KR101867718B1 - 도가니 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도가니 이송장치에 관한 것으로, 이는 복수의 도가니를 적재하도록 된 무한궤도부; 및 상기 무한궤도부로부터 도가니를 파지하는 한 쌍의 그립퍼를 갖춘 파지부를 포함하여서, 대기시간의 낭비와 에러의 발생을 줄이고 연속적인 분석 작업이 가능하여 분석업무의 부하를 감소시킴과 동시에 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.

Description

도가니 이송장치{Apparatus for carrying crucible}

본 발명은 대기시간의 낭비와 에러의 발생을 줄이고 연속적인 분석 작업이 가능하여 분석업무의 부하를 감소시킴과 동시에 작업능률을 향상시킬 수 있는 도가니 이송장치에 관한 것이다.

종래의 도가니 이송장치는 회전식 로봇아암에 장착된 하나의 그립퍼를 통해 도가니를 턴테이블로부터 가스 분석장치에 반입하고 반출하도록 구성되어 있다.

이와 같이 회전하는 턴테이블은 고정이 되지 않아 분석자에 의해 접촉할 경우 장착된 도가니가 흔들거려 원점 조정을 수시로 해야 하는 불편함을 초래하고, 로봇아암의 그립퍼가 도가니를 파지하지 못하는 파지의 실패를 야기시켰다.

또한, 일방향을 향한 하나의 그립퍼를 사용하기 때문에, 분석장치에서 사용된 도가니를 반출하고 새로운 도가니를 분석장치에 반입할 때까지 소요되는 시간이 상당하고 이로 인해 시료의 분석시간이 길어지는 단점이 있다.

더구나, 도가니를 빈번하게 떨어뜨려 오염이 발생하고, 다시 시료 조제를 통해 직접 수동으로 도가니를 장착하는 번거로움이 있어, 분석의 신뢰성이 저하되었다.

(특허문헌 1) KR 2005-0015908 A

이에 본 발명은 대기시간의 낭비와 에러의 발생을 줄이고 연속적인 분석작업이 가능하여 분석업무의 부하를 감소시킴과 동시에 작업능률을 향상시킬 수 있는 도가니 이송장치를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치는, 복수의 도가니를 적재하도록 된 무한궤도부; 및 상기 무한궤도부로부터 도가니를 취출하도록 파지하는 한 쌍의 그립퍼를 갖춘 파지부를 포함하고, 상기 무한궤도부는, 무단체인; 수평한 구동축이 모터에 의해 회동되어 상기 무단체인을 구동하는 구동스프로켓; 및 수평한 종동축이 상기 무단체인의 구동에 따라 회전하는 종동스프로켓을 포함하며, 상기 무단체인은 방사상 외주면에 상기 도가니를 적재할 수 있는 소켓을 구비하고, 상기 무단체인의 일측에는 상기 도가니의 순서를 표시하기 위한 표시부가 구비된 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 대기시간의 낭비와 에러의 발생을 줄이고 연속적인 분석 작업이 가능하여 분석업무의 부하를 감소시킴과 동시에 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치가 적용된 분석장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무한궤도부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 파지부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 파지부 중 하우징의 일부를 절개한 채로 회전 헤드와 이동부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 파지부의 그립퍼를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치의 작동상태도들이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치가 적용된 분석장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무한궤도부를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 파지부를 확대하여 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도가니 이송장치는, 복수의 도가니(1)를 적재하도록 된 무한궤도부(10); 및 이 무한궤도부로부터 도가니를 파지하는 한 쌍의 그립퍼(21, 22)를 갖춘 파지부(20)를 포함하고 있다.

무한궤도부(10)는 무단체인(11)과, 모터(미도시)에 의해 회동되어 무단체인을 구동하는 구동스프로켓(12), 및 무단체인의 구동에 따라 회전하는 종동스프로켓(13)을 포함할 수 있다. 이러한 무한궤도부는 분석장치에 인접하게 배치된 별도의 프레임(14) 상에 설치될 수 있다.

