KR101676718B1 - 스토커 - Google Patents

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Abstract

스토커가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스토커는, 스토커 본체; 스토커 본체에 설치되며, 주행레일을 따라 스토커 본체를 왕복운동가능하게 하는 주행유닛; 및 스토커 본체에 설치되며, 제동 또는 감속 시 스토커 본체를 하방으로 이동시켜 스토커 본체의 일측이 들리는 노즈다운(nose down) 현상을 방지하는 노즈다운 방지유닛을 포함한다.

Description

스토커{STOCKER}
본 발명은, 스토커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제동 또는 감속시에 노즈다운(nose down) 현상을 방지할 수 있는 스토커에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체용 웨이퍼는 사진 공정, 식각 공정, 박막증착 공정, 세정 공정 등 다양한 공정들을 통해 제조된다.
이러한 공정은 해당 공정들을 수행하는 다양한 반도체 제조 설비들에 의해서 진행된다. 다시 말해, 각 반도체 제조 설비들은 이송된 반도체 웨이퍼 상에 소정 패턴을 형성하거나 박막을 증착하는 등 각 반도체 제조 설비의 역할에 따른 해당 공정들을 수행함으로써 반도체용 웨이퍼를 제조하는 것이다.
한편, 반도체용 웨이퍼는 각 반도체 제조 설비들로 이송될 때 낱장으로 이송되거나 카세트에 복수 개 적재되어 각 반도체 제조 설비들로 이송될 수 있으며, 이로 인해 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
반도체용 웨이퍼는 하나의 반도체 제조 설비에서 해당 공정이 완료된 후 바로 다음 반도체 제조 설비로 이송되는 것이 아니라, 각 반도체 제조 설비들의 웨이퍼 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위하여, 적재선반에 임시로 보관되며, 필요에 따라 해당 공정을 수행하는 반도체 제조 설비로 이송된다.
그리고, 반도체용 웨이퍼를 적재선반에 적재하거나 적재선반에서 해당 반도체 제조 설비들로 반출할 때 스토커가 사용된다.
스토커는 적재선반들 주변에 마련된 주행레일을 따라 이동하며 반도체용 웨이퍼를 해당 반도체 제조 설비들로 전달한다.
반도체 제조 설비들 사이에서 작업효율을 향상시키기 위해 반도체용 웨이퍼를 신속하게 전달하여야 한다. 그러나 스토커가 주행레일을 따라 고속으로 이동될 수 있어야 하지만 주행레일에 접촉되는 스토커의 휠들은 우레탄으로 제조되므로 스토커의 고속 주행에 한계가 있다.
또한, 고속 주행하는 스토커는 제동 또는 감속 시 스토커의 후방이 들리는 노즈다운(nose down) 현상으로 인해 스토커가 전복될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0116013호(2010.10.29. 공개)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스토커의 고속 주행에 따른 제동 또는 감속 시에 노즈다운 현상을 방지하고 제동력을 향상시킬 수 있는 스토커를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스토커 본체; 상기 스토커 본체에 설치되며, 상기 주행레일을 따라 상기 스토커 본체를 왕복운동가능하게 하는 주행유닛; 및 상기 스토커 본체에 설치되며, 제동 또는 감속 시 상기 스토커 본체를 하방으로 이동시켜 상기 스토커 본체의 일측이 들리는 노즈다운(nose down) 현상을 방지하는 노즈다운 방지유닛을 포함하는 스토커가 제공될 수 있다.
상기 노즈다운 방지유닛은, 상기 스토커 본체의 길이방향 양측에 각각 설치되며, 제동 또는 감속 시 상기 주행레일에 접촉되고 밀착되어 상기 스토커 본체의 일측을 하방으로 이동시킬 수 있다.
상기 노즈다운 방지유닛은, 상기 주행레일의 돌출된 상부 하면으로부터 하방으로 이격되게 배치되며, 제동 또는 감속시 상승되어 상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되고 밀착되는 접촉부재; 및 상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 접촉부재에 연결되며, 제동 또는 감속 시 상기 접촉부재를 상승시켜 상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 하는 접촉부재 승강부를 포함할 수 있다.
상기 접촉부재는, 상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되어 회전되는 휠 형상으로 형성될 수 있다.
상기 접촉부재 승강부는, 일단이 상기 접촉부재에 연결되는 연결부재; 및 상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재의 타단에 연결되며, 제동 또는 감속 시 상기 연결부재를 상승시키는 연결부재 구동부를 포함할 수 있다.
상기 연결부재 구동부는, 상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재와 인라인되게 배치되어 상기 연결부재를 승강시키는 솔레노이드 코일을 포함할 수 있다.
