KR102485908B1 - 툴체인저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 툴체인저를 개시한다. 본 발명은, 베이스와, 결합부재가 연결되며, 상기 결합부재의 이동에 따라 선형 운동 및 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 하는 제1결합부와, 툴부재가 연결되며, 상기 제1결합부의 선형 운동 및 회전 운동 시 상기 제1결합부와 결합하거나 상기 제1결합부의 선형 운동 시 상기 제1결합부로부터 분리되고, 상기 베이스에 안착하거나 상기 베이스에서 분리되는 제2결합부와, 상기 베이스에 배치되며, 상기 제2결합부 및 상기 툴부재를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 회전 운동을 안내하고, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 분리 시 상기 제1결합부에 분리력을 제공하는 분리력제공부를 포함한다.

Description

툴체인저{Tool changer}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 툴체인저에 관한 것이다.

로봇은 다양한 작업 환경에서 다양한 작업에 활용되도록 제작될 수 있다. 이때, 로봇은 작업 환경에 대응되도록 핸드를 구비할 수 있다. 이러한 핸드는 로봇암에 고정될 수 있으며, 로봇이 수행하는 작업에 대응되도록 핸드는 다양한 구조를 가질 수 있다.

이때, 상기와 같은 핸드는 작업 및/또는 작업 물체 등에 따라 대응되는 형상으로 가변하거나 작동 방법이 상이해져야 한다. 그러나 핸드의 형상을 가변시키거나 작동 방법을 상이하게 하기 위해서 핸드를 구동시키는 구성의 위치 등을 가변시키는 것은 상당한 기술이 필요하고 형상의 가변이나 구성의 위치 등의 가변으로 인한 오작동의 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 핸드를 로봇암으로부터 분리 가능하도록 제작하여 작업 및/또는 작업 물체 등에 적합한 핸드를 제공하는 기술들이 개발되고 있다. 또한, 핸드를 로봇암에서 용이하게 분리하거나 로봇암에 결합시키기 위한 구조들이 개발되고 있다. 상기와 같은 핸드를 로봇암으로부터 분리하는 기술은 일본 공개특허공보 특개2019-072822호에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예들은 핸드와 로봇암의 결합과 분리를 신속하면서 용이하게 하는 툴체인저를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 베이스와, 결합부재가 연결되며, 상기 결합부재의 이동에 따라 선형 운동 및 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 하는 제1결합부와, 툴부재가 연결되며, 상기 제1결합부의 선형 운동 및 회전 운동 시 상기 제1결합부와 결합하거나 상기 제1결합부의 선형 운동 시 상기 제1결합부로부터 분리되고, 상기 베이스에 안착하거나 상기 베이스에서 분리되는 제2결합부와, 상기 베이스에 배치되며, 상기 제2결합부 및 상기 툴부재를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 회전 운동을 안내하고, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 분리 시 상기 제1결합부에 분리력을 제공하는 분리력제공부를 포함하는 툴체인저를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 베이스는, 제1베이스와, 상기 제1베이스와 연결되며, 일 방향에서 가해지는 충격을 흡수하는 충격흡수부와, 상기 충격흡수부와 상기 분리력제공부를 연결되는 제2베이스를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 충격흡수부는, 상기 제1베이스와 상기 제2베이스 사이에 제1방향으로 배치되어 상기 제1베이스와 상기 제2베이스를 연결하는 제1충격흡수부와, 상기 제1베이스와 상기 제2베이스 사이에 제2방향으로 배치되어 상기 제1베이스와 상기 제2베이스를 연결하는 제2충격흡수부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부는, 제1결합하우징과, 상기 제1결합하우징 내부에 배치되며 상기 제1결합하우징 내부를 선형 운동 가능한 선형운동부와, 상기 선형운동부와 연결되고, 상기 제1결합하우징으로부터 돌출되며, 상기 분리력제공부와 접촉하는 제1접촉부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부는, 상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되는 탄성부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부는, 상기 제1결합하우징에 연결되어 상기 선형운동부의 운동을 가이드하는 선형운동가이드부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부는, 상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되어 상기 선형운동부의 운동에 따라 상기 제1결합하우징의 외면으로 돌출되는 양이 조절되는 위치고정부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2결합부는, 제2결합하우징과, 상기 제2결합하우징으로부터 돌출되는 제2접촉부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2결합부는, 상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부를 가력하는 가력부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2결합부는, 상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부의 경로를 안내하는 제1가이드부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부는, 상기 베이스에 고정되는 가력베이스와, 상기 가력베이스로부터 돌출되며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부가 안착되며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부를 가력하는 가력돌출부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부는, 상기 가력베이스에 안착하여 상기 제1결합부와 연결되며, 상기 제1결합부의 회전 운동 시 함께 스윙 운동하는 회전블록을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부는, 상기 회전블록에 배치되며, 상기 제1결합부에 삽입되는 제2가이드부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부는, 상기 회전블록과 상기 가력베이스를 연결하는 가력탄성부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부에 배치되며, 상기 툴부재를 지지하는 아이들러를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 분리력제공부에 배치되는 상기 제2결합부의 선형 운동을 제한하는 스토퍼부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 툴부재에 배치되어 상기 스토퍼부와 선택적으로 접촉하고, 상기 스토퍼부에 의해 이동이 제한되는 걸림부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 스토퍼부는, 상기 분리력제공부 상에 선형 운동 가능하게 배치된 스토퍼블록과, 상기 분리력제공부와 상기 스토퍼블록 사이에 배치되는 스토퍼탄성부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2결합부와 대향하는 상기 스토퍼블록의 일면은 경사질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 결합이나 분리 시 상기 제1결합부는 지면에 수평한 방향으로 선형 운동할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 툴체인저는 간편한 구조를 통하여 로봇암과 핸드를 분리하거나 결합시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예들에 따른 툴체인저는 로봇암과 핸드를 별도로 정렬하지 않고도 정확하게 결합시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예들에 따른 툴체인저는 로봇암과 핸드의 구동 시 외부의 에너지를 사용하지 않음으로써 로봇암 및/또는 핸드에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴체인저를 보여주는 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 툴체인저를 보여주는 분해사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 제2결합부를 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 툴체인저의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다.
도 5a는 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.
도 5c는 도 5a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
도 8a는 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴체인저를 보여주는 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 툴체인저를 보여주는 분해사시도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다. 도 2c는 도 2a에 도시된 제2결합부를 보여주는 분해사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 툴체인저의 일부를 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 툴체인저어셈블리(1)는 결합부재(10), 툴체인저(100)의 일부 및 툴부재(20)를 포함할 수 있다. 결합부재(10)는 다양한 형태일 수 있다. 예를 들면, 결합부재(10)는 로봇암을 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 결합부재(10)는 복수개의 프레임을 포함하는 구조물일 수 있다. 또 다른 실시예로서 결합부재(10)는 실린더 등과 같은 구동부를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로서 결합부재(10)는 공구 등의 손잡이 일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 결합부재(10)가 로봇암을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

로봇암은 모터, 실린더 등과 같은 별도의 구동부에 연결되어 선형 운동 및/또는 회전 운동 등과 같은 다양한 운동을 수행할 수 있다. 이때, 로봇암은 바(Bar) 형태로 형성될 수 있다. 다른 실시예로서 로봇암은 적어도 2개의 프레임을 구비하고, 서로 인접하는 프레임이 회전 가능하게 연결되는 관절구조물을 포함하는 것도 가능하다. 이때, 로봇암은 관절구조물에 배치되어 서로 인접하는 프레임 중 적어도 하나를 회전시키는 모터 등과 같은 구동부를 포함하는 것도 가능하다. 이러한 로봇암은 상기에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태를 포함할 수 있다.

툴체인저(100)는 결합부재(10)와 툴부재(20) 사이에 배치되어 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결합시키거나 결합부재(10)와 툴부재(20)의 결합을 해제시킬 수 있다.

툴체인저(100)는 베이스(110), 제1결합부(120), 제2결합부(130), 분리력제공부(140), 아이들러(149), 스토퍼부(150) 및 걸림부(160)를 포함할 수 있다.

베이스(110)는 별도의 구조물(예를 들면, 기계의 외면, 공장의 벽멱, 공장의 바닥, 구조물의 상면 등) 또는 지면에 배치될 수 있다. 이때, 베이스(110) 상에는 분리력제공부(140)가 배치될 수 있다.

제1결합부(120)는 결합부재(10)와 결합할 수 있다. 제2결합부(130)는 제1결합부(120)와 선택적으로 결합하거나 분리될 수 있다. 이때, 제1결합부(120)와 제2결합부(130)가 서로 결합하는 경우 제1결합부(120)는 선형 운동 및 회전 운동을 수행할 수 있다. 반면, 제1결합부(120)와 제2결합부(130)가 서로 분리되는 경우 제1결합부(120)는 선형 운동만을 수행할 수 있다. 제2결합부(130)는 툴부재(20)와 결합할 수 있다. 상기와 같은 경우 제1결합부(120)는 결합부재(10)와 볼트 등을 통하여 결합할 수 있으며, 제2결합부(130)는 툴부재(20)와 볼트 등을 통하여 결합할 수 있다.

