KR20230131566A - 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인운반대차의 주행로 상의 장애물과 불규칙한 노면에 대응할 수 있게 한 무인운반차용 휠의 주행 발란싱장치에 관한 것으로 무인운반대차(C)의 베이스 플레이트(10)의 하단 양측 외부에 설치되는 휠(W)(W')은 각각 브러쉬리스 모터(M)(M')로 작동되고 휠(W)(W')의 축선 상부 베이스 플레이트(10)의 양측 가이드(11)(11')에 쿠션샤프트(20)의 하단에 설치된 반구형 서포터(21)가 접지되게 쿠션플레이트(30)와 스프링(31)(31')에 의해 설치하고 휠(W)(W')의 전후단에 각각 아이들링하는 캐스터(40)(40')를 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치{Driving balancing device of AGV wheel}

본 발명은 무인운반대차(AGV:Automatic Guided Vehicle)의 주행로 상의 장애물과 불규칙한 노면에 대응할 수 있게 한 무인운반차용 휠의 주행 발란싱장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 무인운반대차의 휠이 주행하면서 주행로의 소정의 높이를 갖는 장애물을 주행할 때와 불규칙한 노면 즉,노면이 함몰하거나 돌출 및 경사면에서의 주행 시에 무인운반대차의 휠을 반구형 서포터가 장착된 쿠션샤프트와 스프링의 탄발력에 의해 완충시키고 휠의 접지력을 향상시킬 뿐만 아니라 무인운반대차의 전체 바디의 수평을 유지할 수 있게 하여 주행 정지없이 지속 주행할 수 있게 한 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치에 관한 것이다.

일반적으로 무인운반대차는 물류자동화시스템에서 반제품과 완제품의 공정간 이동용으로 사용되거나 투자비용과 개선구조가 어려운 컨베이어 라인을 대체하여 무인운반대차 상에서 제품을 조립하여 완성하는 플렉시블 라인으로의 적용이 시도되고 있는 추세로 공장 및 물류자동화의 필수요소로 자리잡고 있는 무인운반대차는 다양한 형태로 현장에 적용되고 있는데 저상형의 경우 1ton 미만의 중량물을 작업현장 내 지정된 위치로 무인 자동운반하는 장치이고 무인운반대차에 탑재되는 리프팅장치에는 운반할 적재물을 안치하는 장비로 적재물의 승강작동과 방향전환을 할 수 있는 회전작동이 가능한 장치이다.

종래의 무인운반대차 장치에 관한 선행기술로는 등록특허공보 제10-2294901호(AGV 휠 완충장치),등록특허공보 제10-2264036호(접자력이 향상된 구동바퀴를 구비한 AGV) 및 등록특허공보 제10-2140480호(무인 운반차의 바퀴 주행장치) 등이 제시되었다.

상기 첫 번째 등록특허는 차체하부에 결합되고 수평방향으로 회동축을 구비하는 제1지지체,회동축에 회동가능하게 체결되고 하부에 휠을 구비하는 휠몸체부,휠몸체부의 일단이 상하 이동가능하게 결합되는 수직방향 샤프트를 구비하고 차체하부에 결합되는 제2지지체를 포함하고 제2지지체는 샤프트의 외주에 체결되는 스프링,스프링의 상하 위치에서 샤프트에 체결되응 너트와 스프링 안착부재,스프링 안착부재를 아래쪽에서 지지하는 가이드롤러 스프링 안착부재의 하단면에 형성되어 가이드롤러가 안착되는 롤러홈을 구비하고 휠몸체부가 회동축을 기준으로 회동하면 휠몸체부의 일단은 가이드롤러와 접하면서 스프링은 스프링의 길이방향으로 힘을 받는 구조이다.

상기 두 번째 등록특허는 바닥프레임에서 수직으로 구비되는 수직지지대,수직지지대의 상단에서 횡방향으로 연결되고 소정 각도 틸팅이 가능한 틸팅부재,틸팅부재의 일단에 구비되어 구동력을 지면으로 전달하는 구동바퀴,틸팅부재의 타단에 구비되는 종동바퀴 및 구동바퀴 측면에 구비되어 구동바퀴를 회전시키는 모터를 구비하고 틸팅부재는 수직지지대의 상단에 구비된 회동축을 기준으로 틸팅동작을 하면서 구동바퀴는 지면과 접촉을 유지하는 구조이다.

