KR102436161B1 - 포켓 소팅 시스템 - Google Patents

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Abstract

포켓 소팅 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템은, 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업을 자동으로 진행하는 자동 입고 스테이션; 자동 입고 스테이션의 주변에 배치되며, 자동 입고 스테이션을 통해 입고되는 물품을 소팅(Sorting)하는 소팅 스테이션(Sorting Station); 및 소팅 스테이션의 주변에 배치되며, 소팅이 완료된 물품을 포켓에서 배출시켜 포장(Packing)하는 일련의 언로딩(unloading) 작업을 진행하는 자동 패킹 스테이션을 포함한다.

Description

포켓 소팅 시스템{Pocket Sorting System}
본 발명은, 포켓 소팅 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업이나 포켓에서 물품을 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩(unloading) 작업이 종래와 달리 무인 자동화로 진행되도록 구현함으로써 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있는 포켓 소팅 시스템에 관한 것이다.
포켓 소팅 시스템(Pocket Sorting System)은 파우치(Pouch)라고도 불리는 포켓(Pocket)에 물품, 예컨대 의류와 같은 물품을 실어 입고(loading)한 후, 이러한 물품을 종류별로 혹은 개수 별로 소팅(Sorting)한 다음, 패킹(Packing 혹은 unloading)하는 일련의 시스템을 가리킨다.
이러한 포켓 소팅 시스템은 의류 창고와 같이 넓은 장소에서 수많은 의류를 소팅해서 패킹할 때, 사용할 수 있다. 따라서, 포켓 소팅 시스템을 파우치 소팅 시스템(Pouch Sorting System)이라 부르기도 하는데, 현재 다양한 형태의 시스템이 제안되고 있다.
한편, 현존하는 포켓 소팅 시스템의 경우에는 물품을 입고할 때 혹은 물품을 패킹할 때, 작업자가 직접 물품의 바코드를 입력한 후, 포켓에 물품을 넣거나 포켓에서 물품을 빼는 방식, 다시 말해 수작업 방식을 일부 적용하고 있다.
하지만, 전술한 것처럼 수작업으로 포켓에 물품을 넣거나 포켓에서 물품을 빼야 하는 경우에는 반드시 작업자가 필요하기 때문에 작업 효율이 떨어질 수밖에 없어 물동량 증가에 제한적일 수 있는데, 물동량을 높이려면 작업자의 능력 및 작업자의 근무시간이 늘어나야 하므로 인건비가 증가하는 문제점이 있다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0052235호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업이나 포켓에서 물품을 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩(unloading) 작업이 종래와 달리 무인 자동화로 진행되도록 구현함으로써 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있는 포켓 소팅 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업을 자동으로 진행하는 자동 입고 스테이션; 상기 자동 입고 스테이션의 주변에 배치되며, 상기 자동 입고 스테이션을 통해 입고되는 물품을 소팅(Sorting)하는 소팅 스테이션(Sorting Station); 및 상기 소팅 스테이션의 주변에 배치되며, 소팅이 완료된 물품을 상기 포켓에서 배출시켜 포장(Packing)하는 일련의 언로딩(unloading) 작업을 진행하는 자동 패킹 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템이 제공될 수 있다.
상기 자동 입고 스테이션을 통해 상기 포켓에 물품을 넣는 로딩 작업과 상기 자동 패킹 스테이션을 물품을 포켓에서 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 자동으로 진행되게 상기 자동 입고 스테이션 및 상기 자동 패킹 스테이션의 동작을 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 자동 입고 스테이션은, 물품이 담긴 소정의 소스 박스(Source box)에서 물품을 픽킹해서 핸들링하는 로딩용 픽킹 로봇; 및 상기 로딩용 픽킹 로봇의 동작 반경 내에 배치되며, 상기 소스 박스에서 꺼낸 물품을 상기 포켓에 투입하는 물품 투입부를 포함할 수 있다.
상기 자동 입고 스테이션은, 상기 물품 투입부의 주변에 마련되며, 상기 물품의 바코드를 인식하는 바코드 인식부를 더 포함할 수 있다.
상기 자동 입고 스테이션은, 이송 중인 상기 포켓의 일측 입구가 개방되게 입구를 벌리는 포켓 입구 벌림부를 더 포함할 수 있다.
