KR101140814B1 - 물류 자동화 창고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물류 자동화 창고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보관물을 자동으로 적재 및 인출할 수 있도록 된 물류 자동화 창고에 관한 것으로, 본 발명에 따른 물류 자동화 창고는 물류가 저장될 수 있게 형성되어 있는 보관유닛과, 상기 보관유닛의 일측에 형성된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치된 이동부와, 상기 이동부에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되며, 상기 물류를 상기 보관유닛의 보관함으로 입출고 시키는 핸들링 포크유닛과, 상기 이동부가 상기 가이드레일을 따라 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제1 구동부와, 상기 핸들링 포크유닛이 상기 이동부를 따라 승하강 되게 하는 제2 구동부를 포함하는 구동유닛과, 상기 구동유닛과 핸들링 포크유닛이 설정된 순서에 따라 구동되도록 구동신호를 인가하는 제어부를 구비한다.
본 발명에 따른 물류 자동화 창고는 자동으로 보관물을 적재 및 인출할 수 있으므로 인건비가 최소화되며, 적재 및 인출시의 오류 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

물류 자동화 창고 {Automatic warehouse apparatus}

본 발명은 물류 자동화 창고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보관물을 자동으로 적재 및 인출할 수 있도록 된 물류 자동화 창고에 관한 것이다.

일반적으로, 물류 자동화 분야에서 사용되고 있는 창고 자동화 시스템 또는 생산공장에서 재료, 부품, 생상장비, 공구 등의 자동공급 및 보관시스템은 보관을 위한 하물이 적재된 파렛트를 보관한기 위한 랙(rack)을 가지는 랙 구조물과, 이 랙 구조물의 측면을 따라 설치된 주행레일을 따라 이동하여 제어장치의 제어에 의해 작업대의 파렛트를 랙 구조물에 입고시키거나 랙에 안치된 하물을 출고시키는 스태커 크레인을 구비한다.

대한미국 등록특허 제 0395934호에는 멀티 크레인을 이용하는 자동 저장시스템 및 그 제어방법이 개시되어 있다. 개시된 저장시스템은 시스템 내부에 서로 평행하게 배치되어 작업 대상물들을 저장하기 위한 한 쌍의 저장 구역들, 상기 저장 구역들 사이에 구비되고, 상기 작업 대상물들을 상기 저장 구역들 내에 적재하도록 운송하는 2 대의 스태커 크레인들, 상기 2 대의 스태커 크레인들이 이동할 수 있도록 상기 저장 구역들 사이에 배치되는 크레인 통로 및 상기 크레인들을 대기시키기 위해 상기 크레인 통로의 양단에 배치된 2 개의 크레인 파킹 스테이션들을 포함한다. 그리고 특허등록 제 0322498호에는 전동 랙 입출고 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 창과 자동화 시스템은 구조가 상대적으로 복잡하고, 특히 파렛트를 인입 및 인출시키기 위한 구조가 안정적이지 못하다.

대한민국 등록 특허 제 0308870호와, 특허등록 제 0428373호에는 스태커 크레인이 개시되어 있다. 개시된 스토커 크레인은 포크의 단일 이송부재에 의해 이동되는 구조를 가지고 있으므로 설계자유도가 높지 않고, 포크의 길이가 제한적이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파렛트를 승강시키기 위한 포크의 인입 및 인출 시 구조적 안정성을 높일 수 있으며, 파렛트에 적층된 적재물의 인입 및 인출이 가능한 물류 자동화 창고를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 물류자동화를 위한 창고 자동화 시스템의 설계자유도를 높일 수 있는 물류 자동화 창고를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물류 자동화 창고는 물류가 저장될 수 있게 형성되어 있는 보관유닛과, 상기 보관유닛의 일측에 형성된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치된 이동부와, 상기 이동부에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되며, 상기 물류를 상기 보관유닛의 보관함으로 입출고 시키는 핸들링 포크유닛과, 상기 이동부가 상기 가이드레일을 따라 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제1 구동부와, 상기 핸들링 포크유닛이 상기 이동부를 따라 승하강 되게 하는 제2 구동부를 포함하는 구동유닛과, 상기 구동유닛과 핸들링 포크유닛이 설정된 순서에 따라 구동되도록 구동신호를 인가하는 제어부를 구비한다.

