KR101939630B1

KR101939630B1 - 자동 팔레트 교환장치

Info

Publication number: KR101939630B1
Application number: KR1020170118572A
Authority: KR
Inventors: 김태식
Original assignee: 현대위아(주)
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-01-18

Abstract

본 발명에 따른 자동 팔레트 교환장치는 평판 형상의 베이스 프레임; 및 축방향 바닥측이 상기 베이스 프레임 상부에 고정되고, 외주면에 팔레트를 이송시키는 포크가 결합되며, 내부에 인가되는 유압에 따라 상기 포크가 회전축을 중심으로 회전하거나 축방향을 따라 슬라이딩되도록 동작하는 구동드라이브;를 포함할 수 있다.

Description

자동 팔레트 교환장치 {AUTOMATIC PALLET CHANGER}

본 발명은 팔레트 교환시간을 신속하고도 안정적으로 하면서도, 구조를 최소화하여 설치 및 이송을 간편하게 하도록 설계된 자동 팔레트 교환장치에 관한 것이다.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 소정의 형상을 갖도록 가공하는 기계장치를 공작기계라 한다.

상기한 공작기계는 가공과정에서 절삭을 담당하는 팁(tip) 내지 드릴(drill)에 의해 가공과정에서 칩(chip)의 발생 여부에 따라 절삭공작기계와 금속성형기계로 분류된다.

가공과정에서 소재로부터 칩(chip)이 발생되는 상기 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있고, 가공과정에서 소재로부터 칩(chip)이 발생되지 않는 상기 금속성형기계에는 기계식 프레스, 공압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

상기 절삭공작기계는 기술의 발달에 따른 생산성의 향상에 대한 요구로 인해 자동화 및 수치제어(NC)화가 급속히 진전되고 있는 바, 근래에는 그동안 회전형 선반계열과 밀링계열로 양분되어 진행되어 온 절삭공작기계의 수치제어(NC)화가 서로 복합적으로 결합되어 다기능 머시닝 센터가 출현하였으며 산업현장의 폭넓은 수요에 힘입어 상기 머시닝 센터의 시장은 급속히 확대되고 있는 추세이다.

상기한 머시닝 센터란 몇 가지 종류의 절삭가공 공정을 하나의 공작기계에서 자동적으로 수행하는 공작기계로서, 대개 공구 자동교환기능과 가공물의 2개면 이상을 자동적으로 가공할 수 있는 기능을 구비하고 있다. 상기 머시닝 센터는 그 발달의 뿌리를 어디에 두었던 간에 크게 비회전체 부품을 가공하는 비회전형 머시닝 센터와 회전체 부품을 가공하는 회전형 머시닝 센터로 구분할 수 있다.

비회전체 부품을 대상으로 가공하는 상기 비회전형 머시닝 센터는 NC 밀링 머시인 또는 NC 드릴링 머시인을 발전 모체로 하여 여러가지 부분을 개량하였고, 여기에 자동 공구 교환장치(Automatic Tool Changer, ATC), 투울 매거진, 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Change, APC)가 조합되어 구성된다.

회전체 부품을 대상으로 가공하는 상기 회전형 머시닝 센터는 NC 선반을 발전 모체로 하고 있어 회전체 부품을 선삭후에 각도분할, 홈가공, 구멍가공, 탭작업 등 여러가지 가공을 하며, 자동 공구 교환장치(Automatic Tool Changer, ATC) 이외에 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Changer, APC)가 조합되어 구성된다.

위에서 언급한 바와 같이 상기 비회전형 내지 회전형 머시닝 센터에는 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Changer, APC)가 필수적으로 채택되고 있는 추세이다.

상기 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Changer, APC)는 구동방식에 따라 캠(Cam)-샤프트(Shaft)방식, 랙(rack)-피니언(pinion)방식, 볼(ball)-스크류(screw)방식, 베인(vane)-스토퍼(stoper)방식으로 분류할 수 있다.

종래에 랙(rack)-피니언(pinion)방식의 자동 팔레트 교환장치에서 구동유닛은 상승/하강 유압실린더와, 회전을 위한 스윙 유압실린더 및 스윙 랙/피니언으로 구성된다.

