KR102494657B1 - 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치 - Google Patents

스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치는, 화물을 운반하는 컨베이어에 설치된 것으로서, 컨베이어 일 측의 양 폭 주변 각각에서 상기 컨베이어의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 상부로 기립한 복수 개의 지지대와, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 상기 지지대의 상단을 연결하는 1쌍의 연결대를 포함한 프레임; 제 1 축을 매개로 상기 연결대의 상부 일 측에 연결된 1쌍의 제 1 풀리와, 상기 제 1 풀리에서 상기 컨베이어의 폭을 가로지른 상기 연결대의 상부 타 측에 제 2 축을 매개로 연결된 제 2 풀리 및, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 제 1,2 풀리를 연결하는 1쌍의 연결 부재와, 상기 제 1,2 풀리 중 어느 하나에 연결되어 동력을 제공하는 구동부를 포함하는 스윙 암 구동부(swing arm driver); 상기 1쌍의 연결 부재의 일 측 사이에 고정된 고정 바와, 상기 고정 바에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 푸셔(pusher)를 포함한 스윙 암(swing arm);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치{Cargo sorting device for conveyors with swing arm}
본 발명은 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 풀리 복합체와 연결 부재를 포함한 구동부로 구동되는 스윙 암이 화물을 신속하고 정확하게 특정 위치로 선별 운반함으로써 운반 작업의 효율성을 담보하는 화물 선별 운반 장치에 관한 것이다.
대량생산과 대량판매가 상용화된 현대에서 물자의 신속한 흐름을 보장하는 것은 무엇보다 중요하고, 이러한 추세에 맞게 물류산업도 급속도로 발전하고 있다.
물류산업에서 화물의 신속한 입고 및 출고가 중시되면서 물류 장비 역시 자동 처리가 가능한 시스템을 구축하고 있는데, 예를 들어 기본적으로 널리 사용되는 컨베이어를 비롯하여 셔틀, 리프트, 소터 등의 다양한 장치가 하나의 물류 처리 매커니즘을 이루고 있는 상태이다.
상술한 물류 장비 중에서 물류 이동 컨베이어는 일자로 길게 연장된 기본 라인을 따라 화물을 이동하는 것을 주요 기능으로 하는바, 이때 컨베이어에는 여러 분기 라인이 존재하여 이 분기 라인으로 화물을 더욱 세부적으로 선별한다.
화물이 분기되는 지점에는 회전하면서 방향 전환이 가능한 휠 소터가 장착되어 있어 이 휠 소터의 방향 전환으로 화물을 메인 라인에서 분기 라인으로 선별하는 것이 가능하였다.
그런데 휠 소터 방식의 분류 장비는 휠 소터가 방향 전환을 하면서 원심력이 발생하여 화물이 원심력에 영향을 받아 정 위치에서 벗어나거나 작은 사이즈의 화물의 경우 정확하게 선별 운반되지 않는다는 문제가 따랐다.
국내 공개 특허 제 10-2022-0042846호인 화물 분류 시스템 및 그 제어방법은, 화물을 이송하는 이송장치; 상기 이송장치에 로딩되는 화물의 인식 코드를 인식하는 화물 인식장치; 방향 전환 가능한 복수의 이송 휠을 구비하고, 상기 화물 인식장치가 인식한 화물의 인식 정보에 따라 상기 이송장치를 통과하는 화물의 이송 방향을 변경할 수 있도록 상기 이송장치의 끝단에 배치되는 휠 소터; 상기 이송장치를 통과하는 화물을 검출하기 위한 검출장치; 및 상기 화물 인식장치의 인식 정보와 상기 검출장치의 검출 정보에 따라 상기 휠 소터를 제어하되, 상기 검출장치 의 검출 정보로부터 상기 이송장치 상에서 화물이 상기 이송장치의 우측 가장자리와 좌측 가장자리 중 어느 한쪽으로 치우친 편심 여부를 확인하고, 화물의 편심 여부에 따라 상기 이송 휠의 방향을 화물의 편심을 보정하는 방향으로 전환시키는 제어장치;를 포함하여, 화물이 한쪽으로 치우치는 문제를 줄일 수 있다고 공개되어 있다.
