KR20230174154A - 적재물 운반장치 - Google Patents

Abstract

적재물 운반장치의 일 실시예는, 적재 대상물이 안착되는 적재판; 상기 적재판의 일측 하부에 연결되며 제1축 방향으로 배치된 제1회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축에 직교하는 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제1레버부재; 상기 적재판의 타측 하부에 연결되며 상기 제1축 방향으로 배치된 제2회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제2레버부재; 및 상기 적재판의 후단부 하부에 연결되며 상기 제2축 방향으로 배치된 제3회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제1축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제3레버부재를 포함한다.

Description

적재물 운반장치{Carrying apparatus of loading article}

본 발명은 적재물 운반장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적재물을 다른 장소로 운반할 수 있는 적재물 운반장치에 관한 것이다.

최근에는 물류산업이 급속도로 발달함에 따라 다양한 방식의 물류시스템이 개발되고 있다. 일례로, 물류이송로봇을 이용하여 물류관리의 효율성을 증가시켜 생산성을 높이고 있다.

이와 같은 물류 이송 로봇은, 적재물이 적재된 상태에서 주행모터에 의해 직선 주행하여 적재물을 설정된 위치로 이송시킨다.

종래 물류이송로봇과 관련된 선행기술은 대한민국 등록특허 제10-1772631호에 개시되어 있다. 또한, 로봇을 이용한 물류 이송 시스템으로서 대한민국 등록특허 제10-1642728호가 공개되어 있다.

상기한 물류 이송 시스템의 로봇의 상부에 적재판이 구비되고, 상기 적재판의 상부에 이송하고자 하는 물품을 적재한 상태에서, 구동바퀴를 구동시켜 주행하게 된다. 상기 구동바퀴는 로봇의 좌우측에 한 쌍이 구비되고, 전방과 후방의 하부에는 종동바퀴로서 캐스터가 구비되어 있다.

이와 같이 구동바퀴를 회전구동시켜 주행하는 경우 바닥이 고르지 못하게 되면 구동바퀴와 종동바퀴 중 일부가 지면에 접촉된 상태를 유지하지 못하고 지면으로부터 이격되므로 주행 시 주행 안정성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

한편, 지면이 평탄하지 않은 곳을 주행하기 위한 링크 구조로서 로커-보기(Rocker-bogie) 구조가 알려져 있다. 상기 로커-보기 구조는 울퉁 불퉁한 험로나 계단 등 높낮이 변화가 큰 장소를 주행하는데 적합하기 때문에 다양한 분야에 적용되고 있다.

이러한 로커-보기 구조는 하중이 큰 적재물을 운반하거나, 구동부를 설치하기 위한 공간이 협소한 물류이송로봇에는 적용하기 어려운 문제가 있다.

로커-보기 구조가 적용된 로봇에 관한 종래기술로서 대한민국 공개특허 제 10-2022-0079064가 공개되어 있다.

따라서 바퀴가 지면에 접촉된 상태를 유지하고, 적재물의 하중이 크고 구동부를 설치하기 위한 공간이 협소한 물류이송로봇에 적합한 링크구조를 개발할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 적재물을 운반하기 위한 운반장치에서 지면이 고르지 못한 경우에도 주행 시 모든 바퀴가 항상 지면에 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 하여 주행 안정성을 향상시킨 적재물 운반장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 적재물 운반장치는, 적재 대상물이 안착되는 적재판; 상기 적재판의 일측 하부에 연결되며 제1축 방향으로 배치된 제1회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축에 직교하는 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제1레버부재; 상기 적재판의 타측 하부에 연결되며 상기 제1축 방향으로 배치된 제2회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제2레버부재; 및 상기 적재판의 후단부 하부에 연결되며 상기 제2축 방향으로 배치된 제3회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제1축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제3레버부재를 포함한다.

상기 제1회전축은 상기 제1레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제1회전축의 양단은 상기 적재판의 일측부 저면에 결합된 제1회전축 지지부재에 의해 지지되며, 상기 제2회전축은 상기 제2레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제2회전축의 양단은 상기 적재판의 타측부 저면에 결합된 제2회전축 지지부재에 의해 지지되며, 상기 제3회전축은 상기 제3레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제3회전축의 양단은 상기 적재판의 후단부 하부에 결합된 제3회전축 지지부재에 의해 지지될 수 있다.

상기 제1회전축 지지부재는 상기 제1레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제1레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제1축과 상기 제2축에 직교하는 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제1회전축을 지지하고, 상기 제2회전축 지지부재는 상기 제2레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제2레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제2회전축을 지지하며, 상기 제3회전축 지지부재는 상기 제3레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제3레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제3회전축을 지지할 수 있다.

일 실시예로, 상기 제1레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제1구동바퀴와 제1종동바퀴가 지지되고, 상기 제2레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제2구동바퀴와 제2종동바퀴가 지지되며, 상기 제3레버부재의 상기 제1축 방향의 양단에는 제3종동바퀴와 제4종동바퀴가 지지될 수 있다.

