KR200407738Y1 - 소재 공급용 스토커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소재 공급용 스토커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정밀가공기계에 가공할 소재를 공급하고, 가공이 완료된 소재를 배출할 때 리프트의 이동을 최소화할 수 있도록 하는 소재 공급용 스토커에 관한 것이다.

본 고안에 따르면 가공할 소재를 공급하거나 가공된 소재를 적재하는 스토커에 있어서, 로더 암의 작업위치에 리프트가 이동하여 소재를 공급하거나 적재할 필요가 없이 로더 암이 공급 리프트와 배출 리프트로 구분하여 소재를 이동, 적재하기 때문에 작업시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

겐츄리 로더, 스토커, 소재 공급, 가공, 로더 암, 체인

Description

소재 공급용 스토커{STALKER FOR SUPPLYING MATERIALS}

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 스토커의 외형을 나타낸 사시도.

도 2는 스토커의 구성을 나타낸 측면도.

도 3은 스토커의 구성을 나타낸 평면도.

도 4는 소재가 적층된 상태를 나타낸 측면도.

도 5는 소재가 공급되거나 배출되는 순서를 나타낸 모식도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호설명**

10 : 소재 100 : 스토커 102 : 프레임

104 : 상판 106 : 스프로킷 휠 108 : 체인

110 : 승강실린더 112 : 푸시로드 114 : 회전플레이트

116 : 스페이서 118 : 리프트 120 : 가이드바

122 : 하부센서 124 : 상부센서

본 고안은 소재 공급용 스토커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정밀가공기계에 가공할 소재를 공급하고, 가공이 완료된 소재를 배출할 때 리프트의 이동을 최소화할 수 있도록 하는 소재 공급용 스토커에 관한 것이다.

일반적으로 스토커는 CNC(컴퓨터 수치 제어) 선반 또는 머시닝 센터 등(이하 '가공선반'이라 함)에서 가공할 소재를 공급하고, 가공한 소재는 적재하여 배출하는 기능을 동시에 수행하는 장치를 의미한다.

통상적인 스토커는 소재를 적재하고 이동할 수 있도록 하는 리프트를 구비하며, 가공선반 등에 소재를 위치시키기 위한 로더 암의 작업 위치에 리프트를 이동시키기 위한 구동모터와 위치센서 등을 구비한다.

리프트는 가공할 소재와 가공한 소재를 적층한 상태에서 체인이나 벨트 등에 의하여 순환이동하면서 로더 암이 도달할 수 있는 위치에서 정지하도록 제어된다.

체인이나 벨트의 이동을 위해서는 프레임의 상단에 한 쌍 또는 그 이상의 스프로킷 휠이 설치되어 체인이나 벨트를 회전시키는데, 리프트는 이러한 체인이나 벨트에 연결핀으로 고정되어 함께 이동한다.

일반적으로 리프트에 적재된 소재를 가공선반의 척에 공급하기 위해서는 가공할 소재를 적재한 공급 리프트와 가공한 소재를 적재할 배출 리프트가 함께 로더 암의 작업 위치로 이동하여 정지한다.

로더 암이 공급 리프트에서 소재를 들어서 가공선반의 척에 고정시키면 소재의 가공이 시작된다. 소재가 가공되는 동안에 공급 리프트는 옆으로 이동하고, 그 자리에 배출 리프트가 이동하여 정지한다. 가공이 완료되면 로더 암이 척에서 소 재를 빼내서 공급 리프트가 있던 자리에 위치한 배출 리프트에 올려놓는다.

그 다음으로 배출 리프트가 옆으로 이동하고 다시 공급 리프트가 원래의 위치로 이동하면 로더 암이 두 번째 소재를 들어서 척에 올려놓게 된다.

이러한 과정을 거치면서 공급 리프트에 있던 모든 소재에 대한 가공이 완료되면, 공급 리프트와 배출 리프트가 다른 작업을 위하여 이동하고 새로운 한 쌍의 공급 리프트와 배출 리프트가 이동하여 정지하게 된다.