그런데 상기 기술 역시 휠 소터를 그대로 사용하고 있어 휠 소터 고유의 구조적 한계를 벗어나기 힘들다는 단점이 존재한다.
따라서, 휠 소터가 아닌 신규하고 진보한 분류 수단을 매개로 더욱 정확하고 안정적으로 화물을 선별 분류 및 운반할 수 있는 장치를 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
국내 공개 특허 제 10-2022-0042846호
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 컨베이어의 기본 이동 방향과 다른 방향으로 화물을 선별할 때 화물이 정 위치에서 벗어나는 문제를 최소화하도록 구동되는 스윙 암을 통하여 신속하고 안전하게 선별할 수 있는 화물 선별 운반 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화물의 위치나 움직임을 센서를 통해 감지하여 자동으로 스윙 암을 구동할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스윙 암의 세부 구조를 제공하여 더욱 안정적으로 화물을 정 위치로 안내하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 스윙 암에 내구성을 강화한 브러시를 장착하여 얇은 화물도 안정적으로 선별 운반하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치는, 화물을 운반하는 컨베이어에 설치된 것으로서, 컨베이어 일 측의 양 폭 주변 각각에서 상기 컨베이어의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 상부로 기립한 복수 개의 지지대와, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 상기 지지대의 상단을 연결하는 1쌍의 연결대를 포함한 프레임; 제 1 축을 매개로 상기 연결대의 상부 일 측에 연결된 1쌍의 제 1 풀리와, 상기 제 1 풀리에서 상기 컨베이어의 폭을 가로지른 상기 연결대의 상부 타 측에 제 2 축을 매개로 연결된 제 2 풀리 및, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 제 1,2 풀리를 연결하는 1쌍의 연결 부재와, 상기 제 1,2 풀리 중 어느 하나에 연결되어 동력을 제공하는 구동부를 포함하는 스윙 암 구동부(swing arm driver); 상기 1쌍의 연결 부재의 일 측 사이에 고정된 고정 바와, 상기 고정 바에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 푸셔(pusher)를 포함한 스윙 암(swing arm);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스윙 암 구동부는, 상기 컨베이어의 일 측의 화물을 감지하는 제 1 감지 센서를 포함하고, 상기 구동부는, 모터와, 상기 컨베이어의 이동 속도와 상기 모터의 회전수를 저장한 데이터베이스 및, 상기 데이터베이스를 통해 상기 화물이 상기 프레임의 진입 단에 위치하는 진입 시점을 계산하여 상기 진입 시점에 상기 모터를 구동하는 예측 구동 파트를 포함한 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 푸셔는, 상기 고정 바에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 판상체인 패널과, 상기 패널의 폭 방향으로 일정 간격을 가지며 상기 패널의 길이 방향을 따라 상기 패널에 관통된 복수의 관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치에 의하면,
1) 컨베이어의 폭 방향으로 이동하는 스윙 암의 구동을 통해 화물을 안정적이면서 신속하게 선별 운반할 수 있는 장점을 가지고,
2) 화물의 위치와 움직임에 따라 능동적으로 스윙 암을 구동하여 전력 낭비를 줄일 수 있으며,
3) 스윙 암의 다양한 세부 구조를 통해 화물이 정 위치에서 벗어나는 문제를 더욱 줄일 수 있는 것은 물론,
4) 스윙 암의 하단에 장착되어 내구성까지 강화한 브러시를 통하여 체적이 작거나 얇은 화물도 안정적으로 선별 운반할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 화물 선별 운반 장치의 전체 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에서 스윙 암이 변동된 위치를 도시한 사시도.
도 3은 컨베이어 및 서브 컨베이어에 본 발명의 화물 선별 운반 장치가 설치된 구조를 도시한 평면도.
도 4는 도 3에서 구동부의 구동으로 스윙 암이 컨베이어에서 서브 컨베이어로 화물을 선별 운반하는 동작을 도시한 단면도.
도 5는 스윙 암 구동부와 스윙 암의 부가 구조를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 스윙 암을 확대 도시한 부분 확대 사시도.
도 7은 스윙 암이 연결 부재에 고정된 구조를 도시한 확대도.
