KR100655983B1 - 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치 및 그 방법 - Google Patents

연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치 및 그 방법 Download PDF

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유정현
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치는 복수의 연료탱크를 적재한 파렛트(10)가 진입하여, 순차적으로 이송되고 반출되는 파렛트 이송레일부(100)와, 진입된 파렛트(10)를 순차적으로 이송하도록 상기 파렛트 이송레일부(100)의 이송구간에 설치된 복수개의 이송 컨베이어(200)와, 상기 각각의 이송 컨베이어(200)내의 일정위치에 위치시키도록 상기 진입된 파렛트(10)를 정지하는 위치 규제용 스톱퍼(300)와, 상기 파렛트 이송레일부(100)의 반출구간에서 상기 순차이송된 파렛트(10)를 고정하는 정위치 고정용 파워 리프터(400)로 구성된다.
본 발명에 의하면, 연료탱크가 적재된 파렛트채로 복수개의 파렛트를 이송 레일부에 연속해서 진입한 후, 자동을 정열하고 위치고정시킨 후, 일정한 위치에서 소정의 연료탱크 자동 이재로봇을 이용하여 연료탱크를 이재한 후 빈 파렛트를 반출함으로서 공정 자동화가 가능하고, 라인사이드의 물류공간을 합리적으로 활용가능하고, 작업인원을 감축할 수 있는 효과를 가진다.

Description

연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치 및 그 방법{AUTO-CONVEYING APPARATUS AND METHOD THEREOF FOR A PALLET LOADED FUEL TANKS}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이고,
도 2는 도 1의 측면도이고,
도 3은 도 1의 파렛트 이송레일부를 나타내는 평면도이고,
도 4는 도 3의 측면도이고,
도 5는 도 1의 이송컨베이어를 나타내는 평면도이고,
도 6은 도 5의 측면도이고,
도 7은 도 5의 구동모터부의 상세구성을 나타내는 평면도이고,
도 8은 도 7의 측면도이고,
도 9는 도 5의 이송용 도그 결합체의 상세구성을 나타내는 정면도이고,
도 10은 도 9의 측면도이며,
도 11은 도 5의 위치규제용 스톱퍼를 나타내는 평면도이고,
도 12는 도 11의 측면도이고,
도 13은 도 11의 정면도이고,
도 14는 도 5의 정위치 고정용 리프터를 나타내는 평면도이고,
도 15는 도 14의 정면도이고,
도 16은 도 14의 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 파렛트 이송레일부 110 : 레일
120 : 오르막구간 130 : 연료탱크 취출부
140 : 직선구간 160 : 내리막구간
200 : 이송 컨베이어 220 : 컨베이어 레일
250 : 체인 260 : 구동모터
270 : 이송용 도그 결합체 272 : 롤러베어링
274 : 이송축 276 : 도그 프레임
278 : 이송용 도그 280 : 체인텐션조정장치
290 : 이송용 프레임 292 : 홀컵
300 : 위치 규제용 스톱퍼 304 : 어태치
320 : 스톱퍼부재 340 : 실린더
350,360 : 센서 400 : 정위치 고정용 파워 리프터
402 : 홀핀 410 : 베이스
420 : 실린더 430 : 파워베이스
본 발명은 자동차의 연료탱크 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수개의 연료탱크를 적재한 대형 적재 파렛트를 자동으로 이송하여, 정위치에 고정하고, 연료탱크의 반출이 완료된 적재 파렛트를 자동으로 반출할 수 있는 연료탱크 적재 파렛트의 자동이송장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래에는 자동차 생산라인에 있어서, 다수의 연료탱크를 적재한 적재 파렛트에서 작업자가 대략 20Kg의 연료탱크를 하나씩 이송 컨베이어에 수동으로 로딩하여 장착대차로 이송하였다. 작업자가 대략 400Kg정도의 적재 파렛트와 같은 중량물을 핸들링하고, 또한 연료탱크의 수동 로딩작업을 연속해서 행해야 하므로, 특히 적재 파렛트의 하단부의 연료탱크를 로딩하는 때에는 작업자의 허리에 무리가 가서 근골격계 질환이 발생되는 문제가 있었고, 또한, 수작업으로 인하여 이송 컨베이어의 라인측면의 공간에 적재 파렛트 및 장착대차등이 위치되어야 하는 바, 혼잡하고 적재공간을 효율적으로 활용할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 연료탱크 자동반출장치가 대형 적재 파렛트에 적재된 복수개의 연료탱크를 자동으로 반출할 수 있도록 대형 적재 파렛트를 자동으로 이송하여, 정위치에 고정하고, 연료탱크의 반출이 완료된 적재 파렛트를 자동으로 반출할 수 있는 연료탱크 적재 파렛트의 자동이송장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치는 연료탱크들을 적재한 파렛트가 진입하여, 순차적으로 이송되고 반출되는 파 렛트 이송레일부와, 진입된 파렛트를 순차적으로 이송하도록 상기 파렛트 이송레일부의 이송구간에 설치된 복수개의 이송 컨베이어와, 상기 각각의 이송 컨베이어내의 일정위치에 위치시키도록 상기 진입된 파렛트를 정지하는 위치 규제용 스톱퍼와, 상기 파렛트 이송레일부의 반출구간에서 상기 순차이송된 파렛트를 고정하는 정위치 고정용 파워 리프터로 구성된다.
