KR20230120004A

KR20230120004A - 자동 리프팅 유닛을 포함하는 포일 이재기

Info

Publication number: KR20230120004A
Application number: KR1020220016472A
Authority: KR
Inventors: 원승재; 정병오
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-16
Also published as: CN117597297A; EP4349744A1; WO2023153750A1

Abstract

본 발명은 자동 리프팅 유닛을 포함하는 포일 이재기에 관한 것으로: 포일 보빈을 적재한 우든 박스에 부착된 바코드를 리딩하는 바코드 리더기; 우든 박스가 배치되는 컨베이어 유닛; 컨베이어 유닛의 X축 방향(폭 또는 측 방향) 외측에 설치되고, 우든 박스의 위치를 X축 방향 및 Y축 방향(길이 또는 주행 방향)으로 조정하는 센터링 유닛; 컨베이어 유닛의 상부에 설치되고, 위치 조정된 우든 박스에 적재된 포일 보빈을 X축 방향으로 척킹하며, 포일 보빈과의 거리를 감지하는 거리 센서, 및 포일 보빈의 척킹을 감지하는 척킹 센서를 구비하는 포크 유닛; 포크 유닛의 상부에서 포크 유닛과 연결되며, 포크 유닛을 Z축 방향(높이 또는 승강 방향)으로 승강시키고 Y축 방향으로 이동시키는 주행 드라이브 유닛; 및 바코드 리더기 및 거리 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 Z축 센터링, 척킹 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 X축 센터링, 포크 유닛의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 포일 보빈의 리프팅을 자동으로 제어하는 제어 유닛을 포함하는 포일 이재기를 제공한다.

Description

자동 리프팅 유닛을 포함하는 포일 이재기{Foil transfer device comprising automatic lifting unit}

본 발명은 포일(foil) 이재기(transfer device)에 관한 것으로, 특히 자동 리프팅 유닛(lifting unit)을 포함하는 포일 이재기에 관한 것이다.

다품종 포일 원자재를 운반 대차에 올리기 위해, 호이스트(hoist) 및 끈을 이용하여 포일 보빈(bobbin)을 리프팅하는 수동 작업을 하였다.

그러나, 고 하중물 보빈의 호이스트 수작업 시에, 추락 사고 위험이 있고, 위험 작업으로 인해 작업자 2인 이상이 작업을 진행하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 위험 작업 자동화 및 작업자 인원 저감을 위해, 포일 원자재 보빈을 자동으로 센터링 및 리프팅하는 포일 이재기를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해: 포일 보빈을 적재한 우든 박스(wooden box)에 부착된 바코드(bar code)를 리딩(reading)하는 바코드 리더기(reader); 우든 박스가 배치되는 컨베이어(conveyor) 유닛; 컨베이어 유닛의 X축 방향(폭 또는 측 방향) 외측에 설치되고, 우든 박스의 위치를 X축 방향 및 Y축 방향(길이 또는 주행 방향)으로 조정하는 센터링(centering) 유닛; 컨베이어 유닛의 상부에 설치되고, 위치 조정된 우든 박스에 적재된 포일 보빈을 X축 방향으로 척킹(chucking)하며, 포일 보빈과의 거리를 감지하는 거리 센서(sensor), 및 포일 보빈의 척킹을 감지하는 척킹 센서를 구비하는 포크(fork) 유닛; 포크 유닛의 상부에서 포크 유닛과 연결되며, 포크 유닛을 Z축 방향(높이 또는 승강 방향)으로 승강시키고 Y축 방향으로 이동시키는 주행 드라이브(drive) 유닛; 및 바코드 리더기 및 거리 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 Z축 센터링, 척킹 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 X축 센터링, 포크 유닛의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 포일 보빈의 리프팅을 자동으로 제어하는 제어 유닛을 포함하는 포일 이재기를 제공한다.

본 발명에서 컨베이어 유닛은 우든 박스의 Y축 방향 이동을 위한 프리 롤러 레인(free roller lane); 우든 박스의 Y축 센터링을 위해 프리 롤러 레인의 Y축 후단에 설치되는 박스 스토퍼(stopper); 박스 스토퍼와 인접하게 배치되어 우든 박스가 박스 스토퍼에 맞닿게 위치하였는지를 확인하는 화물 정렬 센서; 프리 롤러 레인의 Y축 전단에 설치되어 운반차량의 진입 경로를 안내하는 진입 가이드 블록(guide block); 및 박스 스토퍼와 인접하게 배치되어 운반차량의 충돌을 방지하는 운반차량 엔드(end) 스토퍼를 포함할 수 있다.

