KR102386619B1 - 분류 기계 - Google Patents

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로렌조 치레고
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파이브스 인트라로지스틱스 에스.피.에이.
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Abstract

분류 기계가 설명되고, 이 분류 기계는, 복수의 캐리지(2)(각 캐리지(2)는, 캐리지(2)로부터의 물건(O)의 로딩-언로딩을 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 로딩-언로딩 장치(3), 및 로딩-언로딩 신호를 받아 분석하고 또한 복수의 작업 모드로부터 선택되어 로딩-언로딩 신호과 고유적으로 관련된 작업 모드에 따라 로딩-언로딩 장치(3)를 작동시키도록 구성된 전자 유닛(4)을 포함함); 및 분류 방향(X)을 따라 위치하고 로딩-언로딩 신호를 발생시키도록 구성된 각각의 작동 유닛(11)을 포함하는 복수의 로딩 스테이션(9) 및 복수의 언로딩 스테이션(10)을 포함한다. 각 캐리지(2)는 정지 자기장을 발생시키는 영구 자석(4c)을 포함하며, 각 작동 유닛(11)은, 영구 자석(4c)에 의해 발생된 정지 자기장의 존재를 검출하도록 구성된 홀(Hall) 효과 트랜스듀서(12)를 포함한다.

Description

분류 기계{SORTING MACHINE}
본 발명은 분류 시스템의 기술 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 분류 기계에 관한 것이다.
본 발명은 "크로스 벨트"형의 종래 기술 분류 시스템과 관련하여, 즉 로딩 단계 및 목적지에서의 언로딩 중에 필요한 다양한 기능에 따라 주로 시스템의 이송 방향에 수직인 방향으로 위의 물체를 이동시키도록 구성된 컨베이어 벨트가 각 캐리지에 구비되어 있는 시스템에서 실행되기에 특히 적합하다.
더 상세히 말하면, 크로스 벨트형 분류 기계는, 분류될 물건을 캐리지에 로딩하도록 설계된 로딩 스테이션 및 작업자의 일을 효율적으로 하기 위해 물건이 언로딩되고 일반적으로 적재되는 언로딩 스테이션과 나란히 있는 폐쇄 회로를 차지하고 이를 따라 이동하는 캐리지의 트레인으로 이루어지며, 작업자는 이렇게 분류된 재료를 분배하고 목적지에 배송하는 것과 관련된 작업을 수행한다.
이러한 특별한 종류의 분류 기계에서, 캐리지에는 컨베이어 벨트가 구비되고, 이 컨베이어 벨트는 물건을 받아 분류하기 위해 기계의 운동 방향에 직각인 방향으로 전기 모터로 작동될 수 있다.
로딩 스테이션의 목적은, 물건이 정확한 시간과 속도로 전달될 수 있도록, 물건을 이를 받도록 설계된 분류 기계의 캐리지의 운동과 동기화시키기 위해 로딩되는 물건의 궤적을 결정하는 것이다.
일반적으로, 한편 언로딩 스테이션은 집결 및 저장 슈트(chute) 또는 롤러 저장 컨베이어로 이루어지고, 저장 기능은, 분류된 포장물을 컨테이너, 캐리지, 또는 운송의 경우에 배송 수단 안으로 직접 전달하는 작업자의 작업을 효율적으로 하기 위해 필요하다.
벨트의 활성화를 위한 다양한 종류의 명령은 분류 기계의 제어 시스템으로 발생되고, 제어 시스템은 각 캐리지의 경로를 따르는 위치를 언제 든지 알고 있다.
분류 기계의 제어 시스템에는, 인코더를 구성하는 일 군의 센서가 구비되어 있고, 이 센서를 이용하여 경로를 따르는 분류 기계의 기본적인 전진 운동을 측정한다.
그러므로, 로딩-언로딩 스테이션과 개별 캐리지 사이의 정확한 동기화를 가능하게 하고 그래서 각 캐리지의 컨베이어 벨트를 적절한 시기에 활성화시켜 분류 대상 물건이 정확히 로딩/언로딩되게 보장하기 위해 특히 시스템 내에서의 정보 통신에 대해 이러한 종류의 기계와 시스템이 높은 정밀도 수준을 어떻게 요구하는지 명백하다.
그러므로 특히 중요한 일 양태는, 캐리지가 상호 작용해야 하는 로딩-언로딩 스테이션에 대한 캐리지의 정확한 위치를 결정할 수 있는 것이다.
