KR101000716B1 - 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 다양한 차종에 대응하여 스토리지에 적재된 파트들을 해당 차종의 작업 수행시 무인 공정으로 취출하여 해당 공정으로 투입하는 장치를 제공하기 위하여, 직선 왕복 운동의 동력을 제공하는 공압 실린더에 의하여 구동력을 전달하는 동기 바와 구동 바를 포함하고, 전달된 구동력에 의하여 회전하도록 구성된 복수의 샤프트가 회전함에 따라 다수의 플레이트들이 회전 운동하여 상기 플레이트 상에 놓여진 해당 파트들을 낙하시키거나 다른 플레이트 상에 적재하도록 하는 파트 자동 낙하부를 포함하도록 구성한다. 또한, 낙하된 상기 파트를 다양한 차종에 대응한 로딩 지그를 포함한 안착부에 안착시킨 다음, 공정에 투입되어질 상기 로딩 지그에 놓여진 파트들을 직선 왕복 운동하도록 형성된 이송부를 통하여 해당 공정으로 투입되는 무인 공정의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
취출 장치, 무인 취출 장치, 공압 실린더, 투입 장치

Description

다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치{Extracting device of general storage for multifarious vehicle}
본 발명은 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공압실린더에 의해 회전운동을 하는 플레이트(Plate)에 의해 팔레트(Pallet)에서 파트(Part)를 순차적으로 낙하시켜 생산 라인으로 투입하는 무인 자동 투입 장치에 관한 것이다.
현대의 자동차를 생산하는 공장에서 대부분의 생산 및 조립 라인은 이미 무인 자동화가 실현되었지만, 아직도 일부 공정에서는 자동화 대신 일부 작업을 작업자가 직접 수행하는 것이 요구되고 있다.
특히, 차량의 다양한 차종에 대응한 범용 스토리지 취출 장치의 경우에 있어서, 상기 팔레트에 적재된 파트들은 실제 공정에서 작업자 1명이 생산 라인에 상시 대기하여 상기 팔레트에서 적재된 파트를 하나씩 꺼내어 상기 생산 라인에 로딩(Loading)하는 방법으로 작업을 수행한다. 상기한 과정은 반자동 공정이므로, 상 기 파트를 생산 라인에 로딩한 다음, 작업자는 완료버튼을 눌러야 상기 생산 라인 가동되고 작업이 수행된다.
따라서, 종래의 다차종에 대응한 스토리지에서 파트를 취출하는 경우에 있어서는, 적재된 파트를 로딩하는 작업을 위한 작업자가 반드시 필요하게 되어, 무인 공정으로 수행되지 못하고 작업 파트를 로딩시 작업 완료 여부를 확인하여야 하는 불필요한 절차를 거치게 되는 문제점이 있었다.
이에 다차종에 대응한 스토리지에서 파트를 취출하는 경우에 있어서, 작업자 없이 순차적으로 팔레트에서 원하는 차종의 작업 파트를 자동으로 취출하여 생산 라인으로 투입하는 무인 자동 투입 장치가 요구되었다.
이에 본 발명에서는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치에 있어서, 공압 실린더와 같은 구동 수단의 전·후진에 따라 연동하여 회전하는 플레이트에 의하여 상기 플레이트 상에 적재된 파트를 순차적으로 낙하시키는 파트 자동 낙하부와 낙하된 상기 파트들을 받아서 공정으로 투입하는 안착부와 이송부를 포함하는 다차종 대응 스토리지 취출 장치를 구현하여 무인공정으로 다양한 차종에 대응하는 작업 파트들을 다음 공정으로 투입할 수 있는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 제공한다.
