KR100751567B1 - 전동랙 및 스태커 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법 - Google Patents

전동랙 및 스태커 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법 Download PDF

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이영원
윤종환
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Abstract

본 발명은 설치비용을 절감할 수 있으며 안정적으로 구현할 수 있는 전동랙 및 스태커 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 전동랙 및 스태커 크래인을 이용한 입출고 장치는 물품을 수납하며 구동신호에 의해 입고 또는 출고해야 할 물품의 열이 개방되는 전동랙과,
천장에 지지되며 서로 교차하는 방향으로 설치되는 복수의 레일에 의해 전후, 좌우, 상하 방향으로 이동 가능하며, 상하 방향의 레일을 중심으로 회전할 수 있는 스태커가 설치된 스태커 크레인을 포함한다.

Description

전동랙 및 스태커 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법{In/Out Handling Device And Method By Electric Mobile Rack And Stacker Crane}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
도 2는 도 1의 크레인 부분을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에서 A에서 바라본 측단면도.
도 4는 도 2에서 B에서 바라본 측단면도.
도 5는 도 1의 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치의 입고 방법을 나타낸 흐름도.
도 6은 도 1의 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치의 출고 방법을 나타낸 흐름도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 전동랙 101: 랙
200: 스태커 크레인 210: 가이드레일
220: 빔 230: 트롤리
240: 턴테이블장치 250: 마스터
260: 스태커 261: 포크
300: 제어부
본 발명은 전동랙 입출고 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동 모빌랙과 천장에 설치되는 스태커 크레인을 이용하여 대형 창고 등에서 물품의 입출고를 자동화한 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전동 모빌랙(이하 전동랙이라 함)은 기존 고정랙으로 설치된 창고에서 랙과 랙 사이에 지게차가 이동하기 위한 다수개의 통로를 없애고 가변되는 1개의 통로만을 사용함으로써 고정랙의 2배이상의 물품을 보관할 수 있는 장치이다. 스태커 크레인(Stacker Crane)은 랙과 랙 사이의 통로에 진입하여 입고 및 출고할 제품을 포크(Fork)에 싣고 지정된 컨베이어장치까지 이동시키는 장치이다.
이와 같은 전동랙과 스태커 크레인을 이용한 전동랙 입출고 장치 및 방법의 한 예가 대한민국 공개특허공보 2000-66060호에 개시되어 있다. 그러나, 상기 전동랙 입출고 장치 및 방법에서는 랙과 랙 사이의 통로로 스태커 크레인을 진입시키기 위해 각 랙의 상부 및 하부에 스태커 크레인의 주행을 안내하는 가이드레일을 설치하였다. 또한, 스태커 크레인을 탑재한 상태로 지정된 열의 입구로 이동시키는 횡형기를 설치하였다.
그러나, 상기의 전동랙 입출고 장치 및 방법에서는 각 랙의 상부 및 하부에 스태커 크레인을 안내하기 위한 가이드레일과 스태커 크레인이 탑재된 상태로 지정된 열의 입구로 이동시키는 횡형기를 설치해야 했으므로 많은 비용이 소요되었다.
또한, 바닥에 횡형기를 이동시키기 위한 레일을 설치하여야 했는데, 이와 같은 레일은 지게차 등이 이동하는데 있어 장애물이 되었으며, 지게차가 상기 레일 위를 지나갈 때 파손되어 상기 장치의 작동이 불안정해지는 경우가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 랙과 랙 사이의 통로로 스태커 크레인을 이동시키기 위해 각 랙의 상부 및 하부에 설치되는 레일이 필요 없는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 바닥에 횡형기를 이동시키기 위한 레일이 설치되지 않아 지게차 등과 같은 장비가 이동하는데 있어서도 장애가 되지 않으며, 레일이 파손된 염려가 없어 장치를 보다 안정적으로 운용할 수 있는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치는 물품을 수납하며 구동신호에 의해 입고 또는 출고해야 할 물품의 열이 개방되는 전동랙과, 천장에 지지되며 서로 교차하는 방향으로 설치되는 복수의 레일에 의해 전후, 좌우, 상하 방향으로 이동 가능하며, 상하 방향의 레일을 중심으로 회전할 수 있는 스태커가 설치된 스태커 크레인을 포함하 는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스태커 크레인은 상기 전동랙의 상부에 설치되며 상기 전동랙이 이동하는 방향으로 설치되는 한쌍의 가이드레일과, 상기 한쌍의 가이드레일에 양단이 지지되어 전후방향으로 주행하는 빔과, 상기 빔에 형성된 주행레일에 지지되어 좌우방향으로 주행하는 트롤리와, 상기 트롤리 