상기 연결부재 구동부는, 상기 스토커 본체에 설치되되, 일단이 상기 연결부재의 타단에 연결되며 한 지점을 중심으로 회동하는 회동레버; 및 상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 회동레버의 타단에 연결되며, 상기 회동레버를 한 지점을 중심으로 회동시켜 상기 연결부재를 승강시키는 솔레노이드 코일을 포함할 수 있다.
상기 주행유닛은, 상기 스토커 본체의 길이방향 양측 각각에 마련되며, 상기 주행레일의 상부 상면에 접촉되어 주행하는 한 쌍의 구동 휠; 상기 스토커 본체의 길이방향 양측에 각각 마련되며, 상기 한 쌍의 구동 휠에 구동력을 공급하는 구동모터; 및 상기 구동모터와 상기 한 쌍의 구동 휠을 사이에 마련되며, 상기 구동모터의 구동력을 상기 한 쌍의 구동 휠에 전달하는 감속기를 포함할 수 있다.
상기 스토커 본체에 마련되되, 상기 한 쌍의 구동모터에 연결되며, 상기 스토커 본체를 회생제동(regenerative braking)시키는 회생제동유닛을 더 포함하며, 상기 회생제동유닛과 상기 솔레노이드 코일이 연결되어 제동 또는 감속 시 상기 회생제동유닛에서 상기 솔레노이드 코일로 회생전류가 공급될 수 있다.
상기 접촉부재 승강부는, 상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재에 연결되어 상기 연결부재의 승강을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 스토커 본체의 하방으로 길게 연장된 제1 LM 가이드레일; 및 일측이 상기 연결부재에 결합되고 타측이 상기 제1 LM 가이드레일에 결합되며, 상기 연결부재와 함께 상기 제1 LM 가이드레일을 따라 승강하는 제1 LM 블록을 포함할 수 있다.
상기 스토커 본체에 높이방향으로 설치되는 수직프레임; 및 상기 수직프레임의 일측에 승강가능하게 연결되며 대상물을 핸들링하는 포크유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 포크유닛은, 상기 대상물의 저면을 지지하는 포크부; 상기 포크부에 결합되어 상기 포크부를 전후진 가능하게 하는 포크암; 상기 포크암을 지지하되 상기 포크부가 상기 대상물에 대향되도록 상기 포크암을 상기 스토커 본체에 대해 상대회전시키는 턴 테이블; 및 상기 턴 테이블과 상기 포크암을 지지하되 상기 수직프레임에 결합되어 승강되는 포크 지지부를 포함할 수 있다.
상기 수직프레임에 설치되어 상기 포크유닛을 상기 수직프레임을 따라 승강시키는 승강유닛을 더 포함하며, 상기 승강유닛은, 상기 수직프레임에 결합되며, 상기 수직프레임의 높이방향으로 배치된 제2 LM 가이드레일; 일측이 상기 포크유닛에 결합되고 타측이 상기 제2 LM 가이드레일에 결합되며, 상기 포크유닛과 함께 상기 제2 LM 가이드레일을 따라 승강하는 제2 LM 블록; 및 상기 제2 LM 블록에 연결되어 상기 제2 LM 블록을 상기 제2 LM 가이드레일을 따라 승강시키는 제2 LM 블록 구동부를 포함할 수 있다.
상기 포크유닛의 일측에 마련되어, 상기 대상물을 감지하고 식별하는 대상물 식별유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 수직프레임의 타측에 마련되며, 작업자의 작업공간을 형성하는 바스켓(basket)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 스토커가 고속 주행 중 제동 또는 감속되는 경우에 스토커의 일측이 들리는 노즈다운 현상을 방지하는 노즈다운 방지유닛을 구비함으로써, 스토커가 고속 주행 중 급작스런 제동 또는 감속 시 노즈다운 현상으로 인해 전복되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 노즈다운 방지유닛을 구비하므로, 스토커가 고속 주행하는 것이 가능하고, 이에 따라 반송시간을 단축할 수 있어 작업효율성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 노즈다운 방지유닛을 구비하므로, 스토커가 제동 또는 감속 시 제동력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 본 발명에 따른 적재유닛과 스토커를 구비한 스토커 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스토커를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스토커를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 동작상태도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 동작상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스토커의 포크유닛을 나타내는 사시도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 실시예에서 대상물은 반도체용 웨이퍼 등의 기판, 마스크, 기판 또는 마스크가 수납된 트레이 및 카세트 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 본 발명에 따른 적재유닛과 스토커를 구비한 스토커 시스템을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스토커를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스토커를 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 동작상태도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즈다운 방지유닛을 나타내는 동작상태도이고, 도 8은 본 발명에 따른 스토커의 포크유닛을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스토커 시스템(100)은, 대상물(M)이 적재되는 적어도 하나의 적재선반(200)과, 적재선반(200)에 적재된 대상물(M)을 반도체 제조 설비(미도시) 또는 입출고용 포트(미도시) 등에 전달하는 스토커(300)을 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 스토커 시스템(100)을 이용하여 적재선반(200)에 적재된 대상물(M)을 반출하는 과정을 살펴보면, 적재선반(200)에 적재된 대상물(M)은 스토커(300)에 의해 반도체 제조 설비, 입출고용 포트 등으로 전달되어 해당공정을 수행한다.
