KR20240021129A - 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇 및 이를 이용한 컨베이어벨트 롤러 교체 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용이하고 신속하게 롤러를 교체할 수 있는 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치는 컨베이어 벨트를 지지하는 리턴 롤러를 교체하는 장치로서, 세워져 설치된 타워 프레임, 상기 타워 프레임에 결합되며 승강 가능하게 배치된 벨트 지지부재, 상기 타워 프레임에 이동 가능하게 결합된 그리퍼 지지대, 상기 그리퍼 지지대에 고정되며 상기 그리퍼 지지대의 길이방향으로 이격된 2개의 그리퍼를 포함할 수 있다.

Description

컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇 및 이를 이용한 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법{CONVEYER BELT ROLLER EXCHANGE ROBOT AND CONVEYER BELT ROLLER EXCHANGE METHOD USING THE SAME}

본 발명은 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇 및 이를 이용한 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료 운송용 컨베이어 벨트의 이송 롤러를 교체하기 위한 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 컨베이어 벨트는 연속적인 운반물 이송 작업에 유리하며, 원자재, 기계부품의 하역 작업 등에 적용된다. 컨베이어 벨트의 하부에는 하중을 지지하는 롤러가 설치되어 운반물의 하중에 의한 벨트의 처짐을 방지한다.

석탄, 광물 등의 운송에 사용되는 컨베이어 벨트의 하부에 설치된 롤러에는 먼지 등의 비산된 물질이 침적될 수 있으며, 누적된 이물질은 롤러의 회전을 제한하고 이송 부하를 가중시켜서 벨트의 마모를 촉진하는 문제가 있다.

종래에는 롤러를 교차하기 위해서 벨트를 지지하는 크레인이 필요하였으며, 롤러 하부에 설치된 복잡한 거더 형상으로 인하여 롤러를 정위치에 설치하는 것이 매우 어려웠다. 벨트와 롤러는 높은 위치에 설치되어 작업자의 낙상 위험이 높은 문제뿐만 아니라 작업 중에 작업자가 크레인과 충돌할 위험에 노출되는 문제도 있다.

한국 공개특허 제10-2022-0064127호는 고소작업용 로봇 및 이를 이용한 동작방법을 개시하고 있다. 상기 특허는 빌딩과 같은 건축현장에서 천장의 고소작업을 자동화할 수 있는 고소작업용 로봇 및 이를 이용한 동작방법에 관한 것으로 미리 결정된 이동경로정보를 포함하는 SLAM부, 이동경로를 따라 이동가능한 주행 구동부, 천장 카메라, 마커 식별부, 로봇구동부를 포함한다. 그러나 상기한 특허는 효율적인 롤러 교체 작업이 어려운 문제가 있다.

