KR101769117B1 - 자동 팔레타이저 - Google Patents

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KR101769117B1
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Abstract

본 발명은 자동 팔레타이저에 관한 것으로서, 메인프레임의 하측에 구비되어 화물이 적재된 팔레트를 메인프레임 내부로 이송하는 입고컨베이어; 입고된 팔레트를 클램핑하여 상측으로 이송하는 업리프팅수단; 상측으로 이송된 팔레트를 일측에서 작업이 진행되는 동안 지지하고, 작업이 끝나면 빈 팔레트를 타측으로 운반하는 셔틀수단; 타측에 운반된 빈 팔레트를 클램핑하여 하측으로 이송하는 다운리프팅수단; 상기 입고컨베이어 일측에 구비되어 하측으로 이송된 빈 팔레트를 메인프레임 외부로 이송하는 출고컨베이어;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 팔레타이저{Automatic palletizer}
본 발명은 팔레타이저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화물이나 제품, 부품 등이 적재된 팔레트가 입고되면 화물 등을 자동으로 언로딩 또는 로딩 작업을 하고 빈 팔레트를 출고할 수 있는 자동 팔레타이저에 관한 것이다.
팔레트는 창고, 공장 등의 수하물을 운반하거나 저장하기 위한 받침대의 일종으로서, 통상 지게차의 포크로 끼워 운반할 수 있도록 사각 프레임 형태를 가지면서 양측에 복수개의 홀 또는 손잡이가 형성된다.
그리고 팔레타이저는 팔레트 상에 적재된 화물, 제품, 부품 등을 언로딩(unloading, 하역)하는 장치를 말한다.
팔레트에 적재된 화물을 언로딩할 때 인력에 의존하는 것은 매우 많은 문제가 있어 최근 팔레트를 자동으로 입고, 언로딩 또는 로딩, 출고의 과정을 수행하게 하는 팔레타이저가 많이 개발되었다.
그러나 기존의 팔레타이저는 구조적으로 다량의 팔레트를 빠른 시간 내에 자동으로 처리하는데 한계가 있었다.
- 대한민국 등록특허 10-1097192(2011.12.15) "팔레트 수하물 센터링머신" - 대한민국 등록특허 10-1491110(2015.2.2) "상자 이동용 팔레타이저" - 대한민국 등록특허 10-1691943(2016.12.27) "팔레타이저 및 이를 이용한 팔레타이저의 팔레트 유닛이송방법"
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 팔레트에 적재된 화물이나 부품 또는 제품을 언로딩하거나 로딩하는 작업을 빠른 시간 내에 자동으로 수행할 수 있는 자동 팔레타이저를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 작업할 팔레트를 상승시킨 후 작업이 진행되는 동안 클램핑암이 대기하지 않고 하강하여 다음 팔레트를 상승시킬 준비를 하게 함으로써 작업시간을 단축할 수 있는 자동 팔레타이저를 제공하는 것이다.
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 자동 팔레타이저는, 메인프레임의 하측에 구비되어 화물이 적재된 팔레트를 메인프레임 내부로 이송하는 입고컨베이어; 입고된 팔레트를 클램핑하여 상측으로 이송하는 업리프팅수단; 상측으로 이송된 팔레트를 일측에서 작업이 진행되는 동안 지지하고, 작업이 끝나면 빈 팔레트를 타측으로 운반하는 셔틀수단; 타측에 운반된 빈 팔레트를 클램핑하여 하측으로 이송하는 다운리프팅수단; 상기 입고컨베이어 일측에 구비되어 하측으로 이송된 빈 팔레트를 메인프레임 외부로 이송하는 출고컨베이어;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 업리프팅수단은, 상기 메인프레임의 하부 일측에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터에 연동되고 상하로 설치되는 체인과, 상기 체인 양측에 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직가이드바와, 상기 각 수직가이드바에 장착되어 상하로 슬라이딩 되는 한 쌍의 리니어 슬라이더와, 상기 체인에 고정되고 양단은 상기 각 리니어 슬라이더와 결합되어 상기 체인의 상하 이동에 의해 승강하는 승강판과, 상기 승강판에 양측으로 이격되어 설치되어 팔레트의 양측면을 클램핑할 수 있는 한 쌍의 클램핑암과, 상기 각 클램핑암을 구동하는 클램핑실린더를 포함할 수 있다.
