KR100805861B1 - Automatic Cargo transportation device using a monorail - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적재적소에 설치된 모노레일을 따라 화물박스를 자동으로 이송할 수 있는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치에 관한 것이다. 이를 위해, 모노레일(20)에 지지되어 주행하는 주행수단; 모노레일(20) 상에 설치되어 주행수단의 주행위치를 감지하기 위한 제 1 위치센서(16); 상기 제 1 위치센서(16)의 감지신호에 기초하여 상기 주행수단을 제어하는 제어부; 주행수단에 구비되는 그립부 구동수단; 그립부 구동수단과 연결되어 화물박스(99)를 파지하거나 파지해제하는 그립수단; 및 주행수단에 구비되고, 그립수단에 의해 형성되는 공간 내부로 화물박스(99)를 진입시키거나 배출시키는 컨베이어 수단;이 제공된다.The present invention relates to an unmanned freight transport apparatus using a monorail, and more particularly, to an unmanned freight transport apparatus using a monorail capable of automatically transporting a cargo box along a monorail installed in place. To this end, the driving means for driving supported by the monorail 20; A first position sensor 16 installed on the monorail 20 for sensing a traveling position of the traveling means; A control unit controlling the driving means based on the detection signal of the first position sensor 16; Grip part driving means provided in the traveling means; A grip unit connected to the grip unit driving unit to grip or release the cargo box 99; And a conveyor means provided in the traveling means and configured to enter or discharge the cargo box 99 into the space formed by the grip means.
모노레일, 주행, 제어, 위치, 센서, 화물박스, 컨베이어, 구동, 모터, 벨트 Monorail, Drive, Control, Position, Sensor, Cargo Box, Conveyor, Drive, Motor, Belt
Description
도 1은 본 발명에 따른 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치중 모노레일의 전체적인 설치예로서의 경로와 작동 상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram illustrating a path and an operating state as an example of an overall installation of a monorail in an unmanned cargo transport apparatus using a monorail according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 모노레일이 1층과 2층에 걸쳐 설치된 상태에서 무인 화물 운반장치가 각 지점마다 위치하는 상태를 나타내기 위한 동작 설명도,2 is an operation explanatory diagram for showing a state in which the unmanned cargo transport device is located at each point in a state where the monorail according to the present invention is installed over the first floor and the second floor,
도 3은 도 2중 2층에 정지한 무인 화물 운반장치(100a)의 측면 구성도,Figure 3 is a side configuration diagram of the unmanned
도 4는 도 3과 같은 위치와 상태에서의 측면도, 4 is a side view in the same position and state as in FIG. 3;
도 5는 도 2중 곡선 레일위를 주행중인 무인 화물 운반장치(100c)의 측면 구성도, 5 is a side configuration diagram of the unmanned
도 6은 도 5에 도시된 무인 화물 운반장치(100c)의 평면 구성도이다.FIG. 6 is a plan view illustrating the unmanned
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
12 : 하우징, 16 : 제 1 위치센서, 12 housing, 16 first position sensor,
19 : 전선부, 20 : 레일, 19: wire section, 20: rail,
20a : 제 1 레일, 20b : 제 2 레일, 20a: first rail, 20b: second rail,
22 : 슬라이딩 전극, 22a : 제 1 슬라이딩 전극,22: sliding electrode, 22a: first sliding electrode,
22b : 제 2 슬라이딩 전극, 24 : 구동휠,22b: second sliding electrode, 24: driving wheel,
24a : 제 1 구동휠, 24b : 제 2 구동휠,24a: first drive wheel, 24b: second drive wheel,
26 : 구동모터, 26a : 제 1 구동모터,26: drive motor, 26a: first drive motor,
26b : 제 2 구동모터, 34 : 제 2 위치 센서,26b: second drive motor, 34: second position sensor,
50a : 제 1 연결부, 50b : 제 2 연결부,50a: first connecting portion, 50b: second connecting portion,
60a, 60b, 60c, 60d : 측면 안내휠, 60a, 60b, 60c, 60d: side guide wheels,
65a, 65b, 65c, 65d : 수직 안내휠, 70 : 주행 링크부,65a, 65b, 65c, 65d: vertical guide wheel, 70: driving link portion,
99 : 화물박스, 100 : 무인 화물 운반장치,99: cargo box, 100: unmanned cargo transport device,
100a : 2층에 위치한 무인 화물 운반장치,100a: unmanned cargo carrier located on the second floor,
100b : 1층에 위치한 무인 화물 운반장치, 100b: unmanned cargo transport device located on the first floor,
100c : 곡선 레일을 주행중인 무인 화물 운반장치,100c: unmanned freight transporter driving a curved rail,
220 : 그립부 모터, 210 : 커넥팅 로드,220: grip motor, 210: connecting rod,
220a : 제 1 그립부 링크, 220b : 제 2 그립부 링크,220a: first grip part link, 220b: second grip part link,
230a, 230b : 수직 그립부, 233 : 제 1 수평 그립부,230a, 230b: vertical grip portion, 233: first horizontal grip portion,
235 : 제 2 수평 그립부, 240 : 컨베이어 벨트장치, 235: second horizontal grip portion, 240: conveyor belt device,
240a : 제 1 컨베이어 벨트장치, 240a: first conveyor belt device,
240b : 제 2 컨베이어 벨트장치, 260 : 컨베이어 구동모터,240b: second conveyor belt device, 260: conveyor driving motor,
260a : 제 1 컨베이어 구동모터, 260a: a first conveyor drive motor,
260b : 제 2 컨베이어 구동모터, 270 : 구동벨트,260b: second conveyor driving motor, 270: driving belt,
290a, 290b : 회동 중심부.290a, 290b: center of rotation.
