KR102631289B1 - 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치 - Google Patents

물류이송로봇과 로봇용 리프트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물류이송로봇을 이용하여 물품 이송을 원활하게 하고, 물류이송로봇의 상부에서 물품의 승강을 원활하게 하기 위한 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치에 관한 것이다.
이를 위해, 로봇용 리프트장치는 제1지지모듈과, 제1지지모듈과 마주보도록 배치되는 제2지지모듈과, 제1지지모듈과 제2지지모듈을 상대 운동으로 승강 이동 가능하게 결합시키는 승강안내모듈과, 제2지지모듈에 결합되어 승강안내모듈을 동작시키는 승강구동모듈을 포함한다.

Description

물류이송로봇과 로봇용 리프트장치{LOGISTICS TRANSPORT ROBOT AND LIFT DEVICE FOR THE ROBOT}
본 발명은 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 물류이송로봇을 이용하여 물품 이송을 원활하게 하고, 물류이송로봇의 상부에서 물품의 승강을 원활하게 하기 위한 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치에 관한 것이다.
최근 들어, 산업 전반에 걸쳐 물류량이 크게 증가되면서 대형 물류 센터들이 다수 지역에 설립되고, 대형 물류 센터에서 다양한 물건들이 집하, 분류 및 배송되고 있다. 대형 물류 센터에서는 방대한 물품들이 집하 및 분류되기 때문에 수작업으로 방대한 물품들을 집하 및 분류할 경우, 집하 및 분류에 상당히 많은 시간이 소요되고, 특히, 수작업으로 물품들을 집하 및 분류할 경우, 물품을 정확하게 집하 및 분류하기 어려운 문제점을 갖는다.
최근 대형 물류 센터에서는 이송 로봇을 이용하여 물품을 신속 정확하게 집하 및 분류하기 위한 방안을 개발하기 시작하고 있다. 물품을 신속 정확하게 집하 및 분류하기 위해서는 물건을 반송하는 물류이송로봇을 필요로 한다.
이때, 물류이송로봇은 제1지점에 안착된 물품을 안정되게 파지하여 제2지점으로 이동시켜야 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1968752호 (발명의 명칭 : 구동 대차 로봇 및 이를 갖는 물류 이송 장치, 2019. 08. 14. 공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물류이송로봇을 이용하여 물품 이송을 원활하게 하고, 물류이송로봇의 상부에서 물품의 승강을 원활하게 하기 위한 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 로봇용 리프트장치는 제1지지모듈; 상기 제1지지모듈과 마주보도록 배치되는 제2지지모듈; 상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈을 상대 운동으로 승강 이동 가능하게 결합시키는 승강안내모듈; 및 상기 제2지지모듈에 결합되어 상기 승강안내모듈을 동작시키는 승강구동모듈;을 포함한다.
이때, 상기 승강안내모듈은, 상기 제1지지모듈에 결합되는 중공의 스크류관부; 및 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 지지되고, 상기 스크류관부에 나사 결합되는 로드스크류부;를 포함하고, 상기 승강구동모듈은, 상기 로드스크류부에서 상기 스크류관부가 승강 이동되도록 상기 로드스크류부를 회전시킨다.
일예로, 상기 승강안내모듈이 하나로 구비되는 경우, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 결합되고, 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 구동모터부; 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되는 구동기어부; 상기 구동기어부와 치합되도록 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 상기 로드스크류부에 결합되는 승강기어부; 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동모터부와 상기 구동기어부를 연결시키는 구동전달부; 및 상기 제2지지모듈을 기준으로 상기 로드스크류부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부;를 포함한다.
일예로, 상기 승강안내모듈이 하나로 구비되는 경우, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동기어부와 상기 승강기어부를 연결시키는 전달기어부; 및 상기 제2지지모듈에 결합되고, 상기 구동모터부와 상기 구동기어부 중 적어도 어느 하나가 내장되는 구동케이스부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
다른 예로, 상기 승강안내모듈은, 한 쌍이 상호 이격 배치되되, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 결합되고, 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 구동모터부; 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되는 구동기어부; 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 한 쌍의 로드스크류부에 결합되는 한 쌍의 승강기어부; 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동모터부와 상기 구동기어부를 연결시키는 구동전달부; 및 상기 제2지지모듈을 기준으로 상기 로드스크류부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부;를 포함한다.
다른 예로, 상기 승강안내모듈은, 한 쌍이 상호 이격 배치되되, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 결합되고, 상기 구동모터부와 상기 구동기어부 중 적어도 어느 하나가 내장되는 구동케이스부;를 더 포함한다.
