KR20210043781A - 가공 목재의 자동 적재 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 목재를 이송하는 컨베이어 모듈의 상면에 형성되어 상기 가공된 목재를 수납하여 목재의 수납여부에 따라 불량을 검출하는 수납 모듈 및 컨베이어 모듈의 일단부에 위치하여 수납 모듈에서 이탈되는 목재가 각 열별로 순차적으로 적재되도록 상하 및 좌우로 이동하는 적재선반 모듈을 포함하며, 상기 적재선반 모듈은 적재되는 목재가 적층될 때마다 하강하여 적재되는가공 목재 자동 적재 장치로서, 목재를 목재다발로 형성하여 다음 공정으로 이송할 수 있어, 목재 벤딩 공정 이전에 자동으로 목재를 검사하고, 벤딩 장치에 공급하여 공정을 개선한 장점이 있다.

Description

가공 목재의 자동 적재 시스템 {AUTOMATIC SYSTEM FOR TIMBER LOADING PROCESSING}
본 발명은 가공 목재(각재 등)의 자동 적재 시스템에 관한 것으로, 특히 판재 형태로 공급되는 목재를 설정된 치수와 형태로 가공(몰딩)하고, 각재 등 설정된 형상과 모양으로 가공된 목재를 설정된 방향에 따라 자동 이송하면서, 가공에서 발생한 불량품을 검출하여 제거하고, 정상적인 형태를 갖춘 목재(자동화된 가공 공정을 통해 설정된 오차 범위 내에 있는 형상과 모양 등을 구비한 목재를 지칭)에 한해, 벤딩 모듈에 탑재하여 설정된 단위로 목재 다발을 자동으로 공급, 패킹할 수 있는 가공된 목재의 자동 적재 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 목재 가공은, 원목을 제재하여 일정한 크기의 각재로 가공할 때, 원목을 일정한 길이로 절단하고, 껍질 제어 후, 사각의 바형태로 제재하는 단계를로 진행되며, 최근에는 이러한 목재 가공 분야에서도 자동화가 빠르게 진행되고 있다.
목재 가공에 있어 최근 국내에서 진행되고 있는 시스템(목재 가공 자동 시스템)을 개략적으로 살펴보면, 목재 이송, 목재 몰딩, 목재 검수, 전처리 및 목재 벤딩 공정의 일부를 수행할 수 있도록 지원되고 있으며, 이를 다시 세분화하면, 목재 가공 공정은 컨베이어 밸트 등 이송 설비에 원목이나 특정한 형태를 가진 각재, 판재 등을 탑재하여 이송하는 목재 이송 공정, 이송된 목재를 순차적으로 사용자의 목적에 맞도록 가공하는 몰딩 공정, 몰딩된 목재의 이상 유무나 불량 등을 검사하는 검사공정 및 검사가 완료된 목재를 적재하여 패키징 하는 패키징 공정(벤딩 등)을 통해 출하되는 과정을 거치게 된다.
그러나, 상술한 목재 가공 자동 시스템을 통한 목재 가공 공정은 일부 자동화가 되고 있으나, 특히 목재 몰딩 공정 이후 진행되어야 하는 목재 검수 공정 즉, 미리 정의된 오차 범위 내에서 설정된 형태와 모양 등을 가공된 목재가 구비하고 있는지를 검사 하는 검사 공정은 주로 작업자에 의해 육안으로 이루어지고 있으며, 검사가 완료된 목재들을 패키징(밴딩) 하도록 목재 적층을 하는 전처리 공정이 자동화가 이루어지지 않고 있는 실정이다.
종래 한국 등록특허10-1632165호(목재 자동 수직이송 적재기)는 목재 다발을 신속히 이송시키는 장치에 관한 것으로, 이송되는 목재 다발을 패키징하기 이전에 정렬하고 이송시키도록 하는 기술적 특징이 개시되어 있다.