본 발명에 의하면, 연료탱크가 적재된 파렛트채로 복수개의 파렛트를 이송 레일부에 연속해서 진입한 후, 자동을 정열하고 위치고정시킨 후, 일정한 위치에서 소정의 연료탱크 자동 이재로봇을 이용하여 연료탱크를 이재한 후 빈 파렛트를 반출함으로서 공정 자동화가 가능하고, 라인사이드의 물류공간을 합리적으로 활용가능하고, 작업인원을 감축할 수 있는 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치의 구성을 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치는 복수의 연료탱크를 적재한 파렛트(10)가 진입하여, 순차적으로 이송되고 반출되는 파렛트 이송레일부(100)와, 진입된 파렛트(10)를 순차적으로 이송하도록 상기 파렛트 이송레일부(100)의 이송구간에 설치된 복수개의 이송 컨베이어(200)와, 상기 각각의 이송 컨베이어(200)내의 일정위치에 위치 시키도록 상기 진입된 파렛트(10)를 정지하는 위치 규제용 스톱퍼(300)와, 상기 파렛트 이송레일부(100)의 반출구간에서 상기 순차이송된 파렛트(10)를 고정하는 정위치 고정용 파워 리프터(400)로 구성된다.
파렛트 이송레일부(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 적재 파렛트(10)의 하단에 부착된 이동용 캐스터(20)의 폭, 예를 들면 850mm의 폭을 가지는 상하 2열의 레일(110)이 진입초기에는 약 경사 5°의 오르막구간(120)과, 직선구간(140) 및 약 경사 5°의 내리막구간(160)으로 구성된다. 오르막구간(120) 레일의 선단부에는 적재 파렛트(10)의 진입을 용이하도록 가이드(112)가 제공되고, 직선구간(140)의 레일에는 3개의 파렛트(10)가 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 내리막구간(160)의 초기레일부분은 적재된 연료탱크가 취출되는 연료탱크 취출부(130)로서 형성되어 연료탱크의 반출이 완료된 빈 적재 파렛트는 그 자체의 자중에 의해 자동반출된다.
이송 컨베이어(200)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 파렛트 이송레일부(100)의 직선구간(140)에 일정간격으로 설치된 컨베이어 지지대(210)와, 상기 파렛트 이송레일부(100)의 레일(110)중간에 위치하도록 상기 컨베이어 지지대(210)상에 설치된 컨베이어 레일(220)과, 상기 레일(220)의 양단에 설치된 컨베이어 구동부(230) 및 종동부(240)와, 상기 컨베이어 구동부 및 종동부(230)(240)사이에 권치된 체인(250)과, 상기 체인(250)을 구동하도록 상기 컨베이어 구동부(230)에 설치된 정/역 회전가능한 구동모터(260)과, 진입하는 파렛트(10)를 이송하도록 상기 체인(250)상에 등간격으로 설치된 이송용 도그 결합체(270)로 구성된다.
본 실시예에 있어서, 이송 컨베이어(200)는 1회 전진시 3개의 파렛트(10)를 이송할 수 있도록, 예를 들어 파렛트(10)의 사이를 1 피치(PITCH : 3300mm)라 할때, 즉 직선구간레일(140)에 3개 이송컨베이어(200)로 구성하고, 각 이송 컨베이어마다 한개씩의 이송용 도그 결합체(270)를 설치함으로서, 도 2에서 확인가능한 바와 같이, 모두 3개의 이송용 도그 결합체(270)가 설치된다. 구동용 모터(260)에는 보호커버(264)에 덮여있는 스프라켓(262)이 개재되어 컨베이어 구동부(230)와 결합되어, 모터(260)가 회전하면, 체인(250)은 화살표 방향으로 왕복운동한다.
