KR102163483B1 - 화물 형상에 기초한 화물 자동 분류 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화물 자동 분류 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송 컨베이어 상에서 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 스캔 장치와, 스캔된 화물을 복수개의 소터 중 어느 하나의 소터에 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치, 그리고 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하고, 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치를 동작 제어하는 제어 장치가 구비됨으로써, 화물의 분류가 형상에 따라 자동으로 이루어질 수 있어 신뢰성, 통일성, 처리량이 향상된 화물 사전 분류가 이루어질 수 있으며 작업자의 산업재해를 방지하고 인권비를 절감할 수 있는 화물 자동 분류 시스템에 관한 것이다.

Description

화물 형상에 기초한 화물 자동 분류 시스템 {Automatic goods classification system}
본 발명은 화물 자동 분류 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송 컨베이어 상에서 이송되는 화물을 스캔하여 화물의 형상 정보를 획득하는 스캔 장치와, 스캔된 화물을 복수개의 소터 중 어느 하나의 소터로 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치, 그리고 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하고, 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치를 동작 제어하는 제어 장치가 구비됨으로써, 화물의 분류가 형상에 따라 자동으로 이루어질 수 있어 신뢰성, 통일성, 처리량이 향상된 화물 사전 분류가 이루어질 수 있으며 작업자의 산업재해를 방지하고 인건비를 절감할 수 있는 화물 자동 분류 시스템에 관한 것이다.
물류라는 용어는 물적 유통(physical distribution)의 줄임말로서, 생산자로부터 소비자에게 제품, 재화를 효과적으로 옮겨주는 기능 또는 활동의 총칭이다. 일반적으로 포장, 하역, 수송, 보관 및 정보와 같은 여러 활동을 말한다.
통상적으로 제품, 재화를 수송하는 데는 포장, 보관, 집하/적재, 수송, 하역/배달, 보관 등의 여러 과정을 거친다. 어떠한 수송수단을 이용하든 이러한 과정을 거치지 않고는 제품, 재화의 이동은 불가능하다. 이러한 이동의 전체를 종합적으로 보는 것이 물적 유통(물류)인 것이다.
근래에 들어서는 대량생산, 대량판매, 대량소비가 시대의 추세가 되었으며, 그 사이를 잇는 물자의 흐름을 효율화할 필요성이 커졌기 때문에 물류의 중요성이 점차 커지고 있다.
물류 창고는 일반적으로 공장 또는 생산지에서 대량으로 생산된 각종 식료품, 음료, 의류, 가전, 잡화 및 산업용품 등의 일상에서 사용되는 모든 물품들을 일시 또는 장기간 적재 보관하기 위한 저장창고를 말한다. 이러한 물류 창고는 최근 물류산업의 급속한 발달로 인하여 단순한 물류의 관리차원에서 벗어나 물류 창고 내 보관재고의 물품배치에서부터 효율적인 입출하는 물론 재고관리 등의 새로운 비즈니스의 창출을 도모할 수 있도록 설계 및 시공되고 있다.
이러한 물류 창고는 신속한 화물의 입고와 출고가 생명이기 때문에 대부분 기계화 또는 자동화된 화물의 적재 및 하역 수단을 구비하고 있으며, 대표적으로 스태커 크레인, 셔틀, 리프트 등의 자동화 설비가 사용되고 있다. 또한, 이외에도 다양한 화물을 사용자가 설정한 특정 분류 기준에 따라 자동으로 분류할 수 있는 소터(sorter) 시스템 등이 사용되고 있다.
일반적으로 소터는 이송 기능의 최적화를 위해 이송되는 화물의 형상 즉, 이형 화물인지 일반 화물인지에 따라서 이송 속도, 이송 컨베이어 벨트의 폭, 이송 방식 등을 달리하기 때문에 화물을 각각의 소터에 입고시킬 때에는 입고되는 각 화물을 각 소터에 맞는 형상 별로 분류하여 입고시킨다.