다른 예로, 상기 승강안내모듈은, 한 쌍이 상호 이격 배치되되, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동기어부와 상기 승강기어부를 연결시키는 전달기어부;를 더 포함하되, 한 쌍의 승강기어부 중 어느 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수를 N-1(N은 1 이상의 자연수)개 라고 하면, 한 쌍의 승강기어부 중 다른 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수는 N+1개로 구성된다.
다른 예로, 상기 승강안내모듈은, 한 쌍이 상호 이격 배치되되, 상기 승강구동모듈은, 상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동기어부와 상기 승강기어부를 연결시키는 전달기어부;를 더 포함하되, 한 쌍의 승강기어부 중 어느 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수는, 한 쌍의 승강기어부 중 다른 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수와 동일하다.
여기서, 상기 구동전달부는, 상기 구동모터부에 결합되어 상기 회전력에 의해 회전되는 나선 형상의 구동웜기어부; 및 상기 제2지지모듈의 외측에서 상기 구동기어부와 동축으로 결합되고, 상기 구동웜기어부와 치합되는 구동웜휠기어부;를 포함한다.
여기서, 상기 제2지지모듈은, 상기 제1지지모듈과 마주보도록 배치되는 제1부재지지부; 및 상기 구동기어부와 상기 승강기어부가 내장되도록 상기 제1부재지지부에 적층 결합되는 제2부재지지부;를 포함한다.
또한, 상기 제2지지모듈은, 상기 지지베어링부가 고정되도록 상기 제2부재지지부에 적층 결합되는 모듈보강부;를 더 포함한다.
여기서, 상기 지지베어링부는, 상기 모듈보강부에 결합되고, 상기 로드스크류부에 관통 또는 함몰 형성된 아이들중공부에 끼움 결합되는 동축지지보스; 상기 동축지지보스를 감싼 상태에서 상기 아이들중공부의 내면에 지지되는 제1미끄럼지지부와, 상기 제1미끄럼지지부에서 연장되어 상기 로드스크류부와 상기 모듈보강부 사이로 연장되는 제2미끄럼지지부를 포함하는 베어링지지부; 및 상기 모듈보강부를 기준으로 상기 제2미끄럼지지부를 지지하는 고정지지부;를 포함한다.
다른 표현으로, 상기 지지베어링부는, 상기 제2지지모듈에 고정되는 플랜지부; 및 상기 플랜지부보다 작은 직경으로 돌출되어 상기 로드스크류부에 관통 또는 함몰 형성된 아이들중공부에 끼움 결합되는 회전지지부;를 포함한다.
본 발명에 따른 로봇용 리프트장치는 상기 제2지지모듈을 기준으로 하여 상기 제1지지모듈의 상대 위치를 파악하여 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 승강제어모듈;을 더 포함한다.
여기서, 상기 승강제어모듈은, 자성을 갖는 센서동작부; 및 상기 자성의 감지에 따라 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 센서제어부;를 포함하되, 상기 센서동작부가 상기 스크류관부에 구비되는 경우, 상기 센서제어부는 아이들 상태에서 상기 센서동작부와 마주보도록 상기 제2지지모듈에 결합되는 센서지지부 또는 상기 승강구동모듈에 구비되고, 상기 센서제어부가 상기 스크류관부에 구비되는 경우, 상기 센서동작부는 아이들 상태에서 상기 센서동작부와 마주보도록 상기 제2지지모듈에 결합되는 센서지지부 또는 상기 승강구동모듈에 구비된다.
이때, 상기 센서동작부는, 아이들 상태에서 상기 제1지지모듈에 인접하도록 배치되는 제1동작부; 및 아이들 상태에서 상기 제2지지모듈에 인접하도록 상기 제1동작부에서 이격 배치되는 제2동작부;를 포함하고, 상기 센서제어부에는, 상기 자성의 감지에 따라 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 동작판단부; 아이들 상태에서 상기 제1동작부를 감지하는 제1센서부; 및 아이들 상태에서 상기 제2동작부를 감지하는 제2센서부;가 포함되며, 상기 제1센서부가 상기 제1동작부 또는 상기 제2동작부를 감지하는 경우, 상기 동작판단부는 상기 승강구동모듈을 정지시킨다.
본 발명에 따른 물류이송로봇은 베이스부; 상기 베이스부에 적층되는 승강부; 및 상기 베이스부를 기준으로 상기 승강부를 승강 이동시키되, 본 발명에 따른 로봇용 리프트장치를 포함하는 승강유닛;을 포함한다.
