KR102531276B1 - 타이어 적재용 팔레트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고밀도로 타이어 보관이 가능하고 플라스틱 재질의 팔레트에서 발생하는 휨현상을 방지할 수 있도록 보다 내구성과 구조변형을 최소화할 수 있는 플라스틱 재질로 형성되고, 평면 다각구조의 동일한 구조로 이루어지는 상부 및 하부 판프레임이 융착 결합되어 이루어지는 타이어 적재용 플라스틱 팔레트를 제공함으로써, 자동화 시스템이 구현된 물류창고에 타이어 보관 과정에서 오류를 최소화하고, 고밀도의 타이어 적재가 가능하여 물류 효율의 향상시킬 수 있다.

Description

타이어 적재용 팔레트{Pallet for tire loading.}
본 발명은 타이어 적재를 위한 플라스틱 팔레트에 관한 것으로, 고하중에도 구조물의 휨현상을 방지하는 내구성을 포함하여 자동화시스템이 적용된 물류창고에서 오류없이 고밀도 적재가 가능한 타이어 적재용 플라스틱 팔레트에 관한 것이다.
물류관리는 물자를 저렴하고 능률적으로 포장, 하역, 운반, 보관, 수송하는 일련의 과정이 시스템화하고 정보화하는 과정을 통해 원가절감과 생산성 향상을 달성할 수 있고 이런 물류 합리화의 첫 번째 단계는 화물 단위화이다. 이때, 유니트 로드 시스템의 구축에 있어 팔레트 수송이 기본적인데 생산과 수송까지의 과정이 팔레트 상에서 이루어짐으로 보다 작업 효율을 높일 수 있기 때문이다.
타이어 제품 생산라인에서는 팔레트를 사용한 시스템은 이미 오래전부터 시행되고 있다. 예전에는 출고된 타이어를 팔레트에 적재하는 과정이 수동으로 운영되는 지게차에 진행되었다고 한다면 최근에는 생산라인에서 검사가 완료된 타이어가 팔레트에 적재되고, 타이어가 적재된 팔레트는 컨베이어 및 이송로봇에 의해 물류창고에 자동으로 저장되는 시스템이 개발되었다.
구체적으로 타이어 제품 생산라인의 플로우(flow)는 창고에 적재되어 있는 팔레트를 적재한 후, 출고대까지 이송한다. 출고대에 도착한 팔레트를 출고대 콘베이어로 이송하여 생산된 타이어가 출고대 콘베이어에 놓여진 팔레트 위에 적재되며, 적재가 완료된 타이어와 함께 팔레트가 출고되며 이와 같은 팔레트는 보통 automated guided vehicles(AGV)로 자동화 창고로 이동되어 구매자로 이송전까지 적재되어 보관된다.
팔레트(pallet)란 기계적으로 화물의 운송, 하역, 보관에 편리하게 쓸 수 있는 하역대로, 화물이동에 있어서 다수의 소량화물을 개별로 이동시키지 아니하고 일정한 묶음으로 단위화하여 한꺼번에 화물을 단위로 집합할 수 있도록 목재, 플라스틱, 금속 및 골판지로 만들어져 하중을 받을 수 있는 받침대를 지칭한다.
팔레트의 소재는 원가뿐만 아니라 품질에도 결정적인 영향을 주고 그 종류도 목재, 스틸, 종이, 플라스틱 등 다양하다. 목재는 가격이 저렴하나 쉽게 파손과 부패가 쉽고, 스틸은 무겁고 견고하여 중량물 하역에 많이 사용되고 있으나 취급물 특성 때문에 가공 정도가 높아야 하므로 사용 자유도가 낮으며, 종이는 강도 등에 많은 문제가 있어 타이어 제품 생산라인에서는 플라스틱 소재의 팔레트가 주로 사용된다.
