KR101833267B1

KR101833267B1 - 고무 자동 적재장치

Info

Publication number: KR101833267B1
Application number: KR1020150169792A
Authority: KR
Inventors: 최동식; 최성민; 김성현; 이준희; 손원환; 허성룡; 윤우원
Original assignee: (주) 화승소재
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2018-04-16
Also published as: KR20170064590A

Abstract

본 발명은 팔레트에 적재되는 고무의 적재를 균일한 상태의 일정한 높이로 적재할 수 있도록 하는 고무 자동 적재장치를 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명은 팔렛트 상부에 고무를 적재하기 위해 제공된 적재유닛과, 상기 적재유닛의 일측에 제공되어 고무의 적재를 위해 투입된 팔렛트를 상기 적재유닛 측으로 이송시키는 이송유닛과, 상기 적재유닛의 상부에 제공되어 상기 팔렛트로 고무를 공급하는 공급유닛과, 상기 적재유닛의 일측에 제공되어 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 적재 위치를 안내하는 로봇유닛 및 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무의 공급 속도 및 상기 로봇유닛의 속도를 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치를 제공한다.

Description

고무 자동 적재장치{Automatic loading apparatus for rubber}

본 발명은 고무 적재 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팔레트에 적재되는 고무를 균일한 상태의 일정한 높이로 자동으로 적재할 수 있도록 하는 고무 자동 적재장치에 관한 것이다.

고무배합제품 생산은 천연고무 및 합성고무를 원료로 하여 각종 유해화학물질로 구성된 보강제, 연화제, 촉진제 등과 같은 고무배합약품을 첨가하여 혼합, 가열, 가압함으로써 최종적으로 제품을 생산할 때 원료로 사용되는 CMB(Carbon Master Batch) 및 FMB(Final Master Batch)와 같은 반제품 상태의 고무배합제품을 제조하는 것이며, 시트형 고무와 리본형 고무로 제조된다.

이러한 고무배합제품을 제조함에 있어서 첫 번째 공정인 정련공정은 천연 및 합성수지, 카본, 약품 및, 오일을 컴파운드 종류 별로 믹서에서 혼합하여 반제품의 고무를 제조하게 된다.

특히, FMB 및 CMB와 같은 고무배합제품은 후공정인 압출기 등에 용이하게 투입하기 위하여 띠 형태의 리본형 고무(이하 고무라 칭함)의 압출물을 많이 사용을 하는 바, 정련공정에서 생산된 고무배합제품은 덤프 밀이나 롤러 다이 압출기를 통하여 고무 압출물로 만들어지고, 이 고무 압출물을 압출공정으로 보내기 위해 팔렛트에 지그재그 방식으로 쌓아 적재 하도록 되어 있다.

종래 상기와 같은 고무 적재과정은 작업자의 수작업에 의해 이루어지며, 작업자가 고무를 팔렛트에 지그재그 방식으로 쌓아 적재할 때, 지그재그 방식으로 쌓아 적재되는 고무가 팔렛트를 벗어나면서 불량 적재되는 경우가 종종 발생하게 되었으며, 이러한 불량적재는 작업공정을 더디게 하는 추가적인 보정 적재작업을 수행하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 고무가 팔렛트에 적재될 경우 그 적재 높이가 올라감에 따라 고무 자체 하중 외에는 작용하는 힘이 없어서 불안정하게 적재되는 문제점이 있었다.

또한, 작업자가 팔렛트에 고무를 적재 시 이를 적재하기 위해 작업자가 허리를 숙이고 장시간 작업해야 하는 등 작업자의 피로도가 증가시키는 문제점이 있었다.

발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 팔렛트에 적재되는 리본형 고무의 적재를 균일한 상태의 일정한 높이로 적재할 수 있도록 하는 고무 자동 적재장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 팔렛트 상부에 고무를 적재하기 위해 제공된 적재유닛과, 상기 적재유닛의 일측에 제공되어 고무 적재를 위해 투입된 팔렛트를 상기 적재유닛 측으로 이송시키는 이송유닛과, 상기 적재유닛의 상부에 제공되어 상기 팔렛트로 고무를 공급하는 공급유닛과, 상기 적재유닛의 일측에 제공되어 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 적재 위치를 안내하는 로봇유닛 및 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무 공급 속도 및 상기 로봇유닛의 속도를 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치를 제공한다.

