnet 23 and simultaneously move in the same direction and the first magnet 23 is reversed ) Are reversed at the same time; The tongue 25 can move along the fixed rail 251 by engaging with the second magnet 24; A set of claws 26 are provided to be inclined with respect to the claws 25 and provide a screwing or pinching when the position of the claws 25 is close to or away from the driver 10.

도 1(A)에 도시된 바와 같이, 집게발(26)의 수량은 짝수 또는 배수의 형태로 구비될 수 있다. 본 실시예 중 4개의 집게발이 제일 안정적이다.As shown in FIG. 1 (A), the number of the claws 26 may be provided in an even number or a multiple number. Four claws in this embodiment are the most stable.

도 2는 자기부상집게의 구조와 작동 상태를 도시한 것으로서, 이를 참조하면, 우선 외부기압원을 지나서 고압의 기체는 입기관리포인트(221)로부터 자성집게(20)내에 입력된다. 한편, 기압 실린더조(22)는 작동이 되며 기압실린더가 신장하여 배기관리포인트(222)를 막는데, 이는 고압기체가 누출하는 것을 방지하기 위해서이다.Referring to FIG. 2, first, a high-pressure gas passes through an external atmospheric pressure source and is input from the dressing management point 221 into the magnetic force grabber 20. On the other hand, the air pressure cylinder chamber 22 is activated and the air pressure cylinder is extended to block the exhaust management point 222, in order to prevent leakage of the high pressure gas.

이때 고압기체의 기체압력은 상응하는 제1자석(23)을 안쪽방향으로 민다. 이 상응하는 제1자석(23)은 이동하는 동시에 자석흡입작용을 통해 옆에 있는 제2자석(24)와 같은 방향으로 움직인다. 제2자석(24)와 집게(25)가 서로 결합하여 집게(25)가 고정레일(251)을 따라 드라이버헤드(10) 방향으로 이동한다. 최종위치까지 이동 후 이때 이 조의 집게발(26)은 모든 끝 부분이 집는 형태를 이루어 순조롭게 나사(5)를 집는다.At this time, the gas pressure of the high-pressure gas pushes the corresponding first magnet 23 inward. This corresponding first magnet 23 moves and moves in the same direction as the second magnet 24 next to it through the magnet suction action. The second magnet 24 and the tongue 25 are engaged with each other and the tongue 25 moves along the fixed rail 251 in the direction of the driver's head 10. After moving to the final position, the nipple (26) of the jaws smoothly catches the screw (5) in the shape of all the ends of the jaws.

상기한 구조에 기초하면, 실질적으로 나사를 집을 때 사용하는 것은 외부 입력 고압기체의 압력을 이용하여 자기부상집게(20)이 나사(5)를 집는 동작을 진행하는 것이다. 완충과 균형성 있게 나사(5)를 집을 수 있으면서 나사머리 외관을 손상이 가지 않도록 한다.On the basis of the above-described structure, when the screw is actually picked up, the operation of picking up the screw 5 by the levitated spiral 20 is carried out by using the pressure of the external input high-pressure gas. The screws (5) can be picked up in a buffered and balanced manner so that the appearance of the screw head is not damaged.

나사(5)를 집은 후 미리 설정이 되어있는 고정추진력을 이용해 드라이버헤드(10)을 끝단 부분이 나사머리와 맞게끔 밀어 순조롭게 조임을 진행할 수 있다; 동시에 배기관리포인트(222)는 전자석(224)를 통해 배기작동을 관리한다. 이때 제1자석(23)은 더 이상 기체 압력을 받지 않으므로 스프링(223)의 탄력작동을 받아 방향이동을 한다. 제1자석(23)은 이동하는 동시에 옆의 제2자석(24)를 끌어당기며 동시에 반대 방향으로 이동한다. 동시에 제2자석(24)는 집게(25)가 고정레일(251)을 통해 드라이버헤드(10)과 멀어지게 하며, 이에 집게발(26)은 석방상태(대기상태)가 된다.After the screw 5 is lifted, the driver head 10 can be smoothly tightened by pushing the end of the driver head 10 in line with the head of the screw by using a fixed thrust force which is set in advance; At the same time, the exhaust management point 222 manages the exhaust operation through the electromagnet 224. At this time, since the first magnet 23 is no longer subjected to the gas pressure, the first magnet 23 is subjected to the resilient action of the spring 223 to move in the direction. The first magnet 23 moves while pulling the second magnet 24 at the same time and moving in the opposite direction at the same time. At the same time, the second magnet 24 causes the tongue 25 to move away from the driver head 10 via the fixed rail 251, and the claw 26 is in the released state (standby state).

