WO2014142513A1 - 볼어레이 이송모듈 및 이를 포함하는 이송장치 - Google Patents

볼어레이 이송모듈 및 이를 포함하는 이송장치 Download PDF

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WO2014142513A1
WO2014142513A1 PCT/KR2014/002000 KR2014002000W WO2014142513A1 WO 2014142513 A1 WO2014142513 A1 WO 2014142513A1 KR 2014002000 W KR2014002000 W KR 2014002000W WO 2014142513 A1 WO2014142513 A1 WO 2014142513A1
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ball
balls
array
drive
transfer
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PCT/KR2014/002000
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구경본
김용훈
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Koo Kyung Bon
Kim Yong Hun
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
    • B65G39/025—Adaptations of individual rollers and supports therefor having spherical roller elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/10—Arrangements of rollers
    • B65G39/12—Arrangements of rollers mounted on framework
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/30—Modular constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/34—Omni-directional rolls

Definitions

  • the present invention relates to a transfer apparatus, and more particularly, to a ball array transfer module and a transfer apparatus including the same, which can stably transfer various articles, people and the like in various transfer directions.
  • Such a transfer device includes a cylinder, a conveyor belt, a transfer robot, and the like.
  • the conveying apparatus using cylinders does not have a big problem in conveying an article in one direction, the configuration is complicated because the conveying distance is short and several cylinders must be combined to convey the transverse, vertical, and diagonal directions. It is pointed out that the installation cost increases by installing two cylinders.
  • the conveying apparatus using the conveyor belt is suitable for conveying the goods at a long distance.
  • the conveyor belt in order to convey the goods in the horizontal / vertical / diagonal direction, the conveyor belt must be installed according to the conveying direction. The problem is pointed out that the installation cost is increased by installing several conveyor belts, and the facility occupies a large area.
  • the transfer device using the transfer robot can transfer the goods in various directions in the x, y, and z directions by one robot, but it is expensive and the installation space of the transfer robot is not only secured, but also the malfunction of the transfer robot. It is not economical to secure a dead zone to prevent the danger caused by the robot, and since the transport robot is composed of complex mechanical and control devices, careful maintenance is required to prevent failure. This also points out the problem of high maintenance costs.
  • the present invention has been researched and developed to solve various disadvantages of the prior art as described above, and can stably and precisely drive a plurality of balls arranged in a constant row / column structure, and drive a plurality of balls. It is an object of the present invention to provide a ball array transfer module and a transfer apparatus including the same, which can control the process very efficiently and easily.
  • the present invention for achieving the above object is as follows.
  • a ball array in which a plurality of balls are arranged in a row / column and arranged such that adjacent balls are partially in contact;
  • At least one driving unit in rotational contact with some balls of the ball array to transmit rotational force to the balls of the ball array
  • the ball array has a single layer structure in which a plurality of balls are arranged on the same plane,
  • the plurality of balls are composed of a plurality of first balls and a plurality of second balls of different sizes, the first ball is made of a larger diameter than the second ball,
  • the first ball is placed in the 2n-1st row and the 2m-1st row in the row / column of the ball array
  • the second ball is the 2m-1th row and the 2nth row in the row / column of the ball array. It is arranged in a column and a 2n-1th column while being a 2m-th row, and the article is seated on an upper portion of the first ball, characterized in that conveyed in the rotational force transmission direction (transfer direction) by the first balls.
  • m and n are natural numbers
  • the drive unit is characterized by consisting of two or more drive unit which is installed to transmit the rotational force in the direction orthogonal to each other with respect to the ball array.
  • the drive unit includes a drive source for generating a rotational force, a drive shaft rotated by the drive source, and a plurality of drive members provided on an outer circumferential surface of the drive shaft and arranged in rotational contact with some balls of the ball array.
  • a ball array in which a plurality of balls are arranged in a row / column and arranged such that adjacent balls are partially in contact;
  • At least one driving unit in rotational contact with some balls of the ball array to transmit rotational force to the balls of the ball array
  • the ball array is made of a multi-layer structure in which a plurality of balls are arranged on different planes,
  • the ball array is composed of at least one drive array layer in contact with the drive unit receives a rotational force, and a transfer array layer located on top of the drive array layer to receive the rotational force from the drive array layer to transfer the article,
  • the drive array layer is a plurality of balls having the same diameter are arranged in contact with each other in a row / column on the same plane,
  • the transfer array layer is arranged a plurality of balls spaced apart at regular intervals on the same plane,
  • the balls of the transport array layer is spaced apart so as to be in rotational contact with some balls of the drive array layer so that the balls of the transport array layer can rotate in the same rotation direction.
  • the ball In the arrangement of the balls of the drive array layer, the ball is not arranged in the 2nth row and the 2nth column. Where m and n are natural numbers
  • the drive unit is characterized by consisting of two or more drive unit which is installed to transmit the rotational force in the direction orthogonal to each other with respect to the drive array layer.
  • the drive unit includes a drive source for generating a rotational force, a drive shaft rotated by the drive source, and a plurality of drive members provided on an outer circumferential surface of the drive shaft and arranged in rotational contact with some balls of the drive array layer. .
  • Balls of the compensation array layer is made to receive a rotational force in rotational contact with the ball of the drive array layer
  • the rotational force transmitted from the driving unit is transmitted to the balls of the ball array layer by bypassing the malfunctioning ball of the drive array layer, and the balls of the compensation array layer transmit the received rotational force. And to transmit to the malfunctioning ball and the neighboring ball of the drive array layer.
  • Sensing means for generating position information of an article located on the ball array transfer module
  • control unit which receives the position information of the object to be transferred generated from the sensing means and controls driving of each ball array transfer module.
  • the ball array transfer module includes a ball array in which a plurality of balls are arranged in rows / columns, one or more driving units to rotate in contact with some balls of the ball array, and to transmit rotational force to the balls of the ball array, and the plurality of balls And a housing that is rotatably received.
  • the ball array has a single layer structure in which a plurality of balls are arranged on the same plane,
  • the plurality of balls are composed of a plurality of first balls and a plurality of second balls of different sizes, the first ball is made of a larger diameter than the second ball,
  • the first ball is placed in the 2n-1st row and the 2m-1st row in the row / column of the ball array
  • the second ball is the 2m-1th row and the 2nth row in the row / column of the ball array. It is arranged in a column and a 2n-1th column while being a 2m-th row, and the article is seated on an upper portion of the first ball, characterized in that conveyed in the rotational force transmission direction (transfer direction) by the first balls.
  • m and n are natural numbers
  • the ball array is made of a multi-layer structure in which a plurality of balls are arranged on different planes,
  • the ball array includes at least one drive array layer in contact with the drive unit receives a rotational force, and at least one driven array layer disposed on the top and / or lower portion of the drive array layer to receive a rotational force from the drive array layer It features.
  • One or more ball array transfer modules mounted on top of the platform;
  • Rotation support unit for supporting the lower portion of the platform
  • At least one inclination adjustment unit for adjusting the inclination angle of the platform
  • the ball array transfer module includes a ball array in which a plurality of balls are arranged in rows / columns, one or more driving units to rotate in contact with some balls of the ball array, and to transmit rotational force to the balls of the ball array, and the plurality of balls And a housing that is rotatably received.
  • the rotation support unit is characterized in that it is configured to rotationally support the bottom center of the platform.
  • the base portion is provided spaced apart from the lower portion of the platform,
  • the inclination control unit is installed in a vertically stretchable structure between the platform and the base portion is characterized in that configured to adjust the inclination angle of the platform.
  • the ball array transfer module it is possible to stably and precisely drive a plurality of balls arranged in a constant row / column structure, and to control the driving of the plurality of balls very efficiently and easily. have.
  • two or more ball array conveying modules are connected to each other on a flat surface to convey the articles in various conveying directions on a flat surface, and also to control the attitude of the article during the conveyance, thereby facilitating precise conveying of the article. Can be done.
  • the transfer apparatus as the inclination angle of the ball array transfer module is adjusted by adjusting the inclination angle of the platform, it is possible to transfer the article in the desired direction on the plane and also to transfer the article in the inclined direction more precisely. It is advantageous for the transfer process.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a transfer module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a transfer module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a transfer module according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a transfer module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a transfer module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement of the drive unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a transfer module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a transfer module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a transfer module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein the transfer module according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention, a transfer module according to the second embodiment is applied.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention, and a transfer module according to a third embodiment is applied.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating a transfer device according to an embodiment of the present invention, and illustrates a transfer device to which a sensing means according to another embodiment is applied.
  • 16 is a plan view showing a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the transfer apparatus according to FIG. 17.
  • FIG. 19 is a view showing the platform and the rotation support unit in FIG.
  • FIG. 20 is a perspective view of the inclination adjustment unit of FIG.
  • FIG. 1 and 2 is a view showing a ball array transfer device 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the ball array transfer module 100 is a ball array 10 and a ball array (10) in which a plurality of balls 11 are arranged in a row / column At least one driving unit 20 for rotating the balls of the 10, and the housing 30, the balls 11 of the ball array 10 is rotatably received.
  • a plurality of balls 11 are formed in a single layer structure, a plurality of balls 11 are arranged in a row / column structure, and adjacent balls 11 are rotated in contact with each other. Is installed.
  • the rotational force is transmitted to the ball 11 of either side, the other ball 11 which is in contact with the rotational rotation adjacent thereto is rotated together, and the rotational force is transmitted to all the balls 11 of the ball array 10 in a predetermined direction.
  • P) may be seated on the plurality of balls 11 and transported in a predetermined conveying direction.
  • the ball 11 is made of an elastic material such as rubber, urethane, and so on to make surface contact between the balls 11, and when the ball 11 and the balls 11 are accommodated in the housing 30. It is preferably configured to be received in a pressurized state.
  • the drive unit 20 is configured to transmit a rotational force to a portion of the ball 11 of the ball array 10 in a predetermined direction.
  • the drive unit 20 includes a drive source 21 for generating a rotational force, a drive shaft 22 rotated by the drive source 21, and some balls 11 of the ball array 10. It includes a plurality of drive member 23 provided on the outer circumferential surface of the drive shaft 22 to be in rotational contact.
  • the driving source 21 may be made of various driving means for generating a rotational force, such as an electric motor, a hydraulic motor.
  • the drive shaft 22 is connected to the drive source 21 and configured to rotate by the drive source 21.
  • the plurality of drive members 23 are fixed to the outer circumferential surface of the drive shaft 22 at regular intervals and are configured to rotate together with the drive shaft 22.
  • the driving member 23 is made of a ball or cylindrical roller, etc., the plurality of driving members 23 are configured to transmit rotational force by rotational contact with some balls 11 of the ball array 10.
  • two or more driving units 20 may be arranged to transmit rotational force to the balls 11 of the ball array 10.
  • the drive shafts 22 of the drive unit 20 are arranged to be orthogonal to one another in one row or one column of the balls 11 of the ball array 10.
  • the drive shafts 22 of the two drive units 20 are arranged at edges orthogonal to each other of the balls 11 of the ball array 10 such that the two drive shafts 22 are orthogonal to each other.
  • the rotation force may be transmitted to the balls 11 of the ball array 10 by two or more driving units 20 in directions perpendicular to each other (see arrow X direction and Y direction of FIG. 1).
  • the rotational forces transmitted in the directions orthogonal to each other may form various vector sums (see arrow V direction in FIG. 1) through control of the rotation direction and the rotation speed of two or more driving units 20,
  • the balls 11 of the ball array 10 can be controlled in various ways, such as the transfer direction, the transfer speed for transferring the article (P).
  • one drive unit 20 may be disposed in contact with the ball array 10, and the drive shaft 22 of the drive unit 20 may be arranged in one row of the ball array 10. ) Or in one column.
  • one driving unit 20 is disposed in contact with the ball array 10, it is possible to transmit the rotational force in only one direction.
