KR101733544B1 - 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 랙, 셔틀 및 셔틀과 화물을 승하강 시키는 스태커크레인을 구비하는 물류 자동창고에서 스태커크레인이 고장날 경우 랙에 적재된 화물을 적재한 셔틀을 비상 반출할 수 있도록 비상반출부를 이용하여 신속하게 비상 반출하도록 구성한 물류 자동창고 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 물류 자동창고 시스템에 있어서, 스태커크레인이 고장났을 경우 랙구조체에 적재된 화물을 비상 반출하도록 상기 스태커크레인이 움직이는 통로의 반대쪽 랙구조체 측면에 접하게 설치되어 셔틀이 이송한 화물을 이동시키는 레일 컨베이어와, 레일 컨베이어의 바깥쪽에 접하게 설치되어 화물 이송에 사용된 셔틀을 좌우 방향으로 이동시키는 셔틀 이송 컨베이어와, 레일 컨베이어의 일측단에 접하게 설치되어 셔틀 또는 화물을 승하강 시키는 리프트로 이루어진 비상반출부;를 더 포함하여 구성한 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템을 발명의 특징으로 한다.

Description

화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템{Automated storage system available emergency unloading of cargo}

본 발명은 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 화물을 보관하는 랙, 랙 사이를 움직이면서 화물을 이송하는 셔틀 및 셔틀과 화물을 승하강 시키는 스태커크레인을 구비하는 물류 자동창고에서 스태커크레인이 고장날 경우 보관중인 화물을 비상반출부를 이용하여 신속하게 비상 반출시킬 수 있는 물류 자동창고 시스템에 관한 것이다.

물류는 생산된 상품을 수송·하역·보관·포장하는 과정과 유통가공이나 수송기초시설 등 물자유통 과정을 모두 포함하는 것으로, 이러한 물류처리 과정 중에 상품 또는 화물을 보관하는 장소인 물류 창고는 신속한 배달을 위해 매우 중요한 요소이다.

이 때문에 대부분의 생산자 또는 판매자는 일정량의 상품을 미리 물류 창고에 보관하였다가 판매시 신속한 출고가 이루어지도록 하고 있다.

물류창고는 생산자 또는 판매자가 직접 건설하여 사용하기도 하지만 대도시 인근 교통요지에 세워진 물류 전문회사의 대규모 물류창고를 이용하는 것이 보편화되고 있는 추세이다.

이러한 물류창고는 신속한 화물의 입고와 출고가 생명이기 때문에 대부분 기계화 또는 자동화된 화물의 적재 및 하역 수단을 구비하고 있다.

예를 들자면 물류창고 내부 공간에 상하 다단으로 구성된 복수개의 랙을 설치하고, 인접한 랙과 랙 사이에는 화물을 승하강 시키는 스태커 크레인을 구비하여 적재된 화물을 승하강 시켜 랙에 화물을 적재 또는 하역하도록 구성된다.

이와 같은 적재 및 하역 수단이 구비된 물류창고에 화물이 도착하면 팔레트 상부에 화물을 올려놓은 후 스태커크레인을 이용하여 화물이 적재될 단의 랙 높이까지 승강시킨 다음 팔레트를 내려놓아 화물의 적재를 완료하게 된다. 반출은 상기 적재의 반대로 행하면 된다.

하지만 상기와 같은 종래의 물류창고는 랙에 적재된 화물이 적재 및 하역시 보통 스태커크레인을 사용하기 때문에 스태커크레인이 도달할 수 있는 거리까지만 화물을 적재할 수 있어서 랙의 내부 적재 공간이 복수개의 화물을 순차 적재하기 어렵다는 구조적 문제점이 있다.

또한 복수개의 화물을 저장할 수 없기 때문에 협소한 저장 공간을 가진 랙을 설치시마다 스태커크레인이 움직일 수 있는 통로 공간이 필요하고, 이 통로마다 스태커 크레인을 설치해야하기 때문에 물류창고의 공간 활용성이 현저히 떨어진다는 구조적 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 최근에는 랙의 길이를 깊게 하여 화물 적재 공간을 크게 하고, 이러한 형태의 랙 구성이 횡방향으로 복수개가 배열된 셀(Cell) 형태로 구성하여 화물 적재 공간을 획기적으로 증대시키고 개별 랙의 길이방향으로 주행바퀴를 구비한 셔틀을 통해 화물을 이송케 함으로써, 리프트 또는 스태커 크레인 또는 지게차 통로등의 불필요한 공간을 최소화하여 공간효율을 극대화시킨 자동창고 시스템인 MDPS(Multi Deep Pallet Storage)가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

도 7은 종래 셔틀을 구비한 자동창고 시스템을 보인 평면 예시도이고, 도 8은 종래 셔틀을 구비한 자동창고 시스템을 보인 측면 예시도이고, 도 9 내지 11은 종래 셔틀을 이용한 화물의 적재 및 이송을 보인 예시도이다.