이러한 실시상 자동드라이버(1)과 로봇팔이 결합하여 나사조임작업을 제공시 자기부상집게(20)는 자동드라이버(1)의 드라이버(10) 전단과 결합하여 로봇팔이 신속하게 순조롭게 나사(5)를 잡게끔 하며, 또한 나사(5)를 집은 후 바로 조임작업을 할 수 있게 한다. 이러한 일관적인 자동화 나사 클램핑 및 나사조임 작동은 정밀한 나사조임작업 수행에 있어서 생산성이 올라가게끔 한다.In this embodiment, when the automatic driver 1 and the robot arm are engaged to provide a screw tightening operation, the magnetic levitation forceps 20 is engaged with the front end of the driver 10 of the automatic driver 1 so that the robot arm can smoothly and smoothly move the screws 5 ), And it is also possible to tighten the screws (5) immediately after they are picked up. This consistent automatic screw clamping and thread tightening operation increases productivity in performing precise thread tightening operations.

또한, 도 3을 참고하여, 자기부상집게의 제2의 바람직한 실시예를 설명한다.3, a second preferred embodiment of the levitation magazine will be described.

제2실시예에 따른 자기부상집게(30)은 자동드라이버(1)의 드라이버(10)과 결합하며, 적어도 제1자석(31), 제2자석(32), 집게(33)을 포함한다.The magnetic levitation tongue 30 according to the second embodiment is combined with the driver 10 of the automatic driver 1 and includes at least a first magnet 31, a second magnet 32 and a tongue 33.

더욱 구체적으로, 상기 제1자석(31)은 드라이버헤드(10)외부에 설치되며, 케이스압력위치이동작용을 받아 연대적으로 위치이동 및 자극 척력을 제공하며 케이스 석방후 복원된다.More specifically, the first magnet 31 is installed outside the driver's head 10, and is subjected to a case-pressure-position-shifting action to chronologically provide positional movement and repulsive repulsive force, and is restored after releasing the case.

상기 제2자석(32)는 제1자석(31)과 드라이버헤드(10) 사이에 설치되며 서로 접촉하지 않는다. 제2자석(32)는 제1자석(31)의 위치이동을 따라 동극 상척의 배척력으로 드라이버헤드(10)에 근접하도록 밀게 되며 드라이버헤드(10)이 나사(5)를 조일 때 복원된다.The second magnet 32 is installed between the first magnet 31 and the driver head 10 and does not contact each other. The second magnet 32 is pushed toward the driver's head 10 with a homogenous reverse force along with the movement of the first magnet 31 and is restored when the screw head 5 is tightened by the driver's head 10.

집게(33)은 자석 흡입력을 가지는 제2자석(32)에 결합되어 상기 제2자석(32)의 위치이동에 따라 조임 상태나 석방 상태를 이루게 된다. 즉, 집게(33)은 자석 흡입력을 가지는 제2자석(32)에 연대적으로 결합되어 편리하게 나사 조임 작업이 진행되도록 자기적으로 나사(5)를 집거나 놓거나 하도록 상기 제2자석(32)의 위치이동에 따라 조임 상태나 석방 상태를 이루게 된다.The tongue 33 is coupled to the second magnet 32 having a magnet suction force so that the tongue 33 is in a tight state or released state according to the movement of the second magnet 32. That is, the tongue 33 is chronologically connected to the second magnet 32 having the magnet suction force, so that the tongue 33 is magnetically attracted to the second magnet 32 And the fastening state or the releasing state is established according to the movement of the position.

자동드라이버(1)과 로봇트(혹은 로봇팔)이 결합 후 나사조임작업을 진행시 작동원리는 도 4에 도시되어 있다.The operation principle when the automatic driver 1 and the robot (or the robot arm) are engaged after the screw tightening operation is performed is shown in FIG.