본 발명에서 센터링 유닛은 우든 박스의 센터링을 위해 우든 박스와 접촉하는 박스 푸셔(pusher); 박스 푸셔와 연결되어 박스 푸셔를 X축 방향으로 이동시키는 X축 실린더(cylinder); X축 실린더가 설치된 이동판; 이동판과 연결되어 박스 푸셔를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 실린더; 이동판과 연결되어 각 축 방향의 이동을 안내하는 LM(linear motion) 가이드; Y축 실린더가 설치된 센터링 유닛 프레임(frame); 및 센터링 유닛 프레임의 상부에 설치되어 우든 박스 사이즈(size)를 확인하는 사이즈 체크(check) 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에서 포크 유닛은 판상 구조의 포크 유닛 프레임; 모터(motor)를 구비하고 포크 유닛 프레임 하부에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 직교 로봇(robot); 직교 로봇 하부에 설치되는 포크 암(arm); 포크 암의 하단 내측에 설치되어 포일 보빈을 척킹하는 포크; 포크 암 내측으로 직교 로봇 하부에 설치되는 거리 센서; 포크 암의 하단에 설치되는 척킹 센서; 포크 유닛 프레임 상부에 설치되는 승강 가이드 샤프트(shaft); 포크 유닛 프레임에 상부 쪽으로 설치되는 센서 지지대; 및 센서 지지대에 설치되는 승강 정위치 센서 및 승강 리미트(limit) 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에서 주행 드라이브 유닛은 판상 구조의 주행 드라이브 유닛 프레임; 주행 드라이브 유닛 프레임의 상부에 설치되는 Y축 방향 이동용 주행 모터; 주행 드라이브 유닛 프레임의 상부에 설치되는 Z축 방향 이동용 승강 모터; 주행 드라이브 유닛 프레임에 승강 가능하게 Z축 방향으로 설치되고, 승강 모터의 회전을 직선 운동으로 전환하며, 포크 유닛과 연결되어 포크 유닛을 승강시키는 랙 잭(rack jack); 주행 드라이브 유닛 프레임에 설치되고 포크 유닛의 승강 가이드 샤프트가 삽입되는 승강 가이드 부시(bush); 주행 드라이브 유닛 프레임에 Z축 방향으로 설치되는 센서 지지대; 및 센서 지지대에 설치되는 승강 정위치 센서 및 승강 리미트 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 메인(main) 프레임 유닛을 추가로 포함할 수 있고, 메인 프레임 유닛은 입체 구조의 메인 프레임; 메인 프레임의 측면에 설치되어 하부 유지 보수(maintenance) 시 연동되는 라이트 커튼(light curtain) 센서; 메인 프레임의 상부에 설치되어 케이블(cable)을 안내하는 케이블베이어(cableveyor); 메인 프레임의 상부에 설치되고 주행 드라이브 유닛 프레임과 연결되어 주행 드라이브 유닛 프레임의 주행 방향을 안내하는 LM 가이드; 및 메인 프레임의 상부에 설치되는 주행 정위치 센서 및 주행 리미트 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 메인 프레임 유닛의 Y축 후단 쪽에 설치되어 포일 보빈을 올려 놓는 보빈 적치대를 추가로 포함할 수 있고, 보빈 적치대는 입체 구조의 적치대 프레임; 적치대 프레임의 상부에 설치되어 보빈의 축 방향 밀림을 방지하는 가이드 블록; 적치대 프레임의 상부에 설치되어 적치대에서의 보빈 유무를 판별하는 화물 감지 센서; 가이드 블록에 설치되어 가이드 블록에서의 보빈 유무를 판별하는 보빈 감지 센서; 및 적치대 프레임의 Y축 후단 쪽에 설치되어 운반차량과 적치대의 충돌을 방지하는 운반차량 엔드 스토퍼를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 메인 프레임 유닛의 상부 및 측면에 설치되는 커버 어셈블리(cover assembly)를 추가로 포함할 수 있고, 커버 어셈블리는 입체 구조의 커버 어셈블리 프레임; 커버 어셈블리 프레임의 측면에 설치되어 상부 유지 보수 시 이동 경로를 제공하는 사다리; 및 커버 어셈블리 프레임의 측면에 설치되는 안전 도어(door)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 메인 프레임 유닛의 입구 쪽에 설치되어 우든 박스 투입 시 운반차량의 경로를 안내하는 진입 가이드를 추가로 포함할 수 있고, 진입 가이드는 입체 구조의 진입 가이드 프레임; 진입 가이드 프레임의 내부에 Z축 방향으로 설치되어 운반차량과 진입 가이드 간의 마찰을 방지하는 롤러; 및 진입 가이드 프레임의 전단 쪽에 설치되어 운반차량과 진입 가이드의 파손을 방지하는 패드(pad)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 메인 프레임 유닛의 상부에 설치되어 유지 보수 시 모터 거치를 위한 유지 보수 프레임을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기를 이용하여 포일 원자재 보빈을 자동으로 센터링 및 리프팅함으로써, 위험 작업을 자동화하고 작업자 인원을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 포일 이재기의 전체 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 포일 이재기의 메인 프레임 유닛 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 포일 이재기의 주행 드라이브 유닛 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 포일 이재기의 포크 유닛 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 포일 이재기의 센터링 유닛 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 포일 이재기의 컨베이어 유닛 구성을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 포일 이재기의 보빈 적치대 구성을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 포일 이재기의 커버 어셈블리 구성을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 포일 이재기의 진입 가이드 구성을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 포일 이재기의 박스 커버 적치대 구성을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 포일 이재기의 유지 보수 프레임 구성을 나타낸 것이다.
도 12 내지 14는 본 발명에 따른 포일 이재기의 작업 흐름을 나타낸 것이다.
도 15는 포일 보빈 및 우든 박스를 나타낸 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 포일 이재기는 크게 구분하여 메인 프레임 유닛(10), 주행 드라이브 유닛(20), 포크 유닛(30), 센터링 유닛(40), 컨베이어 유닛(50), 보빈 적치대(60), 커버 어셈블리(70), 진입 가이드(80), 박스 커버 적치대(90), 유지 보수 프레임(100), 바코드 리더기, 제어 유닛 등으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 포일 이재기는 전지(자동차용 등)의 포일을 이재하는데 사용될 수 있다. 포일은 전극(양극, 음극)의 기판(집전체)으로 사용되는 것으로, 구리(Cu) 포일(음극) 및 알루미늄(Al) 포일(양극) 등일 수 있다.

도 15의 상부 사진을 참고하면, 포일은 보빈에 롤(roll) 형태로 감겨진 후, 우든 박스에 적재된다. 도 15의 하부 사진을 참고하면, 우든 박스는 하부의 박스 본체 및 상부의 박스 커버로 구성될 수 있다.

도 1 등을 참고하면, X축은 이재기의 폭 방향 또는 측 방향일 수 있다. Y축은 이재기의 길이 방향 또는 주행 방향일 수 있다. Z축은 이재기의 높이 방향 또는 승강 방향일 수 있다. Y축 전단은 도 1의 상부 도면에서 앞쪽(전방)을 나타내고, Y축 후단은 뒤쪽(후방)을 나타낸다. 도 1의 하부 도면에서는 반대로 앞쪽이 Y축 후단을 나타낸다.

도 2를 참고하면, 메인 프레임 유닛(10)은 메인 프레임(11), 라이트 커튼 센서(12), 케이블베이어(13), LM 가이드(14), 주행 정위치 센서(15), 주행 리미트 센서(16, 17) 등으로 구성될 수 있다.

메인 프레임(11)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 육면체 형태의 입체 구조로 이루어질 수 있고, 대략 이재기 전체 크기에 근접한 크기를 가질 수 있다.

라이트 커튼 센서(12)는 메인 프레임(11)의 측면에 설치되어 하부 유지 보수 시 연동될 수 있다. 라이트 커튼 센서(12)는 메인 프레임(11)의 측면 중에서, 예를 들어 도 2의 하부 도면(측면도)에 도시된 바와 같이, 5군데, 즉 전단에 Z축 방향으로 1개, 전단 쪽 하단에 Y축 방향으로 1개, 중앙 쪽에 Y축 방향으로 1개, 후단 쪽 하단에 Y축 방향으로 1개, 후단에 Z축 방향으로 1개가 각각 설치될 수 있다. 라이트 커튼 센서(12)는 일종의 안전용 센서로서, 작업자 등이 이 센서에 감지되면, 이재기의 작동이 일시적으로 멈출 수 있다.

케이블베이어(13)는 메인 프레임(11)의 상부에 설치되어 케이블을 안내할 수 있다. 케이블베이어(13)는 메인 프레임(11)의 상부에서 양측에 1개씩 Y축 방향으로 설치될 수 있다.

LM 가이드(14)는 메인 프레임(11)의 상부에 설치되고 주행 드라이브 유닛 프레임(21)과 연결되어 주행 드라이브 유닛(20)의 주행 방향을 안내할 수 있다. LM 가이드(14)는 케이블베이어(13)의 양쪽 외측에 1개씩 Y축 방향으로 설치될 수 있고, 주행 드라이브 유닛 프레임(21)의 하부와 연결될 수 있다.