  • the ball array 10 is a plurality of balls 11 is preferably arranged in a rectangular structure, preferably a square structure. 1 and 2, when the two or more drive units 20 are configured to apply rotational force in contact with the edges orthogonal to each other of the ball array 10, the desired direction of rotational force transmission when the length of each edge is different This can be difficult to form a sum.
  • the housing 30 is configured to receive the balls 11 of the ball array 10 so as to induce stable rotation of each ball 11 without leaving the track. And, as described above, the housing 30 is arranged to rotate in contact with each other while the balls 11 are pressurized to some extent as described above, so that the rotational force can be transmitted while having some surface contact rather than point contact. Secure the position of the field.
  • the housing 30 may be configured to accommodate the balls 11 of the ball array 10, the driving shaft 22 of the driving unit 20, the driving member 23, and the like.
  • the ball array 10 is arranged in a row / column structure such that a plurality of balls 11 are in contact with each other in the same plane to form a single layer structure.
  • the ball 11 is formed such that the plurality of first balls 11a and the plurality of second balls 11b having different sizes rotate in contact with each other in a row / column direction.
  • the first ball 11a has a larger diameter than the second ball 11b, and the first balls 11a are 2m-1th rows (odd rows) and 2n when the rows and columns of the ball array 10 are arranged. It is arranged in the first column (odd column).
  • the second balls 11b are 2m-1st rows (odd rows), 2nth columns (even columns), 2mth rows (even rows) and 2n- in the arrangement of the ball array 10. It is arranged in the first column (odd column).
  • the arrangement of the first ball 11a and the second ball 11b described above may be reversed.
  • the first ball 11a and the second ball 11b are arranged on the same plane, and the upper end of the first ball 11a is positioned higher than the upper end of the second ball 11b so that the first ball 11a is positioned.
  • the article P is seated on the upper portion of the field and is transported along the rotational force transmission direction of the first balls 11a.
  • the rotational force of the driving unit 20 is the first ball 11a.
  • the second ball 11b is rotated in opposite directions as the first ball 11a and the second ball 11b are made to rotate in contact with each other, and thus the plurality of first balls 11a Since it can rotate in the same direction, the article P can be conveyed stably in a specific direction. That is, the article P may be seated on the upper surface of the first ball 11a to be transported along the rotational force transmission direction (transfer direction) of the first balls 11a.
  • the drive member 23 of the drive unit 20 may be disposed so as to be in rotational contact with the relatively large first ball (11a) to improve the rotational force transmission.
  • first ball 11a and the second ball 11b are of the same diameter, and the center of rotation line of the first ball 11a is positioned higher than the center of rotation of the second ball 11b.
  • the transfer of the article P can be realized by configuring it.
  • the variables m and n are natural numbers, which means that the variables m and n are arranged in m rows and n columns when arranged in rows and columns.
  • the first ball 11a is arranged in (1, 1), (3, 1), (5, 1), (7, 1) ... (2m-1, 1) in the first row, Rows 5, 7, 7, 9 ... 2n-1, arranged in columns (1, 3), (3, 3), (5, 3) ... (2m-1, 3) Will be deployed until.
  • the second balls 11b are arranged in (2, 1), (4, 1), (6, 1) ... (2m, 1) in the first row, and (1, 2), in the second row. It is arranged in (3, 2), (5, 2) ... (2m-1, 2) and is arranged in all 2n-1 rows and 2n rows.
  • the first ball 11a and the second ball 11b may not be disposed in the 2mth row (even row) and the 2nth row (even row).
  • the balls 11a and 11b are in contact with each other in all directions or in all directions so that the balls may be transferred when the rotational force is transmitted by the driving unit 20. Interference with respect to the rotational direction between the 11a, 11b) is increased to reduce the reliability of control of the conveying direction, the conveying speed, etc. for conveying to the target position.
  • first ball 11a and the second ball 11b may be arranged in the 2mth row (even row) and the 2nth row (even row).
  • the first housing 31 and the second housing 32 are detachably arranged to rotatably receive the plurality of balls 11a and 11b forming a single layer. It may be made of a structure that is assembled. The first housing 31 rotatably receives the upper portions of the balls 11a and 11b, and the second housing 32 rotatably receives the lower portions of the balls 11a and 11b. As an alternative embodiment to this, the housing 30 may be configured as an integrated structure instead of a structure separated into the first and second housings 31 and 32.
  • the upper surface of the first housing 31 is formed with a plurality of upper through holes (31a) protruding from the upper portion of the first balls (11a), the article P as the upper portion of the first balls (11a) protrudes It may be transported by being seated on an upper portion of the first ball 11a.
  • the drive shaft 22 and the driving ball 23 of the driving unit 20 may also be accommodated in the housing 30 to secure a stable position of the driving unit 20. .
  • the ball array having a multi-layer structure is disposed on the drive array layer 40 that receives the rotational force by the drive unit 20 and the upper and / or lower portion of the drive array layer 40 to receive the rotational force from the drive array layer 40. It includes one or more driven array layer (51, 52, 53) to be received, the driven array layer (51, 52, 53) is a transfer function for transferring the article by receiving the rotational force from the drive array layer 40, and drive array And a compensation function for compensating for the rotational force lost in the layer 40 and the like.
  • 3 to 6 show a ball array transfer module 100 according to a second embodiment of the present invention.
  • the ball array according to the second embodiment of the present invention includes a drive array layer 40 that receives rotational force by the drive unit 20 and an upper portion of the drive array layer 40. At least one transfer array layer 51 for transferring the article receives a rotational force from the drive array layer 40 is located in.
  • the drive array layer 40 is arranged so that a plurality of balls 41 having the same diameter are in contact with each other in a row / column on the same plane, and the balls 41 are reduced in order to reduce interference in the rotational force transfer between the balls 41. It is preferable not to arrange the ball 41 in the 2nth column (even column) while the 2mth row (even row) is at the time of arrangement.
  • the transfer array layer 51 is arranged with a plurality of balls 51a spaced apart at regular intervals on the drive array layer 40, and the balls 51a of the transfer array layer 51 are formed on the drive array layer 40. It is arranged in rotational contact with some balls 41.
  • the balls 51a of the transfer array layer 51 are the 2m-1st rows (odd rows) and the 2n-1st columns (odd columns) of the drive array layer 40. It is arranged to receive a rotational force in rotational contact with the balls 41 located in.
  • the balls 51a of the transfer array layer 51 are the 2m-1st rows (odd rows) of the drive array layer 40 and the 2nth columns (even columns) or the 2mth rows ( It may be arranged so as to be in rotational contact with the balls 41 located in the 2n-1 < th > column (the odd column) and the even row. That is, the balls 51a of the transfer array layer 51 are in rotational contact with some balls 41 of the drive array layer 40 so that the balls 51a of the transfer array layer 51 can rotate in the same rotational direction. Spaced apart.
  • the upper end of the ball 41 of the drive array layer 40 and the lower end of the ball 51a of the transfer array layer 51 is made to rotate in contact with each other in the vertical direction, the drive array
  • the balls 41 of the layer 40 transmit the rotational force vertically upwardly to the ball 51a of the transfer array layer 51 after receiving the rotational force from the drive unit 20 in the horizontal direction.
  • Two drive units 20 are disposed in contact with edges orthogonal to each other of the drive array layer 40.
  • the driving shaft 22 of one side when the driving shaft 22 of one side is arranged in contact with one row unit of the balls 41 of the driving array layer 40, the driving shaft 22 of the other side has the ball 41 of the driving array layer 40.
  • the two drive shafts 22 are arranged to be orthogonal to each other, and the balls 51a of the transfer array layer 51 are orthogonal to each other through the drive array layer 40 by the two or more drive units 20.
  • the rotational force may be transmitted to the arrow X direction and the Y direction of FIG. 5).
  • the rotational forces transmitted in the directions orthogonal to each other may form various vector sums (see arrow V direction in FIG. 5) through the control of the rotation direction and the rotation speed of two or more driving units 20, Balls 51a of the transfer array layer 51 may control a variety of transfer directions, transfer speeds and the like for transferring the article (P).
  • the housing 30 rotatably receives the first housing 31 rotatably receiving the upper portions of the balls 51a of the transfer array layer 51 and the lower portions of the balls 41 of the drive array layer 40.
  • a third housing 33 for rotatably receiving the top of the shells.
  • the upper surface of the first housing 31 is formed with a plurality of upper through holes (31a) protruding from the upper portion of the first balls (11a), the article P as the upper portion of the first balls (11a) protrudes It may be transported by being seated on an upper portion of the first ball 11a.
  • the drive shaft 22 and the driving ball 23 of the driving unit 20 may also be accommodated in the housing 30 to secure a stable position of the driving unit 20. .
  • two or more driving units 20a, 20b, and 20c may be disposed in the middle of one row or one column in addition to the edge of the driving array 40 as illustrated in FIG. 7. .
  • the first driving unit 20a is disposed long along the arrow R direction in the middle of one row, and the second and third driving units 20b and 20c are along the arrow L direction on one side edge. Is placed.
  • the drive shafts 22b and 22c of the second and third drive units 20b and 20c are spaced apart from each other so as not to interfere with the drive shaft 22a of the first drive unit 20a.
  • the two or more drive units 20a, 20b, and 20c may be positioned in the middle of a row and in the middle of a row other than the edge of the drive array 40, in which case the intersection points of the drive shafts 22a, 22b, 22c interfere with each other. It is preferable that it is not configured.
  • the balls 41 on both sides divided by the driving shaft 22 of the driving unit 20 have mutually different rotation directions.
  • the balls 51a of the transfer array layer 51 should be properly arranged so that the rotation direction is the same.
  • the ball 51a of the transfer array layer 51 on the one side of the drive array 22a is The transfer array layer on the other side is disposed so as to be in rotational contact with the ball 41 located in the 2m-1st row (odd row) of the drive array layer 40 and in the 2n-1st row (odd row).
  • the ball 51a of 51 is a 2m-1st row (odd row) of the drive array layer 40, and one row to the left or right in the 2n-1st column (odd row) or
  • the ball 41 may be disposed in rotational contact with the balls 41 at positions shifted by ten. That is, according to the arrangement of the drive units 20a, 20b, and 20c, the transfer array layer 53 receiving the rotational force from the drive array layer 40 should be appropriately arranged to rotate in the same direction.
  • the ball array 10 is one or more drive array layer 40, the drive array layer 40 is located above or below the drive array layer 40 All or a part of the balls 41 are in contact with each other to receive the rotational force, and the rotational force of the driving array layer 40 or the compensation array layer (52, 53) is located at the top It includes a conveying array layer 51 for conveying the article in the desired direction as the accompanying rotation.
  • the lower end of the ball 51a of the transfer array layer 51 is in rotational contact with the upper end of the ball 41 of the drive array layer 40, the ball of the drive array layer 40
  • the lower end of the 41 may be arranged such that the upper end of the ball 52a of the compensation array layer 52 is in rotational contact. Accordingly, the balls 41 of the drive array layer 40 receive the rotational force from the drive unit 20 in the horizontal direction, and then transfer the rotational force of the ball 51a and the compensation array layer 52 of the transfer array layer 51. It can be transmitted in the vertical direction to the balls 52a.
  • a transfer array layer 51 is disposed on the uppermost layer, a drive array layer 40 is disposed below the transfer array layer 51, and a lower portion of the drive array layer 40 is disposed.
  • Compensation array layers 52 and 53 are disposed in the drive array layer 40 to compensate for losses occurring during the rotational force transmission of the drive array layer 40.
  • one or more compensation array layers 52 and 53 may be disposed below the transfer array layer 51, and the driving array layer 40 may be disposed below the compensation array layers 52 and 53.
  • Compensation array layers 52 and 53 are not able to properly transmit rotational force to neighboring balls 41 due to breakage or dislocation of certain balls 41a and 41b of drive array layer 40.
  • the control of the drive array layer 40 is provided to compensate for the problem that is not smooth.
  • any one of the balls 41a of the balls 41 of the driving array layer 40 malfunctions (for example, when it is broken or is out of position), thereby causing the corresponding balls 41a.