도 8은 스윙 암에 브러시가 장착된 구조를 도시한 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 화물 선별 운반 장치의 전체 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 스윙 암이 변동된 위치를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 화물 선별 운반 장치는 프레임(100)과 스윙 암 구동부(200) 및 스윙 암(300)을 포함하는 것을 기본으로 한다.
우선 프레임(100)은 컨베이어(10)의 일 측에서 상부로 기립하도록 설치된 복수 개의 단위 프레임(또는 단위 바)의 조합체로서, 지지대(110)와 연결대(120)로 구분된다.
지지대(110)는 컨베이어(10)의 특정 지점, 즉 후술하겠지만 서브 컨베이어(20)와의 교차 지점의 양 폭 주변 각각에서 컨베이어(10)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 상부로 기립한 복수 개의 단위 프레임을 의미한다.
도 1을 참조하면, 지지대(110)가 컨베이어(10)의 특정 지점의 좌우 측 각각에서 컨베이어(10)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 2개씩 기립되면서 결과적으로 총 4개의 단위 프레임으로 이루어진 것을 알 수 있다.
이같이 4개의 단위 프레임은 지지대(110)를 구성하는 기본적인 단위 개체라 할 수 있는데, 지지대(110)를 구성하는 단위 프레임의 개수는 반드시 4개에 한정되지 않고 지지력을 강화하기 위해 이보다 많을 수도 있다.
연결대(120)는 지지대(110)의 상단을 컨베이어(10)의 폭 방향을 따라 1쌍으로 연결하는 단위 프레임이다.
이해를 도모하고자 프레임(100)의 전체 형상을 예시하면, 이와 같은 지지대(110)와 연결대(120)가 조합된 프레임(100)은 컨베이어(10)의 좌우 측 주변에서 일정 높이로 기립한 직육면체의 모서리들을 연결한 것과 같은 형상을 취한다.
스윙 암 구동부(200)는 프레임(100)에 설치되어 후술할 스윙 암(300)을 구동하는 것으로서, 1쌍의 제 1,2 풀리(210,220) 및 1쌍의 연결 부재(230), 구동부(240)를 포함한다.
제 1 풀리(210)는 제 1 축(211)을 매개로 연결대(120)의 상부 일 측에 연결된 2개의 풀리이고, 제 2 풀리(220)는 이 제 1 풀리(210)에서 컨베이어(10)의 폭을 일정 거리 가로지른 연결대(120)의 상부 타 측에 제 2 축(221)을 매개로 연결된 2개의 풀리이다.
이를 4개의 바퀴를 가진 자동차에 비유하면, 제 1 풀리(210)는 전륜축에 연결된 2개의 앞바퀴와 같고 제 2 풀리(220)는 후륜축에 연결된 2개의 뒷바퀴와 유사하다고 할 수 있다.
이러한 제 1,2 풀리(210,220)는 복수 개의 코그(돌기)가 형성된 타이밍 기어(timing gear)로 이루어지는 것이 가능하다.
연결 부재(230)는 컨베이어(10)의 좌측(좌측 연결대)에 있는 제 1,2 풀리(210,220) 및 우측(우측 연결대)에 있는 제 1,2 풀리(220,230)를 각각 연결하도록 1쌍으로 구비된 것으로서, 상술한 자동차에 비유하면 어느 하나의 연결 부재(230)는 컨베이어(10)의 좌측에 배치된 전륜 및 후륜을 연결하고 다른 하나의 연결 부재(230)는 컨베이어(10)의 우측에 배치된 전륜 및 후륜을 연결한다고 이해할 수 있다.
이러한 연결 부재(230)는 제 1,2 풀리(210,220)가 상술한 바와 같이 타이밍 기어로 이루어진 경우 이에 상응하여 타이밍 벨트나 체인으로 이루어질 수 있다.
구동부(240)는 제 1,2 풀리(210,220) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 동력을 제공하는 역할을 수행하는 것으로서, 도면에 구체적으로 도시되어 있지는 않으나 공지의 모터와 감속기, 스프라켓 등을 포함할 수 있다.
