KR20150017411A - 트레이 순환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트레이 순환장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 공간활용율이 우수하고 안정적인 순환이 가능한 트레이 순환장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 트레이 순환장치는 복수가 소정높이로 이격되어 적층되는 레일과, 레일의 상면에 이동가능하게 안착되는 복수의 트레이와, 트레이를 레일의 일측 또는 타측으로 이송시킬 수 있도록 레일에 수평이동가능하게 장착되는 이송유닛과, 이송유닛에 의해 레일의 일측에서 타측으로 이송되는 트레이를 레일의 홀수층에서 짝수층으로 상승시킬 수 있도록 레일의 타측에 승강 가능하게 배치되는 제1상승유닛과, 이송유닛에 의해 레일의 타측에서 일측으로 이송되는 트레이를 레일의 짝수층에서 홀수층으로 상승시킬 수 있도록 레일의 일측에 승강 가능하게 배치되는 제2상승유닛 및 이송유닛에 의해 레일의 최상층 일측으로 이송되는 트레이를 레일의 최상층에서 최하층으로 하강시킬 수 있도록 제2상승유닛의 일측에 승강 가능하게 배치되는 하강유닛을 포함하며, 트레이는 레일의 홀수층의 일측에서 타측으로 이송된 후 제1상승유닛에 안착되어 상승하게 되고, 트레이는 레일의 짝수층의 타측에서 일측으로 이송된 후 제2상승유닛에 안착되어 상승하게 되며, 레일의 최상층의 일측으로 이송된 후 하강유닛에 안착되어 레일의 최상층에서 최하층으로 하강됨으로써 순환되는 것을 특징으로 한다.

Description

트레이 순환장치{Circulatable apparatus for tray}
본 발명은 트레이 순환장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 공간활용율이 우수하고 안정적인 순환이 가능한 트레이 순환장치에 관한 것이다.
트레이 순환장치는 순환시키고자 하는 대상물을 트레이에 수납하여 일정한 루트를 따라 순환시키는 장치로서, 식품이나 약품의 건조를 위한 건조기 또는 버섯같은 작물의 재배를 위한 식물재배장치등 여러 분야에 유용하게 사용되고 있다.
이러한 트레이 순환장치는 일반적으로 체인과 모터를 결합시켜 트레이를 평면상에서 일정한 루트를 따라 이송시키는 방법을 주로 사용하고 있는데, 이러한 방식은 설비가 차지하는 면적이 넓기 때문에 공간이 많이 필요하고, 또한 체인이 트레이의 무게등으로 인해 시간이 지남에 따라 점점 쳐지는 현상이 발생되어 지속적으로 유지보수를 해야 한다는 문제가 있었다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 종류의 순환장치들이 개발되고 있는데 그 중 하나가 설비의 루트를 다층으로 형성시켜, 트레이가 여러개의 층으로 이송되면서 순환되는 트레이 이송장치이다. 이러한 다층식 트레이 이송장치는 종래의 트레이 순환장치에 비하여 공간활용도가 높아 좁은 면적에서도 효과적으로 트레이를 순환시킬 수 있다는 장점이 있지만, 반면에 트레이가 수직이송되어야 하기 때문에 안정적인 승강 수단이 필요하였다. 그런데, 일반적으로 승강에 사용되는 체인 또는 와이어와 모터 또는 권상기 결합 방식은 체인이나 와이어의 쳐짐으로 인하여 위치가 변경되어 시간이 지남에 따라 위치를 지속적으로 확인하여 보정해 주어야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공간활용율이 우수하고 신뢰성이 우수하여 안정적인 순환이 가능한 트레이 순환장치를 제공함에 목적이 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 복수가 소정높이로 이격되어 적층되는 레일과, 상기 레일의 상면에 이동가능하게 안착되는 복수의 트레이와, 상기 트레이를 상기 레일의 일측 또는 타측으로 이송시킬 수 있도록 상기 레일에 수평이동가능하게 장착되는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 일측에서 타측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 홀수층에서 짝수층으로 상승시킬 수 있도록 상기 레일의 타측에 승강 가능하게 배치되는 제1상승유닛과, 상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 타측에서 일측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 짝수층에서 홀수층으로 상승시킬 수 있도록 상기 레일의 일측에 승강 가능하게 배치되는 제2상승유닛 및 상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 최상층 일측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 최상층에서 최하층으로 하강시킬 수 있도록 상기 제2상승유닛의 일측에 승강 가능하게 배치되는 하강유닛을 포함하며, 상기 트레이는 상기 레일의 홀수층의 일측에서 타측으로 이송된 후 상기 제1상승유닛에 안착되어 상승하게 되고, 상기 트레이는 상기 레일의 짝수층의 타측에서 일측으로 이송된 후 상기 제2상승유닛에 안착되어 상승하게 되며, 상기 레일의 최상층의 일측으로 이송된 후 상기 하강유닛에 안착되어 상기 레일의 최상층에서 최하층으로 하강됨으로써 순환되는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치를 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 이송유닛은 일단이 상기 레일에 결합되며 수평한 방향으로 작동되는 실린더와, 상기 실린더의 타단에 결합되어 일체로 동작되는 이송프레임과, 상기 이송프레임에 장칙되어 일체로 수평이동되며 상기 이송유닛에 회동 가능하게 결합되되 상기 트레이의 길이에 대응되는 간격으로 돌출 형성되는 복수의 걸림돌기를 가지는 복수의 걸림부재와, 상기 걸림부재를 회동시키는 회동수단을 포함하며 상기 걸림돌기가 회동되어 상기 트레이의 사이에 배치되면 상기 트레이가 상기 이송프레임의 