  • the rotational force transmitted from the driving unit 20 is transmitted to the ball 52a of the lower compensation array layer 52, and thus the compensation array layer.
  • Balls 52a of 52 transmit the rotational force to the ball 41 adjacent to the malfunctioning ball 41a along the arrow K1 direction (rotational power bypass transmission path) of FIG.
  • the compensation array layer 52 bypasses the malfunctioning ball 41a of the rotational force transmitted from the driving unit 20 to the neighboring ball 41 by transferring the malfunctioning ball 41a of the driving array layer 40. Due to this, it is possible to compensate that the rotational force is not transmitted smoothly.
  • any one of the balls 41b of the drive array layer 40 is malfunctioned (for example, broken or displaced) and is adjacent to the ball 41b.
  • the rotational force transmitted from the driving unit 20 is sequentially provided to the balls 52a and 53a of the two compensation array layers 52 and 53 located below.
  • the balls 52a and 53a of the compensating array layers 52 and 53 transfer the rotational force to the ball 41 adjacent to the ball 41b malfunctioning along the arrow K2 direction (rotational power bypass transmission path) of FIG. 5.
  • the two compensation array layers 52 and 53 bypass the malfunctioning rotational force transmitted from the driving unit 20 to the neighboring ball 41 by transferring the malfunctioning motion of the driving array layer 40. Due to the ball 41b, the rotational force may not be smoothly transmitted.
  • the rotational force when the rotational force cannot be smoothly transmitted to the balls 41a and 41b malfunctioning of the drive array layer 40 and the neighboring ball 41 due to breakage or positional deviation, the rotational force is compensated by the compensation array layer 52.
  • the balls 52a and 53a of the 53 may bypass the malfunctioning balls 41a and 41b to allow sufficient rotational force to be transmitted to the neighboring balls 41.
  • the compensation array layer (51, 52) can be rotated by receiving the rotational force from the ball 41 that rotates smoothly of the drive array layer (40).
  • the compensation array layers 51 and 52 may have a two-layer structure as shown in FIGS. 9 and 11, but may be configured as a single layer or three or more layers.
  • the housing 30 according to the third embodiment of the present invention is configured to accommodate the ball arrays 40, 51, 52, and 53 having a multilayer structure.
  • the housing 30 rotates the first housing 31 rotatably receiving the upper portions of the balls 51a of the transfer array layer 51 and the lower portions of the balls 53a of the lowermost compensation array layer 53.
  • a third housing 33 rotatably accommodating a second housing 32 that possibly accommodates, and a lower portion of the balls 51a of the transfer array layer 51 and an upper portion of the balls 41 of the drive array layer 40.
  • a fourth housing 34 rotatably receiving the lower portions of the balls 41 of the drive array layer 40 and the upper portions of the balls 52a of the compensation array layer 52, and the compensation array layer 52.
  • a fifth housing 35 for rotatably receiving the lower portions of the balls 52a and the upper portions of the balls 53a of the lowermost compensation array layer 53.
  • the upper surface of the first housing 31 is formed with a plurality of upper through-holes 31a protruding from the upper portions of the balls 51a of the transfer array layer 51, whereby the balls 51a of the transfer array layer 51 are formed. As the upper portion protrudes, the article P may be seated on the upper portion of the ball 51a of the transfer array layer 51 and transported.
  • the driving shaft 22 and the driving ball 23 of the driving unit 20 may also be accommodated in the housing 30 to secure a stable position of the driving unit 20. .
  • FIGS. 12 to 16 are views illustrating a conveying apparatus 1000 including the ball array conveying module 100 described above.
  • the conveying apparatus 1000 As shown, the conveying apparatus 1000 according to the present invention, the position of the two or more ball array transfer module 100 and the ball (P) located on the ball array transfer module 100 connected to each other on the same plane Sensing means (210, 220) for generating information and the control unit 300 receives the position information of the object to be generated from the sensing means (210, 220) to control the driving of each ball array transfer module 100 .
  • Ball array transfer module 100 according to the first embodiment of the present invention is applied to the ball array transfer module 100 according to the first embodiment of the present invention (see FIGS. 1 and 2), and the transfer apparatus 1000 of FIG.
  • the ball array transfer module 100 according to the second embodiment is applied, and the transfer device 1000 of FIGS. 14 and 15 is referred to as the third embodiment of the present invention (see FIGS. 8 to 11).
  • Ball array transfer module 100 according to the) is applied.
  • the rotational force of each ball array transfer module 100 is transmitted by the controller 300.
  • the controller 300 controls the driving of each ball array transfer module 100 to transfer the article P 'whose posture is changed through a control such as a transfer direction and a transfer speed.
  • the sensing means 210 may include a plurality of light receiving sensors 210 disposed on the upper surface of the housing 30 of the ball array transfer module 100 at predetermined intervals. have.
  • the light source is installed on the upper portion of the ball array transfer module 100 for the light sensing of the light receiving sensor 210, the arrangement interval or the number of the light receiving sensor 210 is varied in accordance with the accuracy of the position information of the object to be transported Can be set.
  • attitude control attitude control
  • attitude control attitude control
  • the light receiving sensor 210 may be installed only at a connection portion (boundary portion) between two or more ball array transfer modules 100 without having to arrange the light receiving sensor 210 over the entire range of 100).
  • the light receiving sensor 210 should be disposed in the entire range of the ball array transfer module 100.
  • sensing means may be made of a photographing apparatus 220 is installed at a point spaced apart from the ball array transfer module 100 as shown in Figure 16 to photograph the upper surface of the ball array transfer module 100.
  • the position information of the object to be generated from the sensing means (210, 220) is transmitted to the control unit 300 for controlling the driving of each ball array transfer module 100, accordingly, the control unit 300 is the sensing means 210 , 220 may analyze the position information to perform the desired transfer control and attitude control.
  • the conveyance control means to control the conveying direction, the conveying speed, etc.
  • the posture control is to rotate the article (P) in the boundary portion 500 between the adjacent ball array conveyance module 100 to convert the attitude Means that.
  • the controller 300 may control the two or more ball array transfer modules 100 by synchronizing.
  • the article P is transferred to the boundary portion 500 between the upstream side ball array transfer module 100 and the downstream side ball array transfer module 100, and then By rotating the rotational force transmission direction (that is, the conveying direction of the article P) of the upstream side ball array transfer module 100 and the downstream side ball array transfer module 100 by rotating the article P at a predetermined angle The attitude of the article P is changed (see the dotted line in FIG. 16). Then, the sensing means 210 and 220 determine that the posture control of the article P is completed, and continuously carry out the transfer control.
  • the control operation of the control unit 300 may be operated by the user's setting through the control program, and the control signal of the control unit 300 may be transmitted to each ball array transfer module 100 by wire or wirelessly.
  • the control unit 300 analyzes the received photographed image to determine the current situation of the object to be transported.
  • image analysis technology may be variously adopted.
  • the sensing means is a light receiving sensor 210
  • a separate analysis technology because the location area of the light receiving sensors 210, the light is not detected among the plurality of light receiving sensors 210 spaced at a predetermined interval, the current position information of the object to be transported. Will not cost.
  • the conveying apparatus 1000 including the ball array conveying module 100 according to the present invention conveys the article P in various conveying directions on a plane and performs attitude control of the article P during the conveying. By doing so, precise conveyance of the article P can be easily performed.
  • 17 to 20 show a conveying apparatus 1000 according to another embodiment of the present invention.
  • the conveying apparatus 1000 is the platform 200 is installed inclined adjustable, one or more ball array transport mounted on top of the platform 200 Module 100, a rotation support unit 300 for supporting the platform 200 to rotate, and one or more inclination control unit 400 for adjusting the inclination angle of the platform 200.
  • the platform 200 has a flat surface 110 is formed on the upper surface, the one or more ball array transfer module 100 is fixed to the flat surface (210).
  • the platform 200 is installed in such a way that the inclination angle is adjustable by moving the outer edge of the platform 200 in the vertical direction.
  • the ball array transfer module 100 is applicable to all of the ball array transfer module according to the first to fourth embodiments shown in Figures 1 to 11.
  • Rotation support unit 300 is configured to support the center of the bottom surface of the platform 200.
  • Rotation support unit 300 is a post 310, the curved surface rotation support 320 provided on the upper end of the support 310, the mounting portion 330 provided on the lower end of the support 310, the bottom center portion of the platform 200 It is fixed to the curved surface rotating support portion 320 and includes a socket portion 340 to be in contact with the rotatable.
  • the post 310 is installed to stand vertically with respect to the base 250 provided to be spaced apart from the bottom of the platform 200.
  • the curved rotating support part 320 has a curved structure such as a hemispherical shape or a spherical shape, and is configured to pivotally contact the curved groove 341 of the socket part 340.
  • the mounting part 330 is provided at the lower end of the support 310 and is fixedly mounted to the base part 250.
  • the socket 340 is fixedly mounted at the center of the bottom surface of the platform 200, and the curved groove 341 is formed in the socket 340, and the curved rotating support part is formed in the curved groove 341 of the socket 340.
  • 320 is pivotably contacted. As such, the curved rotation support part 320 and the curved groove 341 of the socket part 340 contact each other to allow rotation in various directions.
  • At least one inclination control unit 400 is installed to be stretchable in the vertical direction between the base portion 250 and the platform 200 to drive the platform 200 inclined.
  • the inclination adjustment unit 400 includes an upper frame 410 connected to the bottom edge of the platform 200, a lower frame 420 connected to the base 250, and an upper frame 410 and a lower frame 420. It includes an adjustment member 430 for adjusting the vertical separation distance of the drive mechanism 450 for driving the adjustment member 430.
  • a hollow portion (not shown) is formed inside the upper frame 410, and an upper end of the adjusting member 430 may be accommodated in the hollow portion (not shown) of the upper frame 410.
  • a hollow part is formed in the lower frame 420, and a lower end of the adjusting member 430 may be accommodated in the hollow part of the lower frame 420.
  • the hollow portion of the upper frame 410 and the hollow portion of the lower frame 420 may be formed in a predetermined length to accommodate the upper and lower portions of the adjusting member 430. Since the stretching range of the inclination control unit 400 is adjusted according to the hollow portion of the upper frame 410 and the hollow portion of the lower frame 420, the hollow portion of the upper frame 410 and the hollow portion of the lower frame 420 At least 1/2 of each length of the upper frame 410 and the lower frame 420 may be made.
  • a female screw portion (not shown) is formed on the inner diameter surface of the hollow part of the upper frame 410, and a female screw portion (not shown) is formed on the inner diameter surface of the hollow part of the lower frame 420.
  • the female thread portion (not shown) of the upper frame 410 and the female thread portion (not shown) of the lower frame 420 correspond to the first and second male thread portions 431 and 432 of the adjustment member 430 described later. Spiral directions are formed in opposite directions to each other.
  • the adjusting member 430 is composed of a lead screw having first and second male thread parts 431 and 432 formed on an outer circumferential surface thereof, thereby allowing the upper frame 410 and the lower frame 420 to be rotated by the adjusting member 430.
  • the vertical distance of the can be adjusted.
  • a first male screw portion 431 is formed on the upper outer circumferential surface of the adjusting member 430, and a second male screw portion 432 is formed on the lower outer circumferential surface of the adjusting member 430.
  • the first male screw portion 431 and the second male screw portion 432 are formed in opposite directions to each other.
  • the first male screw portion 431 of the adjusting member 430 is screwed with respect to the upper frame 410 to move the upper frame 410 in the vertical direction
  • the second screw portion 432 of the adjusting member 430 Is screwed relative to the lower frame 420
  • the lower frame 420 moves in the vertical direction.
  • the drive mechanism 450 is configured to rotate the adjustment member 430, and the drive mechanism 450 includes a drive motor 451, a drive gear 452 connected to the drive motor 451, and an adjustment member 430. It is composed of a driven gear (453) is coupled to the intermediate portion of the driving gear 452 and meshing.
  • the drive gear 452 and the driven gear 453 may be a combination of bevel gears to facilitate the rotation of the adjustment member 430.
