KR102559374B1 - 중공형 롤 타입 적재물 이적재기 - Google Patents

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Abstract

중공형 롤 타입 적재물 이적재기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기는 중공형 롤 타입 적재물을 운반하는 운반 대차와 상호작용하되 적재물이 이적재되는 대상 설비로 접근 또는 이격되면서 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행하는 가동형 이적재 유닛; 및 가동형 이적재 유닛의 주변에 고정되게 마련되며, 가동형 이적재 유닛에서 전달되는 적재물을 임시 보관하는 고정형 이적재 유닛을 포함한다.

Description

중공형 롤 타입 적재물 이적재기{LOADING AND UNLOADING DEVICE FOR A HOLLOW ROLL}
본 발명은, 중공형 롤 타입 적재물 이적재기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종전의 수작업에서 벗어나 중공형 롤 타입 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행할 수 있으며, 이로 인해 이적재 작업에 따른 택트 타임(Tact Time)을 줄여 생산성 향상에 이바지할 수 있는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기에 관한 것이다.
중공형 롤 타입 적재물이란 내부가 빈 원통형 구조물을 의미한다. 이러한 중공형 롤 타입 적재물은 형상, 용도 등에 제한이 없다.
다시 말해, 원통형 구조물에 내부가 빈 구조라면 어떠한 것이라도 중공형 롤 타입 적재물이 될 수 있다. 다만, 이하에서는 최근 이슈가 되고 있는 2차전지(secondary cell)를 예로 들어 설명한다.
익히 알려진 것처럼 2차전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리킨다. 최근 2차전지를 배터리라 부르기도 한다.
이러한 2차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 예컨대, 2차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류될 수 있다.
위와 같은 다양한 분류 중에서 스택형 구조는 양극재, 분리막, 음극재를 소정의 크기로 절단한 다음, 이들을 차례로 적층하여 전극 조립체를 형성한 것을 가리킨다. 분리막은 양극재와 음극재 사이마다 배치된다.
이처럼 2차전지를 포함하는 배터리는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등으로 이루어지는데, 최근 소재 및 배터리 생산 공정 관련 설비 개발의 중요성이 높아지는 추세이다. 이에, 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등의 생산 및 포장을 위한 설비 개발이 진행되는 실정이다.
2차전지를 이루는 양극재, 음극재 및 분리막은 앞서 기술한 것처럼 개별 낱장으로 제조되기도 하지만 보통은 생산성 향상을 위해 롤 타입(roll type)으로 제조된다. 이처럼 롤 타입으로 제조된 양극재, 음극재 및 분리막 역시, 중공형 롤 타입 적재물에 해당할 수 있다.
한편, 어떠한 사이즈, 용도, 기능일지라도 중공형 롤 타입 적재물은 대상 설비로 이적재해야 한다. 대상 설비는 중공형 롤 타입 적재물을 단순히 보관하는 창고 설비일 수도 있고 혹은 실질적으로 중공형 롤 타입 적재물을 이용해서 공정을 진행하는, 예컨대 2차전지를 생산하는 생산 설비일 수도 있다.
어떠한 설비일지라도 대상 설비는 클린룸(clean room) 등에 위치 고정된 설비라서 이러한 대상 설비로 중공형 롤 타입 적재물을 전달하거나 대상 설비에서 중공형 롤 타입 적재물을 전달받으려면 그에 적합한 기능을 갖는 장치, 즉 적재물 이적재기가 필요할 것으로 예상한다.
다만, 현재는 작업자가 수동 대차를 이용해서 적재물에 대한 이적재 작업을 진행하는 것이 대부분이어서 적재물에 대한 이적재 작업량이 현저히 줄어들거나 비효율적일 수밖에 없다는 점을 두루 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 중공형 롤 타입 적재물 이적재기에 관한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0023696호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전의 수작업에서 벗어나 중공형 롤 타입 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행할 수 있으며, 이로 인해 이적재 작업에 따른 택트 타임(Tact Time)을 줄여 생산성 향상에 이바지할 수 있는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 중공형 롤 타입 적재물을 운반하는 운반 대차와 상호작용하되 상기 적재물이 이적재되는 대상 설비로 접근 또는 이격되면서 상기 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행하는 가동형 이적재 유닛; 및 상기 가동형 이적재 유닛의 주변에 고정되게 마련되며, 상기 가동형 이적재 유닛에서 전달되는 적재물을 임시 보관하는 고정형 이적재 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기가 제공될 수 있다.
