KR102142984B1 - 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공간 사용효율이 높은 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템을 제공하는 것으로, 상부에 액세스개구를 가지고 내부에 가공장치를 수용하여 순차적으로 배열되는 다수 개의 가공하우징과, 상기 가공하우징의 상부에 상기 가공하우징의 배열방향을 따라 배치된 수평가이드레일과, 아암베이스와 상기 아암베이스에 설치되는 다수의 아암슬라이더로 이루어져 상기 액세스개구를 통해 상기 가공하우징의 내부로 신축승강 가능한 다단아암과, 상기 다단아암의 선단에 설치된 파지부와, 상기 다단아암을 승강구동하는 승강구동부를 가지는 제1다단픽업부와, 상기 제1다단픽업부를 지지하여 상기 수평가이드레일를 따라 슬라이딩 주행 가능한 트롤리본체와, 상기 트롤리본체를 주행시키는 주행구동부를 갖는 트롤리와, 상기 승강구동부와 상기 주행구동부를 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템{GANTRY LOADER SYSTEM FOR LIMITED CEILING HEIGHT}

본 발명은 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 관한 것이다.

최근 생산설비의 자동화의 일환으로, 기존의 제조설비의 상부에 갠트리로더를 설치하여 소재의 이송을 자동화하고 있다. 이러한 갠트리로더는 생산설비의 상부로 출입하며 소재를 파지 및 파지해제 한 후 승강 및 좌우 이동시키며 소재를 다음 공정으로 이동시키게 된다.

그런데, 기존의 갠트리로더에서의 소재를 파지하고 승강하는 구조물은 상승된 상태에서 지지점으로부터 상부로 워크까지의 길이만큼 돌출되는 구조를 가지고 있어 층고가 낮은 건물에서는 갠트리로더의 활용이 제한되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 공간 사용효율이 높은 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 있어서, 상부에 액세스개구를 가지고 내부에 가공장치를 수용하여 순차적으로 배열되는 다수 개의 하우징과, 상기 하우징의 상부에 상기 하우징의 배열방향을 따라 배치된 수평가이드와, 아암베이스와 상기 아암베이스에 설치되는 다수의 아암슬라이더로 이루어져 상기 액세스개구를 통해 상기 하우징의 내부로 신축승강 가능한 다단아암과, 상기 다단아암의 선단에 설치된 파지부와, 상기 다단아암을 승강구동하는 승강구동부를 가지는 제1다단픽업부와, 상기 제1다단픽업부를 지지하여 상기 수평가이드를 따라 슬라이딩 주행 가능한 트롤리본체와, 상기 트롤리본체를 주행시키는 주행구동부를 갖는 트롤리와, 상기 승강구동부와 상기 주행구동부를 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 트롤리에 지지되며 상기 제1다단픽업부와 동일한 구조를 갖는 제2다단픽업부를 더 포함하며, 상기 제1다단픽업부는 미가공 소재를 픽업하여 상기 하우징 내에 장입하고, 상기 제2다단픽업부는 상기 하우징 내의 가공완료 소재를 인출하게 하는 것으로 트롤리의 이동을 최소화 하면서 소재를 공급 및 인출할 수 있다.

그리고, 상기 아암슬라이더 중 적어도 어느 하나에 상승력을 제공하는 승강실린더를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 승강구동부를 통해 상기 다단아암을 승강시킬 때 상기 승강실린더를 구동시키게 하는 것으로 아암슬라이더를 보다 안정적으로 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 액세스개구를 개폐하는 개구도어와, 상기 개구도어를 폐쇄방향으로 구동하는 폐쇄구동부를 더 포함하며, 상기 트롤리는 하방돌출 및 상향철회 가능한 도어개방연동부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 트롤리의 슬라이딩 이동 시 상기 도어개방연동부를 하방돌출시켜 목표로 하는 상기 개구도어를 개방시키게 하여 필요한 경우에만 개구도어를 개방시킬 수 있다.

그리고, 상기 폐쇄구동부는 상기 개구도어를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 제공하는 인장스프링을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템은 공간 사용효율이 높다.

도 1은 본 발명에 따른 갠트리로더 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 갠트리 로더의 작업순서를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)와 (b)는 다단픽업부의 상승 및 하강을 나타내는 도면이다.
도 4는 승강구동부와 승강실린더를 나타내는 도면이다.
도 5는 다단아암 및 연동구동부를 나타내는 도면이다.
도 6은 (a)와 (b)는 다단아암의 사시도와 평면도이다.
도 7의 (a)와 (b)는 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 상승 및 하강을 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 승강구동부와 승강실린더를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 다단아암 및 연동구동부를 나타내는 도면이다.
도 10의 (a)와 (b)는 다른 실시예에 따른 다단아암의 사시도와 평면도이다.

이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 관해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 갠트리로더 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 갠트리 로더의 작업순서를 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 갠트리로더 시스템은 크게 일정하게 배열되는 다수의 하우징과, 하우징의 상부에 배열방향을 따라 길게 연장되어 설치되는 수평가이드레일(110)과, 수평가이드레일(110)을 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며 다단픽업부(300)를 가지는 트롤리(200)로 이루어진다.

하우징은 공장에 설치되어 가공장치나 소재(10)를 수용하는 구조물을 총칭하며, 가공장치를 수용하는 가공하우징(500B)과 소재(10)를 수용하는 소재하우징(500A) 및 완성된 제품을 보관하는 완성품하우징(500C) 등을 모두 포함한다. 이러한 하우징은 공장에 주로 작업순서에 따라 일정하게 배열된다. 즉, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 한쪽으로부터 소재하우징(500A), 가공하우징(500B), 완성품하우징(500C)으로 순차적으로 배치될 수 있으며 필요에 따라 각각의 하우징이 다수 개 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 갠트리로더 시스템은, 기존에 하우징 간에 소재(10)를 수작업 또는 전면의 출입구를 통해 인출 및 장입시키던 것을 하우징의 상부를 이동하는 트롤리(200) 및 다단픽업부(300)를 통해 자동화하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 하우징은 내부에 다양한 형태의 가공장치들을 수용할 수 있으며, 상부에 개구도어(520)에 의해 개폐가능한 액세스개구(510)와, 개구도어(520)를 폐쇄방향으로 구동하는 폐쇄구동부를 가진다. 이러한 폐쇄구동부는 개구도어(520)를 액세스개구(510)를 차단하는 방향으로 탄성력을 제공하는 인장스프링(530)으로 이루어져있고, 개구도어(520)는 상향 돌출되는 걸림턱(540)을 가진다. 개구도어(520)는 외력이 걸림턱(540)에 작용하여 액세스개구(510)를 개방하는 방향으로 밀어질 때 액세스개구(510)를 개방하며, 외력이 없어지면 인장스프링(530)에 의해 탄성복귀하며 액세스개구(510)를 차단한다. 본 발명에서 폐쇄구동부는 인장스프링(530)으로 구성되는 것으로 설명되어 있지만, 개구도어(520)에 외력이 작용하여 개방된 후 외력이 상실되었을 때 자동폐쇄하기 위한 다양한 구성들 중 선택 가능하다.