본 발명은 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적재적소에 설치된 모노레일을 따라 화물박스를 자동으로 이송할 수 있는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치에 관한 것이다. The present invention relates to an unmanned freight transport apparatus using a monorail, and more particularly, to an unmanned freight transport apparatus using a monorail capable of automatically transporting a cargo box along a monorail installed in place.
일반적으로, 공장, 대규모 산업시설, 발전소, 빌딩, 창고, 병원, 도서관 등에서는 물류, 서류전달, 부품 공급과 조립 등을 위해 컨베이어 장치가 입체적으로 설치하여 운영하고 있다. 그런데 이와 같은 화물 운반장치는 내부에 별도의 화물 적재함이 구비되어 있어서, 수동으로 화물을 적재하거나 배출하곤 하였다. 즉, 종래의 화물 운반장치는 화물과 무관하게 지정된 출발 스테이션으로부터 목적 스테이션까지 이동하는 기능이 전부였다.In general, conveyors are installed and operated three-dimensionally in factories, large industrial facilities, power plants, buildings, warehouses, hospitals, libraries, etc. for logistics, document delivery, parts supply and assembly. By the way, such a cargo transport device is provided with a separate cargo stacker, used to manually load or discharge the cargo. In other words, the conventional freight transport device has all the functions of moving from the designated departure station to the destination station irrespective of the cargo.
그런데, 이와 같은 종래의 화물 운반장치의 경우 이송할 화물이 서류나 약품 또는 작은 부품인 경우에는 상관없으나 중량물인 경우에는 화물의 적재와 내림에 많은 노동력과 안전사고의 위험이 뒤따랐다.By the way, in the case of such a conventional freight transport device, the cargo to be transported is not a case of documents, medicines or small parts, but in the case of heavy materials, the risk of a lot of labor and safety accidents was followed in loading and unloading the cargo.
그런데, 공장 전체를 무인화하거나 생산라인을 전체적으로 자동화하는 경우 화물 운반장치를 무인으로 운영하는 것이 타 자동화 기기와의 연동을 위해 꼭 필요한 기술이 된다. 특히, 이러한 기술은 입체적으로 설치된 레일(수평적 곡선, 직적 곡선 레일 또는 3차원적으로 형성된 레일)에서도 주행과 제어가 가능하고, 화물이 중량물인 경우에도 안정적으로 이송될 수 있는 신뢰성이 확보되어야 한다.By the way, when the entire plant is unmanned or the production line is fully automated, the operation of the cargo transport system unattended becomes an essential technology for interworking with other automation equipment. In particular, these technologies can be driven and controlled even in three-dimensionally installed rails (horizontal curves, straight curve rails or three-dimensionally formed rails), and reliability must be secured to ensure stable transport even when the cargo is heavy. .
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 입체적으로 설치된 레일(수평적 곡선, 직적 곡선 레일 또는 3차원적으로 형성된 레일)에서도 주행과 제어가 가능하고, 화물이 중량물인 경우에도 안정적으로 이송될 수 있는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is possible to run and control even in a three-dimensionally installed rail (horizontal curve, straight curve rail or three-dimensional rail). And, to provide an unmanned cargo transport apparatus using a monorail that can be transported stably even if the cargo is heavy.