주행 정위치 센서(또는 주행 원점 센서)(15)는 메인 프레임(11)의 상부에 설치되어 주행 드라이브 유닛(20)의 원점 동작 또는 동작 완료를 확인할 수 있다. 주행 정위치 센서(15)는 메인 프레임(11)의 상부에서 중앙에 있는 지지대의 후단 쪽에 설치될 수 있다. 주행 정위치 센서(15)는 말굽 센서일 수 있다.

주행 리미트 센서(16, 17)는 메인 프레임(11)의 상부에 설치되어 주행 드라이브 유닛(20)의 한계 초과 시 알람(alarm)을 발생시키면서 정지시킬 수 있다. 주행 리미트 센서(16, 17)는 주행 후진 리미트 센서(16) 및 주행 전진 리미트 센서(17)로 구성될 수 있고, 이들은 각각 메인 프레임(11)의 상부에서 중앙에 있는 지지대의 후단 쪽 및 전단 쪽에 설치될 수 있다. 주행 리미트 센서(16, 17)는 리밋 스위치(limit switch) 센서일 수 있다.

도 3을 참고하면, 주행 드라이브 유닛(20)은 주행 드라이브 유닛 프레임(21), 주행 모터(22), 승강 모터(23), 랙 잭(24), 승강 가이드 부시(25), 센서 지지대(26), 승강 정위치 센서(27), 승강 리미트 센서(28, 29) 등으로 구성될 수 있다.

주행 드라이브 유닛(20)은 그 자체가 Y축 방향으로 이동할 수 있고, 또한 포크 유닛(30)의 상부에서 포크 유닛(30)과 연결되며, 포크 유닛(30)을 Z축 방향으로 승강시키고 Y축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

주행 드라이브 유닛 프레임(21)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 직사각형의 판상 구조로 이루어질 수 있고, 그 하부는 메인 프레임 유닛(10)의 LM 가이드(14)와 연결되어 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다.

주행 모터(22)는 주행 드라이브 유닛 프레임(21)의 상부에 설치되는 Y축 방향 이동용 주행 모터일 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 주행 모터(22)의 회전축은 적절한 동력 전달 메커니즘(mechanism)을 통해 한 쌍의 풀리(pulley)(또는 기어(gear)) 중 하나와 연결될 수 있고, 한 쌍의 풀리에는 벨트(belt)(또는 체인(chain))가 감겨져 회전할 수 있으며, 벨트는 주행 드라이브 유닛 프레임(21)과 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 한 쌍의 풀리는 Y축 전단 및 후단 쪽에 각각 배치될 수 있고, 메인 프레임 유닛(10) 등에 고정될 수 있다. 벨트는 Y축 방향으로 길게 배치될 수 있다. 풀리와 벨트의 정-방향 및 역-방향 회전에 의해, 주행 드라이브 유닛 프레임(21)이 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 이러한 풀리와 벨트 메커니즘 이외에, 다른 구동 메커니즘, 예를 들어 실린더와 피스톤(piston)(또는 로드(rod)) 메커니즘, 랙과 피니언(pinion) 메커니즘 등을 이용할 수도 있다.

승강 모터(23)는 주행 드라이브 유닛 프레임의 상부에 설치되는 Z축 방향 이동용 승강 모터일 수 있다. 도 3의 상부 도면을 참고하면, 승강 모터(23)의 회전축은 적절한 동력 전달 메커니즘(벨트/체인, 풀리/기어, 회전축, 감속 기어, 피니언 기어 등)을 통해 랙 잭(24)과 연결될 수 있다.

랙 잭(24)은 주행 드라이브 유닛 프레임(21)에 승강 가능하게 Z축 방향으로 설치되고, 승강 모터(23)의 회전을 직선 운동으로 전환하며, 포크 유닛(30)과 연결되어 포크 유닛(30)을 승강시킬 수 있다. 랙 잭(24)은 랙 기어로서, 피니언 기어와 맞물려서 Z축 방향으로 직선 운동할 수 있다. 도 3의 우측 도면을 참고하면, 랙 잭(24)은 X축 방향 양측에 한 쌍씩 총 4개로 구성될 수 있고, 한 쌍의 랙 잭(24)의 상부는 연결부재를 통해 연결될 수 있다. 랙 잭(24)의 하단은 포크 유닛(30)의 포크 유닛 프레임(31)의 상단과 연결될 수 있다. 도 3에서는 랙 잭(24)이 최대 높이까지 상승한 상태이다.

승강 가이드 부시(25)는 주행 드라이브 유닛 프레임(21)에 설치되고, 이 승강 가이드 부시(25)에 포크 유닛(30)의 승강 가이드 샤프트(38)가 삽입될 수 있다. 승강 가이드 부시(25)는 각 랙 잭(24)의 X축 방향 내측에 인접하게 배치되는 총 4개로 구성될 수 있다.

센서 지지대(26)는 주행 드라이브 유닛 프레임(21)에 Z축 방향으로 설치되고, 이 센서 지지대(26)에 승강 정위치 센서(27) 및 승강 리미트 센서(28, 29)가 부착될 수 있다.

승강 정위치 센서(또는 승강 원점 센서)(27)는 센서 지지대(26)의 상단 쪽에 설치되어 포크 유닛(30)의 원점 동작 또는 동작 완료를 확인할 수 있다. 승강 정위치 센서(27)는 말굽 센서일 수 있다.

승강 리미트 센서(28, 29)는 센서 지지대(26)의 상단 쪽 및 하단 쪽에 설치되어 포크 유닛(30)의 한계 초과 시 알람을 발생시키면서 정지시킬 수 있다. 승강 리미트 센서(28, 29)는 승강 상승 리미트 센서(28) 및 승강 하강 리미트 센서(29)로 구성될 수 있다. 승강 리미트 센서(28, 29)는 리밋 스위치 센서일 수 있다.

도 4를 참고하면, 포크 유닛(30)은 포크 유닛 프레임(31), 직교 로봇(32), 포크 암(33a), 포크(33b), 박스 커버 실린더(34a), 박스 감지 센서(35), 거리 센서(36), 척킹 센서(37), 승강 가이드 샤프트(38), 센서 지지대(39a), 승강 원점 센서(39b), 승강 리미트 센서(39c) 등으로 구성될 수 있다.

포크 유닛(30)은 주행 드라이브 유닛(20)의 하부 및 컨베이어 유닛(50)의 상부에 설치되고, 위치 조정된 우든 박스의 커버를 X축 방향으로 척킹하며, 또한 우든 박스에 적재된 포일 보빈을 X축 방향으로 척킹할 수 있다.

