KR20220040286A - 이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템 - Google Patents

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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

이송대차가 개시된다. 본 발명에 따른 이송대차는, 주행경로를 따라 이동되는 이송대차 본체와, 이송대차 본체에 지지되며 이송 대상물을 파지하되 이송 대상물을 제1축 방향과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 포함한다.

Description

이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템{Transfer vehicle and transfer vehicle system having the same}
본 발명은, 이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템에 관한 것에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고중량의 이송대상물을 안전하게 이송할 수 있는 이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 2차 전지(secondary cell)는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리킨다. 이러한 2차 전지를 통상적으로 축전기라 부르기도 한다.
이러한 2차 전지는 전극 적층체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 예컨대, 2차 전지는 스택형 구조, 권취형 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류될 수 있다.
다양한 분류 중에서 스택형 구조는 전극, 즉 양극과 음극을 소정의 크기로 절단한 다음 양극과 음극의 사이에 분리막을 두고 양극과 음극을 교번적으로 적층하여 전극 적층체를 형성한 것을 가리킨다. 상술한 양극과 음극 등은 매거진(magazine)에 적재되어 공정장소로 이송된다.
상술한 양극 또는 음극인 전극이 적재된 매거진은 풀 적재(전극 약 1,200매) 시 대략 30kg 내지 50kg의 무게가 나가기 때문에 수작업으로 운반하기 어려워 이송대차 시스템에 의해 이송된다.
이송대차 시스템은 이송 대상물을 이송하는 이송대차와, 이송대차가 주행 가능하도록 천장에 설치되는 주행 레일(rail)을 포함한다.
양극 또는 음극인 전극이 적재된 매거진이 고중량이고 구조상 무게 중심이 상부에 있어 전도의 위험인 큰 점에서, 종래의 이송대차로 이송하는 경우에는 이송과정에서 이송 대상물이 추락하여 이송 대상물에 손상이 발생될 가능성이 커 고중량의 이송 대상물을 안정적으로 이송할 수 있는 이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0035639호, (2020.04.06.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고중량의 이송 대상물을 안정적으로 이송할 수 있는 이송대차 및 이를 구비하는 이송대차 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 주행경로를 따라 이동되는 이송대차 본체; 및 상기 이송대차 본체에 지지되며, 이송 대상물을 파지하되 상기 이송 대상물을 제1축 방향과 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 상기 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 포함하는 이송대차가 제공될 수 있다.
상기 사면가압용 그리퍼유닛은, 상기 이송대차 본체에 연결되는 그리퍼 프레임부; 상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되며, 상기 제1축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제1축방향용 그리퍼부; 상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되고 상기 제1축방향용 그리퍼부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제2축방향용 그리퍼부; 상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제1축방향용 가이드부; 상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제2축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제2축방향용 가이드부; 및 상기 그리퍼 프레임부에 지지되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 그리퍼 이동부를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 이동부는, 상기 그리퍼 프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 회전에 의해 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 회전캠부; 및 상기 회전캠부에 연결되어 상기 회전캠부를 회전시키는 캠 구동부를 포함할 수 있다.
상기 회전캠부에는, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제1축방향용 가이드슬릿과, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제2축방향용 가이드슬릿이 형성될 수 있다.
상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 상기 회전캠부의 중앙영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿의 상기 회전캠부의 중앙영역에 대한 최단거리는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1축방향용 그리퍼부는, 상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제1 파지용 지지대; 상기 제1 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제1 파지용 가압 플레이트부; 및 상기 제1 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제1축방향용 가이드부에 연결되는 제1 파지용 이동 블록부를 포함할 수 있다.
상기 제1축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되며, 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2축방향용 그리퍼부는, 상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제2 파지용 지지대; 상기 제2 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제2 파지용 가압 플레이트부; 및 상기 제2 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제2축방향용 가이드부에 연결되는 제2 파지용 이동 블록부를 포함할 수 있다.
