KR20230093883A - 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치 - Google Patents

Abstract

쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치는, 물류품이 안착되는 승하강 캐리지(carriage)가 업/다운(up/down) 이동 가능하게 연결되는 마스트; 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트의 파단을 감지하는 파단감지센서유닛; 및 승하강 캐리지에 마련되며, 승하강 캐리지의 업/다운(up/down) 이동이 가능한 정상상황과, 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트가 파단되었을 때 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 비상상황 사이로 동작이 가능하도록 마련되는 추락방지유닛을 포함하며, 추락방지유닛은, 승하강 캐리지에 대향되는 마스트의 대향면을 향해 마련되되 마스트의 길이방향을 따라 상부로 갈수록 마스트의 대향면과의 간격이 좁아지도록 경사지게 마련되는 쐐기형성가이드블록과, 쐐기형성가이드블록과 마스트 사이에 배치되어 비상상황 시 쐐기형성가이드블록과 마스트 사이에 끼움되어 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 추락방지부재를 구비하는 추락방지작동모듈; 및 추락방지부재에 연결되어 추락방지부재가 동작하기 위한 구동력을 제공하는 추락방지구동모듈을 포함한다.

Description

쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치{Vertical conveying apparatus with wedge type fall arrester}

본 발명은, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 와이어나 벨트가 파단되는 등의 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지의 추락을 방지하여 제품이 파손되거나 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치에 관한 것이다.

물류란 원래 물적 유통의 줄임말이었으나 그 의미가 확장되어 화물의 시간적 가치와 공간적 가치를 창출하는 제반 활동을 의미한다.

최근 온라인 유통이 급증하면서, 화물들의 물동량이 증대되고 있으며, 화물유통 산업의 활성화에 따라서 효율적인 물류시스템의 필요성이 증대되고 있다.

즉 화물의 시간적 가치와 공간적 가치를 증대시키는 것이 기업 경영의 경쟁력으로 나타나고 있으며, 기업 경영에 있어 물류관리는 비용절감의 수단뿐만 아니라, 고객서비스 극대화를 통한 경쟁력 향상의 차별화된 전략적 방법으로 인식되고 있다. 따라서 물류시스템의 효율화를 통한 물류처리 속도의 고속화가 필요한 실정이다.

이러한 물류처리 속도의 고속화를 위해 일 예의 물류시스템으로 자동창고 적재시스템이 도입되고 있다.

자동창고 적재시스템은 물류품의 적재 공간을 제공하는 랙(Rack)이 다층 및 다열로 구성된 적재타워와, 물류품을 랙의 원하는 적재 공간으로 이동시키는 스태커 크레인(stacker crane)과, 스태커 크레인이 이동하는 이동레일을 구비하며, 스태커 크레인의 주행 동작에 의해 승하강 캐리지를 원하는 랙의 열로 이동시키고, 스태커 크레인의 승하강 동작에 의해 원하는 랙의 층으로 이동시키며, 스태커 크레인의 포킹(Forking) 동작에 의해 물류품을 랙의 적재 공간으로 적재 또는 이재시키는 역할을 한다.

또한, 다른 일 예의 물류시스템에서는 물류처리 속도의 고속화를 위하여 고속(100m/min 이상)으로 수직 반송하는 고속 리프터도 현재 사용되고 있다.

이러한 물류시스템들은, 물류품의 반입 또는 반출을 다른 높이의 복수의 층에서 수행할 수 있는, 스태커 크레인이나 리프터를 구비하고 있다.

이하에서는 자동창고 적재시스템의 스태커 크레인(stacker crane)이나 고속 리프터의 물류시스템에서의 리프터와 같이 물류품의 반입 또는 반출을 다른 높이의 복수의 층에서 수행할 수 있는 장치를 수직 반송 장치로 정의하기로 한다.

이러한 수직 반송 장치는 모두 와이어나 벨트로 승하강 캐리지를 상승 및 하강시키면서 물류품의 반입 또는 반출을 다른 높이의 복수의 층에서 수행할 수 있다.

한편, 수직 반송 장치는, 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트가 파단 시 승하강 캐리지가 자유 낙하할 수 있는 위험이 있으며, 이와 같이 승하강 캐리지가 추락 시에는 안전사고가 날 수도 있고 물류품이 파손될 수도 있으므로, 안전을 위해서 또는 물류품의 파손을 방지하기 위해서 승하강 캐리지가 만약 추락하는 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지를 멈추게 할 수 있는 추락방지장치를 수직 반송 장치에 설치할 필요가 있다.

그런데, 종래의 수직 반송 장치에 적용되고 있는 추락방지장치들은 그 크기가 크고 설치 공간이 상대적으로 많이 필요하다.

따라서, 추락방지장치를 설치할 설치 공간이 좁거나 제한이 있는 수직 반송 장치에는 추락방지장치를 적용하지 못하는 문제점이 있다.

대한민국공개특허 제10-2008-0077372호 (2008.08.22.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 와이어나 벨트가 파단되는 등의 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지의 추락을 방지하여 제품이 파손되거나 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있으면서도, 크기가 종래보다 작아서 종래보다 협소한 공간에도 설치될 수 있기 때문에 설치 가능 공간이 좁거나 제한이 있어 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 수직 반송 장치에도 적용할 수 있는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 물류품이 안착되는 승하강 캐리지(carriage)가 업/다운(up/down) 이동 가능하게 연결되는 마스트; 상기 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트의 파단을 감지하는 파단감지센서유닛; 및 상기 승하강 캐리지에 마련되며, 상기 승하강 캐리지의 업/다운(up/down) 이동이 가능한 정상상황과, 상기 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 비상상황 사이로 동작이 가능하도록 마련되는 추락방지유닛을 포함하며, 상기 추락방지유닛은, 상기 승하강 캐리지에 대향되는 상기 마스트의 대향면을 향해 마련되되 상기 마스트의 길이방향을 따라 상부로 갈수록 상기 마스트의 상기 대향면과의 간격이 좁아지도록 경사지게 마련되는 쐐기형성가이드블록과, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되어 상기 비상상황 시 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 추락방지부재를 구비하는 추락방지작동모듈; 및 상기 추락방지부재에 연결되어 상기 추락방지부재가 동작하기 위한 구동력을 제공하는 추락방지구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치가 제공될 수 있다.

상기 파단감지센서유닛과 상기 추락방지유닛에 전기적으로 연결되어 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지유닛이 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 상기 비상상황으로 동작하도록 상기 추락방지유닛을 제어하는 추락방지제어유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 추락방지구동모듈은 상기 추락방지제어유닛의 전기적 신호에 의하여 작동하는 추락방지구동모터이며, 상기 추락방지부재는 상기 추락방지구동모터에 의해 이동되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지할 수 있다.

상기 추락방지부재는, 상기 추락방지구동모터에 연결되어 상기 추락방지구동모터에 의해 전진 및 후진가능하며, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되는 추락방지롤러이며, 상기 추락방지제어유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지롤러를 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 추락방지구동모터를 제어할 수 있다.

상기 추락방지제어유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지롤러를 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 추락방지구동모터를 동작하게 한 후 미리 결정된 시간이 지나면 상기 추락방지구동모터의 동작을 중지시킬 수 있다.

상기 추락방지작동모듈은, 상기 추락방지롤러가 있는 상기 쐐기형성가이드블록 측의 반대측에서 상기 추락방지구동모터에 연결되어 상기 추락방지구동모터의 동작에 의해 적어도 일부분이 전진 및 후진 가능하게 결합되는 전동실린더; 및 상기 전동실린더의 적어도 일부분이 전진 및 후진할 때 일체로 전진 및 후진하도록 상기 전동실린더에 결합되며, 상기 추락방지롤러를 지지하기 위하여 상기 추락방지롤러가 결합되는 롤러지지브라켓을 더 포함하며, 상기 롤러지지브라켓이 전진 및 후진함에 따라 상기 추락방지롤러가 전진 및 후진할 수 있다.

상기 전동실린더는, 상기 추락방지구동모터에 의해 전진 및 후진되는 실린더로드; 상기 실린더로드의 단부에 결합되는 제1 롤러이동블록와, 상기 제1 롤러이동블록에 가로방향이며 상기 실린더로드에 나란한 방향으로 배치되되 롤러지지브라켓이 결합되는 제2 롤러이동블록을 구비하는 롤러이동블록; 및 상기 실린더로드의 적어도 일부를 수용하는 실린더 하우징을 포함하며, 상기 실린더 하우징에는 엘엠가이드가 마련되고 상기 제2 롤러이동블록에는 엘엠블록이 마련될 수 있다.

상기 파단감지센서유닛은, 상기 승하강 캐리어에 결합되는 리미트 스위치; 및 상기 정상상황 시 상기 와이어나 벨트에 의해 상기 리미트 스위치와 접촉을 유지하되 상기 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 리미트 스위치와의 접촉이 해제되는 스위치접촉모듈을 포함할 수 있다.

상기 스위치접촉모듈은, 상기 승하강 캐리지에 마련되는 캐리지플레이트; 상기 와이어나 벨트에 연결되며 상기 캐리지플레이트를 관통 설치되는 압축로드; 상기 캐리지플레이트와 상기 압축로드에 의하여 압축되는 압축스프링; 및 상기 캐리지플레이트의 하부에 마련되어 상기 압축스프링을 수용하고 상기 리미트 스위치에 접촉되는 접촉하우징을 포함할 수 있다.

상기 스위치접촉모듈은, 상기 압축로드의 상단부에 결합되어 상기 와이어나 벨트와 결합되는 샤클; 및 상기 접촉하우징의 하부에서 상기 압축로드에 결합되어 상기 정상상황 시 상기 압축스프링을 압축시키면서 상기 접촉하우징을 접촉지지하는 너트를 더 포함할 수 있다.