상기 자동 패킹 스테이션은, 상기 포켓 내의 물품이 배출되는 물품 배출부; 및 상기 물품 배출부에 이웃하게 배치되며, 상기 물품 배출부 상의 물품을 픽킹해서 소정의 타겟 박스(Target box)로 전달하는 언로딩용 픽킹 로봇을 포함할 수 있다.
상기 자동 패킹 스테이션은, 상기 물품 배출부에 이웃하게 배치되며, 상기 포켓 내의 물품이 상기 물품 배출부로 자동으로 배출되게 상기 포켓을 회전 구동시키는 포켓 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 포켓 회전 구동부는, 이송 중인 상기 포켓의 일측 입구가 개방되게 상기 포켓을 지지하는 포켓 개방 레일부; 상기 포켓 개방 레일부를 일체로 지지하는 레일 프레임; 및 상기 레일 프레임을 회전시키는 프레임 회전부를 포함할 수 있다.
상기 소팅 스테이션의 외곽에 배치되되 상기 소팅 스테이션과 선택적으로 연결되며, 일측이 상기 자동 입고 스테이션 및 상기 자동 패킹 스테이션에 이웃하게 배치되는 시스템 물류 라인; 및 상기 시스템 물류 라인에 연결되며, 오류가 발생한 물품을 실은 어댑터가 저장되는 엔지 라인(NG Line)을 더 포함할 수 있다.
상기 소팅 스테이션은, 상기 어댑터가 순환되는 제1 소팅 라인(Sorting Line); 상기 제1 소팅 라인과는 이격되게 배치되며, 상기 어댑터가 순환되는 제2 소팅 라인; 및 상기 제1 소팅 라인과 상기 제2 소팅 라인을 연결하되 상기 제1 소팅 라인 상의 어댑터를 상기 제2 소팅 라인으로 전달하는 복수의 제3 소팅 라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 소팅 라인, 상기 제2 소팅 라인 및 상기 시스템 물류 라인은 구동력에 의해 상기 어댑터를 이동시키는 상기 체인이 결합하는 구동 레일로 적용되고, 상기 제3 소팅 라인은 구동력 없이 상기 어댑터를 이동시키는 무구동 레일로 적용되며, 상기 제1 소팅 라인에 연결되는 상기 제3 소팅 라인의 일단부가 상기 제2 소팅 라인에 연결되는 타단부보다 높도록 상기 제3 소팅 라인이 경사지게 배치되며, 상기 어댑터는 경사진 상기 제3 소팅 라인 상에서 자중으로 이동할 수 있다.
상기 체인은, 합성수지로 제작되되 서로 분해 조립이 가능하며, 상기 구동 프로파일의 길이 방향을 따라 연결되는 복수의 단위체인; 및 상기 복수의 단위체인을 분해 조립 및 회전 가능하게 연결하는 힌지 핀(Hinge Pin)을 포함할 수 있다.
상기 체인은, 상기 단위체인에 결합하되 상기 구동 레일에 형성되는 체인 휠 받침부에 회전 가능하게 결합하며, 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 체인 휠(Chain Wheel); 상기 단위체인에 결합하며, 상기 단위체인의 이동을 가이드하되 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 가이드 롤러(Guide Roller); 상기 단위체인에 결합하며, 상기 어댑터를 선택적으로 클램핑 또는 클램핑 해제하는 클램프(Clamp); 상기 단위체인에 결합하되 상기 클램프를 회전 가능하게 지지하는 클램프 홀더; 및 상기 단위체인들 사이에 연결되며, 상기 단위체인들의 텐션을 자동으로 조절하는 체인 오토 텐션기를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 레일은, 외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 구동 바디; 상기 구동 바디의 상부에 마련되되 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제1 상부 구조물 연결부; 상기 구동 바디의 하부에 마련되되 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제1 하부 구조물 연결부; 및 상기 구동 바디의 오픈 영역에 마련되되 상기 어댑터가 회전 가능하게 결합하는 제1 어댑터 회전 받침부를 포함할 수 있다.
상기 무구동 레일은, 외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 무구동 바디; 상기 무구동 바디의 상부에 마련되되 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제2 상부 구조물 연결부; 상기 무구동 바디의 하부에 마련되되 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제2 하부 구조물 연결부; 및 상기 무구동 바디의 오픈 영역에 마련되되 상기 어댑터가 회전 가능하게 결합하는 제2 어댑터 회전 받침부를 포함할 수 있다.
