KR101400117B1

KR101400117B1 - Mdps시스템용 이송수단 및 이의 운용방법

Info

Publication number: KR101400117B1
Application number: KR1020130005949A
Authority: KR
Inventors: 김남욱; 김영진
Original assignee: 주식회사 티에스피지
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-05-28

Abstract

본 발명은 MDPS시스템용 이송수단 및 이의 운용방법에 관한 것으로, 일방향으로 이동하는 셔틀과, 이 셔틀에 합체 또는 분리되어 셔틀과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트가 구비된 MDPS시스템용 이송수단에 있어서, 새틀라이트는 화물을 탑재시키는 상판; 상판의 하부에 축결합된 상부링크; 상부링크와 굴절되어 축결합된 하부링크; 및 상,하부링크의 굴절된 부위를 굽히거나 펴도록 이동하여 상판이 승하강하도록 설치된 연동링크;가 포함되어 이루어지고, 셔틀은 새틀라이트가 합체되도록 제작된 제2케이스; 제2케이스에 화물을 탑재할 수 있도록 합체된 상태에서의 새틀라이트보다 더 높은 위치에 설치된 컨베이어; 및 컨베이어를 작동시키도록 설치된 제2-2모터;가 포함되어 이루어짐으로써, 상판의 모든 부위가 동일한 높이로 상하이동할 수 있어 탑재된 화물을 안정적으로 들어올렸다 내릴 수 있고, 셔틀에 직접 화물을 탑재할 수 있도록 된 것이다.

Description

MDPS시스템용 이송수단 및 이의 운용방법{Transporation vehicles for multi deep pallet shuttle system and management method thereof}

본 발명은 MDPS시스템용 이송수단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송수단을 구성하는 셔틀(shuttle)과 새틀라이트(satelite)를 국내기술로 자체 개발한 MDPS(Multi Deep Pallet Shuttle)시스템용 이송수단 및 이의 운용방법에 관한 것이다.

일반적으로 교통량의 증가는 물류의 신속한 운송을 저해하는 요소로 작용되고 있다. 이를 해결하기 위해 제품이 필요한 도시의 인근 지역에 화물을 임시저장할 수 있는 물류창고를 지어 활용하고 있는 실정이다.

종래에는 물류창고에 화물을 입고, 적재 및 출고시키기 위해 지게차가 이용되었으나, 최근에는 화물의 입고, 적재 및 출고를 전자동화하면서 물류창고의 내부공간을 최대한 활용할 수 있도록 개발된 MDPS시스템이 각광받고 있는 실정이다.

여기서, MDPS시스템은 화물을 적재할 수 있도록 설치된 랙, 이 랙에 화물을 적재시키기 위해 종,횡으로 각각 이동하는 셔틀과 새틀라이트를 포함하는 이송수단, 이송수단의 이동을 안내하기 위해 설치된 레일 등이 포함되어 이루어졌다.

그러나, 이 MDPS시스템(예를 들어, AUTOMHA 사(社))은 매우 최근에 개발된 것으로 국내에서는 그 특허문헌을 찾아볼 수 없을 뿐만 아니라, 아직 국내의 물류창고에 도입되었다는 소식을 접하지 못하였다. 특히, 화물을 운송하기 위한 셔틀과 새틀라이트 역시 국내외 특허문헌으로나 기술자료집에도 그 제작기술이 일반에 공개되지 않고 있다. 따라서, 이 셔틀과 새틀라이트의 이송수단을 순수 국내 자체 기술로 개발하여 해외 제품과 차별화하자는 요구가 형성되고 있다.

상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 전원공급원으로부터 전원을 공급받아 이동하면서 새틀라이트를 이송시킴과 더불어 필요에 따라 새틀라이트 대신 화물을 이송할 수 있는 셔틀과, 셔틀과의 합체로 충전되어 자체 이동하면서 화물을 안정적으로 들어올렸다 내릴 수 있는 링크구조가 내장된 새틀라이트를 구비하는 이송수단을 순수 국내 기술로 개발한 MDPS시스템용 이송수단 및 이의 운용방법을 제공함에 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 MDPS시스템용 이송수단은, 일방향으로 이동하는 셔틀과, 이 셔틀에 합체 또는 분리되어 셔틀과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트가 구비된 MDPS시스템용 이송수단에 있어서, 새틀라이트는, 화물을 탑재시키는 상판; 상판의 하부에 축결합된 상부링크; 상부링크와 굴절되어 축결합된 하부링크; 및 상,하부링크의 굴절된 부위를 굽히거나 펴도록 이동하여 상판이 승하강하도록 설치된 연동링크;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 새틀라이트는 연동링크의 일단부가 장착되고, 회전하면서 연동링크를 왕복이동시키는 회전샤프트와, 회전샤프트를 회전시키도록 설치된 제1-2모터가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 새틀라이트는 상판이 상부에 배치되면서 상,하부링크와 연동링크가 내장된 제1케이스; 제1케이스에 내장된 제1-1모터; 제1-1모터에 의해 구동하도록 설치된 제1구동축; 제1구동축과 대응된 위치에 설치된 제1종동축; 제1구동축 및 제1종동축에 장착되어 새틀라이트의 이동을 안내하는 종레일의 수평면을 따라 굴러가도록 설치된 제1바퀴; 새틀라이트는 새틀라이트의 이동에 대한 직진성을 보장하기 위해 종레일의 수직면과 접촉되도록 설치된 제1보조바퀴; 셔틀에 새틀라이트가 정위치에 합체되도록 셔틀에 장착된 제1피감지부를 감지하게 설치된 합체위치검출센서; 셔틀에 새틀라이트가 합체되면 셔틀에 장착된 제2충전단자와 접촉하도록 설치된 제1충전단자; 제1충전단자와 제2충전단자의 접촉으로 셔틀에 공급되는 전원을 인가받아 충전되는 배터리; 새틀라이트의 이동거리를 검출하기 위해 새틀라이트가 셔틀에 합체된 위치를 "0"으로 하고, 셔틀에서 분리되는 시점부터 일측 방향 또는 반대측 방향을 "(+)"거리 또는 "(-)"거리로 측정하는 엔코더; 엔코더의 측정 데이터를 지상의 제어반으로 전송하는 제1모뎀; 및 제1모뎀을 통해 새틀라이트의 작동 데이터를 무선모뎀을 사용하여 제어반으로 전송하고, 제어반으로부터 제어신호를 수신하여 새틀라이트의 동작을 제어하도록 설치된 제1제어기판;이 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 새틀라이트는 상판에 화물이 탑재되었는지를 확인하도록 상향 경사지게 설치된 제1화물감지센서와, 새틀라이트의 이동경로 상에 불의의 물체 또는 화물이 존재하는지 확인하도록 상향 경사지게 설치된 제2화물감지센서가 1개이상 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 새틀라이트는 상판의 높이를 검출하도록 설치된 상판높이검출센서와, 상판의 승하강속도를 검출하도록 설치된 상판승하강속도검출센서가 1개 이상 더 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상판높이검출센서 또는 상판승하강속도검출센서는 회전샤프트에 함께 회전하도록 장착된 각각의 감지부를 감지하여 회전샤프트의 회전각도 또는 회전속도를 검출하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 엔코더는 제1종동축에 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 MDPS시스템용 이송수단은, 일방향으로 이동하는 셔틀과, 이 셔틀에 합체 또는 분리되어 셔틀과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트가 구비된 MDPS시스템용 이송수단에 있어서, 셔틀은, 새틀라이트가 합체되도록 제작된 제2케이스; 제2케이스에 화물을 탑재할 수 있도록 합체된 상태에서의 새틀라이트보다 더 높은 위치에 설치된 컨베이어; 및 컨베이어를 작동시키도록 설치된 제2-2모터;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 셔틀은 제2케이스에 내장된 제2-1모터; 제2-1모터에 의해 구동하도록 설치된 제2구동축; 제2구동축에 연동하도록 설치된 제2종동축; 제2구동축 및 제2종동축에 장착되어 셔틀의 이동을 안내하는 횡레일의 수평면을 따라 굴러가도록 설치된 제2바퀴; 셔틀은 셔틀의 이동에 대한 직진성을 보장하기 위해 횡레일의 수직면과 접촉하도록 설치된 제2보조바퀴; 셔틀에 새틀라이트가 정위치에 합체되도록 새틀라이트에 설치된 합체위치검출센서에 감지되도록 설치된 제1피감지부; 제2-1모터 및 제2-2모터에 전원을 공급하기 위해 횡레일에 설치된 트롤리바와 접속하는 접속단자; 셔틀에 새틀라이트가 합체되면 새틀라이트에 장착된 제1충전단자와 접촉하여 새틀라이트에 내장된 배터리를 충전시키도록 접속단자와 연결된 제2충전단자; 트롤리바의 AC전원을 배터리 충전에 적합한 DC전원으로 변환하도록 설치된 충전기; 제어반과 연결되면서 횡레일의 일단부측에 설치된 광신호기로 상기 셔틀의 작동 데이터를 전송하고, 광신호기로부터 제어반의 제어신호를 수신하는 모뎀; 셔틀의 거리를 검출하기 위해 횡레일의 일단부측에 설치한 거리검출센서에 감지되도록 제2케이스에 설치된 제2피감지부; 및 모뎀으로 데이터를 송신 및 수신하면서 제어반의 제어신호에 의해 셔틀의 동작을 제어하도록 설치된 제2제어기판;이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 셔틀은 새틀라이트를 종레일에 진입시키기 위한 셔틀의 정위치를 확인하기 위해 제3피감지부를 감지하도록 제2케이스에 설치된 정위치검출센서가 더 포함되어 이루어지고, 제3피감지부는 종레일 또는 횡레일에 설치된 지지바에 장착되며, 셔틀이 과도하게 이동하여 횡레일로부터 이탈하는 현상을 방지하기 위해 횡레일의 단부에 제2바퀴와 충돌하도록 설치된 스토퍼와, 이 스토퍼에 장착된 제4피감지부 중 하나 이상을 감지하여 거리측정으로 제2-1모터를 정지시키도록 설치된 비상정지센서가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법은, 일방향으로 이동하는 셔틀과, 이 셔틀에 합체 또는 분리되어 셔틀과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙(rack)으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트가 구비된 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법에 있어서, 새틀라이트가 셔틀에 합체된 상태에서 대기하는 제1단계(S10); 셔틀이 횡레일을 따라 횡방향으로 이동하고, 셔틀로부터 분리된 새틀라이트가 종레일을 따라 종방향으로 이동하여 화물을 탑재시킨 후 다시 셔틀에 합체하는 제2단계(S20); 셔틀이 새틀라이트를 랙에 설치된 다수의 종레일 중 화물을 적재할 해당 종레일까지 이동하는 제3단계(S30); 새틀라이트가 셔틀로부터 분리되어 해당 종레일을 따라 이동한 후 화물을 랙에 적재하는 제4단계(S40); 하나의 해당 종레일을 따라 새틀라이트가 이동하면서 다수의 화물이 적재하는 경우, 셔틀이 이동하여 화물을 탑재한 후 새틀라이트가 대기하고 있는 해당 종레일로 이동하는 제5단계(S50); 셔틀이 해당 종레일에 위치하면 새틀라이트가 셔틀에 합체하여 화물을 탑재시킨 후 해당 종레일을 따라 적재위치까지 이동하여 화물을 적재하는 제6단계(S60); 제6단계(S60)가 반복되어 화물을 적재하는 공정이 완료되면 새틀라이트가 셔틀에 복귀하여 합체되고, 셔틀과 새틀라이트는 다음 명령이 수신될 때까지 대기 위치로 복귀하는 제7단계(S70);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1단계(S10)에서는 새틀라이트에 설치된 합체위치검출센서와 셔틀에 설치된 제1피감지부에 의해 정위치에서 합체되고, 횡레일에 설치된 트롤리바와 셔틀에 장착된 접속단자에 의해 셔틀에 전원이 공급되며, 접속단자와 연결되면서 셔틀에 설치된 제2충전단자와 새틀라이트에 설치된 제1충전단자가 접촉하여 새틀라이트에 내장된 배터리가 충전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2단계(S20) 및 제6단계(S60)에서는 새틀라이트의 상판이 하측에 설치된 상,하부링크가 연동링크에 의해 굽혀지거나 펴지면서 승하강하면서 화물을 탑재시키거나 내려 놓는 것을 특징으로 한다.

