KR101559349B1 - 타이어의 이송을 위한 타이어 정렬 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어를 정렬하여 이송하기 위한 타이어 정렬 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 타이어 정렬 장치는, 타이어가 놓여져 이송되는 제1 컨베이어; 상기 제1 컨베이어에 배치되어, 상기 제1 컨베이어를 통하여 순차로 이송되는 타이어를 이송 방향에 수직한 방향으로 정렬하는 제1 가이드 유닛; 상기 제1 컨베이어에 연이어 배치되어, 상기 제1 컨베이어로부터 이송되어 오는 타이어가 놓여져 이송되는 제2 컨베이어; 상기 제2 컨베이어에 배치되어, 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 타이어를 그 이송 방향에 대해 소정 위치에 정렬하는 제2 가이드 유닛; 상기 제2 가이드 유닛에 의해 소정 위치에 정렬된 타이어를 그 정렬된 상태로 유지하여 그 이송 방향으로 이송하는 타이밍 벨트 유닛; 및 상기 타이밍 벨트 유닛에 의해 이송되는 타이어가 놓이는 안착 표면을 포함하는 지지 유닛을 포함한다.

Description

타이어의 이송을 위한 타이어 정렬 장치{AN ARRANGING APPARATUS FOR TRANSPORTING TIRES}

본 발명은 타이어를 정렬하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 타이어 제조 공정에서 위치 또는 간격이 정렬되지 않은 상태로 순차로 이송되는 타이어를 적재 창고 또는 다른 제조 공정으로 이송하기 위하여 위치를 정렬하는 장치에 관한 것이다.

타이어의 제조 공정에서는 타이어를 이루는 각각의 소재를 재단, 압출 및 압연하는 공정, 각 소재들을 접합하는 성형 공정, 성형된 타이어를 숙성한 후에 열과 압력을 가하여 경화시키는 가류 공정 및 완성된 타이어의 품질을 검사하는 검사 공정 등을 거쳐 완성된 타이어를 출하하거나 출하 시까지 적재 창고에 보관한다.

하나의 공정에서 다음 공정으로 또는 하나의 공정에서 적재 창고로 이송되는 타이어는 컨베이어와 레일 또는 차량으로 이동하는 이송 대차에 의해 이송되는데, 이러한 이송 과정 중에 컨베이어에서 타이어는 1개씩 컨베이어를 따라 순차로 이송하지 그 위치는 정렬되지 않고 타이어 사이의 간격도 일정하지 않다.

따라서, 컨베이어를 통하여 이송되는 타이어를 이송 대차에 실어서 다음 공정으로 이송하거나 적재 창고에 적재하기 위해서는 컨베이어의 종단에서 그 위치와 간격이 정렬되어야 한다.

종래에 이러한 정렬은 각 컨베이어의 종단에서 작업자가 컨베이어를 통하여 이송되어온 타이어를 이송 대차 상의 정렬된 위치로 옮기는 것에 의해 이루어졌지만, 그러한 작업에는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 작업자가 일일히 타이어를 들어서 이송 대차 상의 정렬된 위치에 놓는 것은 매우 어렵고 재해를 유발하는 작업이었다.

이러한 작업은 컨베이어 종단에 배치되는 로봇에 의해서도 이루어질 수 있는데, 컨베이어에 의해 운반되어 오는 타이어의 위치를 판별하고 타이어를 파지하여 이송 대차의 위치에 배치하는 작업은 매우 값비싼 장비인 로봇과 센서를 사용함에도 불구하고 상당한 시간이 소요되는 작업이다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 로봇이나 센서 장치를 사용하는 것에 비해 컨베이어로부터 이송 대차로의 이동 작업에 소요되는 정렬 작업에 의해 시간의 지체가 거의 발생하지 않고 비교적 간단하고 저렴하게 구성할 수 있는 정렬 장치를 제공하고자 하는 것이다.

특히, 본 발명은 컨베이어로부터 이송 대차로의 운반이 이송 대차에 마련되어 컨베이어로부터 이송 대차로 타이어를 운반하는 포크를 갖춘 이송 대차에 적합한 정렬 장치를 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명의 추가의 목적은 이송 대차에 2개의 타이어를 적재하여 이송하는 경우에 적합하도록, 컨베이어에서 이송되는 타이어를 2개씩 정렬하고 그 간격을 맞추어 이송 대차의 포크로 운반할 수 있게 해주는 정렬 장치를 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 해결 과제는, 타이어를 정렬하여 이송하기 위한 타이어 정렬 장치로서,

타이어가 놓여져 이송되는 제1 컨베이어; 상기 제1 컨베이어에 배치되어, 상기 제1 컨베이어를 통하여 순차로 이송되는 타이어를 이송 방향에 수직한 방향으로 정렬하는 제1 가이드 유닛; 상기 제1 컨베이어에 연이어 배치되어, 상기 제1 컨베이어로부터 이송되어 오는 타이어가 놓여져 이송되는 제2 컨베이어; 상기 제2 컨베이어에 배치되어, 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 타이어를 그 이송 방향에 대해 소정 위치에 정렬하는 제2 가이드 유닛; 상기 제2 가이드 유닛에 의해 소정 위치에 정렬된 타이어를 그 정렬된 상태로 유지하여 그 이송 방향으로 이송하는 타이밍 벨트 유닛; 및 상기 타이밍 벨트 유닛에 의해 이송되는 타이어가 놓이는 안착 표면을 포함하는 지지 유닛을 포함하며,

