KR20200017987A - 워크피스 스택 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워크피스 스택 시스템에 관한 것으로, 승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크가 포함된 스태커를 구성하고, 스택판 위에 다수의 스택지지바가 워크피스의 평면 형상대로 배열되고, 손잡이와 바퀴를 포함하는 캐리어를 구성하며, 그 캐리어와 스태커가 결합, 분리하는 스택 시스템을 구성하여, 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스를 받거나 공급할 수 있는 것이다

Description

워크피스 스택 시스템{the stack system for workpiece}

본 발명은 워크피스 스택 시스템에 관한 것으로, 승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크가 포함된 스태커가 구성되고, 스택판 위에 스택지지바가 다수 설치된 캐리어가 구성되어, 스택지지바는 워크피스의 평면 형상대로 배열되며, 그 캐리어와 스태커가 결합, 분리하는 스택 시스템을 구성하여, 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스를 받거나 공급할 수 있는 것이다.

일반적으로 판재나 코일(판재를 말아놓은 재료) 등의 소재는 프레스, 펀칭기, 홀가공기, 탭가공기 등의 가공기(워크스테이션)을 거치면서 순차로 가공을 거쳐 원하는 제품을 제조한다.

그리고 대표적인 워크스테이션인 프레스는 워크피스(workpiece, 재료, 소재, 제품)에 힘을 가해서 소성 변형시켜 굽힘·전단·단면수축 등의 가공을 하는 기계이고, 프레스 가공(프레스 가공을 간단히 프레스라고도 한다.)의 종류에는 커터(cutter)로 소정의 모양으로 절단하는 절단가공, 다이(die)와 펀치(punch)로 필요한 모양을 따내는 따내기가공, 재료를 필요한 모양으로 구부리는 굽힘가공, 원통·각통 등과 같은 바닥이 있고 이음매가 없는 용기를 만드는 드로잉 가공 등이 있다.

한편, 이러한 프레스 가공은 하나의 프레스를 통해서 한 번에 끝내는 것이 아니라, 다수의 프레스로 여러 단계를 거쳐서 최종 제품이 완성되며, 프레스에 의해 프레스 가공된 워크피스는 빠르게 수거되어 큰 용기에 담아서 다음의 프레스 공정으로 옮겨지는데, 워크피스는 용기로 떨어지면서 불규칙적으로 쌓이기 때문에, 다음 프레스 가공을 위해 별도의 장치나 인력(수작업)을 통해서 쌓아서 정렬해야 하며, 이렇게 프레스 가공이 끝난 워크피스를 정렬하면서 쌓기 위해서 몇 가지 장치가 개발되었으며 그 예를 들어 보면 다음과 같다.

먼저, 대한민국특허등록 제0830822호에는, 한 쌍의 프레임 구조로 구성된 열간프레스성형공정의 블랭크 정렬장치에 대한 내용이 게시되어 있으며, 또, 대한민국특허출원 제2014-7036097호에는, 다수의 로봇들을 이용하여 블랭크를 적재하는 내용의 적재 라인 시스템에 대한 내용이 게시되어 있다.

그러나 앞서 예시한 첫 번째 발명은 블랭크를 단순 정렬하는 것으로, 다수의 블랭크를 쌓아서 제공하지는 못하는 문제점이 있었다.

또, 앞서 예시한 두 번째 발명은 다수의 로봇을 사용하기 때문에 설치 비용의 증가가 예상되며, 프레스의 가공 시간이 굉장히 짧은 것에 비해서, 로봇 관절의 움직임과 블랭크를 잡아서 두는 시간이 길면 가공 시간이 길어지는 문제점이 발생하고, 블랭크는 로봇에 의해 이송되어 스택지지대에 쌓이는데, 블랭크가 쌓인 스택지지대는 이동이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하여 프레스 가공이 끝난 워크피스(블랭크)의 스택(쌓기)과 쌓인 블랭크의 이동이 용이한 장치의 개발이 필요하며, 프레스뿐만 아니라 다양한 워크스테이션에 적용할 수 있는 워크피스 적층 및 이동 장치가 필요하다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크가 포함된 스태커를 구성하며, 스택판 위에 다수의 스택지지바가 워크피스의 평면 형상대로 배열되고, 손잡이와 바퀴를 포함하는 캐리어를 구성하며, 그 캐리어와 스태커가 결합, 분리하는 스택 시스템을 구성하여, 캐리어가 스태커와 결합하고 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스의 적재와 공급이 용이하도록 한다.

