KR100726080B1 - 스태커크레인 캐리지 - Google Patents

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KR100726080B1
KR100726080B1 KR1020060036336A KR20060036336A KR100726080B1 KR 100726080 B1 KR100726080 B1 KR 100726080B1 KR 1020060036336 A KR1020060036336 A KR 1020060036336A KR 20060036336 A KR20060036336 A KR 20060036336A KR 100726080 B1 KR100726080 B1 KR 100726080B1
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이완영
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이완영
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Abstract

본 발명은 포크타입 화물보관창고나 주차 시스템에 사용되는 스태커크레인 캐리지를 개시한다. 본 발명은 스태커크레인의 마스트에 승강 가능하게 설치되고 이격된 1쌍의 가이드와 랙기어를 수평으로 나란하게 갖는 베이스프레임과, 베이스프레임의 가이드에 이동 가능하게 결합되며 이 랙기어에 맞물려서 일부가 몸체의 상부로 돌출되는 피니언기어 및 이격된 1쌍의 가이드를 이동방향으로 가지는 제1새들과, 제1새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며 이동방향의 전·후단에 각각 설치되는 가이드풀리와 피니언기어의 돌출부에 맞물리는 랙기어 및 1쌍의 가이드를 양 측면에 가지는 제2새들과, 제2새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며 2개의 가이드풀리를 각각 경유하는 2개의 견인와이어에 의해 제1새들에 연결되는 제3새들과, 새들의 이동방향으로 배치되는 다수의 포크바와 이들 포크바와 직교하면서 각 포크바를 하부 중앙에서 지지하는 고정보로 이루어져 제3새들에 고정되는 운반포크와, 제1새들의 피니언기어를 정 또는 역방향으로 회전시키는 구동수단을 포함한다.
본 발명은 신장길이를 길게 확보할 수 있으면서도 각 새들의 인출길이가 비인출길이보다 짧아 안정되고 원활한 작동을 보장할 수 있게 된다.
화물보관창고, 주차시스템, 포크타입, 스태커크레인, 캐리지

Description

스태커크레인 캐리지{Carriage of stacker crane}
도1은 스태커크레인을 이용한 화물보관시스템의 일례를 개략적으로 나타낸 정면도,
도2는 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지를 개략적으로 나타낸 사시도,
도3은 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 부분절단 정면도,
도4는 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 베이스프레임을 개략적으로 나타낸 평면도,
도5는 도4의 Ⅴ를 따라 취한 발췌 사시도,
도6은 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 제1새들을 발췌하여 도시한 부분 절단 평면도,
도7은 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 제2들을 발췌하여 도시한 부분 절단 평면도,
도8은 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 중요 결합부위를 발췌하여 도시한 확대 단면도,
도9a 내지 도9c는 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 작동상태를 순차적으로 나타낸 부분절단 정면도들,
도10은 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 베이스프레임 평면도,
도11은 도10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 취한 발췌 단면도,
도12는 본 발명에 스태커크레인 캐리지의 제3새들의 다른 실시형태를 나타낸 측면도,
도13a 및 도13b는 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 발췌 정면도,
도14a는 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 운반포크의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 측면도,
도14b는 도14a의 운반포크의 발췌 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
R: 랙 F: 적재포크
S: 스태커크레인 M: 마스트
B: 고정보 W: 화물
1: 캐리지 10: 베이스프레임
14: 가이드 15: 랙기어
20: 제1새들 21a: 관통슬롯
22: 피니언기어 24: 가이드
27: 가이드롤러 30, 90: 제2새들
32: 랙기어 33: 가이드채널
34: 가이드롤러 35, 45: 가이드풀리
40, 80: 제3새들 41: 가이드롤러
43: 견인와이어 50: 운반포크
51, 51a: 포크바 52: 고정보
53: 돌출탭 54: 받침패드
60, 70: 구동수단 61: 볼스크루
62: 볼너트 63, 73: 모터
71: 웜기어 72: 웜랙
81: 롤러유닛 82: 하부몸체
83: 메인롤러 84: 플런저
85: 상부몸체 86: 서브롤러
87: 실린더 88: 압축코일스프링
본 발명은 화물보관창고나 주차 시스템 등에서 화물(차량포함)을 입고 및 출고하는데 이용되는 스태커크레인(stacker crane)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팔레트(pallet)를 사용하지 않는 포크타입(fork type) 화물보관창고 시스템에서 화물을 탑재하여 수평으로 왕복 이동함으로써 개별 적재포크에 대해 화물을 로 딩(loading) 및 언로딩(unloading) 시키는 스태커크레인의 캐리지(carriage)에 관한 것이다.
