KR102093868B1 - 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템에 관한 것으로, 가공 철근을 받치는 승강 테이블의 높이조절을 통해 상하 거동없이 스윙만하는 운반 로봇과 함께 가공 철근을 다단으로 적층 적재함으로써 생산성을 향상하고 고가의 운반 로봇을 사용하지 않아 생산비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트는, 베이스(10)와; 상기 베이스에 승강수단(30)을 통해 설치되며, 가공 철근이 다단으로 적재되도록 높이 조절되는 승강 테이블(40)과; 상기 승강 테이블에 적재되는 철근을 감지하거나 미리 입력되는 정보를 근거로 하여 상기 승강수단을 높이 조절함으로써 상기 승강 테이블을 스텝식으로 하강시켜 상기 가공 철근이 1단씩 적층되도록 하는 컨트롤러와; 상기 베이스에 거치되며 상기 승강 테이블에 다단으로 적층된 가공 철근을 전달받는 바스켓(2)과; 상기 승강 테이블에 가공 철근이 적재되는 동안 상기 바스켓을 지지하고 상기 승강 테이블로부터 가공 철근을 전달받은 바스켓을 상기 베이스의 주변으로 이송하는 바스켓 이송부(20)를 포함한다.

Description

높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템{Height adjustable machined rebar multi-layered lift and Automated reinforcement processing system include this same}

본 발명은 가공 철근 다단 적재 리프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조적 및 제어프로그램이 단순한 운반 로봇을 이용하여 바스켓에 가공 철근을 다단으로 적재하여 바스켓을 공급하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

일반적으로 철근은 다양한 철근 콘크리트 토목 건축 구조물에 널리 사용되고 있으며, 용도 등에 따라 그 형상과 길이가 다양하게 가공되어 사용된다.

철근의 가공은 길이가 긴 직선형의 철근 또는 코일 형태로 감긴 철근을 1회 이상의 절단과 절곡을 통해 가공하는 것이며, 절단과 절곡 및 운반 각각의 공정은 자동화를 통해 대량 생산이 가능한 실정이다.

한편, 가공 철근은 2개의 바가 삼각형으로 연결되는 바스켓에 다단으로 적층되어 공사 현장 등으로 공급되고 있으며, 종래 가공 철근을 바스켓에 적층하는 작업은 작업자가 직접 하나씩 운반하여 적층하는 작업 또는 운반 로봇이 적층하는 작업이 있다.

가공 철근의 수작업에 의한 적층 작업은 오랜 작업 시간이 소요되기 때문에 생산성이 떨어지고 인건비 상승하는 문제점이 있다.

운반 로봇에 의한 적층 작업은 바스켓을 고정 상태로 하고 운반 로봇이 상하좌우로 거동하면서 가공 철근을 고정 상태의 바스켓에 적층하는 것이기 때문에 관절부 등 구성이 복잡하고 제어 프로그램이 복잡한 단점이 있다.

등록특허 제10-1346113호는 로봇이 그리퍼장치를 이용하여 밴딩장치에서 밴딩된 가공 철근을 적재부로 이송하는 것을 확인할 수 있으며, 등록특허 제10-1983787호는 지지대(본 발명에서 기재한 바스켓)에 가공 철근을 적재하는 것을 확인할 수 있다.