본 발명은 공압 실린더를 포함하는 하나 이상의 파트 자동 낙하부와 복수의 로딩 지그를 포함하는 안착부와 파트의 공정 투입을 위한 이송부로 이루어지는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치에 있어서, 상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트들을 지지하는 다수의 플레이트들과 상기 공압 실린더의 구동에 의해 회전하는 복수의 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에 일정한 각도를 유지하며 교대로 결합된 상기 다수의 플레이트들이 상기 공압 실린더의 구동에 의해 왕복 회전하면서 상기 적재된 파트들 중 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
이 경우, 상기 파트 자동 낙하부는 상기 공압 실린더가 설치된 베이스와, 상기 공압 실린더의 전·후진에 연동하는 두 개의 끝단을 갖는 동기 바와, 상기 동기 바의 두 끝단에 결합되어 연동하는 한 쌍의 구동 바와, 상기 한 쌍의 구동 바에 각각 회전 가능하도록 결합된 한 쌍의 제 1전달 레버와 한 쌍의 제 2전달 레버와, 상기 한 쌍의 제 1전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 1샤프트와, 상기 한 쌍의 제 2전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 2샤프트와, 상기 제 1샤프트와 제 2샤프트들의 회전을 보조하며 상기 베이스에 고정하기 위한 프레임을 포함하며, 상기 제 1샤프트와 상기 제 2샤프트에는 일정한 각도를 유지하며 교대로 결합된 다수의 플레이트를 포함하며, 상기 공압 실린더가 전·후진함에 따라 상기 제 1샤프트와 상기 제 2샤프트에 연동한 상기 플레이트들이 회전함에 따라 상기 파트 자동 낙하부 상에 적재된 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
그리고, 상기 파트 자동 낙하부는 상기 공압 실린더가 설치된 베이스와, 상기 공압 실린더의 전·후진에 연동하는 두 개의 끝단을 갖는 동기 바와, 상기 동기 바의 두 끝단에 결합되어 연동하는 한 쌍의 구동 바와, 상기 한 쌍의 구동 바에 각각 회전 가능하도록 결합된 한 쌍의 제 1전달 레버와 한 쌍의 제 2전달 레버와, 상기 한 쌍의 제 1전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 1샤프트와, 상기 한 쌍의 제 2전달 레버에 의해 회전하며 한 쌍의 피니언-A와 결합된 한 쌍의 제 2샤프트와, 상기 한 쌍의 피니언-A와 연동하는 한 쌍의 피니언-B와 결합되어 회전가능하도록 구성된 한 쌍의 제 3샤프트와, 상기 제 1샤프트와 제 2샤프트와 제 3샤프 트들의 회전을 보조하며 상기 베이스에 고정하기 위한 프레임을 포함하며, 상기 제 1샤프트와 상기 제 3샤프트에는 일정한 각도를 유지하며 교대로 결합된 다수의 플레이트를 포함하며, 상기 공압 실린더가 전·후진함에 따라 상기 제 1샤프트와 상기 제 3샤프트에 연동한 상기 플레이트들이 회전함에 따라 상기 파트 자동 낙하부 상에 적재된 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
더불어, 상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트의 낙하를 보조하기 위하여 상기 베이스 상에 수직 방향으로 하나 이상의 가이드를 설치하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공하며, 상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트의 수량을 감지할 수 있는 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
또한, 복수의 로딩 지그를 포함하는 상기 안착부는 에어 실린더와 파워 베이스와 LM 부시를 포함하도록 구성하여 상기 안착부가 상하 승강 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
이 경우, 상기 안착부의 상기 복수의 로딩 지그는 다양한 차종에 대응하는 로딩 지그가 회전 가능하도록 형성되며, 상기 안착부는 상기 복수의 로딩 지그의 회전을 제어할 수 있는 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
그리고, 상기 이송부는 서보 모터와 랙과 피니언과 LM 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치는 작업자 없이도 공압 실린더의 전·후진을 조절함으로써 복수 개의 플레이트의 회전운동을 제어할 수 있어 하나의 파트(Part)씩 자동으로 공정에 투입할 수 있는 무인 자동 투입 장치를 구현하는 효과가 있다. 따라서, 생산 비용을 절감할 수 있으며, 불필요한 공정을 줄이고 공정의 자동화를 구현하여 생산 속도를 향상시키는 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 다양한 차종에 대응하는 적재된 파트들을 해당 차종의 작업 수행시 무인 공정으로 취출하여 해당 공정으로 투입하기 위하여, 직선 왕복 운동하도록 구성된 플레이트 구동부에 의하여 회전하도록 구성된 복수개의 플레이트들의 회전 운동에 따라 상기 플레이트 상에 놓여진 해당 파트들을 낙하시키고, 낙하된 상기 파트를 로딩 지그를 포함한 안착부에 안착시킨 다음, 공정에 투입되어질 상기 로딩 지그에 놓여진 파트들을 직선 왕복 운동하도록 형성된 이송부를 통하여 해당 공정으로 투입되는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 제공한다.
