KR20130141004A - 자재 리프터의 자재 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자재 적재대에 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 자재 중 최상부에 위치한 가공용 자재부터 낱장의 상태로 자재 적재대로부터 상방향으로 픽업될 수 있도록 자재 분리 초기에 어시스트 역할을 하며, 2매 이상의 자재가 함께 픽업되는 현상을 전혀 발생하지 않도록 한 자재 리프터의 자재 분리장치에 관한 것으로,
제1 기체 공급 파이프의 노즐로부터 제2 기체 공급 파이프의 노즐을 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 제1 기체와 제2 기체의 분사가 동시에 일어나도록 함으로써, 분리수단의 작동시 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 2지점 또는 3지점에서 분사된 기체가 유입되어 자재 간의 분리 경계부에서 발생하는 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어져, 리프트 프레임의 상승시 2매의 자재가 서로 달라붙은 상태로 리프팅되는 현상을 방지할 수 있다.

Description

자재 리프터의 자재 분리장치{A workpiece separation apparatus of sheet-like workpiece lifter}

본 발명은 자재 리프터의 자재 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자재 적재대에 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 자재 중 최상부에 위치한 가공용 자재부터 낱장의 상태로 자재 적재대로부터 상방향으로 픽업될 수 있도록 자재 분리 초기에 어시스트 역할을 하며, 2매 이상의 자재가 함께 픽업되는 현상이 전혀 발생하지 않도록 한 자재 리프터의 자재 분리장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 플레이트 형상으로 형성된 사각형 형상의 가공용 자재 원판을 레이저 가공기의 가공 테이블 위에 낱장의 상태로 자동 로딩하거나, 가공 완료된 스크랩 상태의 자재를 가공 테이블로부터 인출하기 위해 자동으로 언 로딩하는 자동 이송장치가 있다.

이 자동 이송장치는 크게 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 자재가 탑재된 자재 적재대와, 이 자재 적재대에 탑재된 가공용 자재 중 최상부에 위치한 가공용 자재를 낱장의 상태로 자재 적재대에 대해 상방향으로 진공 픽업한 후 상기 레이저 가공기 측으로 이동되는 자재 리프터를 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 레이저 가공을 위한 자재의 종류는 스테인리스 스틸(stainless steel) 또는 연강(mild steel) 등의 철 금속판, 알루미늄 또는 구리 등의 비철 금속판 등 다양하게 있는데, 이들 자재는 2매 이상부터 수십 매까지 자재 적재대에 적층되어 있다. 여기서, 상기 자재 중 스테인리스 스틸은 그 표면에 보호비닐이 부착된 상태로, 연 강은 녹방지 오일이 그 표면에 사전 도포 되어 있는 상태로 2매 이상부터 수십 매까지 자재 적재대 적층되어 있다.

이와 같이, 자재 적재대에 적층된 자재를 리프터를 이용하여 진공 픽업할 때, 오일의 점착력 또는 보호비닐의 흡착력, 비철 금속판 간의 흡착력에 의해 최상부 자재와 함께 바로 아래의 자재도 픽업되는 2매 리프팅 현상이 간헐적으로 발생하였다.

종래에는 2매 리프팅 현상의 발생을 방지하기 위해 일례로, 선행기술문헌인 특허문헌1과 같이, 자력을 이용하여 철판을 분리하는 철판분리장치를 자재 적재대의 일측에 다수 설치하여 적용하고 있는 실정이다.

이러한 자력을 이용한 철판분리장치는 비철금속 재질의 가공용 자재 분리에는 전혀 적용할 수 없는 폐단이 있었다.

이에, 가공용 자재의 재질이 철 금속인지 또는 비철금속인지의 여부에 관계없이 낱장 분리가 가능해지도록 하기 위해 특허문헌 2와 같이, 에어 분사 방식을 이용한 철판분리장치를 부가적으로 설치하는 경우도 있다.

그러나 가공용 자재의 재질이 철 금속인 경우에는 자력을 이용한 분리 기능과 에어 분사를 이용한 분리 기능이 상호 유기적으로 작동하여 자재를 분리할 수 있었으나, 여전히 2매씩 분리되는 현상이 간헐적으로 발생하는 문제점이 있었다.

그리고 가공용 자재의 재질이 비철 금속인 경우에는 에어 분사를 이용한 분리 기능 단독으로는 자재 분리 기능을 전혀 수행할 수 없는 문제점도 있었다.

그리고 현재 개발된 리프터의 자재 분리장치의 기술로 자재의 모서리부에서 최초 분리를 어떠한 방법을 적용하는지가 큰 관건이라는 것이다.

