KR101928679B1 - 자동화된 랙 언로딩 장치 - Google Patents

Abstract

랙 선반으로부터 컨테이너를 자동으로 언로딩하기 위한 자동화된 랙 언로딩 장치(1)가 제공된다. 그러한 장치(1)는 프레임(2) 및 프레임(2)과 동작가능하게 인게이지된 운반 어셈블리(3)를 포함한다. 운반 어셈블리(3)는 랙 선반으로부터 언로딩될 컨테이너가 위치하고 있는 랙 선반과 정렬하기 위해 수직으로 주행한다. 운반 어셈블리(3)는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는다. 스푼(9)은 피벗 지점에서 운반 어셈블리(3)의 제1 단부에 피벗식으로 연결된다. 퇴축가능한 지지 기구(10)는 피벗 지점에 대해서 스푼(9)의 선두 에지를 내림으로써 스푼을 컨테이너 아래 삽입을 위해 하방으로 기울이도록 동작가능하다. 연관된 방법도 제공된다.

Description

자동화된 랙 언로딩 장치{AUTOMATED RACK UNLOADING APPARATUS}

본 발명은 일반적으로는 랙 선반에 보관된 컨테이너를 언로딩하는 분야에서 자동화에 관한 것이다.

많은 다른 산업 작업은 선반 랙으로부터 컨테이너를 언로딩하는 것을 필요로 한다. 전형적으로, 상품을 갖고 있는 컨테이너는 상품의 추가적 처리가 일어나게 되는 플랜트에서의 장소로의 수송을 위해 바퀴 달린 랙 상에 적재된다. 각각의 랙 선반은 단일 컨테이너 또는 다수의 컨테이너를 지지할 수 있다. 예컨대, 브로일러 부화장 작업에서, 달걀은 전형적으로는 보관 및 취급을 위해, 소위 멀티-피스 플랫이라는, 각각의 선반 상의 다수의 컨테이너에 보관된다. 작업상, 컨테이너는 플랜트 시설에서의 추가적 하류 처리를 위해 랙으로부터 언로딩되고 컨베이어와 같은 한 작업 장비로 이동 또는 수송되어야 한다.

이들 및 다른 작업에서, 선반 간 거리는 전형적으로는 작고 위의 선반과 각각의 컨테이너에서의 상품 간 최소한의 틈새를 둔다. 이들 랙 상의 선반의 간격 및 구성은, 단일 시설에서의 작업 내에서도, 표준화되어 있지 않고 랙마다 달라질 수 있다. 이것은 랙 언로딩 장치가 다양하게 구성된 랙으로부터 컨테이너를 효과적으로 제거할 수 있어야 하기 때문에 자동화에 대한 도전과제를 창출한다.

기지의 자동화된 랙 언로딩 시스템 및 장치는 컨테이너의 에지를 갈고리로 걸고 그것을 선반으로부터 당겨 빼는 것에 의해 컨테이너를 랙으로부터 제거한다. 이러한 접근법은 각각의 선반 상에 단일 컨테이너가 보관되어 있는 경우에만 실용적이다. 각각의 선반 상에 다수의 컨테이너가 보관되어 있는 경우에, 선반 상의 각각의 컨테이너는 개별적으로 갈고리 걸려 제거되어야 할 것이어서 각각의 랙에서 언로딩하는데 필요한 시간을 증가시킨다. 단일 작업으로 다수의 컨테이너를 각각의 선반으로부터 동시에 제거하는 것이 바람직할 것이다.

멀티-피스 컨테이너 또는 플랫을 위한 다른 기지의 자동화된 랙 언로딩 시스템은 컨테이너(들) 아래에 "스푼"을 삽입하여 그로써 컨테이너(들)를 스푼 상에 적재한다. 스푼과 컨테이너(들)는 물러나고 그로써 랙 선반에서 언로딩한다. 이것은 스푼의 선두 에지가 그 아래에 삽입가능하도록 선반 표면과 컨테이너(들)의 바닥 사이의 접촉 지점인 선반 상의 미리-프로그래밍된 위치로 참조 및 안내될 것을 필요로 한다. 이러한 위치를 프로그래밍하는 것은 랙 설계, 선반 피치 및 플랫 설계에서의 변동을 고려해 볼 때 신뢰할 수 없다.

