KR20240083903A - Pick-up fork unit and recycling garbage sorting device having the pick-up fork unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고정프레임; 상기 고정프레임의 하측에 중심을 기준으로 방사상으로 배열되어, 선택적으로 신축하는 복수 개의 링크암; 상기 복수 개의 링크암 하단에 구비되고, 목표 대상물을 픽업하는 픽업모듈을 포함하고, 상기 픽업모듈은 링크부재들의 하측단들이 방사상으로 연결되는 픽업브라켓과, 상기 픽업브라켓의 중앙에 구비되고, 하단으로 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛과, 상기 픽업포크유닛을 중심에 두고 상기 픽업브라켓의 하측에 구비되어, 목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재를 구비한 진공흡착유닛을 포함하여, 목표 대상물을 진공흡착으로 픽업하는 진공흡착유닛과, 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛을 함께 구비하여, 픽업 도중 목표 대상물이 중력 또는 관성에 의해 픽업모듈에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 픽업포크유닛 및 그 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치를 제공한다.The present invention relates to a fixed frame; a plurality of link arms arranged radially about the center on the lower side of the fixed frame and selectively expanding and contracting; It is provided at the bottom of the plurality of link arms and includes a pickup module for picking up a target object, wherein the pickup module includes a pickup bracket to which lower ends of the link members are radially connected, and is provided at the center of the pickup bracket and toward the bottom. A pickup fork unit that penetrates and picks up the target object, and a vacuum suction unit provided on the lower side of the pickup bracket with the pickup fork unit at the center, and a plurality of vacuum suction members that vacuum suction the target object, A pickup fork that is equipped with a vacuum adsorption unit that picks up the target object through vacuum adsorption and a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object, preventing the target object from leaving the pickup module due to gravity or inertia during pickup. A recycling waste sorting device equipped with a unit and its pick-up fork unit is provided.
Description
본 발명은 재활용 쓰레기를 분류하는 자동화 라인 상에 구비되어, 목표 대상물을 분류하는 재활용 쓰레기 분류장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 델타 형태로 배치된 복수 개의 링크 암의 하단에 목표 대상물을 픽업하는 픽업모듈을 포함하고, 상기 픽업모듈에는 목표 대상물을 단단히 픽업할 수 있도록, 목표 대상물을 진공흡착으로 진공흡착유닛과 함께 목표대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치에 관한 것이다.The present invention relates to a recycling waste sorting device that is provided on an automated line for sorting recycling waste and sorts target objects. More specifically, it relates to a pickup that picks up target objects at the bottom of a plurality of link arms arranged in a delta shape. It relates to a recycling waste sorting device that includes a module, and wherein the pickup module includes a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object along with the vacuum adsorption unit by vacuum suctioning the target object so as to firmly pick up the target object.
일반적으로, 가정이나 공장 등에서 배출되는 혼합 폐기물은 쓰레기 집하장으로 수거되고, 캔이나 병, 플라스틱 등은 재활용품으로 선별되어 재활용되고 있다.Generally, mixed waste discharged from homes or factories is collected at a garbage collection point, and cans, bottles, plastics, etc. are selected as recyclables and recycled.
폐기물의 재활용 효율을 높이기 위해서는 수거된 폐기물로부터 재활용이 가능한 폐기물을 종류별로 선별 분리하는 것이 중요하다.In order to increase the recycling efficiency of waste, it is important to sort and separate recyclable waste by type from the collected waste.
종래에는 폐기물 선별이 대부분 수작업으로 이루어졌다. 수작업에 의한 폐기물 선별 시, 작업자가 컨베이어의 옆쪽에 서서 운반중인 혼합 폐기물을 종류, 재질, 크기, 색깔 등에 따라 선별 분류하게 된다.Previously, waste sorting was mostly done manually. When sorting waste manually, a worker stands next to the conveyor and sorts the mixed waste being transported according to type, material, size, color, etc.
이러한 수작업 선별 방법은 작업 시간이 오래 걸리고, 작업능률이 저하되며, 인건비 등을 포함한 비용의 부담이 증가된다.This manual sorting method takes a long time, reduces work efficiency, and increases the burden of costs, including labor costs.
근래에는 다양한 자동화시스템이 도입되어 폐기물 선별 작업의 자동화가 이루어지고 있으나, 재활용 폐기물을 종류나 재질 별로 정확하게 자동 분류하는 시스템을 구현하는 것이 쉬운 일이 아니다.Recently, various automation systems have been introduced to automate the waste sorting process, but it is not easy to implement a system that automatically and accurately classifies recycled waste by type or material.
또한, 선별 효율을 높이기 위해 재활용 폐기물 이송 경로를 길게 하거나, 센서나 폐기물 픽업수단 등 폐기물 인식 및 선별을 위한 구성요소의 설치 개수를 증가시키면 설비 비용의 과도한 증가로 실용성이 떨어지므로, 선별 효율을 높이고 시스템의 구조를 단순화하기 위한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.In addition, in order to increase sorting efficiency, lengthening the transport route for recycled waste or increasing the number of components installed for waste recognition and sorting, such as sensors or waste pickup means, reduces practicality due to excessive increase in equipment costs, so increasing sorting efficiency Continuous research and development is being conducted to simplify the structure of the system.
