KR101437642B1 - 트레이 피더 - Google Patents

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KR101437642B1
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(주)엠엑스앤
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Abstract

본 발명은 수평되게 설치되는 벨트컨베이어; 상기 벨트컨베이어의 상측으로부터 다수로 적층된 빈 트레이를 이격되도록 지지하고, 다수로 적층된 빈 트레이로부터 빈 트레이를 하나씩 시간적 간격을 두고서 상기 벨트컨베이어 상에 안착시키는 트레이인출부; 상기 트레이인출부에 의해 상기 벨트컨베이어에 안착되어 이송되는 빈 트레이 각각을 순차적으로 수직 이송시키되, 빈 트레이가 상기 작업 위치에서 부품 안착에 필요한 시간 동안 정지되도록 하는 제 1 트레이수직이송부; 및 상기 제 1 트레이수직이송부로부터 부품이 안착된 트레이 각각을 순차적으로 전달받아 다수로 적층하고, 정해진 개수로 적층된 부품 안착 트레이를 언로딩시키기 위해 수평 이송시키는 트레이적층부;를 포함하도록 한 트레이 피더에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 트레이에 부품을 안착시키는 다양한 이송로봇과 연계하여 사용할 수 있고, 많은 수의 트레이를 부품의 안착을 위한 작업 위치까지 연속적으로 공급하도록 하며, 이러한 트레이의 로딩 및 언로딩이 효율적이면서도 안정적으로 이루어지도록 하고, 작업 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

트레이 피더{Tray feeder}
본 발명은 트레이 피더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트레이에 부품을 안착시키는 다양한 이송로봇과 연계하여 사용할 수 있고, 트레이의 로딩 및 언로딩이 효율적이면서도 안정적으로 이루어지도록 하는 트레이 피더에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰의 케이스 등과 같은 부품 뿐만 아니라, 배터리 또는 디스플레이 패널 등과 같은 부품이나 제품(이하, '부품'이라 함)은 운반의 효율성과 부품의 파손을 방지하기 위하여 트레이에 안착된 상태로 운반된다.
이와 같은 트레이는 이송로봇에 의해 부품이 내측에 정해진 개수만큼 안착되는데, 트레이 이송장치에 의해 정해진 위치로 이송된다.
종래의 트레이 이송장치로는 한국공개실용신안 제20-1995-0005847호의 "자동부품 정렬 공급장치의 트레이 이송장치"가 있는데, 이는 공급장에 일체형으로 설치되어 트레이를 이송시키는 본 고안의 트레이 이송수단은 조립장치로부터 인입된 빈트레이를 에어실린더의 구동원으로 이송시키는 캐리어구조와, 상기 캐리어로부터 이송된 빈트레이를 스톡하고 에어실린더의 작동으로 트레이를 이송하는 인입용 트레이퓨셔와 상기 트레이로부터 이송되는 트레이를 에어실린더의 작동으로 진동부 위치까지 이송시키는 트레이 홀더와 상기 진동부로부터 부품이 정렬된 실트레이를 조립장치까지 이송시키는 배출용 트레이퓨셔를 갖추어서 된 것이다.
그러나, 이와 같은 종래의 트레이 이송장치는, 이송로봇에 의해 부품을 안착시키는 작업 위치까지 많은 수의 트레이를 연속적으로 로딩 및 언로딩시키는데 효율적인 면과 안정적인 면에서 부적합하며, 부품 안착을 위한 이송로봇과 연계하여 사용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 트레이에 부품을 안착시키는 다양한 이송로봇과 연계하여 사용할 수 있고, 많은 수의 트레이를 부품의 안착을 위한 작업 위치까지 연속적으로 공급하도록 함과 아울러, 이러한 트레이의 로딩 및 언로딩이 효율적이면서도 안정적으로 이루어지도록 하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 이송로봇에 의해 다수의 부품이 안착되는 작업 위치로 빈 트레이를 로딩하는 트레이 피더로서, 수평되게 설치되는 벨트컨베이어; 상기 벨트컨베이어의 상측으로부터 다수로 적층된 빈 트레이를 이격되도록 지지하고, 다수로 적층된 빈 트레이로부터 빈 트레이를 하나씩 시간적 간격을 두고서 상기 벨트컨베이어 상에 안착시키는 트레이인출부; 상기 트레이인출부에 의해 상기 벨트컨베이어에 안착되어 이송되는 빈 트레이 각각을 순차적으로 수직 이송시키되, 빈 트레이가 상기 작업 위치에서 부품 안착에 필요한 시간 동안 정지되도록 하는 제 1 트레이수직이송부; 및 상기 제 1 트레이수직이송부로부터 부품이 안착된 트레이 각각을 순차적으로 전달받아 다수로 적층하고, 정해진 개수로 적층된 부품 안착 트레이를 언로딩시키기 위해 수평 이송시키는 트레이적층부;를 포함하는 트레이 피더가 제공된다.