한편, 한국 등록특허 제10-1219387호는 리턴 롤러 교체장치를 개시하고 있으나, 리턴 롤러를 자동으로 교체하기 어려운 문제가 있다.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 용이하고 신속하게 롤러를 교체할 수 있는 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치는 컨베이어 벨트를 지지하는 리턴 롤러를 교체하는 장치로서, 세워져 설치된 타워 프레임, 상기 타워 프레임에 결합되며 승강 가능하게 배치된 벨트 지지부재, 상기 타워 프레임에 이동 가능하게 결합된 그리퍼 지지대, 상기 그리퍼 지지대에 고정되며 상기 그리퍼 지지대의 길이방향으로 이격된 2개의 그리퍼를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 벨트 지지부재는 상기 타워 프레임의 상단에 회전 가능하게 설치된 롤러로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치는 상기 타워 프레임에 고정되며 상부 구조물을 파악하는 비전 시스템과 상기 비전 시스템에서 전달된 정보를 바탕으로 충돌을 방지하는 회피 경로를 도출하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 그리퍼는 그리퍼 바디와 그리퍼 바디에 결합된 2개의 롤러 브라켓과 롤러 브라켓에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러를 지지하는 복수의 지지 롤러와 상기 그리퍼 바디에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러는 이동시키는 조절 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 조절 롤러는 상기 롤러 브라켓 사이에 설치되며, 상기 그리퍼는 상기 그리퍼 지지대에 대하여 상기 그리퍼를 회전시키는 틸팅부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 2개의 상기 롤러 브라켓은 적어도 어느 하나는 상기 그리퍼 바디에 대하여 이동 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 타워 프레임에는 상기 타워 프레임에 결합되어 상기 타워 프레임의 높이방향으로 이동하는 승강부재가 설치되고, 상기 그리퍼 지지대는 상기 승강부재에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 타워 프레임의 하부에는 상기 타워 프레임을 지지하는 지지 프레임이 설치되고, 상기 지지 프레임은 베이스 프레임과 상기 베이스 프레임에 대하여 세워져 배치되며 상기 타워 프레임을 승강시키는 승강 리프트와 상기 승강 리프트에 결합되며 상기 타워 프레임을 이동시키는 이송 프레임을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법은, 타워 프레임의 상부에 회전 가능하게 설치된 벨트 지지부재를 이용하여 벨트를 승강시켜 지지하는 제1 벨트 리프팅 단계, 그리퍼들을 이용하여 회수할 리턴 롤러를 파지하는 회수 롤러 파지 단계, 회수할 리턴 롤러를 분리하여 하부로 이동시키는 회수 롤러 분리 단계, 크래들에 장착된 교체할 새로운 리턴 롤러를 상기한 그리퍼들로 파지하는 교체 롤러 파지 단계, 상기 벨트 지지부재를 이용하여 벨트를 승강시켜 지지하는 제2 벨트 리프팅 단계, 및 그리퍼를 이용하여 상기 리턴 롤러를 상승시키고 상기 벨트의 하부에 상기 리턴 롤러를 설치하는 교체 롤러 설치 단계를 포함할 수 있다.

상기 그리퍼는 그리퍼 바디와 그리퍼 바디에 결합된 2개의 롤러 브라켓과 롤러 브라켓에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러를 지지하는 복수의 지지 롤러와 상기 그리퍼 바디에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러는 이동시키는 조절 롤러를 포함하고, 상기 회수 롤러 분리 단계에서 상기 리턴 롤러는 상기 조절 롤러에 의하여 상기 그리퍼에 대하여 이동될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇은 비전 시스템을 이용하여 상부 구조물의 위치를 확인하고, 간섭을 피할 수 있는 경로를 도출하여 리턴 롤러를 용이하게 이동시킬 수 있다.

또한, 타워 프레임에 벨트 지지부재가 설치되어 벨트가 리프팅 된 상태에서 리턴 롤러를 분리하거나 설치하여 보다 용이하게 리턴 롤러가 교체될 수 있다.

또한, 벨트 지지부재가 타워 프레임의 상부에 배치되고, 그리퍼는 승강부재와 그리퍼 지지대를 매개로 타워 프레임에 결합되므로, 벨트 지지부재가 벨트를 지지한 상태에서 그리퍼는 승강부재와 그리퍼 지지대에 의하여 자유롭게 이동하여 리턴 롤러를 이동시킬 수 있다.

또한, 그리퍼에 조절 롤러와 지지 롤러가 설치되어 리턴 롤러가 그리퍼에 대하여 길이방향으로 이동하므로 보다 용이하게 회피 이동을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇의 타워 프레임과 이에 설치된 장치들을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 교체 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a는 회수 롤러를 파지한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6b는 회수 롤러를 탈거하여 크래들에 장착하는 과정을 나타낸 도면이며, 도 6c는 교체 롤러를 파지한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6d는 교체 롤러를 거더 사이로 진입시키는 과정을 나타낸 도면이며, 도 6e는 교체 롤러를 설치하는 과정을 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 교체 로봇에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇의 타워 프레임과 이에 설치된 장치들을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇(100)은 이송용 컨베이어 벨트(210)를 지지하는 리턴 롤러(230)를 교체하기 위한 로봇이다. 컨베이어 벨트(210)는 석탄, 철광석, 석재 등의 원료물질을 이송하는 컨베이어 벨트(210)로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 컨베이어 벨트(210)는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.

컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇(100)은 지지 프레임(110), 타워 프레임(121), 벨트 지지부재(125), 승강부재(123), 그리퍼 지지대(131), 그리퍼(150), 크래들(117)을 포함할 수 있다.

지지 프레임(110)은 타워 프레임(121)을 하부에서 지지하며, 2축 방향으로 타워 프레임(121)을 이동시킬 수 있다. 지지 프레임(110)은 하부에 배치되어 전장 부품들을 지지하는 베이스 프레임(112)과 베이스 프레임(112)에 세워져 배치되며 상하방향(z축 방향)으로 타워 프레임(121)을 이동시키는 승강 리프트(113), 승강 리프트(113)에 결합되며 상하방향과 교차하는 방향(y축 방향)으로 타워 프레임(121)을 이동시키는 이송 프레임(114)을 포함할 수 있다.

베이스 프레임(112)은 사각틀 형상으로 이루어지며 베이스 프레임(112)에는 전원장치, 유압장치 등이 설치될 수 있다. 베이스 프레임(112)의 측면에는 롤러들을 지지하는 크래들(117)이 설치될 수 있다. 크래들(117)에는 복수의 리턴 롤러(230)가 삽입될 수 있도록 홈이 형성된다.

승강 리프트(113)는 베이스 프레임(112)의 길이방향 단부에 결합되어 세워져 설치되며 유압으로 이송 프레임(114) 및 타워 프레임(121)을 승강시킬 수 있다. 이송 프레임(114)은 승강 리프트(113)에 결합되어 상하방향으로 이동하며, 베이스 프레임(112)의 길이방향(y축 방향)으로 타워 프레임(121)을 이동시킬 수 있다.

타워 프레임(121)은 이송 프레임(114)에 상에 세워져 배치되며 그리퍼(150)들을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 또한 타워 프레임(121)은 이송 프레임(114)에 대하여 회전 가능하게 설치될 수 있는데, 이송 프레임(114)은 z축과 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있다.

타워 프레임(121)의 상부에는 벨트(210)를 지지하는 벨트 지지부재(125)가 설치된다. 벨트 지지부재(125)는 타워 프레임(121)의 상단에서 회전 가능하게 설치되며 롤러 형태로 이루어질 수 있다. 벨트 지지부재(125)는 리턴 롤러(230)의 분리 또는 결합 시에 벨트(210)를 지지한다. 이와 같이 벨트 지지부재(125)가 설치되면 벨트(210)의 간섭을 받지 않고 리턴 롤러(230)를 용이하게 분리 또는 결합할 수 있다.

또한, 타워 프레임(121)의 상부에는 비전시스템(128)이 설치되며, 비전시스템(128)은 카메라, 라이다 센서, 레이저 스캐너 등을 포함할 수 있다. 비전시스템(128)은 타워 프레임(121)의 상부에 위치한 거더(260) 등의 구조물을 파악하며, 제어부(미도시)는 비전시스템(128)에서 전달된 정보를 바탕으로 충돌을 방지할 수 있는 회피 경로를 도출한다.

타워 프레임(121)에는 승강부재(123)가 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 승강부재(123)는 제1 부재(123a)와 제2 부재(123b)를 포함한다. 제1 부재(123a)는 타워 프레임(121)에 결합되어 상하방향으로 이동하며, 타워 프레임(121)에 대하여 y축과 평행한 축을 중심으로 틸팅 가능하게 설치될 수 있다. 제1 부재(123a)는 도 1에서 y축과 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있다. 제2 부재(123b)는 제1 부재(123a)의 길이방향(x축 방향)으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

승강부재(123)에는 그리퍼(150)들을 지지하는 그리퍼 지지대(131)가 설치되며 그리퍼 지지대(131)는 x축과 평행한 축을 중심으로 승강부재(123)에 대하여 회전 가능하게 설치된다.