이와 같은 과정에서는 로더 암이 작업을 하거나 소재를 옮기는 동안에 공급 리프트와 배출 리프트가 서로 번갈아가면서 로더 암의 작업 위치로 이동하여야 하므로 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라, 리프트의 위치가 이동하는 동안에 로더 암이 작업을 중단하여야 하므로 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공급 리프트와 배출 리프트가 일정한 자리로 이동하여 정지하고, 로더 암이 공급 리프트에서 소재를 척에 옮겨서 가공이 완료되면 공급 리프트가 있던 위치가 아닌 배출 리프트로 소재를 이동하여 적재함으로써, 공급 리프트와 배출 리프트가 자리를 옮길 필요없이 소재의 공급과 배출이 이루어질 수 있도록 하는 소재 공급용 스토커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 CNC(컴퓨터 수치제어) 선반 또는 머시닝 센타에 가공할 소재를 공급하는 스토커로서, 프레임과; 상기 프레임 내부에 설치된 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축과 연결된 스프로킷 휠과; 상기 스프로킷 휠에 감겨진 체인과; 연결핀에 의하여 상기 체인에 고정되며, 상기 체인과 함께 일정한 경로를 순환이동하는 리프트와; 상기 리프트의 하단에 설치되어 상기 리프트를 상하로 수직이동시키는 승강실린더;를 포함하며, 상기 리프트는 가공할 소재를 적재하는 공급 리프트와 가공한 소재를 적재하는 배출 리프트로 이루어지며, 상기 공급 리프트와 배출 리프트는 번갈아가면서 상기 체인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 공급 리프트에 적재된 소재는 로더 암에 의해 상기 CNC 선반 또는 머시닝 센타에 공급되며, 상기 CNC 선반 또는 머시닝 센타에 의하여 가공이 완료된 소재는 상기 로더 암에 의하여 상기 배출 리프트에 적재되며, 상기 공급 리프트에 적재된 소재가 모두 상기 배출 리프트로 옮겨지면, 상기 구동모터의 회전에 의하여 상기 공급 리프트와 배출 리프트가 동시에 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 로더 암이 상기 공급 리프트에 적재된 소재를 하나씩 들어올리면, 상기 승강실린더가 일정한 높이만큼 상승하여 상기 공급 리프트를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

상기 로더 암이 상기 배출 리프트에 소재를 하나씩 올려놓으면, 상기 승강실린더가 일정한 높이만큼 하강하여 상기 배출 리프트를 하강시키는 것을 특징으로 한다.

상기 공급 리프트 또는 배출 리프트에 적재된 소재의 높이를 감지하는 센서;를 추가로 포함하며, 상기 센서는 최저 높이를 감지하는 하부센서와 최고 높이를 감지하는 상부센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 소재 공급용 스토커(이하, '스토커'라 함)를 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 스토커의 외형을 나타낸 사시도이며, 도 2는 스토커의 구성을 나타낸 측면도, 도 3은 스토커의 구성을 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 스토커는 전체 외형을 지지하는 프레임과, 프레임의 상부면에 놓여지는 상판으로 이루어진다.

상판에는 한 쌍의 스프로킷 휠이 설치되며, 스프로킷 휠에는 체인이 감겨진다. 스프로킷 휠은 프레임 내부에 설치된 구동모터(도면 미도시)의 회전축에 연결되어 구동모터의 회전에 따라 함께 회전하게 된다. 또한 구동모터는 제어장치(도면 미도시)와 위치센서(도면 미도시) 등에 연결되어 정확한 위치에서 멈출 수 있도록 제어된다.

프레임의 내부에는 승강실린더가 설치되는데, 승강실린더는 공압이나 유압을 이용하여 이동하는 푸시로드가 연결되어 소재를 상하로 이동시킨다.

푸시로드의 말단에는 회전플레이트가 회동 가능하게 설치되는데, 회전플레이트는 체인과 연결되어 체인의 이동과 함께 일정한 경로를 따라 순환하면서 이동한다. 또한 체인이 스프로킷 휠을 돌아서 지나갈 수 있도록 회전플레이트 역시 회전가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

회전플레이트 상면에는 두 개 내지 네 개 정도의 스페이서가 설치되며, 스페 이서의 상부에는 리프트가 고정 설치된다.

리프트는 가공할 또는 가공한 소재를 직접 적층하는 곳으로서, 원형 또는 사각형의 형태를 가지며, 회전플레이트와 함께 고정되어 회전할 수 있다.