상기 벨트컨베이어는 상기 트레이인출부의 전단으로부터 상기 제 1 트레이수직이송부의 후단까지 설치되는 한 쌍의 제 1 이송벨트가 제 1 구동모터에 의해 궤도 운동하고, 상기 제 1 이송벨트 사이에 상기 제 1 트레이수직이송부가 설치될 수 있다.
상기 트레이인출부는, 상기 제 1 이송벨트의 사이에 위치하여 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 1 지지판이 제 1 실린더에 의해 승강하는 제 1 지지부; 및 상기 제 1 지지부를 사이에 두고 상기 제 1 이송벨트의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 1 핑거 각각이 제 2 실린더에 의해 수평 이동하는 제 1 그립퍼;를 포함하고, 상기 제 1 핑거 각각이 상기 제 2 실린더에 의해 서로를 향하여 수평 이동하여, 상기 제 1 지지판 상에 다수로 적층된 빈 트레이 중에서 최하단의 빈 트레이 바로 상측에 위치하는 빈 트레이의 양측 저면을 지지한 상태에서, 상기 제 1 지지판이 상기 제 1 실린더에 의해 하강하여 최하단의 빈 트레이 양측 가장자리가 상기 제 1 이송벨트 상에 놓여지도록 할 수 있다.
상기 제 1 트레이수직이송부는, 상기 제 1 이송벨트 사이의 하측에 위치하는 제 2 지지판이 상기 제 1 이송벨트에 의해 이송된 빈 트레이의 하측에서 제 3 실린더에 의해 상승함으로써 빈 트레이를 상기 작업 위치로 이송시킬 수 있다.
상기 제 1 트레이수직이송부는, 상기 제 2 지지판과 상기 제 3 실린더 사이에 상기 제 2 지지판을 회전시키는 회전구동부가 설치될 수 있다.
상기 트레이인출부에 다수로 적층된 빈 트레이를 상기 트레이인출부에 전달하기 위해 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 3 지지판이 제 4 실린더에 의해 승강하도록 설치되는 적어도 하나의 트레이수용부; 및 상기 제 3 지지판이 상기 제 4 실린더에 의해 하강함으로써 다수로 적층된 빈 트레이의 저면 양측 가장자리를 지지하는 한 쌍의 제 2 이송벨트가 제 2 구동모터에 의해 궤도 운동을 하여, 다수로 적층된 빈 트레이를 상기 제 1 이송벨트에 전달하는 추가벨트컨베이어;를 더 포함할 수 있다.
상기 트레이적층부는, 상기 제 1 트레이수직이송부에 의해 상승한 부품 안착 트레이의 하측에 서로 대향되도록 위치하는 한 쌍의 지지대가 상기 제 1 트레이수직이송부에 의해 하강하는 부품 안착 트레이의 저면 양측 가장자리를 각각 지지하고, 상기 지지대가 제 1 리니어모터의 구동에 의해 제 1 리니어모션가이드를 따라 수평 이동하는 트레이수평이송부; 상기 지지대의 이송경로에 설치되고, 상기 지지대로부터 부품 안착 트레이의 저면에서 저면 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 4 지지판이 제 5 실린더에 의해 승강하는 제 2 지지부; 상기 제 4 지지판의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 2 핑거 각각이 제 6 및 제 7 실린더에 의해 수평 및 수직방향으로 각각 이동하여 상기 제 4 지지판 상에 지지되는 부품 안착 트레이의 양측을 지지함으로써, 상기 제 2 지지부와 함께 부품 안착 트레이가 다수로 적층되도록 하는 제 2 그립퍼; 및 상기 제 2 그립퍼가 설치되는 그립퍼이송부재를 제 2 리니어모터의 구동에 의해 제 2 리니어모션가이드를 따라 수평 이동시키는 그립퍼수평이송부;를 포함할 수 있다.