하지만, 종래의 소터별 화물 입고를 위한 사전 형상 분류 작업은 인편을 통해 이루어지기 때문에 인편 작업의 한계에 의해 신뢰도가 떨어지고, 작업자에 따른 다른 기준으로 인하여 일률적인 분류가 어려우며, 작업 속도가 떨어지고 작업자의 숙련도에 따라 소터별 화물 입고량에 차이가 발생하며, 장시간 반복되는 작업에 의한 작업자의 산업재해 발생의 우려가 있다는 점에서 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0100635호 "택배화물 분류시스템"
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 이송 컨베이어 상에서 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 스캔 장치와, 스캔된 화물을 복수개의 소터 중 어느 하나의 소터에 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치, 그리고 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하고, 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치를 동작 제어하는 제어 장치가 구비되어 화물을 형상에 따라 분류하여 각 소터로 분기되도록 함으로써, 화물의 분류가 자동으로 이루어질 수 있어 신뢰성, 통일성, 처리량이 향상된 화물 사전 분류가 이루어질 수 있으며 작업자의 산업재해를 방지하고 인권비를 절감할 수 있는 화물 자동 분류 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 화물의 형상뿐 아니라 체적을 스캔하여 일반 형상의 화물을 소형, 중형, 대형으로 다시 분류하도록 하고, 여기에 바코드 스캔을 통한 추가 정보에 기초하여 화물을 2차 분류함으로써 화물을 더욱 세분화하여 사전 분류하고 세분화된 사전 분류에 따라 각 소터에 선택 분기시킬 수 있는 화물 자동 분류 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 각 소터별 수용량에 따라 유동적으로 화물을 분산시키되 화물의 형상, 화물의 체적 및 각 소터별 특징을 고려하여 분산함으로써 각 소터의 화물 유입량이 기준 수용량을 넘지 않도록 하면서도 분산 처리된 화물이 다른 소터에서 이송되는 과정에서도 안정성 있게 이송되도록 하는 화물 자동 분류 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템은 유입된 화물을 경로 후단부에 각각 분기되도록 연결된 복수개의 소터를 향해 이송시키는 이송 컨베이어와, 이송 컨베이어의 경로 상에 배치되고, 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 형상 스캔부가 구비되는 스캔 장치와, 스캔 장치 후방에서 스캔된 화물을 복수개의 소터 중 어느 하나의 소터에 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치, 그리고 화물이 형상에 따라 분류되도록 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하는 분류 정보 생성부와, 스캔된 화물이 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치를 동작 제어하는 분기 제어부가 구비되는 제어 장치를 포함할 수 있다.
이때, 스캔 장치는 화물에 부착된 바코드를 스캔하여 부가 정보를 획득하는 바코드 스캔부가 구비되며, 분류 정보 생성부는 형상 정보 및 부가 정보에 기초하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 스캔 장치는 화물을 스캔하여 화물의 체적 정보를 획득하는 체적 스캔부가 구비되고, 분류 정보 생성부는 형상 정보, 부가 정보 및 체적 정보에 기초하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 화물 자동 분류 시스템은 스캔 장치의 전방에서 이송되는 화물이 중심부로 정렬되며 이송되도록 서로 짝을 이뤄 'V' 형상으로 배치되고 회전 구동되는 복수개의 제1 및 제2 경사롤러가 형성되는 정렬 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 이송 컨베이어는 스캔 장치 전방에서 이송되는 화물의 간격이 벌어지도록, 전방에 배치되는 벨트보다 빠른 속도로 화물을 이송시키는 미터링 벨트를 포함할 수 있다.