이때, 상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈 중 어느 하나는, 상기 베이스부에 결합되고, 상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈 중 다른 하나는, 상기 승강부에 결합된다.
본 발명에 따른 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치에 따르면, 물류이송로봇을 이용하여 물품 이송을 원활하게 하고, 물류이송로봇의 상부에서 물품의 승강을 원활하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 승강구동모듈의 세부 결합 관계와 지지베어링부의 결합 관계를 통해 오일리스 베어링을 구현하고, 물품의 승강 이동 과정에서 발생하는 횡하중을 안정되게 분산시키고, 승강구동모듈의 동작을 명확하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 전달기어부의 개수 한정을 통해 승강안내모듈에서 나선부의 나선 방향을 명확하게 하고, 한 쌍의 로드스크류에 각각 형성된 외부나선부의 나선 방향을 동일하게 하거나 반대 방향으로 설정할 때, 회전력으로 한 쌍의 승강안내모듈을 동시에 동작시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 구동전달부의 세부 결합 관계를 통해 승강구동모듈의 세부 결합 관계에서 백래쉬 현상을 방지하고, 물품의 하중에 의해 물류이송로봇의 승강부가 임의로 하강되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 제2지지모듈의 세부 결합 관계를 통해 제2지지모듈에서 승강구동모듈의 결합 관계를 명확하게 하고, 승강구동모듈의 동작을 원활하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 지지베어링부의 세부 결합 관계를 통해 횡하중 분산 효과를 명확하게 검증하고, 승강모듈의 동작을 원활하게 할 수 있다. 특히, 지지베어링부의 세부 결합 관계를 통해 플랜지부가 제2지지모듈에 결합됨에 따라 300 Kg 이상의 하중을 분산시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 승강제어모듈의 부가 구성을 통해 승강구동모듈의 승강 동작과 정지 동작을 명확하게 하고, 물품의 이송을 원활하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 승강제어모듈의 세부 결합 관계를 통해 센서제어부의 동작을 명확하게 하고, 동작판단부가 승강구동모듈을 안정되게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류이송로봇을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물류이송로봇이 물품을 상승시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치의 아이들 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치를 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치의 동작에 따라 제2지지모듈을 기준으로 제1지지모듈이 상승된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치에서 승강제어모듈의 센서제어부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치에서 승강제어모듈의 센서제어부를 도시한 회로도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 물류이송로봇은 베이스부(1)와, 베이스부(1)에 적층되는 승강부(2)와, 베이스부(1)를 기준으로 승강부(2)를 승강 이동시키는 승강유닛(10)을 포함할 수 있다.
베이스부(1)는 물류이송로봇의 몸체를 형성한다. 베이스부(1)의 상부에는 승강부(2)가 안착되는 승강안착홈부가 함몰 형성될 수 있다.
승강부(2)에는 물품(6)이 적층 지지된다.
승강유닛(10)은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치는 제1지지모듈(11)과, 제1지지모듈(11)과 마주보도록 배치되는 제2지지모듈(12)과, 제1지지모듈(11)과 제2지지모듈(12)을 상대 운동으로 승강 이동 가능하게 결합시키는 승강안내모듈(14)과, 제2지지모듈(12)에 결합되어 승강안내모듈(14)을 동작시키는 승강구동모듈(13)을 포함할 수 있다.
제1지지모듈(11)은 판 형상으로 길게 형성될 수 있다.
제2지지모듈(12)은 판 형상으로 길게 형성될 수 있다.
제2지지모듈(12)은 제1지지모듈(11)과 마주보도록 배치되는 제1부재지지부(121)와, 승강구동모듈(13)에 포함되는 구동기어부(134)와 전달기어부(135)와 승강기어부(136) 중 적어도 구동기어부(134)와 승강기어부(136)가 내장되도록 제1부재지지부(121)에 적층 결합되는 제2부재지지부(122)를 포함할 수 있다. 제2지지모듈(12)에서 제1부재지지부(121)와 제2부재지지부(122)에는 각각 승강안내모듈(14)에 포함되는 로드스크류부(142)가 구비되도록 모듈관통부가 관통 형성될 수 있다.
제2지지모듈(12)은 지지베어링부(137)가 고정되도록 제2부재지지부(122)에 적층 결합되는 모듈보강부(123)를 더 포함할 수 있다.
제1지지모듈(11)과 제2지지모듈(12) 중 어느 하나는 베이스부(1)에 결합되거나 베이스부(1)로 구성될 수 있고, 제1지지모듈(11)과 제2지지모듈(12) 중 다른 하나는 승강부(2)에 결합되거나 승강부(2)로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 베이스모듈은 제2지지모듈(12)에 결합되고, 승강부(2)는 제1지지모듈(11)에 결합될 수 있다.