상기 트레이수평이송부는, 상기 지지대가 부품 안착 트레이의 이동 방향을 따라 전후로 각각 배열되는 제 1 및 제 2 지지대로 이루어지고, 상기 트레이적층부는, 상기 지지대의 이동 경로 양측에 각각 한 쌍의 제 3 핑거 각각이 제 8 및 제 9 실린더에 의해 수평 및 수직 이동함으로써, 상기 지지대의 이동시 상기 제 1 지지대 상에 위치하는 부품 안착 트레이를 상기 제 2 지지대 상으로 위치 이동시켜서, 상기 제 2 지지대 상의 부품 안착 트레이를 상기 제 2 지지부가 지지할 수 있도록 하는 제 3 그립퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 그립퍼수평이송부에 의해 이동하는 상기 제 2 그립퍼로부터 다수로 적층된 부품 안착 트레이를 제 5 지지판이 전달받아 제 10 실린더에 의해 하강하여 언로딩 위치로 수직 이동시키는 제 2 트레이수직이송부를 더 포함하고, 상기 벨트컨베이어와 상기 트레이인출부는, 프레임의 하단에 설치되고, 상기 제 1 트레이수직이송부는, 상기 프레임의 하단으로부터 상단의 작업 위치까지 빈 트레이를 이송시키도록 상기 프레임의 일측에 설치되고, 상기 트레이적층부는, 상기 프레임의 상단에 설치됨으로써 상기 벨트컨베이어와 상기 트레이인출부 상에 적층되고, 상기 제 2 트레이수직이송부는, 상기 프레임의 상단으로부터 하단의 언로딩 위치까지 다수로 적층된 부품 안착 트레이를 이송시키도록 상기 프레임의 타측에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 트레이 피더에 의하면, 트레이에 부품을 안착시키는 다양한 이송로봇과 연계하여 사용할 수 있고, 많은 수의 트레이를 부품의 안착을 위한 작업 위치까지 연속적으로 공급하도록 하며, 이러한 트레이의 로딩 및 언로딩이 효율적이면서도 안정적으로 이루어지도록 하고, 작업 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더의 사용모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더의 하부 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 B부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3의 C부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더의 상부 구조를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 D부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 7의 E부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더의 사용모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더(1)는 벨트컨베이어(100), 트레인출부(200), 제 1 트레이수직이송부(300) 및 트레이적층부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더(1)는 일례로 벨트컨베이어(100)와 트레이인출부(200)가 프레임(900)의 하단에 설치될 수 있고, 제 1 트레이수직이송부(300)가 프레임(900)의 하단으로부터 상단의 작업 위치까지 빈 트레이(10)를 이송시키도록 프레임(900)의 일측에 설치될 수 있고, 트레이적층부(400)가 프레임(900)의 상단에 설치됨으로써 벨트컨베이어(100)와 트레이인출부(200) 상에 적층될 수 있고, 후술하게 될 제 2 트레이수직이송부(700)가 프레임(900)의 상단으로부터 하단의 언로딩 위치까지 다수로 적층된 부품 안착 트레이(20)를 이송시키도록 프레임(900)의 타측에 설치될 수 있다. 이러한 구성들의 배치 구조와 트레이(10,20)의 이송 경로는 작업 공간의 효율적인 사용과 장치의 컴팩트화를 위한 다층 구조 적용의 일례일 뿐, 이와 다른 다양한 예를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더(1)는 일례로 빈 트레이(10)에 다수로 구획되도록 형성된 안착홈(11) 각각에 부품, 예컨대 휴대폰의 외관을 이루는 케이스를 이송로봇의 아암이 안착시키는데 사용됨을 예시하나, 이에 반드시 한하지 않고 다양한 장치에 의해 트레이(10)에 다양한 부품을 안착시키는데 사용될 수 있다. 여기서 부품은 트레이(10)에 안착되는 대상을 의미하며, 휴대폰의 사출물류나 케이스 등과 같은 부품 뿐만 아니라 다양한 제품의 부품이 해당될 수 있고, 이는 제품을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
프레임(900)에는 트레이 피더(1)에 조작이나 데이터 입력 등을 위한 입력부(810)가 마련될 수 있고, 입력부(810)에 의해 입력된 신호 또는 미리 설정된 프로세스 등을 수행하기 위한 콘트롤러(820)가 설치될 수 있으며, 나아가서 동작 상태나 입력 내지 출력 데이터를 확인하기 위한 디스플레이부(미도시)가 설치될 수 있다. 여기서 콘트롤러(820)는 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 각종 센서(830,840,860,870)를 비롯하여, 그 밖에 미도시된 여러 센서들의 신호를 수신받아, 본 발명의 일 실시례에 따른 트레이 피더(1)의 각 구성 장치들을 제어함으로써 트레이(10,20)의 로딩 및 언로딩에 필요한 동작을 수행할 수 있으며, 각 구성장치들의 구동수단, 예컨대 실린더나 모터 등을 제어하게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 벨트컨베이어(100)는 이송로봇에 의해 다수의 부품이 안착되는 작업 위치 측의 하방까지 도달하도록 수평되게 설치되는데, 일례로 트레이인출부(200)의 전단으로부터 제 1 트레이수직이송부(300)의 후단까지 설치되는 한 쌍의 제 1 이송벨트(110)가 제 1 구동모터(120)에 의해 궤도 운동하고, 제 1 이송벨트(110) 사이에 제 1 트레이수직이송부(300)가 설치될 수 있다. 한 쌍의 이송벨트(110)는 다수의 풀리(111)에 의해 서로 이격되어 나란하도록 설치되고, 풀리(111) 중 어느 하나에 제 1 구동모터(120)의 회전력을 전달하여 궤도 운동하게 된다. 또한 제 1 이송벨트(110)는 빈 트레이를 이송시 처짐을 방지하도록 상부의 저면에 가이드판(130)이 수평되게 설치될 수 있다.