상기 추락방지유닛은 공압으로 동작하는 공압식추락방지유닛이며, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 공압식추락방지유닛이 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 상기 비상상황으로 동작하도록 상기 공압식추락방지유닛에 공압을 제공하는 추락방지공압제공유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 추락방지구동모듈은 상기 추락방지공압제공유닛의 공압에 의하여 작동하는 공압실린더이며, 상기 추락방지작동모듈은 상기 공압실린더에 의해 구동되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지할 수 있다.

상기 추락방지부재는, 상기 공압실린더의 피스톤 로드에 연결되어 상기 피스톤 로드에 의해 전진 및 후진가능하며, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되되 상기 쐐기형성가이드블록에 상대 이동 가능하게 결합되는 추락방지쐐기블록이며, 상기 추락방지공압제공유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지쐐기블록을 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 공압실린더에 공압을 제공할 수 있다.

상기 추락방지공압제공유닛은, 상기 공압실린더에 공압을 제공하는 공압펌프; 및 상기 추락방지쐐기블록의 전진 및 후진을 위하여 상기 공압실린더에 제공되는 공압의 방향을 제어하는 방향제어밸브를 포함할 수 있다.

상기 추락방지공압제공유닛은, 상기 공압실린더와 상기 방향제어밸브 사이의 공압 파이프에 마련되어 상기 공압실린더의 공압을 급속으로 배기하는 급속배기밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 추락방지작동모듈은, 상기 승하강 캐리지에 결합되며, 상기 쐐기형성가이드블록이 결합되는 결합플레이트를 더 포함하며, 상기 쐐기형성가이드블록에는 상기 추락방지쐐기블록의 이동을 가이드하는 가이드 레일이 마련되며, 상기 추락방지쐐기블록에는 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 캠팔로우가 마련될 수 있다.

상기 쐐기형성가이드블록에는 상기 마스트의 대향면과 접촉하는 면에 우레탄 패드가 마련될 수 있다.

상기 파단감지센서유닛은, 상기 승하강 캐리지에 결합되되, 상기 방향제어밸브에 공압으로 연결되어 상기 정상상황 시 상기 와이어나 벨트에 접촉을 유지하되 상기 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 방향제어밸브를 동작시킴으로써 공압의 방향을 전환시켜 상기 추락방지쐐기블록을 전진시키는 파단감지트리거밸브일 수 있다.

상기 파단감지트리거밸브는, 상기 와이어나 벨트에 접촉 시 접힌 상태가 되고 상기 와이어나 벨트에 접촉해제 시 펼친 상태가 되는 센싱압축레버; 및 상기 와이어나 벨트의 파단에 의하여 상기 와이어나 벨트에 상기 센싱압축레버가 펼친 상태가 되면 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지하여 상기 방향제어밸브로 공압을 제공하여 상기 방향제어밸브가 상기 추락방지쐐기블록이 전진하는 공압을 상기 공압실린더로 제공하는 상태로 상기 방향제어밸브를 전환시키는 트리거밸브몸체를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 와이어나 벨트가 파단되는 등의 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지의 추락을 방지하여 제품이 파손되거나 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있으면서도, 크기가 종래보다 작아서 종래보다 협소한 공간에도 설치될 수 있기 때문에 설치 가능 공간이 좁거나 제한이 있어 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 수직 반송 장치에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치로서 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 적용된 자동창고 적재시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지, 업/다운(up/down) 구동유닛 및 크레인주행유닛을 설명하기 위한 요부 사시도이다.
도 4는 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 내부를 개략적으로 간략화한 도면이다.
도 5는 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 물류품 인입인출부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 물류품 수용공간이 폐쇄된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 방화용 셔터모듈의 내부를 간략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 도 2의 스태커 크레인의 추락방지유닛과 파단감지센서유닛이 배치되는 위치를 도시하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 8의 "A" 영역을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 "C" 영역을 도시한 정면도이다.
도 11은 도 8의 "B" 영역의 파단감지센서유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이다.
도 12는 도 2의 스태커 크레인의 추락방지유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치로서 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터가 포함된 물류시스템의 측면도이다.
도 14는 도 13의 리프터(Lifter)의 사시도이다.
도 15은 도 14의 리프터의 승하강 캐리지와 업/다운(up/down) 구동유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이다.
도 16는 도 14의 리프터의 승하강 캐리지, 공압식추락방지유닛, 파단감지센서유닛 및 추락방지공압제공유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이다.
도 17은 도 14의 리프터의 업/다운(up/down) 구동유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 18은 도 14의 리프터의 업/다운(up/down) 구동유닛의 승하강커플링을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 19는 도 16의 'A' 영역의 평면도이다.
도 20은 도 16의 'B' 영역의 평면도이다.
도 21는 도 14의 리프터의 공압식추락방지유닛, 파단감지센서유닛 및 추락방지공압제공유닛의 개략적인 공압회로도이다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치로서 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 적용된 자동창고 적재시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직 반송 장치는 스태커 크레인인 경우로서, 이하 수직 반송 장치가 스태커 크레인인 경우를 설명하기로 한다.

이 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 적용된 자동창고 적재시스템은, 보관유닛(2)과, 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)과, 소화유닛(3)과 시스템제어유닛(미도시)을 포함한다.

보관유닛(2)은 물류품이 내부에 적재되는 다수 개의 선반(2a)을 구비한다. 보관유닛(2)은, 본 실시 예에 따른 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)을 사이에 두고 상호 대향되게 배치된다.

선반(2a)은 가로방향 및 세로방향으로 다수 개로 나열된다. 이러한 선반(2a)은 전방이 개구된 사각의 박스 형상으로 마련될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 선반(2a)은 다양한 형상으로 마련될 수 있을 것이다.

본 실시예의 보관유닛(2)은, 선반(2a)에 적재된 물류품의 화재 여부를 감지하는 선반용 화재 감지센서(미도시)를 구비할 수 있다. 이러한 선반용 화재 감지센서(미도시)는 선반(2a)의 상부 내벽에 결합되며, 연기를 감지하는 연기 감지 센서로 이루어질 수 있다. 선반용 화재 감지센서(미도시)에서 감지된 정보는 시스템제어유닛(미도시)으로 전달될 수 있다.

그리고 본 실시 예에 따른 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)은, 보관유닛(2)에 이웃하게 배치되어 물류품을 선반(2a) 각각에 인입 및 인출시킨다. 또한, 본 실시 예에 따른 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)은 선반(2a)에 적재된 물류품에서 화재발생 시 물류품을 선반(2a)에서 인출하여 1차적으로 소화(fire extinguishing)시키도록 구성될 수도 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 1차적으로 소화시키는 구성이 생략될 수도 있을 것이다.

도 2는 도 1의 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지, 업/다운(up/down) 구동유닛 및 크레인주행유닛을 설명하기 위한 요부 사시도이며, 도 4는 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 내부를 개략적으로 간략화한 도면이고, 도 5는 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 물류품 인입인출부를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 물류품 수용공간이 폐쇄된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 도 2의 스태커 크레인의 승하강 캐리지의 방화용 셔터모듈의 내부를 간략적으로 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)은, 마스트(100)와, 승하강 캐리지(200)와, 업/다운(up/down) 구동유닛(300)과, 크레인주행유닛(400)과, 추락방지유닛(500)과, 파단감지센서유닛(600)과, 추락방지제어유닛(미도시)을 포함한다.

마스트(100)는 스태커 크레인(1)의 프레임을 이루는 것으로 상하 방향을 따라 길게 배치되는 구조물이며, 물류품이 안착되는 승하강 캐리지(200)가 이에 업/다운(up/down) 이동 가능하게 연결된다. 즉 승하강 캐리지(200)는 마스트(100)에 지지되어 상하 방향으로 이동할 수 있다.

그리고 마스트(100)의 일측에는 마스트(100)의 길이 방향을 따라 사다리 유닛(110)이 갖춰진다. 사다리 유닛(110)은 유지보수 등을 수행하는 작업자의 이동을 위한 구조물이다.

다음으로 승하강 캐리지(200)은, 업/다운(up/down) 구동유닛(300)에 결합되고 내부에 물류품 수용공간(S)이 형성되며 물류품 수용공간(S)으로 물류품이 출입될 수 있도록 측면에 출입용 개구부(H)가 형성된 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)와, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합되며 물류품을 물류품 수용공간(S)으로 인입시키거나 물류품 수용공간(S)으로부터 인출시키는 물류품 인입인출부(220)와, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 장착되며 출입용 개구부(H)를 개폐하는 방화용 셔터모듈(230)과, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합되며 물류품 수용공간(S)으로 소화분말을 분사하는 소화용 분사부(240)와, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 장착되며 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품을 감지하는 물류품 감지센서(250)와, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 내벽에 결합되며 물류품 감지센서(250)를 차폐하되 센싱용 절개공(262)이 형성된 센서용 방화 커버(260)와, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 장착되며 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품의 화재 여부를 감지하는 승하강 캐리지용 화재 감지센서(270)를 포함한다.

승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)는 업/다운(up/down) 구동유닛(300)에 결합되어 업/다운(up/down) 구동유닛(300)에 의해 상하방향으로 이동된다. 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)는 본 실시 예에서 내부가 중공된 사각의 박스 형상으로 형성되며, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 내부에는 물류품 수용공간(S)이 형성된다.

또한 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 양 측벽에는, 물류품 수용공간(S)으로 물류품이 출입될 수 있도록, 출입용 개구부(H)가 형성된다.

또한, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 상부벽에는 후술할 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 관통하는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.

물류품 인입인출부(220)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합된다. 이러한 물류품 인입인출부(220)는 물류품을 물류품 수용공간(S)으로 인입시키거나 물류품 수용공간(S)으로부터 인출시킨다.

본 실시예에 따른 물류품 인입인출부(220)는, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 물류품 수용공간(S)에 인입인출 가능하게 마련되어 물류품을 지지하는 지지플레이트(221)와, 지지플레이트(221)에 결합되어 지지플레이트(221)를 선반(2a)을 향하여 슬라이딩 이동시키는 지지플레이트 슬라이딩 모듈(222, 223)을 포함한다.