도시된 종래의 자동창고 시스템은 창고 내에 수직 지주 역할을 하는 다수개의 랙 포스트(51)가 종방향 및 횡방향으로 배열되고, 배열된 랙 포스트 간을 보강재(도시 생략)를 길이방향으로 조립 후 길이방향으로 배열된 랙 포스트들을 따라 화물 적재 및 셔틀의 이동을 가이드 하도록 적재부(521)와 레일부(522)로 이루어진 레일(52)을 각각 설치하면 단위 랙(53)이 완성된다.

이후 적재될 화물의 높이를 감안하여 상부 방향으로 레일(52)을 다단 설치하면, 수평방향 및 수직방향으로 복수개의 랙으로 구성된 랙 구조체(50)가 완성된다.

상기 랙 구조체(50)가 완성되면 레일(52)에 셔틀(54)을 적재하거나 이동시키고, 상기 셔틀 상부에 팔레트(55) 및 화물(56)을 적재하고 하역하는 스태커크레인(57)을 랙 구조체 간의 통로(58)에 구비하면 자동 창고시스템이 완성된다.

참고로 상기 셔틀은 내장된 배터리와 자체 구동모터에 의해 움직이는 일종의 자율 운반대차로 무선통신 방식으로 연결된 제어부(도시 생략)에 의해 작동이 제어되도록 구성된다. 또한 셔틀은 레일부에 놓인 상태에서 상부면 높이가 적재부 상단보다 낮게 구성되기 때문에 레일에 복수개의 화물이 적재되어 있더라도 이동시 화물을 지지하는 팔레트에 부딪히지 않고 자유롭게 움직일 수 있다.

상기 셔틀의 상하 랙단 이동 및 수평방향 랙으로의 이동은 스태커크레인이 셔틀을 적재하여 필요로 하는 위치의 랙 단까지 승하강 시켜 랙 내부의 레일에 적재시킴으로써 이동된다.

스태커 크레인을 통해 적재 또는 하역될 화물이 위치한 랙 단으로 이송된 셔틀은 레일을 따라 이동하여 화물 하부에 위치하게 되고, 이후 셔틀이 유압 또는 모터의 힘을 이용하여 내부에 수납 중이던 승강부(541)를 상승시켜 레일의 적재부 상단에 놓여진 팔레트를 들어 올려 적재부로부터 이동시 적재부와의 마찰이 일어나지 않도록 일정 높이로 이격시킨 다음 셔틀의 하부에 설치된 적어도 4개로 이루어진 자체 구동 바퀴를 이용하여 레일부를 따라 수평 주행하고, 이후 승강부를 하강시키면 팔레트가 다시 레일의 적재부에 놓여져 화물의 적재를 완료하게 된다.

다만, 상기와 같은 자동창고 시스템은 중량물인 스태커크레인이 작동을 멈추게 되면 협소한 공간으로부터 별도의 수리 공간으로 인양하여 수리하기 어렵고, 수리를 위해 여분의 스태커크레인을 항시 준비하거나 급히 임대하기도 어렵기 때문에 대부분 고장난 자리에서 직접 수리해야 하는데 이 경우 수리가 완료될 동안 물류 시스템이 정지될 수 밖에 없다는 단점이 있다.

물론 신규 적재 대상 화물은 물류창고의 다른 장소의 랙에 적재하면 되지만, 고장난 스태커크레인이 담당하는 랙에 적재된 화물은 스태커크레인이 통로를 차지하고 있어서 정해진 시간내에 반출하기가 어렵기 때문에 신속한 화물의 적재 및 하역을 생명으로 하는 물류창고로서는 치명적인 타격이 발생할 수 밖에 없다.

따라서 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.

한국 공개특허공보 공개번호 10-2016-0009365(2016.01.26.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-1240513(2013.02.28.) 한국 공개특허공보 공개번호 10-2013-0109555(2013.10.08.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-1377871(2014.03.18.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 화물을 보관하는 랙, 랙 사이를 움직이면서 화물을 이송하는 셔틀 및 셔틀과 화물을 승하강 시키는 스태커크레인을 구비하는 물류 자동창고에서 스태커크레인이 고장날 경우 랙에 적재된 화물을 적재한 셔틀을 비상 반출할 수 있도록 랙구조체와 접하게 설치된 레일 벨트 컨베이어와 리프트를 포함하는 비상반출부를 이용하여 신속하게 비상 반출하도록 구성한 물류 자동창고 시스템을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 레일 벨트 컨베이어에 접하게 설치되어 화물을 이송한 셔틀을 다른 위치의 랙까지 이송시킬 수 있는 셔틀이송 밸트 컨베이어를 구비한 비상반출부를 구비한 물류 자동창고 시스템을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 화물을 적재하여 직선 방향으로 이동하는 셔틀과, 셔틀이 움직이는 레일이 설치된 복수개의 단위 랙이 좌우, 상하 방향으로 배열된 랙 구조체와, 상기 셔틀 또는 화물을 랙 구조체에 적재하거나 랙 구조체로부터 반출하도록 상기 랙 구조체 사이에 형성된 통로를 따라 움직이는 스태커크레인이 구비된 물류 자동창고 시스템에 있어서,