트레이인출부(200)는 벨트컨베이어(100)의 상측으로부터 다수로 적층된 빈 트레이를 이격되도록 지지하고, 다수로 적층된 빈 트레이로부터 빈 트레이를 하나씩 시간적 간격을 두고서 벨트컨베이어(100) 상에 안착시킨다.
트레이인출부(200)는 제 1 이송벨트(110)의 사이에 위치하여 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 1 지지판(211)이 제 1 실린더(212)에 의해 승강하는 제 1 지지부(210)와, 제 1 지지부(210)를 사이에 두고 제 1 이송벨트(110)의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 1 핑거(221) 각각이 제 2 실린더(222)에 의해 수평 이동하는 제 1 그립퍼(220)를 포함할 수 있다. 따라서 제 1 핑거(221)가 제 2 실린더(222)에 의해 서로를 향하여 수평 이동하여, 제 1 지지판(211) 상에 다수로 적층된 빈 트레이 중에서 최하단의 빈 트레이 바로 상측에 위치하는 빈 트레이의 양측 저면을 지지한 상태에서 제 1 지지판(211)이 제 1 실린더(212)에 의해 하강하여 최하단의 빈 트레이 양측 가장자리가 제 1 이송벨트(110) 상에 놓여지도록 하고, 이로 인해 제 1 지지판(211) 상에 다수로 적층된 빈 트레이를 밑에서부터 인출하여 제 1 이송벨트(110)를 통해 제 1 트레수직이송부(300)로 이송되도록 한다.
제 1 지지판(210)은 수직 이동이 가이드되도록 다수로 수직되게 설치된 제 1 가이드(213)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 또한 제 1 실린더(212)는 일례로 공압실린더로 이루어질 수 있는데, 이는 이하의 모든 실린더에 공통적으로 적용될 수 있고, 이러한 공압실린더에 한하지 않고 유압을 이용한 실린더가 사용될 수도 있다.
제 1 트레이수직이송부(300)는 트레이인출부(200)에 의해 벨트컨베이어(100)에 안착되어 이송되는 빈 트레이 각각을 순차적으로 수직 이송시키되, 빈 트레이가 작업 위치에서 부품 안착에 필요한 시간 동안 정지되도록 한다.
제 1 트레이수직이송부(300)는 일례로 제 1 이송벨트(110) 사이의 하측에 위치하는 제 2 지지판(310)이 제 1 이송벨트(110)에 의해 이송된 빈 트레이의 하측에서 제 3 실린더(320)에 의해 상승함으로써 빈 트레이를 작업 위치, 예컨대 이송로봇의 이송암에 의해 부품이 공급되는 상단으로 이송시킬 수 있다. 여기서 제 2 지지판(310)은 빈 트레이가 제 1 이송벨트(110)를 따라 지나쳐서 낙하되지 않도록, 빈 트레이가 상측에 도달시 걸리기 위하여 걸림부(311)가 일측 가장자리에 상방으로 돌출 형성될 수 있고, 양측에 빈 트레이의 저면 지지 영역을 확장시키도록 연장부(312)가 각각 마련될 수 있다. 또한 제 2 지지판(310)은 저면에 제 3 실린더(320)의 피스톤로드(321)가 수직되게 연결될 수 있으며, 안정적인 승강 운동을 위하여 다수로 수직되게 설치된 제 2 가이드(340)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
제 1 트레이수직이송부(300)는 이송보봇의 위치에 따라 빈 트레이의 상측 자세와 빈 트레이에 부품이 안착되는 자세간에 회전이 필요한 경우를 위하여, 제 2 지지판(310)과 제 3 실린더(320) 사이에 제 2 지지판(310)을 회전시키는 모터나 실린더 등의 구동수단을 이용한 회전구동부(330)가 설치될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 빈 트레이가 부품 안착 작업을 위하여 대기할 수 있도록 함과 아울러, 이러한 빈 트레이를 트레이인출부(200)에 공급할 수 있도록, 트레이수용부(500)와 추가벨트컨베이어(600)가 마련될 수 있다.
