KR20130098747A - 물류 컨베이어의 저동력을 이용한 자유 롤러 - Google Patents

물류 컨베이어의 저동력을 이용한 자유 롤러 Download PDF

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KR20130098747A
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조광남
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Abstract

본 발명은 이송 컨베이어에 의해 이송물이 이송되는 도중에 이송물의 정지 등과 같은 부하가 걸릴 경우 그 제동력을 일정하게 유지시키면서 구동기구 측으로 과부하가 전달됨을 효율적으로 방지할 수 있는 자유 롤러에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자유 롤러는, 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지프레임 측에 회전가능하게 설치되는 샤프트; 중공형 원통형으로 이루어지고, 상기 샤프트의 외주면에 동심적으로 회전가능하게 설치되는 하나 이상의 롤러; 상기 롤러의 일단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제1베어링이 설치된 제1베어링홀더; 상기 롤러의 타단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제2베어링이 설치된 제2베어링홀더; 상기 샤프트의 일단부에 고정적으로 설치된 스토퍼; 상기 스토퍼와 상기 제1베어링홀더 사이에 개재되는 하나 이상의 마찰판; 및 상기 샤프트의 타단부에 조절너트에 의해 그 탄성력이 조절가능하게 설치되고, 상기 제2베어링을 가압하는 스프링부재;를 포함하고, 상기 조절너트는 상기 롤러의 타단부에서 외측으로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