상에서 회전하는 턴테이블장치와, 상기 턴테이블장치에 일단이 결합되며 상기 턴테이블장치 하부로 연장된 마스터와, 상기 마스터를 따라 상하방향으로 주행하는 스태커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빔의 양측에는 상기 가이드레일에 지지되어 이동하는 제1바퀴가 설치되고, 상기 바퀴는 제1모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트롤리의 하부에는 상기 주행레일에 지지되어 이동하는 제2바퀴가 설치되고, 상기 바퀴는 제2모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 턴테이블 장치는 상기 트롤리 상에서 회전가능 하게 지지되고, 상기 턴테이블 장치는 제3모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스태커에는 상기 마스터 상을 주행할 수 있도록 제3바퀴가 설치되며, 상기 스태커는 체인에 의해 제4모터와 연결되어 구동되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 방법은 전동랙으로 물품을 입고해야 할 열이나 전동랙에 적재된 물품을 출고해야 할 열을 개방되는 단계; 상기 전동랙의 상부에 설치되며 상기 전동랙이 이동하 는 방향으로 설치되는 한쌍의 가이드레일과, 상기 한쌍의 가이드레일에 양단이 지지되어 주행하는 빔을 이용하여 상기 물품을 전후방향으로 이동시키는 단계; 상기 빔에 형성된 주행레일에 지지되어 주행하는 트롤리를 이용하여 상기 물품을 좌우방향으로 이동시키는 단계; 상기 트롤리 상에 설치된 턴테이블장치와 상기 턴테이블장치에 일단이 결합되며 상기 턴테이블장치 하부로 연장된 마스터와, 상기 마스터를 따라 주행하는 스태커를 이용하여 상기 물품을 상하방향으로 이동시키는 단계; 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 물품을 회전시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 물품을 수납하는 복수개의 랙(101)이 구비되며 입고 및 출고가 지정된 랙(101)을 이동시켜 크레인이 진입할 수 있도록 통로가 개방되는 전동랙(100)과, 천장에 고정된 복수개의 레일에 의해 전후, 좌우, 상하방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 회전 또한 가능한 스태커 크레인(200)과, 전동랙(100) 및 스태커 크레인(200)을 제어하기 위한 제어부(300)와 물품이 입고 및 출고되는 입,출고대(340,350)를 포함한다.
전동랙(100)은 평상시에는 랙(101)을 한쪽으로 밀착시켜 놓았다가 입고나 출 고 등의 작업이 필요할 때에만 입고 또는 출고가 지정된 랙(101)을 이동시켜 스태커 크레인(200)이 진입할 수 있도록 통로를 개방한다. 따라서, 종래의 고정랙에 비해 3배 이상의 물품을 적재할 수 있다.
이와 같은 전동랙(100)의 하부에는 전동랙(100)이 이동할 수 있도록 레일(102)이 설치되어 있으며, 입고 또는 출고가 지정된 랙(101)을 레일(102)을 따라 이동시키는 전동랙 구동부(미도시)가 설치된다.
한편, 천장에는 입고대(340)에 입고된 물품을 이동시켜 랙(101)에 적재하거나, 랙(101)에 적재된 물품을 출고대(350)로 이동시키기 위한 스태커 크레인(200)이 설치된다. 이와 같이 스태커 크레인(200)을 천장에 설치한 이유는 지게차와 같은 장비가 이동하는데 있어 장애물이 되지 않도록 하기 위함이다.
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 스태커 크레인(200)은 전동랙(100)이 이동하는 방향으로 설치되는 한쌍의 가이드레일(210)과, 한쌍의 가이드레일(210)에 양단이 지지되어 전후방향으로 주행하는 빔(220)과, 빔(220)에 형성된 주행레일(221)에 지지되어 좌우방향으로 주행하는 트롤리(230)와, 트롤리(230) 상에서 회전하는 턴테이블장치(240)와, 턴테이블장치(240)에 일단이 결합되며 상기 턴테이블장치(240) 하부로 연장된 마스터(250)와, 마스터(250)를 따라 상하방향으로 주행하는 스태커(260)를 포함하여 구성된다.
한쌍의 가이드레일(210)은 전동랙(100)이 이동하는 방향, 즉 전후방향으로 창고 등의 천장에 고정되도록 설치된다. 이와 같은 한쌍의 가이드레일(210) 사이의 간격은 전동랙(100)을 이동시키기 위한 한쌍의 레일(102)의 간격보다 넓게 형성된 다. 이와 같이 형성한 이유는 빔(220)이 전후방향으로 이동할 때 마스터(250)가 랙(101)에 걸리지 않고 이동할 수 있도록 하기 위함이다.
가이드레일(210)에는 가이드레일(210)의 설치방향, 즉 전후방향으로 주행하는 빔(220)이 설치된다. 빔(220)이 가이드레일(210)을 따라 주행할 수 있도록 빔(220)의 양측에는 가이드레일(210)에 지지되어 회전하는 제1바퀴(225)가 설치되고, 제1바퀴(225)는 제1모터(226)에 의해 구동된다. 또한, 빔(220)의 상부에는 소정간격 이격된 한 쌍의 주행레일(221)이 형성되어 있다.
주행레일(221) 위에는 주행레일(221)에 의해 지지되어 주행하는 트롤리(230)가 설치되어 상기 빔(220)을 따라 좌우방향으로 주행할 수 있다. 트롤리(230)가 빔(220)을 따라 주행할 수 있도록 트롤리(230)의 하부에는 상기 주행레일(221)에 지지되어 회전하는 제2바퀴(235)가 설치되고, 제2바퀴(235)는 제2모터(236)에 의해 구동된다.