상기 어댑터는, 어댑터 바디; 상기 어댑터 바디의 상단부에 형성되되 상기 체인과 선택적으로 연결되는 어댑터 헤드; 상기 어댑터 바디의 일측에 회전 가능하게 결합하되 상기 레일에 회전 가능하게 결합하며, 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 어댑터 휠; 및 상기 어댑터의 전도 방지를 위해 상기 어댑터 바디에 마련되는 전도 방지용 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업이나 포켓에서 물품을 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩(unloading) 작업이 종래와 달리 무인 자동화로 진행되도록 구현함으로써 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템의 시스템 구성도이다.
도 2는 자동 입고 스테이션의 평면 구성도이다.
도 3은 도 2의 측면 개념도이다.
도 4는 도 3의 A 영역의 구성도이다.
도 5는 자동 패킹 스테이션의 평면 구성도이다.
도 6은 도 5의 측면 개념도이다.
도 7은 도 5의 A 영역의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템의 제어블록도이다.
도 9는 도 1의 포켓 소팅 시스템에 적용되는 어댑터의 부분 분해 측면도이다.
도 10은 도 9의 조립 상태의 구조도이다.
도 11은 구동 레일의 단면도이다.
도 12는 도 11의 구동 레일에 체인과 어댑터가 적용된 상태의 부분 단면도이다.
도 13은 체인과 어댑터의 수평 상태 배치도이다.
도 14는 도 13의 경사 상태 배치도이다.
도 15는 체인의 요부 구조도이다.
도 16은 어댑터가 모이는(Accumulation) 과정에 대한 동작도이다.
도 17은 가동형 스토퍼 유닛의 구조도이다.
도 18은 무구동 레일의 단면도이다.
도 19는 도 18의 무구동 레일에 어댑터가 적용된 상태의 부분 단면도이다.
도 20은 무구동 레일과 어댑터의 수평 상태 배치도이다.
도 21a 내지 도 21e는 어댑터 분기 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 22a 내지 도 22e는 어댑터 합류 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 23a 내지 도 23e는 어댑터 분기 및 합류 겸용 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 24a 및 도 24b는 체인 구동부를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템의 시스템 구성도이고, 도 2는 자동 입고 스테이션의 평면 구성도이며, 도 3은 도 2의 측면 개념도이고, 도 4는 도 3의 A 영역의 구성도이며, 도 5는 자동 패킹 스테이션의 평면 구성도이고, 도 6은 도 5의 측면 개념도이며, 도 7은 도 5의 A 영역의 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템에 의하면 포켓(800, Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업이나 포켓(800)에서 물품을 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩(unloading) 작업이 종래와 달리 무인 자동화로 진행되도록 구현함으로써 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템은 포켓(800)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업을 자동으로 진행하는 자동 입고 스테이션(100)과, 자동 입고 스테이션(100)의 주변에 배치되며, 자동 입고 스테이션(100)을 통해 입고되는 물품을 소팅(Sorting)하는 소팅 스테이션(500, Sorting Station)과, 소팅 스테이션(500)의 주변에 배치되며, 소팅이 완료된 물품을 포켓(800)에서 배출시켜 포장(Packing)하는 일련의 언로딩(unloading) 작업을 진행하는 자동 패킹 스테이션(300)을 포함할 수 있다.
자동 입고 스테이션(100)은 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼 포켓(800)에 물품을 넣는 일련의 로딩 작업을 진행하는 부분이다. 따라서, 자동 입고 스테이션(100)을 자동 로딩 스테이션이라 명명할 수도 있다.
종래와 달리, 포켓(800)에 물품을 넣는 일련의 로딩 작업이 무인 자동화로 진행되기 때문에, 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있다.
자동 입고 스테이션(100)은 로딩용 픽킹 로봇(110), 물품 투입부(120), 바코드 인식부(130) 및 포켓 입구 벌림부(140)를 포함할 수 있다.
로딩용 픽킹 로봇(110)은 물품이 담긴 소정의 소스 박스(Source box)에서 물품을 픽킹해서 핸들링하는 역할을 한다. 로딩용 픽킹 로봇(110)의 동작 반경 내에서 픽킹, 전달 등의 모든 작업이 가능하도록 로딩용 픽킹 로봇(110)이 6축 이상의 로봇으로 적용될 수 있다.