타이어 적재용 팔레트에 적재되는 타이어의 중량은 약800kg으로 플라스틱 재질상 휨현상이 발생할 수 있다. 창고 바닥 또는 선반 위의 팔레트를 자동으로 적재하기 위해서는 먼저 팔레트를 인식한 후 지게차와 팔레트 간의 상대적인 위치 및 자세를 측정하게 되고 인식 및 측정 방법으로는 초음파, 적외선, RFID, GPS, 레이저, 비전 등을 사용되는데 자동 적재 시스템의 구축을 위해서는 적절한 센서 설치와 팔레트가 표준화되고 고중량의 적재에도 초기의 형태를 유지해야한다.
국내 등록특허번호 제10-1809842호에는 타이어 휠 운반용 팔레트에 관하여 게시하고 있으나, 상기 선행문헌은 타이어 외주면을 따라 돌기홈이 형성되어 타이어가 적정 위치에 위치함으로써 이탈하는 것을 방지하는 것으로 플라스틱 소재의 휨 현상을 방지하는 구성은 개시하고 있지 않다. 이에 자동화 물류창고에 적재 가능하도록 보다 내구성이 향상된 팔레트의 제공이 필요하다.
국내 등록특허번호 제10-1186069호에는 재료 취급에 유용한 팔레트 분야에 관한 것으로 지게차 장비에 사용하도록 설계된 다중 피스의 플라스틱 팔레트에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1809842호에는 타이어 휠을 올려놓는 면에 타이어 휠의 가장자리를 지지하여 움직이지 못하게 고정 돌기를 형성하여 정해진 위치에서 안정적으로 타이어 휠을 지지 고정할 수 있게 하고, 또한 지면과 맞닿는 다른 면에는 이 고정돌기와 대응하는 위치에 수용 홈을 형성하므로 팔레트를 여러 단으로 쌓더라도 이들 고정 돌기와 수용 홈의 결합을 통해 팔레트가 미끄러지는 것을 방지하면서도 적재 높이가 감소되어 많은 양의 팔레트를 적재, 이동이 가능하게 하고, 안전하게 운반할 수 있는 자동차의 타이어 휠 운반용 팔레트에 관하여 게시하고 있다. 국내 등록실용신안번호 제20-1996-0006695호에는 제지와 같은 물건 하부의 받침대로 사용하는 팔레트에 관한 것으로서, 특히 상부 가로 보강대와 다리를 일체로 형성하여 외부의 충격이나 자체무게에 의해 팔레트가 손상되는 것을 방지하기 위한 팔레드(PALLET)에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1821149호에는 서로 대향하도록 나란이 배치되고, 측면에 제1포크 삽입공이 수평방향으로 각각 형성되는 제1지지부와 제2지지부를 구비하는 측면 지지부; 상기 측면 지지부의 상면 또는 하면의 일부 또는 전체를 커버하도록 결합되는 패널부 및 상기 패널부의 상면 또는 하면에 결합되어, 적재물과 패널부 사이 또는 패널부와 포크 사이에서 슬립이 발생하는 것을 방지하는 패드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파렛트에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 고밀도로 타이어 보관이 가능하고 플라스틱 재질의 팔레트에서 발생하는 휨현상을 방지할 수 있도록 보다 내구성과 구조변형을 최소화할 수 있는 타이어 적재용 플라스틱 팔레트를 제공하고자 한다.