가공하우징(500B) 내부의 가공장치는 가공에 따라 가스, 스파크, 열, 철가루 등의 유해요소를 발생시키는데, 개구도어(520)는 후술하게 될 다단픽업부(300)가 소재(10)를 액세스개구(510)를 통해 가공하우징(500B) 내로 장입 또는 인출할 때를 제외하고는 가공하우징(500B)의 내부의 유해요소가 외부로 유출되지 않도록 한다.

일정하게 배치되는 하우징의 상부에는 배열되는 방향을 따라 길게 수평가이드레일(110)이 배치된다. 보다 상세하게는 하우징들은 각각의 액세스개구(510)가 일정한 축선을 따라 배열되도록 배치되고, 수평가이드레일(110)은 이러한 액세스개구(510)가 배열되는 축선을 따라 후술하게 될 다단픽업부(300)가 하강했을 때 끝단의 파지부(322)가 소재(10)를 파지하거나 파지해제할 수 있는 높이를 감안하여 하우징의 상부로부터 소정 간격 이격되어 설치된다. 도면에는 도시되지 않았지만 수평가이드레일(110)의 양단부에는 바닥으로부터 수직하게 설치되는 한 쌍의 수직기둥이 설치된다. 수직기둥은 수평가이드레일(110)과 수평가이드레일(110)에 지지된 부재들을 충분히 지지할 수 있는 구조를 가진다.

수평가이드레일(110)에는 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며 다단픽업부(300)를 가지는 트롤리(200)가 설치된다.

트롤리(200)는 수평가이드레일(110)을 따라 슬라이딩 주행 가능한 트롤리본체(210)와 트롤리본체(210)를 주행시키는 주행구동부(220)를 가진다. 수평가이드레일(110)과 트롤리본체(210) 간에는 트롤리본체(210)가 수평가이드레일(110)에 고정되어 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 지지하는 가이드가 설치된다. 또한, 수평가이드레일(110)에는 길이방향을 따라 주행랙이 설치되고 주행구동부(220)는 주행피니언을 가진다. 이러한 주행피니언은 주행랙에 맞물려 주행구동부(220)에 의해 회전 또는 역회전 하며 트롤리본체(210)가 수평가이드를 따라 좌우방향 슬라이딩 이동하게 한다.

트롤리(200)에는 트롤리위치확인센서가 설치된다. 트롤리위치확인센서는 트롤리(200)의 초기위치값이 항상 정확한 자리에 왔는지를 확인하는 초기위치확인센서(841), 트롤리(200)가 좌우방향 슬라이딩 이동할 때 트롤리(200)의 위치값을 파악하는 이동확인센서(842), 트롤리(200)가 수평가이드레일(110)의 양 끝단을 벗어나는 것을 방지하는 리미트확인센서(843)로 이루어진다. 이러한 트롤리위치확인센서는 트롤리본체(210)의 좌우 양단에 한 쌍으로 각각 설치된다.

트롤리(200)에는 하방돌출 및 상향철회 가능한 도어개방연동부(230)가 설치된다. 도어개방연동부(230)는 트롤리(200)에서 하방으로 돌출되어 끝단이 개구도어(520)의 걸림턱(540)에 걸릴 수 있도록 형성된다. 이러한 도어개방연동부(230)는 하방돌출된 상태에서 트롤리(200)가 슬라이딩 이동할 때 트롤리(200)가 슬라이딩 이동하는 힘을 이용하여 개구도어(520)를 개방하며, 상향철회될 때 걸림턱(540)과의 연동이 차단되어 개구도어(520)가 폐쇄구동부에 의해 액세스개구(510)를 자동 폐쇄하도록 한다. 도어개방연동부(230)는 트롤리(200)가 목표로 하는 가공하우징(500B)에 슬라이딩 이동하는 것으로 개구도어(520)를 개방하며, 후술하게 될 다단픽업부(300)가 소정의 동작을 모두 완료하는 동안 개구도어(520)에 작용하여 액세스개구(510)를 개방시킬 수 있도록 한다.

트롤리(200)에는 다단픽업부(300)가 설치된다. 다단픽업부(300)는 트롤리(200)에 다수 개 설치가능하며 본 발명에서는 제1다단픽업부(300)와, 제1다단픽업부(300)와 동일한 형상을 가지는 제2다단픽업부(400)를 가지는 것으로 도시하여 설명한다.

다단픽업부(300)는 트롤리본체(210)에 설치되는 아암베이스(310)와, 아암베이스(310)에 설치되는 다수의 아암슬라이더로 이루어져 액세스개구(510)를 통해 가공하우징(500B)의 내부로 신축승강 가능한 다단아암(320)과, 다단아암(320)의 선단에 설치된 파지부(322)와, 다단아암(320)을 승강구동하는 승강구동부를 가진다. 다단픽업부(300)는 트롤리(200)에 설치되는 다단아암(320)이 승강구동부에 의해 하방으로 텔레스코픽하며 다단아암(320) 중 가장 마지막에 배치되는 아암슬라이더에 설치된 파지부(322)가 소재(10)를 파지 및 파지해제하여 가공하우징(500B)에 장입 또는 인출하게 된다.

파지부(322)는 일반적으로 사용하는 구조의 그립퍼와 파지제어부를 가지며, 소재(10)를 파지 또는 파지해제할 수 있는 다양한 구성들 중에서 선택가능하다. 또한, 가공하우징(500B)의 가공장치는 소재(10)를 파지 또는 파지해제하기 위한 별도의 파지장치 및 파지장치제어부를 가진다. 파지부(322)는 소재(10)를 가공하우징(500B)의 내부로 이송하여 소재(10)가 가공장치의 파지장치가 파지할 수 있는 구간에 위치하도록 하여 소재(10)를 파지장치에 장입하고, 파지장치가 장입된 소재(10)를 파지하면 그립퍼는 소재(10)를 파지해제한다. 또한, 가공장치의 파지장치가 가공된 소재(20)를 파지해제하면 그립퍼는 가공된 소재(20)를 파지하여 가공하우징(500B)의 외부로 이동시킬 수 있도록 한다.

또한, 파지부(322)에는 개구도어(520)가 액세스개구(510)를 폐쇄하고 있는지를 확인하는 도어확인센서(830)가 설치된다. 도어확인센서(830)는 그립퍼의 측단에 하방을 향해 설치되어 개구도어(520)의 폐쇄여부를 확인한다. 만약, 도어확인센서(830)가 개구도어(520)를 검출하게 되면 다단픽업부(300)의 하강이 중단된다.

다단픽업부(300)는 파지부(322)에 전력을 공급하고 제어하기 위한 별도의 케이블 랙을 가진다. 케이블 랙은 다단아암(320)이 텔레스코픽할 때 케이블을 유연하게 공급할 수 있는 구조를 가진다.

위와 같은 구성으로 인해 본 발명의 다단픽업부(300)는 다단아암(320)의 텔레스코픽을 이용하여 소재(10)를 장입 또는 인출하게 되므로 텔레스코픽 되지 않은 초기상태일 때에는 다단픽업부(300)의 최상단 높이 이상으로는 별도의 부재가 상향돌출 되지 않는다. 즉, 건축물에서 가공하우징(500B)의 상부의 높이가 충분하지 않은 경우에도 다단픽업부(300)의 높이만큼의 여유만 있어도 본 발명에 따른 갠트리로더 시스템을 적용할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 갠트리로더 시스템은 승강구동부와 주행구동부(220) 및 파지부(322) 등을 제어하기 위한 제어부를 갖는다. 제어부는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 구동부와 파지부(322)를 제어하여 소재(10)를 장입 또는 인출한다.