스태커크레인이 고장났을 경우 랙구조체에 적재된 화물을 비상 반출하도록 상기 스태커크레인이 움직이는 통로의 반대쪽 랙구조체 측면에 접하게 설치되어 셔틀이 이송한 화물을 이동시키는 레일 컨베이어와,

상기 레일 컨베이어의 바깥쪽에 접하게 설치되어 화물 이송에 사용된 셔틀을 좌우 방향으로 이동시키는 셔틀 이송 컨베이어와,

상기 레일 컨베이어의 일측단에 접하게 설치되어 셔틀 또는 화물을 승하강 시키는 리프트로 이루어진 비상반출부;를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템을 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 레일 컨베이어는 화물의 적재 및 셔틀의 주행을 위한 적재부와 레일부가 일체로 형성된 레일이 벨트 상면에 길이방향으로 복수개 배열되어 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 레일 컨베이어는 셔틀이 건너갈 인접한 랙에 형성된 레일의 위치를 감지하여 위치를 정렬하기 위해 적어도 한쌍의 레일 전면에 한쌍의 센서가 구비될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 셔틀 이송 컨베이어는 레일 컨베이어에 탑재된 셔틀이 이동할 수 있도록 동일한 단차를 가진 적재부와 레일부가 일체로 형성된 레일이 벨트 상면에 길이방향으로 복수개 배열되어 구성되고, 셔틀의 추락을 방지하는 지지대가 레일의 바깥쪽에 설치되어 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 셔틀 이송 컨베이어는 셔틀이 건너갈 인접한 레일 컨베이어 또는 리프트의 화물칸에 형성된 레일의 위치를 감지하여 위치를 정렬하기 위해 적어도 한쌍의 레일 전면에 한쌍의 센서가 구비될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 리프트는 승하강 하는 화물칸에 상기 레일 컨베이어의 레일과 동일한 위치로 마주보게 정렬된 적재부와 레일부이 일체로 형성된 레일이 구비되어, 화물 또는 셔틀의 반출 또는 승하강 시키도록 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 레일 컨베이어와 셔틀 이송 컨베이어는 랙 구조체를 구성하는 상하 랙의 단수 만큼 수직하게 다단으로 설치하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 화물을 보관하는 랙, 랙 사이를 움직이면서 화물을 이송하는 셔틀 및 셔틀과 화물을 승하강 시키는 스태커크레인 또는 리프트를 구비하는 자동 물류 창고에서 스태커크레인 또는 리프트가 고장날 경우 구동가능한 셔틀이 랙에 적재된 화물을 인양 후 랙들로 이루어진 셀의 일측면에 구비된 비상반출부의 레일 벨트 컨베이어에 화물을 적재시킨 후 일측단에 설치된 리프트로 적재된 화물을 이송시켜 신속하게 화물을 반출시킬 수 있다는 장점과.

또한 본 발명은 스스로 좌우 이동이 불가능한 셔틀의 좌우 이송이 필요한 경우 레일 벨트 컨베이어와 평행하게 설치된 셔틀 이송 컨베이어를 통해 다른 쪽 랙 내부에 진입할 수 있도록 함으로써 적어도 하나의 셔틀만으로 화물의 비상 반출이 가능하다는 장점과;

또한 본 발명은 셔틀의 가이드 및 화물의 적재를 담당하는 레일이 랙, 레일 벨트 컨베이어, 셔틀 이송 컨베이어 및 리프트까지 모두 형성됨으로써 전후진만 가능한 셔틀의 좌우 이동이 가능해지고, 별동의 화물인계 수단이 구비되지 않아도 랙 내부에서 화물을 적재 후 하역까지 가능하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비상반출부가 구비된 창고시스템을 보인 평면예시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 비상반출부의 일측면을 보인 예시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 레일 컨베이어 및 셔틀 이송 컨베이어를 보인 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 레일이 구비된 리프트를 보인 예시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 화물의 비상 반출과정을 보인 평면 예시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 화물의 비상 반출과정을 보인 측면 예시도이고,
도 7은 종래 셔틀을 구비한 자동창고 시스템을 보인 평면 예시도이고,
도 8은 종래 셔틀을 구비한 자동창고 시스템을 보인 측면 예시도이고,
도 9 내지 11은 종래 셔틀을 이용한 화물의 적재 및 이송을 보인 예시도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비상반출부가 구비된 창고시스템을 보인 평면예시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 비상반출부의 일측면을 보인 예시도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 레일 컨베이어 및 셔틀 이송 컨베이어를 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 레일이 구비된 리프트를 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 창고 시스템의 기본 구성은 전술한 바와 같이 창고내에 수직 지주 역할을 하는 다수개의 랙 포스트(51)가 종방향 및 횡방향으로 배열되고, 배열된 랙 포스트간(51)을 보강재(도시 생략)가 길이방향으로 조립되어 보강하고, 화물 적재 및 셔틀의 이동을 가이드하도록 랙 포스트들을 따라 적재부(521)와 레일부(522)로 이루어진 레일(52)을 설치하면 1개 단의 단위 랙(53)이 완성된다.