동작에 따라 이송되고, 상기 걸림돌기가 반대로 회동되어 상기 트레이의 상방으로 이탈되면 상기 트레이는 이송되지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 회동수단은 상기 레일의 홀수층에 배치되는 복수의 상기 걸림부재와 결합되는 제1회동수단과 상기 레일의 짝수층에 배치되는 복수의 상기 걸림부재와 결합되는 제2회동수단을 포함하며, 상기 이송유닛이 상기 레일의 타측으로 이동되는 경우에 상기 제1회동수단이 작동되고 상기 제2회동수단이 작동되지 않음으로써 상기 레일의 홀수층에 배치되는 트레이만 상기 레일의 타측으로 이송되고, 상기 이송유닛이 상기 레일의 일측으로 이동되는 경우에 상기 제2회동수단이 작동되고 상기 제1회동수단이 작동되지 않음으로써 상기 레일의 짝수층에 배치되는 트레이만 상기 레일의 일측으로 이송될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2회동수단은 일단이 상기 걸림부재의 걸림돌기와 소정의 각도를 이루도록 결합되어 일체로 회전되는 회전프레임과, 상기 회전프레임을 회전시킬 수 있도록 상기 회전프레임의 타측에 링크 결합되는 보조프레임과, 상기 보조프레임을 승강시키도록 상기 보조프레임의 하측에 결합되는 실린더를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2상승유닛은 상기 레일과 수평을 이루도록 복수가 적층 배치되되 동시에 승강될 수 있도록 일체로 형성되는 상승레일과, 상기 상승레일을 승강시키도록 마련되는 실린더를 포함하며, 상기 제1상승유닛의 상승레일은 상기 레일의 홀수층에 대응되도록 배치되고 상기 제2상승유닛의 상승레일은 상기 레일의 짝수층에 대응되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 하강유닛은 상기 트레이가 안착될 수 있도록 상기 레일의 최상층에 인접하게 배치되는 하강레일과, 상기 하강레일의 측면에 수평하게 부착되는 가이드레일과, 일단이 상기 가이드레일을 따라 이동될 수 있도록 결합되고 타단이 상기 레일에 회동가능하도록 결합되는 회전바와, 상기 회전바를 회동시킴으로써 상기 하강레일을 하강시킬 수 있도록 상기 회전바의 타단에서 소정간격 이격되며 결합되는 실린더를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 트레이 이송장치에 의하면, 트레이가 다층으로 이루어진 루트를 따라 순환됨으로써 공간활용도가 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 트레이 이송장치에 의하면, 실린더와 걸림부재를 이용한 수평이송방식으로 구성됨으로써 설비의 신뢰성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 트레이 이송장치에 의하면, 실린더 직결 타입의 상승유닛 및 실린더와 회전바를 이용한 하강유닛으로 구성됨으로써 안정적인 수직이송이 가능하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이 이송장치의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 우측면도.
도 5는 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 트레이의 사시도.
도 6a 내지 도 7b는 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 이송유닛의 회동수단의 작동상태도.
도 8은 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 제1상승유닛의 사시도.
도 9는 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 제2상승유닛의 사시도.
도 10은 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 하강유닛의 사시도.
도 11a 내지 도 11g는 도 1에 도시된 트레이 이송장치의 작동상태도.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1 및 11g를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이 순환장치에 관하여 설명한다. 도시된 바와같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이 순환장치는 레일(100), 트레이(200), 이송유닛(300), 제1상승유닛(400), 제2상승유닛(500), 하강유닛(600)을 포함한다.
레일(100)은 트레이가 안착되는 순환할 수 있도록 복수가 층으로 이루어지며 각각 동일한 간격으로 상하방향으로 이격되어 배치된다. 레일(100)에는 복수의 수직프레임(110)과 수평프레임(120)이 결합되어 직사각 형태를 이루며, 수직프레임(110)과 수평프레임(120)은 레일(100)을 지지한다.
레일(100)은 길이방향으로 길게 형성되고 각각 평행을 이루도록 배치되는데, 레일(100)의 총 층수는 짝수층으로 이루어지며, 이는 레일(100)의 최하층 일측에서 시작한 트레이(200)가 순서대로 상승되어 레일(100)의 최상층에서 최하층으로 순환될 때 다시 레일(100)의 최하층의 일측으로 내려오기 위한 구성이다.
다시말해, 레일(100)의 최하층 일측에서 트레이(200)가 순환을 시작하면 우선 최하층의 타측으로 이송되고, 최하층의 타측에서 상승되는 트레이(200)는 중간 짝수층으로 상승된 후 다시 일측으로 이송된다. 다시 중간 짝수층의 일측으로 이송된 트레이(200)는 중간 홀수층으로 상승되어 홀수층의 일측에 배치되게 되는데, 이러한 경로를 따라 상승하는 경우에, 레일(100)이 홀수층으로 이루어지게 되면 트레이(200)는 최상층에서 레일(100)의 타측에 위치하게 되기 때문에 순환 경로가 맞지 않게 된다. 따라서, 레일(100)은 짝수층으로 이루어짐으로써 트레이(200)가 자연스럽게 레일(100)의 일측 및 타측으로 이송되다가 레일(100)의 최상층에서는 레일(100)의 일측에 배치되도록 구성되는 것이다.