또한, 분류 정보 생성부는 스캔된 화물을 이형, 대형, 중형 및 소형으로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 분류 정보 생성부는 스캔된 화물을 이형, 대형, 중형 및 소형으로 1차 분류하고, 1차 분류된 화물을 부가 정보에 기초하여 2차 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어 장치는 각 소터별 단위 시간당 유입량을 판단하는 수용량 판단부가 구비되고, 분류 정보 생성부는 소터별 단위 시간당 기준 수용량에 기초하여 각 소터별 유입량이 조절되도록 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 소터는 소형으로 분류된 화물이 선택 분기되는 소형 소터와, 중형으로 분류된 화물이 선택 분기되는 중형 소터와, 대형 화물이 선택 분기되는 대형 소터 그리고 이형 화물이 선택 분기되는 이형 소터를 포함하고, 분류 정보 생성부는 소형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 소형 화물을 중형 화물로 분류하고, 중형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 중형 화물을 대형 화물로 분류하고, 대형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 대형 화물을 이형 화물로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
또한, 분류 정보 생성부는 소형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 소형으로 분류된 화물 중 체적이 기준 체적 이상인 화물만 중형 화물로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이송 컨베이어 상에서 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 스캔 장치와, 스캔된 화물을 복수개의 소터 중 어느 하나의 소터에 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치, 그리고 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하고, 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치를 동작 제어하는 제어 장치가 구비되어 화물을 형상에 따라 분류하여 각 소터로 분기되도록 함으로써, 화물의 분류가 자동으로 이루어질 수 있어 신뢰성, 통일성, 처리량이 향상된 화물 사전 분류가 이루어질 수 있으며 작업자의 산업재해를 방지하고 인권비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 화물의 형상뿐 아니라 체적을 스캔하여 일반 형상의 화물을 소형, 중형, 대형으로 다시 분류하도록 하고, 여기에 바코드 스캔을 통한 추가 정보에 기초하여 화물을 2차 분류함으로써 화물을 더욱 세분화하여 사전 분류하고 세분화된 사전 분류에 따라 각 소터에 선택 분기시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 각 소터별 수용량에 따라 유동적으로 화물을 분산시키되 화물의 형상, 화물의 체적 및 각 소터별 특징을 고려하여 분산함으로써 각 소터의 화물 유입량이 기준 수용량을 넘지 않도록 하면서도 분산 처리된 화물이 다른 소터에서 이송되는 과정에서도 안정성 있게 이송되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템에서 화물이 형상에 따라 분류되어 각 소터에 분기되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물이 형상에 따라 분류된 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템의 구성 관계를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템의 구성 관계를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템에서 화물이 형상 및 체적에 따라 분류되어 각 소터에 분기되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미터링 벨트를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치가 각 소터별 유입량이 기준 수용량을 넘지 않도록 제어하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 과정 중, 분류 정보를 생성하는 과정을 더욱 상세하게 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템에서 화물이 형상에 따라 분류되어 각 소터(600)에 분기되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물이 형상에 따라 분류된 예를 도시한 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템의 구성 관계를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템은 유입된 화물을 경로 후단부에 각각 분기되도록 연결된 복수개의 소터(600)를 향해 이송시키는 이송 컨베이어(100)와, 이송 컨베이어(100)의 경로 상에 배치되어 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 스캔 장치(200)와, 스캔 장치(200) 후방에서 스캔된 화물을 복수개의 소터(600-1~600-5) 중 어느 하나의 소터(600)에 유입되도록 선택 분기시키는 분기 장치(300), 그리고 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성하고 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터로 유입되도록 분기 장치(300)를 동작 제어하는 제어 장치(400)를 포함한다. 여기서 분기 장치(300)는 소터(600)의 수와 배치 위치에 따라 복수로 마련될 수 있다.
그리고 제어 장치(400)는 스캔된 화물을 그 형상에 따라 일반 화물(Gn)과, 이형 화물(Gh)로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다. 여기서 이형 화물(Gh)이란 일반적이지 않은 다른 형상의 화물로 직육면체 형상의 화물을 제외한 모든 화물을 이형 화물(Gh)로 분류할 수 있으며, 직육면체 형상의 화물도 각 면의 비율에 따라서 이형 화물(Gh)로 분류할 수 있다. 또한, 재질에 따라 화물을 이형 화물(Gh)로 분류할 수도 있는데, 예를 들면 스티로폼 재질로 포장된 화물은 이형 화물(Gh)로 분류할 수 있으며 분류 정보 생성부(410)는 딥러닝(deep learning)을 통해 이형 화물(Gh)을 판단할 수 있다. 그리고 제어 장치(400)는 스캔된 화물을 그 형상에 따라 더욱 세분화하여 분류할 수도 있지만, 설명의 편의를 위하여 본 실시예에서는 일반 화물(Gn) 및 이형 화물(Gh) 2가지로 분류한 것을 예로 설명하기로 한다.
