KR101054857B1 - 갠트리의 마스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갠트리 설비에서 툴의 Z축 이송을 위한 2단 승강 방식의 마스트에 관한 것이다.

본 발명은 툴의 Z축 이송시 2개의 와이어에 의해 서로 연동되는 2개의 마스트를 조합한 2단 승강 방식의 툴 이송형태를 구현함으로써, 와이어의 길이나 마스트 본체의 길이 등을 연장하지 않고도 툴의 이송거리를 2배로 늘릴 수 있는 등 마스터의 전체적인 규모는 콤팩트하게 축소하면서도 기능성 측면과 작업성 측면은 한층 강화시킬 수 있는 갠트리의 마스트를 제공한다.

갠트리, 브리지, 캐리지, 마스트, 툴, 2단 승강 방식

Description

갠트리의 마스트{Mast for gantry}

본 발명은 갠트리의 마스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 툴의 Z축 이송을 위한 2단 승강 방식의 마스트에 관한 것이다.

일반적으로 갠트리(Gantry or Gantry crane)는 수평빔의 중간에 넓은 간격을 두고 지지대를 내려 다리 모양으로 만든 구조물로서, 지지대 사이의 간격을 뛰어넘어 무거운 기계, 재료 따위를 끌어 올리거나 운반하는데 이용한다.

예를 들면, 갠트리는 수직부재인 포스트와 수평부재인 수평빔으로 이루어진 문형의 형상을 갖는 크레인으로서, 상부에 윈치장치가 구비되어있는 트롤리가 수평빔의 상부에 형성된 레일을 따라 이동하면서 화물을 이동시키는 대형의 크레인이다.

이러한 갠트리는 레일식 또는 타이어식으로 이동이 가능한 트랜스퍼 크레인과, 지면에 고정되어 있는 수평빔의 런웨이를 따라 브리지를 X축 방향으로 이송시키고 또 브리지를 따라 캐리지를 Y축 방향으로 이송시키는 형태의 고정식 갠트리로 구분된다.

한편, 타이어 제조시 그린타이어(Green tire)는 성형공정의 성형기에서 각종 반제품을 조립하여 완성된 후, 다음 공정인 가류공정의 가류기에서 가류할 수 있도록 보관 정리되어 대기하게 된다.

그린타이어 보관 또는 대기장소에서는 규격별 및 선입선출이 가능하도록 보관하는 것이 중요하며, 성형공정에서의 성형 생산계획과 가류공정에서의 가류 생산계획 간의 생산 발란스를 유지하기 위해 보관량에 대한 공간상의 소요면적이 또한 중요한 요소가 되었다.

이러한 그린타이어의 보관방식은 수동보관방식과 자동보관방식이 있으며, 수동보관방식은 작업자에 의해 그린타이어를 별도의 대차나 팔레트에 적재하여 핸들링 하는 방식이고, 자동보관방식은 작업자에 의해 핸들링하는 작업을 기계화 또는 자동화하여 작업자의 노동부하를 감소하는 방식이다.

상기 수동보관방식의 경우에는 사람이 핸들링하기 때문에 선입선출이 원활하게 이루어지지 않고, 전체적으로 생산 리드타임(Production lead time)이 길어져 생산성도 떨어지는 단점이 있다.

상기 자동보관방식은 사람에 의한 수동보관방식보다는 적재효율이 높지만 협소한 공간에서의 자동보관시에는 요구하는 보관능력과 입출고 처리속도를 만족하기 어렵고, 다른 설비나 다른 작업자의 작업반경을 침해하는 문제가 있다.

따라서, 최근의 타이어 공장에서는 현장의 협소한 한정공간에서의 그린타이어 입출고 처리 능력을 증가시킬 수 있고, 그린타이어 보관을 위한 적재능력을 최 대화하여 공간이용 효율을 향상시킬 수 있으며, 입출고 작업시 작업반경 간섭을 최소화할 수 있는 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향의 이송이 가능한 갠트리 크레인을 이용하여 보관하는 방식을 주로 적용하고 있다.

상기 갠트리 크레인은 수평빔 구조의 런웨이(Runway), 상기 런웨이를 따라 X축 이송하는 브리지(Bridge), 상기 브리지를 따라 Y축 이송하는 캐리지(Carriage), 상기 브리지상에서 툴(Tool)의 Z축 이송을 위한 마스트(Mast) 등을 포함하는 형태로 이루어져 있다.