승강안내모듈(14)은 제1지지모듈(11)에 결합되는 중공의 스크류관부(141)와, 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 지지되고 스크류관부(141)에 나사 결합되는 로드스크류부(142)를 포함할 수 있다.
스크류관부(141)에는 로드스크류부(142)가 결합되도록 로드삽입부가 관통 또는 함몰 형성될 수 있다. 스크류관부(141)의 일단부에는 제1지지모듈(11)과의 결합을 위한 관플랜지부가 형성될 수 있다. 스크류관부(141)의 내벽에는 내부나선부가 형성될 수 있다. 스크류관부(141)의 내부인 로드삽입부에는 관플랜지부 쪽으로 제1지지모듈(11)에 인접하여 내부나선부가 없이 공간을 형성하는 더미부가 형성될 수 있다.
로드스크류부(142)는 승강구동모듈(13)에 포함되는 지지베어링부(137)가 결합되도록 아이들중공부가 관통 또는 함몰 형성될 수 있다. 로드스크류부(142)의 일단부에는 승강구동모듈(13)에 포함되는 승강기어부(136)가 결합되는 기어결합부가 형성될 수 있다. 로드스크류부(142)의 외벽에는 내부나선부와의 나사 결합을 위한 외부나선부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 승강안내모듈(14)은 한 쌍이 상호 이격 배치될 수 있다. 이때, 승강구동모듈(13)은 로드스크류부(142)에서 스크류관부(141)가 승강 이동되도록 로드스크류부(142)를 회전시킬 수 있다. 좀더 자세하게, 승강구동모듈(13)은 제2지지모듈(12)에 결합되고 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 구동모터부(132)와, 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되는 구동기어부(134)와, 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되고 한 쌍의 로드스크류부(142)에 결합되는 한 쌍의 승강기어부(136)와, 회전력의 전달을 위해 구동모터부(132)와 구동기어부(134)를 연결시키는 구동전달부(133)와, 제2지지모듈(12)을 기준으로 로드스크류부(142)를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부(137)를 포함할 수 있다. 그러면, 승강기어부(136)는 구동기어부(134)에 치합됨에 따라 회전력으로 로드스크류부(142)를 회전시킬 수 있다.
구동전달부(133)는 구동모터부(132)에 결합되어 회전력에 의해 회전되는 나선 형상의 구동웜기어부(1331)와, 제2지지모듈(12)의 외측에서 구동기어부(134)와 동축으로 결합되고 구동웜기어부(1331)와 치합되는 구동웜휠기어부(1332)를 포함할 수 있다.
지지베어링부(137)는 모듈보강부(123)에 결합되고 로드스크류부(142)에 관통 또는 함몰 형성된 아이들중공부에 끼움 결합되는 동축지지보스(1371)와, 동축지지보스(1371)를 감싼 상태에서 아이들중공부의 내면에 지지되는 제1미끄럼지지부와 제1미끄럼지지부에서 연장되어 로드스크류부(142)와 모듈보강부(123) 사이로 연장되는 제2미끄럼지지부를 포함하는 베어링지지부(1372)와, 모듈보강부(123)를 기준으로 제2미끄럼지지부를 지지하는 고정지지부(1373)를 포함할 수 있다.
다른 표현으로, 지지베어링부(137)는 제2지지모듈(12)에 고정되는 플랜지부와, 플랜지부보다 작은 직경으로 돌출되어 로드스크류부(142)에 관통 또는 함몰 형성된 아이들중공부에 끼움 결합되는 회전지지부를 포함할 수 있다.
그러면, 동축지지보스(1371)는 보스플랜지부와, 보스플랜지부에서 돌출 형성되는 보스지지부로 구분할 수 있다. 이때, 플랜지부에는 보스플랜지부와, 제2미끄럼지지부와, 고정지지부(1373)가 포함될 수 있다. 또한, 회전지지부에는 보스지지부와, 제1미끄럼지지부가 포함될 수 있다.