도 2의 (a)는 가공 전 소재(10)를 소재하우징(500A)에서 가공하우징(500B)에 공급하기 위한 상태를 나타내며, (b)는 가공된 소재(20)를 파지하여 인출하는 상태를 나타내며, (c)는 가공 전 소재(10)를 가공하우징(500B)에 공급하는 상태를 나타내며, (d)는 가공된 소재(20)를 완성품하우징(500C)에 공급하기 위한 상태를 나타낸다.

도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 갠트리로더가 제1다단픽업부(300)와 제2다단픽업부(400)를 가지고, 소재하우징(500A)과 가공하우징(500B) 및 완성품하우징(500C)을 가지는 상태에서 제어부가 소재(10)를 장입 또는 인출하는 동작을 설명한다.

모든 동작에서 주행구동부(220)는 트롤리(200)를 수평가이드레일(110)의 길이방향을 따라 좌우방향으로 슬라이딩 이동시키고, 승강구동부는 다단픽업부(300)를 승강시키며, 파지제어부는 그립퍼를 파지 또는 파지해제시키며, 파지장치제어부는 파지장치를 파지 또는 파지해제시킨다. 이러한 주행구동부(220), 승강구동부, 파지제어부 및 파지장치제어부는 제어부에 의해 제어되며, 각각의 동작은 구동센서(810), 정위치확인센서(820), 도어확인센서(830) 및 트롤리위치확인센서들에 의해 검출 및 관리된다.

우선, 트롤리(200)를 초기위치확인센서(841)를 이용하여 초기위치에 고정 시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 트롤리(200)를 이동시켜 제1다단픽업부(300)와 제2다단픽업부(400) 중 어느 하나가 소재하우징(500A)의 상부에 위치하도록 한다. 만약 소재(10)의 상부에 제2다단픽업부(400)가 위치한다면, 제2다단픽업부(400)가 승강 및 파지동작을 실시하도록 한다. 여기서 승강동작은 승강구동부가 다단아암(320)을 신축승강시키는 동작을 의미하며 파지동작 및 파지해제동작은 파지제어부가 그립퍼를 파지 또는 파지해제하는 동작을 의미한다. 제2다단픽업부(400)가 소재(10)를 파지하면 트롤리(200)를 목표로 하는 가공하우징(500B)의 상부로 이동시킨다. 이때, 트롤리(200)가 가공하우징(500B)으로 접근하는 동안 도어개방연동부(230)가 하방돌출하여 목표로하는 가공하우징(500B)의 개구도어(520)를 개방하여 액세스개구(510)를 확보한다. 제2다단픽업부(400)를 승강 및 파지해제시키고, 파지장치가 소재(10)를 파지하도록 한다.

위와 같은 동작을 통해 소재(10)를 가공하우징(500B)에 공급하게 되며, 가공하우징(500B)이 많을 경우 반복을 통해 각각의 가공하우징(500B)에 소재(10)를 공급하게 된다. 그리고, 트롤리(200)가 특정 가공하우징(500B)에서 작업 완료하면 도어개방연동부(230)는 상향철회하여 개구도어(520)가 폐쇄구동부에 의해 액세스개구(510)를 폐쇄하여 가공장치가 소재(10)를 가공하도록 한다.

특정 가공하우징(500B)에서 소재(10)의 가공이 완료되면, 트롤리(200)의 제2다단픽업부(400)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 소재하우징(500A)에서 소재(10)를 파지하여 가공하우징(500B)의 상부로 이동한다. 그 후 도어개방연동부(230)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 하향돌출하여 개구도어(520)를 개방한다. 그리고 제1다단픽업부(300)는 하강하여 파지부(322)가 가공이 완료된 소재(20)를 파지할 수 있도록 한다. 이때 파지장치는 파지장치제어부에 의해 파지해제하여 가공된 소재(20)를 파지해제한다. 제1다단픽업부(300)가 가공된 소재(20)를 파지하여 상승한 후 트롤리(200)는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 소정 간격 이동하여 제2다단픽업부(400)가 파지장치의 상부에 위치하도록 한 후 제2다단픽업부(400)를 하강시켜 파지한 소재(10)를 파지장치에 공급하여 파지장치가 소재(10)를 파지할 수 있도록 한다. 이때, 개구도어(520)는 도어개방연동부(230)에 의해 액세스개구(510)를 지속적으로 개방하고 있다. 그 후 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 트롤리(200)는 제1다단픽업부(300)가 가공된 소재(20)를 파지한 채 이동하게 된다. 이때, 도어개방연동부(230)는 상향철회 하여 개구도어(520)가 액세스개구(510)를 차단하여 가공하우징(500B) 내에서 가공장치가 소재(10)를 가공할 수 있도록 한다. 이렇게 가공된 소재(20)를 파지하고 있는 트롤리(200)는 도 1에 도시된 완성품하우징(500C)으로 이동하여 가공된 소재(20)를 완성품하우징(500C)에 보관하게 하거나, 후속가공이 필요할 경우 후속가공이 가능한 다른 가공하우징(500B)으로 이동시킬 수 있다.

위와 같은, 동작을 통해 본 발명에 따른 제한된 공간에 사용가능한 다단아암(320)을 포함한 갠트리로더 시스템은 제1다단픽업부(300)와 제2다단픽업부(400)를 이용하여 트롤리(200)가 소재(10, 20)를 공급하거나 인출하는 이동 거리를 최소화할 수 있으며, 트롤리(200)의 슬라이딩 이동을 통해 개구도어(520)를 작동시키는 것으로 개구도어(520)를 개폐시키는데 필요한 구조를 간단히 할 수 있다.

또한, 트롤리(200)가 이동하고 다단픽업부(300)가 승강하는 동안 도어확인센서(830)와 트롤리위치확인센서를 통해 정확하고 안전한 구동이 가능하다.

도 3의 (a)와 (b)는 다단픽업부의 상승 및 하강을 나타내는 도면이고, 도 4는 승강구동부와 승강실린더를 나타내는 도면이고, 도 5는 다단아암 및 연동구동부를 나타내는 도면이고, 도 6은 (a)와 (b)는 다단아암의 사시도와 평면도이고, 도 7의 (a)와 (b)는 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 상승 및 하강을 나타내는 도면이고, 도 8은 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 승강구동부와 승강실린더를 나타내는 도면이고, 도 9는 다른 실시예에 따른 다단픽업부의 다단아암 및 연동구동부를 나타내는 도면이고, 도 10의 (a)와 (b)는 다른 실시예에 따른 다단아암의 사시도와 평면도이다. 이하 도 3 내지 도 10에 도시된 사항을 바탕으로, 본 발명에 따른 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 사용되는 다단픽업부에 관해 설명한다.