상기 제2축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되며, 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 천장에 설치되어 주행경로를 형성하는 주행 레일; 상기 주행 레일을 따라 이동되는 이송대차; 및 상기 이송대차와 통신하며 상기 이송대차의 이동을 제어하는 중앙관제시스템을 포함하고, 상기 이송대차는, 이송대차 본체; 및 상기 이송대차 본체에 지지되며, 이송 대상물을 파지하되 상기 이송 대상물을 제1축 방향과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 상기 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 포함하는 이송대차 시스템이 제공될 수 있다.
상기 사면가압용 그리퍼유닛은, 상기 이송대차 본체에 결합되는 그리퍼 프레임부; 상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되며, 상기 제1축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제1축방향용 그리퍼부; 상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되고 상기 제1축방향용 그리퍼부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제2축방향용 그리퍼부; 상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제1축방향용 가이드부; 상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제2축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제2축방향용 가이드부; 및 상기 그리퍼 프레임부에 지지되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 그리퍼 이동부를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 이동부는, 상기 그리퍼 프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 회전에 의해 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 회전캠부; 및 상기 회전캠부에 연결되어 상기 회전캠부를 회전시키는 캠 구동부를 포함하고, 상기 회전캠부에는, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제1축방향용 가이드슬릿과, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제2축방향용 가이드슬릿이 형성되며, 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 상기 회전캠부의 중앙영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치되고, 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿의 상기 회전캠부의 중앙영역에 대한 최단거리는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 포함할 수 있다.
상기 제1축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되어 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되고, 상기 제1축방향용 그리퍼부는, 상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제1 파지용 지지대; 상기 제1 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제1 파지용 가압 플레이트부; 및 상기 제1 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제1축방향용 가이드부에 연결되는 제1 파지용 이동 블록부를 포함할 수 있다.
상기 제2축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되어 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되며, 상기 제2축방향용 그리퍼부는, 상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제2 파지용 지지대; 상기 제2 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제2 파지용 가압 플레이트부; 및 상기 제2 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제2축방향용 가이드부에 연결되는 제2 파지용 이동 블록부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 이송 대상물을 파지하되 이송 대상물을 제1축 방향과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 구비함으로써, 이송과정에서 이송 대상물의 추락을 방지할 수 있고, 그에 따라 고중량의 이송 대상물을 안정적으로 이송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송대차 시스템이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 이송대차의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 사면가압용 그리퍼유닛이 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 사면가압용 그리퍼유닛이 이송 대상물 파지하는 경우의 제1축방향용 그리퍼부와 제2축방향용 그리퍼부의 위치가 도시된 도면이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 도 4의 상태에서 그리퍼 이동부가 도시된 도면이다.
도 7은 도 3의 사면가압용 그리퍼유닛이 이송 대상물 파지 해제한 경우의 제1축방향용 그리퍼부와 제2축방향용 그리퍼부의 위치가 도시된 도면이다.
도 8은 도 7의 측면도이다.
도 9는 도 7의 상태에서 그리퍼 이동부가 도시된 도면이다.
도 10은 도 6의 회전캠부를 확대한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하의 도면에서 제1축 방향은 X로 표시하고 제2축 방향은 Y로 표시하고 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향은 Z로 표시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송대차 시스템이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 이송대차의 개략적인 구성이 도시된 도면이며, 도 3은 도 2의 사면가압용 그리퍼유닛이 도시된 도면이고, 도 4는 도 3의 사면가압용 그리퍼유닛이 이송 대상물 파지하는 경우의 제1축방향용 그리퍼부와 제2축방향용 그리퍼부의 위치가 도시된 도면이며, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 도 4의 상태에서 그리퍼 이동부가 도시된 도면이며, 도 7은 도 3의 사면가압용 그리퍼유닛이 이송 대상물 파지 해제한 경우의 제1축방향용 그리퍼부와 제2축방향용 그리퍼부의 위치가 도시된 도면이고, 도 8은 도 7의 측면도이며, 도 9는 도 7의 상태에서 그리퍼 이동부가 도시된 도면이고, 도 10은 도 6의 회전캠부를 확대한 도면이다.
