KR200374775Y1 - 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네트컨베이어 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 컨베이어 장치에 있어서 기존의 연동구동 방식인 기어나 벨트를 사용하지 않고 자석 상호간의 인력과 반력의 작용으로 인해 연동되는 구조를 가짐으로써 영구적으로 사용이 가능하고 소음 발생이 현저하게 적으며 분진 발생의 염려가 없고 지지 기반이 되는 지주 프레임을 특성화된 지주 프레임으로 구성함으로써 조립 및 분해가 매우 용이하여 손상된 부품의 육안 확인및 분진발생 여부를 즉각 확인할 수 있고 연속적으로 삽입된 베어링 하우징에 의해서 자석 연동식 마그네트 샤프트의 축간 거리가 일정하게 유지되어 손상및 파손에 의한 교체 작업후 일정한 간격을 유지하여 신속하게 유지 보수를 할 수 있어 청정및 정밀 산업 현장에서 광범위하게 사용이 가능한 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석연동식 마그네트 컨베이어 장치에 관한 것이다

Description

특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네트 컨베이어 장치{Special Frame Magnetic Converyor}

본 고안은 컨베이어 장치에 관한 것으로써 자세하게는 기존의 벨트나 기어를 사용하여 구동하던 콘베이어 장치와는 달리 최소 6개 이상의 극성을 가진 마그네트 롤러를 사용하여 마그네트 롤러 상호간의 인력및 반력의 작용으로 이송용 샤프트 로울러를 구동하고 이에 이송용 샤프트를 지지하는 양쪽의 지주 프레임을 특성이 있는 프레임을 사용하여 조립및 분해가 매우 용이하여 손상된 부품의 육안 확인및분진 발생 여부를 즉각 확인할수 있고 연속적으로 삽입된 베어링 하우징에 의해 축간 거리가 일정하게 유지되어 손상및 파손에따른 작업후 일정한 간격을 유지하여 저렴하고 신속하게 유지 보수를 할수 있어 최근들어 급증하고 있는 LCD,PDP,PCB 반도체 설비등 청정 작업 환경이 요구되는 작업장소에 적합한 컨베이어 장치이다

기존의 벨트나 기어 방식의 컨베이어 장치에서 벨트나 기어만을 마그네트 롤러로 교체하여 LCD,PDP,PCB,반도체 설비등 청정작업환경이 요구되는 작업장소에 사용하기에는 적합하지 않다. 하지만 상기와 같은 작업 장소에서 기존의 컨베이어 장치를 사용하고 있는바 본 고안은 마그네트 롤러에 적합한 특성을 가진 대향 절곡상의 지지 프레임과 베어링 하우징, 중간지지 보조 프레임을 개발하여 상기 작업 환경에 맞는 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네틱 컨베이어에 관한 것이다

산업화 초기에는 제품을 조립 하는데 있어 하나의 제품을 완성하기 위해 그 제품에 여려명의 기술자들이 달려들어 동시에 작업을 진행 하여야만 다음 제품의 작업으로 넘어 갈수 있었고, 조립된 제품을 운반함에 있어서도 작업자가 직접 적재 장소로 날라야만 했다 이러한 작업 형태는 제품을 생산, 조립, 운반에 이르기까지 많은 노동력과 시간을 소요하여 결국 생산력의 한계에 부딪히게 되었으며 이를 개선하기위해 개발된 것이 컨베이어 장치로, 산업형태가 분업화 자동화가 됨에따라 공장이나 유통단지 등에서 제품의 운송에서 적재까지 다양하게 적용되어 생산성 향상에 필수적인 장치로 발전하여 수요의 증가와 비례하여 기술적인 발전이 거듭되어 최근에는 청정부품이나 반도체 부품등의 운송용도로 까지 사용범위가 확대되고 있는 추세이며, 그 필요성이 절실한 시점이다 이에 부합하고자하는 노력들은 진보한 컨베이어 장치를 개발하게 되었으나 구상안의 부실, 현실성에 떨어지는 결함들로 해결해야 할 많은 문제점들은 보이고 있다

