KR102051977B1 - 경로 변환 자동 컨베이어 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 컨베이어는 적어도 두개의 프레임부재의 중심부가 상호 힌지 결합되어 접철 가능하게 구비되는 단위프레임부의 상단 및 하단이 인접된 단위프레임부의 상단 및 하단과 각각 힌지 결합되어 형성되는 프레임, 상기 프레임의 내측에 축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 링크유닛, 상기 프레임의 외측에 결합되어 상기 프레임을 지지하는 지지유닛, 상기 프레임 또는 상기 지지유닛의 일단에 길이 조절이 가능하게 구비되고, 상기 링크유닛 상에서 이동하는 대상물에 압력을 전달하는 가압유닛 및 상기 링크유닛의 회전을 제어하는 모터를 포함할 수 있다.

Description

경로 변환 자동 컨베이어{Automatic conveyor with path conversion}

본 발명은 자동 컨베이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물의 이송 경로를 자유롭게 변환 할 수 있는 자동 컨베이어에 관한 것이다.

일반적으로 물류 이송용 컨베이어는 일정거리 사이를 자동적 또는 연속적으로 물품을 이송 운반하는 설비로서, 벨트, 트롤리 또는 롤러를 이송 매개체로 한다.

이러한 컨베이어는 물품을 일정 구간 사이에서 물품을 이송시키기 위한 수단으로서 다양한 종류가 제공되고 있는데 가장 일반적인 형태는 벨트형 컨베이어와 롤러형 컨베이어가 사용된다.

이들은 컨베이어 상면에 이송대상물인 물품을 올려놓게 되어 있으며 평면상에서 물품을 직선형 또는 곡선형으로 이송시키는 직선형 또는 곡선형 컨베이어 및 길이 방향으로 신축되는 자바라형 컨베이어등이 알려져 있다.

직선형 컨베이어는 물류이송 경로가 일방향으로 곧게 형성된 것으로, 그 모양이 단순하여 동력전달장치를 설치하기도 용이하여 일반적인 자동화 라인에 많이 설치되고 있다. 상기 직선형 컨베이어의 경우 방향 회전이 불가능하여 사용에 매우 제한적이다는 문제점이 있다.

곡선형 컨베이어는 공장건물의 내부공간이 협소한 경우 또는 이송방향을 변경할 경우 물류를 직선방향으로 이송하는 직선형 컨베이어에 곡선형 컨베이어를 복합적으로 연결하여 내부공간을 보다 효율적으로 사용하는데 주로 이용된다. 상기 곡선형 컨베이어의 경우 길이 조절이 불가능하여 컨베이어의 기능을 활용하기에 제한적이다는 문제점이 있다.

또한 자바라형 컨베이어는 길이방향으로 신축되는 것으로 미사용시에는 접어서 보관하다가 필요시에만 길이방향으로 펼쳐서 사용함으로써 컨베이어 설치공간을 다른 용도로도 사용할 수 있다. 상기 자바라형 컨베이어의 경우 방향 회전이 불가능하여 사용에 매우 제한적이다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 각각의 컨베이어의 문제점을 개선하여 직선형 컨베이어와 곡선형 컨베이어 및 자바라형 컨베이어의 장점을 모두 수행할 수 있는 발명이다.

대한민국등록특허 제 10-1187770호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 대상물을 이송하기 위한 컨베이어의 경로를 자유롭게 변경 변환할 수 있는 자동 컨베이어를 제공하기 위함이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컨베이어는 적어도 두개의 프레임부재의 중심부가 상호 힌지 결합되어 접철 가능하게 구비되는 단위프레임부의 상단 및 하단이 인접된 단위프레임부의 상단 및 하단과 각각 힌지 결합되어 형성되는 프레임, 상기 프레임의 내측에 축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 링크유닛, 상기 프레임의 외측에 결합되어 상기 프레임을 지지하는 지지유닛, 상기 프레임 또는 상기 지지유닛의 일단에 결합되고 상기 링크유닛 상에서 이동하는 대상물에 압력을 전달하는 가압유닛 및 상기 링크유닛의 회전을 제어하는 모터를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 링크유닛은 상기 프레임의 상단에 결합되는 상단링크부, 상기 프레임의 중심부에 결합되는 중단링크부 및 상기 프레임의 하단에 결합되는 하단링크부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 상단링크부는 중심부에 홈이 형성되고 상기 상단링크부와 축을 공유하며 회전 가능하게 구비되는 롤러를 포함할 수 있다.

