KR100797552B1

KR100797552B1 - 무인운반카트

Info

Publication number: KR100797552B1
Application number: KR1020070097147A
Authority: KR
Inventors: 주정환
Original assignee: 주정환
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2008-01-24

Abstract

본 발명은 무인운반카트에 관한 것으로서, 바닥 모서리측에 4개 이상의 지지바퀴(11)가 설치되는 카트몸체(10)와; 지지바퀴(11) 내측에서 카트몸체(10)의 전방에 설치되는 것으로서, 일단이 카트몸체(10)에 힌지(h) 결합되고, 타단이 탄성지지부(25)에 의하여 하방으로 탄성바이어스되는 메인브라켓(20)과; 메인브라켓(20)에 회동가능하게 설치되는 회동기어(30)와; 회동기어(30)에 설치되는 것으로서, 지면바닥(B)에 밀착되는 구동바퀴(41)를 가지는 바퀴구동부(40)와; 메인브라켓(20)에 설치되는 것으로서, 조향을 위하여 회동기어(30)를 메인브라켓(20)에 대하여 정역회전시키는 조향구동부(50)와; 카트몸체(10)의 전방에 탑재되어 바퀴구동부(40) 및 조향구동부(50)로 전원을 공급함과 동시에 제어를 수행하는 콘트롤박스(미도시)와; 지면바닥(B)에 설치되는 가이드라인을 검지하여 검지된 신호를 콘트롤박스로 전송하기 위한 가이드센서(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인운반카트{An Automatic Guided Vehicle}

본 발명은 무인운반카트에 관한 것으로서, 상세하게는 지면바닥에 설치된 가이드라인을 따라 이동되면서 무거운 중량대상물을 운반할 수 있는 무인운반카트에 관한 것이다.

무인운반카트(AGV ; Automatic Guided Vehicle)란, 지면바닥에 설치된 가이드라인을 따라 이동함으로써, 작업자가 직접 운전하지 않고서도 제품이나 부품과 같은 대상물을 다른 장소까지 안전하게 이동시키는 장치이다. 이러한 무인운반카트는, 대상물을 적재하는 카트몸체와, 카트몸체에 설치되는 것으로서 이동을 위한 구동바퀴를 가지는 바퀴구동부와, 바닥에 미리 깔려진 가이드라인을 검지하는 센서와, 센서에서 발생되는 신호에 의하여 카트몸체의 이동방향을 가변하는 조향바퀴를 가지는 조향부를 포함한다.

그런데, 상기한 무인운반카트는 소형 제품이나 부품과 같은 경량 대상물을 무인 운반하는데 효과적으로 사용되고는 있으나, 중량대상물을 무인 운반하는데 사용되기가 어려웠다. 이는 무인운반카트에 중량대상물을 적재하거나 하역하는 것이 매우 힘들기 때문이었다.

또한 상기한 무인운반카트는 바퀴구동부와 조향부가 독립적으로 설치되는 구조이기 때문에, 전체적인 구성이 복잡하여 제작단가가 많이 소요될 뿐만 아니라 잔고장이 많이 발생된다라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 중량대상물을 자동으로 무인 운반할 수 있으며, 적재된 중량대상물을 승강 또는 이송시킬 수 있는 무인운반카트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 바퀴구동부와 조향구동부를 일체화시킬 수 있어 전체적인 구조를 단순하게 함으로써 제작단가를 낮출 수 있고, 잔고장이 나지 않도록 할 수 있는 무인운반카트를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무인운반카트는,