반대로, 대상물(M)을 적재선반(200)에 적재하는 과정을 살펴보면, 반도체 제조 설비, 입출고용 포트 등에서 해당공정을 수행한 후 대상물(M)은 스토커(300)에 의해 적재선반(200)으로 이동된 후 적재선반(200)에 적재된다.
본 실시예에 따른 적재선반(200)은 대상물(M)을 임시보관하는 역할을 한다.
그리고, 도 1에서 도시한 바와 같이 적재선반(200)은 스토커(300)의 이동방향을 따라 나란하게 양측에 배치된다.
이처럼, 적재선반(200)이 스토커(300)의 이동방향에 나란하게 양측에 배치되므로, 좁은 면적에도 많은 대상물(M)을 적재할 수 있어 공간 활용도가 향상된다.
본 실시예에서는 적재선반(200)이 스토커(300)의 이동방향에 나란하게 2열로 배치되게 도시되었지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 적재선반(200)이 1열로 배치될 수도 있다.
그리고, 적재선반(200)은 적재 프레임부(210)와, 적재 프레임부(210)의 내부에 마련되며 대상물(M)이 적재되는 적재공간을 형성하는 복수의 적재부(230)를 포함한다.
적재 프레임부(210)는 격자모양으로 형성되며 적재선반(200)의 골격을 형성한다.
그리고, 적재부(230)는 적재 프레임부(220)의 내부에 수평방향 및 수직방향으로 복수 개 적층된 구조로 배치된다. 이는 대상물(M)을 수평방향 및 수직방향으로 적층된 복수 개의 적재부(230)에 적재함으로써, 공간활용의 효율성을 증대하기 위함이다.
또한, 본 실시예에 따른 적재부(230)에는 대상물이 미끄러지는 것을 방지하기 위해 미끄럼 방지패드(미도시)가 더 설치될 수 있다.
한편, 적재부(230)에 적재된 대상물(M)은 스토커(300)에 의해 반출된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 스토커(300)는 대상물(M)을 적재선반(200)에 적재하거나, 적재선반(200)에서 반출하여 반도체 제조 설비 등 대상물 적재위치로 운반하는 역할을 한다.
특히, 스토커(300)가 적재선반(200)과 대상물 적재위치 상호 간에 대상물(M)을 전달하는 동안, 스토커(300)는 적재선반(200)과 대상물 적재위치 사이에서 수평방향으로 주행운동하고, 적재선반(200) 또는 대상물 적재위치에 대응되는 높이로 승강운동하며, 적재선반(200) 또는 대상물 적재위치에 대상물(M)이 대향되게 회전운동한다.
이러한 본 실시예에 따른 스토커(300)는, 적재유닛에 인접하게 배치된 주행레일(110)을 따라 주행하는 스토커 본체(310)와, 스토커 본체(310)에 설치되며 주행레일(110)을 따라 스토커 본체(310))를 왕복운동가능하게 하는 주행유닛(370)과, 스토커 본체(310)에 높이방향으로 설치되는 수직프레임(330)과, 수직프레임(330)의 일측에 승강가능하게 연결되며 대상물(M)을 핸들링하는 포크유닛(350)을 포함한다.
스토커 본체(310)는 주행레일(110)을 따라 이동되며, 주행유닛(370)은 스토커 본체(310)가 주행레일(110)을 따라 왕복운동가능하게 하는 동력을 제공하는 역할을 한다.
본 실시예에서 주행레일(110)은 상부와 하부에서 양측으로 돌출된 H형빔 형상으로 형성된다.
주행유닛(370)은 스토커 본체(310)의 길이방향 양측 각각에 마련되며 주행레일(110)의 상부 상면에 접촉되어 주행하는 한 쌍의 구동 휠(371)과, 스토커 본체(310)의 길이방향 양측에 각각 마련되며 한 쌍의 구동 휠(371)에 구동력을 공급하는 구동모터(372)와, 구동모터(372)와 한 쌍의 구동 휠(371) 사이에 마련되며 구동모터(372)의 구동력을 한 쌍의 구동 휠(371)에 전달하는 감속기(373)를 포함한다.
본 실시예에서 한 쌍의 구동 휠(371)은 스토커 본체(310)가 주행레일(110)을 따라 왕복운동가능하게 하는 동력을 제공한다.
그리고, 한 쌍의 구동 휠(371)에 연결된 구동모터(372)는 한 쌍의 구동 휠(371) 각각을 독립적으로 구동시킬 수 있으며 이는 주행레일(110)이 곡선구간을 갖는 경우에 한 쌍의 구동 휠(371) 각각의 회전속도를 달리할 수 있다.