이하 본 발명의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 예시로 하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1에서는 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치의 사시도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 것처럼 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치는 다양한 차종에 대응하는 각각의 파트(파트 A 내지 파트 F)들이 적재되어 있으며, 적재된 상기 파트(10)들 중 공정으로 투입하기 위한 파트들을 안착부(200)로 낙하시키기 위하여 공압 실린더(110)와 이에 연동하여 회전운동하는 복수 개의 플레이트들을 포함한 하나 이상의 파트 자동 낙하부(100)를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 파트 자동 낙하부(100)에 의하여 낙하된 파트를 받아 주는 역할을 하는 로딩 지그(210)를 포함하는 하나 이상의 안착부(200)와 상기 안착부에 놓여진 상기 파트들을 공정으로 투입될 수 있는 위치로 이동시켜 주는 이송부(300)를 포함하도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치의 작동 순서를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 해당 차종의 파트(10)에 대한 취출 명령을 받은 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치는 파트 자동 낙하부(100)에서 공압 실린더(110)를 작동시킴으로서 해당 파트를 안착부(200)로 낙하시킨다. 이 때, 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 파트의 낙하가 용이하도록 상기 안착부(200)는 수직 방향으로 상승하여 상승된 위치에서 낙하되는 상기 파트를 지지한 다음, 다시 하강하는 과정을 거친다. 상기 안착부(200)에 파트가 안착되어 완전히 하강하였다면, 이송부(300)의 서보모터의 작동에 따른 랙(320)과 피니언(미도시)의 구동에 의하여 상기 안착부(200)를 공정에 투입하기 위한 언로딩(Unloading) 위치까지 슬라이딩시키 고, 상기 언로딩 위치로 이송된 상기 파트는 로봇에 의하여 취출되어 다음 공정으로 투입된다.
도 3은 본 발명의 파트(Part) 자동 낙하부를 도시한 사시도이며, 도 4와 도 5는 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더(110)의 전·후진에 따른 작동 상태를 수직 방향에서 바라본 단면을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치는 하나 이상의 파트 자동 낙하부(100)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 그 중 단일의 파트 자동 낙하부(100)는 도 3과 도 4와 도 5에 도시된 바와 같으며 이에 따라 본 발명 중 상기 파트 자동 낙하부(100)의 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.
상기 파트 자동 낙하부(100)는 도 3에 도시된 것처럼, 공압 실린더(110)와 상기 공압 실린더의 구동에 의하여 회전 운동하는 복수 개의 플레이트들을 포함하여 구성된다. 상기 공압 실린더(110)는 공정으로 투입하고자 하는 파트(10)를 자동낙하시켜주는 액츄에이터로, 직선 왕복 운동이 가능한 유압 실린더 등에 의하여도 상응하는 효과를 거둘 수 있다. 상기 공압 실린더(110)는 상기 파트 자동 낙하부(100)의 일측면에 고정되어 도 4에 도시된 것과 같이 직선으로 왕복 운동 가능하도록 구성되며, 상기 공압 실린더(110)는 동기 바(bar)(120)와 연결되어 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 상기 동기 바(120)는 상기 파트 자동 낙하부(100)와 연결된 부분의 맞은 편에 두 개의 결속부를 포함하도록 구성되어 한 쌍의 구동 바(bar)와 연결되도록 구성한다. 상기 동기 바(120)는 상기 공압 실린더(110)의 구 동력을 두 개의 구동 바(121, 122)로 전달함은 물론 상기 구동 바에 의하여 회전 운동하는 좌·우측의 플레이트들을 동시에 작동할 수 있도록 동기화시키는 역할을 수행한다.
상기 한 쌍의 구동 바(121, 122)는 하나의 구동 바에 대하여 회전 가능하도록 결합된 제 1전달 레버(123, 124)와 제 2전달 레버(125, 126)를 갖고, 상기 전달 레버들은 각각 샤프트와 연결된다. 상기 한 쌍의 구동 바(121, 122)는 도 3 내지 도 5에 도시된 것과 같이 하나 이상의 바가 핀과 같은 결합요소로 수평면에 대하여 회전 가능하도록 구성되어, 상기 동기 바(120)에 의하여 서로 일정한 간격을 두고 직선 왕복 운동을 수행할 수 있는 부분(X)과 높은 자유도 하에서 상기 공압 실린더(110)의 구동에 따라 상기 샤프트를 중심으로 회전하는 상기 전달 레버(123, 124, 125, 126)들의 회전에 반응하여 상기 샤프트와 상기 구동 바가 일정 거리를 유지하면서 직선 왕복 운동을 수행할 수 있는 부분(Y)을 갖도록 형성할 수 있다.