이때, 상기 수직가이드바는 상기 메인프레임을 이루는 일측 두 수직빔에 각각 내측을 마주보도록 고정, 결합되고 상기 각 수직가이드바에 장착되는 리니어 슬라이더는 개방형 볼부싱 블럭일 수 있다.
그리고 상기 셔틀수단은, 상기 메인프레임의 상부 양측에 이격되어 수평으로 설치되는 한 쌍의 수평가이드바와, 상기 수평가이드바에 각각 장착되어 수평으로 슬라이딩 되고 서로 연결되어 'ㄷ'형을 이루는 수평슬라이더와, 상기 수평슬라이더의 일측에서 상기 수평슬라이더를 왕복 구동하는 왕복실린더와, 팔레트를 지지하도록 상기 수평슬라이더 중앙에 설치되는 셔틀플레이트를 포함하여 이루어지되, 상기 각 수평슬라이더와 셔틀플레이트의 측면 사이에 상기 클램핑암이 통과할 수 있는 통로가 형성되어 대략 'E'형을 이룰 수 있다.
이때, 셔틀플레이트의 사방에는 놓여진 팔레트의 정확한 작업위치를 조정하는 센터링수단이 더 구비될 수 있다.
또 상기 센터링수단은, 상기 셔틀플레이트의 전후좌우에 각각 하나씩 설치되는 센터링실린더와, 상기 센터링실린더의 로드 단부에 수직으로 결합되는 조정판을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 다운리프팅수단은, 상기 메인프레임의 하부 타측에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터에 연동되고 상하로 설치되는 체인과, 상기 체인 양측에 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직가이드바와, 상기 각 수직가이드바에 장착되어 상하로 슬라이딩 되는 한 쌍의 리니어 슬라이더와, 상기 체인에 고정되고 양단은 상기 각 리니어 슬라이더와 결합되어 상기 체인의 상하 이동에 의해 승강하는 승강판과, 상기 승강판에 양측으로 이격되어 설치되어 팔레트의 양측면을 클램핑할 수 있는 한 쌍의 클램핑암과, 상기 각 클램핑암을 구동하는 클램핑실린더를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 다량의 팔레트를 자동으로 그리고 연속적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.
그리고 셔틀플레이트에 고정된 팔레트를 처리하는 동안 통로를 통해 업리프팅수단의 클램핑암이 하강하여 다음번 팔레트를 미리 클램핑하여 대기할 수 있기 때문에 작업시간이 대폭 단축된다. 왜냐하면, 종전에는 작업완료된 팔레트를 셔틀플레이트가 출고를 위해 타측으로 운반하면 업리프팅수단이 하강하여 다음번 팔레트를 클램핑 했지만 본 발명에서는 셔틀플레이트가 이동하는 즉시 다음번 팔레트가 공급되어 대기하기 때문에 종래에 비해 작업시간이 크게 절감되는 효과가 있다.
또한, 수직가이드바 메인프레임의 수직빔에 취부되고 개방형 볼부싱 블럭을 사용하기 때문에 리니어 슬라이더의 직진성이 유지되고 진동으로 인한 흔들림이 줄어들어 안정적인 승강이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동 팔레타이저의 전체적인 외형을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 주요부의 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 업리프팅수단을 나타내는 사시도
도 4는 도 3에 도시된 업리프팅수단의 부분 확대도
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 셔틀수단을 나타내는 사시도
도 6은 도 5에 도시된 셔틀수단의 평면도
도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 다운리프팅수단을 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 작동과정을 나타내는 작동상태도
도 9는 본 발명의 작동과정을 나타내는 작동상태도
도 10은 본 발명의 작동과정을 나타내는 작동상태도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동 팔레타이저의 전체적인 외형을 나타내는 사시도이다.