지지플레이트 슬라이딩 모듈(222, 223)은, 지지플레이트(221)의 일측부에 밀착되어 이동되는 제1 슬라이딩 플레이트(222)과, 제1 슬라이딩 플레이트(222)에 대해 상대 이동 가능하게 결합되는 제2 슬라이딩 플레이트(223)를 포함한다.

지지플레이트(221)는 물류품 보관 공간(S)에 인입인출 가능하게 마련되어 물류품을 지지한다.

지지플레이트 슬라이딩 모듈(222, 223)은 지지플레이트(221)에 결합되어 지지플레이트(221)를 선반(2a)을 향하여 슬라이딩 이동시키며, 지지플레이트(221)의 일측부에 밀착되어 이동되는 제1 슬라이딩 플레이트(222)와, 제1 슬라이딩 플레이트(222)에 대해 상대 이동 가능하게 결합되는 제2 슬라이딩 플레이트(223)를 포함한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 지지플레이트 슬라이딩 모듈(222, 223)은 제1 슬라이딩 플레이트(222)와, 제2 슬라이딩 플레이트(223)를 통하여 지지플레이트(221)를 선반(2a)을 향하여 슬라이딩 이동시키므로, 지지플레이트(221)를 선반(2a) 측으로 이동시킬 수 있는 거리를 늘릴 수 있고, 복수의 선반(2a)을 구비하는 적재타워(100) 상에서도 효율적으로 물류품을 선반(2a)으로 입고시키거나, 선반(2a)에서 출고시킬 수 있다.

방화용 셔터모듈(230)은 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 장착된다. 이러한 방화용 셔터모듈(230)은 출입용 개구부(H)를 개폐한다.

본 실시예에 따른 방화용 셔터모듈(230)은, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합되는 셔터모듈 하우징부(231)와, 셔터모듈 하우징부(231)에 회전 가능하게 결합되는 권취롤부(232)와, 권취롤부(232)의 정, 역회전에 따라 펼쳐지거나 권취롤부(232)에 감겨져 출입용 개구부(H)를 개폐하는 롤 타입 스크린 셔터부(233)와, 셔터모듈 하우징부(231)에 회전 가능하게 결합되고 권취롤부(232)에 연결되며 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 펼쳐지는 방향으로 권취롤부(232)가 회전되도록 권취롤부(232)를 탄성적으로 가압하는 탄성 가압부(234)와, 권취롤부(232)에 연결되어 권취롤부(232)를 회전시키는 권취롤 회전부(미도시)를 포함한다.

셔터모듈 하우징부(231)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합된다. 이러한 셔터모듈 하우징부(231)는 하부가 개구된 'ㄷ'형상으로 형상된다. 이러한 셔터모듈 하우징부(231)의 내부에는 권취롤부(232)와 롤 타입 스크린 셔터부(233)와 탄성 가압부(234)가 배치된다.

권취롤부(232)는 셔터모듈 하우징부(231)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 권취롤부(232)에는 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 권취(wind)된다. 권취롤 회전부(미도시)는 권취롤부(232)에 연결되어 권취롤부(232)를 회전시킨다.

롤 타입 스크린 셔터부(233)는 권취롤부(232)의 정, 역회전에 따라 펼쳐지거나 권취롤부(232)에 감겨져 출입용 개구부(H)를 개폐한다.

탄성 가압부(234)는 셔터모듈 하우징부(231)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 탄성 가압부(234)는 권취롤부(232)에 연결되며 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 펼쳐지는 방향으로 권취롤부(232)가 회전되도록 권취롤부(232)를 탄성적으로 가압한다.

본 실시예에서 탄성 가압부(234)는 토션 스프링으로 이루어진다. 이러한 탄성 가압부(234)는 권취롤부(232)와 체인(235)으로 연결되어 권취롤부(232)에 회전력을 인가한다.

권취롤 회전부(미도시)는 권취롤부(232)에 연결되어 권취롤부(232)를 회전시킨다. 이러한 권취롤 회전부(미도시)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210) 또는 셔터모듈 하우징부(231)에 장착된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 권취롤부(232)에 연결되어 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 펼쳐지는 방향으로 권취롤부(232)가 회전되도록 권취롤부(232)를 탄성적으로 가압하는 탄성 가압부(234)를 구비함으로써, 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 펼쳐지기 위해 하강하는 과정에서 권취롤 회전부(미도시)가 인가하는 회전력에 탄성 가압부(234)의 탄성력이 추가될 수 있고, 그에 따라 롤 타입 스크린 셔터부(233)가 하강하는 과정에서 이물질 등에 의해 하강이 제한받지 않고 완전하게 하강하여 물류품 수용공간(S)을 폐쇄할 수 있다.

소화용 분사부(240)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 결합된다. 이러한 소화용 분사부(240)는 물류품 수용공간(S)으로 소화분말을 분사한다. 본 실시예에 따른 소화용 분사부(240)는 6개로 마련된다.

물류품 감지센서(250)는, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 내벽에 장착된다. 이러한 물류품 감지센서(250)는 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품을 감지한다. 본 실시예에서 물류품 감지센서(250)는 근접센서 및 포토센서 등으로 이루어질 수 있다. 물류품 감지센서(250)에서 감지된 정보는 시스템제어유닛(미도시)으로 전달된다.

센서용 방화 커버(260)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 내벽에 결합되어 물류품 감지센서(250)를 차폐한다. 이러한 센서용 방화 커버(260)에는 센싱용 절개공(262)이 형성된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 승하강 캐리지(200)은, 물류품 감지센서(250)를 차폐하되 물류품 감지센서(250)를 부분적으로 노출시키는 센싱용 절개공(262)이 형성된 센서용 방화 커버(260)를 구비함으로써, 물류품 감지센서(250)가 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품에 발생된 화재에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

승하강 캐리지용 화재 감지센서(270)는 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에 장착된다. 이러한 승하강 캐리지용 화재 감지센서(270)는 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품의 화재 여부를 감지한다. 본 실시예에 따른 승하강 캐리지용 화재 감지센서(270)는 연기 감지기(미도시)와 열화상 카메라로 이루어진다. 승하강 캐리지용 화재 감지센서(270)에서 감지된 정보는 시스템제어유닛(미도시)으로 전달된다.

한편, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에는 물류품 인입인출부(220)에 연결되는 인입인출부용 구동부(미도시)를 차폐하는 하부 방화 격벽(211)이 마련된다. 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)의 하부 영역에는 물류품 인입인출부(220)에 연결되는 물류품 인입인출부(220)에 구동력을 전달하는 인입인출부용 구동부(미도시)가 배치되는데, 하부 방화 격벽(211)은 인입인출부용 구동부(미도시)를 차폐하여 인입인출부용 구동부(미도시)가 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품에 발생된 화재에 의해 손상되는 것을 방지한다.

또한, 승하강 캐리지(carriage) 본체부(210)에는 물류품 수용공간(S)의 상부 모서리 영역에 배치되는 상부 방화 격벽(212)이 마련된다. 상부 방화 격벽(212)은 물류품 수용공간(S)의 상부 모서리에 배치되는 클립감지센서(미도시) 또는 파워몰러(미도시)를 차폐하여 물류품 수용공간(S)에 수용된 물류품에 발생된 화재에 의해 클립감지센서(미도시) 또는 파워몰러(미도시)가 손상되는 것을 방지한다.

업/다운(up/down) 구동유닛(300)은 마스트(100)에 결합된다. 이러한 업/다운(up/down) 구동유닛(300)은 승하강 캐리지(200)에 연결되어 승하강 캐리지(200)을 상하 방향으로 업/다운(up/down) 방향으로 이동시킨다.

본 실시예에서 업/다운(up/down) 구동유닛(300)은, 도 2 및 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 와이어(310, 도 11 참조)와, 와이어(310)를 회전 구동시키는 와이어 회전 구동부(320)가 마련된다. 본 실시예에서는 와이어(310)가 적용된 것에 대하여 상술하고 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 와이어 대신 벨트가 적용될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

와이어(310)는 마스트(100)의 길이 방향을 따라 마스트(100) 내에 회전 가능하게 배치되고 승하강 캐리지(200)와 연결된다. 그리고 와이어 회전 구동부(320)는 주로 마스트(100)에 마련되어 와이어(310)를 정역 방향으로 회전시킨다. 예컨대, 와이어(310)를 정 방향으로 회전시키면 승하강 캐리지(200)가 업(up) 동작되고, 와이어(310)를 역 방향으로 회전시키면 승하강 캐리지(200)가 다운(down) 동작될 수 있다. 물론 반대로 설정할 수도 있을 것이다.

크레인주행유닛(400)은 보관유닛(2)에 인접하게 배치된 주행 레일(미도시)을 따라 주행한다. 즉, 크레인주행유닛(400)은 주행 레일(미도시) 상에서 왕복 주행가능하게 마련되므로 물류품을 선반(2a)에 입고시키는 경우 주행 레일(미도시) 상에서 효율적으로 입고 대상 물류품을 입고시키기 위한 선반(2a)의 위치로 이동할 수 있고, 선반(2a)에서 물류품을 출고시키는 경우에도 출고 대상 물류품의 위치로 효율적으로 이동할 수 있어 물류품의 입고 시간 및 출고 시간을 단축시킬 수 있다. 본 실시 예에서 크레인주행유닛(400)은 주행구동모터(410)와 주행롤러(미도시)를 포함한다.

본 실시 예에 따른 스태커 크레인(1)은 물류품을 핸들링하다 보면 와이어(310)가 파손되는 등의 비상상황이 발생될 소지가 있다.

물론, 이러한 비상상황이 빈번히 발생되는 것은 아니지만 만약 비상상황이 발생되면 승하강 캐리지(200)가 추락되어 물류품이 파손되거나 안전사고를 유발시킬 수 있다. 따라서 이러한 현상을 미연에 예방해야 하는데, 이러한 역할을 추락방지유닛(500)이 담당한다. 본 실시 예에서의 추락방지유닛(500)은 크기가 종래보다 작아서 종래보다 협소한 공간에도 설치될 수 있기 때문에 설치 가능 공간이 좁거나 제한이 있어 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 스태커 크레인 예를 들어 2차 전지의 충방전 스태커 크레인에도 적용할 수 있다.