상기 타이밍 벨트 유닛은 상기 타이어가 놓여 지지되며 타이어의 이송 방향과 평행하게 배치는 벨트와 이 벨트를 순환 구동하는 구동 유닛을 포함하고, 상기 타이밍 벨트 유닛은 상기 제2 컨베이어와 상기 지지 유닛에 걸쳐 배치되고, 상기 벨트의 상부가 상기 제2 컨베이어의 상면과 상기 타이어 지지 유닛의 안착 표면의 상측에 배치되는 제1 위치 및 상기 제2 컨베이어의 하부와 상기 타이어 지지 유닛의 안착 표면의 하측에 배치되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 제2 가이드 유닛에 의해 상기 타이어가 정렬되면, 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 상기 벨트 위에 상기 타이어가 놓이며, 상기 타이어가 상기 벨트 위에 놓인 상태에서 상기 벨트가 구동되어 상기 타이어가 상기 지지 유닛의 상기 안착 표면 위로 이동하고, 상기 타이어가 상기 안착 표면 위로 이동하면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 하강하여 상기 타이어가 상기 안착 표면 위에 놓이고, 상기 지지 유닛의 안착 표면에는 상기 타이어 지지 유닛으로부터 상기 안착 표면에 놓인 타이어를 들어올려 운반하는 포크가 관통할 수 있는 관통홈이 형성되고, 상기 타이어는 상기 타이밍 벨트 유닛에 의해 상기 안착 표면에서 상기 관통홈이 형성된 위치에 놓는 것인 타이어 정렬 장치에 의해 달성된다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 정렬 장치의 구성에 따르면, 하나의 공정으로부터 이송되어 본 발명의 제1 컨베이어에 진입한 타이어는 제1 컨베이어에서 제1 가이드 유닛에 의해 그 이송 방향에 수직한 방향으로 정렬된 후에 제1 컨베이어에 연이어 배치된 제2 컨베이어에 진입한다.

제2 컨베이어에 진입한 타이어는 제2 가이드 유닛에 의해 그 이송 방향에서의 소정 위치에 정렬된다. 이 때, 타이밍 벨트가 상승하여 순환 구동되는 벨트의 상면이 제2 컨베이어의 상면과 타이어 지지 유닛의 안착 표면 위로 상승한다.

이에 따라 제2 컨베이어 상의 소정 위치에 정렬되어 있는 타이어는 타이밍 벨트 유닛의 벨트 위에 놓이게 되고, 타이밍 벨트가 구동되어 지지 유닛의 안착 표면 위로 이동한다. 타이밍 벨트 유닛은 타이어가 안착 표면 상의 관통홈의 위치에 도달하였을 때 벨트의 순환 구동을 정지하고 벨트의 상면이 제2 컨베이어의 상면과 타이어 지지 유닛의 안착 표면 아래로 이동하도록 하강한다.

이에 따라, 타이어는 안착 표면의 관통홈 위에 놓이게 되고, 타이어를 적재 창고 또는 다음 공정으로 이송하는 이송 대차의 포크가 안착 표면 아래로 진입하여 관통홈을 통하여 상승함으로써 안착 표면으로부터 타이어를 포크 위에 적재하여 이송 대차에 적재한다. 이송대차는 타이어를 정렬된 상태로 적재하여 다음 공정 또는 적재 창고로 이동한다.

이와 같이, 본 발명의 타이어 정렬 장치에 따르면, 컨베이어를 통하여 정렬되지 않은 상태로 이송되는 타이어는 본 발명의 장치에 진입하여 센서에 의한 정확한 위치의 판별이나 로봇에 의한 파지 작업 없이 그 이송 방향을 따라 이송되는 과정에서 소정 위치에 정렬되고 바로 이송 대차에 적재될 수 있는 상태로 된다.

따라서, 본 발명에 따른 타이어 정렬 장치에서는 기계적 원리를 이용한 간단한 장치에 의해 타이어가 그 이송 방향을 따라 이송되는 과정에서 타이어를 정렬하고 바로 이송 대차로 이동할 수 있는 상태로 정렬할 수 있으므로, 타이어 제조 공정에서 시간의 절감과 비용의 절감을 동시에 이룰 수 있다.

한편, 본 발명의 타이어 정렬 장치는 2개 또는 그 이상의 갯수의 타이어를 이들 사이의 간격을 맞추어 정렬하도록 구성될 수 있다.

그러한 구성으로서, 본 발명의 타이어 정렬 장치는, 전술한 구성에 부가하여, 상기 지지 유닛에는 상기 포크가 관통할 수 있는 복수 개의 관통홈이 상기 타이어의 이송 방향으로 소정 간격을 두고 이격되어 형성되고, 상기 제2 지지 유닛에 의해 하나의 타이어가 정렬되면, 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상승하여 상기 타이어가 상기 벨트에 놓인 상태로 상기 지지 유닛의 관통홈 사이의 상기 소정 간격만큼 순환 구동된 후에 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 하강하여 상기 타이어가 상기 지지 유닛의 상기 안착 표면에 놓이고, 이어서 상기 타이어에 후속하여 제1 컨베이어로 유입되는 타이어가 상기 제1 가이드 유닛 및 제2 가이드 유닛에 의해 정렬되어 상기 제2 컨베이어 벨트 상의 상기 소정 위치에 놓이면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 앞서 상기 벨트 상에 놓인 타이어와 후속하여 상기 벨트 상에 놓인 타이어가 상기 관통홈 사이의 상기 소정 간격만큼 이격된 상태로 순환 구동되어, 상기 복수 개의 타이어가 각각의 상기 관통홈의 위치에 도달하면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 하강하여, 상기 타이어가 상기 안착 표면 상의 각각의 관통홈의 위치에 놓이도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 본 발명에 따른 타이어 정렬 장치에 의해 복수 개의 타이어를 정렬하여 동시에 이송 대차로 이동할 수 있는 상태로 정렬된다.

타이어는 하나의 공정으로부터 정렬되지 않은 상태로 또는 이동 과정에서 정렬 상태가 해제되어 이송되어 본 발명에 따른 장치로 진입하는데, 제1 컨베이어와 제2 컨베이어를 거치면서 각각 제1 가이드 유닛과 제2 가이드 유닛에 의해 소정 위치에 정렬되고, 이어서 타이밍 벨트 유닛이 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 벨트 위에 타이어가 놓이고, 타이밍 벨트 유닛은 관통홈 사이의 간격만큼 벨트를 구동한 후에 다시 제2 위치로 하강하여 지지 유닛의 안착 표면에 타이어를 내려 놓는다.