그러나, 한국 등록특허10-1632165호는 목재의 불량을 검출하고자 하는 기술적 수단이 개시되지 않았으며, 목재를 수평방향으로 여러 개를 이송하는 데는 용이하나, 다수의 목재를 적층하여 목재 다발을 다음 공정으로 이송하는데 어려움이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가공된 목재를 이송하는 동안 목재의 휨 불량 등의 불량을 검출하고, 설정된 숫자만큼의 목재 다발을 밴딩 장치로 이송할 수 있는 설정된 형태로 가공된 목재(각재 등)의 자동 적재 시스템을 제공하는 데 있다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 목재 이송, 목재 몰딩, 목재 검수, 전처리 및 목재 벤딩 공정을 수행하는 목재 가공 자동 시스템에 활용될 수 있는 가공 목재의 자동 적재 장치에 있어서, 상기 가공 목재의 자동 적재 장치는, 설정된 방향으로 일정한 속도로 왕복 운동하는 컨베이어 모듈; 상기 컨베이어 모듈의 상면에 하나 또는 하나 이상 형성되며, 설정된 위치에서 공급되는 가공된 목재를 수납한 상태에서, 상기 컨베이어 모듈의 운동에 따라 상기 가공된 목재를 상기 컨베이어 모듈의 일단부로 이송하는 수납 모듈; 및 상기 컨베이어 모듈의 상기 일단부와 설정된 간격으로 이격되어 형성되며, 상기 컨베이어 모듈의 상기 일단부에서의 운동 방향의 전환에 따라, 상기 수납 모듈에서 이탈하는 상기 가공된 목재를 순차적으로 적재되는 적재선반 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수납 모듈은, 설정된 길이와 높이, 폭으로 형성되고, 상면이 개방된 개구부가 형성된 반면, 양측면과 하면이 폐쇄된 형상의 단면을 통해 형성되는 상면만 개방된 내부 공간에 상기 가공된 목재를 수용할 수 있으며, 상기 수납 모듈로 공급되는 상기 가공된 목재는, 길이 방향으로 휨이 없거나 오차 범위 내에 한정된 휨이 있고, 상기 개구부의 폭보다 작은 단면 폭으로 형성된 경우에 한해 상기 수납 모듈의 상기 내부 공간에 수납될 수 있되, 상기 내부 공간은, 상기 양측면 및/또는 상기 하면의 폭, 길이, 두께 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조정을 통해, 설정된 범위 내에서 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치로 제공될 수도 있다.
또한 전술한 목적 달성을 위해 상기 수납 모듈은, 설정된 위치에 부착되고, 상기 내부 공간에 수용된 상기 가공된 목재의 무게를 측정할 수 있는 무게 센서; 및 일단부가 상기 컨베이어 모듈의 상면에 부착되며, 타단부는 상기 수납 모듈의 설정된 하부면에 부착되고, 서로 다른 높이로 조절이 가능한 한 쌍의 지지부를 포함하여, 상기 수납 모듈이 상기 컨베이어 모듈로부터 일정한 높이만큼 이격시키도록 하되, 상기 수납 모듈은, 상기 무게 센서를 통해 수납된 상기 가공된 목재의 무게를 측정하고, 상기 측정된 무게가 설정된 범위에 속하지 않는 경우, 상기 한 쌍의 지지부 높이를 다르게 조절하여 상기 수납된 가공된 목재를 상기 수납 모듈에서 수납 해제하는 것을 특징으로 하는 가공 목재 자동 적재 장치로 제공될 수 있다.
또한 전술한 본 발명의 목적 달성을 위해 상기 적재선반 모듈은, 상기 수납 모듈에서 이탈되는 상기 가공된 목재가 설정된 열(Row)에 따라 순차적으로 적재되도록 설정된 속도로 하강하는 동시에, 설정된 열(Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재된 경우, 상기 컨베이어 모듈에서 이탈하는 수평방향으로 설정된 폭만큼 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재 자동 적재 장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 적재선반 모듈은, 상기 수납 모듈에서 이탈하는 상기 가공된 목재가 설정된 열(Row)에 맞춰 적재되도록 가이드하는 이송지지부를 포함하되, 상기 이송지지부는, 일단부가 상기 적재선반 모듈에 설정된 범위에서 회동 가능하도록 고정되며, 타단부는 상기 이탈되는 가공된 목재가 설정된 열(Row)에서 임의 이탈하지 않도록 지지하도록 하되, 상기 적재선반 모듈의 단위 열(Unit Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재되는 경우, 설정된 폭만큼 이동하여 새로운 열(Row)에 따라 가공된 목재를 적재할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재 자동 적재 장치로 제공될 수 있다.