즉, 구동모터(372)와 한 쌍의 구동 휠(371)은 다수의 기어가 조합된 감속기(373)에 의해 상호 연결되며, 감속기(373)는 스토커 본체(310)가 주행레일(110)의 곡선구간을 주행하는 경우에 곡선구간의 내측을 따라 주행하는 구동 휠(371)의 회전속도보다 곡선구간의 외측을 따라 주행하는 구동 휠(371)의 회전속도를 더 빨리하는 차동기어로써 작용한다.
한편, 본 실시예에 따른 스토커(300)는, 스토커 본체(310)의 일측에 마련되어 스토커 본체(310)를 회생제동(regenerative braking)시키는 회생제동유닛(375)을 더 포함한다.
회생제동유닛(375)은 스토커(300)가 갖는 관성력을 이용하는 장치로써, 스토커(300)가 주행 중 제동 또는 감속되면 스토커(300)는 관성에 의해 계속 주행하려는 힘을 갖게 된다.
이때, 구동 휠(371)에 연결된 구동모터(372)는 역으로 발전기 역할을 하게 되고, 이와 같은 동작에 의해서 구동모터(372)는 회생전류를 발생하게 되며, 스토커(300)가 갖는 관성력을 구동모터(372)의 전기에너지로 흡수함으로써 제동거리를 보다 짧게하는 이점이 있다.
구체적으로, 스토커 본체(310)의 주행 중 제동 또는 감속 신호가 입력되면, 회생제동유닛(375)은 구동모터(372)에 연결되어 스토커 본체(310)를 구동시키는 구동회로(미도시)를 비활성화하고 구동모터(372)에 연결되어 스토커 본체(310)를 회생제동시키는 회생제동회로(미도시)를 활성화한다. 따라서, 스토커 본체(310)의 제동 또는 감속 시 구동모터(372)는 발전기형태로 작동되어 스토커 본체(310)를 회생제동한다.
한편, 스토커 본체(310)의 주행 중 스토커 본체(310)가 급작스럽게 제동 또는 감속되는 경우, 스토커 본체(310)는 주행방향인 전방에 대해 후방이 들리는 노즈다운(nose down) 현상이 발생할 수 있다.
이러한 노즈다운 현상으로 인해 스토커(300)가 전복될 수 있으며 대상물(M) 및 작업자의 안전을 해하는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 스토커 본체(310)에 설치되어 제동 또는 감속 시 스토커 본체(310)를 하방으로 이동시켜 스토커 본체(310)의 일측이 들리는 노즈다운 현상을 방지하는 노즈다운 방지유닛(380)을 더 포함한다.
노즈다운 방지유닛(380)은 스토커 본체(310)의 길이방향 양측에 각각 설치되며, 제동 또는 감속 시 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되어 스토커 본체(310)의 일측을 하방으로 이동시킨다.
구체적으로, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 노즈다운 방지유닛(380)은 주행레일(110)의 돌출된 상부 하면으로부터 하방으로 이격되게 배치되며 제동 또는 감속 시 상승되어 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되는 접촉부재(381)와, 스토커 본체(310)에 설치되되 접촉부재(381)에 연결되며 제동 또는 감속 시 접촉부재(381)를 상승시켜 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 하는 접촉부재 승강부(383)를 포함한다.
접촉부재(381)는 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되어 스토커 본체(310)가 주행레일(110)로부터 들리는 노즈다운 현상을 방지하는 역할을 한다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 접촉부재(381)는 주행레일(110)의 상부 하면에 밀착되어 회전하는 휠 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 주행레일(110)의 상부 상면에는 구동 휠(371)이 접촉되어 회전 구동하며, 제동 또는 감속 시 주행레일(110)의 상부 하면에는 접촉부재(381)가 접촉되고 밀착된다.
접촉부재(381)는 주행레일(110)의 상부 하면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 도 4에서 도시한 바와 같이 주행레일(110)의 상부 하면이 경사지게 형성된 경우에 접촉부재(381)도 주행레일(110)의 경사진 상부 하면 형상에 대응되게 경사지게 형성될 수 있다.
상기와 같이, 제동 또는 감속 시 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되어 스토커 본체(310)를 하방으로 이동시키므로, 스토커 본체(310)가 들뜨는 노즈다운 현상을 방지할 수 있다.
또한, 접촉부재(381)에 의해 스토커 본체(310)의 양측에 각각 마련된 한 쌍의 구동 휠(371)들이 주행레일(110)의 상부 상면에 접촉된 상태를 유지하므로 회생제동 효율을 상승되고 제동력이 증가되어 제동거리를 단축할 수 있다. 그리고, 제동거리가 단축되므로 스토커(300)의 고속주행이 가능하고 운송능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 회생제동 효율 상승에 따라 제동력이 증가되므로, 마찰에 의한 브레이크를 사용하지 않아도 되어 적재선반(200)이 배치되는 클린룸(Clean Room)의 청정도를 저하시키지 않는다.