이들 도면을 참조하면 본 실시예에 따른 이송대차 시스템은, 종래와 달리 이송 대상물(미도시)을 사면에서 파지하여 이송함으로써, 이송과정에서 고중량의 이송 대상물의 추락을 방지할 수 있고, 그에 따라 고중량의 이송 대상물(미도시)을 안정적으로 이송할 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 이송대차 시스템은, 천장에 설치되어 주행경로를 형성하는 주행 레일(110)과, 주행 레일(110) 따라 이동되는 이송대차(200)와, 이송대차(200)와 통신하며 이송대차(200)의 이동을 제어하는 중앙관제시스템(미도시)을 포함한다.
주행 레일(110)은 도 1에 도시된 바와 같이, 이송대차(200)의 주행을 안내하는 레일, 즉 궤도이다. 주행 레일(110)은 직진 구간(111)과 커브 구간(112)을 포함할 수 있다. 물론, 도 1의 주행 레일(110)에 대한 레이아웃(lay out)은 하나의 예일 뿐이며 도 1의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
직진 구간(111)은 이송대차(200)가 직진으로 주행할 수 있는 구간이고, 커브 구간(112)은 연속된 직진 구간(111)의 일부가 일정 곡률을 가지는 구간이다. 직진 구간(111)과 커브 구간(112)은 한 지점에서 분기될 수도 있고 혹은 다시 만날 수도 있다.
이처럼 직진 구간(111)과 커브 구간(112)을 포함할 수 있는 주행 레일(110)에는 곳곳에 다수의 공정 장비(미도시)가 배치될 수 있다. 예컨대, 공정 장비(미도시)가 이차전지 제조용 전극 적층기(미도시)라면 이송대차(200)는 이송 대상물(전극이 적재된 매거진)을 실어 이차전지 제조용 전극 적층기(미도시)로 이송할 수 있다.
도 2를 참조해서 이송대차(200)에 대해 간략하게 살펴본다. 이송대차(200)는 주행 레일(110)이 안내하는 주행경로를 따라 이동되는 이송대차 본체(210)와, 이송대차 본체(210)의 상부에 결합되며 주행 레일(110)을 따라 주행되는 다수의 휠(221, wheel)을 구비하는 주행부(220)와, 이송대차 본체(210)에 결합되며 이송 대상물을 상하방향으로 업/다운(up/down) 이동시킬 수 있는 이송 대상물 승강부(230)와, 이송 대상물 승강부(230)에 연결되며 이송 대상물을 파지하되 이송 대상물을 제1축 방향(X)과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향(Y)에서 가압하여 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛(240)을 포함한다.
이러한 이송대차(200)는 다수의 휠(221)이 주행 레일(110)에 올려진 상태에서 휠(221)의 작용으로 주행 레일(110) 상에서 주행될 수 있다. 참고로, 주행부(220)는 도 2처럼 휠(221) 외의 여려 부품들의 조합으로 이루어질 수 있다. 이러한 이송대차(200)의 주행부(220)와 이송 대상물 승강부(230)에 대해서는 본 출원인에 의해 기출원된 문헌을 참조하기로 하고 여기서는 자세한 설명은 생략한다.
사면가압용 그리퍼유닛(240)은 이송 대상물 승강부(230)에 연결되어 이송대차 본체(210)에 지지된다. 이러한 사면가압용 그리퍼유닛(240)은 이송 대상물을 파지하되 이송 대상물을 제1축 방향(X)과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향(Y)에서 가압하여 이송 대상물을 전후좌후 방향인 4면에서 파지한다.
여기서, 이송 대상물은 전극이 적재된 매거진(magazine)이다. 이송 대상물은 사각의 박스 형상을 가지되, 제1축 방향의 길이가 제2축 방향의 길이보다 긴 직육면체 형상으로 형성된다.