상기 세 번째 등록특허는 제1단부,제1단부의 반대면에 잇는 제2단부,제1,제2단부사이에서 연장되는 대향측면들을 포함하고 제2단부측에 제2보조바퀴를 형성하는 대차프레임과 대차프레임에 설치된 구동시스템에서 대향측면들을 통하여 동력이 전달되도록 한 쌍의 구동바퀴를 설치하고 제2보조바퀴에 대향하는 위치에서 제1보조바퀴를 설치하여 대차프레임의 대향측면들의 외측에 간격을 두고 설치되는 구동프레임과 대차프레임과 구동프레임을 설치시킨 상태에서 구동프레임과 대차프레임의 축점에 피봇 결합하는 회동축부 및 대차프레임의 대향측면들의 외측에 간격을 두고 구동프레임을 위치시킨 상태에서 구동프레임은 제1연결암을 형성하고 대차프레임은 제2연결암을 형성하고이 제1,제2연결암들은 슬립로드로서 수직 연결하여 슬립로드가 소정의 간격으로 상,하동 하도록 하는 연결부를 포함하는 구조이다.

상기 첫 번째 등록특허는 AGV 휠의 후단 상,하부부재 사이에 수직방향 샤프트와 스프링 및 가이드롤러가 설치된 제2지지체를 구비하여 불규칙한 노면을 주행할 때 스프링의 길이방향으로의 수축력을 작용시켜 휠을 완충시키는 것으로 휠에 발생하는 상하방향의 충격에만 적용 가능한 한계를 가진 문제가 있었다.

상기 두 번째 등록특허는 바닥프레임에 설치된 수직지지대에 힌지로 결합시킨 틸팅부재의 전후단에 구동바퀴와 종동바퀴를 설치하여 노면의 접지력을 향상시킨 것이나 지렛대 방식의 틸팅부재의 전단 종동바퀴가 함몰부 진입시에는 후단 구동바퀴가 지면의 상부로 이동하여 동력전달이 안될 경우가 발생하고 또한 동력전달이 될 경우에도 구동바퀴 자체의 완충이 이루어지지 않고 AGV의 전체 수평유지가 불가능한 문제가 있었다.

상기 세 번째 등록특허는 대차프레임에 구동프레임을 양측연결부와 중앙 회동축부로 연결시키고 구동프레임의 양단에 각각 구동바퀴와 제1보조바퀴를 결합시켜 불규칙한 지면에 대응시켜 접지력을 향상시킨 구조이나 회동축부의 일측단 제1보조바퀴가 함몰부 진입시에는 타측단 구동바퀴가 지면가 이탈하여 상부로 이동하여 동력전달이 안될 경우가 발생하고 또한 동력전달이 될 경우에도 구동바퀴 자체의 완충이 이루어지지 않고 전후좌우 방향의 무인운반차의 전체 수평유지가 불가능한 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 브러쉬리스(BLDC) 모터로 작동되는 휠이 설치된 무인운반대차의 휠 축선 상부 베이스 플레이트에 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트를 쿠션플레이트와 스프링에 의해 설치하고 상기 휠의 전후단에 각 아이들링하는 캐스터를 설치하여 휠이 접지하는 노면 상태에 따라 휠의 완충작용과 접지력을 향상시킬 뿐만 아니라 쿠션샤프트의 하단 반구형 서포터에 의해 무인운반대차의 전후방향과 좌우방향에서 발생하는 경사에도 원할하게 대응케 하여 무인운반대차의 전체 바디의 수평을 유지할 수 있게 하여 주행로 상의 장애물과 불규칙한 노면에도 주행 정지없이 지속 주행할 수 있게 한 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치를 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 무인운반대차의 베이스 플레이트의 하단 양측 외부에 설치되는 휠은 각각 브러쉬리스 모터로 작동되고 휠의 축선 상부 베이스 플레이트의 양측 가이드에 쿠션샤프트의 하단에 설치된 반구형 서포터가 접지되게 쿠션플레이트와 스프링에 의해 설치하고 휠의 전후단에 각각 아이들링하는 캐스터를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한,베이스 플레이트와 쿠션플레이트 사이에 설치되는 스프링은 베이스 플레이트의 상단 스프링 브라켓트와 쿠션플레이트의 하단 스프링 브라켓트에 설치하고 반구형 서포터가 설치된 쿠션샤프트를 설치 시 쿠션샤프트의 전후단 상부 플레이트에 고장력 볼트와 너트로 설치하여 스프링의 장력을 조절할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 무인운반대차를 구동시키는 휠 축선 상의 베이스 플레이트에 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트를 쿠션플레이트와 스프링에 의해 설치하여 구동 휠에 전달되는 외력에 대한 완충작용을 수행하고 스프링의 탄발력으로 접지력을 향상시키며 반구형 서포터에 의해 전후방향과 좌우방향으로 전달되는 경사도에 대응하여 무인운반대차의 수평을 유지할 수 있게 하여 무인운반대차를 운용함에 있어 주행로 상의 장애물과 불규칙한 노면에도 주행 정지없이 지속 주행할 수 있게 한 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 개략구조도
도 2 는 본 발명의 작동설명을 위한 정면 상세구조도
도 3 은 본 발명의 작동설명을 위한 측면 상세구조도
도 4 는 본 발명의 쿠션샤프트 상세구조도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 측면 전체구조를 도시한 개략구조도로 무인운반대차의 휠 전후단에 캐스터가 설치되고 휠의 축선 상부 베이스 플레이트에 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트를 쿠션플레이트와 스프링에 의해 설치된 구조를 도시하였고,도 2,3 는 본 발명의 작동설명을 위한 정면 및 측면 상세구조도로 무인운반대차의 휠 설치구조 베이스 플레이트,쿠션플레이트 및 상부 플레이트에 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트를 가이드,스프링,고장력 볼트 및 너트에 의해 설치하여 휠의 완충,접지력 향상 및 무인운반대차의 수평유지 등을 수행하는 발란싱장치를 도시하였으며,도 4 는 본 발명의 쿠션샤프트 상세구조도로 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트의 구면의 형상과 제원을 설명하기 위하여 도시하였다.