화물보관창고 시스템은 대량의 물품을 최소의 공간에 효율적으로 보관·관리하기 위한 대규모 저장수단으로, 대규모 물류시스템이나 각종 산업현장의 물품창고 등에 널리 이용되고 있다. 이러한 화물보관창고 시스템은 화물의 적재방식에 따라 팔레트 타입과 포크타입으로 대별되는데, 시스템의 구조적 및 운용상의 이점에 의해 포크타입이 각광받고 있다.
한편, 근래에는 폭발적으로 늘어나는 차량의 주차난을 효과적으로 해소하기 위한 방안으로 주차장에도 화물보관창고 시스템이 적극적으로 도입되어, 많은 차량들을 작은 공간에 층상으로 주차시키는 기계식 주차시스템이 저비용 고효율의 이점을 안고 많은 호응을 얻고 있다.
이와 같은 포크타입 화물보관창고 시스템은 통상 도1에 도시한 바와 같이, 다수의 적재포크(F)를 매트릭스(matrix) 상으로 갖는 여러 개의 랙(rack:R)을 일정간격으로 설치하고, 각 랙(R)들 사이의 공간에 입·출고용 운반기기로서 포크형 캐리지(C)를 갖추고 3축방향으로 구동되는 스태커크레인(S)을 구비하고 있다.
이에 따라 캐리지(C)에 화물(W)을 탑재한 스태커크레인(S)이 랙(R)의 빈 적재포크(F) 위치까지 이동한 뒤, 캐리지(C)가 빈 적재포크(F)를 향해 수평으로 진입하여 적재포크(F)와 교호적으로 중첩되어 하강 및 후퇴함으로써 화물(W)을 랙(R)에 적재시켜 입고시키게 되며, 출고는 입고시의 반대로 작동된다.
이러한 일련의 동작은 화물(W)의 신속 정확한 입고와 출고를 위해 각 적재포크(F)에 일정 코드번호를 부여하고, 화물운반수단인 스태커크레인(S)의 구동이 제어용 컴퓨터(도시하지 않음)에 연계되어 작동됨으로써 자동으로 진행된다.
한편, 스태커크레인(S)의 캐리지(C)는 랙(R)의 적재포크(F)에 대한 화물(W)의 로딩과 언로딩을 위해 외팔보 형태로 신축(伸縮)할 수 있는 구조를 가지며, 예를 들어 일본 공개실용신안공보 평5-85953호에서 찾아볼 수 있다.
이 기술은 대차프레임 위에 피니언군(pinion群)을 갖는 1쌍의 고정빔을 나란하게 이격 설치하고, 각 고정빔내에 피니언군을 갖는 중간빔을 결합하여 롤러로 안내하고 있으며, 이들 중간빔내에 포크의 양단을 지지하는 선단빔을 결합하여 롤러로 안내하고 있다. 고정빔의 피니언군은 중간빔에 구비된 랙과 이 물림되어 모터로 구동되고, 중간빔의 피니언군은 고정빔 및 선단빔에 구비된 랙과 동시에 이 물림됨으로써 모터의 구동에 따라 중간빔과 선단빔이 동시에 신축하도록 셔틀빔(shuttle beam)이 구성되어 있다.
그런데, 이 기술은 셔틀빔의 신축 스트로크(stroke)를 길게 하기 위하여 중간빔과 선단빔을 그 신축방향으로 복수의 피니언들을 서로 연동하도록 배치하여 신축시키기 때문에 고중량의 화물, 특히 주차시스템에 채용되어 수 톤에 달하는 차량을 입·출고 하는 경우 차량중량에 의한 휨모멘트에 의해 신축작용이 원활하지 못할 우려가 많고 심한 경우(장기간 사용시) 선단빔과 중간빔에 휨 변형이 발생될 우 려가 매우 높다.
즉, 중간빔은 고정빔의 폭에 대해서, 선단빔은 중간빔의 폭에 대해서 각각 1/2이상 인출되어 양자의 결합부위보다 인출부위가 커지는 바, 신축 스트로크가 커지는 반면 신장시 외팔보 형태를 취하는 구조적 특성으로 화물의 하중에 대한 지지력이 약할 뿐 아니라 휨모멘트가 커져서 롤러의 마찰력이 커지고 휨 변형이 발생되기 쉬운 것이다.