따라서, 이들 목적을 만족시키고 현대의 작업에서 자동화된 장비에 요구되는 높은 언로딩 처리율을 신뢰할 수 있게 유지할 수 있는 자동화된 랙 언로딩 장치에 대한 필요성이 있다. 더욱, 연관된 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

위의 그리고 다른 요구는, 일 태양에 따라, 자동화된 랙 언로딩 장치를 제공하는 본 발명의 태양에 의해 만족된다. 장치는 프레임 및 프레임과 동작가능하게 인게이지된 운반 어셈블리를 포함한다. 운반 어셈블리는 랙 선반으로부터 언로딩될 컨테이너가 위치하고 있는 랙 선반과 정렬하기 위해 수직으로 주행하도록 구성된다. 운반 어셈블리는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는다. 스푼은 피벗 지점에서 운반 어셈블리의 제1 단부에 피벗식으로 연결된다. 퇴축가능한 지지 기구(retractable support mechanism)는 운반 어셈블리의 제2 단부를 지지하도록 구성된다. 퇴축가능한 지지 기구는 피벗 지점에 대해서 스푼의 선두 에지를 내림으로써 스푼을 컨테이너 아래 삽입을 위해 하방으로 기울이도록 동작가능하다.

다른 태양은 랙 선반 상에 보관된 컨테이너를 언로딩하는 방법을 제공한다. 방법은 그로부터 언로딩될 컨테이너를 갖는 랙 선반에 인접하여 자동화된 랙 언로딩 장치를 위치결정하는 단계를 포함한다. 방법은 랙 선반에 근접하여 자동화된 랙 언로딩 장치의 운반 어셈블리를 수직으로 위치결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 스푼의 선두 에지가 랙 선반 위에 놓여 위치결정되도록 운반 어셈블리의 스푼을 뻗는 단계를 더 포함한다. 방법은 랙 선반과 인게이지되도록 기울어진 위치로 스푼의 선두 에지를 내리는 단계를 더 포함한다. 방법은 컨테이너 밑에서 그리고 랙 선반을 따라 슬라이딩하도록 스푼을 뻗는 단계를 더 포함한다. 방법은 랙 선반으로부터 컨테이너를 제거하도록 스푼을 퇴축시키는 단계를 더 포함한다.

그리하여, 본 발명의 다양한 태양은 그밖에 여기에서 상술되는 바와 같은 이점을 제공한다.

그렇게 일반적 관점에서 본 발명의 다양한 실시형태를 기술하였고, 이제, 반드시 축척대로 그려진 것은 아닌, 첨부 도면을 참조할 것이다:
도 1은 장치의 내부 요소를 보여주기 위해 측벽이 제거된, 본 발명의 일 태양에 따른, 랙 언로딩 장치의 사시도;
도 2는, 스푼 기구 및 퇴축가능한 지지 기구의 상세를 예시하는, 도 1에 도시된 언로딩 운반 어셈블리의 측단면도; 및
도 3은, 배출 컨베이어 기구의 상세를 예시하는, 도 1에 도시된 운반 어셈블리의 측단면도.

이제 본 발명의 다양한 태양은 본 발명의 전부는 아니지만 일부의 태양이 도시되는 수반 도면을 참조하여 이하에서 더 충분히 기술될 것이다. 실로, 본 발명은 여러 다른 형태로 구체화될 수 있으며, 여기에서 제시되는 실시형태로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다; 그보다는 이들 태양은 본 개시가 해당 법률 요건을 충족하도록 제공된다. 유사한 번호는 곳곳에서 유사한 요소를 지칭한다.