또는 상기 중단링크부는 중심부에 기어가 형성되고, 상기 링크유닛은 상기 상단링크부와 상기 기어를 연결하는 제1벨트 및 상기 기어와 상기 모터를 연결하는 제2벨트를 포함할 수 있다.

그리고 상기 가압유닛은 상기 프레임 또는 상기 지지유닛의 일단에 길이 조절이 가능하게 결합되는 바 및 상기 바의 일단부에 회전 가능하게 구비되는 가압부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 가압부는 컨베이어에 진입하는 위치의 가압부의 직경이 인접하는 위치의 가압부의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 컨베이어의 방향을 자유롭게 변경할 수 있어 공간 활용에 큰 이점을 가질 수 있다.

둘째, 컨베이어의 길이 조절이 가능하여 장치 사이에 범용적인 사용이 가능하다.

셋째, 컨베이어의 방향 전환에도 가압유닛이 대상물을 지속적으로 가압하므로 안정적으로 대상물을 이송할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 곡선형 경로 변환의 컨베이어를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 컨베이어를 이용하여 장치를 연결한 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 컨베이어의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 컨베이어의 정면도이다.
그리고 도 6은 본 발명의 컨베이어를 확대한 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

박스와 같은 대상물(50)의 이송 공정에 흔히 사용되는 컨베이어(10)에 있어서, 작업 공정상 필요에 의해 박스의 방향의 변경이 요구된다.

위와 같은 경우 종래의 곡선형 경로 변환의 컨베이어(10)를 나타낸 도 1에서 알 수 있듯이, 종래는 회전 각도가 고정적으로 정하여져 작업 반경이 매우 제한적이었다.

즉, 도 1의 A 장치에서 도 1의 B 장치로 이송함에 있어 회전 각도가 고정되므로 필요한 공정에서는 A 장치의 폭과 B의 장치의 폭을 합한 만큼의 작업 공간이 요구되었다.

이는 복수개의 장치가 동시에 작동하는 경우 그 차이가 비례하여 커질 뿐만 아니라 작업자의 배치에도 큰 문제점을 야기한다.

본 발명의 컨베이어(10)는 A 장치와 B 장치가 나란히 배치할 수 있어 위와 같은 문제를 근본적으로 해결할 뿐만 아니라, 컨베이어(10)의 회전 방향에 자유도를 높임과 동시에 상기 컨베이어(10)를 이동하는 대상물(50)을 안정적으로 이송하기 위한 목적을 가진다.

도 2내지 도 6을 참조하여 본 발명의 컨베이어(10)에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 컨베이어(10)를 이용하여 장치를 연결한 평면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 컨베이어(10)의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 컨베이어(10)의 정면도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 컨베이어(10)를 확대한 도면이다.

본 발명의 컨베이어(10)는 프레임(100), 링크유닛(200), 지지유닛(300), 가압유닛(400) 및 모터(500)를 포함할 수 있다.

프레임(100)은 복수개의 단위프레임부(120)가 연결되는 구성일 수 있다.

상기 단위프레임부(120)는 적어도 두개의 프레임부재(140)의 중심부가 상호 힌지 결합되어 접철 가능하게 구비될 수 있다. 그리고 프레임(100)은 일 단위프레임부(120)의 상단 및 하단이 이와 인접하는 단위프레임부(120)의 상단 및 하단과 각각 힌지 결합되어 형성될 수 있다.

구체적으로, 단위프레임부(120)는 프레임부재(140)가 X자 형태로 결합되고 중심부가 힌지 결합되어 프레임부재(140)가 이루는 각도가 변하도록 회전할 수 있다.