부언하면, 자재의 모서리부에서 최상부 자재와 바로 아래의 자재가 서로 확실하게 초기 분리되도록 어시스트 한다면 2매씩 분리되는 현상을 방지할 수 있는 것으로 검증되어, 레이저 가공기 제조업체들이 이점에 중점을 두어 분리 성능이 우수한 자재 분리기능이 갖추어진 자재 리프터를 개발하고 있는 추세에 있다.

특허문헌1 : 일본 실용신안공보 실공평07-340050호 특허문헌2 : 일본 공개실용 소화62-136436호

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 자재 적재대에 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 자재 중 최상부에 위치한 가공용 자재부터 낱장의 상태로 자재 적재대로부터 상방향으로 픽업될 수 있도록 자재 분리 초기에 어시스트 역할을 하며, 2매 이상의 자재가 함께 픽업되는 현상이 전혀 발생하지 않도록 한 자재 리프터의 자재 분리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자재 적재대에 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 가재 중 최상부에 위치한 자재부터 가공용 자재를 낱장의 상태로 자재 적재대로부터 상방향으로 픽업하는 자재 리프터의 자재 분리장치에 있어서, 가공용 자재의 상면 영역 중 일측 모서리부에 대응되는 자재 리프터의 리프트 프레임의 외곽부 일측에 설치되어, 일측 모서리부 내측에 위치한 내측 영역부를 진공 흡착하여 최상부에 위치한 가공용 자재를 바로 아래의 자재와 분리하는 분리수단과; 분리수단에 설치되어 분리수단의 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 가압 된 제1 기체가 유입되도록 제1 기체를 분사하는 노즐을 갖는 제1 기체 공급 파이프와; 제1 기체 공급 파이프의 노즐 위치를 기준으로 하여 자재의 양측 변부중 적어도 어느 한 변부측에 인접하여 노즐로부터 일정 거리 이격되도록 리프트 프레임에 설치되며, 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재 사이의 공간으로 가압 된 제2 기체가 유입되도록 제2 기체를 분사하는 노즐을 갖는 제2 기체 공급 파이프를 포함하며, 제1 기체와 제2 기체의 분사는 동시에 일어나도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 의한 자재 분리장치를 구성하는 분리수단은, 내측 영역부를 진공으로 흡착하는 흡착 패드를 갖는 석션 리프터와; 일단부에는 상기 석션 리프터가 고정 설치되고, 타단부는 상기 리프트 프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 레버 아암과; 상기 흡착 패드가 상기 내측 영역부에 밀착 / 밀착 해제되도록 상기 힌지축을 중심으로 상기 리프트 프레임에 대해 상기 레버 아암을 정역 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 엑츄에이터를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 분리수단을 구성하는 레버 아암에는 제 1 기체 공급 파이프가 고정 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제1 기체 공급 파이프의 노즐은 제1 기체의 분사 방향이 모서리부에서 자재의 내측 영역부를 향하도록, 자재의 외부에 위치하여 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프의 노즐은 제2 기체의 분사 방향이 상기 제1 기체의 분사 방향과 평행하도록, 자재의 외부 위치에 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프는 분리수단에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 자재의 분리 경계부에 인접하는 위치에 설치되되, 분리 경계부와 제1 기체 공급 파이프의 노즐 사이 위치에 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프는 자재의 변부 방향으로 제1 기체 공급 파이프의 노즐에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프는 노즐의 높낮이 조절이 가능하도록 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프는, 노즐을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향이 조절 가능하도록 설치된다.

또한, 본 발명에 의한 제1 기체 및 제2 기체로 공기를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 제1 기체와 제2 기체의 분사 시점은 분리수단의 최초 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때부터 일어나도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 의한 레버 아암의 끝단부에는 최상부 자재의 모서리부를 가압하는 가압 블럭이 상하로 이동 가능하게 설치된다.

본 발명에 의한 자재 리프터의 자재 분리장치에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 제1 기체 공급 파이프의 노즐로부터 제2 기체 공급 파이프의 노즐을 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 제1 기체와 제2 기체의 분사가 동시에 일어나도록 함으로써, 분리수단의 작동시 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 2지점 또는 3지점에서 분사된 기체가 유입되어 자재 간의 분리 경계부에서 발생하는 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어져, 리프트 프레임의 상승시 2매의 자재가 서로 달라붙은 상태로 리프팅되는 현상을 방지할 수 있다.

둘째, 제1 기체 공급 파이프를 분리수단을 구성하는 레버 아암에 설치함으로써, 이 레버 아암이 힌지축을 중심으로 정역 회전할 때 제1 기체 공급 파이프가 함께 위치 이동되기 때문에 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 이들 자재의 공간 사이로 제1 기체가 원활하게 공급되어 자재 간의 초기 분리시 보조 도움 역할을 수행할 수 있게 된다.