또한, 승강구동모듈(13)은 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되고, 회전력의 전달을 위해 구동기어부(134)와 승강기어부(136)를 연결시키는 복수의 전달기어부(135)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 한 쌍의 승강기어부(136) 중 어느 하나와 구동기어부(134) 사이에 치합되는 전달기어부(135)의 개수를 N-1(N은 1 이상의 자연수)개 라고 하면, 한 쌍의 승강기어부(136) 중 다른 하나와 구동기어부(134) 사이에 치합되는 전달기어부(135)의 개수는 N+1개로 구성되므로, 구동기어부(134)가 한 쌍의 승강기어부(136) 중 어느 한 쪽으로 인접하여 배치되더라도 한 쌍의 로드스크류에 각각 형성된 외부나선부의 나선 방향을 동일하게 하거나 반대 방향으로 설정할 때, 회전력으로 한 쌍의 로드스크류부(142)를 동시에 회전시킬 수 있다.
또한, 한 쌍의 승강기어부(136) 중 어느 하나와 구동기어부(134) 사이에 치합되는 전달기어부(135)의 개수는 한 쌍의 승강기어부(136) 중 다른 하나와 구동기어부(134) 사이에 치합되는 전달기어부(135)의 개수와 동일하게 구성되므로, 구동기어부(134)가 한 쌍의 승강기어부(136) 사이에서 중앙 부분에 배치되어 한 쌍의 로드스크류에 각각 형성된 외부나선부의 나선 방향을 동일하게 하거나 반대 방향으로 설정할 때, 회전력으로 한 쌍의 로드스크류부(142)를 동시에 회전시킬 수 있다.
승강구동모듈(13)은 제2지지모듈(12)에 결합되고, 구동모터부(132)와 구동기어부(134) 중 적어도 어느 하나가 내장되는 구동케이스부(131)를 더 포함할 수 있다.
도시되지 않았지만, 승강안내모듈(14)은 하나가 구비될 수 있다. 이때, 승강구동모듈(13)은 로드스크류부(142)에서 스크류관부(141)가 승강 이동되도록 로드스크류부(142)를 회전시킬 수 있다. 좀더 자세하게, 승강구동모듈(13)은 제2지지모듈(12)에 결합되고 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 구동모터부(132)와, 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되는 구동기어부(134)와, 구동기어부(134)와 치합되도록 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되고 로드스크류부(142)에 결합되는 승강기어부(136)와, 회전력의 전달을 위해 구동모터부(132)와 구동기어부(134)를 연결시키는 구동전달부(133)와, 제2지지모듈(12)을 기준으로 로드스크류부(142)를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부(137)를 포함할 수 있다. 그러면, 승강기어부(136)는 구동기어부(134)에 치합됨에 따라 회전력으로 로드스크류부(142)를 회전시킬 수 있다.
또한, 승강구동모듈(13)은 제2지지모듈(12)에 회전 가능하게 내장되고 회전력의 전달을 위해 구동기어부(134)와 승강기어부(136)를 연결시키는 전달기어부(135)와, 제2지지모듈(12)에 결합되고 구동모터부(132)와 구동기어부(134) 중 적어도 어느 하나가 내장되는 구동케이스부(131) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 리프트장치는 제2지지모듈(12)을 기준으로 하여 제1지지모듈(11)의 상대 위치를 파악하여 승강구동모듈(13)의 동작을 제어하는 승강제어모듈(15)을 더 포함할 수 있다.
승강제어모듈(15)은 자성을 갖는 센서동작부(16)와, 자성의 감지에 따라 승강구동모듈(13)의 동작을 제어하는 센서제어부(17)를 포함할 수 있다.
일예로, 센서동작부(16)는 스크류관부(141)에 구비될 수 있고, 센서제어부(17)는 아이들 상태에서 센서동작부(16)와 마주보도록 제2지지모듈(12)에 결합되는 센서지지부(미도시)를 매개로 제2지지모듈(12)에 구비되거나 승강구동모듈(13)에 포함되는 구동케이스부(131)에 구비될 수 있다. 여기서, 아이들 상태는 제1지지모듈(11)과 제2지지모듈(12)의 간격이 초기 상태인 것으로, 스크류관부(141)에 로드스크류부(142)가 완전히 나사 결합된 상태를 의미한다.
다른 예로, 센서동작부(16)는 제2지지모듈(12)에 결합되는 센서지지부(미도시)를 매개로 제2지지모듈(12)에 구비되거나 승강구동모듈(13)에 포함되는 구동케이스부(131)에 구비될 수 있고, 센서제어부(17)는 아이들 상태에서 센서동작부(16)와 마주보도록 스크류관부(141)에 구비될 수 있다.
여기서, 센서동작부(16)는 아이들 상태에서 제1지지모듈(11)에 인접하도록 배치되는 제1동작부와, 아이들 상태에서 제2지지모듈(12)에 인접하도록 제1동작부에서 이격 배치되는 제2동작부를 포함할 수 있다.