리프트에는 복수의 관통홈이 형성되며, 관통홈에는 가이드바가 연장형성된다. 관통홈은 가이드바 사이의 간격과 위치를 조절할 수 있도록 장방형 또는 타원형으로 형성되는 것이 바람직하며, 가이드바의 위치를 수평으로 조절하기 위한 장치는 통상적으로 개시되어 있는 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.

가이드바는 소재의 이탈을 방지하기 위하여 형성되는 것으로서, 소재의 표면에 형성된 구멍으로 관통하여 소재를 정확한 위치에 고정시키는 역할을 한다. 이를 위해 가이드바는 소재에 형성된 구멍과 동일한 위치에 형성되어야 하며, 가공 소재와의 충격으로 인하여 파손되지 않을 정도의 강도를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 프레임의 일측면에는 리프트에 적재된 소재의 양을 측정할 수 있는 센서(122, 124)가 구비된다. 센서(122, 124)는 하부센서와 상부센서로 나누어지며, 각각 적재된 소재의 최저점과 최고점을 감지하여 소재를 새로 공급할 것인지, 아니면 공급을 중단할 것인지를 판단할 수 있도록 한다.

이를 위해 하부센서는 리프트의 상부면에 가장 근접한 높이에 수평으로 설치하거나, 미리 설정된 일정한 높이에 설치될 수 있다. 반대로 상부센서는 가이드바의 최고높이와 가장 근접한 높이 또는 미리 설정된 일정한 높이에 설치될 수 있다.

소재를 적재한 리프트가 센서(122,124)에 접근하면, 하부센서와 상부센서가 실시간으로 소재의 적재량을 감지하고, 이를 제어장치로 전달하여 작업시간 등을 예상할 수 있게 된다.

또한 소재가 적재된 리프트와 적재되지 않은 리프트를 구분하여 공급 리프트와 배출 리프트로 구분하여 리프트의 이동상태를 결정한다.

도 4는 소재가 적층된 상태를 나타낸 측면도로서, 도면에 도시된 바와 같이 리프트에 소재가 적층이 되어 이동하면 하부센서와 상부센서에 의하여 높이가 측정된다.

또한 작업에 이용되는 리프트가 로더 암의 작업 위치에 오게 되면, 프레임 내부에 설치된 승강실린더에 의하여 상하로 이동하면서 로더 암의 작업을 용이하게 한다. 만약 공급 리프트에서 소재가 순차적으로 공급되면 승강실린더가 순차적으로 상승하면서 리프트의 높이가 점차로 올라가게 된다. 반대로 배출 리프트에 소재가 순차적으로 적층되면 승강실린더가 순차적으로 하강하면서 리프트의 높이가 점차로 내려가게 된다.

따라서 로더 암은 항상 일정한 높이에서 소재를 가져가거나 내려놓을 수 있게 되며, 로더 암이 큰 동작반경을 가짐으로 인해서 발생하는 작업시간의 지연을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 소재가 공급되거나 배출되는 순서를 나타낸 모식도로서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 실시예의 동작상황을 설명한다.

스토커에는 다수개의 리프트가 체인과 함께 순환 이동하는데, 먼저 소재가 적재된 공급 리프트(1, 3, 5)와 적재되지 않은 배출 리프트(2, 4, 6)가 교대로 이동한다.

도 5에서와 같이, 3번 리프트와 4번 리프트가 로더 암의 작업위치(도 5에서는 맨 오른쪽)에 상하로 배치되면, 하부센서와 상부센서가 리프트 상에 있는 소재의 높이를 감지하여 공급 리프트와 배출 리프트를 파악한다.

다음으로 로더 암이 3번 리프트에 적재되어 있는 소재를 잡아서 가공선반의 척에 물리고, 가공선반은 소재에 대한 가공을 시작한다. 로더 암이 소재를 가공선반으로 이동하면, 공급 리프트와 연결된 승강실린더가 동작하여 공급 리프트의 높이를 일정한 양만큼 상승시킨다.

가공이 완료되면 로더 암은 척에서 소재를 분리하여 4번 리프트에 적재하고, 다시 3번 리프트에서 새로운 소재를 집어서 척에 올려놓는다. 마찬가지로 로더 암이 소재를 배출 리프트에 올려놓으면 배출 리프트와 연결된 승강실린더가 일정한 양만큼 하강한다.

