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WO2022231159A1 - 툴체인저 - Google Patents

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Info

Publication number
WO2022231159A1
WO2022231159A1 PCT/KR2022/004979 KR2022004979W WO2022231159A1 WO 2022231159 A1 WO2022231159 A1 WO 2022231159A1 KR 2022004979 W KR2022004979 W KR 2022004979W WO 2022231159 A1 WO2022231159 A1 WO 2022231159A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coupling
base
disposed
tool changer
linear motion
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/004979
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박창우
이호지
한재훈
이성표
오재성
Original Assignee
네이버랩스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210054556A external-priority patent/KR102463937B1/ko
Priority claimed from KR1020210076310A external-priority patent/KR102485908B1/ko
Application filed by 네이버랩스 주식회사 filed Critical 네이버랩스 주식회사
Publication of WO2022231159A1 publication Critical patent/WO2022231159A1/ko

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Definitions

  • the invention relates to apparatus, and more particularly to a tool changer.
  • Robots can be manufactured to be used for various tasks in various working environments.
  • the robot may have a hand to correspond to the working environment.
  • Such a hand may be fixed to the robot arm, and the hand may have various structures to correspond to a task performed by the robot.
  • the hand as described above must be changed to a shape corresponding to the work and/or the work object or the like, or the operation method must be different.
  • to change the shape of the hand or to change the position of the component that drives the hand in order to change the operation method requires considerable skill, and a problem of malfunction due to the change of the shape or the position of the component may occur. have.
  • SUMMARY Embodiments of the present invention are intended to provide a tool changer that allows quick and easy coupling and separation of a hand and a robot arm.
  • these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the base and the coupling member are connected, and a first coupling part that performs at least one of a linear motion and a rotational motion according to the movement of the coupling member, a tool member is connected, and the second coupling member is connected.
  • a second coupling part coupled to the first coupling part during the linear motion and rotational motion of the first coupling part or separated from the first coupling part during the linear motion of the first coupling part, and seated on the base or separated from the base;
  • a tool changer disposed on the base, supporting the first coupling part, and including the first coupling part and a first biasing part for guiding the rotational movement of the first coupling part.
  • the base and the coupling member are connected, and the first coupling part and the tool member are connected for at least one of a linear motion and a rotational motion according to the movement of the coupling member, and the first coupling member is connected,
  • a second coupling part coupled to the first coupling part during the linear motion and rotational motion of the first coupling part or separated from the first coupling part during the linear motion of the first coupling part, and seated on the base or separated from the base; It is disposed on the base, supports the second coupling part and the tool member, guides the rotational movement of the first coupling part and the second coupling part, and when the first coupling part and the second coupling part are separated, the Disclosed is a tool changer including a separation force providing unit providing a separation force to a first coupling unit.
  • the tool changer according to embodiments of the present invention can separate or combine the robot arm and the hand through a simple structure.
  • the tool changer according to embodiments of the present invention can accurately couple the robot arm and the hand without separately aligning them.
  • the tool changer according to embodiments of the present invention may prevent external force from being applied to the robot arm and/or the hand by not using external energy when the robot arm and the hand are driven.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a robot arm assembly including a tool changer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the robot arm assembly including the tool changer shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3A is a perspective view illustrating the tool changer shown in FIG. 1 ;
  • Figure 3b is an exploded perspective view showing the first coupling portion shown in Figure 3a.
  • Fig. 4 is a plan view showing the tool changer shown in Fig. 3A;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the tool changer shown in FIG. 3A .
  • FIG. 6A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 6b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 6a;
  • FIG. 7A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 7b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 7a;
  • FIG. 8A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 8b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 8a;
  • 9A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 9B is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 9A;
  • Fig. 9c is a plan view showing the tool changer shown in Fig. 9a;
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • FIG. 12A is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • FIG. 12B is a cross-sectional view showing the tool changer shown in FIG. 12A .
  • FIG. 13A is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating the tool changer shown in FIG. 13A .
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • 15 is a perspective view showing a tool changer according to another embodiment of the present invention.
  • 16A is an exploded perspective view showing the tool changer shown in FIG. 15 ;
  • Figure 16b is an exploded perspective view showing the first coupling portion shown in Figure 16a.
  • Figure 16c is an exploded perspective view showing the second coupling portion shown in Figure 16a.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a part of the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 18A is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • FIG. 18B is a side view showing the side of the tool body shown in FIG. 18A.
  • 19A is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • FIG. 19B is a partial perspective view showing the first coupling part and the second coupling part shown in FIG. 19A.
  • 19C is a side view showing the side of the tool body shown in FIG. 19A.
  • FIG. 20 is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • FIG. 21 is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 22A is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • FIG. 22B is a partial perspective view showing the first coupling part and the second coupling part shown in FIG. 22A.
  • FIG. 23 is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • the base and the coupling member are connected, and a first coupling part that performs at least one of a linear motion and a rotational motion according to the movement of the coupling member, a tool member is connected, and the second coupling member is connected.
  • a second coupling part coupled to the first coupling part during the linear motion and rotational motion of the first coupling part or separated from the first coupling part during the linear motion of the first coupling part, and seated on the base or separated from the base;
  • a tool changer disposed on the base, supporting the first coupling part, and including the first coupling part and a first biasing part for guiding the rotational movement of the first coupling part.
  • the base may include a base support portion and a support portion disposed to be spaced apart from the upper surface of the base support portion and connected to the base support portion.
  • the base may further include a first elastic part disposed between the upper surface of the base support part and the support part, and providing an elastic force to the support part.
  • the first coupling part, a first coupling housing, and a linear motion part disposed inside the first coupling housing and capable of linear motion inside the first coupling housing, and the linear motion part are connected to the first coupling It may include a first contact portion protruding from the housing and in contact with the first biasing portion.
  • the first coupling part may further include a second elastic part disposed between the first coupling housing and the linear motion part.
  • the first coupling part may further include a linear motion guide part connected to the first coupling housing to guide the motion of the linear motion part.
  • the first coupling part is disposed between the first coupling housing and the linear motion part and according to the motion of the linear motion part, a position fixing part in which the amount of protrusion to the outer surface of the first coupling housing is adjusted. more may be included.
  • the second coupling part may include a second coupling housing and a second contact part protruding from the second coupling housing.
  • the second coupling portion disposed in the second coupling housing, may further include a second biasing portion for urging the first coupling portion.
  • the second coupling portion disposed in the second coupling housing, may further include a first guide portion for guiding the path of the first coupling portion.
  • the first biasing part a biasing base fixed to the base, and protruding from the biasing base, at least one of the first coupling part and the second coupling part is seated, the first It may include a pressing protrusion for pressing a portion of at least one of the first coupling portion and the second coupling portion.
  • the first biasing unit may further include a rotation block connected to the first coupling unit and rotating with the first coupling unit when the first coupling unit rotates.
  • the first urging unit may further include a second guide unit disposed on the rotation block and inserted into the first coupling unit.
  • the first biasing unit may further include a biasing elastic part connecting the rotation block and the biasing base.
  • the protrusion includes a first seating surface and a second seating surface supporting at least one of the first coupling part and the second coupling part to be disposed at different heights
  • the first It may include a first inclined surface that connects between the seating surface and the second seating surface and is inclined, and a second inclined surface that is disposed opposite the first inclined surface with respect to the second seating surface and is inclined.
  • the base and the coupling member are connected, and a first coupling part that performs at least one of a linear motion and a rotational motion according to the movement of the coupling member, a tool member is connected, and the second coupling member is connected.
  • a second coupling part coupled to the first coupling part during the linear motion and rotational motion of the first coupling part or separated from the first coupling part during the linear motion of the first coupling part, and seated on the base or separated from the base; It is disposed on the base, supports the second coupling part and the tool member, guides the rotational movement of the first coupling part and the second coupling part, and when the first coupling part and the second coupling part are separated, the Disclosed is a tool changer including a separation force providing unit providing a separation force to a first coupling unit.
  • the base includes a first base, a second second base connected to the first base, a shock absorbing part for absorbing an impact applied from one direction, and a second connecting the shock absorbing part and the separating force providing part It may include a base.
  • the shock absorbing part a first shock absorbing part disposed between the first base and the second base in a first direction to connect the first base and the second base, and the first and a second shock absorbing part disposed between the base and the second base in the second direction to connect the first base and the second base.
  • the first coupling part, a first coupling housing, and a linear motion part disposed inside the first coupling housing and capable of linear motion inside the first coupling housing, and the linear motion part are connected, the first coupling housing 1 It may include a first contact portion protruding from the coupling housing and in contact with the separation force providing portion.
  • the first coupling part may further include an elastic part disposed between the first coupling housing and the linear motion part.
  • the first coupling part may further include a linear motion guide part connected to the first coupling housing to guide the motion of the linear motion part.
  • the first coupling part is disposed between the first coupling housing and the linear motion part and according to the motion of the linear motion part, a position fixing part in which the amount of protrusion to the outer surface of the first coupling housing is adjusted. may include more.
  • the second coupling part may include a second coupling housing and a second contact part protruding from the second coupling housing.
  • the second coupling portion disposed in the second coupling housing, may further include a biasing portion for urging the first coupling portion.
  • the second coupling portion disposed in the second coupling housing, may further include a first guide portion for guiding the path of the first coupling portion.
  • the separation force providing unit a biasing base fixed to the base, and protruding from the biasing base, at least one of the first coupling part and the second coupling part is seated, the first It may include a pressing protrusion for pressing a portion of at least one of the coupling portion and the second coupling portion.
  • the separation force providing unit may further include a rotating block that is seated on the biasing base and is connected to the first coupling unit, and swings along with the rotational movement of the first coupling unit.
  • the separation force providing unit may further include a second guide unit disposed on the rotation block and inserted into the first coupling unit.
  • the separation force providing unit may further include a biasing elastic part connecting the rotation block and the biasing base.
  • it is disposed in the separation force providing unit, it may further include an idler for supporting the tool member.
  • it may further include a stopper portion for limiting the linear movement of the second coupling portion disposed in the separation force providing portion.
  • it may further include a locking part disposed on the tool member to selectively contact the stopper part and restricting movement by the stopper part.
  • the stopper unit may include a stopper block arranged to be capable of linear movement on the separation force providing unit, and a stopper elastic unit arranged between the separating force providing unit and the stopper block.
  • one surface of the stopper block facing the second coupling part may be inclined.
  • the first coupling part when the first coupling part and the second coupling part are coupled or separated, the first coupling part may linearly move in a direction horizontal to the ground.
  • a tool changer which will be described later, can be used in various fields in which two members separated or coupled to each other are connected and used.
  • a tool changer may be used for a tool.
  • the tool changer may be used in the field of robotics.
  • the tool changer may be used in the field of construction machinery, such as a fork crane.
  • the tool changer is not limited to the above, and can be used in any structure and device in which the end of the tool changer is to be replaced according to the operation.
  • the tool changer is not limited to the above, and can be used in any structure and device in which the end of the tool changer is to be replaced according to the operation.
  • the tool changer is used in the robot arm assembly will be described in detail.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a robot arm assembly including a tool changer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the robot arm assembly including the tool changer shown in FIG. 1 .
  • the robot arm assembly 1 may include a coupling member 10 , a tool changer 100 , and a tool member 20 .
  • the coupling member 10 may have various shapes.
  • the coupling member 10 may include a robot arm.
  • the coupling member 10 may be a structure including a plurality of frames.
  • the coupling member 10 may include a driving unit such as a cylinder.
  • the coupling member 10 may be a handle such as a tool.
  • the robot arm may be connected to a separate driving unit such as a motor and a cylinder to perform various motions such as linear motion and/or rotational motion.
  • the robot arm may be formed in a bar shape.
  • the robot arm includes at least two frames, and it is also possible to include a joint structure in which adjacent frames are rotatably connected to each other.
  • the robot arm may include a driving unit such as a motor that is disposed on the joint structure and rotates at least one of the frames adjacent to each other.
  • the robot arm is not limited to the above and may include various shapes.
  • the tool changer 100 is disposed between the coupling member 10 and the tool member 20 to couple the coupling member 10 and the tool member 20 or to combine the coupling member 10 and the tool member 20 . can be released
  • the tool changer 100 may include a base 110 , a first coupling part 120 , a second coupling part 130 , and a first biasing part 140 .
  • the base 110 may be disposed on a separate structure (eg, the outer surface of the machine, the factory floor, the factory floor, the upper surface of the structure, etc.) or the ground.
  • the first biasing unit 140 may be disposed on the base 110 .
  • the base 110 as described above may be formed in various shapes. That is, the base 110 may have any shape and structure in which the second coupling part 130 is disposed and capable of supporting the second coupling part 130 , and may be a type in which the tool member 20 is inserted.
  • the base 110 may include a base support part 111 , a support part 112 , and a first elastic part 113 .
  • the base support 111 may have various shapes.
  • the base support 111 may include a first base support 111a disposed on a separate structure or the ground, a second base support 111b disposed to be spaced apart from the first base support 111a, and a first base support part.
  • a base connection part 111c disposed between the 111a and the second base support part 111b to connect the first base support part 111a and the second base support part 111b may be included.
  • the base support 111 may be formed in a plate or bar shape.
  • the support part 112 may be disposed to be spaced apart from the upper surface of the base support part 111 (eg, the upper surface of the second base support part 111b). In this case, the base support part 111 may be connected to the support part 112 through the first elastic part 113 .
  • the first elastic part 113 may be disposed between the base support part 111 and the support part 112 . In this case, when a force is applied to the support part 112 , the first elastic part 113 may partially absorb the force applied to the support part 112 .
  • the first elastic part 113 may include an elastic bar including silicone, rubber, or the like.
  • the first elastic part 113 may include a spring.
  • the first elastic part 113 as described above may directly connect the base support part 111 and the support part 112 .
  • the base support part 111 and the support part 112 are connected through a separate connection member (eg, bolt, pin, etc.), and the first elastic part 113 is disposed to surround the outer surface of the connection member.
  • the support part 112 may linearly move the connection member along the longitudinal direction (eg, the height direction of FIG. 1 ) of the connection member.
  • the connection member is disposed between the base support part 111 and the support part 112, and the first elastic part 113 is disposed to surround the connection member. do.
  • the first coupling unit 120 may be coupled to the robot arm.
  • the second coupling part 130 may be selectively coupled to or separated from the first coupling part 120 .
  • the first coupling part 120 may perform a linear motion and a rotation motion.
  • the first coupling part 120 and the second coupling part 130 are separated from each other, the first coupling part 120 may perform only a linear motion.
  • the second coupling part 130 may be coupled to the tool member 20 .
  • the first coupling part 120 may be coupled to the robot arm through a bolt, etc.
  • the second coupling part 130 may be coupled to the tool member 20 through a bolt or the like.
  • the tool member 20 as described above may have various shapes.
  • the tool member 20 may include a hand used in a robot.
  • the tool member 20 may include various tools.
  • the tool member 20 is not limited to the above, and may include a device or structure capable of performing various operations.
  • a case in which the tool member 20 includes a hand used in a robot will be described in detail.
  • FIG. 3A is a perspective view illustrating the tool changer shown in FIG. 1 ;
  • Figure 3b is an exploded perspective view showing the first coupling portion shown in Figure 3a.
  • Fig. 4 is a plan view showing the tool changer shown in Fig. 3A;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the tool changer shown in FIG. 3A .
  • the tool changer 100 may include a base (not shown), a first coupling part 120 , a second coupling part 130 , and a first biasing part 140 .
  • a base not shown
  • first coupling part 120 the first coupling part 120
  • second coupling part 130 the second coupling part 130
  • first biasing part 140 the first biasing part 140
  • the first coupling part 120 includes a first coupling housing 121, an upper housing 122, a first contact part 123, a linear motion part 124, a second elastic part 125, a linear motion guide part 126. , it may include a position fixing unit 127 and a position unit 128 .