본 발명은 언로딩될 랙에 인접하여 위치결정되거나 아니면 위치할 수 있는 자동화된 랙 언로딩 장치를 개시한다. 장치는 랙으로부터 언로딩되어야 하는 컨테이너가 위치하고 있는 랙 선반과 정렬하기 위해 수직으로 주행하는 운반 어셈블리를 포함할 수 있다. 운반 어셈블리 상의 스푼은 일단에서는 피벗식으로 연결될 수 있고 그리고 타단에서는 피벗 지점에 대해서 스푼의 선두 에지를 내림으로써 스푼을 컨테이너 아래 삽입을 위해 하방으로 기울이도록 동작가능한 퇴축가능한 지지 기구에 의해 지지될 수 있다.

이하의 설명에서 사용될 때, "컨테이너"는 상품, 물품, 자재, 또는 다른 유사한 물건을 보관 또는 수송하는데 사용되는 어느 트레이, 플랫, 빈, 박스 등이라도 지칭한다. 설명은 각각의 선반 상의 단일 컨테이너를 가리키고 있기는 하지만, 동일한 선반 상의 다수의 컨테이너가, 본 발명에 따른, 자동화된 랙 언로딩 장치에 의해 동시에 제거될 수 있다.

본 발명의 일 태양에 따라, 자동화된 랙 언로딩 장치(1)가 도 1에 도시된다. 장치(1)는, 캐비닛(2) 내에서 상하로 수직으로 이동하도록 적응되는, 레일 상에 장착된 운반 어셈블리(3)를 갖는 박스-유사 프레임 또는 캐비닛(2)을 가질 수 있다. 캐비닛(2) 내에 장착되고 운반 어셈블리(3)와 인게이지되는, 예컨대, 일-축 레일-유형 시스템과 같은 어느 적합한 수직 위치결정 기구라도 운반 어셈블리(3)를 위치결정하는데 사용될 수 있고 그리고 그 위치결정 기구는 서보 드라이브와 같은 어느 적합한 로봇 제어 시스템에 의해서라도 제어된다. 캐비닛(2)은 도 1에 도시된 바와 같이 모든 측면에서 개방되어 있을 수도 있고, 폐쇄되어 있어 케이스 도어 접근이 제공될 수도 있다.

운반 어셈블리(3)는 운반 어셈블리(3) 내에 장착되고 그리고, 제1 순서에서, 컨테이너(6) 밑에 삽입을 위해 전방 방향으로 캐비닛(2) 밖으로 슬라이딩하고 그 후 후방 방향으로 캐비닛(2) 내로 되돌아 슬라이딩하여 그로써 랙으로부터 컨테이너(6)를 회수하도록 적응되는 소위 스푼(9)이라는 평탄한 기다란 시트-유사 디바이스를 가질 수 있다. 제2 순서에서, 벨트 배출 기구는 컨베이어 벨트와 같은 인접 표면 상에 컨테이너(6)를 내려 두도록 후방 방향으로 캐비닛(2)으로부터 컨테이너(6)를 배출할 수 있다. 위에서 기술된 제1 순서와 제2 순서 사이에, 운반 어셈블리(3)는, 필요에 따라, 캐비닛(2)의 일측면 상에서 언로딩되고 있는 선반의 높이를 타측면 상에서 인접 컨베이어 표면과 맞추도록 수직으로 이동한다. 이하의 설명에서는 단일 스푼(9)이 참조될 것이기는 하지만, 2개, 3개 또는 그 이상의 스푼(9)이, 도 1에 도시된 바와 같이, 운반 어셈블리(3) 상에 나란히 배열될 수 있다. 여러 다른 선반 구성 및 플랜트 처리 요건을 갖는 랙을 수용하는 융통성과 처리율의 양호한 균형을 제공하려는 목적으로, 수직으로 이격된 것과 같은 다른 스푼 구성이 가능하다.