이러한 이유로 공개특허 제10-2020-0085448호(2020.07.15)에 기재된 바와 같이 외부로부터 재활용 폐기물을 공급받아 소정의 위치로 투입하기 위한 투입 유닛; 상기 투입 유닛으로부터 재활용 폐기물을 공급받아 이송하는 메인 컨베이어; 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물에 광을 조사하고 재활용 폐기물로부터 반사되는 반사광을 수신하여 재활용 폐기물의 재질을 검출하도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 중에서 배치되는 광학 분석기; 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 상 상기 광학 분석기보다 하류에 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 이격되어 위치하되, 재활용 폐기물을 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 교차하는 방향으로 이송할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 위쪽에 배치되는 복수의 서브 컨베이어; 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물을 선택적으로 픽업하여 상기 복수의 서브 컨베이어로 운반할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 중에 배치되는 복수의 운반 로봇; 및 상기 광학 분석기로부터 검출 신호를 수신하고, 상기 광학 분석기의 검출 신호에 따라 상기 복수의 운반 로봇을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 운반 로봇이 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물 중에서 상기 광학 분석기에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물을 선별하여 픽업할 수 있도록 상기 복수의 운반 로봇을 각각 제어하는 재활용 폐기물 선별장치를 제공하였다.For this reason, as described in Publication Patent No. 10-2020-0085448 (July 15, 2020), an input unit for receiving recycled waste from the outside and injecting it into a predetermined location; a main conveyor that receives and transports recycled waste from the input unit; an optical analyzer disposed in the recycling waste transfer path of the main conveyor to detect the material of the recycling waste by irradiating light to the recycling waste transported by the main conveyor and receiving reflected light reflected from the recycling waste; It is located downstream of the optical analyzer on the recycling waste transfer path of the main conveyor and is spaced apart along the recycling waste transfer direction, and the main conveyor is installed so that recycled waste can be transferred in a direction that intersects the recycling waste transfer direction of the main conveyor. A plurality of sub-conveyors disposed above; a plurality of transport robots disposed in the recycling waste transfer path of the main conveyor to selectively pick up recycling waste transported by the main conveyor and transport it to the plurality of sub-conveyors; And a control unit that receives a detection signal from the optical analyzer and controls the plurality of transport robots according to the detection signal of the optical analyzer, wherein the control unit is configured to transmit the plurality of transport robots by the main conveyor. A recycling waste sorting device was provided that controls each of the plurality of transport robots so that recycling waste of the material detected by the optical analyzer can be selected and picked up among the recycling waste.
이때 상기 운반 로봇은 흡착부를 이용하여 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물을 진공 흡착하여 각각의 서브 컨베이어로 운반한다.At this time, the transport robot vacuum-adsorbs the recycled waste transported by the main conveyor using the adsorption unit and transports it to each sub-conveyor.
하지만, 페트병과 같은 원통형의 대상물을 분류할 시에 흡착부 만으론 제대로 픽업하지 못하는 문제점이 있었다.However, when sorting cylindrical objects such as PET bottles, there was a problem in that they could not be properly picked up using only the adsorption unit.
본 발명은 목표 대상물을 진공흡착으로 픽업하는 진공흡착유닛과, 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛을 함께 구비하여, 픽업 도중 목표 대상물이 중력 또는 관성에 의해 픽업모듈에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 픽업포크유닛 및 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is provided with a vacuum adsorption unit that picks up the target object by vacuum adsorption and a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object, and can prevent the target object from leaving the pickup module due to gravity or inertia during pickup. The purpose is to provide a pickup fork unit and a recycling waste sorting device equipped with a pickup fork unit.
본 발명에 픽업포크유닛은 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 것으로, 내부에 원통형의 공간을 형성하며, 하측면에는 내부 공간과 연통하는 개구부를 형성한 포크홀더; 상기 포크홀더의 개구부를 통해 포크홀더 내부 공간에 몸체가 수용되고, 상기 몸체의 하측에는 목표 대상물을 관통하는 포크핀을 하향으로 돌출 형성한 픽업포크; 상기 픽업포크의 내부에 구비되고, 상기 포크핀 측면을 따라 선택적으로 후크를 노출시키는 후크핀; 상기 포크홀더의 내부 공간에 내장되어, 상기 후크핀을 탄성으로 지지하는 제1코일스프링; 및 상기 포크홀더의 내부 공간 중 상기 제1코일스프링의 주변에 위치되어, 상기 픽업포크를 탄성으로 지지하는 제2코일스프링을 포함한다.In the present invention, the pickup fork unit picks up the target object by penetrating it, and includes a fork holder forming a cylindrical space inside and an opening communicating with the inner space on the lower side; a pickup fork whose body is accommodated in an internal space of the fork holder through an opening of the fork holder, and a fork pin penetrating a target object is formed on a lower side of the body to protrude downward; a hook pin provided inside the pickup fork and selectively exposing a hook along a side of the fork pin; a first coil spring built into the inner space of the fork holder and elastically supporting the hook pin; and a second coil spring located around the first coil spring in the internal space of the fork holder and elastically supporting the pickup fork.
이때 본 발명에 따른 상기 후크핀은 상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 저항력에 의해 상기 픽업포크가 상승하면, 상기 제1코일스프링의 탄성 반발력에 의해 하강하여, 후크를 노출시킨다.At this time, the hook pin according to the present invention is lowered by the elastic repulsion force of the first coil spring when the pickup fork rises due to the resistance force generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, thereby holding the hook. expose.