다단픽업부(300)는 다단신축 가능한 승강픽업장치를 의미하며, 트롤리본체(210)에 다수 개 설치될 수 있다. 다단픽업부(300)는 아암베이스(310)와, 아암베이스(310)에 신축승강 가능한 다수의 아암슬라이더로 이루어지는 다단아암(320)과, 트롤리본체(210)에 설치되어 다단아암(320)을 승강구동하는 승강구동부와, 아암슬라이더들 중 어느 하나에 상승력을 제공하는 승강실린더로 이루어져있다. 이때, 가장 마지막에 적층되는 아암슬라이더에는 파지부(322)가 형성된다.

아암베이스(310)는 트롤리본체(210)에 설치되며 직사각형의 플레이트 형상을 가진다. 아암베이스(310)는 아암슬라이더보다 길이가 짧으며 슬라이딩 이동하지 않고 고정된다.

아암슬라이더들은 동일한 길이를 가지며, 아암베이스(310)와 평행이 되도록 아암베이스(310)의 판면과 소정 간격을 두고 적층되어 다수 개 설치된다. 아암베이스(310)와 아암슬라이더 또는 아암슬라이더들은 서로 평행하게 슬라이딩 이동가능하다. 이러한 아암슬라이더는 각각의 아암슬라이더가 동일한 간격만큼 상대이동하게 되며 모든 아암슬라이더들의 이동거리의 합이 트롤리(200)로부터 파지부(322)가 소재(10)를 파지하기 위한 거리이다. 즉, 각각의 아암슬라이더들은 서로 동일한 간격만큼 움직이게 된다. 이러한 움직임은 후술하게 될 연동구동부에 의해 실시된다.

아암베이스(310)로부터 가장 인접하게 설치되는 제1아암슬라이더(321a)의 일측 영역에는 아암슬라이더의 길이방향을 따라 길게 승강랙(333)이 설치되고, 트롤리본체(210)에는 승강랙(333)과 맞물리며 회전가능하게 위치고정되어 있는 승강피니언(332)과 승강피니언(332)을 회전구동시키는 승강모터(331)를 가지는 승강구동부가 설치된다.

다단아암(320)이 상승된 상태에서 승강피니언(332)은 승강랙(333)의 하부와 맞물려 있다. 따라서, 승강모터(331)가 승강피니언(332)을 일방향으로 회전시키면 승강피니언(332)은 위치가 고정되어 있기 때문에 승강랙(333)과 결합된 제1아암슬라이더(321a)가 하방으로 이동하게 된다. 이렇게 하방 이동되었을 때, 승강피니언(332)은 승강랙(333)의 상부와 맞물려 있을 것이다. 그리고 승강피니언(332)이 타방향으로 회전하면 제1아암슬라이더(321a)는 상방으로 이동하게 된다. 이때, 승강피니언(332)은 다시 승강랙(333)의 하부에 위치할 것이다. 이와 같은 구조로 승강구동부는 제1아암슬라이드를 승강시키게 된다. 그리고 후술하게 될 다른 아암슬라이더들은 연동구동부에 의해 제1아암슬라이더(321a)가 이동하는 간격과 동일한 거리만큼 이동하게 된다. 결국, 승강구동부가 제1아암슬라이더(321a)를 이동시키는 거리를 제1아암슬라이더(321a)로부터 적층되어 배치되는 아암슬라이더들의 숫자와 곱하면 가장 마지막에 배치되는 아암슬라이더가 이동하는 전체 거리가 계산되며 이 거리를 이용하여 파지부(322)가 소재(10)를 파지할 수 있는 높이까지 승강하도록 하게 된다.

이러한 다단픽업부(300)는 아암슬라이더의 숫자가 많고, 소재(10)의 무게가 클수록 승강구동부의 승강모터(331)가 받게 되는 부하가 증가하게 된다. 이는 다단아암(320)이 하강할 때는 중력에 의해 큰 힘이 필요하지 않지만, 상승할 때는 중력과 아암슬라이더들의 무게 및 소재(10)의 무게를 모두 감당해야 하기 때문이다. 따라서, 본 발명은 아암슬라이더들 중 적어도 어느 하나에 상승력을 제공하는 승강실린더를 가질 수 있다.

승강실린더는 실린더본체(341)와 승강로드(342) 및 로드브라켓(343)으로 구성된다. 실린더본체(341)는 트롤리본체(210)에 설치되고, 승강로드(342)는 로드브라켓(343)에 설치된다. 여기서 로드브라켓(343)은 아암슬라이더의 측면 하측에 설치되어 아암슬라이더와 승강실린더를 연결하는 일종의 연결브라켓이다. 로드브라켓(343)은 아암슬라이더들 중 어느 하나에 설치될 수 있지만, 제1아암슬라이더(321a)에 설치되는 것이 제1아암슬라이더(321a)가 가장 많은 하중을 받기 때문에 바람직하다.

승강실린더는 다단아암(320)이 승강할 때 압축공기를 이용하여 로드브라켓(343)이 결합된 아암슬라이더를 승강구동부와 승강시킨다. 이때, 승강실린더는 다단아암(320)이 하강할 때는 외부의 공기가 유입되어 승강로드(342)가 자연스럽게 하강하도록 하고, 다단아암(320)이 상승할 때만 실린더본체(341)의 하부에 압축공기를 주입하여 승강로드(342)가 로드브라켓(343)이 설치된 아암슬라이더를 승강구동부와 함께 상승하도록 하여 보다 구성을 간단하게 할 수 있다.

즉, 제어부는 승강구동부가 아암슬라이더를 상승시킬 때만 승강실린더에 압축공기를 공급하여 아암슬라이더를 승강구동부와 승강실린더로 상승시킬 수 있게 할 수 있다.

이러한 승강실린더로 인해 승강구동부의 부하가 줄며, 보다 안정적인 승강이 가능해진다. 또한, 작은 용량의 승강모터(331)를 사용할 수 있게 해주어 전체적으로 트롤리(200)의 무게를 작게 하고 사용 에너지를 절감시킨다.

한편, 로드브라켓(343)은 가장 말단에 배치되는 아암슬라이더에 설치될 수 있고, 승강실린더는 텔레스코픽 가능하게 설치될 수 있다. 만약, 소재(10)가 큰 중량을 가질 경우 다단아암(320)의 구조상 가장 큰 하중이 걸리는 아암베이스(310)와 제1아암슬라이더(321a) 사이에 큰 모멘트가 발생하여 다단아암(320)이 펼쳐졌을 때 아암슬라이더가 휘거나 아암슬라이더들 간에 결합을 유지할 수 없는 현상이 발생할 수 있다. 이때 로드브라켓(343)을 가장 말단의 아암슬라이더에 설치하고 텔레스코픽 가능한 승강실린더를 결합하면, 승강실린더를 통해 소재(10)의 중량을 감당할 수 있게 되므로 휘는 현상을 줄일 수 있다.

트롤리본체(210)에는 제1아암슬라이더(321a)가 올바르게 작동하는지를 파악하는 구동센서(810)와, 가장 말단의 아암슬라이더가 정확한 초기위치 까지 복귀했는지를 파악하는 정위치확인센서(820)를 가지며, 제1아암슬라이더(321a)와 말단의 아암슬라이더는 측면에 구동센서(810)와 정위치확인센서(820)에 대응하는 센서확인브라켓을 가진다. 만약, 정위치확인센서(820)가 가장 말단의 아암슬라이더에 설치된 센서확인브라켓을 검출하지 못하면 잦은 구동에 의한 마모나 연동구동부의 이상을 의심할 수 있게 된다.