상기와 같은 툴부재(20)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 툴부재(20)는 로봇에 사용되는 핸드를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 툴부재(20)는 다양한 공구를 포함할 수 있다. 이때, 툴부재(20)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 다양한 작업을 수행할 수 있는 장치 또는 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 툴부재(20)가 로봇에 사용되는 핸드를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 결합부재(10)는 툴부재(20)와 결합하거나 툴부재(20)를 분리하기 위하여 지면에 대해서 수평한 방향으로 선형운동할 수 있다. 이하에서는 툴체인저(100)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

베이스(110)는 제1베이스(111), 제2베이스(112) 및 충격흡수부(113)를 포함할 수 있다.

제1베이스(111)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1베이스(111)는 복수개의 바(Bar)가 서로 연결되어 지지구조물을 형성할 수 있다. 다른 실시예로서 제1베이스(111)는 복수개의 플레이트, 바 등이 결합하는 형태일 수 있다. 또 다른 실시예로서 제1베이스(111)는 일체로 형성되어 적어도 일부분이 절곡되는 형태를 가질 수 있다. 상기와 같은 제1베이스(111)는 지면 또는 구조물 등에 결합할 수 있다. 이때, 제1베이스(111)의 일부가 지면(예를 들면, 도 1의 X-Y평면)이나 구조물의 일면에 평행하게 형성되어 결합하고, 제1베이스(111)의 다른 일부는 제1베이스(111)의 일부에서 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 이러한 경우 제1베이스(111)의 다른 일부는 지면이나 구조물의 일면에 대해서 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.

제2베이스(112)는 제1베이스(111)의 측면(예를 들면, 도 1에서 Y축 방향의 제1베이스(111)의 일면)으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 제1베이스(111)는 충격흡수부(113)를 통하여 제2베이스(112)와 연결될 수 있다.

충격흡수부(113)는 제1베이스(111)와 제2베이스(112) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 충격흡수부(113)는 제2베이스(112)에 힘이 가해지는 경우 제2베이스(112)에 가해지는 힘의 일부 흡수할 수 있다. 일 실시예로서 충격흡수부(113)는 실리콘, 고무 등을 포함하는 탄성바를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 충격흡수부(113)는 스프링을 포함할 수 있다.

상기와 같은 충격흡수부(113)는 제1베이스(111)와 제2베이스(112)를 직접 연결할 수 있다. 다른 실시예로서 제1베이스(111)와 제2베이스(112)는 별도의 연결부재(예를 들면, 볼트, 핀 등)를 통하여 연결되고 충격흡수부(113)는 상기 연결부재의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 제2베이스(112)는 제2베이스(112)에 힘이 가해지는 경우 상기 연결부재의 길이 방향(예를 들면, 도 1의 높이 방향)을 따라 상기 연결부재를 선형 운동할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1베이스(111)와 제2베이스(112) 사이에는 충격흡수부(113)만 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 충격흡수부(113)는 적어도 2 방향으로 제2베이스(112)에 가해지는 힘을 흡수하는 것이 가능하다. 예를 들면, 충격흡수부(113)는 제1방향으로 배치되는 제1충격흡수부(113-1)와 제2방향으로 배치되는 제2충격흡수부(113-2)를 포함할 수 있다. 제1충격흡수부(113-1)는 제1베이스(111)의 측면과 제2베이스(112)의 측면을 연결할 수 있으며, 제2충격흡수부(113-2)는 제1베이스(111)의 상면과 제2베이스(112)의 하면을 연결할 수 있다.

제1결합부(120)는 제1결합하우징(121), 상부하우징(122), 제1접촉부(123), 선형운동부(124), 제1탄성부(125), 선형운동가이드부(126), 위치고정부(127) 및 위치한정부(128)를 포함할 수 있다.

제1결합하우징(121)은 외관을 형성하는 제1-1결합하우징(121a)과 제1-1결합하우징(121a) 내부에 배치되며, 제1-1결합하우징(121a)의 내면으로부터 연장되는 제1-2결합하우징(121c)을 포함할 수 있다. 이때, 제1-2결합하우징(121c)은 제1-1결합하우징(121a)의 상부를 차폐하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1-1결합하우징(121a)의 내면에 연결된 제1-2결합하우징(121c) 부분의 두께와 제1-1결합하우징(121a)의 중앙에 배치되는 제1-2결합하우징(121c) 부분의 두께는 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1-1결합하우징(121a)의 중앙에 배치되는 제1-2결합하우징(121c) 부분의 두께는 제1-2결합하우징(121c)의 다른 부분의 두께보다 클 수 있다. 또한, 제1-2결합하우징(121c)의 두께는 제1-1결합하우징(121a)의 중앙으로부터 제1-1결합하우징(121a)의 중앙에서 일정 거리의 범위에 있는 제1-2결합하우징(121c) 부분에서 균일할 수 있다. 제1-2결합하우징(121c)의 두께는 제1-2결합하우징(121c)의 두께가 동일한 부분의 끝에서 제1-1결합하우징(121a)의 내면과 가까워질수록 작아질 수 있다. 또한, 제1-2결합하우징(121c)의 두께는 작아 지다가 제1-1결합하우징(121a)의 내면까지 일정하게 유지될 수 있다.

상기와 같은 제1-1결합하우징(121a)에는 제1접촉부(123)가 관통하는 제1삽입홀(121a-1)이 형성될 수 있다. 이때, 제1삽입홀(121a-1)은 원형이 아닌 장공 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1삽입홀(121a-1)은 제1-1결합하우징(121a)의 높이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 또한, 제1-1결합하우징(121a)에는 위치고정부(127)가 선택적으로 돌출되는 홀이 형성될 수 있다. 이때, 홀은 위치고정부(127)의 개수에 대응되도록 형성될 수 있으며, 제1결합하우징(121)의 외면에 배치될 수 있다.

제1결합하우징(121)은 제1가이드부(134)와 결합하며, 가력부(133)와 선택적으로 접촉하는 돌출부(121b)를 포함할 수 있다. 돌출부(121b)는 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 제1-1결합하우징(121a)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 이때, 돌출부(121b)는 후술할 제1가이드부(134) 삽입되는 제1결합홀(121b-1)을 구비할 수 있다.

상부하우징(122)은 제1-1결합하우징(121a)에 배치되어 일부가 제1-1결합하우징(121a)에 삽입될 수 있다. 또한, 상부하우징(122)은 제1-2결합하우징(121c)의 상부에 안착할 수 있다. 이때, 상부하우징(122)은 로봇암과 볼트 등을 통하여 연결될 수 있다. 또한, 상부하우징(122)은 제1-1결합하우징(121a)의 측면과 볼트 등을 통하여 연결됨으로써 제1결합하우징(121)에 고정될 수 있다.

제1접촉부(123)는 선형운동부(124)에 연결될 수 있다. 이때, 제1접촉부(123)는 제1연결부(123a) 및 제1마찰저감부(123b)를 포함할 수 있다. 제1연결부(123a)는 선형운동부(124)에 삽입되어 연결될 수 있다. 제1마찰저감부(123b)는 제1연결부(123a)에 회전가능하게 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1마찰저감부(123b)는 롤러 형태일 수 있다. 이때, 제1마찰저감부(123b)는 다양한 형태로 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예로서 제1마찰저감부(123b)는 고무, 실리콘 등의 탄성 재질로 형성될 수 있다. 다른 실시예로서 제1마찰저감부(123b)는 합성수지 재질로 형성되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로서 제1마찰저감부(123b)는 내부에 금속 등의 단단한 물질로 형성된 코어와, 코어의 외면을 감싸도록 배치되며, 고무, 실리콘, 합성수지 등으로 형성된 외피부를 포함하는 것도 가능하다.

선형운동부(124)는 제1결합하우징(121) 내부에 배치되어 제1결합하우징(121) 내부에서 선형 운동할 수 있다. 예를 들면, 선형운동부(124)는 제1결합하우징(121) 내부에서 제1결합하우징(121)을 기준으로 상하로 운동할 수 있다.

선형운동부(124)는 서로 결합하는 제1선형운동부(124a)와 제2선형운동부(124b)를 포함할 수 있다. 이때, 제2선형운동부(124b)는 제1선형운동부(124a)의 상부에 배치되 볼트, 나사, 핀 등을 통하여 연결될 수 있다.