첨부된 예시도면 도1은 종래 평벨트및 기어를 사용하여 구동하는 컨베이어 장치를 도시한 도면이다.도시된 바와 같이 종래의 컨베이어 장치는 구동모터(100)의 회전력을 동력전달 수단인 벨트(101)에 의해 구동축(102)으로 전달하고횡방향으로 회전되는 구동축(102)에는 일정간격으로 다수의 종방향 로울러 샤프트(103)가 연속으로 배치되어 있고 종방향로울러 샤프트(103)에는 이송을 위한 로울러(104)가 일정간격으로 배치되어 있다 이 종방향 로울러샤프트(103)는 양쪽 끝단의지지프레임(105)에 의해 지지되어있어 횡방향으로 회전하는 구동축(102)에서 전달하는 회전력을 종방향 로울러샤프트(103)가 연속동작에 의해 종방향 로울러 샤프트(103)에 일정간격으로 배치되어있는 로울러(104)위에 있는 물품들이 회전 방향을 따라 일축으로이송되는 것이다

이러한 종방향 로울러 샤프트(103)는 양쪽 끝부분에 지지프레임(105)이 있고 그 지지프레임과 결합되어 있는 베어링(106)에 의해 종방향 로울러 샤프트(103)가 회전되게 하는 것이다. 이러한 평벨트나 기어를 이용한 종방향 로울러샤프트(103)의 회전력 구동 방식은 다수의 벨트나 기어를 사용하여 회전력을 얻기 때문에 구동에 필요한 벨트나 기어의 회전에 의함 마찰과 마모에의한 다수의 분진이 발생하여 작업 공간을 오염시켜 먼지 발생이 허용되지 않는 LCD,PDP,PCB, 반도체 설비등 청정작업 환경이요구되는 작업 환경에는 적합하지 않다 이러한 먼지발생을 차단하기위해 모터의 구동부나 벨트의 접촉부에 보호덮개등 다수의부품을 결합 조립하여야 했으므로 조립및 설치시간이 매우 길게 발생하고 소요경비도 과다하게 필요하다또한 작업중 컨베이어 장치의 동작이상이 발생하는 경우 육안 확인이 어려워 신속하게 정비및 교체 작업을 해야 생산성이 유지되나 그러하지 못하여 원활한 작업이 이루어 지지 못하는 문제점이 있는 것이다

본 고안은 전기한 바와 같이 문제점을 제거코자 안출된 것으로써, 로울러샤프트 양단을 지지 고정하는 프레임의 구조를 특성화된 절곡상의 대향 몸체로 개선하고 종방향 로울러 샤프트의 간격을 조정하는 베어링 하우징을 연속적으로 삽입하고 중간 지지용 보조프레임을 별도로 구성하여 이에 베어링 하우징을 연속적으로 삽입되게 하여 로울러 샤프트의 간격이 일정하게 유지되어 정비나 교체작업 후에도 로울러 샤프트의 축간 거리가 일정하게 유지되며, 로울러 샤프트를 회전시키는 구동방식이 벨트나 기어가 아닌 6개이상의 극성을 가진 마그네트 롤러를 사용하여 마그네트 롤러 상호간의 인력 반력의 작용으로 비접촉방식으로 구동시켜 분진 발생을 원천적으로 차단시킨 컨베이어 장치로 최근 급증하고 있는 LCD,PDP,PCB, 반도체 설비등에 적합한 컨베이어 장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다

도1은 종래 평벨트 구동구조의 컨베이어 장치를 도시한 도면

도2는 본 고안 실시 예에 따른 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네트 컨베이어의 구조를 나타낸 정면도

도3은 본 고안의 실시 예에 따른 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네트 컨베이어 장치의 구조를 나타낸 측면도