  • the drive gear 452 and the driven gear 453 may be made of a rack and pinion gear.
  • the adjusting member 430 rotates, and the upper part is rotated according to the rotation direction of the adjusting member 430.
  • the frame 410 and the lower frame 420 may be adjusted in a vertical distance from each other in a direction away from or approaching each other.
  • the configuration of the driving mechanism 450 described above may be variously modified to rotate the adjustment member 430 about the vertical axis.
  • one side of the platform 200 to which the upper frame 310 is connected is raised and lowered in the vertical direction based on the center thereof. 200, the inclination angle is adjusted.
  • two or more inclination control unit 400 may be arranged and installed in various structures.
  • the inclination angle of the platform 200 may be variously adjusted based on the horizontal plane by the inclination control unit 400, and the article P may be flat on the plane by the ball array transfer module 100 of the platform 200. It may be conveyed at various conveying directions and conveying speeds, and the article P may also be conveyed in an inclined direction with respect to the horizontal plane by adjusting the inclination angle of the platform 200.
  • the ball array transfer module 100 is provided with a position sensing means 500 for generating the current position information of the article (P), the inclination angle of the platform 200 in the ball array transfer module 100 or platform 200 Inclined sensing means 600 for generating information is installed.
  • Position information of the article (P) generated by the position sensing means 500 and the inclination sensing means 600 and the inclination angle information of the platform 200 is transmitted to the control unit 700, the control unit 700 is a ball array transfer module In addition to controlling the driving of the 100, it controls the driving of the inclination control unit 400.
  • Position sensing means 500 may be composed of a plurality of position sensors installed on the upper surface of the housing 30 spaced apart, alternatively, the position sensing means 500 is installed on the upper portion of the ball array transfer module 100. It may be made of a photographing device.
  • An example of the position sensor is made of a light receiving sensor, and installs a light source on the upper part of the ball array transfer module 100 for light sensing of the light receiving sensor, the arrangement interval or number of the light receiving sensor is the position of the object (P) It can be set variously according to the information.
  • Inclination sensing means 600 may be made of one or more gyro sensors installed on the bottom surface of the housing 30 or the platform 200 of the ball array transfer module 100.
  • Embodiments of the position sensing means 500 and the inclination sensing means 600 may be configured in various ways in addition to the above-described embodiments to generate the position information of the article P and the inclination angle information of the platform 200.
  • the control unit 700 may receive the sensing information by the position sensing means 500 and the inclination sensing means 600 in a wired or wireless manner, and the control operation of the control unit 700 is set by a user through a control program. Can be operated.
  • the control unit 700 analyzes the received photographed image to determine the current situation of the object to be transported, and such image analysis technology can be variously adopted. Is not limited to this.
  • the position sensing means 500 is a light receiving sensor
  • the position area of the light receiving sensors, in which light is not detected, among the plurality of light receiving sensors spaced at a predetermined interval, does not require a separate analysis technology. will be.
  • the article P is transferred in a desired direction on a plane and the article P is transferred in an inclined direction. Since it is possible to do so, it is advantageous for a more precise transfer process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)

Abstract

개시된 본 발명에 의하면, 복수의 볼이 행/열로 배열된 배열된 볼어레이와, 볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛과, 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징을 가지고, 볼어레이는 복수의 볼이 동일 평면 상에 배열된 단층 구조로 이루어지며, 복수의 볼은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼 및 복수의 제2볼로 이루어지고, 상기 제1볼은 상기 제2볼 보다 큰 직경으로 이루어진다.

Description

볼어레이 이송모듈 및 이를 포함하는 이송장치
본 발명은 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 물품, 사람 등을 다양한 이송방향으로 안정되게 이송할 수 있는 볼어레이 이송모듈 및 이를 포함하는 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 물품, 사람 등과 같은 물품을 목적하는 위치로 이송하기 위한 이송장치는 다양한 형태가 출시되어 이용되고 있다.
이러한 이송장치에는 실린더, 컨베이어 벨트, 이송로봇 등을 이용하는 방식 등이 있다.
실린더를 이용한 이송장치는 물품을 일방향으로 이송시키는데 있어서는 큰 문제점이 없지만, 이송거리가 짧고, 가로/세로/사선방향으로 이송시키기 위해서는 여러 개의 실린더가 조합되어야 한다는 점에서 구성이 복잡해질 수밖에 없고, 여러 개의 실린더를 시설함에 따라 시설비용이 증가한다는 단점이 지적된다.
그리고, 컨베이어 벨트를 이용한 이송장치는 물품을 원거리로 이송하는 데는 적합하지만, 이 또한 물품을 가로/세로/사선방향으로 이송시키기 위해서는 그 이송방향에 맞게 컨베이어 벨트를 시설해야 하므로 구성이 복잡해질 수밖에 없고, 여러개의 컨베이어 벨트를 설치함에 따라 시설비용이 증가하며, 시설점유면적도 넓게 차지하게는 문제점이 지적된다.
또한, 이송로봇을 이용하는 이송장치는 하나의 로봇에 의해 x,y,z방향으로 물품을 비교적 여러 방향으로 이송시킬 수 있으나, 가격이 비싸고 이송로봇의 설치공간을 확보하여야 할 뿐만 아니라 이송로봇의 오작동으로 인한 위험방지를 위한 안전공간(dead zone) 등을 확보하여야 관계로 경제적이지 못할 뿐 아니라, 이송로봇은 복잡한 기계장치와 제어장치로 구성되어 있기 때문에 고장을 방지하기 위해 세심한 유지관리가 필요하고, 이로 인해 유지관리비용이 많이 드는 문제점도 지적된다.
그외에도, 롤러 등과 같은 구름부재를 이용한 이송장치가 있으며, 이러한 구름부재들에 의해 이송방향의 자유로운 제어를 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있지만, 구름부재들을 구동시키는 구동메커니즘, 구름부재의 장착구조 등이 매우 복잡하게 구성되어 그 제조비용 및 설치비용 등이 증가할 뿐만 아니라
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 단점들을 일시에 해결할 수 있도록 연구 및 개발된 것으로, 일정한 행/열 구조로 배열된 복수의 볼를 안정적이면서 정밀하게 구동시킬 수 있고, 더불어 복수의 볼에 대한 구동을 매우 효율적이고 용이하게 제어할 수 있는 볼어레이 이송모듈 및 이를 포함하는 이송장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다.
본 발명의 일 양태에 따른 볼어레이 이송모듈은,
복수의 볼이 행/열로 배열되고, 인접한 볼들이 부분적으로 접촉하도록 배열된 볼어레이;
볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛; 및
상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징;을 포함하고,
상기 볼어레이는 복수의 볼이 동일 평면 상에 배열된 단층 구조로 이루어지며,
상기 복수의 볼은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼 및 복수의 제2볼로 이루어지고, 상기 제1볼은 상기 제2볼 보다 큰 직경으로 이루어지며,
상기 제1볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되고, 상기 제2볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n번째의 열과, 2m번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되며, 물품은 제1볼의 상부에 안착되어 제1볼들에 의한 회전력 전달방향(이송방향)으로 이송되는 것을 특징으로 한다. (여기서, m과 n은 자연수)
상기 구동유닛은 상기 볼어레이에 대해 서로 직교하는 방향으로 회전력을 전달하도록 설치되는 2개 이상의 구동유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 구동유닛은 회전력을 발생하는 구동원과, 상기 구동원에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 외주면에 마련되어 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전접촉하도록 배열된 복수의 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 볼어레이 이송모듈은,
복수의 볼이 행/열로 배열되고, 인접한 볼들이 부분적으로 접촉하도록 배열된 볼어레이;
볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛; 및
상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징;을 포함하고,
상기 볼어레이는 복수의 볼이 서로 다른 평면 상에 배열된 다층 구조로 이루어지며,
상기 볼어레이는 상기 구동유닛과 접하여 회전력을 전달받는 하나 이상의 구동어레이층과, 상기 구동어레이층의 상부에 위치하여 구동어레이층으로부터 회전력을 전달받아 물품을 이송하는 이송어레이층으로 이루어지고,
상기 구동어레이층은 동일한 직경을 가진 복수의 볼이 동일 평면 상에 행/열로 서로 접촉하여 배열되고,
상기 이송어레이층은 복수의 볼이 동일 평면 상에서 일정 간격으로 이격되어 배열되고,
상기 이송어레이층의 볼들이 동일한 회전방향으로 회전할 수 있도록 상기 이송어레이층의 볼들은 구동어레이층의 일부 볼들과 회전접촉하도록 이격되어 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동어레이층의 볼들의 배열 시에 2m번째 행이면서 2n번째의 열에는 볼을 배치하지 않는 것을 특징으로 한다. (여기서, m과 n은 자연수)
상기 구동유닛은 상기 구동어레이층에 대해 서로 직교하는 방향으로 회전력을 전달하도록 설치되는 2개 이상의 구동유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 구동유닛은 회전력을 발생하는 구동원과, 상기 구동원에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 외주면에 마련되어 상기 구동어레이층의 일부 볼들과 회전접촉하도록 배열된 복수의 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이송어레이층의 하부에 배치되는 하나 이상의 보상어레이층을 더 포함하고,
상기 보상어레이층의 볼들은 상기 구동어레이층의 볼과 회전접촉하여 회전력을 전달받도록 이루어지며,
상기 구동어레이층의 특정 볼이 오동작하는 경우 구동유닛으로부터 전달받은 회전력은 상기 구동어레이층의 오동작하는 볼을 우회하여 상기 볼어레이층의 볼들에 전달되며, 상기 보상어레이층의 볼들은 전달받은 회전력을 구동어레이층의 오동작하는 볼과 이웃하는 볼에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 이송장치는,
동일 평면 상에서 서로 연결되는 2개 이상의 볼어레이 이송모듈;
상기 볼어레이 이송모듈 상에 위치한 물품의 위치정보를 생성하는 센싱수단; 및
상기 센싱수단으로부터 생성되는 피이송물의 위치정보를 전달받아 각 볼어레이 이송모듈의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 볼어레이 이송모듈은 복수의 볼이 행/열로 배열된 볼어레이와, 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛과, 상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 볼어레이는 복수의 볼이 동일 평면 상에 배열된 단층 구조로 이루어지며,
상기 복수의 볼은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼 및 복수의 제2볼로 이루어지고, 상기 제1볼은 상기 제2볼 보다 큰 직경으로 이루어지며,
상기 제1볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되고, 상기 제2볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n번째의 열과, 2m번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되며, 물품은 제1볼의 상부에 안착되어 제1볼들에 의한 회전력 전달방향(이송방향)으로 이송되는 것을 특징으로 한다. (여기서, m과 n은 자연수)
상기 볼어레이는 복수의 볼이 서로 다른 평면 상에 배열된 다층 구조로 이루어지며,
상기 볼어레이는 상기 구동유닛과 접하여 회전력을 전달받는 하나 이상의 구동어레이층과, 상기 구동어레이층의 상부 및/또는 하부에 배치되어 구동어레이층으로부터 회전력을 전달받는 하나 이상의 종동어레이층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 이송장치는,
경사각이 조절가능하게 설치된 플랫폼;
상기 플랫폼의 상부에 장착된 하나 이상의 볼어레이 이송모듈;
상기 플랫폼의 하부를 회전지지하는 회전지지유닛; 및
상기 플랫폼의 경사각을 조절하는 하나 이상의 경사조절유닛;을 포함하고,
상기 볼어레이 이송모듈은 복수의 볼이 행/열로 배열된 볼어레이와, 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛과, 상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전지지유닛은 상기 플랫폼의 저면 중심부를 회전지지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플랫폼의 하부에는 베이스부가 이격되어 마련되고,
상기 경사조절유닛은 상기 플랫폼과 베이스부 사이에서 수직방향으로 신축가능한 구조로 설치되어 상기 플랫폼의 경사각을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 볼어레이 이송모듈에 의하면, 일정한 행/열 구조로 배열된 복수의 볼를 안정적이면서 정밀하게 구동시킬 수 있고, 더불어 복수의 볼에 대한 구동을 매우 효율적이고 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의한 이송장치에 의하면, 2개 이상의 볼어레이 이송모듈을 평면 상에서 서로 연결함으로써 물품을 평면 상에서 다양한 이송방향으로 이송함과 더불어 그 이송 도중에 물품의 자세 제어를 수행함으로서 물품의 정밀한 이송을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 이송장치에 의하면, 플랫폼의 경사각 조절에 의해 볼어레이 이송모듈의 경사각이 조절됨에 따라 물품을 평면 상에서 목적하는 방향으로 이송함과 더불어 물품을 경사방향으로 이송할 수 있으므로 보다 정밀한 이송공정에 유리하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이송모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이송모듈을 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이송모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이송모듈을 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이송모듈을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 구동유닛의 배치구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 이송모듈을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 이송모듈을 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 이송모듈을 도시한 평면도이다.