등록특허 제10-1346113호 등록특허 제10-1983787호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가공 철근을 받치는 승강 테이블의 높이조절을 통해 상하 거동없이 스윙만하는 운반 로봇과 함께 가공 철근을 다단으로 적층 적재하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트는, 베이스와; 상기 베이스에 승강수단을 통해 설치되며, 가공 철근이 다단으로 적재되도록 높이 조절되는 승강 테이블과; 상기 승강 테이블에 적재되는 철근을 감지하거나 미리 입력되는 정보를 근거로 하여 상기 승강수단을 높이 조절함으로써 상기 승강 테이블을 스텝식으로 하강시켜 상기 가공 철근이 1단씩 적층되도록 하는 컨트롤러와; 상기 베이스에 거치되며 상기 승강 테이블에 다단을 적층된 가공 철근을 전달받는 바스켓과; 상기 승강 테이블에 가공 철근이 적재되는 동안 상기 바스켓을 지지하고 상기 승강 테이블로부터 가공 철근을 전달받은 바스켓을 상기 베이스의 주변으로 이송하는 바스켓 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트는, 베이스와; 상기 베이스에 형성되며 가공 철근이 다단으로 수납되는 바스켓이 수용되는 바스켓 수용부와; 상기 베이스에 승강수단을 통해 설치되며, 가공 철근이 다단으로 적재되도록 높이 조절되는 한편, 적재한 가공 철근을 상기 바스켓 수용부에 수용된 바스켓에 안착시키는 승강 테이블과; 상기 승강 테이블에 적재되는 철근을 감지하는 센서의 감지 값이나 미리 입력되는 정보를 근거로 하여 상기 승강수단의 스텝식 높이 조절을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 이를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템에 의하면, 리프트가 철근의 적재 높이에 맞춰 높이 조절되어 운반 로봇의 구성과 제어 프로그램을 단순화할 수 있으므로 종래보다 저렴한 가격으로 자동화 철근 가공 시스템을 보급하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트 및 자동화 철근 가공 시스템을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트의 승강 테이블이 하강한 상태를 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트의 승강 테이블이 하강한 상태를 보인 측면도.
도 4와 도 5는 각각 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트의 승강 테이블이 상승한 상태의 정면도와 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트의 작용을 보인 가공 철근 적재 과정도.
도 7은 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트의 작용을 보인 바스켓 이송 과정도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100)는, 베이스(10), 가공 철근(1)이 수납되는 바스켓(2)을 수용함과 아울러 다른 곳으로 이송하는 바스켓 이송부(20), 베이스(10)에 승강수단(30)을 통해 승강 가능하게 설치되며 가공 철근(1)을 다단으로 적재한 후 이 가공 철근(1)을 바스케 수용 이송부(20)에 안착된 바스켓(2)에 안착시키는 승강 테이블(40), 승강수단(30)의 스텝식 승강을 제어하는 컨트롤러(미도시)로 구성된다.

본 발명은 바스켓 이송부(20)를 통해 가공 철근(1)이 적층된 바스켓(2)을 이송하는 것으로 한정되지 아니하고, 바스켓 이송부(20)를 대신하여 바스켓(2)을 이송하지 않고 거치되도록 하는 고정형의 바스켓 수용부가 구성되는 것도 포함된다.

본 발명을 설명하기 전에 가공 철근(1)을 다단으로 적재하여 공급하기 위한 바스켓(2)에 대해 설명한다.

바스켓(2)은 가공 철근(1)의 양쪽을 지지하도록 저부에 한 쌍의 바닥부가 구성되고 아울러 다단으로 적재된 가공 철근(1)이 둘레부로 떨어지지 않도록 둘레부가 있는 형태이며, 예를 들어, 바닥의 수평부, 상기 수평부의 양쪽에서 세워지는 한 쌍의 수직부 및 상기 수직부의 상단부에서 외향 절곡되는 보강부로 구성되는 2개의 철근이 연결(옆에서 볼 때 삼각형의 형태)되는 것으로, 특히, 가공 철근(1)이 다양한 길이로 가공되는 것을 고려하여 폭 조절되도록 구성되며, 예를 들어 상기 보강부가 있는 부분이 와이어 등으로 묶여 하단이 벌어지거나 모아지면서 폭을 조절하는 구성이다.

이와 같이 구성된 바스켓(2)은 가공 철근(1)들이 다단으로 적재되며 이 가공 철근(1)들과 함께 밴딩되어 사용자에게 공급된다.

베이스(10)는 바스켓 이송부(20), 승강수단(30) 및 승강 테이블(40)의 설치를 위한 다양한 구성이 가능하며, 도면은 일예를 도시한 것으로, 이들 구성이 외부로 노출되지 않도록 내부에 상부가 개방되는 공간을 갖는 형태가 바람직하고, 판재의 조합으로 구성될 수 있다.

베이스(10)는 바스켓(2)의 위치를 정렬하기 위한 정렬바(11)가 구성된다.

정렬바(11)는 예를 들어 바스켓(2)의 양쪽을 뒤에서 지지하는 길이의 앵글 등이 사용되며 정렬바(11)의 뒤쪽을 지지하며, 바스켓(2)의 뒤쪽에만 있는 것은 바스켓(2)이 전방을 향해 이송되기 때문이다.

