운반설비 중 보편적 기술의 하나인 EMS (Electric Monorail System)는 천장 트러스에 매달려 운반물을 이송하는 장치로, 공간 활용의 극대화라는 장점과 더불어 저소음 등 작업 환경이 개선된다는 점에서 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 운반물의 하중을 지지하고 고속 이송시 가이드 역할을 하여 이탈을 방지하는 EMS 레일에 대하여 다양한 방법으로 해석하고, 이를 바탕으로 레일 단면 설계의 최적화 방향을 모색한다. 경량이면서 고강성을 지닌 레일은 트러스에 가해지는 하중을 최소화 하고 이로 인한 레일 생산비 절감 및 설치 작업성 향상 등을 기대할 수 있다.
운반설비 중 보편적 기술의 하나인 EMS (Electric Monorail System)는 천장 트러스에 매달려 운반물을 이송하는 장치로, 공간 활용의 극대화라는 장점과 더불어 저소음 등 작업 환경이 개선된다는 점에서 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 운반물의 하중을 지지하고 고속 이송시 가이드 역할을 하여 이탈을 방지하는 EMS 레일에 대하여 다양한 방법으로 해석하고, 이를 바탕으로 레일 단면 설계의 최적화 방향을 모색한다. 경량이면서 고강성을 지닌 레일은 트러스에 가해지는 하중을 최소화 하고 이로 인한 레일 생산비 절감 및 설치 작업성 향상 등을 기대할 수 있다.
Among the material handling system, EMS (Electric Monorail System), which is the facility of transferring the material hanging on truss, has the strength point of the maximum utilization of working space and the improvement of working environment including low-level noise generation. This paper will...
Among the material handling system, EMS (Electric Monorail System), which is the facility of transferring the material hanging on truss, has the strength point of the maximum utilization of working space and the improvement of working environment including low-level noise generation. This paper will introduce the variable method of EMS rail analysis, which has the main role of supporting the whole material weight and guiding them with high-speed transportation, and, based on the analysis, the direction of optimization of the rail design be described. The rail with light-weight and high-strength contributes the reduction of the load of truss, the cost-down of rail production and the easy-installation on site.
Among the material handling system, EMS (Electric Monorail System), which is the facility of transferring the material hanging on truss, has the strength point of the maximum utilization of working space and the improvement of working environment including low-level noise generation. This paper will introduce the variable method of EMS rail analysis, which has the main role of supporting the whole material weight and guiding them with high-speed transportation, and, based on the analysis, the direction of optimization of the rail design be described. The rail with light-weight and high-strength contributes the reduction of the load of truss, the cost-down of rail production and the easy-installation on site.
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문제 정의
4 참조). 그러나 서론에서 언급한 것처럼 레일은 시스템 전체 하중을 지지하면서 동시에 운반물의 이동시 가이드 역할까지 수행하는 등 가장 중요한 부품이기에 본 논문에서는 EMS 레일에 대한 고찰이 목적이었으며, 레일은 2 차원 단면이 일정하기 때문에 2D FEA 로도 충분한 해석을 수행할 수 있었다.
다음 페이지의 Table 1에는 현재 자동차 공장의 다양한 운반설비에 적용되어 있는 EMS 레일 중 높이 180 mm 레일의 단면 및 각각의 특성값이 정리되어 있다. 본 논문에서는 이 다섯 종류 레일을 비교 및 분석하였다.
본 논문에서는 현재 자동차 공장에서 사용되고 있는 EMS 주행 레일을 다양한 방식으로 해석하고, 이를 통해 레일 설계의 최적화 방향을 모색하고자 한다.
제안 방법
보통 레일의 표준 길이를 6m 로 하는 경우가 많기 때문에 각각 6m 길이에 대한 무게를 비교하였다. 그리고, 각 사별로 알루미늄의 재질이 조금씩 다르지만, 본 논문의 주안점은 레일 단면에 대한 최적화이기 때문에 일반적인 알루미늄의 밀도를 기준으로 무게를 산출하였다.
성능/효과
종합적으로 볼 때, ‘A’사의 레일이 무게 대비 응력 분포 및 처짐량에서 가장 효율적인 것으로 결론 지을 수 있다.
63 N/mm2과 거의 비슷하면서 작다. 즉, 가벼운 무게임에도 불구하고 단면에 생성되는 응력 분포가 적절하게 분배되었고, 이는 레일의 전체 수명에도 영향을 미칠 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
EMS 란?
EMS 는 운반설비 중 보편적 기술의 하나로 자주 주행 가능한 캐리어가 알루미늄 재질의 레일 궤도상에서 운반물을 이송하는 시스템이다. 일반적인 운반설비는 체인이나 벨트 등을 이용하여 시스템 상의 제품 전체를 한 번에 연속적으로 이송시키는 데 반해 EMS 는 각 제품을 개별적으로 운송, 저장, 분류시킬 수 있는 진일보된 시스템이다.
EMS가 고속 이송이 가능한 이유?
일반적인 운반설비는 체인이나 벨트 등을 이용하여 시스템 상의 제품 전체를 한 번에 연속적으로 이송시키는 데 반해 EMS 는 각 제품을 개별적으로 운송, 저장, 분류시킬 수 있는 진일보된 시스템이다. 특히 알루미늄 레일 위를 우레탄 등 연질 재질의 바퀴를 이용해 운반하기 때문에 고속 이송이 가능하면서도 타 시스템 대비 정숙한 운영을 할 수 있으며, 천장 공간을 활용하여 시스템을 구성하기 때문에 생산 라인의 공간 활용적인 측면에서도 우월하다. 또한, 각 제품을 개별적으로 취급하기 때문에 제품 분류 및 운송을 작업자 도움 없이 자동으로 실현시킬 수 있다.
EMS의 단점?
또한, 각 제품을 개별적으로 취급하기 때문에 제품 분류 및 운송을 작업자 도움 없이 자동으로 실현시킬 수 있다. 다만 천장 공간을 이용하기 때문에 공장 상부 구조물의 추가적인 보강이 필요하며, 경량화 및 고강성을 얻기 위해 알루미늄 합금 재질을 사용하기 때문에 재료비가 상승하는 단점이 있다.
참고문헌 (4)
Gere, J. M. and Goodno, B. J., 2012, Mechanics of Materials - 8th Edition, Chapter 4, 5 and 6, CL Engineering, New Tech Park, Singapore.
Kaufman, J. G. and Rooy, E. L., 2004, "Properties and Performance of Aluminum Castings," Aluminum Alloy Castings - Properties, Processes, and Applications, ASM International, Materials Park, OH.
2003, "Specification for Electric Overhead Traveling Cranes for Steel Mill Service," American Iron and Steel Engineers (AISE), Technical Report No. 6, Part II, Pittsburgh, Pennsylvania.
2010, "Top Running and Under Running Single Girder Cranes," Club Managers Association of America (CMAA), Specification #74, 3.5.5, Charlotte, North Carolina.
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