또한, 상기 스태커에는 베이스를 구성하되, 베이스는 캐리어가 출입하고 수용되도록 트인 구조로 구성하고, 베이스에 다수의 포스트를 구성하며, 그 포스트에는 조절블록과 ‘T’자 구조의 스택가이드를 순차로 조립하되, 스택가이드가 조절블록에 조립되는 위치를 조절하여, 스태커의 스택지지바와 스택가이드를 일치하여, 스택가이드와 스택지지바를 통한 워크피스의 수용이 용이하도록 한다.

또, 스태커는 관통된 관통부를 포함하는 고정프레임이 구성되고, 그 고정프레임의 관통부의 좌우 측면에는 가이드홈이 구성되며, 스태커의 포크는 승강판에 고정되고, 그 승강판에는 좌우 측면에는 가이드롤러가 다수 구성되며, 승강판이 고정프레임의 관통부에 설치되고, 승강판이 승강수단에 의해 관통부를 따라 승강하되, 승강수단은 세워 설치되는 승강실린더, 그 승강실린더 로드에 풀리, 스프라켓, 도르래 중에 선택한 회전체를 자유 회전하도록 설치하며, 그 회전체에 결합하는 벨트, 체인 또는 로프 중에 선택된 전달체를 설치하고, 그 전달체의 일단은 승강판에 고정하며, 그 타단은 고정프레임에 고정되어, 승강실린더의 작동으로 승강판의 가이드롤러가 고정프레임의 가이드홈을 따라 이동하면서 승강판 및 포크의 승강이 용이하도록 한다.

또는, 스태커의 고정프레임과 승강판 사이는 리이너모션가이드가 구성되어, 승강판이 리이너모션가이드에 의해 고정프레임을 따라 상하 이동하면서 승강판 및 포크의 승강이 용이하도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크가 포함된 스태커가 구성되며, 스택판 위에 다수의 스택지지바가 워크피스의 평면 형상대로 배열되고, 손잡이와 바퀴를 포함하는 캐리어를 구성하며, 그 캐리어와 스태커가 결합, 분리하는 스택 시스템을 구성하여, 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스를 적재하거나 공급하는 것이 용이함에 따라, 워크피스가 수직으로 쌓인 워크피스를 캐리어를 수거하고, 다시 빈 캐리어를 공급할 수 있으며, 또한, 워크피스가 적재된 캐리어를 스태커에 조립하여, 포크의 승강으로 같은 높이에서 워크피스를 용이하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템의 결합 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템의 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 포함된 스태커의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 포함된 스태커의 승강수단 부분의 단면을 보여주는 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 포함된 스태커의 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 포함된 승강수단의 다른 실시예에 따른 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 포함된 스태커의 승강수단에 대한 다른 실시예에 따른 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 워크피스를 적재하는 과정을 보여주는 평면도.
도 10과 도 11은 본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템에 워크피스를 적재하는 과정을 보여주는 측면도.
도 12와 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 워크피스 스택 시스템에 워크피스를 적재하는 과정을 보여주는 측면도.

본 발명은 워크피스 스택 시스템에 관한 것으로, 승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크가 포함된 스태커를 구성하고, 스택판 위에 스택지지바가 워크피스의 평면 형상대로 다수 배열되고, 손잡이와 바퀴를 포함하는 캐리어를 구성하며, 그 캐리어가 스태커와 결합 및 분리하는 스택 시스템을 구성하여, 캐리어가 스태커와 결합하고 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스를 받거나 공급할 수 있는 것이다

본 발명에 따른 워크피스 스택 시스템은 도2에 도시한 바와 같이, 스태커(100)와 캐리어(200)로 구성하고, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 스태커(100)는 고정프레임(110), 승강수단, 베이스(150), 포스트(153) 등으로 구성하는데, 우선 스태커(100)의 고정프레임(110)은 육면체의 프레임에는 사각으로 앞뒤로 트인 관통부(111)를 형성하고, 고정프레임(110)의 상하를 따라 승강판(130)이 승강한다.

그리고 그 승강판(130)은 판형의 구조로 일면에는 포크(120)를 돌출되게 구성되어, 이 포크(120)는 후에 설명하는 캐리어(200)의 스택판(210)을 지지할 수 있게 적어도 두 개 바(bar)가 돌출된 구조로 구성되어, 승강판(130)의 상승이나 하강으로 포크(120)가 상하 이동하도록 한다.