그리고 본 발명에 따른 픽업포크유닛은 상기 포크홀더의 상측에 연결되는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 상측에 구비되어, 선택적으로 로드를 신축시켜 상기 픽업포크에 승강시키는 액츄에이터를 포함한다.And the pickup fork unit according to the present invention includes a connection frame connected to the upper side of the fork holder, and an actuator provided on the upper side of the connection frame to selectively expand and contract the rod to raise and lower the pickup fork.
여기서 본 발명에 따른 상기 연결프레임에는 상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 감지하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀에서 감지한 압력으로 액츄에이터의 로드를 신축한다.Here, the connection frame according to the present invention includes a load cell that senses the pressure generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, and expands and contracts the rod of the actuator with the pressure detected by the load cell.
본 발명에 따른 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치는 고정프레임; 상기 고정프레임의 하측에 중심을 기준으로 방사상으로 배열되어, 선택적으로 신축하는 복수 개의 링크암; 상기 복수 개의 링크암 하단에 구비되고, 목표 대상물을 픽업하는 픽업모듈을 포함하고, 상기 픽업모듈은 링크부재들의 하측단들이 방사상으로 연결되는 픽업브라켓과, 상기 픽업브라켓의 중앙에 구비되고, 하단으로 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛과, 상기 픽업포크유닛을 중심에 두고 상기 픽업브라켓의 하측에 구비되어, 목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재를 구비한 진공흡착유닛을 포함한다.A recycling waste sorting device equipped with a pickup fork unit according to the present invention includes a fixed frame; a plurality of link arms arranged radially about the center on the lower side of the fixed frame and selectively expanding and contracting; It is provided at the bottom of the plurality of link arms and includes a pickup module for picking up a target object, wherein the pickup module includes a pickup bracket to which lower ends of the link members are radially connected, and is provided at the center of the pickup bracket and toward the bottom. It includes a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object, and a vacuum suction unit provided on the lower side of the pickup bracket with the pickup fork unit at the center and having a plurality of vacuum suction members that vacuum suction the target object.
이때 본 발명에 따른 상기 복수 개의 링크암 각각은 선택적으로 회전축을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 전동모터와, 상기 전동모터의 회전축에 일측이 연결되어, 상기 회전축에 연동하여 회전하는 회전암과, 상기 회전암의 타측단에 상측단이 연결되고, 상기 회전암의 회전에 대응하여 회전하는 링크부재를 포함한다.At this time, each of the plurality of link arms according to the present invention includes an electric motor that selectively rotates the rotation axis clockwise or counterclockwise, and a rotation arm that is connected on one side to the rotation axis of the electric motor and rotates in conjunction with the rotation axis. , the upper end is connected to the other end of the rotary arm, and includes a link member that rotates in response to the rotation of the rotary arm.
또한, 본 발명에 따른 상기 픽업포크유닛은 상기 픽업프라켓의 중앙에 수직으로 배치되고, 선택적으로 로드를 신축하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드 하단에 상측이 연결되는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 하측에 연결되고, 내부에 원통형의 공간을 형성하며, 하측면에는 내부 공간과 연통하는 개구부를 형성한 포크홀더와, 상기 포크홀더의 개구부를 통해 포크홀더 내부 공간에 몸체가 수용되고, 상기 몸체의 하측에는 목표 대상물을 관통하는 포크핀을 하향으로 돌출 형성한 픽업포크와, 상기 픽업포크의 내부에 구비되고, 상기 포크핀 측면을 따라 선택적으로 후크를 노출시키는 후크핀과, 상기 포크홀더의 내부 공간에 내장되어, 상기 후크핀을 탄성으로 지지하는 제1코일스프링과, 상기 포크홀더의 내부 공간 중 상기 제1코일스프링의 주변에 위치되어, 상기 픽업포크를 탄성으로 지지하는 제2코일스프링을 포함한다.In addition, the pickup fork unit according to the present invention is arranged vertically in the center of the pickup pedestal, and includes an actuator that selectively expands and contracts the rod, a connection frame whose upper side is connected to the lower end of the rod of the actuator, and a connection frame of the connection frame. A fork holder is connected to the lower side, forms a cylindrical space therein, and has an opening communicating with the inner space on the lower side, a body is received in the inner space of the fork holder through the opening of the fork holder, and the body is On the lower side, there is a pickup fork with a fork pin protruding downwardly that penetrates the target object, a hook pin provided inside the pickup fork and selectively exposing a hook along the side of the fork pin, and an internal space of the fork holder. It is built in and includes a first coil spring that elastically supports the hook pin, and a second coil spring that is located around the first coil spring in the internal space of the fork holder and elastically supports the pickup fork. do.
여기서 본 발명에 따른 상기 후크핀은 상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 저항력에 의해 상기 픽업포크가 상승하면, 상기 제1코일스프링의 탄성 반발력에 의해 하강하여, 후크를 노출시킨다.Here, the hook pin according to the present invention is lowered by the elastic repulsion force of the first coil spring when the pickup fork rises due to the resistance force generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, thereby holding the hook. expose.