이 구동부(240)는 동력의 효율성을 위하여 1쌍의 제 1,2 풀리(210,220), 즉 총 4개의 풀리 중에서 어느 하나의 풀리에 연결되는데, 이 풀리를 컨베이어(10) 왼쪽의 제 1 풀리(210), 즉 좌측 제 1 풀리라고 하면 제 1 축(211)을 매개로 이 풀리에 연결된 우측 제 1 풀리가 회전되고 각각의 좌측/우측 제 1 풀리에 연결된 연결 부재를 매개로 좌측/우측 제 2 풀리 역시 회전하게 된다.
본 발명의 스윙 암(300)은 1쌍의 연결 부재(230) 사이를 잇도록 연장된 상태에서 이 연결 부재(230)에 고정된 상태에서 일정 면적으로 돌출된 구조로서, 고정 바(310)와 푸셔(320)를 포함한다.
고정 바(310)는 핀이나 용접 등의 방식으로 1쌍의 연결 부재(230)에 고정 연결된 바(bar)로서, 통상적으로 컨베이어(10)의 폭에 상응하는 길이를 가진다.
푸셔(pusher)(320)는 이 고정 바(320)에서 외측 방향으로 일정 면적을 가지도록 돌출된 구조로서, 화물에 손쉽게 접한 상태로 화물을 밀 수 있도록 바람직하게는 도 1,2에 도시된 바와 같이 사각형의 판상체로 이루어져 있다. 이러한 고정 바(310)와 푸셔(320)를 분리하여 설명하였으나 이들은 반드시 분리 구조로 이루어지는 것에 한정되는 것이 아니라 일체적인 하나의 유닛으로 이루어지는 것도 가능하다.
이 스윙 암(300)은 1개만 연결 부재(230)에 장착될 수도 있으나, 연결 부재(230)의 1회전 시에 2개의 화물을 효율적으로 밀 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 서로 겹치지 않는 범위에서 연결 부재(230)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 2개로 장착되는 것도 가능하다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 화물 선별 운반 장치의 기능 및 작용에 대해서 도 3,4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 컨베이어 및 서브 컨베이어에 본 발명의 화물 선별 운반 장치가 설치된 구조를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3에서 구동부의 구동으로 스윙 암이 컨베이어에서 서브 컨베이어로 화물을 선별 운반하는 동작을 도시한 단면도이다.
도 3을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 화물 선별 운반 장치는 메인 라인이라 할 수 있는 컨베이어(10)(컨베이어 1)에서 이 컨베이어(10)의 길이 방향에 수직 방향으로 분기된 서브 라인이라 할 수 있는 서브 컨베이어(20)(컨베이어 2)으로 화물을 선별 운반하는 기능을 제공하는 것이라 할 수 있다. 이때, 스윙 암 구동부(200)의 연결 부재(230)는 서브 컨베이어(20)의 길이 방향을 따라 연장되어 있는바, 이 방향이 스윙 암(300)이 화물을 미는 방식으로 화물을 선별 운반하는 방향이라 할 수 있다.
구체적으로, 일자로 연장된 컨베이어(10)에는 적어도 하나 이상의 서브 컨베이어(20)가 컨베이어(10)의 연장 방향에서 수직한 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 화물 선별 운반 장치는 이러한 컨베이어(10)와 서브 컨베이어(20)의 교차 지점마다 설치될 수 있는 것으로서, 도 3,4를 보아 알 수 있듯이 컨베이어(10)를 따라 이동 중인 화물이 상술한 교차 지점에 이를 때 구동부(240)의 구동으로 제 1,2 풀리(210,220)가 회전하면서 연결 부재(230)를 이동시키면 이 연결 부재(230)에 고정 연결된 스윙 암(300) 역시 이동한다.
스윙 암(300)은 제 1,2 풀리(210,220)를 기준으로 제 1,2 풀리(210,220)의 상측에서는 단부가 상 방향을 지향하면서 이동하다가 제 1,2 풀리(210,220)의 하측에 위치할 때는 단부가 하 방향을 지향하면서 컨베이어(10)에 안착한 화물을 서버 컨베이어 방향으로 밀게 된다.
즉, 제 1,2 풀리(210,220)를 기준으로 연결 부재(230)는 제 1,2 풀리(210,220)의 상 측인 상부 라인과 제 1,2 풀리(210,220)의 하측인 하부 라인으로 연장되어 있는데, 스윙 암(300)이 연결 부재의 하부 라인에 위치하면 컨베이어(10) 상에 있는 화물과 접촉하면서 제 1,2 풀리(210,220) 사이로 연장된 연결 부재(230)의 길이 방향, 즉 서브 컨베이어(20)의 길이 방향을 따라 화물을 밀면서 이동한다.