또한, 제5단계(S50)에서는 셔틀에 장착된 컨베이어가 화물을 탑재하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 상판의 하부 모서리에 각각 설치된 상,하부링크가 연동링크에 의해 접히고 펴지도록 구성되어 새틀라이트에 내장됨으로서, 상판의 모든 부위가 동일한 높이로 상하이동할 수 있어 탑재된 화물을 안정적으로 들어올렸다 내릴 수 있는 효과가 있다.

또한, 새틀라이트에 상판의 높이 및 승하강속도를 측정하고 조절할 수 있는 높이검출센서 및 승하강속도검출센서를 설치함으로써, 화물의 높이, 중량 및 크기와 더불어 기타 여건에 따라 임의적으로 상판이 올라가거나 내려가는 높이 및 속도를 측정 및 조정할 수 있는 효과가 있다. 물론, 상판이 올라가거나 내려가는 높이 및 속도를 실시간으로 측정하여 조정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상판에 화물의 탑재여부를 감지할 수 있도록 제1화물감지센서와, 이동경로 상에 화물이 적재되어 있는지를 감지할 수 있는 제2화물감지센서가 새틀라이트에 설치됨으로써, 이동시키고자하는 화물이 상판에 탑재되었는지를 확인할 수 있고, 이동 경로 상에 기존 화물의 적재 유무를 판단하여 탑재된 화물의 적재 위치에 기존 화물이 적재되어 있는 경우 새틀라이트를 비상정지시켜 대기모드로 전환시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 새틀라이트에 내장된 배터리가 셔틀에 합체된 상태에서 충전되어 새틀라이트의 자체 이동을 위한 전원이 확보됨으로써, 트롤리바를 이용하여 셔틀에 전원을 공급하는 구조만으로도 새틀라이트에 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 셔틀과 새틀라이트가 근접하는 부위에 각각 제1피감지부 및 합체위치검출센서를 설치함으로써, 셔틀에 새틀라이트가 정위치에서 합체할 수 있는 효과가 있다.

또한, 셔틀의 이동을 안내하는 횡레일의 일단에 위치제어를 위한 거리검출센서 및 광신호기를 설치하고, 셔틀에 제2피감지부 및 모뎀을 설치함으로써, 셔틀의 정확한 이동거리를 산출하여 셔틀을 요구된 위치로 이송시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서, 셔틀에 정위치검출센서를 설치하고, 종레일 또는 횡레일에 설치된 지지바에 제3피감지부를 설치함으로써, 정위치검출센서에 의해 셔틀이 요구된 위치에 정확히 정지하였는지를 감지하고, 만약 정위치에 정지하지 않았을 경우 위치를 조정하여 셔틀이 미세 이동할 수 있도록 하여 셔틀을 항상 정위치에 정지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 횡레일의 양단부에 스토퍼 및 제4피감지부가 설치되고, 셔틀에 제4피감지부를 인식할 수 있는 비상정지센서를 설치함으로써, 만약의 경우 셔틀이 정위치를 과도하게 벗어나게 되면 1차적으로 비상정지센서에 의해, 2차적으로 스토퍼에 의해 셔틀을 비상 정지시킴으로써, 횡레일로부터 셔틀이 이탈하여 추락하는 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 셔틀에 컨베이어가 설치됨으로써 셔틀에 직접 화물을 탑재할 수 있고, 이로 인해 화물적재를 위해 설치된 랙에서 다수의 종레일 중 해당 종레일에 2개 이상의 화물을 적재할 경우, 처음 화물은 새틀라이트에 탑재되어 셔틀과 함께 이동한 후 다시 새틀라이트에 의해 적재되고, 이후 다음 화물들은 이동한 셔틀에 탑재된 후 새틀라이트에 인계되어 적재됨으로써, 작업 시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MDPS시스템용 이송수단인 셔틀에 새틀라이트가 합체된 상태가 도시된 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 새틀라이트의 내부가 도시된 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 새틀라이트의 다른 방향에서 본 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 링크구조가 도시된 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4a에 도시된 새틀라이트의 링크구조의 다른 실시예가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4a에 도시된 상판의 승하강속도 및 높이를 검출하기 위한 센서가 도시된 측면도이다.
도 6c는 도 2에 도시된 새틀라이트에 내장되어 화물의 탑재유무 및 이동경로 상의 화물을 감지하기 위한 센서가 도시된 새틀라이트의 요부 측면도이며,
도 7은 도 1에 도시된 셔틀의 내부가 도시된 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 셔틀의 확대 측면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 셔틀의 다른 방향에서 본 측면도이다.
도 10은 도 7에서 셔틀에 내장된 모뎀과 제2피감지부 및, 셔틀의 이동경로 상에 설치된 광신호기 및 거리검출센서가 도시된 상태도이다.
도 11은 도 1에 도시된 이송수단의 운용방법이 도시된 블럭도이다.
도 12는 도 11의 운용방법에 따라 이동하는 이송수단을 비롯하여 MDPS시스템의 구조가 간략히 도시된 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성>