본 발명은 화물이나 부품이 적재된 팔레트로부터 화물을 언로딩(unloading) 하기 위하여 팔레트의 입고, 상승, 언로딩 작업, 전달, 하강, 출고가 연속적이고 자동적으로 빠른 시간 내에 수행될 수 있게 하는 팔레타이저에 관한 것으로서, 도시한 바를 참조하면 크게, 메인프레임(10), 입고컨베이어(20), 업리프팅수단(30), 셔틀수단(40), 다운리프팅수단(50), 출고컨베이어(60)를 포함해서 구성될 수 있다.
먼저, 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 메인프레임에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 주요부의 분해사시도이다.
상기 메인프레임(10)은 본 발명의 각 구성들을 설치하여 지지할 수 있도록 복수개의 빔들이 단부 간에 연결되어 장방형의 골격을 이루는 형상일 수 있다.
수직으로 세워지는 4개의 수직빔(11)과, 상기 수직빔(11) 상부를 수평으로 연결하는 4개의 수평빔(12) 및 상기 수직빔(11) 하부를 연결하면서 입고컨베이어(20)와 출고컨베이어(60)가 장착될 수 있는 컨베이어 장착빔(13)들을 포함해서 구성될 수 있다.
다음으로 본 발명의 입고컨베이어와 출고컨베이어를 함께 설명한다.
상기 입고컨베이어(20)는 화물이 적재된 팔레트(p)를 상기 메인프레임(10)의 내부로 이송하는 것으로서, 양측에 이격되어 나란히 구비되는 팔레트 가이드판(21)과 상기 팔레트 가이드판(21) 사이에 수평으로 회전 가능하게 배열되는 복수개의 롤러들로 이루어질 수 있다.
이때 상기 팔레트 가이드판(21)은 상기 롤러들보다 높게 형성되게 하여 팔레트(p)들이 상기 롤러 상에서 이탈하지 않도록 격벽과 같은 역할을 하도록 설치한다.
상기 롤러는 모두 자유회전이 가능한 프리롤러(22)일 수 있으나, 일부는 모터의 동력으로 강제회전하는 구동롤러(23)일 수 있다. 상기 구동롤러(23)에 의해 적재된 팔레트는 자동으로 전진하여 상기 메인프레임(10) 내부로 이송될 수 있다.
작업자는 상기 입고컨베이어(20)에 하나 이상의 팔레트를 다층으로 적재한 상태로 입고시킬 수 있다.
그리고 상기 롤러들 사이에는 스토퍼(24)가 더 구비되어 입고되는 팔레트의 이송을 정지시키거나 해제할 수 있다. 이를 위해, 상기 스토퍼(24)는 공압실린더와 같은 구동장치로 승강시켜 팔레트가 걸리도록 함으로써 정지 또는 해제할 수 있다.
상기 출고컨베이어(60)는 빈 팔레트를 상기 메인프레임(10)의 외부로 이송하는 것으로, 상기 입고컨베이어(20)와 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 상기 출고컨베이어(60)의 구조는 상기 입고컨베이어(20)의 구조와 대동소이하게 팔레트 가이드판(61)과 복수개의 롤러들로 구성될 수 있고 상기 롤러들은 프리롤러(62)와 구동롤러(63)를 포함할 수 있다.
다만, 상기 출고컨베이어(60)의 구동롤러(63)는 상기 입고컨베이어(20)의 구동롤러(23)와 반대로 회전하여 빈 팔레트를 출고하도록 제어된다.
다음으로 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 업리프팅수단을 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 업리프팅수단을 나타내는 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 업리프팅수단의 부분 확대도이다.
상기 업리프팅수단(30)은 상기 입고컨베이어(20)를 통해 입고된 팔레트들을 클램핑하여 작업이 이루어지는 상기 메인프레임(10)의 상측으로 이송하기 위한 구성으로서, 구동모터(31), 체인(32), 수직가이드바(33), 리니어 슬라이더(34), 승강판(35), 클램핑암(36), 클램핑실린더(37)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 구동모터(31)는 상기 업리프팅수단(30)의 상승 및 하강을 구동하는 모터로서, 상기 메인프레임(10)의 하부 일측에 설치된다. 상기 구동모터(31)는 정회전, 역회전, 일정회전수, 부하가 걸릴 때 정지 등의 제어가 가능한 서보모터일 수 있다.