또한, 스태커(100)의 승강수단은 승강판(130)을 상하 이동하는 것으로, 승강수단은 여러 가지 실시예로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 도4에 도시한 바와 같이, 포크(120)를 구성한 승강판(130) 반대면 쪽에 승강실린더(140)(복동실린더)를 구성하되, 승강실린더(140)의 헤드를 아래쪽에 위치하도록 고정하도록 세워 고정하고, 승강실린더(140)의 로드에 회전체(141)를 자유 회전하도록 고정하고, 그 회전체(141)에 전달체(142)를 둘러서 회전체(141)의 일단은 승강판(130)에 고정하고, 그 타단은 고정프레임(110)이나 후에 설명하는 베이스(150) 등에 고정한다.

그리고 승강실린더(140)의 로드에 구성하는 회전체(141)는 풀리, 스프로킷(스프로켓) 또는 도르래로 구성하고, 전달체(142)는 회전체(141)의 종류에 따라 맞게 적용하는데, 회전체(141)가 풀리인 경우 전달체(142)로 벨트를 구성하고, 회전체(141)가 스프로킷인 경우 전달체(142)로 체인을 구성하며, 회전체(141)가 도르래인 경우 전달체(142)로 로프를 구성하는데, 도4 및 도7에는 회전체(141)를 스프로킷으로 적용하고, 전달체(142)로 체인을 적용한 구조를 보여준다.

한편, 도4 및 도5에는 승강수단에서 회전체(141)를 1개를 구성한 예를 보여주고 있지만, 도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 회전체(141)를 좌우 한 쌍으로 구성할 수 있으며, 또, 승강판(130)과 승강실린더(140)와의 거리가 있는 경우에는, 승강실린더(140) 측의 회전체(141)와 승강판(130) 사이에 별도의 회전체(141′)를 더 구성할 수 있으며, 이럴 경우 두 회전체(141)(141′)는 서로 대응되는 위치로 구성된다.

이렇게 승강수단은 승강실린더(140)의 로드에 회전체(141)가 자유 회전하게 설치되고, 그 회전체(141)에 전달체(142)가 설치되어, 전달체(142)의 일단이 승강판(130)에 고정하고, 그 타단이 움직이지 않도록 고정되어 구성하며, 승강실린더(140)의 작동으로 회전체(141)가 승강하는데, 전달체(142)의 일단은 고정되어 있으므로, 고정되어 있지 않은 전달체(142)가 승강판(130)과 함께 상승하거나 하강하며, 회전체(141)는 좌우 한 쌍으로 구성하거나, 회전체(141)와 승강판(130) 사이에 별도의 회전체(141′)를 더 구성할 수 있다.

한편, 승강판(130)은 승하강하는데 있어서, 수직 상하 방향으로 흔들림없이 이동하는 것이 필요하며, 승강판(130)의 정확한 수직 승하강을 위한 첫 번째 실시예로는, 도1, 도4 내지 도6에 도시한 바와 같이, 고정프레임(110)에 구성된 관통부(111)의 좌우 양쪽에 가이드홈(111a)이 구성되고, 그 가이드홈(111a)을 따라 승강판(130)이 승강하도록 한다.

더욱 자세하게는, 승강판(130)의 좌우 양단이 가이드홈(111a)에 끼움되어 승강하거나, 또는, 승강판(130)의 좌우에 자유 회전하는 가이드롤러(131)가 다수 구성되어, 가이드롤러(131)가 가이드홈(111a)을 따라 구르면서 이동하며, 이 첫 번째 실시예는 포크(120)에 적재 무게가 비교적 가벼운 것이나, 적재 무게가 무겁더라도 적재 과정에 약간의 흔들림이 허용되는 곳에 적용할 수 있다.

또, 승강판(130)의 수직 승하강을 위한 두 번째 실시예로는, 도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 고정프레임(110)과 승강판(130) 사이에 리니어모션가이드(132)(LM 가이드)를 설치하여, 승강판(130)이 리니어모션가이드(132)에 의해 승하강하도록 하며, 이 두 번째 실시예는, 포크(120)에 적재되는 무게가 비교적 가벼운 것은 물론이고, 포크(120)에 적재되는 무게가 다소 무거운 것에 적용할 수 있으며, 회전체(141)를 좌우 구성하면 적재시에 더욱 안정적인 특징이 있으며, 또한, 이 두 번째 실시예는 리니어모션가이드(132)의 구성으로 회전체(141)와 승강판(130) 사이가 멀어지므로, 회전체(141)와 승강판(130) 사이에 별도의 회전체(141′)를 더 구성할 수 있다.

