KR100978297B1 - 다기능 컨테이너 자가 하역 장치 및 그의 스큐 보정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨테이너 하역장치중 자가하역장치의 상부아암 구조를 개선한 컨테이너의 하역장치 및 그의 스큐 보정 시스템을 제공한다.

상기 스큐 감지 시스템은 개선된 상부아암과 컨테이너의 스큐 상태를 판단하는 스큐 감지 초음파 센서와 트위스트 락의 위치를 산출하고 조정하는 틸팅 제어부를 포함한다. 상기 상부아암은 픽업시 컨테이너를 고정하는 트위스트 락과, 상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서와, 상기 트위스트 락을 좌우로 위치 조정하는 틸팅 실린더를 포함한다.

이러한 스큐 감지 시스템은 자가하역차량과 컨테이너의 정렬 상태가 좋지 않아 스큐가 발생하더라도 트위스트락의 위치를 조정하여 안정적인 컨테이너의 자가하역이 이루어지도록 도와준다.

컨테이너, 하역, 이송, 스큐, 아암

Description

다기능 컨테이너 자가 하역 장치 및 그의 스큐 보정 시스템{Apparatus for handling container and Skew resistance system thereof}

본 발명은 컨테이너의 하역장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너의 하역장치의 상부아암 구조를 개선하여 컨테이너의 상하차를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 컨테이너의 하역장치 및 그의 스큐 보정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 컨테이너 터미널의 생산성 및 경제성을 향상시키기 위해서는 컨테이너 하역장비와 컨테이너 이송장비의 대기시간의 최소화가 필수 불가결하다. 이를 위해 컨테이너 하역장비가 야드 바닥에 내려놓은 컨테이너를 집거나, 싣고 있는 컨테이너를 바닥에 내려놓을 수도 있고 컨테이너 하역장비로부터 직접 컨테이너를 받거나 싣고 있는 컨테이너를 컨테이너 하역장비가 직접 집을 수 있는 다기능 하역장치가 연구되었다.

그런데 상기 다기능 하역장치의 구조로는 차량과 컨테이너의 정렬 상태가 좋지 않으면 스큐가 발생하여 컨테이너의 상하차가 원활하게 수행되지 않는다. 따라서 컨테이너의 스큐가 발생하더라도 안정적인 컨테이너의 상하차가 가능하도록 개선이 필요하다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 컨테이너와 차량의 정렬 상태가 맞지 않아 스큐가 발생하더라도 안정적인 컨테이너의 상하차를 모두 용이하게 실시할 수 있는 컨테이너의 하역장치 및 그의 스큐 보정 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 컨테이너의 하역장치의 스큐 보정 시스템은,

컨테이너 이송차량과 컨테이너의 정렬 상태를 감지하여 하역 작업을 유도하는 스큐 보정 시스템으로서,

상기 컨테이너의 정렬 상태에 따른 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서;

상기 스큐 감지 초음파 센서에 감지된 컨테이너의 위치에 따라 상기 컨테이너 이송차량의 트위스트 락의 위치를 조정하는 틸팅 실린더;

상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 포함한다.

본 발명의 특징에 따른 컨테이너의 하역장치는,

컨테이너를 상차 또는 하차하는 컨테이너의 하역장치로서,

컨테이너를 고정하기 위한 트위스트 락;

상기 트위스트 락을 좌우로 위치 조정하기 위한 틸팅 실린더;

상기 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서;

상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 상기 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 실시예에서는 컨테이너 하역장치에서 자가 상/하차시 차량과 컨테이너의 정렬 상태가 좋지 않더라도 안정적인 자가 하역이 가능하다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도1 및 도2 는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 컨테이너 자가 하역 장치의 전체 구성도 이다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 자가 하역 장치는 프레임(100)과, 상기 프레임(100)의 양측에 각각 배치되어 컨테이너를 하역하는 이동형 로딩아암(101,102)과, 상기 프레임(100)의 중간에 배치되어 컨테이너 하역작업을 진행하는 고정형 로딩아암(103)을 포함한다.

상기 이동형 로딩아암은 도1 및 도2 에 도시된 바와 같이, 프레임(100)의 양측에 각각 이동가능하게 배치된다. 따라서, 컨테이너에 대한 하역작업을 하는 경우, 각각의 이동형 로딩아암(101,102)이 이동하여 컨테이너를 픽업하게 된다.