또한, 센서제어부(17)에는 자성의 감지에 따라 승강구동모듈(13)의 동작을 제어하는 동작판단부(178)와, 아이들 상태에서 제1동작부를 감지하는 제1센서부(171)와, 아이들 상태에서 제2동작부를 감지하는 제2센서부(172)가 포함될 수 있다.
그러면, 제1센서부(171)가 제1동작부 또는 제2동작부를 감지하는 경우, 동작판단부(178)는 승강구동모듈(13)을 정지시키게 된다.
또한, 센서제어부(17)에는 제1센서부(171)와 제2센서부(172) 사이에 배치되는 제3센서부(173)가 더 포함될 수 있다.
또한, 센서제어부(17)에는 직류전원을 공급하는 센서전원부(174)와, 센서전원부(174)와 직렬 연결되어 센서전원부(174)의 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 다이오드부(175)와, 다이오드부(175)와 직렬 연결되어 센서전원부(174)의 전압을 조절하는 전압조절부(176)가 더 포함될 수 있다. 이때, 각각의 센서부는 전압조절부(176)에 병렬로 연결되도록 한다.
또한, 센서제어부(17)에는 각각의 센서부에 병렬 연결되어 전하를 모으는 콘덴서부(177)가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물류이송로봇은 바닥에서 베이스부(1)를 이동시키는 로봇구동부(3)와, 승강부(2)의 승강 이동과 베이스부(1)의 이동에 대응하여 빛과 소리 중 적어도 어느 하나를 표출시키는 경광부(4)와, 베이스부(1)와 승강부(2)를 상대 이동으로 승강 이동 가능하게 결합시키는 가이드부(5) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
로봇구동부(3)는 공지된 다양한 형태를 통해 베이스부(1)에 회전 가능하게 결합되는 바퀴를 회전시킴에 따라 바닥에서 베이스부(1)를 원활하게 이동시킬 수 있다.
경광부(4)는 베이스부(1)의 일측에 상부로 돌출 형성되는 경광로드와, 경광로드의 상단부에 결합되어 빛과 소리 중 적어도 어느 하나를 표출시키는 경광표출부를 포함할 수 있다. 경광부(4)는 베이스부(1)의 이동 상태 및 물품(6)의 적재 상태를 표시할 수 있다.
가이드부(5)는 베이스를 기준으로 승강부(2)의 승강 이동을 가이드할 수 있다. 가이드부(5)는 베이스부(1)와 승강부(2) 중 어느 하나에 구비되는 가이드피스톤과, 베이스부(1)와 승강부(2) 중 다른 하나에 구비되어 가이드피스톤이 왕복 이동 가능하게 끼움 결합되는 가이드실린더를 포함할 수 있다. 가이드부(5)는 베이스부(1)를 기준으로 승강부(2)의 승강 이동을 원활하게 하고, 승강부(2)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
제1지점에 대응하여 로봇구동부(3)가 동작됨에 따라 물류이송로봇은 물품(6)으로 이동된다. 제1지점에 도착하여 물류이송로봇이 정위치되면, 물품(6)의 하측으로 승강부(2)가 정위치되고, 로봇구동부(3)가 정지되며, 승강유닛(10)의 동작에 따라 승강부(2)가 상승하므로, 물품(6)은 승강부(2)에 적층 지지된다. 제1지점으로부터 이격된 제2지점에 대응하여 로봇구동부(3)가 동작됨에 따라 물류이송로봇은 물품(6)을 제2지점으로 이동시킬 수 있다. 제2지점에 도착하여 물류이송로봇이 정위치되면, 로봇구동부(3)가 정지되고, 승강유닛(10)의 동작에 따라 승강부(2)가 하강하므로, 물품(6)은 제2지점에 정위치될 수 있다.
이때, 승강부(2)의 상승을 위한 승강제어모듈(15)의 동작을 살펴보면, 아이들 상태에서 제1센서부(171)가 홀센서 효과로 제1동작부를 감지한다. 이때, 제2센서부(172)가 홀센서 효과로 제2동작부를 감지할 수 있다. 제1지점에 도착하여 물류이송로봇이 정위치되면, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)를 정방향으로 동작시키므로, 로드스크류부(142)의 회전에 따라 제2지지모듈(12)로부터 제1지지모듈(11)이 멀어지도록 스크류관부(141)가 이동된다. 이때, 제3센서부(173)가 제2동작부를 감지하는 경우, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)의 정방향 동작을 유지시킨다. 계속해서, 제1센서부(171)가 홀센서 효과로 제2동작부를 감지하면, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)의 정방향 동작을 정지시킨다.