상기 제1구동바퀴는 제1모터와 제1감속기에 연결되어 상기 제1축 방향의 제1구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 구동되고, 상기 제2구동바퀴는 제2모터와 제2감속기에 연결되어 상기 제1축 방향의 제2구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 구동될 수 있다.

상기 제1종동바퀴와 제2종동바퀴와 제3종동바퀴 및 제4종동바퀴는, 각각 상기 제1축과 상기 제2축에 직교하는 제3축을 중심으로 회전 가능한 제1회전지지부와 제2회전지지부와 제3회전지지부 및 제4회전지지부에 연결되어 상기 제3축을 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.

상기 제1구동바퀴는, 상기 제1축 방향으로 배치된 제1구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2축 방향을 기준으로 상기 제1종동바퀴와 상기 제3종동바퀴 사이에 구비되며, 상기 제2구동바퀴는, 상기 제1축 방향으로 배치된 제2구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2축 방향을 기준으로 상기 제2종동바퀴와 상기 제4종동바퀴 사이에 구비될 수 있다.

다른 실시예로, 상기 제1레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제5종동바퀴와 제6종동바퀴가 지지되고, 상기 제2레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제3구동바퀴와 제7종동바퀴가 지지되며, 상기 제3레버부재의 상기 제1축 방향의 양단에는 제4구동바퀴와 제8종동바퀴가 지지될 수 있다.

상기 제3구동바퀴는, 제3모터의 구동에 의해 상기 제1축을 회전중심으로 전후진 구동되고, 제1조향모터의 구동에 의해 상기 제1축과 제2축에 직교하는 제3축을 회전중심으로 조향 구동되며, 상기 제4구동바퀴는, 제4모터의 구동에 의해 상기 제1축을 회전중심으로 전후진 구동되고, 제2조향모터의 구동에 의해 상기 제1축과 제2축에 직교하는 제3축을 회전중심으로 조향 구동될 수 있다.

상기 제3구동바퀴가 위치하는 상기 적재판의 전방 일측부의 저면에는 제1고정기어가 결합되고, 상기 제1고정기어의 하부에는 상기 제3모터와 상기 제3구동바퀴를 지지하며 상기 제3축을 중심으로 상기 제1고정부재와 상대회전 가능한 제1지지부재가 결합되며, 상기 제1조향모터의 축에는 제1피니언기어가 결합되고, 상기 제1피니언기어는 상기 제1고정기어와 기어결합되며, 상기 제4구동바퀴가 위치하는 상기 적재판의 후방 타측부의 저면에는 제2고정기어가 결합되고, 상기 제2고정기어의 하부에는 상기 제4모터와 상기 제4구동바퀴를 지지하며 상기 제3축을 중심으로 상기 제3고정부재와 상대회전 가능한 제2지지부재가 결합되며, 상기 제2조향모터의 축에는 제2피니언기어가 결합되고, 상기 제2피니언기어는 상기 제2고정기어와 기어결합될 수 있다.

본 발명에 따른 적재물 운반장치에 의하면, 적재물을 운반하기 위한 운반장치에서 지면이 고르지 못한 경우에도 주행 시 구동바퀴와 종동바퀴 모두가 제1 내지 제3레버부재의 시소 작용에 의해 항상 지면에 접촉된 상태를 유지할 수 있어 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1레버부재와 제2레버부재는 적재판에 대하여 각각 X축을 중심으로 상대 회전 가능하고, 제3레버부재는 적재판에 대하여 Y축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 구성함으로써 지면이 고르지 못한 다양한 상황에서도 모든 바퀴가 지면과 접촉될 수 있고 회전 주행 시에도 원활한 회전이 가능하여 주행 안정성을 유지할 수 있다.

또한, 적재판의 전방 일측부에 구비되는 구동바퀴와, 적재판의 후방 타측부에 구비되는 구동바퀴를 각각 전후진 및 조향 구동이 가능하도록 구성함으로써 적재물 운반장치의 전후진 및 조향 동작을 안정적으로 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치를 상측에서 바라본 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치를 하측에서 바라본 사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치의 저면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치의 우측면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치의 배면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치의 저면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치를 하측 배면측에서 바라본 사시도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치의 제3구동바퀴의 전후진 및 조향을 위한 구동 구조를 설명하기 위한 정면도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치의 제3구동바퀴의 전후진 및 조향을 위한 구동 구조를 설명하기 위한 정면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 명세서에서 방향을 지칭함에 있어서, X축은 수평방향의 좌우방향을 지칭하고, Y축은 X축과 직교하는 수평방향의 전후방향을 지칭하며, Z축은 X축 및 Y축과 직교하는 수직방향을 지칭한다. 또한, X축은 제1축으로, Y축은 제2축으로, Z축은 제3축으로 혼용하여 사용하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 적재물 운반장치(1)는, 적재 대상물이 안착되는 적재판(10)과, 상기 적재판(10)을 지면(미도시) 상에서 지지하며 이송하기 위해 적재판(10)의 일측 하부와 타측 하부 및 후단부 하부에 구비된 제1이송지지부(100)와 제2이송지지부(200) 및 제3이송지지부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 적재판(10)의 상면에는 운반 대상 적재물이 직접 안착될 수도 있고, 기타 제어장치나 구동장치 등이 함께 안착될 수도 있다.

