KR100417470B1 - 자중식 차륜축적장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자중식 차륜축적장치에 관한 것으로, 그 목적은 일정경사를 구비하는 레일을 따라 자중에 의해 차륜을 이송·적재하여 최소의 공간에 최대의 차륜을 일시에 적재하고, 다양한 규격의 차륜에 공용하여 적용이 가능하며, 차륜을 순차적으로 연속 축적하여 작업능률을 향상시키고, 설치비 및 유지보수비를 절감할 수 있는 자중식 차륜축적장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 차륜을 축적하는 차륜축적장치에 있어서; 상기 차륜 축적장치는 메인프레임부 상부 일측에 설치되는 경사각 조절부와, 상기 경사각 조절부와 일측이 힌지결합되고 타측이 메인프레임부의 일측에 힌지결합되며, 공급된 차륜이 자중에 의해 이송·축적되는 이송부와, 상기 이송부에 연결·설치되어 이송부에 의해 이송되는 차륜의 회전 및 이탈을 방지하는 가이드부와, 상기 이송부의 하부에 설치되어 최하단에서 두 번째 위치의 차륜을 고정하는 고정부를 포함하는 자중식 차륜축적장치를 제공함에 있다.

Description

자중식 차륜축적장치{Buffering Unit for wheel}

본 발명은 자중식 차륜축적장치에 관한 것으로, 협소한 공장내에서 차륜을 밀착·축적하여 단위면적당 최대의 차륜을 적재하고, 자중에 의해 순차적 차륜을 이동시키며, 종류에 관계없이 모든 차륜을 적재할 수 자중식 차륜축적장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 알루미늄 차륜을 생산하는 공장은 성형된 소재상태의 차륜을 로봇으로 핸들링하여 CNC(Computerized Numerical Control) 등 자동가공설비에 장착 및 탈착하는 작업공정을 통해 차륜을 가공하도록 되어 있다. 이와 같이 상기 로봇에 의해 차륜을 핸들링하기 위해서는 로봇에게 소재상태의 차륜을 규칙적으로 공급하여 주는 차륜 축적장치가 요구된다.

종래에 사용되고 있는 차륜축적장치는 체인으로 연결된 개개의 로울러가 모터에 의해 구동되어 차륜을 눕혀서 이송시키는 어큐뮤레이션 로울러 컨베이어(Accumulation roller conveyer) 방식을 사용하고 있으나, 상기 로울러 내부에 마찰판이 내장되어 있어 일정량 이상의 부하를 받으면 로울러가 겉(헛)도는 경우가 발생되며, 제품의 위치나 상태에 관계없이 연속 구동하여 제품을 밀착시키고 앞쪽으로 전체를 동시에 밀어내도록 되어 있어, 차륜 축적 밀도가 좋지 않으며, 설치 점유공간이 크고, 많은 설비비가 소요됨, 모터의 작동에 의해 구동되므로, 지속적으로 전기가 소비되는 문제점이 있었다

또한, 일반적인 범용 로울러 컨베이어(Power roller conveyer)를 이용하여 차륜을 축적시키는 것도 있으나, 이 역시 한 모터에 걸려있는 전체 로울러를 강제로 동시 회전시켜 제품을 수평으로(눕혀서) 운반하므로, 차륜 축적밀도가 좋지 않으며, 차륜간의 밀착을 위하여 로울러에 의해 강제로 차륜을 이송시키므로, 강제적인 마찰력이 심하고, 이로 인해 로울러의 수명이 단축되며, 지속적인 유지 보수가 수반되어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 2개의 체인(벨트)를 1축에 형성하고, 동시에 모터로 회전시켜 체인 또는 벨트와 차륜의 직접 접촉에 의해 차륜을 세워 이송하는 벨트 또는 체인 컨베이어도 있으나, 이는 차륜의 축적밀도를 높일 수는 있으나, 배출측에서 로봇 작업준비를 위한 차륜 자세 정렬 등의 자동화 설비를 설치하거나 운전하기가 불편하며, 운반된 차륜의 밀착시 체인(벨트)과 차륜간에 강제적인 마찰이 발생되어 체인(벨트) 및 차륜의 수명이 단축되고, 보수유지비가 증대되었다. 또한, 차륜폭이 좁은 경우엔 차륜이 넘어져 배출측에서 항상 같은 자세를 유지하기가 어렵거나, 넘어지지 않도록 하기 위해 장비의 운전 속도가 느리게 하여 기종교체시 교체 소요시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

또한, 프리 로울러(Free roller)로 구성된 컨베이어를 약 3 ∼ 5°경사지게 구성하여 자중을 이용하여 밀착되게 차륜을 이송하는 중력 로울러 컨베이어(Gravity roller conveyer) 방식이 있으나, 이 역시 설치 점유 공간이 매우 크며, 사용노화에 따라 차륜이 제대로 이송되지 못하고 중간에서 정지하여 있는등 규칙적인 차륜이 공급되지 못하는 문제점이 있었다.