여기서, 구동 유닛은 상부에 위치되어 이를 지지하기 위한 별도의 구조가 필요하고, 이 지지구조로 인하여 유닛의 무게가 증가한다는 문제가 있다. 또한, 회전동작을 위하여 랙/피니언 기어를 사용하게 되는데 회전을 안정적으로 하기 위해서는 시작과 끝 지점에 가속, 감속이 적절하게 이루어져야 하나 랙/피니언 구조로는 가,감속 조정이 불가능하다는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2012-0049976 A

본 발명은 팔레트 교환시간을 신속하고도 안정적으로 하면서도, 구조를 최소화하여 설치 및 이송을 간편하게 하는 자동 팔레트 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 팔레트 교환장치는 평판 형상의 베이스 프레임; 및 축방향 바닥측이 상기 베이스 프레임 상부에 고정되고, 외주면에 팔레트를 이송시키는 포크가 결합되며, 내부에 인가되는 유압에 따라 상기 포크가 회전축을 중심으로 회전하거나 축방향을 따라 슬라이딩되도록 동작하는 구동드라이브;를 포함할 수 있다.

상기 구동드라이브는, 바닥면이 상기 베이스 프레임 상부에 고정되고, 내경이 상기 베이스 프레임과 함께 밀폐공간을 형성하는 더블실린더; 일단부가 상기 더블실린더의 상부를 관통하고 밀폐공간에 삽입되어 상기 더블실린더의 밀폐공간을 상,하부공간으로 구분하며, 상기 상,하부공간에 인가되는 유압에 따라 밀폐공간 내에서 축방향으로 슬라이딩되는 더블피스톤; 원통 형상으로 마련되어 내경부가 상기 더블피스톤에 회전가능하도록 연결되고, 외경부에 상기 포크가 결합된 포크서포트; 상기 포크서포트의 상부를 덮도록 결합되고, 내경부에 캠팔로워가 돌출형성된 캡실린더; 상기 더블피스톤의 내경부가 이루는 밀폐공간에 구비되어, 상기 더블피스톤의 밀폐공간에 인가되는 유압에 따라 축방향으로 슬라이딩하도록 마련된 캠서포트; 일단부가 상기 더블피스톤의 상부를 관통하여 상기 캠서포트와 결합되어 축방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되고, 타단부는 외주면에 상기 캡실린더의 캠팔로워가 인입되어 이동하도록 곡선홈이 형성된 캠로드;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 캠로드의 곡선홈은 상기 캠팔로워와의 상대작용으로 인해 상기 캡실린더 및 포크서포트가 회전축을 중심으로 최대 180도 회전가능하도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 캠로드의 곡선홈은 양끝단으로 갈수록 상기 캠로드의 축방향과 이루는 각도가 점진적으로 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 구동드라이브는, 하단부에 형성된 홈으로 상기 더블실린더가 삽입되어 축방향을 따라 슬라이딩 가능하게 마련되고, 외경부가 베어링을 매개로 상기 포크서포트의 내경부와 결합된 연결부재;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 구동드라이브는, 내경부가 상기 캠로드를 감싸고, 외경부가 베어링을 매개로 포크서포트의 내경부와 결합되며, 하단부가 상기 더블피스톤의 상부를 덮어 상기 더블피스톤의 내경부와 함께 밀폐공간을 형성하도록 마련된 캠하우징;을 더 포함하여 구성되고, 상기 캠로드는 상기 캠하우징 및 더블피스톤을 관통하여 상기 캠서포트와 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 캠로드를 반경방향을 따라 관통하는 소켓볼트가 마련되고, 상기 소켓볼트의 양단부에 볼트팔로워가 결합되며, 상기 캠하우징에는 상기 볼트팔로워가 끼워져 상기 소켓볼트가 축방향을 따라 슬라이딩되도록 가이드하는 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 캡실린더의 상부에는 윤활유를 공급받는 주유구가 형성되고, 측면부에는 오일레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 캠하우징의 하단부와 상기 포크서포트 사이에는 윤활유의 누유를 막는 오링이 설치되고, 상기 포크서포트에는 내부의 윤활유를 외부로 배출하는 드레인플러그가 형성되되, 상기 드레인플러그는 상기 오링보다 상방에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 더블실린더의 하단부에는 반경방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 더블실린더의 돌출부 상단에는 키가 설치되며, 상기 연결부재의 외주면에는 180도 간격으로 상기 키가 삽입되어 상기 연결부재가 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 키홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 키에는, 상기 더블실린더의 축방향을 따라 단면 형상이 타원형상인 관통홀이 형성되고, 상기 키의 관통홀을 관통하여 상기 키와 더블실린더의 돌출부를 결합시키는 볼트; 및 상기 키를 상기 더블실린더의 원주방향으로 따라 관통하도록 설치되어, 회전량에 따라 상기 볼트를 기준으로 상기 키의 위치를 가변하는 세트스크류;가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 연결부재, 캠하우징 및 더블피스톤을 관통하여 상기 더블피스톤의 밀폐공간 하단부에 유압을 공급하는 제1유압라인; 상기 연결부재 및 캠하우징을 관통하여 상기 더블피스톤의 밀폐공간 상단부에 유압을 공급하는 제2유압라인; 상기 더블실린더를 관통하여 상기 더블실린더의 밀폐공간 상단부에 유압을 공급하는 제3유압라인; 및 상기 연결부재를 관통하여 상기 연결부재의 홈 상단부에 유압을 공급하는 제4유압라인;을 포함하여 구성할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 자동 팔레트 교환장치에 따르면, 베이스 프레임 상부에 바로 구동드라이브가 설치되는바, 자동 팔레트 교환장치의 부피 패키지를 저감시키면서도 별도의 지지구조를 필요로 하지 않아 제조시간 및 비용을 절감할 수 있다.