다시 말해, 스윙 암(300)이 구동되면서 화물에 접촉하여 화물을 서브 컨베이어(20) 방향으로 밀어내는데, 이로써 화물이 컨베이어(10)에서 서브 컨베이어(20)로 선별 운반되는 것이다.
특히, 스윙 암(300)이 연결 부재(230)에 1개만 장착되면 연결 부재(230)가 1회전하는 동안 상대적으로 많은 수의 화물을 밀지 못하여 비효율적이므로, 도 2 및 도 4에서와 같이 연결 부재(230) 상에서 서로 대칭되는 위치에 총 2개의 스윙 암(300)을 장착하여 화물의 선별 운반의 신속한 효율성을 담보하는 것이 바람직하다.
더불어, 스윙 암(300)의 푸셔(320)의 높이를 컨베이어(10)와 연결대(120) 사이의 높이에 상응하게 맞춤과 동시에 컨베이어(10)의 폭을 아우를 수 있는 면적으로 제작하면 별다른 틈이 발생하지 않아 화물이 기울어지거나 불필요한 회전이 이루어지는 문제 없이 더욱 안정적으로 서브 컨베이어(20)로 선별 운반할 수 있다.
또한, 스윙 암 구동부(200)는 주기적으로 이동하는 컨베이어(10)의 화물 이동 속도에 맞추어 스윙 암(300)을 정/역 방향으로 이동시킬 수 있고, 더 나아가 타이머를 포함하여 특정 시간에 스윙 암(300)을 구동하는 것도 가능하다.
정리하면, 본 발명의 화물 선별 운반 장치는 상대적으로 신속하고 안정적으로 화물을 서브 컨베이어(20)와 같은 특정 라인으로 선별 운반할 수 있는 특성을 제공한다.
도 5는 스윙 암 구동부와 스윙 암의 부가 구조를 도시한 블록도이다.
앞서 언급한 것처럼 스윙 암 구동부(200)는 컨베이어(10)의 화물 이동 속도에 맞추어 스윙 암(300)의 구동 타임을 설정할 수도 있으나, 도 5에서는 센서와 연동하여 자동으로 스윙 암(300)을 구동하는 추가적인 구조를 제시한다.
우선 제 1 실시예로서, 스윙 암 구동부(200)는 컨베이어(10)의 일 측에 놓인 화물을 감지하는 제 1 감지 센서(250)를 포함한다.
이러한 제 1 감지 센서(250)는 화물의 존재를 감지할 수 있는 다양한 공지의 센서가 적용될 수 있는데, 예를 들어 화물의 진입 방향 측인 프레임의 일 측에 제 1 감지 센서(250)로서 화물의 화상을 감지하는 기능을 수행하는 포토센서(카메라)를 설치할 수 있다.
이때, 포토센서가 화물을 감지하는 영역을 미리 설정할 수 있는데, 일반적으로 프레임(10)에서 일정 거리 이격된 지점을 감지 영역으로 설정하여 후술할 구동부(240)에서 구동 준비 시간을 확보하도록 한다.
이에 상응하여, 구동부(240)는 제 1,2 풀리(210,220) 중 어느 하나와 연결되어 이 풀리에 회전력을 전달하는 모터(241)와, 컨베이어(10)의 이동 속도와 모터(241)의 회전수를 저장한 데이터베이스(242) 및, 데이터베이스(242)를 통해 화물이 프레임(100)의 진입 단 내에 위치하는 진입 시점을 계산하여 이 진입 시점에 모터(241)를 구동하는 예측 구동 파트(243)를 포함할 수 있다.
즉, 예측 구동 파트(243)는 데이터베이스(242)에 컨베이어(10)의 이동속도와 스윙 암(300)의 이동속도를 결정하는 모터(241)의 회전수는 물론 제 1 감지 센서(250)의 감지 영역과의 거리를 미리 저장한 다음 이들을 기준으로 스윙 암(300)이 화물을 밀어낼 수 있는 타이밍을 계산하여 이에 맞게 모터(241)의 회전수를 조절하면서 모터(241)를 구동할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 화물이 컨베이어(10)와 서브 컨베이어(20)의 교차 지점에 근접할 때만 스윙 암(300)을 구동할 수 있어 불필요한 동력을 절약하면서 스윙 암(300)의 효율적인 구동 환경을 도모하는 것이 가능하다.