본 발명은 위와 같이 구성된 갠트리 크레인에서 툴을 Z축 방향으로 이송시켜주는 새로운 방식의 마스트를 그 안출의 대상으로 한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 툴의 Z축 이송시 2개의 와이어에 의해 서로 연동되는 2개의 마스트를 조합한 2단 승강 방식의 툴 이송형태를 구현함으로써, 와이어의 길이나 마스트 본체의 길이 등을 연장하지 않고도 툴의 이송거리를 2배로 늘릴 수 있는 등 마스터의 전체적인 규모는 콤팩트하게 축소하면서도 기능성 측면과 작업성 측면은 한층 강화시킬 수 있는 갠트리의 마스트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 갠트리의 마스트는 캐리지와 함께 Y축 이송이 가능한 수직자세의 마스트 본체와, 상기 마스트 본체의 상부에 설치되어 1단 와이어를 움직여주는 구동 유니트와, 상기 마스트 본체의 전면에 슬라이드 결합되고 1단 와이어의 움직임에 의해 승강이 가능한 1단 마스트와, 툴이 부착되며 상기 1단 마스트의 전면에 슬라이드 결합되고 마스트 본체측의 2단 와이어에 연결되어 1단 마스트의 동작에 따라 연동되면서 승강이 가능한 2단 마스트 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동 유니트는 모터 및 감속기, 상기 감속기의 출력측에 연결되어 회전하면서 1단 와이어를 풀어주거나 감아주는 드럼, 상기 드럼의 상부에 나란하게 배치되어 와이어의 감김과 풀림을 안내하는 드럼 롤러 가이드 등을 포함하 는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

특히, 상기 2단 마스트의 경우에는 마스트 본체의 전면에 한쪽이 고정되면서 1단 마스트의 상단에 있는 와이어 롤러 가이드를 거쳐 아래로 연장되는 2단 와이어의 다른 한쪽에 연결되는 형태로 지지되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 갠트리의 마스트는 1단 마스트와 2단 마스트의 연동구조를 이용하여 1단 마스트가 하강한 거리만큼 자동으로 2단 마스터도 같은 거리를 하강할 수 있도록 한 2단 승강 방식을 채택함으로써, 마스트의 길이나 폭 등 전체적인 규모를 콤팩트한 형태로 축소할 수 있는 등 공간 활용도나 주변 부품들과의 레이아웃 관계를 유리하게 확보할 수 있으며, 종전 같은 규모의 마스터에 비해 툴의 이송거리를 2배 정도 늘릴 수가 있는 등 기능적인 측면에서의 향상과 취급의 편의성에 따른 작업성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 마스트는 갠트리의 브리지(33)를 따라 Y축 이송하는 캐리지(10)측에 지지되어 수직의 자세를 취하는 마스트 본체(11), 동력을 제공하는 구동 유니트(13), 툴(15)의 승강을 위해 서로 슬라이드 결합되는 1단 마 스트(14) 및 2단 마스트(17), 1단 및 2단 마스트(14),(17)의 승강 및 연동을 위한 1단 와이어(12) 및 2단 와이어(16) 등을 포함한다.

상기 마스트 본체(11)는 구동 유니트(13)와 1단 마스트(14)가 설치되는 부분으로서, 전면에는 양쪽의 나란한 가이드 레일(32a)이 설치되어 있어서 이곳에 1단 마스트(14)가 슬라이드 결합되어 승강시 안내를 받을 수 있고, 전면의 길이 중간쯤에는 양쪽 2개의 와이어 고정블록(29a)이 설치되어 있어서 이곳에 후술하는 2단 와이어(16)의 한쪽 끝이 고정될 수 있다.

상기 구동 유니트(13)는 와이어를 풀어주고 감아주는 드럼(20)을 구동시켜주는 수단으로서, 마스트 본체(11)의 상부에 설치되어 1단 마스트(14)의 승강을 위한 동력을 제공한다.

이를 위하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 마스트 본체(11)의 상부에는 다수의 스테이 바(30)에 의해 일정간격을 유지하는 2개의 플레이트를 조합한 형태로 이루어진 바디(22)가 설치되고, 이러한 바디(22)의 내측에 2줄의 1단 와이어(12)가 감겨있는 드럼(20)이 베어링에 의해 양단 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.

또한, 상기 바디(22)의 한쪽 옆에는 모터(18) 및 감속기(19)가 설치되고, 상기 감속기(19)의 출력측에는 드럼(20)의 축이 연결되어 동력을 전달받을 수 있게 된다.

이때, 상기 모터(18) 및 감속기(19)는 바디(19)의 한쪽 플레이트에 설치되어 있는 트위스트 락 플레이트(23)를 통해 설치되며, 트위스트 락 플레이트(23)는 플 레이트 면으로부터 일정간격을 유지하면서 이와 나란하게 배치되는 동시에 중앙의 홀을 통해 드럼(20)의 축을 수용하게 되고, 한쪽 끝이 플레이트에 체결 고정되는 구조로 설치된다.

이에 따라, 상기 트위스트 락 플레이트(23)의 경우 한쪽을 지지점으로 하는 외팔보 형태를 취함에 따라 간섭 등의 부하에 대해 능동적으로 대처할 수 있다.