도 11은 도 10의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도로서, 제1실시예에 따른 이송모듈이 적용된 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도로서, 제2실시예에 따른 이송모듈이 적용된 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도로서, 제3실시예에 따른 이송모듈이 적용된 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도로서, 다른 실시형태에 따른 센싱수단이 적용된 이송장치를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 도시한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송장치를 도시한 사시도이다.
도 18은 도 17에 따른 이송장치의 분해사시도이다.
도 19는 도 18에서 플랫폼과 회전지지유닛을 도시한 도면이다.
도 20은 도 18의 경사조절유닛을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 볼어레이 이송장치(100)를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 볼어레이 이송모듈(100)은 복수의 볼(11)이 행/열로 배열된 볼어레이(10)와, 볼어레이(10)의 볼들을 회전시키는 하나 이상의 구동유닛(20)과, 볼어레이(10)의 볼(11)들이 회전가능하게 수용되는 하우징(30)을 포함한다.
제1실시예에 따른 볼어레이(10)는 복수의 볼(11)이 단층 구조로 이루어지고, 복수의 볼(11)은 행/열 구조로 배열되며, 인접한 볼(11)들이 서로 회전접촉하도록 설치된다. 이에, 어느 일측의 볼(11)에 회전력이 전달되면 이에 인접하여 회전접촉하는 다른 볼(11)이 동반 회전하여 회전력이 볼어레이(10)의 모든 볼(11)에 소정 방향으로 전달됨으로써 물품(P)은 복수의 볼(11) 위에 안착되어 소정의 이송방향으로 이송될 수 있다.
이와 같이, 인접한 볼(11)들이 회전접촉할 때 볼(11)과 볼(11) 사이에 마찰력이 상호 작용하여 회전력이 전달되어야 하므로 볼(11)과 볼(11) 사이의 회전접촉하는 부분은 점접촉 보다는 미세한 면접촉이 이루어짐이 바람직하다. 특히, 볼(11)들 사이의 면접촉을 이루도록 볼(11)은 고무, 우레탄 등과 같이 탄성을 가진 재질로 이루어지고, 하우징(30) 내에 수용될 때 볼(11)과 볼(11)들이 서로 가압된 상태로 수용되도록 구성됨이 바람직하다.
구동유닛(20)은 볼어레이(10)의 일부 볼(11)에 회전력을 소정 방향으로 전달하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구동유닛(20)은 회전력을 발생시키는 구동원(21)과, 구동원(21)에 의해 회전하는 구동축(22)과, 볼어레이(10)의 일부 볼(11)과 회전접촉하도록 구동축(22)의 외주면에 설치된 복수의 구동부재(23)를 포함한다.
구동원(21)은 전동모터, 유압모터 등과 같이 회전력을 발생하는 다양한 구동수단으로 이루어질 수 있다.
구동축(22)은 구동원(21)에 연결되어 구동원(21)에 의해 회전하도록 구성된다.
복수의 구동부재(23)는 구동축(22)의 외주면에 일정간격으로 이격되게 고정되어 구동축(22)과 함께 회전하도록 구성된다. 구동부재(23)는 볼 또는 원통형 롤러 등으로 이루어지고, 복수의 구동부재(23)는 볼어레이(10)의 일부 볼(11)과 회전접촉하여 회전력을 전달하도록 구성된다.
한편, 도 1 및 도 2와 같이, 2이상의 구동유닛(20)이 볼어레이(10)의 볼(11)들에 회전력을 전달하도록 배치될 수 있다. 구동유닛(20)의 구동축(22)들은 볼어레이(10)의 볼(11)들의 일측 행단위(in row) 또는 일측 열단위(in colum)에 서로 직교하도록 배치된다. 예컨대, 도 2에 예시된 바와 같이 2개의 구동유닛(20)의 구동축(22)들이 볼어레이(10)의 볼(11)들의 서로 직교하는 가장자리에 배열됨으로써 2개의 구동축(22)은 서로 직교하도록 배열되고, 이에 2 이상의 구동유닛(20)에 의해 볼어레이(10)의 볼(11)들에는 서로 직교하는 방향(도 1의 화살표 X방향, Y방향 참조)으로 회전력이 전달될 수 있다. 이렇게 서로 직교하는 방향으로 전달되는 회전력들은 2 이상의 구동유닛(20)의 회전방향 및 회전속도 등의 제어를 통해 다양한 벡터합(도 1의 화살표 V방향 참조)을 형성할 수 있고, 이러한 벡터합을 통해 볼어레이(10)의 볼(11)들은 물품(P)을 이송하는 이송방향, 이송속도 등을 다양하게 제어할 수 있다.
대안적인 실시예에 따르면, 하나의 구동유닛(20)이 볼어레이(10)에 접하여 배치될 수 있고, 구동유닛(20)의 구동축(22)이 볼어레이(10)의 일측 행단위(in row) 또는 일측 열단위(in colum)로 배치될 수 있다. 이렇게 하나의 구동유닛(20)이 볼어레이(10)에 접하여 배치될 경우에는 회전력을 일방향으로만 전달할 수 있다.
한편, 볼어레이(10)는 복수의 볼(11)들이 사각형 구조, 바람직하게는 정사각형 구조로 배열됨이 바람직하다. 이는 도 1 및 도 2와 같이 2이상의 구동유닛(20)이 볼어레이(10)의 서로 직교하는 가장자리에 접하여 회전력을 인가하도록 구성될 경우에 각 가장자리의 길이가 다를 경우 회전력의 전달방향들이 원하는 벡터합을 형성하기 어려울 수 있기 때문이다.
하우징(30)은 볼어레이(10)의 볼(11)들을 수용하여 궤도 이탈되지 않으면서 각 볼(11)의 안정적인 회전을 유도하도록 구성된다. 그리고, 하우징(30)은 상술한 바와 같이 볼(11)들이 어느 정도 가압된 채로 서로 회전접촉하도록 배열됨에 따라 점접촉이 아닌 어느 정도의 면접촉을 가지면서 회전력이 전달될 수 있도록 볼(11)들의 위치를 안정되게 고정한다.
하우징(30)은 볼어레이(10)의 볼(11)들과, 구동유닛(20)의 구동축(22) 및 구동부재(23) 등을 수용할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 볼어레이(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 볼(11)이 동일 평면에서 서로 접하여 단층 구조를 이루어도록 행/열 구조로 배열되고, 복수의 볼(11)은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼(11a)과 복수의 제2볼(11b)들이 행/열방향으로 서로 회전접촉하도록 이루어진다.
제1볼(11a)은 제2볼(11b)보다 큰 직경을 가지고, 제1볼(11a)들은 볼어레이(10)의 행과 열 배열시 2m-1번째의 행(홀수번째 행)이면서 2n-1번째의 열(홀수번째 열)에 배치된다. 제2볼(11b)들은 볼어레이(10)의 배열시 2m-1번째의 행(홀수번째 행)이면서 2n번째의 열(짝수번째 열), 그리고 2m번째의 행(짝수번째 행) 및 2n-1번째의 열(홀수번째 열)에 배치된다. 상술한 제1볼(11a) 및 제2볼(11b)들의 배열은 서로 반대로 이루어져도 무방할 것이다.
그리고, 제1볼(11a)과 제2볼(11b)은 동일평면 상에 배열되고, 제1볼(11a)의 상단이 제2볼(11b)의 상단 보다 높게 위치하여 제1볼(11a)들의 상부에 물품(P)이 안착되어 제1볼(11a)들의 회전력 전달방향을 따라 이송된다.
이러한 배열구조에 의해, 구동유닛(20)의 구동부재(23)가 제1볼(11a) 또는 제2볼(11b)에 회전접촉함에 따라, 구동유닛(20)의 회전력이 제1볼(11a) 또는 제2볼(11b)로 전달되면 제1볼(11a)과 제2볼(11b)은 서로 회전접촉하도록 이루어짐에 따라 서로 반대방향으로 회전하고, 이에 따라 복수의 제1볼(11a)은 동일한 방향으로 회전할 수 있으므로 물품(P)을 특정방향으로 안정되게 이송할 수 있다. 즉, 물품(P)은 제1볼(11a)의 상면에 안착되어 제1볼(11a)들의 회전력 전달방향(이송방향)을 따라 이송될 수 있다. 여기서, 제1볼(11a)과 제2볼(11b)의 회전접촉에 의한 회전력 전달을 보다 원활하게 하도록 제1볼(11a)의 회전중심과 제2볼(11b)의 회전중심은 동일 평면에 위치함이 바람직하다.
한편, 회전력 전달을 보다 향상시킬 수 있도록 구동유닛(20)의 구동부재(23)는 상대적으로 직경이 큰 제1볼(11a)에 회전접촉하도록 배치함이 바람직할 것이다.
또한, 대안적인 실시예로서, 제1볼(11a)과 제2볼(11b)이 동일한 직경으로 이루어지고, 제1볼(11a)의 회전중심선을 제2볼(11b)의 회전중심선 보다 높게 위치하도록 구성함으로써 물품(P)의 이송이 구현될 수 있다.
그리고, 상기 변수 m과 n은 자연수로서, 행과 열로 배열시 총 m행, n열로 배치됨을 의미한다. 예를 들어 제1볼(11a)는 1열에서 (1, 1), (3, 1), (5, 1), (7, 1)...(2m-1, 1)에 배치되며, 3열에서 (1, 3), (3, 3), (5, 3)...(2m-1, 3)에 배치되는 형태로 5열, 7열, 9열...2n-1열까지 배치되게 된다. 또한, 제2볼(11b)은 1열에서 (2, 1), (4, 1), (6, 1)...(2m, 1)에 배치되고, 2열에서 (1, 2), (3, 2), (5, 2)...(2m-1, 2)에 배치되는 형태로 모든 2n-1열 및 2n열에 배치되게 된다.
이러한 배열을 살펴보면, 2m번째의 행(짝수번째 행)이면서 2n번째의 열(짝수번째 열)에는 제1볼(11a) 및 제2볼(11b)을 배치하지 않을 수 있다. 이와 같이 2m번째의 행이면서 2n번째의 열에 볼(11a, 11b)이 위치할 경우 각 볼(11a, 11b)이 사방 또는 팔방으로 서로 접촉함에 따라 구동유닛(20)에 의한 회전력 전달 시에 볼(11a, 11b)들 사이의 회전방향에 대한 간섭이 증대하여 목적 위치로 이송시키기 위한 이송방향, 이송속도 등에 대한 제어의 신뢰도를 저하시킬 수 있다.
하지만, 필요에 따라 2m번째의 행(짝수번째 행)이면서 2n번째의 열(짝수번째 열)에도 제1볼(11a) 및 제2볼(11b)을 배치할 수도 있을 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 하우징(30)은 단층을 이루는 복수의 볼(11a, 11b)들을 회전가능하게 수용할 수 있도록 제1하우징(31)과 제2하우징(32)이 분리가능하게 조립되는 구조로 이루어질 수 있다. 제1하우징(31)은 볼(11a, 11b)들의 상부를 회전가능하게 수용하고, 제2하우징(32)은 볼(11a, 11b)들의 하부를 회전가능하게 수용한다. 이에 대한 대안적인 실시예로서, 하우징(30)은 제1 및 제2 하우징(31, 32)으로 분리되는 구조 대신에 일체화된 구조로 구성될 수도 있을 것이다.