또한 추가적으로 본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 상기 가공된 목재가 상기 내부 공간에 수납되지 않을 경우, 불량으로 판단하는 불량검출부를 더 포함하는 가공 목재 자동 적재 장치 및/또는 상기 불량검출부에서 불량으로 판단된 목재를 상기 수납부에서 이탈시키는 반출수단을 더 포함하는 가공 목재 자동 적재 장치의 형태로 고려될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치는 몰딩 공정 이후 이송되는 목재들의 불량을 육안 검사 이외의 방법으로 간편하게 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치는 목재 밴딩 공정을 위하여 자동으로 목재 다발을 형성하고 이를 자동으로 밴딩 장치로 이송이 가능하게 하여 공정 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 적재선반 모듈(200)을 상세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치에 가공된 목재가 탑재되는 모습을 나타내고 있는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치(100)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 적재선반 모듈(200)을 상세히 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공 목재 자동 적재 장치(100)에 가공된 목재(1)가 탑재되는 모습을 나타내고 있는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 목재 적재 장치는 컨베이어 모듈(110), 수납 모듈(130) 및 적재선반 모듈(200)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로는 목재 이송, 목재 몰딩, 목재 검수, 전처리 및 목재 벤딩 공정을 수행하는 목재 가공 자동 시스템에 활용될 수 있는 가공 목재의 자동 적재 장치(100)에 있어서, 가공 목재의 자동 적재 장치(100)는, 설정된 방향으로 일정한 속도로 왕복 운동하는 컨베이어 모듈(110), 컨베이어 모듈(110)의 상면에 하나 또는 하나 이상 형성되며, 설정된 위치에서 공급(일 예로 도 1에서의 "A" 방향)되는 가공된 목재(1)를 수납(도 1에서 도시된 바와 같은 ㄷ자 형상의 케이스 내부)한 상태에서, 컨베이어 모듈(110)의 운동(설정된 폭의 범위에서 직선 왕복, 일단부와 타단부에서 회전)에 따라 가공된 목재(1)를 컨베이어 모듈(110)의 일단부로 이송하는 수납 모듈(130) 및 컨베이어 모듈(110)의 상기 일단부와 설정된 간격으로 이격되어 형성되며, 컨베이어 모듈(110)의 상기 일단부에서의 운동 방향의 전환에 따라, 수납 모듈(130)에서 이탈(탈락)하는 가공된 목재(1)를 순차적으로 적재되는 적재선반 모듈(200)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 컨베이어 모듈(110)은 통상의 물건 이동수단으로 지지대에 밸트가 감겨 모터에 의해 회전함으로써 상부에 위치한 물건을 이동하는 수단이 될 수 있다.
본 발명에 따른 수납 모듈(130)은 목재 몰딩 공정에서 공급되는 목재의 불량 검출 및 벤딩을 위한 적재를 하기 위해 사용된다.
수납 모듈(130)은 컨베이어 모듈(110)의 표면(상면)에 하나 또는 복수개가 형성될 수 있다. 수납 모듈(130)은 컨베이어 모듈(110)의 밸트 이송 방향에 수직으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 수납 모듈(130)은 수직으로 돌출된 2개의 수직벽으로 인하여 상부가 개방된 'ㄷ'자 형태가 되며, 개방된 방향으로 목재가 수납되도록 형성될 수 있다.
수납 모듈(130)은 각재의 모양이 정사각기둥 또는 직사각기둥 형태로 공급되므로, 그 폭을 조절할 수 있도록 분리형 또는 이동형으로 형성될 수 있다.
수납 모듈(130)은 적재선반 모듈(200)에 가공된 목재(1)가 정확한 위치에 적재되도록 함으로써, 적재공정의 자동화를 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.
또한, 수납 모듈(130)은 설정된 방향(도 3에서의 300 부재 참조)에서 공급되는 목재(1)가 수납 모듈(130) 내에 수납되지 않을 경우 불량(목재 휨 불량)으로 판단할 수 있는 가이드로 기능할 수 있다.
즉, 목재(1)가 수납 모듈(130)에 정확하게 안착(내부 공간에 수용)되지 못할 경우 작업자는 해당 목재를 불량으로 판단하여 제거하도록 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 수납 모듈(130)은, 설정된 길이와 높이, 폭으로 형성되고, 상면이 개방된 개구부가 형성된 반면, 양측면과 하면이 폐쇄된 형상의 단면을 통해 형성되는 상면만 개방된 내부 공간(130a)에 가공된 목재(1)를 수용할 수 있다.
