KR101156558B1

KR101156558B1 - 천장주행형 물류반송시스템

Info

Publication number: KR101156558B1
Application number: KR1020100102613A
Authority: KR
Inventors: 조병휘
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-06-21
Also published as: KR20120041041A

Abstract

본 발명은 천장주행형 물류반송시스템에 관한 것으로서, 소정의 고속반송영역과 저속반송영역으로 이루어진 반송 경로를 따라 천장에 수평으로 설치된 지지레일; 반송 대상물을 지지하는 복수의 지지프레임; 상기 복수의 지지프레임의 상단에 수평으로 고정되며, 상기 지지레일을 따라 이송 가능하게 롤러부를 통해 상기 지지레일에 각각 설치되는 복수의 로드바; 상기 고속반송영역의 상기 지지레일에 고정 설치되며, 상기 복수의 로드바에 접촉되는 이송롤러를 회전시켜 상기 복수의 로드바를 반송하는 고속구동장치; 및 상기 저속반송영역의 상기 지지레일에 구비되며, 상기 롤러부의 걸림고리를 트롤리 체인으로 걸어 당김으로써 상기 복수의 로드바를 반송하는 저속구동장치;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 저속반송영역에서 반송 대상물을 저속 반송하는 저속구동장치와는 별도로, 이송롤러를 포함하며 간단한 구성으로 이루어져 마찰 구동 방식으로 반송 대상물을 고속 반송하는 고속구동장치가 구비됨으로써, 반송 대상물을 고속 반송하는 경우에도 소음, 진동 및 가속과 감속의 충격을 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 반복적인 충격에 따른 장비의 고장 발생 빈도를 저감할 수 있으며, 작업 환경을 개선할 수 있다.

Description

천장주행형 물류반송시스템 {Overhead traveling conveyor system}

본 발명은 천장주행형 물류반송시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반송 대상물을 고속 반송하는 경우에도 가속과 감속의 충격 및 소음을 크게 줄임으로써, 반복적인 충격에 따른 장비의 고장 발생 빈도를 줄일 수 있고, 작업 환경을 개선할 수 있는 천장주행형 물류반송시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제품을 효율적으로 제조하는 방법에 있어서, 작업물을 일정 속도로 작업자들이 배치된 작업영역을 통과하도록 반송(搬送)하고, 제조 공정의 순서대로 배치된 작업자들은 작업물에 부속품을 순서대로 조립함으로써 조립을 완료하는 컨베이어 시스템과 같은 방식이 널리 사용된다.

이러한 방식을 적용하기 위해서는 작업물을 적절한 속도로 작업영역을 통과하도록 반송하는 물류반송시스템이 필요한데, 특히 대형 제품을 제조할 경우에는 작업자가 작업물에 용이하게 접근할 수 있도록 천장에 설치되는 천장주행형 물류반송시스템이 적용된다.

대개 이와 같은 천장주행형 물류반송시스템은 반송 경로를 따라 천장에 수평으로 설치된 지지레일, 작업물을 지지하는 지지프레임, 및 이 지지프레임을 지지레일에 이송 가능하게 설치하는 이송체, 상기 이송체에 형성된 걸림고리를 트롤리 체인으로 걸어 당김으로써 작업물을 반송하는 구동장치로 구성된 체인 컨베이어의 일종인 트롤리 컨베이어(trolley conveyor)로 구비된다.

그러나 이러한 종래의 천장주행형 물류반송시스템은 반송 대상물을 작업자가 배치된 영역에서 저속으로 반송하는 경우에는 적합하지만, 반송 대상물을 작업자가 배치되지 않은 영역에서 고속으로 반송하는 경우에는 마찰로 인해 걸림고리와 트롤리 체인에서 큰 소음 및 진동이 발생하는 단점이 있다.

이러한 소음 및 진동은 작업 환경을 크게 훼손하여 작업자의 작업 능률을 저하시키는 문제점이 있다. 특히, 저속에서 고속으로 가속하거나 고속에서 저속으로 감속할 때에 걸림고리와 트롤리 체인으로부터 큰 충격이 전달되므로 이 같은 반복적인 충격으로 인해 장비에 고장이 자주 발생하는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 종래의 천장주행형 물류반송시스템은 반송 대상물이 작업자의 조립 작업 등을 위해 저속 반송에 적합하게 소정의 간격으로 배열된 상태 그대로 속도만 향상되어 고속 반송되므로, 고속 반송시에는 반송 대상물 간의 거리가 불필요하게 많이 확보되는 단점이 있다. 이에 따라, 동일한 반송 속도를 기준으로 단위 시간당 반송되는 반송 대상물의 개수가 적은 문제점이 있다.