이러한 한 쌍의 이동형 로딩아암(101,102)은 동일한 구조를 가지므로, 이하, 하나의 이동형 로딩아암(101)에 의하여 설명한다.

상기 이동형 로딩아암(101)은 서로 마주보는 로딩아암(31,32)으로 이루어지며, 이 로딩아암(31,32)에 의하여 컨테이너에 대한 하역작업을 진행할 수 있다.

이러한 이동형 로딩아암(101)은 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 프레임(100)에 이동 가능하게 장착되는 아웃터 마스터(Outer Master;33)와, 상기 아웃터 마스터(33)의 내측에 승하강 가능하게 장착되는 인너 마스터(34)와, 상기 인너 마스터(34)와 아웃터 마스터(33)를 연결함으로써 인너 마스터(34)를 승하강시키는 실린더 조립체(35)를 포함한다.

상기 아웃터 마스터(33)는 그 하단에 힌지 가능하게 장착되는 로어암(36)을 구비한다. 이러한 로어암(36)은 로어암 실린더 조립체(37)에 연결됨으로써 상하로 힌지 운동이 가능하다.

즉, 상기 로어암 실린더 조립체(37)의 상부는 아웃터 마스터(33)의 하부(36a)에 연결되고, 하부는 로어암(36)에 연결된다.

따라서, 상기 로어암 실린더 조립체(37)가 작동하는 경우, 상기 로어암(36)이 상하로 힌지 운동을 함으로써 컨테이너(C)의 저부를 지지할 수 있다.

그리고, 상기 인너 마스터(34)의 상부에는 상부 아암(50)이 구비되어 컨테이너를 픽업할 수 있다. 이러한 상부 아암(50)은 상부 아암 실린더 조립체(57)에 의하여 구동가능하다. 즉, 상부 아암 실린더 조립체(57)의 하부는 인너 마스터(34)의 브래킷(57a)에 연결되고, 상부는 상부 아암(50)에 연결된다.

따라서, 상부 아암 실린더 조립체(57)가 구동 하는 경우, 도6 과 같이 상부 아암(50)이 회전하여 접혀지거나 펼쳐지는 동작이 가능하다.

도5 에 도시된 바와 같이, 상기 상부아암(50)은 컨테이너를 고정하는 트위스트 락(Twist Lock;51)과, 상기 트위스트 락(51)의 위치를 조정하는 틸팅 실린더(Tilting Cylinder;54)와, 트위스트 락(51)의 위치 확인을 위한 틸팅 위치 초음파 센서(Tilting Position Ultrasonic Sensor;56)와 컨테이너의 결합 여부를 판단하는 랜딩핀(Landing Pin;52)을 포함한다.

상기 트위스트 락(51)은 컨테이너(C)의 케스트에 삽입되고 회전하여 결합됨으로써 컨테이너(C)를 픽업할 수 있다. 컨테이너(C)의 결합 유무는 트위스트 락(51) 옆에 위치한 상기 랜딩핀(52)으로 감지할 수 있다. 트위스트 락(51)과 랜딩 핀(52)은 하나의 틸팅 구조체(53)를 이루어 커넥팅 로드(55)를 통해 틸팅 실린더(54)에 연결된다. 틸팅 실린더(54)가 구동하여 커넥팅 로드(55)가 이동함으로써 틸팅 구조체(53) 내의 트위스트 락(51)의 위치를 도7 와 같이 좌우로 조정 가능하다. 트위스트 락(51)의 위치는 상부아암(50)에 부착된 틸팅 위치 초음파 센서(56)에 감지되는 거리로 알 수 있다. 이는 컨테이너(C)의 스큐(Skew)에 의해 픽업이 원활하게 수행되지 못하는 경우를 방지한다.

컨테이너(C)의 스큐는 도4에 도시된 바와 같이 이동형 로딩아암(101)의 아웃터 마스터(33)에 부착된 스큐 감지 초음파 센서(Skew Sensing Ultrasonic Sensor;61)를 이용하여 이동형 로딩아암(101)과 컨테이너(C) 사이의 거리를 측정하는 것으로 감지할 수 있다.