또한 본 발명에 의할 경우, 수납 모듈(130)로 공급되는 가공된 목재(1)는, 길이 방향으로 휨이 없거나 오차 범위 내에 한정된 휨이 있고, 상기 개부부의 폭보다 작은 단면 폭으로 형성된 경우에 한해 상기 수납 모듈의 상기 내부 공간에 수납될 수 있다. 이 경우 상기 휨(bending) 여부 및 휨 정도에 대한 측정은 가공된 목재(1)의 일단부, 중간부 및 타단부를 잇는 가상의 선(Line, 실제 목재 라인)과 일단부 및 타단부를 잇는 가상의 일직선(비교 대상 라인)과 비교하여 판단할 수 있다. 이를 위해 본 발명은 별도로 실제 목재 라인의 측정 및 비교 대상 라인과의 비교가 가능한 휨 측정모듈(도 3에서 S1 내지 S3 참조)을 더 포함할 수 있다. 다만, 전술한 휨 측정모듈(레이저 센서 포함)은 도 3의 이미지와 달리, 본 발명에 따른 가공 목재 자동 적재 장치(100)의 설정된 상면이나 측면에 위치할 수도 있으며, 이를 통해 수납 모듈(130)에 수납되거나 수납될 가공된 목재(1)의 휨(Bending) 여부나 휨 정도 등을 다각적으로 측정하고 미리 설정된 통신 네트워크(NFC, Wifi, LoRa 등)를 통해 센싱, 측정된 데이터를 내부 및/또는 외부 제어기기나 작업자 단말기 등으로 전송할 수 있다.
또한 전술한 바와 같이 내부 공간(130a)은, 수납 모듈(130)을 구성하는 양측면 및/또는 상기 하면의 폭, 길이, 두께 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조정을 통해, 설정된 범위 내에서 조절할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 수납 모듈(130)은, 설정된 위치에 부착되고, 내부 공간(130a)에 수용된 가공된 목재(1)의 무게를 측정할 수 있는 무게 센서(130b) 및/또는 일단부가 컨베이어 모듈(110)의 상면에 부착되며, 타단부는 수납 모듈(130)의 설정된 하부면에 부착되고, 서로 다른 높이로 조절이 가능한 한 쌍(또는 복수개)의 지지부(130c)를 포함하여, 수납 모듈(110)이 컨베이어 모듈(110)로부터 일정한 높이만큼 이격시킬 수 있다.
또한 수납 모듈(130)은, 무게 센서(130b)를 통해 내부 공간(130a)에 수납된 가공된 목재(1)의 무게를 측정하고, 측정된 무게가 설정된 범위에 속하지 않는 경우, 지지부(130c) 높이를 다르게 조절하여 상기 수납된 가공된 목재를 상기 수납 모듈에서 자동적으로 수납 해제할 수 있다.
또한 수납 모듈(130)에서 수납 해제될 목재(1)를 보다 원활히 이탈시킬 수 있도록 수납 모듈(130)의 내부 상면에는 길이 방향으로 슬라이딩 왕복 운동이 가능한 별도의 벨트(내부 공간(130b)에 형성된 소형 컨베이어 등, 미도시)가 구비될 수도 있다.
즉 본 발명에 따른 지지부(130c)는 길이 방향으로 길게 형성된 수납 모듈(130)의 높이를 다르게 조정(일 예로 일단부 쪽의 높이는 더 높게 올리고, 타단부 쪽은 높이는 더 낮추는 방식 등, 도 1의 우측 하단 확대 이미지 참조)하여 내부 공간(130b)에 수용된 목재(1)가 컨베이어 모듈(110)로부터 자동적으로 탈락하도록 지원할 수 있게 된다. 이를 위해 본 발명에 따른 지지부(130c)는 모터 및/또는 엑추에이터 등 별도의 동력수단과 연결되거나 별도의 접철식 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 동력수단은 전술한 무게센서(130b)의 측정 신호 또는 휨 측정센서(S) 등으로부터 전달받은 신호를 기반으로 On/Off(즉, 수납 모듈(130) 양 단부 높이차를 전달받은 신호를 기초로 형성하거나 양 단부의 높이차가 없이 수평이 되도록 하는 등) 될 수 있다.