바닥 모서리측에 4개 이상의 지지바퀴(11)가 설치되는 카트몸체(10); 상기 지지바퀴(11) 내측에서 상기 카트몸체(10)의 전방에 설치되는 것으로서, 일단이 카트몸체(10)에 힌지(h) 결합되고, 타단이 탄성지지부(25)에 의하여 하방으로 탄성바이어스되는 메인브라켓(20); 상기 메인브라켓(20)에 회동가능하게 설치되는 회동기어(30); 상기 회동기어(30)에 설치되는 것으로서, 지면바닥(B)에 밀착되는 구동바퀴(41)를 가지는 바퀴구동부(40); 상기 메인브라켓(20)에 설치되는 것으로서, 조향을 위하여 상기 회동기어(30)를 메인브라켓(20)에 대하여 정역회전시키는 조향구동 부(50); 상기 카트몸체(10)의 전방에 탑재되어 상기 바퀴구동부(40) 및 조향구동부(50)로 전원을 공급함과 동시에 제어를 수행하는 콘트롤박스; 및 상기 지면바닥(B)에 설치되는 가이드라인을 검지하여 검지된 신호를 콘트롤박스로 전송하기 위한 가이드센서(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 카트몸체(10)에 설치되는 것으로서, 대상물이 안착됨과 동시에 그 안착된 대상물을 자동으로 이송시킬 수 있는 컨베이어이송부(70)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성지지부(25)는, 상기 메인브라켓(20)의 하부면과 이격된 위치에서 상기 카트몸체(10)의 소정부에 고정되는 서브브라켓(25a)과, 상기 서브브라켓(25a)에 고정된 것으로서 상기 메인브라켓(20)의 관통공을 관통하며 그 상단에 턱(25c)이 형성된 지지봉(25b)과, 상기 턱(25c)과 메인브라켓(20) 사이에서 상기 지지봉(25b)에 끼어지는 스프링(25d)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 바퀴구동부(40)는, 그 구동바퀴(41)의 회전횟수를 측정하는 주행거리센서(45)를 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 조향구동부(50)는, 상기 메인브라켓(20)에 설치되는 조향모터(51)와, 상기 조향모터(51)의 축부의 회전력을 회동기어(30)로 전달할 수 있도록 그 회동기어(30)와 치차 결합된 매개기어(52)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 조향구동부(50)는, 상기 회동브라켓(30)의 조향각도를 측정하는 조향각도검지센서(55)를 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 컨베이어이송부(70)는, 다수의 롤러(72)가 일정한 간격을 이루며 회전가능하게 설치되는 롤러지지대(71)와, 각각의 상기 롤러(72)의 회전축에 설치되는 제1,2롤러스프라켓(73a)(73b)과, 상기 롤러지지대(71)의 소정부에 설치되어 그 롤러(72)들중 어느 하나에 회전력을 공급하는 롤러모터(74)와, 하나의 롤러의 제1롤러스프라켓(73a)과 다음 롤러의 제1롤러스프라켓(73a')을 연결하는 제1체인(75)과, 다른 하나의 롤러의 제2롤러스프라켓(73b')과 다음 롤러의 제2롤러스프라켓(73b)을 연결하는 제2체인(76)을 포함한다.

본 발명에 따른 무인운반카트에 따르면, 일단이 카트몸체에 힌지 결합되고 타단이 탄성지지부에 지지되는 메인브라켓과, 바퀴구동부가 설치되는 것으로서 메인브라켓에 회동 가능한 회동기어와, 회동기어를 메인브라켓에 대하여 정역회전시키는 조향구동부와, 안착된 중량대상물을 자동으로 이동시킬 수 있는 컨베이어이송부를 포함함으로써, 중량대상물의 무인 운반이 가능함과 동시에 적재가 용이하다. 더 나아가, 바퀴구동부와 조향구동부가 일체로 ??으로써 구조가 단순해지고, 이에 따라 제작단가가 낮아짐과 동시에 잔고장이 없어진다라는 작용, 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 무인운반카트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무인운반카트의 측면도이고, 도 2는 도 1의 무인운반카트의 정면도이며, 도 3은 도 1의 무인운반카트의 상면도이고, 도 4는 도 1 내지 도 3에 적용되는 컨베이어이송부를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인운반카트는, 바닥 모서리측에 4개 이 상의 지지바퀴(11)가 설치되는 카트몸체(10)와; 지지바퀴(11) 내측에서 카트몸체(10)의 전방에 설치되는 것으로서, 일단이 카트몸체(10)에 힌지(h) 결합되고, 타단이 탄성지지부(25)에 의하여 하방으로 탄성바이어스되는 메인브라켓(20)과; 메인브라켓(20)에 회동가능하게 설치되는 회동기어(30)와; 회동기어(30)에 설치되는 것으로서, 지면바닥(B)에 밀착되는 구동바퀴(41)를 가지는 바퀴구동부(40)와; 메인브라켓(20)에 설치되는 것으로서, 조향을 위하여 회동기어(30)를 메인브라켓(20)에 대하여 정역회전시키는 조향구동부(50)와; 카트몸체(10)의 전방에 탑재되어 바퀴구동부(40) 및 조향구동부(50)로 전원을 공급함과 동시에 제어를 수행하는 콘트롤박스와; 지면바닥(B)에 설치되는 가이드라인을 검지하여 검지된 신호를 콘트롤박스로 전송하기 위한 가이드센서(60)와; 카트몸체(10)에 설치되는 것으로서, 대상물이 안착됨과 동시에 그 안착된 대상물을 자동으로 이송시킬 수 있는 컨베이어이송부(70)를 포함한다.