도 4를 참조하면, 케이스 아래로 눌러져서 자기부상집게(30) 위치가 이동시 이 코스는 동시에 아래와 같은 동작들이 포함된다. Referring to FIG. 4, when the position of the levitated tongue 30 is moved by pressing down the case, the course includes the following operations at the same time.

구체적으로, 자기부상집게(30)의 제1자석(31)이 제2자석(32) 옆으로 이동시 제2자석(32)은 집게(33)가 나사(5)를 받아들여 클램핑하게끔 민다; 드라이버헤드(10)이 아래로 이동하여 나사(5)에 접촉하여 조임을 진행할 시 제2자석(32)을 벌어지게 하여 석방하는 동시에 케이스는 복원되고 자기부상집게(30)의 제1자석(31)을 복원하게끔 하고, 그리하여 드라이버헤드(10)는 나사(5)를 강하게 누를 수 있게 뻗어나와서 조임을 완성한다.Specifically, when the first magnet 31 of the levitated tongue 30 moves to the side of the second magnet 32, the second magnet 32 pushes the clamp 33 to receive and clamp the screw 5; When the driver's head 10 moves downward and comes into contact with the screw 5 to proceed tightening, the second magnet 32 is opened and released, and at the same time the case is restored and the first magnet 31 , So that the driver head 10 extends so that the screw 5 can be pushed hard to complete the tightening.

도 5를 참고하면, 자기부상집게 구조의 제3의 바람직한 실시예에 따른 자기부상집게(40)는 적어도 스위치(41)과 배터리(42)를 구비한다. Referring to FIG. 5, the magnetic floating claw 40 according to the third preferred embodiment of the magnetic floating claw structure has at least the switch 41 and the battery 42. In FIG.

상기 스위치(41)는, 드라이버헤드(10)외부 주위에 설치되고, 외부 컨트롤회로에 수신 신호들을 전송하기 위한 PCB판을 구비한다. 케이스가 아래로 위치하도록 힘을 받을 때 접촉하여 스위칭되며, 케이스가 최초 상태로 복원될 때 접촉이 해소되면서 스위칭이 차단된다.The switch 41 is provided around the outside of the driver head 10 and has a PCB plate for transmitting received signals to an external control circuit. When the case is forced to be positioned downward, it is contacted and switched, and when the case is restored to its initial state, the contact is relieved and switching is interrupted.

배터리(42)는 스위치(41)와 전기적으로 연결되며 전력신호를 제공한다; 도자집게(43)은 스위치(41)에 설치되고, 배터리(42)와 드라이버헤드(10) 사이에는 드라이버헤드가 관통하여 배치되도록 하기 위한 중공 공간부가 제공되며, 외부로 노출된 끝단이 나사(5) 조임을 제공한다. 도자집게(43) 겉에 감긴 코일(44)는 스위치(41)와 배터리(42)에 전기적으로 연결되며, 이를 통해 스위치(41)의 개폐를 컨트롤하여 도자집게(43)의 자성 상태를 자성이 있거나 없는 상태로 형성하며 이를 이용해 나사(5)의 흡입 및 클램핑을 완성한다.The battery 42 is electrically connected to the switch 41 and provides a power signal; A hollow space is provided between the battery 42 and the driver head 10 so as to allow the driver head to pass therethrough and the exposed end is connected to the screw 5 ) Tightening. The coil 44 wound around the ceramic tongs 43 is electrically connected to the switch 41 and the battery 42 to control the opening and closing of the switch 41 so that the magnetic force of the ceramic tongs 43 is magnetized And is used to complete the suction and clamping of the screw (5).

상기 구조에 따른 실시 예에 있어, 자동드라이버(1)과 로봇트(혹은 로봇팔) 결합 후 나사조임 작업을 진행시의 작동원리는 도 6에 도시되어 있다.In the embodiment according to the above structure, the operation principle when the screw driver is engaged after the automatic driver 1 and the robot (or robot arm) are combined is shown in FIG.

도 6을 참조하면, 자기부상집게(40)가 하방으로 위치 이동하도록 누름력이 가해지면, 상기 자기부상집게(40)은 상기 스위치(41)을 작동시켜 나사(5)의 클램핑을 위하여 코일44가 일시적으로 자성을 띤 상태가 되도록 전기적 신호를 코일44을 통해서 도자집게(43)로 보내어지게 한다. 6, when a pushing force is applied to move the magnetic levitation tongue 40 downward, the magnetic levitation tongue 40 operates the switch 41 to rotate the coil 44 The electric signal is sent to the potentiometer 43 through the coil 44 so as to be temporarily magnetized.