다음은 연동구동부에 대해 설명한다. 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 랙앤피니언 방식의 연동구동부를 적용한 다단픽업부를 나타내는 도면이고, 도 7 내지 도 10은 체인과 스프로켓 방식의 다른 실시예에 따른 다단픽업부를 나타내는 도면이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 사항을 바탕으로 연동구동부에 관해 설명하면, 본 발명에 따른 연동구동부는 도 3의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 다단아암(320)의 아암슬라이더들이 각각 일정한 간격으로 이격되며 다단아암(320)이 텔레스코픽 되도록 하기 위한 것으로, 아암슬라이더들이 슬라이딩 이동하도록 하기 위한 슬라이딩가이드(631)와 슬라이딩돌기(632)와 아암베이스(310)와 다단아암(320)들 사이에 설치되며, 선순위슬라이더와 후순위슬라이더를 향해 노출된 연동피니언(610)과, 선순위슬라이더와 후순위슬라이더에 설치되어 연동피니언(610)에 맞물리는 연동랙으로 구성된다.

슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742)는 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 연동구동부에 공통적으로 적용되는 것으로, 아암슬라이더는 중심축선으로부터 소정거리 이격된 양측에 한쪽 면으로는 한 쌍의 슬라이딩가이드(631, 741)를, 다른 면으로는 한 쌍의 슬라이딩돌기(632, 742)를 가진다. 이러한 슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742)는 각각이 맞물리며 아암슬라이더는 이들의 결합으로 인해 길이방향으로 고정되어 슬라이딩 이동가능하다. 본 발명에서는 아암베이스(310)에 슬라이딩가이드(631, 741)가 설치되고, 제1아암슬라이더(321a)의 판면 중 아암베이스를 향하는 쪽에 슬라이딩돌기(632, 742)가 설치되는 것으로 도시하고 있지만, 이들의 설치위치는 서로 반대방향일 수 있다. 가장 마지막의 아암슬라이더에는 한쪽면에만 슬라이딩가이드(631, 741) 또는 슬라이딩돌기(632, 742)가 형성되는 것은 당연하다.

이러한 슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742)는 무게 저감을 위해 슬라이딩돌기(632, 742)는 아암슬라이더의 길이방향으로 길게 형성되나, 슬라이딩 가이드는 간헐적으로 배치된다.

연동피니언(610)과 연동랙은 하나의 유니트로 구성되며, 연동피니언(610)은 하나의 아암슬라이더에 설치되고, 연동랙은 지지연동랙(621)과 가동연동랙(622)의 한 쌍으로 준비되어 연동피니언(610)이 설치된 아암슬라이더와 인접한 한 쌍의 아암슬라이더들에 설치된다.

아암슬라이더는 중간위치에 길이방향 중심축선으로부터 한 쪽으로 이격된 위치에 피니언설치부를 가지고, 피니언설치부에는 피니언축핀과 연동피니언(610)이 설치된다. 피니언축핀은 아암슬라이더의 판면방향으로 설치되고, 연동피니언(610)은 피니언축핀에 회전가능하게 설치된다. 이러한 연동피니언(610)은 치형이 아암슬라이더의 앞뒤 판면으로 노출되도록 설치된다.

연동랙은 지지연동랙(621)과 가동연동랙(622)의 한 쌍으로 준비되어 연동피니언(610)의 노출된 앞뒤 치형에 맞물리도록 설치된다. 지지연동랙(621)은 연동피니언(610)이 설치된 아암슬라이더의 선순위에 위치하는 아암베이스(310) 또는 선순위아암슬라이더에 설치되고, 가동연동랙(622)은 후순위아암슬라이더에 설치된다. 지지연동랙(621)은 연동피니언(610)과 맞물리도록 아암슬라이더의 중심축선으로부터 한 쪽으로 이격된 위치에 중심으로부터 하측으로 연장되어 설치되고, 가동연동랙(622)은 중심으로부터 상측으로 연장되어 설치된다. 또한, 아암베이스(310)가 노출되는 판면방향이나 아암슬라이더가 적층되는 판면방향을 전면, 그와 반대방향을 후면이라고 정의할 때, 지지연동랙(621)은 아암베이스(310)와 아암슬라이더의 전면에 설치되고, 가동연동랙(622)은 후면에 설치된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 내용을 바탕으로, 연동피니언(610)과 연동랙에 관해 상세히 설명한다. 여기서 오른쪽, 왼쪽은 도시된 상태를 기준으로 한다. 제1아암슬라이더(321a)는 중심 축선으로부터 오른쪽에 연동피니언(610)이 설치된다. 제1아암슬라이더(321a)의 선순위슬라이더에 해당하는 아암베이스(310)의 전면의 중심축선의 오른쪽에 지지연동랙(621)이 설치되고, 제1아암슬라이더(321a)의 후순위슬라이더인 제2아암슬라이더(321b)의 후면의 중심축선의 오른쪽에 가동연동랙(622)이 설치된다. 지지연동랙(621)과 가동연동랙(622)은 각각 제1아암슬라이더(321a)의 연동피니언(610)과 맞물려있다. 그리고, 제1아암슬라이더(321a)는 측방에 승강구동부의 승강피니언(332)과 맞물려 있는 승강랙(333)이 설치된다. 이러한 구조로 인해, 승강모터(331)가 작동하여 승강피니언(332)을 회전시키면 승강랙(333)이 설치된 제1아암슬라이더(321a)는 하강하게 되고, 이때 연동피니언(610)은 지지연동랙(621)과 가동연동랙(622)에 맞물려 회전하게 된다. 이러한 연동피니언(610)과 연동랙들의 작동은, 도 5에 도시된 기준으로 살펴볼 때, 연동피니언(610)은 도면에 배치된 내용상 시계방향으로 회전하며 하방으로 이동하게 된다. 이때, 연동피니언(610)은 지지연동랙(621)의 하부로 이동하게 되며 제2아암슬라이더(321b)의 연동피니언(610)과 가동연동랙(622)으로 인해 하방이동하게 된다. 이때, 연동피니언(610)은 가동연동랙(622)의 상부로 이동하게 된다.

한편, 제2아암슬라이더(321b)의 연동피니언(610)은 제2아암슬라이더(321b)의 중심축선을 기준으로 왼쪽에 배치된다. 제2아암슬라이더(321b)의 연동피니언(610)에 맞물리는 지지연동랙(621)은 제1아암슬라이더(321a)의 전면에 중심축선을 기준으로 왼쪽에 설치되고, 가동연동랙(622)은 제3아암슬라이더(321c)의 후면에 중심축선을 기준으로 왼쪽에 설치된다. 제1아암슬라이더(321a)의 하방이동에 의해 제1아암슬라이더(321a)의 연동피니언(610)에 맞물리는 가동연동랙(622)을 가지는 제2아암슬라이더(321b)는 제1아암슬라이더(321a)와 동일한 간격으로 하방이동하게 되며, 제2아암슬라이더(321b)의 하방 이동에 따라 제2아암슬라이더(321b)에 설치된 연동피니언(610)에 맞물리는 가동연동랙(622)을 가진 제3아암슬라이더(321c) 또한 제2아암슬라이더(321b)가 하방이동하는 간격과 동일하게 하방이동하게 된다.