제1선형운동부(124a)는 제1부분(124a-1), 제2부분(124a-2) 및 연결부분(124a-3)을 포함할 수 있다. 이때, 제1부분(124a-1) 및 제2부분(124a-2)은 원기둥 형태일 수 있다. 또한, 제1부분(124a-1)의 높이 방향과 수직한 단면의 지름은 제2부분(124a-2)의 높이 방향과 수직한 단면의 지름보다 클 수 있다. 즉, 제1부분(124a-1)의 외면과 제1결합하우징(121) 내면 사이의 거리는 제2부분(124a-2)의 외면과 제1결합하우징(121) 내면 사이의 거리보다 작을 수 있다. 이러한 경우 제2부분(124a-2)의 외면과 제1결합하우징(121)의 내면 사이에는 공간이 형성될 수 있으며, 이러한 공간에는 위치고정부(127)의 적어도 일부가 수납되는 것이 가능하다. 연결부분(124a-3)는 제1부분(124a-1)과 제2부분(124a-2)의 경계에 배치되어 제1부분(124a-1)과 제2부분(124a-2)을 연결할 수 있다. 이때, 연결부분(124a-3)의 외면을 곡면 또는 경사면으로 형성됨으로써 연결부분(124a-3)의 높이 방향과 수직한 단면의 면적이 급격하게 변하지 않을 수 있다. 또한, 연결부분(124a-3)의 외면을 곡면 또는 경사면으로 형성됨으로써 선형운동부(124)의 운동 시 위치고정부(127)가 선형운동부(124)의 운동을 간섭하지 않도록 할 수 있다.

제1탄성부(125)는 제1-2결합하우징(121c)과 선형운동부(124) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제1탄성부(125)는 실리콘, 고무 등과 같은 탄성바 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 제1탄성부(125)는 스프링을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1탄성부(125)가 스프링인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

제1탄성부(125)는 적어도 하나 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1탄성부(125)가 하나인 경우 도면에 도시되어 있지는 않지만 제1탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중앙에 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 제1탄성부(125)가 적어도 2개인 경우 적어도 2개의 제1탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 특히 적어도 2개의 제1탄성부(125)가 짝수개인 경우 2개의 제1탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 또한, 적어도 2개의 제1탄성부(125)가 홀수개인 경우 복수개의 제1탄성부(125) 중 인접하는 2개의 제1탄성부(125)와 선형운동부(124)의 중심이 이루는 각도는 모두 동일할 수 있다.

선형운동가이드부(126)는 선형운동부(124)의 선형 운동을 가이드할 수 있다. 선형운동가이드부(126)는 적어도 하나를 구비할 수 있다. 이때, 선형운동가이드부(126)가 하나 구비되는 경우 선형운동가이드부(126)는 선형운동부(124)의 중앙에 배치될 수 있으며, 제1탄성부(125)는 선형운동가이드부(126)의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 선형운동가이드부(126)가 복수개 구비되는 경우 선형운동가이드부(126)는 상기에서 설명한 제1탄성부(125)와 유사하게 배치될 수 있다. 이때, 각 선형운동가이드부(126)는 각 제1탄성부(125)가 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 도면에 도시되어 있지는 않지만 각 선형운동가이드부(126)는 각 제1탄성부(125)와 중첩되도록 배치되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 선형운동가이드부(126)는 복수개 구비되며, 각 제1탄성부(125)와 중첩되지 않도록 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

선형운동가이드부(126)는 선형운동부(124)를 관통하도록 배치될 수 있다. 이때, 선형운동가이드부(126)는 제1-2결합하우징(121c) 및 위치한정부(128)와 연결됨으로써 선형운동부(124)의 운동 범위를 한정할 수 있다. 또한, 선형운동가이드부(126)가 복수개 구비되는 경우 복수개의 선형운동가이드부(126) 중 인접하는 2개의 선형운동가이드부(126)와 선형운동부(124)의 중심이 형성하는 각도는 모든 선형운동가이드부(126)에서 동일하므로 선형운동부(124)의 선형 운동 시 선형운동부(124)가 틸팅되는 것을 방지할 수 있다.

위치고정부(127)는 선형운동부(124)와 제1결합하우징(121) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 운동에 따라 제1결합하우징(121)으로부터 돌출되는 양이 조절될 수 있다. 제1결합하우징(121)에는 위치고정부(127)가 상기에서 설명한 바와 같이 돌출되는 홀이 형성될 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 구 형태일 수 있다. 이러한 경우 홀의 지름은 가변할 수 있다. 예를 들면, 홀의 지름은 제1결합하우징(121)의 의면으로부터 내면으로 갈수록 커질 수 있다. 이러한 경우 홀의 지름은 제1결합하우징(121)의 외면에 형성된 부분이 다른 부분보다 클 수 있다. 특히 제1결합하우징(121)의 외면에 형성된 홀 부분의 지름은 위치고정부(127)의 지름보다 약간 작게 형성될 수 있다. 따라서 위치고정부(127)는 홀을 통과하지 못할 수 있다.

상기와 같은 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 운동에 따라서 제1부분(124a-1), 연결부분(124a-3) 또는 제2부분(124a-2)에 접촉할 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 선형운동부(124)와 접촉 시 자유롭게 회전 가능함으로써 선형운동부(124)의 운동을 방해하지 않을 수 있다.

위치고정부(127)는 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 외면을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 특히 복수개의 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 높이 방향과 수직한 임의의 평면 상에서 원형으로 배열될 수 있다. 또한, 서로 인접하는 위치고정부(127) 사이의 거리는 복수개의 위치고정부(127)에서 서로 동일할 수 있다. 따라서 복수개의 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 위치에 따라 선형운동부(124)의 운동 방향에 수직한 방향으로 동일한 거리만큼 이동하는 것이 가능하며, 선형운동부(124)가 틸팅되는 것을 방지할 수 있다.

위치한정부(128)는 선형운동가이드부(126)와 연결될 수 있다. 위치한정부(128)는 제1-2결합하우징(121c)과 이격되도록 배치되어 선형운동가이드부(126)의 길이만큼 선형운동부(124)의 운동 범위를 제공할 수 있다.

상기와 같은 위치한정부(128)는 선형운동가이드부(126)와 연결되는 제1위치한정플레이트(128a), 제1위치한정플레이트(128a)와 결합하는 제2위치한정플레이트(128b), 제2위치한정플레이트(128b)와 결합하는 제3위치한정플레이트(128c) 및 제2위치한정플레이트(128b)에 일면이 접촉하고, 제3위치한정플레이트(128c)에 삽입되는 범퍼부(128d)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 경우 범퍼부(128d)는 제3위치한정플레이트(128c)에 삽입되는 경우 제3위치한정플레이트(128c)로부터 일부가 돌출될 수 있다.

제2결합부(130)는 제2결합하우징(131), 제2접촉부(132), 가력부(133), 제1가이드부(134), 내부하우징(135), 지지플레이트(136) 및 외부결합부(137)를 포함할 수 있다.

제2결합하우징(131)은 제2-1결합하우징(131a), 제2-2결합하우징(131b) 및 걸림돌출부(131c)를 포함할 수 있다. 제2-1결합하우징(131a)은 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 제1결합부(120)와 결합 시 제1결합부(120)가 삽입될 수 있다. 제2-2결합하우징(131b)은 제2-1결합하우징(131a)의 내부에 배치될 수 있으며, 제2-1결합하우징(131a)의 측면으로부터 삽입된 볼트, 나사 등을 통하여 제2-1결합하우징(131a)과 결합할 수 있다. 이때, 제2-2결합하우징(131b)은 툴부재(20)와 결합할 수 있다. 특히 제2-1결합하우징(131a)에는 툴부재(20)와 결합 가능하도록 제2-2결합하우징(131b)의 일부만 외부로 노출함으로써 제2-2결합하우징(131b)을 지지할 수 있다. 상기와 같은 경우 제2-1결합하우징(131a)의 외면에는 제1접촉부(123)가 이동할 수 있도록 홈이 형성될 수 있다. 이러한 홈은 제1접촉부(123)의 이동 시 이동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

걸림돌출부(131c)는 제2-1결합하우징(131a)의 내면으로부터 선형운동부(124) 측으로 돌출될 수 있다. 이때, 걸림돌출부(131c)는 정점을 기준으로 서로 반대 방향으로 경사지게 형성된 제1면(131c-1)과 제2면(131c-2)을 포함할 수 있다.(도 5b 참고) 상기와 같은 경우 걸림돌출부(131c)는 위치고정부(127)가 이탈하는 것을 방지할 뿐만 제1면(131c-1)과 제2면(131c-2)을 통하여 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 결합과 분리 시 위치고정부(127)와의 간섭을 최소화할 수 있다.