또한, 승강부(2)의 하강을 위한 승강제어모듈(15)의 동작을 살펴보면, 제1센서부(171)가 홀센서 효과로 제2동작부를 감지한다. 제2지점에 도착하여 물류이송로봇이 정위치되면, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)를 역방향으로 동작시키므로, 로드스크류부(142)의 회전에 따라 제2지지모듈(12) 쪽으로 제1지지모듈(11)이 접근하도록 스크류관부(141)가 이동된다. 이때, 제3센서부(173)가 제2동작부를 감지하는 경우, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)의 역방향 동작을 유지시킨다. 계속해서, 제1센서부(171)가 홀센서 효과로 제1동작부를 감지하면, 동작판단부(178)는 구동모터부(132)의 역방향 동작을 정지시킨다. 이때, 제2센서부(172)는 홀센서 효과로 제2동작부를 감지할 수 있다.
상술한 물류이송로봇과 로봇용 리프트장치에 따르면, 물류이송로봇을 이용하여 물품(6) 이송을 원활하게 하고, 물류이송로봇의 상부에서 물품(6)의 승강을 원활하게 할 수 있다.
또한, 승강구동모듈(13)의 세부 결합 관계와 지지베어링부(137)의 결합 관계를 통해 오일리스 베어링을 구현하고, 물품(6)의 승강 이동 과정에서 발생하는 횡하중을 안정되게 분산시키고, 승강구동모듈(13)의 동작을 명확하게 할 수 있다.
또한, 전달기어부(135)의 개수 한정을 통해 승강안내모듈(14)에서 나선부의 나선 방향을 명확하게 하고, 한 쌍의 로드스크류에 각각 형성된 외부나선부의 나선 방향을 동일하게 하거나 반대 방향으로 설정할 때, 회전력으로 한 쌍의 승강안내모듈(14)을 동시에 동작시킬 수 있다.
또한, 구동전달부(133)의 세부 결합 관계를 통해 승강구동모듈(13)의 세부 결합 관계에서 백래쉬 현상을 방지하고, 물품(6)의 하중에 의해 물류이송로봇의 승강부(2)가 임의로 하강되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 제2지지모듈(12)의 세부 결합 관계를 통해 제2지지모듈(12)에서 승강구동모듈(13)의 결합 관계를 명확하게 하고, 승강구동모듈(13)의 동작을 원활하게 할 수 있다.
또한, 지지베어링부(137)의 세부 결합 관계를 통해 횡하중 분산 효과를 명확하게 검증하고, 승강모듈의 동작을 원활하게 할 수 있다. 특히, 지지베어링부(137)의 세부 결합 관계를 통해 플랜지부가 제2지지모듈(12)에 결합됨에 따라 300 Kg 이상의 하중을 분산시킬 수 있다.
또한, 승강제어모듈(15)의 부가 구성을 통해 승강구동모듈(13)의 승강 동작과 정지 동작을 명확하게 하고, 물품(6)의 이송을 원활하게 할 수 있다.
또한, 승강제어모듈(15)의 세부 결합 관계를 통해 센서제어부(17)의 동작을 명확하게 하고, 동작판단부(178)가 승강구동모듈(13)을 안정되게 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
1: 베이스부 2: 승강부 3: 로봇구동부
4: 경광부 5: 가이드부 6: 물품
10: 승강유닛 11: 제1지지모듈 12: 제2지지모듈
121: 제1부재지지부 122: 제2부재지지부 123: 모듈보강부
13: 승강구동모듈 131: 구동케이스부 132: 구동모터부
133: 구동전달부 1331: 구동웜기어부 1332: 구동웜휠기어부
134: 구동기어부 135: 전달기어부 136: 승강기어부
137: 지지베어링부 1371: 동축지지보스 1372: 베어링지지부
1373: 고정지지부 14: 승강안내모듈 141: 스크류관부
142: 로드스크류부 15: 승강제어모듈 16: 센서동작부
17: 센서제어부 171: 제1센서부 172: 제2센서부
173: 제3센서부 174: 센서전원부 175: 다이오드부
176: 전압조절부 177: 콘덴서부 178: 동작판단부

Claims (8)

  1. 제1지지모듈;
    상기 제1지지모듈과 마주보도록 배치되는 제2지지모듈;
    상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈을 상대 운동으로 승강 이동 가능하게 결합시키는 승강안내모듈; 및
    상기 제2지지모듈에 결합되어 상기 승강안내모듈을 동작시키는 승강구동모듈;을 포함하며,
    상기 승강안내모듈은,
    한 쌍이 상호 이격 배치되되,
    상기 제1지지모듈에 결합되는 중공의 스크류관부; 및
    상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 지지되고, 상기 스크류관부에 나사 결합되는 로드스크류부;를 포함하고,
    상기 승강구동모듈은,
    상기 로드스크류부에서 상기 스크류관부가 승강 이동되도록 상기 로드스크류부를 회전시키며,
    상기 제2지지모듈에 결합되고, 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 구동모터부;