카트몸체(10)의 하부에는 4개의 지지바퀴(11)가 설치된다. 이러한 지지바퀴(11)는 공지의 캐스터를 사용한다.

메인브라켓(20)은 카트몸체(10)의 전방측 소정부에 설치되는 것으로서, 상기한 바퀴구동부(40)의 제1구동바퀴(41)가 바닥에 항상 접지되도록 한다. 이를 위하여, 메인브라켓(20)은 그 일단이 카트몸체(10)의 소정부에 힌지(h) 결합되고, 타단이 탄성지지부(25)에 의하여 카트몸체(10)에 지지되며, 탄성지지부(25)가 메인브라켓(20)의 타단을 하방으로 탄성바이어스시킴으로써 구동바퀴(41)가 지면바닥에 닿는 것이다.

탄성지지부(25)는, 메인브라켓(20)의 타단을 하방으로 탄성바이어스시키는 것이다. 이를 위한 구조를 다양하게 구현될 수 있는데, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 메인브라켓(20) 타단측의 하부면으로부터 이격된 위치에서 상기 카트몸체(10)에 고정되는 서브브라켓(25a)과, 서브브라켓(25a)에 고정된 것으로서 메인브라켓(20)의 관통공을 관통하며 그 상단에 턱(25c)이 형성된 지지봉(25b)과, 턱(25c)과 메인브라켓(20) 사이에서 지지봉(25b)에 끼어지는 스프링(25d)을 포함한다. 이러한 구조에 의하여, 메인브라켓(20)은 힌지(h)를 중심으로 소정각도 회동될 수 있도록 탄성바이어스되며, 이에 따라 구동바퀴(41)는 지면(B)에 굴곡이 있더라도 항상 지면에 닿을 수 있는 것이다.

회동기어(30)는, 메인브라켓(20)에 대하여 회동가능하게 설치된다. 이때 회동을 원활히 하고 하중을 적절히 지지하기 위하여, 회동기어(30) 축에는 공지의 오일리스베어링(30a)이 설치되고, 축의 하부측에는 공지의 트러스트베어링(30b)이 설치된다.

바퀴구동부(40)는. 회전구동력을 발생하는 구동모터(42)와, 구동모터(42)의 회전구동력을 구동바퀴(41)로 전달하는 동력전달부(43)를 포함한다. 상기한 동력전달부(43)는 내부에 여러개의 기어가 조합되어 구현된 감속기어인 것이 바람직하며, 이러한 감속기어는 공지의 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

바퀴구동부(40)는, 그 구동바퀴(41)의 회전횟수를 측정하는 주행거리센서(45)를 더 포함한다. 이에 따라 구동바퀴(41)의 회전 횟수에 따라 본원의 무인운반카트의 진행 거리를 알아낼 수 있다.

조향구동부(50)는, 메인브라켓(20)에 설치되는 조향모터(51)와, 조향모터(51)의 축부의 회전력을 회동기어(30)로 전달할 수 있도록 그 회동기어(30)와 치차 결합된 매개기어(52)를 포함한다. 이러한 매개기어(52)는 조향모터(51)의 축부에 설치되는 제1기어(52a)와, 제1기어(52a)와 회동기어(30)에 치차결합하는 제2기어(52b)로 이루어진다. 이때 조향구동부(50)는, 메인브라켓(20)에 설치되어 그 회동기어(30)의 조향각도를 측정하는 조향각도검지센서(55)를 더 포함한다. 이러한 구조에 의하여, 조향모터(51)가 정회전되거나 역회전될 때 매개기어(52)를 통하여 전달되는 회전구동력은 회동기어(30)를 정회전시키거나 역회전시키고, 이에 따라 바퀴구동부(40)가 조향되는 것이다.

이와 같이, 본원의 무인운반카트는, 카트몸체(10)의 소정부에 일단이 힌지(h) 결합되고 타단이 탄성지지부(25)에 지지되는 메인브라켓(20)과, 메인브라켓(20)에 대하여 회동되는 회동기어(30)와, 회동기어(30)에 설치되는 바퀴구동부(40)와, 회동기어(30)를 조향을 위하여 회동시키는 조향구동부(50)를 포함함으로써, 지면바닥(B)이 평탄하지 않고 약간의 굴곡이나 패어진 경우라도 구동바퀴(41)는 항상 지면바닥(B)에 밀착된다. 즉, 구동바퀴(41)가 항상 지면바닥(B)에 밀착되기 때문에 무거운 중량대상물을 적재할 경우에도 구동바퀴(41)가 헛돌지 않게 되고, 이에 따라 어떠한 지면 조건에서도 무인운반카트는 이동이 가능한 것이다.