한편, 컨베이어 종동부(240)에는 체인의 텐션을 조정하는 체인텐션조정장치(280)가 설치되는 것이 바람직하다.
이송용 도그 결합체(270)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 컨베이어 지지대(210)상에 설치된 컨베이어 레일(220)에 설치되는 것으로, 레일(220)을 따라 이동하도록 레일(220)의 사이에 롤러 베어링(272)이 개재되어 이송축(274)이 결합된 도그 프레임(276)과, 도그 프레임(276)의 상부에 도그 회전축(275)을 중심으로 회전가능하게 설치된 이송용 도그(278)와, 도그 프레임(276)의 하부에 체인 가이드바(252)에 의해 가이드되는 체인(250)에 결합된 체인결합부(273)로 구성되어, 이송용 프레임(290)에 재치된 파렛트(10)를 이송한다. 이송용 도그(278)에는 마모 및 소음을 감소하고자 우레탄 부재(271)로 감싸져서 있으며, 체인(250)의 전진시 바로 세워져 있고, 후진시에는 파렛트(10)와의 간섭을 회피하고자 점선의 위치로 회전하여 눕혀지게 된다.
위치 규제용 스톱퍼(300)는 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 어태치 (304)가 부착되어 회전축(302)을 중심으로 90도 회전가능하게 설치된 스톱퍼부재(320)와, 상기 스톱퍼부재(320)를 90도 회전하도록 작동하는 실린더(340)와, 상기 어태치(304)의 상하강을 감지하여 스톱퍼부재(320)의 작동을 감지하도록 설치된 한쌍의 감지센서(350)(360)로 구성되어, 파렛트(10)가 정위치에 오면 실린더(340)가 전진 작동하여 스톱퍼부재(320)가 시계방향으로 90도 회전하여 실선으로 도시된 수직으로 위치하게 되고, 해제시에는 실린더(340)가 후진 작동하여 스톱퍼부재(320)가 반시계방향으로 90도 회전하여 점선으로 도시된 수평으로 위치하게 된다. 이에 따라 한쌍의 감지센서(350)(360)는 스톱퍼부재(320)의 어태치(304) 위치를 감지함으로서 스톱퍼부재(320)의 작동 상태를 감지하게 된다.
정위치 고정용 리프터(400)는 도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 이송용 프레임(290)의 하면 4 코너에 부착된 홀컵(292)에 대응하도록 돌출한 홀핀(402)을 상면 4 코너에 가지는 베이스(410)와, 상기 베이스(410)를 승강하는 실린더(420)으로 구성된다. 파렛트(10)가 연료탱크 취출부(130)에 위치됨이 확인되면, 실린더(420)가 상승 작동하여 베이스(410)가 상승함에 따라 베이스(410)의 홀핀(402)이 이송용 프레임(290)의 홀컵(292)에 삽입되어 파렛트(10)의 위치를 고정하게 된다. 이때 상승시의 공차를 흡수하도록 홀컵(292)은 원형으로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 베이스(410)의 홀핀(402)의 하면에는 상승시의 홀핀(402)의 4개소의 높이를 동이하게 하고자 파워베이스(430)를 제공하고, 파렛트(10) 하면이 캐스터의 이탈을 고려하여 베이스(410)의 상승높이를 80mm로 설정하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 연료탱크 적재 파렛트 자동 이송장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저 작업자는 연료탱크가 적재된 파렛트(10)의 상태를 확인한 후, 파렛트 이송레일부(100)의 오르막구간(120) 레일(110)의 가이드(112)를 통해 연속해서 3개의 파렛트(10)를 진입하는 제 1 단계를 실행한다.
이어서 직선구간(140) 레일(110)의 각각의 이송 컨베이어(200)에서 파렛트(10)가 일정위치에 정지하도록, 위치 규제용 스톱퍼(300)의 실린더(340)가 전진 작동하여 스톱퍼부재(320)가 시계방향으로 90도 회전하여 실선으로 도시된 수직으로 위치됨에 따라 파렛트(10)를 일정위치에서 정지시키는 제 2 단계를 실행시킨다.