정렬 조건의 제어가 매우 중요한데, 이는 명령의 완전하고 특정한 전송을 보장하기 때문이다. 그러나, 종래 기술의 제어 시스템은 경로를 따르는 어느 곳에서도 개별 캐리지의 실제 위치의 정확한 예상을 보장할 수 없는데, 왜냐하면, 실제 위치는 특히 굴곡부에서 다른 경로를 야기할 수 있는 예컨대 분류 기계의 일부 구성 요소의 열팽창 또는 체인에 상당하는 분류 기계의 다른 인장 조건과 같은 일련의 현상 때문에 동적으로 변할 수 있기 때문이다.
이와 관련하여, 본 발명의 기초가 되는 기술적 목적은, 종래 기술의 위에서 언급된 단점을 극복하는 분류 기게를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 목표는, 최적의 작동을 보장하기 위해 로딩-언로딩 작업 동안에 구성 요소의 정확한 위치를 모니터링하고 보장할 수 있는 분류 기계를 제공하는 것이다.
언급된 기술적 목적 및 특정된 목표는, 실질적으로, 첨부된 청구 범위 중의 하나 이상에 기재되어 있는 기술적 특징을 포함하는 분류 기계로 달성된다.
본 발명은 복수의 캐리지를 포함하는 분류 기계를 설명하고, 각 캐리지는, 캐리지로부터의 물건의 로딩-언로딩을 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 로딩-언로딩 장치, 및 로딩-언로딩 신호를 받아 분석하고 또한 복수의 작업 모드로부터 선택되어 수신된 로딩-언로딩 신호와 고유적으로 관련된 작업 모드에 따라 상기 로딩-언로딩 장치를 작동시키도록 구성된 전자 유닛을 포함한다. 분류 기계는, 분류 방향을 따라 위치하고 로딩-언로딩 신호를 발생시키도록 구성된 각각의 작동 유닛을 포함하는 복수의 로딩 스테이션 및 복수의 언로딩 스테이션을 또한 포함한다.
각 캐리지는 정지 자기장을 발생시키는 영구 자석을 포함하며, 각 작동 유닛은, 영구 자석에 의해 발생된 정지 자기장의 존재를 검출하도록 구성된 홀(Hall) 효과 트랜스듀서를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은, 첨부된 도면에 도시되어 있는 바와 같은 분류 기계의 바람직한 비제한적인 실시 형태를 참조하여 아래의 상세한 설명에서 더 명확하게 된다
도 1은 분류 기계를 나타낸다.
도 2는 분류 기계의 캐리지를 상세히 나타내는 도 1의 상세도이다.
도 3은 분류 기계의 로딩 스테이션을 상세히 나타내는 도 1의 상세도이다.
도 4는 분류 기계의 언로딩 스테이션을 상세히 나타내는 도 1의 상세도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분류 기계를 상세히 나타낸다.
도 1을 참조하면, 참조 번호 "1"은 분류 기계를 전체적으로 나타내고, 이 분류 기계는, 로딩-언로딩 장치(3) 및 전자 유닛(4)을 구비하는 복수의 캐리지(2)를 포함하고, 그 로딩-언로딩 장치는 캐리지(2)에 장착되는 모터로 작동될 수 있다.
도 2에 상세히 도시되어 있는 바와 같은 각 캐리지(2)는 바퀴(6)를 구비하는 프레임(5)을 포함하고, 이 프레임은, 폐쇄된 경로(7)에 위치하는 연속적인 열을 형성하도록 인접 캐리지에 회전 가능하게 연결되어 있고, 그 경로는 주 분류 방향(X)을 규정하고, 캐리지(2)의 연속적인 열은 그 주 분류 방향을 따라 이동된다.
일 바람직한 실시 형태에 따르면, 로딩-언로딩 장치(3)는 분류 방향(X)에 수직인 로딩-언로딩 방향(Y)으로 위치하는 컨베이어 밸트의 형태로 있다.
대안적으로, 로딩-언로딩 장치(3)는 예컨대 경사 가능한 평면으로 만들어질 수 있다.
전자 유닛(4)은, 신호, 특히 로딩-언로딩 신호를 받아 처리하고 또한 필요하다면 발생시킬 수 있는 전자 카드를 포함한다.
