KR20180082160A - 그립핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 일 실시 예는, 가이드 홈을 가지는 바디부, 상기 가이드 홈을 따라 슬라이딩 하는 조우, 및 상기 바디부와 상기 조우의 사이에 유동 가능하게 삽입되어 상기 조우의 슬라이딩을 안내하고, 상기 조우의 이탈을 방지하는 가이드 봉을 포함한다. 따라서, 조우를 바디부의 상부 또는 측부에서 삽입할 수 있고, 이에 의해, 바디부에 삽입되는 조우, 플런져 및 연결 링크 등의 조립을 용이하게 할 수 있다.

Description

그립핑 장치{THE GRIPPING DEVICE}

본 발명은 그립핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강성을 향상시켜 내구성을 개선한 그리핑 장치에 관한 것이다.

로봇은 산업 현장이나 의료 분야 외에 가정에서도 널리 상용화 되고 있다. 로봇은 인간을 대체하여 특정 업무를 수행할 수 있다. 따라서, 로봇은 인간의 손에 대응하는 그립핑 장치를 갖는다. 특히, 제조 산업 분야에서 로봇은 그리핑 장치를 이용하여 인간의 노동력을 대신하고 있다. 즉, 그립핑 장치는 로봇에게 중요한 구성 요소이다.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 그립핑 장치(1)를 도시한 도면이다.

도 1 및 2를 살펴보면, 종래 기술에 따른 그립핑 장치(1)는 바디부(2)와 조우(3)를 가진다. 종래 기술에 따른 조우(3)는 "T" 형상을 가진다. 조우(3)는 바디부(2)에 형성된 홈에 삽입되어 슬라이딩 된다. 조우(3)는 슬라이딩 방향을 따라 일정한 길이를 가진다. 그런데, 조우(3)가 피파지물을 파지하는 경우, 조우(3)에 모멘트가 발생된다. 이 모멘트에 의해 조우(3)의 일측은 바디부(2)를 가압하게 된다. 이에 의해, 마찰력이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 증가된 마찰력은 바디부(2)와 조우(3)의 사이를 마모시킨다. 따라서, 파지력이 약화되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 T형 조우(3)는 바디부(2)의 측면에서 삽입시켜 조립될 수 있다. 이는, 조우(3)를 슬라이딩 시키는 연결 링크(미도시)의 형상을 제한시킨다. 즉, 바디부(2)의 측면에서 삽입되는 조우(3)와 조립되기 위해, 연결 링크(미도시)는 제한된 연결 구조를 가져야 한다. 이에 의해, 조립 작업이 수월하지 않은 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 조우를 바디부의 측면 및 상부에서 가이드 홈에 삽입하여 조립할 수 있는 가이드 봉을 포함하는 그립핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 적어도 하나의 가이드 봉은 봉 형상을 가지므로, 슬라이딩으로 인한 마모를 가이드 봉의 외주면에 균일하게 발생시켜 내구성 개선한 그립핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치는, 가이드 홈을 가지는 바디부, 상기 가이드 홈을 따라 슬라이딩 하는 조우, 및 상기 바디부와 상기 조우의 사이에 유동 가능하게 삽입되어 상기 조우의 슬라이딩을 안내하고, 상기 조우의 이탈을 방지하는 가이드 봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 봉은 상기 조우의 슬라이딩 방향을 따라 연장되고, 상기 가이드 봉은 다수 개로 배치되며, 상기 다수의 가이드 봉은 상기 조우의 슬라이딩 방향과 수직한 방향을 따라 이격되어 평행한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 봉은 봉 형상을 가지며, 상기 바디부는 상기 가이드 봉에 대응하는 제 1 오목홈을 가지고, 상기 조우는 상기 가이드 봉에 대응하는 제 2 오목홈을 가지며, 상기 제 1 오목홈과 상기 제 2 오목홈은 상기 가이드 봉을 사이에 두고 서로 마주보는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바디부의 내부에 배치되며, 상기 조우의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 운동하는 플런져, 및 상기 플런져와 상기 조우를 연결하는 연결 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런져에 연결된 피스톤을 포함하는 플런져 구동부, 및 상기 조우에 연결되어, 상기 조우의 슬라이딩에 따라 동작하는 핑거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 그립핑 장치에 의하면, 조우를 바디부의 측면은 물론 상부에서도 가이드 홈에 삽입하여 조립할 수 있다. 이에 의해, 플런져 및 연결 링크 등의 구조를 조립에 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 그립핑 장치의 조립이 용이하여, 조립 작업을 간편하고 신속하게 할 수 있다.