구동스프로켓(12)은, 프레임(14) 상에 설치된 모터(미도시); 및 이 모터와 구동스프로켓(12) 사이에 개재되는 감속기(미도시)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치의 무한궤도부(10)를 구성하는 무단체인(11)은 그 회전하는 방향에 대한 방사상 외주면에 도가니(1)를 적재할 수 있게 하는 소켓(15)을 구비하고 있다. 이러한 소켓에는 삽입홈(16)이 형성되어 있고, 이 삽입홈이 도가니의 단면 형상과 상응하게 형성되어 도가니와 형상맞춤될 수 있게 되어 있다.

또한, 무단체인(11)의 일측에는 도가니(1)의 순서를 표시하는 표시부(17)가 마련되어 있다. 이로써, 예정된 순서의 도가니들이 순서대로 배치 및 이동이 되는지를 분석자가 확인할 수 있어 에러 발생율을 감소시킬 수 있다.

이와 같은 무한궤도부(10)로 인해, 무단체인(11)의 소켓(15)에 놓인 도가니(1)는 흔들림 없이 장착될 수 있으며, 이동시에 부드럽게 진행할 수 있다.

더구나, 무한궤도부(10)는 회전하는 턴테이블과 달리, 후술하는 파지부(20)를 향해 도가니(1)를 이동시키기 때문에, 파지부의 그립퍼가 안정적으로 그리고 확실히 도가니를 파지할 수 있어, 에러 발생율을 감소시킬 수 있다.

복수의 도가니(1)에는 각각 계량된 시료가 미리 주입되어 있고, 이러한 도가니는 로딩장치(미도시) 또는 분석자에 의해 무한궤도부(10)의 무단체인(11) 상에 놓이게 된다. 도가니가 파지부(20)에 의해 무한궤도부로부터 취출되면, 무한궤도부는 다음 도가니를 소정의 취출 위치에 두기 위해 회전하여 다음 도가니를 전진시킬 수 있다.

파지부(20)는 회전 헤드(23)와, 이 회전 헤드 상에 설치되어 서로 대향하는 한 쌍의 그립퍼(21, 22)를 포함할 수 있다.

여기서, 파지부(20)에는 도 4에 보다 상세히 도시된 바와 같이 수직 방향으로 연장되는 회전축(24)을 갖춘 모터(25)가 설치되어 있고, 이 회전축이 회전 헤드(23)를 양방향으로 180°회전시키도록 회전 헤드에 결합되어 있다.

각 그립퍼(21, 22)는 도 5에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 스프링(미도시)에 의해 힘이 더해진 대향하는 한 쌍의 핑거(31, 32)를 갖추고 있다. 제1핑거(31)에는 판스프링(33)이 설치되어 있고, 제2핑거(32)에는 한 쌍의 롤러부재(34)가 장착되어 있다.

이에 따라, 파지되는 도가니(1)는 판스프링(33)에 의한 탄성력을 받게 되고, 항상 롤러부재(34)들 사이에 위치가 결정될 수 있게 됨으로써, 도가니가 그립퍼(21, 22)로부터 미끄러지거나 흔들리지 않도록 고정되어 안정적이고 신뢰성 있게 파지되어 이송될 수 있다.

파지부(20)가 무한궤도부(10)와 분석장치(2)의 받침대(3) 사이를 선형으로 왕복 이동할 때, 한 쌍의 그립퍼 중 제1그립퍼(21)가 새로운 도가니(1)를 지지할 수 있으며, 반면에 제2그립퍼(22)는 폐도가니(1')를 지지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치는 파지부(20)를 이동시키는 이동부(40)를 더 포함할 수 있다. 이러한 이동부는 분석장치(2)의 본체(4)가 갖는 플레이트(5) 상에 장착될 수 있다.

이동부(40)로는 예컨대 선형운동 가이드가 채용될 수 있지만 반드시 이에 한정되지 않으며, 파지부(20)의 원활한 미끄럼이동이 가능하다면 예를 들어 유체압 실린더나 전기식 액츄에이터 등이 채택되어도 된다.