또한, 상기 바디(22)의 양쪽 플레이트 상단에는 스테이 브라켓(31)이 설치되고, 이렇게 설치되는 양쪽의 스테이 브라켓(31) 사이에는 드럼(20)의 상부에서 이와 나란하게 배치되는 와이어 롤러 가이드(21)가 설치된다.

이때의 와이어 롤러 가이드(21)는 일종의 아이들 롤러로서, 드럼(20)측에 감겨지거나 풀려나가는 1단 와이어(12)와 접촉하면서 와이어의 진행이 이탈없이 정확히 이루지도록 해주는 역할을 한다.

상기 1단 마스트(14)는 길다란 사각 플레이트 형태로 이루어져 있으며, 마스트 본체(11)의 전면에 있는 양쪽의 가이드 레일(32a)에 그 후면부가 슬라이드 결합되어 위아래로 움직일 수 있도록 설치된다.

이러한 1단 마스트(14)의 전면에는 2단 마스트(17)의 위아래 움직임을 안내하기 위한 양쪽의 나란한 가이드 레일(32b)이 설치되고, 윗쪽과 아래쪽에는 2단 마스트(17)의 하강 한계와 승강 한계를 구속하는 한쌍의 스톱퍼(24)가 각각 설치된다.

이때의 스톱퍼(24)는 2단 마스터(17)의 후면부에 부착되어 있는 브라켓(미도시)과 접촉되는 형태로 스톱퍼 기능을 발휘할 수 있다.

또한, 상기 1단 마스트(14)의 상단에는 자유롭게 회전가능한 양쪽 2개의 와이어 롤러 가이드(25)가 설치되며, 이때의 와이어 롤러 가이드(25)는 1단 마스트(14)의 후면쪽에서 넘어오는 2단 와이어(16)를 전면쪽으로 방향을 전환시켜 내려보내는 역할을 한다.

이와 같은 1단 마스트(14)는 1단 와이어(12)의 움직임에 의해 승강이 가능하게 된다.

이를 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동 유니트(13)의 드럼(20)측에서 연장되는 2줄의 1단 와이어(12)의 끝은 1단 마스트(14)의 후면 하단부에 설치되어 있는 와이어 고정블록(29a)에 연결되며, 이에 따라 드럼(20)에서 와이어가 풀리면 1단 마스트(14)는 자중에 의해 아래쪽으로 하강할 수 있고, 또 와이어의 견인력에 의해 윗쪽으로 상승할 수 있다.

상기 2단 마스트(17)는 툴(15)을 지지하는 부분으로서, 1단 마스트(14)의 전면에 있는 양쪽의 가이드 레일(32b)에 그 후면부가 슬라이드 결합되어 위아래로 움직일 수 있도록 설치된다.

이러한 2단 마스트(17)는 1단 마스트(14)의 움직임에 따라 연계적으로 동작되면서 마스터 전체 하강 스트로크를 2배 정도로 늘려주는 역할을 실질적으로 담당한다.

이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 마스트 본체(11)의 전면에 설치되어 있는 와이어 고정블록(29b)에 2줄의 2단 와이어(16)의 한쪽 끝이 고정되고, 계속해서 2단 와이어(16)의 다른 한쪽 끝은 1단 마스트(14)의 상단에 있는 와이어 롤러 가이드(25)를 거쳐 아래로 연장된 후 2단 마스트(17)측에 고정되므로서, 2단 마스트(14)는 2단 와이어(16)에 의해 지지되는 상태로 1단 마스트(14)와 연동구조를 가질 수 있다.

예를 들면, 2단 와이어의 한쪽 부분은 마스트 본체에 취부되는 동시에 다른 한쪽 부분은 1단 마스트의 와이어 롤러 가이드를 거쳐 2단 마스트에 연결되고, 1단 마스트와 2단 마스트는 서로 슬라이드 가능하게 조합되어 있으므로, 1단 마스트가 "1" 만큼 내려갈 때 2단 마스터도 "1" 만큼 내려갈 수 있고, 즉 1단 마스트가 움직인 거리만큼 2단 마스트도 동일한 거리를 움직일 수 있고, 따라서 초기 기준 높이에서 전체적으로 "2" 만큼 내려가게 된다.

즉, 전체 1단 마스트가 내려간 거리의 2배가 2단 마스트가 내려간 거리가 된다.

또한, 상기 2단 마스트(17)는 와이어 연결부위의 조절을 가능하게 하는 와이어 조절수단을 포함한다.