물품 투입부(120)는 로딩용 픽킹 로봇(110)의 동작 반경 내에 배치되며, 소스 박스에서 꺼낸 물품을 포켓(800)에 투입하는 역할을 한다. 물품 투입부(120)는 통상의 컨베이어 구조로 적용될 수 있다.
바코드 인식부(130)는 물품 투입부(120)의 주변에 마련되며, 물품의 바코드를 인식한다. 즉 로딩용 픽킹 로봇(110)이 물품을 픽킹해서 바코드 인식부(130)를 통해 바코드를 인식한 이후에 물품 투입부(120)로 물품이 전달된다.
포켓 입구 벌림부(140)는 이송 중인 포켓(800)의 일측 입구가 개방되게 입구를 벌리는 역할을 한다. 본 실시예에서 포켓(800)은 접철 가능한 구조로 적용될 수 있는데, 포켓(800)의 단부 플랜지가 레일 등으로 적용될 수 있는 포켓 입구 벌림부(140)로 지나면서 포켓(800)의 일부가 열릴 수 있다. 하지만, 일측이 미리 열려 있는 구조의 포켓이 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
자동 패킹 스테이션(300)은 소팅이 완료된 물품을 포켓(800)에서 배출시켜 포장(Packing)하는 일련의 언로딩 작업을 진행하는 부분이다. 따라서, 자동 패킹 스테이션(300)을 자동 언로딩 스테이션이라 명명할 수도 있다.
종래와 달리, 포켓(800)에서 물품을 빼는 일련의 언로딩 작업이 무인 자동화로 진행되기 때문에, 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있다.
이러한 자동 패킹 스테이션(300)은 물품 배출부(310), 언로딩용 픽킹 로봇(320) 및 포켓 회전 구동부(330)를 포함할 수 있다.
물품 배출부(310)는 포켓(800) 내의 물품이 배출되는 장소를 이룬다. 물품 배출부(310) 역시, 컨베이어 구조로 적용될 수 있다. 다만, 전술한 물품 투입부(120)보다는 사이즈가 큰 것이 적용될 수 있다.
언로딩용 픽킹 로봇(320)은 물품 배출부(310)에 이웃하게 배치되며, 물품 배출부(310) 상의 물품을 픽킹해서 소정의 타겟 박스(Target box)로 전달하는 로봇이다. 앞선 로봇과 마찬가지로, 동작 반경 내에서 픽킹, 전달 등의 모든 작업이 가능하도록 언로딩용 픽킹 로봇(320)이 6축 이상의 로봇으로 적용될 수 있다.
포켓 회전 구동부(330)는 물품 배출부(310)에 이웃하게 배치되며, 포켓(800) 내의 물품이 물품 배출부(310)로 자동으로 배출되게 상기 포켓(800)을 회전 구동시키는 역할을 한다.
포켓 회전 구동부(330)는 이송 중인 포켓(800)의 일측 입구가 개방되게 포켓(800)을 지지하는 포켓 개방 레일부(331)와, 포켓 개방 레일부(331)를 일체로 지지하는 레일 프레임(332)과, 레일 프레임(332)을 회전시키는 프레임 회전부(333)를 포함할 수 있다. 이에, 도 7처럼 포켓 회전 구동부(330)에 의해 포켓(800)이 회전하면 포켓(800) 내의 물품이 자동으로 낙하, 즉 배출되면서 물품 배출부(310)로 언로딩될 수 있다. 따라서, 작업자의 수작업이 전혀 필요치 않다.
시스템 컨트롤러(900)는 자동 입고 스테이션(100)을 통해 포켓(800)에 물품을 넣는 로딩 작업과 자동 패킹 스테이션(300)을 물품을 포켓(800)에서 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 자동으로 진행되게 자동 입고 스테이션(100) 및 자동 패킹 스테이션(300)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(900)는 중앙처리장치(910, CPU), 메모리(920, MEMORY), 그리고 서포트 회로(930, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(910)는 본 실시예에서 자동 입고 스테이션(100)을 통해 포켓(800)에 물품을 넣는 로딩 작업과 자동 패킹 스테이션(300)을 물품을 포켓(800)에서 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 자동으로 진행되게 자동 입고 스테이션(100) 및 자동 패킹 스테이션(300)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(920, MEMORY)는 중앙처리장치(910)와 연결된다. 메모리(920)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(930, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(910)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(930)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(900)는 자동 입고 스테이션(100)을 통해 포켓(800)에 물품을 넣는 로딩 작업과 자동 패킹 스테이션(300)을 물품을 포켓(800)에서 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 자동으로 진행되게 자동 입고 스테이션(100) 및 자동 패킹 스테이션(300)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(920)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(920)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 본 시스템에는 소팅 스테이션(500)이 마련된다. 소팅 스테이션(500)은 자동 입고 스테이션(100)의 주변에 배치되며, 자동 입고 스테이션(100)을 통해 입고되는 물품을 소팅(Sorting)하는 역할을 한다.