도 8은 도 2의 스태커 크레인의 추락방지유닛과 파단감지센서유닛이 배치되는 위치를 도시하기 위한 사시도이고, 도 9는 도 8의 "A" 영역을 도시한 사시도이며, 도 10은 도 9의 "C" 영역을 도시한 정면도이고, 도 11은 도 8의 "B" 영역의 파단감지센서유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이며, 도 12는 도 2의 스태커 크레인의 추락방지유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 추락방지유닛(500)은 승하강 캐리지(200)에 마련되되, 승하강 캐리지(200)의 업/다운(up/down) 이동이 가능한 정상상황과, 승하강 캐리지(200)에 연결된 와이어가 파단되었을 때 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하는 비상상황 사이로 동작이 가능하도록 마련된다.

이러한 동작을 위하여 추락방지유닛(500)은, 추락방지구동모터(510)와, 추락방지구동모터(510)에 의해 구동되는 추락방지작동모듈(520)을 포함한다.

추락방지구동모터(510)는 승하강 캐리지(200)에 결합되며 추락방지제어유닛(미도시)의 전기적 신호에 의하여 작동한다. 추락방지제어유닛은 파단감지센서유닛(600)으로부터 승하강 캐리지(200)에 연결된 와이어의 파단이 감지된 경우 그 신호를 수신하고 그에 기초하여 추락방지구동모터(510)를 작동시킨다.

추락방지작동모듈(520)은 추락방지구동모터(510)에 연결된다. 이러한 구성으로 추락방지작동모듈(520)은 추락방지구동모터(510)의 작동에 따라 구동되어 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지한다.

추락방지구동모터(510)에 의해 구동되어 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하는 추락방지작동모듈(520)은, 도 9 및 도 10에 자세히 도시된 바와 같이, 쐐기형성가이드블록(521)와, 추락방지롤러(522)와, 전동실린더(523)와, 롤러지지브라켓(528)를 포함한다.

본 실시 예에서 추락방지작동모듈(520)은 쐐기 방식의 추락방지작동모듈(520)로서, 승하강 캐리지(200)가 낙하할 때 추락방지작동모듈(520)의 추락방지롤러(522)가 쐐기방향으로 진입하여 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100)의 대향면에 끼워져 승하강 캐리지(200)의 낙하를 정지시키는 작동 과정을 갖는다.

이러한 쐐기 방식을 구현하는 새로운 구조로 인하여 크기를 종래보다 작게 할 수 있다. 나아가 본 실시 예에서는 전기식으로 추락방지구동모터(510)를 작동시킴으로써 크기를 더욱 컴팩트(compact)하게 구현함으로써 설치 공간이 좁거나 제한이 있어서 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 스태커 크레인에도 적용할 수 있다.

추락방지작동모듈(520)의 쐐기형성가이드블록(521)는 승하강 캐리지(200)에 결합되어 쐐기 작동의 프레임을 구현한다. 쐐기형성가이드블록(521)는 승하강 캐리지(200)와 대향되는 마스트(100) 대향면을 향해 마련되되 마스트(100)의 길이방향을 따라 상부로 갈수록 마스트(100)의 대향면과의 간격이 좁아지도록 경사지게 마련된다.

그리고 추락방지롤러(522)는 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100)의 대향면 사이에 배치된다. 정상상황 시에 추락방지롤러(522)는 마스트(100)의 대향면에 접촉되지 않도록 배치될 수 있다. 그러다가 비상상황이 되면 추락방지구동모터(510)가 동작하게 되고 이에 의하여 추락방지롤러(522)는 쐐기방향 즉 상방으로 이동하여 쐐기형성가이드블록(521)과 마스트(100)의 대향면에 끼워지게 된다. 이에 의하여 승하강 캐리지(200)의 낙하를 방지한다.

이러한 추락방지롤러(522)의 쐐기방향 즉 상방으로 이동을 위하여 전동실린더(523)가 마련된다. 본 실시 예에서 전동실린더(523)는 추락방지롤러(522)가 있는 쐐기형성가이드블록(521) 측의 반대측에서 추락방지구동모터(510)에 연결되어 추락방지구동모터(510)의 동작에 의해 적어도 일부분 즉 후술할 실린더로드(524)가 전진하게 되고 전동실린더(523)의 실린더로드(524)에 연결된 추락방지롤러(522)가 쐐기방향으로 이동된다. 이에 의하여 추락방지롤러(522)가 쐐기형성가이드블록(521)과 마스트(100) 사이에 끼워지면 승하강 캐리지(200)의 낙하가 방지된다.

이러한 전동실린더(523)는, 추락방지구동모터(510)에 의해 전진 및 후진되는 실린더로드(524)와, 실린더로드(524)의 단부에 결합되는 롤러이동블록(525)과, 실린더로드(524)의 적어도 일부를 수용하는 실린더 하우징(526)을 포함한다.

그리고 롤러이동블록(525)은 실린더로드(524)의 단부에 결합되는 제1 롤러이동블록(525a)와, 제1 롤러이동블록(525a)에 가로방향이며 실린더로드(524)에 나란한 방향으로 배치되는 제2 롤러이동블록(525b)을 포함한다.

본 실시 예에서 실린더 하우징(526)에는 엘엠가이드가 마련되고 제2 롤러이동블록(525b)에는 엘엠블록이 마련되어 엘엠블록이 엘엠가이드를 따라 전진할 수 있다.

이러한 구성으로 추락방지구동모터(510)가 작동하면 실린더로드(524)가 전진하고 이에 의하여 제1 롤러이동블록(525a)이 전방으로 전진한다. 제1 롤러이동블록(525a)이 전방으로 전진하면 이에 일체로 된 제2 롤러이동블록(525b) 또한 전진하는데, 제2 롤러이동블록(525b)이 전진하면 이에 연결된 롤러지지브라켓(528)과 이에 일체로 연결된 추락방지롤러(522)가 전진하게 된다.

롤러지지브라켓(528)은, 쐐기형성가이드블록(521)을 사이에 두고 전동실린더(523)의 반대측에 있는 추락방지롤러(522)를 지지한다. 롤러지지브라켓(528)은 전동실린더(523)의 실린더로드(524)가 전진할 때 일체로 전진하도록 전동실린더(523)의 제2 롤러이동블록(525b)에 결합된다. 따라서 제2 롤러이동블록(525b)의 전진 및 후진에 의하여 롤러지지브라켓(528)이 전진 및 후진하게 되고 추락방지롤러(522)도 전진 및 후진한다.

한편, 파단감지센서유닛(600)은, 승하강 캐리지(200)에 연결된 와이어(310)의 파단을 감지한다. 이러한 파단감지센서유닛(600)은, 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 승하강 캐리지(200)에 결합되는 리미트 스위치(610)와, 스위치접촉모듈(620)을 포함한다. 리미트 스위치(610)는 정상상황에 있을 때에는 스위치접촉모듈(620)에 접촉해있고 비상상황 시에는 스위치접촉모듈(620)과의 접촉이 해제됨으로써 와이어(310)의 파단을 감지하게 된다.

따라서 스위치접촉모듈(620)은 정상상황 시 와이어(310)에 의해 리미트 스위치(610)와 접촉면이 접촉을 유지하되 와이어(310)가 파단되었을 때 접촉면이 리미트 스위치(610)와의 접촉이 해제되도록 구성된다.

이러한 스위치접촉모듈(620)은, 승하강 캐리지(200)에 마련되는 캐리지플레이트(621)와, 와이어(310)에 연결되며 캐리지플레이트(621)를 관통 설치되는 압축로드(622)와, 압축로드(622)의 상단부에 결합되어 와이어(310)와 결합되는 샤클(623)과, 캐리지플레이트(621)와 압축로드(622)에 의하여 압축되는 압축스프링(미도시)과, 캐리지플레이트(621)의 하부에 마련되어 압축스프링(미도시)을 수용하고 리미트 스위치(610)에 접촉되는 접촉하우징(625)과, 접촉하우징(625)의 하부에서 압축로드(622)에 결합되어 정상상황 시 압축스프링(미도시)을 압축시키면서 접촉하우징(625)을 접촉지지하는 너트(626)를 포함한다.

이러한 구성에 의하여, 압축로드(622)가 와이어(310)에 연결된 상태에서는 와이어(310)의 장력에 의해 접촉하우징(625)이 위치 유지되지만 와이어(310)가 파단되면 압축스프링(미도시)이 접촉하우징(625)을 하방으로 밀게 되고 이에 의하여 접촉하우징(625)과 리미트 스위치(610)의 접촉이 해제되고, 리미트 스위치(610)는 이를 감지하여 추락방지제어유닛(미도시)으로 신호를 송신하게 된다. 즉 와이어(310)가 파단되면 접촉하우징(625)이 하강하므로 접촉하우징(625)과 리미트 스위치(610)의 접촉이 해제됨으로써 리미트 스위치(610)가 예를 들어 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 전환됨으로써 와이어(310)의 파단을 감지하게 되고, 그 신호를 추락방지제어유닛에 전달하게 된다.

추락방지제어유닛은, 파단감지센서유닛(600)과 추락방지유닛(500)에 전기적으로 연결되어 파단감지센서유닛(600)에서 와이어(310)의 파단을 감지한 경우 추락방지유닛(500)이 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하는 비상상황으로 동작하도록 추락방지유닛(500)을 제어한다.

좀 더 구체적으로, 추락방지제어유닛은, 파단감지센서유닛(600)에서 와이어(310)의 파단을 감지한 경우 추락방지롤러(522)를 마스트(100)와 쐐기형성가이드블록(521) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜, 도 12에 자세히 도시된 바와 같이, 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100) 사이에 끼움되어 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하도록 추락방지구동모터(510)를 구동시킨다. 이러한 추락방지제어유닛은 스태커 크레인(1)의 외측에 마련되어 추락방지유닛(500)과 파단감지센서유닛(600)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 본 실시 예에서 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현된다.