  • the first coupling housing 121 is disposed inside the 1-1 coupling housing 121a and the 1-1 coupling housing 121a forming an exterior, and extends from the inner surface of the 1-1 coupling housing 121a. It may include a 1-2 coupling housing (121c) that is. At this time, the 1-2 coupling housing (121c) may be arranged to shield the upper portion of the 1-1 coupling housing (121a). In this case, the thickness of the portion of the 1-2 coupling housing (121c) connected to the inner surface of the 1-1 coupling housing (121a) and the 1-2 coupling housing (121c) disposed in the center of the 1-1 coupling housing (121a) ) may have different thicknesses.
  • the thickness of the first 1-2 coupling housing (121c) portion disposed in the center of the 1-1 coupling housing (121a) may be greater than the thickness of other portions of the 1-2 coupling housing (121c).
  • the thickness of the first 1-2 coupling housing (121c) is in the range of a predetermined distance from the center of the 1-1 coupling housing (121a) from the center of the 1-1 coupling housing (121a) 1-2 coupling housing (121c) may be uniform in the portion.
  • the thickness of the 1-2 coupling housing 121c may be decreased as the thickness of the 1-2 coupling housing 121c approaches the inner surface of the 1-1 coupling housing 121a at the end of the same portion.
  • the thickness of the 1-2 coupling housing (121c) may be kept constant until the inner surface of the 1-1 coupling housing (121a) becomes smaller.
  • a first insertion hole 121a-1 through which the first contact part 123 passes may be formed in the 1-1 coupling housing 121a as described above.
  • the first insertion hole 121a-1 may be formed in a long hole shape instead of a circular shape.
  • the first insertion hole 121a-1 may be formed to be elongated in the height direction of the 1-1 coupling housing 121a.
  • a hole through which the position fixing part 127 selectively protrudes may be formed in the 1-1 coupling housing 121a.
  • the hole may be formed to correspond to the number of the position fixing parts 127 and may be disposed on the outer surface of the first coupling housing 121 .
  • the first coupling housing 121 may include a protrusion 121b coupled to the first guide part 134 and selectively coupled to the second biasing part 133 .
  • the protrusion 121b may be formed in a plate shape, and may protrude from the outer surface of the 1-1 coupling housing 121a.
  • the protrusion 121b may include a first coupling hole 121b-1 into which a first guide part 134, which will be described later, is inserted.
  • the upper housing 122 is disposed on the upper portion of the 1-1 coupling housing (121a) may be partially inserted into the 1-1 coupling housing (121a). In addition, the upper housing 122 may be seated on the upper portion of the 1-2 first coupling housing (121c). In this case, the upper housing 122 may be connected to the robot arm through a bolt or the like. In addition, the upper housing 122 may be fixed to the first coupling housing 121 by being connected to the side surface of the 1-1 coupling housing 121a through a bolt or the like.
  • the first contact part 123 may be connected to the linear motion part 124 .
  • the first contact part 123 may include a first connection part 123a and a first friction reducing part 123b.
  • the first connection part 123a may be inserted into and connected to the linear motion part 124 .
  • the first friction reducing portion 123b may be rotatably disposed on the first connecting portion 123a.
  • the first friction reducing part 123b may be in the form of a roller.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of a material in various shapes.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of an elastic material such as rubber or silicone.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of a synthetic resin material.
  • the first friction reducing unit 123b may include a core formed of a hard material such as metal therein, and an outer skin formed to surround the outer surface of the core, and may include an outer skin formed of rubber, silicone, synthetic resin, etc. do.
  • the linear movement unit 124 may be disposed inside the first coupling housing 121 to linearly move within the first coupling housing 121 .
  • the linear movement unit 124 may move up and down based on the first coupling housing 121 inside the first coupling housing 121 .
  • the linear motion unit 124 may include a first linear motion unit 124a and a second linear motion unit 124b coupled to each other.
  • the second linear motion unit 124b may be disposed on the upper portion of the first linear motion unit 124a and connected through bolts, screws, pins, or the like.
  • the first linear motion part 124a may include a first part 124a-1, a second part 124a-2, and a connection part 124a-3.
  • the first part 124a-1 and the second part 124a-2 may have a cylindrical shape.
  • the diameter of the cross section perpendicular to the height direction of the first portion 124a - 1 may be greater than the diameter of the cross section perpendicular to the height direction of the second portion 124a - 2 . That is, the distance between the outer surface of the first portion 124a-1 and the inner surface of the first coupling housing 121 may be smaller than the distance between the outer surface of the second portion 124a-2 and the inner surface of the first coupling housing 121 .
  • a space may be formed between the outer surface of the second portion 124a - 2 and the inner surface of the first coupling housing 121 , and at least a portion of the position fixing unit 127 may be accommodated in this space.
  • the connection part 124a-3 is disposed at the boundary between the first part 124a-1 and the second part 124a-2 to connect the first part 124a-1 and the second part 124a-2. have.
  • the outer surface of the connection part 124a-3 is formed as a curved surface or an inclined surface, the area of the cross section perpendicular to the height direction of the connection part 124a-3 may not change abruptly.
  • the outer surface of the connecting portion 124a-3 is formed as a curved surface or an inclined surface, it is possible to prevent the position fixing unit 127 from interfering with the movement of the linear movement unit 124 when the linear movement unit 124 moves.
  • the second elastic part 125 may be disposed between the 1-2 coupling housing 121c and the linear motion part 124 .
  • the second elastic part 125 may be in the form of an elastic bar such as silicone or rubber.
  • the second elastic part 125 may include a spring.
  • the second elastic part 125 is a spring will be described in detail.
  • At least one second elastic part 125 may be disposed.
  • the second elastic part 125 may be disposed in the center of the linear motion part 124 .
  • the at least two second elastic parts 125 may be disposed to be spaced apart from each other based on the center of the linear motion part 124 .
  • the at least two second elastic parts 125 may be arranged to be symmetrical to each other based on the center of the linear motion part 124 .
  • the at least two second elastic parts 125 are an odd number, the angles formed by the centers of the two adjacent second elastic parts 125 and the linear motion part 124 among the plurality of second elastic parts 125 are all may be the same.
  • the linear motion guide unit 126 may guide the linear motion of the linear motion unit 124 .
  • the linear motion guide unit 126 may include at least one.
  • the linear motion guide part 126 may be disposed in the center of the linear motion part 124
  • the second elastic part 125 is the linear motion guide part 126 . It may be arranged to surround the outer surface of the.
  • the linear motion guide part 126 may be disposed similarly to the above-described second elastic part 125 .
  • each linear motion guide part 126 may be disposed so that each second elastic part 125 does not overlap, and each linear motion guide part 126 is disposed to overlap each second elastic part 125 . It is also possible Hereinafter, for convenience of explanation, a plurality of linear motion guide units 126 are provided, and a case in which they are arranged so as not to overlap each of the second elastic units 125 will be described in detail.
  • the linear motion guide part 126 may be disposed to pass through the linear motion part 124 .
  • the linear motion guide unit 126 may limit the range of motion of the linear motion unit 124 by being connected to the 1-2 first coupling housing (121c) and the located portion (128).
  • the angle formed by the center of the two adjacent linear motion guide parts 126 and the linear motion part 124 among the plurality of linear motion guide parts 126 is all linear. Since the motion guide unit 126 is the same, it is possible to prevent the linear motion unit 124 from being tilted during the linear motion of the linear motion unit 124 .
  • the position fixing unit 127 may be disposed between the linear motion unit 124 and the first coupling housing 121 . At this time, the amount of the position fixing unit 127 protruding from the first coupling housing 121 according to the movement of the linear motion unit 124 may be adjusted.
  • a hole (121a-1) through which the position fixing part 127 protrudes may be formed in the first coupling housing 121 .
  • the position fixing unit 127 may have a spherical shape.
  • the diameter of the hole 121a - 1 may vary. For example, the diameter of the hole (121a-1) may increase toward the inner surface from the outer surface of the first coupling housing (121).
  • the diameter of the hole (121a-1) may be smaller than the other portion of the portion formed on the outer surface of the first coupling housing (121).
  • the diameter of the portion of the hole (121a-1) formed on the outer surface of the first coupling housing 121 may be formed slightly smaller than the diameter of the position fixing portion (127). Accordingly, the position fixing unit 127 may not pass through the hole 121a-1.
  • the position fixing part 127 as described above may contact the first part 124a-1, the connection part 124a-3, or the second part 124a-2 according to the movement of the linear motion part 124. At this time, the position fixing unit 127 may not interfere with the movement of the linear motion unit 124 by being freely rotatable when in contact with the linear motion unit 124 .
  • a plurality of position fixing units 127 may be provided.
  • the plurality of position fixing units 127 may be disposed to be spaced apart from each other along the outer surface of the linear motion unit 124 .
  • the plurality of position fixing units 127 may be arranged in a circle on any plane perpendicular to the height direction of the linear motion unit 124 .
  • a distance between the adjacent position fixing units 127 may be the same in the plurality of position fixing units 127 . Therefore, it is possible for the plurality of position fixing units 127 to move the same distance in the direction perpendicular to the movement direction of the linear motion unit 124 according to the position of the linear motion unit 124, and the linear motion unit 124 is tilted. can be prevented
  • the positioned portion 128 may be formed in a circular ring shape or a plate shape to be connected to the linear motion guide portion 126 .
  • the located portion 128 may be disposed to be spaced apart from the 1-2 coupling housing 121c to provide a range of motion of the linear motion unit 124 by the length of the linear motion guide unit 126 .
  • the second coupling part 130 may include a second coupling housing 131 , a second contact part 132 , a second biasing part 133 , and a first guide part 134 .
  • the second coupling housing 131 may include a 2-1 coupling housing 131a, a 2-2 coupling housing 131b and a locking protrusion 131c.
  • the 2-1-th coupling housing (131a) may have a space formed therein, and the first coupling part 120 may be inserted when coupled to the first coupling part 120 .
  • the 2-2 coupling housing (131b) may be disposed inside the 2-1 coupling housing (131a), and the 2-th coupling housing (131a) is inserted through bolts, screws, etc. from the side surface. 1 may be combined with the coupling housing (131a).
  • the 2-2 coupling housing 131b may be coupled to the tool member 20 .
  • the 2-2 coupling housing 131b may be supported by exposing only a portion of the 2-2 coupling housing 131b to the outside to be coupled to the tool member 20 in the 2-1 coupling housing 131a.
  • the locking protrusion 131c may protrude from the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a toward the linear motion part 124 .
  • the locking protrusion 131c may include a first surface 131c-1 and a second surface 131c-2 formed to be inclined in opposite directions with respect to the apex.
  • the locking protrusion 131c not only prevents the position fixing part 127 from being separated, but also includes the first coupling part 120 and the first coupling part 120 through the first surface 131c-1 and the second surface 131c-2. Interference with the position fixing part 127 can be minimized when the second coupling part 130 is coupled and separated.
  • the second contact part 132 may include a second connection part 132a and a second friction reducing part 132b. At this time, since the second connection part 132a and the second friction reducing part 132b may be the same as or similar to the first connection part 123a and the first friction reducing part 123b described above, a detailed description thereof will be omitted. do it with
  • the second connection part 132a may be connected to the second coupling housing 131 .
  • the second connection portion 132a may be formed integrally with the second coupling housing 131 or formed to be detachable.
  • the second connection portion 132a will be described in detail focusing on the case where it is integrally formed with the second coupling housing 131 .
  • the second biasing part 133 may be disposed in the 2-1 coupling housing 131a to press the first coupling part 120 according to the position of the first coupling part 120 .
  • the second biasing part 133 is disposed on the support protrusion 131d of the motion block 133a that moves according to the contact with the first coupling part 120 and the 2-1 coupling housing 131a, the motion block ( It may include a motion block guide (133c) for guiding the linear motion of 133a).
  • the motion block 133a may be in contact with the protrusion 121b or applied while in contact with the protrusion 121b depending on the positions of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the second biasing part 133 may include a third elastic part 133b disposed between the motion block 133a and the support protrusion 131d of the second-first coupling housing 131a.
  • the third elastic part 133b may be formed to be the same as or similar to the first elastic part 113 described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the first guide part 134 may be disposed on the 2-1 coupling housing 131a.
  • a plurality of first guide parts 134 may be provided in the 2-1 coupling housing 131a.
  • the plurality of first guide parts 134 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the plurality of first guide parts 134 may be arranged to form the same angle with respect to the central axis of the second coupling part 130 .
  • the first guide portion 134 may be formed such that a portion facing the first coupling portion 120 has a smaller cross-sectional area in the height direction than other portions. That is, a portion of the first guide part 134 facing the first coupling part 120 may be formed in a conical shape. In addition, an end portion of the first guide part 134 coupled to the second coupling part 130 or connected to the second coupling part 130 may have a cylindrical shape. In this case, even if there is a slight difference in the positions of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 during the first coupling part 120 and the second coupling part 130, it is The first guide part 134 may not be damaged.
  • the diameter of the first coupling hole 121b-1 may be larger than the diameter of the cross-section of the conical-shaped first guide part 134 portion. Therefore, even when the positions of the robot arm and the tool member 20 do not correspond to the preset positions and a slight error occurs, the first guide part 134 is inserted into the first coupling hole 121b-1 to form the robot arm and the robot arm. It is possible to precisely match the central axis of the tool member 20 .
  • the first biasing unit 140 may be seated with the second coupling unit 130 , and applies a force to the first contact unit 123 according to at least one of a linear motion and a circular motion of the first coupling unit 120 . By adding it, the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may be coupled or separated.
  • the first biasing unit 140 includes a biasing base 141 connected to a base (not shown), a biasing protrusion 142, a rotating block 143, a second guide part 144, a biasing elastic part 145, the second It may include a first fixing part 146 , a second fixing part 147 , and a third friction reducing part 148 .
  • the biasing base 141 may include a first biasing base 141a and a second biasing base 141b disposed to be spaced apart from each other.
  • the biasing base 141 may include a biasing base connecting portion 141c for connecting the first biasing base 141a and the second biasing base 141b to each other.
  • the force base connecting portion (141c) may be formed in various shapes.
  • the biasing base connecting portion 141c is formed in a cylindrical shape of a metal material, and may be fixed by connecting the first biasing base 141a and the second biasing base 141b.
  • the first biasing base 141a and the second biasing base 141b are formed in a cylindrical shape of an elastic material such as rubber, silicone, synthetic resin, and the like, so that the first biasing base 141a and the second biasing base 141b are formed. ) can also be connected. In this case, it is possible to prevent the impact applied to the second biasing base (141b) from being transmitted to the first biasing base (141a).
  • a plurality of pressing base connection portions 141c may be provided, some of the plurality of pressing base connection portions 141c are formed in a cylindrical shape of a metal material, and the other part of the plurality of pressing base connection portions 141c is It is also possible to be formed in a cylindrical shape of an elastic material.
  • the second biasing base 141b may be capable of linear movement along the longitudinal direction of some of the plurality of biasing base connection parts 141c.
  • the biasing base connecting portion 141c is formed in a cylindrical shape of a metal material, and the second biasing base 141b may move linearly along the longitudinal direction of the biasing base connecting portion 141c.
  • a spring is disposed on the outer surface of the biasing base connection part 141c, and it is also possible to absorb the impact force applied to the second biasing base 141b.
  • the biasing base connecting portion 141c is formed in a cylindrical shape of a metal material to connect the first biasing base 141a and the second biasing base 141b to fix the case in detail. do.
  • the pushing protrusion 142 may be formed to protrude from one surface of the second biasing base 141b in the direction of the first coupling part 120 .