이를 위하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 2단 마스트(17)의 전면쪽으로 연장된 2단 와이어(16)의 끝에는 블록(26)이 장착되고, 이때의 블록(26)은 2단 마스트(17)측에 설치되어 있는 브라켓(27)상의 조정 볼트(28)에 체결되는 구조로 지지되므로서, 브라켓(27)에 체결되어 있는 조정 볼트(28)를 조작하면, 와이어의 길이를 조절할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트의 설치상태를 나타내는 사시도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 빔 구조물 형태로 이루어진 런웨이(34)에는 브리지(33)가 벨트(35)를 따라 X축 이송가능하게 설치되고, 상기 브리지(33)에는 벨트(35)를 따라 캐리지(10)가 X축 이송가능하게 설치되며, 이때의 캐리지(10)에는 툴(15)을 갖는 마스트(36)가 Z축 이송가능하게 설치된다.

상기 마스트(36)의 Z축 이송을 위하여, 즉 툴(15)의 승강 작동을 위하여, 모터(18) 및 감속기(19)가 구동하면 드럼측에서 1단 와이어가 풀리면서 1단 마스트(14)가 하강하고, 이와 동시에 1단 마스트(14)의 하강과 연동되어 2단 와이어 또한 앞뒷쪽 길이비율이 달라지면서 2단 마스트(17)도 하강한다.

즉, 마스트(36)는 1단 마스트(14)와 2단 마스트(17)의 연동에 따른 하강방식에 의해 초기 기준 높이에서 전체적으로 2배 정도의 거리를 하강하고, 결국 툴(15)의 하강거리를 2배 정도 연장시킨 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 1단 마스트와 2단 마스트가 2개의 와이어의 움직임을 통해 서로 연동되는 2단 승강 방식으로 작동됨으로써, 툴의 하강거리를 충분히 확보할 수 있고, 따라서 마스트의 규모를 콤팩트한 형태로 축소하여 구조의 단순화 및 공간 활용 측면에서의 이점도 얻으면서 기능성이나 작업성을 한층 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트를 나타내는 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트에서 구동 유니트를 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트에서 1단 와이어와 1단 마스트의 연결부분을 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트에서 2단 와이어와 마스트 본체의 연결부분을 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트에서 2단 와이어와 2단 마스트의 연결부분을 나타내는 사시도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스트의 설치상태를 나타내는 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 캐리지 11 : 마스트 본체

12 : 1단 와이어 13 : 구동 유니트

14 : 1단 마스트 15 : 툴

16 : 2단 와이어 17 : 2단 마스트

18 : 모터 19 : 감속기

20 : 드럼 21 : 드럼 롤러 가이드

22 : 바디 23 : 트위스트 락 플레이트

24 : 스톱퍼 25 : 와이어 롤러 가이드

26 : 블록 27 : 브라켓

28 : 조정 볼트 29a,29b : 와이어 고정블록

30 : 스테이 바 31 : 스테이 브라켓

32a,32b : 가이드 레일 33 : 브리지

34 : 런웨이 35 : 벨트

36 : 마스트

Claims (7)

1. 갠트리의 마스트에 있어서,

   캐리지(10)와 함께 Y축 이송이 가능한 수직자세의 마스트 본체(11);

   상기 마스트 본체(11)의 상부에 설치되어 1단 와이어(12)를 움직여주는 구동 유니트(13);

   상기 마스트 본체(11)의 전면에 슬라이드 결합되고 1단 와이어(12)의 움직임에 의해 승강이 가능한 1단 마스트(14);

   툴(15)이 부착되며 상기 1단 마스트(14)의 전면에 슬라이드 결합되고 마스트 본체(11)측의 2단 와이어(16)에 연결되어 1단 마스트(14)의 동작에 따라 연동되면서 승강이 가능한 2단 마스트(17);를 포함하되,

   상기 2단 마스트(17)는 마스트 본체(11)의 전면에 한쪽이 고정되면서 1단 마스트(14)의 상단에 있는 와이어 롤러 가이드(25)를 거쳐 아래로 연장되는 2단 와이어(16)의 다른 한쪽에 연결되는 형태로 지지되는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 유니트(13)는 모터(18) 및 감속기(19)와, 상기 감속기(19)의 출력측에 연결되어 회전하면서 1단 와이어(12)를 풀어주거나 감아주는 드럼(20)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 구동 유니트(13)는 드럼(20)의 상부 에 나란하게 배치되어 와이어의 감김과 풀림을 안내하는 드럼 롤러 가이드(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 구동 유니트(13)는 모터(18) 및 감속기(19)의 바디(22)측 결합부위에 설치되어 모터(18) 및 감속기(19)를 지지하는 트위스트 락 플레이트(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 1단 마스트(14)의 전면에는 위아래에 2단 마스트(17)의 상한과 하한을 구속하는 스톱퍼(24)가 설치되는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서, 상기 2단 마스트(17)는 2단 와이어(16)의 끝이 연결되는 블록(26)과, 브라켓(27)상에 지지되면서 블록(26)측에 체결되는 조정 볼트(28)로 구성되는 와이어 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 갠트리의 마스트.

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