또한, 캠로드에 형성된 곡선홈과 캠팔로워의 상대작용을 이용하여 포크의 회전 시작지점과 끝지점에서 적절한 회전 가감속을 할 수 있는바, 유압캠 방식에 따라 포크 회전을 빠르게 하면서도 안정적인 회전동작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 자동 팔레트 교환장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 구동드라이브를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 구동드라이브 A-A 단면을 도시한 단면도,
도 4 내지 도 6은 구동드라이브의 다양한 각도에 따른 단면을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 캠로드를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 캠로드의 축방향 슬라이딩 거리에 따른 회전각도 변화를 도시한 그래프,
도 9는 본 발명의 더블실린더 내부에 유압이 인가될 경우의 동작을 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 더블피스톤 내부에 유압이 인가될 경우의 동작을 도시한 단면도,
도 11은 본 발명의 키를 상세히 도시한 사시도,
도 12는 본 발명의 키를 도시한 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동 팔레트 교환장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 자동 팔레트 교환장치를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 자동 팔레트 교환장치는 평판 형상의 베이스 프레임(100); 및 축방향 바닥측이 상기 베이스 프레임(100) 상부에 고정되고, 외주면에 팔레트(300)를 이송시키는 포크(200)가 결합되며, 내부에 인가되는 유압에 따라 상기 포크(200)가 회전축을 중심으로 회전하거나 축방향을 따라 슬라이딩되도록 동작하는 구동드라이브(1);를 포함할 수 있다.

즉, 본 발명에서 외주면에 결합된 포크(200)를 회전시키거나 상하방향으로 이동시키는 동력을 제공하는 구동드라이브(1)가 베이스 프레임(100) 상부에 바로 조립되도록 마련되기 때문에, 구동드라이브(1)를 별도로 지지하기 위한 지지구조가 필요로 되어지지 않아 자동 팔레트 교환장치의 비용, 부피 및 무게를 저감하여 상품성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 포크(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 팔레트(300) 이송시키는 부분이 2개로 마련되어 서로 구동드라이브(1)를 기준으로 180도의 각도차이를 이루도록 마련됨으로써, 2개의 팔레트(300)를 한번에 이송시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 구동드라이브를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 구동드라이브의 A-A 단면을 도시한 단면도이며, 도 4 내지 도 6은 구동드라이브의 다양한 각도에 따른 단면을 도시한 단면도이다.