조우는 가이드 봉에 의해 바디부의 상부로 이탈되지 않고, 가이드 봉을 따라 슬라이딩 될 수 있다. 가이드 봉은 일정한 길이의 봉 형상을 가진다. 따라서, 조우의 슬라이딩으로 인한 마찰은 적어도 하나의 가이드 봉의 외주면 전체에 가해진다. 즉, 마모는 적어도 하나의 가이드 봉의 전면에 대해 균일하게 발생된다. 따라서, 일부에 마모가 집중되는 것에 비해 상대적으로 내구성이 향상될 수 있다. 특히, 가이드 봉의 개수가 증가될수록 내구성이 증대되는 효과가 있다. 이에 의해, 파지력이 오랫 동안 일정하게 유지될 수 있다.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 그립핑 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 그립핑 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 그립핑 장치의 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 그립핑 장치에 분리 가능하게 삽입된 가이드 봉을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 가이드 봉을 도시한 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 조우를 도시한 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 조우를 일 방향에서 바라본 도면이다.
도 10 및 11은 종래 기술에 따른 그립핑 장치의 성능을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치의 성능을 나타내는 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 그립핑 장치(10)를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 그립핑 장치의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 그립핑 장치의 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 그립핑 장치에 분리 가능하게 삽입된 가이드 봉을 도시한 도면이며, 도 7은 도 6에 도시된 가이드 봉을 도시한 도면이고, 도 8은 도 3에 도시된 조우를 도시한 도면이며, 도 9는 도 3에 도시된 조우를 일 방향에서 바라본 도면이다.

도 3 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치(10)는 바디부(100), 바디부(100)에 삽입되는 조우(200), 및 바디부(100)와 조우(200)의 사이에 배치된 가이드 봉(300)을 포함한다.

바디부(100)는 가이드 홈(110)을 가진다. 조우(200)는 가이드 홈(110)에 삽입된다. 여기서, 가이드 홈(110)은 바디부(100)의 상부에 배치될 수 있다. 가이드 홈(110)은 바디부(100)의 일측에서 타측을 향하여 연장된다. 조우(200)는 가이드 홈(110)에 유동 가능하게 삽입되어, 가이드 홈(110)을 따라 슬라이딩 가능하다.

도 3, 8 및 9를 참조하면, 조우(200)는 가이드 홈(110)에 대응하여 하면(230)과 양 측면(250)을 가지는 실질적으로 직육면체 형상을 가질 수 있다. 양 측면(250)은 하면(230)과 실질적으로 수직하고, 서로간에 평행하다. 조우(200)는 양 측면(250)에서 함몰된 홈을 가질 수는 있지만, 양 측면(250)으로부터 돌출된 부위는 가지지 않는다.

따라서, 조우(200)는 바디부(100)의 상부에서 가이드 홈(110)에 삽입될 수 있다. 또한, 조우(200)는 바디부(100)의 측면에서 가이드 홈(110)에 삽입될 수 있다. 즉, 조우(200)의 조립 방향에 따라, 후술하는 연결 링크(500) 또는 플런져(400)의 구조가 다양하게 변형될 수 있다. 특히, 조우(200)가 상부에서 가이드 홈(110)에 삽입되는 경우, 조립이 용이한 이점이 있다.

도 6 내지 8을 참조하면, 가이드 봉(300)은 조우(200)와 바디부(100)의 사이에 삽입될 수 있다. 특히, 가이드 봉(300)은 조우(200)와 바디부(100)의 사이에 유동 가능하게 삽입된다. 즉, 가이드 봉(300)은 바디부(100) 및 조우(200)의 사이에 분리 가능하게 배치된다. 가이드 봉(300)은 바디부(100)로부터 조우(200)의 이탈을 방지한다. 즉, 조우(200)는 가이드 홈(110)을 따라 슬라이딩 되지만, 바디부(100)의 상부로 이탈되지 않는다.