이러한 소팅 스테이션(500)은 어댑터(540)가 순환되는 제1 소팅 라인(501, Sorting Line)과, 제1 소팅 라인(501)과는 이격되게 배치되며, 어댑터(540)가 순환되는 제2 소팅 라인(502)과, 제1 및 제2 소팅 라인(501,502)을 연결하되 제1 소팅 라인(501) 상의 어댑터(540)를 제2 소팅 라인(502)으로 전달하는 복수의 제3 소팅 라인(503)을 포함할 수 있다.
제1 소팅 라인(501)과 제2 소팅 라인(502)이 독립된 폐루프 형상을 이루는 반면, 제3 소팅 라인(503)은 복수 개로 마련되어 제1 소팅 라인(501)과 제2 소팅 라인(502)을 연결한다.
이와 같은 구조, 즉 제1 및 제2 소팅 라인(501,502)이 복수의 제3 소팅 라인(503)을 통해 연결되어 물품이 순환되는 구조로 소팅 스테이션(500)을 구축함으로써 협소한 공간에서도 높은 물류 효율을 기대할 수 있음은 물론 공간 활용도를 종래보다 월등히 높일 수 있다.
도 1에 보면 6개의 제3 소팅 라인(503)이 마련되나 제3 소팅 라인(503)의 개수는 이보다 많을 수도 있고 혹은 적을 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
제3 소팅 라인(503)의 주변에 버퍼 라인(505, Buffer Line)이 갖춰진다. 버퍼 라인(505)은 제3 소팅 라인(503)과 이웃하게 배치되며, 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 제3 소팅 라인(503)에서 처리되지 못한 잉여 어댑터(540)가 대기하는 장소를 이룬다.
예컨대, 물동량이 많은 경우, 어댑터(540)가 버퍼 라인(505)에 잠시 보관될 수 있다. 물론, 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 소팅 라인(501,502)이 폐루프를 이루기 때문에, 물동량이 많아 패킹 작업이 지연될 경우, 물품을 자동 패킹 스테이션(300)으로 보내지 않고. 제1 및 제2 소팅 라인(501,502)으로 계속 순환시킬 수도 있는 장점이 있다.
시스템 물류 라인(400)은 소팅 스테이션(500)의 외곽에 배치되되 소팅 스테이션(500)과 선택적으로 연결되며, 일측이 자동 입고 스테이션(100) 및 자동 패킹 스테이션(300)에 이웃하게 배치되는 라인이다.
따라서, 자동 입고 스테이션(100)을 통해 입고되는 물품은 입고 라인(508), 시스템 물류 라인(400), 소팅 스테이션(500)의 제1 소팅 라인(501), 제3 소팅 라인(503), 제2 소팅 라인(502), 시스템 물류 라인(400), 패킹 라인(509) 및 자동 패킹 스테이션(300)으로 이동한 후에 패킹될 수 있다.
시스템 물류 라인(400)에는 정보가 잘못 입력되어 소팅이 불가한 경우처럼 물류에 오류가 발생한 물품을 실은 어댑터(540)가 저장되는 엔지 라인(410, NG Line)이 마련된다. 엔지 라인(410)에 쌓인 물품은 개별적으로 처리될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 물류의 흐름, 즉 자동 입고 스테이션(100), 입고 라인(508), 시스템 물류 라인(400), 소팅 스테이션(500)의 제1 소팅 라인(501), 제3 소팅 라인(503), 제2 소팅 라인(502), 시스템 물류 라인(400), 패킹 라인(509) 및 자동 패킹 스테이션(300)으로 이어지는 물류의 흐름이 원활하게 이루어지기 위해서는 포켓(800)을 싣는 어댑터(540)를 포함하여 어댑터(540)를 구동 혹은 무구동 방식으로 이동시켜야 하며, 그러기 위해서는 도 1처럼 시스템의 각 위치에 어댑터(540)를 분기시키거나 합류시키기 위한 여러 구성이 갖춰진다. 이에 대해, 아래의 도면들을 참조하여 하나씩 살펴보도록 한다.