구체적으로, 본 발명 자동 팔레트 교환장치의 상기 구동드라이브(1)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 바닥면이 상기 베이스 프레임(100) 상부에 고정되고, 내경이 상기 베이스 프레임(100)과 함께 밀폐공간(13)을 형성하는 더블실린더(10); 일단부가 상기 더블실린더(10)의 상부를 관통하고 밀폐공간(13)에 삽입되어 상기 더블실린더(10)의 밀폐공간(13)을 상,하부공간으로 구분하며, 상기 상,하부공간에 인가되는 유압에 따라 밀폐공간(13) 내에서 축방향으로 슬라이딩되는 더블피스톤(20); 원통 형상으로 마련되어 내경부가 상기 더블피스톤(20)에 회전가능하도록 연결되고, 외경부에 상기 포크(200)가 결합된 포크서포트(30); 상기 포크서포트(30)의 상부를 덮도록 결합되고, 내경부에 캠팔로워(43)가 돌출형성된 캡실린더(40); 상기 더블피스톤(20)의 내경부가 이루는 밀폐공간(23)에 구비되어, 상기 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23)에 인가되는 유압에 따라 축방향으로 슬라이딩하도록 마련된 캠서포트(25); 및 일단부가 상기 더블피스톤(20)의 상부를 관통하여 상기 캠서포트(25)와 결합되어 축방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되고, 타단부는 외주면에 상기 캡실린더(40)의 캠팔로워(43)가 인입되어 이동하도록 곡선홈(53)이 형성된 캠로드(50);를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 본 발명의 자동 팔레트 교환장치(APC)는 상기 베이스 프레임(100)에 더블실린더(10)가 고정되고, 상기 더블실린더(10) 내부에 형성된 밀폐공간(13)을 더블피스톤(20)이 축방향을 따라 슬라이딩하도록 마련된다. 이때, 더블피스톤(20)과 연결된 포크서포트(30)가 함께 상하방향으로 슬라이딩 이동되면서 포크서포트(30) 외주면에 결합된 포크(200)가 상하방향으로 움직이게 된다. 이와 같이 포크(200)가 팔레트(300)를 상하방향으로 이송시키는 동작을 수행할 수 있다.

여기서, 더블피스톤(20)의 일단부는 더블실린더(10)의 밀폐공간(13)을 상,하부공간으로 구분하도록 형성되고, 더블실린더(10)의 밀폐공간(13) 상부공간과 더블실린더(10) 상단 측에 각각 유압을 공급하는 유압라인이 연결되도록 마련됨으로써, 더블실린더(10)의 밀폐공간(13)으로 유압을 공급하여 더블피스톤(20)을 상하방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 구체적인 유압라인에 대한 설명은 후술하겠다.

아울러, 포크(200)는 회전동작이 요구되는데, 이는 더블피스톤(20) 내부에 형성된 밀폐공간(23)을 캠서포트(25) 및 캠로드(50)가 이루는 결합체가 축방향으로 슬라이딩 이동됨에 따라 포크서포트(30)가 회전하면서 포크(200)가 회전동작하도록 마련된다.

좀 더 상세히 설명하면, 더블피스톤(20) 내부의 밀폐공간(23)에 인가되는 유압에 의해 상기 캠로드(50)가 밀폐공간(23)을 따라 축방향으로 슬라이딩 이동될 것인데, 이 이동으로 인해 상기 캠로드(50)의 외주면의 곡선홈(53)을 따라 캠팔로워(43)가 이동하면서 캡실린더(40)가 회전하는 힘을 전달받게 된다. 이에 따라, 캡실린더(40)에 결합된 포크서포트(30)도 회전하면서 상기 포크(200)가 회전하게 된다.

결론적으로, 상기 포크서포트(30)는 캠로드(50)가 축방향을 따라 더블피스톤(20) 내부의 밀폐공간(23)을 슬라이딩 이동함에 따라 회전동작된다.

여기서도, 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23)은 캠로드(50)의 일단부에 의해 상,하공간으로 구분되고, 상,하공간에는 각각 유압을 공급할 수 있는 유압라인이 연결됨으로써 캠로드(50)의 슬라이딩 이동을 제어할 수 있게 마련된다. 구체적인 유압라인 구성에 대하여는 후술하겠다.

한편, 상기 캠로드(50)의 곡선홈(53)은 상기 캠팔로워(43)와의 상대작용으로 인해 상기 캡실린더(40) 및 포크서포트(30)가 회전축을 중심으로 최대 180도 회전가능하도록 형성된다.