일 예로, 도 4에 도시된 것처럼 이동부(40)는, 하우징(41) 내에 배치된 스크류 바아(42); 이 스크류 바아의 일단에 연결된 모터(43); 스크류 바아의 타단에 연결된 베어링 블록(미도시); 및 스크류 바아에 나사체결되고 하우징의 슬릿을 통해 파지부(20)와 결합하여, 스크류 바아의 회전시 스크류 바아를 따라 이동하게 되는 너트부(44)를 포함할 수 있다.

모터(43)로는 예컨대 정역회전이 가능한 서보모터 등으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

모터(43)와 스크류 바아(42)의 사이에는 전동수단이 개재될 수 있는데, 예컨대 모터의 회전축과 스크류 바아의 일단에는 톱니 달린 벨트(45)에 의해 회전 가능하게 구동되는 기어(46, 47)가 장착될 수 있다.

너트부(44)는 대략 박스형 블록으로 형성되고서 중앙에 나선홀이 관통되게 형성되어 있다. 이 너트부는 파지부(20)의 하부에 고정되게 결합할 수 있다.

모터(43)의 구동에 의해 스크류 바아(42)가 회전하고, 이러한 회전으로 인해 너트부(44)가 하우징(41) 내에서 스크류 바아를 따라 이동하게 되며, 이로써 너트부에 결합한 파지부(20)가 하우징의 슬릿을 따라 이동할 수 있게 되는 것이다. 모터의 작동을 통해 파지부가 일정한 거리만큼 왕복 이동하고 정지하는 것이 반복적으로 진행될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치는 파지부(20)를 승강시키는 승강수단을 더 포함할 수 있다. 도시되지 않은 승강수단이 하우징(41)을 들어올리거나 내리도록 하우징의 하부에 설치되어, 파지부가 함께 승강될 수 있게 되어 있다. 이러한 승강수단으로는 유체압 실린더나 전기식 액츄에이터 등이 채택될 수 있다.

이로써, 파지부(20)의 제1그립퍼(21)가 무한궤도부(10)의 무단체인(11) 상에 놓인 도가니(1)를 파지하고 나서 소정 높이만큼 상승하게 되면, 무단체인의 소켓(15)에 형상맞춤되어 놓인 도가니를 원활히 취출할 수 있게 되는 것이다.

또한, 승강수단으로 인하여, 파지부(20)의 제2그립퍼(22)가 폐도가니(1')를 파지한 다음, 소정 높이만큼 상승하면 분석장치(2)의 받침대(3)에서 폐도가니를 원활히 들어올리거나, 제1그립퍼(21)가 파지한 새로운 도가니(1)를 분석장치의 받침대 상에 위치맞춤하고서 하강시켜 새로운 도가니를 받침대 상에 정확히 내려놓을 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치의 작동에 대해 간략히 설명하기로 한다. 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치의 작동상태도들이다.

우선, 로딩장치(미도시) 또는 분석자에 의해 복수의 도가니(1)가 무한궤도부(10)의 무단체인(11) 상에 놓이게 된다. 각 도가니는 무단체인 상의 해당 소켓(15)에 있는 삽입홈(16)에 삽입되어 대략 직립되게 위치한다.

무한궤도부(10)는 도가니(1)를 소정의 취출 위치에 두기 위해 구동되어 도가니를 전진시킬 수 있다.

새로운 시료를 수용한 도가니(1)를 취출하기 위해 파지부(20)가 무한궤도부(10) 쪽으로 이동하고, 파지부의 제1그립퍼(21)가 도가니를 파지한다. 이때, 파지부는 승강수단에 의해 상승하여 도가니를 소켓(15)의 삽입홈(16)으로부터 취출한다.

그 후에 파지부(20)는 무한궤도부(10)로부터 멀리 떨어져 분석장치(2)의 받침대(3)를 향해 이동하는데, 제2그립퍼(22)가 받침대로 향해진 상태에서 받침대에 접근한다.

분석이 완료된 후에 분석장치(2)에서 자동으로 강하된, 받침대(3) 상의 폐도가니(1')를 파지하기 위해 파지부(20)는 하강하고 제2그립퍼(22)가 폐도가니를 파지한 다음, 파지부가 다시 상승하여 받침대에서 폐도가니를 들어올린다.