정렬바(11)는 바스켓(2)의 크기가 다른 경우를 고려하여 베이스(10)에서 위치가 조절될 수 있으며, 또한, 교체 가능하게 고정되는 것도 가능하다.

또한, 베이스(10)는 레벨링 볼트(12)를 통해 높이가 조절되어 바스켓(2)의 스텝식 높이 조절과 별개로 높이가 조절됨으로써 가공 현장의 높이에 대응하여 자유롭게 사용된다.

레벨링 볼트(12)는 베이스(10)의 4곳에 등간격으로 배치되며 베이스(10)의 너트부에 나사 체결되어 베이스(10)의 높이를 조절한다.

바스켓 이송부(20)은 승강 테이블(40)로부터 가공 철근(1)을 전달받은 바스켓(2)을 이송하는 것이며, 체인모터(21), 베이스(10)에 바스켓(2)의 이송방향을 따라 궤도형태로 설치되며 체인모터(21)의 회전력을 전달받아 회전하여 바스켓(2)을 이송하는 제1,2이송 체인(22,23)으로 구성된다. 도면 중 미설명 부호 24는 체인 모터(21)의 회전력을 제1,2이송 체인(22,23)에 전달하는 동력전달부재(벨트, 전달체인)이다.

체인모터(21)는 컨트롤러의 제어를 통해 온/오프되며, 즉, 바스켓(2)을 이송할 때 정방향 구동하여 바스켓(2)을 베이스(10)에서 주변으로 이송하고 이송 완료 후 정지된다. 제1,2이송 체인(22,23)이 궤도형이기 때문에 역방향 제어없이 오프 제어만으로도 지속적인 사용이 가능하다.

체인모터(21)의 온 제어는 승강 테이블(40)이 하강하여 가공 철근(1)이 바스켓(2)에 안착될 때이고, 오프 제어는 바스켓(2)이 주변으로 옮겨진 후이며, 이들의 위치를 감지하는 센서가 사용될 수 있다.

물론, 체인모터(21)는 관리자의 수동 조작을 통해 온/오프가 제어되는 것도 포함된다.

제1,2이송 체인(22,23)은 각각 바스켓(2)의 안정적인 이송을 위하여 좌우 한 쌍으로 구성되어 함께 구동하며, 전술한 것처럼, 바스켓(2)의 폭조절에 맞춰 2단으로 구성된 것으로, 상대적으로 안쪽의 제1이송 체인(22)은 좁은 폭의 바스켓(2)을 이송하는 것이고 바깥쪽의 제2이송 체인(23)은 넓은 폭의 바스켓(2)을 이송하는 것이다.

제1,2이송 체인(22,23)은 하나의 체인모터(21)를 공용하는 것, 각각의 체인모터를 사용하는 것 모두 가능하다.

도 4와 도 5에서 보이는 것처럼, 승강수단(30)은 절첩식 링크(31) 및 승강실린더(32)(예를 들어, 유압실린더)로 구성된다.

절첩식 링크(31)는 베이스(10)와 승강 테이블(40) 사이의 공간에 삽입되어 하부와 상부가 각각 베이스(10)와 승강 테이블(40)에 힌지(힌지 및 직선 이동) 연결되어 승강 테이블(40)을 지지하며, 예를 들어 2개의 링크바(31a,31b)가 가위 형태로 연결되는 구성이며, 링크바(31a,31b)는 각각 1개 또는 2개 이상의 바가 힌지 연결되는 구성이다.

절첩식 링크(31)는 승강 테이블(40)의 안정적인 승강을 위하여 좌우 한 쌍의 2열로 배열되며, 좌우 열의 절첩식 링크(31)는 연결바(31c)를 통해 서로 연결된다.

승강실린더(32)는 예를 들어 1개가 좌우로 배열되는 절첩식 링크(31)들 사이의 공간에서 실린더부가 베이스(10)에 힌지 연결되는 한편 반대쪽 단부인 로드의 단부가 절첩식 링크(31)의 연결바(31c)에 연결되어 로드를 향해 상향 경사지게 설치된다.

승강실린더(32)는 유압펌프의 펌핑에 의해 로드가 인출시키거나 삽입시키면서 절첩식 링크(31)를 펼쳐 승강 테이블(40)을 상승시키거나 접어 승강 테이블(40)을 하강시킨다.