포크 유닛 프레임(31) 기본 골격을 형성하는 것으로, 직사각형의 판상 구조로 이루어질 수 있고, 그 상단은 주행 드라이브 유닛(20)의 랙 잭(24) 하단과 연결되어 Z축 방향으로 승강 이동할 수 있다.

직교 로봇(32)은 척킹부의 X축 방향 직선 왕복 이동을 위한 것으로, 포크 유닛 프레임(31) 하부에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 직교 로봇(32)은 보빈 척킹 시 X축 방향 이동용 모터를 구비할 수 있다. 직교 로봇(32)은 포크 유닛 프레임(31)의 X축 방향 양단에 배치되는 2개로 구성될 수 있다.

포크 암(33a)은 양쪽 직교 로봇(32) 하부에 각각 Z축 방향으로 설치되어 포크(33b) 및 박스 커버 실린더(34a) 등을 지지할 수 있다. 포크 암(33a)은 직교 로봇(32)을 따라 X축 방향으로 직선 왕복 이동할 수 있다.

포크(33b)는 양쪽 포크 암(33a)의 하단 내측에 각각 X축 방향으로 설치되어 포일 보빈을 척킹할 수 있다. 포크(33b)는 보빈의 개방된 양단에 삽입될 수 있고, 포크 암(33a)을 따라 X축 방향으로 직선 왕복 이동할 수 있다.

박스 커버 실린더(34a)는 박스 커버 척킹 시에 X축 방향 이동용 실린더로서, 양쪽 포크 암(33a)의 중간에 각각 X축 방향으로 설치되어 우든 박스 커버를 척킹할 수 있다. 박스 커버 실린더(34a)는 포크 암(33a)의 외측에 배치되는 실린더 로드(34b), 포크 암(33a)의 내측에 배치되는 커버 푸셔(34c), 및 실린더 로드(34b)와 커버 푸셔(34c)를 연결하는 연결 부재(34d)를 구비할 수 있다. 박스 커버 실린더(34a)는 공압 실린더일 수 있다.

실린더 로드(34b)는 포크 암(33a)의 외측에서 X축 방향으로 직선 왕복 이동하고, 연결 부재(34d)를 통해 실린더 로드(34b)와 연결된 커버 푸셔(34c)는 포크 암(33a)의 내측에서 X축 방향으로 직선 왕복 이동할 수 있다. 따라서, 커버 푸셔(34c)는 포크 암(33a)의 이동과 관계 없이 자체적으로 X축 방향으로 직선 왕복 이동할 수 있다.

도 4에서는 커버 푸셔(34b)가 포크 암(33a)의 내측으로 가장 많이 전진한 상태, 즉 박스 커버 척킹 상태를 나타내고, 보빈 척킹 시에는 포크(33b)의 보빈 척킹을 방해하지 않기 위해 포크 암(33a)과 밀착되도록 후진할 수 있다.

박스 감지 센서(35)는 양쪽 박스 커버 실린더(34a)의 연결 부재(34d) 중 포크 암(33a)의 내측 부위에 설치되어 박스 커버를 감지할 수 있다. 박스 감지 센서(35)는 박스 커버 척킹 시에 포크 유닛(30)의 X축 센터링에 필요하다. 박스 감지 센서(35)는 광전 센서일 수 있다.

거리 센서(36)는 양쪽 포크 암(33a) 내측으로 양쪽 직교 로봇(32) 하부에 설치되어 포일 보빈 및 박스 커버와의 거리를 감지하고 승강 높이 오차 여부를 판단할 수 있다. 거리 센서(36)는 박스 커버 척킹 및 포일 보빈 척킹 시에 바코드 리더기와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 Z축 센터링에 필요하다. 거리 센서(36)는 초음파 센서일 수 있다.

척킹 센서(37)는 양쪽 포크 암(33a)의 하단에 설치되어 포일 보빈의 척킹을 감지할 수 있다. 척킹 센서(37)는 포일 보빈 척킹 시에 포크 유닛(30)의 X축 센터링에 필요하다. 척킹 센서(37)는 근접 센서일 수 있다.

승강 가이드 샤프트(38)는 포크 유닛 프레임(31) 상부에 Z축 방향으로 설치되어 포크 유닛(30)의 승강 시에 가이드 역할을 한다. 4개의 승강 가이드 샤프트(38)가 주행 드라이브 유닛(20)의 4개의 승강 가이드 부시(25)에 각각 삽입될 수 있다.

센서 지지대(승강 DOG 유닛)(39a)는 포크 유닛 프레임(31)의 상부에 Z축 방향으로 설치되고, 이 센서 지지대(39a)에 승강 정위치 센서(39b) 및 승강 리미트 센서(39c)가 부착될 수 있다.

승강 정위치 센서(또는 승강 원점 센서)(39b)는 센서 지지대(39a)의 상단 쪽에 설치되어 포크 유닛(30)의 원점 동작 또는 동작 완료를 확인할 수 있다. 승강 정위치 센서(39b)는 말굽 센서일 수 있다.

승강 리미트 센서(39c)는 센서 지지대(39a)의 상단 쪽 및 하단 쪽에 각각 설치되어 포크 유닛(30)의 한계 초과 시 알람을 발생시키면서 정지시킬 수 있다. 승강 리미트 센서(39c)는 승강 상승 리미트 센서 및 승강 하강 리미트 센서로 구성될 수 있다. 승강 리미트 센서(39c)는 리밋 스위치 센서일 수 있다.

센서 지지대(39a)와 승강 정위치 센서(39b) 및 승강 리미트 센서(39c)는 주행 드라이브 유닛(20)에 센서 지지대(26)와 승강 정위치 센서(27) 및 승강 리미트 센서(28, 29)가 설치되는 경우 생략 가능하다. 즉, 센서 지지대와 승강 정위치 센서 및 승강 리미트 센서는 주행 드라이브 유닛(20) 및 포크 유닛(30) 중 어느 한쪽 유닛에만 설치될 수 있고, 또한 양쪽 유닛 모두에 설치될 수 있다.

도 5를 참고하면, 센터링 유닛(40)은 센터링 유닛 프레임(41), Y축 실린더(42), 이동판(43), X축 실린더(44), 박스 푸셔(45), LM 가이드(46), 사이즈 체크 센서(47) 등으로 구성될 수 있다.

센터링 유닛(40)은 컨베이어 유닛(50)의 X축 방향 외측에 설치되어 우든 박스의 위치를 X축 방향 및 Y축 방향으로 조정(센터링, 정렬)할 수 있다. 센터링 순서와 관련하여, 먼저 X축 센터링이 이루어진 후, 그 다음에 Y축 센터링이 이루어질 수 있다.