더욱이 각 빔들이 분리 이격된 쌍으로 이루어져 있음에도 한쪽 빔만 모터에 의해 기어전동으로 구동시키고 있는 바, 신축 동작에 트러블이 발생될 우려가 많고 모터에도 필요이상의 과부하가 걸릴 우려가 높다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 포크타입 화물보관창고 시스템이나 주차시스템에 사용되는 스태커크레인에 있어, 신축 스트로크를 충분히 길게 구축할 수 있으면서도 신장시 탑재화물의 하중으로 인한 휨 변형의 발생을 최대한 억제시킬 수 있는 스태커크레인 캐리지를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 탑재화물의 하중으로 인한 신축작용의 트러블을 최소화하여 안정되고 원활한 신축작용을 확보할 수 있는 스태커크레인 캐리지를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지는, 포크타입 화물보관창고 시스템이나 주차시스템에 사용되는 스태커크레인에서 마스트(mast)에 승강 가능하게 장착되어 수평으로 신축이동 함으로써 화물보관 랙의 적재포크에 대해 화물을 로딩 및 언로딩시키는 캐리지로서,
스태커크레인의 마스트에 승강 가능하게 설치되고, 이격된 1쌍의 가이드와 랙기어(rack)를 수평으로 나란하게 갖는 베이스프레임; 베이스프레임의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 이 베이스프레임의 랙기어에 맞물려서 일부가 몸체의 상부로 돌출되는 피니언기어(pinion)와, 이격된 1쌍의 가이드를 이동방향으로 가지는 제1새들(saddle); 이 제1새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 이동방향의 전·후단에 각각 설치되는 가이드풀리(guide pulley)와, 피니언기어의 돌출부에 맞물리는 랙기어와, 1쌍의 가이드를 양 측면에 가지는 제2새들; 이 제2새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 2개의 가이드풀리를 각각 경유하는 2개의 견인와이어에 의해 제1새들에 연결되는 제3새들; 새들의 이동방향으로 배치되는 다수의 포크바(fork bar)와, 이들 포크바와 직교하면서 각 포크바를 하부 중앙에서 지지하는 고정보로 이루어지고, 제3새들에 고정되어 화물을 탑재하는 운반포크; 제1새들의 피니언기어를 정 또는 역 방향으로 회전시키는 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 구동수단이 베이스프레임에 새들의 이동방향으로 설치되는 볼스크루(ball screw)와, 이 볼스크루에 결합되어 제1새들에 고정되는 볼너트(ball nut)와, 볼스크루를 정·역 방향으로 회전시키는 모터로 이루어진다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 운반포크의 각 포크바들은 중앙하단에 적정높이의 돌출탭을 구비하여 이 돌출탭을 통해 각 고정보에 접합됨으로써 운반포크의 포크바가 랙의 적재포크 고정보 위를 지나 깊숙이 진입할 수 있도록 허용한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 각 새들은 그 이동방향 쪽 폭의 1/3이상 1/2미만의 신장길이를 동일하게 갖는다.
이에 따라 본 발명은, 포크타입 화물보관창고 시스템이나 기계식 주차시스템 등에서 화물의 운반 이재에 사용되는 스태커크레인 캐리지의 신축 스트로크를 충분히 길게 할 수 있으면서도 각 새들의 신장길이가 짧아 신장시 탑재화물의 하중으로 인한 휨 변형의 발생을 최대한 억제시킬 수 있게 된다.
또한, 탑재화물의 하중으로 인한 신축작용의 트러블도 최소화되어 안정되고 원활한 신축작용을 보장할 수 있게 되므로 포크타입 화물보관창고 시스템이나 주차시스템의 신뢰성과 안전성 향상 등에 큰 효과를 발휘한다.
이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이며, 도시하지 않은 부분은 도1을 참고하기로 한다.
도2 내지 도8에서, 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지(1)는 스태커크레 인(S)의 마스트(M)에 승강 가능하게 장착되는 베이스프레임(10)과, 이 베이스프레임(10) 상에서 수평으로 왕복 이동하는 제1새들(20)과, 제1새들(20) 상에서 수평으로 왕복 이동하는 제2새들(30)과, 이 제2새들(30)의 양측에서 제2새들(30)에 대해 수평으로 왕복 이동하는 제3새들(40)과, 제3새들(40)에 고정되어 제2새들(30) 위에서 수평으로 왕복 이동하는 운반포크(50) 및 이들 새들을 왕복 이동시켜주는 구동수단(60)으로 구성된다.
베이스프레임(10)은 도2 및 도4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 새들의 신축방향과 직교하도록 이격된 2개의 긴 메인빔(11)과, 2개의 메인빔(11) 사이에 그들과 직교하도록 일정간격으로 배치되어 2개의 메인빔(11)을 일체로 연결해주는 복수개의 연결빔(12)으로 이루어진다. 바람직하기로 베이스프레임(10)의 저면은 화물(W)로부터 이물질이 낙하되는 것을 차단하기 위해 바닥판(13)으로 폐쇄된다.
중간에 위치한 이웃하는 2개의 연결빔(12) 상면에는 그 길이방향(새들의 신축방향)으로 가이드(14)가 각각 구비된다. 가이드(14)는 여러 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 도시된 바와 같이 역L자형 브래킷으로 이루어진다. 이러한 가이드(14)는 단순히 평판으로 구성되어 연결빔(12)의 내측면에 수평으로 접합되어도 무방하고 또는 채널(channel) 상으로 구성되어도 좋다.