셋째, 제2 기체 공급 파이프의 노즐에서 분사되는 제2 기체의 분사 방향을 제1 기체의 분사 방향과 평행하도록 함으로써, 자재 간의 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

넷째, 제2 기체 공급 파이프, 즉 노즐 위치를 분리 경계부와 제1 기체 공급 파이프의 노즐 사이의 위치에 설치함으로써, 자재 간의 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

다섯째, 제2 기체 공급 파이프를 제1 기체 공급 파이프의 노즐에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 설치함으로써, 자재의 두께 및 종류에 따라 탄력적으로 대응할 수 있다. 즉, 자재의 두께 및 종류에 따라 모서리부의 꼭짓점에서 분리 경계부까지의 거리가 달라지기 때문에 이에 대해 탄력적으로 대응하여 가장 효율적으로 초기 분리가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

여섯째, 제2 기체 공급 파이프는 노즐의 높낮이 조절이 가능하도록 설치되는데, 이렇게 함으로써, 즉, 자재의 두께에 따라 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재 사이의 공간으로 제2 기체가 최대한 많이 유입되어 가장 효율적으로 초기 분리가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

일곱째, 제2 기체 공급 파이프는, 노즐을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향이 조절 가능하도록 설치할 수 있는데, 이렇게 함으로써, 가장 효율적인 자재 간의 초기 분리가 이루어지도록 제2 기체의 분사 방향 세팅을 작업자가 선택하여 변경할 수 있는 이점이 있다.

여덟째, 제1 기체 및 제2 기체로 공기를 사용함으로써, 장비 운영 비용을 절감할 수 있다.

아홉째, 제1 기체와 제2 기체의 분사 시점은 분리수단의 최초 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때부터 일어나도록 함으로써, 자재 분리에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 레이저 가공용 자재 리프터의 외관을 나타낸 사시도로, 자재 적재대에 다수 매의 자재가 올려진 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 지시 선 "A" 부를 확대하여 도시한 확대도.
도 3은 도 1의 상태에서, 자재 적재대에 올려진 다수 매의 자재 중 최상부에 위치한 자재 1매가 자재 리프터의 상향 작동에 의해 상방향으로 리프팅된 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 도 1의 상태에서, 자재 리프터의 하향 작동에 의해 최상부에 위치한 자재를 바로 아래의 자재로부터 분리하기 위한 초기 상태를 보여주기 위한 자재 리프터의 자재 분리장치를 확대하여 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 자재 분리장치만을 도시한 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 작동을 나타낸 도면으로, 도 5에 도시된 지시 선 "B" 방향에서 바라보았을 때를 나타낸 일 측면도.
도 7은 본 발명에 의한 자재 분리장치의 작동에 의해 자재의 모서리부에서 최상부에 위치한 자재가 바로 아래의 자재로부터 분리되는 상태를 나타낸 도면.
도 8은 도 1에 도시된 지시 선 "E" 부를 확대하여 도시한 확대도.
도 9는 도 8에 도시된 지시 선 "D" 부를 확대하여 도시한 확대도.
도 10은 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프의 설치 구조를 나타낸 수직 단면도.
도 11은 도 10에 도시된 지시 선 "F" 방향에서 바라보았을 때를 나타낸 일 측면도.
도 12는 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프의 조절 과정을 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 의한 자재 분리장치의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 의한 제1 기체와 제2 기체의 분사 방향의 바람직한 실시예를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명에 의한 제2 기체의 유동 방향을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 기능을 달성하기 위한 핵심 구성을 설명하기에 앞서 이 핵심 구성 이외에 이 분야에서 통상적으로 널리 알려진 리프트 프레임(200)에 적용되어 있는 공지의 기술 구성을 설명한다.

우선, 리프트 프레임(200)은 모터, 체인, 또는 대용량의 유압실린더 등의 승강수단(220)에 의해 자재 적재대(100)에 수직 방향으로 승강된다.

그리고 리프트 프레임(200)의 하면 측에는 일례로, 행렬 배열 방식으로 메인 진공 흡착 패드(240)들이 설치되어 있다. 이 메인 진공 흡착 패드(240)들은 자재 적재대(100)에 올려진 자재를 진공 흡착하는 기능을 수행하며, 리프트 프레임(200)의 상승시 자재가 낙하하지 않도록 일정한 진공 압력으로 흡착 상태를 지속적으로 유지시키는 기능을 한다.

이 메인 진공 흡착 패드(240)들이 자재를 진공 흡착하는 영역은, 자재(W)의 모서리부(C)를 제외한 나머지 영역이다.

그리고 자재 적재대(100)의 일측에는 자력을 이용한 자재 분리장치(150)가 설치된다.

본 발명은 전술한 공지의 구성에서 자재 적재대(100)에 2매 이상부터 수십 매가지 적층된 가공용 자재(W) 중 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)부터 낱장의 상태로 자재 적재대(100)로부터 상방향으로 픽업하는 레이저 가공용 자재 리프터(W_L)의 자재 분리장치(W_S)에 관련된 것이다.

