KR102513558B1 - 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치 - Google Patents

물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물류 컨베이어 시스템에 있어서, 이송컨베이어에 연결되는 휠소타부를 모듈단위로 조합하여 구성한 휠 타입의 물품 분류 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치는, 프레임과 상기 프레임에 결합되는 모듈화된 복수의 휠소타유닛과 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛과 기어 결합되어 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향을 전환하는 방향전환부와 상기 방향전환부는 상기 프레임에 결합되는 방향전환 구동모터와 상기 구동모터와 결합되는 기어결합부를 포함하고, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛은 각각 개별로 착탈 가능수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치{Modular wheel sorting equipment applied to logistics automation system}
본 발명은 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물류 컨베이어 시스템에 있어서, 이송컨베이어에 연결되는 휠소타부를 모듈단위로 조합하여 구성한 휠 타입의 물품 분류 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
물류 컨베이어 장치는 물품을 이송하는 수단으로서 일반 산업분야에서 다양한 형태로 널리 사용되고 있는 장치이다.
특히, 최근 코로나 19 등으로 재택 근무가 늘어나고 온라인 쇼핑 산업이 발전하면서 택배 시장이 증가하는 것과 함께 대형 물류 센터 및 우체국 물품 분류센터 등에서 가동되는 자동 물품 이송 컨베이어 장치가 필수적으로 확대 설치되고 있다.
본 발명은 이와 같은 물류 컨베이어 장치에서 물품을 자동으로 분류하는 가운데, 물품 분류시 그 물품이 주된 이송컨베이어에서 이송되어 중간 지점 등에서 여러 곳으로 분기되어 분류되는 경우 이들 물품을 컨베이어 상에서 자동으로 방향을 전환해 주는 기능을 갖는 방향 전환 장치에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야에서 종래의 방향전환 장치를 보면, 주로 링크기구 전동 방식 또는 벨트 전동 방식에 의한 것이 있다.
먼저, 링크기구에 의한 방식은 대한민국 공개특허 제10-2018-0014679호(2018.02.09. 공개)에 그 예가 개시되어 있는데, 이는 이송면에 회전 가능하게 설치되는 복수의 이송롤러의 회전축이 이송면에 수직을 이루는 축을 중심으로 좌우로 피봇 회전하면서 이송롤러의 회전방향이 바뀌도록 하는 것이다.
또한, 상기 벨트 전동에 의한 방식은 대한민국 등록특허 제10-2321233호(2021.11.03. 공고)에 그 예가 개시되어 있는데, 이는 이송되는 물품을 이송면에서 지지하면서 이송시키는 복수의 이송롤러를 모듈화하여 다수의 유닛으로 구성하고 이들의 둘레를 전동벨트로 묶어서 구동모터에 의해 좌우로 회전시켜 이송롤러를 방향 전환하는 방식이다.
그런데, 이러한 종래의 방향전환 방식은 다음과 같은 문제점이 발생되고 있다.
먼저, 상기 종래의 링크기구에 의한 방향전환 방식은 방향전환이 가능한 최대각도의 범위에 제한이 따르게 되고, 소음도 크며 기구적으로도 복잡할 뿐만 아니라 유지보수의 시간과 비용에 부담이 적지 않은 문제점이 있었다.
이러한 종래 링크기구의 문제점을 해결하기 위하여 상기 벨트 전동에 의한 방식이 개발되었는데, 이는 다수의 유닛으로 한 복수의 이송롤러의 전체 둘레를 전동벨트로 묶어서 구동모터에 의해 좌우로 회전시키도록 하였다.
그러나 상기 종래 벨트 전동에 의한 방향전환 방식도 방향전환의 최대각도, 예를 들면 90°까지 방향전환을 하는 것이 불가하고, 유지 보수의 경우에도 여전히 이송롤러 등 하나의 유닛이 고장이 난 경우에 전체 벨트와 장치를 해체하여 보수해야 하는 문제가 그대로 상존하고 있어 시간과 비용 부담이 상당한 실정이다.