한편, 베이스프레임(10)의 바닥판(13) 위에는 2개의 중간 연결빔(12)들의 내측 근처에 각각 위치하도록 서로 이격된 1쌍의 랙기어(15)가 가이드(14)와 나란하게 구비된다.
제1새들(20)은 도3, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 판상의 몸체(21) 하부 양측에 브래킷(26)으로 지지되어 베이스프레임(10)의 2개의 랙기어(15)와 각각 맞물리는 1쌍의 피니언기어(22)를 구비함으로써 베이스프레임(10) 상에서 수평으로 이동한다.
몸체(21)의 양측에는 하단부가 외측으로 꺾인 L자형의 스커트(skirt:23)가 각각 구비되어 베이스프레임(10)의 가이드(14) 외측에 위치되고, 각 스커트(23)의 수직부(23a) 외면에는 제2새들(30)의 이동을 안내하기 위한 판상의 가이드(24)가 수평으로 구비된다. 이러한 제1새들(20)의 가이드(24) 역시 채널상으로 구성되어도 무방하다.
그리고 스커트(23)의 수평부(23b), 바람직하기로 수평부(23b)의 길이방향 중앙에는 후술한 제3새들(40) 이동용 견인와이어(43)의 일단이 고정되는 와이어 고정핀(25)이 구비된다.
피니언기어(22)는 몸체(21)의 이동방향 폭의 중앙에 위치되고, 그 일부가 제1새들(20)의 몸체(21)에 형성된 관통슬롯(21a)을 통해 몸체(21)의 상부로 적절히 돌출된다.
이들 피니언기어(22)를 각각 피벗(pivot) 지지하는 한쪽 브래킷(26a)의 외면에는 베이스프레임(10)의 가이드(14)를 상·하면에서 접촉 지지하여 구름 이동하는 복수 쌍의 가이드롤러(27)들이 일정 간격으로 설치된다.
도2, 도3 및 도7에 도시한 바와 같이, 제2새들(30)은 판상의 몸체(31) 저면에 제1새들(20)의 몸체(21) 상부로 돌출된 2개의 피니언기어(22)에 각각 맞물리는 이격된 1쌍의 랙기어(32)를 구비하여 제1새들(20)의 이동과 동시에 제1새들(20)에 대해 동방향으로 상대 이동한다.
제2새들(30)의 몸체(31) 양 끝에는 가이드채널(33)이 그 이동방향으로 각각 구비되어 제1새들(20)의 스커트(23) 외측에 위치되고, 이들 가이드채널(33)의 내측 면에는 제1새들(20)의 가이드(24)를 상·하면에서 접촉 지지하여 구름 이동하는 복수 쌍의 가이드롤러(34)들이 일정간격으로 구비된다.
이러한 제2새들(30)의 가이드채널(33) 역시 제1새들(20)의 가이드(24)처럼 단순한 판상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
한편, 제2새들(30)의 2개의 가이드채널(33) 전·후단에는 후술한 제3새들(40) 견인와이어(43)의 이동을 안내하기 위한 가이드풀리(35)가 각각 구비된다. 이러한 가이드풀리(35)는 견인와이어(43)의 이동을 보다 용이하고 안정되게 안내할 수 있도록 전단과 후단에 각각 상하로 배치되는 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 별도로 도시하지는 않았으나, 가이드풀리(35)는 제2새들(30)의 길이방향 중앙 전·후단에만 설치될 수도 있다.
제3새들(40)은 전술한 제1,2새들(20)(30)과 달리 제2새들(30)로부터 돌출되지 않고 제2새들(30)의 가이드채널(33) 내에서만 이동하는 비교적 작은 몸체로 이루어진다. 이는 제3새들(40)이 그 위에 운반포크(50)를 장착하여 단순히 제2새 들(30)에 대한 운반포크(50)의 상대이동수단으로 기능하기 위함이다.
이에 따라 제3새들(40)은 서로 분리 구성되어 제2새들(30)의 양측 가이드채널(33)에 각각 이동 가능하게 결합되는 쌍으로 이루어진다. 물론, 제1 및 제2 새들(20)(30)들과 마찬가지로 단일몸체로 구성될 수도 있으나, 이 제3새들(40)은 운반포크(50)의 하부에 부착되기 때문에 분리 구성되어도 2개가 운반포크(50)에 의해 단일몸체처럼 움직이므로 어느 쪽이라도 상관없다.