물류 컨베이어의 저동력을 이용한 자유 롤러{Free roller using low power of goods transfer conveyor}
본 발명은 물류 이송 컨베이이어에 이용되는 물류 컨베이어의 저동력을 이용한 자유 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송 컨베이어에 의해 이송물이 이송되는 도중에 이송물의 정지 등과 같은 부하가 걸릴 경우 그 제동력을 일정하게 유지시키면서 구동기구 측으로 과부하가 전달됨을 효율적으로 방지할 수 있는 물류 컨베이어의 저동력을 이용한 자유 롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 제조공장, 물류창고, 자동화 생산 또는 조립라인 등에는 부품, 완제품, 적재용 팔레트 등과 같은 이송물을 연속 또는 간헐적으로 이송하기 위한 이송 컨베이어가 설치된다.
한편, 반도체 생산라인 등과 같은 자동화 생산라인에서는 이송 컨베이어에 의해 이송물의 이송 도중에 그 이송물의 조립, 검사, 포장, 냉각 등과 같은 다양한 작업이 수행되므로 이송물의 연속적인 이송 및 일시 정지를 반복하도록 구성된다.
이러한 이송 컨베이어의 일시 정지를 위해 이송 컨베이어의 동력을 차단하면 동력의 재연결 시에 부하가 많이 걸려 컨베이어 자체에 무리가 가해지고, 또한 동력의 전달 및 차단이 반복될 경우 그 에너지가 낭비가 크게 발생할 수 있다.
이에, 이송 컨베이어는 동력의 차단 없이도 이송물의 일시 정지를 원활하게 하면서도 이송물의 정지에 따른 부하가 구동기구 측으로 전달됨을 차단할 수 있도록 이송물의 이송을 일시 정지시키는 스토퍼 및 복수의 자유 롤러(Free roller)(또는 어큐뮬레이션 롤러)로 구성된다.
자유 롤러는 구동기구의 구동체인 측에 연결되는 스프라켓, 스프라켓의 측면에 마찰판을 매개로 마찰결합가능하게 연결되는 롤러, 롤러의 중심축선 상에 고정적으로 설치된 샤프트, 스프라켓과 롤러의 마찰결합을 조절하는 스프링부재 등으로 구성된다. 그리고, 샤프트는 고정적으로 설치되고, 샤프트의 외주면에 하나 이상의 베어링을 통해 롤러의 회전을 지지하며, 스프라켓은 샤프트의 단부 측에 베어링을 통해 회전지지되도록 구성된다.
이에, 자유 롤러의 구동에 의해 이송물이 이송될 때에는 롤러와 스프라켓 사이의 마찰결합이 이루어져 롤러와 스프라켓이 함께 회전하고, 이송물의 이송 도중에 이송물의 일시 정지가 수행되면 이송물의 중량에 의해 롤러 측에 부하가 걸림으로써 롤러와 스프라켓 사이의 마찰결합력이 해제되고, 이에 롤러는 정지함과 동시에 스프라켓은 연속적으로 회전하여 구동기구 측에 부하가 전달되지 않는다.
하지만, 종래의 자유 롤러는 스프라켓이 롤러의 외측에 인접하도록 조립됨에 따라 그 조립이 복잡할 뿐만 아니라 그 외관미가 저하되는 단점이 있었다.
또한, 종래의 자유 롤러는 스프라켓이 샤프트의 단부 측에 회전지지되도록 구성됨에 따라 롤러들 사이의 피치 조절에 제약이 뒤따르는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 조립구조가 단순하여 그 조립이 매우 용이하고, 이송물의 이송효율 및 제동효율이 향상된 자유 롤러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자유 롤러는,
일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지프레임 측에 회전가능하게 설치되는 샤프트;
중공형 원통형으로 이루어지고, 상기 샤프트의 외주면에 동심적으로 회전가능하게 설치되는 하나 이상의 롤러;
상기 롤러의 일단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제1베어링이 설치된 제1베어링홀더;
상기 롤러의 타단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제2베어링이 설치된 제2베어링홀더;
상기 샤프트의 일단부에 고정적으로 설치된 스토퍼;
상기 스토퍼와 상기 제1베어링홀더 사이에 개재되는 하나 이상의 마찰판; 및
상기 샤프트의 타단부에 조절너트에 의해 그 탄성력이 조절가능하게 설치되고, 상기 제2베어링을 가압하는 스프링부재;를 포함하고,
상기 조절너트는 상기 롤러의 타단부에서 외측으로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 샤프트는 상기 스토퍼의 중심부, 상기 마찰판의 중심부, 상기 제1 및 제2 베어링홀더의 중심부, 상기 제1 및 제2 베어링의 중심부를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 베어링의 외륜은 상기 베어링홀더 및 상기 롤러를 회전지지하고, 상기 제1 및 제2 베어링의 내륜은 상기 샤프트를 회전지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 마찰판과 상기 제1베어링 사이에는 중간판이 설치되고, 상기 샤프트는 상기 중간판의 중심부를 관통하며, 상기 중간판의 중심부 주변에는 일정반경의 이격홈이 형성되고, 상기 중간판의 이격홈은 상기 제1베어링의 내륜에 인접하며, 상기 중간판의 일측면은 제1베어링의 외륜과는 회전접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 샤프트의 일측단부 및 타측단부 중에서 어느 하나의 단부에는 구동기구가 직접 연결되고, 상기 구동기구에 의해 상기 샤프트가 회전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 구동기구에 의해 샤프트를 직접 회전시키도록 구성됨에 따라 그 조립구조가 단순하여 그 조립이 매우 용이하고, 롤러의 회전작동 및 제동작동을 효과적으로 구현함으로써 이송물의 이송효율 및 제동효율이 향상된 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 롤러를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 화살표 B부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 자유 롤러 측에 구동기구가 적용된 상태를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 롤러는 구동기구(30)에 의해 회전가능하게 설치된 샤프트(11) 및 샤프트(11)의 외주면에 회전가능하게 설치된 하나 이상의 롤러(12)를 포함한다.
샤프트(11)는 구동기구(30, 도 4 참조)에 의해 직접적으로 회전가능하게 설치되고, 샤프트(11)의 양단부에는 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지프레임(21, 22, 도 4 참조) 측에 회전가능하게 지지된다.