다음으로 이송되는 타이어가 본 발명의 장치에 진입하여 먼저 진입한 타이어와 마찬가지의 과정으로 제2 컨베이어 상의 소정 위치에 정렬되면, 타이밍 벨트 유닛이 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 후속하여 진입한 타이어가 벨트 위에 놓이게 된다.

이에 따라, 지지 유닛의 안착 표면에 놓여 있던 먼저 진입한 타이어는 타이밍 벨트 유닛의 상승에 의해 다시 벨트 위에 놓이고, 이 때 후속하여 진입한 타이아와 먼저 진입한 타이어 사이의 간격은 관통홈 사이의 간격과 동일하게 된다.

정렬하여 이송 대차로 이동할 타이어의 갯수에 맞추어 위의 과정을 반복하고, 정렬할 타이어가 모두 관통홈 사이의 간격에 맞추어 벨트 위에 놓이면, 벨트 위에 놓인 타이어가 안착 표면의 관통홈의 위치에 맞추어지도록 타이밍 벨트 유닛이 구동한 후에 다시 제2 위치로 하강한다.

이에 따라, 벨트 위에 관통홈의 간격으로 정렬되어 있던 타이어들은 안착 표면의 각각의 관통홈이 위치에 놓이고, 이어서 이송 대차의 포크가 진입하여 관통홈을 통하여 타이어를 들어올려 이송 대차로 이동시킨다.

이와 같이, 본 발명의 전술한 부가적인 구성과 작용에 따르면, 본 발명에 따른 타이어 정렬 장치에서는 컨베이어를 따라 순차로 이송되는 타이어를 여러개씩 위치와 간격을 정렬할 수 있다. 따라서, 이송 대차가 복수 개의 타이어를 이송할있는 경우에도 그러한 이송 가능한 타이어의 갯수에 맞추어 타이어들을 동시에 그 위치와 간격을 맞추어 정렬할 수 있으므로, 공정 시간이 상당히 단축될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 정렬 장치의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이고,
도 2a와 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 정렬 장치에서 제1 가이드 유닛 및 제1 컨베이어를 도시하는 평면도와 측면도이고,
도 2c는 도 2a에서 제1 가이드 유닛의 작동을 보여주는 평면도이고,
도 3a와 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 정렬 장치에서 제2 가이드 유닛 및 제2 컨베이어를 도시하는 평면도와 측면도이고,
도 3c는 도 3a에서 제1 가이드 유닛의 작동을 보여주는 평면도이고,
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 정렬 장치에서 타이밍 벨트 유닛과 지지대를 보여주는 평면도와 측면도이고,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 정렬 장치에서 제2 가이드 유닛과 타이밍 벨트 유닛의 작동을 보여주는 측면도이다.

본 발명은 정렬되지 않은 상태로 순차로 이송되는 타이어를 1개씩 정렬하여 이송되도록 구성될 수도 있고, 2개를 초과하는 타이어를 동시에 정렬하여 이송되도롤 구성될 수도 있지만, 이하에서 설명하는 실시예에서는 2개의 타이어를 동시에 정렬하여 이송되게 하는 경우에 대해 설명한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예의 타이어 정렬 장치의 개괄적인 구성을 보여주는 도 1을 참조하면, 본 실시예의 타이어 정렬 장치는 타이어를 일방향(이하, '이송 방향'이라 부름)으로 이송하는 제1 컨베이어(10), 제1 컨베이어(10)에 연이서 배치되어 제1 컨베이어(10)로부터 이송되는 타이어를 이송 방향으로 이송하는 제2 컨베이어(20), 제2 컨베이어(20)에 연이어 배치되며, 타이어가 후속 공정 또는 적재 창고로 운반되기 위해 정렬될 상태로 놓이는 지지 유닛으로서의 지지대(85)를 포함하고 있다.

제1 컨베이어(10)에는 타이어(1)를 이송 방향에 수직한 방향, 즉 제1 컨베이어(10)의 폭방향으로 정렬하는 제1 가이드 유닛(30)이 배치되어 있고, 제2 컨베이어(20)에는 타이어(1)를 이송 방향으로 정렬하는 제2 가이드 유닛(40)이 배치되어 있다.

본 실시예에서 제1 컨베이어(10)는 제1 프레임(70), 제2 컨베이어(20)와 지지대(85)는 제2 프레임(80) 상에 설치되어 있는데, 이들은 모두 하나의 프레임에 설치될 수 있다.

이하, 전술한 각 구성요소들의 구체적인 구성을 구성 요소별로 설명한다.

제1 컨베이어와 제1 가이드 유닛

제1 컨베이어(10)와 제1 가이드 유닛(30)의 구성을 보여주는 도 2a와 도 2b를 참조하면, 제1 컨베이어(10)에는 이송 방향(A) 앞쪽의 구동 스프로켓(11)에 의해 순환 구동되는 제1 컨베이어 벨트(13)가 마련되어 있다.

제1 컨베이어 벨트(13)의 표면에는 이송 방향(A)에 수직한 방향으로 자유 회전 가능한 로울러(14)들이 제1 컨베이어 벨트(13)의 전체 표면에 걸쳐 배치되어 있다. 이 로울러들(14)은 제1 가이드 유닛(30)에 의해 타이어(1)가 이송 방향(A)에 수직한 방향, 즉 제1 컨베이어 벨트의 구동 방향에 수직한 방향으로 정렬되도록 이동할 때, 타이어(1)가 제1 컨베이어 벨트(13)의 표면 위에서 슬라이드할 수 있게 해준다.

구동 스프로켓(11)은 제1 프레임(70)의 측면 채널(72)의 아래쪽에 배치된 구동 모터(15)와 체인(16)에 의해 연결되어 구동되어, 제1 컨베이어 벨트(13)를 그 상측에 놓이는 면이 타이어의 이송 방향(A)을 향하도록 구동한다.