상기 적재유닛은 상기 이송유닛에 의해 이송된 팔렛트에 고무가 적재될 수 있도록 작업 공간이 마련된 작업 공간부와, 상기 작업 공간부에 제공되어 상기 공급유닛을 통해 공급되어 상기 팔렛트에 적재되는 고무가 순차적으로 일정하게 적재되도록 눌러주는 클램퍼부 및 상기 클램퍼부와 연결되도록 설치되며, 상기 팔렛트에 적재되는 고무 높이에 따라 상기 클팸퍼부를 이동시키는 리프트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 클램퍼부는 사각틀 형상으로 형성되어 상기 작업 공간부 상에 설치되는 클램퍼 바디와, 상기 클램퍼 바디의 각 테두리에 회동 가능하게 각각 설치되어 순차적으로 회동되는 클램퍼 및 상기 각 클램퍼를 선택적으로 회동시키기 위한 클램퍼 회동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 클램퍼 회동수단은 상기 각 클램퍼에 각각 설치되고, 실린더와 실린더로드로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 리프트부는 상기 작업 공간부에 설치되어 상기 클램퍼 바디의 상하 이동을 안내하는 적어도 하나의 리프트와, 상기 각 리프트를 지면에 지지하기 하기 위해 제공된 리프트 지지부재 및 상기 각 리프트의 일측에 설치되어 벨트구동에 의해 각 리프트를 이동시키기 위한 리프트 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다

상기 리프트는 상기 클램퍼 바디의 일측 테두리에 연결되도록 설치된 제1 리프트 및 상기 클팸퍼 바디의 일측 테두리와 접하는 타측 테두리에 연결되도록 설치된 제2 리프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송유닛은 상기 작업 공간부 외부로부터 작업 공간부 측까지 설치되어 상기 팔렛트의 이송을 안내하는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 상부에 설치되어 상기 팔렛트를 상기 작업 공간부 측으로 이동시키기 위한 무빙카트 및 상기 무빙카트의 일측에 설치되어 상기 무빙카트를 상기 가이드 레일을 따라 이송시키기 위한 무빙카트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공급유닛은 상기 적재유닛의 상부에 수평 상태로 설치된 수평 서포터와, 일단이 상기 수평 서포터의 일측에 수직으로 연결되고 타단이 지면에 설치되어 상기 수평 서포터를 지지하는 수직 서포터와, 상기 수평 서포터의 내측에 제공되어 고무가 상기 작업 공간부로 공급될 수 있도록 이송을 안내하는 벨트 컨베이어와, 상기 벨트 컨베이어의 일측에 설치되어 상기 벨트 켄베이어를 구동시키기 위한 벨트 컨베이어 및 상기 벨트 컨베이어의 상단에 설치되며, 상기 벨트 컨베이어와 연동되어 회전하면서 공급되는 고무를 지지하기 위한 지지 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공급유닛에는 상기 벨트 컨베이어 일측에 설치되어 벨트 컨베이어를 통해 이송되는 고무의 이송 속도를 측정하기 위한 속도센서가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 로봇유닛은 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무를 파지한 상태로 상기 팔렛트의 상부에 적재시키는 그리퍼부 및 상기 그리퍼부를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 선택적으로 이동시키기 위한 로봇암부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 그리퍼부는 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무를 상기 팔렛트 상에 적재되도록 안내하는 한쌍의 그리퍼 및 상기 그리퍼의 끝단에 설치되어 상기 한쌍의 그리퍼를 통과한 상기 고무가 일정하기 배출되도록 하는 아이들 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 로봇암부는 외관을 이루고 적재유닛의 일측에 설치되는 몸체와, 상기 몸체의 상단에 회동 가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 그리퍼부를 전, 후 방향으로 이동시키는 회동부와, 상기 회동부에 회동 가능하도록 설치되며, 회동에 의해 상기 그리퍼부를 좌, 우 방향으로 이동시키는 암부 및 일단은 상기 암부에 연결되도록 설치되고 타단은 상기 그리퍼부에 연결되도록 설치되어 상기 암부의 동작을 상기 그리퍼부에 전달하는 전달암부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제어유닛은 상기 공급유닛으로부터 공급되는 고무의 속도를 제어하는 PLC 제어부 및 로봇유닛의 속도를 제어하는 로봇 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 PLC 제어부 및 로봇 제어부는 작업 전 상기 고무의 커팅 폭 및 두께 정보를 제공받고, 작업 시에는 공급유닛의 속도 정보를 제공받아 로봇유닛의 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 적재유닛의 일측에는 상기 공급유닛을 통해 공급되는 고무가 적재 목표량에 도달했을 경우 고무를 절단하는 컷팅유닛이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 이송유닛의 일측에는 상기 고무가 적재되어 이송유닛을 통해 이송된 팔렛트를 외부로 배출시키는 배출유닛이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 배출유닛은 상기 이송유닛의 무빙카트 상에 설치되어 고무가 적재된 팔렛트를 이송시키는 제1 롤러 컨베이어와, 상기 제1 롤러 컨베이어의 일측에 설치되어 상기 제1 롤러 컨베이어를 통해 이송되는 상기 팔렛트를 배출 위치로 이송하는 제2 롤러 컨베이어와, 상기 제2 롤러 컨베이어를 설치하기 위한 컨베이어 가이드 및 상기 제1 롤러 컨베이어 및 제2 롤러 컨베이어를 구동시키기 위한 롤러 컨베이어 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 고무 자동 적재장치는 로봇유닛에 의해 리본형 고무의 적재 방향을 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 조절하여 팔렛트에 교차되도록 적재할 수 있어 다량의 고무를 균일하고 일정한 높이로 적재할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 클램퍼부의 각 클램퍼에 의해 고무가 적재되는 동안 고무가 접히는 부위를 눌러줌에 따라 팔렛트에 적재되는 고무의 높이가 상승되어도 흔들림 없이 안정된 상태로 적재할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 종래의 작업자가 수작업으로 진행했던 고무의 적재를 로봇유닛이 대신함에 따라 작업자의 피로도를 저감시킬 수 있는 것과 더불어 작업인력 및 작업시간을 최대한 감소시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제어유닛에 의해 작업 전 고무의 커팅 폭 및 두께 정보를 제공받고 작업 시에는 공급유닛의 속도 정보를 제공받아 로봇유닛의 이동 속도를 제어할 수 있어 정해진 시간 동안 목표 적재량의 고무를 정확히 적재할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치의 클램퍼부를 나타낸 사시도.
도 3a 내도 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 고무 작동 적재장치의 고무 적재 과정을 순서대로 나타낸 사시도.
도 4a 내지 도4g는 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치의 작동 과정을 순서대로 나타낸 사시도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치의 클램퍼부를 나타낸 사시도이다.