샤프트(11)의 외주면에는 하나 이상의 롤러(12)가 회전가능하게 설치되고, 롤러(12)의 중심은 샤프트(11)의 중심과 동일하게 설치된다.
롤러(12)는 중공형 원통형으로 이루어지고, 롤러(12)는 샤프트(11)의 외주면에 동심적으로 회전가능하게 설치된다.
롤러(12)의 일단부 내측에 제1베어링홀더(31)가 강제 압입되고, 제1베어링홀더(31)는 내경부(31a) 및 측벽부(31b)를 가진다. 제1베어링홀더(31)의 내경부(31a)에는 제1베어링(33)이 설치되고, 제1베어링홀더(31)의 측벽부(31b) 외주면이 롤러(12)의 일단부 내측에 강제 압입됨으로써 롤러(12)와 제1베어링홀더(31)는 함께 회전할 수 있다.
제1베어링(33)은 볼 또는 롤러 등과 같은 전동체(33a), 전동체(33a)의 외주측에 배치되는 외륜(33b), 전동체(33a)의 내주측에 배치되는 내륜(33c)로 이루어진다. 제1베어링(33)의 외륜(33b)는 제1베어링홀더(31)를 매개로 롤러(12)의 일단부를 회전지지하고, 제1베어링(33)의 내륜(33c)는 샤프트(11)의 일단부를 회전지지한다.
롤러(12)의 타단부 내측에 제2베어링홀더(32)가 강제 압입되고, 제2베어링홀더(32)는 내경부(32a) 및 측벽부(32b)를 가진다. 제2베어링홀더(32)의 내경부(32a)에는 제2베어링(34)이 설치되고, 제2베어링홀더(32)의 측벽부(32b) 외주면이 롤러(12)의 타단부 내측에 강제 압입됨으로써 롤러(12)와 제2베어링홀더(32)는 함께 회전할 수 있다.
제2베어링(34)은 볼 또는 롤러 등과 같은 전동체(34a), 전동체(34a)의 외주측에 배치되는 외륜(34b), 전동체(34a)의 내주측에 배치되는 내륜(34c)로 이루어진다. 제2베어링(34)의 외륜(34b)는 제2베어링홀더(32)를 매개로 롤러(12)의 타단부를 회전지지하고, 제2베어링(34)의 내륜(34c)는 샤프트(11)의 타단부를 회전지지한다.
제2베어링홀더(32)의 내경부(32a)에는 제2베어링(34)의 이탈을 방지하기 위한 스냅링(18)이 설치된다.
샤프트(11)의 일단부에는 스토퍼(13)가 고정핀(13a)에 의해 고정적으로 설치되고, 스토퍼(13)의 일측이 롤러(12)의 일단부 내측에 삽입되도록 설치된다.
스토퍼(13)와 제1베어링홀더(31) 사이에 하나 이상의 마찰판(15)가 개재된다. 이러한 마찰판(15)에 의해 스토퍼(13)와 제1베어링홀더(31)가 분리가능하게 마찰결합되며, 스토퍼(13)는 샤프트(11)측에 고정되고, 제1베어링홀더(31)는 롤러(12) 측에 결합됨에 따라 샤프트(11)와 제1베어링홀더(31)는 마찰판(15)에 의해 분리가능하게 마찰결합된다.
샤프트(11)의 타단부에 제2베어링(34) 및 롤러(12)를 샤프트(11)의 일단부 측으로 탄성 가압하는 스프링부재(14)가 설치된다. 샤프트(11)의 타단 외주면에는 나사부(11a)가 형성되고, 이 나사부(11a)에는 조절너트(17)가 나사이동가능하게 설치된다. 이에, 스프링부재(14)는 조절너트(17)에 의해 그 탄성력이 조절가능하게 설치된다.
그리고, 조절너트(17)는 롤러(12)의 타단부에서 외측으로 노출되도록 설치됨에 따라 스프링부재(14)의 탄성력 조절이 매우 용이한 장점이 있다.
샤프트(11)는 스토퍼(13)의 중심부, 마찰판(15)의 중심부, 제1 및 제2 베어링홀더(31, 32)의 중심부, 제1 및 제2 베어링(33, 34)의 중심부를 관통하여 설치된다.
마찰판(15)과 제1베어링(33) 사이에는 중간판(16)이 설치되고, 샤프트(11)는 중간판(16)의 중심부를 관통하며, 중간판(16)의 중심부 주변에는 일정반경의 이격홈(16a)이 형성되고, 중간판(16)의 이격홈(16a)은 제1베어링(33)의 내륜(33c)에 인접함에 따라 제1베어링(33)의 내륜(33c)은 그 회전이 자유로운 상태로 설치된다. 그리고, 중간판(16)의 일측면은 제1베어링(33)의 외륜(33b)과 회전접촉함에 따라 제1베어링(33)의 외륜(33b)은 중간판(16)을 매개로 마찰판(15) 측에 마찰결합된다.
도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 샤프트(11)의 일측단부 및 타측단부 중에서 어느 한 단부에 구동기구(30)가 직접 연결되고, 구동기구(30)에 의해 샤프트(11)가 직접적으로 회전하도록 구성된다.
구동기구(30)는 구동모터(31), 구동모터(31)의 출력측에 연결된 기어전동기구(32a, 32b, 34, 34a), 기어전동기구(32a, 32b, 34, 34a)측에 연결되는 피동기어(33)로 이루어진다. 피동기어(33)는 샤프트(11)의 타단부에 결합되고, 이에 구동모터(31)의 구동력이 기어전동기구(32)를 통해 피동기어(33)측으로 전달됨으로써 피동기어(33) 및 샤프트(11)가 함께 회전한다.
기어전동기구(32a, 32b, 34, 34a)는 구동모터(31)의 출력측에 설치된 제1베벨기어(32a), 제1베벨기어(32a)에 치합되니 제2베벨기어(32b), 제2베벨기어(32b)의 중심부에 설치된 전동축(34), 전동축(34)의 외주면에 설치되는 구동기어(34a) 등으로 구성된다. 이에, 구동모터(31)의 구동력이 제1 및 제2 베벨기어(32a, 32b)를 통해 전동축(34)으로 전달되고, 전동축(34)을 통해 구동기어(34a)가 회전하면서 피동기어(33)를 회전시킴으로써 샤프트(11)가 회전구동한다.
그리고, 구동기구(30)는 지지프레임(22)의 상부 및 측면을 커버하는 상부커버(35) 및 측면커버(36)에 의해 은폐되도록 구성될 수도 있다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 기어전동기구(32)가 적용된 구동기구(30)가 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 체인전동기구, 로프전동기구 등과 같이 다양한 구조의 구동기구가 적용될 수 있다. 예컨대, 체인전동기구에 의해 샤프트(11)가 회전하도록 구성될 경우, 샤프트(11)의 타단부에는 피동기어 대신에 스프라켓이 결합될 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 구동기구(30)에 의해 샤프트(11)를 직접 회전시키도록 구성됨에 따라 그 조립구조가 단순하여 그 조립이 매우 용이하고, 롤러의 회전작동 및 제동작동을 효과적으로 구현함으로써 이송물의 이송효율 및 제동효율이 향상된 장점이 있다.
11: 샤프트 12: 롤러
13: 스토퍼 14: 스프링부재
15: 마찰판 16: 중간판
17: 조절너트 18: 스냅링
21, 22: 지지프레임 30: 구동기구