도4는 본 고안 컨베이어 장치의 특성화된 지지 프레임 분리 사시도

도5는 본 고안 컨베이어 장치 동력 전달부및 구동축 샤프트 홀더와 특성화된 지지 프레임의 결합 단면도

도6은 본 고안 컨베이어 장치의 이송용 로울러샤프트와 중간지지 보조 프레임의 결합 단면도

도7은 본 고안 컨베이어 장치의 베어링 하우징 사시도

도8은 본 고안 컨베이어 장치의 동력 전달부 구동축 샤프트홀더의 사시도

도9는 본 고안 컨베이어 장치의 회전동력전달부의 조립 단면도

도10은 본 고안 컨베이어 장치의 회전축로울러 샤프트와 중간지지 보조 프레임의 조립및 설치 부분단면도

도11은 본 고안 컨베이어 장치에 의한 일축 구동방식의 단폭컨베이어

도12는 본 고안 컨베이어 장치에 의한 일축구동 방식의 장폭컨베이어도13은 본 고안 컨베이어 장치에 사용되는 지주 프레임의 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1: 구동모터 2,2": 지지대 3: 로울러 샤프트 4: 이송용 로울러

5: 베어링 하우징 6: 중간지지 보조 프레임 7: 지주 프레임

8: 구동축 샤프트 홀더 9: 상부 카바 10: 무정전 투명 PC(폴리카보네이트)카바

11: 마그네트 롤러 55: 베어링 결합홈 56: 돌출조

76: 체결요홈 77: 무정전 투명PC(폴리카보네이트)카바 결합홈

78: 샤프트 홀더 결합홈 79: 베어링 하우징 결합홈 99: 상부카바 결합공

도2는 본 고안 컨베이어 장치의 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석 연동식 마그네트 컨베이어 장치의 구조를 나타낸 정면도이며 도4는 본 고안 컨베이어 장치의 특성화된 지지 프레임 분리 사시도이다.지지프레임(2,2")상부에 특성화된 지주프레임(7)이 결합되고 지주프레임의 샤프트 홀더 결합공(78)에 구동축 샤프트홀더(8)가결합되고 지주프레임 측면에 있는 베어링 하우징 결합홈(79)에 베어링 하우징이 결합되고 베어링 하우징(5)의 베어링 결합홈(55)에 베어링이 결합되고 이 베어링에 로울러샤프트(3)가 이송용 로울러(4)에 결합된 형태로 조립된다. 구동축 샤프트(3")에는 마그네트롤러(11)가 장착되고 로울러 샤프트(3)의 끝단에도 동일한 마그네트 롤러(11)가 상호교차대응되어 장착되고 로울러 샤프트(3)의 중간지점에는 중간지지 보조프레임(6)이 위치하고 이중간지지 보조 프레임(6)의 베어링 하우징 결합홈(55)에 베어링 하우징(5)이결합되어 중간지지 역할을 하며 하단부에 위치한 구동모터(1)가 회전하여 1개의 벨트를 이용하여 구동축샤프트(3")에 회전력을 전달하면 구동축샤프트(3")에 일정하게 결합되어 있는 마그네트 롤러(11)와 상호 교차 대응되어 장착된 마그네트 롤러(11)가연속 회전되게 구성한 것이다. 또한 전개한 특성화된 지주프레임(7)은 길이상의 압출 형상으로 상부에는 베어링 하우징 결합홈이 있고 내측에는 구동축샤프트 홀더 결합홈(99)이 형성되어 있고 외측과 하단부에는 체결요홈(76)이 구성되어 있어 다용도로 사용이 가능하다.이러한 본 고안 컨베이어 장치를 로울러 샤프트(3)의 양단이 지주프레임(7)에 의해서 지지되고 한쪽의지주 프레임(7)에 동력전달수단(1)이 내장되게 하여 일축구동 방식의 단폭 컨베이어 장치로 사용할수 있다

또한 본 고안 컨베이어 장치를 로울러 샤프트(3)의 양단이 지주 프레임에 의해서 지지되고 로울러 샤프트의 중간부는 중간지지 보조 프레임(6)에 의해 지지되어 로울러 샤프트의 양단 거리가 멀어져 발생할수 있는 로울러 샤프트의 처짐 현상을 방지할수 있는 일축 구동 방식의 장폭 컨베이어 장치로 사용할수 있다. 이상과 같은 구성에 의한 본 고안 컨베이어 장치의 작동및 다양한 실시예를 첨부 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다

