이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 다트 공급장치(20) 및 그 배열의 예를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 다트 공급장치의 일측면 세부 구조를 나타낸 것이다. 도 2 및 도 3과 같이 본 발명의 주요부분은, 전로(10)내에 다트(16)를 투입하기 위하여 다트(16)를 장착하는 란스(14)가 있는 다트 투입장치(20)의 위치, 그리고 란스(14)의 스트로크와 이동반경 등을 고려하여 그 주변부에 프레임 서포터(21)에 의해 지지되어 수평방향으로 가로놓인 프레임(22)과, 프레임(22)을 따라 주행모터(23)에 의해 수평방향으로 이동가능하게 장착된 무빙플레이트(24)와, 무빙플레이트(21)에 장착되어 주행 또는 정지간 상하 운동 가능하도록 구동부를 구비하는 승강대(25)와, 승강대(25)의 일단에 장착되어 다트(16)를 클램핑 하는 다트 클램퍼(26)와, 다트 클램퍼(26)의 이동 영역내에 위치하여 여러개의 다트(16)를 적치하는 다트 적치대(27)를 구비한다.
상기 프레임(22)은 무빙플레이트(24)를 지지하면서 수평이동을 안내하기 위해 프레임 서포터(21)에 의해 지지되어 지상으로부터 소정의 높이로 부상되어 있다. 상기 무빙플레이트(24)는 프레임(22)에 장착되어 주행모터(23)의 회전 방향에따라 프레임(22)을 따라 수평 운동하며, 그 일단으로는 승강대(25)를 상하 운동 가능한 상태로 지지한다.
상기 승강대(25)는 무빙플레이트(24)에 브래킷(28)으로 지지되어 있으며, 구동부를 구비한다. 그 구동부는 브래킷(28)에 수직방향으로 장착되어 회전력을 받아 수직축 방향으로 상하운동하는 스크류(29)와, 스크류(29)를 회전시켜 스크류(29)를 상하운동 시키기 위해 스크류(29)에 장착되어 있는 승하강모터(30)로 이루어진다.
또한, 승강대(25)의 일단에는 다트 클램퍼(26)가 장착된다. 그 다트 클램퍼(26)는 선단이 다트(14)를 잡을 수 있는 몇 개의 다트 핑거(31)를 구비한다. 다트 핑거(31)를 고정하는 다트 클램퍼(26)는 승강대(25)를 따라 횡방향 이송이 가능하도록 승강대(25)에 트랙(32)으로 결합되어 있으며, 횡행모터(33)의 구동에 의해 트랙(32)을 따라 주어진 영역에서 이송된다.
또한, 다트 적치대(27)는 적어도 한 개 이상의 다트(16)를 동시에 적치할 수 있도록 다트를 적치할 수 있는 원판상의 적치판(34)과, 적치판(34)을 회전시킬 수 있는 로테이팅 모터(35)와, 적치판(34)을 지상으로부터 임의의 높이에 위치하도록 지지하는 지지대(36)로 되어 있다.
본 발명에 따른 다트 공급장치는 이와 같이 프레임(22), 무빙플레이트(24), 승강대(25) 및 다트 핑거(31)가 있는 다트 클램퍼(26), 그리고 다트 적치대(27)를 구비하는 형태로서, 다트 투입장치측에 다트(16)를 장착하거나 탑재하기 위한 다트 공급장치의 주변장치의 특성을 가진다.
여기서, 다트 핑거(31)는 로봇 아암으로 적용될 수 있으며, 다트 적치대(27)는 반드시 요구되는 것은 아니다. 즉 실시예에서와 같이 여러개의 다트(16)를 매거진(적치판)에 장착하고 매거진을 회전 시킬 수 있는 경우와 상부측으로부터 한 개씩 투입할 수 있는 다른 구조물로도 여러개의 다트를 연속적으로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 다트 공급장치의 작용효과를 다트 투입장치와 관련시켜 살펴보면 다음과 같다.
다트 투입장치는 일반적으로 전로내에 다트를 직접 투입하기 위하여 길이가 긴 란스(14)를 구비하는데, 그 란스(14)의 끝은 다트(16)를 잡을 수 있는 적당한 란스 헤드(18)로 되어 있는데, 본 발명의 다트 공급장치(20)는 이러한 다트 투입장치측의 란스(14) 또는 이와 유사한 다트 투입대에 다트(16)를 운반하여 장착 시킬 수 있도록 설계되어 있다.
도 2는 전로(10) 주변부에 위치하는 다트 투입장치측의 란스(14)에 대하여 본 발명에 따른 다트 공급장치(20)의 운용에 따라 다트(16)를 장착하는 과정의 전체를 도식적으로 나타낸 것으로, 다트 클램퍼(26)를 통해 한 개의 다트(16)를 클램핑하여 무빙플레이트(24)를 란스(14)가 있는 방향으로 이송시켜 한 개의 다트(16)를 란스(14)의 헤드(18)에 장착하는 전과정을 보여준다.
참고로, 도 2에서 보여주는 프레임(22)의 지지구조는 상부지지형 구조를 적용한 경우로서, 프레임(22) 상부지지형인 경우 프레임의 높이를 인위적으로 조절할 수 있는 장점을 가진다. 또한 프레임의 높이를 조절할 수 있기 때문에 다트 투입장치의 위치에 따라 다트 공급장치의 정열과 배치를 보다 쉽게할 수 있는 이득을 얻을 수 있으나 구조가 복잡하다.