1. 대한민국 특허공개 제10-2018-0014679호(2018.02.09. 공개) 2. 대한민국 등록특허 제10-2321233호(2021.11.03. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 개선하고자 한 것으로, 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 어느 한 유닛(개체)에 고장이나 에러 등이 생긴 경우, 종래와 같이 전체 장치를 해체하여 보수할 필요 없이 해당 유닛(개체)만을 신속하게 분리하여 보수할 수 있도록 하여 유지보수의 면에서 시간과 비용을 획기적으로 줄이는 데 그 목적이 있다.
또한, 그동안 종래 기술에서 해결하지 못한 물품 분류시 방향전환의 범위를 90°까지 가능하도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 개별 휠소타유닛의 회전속도를 달리하여 이송물품의 하부에 접촉하는 이송롤러의 회전속도가 서로 다른 속도로 회전 가능하게 하는 데 또 다른 목적이 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치는, 프레임과 상기 프레임에 결합되는 모듈화된 복수의 휠소타유닛과 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛과 기어 결합되어 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향을 전환하는 방향전환부와 상기 방향전환부는 상기 프레임에 결합되는 방향전환 구동모터와 상기 구동모터와 결합되는 기어결합부를 포함하고, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛은 각각 개별로 착탈 가능 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛은 개별 휠소타유닛마다 서로 다른 속도로 회전 가능하게 하는 개별 휠모터를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기어결합부는 양측면에 기어가 형성된 한 쌍의 랙기어와 상기 랙기어에 결합되는 피니언기어로 이루어지되 상기 랙기어는 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 일측에 구비된 기어와 연결되고, 상기 피니언기어와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터의 구동에 의해 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향을 전환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 랙기어는 상,하단의 복층으로 이루어져 기어의 백래쉬를 상쇄하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 상부에는 이송 물품과 접촉되는 복수의 이송롤러와, 상기 이송롤러 각각에 구비되어 마찰 구동하는 개별 휠모터를 갖는 원통마찰휠과 상기 복수의 이송롤러와 상기 원통마찰휠을 결합 지지하는 브라켓을 포함하고, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 중간부에는 상기 브라켓에 결합되는 원통형축 및 상기 원통형축을 지지하는 수직베어링부를 포함하며, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 하부에는 상기 원통형축과 착탈 결합되는 축결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 피니언기어와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터는 상기 한 쌍의 랙기어 사이의 중앙에 위치하여 상기 피니언기어에 상기 한 쌍의 랙기어의 내측 좌우 양면 기어가 이중으로 물려 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 원통형 축의 돌출단부에 착탈 결합되는 상기 축결합부는 암수 결합 모양의 U자 홈부 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 축결합부의 일측에는 스퍼기어 또는 헬리컬기어가 구비되고, 상기 스퍼기어 또는 헬리컬기어는 상기 기어결합부의 상기 한 쌍의 랙기어의 외측면과 기어 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 축결합부는 그 하부에 볼베어링으로 결합 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 개별 휠모터의 일측에는 전선을 연결하는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 복수의 모듈식 휠소타유닛의 방향 전환은 진행방향으로부터 90°범위까지 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 어느 한 유닛(개체)에 고장이나 에러 등이 생긴 경우, 장치 전체를 해체할 필요 없이 고장난 해당 유닛(개체)만을 신속하게 분리하여 보수할 수 있도록 하여 유지보수의 면에서 시간과 비용이 획기적으로 줄어드는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 이송컨베이어에서 물품 분류시 방향전환의 범위를 90°까지 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 개별 휠소타유닛의 회전속도를 달리하여 이송물품의 하부에 접촉하는 이송롤러의 회전속도가 서로 다른 속도로 회전 가능하게 함으로써, 이송물품의 방향전환이 수평적 평행이동이 아니라 곡선을 그리면서 회전 및 방향 전환되어 이송물품의 전면부는 방향 전환돼도 여전히 전면부가 되도록 하여 물품분류의 정확성과 효율성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 물품 분류의 방향 전환의 범위를 대폭 증가시킴으로써 이송물품의 대상과 분류 범위가 확대되고, 분류 작업과정에서 발생하는 유지보수의 시간과 비용을 획기적으로 줄여줌으로써 물류 컨베이어 시스템의 생산성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 이송컨베이어 연결 작동 상태도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 개별 분해 조립 모습을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 정면 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 개별 휠소타유닛의 평면도(a), 정면도(b), 측면도(c).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 방향전환부의 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 방향전환부 상세도(a) 및 복층 랙기어 확대도(b).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치 전체 조립 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치에 대하여 구체적으로 살펴본다.