Claims (5)

  1. 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지프레임 측에 회전가능하게 설치되는 샤프트;
    중공형 원통형으로 이루어지고, 상기 샤프트의 외주면에 동심적으로 회전가능하게 설치되는 하나 이상의 롤러;
    상기 롤러의 일단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제1베어링이 설치된 제1베어링홀더;
    상기 롤러의 타단부 내측에 강제 압입되고, 내부에 제2베어링이 설치된 제2베어링홀더;
    상기 샤프트의 일단부에 고정적으로 설치된 스토퍼;
    상기 스토퍼와 상기 제1베어링홀더 사이에 개재되는 하나 이상의 마찰판; 및
    상기 샤프트의 타단부에 조절너트에 의해 그 탄성력이 조절가능하게 설치되고, 상기 제2베어링을 가압하는 스프링부재;를 포함하고,
    상기 조절너트는 상기 롤러의 타단부에서 외측으로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자유 롤러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트는 상기 스토퍼의 중심부, 상기 마찰판의 중심부, 상기 제1 및 제2 베어링홀더의 중심부, 상기 제1 및 제2 베어링의 중심부를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 자유 롤러.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 베어링의 외륜은 상기 베어링홀더 및 상기 롤러를 회전지지하고, 상기 제1 및 제2 베어링의 내륜은 상기 샤프트를 회전지지하는 것을 특징으로 하는 자유 롤러.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰판과 상기 제1베어링 사이에는 중간판이 설치되고, 상기 샤프트는 상기 중간판의 중심부를 관통하며, 상기 중간판의 중심부 주변에는 일정반경의 이격홈이 형성되고, 상기 중간판의 이격홈은 상기 제1베어링의 내륜에 인접하며, 상기 중간판의 일측면은 제1베어링의 외륜과는 회전접촉하는 것을 특징으로 하는 자유 롤러.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 일측단부 및 타측단부 중에서 어느 하나의 단부에는 구동기구가 직접 연결되고, 상기 구동기구에 의해 상기 샤프트가 회전하는 것을 특징으로 하는 자유 롤러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104340636A (zh) * 2014-10-25 2015-02-11 湖州鑫田机械配件有限公司 一种伸缩电动输送辊结构
CN106429288A (zh) * 2016-12-05 2017-02-22 无锡市创恒机械有限公司 轴向定位传扭机构

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