도 3은 본 발명에 따른 다트 공급장치의 주요부분을 나타낸 일측면도로서, 프레임(22)에 장착되어 있는 무빙플레이트(24)는 주행모터(23)가 회전하면 프레임(22)의 길이(수평) 방향을 따라 움직인다. 무빙플레이트(24)의 이동은 다트 클램퍼(26)의 현재 위치를 결정한다. 즉, 승강대(25)와 다트 클램퍼(26) 전체의 수평방향 위치는 무빙플레이트(24)에 의해 결정되며, 이 운동은 다트의 클램핑과 운반을 위한 다트 클램퍼의 위치 결정운동이다.
이에 대하여 수직방향운동은 승강대(25)를 상하운동 시킴으로서 다트 클램퍼(25)의 상하위치를 결정하는 운동으로서, 다트의 클램핑/언클램핑 시기에 나타나며, 승하강모터(30)의 회전으로 스크류(29)가 회전하면서 그 회전량 만큼 승강대(25)를 이동시켜 다트 클램퍼(26)의 위치를 결정한다.
또 다른 수직방향 운동은 무빙플레이트(24)와 승강대(25)에 의해 다트 클램퍼(26)의 x,y축상의 위치가 결정된 상태에서 다트 클램퍼(26)만을 독립적으로 운동시킬 때 나타나는데, 이 경우는 다트 핑거(31)를 통한 다트(16)의 홀드 및 클램핑 상태, 즉 다트(16)를 적치대(27) 로부터 탈거시키거나 다트 투입장치의 란스(14)에 다트(16)를 장착하거나 탑재하기 위한 다트 클램퍼(26)의 수평방향 운동으로서 횡행모터(33)가 회전하면 다트 클램퍼(26)는 승강대(25)상의 트랙을 따라 이동한다.
도 4의 (a)~(i)는 본 발명에 따른 다트 공급장치에 의한 다트의 클램핑/언클램핑 스탭(step)의 흐름도이다.
(a)는 무빙플레이트(24)가 다트 적치대(27) 까지 이동하여 다트 클램퍼(26)의 초기 위치를 세팅한 상태로 홈포지션이다.
(b)는 승강대(25)에 장착되어 있는 다트 클램퍼(26)의 횡행모터(33)를 구동시켜 다트 핑거(31)를 통해 다트 적치대(27)에 적치되어 있는 한 개의 다트(16)를 잡은 다트의 홀드 과정이다.
(c)는 (b)에서 구동되었던 다트 클램퍼(26)의 위치를 복원시켜 다트(16)를 다트 적치대(27)로부터 완전히 탈거시킨 상태로서 다트의 클램핑 경우 이다. 이 상태가 종료되면 적치대(27)의 다트 매거진 즉, 적치판(34)을 정해진 섹터 만큼 로테이팅 모터(35)를 회전시켜 다음 다트를 핑거링 대기 상태로 위치 결정한다. 그러나, 다트 매거진의 위치 결정을 이 시기에 실행시키지 않아도 된다.
(d)는 다시 무빙플레이트(24)를 구동시켜 다트 클램퍼(26)에 클램핑된 다트를 다트 투입장치의 란스(14)가 있는 위치 즉 란스에 있는 다트 헤드(18) 근처까지 다트를 운반하는 다트 운반과정이다.
(e)는 승강대(25)의 높이를 란스 헤드(18)를 중심으로 정밀하게 조절하여 다트 클램퍼(26)에 클램핑된 다트를 란스 헤드(18)상에 장착하기 위한 다트의 위치결정 과정이다.
(f)는 다트 클램퍼(26)를 움직여서 다트를 란스 헤드(18) 중심에 일치시키는 센터링 과정이다.
(g)는 센터링이 완료되면 다시 승강대(25)를 상승시켜 정확하게 다트(16)를 란스 헤드(18)에 밀어넣고 동시에 다트 클램퍼(26)상의 다트 핑거(31)를 작동시켜 다트의 홀드 상태를 해제하는 언클램핑 과정이다.
(h)는 승강대(25)에 의한 다트 클램퍼(26)의 직하방 운동 또는 횡행모터(33)에의한 연쇄운동에 따라 다트(16)로부터 다트클램퍼(26)가 귀환하는 도피과정이다.
(i)는 위와 같은 (a)~(h)의 과정을 수행하고 다시 (a)위치로 복귀하여 다음의 투입 대상 다트(16)를 클램핑하기 위한 대기 상태이다.
이와 같이 (a)~(i)의 전과정을 수행하여 다트를 정해진 다트 투입장치에 공급하면 열악한 작업조건에서도 다트의 공급이 가능할 뿐만아니라 정확한 공급이 가능하다.
여기서, 다트 클램퍼(26)는 로봇 아암 유니트 등으로 대체될 수 있다. 또한 본 발명의 예로서, 회전형 다트 적치대의 적용을 살펴보았으나 수직 하향 다트공급방식의 적용도 가능하다. 또한 상부 지지형 프레임 그리고 고정형 프레임 등의 적용도 다트 투입장치의 시설 조건에 따라 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 다트 투입장치의 작동 주기에 맞추어 모터 및 구동부의 적절한 제어를 통해 연동성을 주는 경우 무인 운전도 가능하다.