전술한 접촉부재(381)는 접촉부재 승강부(383)에 의해 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉 또는 접촉해제된다. 본 실시예에서 주행레일(110)은 상부와 하부에서 양측으로 돌출된 H형빔 형상으로 형성되는 경우, 접촉부재(381)는 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉 또는 접촉해제된다.
접촉부재 승강부(383)는 스토커(300)가 가속 및 등속 시 접촉부재(381)를 하방으로 이동시켜 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에서 떨어진 상태를 유지하며, 스토커(300)가 제동 또는 감속 시 접촉부재(381)를 상방으로 이동시켜 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 유지한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 접촉부재 승강부(383)는 일단이 접촉부재(381)에 연결되는 연결부재(385)와, 스토커 본체(310)에 설치되되 연결부재(385)의 타단에 연결되며 제동 또는 감속 시 연결부재(385)를 상승시키는 연결부재 구동부(387)를 포함한다.
접촉부재(381)가 휠 형상으로 형성된 경우, 접촉부재(381)가 회전가능하게 연결된 중심축(385a)에 연결부재(385)의 일단이 연결되고 연결부재(385)의 타단은 연결부재 구동부(387)에 연결된다.
그리고, 연결부재 구동부(387)는 연결부재(385)를 높이방향으로 승강시켜 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉 또는 접촉해제되게 한다.
이때, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재 구동부(387)는 주행레일(110)에 인접하게 스토커 본체(310)에 설치되며, 연결부재(385)의 타단에 직접 연결되고 인라인되게 배치된 솔레노이드 코일(solenoid coil,387a)을 포함한다.
연결부재 구동부(387)를 구성하는 솔레노이드 코일(387a)의 동작은 스토커(300)의 제동 또는 감속 시 회생제동유닛(375)에서 솔레노이드 코일(387a)로 회생전류(regenerative current)가 공급되며, 회생전류의 공급에 의해 솔레노이드 코일(387a)이 직접적으로 연결부재(385)를 상승시켜 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 한다.
구체적으로, 도 5는 스토커(300)가 가속 또는 등속 시 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에서 이격된 상태를 나타내며, 도 6은 스토커(300)가 제동 또는 감속 시 회생전류가 솔레노이드 코일(387a)에 공급되고 연결부재(385)가 상승되어 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착된 상태를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서 솔레노이드 코일(387a)은 회생제동유닛(375)에서 공급되는 회생전류를 이용하므로, 별도의 에너지 공급원이 없이 버려지는 회생전류를 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 스토커 본체(310)의 양측에 각각 마련된 구동모터(372)에서 회생제동유닛(375)으로 전달되는 회생전류가 제동 또는 감속 시 스토커 본체(310)가 들릴 수 있는 스토커 본체(310)의 후방에 배치된 솔레노이드 코일(387a)에 모두 공급되게 하여 솔레노이드 코일(387a)의 내부 자기장을 크게 할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 접촉부재 승강부(383)는 솔레노이드 코일(387a)이 연결부재(385)를 상승시키는 동안 연결부재(385)의 승강을 가이드하는 가이드부(389)를 더 포함한다.
가이드부(389)는 스토커 본체(310)에 설치되며 스토커 본체(310)의 하방으로 길게 연장된 제1 LM 가이드레일(389a)과, 일측이 연결부재(385)에 결합되고 타측이 제1 LM 가이드레일(389a)에 결합되며 연결부재(385)와 함께 제1 LM 가이드레일(389a)을 따라 승강하는 제1 LM 블록(389b)을 포함한다.
가이드부(389)는 솔레노이드 코일(387a)에 의한 연결부재(385)의 승강운동을 가이드함은 물론 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되어 밀착되는 경우 연결부재(385)가 가이드부(389)에 의해 지지되므로 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결부재 구동부(387)는 주행레일(110)에 인접하게 스토커 본체(310)에 설치되되 일단이 연결부재(385)의 타단에 연결되며 한 지점을 중심으로 회동하는 회동레버(387c)와, 스토커 본체(310)에 설치되되 회동레버(387c)의 타단에 연결되며 회동레버(387c)를 한 지점을 중심으로 회동시켜 연결부재(385)를 승강시키는 솔레노이드 코일(387b)을 포함한다.
다른 실시예에 따른 솔레노이드 코일(387b)의 동작도 역시 스토커(300)의 제동 또는 감속 시 회생제동유닛(375)에서 발생된 회생전류(regenerative current)를 솔레노이드 코일(387b)에 공급하며, 회생전류의 공급에 의해 솔레노이드 코일(387b)이 회동레버(387c)의 타단을 하강시키고 회동레버(387c)의 일단에 연결된 연결부재(385)를 간접적으로 상승시켜 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 한다.
