KR20090076519A - 롤러 콘베이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물류시스템에서 많이 사용하는 롤러 콘베이어를 개량하여 운반물을 원하는 위치에서 정지시키더라도, 콘베이어에 무리가 가지 않으면서도 재반송시에도 운반물이 원만하게 반송될 수 있도록 한 것이다.

구동부의 동력을 받아 롤러를 회전시켜 운반물을 반송하는 롤러 콘베이어에 있어 회전축보다 큰 중간 롤러를 회전축에 고정 설치하고, 그 중간 롤러의 외경에 롤러를 삽입하여, 구동부의 회전 토르크를 운반물에 충분히 전달할 수 있도록 롤러부를 구성하여 이루어진 롤러 콘베이어이다.

롤러 콘베이어, 회전축, 내부롤러, 롤러, 동력전달구, 마찰력

Description

롤러 콘베이어 {Roller Conveyor}

본 발명은 물류창고 등에서 밑면이 평면인 제품 박스류는 물론, 제품 생산 공장에서 사용하는 파레트등을 운반물로서 반송하는 롤러 콘베이어에 관한 것이다.

롤러 콘베이어는 인류가 그 사용을 시작한지 이미 수십년이나 되어 일반적으로 널리 사용되고 있는 것으로 최초에는 회전축과 롤러가 일체형인것(도3)을 사용하였으나, 이는 운반물을 정지 시키지 않고 연속적으로 운반 하는데는 매우 효과적이나, 지정된 장소 등에서 운반물만을 정지시켜야 할 경우에는 콘베이어는 계속 가동되고 있으므로 운반물과 롤러의 마찰에 의한 많은 문제가 발생하였다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 회전축과 롤러가 분리되어 회전할 수 있는 롤러(도4)와 스토퍼를 사용하면 원하는 장소에 스토퍼를 사용하여 운반물을 정지시킬수가 있었다.

이때 콘베이어는 계속 가동되고, 운반물은 정지되고 이에 따라 롤러도 회전이 정지되고 회전축만이 롤러의 내경 부위에서 공회전하게 되는 것이다.

이때 스토퍼 해제 후 운반물을 다시 운반하고자 했을 때 운반 토르크가 부족하여 회전축만이 롤러의 내경 부위에서 회전하고 운반물은 이동하지 않는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 구동부에서 전달되는 동력을 더 많이 롤러에 전달하기 위해 롤러에 브레이크(도6)를 설치하여 롤러에 좀 더 많은 회전 토르크를 전달할 수 있는 롤러 콘베이어가 일반적으로 많이 사용되고 있다.

그러나 이러한 콘베이어는 구조가 복잡하고 또한 브레이크의 마모 등이 발생하여, 가격이 고가임은 물론 유지 관리비가 많이 소요되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하는 것으로서, 롤러의 구조를 간단히 하여 제조원가를 낮추는 것은 물론, 마모 등으로 인한 먼지 등의 발생을 최소화하여 크린룸 내에서도 사용할 수 있는 롤러 콘베이어를 제공하려는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 롤러 콘베이어는 다수개의 회전롤러(10)가 일정 피치로 설치되어 구성된 롤러 콘베이어(1)가 1열 또는 2열 또는 다열로 설치되어 운반물을 반송가능토록 설치된 롤러 콘베이어들에 있어, 다수개의 회전축(30) 외측에 고정되는 회전축보다 직경이 큰 내부롤러(11)가 설치되고, 이 내부롤러(11)의 외측에 내부롤러(11)보다 직경이 크고 회전 가능하게 설치되는 롤러(10)로 구성되어 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재한 발명은 내부롤러(11)와 롤러(10)의 일측면에 상호 형합할 수 있는 단차를 두고 일측면에는 엔드프레이트(12)와 고정나사(13)등 으로 조합하여 롤러(10)가 가동 중에 내부롤러(11)의 외부로 이탈하지 않도록 설치되는 롤러(10)로 구성되어있다.