본 발명에 의한 자재 분리장치(W_S)는, 분리수단(300)과, 제1 기체 공급 파이프(400)와, 제2 기체 공급 파이프(500)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 분리수단(300)은 가공용 자재(W)의 상면 영역 중 일측 모서리부(C)에 대응되는 자재 리프터(W_L)의 리프트 프레임(200)의 외곽부 일측에 설치되어, 일측 모서리부(C) 내측에 위치한 내측 영역부(I_A)를 진공 흡착하여 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)를 바로 아래의 자재(D_W)와 분리할 수 있도록 이루어진다.

상기 분리수단(300)의 구성을 좀더 상세하게 설명한다.

분리수단(300)은 상기 내측 영역부(I_A)를 진공으로 흡착하는 흡착 패드(315)를 갖는 흡착패드 지지부재(310)와, 일단부에는 흡착패드 지지부재(310)가 고정 설치되고 타단부에는 리프트 프레임(200)에 힌지축(330)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 레버 아암(320)과, 흡착 패드(315)가 내측 영역부(I_A)에 밀착/밀착 해제되도록 힌지축(330)을 중심으로 리프트 프레임(200)에 대해 레버 아암(320)을 정/역 방향(시계방향/반시계방향)으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 엑츄에이터(340)를 포함하여 이루어지는 것을 기본 구성으로 하고 있다.

상기 엑츄에이터(340)는 유압 또는 공압을 이용한 실린더 또는 모터가 사용될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 공압 실린더를 사용하였다. 흡착 패드(315)는 전술한 메인 진공 흡착 패드(240)와 같이 진공압을 이용하여 흡착 대상물인 자재(U_W)를 픽업하여 바로 아래의 자재(D_W)에 대해 분리되도록 하는 기능을 수행한다.

여기서, 분리수단(300)의 결합 및 구조에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

리프트 프레임(200)의 외곽부 일측에 일정 길이로 연장된 실린더 지지 브라켓트(350)가 리프트 프레임(200)의 외부 방향을 향하도록 수평 설치되고, 이 실린더 지지 브라켓트(350)에는 수직으로 높낮이 조절 기능을 하는 높낮이 조절용 실린더(352)가 수직으로 설치되되, 로드(352a)가 자재 적재대(100)를 향하도록 설치된다. 이 높낮이 조절용 실린더(352)의 작동에 의해 흡착 패드(315)가 자재(U_W)의 모서리부(C)의 내측에 위치한 내측 영역부(I_A)에 접촉되거나 접촉 상태에서 이격될 수 있다.

이 높낮이 조절용 실린더(352)의 로드(352a) 단부에는 일정한 길이의 판상체로 된 일정한 길이의 연결부재(360)가 실린더 지지 브라켓트(350)와 대략 평행하게 설치된다.

즉, 연결부재(360)의 일측단부는 높낮이 조절용 실린더(352)의 로드(352a) 단부에 고정 설치되고, 연결부재(360)의 타측단부의 하면에는 일정한 길이의 힌지축 결합용 브라켓트(370)가 고정 설치되며, 이 힌지축 결합용 브라켓트(370)의 끝단부에는 힌지축(330)을 매개로 레버 아암(320)이 회전 가능하게 결합 설치된다.

그리고 엑츄에이터(340)를 구성하는 공압 실린더는 연결부재(360)의 끝단부 상면에 고정 설치되고, 엑츄에이터(340)를 구성하는 공압 실린더의 로드(341a)는 레버 아암(320)의 상면에서 상향 돌출된 돌출부(325)에 힌지핀(326)을 매개로 회전 가능하게 결합됨과 아울러 공압 실린더 몸체(341)는 연결부재(360)에 힌지핀(327)을 매개로 회전 가능하게 결합된다.

이와 같이 구성된 분리수단(300)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 승강수단(220)을 작동시켜 자재 적재대(100)에 적층된 최상부 자재(U_W)에 대해 일정한 높이가 되도록, 리프트 프레임(200)을 하강시킨 후, 높낮이 조절용 실린더(352)를 작동시켜, 흡착 패드(315)가 자재 적재대(100)에 적층된 자재(W)들 중 최상부에 위치한 자재(U_W)의 모서리부(C) 내측 영역부(I_A)에 밀착되도록 한다.(도 4, 도 5, 도 6 참조)

이후, 엑츄에이터(340)인 공압 실린더를 작동시킴과 아울러 흡착 패드(315)내에 진공압이 작용하도록 하면, 로드(341a)가 후진되어 실린더 몸체(341)내로 인입되며, 그 결과 힌지핀(326) 및 힌지축(330)에 의해 레버 아암(320)은 힌지축(330)을 중심으로 하여 도면상에서 시계 방향(정방향)(화살표 방향 P)(도 7참조)으로 소정 각도 회전된다.