이와 같이 로더 암은 공급 리프트에서 새로운 소재를 집어서 척에 올려놓고, 가공이 완료된 소재는 배출 리프트에 올려놓으면서 가공작업을 진행하게 된다.

공급 리프트에 있는 소재에 대한 가공이 모두 완료되면, 하부 센서가 소재의 위치를 감지하여 가공이 완료되었음을 파악한다.

그리고 나면 제어장치가 가공완료 사실을 전달받아서 스프로킷 휠을 회전시켜 다음 소재를 위치시키게 된다.

즉, 다음 위치에서 대기하고 있던 1번과 2번 리프트가 로더 암의 작업위치로 이동하고, 이전과 동일한 방법으로 작업이 시작되는 것이다.

이와 같은 방법을 사용함으로써 리프트가 로더 암에 소재를 공급하거나, 로 더 암으로부터 소재를 공급받기 위하여 위치를 반복적으로 이동하지 않아도 되므로, 작업시간을 단출할 수 있으며, 스토커의 작업부하를 줄일 수 있게 된다.

이상에서 본 고안의 실시예를 설명하였으나 본 고안의 권리범위는 이러한 실시예에 제한되지 않으며, 당업자가 용이하게 변형할 수 있는 범위에도 권리가 미친다.

본 고안에 따르면 가공할 소재를 공급하거나 가공된 소재를 적재하는 스토커에 있어서, 로더 암의 작업위치에 리프트가 이동하여 소재를 공급하거나 적재할 필요가 없이 로더 암이 공급 리프트와 배출 리프트로 구분하여 소재를 이동, 적재하기 때문에 작업시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안에 따르면 소재의 적재량을 센서를 이용하여 실시간으로 파악할 수 있으므로, 리프트의 이동과 작업순서를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. CNC(컴퓨터 수치제어) 선반 또는 머시닝 센타에 가공할 소재를 공급하는 스토커에 있어서,

   프레임과;

   상기 프레임 내부에 설치된 구동모터와;

   상기 구동모터의 회전축과 연결된 스프로킷 휠과;

   상기 스프로킷 휠에 감겨진 체인과;

   연결핀에 의하여 상기 체인에 고정되며, 상기 체인과 함께 일정한 경로를 순환이동하는 리프트와;

   상기 리프트의 하단에 설치되어 상기 리프트를 상하로 수직이동시키는 승강실린더;를 포함하며,

   상기 리프트는 가공할 소재를 적재하는 공급 리프트와 가공한 소재를 적재하는 배출 리프트로 이루어지며,

   상기 공급 리프트와 배출 리프트는 번갈아가면서 상기 체인에 연결되는 것을 특징으로 하는 소재 공급용 스토커.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공급 리프트에 적재된 소재는 로더 암에 의해 상기 CNC 선반 또는 머시닝 센타에 공급되며, 상기 CNC 선반 또는 머시닝 센타에 의하여 가공이 완료된 소 재는 상기 로더 암에 의하여 상기 배출 리프트에 적재되며,

   상기 공급 리프트에 적재된 소재가 모두 상기 배출 리프트로 옮겨지면, 상기 구동모터의 회전에 의하여 상기 공급 리프트와 배출 리프트가 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 소재 공급용 스토커.
3. 제2항에 있어서,

   상기 로더 암이 상기 공급 리프트에 적재된 소재를 하나씩 들어올리면, 상기 승강실린더가 일정한 높이만큼 상승하여 상기 공급 리프트를 상승시키는 것을 특징으로 하는 소재 공급용 스토커.
4. 제2항에 있어서,

   상기 로더 암이 상기 배출 리프트에 소재를 하나씩 올려놓으면, 상기 승강실린더가 일정한 높이만큼 하강하여 상기 배출 리프트를 하강시키는 것을 특징으로 하는 소재 공급용 스토커.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 공급 리프트 또는 배출 리프트에 적재된 소재의 높이를 감지하는 센서;를 추가로 포함하며,

   상기 센서는 최저 높이를 감지하는 하부센서와 최고 높이를 감지하는 상부센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급용 스토커.

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