나아가 추락방지제어유닛은 추락방지구동모터(510)를 동작시킨 후 미리 결정된 시간이 지나면 추락방지구동모터(510)의 동작을 또한 중지시킨다.

여기서 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하도록 추락방지구동모터(510)를 동작하게 한 후 미리 결정된 시간이 지나면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시키는 이유는 추락방지구동모터(510)에 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위함이다.

이와 같이 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하도록 추락방지구동모터(510)를 동작하게 하여 추락방지롤러(522)를 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100) 사이에 끼움되도록 하면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시키더라도 더 이상 승하강 캐리지(200)는 추락하지 않는다. 그러나 계속하여 추락방지구동모터(510)를 동작시키게 되면 시간이 흐를수록 부하가 많이 걸리게 되므로 추락방지구동모터(510)를 동작시킨 후 미리 결정된 시간 예를 들어 수초 내지 수십초가 지나면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시키는 것이다.

이하에서 본 실시 예에 따른 자동창고 적재시스템의 스태커 크레인(1)의 비상상황 시 승하강 캐리지(200)의 추락방지 작용에 대하여 설명한다.

물류품은, 입고 컨베이어(미도시)으로 입고되어 입고 리프터(미도시)로 전달된다. 입고 리프터는 물류품이 적재될 적재타워(미도시)의 적재 층으로 물류품을 업/다운(up/down)시킨다. 물류품이 적재될 적재타워의 적재 층에서 입고 리프터는 입고용 홈 컨베이어(미도시)로 물류품을 전달하고, 입고용 홈 컨베이어는 입고 리프터으로부터 물류품을 전달받는다. 그리고 스태커 크레인(1)은 입고용 홈 컨베이어(미도시)에 적재된 물류품(B)을 로딩한다.

본 실시예에 따른 스태커 크레인(1)은 물류품을 물류품 보관 공간으로 로딩하여 적재타워에 구비된 복수 개의 선반(2a) 중 물류품이 적재될 선반을 향하여 이동한다. 스태커 크레인(1)은 선반(2a)에 인접하게 마련된 주행 레일 상에서 주행하는 크레인주행유닛(400)으로 주행 되며, 효율적으로 물류품이 적재될 선반(2a)을 향하여 주행 될 수 있다.

한편, 승하강 캐리지(200)가 물류품(C)을 지지하며 정상적으로 승강 및 하강하는 일반적인 상황에서 추락방지유닛(500)은 정상상황 시에 작동하고 있는 것으로서 추락방지롤러(522)가 처음 배치된 위치에 있는데, 보다 상세하게는 마스트(100)와 쐐기형성가이드블록(521) 사이에 배치되어 있으나 추락방지롤러(522)는 마스트(100)와 접촉하지 않고 있게 된다. 따라서 승하강 캐리지(200)는 정상적으로 승강 및 하강할 수 있다.

그러나 만약 승하강 캐리지(200)를 승강 및 하강시키는 와이어(310)가 파단되면 파단감지센서유닛(600)의 스위치접촉모듈(620)의 압축스프링(미도시)이 접촉하우징(625)을 하방으로 밀게 되고 이에 의하여 접촉하우징(625)과 리미트 스위치(610)의 접촉이 해제되고 리미트 스위치(610)의 상태가 전환되어 추락방지제어유닛으로 신호를 송신하게 되고 추락방지제어유닛은 추락방지구동모터(510)를 비상상황 시로 동작되도록 제어한다.

추락방지구동모터(510)가 동작하면 추락방지롤러(522)가 마스트(100)와 쐐기형성가이드블록(521) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동하게 되고 결국에는 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100) 사이에 끼움된다.

이에 의하여 승하강 캐리지(200)의 하락은 멈추게 되고 결과적으로 추락이 방지되는데, 추락방지구동모터(510)를 동작하게 한 후 미리 결정된 시간이 지나면 예를 들어 수초 내지 수십초가 지나면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시킨다.

추락방지롤러(522)가 쐐기형성가이드블록(521)와 마스트(100) 사이에 끼움되면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시키더라도 승하강 캐리지(200)는 더 이상 하강하지 않으며, 계속적으로 추락방지구동모터(510)를 동작시키면 추락방지구동모터(510)에 과부하가 걸릴 수 있으므로 이를 방지하기 추락방지구동모터(510)를 동작하게 한 후 미리 결정된 시간이 지나면 추락방지구동모터(510)의 동작을 중지시키는 것이다.

이와 같이 본 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치의 일 예인 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인(1)에 의하면, 와이어(310)나 벨트가 파단되는 등의 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지(200)의 추락을 방지하여 제품이 파손되거나 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있으면서도, 크기가 종래보다 작아서 종래보다 협소한 공간에도 설치될 수 있기 때문에 설치 가능 공간이 좁거나 제한이 있어 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 스태커 크레인에도 적용할 수 있다.

전술한 일 실시 예에서는 전기식 추락방지장치를 구비하는 스태커 크레인이 다층의 자동창고 적재시스템에 적용된 것에 대하여 상술하였지만, 단층의 자동창고 적재시스템에도 적용될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치로서 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터가 포함된 물류시스템의 측면도이다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수직 반송 장치는 리프터인 경우로서, 이하 수직 반송 장치가 리프터인 경우를 설명하기로 한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서 물류품은 입고컨베이어(30)로 입고되어, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(10)로 전달될 수 있다. 다만, 입고컨베이어(30)는 물류품의 입고 방식의 일 실시예에 해당하며, 물류품의 입고 방식은 다양하게 마련될 수 있고, 입고컨베이어(30)의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

입고컨베이어(30)가 물류품을, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(Lifter)(10)로 이송시키고, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(Lifter)(10)는 물류품을 적재타워(50)에 이송시키는 역할을 한다.

적재타워(50)는 물류품을 적재하여 보관하는 장소를 의미하며, 적재타워(50)는 다수의 물류품이 다단으로 적재될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 적재타워(50)는 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다.

그리고 본 실시예에서 설명되는 물류품이라 함은 운반할 수 있는 물품의 총칭을 뜻한다. 또한 각 층 또는 각 단에는 스태커 크레인이나 이송 셔틀(60)이 배치될 수 있는데, 본 실시 예에서는 이송 셔틀(60)이 배치된다.

도 14는 도 13의 리프터(Lifter)의 사시도이고, 도 15는 도 14의 리프터의 승하강 캐리지와 업/다운(up/down) 구동유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이며, 도 16는 도 14의 리프터의 승하강 캐리지, 공압식추락방지유닛, 파단감지센서유닛 및 추락방지공압제공유닛을 설명하기 위한 주요부 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(10)는, 마스트(1000)와, 승하강 캐리지(2000)와, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)과, 공압식추락방지유닛(4000)과, 파단감지센서유닛(5000)과, 추락방지공압제공유닛(6000)을 포함한다.

마스트(1000)는, 물류품이 안착되는 승하강 캐리지(carriage)(2000)가 업/다운(up/down) 이동 가능하게 연결된다. 이러한 마스트(1000)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 입고컨베이어(30)와 적재타워(50) 사이에 마련될 수 있다.

그리고 마스트(1000)은, 도 14 및 도 15에 자세히 도시된 바와 같이, 하부프레임(1001)과, 한 쌍의 컬럼(1002)과, 상부프레임(1004)을 포함할 수 있다.

하부프레임(1001)은, 지면에 접촉하여 리프터(10)의 안정성을 높이며, 리프터(10)가 물류품을 고속 이송할 수 있도록 지지구조 역할을 한다.

컬럼(1002)은 하부프레임(1001)과 결합된다. 또한 컬럼(1002)은 승하강 캐리지(2000)의 승하강 방향으로 마련되어 승하강 캐리지(2000)의 주행을 안내하는 승하강 캐리지주행레일(1003)을 포함할 수 있다. 승하강 캐리지주행레일(1003)은, 승하강 캐리지(2000)가 안정되게 고속 승하강 가능하도록 한다.

한 쌍의 컬럼(1002)은 승하강 캐리지(2000)을 사이에 두고 상호 이격되게 배치되되, 승하강 캐리지(2000)을 양측에서 지지하여 승하강 캐리지(2000)이 고속 승하강시에 임의로 흔들리지 않도록 하는 지주 역할을 하여, 승하강 캐리지(2000)의 고속 승하강시에 안정성을 높일 수 있다.

즉, 컬럼(1002)은 리프터(10)에 의한 물류품의 고속 이송시 승하강 캐리지(2000)을 지지하고, 전술한 하부프레임(1001)은 지면에 접촉되어 리프터(10)에 의한 물류품의 고속 승하강시 리프터(10)의 안정성을 높인다.

상부프레임(1004)은 한 쌍의 컬럼(1002)을 상호 연결하여 컬럼(1002)의 흔들림을 방지한다.

한편, 승하강 캐리지(2000)에는 물류품이 안착된다. 이러한 승하강 캐리지(2000)는, 캐리지프레임(2010)과, 캐리지컨베이어(2020)와, 가이드롤러(2030)와, 캐리지주행롤러(2040)와, 스토퍼(2050)를 포함한다.

캐리지프레임(2010)은 골격을 형성하며, 캐리지컨베이어(2020)는 캐리지프레임(2010)에 마련되며, 캐리지컨베이어(2020)이 물류품을 직접 지지할 수 있다. 본 실시 예에서 캐리지컨베이어(2020)는 1단으로 마련된 것에 대하여 상술하였으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 캐리지컨베이어(2020)는, 캐리지프레임(2010)에 결합되는 제1 캐리지컨베이어와, 제1 캐리지컨베이어와 이격되어 캐리지프레임(2010)에 결합되는 제2 캐리지컨베이어를 포함하여 다단으로 구성할 수도 있을 것이다.