이후 적재될 화물의 높이를 감안하여 상부 방향으로 연속으로 레일(52)을 다단 설치하면 다수개의 랙(53)이 좌우 방향 및 상하 방향으로 형성된 랙 구조체(50)가 완성된다.

상기 랙 구조체(50)가 완성되면 레일(52)에 셔틀(54)을 적재하거나 이동시키고, 상기 셔틀 상부에 팔레트(55) 및 화물(56)을 적재하고 하역하는 스태커크레인(57)을 랙 구조체 간의 통로(58)에 구비하면 자동창고 시스템이 완성된다.

상기 스태커크레인(57)은 통로를 따라 이동하다가 방향을 측면으로 전환하여 화물을 적재하고자 하는 높이에 형성된 랙 또는 반출 대상 화물이 적재된 단의 랙에 접근 후 포크를 이용하여 화물이 적재된 팔레트를 내려놓거나 들어올리게 된다.

상기 스태커크레인(57)의 작업 공간인 통로(58)는 전술한 바와 같이 본 발명 역시 보통 자동 창고시스템의 공간 효율화을 위해 복수개의 스태커크레인이 동시에 작업할 정도의 공간보다는 한 대의 스태커크레인이 작업할 정도의 협소한 공간이 제공되는데, 만약 스태커 크레인이 고장날 경우 충분한 공간이 제공되지 않는 창고의 통로 여건상 스태커크레인을 구난하는 작업이 쉽지 않아 간단한 고장일 경우는 해당 스태커크레인이 위치한 자리에서 수리하고, 심한 고장이라고 판단될 경우 창고내에 자체적으로 천장크레인이 있을 경우에는 이를 이용하여 인양하고, 천장크레인이 없을 경우에는 견인용 크레인을 사용하여 통로에서 제거하게 되는데, 이 경우 고장난 스태커크레인의 수리 또는 인양할 동안 해당 스태커크레인이 담당하는 랙 구조체의 화물 적재 및 하역은 중단되고, 수리나 인양작업 시간이 오래 소요된다면 해당 랙구조체에서 신속하게 반출할 화물이 있을 경우 매우 어려운 상황을 맞이하게 된다.

이를 위해 본 발명은 상기한 구조의 기본 창고시스템에 화물의 비상 하역을 위하여 구비되는 레일 컨베이어(11), 셔틀 이송 컨베이어(12) 및 레일이 구비된 리프트(13)로 이루어진 비상반출부(1)가 유기적으로 결합되어 비상시 랙 구조체(50)의 임의의 랙에 저장된 화물일지라도 원활한 반출이 이루어질 수 있는 창고 시스템을 구성하였다.

상기 비상반출부(1)의 설치 위치는 상기 스태커크레인이 움직이는 통로의 반대쪽 랙구조체 측면에서 스태커크레인(57)이 이동하는 통로(58)와 같은 동일 방향으로 나란하게 레일 컨베이어(11)가 접하여 설치되고, 레일 컨베이어의 바깥쪽에는 셔틀 이송 컨베이어(12)가 접하게 설치되며, 상기 레일 컨베이어의 일측단에는 리프트가 구비된다.

상기와 같이 셔틀 이송 컨베이어를 구성한 이유는 본 발명에서 사용되는 셔틀은 측방향 전환 주행 기능이 없이 일방향으로만 움직일 수 있는 셔틀을 사용하기 때문이다. 물론 공지의 셔틀 중에는 주 셔틀과 그 주 셔틀에 탑재된 보조 셔틀로 이루어진 셔틀이 있지만 이와 같은 셔틀을 구비하기 위해서는 랙에 설치된 레일의 구성이 측방향으로 이동가능하도록 변경되어야 하므로 창고를 건설하는 전체 비용이 늘어나게 되기 때문이다.

더욱이 본 발명과 같이 레일컨베이어와 셔틀 이송 컨베이어로 구성된 2개의 컨베이어로 구성하면 신설되는 자동창고 시스템 뿐만 아니라 기존의 단방향 레일이 설치된 랙 구조체에도 비상반출부를 적용할 수 있기 때문에 셔틀이송 컨베이어를 구비하여 레일을 따라 일방향으로 움직이는 셔틀의 직각방향 수평 이동을 담당하게 하는 것이 훨씬 안정적인 시스템을 만들 수 있어서 바람직하다.