본 실시예에 따른 사면가압용 그리퍼유닛(240)은, 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 이송대차 본체(210)에 연결되는 그리퍼 프레임부(241)와, 그리퍼 프레임부(241)에 상대이동 가능하게 결합되며 제1축 방향(X) 상에서 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제1축방향용 그리퍼부(242)와, 그리퍼 프레임부(241)에 상대이동 가능하게 결합되고 제1축방향용 그리퍼부(242)에 대해 이격되어 배치되며 제2축 방향(Y) 상에서 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제2축방향용 그리퍼부(243)와, 그리퍼 프레임부(241)에 결합되며 제1축방향용 그리퍼부(242)에 연결되어 제1축방향용 그리퍼부(242)의 이동을 안내하는 제1축방향용 가이드부(244)와, 그리퍼 프레임부(241)에 결합되며 제2축방향용 그리퍼부(243)에 연결되어 제2축방향용 그리퍼부(243)의 이동을 안내하는 제2축방향용 가이드부(245)와, 그리퍼 프레임부(241)에 지지되며 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)에 연결되어 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)를 이동시키는 그리퍼 이동부(246)를 포함한다.
그리퍼 프레임부(241)는 이송 대상물 승강부(230)에 결합되어 이송대차 본체(210)에 연결된다. 이러한 그리퍼 프레임부(241)는 도 3에 도시된 바와 같이 사각의 박스 형상으로 형성된다. 그리퍼 프레임부(241)의 내부에는 제1축방향용 가이드부(244)와 제2축방향용 가이드부(245) 및 그리퍼 이동부(246)가 배치되며, 제1축방향용 가이드부(244)와 제2축방향용 가이드부(245) 및 그리퍼 이동부(246)는 프레임 하우징(241a)에 의해 외부에 대해 차폐된다.
제1축방향용 그리퍼부(242)는 그리퍼 프레임부(241)에 상대이동 가능하게 결합되어 제1축 방향(X) 상에서 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동된다. 이러한 제1축방향용 그리퍼부(242)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 제1축방향용 그리퍼부(242)는 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치된다.
본 실시예에 따른 제1축방향용 그리퍼부(242)는, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이송 대상물의 하단부에 연결되며 이송 대상물을 지지하는 제1 파지용 지지대(242a)와, 제1 파지용 지지대(242a)에 결합되며 이송 대상물을 가압하는 제1 파지용 가압 플레이트부(242b)와, 제1 파지용 가압 플레이트부(242b)에 결합되며 제1축방향용 가이드부(244)에 연결되는 제1 파지용 이동 블록부(242c)를 포함한다.
제1 파지용 지지대(242a)는 이송 대상물의 하단부 가장자리 영역에 각각 연결되어 이송 대상물을 지지한다. 상술한 바와 같이 한 쌍으로 마련된 제1축방향용 그리퍼부(242)의 각각의 제1 파지용 지지대(242a) 각각이 이송 대상물의 제1축 방향(X)의 일측 가장자리 영역과 반대편 가장자리 영역에 연결되어 이송 대상물을 지지한다.
제1 파지용 가압 플레이트부(242b)는 제1 파지용 지지대(242a)에 결합된다. 이러한 제1 파지용 가압 플레이트부(242b)는 이송 대상물의 양측 사이드 측벽을 가압한다.
제1 파지용 이동 블록부(242c)는 제1 파지용 가압 플레이트부(242b)에 결합된다. 이러한 제1 파지용 이동 블록부(242c)는 제1축방향용 가이드부(244)의 후술할 가이드 레일(R)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결된다. 또한, 제1 파지용 이동 블록부(242c)에는 그리퍼 이동부(246)에 연결되는 제1축방향용 캠 팔로워(cam follower, CM1)가 장착된다. 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)는 제1 파지용 이동 블록부(242c)의 상면부에서 돌출되어 형성되는 원형의 봉 형상으로 마련된다.
제2축방향용 그리퍼부(243)는 그리퍼 프레임부(241)에 상대이동 가능하게 결합되고 제1축방향용 그리퍼부(242)에 대해 이격되어 배치된다. 이러한 제2축방향용 그리퍼부(243)는 제2축 방향(Y) 상에서 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동된다.
이러한 제2축방향용 그리퍼부(243)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 제2축방향용 그리퍼부(243)는 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치된다.