그리고 캐리지주행롤러(2040)는 캐리지프레임(2010)에 결합되어 마스트(1000)에 마련되는 승하강 캐리지주행레일(1003)을 주행한다.

다음으로 가이드롤러(2030)는 본 실시 예에서 복수 개 마련된다. 이러한 가이드롤러(2030)는 캐리지프레임(2010)의 상단부 및 하단부에 각각 결합되어 캐리지프레임(2010)이 승하강 캐리지주행레일(1003)을 이탈하지 않도록 캐리지프레임(2010)의 이동을 가이드한다.

가이드롤러(2030)가 캐리지프레임(2010)의 이동 시에 캐리지프레임(2010)이 승하강 캐리지주행레일(1003)을 이탈하지 않도록 캐리지프레임(2010)의 이동을 가이드하므로, 본 실시 예에 따른 리프터(10)가 물류품을 고속 승하강 하는 경우에도, 리프터(10)의 안정적이고 효율적인 고속 물류품 승하강이 가능하도록 하는 효과가 있다.

스토퍼(2050)는 적어도 하나가 캐리지프레임(2010)의 상단부 및 하단부에 각각 결합되며, 캐리지프레임(2010)의 이동을 멈출 수 있다.

이와 같이 스토퍼(2050)가 캐리지프레임(2010)의 이동을 멈추게 할 수 있으므로, 고속의 물류품 승하강으로 캐리지프레임(2010)의 정지 시 발생할 수 있는 충격을 완화시킬 수 있도록 완충 성질을 갖는 재질로 제작될 수 있다.

도 17은 도 14의 리프터의 업/다운(up/down) 구동유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 18은 도 14의 리프터의 업/다운(up/down) 구동유닛의 승하강커플링을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.

이들 도면과 도 14 내지 도 16을 함께 참조하면, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 마스트(1000)의 일측에 마련되며, 승하강 캐리지(2000)를 마스트(1000)의 상하방향을 따라 승하강시키는 구동력을 발생시킨다. 본 실시예에 있어서, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 마스트(1000)의 하단부에 마련되었으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 마스트(1000)의 적절한 부분에 마련될 수 있을 것이다.

이러한 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은, 승하강모터(3010)와, 벨트(3020)와, 승하강감속기(3030)와, 승하강커플링(3040)과, 승하강구동풀리(3050)를 포함한다.

이러한 구성으로, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 승하강모터(3010)에서 회전력(Torque)를 발생시키고, 승하강모터(3010)는 승하강감속기(3030)로 회전력을 전달하며, 승하강감속기(3030)는 회전력을 증폭시켜 물류품의 승하강 구동력을 발생시키고, 승하강감속기(3030)는 물류품의 승하강 구동력을 승하강커플링(3040)으로 전달시키며, 승하강커플링(3040)은 승하강구동풀리(3050)로 구동력을 전달시키며, 승하강구동풀리(3050)는 벨트(3020)로 구동력을 전달시키고, 벨트(3020)는 승하강 캐리지(2000)을 마스트(1000)의 상하방향으로 승하강시킨다.

승하강모터(3010)는 전술한 바와 같이 회전력을 발생시켜 승하강감속기(3030)로 회전력을 전달시킬 수 있는데, 본 실시 예에서 승하강모터(3010)는 서보모터(Servomotor)로 마련된다.

승하강감속기(3030)는 승하강모터(3010)와 결합되며, 승하강모터(3010)의 회전속도를 감속시키되, 회전력을 증폭시켜 물류품의 승하강 구동력을 승하강커플링(3040)에 전달시키는 장치이다.

즉, 승하강감속기(3030)는 승하강모터(3010)의 회전속도를 정해진 감속비(Reduction gear ratio)로 감속시키되 회전력을 증폭시켜 승하강커플링(3040)에 전달하는 장치로서, 감속기능 외에 동력 전달 기능을 가지므로, 회전력을 감속비 만큼 증폭시키고, 물류품의 승하강 구동력을 발생시키며, 물류품의 승하강 구동력을 승하강커플링(3040)에 전달시킨다.

도 17 및 도 18에 자세히 도시된 바와 같이, 승하강감속기(3030)와 결합하는 승하강커플링(3040)은, 제1 축연결허브(3041)와, 제2 축연결허브(3042)와, 중앙디스크(3043)와, 링크(3044)를 포함할 수 있다.

승하강커플링(3040)은 물류품의 승하강 구동력을 승하강구동풀리(3050)에 전달시키며 각 구성요소들의 오정렬(Misalignment) 현상을 보정 한다.

오정렬은, 두 구성요소가 축중심이 평행하지 않게 연결되어 있는 상태나, 축중심이 어긋나거나 비뚤어지게 조립되어 있는 상태를 말한다.

각 구성요소들의 오정렬은 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)의 고장원인에 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)의 각 구성요소들의 오정렬로 인해서 손상 받기 쉬우므로, 보다 정확한 정렬(Alignment) 작업이 요구된다.

제1 축연결허브(3041)는 승하강감속기(3030)와 연결되고, 제2 축연결허브(3042)는 승하강구동풀리(3050)와 연결되며, 중앙디스크(3043)는 제1 축연결허브(3041)와 제2 축연결허브(3042)의 사이에 배치되고, 링크(3044)는 중앙디스크(3043)에 적어도 하나가 배치된다.

이러한 구성으로, 제1 축연결허브(3041)는 승하강감속기(3030)로부터 물류품의 승하강 구동력을 전달받아 중앙디스크(3043)에 전달시킨다. 중앙디스크(3043)는 승하강 구동력을 제2 축연결허브(3042)에 전달시킨다. 중앙디스크(3043)에 배치된 복수의 링크(3044)는, 중앙디스크(3043)가 승하강 구동력을 제1 축연결허브(3041)로부터 제2 축연결허브(3042)에 전달시키는 경우에 축 오정렬(Shaft Misalignment)을 보정시킨다.

본 실시예에서 복수의 링크(3044)는, 제1 축연결허브(3041)의 대항면에 2개가 마련되고 제2 축연결허브(3042)의 대항면에 2개가 마련된다. 그리고 제1 축연결허브(3041)의 대항면에 2개가 마련된 링크(3044)와 제2 축연결허브(3042)의 대항면에 2개가 마련된 링크(3044)는 중앙디스크(3043)에서 상호 엇갈리게 배치된다. 그리고 제1 축연결허브(3041)와 제2 축연결허브(3042)에는 링크(3044)와 링크 결합되는 링크결합부(3045)가 마련된다.

즉, 본 실시예에 적용되는 승하강커플링(3040)은 복원력 없이 오정렬을 보정시킨다. 이와 같이 승하강감속기(3030)로부터 승하강구동풀리(3050)로 구동력의 전달시에 승하강커플링(3040)에 복원력 발생이 없으면, 승하강커플링(3040)으로 인해 발생하는 진동발생을 없애고, 공진 현상까지 제거하여 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)의 안정성을 높일 수 있다.

한편, 도 15 및 도 16에 자세히 도시한 바와 같이, 벨트(3020)는 그 일 단부가 승하강 캐리지(2000)의 상단부에 결합되고, 하단부는 마스트(1000)의 적어도 일부를 경유하여 승하강 캐리지(2000)의 하단부에 결합될 수 있다.

이러한 벨트(3020)의 구조는, 하나로 연결된 폐루프 구조보다 설치가 용이하고, 리프터(10)를 설치 및 보수하는 경우 작업이 단순화되고, 리프터(10)를 통한 물류품 승하강 작업의 편의성이 증대된다.

본 실시예에 적용되는 벨트(3020)의 치형은, 길이방향의 중심선을 따라 경사진 치형이 대칭으로 배치되는 더블헬리컬(Double helical) 타입의 치형으로 마련될 수 있으며, 승하강구동풀리(3050)는 벨트(3020)의 치형과 맞물리는 구조로 마련될 수 있다.

벨트(3020)의 치형을 이와 같이 더블헬리컬 타입으로 마련하면, 물류품의 고속 승하강 시에 물류품의 승하강 속도를 높이는 경우에도 안정성을 높이는 효과가 있다.

즉, 벨트(3020)의 더블헬리컬 타입 치형은, 길이방향의 중심선을 따라 대칭되게 경사진 치형으로 마련되므로, 벨트(3020)의 일 방향으로 외력이 가하여진 경우에도 대칭되게 경사진 치형으로 인하여 벨트(3020)가 승하강구동풀리(3050)로부터 이탈하는 것을 막을 수 있다. 따라서 물류품의 고속 이송시에도 승하강구동풀리(3050)로부터 벨트(3020)가 일정한 방향으로 이탈되는 것을 예방하며, 물류품의 흔들림 및 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 물류품의 흔들림 및 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 물류품의 고속 이송시에 승하강구동풀리(3050)로부터 벨트(3020) 자체의 이탈 및 흔들림을 방지하며, 벨트(3020)의 이탈 또는 흔들림 발생시에 일어날 수 있는, 벨트(3020) 자체의 파손을 예방할 수 있다.

이와 같이, 벨트(3020)의 파손을 예방함으로써, 벨트(3020)의 사용 수명이 늘어나며, 벨트(3020)의 교체 주기를 늘려 리프터(10)의 유지보수의 효율성을 증대시키는 효과가 있다.

그리고 벨트(3020)의 파손 예방으로 벨트(3020)의 파티클(Particle)이 발생되는 것을 막아, 벨트(3020)의 파티클 발생으로 인한 리프터(10)의 파손을 예방하며, 리프터(10)의 유지보수의 효율성을 증대시키는 효과가 있다.

도 19는 도 16의 'A' 영역의 평면도이고, 도 20은 도 16의 'B' 영역의 평면도이며, 도 21는 도 14의 리프터의 공압식추락방지유닛, 파단감지센서유닛 및 추락방지공압제공유닛의 개략적인 공압회로도이다.