상기 레일 컨베이어(11)는 기본적인 구성은 통상의 벨트 컨베이어처럼 구동모터, 구동롤러, 아이들 롤러 및 벨트 지지부재가 구비되어 벨트(111)가 회전하면서 벨트 상면에 놓여진 화물을 이송시키는 구성을 가진다. 단, 이와 같은 벨트 컨베이어의 구체적인 구성은 공지의 기술이므로 이하 상세한 구조 설명은 생략한다. 본 발명은 상기한 공지의 벨트컨베이어를 구성하는 벨트 상면에 셔틀의 이동 및 화물의 적재를 위해 적재부(1121)와 레일부(1122)로 이루어진 레일(112)이 벨트의 길이방향을 따라 복수개 배열되어 구비된다.

상기 레일(112)은 랙에 설치된 적재부(521)와 레일부(522)로 이루어진 레일(52)과 수평방향 위치가 정렬되어 셔틀의 이동이 자유롭도록 구성된다.

이때 셔틀이 적재된 레일 컨베이어(11)의 레일과 셔틀이 건너갈 인접한 랙에 형성된 레일과의 위치 정렬은 레일 컨베이어(11)를 구동제어하는 제어부(도시 생략)를 통해 제어된다. 이를 위해 제어부는 레일 컨베이어(11)의 정지 상태에서의 위치를 기준점으로 설정하여 서보모터나 스텝모터와 같이 정밀 회전량 제어가 가능한 모터를 사용하여 벨트의 이동을 조절할 수 있다. 즉, 최초 레일 컨베이어(11)에 형성된 한짝의 레일과 랙에 위치한 한짝의 레일과의 위치를 기준으로 측방향으로 한쌍의 단위 레일 칸 만큼 이동하여 랙에 형성된 한쌍의 레일과 위치가 정렬될 때의 이동거리에 따른 단위 레일 간격을 단위 회전량으로 설정한 후, 레일 컨베이어(11)의 작동시 모터의 회전량을 검출하여 이를 토대로 모터를 제어하여 벨트를 조정하면, 벨트에 형성된 레일들이 항시 랙에 형성된 레일과 위치가 직성으로 정렬되도록 제어할 수 있다.

다만, 보다 정밀하고 간편하게 레일 컨베이어(11)의 레일과 셔틀이 건너갈 인접한 랙에 형성된 레일과의 위치 정렬을 위해, 적어도 셔틀이 주행하는 한쌍의 레일 전면에는 근접센서 또는 레이저 센서와 같은 위치를 맞추기 위한 한쌍의 센서(113)를 구비하여 랙의 레일(52)을 감지하여 정밀한 위치가 정렬되도록 구성할 수 있다. 미도시되었지만 근접센서 또는 레이저 센서에서 인식할 상대측 레일의 후면에는 정밀도를 높이기 위해 타겟과 같은 부재가 설치되면 더욱 정확하게 위치 정렬이 이루어질 수 있다. 이와 같은 구성은 필요에 따라 조정하면 된다. 또한 센서로부터의 감지된 신호는 제어부와 무선통신 방식 같은 것으로 연결할 수 있다. 제어부에서 이러한 센서 신호를 받으면 모터의 회전을 정지시키게 되고, 이후 제어부에서 셔틀에 명령을 전달하면 셔틀이 주행하게 구성된다.

상기 셔틀 이송 컨베이어(12)는 기본적인 구성은 통상의 벨트 컨베이어처럼 구동모터, 구동롤러, 아이들 롤러 및 벨트 지지부재가 구비되어 벨트(121)가 회전하면서 벨트 상면에 높인 화물을 이송시키는 구성을 가진다. 단, 이와 같은 벨트 컨베이어의 구체적인 구성은 공지의 기술이므로 이하 상세한 구조 설명은 생략한다. 본 발명은 상기한 공지의 벨트컨베이어를 구성하는 벨트 상면에 셔틀의 안정적인 좌우 이송을 위해 상기 레일 컨베이어(11)에 형성된 레일(112)처럼 적재부(1221)와 레일부(1222)로 이루어진 레일(122)이 벨트의 길이방향을 따라 복수개 배열되어 위치 정렬되어 접하는 상기 레일 컨베이어에 형성된 레일과 동일한 단차를 가지도록 형성되어 셔틀이 직선방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.

이때 셔틀이 적재된 셔틀 이송 컨베이어(12)의 레일과 셔틀이 건너갈 인접한 레일 컨베이어에 형성된 레일과의 위치 정렬은 셔틀 이송 컨베이어를 구동제어하는 제어부(도시 생략)를 통해 제어된다. 이를 위해 제어부는 셔틀 이송 컨베이어(12)의 정지 상태에서의 위치를 기준점으로 설정하여 서보모터나 스텝모터와 같이 정밀 회전량 제어가 가능한 모터를 사용하여 벨트의 이동을 조절할 수 있다. 즉, 최초 셔틀 이송 컨베이어(12)에 형성된 한짝의 레일과 레일 컨베이어에 위치한 한쌍의 레일과의 위치를 기준으로 측방향으로 한쌍의 단위 레일 칸 만큼 이동하여 랙에 형성된 한쌍의 레일과 위치가 정렬될 때의 이동거리에 따른 단위 레일 간격을 단위 회전량으로 설정한 후, 셔틀 이송 컨베이어(12)의 작동시 모터의 회전량을 검출하여 이를 토대로 모터를 제어하여 벨트를 조정하면, 벨트에 형성된 레일들이 항시 랙에 형성된 레일과 위치가 직성으로 정렬되도록 제어할 수 있다.