그리고 본 발명에 따른 상기 연결프레임에는 상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 감지하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀에서 감지한 압력으로 액츄에이터의 로드를 신축한다.And the connection frame according to the present invention includes a load cell that senses the pressure generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, and expands and contracts the rod of the actuator with the pressure detected by the load cell.
더불어 본 발명에 따른 상기 진공흡착유닛은 목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재와, 상기 픽업브라켓의 하측에 베어링부재에 의해 회전 가능하게 구비되는 선기어와, 상기 선기어의 하측면에서 상기 진공흡착부재를 이동시키는 가이드부재와, 상기 선기어와 기어로 맞물려 상기 선기어에 선택적으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전력을 제공하는 구동모터를 포함한다.In addition, the vacuum adsorption unit according to the present invention includes a plurality of vacuum adsorption members for vacuum adsorption of the target object, a sun gear rotatably provided on the lower side of the pickup bracket by a bearing member, and the vacuum adsorption on the lower side of the sun gear. It includes a guide member that moves the member, and a drive motor that engages with the sun gear as a gear and selectively provides rotational force to the sun gear in a clockwise or counterclockwise direction.
본 발명에 따른 픽업포크유닛 및 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치에 의해 효과를 가진다.The effect is achieved by the pickup fork unit and the recycling waste sorting device equipped with the pickup fork unit according to the present invention.
목표 대상물을 진공흡착으로 픽업하는 진공흡착유닛과, 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛을 함께 구비하여, 픽업 도중 목표 대상물이 중력 또는 관성에 의해 픽업모듈에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.A vacuum adsorption unit that picks up the target object by vacuum adsorption and a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object are provided together, so that the target object can be prevented from being separated from the pickup module due to gravity or inertia during pickup.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용 쓰레기 분류장치를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링크암의 동작 상태 예시를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업모듈을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업모듈의 픽업포크유닛을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽업모듈의 진공흡착유닛을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공흡착유닛의 진공흡착부재가 유동한 상태를 보인 예시도이다.Figure 1 is an exemplary diagram showing a recycling waste sorting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing an example of the operating state of a link arm according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exemplary diagram showing a pickup module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary diagram showing a pickup fork unit of a pickup module according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exemplary diagram showing a vacuum adsorption unit of a pickup module according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exemplary diagram showing a flowing state of the vacuum adsorption member of the vacuum adsorption unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle of definability, it must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, they can be replaced by equivalent equivalents. It should be understood that variations may exist.
본 발명은 재활용 쓰레기를 분류하는 자동화 라인 상에 구비되어, 목표 대상물을 분류하는 재활용 쓰레기 분류장치로, 델타 형태로 배치된 복수 개의 링크 암의 하단에 목표 대상물을 픽업하는 픽업모듈을 포함하고, 상기 픽업모듈에는 목표 대상물을 단단히 픽업할 수 있도록, 목표 대상물을 진공흡착으로 진공흡착유닛과 함께 목표대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치에 관한 것으로, 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The present invention is a recycling waste sorting device that is provided on an automated line for sorting recycling waste and sorts target objects, comprising a pickup module for picking up target objects at the bottom of a plurality of link arms arranged in a delta shape, The pickup module relates to a recycling waste sorting device equipped with a pickup fork unit that penetrates and picks up the target object along with the vacuum adsorption unit by vacuum adsorption so that the target object can be firmly picked up. Refer to the drawings in detail. Looking at it, it is as follows.