무인운반대차(C)의 구동 휠(W)(W')을 주행시킴에 있어 휠(W)(W')의 완충작용과 접지력을 향상시키고 무인운반대차(C)의 전후좌우 방향으로 수평을 유지시킬 수 있는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치에 있어서,

상기 무인운반대차(C)의 베이스 플레이트(10)의 하단 양측 외부에 설치되는 휠(W)(W')은 각각 브러쉬리스 모터(M)(M')로 작동되고 상기 휠(W)(W')의 축선 상부 베이스 플레이트(10)의 양측 가이드(11)(11')에 쿠션샤프트(20)의 하단에 설치된 반구형 서포터(21)가 접지되게 쿠션플레이트(30)와 스프링(31)(31')에 의해 설치하고 상기 휠(W)(W')의 전후단에 각각 아이들링하는 캐스터(40)(40')를 설치한 구조이다.

상기 베이스 플레이트(10)와 쿠션플레이트(30) 사이에 설치되는 스프링(31)(31')은 베이스 플레이트(10)의 상단 스프링 브라켓트(12)와 쿠션플레이트(30)의 하단 스프링 브라켓트(12')에 설치하고 반구형 서포터(21)가 설치된 쿠션샤프트(20)를 설치 시 쿠션샤프트(20)의 전후단 상부 플레이트(40)에 고장력 볼트(22)(22')와 너트(23)(23')로 설치하여 스프링(31)(31')의 장력을 조절할 수 있게 하였다.

상기 반구형 서포터(21)의 구면 곡률은 R120-R150이고 구면의 높이편차는 0.6-1.2mm이며 구면의 지름은 30mm가 되게 하였다.

상기 휠(W)(W')에 설치되는 브러쉬리스 모터(M)(M')는 동기화시켜 작동되게 하였다.

이와 같이 된 본 발명은 무인운반대차를 구동시키는 휠의 축선 상부 베이스 플레이트에 반구형 서포터가 접지되는 쿠션샤프트를 쿠션플레이트와 스프링에 의해 설치하여 구동 휠에 전달되는 외력에 대한 완충작용과 스프링의 탄발력으로 접지력을 향상시키고 쿠션샤프트의 선단에 설치된 반구형 서포터에 의해 전후방향과 좌우방향으로 전달되는 경사도에 대응하여 무인운반대차의 수평을 유지할 수 있게 하여 주행로 상의 장애물과 불규칙한 노면에도 주행 정지없이 지속 주행할 수 있게 한 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치를 제공할 수 있게 하였다.

도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명은 무인운반대차(C)를 운용하기 위하여 브러쉬리스 모터(M)(M')로 작동되는 휠(W)(W'),반구형 서포터(21)가 설치된 쿠션샤프트(20),스프링(31)(31') 및 캐스터(40)(40') 등으로 구성된다.

상기의 무인운반대차(C)는 베이스 플레이트(10)의 하단 양측 외부에 브러쉬리스 모터(M)(M')로 작동되는 휠(W)(W')을 설치한다.