여기서, 흡착 패드(315)내에 진공압이 작동하도록 하는 기술은 통상적으로 알려진 기술이어서, 그 원리 및 세부 구조에 대해 설명하는 것은 생략한다.

상기와 같이, 엑츄에이터(340)의 작동에 의해 레버 아암(320)이 시계 방향으로 소정 각도 회전되면, 최상부측에 위치한 자재(U_W)의 모서리부(C) 내측에 위치한 내측 영역부(I_A)는 흡착 패드(315)에 흡착된 상태로 도 7에 도시된 바와 같이, 바로 아래의 자재(D_W)로부터 이격되는 상태가 된다.(도 7참조)

한편, 레버 아암(320)이 반시계 방향(역방향)으로 힌지축(330)을 중심으로 하여 회전되는 상태, 즉 원상태로 복귀되도록 엑츄에이터(340)를 작동시키면, 최상부측에 위치한 자재(U_W)는 바로 아래의 자재(D_W)의 상면에 다시 접촉된다.(도 6참조)

즉, 레버 아암(320)이 정역 방향으로 힌지축(330)을 중심으로 하여 정역방향으로 반복 회전되도록 엑츄에이터(340)를 작동시킬 수 있다.

이제까지는 분리수단(300)의 구성 및 작동 관계에 대해 설명하였다.

다음으로, 제1 기체 공급 파이프(400)는 분리수단(300)에 설치되어 분리수단(300)의 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)와 바로 아래의 자재(D_W)가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 가압된 제1 기체가 유입되도록 제1 기체를 분사하는 노즐(421)을 구비하고 있다.

좀더 상세하게는 제1 기체 공급 파이프(400)의 바람직한 설치 위치는 레버 아암(320)에 고정되며, 그 형상은 일단부가 레버 아암(320)에 고정되어 자재(U_W)의 모서리부(C)의 대략 꼭짓점을 향해 일정 길이 연장되는 직선부(410)와, 이 직선부(410)에서 호형상으로 라운딩지게 휘어진 곡선부(420)로 이루어지며, 곡선부(420)의 말단부는 노즐(421)이 구비되어 있다.

여기서, 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)은 제1 기체의 분사 방향이 모서리부(C)에서 자재(U_W)(D_W) 간의 분리된 공간부 사이로 향하도록, 상기 자재(U_W)의 외부에 위치하여 설치된다.

마지막으로, 제2 기체 공급 파이프(500)는 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421) 위치를 기준으로 하여 자재(U_W)의 양측 변부(S1)(S2)중 적어도 어느 한 변부측에 인접하여 모서리부(C)의 꼭짓점으로부터 점차 멀어지는 방향으로 노즐(421)로부터 일정 거리 이격되도록 상기 리프트 프레임(200)에 설치되어, 상기 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)와 바로 아래의 자재(D_W) 사이의 공간부로 가압된 제2 기체가 유입되도록 제2 기체를 분사하는 노즐(510)을 갖는다.

좀더 상세하게는, 제2 기체 공급 파이프(500)는 모서리부(C)의 꼭짓점으로부터 점차 멀어지는 방향으로 노즐(421)로부터 일정 거리 이격되고, 후술하는 분리 경계부와 흡착패드(320) 사이 위치에 해당되는 자재의 양측 변부중 적어도 어느 한 변부측에 인접하여 설치될 수 있고, 제2 기체 공급 파이프(500)는 자재의 양측 변부측에 각각 모두 인접하여 위치될 수 있다.

본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 제1 기체 공급 파이프(400)와는 달리 그 형상이 막대 형상의 직선 타입으로 이루어진다.

이제까지 설명한 상기 제1 기체 및 제2 기체로, 공기를 사용함이 바람직하다.

한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)의 노즐(510)은 제2 기체의 분사 방향이 상기 제1 기체의 분사 방향과 평행하도록, 자재(U_W)의 외부 위치에 설치함으로써, 자재 간의 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 분리수단(300)에 의해 상기 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)와 바로 아래의 자재(D_W)가 분리될 때, 자재의 분리 경계부에 인접하는 위치에 설치되되, 분리 경계부와 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421) 사이 위치에 설치된다.

따라서, 이와 같은 본 발명의 구성에 의해 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)로부터 제2 기체 공급 파이프(500)의 노즐(510)을 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 제1 기체와 제2 기체의 분사가 동시에 일어나도록 함으로써, 분리수단(300)의 작동시 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 2지점 또는 3지점에서 분사된 기체가 동시에 유입되어 자재 간의 분리 경계부에서 발생하는 상호 진공 흡착력(자재들간 서로 달라붙어 있는 상태를 유지하려고 하는 힘)을 최대한 빨리 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과, 효율적으로 자재의 모서리부에서 자재 간의 초기 분리가 신속하게 이루어져, 리프트 프레임의 상승시 2매의 자재가 서로 달라붙은 상태로 리프팅되는 현상을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 자재(U_W)의 변부 방향으로 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 설치되고, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 노즐(510)의 높낮이 조절이 가능하도록 설치되며, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 노즐(510)을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향이 조절 가능하도록 설치되며, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 자재(U_W)의 변부로부터 이격 거리가 조절 가능하도록 설치된다.

