KR20170124263A - 체인 컨베이어 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 실시예의 체인 컨베이어 어셈블리는 양측에서 돌출 형성되는 축 결합부가 구성된 센터 롤러와, 상기 센터 롤러의 축 결합부에 삽입되는 사이드 롤러를 포함하는 롤러부와, 상기 롤러부들을 연결하는 롤러 연결판과, 상기 롤러 연결판을 링크 연결하는 체인 연결판을 포함하는 체인과, 상기 체인의 이동 경로를 제공하기 위하여 상기 센터 롤러 또는 사이드 롤러에 접하는 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일은 상기 사이드 롤러에 접하도록 배치된 한 쌍의 사이드 레일과, 상기 사이드 레일들 사이에 배치되는 센터 레일을 포함하고, 상기 센터 레일의 상부면과 사이드 레일의 상부면 사이의 높이차(B)는, 상기 센터 롤러의 반경과 사이드 롤러의 반경 차이(A)와 동일하거나 그 보다 작게 구성된다.

Description

체인 컨베이어 어셈블리{Chain conveyer assembly}

본 발명은 체인 컨베이어 어셈블리에 대한 것으로서, 물품의 이송 속도를 등속 또는 배속으로 간편히 변경할 수 있는 레일과, 상기 레일 상에서 이동되는 체인을 포함하는 체인 컨베이어 어셈블리에 대한 것이다.

일반적으로, 다양한 부품을 조립하여 완제품을 생산하는 조립 공장의 조립 라인에서는 물품의 이송을 위하여 체인을 사용하고 있다.

이러한 체인 중 배속 체인에 대해서는 도 1에 도시되어 있다. 축결합부(23)가 구비된 센터 롤러(22)와, 상기 센터 롤러(22)의 양측에 각각 설치되는 사이드 롤러(24)로 이루어진 롤러부(21)와, 전후로 배치된 한 쌍의 롤러부(21)에 각각 삽입되는 한 쌍의 부시(26)가 구비되며, 상기 한 쌍의 롤러부(21)의 양측에서 각각 결합되어 상기 한 쌍의 롤러부(21)를 링크 연결하는 한 쌍의 롤러 연결판(25)과, 한 쌍의 롤러부(21)를 관통하는 고정핀(28)이 양단에 각각 설치되어 전후로 배치된 하나의 롤러 연결판(25)과 이와 인접한 다른 롤러 연결판(25)을 링크 연결하는 체인 연결판(27)을 포함한다.

이러한 체인의 경우, 체인 속도와 운송물의 이동 속도가 동일한 등속 컨베이어에서 사용되거나, 체인 속도보다 운송물의 속도가 배속되어 운송되는 배속 컨베이어에서 사용되었다.

사이클 타임을 줄이기 위한 노력으로, 배속 컨베이어를 사용하는 경우는 운반물이 정지되어 작업이 이루어지는 구간에서는 배속 롤러의 저항으로 체인에 작용하는 장력이 증가하게 되고, 이것은 결국 체인의 수명 단축과, 동력 장치의 증가 요구, 운송물이 파렛트에 의해 운송되는 경우라면 파렛트 하면이 마모되는 문제가 발생한다.

본 발명은 운송물 또는 파렛트가 정지되어 작업을 수행하는 구간에서는 등속이 되도록 설정이 가능하고, 운반되는 구간에서는 증속이 되도록 함으로써 빠른 수송이 가능하도록 하여 사이클 타임을 줄일 수 있는 체인 컨베이어 어셈블리를 제안하고자 한다.

기존의 시스템에서는, 1 유닛 구동장치의 등속 컨베이어 시스템과, 1 유닛 구동장치의 배속 컨베이어 시스템이 각각 분리되는 구조로 실현되었으나, 본 발명에서는 등속과 배속이 1 유닛의 구동 장치에 의하여 운전이 가능하며, 공존할 수 있는 체인 컨베이어 어셈블리를 제안하고자 한다.