즉, 포크(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 구동드라이브(1)를 중심으로 180도 각도를 이루는 2개의 포크부를 구성하도록 마련되는바, 포크서포트(30)도 180도 각도로 회전가능하게 마련됨으로써, 캠로드(50)의 축방향 길이를 최소화하면서도 원활한 팔레트 교환이 이루어지도록 자동 팔레트 교환장치를 설계할 수 있다.

또한, 상기 캠로드(50)의 곡선홈(53)은 양끝단으로 갈수록 상기 캠로드(50)의 축방향과 이루는 각도가 점진적으로 줄어들도록 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 캠로드를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 캠로드의 축방향 슬라이딩 거리에 따른 회전각도 변화를 도시한 그래프이다.

도 7에 도시된 바와 같이 캠로드(50)의 외주면에는 캠팔로워가 인입될 수 있는 곡선홈(53)이 형성되는데, 곡선홈(53)은 양끝 부분으로 갈수록 캠로드(50)의 축방향과 이루는 각도가 점차 감소하도록 설계된다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 캠로드가 축방향으로 슬라이딩될 경우의 스트로크(stroke)가 축방향 최하점 또는 축방향 최상점에 가까워질수록 포크의 회전각도 변화량이 점차 감소함을 확인할 수 있다.

이에 따라 캠로드(50)가 일정속도로 축방향을 따라 상하운동하더라도 포크(200)의 회전이 시작되는 지점과 끝나는 지점에서 회전속도의 감속이 이루어지는바, 빠른속도로 캠로드(50)를 축방향 이동시키더라도 안정적인 팔레트(300)이 이송이 가능하다. 따라서, 팔레트 교환시간을 신속하고도 안정적으로 수행할 수 있다.

한편, 다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 구동드라이브(1)는, 하단부에 형성된 홈으로 상기 더블실린더(10)가 삽입되어 축방향을 따라 슬라이딩 가능하게 마련되고, 외경부가 베어링(19)을 매개로 상기 포크서포트(30)의 내경부와 결합된 연결부재(17);를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 더블실린더(10)는 베이스 프레임(100)에 고정되도록 형성되는바, 포크서포트(30)가 더블실린더(10)의 외주면에 직접적으로 베어링을 매개로 연결되는데는 어려움이 있다. 이는 포크서포트(30)가 상하방향으로 슬라이딩 이동되면서도 회전가능하게 설치되어야 하기 때문이다.

따라서, 더블실린더(10)와 포크서포트(30) 사이에 연결부재(17)를 마련함으로써, 포크서포트(30)가 연결부재(17)에 베어링(19)을 매개로 회전가능하도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 연결부재(17)는 더블실린더(10)에 대해 상하방향으로 이동가능하도록 설치됨으로써, 상기 포크서포트(30)의 회전 및 상하방향 슬라이딩 이동이 가능하도록 마련할 수 있다. 여기서, 베어링(19)은 니들롤러베어링으로 구비되어 포크의 모멘트중에 대하여 반력을 제공할 수 있다.

아울러, 상기 구동드라이브(1)는, 내경부가 상기 캠로드(50)를 감싸고, 외경부가 베어링(63)을 매개로 포크서포트(30)의 내경부와 결합되며, 하단부가 상기 더블피스톤(20)의 상부를 덮어 상기 더블피스톤(20)의 내경부와 함께 밀폐공간(23)을 형성하도록 마련된 캠하우징(60);을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 캠로드(50)는 상기 캠하우징(60) 및 더블피스톤(20)을 관통하여 상기 캠서포트(25)와 결합될 수 있다.

상기 포크서포트(30)는 상기 캠하우징(60)에 베어링(63)을 매개로 결합됨으로써, 축방향으로 이동되는 캠하우징(60)에 대해 회전가능하게 결합된다. 여기서, 베어링(63)은 복열롤러베어링으로 구비될 수 있다.