도2및 도3의 도시와 같이 본 고안 컨베이어 장치는 지지대(2,2")상부에 특성이 있는 지주 프레임(7)을 결합하고 이 지주 프레임(7)에 이송용 로울러가 일정간격으로 결합되어있고 한쪽단에는 마그네트 롤러(11)가 부착되어 있는 로울러 샤프트를,구동모터(1)에 의해 회전되는 구동축샤프트(3")에도 마그네트 롤러를 로울러 샤프트(3)의 한쪽단에 있는 마그네트롤러 와 같은 간격으로 부착시켜 구동시키면 상부에 있는 로울러 샤프트(3)가 회전하여 이송용 롤러위에 올려진 각종 물품들을 이송하게 되는 것이다. 상기와 같은 구동방식은 구동축 샤프트(3")와 로울러 샤프트(3)에 부착되어 있는 마그네트 롤러(11)의 특징인 인력과 반력의 상호 작용으로 서로 회전하는 비접촉 구동 방식으로써 기존의 벨트나 기어의 직접 접촉구동 방식을 탈피하여 청정 작업 환경이요구되는 최근의 작업환경에 적합한 형태의 컨베이어 장치가 되는 것이다. 전기한 로울러 샤프트(3)는 도4의 프레임 분리 사시도와같이 지주 프레임(7) 중간지지 보조 프레임(6)에 부착된 베어링 하우징(5)에 의해 지지되는 것인데, 베어링 하우징(5)의 형태는 동일한 형태를 유지하고 있어 지주프레임(7)과 중간지지보조프레임(6)에 공통으로 사용 가능하여 상호 보완이 가능하다

또한 지주 프레임(7)은 여러가지 특징이 있는 홈및 압출상의 여러 공을 가지고 있다. 이러한 홈및 공은 베어링하우징 결합홈(79) 샤프트 홀더와의 결합홈(78)무정전 투명PC 카바 결합홈(77), 기타 지지용 프레임을 부착하기 위한 체결요홈(76)이 형성되어 있어 단순 컨베이어 부품을 조립하는데 있어서 뿐만이 아니라 다용도로 사용가능하다. 또한 전기한 베어링 하우징의 형태는 돌출조(56)가 지주프레임(7)의 베어링 하우징 결합홈(79)과 결합되게 되어 있고, 도 7과같이 전개한 베어링하우징(5)은 중앙에 위치한 결합홈(55)에 베어링이 결합되는 형상으로 되어 있다. 이 베어링 하우징(5)은 상부가 개방되는 형태로 되어있기 때문에 조립시 로울러 샤프트(3)에 베어링을 결합후 상부에서 결합하는 형태를 가지고 있고 또한 지주 프레임(7)과 중간지지 보조 프레임(6)의 베어링 하우징 결합홈(79)에 측면이나 전면에서 취부가 가능하기 때문에 종래의 슬라이드 결합 방식처럼 중간에 있는 베어링 하우징이 파손되었을 경우 전부해체를 해서 교체 작업을 해야 했던 불편함을 줄이고 조립 시에도 분해 재결합이 용이하여 시간과 경비를 단축할 수 있을 뿐더러 베어링 하우징(5)의 재질은 POM(폴이 옥시 메치렌)을 사용하고 있어재질의 특징인 반복충격이나 연속진동 사용시 에도 피로하지 않는 내피로 성이나 기계적 성질이 우수한 재료를 사용한 요소이다.도8은 구동축샤프트(3")를 지지하여 주는 샤프트 홀더로써 중간에 베어링이 들어갈수 있는 홈을 가지고 있으며 하단부에는 지주 프레임(7)의 샤프트 홀더 결합공(99)에 삽입할수 있는 돌출조(56)가 형성되어 있고 상부에는 상부카바와 결합할수 있는 결합공이 형성되어 있어 상부 카바를 결합할 수 있다 도9는 본 고안 컨베이어 장치의 회전축 조립 단면도로써 지주 프레임(7)에 구동축 샤프트홀더(8)가 결합되어 있고 이 구동축샤프트홀더(8)에는 상부카바(9)가 볼트로 체결되어 있으며 상부카바(9)와 지주 프레임의 무정전PC카바결합홈(77)에 무정전투명 PC카바를부착하여 측면에서 구동축(3")과 로울러 샤프트(3)사이의 동력 전달 모습을 육안 확인 할수 있고, 회전운동중에 발생할수 있는 이물질발생 여부를 즉각 확인 할수 있어 고도한 정밀성 및 청결성을 유지하는 작업장에 적합한 구성요소이다. 또 상부카바(9)와 구동축샤프트홀더(8)와 체결된 볼트만 제거하여 분해하면 동력 전달부는 물론 베어링및 로울러 샤프트의 동력 전달부 모두가 노출되어 하나의 부품만을 제거하여도 모든 부품의 교체및 수리가 가능한 구조를 가지고 있다.

