KR20180126828A - 타워 리프트 - Google Patents

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Abstract

복층의 건물 내에서 수직 방향으로 물건을 운반하기 위한 타워 리프트가 개시된다. 상기 타워 리프트는, 상기 건물 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈과, 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임을 따라 연장하는 전원 공급 케이블과, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 전원 공급 케이블로부터 비접촉 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛을 포함한다.

Description

타워 리프트{TOWER LIFT}
본 발명의 실시예들은 타워 리프트(Tower Lift)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복층의 건물 내에서 수직 방향으로 물건을 운반하기 위한 타워 리프트에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 또는 디스플레이 제조 공장의 제조 라인은 복층으로 구성되며 각 층들에는 증착, 노광, 식각, 이온 주입, 세정 등의 공정 수행을 위한 설비들이 배치될 수 있으며, 반도체 기판으로서 사용되는 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 기판으로서 사용되는 유리 기판에 대하여 일련의 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 장치 또는 디스플레이 장치가 제조될 수 있다.
한편, 상기 각 층들 사이에서의 자재 이송 즉 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판과 같은 자재들의 이송은 상기 각 층들을 통해 수직 방향으로 설치되는 타워 리프트에 의해 이루어질 수 있다.
상기 타워 리프트는 자재 이송을 위한 캐리지 모듈과 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 안내하기 위한 가이드 레일들이 설치되는 메인 프레임과 타이밍 벨트와 같은 구동 벨트들을 이용하여 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈 등을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 캐리지 모듈의 동작을 위한 전원 라인과 신호 라인들의 길이를 증가시키는데 한계가 있으므로 상기 타워 리프트의 승강 높이가 증가되는 경우 유선 방식의 전원 공급과 신호 전달 체계를 개선할 필요가 있다.
한편, 상기 구동 모듈에는 전자 브레이크 장치가 구비되어 있으나, 구동 벨트 파단에 따른 상기 캐리지 모듈의 낙하에 대비하는 추가적인 대응 방안 마련이 필요하며, 특히 상기 타워 리프트의 승강 높이가 증가되는 경우 안전 사고 예방을 위해 비상 브레이크 시스템에 대한 요구가 더욱 커지고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0877117호 (등록일자: 2008년 12월 26일) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0073670호 (공개일자: 2010년 07월 01일)
본 발명의 실시예들은 무선 방식으로 캐리지 모듈에 전원 공급 및 신호 전달을 구현할 수 있으며 구동 벨트 파단에 따른 상기 캐리지 모듈의 추락을 방지할 수 있는 타워 리프트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 복층의 건물 내에서 수직 방향으로 물건을 운반하기 위한 타워 리프트에 있어서, 상기 타워 리프트는, 상기 건물 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈과, 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임을 따라 연장하는 전원 공급 케이블과, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 전원 공급 케이블로부터 비접촉 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 층들 중 하나에 배치되며 상기 전원 공급 케이블에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 층들 사이의 바닥부에는 상기 메인 프레임이 설치되는 개구가 구비될 수 있으며, 상기 전원 공급 케이블은 상기 개구를 우회하여 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 캐리지 모듈에는 상기 전원 공급 케이블로부터 자기 유도 방식으로 전력을 전송 받는 두 개의 픽업 유닛들이 상하로 장착될 수 있으며, 상기 캐리지 모듈이 상기 개구를 통과하는 경우 상기 픽업 유닛들 중 적어도 하나의 픽업 유닛이 상기 전원 공급 케이블과의 유도 결합 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 전원 공급 케이블이 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하는 부위에서 밀봉 부재를 이용하여 상기 전원 공급 케이블과 상기 개구 주변의 바닥부 사이를 밀봉할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 메인 프레임에 장착되며 상기 층들의 바닥부들 사이에서 상기 전원 공급 케이블을 지지하기 위한 서포트 레일들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 캐리지 모듈의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 제어 모듈은, 상기 캐리지 모듈의 제어를 위한 제어 신호를 제공하는 주 제어부와, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 제어 신호에 따라 상기 캐리지 모듈의 동작을 제어하는 캐리지 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부 사이의 신호 전달은 무선 통신 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부 사이의 신호 전달은 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부와 각각 연결된 제1 및 제2 광 모뎀 유닛들에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 광 모뎀 유닛은 상기 메인 프레임의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 제2 광 모뎀 유닛은 상기 제1 광 모뎀 유닛과 마주하도록 상기 캐리지 모듈에 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동 모듈은 상기 메인 프레임의 상부에 배치되며 구동 벨트를 통해 상기 캐리지 모듈과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 메인 프레임의 상부로부터 상기 캐리지 모듈까지의 거리를 측정하기 위한 거리 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 캐리지 모듈은, 상기 구동 벨트와 연결된 승강 프레임과, 상기 승강 프레임에 장착되며 이송 대상물을 핸들링하기 위한 캐리지 로봇을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 구동 벨트가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈의 추락을 방지하기 위하여 상기 메인 프레임에 밀착되는 브레이크 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 브레이크 모듈은, 브레이크 디스크와, 상기 브레이크 디스크의 중심으로부터 소정 거리 이격된 회전축과, 상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착되어 제동력이 발생되도록 상기 브레이크 디스크를 회전시키는 브레이크 구동 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전축은 상기 브레이크 디스크의 중심으로부터 상방으로 이격될 수 있으며, 상기 회전축보다 낮게 위치되는 상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는, 상기 구동 벨트와 상기 캐리지 모듈 사이를 연결하는 연결 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 연결 유닛은, 상기 캐리지 모듈에 장착된 연결 브래킷과, 상기 연결 브래킷을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 타이밍 벨트와 연결되는 상단부를 갖는 연결 로드와, 상기 연결 브래킷의 하부에서 상기 연결 로드에 결합되며 상기 연결 로드가 상기 연결 브래킷으로부터 상방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 부재와, 상기 연결 브래킷과 상기 이탈 방지 부재 사이에 배치되며 상기 타이밍 벨트가 파단되는 경우 상기 연결 로드를 하방으로 이동시키기 위해 탄성 복원력을 제공하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 브레이크 구동 유닛은, 상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착되는 방향으로 회전력을 제공하는 구동 부재와, 상기 구동 벨트의 정상 상태에서 상기 브레이크 디스크의 회전을 차단하고 상기 구동 벨트가 파단되는 비정상 상태에서 상기 브레이크 디스크가 회전되도록 상기 차단 상태를 해제하는 스토퍼를 포함할 수 있다. 상기 스토퍼는 상기 연결 로드의 하방 이동에 연동하여 상기 차단 상태를 해제할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 타워 리프트는 상기 구동 벨트가 파단되는 것을 감지하기 위한 파단 감지 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 캐리지 제어부는 상기 파단 감지 센서의 신호에 따라 상기 브레이크 구동 유닛을 동작시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 타워 리프트는, 상기 건물 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈과, 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임을 따라 연장하는 전원 공급 케이블과, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 전원 공급 케이블로부터 비접촉 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛을 포함할 수 있다.