도 1 내지 도 6을 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용 쓰레기 분류장치는 고정프레임(100)과, 복수 개의 링크암(200)과, 픽업모듈(300)을 포함하는데, 먼저 상기 고정프레임(100)은 사각형의 면적을 갖는 상, 하측 평판(110) 사이에 복수 개의 수직프레임(120)과 모서리부 측에 결합되어, 육면체의 프레임을 이룬다.The recycling waste sorting device according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 6 includes a
상기 고정프레임(100)은 재활용 쓰레기 분류 자동화 라인 상에 서포트에 의해 지지되어 설치될 수 있다.The
또한, 상기 고정프레임(100)의 상측은 서로 이격된 한 쌍의 레일(101)에 의해 지지되어, 재활용 쓰레기 분류장치의 수리를 요할 시, 상기 레일(101)을 따라 재활용 쓰레기 분류 자동화 라인 상에서 용이하게 이탈이 가능하다.In addition, the upper side of the
그리고 상기 고정프레임(100)의 하측에는 복수 개의 링크암(200)이 결합되는데, 상기 복수 개의 링크암(200)은 상기 고정프레임(100)의 하측에 중심을 기준으로 방사상으로 배열되어, 선택적으로 신축한다.And a plurality of
이때 상기 복수 개의 링크암(200)들은 이격브라켓(도시하지 않음)에 의해 상기 고정프레임(100)에서 일정 거리를 두고 이격되어 결합되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the plurality of
그리고 상기 복수 개의 링크암(200) 각각은 전동모터(210)와, 회전암(220)과, 링크부재(230)로 이루어지는데, 상기 전동모터(210)는 길이가 수평을 이루도록 구비되고, 선택적으로 회전축을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킨다.And each of the plurality of
상기 전동모터(210)의 회전축에는 회전암(220)의 일측이 연결되는데, 상기 회전암(220)은 상기 전동모터(210)의 회전축에 연동하여 수직선상으로 회전한다.One side of the
따라서 상기 전동모터(210)의 회전축 회전방향에 따라 상기 회전암(220)은 상향으로 회전하거나, 또는 하향으로 회전할 수 있다.Therefore, the
상기 회전암(220)의 일측과 대향진 상기 회전암(220)의 타측에는 링크부재(230)의 상측단이 연결되는데, 상기 링크부재(230)는 상기 회전암(220)의 회전에 대응하여 회전한다.The upper end of the
이때 상기 링크부재(230)는 서로 일정 간격을 두고 평행하는 한 쌍의 링크(231)와, 상기 한 쌍의 링크(231)의 상, 하측에 각각 구비되어, 탄성으로 상기 링크들(231)이 다른 부재와 연결된 상태를 유지하게 하는 복수 개의 스프링하우징(232)을 포함한다.At this time, the
상기 한 쌍의 링크(231)는 상기 회전암(220)의 타측을 중심에 두고 좌, 우에서 결합되는데, 상기 회전암(220)의 좌, 우측에서 외향으로 돌출된 조인트에 회전 가능하게 결합된다.The pair of
여기서 상기 스프링하우징(232)은 상기 링크(231)들의 결합부 측에 상기 링크들의 길이와 상기 스프링하우징(232)의 길이가 직교하게 구비되어, 상기 스프링하우징에서 발생하는 탄성으로 상기 한 쌍의 링크(231)가 상기 회전암(220)의 조인트에서 이탈하지 못하게 단속한다.Here, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용 쓰레기 분류장치는 델타 로봇으로 구성되도록 상기 링크암(200)은 총 3개로 구비되는 것이 바람직하고, 상기 링크암(200) 각각의 신축 정도에 따라 상기 픽업모듈(300)의 위치(X축, Y축, Z축 선상)가 다양하게 변경될 수 있다.The recycling waste sorting device according to an embodiment of the present invention is preferably provided with a total of three link
또한, 상기 픽업모듈(300)은 상기 복수 개의 링크암(200) 하단에 구비되어, 목표 대상물을 픽업한다.In addition, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 픽업모듈(300)을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 픽업모듈(300)은 픽업브라켓(310)과, 픽업포크유닛(320)과, 진공흡착유닛(330)을 포함하는데, 상기 픽업브라켓(310)은 상기 링크부재(230)들의 하측단들이 방사상으로 연결된다.Looking at the
이때 상기 픽업브라켓(310) 중 상기 링크부재(230)가 연결되는 부분에는 한 쌍의 링크(231)가 회전 가능하게 연결되는 조인트를 형성한다.At this time, a pair of
그리고 상기 픽업포크유닛(320)은 상기 픽업브라켓(310)의 중앙에 구비되고, 하단으로 목표 대상물을 관통하여 픽업한다.And the
도 3 및 도 4를 참조한 상기 픽업포크유닛(320)은 상기 픽업브라켓(310)의 중앙에 수직으로 배치되고, 선택적으로 로드를 신축하는 액츄에이터(321)를 포함하고, 상기 액츄에이터(321)의 로드 하단에 상측이 연결되는 연결프레임(322)을 포함한다. The
이때 상기 연결프레임(323)에는 로드셀(328)을 구비하는데, 상기 로드셀(328)은 픽업포크(324)의 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 감지하고, 그 감지된 압력값을 통해 상기 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통하였는지 여부를 감지한다.At this time, the
또한, 상기 로드셀(328)에서 감지한 압력으로 액츄에이터(321)의 로드를 선택적으로 신축할 수 있다.Additionally, the load of the
여기서 상기 액츄에이터(321)의 로드가 신장되면, 상기 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통할 수 있는 가압력을 제공하고, 상기 액츄에이터(321)의 로드가 축소되면, 목표 대상물을 관통한 포크핀(324b)을 목표 대상물에서 이탈할 수 있다.Here, when the rod of the