상기 구동 바(121, 122)에 연결되어 회전하는 전달 레버(123, 124, 125, 126)는 상기 샤프트에 키(Key)를 포함하여 결합됨으로써 상기 공압 실린더(110)로부터 전달받은 회전력을 상기 샤프트에 전달한다. 샤프트는 상기 공압 실린더(110)의 전·후진에 따라 회전을 하여 복수 개의 플레이트에 동력을 전달하는 장치로서, 상기 샤프트는 상기 파트 자동 낙하부(100)의 베이스(170) 상에 형성된 프레임(140)에 의해 지지되고, 상기 프레임(140)에 형성된 부시에 삽입되어 원활하게 회전하도록 구성할 수 있다.
다만 상기 샤프트는 결합된 플레이트들의 회전에 따라 접촉하는 파트와 발생 할 수 있는 마찰력에 의한 밀림을 방지하기 위하여 결합된 샤프트의 회전 방향을 서로 반대로 하여 상기 마찰력을 상쇄시켜 주기 위한 구성을 함이 바람직하다.
따라서, 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 제 1전달 레버(123, 124)에 연동하여 회전하는 제 1샤프트(131, 132)는 상기 제 1샤프트의 회전에 따라 회전가능하도록 상기 제 1샤프트에 키를 포함하여 결합된 플레이트-A(151, 153, 155, 157), 플레이트-B(152, 154, 156, 158)가 결합되도록 구성하고, 제 2샤프트(133, 135) 및 제 3 샤프트에는 각각 피니언-A(161, 163)와 피니언-B(162, 164)를 결합하여 제 2전달 레버(125, 126)에 연동하여 회전하는 상기 제 2샤프트(133, 135)의 회전방향과 반대 방향으로 제 3샤프트(134, 136)가 회전하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 제 3샤프트에는 피니언-B(162, 164) 외에 상기 제 1샤프트와 마찬가지로 플레이트 A와 플레이트 B가 결합되도록 구성한다. 바람직하게는 상기 피니언-A(161, 163)와 상기 피니언-B(162, 164)의 잇수를 동일하게 형성하여 제 1샤프트에 의한 플레이트의 회전 운동과 제 3 샤프트에 의한 플레이트의 회전 운동이 동일한 각도로 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 제 1샤프트(131, 132) 및 제 3샤프트(134, 136)에 결합되는 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)와 플레이트-B(152, 154, 156, 158)는 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 상기 제 1샤프트 및 제 3샤프트의 축 방향으로 상기 플레이트-A와 상기 플레이트-B가 일정 각도를 이룬 상태로 번갈아 가며 상기 제 1샤프트와 상기 제 3샤프트 상에 결합되고, 상기 제 1샤프트 및 제 3 샤프트의 회전에 따른 상기 플레이트-A 또는 상기 플레이트-B의 회전 각도에 따라 플레이트-A 또는 플레이 트-B에 의해 적재된 파트들이 수직 방향으로 일렬을 형성하며 지지되도록 구성한다. 상기 플레이트-A와 플레이트-B는 상기 파트를 지지할 수 있도록 상기 파트의 하중을 고려하여 충분한 강성을 갖도록 구성한다.
또한, 바람직하게는 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)와 상기 플레이트-B(152, 154, 156, 158)는 길이를 포함한 모든 형상을 동일하도록 구성하여 상기 플레이트-A와 상기 플레이트-B의 회전 궤적을 일치시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 파트를 지지하도록 상기 파트 자동 낙하부(100)의 설계가 용이하도록 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)와 플레이트-B(152, 154, 156, 158)가 일정한 각도를 형성함에 있어서, 서로 인접하여 적재된 파트 간의 높이차에 따른 낙하 시간과 상기 공압 실린더(110)의 전·후진에 따른 상기 플레이트-A와 플레이트-B의 회전 속도를 고려하여 상기 플레이트-A에서 상기 플레이트-B로 또는 상기 플레이트-B에서 상기 플레이트-A로 낙하하는 파트의 지지부가 원활히 변경되도록 상기 플레이트-A와 플레이트-B가 이루는 각도를 설정할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 파트 자동 낙하부(100)의 베이스(170) 상에는 적재된 파트(10)가 상기 플레이트의 회전에 따라 자유 낙하하는 경우 낙하 경로를 안내하여 다음 플레이트 상에 놓일수 있도록 유도하는 가이드(180)를 설치할 수 있다.
그리고, 상기 파트 자동 낙하부(100)의 적재된 파트의 수를 감지하여 상기 파트가 소량 남았을 경우 이를 작업자에게 신호하여 작업자가 파트를 재적재할 수 있도록 상기 파트 자동 낙하부(100)의 베이스(170) 상에 근접 센서(190)를 설치할 수 있다. 상기 근접센서를 설치하는 일례로서, 적재된 파트의 아래에서 세번째 파트를 감지할 수 있는 영역에 상기 근접센서를 설치하여, 두 개 이하의 파트가 적재된 경우 상기 근접 센서(190)로 이를 감지하고 상기 파트의 취출을 중지한 후에 작업자에게 경고 메세지를 보내 재적재를 요구하도록 구성할 수 있다.