참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치에서 이송컨베이어와 연결되어 45°, 또는 90°범위까지 작동되는 상태도이고, 도 2는 본 발명의 모듈화된 복수의 휠소타 장치의 개별 분해(해체) 및 조립 모습을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 모듈화된 복수의 휠소타 장치의 정면에서 본 개략도이고, 도 4는 본 발명의 개별 휠소타유닛의 축결합부를 제외한 평면도(a), 정면도(b), 측면도(c)이고, 도 5는 본 발명의 방향전환부의 랙기어 및 피니언, 스퍼기어(또는 헬리컬기어) 등 기어결합 관계를 보여주는 평면도이며, 도 6은 본 발명의 모듈화된 휠소타 장치의 방향전환부 상세도(a) 및 복층 2단 랙기어의 모습을 확대한 사진 도면(b)이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치의 전체 조립 평면도이다.
본 발명의 일 실시예를 도면 1, 2, 3, 5를 참조하여 설명하면, 본 발명은 물류 자동화 시스템에 적용되는 휠소타 장치에 있어서, 프레임(100)과 상기 프레임(100)에 결합되는 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)과, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)과 기어 결합되어 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 방향을 전환하는 방향전환부(300)와, 상기 방향전환부(300)는 상기 프레임(100)에 결합되는 방향전환 구동모터(310)와 상기 구동모터(310)와 결합되는 기어결합부(320)를 포함하고, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)은 각각 개별로 착탈 가능 수단을 포함하는 것이다.
도면 1에 도시된 바와 같이, 상기 물류 컨베이어 시스템에서 이송컨베이어(10)는 이송물품을 싣고 분류되는 곳으로 이송하게 되는데, 통상적으로 물류 시스템에서 자동 분류되는 동작 원리는 분류되는 물품이 이송컨베이어(10)를 따라 이송되면 전자 센서(미도시)에 의해 물품에 부착된 바코드, RFID 태그(미도시) 등을 인식하여 무선 신호에 의해 분류 암 등이 작동되어 물품이 자동으로 분류되는 방식이다.
이러한 물류 컨베이어 시스템의 대형 물류 작업장에서는 이송컨베이어(10)에서 여러 곳으로 분기되도록 연결되는 또 다른 이송컨베이어(10)들이 설비되는데, 이때 분기 전환되도록 도와주는 기능을 하는 방향전환 장치가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 방향 전환 휠소타 장치를 통해 도면 1(b)에 보이는 바와 같이 90°범위까지 광범위하게 방향 전환되는 작동상태를 나타내고 있다.
도면 2와 3을 참조하여 설명하면, 본 발명은 이송컨베이어(10)에서 이송물품을 싣고 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 위치로 도달하게 되면, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)과 기어 결합된 방향전환부(300)는 상기 이송물품을 목적하는 분류 장소로 그 방향을 90°범위 내에서 전환시킬 수 있는 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)과 상기 방향전환부(300)의 구동모터(310)와 기어결합부(320)는 프레임(100)에 결합되고, 상기 구동모터(310)의 구동에 의해 기어결합부(320)가 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 방향을 전환시키는 것이다.
이때, 기어결합의 조합으로 방향을 전환하는 원리는 다음과 같다.
먼저, 상기 방향전환부(300)의 구동모터(310)가 구동되면, 상기 구동모터(310)와 축 결합되는 피니언기어(322)가 한 쌍의 좌우 랙기어(321) 사이의 중앙에 위치하여 랙기어(321)의 내측 좌우 양면 기어와 맞물려 랙기어(321)를 전동시킨다.