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MDPS시스템용 이송수단인 셔틀과 새틀라이트가 합체된 상태가 도시된 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 새틀라이트의 내부가 도시된 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 새틀라이트의 다른 방향에서 본 측면도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 새틀라이트의 링크구조의 동작이 도시된 측면도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4a에 도시된 새틀라이트의 링크구조의 다른 실시예가 개략적으로 도시된 요부 측면도이며, 도 6a 및 도 6b는 도 4a에 도시된 상판의 승하강속도 및 높이를 검출하기 위한 센서가 도시된 새틀라이트의 요부 측면도이고, 도 6c는 도 2에 도시된 새틀라이트에 장착되어 화물의 탑재유무 및 이동경로 상의 화물을 감지하기 위한 센서가 도시된 새틀라이트의 요부 측면도이며, 도 7은 도 1에 도시된 셔틀의 내부가 도시된 평면도이고, 도 8은 도 1에 도시된 셔틀의 확대 측면도이며, 도 9는 도 1에 도시된 셔틀의 다른 방향에서 본 측면도이고, 도 10은 도 7에서 셔틀에 내장된 모뎀과 제2피감지부 및, 셔틀의 이동경로 상에 설치된 광신호기 및 거리검출센서가 도시된 상태도이다. 이하, MDPS시스템 중에서 화물을 적재시키기 위해 화물창고에 설치된 랙(300,rack;도 12참조)에 대해서도 필요한 경우에 그 설명을 간략히 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 MDPS시스템용 이송수단은, 종방향으로 이동하면서 화물을 들어올리거나 내려 놓으면서 화물을 운송하는 새틀라이트(100)와, 횡방향으로 이동하면서 합체된 새틀라이트(100)를 횡방향으로 운송하는 셔틀(200)이 포함되어 이루어진다. 여기서, 새틀라이트(100)가 일방향으로만 이동하고, 셔틀(200)은 새틀라이트(100)를 다른 각도의 방향으로 이동시킬 수 있도록 설치된다. 이에 대해 설명의 편의상 일예로 새틀라이트(100)는 종방향으로, 셔틀(200)은 횡방향으로 이동하는 것으로 하여 설명한다.

먼저, 새틀라이트(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종방향으로만 이동하면서 화물을 탑재시켜 요구하는 위치에 화물을 내려놓는 장치로서, 제1케이스(101), 제1-1모터(121), 배터리(102), 제1충전단자(103), 제1구동축(104), 제1종동축(105), 제1바퀴(106), 제1보조바퀴(107), 엔코더(108), 제1,2화물감지센서(109,110), 합체위치검출센서(111), 상판(112), 상,하부링크(113,114), 연동링크(115), 회전샤프트(116), 제1-2모터(117), 상판높이검출센서(118), 상판승하강속도검출센서(119) 및 제1제어기판(120)이 포함되어 이루어진다.

제1케이스(101)는 각 부품들을 내장시켜 외부로부터 보호하기 위한 부재로서, 상면이 개방된 박스(box) 형상이고, 이 개방된 상면에 상판(112)이 배치되도록 제작된다. 물론, 상면도 폐쇄된 상태에서 상판(112)이 배치될 수도 있다. 이 제1케이스(101)는 상기된 각 부품들을 내장하거나 외부로 돌출되도록 설치된다. 또한, 제1케이스(101)의 측면은 새틀라이트(100)의 이동을 안내하도록 설치된 종레일(10)과 항상 소정 간격으로 이격된다. 달리 설명하자면, 새틀라이트(100)가 이동하는 동안 종레일(10)과 제1케이스(101)의 측면은 항상 소정의 간격으로 이격된다. 이때, 제1케이스(101)와 종레일(10) 간의 이격은 제1보조바퀴(107)에 의해 유지된다.

제1-1모터(121)는 새틀라이트(100)를 이동시키기 위해 제1바퀴(106)들을 구동시키도록 제1구동축(104)과 연계 설치된다. 이 제1-1모터(121)의 작동을 정밀하게 제어하기 위해 일실시예로 엔코더(108)가 제1종동축(105)에 연계 설치된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술된다.

배터리(102)는 제1-1모터(121)에 전원을 공급하도록 설치되고, 이때 배터리(102)는 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 합체되면 제1충전단자(103)를 통해 셔틀(200)에 공급된 전기를 인가받아 충전된다.

제1충전단자(103)는 셔틀(200)에 공급된 전기를 배터리(102)에 축전시키기 위한 것으로, 배터리(102)와 연결되고, 셔틀(200)과 새틀라이트(100)의 합체시 셔틀(200)에 설치된 제2충전단자(203)와 접촉하도록 설치된다.

제1구동축(104)은 도 2에서와 같이, 제1케이스(101)에서 새틀라이트(100)의 이동방향에 대해 어느 일측에 배치되면서 제1-1모터(121)에 의해 회전하도록 연계 설치되고, 양단부에 각각 제1바퀴(106)가 설치된다. 즉, 제1-1모터(121)에 의해 제1구동축(104)이 회전하면 제1구동축(104)에 장착된 제1바퀴(106)가 회전하도록 설치된다.

제1종동축(105)은 제1케이스(101)에서 제1구동축(104)의 반대측에 배치되고, 양단부에 각각 제1바퀴(106)가 설치된다. 이때, 제1종동축(105)은 제1구동축(104)과 연결되지 않은 상태이고, 제1종동축(105)의 제1바퀴(106)가 새틀라이트(100)의 이동에 의해 단순 롤링하게 설치된다. 또한, 제1종동축(105)이 배제된 상태에서 제1바퀴(106)가 새틀라이트(100)에 단순 롤링하도록 설치될 수도 있다.

제1바퀴(106)는 도 2에서와 같이 제1구동축(104) 및 제1종동축(105)의 양단부에 장착되면서 제1케이스(101)의 외부로 돌출되어 배치되고, 새틀라이트(100)의 이동을 안내하도록 설치된 종레일(10)을 따라 굴러가도록 설치된다. 이때, 제1바퀴(106)는 제1케이스(101)의 측면에 배치되어 종레일(10)의 수평면과 접지되는 것이 바람직하다. 또한, 제1바퀴(106)는 새틀라이트(100)의 이동거리 및 정지위치가 매우 정밀하게 이루어져야 하는 특성상, 제1구동축(104) 및 제1종동축(105)의 회전을 정밀하게 이행하기 위해 종레일(10)과의 접지력이 매우 탁월한 재질로 제작되어야 하고, 일예로 우레탄계열의 수지로 제작되는 것이 바람직하다.

제1보조바퀴(107)는 도 3에서와 같이 제1바퀴(106)가 종레일(10)을 따라 회전함으로써 새틀라이트(100)가 이동하는 동안, 새틀라이트(100)의 직진성을 유지시키기 위한 것으로, 제1케이스(101)에 외부로 돌출되어 장착되면서 종레일(10)의 수직면과 접촉하도록 배치된다. 이때, 제1보조바퀴(107)는 각각의 제1바퀴(106) 근처에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 제1보조바퀴(107)는 제1케이스(101)와 종레일(10) 사이에 항상 일정 범위 이상의 이격이 유지시키도록 설치된다. 또한, 제1보조바퀴(107)는 종레일(10)의 수직면과 지속적으로 접촉되도록 배치되거나 또는 이격시켜 배치될 수도 있다. 제1보조바퀴(107)와 종레일(10)의 수직면이 이격된 경우, 새틀라이트(100)가 이동하는 동안 직진성이 요구되는 시점마다 간헐적으로 제1보조바퀴(107)와 종레일(10)의 수직면이 접촉되는 것이다.