본 발명의 제 2 목적은, 무인 화물 운반장치의 내부로 화물을 자동 적재하고, 필요한 위치에서 자동으로 하역할 수 있는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide an unmanned freight transport apparatus using a monorail which can automatically load cargo into an unmanned freight transport apparatus and automatically unload cargo at a required position.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments described in conjunction with the accompanying drawings.
본원 발명의 실시예와 관련된 도면의 참조부호의 설명에서 동일한 아라비아 숫자로 시작하는 부재는 같은 부재 또는 일련의 같은 부재를 지칭한다(예를 들어, 슬라이딩 전극(22)와 제 1 슬라이딩 전극(22a), 제 2 슬라이딩 전극(22b)는 같은 부재 또는 복수로 설치된 동일부재임). In the description of the reference numerals in the drawings which relate to an embodiment of the present invention, members starting with the same Arabic numeral refer to the same member or a series of the same members (for example, the
상기와 같은 본 발명의 목적들은, 모노레일(20)에 지지되어 주행하는 주행수단;Objects of the present invention as described above, the driving means for driving supported by the
모노레일(20) 상에 설치되어 주행수단의 주행위치를 감지하기 위한 제 1 위치센서(16);A
제 1 위치센서(16)의 감지신호에 기초하여 상기 주행수단을 제어하는 제어부;A control unit controlling the driving means based on the detection signal of the
주행수단에 구비되는 그립부 구동수단;Grip part driving means provided in the traveling means;
그립부 구동수단과 연결되어 화물박스(99)를 파지하거나 파지해제하는 그립수단; 및A grip unit connected to the grip unit driving unit to grip or release the
주행수단에 구비되고, 그립수단에 의해 형성되는 공간 내부로 화물박스(99)를 진입시키거나 배출시키는 컨베이어 수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치에 의해 달성될 수 있다.Conveying means is provided in the traveling means, the conveyor means for entering or exiting the
그리고, 주행수단은, 모노레일(20)에 밀착되는 2쌍의 구동휠(24a, 24b);The driving means includes two pairs of
4개의 구동휠(24a, 24b)을 독립적으로 구동하는 4개의 구동모터(26a, 26b);Four
모노레일(20)의 일측에 구비된 전선부(16)로부터 구동모터(26a, 26b)로 전원을 공급하기 위한 복수개의 슬라이딩 전극(22);으로 구성될 수 있다.And a plurality of sliding
아울러, 주행수단은, 한쌍의 제 1 구동휠(24a), 제 1 구동휠(24a)을 각각 구동하는 한쌍의 제 1 구동모터(26a), 전선부(16)로부터 제 1 구동모터(26a)로 전원을 공급하기 위한 제 1 슬라이딩 전극(22a)으로 이루어진 제 1 주행수단;In addition, the driving means includes a pair of
한쌍의 제 2 구동휠(24b), 제 2 구동휠(24b)을 각각 구동하는 한쌍의 제 2 구동모터(26b), 전선부(16)로부터 제 2 구동모터(26b)로 전원을 공급하기 위한 제 2 슬라이딩 전극(22b)으로 이루어진 제 2 주행수단; 및For supplying power from the pair of
제 1 주행수단과 제 2 주행수단을 상호 회동 자유롭게 연결하는 주행 링크부(70)로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.More preferably, the