또한 제 2 실시예로서, 스윙 암 구동부(200)는 연결대(120)의 일 측에서 설치되어 연결대(120) 하단에 위치한 화물을 감지하는 제 2 감지 센서(260)를 포함할 수 있다.
이러한 제 2 감지 센서(260) 역시 제 1 감지 센서(250)와 마찬가지로 포토센서로 이루어질 수 있는데, 제 2 감지 센서(260)는 스윙 암(300)이 화물을 밀고 이동하는 영역을 촬영/감지하는 기능을 수행한다. 다시 말해, 제 2 감지 센서(260)는 화물의 유무보다는 스윙 암(300)이 화물을 제대로 서브 컨베이어(20) 방향으로 운반하는지 여부를 파악하기 위한 기반을 제공한다.
이에 대응하여, 구동부(240)는 상술한 모터(241)와, 제 2 감지 센서(260)에서 감지된 화물의 이동 궤적에 따라 모터(241)의 구동 여부 및 회전수, 회전 방향을 제어하는 미세 구동 파트(244)를 포함할 수 있다.
즉, 미세 구동 파트(244)는 모터(241)의 on/off, 회전수(이때 회전수는 미세 회전수), 정/역 방향에 대한 회전 방향을 세밀하게 조절하여 제 2 감지 센서(260)를 통해 화물의 이동 궤적을 확인하면서 스윙 암(300)에 부딪힌 반발로 화물이 엉뚱한 방향으로 이동하거나 서브 컨베이어(20) 방향으로 직진하지 않고 다른 방향으로 벗어나는 회전 궤적을 그리며 이동하는 문제, 스윙 암(300)에 화물이 끼이는 문제를 방지할 수 있다.
이를 위해, 미세 구동 파트(244)는 제 2 감지 센서(260)에서 전달하는 화물 영상을 분석하여 이 궤적을 파악할 수 있는 영상 분석 툴이 포함될 수 있다.
다시 말해, 미세 구동 파트(244)는 스윙 암(300)이 기계적이고 획일적으로 화물을 타격하지 않고 화물의 위치와 궤적에 따라 스윙 암의 이동 속도, 회전수, 회전 방향을 미세하게 조절하여 더욱 정확하게 화물을 정 위치(서브 컨베이어 방향)으로 선별 운반하는 기능을 제공한다.
도 6은 본 발명의 스윙 암을 확대 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 7은 스윙 암이 연결 부재에 고정된 구조를 도시한 확대도이다.
앞서 언급하였듯이, 푸셔(320)는 일정 면적을 가진 구조로 이루어져 화물과의 접촉 면적을 충분히 확보한 상태로 화물을 밀어낼 수 있는 기반을 갖추는데, 도 6에서는 이 푸셔(320)의 개량 구조에 대해서 설명한다.
도 6을 보아 알 수 있듯이, 푸셔(320)는 관통공(322)이 관통된 패널(321)로 이루어져 있다.
우선 패널(321)은 고정 바(310)에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 판상체로 이루어진 것으로서, 앞서 언급한 것과 같이 높이/너비를 맞춘 사각 형상을 취하는 것이 바람직하다.
이러한 패널(321)에는 복수의 관통공(322)이 관통되어 있는바, 관통공(322)은 패널(321)의 폭 방향으로 일정 간격을 가지며 패널(321)의 길이 방향을 따라 관통된 구조를 가진다.
도 6에서는 패널(321)에 3개의 관통공(322)이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 이보다 많거나 적을 수도 있다.
이러한 관통공(322)은 패널(321)에서 공기 저항과 화물의 반발력을 줄이는 역할을 제공한다.