  • the force protrusion 142 may include a first seating surface 142a, a second seating surface 142b, a first inclined surface 142c, and a second inclined surface 142d.
  • the first seating surface 142a and the second seating surface 142b may be disposed at different distances (or heights) from one surface of the second biasing base 141b.
  • the first seating surface 142a may be disposed closer from one surface of the second biasing base 141b than the second seating surface 142b.
  • the first seating surface 142a and the second seating surface 142b may be flat.
  • first inclined surface 142c and the second inclined surface 142d may be inclined in different directions.
  • first inclined surface 142c may be an inclined surface in the form of ascending from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b
  • second inclined surface 142d is the second seating surface 142b. It may be an inclined surface in the form of descending from the first seating surface 142a.
  • the rotation block 143 may be disposed on the second biasing base 141b. At this time, the rotation block 143 may rotate together during the rotational movement of the first coupling part 120 .
  • the rotation block 143 may be provided with a rotation range limiting groove (143a).
  • the rotation range limiting groove 143a may be disposed at least one of the ends of the rotation block 143 and at least one of the ends of the rotation block 143 .
  • the rotation block 143 may be formed to be round.
  • the rotation block 143 may include an avoiding groove 143c to avoid the biasing protrusion 142 , and may include a guide seating portion 143b in which the second guide portion 144 is disposed.
  • the second guide part 144 may be disposed on the rotation block 143 and selectively coupled to the second coupling part 130 .
  • the second guide part 144 may be formed to be the same as or similar to the first guide part 134 .
  • a plurality of second guide parts 144 may be provided, and the plurality of second guide parts 144 may be disposed to be spaced apart from each other. That is, the plurality of second guide parts 144 may be symmetrically disposed with respect to a central axis passing through the centers of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the plurality of second guide parts 144 may be disposed such that the angles between the adjacent second guide parts 144 and the central axis among the plurality of second guide parts 144 are the same.
  • the second guide part 144 as described above may be inserted into the guide coupling part 131e disposed in the 2-1 coupling housing 131a. At this time, a hole may be formed in the guide coupling part 131e so that the second guide part 144 is inserted.
  • the diameter of the hole may be slightly larger than a portion in which the diameter of the cross-section of the second guide part 144 is constant.
  • the elastic force portion 145 may connect the rotation block 143 and the force base 141 . At this time, the elastic force portion 145 may move the rotation block 143 to the initial state when the rotation block 143 rotates.
  • the elastic force portion 145 may be formed of an elastic material such as rubber, silicone, synthetic resin, or the like, and may have a bar shape or a string shape.
  • the elastic force portion 145 may include a spring.
  • the elastic force portion 145 will be described in detail focusing on the case including a spring.
  • the first fixing part 146 and the second fixing part 147 may be disposed on the second biasing base 141b and the rotating block 143, respectively.
  • the first fixing part 146 and the second fixing part 147 may fix both ends of the elastic elastic part 145, respectively.
  • the second fixing part 147 may move together with the rotation block 143 , and the position of the second fixing part 147 may vary according to the rotation of the rotation block 143 .
  • the length of the elastic force portion 145 may be variable.
  • the first fixing part 146 may limit the rotation range of the rotation block 143 by being disposed inside the rotation range limiting groove 143a.
  • the third friction reducing unit 148 is in contact with the rotation block 143 to guide the rotation of the rotation block 143 when the rotation block 143 rotates, as well as to prevent the rotation block 143 from being pushed out. have.
  • the third friction reducing unit 148 may be formed in the form of a roller.
  • the third friction reducing unit 148 may include an elastic material.
  • the third friction reducing unit 148 may include a roller formed of an elastic material such as rubber or silicone, or a hard material such as metal therein, and an outer skin formed of an elastic material such as rubber or silicone. do.
  • a plurality of third friction reducing parts 148 as described above may be provided, and the plurality of third friction reducing parts 148 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • each of the third friction reducing units 148 may be formed so that the central portion is drawn in than the other portions.
  • the third friction reducing unit 148 may be provided with a groove so that the side of the rotation block 143 is inserted.
  • the third friction reducing unit 148 has a flat central portion, and it is also possible to include a structure protruding at both ends. In this case, a pair of protruding structures may be provided, and the side surfaces of the rotating block 143 are disposed between the pair of protruding structures to rotate in the same plane when the rotating block 143 rotates.
  • Two first biasing units 140 as described above may be provided to be symmetrical to each other.
  • the first biasing unit 140 disposed to face each other can not only support the second coupling unit 130 , but also keep the rotation of the first coupling unit 120 constant when the first coupling unit 120 rotates. It is possible to make it perform based on the central axis.
  • FIG. 6A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 6b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 6a;
  • the second coupling part 130 to which the coupling member 10 is coupled may be disposed on the first biasing part 140 .
  • the second contact portion 132 is disposed on the first seating surface 142a of the force protrusion 142 and the first seating surface 142a is to support the tool member 20 and the second coupling part 130 .
  • the coupling member 10 may be disposed so that the first coupling part 120 coupled to the coupling member 10 corresponds to the second coupling part 130 .
  • the linear motion unit 124 may be disposed under the 1-1 coupling housing 121a by the load and the first elastic unit 113 .
  • the linear movement unit 124 may be in contact with the located unit 128 .
  • the first contact part 123 may be disposed at the lowest end of the first insertion hole 121a-1.
  • the position fixing part 127 may be in contact with the first portion 124a-1 of the 1-1 coupling housing 121a, and outside the hole 121a-1 of the 1-1 coupling housing 121a. may be partially exposed.
  • the located portion 128 may support the linear movement portion 124 not to be separated.
  • FIG. 7A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 7b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 7a;
  • the first coupling part 120 may be moved toward the second coupling part 130 by continuously moving the coupling member 10 in the first direction. For example, the coupling member 10 may descend, and the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may come close to each other due to the descent of the coupling member 10 . When the coupling member 10 continues to move, the first coupling part 120 may come into contact with the force protrusion 142 , and the first contact part 123 may be seated on the force protrusion 142 .
  • first coupling part 120 may be inserted into the second coupling part 130 .
  • first contact portion 123 may be seated on the second seating surface 142b.
  • the first guide part 134 may be inserted into the first coupling hole 121b-1 of the protrusion 121b.
  • a cone-shaped portion of the first guide portion 134 may be inserted into the first coupling hole (121b-1). In this case, even if the first guide part 134 is not located exactly at the center of the first coupling hole 121b-1, the first guide part 134 is inserted into the first coupling hole 121b-1 in the coupling process to be described later. When fully inserted, the first coupling portion 120 and the second coupling portion 130 can be coupled to each other at the correct position.
  • the first contact part 123 may be stopped in contact with the second seating surface 142b, and the first coupling housing 121 is coupled
  • the first insertion hole 121a - 1 may also move like the first coupling housing 121 .
  • the linear motion unit 124 may be moved in the opposite direction to the moving direction of the coupling member 10 inside the first coupling housing 121 when it is assumed that the first coupling housing 121 is stationary. have. That is, the linear motion unit 124 may be supported by the first contact unit 123 , and the first coupling housing 121 may descend. In such a case, the position fixing part 127 may descend like the first coupling housing 121 .
  • the position fixing part 127 may pass through the locking protrusion 131c. In this case, the position fixing part 127 passes through the first surface 131c-1 of the locking protrusion 131c and the first surface 131c- of the locking protrusion 131c to be inserted into the first coupling housing 121. 1) may receive a force into the hole 121a-1.
  • the position fixing part 127 is a first part 124a-1, a connection part 124a-3 and a second part 124a-2 of the linear motion part 124. and may be disposed to correspond to the space between the inner surface of the second portion 124a-2 and the 1-1 coupling housing 121a in sequential contact with the .
  • the second biasing part 133 may be in a state in which a slight force is applied to the protrusion part 121b in contact with the protrusion part 121b.
  • the movement block 133a may come into contact with the protrusion 121b and move along with the movement of the coupling member 10 .
  • the third elastic part 133b disposed between the motion block 133a and the support protrusion 131d may be compressed.
  • the first coupling part 120 may not be completely inserted into the second coupling part 130 , and a space may be formed between the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • FIG. 8A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 8b is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 8a;
  • the coupling member 10 rotates the first coupling part 120 in one direction.
  • the coupling member 10 may rotate the first coupling part 120 in a counterclockwise direction with reference to FIG. 8A .
  • the second coupling part 130 connected to the first guide part 134 also rotates counterclockwise together with the first coupling part 120 .
  • the second contact part 132 may move from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c, and the first contact part 123 may move to the second seating surface 142b. ) can move linearly.
  • the rotation block 143 connected to the second guide part 144 may also rotate.
  • the length of the elastic elastic part 145 whose end is fixed to the first fixing part 146 may be increased.
  • the third friction reducing unit 148 may guide the rotation of the rotation block 143 .
  • the second contact portion 132 may move along the first inclined surface 142c to rise.
  • the 2-1 coupling housing 131a connected to the second contact portion 132 may also rise together with the second contact portion 132 .
  • the position fixing part 127 may move along the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c disposed inside the second-first coupling housing 131a. That is, the position fixing part 127 may pass through the cutting edge between the first surface 131c-1 and the second surface 131c-2 according to the movement of the 2-1 coupling housing 131a.
  • the position fixing part 127 may be disposed between the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a and the second portion 124a-2 of the motion block 133a.
  • the motion block 133a may linearly move along the motion block guide 133c, and the third elastic part 133b may be compressed. At this time, the motion block 133a may maintain a state in contact with the protrusion 121b.
  • FIG. 9A is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • Fig. 9B is a cross-sectional perspective view showing the tool changer shown in Fig. 9A;
  • Fig. 9c is a plan view showing the tool changer shown in Fig. 9a;
  • the coupling member 10 may further rotate the first coupling part 120 in the above-rotated direction.
  • the first contact portion 123 may descend along the second inclined surface 142d, and the second contact portion 132 may be disposed on the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c.
  • the first contact portion 123 may move from the upper side to the lower side of the first insertion hole 121a-1.
  • the linear movement portion 124 may descend in accordance with the movement of the first contact portion 123 in the 1-1 coupling housing (121a).
  • the position fixing part 127 may increase the amount protruding to the outside of the 1-1 coupling housing 121a while passing through the connection part 124a-3 of the linear motion part 124, and finally the linear motion part 124 ) by contacting the first portion (124a-1) of the first-1-1 coupling housing (121a), the maximum area can be exposed to the outside.
  • the second coupling part 130 may rise according to the movement of the second contact part 132 .
  • the second contact portion 132 rises from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c, so that the second contact portion 132 is connected to the 2-1 coupling housing ( 131a) can rise.
  • the position fixing part 127 may be disposed below the second surface 131c - 2 .
  • the rotation range of the first coupling part 120 may be limited by the rotation range limiting groove 143a and the first fixing part 146 of the rotation block 143 .
  • the rotation range limiting groove 143a can also rotate together, and the second at one of the ends of the rotation range limiting groove 143a.
  • One fixing part 146 may be in contact with the other one of the ends of the rotation range limiting groove (143a).
  • the rotation block 143 may not rotate any more, and the coupling member 10 may stop the rotation of the first coupling part 120 by detecting that an excessive load is generated during rotation.
  • the method of stopping the rotation of the coupling member 10 is not limited to the above, and it is also possible to determine based on the result detected by the encoder or the like.
  • the motion block 133a moves linearly along the motion block guide 133c, so as to be as close as possible to the support protrusion 131d. may be disposed in contact with the protrusion 121b. Also, the third elastic part 133b may be in a compressed state.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a first operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • the coupling member 10 and the tool member 20 may be bound by completing the coupling of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the coupling member 10 may move linearly (eg, elevate) to separate the first coupling part 120 and the second coupling part 130 from the first biasing part 140 .
  • the second elastic part (not shown) may apply a force to the linear motion part (not shown) while returning to the original state.
  • the linear motion part may be in contact with a positioned part (not shown), and the first contact part (not shown) may be disposed at the lowest end of the first insertion hole (not shown) of the 1-1 coupling housing (not shown).
  • the second guide part 144 may be drawn out from the guide coupling part 131e.
  • the elastic force portion 145 may rotate the rotation block 143 in the opposite direction rotated in FIGS. 8A to 9B .
  • the elastic elastic part 145 may apply a force to the second fixing part 147 .
  • the tool changer 100 uses only the movement of the coupling member 10 without using a separate energy in the tool changer 100 itself to couple the coupling member 10 and the tool member 20 to the coupling member 10 . It is possible to couple the tool member 20 with the. In addition, the tool changer 100 can couple the coupling member 10 and the tool member 20 through a simple movement.
  • the tool changer 100 When the coupling member 10 and the tool member 20 are coupled through the tool changer 100 as described above, it is possible to absorb the impact. For example, as shown in FIG. 1 , the tool changer 100 in the linear direction of the coupling member 10 through at least one of the base 110 , the first pressing unit 140 , and the second pressing unit 133 . ) or it is possible to attenuate or absorb the force generated by the tool changer 100 to some extent.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • the coupling member 10 may be disposed to correspond to the first biasing unit 140 on the base (not shown). Thereafter, the coupling member 10 may be lowered.
  • 12A is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • 12B is a cross-sectional view showing the tool changer shown in FIG. 12A .
  • the coupling member 10 may continuously descend to seat the first contact portion 123 on the second seating surface 142b of the biasing protrusion 142 .
  • the second guide part 144 may be inserted into the hole of the guide coupling part 131e to align the positions of the first coupling part 120 , the second coupling part 130 and the first biasing part 140 .
  • the second contact portion 132 may be spaced apart from the first seating surface 142a or the first inclined surface 142c or may be in contact with the first inclined surface 142c.
  • the first contact portion 123 may be supported by the second seating surface 142b, and the 1-1 coupling housing 121a may be lowered.
  • the first insertion hole 121a-1 is descended, and the 1-1 coupling housing 121a may descend in a state where the linear motion unit 124 is stopped.
  • the distance between the linear motion part 124 and the 1-1 coupling housing 121a is gradually reduced, so that the second elastic part 125 can be compressed.
  • the first coupling housing 121 may be lowered by lowering the position fixing unit 127 as well.
  • the position fixing part 127 may be in a state disposed below the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c.
  • the position fixing unit 127 may be disposed in a movable space by being disposed between the second portion 124a-2 of the linear motion unit 124 and the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a.
  • 13A is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • 13B is a cross-sectional view illustrating the tool changer shown in FIG. 13A .
  • 14 is a perspective view illustrating a second operation method of the tool changer shown in FIG. 1 .
  • the coupling member 10 may further descend.
  • the positions of the first contact portion 123 and the linear motion portion 124 may be maintained as they are, and only the first coupling housing 121 may continuously descend.
  • the first coupling housing 121 may be stopped after descending more than a certain distance, and the second elastic part 125 may be in a maximally compressed state.
  • the second contact portion 132 may be disposed on the first seating surface 142a.
  • the linear movement unit 124 may be disposed on the upper end of the 1-1 coupling housing (121a), it may be disposed at a position close to the 1-2 coupling housing (121c).
  • the position fixing part 127 is disposed at a position corresponding to the outer surface of the second part 124a-2 of the linear motion part 124, so that it can be freely inserted into the 1-1 coupling housing 121a.
  • the coupling member 10 may be raised and lowered in the same state as in FIGS. 13A and 13B .
  • the position fixing part 127 further enters the 1-1 coupling housing 121a by the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c and then again according to the movement of the linear motion part 124.
  • the 1-1 coupling housing (121a) may protrude to the outside.
  • the second elastic part 125 applies a force to fix the position of the linear motion part 124, thereby connecting the first contact part 123 and the second seating surface 142b.