다음, 도 3a 내도 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 고무 작동 적재장치의 고무 적재 과정을 순서대로 나타낸 사시도이고, 도 4a 내지 도4g는 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치의 작동 과정을 순서대로 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치는 띠 형태의 리본형 고무(이하 고무라 칭함)를 팔렛트(P)에 자동으로 적재시킬 수 있도록 하되, 팔렛트(P)의 상부에 한면이 적재되면 그 면과 직교되는 방향으로 또 다른 한면이 적재될 수 있도록 하고, 이 과정을 반복하여 고무가 균일하고 일정한 높이로 적재될 수 있도록 한다. 이러한 고무 자동 적재장치(10)는 크게 적재유닛(100)과, 이송유닛(200), 공급유닛(300)과, 로봇유닛(400), 그리고 제어유닛(500)을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 적재유닛(100)은 팔렛트(P) 상부에 고무(R)를 적재하기 위해 제공된 것으로서, 작업 공간부(110)와, 클램퍼부(120), 그리고 리프트부(130)를 포함할 수 있다.

작업 공간부(110)는 후술하는 이송유닛(200)에 의해 이송된 팔렛트(P)에 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 적재할 수 있도록 작업 공간이 마련되고 이송유닛(200)의 가이드 레일(210)의 일부가 설치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 클램퍼부(120)는 작업 공간부(110)에 제공되어 공급유닛(300)을 통해 공급되어 팔렛트(P)에 적재되는 고무가 순차적으로 일정하게 적재되도록 눌러주는 역할을 하며, 이러한 클램퍼부(120)는 클램퍼 바디(121)와, 클램퍼(122), 그리고 클램퍼 회동수단(123)을 포함할 수 있다.

클램퍼 바디(121)는 사각틀 형상으로 형성되어 작업 공간부(110) 상에 설치된다. 즉, 클램퍼 바디(121)는 사각틀 형상으로 팔렛트(P)의 크기에 비해 크게 제작되며, 팔렛트(P)가 클램퍼 바디(121)의 내부에 수용되어 적재 작업이 진행될 수 있도록 한다.

클램퍼(122)는 클램퍼 바디(121)의 각 테두리에 회동 가능하게 각각 설치되어 후술하는 로봇유닛(400)의 움직임에 따라 순차적으로 회동되면서 팔렛트(P)에 적재되는 고무를 눌러주는 역할을 한다.

더욱 구체적으로 클램퍼(122)는 팔렛트(P)의 길이만큼의 길이를 가진 판 형상으로 형성되어 클램퍼 바디(121)의 각 테두리에 각각 설치되며, 로봇유닛(400)의 이동 방향에 따라 고무가 적재되는 팔렛트(P)의 테두리를 순차적으로 눌러주어 적재되는 고무가 움직임 없이 균일하고 일정한 높이로 적재될 수 있도록 하는 역할을 한다.

클램퍼 회동수단(123)을 각 클램퍼(122)를 선택적으로 회동시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에 따른 클램퍼 회동수단(123)은 실린더(123a)와 실린더 로드(123b)로 구성된 것이 제시되었지만, 클램퍼(122)를 회동시킬 수 있는 구조라면 어느 구조라도 가능하다.

리프트부(130)는 클램퍼부(120)와 연결되도록 설치되며, 팔렛트(P)에 적재되는 고무의 높이에 따라 클램퍼부(120)를 이동시키는 역할을 한다.

더욱 구체적으로 리프트부(130)는 팔렛트(P) 상에 고무가 적재되는 과정에서 클램퍼부(120)의 클램퍼(122)가 적재되는 고무(R)를 눌러줄 경우, 적재되는 높이가 높아짐에 따라 클램퍼(122)의 이동이 필요하다. 이때, 리프트부(130)를 통해 팔렛트(P)에 적재되는 고무(R)의 높이에 맞게 클램퍼부(120)를 상측으로 이동시켜 계속 클램퍼(122)의 역할을 할 수 있도록 한다.