상기 제1이송지지부(100)는 적재판(10)의 일측 하부에 구비되는 구성으로, 제1모터(110)의 구동에 의해 회전 구동되는 제1구동바퀴(120)와, 상기 제1구동바퀴(120)의 Y축(제2축) 방향 전방측에 구비되는 제1종동바퀴(130)와, 상기 제1구동바퀴(120)와 제1종동바퀴(130)를 Y축 방향의 양단에서 지지하며 Y축 방향으로 소정 길이를 갖는 제1레버부재(140)와, 상기 제1레버부재(140)의 길이방향 중간부를 X축(제1축) 방향으로 관통하며 지지하는 제1회전축(150), 및 상기 제1회전축(150)을 지지하며 지지판(10)의 일측 하부에 결합된 제1회전축 지지부재(160)를 포함한다.

이러한 제1이송지지부(100)에 의해 적재판(10)의 일측 하부에 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제1레버부재(140)는 적재판(10)에 대하여 제1회전축(150)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제1모터(110)의 회전력은 제1감속기(111)를 거치며 감속 제어된 후에 제1구동바퀴(120)의 회전중심이 되는 제1구동바퀴 회전축(121)에 전달된다.

상기 제1구동바퀴 회전축(121)은 제1구동바퀴 회전축 지지부재(122)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1구동바퀴 회전축 지지부재(122)는 제1레버부재(140)의 Y축 방향 후단부에 결합된다.

상기 제1종동바퀴(130)는 X축 방향으로 배치된 제1종동바퀴 회전축(131)에 결합된다. 상기 제1종동바퀴 회전축(131)의 양단은 제1종동바퀴 회전축 지지부재(132)에 의해 지지되고, 상기 제1종동바퀴 회전축 지지부재(132)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제1회전지지부(133)가 결합되고, 상기 제1회전지지부(133)는 제1고정부재(134)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제1고정부재(134)는 제1레버부재(140)의 Y축 방향 전단부에 결합된다.

상기 제2이송지지부(200)는 적재판(10)의 타측 하부에 구비되는 구성으로, 상기 제1이송지지부(100)와 Y축을 기준으로 대칭된 구조로 구비된다.

상기 제2이송지지부(200)는, 제2모터(210)의 구동에 의해 회전 구동되는 제2구동바퀴(220)와, 상기 제2구동바퀴(220)의 Y축 방향 전방측에 구비되는 제2종동바퀴(230)와, 상기 제2구동바퀴(220)와 제2종동바퀴(230)를 Y축 방향의 양단에서 지지하며 Y축 방향으로 소정 길이를 갖는 제2레버부재(240)와, 상기 제2레버부재(240)의 길이방향 중간부를 X축 방향으로 관통하며 지지하는 제2회전축(250), 및 상기 제2회전축(250)을 지지하며 지지판(10)의 타측 하부에 결합된 제2회전축 지지부재(260)를 포함한다.

이러한 제2이송지지부(200)에 의해 적재판(10)의 타측 하부에 또 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제2레버부재(240)는 적재판(10)에 대하여 제2회전축(250)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제2모터(210)의 회전력은 제2감속기(211)를 거치며 감속 제어된 후에 제2구동바퀴(220)의 회전중심이 되는 제2구동바퀴 회전축(221)에 전달된다.

상기 제2구동바퀴 회전축(221)은 제2구동바퀴 회전축 지지부재(222)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2구동바퀴 회전축 지지부재(222)는 제2레버부재(240)의 Y축 방향 후단부에 결합된다.

상기 제2종동바퀴(230)는 X축 방향으로 배치된 제2종동바퀴 회전축(231)에 결합된다. 상기 제2종동바퀴 회전축(231)의 양단은 제2종동바퀴 회전축 지지부재(232)에 의해 지지되고, 상기 제2종동바퀴 회전축 지지부재(232)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제2회전지지부(233)가 결합되며, 상기 제2회전지지부(233)는 제2고정부재(234)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제2고정부재(234)는 제2레버부재(240)의 Y축 방향 전단부에 결합된다.

상기 제3이송지지부(300)는 적재판(10)의 Y축 방향 후단부의 하부에 구비되는 구성으로, X축 방향의 양측에 구비되는 제3종동바퀴(310)와 제4종동바퀴(320), 상기 제3종동바퀴(310)와 제4종동바퀴(320)를 X축 방향의 양단에서 지지하며 X축 방향으로 소정 길이를 갖는 제3레버부재(330), 상기 제3레버부재(330)의 길이방향 중간부를 Y축 방향으로 관통하며 지지하는 제3회전축(340), 상기 제3회전축(340)의 양단을 지지하며 적재판(10)의 후단부 하부에 결합된 제3회전축 지지부재(350)를 포함한다.