그리고 도2에 도시한 바와 같이, 스태커(100)의 베이스(150)는 육면체의 형상으로, 일측으로 트인 구조로 구성되어, 트인 공간 쪽으로 고정프레임(110)의 포크(120)가 위치되게 구성하고, 베이스(150)의 트인 쪽으로 후에 설명하는 캐리어(200)가 결합되어 위치한다.

또, 베이스(150)는 뒤에 설명하는 포스트(153)를 지지하는 것으로, 베이스(150)는 바닥과 평행하게 구성되는 수평 방향의 수평프레임(151)과 수평프레임(151)을 세로 방향(높이 방향)으로 지지하는 다수의 세로프레임(152)으로 구성되며, 세로프레임(152)은 상하로 분리 구성하되, 분리 구성된 하나의 세로프레임(152)에는 장공(152a)을 형성하고, 다른 하나의 세로프레임(152)에는 암나사를 형성하여, 분리된 세로프레임(152)의 장공(152a)과 암나사를 일치하여 볼트로 고정하는 과정을 통해서, 베이스(150)의 높이를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 베이스(150)의 트인 입구 쪽에는 자유 회전하는 유출입롤러(156)를 구성하여, 후에 설명하는 캐리어(200)의 측면에 유출입롤러(156)가 구르면서 안내하여, 캐리어(200)가 스태커(100)와의 결합이나 분리를 용이하게 한다.

또한, 도2에 도시한 바와 같이, 베이스(150)에는 일정 높이를 가지는 포스트(153)가 다수 구성되고, 그 포스트(153)의 상부에는 조절블록(154)이 구성되며, 그 조절블록(154)에는 스택가이드(155)가 구성된다.

또, 포스트(153)와 조절블록(154)의 결합 구조를 보면, 조절블록(154)에는 관통된 끼움홀(154a)을 형성하고, 그 끼움홀(154a)에는 측면으로 트인 트임부(154a′)를 형성하며, 조절블록(154) 측면에서 트임부(154a′)에 관통해 고정되는 볼트가 구성되어, 조절블록(154)의 끼움홀(154a)에 포스트(153)를 끼워 볼트로 고정하면서 조절블록(154)의 위치를 고정하는데, 조절블록(154)의 높이를 설정하고 볼트를 죔에 따라 조절블록(154)의 위치(높이)를 용이하게 조절할 수 있다.

그리고 스택가이드(155)는 봉 형태의 고정바(155a)와 그 고정바(155a)에 수직한 지지바(155b)가 일체되어 ‘T’자의 구조로 구성하고, 그 스택가이드(155)는 조절블록(154)에 조립되며, 조절블록(154)과 스택가이드(155)의 조립 구조를 살펴보면, 조절블록(154)에는 관통된 끼움홀(154b)을 형성하고, 그 끼움홀(154b)에는 측면으로 트인 트임부(154b′)를 형성하며, 조절블록(154) 측면에서 트임부(154b′)에 관통해 고정되는 볼트가 구성되어, 끼움홀(154b)에 고정바(155a)를 끼워 볼트로 고정하면서 스택가이드(155)의 위치를 고정할 수 있다.

따라서, 조절블록(154)에 고정되는 스택가이드(155)의 고정바(155a)가 고정되는 위치에 따라 스택가이드(155)의 돌출된 지지바(155b)의 길이를 조절하여, 스택가이드(155)를 워크피스(300)의 평면 모양에 맞게 배치한다.

한편, 포스트(153)의 각 스택가이드(155)는 중앙에 위치되는 워크피스(300)를 향하도록 하고, 스택가이드(155)의 지지바(155b)는 바닥에 대해 수직하도록 구성하는 것이 바람직한데, 지지바(155b)는 후에 설명하는 캐리어(200)의 스택지지바(250)와 결합하기 위해서, 도10의 A에 도시한 바와 같이, 지지바(155b)의 일측면에는 돌기나 홈을 형성하고, 스택지지바(250)의 상단면에는 지지바(155b)에 대응하는 홈이나 돌기를 형성하여, 지지바(155b)와 스택지지바(250)는 서로 돌기나 홈으로 요홈 결합하되, 지지바(155b)와 스택지지바(250)가 결합하는 부분의 하나는 자석으로 형성하고 다른 하나는 자석이나 자석에 붙는 금속으로 구성하여, 서로 자성으로 결합할 수 있도록 한다.