상기 이동부는 상기 가이드레일에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면으로부터 상방으로 연장되는 네 개의 기둥부재와, 상기 기둥부재에 상하 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 핸들링 포크유닛의 승하강을 가이드 하는 승강가이드부재를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1 구동부는 상기 가이드레일 또는 상기 가이드레일을 지지하는 지지판에 가이드레일을 따라 연장되게 설치된 랙부재와, 상기 베이스플레이트에 설치된 제1 구동모터와, 상기 제1 구동모터에 의해 정?역회전하며, 상기 랙부재와 치합된 피니언부재를 구비하고, 상기 제2 구동부는 상기 베이스플레이트에 설치된 승강모터와, 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 승강모터에 설치되는 구동스프로킷과, 상기 회전축에 설치되는 제1, 제2 스프로킷과, 상기 구동스프로킷과 제1 스프로킷을 상호 연결하는 제1 체인과, 상기 핸들링 포크유닛의 상단과 하단에 각각 양 단이 결합되며, 상기 제2 스프로킷과 상기 이동부의 상단에 설치된 가이드 스프로킷을 경유하여 무한궤도상으로 걸리는 제2 체인을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 보관유닛은 보관대상 물류가 적재될 수 있도록 다수의 보관함들이 상하 및 좌우방향으로 형성되어 있는 적재프레임과, 상기 적재프레임에 입출 가능하게 설치되며 작업자가 운반한 적재대상 물류를 안착시켜 상기 이동부의 이동구간을 단축시키는 보조이동대차를 더 구비할 수 있다.

아울러 상기 핸들링 포크유닛은 상기 승강가이드부재에 가이드 되어 상기 기둥부재를 따라 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치된 이동플레이트와, 상기 이동플레이트에 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 보관대상 물류를 운반할 수 있게 형성된 포크부재를 구비하는 포크이송부와, 상기 지지플레이트에 대하여 상기 이동플레이트 및 상기 포크이송부를 동시에 진퇴되도록 구동시키는 포크구동부를 구비하며, 상기 포크구동부는 상기 지지플레이트의 하면에 장착된 포크구동모터와, 상기 포크구동모터에 장착되어 정?역회전하는 구동기어와, 상기 지지플레이트에 지지되고 상기 구동기어에 각각 치합되며, 상기 지지플레이트를 관통하여 지지플레이트의 상방으로 노출된 두 개의 보조기어와, 상기 이동플레이트의 하면에 전후방향으로 연장되게 설치되며, 상기 보조기어와 치합된 제1 래크와, 상기 지지플레이트의 상면에 설치되어 있는 제2 래크와, 상기 이동플레이트에 설치되고 상기 제2 래크와 연결되되, 상기 제2 래크와 치합되는 다수개의 결합용기어와, 상기 결합용기어들의 사이에 각각 설치되며 상기 제2 래크와 접촉하지 않도록 회전축으로부터 상기 제2 래크까지의 거리보다 반경이 상대적으로 짧은 다수개의 아이들기어를 포함하는 동력전달기어부와, 상기 포크이송부에 설치되며 상기 결합용기어와 치합되는 제3 래크를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 물류 자동화 창고는 자동으로 보관물을 적재 및 인출할 수 있으므로 인건비가 최소화되며, 적재 및 인출시의 오류 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물류 자동화 창고의 일 실시예를 도시한 정면도,
도 2는 도 1의 물류 자동화 창고의 측면도,
도 3은 도 1의 물류 자동화 창고의 이동부를 도시한 부분발췌 사시도,
도 4 및 도 5는 제2 구동부의 연결상태를 나타낸 개념도와 부분발췌 사시도,
도 6은 핸들링 포크유닛의 사시도,
도 7은 도 6의 핸들링 포크유닛의 분리사시도,
도 8은 도 6의 핸들링 포크유닛의 구동상태를 나타낸 측단면도,
도 9는 제어부를 도시한 블럭도이다.

이하 첨부된 명세서를 참조하여 본 발명에 따른 물류 자동화 창고를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 9에는 본 발명에 따른 물류 자동화 창고(100)의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 물류 자동화 창고(100)는 보관유닛(110)과, 이 보관유닛(110)의 일측에 설치된 이동부(120)와, 이동부(120)에 승강 가능하게 설치된 핸들링 포크유닛(130)과, 상기 이동부(120)와 핸들링 포크유닛(130)을 각각 이동시키는 구동유닛과, 상기 구동유닛이 구동하도록 구동신호를 인가하는 제어부(190)를 구비한다.