도 9는 도 1의 포켓 소팅 시스템에 적용되는 어댑터의 부분 분해 측면도이고, 도 10은 도 9의 조립 상태의 구조도이며, 도 11은 구동 레일의 단면도이고, 도 12는 도 11의 구동 레일에 체인과 어댑터가 적용된 상태의 부분 단면도이며, 도 13은 체인과 어댑터의 수평 상태 배치도이고, 도 14는 도 13의 경사 상태 배치도이며, 도 15는 체인의 요부 구조도이고, 도 16은 어댑터가 모이는(Accumulation) 과정에 대한 동작도이며, 도 17은 가동형 스토퍼 유닛의 구조도이고, 도 18은 무구동 레일의 단면도이며, 도 19는 도 18의 무구동 레일에 어댑터가 적용된 상태의 부분 단면도이고, 도 20은 무구동 레일과 어댑터의 수평 상태 배치도이며, 도 21a 내지 도 21e는 어댑터 분기 유닛을 설명하기 위한 도면들이고, 도 22a 내지 도 22e는 어댑터 합류 유닛을 설명하기 위한 도면들이며, 도 23a 내지 도 23e는 어댑터 분기 및 합류 겸용 유닛을 설명하기 위한 도면들이고, 도 24a 및 도 24b는 체인 구동부를 설명하기 위한 도면들이다.
이들 도면을 참조하되 본 실시예에 따른 시스템에 적용되는 포켓 소팅 시스템의 각 라인은 구동력으로 어댑터(540)를 이동시키는 라인이 있고, 구동력 없이 어댑터(540)의 자중으로 어댑터(540)를 이동시키는 라인이 있다.
제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)은 구동력으로 어댑터(540)를 이동시키는 구동 라인이고, 제3 소팅 라인(503)과 버퍼 라인(505)은 구동력 없이 어댑터(540)를 이동시키는 무구동 라인으로 적용된다. 입고 및 패킹 라인(508,509) 역시, 무구동 라인으로 적용될 수 있다.
구동력으로 어댑터(540)를 이동시키는 구동 라인으로서의 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)은 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)은 구동력에 의해 어댑터(540)를 이동시키는 체인(520)이 결합하는 구동 레일(510)을 포함한다. 특히, 이때의 체인(520)은 분해 조립이 가능한 체인(520)으로 적용된다.
체인(520)이 적용될 경우, 종전의 금속 체인과 달리 분할핀이나 스냅링 없이도 설치 작업을 쉽게 수행할 수 있음은 물론 경량화로 구동력을 낮출 수 있으며, 나아가 유지보수 작업 역시 종래보다 수월하게 진행할 수 있다.
그리고, 전술한 것처럼 입고 및 패킹 라인(508,509)을 비롯한 제3 소팅 라인(503)은 구동력 없이 어댑터(540)를 이동시키는 무구동 레일(530)을 포함한다. 이때, 제1 소팅 라인(501)에 연결되는 제3 소팅 라인(503)의 일단부가 제2 소팅 라인(502)에 연결되는 타단부보다 높도록 제3 소팅 라인(503)이 경사지게 배치된다. 이처럼 제3 소팅 라인(503)이 경사지게 배치됨으로써 일정한 자중을 갖는 어댑터(540)가 경사진 제3 소팅 라인(503) 상에서 자중으로 이동할 수 있다. 따라서, 굳이 제3 소팅 라인(503)까지 구동 라인으로 적용할 필요가 없으며, 이로 인해 동력 손실을 줄일 수 있다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 시스템에 갖춰지는 구성들에 대해 어댑터(540), 구동 레일(510), 체인(520), 무구동 레일(530), 체인 구동부(580), 어댑터 분기 유닛(610), 어댑터 합류 유닛(630) 및 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 순서대로 설명하기로 한다.
어댑터(540)에 대해 먼저 알아본다. 어댑터(540)는 구동 레일(510)과 무구동 레일(530)로 된 각 라인(line)을 따라 이동하는 부재이다. 물품이 실리는 포켓(800)이 어댑터(540)에 연결된다.