상기 고정형 이적재 유닛은, 상기 가동형 이적재 유닛이 사이에 배치되게 서로 이격되고 상하로 배치되는 한 쌍의 고정 마스터 프레임; 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임에 각각 업/다운(up/down) 이동 가능하게 결합하며, 상기 적재물을 클램핑하는 적재물 클램프 모듈; 및 상기 적재물 클램프 모듈과 상기 고정 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 적재물 클램프 모듈을 상기 고정 마스터 프레임에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 클램프 모듈 업/다운 구동부를 포함할 수 있다.
상기 적재물 클램프 모듈은, 상기 클램프 모듈 업/다운 구동부에 연결되는 모듈 바디; 상기 적재물을 클램핑하되 상기 적재물의 중공부에 삽입되는 삽입부를 구비하는 클램프; 및 상기 클램프와 상기 모듈 바디에 연결되되 상기 클램프의 삽입부가 상기 적재물의 중공부로 삽입 또는 삽입해제되는 방향을 따라 상기 클램프를 이동시키는 클램프 이동부를 포함할 수 있다.
상기 적재물 클램프 모듈은, 상기 클램프에 이웃하게 연결되는 센서 브래킷; 및 상기 센서 브래킷에 탑재되며, 상기 클램프의 삽입부가 상기 적재물의 중공부에 삽입되었는지를 센싱하는 제1 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 고정형 이적재 유닛은, 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임을 상부에서 연결하여 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임을 지지하는 제1 프레임 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임 지지대를 기준으로 해서 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임, 한 쌍의 상기 적재물 클램프 모듈, 한 쌍의 상기 클램프 모듈 업/다운 구동부가 대칭되게 배치될 수 있다.
상기 가동형 이적재 유닛은, 서로 이격되고 상하로 배치되는 한 쌍의 가동 마스터 프레임; 상기 가동 마스터 프레임에 교차하게 한 쌍의 가동 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 가동 마스터 프레임이 상기 대상 설비에 접근 또는 이격되게 마련되는 한 쌍의 가동 전후진 프레임; 상기 가동 마스터 프레임과 상기 가동 전후진 프레임에 연결되며, 상기 가동 마스터 프레임을 상기 가동 전후진 프레임의 길이 방향으로 전후진 구동시키는 프레임 전후진 구동부; 및 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임에 각각 업/다운(up/down) 이동 가능하게 결합하며, 상기 적재물을 핸들링하는 적재물 핸들링 모듈을 포함할 수 있다.
상기 가동형 이적재 유닛은, 상기 적재물 핸들링 모듈과 상기 가동 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 적재물 핸들링 모듈을 상기 가동 마스터 프레임에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 핸들링 모듈 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 가동형 이적재 유닛은, 상기 가동 전후진 프레임 상에 배치되고 상기 가동 마스터 프레임과 연결되며, 상기 적재물 핸들링 모듈을 상기 프레임 전후진 구동부에 교차하는 수평 방향으로 구동시키는 핸들링 모듈 수평 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 적재물 핸들링 모듈은, 상기 적재물의 지관이 올려져 안착되는 안착대; 및 상기 안착대를 지지하는 안착대 지지부를 포함할 수 있다.
상기 안착대에는 상기 적재물의 지관이 가이드되면서 안착되는 가이드 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 가이드 슬롯의 일측에는 상기 안착대의 가이드 슬롯에 상기 적재물의 지관이 배치되었는지를 센싱하는 제2 센서가 마련될 수 있다.
상기 가동형 이적재 유닛은, 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임을 상부에서 연결하여 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임을 지지하는 제2 프레임 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 프레임 지지대를 기준으로 해서 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임, 한 쌍의 상기 적재물 핸들링 모듈이 대칭되게 배치될 수 있다.
새로운 적재물을 상기 대상 설비로 자동 로딩(loading)하는 한편 상기 대상 설비 측의 적재물을 상기 대상 설비에서 언로딩(unloading)하기 위해 상기 가동형 이적재 유닛과 상기 고정형 이적재 유닛의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전의 수작업에서 벗어나 중공형 롤 타입 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행할 수 있으며, 이로 인해 이적재 작업에 따른 택트 타임(Tact Time)을 줄여 생산성 향상에 이바지할 수 있다.