이러한 구동드라이브(1)가 적용된 자동 팔레트 교환장치(APC)에는 상기 캠로드(50)를 반경방향을 따라 관통하는 소켓볼트(65)가 마련될 수 있는데, 상기 소켓볼트(65)의 양단부에는 볼트팔로워(67)가 결합되며, 상기 캠하우징(60)에는 상기 볼트팔로워(67)가 끼워져 상기 소켓볼트(65)가 축방향을 따라 슬라이딩되도록 가이드하는 가이드홀(69)이 형성될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 소켓볼트(65)와 결합된 볼트팔로워(67)가 캠하우징(60)에 형성된 가이드홀(69)에 끼워져 축방향으로의 이동이 가이드되는바, 캠로드(50)가 축방향을 따라 슬라이딩은 가능하지만, 축방향을 중심으로 회전하는 것은 막을 수 있다. 따라서, 캠로드(50)가 상하방향으로만 슬라이딩되면서, 곡선홈(53)에 인입된 캠팔로워(43)가 상대적으로 회전 운동하도록 유도할 수 있다.

한편, 상기 캡실린더(40)의 상부에는 윤활유을 공급받는 주유구(45)가 형성되고, 측면부에는 오일레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지(47)가 형성될 수 있다.

아울러, 상기 캠하우징(60)의 하단부와 상기 포크서포트(30) 사이에는 윤활유의 누유를 막도록 오링(33)이 설치되고, 상기 포크서포트(30)에는 내부의 윤활유를 외부로 배출하는 드레인플러그(35)가 형성되되, 상기 드레인플러그(35)는 상기 오링(33)보다 상방에 형성될 수 있다.

즉, 포크서포트(30)는 캠하우징(60)에 대해 회전가능하도록 설치되기 때문에 회전시 부하가 발생함으로 적절한 윤활이 요구된다. 또한, 구동드라이브(1) 내부에 설치된 베어링들(19,63)도 적절한 윤활이 요구되어진다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 캡실린더(40) 상단에 윤활유를 주입하는 주유구(45)가 형성되고, 주유량을 확인하는 레벨게이지(47)가 마련된다.

아울러, 윤활유는 더블실린더(10)의 밀폐공간(13)이나 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23) 내부로 유입되는 것은 바람직하지 않기 때문에 캠하우징(60)의 하단부와 포크서포트(30) 사이 공간에 오링(33)을 설치함으로써 윤활유 누유를 방지한다. 또한, 오링(33) 설치부 상방 측에는 손상된 오일을 외부로 배출하도록 드레인플러그(35)가 마련될 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 자동 팔레트 교환장치는 상기 연결부재(17), 캠하우징(60) 및 더블피스톤(20)을 관통하여 상기 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23) 하단부에 유압을 공급하는 제1유압라인(80); 상기 연결부재(17) 및 캠하우징(60)을 관통하여 상기 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23) 상단부에 유압을 공급하는 제2유압라인(83); 상기 더블실린더(10)를 관통하여 상기 더블실린더의 밀폐공간(13) 상단부에 유압을 공급하는 제3유압라인(85); 및 상기 연결부재(17)를 관통하여 상기 연결부재(17)의 홈 상단부에 유압을 공급하는 제4유압라인(87);을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 3 및 도 4를 참조하면, 더블피스톤(20) 내부의 밀폐공간(23)에 구비된 캠서포트(25)는 제1유압라인(80)과 제2유압라인(83)으로부터 공급되는 유압에 따라 상하방향으로 이동제어된다.

또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 더블실린더(10) 내부의 밀폐공간(13)에 구비된 더블피스톤(20)의 일단부는 제3유압라인(85)과 제4유압라인(87)으로부터 공급되는 유압에 따라 상하방향으로 이동되도록 제어된다. 여기서, 더블실린더(10)의 밀폐공간(13) 하단부는 베이스 프레임(100)에 의해 막혀있는바, 제4유압라인(87)이 연결부재(17)의 홈 측으로 유압을 공급하여 더블피스톤(20)이 상승되도록 마련한다.

도 9은 본 발명의 더블실린더 내부에 유압이 인가될 경우의 동작을 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 더블피스톤 내부에 유압이 인가될 경우의 동작을 도시한 단면도이다.

먼저, 도 9과 같이 연결부재(17)의 홈 측으로 유압을 공급하게 되면 더블실린더(10)를 기준으로 더블피스톤(20), 연결부재(17) 및 포크서포트(30)가 상향 이동된다. 따라서 포크가 상방으로 이동된다.