그리고 상기 구동모터(31)에는 체인(32)이 걸려 연동된다. 상기 체인(32)은 상하로 길게 걸리도록 설치되어 상기 구동모터(31)에 의해 회전한다. 이를 위해 상기 체인(32)의 하단은 상기 구동모터(31)에 걸리지만, 상단은 자유회전이 가능하도록 힌지 결합될 수 있다.
또 상기 체인(32)의 양측에는 한 쌍의 수직가이드바(33)가 서로 이격되어 설치될 수 있다. 상기 수직가이드바(33)는 환봉 형상을 이루면서 수직으로 설치되어 상기 리니어 슬라이더(34)의 상하 직선이동을 가이드할 수 있다.
또한, 상기 리니어 슬라이더(34)는 한 쌍이 각각 상기 각 수직가이드바(33)에 장착되어 상기 수직가이드바(33)에 의해 안내되면서 상하로 슬라이딩 되는 블럭 형상의 구성이다. 상기 리니어 슬라이더(34)는 내부에 볼베어링이 내설된 볼부싱(ball bushing) 블럭일 수 있다.
한편, 상기 체인(32)에는 승강판(35)이 결합될 수 있다.
상기 승강판(35)은 상기 체인(32)의 상하이동에 의해 상승 또는 하강될 수 있는 플레이트로서, 중앙부가 상기 체인(32)과 결합되고 양단부는 상기 리니어 슬라이더(34)에 각각 결합된다. 따라서, 상기 승강판(35)은 상기 리니어 슬라이더(34)의 안내에 의해 수평을 유지하면서 상하로 움직일 수 있다.
그리고 상기 승강판(35)에는 한 쌍의 클램핑암(36)이 서로 이격되어 설치된다.
즉, 상기 클램핑암(36)은 상기 승강판(35)의 양측에 각각 상기 승강판(35)과 수직을 이루도록 설치되는데, 상호 이격된 거리는 팔레트의 가로길이보다 넣게 배치될 수 있다. 상기 클램핑암(36)과 승강판(35)이 결합되어 대략 'ㄷ'자형 일 수 있다.
이때, 상기 각 클램핑암(36)에는 클램핑실린더(37)가 연결되어 상기 클램핑실린더(37)의 구동에 의해서 서로 벌어졌다 오므려졌다 함으로써 팔레트를 잡거나 놓을 수 있다.
구체적으로 상기 클램핑실린더(37)는 상기 승강판(35) 상에 상기 리니어 슬라이더(34)의 안쪽에 인접하여 배치되고 로드에 상기 클램핑암(36)이 결합되어 로드의 전후진에 의해 상기 클램핑암(36)이 서로 가까워지거나 멀어지도록 구동된다.
참고로, 상기 클램핑암(36)의 내측면에는 팔레트와 면밀착시 슬립을 방지하도록 패드(36a)가 부착될 수 있고, 팔레트를 감지할 수 있는 포토센서(36b)가 설치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 상기 수직가이드바(33)는 독립적으로 설치될 수 있으나, 바람직하게는 상기 메인프레임(10)의 수직빔(11)에 고정, 결합될 수 있다.
종래와 같이 수직가이드바(33)가 독립적으로 설치되면, 팔레트의 중량으로 인해 상기 클램핑암(36)을 통해 전달된 하중이 상기 리니어 슬라이더(34) 및 수직가이드바(33)에 작용하여 상기 수직가이드바(33)의 직진성을 저하시킬 수 있다. 그리고 진동에 의해 수직가이드바(33)의 흔들림이 발생하면 승강판(35)의 안정적인 승강이 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명에서 상기 수직가이드바(33)를 상기 메인프레임(10)의 수직빔(11)에 각각 내측을 마주보도록 취부함으로써 진동에 의한 흔들림을 차단하고, 더불어 상기 수직가이드바(33)의 직진성을 최대한 유지할 수 있게 한다.