또한, 슬라이딩 전극(22a, 22b)은 각각 직류용 슬라이딩 전극 2개, 3상 교류용 슬라이딩 전극 3개 및 접지용 슬라이딩 전극 1개로 구성된다.The sliding
그리고, 구동휠(24a, 24b)을 모노레일(20)에 밀착시키기 위해 밀착 반대 방향으로 탄성 지지되는 4쌍의 수직 안내휠(65a, 65b, 65c, 65d); 및And four pairs of
구동휠(24a, 24b)과 수직한 방향으로 설치되어 주행수단을 양측면에서 지지하는 4쌍의 측면 안내휠(60a, 60b, 60c, 60d);을 더 포함하는 것이 가장 바람직하다.The pair of
뿐만 아니라, 주행수단에는 주행수단의 감속 개시 위치를 감지하기 위하여 제 2 위치센서(34)가 더 구비하는 것이 가장 바람직하다.In addition, it is most preferable that the traveling means further includes a
그리고, 모노레일(20)은 상호 대칭인 2개의 레일로 구성되고, 각 레일의 길이방향 단면은 ㄷ-자 형상일 수 있다.And, the
또한, 그립부 구동수단은, 주행수단에 장착되는 그립부 모터(200);In addition, the grip unit driving means, the
중간영역이 그립부 모터(200)와 연결되는 커넥팅 로드(210); 및A connecting
일단이 커넥팅 로드(210)에 연결되고, 타단이 그립수단과 연결되어 회전운동을 직선운동으로 변환하는 그립부 링크(220a, 220b);로 구성되는 것이 가장 바람직하다.One end is connected to the connecting
그리고, 그립수단은, 일단이 그립부 구동수단에 연결되고, 화물박스(99)의 길이만큼 상호 이격되어 있는 수직 그립부(230a, 230b);And, the grip means, one end is connected to the grip drive unit, the
수직 그립부(230a, 230b)로부터 각각 연장되는 수평 그립부(235);로 구성되고, 각각의 수직 그립부(230a, 230b)과 수평 그립부(235)의 자유단은 절곡되어 화 물박스(99)를 지탱할 수 있는 것이 가장 바람직하다.A
아울러, 컨베이어 수단은, 주행수단에 구비되는 정역 회전이 가능한 컨베이어 구동모터(260a, 260b); 및In addition, the conveyor means, the conveyor drive motor (260a, 260b) capable of forward and reverse rotation provided in the traveling means; And
컨베이어 구동모터(260a, 260b)로부터 회전력을 전달받고, 화물박스(99)의 일면과 밀착되어 화물박스(99)를 이동시킬 수 있는 컨베이어 벨트 장치(240a, 240b);로 구성될 수 있다.Conveyor drive motors (260a, 260b) to receive a rotational force, in close contact with one surface of the
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments are shown.
도 1은 본 발명에 따른 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치중 모노레일(20)의 전체적인 설치예로서의 경로와 작동 상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모노레일(20)은 공장, 대규모 산업시설, 발전소, 빌딩, 창고, 병원, 도서관 등에 설치될 수 있으며, 원하는 장소까지 연장될 수 있다. 즉, 지하에서 옥상까지 수직적으로 연결될 수 있을 뿐만 아니라 수평적으로도 연결될 수 있다. 참고로 도 1에서는 "사람"의 표시는 무인 화물 운반장치(100)가 화물을 적재하거나 하역할 수 있는 것을 의미한다. 이러한 화물로는 물류, 서류전달, 부품 공급이나 조립된 부품의 공급 등이 될 수 있다. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a path and an operating state as an example of the overall installation of the