제2접촉부(132)는 제2연결부(132a) 및 제2마찰저감부(132b)를 포함할 수 있다. 이때, 제2연결부(132a) 및 제2마찰저감부(132b)는 상기에서 설명한 제1연결부(123a) 및 제1마찰저감부(123b)와 동일 또는 유사할 수 있으므로 이에 대해서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제2연결부(132a)는 제2결합하우징(131)과 연결될 수 있다. 이때, 제2연결부(132a)는 제2결합하우징(131)과 일체로 형성되거나 분리 가능하게 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2연결부(132a)는 제2결합하우징(131)과 일체로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

가력부(133)는 제2-1결합하우징(131a)에 배치되어 제1결합부(120)의 위치에 따라 제1결합부(120)를 가력할 수 있다. 구체적으로 가력부(133)는 제1결합부(120)와의 접촉에 따라 운동하는 운동블록(133a), 제2-1결합하우징(131a)의 지지돌출부(131d)에 배치되어 운동블록(133a)의 선형 운동을 가이드하는 운동블록가이드(133c)를 포함할 수 있다. 운동블록(133a)은 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 위치에 따라 돌출부(121b)와 접촉하거나 돌출부(121b)를 접촉한 상태에서 가력할 수 있다. 또한, 가력부(133)는 운동블록(133a)과 제2-1결합하우징(131a)의 지지돌출부(131d) 사이에 배치되는 제2탄성부(133b)를 포함할 수 있다. 이때, 제2탄성부(133b)는 상기에서 설명한 충격흡수부(113)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1가이드부(134)는 제2-1결합하우징(131a)에 배치될 수 있다. 이때, 제1가이드부(134)는 제2-1결합하우징(131a)에 복수개 구비될 수 있다. 복수개의 제1가이드부(134)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 특히 복수개의 제1가이드부(134)는 제2결합부(130)의 중심축을 기준으로 서로 동일한 각도를 형성하도록 배치될 수 있다.

제1가이드부(134)는 제1결합부(120)와 마주보는 부분이 다른 부분보다 높이 방향 단면적이 작도록 형성될 수 있다. 즉, 제1결합부(120)를 마주보는 제1가이드부(134)의 일부분은 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제2결합부(130)와 결합하거나 제2결합부(130)에 연결된 제1가이드부(134) 끝단 부분은 원기둥 형상일 수 있다. 이러한 경우 제1결합부(120)와 제2결합부(130) 시 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 위치가 다소 차이가 있는 경우라고 하더라도 어느 정도 강성을 제공함으로써 제1가이드부(134)는 파손되지 않을 수 있다.

제1결합홀(121b-1)의 지름은 원뿔 형상인 제1가이드부(134) 부분의 단면의 지름보다 클 수 있다. 따라서 로봇암과 툴부재(20)의 위치가 기 설정된 위치에 대응되지 않고 약간의 오차가 발생하는 경우에도 제1가이드부(134)는 제1결합홀(121b-1)에 삽입됨으로써 로봇암과 툴부재(20)의 중심축을 정확히 맞추는 것이 가능하다.

내부하우징(135)은 제2결합하우징(131) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 내부하우징(135)은 제2-2결합하우징(131b)에 안착할 수 있다. 이때, 제2-2결합하우징(131b)에는 홀이 형성될 수 있다. 상기와 같은 내부하우징(135)에는 지지플레이트(136)가 결합할 수 있다. 이때, 지지플레이트(136)는 내부하우징(135)의 하면에 배치되거나 내부하우징(135) 내면에 배치되어 내부하우징(135)과 결합할 수 있다. 이러한 경우 지지플레이트(136)가 내부하우징(135)의 하면에 배치되는 경우 지지플레이트(136)는 내부하우징(135)과 제2-2결합하우징(131b) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 내부하우징(135)에는 홀이 형성되어 내부하우징(135)의 일부가 노출되도록 할 수 있다. 다른 실시예로서 지지플레이트(136)가 내부하우징(135) 내부에 안착되는 경우 지지플레이트(136)는 별도의 홀이 형성되지 않을 수 있다.

상기와 같은 지지플레이트(136)에는 범퍼부(128d)가 접촉하는 범퍼접촉부(136a)가 배치될 수 있다. 이러한 범퍼접촉부(136a)는 고무, 실리콘 등과 같은 탄성부재가 배치되어 범퍼부(128d)의 접촉 시 충격을 흡수할 수 있다. 또한, 범퍼접촉부(136a)는 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 결합이나 분리 시 제1결합부(120)가 제2결합부(130)에 가하는 힘 일부를 흡수할 수 있다.

제2-2결합하우징(131b) 외부에는 외부결합부(137)가 배치될 수 있다. 이러한 외부결합부(137)의 일부는 제2-2결합하우징(131b)에 형성된 홀을 통하여 지지플레이트(136) 및 내부하우징(135)과 결합할 수 있다. 이러한 경우 제2-2결합하우징(131b)은 내부하우징(135)과 직접 결합하지 않을 수 있으며, 내부하우징(135)의 크기가 제2-2결합하우징(131b)의 홀의 크기보다 크게 형성되고, 외부결합부(137)의 면적이 제2-2결합하우징(131b)의 홀의 크기보다 크게 형성됨으로써 내부하우징(135), 지지플레이트(136) 및 외부결합부(137)는 제2-2결합하우징(131b)에 고정될 수 있다.

분리력제공부(140)는 제2결합부(130)를 고정할 수 있으며, 제1결합부(120)의 선형 운동 및 원형 운동 중 적어도 하나의 운동에 따라 제1접촉부(123)에 힘을 가함으로써 제1결합부(120)와 제2결합부(130)를 결합시키거나 분리시킬 수 있다.

분리력제공부(140)는 베이스(110)에 연결되는 가력베이스(141), 가력돌출부(142), 회전가이드부(143), 회전블록(144), 제2가이드부(145), 가력탄성부(148), 제1고정부(146), 제2고정부(147), 제3마찰저감부(144a)를 포함할 수 있다.

가력베이스(141)는 베이스(110)에 연결될 수 있다. 구체적으로 가력베이스(141)는 서로 마주보면서 이격되어 배치되는 제2베이스(112) 사이에 배치되어 제2베이스(112)에 연결될 수 있다. 이때, 가력베이스(141)는 U자 형태로 형성될 수 있다. 특히 가력베이스(141)의 중앙으로는 제2결합부(130)가 이동할 수 있다.

가력돌출부(142)는 가력베이스(141)의 일면으로부터 가력베이스(141)의 중앙으로 돌출되며, 가력베이스(141)의 중앙으로부터 돌출된 부분에서 제1결합부(120) 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기와 같은 경우 가력돌출부(142)는 서로 마주보도록 2개가 구비될 수 있다. 이때, 2개의 가력돌출부(142) 중 하나의 형상은 2개의 가력돌출부(142) 중 다른 하나의 형상과 반대로 형성될 수 있다.

가력돌출부(142)는 제1안착면(142a), 제2안착면(142b), 제1경사면(142c) 및 제2경사면(142d)을 포함할 수 있다. 제1안착면(142a)과 제2안착면(142b)은 가력베이스(141)의 일면으로부터 서로 상이한 거리(또는 높이)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1안착면(142a)은 제2안착면(142b)보다 가력베이스(141)의 일면으로부터 더 가깝게 배치될 수 있다. 이때, 제1안착면(142a)과 제2안착면(142b)은 평평할 수 있다. 또한, 제1경사면(142c)과 제2경사면(142d)은 서로 상이한 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1경사면(142c)은 제1안착면(142a)에서 제2안착면(142b) 방향으로 올라가는 형태의 경사면일 수 있으며, 제2경사면(142d)은 제2안착면(142b)에서 제1안착면(142a)으로 내려가는 형태의 경사면일 수 있다.

회전가이드부(143)는 가력베이스(141)의 일면에 배치되어 회전블록(144)의 운동을 가이드할 수 있다. 이때, 회전가이드부(143)는 레일 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 회전가이드부(143)는 하면과 상면 중 적어도 하나의 중앙이 오목한 형태로 형성될 수 있다. 특히 회전가이드부(143)는 하면과 상면 중 적어도 하나의 측면 부분이 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 회전가이드부(143)는 라운드지게 형성됨으로써 회전블록(144)의 회전 시 회전블록(144)의 회전 운동을 가이드할 수 있다.

회전블록(144)은 가력베이스(141) 및 회전가이드부(143) 상에 운동 가능하도록 배치될 수 있다. 이때, 회전블록(144)은 제1결합부(120)의 회전 운동 시 같이 회전할 수 있다. 또한, 회전블록(144)은 라운드지게 형성될 수 있다. 이때, 회전블록(144)은 내부에 공간이 형성되도록 서로 마주보도록 배치되는 복수개의 플레이트를 포함하며, 서로 이격되는 플레이트는 제3마찰저감부(144a)에 의해 연결될 수 있다.