또한 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 어큐뮤레이션 로울러 컨베이어 방식과 일반적인 범용 로울러 컨베이어 방식을 적용, 차륜 축적 전후 공정을 포함한 전체공장을 물류 자동화 라인으로 구성하여 생산되는 소재와 자동창고를 복합적으로 연계한 후 소재를 가공라인에 자동 송급하는 컨베이어 물류 시스템을 통해 차륜을 축적하도록 한 것도 있으나, 다품종 소량생산인 경우엔 라인이 복잡해지고 자동화 설비 초기투자비가 매우 높으며, 자동창고 및 공장부지 확보에 어려움이 있었다.

이와 같이 종래의 차륜 축적 장치는 차륜을 수평으로 이송하기 때문에 설치 점유공간이 상대적으로 매우 크고 불규칙적으로 수작업에 의하여 차륜을 공급시 차륜간 이격틈새가 발생하여 축적 밀도가 저하되고 이를 극복하기 위하여 상기의 어큐뮤레이션 로울러 컨베이어(Accumulation roller conveyer)의 고가형 어큐뮤레이션의 로울러를 이용하던가 아니면 일반 범용 로울러 컨베이어와 같이 범용 로울러를 강제로 연속 구동시켜 정지된 차륜과 회전되는 로울러와의 강제마찰을 유발하더라도 떨어져 있는 차륜을 강제적으로 앞쪽으로 이송시켜 밀착시키는 등 불합리한 요소들을 내포하고 있으며 특히, 현실의 부동산 값 및 중소업체의 자금사정 등의 현실을 감안할 때 설치공간의 과다점유는 설비투자비나 생산성 측면에서 결코 좋은 현상은 아니다.

또한, 체인(벨트) 이송방식은 역시 불규칙적으로 이격된 차륜간의 간격을 밀착시키거나 배출측 끝단에 로봇 작업 등을 위한 차륜 정렬장치 등과 같은 보조 자동화 설비(차륜의 자세가 수평이어야 공용성이 좋음)를 연이어 부착 형성하기에 불편하였다.

즉, 어큐뮤레이션 로울러 컨베이어 방식이나 중력 로울러 컨베이어(Gravity roller conveyer) 방식을 제외하고는 기계에 무리를 주지않고 차륜을 밀착시켜 축적밀도를 높이기는 어려우며 어큐뮤레이션 로울러 컨베이어 방식 및 중력 로울러 컨베이어 방식 또한 차륜을 수평자세(φ400 ±60㎜)로 축적하는 구조로 옆으로 세워서 축적하는 경우(w150 ∼ 200)에 비하여 약 2배 이상의 설치점유 공간을 필요로 한다. 따라서, 설치공간을 과다하게 점유하고 상대적으로 설비비 및 유지비 등이 높게 지출되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 일정경사를 구비하는 레일을 따라 자중에 의해 차륜을 이송·적재하여 최소의 공간에 최대의 차륜을 일시에 적재하고, 다양한 규격의 차륜에 공용하여 적용이 가능하며, 차륜을 순차적으로 연속 축적하여 작업능률을 향상시키고, 설치비 및 유지보수비를 절감할 수 있는 자중식 차륜축적장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 차륜을 축적하는 차륜축적장치에 있어서; 상기 차륜 축적장치는 메인프레임부 상부 일측에 설치되는 경사각 조절부와, 상기 경사각 조절부와 일측이 힌지결합되고 타측이 메인프레임부의 일측에 힌지결합되며, 공급된 차륜이 자중에 의해 이송·축적되는 이송부와, 상기 이송부에 연결·설치되어 이송부에 의해이송되는 차륜의 회전 및 이탈을 방지하는 가이드부와, 상기 이송부의 하부에 설치되어 최하단에서 두 번째 위치의 차륜을 고정하는 고정부를 포함하는 자중식 차륜축적장치를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 일측면 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 평면 구성을 보인 예시도도 3 은 본 발명에 따른 이동바와 스크류의 결합상태를 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 메인프레임 (11) : 상부프레임

(20) : 경사각 조절부 (21) : 스크류

(22) : 조절핸들 (23) : 이동바

(24) : 로울러 (25) : 가이드대

(26) : 지지바 (30) : 이송부

(31) : 가동프레임 (32) : 이동레일

(33) : 지지대 (34) : 연결대

(35) : 스토퍼 (40) : 가이드부

(41) : 조절봉 (42) : 접촉대

(50) : 고정부 (60) : 차륜

도 1 은 본 발명에 따른 일측면 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 평면 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 메인프레임부(10)와 연결된 경사각 조절부(20)에 의해 이송부(30)의 경사각도를 조절하고, 상기 이송부(30)로 차륜을 삽입하여 자중에 의해 차륜을 적재하며, 상기 이송부(30)에 가이드부(40)를 설치하여 이송시 차륜(60)의 회전 및 이탈을 방지함과 동시에, 이송부(30)의 일측 끝단에 차륜(60)의 위치를 고정하는 고정부(50)를 설치하여 로봇에 의한 차륜(60)의 파지작업 시 또다른 차륜(60)에 의해 간섭이 발생되지 않도록 되어 있다.