도10과 같이 중간 지지 보조 프레임(6)은 로울러 샤프트의 중간 부분에 위치하여 베어링 하우징(5)을 결합한 형태로 무거운 하중의 제품이나 폭이 큰 제품의 운송시 발생할수 있는 로울러샤프트(3)의 휨을 방지하여 컨베이어 장치의 수명을 연장시키면서 보다 무거운 제품의운송을 가능하게 하는 역할을 한다. 또한 이 중간지지 보조 프레임(6)은 지주 프레임과 같은 구조로 되어있어 베어링 하우징을 결합할 수 있는 베어링 하우징결합홈(79)이구성되어 있어 컨베이어 장치의 초기에 구성하지 않아도 제품의 무게가 추가된 경우에 중간에 추가 부착할 수 있고, 마찬가지로 제품의 무게가 가벼워지는 경우 탈착이 가능한 구조로 되어 있다. 이러한 각각의 구성요소및 각 구성요소의 결합방법은 각 요소의 결합위치및 방법에 따라 보다 다양한 형태의 컨베이어 장치로써 활용될 수 있다 이를 각 도면에 의해 상세히 설명하면 도11은 컨베이어 장치의 가장 일반적인 형태의 일축구동 방식의 단폭 컨베이어 장치이다. 지지프레임(2,2")의 좌, 우측에 지주프레임(7)을 각각 체결하고 지주 프레임(7)에 베어링 하우징을 일정간격을 두어 결합후 이 베어링 하우징(5)에로울러 샤프트(3)를 베어링과 같이 삽입하여지지 고정하는 방식으로써 한쪽 지주 프레임에는 동력 전달 수단(1)과 베어링 하우징(5), 베어링이 내장되어 있는 반면 다른 한쪽으로는 로울러 샤프트(3)를 고정하기 위한 베어링 하우징(5)과 베어링만이 결합되어 있는 것이다. 이에 동력전달수단(1)에 의해 전달되어진 회전력을 이용하여 구동축 샤프트(3")를 회전시키고 구동축 샤프트(3")에 일정간격으로 배치되어 있는 마그네트 롤러(11)가 회전하면서 같은 간격으로 배치되어 있는 로울러 샤프트 끝단의 마그네트 롤러(11)의 인력과 반력의 작용으로 같은 회전력을 발생시켜 제품을 이송 시키는 것이다. 또한 도12와 같이 장축의 로울러 샤프트(3)를 사용하여 무거운 물품의 운반이나 장폭의 제품을 운반시에 로울러 샤프트(3)가 자중이나 제품의 하중에 의해 처짐이 발생하게 되는데 이러한 것을 방지하기 위하여 로울러 샤프트(3)의중간 지점에 베어링을 내장한 베어링 하우징(5)을 결합한 형태의 중간지지 보조 프레임(6)을 구성하여 중간 부를 지지하게 되는 구조를 가진 것이다