이렇게 포크(120)를 상하 이동하는 승강수단, 포스트(153)를 지지하는 베이스(150)로 구성된 스태커(100)를 구성한다.

다음으로, 스택판(210), 스페이서(220), 스택지지바(250), 위치블록(260)으로 구성된 캐리어(200)를 도1, 도2, 도7을 참고하여 설명하면, 스택판(210)은 제품이 안착되는 판 또는 프레임으로, 스택판(210)의 상부면은 평평하고 수평한 판으로 구성하며, 이 스택판(210)을 지지하는 지지프레임(210′)이 더 구성된다.

그리고 스택판(210) 또는 지지프레임(210′)의 하부에는 바퀴(230)를 구성하고, 일측에는 손잡이(240)를 구성하여, 손잡이(240)를 밀거나 당기면 바퀴(230)에 의해서 원하는 곳으로 이동할 수 있다.

또, 스페이서(220)와 스택지지바(250)는 스택판(210)의 상부에 구성하되, 스페이서(220)는 포크(120)의 최소 높이보다 높은 높이로 다수 형성되어, 최종적으로는 스페이서(220)에 워크피스(300)가 안착되며, 스페이서(220)는 스태커(100)와 캐리어(200)가 결합할 때 포크(120)의 간섭을 받지 않는 위치에 구성된다.

그리고 스택지지바(250)는 일정 높이를 가지도록 다수 구성되되, 이 스택지지바(250)는 워크피스(300)의 평면 모양에 맞게 다수 배치하며, 스택지지바(250)의 위치 조절을 위해서, 스택지지바(250)의 하단에는 블록 구조의 위치블록(260)을 일체로 더 구성하고, 그 위치블록(260)에 관통된 하나 이상의 장공(261)을 형성하며, 스택판(210)에는 암나사를 형성하여, 위치블록(260)의 위치를 선정한 다음, 볼트로 장공(261)에 조립하여 스택판(210)에 스택지지바(250)를 고정한다.

한편, 도1에는 하나의 장공(261)을 가지는 위치블록(260)이 스택지지바(250)와 일체된 구조를 도시하고 있으며, 이외에도, 도2에 도시한 바와 같이, 끼움홈(262)(홈 또는 관통된 홀)을 형성하고, 다수의 장공(261)을 가지는 위치블록(260)을 구성하여, 그 위치블록(260)의 끼움홈(262)에 스택지지바(250)의 하단을 끼워 결합한 구조로 구성할 수도 있다.

또, 앞에서 설명한 바와 같이, 도10의 A에 도시한 단면 구조와 같이, 스택지지바(250)의 상단면에는 지지바(155b)에 대응하는 돌기나 홈을 형성하고, 자석이나 자석에 붙는 금속으로 구성되어, 스택지지바(250)와 지지바(155b)가 결합될 수 있도록 한다.

이와 같이, 스택판(210)의 상부에 스페이서(220)와 스택지지바(250)를 구성하고, 스택판(210)의 저면에는 바퀴(230)가 구성된 캐리어(200)를 구성하여, 스페이서(220)와 스택지지바(250)로 형성된 공간에 워크피스(300)가 안착되고, 바퀴(230)에 의해 이동이 용이하다.

이렇게 스태커(100)와 캐리어(200)로 구성되는 스택 시스템을 설명하면, 초기 상태에서, 도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 캐리어(200)의 스택지지바(250)는 워크피스(300)의 평면 형태에 맞추어 배열(배치)하는데, 스택지지바(250)의 위치블록(260)을 이동하면서 워크피스(300)의 평면 구조에 따른 측면에 배치되도록 고정하여, 배열된 스택지지바(250)에 의해 워크피스(300)가 쓰러지지 않고 적재되도록 하며, 이와 마찬가지로 스태커(100)의 스택가이드(155)도 스택지지바(250)의 배열된 구조에 맞추어, 스택가이드(155)의 지지바(155b)가 스택가이드(155)와 일치하도록 배열한다.