또한, 가이드 봉(300)이 바디부(100) 및 조우(200)의 사이에 분리 가능하게 배치되므로, 조우(200)가 바디부(100)의 상부에서 가이드 홈(110)에 삽입된 후, 가이드 봉(300)이 바디부(100)와 조우(200)의 사이에 삽입될 수 있다. 즉, 가이드 봉(300)은 조우(200)를 바디부(100)의 상부에서 가이드 홈(110)에 조립될 수 있게 한다. 이에 의해, 그립핑 장치(10)의 조립 작업이 용이할 수 있다.

만약, 조우(200)를 바디부(100)의 측면에서 가이드 홈(110)에 삽입하는 경우, 플런져(400)와 연결 링크(500)를 연결하여 바디부의 내부에 배치하여야 한다. 이후, 조우(200)가 슬라이딩 되어 연결 링크(500)와 인접하게 배치된 후, 조우(200)와 연결 링크(500)를 연결할 수 있다. 즉, 그립핑 장치(10)의 조립 작업이 번거로운 문제점이 있다.

도 9를 참조하면, 가이드 봉(300)은 가이드 홈(110)을 따라 바디부(100)의 일측에서 타측으로 연장된다. 일 실시 예로, 가이드 봉(300)은 봉 형상을 가질 수 있다. 조우(200)는 가이드 봉(300)의 삽입을 위한 제 2 오목홈(210)을 가지고, 바디부(100)는 가이드 봉(300)의 삽입을 위한 제 1 오목홈(130)을 가진다. 제 1 오목홈(130)과 제 2 오목홈(210)은 가이드 봉(300)을 사이에 두고 서로 마주본다.

그러나, 조우(200)와 바디부(100)는 종래 기술(도 2 참조)과 같이 돌출부를 가지지 않는다. 즉, 바디부(100)는 조우(200)를 향하여 돌출된 부위를 가지지 않고, 조우(200)는 바디부(100)를 향하여 돌출된 부위를 가지지 않는다. 따라서, 조우(200)는 바디부(100)의 상부에서 하 방향으로 조립될 수 있고, 가이드 봉(300)에 의해 바디부(100)의 상부로 이탈되지 않는다.

조우(200)의 슬라이딩으로 인한 마찰은 가이드 봉(300)의 외주면 전체에 가해진다. 즉, 마모는 가이드 봉(300)의 전면에 대해 균일하게 발생된다. 따라서, 일부에 마모가 집중되는 것에 비해 상대적으로 내구성이 향상될 수 있다.

또한, 가이드 봉(300)은 조우(200)의 양측 각각에 복수로 배치될 수 있다. 가이드 봉(300)은 조우(200)의 양측에 하나씩 배치되어도, 조우(200)의 슬라이딩이 안내되고, 바디부(100)의 상부로 조우(200)의 이탈이 방지될 수 있다. 그러나, 가이드 봉(300)이 서로 이격된 복수 개로 배치되어, 마모의 집중이 더욱 방지될 수 있다. 조우(200)와 바디부(100)의 사이의 미세한 이격 거리는 파지 동작에 의해 하나의 가이드 봉(300)에 일부 마모를 집중 시킬 수 있다. 하지만, 다수의 가이드 봉(300)이 배치되면, 마모는 각 가이드 봉(300)에 균일하게 발생되는 효과가 있다.

도 3 내지 5를 참조하면, 조우(200)는 연결 링크(500)와 플런져(400)에 연결되어 슬랑이딩 될 수 있다. 플런져(400)는 바디부(100)의 내부에 배치되어 조우(200)의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 상하 운동할 수 있다. 연결 링크(500)는 플런져(400)와 조우(200)의 사이에 배치될 수 있다. 연결 링크(500)는 플런져(400)와 조우(200)를 연결한다.

연결 링크(500)는 링크 바디(510), 제 1 돌기(530) 및 제 2 돌기(550)를 포함할 수 있다. 링크 바디(510)는 고리 형상을 가질 수 있다. 링크 바디(510)는 바디부(100)에 힌지로 연결되는 힌지부(h)를 가질 수 있다. 제 1 돌기(530)와 제 2 돌기(550)는 링크 바디(510)로부터 돌출된다. 제 1 돌기(530)와 제 2 돌기(550)는 힌지부(h)를 중심으로 소정 각도로 이격될 수 있다. 예컨대, 제 1 돌기(530)와 제 2 돌기(550)는 예각을 이룰 수 있다.