분류 기계(1)는 도 3 및 4에 상세히 나타나 있는 복수의 로딩 스테이션(9) 및 복수의 언로딩 스테이션(10)을 또한 포함하고, 캐리지(2)의 로딩-언로딩 장치(3)의 활성화에 의해 물건(O)이 로딩 스테이션(9)에서 캐리지(2)에 로딩되고 또한 물건(O)이 캐리지로부터 언로딩 스테이션(10)에 언로딩될 수 있도록 로딩 스테이션 및 언로딩 스테이션은 분류 방향(X)을 따라 특히 폐쇄 경로(6)의 옆에 위치되어 있다.
각 스테이션(9, 10)은 로딩-언로딩 신호를 발생시키도록 구성된 작동 유닛(11)을 포함한다.
보다 구체적으로, 로딩-언로딩 신호는 적어도 하나의 비트의 스트링을 포함하는 디지털 신호일 수 있다.
일 바람직한 실시 형태에 따르면, 전자 유닛(4)은, 인쇄 회로에 형성되는 권선(4a) 및 전자 카드(4b)로 이루어지는 수신 요소를 포함하고, 권선은 바람직하게는 분류 방향(X)을 따르는 캐리지(2)의 크기 보다 약간 작은 길이, 특히, 분류 방향(X)을 따르는 캐리지(2)의 크기의 45% 내지 55%의 길이를 가지며, 전자 카드는 디지털 신호(20)를 받아 처리하고 필요하다면 발생시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 각 캐리지(2)는 700 mm 내지 900 mm의 길이를 가질 수 있고, 바람직하게는 각 캐리지(2)는 800 mm의 길이를 가지며, 권선(4a)은 350 mm 내지 400 mm의 최대 길이, 바람직하게는 380 mm의 최대 길이를 갖는다.
이 실시 형태에서도, 각 스테이션(9, 10)의 작동 유닛(11)은 바람직하게는 3 kHz 내지 55 kHz의 가변 주파수를 갖는 자기장을 발생시키도록 설계되어 있다.
보다 구체적으로, 인덕터는 3 kHz 내지 8 kHz, 바람직하게는 5 kHz의 주파수를 갖는 제 1 자기장 및 47 kHz 내지 53 kHz, 바람직하게는 50 kHz의 주파수를 갖는 제 2 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다.
자기장 유도에 대한 페러데이(Faraday) 법칙에 따르면, 폐쇄 라인에서 자기장에 의해 유도되는 기전력은 페쇄 라인에 의해 한정되는 표면을 통과하는 자기력 선속의 단위 시간 당 변화의 반대와 같다.
인덕터(11a)가 발생된 자기장의 주파수를 한 값으로부터 다른 값으로 변조할 때, 전기 신호가 전자 유닛(4)의 안테나에 발생되고, 그 전기 신호는 자기장의 동일한 주파수 변조로 변하게 되며 전자 카드에 의해 판독, 해석 및 작동된다.
로딩-언로딩 신호의 전송이 시작될 때 로딩 스테이션(9)과 언로딩 스테이션(10)에 대한 캐리지(2)의 정확한 위치를 보장하기 위해, 전자 유닛(4)은 영구 자석(4c)을 더 포함하는데, 이 영구 자석은 정지 자기장을 발생시켜, 자기장 세기의 주파수 변조에 기반하는 로딩-언로딩 신호의 통상적인 전송을 간섭하지 않으며, 각 스테이션(9, 10)은 홀(Hall) 효과 트랜스듀서(12)를 포함한다.
홀 효과 트랜스듀서(12)는 자기장의 존재/근처에 응하여 출력 전압을 변화시키는 센서이다.
홀 효과 트랜스듀서(12)에서, 전류는 전도성 재료에 흐르는데, 자기장이 존재하면, 전자는 전류 흐름에 수직인 방향으르 꺾여 동일한 방향으로 전위를 발생시키게 된다.
보통 전도성 재료로 만들어지는 와이어의 권선으로 만들어지는 유도형 센서(변조된 주파수 자기장의 존재만 검출 가능함)와는 달리, 홀 효과 트랜스듀서(12)는 영구 자석(4c)에 의해 발생된 것과 같은 정적 자기장도 검출할 수 있는 이점을 지니고 있다.
대전된 입자의 비임이 자기장을 통과할 때, 자기장은 그 비임과 상호 작용하여 비임을 편향시키고, 그리하여 입자 비임의 통상적인 흐름 방향과는 다른 방향으로 홀 전압이라고 하는 전위차를 발생시킬 수 있는 전하 분포가 발생된다.