본 실시예에 따른 제2축방향용 그리퍼부(243)는, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이송 대상물의 하단부에 연결되며 이송 대상물을 지지하는 제2 파지용 지지대(243a)와, 제2 파지용 지지대(243a)에 결합되며 이송 대상물을 가압하는 제2 파지용 가압 플레이트부(243b)와, 제2 파지용 가압 플레이트부(243b)에 결합되며 제2축방향용 가이드부(245)에 연결되는 제2 파지용 이동 블록부(243c)를 포함한다.
제2 파지용 지지대(243a)는 이송 대상물의 하단부 가장자리 영역에 각각 연결되어 이송 대상물을 지지한다. 상술한 바와 같이 한 쌍으로 마련된 제2축방향용 그리퍼부(243)의 제2 파지용 지지대(243a) 각각이 이송 대상물의 제2축 방향(Y)의 일측 가장자리 영역과 반대편 가장자리 영역에 연결되어 이송 대상물을 지지한다.
제2 파지용 가압 플레이트부(243b)는 제2 파지용 지지대(243a)에 결합된다. 이러한 제2 파지용 가압 플레이트부(243b)는 이송 대상물의 양측 사이드 측벽을 가압한다.
제2 파지용 이동 블록부(243c)는 제2 파지용 가압 플레이트부(243b)에 결합된다. 이러한 제2 파지용 이동 블록부(243c)는 제2축방향용 가이드부(245)의 후술할 가이드 레일(R)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결된다. 또한, 제2 파지용 이동 블록부(243c)에는 그리퍼 이동부(246)에 연결되는 제2축방향용 캠 팔로워(cam follower, CM2)가 장착된다. 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)는 제2 파지용 이동 블록부(243c)의 상면에서 돌출되어 형성되는 원형의 봉 형상으로 마련된다.
제1축방향용 가이드부(244)는 그리퍼 프레임부(241)에 결합된다. 이러한 제1축방향용 가이드부(244)는 제1축방향용 그리퍼부(242)에 연결되어 제1축방향용 그리퍼부(242)의 이동을 안내한다. 본 실시예에 따른 제1축방향용 가이드부(244)는 제1 파지용 이동 블록부(242c)가 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 가이드 레일(R)을 포함한다.
제2축방향용 가이드부(245)는 그리퍼 프레임부(241)에 결합된다. 이러한 제2축방향용 가이드부(245)는 제2축방향용 그리퍼부(243)에 연결되어 제2축방향용 그리퍼부(243)의 이동을 안내한다. 본 실시예에 따른 제2축방향용 가이드부(245)는 제2 파지용 이동 블록부(243c)가 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 가이드 레일(R)을 포함한다.
한편, 그리퍼 이동부(246)는 그리퍼 프레임부(241)에 지지된다. 이러한 그리퍼 이동부(246)는 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)에 연결되어 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)를 이동시킨다.
본 실시예에 따른 그리퍼 이동부(246)는, 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 그리퍼 프레임부(241)에 회전 가능하게 결합되며 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)에 연결되어 회전에 의해 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)를 이동시키는 회전캠부(247)와, 회전캠부(247)에 연결되어 회전캠부(247)를 회전시키는 캠 구동부(미도시)를 포함한다.
회전캠부(247)는 그리퍼 프레임부(241)에 회전 가능하게 결합된다. 회전캠부(247)에는, 제1축방향용 그리퍼부(242)에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)가 관통하는 제1축방향용 가이드슬릿(S1)과, 제2축방향용 그리퍼부(243)에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)가 관통하는 제2축방향용 가이드슬릿(S2)이 형성된다.
제1축방향용 가이드슬릿(S1)에는 제1축방향용 그리퍼부(242)에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)가 관통한다. 회전캠부(247)의 회전 시 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)는 제1축방향용 가이드슬릿(S1)에 안내되어 제1축 방향으로 이동되고, 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)의 이동에 의해 제1축방향용 그리퍼부(242)가 이동된다.
본 실시예에 따른 제1축방향용 가이드슬릿(S1)의 내벽면은 제1축방향용 캠 팔로워(CM1)의 외벽에 연결됨으로써, 제1축방향용 그리퍼부(242)에 외력이 가해지더라도 회전캠부(247)의 회전이 제한된 상태에서는 제1축방향용 그리퍼부(242)가 이동되지 않는다.