또한, 본 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템은 스캔 장치(200)의 스캔 오류를 방지하기 위해 스캔 장치(200)의 전방에서 이송 컨베이어(100)에 의해 이송 중인 화물을 이송 컨베이어(100)의 중앙부에 정렬시키는 정렬 장치(500)를 포함할 수 있으며, 이송 컨베이어(100)는 이송 중인 화물 간의 간격이 멀어지게 이격시키는 미터링 벨트(120)가 포함될 수 있는데, 정렬 장치(500)와 미터링 벨트(120)에 관한 더욱 상세한 설명은 도 6 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
이송 컨베이어(100)의 후단부에서 각각 분기되도록 연결되는 복수개의 소터(600)는 필요에 따라 그 수가 달라질 수 있으며, 각각의 소터(600)는 화물 이송의 효율와 안정성을 위해 이송하는 화물에 따라 벨트의 폭, 이송 속도, 이송 방식 등이 다르게 설계될 수 있다. 구체적으로, 이형 화물(Gh)을 이송하는 소터(600-3,600-4)는 상대적으로 벨트의 폭이 넓고 이송 속도가 느리게 형성되고, 일반 화물(Gn)을 이송하는 소터(600-1,600-2,600-5)는 상대적으로 벨트의 폭이 좁고 이송 속도가 빠르게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템의 구성 관계를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템에서 화물이 형상 및 체적에 따라 분류되어 각 소터에 분기되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면 본 실시예에 따른 스캔 장치(200)는 이송되는 화물을 스캔하여 형상 정보를 획득하는 형상 스캔부(210)와, 화물에 부착된 바코드를 스캔하여 화물의 종류, 배송 지역, 배정 차량, 수취인, 발신인, 배송 방법, 및 취급 방법 중 적어도 하나의 정보가 포함된 부가 정보를 획득하는 바코드 스캔부(220), 그리고 화물의 체적 정보를 획득하는 체적 스캔부(230)가 구비될 수 있다. 그리고 제어 장치(400)는 형상 스캔부(210)로부터 인가받은 형상 정보와 바코드 스캔부(220)로부터 인가받은 부가 정보 그리고 체적 스캔부(230)로부터 인가받은 체적 정보에 기초하여 분류 정보를 생성하는 분류 정보 생성부(410)와, 스캔된 화물이 생성된 분류 정보에 따라 선택된 소터(600)로 유입되도록 분기 장치(300)를 동작 제어하는 분기 제어부(420)를 포함할 수 있다. 이때, 이송 컨베이어(100)에는 엔코더(110)가 구비되고, 제어 장치의 위치 판단부(430)는 엔코더(110)로부터 정보를 인가받아 스캔된 각각의 화물의 이송 컨베이어(100) 상에서의 위치 정보를 생성할 수 있다. 분기 제어부(420)는 위치 판단부(430)에서 생성된 위치 정보와 분류 정보에 기초하여 분기 장치(300)를 동작 제어함으로써 각각의 화물이 목표하는 소터(600)로 이송되도록 할 수 있다.
분류 정보 생성부(410)에 의한 화물의 분류에 관하여 더욱 구체적으로 설명하면, 분류 정보 생성부(410)는 인가받은 형상 및 체적 정보에 기초하여 스캔된 화물을 이형 화물(Gh), 대형 화물(Gl), 중형 화물(Gm) 및 소형 화물(Gs)로 1차 분류한다. 구체적으로, 분류 정보 생성부(410)는 인가받은 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물을 이형 화물(Gh)과 일반 화물(Gn)로 분류한 후, 일반 화물(Gn)은 다시 대형 화물(Gl), 중형 화물(Gm) 및 소형 화물(Gs)로 분류함으로써, 스캔된 화물을 이형 화물(Gh), 대형 화물(Gl), 중형 화물(Gm) 및 소형 화물(Gs)로 1차 분류한다.
그리고 분류 정보 생성부(410)는 1차 분류된 화물들을 인가받은 부가 정보에 기초하여 2차 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다. 여기서 2차 분류는 설정된 기준에 따른 종합적인 판단으로, 예를 들면 부가 정보에 기초하여 중형 화물(Gm) 중 배송 지역이 수도권 지역인 중형 화물은 중형 화물1(Gm-1)로 분류하고, 배송 지역이 수도권을 제외한 지역인 중형 화물은 중형 화물2(Gm-2)로 분류하여 각각의 설졍된 목표 소터(600-2,600-5)로 유입되도록 분류정보를 생성할 수 있다. 부가 정보에 의한 2차 분류 기준은 필요에 따라 관리자가 자유롭게 설정할 수 있다.