동시에 상기 수직빔(11)에 결합된 수직가이드바(33)에 장착되는 리니어 슬라이더(34)의 타입은 일측이 개방된 개방형 볼부싱 블럭일 수 있다. 그리고 상기 리니어 슬라이더(34) 중 어느 하나 또는 둘 다는 2개의 개방형 볼부싱 블럭을 상하로 배치함으로써 직진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 5와 도 6을 함께 참조하여 본 발명의 셔틀수단에 대해 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 셔틀수단을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 셔틀수단의 평면도를 나타낸다.
상기 셔틀수단(40)은 상기 업리프팅수단(30)에 의해 상측으로 이송된 팔레트(p)를 지지하면서 언로딩 작업이 이루어지도록 하고, 작업이 완료되면 빈 팔레트를 출고할 수 있도록 타측으로 이동시키는 것을 반복하는 구성으로서, 수평가이드바(41), 수평슬라이더(42), 왕복실린더(43), 셔틀플레이트(44)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 수평가이드바(41)는 환봉 형상일 수 있고, 한 쌍이 상기 메인프레임(10)의 상부에 이격되어 나란히 수평으로 설치되어 상기 수평슬라이더(42)의 직선 왕복이동을 가이드할 수 있다. 이때, 상기 수평가이드바(41)의 방향은 상기 클램핑암(36)의 방향과 동일한 방향으로 설치될 수 있다.
그리고 상기 수평가이드바(41)에는 각각 수평슬라이더(42)가 장착될 수 있다.
상기 수평슬라이더(42)는 한 쌍이 각각 상기 각 수평가이드바(41)에 장착되어 상기 수평가이드바(41)에 의해 안내되면서 수평으로 슬라이딩 되는 블럭 형상의 구성이다.
이때, 상기 수평슬라이더(42)는 대략 상기 셔틀플레이트(44)의 길이와 유사한 길이를 가질 수 있으며 서로 일단이 연결부재(42a)로 연결되어 대략 'ㄷ'형상을 가질 수 있다.
또 상기 수평슬라이더(42) 중 어느 하나의 일측에는 왕복실린더(43)가 설치되고, 상기 왕복실린더(43)의 로드가 상기 수평슬라이더(42)와 결합되어 상기 수평슬라이더(42)를 왕복 구동시킬 수 있다. 상기 왕복실린더(43)는 상기 메인프레임(10) 상부의 수평빔(12)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 셔틀플레이트(44)는 평판 형상을 가지고 상기 수평슬라이더(42)의 중앙에 배치된다. 구체적으로 상기 연결부재(42a)와 결합되어 고정될 수 있다.
상기 셔틀플레이트(44)는 작업이 이루어지는 팔레트, 즉 화물이나 부품이 적재된 팔레트를 지지하면서, 움직이지 않도록 고정하는 받침 기능을 하는 동시에 수평으로 이동하여 작업이 끝난 빈 팔레트를 출고하기 위하여 타측으로 운반하는 기능을 한다.
그런데 본 발명에서 상기 각 수평슬라이더(42)와 셔틀플레이트(44)의 측면은 서로 결합된 상태가 아니라 서로 이격되어 상기 클램핑암(36)이 통과할 수 있는 통로(40a)가 형성될 수 있다.
종래 상기와 같은 통로(40a)가 없었기 때문에 상기 클램핑암(36)이 팔레트를 클램핑한 상태에서 상기 셔틀플레이트(44)의 상측에 위치한 후 팔레트를 내려놓은 후 작업이 수행될 수 있는데, 작업이 수행되는 동안 상기 클램핑암(36)이 상측에서 대기하고 있기 때문에 작업시간이 지연되는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에서 이를 해결하고자 상기와 같은 통로(40a)가 형성되도록 대략 'E'형과 유사한 구조로 변경함으로써 상기 클램핑암(36)이 대기하지 않고 상기 통로(40a)를 통해 하강하여 다음 팔레트를 클램핑할 수 있기 때문에 작업시간을 단축할 수 있는 큰 효과가 있다.
상세하게는 상기 통로(40a)의 폭은 상기 클램핑암(36)이 걸리지 않고 충분히 통과할 수 있도록 상기 클램핑암(36)의 폭보다 길고, 상기 통로(40a)의 길이는 상기 클램핑암(36)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
한편, 상기 셔틀플레이트(44)는 직사각형의 판 형상일 수 있으며 상기 셔틀플레이트(44)의 네 측면에는 센터링수단(45)이 더 구비될 수 있다.