본 실시예의 체인 컨베이어 어셈블리는 양측에서 돌출 형성되는 축 결합부가 구성된 센터 롤러와, 상기 센터 롤러의 축 결합부에 삽입되는 사이드 롤러를 포함하는 롤러부와, 상기 롤러부들을 연결하는 롤러 연결판과, 상기 롤러 연결판을 링크 연결하는 체인 연결판을 포함하는 체인과, 상기 체인의 이동 경로를 제공하기 위하여 상기 센터 롤러 또는 사이드 롤러에 접하는 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일은 상기 사이드 롤러에 접하도록 배치된 한 쌍의 사이드 레일과, 상기 사이드 레일들 사이에 배치되는 센터 레일을 포함하고, 상기 센터 레일의 상부면과 사이드 레일의 상부면 사이의 높이차(B)는, 상기 센터 롤러의 반경과 사이드 롤러의 반경 차이(A)와 동일하거나 그 보다 작게 구성된다.

제안되는 바와 같은 본 발명의 실시예에 의해서, 컨베이어 시스템에서 운반물의 이송 속도를 가변시키기 위하여 별도의 구동 모터와 별도의 구동축을 구성시킬 필요가 없으며, 동일한 구동축에 의하여 체인이 이동되면서도 원하는 구간에 이송 속도를 올리거나 내릴 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 체인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 실시예의 체인 컨베이어 어셈블리가 적용되는 수평형 컨베이어 시스템을 보여주는 도면이다.
도 3과 도 4는 본 실시예에 따른 가이드 레일 상에 이동하는 체인의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5와 도 6은 본 실시예에 따라 체인의 이동을 가이드하는 가이드 레일의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 실시예의 가이드 레일을 따라 이동하는 체인 및 운반물의 이송을 설명하기 위한 측면도이다.
도 12 내지 도 16은 본 실시예의 가이드 레일을 따라 이동하는 체인 및 운반물의 이송을 설명하기 위한 사시도이다.
도 17과 도 18에는 본 실시예에 따라 체인 컨베이어 어셈블리가 작업 구간에서 등속 체인으로 동작하게 되는 경우와 이송 구간에서 배속 체인으로 동작하게 되는 경우를 보여주는 단면도이다.
도 19는 본 실시예에 따라 가이드 레일을 구성하는 센터 레일의 경사면을 보여주는 도면이다.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

본 발명과 관련되는 설명에 사용되는 접미어 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 2는 본 실시예의 체인 컨베이어 어셈블리가 적용되는 수평형 컨베이어 시스템을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 실시예의 컨베이어 시스템은, 레일 상에 위치하는 체인들(110,120)을 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동 모터(12)와, 상기 구동 모터(12)의 동작에 의하여 회전하는 구동축(11)과, 상기 구동축(11)에 모두 연결되어 상기 구동축(11)의 회전에 의하여 특정 방향으로 이동하는 제 1 체인(110) 및 제 2 체인(120)을 포함한다.

이러한 컨베이어 시스템의 경우, 상기 체인 상에 위치하는 파렛트 또는 운반물(이하, 운반물이라 통칭함)을 제 1 작업대에서 제 2 작업대로 이송시키는 구간인 이송 구간과, 작업자 또는 로봇에 의하여 운반물에 대한 작업이 이루어지는 작업대가 위치하는 작업 구간으로 이루어진다.

본 발명에서는, 이러한 작업 구간과, 이송 구간에서의 운반물의 이송 속도가 상이하게 적용되며, 또한, 단일의 구동 모터와 구동축에 의하여 구현이 가능하다.

이하에서 상세히 설명하지만, 운반물의 이송 속도를 배속(증가된 속도)으로 형성하여야 하는 이송 구간에서는 체인의 센터 롤러를 회전시키기 위한 센터 가이드 레일이 배치되고, 운반물의 이송 속도를 늦춤으로써 등속으로 형성하여야 하는 작업 구간에서는 상기 센터 가이드 레일이 생략된다.

도 3과 도 4는 본 실시예에 따른 가이드 레일 상에 이동하는 체인의 구성을 보여주는 도면이고, 도 5와 도 6은 본 실시예에 따라 체인의 이동을 가이드하는 가이드 레일의 구성을 보여주는 도면이다.