상기 보관유닛(110)은 보관물류가 적재될 수 있는 적재공간을 제공하는 것으로서, 적재프레임(111)과, 이 적재프레임(111)의 일측에 적재프레임(111)으로 인입 및 인출 가능하게 설치된 보조이동대차(112)를 구비한다.

적재프레임(111)은 적재되는 물류의 형상과 크기에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 본 실시예의 경우 코일제품의 포장에 사용되는 포장용 플레이트를 적재하기 위한 것으로, 포장용 플레이트가 적재될 수 있는 높이와 폭을 갖도록 적재프레임(111)이 형성되어 있다.

적재프레임(111)은 좌우방향으로 연장되어 있는데, 본 실시예에서는 세 개의 열을 갖도록 적재프레임(111)이 형성되어 있으나, 열의 갯수는 가감될 수 있다.

보조이동대차(112)는 상기 적재프레임(111)의 일측에 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치되어 적재될 물류를 적재프레임(111) 측으로 이송하는 것이다. 적재프레임(111)의 일측에는 좌우방향으로 연장되어 있는 레일이 설치되어 있으며, 이 레일의 상부에 보조이동대차(112)가 설치되어 레일을 따라 좌우방향으로 이동하게 된다.

보조이동대차(112)는 적재프레임(111)으로부터 인출되는 위치로 이동하여 지게차 등으로 물류를 운반하여 안착시키고 나면 다시 적재프레임(111) 측으로 이동한다. 또 핸들링 포크유닛(130)과 이동부(120)에 의해 배출할 물류를 보조이동대차(112)에 올려두면 보조이동대차(112)가 적재프레임(111)으로부터 빠져나와 지게차 등을 통해 용이하게 배출할 수 있게 한다.

이렇게 보조이동대차(112)가 설치되지 않는다면 지게차가 적재프레임(111)으로 직접 적재될 물류를 안착시켜야 하는데, 이 경우 핸들링 포크유닛(130)의 작업 경로와 간섭되어 충돌이 발생할 우려가 있다. 적재될 물류를 적재프레임(111)으로부터 다소 이격된 위치에 안착시키고, 이동부(120)가 이동하는 거리를 늘릴 수도 있지만 이 경우에는 이동부(120)의 이동거리가 증가함에 따라 물류를 적재하거나 배출하는데 걸리는 소요 시간이 증가하게 될 수 있다.

따라서 보조이동대차(112)를 이용해 이동부(120)와 핸들링 포크유닛(130)이 물류를 적재공간에 적재 또는 인출하는 동안 적재될 물류를 운반해 둠으로써 작업시간을 단축시키고 운반체와 핸들링 포크유닛(130)이 충돌하는 등의 안전사고 발생을 방지한다.

상기 적재프레임(111)의 전방에는 좌우방향을 따라 연장되어 있는 가이드레일(113)이 설치되어 있고, 이 가이드레일(113)에 이동부(120)가 슬라이딩 가능하도록 설치되어 있다.

이동부(120)는 베이스플레이트(121)와, 베이스플레이트(121)에 설치된 기둥부재(122)와, 기둥부재(122)에 설치된 승강가이드부재를 포함한다.

베이스플레이트(121)는 하부가 가이드레일(113)에 결합되어 가이드레일(113)을 따라 적재프레임(111)의 전방에서 좌우방향으로 슬라이딩 이동이 이루어질 수 있다. 상기 기둥부재(122)는 베이스플레이트(121)의 상면에 네 개가 설치되어 있는데, 모두 수직상으로 연장되어 있고, 상기 승강가이드부재가 설치되어 있다.

승강가이드부재는 후술하는 핸들링 포크유닛(130)의 승하강을 가이드하기 위한 것으로, 핸들링 포크유닛(130)에 설치된 가이드롤러가 이 승강가이드부재에 가이드되어 상하방향으로 승하강이 이루어지게 된다.

그리고 기둥부재(122)에는 승강가이드부재와 나란하게 연장된 보조가이드부재가 설치되어 있는데, 이 보조가이드부재는 후술하는 밸런스웨이트(125)가 기둥부재(122)를 따라 상하방향으로 승강될 때, 승강 경로를 가이드하기 위한 것이다.

상기 구동유닛은 이동부(120)의 이동과 핸들링 포크유닛(130)의 승하강이 이루어질 수 있도록 구동시키는 것으로 제1, 제2 구동부(161,166)를 포함한다.