엔코더(108)는 새틀라이트(100)의 이동거리를 검출하여 정확한 위치로 이동하여 정지시키도록 하기 위한 것이다. 이 엔코더(108)는 제1구동축(104) 또는 제1종동축(105)의 회전을 세밀하게 검출하기 위해 제1구동축(104) 또는 제1종동축(105)과 연계 설치되고, 이는 제1구동축(104) 또는 제1종동축(105)의 회전 검출을 통해 새틀라이트(100)의 현재위치를 정확히 산출하기 위함이다. 본 발명에서는 실시예로 도 2에서와 같이, 제1-1모터(121)에 의해 회전하는 제1구동축(104)이 아닌 제1종동축(105)에 연계 설치되고, 제1종동축(105)의 회전수 및 회전각도 등을 정밀하게 측정하게 된다. 이는 제1구동축(104)에 의해 회전하는 제1종동축(105)을 측정하여 그 신뢰도를 더 높이기 위함이다. 또한, 새틀라이트(100)의 위치 산출은 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체된 상태의 위치를 항상 "0(제로)"로 반복 셋팅하고, 셔틀(200)에서 분리되는 시점부터 일측 방향을 "(+)" 또는 "(-)", 반대측 방향을 "(-)" 또는 "(+)"거리로 측정하게 된다. 이를 엔코더(108)에서 검출하게 되고, 검출된 데이터는 제1제어기판(120)을 통해 지상의 제어반(미도시, 일예로 컴퓨터)으로 전송된다.

제1화물감지센서(109)는 도 2 및 도 6c에서와 같이, 상판(112)에 화물이 탑재되었는지를 확인하기 위한 것으로, 제1케이스(101)의 내부에 상향이면서 경사지게 배치되어 화물의 탑재여부를 확인한다. 이러한 경사배치는 일반적으로 화물은 파레트(pallet) 위에 안착된 상태이고, 화물의 크기에 따라 화물이 감지되지 않는 현상을 방지하기 위함이다.

제2화물감지센서(110)는 도 2 및 도 6c에서와 같이, 새틀라이트(100)의 이동경로 상에 기타 물체가 존재하는 지를 감지하기 위한 것으로, 제1케이스(101)의 내부에 전방이면서 상향으로 배치된다. 이 제2화물감지센서(110)는 새틀라이트(100)가 요구된 위치로 이동하는 동안 제어반의 오류 또는 예기치 못한 물체가 존재하는 경우, 새틀라이트(100)를 비상 정지시키기 위함이다.

합체위치검출센서(111)는 도 2에서와 같이, 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체될 때 정확한 위치에 위치시키기 위해 제1케이스(101)에 설치된다. 이때, 합체위치검출센서(111)는 후술된 셔틀(200)의 제1피감지부(208)를 감지하여 셔틀(200)에 합체하는 새틀라이트(100)가 정확한 합체 위치에 위치하였는지를 검출하게 된다. 여기서, 새틀라이트(100)와 셔틀(200)의 합체 위치를 보다 더 정밀하게 유도하기 위해 합체위치검출센서(111)를 2개 이상 설치함이 바람직하고, 이와 더불어 셔틀(200)의 제1피감지부(208) 역시 합체위치검출센서(111)와 동일한 개수로 설치된다.

상판(112)은 화물의 하면과 접촉하면서 화물을 운송시키기 위해 들어올리거나 적재시키기 위해 내려놓을 수 있도록 승하강이 가능하게 제1케이스(101)의 상부에 설치된다.

상,하부링크(113,114) 및 연동링크(115)는 도 2, 도 4a 및 도 4b에서와 같이, 상판(112)을 승하강시키기 위해 설치된 것으로, 상판(112)의 모서리 즉, 일예로 상판(112)의 안정된 승하강을 위해 모서리 4곳에 설치된다. 이때, 상,하부링크(113,114)는 상호 이웃한 단부가 피봇회전할 수 있도록 결합되고, 하부링크(114)의 타측 선단부가 상판(112)과 피봇회전하도록 결합되며, 상부링크(113)의 타측 선단부가 제1케이스(101)에 피봇회전하도록 결합된다. 또한, 연동링크(115)는 상,하부링크(113,114)의 결합지점에 일단부가 연결되고, 타단부는 회전샤프트(116)에 의해 횡으로 이동하도록 설치된다. 따라서, 연동링크(115)가 이동하면 상,하부링크(113,114)는 회전샤프트(116)에 의해 굽혀지거나 펴지면서 상판(112)을 승하강시키게 된다. 다른 예로, 도 5a에서와 같이 상판(112)의 하부에 상부링크(113)가 축결합되고, 중심을 축으로 양단부가 회전하는 하부링크(114)의 상부에 상부링크(113)가 축결합되며, 하부링크(114)의 하부에 횡으로 이동하는 연동링크(115)가 설치된다. 이로 인해 연동링크(115)가 횡으로 이동하면 상,하부링크(113,114)의 축결합된 부위의 굴절된 각도가 굽혀지거나 펴지면서 상판(112)이 승하강하는 링크구조로 설치될 수도 있다. 또 다른 예로, 도 5b에서와 같이 상,하부링크(113,114)가 대략 마름모형상으로 상호 축결합되고, 상,하부링크(113,114)의 축결합된 부위에 연동링크(115)가 결합된다. 이로 인해 연동링크(115)가 횡으로 이동하면 상,하부링크(113,114)의 축결합된 부위의 각도가 굽혀지거나 펴지면서 상판(112)이 승하강하는 링크구조로 설치될 수도 있다.

회전샤프트(116)는 도 2, 도 4a 및 도 4b에서와 같이, 상,하부링크(113,114)에 외력을 가하여 굽히거나 펴도록 연동링크(115)와 연계 설치된다. 이때, 연동링크(115)는 1개의 회전샤프트(116)의 양단부에 각각 2개, 총 4개의 연동링크(115)가 설치된다. 이 구조의 작동에 대해 간략히 설명하면, 회전샤프트(116)가 자전으로 회전하면 연동링크(115)가 상,하부링크(113,114)의 결합지점을 밀거나 당겨 상,하부링크(113,114)를 굽히거나 펴도록 한다.

제1-2모터(117)는 회전샤프트(116)를 자전시키도록 설치된다. 이때, 제1-2모터(117)는 상판(112)의 상승 또는 하강을 위해 회전샤프트(116)를 일방향으로만 회전시킬 수도 있고, 시계방향과 반시계방향을 반복하도록 회전시킬 수도 있다.

상판높이검출센서(118)는 제1-2모터(117), 회전샤프트(116), 연동링크(115) 및 상,하부링크(113,114)에 의해 승하강하는 상판(112)의 높이를 검출하기 위한 것이다. 이는 화물의 모양, 크기 및 중량 또는 종레일(10)의 높낮이 등을 감안하여 화물을 들어올려야하는 높이에 따라 상판(112)의 높이를 조정하거나 상판(112)이 미리 설정된 높이에 위치하였는지를 확인하기 위함이다. 이를 위해 상판높이검출센서(118)는 회전샤프트(116)의 회전 각도를 검출하도록 설치하는 것이 바람직하다. 다른 예로, 상,하부링크(113,114)의 결합지점에서의 상호 굴절된 각도 또는 하부링크(114)의 상판(112)측 단부의 높이 변화, 상판(112)과 제1케이스(101)의 상면 간의 이격거리 등을 통해 상판(112)의 높이를 측정할 수도 있다. 상판높이검출센서(118)는 회전샤프트(116)와 함께 회전하도록 회전샤프트(116)에 설치된 감지부를 검출하도록 설치된다. 이 상판높이검출센서(118)는 도 6a에서와 같이, 상판의 승강시 높이 및 하강시 높이를 측정하는 2개의 센서가 회전샤프트(116)와 함께 회전하는 1개 이상의 감지부를 각각 검출하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 2개의 센서는 상호 105°∼110°의 각도를 갖도록 배치된다.