부언하면, 제2 기체 공급 파이프(500)를 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 설치함으로써, 자재의 두께 및 종류에 따라 탄력적으로 대응할 수 있다. 즉, 자재의 두께 및 종류에 따라 모서리부의 꼭짓점에서 분리 경계부까지의 거리(K)가 달라지기 때문에 이에 대해 탄력적으로 제2 기체 공급 파이프(500)의 노즐(510) 위치를 최적 위치가 되도록 선정할 수 있어 효율적으로 자재들의 모서리부에서 초기 분리가 신속하게 이루어지게 되며, 그 결과 리프트 프레임(200)의 상승시, 도 1의 상태에서 도 3의 상태와 같이 자재 적재대에 올려진 다수 매의 자재 중 최상부에 위치한 자재 1매가 확실하게 분리되어 자재 리프터의 상향 작동에 의해 상방향으로 픽업된다.

여기서, 자재의 두께 및 종류에 따라 모서리부의 꼭짓점에서 분리 경계부까지의 거리(K)가 달라진다. 즉, 엑츄에이터(340)인 실린더(341)의 로드(341a)의 최대 행정길이로 후진하여(도 6참조), 레버 아암(320)이 힌지축(330)을 중심으로 시계 방향으로 회전될 때, 흡착 패드(315)에 의해 진공 흡착된 최상부측 자재(U_W) 부분(내측 영역부)이 들려지게 되는데, 이때, 분리 경계부가 절곡되는 상태가 된다.

따라서, 자재의 두께 및 종류에 따라 최상부측 자재의 내측 영역부가 들려질 때 절곡될 때 생기는 분리 경계부의 위치가 달라지게 되어, 결국 모서리부의 꼭짓점에서 분리 경계부까지의 거리(K)가 달라지게 되는 것이다.

다음으로, 제2 기체 공급 파이프(500)를, 노즐(510)을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향 및 높낮이 조절 가능하도록 설치함으로써, 가장 효율적인 자재 간의 분리가 확실하게 이루어지도록 제2 기체의 분사 방향 세팅을 작업자가 변경하여 세팅할 수 있다.

이에 대한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 리프트 프레임(200)의 외곽부 일측에는 리프트 프레임(200)의 외부 방향, 즉 자재(U_W)의 변부 방향으로 일정 길이 연장된 거리 조절용 수평 베이스부재(600)와, 이 거리 조절용 수평 베이스부재(600)의 단부측에 이에 대해 수직으로 위치되어 거리 조절용 수평 베이스부재(600)에 대해 이동 가능하게 설치되는 거리 조절용 마운트 부재(650)를 포함하여 이루어진다.

이 거리 조절용 마운트 부재(650)는 수직부(651)와, 이 수직부(651)의 하단에 수평으로 절곡된 수평부(652)로 이루어진다.

거리 조절용 마운트 부재(650)의 수직부(651) 상단에는 대략 4개의 조절 장공(655)이 관통 형성되고, 조절 장공(655)에 대응하여 거리 조절용 베이스부재(600)의 단부에 나사공(601)이 각각 형성된다.

이 각각의 나사공(601)에는 각각의 조절 장공(655)을 관통하는 조절 볼트(660)들이 나사 결합된다.

이와 같은 거리 조절용 베이스 부재(600)와 거리 조절용 마운트 부재(650)간의 결합 구조에 의해 거리 조절용 마운트 부재(650)를 자재(U_W)의 변부로부터 L 방향으로 이격 거리를 세팅 조절할 수 있다. 즉, 각각의 조절 볼트(660)를 약간 풀어, 거리 조절용 베이스 부재(600)에 대해 거리 조절용 마운트 부재(650)를 일정치 이동시킨 후, 각각의 조절 볼트(660)를 조이면, 자재(U_W)의 변부로부터 거리 조절용 마운트 부재(650)의 이격 거리를 조절할 수 있다. 이렇게 함으로써, 거리 조절용 마운트 부재(650)의 수평부(652)에 설치될 제2 기체 공급 파이프(500) 및 이의 노즐(510)에 자재(W)의 변부가 상호 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.

이제까지는, 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 자재의 변부로부터 이격 거리가 조절 가능하도록 설치하기 위한 바람직한 실시예에 대해 설명하였다.