구체적으로, 패널(321)이 고정 바(310)를 매개로 연결 부재(230)에 고정된 상태에서 스윙 암 구동부(200)의 구동으로 타원과 유사한 궤적을 그리며 회전할 때 적지 않은 체적으로 공기 중 저항을 받아 스윙 암(300)을 구동하는 구동부(240)에 부담을 가할 수 있을 뿐 아니라, 화물에 1차 타격하였을 때 스윙 암(300)과 화물 사이의 공기가 순간 압축되어 화물이 불필요하게 튈 수 있는 개연성이 존재한다.
관통공(322)은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 패널(321) 사이에 공기가 유통할 수 있는 통로를 제공하여 공기 저항 및 화물과의 접촉 시 반발을 줄이는 기능을 제공하는 것이다.
또한 상술한 바와 같이 관통공(322)을 구비한 패널(321) 구조 기반에서, 푸셔(320)는 고정 바(310)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 각각 돌출 연장된 판상체의 구조를 가진 상태에서 각 내측 면이 서로 마주 보도록 설치된 1쌍의 돌출 바(330)를 포함하는 것이 가능하다. 상술한 패널(321)은 이러한 1쌍의 돌출 바(330)의 일 단 사이에 연결될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 돌출 바(330)와 패널(321)의 단면이 'ㄷ'형상을 가지게 되고, 특히 스윙 암(300)의 진행 방향으로'ㄷ'형상의 개방 부위가 향하거나 아니면 스윙 암(300)의 진행 반대 방향으로 'ㄷ'형상의 개방 부위가 향할 수 있다.
우선 스윙 암(300)의 진행 방향으로'ㄷ'형상의 개방 부위가 향한 구조는 굴삭기의 버켓(bucket)을 모티브로 하여 화물과 스윙 암(300) 사이에 완충 공간을 구비한 것으로서, 화물과의 접촉 시 불필요한 반발이 발생하는 것을 방지하도록 함과 동시에 스윙 암(300)에 정확히 타격되지 않은 화물이 정 위치를 벗어난 궤적으로 회전되려고 할 때 돌출 바(330)와 패널(321) 사이의 공간이 이 화물을 잡아 정 위치로 다시금 가이드(guide)하여 화물의 안정적인 운반 궤도를 보장할 수 있는 특성을 제공한다.
또한, 도 6에 도시된 것과 같이 스윙 암(300)의 진행 반대 방향으로 ㄷ'형상의 개방 부위가 향한 구조는 스윙 암(300)이 화물을 서브 컨베이어(20)까지 제대로 민 상태에서 상승 회전할 때 여분의 공간을 확보하여 화물이 불필요하게 상승하는 스윙 암(300)에 충돌하지 않도록 한 것으로서, 다시 말해 스윙 암(300)의 상승 회전 시에 스윙 암(300)에 부딪혀 화물이 정 위치에서 벗어난 위치로 튕기는 문제를 최소화 처리한 것이다.
더 나아가, 도 6을 참조하면 패널(321)의 일 측단에는 패널(321)보다 작은 면적을 가지면서 패널(321)과 수직 방향으로 절곡하여 돌출된 서포트 패널(340)이 설치된 것을 알 수 있다.
이러한 서포트 패널(340)은 화물이 운반되는 동선의 측부를 막거나 가리면서 화물이 제 위치에서 벗어나는 것을 방지하는 역할을 제공한다.
이러한 서포트 패널(340)은 패널(321)의 좌우 양 측 모두에 형성될 수도 있으나, 이 경우 화물의 다양한 사이즈에 호환하기 어렵다는 문제가 따를 수 있으므로 도 6에 도시된 바와 같이 어느 한쪽의 패널에만 설치되어 화물을 정 위치로 가이드할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
도 8은 스윙 암에 브러시가 장착된 구조를 도시한 사시도이다.
스윙 암(300)의 푸셔(320)(또는 패널)의 사이즈에 대응되는 적지 않은 체적을 가진 화물은 상술한 바와 같이 안정적으로 스윙 암(300)의 이동과 함께 이동될 수 있으나, 예를 들어 서류 봉투, 얇은 판상체 등의 화물은 컨베이어(10)의 표면과 스윙 암(300)의 패널(321) 사이에 발생한 틈새로 빠져나가 제대로 선별 운반되지 못할 개연성이 따를 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위하여, 고정 바(310)의 대향 측인 패널(321)의 단부(컨베이어의 표면을 향한 면)에는 패널(321)의 길이 방향을 따라 식재된 복수 개의 브러시(350)가 돌출 연장되는 것이 가능하다.