상기 층들의 바닥부에는 상기 메인 프레임이 설치되는 개구가 구비되며, 상기 전원 공급 케이블은 상기 개구를 우회하여 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 타워 리프트는 상기 층들 중 하나에 배치되어 상기 전원 공급 케이블과 연결되는 전원 공급 모듈을 포함할 수 있다. 결과적으로, 하나의 전원 공급 모듈을 이용하여 비접촉 방식으로 상기 캐리지 모듈에 전원을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 타워 리프트의 제조 및 유지 관리에 소요되는 비용이 크게 절감될 수 있다.
또한, 상기 타워 리프트는 상기 캐리지 모듈의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 제어 모듈은 무선 통신 방식, 예를 들면, 광 모뎀 유닛들을 이용하여 제어 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 타워 리프트의 승강 높이에 따른 제한없이 안정적인 신호 전달 및 전원 공급이 가능하다.
추가적으로, 상기 타워 리프트는 상기 구동 벨트가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈의 추락을 방지하기 위한 브레이크 모듈을 포함할 수 있다. 상기 브레이크 모듈은 구동 벨트가 파단되는 경우 메인 프레임에 밀착되는 브레이크 디스크를 이용하여 제동력을 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 캐리지 모듈의 추락에 의한 안전 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 리프트를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 방화 셔터가 닫힌 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 캐리지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 승강 프레임의 후면에 장착된 브레이크 모듈과 가이드 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 배면도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 브레이크 모듈의 동작을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 10은 도 7에 도시된 상부 및 하부 가이드 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 리프트를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 방화 셔터가 닫힌 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 리프트(100)는 복층의 건물(10) 내에서 수직 방향으로 물건을 운반하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 타워 리프트(100)는 반도체 또는 디스플레이 제조 설비들이 배치된 복층의 제조 공장에서 각 층들로의 자재 이송을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타워 리프트(100)는, 상기 건물(10) 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임(102)과, 상기 메인 프레임(102)을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈(110)과, 상기 캐리지 모듈(110)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈(140)과, 상기 캐리지 모듈(110)에 비접촉 방식으로 전원을 공급하기 위한 비접촉식 전원 공급부(240)를 포함할 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 타워 리프트(100)가 3층의 건물(10) 내에 설치되고 있으나, 상기 건물(10)의 층수는 다양하게 변경될 수 있으므로 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않을 것이다.
상기 비접촉시 전원 공급부(240)는, 상기 캐리지 모듈(110)이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임(102)을 따라 연장하는 전원 공급 케이블(242)과, 상기 캐리지 모듈(110)에 장착되며 상기 전원 공급 케이블(242)로부터 비접촉 방식, 예를 들면, 자기 유도 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈(110)에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛(244)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 타워 리프트(100)는 상기 캐리지 모듈(110)이 운행하는 층들 중 하나에 배치되며 상기 전원 공급 케이블(242)에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈(250)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 층들의 바닥부(20)에는 상기 메인 프레임(102)이 설치되는 개구(30) 즉 상기 타워 리프트(100)가 설치되는 개구(30)가 각각 구비될 수 있으며, 상기 개구(30)에는 화재 발생시 상기 개구(30)를 차단하기 위한 방화 셔터(40)가 각각 구비될 수 있다. 특히, 상기 건물(10) 내의 화재 발생시 상기 방화 셔터(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 층들 사이를 격리시키기 위해 상기 개구(30)를 차단할 수 있으며, 이때 상기 방화 셔터(40)는 상기 개구(30) 내측에 배치되는 메인 프레임(102)에 밀착되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전원 공급 케이블(242)은 상기 개구(30)를 우회하여 상기 개구(30) 주변의 바닥부(20)를 통과하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 전원 공급 케이블(242)은 상기 개구(30)를 우회하는 우회부를 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 전원 공급 케이블(242)은 상기 개구(30) 내부를 통과하지 않을 수 있다.