상기 메인프레임부(10)는 차륜(60), 이송부(30), 가이드부(40), 고정부(50), 경사각 조절부(20)를 지지하는 것으로, 일정높이를 구비하도록 형성되어 있으며, 이송부(30)의 일측 끝단 하부가 상부 일측에 힌지결합되고, 이송부(30)와 힌지결합되지 않은 상부 타측에 경사각 조절부(20)가 설치되어 있다.

상기 경사각 조절부(20)는 메인프레임부(10)와 일측이 힌지결합된 이송부(30)의 각도를 조절하는 것으로, 메인프레임부(10)의 상부 프레임(11)에 설치되는 스크류(21)와, 상기 스크류(21)와 연결되어 스크류(21)를 회전시키는 조절핸들(22)과, 상기 스크류(21)와 연결되는 이동바(23)와, 상기 이동바(23)의 양끝단에 각각 설치되는 로울러(24)와, 상기 로울러(24)가 삽입·이동되고 스크류(21)가 설치된 상부 프레임(11)의 상부면에 설치되는 2개의 가이드대(25)와, 상기 이동바(23)에 회전가능하도록 일측이 설치되고 또다른 일측이 이송부(30) 하부에 힌지결합되는 두 개의 지지바(26)로 구성되어 있다.

즉, 상기 경사각 조절부(20)는 조절핸들(22)을 수동회전시키면, 상기 조절핸들(22)의 회전에 의해 스크류(21)가 작동되고, 상기 스크류(21)의 작동에 의해 이동바(23)가 스크류(21)를 따라 이동된다. 상기 스크류(21)와 이동바(23)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 이동바(23)의 하단이 스크류(21)와 나사결합되는 볼스크류방식에 의해 이동되도록 되어 있다.이때 상기 이동바(23)의 양끝단에 설치된 로울러(24)가 가이드대(25)내에서 이동바(23)와 동일방향으로 회전·이동되므로, 이동바(23)의 이동을 보조하게 된다. 이와 같이 이동바(23)가 이동되면, 일측이 이동바(23)에 회전가능하도록 설치되고 타측이 이송부(30)에 힌지결합된 지지바(26)에 의해 이송부(30)가 메인프레임부(10)와의 힌지결합된 부위를 중심으로 회전하여 상승 또는 하강하게 된다.

상기 이송부(30)는 공급되는 차륜(60)을 이송하여 적재하는 것으로, 경사각 조절부(20)의 지지바(26)가 각각 힌지결합되고 서로 평행하도록 설치되는 두 개의 가동프레임(31)과, 상기 두 개의 가동프레임(31) 상부면 중앙에 각각 설치되는 이동레일(32)과, 상기 두 개의 가동프레임(31)의 상부에 위치하도록 설치되는 '∩'자형상의 지지대(33)와, 상기 지지대(33)를 연결하는 연결대(34)와, 상기 두 개의 가동프레임(31) 하부 끝단에 연결되어 설치되는 스토퍼(35)로 구성되어 있다.

즉, 상기 이송부(30)로 공급되는 차륜(60)은 '∩'자 형상의 지지대(33)와 두 개의 가동프레임(31) 사이의 공간으로 공급되고, 가동프레임(31)에 설치된 이동레일(32)을 따라 자중에 의해 스토퍼(35)까지 이송된다.

상기 가이드부(40)는 이송부(30)에 의한 차륜(60)의 이송시 차륜(60)의 회전 및 이탈을 방지하는 것으로, 이송부(30)의 연결대(34)를 관통하는 다수개의 조절봉(41)과, 상기 다수개의 조절봉(41)을 연결하고 지지대(33)와 가동프레임(31) 사이에 위치하도록 조절봉(41)의 끝단에 설치되는 접촉대(42)로 구성되어 있으며, 상기 조절봉(41)과 접촉대(42)는 자중에 의해 하부방향으로 이동된다. 이때, 상기 다수개의 조절봉(41)은 연결대(34)에 형성된 홀(도시없음)을 삽입·관통되며, 접촉대(42)는 가동프레임(31) 및 연결대(34)와 평행하도록 다수개의 조절봉(41) 끝단에 연결·설치되어 있다. 즉, 상기 조절봉(41)과 접촉대(42)는 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 조절봉(41)은 연결대(34)의 홀을 삽입 관통하도록 설치되어 있으므로, 조절봉과 접촉대로 구성된 가이드부(40)는 자체 무게에 의해 하부방향으로 이동되게 되며, 이로 인해 이동부(30)내로 공급된 차륜(60)에 접촉되게 된다.