  • the third elastic part 133b may raise the first coupling housing 121 by applying a force to the protrusion 121b through the motion block 133a. At this time, the motion block 133a may be linearly moved along the motion block guide 133c.
  • the position fixing part 127 moves along the first surface 131c-1 of the locking protrusion 131c and is inserted into the 1-1 coupling housing 121a, thereby preventing interference with the locking protrusion 131c. may not occur.
  • the first contact portion 123 may be separated from the second seating surface 142b of the biasing protrusion 142, and the first elastic portion 113 has an initial length. By doing so, the linear motion unit 124 can maintain a state in contact with the located unit 128 .
  • the first contact part 123 may be disposed at the lowermost end of the first insertion hole 121a-1.
  • the first portion (124a-1) and the position fixing portion 127 of the linear movement portion 124 is in contact so that the position fixing portion 127 is exposed to the outer surface of the 1-1 coupling housing (121a) with a maximum area. can be derived.
  • the first guide part 134 may be withdrawn from the first insertion hole 121b-1 of the protrusion 121b.
  • the tool member 20 may be supported by the first biasing portion 140 together with the second coupling portion 130 .
  • the tool changer 100 can separate the tool member 20 and the coupling member 10 from each other through one movement.
  • the tool changer 100 can separate the tool member 20 from the coupling member 10 using only the driving force of the coupling member 10 .
  • the tool changer 100 may be used by coupling various types of tool members 20 to the coupling member 10 .
  • FIG. 15 is a perspective view showing a tool changer according to another embodiment of the present invention.
  • 16A is an exploded perspective view showing the tool changer shown in FIG. 15 ;
  • Figure 16b is an exploded perspective view showing the first coupling portion shown in Figure 16a.
  • Figure 16c is an exploded perspective view showing the second coupling portion shown in Figure 16a.
  • 17 is a perspective view illustrating a part of the tool changer shown in FIG. 15 .
  • the tool changer assembly 1 may include a coupling member 10 , a part of the tool changer 100 , and the tool member 20 .
  • the coupling member 10 may have various shapes.
  • the coupling member 10 may include a robot arm.
  • the coupling member 10 may be a structure including a plurality of frames.
  • the coupling member 10 may include a driving unit such as a cylinder.
  • the coupling member 10 may be a handle such as a tool.
  • the robot arm may be connected to a separate driving unit such as a motor and a cylinder to perform various motions such as linear motion and/or rotational motion.
  • the robot arm may be formed in a bar shape.
  • the robot arm has at least 16 frames, and it is also possible to include a joint structure in which adjacent frames are rotatably connected to each other.
  • the robot arm may include a driving unit such as a motor that is disposed on the joint structure and rotates at least one of the frames adjacent to each other.
  • the robot arm is not limited to the above and may include various shapes.
  • the tool changer 100 is disposed between the coupling member 10 and the tool member 20 to couple the coupling member 10 and the tool member 20 or to combine the coupling member 10 and the tool member 20 . can be released
  • the tool changer 100 includes a base 110 , a first coupling part 120 , a second coupling part 130 , a separating force providing part 140 , an idler 149 , a stopper part 150 and a locking part 160 . may include.
  • the base 110 may be disposed on a separate structure (eg, the outer surface of the machine, the factory floor, the factory floor, the upper surface of the structure, etc.) or the ground.
  • the separation force providing unit 140 may be disposed on the base 110 .
  • the first coupling part 120 may be coupled to the coupling member 10 .
  • the second coupling part 130 may be selectively coupled to or separated from the first coupling part 120 .
  • the first coupling part 120 may perform a linear motion and a rotation motion.
  • the first coupling part 120 and the second coupling part 130 are separated from each other, the first coupling part 120 may perform only a linear motion.
  • the second coupling part 130 may be coupled to the tool member 20 .
  • the first coupling part 120 may be coupled to the coupling member 10 through a bolt, etc.
  • the second coupling part 130 may be coupled to the tool member 20 through a bolt or the like.
  • the tool member 20 as described above may have various shapes.
  • the tool member 20 may include a hand used in a robot.
  • the tool member 20 may include various tools.
  • the tool member 20 is not limited to the above, and may include a device or structure capable of performing various operations.
  • a case in which the tool member 20 includes a hand used in a robot will be described in detail.
  • the coupling member 10 as described above may be coupled to the tool member 20 or linearly moved in a horizontal direction with respect to the ground in order to separate the tool member 20 .
  • the tool changer 100 will be described in detail.
  • the base 110 may include a first base 111 , a second base 112 , and a shock absorbing part 113 .
  • the first base 111 may be formed in various shapes.
  • the first base 111 may have a plurality of bars connected to each other to form a support structure.
  • the first base 111 may have a form in which a plurality of plates, bars, and the like are combined.
  • the first base 111 may be integrally formed and at least a portion thereof may be bent.
  • the first base 111 as described above may be coupled to the ground or a structure.
  • a part of the first base 111 is formed parallel to the ground (eg, the X-Y plane in FIG. 15 ) or one surface of the structure and coupled, and the other part of the first base 111 is the first base 111 .
  • another part of the first base 111 may protrude in a direction perpendicular to the ground or one surface of the structure.
  • the second base 112 may be disposed to be spaced apart from a side surface of the first base 111 (eg, one surface of the first base 111 in the Y-axis direction in FIG. 15 ).
  • the first base 111 may be connected to the second base 112 through the shock absorbing part 113 .
  • the shock absorbing part 113 may be disposed between the first base 111 and the second base 112 .
  • the shock absorbing unit 113 may absorb a portion of the force applied to the second base 112 when a force is applied to the second base 112 .
  • the shock absorbing part 113 may include an elastic bar including silicone, rubber, or the like.
  • the shock absorbing unit 113 may include a spring.
  • the shock absorbing part 113 as described above may directly connect the first base 111 and the second base 112 to each other.
  • the first base 111 and the second base 112 are connected through separate connecting members (eg, bolts, pins, etc.), and the shock absorbing part 113 surrounds the outer surface of the connecting member. It can be arranged to In this case, when a force is applied to the second base 112 , the second base 112 may linearly move the connecting member along the longitudinal direction (eg, the height direction of FIG. 15 ) of the connecting member.
  • the longitudinal direction eg, the height direction of FIG. 15
  • the shock absorbing part 113 as described above can absorb the force applied to the second base 112 in at least one direction.
  • the shock absorbing part 113 may include a first shock absorbing part 113 - 1 disposed in a first direction and a second shock absorbing part 113 - 2 disposed in a second direction.
  • the first shock absorbing part 113 - 1 may connect the side surface of the first base 111 and the side surface of the second base 112
  • the second shock absorbing part 113 - 2 is the first base 111 .
  • the upper surface of the and the lower surface of the second base 112 may be connected.
  • the first coupling part 120 includes a first coupling housing 121, an upper housing 122, a first contact part 123, a linear motion part 124, a first elastic part 125, a linear motion guide part 126. , it may include a position fixing unit 127 and a position unit 128 .
  • the first coupling housing 121 is disposed inside the 1-1 coupling housing (121a) and the 1-1 coupling housing (121a) forming the exterior, extending from the inner surface of the 1-1 coupling housing (121a) It may include a 1-2 first coupling housing (121c). At this time, the 1-2 coupling housing (121c) may be arranged to shield the upper portion of the 1-1 coupling housing (121a). In this case, the thickness of the portion of the 1-2 coupling housing (121c) connected to the inner surface of the 1-1 coupling housing (121a) and the 1-2 coupling housing (121c) disposed in the center of the 1-1 coupling housing (121a) ) may have different thicknesses.
  • the thickness of the first 1-2 coupling housing (121c) portion disposed in the center of the 1-1 coupling housing (121a) may be greater than the thickness of other portions of the 1-2 coupling housing (121c).
  • the thickness of the first 1-2 coupling housing (121c) is in the range of a predetermined distance from the center of the 1-1 coupling housing (121a) from the center of the 1-1 coupling housing (121a) 1-2 coupling housing (121c) may be uniform in the portion.
  • the thickness of the 1-2 coupling housing 121c may be decreased as the thickness of the 1-2 coupling housing 121c approaches the inner surface of the 1-1 coupling housing 121a at the end of the same portion.
  • the thickness of the 1-2 coupling housing (121c) may be kept constant until the inner surface of the 1-1 coupling housing (121a) becomes smaller.
  • a first insertion hole 121a-1 through which the first contact part 123 passes may be formed in the 1-1 coupling housing 121a as described above.
  • the first insertion hole 121a-1 may be formed in a long hole shape instead of a circular shape.
  • the first insertion hole 121a-1 may be formed to be elongated in the height direction of the 1-1 coupling housing 121a.
  • a hole through which the position fixing part 127 selectively protrudes may be formed in the 1-1 coupling housing 121a.
  • the hole may be formed to correspond to the number of the position fixing parts 127 and may be disposed on the outer surface of the first coupling housing 121 .
  • the first coupling housing 121 may include a protrusion 121b coupled to the first guide part 134 and selectively contacting the biasing part 133 .
  • the protrusion 121b may be formed in a plate shape, and may protrude from the outer surface of the 1-1 coupling housing 121a.
  • the protrusion 121b may include a first coupling hole 121b-1 into which a first guide part 134, which will be described later, is inserted.
  • the upper housing 122 may be disposed in the 1-1 coupling housing 121a, and a part thereof may be inserted into the 1-1 coupling housing 121a.
  • the upper housing 122 may be seated on the upper portion of the 1-2 first coupling housing (121c).
  • the upper housing 122 may be connected to the robot arm through a bolt or the like.
  • the upper housing 122 may be fixed to the first coupling housing 121 by being connected to the side surface of the 1-1 coupling housing 121a through a bolt or the like.
  • the first contact part 123 may be connected to the linear motion part 124 .
  • the first contact part 123 may include a first connection part 123a and a first friction reducing part 123b.
  • the first connection part 123a may be inserted into and connected to the linear motion part 124 .
  • the first friction reducing portion 123b may be rotatably disposed on the first connecting portion 123a.
  • the first friction reducing part 123b may be in the form of a roller.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of a material in various shapes.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of an elastic material such as rubber or silicone.
  • the first friction reducing part 123b may be formed of a synthetic resin material.
  • the first friction reducing unit 123b may include a core formed of a hard material such as metal therein, and an outer skin formed to surround the outer surface of the core, and may include an outer skin formed of rubber, silicone, synthetic resin, etc. do.
  • the linear movement unit 124 may be disposed inside the first coupling housing 121 to linearly move within the first coupling housing 121 .
  • the linear movement unit 124 may move up and down based on the first coupling housing 121 inside the first coupling housing 121 .
  • the linear motion unit 124 may include a first linear motion unit 124a and a second linear motion unit 124b coupled to each other.
  • the second linear motion unit 124b may be disposed on the upper portion of the first linear motion unit 124a and connected through bolts, screws, pins, or the like.
  • the first linear motion part 124a may include a first part 124a-1, a second part 124a-2, and a connection part 124a-3.
  • the first part 124a-1 and the second part 124a-2 may have a cylindrical shape.
  • the diameter of the cross section perpendicular to the height direction of the first portion 124a - 1 may be greater than the diameter of the cross section perpendicular to the height direction of the second portion 124a - 2 . That is, the distance between the outer surface of the first portion 124a-1 and the inner surface of the first coupling housing 121 may be smaller than the distance between the outer surface of the second portion 124a-2 and the inner surface of the first coupling housing 121 .
  • a space may be formed between the outer surface of the second portion 124a - 2 and the inner surface of the first coupling housing 121 , and at least a portion of the position fixing unit 127 may be accommodated in this space.
  • the connection part 124a-3 is disposed at the boundary between the first part 124a-1 and the second part 124a-2 to connect the first part 124a-1 and the second part 124a-2. have.
  • the outer surface of the connection part 124a-3 is formed as a curved surface or an inclined surface, the area of the cross section perpendicular to the height direction of the connection part 124a-3 may not change abruptly.
  • the outer surface of the connecting portion 124a-3 is formed as a curved surface or an inclined surface, it is possible to prevent the position fixing unit 127 from interfering with the movement of the linear movement unit 124 when the linear movement unit 124 moves.
  • the first elastic part 125 may be disposed between the 1-2 coupling housing 121c and the linear motion part 124 .
  • the first elastic part 125 may be in the form of an elastic bar such as silicone or rubber.
  • the first elastic part 125 may include a spring.
  • the first elastic part 125 is a spring will be described in detail.
  • At least one first elastic part 125 may be disposed.
  • the first elastic part 125 may be disposed in the center of the linear motion part 124 .
  • at least 16 first elastic parts 125 may be disposed to be spaced apart from each other based on the center of the linear motion part 124 .
  • the two first elastic parts 125 may be arranged to be symmetrical to each other based on the center of the linear motion part 124 .
  • the angles formed by the centers of the two adjacent first elastic parts 125 and the linear motion part 124 among the plurality of first elastic parts 125 are all may be the same.
  • the linear motion guide unit 126 may guide the linear motion of the linear motion unit 124 .
  • the linear motion guide unit 126 may include at least one.
  • the linear motion guide part 126 may be disposed in the center of the linear motion part 124
  • the first elastic part 125 is the linear motion guide part 126 . It may be arranged to surround the outer surface of the.
  • the linear motion guide parts 126 may be disposed similarly to the first elastic part 125 described above. In this case, each of the linear motion guide parts 126 may be disposed so that each of the first elastic parts 125 does not overlap.
  • each of the linear motion guide parts 126 may be arranged to overlap each of the first elastic parts 125 .
  • a plurality of linear motion guide units 126 are provided, and a case in which they are disposed so as not to overlap each of the first elastic units 125 will be described in detail.
  • the linear motion guide unit 126 may be disposed to penetrate the linear motion unit 124 . At this time, the linear motion guide unit 126 may limit the range of motion of the linear motion unit 124 by being connected to the 1-2 first coupling housing (121c) and the located portion (128). In addition, when a plurality of linear motion guide parts 126 are provided, the angle formed by the center of the two adjacent linear motion guide parts 126 and the linear motion part 124 among the plurality of linear motion guide parts 126 is all linear. Since the motion guide unit 126 is the same, it is possible to prevent the linear motion unit 124 from being tilted during the linear motion of the linear motion unit 124 .
  • the position fixing unit 127 may be disposed between the linear motion unit 124 and the first coupling housing 121 . At this time, the amount of the position fixing unit 127 protruding from the first coupling housing 121 according to the movement of the linear motion unit 124 may be adjusted.
  • a hole may be formed in the first coupling housing 121 through which the position fixing part 127 protrudes as described above.
  • the position fixing unit 127 may have a spherical shape.
  • the diameter of the hole can be varied. For example, the diameter of the hole may increase toward the inner surface from the surface of the first coupling housing 121 . In this case, the diameter of the hole may be greater in the portion formed on the outer surface of the first coupling housing 121 than in other portions. In particular, the diameter of the hole formed on the outer surface of the first coupling housing 121 may be formed slightly smaller than the diameter of the position fixing portion (127). Therefore, the position fixing unit 127 may not pass through the hole.
  • the position fixing part 127 as described above may contact the first part 124a-1, the connection part 124a-3, or the second part 124a-2 according to the movement of the linear motion part 124. At this time, the position fixing unit 127 may not interfere with the movement of the linear motion unit 124 by being freely rotatable when in contact with the linear motion unit 124 .
  • a plurality of position fixing units 127 may be provided.
  • the plurality of position fixing units 127 may be disposed to be spaced apart from each other along the outer surface of the linear motion unit 124 .
  • the plurality of position fixing units 127 may be arranged in a circle on any plane perpendicular to the height direction of the linear motion unit 124 .