그리고, 제3아암슬라이더(321c)의 연동피니언(610)은 제1아암슬라이더(321a)와 마찬가지로 중심축선을 기준으로 오른쪽에 배치되며, 제3아암슬라이더(321c)의 연동피니언(610)에 맞물리는 지지연동랙(621)은 제2아암슬라이더(321b)의 전면 우측에, 가동연동랙(622)은 제4아암슬라이더(321d)에 후면 우측에 설치된다. 제3아암슬라이더(321c) 또한 제2아암슬라이더(321b)의 하방 이동과 동일한 간격으로 하방 이동한다.

제4아암슬라이더(321d)는 제2아암슬라이더(321b)와 동일한 구조를 가지며, 제5아암슬라이더(321e)가 도시된 바와 같이 가장 말단에 적층되어 하단에 파지부(322)를 갖는다고 할 때, 제5아암슬라이더(321e)에는 연동피니언(610)이 없으며, 후면의 좌측에 제4아암슬라이더(321d)의 연동피니언(610)에 맞물리는 가동연동랙(622)을 갖는다.

위에서 설명한 연동피니언(610)과 연동랙은, 연동피니언(610)이 지지연동랙(621)의 상부에, 가동연동랙(622)의 하부에 위치할 때가 다단아암(320)이 텔레스코픽하기 전의 상태이고, 연동피니언(610)이 지지연동랙(621)의 하부에 위치하고, 가동연동랙(622)의 상부에 위치할 때가 다단아암(320)이 텔레스코픽한 상태이다.

이러한 연동피니언(610)과 연동랙의 배치 및 구조로 인해, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 연동피니언(610)과 연동랙을 구성하는 유니트는 다른 유니트와 서로 중심축선을 기준으로 반대방향에 설치되어 각각의 연동피니언(610)과 연동랙은 서로 간섭 없이 아암슬라이더들을 텔레스코픽 시킬 수 있으며, 각각의 연동피니언(610)과 연동랙의 크기를 통일시켜 각각의 아암슬라이더들이 서로 동일한 간격으로 이동하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 랙앤피니언 방식의 연동구동부를 갖는 다단픽업부는 아암슬라이더의 상향 높이를 제한하고, 아암슬라이더가 이탈되어 낙하하는 것을 방지하는 슬라이더고정브라켓(640)을 가질 수 있다. 슬라이더고정브라켓(640)은 아암슬라이더의 상측면에서 판면의 가로방향으로 소정 폭 연장되는 형상을 가지도록 설치된다. 슬라이더고정브라켓(640)은 지지연동랙(621)의 상면과 접촉가능하도록 연장되어 형성되며, 아암슬라이더가 하향 이동하여 연동피니언(610)이 지지연동랙(621)의 하단에 위치했을 때 지지연동랙(621)의 상면과 접촉한다. 따라서, 슬라이더고정브라켓(640)으로 인해 연동피니언(610)이 지지연동랙(621)의 하단보다 더 아래로의 이동하는 것이 방지된다. 즉, 연동피니언(610)과 지지연동랙(621)의 맞물림이 풀려 아암슬라이더가 하향 낙하하려 할 때 슬라이더고정브라켓(640)은 지지연동랙(621)의 상면와 접촉하여 아암슬라이더의 낙하를 방지하게 된다.

위와 같은 랙앤피니언 방식의 본 발명에 따른 연동구동부를 갖는 다단픽업부는 구조가 컴팩트하고, 각각의 아암슬라이더들에 설치되는 연동피니언(610)과 연동랙의 크기와 치형을 동일하게 형성하여 다단아암(320)의 텔레스코픽 거리를 용이하게 조절할 수 있다.

다음은, 도 7 내지 도 10을 참조하여 다른 실시예에 따른 연동구동부에 관해 설명한다.

다른 실시예에 따른 연동구동부는 체인과 스프로켓 방식을 따르며, 도 7의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 다단아암(320)의 아암슬라이더들이 각각 일정한 간격으로 이격되며 다단아암(320)이 텔레스코픽 되도록 하기 위한 것이다.

다른 실시예에 따른 연동구동부를 갖는 다단아암(320)은 선순위슬라이더와 후순위슬라이더를 향해 노출되며 아암슬라이더의 상하 측 양 단부에 설치되는 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)을 포함하는 스프로켓부와, 스프로켓부와 맞물려 일단이 선순위슬라이더에 고정되고 타단이 후순위슬라이더에 고정되는 체인부와, 체인부가 고정되는 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)를 갖는다. 이러한 한 쌍의 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)을 갖는 스프로켓부와 이와 맞물리는 체인부 및 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)는 하나의 유니트로 구성되며, 스프로켓부는 아암슬라이더의 상하측 단부에 설치되고 체인부는 스프로켓부와 맞물리며 일단이 선순위아암슬라이더에 설치된 하부체인고정부(732)에 고정되고 타단이 후순위아암슬라이더에 설치된 상부체인고정부(731)에 고정된다.

아암슬라이더는 상하측 양단에 내측으로 절취되어 형성된 스프로켓설치부를 가지고, 스프로켓들은 스프로켓설치부에 아암슬라이더의 판면방향으로 설치된 스프로켓축핀에 고정되어 회전가능하게 설치된다. 이러한 스프로켓부의 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)은 치형이 아암슬라이더의 앞뒤판면과 양단부방향으로 노출되도록 설치된다.

아암베이스(310)의 노출되는 면의 방향이나 아암슬라이더들이 적층되는 방향을 전면으로 하고 반대 방향을 후면으로 정의할 때, 스프로켓부를 가지는 아암슬라이더를 기준으로 선순위에 해당하는 베이스아암이나 선순위슬라이더의 하부에는 하부체인고정부(732)가 설치되고 후순위슬라이더의 상부에는 상부체인고정부(731)가 설치된다.

스프로켓부와 체인부 및 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)는 아암슬라이더의 길이방향 중심 축선을 기준으로 한쪽방향으로 하나의 유니트로 설치된다.

체인부는 상측체인(721)과 하측체인(722)으로 이루어진다.

상측체인(721)은 일단이 아암베이스(310)나 선순위슬라이더의 전면의 하부에 형성된 하부체인고정부(732)의 상부에 고정되고 상부스프로켓(711)과 맞물리며 타단이 후순위슬라이더의 후면의 상부에 형성된 상부체인고정부(731)의 상부에 고정된다. 하측체인(722)은 일단이 아암베이스(310)나 선순위슬라이더의 전면의 하부에 형성된 하부체인고정부(732)의 하부에 고정되고 하부스프로켓(712)과 맞물리며 타단이 후순위슬라이더의 후면의 상부에 형성된 상부체인고정부(731)의 하부에 고정된다.