또한, 분류 정보 생성부(410)는 서로 다르게 분류된 화물이 동일한 소터(600-3)에 유입되도록 분류 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이 대형 화물1(Gl-1)로 분류된 화물은 대형 화물1(Gl-1)만이 유입되는 전용 소터(600-4)에 유입되지만, 대형 화물2(Gl-2)로 분류된 화물은 이형 화물(Gh)로 분류된 화물과 함께 동일한 소터(600-3)로 유입되도록 분류 정보를 생성할 수 있다.
그리고 분류 정보 생성부(410)는 각 소터(600)별 단위 시간당 유입량을 판단하는 수용량 판단부(440)로부터 판단된 단위 시간당 유입량과 기준 수용량에 기초하여 각 소터별 화물 유입량이 조절되도록 분류 정보를 생성할 수 있는데 이에 관한 더욱 상세한 설명은 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 장치(500)를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미터링 벨트(120)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 화물 자동 분류 시스템은 스캔 장치(200)의 스캔 오류를 방지하기 위해 스캔 장치(200)의 전방에서 이송 컨베이어(100)에 의해 이송 중인 화물을 이송 컨베이어(100)의 중앙부에 정렬시키는 정렬 장치(500)와, 이송 중인 화물 간의 간격이 멀어지게 이격시키는 미터링 벨트(120)가 포함될 수 있다.
정렬 장치(500)는 스캔 장치(200)의 전방에서 이송되는 화물을 중심부로 정렬시키도록 형성된다.
구체적으로, 정렬 장치(500)는 양측에 서로 짝을 이뤄 'V' 형상으로 배치되고 회전 구동되는 복수개의 제1 및 제2 경사롤러(610,620)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 경사롤러(610,620)는 각각 회전 구동되어 이송되는 화물을 제1 및 제2 경사롤러(610,620)의 사이를 향해 정렬되며 이송되도록 서로 경사지게 짝을 이뤄 둔각을 이루게 배치될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 이송 컨베이어(100)에 유입된 화물(g1)은 이송 컨베이어(100)의 중심부를 벗어나 위치되어도 정렬 장치(500)를 통과하면서 제1 및 제2 경사롤러(610,620)에 의해 이송 컨베이어(100)의 중심부로 정렬되기 때문에 스캔 장치(200)에 유입되는 화물(g2)는 이송 컨베이어(100)의 중심부에 정렬된 화물이며, 이로 인해 스캔의 정확도가 향상될 수 있다.
그리고 미터링 벨트(120)는 스캔 장치(200) 전방에서 화물의 간격이 벌어지도록 전방에 배치되는 벨트보다 빠른 속도로 화물을 이송시킨다. 때문에 이송 컨베이어(100)의 초입에서 유입되는 화물(g3) 간의 간격(l1)이 좁게 배치되어도 화물이 미터링 벨트(120) 상에 유입되는 과정에서 이송 속도 차에 의해 화물 간의 간격(l2)이 벌어지게 될 수 있고, 스캔 장치(200)에 유입되는 화물(g4)이 서로 밀착된 상태로 스캔되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치가 각 소터별 유입량이 기준 수용량을 넘지 않도록 제어하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 분류 정보 생성부(410)는 각 소터별 단위 시간당 유입량을 판단하는 수용량 판단부(440)로부터 판단된 단위 시간당 유입량과 기준 수용량에 기초하여 각 소터별 화물 유입량이 조절되도록 분류 정보를 생성할 수 있다.
도 8을 참조하여 분류 정보 생성부(410)가 각 소터별 화물 유입량이 조절되도록 분류 정보를 생성하는 것을 보다 구체적으로 설명하면, 소터(600)는 소형으로 분류된 화물(Gs)이 선택 분기되는 소형 소터(610)와, 중형으로 분류된 화물(Gm)이 선택 분기되는 중형 소터(620)와, 대형 화물(Gl)이 선택 분기되는 대형 소터(630) 그리고 이형 화물이 선택 분기되는 대형 소터(640)를 포함하고, 분류 정보 생성부(410)는 소형 소터(610)의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 소형 화물(Gs)을 중형 화물(Gm)로 분류하고, 중형 소터(620)의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 중형 화물(Gm)을 대형 화물(Gl)로 분류하고, 대형 소터(630)의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 대형 화물(Gl)을 이형 화물(Gh)로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있다.