  • a distance between the adjacent position fixing units 127 may be the same in the plurality of position fixing units 127 . Therefore, it is possible for the plurality of position fixing units 127 to move the same distance in the direction perpendicular to the movement direction of the linear motion unit 124 according to the position of the linear motion unit 124, and the linear motion unit 124 is tilted. can be prevented
  • the positioned portion 128 may be connected to the linear motion guide portion 126 .
  • the located portion 128 may be disposed to be spaced apart from the 1-2 coupling housing 121c to provide a range of motion of the linear motion unit 124 by the length of the linear motion guide unit 126 .
  • the position portion 128 as described above is a first position limiting plate (128a) connected to the linear motion guide portion 126, a second position limiting plate (128b) coupled with the first position limiting plate (128a), the second One surface is in contact with the third positioning plate 128c and the second positioning limiting plate 128b coupled with the positioning plate 128b, and a bumper portion 128d inserted into the third positioning plate 128c is included. can do. In this case, when the bumper portion 128d is inserted into the third position limiting plate 128c, a part may protrude from the third position limiting plate 128c.
  • the second coupling part 130 includes a second coupling housing 131 , a second contact part 132 , a pressing part 133 , a first guide part 134 , an inner housing 135 , a support plate 136 , and an outside.
  • a coupling part 137 may be included.
  • the second coupling housing 131 may include a 2-1 coupling housing 131a, a 2-2 coupling housing 131b and a locking protrusion 131c.
  • the 2-1-th coupling housing (131a) may have a space formed therein, and the first coupling part 120 may be inserted when coupled to the first coupling part 120 .
  • the 2-2 coupling housing (131b) may be disposed inside the 2-1 coupling housing (131a), and the 2-th coupling housing (131a) is inserted through bolts, screws, etc. from the side surface. 1 may be combined with the coupling housing (131a). In this case, the 2-2 coupling housing 131b may be coupled to the tool member 20 .
  • the 2-2 coupling housing 131b may be supported by exposing only a portion of the 2-2 coupling housing 131b to the outside to be coupled to the tool member 20 in the 2-1 coupling housing 131a.
  • a groove may be formed on the outer surface of the 2-1 coupling housing 131a so that the first contact part 123 can move. Such a groove may provide a movable space when the first contact part 123 moves.
  • the locking protrusion 131c may protrude from the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a toward the linear motion part 124 .
  • the locking protrusion 131c may include a first surface 131c-1 and a second surface 131c-2 formed to be inclined in opposite directions with respect to the vertex. (See FIG. 19B )
  • the locking protrusion 131c prevents the position fixing part 127 from being separated, as well as the first coupling part 120 and the second coupling part through the first surface 131c-1 and the second surface 131c-2. Interference with the position fixing unit 127 can be minimized during coupling and separation of the 130 .
  • the second contact part 132 may include a second connection part 132a and a second friction reducing part 132b. At this time, since the second connection part 132a and the second friction reducing part 132b may be the same as or similar to the first connection part 123a and the first friction reducing part 123b described above, a detailed description thereof will be omitted. do it with
  • the second connection part 132a may be connected to the second coupling housing 131 .
  • the second connection portion 132a may be formed integrally with the second coupling housing 131 or formed to be detachable.
  • the second connection portion 132a will be described in detail focusing on the case where it is integrally formed with the second coupling housing 131 .
  • the biasing part 133 may be disposed on the 2-1 coupling housing 131a to press the first coupling part 120 according to the position of the first coupling part 120 .
  • the biasing part 133 is disposed on the support protrusion 131d of the motion block 133a that moves according to the contact with the first coupling part 120, the 2-1 coupling housing 131a, and the motion block 133a). It may include a movement block guide (133c) for guiding the linear movement of.
  • the motion block 133a may be in contact with the protrusion 121b or applied while in contact with the protrusion 121b depending on the positions of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the pressing part 133 may include a second elastic part 133b disposed between the motion block 133a and the support protrusion 131d of the second-first coupling housing 131a.
  • the second elastic part 133b may be formed in the same or similar manner to the shock absorbing part 113 described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the first guide part 134 may be disposed on the 2-1 coupling housing 131a.
  • a plurality of first guide parts 134 may be provided in the 2-1 coupling housing 131a.
  • the plurality of first guide parts 134 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the plurality of first guide parts 134 may be arranged to form the same angle with respect to the central axis of the second coupling part 130 .
  • the first guide portion 134 may be formed such that a portion facing the first coupling portion 120 has a smaller cross-sectional area in the height direction than other portions. That is, a portion of the first guide part 134 facing the first coupling part 120 may be formed in a conical shape. In addition, an end portion of the first guide part 134 coupled to the second coupling part 130 or connected to the second coupling part 130 may have a cylindrical shape. In this case, even if there is a slight difference in the positions of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 during the first coupling part 120 and the second coupling part 130, it is The first guide part 134 may not be damaged.
  • the diameter of the first coupling hole 121b-1 may be larger than the diameter of the cross-section of the conical-shaped first guide part 134 portion. Therefore, even when the positions of the robot arm and the tool member 20 do not correspond to the preset positions and a slight error occurs, the first guide part 134 is inserted into the first coupling hole 121b-1 to form the robot arm and the robot arm. It is possible to precisely match the central axis of the tool member 20 .
  • the inner housing 135 may be disposed inside the second coupling housing 131 .
  • the inner housing 135 may be seated in the 2-2 coupling housing (131b).
  • a hole may be formed in the 2-2 coupling housing 131b.
  • a support plate 136 may be coupled to the inner housing 135 as described above.
  • the support plate 136 may be disposed on the lower surface of the inner housing 135 or may be disposed on the inner surface of the inner housing 135 to be coupled to the inner housing 135 .
  • the support plate 136 when the support plate 136 is disposed on the lower surface of the inner housing 135 , the support plate 136 may be disposed between the inner housing 135 and the 2-2 coupling housing 131b.
  • a hole may be formed in the inner housing 135 so that a part of the inner housing 135 is exposed.
  • a separate hole may not be formed in the support plate 136 .
  • a bumper contact portion 136a to which the bumper portion 128d comes into contact may be disposed on the support plate 136 as described above.
  • the bumper contact portion 136a is provided with an elastic member such as rubber or silicone to absorb shock when the bumper portion 128d comes into contact.
  • the bumper contact portion 136a absorbs some of the force applied to the first coupling portion 120 and the second coupling portion 130 when the first coupling portion 120 and the second coupling portion 130 are coupled or separated.
  • An external coupling part 137 may be disposed outside the 2-2 coupling housing 131b. A portion of the external coupling portion 137 may be coupled to the support plate 136 and the inner housing 135 through a hole formed in the 2-2 coupling housing 131b.
  • the 2-2 coupling housing 131b may not be directly coupled to the inner housing 135, and the size of the inner housing 135 is formed larger than the size of the hole of the 2-2 coupling housing 131b,
  • the area of the external coupling part 137 is formed larger than the size of the hole of the 2-2 coupling housing 131b, so that the inner housing 135, the support plate 136 and the external coupling part 137 are 2-2 coupling housings. (131b) may be fixed.
  • the separation force providing unit 140 may fix the second coupling unit 130 , and applying a force to the first contact unit 123 according to at least one of a linear motion and a circular motion of the first coupling unit 120 . By doing so, the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may be coupled or separated.
  • Separation force providing unit 140 is a biasing base 141 connected to the base 110, a biasing protrusion 142, a rotation guide part 143, a rotation block 144, a second guide part 145, a pressing elastic part. 148 , a first fixing part 146 , a second fixing part 147 , and a third friction reducing part 144a may be included.
  • the biasing base 141 may be connected to the base 110 . Specifically, the biasing base 141 may be disposed between the second bases 112 spaced apart from each other while facing each other and connected to the second base 112 . At this time, the biasing base 141 may be formed in a U-shape. In particular, the second coupling part 130 may move to the center of the biasing base 141 .
  • the biasing protrusion 142 protrudes from one surface of the biasing base 141 to the center of the biasing base 141, and is formed to protrude from the center of the biasing base 141 to the first coupling part 120 in the direction.
  • two pressing protrusions 142 may be provided to face each other.
  • the shape of one of the two force protrusions 142 may be formed opposite to the shape of the other one of the two force protrusions 142 .
  • the force protrusion 142 may include a first seating surface 142a, a second seating surface 142b, a first inclined surface 142c, and a second inclined surface 142d.
  • the first seating surface 142a and the second seating surface 142b may be disposed at different distances (or heights) from one surface of the biasing base 141 .
  • the first seating surface 142a may be disposed closer from one surface of the biasing base 141 than the second seating surface 142b.
  • the first seating surface 142a and the second seating surface 142b may be flat.
  • the first inclined surface 142c and the second inclined surface 142d may be inclined in different directions.
  • first inclined surface 142c may be an inclined surface in the form of ascending from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b
  • second inclined surface 142d is the second seating surface 142b. It may be an inclined surface in the form of descending from the first seating surface 142a.
  • the rotation guide part 143 may be disposed on one surface of the biasing base 141 to guide the movement of the rotation block 144 .
  • the rotation guide part 143 may be formed in the form of a rail.
  • the rotation guide part 143 may be formed in a shape in which the center of at least one of the lower surface and the upper surface is concave.
  • the rotation guide part 143 may be formed so that at least one side portion of the lower surface and the upper surface protrudes.
  • the rotation guide part 143 may be formed to be round, thereby guiding the rotational movement of the rotation block 144 when the rotation block 144 is rotated.
  • the rotation block 144 may be arranged to be movable on the biasing base 141 and the rotation guide part 143 . At this time, the rotation block 144 may rotate together during the rotational movement of the first coupling part 120 . In addition, the rotation block 144 may be formed to be round. At this time, the rotation block 144 includes a plurality of plates disposed to face each other so as to form a space therein, and the plates spaced apart from each other may be connected by a third friction reducing unit 144a.
  • the rotation block 144 as described above may be formed so that a part protrudes.
  • the third friction reducing portion 144a may be disposed on the protruding portion of the rotation block 144 .
  • the third friction reducing unit 144a may prevent the rotation block 144 from being separated from the rotation guide unit 143 .
  • a plurality of third friction reducing parts 144a may be provided, and some of the plurality of third friction reducing parts 144a are disposed on the upper surface of the rotation guide part 143, and the third friction reducing part ( Another part of 144a) may be disposed on the lower surface of the rotation guide part 143 .
  • a part of the third friction reducing part 144a disposed on the lower surface of the rotation guide part 143 among the third friction reducing part 144a is disposed inside the guide hole 141a formed in the biasing base 141 .
  • the guide hole 141a may limit the rotation radius of the rotation block 144 by limiting the movement range of the third friction reducing unit 144a.
  • a portion of the third friction-reducing part 144a may be inserted into the guide hole 141a, and the third friction-reducing part 144a connects between the rotating blocks 144 facing each other, thereby rotating the block 144. It is possible to prevent separation from the rotation guide portion (143).
  • the third friction reducing portion 144a may be formed in the form of a roller.
  • the third friction reducing part 144a may include an elastic material.
  • the third friction reducing unit 144a may include a roller formed of an elastic material such as rubber or silicone, or a hard material such as metal therein, and an outer skin formed of an elastic material such as rubber or silicone. do.
  • the third friction reducing portion 144a as described above may be formed so that the central portion is drawn in than the other portions.
  • the third friction reducing part 144a may have a groove so that the side surface of the rotation guide part 143 is inserted.
  • the third friction reducing unit 144a has a flat central portion, and it is also possible to include protruding structures at both ends. In this case, a pair of protruding structures may be provided, and the side surfaces of the rotation guide part 143 are disposed between a pair of protruding structures to rotate in the same plane when the rotation block 144 rotates.
  • the shape of the rotation guide part 143 and the shape of the third friction reducing part 144a are not limited to the above.
  • the shape of the rotation guide part 143 and the shape of the third friction reducing part 144a is that the outer surface of one of the rotation guide part 143 or the third friction reducing part 144a protrudes, and the rotation guide part
  • the outer surface of the other one of the (143) or the third friction reducing part 144a may include any structure that guides the movement of the rotating block 144 to a predetermined path by being formed to be retracted and coupled to each other.
  • the second guide part 145 may be disposed on the rotation block 144 and selectively coupled to the second coupling part 130 .
  • the second guide part 145 may be formed to be the same as or similar to the first guide part 134 .
  • a plurality of second guide parts 145 may be provided, and the plurality of second guide parts 145 may be disposed to be spaced apart from each other. That is, the plurality of second guide parts 145 may be symmetrically disposed with respect to a central axis passing through the centers of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the plurality of second guide parts 145 may be disposed such that the angles between the adjacent second guide parts 145 and the central axis of the plurality of second guide parts 145 are the same.
  • the second guide part 145 as described above may be inserted into the guide coupling part 131e disposed in the 2-1 coupling housing 131a. At this time, a hole may be formed in the guide coupling part 131e so that the second guide part 145 is inserted.
  • the diameter of the hole may be slightly larger than that of a portion in which the diameter of the cross-section of the second guide part 145 is constant.
  • the elastic pressing unit 148 may connect the rotation block 144 and the pressing base 141 . At this time, the elastic force unit 148 may move the rotation block 144 to the initial state when the rotation block 144 rotates.
  • the elastic force portion 148 may be formed of an elastic material such as rubber, silicone, synthetic resin, or the like, and may have a bar shape or a string shape.
  • the elastic force portion 148 may include a spring.
  • the elastic force portion 148 will be described in detail focusing on the case including a spring.
  • the first fixing part 146 and the second fixing part 147 may be disposed on the biasing base 141 and the rotating block 144, respectively.
  • the first fixing part 146 and the second fixing part 147 may fix both ends of the elastic elastic part 148, respectively.
  • the second fixing part 147 may move together with the rotation block 144 , and the position of the second fixing part 147 may vary according to the rotation of the rotation block 144 .
  • the length of the elastic force portion 148 may be variable.
  • the first fixing part 146 may limit the rotation range of the rotation block 144 by being disposed inside the rotation range limiting groove 143a.
  • the stopper unit 150 may be disposed on the separation force providing unit 140 .
  • the stopper part 150 connects the stopper block 151, the stopper elastic part 153 and the stopper block 151 disposed between the stopper block 151 and the pressing base 141, and the pressing base 141, , it may include a stopper guide portion 152 for guiding the linear movement of the stopper block (151).
  • the stopper block 151 may perform an elevating movement according to the movement of the second coupling unit 130 .
  • a portion of the stopper block 151 may extend in the first direction, and the other portion of the stopper block 151 may be formed to protrude in the second direction.
  • the top surface of the stopper block 151 may be inclined.
  • the upper surface portion of the stopper block 151 selectively in contact with the locking part 160 may be formed to be inclined.
  • the upper surface portion of the inclined stopper block 151 may be inclined in a direction that increases from the coupling member 10 to the tool member 20 side with respect to the Y-axis direction of FIG. 16A .
  • the locking part 160 may be coupled to the tool member 20 .
  • a first fixing part 161 disposed on the tool member 20 a second fixing part 162 disposed on the tool member 20 and coupled to the second coupling part 130 , a first fixing part ( The engaging unit 163 disposed between the 161 and the second fixing part 162 and constrained by the stopper block 151, the first fixing part 161 and the second fixing part 162 are connected to each other, and the connection A fixing part 164 may be included.
  • the locking unit 163 as described above is a locking block 163a, a locking block guide part 163b for guiding the movement of the locking block 163a, and a restoring force providing part (not shown) that provides an elastic force to the locking block 163a.
  • the stopping block 163a may be selectively constrained to the stopper block 151 .
  • the locking block 163a may linearly move along the locking block guide part 163b in some cases. In this case, a portion of the locking block 163a may be formed to be inclined. At this time, the inclination direction of a portion of the locking block 163a may be formed in a direction that decreases from the coupling member 10 toward the tool member 20 side with respect to the Y-axis direction of FIG. 16A .