컨베이어이송부(70)는, 다수의 롤러(72)가 일정한 간격을 이루며 회전가능하게 설치되는 롤러지지대(71)와, 각각의 롤러(72)의 회전축에 설치되는 제1,2롤러스프라켓(73a)(73b)과, 롤러지지대(71)의 소정부에 설치되어 그 롤러(72)들중 어느 하나에 회전력을 공급하는 롤러모터(74)와, 하나의 롤러의 제1롤러스프라켓(73a)과 다음 롤러의 제1롤러스프라켓(73a')을 연결하는 제1체인(75)과, 다른 하나의 롤러의 제2롤러스프라켓(73b')과 다음 롤러의 제2롤러스프라켓(73b)을 연결하는 제2체인(76)을 포함한다. 즉 롤러모터(74)는 상기한 롤러(72)들중 어느 하나로 공급되는 회전력을 발생하는 것이다. 이러한 구조에 의하여, 모터(74)의 회전력은 상기한 롤러(72)들중 어느 하나로 전달되고, 이후 다른 롤러들의 제1,2롤러스프라켓과 지그재그로 연결된 제1,2체인(75)(76)을 통하여 다른 롤러들로 전달되어, 결과적으로 모든 롤러(72)들이 일방향으로 회전되는 것이다.

콘트롤박스에는 배터리(미도시), 모터드라이버, 각종 조작스위치등이 설치된다. 이러한 콘트롤박스를 조작함으로써, 본 발명의 무인운반카트가 가이드라인을 따라 이동하게 할 수 있다.

가이드센서(60)는 카트몸체(10)의 바닥에 설치되어 지면바닥(B)에 미리 설치되는 가이드라인(미도시)을 검지하여 이에 대응되는 검지신호를 콘트롤박스로 전송한다. 이러한 가이드센서(60)는 가이드라인에 따라서 종류가 정하여지는데, 예를 들면 가이드라인이 알루미늄 테이프이면 가이드센서(60)는 알루미늄 테이프를 검지하는 광센서이고, 가이드라인이 마그네틱테이프이면 가이드센서(60)는 자력을 검지하는 마그네틱센서가 될 것이다.

한편, 카트몸체(10)의 전후방에는, 움직이는 물체나 장애물을 검지하는 장애물검지센서(80)가 설치된다. 장애물검지센서(80)는, 본원의 무인운반카트가 이송되는 도중에 장애물이 나타나면, 그 장애물을 검지하여 검지신호를 콘트롤박스로 전송하고, 이 경우 콘트롤박스는 무인운반카트가 정지되도록 제어한다. 즉, 장애물검 지센서(80)는 본원의 무인운반카트가 장애물에 충돌하지 않도록 하는 안전센서의 역할을 하는 것이다. 이러한 장애물검지센서(80)는 다양한 종류로 채용할 수 있는데, 예를 들면 장애물로 초음파를 발생하여 반사된 초음파를 검지하는 초음파센서가 있다.

다음, 상기한 구조의 무인운반카트의 동작을 설명한다.

무거운 중량대상물이 컨베이어이송부(70)에 올려진 상태에서 무인운반카트는 지면바닥(B)에 설치되는 가이드라인을 따라 자동으로 움직인다. 이를 위하여, 가이드센서(60)는 가이드라인을 검지하여 검지신호를 콘트롤박스로 전송하고, 콘트롤박스는 바퀴구동부(40)와 조향구동부(50)를 각각 구동시킨다. 예를 들면, 가이드라인이 오른쪽 또는 왼쪽으로 굽어지게 설치될 경우에, 가이드센서(60)는 굽어진 가이드라인을 검지하여 이에 대응되는 검지 신호를 발생하여 콘크롤박스로 전송하고, 한편 콘트롤박스는 구동바퀴(41)를 회전시켜 무인운반카트가 전진하도록 하고, 조향구동부(50)를 제어하여 바퀴구동부(40)를 오른쪽으로 회전되도록 함으로써, 이에 따라 무인운반카트가 전진하는 도중에 가이드라인을 따라 방향을 바꿀 수 있는 것이다.

