KR102206311B1

KR102206311B1 - Agv용 리프팅장치

Info

Publication number: KR102206311B1
Application number: KR1020200145522A
Authority: KR
Inventors: 김병덕
Original assignee: 주식회사 엠씨맥스
Priority date: 2020-11-03
Filing date: 2020-11-03
Publication date: 2021-01-22
Anticipated expiration: 2040-11-03

Abstract

본 발명은, 차체하판(110); 차체하판의 상측에 수직하게 형성되는 복수 개의 가이드 샤프트(120); 상기 가이드 샤프트(120)의 상단에 결합되는 차체상판(130); 상기 가이드 샤프트(120)의 외주에 회전 가능하게 결합되는 외륜보정기어(140); 상기 가이드 샤프트에 결합되되, 상하방향 이동가능하게 구비되는 이동베이스(150); 상기 이동베이스의 상면에 결합되어 이동베이스와 함께 상하방향 이동하면서, 이동베이스에 대해 상대적 회전이 가능하게 결합되고, 외주면에는 상기 외륜보정기어에 맞물리는 외륜기어가 형성되는 회전드럼(160); 상기 이동베이스(150)를 상하방향 이동시키는 볼스크류 샤프트(180); 및 상기 회전드럼의 외륜기어에 맞물려서 상기 회전드럼을 회전시키는 회전구동기어(190);를 포함하는 AGV용 리프팅장치를 제공한다.

Description

AGV용 리프팅장치{LIFTING DEVICE FOR AGV}

본 발명은 AGV용 리프팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리프팅장치의 회전드림과 리프팅 장치의 베이스 사이에 마찰이 최소화되고 리프팅 동작과 회전동작의 정밀한 제어가 가능한 AGV용 리프팅장치 기술에 대한 것이다.

일반적으로, 저상형 무인반송대차(AGV;Automated Guided Vehicle)는 차체 높이가 지면에서 300mm 이내이면서, 1ton 미만의 중량물을 작업 현장 내 지정된 위치까지 자동운반하는 장비이며, AGV 상측에 탑재되는 리트핑 장치는 AGV가 운반하는 물건이 놓여지는 장비로, 상기 리프팅 장치를 이용하여 해당 물건을 위로 들어 올리거나 내리는 동작이 가능하고 또한 회전(방향전환) 동작이 가능한 장치이다.

이러한 무인반송대차(AGV)는 전자 유도식, 광학테이프 방식, 혹은 마그네틱테이프 방식 등의 유도방식에 의한 공장 내의 공정 사이를 가공 대상품이나 화물을 적재하여 무인으로 주행하고, 목적 장소까지 운반하게 된다.

그러나, 종래 무인반송대차에 탑재되는 리프팅 장치는 장치의 불안정성으로 인해, 중량물 및 편심하중을 가지는 물품을 이재할 경우, AGV 또는 팔레트가 전복되어 물품이 파손되는 경우가 많으며, 전복되지는 않는다고 하더라도 흔들림 등의 충격에 안정적이지 못하고, 리프팅장치의 구동부의 상부 또는 하부에 종동부가 연결되는 형태로 그 높이 사이즈를 줄이는 데에 한계가 있어 장치를 컴팩트하게 구성하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.

또한, 종래 리프팅장치는 구동부의 실린더로드만으로 대상체를 승하강시키는 기술이 개시되어 있었는데, 실린더로드와 연결된 테이블에 올려진 대상체가 일측으로 쏠려 무게중심이 센터에서 벗어나는 경우에는 리트팅 동작 시 편심이 발생하여 작동신뢰성이 떨어지는 문제가 있고, 더 나아가 구동부와 종동부가 상호 맞물린 상태로 구성되어 있어 리프팅장치의 행정거리를 증가시키는 것이 용이하지 않고, 리프팅 장치의 회전 동작을 정밀하게 제어하는 것이 어려운 등 문제가 있었다.

본 발명은 AGV에 탑재될 수 있는 컴팩트한 구성의 리프팅장치를 제공하면서 동시에 적재물의 상하이동 및 회전 동작이 안정적으로 구동되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 리프팅장치의 회전시 회전부재의 마찰을 최소화하고 구동모터의 효율을 극대화하고, 상하 리프팅 동작과 회전동작에서 정밀한 위치제어가 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 차체하판(110); 차체하판의 상측에 수직하게 형성되는 복수 개의 가이드 샤프트(120); 상기 가이드 샤프트(120)의 상단에 결합되는 차체상판(130); 상기 가이드 샤프트(120)의 외주에 회전 가능하게 결합되는 외륜보정기어(140); 상기 가이드 샤프트에 결합되되, 상하방향 이동가능하게 구비되는 이동베이스(150); 상기 이동베이스의 상면에 결합되어 이동베이스와 함께 상하방향 이동하면서, 이동베이스에 대해 상대적 회전이 가능하게 결합되고, 외주면에는 상기 외륜보정기어에 맞물리는 외륜기어(165)가 형성되는 회전드럼(160); 상기 이동베이스(150)를 상하방향 이동시키는 볼스크류 샤프트(180); 및 상기 회전드럼의 외륜기어에 맞물려서 상기 회전드럼을 회전시키는 회전구동기어(190);를 포함하는 AGV용 리프팅장치를 제공한다.