또한, 최하층 및 최상층의 레일(100)은 중간층에 배치되는 레일(100)에 비하여 트레이(200) 하나의 길이만큼 레일(100)의 일측으로 연장 형성되고, 여기에는 하강유닛(600)이 결합되는데, 이에 대해서는 후술한다.
트레이(200)에는 순환시키고자 하는 대상물이 수납되며, 트레이(200)는 레일(110)의 상면에 안착되어 이송된다. 이를 위해 트레이(200)에는 대상물이 수납되며, 트레이(200)의 하측에는 바퀴(210)가 결합되어 있다.
여기에서, 트레이(200)는 레일(100)의 한개의 층에 다수가 배열되어 동시에 이동될 수 있는데 이때 각각의 트레이(200)는 서로 밀착되어서 이송될 수 있으나 안정적인 이송을 위하여 각각의 트레이(200)가 각각 힘을 받아 이송될 수도 있다.
다시말해, 트레이(200)를 수평이송시킬때 트레이(200)끼리 서로 맞닿아 있는 상태에서 가장 후단에 위치한 트레이(200)를 밀게되면 그 트레이(200)에 밀려 전단의 트레이(200)들이 동시에 이송될 수도 있지만, 트레이(200)에 수납되는 대상물이 무게가 많이 나가는 경우에 이송이 불안정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 트레이 이송장치에서는 트레이(200)의 측면에 범퍼(220)를 부착시켜 트레이(200)의 측면을 소정간격 이격시키고, 그 사이를 이용하여 각각의 트레이(200)에 힘을 가함으로써 트레이(200)를 안정적으로 이송시키도록 하였다. 여기에서, 각각의 트레이(200)를 이송시키는 구성에 대해서는 후술한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이,레일(100)에는 레일(100)에 안착되는 트레이(200)를 수평이송시키기 위한 이송유닛(300)이 결합되며, 이송유닛(300)은 실린더(310), 이송프레임(320), 걸림부재(330) 및 회동수단(340)을 포함한다.
실린더(310)는 일단이 레일(100)의 수직프레임(110)에 결합 고정되며, 수평한 방향으로 작동된다. 실린더(310)의 타단에는 이송프레임(320)이 결합되며, 이송프레임(320)은 실린더(310)의 작동에 따라 일체로 이동된다. 이러한 이송프레임(320)은 복수의 각파이프로 이루어질 수 있으며, 직사각 형태를 이룬다. 또한, 이송프레임(320)의 상단 및 하단에는 이송프레임(320)의 하중을 지지하여 이송프레임(320)이 안정적으로 수평이동될 수 있도록 롤러(322)가 결합되어 있다.
자세하게 설명하면, 이송프레임(320)의 상단 일측면에는 복수의 돌기(321)가 돌출 형성되어 있고, 각각의 돌기(321)에는 롤러(322)가 결합되어 있다. 롤러(322)는 레일(100)의 최상층의 레일(110)의 상면에 안착되어 이송프레임(320)의 하중을 지지한다.
또한, 이송프레임(320)의 하단 일측면에는 복수의 지지바(323)가 돌출 형성되어 있으며, 지지바(323)의 단부에는 사각형태의 각파이프(324)가 결합되어 있다. 각파이프(324)의 상면에는 걸림부재(330)와 트레이(200)간의 높이를 맞추기 위한 각파이프(324)가 추가로 결합되어 있으며, 상측의 각파이프(324)의 상면에는 레일(100)의 최하층의 걸림부재(330)가 결합되기 위한 링 형태의 결합구(325)가 고정결합되어 있다. 하측의 각파이프(324)의 하면에는 하측 중앙부가 개방되고 내부에 롤러(322)가 삽입되어 회전될 수 있도록 공간이 형성된 사각형태의 레일가이드(326)가 결합되어 있으며, 하측의 수평프레임(120)에는 롤러(322)가 장착되어 있어, 이송프레임(320)의 하단 레일가이드(326)의 내측이 하측 수평프레임(120)에 장착된 롤러(322)에 안착됨으로써 이송프레임(320)은 하방으로의 하중이 지지될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이송프레임(320)의 중단 일측면에는 복수의 걸림부재(330)가 결합되어 이송프레임(320)과 일체로 수평이동되는데, 이를 위해 레일(100) 하측에는 레일가이드(326)가 결합되어 있다.
걸림부재(330)는 트레이(200)를 이송시키기 위한 복수의 걸림돌기(331)를 가지고 있으며, 이러한 걸림돌기(331)는 각각의 트레이(200)의 사이에 배치될 수 있도록 트레이(200)의 길이에 대응되는 간격으로 이격되어 배치된다. 걸림부재(330)는 각층에 대응되도록 복수로 이루어지며, 걸림부재(330)는 각 층의 레일(100)의 하측에 결합된다. 여기에서, 최하층의 걸림부재(330)는 다른층에 배치되는 걸림부재(330)와 달리 제1상승유닛(400) 및 하강유닛(600)이 상승 또는 하강하는 경우 최하층 걸림부재(330)에 의한 간섭 회피를 위하여 최하층에 안착되는 트레이(200)의 하방에 배치되며, 이에 대해서는 후술한다.