자동드라이버(1)를 아래로 누르면 드라이버헤드(10)가 나사(2)에 닿게 되고, 스위치(41)가 꺼져서 전원이 차단되며, 도자집게(43)는 자동드라이버(1)의 드라이버헤드(10)가 이어지는 나사 조임 작업을 위해 나사(5)를 단단히 밀면서 가압할 수 있도록 원래 위치로 돌아가게 된다. When the automatic driver 1 is pushed down, the driver head 10 is brought into contact with the screw 2 and the switch 41 is turned off to cut off the power, Is returned to its original position so that the screw 5 can be pushed firmly for subsequent thread tightening operations.

위 내용을 종합적으로 보면 본 발명은 주로 고정밀을 요구하는 큰 공장의 조립에 필요하다. 저원가 그리고 전문 로봇트(로봇팔) 전용의 자동드라이버모듈을 설계한 것이다. 자가부상집게는 기압컨트롤러를 통한 입기를 이용시 자석으로 흡입하거나 자석으로 배척하는 작용을 통해 나사를 집는 작용 또는 흡입 및 집는 이중작용이 가능하다. 전자석의 제어를 통해서 배기시 나사를 놓는다. 나사를 잡은 후, 상기 자동드라이버는 바로 조임 작업을 진행한다. 이 방법은 전통 또는 현행하고 있는 삼축의 자동화장치와 다르면서 외부모듈수량과 원가를 낮췄다. 실시예에 따르면, 한 기계로 다양한 사이즈의 나사를 조일 수 있으므로, 실질적으로 곧 다가오는 공업4.0시대의 요구와 적합하다.Taken together, the present invention is mainly required for assembling a large factory requiring high precision. Low cost and specialized robot module designed specifically for robotic arm. The self-lifting forceps can be operated by pulling the magnet through the barometric pressure controller or rejecting the magnet by the magnet, or double action of sucking and pinching. Discharge the screw through the control of the electromagnet. After capturing the screw, the automatic driver proceeds directly to the tightening operation. This method is different from traditional or current triaxial automation devices, while reducing the quantity and cost of external modules. According to the embodiment, it is possible to tighten screws of various sizes with one machine, so that it is suitable with the demand of the upcoming industrial 4.0 era.

이상 내용은 단 본 발명중 비교적 바람직한 실시 예일 뿐이다. 본 발명 설명서 및 특허신청범위를 내에서 다양한 구조로 변경 및 수정 가능하며, 이는 응당 본 발명의 특허범위에 포함되어야 한다.The above description is only a comparatively preferred embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 자동드라이버 10: 드라이버헤드 20: 자기부상집게
21: 케이스자리 22: 기압 실린더 조　　　　221: 입기관리 포인트
222: 배기관리포인트 23: 제1자석 24: 제2자석
25: 집게 251: 궤도 26: 집게발　1: automatic driver 10: driver head 20: magnetic levitation forceps
21: case seat 22: pressure cylinder 221: writing management point
222: exhaust management point 23: first magnet 24: second magnet
25: tongs 251: orbit 26: claws

Claims (7)