상기 회전드럼(160)은 내부 중공부를 갖는 링 형상이며, 상기 회전드럼의 내부 중공부에 위치하면서, 상기 이동베이스(150)의 상면에 결합되는 내륜보정샤프트(170); 및 상기 내륜보정샤프트에 회전가능하게 결합되고, 상기 회전드럼의 내주면에 접하여 지지하는 내륜보정 베어링(175); 상기 볼스크류 샤프트(180)에 전달되는 회전력을 발생하는 제1모터(182); 및 상기 제1모터의 축과 상기 볼스크류 샤프트 사이에 구비되어 회전력을 전달하는 복수 개의 감속기어(184);를 더 포함할 수 있다.

상기 차체하판(110)에 구비되고, 상기 회전구동기어(190)에 전달되는 회전력을 발생시키는 제2모터(195); 및 상기 회전드럼의 상단에 결합되는 리프팅 플레이트(200);를 더 포함할 수 있다.

상기 이동베이스(150)와 상기 회전드럼(160) 사이에는 복수 개의 스틸볼(155)이 구비되어 회전드럼의 회전시 마찰을 감소시키는 것이 좋다.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 리프팅장치의 회전드럼의 회전시 회전드림과 이동베이스 사이의 마찰이 최소화되고 구동모터의 효율을 극대화하면서 리프팅 동작과 회전동작에서 정밀한 위치제어가 가능한 효과가 발휘된다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅장치를 구비한 AGV의 예시적인 모습이며,
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅장치의 사시도 및 종단면도로서 회전드럼이 아래쪽에 위치한 모습이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅장치의 사시도로서 회전드럼이 위쪽으로 상승한 상태의 모습이며,
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅장치를 다른 각도에서 바라본 사시도이며,
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅장치의 설명 편의를 위해 일부 구성을 제거한 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이며 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 무인반송대차(이하, AGV)에 탑재되어 화물을 옮기거나 상하로 이동시키거나 회전시키는 리프팅장치(100)에 대한 것이다.

본 발명의 리프팅장치는, AGV 몸체에 고정되는 차체하판(110)과, 차체하판(110)의 상측에 수직하게 형성되는 복수 개의 가이드 샤프트(120)와 상기 가이드 샤프트(120)의 상단에 결합되는 차체상판(130)을 포함한다. 상기 차체상판(110)과, 가이드 샤프트(120)와 차체상판(130)은 AGV 몸체에 견고하게 고정되어 AGV몸체에 대해 상대적 이동이 없는 부분이다.

그리고, 상기 가이드 샤프트(120)의 외주에는 회전 가능하게 결합되는 외륜보정기어(140)가 구비된다. 상기 외륜 보정기어는 가이드 샤프트에 결합되는 기어 형상이며, 상하방향 이동은 제한되는 구조이면서 가이드 샤프트에서 자유롭게 회전 가능하며, 이하 설명할 회전드럼의 외주와 접하면서 회전드럼의 외륜을 보정하게 된다.

상기 가이드 샤프트에 결합되어 안내되면서, 상하방향으로 이동가능한 이동베이스(150)가 배치되고, 이동베이스의 상면에는 회전드럼이 회전 가능하게 결합된다. 즉, 본 발명의 회전드럼(160)은 상기 이동베이스의 상면에 결합되어 이동베이스와 함께 상하방향 이동하면서, 동시에 이동베이스에 대해 상대적 회전이 가능하게 결합된다. 그리고, 회전드럼의 외주면에는 상기 외륜보정기어(140)에 맞물리는 외륜기어(165)가 형성되어서 회전 동작 중에 외륜을 보정하게 된다.

상기 회전드럼(160)은 상기 이동베이스(150)에 결합된 상태로 상하방향 이동이 가능한데, 이것은 이동베이스(150)를 상하방향으로 동작시키는 볼스크류 샤프트(180)에 의해 구현된다. 상기 이동베이스(150) 내측에는 볼스크류 너트(도 4의 157)가 일체로 결합되어 구비된다. 볼스크류 너트(157)의 내주면은 상기 볼스크류 샤프트(180)와 맞물리면서 볼스크류 구조를 이루면서, 상기 볼스크류 샤프트(180)가 회전하면, 상기 볼스크류 너트(157)는 상하 이동하게 된다. 그 결과, 상기 볼스크류 너트(157)에 일체로 결합된 이동베이스(150)가 상하로 이동하고, 따라서 상기 회전드럼(160)이 상하로 이동한다. 그리고, 회전드럼은 이동베이스와 함께 상하 이동되면서, 동시에 회전동작도 가능하다. 여기서 회전동작이란, 도 3 내지 도 4의 그림에서 보아, 상기 볼스크류 샤프트(180)를 중심축으로 하여 회전드럼이 회전하는 것을 의미한다.