걸림부재(330)가 각층의 레일(100)의 하측에 결합되는 구조를 보면, 레일가이드(326)는 각층 레일(100)의 하측에 결합되고, 레일가이드(326)에는 걸림부재(330)가 수평이동될 수 있도록 롤러(322)가 삽입 결합된다.
다음으로, 롤러(322)의 하측에는 각파이프(324)가 결합되며, 각파이프(324)의 하측에는 링 형태의 결합구(325)가 결합된다. 여기에서 걸림부재(330)는 원형파이프(332)의 형태에 복수의 걸림돌기(331)가 배치되어 있는 형태를 이루며, 원형파이프(332)가 결합구(325)에 회동가능하도록 관통 결합됨으로써 원형파이프(332) 및 걸림돌기(331)가 회동되어 트레이(200)를 이송시킬 수 있다.
다시말해, 걸림부재(330)가 회동되어 걸림돌기(331)가 트레이(200)의 사이에 배치되게 되면 걸림부재(330)가 수평이동될때 트레이(200)가 걸림돌기(331)에 의해 따라서 수평이송되며, 걸림부재(330)가 반대로 회동되어 걸림돌기(331)가 트레이(200)의 상방으로 이탈되면 걸림부재(330)가 수평이동되더라도 트레이(200)가 이송되지 않음으로써 트레이(200)를 원하는 방향으로 지속적으로 이송시킬 수 있는 것이다.
여기에서, 걸림돌기(331)는 각각의 트레이(200)의 사이에 배치되어 트레이(200)를 이송시키게 되는데 걸림돌기(331)가 트레이(200)를 각각 이송시킴으로써 트레이(200)에 수납된 대상물이 무거운 경우에도 트레이(200)가 안정적으로 이송될 수 있다.
한편, 걸림부재(330)의 회동을 위하여 걸림부재(330)의 원형파이프(332)에는 회동수단(340)이 결합된다. 회동수단(340)은 각각 레일(100)의 홀수층에 배치되는 걸림부재(330)를 회동시키는 제1회동수단(340a)과 각각 레일(100)의 짝수층에 배치되는 걸림부재(330)를 회동시키는 제2회동수단(340b)과 최하층에 배치되는 걸림부재(330)를 회동시키는 제3회동수단(3430c)을 포함하며, 각각의 회동수단(340)은 회전프레임(341)과, 보조프레임(342)과, 실린더(343)를 포함한다.
여기에서, 제1회동수단(340a)과 제2회동수단(340b) 및 제3회동수단(340c)은 서로 동일한 구조와 형태를 가졌으며, 결합되는 층수와 방향을 제외한 기술적 특징이 실질적으로 동일하므로 제1회동수단(340a)에 관하여 설명한 후, 제2회동수단(340b) 및 제3회동수단(340c)에 대하여는 차이점에 대하여서만 설명한다.
도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 레일(100)의 홀수층에 배치되는 걸림부재(330)를 회동시키기 위한 제1회동수단(340a)의 실린더(343)는 이송프레임(320)의 하단 타측면에 회전가능하도록 링크 결합되며, 실린더(343)의 끝단에는 상방으로 보조프레임(342)이 링크 결합된다. 여기에서, 상방으로 길게 형성된 보조프레임(342)에는 일단이 홀수층에 배치되는 원형파이프(332)와 결합되고, 타단이 보조프레임(342)에 링크 결합되는 복수의 회전프레임(341)이 결합된다.
도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회전프레임(341)은 걸림돌기(331)와 소정 각도를 이루면서 결합되는데, 실린더(343)가 상승하여 보조프레임(342)이 상승된 경우에는 걸림돌기(331)가 트레이(200)의 사이에 배치되고, 실린더(343)가 하강하여 보조프레임(342)이 하강된 경우에는 걸림돌기(331)가 트레이(200)의 상방에 배치되도록 결합된다.
한편, 전술한 바와 같이 제2회동수단(334b)의 경우에 회전프레임(341)은 짝수층의 걸림부재(330)와 결합되며, 따라서 제2회동수단(334b)의 실린더(343)가 상승하게 되면 짝수층의 걸림부재(330)가 동시에 회동되어 걸림돌기(331)에 트레이(200)가 걸릴 수 있도록 하방을 향하도록 배치된다. 또한, 반대로 실린더(343)가 하강하게 되면 짝수층의 걸림부재(330)가 동시에 회동되어 걸림돌기(331)에 트레이(200)가 걸리지 않도록 걸림돌기(331)가 상방을 향하도록 배치되는 것이다.
또한 도 7에 도시된 바와 같이, 최하층의 걸림부재(330)는 다른층과 달리 각층의 레일(100)의 하측에 배치되지 않고 이송프레임(320)의 하단 일측면에 형성된 각파이프(342)의 상면에 결합된 결합구(325)에 삽입된다. 이는 하강유닛(600)이 하강되는 경우에 걸림부재(330)와의 간섭 회피를 위한 프로세스를 줄이기 위함이다.