트롤리(230) 상에는 트롤리(230)에 대해 회전 가능한 턴테이블장치(240)가 설치되며, 턴테이블장치(240)의 하측으로는 마스터(250)가 결합되어 있다.
턴테이블장치(240)와 트롤리(230) 사이에는 턴테이블장치(240)가 회전할 때 마찰력을 줄여주도록 베어링(미도시)과 같은 부재가 게재되어 있으며, 턴테이블장치(240)는 제3모터(246)와 기어 결합되어 회전된다. 즉, 상기 턴테이블장치(240) 둘레 하부에는 상기 트롤리(230) 에 고정되며 내주에 기어가 가공되어 있는 기어부재(미도시)가 마련될 수 있고, 상기 제3모터(246)의 회전축은 턴테이블장치(240)를 관통하여 하부로 연장되며, 턴테이블장치(240) 하부로 연장된 제3모터(246)의 회전축에는 상기 기어부재(미도시) 내주에 내접되는 치차(미도시)가 결합될 수 있다. 따라서 이러한 경우 제3모터(246)의 구동시 턴테이블장치(240)는 상기 치차(미도시)가 상기 기어부재(미도시)의 기어를 따라 회전하게 되면서 회전할 수 있게 된다.
턴테이블장치(240)와 결합되며 하측으로 연장된 마스터(250)는 H빔 또는 I빔과 같은 부재로 형성되며 양측면에는 스태커(260)가 상하로 이동할 수 있도록 레일(251)이 형성된다. 상기 마스터(250)에는 상하방향으로 이동 가능한 스태커(260) 가 설치되는데, 스태커(260)에는 물품을 싣고 내릴 수 있도록 포크(261)가 형성되어 있다.
스태커(260)가 마스터(250)에 형성된 레일(251)에 안내되어 상하방향으로 주행할 수 있도록 스태커(260)에는 제3바퀴(262)가 설치되며, 스태커(260)는 체인(265)에 의해 제4모터(266)와 연결되어 구동된다.
상기와 같이 구성된 스태커 크레인(200)에서 물품을 적재하는 스태커(260)는 전후, 좌우, 상하방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 회전까지 가능하게 되어 자유자재로 움직일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입고 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
입고대(340)에 물품을 적재한다.(S401) 입고대(340)는 컨베이어 장치와 연계되어 있어, 컨베이어 장치에 물품을 올려놓으면 입고할 물품이 입고대(340)로 이동한다.
입고위치정보를 입력하고 입고명령을 인가한다.(S402) 이는 사용자가 호스트 컴퓨터(미도시)에서 물품을 입고할 위치를 정하고 명령을 인가하는 것이다.
스태커(260)가 입고대(340)로 이동하여 입고대(340)에 적재된 물품을 싣는다.(S403) 스태커(260)가 입고대(340)로 이동할 때에는 트롤리(230)가 일측으로 밀착된 상태에서 빔(220)이 전후방향으로 이동하여 빔(220)의 이동 시에 마스터(250)가 랙(101)에 걸리지 않도록 한다.
빔(220)이 입고가 지정된 열의 입구로 이동함과 동시에 전동랙(100)은 지정 열을 개방한다.(S404) 빔(220)이 전후방향으로 이동하여 물품을 싣은 스태커(260)를 지정된 열의 입구로 이동시킨다.
트롤리(230)가 지정번지로 이동한다.(S405) 지정열의 입구에서 트롤리(230)를 좌우방향으로 이동시켜 스태커(260)를 지정번지로 이동시킨다.
스태커(260)를 이동시켜 랙(101)에 물품을 내린다.(S406) 지정번지에서 스태커(260)를 상하방향으로 이동 및 회전시켜 지정된 랙(101)에 물품을 내린다.
스태커(260)는 지정열 및 지정번지에서 정해진 위치로 복귀한다.(S407)
이는 다음 명령에 따라 신속하게 이동하기 위함이다.
제어부(300)로 결과를 전송한다.(S408)
다른 입고 또는 출고명령이 있는지를 판단(S409,S410)하고 명령이 없으면 끝낸다.
도 6는 본 발명에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 출고 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
출고위치정보를 입력하고 출고명령을 인가한다.(S501)
빔(220)이 출고가 지정된 열의 입구로 이동함과 동시에 전동랙(100)은 지정열을 개방한다.(S502)
트롤리(230)가 지정번지로 이동한다.(S503)
스태커(260)를 이동시켜 지정된 랙에서 물품을 싣는다.(S504)
트롤리(230)가 지정열의 입구로 이동한다.(S505)
빔(220)이 출고대(350)로 이동한다.(S506)
스태커(260)가 출고대(350)에 물품을 내린다.(S507)
스태커(260)는 출고대(350)에서 정해진 위치로 복귀한다.(S508)
제어부(300)로 결과를 전송한다.(S509)
다른 입고 또는 출고명령이 있는지를 판단(S510,S511)하고 명령이 없으면 끝낸다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치를 컨베이어 장치와 연계시키면 창고에 적재될 물품의 자동입고 및 출고된 물품의 자동출고를 수행하게 되어 인력이 거의 불필요하게 된다.
또한, 바닥에 설치되는 레일의 수를 최소로 할 수 있어 레일의 파손을 방지하여 안정적인 입출고 장치를 실현할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법에 의하면 각 랙의 상부 및 하부에 다수의 레일을 설치할 필요가 없으며, 전후, 좌우, 상하방향으로 하나씩의 레일만 설치하면 되므로 비용을 절감할 수 있다.
또한, 스태커를 이동시키기 위해 바닥에 설치되는 레일이 없으므로 지게차와 같은 장비가 이동하는데 있어서도 편했으며, 상기 장비들에 의해 스태커를 이동시키는 레일 등이 파손된 우려가 없어 안정적인 입출고 장치 및 방법을 구현할 수 있다.