도 10과 같이 포크서포트(30)가 상향 이동된 상태에서, 더블피스톤(20)의 밀폐공간(23)에 구비된 캠서포트(25)를 기준으로 하방공간에 유압을 인가하면, 캠로드(50)가 상향 이동되면서 캡실린더(40) 및 포크서포트(30)가 회전동작하게 된다. 따라서, 포크가 회전하여 팔레트를 이송시킬 수 있다.

더 나아가, 도 11은 본 발명의 키를 상세히 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명의 키를 도시한 평면도이다.

도 4, 도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 더블실린더(10)의 하단부에는 반경방향으로 돌출된 돌출부(15)가 형성되고, 상기 더블실린더(10)의 돌출부(15) 상단에는 키(70)가 설치되며, 상기 연결부재(17)의 외주면에는 180도 간격으로 상기 키(70)가 삽입되어 상기 연결부재(17)가 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 키홈(79)이 형성될 수 있다. 이때, 키(70)에서 상기 키홈(79)으로 삽입되는 부분을 키삽입부(77)라 칭한다.

즉, 베이스 프레임(100)에 고정된 더블실린더(10)에 키(70)가 설치되고, 상하방향으로 슬라이딩되는 연결부재(17) 외주면에 형성된 키홈(79)에 키(70)가 삽입되도록 마련됨으로써, 연결부재(17)가 상하방향으로 이동될 시 회전하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 키(70)에는, 상기 더블실린더(10)의 축방향을 따라 단면 형상이 타원형상인 관통홀이 형성되고, 상기 키(70)의 관통홀을 관통하여 상기 키(70)와 더블실린더(10)의 돌출부(15)를 결합시키는 볼트(73); 및 상기 키(70)를 상기 더블실린더(10)의 원주방향으로 따라 관통하도록 설치되어, 회전량에 따라 상기 볼트(73)를 기준으로 상기 키(70)의 위치를 가변하는 세트스크류(75);가 구비될 수 있다.

즉, 포크의 위치 정렬이 틀어졌을 경우, 드라이버와 같은 조작장치를 이용하여 상기 세트스크류(75)의 회전량을 조절함으로써 볼트(73)를 기준으로 키(70)가 밀리면서 연결장치(17)가 회전하도록 마련할 수 있다. 이에 따라 연결장치(17)가 상하방향으로 이동할 수 있는 지점이 조정되어 포크의 각도 위치를 조절할 수 있게 된다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 포크의 기준위치는 포크서포트(30)에 의해 결정되고, 포크서포트(30)는 캡실린더(40), 캡실린더(40)는 캠하우징(60), 캠하우징(60)은 연결장치(17) 위치에 의해 결정되는바, 연결장치(17)의 기준위치를 조정함으로써 포크의 각도위치를 조정할 수 있다.

이에 따라 포크의 정렬이 틀어진 경우에 구동드라이브(1)를 교환할 필요없이 손쉽게 포크의 각도를 조정함으로써, 고장상황을 해소할 수 있어 상품성이 향상된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1: 구동드라이브 10: 더블실린더
13: 밀폐공간 15: 돌출부
17: 연결부재 19: 베어링
20: 더블피스톤 23: 밀폐공간
25: 캠서포트 30: 포크서포트
33: 오링 35: 드레인플러그
40: 캡실린더 43: 캠팔로워
45: 주유구 47: 레벨게이지
50: 캠로드 53: 곡선홈
60: 캠하우징 63: 베어링
65: 소켓볼트 67: 볼트팔로워
69: 가이드홀 70: 키
73: 볼트 75: 세트스크류
77: 키삽입부 79: 키홈
80: 제1유압라인 83: 제2유압라인
85: 제3유압라인 87: 제4유압라인
100: 베이스 프레임 200: 포크
300: 팔레트