제1 구동부(161)는 이동부(120)를 가이드레일(113)을 따라 좌우방향으로 이동시키는 것인데, 가이드레일(113)의 일측에 가이드레일(113)을 따라 연장되게 형성되어 있는 이동래크(162)와, 베이스플레이트(121)에 설치된 이동모터(163)와, 이 이동모터(163)에 설치되어 회전하며, 상기 이동래크(162)와 치합된 피니언부재(164)를 포함한다.

상기 이동모터(163)와 피니언부재(164)의 사이에는 감속기(165)가 설치되어 있어서 감속과 더불어 피니언부재(164)의 회전축방향이 이동래크(162)에 대응하도록 조절되어 있다.

제2 구동부(166)는 상술한 것처럼 핸들링 포크유닛(130)을 기둥부재(122)를 따라 상하방향으로 승강 및 하강시키기 위한 것으로서, 베이스플레이트(121)의 일측에 승강모터(167)가 설치되어 있고, 이 승강모터(167)에 구동스프로킷(168)이 마련되어 있다. 베이스플레이트(121)의 하부에는 제1 회전축(169)이 전후방향으로 연장되게 설치되어 있으며, 이 제1 회전축(169)에 피동스프로킷(170)이 마련되어 있고, 구동스프로킷(168)과 피동스프로킷(170)이 제1 체인(171)에 의해 상호 연결되어 있다.

제1 회전축(169)에는 또한 두 개의 제1 스프로킷(172)이 설치되어 있다.

기둥부재(122)의 상단에는 상부지지판이 설치되어 있으며, 이 상부지지판에는 제2 내지 제5 회전축(173~176)이 전후방향을 따라 연장되게 설치되어 있다. 제2 회전축(173)에는 제2 스프로킷(177)과 제3 스프로킷(178)이 각각 두 개씩 설치되어 있으며, 제3 회전축(174)에는 제4 스프로킷(179)이 두 개가 설치되어 있다.

아울러 제4 회전축(175)에는 양 단부에 제5 스프로킷(180)이 하나씩 총 두 개가 설치되어 있으며, 제5 회전축(176)에는 양 단부에 두 개의 제6 스프로킷(181)이 마련되어 있다.

승강모터(167)의 구동력은 상기 제1 체인(171)을 비롯하여 제1 내지 제6 스프로킷(172,177~181)들을 연결하는 제2 내지 제4 체인(182~184)을 통해서 핸들링 포크유닛(130)과 밸런스웨이트(125)들을 상호 연결한다.

먼저 제2 체인(182)은 제1 스프로킷(172)과 제2 스프로킷(177)을 경유하여 연장되는데, 제1 스프로킷(172)과 제2 스프로킷(177) 사이에서 상기 핸들링 포크유닛(130)의 승강프레임(131)에 연결되어 있고, 제2 스프로킷(177)을 지나 제1 스프로킷(172)으로 연장되는 구간에서 일측 밸런스웨이트(125)에 연결되어 있다.

제3 체인(183)은 핸들링 포크유닛(130)과 일측 밸런스웨이트(125)를 연결하기 위한 것으로서, 상기 제2 체인(182)과 연결되는 승강프레임(131)의 일측과 대향되는 타측으로부터 연장되어 상기 제5 스프로킷(180)과 제3 스프로킷(178)을 경유해 일측의 밸런스웨이트(125)와 연결된다.

제4 체인(184)은 상기 제2 체인(182)이 연결되는 핸들링 포크유닛(130)의 일측으로부터 제4 스프로킷(179)과 제6 스프로킷(181)을 경유하여 타측의 밸런스웨이트(125)에 연결되어 있다.

이와 같은 제2 구동부(166)의 구조는 밸런스웨이트(125)의 중량과 중력을 통해 핸들링 포크유닛(130)의 승강 구동력을 보조하기 때문에 승강모터(167)의 용량을 최소화할 수 있고, 에너지 효율성을 극대화할 수 있다.

상기 기술한 바와 같은 제2 구동부(166)에 의한 핸들링 포크유닛(130)의 승강 또는 하강과정은 다음과 같다.

핸들링 포크유닛(130)을 기둥부재(122)를 따라 상방으로 승강시키는 경우에는 먼저 승강모터(167)가 구동하여 구동스프로킷(168)이 일방향으로 회동하고, 이 회전력이 제1 체인(171)과 피동스프로킷(170)을 통해 제1 회전축(169)으로 전달된다.