Claims (7)

  1. 물품을 수납하며 구동신호에 의해 입고 또는 출고해야 할 물품의 열이 개방되는 전동랙과,
    천장에 지지되며 서로 교차하는 방향으로 설치되는 복수의 레일에 의해 전후, 좌우, 상하 방향으로 이동 가능하며, 상하 방향의 레일을 중심으로 회전할 수 있는 스태커가 설치된 스태커 크레인을 포함하되,
    상기 스태커 크레인은 상기 전동랙의 상부에 설치되며 상기 전동랙이 이동하는 방향으로 설치되는 한쌍의 가이드레일과, 상기 한쌍의 가이드레일에 양단이 지지되어 전후방향으로 주행하는 빔과, 상기 빔에 형성된 주행레일에 지지되어 좌우방향으로 주행하는 트롤리와, 상기 트롤리 상에서 회전하는 턴테이블장치와, 상기 턴테이블장치에 일단이 결합되며 상기 턴테이블장치 하부로 연장된 마스터와, 상기 마스터를 따라 상하방향으로 주행하는 스태커를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 빔의 양측에는 상기 가이드레일에 지지되어 이동하는 제1바퀴가 설치되고, 상기 제1바퀴는 제1모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 트롤리의 하부에는 상기 주행레일에 지지되어 이동하는 제2바퀴가 설치되고, 상기 제2바퀴는 제2모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 턴테이블 장치는 상기 트롤리 상에서 회전가능 하게 지지되고, 상기 턴테이블 장치는 제3모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스태커에는 상기 마스터 상을 주행할 수 있도록 제3바퀴가 설치되며, 상기 스태커는 체인에 의해 제4모터와 연결되어 구동되는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 장치.
  7. 전동랙으로 물품을 입고해야 할 열이나 전동랙에 적재된 물품을 출고해야 할 열을 개방되는 단계;
    상기 전동랙의 상부에 설치되며 상기 전동랙이 이동하는 방향으로 설치되는 한쌍의 가이드레일과, 상기 한쌍의 가이드레일에 양단이 지지되어 주행하는 빔을 이용하여 상기 물품을 전후방향으로 이동시키는 단계;
    상기 빔에 형성된 주행레일에 지지되어 주행하는 트롤리를 이용하여 상기 물품을 좌우방향으로 이동시키는 단계;
    상기 트롤리 상에 설치된 턴테이블장치와 상기 턴테이블장치에 일단이 결합되며 상기 턴테이블장치 하부로 연장된 마스터와, 상기 마스터를 따라 주행하는 스태커를 이용하여 상기 물품을 상하방향으로 이동시키는 단계;
    상기 턴테이블을 회전시켜 상기 물품을 회전시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동랙 및 크레인을 이용한 입출고 방법.
KR1020060033026A 2006-04-12 2006-04-12 전동랙 및 스태커 크레인을 이용한 입출고 장치 및 방법 KR100751567B1 (ko)

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