이러한 제3이송지지부(300)에 의해 적재판(10)의 후단부 하부에 적재판(10)의 일측과 타측 하부에 구비된 보기(bogie)구조와는 축방향이 직각이 되는 또 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제3레버부재(330)는 적재판(10)에 대하여 제3회전축(340)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제3종동바퀴(310)는 X축 방향으로 배치된 제3종동바퀴 회전축(311)에 결합된다. 상기 제3종동바퀴 회전축(311)의 양단은 제3종동바퀴 회전축 지지부재(312)에 의해 지지되고, 상기 제3종동바퀴 회전축 지지부재(312)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제3회전지지부(313)가 결합되고, 상기 제3회전지지부(313)는 제3고정부재(314)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제3고정부재(314)는 제3레버부재(330)의 X축 방향 일측부에 결합된다.

상기 제4종동바퀴(320)는 X축 방향으로 배치된 제4종동바퀴 회전축(321)에 결합된다. 상기 제4종동바퀴 회전축(321)의 양단은 제4종동바퀴 회전축 지지부재(322)에 의해 지지되고, 상기 제4종동바퀴 회전축 지지부재(322)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제4회전지지부(323)가 결합되고, 상기 제4회전지지부(323)는 제4고정부재(324)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제4고정부재(324)는 제3레버부재(330)의 X축 방향 타측부에 결합된다.

상기 제1 내지 제4종동바퀴(130,230,310,320)와 제1구동바퀴(120) 및 제2구동바퀴(220)는 직선 주행시 제2축인 Y축 방향으로 주행되도록 바퀴가 정렬된다.

상기 제1 내지 제4종동바퀴(130,230,310,320)는 직사각형으로 이루어진 적재판(10)의 네 모서리 지점에 구비되고, 상기 제1구동바퀴(120)와 제2구동바퀴(220)는 상기 적재판(10)의 긴 변의 대략 중앙부에 구비될 수 있다.

상기 제1구동바퀴(120)는 상기 제1종동바퀴(130)와 제3종동바퀴(310)를 연결하는 직선보다 상기 적재판(10)의 외측 방향으로 벗어난 위치에 구비되고, 상기 제2구동바퀴(220)는 상기 제2종동바퀴(230)와 제4종동바퀴(320)를 연결하는 직선보다 상기 적재판(10)의 외측 방향으로 벗어난 위치에 구비될 수 있다. 이와 같이 구비되면 상기 적재판(10)의 긴 변의 측방향을 통해 적재 대상물이 진입하여 적재가 이루어지는 경우에도 적재물 운반장치(1)가 기울어져 전복되는 현상을 방지할 수 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 제1회전축 지지부재(160)는 상기 제1레버부재(140)가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제1레버부재(140)와 상기 적재판(10) 사이에 상기 X축(제1축)과 상기 Y축(제2축)에 직교하는 Z축(제3축) 방향으로 유격(G1)이 형성되도록 상기 제1회전축(150)을 지지한다.

이와 마찬가지로, 상기 제2회전축 지지부재(260)는 상기 제2레버부재(240)가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제2레버부재(240)와 상기 적재판(10) 사이에 상기 Z축(제3축) 방향으로 유격(G2)이 형성되도록 상기 제2회전축(250)을 지지한다.

상기 제3회전축 지지부재(350)는 상기 제3레버부재(330)가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제3레버부재(330)와 상기 적재판(10) 사이에 상기 Z축(제3축) 방향으로 유격(G3)이 형성되도록 상기 제3회전축(340)을 지지할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 적재물 운반장치(1)의 주행 시, 지면에 평탄하지 않고 굴곡 내지 단차가 있는 경우, 예를들어 지면이 Y축 방향을 따라 평탄하지 않은 경우에는 제1구동바퀴(120)와 제1종동바퀴(130), 및 제2구동바퀴(220)와 제2종동바퀴(230)는 지면과 항상 접촉된 상태를 유지하며 제1레버부재(140)와 제2레버부재(240)는 각각 제1회전축(150)과 제2회전축(250)을 중심으로 지면 상태에 대응하여 일측으로 회전하게 된다.

다른 예로, 지면이 X축 방향을 따라 평탄하지 않은 경우에는 제3종동바퀴(310)와 제4종동바퀴(320)는 지면과 항상 접촉된 상태를 유지하며 제3레버부재(330)는 제3회전축(340)을 중심으로 지면 상태에 대응하여 일측으로 회전하게 된다.