보다 구체적으로, 도 5에 예시되어 있는 바와 같이, 전류 흐름의 영향을 받는 전도성 재료가 방향(A)(전자의 흐름 방향(B)에 수직임)을 따라 위치하는 자기력 선속 라인을 갖는 정지 자기장 내에 있으면, 전자가 꺾여, 잘 알려져 있는 오른손 법칙에 따라 둘 모두에 수직인 방향(C)으로 전위차가 발생된다.
홀 효과 트랜스듀서(12)는 아날로그 트랜스듀서 및 스위치 모두로서 작용할 수 있다.
첫번째 경우, 영구 자석에 의해 발생된 정지 자기장의 세기를 알고 있으므로, 발생된 홀 전압의 함수로 홀 효과 트탠스듀서(12)로부터의 거리를 계산할 수 있다.
두번째 경우, 홀 효과 트랜스듀서(12)는 자기장 존재의 검출 여부에 따라 장치를 활성화/비활성화하도록 구성되어 있다.
전술한 바 및 바람직한 실시 형태에 따르면, 각 작동 유닛은, 로딩-언로딩 신호가 향하는 캐리지(2)의 영구 자석(4c)에 의해 발생된 자기장을 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출하면 로딩-언로딩 신호의 전송을 시작하도록 구성되어 있다.
보다 상세히 말하면, 각 작동 유닛(11)은, 로딩-언로딩 신호가 향하는 캐리지(2)의 영구 자석(4c)에 의해 발생된 자기장의 최대 세기를 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출하면 로딩-언로딩 신호를 전송하도록 구성되어 있는데, 다시 말해, 이는, 홀 효과 트랜스듀서(12)와 영구 자석(4c) 사이의 거리가 최소임을 나타낸다.
대안적으로, 각 작동 유닛(11)은, 전송 시작 전에 로딩-언로딩 신호가 향하는 캐리지(2)의 영구 자석(4c)에 의해 발생된 자기장을 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출한 때 부터 예컨대 0 초 내지 1 초의 대기 시간 동안 기다리도록 구성될 수 있다.
분류 기계(1)의 정확한 작동 및 로딩-언로딩 신호의 전송 효율을 보장하기 위해, 각 홀 효과 트랜스듀서(12)는 30 mm 내지 40 mm의 공칭 반경, 바람직하게는 20 mm의 공칭 반경을 갖는다.
공칭 반경이라는 용어는, 홀 효과 트랜스듀서(12)가 자기장의 존재를 어떤 방식으로 검출할 수 있는 최대 거리를 말하는 것이다.
보다 구체적으로, 홀 효과 트랜스듀서(12)에 의한 캐리지(2) 존재의 검출과 신호 전송 시작 간의 정확한 동기화를 보장하기 위해, 영구 자석(4c)은 바람직하게는 캐리지(2)의 전방 부분에 위치한다.
전자 유닛(4)이 인쇄 회로에 형성되는 권선(4a)으로 이루어지는 수신 요소를 포함하는 특정 실시 형태의 경우, 영구 자석(4c)은 바람직하게는 분류 방향(X)을 따르는 이송 방향에 대해 캐리지(2)의 전방 단부 쪽을 향하는 권선(4a)의 단부에 위치된다.
로딩-언로딩 신호가 캐리지(2)에 정확히 전송될 수 있게 캐리지(2)을 구별 하고 식별하는 과정을 더 최적화하기 위해, 제 1 캐리지(2a)로 규정된 캐리지는, 각 다른 캐리지(2)의 영구 자석(4a)에 의해 발생된 정지 자기장의 세기와는 다른 세기를 갖는 정지 자기장을 발생시키는 주 영구 자석(4b)를 포함할 수 있다.
이 효과를 얻기 위해, 주 영구 자석(4b)은, 서로 다른 정지 자기장을 발생시키도록 만들어지는데, 예컨대, 영구 자석의 형상, 크기 또는 재료를 변화시킬 수 있다.
유리하게, 본 발명에 따른 분류 기계(1)는 종래 기술의 위에서 언급된 문제를 극복할 수 있다.