다시 말해, 하강유닛(600)으로부터 트레이(200)를 받을 수 있도록 최하층의 레일(100)이 중간층에 비하여 트레이(200)의 하나의 길이만큼 길이가 길고, 또한 따라서 하강유닛(600)으로부터 트레이(200)를 이송시키기 위하여 걸림부재(330)의 길이또한 트레이(200)의 하나의 길이만큼 길이가 길기 때문에 하강유닛(600)이 하강되기 위해서는 최하층의 걸림부재(330)를 회피하여야 한다. 그러나 이러한 회피 프로세스는 이송프레임(320)과 걸림부재(330)가 동시에 왕복이동을 1회 하게 되기 때문에 효율이 매우 떨어지는 문제가 있으며, 따라서 본 발명에서는 최하층의 걸림부재(330)를 이송프레임(320)의 하단에 배치함으로써 최하층의 걸림부재(330)가 회피하지 않아도 하강유닛(600)이 하강될 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 최하층의 걸림부재(330)에는 제3회동수단(334c)이 결합되어 있으며 다른층과는 달리 실린더(343)가 수평으로 결합되어 바디프레임(100)의 외측을 향하여 동작된다는 차이가 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제3회동수단(334c)의 구성은 다른층과 실질적으로 동일하며 동작의 방향에 있어서, 실린더(343)가 초기상태에 있을때 걸림돌기(331)는 최하층의 트레이(200)가 걸리지 않도록 하방을 향해 배치되어 있다가 트레이(200)를 이송시키기 위하여 실린더(343)가 동작되면 전술한 프로세스에 따라 걸림부재(330)가 회동되고 따라서 걸림돌기(331)가 상방을 향하도록 회동됨으로써 트레이(200)를 이송시킬 수 있게 되는 것이다.
제1상승유닛(400)은 레일(100)의 타측에 배치되며 레일(100)의 홀수층 레일(110)에 안착되어 레일(100)의 일측에서 타측으로 이송된 트레이(200)를 레일(100)의 홀수층에서 짝수층으로 상승시키는 역할을 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1상승유닛(400)은 상승레일(410)과 실린더(420)를 포함한다. 상승레일(410)은 홀수층에 위치한 트레이(200)가 각각 안착될 수 있도록 복수가 상하로 소정간격 이격되어 배치되며 레일(100)의 단부에 위치한 트레이(200)가 걸림부재(330)에 의해 밀려서 상승레일(410)에 안착될 수 있도록 상승레일(410)의 상면은 레일(100)의 상면과 수평이 되도록 배치된다.
상승레일(410)의 하측에는 실린더(420)가 결합되어 있으며, 실린더(420)가 작동되면 레일(100)의 홀수층에 위치한 상승레일(410)의 상면에 안착된 트레이(200)가 레일(100)의 홀수층에서 짝수층으로 상승된다. 이때, 각층의 상승레일(410)은 일체로 이루어져 있으며 따라서 실린더(420)가 상승하는 경우에 각각의 레일(100)의 홀수층에 위치하던 트레이(200)는 동시에 짝수층으로 상승된다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2상승유닛(500)은 레일(100)의 일측에 배치되며 짝수층의 레일(110)에 안착되어 바디프레임(100)의 타측에서 일측으로 이송된 트레이(200)를 레일(100)의 짝수층에서 홀수층으로 상승시킨다. 이러한 제2상승유닛(500)은 상승레일(510)과 실린더(520)를 포함하며, 상승레일(510)의 초기 위치가 바디프레임(100)의 짝수층의 레일(110)과 대응된다는 점을 제외한 기술적 특징이 실질적으로 동일하므로 제2상승유닛(500)에 대한 설명은 생략한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하강유닛(600)은 제2상승유닛(500)의 일측에 배치되며, 하강레일(610), 가이드레일(620), 회전바(630) 및 실린더(640)를 포함한다.
하강유닛(600)은 전술한 바와 같이 최상층 및 최하층의 레일(100)이 중간층의 레일(100)에 비하여 트레이(200) 하나 만큼 길게 형성되기 때문에 제2상승유닛(500)의 일측에 배치되더라도 최상층 및 최하층의 레일(100)과 인접하게 되며, 따라서 트레이(200)가 이송유닛(300)에 의해 자연스럽게 최상층 또는 최하층의 레일(100)에서 하강유닛(600)으로 이송될 수 있다.
하강레일(610)은 초기에 최상층의 레일(100)의 상면과 수평을 이루도록 배치되며, 이송유닛(300)에 의해 최상층에 위치한 하강레일(610)에 안착되는 트레이(200)를 최하층으로 이송시킨다. 이를 위해, 하강레일(610)에는 실린더(640)가 결합되며, 실린더(640)가 하강하여 트레이(200)를 최하층으로 이송시킨 후 다시 이송유닛(300)에 의해 트레이(200)가 레일(100)로 이송되면 실린더(640)가 복귀됨으로써 트레이(200)는 순환하게 된다.
이때, 하강레일(610)은 레일(100)의 최상층에서 최하층으로 하강되어야 하기때문에 제1상승유닛(400) 및 제2상승유닛(500)에 비하여 이동거리가 길다. 따라서 제1상승유닛(400) 및 제2상승유닛(500)의 경우와 마찬가지로 직결타입의 실린더(420,520)를 부착할 수 있으나, 가이드레일(620)과 회전바(630)를 이용하여 이동거리를 증폭시킴으로써 스크로크가 짧은 실린더(640)로도 하강레일(610)의 승강이 가능하도록 하였다.