도 2는 본 발명에 따른 모노레일(20)이 1층과 2층에 걸쳐 설치된 상태에서 무인 화물 운반장치(100)가 각 지점마다 위치하는 상태를 나타내기 위한 동작 설명도이다. 도 2에서 모노레일(20)은 1층과 2층에 걸쳐 수직적으로 연결되며, 연결부위는 부드러운 곡선으로 처리된다. 그리고, "100a"는 2층에 위치한 무인화물 운반 장치이고, "100c"는 2층에서 1층으로 내려오거나, 1층에서 2층으로 올라가기 위하여 곡선 레일을 주행중인 무인 화물 운반장치이며, "100b"는 1층에 위치한 무인화물 운반장치이다. 즉, 도 2에서 "100a", "100b", "100c"는 위치만 달리하는 동일한 무인 화물 운반장치(100)이다. 도 2에 도시된 모노레일(20)은 비록 수직적으로 설치되었으나, 수평적으로 설치된 경우라도 적용이 가능함은 물론이다.2 is an operation explanatory diagram for showing a state where the unmanned
이하에서는 각 위치에 놓인 모노레일(20)과 무인 화물 운반장치(100)의 내부 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 도 3은 도 2중 2층에 정지한 무인 화물 운반장치(100a)의 측면 구성도이고, 도 4는 도 3과 같은 위치와 상태에서의 측면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 우선, 모노레일(20)과 관련되어 고정설치된 주변 구성에 대해 설명한다. Hereinafter will be described in detail with respect to the internal configuration of the
모노레일(20)은 전선부(19) 아래에 한쌍이 미러 대칭 형상으로 구비되며 길이방향의 단면은 "ㄷ"자 형상이 마주보도록 구비된다. 한쌍의 모노레일(20)에 의해 형성된 내부공간으로는 무인 화물 운반장치(100)의 주행장치가 위치한다.The
전선부(19)는 모노레일(20)을 따라 구비되며, 각종 동력선과 신호선, 접지선 등이 레일(20)을 따라 배선되어 있는 구성이다. 이러한 전선부(19)내의 전선들은 슬라이딩 전극(22)들과 일정한 전기적 연결관계를 유지하기 위하여 레일(20)을 따라 노출되어 있다. 따라서, 주행장치가 주행중에도 동력전달과 제어신호의 전달이 가능한 것이다.The
제 1 위치센서(16)는 모노레일(20)의 바깥쪽 영역에 설치되며, 모노레일(20)의 길이방향을 따라 일정간격으로 복수개가 설치된다. 이러한 제 1 위치센서(16)는 하우징(12)에 고정되어 주행장치의 위치를 파악하는데 사용되며, 이를 위해, 각 위치센서(16)들은 고유의 식별번호를 부여받게 된다. 이러한 제 1 위치센서(16)는 광학식 센서, 자기식 센서, 전자기식 센서 들중 어느 것이라도 될 수 있으며, 본 실시예에서는 주행장치의 금속부분이 접근하는 것을 감지하는 전자기식 센서를 사용한다.The
본 발명에 따른 무인 화물 운반장치(100)의 내부 구성은 대략 모노레일(20)과 맞물려 주행을 담당하는 주행장치, 주행장치의 하부에 위치하며 화물을 적재하거나 하역하고, 파지하는 하우징(12) 및 주행장치와 하우징(12)을 연결하는 연결부(50)로 구성된다. The internal configuration of the unmanned
주행장치의 둘레에는 한쌍의 모노레일(20a, 20b)이 위치하고, 상부로는 슬라이딩 전극(22)이 구비되며, 하부로는 연결부(50)가 구비된다. 주행장치는 모노레일에 안정적으로 밀착되어, 회전력을 발생시킴으로서 무인 화물 운반장치(100)의 주행과 정지 등에 관한 사항을 관장한다. 특히, 곡선의 모노레일(20)을 원활하게 주행하기 위하여(후술하는 도 5와 도 6 참조), 주행장치의 내부는 크게 2 부분으로 구분되어져 있고, 이들은 중간 링크부(70)에 의해 회전 자유롭게 연결되어 있다. 이를 위해, 주행장치의 내부에는 구동휠(24), 측면 안내휠(60), 구동모터(26) 및 제어부 등이 한쌍씩 구비되어 있다.A pair of
1 쌍의 제 1 구동휠(24a)과 1 쌍의 제 2 구동휠(24b)은 각각의 모노레일(20a, 20b) 내부에 위치하며, 특히 각 모노레일(20a, 20b)의 내측 상면에 밀착되어 회전함으로서 주행장치를 이동시킨다. 1쌍의 제 1 구동휠(24a)을 각 모노레일(20a, 20b)의 내측 상면에 밀착시키기 위하여 각 제 1 구동휠(24a)의 전후에는 1 쌍씩의 수직 안내휠(65a, 65b)이 구비된다. 즉, 하나의 주행장치에는 4개의 구동휠(24)과 8개의 수직 안내휠(65)이 구비된다. 이러한 수직 안내휠(65)은 아이들 회전을 하면서, 스프링의 탄성력에 의해 각 모노레일(20a, 20b)의 내측 하면에 밀착된다. 즉, 수직 안내휠(65)이 모노레일(20a, 20b)의 내측 하면에 밀착되는 탄성 반력에 의해 구동휠(24a, 24b)이 모노레일(20a, 20b)의 내측 상면에 밀착된다. 각 구동휠(24a, 24b)에 안정적인 탄성 반력을 전달하기 위해, 각 구동휠(24a, 24b)의 주행방향 전후로 한쌍씩의 수직 안내휠(65)이 구비된다.The pair of