상기와 같은 회전블록(144)은 일부가 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 회전블록(144)의 돌출된 부분에는 제3마찰저감부(144a)가 배치될 수 있다. 제3마찰저감부(144a)는 회전블록(144)가 회전가이드부(143)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같은 경우 제3마찰저감부(144a)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제3마찰저감부(144a) 중 일부는 회전가이드부(143)의 상면에 배치되며, 제3마찰저감부(144a) 중 다른 일부는 회전가이드부(143)의 하면에 배치될 수 있다. 상기와 같은 경우 제3마찰저감부(144a) 중 회전가이드부(143)의 하면에 배치되는 제3마찰저감부(144a) 중 일부는 가력베이스(141)에 형성된 가이드홀(141a) 내부에 배치될 수 있다. 이러한 가이드홀(141a)은 제3마찰저감부(144a)의 이동 범위를 한정함으로써 회전블록(144)의 회전 반경을 제한할 수 있다. 특히 제3마찰저감부(144a) 중 일부가 가이드홀(141a)에 삽입될 수 있으며, 이러한 제3마찰저감부(144a)는 서로 마주보는 회전블록(144) 사이를 연결함으로써 회전블록(144)이 회전가이드부(143)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

제3마찰저감부(144a)는 롤러 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제3마찰저감부(144a)는 탄성재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3마찰저감부(144a)는 고무, 실리콘 등과 같은 탄성재질로 형성되거나 내부에 금속 같은 단단한 재질로 형성되는 롤러와 고무, 실리콘 등과 같은 탄성재질로 형성된 외피부를 포함하는 것도 가능하다.

상기와 같은 제3마찰저감부(144a)는 중앙 부분이 다른 부분보다 인입되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제3마찰저감부(144a)는 회전가이드부(143)의 측면이 삽입되도록 홈을 구비할 수 있다. 다른 실시예로써 제3마찰저감부(144a)는 중앙 부분은 평평하고, 양단에 돌출된 구조물을 포함하는 것도 가능하다. 이러한 경우 돌출된 구조물은 한쌍이 구비될 수 있으며, 회전가이드부(143)의 측면은 한쌍의 돌출된 구조물 사이에 배치되어 회전블록(144)의 회전 시 동일한 평면에서 회전하는 것이 가능하다. 이때, 회전가이드부(143)의 형태와 제3마찰저감부(144a)의 형태는 상기에 한정되지 않는다. 예를 들면, 회전가이드부(143)의 형태와 제3마찰저감부(144a)의 형태는 회전가이드부(143) 또는 제3마찰저감부(144a) 중 하나의 외면이 돌출되고, 회전가이드부(143) 또는 제3마찰저감부(144a) 중 다른 하나의 외면은 인입되도록 형성되어 서로 결합함으로써 회전블록(144)의 운동을 일정한 경로로 안내하는 모든 구조를 포함할 수 있다.

제2가이드부(145)는 회전블록(144)에 배치되어 제2결합부(130)와 선택적으로 결합할 수 있다. 이때, 제2가이드부(145)는 제1가이드부(134)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 제2가이드부(145)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2가이드부(145)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 복수개의 제2가이드부(145)는 제1결합부(120) 및 제2결합부(130)의 중심을 통과하는 중심축에 대해서 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 복수개의 제2가이드부(145) 중 서로 인접하는 제2가이드부(145)와 이러한 중심축이 이루는 각도는 모두 동일하도록 복수개의 제2가이드부(145)가 배치될 수 있다.

상기와 같은 제2가이드부(145)는 제2-1결합하우징(131a)에 배치된 가이드결합부(131e)에 삽입될 수 있다. 이때, 가이드결합부(131e)에는 제2가이드부(145)가 삽입되도록 홀이 형성될 수 있다. 이러한 홀의 지름은 제2가이드부(145)의 단면의 지름이 일정한 부분보다 약간 크게 형성될 수 있다.

가력탄성부(148)는 회전블록(144)과 가력베이스(141)를 연결할 수 있다. 이때, 가력탄성부(148)는 회전블록(144)이 회전하는 경우 회전블록(144)을 최초 상태로 이동시킬 수 있다. 가력탄성부(148)는 고무, 실리콘, 합성수지 등과 같은 탄성재질로 형성될 수 있으며, 바 형태 또는 줄 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 가력탄성부(148)는 스프링을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가력탄성부(148)는 스프링을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

제1고정부(146)와 제2고정부(147)는 각각 가력베이스(141)와 회전블록(144)에 배치될 수 있다. 제1고정부(146)와 제2고정부(147)는 가력탄성부(148)의 양단을 각각 고정시킬 수 있다. 이때, 제2고정부(147)는 회전블록(144)과 함께 움직일 수 있으며, 회전블록(144)의 회전에 따라 제2고정부(147)의 위치는 가변할 수 있다. 이러한 경우 가력탄성부(148)의 길이는 가변할 수 있다. 또한, 회전블록(144)이 회전하는 경우 제1고정부(146)는 회전범위한정홈(143a) 내부에 배치됨으로써 회전블록(144)의 회전 범위를 한정할 수 있다.

스토퍼부(150)는 분리력제공부(140) 상에 배치될 수 있다. 이때, 스토퍼부(150)는 스토퍼블록(151), 스토퍼블록(151)과 가력베이스(141) 사이에 배치되는 스토퍼탄성부(153) 및 스토퍼블록(151)과 가력베이스(141)를 연결하며, 스토퍼블록(151)의 선형 운동을 가이드하는 스토퍼가이드부(152)를 포함할 수 있다.

스토퍼블록(151)은 제2결합부(130)의 운동에 따라서 승하강 운동을 수행할 수 있다. 이때, 스토퍼블록(151)의 일부는 제1방향으로 연장되며, 스토퍼블록(151)의 다른 일부는 제2방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 스토퍼블록(151)의 상면은 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 선택적으로 걸림부(160)와 접촉하는 스토퍼블록(151)의 상면 부분은 경사지게 형성될 수 있다. 특히 경사진 스토퍼블록(151)의 상면 부분은 도 2a의 Y축 방향을 기준으로 결합부재(10)에서 툴부재(20) 측으로 갈수록 높아지는 방향으로 경사질 수 있다.

걸림부(160)는 툴부재(20)와 결합할 수 있다. 이때, 툴부재(20)에 배치되는 제1고정부(161), 툴부재(20)에 배치되며, 제2결합부(130)와 결합하는 제2고정부(162), 제1고정부(161)와 제2고정부(162) 사이에 배치되어 스토퍼블록(151)에 의해 구속되는 걸림유닛(163), 제1고정부(161)와 제2고정부(162)를 서로 연결하며, 연결고정부(164)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 걸림유닛(163)은 걸림블록(163a), 걸림블록(163a)의 운동을 가이드하는 걸림블록가이드부(163b) 및 걸림블록(163a)에 탄성력을 제공하는 복원력제공부(미도시)를 포함할 수 있다. 걸림블록(163a)은 스토퍼블록(151)에 선택적으로 구속될 수 있다. 걸림블록(163a)은 경우에 따라서 걸림블록가이드부(163b)를 따라 선형 운동할 수 있다. 상기와 같은 경우 걸림블록(163a)의 일부는 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 걸림블록(163a)의 일부의 경사 방향은 도 2a의 Y축 방향을 기준으로 결합부재(10)에서 툴부재(20) 측으로 갈수록 낮이지는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 걸림블록(163a)의 경사 방향은 스토퍼블록(151)의 경사 방향과 반대일 수 잇다. 상기 복원력제공부는 연결고정부(164)와 걸림블록(163a) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 복원력제공부는 걸림블록(163a)이 일정한 위치로 복귀하도록 걸림블록(163a)에 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 복원력제공부는 고무, 실리콘 등과 같은 탄성재질을 포함하는 바 또는 스프링을 포함할 수 있다.

아이들러(149)는 회전블록(144)에 배치되어 회전블록(144)의 운동 시 함께 운동할 수 있다. 이때, 아이들러(149)는 걸림블록(163a)와 선택적으로 접촉하여 걸림블록(163a)을 지지할 수 있다.

아이들러(149)는 회전블록(144)에 결합하는 아이들러결합부(149a)를 포함할 수 있다. 또한, 아이들러(149)는 아이들러결합부(149a)에 회전 가능하게 연결되는 아이들러롤러(149b)를 포함할 수 있다.

한편, 이하에서는 제1결합부(120)와 제2결합부(130)를 서로 결합하거나 분리하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 4a는 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다. 도 5a는 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다. 도 5c는 도 5a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3과 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 4a 및 도 5c를 참고하면, 툴부재(20)가 결합된 제2결합부(130)를 분리력제공부(140)에 배치할 수 있다. 이때, 제2접촉부(132)는 가력돌출부(142)의 제1안착면(142a) 상에 배치되며 제1안착면(142a)은 툴부재(20) 및 제2결합부(130)를 지지할 수 있다.