상기 센터링수단(45)은 상기 셔틀플레이트(44)의 상면에 올려진 팔레트의 위치를 조정해주는 것으로 센터링실린더(45a)와 조정판(45b)으로 구성될 수 있다.
상기 센터링실린더는 상기 셔틀플레이트(44)의 하부면 가장자리에 로드가 외측을 향하도록 설치되고 로드에 상기 조정판(45b)이 결합되어 전후진 가능하게 구동된다. 이때, 상기 조정판(45b)은 수직으로 세워지도록 결합되며, 상단이 상기 셔틀플레이트(44)의 상면보다 높게 위치하도록 결합되어 상기 셔틀플레이트(44)의 상면에 올려진 팔레트의 측면을 가압할 수 있다.
따라서, 상기 4개의 센터링수단이 각각 팔레트의 네 측면을 동시에 가압하면서 팔레트의 작업위치를 정확하게 조정할 수 있다.
다음은 도 7을 참조하여 본 발명의 다운리프팅수단에 대해 설명한다. 도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 다운리프팅수단을 나타내는 사시도이다.
상기 다운리프팅수단(50)은 상기 셔틀수단(40)에 의해 작업이 완료되어 타측으로 이송된 빈 팔레트를 클램핑하여 상기 출고컨베이어(60)로 하강 이송하는 수단으로서, 상기 업리프팅수단(30)의 맞은편에 마주보도록 설치될 수 있으며 상기 업리프팅수단(30)과 대동소이한 구조를 가지므로 간략하게 설명하기로 한다.
상기 다운리프팅수단(50)은 구동모터(51), 체인(52), 수직가이드바(53), 리니어 슬라이더(54), 승강판(55), 클램핑암(56), 클램핑실린더(57)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동모터(51)는 상기 메인프레임(10) 하부의 타측에 설치되고, 상기 체인(52)은 상기 구동모터(51)에 연동되어 상하로 구비되어 회전하며, 상기 체인(52)의 양측에는 수직으로 설치되는 환봉 형상의 수직가이드바(53)가 구비되는데, 상기 수직가이드바(53) 역시 상기 메인프레임(10)의 수직빔(11)에 결합될 수 있다.
그리고 상기 수직가이드바(53)에는 각각 리니어 슬라이더(54)가 장착되어 상하로 왕복 이동 가능하고, 상기 체인(52)에는 승강판(55)이 결합되되 상기 승강판(55)의 양단은 상기 리니어 슬라이더(54)에 각각 결합되어 상기 리니어 슬라이더(54)의 승강 이동에 의해 상기 승강판(55)도 상하 왕복 이동될 수 있다.
상기 승강판(55) 상에는 빈 팔레트를 클램핑할 수 있도록 한 쌍의 클램핑암(56)이 구비된다. 상기 클램핑암(56)은 서로 이격되어 설치되며 각 클램핑암(56)에는 클램핑실린더(57)가 연동되어 상기 클램핑암(56)을 작동시킨다.
이하에서는 도 8, 9, 10을 참조하여 본 발명의 작동과정을 설명하기로 한다.
도 8, 9, 10은 본 발명의 작동과정을 나타내는 작동상태도이다.
도 8(a) : 화물이나 제품 또는 부품이 적재된 팔레트(p)를 수동 혹은 자동으로 상기 입고컨베이어(20)에 올려놓는다. 상기 팔레트(p)는 하나 이상이 적층된 다층의 형태로 상기 롤러들 위에 안착될 수 있다.
도 8(b) : 상기 롤러들 사이에 위치한 스토퍼(24)가 내려가고 상기 구동롤러(23)가 회전하면 팔레트들은 이동한다.
도 8(c) : 이동한 팔레트들은 적층된 상태로 상기 메인프레임(10)의 내부로 입고되어 대기한다.
도 8(d) : 상기 메인프레임(10)의 상측에서 대기하던 상기 업리프팅수단(30)이 하강하여 팔레트(p)를 클램핑한다.