상판승하강속도검출센서(119)는 도 6b에서와 같이, 상판(112)이 승하강하는 동안 상판(112)의 승하강 속도를 검출하고, 이는 화물을 안정적으로 승하강시키기 위함이다. 이를 위해 상판승하강속도검출센서(119)는 회전샤프트(116)의 회전 속도를 검출하도록 설치되고, 상판높이검출센서(118)와 일정 간격을 두고 설치된다. 이 상판승하강속도검출센서(119)는 회전샤프트(116)와 같이 회전하도록 회전샤프트(116)에 설치된 감지부를 감지하여 상판(112)의 승하강 속도를 검출한다. 또한, 상판승하강속도검출센서(119)는 도 6b에서와 같이, 상판(112)의 승강시 및 하강시 속도를 측정하는 2개의 센서가 회전샤프트(116)와 함께 회전하는 1개 이상의 감지부를 측정하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 2개의 센서는 상호 72°∼76°의 각도를 갖도록 배치된다. 여기서, 다른 예로 연동링크(115)의 이동속도, 상,하부링크(113,114)가 굴절되거나 펴지는 속도, 상판(112)과 제1케이스(101) 간의 이격되는 속도 등을 통해 상판(112)의 승하강속도를 측정할 수도 있다.

제1제어기판(120)은 제1케이스(101)에 내장되어 상술된 모든 부품에 대해 제어하기 위한 것으로, 엔코더(108)에서 측정된 데이터를 비롯하여 각 부품에서 측정된 데이터를 별도의 무선모뎀 또는 일체형의 모뎀을 통해 무선으로 지상의 제어반과 전송하고, 제어반으로부터 판단 및 제어 데이터를 수신하며, 이들 데이터를 통해 각 부품을 제어하도록 설치된다.

한편, 셔틀(200)은 도 1, 도 7 내지 도 10에서 도시된 바와 같이, 제2케이스(201), 제2-1모터(202), 제2충전단자(203), 제2구동축(204), 제2종동축(205), 제2바퀴(206), 제2보조바퀴(207), 제1피감지부(208), 모뎀(209), 제2피감지부(210), 정위치검출센서(211), 컨베이어(212), 제2-2모터(213), 비상정지센서(214) 및 제2제어기판(215)이 포함되어 이루어진다.

제2케이스(201)는 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 중앙부는 새틀라이트(100)가 합체될 수 있는 공간이 형성되고, 양측부는 새틀라이트(100)의 높이와 유사하게 형성된 형상이다. 이 제2케이스(201)에는 상기된 각 부품들이 내장되거나 외부로 돌출되어 장착된다. 특히, 제2케이스(201)에는 화물을 탑재시키거나 내려놓을 수 있도록 컨베이어(212)가 설치된다.

제2-1모터(202)는 셔틀(200)을 이동시키기 위해 제2케이스(201)에 장착된 제2바퀴(206)들을 구동시키도록 제2구동축(204)과 연계 설치된다. 도 7 및 도 9를 참조하면, 이 제2-1모터(202)는 셔틀(200)의 횡방향 이동을 안내하는 횡레일(20)에 장착된 트롤리바(21,trolley bar)와 제2케이스(201)에 설치된 접속단자(201a)를 통해 지상의 전원공급원(미도시)로부터 직접 전원을 공급받도록 설치된다.

제2충전단자(203)는 도 9에 도시된 바와 같이 트롤리바(21)를 통해 공급되는 전원이 접속단자(201a) 및 충전기(216)를 통해 인가되도록 설치되고, 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 합체되면 트롤리바(21)를 통해 공급되는 전원 중 일부를 새틀라이트(100)의 배터리(102)에 인가시키도록 설치된다. 좀 더 자세히 설명하자면, 셔틀(200)과 새틀라이트(100)가 합체되면 셔틀(200)의 제2충전단자(203)와 새틀라이트(100)의 제1충전단자(103)가 접촉하고, 이때 새틀라이트(100)의 배터리(102)에 전원이 공급되어 충전된다. 여기서, 새틀라이트(100)의 배터리(102)의 전원 잔류량을 측정하여 충전시키고, 충전이 완료되면 전원을 차단하도록 설치된다. 또한, 트롤리바(21)에서 공급된 AC전원은 충전기(216)를 거쳐 배터리(102)에 적합한 DC전원으로 변환된 후 제2충전단자(203)를 통해 배터리(102)로 공급된다.

제2구동축(204)은 제2케이스(201)에서 셔틀(200)의 이동방향에 대해 어느 일측에 배치되면서 제2-1모터(202)에 의해 구동되도록 연계 설치되고, 양단부에 각각 제2바퀴(206)가 설치된다. 즉, 제2-1모터(202)에 의해 제2구동축(204)이 회전하면 제2구동축(204)에 장착된 제2바퀴(206)가 회전하도록 설치된다.

제2종동축(205)은 제2케이스(201)에서 제2구동축(204)의 반대측에 배치되면서 제2구동축(204)에 의해 셔틀(200)이 이동하면 연동되어 회전하도록 설치되고, 양단부에 각각 제2바퀴(206)가 설치된다. 이때, 제2종동축(205)에 설치된 제2바퀴(206)는 제1구동축(204)에 설치된 제2바퀴(206)에 의해 셔틀(200)이 이동하는 동안 횡레일(20)을 따라 단순 롤링하도록 설치된다. 이때, 제2종동축(205)이 배제된 상태에서 제2바퀴(206)가 제2케이스(201)에 단순 롤링하도록 설치될 수도 있다.

제2바퀴(206)는 제2구동축(204) 및 제2종동축(205)의 양단부에 장착되면서 제2케이스(201)의 외부로 돌출되어 배치되고, 도 9에서와 같이 셔틀(200)의 이동을 안내하도록 설치된 횡레일(20)을 따라 굴러가도록 설치된다. 이때, 제2바퀴(206)는 제2케이스(201)의 측면에 배치되어 횡레일(20)의 상면과 접지되는 것이 바람직하다. 또한, 제2바퀴(206)는 셔틀(200)의 이동거리 및 정지위치가 매우 정밀하게 이루어져야 하는 특성상, 제2구동축(204) 및 제2종동축(205)의 회전을 정밀하게 이행하기 위해 횡레일(20)과의 접지력이 매우 탁월한 재질로 제작되어야 하고, 일예로 우레탄계열의 수지로 제작되는 것이 바람직하다.

제2보조바퀴(207)는 제2바퀴(206)들이 횡레일(20)을 따라 회전하여 셔틀(200)이 이동하는 동안, 셔틀(200)의 직진성을 유지시키기 위한 것으로, 도 9에서와 같이 제2케이스(201)에 외부로 돌출되어 장착되면서 횡레일(20)의 측면과 접촉하도록 배치된다. 이때, 제2보조바퀴(207)는 제2바퀴(206)의 근처에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 제2보조바퀴(207)는 횡레일(20)의 수직면과 지속적으로 접촉하도록 배치되거나 또는 이격시켜 배치될 수 있다. 제2보조바퀴(207)와 횡레일(20)의 수직면이 이격된 경우, 셔틀(200)이 이동하는 동안 직진성이 요구되는 시점마다 간헐적으로 제2보조바퀴(207)와 횡레일(20)의 수직면이 접촉되는 것이다.

제1피감지부(208)는 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 합체될 때, 새틀라이트(100)에 설치된 합체위치검출센서(111)에 감응하도록 제2케이스(201)에 설치된다. 이 제1피감지부(208)는 합체시 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 정확한 합체 위치에 도달할 수 있도록 하면서 합체 위치를 보다 더 정밀하게 유도하기 위해 셔틀(200)의 2개소 이상의 부위에 설치되고, 이때 제1피감지부(208)들은 상호 일정 간격으로 설치된다. 본 발명에서는 도 7에서와 같이, 2개의 제1피감지부(208)가 상호 대각선 방향으로 설치된 실시예를 제시한다. 물론, 제1피감지부(208)의 설치 개수에 따라 새틀라이트(100)에 설치된 합체위치검출센서(111) 역시 동일한 개수로 설치되는 것이 좋다.