상기와 같이 전원 공급 케이블(242)이 상기 개구(30)를 우회하도록 구성되는 것은 상기 건물(10) 내의 화재 발생시 상기 개구(30)를 차단하는 방화 셔터(40)에 의해 상기 전원 공급 케이블(242)이 손상되는 것을 방지하고, 또한 상기 전원 공급 케이블(242)이 상기 개구(30)를 통과하도록 설치되는 경우 상기 방화 셔터(40)가 닫히더라도 상기 전원 공급 케이블(242)에 의해 상기 층들 사이가 충분히 격리되지 않는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전원 공급 케이블(242)의 우회부에서 즉 상기 캐리지 모듈(110)이 상기 개구(30)를 통과하는 동안 전원 공급이 일시적으로 중단되는 것을 방지하기 위하여, 상기 비접촉 전원 공급부(240)는 상기 캐리지 모듈(110)에 상하로 장착되는 두 개의 픽업 유닛들(244)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 픽업 유닛들(244)은 상기 캐리지 모듈(110)이 상기 개구(30)를 통과하는 경우 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 픽업 유닛(244)이 상기 전원 공급 케이블(242)과의 유도 결합 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 상기 전원 공급 케이블(242)이 상기 개구(30) 주변의 바닥부(20)를 통과하는 부위에서 밀봉 부재(248), 예를 들면, 실리콘 수지 등을 이용하여 상기 전원 공급 케이블(242)과 상기 개구(30) 주변의 바닥부(20) 사이를 밀봉할 수 있다.
그러나, 상기한 바와 다르게 일반적인 경우, 도시되지는 않았으나, 각 층별로 전원 공급 케이블들이 설치될 수 있으며, 또한 각 층별로 상기 전원 공급 케이블들에 전원을 공급하기 위한 복수의 전원 공급 모듈들이 설치될 수 있다. 이 경우, 방화 셔터(40)가 닫히는 위치에서 상기 전원 공급 케이블들이 서로 이격되므로 상기 캐리지 모듈(110)이 상기 이격된 지점을 통과하는 경우 상기 캐리지 모듈(110)로의 전원 공급이 일시적으로 중단될 수 있으며, 이를 방지하기 위한 별도의 보조 전원 공급 회로가 추가적으로 요구될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 일반적인 경우와 비교하여 하나의 전원 공급 모듈(250)을 사용하므로 상기 타워 리프트(100)를 구성하는데 소요되는 비용이 절감될 수 있으며, 또한 하나로 연결된 전원 공급 케이블(242)을 사용하므로 상기 캐리지 모듈(110)로의 전원 공급이 일시적으로 중단되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. 결과적으로, 상기 타워 리프트(100)를 설치하고 유지 관리하는데 소요되는 비용이 크게 절감될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 정면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 캐리지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 캐리지 모듈은 상기 메인 프레임의 전방에 배치될 수 있으며, 상기 구동 모듈은 상기 메인 프레임의 상부에 배치되고 타이밍 벨트와 같은 구동 벨트를 통해 상기 캐리지 모듈과 연결될 수 있다.
상기 타워 리프트(100)는 상기 캐리지 모듈(110)의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈(200)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어 모듈(200)은, 상기 캐리지 모듈(110)의 제어를 위한 제어 신호를 제공하는 주 제어부(210)와, 상기 캐리지 모듈(110)에 장착되며 상기 제어 신호에 따라 상기 캐리지 모듈(110)의 동작을 제어하는 캐리지 제어부(220)를 포함할 수 있으며, 상기 주 제어부(210)와 상기 캐리지 제어부(220) 사이의 신호 전달은 무선 통신 방식으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 상기 주 제어부(210)와 상기 캐리지 제어부(220) 사이의 신호 전달은 상기 주 제어부(210)와 상기 캐리지 제어부(220)와 각각 연결된 제1 및 제2 광 모뎀 유닛들(212, 222)에 의해 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 광 모뎀 유닛(212)은 상기 메인 프레임(102)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 제2 광 모뎀 유닛(222)은 상기 제1 광 모뎀 유닛(212)과 마주하도록 상기 캐리지 모듈(110)에 장착될 수 있다.
상기 제1 및 제2 광 모뎀 유닛들(212, 222)은 서로 다른 파장을 갖는 비가시성 레이저 빔들을 이용하여 신호를 전달할 수 있으며, 일 예로서, TCP/IP 프로토콜을 사용하는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 상기 주 제어부(210) 및 캐리지 제어부(220)와 각각 연결될 수 있다.
상기 주 제어부(210)는 상기 캐리지 모듈(110)의 위치 제어를 위하여 상기 구동 모듈(140)의 동작을 제어할 수 있으며, 아울러 상기 캐리지 모듈(110)의 캐리지 로봇(118)의 동작을 위한 제어 신호를 상기 캐리지 제어부(220)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 프레임(102)의 상부에는 상기 캐리지 모듈(110)의 위치를 검출하기 위한 거리 센서(230)가 배치될 수 있으며, 상기 주 제어부(210)는 상기 거리 센서(230)의 측정값을 이용하여 상기 구동 모듈(140)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 거리 센서(230)는 상기 메인 프레임(102)의 상부로부터 상기 캐리지 모듈(110)까지의 거리를 측정할 수 있으며, 일 예로서 레이저 센서가 상기 거리 센서(230)로서 사용될 수 있다.