도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 체인 컨베이어 어셈블리를 구성하는 체인과, 가이드 레일 중에서 체인을 먼저 설명하면, 체인의 롤러부는 외측으로 돌출 형성되는 축 결합부가 구성된 센터 롤러(22)와, 상기 센터 롤러 양측의 각 축 결합부에 설치되는 사이드 롤러(24)로 이루어진다. 그리고, 인접한 다른 롤러부와의 결합을 위하여 고정핀이 결합되도록 하는 고정핀(28)이 상기 센터 롤러와 사이드 롤러를 관통하여 결합된다. 도 3에 도시된 체인의 롤러부는 앞서 도 1에서 설명한 배속 체인의 구성과 달리 부시가 구성되지 않아도 된다. 본 발명에서는, 도 3에 도시된 바와 같은 롤러부에서는 부시가 구성되지 않아 무배속체인의 형태를 갖지만, 레일의 구성의 하여 해당 체인이 배속으로도 동작이 가능하다는데 특징이 있다.

그리고, 본 실시예에 따라 작업 구간에서는 상기 사이드 롤러(24)의 회전에 의하여 운반물의 이송 속도가 결정되도록 하고, 이송 구간에서는 상기 센터 롤러(22)의 회전에 의하여 운반물의 이송 속도가 결정되도록 하는데, 이송 구간에서의 운반물 이송 속도가 작업 구간에서의 운반물 이송 속도 보다 2배가 되도록 하기 위해서는, 상기 센터 롤러(22)의 직경(원주)은 상기 사이드 롤러(24)의 직경(원주)의 2배가 되도록 설계할 수 있다.

도 5와 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따라 이송 구간과 작업 구간에 모두에 걸쳐 설치되는 가이드 레일(210)은 한 쌍이 대향하도록 배치되고, 각각의 가이드 레일(210)은 상기 센터 롤러(22)의 두께 정도의 간격으로 배치되는 한 쌍의 사이드 레일(211)들과, 상기 사이드 레일(211) 사이의 공간에 배치되어 센터 롤러(22)의 회전이 이루어지도록 하는 센터 레일(212)을 포함한다.

상기 센터 레일(212)은 본 실시예에서 이송 구간에 설치된다. 즉, 컨베이어 시스템의 작업 구간에서는 상기 사이드 레일(211)이 소정 간격 이격된 상태로 배치되고, 컨베이어 시스템의 이송 구간에서는 2배 가속이 이루어지도록 상기 사이드 레일(211)들 사이에 낮은 높이의 센터 레일(212)이 설치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 사이드 레일(211)의 상부면과, 센터 레일(212)의 상부면의 높이차를 B라고 한다면, 상기 B의 크기는 롤러부의 센터 롤러와 사이드 롤러의 반지름 차(A, 도 4) 보다 작게 구성된다.

상기 B의 크기가 A 보다 크게 형성되어 버리면, 롤러부의 센터 롤러가 상기 센터 레일(212) 상부면에 접촉하지 못하기 때문이다.

그리고, 도 7 내지 도 16에 도시된 바와 같이, A와 B가 동일한 크기로 이루어지는 경우에는, 체인 롤러부의 높이 변화없이 등속 구간과 배속 구간에서 동일한 위치로 진행될 수 있다. 즉, 상기 센터 레일(212)에 센터 롤러(22)에 접하는 경우에, 센터 롤러 및 사이드 롤러의 높이 변화가 일어나지 않고, 자연스럽게 센터 롤러(22)와 센터 레일(212) 간의 접촉 및 사이드 롤러(24)와 사이드 레일(211) 사이의 접촉 유지가 이루어진다.

도면을 참조하여, 가이드 레일을 구성하는 사이드 레일에 의한 사이드 롤러의 회전과, 센터 레일에 의한 센터 롤러의 회전을 좀 더 자세히 설명하여 본다.

도 7 내지 도 11은 본 실시예의 가이드 레일을 따라 이동하는 체인 및 운반물의 이송을 설명하기 위한 측면도이고, 도 12 내지 도 16은 본 실시예의 가이드 레일을 따라 이동하는 체인 및 운반물의 이송을 설명하기 위한 사시도이다.

먼저, 도 7 및 도 12를 참조하면, 롤러부의 사이드 롤러(24)는 상기 사이드 레일(211)을 따라 이동하며, 이때, 상기 롤러부 및 롤러부를 포함하는 체인은 단일의 구동축의 회전에 의하여 이동됨은 앞서 설명한 바와 같다.