고압기체입력을 위하여 외부기압원에 연결되는 입기관리포인트와;
상기 입기관리포인트와 서로 통하며 고압기체 배출을 위한 배기관리포인트와;
상기 배기관리포인트의 배기작용을 제한하도록 신축작동(telescopic action)을 제공하기 위한 기압실린더조와;
상기 입기관리포인트로부터의 입력의 고압기체압력작용을 받아 서로 접근하는 방향으로 이동 및, 고압기체를 통해 배기관리포인트에서 배출시 스프링의 탄성작용을 받아 복원되는 서로 대응하는 한조의 제1자석과;
상기 제1자석 옆에 설치되며 제1자석의 자극흡입을 받아 제1자석과 같은 방향 같은 위치로 이동하는 서로 대응하는 한조의 제2자석과;
상기 제2자석과 서로 결합하며 고정레일을 따라 위치이동이 가능한 집게와;
상기 집게와 결합하며 집게 위치가 드라이버헤드와 가까우거나 멀어질 경우 나사를 집거나 놓는 기능을 하는 집게발;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.A writing management point connected to an external pressure source for high pressure gas input;
An exhaust management point communicating with the warehouse management point and discharging high pressure gas;
A pneumatic cylinder assembly for providing a telescopic action to limit the exhaust action of said exhaust management point;
A pair of first magnets corresponding to each other to move in a direction approaching each other under the action of a high pressure gas pressure of the input from the entry management point and to be restored by elastic action of a spring upon discharge from an exhaust management point through a high pressure gas;
A pair of second magnets provided next to the first magnet and adapted to move in the same direction as the first magnet by being sucked by the magnetic pole of the first magnet;
A tongue coupled to the second magnet and movable along the fixed rail;
And a gripper engaged with the gripper and having a function of gripping and releasing a screw when the gripper position is close to or away from the driver head. 제1항에 있어서,
상기 배기관리포인트는 전자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.The method according to claim 1,
Wherein the exhaust management point further comprises an electromagnet. 제1항에 있어서, 상기 집게발은 4개임을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.The self-floating tongs of claim 1, wherein the claws are four. 제2항에 있어서, 상기 전자석에는 집게발이 전자기적 흡인력으로 나사를 흡인하고 클램핑할 수 있도록 전원(electric power)이 입력되는 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.3. The screw driver as claimed in claim 2, wherein electric power is input to the electromagnet so that the claw can attract and clamp the screw with an electromagnetic attraction force. 드라이버헤드의 외부 주위에 설치되며 케이스의 하부 방향으로의 위치 이동작용을 받아 동시에 위치이동을 일으키며 자극척력을 제공하고 케이스 석방 후 복원이 되는 제1자석과;
상기 제1자석과 드라이버헤드 사이에 서로 접촉하지 않게끔 설치되며, 제1자석의 위치이동에 따라 동극 상척의 배척력으로 드라이브헤드 쪽으로 밀게 되며 드라이버헤드가 나사를 조임시 복원되는 제2자석과;
상기 제2자석에 결합되며 상기 제2자석의 위치이동에 따라 자기적으로 나사를 집거나 놓거나 하여 나사 조임 작업이 진행되도록 조임 상태나 석방 상태를 이루게 되는 집게;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.A first magnet which is installed around the outside of the driver's head and which receives a position-shifting action of the case in a downward direction, simultaneously causes a positional shift, provides a repulsive repulsive force, and is restored after releasing the case;
A second magnet installed between the first magnet and the driver head such that they are not in contact with each other and are pushed toward the drive head by a reverse polarity of the first magnet in accordance with the movement of the first magnet and the driver head is restored when the screw is tightened;
And a tongue coupled to the second magnet and magnetically pulling or dismounting the magnet according to the movement of the second magnet so that the tongue is in a tightened state or a released state so that the screw tightening operation proceeds. Screw thread Magnetic floating tongs. 제5항에 있어서,
상기 제2자석과 집게는 일체형인 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.6. The method of claim 5,
Wherein the second magnet and the tongue are integral. 드라이버헤드 외부 주위에 설치되고, 외부 컨트롤회로에 수신 신호들을 전송하기 위한 PCB판을 구비하며, 케이스가 아래로 위치하도록 힘을 받을 때 접촉하여 스위칭되며, 케이스가 최초 상태로 복원될 때 접촉이 해소되면서 스위칭이 차단되는 스위치와;
상기 스위치, 배터리와 드라이버헤드 사이에 구비되고, 드라이버헤드가 관통하여 배치되도록 하기 위한 중공 공간부를 가지며, 외부로 노출된 끝단이 나사 조임을 제공하는 도자집게와;
상기 도자집게 외부에 감기며 스위치와 배터리에 전기적으로 연결되는 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동드라이버용 나사 자기부상집게.A PCB plate mounted around the outside of the driver head for transferring received signals to an external control circuit and is contacted and switched when the case is forced to be positioned downward and the contact is released when the case is restored to the initial state A switch which is switched off when the switch is turned off;
The switch having a hollow space provided between the battery and the driver head for permitting the driver head to be disposed therethrough, the exposed tip of the tongue providing a screwing;
And a coil wound around the ceramic tongue and electrically connected to the switch and the battery.
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