스푼(9)은 후방 에지에서의 피벗식 부착부 및 전방 선두 에지를 가질 수 있다. 정규 또는 시작 위치에서, 스푼은 수평 위치에 있다. 스푼의 선두 에지는 피벗 지점에 대해서 하방으로 자유롭게 이동할 수 있고 그리고, 일 태양에서는, 캠(10)인 퇴축가능한 지지 기구에 의해 밑에서 지지된다. 캠(10)은 회전하고 스푼(9)의 선두 에지를 내려 스푼(9)을 하방으로 기울어진 위치로 정향시키거나 또는 스푼(9)의 선두 에지를 올려 스푼(9)을 수평 위치로 복귀시키도록 동작가능할 수 있다. 보통, 캠(10)은, 스푼(9)이 캠(10)의 노즈(15) 상에서 지지될 때, 스푼(9)을 수평 위치에서 지지할 수 있다. 캠(10)의 회전은 스푼(9)의 선두 에지를 내리고 스푼(9)을 하방으로 기울인다. 캠(10)은 기다랗거나 불규칙한 형상의 디스크 캠일 수 있다.

일 태양에서, 스푼의 선두 에지를 내리고 그리고/또는 올리는 퇴축가능한 지지 기구는 캠일 수 있다. 다이렉트 에어 실린더, 솔레노이드 레버 배열 또는 에어 블래더와 같은 어느 다른 적합한 퇴축가능한 디바이스라도 사용될 수 있다. 퇴축가능한 지지 기구의 목적 및 기능은 스푼(9)의 선두 에지에 대한 지지 지점을 랙 선반의 상부 표면으로 이전하고 랙 선반 표면을 고정된 외부 참조로서 사용하여 스푼(9)의 선두 에지를 컨테이너와 선반 표면 사이의 최적 삽입 지점으로 신뢰할 수 있게 안내하는 것이다. 결과로서, 스푼(9)은 컨테이너를 적재하도록 컨테이너 아래에 삽입될 수 있다.

일부 사례에서, 스푼(9)은 또한, 바람직하게는, 운반 어셈블리(3)에 부착된 공압 로드리스 실린더(pneumatic rodless cylinder)(11)와 스푼(9)의 피벗팅 단부를 인게이지되게 함으로써 운반 어셈블리(3) 내에 슬라이딩가능하게 장착될 수 있다. 공압 로드리스 실린더는 내부 피스톤에 연결된 외부 운반 어셈블리를 가질 수 있는데, 양자는, 실린더 내 공압 압력에 응답하여, 실린더의 길이를 따라 함께 이동할 수 있다. 스푼(9)은 핀에 의해 로드리스 실린더(11)에 피벗식으로 부착될 수 있고, 그리고 로드리스 실린더(11)의 작동에 응답하여 전방으로 그리고 후방으로 슬라이딩할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스푼(9)은 캠(10)의 회전 중심(14)의 높이 위에 있는 피벗 또는 부착 지점(13)에서 로드리스 실린더(11)의 운반 부재(12)와 같은 운반 어셈블리(3)에 피벗식으로 장착될 수 있다. 부착 지점(13)은 퇴축가능한 지지 기구 상의 가장 높은 지점과 정렬될 수 있다. 스푼(9)이 수평 위치에 있을 때, 노즈(15), 또는 캠(10)의 가장 높은 지점은 최대 리프트의 지점에서 스푼(9)의 선두 에지를 지지할 수 있다. 캠(10)을 회전시키는 것은 스푼(9)의 밑면과의 인게이지먼트로부터 노즈(15)를 이동시킬 수 있고 그리고 스푼(9)은 하방으로 캠(10) 표면을 따르고 그로써 내려진다. 결과로서, 스푼(9)은 캠(10)이 완전히 뻗힐 때 평평 또는 수평이고 그리고 캠(10)이 완전히 뻗힌 위치로부터 회전될 때 하방으로 기울어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 무단 벨트-유형 배출 컨베이어(16)는, 스푼(9)에 인접하여, 운반 어셈블리(3) 상에 길이방향으로 장착될 수 있다. 배출 컨베이어(16)는, 아래에서 더 기술되는 바와 같이, 그로부터 뻗고 그리고 컨테이너(6)의 에지와 인게이지하여 컨테이너(6)를 후방 방향으로 밀어 스푼(9)의 단부로부터 떨어뜨리도록 위치결정된 플라이트(17) 또는 패들을 가질 수 있다.