제1 컨베이어(10)에는 제1 가이드 유닛(30)이 장착되어 있다. 제1 가이드 유닛(30)에는 각각 제1 프레임(70)의 양 측면 채널(72)에 일단부가 회동 가능하게 배치되고 길이가 길게 연장되는 'ㄷ'자 단면의 채널 형태의 2개의 제1 아암(31, 32)이 포함되는데, 이들 제1 아암(31, 32)은 각각 일단이 제1 프레임 유닛(70)의 좌우의 측면 채널(72)에 회전 가능하게 부착된 회동축(33, 34)에 고정되어 있고, 이 고정된 일단으로부터 길게 연장된 형태로 형성되어 있다. 또한, 이들 좌우의 제1 아암(31, 32)은 제1 컨베이어(10)의 타이어 이송 방향(A)에 대하여 서로 대칭인 형태로 되어 있다.

각각의 제1 아암(31, 32)에는 회동축(33, 34)에 고정된 단부로부터 타 단부까지 복수 개의 자유 회전하는 로울러(35)들이 제1 아암(31, 32)의 길이 방향으로 순차로 배치되어 있다.

도 2a에서 타이어 이송 방향(A)으로 볼 때 우측의 회동축(33) 하단에는 그 회동축(33)을 중심으로 양측으로 연장되는 형태의 제1 링크(36)가 회동축(33)과 함께 회전하도록 장착되어 있고, 제1 링크(36)의 일단에는 제1 프레임(70)의 하면에 장착된 공압 실린더(38)의 피스톤 로드(381)가 결합되어 있다.

좌측의 회동축(34) 하단에는 제2 링크(37)의 일 단부가 결합되어 있다. 제1 링크(36)에서 피스톤 로드(381)가 결합된 단부와 대향하는 타 단부와 제2 링크(37)의 단부 사이에는 길이가 길게 형성된 봉 형태의 커넥팅 로드(39)의 단부들이 회동 가능하게 결합되어 있다.

이러한 구성에 따라, 공압 실린더(38)가 작동하여 피스톤 로드(381)가 돌출하면, 피스톤 로드(381)가 제1 링크(36)를 밀어 회동축(33)이 회전한다. 제1 링크(36)는 회동축(33)을 중심으로 회전을 하면서 그 일단에 회동 가능하게 결합된커넥팅 로드(39)를 밀고, 커넥팅 로드(39)는 그 일단에 결합된 제2 링크(37)를 민다. 제2 링크(37)는 회동축(34)을 중심으로 회전하면서 회동축(34)을 회전시킨다.

도 2b를 참조하면, 양측의 측면 채널(72)에는 타이어(1)가 제1 컨베이어(10)에서 타이어의 정렬 위치에 진입하고 진출하는 것을 감지하는 제1 센서(75)가 장착되어 있어, 이 제1 센서(75)가 타이어(1)의 진입과 진출을 감지함에 따라 제1 컨베이어(10)의 순환 구동과 제1 가이드 유닛(30)의 작동이 이루어진다.

이상의 구성에 따라, 제1 가이드 유닛이 작동하는 과정을 도 2c를 참조하여 설명한다. 도 2c에서는 제1 가이드 유닛(30)과 타이어의 움직임을 가상선으로 표시하였다.

제1 컨베이어 벨트(13)에 타이어(1)가 이송되어 오면, 제1 컨베이어 벨트(13)가 순환 구동되어 타이어(1)가 그 이송 방향(A)으로 진행한다.

이 때, 공압 실린더(38)가 작동하여 피스톤 로드(381)가 돌출되면서 제1 링크(36)를 밀어 회동축(33)이 회전한다. 공압 실린더(38)의 작동은 제1 링크(36) 및 커넥팅 로드(39)를 통하여 제2 링크(37)에 전달되어 제2 링크(37)가 회전하여 회동축(34)이 회전한다.

이러한 회동축들(33, 34)의 회전에 의해, 제1 아암들(31, 32)은 각각의 회동축(33, 34)을 중심으로 그 단부가 제1 컨베이어 벨트(13)의 폭방향 내측을 향하도록 대칭적으로 회전하여, 타이어 이송 방향(A)에 대해 경사진 상태로 놓이고, 제1 컨베이어 벨트(13)에 의해 이송되는 타이어(1)는 제1 아암(31, 32)과 충돌을 하게 된다.

예컨대, 타이어(1)가 그 이송 방향(A)에 대하여 우측으로 치우친 상태로 이송되면, 타이어(1)는 우측의 제1 아암(31)에 충돌을 하면서 제1 아암(31)를 밀게 된다.

타이어(1)가 공압 실린더(38)에 의해 회전하는 방향과 반대쪽으로 제1 아암(31)를 밀지만, 제1 아암(31)는 공압 실린더(38)의 잔류 공기압에 의해 타이어(1) 측으로 반력을 가한다. 타이어(1)는 이 반력에 의해 제1 아암(31)의 로울러(35)와 제1 컨베이어 벨트(13)의 표면을 이루는 로울러(14) 위에서 슬라이드하면서 좌측으로 밀린다.

좌측의 제1 아암(32)은 우측의 제1 아암(31)의 회전에 의해 마찬가지로 프레임 유닛의 측면 채널(72)쪽으로 좌측의 제1 아암(32)과 동일한 회전각도로 회전하여 있으므로, 타이어(1)는 양측의 제1 아암(31, 32)과 충돌하면서 그 중심에 놓인 상태로 이송된다.

이로써, 제1 컨베이어(10)에 의해 이송되는 타이어(1)는 2개의 제1 아암(31, 32)에 의해 그 이송 방향에 수직한 방향, 즉 제1 컨베이어(10)의 폭방향 중심으로 정렬된다.