이러한 리프트부(130)는 리프트(121,122)와, 지지부재(133), 그리고 리프트 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

리프트(131)는 작업 공간부(110)에 설치되어 클램퍼 바디(121)의 상하 이동을 안내하는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 리프트가 2개 설치된 것이 제시된다. 즉, 리프트는 클램퍼 바디(121)의 일측 테두리에 연결되도록 설치된 제1 리프트(131)와, 클램퍼 바디(121)의 일측 테두리와 접하는 타측 테두리에 연결되도록 설치된 제2 리프트(132)가 설치되어 클램퍼 바디(121)의 상하 이동을 안내한다. 본 발명의 실시예에서는 리프트가 2개 설치된 것을 제시하였지만, 장치의 크기 및 구조에 따라 3개 혹은 테두리에 각각 설치될 수 있는 것도 물론 가능하다.

리프트 구동부(미도시)는 각 리프트(131,132)의 일측에 설치되어 각 리프트(131,132)를 상하 이동을 위해 구동시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 통상적으로 사용되는 벨트 구동부가 적용된 것이 제시된다. 물론 체인 및 유압 구동 방식 등 다양한 구동부가 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이송유닛(200)은 적재유닛(100)의 일측에 제공되어 고무(R)의 적재를 위해 투입된 팔렛트(P)를 적재유닛(100) 측으로 이송시키는 역할을 하며, 이러한 이송유닛(200)은 가이드 레일(210)과, 무빙카트(220), 그리고 무빙카트 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

가이드 레일(210)은 작업 공간부(110) 외부로부터 작업 공간부(110) 측으로 설치되어 팔렛트(P)의 이송은 안내하는 역할을 한다. 즉, 고무(R)의 적재를 위해서는 작업 공간부(110) 외부에서 팔렛트(P)가 투입되어 작업 공간부(110) 측으로 이동시켜 고무(R)가 적재될 수 있도록 한다. 이에 따라 작업 공간부(110) 측으로 팔렛트(P)를 이동시키기 위해 작업 공간부(110) 외부측에서 작업 공간부(110) 측까지 가이드 레일(210)이 설치된 것이다.

무빙카트(220)는 팔렛트(P)와 유사한 구조를 가진 사각 테이블 형상으로 형성되어 가이드 레일(210) 상에 설치된다. 이때, 무빙카트(220) 상부에 고무(R)의 적재를 위한 팔렛트(P)가 안착되고, 팔렛트(P)가 안착된 무빙카트(220)는 가이드 레일(210)을 따라 작업 공간부(110) 측으로 이동되어 적재 작업이 진행된다.

무빙카트 구동부(미도시)는 무빙카트(220)의 일측에 설치되어 무빙카트(220)를 이송을 위해 구동시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 통상적으로 사용되는 벨트 방식의 LM 가이드가 사용된 것이 제시된다. 물론 체인 및 유압 구동 방식 등 다양한 구동부가 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공급유닛(300)은 적재유닛(100)의 상부에 제공되어 팔렛트(P)에 적재를 위한 고무를 공급하는 역할을 한다. 이러한 공급유닛(300)은 수평 서포터(310)와, 수직 서포터(320)와, 벨트 컨베이어(330), 벨트 컨베이어 구동부(미도시), 그리고 지지 롤러(350)를 포함할 수 있다.

수평 서포터(310)는 적재유닛(100)의 상부에 수평 상태로 설치되고, 수평 서포터(310) 내측에는 벨트 컨베이어(330)가 설치된다. 이때, 수직 서포터(320)는 일단이 수평 서포터(310)의 일측에 수직한 상태로 연결 설치되고 타단이 지면에 설치되어 수평 서포터(310)를 지지한다.

수평 서포터(310) 내측에 설치는 벨트 컨베이어(330)는 외부에서 공급되는 고무(R)를 작업 공간부(110)로 공급될 수 있도록 이송을 안내하는 역할을 한다. 즉, 적재를 위해 외부에서 벨트 컨베이어(330)로 고무(R)가 공급되면 벨트 컨베이어(330)가 회전되면서 벨트 컨베이어(330) 상부에 고무(R)가 실린 상태로 이송되어 작업 공간부(110)로 공급된다. 이때, 벨트 컨베이어(330)의 상단에는 벨트 컨베이어(330)와 연동되어 회전하면서 공급되는 고무를 지지하는 지지 롤러(350)가 설치된다.

즉, 지지 롤러(350)는 벨트 컨베이어(330)로 이송되는 고무(R)가 외부로 이탈없이 안정된 상태로 이송될 수 있도록 지지하는 역할을 한다.

벨트 컨베이어 구동부(미도시)는 벨트 컨베이어(330)의 일측에 설치되어 벨트 컨베이어(330)를 구동시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 통상적으로 사용되는 벨트 구동 방식이 사용된 것이 제시된다. 물론 체인 및 유압 구동 방식 등 다양한 구동부가 적용될 수 있다.