게다가, 반송 대상물을 공정 사이에 일시적으로 대기시키고 보관하는 물류반송시스템의 역할의 관점에서 고속 반송 구간에서 대기시키고 보관할 수 있는 반송 대상물의 개수가 적은 단점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 반송 대상물을 고속 반송하는 경우에 소음, 진동 및 가속과 감속의 충격이 적고, 고속 반송시에는 반송 대상물 간의 거리를 최소한으로 줄일 수 있는 천장주행형 물류반송시스템을 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 천장주행형 물류반송시스템은, 소정의 고속반송영역과 저속반송영역으로 이루어진 반송 경로를 따라 천장에 수평으로 설치된 지지레일; 반송 대상물을 지지하는 복수의 지지프레임; 상기 복수의 지지프레임의 상단에 수평으로 고정되며, 상기 지지레일을 따라 이송 가능하게 롤러부를 통해 상기 지지레일에 각각 설치되는 복수의 로드바; 상기 고속반송영역의 상기 지지레일에 고정 설치되며, 상기 복수의 로드바에 접촉되는 이송롤러를 회전시켜 상기 복수의 로드바를 반송하는 고속구동장치; 및 상기 저속반송영역의 상기 지지레일에 구비되며, 상기 롤러부의 걸림고리를 트롤리 체인으로 걸어 당김으로써 상기 복수의 로드바를 반송하는 저속구동장치;를 포함한다.

상기 복수의 로드바는, 상기 고속구동장치에 의해 반송시에는 서로 결합되며, 상기 저속구동장치에 의해 반송시에는 서로 분리되도록, 그 양단부에 설치되어 전후로 서로 결합 또는 분리하는 결합장치;를 각각 포함할 수 있다.

상기 결합장치는, 상기 복수의 로드바의 양단부 중 어느 하나에 설치되며, 후크 형상으로 이루어진 걸이부; 및 상기 복수의 로드바의 양단부 중 다른 하나에 설치되며, 상기 걸이부에 삽입 고정되거나 상기 걸이부에서 이탈 분리되는 고정부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 복수의 로드바는, 그 양단에 각각 구비되어 전후로 서로 결합되는 위치를 안내하도록 서로 대응 접촉되는 형상으로 각각 이루어진 제1ㆍ제2결합안내부;를 더 포함할 수 있다.

상기 고속구동장치는, 상기 이송롤러가 접촉되는 상기 로드바의 일측면의 반대편에 위치한 타측면에 접촉 구비되어, 상기 이송롤러에 대응되게 상기 로드바를 가압 지지하는 지지롤러;를 더 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 천장주행형 물류반송시스템에 의하면, 저속반송영역에서 반송 대상물을 저속 반송하는 기존의 트롤리 체인을 이용한 저속구동장치와는 별도로, 이송롤러를 포함하며 간단한 구성으로 이루어져 마찰 구동 방식으로 반송 대상물을 고속 반송하는 고속구동장치가 구비됨으로써, 반송 대상물을 고속 반송하는 경우에도 소음, 진동 및 가속과 감속의 충격을 크게 줄일 수 있다.

이에 따라, 반복적인 충격 및 진동에 따른 장비의 고장 발생 빈도를 저감할 수 있고, 진동 및 소음 감소에 따라 작업자가 작업하는 작업 환경이 개선으로써, 작업자의 작업 능률을 제고할 수 있다.

또한, 고속 반송시에 반송 대상물을 지지하는 지지프레임이 각각 설치된 복수의 로드바를 서로 전후로 결합하는 결합장치가 구비됨으로써, 고속 반송시에 반송 대상물 간의 거리를 최소화할 수 있으므로, 동일한 반송 속도를 기준으로 단위 시간당 반송되는 반송 대상물의 개수를 증대시킬 수 있고, 고속반송영역에서 대기시키고 보관할 수 있는 반송 대상물의 개수를 극대화할 수 있다.