그리퍼 지지대(131)에는 2개의 그리퍼(150)가 설치되며, 그리퍼(150)는 그리퍼 지지대(131)의 길이방향으로 이격 배치된다. 그리퍼(150)는 그리퍼 바디(151)와 그리퍼 바디(151)에 결합된 2개의 롤러 브라켓(152), 롤러 브라켓(152)에 회전 가능하게 결합된 지지 롤러(154), 그리퍼 바디(151)에 회전 가능하게 결합된 조절 롤러(156), 그리퍼 바디(151)에 설치되며 그리퍼(150)를 회전시키는 틸팅부재(155)를 포함할 수 있다.

그리퍼(150)는 분리될 리턴 롤러(230) 또는 설치될 리턴 롤러(230)를 지지하며, 리턴 롤러(230)를 길이방향으로 이동 가능하도록 지지한다. 그리퍼 바디(151)는 그리퍼 지지대(131)에 틸팅 가능하게 결합되며, 틸팅부재(155)에 의하여 그리퍼 지지대(131)에 대하여 회전할 수 있다.

틸팅부재(155)는 그리퍼 바디(151) 및 그리퍼 지지대(131)에 결합되어 그리퍼 바디(151)를 그리퍼 지지대(131)에 대하여 회전시킨다.

2개의 롤러 브라켓(152)은 조절 롤러(156)를 사이에 두고 이격 배치되며, 롤러 브라켓(152)에는 4개의 지지 롤러(154)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

롤러 브라켓(152)은 그리퍼 바디(151)에서 이동 가능하게 설치되며, 이에 따라 롤러 브라켓(152) 사이의 간격은 조절될 수 있다. 롤러 브라켓(152)의 이동에 따라 롤러 브라켓(152) 사이에 리턴 롤러(230)가 고정되거나 이탈될 수 있다. 롤러 브라켓(152)은 V자 형상으로 굽어져 리턴 롤러(230)를 감싸도록 이루어질 수 있다. 지지 롤러(154)는 리턴 롤러(230)의 외주면과 맞닿아 회전하며, 탄성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다.

조절 롤러(156)는 그리퍼 바디(151)에 회전 가능하게 결합되며 표면에 복수의 홈들이 형성될 수 있다. 조절 롤러(156)는 롤러 브라켓(152) 사이에 위치하며, 리턴 롤러(230)의 외주면과 맞닿아 회전하는데, 조절 롤러(156)의 회전에 의하여 리턴 롤러(230)가 그리퍼(150)에 대하여 이동할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇(100)은 주행이 가능한 차량(200) 등에 탑재되어 교체 위치로 이송될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇(100)을 이용한 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법에 대해서 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트 교체 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 6a는 회수 롤러를 파지한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6b는 회수 롤러를 탈거하여 크래들에 장착하는 과정을 나타낸 도면이며, 도 6c는 교체 롤러를 파지한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6d는 교체 롤러를 거더 사이로 진입시키는 과정을 나타낸 도면이며, 도 6e는 교체 롤러를 설치하는 과정을 나타낸 도면이다.

도 5 내지 도 6e를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법은 제1 벨트 리프팅 단계(S101), 회수 롤러 파지 단계(S102), 회수 롤러 분리 단계(S103), 교체 롤러 파지 단계(S104), 제2 벨트 리프팅 단계(S105), 교체 롤러 설치 단계(S106)를 포함할 수 있다.

제1 벨트 리프팅 단계(S101)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 승강 리프트(113)를 이용하여 타워 프레임(121)을 상승시키며 이때, 타워 프레임(121)의 상부에 설치된 벨트 지지부재(125)가 벨트를 밀어 올리면서 지지한다.

회수 롤러 파지 단계(S102)는 그리퍼(150)들을 이용하여 회수할 리턴 롤러(230)를 파지한다. 도 6b에 도시된 바와 같이 회수 롤러 분리 단계(S103)는 회수할 리턴 롤러(230)를 거더(260)에서 분리한 후에 회전시키고 하부로 이송하여 크래들(117)에 거치한다.