이와 같이 지면의 굴곡진 방향에 따라서 제1레버부재(140)와 제2레버부재(240) 및 제3레버부재(330)가 시소 작용을 하며 회전하게 되고, 이에 따라 제1구동바퀴(120), 제1종동바퀴(130), 제2구동바퀴(220), 제2종동바퀴(230), 제3종동바퀴(310) 및 제4종동바퀴(320)는 모두 지면과 항상 접촉된 상태를 유지할 수 있어 적재물 운반장치(1)의 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1구동바퀴(120)는, 상기 X축 방향의 제1구동바퀴 회전축(121)을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 Y축 방향을 기준으로 상기 제1종동바퀴(130)와 상기 제3종동바퀴(310) 사이에 구비되며, 상기 제2구동바퀴(220)는, 상기 X축 방향의 제2구동바퀴 회전축(221)을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 Y축 방향을 기준으로 상기 제2종동바퀴(230)와 상기 제4종동바퀴(320) 사이에 구비되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면, Y축 방향 중간부에 제1구동바퀴(120)와 제2구동바퀴(220)가 위치하고, 제1구동바퀴(120)와 제2구동바퀴(220)의 Y축 방향 전방측에 제1종동바퀴(130)와 제2종동바퀴(230)가 위치하며, 제1구동바퀴(120)와 제2구동바퀴(220)의 Y축 방향 후방측에 제3종동바퀴(310)와 제4종동바퀴(320)가 위치하게 되며, 제1종동바퀴(130)와 제2종동바퀴(230)와 제3종동바퀴(310) 및 제4종동바퀴(320)는 각각 Z축을 중심으로 회전 가능한 제1회전지지부(133)와 제2회전지지부(233)와 제3회전지지부(313) 및 제4회전지지부(323)에 연결되어 Z축을 중심으로 회전 가능하므로, 적재물 운반장치(1)의 주행 시 방향 전환이 원활하게 이루어질 수 있어 주행 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 축방향이 나란한 한 쌍의 보기(bogie) 구조와 상기 한 쌍의 보기(bogie)구조와 축방향이 수직인 보기(bogie)구조를 구비함으로써, 적재물의 하중이 크고 구동부를 설치하기 위한 공간이 협소한 물류이송로봇에 적합한 링크구조를 구현할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치(2)의 구성을 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 적재물 운반장치(2)는, 적재 대상물이 안착되는 적재판(20)과, 상기 적재판(20)을 지면(미도시) 상에서 지지하며 이송하기 위해 적재판(10)의 일측 하부와 타측 하부 및 후단부 하부에 구비된 제4이송지지부(400)와 제5이송지지부(500) 및 제6이송지지부(600)를 포함하여 구성된다.

상기 제4이송지지부(400)는 적재판(20)의 일측 하부에 구비되는 구성으로, Y축(제2축) 방향 전방측에 구비되는 제5종동바퀴(410)와, 상기 Y축(제2축) 방향 후방측에 구비되는 제6종동바퀴(420)와, 상기 제5종동바퀴(410)와 제6종동바퀴(420)를 Y축 방향의 양단에서 지지하며 Y축 방향으로 소정 길이를 갖는 제1레버부재(430)와, 상기 제1레버부재(430)의 길이방향 중간부를 X축(제1축) 방향으로 관통하며 지지하는 제1회전축(440), 및 상기 제1회전축(440)을 지지하며 지지판(20)의 일측 하부에 결합된 제1회전축 지지부재(450)를 포함한다.

이러한 제4이송지지부(400)에 의해 적재판(20)의 일측 하부에 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제1레버부재(430)는 적재판(20)에 대하여 제1회전축(440)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제5종동바퀴(410)는 X축 방향으로 배치된 제5종동바퀴 회전축(411)에 결합된다. 상기 제5종동바퀴 회전축(411)의 양단은 제5종동바퀴 회전축 지지부재(412)에 의해 지지되고, 상기 제5종동바퀴 회전축 지지부재(412)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제5회전지지부(413)가 결합되고, 상기 제5회전지지부(413)는 제5고정부재(414)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제5고정부재(414)는 제1레버부재(430)의 Y축 방향 전단부에 결합된다.

상기 제6종동바퀴(420)는 X축 방향으로 배치된 제6종동바퀴 회전축(421)에 결합된다. 상기 제6종동바퀴 회전축(421)의 양단은 제6종동바퀴 회전축 지지부재(422)에 의해 지지되고, 상기 제6종동바퀴 회전축 지지부재(422)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제6회전지지부(423)가 결합되고, 상기 제6회전지지부(423)는 제6고정부재(424)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제6고정부재(424)는 제1레버부재(430)의 Y축 방향 후단부에 결합된다.

상기 제5이송지지부(500)는, 제3모터(560)의 구동에 의해 회전 구동되며 Y축 방향 전방측에 구비되는 제3구동바퀴(510)와, 상기 제3구동바퀴(510)의 Y축 방향 후방측에 구비되는 제7종동바퀴(520)와, 상기 제3구동바퀴(510)와 제7종동바퀴(520)를 Y축 방향의 양단에서 지지하며 Y축 방향으로 소정 길이를 갖는 제2레버부재(530)와, 상기 제2레버부재(530)의 길이방향 중간부를 X축 방향으로 관통하며 지지하는 제2회전축(540), 및 상기 제2회전축(540)을 지지하며 지지판(20)의 타측 하부에 결합된 제2회전축 지지부재(550)를 포함한다.

이러한 제5이송지지부(500)에 의해 적재판(20)의 타측 하부에 또 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제2레버부재(530)는 적재판(20)에 대하여 제2회전축(540)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제3구동바퀴(510)는, 제3모터(560)의 구동에 의해 제3구동바퀴(510)의 중심을 지나는 제1축(X축) 방향을 중심으로 회전되어 전후진 이동되도록 구동되고, 제1조향모터(580)의 구동에 의해 제3구동바퀴(510)의 중심을 상하방향으로 지나는 제3축(Z축) 방향을 중심으로 양방향으로 회전되어 조향 구동된다.