상기 연결프레임(323)의 하측에는 포크홀더(323)가 연결되는데, 상기 포크홀더(323)는 내부에 원통형의 공간을 형성하며, 하측면에는 내부 공간과 연통하는 개구부를 형성한다.A
상기 포크홀더(323)의 개구부를 통해 픽업포크(324)가 수용되는데, 상기 픽업포크(324)는 상기 포크홀더(323) 내부 공간에 포크몸체(324a)가 수용되고, 상기 포크몸체(324a)의 하측에는 목표 대상물을 관통하는 포크핀(324b)을 하향으로 돌출 형성한다.A
이때 상기 포크핀(324b)의 하단은 목표 대상물을 가압하여 관통할 수 있도록 뾰족한 송곳으로 형성하고, 후크핀(325)을 내장할 수 있도록 상기 포크홀더(323)의 포크몸체(324a)에는 가이드중공을 형성하고, 상기 포크핀(324b)의 측면에는 길이를 따라 상기 가이드중공과 연통하는 가이드홈을 형성한다.At this time, the lower end of the fork pin (324b) is formed into a sharp awl so that it can penetrate the target object by pressing it, and the fork body (324a) of the fork holder (323) has a guide hollow so that the hook pin (325) can be embedded. , and a guide groove communicating with the guide hollow is formed on the side of the
상기 후크핀(325)은 상기 픽업포크(324)의 내부에 구비되고, 상기 포크핀(324b) 측면을 따라 선택적으로 후크(325a)를 노출시킨다.The
여기서 상기 포크홀더(323)의 내부 공간에는 제1코일스프링(326)과, 제2코일스프링(327)이 내장되는데, 상기 제1코일스프링(326)은 상기 후크핀(325)을 탄성으로 지지하고, 상기 제2코일스프링(327)은 상기 포크홀더(323)의 내부 공간 중 상기 제1코일스프링(326)의 주변에 위치되어, 상기 픽업포크(324)를 탄성으로 지지한다.Here, a
이때 상기 제1코일스프링(326)의 탄성계수는 상기 제2코일스프링(327)의 탄성계수보다 큰 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the elastic modulus of the
따라서 상기 픽업포크(324)의 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통한 후, 지속적으로 하강시킨 후 바닥면에 닿으면, 발생하는 저항력에 의해 탄성계수가 상대적으로 작은 제2스프링이 먼저 압축하게 되고, 상대적으로 상기 포크핀은 상승하며, 상기 후크핀은 하강하게 되어 상기 후크핀이 하측으로 노출된다.Therefore, when the
여기서 상기 픽업포크(324)의 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 로드셀(328)이 감지하고, 상기 로드셀(328)의 압력 감지로치에 따라 목표물의 관통 여부를 판단할 수 있다. Here, the
그리고 도 5 및 도 6을 참조한 상기 진공흡착유닛(330)은 상기 픽업포크유닛(320)을 중심에 두고 상기 픽업브라켓(310)의 하측에 구비되어, 목표 대상물을 진공흡착한다.And the vacuum suction unit 330, referring to FIGS. 5 and 6, is provided on the lower side of the
이때 상기 진공흡착유닛(330)은 목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재(331)을 구비하는데, 바람직하게는 3개의 진공흡착부재(331)가 상기 픽업포크(324)를 중심으로 방사상으로 배열된다.At this time, the vacuum adsorption unit 330 is provided with a plurality of
또한, 상기 복수 개의 진공흡착부재(331)가 목표 대상물의 크기에 대응하여 서로의 간격을 선택적으로 좁히거나, 넓힐 수 있는데 이를 위해 상기 픽업브라켓(310)의 하측에 베어링부재에 의해 회전 가능하게 구비되는 선기어(332)와, 상기 선기어(332)의 하측면에서 상기 진공흡착부재(331)를 이동시키는 가이드부재(333)를 구비한다.In addition, the plurality of
이때 상기 가이드부재(333)를 호상을 이루면서 중심에는 가이드장공을 형성하며, 상기 가이드부재(333)의 일측은 선기어(332) 하측면에 회전 가능하게 연결되고, 베어링부재에는 상기 가이드장공은 따라 이동하는 고정핀이 돌출 형성된다.At this time, the
그리고 상기 선기어(332)와 기어로 맞물려 상기 선기어에 선택적으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전력을 제공하는 구동모터(334)를 포함한다. And it includes a
따라서 상기 구동모터(334)에서 발생한 회전력이 선기어(332)를 회전시키고, 상기 선기어(332)가 회전함에 따라 상기 가이드부재(333)의 일측은 선기어(332)의 회전방향으로 이동하면서 상기 복수 개의 진공흡착부재(331)가 목표 대상물의 크기에 대응하여 서로의 간격을 선택적으로 좁히거나, 넓힐 수 있다.Therefore, the rotational force generated from the
본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용 쓰레기 분류장치의 작동 예시를 살펴보면 다음과 같다.An example of operation of the recycling waste sorting device according to an embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 목표 대상물이 선정되면, 링크암(200)의 구동으로 픽업모듈(300)이 목표 대상물을 향해 이동한다.First, when the target object is selected, the
상기 링크암(200)의 구동으로 목표 대상물에 픽업모듈(300)이 위치하게 되면, 상기 픽업모듈(300)이 목표 대상물을 향해 하강하면서, 상기 픽업모듈(300)의 진공흡착유닛(330)이 목표 대상물을 진공흡착한다.When the
이때 상기 픽업모듈(300)의 픽업포크유닛(320) 역시, 구동하여 포크핀(324b)을 목표 대상물에 관통시켜, 목표 대상물을 픽업한다.At this time, the
여기서 상기 픽업포크(324)의 포크핀(324b)이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 저항력에 의해 상기 픽업포크(324)가 상승하면, 상기 제1코일스프링(326) 및 제2코일스프링(327)의 탄성 반발력의 차이에 따라 상기 후크핀(325)이 하강하여 후크(325a)가 노출되어, 상기 후크(325a)가 목표 대상물의 내측면을 걸도록 한다.Here, when the
따라서 상기한 일련의 과정에 의해 목표 대상물은 상기 픽업모듈(300)의 진공흡착유닛(330) 및 픽업포크유닛(320)에 의해 상기 픽업모듈(300)에 단단히 고정된다.Therefore, through the series of processes described above, the target object is firmly fixed to the