본 발명의 타이어 적재용 팔레트는 플라스틱 재질로 평면 다각구조로 이루어지는 판프레임으로 형성되고, 상기 판프레임 일면은 편평한 데크부가 형성되고 타면에는 일정 크기의 사각 홈으로 구분되고, 일면 가장자리를 기준으로 돌출 지지프레임이 일정 간격으로 오와 열을 이루어 하나 이상이 형성되며, 상기 판프레임 측면에는 금속 재질로 형성된 부재구조의 강관 프레임이 삽입될 수 있도록 하나 이상의 수용홈이 가로 또는 세로방향으로 이격되어 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트는 타이어 적재용 플라스틱 팔레트의 편평한 데크부가 형성된 타면과 또 다른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트의 편평한 데크부가 형성된 타면에 각각 형성된 돌출 지지프레임이 서로 맞닿아 마주 보도록 하여 융착 결합으로 고정되어 양면이 편평한 데크부로 외향하도록 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 제조는 타이어 적재용 팔레트 생산용 금형에서 판프레임을 성형하고, 판프레임 측면에 형성된 수용홈에 금속 재질로 형성된 부재구조의 강관 프레임이 삽입하고, 수용홈 개구부를 폐쇄시킬 수 있는 폐쇄 프레임을 끼워넣어 수용홈을 폐쇄하며, 강관 프레임과 폐쇄프레임 및 판프레임을 타면에서 나사결합으로 고정하며, 상기 판프레임의 타면과 또 다른 판프레임의 타면에 형성된 돌출 지지프레임을 서로 맞닿도록 하여 융착 결합으로 고정되어 양면이 편평한 데크부로 외향하도록 제조하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 판프레임 일측면에는 금속재질로 형성된 부재구조의 강관 프레임이 삽입될 수 있도록 하나 이상의 수용홈이 가로 또는 세로방향에 하나 이상 이격되어 설치되는 것일 수 있다.
상기 상, 하부 판프레임 중 어느 하나의 판프레임 측면에는 강관 프레임이 가로방향으로 설치되고, 이와 결합되는 판프레임에는 강관 프레임이 세로 방향으로 설치됨으로써, 상, 하부 판프레임에 삽입된 강관 프레임은 수직하게 설치된 형태로 이루어지는 것일 수 있다.
또한, 상기 수용홈 개구부에는 폐쇄 프레임이 설치되어 수용홈은 폐쇄 가능 하고, 상기 폐쇄프레임은 수용홈에 대응 및 수납할 수 있는 형태의 돌출부가 형성되고, 돌출부 타측에는 수용홈 개구부에 걸림 고정되는 걸림부가 형성되어 이루어지는 것일 수 있다.
상기 수용홈 개구부에는 판프레임에 수용된 금속 강관 프레임을 폐쇄시킬 수 있는 폐쇄 프레임을 끼워넣어 수용홈을 폐쇄하며, 강관 프레임과 폐쇄프레임 및 판프레임은 타면에서 나사결합으로 고정되는 것일 수 있다.
본 발명은 내구성과 강도가 향상된 타이어 적재용 플라스틱 팔레트를 제공함으로써, 자동화 시스템이 구현된 물류창고에 보관 과정에서 오류를 최소화하고, 고밀도의 타이어 적재가 가능하여 물류 효율의 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 타이어 적재용 팔레트 정면 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 타이어 적재용 팔레트 실물 사진을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 상부 또는 하부 판프레임 저면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 강관 프레임의 삽입과정 모식도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 폐쇄프레임 사진을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 폐쇄 프레임 설치 확대도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 타이어 적재용 팔레트 사용 모식도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 타이어 적재용 팔레트 사용 공정 사진을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 타이어 적재용 팔레트 성능 시험 결과를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 타이어 적재용 팔레트의 적재물 굴곡시험 결과를 나타낸다.
본 발명은 생산라인에서 검사가 완료된 타이어를 적재할 수 있는 플라스틱 팔레트를 제공한다. 또한, 본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트는 자동화 시스템이 적용된 물류창고 또는 종래의 물류창고를 포함하여 사용이 가능하다. 이하, 본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트와 관련한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트 정면 사시도를 나타내고, 도 2는 실물 사진을 나타낸다. 본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트는 플라스틱 재질로 형성되고, 평면 다각구조의 동일한 구조로 이루어지는 상부 및 하부 판프레임이 결합되어 이루어진다.