이러한 브러시(350)는 공지의 브러시와 같이 인모나 다양한 합성수지재로 제작될 수 있다.
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이와 같은 브러시(350)는 수지 재질로 이루어짐에 따라 외부 충격으로 인해 파단이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
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지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스윙 암을 포함하는 컨베이어용 화물 선별 운반 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 컨베이어 20: 서브 컨베이어
100: 프레임 110: 지지대
120: 연결대 200: 스윙 암 구동부
210: 제 1 풀리 211: 제 1 축
220: 제 2 풀리 221: 제 2 축
230: 연결 부재 240: 구동부
241: 모터 242: 데이터베이스
243: 예측 구동 파트 244: 미세 구동 파트
250: 제 1 감지 센서 260: 제 2 감지 센서
300: 스윙 암 310: 고정 바
320: 푸셔 321: 패널
322: 관통공 330: 돌출 바
340: 서포트 패널 350: 브러시

Claims (9)

  1. 화물을 운반하는 컨베이어에 설치된 것으로서,
    컨베이어 일 측의 양 폭 주변 각각에서 상기 컨베이어의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 상부로 기립한 복수 개의 지지대와, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 상기 지지대의 상단을 연결하는 1쌍의 연결대를 포함한 프레임;
    제 1 축을 매개로 상기 연결대의 상부 일 측에 연결된 1쌍의 제 1 풀리와, 상기 제 1 풀리에서 상기 컨베이어의 폭을 가로지른 상기 연결대의 상부 타 측에 제 2 축을 매개로 연결된 제 2 풀리 및, 상기 컨베이어의 폭 방향을 따라 제 1,2 풀리를 연결하는 1쌍의 연결 부재와, 상기 제 1,2 풀리 중 어느 하나에 연결되어 동력을 제공하는 구동부 및, 상기 연결대의 일 측에 설치되어 상기 연결대 하단에 위치한 화물을 감지하는 제 2 감지 센서를 포함하는 스윙 암 구동부(swing arm driver);
    상기 1쌍의 연결 부재의 일 측 사이에 고정된 고정 바와, 상기 고정 바에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 푸셔(pusher)를 포함한 스윙 암(swing arm);를 포함하고,
    상기 구동부는,
    정/역 방향으로 회전하는 모터와, 상기 제 2 감지 센서에서 감지된 상기 화물의 이동 궤적에 따라 상기 모터의 구동 여부 및 회전수와 회전 방향을 제어하는 미세 구동 파트를 포함한 것을 특징으로 하는, 컨베이어용 화물 선별 운반 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스윙 암 구동부는,
    상기 컨베이어의 일 측의 화물을 감지하는 제 1 감지 센서를 포함하고,
    상기 구동부는,
    모터와, 상기 컨베이어의 이동 속도와 상기 모터의 회전수를 저장한 데이터베이스 및, 상기 데이터베이스를 통해 상기 화물이 상기 프레임의 진입 단에 위치하는 진입 시점을 계산하여 상기 진입 시점에 상기 모터를 구동하는 예측 구동 파트를 포함한 것을 특징으로 하는, 컨베이어용 화물 선별 운반 장치.
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  4. 제 1항에 있어서,
    상기 푸셔는,
    상기 고정 바에서 일정 면적을 가지도록 돌출된 판상체인 패널과,
    상기 패널의 폭 방향으로 일정 간격을 가지며 상기 패널의 길이 방향을 따라 상기 패널에 관통된 복수의 관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컨베이어용 화물 선별 운반 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 푸셔는,
    상기 고정 바의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 각각 돌출 연장된 판상체로서, 각 내측 면이 서로 마주 보도록 설치된 1쌍의 돌출 바를 포함하고,
    상기 패널은, 상기 1쌍의 돌출 바의 일 단 사이에 연결되어,
    상기 돌출 바와 패널의 단면이 'ㄷ'형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 컨베이어용 화물 선별 운반 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 패널의 일 측 단에는,
    일정 면적을 가지면서 상기 패널과 수직 방향으로 절곡된 서포트 패널(support panel)이 설치된 것을 특징으로 하는, 컨베이어용 화물 선별 운반 장치.
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