그리고 이처럼 복수의 로드바가 결합장치에 의해 서로 전후로 결합될 때, 그 결합 위치를 안내하는 제1ㆍ제2결합안내부가 구비됨으로써, 복수의 로드바의 결합이 신속하게 이루어지게 할 수 있고, 복수의 로드바의 결합 오류가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템에 있어서, 고속반송구간을 확대하여 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 A-A에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템에 있어서, 저속반송구간을 확대하여 도시한 도면,
도 5는 도 4에 도시된 B-B에 대한 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, '당업자'라 한다)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 천장주행형 물류반송시스템은, 반송 대상물인 작업물을 작업자가 배치되어 조립 작업 등이 이루어지는 영역에서는 소정의 간격을 유지하면서 저속으로 반송하고, 작업자가 배치되지 않은 영역에서는 고속으로 반송하여, 제품의 제조를 효율적으로 하기 위해 천장을 따라 주행하도록 설치되는 물류반송시스템에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템은, 지지레일(100), 복수의 지지프레임(200), 복수의 로드바(300), 고속구동장치(400) 및 저속구동장치(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지레일(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 반송 대상물인 작업물을 작업자가 배치되어 조립 작업 등이 이루어지는 저속반송영역(20)과 작업자가 배치되지 않은 고속반송영역(10)으로 이루어진 반송 경로를 따라 천장에 수평으로 설치된다.

상기 지지레일(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 'ㄷ'자로 각각 형성된 한 쌍의 수용장홈(110)이 서로 마주보는 단면 형상으로 구비되며, 이 수용장홈(110)에는 후술되는 로드바(300)에 구비되는 롤러부(310)의 반송롤러(311)가 각각 수용되어 이 수용장홈(110)을 따라 이송된다.

그러나 이러한 지지레일(100)의 단면 형상은 예시적인 것이며, 반송롤러(311)가 이송될 수 있게 구현되면 족하고, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 지지프레임(200)은 반송 대상물(30)을 고정 지지하는 일종의 거치대 역할을 하는 구성요소로서, 반송 대상물(30)의 형상 및 크기에 따라, 다양한 형상 및 크기로 구현될 수 있다.

상기 복수의 로드바(300)는 지지프레임(200)의 상단에 지지레일(100)과 평행하게 수평으로 고정되며, 지지레일(100)을 따라 이송가능하게 다수의 반송롤러(311)가 구비된 롤러부(310)를 통해 지지레일(100)에 각각 설치된다.

그리고 상기 복수의 로드바(300)는 고속구동장치(400)에 의해 고속으로 반송시에는 전후로 서로 결합되고, 저속구동장치(500)에 의해 저속으로 반송시에는 서로 분리되도록 그 양단부에 구비된 걸이부(321) 및 고정부(322)로 이루어진 결합장치(320)를 포함한다.

상기 걸이부(321)는 복수의 로드바(300)의 양단부 중 진행방향인 전방측에 설치되며, 후크 형상으로 이루어진다. 그리고 상기 고정부(322)는 복수의 로드바(300)의 양단부 중 후방측에 설치되며, 선택적으로 회동됨으로써 걸이부(321)에 삽입 고정되거나 걸이부(321)에서 이탈 분리되게 구비된다.

이러한 결합장치(320)에 의해 복수의 로드바(300)가 하나의 연결된 바 형태를 이루면서 복수의 로드바(300)에 구비된 지지프레임(200)의 반송 대상물(30) 간의 거리가 최소화되므로, 동일한 반송 속도를 기준으로 고속반송영역(10)에서 단위 시간당 반송되는 반송 대상물(30)의 개수를 증대시킬 수 있고, 고속반송영역(10)에서 대기시키고 보관할 수 있는 반송 대상물(30)의 개수를 극대화할 수 있다.

또한, 복수의 로드바(300)가 하나의 연결된 바 형태를 이룸에 따라, 후술되는 고속구동장치(400)의 이송롤러(410)가 복수의 로드바(300)에 지속적으로 접촉되면서 훨씬 안정되게 반송 동력을 전달할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수의 로드바(300)에는 결합장치(320)가 구비되는 것으로 설명하였으나, 이는 본 발명에 있어서 필수적인 구성요소는 아니며, 이 결합장치(320)를 이루는 걸이부(321) 및 고정부(322)의 위치도 서로 바뀐 형태로 구현될 수도 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 복수의 로드바(300)의 양단에는 전후로 서로 결합되는 위치를 안내하도록 서로 대응 접촉되는 형상으로 각각 이루어진 제1ㆍ제2결합안내부(330, 340)가 각각 구비된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 서로 대응 접촉되는 형상의 일례로써, 제1결합안내부(330)는 그 측면 형상이 'ㄱ'자로 구비되고, 제2결합안내부(340)는 그 측면 형상이 'ㄴ'자로 구비된다. 이에 따라, 복수의 로드바(300)가 서로 결합될 때에는 제1ㆍ제2결합안내부(330, 340)의 내주면이 서로 빈틈없이 완전히 접촉되면서, 결합 위치가 정확히 안내될 수 있다.