다만, 도면에 도시되지는 않았으나 안착부(200)의 로딩 지그(210)의 위치에 따른 낙하 거리을 고려하여 상기 플레이트-A 또는 플레이트-B의 회전속도를 따라 파트가 낙하시 이동할 수 있는 수평방향으로의 거리를 계산하여, 상기 파트 자동 낙하부(100)의 제 2샤프트와 피니언들을 제거하고 제 2전달 레버(125, 126)에 의해 제 3샤프트가 직접 회전하도록 구성할 수도 있다.
도 4와 도 5에 도시된 것을 토대로 상기 파트 자동 낙하부(100)의 작동 상태를 살피면, 도 4는 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 후진 상태를 도시한 것으로서, 상기 공압 실린더의 후진 상태에 따라 상기 동기 바(120)와 상기 구동 바(121, 122)도 연동되어 후진해 있는 상태에 놓여있게 된다. 따라서, 상기 공압 실린더의 후진 상태에서는 도 4에 도시된 것처럼, 적재되 파트 중 하나는 제 1샤프트와 제 3샤프트에 고정 결합된 네 개의 플레이트 A에 의하여 지지된 채로 상기 파트 자동 낙하부(100) 상에 적재된다. 상기 플레이트-B는 상기 플레이트-A와 일정한 각도를 유지하여 회전하도록 형성되어, 상기 공압 실린더의 후진 상태에서 사기 플레이트-B는 상기 적재된 파트를 지지하지 않고 대기 상태에 놓이게 된다.
이러한 공압 실린더의 후진 상태에서 일정한 제어 수단에 의하여 상기 적재된 파트의 취출 명령이 내려지면, 상기 공압 실린더가 작동하여 후진 상태에 있는 공압 실린더를 전진시키며, 이러한 공압 실린더의 구동에 따른 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)와 상기 플레이트-B(152, 154, 156, 158)의 회전 방향은 도 4에 도시된 바와 같다.
도 5는 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 전진 상태를 도시한 것으로서, 상기 공압 실린더의 전진 구동에 의하여 후진 상태에 있던 상기 동기 바(120)와 상기 구동 바(121, 122)가 전진하게 되고, 이와 연동되어 회전하는 전달 레버에 의하여 상기 전달 레버와 결합된 상기 제 1샤프트(131, 132)와 제 2샤프트(133, 135)가 회전하게 된다. 그리고, 상기 제 1샤프트의 회전에 따라 고정 결합된 한 조의 플레이트-A와 플레이트-B는 연동하여 서로 일정한 각도를 유지하면서 도 4에 도시된 것과 동일한 방향으로 회전한다. 또한, 상기 제 2샤프트(133, 135)의 회전에 따라 상기 제 2샤프트에 결합된 피니언-A(161, 163)는 연동된 피니언-B(162, 164)를 포함하는 제 3샤프트를 제 2샤프트의 회전 방향의 반대로 회전시키게 되며, 이에 따라 상기 제 3샤프트에 고정 결합된 플레이트-A와 플레이트-B는 연동하여 서로 일정한 각도를 유지하면서 도 4에 도시된 것과 동일한 방향으로 회전한다.
즉, 상기 제 1샤프트(131, 132)와 제 3샤프트(134, 136)에 연동된 상기 플레이트-A와 상기 플레이트-B는 상기 피니언-A(161, 163)와 피니언-B(162, 164)에 의하여 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157) 또 는 상기 플레이트-B(152, 154, 156, 158)가 상기 파트와 접촉한 상태에서 회전하면서 발생하는 회전의 접선 방향으로 발생하는 힘을 서로 상쇄시켜 수평방향의 이동을 방지하고 상기 파트가 중력에 의하여 수직 방향의 낙하하는 힘만 받아 낙하 제어가 용이하도록 구성할 수 있는 효과를 갖는다.
상기 제 1샤프트(131, 132)와 제 3샤프트(134, 136)의 회전에 따라 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)들에 의하여 지지되어 있던 파트들은 상기 플레이트-A가 회전함에 따라 플레이트-A와 접촉을 상실하고 상기 플레이트-A와 플레이트-B 중 어느 것에 의해서도 지지되지 않는 상태에서 파트들은 자유 낙하하게 된다. 이 때, 적재된 파트 중 가장 하단에 위치한 파트는 안착부(200)의 로딩 지그(210) 상에 놓이게 되고, 이를 제외한 나머지 파트들은 낙하하는 과정에서 회전하던 플레이트-B에 걸리게 되어 상기 공압 실린더의 전진이 완료된 상태가 되면, 상기 플레이트-B에 의하여 완전히 지지되어 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 후진 상태를 형성한다.