제2 컨베이어와 제2 가이드 유닛

다음으로 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 제2 컨베이어(20)와 제2 가이드 유닛(40)의 구성 및 작동에 대해 설명한다.

제1 컨베이어(10)에서 정렬된 타이어는 이송 방향(A) 앞쪽으로 연이어 배치된 제2 컨베이어(20)로 진입한다. 제2 컨베이어(20)는, 각각 복수 개의 자유 회전하는 로울러(23)들이 제2 프레임(80)의 폭방향 양측으로 서로 간극을 두고 2개의 열로 배치되어 있다.

제2 컨베이어(20)에는 제2 가이드 유닛(40)이 배치되어 있다. 제2 가이드 유닛(40)에는 제2 컨베이어(20)의 폭방향 양측으로 서로 대칭 형태로 배치되는 2개의 제2 아암(411, 412) 및 2개의 제3 아암(413, 414)이 마련되어 있다. 제2 아암(411, 412)은 타이어를 그 이송 방향의 반대쪽으로 편향시키는 제1 편향 수단을 이루는 것이며, 2개의 제3 아암(413, 414)은 타이어를 그 이송 방향으로 편향시키는 제2 편향 수단을 이루는 것이다.

각각의 아암들(411, 412, 413, 414)은 일 단부가 측면 채널(72)에 회동 가능하게 장착된 회동축(421, 422, 423, 424))에 일 단부가 고정되어 있고, 이 단부로부터 길게 연장되는 봉 형태로 형성되어 있다. 각각의 아암들(411, 412, 413, 414)의 타 단부는 'ㄷ'자 형태로 상하로 벌어진 형태로 형성되어, 그 사이에 자유 회전하는 로울러(43)가 상하 방향으로 부착되어 있다.

이송 방향(A)에서 볼 때, 우측의 제2 아암과 제3 아암(411, 413)은 그 단부와 회동축(421, 423)이 서로 가깝게 배치되어 있고, 로울러(43)가 부착된 단부는 비작동 상태에서 서로 대략 반대쪽을 향하도록 배치되어 있다. 좌측의 제2 및 제3 아암(412, 414) 및 회동축(422, 424)도 이와 마찬가지로 방식으로 배치되어 있다.

각각의 회동축들(421, 422, 423, 424)의 하단에는 일단이 이들 회동축에 고정되어 이들 회동축과 함께 회전하는 제1 링크(441, 442, 443, 444))가 부착되어 있다. 타이어 이송 방향(A)에서 보았을 때 우측의 제3 아암(413)의 회동축(423)에는 제1 링크(443)의 아래에 일단이 회동축(423)에 고정되어 회동축(423)과 함께 회전하는 제2 링크(45)가 부착되어 있다.

제2 링크(45)의 타 단부에는 제2 프레임(80)에 장착되어 있는 유압 실린더(49)의 피스톤 로드(491)가 회동 가능하게 결합되어 있다. 유압 실린더(49)는 피스톤 로드(491)의 왕복동 운동에 의해 제2 링크(45)를 밀거나 당기는 작용을 한다.

제2 컨베이어(20)의 아래쪽 중앙에는 제2 프레임(80)에 회전 가능하게 부착되어 있는 회전 링크(46)가 배치되어 있다. 회전 링크(46)는 그 중심에서 제2 프레임(80)에 회전 가능하게 부착되고, 그 중심으로부터 4개의 분지부(461, 462, 463, 464)가 방사상으로 연장되어 일체로 마련되어 있다. 각각의 분지부(461, 462, 463, 464)의 단부와 각각의 제1 링크(441, 442, 443, 444)의 단부는 각각의 커넥팅 로드(471, 472, 473, 474)에 의해 결합되어 있다. 분지부와 커넥팅 로드, 커넥팅 로드와 제1 링크는 그 단부에서 상대회전 가능하게 결합되어 있다.

도 3c를 참조하여 이상의 구성에 따른 제2 컨베이어(20)와 제2 가이드 유닛(40)의 작동을 설명한다.

먼저, 비작동 상태에서 유압 실린더(47)의 피스톤 로드(471)는 수축 상태에 있고, 제2 아암 및 제3 아암들(411, 412, 413, 414)은 제2 컨베이어(20)의 폭방향 양 단부측에 배치되어 있다.

타이어(1)가 제1 컨베이어(10)로부터 제2 컨베이어(20)에 진입하면서 그 관성에 의해 제2 컨베이어(20)의 로울러(23) 위로 진행한다. 타이어(1)의 진입이 센서(도 4a의 83)에 의해 감지되면, 유압 실린더(49)가 작동하여 피스톤 로드(491)가 연장되고, 피스톤 로드(491)에 결합된 제2 링크(45)가 회전한다.

이에 따라 제2 링크(45)가 결합된 우측의 제3 아암(413)의 회동축(423)이 회전하고, 여기에 결합된 제1 링크(443)가 회전하여 그 단부에 결합된 커넥팅 로드(473)를 밀거나 당긴다. 커넥팅 로드(473)는 회전 링크(46)의 분지부(463)를 밀거나 당겨 회전 링크(46)가 회전하게 된다.

회전 링크(46)의 회전에 따라, 그 분지부(461, 462, 464)에 회전 가능하게 결합된 커넥팅 로드(471, 472, 474)가 밀거나 당겨져서 각각의 커넥팅 로드에 회전 가능하게 결합된 각각의 제1 링크(441, 442, 444)가 회전하여 각각의 회동축(421, 422, 424)이 회전한다.

이상과 같은 회동축들(421, 422, 423, 424)의 회전에 의해 제2 아암들(411, 412) 및 제3 아암들(413, 414)이 회전하는데, 이들은 모두 측면 채널(82)에 인접한 상태에서 제2 컨베이어(20)의 폭방향 내측을 향하여 이송 방향(A)에 대하여 경사지는 방향으로 이동하게 된다. 즉, 제2 아암들(411, 412)은 타이어의 이송 방향(A)의 반대쪽으로 회전하고, 제3 아암들(413, 414)은 타이어 이송 방향(A)으로 회전한다.