다시말해, 제1상승유닛(400) 및 제2상승유닛(500)는 승강되는 스트로크가 한개층의 간격만큼의 거리이기 때문에 실린더(420,520)를 직구동으로 결합시켰으나, 하강유닛(600)은 최상단에서 최하단으로 승강되어야 하기 때문에 그에 맞는 스크로크를 가지는 실린더를 쓰는 것은 한계가 있다. 따라서, 지렛대의 구조와 유사하게 회전바(630)의 타단을 바디프레임(100)의 수직프레임(110)에 링크를 사용하여 회전가능하게 결합시킨 후, 회전바(630)의 중간에서 수직프레임(110)에 가까운 쪽에 실린더(640)를 결합시켜 승강시킴으로써 회전바(630)의 일단에 결합된 하강레일(610)이 실린더(640)의 스트로크에 비하여 더 많은 거리를 왕복할 수 있게 한 것이다.
여기에서, 하강레일(610)의 측면에는 가이드레일(620)이 각각 수평하게 부착되어 있으며, 회전바(630)의 타단이 가이드레일(620)을 따라 이동될 수 있도록 결합된다. 이는 회전바(630)가 수직프레임(110)의 결합되는 링크를 중심으로 회동되기 때문에 회전바(630)의 타단이 회전바(630)의 길이를 반지름으로 하는 원호의 경로를 이루면서 회전하는 것에 대응하기 위한 것이다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 트레이 순환장치의 작동상태 및 순환 프로세스에 관하여는 도 11a 내지 도 11g를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 트레이 순환장치를 사용하여 트레이(200)를 순환시키는 경우에, 순환되는 작동상태 및 순환 프로세스를 설명하기 위하여 임의의 한 순간을 기준으로 1사이클을 순서대로 설명하도록 한다.
트레이 순환장치가 작동되고 있는 임의의 한 순간을 보면 도 11a에 도시된 바와 같이, 이송유닛(300)은 레일(100)의 일측으로 배치되어 있다. 이송유닛(300)의 제1회동수단(340a)의 실린더(343)는 하강상태로 홀수층에 배치되는 트레이(200)는 걸림돌기(331)에 걸리지 않도록 회동되어 있으며, 제2회동수단(340b)의 실린더(343)는 상승상태로 짝수층에 배치되는 트레이(200)는 걸림돌기(331)가 각각의 트레이(200)의 사이에 배치되어 있는 상태이다. 또한, 제3회동수단(340c)의 실린더(343)는 동작상태로 최하층에 배치되는 걸림돌기(331)는 트레이(200)의 하방으로 이탈되어 있는 상태이다.
이때 걸림부재(330)가 배치된 형태를 보면, 각층에 배치된 걸림부재(330)는 지그재그 형태를 이루며 배치된다. 이는 레일(100)의 홀수층에서 짝수층으로 상승되는 트레이(200)는 제1상승유닛(400)에 배치되고 레일(100)의 짝수층에서 홀수층으로 상승되는 트레이(200)는 제2상승유닛(500)에 배치되기 때문이다. 다시 말해, 각층의 레일(100)에 상승된 트레이(200)를 이송시키기 위해서는 걸림부재(330)에 이동트레이(200)가 걸릴 수 있어야 하는데 짝수층으로 상승된 트레이(200)는 레일(100)의 타측에 위치하기 때문에 짝수층에 배치되는 걸림부재(330)는 레일(100)의 타측으로 배치되며, 홀수층에 배치되는 걸림부재(330)는 동일한 이유로 레일(100)의 일측으로 배치되기 때문이다.
여기에서, 제1상승유닛(400)의 실린더(420)는 상승되어 있는 상태이고, 제2상승유닛(500)의 실린더(520)는 하강되어 있는 상태이며, 따라서 제1상승유닛(400)의 상승레일(410)은 짝수층에 대기중이며, 제2상승유닛(500)의 상승레일(510)도 또한 짝수층에 대기중이다. 이때, 제2상승유닛(500)에는 트레이(200)가 배치되어 있다. 또한, 하강유닛(600)의 실린더(640)는 상승되어 있는 상태이며, 따라서 하강유닛()의 하강레일(610)은 최상층에 대기중이다.
다음으로, 도 11b에 도시된 바와 같이 하강유닛(600)의 실린더(640)가 하강되며 하강레일(610)과 하강레일(610)에 안착된 트레이(200)가 레일(100)의 최상층에서 최하층으로 하강된다. 이때, 전술한 바와 같이 하강레일(610)은 회전바(630)와 가이드레일(620)의 의해 하강된다. 또한, 도시된 바와 같이 최하층의 걸림부재(330)는 레일(110)의 이송프레임(320)의 하단에 배치되어 또한 걸림부재(330)가 회피동작을 하지 않고도 하강될 수 있다.
동시에, 제2상승유닛(500)의 실린더(520)가 작동되어 제2상승유닛(500)의 상승레일(510)을 상승시킨다. 따라서, 제2상승유닛(500)에 안착되는 각각의 트레이(200)는 레일(100)의 짝수층에서 홀수층으로 상승된다. 여기에서, 중간층 및 최상층의 걸림부재(330)는 레일(110)의 하측에 배치되기 때문에, 도 11b에 도시된 바와 같이 걸림부재(330)가 회피하지 않고도 제2상승유닛(500)이 상승될 수 있으며 따라서 회피를 위한 프로세스가 절감될 수 있다.