또, 캐리어(200)를 스태커(100)의 트인 부분으로 밀어 넣어 결합할 때, 스태커(100) 유출입롤러(156)는 캐리어(200)의 유입을 용이하게 하며, 스태커(100)와 캐리어(200)가 결합하면, 스태커(100)의 포크(120)는 캐리어(200)의 스택판(210) 위에 위치하고, 스택지지바(250) 위에 스택가이드(155)가 위치하며, 조절블록(154)을 조절하여, 스택가이드(155)의 지지바(155b) 하단과 스택지지바(250)의 상단을 결합하되, 스택가이드(155)와 스택지지바(250)는 요홈 결합을 하며, 자력(자기력)으로 결합되어 분리를 방지한다.

한편, 스태커(100)에 결합된 캐리어(200)의 이탈을 방지하기 위해서 스토퍼를 구성하는데, 이 스토퍼는 다양한 방법으로 구성할 수 있으며, 스토퍼의 첫 번째 실시예로, 도1 내지 도3, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 스태커(100)에 스톱핀(157)을 구성하고, 캐리어(200)의 지지프레임(210′) 스톱홀(270)을 구성하는데, 스톱핀(157)은 스태커(100)의 베이스(150)에 다수 구성되어, 스톱핀(157)이 베이스(150)의 트인 쪽으로 돌출되고 다시 빠지는 구조로 구성하며, 스톱홀(270)은 캐리어(200)의 스택판(210) 이나 지지프레임(210′) 측면에 일정 깊이의 홈, 또는 관통된 홀로 다수 형성하여, 캐리어(200)가 스태커(100)가 결합하고, 스톱핀(157)을 스톱홀(270)에 끼워 넣어 캐리어(200)가 스태커(100)에서 이탈하는 것을 방지한다.

스토퍼의 두 번째 실시예로, 도7 내지 도9에 도시한 바와 같이, 포크(120)나 승강판(130)의 하부 위치에 포크(120)의 돌출 방향과 수직인 방향으로 평행한 회전봉(158)이 구성되고, 그 회전봉(158)을 적정 각도로 회전하는 걸림실린더(158a)가 구성되며, 그 회전봉(158)에는 L자 단면의 걸림구(158b)가 적어도 하나 구성되어, 걸림구(158b)의 끝이 캐리어(200)의 지지프레임(210′)에 걸어서, 캐리어(200)의 위치를 고정하고, 또는, 걸림실린더(158a)의 작동으로 회전봉(158)을 회전하여 걸림구(158b)의 걸림을 해제할 수 있다.

또한, 도10에 도시한 바와 같이, 캐리어(200)와 스태커(100)의 결합 후에는 포크(120)의 위치를 제일 상부 위치로 이동하여 대기하며, 프레스로 작업된 워크피스(300)(재료, 블랭크, 제품 등)는 이송수단(500)에 의해 포크(120) 위로 이동되며, 도12에 도시한 바와 같이, 워크피스(300)의 두께에 따라 승강실린더(140)의 작동으로 포크(120)의 위치를 낮추어서, 이송수단(500)에 의해서 워크피스(300)를 놓아두는 위치(높이)는 일정하도록 한다.

이렇게 스태커(100)의 포크(120)의 하향으로 워크피스(300)는 캐리어(200)에 적재하며, 워크피스(300)는 많은 양이 적재되더라도 스택가이드(155)와 스택지지대에 의해 적재된 워크피스(300)는 쓰러지지 않고 수직으로 적재되며, 포크(120)가 계속 하향한다.

그리고 워크피스(300)의 적재로, 포크(120)의 위치가 스페이서(220)보다 낮게 되면, 도11에 도시한 바와 같이, 제일 하부에 위치한 워크피스(300)의 저면은 스페이서(220)에 닿고, 도13에 도시한 바와 같이, 캐리어(200)는 스태커(100)에서 분리하여 수거하며, 내부가 빈 구조의 캐리어(200)를 스태커(100)와 결합하고, 포크(120)를 상부 위치로 이동한 다음, 다음 워크피스(300)를 받으면서 적재한다.

이와 같은 스택 시스템은 워크스테이션(400)이 다수 배치된 곳에 사용하기 적합하며, 워크스테이션(400)의 워크피스(300)를 스택 시스템에 적재하고, 또한, 스택 시스템에 적재한 워크피스(300)를 워크스테이션(400)으로 공급할 수 있는데, 이때 워크스테이션(400)은 재료(워크피스)가 대기하는 작업대, 워크피스(300)를 가공하기 위한 프레스, 펀칭기, 홀가공기, 탭가공기 등의 가공기, 완성된 제품을 대기하는 작업대 등을 모두 포함하는 개념이다.