    상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되는 구동기어부;
    상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 한 쌍의 로드스크류부에 결합되는 한 쌍의 승강기어부;
    상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동모터부와 상기 구동기어부를 연결시키는 구동전달부;
    상기 제2지지모듈을 기준으로 상기 로드스크류부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부; 및
    상기 제2지지모듈에 회전 가능하게 내장되고, 상기 회전력의 전달을 위해 상기 구동기어부와 상기 승강기어부를 연결시키는 전달기어부;를 포함하며,
    한 쌍의 승강기어부 중 어느 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수를 N-1(N은 1 이상의 자연수)개 라고 하면,
    한 쌍의 승강기어부 중 다른 하나와 상기 구동기어부 사이에 치합되는 상기 전달기어부의 개수는 N+1개인 것을 특징으로 하는 로봇용 리프트장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지모듈은,
    상기 제1지지모듈과 마주보도록 배치되는 제1부재지지부; 및
    상기 구동기어부와 상기 승강기어부가 내장되도록 상기 제1부재지지부에 적층 결합되는 제2부재지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 리프트장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2지지모듈은,
    상기 지지베어링부가 고정되도록 상기 제2부재지지부에 적층 결합되는 모듈보강부;를 더 포함하고,
    상기 지지베어링부는,
    상기 모듈보강부에 결합되고, 상기 로드스크류부에 관통 또는 함몰 형성된 아이들중공부에 끼움 결합되는 동축지지보스;
    상기 동축지지보스를 감싼 상태에서 상기 아이들중공부의 내면에 지지되는 제1미끄럼지지부와, 상기 제1미끄럼지지부에서 연장되어 상기 로드스크류부와 상기 모듈보강부 사이로 연장되는 제2미끄럼지지부를 포함하는 베어링지지부; 및
    상기 모듈보강부를 기준으로 상기 제2미끄럼지지부를 지지하는 고정지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 리프트장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지모듈을 기준으로 하여 상기 제1지지모듈의 상대 위치를 파악하여 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 승강제어모듈;을 더 포함하고,
    상기 승강제어모듈은,
    자성을 갖는 센서동작부; 및
    상기 자성의 감지에 따라 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 센서제어부;를 포함하되,
    상기 센서동작부가 상기 스크류관부에 구비되는 경우, 상기 센서제어부는 아이들 상태에서 상기 센서동작부와 마주보도록 상기 제2지지모듈에 결합되는 센서지지부 또는 상기 승강구동모듈에 구비되고,
    상기 센서제어부가 상기 스크류관부에 구비되는 경우, 상기 센서동작부는 아이들 상태에서 상기 센서동작부와 마주보도록 상기 제2지지모듈에 결합되는 센서지지부 또는 상기 승강구동모듈에 구비되며,
    상기 센서동작부는,
    아이들 상태에서 상기 제1지지모듈에 인접하도록 배치되는 제1동작부; 및
    아이들 상태에서 상기 제2지지모듈에 인접하도록 상기 제1동작부에서 이격 배치되는 제2동작부;를 포함하고,
    상기 센서제어부에는,
    상기 자성의 감지에 따라 상기 승강구동모듈의 동작을 제어하는 동작판단부;
    아이들 상태에서 상기 제1동작부를 감지하는 제1센서부; 및
    아이들 상태에서 상기 제2동작부를 감지하는 제2센서부;가 포함되며,
    상기 제1센서부가 상기 제1동작부 또는 상기 제2동작부를 감지하는 경우, 상기 동작판단부는 상기 승강구동모듈을 정지시키는 것을 특징으로 하는 로봇용 리프트장치.
  8. 베이스부;
    상기 베이스부에 적층되는 승강부; 및
    상기 베이스부를 기준으로 상기 승강부를 승강 이동시키되, 제1항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 로봇용 리프트장치를 포함하는 승강유닛;을 포함하되,
    상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈 중 어느 하나는,
    상기 베이스부에 결합되고,
    상기 제1지지모듈과 상기 제2지지모듈 중 다른 하나는,
    상기 승강부에 결합되는 것을 특징으로 하는 물류이송로봇.
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