이때, 상기 한 쌍의 좌우 랙기어(321)는 기어 결합으로 전동하여 프레임(100)의 테이블 위에서 상하로 움직여 이동하게 되는데, 이러한 이동으로 상기 한 쌍의 좌우 랙기어(321)는 그 외측면에 맞물리는 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)를 전동시킨다.
한편, 상기 좌우 랙기어(321)는 도면 2에 나타나 있는 바와 같이 프레임(100)의 수평테이블 상에 놓여지고, 또한 도면 5와 6에 보이는 바와 같이 좌우 랙기어(321)에는 다수의 장공(325)이 형성되고 그 내부에 가이드핀(326)을 두어 수평테이블 상에서 상하로 슬라이드 안내되어 전동된다.
상기 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)는 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 원통형축(250)의 돌출단부(280)와 결합되는 축결합부(270)의 일측에 결합되어 있다.
이러한 기어 결합의 전동에 의해 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)는 축결합부(270)와 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)을 좌우로 회동시키게 되고, 이는 휠모터(220)의 구동으로 원통마찰휠(230)에 의해 자체 회전하고 있는 이송롤러(210)를 좌우로 최대 90°범위까지 회동시킨다.
즉, 이송컨베이어(10)상에서 분류되는 이송물품의 이송 방향을 최대 90°범위까지 전환시키게 되는 것이다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기어결합부(320)는 양측면에 기어가 형성된 한 쌍의 좌우 랙기어(321)와 상기 좌우 랙기어(321)의 중앙에서 결합되는 하나의 피니언기어(322)로 이루어지되 상기 랙기어(321)는 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 일측에 구비된 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)와 연결되고, 상기 피니언기어(322)와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터(310)의 구동에 의해 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 방향을 전환하는 것이다.
도면 3, 5에 도시된 바와 같이, 상기 기어결합부(320)는 한 쌍의 좌우 랙기어(321)와 상기 좌우 랙기어(321)에 결합되는 하나의 피니언기어(322)로 이루어지는데, 피니언기어(322)는 방향전환 구동모터(310)에 축 결합되는 것이다.
이와 같이, 상기 방향전환 구동모터(310)와 축결합된 피니언기어(322)는 한 쌍의 좌우 랙기어(321)의 중앙에 놓여져서 한 쌍의 랙기어(321)의 내측 좌우 양면 기어에 물려서 상기 방향전환 구동모터(310)의 구동으로 한 쌍의 좌우 랙기어(321)를 전동시키고, 이어서 한 쌍의 랙기어(321)는 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)를 전동시켜 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 이송롤러(210)가 회동되어 방향 전환될 수 있는 것이다.
예를 들어, 도면 5에서 상기 방향전환 구동모터(310)가 한 쌍의 좌우 랙기어(321)의 중앙에 놓여져서 반시계방향으로 축회전 하면, 한 쌍의 좌우 랙기어(321) 중 좌측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 상측 랙기어)는 좌측(하측)으로 직선이동되고 우측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 하측 랙기어)는 우측(상측)으로 직선이동하게 된다.
한편, 도면 5에서 상기 방향전환 구동모터(310)가 시계방향으로 축회전 하면 이동 방향은 반대로 되는 것이다.
이에 따라, 좌측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 상측 랙기어)에 결합된 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 스퍼기어(290)는 시계방향으로 회전하게 되고 이와 동시에 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)도 시계방향으로 회전하게 되는 것으로서, 그 결과 복수의 휠소타유닛(200)의 상부에 결합된 복수의 이송롤러(210)도 동일한 범위만큼 방향전환되어 이송컨베이어(10)상에서 분류되는 이송물품의 이송 방향이 최대 90°까지 방향 전환될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 상부에는 이송 물품과 접촉되는 복수의 이송롤러(210)와, 상기 이송롤러(210) 각각에 구비되어 마찰 구동하는 개별 휠모터(220)를 갖는 원통마찰휠(230)과 상기 복수의 이송롤러(210)와 상기 원통마찰휠(230)을 결합 지지하는 브라켓(240)을 포함하고, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 중간부에는 상기 브라켓(240)에 결합되는 원통형축(250) 및 상기 원통형축(250)을 지지하는 수직베어링부(260)를 포함하며, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 하부에는 상기 원통형축(250)과 착탈 결합되는 축결합부(270)를 더 포함할 수 있다.