한편, 거리 조절용 마운트 부재(650)의 수평부(652)에 상하로 관통되는 조절 장공(653)을 형성하고, 이 수평부(652)에 형성된 조절 장공(653)에 제2 기체 공급 파이프(500)를 삽입 설치하여 조절 장공(653)을 따라 슬라이드 이동시키도록 구성하여, 제2 기체 공급 파이프(500)는 자재(W)의 변부 방향으로 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 하였다.

그리고 제2 기체 공급 파이프(500)의 외주면에 상하로 일정 구간 나사부(501)를 형성한다. 여기서 나사부(501)와 수평부(652)의 조절 장공(653)의 내벽면과는 간섭이 생기지 않도록 제2 기체 공급 파이프(500)의 외경은 일정한 치수로 이루어진다.

즉, 제2 기체 공급 파이프(500)는 수평부(652)의 조절 장공(653)내에 삽입된 상태에서 조절 장공(653) 방향으로 이동 가능하고, 조절 장공(653)내에서 회전 가능하도록 일정한 치수의 외경 치수로 이루어진다.

제2 기체 공급 파이프(500)의 나사부(501)에는 상하로 각각 상부 볼트(700)와 하부 볼트(710)가 나사 결합되는데, 상부 볼트(700)의 하면은 수평부(652)의 상면에 밀착되고, 하부 볼트(710)의 상면은 수평부(652)의 하면에 밀착된다.

이와 같은 구성에 의해 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는 노즐(510)의 높낮이 조절이 가능함과 아울러 본 발명에 의한 제2 기체 공급 파이프(500)는, 노즐(510)을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향이 조절 가능해진다.

좀더 상세하게 설명하면, 상부 볼트(700)와 하부 볼트(710)중 어느 한 볼트를 풀어 수평부(652)로부터 이격시킨 후, 작업자가 제2 기체 공급 파이프(500)를 취부한 상태에서 제2 기체 공급 파이프(500)를 상방향 또는 하방향으로 이동시키거나, 제2 기체 공급 파이프(500)를 일정 각도 회전시킨 후, 풀린 볼트(700)(710)를 다시 조임으로써 제2 기체 공급 파이프(500)의 조절 세팅 과정을 완료한다.

그리고 본 발명에 사용되는 제1 기체와 제2 기체의 분사는 동시에 일어나도록 제어된다.

좀더 바람직하게는 제1 기체와 제2 기체의 분사 시점은 분리수단(300)의 최초 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)와 바로 아래의 자재(D_W)가 분리될 때부터 제1 기체와 제2 기체의 분사가 동시에 일어나도록 제어된다.

그리고, 본 발명은, 즉, 레버 아암(320)이 정역 방향으로 힌지축(330)을 중심으로 하여 정역방향으로 반복 회전되도록 엑츄에이터(340)를 작동시킬 수 있는데, 이때, 도 6 및 도 7에서와 같이 최상부 자재(U_W)가 바로 아래 자재(D_W)로부터 이격되었다가 다시 원상태로 복귀되는 과정이 반복적으로 이루지는 과정중 도 7에 도시된 바와 같이, 최상부 자재(U_W)가 바로 아래 자재(D_W)로부터 이격되는 상태일 때, 제1 기체와 제2 기체의 분사가 동시에 일어나도록 제어할 수 있다.

한편, 이상 설명한 본 발명의 구성에서 더 추가하여 도 13에 도시된 바와 같이, 레버 아암(320)의 끝단부에는 최상부 자재의 모서리부를 가압하는 가압 블럭(800)이 상하로 이동 가능하게 설치된다.

이 가압 블럭(800)을 상하로 이동 가능하도록 하기 위한 일 실시예로는, 레버 아암(320)의 끝단부에 로드(811)가 최상부측 자재(U_W) 모서리부(C)를 향하도록 고정되는 유압 또는 공압을 이용한 가압 블럭 작동용 실린더(810)와, 이 가압 블럭 작동용 실린더(810)의 로드(811) 단부에는 가압 블럭(800)이 고정 설치된다. 이 가압 블럭(800)의 하면에는 경사면(801)이 형성된다.

여기서, 상기 가압 블럭(800)이 하향 작동되는 시점은 도 7에 도시된 바와 같이, 최상부측 자재(U_W)가 바로 아래 자재(D_W)로부터 분리되도록 분리수단(300)의 작동과 동시에 실시되도록 가압 블럭 작동용 실린더(810)의 작동을 제어할 수 있다.