본 발명에 따른 적재선반 모듈(200)은 수납 모듈(130)에서 공급되는 목재(1)가 설정된 높이로 적재되는 공간을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로 적재선반 모듈(200)은 수납 모듈(130)에서 이탈되는 가공된 목재(1)가 설정된 열(Row)에 따라 순차적으로 적재되도록 설정된 속도로 하강하는 동시에, 설정된 열(Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재된 경우, 컨베이어 모듈(110)에서 이탈하는 수평방향으로 설정된 폭만큼 이동할 수 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 적재선반 모듈(200)은 상하(도 2에서 "Y")로 높이가 가변되며, 목재(1)가 적층될때마다 적재되는 개별 목재의 높이(두께)만큼 하강(또는 상승)할 수 있다. 즉, 적재선반 모듈(200)은, 단위 열(Unit Row)를 기준으로, 최하단(Layer)에 목재(1)가 적재될 때는 적재면이 가장 높이 위치하고, 다음 목재가 적재되면 최하단 목재의 상면이 이전 적재면의 높이와 같도록 이미 적재된 목재의 높이만큼 하강한다. 이를 통해, 수납 모듈(130)로부터 전달(이송되어 이탈)되는 목재(1)가 설정된 열(Row)에 따라 안정적으로 적재되도록 할 수 있다. 또한, 적재선반 모듈(200)은 사용자의 설정에 따라 목재가 상부로 쌓이는 적재 단수가 조절될 수 있도록 함으로써, 보다 다양한 형태와 모양(폭과 너비 등)를 가지는 목재(1)를 보다 손쉽게 적재할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 적재선반 모듈(200)은 설정된 단수(단위 열을 기준으로)만큼 목재가 적재되면, 다음 열(Row)에 목재가 적층되도록 수평방향(일 예로 컨베이어 모듈(110)로부터 단위 열(Row)을 이루는 목재(1)의 폭만큼 이격되는 폭, 도 2에서 "X")으로 이동할 수도 있다. 이후에는 상기에서 설명한 바와 같이 목재가 적층될 때마다 하강한다. 그러나, 적재선반 모듈(200)에 다른 구성부를 이용하여 목재를 수평방향으로 이송하는 것이 더 바람직하다.
추가적으로 본 발명에 따른 적재선반 모듈(200)은 수납 모듈(130)에서 이탈하는 상기 가공된 목재가 설정된 열(Row)에 맞춰 적재되도록 가이드하는 이송지지부(210)를 포함할 수 있다.
이송지지부(210)는, 일단부가 상기 적재선반 모듈에 설정된 범위에서 회동 가능하도록 고정되며, 타단부는 상기 이탈되는 가공된 목재가 설정된 열(Row)에서 임의 이탈하지 않도록 지지하도록 하되, 상기 적재선반 모듈의 단위 열(Unit Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재되는 경우, 설정된 폭만큼 이동하여 새로운 열(Row)에 따라 가공된 목재를 적재할 수 있도록 도울 수 있다.
또한 본 발명에 따른 이송지지부(210)는 적재되는 목재(1)의 규격 및 숫자에 따라 오픈되어 순차적으로 적재된 목재(1)가 설정된 가이드를 따라 수평이송되도록 할 수 있다. 이송지지부(210)는 탄성부재에 결합되는 회동부재가 구비될 수 있다(도 2 참조).
본 발명의 정렬부(300, 도 3 참조)는 컨베이어 모듈(110)에 공급되는 목재(1)가 바른 방향으로 정렬되도록 한다. 정렬부(300)는 몰딩 가공을 마친 목재가 컨베이어 모듈(110)의 상면에 형성된 하나 또는 하나 이상의 수납 모듈(130)에 탑재되기 이전에 가공(몰딩) 완료된 목재(1)가 보다 안전하게 수납 모듈(130)에 안착될 수 기능을 수행한다.
또한, 정렬부(300)는 몰딩 가공을 마친 목재(1)가 컨베이어 모듈(110)로 공급되기 이전에 버퍼 역할을 수행할 수 있다. 정렬부(300)에 몰딩 가공을 마친 목재(1)들이 순차적으로 인입되어 정렬하는 동시에, 일정 순서 및 타이밍에 맞게 배출됨으로써 컨베이어 모듈(110)을 따라 이동하는 수납 모듈(130)에 정확하게 안착되도록 한다.