이러한 단위프레임부(120)가 복수개로 구비되어 일 단위프레임부(120)의 상단과 인접하는 단위프레임부(120)의 상단이 각각 힌지 결합되고, 일 단위프레임부(120)의 하단과 인접하는 단위프레임부(120)의 하단이 각각 힌지 결합될 수 있다.

상기 복수개의 단위프레임부(120)는 각각 상호 힌지 결합할 수 있어 어느 하나의 단위프레임부(120)의 접철 즉, 힌지에 의한 회전이 다른 단위프레임부(120)에 영향을 미치지 않고 독립적으로 움직일 수 있다.

즉, 도 6에서와 같이 컨베이어(10)의 자유로운 경로 변환이 가능할 뿐만 아니라 프레임(100)의 대상물(50)의 이송방향으로의 길이도 조절할 수 있다.

예를 들어, 일측의 복수개의 단위프레임부(120)가 모두 단위프레임부(120)의 상단 사이의 각도가 커지도록 회전하고 타측의 복수개의 단위프레임부(120)가 모두 단위프레임부(120)의 상단 사이의 각도가 작아지도록 회전하면 컨베이어(10)는 상기 타측 방향으로 회전할 수 있다.

따라서, 작업환경 등에 따라 상기 단위프레임부(120)의 회전을 이용하여 컨베이어(10)의 경로를 변경할 수 있다. 그러나 위와 같이 경로를 변경하는 경우에도 프레임(100)의 높이는 일정하다. 이는 프레임(100)이 후술할 지지유닛(300)에 결합되기 때문이다.

링크유닛(200)은 프레임(100)의 내측에 축을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

링크유닛(200)은 실린더의 형태로 상기 프레임(100)에 결합되고 대상물(50)은 상기 링크유닛(200)의 상부에서 링크유닛(200)의 회전에 따라 이동할 수 있다.

모터(500)는 링크유닛(200)에 동력을 전달하여 상기 링크유닛(200)의 회전을 제어할 수 있다.

모터(500)는 일정한 간격으로 이격되어 복수개가 배치될 수 있으며 상기 링크유닛(200)에 동력을 전달하여 회전을 제어할 수 있는 것이라면 한정되지 않는다.

이 때, 상기 링크유닛(200)은 상단링크부(220), 중단링크부(240) 및 하단링크부(260)를 포함할 수 있다.

상단링크부(220)는 단위프레임부(120)의 상단에 회전 가능하게 결합될 수 있고 대상물(50)은 상단링크부(220)의 회전에 의해 컨베이어(10)의 경로에 따라 이송될 수 있다.

즉, 상단링크부(220)는 일 단위프레임부(120)의 상단과 인접하는 단위프레임부(120)의 상단이 힌지 결합되는 부분에 결합될 수 있다.

이 때, 상단링크부(220)는 롤러(230)를 포함할 수 있다.

롤러(230)는 중심부에 홈(235)이 형성되고 상기 상단링크부(220)와 축을 공유하며 회전 가능하게 구비될 수 있다.

롤러(230)는 마찰력을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하며 상단링크부(220)의 회전에 의해 함께 회전하며 대상물(50)을 이송할 수 있다. 즉, 복수개의 롤러(230)가 형성하는 가상의 일면이 대상물(50)의 이송 경로일 수 있다.

중단링크부(240)는 단위프레임부(120)의 중심부의 복수개의 프레임부재(140)가 힌지 결합되는 부분에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 중단링크부(240)는 중심부에 기어(250)가 형성되고, 상기 기어(250)는 모터(500)의 동력을 상단링크부(220)에 전달할 수 있다.

하단링크부(260)는 단위프레임부(120)의 하단에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

즉, 하단링크부(260)는 일 단위프레임부(120)의 하단과 인접하는 단위프레임부(120)의 하단이 힌지 결합되는 부분에 결합될 수 있고, 상술한 모터(500)가 구비될 수 있다.

또한 상기 링크유닛(200)은 제1벨트(270) 및 제2벨트(280)를 포함할 수 있다.

제1벨트(270)는 상기 상단링크부(220)의 홈(235)과 상기 기어(250)를 연결할 수 있고, 제2벨트(280)는 상기 기어(250)와 상기 모터(500)를 연결할 수 있다.