한편, 공급유닛(300)에는 벨트 컨베이어(330) 일측에 설치되어 벨트 컨베이어(330)를 통해 이송되는 고무(R)의 이송 속도를 측정하기 위한 속도센서(360)가 더 설치될 수 있다. 이러한 속도센서(360)는 후술하는 제어유닛(500)에 속도 정보를 제공하여 로봇유닛(400)의 속도를 조절하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇유닛(400)은 적재유닛(100)의 일측에 제공되어 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 적재 위치를 안내하는 역할은 하며, 이러한 로봇유닛(400)은 그리퍼부(410) 및 로봇암부(420)를 포함할 수 있다.

그리퍼부(410)는 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 파지한 상태로 팔렛트(P)의 상부에 적재시키는 역할을 하며, 이러한 그리퍼부(410)는 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 팔렛트(P) 상으로 안내하는 한쌍의 그리퍼(411) 및 그리퍼(411)의 끝단에 설치되어 한쌍의 그리퍼(411)를 통과한 상기 고무(R)가 일정하기 배출되도록 하는 아이들 롤러(412)를 포함할 수 있다.

즉, 공급유닛(300)으로부터 고무가 공급되면 한쌍의 그리퍼(411) 사이로 고무(R)가 유입되어 배출되는 바, 고무(R)는 한쌍의 그리퍼(411)의 이동에 따라 같이 이동되면서 팔렛트(P)에 적재된다. 이때, 한쌍의 그리퍼(411) 사이로 유입되어 배출되는 고무는 아이들 롤러(412)의 가이드를 받아 일정하게 배출될 수 있다.

로봇암부(420)는 그리퍼부(410)를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 선택적으로 이동시키기는 역할을 하며, 외관을 이루고 적재유닛(100)의 일측에 설치되는 몸체(421)와, 몸체(421)의 상단에 회동 가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 그리퍼부(410)를 전, 후 방향으로 이동시키는 회동부(422)와, 회동부(422)의 일측에 회동 가능하도록 설치되며, 회동에 의해 그리퍼부(410)를 좌, 우 방향으로 이동시키는 암부(433) 및 일단은 암부(433)에 연결되도록 설치되고 타단은 그리퍼부(410)에 연결되도록 설치되어 암부(433)의 동작을 그리퍼부(410)에 전달하는 전달암부(424)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 적재유닛의 클램퍼부와 로봇유닛이 연동되어 작동하는 과정을 도 3을 통하여 설명하면 이하와 같다.

도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 로봇유닛(400)을 작동시켜 로봇유닛(400)의 그리퍼부(410)가 적재될 고무(R)의 적재 방향을 안내한다.

이때, 로봇유닛(400)의 회동부(422)가 작동하면서 그리퍼부(410)를 전후 이동시키고 그러퍼부(410)에 안내를 받는 고무(R)는 팔렛트(P)에 전, 후 방향으로 순차적으로 적재된다.

이와 동시에 클램퍼부(120)의 클램퍼(122)를 순차적으로 작동시켜 그리퍼부(410)의 방향이 변경될 때마다, 변경되는 부위 즉, 팔렛트(P)의 전방 및 후방 측에 설치된 클램프(122)가 고무(R)가 접히는 부위를 눌러 고무(R)의 움직임이 없이 균일하고 일정한 높이로 고무(R)가 적재된다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 고무(R)가 팔렛트(P)의 한면에 적재가 완료되면 로봇유닛(400)의 회동부(422) 및 암부(423)를 동시에 작동시켜 그리퍼부(410)가 대각선 방향으로 이동하면서 고무(R)를 대각선 방향에 적재될 수 있도록 하여 고무(R)의 적재 방향을 변경시킨다.

다음, 도 3d 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 그리퍼부(410)가 대각선 방향으로 이동이 완료되면 암부(423)를 작동시켜 그리퍼부(410)가 좌, 우 방향으로 이동되도록 하여 고무(R)가 이전에 적재된 고무(R)의 방향과 직교되는 방향으로 적재될 수 있도록 한다. 이때는 팔렛트(P)의 좌측 및 우측에 설치된 클램퍼(122)가 작동하여 고무(R)를 눌러줌에 따라 고무(R)의 방향이 변경되어도 고무(R)는 균일하고 일정한 높이로 적재될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제어유닛(500)은 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무의 속도를 제어하는 PLC 제어부(510) 및 로봇유닛(400)의 속도를 제어하는 로봇 제어부(520)를 포함할 수 있다.

PLC 제어부(510) 및 로봇 제어부(520)는 작업 전 고무의 커팅 폭 및 두께 정보를 제공받고, 작업 시에는 공급유닛(300)의 속도 정보를 제공받아 로봇유닛(400)의 속도를 제어하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 적재유닛(100)의 일측에는 공급유닛(300)을 통해 공급되는 고무(R)가 적재 목표량에 도달했을 경우 고무를 절단하는 컷팅유닛(미도시)이 더 설치될 수 있다.