상기와 같은 경우 서로 대향하도록 배치된 제2접촉부(132)는 서로 마주보는 가력돌출부(142)의 제1안착면(142a)에 배치될 수 있다. 이러한 경우 서로 마주보는 가력돌출부(142)은 서로 반대 방향일 수 있다. 즉, 제1안착면(142a)은 반대편의 제2경사면(142d)과 마주보도록 배치되고, 제2안착면(142b)은 반대편의 제2안착면(142b)과 마주보도록 배치되며, 제1경사면(142c)은 반대편의 제2경사면(142d)과 마주보도록 배치되고, 제2경사면(142d)은 반대편의 제1경사면(142c)과 마주보도록 배치될 수 있다.

상기와 같은 경우 스토퍼블록(151)은 가능 높은 위치에 배치될 수 있으며, 걸림블록(163a)의 후면은 스토퍼블록(151)의 측면에 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 이러한 경우 복원력제공부는 걸림블록(163a)을 스토퍼블록(151) 측으로 가력할 수 있다. 상기와 같은 경우 걸림블록(163a)이 스토퍼블록(151)으로 인하여 제2결합부(130)가 도 5a의 Y축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같은 경우 스토퍼블록(151)은 아이들러(149)에 의하여 지지될 수 있다. 따라서 스토퍼블록(151)은 하중방향으로 인하여 툴부재(20)와 제2결합부(130)가 회전하거나 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라 제2결합부(130)는 제2가이드부(145)에 결합한 상태일 수 있다. 이때, 제2가이드부(145)는 복수개 구비되며, 복수개의 제2가이드부(145)가 서로 이격되도록 배치되어 제2결합부(130)와 결합할 수 있다. 이를 통하여 복수개의 제2가이드부(145)는 제2결합부(130)의 위치가 움직이는 것을 방지할 수 있다.

이후 결합부재(10)에 결합된 제1결합부(120)를 제2결합부(130)에 대응되도록 결합부재(10)를 배치할 수 있다.

상기와 같은 경우 선형운동부(124)는 충격흡수부(113)에 의하여 제1-1결합하우징(121a)의 하부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 선형운동부(124)는 위치한정부(128)과 접촉할 수 있다. 또한, 선형운동부(124)가 배치되는 경우 제1접촉부(123)는 제1삽입홀(121a-1)의 가장 하단에 배치될 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 제1-1결합하우징(121a)의 제1부분(124a-1)에 접촉할 수 있으며, 제1-1결합하우징(121a)의 홀 외부로 일부가 노출될 수 있다. 위치한정부(128)는 선형운동부(124)가 이탈되지 않도록 지지할 수 있다.

결합부재(10)를 제1방향(예를 들면, 도 4a의 Y축 방향)으로 계속 이동시켜 제1결합부(120)를 제2결합부(130) 측으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 결합부재(10)는 직진할 수 있으며, 결합부재(10)의 직진으로 인하여 제1결합부(120)와 제2결합부(130)가 근접할 수 있다. 결합부재(10)가 계속해서 이동하는 경우 제1결합부(120)는 가력돌출부(142)에 접촉할 수 있으며, 제1접촉부(123)는 가력돌출부(142)에 안착할 수 있다. 상기와 같은 경우 결합부재(10)는 지면에 대해서 수평 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 결합부재(10)는 지면에 대해서 승하강 운동하는 것이 아닌 지면에 대해서 수평 운동을 수행함으로써 제1결합부(120)를 제2결합부(130)에 근접시킬 수 있다.

상기와 같은 경우 제1결합부(120)의 일부는 제2결합부(130) 내부로 삽입될 수 있다. 또한, 제1접촉부(123)가 제2안착면(142b)에 안착할 수 있다. 이때, 제1가이드부(134)는 돌출부(121b)의 제1결합홀(121b-1)에 삽입될 수 있다. 특히 제1가이드부(134)의 원뿔 형상 부분이 제1결합홀(121b-1)에 삽입될 수 있다. 이러한 경우 제1가이드부(134)가 제1결합홀(121b-1)의 중심에 정확히 위치하지 않다고 하더라도 후술할 결합과정에서 제1가이드부(134)가 제1결합홀(121b-1)에 완전히 삽입될 때 제1결합부(120)와 제2결합부(130)는 서로 정확한 위치에서 결합하는 것이 가능하다.

결합부재(10)가 지속적으로 제2결합부(130) 측으로 이동하면, 제1접촉부(123)는 제2안착면(142b)에 접촉하여 정지될 수 있으며, 제1결합하우징(121)은 결합부재(10)와 함께 움직임으로써 제1삽입홀(121a-1)도 제1결합하우징(121)과 같이 이동할 수 있다.

상기와 같은 경우 선형운동부(124)는 제1결합하우징(121)이 정지된 것으로 가정할 때 제1결합하우징(121) 내부에 결합부재(10)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동하는 것처럼 될 수 있다. 즉, 선형운동부(124)는 제1접촉부(123)에 의해 지지될 수 있으며, 제1결합하우징(121)이 직진할 수 있다. 상기와 같은 경우 위치고정부(127)는 제1결합하우징(121)과 같이 직진할 수 있다.

제1결합하우징(121)이 직진하는 경우 위치고정부(127)는 걸림돌출부(131c)를 통과할 수 있다. 이러한 경우 위치고정부(127)는 걸림돌출부(131c)의 제1면(131c-1)을 통과하면서 제1결합하우징(121)의 내부로 걸림돌출부(131c)의 제1면(131c-1)에 의해 힘을 받을 수 있다. 또한, 제1결합하우징(121)이 하강함으로써 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 제1부분(124a-1), 연결부분(124a-3) 및 제2부분(124a-2)과 순차적으로 접촉하여 제2부분(124a-2)과 제1-1결합하우징(121a)의 내면 사이의 공간에 대응되도록 배치될 수 있다.

상기와 같은 경우 가력부(133)는 돌출부(121b)와 접촉하여 돌출부(121b)에 약간의 힘을 가하는 상태일 수 있다. 예를 들면, 운동블록(133a)은 돌출부(121b)와 접촉하고, 결합부재(10)의 이동과 함께 이동할 수 있다. 이때, 운동블록(133a)과 지지돌출부(131d) 사이에 배치된 제2탄성부(133b)는 압축될 수 있다.

상기와 같은 경우 제1결합부(120)는 제2결합부(130)에 완전히 삽입된 상태가 아닐 수 있으며, 제1결합부(120)와 제2결합부(130) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.

제1결합부(120)의 일부를 제2결합부(130)에 삽입한 상태에서 결합부재(10)는 제1결합부(120)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 결합부재(10)는 제1결합부(120)를 도 5a의 Y축을 기준으로 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.

상기와 같이 제1결합부(120)가 시계 방향으로 회전하면, 제1가이드부(134)에 연결된 제2결합부(130)도 제1결합부(120)와 함께 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 경우 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a)에서 제1경사면(142c)을 따라 제2안착면(142b)으로 이동할 수 있으며, 제1접촉부(123)는 제2안착면(142b) 상에서 선형 운동할 수 있다.

또한, 제2결합부(130)가 회전하는 경우 제2가이드부(145)에 연결된 회전블록(144)도 회전할 수 있다. 이때, 제2고정부(147)도 회전블록(144)과 함께 회전함으로써 제1고정부(146)에 끝단이 고정된 가력탄성부(148)의 길이는 늘어날 수 있다. 또한, 제3마찰저감부(144a)는 회전블록(144)의 회전을 가이드할 수 있다.

상기와 같은 경우 제2접촉부(132)은 제1경사면(142c)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 제2접촉부(132)와 연결된 제2-1결합하우징(131a)도 제2접촉부(132)와 함께 이동할 수 있다. 또한, 위치고정부(127)는 제2-1결합하우징(131a)의 내부에 배치된 걸림돌출부(131c)의 제2면(131c-2)을 따라 이동할 수 있다. 즉, 위치고정부(127)는 제2-1결합하우징(131a)의 운동에 따라 제1면(131c-1)과 제2면(131c-2) 사이의 최첨단을 통과할 수 있다. 이러한 경우 위치고정부(127)는 제2-1결합하우징(131a)의 내면과 운동블록(133a)의 제2부분(124a-2) 사이에 배치될 수 있다.

상기와 같은 경우 운동블록(133a)은 운동블록가이드(133c)를 따라 선형 운동할 수 있으며, 제2탄성부(133b)는 압축될 수 있다. 이때, 운동블록(133a)은 돌출부(121b)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다.