상기 제5 내지 제8종동바퀴(410,420,520,620)와 제3구동바퀴(510) 및 제4구동바퀴(610)는 직선 주행시 제2축인 Y축 방향으로 주행되도록 바퀴가 정렬된다.

상기 제5종동바퀴(410)와 제8종동바퀴(620)는 직사각형으로 이루어진 적재판(20)의 대각선 방향(제1 대각선 방향)의 두 모서리 지점에 각각 구비되고, 상기 제3구동바퀴(510)와 제4구동바퀴(610)는 상기 적재판(20)의 다른 대각선 방향(제2 대각선 방향)의 두 모서리 지점에 각각 구비되며, 상기 제6종동바퀴(420)와 제7종동바퀴(520)는 상기 적재판(20)의 긴 변의 대략 중앙부에 구비될 수 있다.

도 8과 도 9를 참조하면, 상기 제3구동바퀴(510)가 위치하는 적재판(20)의 전방 일측부의 저면에는 제1고정기어(591)가 결합되고, 상기 제1고정기어(591)의 하부에는 상기 제3모터(560)와 상기 제3구동바퀴(510)를 지지하며 상기 제1고정기어(691)와 제3축(Z축)을 중심으로 상대회전 가능한 제1지지부재(590)가 결합되며, 상기 제1조향모터(580)의 축에는 제1피니언기어(581)가 결합되고, 상기 제1피니언기어(581)는 상기 제1고정기어(591)와 기어결합되어 있다.

상기 제3구동바퀴(510)의 타측에는 전원 공급의 차단 시 제3구동바퀴(510)를 제동하기 위한 제1브레이크(570)가 구비되어 있다.

상기 제1고정기어(591)는 적재판(20)의 저면에 고정된 상태로 결합되어 회전하지 않도록 구비되고, 상기 제1지지부재(590)의 회전축(미도시됨)은 상기 제1고정기어(591)에 상대회전 가능하도록 연결되어 있으며, 제1조향모터(580)는 제1지지부재(590)에 결합되어 있다. 따라서, 상기 제1조향모터(580)의 구동에 의해 제1피니언기어(581)가 회전하게 되면, 상기 제1피니언기어(581)가 기어결합된 제1고정기어(591)를 둘레를 따라 이동하게 되고, 이와 연동하여 제1조향모터(580), 제1지지부재(590), 제3모터(560), 제3구동바퀴(510) 및 제1브레이크(570)가 모두 함께 회전하게 된다. 따라서 제1조향모터(580)의 회전 방향과 회전량에 따라서 제3구동바퀴(510)의 조향 동작이 이루어진다.

상기 제7종동바퀴(520)는 X축 방향으로 배치된 제7종동바퀴 회전축(521)에 결합된다. 상기 제7종동바퀴 회전축(521)의 양단은 제7종동바퀴 회전축 지지부재(522)에 의해 지지되고, 상기 제7종동바퀴 회전축 지지부재(522)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제7회전지지부(523)가 결합되고, 상기 제7회전지지부(523)는 제7고정부재(524)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제7고정부재(524)는 제2레버부재(530)의 Y축 방향 후단부에 결합된다.

상기 제6이송부(600)는 적재판(20)의 Y축 방향 후단부의 하부에 구비되는 구성으로, X축 방향의 양측에 구비되는 제4구동바퀴(610)와 제8종동바퀴(620), 상기 제4구동바퀴(610)와 제8종동바퀴(620)를 X축 방향의 양단에서 지지하며 X축 방향으로 소정 길이를 갖는 제3레버부재(630), 상기 제3레버부재(630)의 길이방향 중간부를 Y축 방향으로 관통하며 지지하는 제3회전축(640), 상기 제3회전축(640)의 양단을 지지하며 적재판(20)의 후단부 하부에 결합된 제3회전축 지지부재(650)를 포함한다.

이러한 제6이송지지부(600)에 의해 적재판(20)의 후단부 하부에 적재판(20)의 일측과 타측 하부에 구비된 보기(bogie)구조와는 축방향이 직각이 되는 또 하나의 보기(bogie)구조가 구비된다.

상기 제4구동바퀴(610)는, 제4모터(660)의 구동에 의해 제4구동바퀴(610)의 중심을 수평방향으로 지나는 제1축(X축) 방향을 중심으로 전후진 구동되고, 제2조향모터(680)의 구동에 의해 제4구동바퀴(610)의 중심을 상하방향으로 지나는 제3축(Z축) 방향을 중심으로 양방향으로 회전되어 조향 구동된다.

상기 제4구동바퀴(610)가 위치하는 적재판(20)의 후방 타측부의 저면에는 제2고정기어(691)가 결합되고, 상기 제2고정기어(691)의 하부에는 상기 제4모터(660)와 상기 제4구동바퀴(610)를 지지하며 상기 제2고정기어(691)와 제3축(Z축)을 중심으로 상대회전 가능한 제2지지부재(690)가 결합되며, 상기 제2조향모터(680)의 축에는 제2피니언기어(681)가 결합되고, 상기 제2피니언기어(681)는 상기 제2고정기어(691)와 기어결합되어 있다.