즉, 분류 정보 생성부(410)는 각 소터(600)에 단위 시간당 기준 수용량 이내의 화물만이 유입되도록 분류 정보를 생성하고, 만약 소터(600)의 단위 시간당 기준 수용량을 초과하는 초과 수량이 발생하면 초과 수량은 다른 소터로 유입되도록 분류 정보를 생성할 수 있다. 이때, 초과 수량이 다른 소터로 유입되도록 분류 정보를 생성할 때, 소형 소터(610)로부터 중형 소터(620), 대형 소터(630), 대형 소터(640)로 향하는 일방으로만 초과 수량이 이관되도록 분류 정보를 생성할 수 있다. 이는 소형 소터(610)로부터 중형 소터(620), 대형 소터(630), 대형 소터(640)로 갈수록 소터의 벨트 폭이 넓게 형성되고, 이송 속도가 느려지기 때문에 소형 화물은 중형 소터(620), 대형 소터(630) 또는 대형 소터(640)에서 이송된다 하더라도 효율이 낮아질 뿐 이송에 문제가 발생하지 않지만, 그 반대 방향으로 초과 수량이 이관되는 경우에는 화물 이송에 문제가 발생할 가능성이 높기 때문이다. 물론 소형 화물(Gs)에 초과 수량이 발생한 경우 분류 정보 생성부(410)는 소형 화물(Gs)이 대형 소터(630) 또는 대형 소터(640)로 유입되도록 소형 화물(Gs)을 대형 화물(Gl) 또는 이형 화물(Gh)로 분류하여 분류 정보를 생성할 수 있으나, 화물의 이송 효율을 위하여 바로 다음 단계인 중형 화물(Gm)로 분류하여 분류 정보를 생성함으로써 중형 소터(620)로 유입되도록 하는 것이 바람직할 것이다.
그리고 이때, 분류 정보 생성부(410)는 소형 소터(610)의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되는 경우, 소형으로 분류된 화물(Gs) 중 체적이 기준 체적 이상인 화물만 중형 화물(Gm)로 분류되도록 분류 정보를 생성할 수 있다. 즉, 소형 소터(610)의 단위 시간당 기준 수용량이 초과하더라도 기준 체적 미만의 초소형 화물은 중형 화물(Gm)로 분류하여 중형 소터(620)로 유입되도록 하지 않고, 다른 소형 화물(Gs)을 중형 화물(Gm) 분류시킴으로써 초소형 화물은 소형 소터(610)에 유입되도록 분류 정보를 생성할 수 있다. 이는, 초소형 화물의 경우, 중형 소터(620) 내지 대형 소터(640)를 통해 이송될 경우, 체적이 너무 작아 중형 화물(Gm), 대형 화물(Gl), 이형 화물(Gh)을 이송하기 위해 마련된 이송 소터(620,630,640)에서는 이송 중에 문제가 발생하거나 분기 장치(300)에 의한 분기가 잘 이루어지지 않을 수 있기 때문이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 과정을 살펴보면, 우선 이송 컨베이어(100)를 통해 이송되는 화물이 스캔 장치(200)에 유입되어 화물이 스캔되면(S110), 분류 정보 생성부(410)는 형상 스캔부(210), 바코드 스캔부(220) 및 체적 스캔부(230)로부터 인가받은 형상 정보, 부가 정보 및 체적 정보에 기초하여 스캔된 화물의 분류 정보를 생성한다(S120).