동작에 있어서, 랙 언로딩 처리는 컨테이너(6)를 랙 상의 선반(도시되지 않음)으로부터 제거하는 것으로 시작할 수 있다. 우선, 운반 어셈블리(3)는 스푼(9)이 랙 선반 높이 조금 위에 있도록 각각의 선반에서, 캐비닛(2) 내에서, 수직으로 위치결정될 수 있다. 그 후 스푼(9)은 스푼(9)의 자유 단부가 선반의 에지 위에 놓여 위치결정되도록 바깥쪽으로 소정 거리 뻗힐 수 있다. 그 후 캠(10)은 스푼(9)을 기울어진 위치로 내리도록 회전될 수 있고, 그리고 선반의 표면과 스푼(9)의 선두 에지를 인게이지되게 할 수 있다. 스푼(9)의 선두 에지의 내림은 스푼 지지 지점을 퇴축가능한 지지 기구로부터 선반 표면으로 이전할 수 있다. 그 후 로드리스 실린더(11)는 작동될 수 있고, 그로써 컨테이너(6) 밑에서 그리고 선반의 표면을 따라 슬라이딩하도록 스푼(9)을 전방 방향으로 바깥쪽으로 뻗는다. 스푼(9)이 선반을 따라 슬라이딩할 때, 컨테이너(6)는 선반으로부터 떨어져 들어올려지고 스푼(9)에 의해 지지될 수 있다. 로드리스 실린더(11)는 재차, 캐비닛(2) 내에, 후방 방향으로 스푼(9)을 퇴축시키도록 작동되어, 그것과 컨테이너(6)를 데려올 수 있다. 스푼(9)이 퇴축되고 나면, 캠(10)은 회전되어 스푼(9)의 밑면과 캠(10)의 노즈(15)를 인게이지되게 하고 스푼을 수평 위치로 올리고, 그로써, 스푼(9)과 컨테이너(6)가 캐비닛(2) 내에서 수평이도록, 스푼 지지를 퇴축가능한 지지 기구의 선반의 상부 표면으로부터 이전한다.

처리에서의 다음 단계는 장치(1)로부터 컨테이너(6)를 배출하는 것일 수 있다. 하나의 사례에서, 컨테이너(6)는, 랙 반대편 측면 상에 캐비닛(2)에 인접하여 위치하고 있는, 수취 컨베이어(도시되지 않음) 상으로 배출될 수 있다. 우선, 운반 어셈블리(3)는, 컨테이너(6)가 수취 컨베이어의 상부 표면에 또는 바로 위에 위치결정되도록, 수취 컨베이어에 인접하여 수직으로 위치결정될 수 있다. 그 후 배출 컨베이어(16)는 플라이트(17)를 컨테이너(6)의 전방 에지와 접촉하게 하도록 회전할 수 있다. 배출 컨베이어(16)는 계속 회전하고, 그로써, 후방 방향으로 캐비닛(2)의 밖으로 그리고 수취 컨베이어 상으로 컨테이너(6)를 밀어 스푼(9)으로부터 떨어뜨릴 수 있다. 처리는 랙이 완전히 언로딩될 때까지 반복할 수 있다.

대부분의 랙 상의 선반의 촘촘한 간격은 장치(1)가 매우 좁은 공차 내에서 동작될 수 있음을 의미한다. 선반 상에 스푼(9)의 자유 단부를 지지하는 것은 스푼(9)이, 선반의 표면을 따라, 컨테이너(6) 아래에서 신뢰할 수 있게 슬라이딩하고, 위의 선반의 밑면 상의 컨테이너(6)의 내용물을 손상시키지 않고, 그것을 랙으로부터 제거하기에 충분하게만 높이 컨테이너(6)를 들어올릴 수 있게 할 수 있다.