이후 컨베이어이송부(70)의 롤러지지대(71)에 설치되는 다수의 롤러(72)는, 롤러모터(74)의 회전에 의하여 연동되는 제1,2체인(75)(76)에 의하여 일방향으로 회전되고, 이에 따라 롤러(72)에 안착된 중량대상물은 전방 또는 후방으로 자동으로 이송될 수 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무인운반카트의 측면도,

도 2는 도 1의 무인운반카트의 정면도,

도 3은 도 1의 무인운반카트의 상면도,

도 4는 도 1 내지 도 3에 적용되는 컨베이어이송부를 설명하기 위한 도면.

<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ... 카트몸체 11 ... 지지바퀴

20 ... 메인브라켓 25 ... 탄성지지부

25a ... 서브브라켓 25b ... 지지봉

25c ... 턱 25d ... 스프링

30 ... 회동기어 40 ... 바퀴구동부

41 ... 구동바퀴 42 ... 구동모터

43 ... 동력전달부 45 ... 주행거리센서

50 ... 조향구동부 51 ... 조향모터

52 ... 매개기어 55 ... 조향각도검지센서

60 ... 센서 70 ... 컨베이어이송부

71 ... 롤러지지대 72 ... 롤러

73a, 73b ... 제1,2롤러스프라켓 74 ... 제1체인

75 ... 제2체인 80 ... 장애물검지센서

Claims

바닥 모서리측에 4개 이상의 지지바퀴(11)가 설치되는 카트몸체(10);

상기 지지바퀴(11) 내측에서 상기 카트몸체(10)의 전방에 설치되는 것으로서, 일단이 카트몸체(10)에 힌지(h) 결합되고, 타단이 탄성지지부(25)에 의하여 하방으로 탄성바이어스되는 메인브라켓(20);

상기 메인브라켓(20)에 회동가능하게 설치되는 회동기어(30);

상기 회동기어(30)에 설치되는 것으로서, 지면바닥(B)에 밀착되는 구동바퀴(41)를 가지는 바퀴구동부(40);

상기 메인브라켓(20)에 설치되는 것으로서, 조향을 위하여 상기 회동기어(30)를 메인브라켓(20)에 대하여 정역회전시키는 조향구동부(50);

상기 카트몸체(10)의 전방에 탑재되어 상기 바퀴구동부(40) 및 조향구동부(50)로 전원을 공급함과 동시에 제어를 수행하는 콘트롤박스; 및

상기 지면바닥(B)에 설치되는 가이드라인을 검지하여 검지된 신호를 콘트롤박스로 전송하기 위한 가이드센서(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제1항에 있어서,

상기 카트몸체(10)에 설치되는 것으로서, 대상물이 안착됨과 동시에 그 안착된 대상물을 자동으로 이송시킬 수 있는 컨베이어이송부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제1항 또는 제2에 있어서,

상기 탄성지지부(25)는, 상기 메인브라켓(20) 타단측의 하부면으로부터 이격된 위치에서 상기 카트몸체(10)에 고정되는 서브브라켓(25a)과, 상기 서브브라켓(25a)에 고정된 것으로서 상기 메인브라켓(20)의 관통공을 관통하며 그 상단에 턱(25c)이 형성된 지지봉(25b)과, 상기 턱(25c)과 메인브라켓(20) 사이에서 상기 지지봉(25b)에 끼어지는 스프링(25d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 바퀴구동부(40)는, 그 구동바퀴(41)의 회전횟수를 측정하는 주행거리센서(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 조향구동부(50)는, 상기 메인브라켓(20)에 설치되는 조향모터(51)와, 상기 조향모터(51)의 축부의 회전력을 회동기어(30)로 전달할 수 있도록 그 회동기어(30)와 치차 결합된 매개기어(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제5항에 있어서,

상기 조향구동부(50)는, 상기 회동브라켓(30)의 조향각도를 측정하는 조향각 도검지센서(55)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.
제2항에 있어서,

상기 컨베이어이송부(70)는, 다수의 롤러(72)가 일정한 간격을 이루며 회전가능하게 설치되는 롤러지지대(71)와, 각각의 상기 롤러(72)의 회전축에 설치되는 제1,2롤러스프라켓(73a)(73b)과, 상기 롤러지지대(71)에 설치되어 그 롤러(72)들중 어느 하나로 공급되는 회전력을 발생하는 롤러모터(74)와, 하나의 롤러의 제1롤러스프라켓(73a)과 다음 롤러의 제1롤러스프라켓(73a')을 연결하는 제1체인(75)과, 다른 하나의 롤러의 제2롤러스프라켓(73b')과 다음 롤러의 제2롤러스프라켓(73b)을 연결하는 제2체인(76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운반카트.