Claims

평판 형상의 베이스 프레임; 및
바닥면이 상기 베이스 프레임 상부에 고정되고, 내경이 상기 베이스 프레임과 함께 밀폐공간을 형성하는 더블실린더와, 일단부가 상기 더블실린더의 상부를 관통하고 밀폐공간에 삽입되어 상기 더블실린더의 밀폐공간을 상,하부공간으로 구분하며, 상기 상,하부공간에 인가되는 유압에 따라 밀폐공간 내에서 축방향으로 슬라이딩되는 더블피스톤과, 원통 형상으로 마련되어 내경부가 상기 더블피스톤에 회전가능하도록 연결되고, 외경부에 팔레트를 이송시키는 포크가 결합된 포크서포트와, 상기 포크서포트의 상부를 덮도록 결합되고, 내경부에 캠팔로워가 돌출형성된 캡실린더와, 상기 더블피스톤의 내경부가 이루는 밀폐공간에 구비되어, 상기 더블피스톤의 밀폐공간에 인가되는 유압에 따라 축방향으로 슬라이딩하도록 마련된 캠서포트 및 일단부가 상기 더블피스톤의 상부를 관통하여 상기 캠서포트와 결합되어 축방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되고, 타단부는 외주면에 상기 캡실린더의 캠팔로워가 인입되어 이동하도록 곡선홈이 형성된 캠로드;로 구성된 구동드라이브;를 포함하며,
상기 구동드라이브는, 내경부가 상기 캠로드를 감싸고 외경부가 베어링을 매개로 포크서포트의 내경부와 결합되며 하단부가 상기 더블피스톤의 상부를 덮어 상기 더블피스톤의 내경부와 함께 밀폐공간을 형성하도록 마련된 캠하우징;을 더 포함하고,
상기 캠로드는 상기 캠하우징 및 더블피스톤을 관통하여 상기 캠서포트와 결합된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 캠로드의 곡선홈은 상기 캠팔로워와의 상대작용으로 인해 상기 캡실린더 및 포크서포트가 회전축을 중심으로 최대 180도 회전가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 3에 있어서,
상기 캠로드의 곡선홈은 양끝단으로 갈수록 상기 캠로드의 축방향과 이루는 각도가 점진적으로 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동드라이브는,
하단부에 형성된 홈으로 상기 더블실린더가 삽입되어 축방향을 따라 슬라이딩 가능하게 마련되고, 외경부가 베어링을 매개로 상기 포크서포트의 내경부와 결합된 연결부재;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 캠로드를 반경방향을 따라 관통하는 소켓볼트가 마련되고,
상기 소켓볼트의 양단부에 볼트팔로워가 결합되며,
상기 캠하우징에는 상기 볼트팔로워가 끼워져 상기 소켓볼트가 축방향을 따라 슬라이딩되도록 가이드하는 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캡실린더의 상부에는 윤활유를 공급받는 주유구가 형성되고, 측면부에는 오일레벨을 확인할 수 있는 레벨게이지가 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 8에 있어서,
상기 캠하우징의 하단부와 상기 포크서포트 사이에는 윤활유의 누유를 막는 오링이 설치되고,
상기 포크서포트에는 내부의 윤활유를 외부로 배출하는 드레인플러그가 형성되되, 상기 드레인플러그는 상기 오링보다 상방에 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 5에 있어서,
상기 더블실린더의 하단부에는 반경방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
상기 더블실린더의 돌출부 상단에는 키가 설치되며,
상기 연결부재의 외주면에는 180도 간격으로 상기 키가 삽입되어 상기 연결부재가 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 키홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 10에 있어서,
상기 키에는, 상기 더블실린더의 축방향을 따라 단면 형상이 타원형상인 관통홀이 형성되고,
상기 키의 관통홀을 관통하여 상기 키와 더블실린더의 돌출부를 결합시키는 볼트; 및 상기 키를 상기 더블실린더의 원주방향으로 따라 관통하도록 설치되어, 회전량에 따라 상기 볼트를 기준으로 상기 키의 위치를 가변하는 세트스크류;가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치.
청구항 10에 있어서,
상기 연결부재, 캠하우징 및 더블피스톤을 관통하여 상기 더블피스톤의 밀폐공간 하단부에 유압을 공급하는 제1유압라인;
상기 연결부재 및 캠하우징을 관통하여 상기 더블피스톤의 밀폐공간 상단부에 유압을 공급하는 제2유압라인;
상기 더블실린더를 관통하여 상기 더블실린더의 밀폐공간 상단부에 유압을 공급하는 제3유압라인; 및
상기 연결부재를 관통하여 상기 연결부재의 홈 상단부에 유압을 공급하는 제4유압라인;을 포함하여 구성된 자동 팔레트 교환장치.