상기 볼스크류 샤프트(180)에 전달되는 회전력을 발생하시키 위해 제1모터(182)가 AGV 몸체 적절한 곳에 위치한다. 그리고, 제1모터(182)에서 발생하는 회전력을 전달하기 위해 다수의 감속기어(184)가 상기 차체하판(110)의 아래쪽에 구비된다.

그리고, 위에서 설명한 회전드럼의 회전동작을 위해, 회전드럼(160)의 외륜기어에 맞물려서 상기 회전드럼을 회전시키는 회전구동기어(190)와, 상기 회전구동기어(190)에 전달되는 회전력을 발생시키는 제2모터(195)가 구비된다. 상기 제1모터(182)와 제2모터(195)는 동시에 동작하거나 각각 개별적으로 동작함에 따라 상기 회전드럼은 상승 및 회전이 동시에 또는 각각 별개로 동작이 가능하다.

그리고, 본 발명의 리프팅장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전드럼(160)은 내부에 중공부를 갖는 링 형상이다. 상기 회전드럼의 내부 중공부에는 내륜보정 베어링(175)이 구비된다. 즉, 회전드럼의 내주면에는 내륜보정 베어링(175)이, 회전드럼의 외주면에는 외륜보정기어(140)가 각각 접하면서 회전드럼의 회전 동작을 안내 내지 보정하게 된다. 상기 이동베이스(150)의 상면에 내륜보정샤프트(170)가 구비되는, 상기 내륜보정 베어링(175)은 상기 내륜보정샤프트에 회전가능하게 결합된다.

그리고, 상기 회전드럼의 상단에는 리프팅 플레이트(200)가 결합되어서, 리프팅 플레이트(200)에 적재 및 이동용 화물이 놓여지고, 리프팅 플레이트(200)는 상기 회전드럼(160)과 함께 상하 이동 및 회전 동작을 하게 된다.

상기 회전드럼(160)은 상기 이동베이스(150)와 결합되되, 상대적 회전동작이 가능하게 결합되는데, 이들 사이에는 복수 개의 스틸볼(155)이 구비되어 회전드럼의 상대적 회전 동작시에 발생하는 마찰을 감소시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

차체하판(110);
차체하판의 상측에 수직하게 형성되는 복수 개의 가이드 샤프트(120);
상기 가이드 샤프트(120)의 상단에 결합되는 차체상판(130);
상기 가이드 샤프트(120)의 외주에 회전 가능하게 결합되는 외륜보정기어(140);
상기 가이드 샤프트에 결합되되, 상하방향 이동가능하게 구비되는 이동베이스(150);
상기 이동베이스의 상면에 결합되어 이동베이스와 함께 상하방향 이동하면서, 이동베이스에 대해 상대적 회전이 가능하게 결합되고, 외주면에는 상기 외륜보정기어에 맞물리는 외륜기어(165)가 형성되는 회전드럼(160);
상기 이동베이스(150)를 상하방향 이동시키는 볼스크류 샤프트(180); 및
상기 회전드럼의 외륜기어에 맞물려서 상기 회전드럼을 회전시키는 회전구동기어(190);를 포함하는 AGV용 리프팅장치.
제1항에 있어서,
상기 회전드럼(160)은 내부 중공부를 갖는 링 형상이며,
상기 회전드럼의 내부 중공부에 위치하면서, 상기 이동베이스(150)의 상면에 결합되는 내륜보정샤프트(170); 및
상기 내륜보정샤프트에 회전가능하게 결합되고, 상기 회전드럼의 내주면에 접하여 지지하는 내륜보정 베어링(175);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV용 리프팅장치.
제1항에 있어서,
상기 볼스크류 샤프트(180)에 전달되는 회전력을 발생하는 제1모터(182); 및
상기 제1모터의 축과 상기 볼스크류 샤프트 사이에 구비되어 회전력을 전달하는 복수 개의 감속기어(184);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV용 리프팅장치.
제1항에 있어서,
상기 차체하판(110)에 구비되고, 상기 회전구동기어(190)에 전달되는 회전력을 발생시키는 제2모터(195); 및
상기 회전드럼의 상단에 결합되는 리프팅 플레이트(200);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV용 리프팅장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동베이스(150)와 상기 회전드럼(160) 사이에는 복수 개의 스틸볼(155)이 구비되어 회전드럼의 회전시 마찰을 감소시키는 것을 특징으로 하는 AGV용 리프팅장치.