각각의 제3새들(40)은 제2새들(30)의 가이드채널(33)에 끼워져 구름 이동하는 적어도 2개의 이격된 가이드롤러(41)를 구비하고, 그 이동방향 중앙에 와이어 고정핀(42)을 구비하여 제1새들(20)의 스커트(23) 중앙에 구비된 와이어 고정핀(25)에 제2새들(30)의 전·후단 가이드풀리(35)를 각각 경유하는 제1 및 제2의 2개의 견인와이어(43)로 연결됨으로써 제2새들(30)의 이동에 의해 동일방향으로 동시에 이동된다.
운반포크(50)는 새들의 이동방향을 향하도록 일정간격으로 나란하게 배치되는 다수의 포크바(51)와, 이들 포크바(51)와 직교하도록 배치되어 포크바(51)의 하부 중앙에서 각 포크바(51)를 동시에 접합 지지하는 하나의 고정보(52)로 이루어져 고정보(52)가 제3새들(40) 상에 접합됨으로써 제2새들(30)에 대해 이동할 수 있다.
여기서, 각 포크바(51)들은 그 중앙하단에 적정높이의 돌출탭(tab:53)을 구비하여, 이 돌출탭(53)을 통해 고정보(52)에 접합된다. 돌출탭(53)은 이재높이의 여유를 확보하여 포크바(51)가 랙(R)의 적재포크(F)의 고정보(B) 위를 지나 화 물(W)의 이재에 필요한 승강작동을 구현할 수 있게 허용한다.
한편, 포크바(51)는 이재되는 화물의 형태 및 종류에 따라 그 단면형태와 크기 및 고정보(52)상에서의 설치 갯수 등 다양한 형태로 구비되어질 수 있음을 밝혀둔다.
즉 이재되는 화물이 길고 또한 중량물인 경우 등분포하중으로 지지하도록 고정보(52) 전체길이에 걸쳐 일정간격으로 배치되면서 평탄한 단면형태로 형성할 수 있으며, 또한 차량과 같이 전후 2점 집중하중을 받는 경우에는 중앙부에 포크바(51)가 필요 없이 양측에서만 지지하도록 전·후방 포크군(fork 群)으로 분산 배치되면서 각 포크군이 차량의 바퀴 일부를 수용하는 단면형태로 구성할 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 화물이 롤(roll) 형상인 경우에는 그 롤의 일부를 수용할 수 있도록 소정곡률의 원호형으로 구성하거나 또는 도14a에 도시한 바와 같이 포크바(51a)의 양단부가 그 중앙에서 수평에 대해 상방으로 동일각도로 꺾인 대략 V자형으로 구성할 수도 있는 것이다.
여기서, 도14a와 같이 포크바(51a)가 V자형으로 구성되어 롤상의 화물(WR)을 탑재하는 경우에는 2점 지지형태로 2개의 지지점에 집중하중이 작용하게 되므로 화물(WR)이 손상될 우려가 매우 높은 바, 이 경우 도14b에 잘 도시된 바와 같이 각 포크바(51a)의 상단에 예를 들어, 고무나 우레탄 등과 같이 적정 탄성을 갖는 연질의 받침패드(54)를 함께 구비하는 것이 바람직하다.
구동수단(60)은 도4에 도시된 바와 같이, 베이스프레임(10)의 2개의 메인빔(11) 사이에서 서로 이격되어 새들의 이동방향으로 설치되는 1쌍의 볼스크루(61)와, 이들 볼스크루(61)에 각각 결합되어 제1새들(20)의 하부에 브래킷(26)을 통해 고정되는 볼너트(62) 및 메인프레임(10)의 바닥판(13) 위에 설치되어 각 볼스크루(61)를 정 또는 역 방향으로 회전시키는 모터(63)로 구성된다.
모터(63)는 각 볼스크루(61)를 독립적으로 구동하도록 2개가 구비될 수도 있으나, 바람직하기로는 도4에 잘 도시된 바와 같이 각 볼스크루(61)의 일단에 피동기어(65)를 구비하고, 모터(63)의 회전축에 원동기어(64)를 구비하여 2개의 볼스크루(61) 사이에 위치시킨 뒤 원동기어(64)와 각 피동기어(65)를 연결기어(66)로 연결함으로써 하나의 모터(63)로 2개의 볼스크루(61)를 동시에 구동시킨다.
한편, 이와 같은 본 발명의 스태커크레인 캐리지(1)는, 기본적으로 베이스프레임(10), 제1 및 제2 새들(20)(30)과 운반포크(50)의 폭이 동일하게 구성되고, 제1새들(20), 제2새들(30) 및 운반포크(50)가 베이스프레임(10), 제1새들(20) 및 제2새들(30)의 이동방향 폭의 약 1/3정도에 해당하는 신축길이를 가지며, 아무리 길어도 신축길이가 1/2을 넘지 않는다.