상기 제4구동바퀴(610)의 타측에는 전원 공급의 차단 시 제4구동바퀴(610)를 제동하기 위한 제2브레이크(670)가 구비되어 있다.

상기 제2고정기어(691)는 적재판(20)의 저면에 고정된 상태로 결합되어 회전하지 않도록 구비되고, 상기 제2지지부재(690)의 회전축(미도시됨)은 상기 제2고정기어(691)에 상대회전 가능하도록 연결되어 있으며, 제2조향모터(680)는 제2지지부재(690)에 결합되어 있다. 따라서, 상기 제2조향모터(680)의 구동에 의해 제2피니언기어(681)가 회전하게 되면, 상기 제2피니언기어(681)가 기어결합된 제2고정기어(691)를 둘레를 따라 이동하게 되고, 이와 연동하여 제2조향모터(680), 제2지지부재(690), 제4모터(660), 제4구동바퀴(610) 및 제2브레이크(670)가 모두 함께 회전하게 된다. 따라서 제2조향모터(680)의 회전 방향과 회전량에 따라서 제4구동바퀴(610)의 조향 동작이 이루어진다.

상기 제8종동바퀴(620)는 X축 방향으로 배치된 제8종동바퀴 회전축(621)에 결합된다. 상기 제8종동바퀴 회전축(621)의 양단은 제8종동바퀴 회전축 지지부재(622)에 의해 지지되고, 상기 제8종동바퀴 회전축 지지부재(622)의 상부에는 Z축을 중심으로 회전 가능한 제8회전지지부(623)가 결합되고, 상기 제8회전지지부(623)는 제8고정부재(624)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제8고정부재(624)는 제3레버부재(630)의 X축 방향 타측부에 결합된다.

본 실시예의 구성에 의하면, 적재판(20)의 전방 일측부에 구비되는 제3구동바퀴(510)와, 적재판(20)의 후방 타측부에 구비되는 제4구동바퀴(610)를 각각 전후진 및 조향 구동이 가능하도록 구성함으로써 적재물 운반장치(2)의 전후진 및 조향 동작을 안정적으로 제어할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

1,2 : 적재물 운반장치 10,20 : 적재판
100 : 제1이송지지부 110 : 제1모터
111 : 제1감속기 120 : 제1구동바퀴
121 : 제1구동바퀴 회전축 122 : 제1구동바퀴 회전축 지지부재
130 : 제1종동바퀴 131 : 제1종동바퀴 회전축
132 : 제1종동바퀴 회전축 지지부재 133 : 제1회전지지부
134 : 제1고정부재 140 : 제1레버부재
150 : 제1회전축 160 : 제1회전축 지지부재
200 : 제2이송지지부 210 : 제2모터
211 : 제2감속기 220 : 제2구동바퀴
221 : 제2구동바퀴 회전축 222 : 제2구동바퀴 회전축 지지부재
230 : 제2종동바퀴 231 : 제2종동바퀴 회전축
232 : 제2종동바퀴 회전축 지지부재 233 : 제2회전지지부
234 : 제2고정부재 240 : 제2레버부재
250 : 제2회전축 260 : 제2회전축 지지부재
300 : 제3이송지지부 310 : 제3종동바퀴
311 : 제3종동바퀴 회전축 312 : 제3종동바퀴 회전축 지지부재
313 : 제3회전지지부 314 : 제3고정부재
320 : 제4종동바퀴 321 : 제4종동바퀴 회전축
322 : 제4종동바퀴 회전축 지지부재 323 : 제4회전지지부
324 : 제4고정부재 330 : 제3레버부재
340 : 제3회전축 350 : 제3회전축 지지부재
G1,G2,G3 : 유격 2 : 적재물 운반장치
20 : 적재판 400 : 제4이송지지부
410 : 제5종동바퀴 411 : 제5종동바퀴 회전축
412 : 제5종동바퀴 회전축 지지부재 413 : 제5회전지지부
414 : 제5고정부재 420 : 제6종동바퀴
421 : 제6종동바퀴 회전축 422 : 제6종동바퀴 회전축 지지부재
423 : 제6회전지지부 424 : 제6고정부재
430 : 제1레버부재 440 : 제1회전축
450 : 제1회전축 지지부재 500 : 제5이송지지부
510 : 제3구동바퀴 520 : 제7종동바퀴
521 : 제7종동바퀴 회전축 522 : 제7종동바퀴 회전축 지지부재
523 : 제7회전지지부 524 : 제7고정부재
530 : 제2레버부재 540 : 제2회전축
550 : 제2회전축 지지부재 560 : 제3모터
570 : 제1브레이크 580 : 제1조향모터
581 : 제1피니언기어 590 : 제1지지부재
591 : 제1고정기어 600 : 제6이송지지부
610 : 제4구동바퀴 620 : 제8종동바퀴
621 : 제8종동바퀴 회전축 622 : 제8종동바퀴 회전축 지지부재
623 : 제8회전지지부 624 : 제8고정부재
630 : 제3레버부재 640 : 제3회전축
650 : 제3회전축 지지부재 660 : 제4모터
670 : 제2브레이크 680 : 제2조향모터
681 : 제2피니언기어 690 : 제2지지부재
691 : 제2고정기어