따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 후진 상태에서는 한 조의 상기 플레이트-B에 의하여 적재된 각각의 파트들이 지지되며, 상기 공압 실린더의 전·후진의 반복에 따라 도 4와 도 5에 도시된 상태를 반복한다.
도 6에 도시된 각각은 상기 파트 자동 낙하부(100)를 측면에서 바라본 단면도로서, 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 상기 공압 실린더의 전·후진에 따른 파트의 취출 과정을 도시하고 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제 1단계는 도 4에 도시된 공압 실린더의 후진 상태에 해당하는 것으로, 적재된 파트들은 한 조의 플레이트-A들에 의하여 각각 지지되고, 플레이트-B들은 모든 파트들과 접촉하지 않은 대기 상태에 있다.
다음으로 상기 공압 실린더(110)가 전진함에 따라 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)와 플레이트-B(152, 154, 156, 158)가 회전하여 상기 파트 자동 낙하부(100)는 도 5에 도시된 공압 실린더의 전진 상태로 전환되고, 그 과정에서 상기 플레이트-A가 빠지고 상기 플레이트-B가 상기 파트들을 지지할 수 있도록 위치하는 제 2단계를 거친다. 상기 제 2단계에서는 적재된 파트들이 모두 자유 낙하 상태에 해당한다.
제 3단계에서는 상기 파트들이 자유 낙하하면서, 가장 하단에 위치한 파트는 아래에 지지할 수 있는 플레이트-B가 존재하지 않으므로 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 떨어지게 되고, 나머지 파트들은 바로 아래에 위치한 한 조의 플레이트-B들에 의하여 다시 지지되어 적재된 상태를 유지한다.
제 4단계에서는 다시 공압 실린더가 후진함에 따라 상기 플레이트-B는 회전에 의하여 상기 파트를 지지하던 위치에서 빠지고 상기 플레이트-A가 다시 파트를 지지할 수 있도록 위치한다. 상기 제 4단계 역시 상기 제 2단계와 마찬가지로 적재된 파트들은 모두 자유 낙하 상태에 해당한다.
제 4단계를 거친 상기 파트들은 다시 자유 낙하하면서, 가장 하단의 파트는 취출되고, 나머지 파트들은 바로 아래에 위치한 한 조의 플레이트-A에 각각 지지되어 적재되며 상기 플레이트-B들은 다시 대기 상태에 놓이는 제 5단계를 거친다.
이러한 제 5단계는 상기 제 1단계와 동일한 평형상태를 갖는 것으로 다시 상기 자동 파트 낙하부에서 파트를 취출하는 경우 상술한 단계를 반복하게 된다.
도 7은 각각 상기 공압 실린더 후진 상태와 공압 실린더 전진 상태의 상기 파트 자동 낙하부(100)의 사시도를 도시하고 있다. 도 7의 좌측 도면은 도 4에 도시된 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 후진 상태에 해당하는 것으로서 상기 플레이트-A(151, 153, 155, 157)에 의하여 각 파트들이 지지되고 있는 모습을 도시하고 있다
이 경우, 상기 공압 실린더(110)가 전진하게 되면, 상기 도 6에 도시된 제 1단계에서 제 3단계 과정을 거치며 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 전진 상태를 형성하여, 도 7의 우측에 도시된 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 전진 상태와 같이 플레이트-B에 의하여 각 파트들이 적재되고 가장 하단의 파트는 로딩 지그(210)로 떨어진 다음 다음 공정으로 이송된다.
도 7b에 도시된 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 전진 상태에서 다시 상기 공압 실린더의 후진에 따라 도 6의 제 4단계, 제 5단계를 거쳐 상기 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더 후진 상태를 형성하는 도 7a의 상태로 복귀한다.
도 8은 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치의 안착부(200)와 이송부(300)를 도시하고 있다.
도 8에 도시된 것처럼 상기 안착부(200)는 인덱스(220), 로딩 지그(Loading jig), 에어 실린더(230), 파워 베이스(240), 그리고 LM 부시(250)를 포함하여 구성 된다.