제1 회전축(169)이 회전함에 따라 제1 스프로킷(172)도 회전하면서 제2 체인(182)이 핸들링 포크유닛(130)이 승강하는 방향으로 이동하게 된다. 제2 체인(182)의 이동에 의해 일측 밸런스웨이트(125)는 하방으로 진행하고 제2 스프로킷(177)이 회전하면서 제2 회전축(173)에도 회전력이 인가된다.

제2 회전축(173)이 회전함에 따라 제2 회전축(173)에 설치된 제3 스프로킷(178)도 일방향으로 회전하게 되기 때문에 제3 스프로킷(178)을 경유해 일측의 밸런스웨이트(125)와 핸들링 포크유닛(130)을 연결하는 제3 체인(183)이 핸들링 포크유닛(130)을 승강시키는 방향으로 견인하게 되고, 제3 체인(183)의 타측은 밸런스웨이트(125)에 결합되어 있으므로 밸런스웨이트(125)와 함께 하강이 이루어지게 된다.

그리고 이 과정에서 제2 체인(182)의 이동에 의해 핸들링 포크유닛(130)이 상승하게 되므로 타측 밸런스웨이트(125)는 무게 때문에 기둥부재(122)를 따라 하강한다.

핸들링 포크유닛(130)을 하강시킬 때에는 구동스프로킷(168)을 회전시키는 회전방향이 반대가 되며, 상기 연결상태에 의해서 핸들링 포크유닛(130)이 하강하고, 밸런스웨이트(125)들은 기둥부재(122)를 따라 상승이 이루어지게 된다.

상기 핸들링 포크유닛(130)은 상기 기둥부재(122)를 따라 상하방향으로 승강하면서 적재프레임(111)에 적재된 물류를 운반하기 위한 것으로, 물류를 파지하기 위한 포크부재(146)가 구비되어 있다.

핸들링 포크유닛(130)은 기둥부재(122)에 승강 가능하게 설치되어 있는 승강프레임(131)과, 이 승강프레임(131)에 설치된 지지플레이트(132)와, 이 지지플레이트(132)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 이동플레이트(137)와, 이동플레이트(137)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며 상기 포크부재(146)를 구비하는 포크이송부(144)와, 이동플레이트(137) 및 포크이송부(144)를 슬라이딩 구동시키는 포크구동부(148)를 구비한다.

승강프레임(131)은 상술한 것처럼 승강가이드부재에 의해 가이드되어 후술하는 제2 구동부(166)의 구동력에 의해 상하방향으로 승강이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

지지플레이트(132)는 승강프레임(131)에 고정 설치되어 있으며, 양측 가장자리에 상방으로 소정길이 연장되어 있는 측벽부재(133)가 마련되어 있다. 지지플레이트(132)에는 전후방향을 따라 연장되어 있는 제2 래크(134)가 설치되어 있는데, 제2 래크(134)는 상기 측벽부재(133)와 인접하도록 지지플레이트(132)의 양측에 위치한다. 그리고 제2 래크(134)의 사이에는 상하면을 관통하는 장공(135)이 형성되어 있는데, 이 장공(135)은 후술하는 포크구동부(148)의 보조기어(151)들이 돌출되게 하기 위한 것이다. 아울러 상기 측벽부재(133)의 내측면에는 길이방향을 따라 다수의 보조바퀴(136)들이 설치되어 있는데, 이 보조바퀴(136)들은 이동플레이트(137)가 전후방향을 따라 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이동플레이트(137)는 상술한 것처럼 지지플레이트(132)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되는 것으로서, 양측벽의 외주면에 상기 보조바퀴(136)들이 삽입될 수 있는 삽입홈(138)이 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 있어서, 보조바퀴(136)가 이 삽입홈(138)에 삽입되어 이동플레이트(137)가 전진 또는 후진할 때, 용이하게 이동하게 된다. 이동플레이트(137)의 중앙 하면에는 하방으로 돌출되며, 전후방향을 따라 연장되어 있는 제1 래크(139)가 설치되어 있는데, 제1 래크(139)의 설치위치는 상기 장공(135)의 설치지점에 대응하며, 장공(135)을 통해 노출된 보조기어(151)와 제1 래크(139)가 치합하도록 설치된다.