구체적으로, 상기 구동모터가 상기 체인(32)을 구동시키면 상기 체인(32)이 회전하고, 하강하는 체인(32) 측에 결합된 상기 승강판(35)이 하강함으로써 상기 클램핑암(36)이 팔레트가 적층된 위치까지 내려와서 맨 상위 팔레트(p)의 측면에서 정지한다. 이것은 상기 포토센서에 의해 팔레트(p)를 감지함으로써 상기 구동모터가 정지되도록 제어된다. 그리고 상기 클램핑실린더가 구동되어 상기 클램핑암(36)이 내측으로 이동하여 팔레트(p)를 클램핑한다.
도 9(e) : 상기 클램핑암(36)이 팔레트(p)를 클램핑한 상태에서 상기 구동모터가 역회전하여 상기 체인(32)을 반대로 회전시킴으로써 상기 승강판(35)을 상승시키고 상기 메인프레임(10)의 상부에서 정지하여 대기한다.
도 9(f) : 타측에 대기하던 상기 셔틀수단(40)이 작동하여 상기 셔틀플레이트(44)를 클램핑된 팔레트(p)의 직하방까지 이송시킨다. 즉, 상기 왕복실린더(43)가 상기 수평슬라이더(42)를 이동시켜 상기 셔틀플레이트(44)가 수평으로 이동하여 상기 클램핑암(36)에 클램핑되어 대기하는 팔레트(p)의 하측으로 진입한다.
도 9(g) : 상기 구동모터가 다시 정회전하여 상기 승강판(35)을 하강시켜 대기하는 팔레트(p)를 상기 셔틀플레이트(44)에 올려놓는다. 그리고 상기 클램핑암(36)은 벌어져 팔레트(p)의 클램핑을 해제하고 상기 수평슬라이더(42)와 셔틀플레이트(44) 사이에 형성된 통로(40a)를 통해 하강한다. 이때, 동시에 상기 셔틀플레이트(44)에 올려진 팔레트는 상기 센터링수단에 의해 작업위치가 조정된 후 작업로봇에 의해 작업이 수행된다. 이러한 작업은 팔레트(p)에 적대된 화물이나 부품, 제품을 다른 곳으로 언로딩 하거나, 다른 곳의 화물을 팔레트로 로딩하는 모든 종류의 작업을 포함할 수 있다.
도 9(h) : 작업이 완료될 때까지 하강한 업리프팅수단(30)의 클램핑암(36)은 다음 팔레트(p)를 클램핑한 후 상승하여 상기 셔틀플레이트(44)의 아래에서 대기한다.
도 10(i) : 작업이 완료되면 상기 셔틀플레이트(44)는 반대로 이동하여 빈 팔레트(p)를 타측, 다시 말해서 다운리프팅수단(50) 측으로 운반한다.
도 10(j) : 다운리프팅수단(50)의 클램핑암(56)이 빈 팔레트(p)를 클램핑하고 약간 상승한다. 그리고 업리프팅수단(30)의 클램핑암(36)이 대기하고 있던 다음 팔레트(p)를 상기 메인프레임(10)의 상부까지 상승시키고 대기한다.
도 10(k) : 상기 다운리프팅수단(50) 측에 있는 셔틀플레이트(44)가 이동하여 대기중인 다음 팔레트(p)의 하측으로 진입한다.