제1하우징(31)의 상면에는 제1볼(11a)들의 상부가 돌출하는 복수의 상부관통공(31a)이 형성되고, 이에 제1볼(11a)들의 상부가 돌출됨에 따라 물품(P)은 제1볼(11a)의 상부에 안착되어 이송될 수 있다.
더불어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 구동유닛(20)의 안정적인 위치 고정을 위해 구동유닛(20)의 구동축(22) 및 구동볼(23) 또한 하우징(30)에 수용됨이 바람직하다.
도 3 내지 도 11에는 서로 다른 평면에 복수의 볼이 배열되는 다층구조로 이루어진 볼어레이의 구성이 도시되어 있다. 다층 구조로 이루어진 볼어레이는 구동유닛(20)에 의해 회전력을 전달받는 구동어레이층(40)과, 구동어레이층(40)의 상부 및/또는 하부에 배치되어 구동어레이층(40)으로부터 회전력을 전달받는 하나 이상의 종동어레이층(51, 52, 53)을 포함하고, 종동어레이층(51, 52, 53)은 구동어레이층(40)으로부터 회전력을 전달받아 물품을 이송시키는 이송기능, 및 구동어레이층(40)에서 손실되는 회전력을 보상하는 보상기능 등을 선택적으로 수행하도록 구성될 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼어레이 이송모듈(100)이 도시되어 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 볼어레이는 구동유닛(20)에 의해 회전력을 전달받는 구동어레이층(40)과, 구동어레이층(40)의 상부에 위치하여 구동어레이층(40)으로부터 회전력을 전달받아 물품을 이송하는 하나 이상의 이송어레이층(51)을 포함한다.
구동어레이층(40)은 동일한 직경으로 이루어진 다수의 볼(41)이 동일평면 상에서 행/열로 서로 접촉하도록 배열되고, 볼(41)들 사이의 회전력 전달 시에 간섭을 줄이기 위해 볼(41)들의 배열 시에 2m번째의 행(짝수번째의 행)이면서 2n번째의 열(짝수번째의 열)에는 볼(41)을 배치하지 않는 것이 바람직하다.
이송어레이층(51)은 구동어레이층(40)의 상부에 복수의 볼(51a)이 일정간격으로 이격되어 배열되고, 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 구동어레이층(40)의 일부 볼(41)들과 회전접촉하도록 배열된다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 구동어레이층(40)의 2m-1번째의 행(홀수번째의 행)이면서 2n-1번째의 열(홀수번째의 열)에 위치한 볼(41)들과 회전접촉하여 회전력을 전달받도록 배치된다. 이와 반대로 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 구동어레이층(40)의 2m-1번째의 행(홀수번째의 행)이면서 2n번째의 열(짝수번째의 열)이거나 2m번째의 행(짝수번째의 행)이면서 2n-1번째의 열(홀수번째의 열)에 위치한 볼(41)들과 회전접촉하도록 배치될 수도 있다. 즉, 이송어레이층(51)의 볼(51a)들이 동일한 회전방향으로 회전할 수 있도록 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 구동어레이층(40)의 일부 볼(41)과 회전접촉하도록 이격되어 배열된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동어레이층(40)의 볼(41)의 상단과 이송어레이층(51)의 볼(51a)의 하단이 수직방향으로 서로 회전접촉하도록 이루어지고, 구동어레이층(40)의 볼(41)들은 구동유닛(20)로부터 회전력을 수평방향으로 전달받은 후에 그 회전력을 이송어레이층(51)의 볼(51a)에 수직상방으로 전달한다.
2개의 구동유닛(20)이 구동어레이층(40)의 서로 직교하는 가장자리에 접하여 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이 일측의 구동축(22)이 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 일측 행단위에 접하여 배열되면 타측의 구동축(22)은 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 타측 열단위에 접하여 배열된다. 이에, 2개의 구동축(22)은 서로 직교하도록 배열되고, 2 이상의 구동유닛(20)에 의해 구동어레이층(40)을 통해 이송어레이층(51)의 볼(51a)들에는 서로 직교하는 방향(도 5의 화살표 X방향, Y방향 참조)으로 회전력이 전달될 수 있다. 이렇게 서로 직교하는 방향으로 전달되는 회전력들은 2 이상의 구동유닛(20)의 회전방향 및 회전속도 등의 제어를 통해 다양한 벡터합(도 5의 화살표 V방향 참조)을 형성할 수 있고, 이러한 벡터합을 통해 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 물품(P)을 이송하는 이송방향, 이송속도 등을 다양하게 제어할 수 있다.
하우징(30)은 이송어레이층(51)의 볼(51a)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제1하우징(31)과, 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 하부를 회전가능하게 수용하는 제2하우징(32)과, 제1하우징(31)과 제2하우징(32) 사이에 위치하여 이송어레이층(51)의 볼(51a)의 하부 및 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제3하우징(33)을 포함한다.
제1하우징(31)의 상면에는 제1볼(11a)들의 상부가 돌출하는 복수의 상부관통공(31a)이 형성되고, 이에 제1볼(11a)들의 상부가 돌출됨에 따라 물품(P)은 제1볼(11a)의 상부에 안착되어 이송될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 구동유닛(20)의 안정적인 위치 고정을 위해 구동유닛(20)의 구동축(22) 및 구동볼(23) 또한 하우징(30)에 수용됨이 바람직하다.
한편, 2 이상의 구동유닛(20a, 20b, 20c)은 도 7에 예시된 바와 같이 구동어레이(40)의 가장자리 이외에 일측 행단위(in row) 또는 일측 열단위(in column)의 도중에 배치될 수 있다. 도 7에 예시된 바와 같이, 제1구동유닛(20a)이 일측 행의 도중에 화살표 R방향을 따라 길게 배치되고, 제2 및 제3 구동유닛(20b, 20c)는 일측 가장자리에 화살표 L방향을 따라 배치된다. 제2 및 제3 구동유닛(20b, 20c)의 구동축(22b, 22c)은 제1구동유닛(20a)의 구동축(22a)과 간섭하지 않도록 서로 이격되게 배치된다.
또한, 2 이상의 구동유닛(20a, 20b, 20c)은 구동어레이(40)의 가장자리 이외에 행의 도중 및 열의 도중에 위치시키는 것이 가능하고, 이런 경우 구동축(22a, 22b, 22c)들의 교차지점이 서로 간섭되지 않도록 구성됨이 바람직하다.
이와 같이, 구동어레이(40)의 행의 도중 및 열의 도중에 구동유닛(20)이 배치될 경우 구동유닛(20)의 구동축(22)에 의해 양분되는 양측의 볼(41)들은 그 회전방향이 서로 상이해지는 감안하여, 이송어레이층(51)의 볼(51a)들은 그 회전방향이 동일하게 이루어질 수 있도록 적절한 배열이 이루어져야 한다. 예컨대, 구동어레이(40)의 행 또는 열의 도중에 일측의 구동유닛(20a)의 구동축(22a)이 위치할 경우, 구동축(22a)을 기준으로 일측의 이송어레이층(51)의 볼(51a)은 구동어레이층(40)의 2m-1번째의 행(홀수번째의 행)이면서 2n-1번째의 열(홀수번째의 열)에 위치한 볼(41)과 회전접하도록 배치되고, 타측의 이송어레이층(51)의 볼(51a)은 구동어레이층(40)의 2m-1번째의 행(홀수번째의 행)이면서 2n-1번째의 열(홀수번째의 열)에서 좌측 또는 우측으로 하나의 행 또는 열 만큼 쉬프트(shift)된 위치의 볼(41)들과 회전접촉하도록 배치될 수 있다. 즉, 구동유닛(20a, 20b, 20c)의 배치구조에 따라, 구동어레이층(40)으로부터 회전력을 전달받는 이송어레이층(53)은 서로 동일한 방향으로 회전하도록 적절하게 배열되어야 한다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 볼어레이 이송모듈(100)을 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 볼어레이(10)는 하나 이상의 구동어레이층(40)과, 구동어레이층(40)의 상부 또는 하부에 위치하여 구동어레이층(40)의 볼(41)들에 전부 또는 일부가 접하여 각각 회전력을 전달받는 보상어레이층(52, 53)과, 최상부에 위치하여 구동어레이층(40) 또는 보상어레이층(52, 53)의 회전력을 전달받아 동반 회전함에 따라 물품을 목적방향으로 이송하는 이송어레이층(51)을 포함한다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 구동어레이층(40)의 볼(41)의 상단에는 이송어레이층(51)의 볼(51a)의 하단이 회전접촉하고, 구동어레이층(40)의 볼(41)의 하단에는 보상어레이층(52)의 볼(52a)의 상단이 회전접촉하도록 배열될 수 있다. 이에 의해, 구동어레이층(40)의 볼(41)들은 구동유닛(20)로부터 회전력을 수평방향으로 전달받은 후에 그 회전력을 이송어레이층(51)의 볼(51a) 및 보상어레이층(52)의 볼(52a)들에 수직방향으로 전달할 수 있다.
도 9 및 도 11에 예시된 바와 같이, 최상층에는 이송어레이층(51)이 배치되고, 이송어레이층(51)의 하부에 구동어레이층(40)이 배치되며, 구동어레이층(40)의 하부에는 구동어레이층(40)의 회전력 전달 도중에 발생하는 손실을 보상하는 보상어레이층(52, 53)이 배치된다. 이와 달리, 이송어레이층(51)의 하부에 하나 이상의 보상어레이층(52, 53)이 배치되고, 보상어레이층(52, 53)의 하부에 구동어레이층(40)이 배치될 수도 있다.
보상어레이층(52, 53)은 구동어레이층(40)의 특정 볼(41a, 41b)이 파손되거나 위치 이탈하는 등의 이유로 이웃하는 볼(41)들에 회전력을 제대로 전달할 수 없는 경우에, 전체 구동어레이층(40)의 제어가 원활해지지 못하는 문제를 보상하기 위해 설치된다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 11에 도시된 바와 같이 구동어레이층(40)의 볼(41) 중에서 어느 하나의 볼(41a)가 오동작(예컨대, 파손되거나 위치 이탈된 경우)하여 해당 볼(41a)와 이웃하는 볼(41)로 원활하게 회전력을 전달할 수 없는 경우에, 구동유닛(20)로부터 전달되는 회전력은 그 하측의 보상어레이층(52)의 볼(52a)로 전달되고, 이에 보상어레이층(52)의 볼(52a)들은 회전력을 도 5의 화살표 K1방향(회전력 우회 전달경로)을 따라 오동작하는 볼(41a)에 이웃하는 볼(41)로 전달한다. 즉, 보상어레이층(52)은 구동유닛(20)로부터 전달되는 회전력을 오동작하는 볼(41a)를 우회하여 그에 이웃하는 볼(41)로 전달함으로써 구동어레이층(40)의 오동작 볼(41a)로 인해 회전력이 원활하게 전달되지 못함을 보상할 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 구동어레이층(40)의 볼(41) 중에서 어느 다른 하나의 볼(41b)이 오동작(예컨대, 파손되거나 위치 이탈된 경우)하여 해당 볼(41b)와 이웃하는 볼(41)로 원활하게 회전력을 전달할 수 없는 경우에, 구동유닛(20)로부터 전달되는 회전력은 그 하측에 위치한 2개의 보상어레이층(52, 53)의 볼(52a, 53a)들로 순차적으로 전달되고, 이에 보상어레이층(52, 53)의 볼(52a, 53a)들은 회전력을 도 5의 화살표 K2방향(회전력 우회 전달경로)을 따라 오동작하는 볼(41b)에 이웃하는 볼(41)로 전달한다. 즉, 2개의 보상어레이층(52, 53)은 구동유닛(20)로부터 전달되는 회전력을 오동작하는 볼(41b)을 우회하여 그에 이웃하는 볼(41)로 전달함으로써 구동어레이층(40)의 오동작 볼(41b)로 인해 회전력이 원활하게 전달되지 못함을 보상할 수 있다.