이를 위해 본 발명에 따른 정렬부(300)는 몰딩이 완료된 목재(1)가 이송될 수 있는 슬라이딩 모듈(310) 및 타이밍에 맞춰 정렬된 목재(1)를 순차적으로 가공 목재 자동 적재 장치(100)로 이동될 수 있도록 지원하는 해제 모듈(330)을 포함할 수 있다. 또한 정렬부(300)는 목재 정렬을 위하여 좌우 진동(도 3에서의 "Z")을 제공할 수 있는 진동 모듈(320)을 더 포함하여, 슬라이딩 모듈(310)을 통해 순차적으로 전달되는 목재(1)를 진동을 통해 정렬하도록 할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가공 목재의 자동 적재 장치(100)는 몰딩 공정 이후 이송되는 목재(1)들의 불량을 육안 검사 이외의 방법으로 간편하게 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 적재 장치(100)는 목재 벤딩 공정을 위하여 자동으로 목재 다발을 형성하고 이를 자동으로 밴딩 장치로 이송이 가능하게 하여 공정 효율을 높일 수 있다.
한편 본 발명의 실시 예에 따른 적재 장치(100)는 불량검출부 및 반출수단을 더 포함할 수 있다.
불량검출부는 수납 모듈(130)에 설정된 위치 또는 수납 모듈(130)과 이격된 위치에 설치되어 불량 목재를 검출(휨 측정센서(X) 또는 별도의 센서(목재(1)의 형상이나 모양, 색(Color) 이상 등을 검출하는 센서) 또는 영상감지 기반의 측정 모듈이 될 수 있다)할 수 있다. 불량 목재는 몰딩 가공 이후에 배출되는 목재들 중 휘어진 목재 등으로 정의할 수 있다.
예를 들면, 불량검출부는 수납 모듈(130)의 양단과 중간 등의 적어도 3곳 감지센서가 설치되어 목재(1)가 수납 모듈(130)에 수납되었는지 여부를 검출할 수 있다. 또한 불량검출부는 3개의 감지센서 모두가 감지하지 못할 경우 불량으로 판단하고, 알람을 제공하 수 있다.
불량검출부에 사용되는 센서로 접촉센서, 적외선센서, 초음파센서, 광센서 등이 사용될 수 있다.
불량검출부는 수납 모듈(130)에 불량 목재(일 예로 몰딩 공정을 통해 수납 모듈(130)로 공급되는 가공된 목재(1)의 일단부, 중간부 및 타단부 간의 휨 정도가 설정된 오차 범위 밖에 있는 경우 등)가 탑재된 경우 해당 알람을 발생하고, 컨베이어 모듈(110)의 이동을 정지시킬 수 있다. 이후, 불량 발생 위치를 작업자가 확인할 수 있도록 음성으로 안내하거나, 램프를 점등시킬 수 있다.
또한 이와 함께(또는 별개로) 전술한 지지부(130c)의 높이차 조정을 통해 불량으로 판단되는 목재(1)를 컨베이어 모듈(110)로부터 낙하(또는 이탈)시킬 수 있다. 이를 위해 자동 또는 외부의 센서 정보 등을 통해 각각 높이 조절이 가능한 지지부(130c)는 수납 모듈(130) 이외에도 별도로 하나 또는 하나 이상이 컨베이어 모듈(110)의 상면에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 의할 경우, 불량검출부와 연동하여 배출수단이 더 구비될 수 있다.
배출수단은 수납 모듈(130)의 일단에 설치되거나, 컨베이어 모듈의 바깥쪽에 설치될 수 있다. 예를 들면, 배출수단이 수납 모듈(130)의 일단에 설치된 경우 배출수단은 목재를 배출수단이 설치되지 않은 타단으로 목재를 튕겨내는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 배출수단은 수납 모듈(130)의 바닥면에서 돌출되면서 목재의 일단을 튕겨내어 목재가 반대편으로 이동하도록 할 수 있다.