제2 및 제3 아암들(411, 412, 413, 414)이 회전하면서 그 단부에 마련된 로울러들(43)이 타이어(1)의 트레드면과 접촉하여 타이어(1)를 미는데, 구체적으로는 제2 아암들(411, 412)의 로울러들(35)은 타이어(1)를 그 이송 방향(A)의 반대쪽으로 밀고 제3 아암들(413, 414)의 로울러들(35)은 타이어(1)를 그 이송 방향으로 민다. 또한, 좌측의 아암들(412, 414)는 타이어(1)를 우측으로 밀고 우측의 아암들(411, 413)은 타이어(1)를 좌측으로 민다.

제2 및 제3 아암들(411, 412, 413, 414)은, 그 회동축들(421, 422, 423, 424)이 서로 동기화하여 회전하므로, 타이어(1)는 이들 아암들의 로울러(43)에 의해 정해지는 일 지점에 중심이 놓이면서 정지된다.

타이어가 정해진 위치에 놓이면, 공압 실린더(49)의 작동이 해제되어 피스톤 로드(4911)가 수축하면서 제2 및 제3 아암들(411, 412, 413, 414)은 제2 프레임(80)의 측면 채널(82)에 인접한 위치로 복귀한다.

이에 따라, 타이어(1)는 제2 가이드 유닛(40)에 의해 정렬되면서 정지하여 제2 컨베이어(20) 상에 정지하여 놓인다.

타이밍 벨트 유닛 및 지지 유닛의 구성

다음으로 도 4a 및 도 4b를 참조하여 타이밍 벨트 유닛(50)과 지지대(85)의 구성에 대해 설명한다.

타이밍 벨트 유닛(50)은 제2 프레임(80)의 전체 길이 방향, 즉 타이어(1)의 이송 방향(A))으로 연장되어 마련되는 승강 프레임(51)을 포함하고 있다.

승강 프레임(51)의 길이 방향 양단에는 각각 2개의 피동 풀리(52, 53)이 배치되어 있으며, 이들 피동 풀리(52, 53)에는 2개의 벨트(54)가 승강 프레임(51)의 길이 방향으로 순환 구동 가능하게 장착되어 있다. 승강 프레임(51)의 일 단부의 아래쪽에는 구동 모터(55)가 장착되어 있고, 구동 모터(55)의 출력축(551)과 하나의 피동 풀리(52)의 축(521) 사이에는 구동 벨트(552)가 장착되어 있다.

2개의 벨트(51)와 구동 벨트(552), 구동모터의 출력축(551)과 피동 풀리(52, 53)는 그 결합면에 톱니가 형성되어 벨트와 풀리 사이의 미끄러짐이 방지되도록 구성되어 있다.

구동 모터(55)가 회전하면, 그 회전력은 구동 풀리(552)를 통하여 피동 풀리(52)에 전달되어 벨트(51)가 순환 회전한다.

제2 프레임(80)의 아래쪽에는 2개의 공압 실린더(56)가 그 작동 방향이 상하로 되어 제2 프레임(80)의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 공압 실린더(56)의 피스톤 로드(561)에는 타이밍 벨트 유닛(50)의 승강 프레임(51)이 결합되어 있어서, 피스톤 로드(561)의 왕복동 운동에 따라 승강 프레임(51)이 상하로 승강 또는 하강한다.

제2 프레임(80)에서 타이어 이송 방향(A)의 앞쪽에는 제2 프레임(80)의 상면에 지지대(85)가 마련되어 있다. 지지대(85)는 제2 컨베이어(20)에 연이어서 타이어(1)의 이송 방향(A) 앞쪽에 배치되어 있는데, 지지대(85)는 제2 컨베이어(20)의 로울러(23)들의 상측과 대략 같은 평면에 놓여 있다.

지지대(85)에는 타이밍 벨트 유닛(50)이 통과할 수 있고, 이 지지대(85)에 놓인 타이어(1)를 운반해 나가는 포크(미도시)가 통과할 수 있는 관통홈(86)이 형성되어 있다. 관통홈(86)은 타이어(1)의 이송 방향(A)에 평행하게 형성되는 평행홈(861)과 이에 수직의 방향으로 형성되는 2개의 수직홈(862)이 타이어의 이송 방향(A)에 대해 서로 거리 'B' 만큼 이격되어 형성되어 있다.

평행홈(861)과 2개의 수직홈(862)은 서로 교차되어 2개의 십자형의 홈을 형성하고, 이러한 십자형의 홈은 지지대(85)에 안착되는 타이어(1)를 이송 대차(미도시)로 운반해가는 포크(미도시)의 형상에 맞추어진 것이다. 또한, 수직홈(862)이 서로 이격된 간격(B)은 이송 대차의 2개의 포크(미도시)의 간격과 동일하게 형성되어 있다. 또한, 십자형의 홈에 대하여 대각선 방향으로 센서(84)가 마련되어, 이 십자형 홈 부분에 타이어가 안착되는 것을 감지하도록 구성되어 있다.

타이밍 벨트 유닛(50)은 제2 컨베이어(20)의 2개 열의 로울러(51, 52) 사이의 간극과 지지대(85)의 관통홈(86)을 통하여 공압 실린더(56)에 의해 상하로 승강 가능하다. 구체적으로, 타이밍 벨트 유닛(50)은 그 벨트들(54)이 제2 컨베이어(20)의 로울러(23) 및 지지대(85)의 위쪽에 배치되는 제1 위치 및 그 아래쪽에 놓이는 제2 위치 사이에서 승강한다.

이러한 구성에 따른 타이밍 벨트 유닛(50) 및 지지대의 작동과 기능에 대해 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 5a를 참조하면, 타이어(1)가 제2 가이드 유닛(40)에 의해 정렬될 때, 타이밍 벨트 유닛(50)은 제2 위치에 놓여 있으므로, 제2 가이드 유닛(40)의 작동과 타이어(1)의 이송에 저해가 되지 않는다.