상기 고정부(50)는 이송부(30)에 의해 이송된 차륜(60)의 위치를 고정하는 것으로, 이송부(30)의 연결대 하부 끝단에 설치되어 있으며, 모터 또는 공/유압 실린더에 의해 작동되는 통상적인 고정수단을 구비하고, 스토퍼(35)에 접촉되는 차륜의 바로 위에 위치한 차륜을 고정한다. 즉, 이송부(30)에 이송되어 순차적으로 적재되는 차륜(60)중, 최하단에서 두 번째 위치하는 차륜을 고정부(50)에 의해 고정하여 로봇에 의한 최하단 차륜의 파지시 적재된 차륜의 하중에 의한 간섭을 피하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 이용하여 차륜을 축적하고자 할 경우, 먼저 경사각 조절부의 조절핸들을 조작하여 이송부의 경사각도를 설정하고, 상기 이송부의 이동레일에 하부가 접촉되도록 차륜을 세워서 공급하면 공급되는 차륜은 자중에의해 이동레일을 따라 스토퍼 방향으로 이송된다. 이때 상기 이송되는 차륜의 상부 일측은 자중에 의해 작동되는 가이드부에 접촉되어 회전 및 이탈이 방지된다. 즉, 이송부에 의해 이송되는 차륜은 하부 양측이 이동레일에 접촉되고, 상부 일측이 가이드부의 접촉대에 접촉되면서 이동되도록 되어 있어, 3점 지지에 의해 스토퍼 방향으로 안정적으로 이송된다. 상기 이동레일에 의해 스토퍼에 접촉되면서 순차적으로 이송부내에 차륜이 축적되면, 스토퍼에 접촉된 차륜의 바로 상부에 위치하는 차륜(최하단부에서 두 번째 위치에 위치하는 차륜)을 고정부에 의해 고정한 후, 스토퍼에 접촉되어 있는 차륜(최하단부에 위치한 차륜)을 로봇에 의해 파지하여 다음 공정으로 이동시키면 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 경사각도가 조절되는 이송부내에 자중을 이용하여 차륜을 순차적으로 밀착되게 축적할 수 있도록 되어 있어, 설치공간이 매우 협소하고, 별도의 이송수단이 필요 없으며, 차륜을 세워서 축적할 수 있어 작은 공간내에 최대의 차륜을 축적할 수 있다.

또한, 차륜이 축적되는 이송부의 경사각도가 임의로 조절되도록 되어 있어, 장시간 반복 사용 할 경우, 마찰계수 변화에 의해 발생되는 미끄럼감소 즉, 차륜이 이송상태불량을 보정할 수 있다.

또한, 별도의 이송수단 없이 차륜의 자중에 의해 축적되도록 되어 있으므로, 종래의 차륜축적장치에 비해 설치비, 유지보수비등이 절감되는 등 많은 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차륜을 축적하는 차륜축적장치에 있어서;

   상기 차륜 축적장치는 메인프레임부의 상부 프레임에 설치되는 스크류와, 상기 스크류와 연결되어 스크류를 회전시키는 조절핸들과, 상기 스크류와 연결되는 이동바와, 상기 이동바의 양끝단에 각각 설치되는 로울러와, 상기 로울러가 삽입·이동되고 스크류가 설치된 상부 프레임의 상부면에 설치되는 2개의 가이드대와, 상기 이동바에 회전가능하도록 일측이 설치되고 또다른 일측이 이송부 하부에 힌지결합되는 두 개의 지지바를 구비하는 경사각 조절부와;

   상기 경사각 조절부와 일측이 힌지결합되고 타측이 메인프레임부의 일측에 힌지결합되며, 공급된 차륜이 자중에 의해 이송·축적되는 이송부와;

   상기 이송부에 연결·설치되어 이송부에 의해 이송되는 차륜의 회전 및 이탈을 방지하는 가이드부와;

   상기 이송부의 하부에 설치되어 최하단에서 두 번째 위치의 차륜을 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자중식 차륜축적장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 이송부는 경사각 조절부의 지지바가 각각 힌지결합되고 서로 평행하도록 설치되는 두 개의 가동프레임과, 상기 두 개의 가동프레임 상부면 중앙에 각각 설치되는 이동레일과, 상기 두 개의 가동프레임의 상부에 위치하도록 설치되는 '∩'자형상의 지지대와, 상기 지지대를 연결하고 고정부가 끝단에 연결·설치되는 연결대와, 상기 두 개의 가이드프레임 하부 끝단에 연결되어 설치되는 스토퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 자중식 차륜축적장치.