이어서, 감지센서가 파렛트(10)의 정지를 감지하면, 제 1 이송컨베이어(200)의 구동모터(260)가 작동하여 정회전하면, 파렛트(10)는 이송용 도그 결합체(270)에 의해 전진이송되는 동시에 수직위치된 스톱퍼부재(320)가 수평이 되도록 위치 규제용 스톱퍼(300)의 실린더(340)가 후진 작동함에 따라 파렛트(10)는 내리막구간(160) 초기 레일부분인 연료탱크 취출부(130)로 이동하고 이때 파렛트(10)의 전후에서 상술한 위치 규제용 스톱퍼(300)가 작동하여 파렛트(10)의 움직임을 방지하게 된다. 이와 동시에 제 1 이송컨베이어(200)의 구동모터(260)의 역회전 작동하여 체인(250)이 원위치되고, 제 2 이송컨베이터(200)의 구동모터(260)가 정회전 작동하여, 제 2 이송 컨베이어(200)상의 파렛트(10)가 제 1 이송 컨베이어(200)로 이송되는 식으로 이송을 준비하는 제 3 단계를 실행한다.
파렛트(10)가 연료탱크 취출부(130)에 위치하게 되면, 정위치 고정용 리프터 (400)의 실린더(420)가 상승 작동하게 되어 베이스(410)가 상승하고, 이에 따라 베이스(410)의 홀핀(402)이 이송용 프레임(290)의 홀컵(292)에 삽입되어 파렛트(10)의 위치를 고정하는 제 4 단계를 실행하게 된다.
이후, 연료탱크 자동이재 로봇(도시하지 않음)에 의해 파렛트(10)에 적재된 연료탱크를 모두 이재한 후의 빈 파렛트는 자중에 의해 반출하는 제 5 단계가 실행된다.
계속해서 제 3 단계 내지 제 5 단계를 반복 실행하는 제 6 단계를 실행함으로서, 파렛트 이송레일부(100)에 진입한 3개의 파렛트(10)에 적재된 연료탱크를 모두 이재한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치는연료탱크가 적재된 파렛트채로 복수개의 파렛트를 이송 레일부에 연속해서 진입한 후, 자동으로 정열하여 위치고정시킨 후, 일정한 위치에서 소정의 연료탱크 자동 이재로봇을 이용하여 연료탱크를 이재한 후 빈 파렛트를 반출함으로서 공정 자동화가 가능하고, 라인사이드의 물류공간을 합리적으로 활용가능하고, 작업인원을 감축할 수 있는 효과를 가진다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치는 이송 컨베이어를 3개의 구간으로 나누어 적용하였으나, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이고, 필요에 따라 더 이상의 구간으로 적용할 수도 있고, 하나의 구간에 여러개의 파렛트를 진입할 수도 있음은 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치에 있어서,
    연료탱크들을 적재한 파렛트가 진입하여, 순차적으로 이송되고 반출되는 파렛트 이송레일부와,
    진입된 파렛트를 순차적으로 이송하도록 상기 파렛트 이송레일부의 이송구간에 설치된 복수개의 이송 컨베이어와,
    상기 각각의 이송 컨베이어내의 일정위치에 위치시키도록 상기 진입된 파렛트를 정지하는 위치 규제용 스톱퍼와,
    상기 파렛트 이송레일부의 반출구간에서 상기 순차이송된 파렛트를 고정하는 정위치 고정용 파워 리프터로 구성되는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파렛트 이송레일부는 상하 2열의 레일이 진입초기에는 경사 5°의 오르막구간과, 직선구간 및 경사 5°의 내리막구간으로 구성되며,
    상기 내리막구간의 초기레일부분은 적재된 연료탱크가 취출되는 연료탱크 취출부로서 연료탱크의 반출이 완료된 빈 적재 파렛트는 그 자체의 자중에 의해 자동반출되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 컨베이어의 각각은 상기 파렛트 이송레일부의 이송구간에 설치된 컨베이어 레일과, 상기 레일의 양단에 설치된 컨베이어 구동부 및 종동부와, 상기 컨베이어 구동부 및 종동부사이에 권치된 체인과, 상기 체인을 구동하도록 상기 컨베이어 구동부에 설치된 정/역 회전가능한 구동모터와, 진입하는 파렛트를 이송하도록 상기 체인상에 등간격으로 설치된 이송용 도그 결합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨베이어 종동부에는 체인의 텐션을 조정하는 체인텐션조정장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 이송용 도그 결합체는 상기 컨베이어 레일을 따라 이동하도록 롤러 베어링이 개재되어 이송축이 결합된 도그 프레임과, 상기 도그 프레임 상부에 회전가능하게 설치된 이송용 도그와, 상기 도그 프레임의 하부에 체인 가이드바에 의해 가이드되는 상기 체인에 결합된 체인결합부로 구성되어,