제2 가이드 유닛에 의해 타이어(1)가 정렬되어 놓이면, 공압 실린더(56)의 피스톤 로드(561)가 확장되어 타이밍 벨트 유닛(50)이 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 타이어(1)는 벨트(51) 위에 놓인다. 이어서 벨트(51)가 구동 모터(54)에 의해 구동되어 벨트(51)에 놓인 타이어(1)가 이송 방향(A)으로 이동한다.

구동 모터(54)는 벨트(51)가 관통홈(86)의 교차 부분의 이격 거리(B)만큼 이동한 후에 정지하고, 공압 실린더(56)가 작동하여 타이밍 벨트 유닛(50)이 제1 위치로부터 제2 위치로 하강한다. 이에 따라 벨트(51) 위에 놓여있던 타이어(1)는 지지대(85) 위에 놓인다. 다시 제1 컨베이어(10)로부터 다음의 타이어(2)가 이송되어 오고, 제2 가이드 유닛(40)에 의한 정렬된다.

다음으로 도 5b를 참조하면, 타이밍 벨트 유닛(50)이 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 타이어(2)는 벨트(51) 위에 놓인다. 먼저 이송되어 지지대(85) 위에 놓여있던 타이어(1)도 타이밍 벨트 유닛(50)의 상승에 의해 벨트(51) 위에 놓이고, 2개의 타이어(1, 2)의 중심 사이의 간격은 관통홈(86)의 교차 부분의 이격 거리(B)와 동일하게 되어 있다.

이어서, 구동 모터(54)가 회전하여 벨트(51)가 이송 방향(A)으로 이동하고, 타이어(1, 2)가 관통홈(86)의 교차 부분에 다다르면 정지한다. 벨트(51)가 정지하고, 타이밍 벨트 유닛(50)이 제1 위치로부터 제2 위치로 하강하면, 2개의 타이어(1, 2)는 지지대(85)에서 관통홈(86)이 교차하는 부분에 각각 놓인다.

다음으로 도 5c를 참조하면, 이어서, 이송 대차의 2개의 포크(3)가 타이밍 벨트 유닛(50)과 지지대(85) 하면 사이의 간극으로 진입하여 상승하면, 타이어(1, 2)는 포크에 놓인 상태로 지지대(85)로부터 들려 이송 대차로 옮겨진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 구성과 작용에 따르면, 타이어의 적재 창고 또는 성형 공정이나 가류 공정, 검사 공정 사이에서 이송대차에 의해 운반되는 타이어는 정렬되지 않은 상태로 본 실시예의 장치에 진입하여 그 위치가 정렬되어 놓이고, 다음의 타이어가 진입하여 정렬된 후에 먼저 진입하여 정렬되어 놓인 타이어와 간격을 맞추어 정렬되어 놓인다. 이렇게 간격과 위치가 맞추어져 놓인 2개의 타이어는 이송 대차의 포크에 의해 운반된다.

본 실시예는 2개의 타이어가 정렬되어 함께 운반되는 구성을 갖추고 있으나, 본 실시예의 구성을 그대로 이용하되 구동 모터(54)에 의해 벨트(51)가 이동하는 거리를 조정하여 1개의 타이어만 정렬되어 운반되도록 작동할 수 있다. 즉, 1개의 타이어(1)를 위치를 맞추어 정렬한 후에 관통홈(86)이 교차하는 부분 중의 어느 하나에 타이어(1)를 내려 놓은 후에 포크로 운반할 수 있다.

본 실시예에서 지지대(85)에 형성하는 관통홈(86)의 수직홈(862)을 3개 이상으로 형성하는 경우에는 구동 모터(54)에 의한 벨트(51)의 이동 거리를 조정함으로써, 3개 이상의 타이어가 정렬되고 간격이 맞추어져 동시에 운반되도록 구성할 수도 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으며, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 변형과 구성의 부가가 가능하며, 그러한 변형과 구성의 부가는 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 제1 컨베이어 20: 제2 컨베이어
30: 제1 가이드 유닛 40: 제2 가이드 유닛
50: 타이밍 벨트 유닛 70: 제1 프레임
80: 제2 프레임

Claims (8)