또한, 제2축방향용 가이드슬릿(S2)에는 제2축방향용 그리퍼부(243)에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)가 관통한다. 회전캠부(247)의 회전 시 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)는 제2축방향용 가이드슬릿(S2)에 안내되어 제2축 빙향으로 이동되고, 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)의 이동에 의해 제2축방향용 그리퍼부(243)가 이동된다.
본 실시예에 따른 제2축방향용 가이드슬릿(S2)의 내벽면은 제2축방향용 캠 팔로워(CM2)의 외벽에 연결됨으로써, 제2축방향용 그리퍼부(243)에 외력이 가해지더라도 회전캠부(247)의 회전이 제한된 상태에서는 제2축방향용 그리퍼부(243)가 이동되지 않는다.
본 실시예에서 제1축방향용 가이드슬릿(S1)과 제2축방향용 가이드슬릿(S2)은 각각 2개 형성되며, 2개의 제1축방향용 가이드슬릿(S1)과 제2축방향용 가이드슬릿(S2) 각각은 회전캠부(247)의 중앙영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제1축방향용 가이드슬릿(S1)과 회전캠부(247)의 중앙영역 사이의 최단거리(L1)가 제2축방향용 가이드슬릿(S2)과 회전캠부(247)의 중앙영역 사이의 최단거리(L2)보다 짧게 형성된다. 이러한 거리 차이에 의해 회전캠부(247)의 회전 시 제1축방향용 그리퍼부(242)가 먼저 이송 대상물에 접촉되고 이후 제2축방향용 그리퍼부(243)가 이송 대상물에 접촉된다.
이와 같이 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)가 약간의 시차를 두고 이송 대상물에 접촉되어 이송 대상물을 가압하여 파지함으로서, 이송 대상물이 파지과정에서 이송 대상물이 정위치에서 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제1축방향용 그리퍼부(242)가 먼저 제1축 방향(X)에서 이송 대상물을 가압하여 제1축 방향(X)에 대해 이송 대상물을 정위치시킨 후 제2축방향용 그리퍼부(243)가 제2축 방향(Y)에서 이송 대상물을 가압하여 제2축 방향(Y)에 대해 이송 대상물을 정위치시킴으로써, 전방향에 대해 이송 대상물이 정위치될 수 있다.
이와 달리 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)가 동시에 이송 대상물에 접촉되는 경우에는 이송 대상물이 틀어져 정위치되지 않은 상태로 파지될 수 있어 이송과정에서 추락의 위험이 있다.
캠 구동부(미도시)는 회전캠부(247)에 연결되어 회전캠부(247)를 회전시킨다. 이러한 캠 구동부(미도시)는, 회전캠부(247)의 중앙영역에 결합되는 웜휠부(미도시)와, 웜휠부(미도시)에 치합되는 웜(미도시)이 형성된 웜샤프트부(미도시)와, 웜샤프트부(미도시)를 회전시키는 구동모터부(미도시)를 포함한다.
웜휠부(미도시)는 회전캠부(247)의 중앙영역에 결합된다. 이러한 웜휠부(미도시)의 외주면에는 나사산이 형성된다. 웜샤프트부(미도시)는 길이가 긴 원형의 봉 형상으로 형성된다. 이러한 웜샤프트부(미도시)의 일측에는 웜휠부(미도시)의 나사산에 치합되는 나사산이 형성된 웜(미도시)이 마련된다.
구동모터부(미도시) 웜샤프트부(미도시)에 연결되어 웜샤프트부(미도시)를 회전시킨다. 이러한 구동모터부(미도시)의 동작에 의해 웜샤프트부(미도시)가 회전되고 웜샤프트부(미도시)의 회전력이 웜(미도시) 및 웜휠부(미도시)를 거쳐 회전캠부(247)에 전달되어 회전캠부(247)가 회전된다.
상술한 캠 구동부(미도시)는 회전캠부(247)의 상부에 배치될 수 있는데, 도시의 편의를 위해 도 6 및 도 9에서는 캠 구동부(미도시)의 도시를 생략하였다.