Claims (10)

1. 적재 대상물이 안착되는 적재판;
   상기 적재판의 일측 하부에 연결되며 제1축 방향으로 배치된 제1회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축에 직교하는 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제1레버부재;
   상기 적재판의 타측 하부에 연결되며 상기 제1축 방향으로 배치된 제2회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제2축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제2축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제2레버부재; 및
   상기 적재판의 후단부 하부에 연결되며 상기 제2축 방향으로 배치된 제3회전축을 중심으로 상기 적재판에 대하여 상대 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1축 방향으로 소정 길이를 가지며 상기 제1축 방향의 양단에는 각각 바퀴가 지지된 제3레버부재;
   를 포함하는 적재물 운반장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1회전축은 상기 제1레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제1회전축의 양단은 상기 적재판의 일측부 저면에 결합된 제1회전축 지지부재에 의해 지지되며,
   상기 제2회전축은 상기 제2레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제2회전축의 양단은 상기 적재판의 타측부 저면에 결합된 제2회전축 지지부재에 의해 지지되며,
   상기 제3회전축은 상기 제3레버부재의 길이방향 중간부에 관통되어 연결되고, 상기 제3회전축의 양단은 상기 적재판의 후단부 하부에 결합된 제3회전축 지지부재에 의해 지지된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1회전축 지지부재는 상기 제1레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제1레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제1축과 상기 제2축에 직교하는 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제1회전축을 지지하고,
   상기 제2회전축 지지부재는 상기 제2레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제2레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제2회전축을 지지하며,
   상기 제3회전축 지지부재는 상기 제3레버부재가 수평 상태일 때를 기준으로 상기 제3레버부재와 상기 적재판 사이에 상기 제3축 방향으로 유격이 형성되도록 상기 제3회전축을 지지하는 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제1구동바퀴와 제1종동바퀴가 지지되고,
   상기 제2레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제2구동바퀴와 제2종동바퀴가 지지되며,
   상기 제3레버부재의 상기 제1축 방향의 양단에는 제3종동바퀴와 제4종동바퀴가 지지된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1구동바퀴는 제1모터와 제1감속기에 연결되어 상기 제1축 방향의 제1구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 구동되고,
   상기 제2구동바퀴는 제2모터와 제2감속기에 연결되어 상기 제1축 방향의 제2구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1종동바퀴와 제2종동바퀴와 제3종동바퀴 및 제4종동바퀴는, 각각 상기 제1축과 상기 제2축에 직교하는 제3축을 중심으로 회전 가능한 제1회전지지부와 제2회전지지부와 제3회전지지부 및 제4회전지지부에 연결되어 상기 제3축을 중심으로 회전 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1구동바퀴는, 상기 제1축 방향으로 배치된 제1구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2축 방향을 기준으로 상기 제1종동바퀴와 상기 제3종동바퀴 사이에 구비되며,
   상기 제2구동바퀴는, 상기 제1축 방향으로 배치된 제2구동바퀴 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2축 방향을 기준으로 상기 제2종동바퀴와 상기 제4종동바퀴 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제5종동바퀴와 제6종동바퀴가 지지되고,
   상기 제2레버부재의 상기 제2축 방향의 양단에는 제3구동바퀴와 제7종동바퀴가 지지되며,
   상기 제3레버부재의 상기 제1축 방향의 양단에는 제4구동바퀴와 제8종동바퀴가 지지된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3구동바퀴는, 제3모터의 구동에 의해 상기 제1축을 회전중심으로 전후진 구동되고, 제1조향모터의 구동에 의해 상기 제1축과 제2축에 직교하는 제3축을 회전중심으로 조향 구동되며,
   상기 제4구동바퀴는, 제4모터의 구동에 의해 상기 제1축을 회전중심으로 전후진 구동되고, 제2조향모터의 구동에 의해 상기 제1축과 제2축에 직교하는 제3축을 회전중심으로 조향 구동되는 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제3구동바퀴가 위치하는 상기 적재판의 전방 일측부의 저면에는 제1고정기어가 결합되고, 상기 제1고정기어의 하부에는 상기 제3모터와 상기 제3구동바퀴를 지지하며 상기 제3축을 중심으로 상기 제1고정부재와 상대회전 가능한 제1지지부재가 결합되며, 상기 제1조향모터의 축에는 제1피니언기어가 결합되고, 상기 제1피니언기어는 상기 제1고정기어와 기어결합되며,
    상기 제4구동바퀴가 위치하는 상기 적재판의 후방 타측부의 저면에는 제2고정기어가 결합되고, 상기 제2고정기어의 하부에는 상기 제4모터와 상기 제4구동바퀴를 지지하며 상기 제3축을 중심으로 상기 제3고정부재와 상대회전 가능한 제2지지부재가 결합되며, 상기 제2조향모터의 축에는 제2피니언기어가 결합되고, 상기 제2피니언기어는 상기 제2고정기어와 기어결합된 것을 특징으로 하는 적재물 운반장치.

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