트레이수용부(500)는 적어도 하나로 이루어질 수 있고, 다수로 적층된 빈 트레이를 트레이인출부(200)에 전달하기 위해 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 3 지지판(510)이 제 4 실린더(520)에 의해 승강하도록 설치되며, 본 실시례에서는 2개로 이루어짐을 나타낸다. 제 3 지지판(510)은 안정적인 승강을 위하여 수직되게 설치되는 제 3 가이드(530)에 슬라이딩 결합될 수 있다. 따라서 트레이인출부(200)에 빈 트레이가 모두 인출된 경우, 제 3 지지판(510)은 제 4 실린더(520)의 동작에 의해 상면에 지지되는 다수 적층의 빈 트레이를 후술하게 될 제 2 이송벨트(610) 상에 올려 놓도록 하여, 다수 적층의 빈 트레이가 제 2 이송벨트(610) 및 제 1 이송벨트(110)를 통해서 제 1 지지판(211) 상측까지 이송되도록 한다.
추가벨트컨베이어(600)는 벨트컨베이어(100)와 일렬을 이루도록 설치되고, 제 3 지지판(510)이 제 4 실린더(520)에 의해 하강함으로써 다수로 적층된 빈 트레이의 저면 양측 가장자리를 지지하게 되는 한 쌍의 제 2 이송벨트(610)가 제 2 구동모터(620)에 의해 궤도 운동을 하여, 다수로 적층된 빈 트레이를 제 1 이송벨트(110)에 전달하도록 한다. 또한 제 2 이송벨트(610)는 다수로 적층된 빈 트레이의 하중에 의한 처짐을 방지하도록 상부의 저면에 가이드판(630)이 설치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 빈 트레이의 이동 경로 일측에 빈 트레이의 이송 속도를 감속하기 위한 포지션과 빈 트레이가 정지되기 위한 포지션에 빈 트레이를 각각 감지하기 위한 제 1 및 제 2 감지센서(830,840)가 다수로 설치될 수 있고, 나아가서 빈 트레이의 로딩을 감지하기 위한 적정한 포지션과 그 밖에 필요한 포지션에 빈 트레이의 감지를 위한 감지센서가 설치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 트레이적층부(400)는 제 1 트레이수직이송부(300)로부터 부품이 안착된 트레이 각각을 순차적으로 전달받아 다수로 적층하고, 정해진 개수로 적층된 부품 안착 트레이를 언로딩시키기 위해 수평 이송시킨다. 트레이적층부(400)는 일례로 트레이수평이송부(410), 제 2 지지부(420), 제 2 그립퍼(430) 및 그립퍼수평이송부(440)를 포함할 수 있다.
트레이수평이송부(410)는 제 1 트레이수직이송부(300)에 의해 상승한 부품 안착 트레이, 즉 이송로봇으로부터 부품이 다수로 안착된 트레이의 하측에 서로 대향되도록 위치하는 한 쌍의 지지대(411)가 제 1 트레이수직이송부(300)에 의해 하강하는 부품 안착 트레이의 저면 양측 가장자리를 각각 지지할 수 있고, 지지대(411)가 제 1 리니어모터(미도시)의 구동에 의해 제 1 리니어모션가이드(412)를 따라 수평 이동한다. 지지대(411)는 제 1 리니어모터의 구동에 의해, 상승한 제 2 지지판(310)의 하측과 제 2 지지부(420) 측 사이를 제 1 리니어모션가이드(412)를 따라 왕복 이동하게 된다.
제 2 지지부(420)는 지지대(411)의 이송경로에 설치되고, 지지대(411)로부터 부품 안착 트레이의 저면에서 저면 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 4 지지판(421)이 제 5 실린더(422)에 의해 승강할 수 있다. 따라서 제 4 지지판(421)은 제 5 실린더(422)에 의해 지지대(411) 사이의 하측에서 상측으로 상승함으로써 지지대(411) 상의 부품 장착 트레이를 전달받게 된다. 제 4 지지판(421)은 안정적인 승강을 위하여 수직되게 다수로 설치되는 제 4 가이드(미도시)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제 2 그립퍼(430)는 제 4 지지판(421)의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 2 핑거(431) 각각이 제 6 및 제 7 실린더(432,433)에 의해 수평 및 수직 방향으로 각각 이동하여 제 4 지지판(421) 상에 지지되는 부품 안착 트레이의 양측을 지지함으로써, 제 2 지지부(420)와 함께 부품 안착 트레이가 다수로 적층되도록 한다.
제 2 그립퍼(430)는 수평되게 동작하는 제 6 실린더(432)에 설치되고, 제 6 실린더(432)는 수직되게 동작하는 제 7 실린더(433)에 설치된다. 따라서 제 2 핑거(431) 각각은 제 6 및 제 7 실린더(432,433)의 동작에 의해 서로 이격 방향으로 수평 이동, 하강, 서로 근접 방향으로 수평 이동, 및 상승함으로써 제 4 지지판(421) 상의 부품 안착 트레이를 들어올리고, 다시 제 6 및 제 7 실린더(432,433)의 동작에 의해 서로 이격 방향으로 수평 이동, 하강, 서로 근접 방향으로 수평 이동 및 상승함으로써 제 4 지지판(421)에 놓여지는 부품 안착 트레이에 자신이 들어올린 부품 안착 트레이를 적층시킨 다음, 제 4 지지판(421)에 상에 다수로 적층되는 부품 안착 트레이를 들어올리고, 정해진 횟수로 이를 반복함으로써 정해진 개수의 부품 안착 트레이가 적층되도록 한다.