상기 타워 리프트(100)는, 상기 메인 프레임(102)을 따라 수직 방향으로 서로 평행하게 연장하는 가이드 레일들(104)과, 상기 캐리지 모듈(110)에 장착되며 상기 가이드 레일들(104)을 따라 상기 캐리지 모듈(110)을 수직 방향으로 안내하는 가이드 유닛들(120, 130)과, 상기 캐리지 모듈(110)에 장착되며 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈(110)의 추락을 방지하기 위하여 상기 메인 프레임(102)에 밀착되는 브레이크 모듈(150)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 메인 프레임(102)의 양쪽 측면들에는 수직 방향으로 서로 평행하게 연장하는 한 쌍의 가이드 레일들(104)이 구비될 수 있으며, 상기 캐리지 모듈(110)에는 상기 가이드 레일들(104)에 결합되는 상부 가이드 유닛들(120)과 하부 가이드 유닛들(130)이 장착될 수 있다.
일 예로서, 상기 구동 모듈(140)은 모터와 풀리를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 구동 벨트(142)의 일단부가 상기 캐리지 모듈(110)과 연결될 수 있다. 특히, 상기 캐리지 모듈(110)의 정확한 위치 제어를 위하여 상기 구동 벨트(142)로서 타이밍 벨트(Timing Belt)가 사용될 수 있으며, 상기 구동 벨트(142)의 타단부에는 안정적인 수직 이송을 위한 웨이트 모듈(144; Weight Module)이 연결될 수 있다. 또한, 상기 캐리지 모듈(110)과 웨이트 모듈(144)에는 균형 벨트(146)가 연결될 수 있으며, 상기 메인 프레임(102)의 하부에는 상기 균형 벨트(146)에 소정의 인장력을 인가하기 위한 오토 텐셔너(148; Auto Tensioner)가 배치될 수 있다.
상기 캐리지 모듈(110)은 상기 상부 및 하부 가이드 유닛들(120, 130)과 브레이크 모듈(150)이 장착되는 후면을 갖는 승강 프레임(112) 및 상기 승강 프레임(112)에 장착되며 이송 대상물, 예를 들면, 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판과 같은 자재(50)를 핸들링하기 위한 캐리지 로봇(118)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 승강 프레임(112)은 상기 후면을 갖는 승강 플레이트(114)와 상기 캐리지 로봇(118)이 설치되는 서포트 플레이트(116; Support Plate)를 포함할 수 있으며, 상기 캐리지 로봇(118)은, 예를 들면, 도시된 바와 같이 복수의 기판들이 수납되는 풉(FOUP)과 같은 수납 용기를 핸들링할 수 있다. 추가적으로, 도시된 바와 같이, 상기 승강 프레임(112)에는 상기 캐리지 로봇(116)에 의해 운반된 수납 용기를 파지하기 위한 홀딩 유닛(119)이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 브레이크 모듈(150)은 상기 승강 프레임(112)의 후면 상에 장착될 수 있으며, 브레이크 디스크(152; 도 8 참조)를 상기 메인 프레임(102)에 밀착시킴으로써 상기 브레이크 디스크(152)와 상기 메인 프레임(102) 사이의 마찰력을 이용하여 상기 캐리지 모듈(110)을 정지시키는 제동력을 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 캐리지 제어부(220)는 상기 캐리지 로봇(118)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 캐리지 로봇(118)의 동작 오류, 상기 구동 벨트(142)의 파단, 등에 따른 경보 신호를 상기 주 제어부(210)로 전송할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 타워 리프트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 승강 프레임의 후면에 장착된 브레이크 모듈과 가이드 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 배면도이며, 도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 브레이크 모듈의 동작을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 상기 승강 프레임(112)의 후면에는 상기 메인 프레임(102)의 양쪽 측면들에 각각 대응하도록 브레이크 모듈들(150)이 장착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메인 프레임(102)의 양쪽 측면들에 마주하도록 한 쌍의 브레이크 모듈들(150)이 구비될 수 있으며, 상기 브레이크 모듈들(150) 각각은, 브레이크 디스크(152)와, 상기 브레이크 디스크(152)의 중심으로부터 소정 거리 이격된 회전축(154)과, 상기 브레이크 디스크(152)의 외주면 일부가 상기 메인 프레임(102)에 밀착되어 상기 캐리지 모듈(110)을 정지시키기 위한 제동력이 발생되도록 상기 브레이크 디스크(152)를 회전시키는 브레이크 구동 유닛(156)을 포함할 수 있다.
특히, 도시된 바와 같이 상기 회전축(154)은 상기 브레이크 디스크(152)의 중심으로부터 상방으로 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 상기 브레이크 구동 유닛(156)은 상기 회전축(154)보다 낮게 위치되는 상기 브레이크 디스크(152)의 하부가 상기 메인 프레임(102)의 측면을 향해 이동되도록 상기 브레이크 디스크(152)를 회전시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 회전축(154)보다 낮게 위치되는 상기 브레이크 디스크(152)의 외주면 일부가 상기 메인 프레임(102)의 측면에 밀착될 수 있으며, 이후 상기 브레이크 디스크(152)의 하부 회전 반경이 상부 회전 반경보다 크기 때문에 상기 브레이크 디스크(152)의 회전이 정지될 수 있고, 이에 따라 상기 메인 프레임(102)의 측면과 상기 브레이크 디스크(152) 사이에서 충분한 제동력이 발생될 수 있다.
한편, 상기 구동 모듈(140)은 한 쌍의 구동 벨트들(142)을 이용하여 상기 캐리지 모듈(110)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 구동 벨트들(142)은 연결 유닛들(170)에 의해 상기 캐리지 모듈(110)에 연결될 수 있다. 상기와 같이 두 개의 구동 벨트들(142)을 이용하는 경우 하나의 구동 벨트가 파단되는 경우라도 나머지 하나에 의해 상기 캐리지 모듈(110)의 추락이 일차적으로 방지될 수 있다.