상기 안착부(200)는 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 낙하된 파트를 받아주는 장치로서, 상기 낙하된 파트를 받아서 안착시키는 로딩 지그(210)를 포함한다. 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 안착부(200)의 로딩 지그(210)는 회전 가능하도록 형성되며, 다양한 차종의 파트에 대응하는 복수개의 로딩 지그(210)를 포함하도록 형성되어 취출하고자 하는 파트에 대응하는 로딩 지그를 선별하여 작업을 수행하도록 구성할 수 있다. 상기 인덱스(220)는 이러한 로딩 지그를 회전하여 원하는 차종의 파트에 대응하는 로딩 지그를 상기 파트의 낙하 지점에 위치시켜 주는 장치이다. 바람직하게는 상기 안착부(200)의 로딩 지그는 90°간격으로 4개의 차종에 대한 로딩 지그를 포함하도록 구성하여 상기 인덱스(220)가 상기 로딩 지그를 90°만큼 회전하도록 제어하여 각 파트에 대응하는 4가지 차종의 로딩 지그를 선별하여 사용하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 에어 실린더(230)는 상기 로딩 지그(210)를 상승시키는 액츄에이터로서, 상기 에어 실린더(230)의 작용에 따른 상기 로딩 지그의 상승·하강을 동기시키는 파워 베이스(240), LM 부시(250)와 함께 작동한다. 상기 에어 실린더(230)와 파워 베이스(240)와 LM 부시(250)는 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 파트 취출 시 상기 로딩 지그를 상승시켜 낙하되는 파트의 안착을 용이하게 하고, 상기 파트가 안착된 경우 다시 상기 로딩 지그를 하강시켜 공정에 투입할 수 있도록 구성된다.
도 8에 도시된 것처럼, 상기 이송부(300)는 구동원인 서보 모터(310)와 이송 수단으로서 랙(320)과 피니언(미도시)과 LM 가이드(330)를 포함하여 구성된다.
상기 서보 모터(310)는 상기 로딩 지그(210)를 포함하는 안착부(200)를 이송시킬 수 있는 동력을 제공하며, 상기 동력에 의하여 상기 안착부(200)에 형성된 랙(320)과 이송 경로 상에 형성된 피니언을 통하여 원하는 위치로 이송된다. 이 때 상기 LM 가이드(330)를 이송 경로 상에 설치하여 상기 안착부(200)가 이송 과정에서 이송 경로를 유지한 채 직선 운동을 할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치에 취출하고자 하는 차종을 선택하고 상기 차종에 대응하는 파트가 적재된 파트 자동 낙하부(100)에 상기 안착부(200)의 로딩 지그(210)를 위치하도록 하여 당해 파트 자동 낙하부(100)의 공압 실린더를 작동시킴으로서 원하는 파트를 취출하도록 제어하는 제어 수단을 포함하도록 구성할 수 있다.
따라서, 상승한 상기 안착부(200)의 로딩 지그(210)에 상기 파트 자동 낙하부(100)에서 낙하된 파트가 안착되고, 다시 상기 안착부(200)의 로딩 지그(210)가 하강한 경우 상기 서보 모터(310)의 동력으로 상기 랙(320)과 피니언(미도시) 및 LM 가이드(330)를 이용하여 취출하고자 하는 파트를 원하는 위치로 이송한 다음 로봇에 의하여 파트를 공정에 투입하도록 구성할 수 있다. 또한, 파트를 취출한 다음, 다른 파트의 취출을 위하여 상기 제어 수단을 통하여 상기 안착부(200)를 이송 경로의 반대 방향으로 복귀시킨 후에 다른 작업을 수행할 수 있다.
따라서, 상기한 구성에 의하여 다양한 차종에 대응하는 파트 중 원하는 파트를 취출하여 공정으로 투입할 수 있는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치를 구 현할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치의 작동 순서에 따른 사시도.
도 3은 본 발명의 일 구성인 파트 자동 낙하부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 파트 자동 낙하부의 공압 실린더 후진 상태의 평단면도.
도 5는 본 발명의 일 구성인 파트 자동 낙하부의 공압 실린더 전진 상태의 평단면도.
도 6은 공압 실린더의 전·후진에 따른 파트의 취출 과정을 나타낸 상기 파트 자동 낙하부의 측단면도.
도 7은 상기 공압 실린더 후진 상태와 전진 상태의 상기 파트 자동 낙하부의 사시도.
도 8은 본 발명의 일 구성인 안착부와 이송부가 도시된 사시도.