센터링 유닛 프레임(41)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 대략 직사각형의 판상 구조로 이루어질 수 있고, 컨베이어 유닛(50)의 X축 방향 외측 양쪽에 설치될 수 있다.

Y축 실린더(42)는 양쪽 센터링 유닛 프레임(41)에 Y축 방향으로 설치되어 박스 푸셔(45)를 Y축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다. Y축 실린더(42)의 로드는 이동판(43)의 하부와 연결될 수 있다. Y축 실린더(42)는 공압 실린더일 수 있다.

이동판(43)은 양쪽 Y축 실린더(42)의 로드와 연결되어 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 이동판(43)은 직사각형의 판상 구조로 이루어질 수 있고, Y축 실린더(42)의 로드의 말단과 연결될 수 있다. 이동판(43)의 상부에는 X축 실린더(44)가 설치될 수 있다.

X축 실린더(44)는 양쪽 이동판(43)의 상부에 X축 방향으로 설치되어 이동판(43)과 함께 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다. X축 실린더(44)의 로드는 박스 푸셔(45)와 연결되어 박스 푸셔(45)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. X축 실린더(44)는 공압 실린더일 수 있다.

박스 푸셔(45)는 Y축 실린더(42) 및 X축 실린더(44)에 의해 Y축 방향 및 X축 방향으로 각각 왕복 이동함으로써, 우든 박스와 접촉하여 우든 박스를 센터링할 수 있다. 박스 푸셔(45)는 X축 방향으로 길게 배치될 수 있고, X축 방향의 외측 말단 쪽은 이동판(43)에 설치된 LM 가이드(46)와 연결될 수 있으며, X축 방향의 내측 말단 중 Y축 전단은 X축 실린더(44)의 로드 말단과 연결될 수 있고, X축 방향의 내측 말단 중 Y축 후단에는 패드가 부착될 수 있다. 도 5에서는 박스 푸셔(45)가 Y축 방향 및 X축 방향으로 각각 가장 전진한 상태이다.

LM 가이드(46)는 양쪽 센터링 유닛 프레임(41) 및 이동판(43)에 각각 설치되어 각 축 방향의 이동을 안내할 수 있다. LM 가이드(46)는 센터링 유닛 프레임(41)에 Y축 방향으로 설치되고 이동판(43)의 하부와 연결될 수 있다. 또한, LM 가이드(46)는 이동판(43)에 X축 방향으로 설치되고 이동판(43)의 상부 및 박스 푸셔(45)의 하부와 각각 연결될 수 있다.

사이즈 체크 센서(47)는 센터링 유닛 프레임(41)의 상부에 설치되어 우든 박스 사이즈를 확인할 수 있다. 사이즈 체크 센서(47)는 복수 개, 예를 들어 도시된 바와 같이 5개로 구성될 수 있고, 각 센서의 간격은 Y축 후단 쪽으로 갈수록 점점 좁아질 수 있다. 사이즈 체크 센서(47)는 투수광 센서일 수 있다.

도 6을 참고하면, 컨베이어 유닛(50)은 프리 롤러 레인(51), 박스 스토퍼(52), 화물 정렬 센서(53), 진입 가이드 블록(54), 운반차량 엔드 스토퍼(55) 등으로 구성될 수 있다.

컨베이어 유닛(50)은 우든 박스 위치 조정 시 사용되는 컨베이어로서, 이재기의 전단 쪽에 설치되어 우든 박스가 처음으로 배치되고 이재가 시작되는 곳이다.

프리 롤러 레인(51)은 우든 박스의 Y축 방향 이동을 위한 것으로, 프리 롤러는 자체적으로 구동되지 않고 외력에 의해 자유롭게 회전할 수 있다. 프리 롤러 레인(51)은 Y축 방향으로 배치되는 복수 개, 예를 들어 도시된 바와 같이 3개의 레인으로 구성될 수 있다. 구체적으로, X축 방향 양단에는 메인 롤러 레인이 배치되고, 중앙에는 메인 롤러 레인보다 폭이 작은 보조 롤러 레인이 배치될 수 있다. 메인 롤러 레인과 보조 롤러 레인 사이의 공간은 운반차량(지게차, 대차 등)이 진입하기 위한 공간일 수 있다. 각 레인(51)에는 복수 개, 예를 들어 도시된 바와 같이 8개의 프리 롤러가 장착될 수 있다.

박스 스토퍼(52)는 우든 박스의 Y축 센터링을 위한 것으로, 프리 롤러 레인(51) 중 양쪽 메인 롤러 레인의 Y축 후단에 설치될 수 있다. 박스 스토퍼(52)는 Z축 방향으로 배치되는 대략 판상의 구조물일 수 있다. 프리 롤러 레인(51)에 배치된 우든 박스가 센터링 유닛(40)에 의해 Y축 방향으로 밀려 박스 스토퍼(52)와 밀착되면서 Y축 센터링이 이루어질 수 있다.

화물 정렬 센서(또는 박스 엔드 센서)(53)는 프리 롤러 레인(51) 중 양쪽 메인 롤러 레인의 Y축 후단에 박스 스토퍼(52)와 인접하게 배치될 수 있고, 우든 박스가 박스 스토퍼(52)에 맞닿게 위치하였는지를 확인할 수 있으며, 즉 적재 화물(우든 박스)의 정렬 여부를 인식할 수 있다. 화물 정렬 센서(53)는 직반사 센서일 수 있다.

진입 가이드 블록(54)은 프리 롤러 레인(51) 중 보조 롤러 레인의 Y축 전단에 설치되어 운반차량(대차 등)의 진입 경로를 안내할 수 있다.

운반차량 엔드 스토퍼(55)는 박스 스토퍼(52)와 인접하게 배치되어 운반차량(지게차 등)과 박스 커버 적치대(90)의 충돌을 방지할 수 있다. 운반차량 엔드 스토퍼(55)는 Z축 방향으로 배치되는 판상의 구조물일 수 있고, 양쪽 박스 스토퍼(52)의 내측에 박스 스토퍼(52)와 동일 선상으로 배치될 수 있다.

도 7을 참고하면, 보빈 적치대(60)는 적치대 프레임(61), 가이드 블록(62), 화물 감지 센서(63), 보빈 감지 센서(64), 운반차량 엔드 스토퍼(65) 등으로 구성될 수 있다.

보빈 적치대(60)는 포일 보빈을 올려 놓는 곳으로, 메인 프레임 유닛(10)의 Y축 후단 쪽에 설치될 수 있다.

적치대 프레임(61)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 육면체 형태의 입체 구조로 이루어질 수 있다.

가이드 블록(62)은 적치대 프레임(61)의 상부에 설치되어 보빈의 축 방향 밀림을 방지할 수 있다. 가이드 블록(62)은 적치대 프레임(61)의 상단 중 X축 방향 양단에 각각 Y축 방향으로 배치될 수 있고, 중앙에는 서로 마주보는 2개의 경사면을 포함할 수 있다.