도 8 내지 도 10에 도시된 내용을 바탕으로, 스프로켓부와 체인부 및 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)에 관해 상세히 설명하면, 제1아암슬라이더(321a)는 중심축선으로부터 오른쪽으로 이격된 상하방향 단부에 각각 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)을 가진다. 제1아암슬라이더(321a)의 선순위슬라이더에 해당하는 아암베이스(310)의 전면의 중심축선의 오른쪽 하측에는 하부체인고정부(732)가 형성되고, 제1아암슬라이더(321a)의 후순위슬라이더에 해당하는 제2아암슬라이더(321b)의 후면의 중심축선 오른쪽 상측에는 상부체인고정부(731)가 형성된다. 상측체인(721)은 아암베이스(310)의 하부체인고정부(732)의 상부에 일측이 고정되고 상부스프로켓(711)을 거쳐 제2아암슬라이더(321b)의 상부체인고정부(731)의 상부에 타측이 고정된다. 하측체인(722)은 아암베이스(310)의 하부체인고정부(732)의 하부에 일측이 고정되고 하부스프로켓(712)을 거쳐 제2아암슬라이더(321b)의 상부체인고정부(731)의 하부에 타측이 고정된다. 그리고 제1아암슬라이더(321a)는 측방에 승강구동부의 승강피니언(332)과 맞물리는 승강랙(333)이 설치된다.

이와 같은 구조로 인해, 승강모터(331)가 작동하여 승강피니언(332)을 회전시키면 승강랙(333)이 설치된 제1아암슬라이더(321a)는 하강하게 되고, 이때 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)은 체인부와 맞물려 회전하게 된다. 스프로켓부는 도면에 배치된 내용 상 시계방향으로 회전하며 하방이동하게 된다. 이때, 다단아암(320)이 텔레스코픽을 하지 않은 정상상태와 대비하여, 상측체인(721)은 선순위슬라이더에 형성된 하부체인고정부(732)와 상부스프로켓(711) 간의 길이가 짧아지고, 반대로 상부스프로켓(711)과 후순위슬라이더에 형성된 상부체인고정부(731) 간의 길이는 길어진다. 하측체인(722)은 이와 반대로, 선순위슬라이더에 형성된 하부체인고정부(732)와 하부스프로켓(712) 간의 길이가 길어지고, 하부스프로켓(712)과 후순위슬라이더에 형성된 상부체인고정부(731) 간의 길이는 짧아진다. 이러한 체인부와 스프로켓부의 맞물림으로 인해 제1아암슬라이더(321a)가 하방이동하면 제2아암슬라이더(321b)는 제1아암슬라이더(321a)가 하방 이동하는 간격만큼 제1아암슬라이더(321a)로부터 하방 이동하게 된다.

이렇게 하방 이동시에는 하측체인(722)은 아암슬라이더가 하방으로 낙하하는 것을 차단하는 역할을 하며, 반대로 상방 이동시의 상측체인(721)은 후순위슬라이더를 상방으로 끌어당겨 상방 이동시키는 역할을 하게 된다.

한편, 제2아암슬라이더(321b)의 상부스프로켓(711)과 하부스프로켓(712)을 포함하는 스프로켓부는 제2아암슬라이더(321b)의 중심축선을 기준으로 왼쪽의 상하방향 양단부에 각각 설치된다. 제2아암슬라이더(321b)의 상부스프로켓(711)과 맞물리는 상측체인(721)은 일단이 제1아암슬라이더(321a)의 전면 왼쪽 하측에 설치되는 하부체인고정부(732)의 상부에 고정되고, 타단은 제3아암슬라이더(321c)의 후면 왼쪽 상측에 설치되는 상부체인고정부(731)의 상부에 고정된다. 그리고 제2아암슬라이더(321b)의 하부스프로켓(712)과 맞물리는 하측체인(722)은 일단이 제1아암슬라이더(321a)에 설치되는 하부체인고정부(732)의 하부에 고정되고, 타단은 제3아암슬라이더(321c)의 상부체인고정부(731)의 하부에 고정된다.

따라서, 제1아암슬라이더(321a)의 하방이동으로 인해 아암베이스(310)의 하부체인고정부(732)와 제2아암슬라이더(321b)의 상부체인고정부(731) 및 제1아암슬라이더(321a)의 하부스프로켓(712)과 연결된 하측체인(722)은 하방이동 전 보다 하부스프로켓(712)과 아암베이스(310)의 하부체인고정부(732)와의 거리가 길게 되며 제2아암슬라이더(321b)를 하향 이동시키고, 제2아암슬라이더(321b)의 하부스프로켓(712)과 연결된 하측체인(722) 또한 마찬가지로 제1아암슬라이더(321a)의 하부체인고정부(732)와의 거리가 상대적으로 길어지며 제3아암슬라이더(321c)를 하향 이동시키게 되어 결국 제1아암슬라이더(321a)를 하향 이동시킨 거리만큼 제2아암슬라이더(321b)와 제3아암슬라이더(321c)는 하향 이동하게 된다.

반대로, 하향 이동된 제1아암슬라이더(321a)를 승강구동부를 이용하여 상향 이동시키면 제1아암슬라이더(321a)의 상부스프로켓(711)과 맞물리고 일단이 아암베이스(310)의 하부체인고정부(732)의 상부와, 타단이 제2아암슬라이더(321b)의 상부체인고정부(731)의 상부에 맞물린 상측체인(721)은, 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)와의 상대적인 길이가 상부스프로켓(711)을 기준으로 하부체인고정부(732)와의 상대적인 길이가 길어지며 제2아암슬라이더(321b)를 상향 이동시키게 된다. 즉, 상측체인(721)이 제2아암슬라이더(321b)를 상방향으로 끌어올리게 된다. 이때, 제2아암슬라이더(321b)의 상부스프로켓(711)과 맞물리는 상측체인(721) 또한 제3아암슬라이더(321c)를 상방향으로 끌어올리게 된다.

제3아암슬라이더(321c)의 스프로켓부는 제1아암슬라이더(321a)와 마찬가지로 중심축선을 기준으로 오른쪽에 배치되며, 제3아암슬라이더(321c)의 스프로켓부와 맞물리는 체인부와, 체인부가 고정되는 제2아암슬라이더(321b)의 하부체인고정부(732) 및 제4아암슬라이더(321d)의 상부체인고정부(731) 또한 중심축선을 기준으로 오른쪽에 배치된다. 제5아암슬라이더(321e)가 도시된 바와 같이, 가장 말단에 적층되어 하단에 파지부(322)를 갖는다고 할 때, 제 5아암슬라이더는 스프로켓부를 가지지 않으며 후면의 좌측 상부에 제4아암슬라이더(321d)의 스프로켓부와 맞물리는 체인부를 고정하는 상부체인고정부(731)를 가진다.

위에서 설명한 상측체인(721)은 상부스프로켓(711)을 기준으로 하부체인고정부(732)와의 길이가 상부체인고정부(731)와의 길이보다 길고, 하측체인(722)은 하부스프로켓(712)을 기준으로 하부체인고정부(732)와의 길이가 상부체인고정부(731)와의 길이보다 짧을 때가 상승한 상태이고, 반대로, 상측체인(721)이 상부스프로켓(711)을 기준으로 하부체인고정부(732)와의 길이가 상부체인고정부(731)와의 길이보다 짧고, 하측체인(722)은 하부스프로켓(712)을 기준으로 하부체인고정부(732)와의 길이가 상부체인고정부(731)와의 길이보다 길 때가 하강한 상태이다.