100 : 자재 적재대 W : 자재
U_W : 최상부측 자재 D_W : 아래 자재
C : 모서리부 S1 : 일측 변부
S2 : 타측 변부 I_A : 내측 영역부
200 : 리프트 프레임 220 : 승강수단
240 : 메인 진공 흡착패드 W_S : 자재 분리장치
300 : 분리수단 310 : 흡착패드 지지부재
315 : 흡착패드 320 : 레버 아암
325 : 돌출부 326 : 힌지핀
330 : 힌지축 340 : 엑츄에이터
341 : 실린더 몸체 341a : 로드
350 : 실린더 지지 브라켓트 352 : 높낮이 조절용 실린더
352a :로드 360 : 연결부재
370 : 힌지축 결합용 브라켓트 400 : 제1 기체 공급 파이프
410 : 직선부 420 : 곡선부
421 : 노즐 500 : 제2 기체 공급 파이프
510 : 노즐 501 : 나사부
600 : 거리 조절용 수평 베이스부재 601 : 나사공
650 : 거리 조절용 마운트부재 651 : 수직부
652 : 수평부 653 : 조절 장공
660 : 조절 볼트 700 : 상부 볼트
710 : 하부 볼트 800 : 가압 블럭
810 : 가압 블럭 작동용 실린더 811 : 로드
801 : 경사면

Claims (13)

1. 자재 적재대(100)에 2매 이상부터 수십 매까지 적층된 가공용 가재(W)중 최상부에 위치한 자재(U_W)부터 가공용 자재를 낱장의 상태로 상기 자재 적재대(100)로부터 상방향으로 픽업하는 자재 리프터(W_L)의 자재 분리장치(W_S)에 있어서,
   상기 가공용 자재의 상면 영역중 일측 모서리부(C)에 대응되는 상기 자재 리프터((W_L)의 리프트 프레임(200)의 외곽부 일측에 설치되어, 상기 일측 모서리부(C) 내측에 위치한 내측 영역부(I_A)를 진공 흡착하여 상기 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)를 바로 아래의 자재와 분리하는 분리수단(300)과;
   상기 분리수단(300)에 설치되어 상기 분리수단(300)의 작동에 의해 상기 최상부에 위치한 가공용 자재(U_W)와 바로 아래의 자재(D_W)가 분리될 때, 이들 자재 사이의 공간으로 가압된 제1 기체가 유입되도록 제1 기체를 분사하는 노즐(421)을 갖는 제1 기체 공급 파이프(400)와;
   상기 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421) 위치를 기준으로 하여 상기 자재의 양측 변부중 적어도 어느 한 변부측에 인접하여 상기 노즐(421)로부터 일정 거리 이격되도록 상기 리프트 프레임(200)에 설치되며, 상기 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재 사이의 공간으로 가압된 제2 기체가 유입되도록 제2 기체를 분사하는 노즐(510)을 갖는 제2 기체 공급 파이프(500)를 포함하며,
   상기 제1 기체와 제2 기체의 분사는 동시에 일어나도록 한 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 분리수단(300)은,
   상기 내측 영역부(I_A)를 진공으로 흡착하는 흡착 패드(315)를 갖는 석션 리프터(310)와;
   일단부에는 상기 석션 리프터(310)가 고정 설치되고, 타단부는 상기 리프트 프레임(200)에 힌지축(330)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 레버 아암(320)과;
   상기 흡착 패드(315)가 상기 내측 영역부(I_A)에 밀착 / 밀착 해제되도록 상기 힌지축(330)을 중심으로 상기 리프트 프레임(200)에 대해 상기 레버 아암(320)을 정역 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 엑츄에이터(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 기체 공급 파이프(400)는, 상기 레버 아암(320)에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)은 제1 기체의 분사 방향이 모서리부(C)에서 자재간의 분리된 공간부 사이로 향하도록, 상기 자재의 외부에 위치하여 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기체 공급 파이프(500)의 노즐(510)은 제2 기체의 분사 방향이 상기 제1 기체의 분사 방향과 평행하도록, 상기 자재의 외부 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기체 공급 파이프(500)는 상기 분리수단(300)에 의해 상기 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때, 상기 자재의 분리 경계부에 인접하는 위치에 설치되되, 상기 분리 경계부와 상기 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421) 사이 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기체 공급 파이프(500)는 상기 자재의 변부 방향으로 상기 제1 기체 공급 파이프(400)의 노즐(421)에 대해 이격 거리를 조절 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기체 공급 파이프(500)는 노즐(510)의 높낮이 조절이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기체 공급 파이프(500)는, 노즐(510)을 통해 분사되는 제2 기체의 분사 방향이 조절 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 기체 공급 파이프(500)는, 자재의 변부로부터 이격 거리가 조절 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기체 및 제2 기체는 공기인 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기체와 제2 기체의 분사 시점은 상기 분리수단의 최초 작동에 의해 최상부에 위치한 가공용 자재와 바로 아래의 자재가 분리될 때부터 일어나도록 한 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.
13. 제 2 항에 있어서,
    상기 레버 아암(320)의 끝단부에는 최상부 자재의 모서리부를 가압하는 가압 블럭(800)이 상하로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자재 리프터의 자재 분리장치.

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