상기 연결 유닛들(170) 각각은, 상기 캐리지 모듈(110)에 장착된 연결 브래킷(172)과, 상기 연결 브래킷(172)을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 구동 벨트(142)와 연결되는 상단부를 갖는 연결 로드(174)와, 상기 연결 브래킷(172)의 하부에서 상기 연결 로드(174)에 결합되며 상기 연결 로드(174)가 상기 연결 브래킷(172)으로부터 상방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 부재(176)를 포함할 수 있다.
상기 연결 브래킷(172)은 대략 사각 블록 형태를 가질 수 있으며 볼트 등과 같은 체결 부재들에 의해 상기 승강 플레이트(114)에 장착될 수 있다. 상기 연결 로드(174)로는 일 예로서 스터드 볼트가 사용될 수 있으며, 상기 연결 로드(174)의 상단부에는 상기 구동 벨트(142)의 하단부를 파지하는 클램핑 부재(178)가 너트들에 의해 결합될 수 있다. 상기 클램핑 부재(178)에는 도시된 바와 같이 수직 방향으로 연장하는 가이드 슬롯들(180)이 구비될 수 있으며, 상기 캐리지 모듈(110)의 승강 플레이트(114)에는 상기 가이드 슬롯들(180)에 삽입되는 가이드 핀들(182)이 구비될 수 있다.
상기 이탈 방지 부재(176)는 상기 연결 로드(174)가 상기 연결 브래킷(172)으로부터 상방으로 이탈되는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 캐리지 모듈(110)의 하중을 지지하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 이탈 방지 부재(176)는 상부가 개방된 캡 형태를 가질 수 있으며, 너트들에 의해 상기 연결 로드(174)에 결합될 수 있다.
상기와 같이 연결 로드(174)가 수직 방향으로 이동 가능하게 구성하는 것은 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 연결 로드(174)가 자중에 의해 하방으로 이동되도록 하고, 상기 연결 로드(174)의 하방 이동 감지를 통해 상기 구동 벨트(142)가 파단됨을 확인하기 위함이다. 특히, 상기 연결 로드(174)의 하방 이동을 감지하고 이를 신호로 하여 상기 브레이크 구동 유닛(156)을 동작시키기 위함이다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연결 유닛(170)은, 상기 연결 브래킷(172)과 상기 이탈 방지 부재(176) 사이에 배치되며 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 연결 로드(174)를 하방으로 이동시키기 위해 탄성 복원력을 제공하는 탄성 부재(184)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 연결 브래킷(172)과 상기 이탈 방지 부재(176) 사이에는 코일 스프링이 배치될 수 있으며, 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 코일 스프링의 탄성 복원력에 의해 상기 연결 로드(174)와 상기 클램핑 부재(178)가 하방으로 이동될 수 있다. 상기 탄성 부재(184)는 상기 구동 벨트(142)의 파단이 발생되는 경우 상기 연결 로드(174)의 하방 이동이 보다 신속하게 이루어지도록 할 수 있으며 이를 통해 상기 브레이크 구동 유닛(156)의 응답성을 충분히 향상시킬 수 있다.
상기 브레이크 구동 유닛(156)은, 상기 브레이크 디스크(152)의 외주면 일부가 상기 메인 프레임(102)의 측면에 밀착되는 방향으로 회전력을 제공하는 구동 부재(158)와, 상기 구동 벨트(142)가 정상 상태 즉 파단되지 않은 상태인 경우 상기 브레이크 디스크(152)의 회전을 차단하고 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 비정상 상태인 경우 상기 브레이크 디스크(152)가 회전되도록 상기 차단 상태를 해제하는 스토퍼(160)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 스토퍼(160)는 상기 연결 로드(174)의 하방 이동에 연동하여 상기 차단 상태를 해제할 수 있다.
예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 구동 부재(158)로는 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 상기 스토퍼(160)는 상기 연결 로드(174)의 하단부에 결합되는 스토퍼 바(162; bar)와 상기 스토퍼 바(162)의 단부에 구비되며 상기 브레이크 디스크(152)의 회전을 차단하기 위한 스토퍼 부재(164)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 브레이크 디스크(152)에는 상기 정상 상태에서 상기 스토퍼 부재(164)와 간섭되는 걸림 부재(166)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 스토퍼 부재(164)는 수직 방향으로 배치되는 핀 형태를 가질 수 있으며, 상기 걸림 부재(166)는 수평 방향으로 배치되는 핀 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 구동 벨트(142)의 정상 상태에서는 상기 스토퍼 부재(164)에 상기 걸림 부재(166)가 걸려있는 상기 브레이크 모듈(150)의 잠금 상태가 유지될 수 있으며, 상기 구동 벨트(142)의 파단에 의해 상기 연결 로드(174)가 하방으로 이동되는 경우 상기 스토퍼 바(162)와 상기 스토퍼 부재(164)가 함께 하강될 수 있으므로 이에 따라 상기 브레이크 모듈(150)의 잠금 상태가 해제될 수 있다. 결과적으로, 상기 연결 로드(174)의 하방 이동에 의해 상기 브레이크 디스크(152)가 회전되고 상기 메인 프레임(102)의 측면에 밀착될 수 있으며 이에 의해 상기 캐리지 모듈(110)의 추락이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타워 리프트(100)는 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 것을 감지하기 위한 파단 감지 센서(190)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 파단 감지 센서(190)로는 광 센서가 사용될 수 있으며 상기 스토퍼 바(162)의 위치를 감지하고 이를 통해 상기 구동 벨트(142)의 파단 여부를 확인할 수 있다. 