이때, 제2상승유닛(500)이 상승할 때 동시에 제1상승유닛(400)의 실린더(420)는 하강하여 홀수층의 레일(100)에 배치된 트레이(200)를 실을 준비를 하며, 또한 하강유닛(600)의 하강레일(610)은 하강되어 최상층의 트레이(200)를 최하층으로 이송한다.
다음으로, 도 11c에 도시된 바와 같이 제1회동수단(340a)의 실린더(343)는 상승되고 제2회동수단(340b)의 실린더(343)는 하강되며, 제3회동수단(340c)의 실린더(343)는 복귀된다. 따라서, 레일(100)의 홀수층에 배치된 걸림부재(330)는 걸림돌기(331)에 트레이(200)가 걸리도록 회동되며, 짝수층에 배치된 걸림부재(330)는 걸림돌기(331)에 트레이(200)가 걸리지 않도록 회동된다.
다음으로, 도 11d에 도시된 바와 같이 이송유닛(300)의 실린더(310)가 복귀되어 이송유닛(300)가 레일(100)의 일측에서 타측으로 이동된다. 따라서, 이송프레임(320)과 걸림부재(330)가 타측으로 수평이동되면서 레일(100)의 홀수층에 배치된 트레이(200)는 걸림돌기(331)에 의해 타측으로 수평이송된다. 이때, 제2회동수단(340b)의 실린더(343)는 하강상태이기 때문에 홀수층에 배치된 트레이(200)만 이송되며, 트레이(200)가 이송되는 방향의 맨 앞의 이동트레이(200)는 제1하강유닛(400)의 상승레일(410)의 상면에 안착된다.
다음으로, 도 11e에 도시된 바와 같이 제1상승유닛(400)의 실린더(420)가 작동되어 제1상승유닛(400)의 상승레일(410)을 상승시킨다. 따라서, 제1상승유닛(400)의 상승레일(410)에 안착된 각각의 트레이(200)는 홀수층에서 짝수층으로 상승된다. 여기에서, 최하층의 걸림부재(330)는 레일(100)의 하단에 배치되고 중간층 및 최상층의 걸림부재(330)는 레일(100)의 하측에 배치되기 때문에, 도 11e에 도시된 바와 같이 걸림부재(330)가 회피되지 않고도 제1상승유닛(400)이 상승될 수 있으며 따라서 회피를 위한 프로세스가 절감될 수 있다.
이때, 제1상승유닛(400)이 상승할때 동시에 제2상승유닛(500)의 실린더(520)는 하강하여 짝수층에 배치된 트레이(200)를 실을 준비를 한다.
다음으로, 도 11f에 도시된 바와 같이 제1회동수단(340a)의 실린더(343)는 복귀하고 제2회동수단(340b)의 실린더(343)는 동작되며, 제3회동수단(340c)의 실린더(343)는 복귀된다. 따라서, 홀수층에 배치된 걸림부재(330)는 걸림돌기(331)에 트레이(200)가 걸리지 않도록 회동되며, 짝수층에 배치된 걸림부재(330)는 걸림돌기(331)에 이동트레이(200)가 걸리도록 회동된다.
다음으로, 도 11g에 도시된 바와 같이 이송유닛(300)의 실린더(310)가 작동된다. 따라서 이송프레임(320)과 걸림부재(330)가 레일(100)의 일측으로 수평이동되면서 짝수층에 배치된 트레이(200)는 걸림돌기(331)에 의해 일측으로 수평이송된다. 이때, 제1회동수단(340a)의 실린더(343)는 하강상태이기 때문에 짝수층에 배치된 트레이(200)만 이송되며, 트레이(200)가 이송되는 방향의 맨 앞의 트레이(200)는 제2상승유닛(500)의 상승레일(510)의 상면에 안착된다. 이러한 순서를 거치면 각각의 요소들은 초기의 임의의 한 순간과 동일한 배치를 가지게 되며, 따라서 그 다음으로 동일한 순서로 반복되어 동작됨으로써 트레이(200)가 지속적으로 순환될 수 있는 것이다.
이러한 프로세스를 따라 한 지점에서 시작된 트레이(200)는 이송유닛(300)에 의해 레일(100)의 홀수층에서는 일측에서 타측으로 이송되고, 홀수층의 끝단에서는 제1상승유닛(400)에 의해 짝수층으로 상승된다. 또한, 레일(100)의 짝수층으로 상승된 트레이(200)는 다시 이송유닛(300)에 의해 타측에서 일측으로 이송되고, 짝수층의 끝단에서는 제2상승유닛(500)에 의해 홀수층으로 상승된다. 이러한 과정을 통해 지그재그 형태의 경로를 이루며 상승되고, 레일(100)의 최상층의 끝단에서는 하강유닛(600)에 의해 하강되어 다시 최하층으로 복귀됨으로써 트레이(200)는 순환된다.
이러한 과정을 통해, 사용자는 트레이(200)가 다단으로 적층되며 순환되는 방식으로 구성되어 공간활용도가 우수한 트레이 이송장치를 사용할 수 있다.