배출수단은 상기 예와 다르게 상부에서 집게 등을 이용하여 불량 목재만을 선택하여 배출시킬 수도 있으며, 다양한 방식으로 불량 목재를 배출시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 목재(각재)
100: 목재 자동 적재 장치
110: 컨베이어 모듈
130: 수납 모듈
200: 적재선반 모듈
210: 이송지지부
300: 정렬부
310: 슬라이딩 모듈
320: 진동 모듈
330: 해제 모듈
S1 내지 S3: 휨 측정모듈

Claims (7)

  1. 목재 이송, 목재 몰딩, 목재 검수, 전처리 및 목재 벤딩 공정을 수행하는 목재 가공 자동 시스템에 활용될 수 있는 가공 목재의 자동 적재 장치에 있어서,
    상기 가공 목재의 자동 적재 장치는,
    설정된 방향으로 일정한 속도로 왕복 운동하는 컨베이어 모듈;
    상기 컨베이어 모듈의 상면에 하나 또는 하나 이상 형성되며, 설정된 위치에서 공급되는 가공된 목재를 수납한 상태에서, 상기 컨베이어 모듈의 운동에 따라 상기 가공된 목재를 상기 컨베이어 모듈의 일단부로 이송하는 수납 모듈; 및
    상기 컨베이어 모듈의 상기 일단부와 설정된 간격으로 이격되어 형성되며, 상기 컨베이어 모듈의 상기 일단부에서의 운동 방향의 전환에 따라, 상기 수납 모듈에서 이탈하는 상기 가공된 목재를 순차적으로 적재되는 적재선반 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납 모듈은,
    설정된 길이와 높이, 폭으로 형성되고, 상면이 개방된 개구부가 형성된 반면, 양측면과 하면이 폐쇄된 형상의 단면을 통해 형성되는 상면만 개방된 내부 공간에 상기 가공된 목재를 수용할 수 있으며,
    상기 수납 모듈로 공급되는 상기 가공된 목재는,
    길이 방향으로 휨이 없거나 오차 범위 내에 한정된 휨이 있고, 상기 개구부의 폭보다 작은 단면 폭으로 형성된 경우에 한해 상기 수납 모듈의 상기 내부 공간에 수납될 수 있되,
    상기 내부 공간은,
    양측면 및/또는 하면의 폭, 길이, 두께 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조정을 통해, 설정된 범위 내에서 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납 모듈은,
    설정된 위치에 부착되고, 내부 공간에 수용된 상기 가공된 목재의 무게를 측정할 수 있는 무게 센서; 및
    일단부가 상기 컨베이어 모듈의 상면에 부착되며, 타단부는 상기 수납 모듈의 설정된 하부면에 부착되고, 서로 다른 높이로 조절이 가능한 복수개의 지지부를 포함하여, 상기 수납 모듈이 상기 컨베이어 모듈로부터 일정한 높이만큼 이격시키도록 하되,
    상기 수납 모듈은,
    상기 무게 센서를 통해 수납된 상기 가공된 목재의 무게를 측정하고, 상기 측정된 무게가 설정된 범위에 속하지 않는 경우, 상기 복수개의 지지부 높이를 다르게 조절하여 상기 수납된 가공된 목재를 상기 수납 모듈에서 수납 해제하는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재선반 모듈은,
    상기 수납 모듈에서 이탈되는 상기 가공된 목재가 설정된 열(Row)에 따라 순차적으로 적재되도록 설정된 속도로 하강하는 동시에,
    설정된 열(Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재된 경우, 상기 컨베이어 모듈에서 이탈하는 수평방향으로 설정된 폭만큼 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재선반 모듈은,
    상기 수납 모듈에서 이탈하는 상기 가공된 목재가 설정된 열(Row)에 맞춰 적재되도록 가이드하는 이송지지부를 포함하되,
    상기 이송지지부는,
    일단부가 상기 적재선반 모듈에 설정된 범위에서 회동 가능하도록 고정되며, 타단부는 이탈되는 상기 목재가 설정된 열(Row)에서 임의 이탈하지 않도록 지지하도록 하되,
    상기 적재선반 모듈의 단위 열(Unit Row)에 설정된 갯수의 가공된 목재가 적재되는 경우, 설정된 폭만큼 이동하여 새로운 열(Row)에 따라 가공된 목재를 적재할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 가공된 목재가 상기 내부 공간에 수납되지 않을 경우, 불량으로 판단하는 불량검출부를 더 포함하는 가공 목재의 자동 적재 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 불량검출부에서 불량으로 판단된 목재를 상기 수납 모듈에서 이탈시키는 반출수단을 더 포함하는 가공 목재의 자동 적재 장치.

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