측면 안내휠(60)은 각 수직 안내휠(65)마다 구비되어 있으므로 하나의 주행장치에 총 8개가 구비된다. 측면 안내휠(60a, 60b, 60c, 60d)은 수직 안내휠(65)과 직각인 방향으로 설치되며, 모노레일(20a, 20b)의 수직 측면에 밀착되어 아이들 회전한다. 이와 같은 아이들 회전을 통해 주행장치가 모노레일(20a, 20b)의 좌우에 치우치지 않고 항상 중앙에 위치하면서 주행할 수 있다.Since the side guide wheels 60 are provided for each vertical guide wheel 65, a total of eight are provided in one traveling device. Side guide wheels (60a, 60b, 60c, 60d) are installed in a direction perpendicular to the vertical guide wheel 65, in close contact with the vertical side of the monorail (20a, 20b) to rotate idle. Through such idle rotation, the traveling device can travel while being always positioned in the center without biasing the left and right sides of the
1쌍의 제 1 구동모터(26a)와 1쌍의 제 2 구동모터(26b)는 주행장치 내부에 각각 독립적으로 구비되고, 각각은 제 1, 2 구동휠(24a, 24b)과 연결되어 회전력을 발생시킨다. 즉, 제 1, 2 구동모터(26a, 26b)는 스테핑 모터 또는 서보 모터 등으로 구성되어, 독립적으로 제어 가능하고, 용량은 60 W 이다. 따라서, 곡선으로 설치된 모노레일(20)에서도 안쪽 구동휠(24)과 바깥쪽 구동휠(24)의 회전속도를 달리하여 안정적인 주행이 이루어질 수 있다.The pair of
제 1, 2 슬라이딩 전극(22a, 22b)은 주행장치가 이동중에도 전기적인 연결관 계를 유지하기 위한 것으로서, 각각은 직류(24 V)용 전극 2개, 3상 교류(220 V) 전극 3개, 접지 전극 1개 및 제어신호용 전극 등으로 구성된다. 즉, 제 1 슬라이딩 전극(22a)은 주행장치의 전반부에 구비되어, 제 1 구동모터(26a)에 관한 전기적인 동력원이 되며, 제 2 슬라이딩 전극(22b)은 주행장치의 후반부에 구비되어 제 2 구동모터(26b)의 전기적인 동력원이 된다. 또한, 슬라이딩 전극(22)은 주행중의 진동이나 충격을 흡수하기 위해 하부에 스프링 장치(번호 미부여)가 구비된다. The first and second sliding
제 1, 2 연결부(50a, 50b)는 일단이 주행장치와 연결되어 일체로 주행 가능하고, 타단에는 하우징(12)과 그립장치가 연결된다. 곡선 레일 부분에서의 원활한 주행을 위해 각 연결부(50)에는 트러스트 베어링 등을 구비한다.One end of the first and
하우징(12)은 각종 센서 및 컨베이어 벨트 장치 등을 보호하기 위한 커버로서, 상부는 제 1, 2 연결부(50a, 50b)를 통해 주행장치와 연결되고, 하부에는 그립장치가 구비되며, 기타 필요한 기구물이나 전기 장치 들이 내장된다.The
제 2 위치센서(34)는 하우징(12)의 상부에 설치된다. 이러한 제 2 위치센서(34)는 무인 화물 운반장치(100)와 함께 이동하면서 무인 화물 운반장치(100)의 속도를 고속(최대 69 m/min)에서 저속으로 감속시키는 위치를 결정하는데 사용된다. 이러한 제 2 위치센서(34)는 광학식 센서, 자기식 센서, 전자기식 센서 들중 어느 것이라도 될 수 있으며, 본 실시예에서는 제 1 위치센서(16)와 같은 것을 사용한다.The
그립장치는 세부적으로 그립부 모터(200), 커넥팅 로드(210), 그립부 링크(220), 수직 그립부(230), 수평 그립부(233, 235), 컨베이어 벨트장치(240), 컨베 이어 구동모터(260) 및 구동벨트(270)로 구성된다.In detail, the grip device includes a