분류 정보가 생성되면 위치 판단부(430)는 엔코더(110)로부터 인가받은 정보에 기초하여 화물의 위치를 판단하여 위치 정보를 생성하고(S130), 분기 제어부(420)는 생성된 위치 정보와 분류 정보에 기초하여 화물이 목표 소터를 향해 분기되어 유입되도록 분기 장치(300)를 동작 제어할 수 있다(S140).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 자동 분류 과정 중, 분류 정보를 생성하는 과정을 더욱 상세하게 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하여 분류 정보 생성부(410)가 분류 정보를 생성하는 과정을 살펴보면, 우선 분류 정보 생성부(410)는 형상 스캔부(210)로부터 인가받은 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물이 이형 화물(Gh)인지 여부를 판단할 수 있다(S121).
만약, 스캔된 화물이 이형 화물(Gh)이라 판단되는 경우(S121-Y), 분류 정보 생성부는 스캔된 화물을 이형 화물(Gh)로 분류하여 분류 정보를 생성하고(S122), 분류 정보 생성 과정을 종료할 수 있다.
반면, 스캔된 화물이 일반 화물(Gn)이라 판단되는 경우(S121-N), 분류 정보 생성부는 체적 스캔부(230)로부터 인가받은 체적 정보에 기초하여 일반 화물(Gn)을 소형 화물(Gs), 중형 화물(Gm) 및 대형 화물(Gl) 중 하나의 화물로 분류할 수 있다(S123).
그리고 분류 정보 생성부(410)는 화물이 소형 화물(Gs)로 분류되었는지 판단할 수 있다(S124). 만약, 소형 화물(Gs)로 분류된 경우(S124-Y), 수용량 판단부(440)로부터 판단된 소터(600)별 단위 시간당 화물 유입량에 기초하여 소형 소터(610)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인지 판단하고(S125), 소형 소터(610)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인 경우(S125-Y), 스캔된 화물을 그대로 소형 화물(Gs)로 분류하여 분류 정보를 생성하고 분류 정보 생성과정을 종료할 수 있다.
하지만, 소형 소터(610)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 이상일 경우(S125-N), 분류 정보 생성부(410)는 스캔된 소형 화물(Gs)의 체적이 기준 체적 이상인지 판단하고(S126). 스캔된 소형 화물(Gs)의 체적이 기준 체적 미만이라면(S126-N), 스캔된 화물을 그대로 소형 화물(Gs)로 분류하여 분류 정보를 생성하고 분류 정보 생성과정을 종료할 수 있다. 반면, 스캔된 소형 화물(Gs)의 체적이 기준 체적 이상일 경우(S126-Y), 화물의 분류를 소형 화물(Gs)에서 중형 화물(Gm)로 변경할 수 있다(S127).
한편, 화물이 소형 화물로 분류되지 않았다면(S124-N), 분류 정보 생성부(410)는 화물이 중형 화물(Gm)로 분류되었는지를 판단할 수 있다(S128).
만약, 화물이 중형 화물(Gm)로 분류되었거나(S128-Y), 또는 소형 화물(Gs)을 중형 화물(Gm)로 변경하였다면(S127), 분류 정보 생성부(410)는 수용량 판단부(440)로부터 판단된 소터(600)별 단위 시간당 화물 유입량에 기초하여 중형 소터(620)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인지 판단하고(S129), 중형 소터(620)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인 경우(S129-Y), 스캔된 화물을 그대로 중형 화물(Gm)로 분류하여 분류 정보를 생성하고 분류 정보 생성과정을 종료할 수 있다.
하지만, 중형 소터(620)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 이상일 경우(S129-N), 스캔된 화물의 분류를 중형 화물(Gm)에서 대형 화물(Gl)로 변경할 수 있다(S130).
한편, 화물이 중형 화물로 분류되지 않았거나(S128-N), 또는 중형 화물(Gm)을 대형 화물(Gl)로 변경하였다면(S130), 분류 정보 생성부(410)는 수용량 판단부(440)로부터 판단된 소터(600)별 단위 시간당 화물 유입량에 기초하여 대형 소터(630)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인지 판단하고(S131), 대형 소터(630)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 미만인 경우(S131-Y), 스캔된 화물을 그대로 대형 화물(Gl)로 분류하여 분류 정보를 생성하고 분류 정보 생성과정을 종료할 수 있다.