아울러 이동플레이트(137)의 양측에는 상기 제2 래크(134)에 대응하도록 동력전달기어부(140)가 형성되어있다. 동력전달기어부(140)는 이동플레이트(137)에 자축회전이 가능하도록 설치되며, 제2 래크(134)와 치합될 수 있도록 회전축으로부터 제2 래크(134)까지의 거리에 대응하는 반경을 갖도록 형성된 다수개의 결합용 기어들과, 이 결합용기어(141)들의 사이에서 각각 결합용기어(141)들과 치합되되 결합용기어(141)에 비해 상대적으로 직경이 작아 상기 제2 래크(134)와는 치합되지 않는 아이들기어(142)들을 포함한다. 따라서 동력전달기어부(140)는 다수개의 결합용기어(141)들과, 이 결합용기어(141)들보다 상대적으로 직경이 작은 아이들기어(142)들이 교호적으로 배열되며 상호 치합되어 이루어진 것이다.

이동플레이트(137)의 측벽에는 내주면에도 후술하는 포크이송부(144)의 이송용바퀴(145)들이 설치될 수 있도록 전후방향을 따라 연장되어 있는 슬라이딩홈(143)이 마련되어 있다.

포크이송부(144)는 상술한 것처럼 다수의 이송용바퀴(145)들이 구비되어 있으며, 이 이송용바퀴(145)들이 이동플레이트(137)의 측벽에 슬라이딩 가능하도록 결합 설치되어 있어서, 전후방향으로 슬라이딩이 가능하다. 그리고 물류를 운반할 수 있도록 형성된 포크부재(146)가 마련되어 있는데, 본 실시예의 포크부재(146)는 지게차의 포크처럼 상호 나란하게 연장된 두 개의 스트립 형상의 부재로 되어 있으나, 포크부재(146)는 이 외에도 운반 대상 물류의 크기와 형상에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한 포크이송부(144)의 하면에는 상기 이동플레이트(137)에 형성되어 있는 동력전달기어부(140)의 결합용기어(141)와 치합되는 제3 래크(미도시)가 형성되어 있다.

포크구동부(148)는 상기 이동플레이트(137)와 포크이송부(144)가 전후방향으로 슬라이딩 구동할 수 있게 구동력을 제공 및 전달하기 위한 것으로, 지지플레이트(132)의 하부에 장착된 포크구동모터(149)와, 이 포크구동모터(149)에 장착되는 구동기어(150)와, 지지플레이트(132)에 회전 가능하게 지지되며, 상기 구동기어(150)에 치합되는 보조기어(151)와, 상기 지지플레이트(132)와 이동플레이트(137) 및 포크이송부(144)에 설치된 제1 내지 제3 래크(139,134)와, 동력전달기어부(140)를 포함한다.

포크구동모터(149)는 정?역회전 방향으로 모두 구동이 가능하며, 구동기어(150)는 이 포크구동모터(149)에 의해 정?역회전이 이루어진다.

보조기어(151)는 지지플레이트(132)의 하부에 회전 가능하게 설치되어 있는데, 전후방향으로 이격되어 있고, 각각 구동기어(150)와 치합되어 있다. 보조기어(151)들이 구동기어(150)와 각각 치합되어 있기 때문에 보조기어(151)들은 구동기어(150)에 의해 구동력을 전달받아 회전할 때 동일 방향으로 회전이 이루어지게 된다. 그리고 이 보조기어(151)들은 상술하 지지플레이트(132)의 장공(135)을 통해 상부가 지지플레이트(132)의 상측으로 노출될 수 있도록 되어 있다.

이 보조기어(151)들은 이동플레이트(137)의 제1 래크(139)와 치합되는데, 이동플레이트(137)가 지지플레이트(132) 상에서 최후방에 위치할 때에는 두 개의 보조기어(151)들 중 후방측의 보조기어(151)만 제1 래크(139)의 전단에 치합된 상태가 되며, 이동플레이트(137)가 지지플레이트(132) 상에서 최전방으로 이동한 상태일 때에는 보조기어(151)들 중 전방측에 위치한 보조기어(151)가 제1 래크(139)의 후단에 치합된 상태가 된다.