추가적으로, 도시되지는 않았으나, 상기 파단 감지 센서(190)에 의해 상기 구동 벨트(142)의 파단이 감지되는 경우 상기 파단 감지 센서(190)의 감지 신호에 따라 상기 구동 벨트(142)의 파단 상태를 작업자에게 알리는 경보 유닛(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 캐리지 제어부(220)는 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 경보 신호를 상기 주 제어부(210)로 전송할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 상기 구동 벨트(142)의 파단 발생시 상기 탄성 부재(184)에 의해 상기 연결 로드(174)가 하강되고, 이에 연동하여 상기 스토퍼(160)가 상기 브레이크 모듈(150)의 잠금 상태를 해제하며, 이에 의해 상기 브레이크 모듈(150)이 동작되는 일련의 기계적인 브레이크 동작 단계들이 설명되었으나, 상기 브레이크 모듈(150)의 동작은 별도의 구동 유닛(미도시)을 통해 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 상기 별도의 구동 유닛은 모터를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 별도의 구동 유닛의 동작은 상기 캐리지 제어부(220)에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 파단 감지 센서(190)의 감지 신호는 상기 캐리지 제어부(220)로 전송될 수 있으며, 상기 캐리지 제어부(220)는 상기 구동 벨트(142)의 파단 감지 신호가 수신되는 경우 상기 브레이크 디스크(152)가 상기 메인 프레임(102)의 측면에 밀착되도록 상기 별도의 구동 유닛을 동작시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈(110)의 추락을 방지하기 위하여 상기 브레이크 모듈(150)이 신속하게 동작될 수 있으며, 특히, 상기 두 개의 구동 벨트들(142)이 모두 파단되는 경우에도 상기 메인 프레임(102)의 양측에 각각 배치되는 브레이크 모듈들(150)에 의해 상기 캐리지 모듈(110)의 추락이 충분히 방지될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 비접촉식 전원 공급부(240)는 상기 층들의 바닥부들(20) 사이에서 상기 전원 공급 케이블(242)을 지지하기 위한 서포트 레일들(246)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 서포트 레일들(246)은 상기 메인 프레임(102)의 측면 상에 장착될 수 있으며 상기 전원 공급 케이블(242)을 파지하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 픽업 유닛들(244)은 상기 서포트 레일들(246)에 의해 지지된 전원 공급 케이블(242)과 접촉되지 않은 상태에서 상기 전원 공급 케이블(242)을 감싸도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 전원 공급 케이블(242)에 고주파 교류 전원이 인가되면 상기 픽업 유닛들(244)은 상기 전원 공급 케이블(242)로부터 발생되는 고주파 자속으로부터 유도 기전력을 얻을 수 있으며, 상기 기전력은 상기 캐리지 모듈(110) 등의 동작을 위한 동력원으로서 사용될 수 있다.
도 10은 도 7에 도시된 상부 및 하부 가이드 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메인 프레임(102)의 양쪽 측면들 상에는 한 쌍의 가이드 레일들(104)이 각각 배치될 수 있으며, 상기 승강 프레임(112)의 후면 상에는 상기 가이드 레일들(104) 상에 각각 배치되는 한 쌍의 상부 가이드 유닛들(120)과 한 쌍의 하부 가이드 유닛들(130)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상부 가이드 유닛들(120)은 상기 승강 프레임(112)의 후면 상부의 양측에 각각 배치될 수 있으며, 하부 가이드 유닛들(130)은 상기 승강 프레임(112)의 후면 하부의 양측에 각각 배치될 수 있다.
상기 상부 가이드 유닛들(120)은 상기 가이드 레일들(104)의 후면 상에 배치되는 상부 고정 롤러(122)와 상기 가이드 레일들(104)의 전면 상에 밀착되도록 소정의 가압력이 인가되는 상부 텐션 롤러(124)를 각각 포함할 수 있으며, 상기 하부 가이드 유닛들(130)은 상기 가이드 레일들(104)의 전면 상에 배치되는 하부 고정 롤러(132)와 상기 가이드 레일들(104)의 후면 상에 밀착되도록 소정의 가압력이 인가되는 하부 텐션 롤러(134)를 각각 포함할 수 있다.
한편, 상기 캐리지 모듈(110)의 무게 중심은 도시된 바와 같이 상기 승강 플레이트(114)의 전방측에 위치될 수 있으므로, 도 5에서 상기 캐리지 모듈(110)에는 시계 방향으로 회전 모멘트가 인가될 수 있다. 결과적으로, 상기 회전 모멘트에 의해 상기 상부 고정 롤러들(122)은 상기 가이드 레일들(104)의 후면에 밀착될 수 있으며, 상기 하부 고정 롤러들(132)은 상기 가이드 레일들(104)의 전면에 밀착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 텐션 롤러들(124)이 상기 가이드 레일들(104)의 전면 상에 밀착되도록 소정의 가압력이 인가될 수 있으며, 아울러 상기 하부 텐션 롤러들(134)이 상기 가이드 레일들(104)의 후면 상에 밀착되도록 소정의 가압력이 인가될 수 있다. 결과적으로, 상기 상부 및 하부 고정 롤러들(122, 132)과 상기 상부 및 하부 텐션 롤러들(124, 134)이 상기 회전 모멘트와 상기 가압력에 의해 상기 가이드 레일들(104)의 전면 및 후면 상에 밀착된 상태가 안정적으로 유지될 수 있으므로 상기 캐리지 모듈(110)의 수직 방향 이송시 진동과 소음이 크게 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 가이드 유닛들(120)은 상기 상부 고정 롤러(122)와 상부 텐션 롤러(124)가 설치되는 상부 브래킷(126)을 각각 포함할 수 있으며, 상기 하부 가이드 유닛들(130)은 상기 하부 고정 롤러(132)와 하부 텐션 롤러(134)가 설치되는 하부 브래킷(136)을 각각 포함할 수 있다. 한편, 도시된 바에 따르면, 상기 상부 브래킷들(126)에는 각각 상기 브레이크 모듈들(150)이 장착될 수 있다. 그러나, 도시된 바와 다르게, 상기 브레이크 모듈들(150)은 별도의 브래킷들(미도시)을 이용하여 상기 승강 플레이트(114)에 장착될 수도 있다.