그러나 상기 제1ㆍ제2결합안내부(330, 340)의 측면 형상이 이에 한정되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 상기 제1ㆍ제2결합안내부(330, 340)는 이와 달리 3차원적으로 접촉 대응되는 형상으로 구현될 수도 있다.

상기 고속구동장치(400)는 작업자가 배치되지 않는 고속반송영역(10)의 지지레일(100)에 고정 설치되며, 마찰 구동 방식으로 복수의 로드바(300)를 빠른 속도로 반송한다. 이를 위해, 상기 고속구동장치(400)는 이송롤러(410), 이송모터(420) 및 지지롤러(430)를 포함하여 이루어진다.

상기 이송롤러(410)는 그 외주면이 탄성을 갖는 소재로 이루어지며, 서로 연결된 복수의 로드바(300)의 일측면에 가압 접촉된 상태로 이송모터(420)에 의해 회전되어 복수의 로드바(300)에 반송력을 전달한다.

상기 이송모터(420)는 이송롤러(410)를 통해 복수의 로드바(300)의 반송력을 제공한다. 그리고 상기 지지롤러(430)는 롤러지지대(431)에 의해 지지레일(100)에 고정 설치되며, 이송롤러(410)가 접촉되는 복수의 로드바(300)의 일측면의 반대편에 위치한 타측면에 접촉 구비되어, 이송롤러(410)에 대응되게 복수의 로드바(300)를 가압 지지한다.

이에 따라 이송롤러(410)에 의해 복수의 로드바(300)의 일측면에 압력이 인가되더라도 이를 지지롤러(430)가 대응되게 지지함으로써, 복수의 로드바(300)와의 마찰력 증대를 위해 이송롤러(410)의 가압력을 증대시키더라도 이송롤러(410)는 안정적으로 복수의 로드바(300)의 일측면에 접촉될 수 있고, 이러한 이송롤러(410)와 지지롤러(430)는 이러한 상호 작용을 통해 복수의 로드바(300)가 좌우로 흔들리지 않게 안정적으로 지지하는 역할도 수행한다.

상기 저속구동장치(500)는 작업자가 배치되어 조립 작업 등이 이루어지는 저속반송영역(20)의 지지레일(100)에 구비되며, 로드바(300)를 이송 가능하게 지지레일(100)에 설치하는 롤러부(310)의 걸림고리(312)를 트롤리 체인(510)으로 걸어 당김으로써 복수의 로드바(300)를 저속으로 반송한다.

이러한 저속구동장치(500)는 기존의 트롤리 컨베이어 시스템과 유사하여 당업자에게 자명한 것이므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장주행형 물류반송시스템의 동작 및 사용 상태를 구체적으로 설명한다.

먼저, 저속반송영역(20)에서는 저속구동장치(500)가 로드바(300)에 구비되는 롤러부(310)의 걸림고리(312)를 트롤리 체인(510)으로 걸어 당기는 방식으로 복수의 로드바(300)를 저속으로 반송한다.

이때, 복수의 로드바(300)는 서로 분리된 상태로 작업자의 작업 속도에 적절하게 기설정된 간격으로 반송 대상물(30)이 배치된 상태이다.

여기서, 복수의 로드바(300)가 저속반송영역(20)을 모두 통과한 후에는 복수의 로드바(300)의 양단부에 구비된 결합장치(320)가 작동하면서 복수의 로드바(300)가 전후로 서로 연결된다. 이렇게 복수의 로드바(300)가 서로 연결될 때에 복수의 로드바(300)의 양단에 구비된 제1ㆍ제2결합안내부(330, 340)의 내주면이 서로 접촉 대응되면서 그 연결 위치를 안내하게 된다.