도면 2, 3에 나타나 있는 바와 같이, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)은 상부, 중간부, 하부의 3단으로 구분될 수 있는데, 상부에는 복수의 이송롤러(210)와, 상기 이송롤러(210)를 마찰 구동하는 개별 휠모터(220)가 구비되는 원통마찰휠(230)과 이들을 결합 지지하는 브라켓(240)이 구성될 수 있다.
이 경우, 도면 2의 분해 조립 사시도에 도시된 대로 복수의 이송롤러(210)는 상하좌우(동서남북)로 4개로 또는 다양한 형태로 구성될 수 있고, 상기 복수의 이송롤러(210)는 원통마찰휠(230)에 의해 마찰 전동되는데, 상기 원동마찰휠(230)은 자체 구비된 개별 휠모터(220)에 의해 구동될 수 있다.
한편, 상기 원동마찰휠(230)은 자체 구비된 개별 휠모터(220)에 의해 구동될 수 있음에 따라, 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 상부에 구성된 복수의 이송롤러(210)는 개별 휠소타유닛(201)마다 서로 다른 속도로 회전 가능하고, 이러한 서로 다른 속도에 의해 이송물품이 자체 회전되면서 방향전환이 가능할 수 있다.
예를 들면, 도면 1에서 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 화살표 방향으로 진행하는 물품박스(직사각형의 일점쇄선 표시)는 90°방향 전환되는데, 이때 방향전환은 단순히 직각 전환되는 수평적 평행이동이 아니라 복수의 휠소타유닛(200) 영역 내에서 우측 또는 좌측방향으로 곡선을 그리면서 회전 및 방향 전환됨으로써, 이송물품의 전면부는 방향 전환돼도 여전히 전면부가 될 수 있도록 구성된 것이다.
도면 2에 도시된 대로, 상기 복수의 이송롤러(210)와 상기 원통마찰휠(230)은 브라켓(240)에 의해 결합 지지될 수 있다.
도면 3에 도시된 대로, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 중간부에는 상기 브라켓(240)에 결합되는 원통형축(250)과 상기 원통형축(250)을 지지하는 수직베어링부(260)가 구성될 수 있다.
도면 3에 도시된 대로, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 하부에는 상기 원통형축(250)에 축결합부(270)가 착탈 결합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 피니언기어(322)와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터(310)는 상기 한 쌍의 좌우 랙기어(321) 사이의 중앙에 위치하여 상기 피니언기어(322)에 상기 한 쌍의 랙기어(322)의 내측 좌우 양면 기어가 이중으로 물려 결합되는 것이다.
도면 5에 도시된 바와 같이, 상기 방향전환 구동모터(310)가 한 쌍의 좌우 랙기어(321)의 중앙에 놓여져서 한 쌍의 랙기어(322)의 내측 좌우 양면 기어가 방향전환 구동모터(310)의 피니언기어(322)에 이중으로 물려 결합되는 것인데, 이에 따라 방향전환 구동모터(310)가 반시계방향으로 축회전 하면, 한 쌍의 좌우 랙기어(321) 중 좌측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 상측 랙기어)는 좌측(하측)으로 직선이동 되고 우측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 하측 랙기어)는 우측(상측)으로 직선이동 하게 된다.