구체적으로, 도 6은 스토커(300)가 가속 또는 등속 시 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에서 이격된 상태를 나타내며, 도 7은 스토커(300)가 제동 또는 감속 시 회생전류가 솔레노이드 코일(387b)에 공급되고 회동레버(387c)가 회동되어 연결부재(385)가 상승되며 접촉부재(381)가 주행레일(110)의 상부 하면에 접촉되고 밀착된 상태를 나타낸다.
또한, 전술한 가이드부(389)가 연결부재(385)에 연결되어 연결부재(385)의 승강을 가이드한다.
한편, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 적재선반(200)에 적재된 대상물(M)을 반출하거나 적재선반(200)에 대상물(M)을 적재할 수 있도록 스토커 본체(310)를 높이방향으로 설치된 수직프레임(330)을 따라 승강시킨다.
도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 수직프레임(330)은 스토커 본체(310)의 상단부에서 높이방향으로 직립되게 마련되며 포크유닛(350)을 지지하며, 포크유닛(350)은 수직프레임(330)을 따라 승강된다.
따라서, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 수직프레임(330)에 설치되어 포크유닛(350)을 수직프레임(330)을 따라 승강시키는 승강유닛(390)을 더 포함한다.
승강유닛(390)은 수직프레임(330)에 결합되며 수직프레임(330)의 높이방향으로 배치된 제2 LM 가이드레일(393)과, 일측이 포크유닛(350)에 결합되고 타측이 제2 LM 가이드레일(393)에 결합되며 포크유닛(350)과 함께 제2 LM 가이드레일(393)을 따라 승강하는 제2 LM 블록(391)과, 제2 LM 블록(391)에 연결되어 제2 LM 블록(391)을 제2 LM 가이드레일(393)을 따라 승강시키는 제2 LM 블록 구동부(미도시)를 포함한다.
여기서, 제2 LM 블록 구동부는 스토커 본체(310) 또는 수직프레임(330)에 마련된 모터(미도시)와, 일단이 제2 LM 블록(391)에 연결되고 타단이 모터에 연결된 드럼(미도시)에 권취 또는 권출되는 로프(미도시)를 포함한다.
여기서, 로프는 체인, 와이어로프 등 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 모터의 회전에 따라 로프가 드럼에 권취 또는 권출되고 제2 LM 블록(391)과 연동되어 포크유닛(350)이 수직프레임(330)을 따라 승강한다.
또한, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 수직프레임(330)의 타측에 마련된 바스켓(basket,335)을 더 포함한다.
바스켓(335)은 포크유닛(350)의 승강동작이 간섭받지 않도록 수직프레임(330)에 포크유닛(350)이 배치된 반대편에 배치된다.
바스켓(335)은 작업자에게 안전한 작업공간을 제공하며, 작업자는 바스켓(335)에서 포크유닛(350)의 동작상태 파악, 포크유닛(350)을 유지보수, 승강유닛(390)을 유지보수하는 등의 작업을 수행할 수 있다.
그리고, 포크유닛(350)은 수직프레임(330)을 따라 승강하며 적재선반(200)에 대상물(M)을 적재하거나 적재선반(200)에 적재된 대상물(M)을 반출하기 위해 대상물(M)을 핸들링하는 역할을 한다.
도 8에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 포크유닛(350)은, 대상물(M)의 저면을 지지하는 포크부(351)와, 포크부(351)에 결합되어 포크부(351)를 전후진 가능하게 하는 포크암(353)과, 포크암(353)을 지지하되 포크부(351)가 대상물(M)에 대향되도록 포크암(353)을 스토커 본체(310)에 대해 상대회전시키는 턴 테이블(355)과, 턴 테이블(355)과 포크암(353)을 지지하되 수직프레임(330)에 결합되어 승강되는 포크 지지부(357)를 포함한다.
포크부(351)는 적재선반(200)에 대상물(M)을 적재하거나 적재선반(200)으로부터 대상물(M)을 반출함에 있어서, 대상물(M)을 지지하는 역할을 한다. 즉, 대상물(M)이 포크부(351)에 안착된 상태에서 포크암(353)의 전후진에 따라 대상물(M)을 적재하거나 대상물(M)을 반출한다.
본 실시예에서 적재선반(200)은 스토커(300)의 주행방향에 대해 나란하게 배치되므로, 포크부(351)는 대상물(M)을 지지한 상태에서 대상물(M)을 적재선반(200)에 적재 및 적재선반(200)에서 반출하기 위해 스토커(300)의 주행방향에 교차되는 방향으로 전후진 이동된다.
그러므로, 본 실시예에서는 포크부(351)를 전후진시키는 포크암(353)이 구비된다.