또한, 이송유닛(200)의 일측에는 고무(R)가 적재되어 이송유닛(200)을 통해 이송된 팔렛트(P)를 외부로 배출시키는 배출유닛(700)이 더 설치될 수 있다.

이러한 배출유닛(700)은 제1 롤러 컨베이어(710)와, 제2 롤러 컨베이어(720)와, 컨베이어 가이드(730), 그리고, 롤러 컨베이어 구동부를 포함할 수 있다.

제1 롤러 컨베이어(710)는 이송유닛(200)의 무빙카트(220) 상에 설치되어 고무(R)가 적재된 팔렛트(P)를 제2 롤러 컨베이어(720)로 이송시키는 역할을 하고, 제2 롤러 컨베이어(720)는 제1 롤러 컨베이어(710)의 일측에 설치되어 상기 제1 롤러 컨베이어(710)를 통해 이송되는 상기 팔렛트(P)를 배출 위치로 이송하는 역할을 한다.

이때, 컨베이어 가이드(730)는 제2 롤러 컨베이어(720)를 설치하기 위해 제공된 것으로서, 컨베이어 가이드(730)의 높이는 무빙카트(220)의 높이와 같도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는 제1 롤러 컨베이어(710)를 통해 이송되는 팔렛트(P)를 제2 롤러 컨베이어(720)가 바로 전달 받아 이송시킬 수 있도록 하기 위함이다.

롤러 컨베이어 구동부(미도시)는 제1 롤러 컨베이어(710) 및 제2 롤러 컨베이어(720)를 구동시키는 역할을 하고, 롤러 컨베이어 구동부는 롤러를 회전시킬 수 있는 통상적으로 사용되는 구동모터가 사용될 수 있으며, 하나의 구동모터로 제1 롤러 컨베이어(710) 및 제2 롤러 컨베이어(720)를 구동시킬 수 있고, 각각의 구동모터로 각 롤러 컨베이어를 각각 구동시킬 수도 있다.

이상 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 고무 자동 적재장치의 작동과정을 도 4를 참조하여 설명하면 이하와 같다.

먼저, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 고무가 적재될 팔렛트(P)를 이송유닛(200)의 무빙카트(220)에 안착시킨 다음, 이송유닛(200)의 무빙카트 구동부를 구동하여 무빙카트(220)를 이동시킨다. 이때, 팔렛트(P)가 안착된 무빙카트(220)는 가이드 레일(210)을 따라 적재유닛(100)의 작업 공간부(110)로 이송된다.

다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 공급유닛(300)의 벨트 컨베이어(330)가 회전되도록 벨트 컨베이어(340)를 작동시킨다. 벨트 컨베이어(330)가 회전되면 벨트 컨베이어(330)와 연동되어 지지 롤러(350)도 같이 회전하면서 벨트 컨베이어(330)의 안내를 받아 적재될 고무가 작업 공간부(110) 측으로 공급된다.

다음, 로봇유닛(400)을 작동시켜 로봇유닛(400)의 그리퍼부(410)가 적재될 고무(R)의 적재 방향을 안내한다. 이때, 로봇유닛(400)의 회동부(422)가 작동하면서 그리퍼부(410)를 전, 후 방향으로 이동시키고 그러퍼부(410)에 안내를 받는 고무는 팔렛트(P)에 전, 후 방향으로 순차적으로 적재된다.

이와 동시에 클램퍼부(120)의 클램퍼(122)를 순차적으로 작동시켜 그리퍼부(410)의 방향이 변경될 때마다, 변경되는 부위 즉, 고무(R)가 접히는 부위를 눌러 고무(R)의 움직임이 없이 균일하고 일정한 높이로 고무가 적재된다.

다음, 고무(R)가 팔렛트(P)의 한면에 적재되면 로봇유닛(400)의 회동부(422) 및 암부(423)를 작동시켜 그리퍼부(410)가 대각선 방향으로 이동하면서 고무(R)를 대각선 방향에 적재될 수 있도록 하여 고무(R)의 적재 방향을 변경시킨다.

그리퍼부(410)가 대각선 방향으로 이동이 완료되면, 암부(423)를 작동시켜 그리퍼부(410)가 좌, 우 방향으로 이동되도록 하여 고무(R)가 이전에 적재된 고무(R)의 방향과 직교되는 방향으로 적재될 수 있도록 한다. 이때도 클램퍼(122)가 작동함에 따라 고무(R)의 방향이 변경되어도 고무는 균일하고 일정한 높이로 적재된다.

이때, 도 4d에 도시된 바와 같이, 팔렛트(P)에 적재되는 고무(R)의 높이가 상승되면 각 리프트(131,132)를 작동시켜 클램퍼 바디(121)를 적재되는 고무(R)의 높이에 맞게 상승되도록 한다.