  • the restoring force providing unit may be disposed between the connection fixing unit 164 and the engaging block 163a. In this case, the restoring force providing unit may provide an elastic force to the locking block 163a so that the locking block 163a returns to a predetermined position.
  • the restoring force providing unit may include a bar or a spring including an elastic material such as rubber or silicone.
  • the idler 149 may be disposed on the rotation block 144 to move together during the movement of the rotation block 144 . At this time, the idler 149 may selectively contact the engaging block 163a to support the engaging block 163a.
  • the idler 149 may include an idler coupling portion 149a coupled to the rotation block 144 .
  • the idler 149 may include an idler roller (149b) rotatably connected to the idler coupling portion (149a).
  • 18A is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 18B is a side view showing the side of the tool body shown in FIG. 18A.
  • 19A is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 19B is a partial perspective view showing the first coupling part and the second coupling part shown in FIG. 19A.
  • 19C is a side view showing the side of the tool body shown in FIG. 19A.
  • the same reference numerals as in FIGS. 15 to 17 denote the same members.
  • the second coupling part 130 to which the tool member 20 is coupled may be disposed on the separating force providing part 140 .
  • the second contact portion 132 is disposed on the first seating surface 142a of the force protrusion 142 and the first seating surface 142a is to support the tool member 20 and the second coupling part 130 .
  • the second contact portions 132 disposed to face each other may be disposed on the first seating surfaces 142a of the biasing protrusions 142 facing each other.
  • the pressing protrusions 142 facing each other may be opposite to each other. That is, the first seating surface 142a is disposed to face the opposite second inclined surface 142d, and the second seating surface 142b is disposed to face the opposite second seating surface 142b, and the first inclined surface
  • the 142c may be disposed to face the opposite second inclined surface 142d, and the second inclined surface 142d may be disposed to face the opposite first inclined surface 142c.
  • the stopper block 151 may be disposed as high as possible, and the rear surface of the locking block 163a may maintain a state in contact with the side surface of the stopper block 151 .
  • the restoring force providing unit may press the engaging block 163a toward the stopper block 151 .
  • the locking block 163a can prevent the second coupling part 130 from moving in the Y-axis direction of FIG. 19A due to the stopper block 151 .
  • the stopper block 151 may be supported by the idler 149 . Therefore, the stopper block 151 can prevent the tool member 20 and the second coupling part 130 from rotating or falling due to the load direction.
  • the second coupling part 130 may be coupled to the second guide part 145 .
  • a plurality of second guide parts 145 may be provided, and the plurality of second guide parts 145 may be disposed to be spaced apart from each other to be coupled to the second coupling part 130 . Through this, the plurality of second guide parts 145 may prevent the position of the second coupling part 130 from moving.
  • the coupling member 10 may be disposed so that the first coupling part 120 coupled to the coupling member 10 corresponds to the second coupling part 130 .
  • the linear motion unit 124 may be disposed under the 1-1 coupling housing 121a by the shock absorbing unit 113 .
  • the linear movement unit 124 may be in contact with the located unit 128 .
  • the first contact part 123 may be disposed at the lowest end of the first insertion hole 121a-1.
  • the position fixing part 127 may be in contact with the first portion 124a-1 of the 1-1 coupling housing 121a, and a part of the first-1-1 coupling housing 121a may be exposed to the outside of the hole.
  • the located portion 128 may support the linear movement portion 124 not to be separated.
  • the first coupling part 120 may be moved toward the second coupling part 130 .
  • the coupling member 10 may move straight, and the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may be close to each other due to the straight motion of the coupling member 10 .
  • the first coupling part 120 may come into contact with the force protrusion 142 , and the first contact part 123 may be seated on the force protrusion 142 .
  • the coupling member 10 may move in a horizontal direction with respect to the ground. That is, the coupling member 10 can bring the first coupling part 120 closer to the second coupling part 130 by performing a horizontal motion with respect to the ground rather than an elevating motion with respect to the ground.
  • first coupling part 120 may be inserted into the second coupling part 130 .
  • first contact portion 123 may be seated on the second seating surface 142b.
  • the first guide part 134 may be inserted into the first coupling hole 121b-1 of the protrusion 121b.
  • a cone-shaped portion of the first guide portion 134 may be inserted into the first coupling hole (121b-1). In this case, even if the first guide part 134 is not located exactly at the center of the first coupling hole 121b-1, the first guide part 134 is inserted into the first coupling hole 121b-1 in the coupling process to be described later. When fully inserted, the first coupling portion 120 and the second coupling portion 130 can be coupled to each other at the correct position.
  • the first contact part 123 may be stopped in contact with the second seating surface 142b, and the first coupling housing 121 is coupled
  • the first insertion hole 121a - 1 may also move like the first coupling housing 121 .
  • the linear motion unit 124 may be moved in the opposite direction to the moving direction of the coupling member 10 inside the first coupling housing 121 when it is assumed that the first coupling housing 121 is stationary. have. That is, the linear motion part 124 may be supported by the first contact part 123 , and the first coupling housing 121 may move straight. In such a case, the position fixing part 127 may move straight like the first coupling housing 121 .
  • the position fixing part 127 may pass through the locking protrusion 131c.
  • the position fixing part 127 passes through the first surface 131c-1 of the locking protrusion 131c into the inside of the first coupling housing 121 and the first surface 131c-1 of the locking protrusion 131c.
  • the position fixing part 127 is a first part 124a-1, a connection part 124a-3 and a second part 124a-2 of the linear motion part 124. and may be disposed to correspond to the space between the inner surface of the second portion 124a-2 and the 1-1 coupling housing 121a in sequential contact with the .
  • the biasing part 133 may be in a state of applying a slight force to the protrusion 121b in contact with the protruding part 121b.
  • the movement block 133a may come into contact with the protrusion 121b and move along with the movement of the coupling member 10 .
  • the second elastic portion 133b disposed between the motion block 133a and the support protrusion 131d may be compressed.
  • the first coupling part 120 may not be completely inserted into the second coupling part 130 , and a space may be formed between the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the coupling member 10 may rotate the first coupling part 120 in one direction.
  • the coupling member 10 may rotate the first coupling part 120 clockwise based on the Y-axis of FIG. 19A .
  • the second coupling part 130 connected to the first guide part 134 may also rotate clockwise together with the first coupling part 120 .
  • the second contact part 132 may move from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c, and the first contact part 123 may move to the second seating surface 142b. ) can move linearly.
  • the rotation block 144 connected to the second guide part 145 may also rotate.
  • the length of the elastic elastic part 148 whose end is fixed to the first fixing part 146 may be increased.
  • the third friction reducing unit 144a may guide the rotation of the rotation block 144 .
  • the second contact portion 132 may move along the first inclined surface 142c.
  • the second-first coupling housing 131a connected to the second contact portion 132 may also move together with the second contact portion 132 .
  • the position fixing part 127 may move along the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c disposed inside the second-first coupling housing 131a. That is, the position fixing part 127 may pass through the cutting edge between the first surface 131c-1 and the second surface 131c-2 according to the movement of the 2-1 coupling housing 131a.
  • the position fixing part 127 may be disposed between the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a and the second portion 124a-2 of the motion block 133a.
  • the motion block 133a may linearly move along the motion block guide 133c, and the second elastic part 133b may be compressed. At this time, the motion block 133a may maintain a state in contact with the protrusion 121b.
  • the coupling member 10 may further rotate the first coupling part 120 in the above-rotated direction.
  • the first contact portion 123 may move along the second inclined surface 142d, and the second contact portion 132 may be disposed on the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c.
  • the first contact portion 123 may move from the upper side to the lower side of the first insertion hole 121a-1.
  • the linear movement portion 124 may descend in accordance with the movement of the first contact portion 123 in the 1-1 coupling housing (121a).
  • the position fixing part 127 may increase the amount protruding to the outside of the 1-1 coupling housing 121a while passing through the connection part 124a-3 of the linear motion part 124, and finally the linear motion part 124 ) by contacting the first portion (124a-1) of the first-1-1 coupling housing (121a), the maximum area can be exposed to the outside.
  • the second coupling part 130 may move backward according to the movement of the second contact part 132 .
  • the second contact portion 132 moves from the first seating surface 142a to the second seating surface 142b along the first inclined surface 142c, whereby the second contact portion 132 is connected to the 2-1 coupling housing ( 131a) can reverse.
  • the position fixing part 127 may be disposed below the second surface 131c - 2 .
  • the rotation range of the first coupling part 120 may be limited by the third friction reducing part 144a and the guide hole 141a.
  • the third friction reducing part 144a may also rotate together, and the third friction reduction part 144a at one of the ends of the guide hole 141a.
  • the friction reducing part 144a may contact the other one of the ends of the guide hole 141a.
  • the rotation block 144 may not rotate any more, and the coupling member 10 may stop the rotation of the first coupling part 120 by detecting that an excessive load is generated during rotation.
  • the method of stopping the rotation of the coupling member 10 is not limited to the above, and it is also possible to determine based on the result detected by the encoder or the like.
  • the idler 149 rotates together with the rotation block 144 , and the engaging part 160 is the second coupling part 130 . It can rotate together with the tool member 20 connected to.
  • the locking block 163a and the stopper block 151 may not be arranged on a straight line with each other. That is, the rear surface of the locking block 163a and the side surface of the stopper block 151 may no longer contact each other.
  • the idler 149 may support the locking block 163a by rotating at the same angle together with the locking block 163a.
  • the motion block 133a moves linearly along the motion block guide 133c, so as to be as close as possible to the support protrusion 131d. may be disposed in contact with the protrusion 121b. Also, the second elastic part 133b may be in a compressed state.
  • FIG. 20 is a perspective view illustrating a method of coupling the tool changer shown in FIG. 15 .
  • the coupling member 10 and the tool member 20 may be bound by completing the coupling of the first coupling part 120 and the second coupling part 130 .
  • the coupling member 10 is linearly moved (for example, backward) in a direction opposite to the first direction (for example, the Y-axis direction in FIG. 21 ) to the first coupling part 120 and the second coupling part 130 . may be separated from the separation force providing unit 140 .
  • the stopping block 163a and the stopper block 151 are not arranged in a straight line with each other, the stopper block 151 may not interfere with the movement of the stopping block 163a.
  • the idler 149 guides the movement of the locking block 163a as well as guides the movement of the locking block 163a by maintaining contact until the locking block 163a moves over a certain distance during the linear motion of the locking block 163a. can support
  • the first elastic part may apply a force to the linear motion part (not shown) while returning to the initial state.
  • the linear motion part may be in contact with a positioned part (not shown), and the first contact part (not shown) may be disposed at the lowest end of the first insertion hole (not shown) of the 1-1 coupling housing (not shown).
  • the second guide part 145 may be drawn out from the guide coupling part 131e.
  • the constraint of the second guide part 145 is released, so that the elastic elastic part 148 may return to its initial length.
  • the elastic force portion 148 may rotate the rotation block 144 in the opposite direction rotated in FIG. 19C .
  • the tool changer 100 uses only the movement of the coupling member 10 without using a separate energy in the tool changer 100 itself to couple the coupling member 10 and the tool member 20 to the coupling member 10 . It is possible to couple the tool member 20 with the. In addition, the tool changer 100 can couple the coupling member 10 and the tool member 20 through a simple movement.
  • the coupling member 10 and the tool member 20 are coupled through the tool changer 100 as described above, it is possible to absorb the impact. For example, as shown in FIG. 15 , it occurs in the tool changer 100 in the linear direction of the coupling member 10 through at least one of the base 110 , the separation force providing unit 140 , and the biasing unit 133 , or It is possible to attenuate or absorb the force applied to the tool changer 100 to some extent.
  • 21 is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 22A is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • 22B is a partial perspective view showing the first coupling part and the second coupling part shown in FIG. 22A.
  • the coupling member 10 may be disposed to correspond to the separation force providing unit 140 on the base (not shown). Thereafter, the coupling member 10 may be advanced.
  • the coupling member 10 may continuously advance to seat the first contact portion 123 on the second seating surface 142b of the biasing protrusion 142 .
  • the second guide part 145 may be inserted into the hole of the guide coupling part 131e to align the positions of the first coupling part 120 , the second coupling part 130 , and the separation force providing part 140 .
  • the second contact portion 132 may be spaced apart from the first seating surface 142a or the first inclined surface 142c or may be in contact with the first inclined surface 142c.
  • the engaging block 163a may start to contact the stopper block 151 .
  • the first contact portion 123 may be supported by the second seating surface 142b, and the 1-1 coupling housing 121a may be advanced.
  • the first insertion hole (121a-1) is moved forward, the linear motion unit 124 is in a stopped state, the 1-1 coupling housing (121a) can be advanced.
  • the distance between the linear motion part 124 and the 1-1 coupling housing 121a is gradually reduced, so that the first elastic part 125 may be compressed.
  • the position fixing unit 127 may also advance. At this time, the position fixing part 127 may be in a state disposed below the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c. However, the position fixing unit 127 may be disposed in a movable space by being disposed between the second portion 124a-2 of the linear motion unit 124 and the inner surface of the 2-1 coupling housing 131a.
  • the coupling member 10 may further advance.
  • the positions of the first contact portion 123 and the linear motion portion 124 may be maintained as they are, and only the first coupling housing 121 may continuously descend.
  • the first coupling housing 121 may be stopped after advancing more than a certain distance, and the first elastic part 125 may be in a maximally compressed state.
  • the second contact portion 132 may be disposed on the first seating surface 142a.
  • the linear movement unit 124 may be disposed on the upper end of the 1-1 coupling housing (121a), it may be disposed at a position close to the 1-2 coupling housing (121c).
  • the position fixing part 127 is disposed at a position corresponding to the outer surface of the second part 124a-2 of the linear motion part 124, so that it can be freely inserted into the 1-1 coupling housing 121a.
  • the engaging block 163a may also advance together with the coupling member 10 .
  • the locking block 163a may come into contact with the inclined surface of the stopper block 151 .
  • the stopper block 151 may be lowered by contacting the locking block 163a.
  • the stopping block 163a may come into contact with the idler 149 when a certain portion of the flat portion of the lower surface passes through the stopper block 151 .
  • the stopper block 151 can rise again, and the idler 149 comes into contact with the lower surface of the stopping block 163a to support the stopping block 163a. can do.
  • the side surface of the stopper block 151 and the rear surface of the locking block 163a come into contact, so that the stopper block 151 may restrict the movement of the locking block 163a in the Y-axis direction.
  • FIG. 23 is a perspective view illustrating a method of removing the tool changer shown in FIG. 15 .
  • the coupling member 10 may be moved backward.
  • the first coupling part 120 and the second coupling part 130 may be separated from each other.
  • the position fixing part 127 is further entered into the 1-1 coupling housing 121a by the second surface 131c-2 of the locking protrusion 131c, and then again according to the movement of the linear motion part 124.
  • the 1-1 coupling housing (121a) may protrude to the outside.
  • the first elastic part 125 applies a force to fix the position of the linear motion part 124, thereby connecting the first contact part 123 and the second seating surface 142b.
  • the first coupling housing 121 may rise, and the first coupling housing 121 may raise the position fixing part 127 while ascending.
  • the second elastic part 133b may raise the first coupling housing 121 by applying a force to the protrusion 121b through the motion block 133a. At this time, the motion block 133a may be linearly moved along the motion block guide 133c.
  • the position fixing part 127 moves along the first surface 131c-1 of the locking protrusion 131c and is inserted into the 1-1 coupling housing 121a, thereby preventing interference with the locking protrusion 131c. may not occur.
  • the first contact portion 123 may be separated from the second seating surface 142b of the biasing protrusion 142, and the shock absorbing portion 113 becomes the initial length.