본 실시예에서 포크암(353)은 하부에 마련된 턴 테이블(355)에 의해 지지되며, 적재선반(200)방향으로 전후진하여 포크부(351)로 하여금 적재선반(200)에 대상물(M)을 적재하거나 적재선반(200)으로부터 대상물(M)을 반출할 수 있도록 한다.
포크암(353)은 일측이 턴 테이블(355)에 회동가능하게 결합된 제1 링크(353a)와, 제1 링크(353a)의 타측에 회동가능하게 결합된 제2 링크(353b)를 포함한다.
즉, 제1 링크(353a)의 일측이 턴 테이블(355)에 회동가능하게 링크결합되고, 제2 링크(353b)의 일측이 제1 링크(353a)의 타측에 회동가능하게 결합되며, 제2 링크(353b)의 타측이 포크부(351)에 회동가능하게 결합된다.
본 실시예에서 포크유닛(350)은 소형의 대상물(M)을 운반하도록 설계되므로 제1 링크(353a)와 제2 링크(353b)로 구성된 단일의 포크암(353)이 턴 테이블(355)에 의해 지지되나, 이에 한정되지 않고 대상물(M)의 하중에 따라 제1 링크(353a)와 제2 링크(353b)로 구성된 포크암(353)을 한 쌍으로 마련하여 턴 테이블(355)에 설치할 수도 있다.
포크암(353)의 동작을 간단히 살펴보면, 도 8에서 도시한 바와 같이 제1 링크(353a)의 일측이 시계방향으로 회동되고 제1 링크(353a)에 링크결합된 제2 링크(353b)가 반시계방향으로 회동되면 포크부(351)는 전진된다. 반대로, 제1 링크(353a)의 일측이 반시계방향으로 회동되고 제2 링크(353b)가 시계방향으로 회동되면 포크부(351)는 후진된다.
한편, 본 실시예에서 스토커(300)는 양측에 배치된 적재선반(200) 사이에서 주행운동하므로, 턴 테이블(355)은 포크암(353)을 양측에 배치된 적재선반(200)에 대향되게 180도 회전시킬 수 있는 구조로 마련될 수 있다. 또한 적재선반(200)이 1열로 배치되는 경우에 주행레일(110)에 교차되는 방향으로 90도 회전시킬 수 있는 구조로 마련될 수 있다.
즉, 턴 테이블(355)이 제2 LM 블록(391)에 결합된 포크 지지부(357) 상에서 상대회전되어 포크암(353) 및 포크부(351)를 적재선반(200)에 대향되게 회전시킨다.
이로써, 포크부(351)는 주행레일(110)에 교차되게 배치된 적재선반(200) 모두에 대상물(M)을 적재 또는 대상물(M)을 반출할 수 있다.
그리고, 포크유닛(350)은 턴 테이블(355)을 포크 지지부(357) 상에서 상대회전가능하게 하는 회전모터(미도시)를 더 포함한다.
또한, 포크유닛(350)이 수직프레임(330)을 따라 높이방향으로 승강되도록, 포크 지지부(357)의 양단부는 승강유닛(390)의 제2 LM 블록(391)에 결합된다.
제2 LM 블록(391)이 제2 LM 가이드를 따라 승강됨에 따라 포크 지지부(357) 및 포크부(351)는 수직프레임(330)을 따라 승강된다.
한편, 포크유닛(350)의 동작에 의해 포크부(351)에 대상물(M)이 안착되는 경우에, 포크부(351)에 대상물(M)이 안착되었는지 여부 및 작업자가 원하는 대상물(M)인지 여부를 검사한다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 포크유닛(350)의 일측에 마련되어 대상물(M)을 감지하고 식별하는 대상물 식별유닛(360)을 더 포함한다.