상기 상부 및 하부 텐션 롤러들(124, 134)은, 회전축이 중심축으로부터 소정 거리 이격된 편심축(124A, 134A)과, 상기 편심축(124A, 134A)에 회전 가능하도록 장착된, 예를 들면, 베어링을 이용하여 회전 가능하도록 장착된 롤러(124B, 134B)와, 상기 롤러(124B, 134B)가 상기 가이드 레일(104)에 밀착되도록 소정의 가압력을 인가하기 위하여 상기 편심축(124A, 134A)에 장착된 토션 스프링(124C, 134C)을 각각 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 텐션 롤러(124)의 경우 상기 토션 스프링(124C)에 의해 반시계 방향으로 소정의 가압력이 상기 편심축(124A)에 인가될 수 있으며, 이에 의해 상기 롤러(124B)가 상기 가이드 레일(104)의 전면에 밀착될 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 텐션 롤러(134)의 경우에도 상기 토션 스프링(134C)에 의해 반시계 방향으로 소정의 가압력이 상기 편심축(134A)에 인가될 수 있으며, 이에 의해 상기 롤러(134B)가 상기 가이드 레일(104)의 후면에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 가이드 유닛들(120, 130)은 상기 가이드 레일들(104)의 측면들 상에 배치되는 상부 및 하부 측면 고정 롤러들(128, 138)을 각각 포함할 수 있다. 상기 상부 및 하부 측면 고정 롤러들(128, 138)은 상기 캐리지 모듈(110)이 상기 가이드 레일들(104)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 타워 리프트(100)는, 상기 건물 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈과, 상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임을 따라 연장하는 전원 공급 케이블과, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 전원 공급 케이블로부터 비접촉 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛을 포함할 수 있다.
상기 층들의 바닥부에는 상기 메인 프레임이 설치되는 개구가 구비되며, 상기 전원 공급 케이블은 상기 개구를 우회하여 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 타워 리프트는 상기 층들 중 하나에 배치되어 상기 전원 공급 케이블과 연결되는 전원 공급 모듈을 포함할 수 있다. 결과적으로, 하나의 전원 공급 모듈을 이용하여 비접촉 방식으로 상기 캐리지 모듈에 전원을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 타워 리프트의 제조 및 유지 관리에 소요되는 비용이 크게 절감될 수 있다.
또한, 상기 타워 리프트는 상기 캐리지 모듈(110)의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈(200)을 포함할 수 있으며, 상기 제어 모듈(200)은 무선 통신 방식, 예를 들면, 광 모뎀 유닛들(212, 222)을 이용하여 제어 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 타워 리프트(100)의 승강 높이에 따른 제한없이 안정적인 신호 전달 및 전원 공급이 가능하다.
추가적으로, 상기 타워 리프트(100)는 상기 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈(110)의 추락을 방지하기 위한 브레이크 모듈(150)을 포함할 수 있다. 상기 브레이크 모듈(150)은 구동 벨트(142)가 파단되는 경우 메인 프레임(102)에 밀착되는 브레이크 디스크(152)를 이용하여 제동력을 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 캐리지 모듈(110)의 추락에 의한 안전 사고를 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 건물 20 : 바닥부
30 : 개구 40 : 방화 셔터
50 : 자재 100 : 타워 리프트
102 : 메인 프레임 104 : 가이드 레일
110 : 캐리지 모듈 112 : 승강 프레임
114 : 승강 플레이트 116 : 서포트 플레이트
118 : 캐리지 로봇 120 : 상부 가이드 유닛
122 : 상부 고정 롤러 124 : 상부 텐션 롤러
124A : 편심축 124B : 롤러
124C : 토션 스프링 126 : 상부 브래킷
128 : 상부 측면 고정 롤러 130 : 하부 가이드 유닛
132 : 하부 고정 롤러 134 : 하부 텐션 롤러
134A : 편심축 134B : 롤러
134C : 토션 스프링 136 : 하부 브래킷
138 : 하부 측면 고정 롤러 140 : 구동 모듈
142 : 구동 벨트 144 : 웨이트 모듈
146 : 균형 벨트 148 : 오토 텐셔너
150 : 브레이크 모듈 152 : 브레이크 디스크
154 : 회전축 156 : 브레이크 구동 유닛
158 : 구동 부재 160 : 스토퍼
162 : 스토퍼 바 164 : 스토퍼 부재
166 : 걸림 부재 170 : 연결 유닛
172 : 연결 브래킷 174 : 연결 로드
176 : 이탈 방지 부재 178 : 클램핑 부재
180 : 가이드 슬롯 182 : 가이드 핀
184 : 탄성 부재 190 : 파단 감지 센서
200 : 제어 모듈 210 : 주 제어부
212 : 제1 광 모뎀 유닛 220 : 캐리지 제어부
222 : 제2 광 모뎀 유닛 230 : 거리 센서
240 : 비접촉식 전원 공급부 242 : 유도 레일
244 : 픽업 유닛 246 : 서포트 레일
248 : 밀봉 부재 250 : 전원 공급 모듈

Claims (18)

  1. 복층의 건물 내에서 수직 방향으로 물건을 운반하기 위한 타워 리프트에 있어서,
    상기 건물 내의 적어도 두 개의 층들 사이에서 수직 방향으로 연장하는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임을 따라 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 캐리지 모듈;
    상기 캐리지 모듈을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈;
    상기 캐리지 모듈이 운행하는 모든 층들을 통과하도록 상기 메인 프레임을 따라 연장하는 전원 공급 케이블; 및