포크구동부(148)의 나머지 구성요소들의 결합관계는 상술되었으므로, 포크구동부(148)에 의한 이동플레이트(137)와 포크이송부(144)의 전진 및 후진 구동의 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 포크구동모터(149)가 구동하여 구동기어(150)가 역방향으로 회전하면 보조기어(151)들이 정방향으로 회전하며, 제1 래크(139)와 치합되어 있으므로 보조기어(151)들의 회전에 의해 이동플레이트(137)가 적재프레임(111)측으로 전진하게 된다.

이동플레이트(137)가 전진하면 결합용기어(141)들이 제2 래크(134)와 치합되어 있기 때문에 결합용기어(141)들 역시 보조기어(151)와 동일한 방향 즉 정방향으로 회전하게 되고, 결합용기어(141)들의 사이에 설치되는 아이들기어(142)는 역방향으로 회전하면서 동력전달기어부(140)의 모든 기어들이 모두 회전구동하게 된다. 특히 상기 결합용기어(141)들이 아이들기어(142)에 의해 모두 동력전달이 가능하도록 연결되어 있기 때문에 이동플레이트(137)가 전진하는 과정에서 일부 결합용기어(141)만 제2 래크(134)와 치합된 상태가 되더라도 전체 결합용기어(141)의 회전이 지속적으로 이루어질 수 있다.

결합용기어(141)들이 정방향으로 회전하면 포크이송부(144)에 설치된 제3 래크도 이 결합용기어(141)에 의해 치합되어 있기 때문에 포크이송부(144)가 전진방향으로 이동이 이루어진다.

결과적으로 구동모터의 구동을 통해 이동플레이트(137)와 포크이송부(144)가 각각 지지플레이트(132)와 이동플레이트(137) 상에서 전진 구동이 가능하며, 특히 포크이송부(144)는 이동플레이트(137)가 함께 전진하기 때문에 초기위치에서 최전방으로 이동하는 행정거리가 길어진다.

포크이송부(144)를 후방으로 후퇴시킬 때에는 구동기어(150)가 정회전되도록 포크구동모터(149)가 구동하며, 상술한 것과는 반대로 기어들이 회전하면서 이동플레이트(137)와 포크이송부(144)가 후퇴한다.

상기 제어부(190)는 상기 구동유닛과 핸들링 포크유닛(130)의 구동을 제어하기 위한 것으로서, 구동순서와 경로 등이 저장되어 있는 메모리(191)와, 이 메모리(191)에 저장되어 있는 정보에 따라 상기 이동모터(163)와 승강모터(167) 및 포크구동모터(149)를 구동시키는 컨트롤러(192)를 구비한다.

상기 메모리(191)에 입력수단(193)을 통해 작업자가 작업순서를 입력해두면 컨트롤러(192)에서는 메모리(191)에 저장되어 있는 순서에 따라 이동모터(163)와 승강모터(167) 및 포크구동모터(149)에 구동신호를 인가함으로써 이동부(120)가 적정 위치로 이동하게 하거나 핸들링 포크유닛(130)이 승강 또는 하강하게 하며, 물류를 인출하거나 적재하기 위해 포크이송부(144)를 진퇴시키는 구동이 이루어지게 한다.

이렇게 제어부(190)에 의해 자동으로 구동이 이루어지게 되므로 물류의 적재 및 인출이 자동으로 이루어져 물류의 효율적인 관리가 가능하게 된다.