다만, 보다 정밀하고 간편하게 셔틀 이송 컨베이어(12)의 레일과 셔틀이 건너갈 인접한 레일 컨베이어에 형성된 레일과의 위치 정렬을 위해, 적어도 셔틀이 주행하는 한쌍의 셔틀 이송 컨베이어의 레일 전면에는 근접센서 또는 레이저 센서와 같은 위치를 맞추기 위한 한쌍의 센서(123)를 구비하여 레일 컨베이어(11)의 레일(112)을 감지하여 정밀한 위치가 정렬되도록 구성할 수 있다. 미도시되었지만 근접센서 또는 레이저 센서에서 인식할 상대측 레일의 후면에는 정밀도를 높이기 위해 타겟과 같은 부재가 설치되면 더욱 정확하게 위치 정렬이 이루어질 수 있다. 이와 같은 구성은 필요에 따라 조정하면 된다. 또한 센서로부터의 감지된 신호는 제어부와 무선통신 방식 같은 것으로 연결할 수 있다. 제어부에서 이러한 센서 신호를 받으면 모터의 회전을 정지시키게 되고, 이후 제어부에서 셔틀에 명령을 전달하면 셔틀이 주행하게 구성된다.

상기 셔틀이 적재된 셔틀 이송 컨베이어(12)의 레일과 셔틀이 건너갈 인접한 레일 컨베이어에 형성된 레일과의 위치 정렬하는 방식 또는 센서에 의한 방식은 레일컨베이어의 끝단에서 마주하는 리프트의 화물칸에 형성된 레일에도 동일한 방식으로 적용된다. 구체적인 설명은 상기 설명으로 대신한다.

상기 셔틀 이송 컨베이어(12)는 셔틀의 추락을 방지하기 위한 지지대(124)가 레일의 바깥쪽에 설치될 수 있다.

또한 상기 레일 컨베이어(11)와 셔틀 이송 컨베이어(12)는 랙 구조체(50)를 구성하는 상하 랙의 단수 만큼 수직하게 다단으로 설치 구성되어 각각의 랙에 저장된 화물의 반출에 대응하도록 구성된다.

한편, 상기 레일 컨베이어(11)의 끝단 전면에는 레일(132)이 구비되어 레일 컨베이어의 레일에 적재된 화물을 인게받을 수 있도록 마주보게 설치되어 승하강 하는 화물칸(131)이 구비된 리프트(13)가 설치된다.

리프트는 상기 레일컨베이어(11)에서 셔틀(54)에 적재되어 이송된 화물(56)을 인계받아 하역하여 반출시키거나 셔틀(54)을 필요한 랙의 단까지 승하강 하여 공급할 수 있도록 레일 컨베이어(11)에 위치시켜 셔틀 이송 컨베이어(12)을 통해 이동시킨 후 다시 레일 컨베이어(11)를 통해 랙 내부의 레일(52)에 형성된 레일부(522)로 주행하도록 구성한다. 이때 화물의 이동이 없을 경우는 셔틀을 셔틀 이송 컨베이어(12)까지 이동시키지 않고 레일 컨베이어(11)를 통해 이송시키게 구성할 수도 있다.

상기 리프트(13)는 화물을 적재하여 승하강 하는 화물칸(131)에 상기 레일 컨베이어(11)의 레일과 동일한 위치로 정렬된 적재부(1321)와 레일부(1322)로 이루어진 레일(132)이 구비되어, 화물 또는 셔틀 반출이 필요한 랙 단의 레일 컨베이어에 형성된 레일(132)과 높이가 맞춰지도록 승하강 한 후 리프트의 화물칸(131)에 실린 셔틀(54)을 보내 이송된 팔레트에 얹혀진 화물(56)을 적재 후 가지고 오게 하거나 또는 화물을 적재후 이동된 셔틀(56)이 직접 팔레트에 얹혀진 화물(56)을 적재한 상태에서 리프트의 화물칸(131)에 형성된 레일(132)을 따라 건너 오도록 한 다음 셔틀의 승강부(541)을 하강 시켜 팔레트(55)를 화물칸(131)에 형성된 레일(132)의 상부 적재부(1321)에 내려 놓으면 리트프의 상단부에 설치된 모터(133)가 인양줄(134)을 풀어서 화물칸을 하강 시키게 된다.

또한 셔틀을 다른 단의 랙으로 이동시킬때도 리프트가 사용된다.

이후 화물칸이 지면 또는 지게차가 작업할 높이까지 하강하면 지게차가 팔레트에 포크를 삽입하여 리프트의 화물칸에 적재된 화물을 인출하면 비상 하역이 완료된다.