그리고, 상기 사이드 롤러(24)가 사이드 레일(211)에 접하면서 이동하는 구간은 작업 구간에 해당하며, 등속을 요구하는 작업 구간에서는 상기 센터 롤러(22)보다 그 직경이 1/2이 되는 사이드 롤러(22)만이 회전하므로, 상기 센터 롤러(22) 상에서 운반되는 운반물(1)의 이송 속도는 상기 사이드 롤러(22)의 이동 속도와 동일하다. 즉, 작업 구간에서는, 사이드 롤러(22)가 회전하여 이동하는 거리만큼 상기 운반물(1)이 이송된다.

좀 더 상세히 설명하면, 본 실시예에 적용되는 체인의 롤러부는 센터 롤러(22)와 사이드 롤러(24)가 각각 독립하여 회전되는 구조이며, 센터 롤러(22)의 외주면에 접하는 물체가 없어 상기 센터 롤러(22)가 회전하지 않는 동안에는, 상기 센터 롤러(22)는 놓여있는 운반물(1)과 함께 이동될 뿐이다.

이때, 구동축의 회전에 의하여 롤러 연결판과 체인 연결판들이 이끌려 이동하므로, 상기 사이드 롤러(22)가 사이드 레일(211)과의 접촉으로 회전하게 되는데, 센터 롤러(22) 상에 놓여있는 운반물(1)의 이송 거리는 상기 사이드 롤러(24)가 회전하여 이동한 거리와 동일하다.

그 다음, 도 8과 도 13을 참조하면, 롤러부와 롤러 연결판 및 체인 연결판 등이 운반물(1)과 함께 이동하여 작업 구간으로 진입하는 과정이 도시되어 있다.

사이드 레일들(211) 사이에 배치되어 센터 롤러(22)와의 접촉이 이루어질 수 있는 높이(예를 들면, A와 B의 크기가 동일하게 형성되는 경우)로 이루어진 센터 레일(212)에 가장 앞단의 롤러부가 진입하게 된다.

도 9와 도 14에는 상기 센터 레일(212)과 접하는 센터 롤러(22)들의 개수가 점차 많아지는 과정이 도시되어 있다.

그리고, 이송 구간에서는 작업 구간의 이송 속도 보다 배속으로 운반물(1)이 이송되도록 설계된 경우에, 앞서 설명한 바와 같이, 센터 롤러(22)의 직경이 사이드 롤러(24)의 직경 보다 2배 크게 설정된다.

도 10, 도 11, 도 15 및 도 16을 참조하면, 운반물(1)을 지지하고 있는 센터 롤러(22)가 상기 센터 레일(212)상에 위치하게 되면, 운반물(1)의 이송 속도는 이전보다 2배 빨라진다. 정확하게는, 센터 레일(212)에 의하여 센터 롤러(22)가 회전되는 속도와, 사이드 레일(211)에 의하여 사이드 롤러(24)가 회전되는 속도는 동일하지만, 운반물(1)이 이동하는 거리는 센터 롤러(22)의 회전시에 2배가 더 길다.

상세히, 상기 센터 레일(212) 상에 센터 롤러(22)가 접하도록 위치하는 경우, 즉, 센터 롤러와 센터 레일의 접촉과, 사이드 롤러와 사이드 레일의 접촉이 모두 이루어지는 경우(배속 구간), 상기 사이드 롤러(24) 뿐만 아니라 센터 롤러(22)의 회전에 의해서 운반물의 이송이 이루어진다. 상기 센터 롤러(22)의 직경이 더 크게 이루어지고, 사이드 롤러(24)의 회전에 의한 운반물의 이송에 더하여 센터 롤러(22)의 이동 거리만큼 운반물(1)이 더 이송되므로, 이송 속도가 빨라지게 된다.

도 17과 도 18에는 본 실시예에 따라 체인 컨베이어 어셈블리가 작업 구간에서 등속 체인으로 동작하게 되는 경우와 이송 구간에서 배속 체인으로 동작하게 되는 경우를 보여주는 단면도이다.