또한, 실린더와 걸림부재를 이용한 수평이송방식으로 구성됨으로써 설비의 신뢰성이 우수한 트레이 이송장치를 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 레일 110 : 수직프레임
120 : 수평프레임 200 : 트레이
210 : 바퀴 220 : 범퍼
300 : 이송유닛 310 : 실린더
320 : 이송프레임 321 : 돌기
322 : 롤러 323 : 지지바
324 : 각파이프 325 : 결합구
326 : 레일가이드 330 : 걸림부재
331 : 걸림돌기 332 : 원형파이프
340 : 회동수단 340a : 제1회동수단
340b : 제2회동수단 340c : 제3회동수단
341 : 회전프레임 342 : 보조프레임
343 : 실린더 400 : 제1상승유닛
410 : 상승레일 420 : 실린더
500 : 제2상승유닛 510 : 상승레일
520 : 실린더 600 : 하강유닛
610 : 하강레일 620 : 가이드레일
630 : 회전바 640 : 실린더

Claims (6)

  1. 복수가 소정높이로 이격되어 적층되는 레일;
    상기 레일의 상면에 이동가능하게 안착되는 복수의 트레이;
    상기 트레이를 상기 레일의 일측 또는 타측으로 이송시킬 수 있도록 상기 레일에 수평이동가능하게 장착되는 이송유닛;
    상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 일측에서 타측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 홀수층에서 짝수층으로 상승시킬 수 있도록 상기 레일의 타측에 승강 가능하게 배치되는 제1상승유닛;
    상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 타측에서 일측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 짝수층에서 홀수층으로 상승시킬 수 있도록 상기 레일의 일측에 승강 가능하게 배치되는 제2상승유닛; 및
    상기 이송유닛에 의해 상기 레일의 최상층 일측으로 이송되는 트레이를 상기 레일의 최상층에서 최하층으로 하강시킬 수 있도록 상기 제2상승유닛의 일측에 승강 가능하게 배치되는 하강유닛을 포함하며, 상기 트레이는 상기 레일의 홀수층의 일측에서 타측으로 이송된 후 상기 제1상승유닛에 안착되어 상승하게 되고, 상기 트레이는 상기 레일의 짝수층의 타측에서 일측으로 이송된 후 상기 제2상승유닛에 안착되어 상승하게 되며, 상기 레일의 최상층의 일측으로 이송된 후 상기 하강유닛에 안착되어 상기 레일의 최상층에서 최하층으로 하강됨으로써 순환되는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송유닛은 일단이 상기 레일에 결합되며 수평한 방향으로 작동되는 실린더와, 상기 실린더의 타단에 결합되어 일체로 동작되는 이송프레임과, 상기 이송프레임에 장칙되어 일체로 수평이동되며 상기 이송유닛에 회동 가능하게 결합되되 상기 트레이의 길이에 대응되는 간격으로 돌출 형성되는 복수의 걸림돌기를 가지는 복수의 걸림부재와, 상기 걸림부재를 회동시키는 회동수단을 포함하며 상기 걸림돌기가 회동되어 상기 트레이의 사이에 배치되면 상기 트레이가 상기 이송프레임의 동작에 따라 이송되고, 상기 걸림돌기가 반대로 회동되어 상기 트레이의 상방으로 이탈되면 상기 트레이는 이송되지 않는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회동수단은 상기 레일의 홀수층에 배치되는 복수의 상기 걸림부재와 결합되는 제1회동수단과 상기 레일의 짝수층에 배치되는 복수의 상기 걸림부재와 결합되는 제2회동수단을 포함하며, 상기 이송유닛이 상기 레일의 타측으로 이동되는 경우에 상기 제1회동수단이 작동되고 상기 제2회동수단이 작동되지 않음으로써 상기 레일의 홀수층에 배치되는 트레이만 상기 레일의 타측으로 이송되고, 상기 이송유닛이 상기 레일의 일측으로 이동되는 경우에 상기 제2회동수단이 작동되고 상기 제1회동수단이 작동되지 않음으로써 상기 레일의 짝수층에 배치되는 트레이만 상기 레일의 일측으로 이송되는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 제1 및 제2회동수단은 일단이 상기 걸림부재의 걸림돌기와 소정의 각도를 이루도록 결합되어 일체로 회전되는 회전프레임과, 상기 회전프레임을 회전시킬 수 있도록 상기 회전프레임의 타측에 링크 결합되는 보조프레임과, 상기 보조프레임을 승강시키도록 상기 보조프레임의 하측에 결합되는 실린더를 가지는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2상승유닛은 상기 레일과 수평을 이루도록 복수가 적층 배치되되 동시에 승강될 수 있도록 일체로 형성되는 상승레일과, 상기 상승레일을 승강시키도록 마련되는 실린더를 포함하며, 상기 제1상승유닛의 상승레일은 상기 레일의 홀수층에 대응되도록 배치되고 상기 제2상승유닛의 상승레일은 상기 레일의 짝수층에 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 하강유닛은 상기 트레이가 안착될 수 있도록 상기 레일의 최상층에 인접하게 배치되는 하강레일과, 상기 하강레일의 측면에 수평하게 부착되는 가이드레일과, 일단이 상기 가이드레일을 따라 이동될 수 있도록 결합되고 타단이 상기 레일에 회동가능하도록 결합되는 회전바와, 상기 회전바를 회동시킴으로써 상기 하강레일을 하강시킬 수 있도록 상기 회전바의 타단에서 소정간격 이격되며 결합되는 실린더를 가지는 것을 특징으로 하는 트레이 순환장치.
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