그립퍼수평이송부(440)는 한 쌍의 제 2 그립퍼(430)가 설치되는 그립퍼이송부재(441)를 제 2 리니어모터(미도시)의 구동에 의해 제 2 리니어모션가이드(442)를 따라 수평 이동시키는데, 제 2 그립퍼(430)가 정해진 개수로 적층된 부품 안착 트레이를 언로딩하기 위해 수평방향으로 이송시키도록 한다.
한편 트레이수평이송부(410)는 지지대(411)가 부품 안착 트레이의 이동 방향을 따라 전후로 각각 배열되는 제 1 및 제 2 지지대(411a,411b)로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 지지대(411a,411b)는 제 2 지지판(310) 등과의 간섭을 회피하도록 홈(411c,411d)이 각각 형성될 수 있고, 서로 제 1 연결부재(411e)에 의해 연결될 수 있고, 마주 보는 다른 제 1 및 제 2 지지대(411a,411b)와 제 2 연결부재(411f)에 의해 연결될 수 있으며, 부품 안착 트레이의 이탈을 억제하도록 각각의 양측에 걸림돌기(411g,411h)가 마련될 수 있다.
또한 트레이적층부(400)는 도 7 및 도 9를 참조하면, 지지대(411)의 이동 경로 양측에 각각 한 쌍의 제 3 핑거(451) 각각이 제 8 및 제 9 실린더(452,453)에 의해 수평 및 수직 이동함으로써, 지지대(411)가 이동시, 제 1 지지대(411a) 상에 위치하는 부품 안착 트레이를 제 2 지지대(411b) 상으로 위치 이동시켜서, 제 2 지지대(411b) 상의 부품 안착 트레이를 제 2 지지부(420)가 지지할 수 있도록 하는 제 3 그립퍼(450)를 더 포함할 수 있다. 즉 제 3 핑거(451)는 제 8 및 제 9 실린더(452,453)의 동작에 의해 앞서 설명한 제 2 핑거(431)와 동일한 동작을 함으로써 제 2 지지판(310)으로부터 수평 이동한 제 1 지지대(411a) 상의 부품 안착 트레이를 들어올린 다음, 제 1 지지대(411a)가 다시 이동하여 제 2 지지판(310)의 하측에 위치시 그 아래에 위치하는 제 2 지지대(411b) 상에 자신이 들어올린 부품 안착 트레이를 내려 놓게 된다. 그리고, 제 2 지지판(310)으로부터 수평 이동 이동한 제 1 지지대(411a)가 제 3 그립퍼(450)의 하측에 도달시, 제 2 지지대(411b) 상의 부품 안착 트레이가 제 4 지지판(421)의 상측에 위치하게 됨으로써 제 4 지지판(421)에 부품 안착 트레이가 전달되도록 할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 제 2 트레이수직이송부(700)는 그립퍼수평이송부(440)에 의해 이동하는 제 2 그립퍼(430)로부터 다수로 적층된 부품 안착 트레이를 제 5 지지판(710)이 전달받아 제 10 실린더(720)에 의해 하강하여 언로딩 위치, 예컨대 추가벨트컨베이어(600) 상으로 수직 이동시킬 수 있다. 제 5 지지판(710)은 다수로 적층된 부품 안착 트레이가 미끄러지지 않도록 트레이의 가장자리를 지지하는 걸림부(711)가 마련될 수 있고, 저면이 제 10 실린더(720)의 피스톤로드(721)에 고정되고, 안정된 승강을 위하여 수직되게 다수로 설치되는 제 5 가이드(730)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
도 7을 참조하면, 지지대(411)와 제 2 그립퍼(430) 각각에 설치되는 감지편(850)이 정해진 이동 경로의 양단에 각각 위치시, 이를 각각 감지하기 위한 제 1 및 제 2 리미트센서(860,870)가 지지대(411)의 이동경로 일측과 제 2 그립퍼(430)의 이동경로 일측에 각각 설치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기한 바와 같이 상세히 기술한 바와 같이, 다수로 적층된 빈 트레이(10)는 제 3 지지판(510)에 수용된 상태에서 제 2 이송벨트(610) 및 제 1 이송벨트(110)에 의해 제 1 지지판(211) 측으로 이송되고, 제 1 지지판(211)과 제 1 핑거(221)의 동작에 의해 최하단의 빈 트레이(10)가 제 2 지지판(310)에 의해 작업 위치까지 상승함으로써 이송로봇에 의해 부품이 다수로 안착되고, 부품이 정해진 개수만큼 안착된 트레이(20)가 지지대(411), 제 3 핑거(451), 제 4 지지판(421) 및 제 2 핑거(431)에 의해 다수로 적층된 상태에서 제 2 핑거(431)와 제 5 지지판(710)을 통해서 언로딩된다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 빈 트레이 11 : 안착홈