모뎀(209)은 셔틀(200)의 구동에 관한 모든 데이터를 지상의 제어반에 연결된 광신호기(22)와 수신 및 전송하도록 설치된다. 즉, 모뎀(209)은 셔틀(200)의 이동 및 정지, 위치 및 이동거리 등을 측정한 데이터를 광신호기(22)에 전송하고, 제어반에서 광신호기(22)로 전송된 제어신호를 수신하여 제2제어기판(215)에 전달하도록 설치된다. 여기서, 모뎀(209)는 광신호기(22)와 통신할 수 있는 광모뎀인 것이 바람직하다.

광신호기(22)는 도 10 및 도 12에서와 같이, 지상의 제어반에서 수신한 데이터를 셔틀(200)의 모뎀(209)에 전송하도록 설치된다. 본 발명에서는 이 광신호기(22)에서 방출된 신호를 횡방향으로만 이동하는 셔틀(200)의 모뎀(209)에 직접 전송할 수 있도록 횡레일(20)의 일측 끝단에 광신호기(22)를 설치하면서 모뎀(209)과 일직선상에 위치하는 일예를 제시한다. 따라서, 모뎀(209) 역시 광신호기(22)의 신호를 직접 수신할 수 있도록 제2케이스(201)에 내장된다. 이외에도 모뎀(209)에 신호를 전송하기 위해 무선을 이용할 수 있고, 이 경우 광신호기(22)를 제어반과 연결된 무선공유기로 대체하여 사용할 수도 있다.

제2피감지부(210) 및 거리검출센서(23)는 횡방향으로 이동하는 셔틀(200)의 이동위치 및 거리에 관한 데이터를 측정하기 위해 설치된다. 이때, 제2피감지부(210)는 모뎀(209)에 인접하여 설치되고, 거리검출센서(23)는 광신호기(22)에 인접하여 설치된다. 따라서, 횡레일(20)의 일측 끝단에 설치된 거리검출센서(23)가 제2케이스(201)에 장착된 제2피감지부(210)를 감지하여 셔틀(200)의 이동위치 및 거리에 관한 데이터를 획득한다. 여기서, 광신호기(22) 및 거리검출센서(23)는 도 12에서와 같이, 횡레일(20)의 일단부에서 마주보는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 물론, 모뎀(209)과 제2피감지부(210)의 위치 역시 각각 광신호기(22) 및 거리검출센서(23)와 감응하도록 배치된다.

정위치검출센서(211)는 횡방향을 이동한 셔틀(200)의 위치를 검출하기 위한 것으로, 자세하게는 셔틀(200)에 합체되어 이동한 새틀라이트(100)가 셔틀(200)로부터 분리되어 랙(300)에 설치된 다수의 종레일(10)중 해당 종레일(10)에 정확하게 진입을 할 수 있는 위치(이하, '셔틀의 정위치'라 함)를 검출하도록 설치된다. 여기서, 정위치검출센서(211)는 제3피감지부(25)를 감지하여 셔틀(200)에 1개소 내지 4개소에 설치되어 셔틀(200)의 정위치를 검출하고, 이때 제3피감지부(25)는 종레일(10)에 설치된 지지바(24)에 장착된다. 즉, 셔틀(200)이 횡방향으로 이동하여 정지하면 정위치검출센서(211)가 제3피감지부(25)를 감지하고, 이를 토대로 셔틀(200)이 정위치에 위치하였는지를 판단하게 된다. 이때, 지지바(24)는 횡레일(20)에 제3피감지부(25)를 장착하기 위해 별도로 더 설치될 수도 있고, 지상에 고정되어 횡레일(20)을 설치하는 부재가 될 수도 있다. 여기서, 거리검출센서(23)에 의해 1차적으로 셔틀(200)이 정위치에 위치되도록 하고, 이후 부차적으로 셔틀(200)이 정위치에 정확히 위치하였는지를 정위치검출센서(211)가 확인하고, 정위치에서 벗어난 경우 다시 셔틀(200)이 이동할 수 있는 데이터를 제공하는 것이다. 따라서, 셔틀(200)의 정위치를 거리검출센서(23)에 의존하는 경우, 정위치검출센서(211), 제3피감지부(25)가 배제될 수도 있다.

컨베이어(212)는 새틀라이트(100)가 종레일(10)에 위치하여 화물을 내려놓는 동안 셔틀(200)이 입고포트(301)까지 이동하면 다음 화물을 셔틀(200)에 탑재시키기 위한 것이다. 이 컨베이어(212)는 도 7 및 도 8에서와 같이 제2케이스(201)에 1개 또는 바람직하게는 2개 이상 설치되고, 입고포트(301)에 위치한 화물을 탑재할 수 있는 궤적을 갖도록 설치된다. 여기서, 입고포트(301)는 출고포트로도 이용될 수 있고, 출고포트가 별도로 설치될 수도 있다. 이 컨베이어(212)는 일예로 체인 컨베이어가 사용됨이 바람직하고, 이외의 벨트 컨베이어를 포함한 다른 종류의 컨베이어 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다. 또한, 컨베이어(212)에 의해 화물이 탑재되었는지 및 탑재위치가 정확한지를 확인할 수 있는 1개 이상의 센서가 설치될 수 있다.

제2-2모터(213)는 컨베이어(212)를 구동시키기 위한 것으로, 각각의 컨베이어(212)에 설치된다. 다른 예로, 다수의 컨베이어(212)가 배치된 경우, 1개의 컨베이어(212)만을 구동시키고, 다른 컨베이어(212)는 구동된 컨베이어(212)에 의해 연동하도록 설치될 수도 있으며, 이때 구동축, 종동축, 이들 구동축과 종동축을 연결하도록 벨트를 포함한 연결부재 등을 구성한다.

비상정지센서(214) 및 제4피감지부(26)는 셔틀(200)이 횡방향으로 과도하게 진행하여 횡레일(20)로부터 이탈하는 현상을 미연에 방지하기 위해 셔틀(200)에 1개 또는 2개의 비상정지센서(214)가 장착되고, 이 비상정지센서(214)에 의해 감지되도록 횡레일(20)의 단부에 제4피감지부(26)가 설치된다. 따라서, 비상정지센서(214)와 제4피감지부(26)의 상호 간의 감지된 거리를 통해 셔틀(200)이 제한된 이동범위를 과도하게 벗어난 경우, 셔틀(200)을 비상정지시키도록 동작된다. 일예로, 셔틀(200)의 전,후진용 비상정지센서(214)가 각각 설치된 경우 제4피감지부(26) 역시 횡레일(20)의 양측 단부에 각각 설치된다. 물론, 셔틀(200)의 비상정지는 제2구동축(204)을 회전시키는 제2-1모터(202)를 정지시키도록 작동되고, 추가적으로 횡레일의 단부측 상면에 제2바퀴(206)와 충돌하여 셔틀(200)을 정지시킬 수 있는 스토퍼(27)를 설치한다. 비상정지센서(214)는 제4피감지부(26) 대신 스토퍼(27)와의 거리를 통해 셔틀(200)을 비상정지시킬 수도 있다.

충전기(216)는 AC전원을 DC전원으로 변환시키는 것으로, 트롤리바(21)에서 들어온 AC전원을 DC로 변환하도록 제2케이스(201)에 설치된다. 따라서, AC전원은 충전기(216)에서 DC전원으로 변환되어 제1,2충전단자(130,203)를 통해 새틀라이트(100)의 배터리(102)로 인가된다.

제2제어기판(215)은 제2케이스(201)에 내장되어 상술된 모든 부품에 대해 제어하기 위한 것으로, 지상의 제어반과 광신호기(22) 및 모뎀(209)을 통해 각 부품에서 측정된 데이터를 전송하고, 제어반으로부터 판단 및 제어 데이터를 수신하며, 이들 데이터를 통해 각 부품을 제어하도록 설치된다.

이상에서 설명된 새틀라이트(100) 및 셔틀(200)에 장착된 각종 센서는 초음파센서, 레이저센서, 포토센서, 근접센서 및 리미트 스위치 등을 포함한 통상의 센서들 중에서 설치 목적에 가장 부합하는 센서를 선택하여 설치하게 된다.