결합부재(10)는 제1결합부(120)를 상기에서 회전한 방향으로 더 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1접촉부(123)는 제2경사면(142d)을 따라 이동할 수 있으며, 제2접촉부(132)는 제1경사면(142c)을 따라 제2안착면(142b) 상에 배치될 수 있다. 이때, 제1접촉부(123)는 제1삽입홀(121a-1)의 상측에서 하측으로 이동할 수 있다.

상기와 같은 경우 제1접촉부(123)의 운동에 따라 선형운동부(124)는 제1-1결합하우징(121a) 내부에서 하강할 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 연결부분(124a-3)을 통과하면서 제1-1결합하우징(121a) 외부로 돌출되는 양이 늘어날 수 있으며, 최종적으로 선형운동부(124)의 제1부분(124a-1)과 접촉함으로써 제1-1결합하우징(121a) 외부로 최대 면적이 노출될 수 있다.

상기와 같이 제1결합부(120)가 회전하는 동안 제2결합부(130)는 제2접촉부(132)의 운동에 따라 후진할 수 있다. 구체적으로 제2접촉부(132)가 제1경사면(142c)을 따라 제1안착면(142a)에서 제2안착면(142b)으로 이동함으로써 제2접촉부(132)와 연결된 제2-1결합하우징(131a)은 후진할 수 있다. 이러한 경우 위치고정부(127)는 제2면(131c-2)의 하부에 배치될 수 있다.

상기와 같은 작업은 일정한 각도만큼 회전한 후 종료될 수 있다. 이때, 제1결합부(120)의 회전 범위는 제3마찰저감부(144a)와 가이드홀(141a)에 의해 제한될 수 있다. 구체적으로 회전블록(144)이 제1결합부(120)의 회전과 함께 회전하는 경우 제3마찰저감부(144a)도 같이 회전할 수 있으며, 가이드홀(141a)의 끝단 중 하나에 있던 제3마찰저감부(144a)는 가이드홀(141a)의 끝단 중 다른 하나에 접촉할 수 있다. 이러한 경우 회전블록(144)은 더 이상 회전하지 않을 수 있으며, 결합부재(10)는 회전 시 과도한 부하가 발생하는 것을 감지함으로써 제1결합부(120)의 회전을 정지할 수 있다. 이때, 결합부재(10)의 회전을 정지하는 방법은 상기에 한정되는 것은 아니며, 엔코더 등에서 감지된 결과를 근거로 판단하는 것도 가능하다.

상기와 같이 제1결합부(120)와 제2결합부(130)가 회전하는 경우 아이들러(149)는 회전블록(144)과 함께 회전하고, 걸림부(160)는 제2결합부(130)에 연결된 툴부재(20)와 함께 회전할 수 있다. 이때, 걸림블록(163a)과 스토퍼블록(151)은 서로 일직선 상에 배치되지 않을 수 있다. 즉, 걸림블록(163a)의 후면과 스토퍼블록(151)의 측면은 더 이상 접촉하지 않을 수 있다. 또한, 아이들러(149)는 걸림블록(163a)과 함께 동일한 각도로 회전함으로써 걸림블록(163a)을 지지할 수 있다.

상기와 같이 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 결합이 완료되는 경우 운동블록(133a)은 운동블록가이드(133c)를 따라 선형 운동함으로써 지지돌출부(131d)와 최대한 가까운 거리에 배치되어 돌출부(121b)와 접촉할 수 있다. 또한, 제2탄성부(133b)는 압축된 상태일 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.

도 6을 참고하면, 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 결합을 완료하여 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결속할 수 있다. 결합부재(10)는 제1방향과 반대 방향(예를 들면, 도 7의 Y축 방향)으로 선형 운동(예를 들면, 후진)하여 제1결합부(120)와 제2결합부(130)를 분리력제공부(140)로부터 이탈시킬 수 있다. 이때, 걸림블록(163a)과 스토퍼블록(151)은 서로 일직선 상에 배치되지 않음으로써 스토퍼블록(151)이 걸림블록(163a)의 이동을 방해하지 않을 수 있다. 또한, 아이들러(149)는 걸림블록(163a)의 선형 운동 시 걸림블록(163a)이 일정 거리 이상 이동할 때까지 접촉을 유지함으로써 걸림블록(163a)의 운동을 가이드할 뿐만 아니라 걸림블록(163a)을 지지할 수 있다.

상기와 같은 경우 제1탄성부(미도시)는 초기 상태로 복귀하면서 선형운동부(미도시)에 힘을 가할 수 있다. 상기 선형운동부는 위치한정부(미도시)에 접촉할 수 있으며, 제1접촉부(미표기)는 제1-1결합하우징(미표기)의 제1삽입홀(미도시)의 가장 하단에 배치될 수 있다.

제1결합부(120)와 제2결합부(130)가 이탈하는 경우 제2가이드부(145)는 가이드결합부(131e)로부터 인출될 수 있다.

상기와 같은 경우 제2가이드부(145)의 구속이 해제됨으로써 가력탄성부(148)는 최초 길이로 되돌아올 수 있다. 이때, 가력탄성부(148)는 회전블록(144)를 상기 도 5c에서 회전한 반대 방향을 회전시킬 수 있다.

따라서 툴체인저(100)는 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결합시키기 위하여 툴체인저(100) 자체에서 별도의 에너지를 사용하지 않으면서 결합부재(10)의 이동만으로 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결합시키는 것이 가능하다. 또한, 툴체인저(100)는 간단한 이동을 통하여 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결합시키는 것이 가능하다.

상기와 같이 툴체인저(100)를 통하여 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결합시키는 경우 충격을 흡수하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(110), 분리력제공부(140) 및 가력부(133) 중 적어도 하나를 통하여 결합부재(10)의 선형 방향으로 툴체인저(100)에서 발생하거나 툴체인저(100)에 가해지는 힘을 어느 정도 감쇄시키거나 흡수하는 것이 가능하다.

도 7은 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다. 도 8a는 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다. 도 8b는 도 8a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.

도 7 내지 도 8a를 참고하면, 결합부재(10)에서 툴부재(20)를 분리하기 위하여 결합부재(10)를 베이스(미도시) 상의 분리력제공부(140)에 대응되도록 배치할 수 있다. 이후 결합부재(10)를 전진시킬 수 있다.

결합부재(10)가 지속적으로 전진하여 제1접촉부(123)를 가력돌출부(142)의 제2안착면(142b)에 안착시킬 수 있다. 이때, 제2가이드부(145)는 가이드결합부(131e)의 홀에 삽입됨으로써 제1결합부(120), 제2결합부(130) 및 분리력제공부(140)의 위치를 정렬할 수 있다. 또한, 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a) 또는 제1경사면(142c)으로부터 이격되거나 제1경사면(142c)과 접촉한 상태일 수 있다. 상기와 같은 경우 걸림블록(163a)은 스토퍼블록(151)에 접촉을 시작할 수 있다.

이후 결합부재(10)의 전진을 계속하면 제1접촉부(123)는 제2안착면(142b)에 의하여 지지될 수 있으며, 제1-1결합하우징(121a)은 전진할 수 있다. 이러한 경우 제1삽입홀(121a-1)은 전진하게 되고, 선형운동부(124)는 정지된 상태에서 제1-1결합하우징(121a)은 전진할 수 있다. 이러한 경우 선형운동부(124)와 제1-1결합하우징(121a) 사이의 거리는 점점 줄어들어 제1탄성부(125)는 압축될 수 있다.

또한, 제1결합하우징(121)은 전진함으로써 위치고정부(127)도 같이 전진할 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 걸림돌출부(131c)의 제2면(131c-2)의 하부에 배치된 상태일 수 있다. 그러나 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 제2부분(124a-2)과 제2-1결합하우징(131a)의 내면 사이에 배치됨으로써 이동할 수 있는 공간 상에 배치될 수 있다.

제1접촉부(123)가 가력돌출부(142)의 제2안착면(142b) 상에 배치된 후 결합부재(10)는 더 전진할 수 있다. 이러한 경우 제1접촉부(123)와 선형운동부(124)의 위치는 그대로 유지될 수 있으며, 제1결합하우징(121)만 계속해서 하강할 수 있다. 이때, 제1결합하우징(121)은 일정 거리 이상 전진 한 후 멈출 수 있으며, 제1탄성부(125)는 최대로 압축된 상태일 수 있다.

상기와 같은 경우 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a) 상에 배치될 수 있다. 또한, 선형운동부(124)는 제1-1결합하우징(121a)의 상단에 배치될 수 있으며, 제1-2결합하우징(121c)과 근접한 위치에 배치될 수 있다.

상기와 같은 경우 위치고정부(127)는 선형운동부(124)의 제2부분(124a-2)의 외면에 대응되는 위치에 배치됨으로써 제1-1결합하우징(121a) 내부로 자유롭게 삽입 가능한 상태가 될 수 있다.