도 1은 이적재 대상의 중공형 롤 타입 적재물에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기와 대상 설비의 배치 관계 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 2에서 대상 설비를 제거한 도면이다.
도 5는 도 4에서 적재물을 제거한 도면이다.
도 6은 고정형 이적재 유닛의 사시도이다.
도 7은 도 6의 정면도이다.
도 8은 도 7의 A 영역의 확대도이다.
도 9는 가동형 이적재 유닛의 사시도이다.
도 10은 도 9의 정면도이다.
도 11은 도 9의 평면도이다.
도 12는 도 9의 측면도이다.
도 13은 적재물 핸들링 모듈에 적재물이 안착한 상태의 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기의 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 이적재 대상의 중공형 롤 타입 적재물에 대한 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기와 대상 설비의 배치 관계 사시도이며, 도 3은 도 2의 측면도이고, 도 4는 도 2에서 대상 설비를 제거한 도면이며, 도 5는 도 4에서 적재물을 제거한 도면이고, 도 6은 고정형 이적재 유닛의 사시도이며, 도 7은 도 6의 정면도이고, 도 8은 도 7의 A 영역의 확대도이며, 도 9는 가동형 이적재 유닛의 사시도이고, 도 10은 도 9의 정면도이며, 도 11은 도 9의 평면도이고, 도 12는 도 9의 측면도이며, 도 13은 적재물 핸들링 모듈에 적재물이 안착한 상태의 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)를 적용할 경우, 종전의 수작업에서 벗어나 중공형 롤 타입 적재물(10)에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행할 수 있으며, 이로 인해 이적재 작업에 따른 택트 타임(Tact Time)을 줄여 생산성 향상에 이바지할 수 있다.
이러한 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)는 단독 장비로도 사용 가능하고, 또한 대상 설비(1)와 함께 하나의 시스템을 구현할 수도 있다. 즉 본 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)는 예컨대, 원헤드 언/리와인더 도킹(One Head Un/Rewinder Docking) 이적재기(100)일 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)를 통해 핸들링되는 대상물은 도 1처럼 지관(12) 내에 중공부(11)가 형성된 중공형 롤 타입 적재물(10)이다. 이러한 중공형 롤 타입 적재물(10)은 2차전지를 이루는 양극재, 음극재 및 분리막 중 하나일 수 있다.
물론, 도 1과 형태만 동일하다면 중공형 롤 타입 적재물(10)이 반드시 2차전지의 재료일 필요는 없다. 이하, 설명의 편의를 위해 중공형 롤 타입 적재물(10)을 단순히 적재물(10)이라 해서 설명한다.
그리고, 본 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)와 상호작용하는 대상 설비(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 적재물(10)이 이적재되는 장소를 이룰 수 있는데, 이러한 대상 설비(1)는 적재물(10)을 단순히 보관하는 창고 설비일 수도 있고 혹은 실질적으로 적재물(10)을 이용해서 공정을 진행하는, 예컨대 2차전지를 생산하는 생산 설비일 수도 있다. 도 2 및 도 3은 대상 설비(1)에 대한 개략적인 도면일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않는다.
한편, 본 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)는 크게, 가동형 이적재 유닛(140)과 고정형 이적재 유닛(110)을 포함할 수 있다.
고정형 이적재 유닛(110)에 대해 먼저 살펴보면, 고정형 이적재 유닛(110)은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 가동형 이적재 유닛(140)의 주변에 고정되게 마련되며, 가동형 이적재 유닛(140)에서 전달되는 적재물(10)을 임시 보관하는 역할을 한다. 즉 가동형 이적재 유닛(140)의 일부가 고정형 이적재 유닛(110) 내에 배치되는 구조를 이룬다.
이에, 별도의 운반 대차(미도시)가 새로운 적재물(10)을 싣고 가동형 이적재 유닛(140)으로 전달하면 가동형 이적재 유닛(140)이 해당 적재물(10)을 고정형 이적재 유닛(110)에 전달한다. 이어, 고정형 이적재 유닛(110) 상에서 적재물(10)이 임시 보관되는 중에 가동형 이적재 유닛(140)이 대상 설비(1) 측의 적재물(10)을 언로딩(unloading)해서 운반 대차로 옮긴다. 그런 다음에, 고정형 이적재 유닛(110) 상에 임시 보관 중인 적재물(10)을 가동형 이적재 유닛(140)이 대상 설비(1)로 전달 즉 로딩(loading)한다.