또한, 상기 인너 마스터(34)의 상부에는 안내부재(Container Guiding Device;38)가 구비됨으로써 컨테이너 하역장비로부터 컨테이너(C)를 받을 때 정확한 위치로 유도를 한다.

도 8을 참조하면, 상기 틸팅 제어부(800)는 상기 컨테이너의 스큐에 따른 컨테이너의 위치를 저장하는 컨테이너 위치 저장부(801)와, 상기 트위스트 락의 위치를 저장하는 트위스트 락 위치 저장부(802)와, 상기 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 위치 조정값을 산출하는 분석부(803)와, 산출된 위치 조정값에 맞게 틸팅 실린더(54)를 제어하는 틸팅 실린더 제어부(804)를 포함한다. 이러한 틸팅 제어부(800)는 컨테이너(C)의 스큐에 따라 트위스트 락(51)의 위치를 조정하여 안정적인 컨테이너(C)의 픽업이 이루어질 수 있도록 틸팅 실린터(54)를 제어한다.

이와 같이, 상기한 바와 같은 구조를 포함하는 컨테이너 하역장치에 의하여 컨테이너(C)의 스큐를 보정하고 안정적으로 하역작업을 수행할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 하역장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도9 에 도시된 바와 같이, 컨테이너 하역장치를 이용하여 바닥의 컨테이너(C)를 차량에 적재하는 경우, 먼저, 이동형 로딩아암(101,102)의 위치를 컨테이너(C)의 크기에 맞게 이동시키고 상부 아암 실린더 조립체(57)가 상부 아암(50)을 하강시킨다. 이동형 로딩아암(101,102)의 상부 아암(50)이 하강되어 픽업 준비가 완료 되면, 아웃터 마스터(33)의 스큐 감지 초음파 센서(61)에 컨테이너(C)의 스큐가 감지되는지 확인하고 틸팅 실린더(54)는 트위스트락(51)을 적합한 위치로 조정한다.

상세히 설명하면, 이동형 로딩아암(101,102)의 아웃터 마스터(33)에 부착된 스큐 감지 초음파 센서(61)가 감지한 컨테이너(C)의 케스트 위치와 상부아암(50)의 틸팅 위치 초음파 센서(56)에 감지된 트위스트 락(51)의 위치를 비교하여 트위스트 락과 컨테이너의 케스트 위치가 동일한 위치에 놓여질 수 있도록 트위스트 락의 위치 조정값을 분석(803)한다. 분석된 조정값은 틸팅 실린더 제어부(804)에 넘겨주어 위치 조정값에 맞게 틸팅 실린더(54)를 구동한다. 틸팅 실린더(54)의 구동에 의하여 커넥팅 로드(55)가 이동함으로써 틸팅 구조체(53)가 이동되고 틸팅 구조체(53) 내의 트위스트 락(51)의 위치가 조정된다.

트위스트 락(51)의 위치 조정이 완료 되면, 랜딩핀(52)에서 착상신호가 들어 올 때까지 실린더 조립체(35)를 하강시켜 상부 아암(50)의 트위스트 락(51)이 컨테이너(C) 상부의 코너 케스트에 완전히 삽입되도록 한다. 트위스트 락(51)이 컨테이너(C)의 케스트에 완전히 삽입이 되면 트위스트 락(51)을 회전시킴으로써 케스트와 트위스트 락(51)이 결합되어 분리되지 않도록 한다.

그리고, 실린더 조립체(35)를 상승시켜서 로어암(36)을 하강시킬 수 있을 정도로 컨테이너(C)를 들어올린다. 이때 틸팅 실린더(54)는 트위스트 락(51)을 초기위치로 복귀시켜 컨테이너(C)의 스큐를 바로 잡게 된다.

컨테이너(C)가 로어암(36)이 하강 가능한 높이까지 상승하면 로어암(36)을 하강시켜 컨테이너(C)의 저부를 지지할 수 있도록 한 후 컨테이너(C)를 올려놓는다. 그리고, 상부아암(50)의 트위스트 락(51)을 회전시켜 케스트와 트위스트 락(51)의 결합을 해제한 후, 상부아암(50)을 상승시켜서 트위스트 락(51)을 컨테이너(C)의 케스트로부터 분리한다. 이와 같은 과정을 통하여, 컨테이너 하역장치의 자가 상차과정이 완료된다.