  • the linear movement unit 124 may maintain a state in contact with the located unit 128 .
  • the first contact part 123 may be disposed at the lowermost end of the first insertion hole 121a-1.
  • the first portion (124a-1) and the position fixing portion 127 of the linear movement portion 124 is in contact so that the position fixing portion 127 is exposed to the outer surface of the 1-1 coupling housing (121a) with a maximum area. can be derived.
  • the first guide part 134 may be drawn out from the first coupling hole 121b-1 of the protrusion 121b.
  • the second contact part 132 is seated on the first seating surface 142a
  • the locking block 163a is seated on the idler 149
  • the second guide part 145 is inserted into the guide coupling part 131e.
  • the locking block 163a may be seated on the idler 149 and fixed in position by the stopper block 151 .
  • the restoring force providing unit can bring the stopping block 163a into close contact with the stopper block 151 by pressing the stopping block 163a toward the stopper block 151 .
  • the tool member 20 may be supported by the separation force providing unit 140 , the idler 149 , and the second guide unit 145 together with the second coupling unit 130 .
  • the tool changer 100 can separate the tool member 20 and the coupling member 10 from each other through one movement.
  • the tool changer 100 can separate the tool member 20 from the coupling member 10 using only the driving force of the coupling member 10 .
  • the tool changer 100 may be used by coupling various types of tool members 20 to the coupling member 10 .
  • embodiments of the present invention can be applied to an industrial robot, a transport robot, etc. including a hand capable of carrying various types of objects or performing various tasks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Robotics (AREA)
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Abstract

본 발명은 툴체인저를 개시한다. 본 발명은 간단한 구조를 통하여 핸드와 로봇암의 결합과 분리를 신속하고 용이하게 수행하는 것이 가능하다. 특히 본 발명의 툴체이인저는 지면에 대해서 수직 방향 또는 지면에 대해서 수평 방향으로 배열된 핸드을 로봇암과 결합 분리시킬 수 있다.

Description

툴체인저
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.
본 발명의 실시예들은 핸드와 로봇암의 결합과 분리를 신속하면서 용이하게 하는 툴체인저를 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
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 제1결합부를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제1결합부의 회전 운동을 안내하는 제1가력부를 포함하는 툴체인저를 개시한다.
본 발명의 다른 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 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 실시에들에 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 포함하는 로봇암어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 툴체인저를 포함하는 로봇암어셈블리를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 툴체인저를 보여주는 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다.
도 4는 도 3a에 도시된 툴체인저를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다.
도 6a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 7a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 8a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 9a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 9c는 도 9a에 도시된 툴체인저를 보여주는 평면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 12a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 12b는 도 12a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다.
도 13a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 13b는 도 13a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따른 툴체인저를 보여주는 사시도이다.
도 16a는 도 15에 도시된 툴체인저를 보여주는 분해사시도이다.
도 16b는 도 16a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다.
도 16c는 도 16a에 도시된 제2결합부를 보여주는 분해사시도이다.
도 17은 도 15에 도시된 툴체인저의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 18a는 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 18b는 도 18a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다.
도 19a는 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 19b는 도 19a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.
도 19c는 도 19a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다.
도 20은 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 21은 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
도 22a는 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
도 22b는 도 22a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.
도 23은 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
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 제1결합부를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제1결합부의 회전 운동을 안내하는 제1가력부를 포함하는 툴체인저를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 베이스는, 베이스지지부와, 상기 베이스지지부의 상면으로부터 이격되도록 배치되어 상기 베이스지지부와 연결되는 지지부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 베이스는, 상기 베이스지지부의 상면과 상기 지지부 사이에 배치되며, 상기 지지부에 탄성력을 제공하는 제1탄성부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1결합부는, 제1결합하우징과, 상기 제1결합하우징 내부에 배치되며 상기 제1결합하우징 내부를 선형 운동 가능한 선형운동부와, 상기 선형운동부와 연결되어 상기 제1결합하우징으로부터 돌출되며, 상기 제1가력부와 접촉하는 제1접촉부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1결합부는, 상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되는 제2탄성부를 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 포함될 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 제2가력부를 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 제1가력부는, 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 제1가력부는, 상기 제1결합부와 연결되며, 상기 제1결합부의 회전 운동 시 함께 회전 운동하는 회전블록을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1가력부는, 상기 회전블록에 배치되며, 상기 제1결합부에 삽입되는 제2가이드부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1가력부는, 상기 회전블록과 상기 가력베이스를 연결하는 가력탄성부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부가 서로 상이한 높이에 배치되도록 지지하는 제1안착면 및 제2안착면을 포함하고, 상기 제1안착면과 상기 제2안착면 사이를 연결하며 경사진 제1경사면과, 상기 제2안착면을 기준으로 상기 제1경사면과 반대편에 배치되며 경사진 제2경사면을 포함할 수 있다.
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 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.
후술할 툴체인저는 서로 분리되거나 결합하는 두개의 부재를 연결하여 사용하는 다양한 분야에 사용될 수 있다. 예를 들면, 툴체인저는 공구에 사용될 수 있다. 다른 실시예로서 툴체인저는 로봇 분야에서 사용될 수 있다. 또 다른 실시예로서 툴체인저는 포크레인 등과 같은 건설기계분야에서 사용될 수 있다. 이때, 툴체인저는 상기에 한정되는 것은 아니며, 작업에 따라 끝단을 교체하여야 하는 모든 구조 및 장치에 사용될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 툴체인저가 로봇암어셈블리에 사용되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴체인저를 포함하는 로봇암어셈블리를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 툴체인저를 포함하는 로봇암어셈블리를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 로봇암어셈블리(1)는 결합부재(10), 툴체인저(100) 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) 및 제1가력부(140)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 제1가력부(140)가 배치될 수 있다. 상기와 같은 베이스(110)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 베이스(110)는 제2결합부(130)가 배치되며 제2결합부(130)를 지지할 수 있는 모든 형태 및 구조를 가질 수 있으며, 툴부재(20)가 삽입되는 형태일 수 있다. 예를 들면, 베이스(110)는 베이스지지부(111), 지지부(112) 및 제1탄성부(113)를 포함할 수 있다.
베이스지지부(111)는 다양한 형태일 수 있다. 예를 들면, 베이스지지부(111)는 별도의 구조물 또는 지면에 배치되는 제1베이스지지부(111a), 제1베이스지지부(111a)와 이격되도록 배치되는 제2베이스지지부(111b) 및 제1베이스지지부(111a)와 제2베이스지지부(111b) 사이에 배치되어 제1베이스지지부(111a)와 제2베이스지지부(111b)를 연결하는 베이스연결부(111c)를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 도면에 도시되어 있지는 않지만 베이스지지부(111)는 플레이트 또는 바 형태로 형성되는 것도 가능하다.
지지부(112)는 베이스지지부(111)의 상면(예를 들면, 제2베이스지지부(111b)의 상면)으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 베이스지지부(111)는 제1탄성부(113)를 통하여 지지부(112)와 연결될 수 있다.
제1탄성부(113)는 베이스지지부(111)와 지지부(112) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제1탄성부(113)는 지지부(112)에 힘이 가해지는 경우 지지부(112)에 가해지는 힘을 일부 흡수할 수 있다. 일 실시예로서 제1탄성부(113)는 실리콘, 고무 등을 포함하는 탄성바를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 제1탄성부(113)는 스프링을 포함할 수 있다.
상기와 같은 제1탄성부(113)는 베이스지지부(111)와 지지부(112)를 직접 연결할 수 있다. 다른 실시예로서 베이스지지부(111)와 지지부(112)는 별도의 연결부재(예를 들면, 볼트, 핀 등)를 통하여 연결되고 제1탄성부(113)는 상기 연결부재의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 지지부(112)는 지지부(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 베이스지지부(111)와 지지부(112) 사이에는 상기 연결부재가 배치되고, 제1탄성부(113)는 상기 연결부재를 감싸도록 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1결합부(120)는 로봇암과 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 로봇암과 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.
이하에서는 툴체인저(100)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3a는 도 1에 도시된 툴체인저를 보여주는 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다. 도 4는 도 3a에 도시된 툴체인저를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 3a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다.
도 3a 내지 도 5를 참고하면, 툴체인저(100)는 베이스(미도시), 제1결합부(120), 제2결합부(130) 및 제1가력부(140)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 베이스는 상기 도 1 내지 도 2에서 설명하였으므로 이하에서는 제1결합부(120), 제2결합부(130) 및 제1가력부(140)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
제1결합부(120)는 제1결합하우징(121), 상부하우징(122), 제1접촉부(123), 선형운동부(124), 제2탄성부(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, 제2가력부(133)와 선택적으로 결합하는 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)의 상부에 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.
제2탄성부(125)는 제1-2결합하우징(121c)과 선형운동부(124) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제2탄성부(125)는 실리콘, 고무 등과 같은 탄성바 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 제2탄성부(125)는 스프링을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2탄성부(125)가 스프링인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제2탄성부(125)는 적어도 하나 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2탄성부(125)가 하나인 경우 도면에 도시되어 있지는 않지만 제2탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중앙에 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 제2탄성부(125)가 적어도 2개인 경우 적어도 2개의 제2탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 특히 적어도 2개의 제2탄성부(125)가 짝수 개인 경우 2개의 제2탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 또한, 적어도 2개의 제2탄성부(125)가 홀수개인 경우 복수개의 제2탄성부(125) 중 인접하는 2개의 제2탄성부(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, 제2탄성부(125)는 선형운동가이드부(126)의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 선형운동가이드부(126)가 복수개 구비되는 경우 선형운동가이드부(126)는 상기에서 설명한 제2탄성부(125)와 유사하게 배치될 수 있다. 이때, 각 선형운동가이드부(126)는 각 제2탄성부(125)가 중첩되지 않도록 배치될 수 있으며, 각 선형운동가이드부(126)는 각 제2탄성부(125)와 중첩되도록 배치되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 선형운동가이드부(126)는 복수개 구비되며, 각 제2탄성부(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)과 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 돌출되는 홀(121a-1)이 형성될 수 있다. 이때, 위치고정부(127)는 구 형태일 수 있다. 이러한 경우 홀(121a-1)의 지름은 가변할 수 있다. 예를 들면, 홀(121a-1)의 지름은 제1결합하우징(121)의 외면면으로부터 내면으로 갈수록 커질 수 있다. 이러한 경우 홀(121a-1)의 지름은 제1결합하우징(121)의 외면에 형성된 부분이 다른 부분보다 작을 수 있다. 특히 제1결합하우징(121)의 외면에 형성된 홀(121a-1) 부분의 지름은 위치고정부(127)의 지름보다 약간 작게 형성될 수 있다. 따라서 위치고정부(127)는 홀(121a-1)을 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 원형 고리 형태 또는 플레이트 형태로 형성되어 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.
제2결합부(130)는 제2결합하우징(131), 제2접촉부(132), 제2가력부(133) 및 제1가이드부(134)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.
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. 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.
제2가력부(133)는 제2-1결합하우징(131a)에 배치되어 제1결합부(120)의 위치에 따라 제1결합부(120)를 가력할 수 있다. 구체적으로 제2가력부(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, 제2가력부(133)는 운동블록(133a)과 제2-1결합하우징(131a)의 지지돌출부(131d) 사이에 배치되는 제3탄성부(133b)를 포함할 수 있다. 이때, 제3탄성부(133b)는 상기에서 설명한 제1탄성부(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.
제1가력부(140)는 제2결합부(130)가 안착될 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.
제1가력부(140)는 베이스(미도시)에 연결되는 가력베이스(141), 가력돌출부(142), 회전블록(143), 제2가이드부(144), 가력탄성부(145), 제1고정부(146), 제2고정부(147), 제3마찰저감부(148)를 포함할 수 있다.
가력베이스(141)는 서로 이격되도록 배치되는 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)를 포함할 수 있다. 가력베이스(141)는 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)를 서로 연결하는 가력베이스연결부(141c)를 포함할 수 있다. 이때, 가력베이스연결부(141c)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예로서 가력베이스연결부(141c)는 금속 재질의 원기둥 형태로 형성되며, 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)를 연결하여 고정시킬 수 있다. 다른 실시예로써 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)는 고무, 실리콘, 합성 수지 등과 같은 탄성 재질의 원기둥 형태로 형성되어 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)를 연결하는 것도 가능하다. 이러한 경우 제2가력베이스(141b)에 가해지는 충격이 제1가력베이스(141a)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또 다른 실시예로서 가력베이스연결부(141c)는 복수개 구비될 수 있고, 복수개의 가력베이스연결부(141c) 중 일부는 금속 재질의 원기둥 형태로 형성되며, 복수개의 가력베이스연결부(141c) 중 다른 일부는 탄성 재질의 원기둥 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 제2가력베이스(141b)는 복수개의 가력베이스연결부(141c) 중 일부의 길이 방향을 따라 선형 운동 가능할 수 있다. 또 다른 실시예로서 가력베이스연결부(141c)는 금속 재질의 원기둥 형태로 형성되며, 제2가력베이스(141b)는 가력베이스연결부(141c)의 길이 방향을 따라 선형 운동할 수 있다. 이때, 가력베이스연결부(141c)의 외면에는 스프링이 배치되어 제2가력베이스(141b)에 가해지는 충경을 흡수하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가력베이스연결부(141c)는 금속 재질의 원기둥 형태로 형성되어 제1가력베이스(141a)와 제2가력베이스(141b)를 고정하도록 연결하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
가력돌출부(142)는 제2가력베이스(141b)의 일면으로부터 제1결합부(120) 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 가력돌출부(142)는 제1안착면(142a), 제2안착면(142b), 제1경사면(142c) 및 제2경사면(142d)을 포함할 수 있다. 제1안착면(142a)과 제2안착면(142b)은 제2가력베이스(141b)의 일면으로부터 서로 상이한 거리(또는 높이)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1안착면(142a)은 제2안착면(142b)보다 제2가력베이스(141b)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.
회전블록(143)은 제2가력베이스(141b) 상에 배치될 수 있다. 이때, 회전블록(143)은 제1결합부(120)의 회전 운동 시 같이 회전할 수 있다. 또한, 회전블록(143)은 회전범위한정홈(143a)이 구비될 수 있다. 이러한 회전범위한정홈(143a)은 회전블록(143)의 끝단 중 적어도 하나 및 회전블록(143)의 끝단 사이 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 회전블록(143)은 라운드지게 형성되 수 있다. 또한, 회전블록(143)은 가력돌출부(142)를 회피하도록 회피홈(143c)를 포함하고, 제2가이드부(144)가 배치되는 가이드안착부(143b)를 포함할 수 있다.
제2가이드부(144)는 회전블록(143)에 배치되어 제2결합부(130)와 선택적으로 결합할 수 있다. 이때, 제2가이드부(144)는 제1가이드부(134)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 제2가이드부(144)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2가이드부(144)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 복수개의 제2가이드부(144)는 제1결합부(120) 및 제2결합부(130)의 중심을 통과하는 중심축에 대해서 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 복수개의 제2가이드부(144) 중 서로 인접하는 제2가이드부(144)와 이러한 중심축이 이루는 각도는 모두 동일하도록 복수개의 제2가이드부(144)가 배치될 수 있다.
상기와 같은 제2가이드부(144)는 제2-1결합하우징(131a)에 배치된 가이드결합부(131e)에 삽입될 수 있다. 이때, 가이드결합부(131e)에는 제2가이드부(144)가 삽입되도록 홀이 형성될 수 있다. 이러한 홀의 지름은 제2가이드부(144)의 단면의 지름이 일정한 부분보다 약간 크게 형성될 수 있다.