이상과 같은 본고안의 특성화된 지지 프레임을 갖는 자석연동식 마그네틱 컨베이어 장치는 밀폐된 동력 전달부에 의해 분진유출을 최소화 하였으며 그에 따라 LCD,PDP,PCB, 반도체 설비등 초정밀 청정산업 현장에서의 사용이 가능하며 특성화된 지주 프레임의 몸체에 의해 조립및 분해가 매우 용이하고 구동부가 보이는 구조로 되어 있어 혹시라도 발생할 수 있는 분진이나 기계장치의 이상 유무를 즉각 확인할 수 있어 즉각적인 조치가 가능하고 부품 교체나 수리 시에도 상부의 볼트를 해체하는 것만으로도 구동부 전체가 노출되어 수리및 정비 보수 시간이 현저하게감소되고 부품 교체나 수리 후에도 일정하게 유지해야 하는 로울러 샤프트의 축간거리를 일정하게 유지할 수 있다. 또한 별도의 중간 지지 보조프레임 및 베어링 하우징에 의해 컨베이어 장치의 다양한 변경 실시가 가능하여 각종 산업현장에서 효용성이 크게 증대되는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 지지대(2,2") 상부에는 특성화된 지주 프레임(7)을 결합 시키고 이 지주 프레임의 상부에는 개방형태의 베어링 하우징(5)이 연속으로 결합되고, 전기한 로울러 샤프트(3)의 한쪽 끝단에는 마그네트 롤러(11)가 연결되어 있으며, 지주 프레임(7)에 연결된 동력전달수단에 의해 구동축 샤프트(3")가 회전하게 되면 구동축 샤프트에 일정간격 결합되어 있는 마그네트 롤러(11)의 인력과 반력의 작용으로 인해 전기한 로울러 샤프트(3)가 회전력을 얻어 회전하며 이 회전력으로 로울러 샤프트(3)에 결합되어 있는 이송용 로울러(4)가회전하여 제품을 운송하는 형태의 컨베이어 장치
2. 제1항에 있어서 지주프레임(7)을 좌우 각각 위치시키고 지주프레임(7)의 샤프트홀더 결합홈(78)에 구동축 샤프트 홀더(8)를 결합시키고 결합된 샤프트홀더(8)의 상부에 있는 상부카바 결합공(99)에 상부카바(9)를 결합하고 지주프레임(7)의 무정전투명PC카바 결합홈(77)에 무정전투명PC카바(10)를 결합하여 컨베이어 구동부가 무정전투명PC카바를 통하여 동작 상태를 확인할수 있는 컨베이어 장치
3. 제1항에 있어서 지주프레임(7)은 상부에는 베어링하우징(5)이 결합되는 베어링하우징결합홈(79)이 위치하며 하부와측면에는 지지대(2,2")등과 결합할수 있는 체결요홈(76)이 형성되어 있고 하단부에는 구동축샤프트홀더(8)를 결합하는 구동축 샤프트 홀더 결합홈(78)이 형성되어 있으며 우측 하단에는 무정전투명PC카바(10)를 결합할수 있는 무정정투명PC카바 결합홈(77)을 가지고 있는 지주 프레임
4. 베어링 하우징(5)은 상부가 개방된 형태로 되어 있고 측면에 지주 프레임(7)과 중간지지 보조 프레임(6)의 베어링 하우징 결합홈(79)에 결합되는 돌출조(56)를 가진 형태로 되어 있으며, 하단부가 일정폭으로 단이 주어져있어 지주 프레임(7)과 중간지지 보조 프레임에 결합 후에도 수평과 직각을 유지할 수 있는 구조로 되어있는 POM(폴리 옥시 메치렌) 재질을 사용한 컨베이어 장치
5. 제1항에 있어서 지주프레임(7)을 좌우 각각 구성한 컨베이어 장치에 있어서 지주프레임(7)의 베어링 하우징 결합홈(79)에 베어링 하우징(5)을 각각 결합시키고 결합된 베어링 하우징만에 의해 로울러샤프트(3)양쪽 끝단을 지지하여 회전하는 형태로써 중간지지 보조프레임(6)을 사용하지 않는 단폭의 컨벵이어 장치
6. 제1항에 있어서 지주프레임(7)을 좌우 각가 구성한 컨베이어 장치에 있어서 지주프레임(7)의 베어링 항루징 결합홈(79)에 베어링 하우징(5)을 각각 결합시키고 결합된 베어링 하우징에는 로울러 샤프트(3)의 끝단을 지지하고 로울러 샤프트(3)의 중간 부분을 중간지지 보조프레임(6)을 사용하여 지지하여 장폭의 제품이나 중량물을 운송하는 중간지지 보조프레임(6)을 사용한 장폭의 컨베이어 장치