상기와 같이 레일 컨베이어와 셔틀 이송 컨베이어를 각각 구성하게 되면 셔틀이 레일 컨베이어에 화물을 적재시키면 레일 컨베이어가 리프트가 위치하고 있는 지점까지 화물을 이송할 동안에 셔틀은 새로운 화물을 적재하기 위해 동일 랙 또는 측방향 랙으로 이동해야 하는데, 이 경우 동일 랙일 경우에는 후진하여 화물이 적재된 위치의 하부 레일까지 이동할때는 상관없지만, 측방향에 위치한 랙에 적재된 화물을 이송할 경우는 셔틀이 레일 컨베이어에서 셔틀 이송 컨베이어로 직진하고, 이후 제어부의 명령을 받은 셔틀 이송 컨베이어가 작동되어 적재대상 화물이 있는 랙 위치까지 수평방향으로 이동 후 정지하면 셔틀이 셔틀 이송 컨베이어에서 레일 컨베이어를 거쳐 해당 랙으로 진입하여 레일을 따라 적재 대상 화물 하부로 이동하게 된다.

또한 만약 셔틀이 동일 랙 단이 아닌 상단이나 하단의 랙단으로 이동해야 할 경우는 레일 컨베이어를 타고 리프트 앞까지 이동 후 화물칸의 레일로 주행 후 승하강하여 목적한 단에서 정지하면 레일 컨베이어로 직접 진입 후 다시 셔틀 이송 컨베이어로 직진하여 정지하면 셔틀 이송 컨베이어가 제어부의 명령을 받아 셔틀이 진입할 해당 랙까지 수평방향으로 이동하게 구성된다.

한편, 상기 리프트에 화물을 이동시키는 셔틀은 레일 컨베이어에서 직접 주행한 셔틀일 수도 있고, 리프트에 실려있는 셔틀일수도 있다. 기본 구성은 리프트의 화물칸에 적재된 셔틀이 담당하도록 구성할 수 있으나, 경우에 따라서는 레일 컨베이어에서 직접 화물을 적재후 이송하게 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 이하 설명한다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 화물의 비상 반출과정을 보인 평면 예시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 화물의 비상 반출과정을 보인 측면 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 창고시스템은 스태커크레인이 셔틀을 상하 좌우로 배열되어 설치된 랙 중 어느 하나의 랙에 올려 놓으면 셔틀이 제어부(도시 생략)의 명령에 따라 랙에 설치된 레일을 따라 움직이면서 셔틀 상부에 적재된 팔레트 및 화물을 순차적으로 지정된 위치로 이동 후 레일의 상부를 구성하는 적재부에 내려 놓거나 반출이 필요할 적재부에 올려진 반출 대상 화물의 하부까지 이동 후 셔틀 내부에 수납중이던 승강부를 상승시켜 화물을 들어 올린 후 스태커크레인이 위치한 일측단 랙 입구까지 이동하여 승강부를 하강시켜 레일의 상부에 형성된 적재부에 내려 놓으면 스태커크레인이 다가와서 포크를 신장하여 화물을 지지하고 있는 팔레트에 형성된 홀에 삽입 후 들어 올린 후 하부 바닥 또는 이송 차량에 하역시키고, 그 사이 셔틀은 다시 레일을 따라 움직여 새로운 화물을 가져오는 작업을 반복하게 된다.

한편, 상기와 같은 정상적으로 작동하던 창고시스템의 스태커크레인이 갑자기 고장나면 본 발명에 따른 비상반출부가 작동하여 임시로 화물을 반출하게 되는데 이하 상세히 설명한다.

제어부의 명령에 따라 랙 구조체의 임의의 단 랙에 적재된 화물을 적재하기 위해 해당 화물 하부에 위치된 셔틀은 승강부를 상승시켜 팔레트를 들어올려 화물을 적재한다음, 레일을 따라 직선 주행하여 랙의 끝단까지 주행한 다음 멈춘다.

이후 제어부에 의해 모터 또는 모터와 센서를 이용하여 레일 컨베이어(11)의 벨트에 형성된 레일 위치가 랙의 레일과 일치하도록 정렬된다.

레일컨베이어가 정지된 상태에서 셔틀은 랙의 레일에서 레일 컨베이어(11)의 레일까지 천천히 주행하여 화물을 이동시킨 다음 승강부를 하강시켜 화물을 적재한 팔레트를 레일의 적재부에 적재한다.

이때 셔틀은 동일 랙상에 추가적인 반출대상 화물이 있을 경우 후진하여 랙으로 돌아가고, 이웃하는 랙의 화물을 반출해야 할 경우 제어부의 제어에 의해 상기와 같이 동일한 방법으로 레일의 위치가 정렬된 셔틀 이송 컨베이어로 주행한다.

레일을 타고 셔틀이 넘어와 적재된 셔틀 이송 컨베이어는 제어부의 제어에 의해 움직여 셔틀이 진입해야 하는 랙에 멈추고 이후 셔틀은 저지해 있는 레일 컨베이어의 레일을 주행하여 랙의 레일로 진입하여 필요로 하는 화물이 하부로 이동한다. 시켜

상기와 같이 셔틀의 이동이 끝나면 상기 화물이 적재된 레일 컨베이어(11)는 제어부의 제어에 의해 리프트가 위치한 지점까지 움직여 리프트의 화물칸 레일과 위치를 정렬시킨다.