<운용방법>

이하에서는, 이송수단인 셔틀(200)과 새틀라이트(100)의 작동에 대해 입고된 화물을 적재하는 일련의 공정을 통해 설명한다. 도 11은 도 1에 도시된 이송수단의 작동방법이 도시된 블럭도이고, 도 12는 도 11의 운용방법에 따라 이동하는 이송수단을 비롯하여 MDPS시스템의 구조가 간략히 도시된 평면도이다. 여기서, 입고포트(301)는 출고포트와 겸용하여 사용될 수 있고, 출고포트가 별도로 설치된 경우 오로지 입구포트(301)로만 사용된다. 또한, 입고포트(301)를 포함한 랙(300)의 구조는 높이방향으로 여러 단이 설치된 구성이 가능하고, 이하에서는 설명의 편의상 1단의 구성을 도시하여 설명한다.

먼저, 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체된 상태에서 대기한다(S10). 이때, 새틀라이트(100)와 셔틀(200)은 합체위치검출센서(111) 및 제1피감지부(208)에 의해 정확한 위치에서 합체된 상태이다. 또한, 새틀라이트(100)의 배터리(102)는 횡레일(20)에 설치된 트롤리바(21)와 셔틀(200)에 장착된 접속단자(201a)에 의해 셔틀(200)에 공급된 AC전원 중 일부를 충전기(216)에서 DC전원으로 변환되고, 새틀라이트(100)에 장착된 제1충전단자(103)가 셔틀(200)에 장착된 제2충전단자(203)에 접촉된 상태에서 전원을 인가받아 충전된 상태이다.

다음으로, 화물이 창고에 입고되어 입고포트(301)에 위치되고, 새틀라이트(100)가 합체된 셔틀(200)이 횡방향으로 이동하여 입고포트(301)에 정위치되면 새틀라이트(100)가 입고포트(301)로 이동하여 화물을 들어올려 탑재시킨 후 다시 셔틀(200)에 합체한다(S20). 좀더 자세하게는, 셔틀(200)은 광신호기(22), 모뎀(209), 거리검출센서(23), 제2피감지부(210), 제2-1모터(202), 제2구동축(204), 제2종동축(205), 제2바퀴(206), 제2보조바퀴(207) 및 제2제어기판(215)에 의해 횡방향으로 이동하여 정위치에 정지한다. 이때, 셔틀(200)의 정위치는 정위치검출센서(211) 및 제3피감지부(25)로 확인하고, 셔틀(200)이 정위치에서 벗어난 경우 다시 이동하여 정위치에 위치한다. 또한, 새틀라이트(100)는 엔코더(108), 제1-1모터(121), 제1구동축(104), 제1종동축(105), 제1바퀴(106), 제1보조바퀴(107) 및 제1제어기판(120)에 의해 종방향으로 이동하여 화물의 아래에 위치한 다음, 제1-2모터(117), 회전샤프트(116), 연동링크(115) 및 상하부링크(114)에 의해 상판(112)이 승강하면서 화물을 탑재하고, 다시 셔틀(200)로 복귀하여 합체한다. 여기서, 제1화물감지센서(109)에 의해 상판(112)에 화물이 탑재되었는지를 확인한다. 만약, 상판(112)에 화물이 탑재되지 않았으면, 새틀라이트(100)는 데이터를 송신하고 다음 명령을 대기한다. 또한, 상판(112)은 화물을 탑재하기 위해 승강된 다음, 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체하면 하강하도록 작동되거나 승강된 상태를 계속 유지할 수도 있다.

다음으로, 랙(300)에 설치된 다수의 종레일(10) 중 화물을 적재시키기 위한 위치에 설치된 해당 종레일(10)까지 셔틀(200)이 횡방향 이동하여 정위치에 정지한다(S30). 물론, 셔틀(200)의 횡방향 이동 및 정위치 정지는 상술된 부품들에 의해 이루어진다.

다음으로, 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에서 분리되어 해당 종레일(10)을 따라 이동한 후 상판(112)이 하강하여 화물을 랙(300)에 내려놓는다(S40). 여기서, 새틀라이트(100)가 이동하는 동안 제2화물감지센서(110)가 이동경로 상에 존재하지 않아야할 물체 또는 화물이 있는지를 감지하고, 없는 경우 새틀라이트(100)는 정상 작동을 수행하며, 있는 경우 비상 정지 후 데이터를 제어반에 송신하여 다음 명령을 기다린다.

다음으로, 해당 종레일(10)에 2개 이상의 화물이 적재되는 경우, 새틀라이트(100)는 해당 종레일(10)에서 셔틀(200)을 기다리고, 셔틀(200)은 입고포트(301)로 이동한 다음 제2-2모터(213) 및 컨베이어(212)를 작동시켜 화물을 탑재한 후, 새틀라이트(100)가 대기하고 있는 해당 종레일(10)까지 이동한다(S50).

다음으로, 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체하여 화물을 탑재시킨 후 다시 셔틀(200)로부터 분리되어 해당 종레일(10)을 따라 이동한 다음 적재위치에 화물을 적재한다(S60). 이 공정은 하나의 종레일(10)을 따라 새틀라이트(100)가 이동하면서 적재하는 화물의 개수에 따라 반복된다.

끝으로, 새틀라이트(100)가 하나 또는 다수의 종레일(10)을 따라 이동하면서 하나 또는 다수의 화물을 적재하는 공정이 완료되면 셔틀(200)로 복귀하여 합체하고, 셔틀(200)과 새틀라이트(100)는 다음 명령이 수신될 때까지 대기 위치로 복귀한다(S70).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10...종레일
20...횡레일
21...트롤리바
22...광신호기
23...거리검출센서
24...지지바
25...제3피감지부
26...제4피감지부
100...새틀라이트
101...제1케이스
102...배터리
103...제1충전단자
104...제1구동축
105...제1종동축
106...제1바퀴
107...제1보조바퀴
108...엔코더
109,110...제1,2화물감지센서
111...합체위치검출센서
112...상판
113,114...상,하부링크
115...연동링크
116...회전샤프트
117...제1-2모터
118..상판높이검출센서
119...상판승하강속도검출센서
120...제1제어기판
121...제1-1모터
200...셔틀
201...제2케이스
202...제2-1모터
203...제2충전단자
204..제2구동축
205...제2종동축
206...제2바퀴
207...제2보조바퀴
208...제1피감지부
209....모뎀
210...제2피감지부
211...정위치검출센서
212...컨베이어
213...2-2모터
214...비상정지센서
215...제2제어기판
216...충전기
300...랙
301...입고포트.