고정형 이적재 유닛(110)은 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)을 포함하며, 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)에 아래 구성들이 위치별로 탑재되는 형태를 취한다.
한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)은 가동형 이적재 유닛(140)이 사이에 배치되게 서로 이격되고 상하로 배치되는 구조물이다.
한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)에는 적재물 클램프 모듈(130)이 마련된다. 즉 적재물 클램프 모듈(130)은 고정 마스터 프레임(120) 각각에 개별적으로 마련된다. 이러한 적재물 클램프 모듈(130)은 적재물(10)을 클램핑하는 수단으로서, 고정 마스터 프레임(120) 상에서 업/다운(up/down) 이동된다.
적재물 클램프 모듈(130)이 고정 마스터 프레임(120) 상에서 업/다운(up/down) 이동될 수 있게 클램프 모듈 업/다운 구동부(125)가 마련된다.
클램프 모듈 업/다운 구동부(125)는 적재물 클램프 모듈(130)과 고정 마스터 프레임(120)에 각각 연결되며, 적재물 클램프 모듈(130)을 고정 마스터 프레임(120)에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 클램프 모듈 업/다운 구동부(125)는 리니어 모터 또는 볼 스크루 구조, 혹은 실린더 구조로 적용될 수 있다.
적재물 클램프 모듈(130)은 전술한 것처럼 한 쌍으로 배치되며, 적재물(10)을 클램핑하는 역할을 한다. 한 쌍의 적재물 클램프 모듈(130)은 구조가 동일하다.
이러한 적재물 클램프 모듈(130)은 클램프 모듈 업/다운 구동부(125)에 연결되는 모듈 바디(131)와, 적재물(10)을 클램핑하되 적재물(10)의 중공부(11)에 삽입되는 삽입부(133)를 구비하는 클램프(132)와, 클램프(132)와 모듈 바디(131)에 연결되되 클램프(132)의 삽입부(133)가 적재물(10)의 중공부(11)로 삽입 또는 삽입해제되는 방향을 따라 클램프(132)를 이동시키는 클램프 이동부(134)를 포함한다.
클램프 이동부(134) 역시, 리니어 모터 또는 볼 스크루 구조, 혹은 실린더 구조로 적용될 수 있는데, 이러한 클램프 이동부(134)의 작용으로 한 쌍의 클램프(132)가 이동하고, 클램프(132)의 삽입부(133)가 적재물(10)의 중공부(11)에 삽입됨으로써 적재물 클램프 모듈(130)에 적재물(10)이 클램핑될 수 있다.
적재물 클램프 모듈(130)에는 클램프(132)에 이웃하게 연결되는 센서 브래킷(135)과, 센서 브래킷(135)에 탑재되며, 클램프(132)의 삽입부(133)가 적재물(10)의 중공부(11)에 삽입되었는지를 센싱하는 제1 센서(136)가 더 마련된다. 제1 센서(136)는 클램프(132)의 삽입부(133)에 이웃하게 배치되고 클램프(132)의 삽입부(133) 영역을 센싱해서 정보를 컨트롤러(190)로 전송한다.
고정형 이적재 유닛(110)에는 제1 프레임 지지대(122)가 더 구비된다. 제1 프레임 지지대(122)는 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)을 상부에서 연결하여 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120)을 지지하는 역할을 한다.
본 실시예에서 제1 프레임 지지대(122)를 기준으로 해서 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120), 한 쌍의 적재물 클램프 모듈(130), 한 쌍의 클램프 모듈 업/다운 구동부(125)가 대칭되게 배치될 수 있다.
한편, 가동형 이적재 유닛(140)은 중공형 롤 타입 적재물(10)을 운반하는 운반 대차(미도시)와 상호작용하되 적재물(10)이 이적재되는 대상 설비(1)로 접근 또는 이격되면서 적재물(10)에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행하는 역할을 한다.
이러한 가동형 이적재 유닛(140) 역시, 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)을 포함하며, 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)에 아래 구성들이 위치별로 탑재되는 형태를 취한다.