그립부 모터(200)는 수직 그립부(230)와 수평 그립부(233, 235)를 동작시키기 위한 것이다. 커넥팅 로드(210)는 중간영역이 그립부 모터(200)의 모터축에 연결되고, 양단에는 각각의 그립부 링크(220a, 220b)가 연결된다. 따라서, 그립부 모터(200)가 소정 각도 범위내에서 정역회전함에 따라 그립부 링크(220a, 220b)의 타단은 직선 왕복 운동을 하게 된다.The
수직 그립부(230a, 230b)의 일단은 그립부 링크(220)에 연결되고, 중간영역은 회동중심부(290a, 290b)로서 링크되며, 타단(자유단)은 90°정도로 절곡되어 있다. 따라서, 수직 그립부(230a, 230b)는 회동 중심부(290a, 290b)를 중심으로 회동을 할 수 있으며, 이에 따라 화물 박스(99)를 파지하거나 파지 해제하게 된다. 비록, 본 발명에서는 작은 각도 범위(10°내외)에서 움직이는 수직 그립부(230a, 230b)를 위해, 모터와 커넥팅 로드(210) 및 그립부 링크(220)를 사용하였으나, 리니어 모터 또는 유공압용 실린더, 랙과 피니어 등을 사용할 수도 있음은 물론이다.One end of the
화물 박스(99)의 안정적인 파지를 위하여 수직 그립부(230)는 1쌍이 1개조가 되어 화물박스(99)의 일측으로 접근하며, 이로서 총 4개의 수직 그립부(230)가 구비된다. 이는 화물 박스(99)의 하면을 4개 지점에서 지지하는 것을 의미한다.The vertical grip portion 230 is a pair of pairs to approach a side of the
제 1 수평그립부(233)는 수직 그립부(230) 사이에 연결되어 수직 그립부(230) 상호간의 간격을 지지하며, 제 2 수평 그립부(235)는 각 수직 그립부(230)로부터 연장되어 외팔보와 같이 지지되며, 끝단은 수직 그립부(230)와 같은 형상으로 절곡되어 있다. 이로서, 제 2 수평 그립부(235)는 수직 그립부(230)와 함께 일체로 동작된다. 따라서, 제 2 수평 그립부(235)는 화물 박스(99)의 측면을 지지하게 된다. The first
별도의 공급장치(미도시)로부터 공급되는 화물박스(99)를 그립장치 내부로 이동시키기 위하여 컨베이어 벨트장치(240)가 사용된다. 한쌍의 컨베이어 벨트장치(240a, 240b)는 수직 그립부(230) 사이에 설치되며, 상호 일정한 간격만큼 평행하게 이격되어 있다. 이러한 컨베이어 벨트장치(240a, 240b)는 이송된 화물박스(99)의 일면에 밀착되어 구동됨으로서 화물박스(99)를 그립장치의 내측까지 이동시키거나 내측에서 외부로 배출시키게 된다.A
1 쌍의 컨베이어 구동모터(260a, 260b)는 동일한 동작을 하며, 각각의 컨베이어 벨트 장치(240a, 240b)를 구동한다. 구동벨트(270)는 컨베이어 구동모터(260)의 회전축과 컨베이어 벨트장치(240) 사이에 연결되어 회전력을 전달한다. 이를 위해, 컨베이어 구동모터(260)는 정역 회전이 가능한 모터(서보모터, 스테핑 모터 등)이다. 비록, 본 실시예에서는 2개의 컨베이어 벨트장치(240)를 2개의 컨베이어 구동모터(260)가 각각 구동하였으나, 하나의 컨베이어 구동모터(260)로부터 동력을 분배하여 구동시킬 수도 있음은 물론이다.The pair of
도 5는 도 2중 곡선 레일(20)위를 주행중인 무인 화물 운반장치(100c)의 측면 구성도이고, 도 6은 도 5에 도시된 무인 화물 운반장치(100c)의 평면 구성도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 모노레일(20)의 형상과 상관없이 측면안내휠(60)과 수직 안내휠(65)로 인해 구동휠(24)은 모노레일(20)에 밀착되며, 중간 링크부(70)로 인하여 주행장치 내부가 레일(20)의 곡률만큼 상대 회전하게 된다. 이 러한 경우라도 제 1, 2 슬라이딩 전극(22a, 22b)이 전선부(19)가 밀착되기 때문에 전원공급과 신호전달도 안정적으로 이루어질 수 있다.FIG. 5 is a side configuration diagram of the unmanned
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 모노레일을 이용한 무인 화물 운반장치의 동작에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the operation of the unmanned cargo transport apparatus using a monorail having the configuration as described above will be described.