이는 신장길이가 1/2을 넘을 경우 화물(W)의 하중에 의한 휨모멘트에 의해 각 새들에 휨 변형이 발생될 우려가 크기 때문에, 신장 때에도 신장부위보다 지지 부위의 폭을 상대적으로 크게 가져감으로써 화물(W)의 하중에 의한 변형을 가급적 줄여줌과 함께 각 새들의 신축동작 시에도 마찰력을 최소화시켜 보다 원활하게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.
다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지의 작동을 도9a 내지 도9c를 병행하여 설명한다.
먼저, 도9a는 캐리지(1)가 작동(신장)되기 전으로, 제1 및 제2새들(20)(30)이 완전히 중첩되어 있고, 제3새들(40)은 제2새들(30)의 이동방향 폭의 중앙에 위치하여 볼너트(62)와 피니언기어(22) 및 운반포크(50)의 고정보(52)가 캐리지(1)의 이동방향 폭 중앙선상에 상하로 나란히 위치되어 있다.
이 상태에서, 캐리지(1)가 화물(W)을 이재하기 위해 도면에서 우측(또는 좌측)으로 이동하고자 하면, 모터(63)가 소정방향(정방향)으로 구동되고, 이에 따라 2개의 볼스크루(61)가 연결기어(66)들과 맞물린 피동기어(65)에 의해 동일방향으로 회전하게 된다.
그러면, 제1새들(20)에 고정된 볼너트(62)가 볼스크루(61)를 따라 도면에서 우측으로 이동됨으로써 도9b에 도시된 바와 같이 제1새들(20)이 베이스프레임(10)의 가이드(14)를 따라 우측으로 이동되어 그 전단부(도면에서 우측단부)가 베이스프레임(10)으로부터 돌출되게 된다.
즉, 제1새들(20)은 베이스프레임(10)의 가이드(14)에 이동 가능하게 결합되어 있고, 볼너트(62)는 베이스프레임(10)에 지지된 볼스크루(61)에 결합된 상태로 제1새들(20)에 고정되어 있으므로 볼스크루(61)가 회전하게 되면 나사곡선의 원리에 의해 구속되지 않은 제1새들(20)이 직선으로 이동하게 되는 것이다.
이와 같이 제1새들(20)이 베이스프레임(10)에 대해 상대적으로 이동하게 되면, 제1새들(20)에 구비된 피니언기어(22)가 베이스프레임(10)의 랙기어(15) 위를 회전하면서 이동하게 된다.
따라서 베이스프레임(10)의 랙기어(15)와 나란하게 위치하여 피니언기어(22)에 동시에 맞물려 있는 제2새들(30)의 랙기어(32)에 의해 제2새들(30)도 제1새들(20)에 대해서 그 이동방향으로 동시에 상대적으로 이동하게 되며, 이때의 이동거리는 베이스프레임(10)에 대한 제1새들(20)의 이동거리와 같다.
즉, 제2새들(30)은 제1새들(20)에 결합되어 있기 때문에 제1새들(20)의 이동량만큼 함께 이동함과 동시에 그 이동거리에 해당하는 만큼 제1새들(20)에 대해 더 이동하게 되는 것이다.
한편, 제2새들(30)이 제1새들(20)에 대해서 이동하게 되면, 제2새들(30) 전·후단의 가이드풀리(35)를 경유하는 견인와이어(43)에 의해 제1새들(20)에 연결된 제3새들(40)도 제2새들(30)에 대해서 그 이동방향으로 동시에 상대적으로 이동하게 됨으로써 운반포크(50)가 최전방으로 돌출되고, 이때의 이동거리 역시 베이스프레임(10)에 대한 제1새들(20)의 이동거리와 같다.
즉, 제3새들(40)은 제2새들(30)의 가이드채널(33)에 이동 가능하게 결합되어 제2새들(30) 전·후단의 가이드풀리(35)를 경유하는 일정한 길이의 견인와이어(43)에 의해 제1새들(20)에 연결되어 있는 바, 제2새들(30)이 제1새들(20)에 대해 상대이동하여 그로부터 돌출되게 되면 견인와이어(43)가 제2새들(30)에 의해 당겨지게 됨으로써 제3새들(40)도 동시에 같은 방향으로 이동하게 되는 것이다.
따라서 베이스프레임(10)에 대한 제1새들(20)의 이동거리(L1)와, 제1새들(20)에 대한 제2새들(30)의 이동거리(L2) 및 제2새들(30)에 대한 제3새들(40)의 이동거리(L3)는 모두 동일하고, 운반포크(50)의 전체 신장길이(L)는 베이스프레임(10)에 대한 제1새들(20)의 이동거리(L1)의 3배가 된다.