이어서 파지부(20)의 회전 헤드(23)가 180°회전된다. 회전 헤드의 회전이 종료된 후, 제1그립퍼(21)에 의해 파지된 새로운 도가니(1)는 분석장치(2)의 받침대(3) 상에 위치맞춤되어 있고, 파지부는 다시 하강하여 새로운 도가니를 받침대 상에 내려놓고 나서 그 파지를 해제한다.

이 동작이 완료되면, 파지부(20)는 역방향으로 이동하고, 제2그립퍼(22)에 의해 파지된 폐도가니(1')를 경로의 중간에 있는 플레이트(5)의 배출구(6) 상에 위치맞춤한다. 폐도가니의 폐기를 위해 파지를 해제하여 폐도가니를 배출구로 떨어뜨린다.

파지부(20)의 회전 헤드(23)가 다시 180°회전되어 제1그립퍼(21)를 무한궤도부(10)를 향하여 둔다. 파지부는 이동하고, 무한궤도부는 다른 도가니를 소정의 취출 위치에 두기 위해 구동되어 다른 도가니를 전진시킬 수 있다.

이러한 작동 과정은 모든 분석 대상의 시료를 수용한 복수의 도가니가 순차적으로 분석 장치 내에 도입되어 해석이 전체 시료에 대해서 행해질 때까지 반복된다. 이러한 순서는 마이크로 프로세서(미도시)에 프로그래밍될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 이송장치를 사용하면, 복수의 도가니를 일정한 시간 간격을 갖고서 연속적으로 분석장치(200)에 공급할 수 있을 뿐만 아니라 복수의 그립퍼를 통해 도가니의 반출 및 반입을 짧은 시간 내에 수행할 수 있으므로, 분석업무의 부하를 감소시킴과 동시에 작업능률을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 1': 도가니 2: 분석장치
10: 무한궤도부 11: 무단체인
12: 구동스프로켓 13: 종동스프로켓
15: 소켓 16: 삽입홈
20: 파지부 21: 제1그립퍼
22: 제2그립퍼 23: 회전 헤드
31: 제1핑거 32: 제2핑거
33: 판스프링 34: 롤러부재
40: 이동부 41: 하우징
42: 스크류 바아 43: 모터
44: 너트부 45: 벨트

Claims (9)

1. 복수의 도가니를 적재하도록 된 무한궤도부; 및
   상기 무한궤도부로부터 도가니를 취출하도록 파지하는 한 쌍의 그립퍼를 갖춘 파지부
   를 포함하고,
   상기 무한궤도부는,
   무단체인;
   수평한 구동축이 모터에 의해 회동되어 상기 무단체인을 구동하는 구동스프로켓; 및
   수평한 종동축이 상기 무단체인의 구동에 따라 회전하는 종동스프로켓
   을 포함하며,
   상기 무단체인은 방사상 외주면에 상기 도가니를 적재할 수 있는 소켓을 구비하고,
   상기 무단체인의 일측에는 상기 도가니의 순서를 표시하기 위한 표시부가 구비된 도가니 이송장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 파지부는, 상기 한 쌍의 그립퍼가 서로 대향되게 설치되는 회전 헤드를 포함하고,
   상기 회전 헤드는 모터의 회전축에 결합한 것을 특징으로 하는 도가니 이송장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 그립퍼는 한 쌍의 핑거를 갖추고,
   제1핑거에는 판스프링이 설치되어 있으며,
   제2핑거에는 한 쌍의 롤러부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도가니 이송장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 파지부를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도가니 이송장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 이동부는,
   하우징 내에 배치된 스크류 바아;
   상기 스크류 바아의 일단에 연결된 모터;
   상기 스크류 바아의 타단에 연결된 베어링 블록; 및
   상기 스크류 바아에 나사체결되고 상기 하우징의 슬릿을 통해 상기 파지부와 결합하여, 상기 스크류 바아의 회전시 상기 스크류 바아를 따라 이동하게 되는 너트부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 도가니 이송장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 파지부를 승강시키는 승강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도가니 이송장치.
   

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