구체적으로는, 하단링크부(260)의 모터(500)가 구동하면 제2벨트(280)가 회전하고 이에 의해 중단링크부(240)의 기어(250)가 회전한다. 그리고 중단링크부(240)의 기어(250)의 회전에 의해 제1벨트(270)가 회전하고 이는 홈(235)과 마찰을 일으켜 상단링크부(220)가 회전하도록 한다.

상단링크부(220)에 형성되는 홈(235)은 제1벨트(270)가 상단링크부(220)의 중심부로부터 이탈하는 것을 방지하고 상기 홈(235)은 상기 제1벨트(270)의 두께만큼 형성되는 것이 바람직하다.

이는 대상물(50)이 파손되는 것을 방지하고 상기 대상물(50)이 안정적으로 이송할 수 있도록 하기 위함이며 위의 문제가 발생하지 않는다면 홈(235)의 형상 등에 제한되지 않는다.

상술한 링크유닛(200)의 구성과 배치는 안정적으로 컨베이어(10)의 구동을 원활하게 하기 위함이다. 예를 들어 모터(500)는 상대적으로 타 구성에 비해 무거우므로 하단링크부(260)에 위치시키고, 기어(250)는 상단링크부(220)에 구비될 시 대상물(50)의 이송을 확신할 수 없다. 다만, 상기 문제가 없다면 반드시 이에 한정되지는 않는다.

지지유닛(300)은 프레임(100)의 외측에 결합되어 상기 프레임(100)을 지지할 수 있다.

지지유닛(300)의 하단에는 바퀴가 결합되어 컨베이어(10) 자체의 이동을 가능하게 한다. 또한 상기 바퀴에는 고정 클립이 구비되어 고정 클립의 작동 여하에 따라 상기 바퀴에 움직임이 제한될 수 있다.

또한, 지지유닛(300)은 높낮이가 가변될 수 있도록 길이방향으로 조절이 가능하게 구비될 수 있다. 이는 컨베이어(10)의 양단에 구비되는 장치의 높이에 따라 컨베이어(10)의 연결을 안정적으로 하기 위함이다.

가압유닛(400)은 프레임(100) 또는 상기 지지유닛(300)의 일단에 결합되고 상기 링크유닛(200) 상에서 이동하는 대상물(50)에 압력을 전달할 수 있다.

가압유닛(400)은 대상물(50)에 일정한 압력을 전달함으로써, 대상물(50)은 상기 롤러(230)에서 이탈하지 않고 안정적으로 이송할 수 있다.

이 때, 상기 가압유닛(400)은 바(bar)(420), 웨이트(460) 및 가압부(440)를 포함할 수 있다.

바(420)는 프레임(100) 또는 지지유닛(300)의 일단에 길이 조절이 가능하게 결합될 수 있다. 가압부(440)는 상기 바(420)의 일단부에 회전이 가능하게 구비될 수 있다. 그리고 웨이트(460)는 상기 바(420)에 결합되어 가압부(440)의 중력을 조절할 수 있어 대상물(50)에 대한 압력을 작업환경에 맞추어 변경할 수 있다.

상기 바(420)는 대상물(50)의 면적 또는 공정에서 요구하는 대상물(50)의 이송 방향 등에 맞게 길이 조절되므로, 가압부(440)는 상기 대상물(50)의 필요한 지점에 웨이트(460)에 의한 압력을 전달할 수 있다.

가압부(440)는 단면이 원형인 실린더 형태로 구비될 수 있고 하나의 단위프레임부(120)에 하나의 가압부(440)가 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 가압부(440)는 상술한 바와 같이 두개의 프레임부재(140)가 X자 형태로 결합되는 단위프레임부(120)의 두개의 프레임부재(140)의 상단의 사이에 상기 가압부(440)의 하면이 위치하도록 프레임(100) 또는 지지유닛(300)의 일단에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 단위프레임부(120)와 가압부(440)의 구성에 의해 대상물(50)은 컨베이어(10)에 진입하여 배출되는 순간까지 지속적으로 마찰력을 제공받을 수 있다. 따라서, 대상물(50)은 컨베이어(10)의 경로가 변화하는 순간에도 컨베이어(10)에서 이탈없이 안정적으로 이송될 수 있다.