다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 목표량의 고무(R)의 적재가 완료되면 컷팅유닛에 의해 고무(R)를 절단하고, 각 리프트(131,132)를 상부로 최대한 이동시켜 클램퍼부(120)로부터 고무(R)가 적재된 팔렛트(P)가 빠져 나갈 수 있도록 한다.

도 4f에 도시된 바와 같이, 고무의 적재가 완료된 팔렛트(P)는 이송유닛(200)을 통해 작업 시 이송된 역방향으로 이송된다.

팔렛트(P)의 이송이 완료되면 배출유닛(700)을 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.

배출되는 과정은 도 4g에 도시된 바와 같이, 무빙카트(220) 내측에 설치된 제1 롤러 컨베이어(710)를 작동시켜 팔렛트(P)를 제2 롤러 컨베이어(720) 측으로 이송시킨다.

다음, 제2 롤러 컨베이어(720)로 이송된 팔렛트(P)는 제2 롤러 컨베이어(720)의 배출 위치로 이송되고, 지게차 등을 통해 다음 공정을 진행할 수 있도록 외부로 이동시킨다.

이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.

10: 고무 자동 적재장치 100: 적재유닛
110: 작업 공간부 120: 클램퍼부
121: 클램퍼 바디 122 클램퍼
123: 클램퍼 회동수단 123a: 실린더
123b: 실린더 로드 130: 리프트부
131: 제1 리프트 132: 제2 리프트
133: 지지부재 200: 이송유닛
210: 가이드 레일 220: 무빙카트
300: 공급유닛 310: 수평 서포터
320: 수직 서포터 330: 벨트 컨베이어 350: 지지 롤러 360: 속도센서
400: 로봇유닛 410: 그리퍼부
411: 그리퍼 412: 아이들 롤러
420: 로봇암부 421: 몸체
422: 회동부 423: 암부
424: 전달암부 500: 제어유닛
510: PLC 제어부 520: 로봇 제어부
700: 배출유닛 710: 제1 롤러 컨베이어 720: 제2 롤러 컨베이어 730: 컨베이어 가이드