여기서, 본 발명 캐리지(1)의 운반포크(50)는 다수의 포크바(51)들 중앙하단에 돌출탭(53)을 구비하여 이들 돌출탭(53)의 하단을 포크바(51)와 직교하는 하나의 고정보(52)가 지지하므로 도9c와 같이 운반포크(50)의 포크바(51)가 랙(R)의 적재포크(F) 고정보(B)에 간섭되지 않고 그 위를 지나쳐서 깊숙이 진입할 수 있게 된다. 이때, 제2새들(30)의 전단부는 랙(R)의 적재포크(F) 고정보(B)의 하부를 지나간다.
한편, 이와 같이 운반포크(50)가 최대로 신장되어 그 포크바(51)들이 랙(R)의 적재포크(F)와 교호적으로 중첩되고 나면, 캐리지(1) 자체가 마스트(M)를 따라 적절히 상승 또는 하강함으로써 적재포크(F)와 운반포크(50)간에 화물(W)을 이재시 키게 된다.
이와 같이 화물(W)의 이재동작이 완료되고 나면, 구동수단(60)의 모터(63)가 역방향으로 회전되어 2개의 볼스크루(61)가 신장시와 반대방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 각 새들(20)(30)(40)이 신장과 반대방향으로 이동하여 도9a와 같은 초기위치로 복귀하게 된다.
다만, 이와 같은 복귀시에는 제3새들(40)이 그 후단의 가이드풀리(35)를 경유하여 제1새들(20)에 연결된 견인와이어(43)에 의해 복귀하는 점을 제외하고, 전체적으로 신장시와 동일하게 작동된다.
도10 및 도11에는 본 발명 스태커크레인 캐리지의 구동수단의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
이 실시예는 구동수단(70)이, 베이스프레임(10)의 바닥판(13) 위에 이격 설치되는 1쌍의 웜기어(71)와, 제1새들(20)의 저면에 그 이동방향으로 배치되어 웜기어(71)와 각각 맞물리는 1쌍의 웜랙(72)과, 이들 웜랙(72)을 정 또는 역방향으로 회전시켜주는 모터(73)로 이루어진 구성이다.
이러한 실시예 역시 하나의 모터(73)로 2개의 웜랙(72)을 동시에 구동시키기 위해 모터(73)의 회전축에 원동기어(74)를 구비하고, 각 웜랙(72)의 일단에 피동기어(75)를 구비하여 원동기어(74)와 2개의 피동기어(75)를 연결기어(76)로 각각 연결하고 있다.
따라서 모터(73)가 구동되면, 연결기어(76)들에 의해 2개의 웜기어(71)가 동 일방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 제1새들(20)이 웜기어(71)와 맞물린 웜랙(72)에 의해 베이스프레임(10)에 대해 전진 또는 후퇴하게 되는 것이며, 제2 및 제3 새들(30)(40)은 전술한 실시예와 마찬가지로 작동된다.
또한, 도12에는 전술한 제1실시예의 구성에서, 제3새들의 다른 실시예가 도시되어 있다.
이 실시예는 제3새들(80)이, 제2새들(30)의 가이드채널(33)에 바닥과 천정에 탄성적으로 밀착되어 구름 이동하는 롤러유닛(81)을 갖춘 구성이다.
롤러유닛(81)은 적어도 2개의 이격된 플런저(plunger:84)를 수직 상방으로 가지고 양단에 제2새들(30)의 가이드채널(33) 바닥에 구름 접촉하는 메인롤러(83)를 갖는 하부몸체(82)와, 이 하부몸체(82)의 플런저(84)를 삽입하는 복수의 실린더(87)를 수직 하방으로 가지고 양단에 제2새들(30)의 가이드채널(33) 천정에 구름 접촉하는 서브롤러(86)를 갖는 상부몸체(85) 및 각 실린더(87)에 수용되어 상부 및 하부몸체(85)(82)를 서로 벌어지도록 탄성적으로 밀어주는 압축코일스프링(88)으로 이루어진다.
이러한 실시예는 제3새들(80)이 제2새들(30)의 가이드채널(33)에 안정되게 밀착되어 이동할 수 있어 화물(W)을 보다 안정적으로 운반할 수 있게 된다.
한편, 도13a 및 도13b에는 본 발명 스태커크레인 캐리지의 또다른 실시예의 요부가 개략적으로 도시되어 있다.
이것은 전술한 제1실시예의 구성에서, 제2새들(90)의 양단이 제1새들(20)의 양쪽 끝에서 일정간격만큼 안쪽에 각각 위치하도록 제2새들(90)의 이동방향 쪽 폭을 제1새들(20)의 폭보다 작게 형성한 구성이다.
이 경우, 도13a와 같이 캐리지(1)가 최대로 신장되었을 때, 제2새들(90)의 선단이 랙(R)의 적재포크(F) 고정보(B) 하부를 지나지 않고서도 운반포크(50)의 고정보(52)가 적재포크(F)의 고정보(B)에 근접하도록 깊숙이 진입할 수 있게 된다.