상기와 같이 결합부재(10)가 전진하는 경우 걸림블록(163a)도 결합부재(10)와 함께 전진할 수 있다. 이러한 경우 걸림블록(163a)은 스토퍼블록(151)의 경사진 면과 접촉할 수 있다. 이때, 스토퍼블록(151)은 걸림블록(163a)과 접촉함으로써 하강할 수 있다. 또한, 걸림블록(163a)은 하면의 평평한 부분 중 일정 부분이 스토퍼블록(151)을 통과하면 아이들러(149)와 접촉할 수 있다. 이후 걸림블록(163a)이 스토퍼블록(151)을 완전히 지나가면 스토퍼블록(151)은 다시 상승할 수 있으며, 아이들러(149)는 걸림블록(163a)의 하면과 접촉하여 걸림블록(163a)을 지지할 수 있다. 또한, 스토퍼블록(151)의 측면과 걸림블록(163a)의 후면이 접촉하여 스토퍼블록(151)은 걸림블록(163a)의 Y축 방향으로의 이동을 구속할 수 있다.

도 9는 도 1에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.

도 9를 참고하면, 상기와 같이 걸림블록(163a)이 스토퍼부(150)에 걸리는 경우 결합부재(10)를 후진시킬 수 있다. 이러한 경우 제1결합부(120)와 제2결합부(130)는 서로 분리될 수 있다.

구체적으로 위치고정부(127)는 걸림돌출부(131c)의 제2면(131c-2)에 의해 제1-1결합하우징(121a) 내부로 더 들어간 후 선형운동부(124)의 운동에 따라 다시 제1-1결합하우징(121a) 외부로 돌출될 수 있다.

구체적으로 상기와 같이 결합부재(10)를 승강시키는 경우 제1탄성부(125)가 힘을 가하여 선형운동부(124)의 위치를 고정시킴으로써 제1접촉부(123)과 제2안착면(142b)을 유지시킬 수 있다. 이러한 경우 제1결합하우징(121)만 상승할 수 있으며, 제1결합하우징(121)은 상승하면서 위치고정부(127)를 같이 상승시킬 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우 제2탄성부(133b)는 운동블록(133a)을 통하여 돌출부(121b)에 힘을 가함으로써 제1결합하우징(121)을 상승시킬 수 있다. 이때, 운동블록(133a)은 운동블록가이드(133c)를 따라 선형 운동할 수 있다.

상기와 같은 경우 위치고정부(127)는 걸림돌출부(131c)의 제1면(131c-1)을 따라 이동하면서 제1-1결합하우징(121a) 내부로 삽입됨으로써 걸림돌출부(131c)와 간섭이 발생하지 않을 수 있다.

이후 일정한 거리 이상 결합부재(10)가 상승하는 경우 제1접촉부(123)는 가력돌출부(142)의 제2안착면(142b)에서 이탈할 수 있으며, 충격흡수부(113)는 최초 길이가 됨으로써 선형운동부(124)는 위치한정부(128)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 이때, 제1접촉부(123)는 제1삽입홀(121a-1)의 최하단에 배치될 수 있다. 또한, 선형운동부(124)의 제1부분(124a-1)과 위치고정부(127)는 접촉함으로써 위치고정부(127)는 제1-1결합하우징(121a)의 외면으로 최대 면적이 노출되도록 도출될 수 있다.

상기와 같은 경우 돌출부(121b)의 제1결합홀(121b-1)로부터 제1가이드부(134)가 인출될 수 있다.

또한, 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a)에 안착되고, 걸림블록(163a)은 아이들러(149)에 안착하며, 제2가이드부(145)는 가이드결합부(131e)에 삽입될 수 있다. 특히 걸림블록(163a)은 아이들러(149)에 안착하여 스토퍼블록(151)에 의하여 위치가 고정될 수 있다. 이러한 경우 복원력제공부는 걸림블록(163a)를 스토퍼블록(151) 측으로 가력함으로써 걸림블록(163a)와 스토퍼블록(151)을 밀착시킬 수 있다.

툴부재(20)는 제2결합부(130)와 함께 분리력제공부(140), 아이들러(149) 및 제2가이드부(145)에 의해 지지될 수 있다.

따라서 툴체인저(100)는 하나의 운동을 통하여 툴부재(20)와 결합부재(10)를 서로 분리하는 것이 가능하다. 또한, 툴체인저(100)는 결합부재(10)의 구동력만을 사용하여 결합부재(10)로부터 툴부재(20)를 분리하는 것이 가능하다.

툴체인저(100)는 다양한 형태의 툴부재(20)를 결합부재(10)에 결합하여 사용하는 것이 가능하다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1: 툴체인저어셈블리
10: 결합부재
20: 툴부재
100: 툴체인저
110: 베이스
120: 제1결합부
130: 제2결합부
140: 분리력제공부
150: 스토퍼부
160: 걸림부

Claims (20)

1. 베이스;
   결합부재가 연결되며, 상기 결합부재의 이동에 따라 선형 운동 및 회전 운동 중 적어도 하나의 운동을 하는 제1결합부;
   툴부재가 연결되며, 상기 제1결합부의 선형 운동 및 회전 운동 시 상기 제1결합부와 결합하거나 상기 제1결합부의 선형 운동 시 상기 제1결합부로부터 분리되고, 상기 베이스에 안착하거나 상기 베이스에서 분리되는 제2결합부; 및
   상기 베이스에 배치되며, 상기 제2결합부 및 상기 툴부재를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 회전 운동을 안내하고, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 분리 시 상기 제1결합부에 분리력을 제공하는 분리력제공부;를 포함하고,
   상기 제1결합부는,
   제1결합하우징;
   상기 제1결합하우징 내부에 배치되며 상기 제1결합하우징 내부를 선형 운동 가능한 선형운동부; 및
   상기 선형운동부와 연결되고, 상기 제1결합하우징으로부터 돌출되며, 상기 분리력제공부와 접촉하는 제1접촉부;를 포함하는 툴체인저.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스는,
   제1베이스;
   상기 제1베이스와 연결되며, 일 방향에서 가해지는 충격을 흡수하는 충격흡수부; 및
   상기 충격흡수부와 상기 분리력제공부를 연결되는 제2베이스;를 포함하는 툴체인저.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 충격흡수부는,
   상기 제1베이스와 상기 제2베이스 사이에 제1방향으로 배치되어 상기 제1베이스와 상기 제2베이스를 연결하는 제1충격흡수부; 및
   상기 제1베이스와 상기 제2베이스 사이에 제2방향으로 배치되어 상기 제1베이스와 상기 제2베이스를 연결하는 제2충격흡수부;를 포함하는 툴체인저.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1결합부는,
   상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되는 탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1결합부는,
   상기 제1결합하우징에 연결되어 상기 선형운동부의 운동을 가이드하는 선형운동가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1결합부는,
   상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되어 상기 선형운동부의 운동에 따라 상기 제1결합하우징의 외면으로 돌출되는 양이 조절되는 위치고정부;를 더 포함하는 툴체인저.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2결합부는,
   제2결합하우징; 및
   상기 제2결합하우징으로부터 돌출되는 제2접촉부;를 포함하는 툴체인저.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제2결합부는,
   상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부를 가력하는 가력부;를 더 포함하는 툴체인저.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2결합부는,
    상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부의 경로를 안내하는 제1가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 베이스에 고정되는 가력베이스; 및
    상기 가력베이스로부터 돌출되며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부가 안착되며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부를 가력하는 가력돌출부;를 포함하는 툴체인저.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 가력베이스에 안착하여 상기 제1결합부와 연결되며, 상기 제1결합부의 회전 운동 시 함께 스윙 운동하는 회전블록;을 더 포함하는 툴체인저.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 회전블록에 배치되며, 상기 제1결합부에 삽입되는 제2가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 회전블록과 상기 가력베이스를 연결하는 가력탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리력제공부에 배치되며, 상기 툴부재를 지지하는 아이들러;를 더 포함하는 툴체인저.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리력제공부에 배치되는 상기 제2결합부의 선형 운동을 제한하는 스토퍼부;를 더 포함하는 툴체인저.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 툴부재에 배치되어 상기 스토퍼부와 선택적으로 접촉하고, 상기 스토퍼부에 의해 이동이 제한되는 걸림부;를 더 포함하는 툴체인저.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 스토퍼부는,
    상기 분리력제공부 상에 선형 운동 가능하게 배치된 스토퍼블록; 및
    상기 분리력제공부와 상기 스토퍼블록 사이에 배치되는 스토퍼탄성부;를 포함하는 툴체인저.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2결합부와 대향하는 상기 스토퍼블록의 일면은 경사진 툴체인저.
20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 결합이나 분리 시 상기 제1결합부는 지면에 수평한 방향으로 선형 운동하는 툴체인저.

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