Claims

팔렛트(P) 상부에 리본형 고무(R)를 적재하기 위해 제공된 적재유닛(100);
상기 적재유닛(100)의 일측에 제공되어 상기 고무(R)의 적재를 위해 투입된 상기 팔렛트(P)를 상기 적재유닛(100) 측으로 이송시키는 이송유닛(200);
상기 적재유닛(100)의 상부에 제공되어 상기 팔렛트(P)로 상기 고무(R)를 공급하는 공급유닛(300);
상기 적재유닛(100)의 일측에 제공되어 상기 공급유닛(300)으로부터 공급되는 상기 고무(R)가 상기 팔렛트(P)상에서 가로, 세로로 번갈아가면서 지그재그 구조로 적재되도록 상기 고무(R)를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 적재 위치를 안내하는 로봇유닛(400); 및
상기 공급유닛(300)으로부터 공급되는 상기 고무(R)의 공급 속도 및 상기 로봇유닛(400)의 속도를 제어하는 제어유닛(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적재유닛(100)은
상기 이송유닛(200)에 의해 이송된 팔렛트(P)에 고무(R)가 적재될 수 있도록 작업 공간이 마련된 작업 공간부(110);
상기 작업 공간부(110)에 제공되어 상기 공급유닛(300)을 통해 공급되어 상기 팔렛트(P)에 적재되는 고무(R)가 순차적으로 일정하게 적재되도록 눌러주는 클램퍼부(120); 및
상기 클램퍼부(120)와 연결되도록 설치되며, 상기 팔렛트(P)에 적재되는 고무(R)의 높이에 따라 상기 클램퍼부(120)를 이동시키는 리프트부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 2 항에 있어서,
상기 클램퍼부(120)는
사각틀 형상으로 형성되어 상기 작업 공간부(110) 상에 설치되는 클램퍼 바디(121);
상기 클램퍼 바디(121)의 각 테두리에 회동 가능하게 각각 설치되어 순차적으로 회동되는 클램퍼(122); 및
상기 각 클램퍼(122)를 선택적으로 회동시키기 위한 클램퍼 회동수단(123);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 3 항에 있어서,
상기 클램퍼 회동수단(123)은
상기 각 클램퍼(122)에 각각 설치되고, 실린더(123a)와 실린더 로드(123b)로 구성된 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 4 항에 있어서,
상기 리프트부(130)는
상기 작업 공간부(110)에 설치되어 상기 클램퍼 바디(121)의 상하 이동을 안내하는 적어도 하나의 리프트;
상기 각 리프트를 지면에 지지하기 하기 위해 제공된 리프트 지지부재(133); 및
상기 각 리프트의 일측에 설치되어 벨트구동에 의해 각 리프트를 이동시키기 위한 리프트 구동부;를 포함하여 이루어진 고무 자동 적재장치.
제 5 항에 있어서,
상기 리프트는
상기 클램퍼 바디(121)의 일측 테두리에 연결되도록 설치된 제1 리프트(131); 및
상기 클램퍼 바디(121)의 일측 테두리와 접하는 타측 테두리에 연결되도록 설치된 제2 리프트(132);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 6 항에 있어서,
상기 이송유닛(200)은
상기 작업 공간부(110) 외부로부터 작업 공간부(110) 측까지 설치되어 상기 팔렛트(P)의 이송을 안내하는 가이드 레일(210);
상기 가이드 레일(210)의 상부에 설치되어 상기 팔렛트(P)를 상기 작업 공간부(110) 측으로 이동시키기 위한 무빙카트(220); 및
상기 무빙카트(220)의 일측에 설치되어 상기 무빙카트(220)를 상기 가이드 레일(210)을 따라 이송시키기 위한 무빙카트 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 7 항에 있어서,
상기 공급유닛(300)은
상기 적재유닛(100)의 상부에 수평 상태로 설치된 수평 서포터(310);
일단이 상기 수평 서포터(310)의 일측에 수직으로 연결되고 타단이 지면에 설치되어 상기 수평 서포터(310)를 지지하는 수직 서포터(320);
상기 수평 서포터(310)의 내측에 제공되어 고무(R)가 상기 작업 공간부(110)로 공급될 수 있도록 이송을 안내하는 벨트 컨베이어(330);
상기 벨트 컨베이어(330)의 일측에 설치되어 상기 벨트 컨베이어(330)를 구동시키기 위한 벨트 컨베이어 구동부; 및
상기 벨트 컨베이어(330)의 상단에 설치되며, 상기 벨트 컨베이어(330)와 연동되어 회전하면서 공급되는 고무(R)를 지지하기 위한 지지 롤러(350);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 8 항에 있어서,
상기 공급유닛(300)에는
상기 벨트 컨베이어(330) 일측에 설치되어 벨트 컨베이어(330)를 통해 이송되는 고무(R)의 이송 속도를 측정하기 위한 속도센서(360)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇유닛(400)은
상기 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 파지한 상태로 상기 팔렛트(P)의 상부에 적재시키는 그리퍼부(410); 및
상기 그리퍼부(410)를 전, 후, 대각선, 좌, 우 방향으로 선택적으로 이동시키기 위한 로봇암부(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 10 항에 있어서,
상기 그리퍼부(410)는
상기 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)를 상기 팔렛트(P) 상에 적재되도록 안내하는 한쌍의 그리퍼(411); 및
상기 그리퍼(411)의 끝단에 설치되어 상기 한쌍의 그리퍼(411)를 통과한 상기 고무(R)가 일정하기 배출되도록 하는 아이들 롤러(412);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 11 항에 있어서,
상기 로봇암부(420)는
외관을 이루고 적재유닛(100)의 일측에 설치되는 몸체(421);
상기 몸체(421)의 상단에 회동 가능하게 설치되며, 회동에 의해 상기 그리퍼부(410)를 전, 후 방향으로 이동시키는 회동부(422);
상기 회동부(422)의 상단에 회동 가능하도록 설치되며, 회동에 의해 상기 그리퍼부(410)를 좌, 우 방향으로 이동시키는 암부(423); 및
일단은 상기 암부(423)에 연결되도록 설치되고 타단은 상기 그리퍼부(410)에 연결되도록 설치되어 상기 암부(423)의 동작을 상기 그리퍼부(410)에 전달하는 전달암부(424);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛(500)은
상기 공급유닛(300)으로부터 공급되는 고무(R)의 속도를 제어하는 PLC 제어부(510) 및 로봇유닛(400)의 속도를 제어하는 로봇 제어부(520)를 포함하여 이루어지되, 상기 PLC 제어부(510) 및 로봇 제어부(520)는 작업 전 상기 고무(R)의 커팅 폭 및 두께 정보를 제공받고, 작업 시에는 공급유닛(300)의 속도 정보를 제공받아 로봇유닛(400)의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적재유닛(100)의 일측에는 상기 공급유닛(300)을 통해 공급되는 고무(R)가 적재 목표량에 도달했을 경우 고무(R)를 절단하는 컷팅유닛이 더 설치된 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 6 항에 있어서,
상기 이송유닛(200)의 일측에는
상기 고무(R)가 적재되어 이송유닛(200)을 통해 이송된 팔렛트(P)를 외부로 배출시키는 배출유닛(700)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.
제 15 항에 있어서,
상기 배출유닛(700)은
상기 이송유닛(200)의 무빙카트(220) 상에 설치되어 고무(R)가 적재된 팔렛트(P)를 이송시키는 제1 롤러 컨베이어(710);
상기 제1 롤러 컨베이어(710)의 일측에 설치되어 상기 제1 롤러 컨베이어(710)를 통해 이송되는 상기 팔렛트(P)를 배출 위치로 이송하는 제2 롤러 컨베이어(720);
상기 제2 롤러 컨베이어(720)를 설치하기 위한 컨베이어 가이드(730); 및
상기 제1 롤러 컨베이어(710) 및 제2 롤러 컨베이어(720)를 구동시키기 위한 롤러 컨베이어 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고무 자동 적재장치.