사실, 각 스테이션(9, 10)에 홀 효과 트랜스듀서(12)를 배치하고 또한 영구 자석(4c)을 각 캐리지(2)에 설치함으로써, 로딩-언로딩 신호의 전송을 시작하기 위한 가장 좋은 시기의 선택을 자동적으로 보장하고 그래서 시스템의 기능 장애를 유발할 수 있는 전송 에러 또는 실패를 피할 수 있도록, 스테이션에 대한 캐리지(2)의 배치를 실시간으로 매우 정확하게 모니터링할 수 있다.
이 방안은, 캐리지(2)와 스테이션(9, 10) 사이의 어떤 접촉도 필요로 하지 않고 그래서 분류 기계(1)의 구조적 및 설치 복잡성을 실질적으로 줄여주기 때문에, 특히 효율적이고 고 성능적이다.

Claims (10)

  1. 분류 기계로서,
    복수의 캐리지(2) - 각 캐리지(2)는, 캐리지(2)로부터의 물건(O)의 로딩-언로딩을 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 로딩-언로딩 장치(3), 및 로딩-언로딩 신호를 받아 분석하고 또한 복수의 작업 모드로부터 선택되어 로딩-언로딩 신호와 고유적으로 관련된 작업 모드에 따라 상기 로딩-언로딩 장치(3)를 작동시키도록 구성된 전자 유닛을 포함함 -; 및
    분류 방향(X)을 따라 위치하고 상기 로딩-언로딩 신호를 발생시키도록 구성된 각각의 작동 유닛(11)을 포함하는 복수의 로딩 스테이션(9) 및 복수의 언로딩 스테이션(10)을 포함하고,
    각 캐리지(2)는 정지 자기장을 발생시키는 영구 자석을 포함하며, 각 작동 유닛(11)은, 상기 영구 자석에 의해 발생된 정지 자기장의 존재를 검출하도록 구성된 홀(Hall) 효과 트랜스듀서(12)를 포함하고,
    상기 복수의 캐리지(2) 각각이 서로 식별되도록, 제 1 캐리지로서 규정된, 복수의 캐리지(2) 중 하나의 캐리지(2)는, 상기 복수의 캐리지(2) 중 다른 캐리지의 영구 자석에 의해 발생된 자기장의 세기와는 다른 세기를 갖는 정지 자기장을 발생시키는 주 영구 자석을 포함하는, 분류 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영구 자석은 상기 분류 방향(X)을 따라 상기 캐리지(2)의 이송 방향에 대해 캐리지(2)의 전방 부분에 위치하는, 분류 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각 작동 유닛(11)은, 상기 로딩-언로딩 신호가 향하는 상기 캐리지(2)의 영구 자석에 의해 발생된 자기장을 상기 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출하면 상기 로딩-언로딩 신호를 전송하도록 구성되어 있는, 분류 기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    각 작동 유닛(11)은, 상기 로딩-언로딩 신호가 향하는 상기 캐리지(2)의 영구 자석에 의해 발생된 자기장의 최대 세기를 상기 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출하면, 다시 말해, 상기 홀 효과 트랜스듀서(12)와 영구 자석 사이의 거리가 최소일 때 로딩-언로딩 신호를 전송하도록 구성되어 있는, 분류 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각 작동 유닛(11)은, 상기 로딩-언로딩 신호가 향하는 캐리지(2)의 영구 자석에 의해 발생된 자기장을 상기 홀 효과 트랜스듀서(12)가 검출한 때 부터 0 초 내지 1 초의 대기 시간 후에 상기 로딩-언로딩 신호를 전송하도록 구성되어 있는, 분류 기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 홀 효과 트랜스듀서(12)는 30 mm 내지 40 mm의 공칭 반경을 갖는, 분류 기계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 영구 자석은 각 다른 영구 자석과는 상이한 적어도 하나의 특징을 가지고 만들어지고, 상기 적어도 하나의 특징은, 상기 주 영구 자석의 형상, 주 영구 자석의 크기 및 주 영구 자석이 만들어지는 재료 중에서 선택되는, 분류 기계.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로딩-언로딩 신호는, 디지털 신호, 적어도 하나의 비트의 스트링을 포함하는 디지털 신호인, 분류 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 로딩 스테이션(9) 또는 언로딩 스테이션의 각 작동 유닛(11)은 상기 디지털 신호를 변조하는 가변 주파수를 갖는 자기장을 발생시키도록 설계된 각각의 인덕터를 포함하는, 분류 기계.
  10. 삭제
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