상기 상부 및 하부 판프레임의 형태는 바람직하게는 정사각형으로 형성되는 것이 적절하다. 이는 본 발명의 팔레트는 타이어 적재용으로서 물류창고에 복수의 단으로 쌓아 많은 양이 저장 및 운반되는 경우에도 운반 안정성 및 적재 효율을 가장 높일 수 있기 때문이다. 또한, 후술할 강관 프레임이 상, 하부 판프레임에 삽입 및 고정되는 경우 동일한 형태의 상, 하부 판프레임의 강관프레임이 수직교차되도록 결합시킴으로써 프레임 전체에 내구성을 부여하여 판프레임의 휨현상을 최소화하기 위함이다.
도 3은 본 발명의 상부 또는 하부 판프레임 저측면을 나타낸다. 본 발명의 상부 또는 하부의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트 단위체는 플라스틱 재질로 평면 다각구조로 이루어지는 판프레임으로 형성되고, 상기 판프레임 일면은 편평한 데크부가 형성되고 타면에는 일정 크기의 사각 홈(110)으로 구분되고 일면 가장자리를 기준으로 돌출 지지프레임(120)이 일정 간격으로 오와 열을 이루어 하나 이상이 형성되며, 상기 판프레임 측면에는 금속 재질로 형성된 부재구조의 강관 프레임이 삽입될 수 있도록 하나 이상의 수용홈이 가로 또는 세로방향으로 이격되어 형성되어 이루어진다.
본 발명의 상부 또는 하부 판프레임은 결합부 측면이 맞닿아 결합 고정되어 데크부가 상, 하 외향하도록 설치된다. 상기 결합방법은 바람직하게는 열 융착방법으로 이루어짐으로써 보다 프레임 생산방법이 간편하고 결합을 위한 장치가 부가되지 않는 장점이 있다.
상기 상, 하부 판프레임의 돌출 지지프레임이 상호결합되며 돌출 지지프레임과 돌출 지지프레임 사이 공간에는 팔레트의 포크홀(130)이 형성된다. 상기 포크홀은 통상의 팔레트 이송시 지게차가 이송할 수 있는 중공부를 제공한다.
본 발명의 판프레임 어느 한 측면에는 금속재질의 강관 프레임(220)이 하나 이상 삽입 고정된다. 상기 강관 프레임은 금속재질로 형성된 부재구조로 판프레임 길이방향과 대응할 수 있는 길이로 형성되고 하나 이상 가로 또는 세로 방향을 따라 하나 이상 이격되어 설치된다.
본 발명의 상부 또는 하부 판프레임 중 어느 하나의 프레임에 가로방향으로 강관 프레임이 설치된다면 결합되는 타 판프레임의 강관 프레임은 세로방향으로 90도 회전하여 설치됨으로써 각 상, 하부 프레임에 설치된 강관 프레임은 서로 수직하도록 열융착 가능하다.
플라스틱 재질은 유연성이 우수한 재질로 고하중에 휨(밴딩)현상이 발생할 수 있다. 저장과 이송이 자동화된 물류창고에 있어 휨현상이 발생하여 구조가 변형된 팔레트는 적재시 자동화 이송 시스템에서 센서감지에 오류를 야기시킬 뿐 아니라 고밀도 적재시 어려움이 발생한다.
본 발명의 강관 프레임은 상, 하부 프레임 측면 전체에 지지력을 부여함으로써 고하중을 견디고 휨현상을 방지할 수 있는 내구성을 제공할 수 있는 것이다. 따라서 우수한 지지력 및 내구성으로 고밀도의 타이어 적재가 가능함으로 물류창고의 관리 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 강관 프레임의 삽입과정 모식도를 나타낸다. 본 발명의 상, 하부 판프레임 측면에는 강관 프레임이 수용될 수 있는 수용홈(221)이 형성되고 상기 수용홈 내부로 강관프레임이 삽입 설치되며, 상기 수용홈 개구부에는 수용된 강관 프레임을 폐쇄시킬 수 있는 폐쇄프레임이 설치된다.