이어서, 좌측 랙기어(도면 5에서 볼 때, 상측 랙기어)에 결합된 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)는 시계방향으로 회전하게 되고 동시에 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)도 시계방향으로 회전하게 되어 복수의 이송롤러(210)가 방향전환되고 이송컨베이어(100)상에서 분류되는 이송물품의 이송 방향이 최대 90°까지 방향 전환될 수 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 도면 3과 도면 4(b)에 나타나 있는 바와 같이 상기 원통형축(250)의 돌출단부(280)는 직사각형의 단면 형상이되 중앙부보다 상기 돌출단부(280)의 말단쪽으로 갈수록 갖고, 상기 원통형축(250)의 돌출단부(280)에 착탈 결합되는 상기 축결합부(270단면 폭이 커지는 쐐기 형상을)는 암수 결합 모양의 U자 홈부(271) 형상을 갖되, 상기 U자 홈부(271) 형상의 중간부에는 탄성 스프링(272)에 의해 탄지되는 다수의 볼(273)이 반경방향으로 내삽 구성되어 상기 원통형축(250)의 돌출단부(280)를 착탈 지지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 도면 5에 나타나 있는 바와 같이 상기 축결합부(270)의 일측에는 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)가 구비되고, 상기 스퍼기어(290) 또는 헬리컬기어(290)는 상기 기어결합부(320)의 상기 한 쌍의 랙기어(321)의 외측면과 맞물려 결합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 도면 3에 나타나 있는 바와 같이 상기 축결합부(270)는 그 하부에 볼베어링(275)으로 결합 지지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 휠모터(220)의 일측에는 전선을 연결하는 접속부(미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 도면 1, 5에 나타나 있는 바와 같이 방향전환 구동모터(310)가 구동되면 이에 전동되는 피니언기어(322)에 결합된 랙기어(321)의 직선 이동량에 따라 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 회전범위가 정해지는데, 상기 랙기어(321)의 직선 이동량은 방향전환 구동모터(310)의 회전범위에 의해 정해지므로, 상기 방향전환 구동모터(310)의 최대 회전범위에 따라 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 최대 회전범위를 정할 수 있어, 결국 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 방향 전환 범위는 진행방향으로부터 90°범위까지 자유롭게 방향전환이 가능할 수 있는 것이다.
한편, 도면 6에서 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 방향전환부 상세도(a)와 복층 2단 랙기어 확대도(b)에 대해 구체적으로 본다.
도면 6(b)에서 나타나 있는 바와 같이, 상단 랙기어(321)는 하단 랙기어(321’)와 백래쉬(backlash) 편차만큼 이격되어 복층 2단으로 구성될 수 있다.
이러한 백래쉬는 한 쌍의 기어가 맞물렸을 때 기어 이와 이 사이에 생기는 틈새를 말하는데, 본 발명에서는 랙기어(321)와 피니어 기어(322), 스퍼기어(290) 등이 맞물렸을 때 생기는 이러한 백래쉬를 방지하기 위해 한 쌍의 랙기어를 복층 2단 랙기어(321, 321’) 로 구성한 것이다.
이와 같이, 백래쉬의 틈새를 2단 랙기어의 구성에 의해 상쇄시킴으로써 백래쉬가 해소되고, 그 결과 방향전환 구동모터(310)로부터 구동되는 기어결합부(320)는 조합된 기어들에서 진동이나 소음 없이 매끄럽고 유연하게 전동될 수 있는 것이다.
다음으로 본 발명의 중요한 특징에 의하면, 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)의 어느 한 휠소타유닛(201, 개체)에 고장이나 에러 등이 생긴 경우, 종래와 같이 전체 장치를 해체하여 보수할 필요 없이 해당 휠소타유닛(201, 개체)만을 신속하게 착탈 분리하여 보수할 수 있도록 하여 유지보수의 면에서 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다는 점이다.
구체적으로 도면 2를 참조하여 설명하면, 도면 2(a)에서 모듈화된 복수의 휠소타유닛(200)이 분해되는 바와 같이 어느 하나의 휠소타유닛(201)에 고장이나 에러가 발생하여 방향전환 장치가 정지되고 이어서 전체 이송컨베이어의 물류 작업이 중단되는 경우, 즉시 작업자는 고장난 해당 개별 휠소타유닛(201)을 찾아내서 볼베어링(275)에 축 결합된 축결합부(270)에서 볼스프링(272, 273)에 의해 탄지 지지되고 있는 원통형축(250)을 수직 상방으로 끌어 올리면 손쉽게 해당 휠소타유닛(200)이 축결합부(270)으로부터 착탈 가능하게 분리되어 빠지게 되고, 이어서 도면 2(a)와 같이 프레임(201)의 상측으로 들어 올려 해당 개별 휠소타유닛(201)의 고장난 부위를 용이하게 보수작업을 할 수 있는 것이다.