회수 롤러 분리 단계(S103)는 비전시스템(128)을 이용하여 거더(260)들의 위치를 확인하면서 회수할 리턴 롤러(230)와 거더(260)의 간섭을 피할 수 있는 경로를 도출한 후에 벨트(210)에서 회수된 리턴 롤러(230)를 하부로 이동시킬 수 있다.

이때, 그리퍼(150)는 타워 프레임(121)에 의하여 승강되고, 승강부재(123)에 의하여 x축 방향으로 이동하고, y축과 평행한 축을 중심으로 틸팅될 수 있다.

또한, 그리퍼(150)는 그리퍼 지지대(131)에 의하여 x축과 평행한 축을 중심으로 회전하고, 틸팅부재(155)에 의하여 그리퍼(150)가 그리퍼 지지대(131)의 길이방향과 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있다.

또한, 회수할 리턴 롤러(230)는 조절 롤러(156)에 의하여 그리퍼(150)에 대하여 이동될 수 있다. 회수 롤러 분리 단계(S103)는 분리된 리턴 롤러(230)를 크래들(117)의 빈 곳에 거치한다.

교체 롤러 파지 단계(S104)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 크래들(117)에 장착된 교체할 새로운 리턴 롤러(230)를 그리퍼(150)로 파지한다.

제2 벨트 리프팅 단계(S105)는 승강 리프트(113)를 이용하여 타워 프레임(121)을 상승시키고, 타워 프레임(121)의 상부에 회전 가능하게 설치된 벨트 지지부재(125)를 이용하여 벨트(210)를 상승시켜 지지한다.

교체 롤러 설치 단계는 도 6d와 도 6e에 도시된 바와 같이, 그리퍼(150)를 이용하여 리턴 롤러(230)를 상승시키고 롤러 지지장치에 새로운 리턴 롤러(230)를 결합시킨다.

이때, 그리퍼(150)는 타워 프레임(121)에 의하여 승강되고, 승강부재에 의하여 x축 방향으로 이동하고, y축과 평행한 축을 중심으로 틸팅될 수 있다.

또한, 그리퍼(150)는 그리퍼 지지대(131)에 의하여 x축과 평행한 축을 중심으로 회전하고, 틸팅부재(155)에 의하여 그리퍼(150)가 그리퍼 지지대(131)의 길이방향과 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있다.

교체 롤러 설치 단계(S106)는 교체할 새로운 리턴 롤러(230)를 거더(260)의 상부로 이동시키며, 비전시스템(128)을 이용하여 거더(260)들의 위치를 확인하면서 교체할 리턴 롤러(230)를 상승시킬 수 있다. 이때, 교체할 리턴 롤러(230)는 조절 롤러(156)에 의하여 그리퍼(150)에 대하여 이동될 수 있으며 교체할 리턴 롤러(230)는 중앙에 위치하도록 제어된다.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 타워 프레임(121)에 벨트 지지부재(125)가 설치되어 벨트(210)가 리프팅 된 상태에서 리턴 롤러(230)를 분리하거나 설치하여 보다 용이하게 리턴 롤러(230)를 교체할 수 있다.

또한, 벨트 지지부재(125)가 타워 프레임(121)의 상부에 배치되고, 그리퍼(150)는 승강부재(123)와 그리퍼 지지대(131)를 매개로 타워 프레임(121)에 결합되므로, 벨트 지지부재(125)가 벨트(210)를 지지한 상태에서 그리퍼(150)는 승강부재(123)와 그리퍼 지지대(131)에 의하여 자유롭게 이동하여 리턴 롤러(230)를 이동시킬 수 있다.