본 발명의 청구항 1항 및 2항에 기재한 발명은 내부롤러(11)의 재질을 일반적으로 회전축(30)과 같은 금속 재질로 설치하나, 내부롤러(11)와 롤러(10)의 마찰 저항을 용도에 맞는 크기로 하기위해 각각 적합한 재질들로 조합 구성되어 설치되는 내부롤러(11)와 롤러(10)로 구성되어 있다.

여기서 일반적으로 사용되는 재질은 회전축(30)은 금속제이고, 롤러(10)는 수지류이고 내부롤러(11)는 금속제 또는 수지류가 사용된다.

본 발명의 롤러 콘베이어는 상기와 같이 구성된 것으로서, 롤러 콘베이어 상에서 임의의 장소에 스토퍼를 설치하여 운반물을 정지 시키더라도, 콘베이어의 롤러와 운반물에 무리가 가지 않도록 하면서, 콘베이어를 정지 시켰다가 재 가동시에도 운반물에 충분한 토르크를 전달하여 운반물의 반송이 원만하게 이루어 질 수 있도록 한 롤러 콘베이어를 제공할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 롤러 콘베이어의 실시례에 대해 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도1 및 도2는 일반적으로 널리 사용되고 있는 롤러 콘베이어의 평면도이다.

도3 및 도4는 일반적으로 널리 사용되고 있는 롤러의 종단면도이다.

따라서 도1, 도2, 도3, 도4에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5와 도 7은 회전축과 롤러가 분리되어 회전할 수 있는 롤러에 있어서 운반물을 운반할 수 있는 회전 동력 관계를 설명하는 종단면도이다.

여기서

W: 운반물 중량이고

d : 회전축 직경

d1 : 내부롤러 외경

D: 롤러 외경

μs-r : 회전축과 롤러의 마찰계수

μr-B : 롤러와 운반물의 마찰계수

Fs = μs-r × w : 회전축이 롤러를 회전시키는 힘(마찰력)

Fr = μr-B × W : 롤러가 운반물을 이동시키는 힘(마찰력)

Td = 콘베이어의 구동부에서 전달되는 토르크

Ts = Fs × d/2 : 회전축이 롤러에 전달하는 토르크

Tr = Fr × D/2 : 롤러가 운반물에 전달하는 토르크이다.

이러한 구조에 있어서, 구동부의 동력이 전달되는 계통에 따르면, 동력이 운반물에 전달될 수 있는 토르크는

Td

Ts = Tr과 같으므로

Tr이 Ts보다 크다고 하더라도 Ts이상으로는 운반물에 동력이 전달될 수 없고, 회전축(30)과 롤러(10)내경 사이에서 공회전이 이루어지므로, Ts 이상으로는 운반물에 동력을 전달할 수가 없는 것이다.

여기서 Ts의크기는 마찰계수(μs-r)과 회전축 직경(d)에 비례하므로, 회전축의 직경을 크게 하거나 마찰계수 (μs-r)를 크게 하면 되는 것이다.

도7과 도8은 본 발명의 롤러 콘베이어의 롤러부의 종단면도로서 상기에서 설명한 회전축(30)의 직경을 크게 한 것과 같은 효과를 낼 수 있게 하여, 롤러가 운반물에 전달하는 토르크(Ts)를 크게한 것이다.

여기서 회전축(30)과 내부롤러(11)의 고정방법으로는 용접, 접착, 압입, 키이, 세트 스크류 등으로 고정하는 일반적으로 사용되는 다양한 방법이 사용될 수 있는 것이다.

여기서 구동부(50)로부터 동력 Td가 회전축(30)에 전달되면 회전축(30)과 고정 설치된 내부롤러(11)에 전달되어, 내부롤러(11)의 외경과 롤러(10)의 내경과의 마찰력에 의해 동력이 롤러(10)에 전달되어 운반물(B)에 동력이 전달되는 것이다.