대상물 식별유닛(360)은 포크유닛(350)의 포크 지지부(357)의 일측에서 높이방향으로 수직된 지지바(361)의 상단에 대상물(M)을 감지하고 대상물(M)의 종류를 식별할 수 있는 감지센서(363)가 설치된다. 감지센서(363)는 대상물(M)에 부착된 바코드 등의 식별인자로부터 대상물(M)의 종류를 식별할 수 있으면 어느 것이든 사용가능하다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 스토커 시스템 200: 적재선반
300: 스토커 310: 스토커 본체
330: 수직프레임 335: 바스켓
350: 포크유닛 360: 대상물 식별유닛
370: 주행유닛 375: 회생제동유닛
380: 노즈다운 방지유닛 390 승강유닛

Claims (16)

  1. 스토커 본체;
    상기 스토커 본체에 설치되며, 주행레일을 따라 상기 스토커 본체를 왕복운동가능하게 하는 주행유닛; 및
    상기 스토커 본체에 설치되며, 제동 또는 감속 시 상기 스토커 본체를 하방으로 이동시켜 상기 스토커 본체의 일측이 들리는 노즈다운(nose down) 현상을 방지하는 노즈다운 방지유닛을 포함하며,
    상기 노즈다운 방지유닛은,
    상기 주행레일의 돌출된 상부 하면으로부터 하방으로 이격되게 배치되며, 제동 또는 감속시 상승되어 상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되고 밀착되는 접촉부재; 및
    상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 접촉부재에 연결되며, 제동 또는 감속 시 상기 접촉부재를 상승시켜 상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되고 밀착되게 하는 접촉부재 승강부를 포함하는 스토커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즈다운 방지유닛은,
    상기 스토커 본체의 길이방향 양측에 각각 설치되며, 제동 또는 감속 시 상기 주행레일에 접촉되고 밀착되어 상기 스토커 본체의 일측을 하방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 스토커.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부재는,
    상기 주행레일의 상부 하면에 접촉되어 회전되는 휠 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스토커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부재 승강부는,
    일단이 상기 접촉부재에 연결되는 연결부재; 및
    상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재의 타단에 연결되며, 제동 또는 감속 시 상기 연결부재를 상승시키는 연결부재 구동부를 포함하는 스토커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결부재 구동부는,
    상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재와 인라인되게 배치되어 상기 연결부재를 승강시키는 솔레노이드 코일을 포함하는 스토커.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결부재 구동부는,
    상기 스토커 본체에 설치되되, 일단이 상기 연결부재의 타단에 연결되며 한 지점을 중심으로 회동하는 회동레버; 및
    상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 회동레버의 타단에 연결되며, 상기 회동레버를 한 지점을 중심으로 회동시켜 상기 연결부재를 승강시키는 솔레노이드 코일을 포함하는 스토커.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 주행유닛은,
    상기 스토커 본체의 길이방향 양측 각각에 마련되며, 상기 주행레일의 상부 상면에 접촉되어 주행하는 한 쌍의 구동 휠;
    상기 스토커 본체의 길이방향 양측에 각각 마련되며, 상기 한 쌍의 구동 휠에 구동력을 공급하는 구동모터; 및
    상기 구동모터와 상기 한 쌍의 구동 휠을 사이에 마련되며, 상기 구동모터의 구동력을 상기 한 쌍의 구동 휠에 전달하는 감속기를 포함하는 스토커.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스토커 본체에 마련되되, 상기 한 쌍의 구동모터에 연결되며, 상기 스토커 본체를 회생제동(regenerative braking)시키는 회생제동유닛을 더 포함하며,
    상기 회생제동유닛과 상기 솔레노이드 코일이 연결되어 제동 또는 감속 시 상기 회생제동유닛에서 상기 솔레노이드 코일로 회생전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 스토커.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 접촉부재 승강부는,
    상기 스토커 본체에 설치되되, 상기 연결부재에 연결되어 상기 연결부재의 승강을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 스토커.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 스토커 본체의 하방으로 길게 연장된 제1 LM 가이드레일; 및
    일측이 상기 연결부재에 결합되고 타측이 상기 제1 LM 가이드레일에 결합되며, 상기 연결부재와 함께 상기 제1 LM 가이드레일을 따라 승강하는 제1 LM 블록을 포함하는 스토커.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스토커 본체에 높이방향으로 설치되는 수직프레임; 및
    상기 수직프레임의 일측에 승강가능하게 연결되며 대상물을 핸들링하는 포크유닛을 더 포함하는 스토커.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포크유닛은,
    상기 대상물의 저면을 지지하는 포크부;
    상기 포크부에 결합되어 상기 포크부를 전후진 가능하게 하는 포크암;
    상기 포크암을 지지하되 상기 포크부가 상기 대상물에 대향되도록 상기 포크암을 상기 스토커 본체에 대해 상대회전시키는 턴 테이블; 및
    상기 턴 테이블과 상기 포크암을 지지하되 상기 수직프레임에 결합되어 승강되는 포크 지지부를 포함하는 스토커.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 수직프레임에 설치되어 상기 포크유닛을 상기 수직프레임을 따라 승강시키는 승강유닛을 더 포함하며,
    상기 승강유닛은,
    상기 수직프레임에 결합되며, 상기 수직프레임의 높이방향으로 배치된 제2 LM 가이드레일;
    일측이 상기 포크유닛에 결합되고 타측이 상기 제2 LM 가이드레일에 결합되며, 상기 포크유닛과 함께 상기 제2 LM 가이드레일을 따라 승강하는 제2 LM 블록; 및
    상기 제2 LM 블록에 연결되어 상기 제2 LM 블록을 상기 제2 LM 가이드레일을 따라 승강시키는 제2 LM 블록 구동부를 포함하는 스토커.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 포크유닛의 일측에 마련되어, 상기 대상물을 감지하고 식별하는 대상물 식별유닛을 더 포함하는 스토커.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 수직프레임의 타측에 마련되며, 작업자의 작업공간을 형성하는 바스켓(basket)을 더 포함하는 스토커.
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