Claims

일방향으로 이동하는 셔틀(200)과, 이 셔틀(200)에 합체 또는 분리되어 셔틀(200)과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙(300)으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트(100)가 구비된 MDPS시스템용 이송수단에 있어서,
상기 새틀라이트(100)는,
상기 화물을 탑재시키는 상판(112);
상기 상판(112)의 하부에 축결합된 상부링크(113);
상기 상부링크(113)와 굴절되어 축결합된 하부링크(114); 및
상기 상,하부링크(113,114)의 굴절된 부위를 굽히거나 펴도록 이동하여 상기 상판(112)이 승하강하도록 설치된 연동링크(115);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제1항에 있어서,
상기 연동링크(115)의 일단부가 장착되고, 회전하면서 연동링크(115)를 왕복이동시키는 회전샤프트(116)와, 상기 회전샤프트(116)를 회전시키도록 설치된 제1-2모터(117)가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제1항에 있어서,
상기 상판(112)이 상부에 배치되면서 상기 상,하부링크(113,114)와 연동링크(115)가 내장된 제1케이스(101);
상기 제1케이스(101)에 내장된 제1-1모터(121);
상기 제1-1모터(121)에 의해 구동하도록 설치된 제1구동축(104);
상기 제1구동축(104)과 대응된 위치에 설치된 제1종동축(105);
상기 제1구동축(104) 및 제1종동축(105)에 장착되어 새틀라이트(100)의 이동을 안내하는 종레일(10)의 수평면을 따라 굴러가도록 설치된 제1바퀴(106);
상기 새틀라이트(100)의 이동에 대한 직진성을 보장하기 위해 상기 종레일(10)과 접촉되도록 설치된 제1보조바퀴(107);
상기 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 정위치에 합체되도록 셔틀(200)에 장착된 제1피감지부(208)를 감지하게 설치된 합체위치검출센서(111);
상기 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 합체되면 셔틀(200)에 장착된 제2충전단자(203)와 접촉하도록 설치된 제1충전단자(103);
상기 제1충전단자(103)와 제2충전단자(203)의 접촉으로 상기 셔틀(200)에 공급되는 전원을 인가받아 충전되는 배터리(102);
상기 새틀라이트(100)의 이동거리를 검출하기 위해 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체된 위치를 "0"으로 하고, 셔틀(200)에서 분리되는 시점부터 일측 방향 또는 반대측 방향을 "(+)"거리 또는 "(-)"거리로 측정하는 엔코더(108); 및
상기 새틀라이트(100)의 작동 데이터를 무선모뎀을 사용하여 제어반으로 전송하고, 제어반으로부터 제어신호를 수신하여 새틀라이트(100)의 동작을 제어하도록 설치된 제1제어기판(120);이 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제1항에 있어서,
상기 상판(112)에 화물이 탑재되었는지를 확인하도록 상향 경사지게 설치된 제1화물감지센서(109)와, 상기 새틀라이트(100)의 이동경로 상에 불의의 물체 또는 화물이 존재하는지 확인하도록 상향 경사지게 설치된 제2화물감지센서(110)가 1개 이상 더 설치된 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 상판(112)의 높이를 검출하도록 설치된 상판높이검출센서(118)와, 상기 상판(112)의 승하강속도를 검출하도록 설치된 상판승하강속도검출센서(119)가 1개 이상 더 설치된 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제5항에 있어서,
상기 상판높이검출센서(118) 또는 상기 상판승하강속도검출센서(119)는 회전샤프트(116)에 함께 회전하도록 장착된 각각의 감지부를 감지하여 회전샤프트(116)의 회전각도 또는 회전속도를 검출하도록 설치된 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제3항에 있어서,
상기 엔코더(108)는 제1종동축(105)에 설치된 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
일방향으로 이동하는 셔틀(200)과, 이 셔틀(200)에 합체 또는 분리되어 셔틀(200)과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙(300)으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트(100)가 구비된 MDPS시스템용 이송수단에 있어서,
상기 셔틀(200)은,
상기 새틀라이트(100)가 합체되도록 제작된 제2케이스(201);
상기 제2케이스(201)에 화물을 탑재할 수 있도록 합체된 상태에서의 새틀라이트(100)보다 더 높은 위치에 설치된 컨베이어(212); 및
상기 컨베이어(212)를 작동시키도록 설치된 제2-2모터(213);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제8항에 있어서,
상기 제2케이스(201)에 내장된 제2-1모터(202);
상기 제2-1모터(202)에 의해 구동하도록 설치된 제2구동축(204);
상기 제2구동축(204)에 연동하도록 설치된 제2종동축(205);
상기 제2구동축(204) 및 제2종동축(205)에 장착되어 셔틀(200)의 이동을 안내하는 횡레일(20)의 수평면을 따라 굴러가도록 설치된 제2바퀴(206);
상기 셔틀(200)의 이동에 대한 직진성을 보장하기 위해 상기 횡레일(20)과 접촉하도록 설치된 제2보조바퀴(207);
상기 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 정위치에 합체되도록 새틀라이트(100)에 설치된 합체위치검출센서(111)에 감지되도록 설치된 제1피감지부(208);
상기 제2-1모터(202) 및 제2-2모터(213)에 전원을 공급하기 위해 횡레일(20)에 설치된 트롤리바(21)와 접속하도록 설치된 접속단자(201a);
상기 셔틀(200)에 새틀라이트(100)가 합체되면 새틀라이트(100)에 장착된 제1충전단자(103)와 접촉하여 새틀라이트(100)에 내장된 배터리(102)를 충전시키도록 상기 접속단자(201a)와 연결된 제2충전단자(203);
상기 트롤리바(21)의 AC전원을 DC전원으로 변환하도록 설치된 충전기(216);
제어반과 연결되면서 횡레일(20)의 일단부측에 설치된 광신호기(22)로 상기 셔틀(200)의 작동 데이터를 전송하고, 광신호기(22)로부터 제어반의 제어신호를 수신하는 모뎀(209);
상기 셔틀(200)의 거리를 검출하기 위해 횡레일(20)의 일단부측에 설치한 거리검출센서(23)에 감지되도록 제2케이스(201)에 설치된 제2피감지부(210); 및
상기 모뎀(209)으로 데이터를 송신 및 수신하면서 제어반의 제어신호에 의해 셔틀(200)의 동작을 제어하도록 설치된 제2제어기판(215);이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
제9항에 있어서,
상기 새틀라이트(100)를 종레일(10)에 진입시키기 위한 상기 셔틀(200)의 정위치를 확인하기 위해 제3피감지부(25)를 감지하도록 제2케이스(201)에 설치된 정위치검출센서(211)가 더 포함되어 이루어지고, 상기 제3피감지부(25)는 종레일(10) 또는 횡레일(20) 설치된 지지바(24)에 장착되며,
상기 셔틀(200)이 과도하게 이동하여 횡레일(20)로부터 이탈하는 현상을 방지하기 위해 횡레일(20)의 단부에 제2바퀴(206)와 충돌하도록 설치된 스토퍼(27)와, 이 스토퍼(27)측에 장착된 제4피감지부(26) 중 하나 이상을 감지하여 거리측정으로 제2-1모터(202)를 정지시키도록 설치된 비상정지센서(214)가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단.
일방향으로 이동하는 셔틀(200)과, 이 셔틀(200)에 합체 또는 분리되어 셔틀(200)과는 다른 방향으로 이동하면서 화물을 랙(300)으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트(100)가 구비된 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법에 있어서,
상기 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체된 상태에서 대기하는 제1단계(S10);
상기 셔틀(200)이 횡레일(20)을 따라 횡방향으로 이동하고, 셔틀(200)로부터 분리된 새틀라이트(100)가 입고포트(301)로 이동하여 화물을 탑재시킨 후 다시 셔틀(200)에 합체하는 제2단계(S20);
상기 셔틀(200)이 새틀라이트(100)를 랙(300)에 설치된 다수의 종레일(10) 중 화물을 적재할 해당 종레일(10)까지 이동하는 제3단계(S30);
상기 새틀라이트(100)가 셔틀(200)로부터 분리되어 해당 종레일(10)을 따라 이동한 후 화물을 랙(300)에 적재하는 제4단계(S40);
하나의 해당 종레일(10)을 따라 새틀라이트(100)가 이동하면서 다수의 화물이 적재하는 경우, 셔틀(200)이 입고포트(301)로 이동하여 화물을 탑재한 후 새틀라이트(100)가 대기하고 있는 해당 종레일(10)로 이동하는 제5단계(S50);
상기 셔틀(200)이 해당 종레일(10)에 위치하면 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 합체하여 화물을 탑재시킨 후 해당 종레일(10)을 따라 적재위치까지 이동하여 화물을 적재하는 제6단계(S60);
상기 제6단계(S60)가 반복되어 화물을 적재하는 공정이 완료되면 새틀라이트(100)가 셔틀(200)에 복귀하여 합체되고, 셔틀(200)과 새틀라이트(100)는 다음 명령이 수신될 때까지 대기 위치로 복귀하는 제7단계(S70);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법.
제11항에 있어서,
상기 제1단계(S10)에서는,
상기 새틀라이트(100)에 설치된 합체위치검출센서(111)와 셔틀(200)에 설치된 제1피감지부(208)에 의해 정위치에서 합체되고, 횡레일(20)에 설치된 트롤리바(21)와 셔틀(200)에 장착된 접속단자(201a)에 의해 셔틀(200)에 전원이 공급되며, 상기 접속단자(201a)와 연결되면서 셔틀(200)에 설치된 제2충전단자(203)가 상기 새틀라이트(100)에 설치된 제1충전단자와 접촉하여 새틀라이트(100)에 내장된 배터리(102)가 충전되는 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법.
제11항에 있어서,
상기 제2단계(S20) 및 제6단계(S60)에서는,
상기 새틀라이트(100)의 상판(112)이 하측에 설치된 상,하부링크(113,114)가 연동링크(115)에 의해 굽혀지거나 펴지면서 승하강하면서 화물을 탑재시키거나 내려 놓는 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법.
제11항에 있어서,
상기 제5단계(S50)에서는,
상기 셔틀(200)에 장착된 컨베이어(212)가 화물을 탑재하는 것을 특징으로 하는 MDPS시스템용 이송수단의 운용방법.