이와 같이, 파손 또는 위치 이탈 등으로 인해 구동어레이층(40)의 오동작하는 볼(41a, 41b)와 이웃하는 볼(41)로 원활하게 회전력을 전달할 수 없는 경우, 회전력은 보상어레이층(52, 53)의 볼(52a, 53a)들을 통해 오동작하는 볼(41a, 41b)들을 우회하여 이웃하는 볼(41)들에 충분히 회전력이 전달되도록 할 수 있다.
물론 보상어레이층(51, 52)은 구동어레이층(40)의 원활하게 회전하는 볼(41)로부터 그 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.
이러한 보상어레이층(51, 52)은 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 2층 구조로 이루어질 수 있으나, 그 외에도 단층 또는 3층 이상으로 구성될 수도 있을 것이다.
한편 본 발명의 제3실시예에 따른 하우징(30)은 다층 구조의 볼어레이(40, 51, 52, 53)를 수용하도록 구성된다.
하우징(30)은 이송어레이층(51)의 볼(51a)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제1하우징(31)과, 최하측의 보상어레이층(53)의 볼(53a)들의 하부를 회전가능하게 수용하는 제2하우징(32)과, 이송어레이층(51)의 볼(51a)들의 하부 및 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제3하우징(33)과, 구동어레이층(40)의 볼(41)들의 하부 및 보상어레이층(52)의 볼(52a)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제4하우징(34)과, 보상어레이층(52)의 볼(52a)들의 하부 및 최하측의 보상어레이층(53)의 볼(53a)들의 상부를 회전가능하게 수용하는 제5하우징(35)을 포함한다.
제1하우징(31)의 상면에는 이송어레이층(51)의 볼(51a)들의 상부가 돌출하는 복수의 상부관통공(31a)이 형성되고, 이에 이송어레이층(51)의 볼(51a)들의 상부가 돌출됨에 따라 물품(P)은 이송어레이층(51)의 볼(51a)의 상부에 안착되어 이송될 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 구동유닛(20)의 안정적인 위치 고정을 위해 구동유닛(20)의 구동축(22) 및 구동볼(23) 또한 하우징(30)에 수용됨이 바람직하다.
도 12 내지 도 16은 상술한 볼어레이 이송모듈(100)을 포함한 이송장치(1000)를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 이송장치(1000)는, 동일 평면 상에서 서로 연결되는 2개 이상의 볼어레이 이송모듈(100)과, 볼어레이 이송모듈(100) 상에 위치한 물품(P)의 위치정보를 생성하는 센싱수단(210, 220)과, 센싱수단(210, 220)으로부터 생성되는 피이송물의 위치정보를 전달받아 각 볼어레이 이송모듈(100)의 구동을 제어하는 제어부(300)로 이루어진다.
도 12의 이송장치(1000)에는 본 발명의 제1실시예(도 1 및 도 2 참조)에 따른 볼어레이 이송모듈(100)이 적용되고, 도 13의 이송장치(1000)에는 본 발명의 제2실시예(도 3 내지 도 7 참조)에 따른 볼어레이 이송모듈(100)이 적용되며, 도 14 및 도 15의 이송장치(1000)에는 본 발명의 제3실시예(도 8 내지 도 11 참조)에 따른 볼어레이 이송모듈(100)이 적용된다.
도 16에 도시된 바와 같이, 인접한 볼어레이 이송모듈(100)이 연결된 경계부분(105)에 물품(P)을 이송시킨 후에, 제어부(300)에 의해 각 볼어레이 이송모듈(100)의 회전력 전달방향을 서로 반대(화살표 U1, U2)로 제어함으로써 물품(P)은 인접한 볼어레이 이송모듈(100)간의 경계부분(500)에서 회전하고(도 16의 화살표 U3 방향 참조), 이에 도 16의 점선으로 표시된 물품(P')으로 그 자세가 변환될 수 있다. 그 이후에, 제어부(300)에 의해 각 볼어레이 이송모듈(100)의 구동을 제어하여 자세가 변환된 물품(P')을 이송방향, 이송속도 등의 제어를 통해 이송할 수 있다.
센싱수단(210)의 일 실시형태는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 볼어레이 이송모듈(100)의 하우징(30) 상면에 일정간격 이격되게 배치되는 복수의 수광센서(210)로 이루어질 수 있다. 여기서, 수광센서(210)의 광센싱을 위해 볼어레이 이송모듈(100)의 상부에 광원을 설치되고, 수광센서(210)의 배치간격 또는 개수는 목적하는 피이송물의 위치정보 정확도에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 2개 이상의 볼어레이 이송모듈(100)의 경계부분에서 피이송물을 일정각도로 회전시켜 그 자세를 변환시키는 자세 제어(attitude control)를 수행하고자 할 경우에 2개 이상의 볼어레이 이송모듈(100)의 전범위에 걸쳐 수광센서(210)를 배치할 필요없이 2개 이상의 볼어레이 이송모듈(100)들 사이의 연결부분(경계부분)에만 수광센서(210)를 설치하여도 무방할 것이다.
그외에, 피이송물의 자세 제어는 물론 이송제어까지 정확하게 수행하고자 할 경우에는 볼어레이 이송모듈(100)들의 전범위에 수광센서(210)를 배치하여야 할 것이다.
센싱수단의 다른 실시형태는 도 16에 도시된 바와 같이 볼어레이 이송모듈(100)로부터 이격된 지점에 설치되어 볼어레이 이송모듈(100)의 상면을 촬영하는 촬영장치(220)로 이루어질 수도 있다.
한편, 센싱수단(210, 220)으로부터 생성된 피이송물의 위치정보는 각 볼어레이 이송모듈(100)의 구동을 제어하는 제어부(300)로 전송되며, 이에 따라 제어부(300)는 센싱수단(210, 220)의 위치정보를 분석하여 목적하는 이송제어 및 자세 제어를 수행할 수 있다.
여기서, 이송제어는 이송방향, 이송속도 등을 제어하는 것을 의미하고, 자세제어는 인접한 볼어레이 이송모듈(100)들 사이의 경계부분(500)에서 물품(P)을 회전시켜 그 자세를 변환하는 것을 의미한다.
자세 제어 없이 이송제어만을 진행하고자 할 경우에는 제어부(300)에 의해 2개 이상의 볼어레이 이송모듈(100)를 동기화하여 제어할 수 있다.
그리고, 자세 제어를 진행하고자 할 경우에는 물품(P)을 상류측 볼어레이 이송모듈(100)과 하류측 볼어레이 이송모듈(100) 사이의 경계부분(500)으로 물품(P)을 이송한 후, 상류측 볼어레이 이송모듈(100)과 하류측 볼어레이 이송모듈(100)의 회전력 전달방향(즉, 물품(P)의 이송방향)을 서로 다르게 조절함으로써 물품(P)을 일정각도로 회전시켜 물품(P)의 자세를 변환한다(도 16의 점선 참조). 그런 다음, 물품(P)의 자세 제어가 완료됨을 센싱수단(210, 220)이 판단하여 이송 제어를 연속하여 진행한다.
이러한 제어부(300)의 제어동작은 제어프로그램을 통한 사용자의 설정에 의해 동작될 수 있으며, 제어부(300)의 제어신호는 유선 또는 무선으로 각 볼어레이 이송모듈(100)로 전송될 수 있다.
제어부(300)는 센싱수단이 촬영장치(220)인 경우 전달받은 촬영이미지를 영상 분석하여 현재 피이송물의 위치상황을 판단하게 되는데, 이러한 영상 분석기술은 다양하게 채택될 수 있다.
또한, 센싱수단이 수광센서(210)인 경우 일정간격 이격배치되는 복수의 수광센서(210) 중 빛이 감지되지 않은 수광센서(210)들의 위치영역이 피이송물의 현재 위치정보이므로 별도의 분석기술을 요하지 않을 것이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 볼어레이 이송모듈(100)을 포함하는 이송장치(1000)는 물품(P)을 평면 상에서 다양한 이송방향으로 이송함과 더불어 그 이송 도중에 물품(P)의 자세 제어를 수행함으로서 물품(P)의 정밀한 이송을 용이하게 수행할 수 있다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송장치(1000)를 도시한다.
도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송장치(1000)는 경사조절가능하게 설치된 플랫폼(200)과, 플랫폼(200)의 상부에 장착된 하나 이상의 볼어레이 이송모듈(100)과, 플랫폼(200)을 회전지지하는 회전지지유닛(300)과, 플랫폼(200)의 경사각을 조절하는 하나 이상의 경사조절유닛(400)을 포함한다.
플랫폼(200)은 그 상면에 평탄면(110)이 형성되고, 이 평탄면(210)에는 하나 이상의 볼어레이 이송모듈(100)이 고정된다. 플랫폼(200)은 그 중심부를 기준으로 외측 가장자리가 상하방향으로 이동함으로써 그 경사각이 조절가능하게 설치된다.
볼어레이 이송모듈(100)은 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 내지 제4실시예에 따른 볼어레이 이송모듈이 모두 적용가능하다.
회전지지유닛(300)은 플랫폼(200)의 저면 중심부를 회전지지하도록 구성된다. 회전지지유닛(300)은 포스트(310)와, 지주(310)의 상단에 마련된 곡면회전지지부(320)와, 지주(310)의 하단에 마련된 장착부(330)와, 플랫폼(200)의 저면중심부에 고정되어 곡면회전지지부(320)와 회동가능하게 접촉하는 소켓부(340)를 포함한다.
포스트(310)는 플랫폼(200)의 하부에 이격되게 마련된 베이스(250)에 대해 수직으로 직립하도록 설치된다.
곡면회전지지부(320)는 반구형 또는 구형 등과 같이 곡면진 구조로 이루어져 소켓부(340)의 곡면홈(341)과 피벗팅가능하게 접촉하도록 구성된다.
장착부(330)는 지주(310)의 하단에 마련되어 베이스부(250)에 고정적으로 장착된다.
소켓부(340)는 플랫폼(200)의 저면 중심부에 고정적으로 장착되고, 소켓부(340)에는 곡면홈(341)이 형성되며, 소켓부(340)의 곡면홈(341)에는 곡면회전지지부(320)가 피벗팅가능하게 접촉된다. 이와 같이, 곡면회전지지부(320)와 소켓부(340)의 곡면홈(341)는 다양한 방향으로의 회동을 허용하도록 접촉한다.
하나 이상의 경사조절유닛(400)은 베이스부(250)와 플랫폼(200) 사이에서 상하방향으로 신축가능하게 설치되어 플랫폼(200)을 경사지게 구동시킨다.
경사조절유닛(400)은 플랫폼(200)의 가장자리 저면에 연결되는 상부프레임(410)과, 베이스부(250)에 연결되는 하부프레임(420)과, 상부프레임(410)과 하부프레임(420)의 상하 이격거리를 조절하는 조절부재(430)와, 조절부재(430)를 구동시키는 구동기구(450)를 포함한다.
상부프레임(410)의 내부에는 중공부(미도시)가 형성되고, 이에 조절부재(430)의 상단이 상부프레임(410)의 중공부(미도시)에 수용될 수 있다.
하부프레임(420)의 내부에는 중공부가 형성되고, 이에 조절부재(430)의 하단이 하부프레임(420)의 중공부에 수용될 수 있다.
그리고, 상부프레임(410)의 중공부 및 하부프레임(420)의 중공부는 조절부재(430)의 상부 및 하부를 수용하도록 일정 길이로 형성될 수 있다. 이러한 상부프레임(410)의 중공부 및 하부프레임(420)의 중공부에 따라 경사조절유닛(400)의 신축 범위가 조절되므로, 상부프레임(410)의 중공부 및 하부프레임(420)의 중공부는 상부프레임(410) 및 하부프레임(420)의 각 길이 중 최소 1/2이상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상부프레임(410)의 중공부 내경면에는 암나사부(미도시)가 형성되고, 하부프레임(420)의 중공부 내경면에는 암나사부(미도시)가 형성된다. 상부프레임(410)의 암나사부(미도시)와 하부프레임(420)의 암나사부(미도시)는 후술하는 조절부재(430)의 제1 및 제2 수나사부(431, 432)에 대응하여 그 나선방향이 서로 반대방향으로 형성된다.