    상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 전원 공급 케이블로부터 비접촉 방식으로 전력을 전송받고 상기 캐리지 모듈에 전원을 공급하는 적어도 하나의 픽업 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리지 모듈이 운행하는 층들 중 하나에 배치되며 상기 전원 공급 케이블에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 층들 사이의 바닥부에는 상기 메인 프레임이 설치되는 개구가 구비되며,
    상기 전원 공급 케이블은 상기 개구를 우회하여 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 캐리지 모듈에는 상기 전원 공급 케이블로부터 자기 유도 방식으로 전력을 전송 받는 두 개의 픽업 유닛들이 상하로 장착되며,
    상기 캐리지 모듈이 상기 개구를 통과하는 경우 상기 픽업 유닛들 중 적어도 하나의 픽업 유닛이 상기 전원 공급 케이블과의 유도 결합 상태를 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전원 공급 케이블이 상기 개구 주변의 바닥부를 통과하는 부위에서 밀봉 부재를 이용하여 상기 전원 공급 케이블과 상기 개구 주변의 바닥부 사이를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  6. 제3항에 있어서, 상기 메인 프레임에 장착되며 상기 층들의 바닥부들 사이에서 상기 전원 공급 케이블을 지지하기 위한 서포트 레일들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 캐리지 모듈의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈을 더 포함하되,
    상기 제어 모듈은, 상기 캐리지 모듈의 제어를 위한 제어 신호를 제공하는 주 제어부와, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 제어 신호에 따라 상기 캐리지 모듈의 동작을 제어하는 캐리지 제어부를 포함하며, 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부 사이의 신호 전달은 무선 통신 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부 사이의 신호 전달은 상기 주 제어부와 상기 캐리지 제어부와 각각 연결된 제1 및 제2 광 모뎀 유닛들에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 광 모뎀 유닛은 상기 메인 프레임의 상부에 배치되며, 상기 제2 광 모뎀 유닛은 상기 제1 광 모뎀 유닛과 마주하도록 상기 캐리지 모듈에 장착되는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 구동 모듈은 상기 메인 프레임의 상부에 배치되며 구동 벨트를 통해 상기 캐리지 모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 메인 프레임의 상부로부터 상기 캐리지 모듈까지의 거리를 측정하기 위한 거리 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 캐리지 모듈은,
    상기 구동 벨트와 연결된 승강 프레임; 및
    상기 승강 프레임에 장착되며 이송 대상물을 핸들링하기 위한 캐리지 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  13. 제10항에 있어서, 상기 캐리지 모듈에 장착되며 상기 구동 벨트가 파단되는 경우 상기 캐리지 모듈의 추락을 방지하기 위하여 상기 메인 프레임에 밀착되는 브레이크 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 브레이크 모듈은,
    브레이크 디스크;
    상기 브레이크 디스크의 중심으로부터 소정 거리 이격된 회전축; 및
    상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착되어 제동력이 발생되도록 상기 브레이크 디스크를 회전시키는 브레이크 구동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  15. 제14항에 있어서, 상기 회전축은 상기 브레이크 디스크의 중심으로부터 상방으로 이격되며, 상기 회전축보다 낮게 위치되는 상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착되는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  16. 제14항에 있어서, 상기 구동 벨트와 상기 캐리지 모듈 사이를 연결하는 연결 유닛을 더 포함하며,
    상기 연결 유닛은,
    상기 캐리지 모듈에 장착된 연결 브래킷;
    상기 연결 브래킷을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 타이밍 벨트와 연결되는 상단부를 갖는 연결 로드;
    상기 연결 브래킷의 하부에서 상기 연결 로드에 결합되며 상기 연결 로드가 상기 연결 브래킷으로부터 상방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 부재; 및
    상기 연결 브래킷과 상기 이탈 방지 부재 사이에 배치되며 상기 타이밍 벨트가 파단되는 경우 상기 연결 로드를 하방으로 이동시키기 위해 탄성 복원력을 제공하는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  17. 제16항에 있어서, 상기 브레이크 구동 유닛은,
    상기 브레이크 디스크의 외주면 일부가 상기 메인 프레임에 밀착되는 방향으로 회전력을 제공하는 구동 부재; 및
    상기 구동 벨트의 정상 상태에서 상기 브레이크 디스크의 회전을 차단하고 상기 구동 벨트가 파단되는 비정상 상태에서 상기 브레이크 디스크가 회전되도록 상기 차단 상태를 해제하는 스토퍼를 포함하며,
    상기 스토퍼는 상기 연결 로드의 하방 이동에 연동하여 상기 차단 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
  18. 제16항에 있어서, 상기 구동 벨트가 파단되는 것을 감지하기 위한 파단 감지 센서를 더 포함하며,
    상기 캐리지 제어부는 상기 파단 감지 센서의 신호에 따라 상기 브레이크 구동 유닛을 동작시키는 것을 특징으로 하는 타워 리프트.
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