이들 도면들과 도 14 내지 도 16을 함께 참조하면, 공압식추락방지유닛(4000)은 승하강 캐리지(2000)에 마련된다. 이러한 공압식추락방지유닛(4000)은, 승하강 캐리지(2000)의 업/다운(up/down) 이동이 가능한 정상상황과, 승하강 캐리지(2000)에 연결된 벨트(3020)가 파단되었을 때 승하강 캐리지(2000)의 추락을 방지하는 비상상황 사이로 동작이 가능하도록 마련되되 공압으로 동작한다.

본 실시 예에 따른 공압식추락방지유닛(4000)은, 승하강 캐리지(2000)에 결합되며, 추락방지공압제공유닛(6000)의 공압에 의하여 작동하는 공압실린더(4010)와, 공압실린더(4010)에 연결되며, 공압실린더(4010)에 의해 구동되어 승하강 캐리지(2000)의 추락을 방지하는 추락방지작동모듈(4020)을 포함한다.

이러한 구성으로 공압실린더(4010)가 비상상황 시에 설정된 상태로 구동되면 추락방지작동모듈(4020)이 작동하여 비상상황 시 승하강 캐리지(2000)의 추락을 방지하게 된다.

추락방지작동모듈(4020)은, 승하강 캐리지(2000)에 연결되며, 승하강 캐리지(2000)에 대향되는 마스트(1000)의 대향면을 향해 마련되되 마스트(1000)의 길이방향을 따라 상부로 갈수록 마스트(1000)의 대향면과의 간격이 좁아지도록 경사지게 마련되는 쐐기형성가이드블록(4021)과, 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)에 연결되어 피스톤 로드(4011)에 의해 전진 및 후진가능하며, 쐐기형성가이드블록(4021)과 마스트(1000) 사이에 배치되는 추락방지쐐기블록(4025)과, 승하강 캐리지(2000)에 결합되며 쐐기형성가이드블록(4021)이 결합되는 결합플레이트(4027)를 포함한다.

본 실시 예에서 추락방지작동모듈(4020)은 쐐기 방식의 추락방지작동모듈(4020)로서, 승하강 캐리지(2000)가 낙하할 때 추락방지작동모듈(4020)의 추락방지쐐기블록(4025)이 쐐기방향으로 진입하여 쐐기형성가이드블록(4021)과 마스트(1000) 사이에 끼워져 승하강 캐리지(2000)의 낙하를 정지시키는 작동 과정을 갖는다.

이러한 쐐기 방식을 구현하는 새로운 구조로 인하여 크기를 종래보다 작게 할 수 있다. 나아가 본 실시 예에서는 공압식으로 공압실린더(4010)를 작동시킴으로써 크기를 더욱 컴팩트(compact)하게 구현함으로써 설치 공간이 좁거나 제한이 있어서 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 리프터에도 적용할 수 있다.

한편, 이러한 추락방지작동모듈(4020)이 승하강 캐리지(2000)에 결합되는 구조를 자세히 살펴보면, 우선 승하강 캐리지(2000)에 결합플레이트(4027)가 결합되고 이 결합플레이트(4027)에 쐐기형성가이드블록(4021)이 결합된다. 여기서 쐐기형성가이드블록(4021)은 쐐기 작동의 프레임을 구현한다.

그리고 추락방지쐐기블록(4025)이 쐐기형성가이드블록(4021)에 상대이동 가능하게 결합되되 마스트(1000)와 쐐기형성가이드블록(4021) 사이에 배치된다. 또한 비상상황 시 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진하게 되면 추락방지쐐기블록(4025)이 마스트(1000)와 쐐기형성가이드블록(4021) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동하여 쐐기형성가이드블록(4021)과 마스트(1000) 사이에 끼움되는 구조를 갖는다.

이때 쐐기형성가이드블록(4021)에는 추락방지쐐기블록(4025)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(4022)이 마련되며, 추락방지쐐기블록(4025)에는 가이드 레일(4022)을 따라 이동하는 캠팔로우(4026)가 마련된다.

또한 쐐기형성가이드블록(4021)에는 비상상황 시 마스트(1000)의 대향면과 접촉하는 면에 우레탄 패드(4023)가 마련된다.

한편, 추락방지공압제공유닛(6000)은, 파단감지센서유닛(5000)에서 벨트(3020)의 파단을 감지한 경우, 추락방지쐐기블록(4025)을 마스트(1000)와 쐐기형성가이드블록(4021) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 쐐기형성가이드블록(4021)과 마스트(1000) 사이에 끼움되어 승하강 캐리지(2000)의 추락을 방지하도록, 공압실린더(4010)에 공압을 제공한다.

이러한 추락방지공압제공유닛(6000)은, 공압실린더(4010)에 공압을 제공하는 공압펌프(미도시)와, 추락방지쐐기블록(4025)의 전진 및 후진을 위하여 공압실린더(4010)에 제공되는 공압의 방향을 전환 제어하는 방향제어밸브(6010)와, 공압실린더(4010)와 방향제어밸브(6010) 사이의 공압 파이프에 마련되어 공압실린더(4010)의 공압을 급속으로 배기하는 급속배기밸브(6020)를 포함한다.

이러한 구성으로 공압펌프에서 제공되는 공압은 방향제어밸브(6010)에 의하여 공압실린더(4010)에 공압이 제공되는데, 정상상황 시에는 방향제어밸브(6010)는 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 후진된 상태를 유지하도록 공압을 제공하다가 만약 벨트(3020)가 파단된 경우 방향제어밸브(6010)는 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)를 전진시키는 공압을 제공하도록 공압의 방향을 전환하게 된다.

그리고 급속배기밸브(6020)는 공압실린더(4010)의 피스톤(4013)의 전방 영역과 연통되어 피스톤(4013)이 전진할 때 피스톤(4013) 전방 영역의 압축 공기를 급속히 배출시킴으로써, 피스톤(4013)과 이에 연결된 피스톤 로드(4011)가 급속히 전진할 수 있도록 한다. 즉 급속배기밸브(6020)는 공압실린더(4010)의 속도를 증가시켜 급속히 작동되도록 하여 추락하는 승하강 캐리지(2000)에 대하여 즉각적으로 대응할 수 있도록 한 것이다.

한편 파단감지센서유닛(5000)은 승하강 캐리지(2000)에 연결된 벨트(3020)의 파단을 감지한다. 파단감지센서유닛(5000)에서 벨트(3020)의 파단을 감지한 경우 공압식추락방지유닛(4000)이 승하강 캐리지(2000)의 추락을 방지하는 비상상황으로 동작하도록 하는 공압을 추락방지공압제공유닛(6000)이 제공하도록 추락방지공압제공유닛(6000)에 공압을 제공한다.

이러한 파단감지센서유닛(5000)은, 본 실시 예에서, 승하강 캐리지(2000)에 결합되되, 방향제어밸브(6010)에 공압으로 연결되어 정상상황 시 벨트(3020)에 접촉을 유지하되 벨트(3020)가 파단되었을 때 그에 의해 접촉이 해제되고 또한 상태가 전환되어 방향제어밸브(6010)의 상태를 전환시키는 구조로서 방향제어밸브(6010)의 상태 전환으로 인하여 공압의 방향이 전환되고 이에 의하여 결과적으로 추락방지쐐기블록(4025)을 전진시키는 파단감지트리거밸브(5000)일 수 있다.

이러한 파단감지트리거밸브(5000)는, 벨트(3020)에 접촉 시 접힌 상태가 되고 벨트(3020)에 접촉해제 시 펼친 상태가 되는 센싱압축레버(5010)와, 벨트(3020)의 파단에 의하여 벨트(3020)에 센싱압축레버(5010)가 펼친 상태가 되면 벨트(3020)의 파단을 감지하여 방향제어밸브(6010)로 공압을 제공하여 방향제어밸브(6010)가 추락방지쐐기블록(4025)이 전진하는 공압을 공압실린더(4010)로 제공하는 상태로 방향제어밸브(6010)를 전환시키는 트리거밸브몸체(5020)를 포함한다.

이러한 구성으로 벨트(3020)가 파단되면 벨트(3020)에 접촉하고 있던 센싱압축레버(5010)는 펼쳐지게 되고 이에 의하여 트리거밸브몸체(5020)는 방향제어밸브(6010)로 공압을 제공하여 방향제어밸브(6010)를 비상상황 시로 동작시키고 이에 의하여 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진하게 되고 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진함에 따라 추락방지쐐기블록(4025)도 전진하게 된다.

즉 파단감지트리거밸브(5000)는 벨트(3020)가 파단되게 되면 그 구조에 의하여 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진하도록 방향제어밸브(6010)를 동작시키는 역할을 수행하게 된다.

이하에서는, 본 실시 예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(10)의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에 따른 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터(10)는 물류품을 승하강시키는 역할을 한다.

즉, 입고컨베이어(30)는 물류품을 리프터(10)로 이송 시킬 수 있으며, 리프터(10)는 물류품을 승하강 캐리지(2000)으로 승하강 시킬 수 있다.

한편, 업/다운(up/down) 구동유닛(3000)은 구동력을 발생시키고, 승하강 캐리지(2000)로 구동력을 전달시키며, 마스트(1000)은 승하강 캐리지(2000)을 지지하고, 승하강 캐리지(2000)은 물류품을 지지하며 승하강한다.

승하강 캐리지(2000)가 물류품을 지지하며 정상적으로 승하강하는 일반적인 경우에는 공압식추락방지유닛(4000)은 정상상황 시로서 이 때 추락방지쐐기블록(4025)은 처음 배치된 위치를 유지한다. 즉 마스트(1000)와 쐐기형성가이드블록(4021) 사이에 배치되어 있으나 추락방지쐐기블록(4025)은 마스트(1000)와 접촉하지 않고 있게 된다.

그러나 만약 승하강 캐리지(2000)를 승하강시키는 벨트(3020)가 파단되면 벨트(3020)에 접촉하고 있던 센싱압축레버(5010)는 펼쳐지게 되고 이에 의하여 트리거밸브몸체(5020)는 방향제어밸브(6010)로 공압을 제공하여 방향제어밸브(6010)를 전환 동작시키고 이에 의하여 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진하게 된다. 이때 급속배기밸브(6020)는 피스톤(4013)이 전진할 때 피스톤(4013) 전방 영역의 압축 공기를 급속히 배출시킴으로써 피스톤(4013)과 이에 연결된 피스톤 로드(4011)가 급속히 전진할 수 있도록 한다.