도 7 및 도 12에서와 같이, 롤러부의 센터 롤러는 가이드 레일과의 접촉이 해제된 상태에서 사이드 롤러만이 가이드 레일(사이드 레일)과 접촉이 이루어지는 경우는 등속 이송이 이루어진다. 이때, 도 17에 도시된 단면도와 같이, 센터 롤러(22) 양측의 사이드 롤러(24)들은 각각의 사이드 레일(211)에 접하여 회전하게 된다.

반면, 도 11과 도 16에서와 같이, 롤러부의 사이드 롤러는 가이드 레일과 그 접촉이 계속 유지되는 상태에서, 센터 롤러가 센터 레일과 접촉이 이루어지는 경우는 배속 이송이 이루어진다. 이때, 도 18에 도시된 단면도와 같이, 센터 롤러(22)는 센터 레일(212)에 접한 상태로 회전이 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 사상을 이용하여 센터 롤러와 사이드 롤러의 사이즈를 변경하여, 작업 구간과 이송 구간에서의 이송 속도를 다양하게 변경시킬 수 있다.

또한, 이송 구간으로 진입하는 경우에, 센터 롤러와 센터 레일 사이의 안정적인 접촉이 이루어지도록 하기 위하여, 도 19에 도시된 바와 같이, 센터 레일(212)의 일단부는 소정 각도 기울어진 형상의 경사면(212a)으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의해서, 컨베이어 시스템에서 운반물의 이송 속도를 가변시키기 위하여 별도의 구동 모터와 별도의 구동축을 구성시킬 필요가 없으며, 동일한 구동축에 의하여 체인이 이동되면서도 원하는 구간에 이송 속도를 올리거나 내릴 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 양측에서 돌출 형성되는 축 결합부가 구성된 센터 롤러와, 상기 센터 롤러의 축 결합부에 삽입되는 사이드 롤러를 포함하는 롤러부와, 상기 롤러부들을 연결하는 롤러 연결판과, 상기 롤러 연결판을 링크 연결하는 체인 연결판을 포함하는 체인과,
   상기 체인의 이동 경로를 제공하기 위하여 상기 센터 롤러 또는 사이드 롤러에 접하는 가이드 레일을 포함하고,
   상기 가이드 레일은 상기 사이드 롤러에 접하도록 배치된 한 쌍의 사이드 레일과, 상기 사이드 레일들 사이에 배치되는 센터 레일을 포함하고,
   상기 센터 레일의 상부면과 사이드 레일의 상부면 사이의 높이차(B)는, 상기 센터 롤러의 반경과 사이드 롤러의 반경 차이(A)와 동일하거나 그 보다 작게 구성되는 체인 컨베이어 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센터 롤러의 직경은 상기 사이드 롤러의 직경의 2배로 형성되고,
   상기 센터 롤러 상에서 이송되는 운반물의 이송 속도가 2배가 되도록 형성된 구간에서만 상기 센터 레일이 배치되는 것을 특징으로 하는 체인 컨베이어 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센터 롤러의 직경은 상기 사이드 롤러의 직경 보다 크게 형성되고,
   상기 센터 롤러 상에서 이송되는 운반물의 이송 속도를 가속하는 구간에서만 상기 센터 레일이 상기 사이드 레일들 사이에 배치되고,
   상기 센터 레일 상에 상기 센터 롤러가 접촉하는 경우에는, 상기 사이드 롤러와 사이드 레일 사이의 접촉과 함께 상기 센터 레일과 센터 롤러 사이의 접촉이 모두 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인 컨베이어 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 센터 레일의 일측 단부는 기설정된 각도로 기울어진 경사면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 체인 컨베이어 어셈블리.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 가이드 레일 상에 위치하는 상기 체인을 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동 모터에 의하여 회전하는 구동축에 상기 체인이 연결됨으로써, 단일의 구동축에 의한 운반물의 이송 속도가 가변되고,
   상기 사이드 레일과의 접촉에 의한 사이드 롤러의 회전 속도와, 상기 센터 레일과의 접촉에 의한 센터 롤러의 회전 속도는 동일한 것을 특징으로 하는 체인 컨베이어 어셈블리.
   

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