도9는 상술한 롤러들이 가동 중에 이탈하지 않고 제작이 용이하도록 구성된 것으로 구동부(50)로부터 롤러(10)에 동력이 전달되는 과정은 동일한 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

여기서 회전축(30)의 재질은 일반적으로 철이나 스테인레스 스틸이 사용되고, 내부롤러(11)와 롤러(10)의 재질은 수지류나 철, 스테인레스 스틸이 사용되고, 필요에 적합한 마찰력을 얻기 위해서는 다양한 재질들을 조합하여 사용할 수 있는 것이며, 내부롤러(11)의 외경 또한 마찰력과의 조합을 이룰 수 있도록, 회전축(30)보다는 크고 롤러(10)외경보다는 작은 크기의 범위 내에서 변경 제작할 수 있는 것이다.

여기서 마찰력의 크기는 금속과 수지의 마찰력에 비해 수지와 수지의 마찰력이 2∼3배 이상 크므로, 필요에 따라 적절하게 조합하여 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 롤러 콘베이어는 크린룸 내에서 고하중의 LCD 카세트 등을 반송하는 롤러 콘베이어로서 사용이 가능하고, 특히 구동부의 동력을 체인이나 벨트, 베벨기어, 헬리컬기어 등의 마모가 발생하는 동력 전달 방식을 사용하지 않고, 비접촉식 마크네트 방식을 적용하면 먼지를 발생시키지 않으면서 효과적으로 운반물을 반송할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 롤러 콘베이어 설명을 위한 일반적인 롤러 콘베이어 평면도이다.

도 2는 본 발명의 롤러 콘베이어 설명을 위한 또다른 롤러 콘베이어 평면도이다.

도 3은 도1 또는 도2의 롤러 콘베이어에 있어 회전축과 롤러가 고정 일체화된 롤러의 종단면도이다.

도 4는 도1 또는 도2의 롤러 콘베이어에 있어 회전축과 롤러가 분리되어 회전할 수 있는 롤러의 종단면도이다.

도 5는 도4의 회전 동력 전달 관계를 설명하는 종단면도이다.

도 6은 도1 및 도2의 롤러에 브레이크를 설치한 종단면도이다.

도 7은 본 발명의 롤러 콘베이어의 실시례 1을 나타내는 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 롤러 콘베이어의 실시례1을 나타내는 다른 종단면도이다.

도 9는 본 발명의 롤러 콘베이어의 실시례2를 나타내는 종단면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 롤러 콘베이어

10 : 롤러

11 : 내부롤러 12 : 엔드프레이트(End Plate) 13 : 고정나사

20 : 지지 베어링

30 : 회전축

40 : 콘베이어 프레임

50 : 구동부(Drive)

60 : 동력 전달구

70 : 스토퍼

80 : 브레이크

B : 운반물

d : 회전축 직경

d₁ : 내부롤러 직경

D : 롤러 직경

W : 운반물 무게

Claims (3)

1. 다수개의 회전 롤러(10)가 일정 피치로 설치되어 구성된 롤러 콘베이어(1)가 1열 또는 2열 또는 다열로 설치되어 운반물을 반송가능토록 설치된 롤러 콘베이어들에 있어, 다수개의 회전축(30) 외측에 고정되는 회전축보다 직경이 큰 내부롤러(11)가 설치되고, 이 내부롤러(11)의 외측에 내부롤러(11)보다 직경이 크고 회전 가능하게 설치되는 롤러(10)로 구성됨을 특징으로 하는 롤러 콘베이어
2. 제 1항에 있어서 내부롤러(11)와 롤러(10)의 일측면에 상호 형합할 수 있는 단차를 두고 일측면에는 엔드프레이트(12)와 고정나사(13)등으로 조합하여 롤러(10)가 가동 중에 내부롤러(11)의 외부로 이탈하지 않도록 설치되는 롤러(10)로 구성됨을 특징으로 하는 롤러 콘베이어.
3. 제 1항 및 제2항에 있어서 내부롤러(11)와 롤러(10)의 마찰 저항을 용도에 맞는 크기로 하기위해 각각 적합한 재질들로 조합 구성되어 설치되는 내부롤러(11)와 롤러(10)로 구성됨을 특징으로 하는 롤러 콘베이어.

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