20 : 부품 장착 트레이 100 : 벨트컨베이어
110 : 제 1 이송벨트 111 : 풀리
120 : 제 1 구동모터 130 : 가이드판
200 : 트레이인출부 210 : 제 1 지지부
211 : 제 1 지지판 212 : 제 1 실린더
213 : 제 1 가이드 220 : 제 1 그립퍼
221 : 제 1 핑거 222 : 제 2 실린더
300 : 제 1 트레이수직이송부 310 : 제 2 지지판
311 : 걸림부 312 : 연장부
320 : 제 3 실린더 321 : 피스톤로드
330 : 회전구동부 340 : 제 2 가이드
400 : 트레이적층부 410 : 트레이수평이송부
411 : 지지대 411a : 제 1 지지대
411b : 제 2 지지대 411c,411d : 홈
411e : 제 1 연결부재 411f : 제 2 연결부재
411g,411h : 걸림돌기 412 : 제 1 리니어모션가이드
420 : 제 2 지지부 421 : 제 4 지지판
422 : 제 5 실린더 430 : 제 2 그립퍼
431 : 제 2 핑거 432 : 제 6 실린더
433 : 제 7 실린더 440 : 그립퍼수평이송부
441 : 그립퍼이송부재 442 : 제 2 리니어모션가이드
450 : 제 3 그립퍼 451 : 제 3 핑거
452 : 제 8 실린더 453 : 제 9 실린더
500 : 트레이수용부 510 : 제 3 지지판
520 : 제 4 실린더 530 : 제 3 가이드
600 : 추가벨트컨베이어 610 : 제 2 이송벨트
620 : 제 2 구동모터 630 : 가이드판
700 : 제 2 트레이수직이송부 710 : 제 5 지지판
711 : 걸림부 720 : 제 10 실린더
721 : 피스톤로드 730 : 제 5 가이드
810 : 입력부 820 : 콘트롤러
830 : 제 1 감지센서 840 : 제 2 감지센서
850 : 감지편 860 : 제 1 리미트센서
870 : 제 2 리미트센서 900 : 프레임

Claims (9)

  1. 이송로봇에 의해 다수의 부품이 안착되는 작업 위치로 빈 트레이를 로딩하는 트레이 피더로서,
    수평되게 설치되는 벨트컨베이어;
    상기 벨트컨베이어의 상측으로부터 다수로 적층된 빈 트레이를 이격되도록 지지하고, 다수로 적층된 빈 트레이로부터 빈 트레이를 하나씩 시간적 간격을 두고서 상기 벨트컨베이어 상에 안착시키는 트레이인출부;
    상기 트레이인출부에 의해 상기 벨트컨베이어에 안착되어 이송되는 빈 트레이 각각을 순차적으로 수직 이송시키되, 빈 트레이가 상기 작업 위치에서 부품 안착에 필요한 시간 동안 정지되도록 하는 제 1 트레이수직이송부; 및
    상기 제 1 트레이수직이송부로부터 부품이 안착된 트레이 각각을 순차적으로 전달받아 다수로 적층하고, 정해진 개수로 적층된 부품 안착 트레이를 언로딩시키기 위해 수평 이송시키는 트레이적층부;를 포함하고,
    상기 트레이적층부는,
    상기 제 1 트레이수직이송부에 의해 상승한 부품 안착 트레이의 하측에 서로 대향되도록 위치하는 한 쌍의 지지대가 상기 제 1 트레이수직이송부에 의해 하강하는 부품 안착 트레이의 저면 양측 가장자리를 각각 지지하고, 상기 지지대가 제 1 리니어모터의 구동에 의해 제 1 리니어모션가이드를 따라 수평 이동하는 트레이수평이송부;
    상기 지지대의 이송경로에 설치되고, 상기 지지대로부터 부품 안착 트레이의 저면에서 저면 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 4 지지판이 제 5 실린더에 의해 승강하는 제 2 지지부;
    상기 제 4 지지판의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 2 핑거 각각이 제 6 및 제 7 실린더에 의해 수평 및 수직방향으로 각각 이동하여 상기 제 4 지지판 상에 지지되는 부품 안착 트레이의 양측을 지지함으로써, 상기 제 2 지지부와 함께 부품 안착 트레이가 다수로 적층되도록 하는 제 2 그립퍼; 및
    상기 제 2 그립퍼가 설치되는 그립퍼이송부재를 제 2 리니어모터의 구동에 의해 제 2 리니어모션가이드를 따라 수평 이동시키는 그립퍼수평이송부;
    를 포함하는, 트레이 피더.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트컨베이어는,