다음, 복수의 로드바(300)가 결합장치(320)에 의해 전후로 서로 연결되어 하나의 바 형태를 이루면, 고속구동장치(400)의 이송모터(420)가 복수의 로드바(300)의 일측면에 가압 접촉된 이송롤러(410)를 회전시키고, 그 회전력은 이송롤러(410)를 통해 복수의 로드바(300)에 전달되어 복수의 로드바(300)를 일방향으로 신속하게 반송한다.

이렇게 복수의 로드바(300)가 고속으로 반송될 때에 지지롤러(430)는 이송롤러(410)에 의해 가압되는 복수의 로드바(300)의 일측면의 반대편에 위치한 타측면을 가압 지지함으로써, 이송롤러(410)가 복수의 로드바(300)의 일측면에 강하게 가압 접촉되더라도 복수의 로드바(300)가 기울어지지 않게 안정적으로 지지하며, 곡선 구간 통과에 따른 구심력 등과 같은 외력에 의해 복수의 로드바(300)가 좌우로 흔들리지 않게 지지하는 역할도 하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 천장주행형 물류반송시스템에 의하면, 저속반송영역(20)에서 반송 대상물(30)을 저속 반송하는 저속구동장치(500)와는 별도로, 이송롤러(410) 및 이송모터(420)를 포함하며 간단한 구성으로 이루어져 마찰 구동 방식으로 반송 대상물(30)을 고속 반송하는 고속구동장치(400)가 구비됨으로써, 반송 대상물(30)을 고속 반송하는 경우에도 소음, 진동 및 가속과 감속의 충격을 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 반복적인 충격에 따른 장비의 고장 발생 빈도를 저감할 수 있으며, 작업 환경을 개선할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 지지레일 110 : 수용장홈
200 : 지지프레임 300 : 로드바
310 : 롤러부 311 : 반송롤러
312 : 걸림고리 320 : 결합장치
321 : 걸이부 322 : 고정부
330 : 제1결합안내부 340 : 제2결합안내부
400 : 고속구동장치 410 : 이송롤러
420 : 이송모터 430 : 지지롤러
431 : 롤러지지대 500 : 저속구동장치
510 : 트롤리 체인 511 : 당김고리
10 : 고속반송영역 20 : 저속반송영역
30 : 반송 대상물

Claims

소정의 고속반송영역과 저속반송영역으로 이루어진 반송 경로를 따라 천장에 수평으로 설치된 지지레일;
반송 대상물을 지지하는 복수의 지지프레임;
상기 복수의 지지프레임의 상단에 수평으로 고정되며, 상기 지지레일을 따라 이송 가능하게 롤러부를 통해 상기 지지레일에 각각 설치되는 복수의 로드바;
상기 고속반송영역의 상기 지지레일에 고정 설치되며, 상기 복수의 로드바에 접촉되는 이송롤러를 회전시켜 상기 복수의 로드바를 반송하는 고속구동장치; 및
상기 저속반송영역의 상기 지지레일에 구비되며, 상기 롤러부의 걸림고리를 트롤리 체인으로 걸어 당김으로써 상기 복수의 로드바를 반송하는 저속구동장치;
를 포함하는 천장주행형 물류반송시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 로드바는,
상기 고속구동장치에 의해 반송시에는 서로 결합되며, 상기 저속구동장치에 의해 반송시에는 서로 분리되도록, 그 양단부에 설치되어 전후로 서로 결합 또는 분리하는 결합장치;
를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 천장주행형 물류반송시스템.
제2항에 있어서,
상기 결합장치는,
상기 복수의 로드바의 양단부 중 어느 하나에 설치되며, 후크 형상으로 이루어진 걸이부; 및
상기 복수의 로드바의 양단부 중 다른 하나에 설치되며, 상기 걸이부에 삽입 고정되거나 상기 걸이부에서 이탈 분리되는 고정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장주행형 물류반송시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 복수의 로드바는,
그 양단에 각각 구비되어 전후로 서로 결합되는 위치를 안내하도록 서로 대응 접촉되는 형상으로 각각 이루어진 제1ㆍ제2결합안내부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장주행형 물류반송시스템.
제1항에 있어서,
상기 고속구동장치는,
상기 이송롤러가 접촉되는 상기 로드바의 일측면의 반대편에 위치한 타측면에 접촉 구비되어, 상기 이송롤러에 대응되게 상기 로드바를 가압 지지하는 지지롤러;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장주행형 물류반송시스템.