이 때, 상기 가압부(440)는 컨베이어(10)에 진입하는 위치의 가압부(440a)의 직경이 인접하는 위치의 가압부(440)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

대상물(50)이 컨베이어(10)에 진입하여 처음 마주하는 가압부(440a)의 직경이 그 외의 가압부(440)의 직경보다 크게 형성됨으로써 대상물(50)이 컨베이어(10)에 진입하는 위치가 유지된 상태로 컨베이어(10) 상에서 이송될 수 있다.
구체적으로는, 상기 처음 마주하는 가압부(440a)는 그 외의 가압부(440)의 직경보다 크게 형성되어 자중에 의해 상기 대상물(50)을 가압하는 힘이 크며, 이는 대상물(50)이 경로로부터 이탈하는 것이 방지된 상태로 컨베이어(10)를 통과할 수 있게 한다. 만약, 모든 가압부(440)의 직경 크기가 크게 형성되는 경우 비효율적이고, 최초 진입 시 마주하는 가압부(440a) 외의 가압부(440)의 직경이 상대적으로 작게 형성됨으로써 컨베이(10)어를 통과하는 속도가 빠르게 형성될 수도 있다.

본 발명의 컨베이어(10)에 의해 장치 간에 공간 활용을 매우 효율적으로 할 수 있고 컨베이어(10)에 장치의 위치를 맞추는 것이 아니라 장치의 배치에 상관없이 컨베이어(10) 만을 이동시켜 대상물(50)을 안정적으로 이동할 수 있어 사용자에 매우 편리하다.

또한 본 발명의 컨베이어(10)는 가압유닛(400)에 의해 컨베이어(10)의 경로와 관계없이 대상물(50)을 안정적으로 이송할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 컨베이어 50: 대상물
100: 프레임
120: 단위프레임부 140: 프레임부재
200: 링크유닛
220: 상단링크부 230: 롤러
240: 중단링크부 250: 기어
260: 하단링크부 270: 제1벨트
280: 제2벨트
300: 지지유닛
400: 가압유닛
420: 바(bar) 440: 가압부
440a: 대상물이 컨베이어에 진입하는 최초 위치의 가압부
460: 웨이트
500: 모터

Claims (6)

1. 적어도 두개의 프레임부재의 중심부가 상호 힌지 결합되어 접철 가능하게 구비되는 단위프레임부의 상단 및 하단이 인접된 단위프레임부의 상단 및 하단과 각각 힌지 결합되어 형성되는 프레임;
   상기 프레임의 내측에 축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 링크유닛;
   상기 프레임의 외측에 결합되어 상기 프레임을 지지하는 지지유닛;
   상기 링크유닛 상에서 이동하는 대상물에 압력을 가하는 가압유닛; 및
   상기 링크유닛의 회전을 제어하는 모터;
   를 포함하고,
   상기 가압유닛은,
   상기 프레임 또는 상기 지지유닛의 일단에 길이 조절이 가능하게 결합되는 바; 및
   상기 바의 일단부에 회전 가능하게 구비되는 가압부;
   를 포함하는 컨베이어.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 링크유닛은 상기 프레임의 상단에 결합되는 상단링크부, 상기 프레임의 중심부에 결합되는 중단링크부 및 상기 프레임의 하단에 결합되는 하단링크부;
   를 포함하는 컨베이어.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 상단링크부는 중심부에 홈이 형성되고 상기 상단링크부와 축을 공유하며 회전 가능하게 구비되는 롤러;
   를 포함하는 컨베이어.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 중단링크부는 중심부에 기어가 형성되고,
   상기 링크유닛은 상기 상단링크부와 상기 기어를 연결하는 제1벨트 및 상기 기어와 상기 모터를 연결하는 제2벨트를 포함하는 컨베이어.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부는 컨베이어에 진입하는 위치의 가압부의 직경이 인접하는 위치의 가압부의 직경보다 크게 형성되는 컨베이어.

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