    상기 이송용 도그는 상기 체인의 전진시 바로 세워져 있고, 후진시에는 파렛트와의 간섭을 회피하고자 수평이 되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파레트의 자동 이송장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 규제용 스톱퍼는 어태치가 부착되어 90도 회전가능하게 설치된 스톱퍼부재와, 상기 스톱퍼부재를 회전하도록 작동하는 실린더와, 상기 어태치의 상하강을 감지하여 상기 스톱퍼부재의 작동을 감지하도록 설치된 한쌍의 감지센서로 구성되어,
    상기 파렛트가 일정위치에 오면 상기 실린더가 전진 작동하여 상기 스톱퍼부재가 시계방향으로 90도 회전하여 수직위치되고, 해제시에는 실린더가 후진 작동하여 상기 스톱퍼부재가 반시계방향으로 90도 회전하여 수평위치되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정위치 고정용 리프터는 상기 파렛트의 이송용 프레임의 하면에 부착된 홀컵에 대응하도록 돌출한 홀핀을 상면에 가지는 베이스와, 상기 베이스를 승강하는 실린더로 구성되어,
    상기 파렛트가 상기 파렛트 이송레일부의 반출구간에 위치됨이 확인되면, 상기 실린더는 상승 작동하여 상기 베이스가 상승함에 따라 상기 베이스의 홀핀이 상기 이송용 프레임의 홀컵에 삽입되어 상기 파렛트의 위치를 고정하는 것을 특징으로 하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송장치.
  8. 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송방법에 있어서,
    작업자는 연료탱크가 적재된 파렛트의 상태를 확인한 후, 파렛트 이송레일부의 진입구간을 통해 연속해서 복수개의 파렛트를 진입하는 제 1 단계와,
    파렛트 이송레일부의 순차이송구간의 각각의 이송 컨베이어에서 상기 진입한 파렛트가 일정위치에 정지하도록, 위치 규제용 스톱퍼의 실린더가 작동하여 스톱퍼부재가 수직위치로 회전됨에 따라 상기 파렛트를 일정위치에서 정지시키는 제 2 단계와,
    상기 파렛트가 정지되면, 제 1 이송컨베이어의 구동모터가 정회전 작동하여, 상기 파렛트는 이송용 도그 결합체에 의해 전진이송되는 동시에, 수직위치된 스톱퍼부재가 수평이 되도록 상기 위치 규체용 스톱퍼의 실린더가 반대로 작동함에 따라 상기 파렛트는 상기 파렛트 이송레일부의 초기 반출구간인 연료탱크 취출부로 이동하고, 이때 상기 파렛트의 전후에서 상술한 위치 규제용 스톱퍼가 작동하여 파렛트의 움직임을 방지하고, 이와 동시에 상기 제 1 이송컨베이어의 구동모터의 역회전 작동으로 체인이 원위치되고, 제 2 이송컨베이터의 구동모터가 정회전 작동하여, 제 2 이송 컨베이어상의 파렛트가 상기 제 1 이송 컨베이어로 이송되는 식으로 이송을 준비하는 제 3 단계와,
    상기 연료탱크 취출부에 상기 파렛트가 위치하게 되면, 정위치 고정용 리프터의 실린더가 상승 작동에 의해 베이스의 홀핀이 이송용 프레임의 홀컵에 삽입되어 상기 파렛트의 위치를 고정하는 제 4 단계와,
    연료탱크 자동이재 로봇에 의해 상기 고정된 파렛트에 적재된 연료탱크를 모두 이재한 후의 빈 파렛트는 자중에 의해 반출하는 제 5 단계와,
    상기 제 3 단계 내지 제 5 단계를 반복 실행함으로서, 상기 파렛트 이송 레일부에 진입한 복수개의 파렛트에 적재된 연료탱크를 모두 이재하는 제 6 단계를 포함하는 연료탱크 적재 파렛트의 자동 이송방법.
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KR101020253B1 (ko) * 2008-07-28 2011-03-07 김희우 이동식 물품 보관함
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