한편, 워크피스(300)는 이송수단(500)에 의해서 워크스테이션(400)과 스택 시스템 사이를 이동하며, 이송수단(500)은 작업자에 의해 수작업으로 워크피스(300)를 이동하거나, 또는, 이송용 로봇, 트랜스퍼 로봇 등에 의해서 일정한 속도로 워크피스(300)를 이동할 수 있다.

또한, 앞에 설명한 스택 시스템은 워크피스(300)가 적재되는 구조를 설명하였으며, 이것은 도9에 도시한 바와 같이, 워크스테이션(400)에서 스택 시스템으로 워크피스(300)가 적재되는 구조이며, 반대로, 스태커(100)의 포크(120)를 제일 아래에 위치한 상태에서, 워크피스(300)가 적재된 캐리어(200)를 조립한 다음, 캐리어(200)의 적재된 워크피스(300)를 워크스테이션(400)으로 공급하면서, 이동하는 워크피스(300)의 두께만큼 지속하여 포크(120)를 올리면, 같은 위치(높이)에서 워크피스(300)를 공급할 수 있으며, 캐리어(200)에 쌓인 워크피스(300)는 지게차 등과 같은 다른 장비에 의해서 들어내어 포장, 다른 곳으로 이동, 다른 곳으로 적재 등을 할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 워크피스(300)의 스택 시스템은 워크스테이션(400)에서 작업된 워크피스(300)를 적재하거나, 또는, 워크스테이션(400)으로 공급하기에도 용이하며, 캐리어(200)를 통해 완성된 워크피스(300)의 이동과 수송이 용이한 특징이 있다.

100: 스태커 110: 고정프레임 111: 관통부
111a: 가이드홈 120: 포크
130: 승강판 131: 가이드롤러 132: 리니어모션가이드
140: 승강실린더 141, 141′: 회전체 142: 전달체
150: 베이스 151: 수평프레임
152: 세로프레임 152a: 장공 153: 포스트
154: 조절블록 154a: 끼움홀 154a′: 트임부
154b: 끼움홀 154b′: 트임부
155: 스택가이드 155a: 고정바 155b: 지지바
156: 유출입롤러 157: 스톱핀
158: 회전봉 158a: 걸림실린더 158b: 걸림구
200: 캐리어 210: 스택판 210′: 지지프레임
220: 스페이서
230: 바퀴 240: 손잡이 250: 스택지지바
260: 위치블록 261: 장공 262: 끼움홈
270: 스톱홀
300: 워크피스 400: 워크스테이션 500: 이송수단

Claims (8)