이러한 스프로켓부와 체인부 및 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)의 배치 및 구조로 인해, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 스프로켓부와 체인부 및 상부체인고정부(731)와 하부체인고정부(732)를 가지는 하나의 유니트는 다른 유니트와 서로 중심축선을 기준으로 반대방향으로 교차하며 설치되어 각각의 유니트는 서로 간섭없이 아암슬라이더들을 텔레스코픽 시킬 수 있으며, 각각의 스프로켓부와 체인부의 사이즈를 통일시켜 각각의 아암슬라이더들이 서로 동일한 간격으로 이동하도록 할 수 있다.

위와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체인과 스프로켓 방식의 연동구동부를 갖는 다단픽업부는 아암슬라이더의 하방 이동시에는 하측체인(722)이 아암슬라이더의 하중을 감당하고, 상방 이동시에는 상측체인(721)이 아암슬라이더를 끌어올려 상방 또는 하방 이동에 따른 부하를 분리할 수 있어 내구성이 좋다. 또한, 잦은 구동에 따른 마모가 발생하여도 해당하는 체인과 스프로켓만을 따로 교체하거나 수리할 수 있어 상대적으로 메인터넌스가 간편하다.

다음은 추가 실시예에 관해 설명한다.

본 발명에 따른 아암슬라이더들은 베이스아암으로부터 적층되어 배치되고 각각의 아암슬라이더들은 슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742) 및 연동구동부로 인해 소정간격 이격되어 배치되므로, 적층되는 아암슬라이더의 숫자가 많아지고 말단의 파지부(322)가 파지하는 소재(10)의 중량이 높을수록 베이스아암과 제1아암슬라이드의 결합부위를 중심으로 큰 모멘트가 발생하여 제1아암슬라이드가 베이스아암으로부터 분리되거나 각각의 아암슬라이더들이 휘는 현상이 발생될 수 있다. 본 발명은 이러한 아암슬라이더들의 휘는 현상을 방지하기 위한 휨방지부(360)를 가질 수 있다.

휨방지부(360)는 아암슬라이더의 양단에 판면에 가로방향으로 연장되어 형성되며 휨방지부(360)와 아암슬라이더의 단면형상은 도 6의 (b)와 도 10의 (b)에 도시된 바와 같은 'H'의 형상을 가진다. 휨방지부(360)는 한 쌍으로 형성되며 적층되는 아암슬라이더의 숫자가 많고, 파지해야 할 소재(10)가 무거울수록 두께가 증가 되도록 준비된다.

한편, 본 발명에 따른 휨방지부(360)는 일측에 아암슬라이더의 길이방향을 따라 형성된 보조슬라이딩가이드(361)를 가지고, 타측에는 보조슬라이딩가이드(361)에 삽입되어 아암슬라이더의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능한 보조슬라이딩돌기(362)를 가질 수 있다. 보조슬라이딩가이드(361)와 보조슬라이딩돌기(362)는 도 6과 도 10에 도시된 바와 같이, 휨방지부(360)들 끼리 서로 결합되어 아암슬라이더가 텔레스코픽 하는 방향으로 슬라이딩 가능하게 한다. 이러한 보조슬라이딩가이드(361)와 보조슬라이딩돌기(362)를 가지는 휨방지부(360)는 다단아암(320)이 보다 유연하게 텔레스코픽 가능하게 하며, 상대적으로 슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742)의 사이즈를 줄여도 보조슬라이딩가이드(361)와 보조슬라이딩돌기(362)로 아암슬라이더들 간에 슬라이딩가능하게 결합되는 힘을 분산하여 지지할 수 있으므로 아암슬라이더들 간에 슬라이딩가이드(631, 741)와 슬라이딩돌기(632, 742)의 배치로 인한 이격 간격을 줄일 수 있어 전체적인 모멘트를 감소시킬 수 있다.

10 소재 20 가공된 소재
110 수평가이드레일 200 트롤리
210 트롤리본체 220 주행구동부
230 도어개방연동부 300 다단픽업부, 제1다단픽업부
310 아암베이스 320 다단아암
321a 제1아암슬라이더 321b 제2아암슬라이더
321c 제3아암슬라이더 321d 제4아암슬라이더
321e 제5아암슬라이더 322 파지부
331 승강모터 332 승강피니언
333 승강랙 341 실린더본체
342 승강로드 343 로드브라켓
360 휨방지부 361 보조슬라이딩가이드
362 보조슬라이딩돌기 400 제2다단픽업부
500A 소재하우징 500B 가공하우징
500C 완성품하우징 510 액세스개구
520 개구도어 530 인장스프링
540 걸림턱 610 연동피니언
621 지지연동랙 622 가동연동랙
631, 741 슬라이딩가이드 632, 742 슬라이딩돌기
640 슬라이더고정브라켓 711 상부스프로켓
712 하부스프로켓 721 상측체인
722 하측체인 731 상부체인고정부
732 하부체인고정부 810 구동센서
820 정위치확인센서 830 도어확인센서
841 초기위치확인센서 842 이동확인센서
843 리미트확인센서

Claims (5)

1. 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템에 있어서,
   상부에 액세스개구를 가지고 내부에 가공장치를 수용하여 순차적으로 배열되며 상기 액세스개구를 개폐하는 개구도어와, 상기 개구도어를 폐쇄방향으로 구동하는 폐쇄구동부를 가지는 다수 개의 하우징과,
   상기 하우징의 상부에 상기 하우징의 배열방향을 따라 배치된 수평가이드레일과,
   아암베이스와 상기 아암베이스에 설치되는 다수의 아암슬라이더로 이루어져 상기 액세스개구를 통해 상기 하우징의 내부로 신축승강 가능한 다단아암과, 상기 다단아암의 선단에 설치된 파지부와, 상기 다단아암을 승강구동하는 승강구동부를 가지는 제1다단픽업부와,
   상기 제1다단픽업부를 지지하여 상기 수평가이드레일를 따라 슬라이딩 주행 가능한 트롤리본체와, 상기 트롤리본체를 주행시키는 주행구동부를 가지며 하방돌출 및 상향철회 가능한 도어개방연동부를 더 포함하는 트롤리와,
   상기 승강구동부와 상기 주행구동부를 제어하며 상기 트롤리의 슬라이딩 이동 시 상기 도어개방연동부를 하방돌출시켜 목표로 하는 상기 개구도어를 개방시키는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 트롤리에 지지되며 상기 제1다단픽업부와 동일한 구조를 갖는 제2다단픽업부를 더 포함하며,
   상기 제1다단픽업부는 미가공 소재를 픽업하여 상기 하우징 내에 장입하고,
   상기 제2다단픽업부는 상기 하우징 내의 가공완료 소재를 인출하는 것을 특징으로 하는 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 아암슬라이더 중 적어도 어느 하나에 상승력을 제공하는 승강실린더를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 승강구동부를 통해 상기 다단아암을 승강시킬 때 상기 승강실린더를 구동시키는 것을 특징으로 하는 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 폐쇄구동부는 상기 개구도어를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 제공하는 인장스프링을 가지는 것을 특징으로 하는 제한된 공간에 사용가능한 다단아암을 포함한 갠트리로더 시스템.

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