화물 감지 센서(63)는 적치대 프레임(61)의 상부에 설치되어 적치대(60)에서의 적재 화물(보빈) 유무를 판별할 수 있다. 화물 감지 센서(63)는 적치대 프레임(61)의 상단 중 X축 방향 양단에 대각 방향으로 교차하여 배치될 수 있다. 화물 감지 센서(63)는 투수광 센서일 수 있다.

보빈 감지 센서(64)는 가이드 블록(62)에 설치되어 가이드 블록(62)에서의 보빈 유무를 판별할 수 있다. 보빈 감지 센서(64)는 가이드 블록(62)의 Y축 방향 양단에 각각 설치될 수 있다. 보빈 감지 센서(64)는 광전 센서일 수 있다.

운반차량 엔드 스토퍼(65)는 적치대 프레임(61)의 Y축 후단 쪽에 설치되어 운반차량(지게차, 대차 등)과 보빈 적치대(60)의 충돌을 방지할 수 있다. 운반차량 엔드 스토퍼(65)는 Z축 방향으로 배치되는 대략 판상의 구조물일 수 있고, 예를 들어 2개가 설치될 수 있다.

도 8을 참고하면, 커버 어셈블리(70)는 커버 어셈블리 프레임(71), 사다리(72), 안전 도어(73) 등으로 구성될 수 있다.

커버 어셈블리(70)는 메인 프레임 유닛(70)의 상부 및 측면에 설치되는 것으로, 이재기 설비 위쪽 난간, 사다리, 안전 문을 총칭한다.

커버 어셈블리 프레임(71)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 육면체 형태의 입체 구조로 이루어질 수 있다.

사다리(72)는 커버 어셈블리 프레임(71)의 측면에 설치되어 상부 유지 보수 시 이동 경로를 제공할 수 있고, 즉 유지 보수 시 이재기 설비 상부로 올라가는 통로일 수 있다.

안전 도어(73)는 커버 어셈블리 프레임(71)의 측면에 그리고 사다리(72) 하부에 설치될 수 있다. 안전 도어(73)의 오픈(open) 시 연동되어 이재기 설비의 작동이 멈출 수 있다.

도 9를 참고하면, 진입 가이드(80)는 진입 가이드 프레임(81), 롤러(82), 패드(83) 등으로 구성될 수 있다.

진입 가이드(80)는 메인 프레임 유닛(10)의 입구 쪽에 설치되어 우든 박스 투입 시 운반차량(대차 등)의 경로를 안내할 수 있다. 도면에 표시된 화살표가 박스 진입 방향이다.

진입 가이드 프레임(81)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 입체 구조로 이루어질 수 있다. 진입 가이드 프레임(81)은 Y축 방향으로 양쪽 센터링 유닛(40)의 전단 쪽에 배치될 수 있고, Z축 방향으로 배치되는 판상 구조물 및 이 판상 구조물을 지지하는 지지대를 구비할 수 있다.

롤러(82)는 진입 가이드 프레임(81)의 내부에 Z축 방향으로 설치되어 운반차량(대차 등)과 진입 가이드(80) 간의 마찰을 방지할 수 있다. 롤러(82)는 복수 개, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 3개로 구성될 수 있다.

패드(83)는 진입 가이드 프레임(81)의 전단 쪽에 설치되어 운반차량(대차 등)과 진입 가이드(80)의 파손을 방지할 수 있다. 패드(83)는 스테인리스 스틸(SUS)로 제작될 수 있다.

도 10을 참고하면, 박스 커버 적치대(90)는 적치대 프레임(91), 센터링 실린더(92), 엔드 브라켓(bracket)(93), 안착 감지 센서(94) 등으로 구성될 수 있다.

박스 커버 적치대(90)는 박스 커버를 올려 놓은 곳으로, 컨베이어 유닛(40)의 Y축 후단 쪽에 설치될 수 있다.

적치대 프레임(91)은 기본 골격을 형성하는 것으로, 판상 구조로 이루어질 수 있다.

센터링 실린더(92)는 박스 커버의 Y축 센터링용 실린더로서, 적치대 프레임(91)의 X축 방향 양단에 설치될 수 있다. 센터링 실린더(92)의 로드의 말단은 X축 방향으로 배치되는 커버 푸셔와 연결될 수 있고, 커버 푸셔는 센터링 실린더(92)에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 센터링 실린더(92)는 공압 실린더일 수 있다.

엔드 브라켓(93)은 박스 커버의 Y축 센터링용 스토퍼로서, 적치대 프레임(91)의 Y축 방향 후단에 설치될 수 있고, X축 방향으로 2개가 설치될 수 있다. 엔드 브라켓(93)은 Z축 방향으로 배치되는 판상 구조물일 수 있다. 박스 커버가 센터링 실린더(92)의 커버 푸셔에 밀려 엔드 브라켓(93)에 밀착되면서 Y축 센터링이 이루어질 수 있다.

안착 감지 센서(94)는 적치대 프레임(91)의 X축 방향 양단에 설치되어 박스 커버의 정위치를 확인할 수 있다.

도 11을 참고하면, 유지 보수 프레임(100)은 유지 보수 시 모터 거치를 위한 것으로, 메인 프레임 유닛(10)의 상부에 설치될 수 있다. 유지 보수 프레임(100)은 입체 구조로 이루어질 수 있고, 모터(22, 23) 상부에 배치될 수 있다.

바코드 리더기는 포일 보빈을 적재한 우든 박스에 부착된 바코드를 리딩하는 기기로서, 바코드에는 포일 보빈 및 우든 박스의 각종 정보가 저장될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 바코드 리더기는 메인 프레임 유닛(10) 또는 포크 유닛(30)에 설치될 수 있다.

제어 유닛은 바코드 리더기 및 거리 센서(36)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 Z축 센터링, 척킹 센서(37)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 X축 센터링, 포크 유닛(30)의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 포일 보빈의 리프팅(lifting)을 자동으로 제어할 수 있다.

또한, 제어 유닛은 바코드 리더기 및 거리 센서(36)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 Z축 센터링, 박스 감지 센서(35)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 X축 센터링, 포크 유닛(30)의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 우든 박스 커버의 오프닝을 자동으로 제어할 수 있다.

또한, 제어 유닛은 바코드 리더기 및 거리 센서(36)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 Z축 센터링, 박스 감지 센서(35)와의 연동을 통한 포크 유닛(30)의 X축 센터링, 포크 유닛(30)의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 우든 박스 커버의 오프닝(opening)을 자동으로 제어할 수 있다.