도 5는 본 발명의 폐쇄프레임 측면도를 나타내고, 도 6은 폐쇄 프레임 설치 확대도를 나타낸다. 본 발명의 폐쇄프레임(222)은 수용홈(221) 내부로 수납될 수 있는 돌출부가 일측에 형성되고, 타측에는 수용홈 개구부에 걸림 고정되는 걸림부가 형성되어 수용홈을 폐쇄함과 동시에 판프레임이 삽입된 외측면을 편평한 측면부로 형성할 수 있도록 한다. 폐쇄프레임 돌출부에는 고정장치(223)를 매개로 판프레임에 고정이 가능하도록 고정부가 형성된다.
상기 고정부는 판프레임의 결합부 측면에 설치되고 고정장치는 결합부와 수직하게 고정부와 강관 프레임에 관통 및 고정된다. 이후, 상, 하부 판프레임이 열융착 결합되어 고정장치는 외부에 노출되지 않으므로 이송 및 적재 중에 지게차와 이송장치가 고정장치와 마찰하여 파손되거나 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 상기 고정장치는 바람직하게는 볼트로 구현될 수 있으며 강관 프레임과 동재질로 형성됨으로써 결합강도를 보다 높일 수 있도록 한다.
본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트는 타이어 물류창고에서 타어어를 자동 적재하는 경우, 또는 지게차를 이용하여 수동으로 적재하는 경우에 사용되는 것으로, 프레임 내부에는 4각 강관이 삽입되어 고중량의 타이어에 휨이 방지되고 상기, 강관은 상부 및 하부가 수직되도록 융착 결합됨으로써 보다 팔레트 전체 프레임에 내구성을 부여하여 휨방지가 가능한 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트 사용 모식도를 나타낸다. 본 발명의 모식도에 도시된 팔레트에는 출고된 타이어가 적재되어 이송컨베이어 벨트(C)상에서 함께 이동된다. 본 발명의 실시예에 따라 적재되는 타이어(T)는 단일의 팔레트에 4열의 타이어가 각 4개씩 총 32개의 타이어가 적재되고 이때 타이어의 총량은 800kg이 될 수 있다. 이와 같은 타이어 적재 시에도 본 발명의 플라스틱 팔레트는 상기 하중을 견디고 휨 현상없이 적재가 가능하여 고밀도 보관과 자동화 시스템에 적합하게 되는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 타이어 생산공장에서의 실시예에 따른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트 사용 모식도를 나타낸다. 완성된 타이어는 컨베이어를 타고 검사라인으로 이동하며, 검사라인에서는 육안 및 검사장치를 사용하여 불량품을 분류한다. 문제없는 완성품은 보관창고로 입고처리되며, 이때 팔레트 위에 4개씩 5단으로 쌓아 로봇 이송기로 이동하여 보관창고에 적층보관한다. 출하는 보관창고에서 보관중인 파레트를 로봇이송기로 운반하여 컨테이너로 출하한다.
이와 같은 타이어 이송 적재 보관시에도 본 발명의 플라스틱 팔레트는 상기 하중을 견디고 휨 현상없이 적재가 가능하여 고밀도 보관과 자동화 시스템에 적합하게 되는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트 성능 시험 결과를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 팔레트 성능 시험은 만곡강도시험, 압축강도시험, 낙하강도시험, 미끄럼시험, 적재물 굴곡시험 등을 실시하였다.
실시예로 사용된 본 발명의 타이어 적재용 플라스틱 팔레트의 규격은 가로, 세로, 두께가 1600×1600×150mm로 구현한 것으로 이는 통상 표준화된 팔레트의 규격을 적용한 것이다. 상기 시험은 자동화창고의 30℃ 온도에서 실시되었다.