한편, 중앙관제시스템(미도시)은 이송대차(200)와 통신하여 이송대차(200)의 이동을 제어한다. 이러한 중앙관제시스템은 이송대차(200)의 이동 중 이상상황이 발생 시 이송대차(200)를 긴급정지 시킨다.
이하에서 본 실시예에 따른 이송대차 시스템의 동작을 도 1 내지 도 10을 참고하여 사면가압용 그리퍼유닛(240)을 위주로 설명한다.
먼저 이송 대상물을 파지하기 위해 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)가 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 벌어진 상태로 이송 대상물을 향해 하강한다.
제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243) 사이에 이송 대상물이 위치된 후 회전캠부(247)의 회전에 의해 제1축방향용 그리퍼부(242)와 제2축방향용 그리퍼부(243)가 이송 대상물을 향해 이동되어 이송 대상물을 파지한다(도 4 내지 도 6 참조).
이때, 상술한 바와 같이 제1축방향용 가이드슬릿(S1)과 회전캠부(247)의 중앙영역 사이의 최단거리(L1)가 제2축방향용 가이드슬릿(S2)과 회전캠부(247)의 중앙영역 사이의 최단거리(L2)보다 짧게 형성됨으로써, 회전캠부(247)의 회전 시 제1축방향용 그리퍼부(242)가 먼저 이송 대상물에 접촉되고 이후 제2축방향용 그리퍼부(243)가 이송 대상물에 접촉되고, 그에 따라 파지과정에서 이송 대상물의 틀어짐이 방지된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 이송대차 시스템은, 이송 대상물을 파지하되 이송 대상물을 제1축 방향(X)과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향(Y)에서 가압하여 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛(240)을 구비함으로써, 이송과정에서 이송 대상물의 추락을 방지할 수 있고, 그에 따라 고중량의 이송 대상물을 안정적으로 이송할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110: 주행 레일 200: 이송대차
210: 이송대차 본체 240: 사면가압용 그리퍼유닛
241: 그리퍼 프레임부 242: 제1축방향용 그리퍼부
242a: 제1 파지용 지지대 242b: 제1 파지용 가압 플레이트부
242c: 제1 파지용 이동 블록부 243: 제2축방향용 그리퍼부
243a: 제2 파지용 지지대 243b: 제2 파지용 가압 플레이트부
243c: 제2 파지용 이동 블록부 244: 제1축방향용 가이드부
245: 제2축방향용 가이드부 246: 그리퍼 이동부
247: 회전캠부 CM1: 제1축방향용 캠 팔로워
CM2: 제2축방향용 캠 팔로워 S1: 제1축방향용 가이드슬릿
S2: 제2축방향용 가이드슬릿

Claims (15)

  1. 주행경로를 따라 이동되는 이송대차 본체; 및
    상기 이송대차 본체에 지지되며, 이송 대상물을 파지하되 상기 이송 대상물을 제1축 방향과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 상기 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 포함하는 이송대차.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사면가압용 그리퍼유닛은,
    상기 이송대차 본체에 연결되는 그리퍼 프레임부;
    상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되며, 상기 제1축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제1축방향용 그리퍼부;
    상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되고 상기 제1축방향용 그리퍼부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제2축방향용 그리퍼부;
    상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제1축방향용 가이드부;
    상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제2축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제2축방향용 가이드부; 및
    상기 그리퍼 프레임부에 지지되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 그리퍼 이동부를 포함하는 이송대차.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그리퍼 이동부는,
    상기 그리퍼 프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 회전에 의해 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 회전캠부; 및
    상기 회전캠부에 연결되어 상기 회전캠부를 회전시키는 캠 구동부를 포함하는 이송대차.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전캠부에는,
    상기 제1축방향용 그리퍼부에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제1축방향용 가이드슬릿과, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제2축방향용 가이드슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 이송대차.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 상기 회전캠부의 중앙영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 이송대차.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿의 상기 회전캠부의 중앙영역에 대한 최단거리는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 이송대차.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1축방향용 그리퍼부는,
    상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제1 파지용 지지대;
    상기 제1 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제1 파지용 가압 플레이트부; 및
    상기 제1 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제1축방향용 가이드부에 연결되는 제1 파지용 이동 블록부를 포함하는 이송대차.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되며, 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되는 이송대차.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2축방향용 그리퍼부는,
    상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제2 파지용 지지대;
    상기 제2 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제2 파지용 가압 플레이트부; 및
    상기 제2 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제2축방향용 가이드부에 연결되는 제2 파지용 이동 블록부를 포함하는 이송대차.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제2축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되며, 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되는 이송대차.