도면에 도시되지 않았지만, 제어 유닛은 메인 프레임 유닛(10) 등과 같은 적절한 장소에 설치될 수 있고, 각 센서와 모터 및 실린더 등과 연결될 수 있다. 또한, 제어 유닛은 연산/처리 장치(CPU, MPU 등), 저장 장치(메모리, 드라이브 등), 입력 장치(키보드, 마우스, 버튼, 스위치 등), 출력 장치(디스플레이, 터치 스크린 등), 통신 장치(랜, 모뎀, 와이파이, 블루투스 등), 회로 기판(메인 보드, 그래픽 카드 등) 등을 구비할 수 있다.

도 12를 참고하면, 제1단계는 우든 박스 커버 오픈 단계이고, 제2단계는 1차 포장 제거 단계이다.

먼저, 바코드 리더기(BCR)를 통해 바코드를 리딩한 후, 우든 박스를 컨베이어 유닛(50)에 투입한다.

다음, 센터링 유닛(40)을 이용하여 우든 박스를 자동으로 센터링하는데, 이때 제어 유닛이 BCR의 리딩 값 및 박스 사이즈 체크 센서(47)와 연동하여 우든 박스의 X축 센터링 및 Y축 센터링을 수행한다.

다음, 포크 유닛(30)의 박스 커버 실린더(34a)와 박스 감지 센서(35) 및 거리 센서(36)를 이용하여 박스 커버를 자동으로 오픈하는데, 이때 제어 유닛이 BCR의 리딩 값 및 거리 센서(36)와 연동하여 포크 유닛(30)의 Z축 센터링을 수행하고, 또한 박스 감지 센서(35)와 연동하여 X축 센터링을 수행한다.

다음, 주행 드라이브 유닛(20)을 통해, 포크 유닛(30)이 박스 커버를 척킹한 상태에서 Z축으로 상승하고 Y축으로 전진한 후, 박스 커버 적치대(90)에서 하강하고 척킹을 해제하여 박스 커버를 박스 커버 적치대(90)에 적재한다.

다음, 박스 커버 적치대(90)에서 센터링 실린더(92)를 이용하여 박스 커버를 센터링한다.

도 13을 참고하면, 제3단계는 보빈 척킹 및 이재 단계이고, 제4단계는 작업자 보빈 이송 단계이다.

먼저, 이재부인 주행 드라이브 유닛(20) 및 포크 유닛(30)이 원점인 컨베이어 유닛(50) 위치로 이동한다.

다음, 포크 유닛(30)의 직교 로봇(32)과 포크(33b) 및 거리 센서(36)와 척킹 센서(37)를 이용하여 포일 보빈을 자동으로 척킹 및 리프팅하는데, 이때 제어 유닛이 BCR의 리딩 값 및 거리 센서(36)와 연동하여 포크 유닛(30)의 Z축 센터링을 수행하고, 또한 척킹 센서(37)와 연동하여 X축 센터링을 수행한다.

다음, 주행 드라이브 유닛(20)을 통해, 포크 유닛(30)이 포일 보빈을 척킹한 상태에서 Z축으로 상승하고 Y축으로 전진한 후, 보빈 적치대(60)에서 하강하고 척킹을 해제하여 포일 보빈을 보빈 적치대(60)에 적재한다.

다음, 포크 유닛(30)이 대기 위치인 박스 커버 적치대(90) 위치로 이동한다.

다음, 작업자가 운반차량을 이용하여 보빈 적치대(60)에 적재된 포일 보빈을 이재한다.

도 14를 참고하면, 제5단계는 우든 박스 커버 리턴 단계이고, 제6단계는 공 우든 박스 회수 단계이다.

먼저, 포크 유닛(30)이 박스 커버 위치로 이동한다.

다음, 포크 유닛(30)이, 박스 커버 적치대(90)에서 센터링 실린더(92)를 통해 Y축으로 센터링된 상태의 박스 커버를, 전술한 방법과 동일하게, Z축 센터링 및 X축 센터링을 통해 척킹한다.

다음, 주행 드라이브 유닛(20)을 통해, 포크 유닛(30)이 박스 커버를 척킹한 상태에서 Z축으로 상승하고 Y축으로 후진한 후, 컨베이어 유닛(50)에서 하강하고 척킹을 해제하여 박스 커버를 포일 보빈 없는 빈 박스 본체와 재조립한다.

마지막으로, 작업자가 운반차량을 이용하여 컨베이어 유닛(50)에서 재조립된 공 우든 박스를 이재하여 회수한다.

10: 메인 프레임 유닛, 11: 메인 프레임, 12: 라이트 커튼 센서, 13: 케이블베이어, 14: LM 가이드, 15: 주행 정위치 센서, 16: 주행 후진 리미트 센서, 17: 주행 전진 리미트 센서, 20: 주행 드라이브 유닛, 21: 주행 드라이브 유닛 프레임, 22: 주행 모터, 23: 승강 모터, 24: 랙 잭, 25: 승강 가이드 부시, 26: 센서 지지대, 27: 승강 정위치 센서, 28: 승강 상승 리미트 센서, 29: 승강 하강 리미트 센서, 30: 포크 유닛, 31: 포크 유닛 프레임, 32: 직교 로봇, 33a: 포크 암, 33b: 포크, 34a: 박스 커버 실린더, 34b: 실린더 로드, 34c: 커버 푸셔, 34d: 연결 부재, 35: 박스 감지 센서, 36: 거리 센서, 37: 척킹 센서, 38: 승강 가이드 샤프트, 39a: 센서 지지대, 39b: 승강 원점 센서, 39c: 승강 리미트 센서, 40: 센터링 유닛, 41: 센터링 유닛 프레임, 42: Y축 실린더, 43: 이동판, 44: X축 실린더, 45: 박스 푸셔, 46: LM 가이드, 47: 사이즈 체크 센서, 50: 컨베이어 유닛, 51: 프리 롤러 레인, 52: 박스 스토퍼, 53: 화물 정렬 센서, 54: 진입 가이드 블록, 55: 운반차량 엔드 스토퍼, 60: 보빈 적치대, 61: 적치대 프레임, 62: 가이드 블록, 63: 화물 감지 센서, 64: 보빈 감지 센서, 65: 운반차량 엔드 스토퍼, 70: 커버 어셈블리, 71: 커버 어셈블리 프레임, 72: 사다리, 73: 안전 도어, 80: 진입 가이드, 81: 진입 가이드 프레임, 82: 롤러, 83: 패드, 90: 박스 커버 적치대, 91: 적치대 프레임, 92: 센터링 실린더, 93: 엔드 브라켓, 94: 안착 감지 센서, 100: 유지 보수 프레임