가력탄성부(145)는 회전블록(143)과 가력베이스(141)를 연결할 수 있다. 이때, 가력탄성부(145)는 회전블록(143)이 회전하는 경우 회전블록(143)을 최초 상태로 이동시킬 수 있다. 가력탄성부(145)는 고무, 실리콘, 합성수지 등과 같은 탄성재질로 형성될 수 있으며, 바 형태 또는 줄 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 가력탄성부(145)는 스프링을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가력탄성부(145)는 스프링을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1고정부(146)와 제2고정부(147)는 각각 제2가력베이스(141b)와 회전블록(143)에 배치될 수 있다. 제1고정부(146)와 제2고정부(147)는 가력탄성부(145)의 양단을 각각 고정시킬 수 있다. 이때, 제2고정부(147)는 회전블록(143)과 함께 움직일 수 있으며, 회전블록(143)의 회전에 따라 제2고정부(147)의 위치는 가변할 수 있다. 이러한 경우 가력탄성부(145)의 길이는 가변할 수 있다. 또한, 회전블록(143)이 회전하는 경우 제1고정부(146)는 회전범위한정홈(143a) 내부에 배치됨으로써 회전블록(143)의 회전 범위를 한정할 수 있다.
제3마찰저감부(148)는 회전블록(143)과 접촉하여 회전블록(143)의 회전 시 회전블록(143)의 회전을 가이드할 뿐만 아니라 회전블록(143)이 밀려나거나 하는 것을 방지할 수 있다.
제3마찰저감부(148)는 롤러 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제3마찰저감부(148)는 탄성재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3마찰저감부(148)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(148)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제3마찰저감부(148)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 일 실시예로서 각 제3마찰저감부(148)는 중앙 부분이 다른 부분보다 인입되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제3마찰저감부(148)는 회전블록(143)의 측면이 삽입되도록 홈을 구비할 수 있다. 다른 실시예로써 제3마찰저감부(148)는 중앙 부분은 평평하고, 양단에 돌출된 구조물을 포함하는 것도 가능하다. 이러한 경우 돌출된 구조물은 한쌍이 구비될 수 있으며, 회전블록(143)의 측면은 한쌍의 돌출된 구조물 사이에 배치되어 회전블록(143)의 회전 시 동일한 평면에서 회전하는 것이 가능하다.
상기와 같은 제1가력부(140)는 서로 대칭되도록 2개가 구비될 수 있다. 이러한 경우 서로 대향하도록 배치된 제1가력부(140)는 제2결합부(130)를 지지할 수 있을 뿐만 아니라 제1결합부(120)의 회전 시 제1결합부(120)의 회전을 일정한 중심축을 기준으로 수행하도록 하는 것이 가능하다.
한편, 이하에서는 제1결합부(120)와 제2결합부(130)를 서로 결합하거나 분리하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 6a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 6b는 도 6a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 결합부재(10)가 결합된 제2결합부(130)를 제1가력부(140) 상에 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.
이후 결합부재(10)에 결합된 제1결합부(120)를 제2결합부(130)에 대응되도록 결합부재(10)를 배치할 수 있다.
상기와 같은 경우 선형운동부(124)는 하중 및 제1탄성부(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(121a-1) 외부로 일부가 노출될 수 있다. 위치한정부(128)는 선형운동부(124)가 이탈되지 않도록 지지할 수 있다.
도 7a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 7b는 도 7a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 결합부재(10)를 제1방향으로 계속 이동시켜 제1결합부(120)를 제2결합부(130) 측으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 결합부재(10)는 하강할 수 있으며, 결합부재(10)의 하강으로 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 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 하강할 수 있다. 상기와 같은 경우 위치고정부(127)는 제1결합하우징(121)과 같이 하강할 수 있다.
제1결합하우징(121)이 하강하는 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 삽입되도록 걸림돌출부(131c)의 제1면(131c-1)에 의해 홀(121a-1) 내부로 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 제2가력부(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 제3탄성부(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.
도 8a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 8b는 도 8a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다.
도 8a 내지 도 8b를 참고하면, 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 8a를 기준으로 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
상기와 같이 제1결합부(120)가 반시계 방향으로 회전하면, 제1가이드부(134)에 연결된 제2결합부(130)도 제1결합부(120)와 함께 반시계 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(144)에 연결된 회전블록(143)도 회전할 수 있다. 이때, 제2고정부(147)도 회전블록(143)과 함께 회전함으로써 제1고정부(146)에 끝단이 고정된 가력탄성부(145)의 길이는 늘어날 수 있다. 또한, 제3마찰저감부(148)는 회전블록(143)의 회전을 가이드할 수 있다.
상기와 같은 경우 제2접촉부(132)은 제1경사면(142c)을 따라 이동하여 상승할 수 있다. 이때, 제2접촉부(132)와 연결된 제2-1결합하우징(131a)도 제2접촉부(132)와 함께 상승할 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, 제3탄성부(133b)는 압축될 수 있다. 이때, 운동블록(133a)은 돌출부(121b)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
도 9a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면사시도이다. 도 9c는 도 9a에 도시된 툴체인저를 보여주는 평면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참고하면, 결합부재(10)는 제1결합부(120)를 상기에서 회전한 방향으로 더 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1접촉부(123)는 제2경사면(142d)을 따라 내려갈 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 상승할 수 있다. 구체적으로 제2접촉부(132)가 제1경사면(142c)을 따라 제1안착면(142a)에서 제2안착면(142b)으로 상승함으로써 제2접촉부(132)와 연결된 제2-1결합하우징(131a)은 상승할 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 회전블록(143)의 회전범위한정홈(143a)과 제1고정부(146)에 의해 제한될 수 있다. 구체적으로 회전블록(143)이 제1결합부(120)의 회전과 함께 회전하는 경우 회전범위한정홈(143a)도 같이 회전할 수 있으며, 회전범위한정홈(143a)의 끝단 중 하나에 있던 제1고정부(146)는 회전범위한정홈(143a)의 끝단 중 다른 하나에 접촉할 수 있다. 이러한 경우 회전블록(143)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)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, 제3탄성부(133b)는 압축된 상태일 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 툴체인저의 제1동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 10을 참고하면, 제1결합부(120)와 제2결합부(130)의 결합을 완료하여 결합부재(10)와 툴부재(20)를 결속할 수 있다. 결합부재(10)는 선형 운동(예를 들면, 승강)하여 제1결합부(120)와 제2결합부(130)를 제1가력부(140)로부터 이탈시킬 수 있다. 이때, 제2탄성부(미도시)는 원 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(144)는 가이드결합부(131e)로부터 인출될 수 있다.
상기와 같은 경우 제2가이드부(144)의 구속이 해제됨으로써 가력탄성부(145)는 최초 길이로 되돌아올 수 있다. 이때, 가력탄성부(145)는 회전블록(143)를 상기 도 8a 내지 도 9b에서 회전한 반대 방향을 회전시킬 수 있다. 특히 가력탄성부(145)는 제2고정부(147)에 힘을 가할 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), 제1가력부(140) 및 제2가력부(133) 중 적어도 하나를 통하여 에 결합부재(10)의 선형 방향으로 툴체인저(100)에서 발생하거나 툴체인저(100)에 가해지는 힘을 어느 정도 감쇄시키거나 흡수하는 것이 가능하다.
도 11은 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 11을 참고하면, 결합부재(10)에서 툴부재(20)를 분리하기 위하여 결합부재(10)를 베이스(미도시) 상의 제1가력부(140)에 대응되도록 배치할 수 있다. 이후 결합부재(10)를 하강시킬 수 있다.
도 12a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 12b는 도 12a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다.
도 12a 및 도 12b를 참고하면, 결합부재(10)가 지속적으로 하강하여 제1접촉부(123)를 가력돌출부(142)의 제2안착면(142b)에 안착시킬 수 있다. 이때, 제2가이드부(144)는 가이드결합부(131e)의 홀에 삽입됨으로써 제1결합부(120), 제2결합부(130) 및 제1가력부(140)의 위치를 정렬할 수 있다. 또한, 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a) 또는 제1경사면(142c)으로부터 이격되거나 제1경사면(142c)과 접촉한 상태일 수 있다.
이후 결합부재(10)의 하강을 계속하면 제1접촉부(123)는 제2안착면(142b)에 의하여 지지될 수 있으며, 제1-1결합하우징(121a)은 하강할 수 있다. 이러한 경우 제1삽입홀(121a-1)은 하강하게 되고, 선형운동부(124)는 정지된 상태에서 제1-1결합하우징(121a)은 하강할 수 있다. 이러한 경우 선형운동부(124)와 제1-1결합하우징(121a) 사이의 거리는 점점 줄어들어 제2탄성부(125)는 압축될 수 있다.
또한, 제1결합하우징(121)은 하강함으로써 위치고정부(127)도 같이 하강할 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.
도 13a는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다. 도 13b는 도 13a에 도시된 툴체인저를 보여주는 단면도이다. 도 14는 도 1에 도시된 툴체인저의 제2동작 방법을 보여주는 사시도이다.
도 13a 내지 도 14를 참고하면, 제1접촉부(123)가 가력돌출부(142)의 제2안착면(142b) 상에 배치된 후 결합부재(10)는 더 하강할 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 하강 한 후 멈출 수 있으며, 제2탄성부(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.
도 13a 및 도 13b와 같은 상태에서 결합부재(10)를 승강시킬 수 있다. 이러한 경우 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 제2탄성부(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 제3탄성부(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, 제1탄성부(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 제1삽입홀(121b-1)로부터 제1가이드부(134)가 인출될 수 있다.
또한, 제2접촉부(132)는 제1안착면(142a)에 안착됨으로써 툴부재(20)는 제2결합부(130)와 함께 제1가력부(140)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.
도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따른 툴체인저를 보여주는 사시도이다. 도 16a는 도 15에 도시된 툴체인저를 보여주는 분해사시도이다. 도 16b는 도 16a에 도시된 제1결합부를 보여주는 분해사시도이다. 도 16c는 도 16a에 도시된 제2결합부를 보여주는 분해사시도이다. 도 17은 도 15에 도시된 툴체인저의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 15 내지 도 17을 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 16개의 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 15의 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 15에서 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 15의 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 하나의 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 16개인 경우 적어도 16개의 제1탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 특히 적어도 16개의 제1탄성부(125)가 짝수개인 경우 2개의 제1탄성부(125)는 선형운동부(124)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 또한, 적어도 16개의 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 19b 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 16a의 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 16a의 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 18a는 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다. 도 18b는 도 18a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다. 도 19a는 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다. 도 19b는 도 19a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다. 도 19c는 도 19a에 도시된 툴체이전의 측면을 보여주는 측면도이다. 이하에서는 도 15 내지 도 17과 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 18a 및 도 19c를 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 19a의 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 18a의 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 19a의 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 20은 도 15에 도시된 툴체인저의 결합 방법을 보여주는 사시도이다.
도 20을 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 21의 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 19c에서 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 15에 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 21은 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다. 도 22a는 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다. 도 22b는 도 22a에 도시된 제1결합부와 제2결합부를 보여주는 부분사시도이다.
도 21 내지 도 22b를 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 23은 도 15에 도시된 툴체인저의 분리 방법을 보여주는 사시도이다.
도 23을 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.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 툴테이저를 제공하여, 다양한 형태의 물건을 운반하거나 다양한 작업을 수행 가능한 핸드를 포함하는 산업용 로봇, 운반 로봇 등에 본 발명의 실시예들을 적용할 수 있다.

Claims (35)

  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 제2결합부를 지지하며, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 회전 운동을 안내하는 제1가력부;를 포함하는 툴체인저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    베이스지지부; 및
    상기 베이스지지부의 상면으로부터 이격되도록 배치되어 상기 베이스지지부와 연결되는 지지부;를 포함하는 툴체인저.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 베이스지지부의 상면과 상기 지지부 사이에 배치되며, 상기 지지부에 탄성력을 제공하는 제1탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제1결합부는,
    제1결합하우징;
    상기 제1결합하우징 내부에 배치되며 상기 제1결합하우징 내부를 선형 운동 가능한 선형운동부; 및
    상기 선형운동부와 연결되어 상기 제1결합하우징으로부터 돌출되며, 상기 제1가력부와 접촉하는 제1접촉부;를 포함하는 툴체인저.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1결합부는,
    상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되는 제2탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1결합부는,
    상기 제1결합하우징에 연결되어 상기 선형운동부의 운동을 가이드하는 선형운동가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
  7. 제 4 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 제2가력부;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 제1가력부는,
    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 제1가력부는,
    상기 제1결합부와 연결되며, 상기 제1결합부의 회전 운동 시 함께 회전 운동하는 회전블록;을 더 포함하는 툴체인저.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1가력부는,
    상기 회전블록에 배치되며, 상기 제1결합부에 삽입되는 제2가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1가력부는,
    상기 회전블록과 상기 가력베이스를 연결하는 가력탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부 중 적어도 하나의 일부가 서로 상이한 높이에 배치되도록 지지하는 제1안착면 및 제2안착면을 포함하고,
    상기 제1안착면과 상기 제2안착면 사이를 연결하며 경사진 제1경사면과, 상기 제2안착면을 기준으로 상기 제1경사면과 반대편에 배치되며 경사진 제2경사면을 포함하는 툴체인저.
  16. 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 포함하는 툴체인저.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    제1베이스;
    상기 제1베이스와 연결되며, 일 방향에서 가해지는 충격을 흡수하는 충격흡수부; 및
    상기 충격흡수부와 상기 분리력제공부를 연결되는 제2베이스;를 포함하는 툴체인저.
  18. 제 17 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.
  19. 제 16 항에 있어서,
    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.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1결합부는,
    상기 제1결합하우징과 상기 선형운동부 사이에 배치되는 탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1결합부는,
    상기 제1결합하우징에 연결되어 상기 선형운동부의 운동을 가이드하는 선형운동가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
  22. 제 19 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.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2결합부는,
    제2결합하우징; 및
    상기 제2결합하우징으로부터 돌출되는 제2접촉부;를 포함하는 툴체인저.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제2결합부는,
    상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부를 가력하는 가력부;를 더 포함하는 툴체인저.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제2결합부는,
    상기 제2결합하우징에 배치되며, 상기 제1결합부의 경로를 안내하는 제1가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
  26. 제 16 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.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 가력베이스에 안착하여 상기 제1결합부와 연결되며, 상기 제1결합부의 회전 운동 시 함께 스윙 운동하는 회전블록;을 더 포함하는 툴체인저.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 회전블록에 배치되며, 상기 제1결합부에 삽입되는 제2가이드부;를 더 포함하는 툴체인저.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 분리력제공부는,
    상기 회전블록과 상기 가력베이스를 연결하는 가력탄성부;를 더 포함하는 툴체인저.
  30. 제 16 항에 있어서,
    상기 분리력제공부에 배치되며, 상기 툴부재를 지지하는 아이들러;를 더 포함하는 툴체인저.
  31. 제 16 항에 있어서,
    상기 분리력제공부에 배치되는 상기 제2결합부의 선형 운동을 제한하는 스토퍼부;를 더 포함하는 툴체인저.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 툴부재에 배치되어 상기 스토퍼부와 선택적으로 접촉하고, 상기 스토퍼부에 의해 이동이 제한되는 걸림부;를 더 포함하는 툴체인저.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 스토퍼부는,
    상기 분리력제공부 상에 선형 운동 가능하게 배치된 스토퍼블록; 및
    상기 분리력제공부와 상기 스토퍼블록 사이에 배치되는 스토퍼탄성부;를 포함하는 툴체인저.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제2결합부와 대향하는 상기 스토퍼블록의 일면은 경사진 툴체인저.
  35. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 결합이나 분리 시 상기 제1결합부는 지면에 수평한 방향으로 선형 운동하는 툴체인저.
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