이후 보수작업이 끝나면, 분리작업의 역순으로 조립작업을 신속히 하여 종래와 같이 전체 방향전환 장치를 해체할 필요 없이 고장난 해당 개별 휠소타유닛(201)만을 간단히 착탈 분리 조립하여 전체 물류 컨베이어 시스템을 장시간 정지하지 않고, 빠른 시간 안에 개별 휠소타유닛(201)의 유지 보수 작업을 완료하여 전체 물류 자동화 시스템이 신속히 정상화될 수 있도록 하는 데 보다 큰 장점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 이송컨베이어, 100 : 프레임
200 : 모듈화된 복수의 휠소타유닛, 201 : 개별 휠소타유닛, 210 : 이송롤러
220 : 휠모터, 230 : 원통마찰휠, 240 : 브라켓, 250 : 원통형축,
260 : 수직베어링부
270 : 축결합부, 272 : 스프링, 273 : 볼, 275 : 볼베어링, 280 : 돌출단부
290 : 스퍼기어, 헬리컬기어
300 : 방향전환부, 310 : 방향전환 구동모터, 320 : 기어결합부
321 : 상단랙기어 321’: 하단랙기어, 322 : 피니언기어
325 : 장공, 326 : 가이드핀

Claims (11)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 결합되는 모듈화된 복수의 휠소타유닛;
    상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛과 기어 결합되어 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향을 전환하는 방향전환부;
    상기 방향전환부는 상기 프레임에 결합되는 방향전환 구동모터와 상기 구동모터와 결합되는 기어결합부;를 포함하고,
    상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛은 각각 개별로 착탈 가능 수단을 포함하고,
    상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 상부에는 이송 물품과 접촉되는 복수의 이송롤러와, 상기 이송롤러 각각에 구비되어 마찰 구동하는 개별 휠모터를 갖는 원통마찰휠과 상기 복수의 이송롤러와 상기 원통마찰휠을 결합 지지하는 브라켓을 포함하고,
    상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 중간부에는 상기 브라켓에 결합되는 원통형축 및 상기 원통형축을 지지하는 수직베어링부를 포함하며,
    상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 하부에는 상기 원통형축과 착탈 결합되는 축결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛은 개별 휠소타유닛마다 서로 다른 속도로 회전 가능하게 하는 개별 휠모터를 구비한 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기어결합부는 양측면에 기어가 형성된 한 쌍의 랙기어와 상기 랙기어에 결합되는 피니언기어로 이루어지되 상기 랙기어는 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 일측에 구비된 기어와 연결되고,
    상기 피니언기어와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터의 구동에 의해 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향을 전환하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 한 쌍의 랙기어는 상,하단의 복층으로 이루어져 기어의 백래쉬를 상쇄하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 피니언기어와 축 결합되는 상기 방향전환 구동모터는 상기 한 쌍의 랙기어 사이의 중앙에 위치하여 상기 피니언기어에 상기 한 쌍의 랙기어의 내측 좌우 양면 기어가 이중으로 물려 결합되는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 원통형 축의 돌출단부에 착탈 결합되는 상기 축결합부는 암수 결합 모양의 U자 홈부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 축결합부의 일측에는 스퍼기어 또는 헬리컬기어가 구비되고,
    상기 스퍼기어 또는 헬리컬기어는 상기 기어결합부의 상기 한 쌍의 랙기어의 외측면과 기어 결합되는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 개별 휠모터의 일측에는 전선을 연결하는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 축결합부는 그 하부에 볼베어링으로 결합 지지되는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 또는 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈화된 복수의 휠소타유닛의 방향 전환은 진행방향으로부터 90°범위까지 가능한 것을 특징으로 하는 물류 자동화 시스템에 적용되는 모듈화된 휠소타 장치.
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