만곡강도 시험 결과, 본 발명에 따른 팔레트는 만곡량은 9mm 이하이고 잔류휨량은 0.2%로 나타났다. 비교구로 지정된 통상 KS 규정 및 JIS 규정에 따라 구현된 팔레트는 만곡량이 5%이하, 1종은 15mm이하이고, 잔류휨량은 0.5%이하로 본 발명에 따른 팔레트는 비교구로 지정된 팔레트들에 비해 만곡량 및 잔류휨량이 적어진 것으로 사료된다.
이후, 압축강도시험과 미끄럼 시험에서는 통상의 팔레트와 동일하게 이상이 없었고, 낙하강도 시험에서 변화율은 본 발명에 따른 팔레트는 ±0.2%이고 비교구는 ±0.4~1%이하로 변화율이 낮아 내구성이 보다 향상된 것으로 사료된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 적재용 플라스틱 팔레트의 적재물 굴곡 시험 결과를 나타낸다. 적재하중 1200kg을 팔레트에 적재하고 휨량을 측정하였다. 시험은 40℃의 물류창고에서 실시되었고 적재하중은 360시간 이후 제거하여 그 휨량을 측정하였다. 상기 그래프에 도시된 (A)는 본 발명의 팔레트를 나타내고, (B)는 일반 자동창고용 팔레트를 나타낸다. 하중제거 후 본 발명의 팔레트는 휨량이 0.4mm이고 일반 자동창고용 팔레트는 0.6mm로 본 발명에 따른 팔레트는 휨량 개선 효과가 있는 것으로 확인되었다.
자동화 시스템이 적용된 물류 창고에서 사용 오류를 감소시키고 고밀도의 타이어가 적재 가능한 팔레트를 제공함으로써, 물류관리의 시스템화 및 정보화를 통해 원가절감과 생산성 향상을 달성할 수 있어 관련 산업인의 이익 제고에 보탬이 됨으로 산업상 이용가능성이 있다.
T: 타이어 C: 이송컨베이어 벨트 100: 판프레임
100a: 상부 판프레임 100b: 하부 판프레임 110: 홈
120: 돌출 지지프레임 130: 포크홀 220: 강관 프레임
221: 수용홈 222: 폐쇄프레임 223: 고정장치

Claims (4)

  1. 플라스틱 재질의 평면 다각구조로 이루어지는 판프레임의 일면은 요철 또는 굴곡이 없는 편평한 데크부가 형성되고 타면에는 일정 크기의 사각홈으로 구분되고 일면 가장자리를 기준으로 돌출 지지프레임이 일정 간격으로 오와 열을 이루어 하나 이상이 형성되며, 판프레임 측면에는 금속 재질로 형성된 부재구조의 강관프레임이 삽입될 수 있도록 하나 이상의 수용홈이 가로 또는 세로방향으로 이격되어 형성되고,
    상기 강관프레임은 어느 하나의 판프레임에 가로 방향으로 형성되고, 이와 결합되는 또다른 판프레임의 타면에 형성되는 강관 프레임은 세로 방향으로 형성되도록 교차하여 결합 고정되며; 상기 수용홈 개구부에는 판프레임에 수용된 금속 강관 프레임을 폐쇄시킬 수 있는 폐쇄 프레임을 끼워넣어 수용홈을 폐쇄하며,
    상기 폐쇄프레임은 수용홈 내부로 수납되는 돌출부가 일측에 형성되고, 타측에는 수용홈 개구부에 걸림 고정되는 걸림부가 형성되며, 돌출부에는 나사형상의 고정장치가 수용되는 고정부가 형성되어 돌출 지지프레임이 형성된 면에서 나사형상의 고정장치로 강관 프레임과 폐쇄프레임 및 판프레임을 함께 고정 결합하며,
    상기 편평한 데크부가 외향하도록 돌출 지지프레임이 형성된 면의 돌출 지지프레임을 서로 마주보도록 두개의 판프레임을 열융착 결합함으로서 나사형상의 고정장치는 외부로 노출되지 않도록 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 적재용 플라스틱 팔레트
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