또한, 그리퍼(150)에 조절 롤러(155)와 지지 롤러(154)가 설치되어 리턴 롤러(230)가 그리퍼(150)에 대하여 길이방향으로 이동할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 컨베이어 벨트 롤러 교체 로봇
110: 지지 프레임
112: 베이스 프레임
113: 승강 리프트
114: 이송 프레임
117: 크래들
121: 타워 프레임
123: 승강부재
125: 벨트 지지부재
128: 비전시스템
131: 그리퍼 지지대
150: 그리퍼
151: 그리퍼 바디
152: 롤러 브라켓
154: 지지 롤러
156: 조절 롤러
200: 차량
210: 이송용 컨베이어 벨트
230: 리턴 롤러
260: 거더

Claims (10)

1. 컨베이어 벨트를 지지하는 리턴 롤러를 교체하는 롤러 교체 장치에 있어서,
   세워져 설치된 타워 프레임;
   상기 타워 프레임에 결합되며 승강 가능하게 배치된 벨트 지지부재;
   상기 타워 프레임에 이동 가능하게 결합된 그리퍼 지지대; 및
   상기 그리퍼 지지대에 고정되며 상기 그리퍼 지지대의 길이방향으로 이격된 2개의 그리퍼;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 벨트 지지부재는 상기 타워 프레임의 상단에 회전 가능하게 설치된 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 타워 프레임에 고정되며 상부 구조물을 파악하는 비전 시스템과 상기 비전 시스템에서 전달된 정보를 바탕으로 충돌을 방지하는 회피 경로를 도출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 그리퍼는 그리퍼 바디와 상기 그리퍼 바디에 결합된 2개의 롤러 브라켓과 상기 롤러 브라켓에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러를 지지하는 복수의 지지 롤러와 상기 그리퍼 바디에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러와 맞닿아 회전하면서 상기 리턴 롤러를 길이방향으로 이동시키는 조절 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 조절 롤러는 상기 롤러 브라켓 사이에 설치되며, 상기 그리퍼는 상기 그리퍼 지지대에 대하여 상기 그리퍼를 회전시키는 틸팅부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
6. 제4 항에 있어서,
   2개의 상기 롤러 브라켓은 적어도 어느 하나는 상기 그리퍼 바디에 대하여 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 타워 프레임에는 상기 타워 프레임에 결합되어 상기 타워 프레임의 높이방향으로 이동하는 승강부재가 설치되고, 상기 그리퍼 지지대는 상기 승강부재에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 타워 프레임의 하부에는 상기 타워 프레임을 지지하는 지지 프레임이 설치되고,
   상기 지지 프레임은 베이스 프레임과 상기 베이스 프레임에 대하여 세워져 배치되며 상기 타워 프레임을 승강시키는 승강 리프트와 상기 승강 리프트에 결합되며 상기 타워 프레임을 이동시키는 이송 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 장치.
9. 타워 프레임의 상부에 회전 가능하게 설치된 벨트 지지부재를 이용하여 벨트를 승강시켜 지지하는 제1 벨트 리프팅 단계;
   그리퍼들을 이용하여 회수할 리턴 롤러를 파지하는 회수 롤러 파지 단계;
   회수할 리턴 롤러를 분리하여 하부로 이동시키는 회수 롤러 분리 단계;
   크래들에 장착된 교체할 새로운 리턴 롤러를 상기한 그리퍼들로 파지하는 교체 롤러 파지 단계;
   상기 벨트 지지부재를 이용하여 벨트를 승강시켜 지지하는 제2 벨트 리프팅 단계; 및
   그리퍼를 이용하여 상기 리턴 롤러를 상승시키고 상기 벨트의 하부에 상기 리턴 롤러를 설치하는 교체 롤러 설치 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 그리퍼는 그리퍼 바디와 그리퍼 바디에 결합된 2개의 롤러 브라켓과 롤러 브라켓에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러를 지지하는 복수의 지지 롤러와 상기 그리퍼 바디에 회전 가능하게 결합되며 상기 리턴 롤러와 맞닿아 회전하면서 상기 리턴 롤러를 길이방향으로 이동시키는 조절 롤러를 포함하고,
    상기 회수 롤러 분리 단계에서 상기 리턴 롤러는 상기 조절 롤러에 의하여 상기 그리퍼에 대하여 이동되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트 롤러 교체 방법.

Images