1. 재료, 소재, 제품을 공급하거나 적재하는 스택 시스템에 있어서,
   승강수단에 의해 상하로 이동하는 포크를 포함하는 스태커가 구성되고, 스택판 위에 다수의 스택지지바를 세워 설치한 캐리어가 구성되며, 그 캐리어와 스태커를 결합, 분리하는 스택 시스템이 구성되어,
   스택지지바는 워크피스의 평면 가장자리의 형상으로 배열되고, 캐리어를 스태커와 결합하여, 포크의 승강으로 일정한 높이에서 워크피스를 받거나 공급함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   스태커는 관통된 관통부를 포함하는 고정프레임이 구성되고, 그 고정프레임의 관통부의 좌우 측면에는 가이드홈을 구성하며, 스태커의 포크는 승강판에 고정되고, 그 승강판의 좌우 측면에는 가이드롤러가 다수 구성되어, 승강판이 관통부에 설치되어, 승강판의 가이드롤러가 고정프레임의 가이드홈을 따라 상하 이동하면서 승강판 및 포크를 승강하며,
   상기 스태커의 승강수단은, 세워 설치되는 승강실린더, 그 승강실린더 로드에 풀리, 스프라켓, 도르래 중에 선택한 회전체를 자유 회전하도록 구성하고, 그 회전체에 결합하는 벨트, 체인 또는 로프 중에 선택된 전달체를 설치하여, 그 전달체의 일단은 승강판에 고정하고, 그 타단은 고정되도록 하여,
   승강실린더의 작동으로 전달체에 의해 승강판을 승강하도록 함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   스태커는 관통된 관통부를 포함하는 고정프레임이 구성되고, 스태커의 포크는 승강판에 고정되고, 그 승강판과 고정프레임 사이에는 리니어모션가이드가 구성되며, 승강수단에 의해 승강판이 리니어모션가이드 의해 고정프레임을 따라 상하 이동하면서 승강판 및 포크를 승강하며,
   상기 스태커의 승강수단은, 세워 설치되는 승강실린더, 그 승강실린더 로드에 풀리, 스프라켓, 도르래 중에 선택한 회전체를 자유 회전하도록 구성하고, 그 회전체에 결합하는 벨트, 체인 또는 로프 중에 선택된 전달체를 설치하여, 그 전달체의 일단은 승강판에 고정하고, 그 타단은 고정되도록 하여,
   승강실린더의 작동으로 전달체에 의해 승강판을 승강하도록 함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 스태커의 포크 하부 쪽에는, 바닥과 평행한 수평프레임과 그 수평프레임을 지지하는 다수의 세로프레임으로 구성하는 베이스가 구성되어,
   베이스는 캐리어가 진입하는 쪽으로 트이고, 그 트인 쪽으로 캐리어가 진입하여 수용 및 분리되는 구조이며,
   베이스의 수평프레임에는 일정 높이를 가지는 포스트가 다수 구성되고, 각 포스트에는 조절블록이 조립되며, 각 조절블록에는 스택가이드를 조립하되, 조절블록에는 관통된 끼움홀을 형성하고, 그 끼움홀에는 측면으로 트인 트임부를 형성하고, 조절블록 측면에서 트임부에 관통해 고정되는 볼트가 구성되어, 포스트는 조절블록의 관통홀에 끼워 스택가이드의 높이를 조절하도록 조립하여,
   캐리어의 스택지지바와 스택가이드를 일치하여 워크피스를 지지함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   스택가이드는 고정바와 그 고정바와 수직한 지지바가 일체된 ‘T’자 구조로 구성되어,
   고정바는 조절블록에 조립되되, 조절블록에는 관통된 끼움홀을 형성하고, 그 끼움홀에는 측면으로 트인 트임부를 형성하고, 조절블록 측면에서 트임부에 관통해 고정되는 볼트가 구성되어, 그 조절블록에 고정바가 조립됨을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 스태커의 회전체는 좌우 한 쌍으로 구성되며,
   스택가이드의 지지바의 일측면과 스택지지바의 상단면은 돌기나 홈이 형성되어, 서로 요홈 결합되고, 서로 자력으로 결합되도록 하며,
   상기 베이스의 세로프레임은 두 개로 분리 구성되어, 하나의 세로프레임에는 장공을 형성하고, 다른 하나의 세로프레임에는 암나사를 형성하여, 베이스의 높이를 조절하며,
   베이스의 트인 입구 쪽에는 유출입롤러가 구성되어, 캐리어의 진입을 용이하게 함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   캐리어의 스택판을 지지하는 지지프레임을 구성하고, 그 지지프레임에 스톱홀이 구성되며, 스태커의 지지프레임에는 상기 스톱홀로 끼움 및 해제되는 스톱핀이 구성되고,
   상기 캐리어의 스택판 저면에는 바퀴를 구성하고, 스택판 상부에는 손잡이를 구성하며, 캐리어의 스택지지바 하단에는 위치블록을 일체로 구성하되, 그 위치블록에는 장공을 형성하고, 스택판에는 암나사가 형성되어, 스택지지바의 위치를 볼트로 고정하며, 스톱핀의 스톱홀로의 결합으로 캐리어의 위치를 고정함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.
   
8. 제6항에 있어서,
   캐리어의 스택판을 지지하는 지지프레임을 구성하고,
   포크나 승강판의 하부 위치에 포크의 돌출 방향과 수직인 방향으로 평행한 회전봉이 구성되고, 그 회전봉을 적정 각도로 회전하는 걸림실린더가 구성되고, 그 회전봉에는 L자 단면의 걸림구가 적어도 하나 구성되며,
   상기 캐리어의 스택판 저면에는 바퀴를 구성하고, 스택판 상부에는 손잡이를 구성하며, 캐리어의 스택지지바 하단에는 위치블록을 일체로 구성하되, 그 위치블록에는 장공을 형성하고, 스택판에는 암나사를 형성하여, 스택지지바의 위치를 볼트로 고정하며, 지지프레임에 걸림구의 걸림으로 캐리어의 위치를 고정함을 특징으로 하는 워크피스 스택 시스템.

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