스푼(9)에는, 선택사항으로서는, 평평 위치와 직립 위치 간 이동하는, 스푼(9)의 자유 단부에서의, 엔드 클립 또는 테일게이트(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 평평 위치에 있을 때, 테일게이트는, 스푼(9)과 동일한 평면에서, 스푼(9)의 자유 단부로부터 뻗을 수 있다. 직립 위치에 있을 때, 테일게이트는, 스푼(9)의 평면에 직각으로, 수직으로 뻗을 수 있다. 동작 동안, 테일게이트는, 컨테이너(6) 아래에서, 스푼(9)이 선반에 완전히 삽입될 때까지 평평 위치에 유지될 수 있다. 그 후 테일게이트는 스푼(9)이 캐비닛(2) 내로 퇴축될 때 컨테이너(6)가 그것으로부터 떨어져 미끄러지는 것을 방지하도록, 예컨대, 케이블 기구에 의해 직립 위치로 이동될 수 있다.

장치(1)의 사용은, 본 발명에 따라, 조작자가 랙의 다양한 다른 구성에 대한 랙 언로딩 사이클을 미리-프로그래밍하고 그리고 장치(1)가 언로딩 작업을 시작하기 전에 각각의 유형의 랙에서 언로딩하는데 적합한 사이클을 단순히 선택할 수 있게 할 수 있다. 스푼(9)의 자유롭게 피벗팅할 수 있는 능력은, 랙 언로딩 작업 동안, 컨테이너(6)의 내용물에 대한 손상을 감축하는 수직 컴플라이언스를 제공한다.

상기 설명 및 연관된 도면에서 제시된 교시가 유익한 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 여기에서 제시된 본 발명의 많은 수정 및 다른 태양이 떠오를 것이다. 그래서, 본 발명은 개시된 특정 태양으로 한정되는 것이 아니고 수정 및 다른 태양이 첨부 청구항들의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다고 이해되는 것이다. 여기에서는 특정 용어가 채용되고 있기는 하지만, 그것들은 포괄적이고 기술적인 의미로만 사용되고 제한의 목적으로는 아니다.

Claims (14)

1. 자동화된 랙 언로딩 장치로서,
   프레임; 및
   상기 프레임과 동작가능하게 인게이지되고 그리고 복수의 랙 선반으로부터 언로딩될 복수의 컨테이너가 위치하고 있는 상기 랙 선반과 정렬하기 위해 수직으로 주행하도록 구성된 운반 어셈블리를 포함하고, 상기 운반 어셈블리는,
   각각이 상기 랙 선반 상으로 뻗어 나갈 수 있도록 상기 운반 어셈블리 내에 슬라이딩가능하게 장착되고, 각각이 제1 단부와 제2 단부를 포함하고, 나란히 배치되는 한 쌍의 스푼;
   각각이 개별적인 스푼을 뻗고 퇴축시키도록 작동되게끔 구성된, 한 쌍의 공압 로드리스 실린더;
   각각이 개별적인 스푼의 제2 단부를 지지하도록 구성된, 한 쌍의 퇴축가능한 지지 기구(retractable support mechanism); 및
   한 쌍의 스푼 사이에 배치되는 배출 컨베이어를 포함하고,
   각각의 공압 로드리스 실린더는 개별적인 스푼의 제1 단부가 피벗 지점에서 피벗식으로 장착되는 운반 부재를 포함하고,
   각각의 퇴축가능한 지지 기구는 상기 피벗 지점에 대해서 스푼의 선두 에지를 내림으로써 스푼을 상기 컨테이너 아래 삽입을 위해 하방으로 기울이도록 동작가능하고,
   상기 배출 컨베이어는 개별적인 스푼들 상의 컨테이너들을 운반 어셈블리로부터 동시에 배출하도록 구성된,
   자동화된 랙 언로딩 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 퇴축가능한 지지 기구는 회전가능한 캠인, 자동화된 랙 언로딩 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스푼은 평탄한 기다란 시트-유사 디바이스인, 자동화된 랙 언로딩 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 배출 컨베이어는 상기 컨테이너와 인게이지되어 상기 컨테이너를 후방 방향으로 밀어 상기 스푼으로부터 떨어뜨리도록 구성된 플라이트를 갖는, 자동화된 랙 언로딩 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 배출 컨베이어는 상기 플라이트가 연결되는 무단 벨트를 포함하는, 자동화된 랙 언로딩 장치.
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13. 삭제
14. 삭제

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