상기 휠(W)(W')은 동기화시켜 연동시킬 수 있게 하고 휠(W)(W')의 전후단에는 각각 아이들링하는 캐스터(40)(40')를 설치하여 구동 휠(W)(W')을 가이드 할 수 있게 하였다.

상기 휠(W)(W')의 축선 상부에 설치된 베이스 플레이트(10)의 양측에 반구형 서포터(21)를 안치시키는 가이드(11)(11')를 설치하여 쿠션샤프트(20)의 하단에 설치된 반구형 서포터(21)가 접지되게 한다.

이때 베이스 플레이트(10)와 쿠션플레이트(30) 사이에 설치되는 스프링(31)(31')은 베이스 플레이트(10)의 상단 스프링 브라켓트(12)와 쿠션플레이트(30)의 하단 스프링 브라켓트(12')에 설치하고 반구형 서포터(21)가 설치된 쿠션샤프트(20)는 쿠션샤프트(20)와 상부 플레이트(40)에 고장력 볼트(22)(22')와 너트(23)(23')로 설치한다.

상기 고장력 볼트(22)(22')와 너트(23)(23')는 무인운반대차(C)를 운용하는 현장조건에 따라 스프링(31)(31')의 장력을 조정할 수 있고 장시간 사용에 따른 스프링(31)(31')의 탄발력이 저하될 경우에도 장력을 조절할 수 있게 하였다.

상기 쿠션샤프트(20)의 선단에 설치되는 반구형 서포터(21)는 도 4 와 같이 구면 곡률은 R120-R150이고 구면의 높이편차는 0.6-1.2mm이며 구면의 지름은 30mm로 한다.

상기 반구형 서포터(21)의 구면 곡률은 R138,구면의 높이편차는 0.8mm로 하는 것이 바람직하다.

상기 쿠션샤프트(20)의 선단에 설치된 반구형 서포터(21)가 가이드(11)(11')에 안치되어 휠(W)(W')에 전달되는 노면이 함몰하거나 돌출 및 경사면에 대한 대응이 전후좌우 방향에서 용이하게 하여 휠(W)(W')의 충격을 완화하고 접지력을 향상시킬 뿐만 아니라 무인운반대차(C) 전체의 수평을 유지하기 손쉽게 하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 베이스 플레이트 11,11': 가이드
12,12': 스프링 브라켓트 20: 쿠션샤프트
21: 반구형 서포터 22,22': 고장력 볼트
23,23': 고장력 너트 30: 쿠션플레이트
31,31': 스프링 40,40': 캐스터
C: 무인운반대차 M,M: 브러쉬리스 모터
W,W': 휠

Claims (4)

1. 무인운반대차(C)의 구동 휠(W)(W')을 주행시킴에 있어 휠(W)(W')의 완충작용과 접지력을 향상시키고 무인운반대차(C)의 전후좌우 방향으로 수평을 유지시킬 수 있는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치에 있어서,
   상기 무인운반대차(C)의 베이스 플레이트(10)의 하단 양측 외부에 설치되는 휠(W)(W')은 각각 브러쉬리스 모터(M)(M')로 작동되고 상기 휠(W)(W')의 축선 상부 베이스 플레이트(10)의 양측 가이드(11)(11')에 쿠션샤프트(20)의 하단에 설치된 반구형 서포터(21)가 접지되게 쿠션플레이트(30)와 스프링(31)(31')에 의해 설치하고 상기 휠(W)(W')의 전후단에 각각 아이들링하는 캐스터(40)(40')를 설치한 것을 특징으로 하는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트(10)와 쿠션플레이트(30) 사이에 설치되는 스프링(31)(31')은 베이스 플레이트(10)의 상단 스프링 브라켓트(12)와 쿠션플레이트(30)의 하단 스프링 브라켓트(12')에 설치하고 반구형 서포터(21)가 설치된 쿠션샤프트(20)를 설치 시 쿠션샤프트(20)의 전후단 상부 플레이트(40)에 고장력 볼트(22)(22')와 너트(23)(23')로 설치하여 스프링(31)(31')의 장력을 조절할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 반구형 서포터(21)의 구면 곡률은 R120-R150이고 구면의 높이편차는 0.6-1.2mm이며 구면의 지름은 30mm가 되게 한 것을 특징으로 하는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 휠(W)(W')에 설치되는 브러쉬리스 모터(M)(M')는 동기화시켜 작동되게 한 것을 특징으로 하는 무인운반대차용 휠의 주행 발란싱장치.