이러한 어댑터(540)는 어댑터 바디(541)의 각 위치에 어댑터 헤드(542) 등의 여러 구성이 탑재되는 형태를 취한다. 어댑터 바디(541)에는 물품의 식별정보를 위한 바코드(Barcode) 또는 알에프아이디(RFID)가 마련된다. 따라서, 소정의 정보에 따라 물품의 소팅이 가능해진다. 바코드(Barcode) 대신에 QR 코드가 사용될 수도 있다.
어댑터 바디(541)의 하부 영역에는 개구부(541a)가 형성된다. 개구부(541a)에 옷걸이 방식의 포켓(800)이 걸릴 수 있다. 물론, 개구부(541a)가 반드시 형성되어야 하는 것은 아니므로 개구부(541a)가 없는 타입의 어댑터 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
어댑터(540)의 상단부에는 잘록한 형태의 어댑터 헤드(542)가 형성된다. 어댑터 헤드(542)는 체인(520)의 클램프(525)가 선택적으로 걸려 연결되는 장소로 활용된다.
어댑터 바디(541)의 일측에는 베어링 내장형 어댑터 휠(543)이 마련된다. 베어링 내장형 어댑터 휠(543)은 어댑터 바디(541)의 일측에 회전 가능하게 결합하되 구동 레일(510)의 제1 어댑터 회전 받침부(515) 또는 무구동 레일(530)의 제2 어댑터 회전 받침부(534)에서 회전한다. 따라서, 어댑터(540)가 구동 레일(510) 또는 무구동 레일(530)을 따라 이동할 수 있게끔 한다.
어댑터(540)의 이동이 원활해질 수 있도록 베어링 내장형 어댑터 휠(543)은 베어링(bearing)이 내장되는 타입으로 적용된다. 따라서, 구동이 없는 무구동 레일(530)에서도 자중으로 어댑터(540)가 원활하게 이동할 수 있다.
어댑터 바디(541)의 일측에는 전도 방지용 롤러(544)가 마련된다. 전도 방지용 롤러(544)는 체인(520)이 기울어지게 경사 배치되더라도 어댑터(540)가 전도되는 것을 방지한다.
어댑터 바디(541)의 측벽에는 내측으로 함몰된 함몰부(545)가 형성된다. 함몰부(545)는 도 10처럼 가동형 스토퍼 유닛(560)의 이동 저지바(561)가 배치되는 장소를 이룬다.
구동 레일(510)은 구동력에 의해 어댑터(540)를 이동시키는 체인(520)이 결합한다. 앞서 기술한 것처럼 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)이 구동 레일(510)을 포함한다.
이러한 구동 레일(510)은 외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 구동 바디(511)를 포함한다.
구동 바디(511)의 상부에는 본 시스템이 설치되는 장소에서 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제1 상부 구조물 연결부(512)가 마련되며, 하부에는 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제1 하부 구조물 연결부(513)가 마련된다. 구동 바디(511)의 측면에는 소정의 측면 구조물과의 연결을 위한 제1 측면 구조물 연결부(518)가 형성된다.
그리고, 구동 바디(511)의 내부 상부에는 체인(520), 즉 체인(520)의 베어링 내장형 체인 휠(523, Chain Wheel)이 회전 가능하게 배치되는 체인 휠 받침부(514)가 마련된다.
체인 휠 받침부(514)의 하부 영역, 즉 구동 바디(511)의 오픈 영역에는 어댑터(540)가 회전 가능하게 결합하는 제1 어댑터 회전 받침부(515)가 마련된다.
체인(520)의 설명에 앞서 무구동 레일(530)에 대해 먼저 살펴보면, 무구동 레일(530)은 체인(520)의 베어링 내장형 체인 휠(523)이 회전 가능하게 배치되는 체인 휠 받침부(514)를 제외하고 구동 레일(510)과 유사한 형태를 취한다.
즉 무구동 레일(530)은 외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 무구동 바디(531)와, 무구동 바디(531)의 상부에 마련되되 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제2 상부 구조물 연결부(532)와, 무구동 바디(531)의 하부에 마련되되 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제2 하부 구조물 연결부(533)를 포함한다. 무구동 바디(531)의 측면에도 소정의 측면 구조물과의 연결을 위한 제2 측면 구조물 연결부(538)가 형성된다.
그리고, 무구동 레일(530)의 내부에는 무구동 바디(531)의 오픈 영역에 마련되되 어댑터(540)가 회전 가능하게 결합하는 제2 어댑터 회전 받침부(534)가 마련된다.