100; 물류 자동화 창고
110; 보관유닛
120; 이동부
130; 핸들링 포크유닛
161; 제1 구동부 166; 제2 구동부
190; 제어부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 물류가 저장될 수 있게 형성되어 있는 보관유닛과;
   상기 보관유닛의 일측에 형성된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치된 이동부와;
   상기 이동부에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되며, 상기 물류를 상기 보관유닛의 보관함으로 입출고 시키는 핸들링 포크유닛과;
   상기 이동부가 상기 가이드레일을 따라 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제1 구동부와, 상기 핸들링 포크유닛이 상기 이동부를 따라 승하강 되게 하는 제2 구동부를 포함하는 구동유닛과;
   상기 구동유닛과 핸들링 포크유닛이 설정된 순서에 따라 구동되도록 구동신호를 인가하는 제어부;를 구비하며,
   상기 이동부는 상기 가이드레일에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면으로부터 상방으로 연장되되, 상기 이동부의 슬라이딩방향과 상기 베이스플레이트로부터 상기 보관유닛을 향해 연장되는 방향으로 각각 이격되는 네 개의 기둥부재와, 상기 기둥부재에 상하 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 핸들링 포크유닛의 승하강을 가이드 하는 승강가이드부재를 포함하고,
   상기 제1 구동부는 상기 가이드레일 또는 상기 가이드레일을 지지하는 지지판에 가이드레일을 따라 연장되게 설치된 랙부재와, 상기 베이스플레이트에 설치된 제1 구동모터와, 상기 제1 구동모터에 의해 정?역회전하며, 상기 랙부재와 치합된 피니언부재를 구비하며,
   상기 제2 구동부는 상기 베이스플레이트에 설치된 승강모터와, 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 설치되는 제1 회전축과, 상기 기둥부재들의 상단에 형성되어 있는 상부지지판에 설치되어 있으며, 상기 이동부가 이동하는 이동방향을 따라 상호 이격되고 상기 보관유닛을 향하는 방향으로 연장되어 있는 제2 내지 제5 회전축과, 상기 승강모터에 설치되는 구동스프로킷과, 상기 제1 회전축에 설치되는 제1 스프로킷과, 상기 제2 회전축에 설치되며 상기 제2 회전축의 연장방향을 따라 상호 이격된 제2 스프로킷과 제3 스프로킷과, 제3 회전축에 설치된 제4 스프로킷과, 제4 회전축에 형성되어 있는 제5 스프로킷과, 제5 회전축에 설치되어 있는 제6 스프로킷과, 상기 구동스프로킷과 제1 스프로킷을 상호 연결하는 제1 체인과, 상기 핸들링 포크유닛의 상단과 하단에 각각 양 단이 결합되며, 상기 제1 스프로킷과 제2 스프로킷을 경유하여 무한궤도상으로 걸리는 제2 체인과, 상기 제2 스프로킷과 제1 스프로킷을 연결하는 제2 체인의 연결선 상에 설치되는 일측 밸런스웨이트와, 상기 핸들링포크유닛의 타측으로부터 연장되어 상기 제5 스프로킷과 제3 스프로킷을 경유해 상기 일측 밸런스웨이트에 연결되는 제3 체인과, 상기 핸들링포크유닛의 일측으로부터 연장되어 상기 제4 스프로킷과 제6 스프로킷을 경유하여 연장되는 제4 체인과, 상기 제4 체인의 단부에 연결된 타측 밸런스웨이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 창고.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 보관유닛은 보관대상 물류가 적재될 수 있도록 다수의 보관함들이 상하 및 좌우방향으로 형성되어 있는 적재프레임과,
   상기 적재프레임에 입출 가능하게 설치되며 작업자가 운반한 적재대상 물류를 안착시켜 상기 이동부의 이동구간을 단축시키는 보조이동대차를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 창고.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 핸들링 포크유닛은 상기 승강가이드부재에 가이드 되어 상기 기둥부재를 따라 상하방향으로 승강 가능하게 설치된 지지플레이트와,
   상기 지지플레이트에 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치된 이동플레이트와,
   상기 이동플레이트에 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 보관대상 물류를 운반할 수 있게 형성된 포크부재를 구비하는 포크이송부와,
   상기 지지플레이트에 대하여 상기 이동플레이트 및 상기 포크이송부를 동시에 진퇴되도록 구동시키는 포크구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 창고.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 포크구동부는 상기 지지플레이트의 하면에 장착된 포크구동모터와, 상기 포크구동모터에 장착되어 정?역회전하는 구동기어와,
   상기 지지플레이트에 지지되고 상기 구동기어에 각각 치합되며, 상기 지지플레이트를 관통하여 지지플레이트의 상방으로 노출된 두 개의 보조기어와,
   상기 이동플레이트의 하면에 전후방향으로 연장되게 설치되며, 상기 보조기어와 치합된 제1 래크와,
   상기 지지플레이트의 상면에 설치되어 있는 제2 래크와,
   상기 이동플레이트에 설치되고 상기 제2 래크와 연결되되, 상기 제2 래크와 치합되는 다수개의 결합용기어와, 상기 결합용기어들의 사이에 각각 설치되며 상기 제2 래크와 접촉하지 않도록 회전축으로부터 상기 제2 래크까지의 거리보다 반경이 상대적으로 짧은 다수개의 아이들기어를 포함하는 동력전달기어부와,
   상기 포크이송부에 설치되며 상기 결합용기어와 치합되는 제3 래크를 구비하는 것을 특징으로 하는 물류 자동화 창고.
   

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