Claims

포일 보빈을 적재한 우든 박스에 부착된 바코드를 리딩하는 바코드 리더기;
우든 박스가 배치되는 컨베이어 유닛;
컨베이어 유닛의 X축 방향(폭 또는 측 방향) 외측에 설치되고, 우든 박스의 위치를 X축 방향 및 Y축 방향(길이 또는 주행 방향)으로 조정하는 센터링 유닛;
컨베이어 유닛의 상부에 설치되고, 위치 조정된 우든 박스에 적재된 포일 보빈을 X축 방향으로 척킹하며, 포일 보빈과의 거리를 감지하는 거리 센서, 및 포일 보빈의 척킹을 감지하는 척킹 센서를 구비하는 포크 유닛;
포크 유닛의 상부에서 포크 유닛과 연결되며, 포크 유닛을 Z축 방향(높이 또는 승강 방향)으로 승강시키고 Y축 방향으로 이동시키는 주행 드라이브 유닛; 및
바코드 리더기 및 거리 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 Z축 센터링, 척킹 센서와의 연동을 통한 포크 유닛의 X축 센터링, 포크 유닛의 Z축 승강 및 Y축 이동을 각각 제어함으로써, 포일 보빈의 리프팅을 자동으로 제어하는 제어 유닛을 포함하는 포일 이재기.
제1항에 있어서,
컨베이어 유닛은 우든 박스의 Y축 방향 이동을 위한 프리 롤러 레인; 우든 박스의 Y축 센터링을 위해 프리 롤러 레인의 Y축 후단에 설치되는 박스 스토퍼; 박스 스토퍼와 인접하게 배치되어 우든 박스가 박스 스토퍼에 맞닿게 위치하였는지를 확인하는 화물 정렬 센서; 프리 롤러 레인의 Y축 전단에 설치되어 운반차량의 진입 경로를 안내하는 진입 가이드 블록; 및 박스 스토퍼와 인접하게 배치되어 운반차량의 충돌을 방지하는 운반차량 엔드 스토퍼를 포함하는 포일 이재기.
제1항에 있어서,
센터링 유닛은 우든 박스의 센터링을 위해 우든 박스와 접촉하는 박스 푸셔; 박스 푸셔와 연결되어 박스 푸셔를 X축 방향으로 이동시키는 X축 실린더; X축 실린더가 설치된 이동판; 이동판과 연결되어 박스 푸셔를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 실린더; 이동판과 연결되어 각 축 방향의 이동을 안내하는 LM 가이드; Y축 실린더가 설치된 센터링 유닛 프레임; 및 센터링 유닛 프레임의 상부에 설치되어 우든 박스 사이즈를 확인하는 사이즈 체크 센서를 포함하는 포일 이재기.
제1항에 있어서,
포크 유닛은 판상 구조의 포크 유닛 프레임; 모터를 구비하고 포크 유닛 프레임 하부에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 직교 로봇; 직교 로봇 하부에 설치되는 포크 암; 포크 암의 하단 내측에 설치되어 포일 보빈을 척킹하는 포크; 포크 암 내측으로 직교 로봇 하부에 설치되는 거리 센서; 포크 암의 하단에 설치되는 척킹 센서; 포크 유닛 프레임 상부에 설치되는 승강 가이드 샤프트; 포크 유닛 프레임에 상부 쪽으로 설치되는 센서 지지대; 및 센서 지지대에 설치되는 승강 정위치 센서 및 승강 리미트 센서를 포함하는 포일 이재기.
제4항에 있어서,
주행 드라이브 유닛은 판상 구조의 주행 드라이브 유닛 프레임; 주행 드라이브 유닛 프레임의 상부에 설치되는 Y축 방향 이동용 주행 모터; 주행 드라이브 유닛 프레임의 상부에 설치되는 Z축 방향 이동용 승강 모터; 주행 드라이브 유닛 프레임에 승강 가능하게 Z축 방향으로 설치되고, 승강 모터의 회전을 직선 운동으로 전환하며, 포크 유닛과 연결되어 포크 유닛을 승강시키는 랙 잭; 주행 드라이브 유닛 프레임에 설치되고 포크 유닛의 승강 가이드 샤프트가 삽입되는 승강 가이드 부시; 주행 드라이브 유닛 프레임에 Z축 방향으로 설치되는 센서 지지대; 및 센서 지지대에 설치되는 승강 정위치 센서 및 승강 리미트 센서를 포함하는 포일 이재기.
제5항에 있어서,
메인 프레임 유닛을 추가로 포함하고,
메인 프레임 유닛은 입체 구조의 메인 프레임; 메인 프레임의 측면에 설치되어 하부 유지 보수 시 연동되는 라이트 커튼 센서; 메인 프레임의 상부에 설치되어 케이블을 안내하는 케이블베이어; 메인 프레임의 상부에 설치되고 주행 드라이브 유닛 프레임과 연결되어 주행 드라이브 유닛 프레임의 주행 방향을 안내하는 LM 가이드; 및 메인 프레임의 상부에 설치되는 주행 정위치 센서 및 주행 리미트 센서를 포함하는 포일 이재기.
제6항에 있어서,
메인 프레임 유닛의 Y축 후단 쪽에 설치되어 포일 보빈을 올려 놓는 보빈 적치대를 추가로 포함하고,
보빈 적치대는 입체 구조의 적치대 프레임; 적치대 프레임의 상부에 설치되어 보빈의 축 방향 밀림을 방지하는 가이드 블록; 적치대 프레임의 상부에 설치되어 적치대에서의 보빈 유무를 판별하는 화물 감지 센서; 가이드 블록에 설치되어 가이드 블록에서의 보빈 유무를 판별하는 보빈 감지 센서; 및 적치대 프레임의 Y축 후단 쪽에 설치되어 운반차량과 적치대의 충돌을 방지하는 운반차량 엔드 스토퍼를 포함하는 포일 이재기.
제6항에 있어서,
메인 프레임 유닛의 상부 및 측면에 설치되는 커버 어셈블리를 추가로 포함하고,
커버 어셈블리는 입체 구조의 커버 어셈블리 프레임; 커버 어셈블리 프레임의 측면에 설치되어 상부 유지 보수 시 이동 경로를 제공하는 사다리; 및 커버 어셈블리 프레임의 측면에 설치되는 안전 도어를 포함하는 포일 이재기.
제6항에 있어서,
메인 프레임 유닛의 입구 쪽에 설치되어 우든 박스 투입 시 운반차량의 경로를 안내하는 진입 가이드를 추가로 포함하고,
진입 가이드는 입체 구조의 진입 가이드 프레임; 진입 가이드 프레임의 내부에 Z축 방향으로 설치되어 운반차량과 진입 가이드 간의 마찰을 방지하는 롤러; 및 진입 가이드 프레임의 전단 쪽에 설치되어 운반차량과 진입 가이드의 파손을 방지하는 패드를 포함하는 포일 이재기.
제6항에 있어서,
메인 프레임 유닛의 상부에 설치되어 유지 보수 시 모터 거치를 위한 유지 보수 프레임을 추가로 포함하는 포일 이재기.