이렇게 상기 픽업모듈(300)에 고정된 목표 대상물은 상기 링크암(200)의 구동으로 해당 지정 위치로 이동하게 되고, 목표 대상물의 이동이 완료되면, 상기 액츄에이터(321)가 로드를 축소시켜, 목표 대상물을 관통하는 상기 후크핀(325) 및 포크핀(324b)이 상승하여 목표 대상물에서 빠지면서 상기 진공흡착유닛(330)의 진공흡착부재(331)에서 진공이 해제되어, 목표 대상물은 해당 지정 위치에 낙하하여 분류가 이루어 진다.In this way, the target object fixed to the
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
100: 고정프레임
101: 레일
110: 평판
120: 수직프레임
200: 링크암
210: 전동모터
220: 회전암
230: 링크부재
231: 링크
232: 스프링하우징
300: 픽업모듈
310: 픽업브라켓
320: 픽업포크유닛
321: 액츄에이터
322: 연결프레임
323: 포크홀더
324: 픽업포크
324a: 포크몸체
324b: 포크핀
325: 후크핀
325a: 후크
326: 제1코일스프링
327: 제2코일스프링
328: 로드셀
330: 진공흡착유닛
331: 진공흡착부재
332: 선기어
333: 가이드부재
334: 구동모터100: fixed frame 101: rail
110: Flat plate 120: Vertical frame
200: Link arm 210: Electric motor
220: Rotating arm 230: Link member
231: Link 232: Spring housing
300: pickup module 310: pickup bracket
320: Pickup fork unit 321: Actuator
322: Connection frame 323: Fork holder
324:
324b: fork pin 325: hook pin
325a: Hook 326: First coil spring
327: second coil spring 328: load cell
330: Vacuum adsorption unit 331: Vacuum adsorption member
332: Sun gear 333: Guide member
334: Drive motor
Claims (10)
내부에 원통형의 공간을 형성하며, 하측면에는 내부 공간과 연통하는 개구부를 형성한 포크홀더;
상기 포크홀더의 개구부를 통해 포크홀더 내부 공간에 몸체가 수용되고, 상기 몸체의 하측에는 목표 대상물을 관통하는 포크핀을 하향으로 돌출 형성한 픽업포크;
상기 픽업포크의 내부에 구비되고, 상기 포크핀 측면을 따라 선택적으로 후크를 노출시키는 후크핀;
상기 포크홀더의 내부 공간에 내장되어, 상기 후크핀을 탄성으로 지지하는 제1코일스프링; 및
상기 포크홀더의 내부 공간 중 상기 제1코일스프링의 주변에 위치되어, 상기 픽업포크를 탄성으로 지지하는 제2코일스프링을 포함하는 픽업포크유닛.
In the pickup fork unit that penetrates and picks up the target object,
A fork holder forming a cylindrical space inside and an opening communicating with the inner space on the lower side;
a pickup fork whose body is accommodated in an internal space of the fork holder through an opening of the fork holder, and a fork pin penetrating a target object is formed on a lower side of the body to protrude downward;
a hook pin provided inside the pickup fork and selectively exposing a hook along a side of the fork pin;
a first coil spring built into the inner space of the fork holder and elastically supporting the hook pin; and
A pickup fork unit including a second coil spring located around the first coil spring in the internal space of the fork holder and elastically supporting the pickup fork.
상기 후크핀은
상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 저항력에 의해 상기 픽업포크가 상승하면, 상기 제1코일스프링의 탄성 반발력에 의해 하강하여, 후크를 노출시키는 픽업포크유닛.
In claim 2,
The hook pin is
A pickup fork unit in which the pickup fork rises due to resistance generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, and then descends due to the elastic repulsion force of the first coil spring, exposing the hook.
상기 포크홀더의 상측에 연결되는 연결프레임과,
상기 연결프레임의 상측에 구비되어, 선택적으로 로드를 신축시켜 상기 픽업포크에 승강시키는 액츄에이터를 포함하는 픽업포크유닛.
In claim 1,
A connection frame connected to the upper side of the fork holder,
A pickup fork unit including an actuator provided on the upper side of the connection frame to selectively expand and contract a rod to raise and lower the pickup fork.
상기 연결프레임에는
상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 감지하는 로드셀을 포함하고,
상기 로드셀에서 감지한 압력으로 액츄에이터의 로드를 신축하는 픽업포크유닛.
In claim 3,
In the connection frame,
It includes a load cell that detects the pressure generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object,
A pickup fork unit that expands and contracts the rod of the actuator using the pressure detected by the load cell.
고정프레임;
상기 고정프레임의 하측에 중심을 기준으로 방사상으로 배열되어, 선택적으로 신축하는 복수 개의 링크암;
상기 복수 개의 링크암 하단에 구비되고, 목표 대상물을 픽업하는 픽업모듈을 포함하고,
상기 픽업모듈은
링크부재들의 하측단들이 방사상으로 연결되는 픽업브라켓과,
상기 픽업브라켓의 중앙에 구비되고, 하단으로 목표 대상물을 관통하여 픽업하는 픽업포크유닛과,
상기 픽업포크유닛을 중심에 두고 상기 픽업브라켓의 하측에 구비되어, 목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재를 구비한 진공흡착유닛을 포함하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.