도 10(l) : 상기 다운리프팅수단(50)의 클램핑암(56)에 클램핑된 빈 팔레트(p)는 하강하여 출고컨베이어(60)에 놓이게 되고, 상기 셔틀플레이트(44)에 다음 팔레트(p)가 올려진 다음 동일한 작업이 계속해서 반복된다. 즉 (f) 상태에서 동일한 과정이 반복된다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 메인프레임 11 : 수직빔
12 : 수평빔 13 : 컨베이어 장착빔
20 : 입고컨베이어
21 : 팔레트 가이드판 22 : 프리롤러
23 : 구동롤러 24 : 스토퍼
30 : 업리프팅수단 31 : 구동모터
32 : 체인 33 : 수직가이드바
34 : 리니어 슬라이더 35 : 승강판
36 : 클램핑암 36a : 패드
36b : 포토센서 37 : 클램핑실린더
40 : 셔틀수단 40a : 통로
41 : 수평가이드바 42 : 수평슬라이더
42a : 연결부재 43 : 왕복실린더
44 : 셔틀플레이트 45 : 센터링수단
45a : 센터링실린더 45b : 조정판
50 : 다운리프팅수단 51 : 구동모터
52 : 체인 53 : 수직가이드바
54 : 리니어 슬라이더 55 : 승강판
56 : 클램핑암 57 : 클램핑실린더
60 : 출고컨베이어 61 : 팔레트 가이드판
62 : 프리롤러 63 : 구동롤러
70 : 작업로봇
p : 팔레트

Claims (7)

  1. 메인프레임의 하측에 구비되어 화물이 적재된 팔레트를 메인프레임 내부로 이송하는 입고컨베이어;
    입고된 팔레트의 양측면을 한 쌍의 클램핑암이 클램핑하여 상측으로 이송하는 업리프팅수단;
    상기 메인프레임의 상부 양측에 이격되어 수평으로 설치되는 한 쌍의 수평가이드바와, 상기 수평가이드바에 각각 장착되어 수평으로 슬라이딩 되고 서로 연결되어 'ㄷ'형을 이루는 수평슬라이더와, 상기 수평슬라이더의 일측에서 상기 수평슬라이더를 왕복 구동하는 왕복실린더와, 상측으로 이송된 팔레트를 일측에서 작업이 진행되는 동안 지지하고 작업이 끝나면 빈 팔레트를 타측으로 운반할 수 있도록 상기 수평슬라이더 중앙에 설치되는 셔틀플레이트를 포함하되, 상기 각 수평슬라이더와 셔틀플레이트의 측면 사이에 상기 클램핑암이 통과할 수 있는 통로가 형성되어 'E'형을 이루는 셔틀수단;
    타측에 운반된 빈 팔레트를 클램핑하여 하측으로 이송하는 다운리프팅수단;
    상기 입고컨베이어 일측에 구비되어 하측으로 이송된 빈 팔레트를 메인프레임 외부로 이송하는 출고컨베이어;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 업리프팅수단은,
    상기 메인프레임의 하부 일측에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터에 연동되고 상하로 설치되는 체인과, 상기 체인 양측에 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직가이드바와, 상기 각 수직가이드바에 장착되어 상하로 슬라이딩 되는 한 쌍의 리니어 슬라이더와, 상기 체인에 고정되고 양단은 상기 각 리니어 슬라이더와 결합되어 상기 체인의 상하 이동에 의해 승강하는 승강판과, 상기 승강판에 양측으로 이격되어 설치되어 팔레트의 양측면을 클램핑할 수 있는 한 쌍의 클램핑암과, 상기 각 클램핑암을 구동하는 클램핑실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수직가이드바는 상기 메인프레임을 이루는 일측 두 수직빔에 각각 내측을 마주보도록 고정, 결합되고 상기 각 수직가이드바에 장착되는 리니어 슬라이더는 개방형 볼부싱 블럭인 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 셔틀플레이트의 사방에는 놓여진 팔레트의 정확한 작업위치를 조정하는 센터링수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센터링수단은,
    상기 셔틀플레이트의 전후좌우에 각각 하나씩 설치되는 센터링실린더와, 상기 센터링실린더의 로드 단부에 수직으로 결합되는 조정판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다운리프팅수단은,
    상기 메인프레임의 하부 타측에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터에 연동되고 상하로 설치되는 체인과, 상기 체인 양측에 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직가이드바와, 상기 각 수직가이드바에 장착되어 상하로 슬라이딩 되는 한 쌍의 리니어 슬라이더와, 상기 체인에 고정되고 양단은 상기 각 리니어 슬라이더와 결합되어 상기 체인의 상하 이동에 의해 승강하는 승강판과, 상기 승강판에 양측으로 이격되어 설치되어 팔레트의 양측면을 클램핑할 수 있는 한 쌍의 클램핑암과, 상기 각 클램핑암을 구동하는 클램핑실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 팔레타이저.
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