그리고 공압실린더(4010)의 피스톤 로드(4011)가 전진함에 따라 추락방지쐐기블록(4025)도 전진하게 된다. 이와 같이 추락방지쐐기블록(4025)이 마스트(1000)와 쐐기형성가이드블록(4021) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 전진하여 쐐기형성가이드블록(4021)과 마스트(1000) 사이에서 우레탄 패드(4023)가 마스트(1000)에 접촉된 상태로 끼움되고 이에 의하여 승하강 캐리지(2000)의 하강은 멈추게 되고 결과적으로 추락을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 쐐기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치의 다른 예인 공압식 추락방지장치를 구비하는 리프터에 따르면, 벨트(3020)가 파단되는 등의 비상상황이 발생하더라도 승하강 캐리지의 추락을 방지하여 제품이 파손되거나 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있으면서도, 크기가 종래보다 작아서 종래보다 협소한 공간에도 설치될 수 있기 때문에 설치 가능 공간이 좁거나 제한이 있어 종래 기술의 추락방지장치를 적용할 수 없는 리프터에도 적용할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시 예인 전술한 본 실시 예에서는 승하강 캐리지의 상승 및 하강을 위하여 벨트가 사용된 것에 대하여 상술하였으나, 필요에 따라 와이어가 사용될 수도 있을 것이다.

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.

1 : 전기식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치인 스태커 크레인
100 : 마스트 200 : 승하강 캐리지
300 : 업/다운(up/down) 구동유닛 400 : 크레인주행유닛
500 : 추락방지유닛 600 : 파단감지센서유닛
10 : 공압식 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치인 리프터(Lifter)
1000 : 마스트 2000 : 승하강 캐리지
3000 : 업/다운(up/down) 구동유닛 4000 : 공압식추락방지유닛
5000 : 파단감지센서유닛 6000 : 추락방지공압제공유닛

Claims (19)

1. 물류품이 안착되는 승하강 캐리지(carriage)가 업/다운(up/down) 이동 가능하게 연결되는 마스트;
   상기 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트의 파단을 감지하는 파단감지센서유닛; 및
   상기 승하강 캐리지에 마련되며, 상기 승하강 캐리지의 업/다운(up/down) 이동이 가능한 정상상황과, 상기 승하강 캐리지에 연결된 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 비상상황 사이로 동작이 가능하도록 마련되는 추락방지유닛을 포함하며,
   상기 추락방지유닛은,
   상기 승하강 캐리지에 대향되는 상기 마스트의 대향면을 향해 마련되되 상기 마스트의 길이방향을 따라 상부로 갈수록 상기 마스트의 상기 대향면과의 간격이 좁아지도록 경사지게 마련되는 쐐기형성가이드블록과, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되어 상기 비상상황 시 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 추락방지부재를 구비하는 추락방지작동모듈; 및
   상기 추락방지부재에 연결되어 상기 추락방지부재가 동작하기 위한 구동력을 제공하는 추락방지구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파단감지센서유닛과 상기 추락방지유닛에 전기적으로 연결되어 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지유닛이 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 상기 비상상황으로 동작하도록 상기 추락방지유닛을 제어하는 추락방지제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 추락방지구동모듈은 상기 추락방지제어유닛의 전기적 신호에 의하여 작동하는 추락방지구동모터이며,
   상기 추락방지부재는 상기 추락방지구동모터에 의해 이동되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 추락방지부재는, 상기 추락방지구동모터에 연결되어 상기 추락방지구동모터에 의해 전진 및 후진가능하며, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되는 추락방지롤러이며,
   상기 추락방지제어유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지롤러를 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 추락방지구동모터를 제어하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 추락방지제어유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지롤러를 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 추락방지구동모터를 동작하게 한 후 미리 결정된 시간이 지나면 상기 추락방지구동모터의 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 추락방지작동모듈은,
   상기 추락방지롤러가 있는 상기 쐐기형성가이드블록 측의 반대측에서 상기 추락방지구동모터에 연결되어 상기 추락방지구동모터의 동작에 의해 적어도 일부분이 전진 및 후진 가능하게 결합되는 전동실린더; 및
   상기 전동실린더의 적어도 일부분이 전진 및 후진할 때 일체로 전진 및 후진하도록 상기 전동실린더에 결합되며, 상기 추락방지롤러를 지지하기 위하여 상기 추락방지롤러가 결합되는 롤러지지브라켓을 더 포함하며,
   상기 롤러지지브라켓이 전진 및 후진함에 따라 상기 추락방지롤러가 전진 및 후진하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 전동실린더는,
   상기 추락방지구동모터에 의해 전진 및 후진되는 실린더로드;
   상기 실린더로드의 단부에 결합되는 제1 롤러이동블록와, 상기 제1 롤러이동블록에 가로방향이며 상기 실린더로드에 나란한 방향으로 배치되되 롤러지지브라켓이 결합되는 제2 롤러이동블록을 구비하는 롤러이동블록; 및
   상기 실린더로드의 적어도 일부를 수용하는 실린더 하우징을 포함하며,
   상기 실린더 하우징에는 엘엠가이드가 마련되고 상기 제2 롤러이동블록에는 엘엠블록이 마련되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 파단감지센서유닛은,
   상기 승하강 캐리어에 결합되는 리미트 스위치; 및
   상기 정상상황 시 상기 와이어나 벨트에 의해 상기 리미트 스위치와 접촉을 유지하되 상기 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 리미트 스위치와의 접촉이 해제되는 스위치접촉모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 스위치접촉모듈은,
   상기 승하강 캐리지에 마련되는 캐리지플레이트;
   상기 와이어나 벨트에 연결되며 상기 캐리지플레이트를 관통 설치되는 압축로드;
   상기 캐리지플레이트와 상기 압축로드에 의하여 압축되는 압축스프링; 및
   상기 캐리지플레이트의 하부에 마련되어 상기 압축스프링을 수용하고 상기 리미트 스위치에 접촉되는 접촉하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 스위치접촉모듈은,
    상기 압축로드의 상단부에 결합되어 상기 와이어나 벨트와 결합되는 샤클; 및
    상기 접촉하우징의 하부에서 상기 압축로드에 결합되어 상기 정상상황 시 상기 압축스프링을 압축시키면서 상기 접촉하우징을 접촉지지하는 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 추락방지유닛은 공압으로 동작하는 공압식추락방지유닛이며,
    상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 공압식추락방지유닛이 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 상기 비상상황으로 동작하도록 상기 공압식추락방지유닛에 공압을 제공하는 추락방지공압제공유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 추락방지구동모듈은 상기 추락방지공압제공유닛의 공압에 의하여 작동하는 공압실린더이며,
    상기 추락방지작동모듈은 상기 공압실린더에 의해 구동되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 추락방지부재는, 상기 공압실린더의 피스톤 로드에 연결되어 상기 피스톤 로드에 의해 전진 및 후진가능하며, 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 배치되되 상기 쐐기형성가이드블록에 상대 이동 가능하게 결합되는 추락방지쐐기블록이며,
    상기 추락방지공압제공유닛은, 상기 파단감지센서유닛에서 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지한 경우 상기 추락방지쐐기블록을 상기 마스트와 상기 쐐기형성가이드블록 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 이동시켜 상기 쐐기형성가이드블록과 상기 마스트 사이에 끼움되어 상기 승하강 캐리지의 추락을 방지하도록 상기 공압실린더에 공압을 제공하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 추락방지공압제공유닛은,
    상기 공압실린더에 공압을 제공하는 공압펌프; 및
    상기 추락방지쐐기블록의 전진 및 후진을 위하여 상기 공압실린더에 제공되는 공압의 방향을 제어하는 방향제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 추락방지공압제공유닛은,
    상기 공압실린더와 상기 방향제어밸브 사이의 공압 파이프에 마련되어 상기 공압실린더의 공압을 급속으로 배기하는 급속배기밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
16. 제13항에 있어서,
    상기 추락방지작동모듈은,
    상기 승하강 캐리지에 결합되며, 상기 쐐기형성가이드블록이 결합되는 결합플레이트를 더 포함하며,
    상기 쐐기형성가이드블록에는 상기 추락방지쐐기블록의 이동을 가이드하는 가이드 레일이 마련되며,
    상기 추락방지쐐기블록에는 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 캠팔로우가 마련되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
17. 제13항에 있어서,
    상기 쐐기형성가이드블록에는 상기 마스트의 대향면과 접촉하는 면에 우레탄 패드가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
18. 제14항에 있어서,
    상기 파단감지센서유닛은,
    상기 승하강 캐리지에 결합되되, 상기 방향제어밸브에 공압으로 연결되어 상기 정상상황 시 상기 와이어나 벨트에 접촉을 유지하되 상기 와이어나 벨트가 파단되었을 때 상기 방향제어밸브를 동작시킴으로써 공압의 방향을 전환시켜 상기 추락방지쐐기블록을 전진시키는 파단감지트리거밸브인 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 파단감지트리거밸브는,
    상기 와이어나 벨트에 접촉 시 접힌 상태가 되고 상기 와이어나 벨트에 접촉해제 시 펼친 상태가 되는 센싱압축레버; 및
    상기 와이어나 벨트의 파단에 의하여 상기 와이어나 벨트에 상기 센싱압축레버가 펼친 상태가 되면 상기 와이어나 벨트의 파단을 감지하여 상기 방향제어밸브로 공압을 제공하여 상기 방향제어밸브가 상기 추락방지쐐기블록이 전진하는 공압을 상기 공압실린더로 제공하는 상태로 상기 방향제어밸브를 전환시키는 트리거밸브몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 추락방지장치를 구비하는 수직 반송 장치.

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