In the recycling waste sorting device, which is provided on an automated line for sorting recycling waste and sorts target objects,
fixed frame;
a plurality of link arms arranged radially about the center on the lower side of the fixed frame and selectively expanding and contracting;
It is provided at the bottom of the plurality of link arms and includes a pickup module for picking up a target object,
The pickup module is
A pickup bracket where the lower ends of the link members are radially connected,
A pickup fork unit provided at the center of the pickup bracket and picking up the target object by penetrating the bottom,
A recycling waste sorting device including a pickup fork unit, which is provided on a lower side of the pickup bracket with the pickup fork unit at the center and includes a vacuum adsorption unit with a plurality of vacuum adsorption members for vacuum adsorption of a target object.
상기 복수 개의 링크암 각각은
선택적으로 회전축을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 전동모터와,
상기 전동모터의 회전축에 일측이 연결되어, 상기 회전축에 연동하여 회전하는 회전암과,
상기 회전암의 타측단에 상측단이 연결되고, 상기 회전암의 회전에 대응하여 회전하는 링크부재를 포함하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.
In claim 5,
Each of the plurality of link arms is
An electric motor that selectively rotates the rotation shaft clockwise or counterclockwise,
A rotary arm that is connected on one side to the rotary shaft of the electric motor and rotates in conjunction with the rotary shaft,
A recycling waste sorting device including a pickup fork unit whose upper end is connected to the other end of the rotary arm and includes a link member that rotates in response to rotation of the rotary arm.
상기 픽업포크유닛은
상기 픽업프라켓의 중앙에 수직으로 배치되고, 선택적으로 로드를 신축하는 액츄에이터와,
상기 액츄에이터의 로드 하단에 상측이 연결되는 연결프레임과,
상기 연결프레임의 하측에 연결되고, 내부에 원통형의 공간을 형성하며, 하측면에는 내부 공간과 연통하는 개구부를 형성한 포크홀더와,
상기 포크홀더의 개구부를 통해 포크홀더 내부 공간에 몸체가 수용되고, 상기 몸체의 하측에는 목표 대상물을 관통하는 포크핀을 하향으로 돌출 형성한 픽업포크와,
상기 픽업포크의 내부에 구비되고, 상기 포크핀 측면을 따라 선택적으로 후크를 노출시키는 후크핀과,
상기 포크홀더의 내부 공간에 내장되어, 상기 후크핀을 탄성으로 지지하는 제1코일스프링과,
상기 포크홀더의 내부 공간 중 상기 제1코일스프링의 주변에 위치되어, 상기 픽업포크를 탄성으로 지지하는 제2코일스프링을 포함하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.
In claim 5,
The pickup fork unit is
An actuator disposed vertically in the center of the pickup bracket and selectively expanding and contracting the rod,
A connection frame whose upper side is connected to the lower end of the rod of the actuator,
A fork holder connected to the lower side of the connecting frame, forming a cylindrical space therein, and having an opening on the lower side communicating with the inner space;
A pickup fork with a body accommodated in the inner space of the fork holder through the opening of the fork holder and a fork pin penetrating the target object protruding downward from the lower side of the body;
a hook pin provided inside the pickup fork and selectively exposing a hook along a side of the fork pin;
a first coil spring built into the inner space of the fork holder and elastically supporting the hook pin;
A recycling waste sorting device provided with a pickup fork unit including a second coil spring located around the first coil spring in the inner space of the fork holder and elastically supporting the pickup fork.
상기 후크핀은
상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 저항력에 의해 상기 픽업포크가 상승하면, 상기 제1코일스프링의 탄성 반발력에 의해 하강하여, 후크를 노출시키는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.
In claim 7,
The hook pin is
When the fork pin of the pickup fork penetrates the target object, the pickup fork rises due to the resistance generated, and falls due to the elastic repulsion force of the first coil spring, exposing the hook. A recycling device equipped with a pickup fork unit Garbage sorting device.
상기 연결프레임에는
상기 픽업포크의 포크핀이 목표 대상물을 관통할 시, 발생하는 압력을 감지하는 로드셀을 포함하고,
상기 로드셀에서 감지한 압력으로 액츄에이터의 로드를 신축하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.
In claim 8,
In the connection frame,
It includes a load cell that detects the pressure generated when the fork pin of the pickup fork penetrates the target object,
A recycling waste sorting device equipped with a pickup fork unit that expands and contracts the rod of the actuator using the pressure detected by the load cell.
상기 진공흡착유닛은
목표 대상물을 진공흡착하는 복수 개의 진공흡착부재와,
상기 픽업브라켓의 하측에 베어링부재에 의해 회전 가능하게 구비되는 선기어와,
상기 선기어의 하측면에서 상기 진공흡착부재를 이동시키는 가이드부재와,
상기 선기어와 기어로 맞물려 상기 선기어에 선택적으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전력을 제공하는 구동모터를 포함하는 픽업포크유닛을 구비한 재활용 쓰레기 분류장치.In claim 6,
The vacuum adsorption unit is
A plurality of vacuum adsorption members for vacuum adsorption of the target object,
A sun gear rotatably provided on the lower side of the pickup bracket by a bearing member,
a guide member that moves the vacuum adsorption member on the lower side of the sun gear;
A recycling waste sorting device including a pickup fork unit that engages the sun gear with a gear and includes a drive motor that selectively provides rotational force to the sun gear in a clockwise or counterclockwise direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220167611A KR20240083903A (en) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Pick-up fork unit and recycling garbage sorting device having the pick-up fork unit |
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- 2022-12-05 KR KR1020220167611A patent/KR20240083903A/en unknown
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