한편, 자가 하역차량에 있는 컨테이너(C)를 컨테이너 터미널의 야드에 내려놓는 작업은 다음과 같은 과정을 통하여 진행된다.

컨테이너(C)의 단독작업를 하는 경우, 먼저, 이동형 로딩아암(101,102)의 상부아암(50)을 하강시킨다. 그리고, 컨테이너(C)의 스큐를 확인하여 트위스트 락(51)의 위치를 조정한 후, 실린더 조립체(35)를 하강시켜 상부아암(50)의 트위스트 락(51)을 컨테이너(C)의 코너 케스트에 삽입시킨다.

상기 상부아암(50)에 구비된 랜딩핀(52)으로부터 하강이 완료 되었다는 신호 가 들어오면, 트위스트락(51)을 시계방향으로 90도 회전시켜 코너 케스트로부터 분리되지 않도록 한다. 그리고, 로어암(36)을 상승시킬 수 있는 높이까지 실린더 조립체(35)를 상승시켜서 컨테이너(C)를 들어올린다.

로어암(36)을 상승시킬 수 있는 높이까지 컨테이너(C)가 상승하면 로어암(36)을 상승시키고, 랜딩핀(52)에서 착상신호가 들어올 될 때까지 실린더 조립체(35)를 하강시켜 컨테이너(C)를 터미널의 야드에 내려놓는다.

랜딩핀(52)에서 착상신호가 들어와 컨테이너(C)가 터미널의 바닥에 완전히 적치된 것을 인식하면, 트위스트 락(51)을 시계방향으로 90도만큼 회전한 후, 실린더 조립체(35)를 상승시킴으로써 트위스트락(51)을 코너 케이트로부터 분리한다. 따라서, 컨테이너 하역장치의 자가 하차동작이 완료된다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여 컨테이너 하역장치에 의한 자가 승하차작업이 완료될 수 있다.

도1 은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 컨테이너의 자가 하역장치의 전체 구성도이다.

도2 는 도1의 평면도이다.

도3 은 도1에 도시된 이동형 로딩아암의 구조를 보여주는 도면이다.

도4 는 도3에 도시된 이동형 로딩아암의 내측을 보여주는 도면이다.

도5 는 도3에 도시된 상부아암의 구조를 보여주는 도면이다.

도6 은 상부 아암이 상부 아암 실린더 조립체에 의해 회전하여 접히고 펼쳐지는 동작을 나타낸 것이다.

도7 는 틸팅 구조체가 틸팅 실린더에 의해 확장되고 수축되는 동작을 나타낸 것이다.

도8 은 본 발명의 실시예에 따른 스큐 감지 장치의 구성도이다.

도9 은 본 발명의 실시예에 따른 스큐 감지 장치를 이용하여 스큐가 발생한 지면의 컨테이너를 상차하는 과정을 나타낸 것이다.

Claims (6)

1. 컨테이너 이송차량과 컨테이너의 정렬 상태를 감지하여 하역 작업을 유도하는 컨테이너 하역장치의 스큐 보정 시스템으로서,

   상기 컨테이너의 정렬 상태에 따른 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서;

   상기 스큐 감지 초음파 센서에 감지된 컨테이너의 위치에 따라 상기 컨테이너 이송차량의 트위스트 락의 위치를 조정하는 틸팅 실린더;

   상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

   상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 포함하는 컨테이너 하역장치의 스큐 보정 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 틸팅 제어부는,

   상기 컨테이너의 위치와 상기 트위스트 락의 위치를 비교하여 틸팅 조정될 위치를 산출하는 위치 분석부;

   상기 분석부에서 산출된 위치로 틸팅 실린더를 구동하는 틸팅 실린더 제어부를 포함하는 컨테이너 하역장치의 스큐 보정 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 틸팅 제어부는,

   상기 컨테이너의 스큐에 따른 컨테이너의 위치를 저장하는 컨테이너 위치 저장부와,

   상기 트위스트 락의 위치를 저장하는 트위스트 락 위치 저장부를 더 포함하는 컨테이너 하역장치의 스큐 보정 시스템.
4. 컨테이너를 상차 또는 하차하는 컨테이너의 하역장치로서,