반면, 대형 소터(630)의 단위 시간당 화물 유입량이 기설정된 기준 수용량 이상일 경우(S131-N), 스캔된 화물의 분류를 대형 화물(Gl)에서 이형 화물(Gh)로 변경하여 분류 정보를 생성하고 분류 정보 생성 과정을 종료할 수 있다(S132).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 이송 컨베이어
110: 엔코더 120: 미터링 벨트
200: 스캔 장치
210: 형상 스캔부 220: 바코드 스캔부
230: 체적 스캔부
300: 분기 장치
400: 제어 장치
410: 분류 정보 생성부 420: 분기 제어부
430: 위치 판단부 440: 수용량 판단부
500: 정렬 장치
510: 제1 경사롤러 520: 제2 경사롤러
600: 소터
610: 소형 소터 620: 중형 소터
630: 대형 소터 640: 이형 소터

Claims (9)

  1. 유입된 화물을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송 컨베이어;
    상기 이송 경로를 따라 이송되는 화물을 스캔하여 화물의 형상 정보를 획득하는 형상 스캔부가 구비되는 스캔 장치;
    상기 이송 경로를 따라 이송되는 스캔한 상기 화물을 복수개의 소터 중 선택된 소터에 유입되도록 분기시키는 분기 장치; 및
    상기 화물의 형상 정보에 기초하여 화물의 분류 정보를 생성하며 상기 분류 정보에 기초하여 복수개의 소터 중 상기 화물이 유입되는 소터를 선택 제어하는 제어 장치를 포함하며,
    상기 제어 장치는 획득된 상기 형상 정보에 기초하여 스캔된 화물을 직육면체 형상의 일반 화물과 직육면체 형상이 아닌 이형 화물로 분류하여 분류 정보를 생성하는 분류 정보 생성부와, 생성된 상기 분류 정보에 따라 선택된 소터로 화물이 유입되도록 상기 분기 장치를 동작 제어하는 분기 제어부, 그리고 상기 제어 장치는 각 소터별 단위 시간당 유입량을 판단하는 수용량 판단부를 구비하며,
    복수개의 상기 소터는 상기 일반 화물이 선택 분기되는 일반 소터와, 상기 이형 화물이 선택 분기되는 이형 소터를 포함하고,
    상기 분류 정보 생성부는 상기 일반 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 상기 일반 화물을 상기 이형 화물로 분류하여 상기 분류 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 스캔 장치는 상기 화물에 부착된 바코드를 스캔하여 부가 정보를 획득하는 바코드 스캔부를 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 형상 정보 및 부가 정보에 기초하여 상기 분류 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 화물 자동 분류 시스템은
    상기 스캔 장치의 전방에서 이송되는 화물이 중심부로 정렬되며 이송되도록 서로 짝을 이뤄 'V' 형상으로 배치되고 회전 구동되는 복수개의 제1 및 제2 경사롤러가 형성되는 정렬 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송 컨베이어는 상기 스캔 장치 전방에서 이송되는 화물의 간격이 벌어지도록, 전방에 배치되는 벨트보다 빠른 속도로 화물을 이송시키는 미터링 벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 스캔 장치는 이송되는 화물을 스캔하여 화물의 형상 정보를 획득하는 형상 스캔부와, 이송되는 화물을 스캔하여 화물의 체적 정보를 획득하는 체적 스캔부를 구비하고,
    상기 분류 정보 생성부는 획득한 상기 체적 정보에 기초하여 상기 일반 화물을 대형, 중형 및 소형의 화물로 분류하여 상기 분류 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분류 정보 생성부는 스캔된 화물을 이형, 대형, 중형 및 소형으로 1차 분류하고, 1차 분류된 화물을 상기 부가 정보에 기초하여 2차 분류하여 분류 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 일반 소터는 소형으로 분류된 화물이 선택 분기되는 소형 소터와, 중형으로 분류된 화물이 선택 분기되는 중형 소터와, 대형으로 분류된 화물이 선택 분기되는 대형 소터를 포함하고,
    상기 분류 정보 생성부는 상기 소형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 소형 화물을 중형 화물로 분류하고, 상기 중형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 중형 화물을 대형 화물로 분류하고, 상기 대형 소터의 단위 시간당 유입량이 기준 수용량 이상이 되면 대형 화물을 이형 화물로 분류하여 상기 분류 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 화물 자동 분류 시스템.
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