    상기 트레이인출부의 전단으로부터 상기 제 1 트레이수직이송부의 후단까지 설치되는 한 쌍의 제 1 이송벨트가 제 1 구동모터에 의해 궤도 운동하고, 상기 제 1 이송벨트 사이에 상기 제 1 트레이수직이송부가 설치되는, 트레이 피더.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 트레이인출부는,
    상기 제 1 이송벨트의 사이에 위치하여 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 1 지지판이 제 1 실린더에 의해 승강하는 제 1 지지부; 및
    상기 제 1 지지부를 사이에 두고 상기 제 1 이송벨트의 양측에 서로 대향되도록 각각 설치되는 한 쌍의 제 1 핑거 각각이 제 2 실린더에 의해 수평 이동하는 제 1 그립퍼;를 포함하고,
    상기 제 1 핑거 각각이 상기 제 2 실린더에 의해 서로를 향하여 수평 이동하여, 상기 제 1 지지판 상에 다수로 적층된 빈 트레이 중에서 최하단의 빈 트레이 바로 상측에 위치하는 빈 트레이의 양측 저면을 지지한 상태에서, 상기 제 1 지지판이 상기 제 1 실린더에 의해 하강하여 최하단의 빈 트레이 양측 가장자리가 상기 제 1 이송벨트 상에 놓여지도록 하는, 트레이 피더.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 트레이수직이송부는,
    상기 제 1 이송벨트 사이의 하측에 위치하는 제 2 지지판이 상기 제 1 이송벨트에 의해 이송된 빈 트레이의 하측에서 제 3 실린더에 의해 상승함으로써 빈 트레이를 상기 작업 위치로 이송시키는, 트레이 피더.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 트레이수직이송부는,
    상기 제 2 지지판과 상기 제 3 실린더 사이에 상기 제 2 지지판을 회전시키는 회전구동부가 설치되는, 트레이 피더.
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트레이인출부에 다수로 적층된 빈 트레이를 상기 트레이인출부에 전달하기 위해 다수로 적층된 빈 트레이의 저면에서 양측 가장자리를 제외한 부분을 지지하는 제 3 지지판이 제 4 실린더에 의해 승강하도록 설치되는 적어도 하나의 트레이수용부; 및
    상기 제 3 지지판이 상기 제 4 실린더에 의해 하강함으로써 다수로 적층된 빈 트레이의 저면 양측 가장자리를 지지하는 한 쌍의 제 2 이송벨트가 제 2 구동모터에 의해 궤도 운동을 하여, 다수로 적층된 빈 트레이를 상기 제 1 이송벨트에 전달하는 추가벨트컨베이어;를 더 포함하는, 트레이 피더.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 트레이수평이송부는,
    상기 지지대가 부품 안착 트레이의 이동 방향을 따라 전후로 각각 배열되는 제 1 및 제 2 지지대로 이루어지고,
    상기 트레이적층부는,
    상기 지지대의 이동 경로 양측에 각각 한 쌍의 제 3 핑거 각각이 제 8 및 제 9 실린더에 의해 수평 및 수직 이동함으로써, 상기 지지대의 이동시 상기 제 1 지지대 상에 위치하는 부품 안착 트레이를 상기 제 2 지지대 상으로 위치 이동시켜서, 상기 제 2 지지대 상의 부품 안착 트레이를 상기 제 2 지지부가 지지할 수 있도록 하는 제 3 그립퍼를 더 포함하는, 트레이 피더.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 그립퍼수평이송부에 의해 이동하는 상기 제 2 그립퍼로부터 다수로 적층된 부품 안착 트레이를 제 5 지지판이 전달받아 제 10 실린더에 의해 하강하여 언로딩 위치로 수직 이동시키는 제 2 트레이수직이송부를 더 포함하고,
    상기 벨트컨베이어와 상기 트레이인출부는,
    프레임의 하단에 설치되고,
    상기 제 1 트레이수직이송부는,
    상기 프레임의 하단으로부터 상단의 작업 위치까지 빈 트레이를 이송시키도록 상기 프레임의 일측에 설치되고,
    상기 트레이적층부는,
    상기 프레임의 상단에 설치됨으로써 상기 벨트컨베이어와 상기 트레이인출부 상에 적층되고,
    상기 제 2 트레이수직이송부는,
    상기 프레임의 상단으로부터 하단의 언로딩 위치까지 다수로 적층된 부품 안착 트레이를 이송시키도록 상기 프레임의 타측에 설치되는, 트레이 피더.
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