상기 유압펌프는 컨트롤러의 제어를 통해 작동유를 펌핑한다.

승강 테이블(40)은 가공 철근(1)이 올려지는 면적의 판형(판재, 가로바와 세로바의 결합형 등)이며, 좌우 2열의 제1이송 체인(22)들 사이에 삽입되는 크기이다.

승강 테이블(40)이 최저점으로 하강한 상태는, 승강 테이블(40)에 적재된 최하단의 가공 철근(1)이 바스켓(2)에 안착되는 높이이다.

상기 컨트롤러는 가공 철근(1)이 1단의 높이로 적재된 후 승강수단(30)의 유압모터의 제어를 통해 승강 테이블(40)을 스텝식으로 하강시킨다.

상기 컨트롤러에 의한 승강 테이블의 스텝식 하강 제어는 센서를 이용하여 바스켓(2)에 가공 철근(1)이 1단으로 적재되는 것을 확인한 후 하강 제어하는 방법, 가공 철근(1)의 정보{가공 철근(1)의 두께, 바스켓(2)에 1단이 높이로 적재되는 가공 철근의 수량 등}를 제공받아 하강 제어하는 방법 등이 있다.

본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100)의 작용은 후술하는 자동화 철근 가공 시스템을 통해 설명한다.

본 발명에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템은, 도 1에서 보이는 것처럼, 철근(1-1)을 가공하는 철근 가공부(200), 철근 가공부(200)에 의해 가공된 가공 철근(1)을 운반하는 운반 로봇(300), 운반 로봇(300)에 의해 운반되는 가공 철근(1)을 바스켓(2)에 적재하도록 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100), 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100)에 의해 이송되는 바스켓(2)을 전달받아 다른 곳으로 운반하는 벨트 컨베이어(400)로 구성된다.

철근 가공부(200), 운반 로봇(300), 벨트 컨베이어(400)는 다양한 기술 모두가 적용 가능하고, 당업자의 실시가 가능하므로 구체적인 설명을 생략한다.

단, 본 발명은 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100) 자신이 운반 로봇(300)과 연계하여 높이 조절되기 때문에 운반 로봇(300)은 높이가 변하지 않고 횡방향으로만 움직이면서 가공 철근(1)을 동일한 높이에서 1열로 놓는 기능만을 한다. 따라서, 운반 로봇(300)은 상하 높이 조절식에 비해 관절부의 구성이 적고 제어 프로그램도 단순화된다.

1. 철근 공급.

직선형의 철근(1a)을 "⊃"의 형태로 가공하는 것을 예로 들어 설명한다.

가공전 상태의 직선형 또는 코일형의 철근을 철근 가공부(200)에 공급한다.

2. 철근 가공.

철근 가공부(200)는 철근(1a)을 "⊃"형태의 가공 철근(1)으로 가공한다.

3. 가공 철근 운반.

운반 로봇(300)은 철근 가공부(200)에서 가공된 가공 철근(1)을 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100)에 운반한다.

4. 가공 철근 적재.

가. 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트(100)와 바스켓(2) 셋팅(도 7).

승강 테이블(40)을 1단의 가공 철근(1)을 적재하기 위한 높이로 상승시킨다. 이 높이는 운반 로봇(300)이 1단의 가공 철근(1)을 운반하는 높이이다.

아울러, 바스켓(2)의 저부를 제1이송 체인(22) 위에 올려 셋팅한다. 바스켓(2)은 베이스(10)의 정렬바(11)에 의해 위치가 정렬되어 가공 철근(1)의 잭재 과정 중에 베이스(10)로부터 이탈되지 않는다.

한편, 바스켓(2)의 폭이 큰 경우 바케스(2)을 제2이송 체인(23)에 셋팅한다.

나. 가공 철근 적재.

운반 로봇(30)은 가공 철근(1)을 승강 테이블(40) 위에 운반하며, 예를 들어 5개의 가공 철근(1)이 1단이 높이인 경우 5회 반복하여 5개의 가공 철근을 1단의 가공 철근(1-1)으로 하여 적재한다(도 6의 A).

1단의 가공 철근(1-1)이 적재된 후 컨트롤러는 승강수단(30)을 통해 승강 테이블(40)을 하강 제어한다.