한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)은 서로 이격되고 상하로 배치되는 구조물이다. 고정 마스터 프레임(120)처럼 상하로 배치되는 프레임 구조물로 적용된다. 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)이 한 쌍의 고정 마스터 프레임(120) 내에 배치되어야 하기 때문에, 고정 마스터 프레임(120)보다는 가동 마스터 프레임(150)의 크기가 작다.
가동 마스터 프레임(150)에는 가동 전후진 프레임(152)이 연결된다. 가동 전후진 프레임(152) 역시 한 쌍으로 마련되며, 가동 마스터 프레임(150)에 교차하게 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)에 각각 연결된다. 이러한 가동 전후진 프레임(152)은 가동 마스터 프레임(150)이 대상 설비(1)에 접근 또는 이격되게, 즉 도 9의 X축 방향으로 이동되게 한다.
가동 전후진 프레임(152) 상에서 가동 마스터 프레임(150)이 전후진, 즉 도 9의 X축 방향으로 이동될 수 있게 가동형 이적재 유닛(140)에 프레임 전후진 구동부(154)가 마련된다. 프레임 전후진 구동부(154)는 가동 마스터 프레임(150)과 가동 전후진 프레임(152)에 연결되며, 가동 마스터 프레임(150)을 가동 전후진 프레임(152)의 길이 방향 즉 도 9의 X축 방향으로 전후진 구동시키는 역할을 한다. 프레임 전후진 구동부(154) 역시, 리니어 모터 또는 볼 스크루 구조, 혹은 실린더 구조로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 가동형 이적재 유닛(140)에는 적재물 핸들링 모듈(160)이 마련된다. 적재물 핸들링 모듈(160)은 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)에 각각 업/다운(up/down) 이동 가능하게 결합하며, 적재물(10)을 핸들링하는 역할을 한다.
적재물 핸들링 모듈(160)이 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150) 상에서 업/다운(up/down) 구동될 수 있게 핸들링 모듈 업/다운 구동부(155)가 마련된다.
핸들링 모듈 업/다운 구동부(155)는 적재물 핸들링 모듈(160)과 가동 마스터 프레임(150)에 각각 연결되며, 적재물 핸들링 모듈(160)을 가동 마스터 프레임(150)에 대해 업/다운(up/down), 즉 도 9의 Z 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 핸들링 모듈 업/다운 구동부(155) 역시, 리니어 모터 또는 볼 스크루 구조, 혹은 실린더 구조로 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 가동형 이적재 유닛(140)에는 핸들링 모듈 수평 구동부(157)가 더 마련된다.
핸들링 모듈 수평 구동부(157)는 가동 전후진 프레임(152) 상에 배치되고 가동 마스터 프레임(150)과 연결되며, 적재물 핸들링 모듈(160)을 프레임 전후진 구동부(154)에 교차하는 수평 방향으로, 즉 도 9의 Y 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 핸들링 모듈 수평 구동부(157)로 인해 다양한 사이즈의 적재물(10)에 공용으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
적재물 핸들링 모듈(160)은 적재물(10)의 지관(12)이 올려져 안착되는 안착대(161)와, 안착대(161)를 지지하는 안착대 지지부(165)를 포함한다.
안착대(161)에는 적재물(10)의 지관(12)이 가이드되면서 안착되는 가이드 슬롯(162)이 형성한다. 대략 V자 형태의 가이드 슬롯(162)으로 인해 적재물(10)의 지관(12)이 안정적으로 가이드되면서 안착대(161)에 안착될 있다.
가이드 슬롯(162)의 일측에는 안착대(161)의 가이드 슬롯(162)에 적재물(10)의 지관(12)이 배치되었는지를 센싱해서 컨트롤러(190)로 정보를 전송하는 제2 센서(163)가 마련된다.
그리고, 본 실시예에 따른 가동형 이적재 유닛(140)에도 제2 프레임 지지대(159)가 갖춰진다. 제2 프레임 지지대(159)는 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임(150)을 상부에서 연결하여 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150)을 지지하는 역할을 한다.