조절부재(430)는 외주면에 제1 및 제2 수나사부(431, 432)이 형성된 리드 스크류(lead screw)로 이루어져 조절부재(430)의 회전에 의해 상부프레임(410) 및 하부프레임(420)의 상하 이격거리가 조절될 수 있다.
조절부재(430)의 상부 외주면에는 제1수나사부(431)가 형성되고, 조절부재(430)의 하부 외주면에는 제2수나사부(432)가 형성된다. 제1수나사부(431)와 제2수나사부(432)는 그 나선방향이 서로 반대로 이루어진다. 이에, 조절부재(430)의 제1수나사부(431)는 상부프레임(410)에 대해 나사운동함으로써 상부프레임(410)은 상하방향으로 이동하고, 조절부재(430)의 제2나사부(432)는 하부프레임(420)에 대해 나사운동함으로써 하부프레임(420)은 상하방향으로 이동한다.
구동기구(450)는 조절부재(430)를 회전시키도록 구성되고, 구동기구(450)는 구동모터(451)와, 구동모터(451)에 연결된 구동기어(452)와, 조절부재(430)의 중간부에 결합되어 구동기어(452)와 치합하는 피동기어(453)로 이루어진다.
일 실시예에 따르면, 구동기어(452) 및 피동기어(453)는 베벨기어 조합을 이룸으로써 조절부재(430)의 회전을 원활하게 할 수 있다. 이와 달리, 구동기어(452) 및 피동기어(453)는 래크 앤 피니언 기어로 이루어질 수도 있다.
이러한 구동기구(450)에 의해, 구동모터(451)에 의해 구동기어(452) 및 피동기어(453)를 전동시키면 조절부재(430)가 회전하고, 조절부재(430)의 회전방향에 따라 상부프레임(410) 및 하부프레임(420)은 서로에 대해 이격되거나 접근하는 방향으로 그 상하 이격거리가 조절될 수 있다.
그외에도, 상술한 구동기구(450)의 구성은 조절부재(430)를 수직축선을 중심으로 회전시킬 수 있도록 다양한 변경이 가능하다.
이러한 상부프레임(310)과 하부프레임(320) 사이의 상하 이격길이가 조절됨에 따라 상부프레임(310)이 연결된 플랫폼(200)의 일측지점이 그 중심부를 기준으로 상하방향으로 승하강하고, 이를 통해 플랫폼(200)은 그 경사각이 조절된다.
한편, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 경사조절유닛(400)이 다양한 구조로 배치되어 설치될 수 있다.
이와 같은 경사조절유닛(400)에 의해 플랫폼(200)이 수평면을 기준으로 그 경사각이 다양하게 조절될 수 있고, 플랫폼(200)의 볼어레이 이송모듈(100)에 의해 평면 상에서 물품(P)은 다양한 이송방향, 이송속도로 이송될 수 있으며, 또한 물품(P)은 플랫폼(200)의 경사각 조절에 의해 수평면에 대해 경사진 방향으로 이송될 수도 있다.
한편, 볼어레이 이송모듈(100)에는 물품(P)의 현재 위치정보를 생성하는 위치센싱수단(500)이 설치되고, 볼어레이 이송모듈(100) 또는 플랫폼(200)에는 플랫폼(200)의 경사각정보를 생성하는 경사센싱수단(600)이 설치된다.
위치센싱수단(500) 및 경사센싱수단(600)에 의해 생성된 물품(P)의 위치정보 및 플랫폼(200)의 경사각 정보는 제어부(700)로 전송되고, 제어부(700)는 볼어레이 이송모듈(100)의 구동을 제어함과 더불어 경사조절유닛(400)의 구동을 제어한다.
위치센싱수단(500)는 하우징(30)의 상면에 일정간격 이격되게 설치된 복수의 위치센서로 이루어질 수도 있고, 이와 달리 위치센싱수단(500)은 볼어레이 이송모듈(100)의 상부에 이격되게 설치된 촬영장치로 이루어질 수도 있다.
위치센서의 일예로는 수광센서로 이루어지고, 수광센서의 광센싱을 위해 볼어레이 이송모듈(100)의 상부에 광원을 설치하며, 수광센서의 배치간격 또는 개수는 목적하는 물품(P)의 위치정보에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
경사센싱수단(600)는 볼어레이 이송모듈(100)의 하우징(30) 또는 플랫폼(200)의 저면에 설치되는 하나 이상의 자이로센서로 이루어질 수도 있다.
위치센싱수단(500) 및 경사센싱수단(600)의 실시형태는 상술한 실시예 외에도 보다 다양하게 구성되어 물품(P)의 위치정보 및 플랫폼(200)의 경사각 정보를 생성할 수 있다.
제어부(700)는 위치센싱수단(500) 및 경사센싱수단(600)에 의한 센싱정보를 유선 또는 무선 방식으로 전달받을 수 있고, 제어부(700)의 제어동작은 제어프로그램을 통한 사용자의 설정에 의해 동작될 수 있다.
한편, 위치센싱수단(500)이 촬영장치인 경우 제어부(700)는 전달받은 촬영이미지를 영상 분석하여 현재 피이송물의 위치상황을 판단하게 되는데, 이러한 영상 분석기술은 다양하게 채택될 수 있으며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
또한, 위치센싱수단(500)이 수광센서인 경우 일정간격 이격배치되는 다수개의 수광센서 중 빛이 감지되지 않은 수광센서들의 위치영역이 물품(P)의 현재 위치정보이므로 별도의 분석기술을 요하지 않을 것이다.
이와 같이, 플랫폼(200)의 경사각 조절에 의해 볼어레이 이송모듈(100) 또한 그 경사각이 조절됨에 따라 물품(P)을 평면 상에서 목적하는 방향으로 이송함과 더불어 물품(P)을 경사방향으로 이송할 수 있으므로 보다 정밀한 이송공정에 유리하다.

Claims (14)

  1. 복수의 볼이 행/열로 배열되고, 인접한 볼들이 부분적으로 접촉하도록 배열된 볼어레이;
    볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛; 및
    상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징;을 포함하고,
    상기 볼어레이는 복수의 볼이 동일 평면 상에 배열된 단층 구조로 이루어지며,
    상기 복수의 볼은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼 및 복수의 제2볼로 이루어지고, 상기 제1볼은 상기 제2볼 보다 큰 직경으로 이루어지며,
    상기 제1볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되고, 상기 제2볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n번째의 열과, 2m번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되며, 물품은 제1볼의 상부에 안착되어 제1볼들에 의한 회전력 전달방향(이송방향)으로 이송되는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈. (여기서, m과 n은 자연수)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 볼어레이에 대해 서로 직교하는 방향으로 회전력을 전달하도록 설치되는 2개 이상의 구동유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동유닛은 회전력을 발생하는 구동원과, 상기 구동원에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 외주면에 마련되어 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전접촉하도록 배열된 복수의 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  4. 복수의 볼이 행/열로 배열되고, 인접한 볼들이 부분적으로 접촉하도록 배열된 볼어레이;
    볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛; 및
    상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징;을 포함하고,
    상기 볼어레이는 복수의 볼이 서로 다른 평면 상에 배열된 다층 구조로 이루어지며,
    상기 볼어레이는 상기 구동유닛과 접하여 회전력을 전달받는 하나 이상의 구동어레이층과, 상기 구동어레이층의 상부에 위치하여 구동어레이층으로부터 회전력을 전달받아 물품을 이송하는 이송어레이층으로 이루어지고,
    상기 구동어레이층은 동일한 직경을 가진 복수의 볼이 동일 평면 상에 행/열로 서로 접촉하여 배열되고,
    상기 이송어레이층은 복수의 볼이 동일 평면 상에서 일정 간격으로 이격되어 배열되고,
    상기 이송어레이층의 볼들이 동일한 회전방향으로 회전할 수 있도록 상기 이송어레이층의 볼들은 구동어레이층의 일부 볼들과 회전접촉하도록 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동어레이층의 볼들의 배열 시에 2m번째 행이면서 2n번째의 열에는 볼을 배치하지 않는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈. (여기서, m과 n은 자연수)
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 구동어레이층에 대해 서로 직교하는 방향으로 회전력을 전달하도록 설치되는 2개 이상의 구동유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구동유닛은 회전력을 발생하는 구동원과, 상기 구동원에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 외주면에 마련되어 상기 구동어레이층의 일부 볼들과 회전접촉하도록 배열된 복수의 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 이송어레이층의 하부에 배치되는 하나 이상의 보상어레이층을 더 포함하고,
    상기 보상어레이층의 볼들은 상기 구동어레이층의 볼과 회전접촉하여 회전력을 전달받도록 이루어지며,
    상기 구동어레이층의 특정 볼이 오동작하는 경우 구동유닛으로부터 전달받은 회전력은 상기 구동어레이층의 오동작하는 볼을 우회하여 상기 볼어레이층의 볼들에 전달되며, 상기 보상어레이층의 볼들은 전달받은 회전력을 구동어레이층의 오동작하는 볼과 이웃하는 볼에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 볼어레이 이송모듈.
  9. 동일 평면 상에서 서로 연결되는 2개 이상의 볼어레이 이송모듈;
    상기 볼어레이 이송모듈 상에 위치한 물품의 위치정보를 생성하는 센싱수단; 및
    상기 센싱수단으로부터 생성되는 피이송물의 위치정보를 전달받아 각 볼어레이 이송모듈의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 볼어레이 이송모듈은 복수의 볼이 행/열로 배열된 볼어레이와, 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛과, 상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 볼어레이는 복수의 볼이 동일 평면 상에 배열된 단층 구조로 이루어지며,
    상기 복수의 볼은 서로 크기가 다른 복수의 제1볼 및 복수의 제2볼로 이루어지고, 상기 제1볼은 상기 제2볼 보다 큰 직경으로 이루어지며,
    상기 제1볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되고, 상기 제2볼은 볼어레이의 행/열에서 2m-1번째의 행이면서 2n번째의 열과, 2m번째의 행이면서 2n-1번째의 열에 배치되며, 물품은 제1볼의 상부에 안착되어 제1볼들에 의한 회전력 전달방향(이송방향)으로 이송되는 것을 특징으로 하는 이송장치. (여기서, m과 n은 자연수)
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 볼어레이는 복수의 볼이 서로 다른 평면 상에 배열된 다층 구조로 이루어지며,
    상기 볼어레이는 상기 구동유닛과 접하여 회전력을 전달받는 하나 이상의 구동어레이층과, 상기 구동어레이층의 상부 및/또는 하부에 배치되어 구동어레이층으로부터 회전력을 전달받는 하나 이상의 종동어레이층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  12. 경사조절가능하게 설치된 플랫폼;
    상기 플랫폼의 상부에 장착된 하나 이상의 볼어레이 이송모듈;
    상기 플랫폼을 회전지지하는 회전지지유닛; 및
    상기 플랫폼의 경사각을 조절하는 하나 이상의 경사조절유닛;을 포함하고,
    상기 볼어레이 이송모듈은 복수의 볼이 행/열로 배열된 볼어레이와, 상기 볼어레이의 일부 볼들과 회전 접촉하여 상기 볼어레이의 볼들에 회전력을 전달하는 하나 이상의 구동유닛과, 상기 복수의 볼이 회전가능하게 수용되는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 회전지지유닛은 상기 플랫폼의 저면 중심부를 회전지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 플랫폼의 하부에는 베이스부가 이격되어 마련되고,
    상기 경사조절유닛은 상기 플랫폼과 베이스부 사이에서 상하방향으로 신축가능한 구조로 설치되어 상기 플랫폼의 경사각을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이송장치.
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