우선 별도의 화물박스(99) 이송장치로부터 화물박스(99)가 공급된다. 그 다음, 컨베이어 구동모터(260)가 회전하여 구동벨트(270)를 통해 제 1, 2 컨베이어 벨트장치(240a, 240b)를 회전시킨다. 그러면, 제 1, 2 컨베이어 벨트장치(240a, 240b)가 화물박스(99)의 일면에 밀착된 채로 회전하기 때문에 화물박스(99)가 그립장치 내부까지 이동한다. 컨베이어 구동모터(260)가 정지하면, 그립부 모터(200)가 회전한다. 그립부 모터(200)의 회전은 커넥팅 로드(210)와 그립부 링크(220)를 통해 수직 그립부(230)까지 전달된다.First, a
수직 그립부(230)는 회동중심부(290)를 통해 회동하면서 화물박스(99)의 아래면을 4개의 수직 그립부(230a, 230b)로 지지하고, 측면을 4개의 제 2 수평그립부(235)로 지지한다. 이와 같은 과정을 통해 화물박스(99)의 적재과정이 완료된다.The vertical grip portion 230 rotates through the pivot center portion 290 to support the bottom surface of the
그 다음, 주행장치는 지정된 목적지까지 주행을 시작한다. 이 때, 주행 명령은 조작자에 의해 주행장치에 직접 입력(하우징 외면에 노출된 키이 입력부)될 수도 있다(예를 들어, 2층 217호실로 이동). 이 때, 중앙 제어장치(미도시)는 복수개의 제 1 위치센서(16)에 대해 일련번호를 지정하여 저장하고 있기 때문에 주행장치를 제 1 위치센서(16)의 간격단위로 이동시킬 수도 있다. Then, the traveling device starts traveling to the designated destination. At this time, the travel command may be directly input by the operator to the travel device (the key exposed on the outer surface of the housing) (for example, move to the second floor room 217). At this time, since the central controller (not shown) designates and stores serial numbers for the plurality of
주행장치는 미리 프로그램된 주행 명령에 기초하여 제 1, 2 구동모터(26a, 26b)를 회전시킨다. 제 1, 2 구동모터(26a, 26b)의 회전으로 인해 제 1, 2 구동휠(24a, 24b)이 회전하고 모노레일(20) 내측과의 마찰력으로 인해 주행장치가 주행을 시작한다.The traveling device rotates the first and
주행중 곡선 레일이 있더라도 측면 안내휠(60), 수직안내휠(65) 및 중간 링크부(70)에 의해 주행장치는 안정적으로 주행을 하게 된다. 주행에 필요한 동력과 각종 제어에 필요한 직류전원은 슬라이딩 전극(22)을 통해 전달받는다.Even if there is a curved rail while driving, the driving device is stably driven by the side guide wheel 60, the vertical guide wheel 65, and the
만약 지정된 특정 위치의 근처에 접근하면 주행장치중의 제 2 위치센서(34)가 이를 감지한다. 이를 위해 감지 표식이 특정 위치 앞에 설치되어 있어야 한다. 제 2 위치센서(34)의 감지신호에 기초하여 주행장치의 구동모터(26)는 고속에서 저속으로 감속된다. 따라서, 주행장치는 멈춤을 위한 준비단계에 진입한다.If the vicinity of the specified specific position is approached, the
주행장치가 지정된 특정위치에 도착하면 하우징(12)에 부착된 제 1 위치센서(16)가 이를 감지하여 주행장치와 중앙 제어장치(미도시)로 전송한다. 이로서, 중앙 제어장치는 주행장치는 지정된 장소에 도착했음을 알 수 있고, 주행장치는 수신된 신호에 기초하여 구동모터(26)를 완전히 세우게 된다. 이와 같은 과정을 통해 주행장치를 특정 장소로 이동시킬 수 있다.When the traveling device arrives at the specified specific position, the
이동이 완료된 다음에는, 앞서 설명한 화물박스(99)의 적재 순서와 역방향으로 동작이 진행되어 적재되어 있던 화물박스(99)를 하역하게 된다. After the movement is completed, the operation proceeds in the reverse direction of the loading order of the
본 발명에서는 모노레일(20) 상에 있는 하나의 주행장치를 중심으로 설명하였으나, 모노레일은 복수개의 레일이 복잡한 연결관계(즉, 합쳐짐과 나눠짐)를 가질 수 있고, 복수의 주행장치가 이러한 레일 상에서 제어신호에 따라 주행할 수 있 다.Although the present invention has been described with reference to one traveling device on the
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 입체적으로 설치된 레일(수평적 곡선, 직적 곡선 레일 또는 3차원적으로 형성된 레일)에서도 주행과 제어가 가능하고, 화물이 중량물인 경우에도 안정적으로 이송될 수 있다. 따라서, 어떠한 설치 환경에서도 설치와 작동이 가능하며 운반되는 화물의 종류나 중량에 크게 영향을 받지 않는다는 호환성이 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention as described above, even in the three-dimensionally installed rail (horizontal curve, straight curve rail or three-dimensional rail formed) can run and control, even when the cargo is heavy Can be transferred to. Therefore, it is compatible with installation and operation in any installation environment and is not significantly influenced by the type or weight of cargo carried.
그리고, 무인 화물 운반장치의 내부로 화물을 자동 적재하고, 필요한 위치에서 자동으로 하역할 수 있다. 따라서, 공장 자동화에 필수적이다.Then, the cargo can be automatically loaded into the unmanned cargo transport device and automatically unloaded at the required position. Therefore, it is essential for factory automation.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various other modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is obvious that all modifications fall within the scope of the appended claims.
Claims (10)
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ID=38101064
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11294091B1 (en) * | 2020-10-01 | 2022-04-05 | Yu Sheng Technology Co., Ltd. | Detecting machine for detecting a metal foreign object |
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