고정형 이적재 유닛(110) 측의 제1 프레임 지지대(122)와 마찬가지로 제2 프레임 지지대(159)를 기준으로 해서 한 쌍의 가동 마스터 프레임(150), 한 쌍의 적재물 핸들링 모듈(160)이 대칭되게 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 중공형 롤 타입 적재물 이적재기(100)에는 장비의 컨트롤을 위하여 컨트롤러(190)가 더 탑재된다.
컨트롤러(190)는 새로운 적재물(10)을 대상 설비(1)로 자동 로딩(loading)하는 한편 대상 설비(1) 측의 적재물(10)을 대상 설비(1)에서 언로딩(unloading)하기 위해 가동형 이적재 유닛(140)과 고정형 이적재 유닛(110)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 새로운 적재물(10)을 대상 설비(1)로 자동 로딩(loading)하는 한편 대상 설비(1) 측의 적재물(10)을 대상 설비(1)에서 언로딩(unloading)하기 위해 가동형 이적재 유닛(140)과 고정형 이적재 유닛(110)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 새로운 적재물(10)을 대상 설비(1)로 자동 로딩(loading)하는 한편 대상 설비(1) 측의 적재물(10)을 대상 설비(1)에서 언로딩(unloading)하기 위해 가동형 이적재 유닛(140)과 고정형 이적재 유닛(110)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 중공형 롤 타입 적재물(10)을 이적재하는 일련의 과정을 소개한다.
우선, 도시 않은 운반 대차가 적재물(10)을 싣고 가동형 이적재 유닛(140)으로 접근해서 가동형 이적재 유닛(140)의 적재물 핸들링 모듈(160)에 마련되는 안착대(161)의 가이드 슬롯(162)에 안착시킨다. 앞서 기술한 것처럼 적재물(10)은 지관(12)이 안착대(161)의 가이드 슬롯(162)에 안착된다.
이후, 가동형 이적재 유닛(140)의 프레임 전후진 구동부(154)와 핸들링 모듈 업/다운 구동부(155)의 작용으로 가동형 이적재 유닛(140) 측의 적재물(10)이 고정형 이적재 유닛(110) 쪽으로 옮겨진다. 고정형 이적재 유닛(110)은 적재물 클램프 모듈(130)의 클램프(131)의 삽입부(133)가 적재물(10)의 중공부(11)에 삽입되는 형태로 적재물(10)을 클램핑한 후, 클램프 모듈 업/다운 구동부(125)의 작용으로 고정 마스터 프레임(120)의 상부로 임시 퇴거한다.
이처럼 고정형 이적재 유닛(110) 상에서 적재물(10)이 임시 보관되는 중에 가동형 이적재 유닛(140)이 대상 설비(1) 측의 적재물(10)을 언로딩(unloading)해서 운반 대차로 옮긴다. 그런 다음에, 고정형 이적재 유닛(110) 상에 임시 보관 중인 적재물(10)을 가동형 이적재 유닛(140)이 대상 설비(1)로 전달 즉 로딩(loading)한다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종전의 수작업에서 벗어나 중공형 롤 타입 적재물(10)에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행할 수 있으며, 이로 인해 이적재 작업에 따른 택트 타임(Tact Time)을 줄여 생산성 향상에 이바지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
1 : 대상 설비 10 : 적재물
11 : 중공부 12 : 지관
100 : 중공형 롤 타입 적재물 이적재기 110 : 고정형 이적재 유닛
120 : 고정 마스터 프레임 122 : 제1 프레임 지지대
125 : 클램프 모듈 업/다운 구동부 130 : 적재물 클램프 모듈
131 : 모듈 바디 132 : 클램프
133 : 삽입부 134 : 클램프 이동부
135 : 센서 브래킷 136 : 제1 센서
140 : 가동형 이적재 유닛 150 : 가동 마스터 프레임
152 : 가동 전후진 프레임 154 : 프레임 전후진 구동부
155 : 핸들링 모듈 업/다운 구동부 157 : 핸들링 모듈 수평 구동부
159 : 제2 프레임 지지대 160 : 적재물 핸들링 모듈
161 : 안착대 162 : 가이드 슬롯
163 : 제2 센서 165 : 안착대 지지부
190 : 컨트롤러

Claims (15)

  1. 중공형 롤 타입 적재물을 운반하는 운반 대차와 상호작용하되 상기 적재물이 이적재되는 대상 설비로 접근 또는 이격되면서 상기 적재물에 대한 이적재 작업을 자동으로 진행하는 가동형 이적재 유닛; 및
    상기 가동형 이적재 유닛의 주변에 고정되게 마련되며, 상기 가동형 이적재 유닛에서 전달되는 적재물을 임시 보관하는 고정형 이적재 유닛을 포함하며,
    상기 고정형 이적재 유닛은,
    상기 가동형 이적재 유닛이 사이에 배치되게 서로 이격되고 상하로 배치되는 한 쌍의 고정 마스터 프레임;
    한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임에 각각 업/다운(up/down) 이동 가능하게 결합하며, 상기 적재물을 클램핑하는 적재물 클램프 모듈; 및