   컨테이너를 고정하기 위한 트위스트 락;

   상기 트위스트 락을 좌우로 위치 조정하기 위한 틸팅 실린더;

   상기 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서;

   상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

   상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 상기 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 포함하는 컨테이너의 하역장치.
5. 컨테이너를 상차 또는 하차하는 컨테이너의 하역장치로서,

   프레임;

   상기 프레임에 고정적으로 배치되어 하부방향으로 승하강함으로써 상기 컨테이너를 픽업하여 상하차하는 고정형 로딩아암;

   상기 프레임의 양측에 배치되어 수평방향으로 전후진하거나, 승하강함으로써 상기 컨테이너를 픽업하여 상하차시키는 한쌍의 이동형 로딩아암을 포함하고,

   상기 고정형 로딩아암은 상기 프레임에 고정되는 아웃터 마스터와, 상기 아웃터 마스터의 내측에 승하강 가능하게 장착되는 인너 마스터와, 상기 인너 마스터와 아웃터 마스터를 연결함으로써 인너 마스터를 승하강시키는 실린더 조립체와, 상기 인너 마스터에 연결되는 호스 혹은 케이블의 이동 동로가 되는 체인/호스 조립체를 포함하고,

   상기 인너 마스터는 그 상부에 구비되어 컨테이너를 픽업하는 상부암과, 상기 상부암을 구동시키는 상부암 실린더 조립체를 포함하고,

   상기 상부암은 컨테이너를 고정하기 위한 트위스트 락을 포함하고,

   상기 상부암 실린더 조립체는 상기 트위스트 락을 좌우로 위치 조정하기 위한 틸팅 실린더를 포함하고,

   상기 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서; 상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

   상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 상기 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 더 포함하는 컨테이너의 하역장치.
6. 컨테이너를 상차 또는 하차하는 컨테이너의 하역장치로서,

   프레임;

   상기 프레임에 고정적으로 배치되어 하부방향으로 승하강함으로써 상기 컨테이너를 픽업하여 상하차하는 고정형 로딩아암;

   상기 프레임의 양측에 배치되어 수평방향으로 전후진하거나, 승하강함으로써 상기 컨테이너를 픽업하여 상하차시키는 한쌍의 이동형 로딩아암;

   상기 한 쌍의 이동형 로딩아암을 지지하여 상기 프레임상에서 이동시키거나 고정시킬 수 있는 새들 조립체 그리고

   상기 프레임에 구비되어 상기 새들 조립체를 전후진 시킴으로써 상기 이동형 로딩아암을 이동시키는 이송 조립체를 포함하고,

   상기 한 쌍의 이동형 로딩아암은 상기 프레임에 이동 가능하게 장착되는 상기 새들 조립체에 연결되어 전후진가능한 아웃터 마스터와, 상기 아웃터 마스터의 내측에 승하강 가능하게 장착되는 인너 마스터와, 상기 아웃터 마스터의 일측에 구비되어 상기 아웃터 마스터의 전후진을 안내하는 가이드 롤러와, 상기 인너 마스터와 아웃터 마스터를 연결함으로써 상기 인너 마스터를 승하강시키는 실린더 조립체와, 상기 인너 마스터에 연결되는 호스 혹은 케이블의 이동 동로가 되는 체인/호스 조립체를 포함하고,

   상기 인너 마스터는 그 상부에 구비되어 컨테이너를 픽업하는 상부암과, 상기 상부암을 구동시키는 상부암 실린더 조립체를 포함하고,

   상기 상부암은 컨테이너를 고정하기 위한 트위스트 락을 포함하고,

   상기 상부암 실린더 조립체는 상기 트위스트 락을 좌우로 위치 조정하기 위한 틸팅 실린더를 포함하고,

   상기 컨테이너의 위치를 감지하는 스큐 감지 초음파 센서; 상기 트위스트 락의 위치를 감지하는 틸팅 위치 초음파 센서;

   상기 스큐 감지 초음파 센서와 틸팅 위치 초음파 센서에 감지된 컨테이너와 트위스트 락의 위치를 비교 분석하여 상기 틸팅 실린더를 제어하는 틸팅 제어부를 더 포함하는 컨테이너의 하역장치.

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