이후 리프트에 적재된 셔틀이 레일 컨베이어로 넘어와 승강부를 승강시켜 팔레트 및 적재된 화물을 리프트 내 화물칸으로 이송시킨 다음 승강부를 하강시켜 팔레트를 화물칸에 형성된 레일의 적재부에 올려 놓는다. 이후 리프트가 하강하여 지면 근처에 정지하면 지게차가 다가와 팔레트를 들어올려 리프트의 화물칸에서 화물을 하역시키게 된다.

한편, 상기에서 추가적인 화물이 없을 경우 랙에서 나온 셔틀이 화물이 지게차에 의해 하역될 때 까지 화물을 이송하는데 계속 사용될 수 있다. 이경우는 리프트에 셔틀이 없어야 한다.

또한 상기에서 셔틀을 다른 단의 랙으로 이송시킬 경우는 리프트에 셔틀을 적재한 후 필요로 하는 단에서 정지하면 셔틀이 레일 컨베이어를 타거나 레일 컨베이어로 건너간 후 셔틀 이송 컨베이어를 타고 이송된 후 레일 컨베이어 또는 셔틀 이송 컨베이어가 정지하면 필요로 하는 단의 략에 형성된 레일로 주행하면 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 비상반출부 (11) : 레일 컨베이어
(12) : 셔틀 이송 컨베이어 (13) : 리프트
(51) : 랙 포스트 (52) : 레일
(53) : 랙 (50) : 랙 구조체
(54) : 셔틀 (55) : 팔레트
(56) : 화물 (57) :스태커크레인
(58) : 통로 (111) : 벨트
(112, 122, 132) : 레일 (113, 123) : 센서
(121) : 벨트 (124) : 지지대
(131) : 화물칸 (133) : 모터
(134) : 인양줄 (521) : 적재부
(522) : 레일부 (541) : 승강부
(1121, 1221, 1321) : 적재부 (1122, 1222, 1322) : 레일부

Claims (7)

1. 화물을 적재하여 직선 방향으로 이동하는 셔틀과, 셔틀이 움직이는 레일이 설치된 복수개의 단위 랙이 좌우, 상하 방향으로 배열된 랙 구조체와, 상기 셔틀 또는 화물을 랙 구조체에 적재하거나 랙 구조체로부터 반출하도록 상기 랙 구조체 사이에 형성된 통로를 따라 움직이는 스태커크레인이 구비된 물류 자동창고 시스템에 있어서,
   스태커크레인이 고장났을 경우 랙구조체에 적재된 화물을 비상 반출하도록 상기 스태커크레인이 움직이는 통로의 반대쪽 랙구조체 측면에 접하게 설치되어 셔틀이 이송한 화물을 이동시키는 레일 컨베이어와,
   상기 레일 컨베이어의 바깥쪽에 접하게 설치되어 화물 이송에 사용된 셔틀을 좌우 방향으로 이동시키는 셔틀 이송 컨베이어와,
   상기 레일 컨베이어의 일측단에 접하게 설치되어 셔틀 또는 화물을 승하강 시키는 리프트로 이루어진 비상반출부;를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 레일 컨베이어는 화물의 적재 및 셔틀의 주행을 위한 적재부와 레일부가 일체로 형성된 레일이 벨트 상면에 길이방향으로 복수개 배열되어 구성된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 레일 컨베이어는 셔틀이 건너갈 인접한 랙에 형성된 레일의 위치를 감지하여 위치를 정렬하기 위해 적어도 한쌍의 레일 전면에 한쌍의 센서가 구비된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 셔틀 이송 컨베이어는 레일 컨베이어에 탑재된 셔틀이 이동할 수 있도록 동일한 단차를 가진 적재부와 레일부가 일체로 형성된 레일이 벨트 상면에 길이방향으로 복수개 배열되어 구성되고, 셔틀의 추락을 방지하는 지지대가 레일의 바깥쪽에 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 셔틀 이송 컨베이어는 셔틀이 건너갈 인접한 레일 컨베이어 또는 리프트의 화물칸에 형성된 레일의 위치를 감지하여 위치를 정렬하기 위해 적어도 한쌍의 레일 전면에 한쌍의 센서가 구비된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 리프트는 승하강 하는 화물칸에 상기 레일 컨베이어의 레일과 동일한 위치로 마주보게 정렬된 적재부와 레일부이 일체로 형성된 레일이 구비되어, 화물 또는 셔틀의 반출 또는 승하강 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 레일 컨베이어와 셔틀 이송 컨베이어는 랙 구조체를 구성하는 상하 랙의 단수 만큼 수직하게 다단으로 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 화물 비상 반출이 가능한 물류 자동창고 시스템.

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