    상기 적재물 클램프 모듈과 상기 고정 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 적재물 클램프 모듈을 상기 고정 마스터 프레임에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 클램프 모듈 업/다운 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적재물 클램프 모듈은,
    상기 클램프 모듈 업/다운 구동부에 연결되는 모듈 바디;
    상기 적재물을 클램핑하되 상기 적재물의 중공부에 삽입되는 삽입부를 구비하는 클램프; 및
    상기 클램프와 상기 모듈 바디에 연결되되 상기 클램프의 삽입부가 상기 적재물의 중공부로 삽입 또는 삽입해제되는 방향을 따라 상기 클램프를 이동시키는 클램프 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적재물 클램프 모듈은,
    상기 클램프에 이웃하게 연결되는 센서 브래킷; 및
    상기 센서 브래킷에 탑재되며, 상기 클램프의 삽입부가 상기 적재물의 중공부에 삽입되었는지를 센싱하는 제1 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정형 이적재 유닛은,
    한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임을 상부에서 연결하여 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임을 지지하는 제1 프레임 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 프레임 지지대를 기준으로 해서 한 쌍의 상기 고정 마스터 프레임, 한 쌍의 상기 적재물 클램프 모듈, 한 쌍의 상기 클램프 모듈 업/다운 구동부가 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가동형 이적재 유닛은,
    서로 이격되고 상하로 배치되는 한 쌍의 가동 마스터 프레임;
    상기 가동 마스터 프레임에 교차하게 한 쌍의 가동 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 가동 마스터 프레임이 상기 대상 설비에 접근 또는 이격되게 마련되는 한 쌍의 가동 전후진 프레임;
    상기 가동 마스터 프레임과 상기 가동 전후진 프레임에 연결되며, 상기 가동 마스터 프레임을 상기 가동 전후진 프레임의 길이 방향으로 전후진 구동시키는 프레임 전후진 구동부; 및
    한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임에 각각 업/다운(up/down) 이동 가능하게 결합하며, 상기 적재물을 핸들링하는 적재물 핸들링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가동형 이적재 유닛은,
    상기 적재물 핸들링 모듈과 상기 가동 마스터 프레임에 각각 연결되며, 상기 적재물 핸들링 모듈을 상기 가동 마스터 프레임에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 핸들링 모듈 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가동형 이적재 유닛은,
    상기 가동 전후진 프레임 상에 배치되고 상기 가동 마스터 프레임과 연결되며, 상기 적재물 핸들링 모듈을 상기 프레임 전후진 구동부에 교차하는 수평 방향으로 구동시키는 핸들링 모듈 수평 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적재물 핸들링 모듈은,
    상기 적재물의 지관이 올려져 안착되는 안착대; 및
    상기 안착대를 지지하는 안착대 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안착대에는 상기 적재물의 지관이 가이드되면서 안착되는 가이드 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드 슬롯의 일측에는 상기 안착대의 가이드 슬롯에 상기 적재물의 지관이 배치되었는지를 센싱하는 제2 센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 가동형 이적재 유닛은,
    한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임을 상부에서 연결하여 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임을 지지하는 제2 프레임 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 프레임 지지대를 기준으로 해서 한 쌍의 상기 가동 마스터 프레임, 한 쌍의 상기 적재물 핸들링 모듈이 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
  15. 제13항에 있어서,
    새로운 적재물을 상기 대상 설비로 자동 로딩(loading)하는 한편 상기 대상 설비 측의 적재물을 상기 대상 설비에서 언로딩(unloading)하기 위해 상기 가동형 이적재 유닛과 상기 고정형 이적재 유닛의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 롤 타입 적재물 이적재기.
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