따라서, 승강 테이블(40)은 가공 철근을 2단으로 적재하도록 1스텝(가공 철근의 두께 정도)만큼 하강한다(도 6의 B).

이 상태에서 전술한 방법과 동일한 방법을 통해 운반 로봇(300)이 1단의 가공 철근(1-1) 위에 2단의 가공 철근(1-2)을 적재한다. 2단의 가공 철근(1-2)은 1단의 가공 철근(1-1)과 구분을 위하여 다른 방향으로 적층된 것으로 도시하였다.

이와 같은 방법을 통해 승강 테이블(40)에 다단으로 가공 철근(1)을 적재하고, 모든 가공 철근(1)의 적재가 완료되면 도 6의 C 상태처럼, 승강 테이블(40)은 최저점으로 하강하고 따라서 최하단의 가공 철근(1)은 바스켓(2)의 바닥부에 안착된다.

모든 가공 철근(1)의 적재가 완료되면 운반 로봇(200)은 정지 제어(자동 또는 수동)된다.

5. 바스켓 이송(도 7).

바스켓(2)을 벨트 컨베이어(400)로 이송하는 것은 승강 테이블(40)이 최저점으로 하강하는 것을 감지하여 자동 제어하는 것, 관리자가 수동 제어하는 것 모두가 가능하며, 상기 제어를 통해 바스켓 이송부(200)는 가공 철근(1)이 다단으로 적재된 바스켓(2)을 벨트 컨베이어(400)로 이송한다.

바스켓(2)은 제1이송 체인(22)에서 벨트 컨베이어(400)로 넘어가며, 이 때 벨트 컨베이어(400)가 가동 중이므로 벨트 컨베이어(400)의 구동을 통해 이송된다.

10 : 베이스,
11 : 정렬바, 12 : 레벨링 볼트
20 : 바스켓 이송부,
21 : 체인모터, 22,23 : 제1,2이송 체인
30 : 승강수단,
31 : 절첩식 링크, 32 : 승강실린더
40 : 승강 테이블,

Claims (8)

1. 베이스(10)와;
   상기 베이스에 승강수단(30)을 통해 설치되며, 가공 철근이 다단으로 적재되도록 높이 조절되는 승강 테이블(40)과;
   상기 승강 테이블에 적재되는 철근을 감지하거나 미리 입력되는 정보를 근거로 하여 상기 승강수단을 높이 조절함으로써 상기 승강 테이블을 스텝식으로 하강시켜 상기 가공 철근이 1단씩 적층되도록 하는 컨트롤러와;
   상기 승강 테이블에 가공 철근이 적재되는 동안 가공 철근의 공급을 위한 바스켓을 지지하고 상기 승강 테이블로부터 가공 철근을 전달받은 상기 바스켓을 상기 베이스의 주변으로 이송하는 바스켓 이송부(20)를 포함하고,
   상기 바스켓은 넓이가 조절되도록 구성되며, 상기 바스켓 이송부는 상기 바스켓의 폭에 맞는 2단 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 바스켓 이송부는 상기 바스켓의 양쪽을 지지하는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 승강 테이블에 적재되는 상기 가공 철근의 두께와 1개 층에 수납되는 수량을 감지하거나 상기 승강 테이블에 가공 철근을 운반하는 운반수단의 운반횟수를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스에 형성되며 상기 바스켓의 위치를 정렬하는 정렬바를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트.
7. 철근을 가공하는 철근 가공부와;
   상기 철근 가공부에 의해 가공된 철근을 운반하는 로봇형 운반수단과;
   상기 로봇형 운반수단에 의해 운반되는 가공 철근을 바스켓에 적재하도록 하는 청구항 1에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트와;
   상기 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트에 의해 이송되는 바스켓을 다른 곳으로 운반하는 벨트 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템.
8. 철근을 가공하는 철근 가공부와;
   상기 철근 가공부에 의해 가공된 가공 철근을 운반하는 로봇형 운반수단과;
   상기 로봇형 운반수단에 의해 운반되는 가공 철근을 바스켓에 적재하도록 하는 청구항 1에 의한 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 조절형 가공 철근 다단 적재 리프트를 포함하는 자동화 철근 가공 시스템.
   
   
   
   
   
   
   

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