  11. 천장에 설치되어 주행경로를 형성하는 주행 레일;
    상기 주행 레일을 따라 이동되는 이송대차; 및
    상기 이송대차와 통신하며 상기 이송대차의 이동을 제어하는 중앙관제시스템을 포함하고,
    상기 이송대차는
    이송대차 본체; 및
    상기 이송대차 본체에 지지되며, 이송 대상물을 파지하되 상기 이송 대상물을 제1축 방향과 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에서 가압하여 상기 이송 대상물을 파지하는 사면가압용 그리퍼유닛을 포함하는 이송대차 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 사면가압용 그리퍼유닛은,
    상기 이송대차 본체에 결합되는 그리퍼 프레임부;
    상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되며, 상기 제1축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제1축방향용 그리퍼부;
    상기 그리퍼 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되고 상기 제1축방향용 그리퍼부에 대해 이격되어 배치되며, 상기 제2축 방향 상에서 상기 이송 대상물에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되는 제2축방향용 그리퍼부;
    상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제1축방향용 가이드부;
    상기 그리퍼 프레임부에 결합되며, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제2축방향용 그리퍼부의 이동을 안내하는 제2축방향용 가이드부; 및
    상기 그리퍼 프레임부에 지지되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 그리퍼 이동부를 포함하는 이송대차 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 그리퍼 이동부는,
    상기 그리퍼 프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부에 연결되어 회전에 의해 상기 제1축방향용 그리퍼부와 상기 제2축방향용 그리퍼부를 이동시키는 회전캠부; 및
    상기 회전캠부에 연결되어 상기 회전캠부를 회전시키는 캠 구동부를 포함하고,
    상기 회전캠부에는,
    상기 제1축방향용 그리퍼부에 장착된 제1축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제1축방향용 가이드슬릿과, 상기 제2축방향용 그리퍼부에 장착된 제2축방향용 캠 팔로워가 관통하는 제2축방향용 가이드슬릿이 형성되며,
    상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿은 상기 회전캠부의 중앙영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치되고,
    상기 제1축방향용 가이드슬릿과 상기 제2축방향용 가이드슬릿의 상기 회전캠부의 중앙영역에 대한 최단거리는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 포함하는 이송대차 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되어 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되고,
    상기 제1축방향용 그리퍼부는,
    상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제1 파지용 지지대;
    상기 제1 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제1 파지용 가압 플레이트부; 및
    상기 제1 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제1축방향용 가이드부에 연결되는 제1 파지용 이동 블록부를 포함하는 이송대차 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2축방향용 그리퍼부는, 한 쌍으로 마련되어 상기 이송 대상물을 사이에 두고 상호 이격되어 배치되며,
    상기 제2축방향용 그리퍼부는,
    상기 이송 대상물의 하단부에 연결되며, 상기 이송 대상물을 지지하는 제2 파지용 지지대;
    상기 제2 파지용 지지대에 결합되며, 상기 이송 대상물을 가압하는 제2 파지용 가압 플레이트부; 및
    상기 제2 파지용 가압 플레이트부에 결합되며, 상기 제2축방향용 가이드부에 연결되는 제2 파지용 이동 블록부를 포함하는 이송대차 시스템.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05262494A (ja) * 1992-03-19 1993-10-12 Ngk Insulators Ltd 天井走行車と天井走行車における物品把持装置
KR20200035639A (ko) 2018-09-27 2020-04-06 주식회사 에스에프에이 이송대차 시스템
JP2020150365A (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 株式会社豊田自動織機 無人搬送車の通信システム

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