Claims (8)

  1. 공압 실린더를 포함하는 하나 이상의 파트 자동 낙하부와; 복수의 로딩 지그를 포함하는 안착부와; 파트의 공정 투입을 위한 이송부로 이루어지는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치에 있어서,
    상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트들을 지지하는 다수의 플레이트들과 상기 공압 실린더의 구동에 의해 회전하는 복수의 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에 소정의 각도를 유지하며 교대로 결합된 상기 다수의 플레이트들이 상기 공압 실린더의 구동에 의해 왕복 회전하면서 상기 적재된 파트들 중 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 파트 자동 낙하부는 상기 공압 실린더가 설치된 베이스와, 상기 공압 실린더의 전·후진에 연동하는 두 개의 끝단을 갖는 동기 바와, 상기 동기 바의 두 끝단에 결합되어 연동하는 한 쌍의 구동 바와, 상기 한 쌍의 구동 바에 각각 회전 가능하도록 결합된 한 쌍의 제 1전달 레버와 한 쌍의 제 2전달 레버와, 상기 한 쌍의 제 1전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 1샤프트와, 상기 한 쌍의 제 2전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 2샤프트와, 상기 제 1샤프트와 제 2샤프트들의 회전을 보조하며 상기 베이스에 고정하기 위한 프레임을 포함하며,
    상기 제 1샤프트와 상기 제 2샤프트에는 소정의 각도를 유지하며 교대로 결합된 다수의 플레이트를 포함하며, 상기 공압 실린더가 전·후진함에 따라 상기 제 1샤프트와 상기 제 2샤프트에 연동한 상기 플레이트들이 회전함에 따라 상기 파트 자동 낙하부 상에 적재된 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 파트 자동 낙하부는 상기 공압 실린더가 설치된 베이스와, 상기 공압 실린더의 전·후진에 연동하는 두 개의 끝단을 갖는 동기 바와, 상기 동기 바의 두 끝단에 결합되어 연동하는 한 쌍의 구동 바와, 상기 한 쌍의 구동 바에 각각 회전 가능하도록 결합된 한 쌍의 제 1전달 레버와 한 쌍의 제 2전달 레버와, 상기 한 쌍의 제 1전달 레버에 의해 회전하도록 결합된 한 쌍의 제 1샤프트와, 상기 한 쌍의 제 2전달 레버에 의해 회전하며 한 쌍의 피니언-A와 결합된 한 쌍의 제 2샤프트와, 상기 한 쌍의 피니언-A와 연동하는 한 쌍의 피니언-B와 결합되어 회전가능하도록 구성된 한 쌍의 제 3샤프트와, 상기 제 1샤프트와 제 2샤프트와 제 3샤프트들의 회전을 보조하며 상기 베이스에 고정하기 위한 프레임을 포함하며,
    상기 제 1샤프트와 상기 제 3샤프트에는 소정의 각도를 유지하며 교대로 결합된 다수의 플레이트를 포함하며, 상기 공압 실린더가 전·후진함에 따라 상기 제 1샤프트와 상기 제 3샤프트에 연동한 상기 플레이트들이 회전함에 따라 상기 파트 자동 낙하부 상에 적재된 최하단의 파트를 취출하는 것을 특징으로 하는 다차종 대 응 범용 스토리지 취출 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트의 낙하를 보조하기 위하여 상기 베이스 상에 수직 방향으로 하나 이상의 가이드를 설치하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 파트 자동 낙하부는 적재된 파트의 수량을 감지할 수 있는 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안착부는,
    파트 자동 낙하부에서 낙하된 파트를 받아서 안착시키는 복수개의 로딩 지그와, 상기 로딩 지그를 상승 및 하강시키는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 작용에 따른 로딩 지그의 상승 및 하강을 동기시키는 파워 베이스 및 LM 부시를 포함하여 구성되며, 파트 자동 낙하부에서 파트 취출시 상승하여 낙하되는 파트를 안착시키고, 상기 파트가 안착된 경우 로딩 지그를 하강시켜 공정에 투입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 안착부의 상기 복수의 로딩 지그는 다양한 차종에 대응하는 로딩 지그가 회전 가능하도록 형성되며, 상기 안착부는 상기 복수의 로딩 지그의 회전을 제어할 수 있는 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송부는,
    로딩 지그를 포함하는 안착부를 이송시킬 수 있는 동력을 제공하는 서보 모터와, 안착부의 이송을 위하여 안착부에 형성된 랙 및 안착부가 이송되는 경로 상에 형성된 피니언과, 이송 경로상에 설치되어 안착부가 이송 경로를 유지한 채 직선운동을 할 수 있도록 해주는 LM 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 대응 범용 스토리지 취출 장치.
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