제 1 돌기(530)는 조우(200)의 일측에 유동 가능하게 삽입될 수 있다. 제 2 돌기(550)는 플런져(400)의 일측에 유동 가능하게 삽입될 수 있다. 따라서, 플런져(400)의 상하 운동에 따라 연결 링크(500)는 힌지부(h)를 중심으로 회동할 수 있다. 이에 의해, 조우(200)는 가이드 홈(110)을 따라 슬라이딩 된다. 또한, 제 1 돌기(530)와 제 2 돌기(550)의 각각은 그 외측을 향하여 적어도 일부 볼록하게 돌출된 볼록 돌기(570)를 가질 수 있다. 볼록 돌기(570)는 제 1 돌기(530) 또는 제 2 돌기(550)를 사이에 두고 서로 마주보게 배치될 수 있다. 이에 의해, 조우(200)와 플런져(400) 각각에 삽입된 제 1 돌기(530)와 제 2 돌기(550)의 유동을 원활하게 할 수 있다.

플런져 구동부(600)는 피스톤(610), 실린더(미도시) 및 공압 유닛(630)을 포함할 수 있다. 피스톤(610)은 플런져(400)에 연결된다. 피스톤(610)은 실린더의 내부에 배치된다. 공압 유닛(630)은 실린더의 내부로 가스를 공급 또는 배출시켜, 피스톤(610)을 상하 운동 시킬 수 있다. 따라서, 플런져(400)는 피스톤(610)에 의해 상하 운동할 수 있다.

도 10 및 11은 종래 기술에 따른 그립핑 장치의 성능을 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치의 성능을 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 그립핑 장치의 성능 시험을 위한 변수는 조우(200)의 일 지점과 핑거부(700)의 일 지점 사이의 가로 길이(y), 세로 길이(z), 최단 거리(A)를 포함한다. 도 10의 경우, T형 조우(200)를 가지는 종래 기술에 따른 그립핑 장치를 도시하였으나, 상기 변수들은 성능 시험을 위한 변수로 본 발명에도 적용될 수 있다.

도 11을 참조하면, T형 조우를 가지는 종래 기술에 따른 그립핑 장치는 허용 gripping force를 만족하는 Finger length(A)가 최대 80 mm 에 해당된다. 또한, 초록색 범위인 Permitted range의 가로 길이(y)가 최대 약 65 mm이고, 세로 길이(z)가 최대 약 80 mm이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 그립핑 장치(10)는 허용 gripping force를 만족하는 Finger length(A)가 최대 90mm 까지 연장된다. 또한, 초록색 범위인 Permitted range의 가로 길이(y)가 최대 73 mm 이고, 세로 길이(z)가 최대 약 90 mm 로 연장될 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10 : 그립핑 장치
100 : 바디부
110 : 가이드 홈
130 : 제 1 오목홈
200 : 조우
210 : 제 2 오목홈
230 : 하면
250 : 측면
300 : 가이드 봉
400 : 플런져
500 : 연결 링크
600 : 플런져 구동부
700 : 핑거부

Claims (5)

1. 가이드 홈을 가지는 바디부;
   상기 가이드 홈을 따라 슬라이딩 하는 조우; 및
   상기 바디부와 상기 조우의 사이에 유동 가능하게 삽입되어 상기 조우의 슬라이딩을 안내하고, 상기 조우의 이탈을 방지하는 가이드 봉을 포함하는 그립핑 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 봉은 상기 조우의 슬라이딩 방향을 따라 연장되고,
   상기 가이드 봉은 다수 개로 배치되며, 상기 다수의 가이드 봉은 상기 조우의 슬라이딩 방향과 수직한 방향을 따라 이격되어 평행한 그립핑 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 봉은 봉 형상을 가지며,
   상기 바디부는 상기 가이드 봉에 대응하는 제 1 오목홈을 가지고,
   상기 조우는 상기 가이드 봉에 대응하는 제 2 오목홈을 가지며,
   상기 제 1 오목홈과 상기 제 2 오목홈은 상기 가이드 봉을 사이에 두고 서로 마주보는 그립핑 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 바디부의 내부에 배치되며, 상기 조우의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 운동하는 플런져; 및
   상기 플런져와 상기 조우를 연결하는 연결 링크를 더 포함하는 그립핑 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 플런져에 연결된 피스톤을 포함하는 플런져 구동부; 및
   상기 조우에 연결되어, 상기 조우의 슬라이딩에 따라 동작하는 핑거부를 더 포함하는 그립핑 장치.

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