따라서 제2새들(90)이 적재포크(F) 고정보(B)의 하부로 지나감으로써 발생될 수 있는 랙(R)과의 간섭우려도 확실히 배제시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스태커크레인 캐리지에 의하면, 캐리지가 3단 신축구조를 가지면서 신장길이가 비신장길이보다 상대적으로 짧게 구성되므로 포크타입 화물보관창고 시스템이나 기계식 주차시스템 등에서 화물의 운반 이재에 사용되는 스태커크레인 캐리지의 신축 스트로크를 충분히 길게 할 수 있으면서도 각 새들의 신장길이가 짧아 신장시 탑재화물의 하중으로 인한 휨 변형의 발생을 최대한 억제시킬 수 있게 된다.
또한, 탑재화물의 하중으로 인한 신축작용의 트러블도 최소화되어 안정되고 원활한 신축작용을 보장할 수 있게 된다.
그러므로 본 발명은, 포크타입 화물보관창고 시스템이나 주차시스템의 신뢰성과 안전성 향상 등에 크게 기여하는 매우 우수한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 포크타입 화물보관창고 시스템이나 주차시스템에 사용되는 스태커크레인에서 마스트에 승강 가능하게 장착되어 수평으로 신축이동 함으로써 화물보관 랙의 적재포크에 대해 화물을 로딩 및 언로딩시키는 캐리지로서,
    상기 스태커크레인의 마스트에 승강 가능하게 설치되고, 이격된 1쌍의 가이드와 랙기어를 수평으로 나란하게 갖는 베이스프레임;
    상기 베이스프레임의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 이 베이스프레임의 랙기어에 맞물려서 일부가 몸체의 상부로 돌출되는 피니언기어와, 이격된 1쌍의 가이드를 이동방향으로 가지는 제1새들;
    상기 제1새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 이동방향의 전·후단에 각각 설치되는 가이드풀리와, 상기 피니언기어의 돌출부에 맞물리는 랙기어와, 1쌍의 가이드를 양 측면에 가지는 제2새들;
    상기 제2새들의 가이드에 이동 가능하게 결합되며, 상기 2개의 가이드풀리를 각각 경유하는 2개의 견인와이어에 의해 상기 제1새들에 연결되는 제3새들;
    상기 새들의 이동방향으로 배치되는 다수의 포크바와, 이들 포크바와 직교하면서 각 포크바를 하부 중앙에서 지지하는 고정보로 이루어지고, 상기 제3새들에 고정되어 화물을 탑재하는 운반포크;
    상기 제1새들의 피니언기어를 정 또는 역 방향으로 회전시키는 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 베이스프레임에 새들의 이동방향으로 설치되는 볼스크루와, 이 볼스크루에 결합되어 상기 제1새들에 고정되는 볼너트와, 상기 볼스크루를 정·역 방향으로 회전시키는 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은, 중심이 상기 새들의 이동방향을 향하도록 상기 베이스프레임에 피벗 지지되는 웜기어와, 이 웜기어를 정·역 방향으로 회전시키는 모터와, 상기 제1새들에 그 이동방향으로 설치되어 상기 웜기어와 맞물리는 웜랙으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2새들의 가이드가 채널로 이루어지고, 상기 제3새들이 상기 가이드채널 내에서 구름 이동하는 롤러유닛을 구비하며,
    상기 롤러유닛은 양단에 메인롤러를 각각 가지고 상기 가이드채널의 바닥에 구름 접촉하며 적어도 2개의 이격된 플런저를 수직 상방으로 갖는 하부몸체와, 양단에 서브롤러를 가지고 상기 가이드채널의 천정에 구름 접촉하며 상기 플런저를 각각 삽입하는 적어도 2개의 실린더를 수직 하방으로 갖는 상부몸체와, 상기 실린더에 수용되어 상부 및 하부몸체를 서로 벌어지도록 탄성적으로 밀어주는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운반포크의 각 포크바 중앙하단에 소정높이의 돌출탭이 구비되고, 이들 돌출탭의 하단에 상기 고정보가 접합되는 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 각 새들은 그 이동방향 쪽 폭의 1/3이상 1/2미만의 신장길이를 동일하게 갖는 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2새들의 양단이 상기 제1새들의 양쪽 끝에서 일정한 간격만큼 안쪽에 각각 위치하도록 제2새들의 이동방향 폭이 제1새들의 폭보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 운반포크의 포크바는, 중앙하단에 소정높이의 돌출탭을 가지며, 그 양단부가 중앙에서 수평에 대해 동일한 소정각도로 상방으로 경사지게 구성된 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 운반포크의 포크바 상단에 적정 탄성을 갖는 연질의 받침패드가 구비된 것을 특징으로 하는 스태커크레인 캐리지.
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