1. 타이어를 정렬하여 이송하기 위한 타이어 정렬 장치로서,
   타이어가 놓여져 이송되는 제1 컨베이어,
   상기 제1 컨베이어에 배치되어, 상기 제1 컨베이어를 통하여 순차로 이송되는 타이어를 이송 방향에 수직한 방향으로 정렬하는 제1 가이드 유닛,
   상기 제1 컨베이어에 연이어 배치되어, 상기 제1 컨베이어로부터 이송되어 오는 타이어가 놓여져 이송되는 제2 컨베이어,
   상기 제2 컨베이어에 배치되어, 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 타이어를 그 이송 방향에 대해 소정 위치에 정렬하는 제2 가이드 유닛,
   상기 제2 가이드 유닛에 의해 소정 위치에 정렬된 타이어를 그 정렬된 상태로 유지하여 그 이송 방향으로 이송하는 타이밍 벨트 유닛, 및
   상기 타이밍 벨트 유닛에 의해 이송되는 타이어가 놓이는 안착 표면을 포함하는 지지 유닛
   를 포함하며,
   상기 타이밍 벨트 유닛은 상기 타이어가 놓여 지지되며 타이어의 이송 방향과 평행하게 배치는 벨트와 이 벨트를 순환 구동하는 구동 유닛을 포함하고,
   상기 타이밍 벨트 유닛은 상기 제2 컨베이어와 상기 지지 유닛에 걸쳐 배치되고, 상기 벨트의 상부가 상기 제2 컨베이어의 상면과 상기 타이어 지지 유닛의 안착 표면의 상측에 배치되는 제1 위치 및 상기 제2 컨베이어의 하부와 상기 타이어 지지 유닛의 안착 표면의 하측에 배치되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하고,
   상기 제2 가이드 유닛에 의해 상기 타이어가 정렬되면, 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 상기 벨트 위에 상기 타이어가 놓이며, 상기 타이어가 상기 벨트 위에 놓인 상태에서 상기 벨트가 구동되어 상기 타이어가 상기 지지 유닛의 상기 안착 표면 위로 이동하고, 상기 타이어가 상기 안착 표면 위로 이동하면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 하강하여 상기 타이어가 상기 안착 표면 위에 놓이고,
   상기 지지 유닛의 안착 표면에는 상기 타이어 지지 유닛으로부터 상기 안착 표면에 놓인 타이어를 들어올려 운반하는 포크가 관통할 수 있는 관통홈이 형성되고, 상기 타이어는 상기 타이밍 벨트 유닛에 의해 상기 안착 표면에서 상기 관통홈이 형성된 위치에 놓는 것인 타이어 정렬 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지 유닛에는 상기 포크가 관통할 수 있는 복수 개의 관통홈이 상기 타이어의 이송 방향으로 소정 간격을 두고 이격되어 형성되고,
   상기 제2 지지 유닛에 의해 하나의 타이어가 정렬되면, 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상승하여 상기 타이어가 상기 벨트에 놓인 상태로 상기 지지 유닛의 관통홈 사이의 상기 소정 간격만큼 순환 구동된 후에 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 하강하여 상기 타이어가 상기 지지 유닛의 상기 안착 표면에 놓이고, 이어서 상기 타이어에 후속하여 제1 컨베이어로 유입되는 타이어가 상기 제1 가이드 유닛 및 제2 가이드 유닛에 의해 정렬되어 상기 제2 컨베이어 벨트 상의 상기 소정 위치에 놓이면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제2 위치로부터 제1 위치로 상승하여 앞서 상기 벨트 상에 놓인 타이어와 후속하여 상기 벨트 상에 놓인 타이어가 상기 관통홈 사이의 상기 소정 간격만큼 이격된 상태로 순환 구동되어, 상기 복수 개의 타이어가 각각의 상기 관통홈의 위치에 도달하면 상기 타이밍 벨트 유닛이 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 하강하여, 상기 타이어가 상기 안착 표면 상의 각각의 관통홈의 위치에 놓이는 것인 타이어 정렬 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지지 유닛의 안착 표면에 형성되는 상기 관통홈은 상기 안착 표면에서 타이어 이송 방향을 따라 연속하여 형성되는 부분과 이 이송 방향에 수직한 방향으로 형성되는 부분으로 이루어지는 것인 타이어 정렬 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 컨베이어는 타이어 이송 방향을 따라 복수 개의 구동 로울러가 배치되는 제1열의 구동 로울러와 제2열의 구동 로울러를 포함하고, 이 제1열과 제2열의 구동 로울러들은 각각 상기 제2 컨베이어의 폭방향 양측에 배치되고,
   상기 지지 유닛의 안착 표면에 형성되는 상기 관통홈은 상기 안착 표면에서 타이어 이송 방향을 따라 연속하여 형성되는 수평홈과 이 이송 방향에 수직한 방향으로 형성되는 수직홈으로 이루어지며,
   상기 타이밍 벨트 유닛은 상기 제1열과 제2열의 구동 로울러의 사이 및 상기 관통홈의 수평홈을 통하여 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동하는 것인 타이어 정렬 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 가이드 유닛은 상기 타이어의 이송 방향 앞쪽에서 상기 타이어와 접촉하면서 상기 타이어를 그 이송 방향의 반대쪽으로 편향시키는 제1 편향 수단 및 상기 타이어의 이송 방향 뒤쪽에서 상기 타이어와 접촉하면서 상기 타이어를 그 이송 방향으로 편향시키는 제2 편향 수단을 포함하여, 상기 타이어가 상기 제2 가이드 유닛의 상기 제1 편향 수단과 상기 제2 편향 수단 사이에 놓인 상태에서 상기 제1 편향 수단과 상기 제2 편향 수단에 의한 편향 작용에 의해 상기 타이어가 그 이송 방향에서의 상기 소정 위치에 정렬되는 것인 타이어 정렬 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 가이드 유닛의 제1 편향 수단은 각각 상기 제2 컨베이어의 폭방향 양 단부로부터 폭방향 내측을 향하여 연장되는 2개의 제2 아암을 포함하고, 상기 제2 편향 수단은 상기 제2 아암들에 대하여 타이어의 이송 방향 뒷쪽에 배치되며 각각 상기 제2 컨베이어의 폭방향 양 단부로부터 폭방향 내측을 향하여 연장되는 2개의 제3 아암를 포함하며,
   상기 제3 아암들은 상기 타이어의 이송 방향으로 회동하고 상기 제2 아암들은 상기 제3 아암들의 회동과 동시에 상기 타이어의 이송 방향의 반대 방향으로 회동함으로써, 상기 제2 컨베이어에 의해 상기 제2 아암들과 상기 제3 아암들 사이에 이송된 상기 타이어를 편향시켜 그 이송 방향에서의 상기 소정 위치에 정렬하는 것인 타이어 정렬 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 아암들 및 제3 아암들 각각은 일단이 상기 컨베이어의 폭방향 단부의 일점에 회전 구동 가능하게 부착되고 타단에는 타이어와 구름 접촉하는 로울러가 부착되는 것이 타이어 정렬 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 가이드 유닛은 각각 상기 제1 컨베이어의 폭방향 양 단부로부터 폭방향 내측을 향하여 연장되는 2개의 제1 아암을 포함하여, 상기 제1 아암들은 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 상기 타이어와 접촉하여 상기 제1 컨베이어의 폭방향의 외측으로 회동하면서 상기 타이어를 상기 제1 컨베이어의 폭방향 내측으로 편향시켜 그 이송 방향에 수직한 방향에서의 위치를 정렬하는 것인 타이어 정렬 장치.
   

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