한편, 체인(520)은 구동력에 의해 어댑터(540)를 이동시키는 체인으로서, 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)을 이루는 구동 레일(510)에 적용된다.
이러한 체인(520)은 합성수지로 제작되되 서로 분해 조립이 가능하며, 구동 레일(510)의 길이 방향을 따라 연결되는 복수의 단위체인(521)과, 복수의 단위체인(521)을 분해 조립 및 회전 가능하게 연결하는 힌지 핀(522, Hinge Pin)을 포함할 수 있다.
본 실시예처럼 합성수지로 된 복수의 단위체인(521)을 만들고 힌지 핀(522)으로 이들을 연결하면서 체인(520)을 제작할 경우, 종전의 금속 체인과 달리 분할핀이나 스냅링 없이도 설치 작업을 쉽게 수행할 수 있음은 물론 경량화로 구동력을 낮출 수 있으며, 나아가 유지보수 작업 역시 종래보다 쉽게 수행할 수 있다.
체인(520)은 단위체인(521)에 결합하되 구동 레일(510)에 형성되는 체인 휠 받침부(514)에 회전 가능하게 결합하는 베어링 내장형 체인 휠(523, Chain Wheel)을 포함한다.
베어링 내장형 체인 휠(523)이 구동 레일(510)에 형성되는 체인 휠 받침부(514)에 회전 가능하게 결합하기 때문에 체인(520)이 구동 레일(510) 내에서 용이하게 이동할 수 있고, 이의 작용으로 어댑터(540)를 이동시킬 수 있다. 특히, 베어링 내장형 체인 휠(523)은 베어링(bearing)이 내장되는 형태라서 이동이 매우 자유로운 장점을 제공한다.
베어링 내장형 체인 휠(523)의 주변에는 베어링 내장형 가이드 롤러(524, Guide Roller)가 마련된다. 베어링 내장형 가이드 롤러(524)는 단위체인(521)에 결합하며, 단위체인(521)의 이동을 가이드하는 역할을 한다. 베어링 내장형 가e 이드 롤러(524) 역시, 베어링(bearing)이 내장되는 타입으로 마련된다.
체인(520)을 이루는 단위체인(521)에는 어댑터(540)를 선택적으로 클램핑 또는 클램핑 해제하는 클램프(525, Clamp)가 마련된다. 클램프(525)는 클램프 홀더(526)에 의해 지지된다. 즉 클램프 홀더(526)는 단위체인(521)에 결합하되 클램프(525)를 회전 가능하게 지지한다.
본 실시예에 따른 체인(520)에는 체인 오토 텐션기(527)가 더 부속된다. 체인 오토 텐션기(527)는 단위체인(521) 사이에 배치되어 이웃한 한 쌍의 단위체인(521)를 연결할 수 있다. 물론, 모든 단위체인(521)들에 체인 오토 텐션기(527)가 마련되어야 하는 것은 아니며, 특정한 몇몇 단위체인(521)들에 체인 오토 텐션기(527)가 적용될 수 있다.
체인 오토 텐션기(527)는 조립식으로 연결되는 단위체인(521)들에 대한 텐션을 자동으로 조절하는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 쇼버 방식의 체인 오토 텐션기(527)가 제안되고 있으나 체인 오토 텐션기(527)는 스프링 방식으로 변경될 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
한편, 어댑터(540)가 모일 수 있게끔(Accumulation) 시스템에 고정형 스토퍼 유닛(550)과 가동형 스토퍼 유닛(560)이 마련된다.
고정형 스토퍼 유닛(550)은 구동 레일(510)의 일측에 고정식으로 마련되며, 어댑터(540)가 모일 수 있게(Accumulation) 클램프(525)와 상호작용한다. 즉 체인(520)이 이동할 때, 클램프(525)가 어댑터(540)에 의해 움직이면서 어댑터(540)를 클램프하거나 클램프 해제한다.
이에 반해, 가동형 스토퍼 유닛(560)은 고정형 스토퍼 유닛(550)과는 별개로 마련되며, 어댑터(540)를 하나씩 보낼 때 동작하는 수단이다.
이러한 가동형 스토퍼 유닛(560)은 어댑터(540)의 이동을 강제로 저지시키는 이동 저지바(561)와, 이동 저지바(561)가 연결되며, 이동 저지바(561)를 시소 운동시키는 바 운동부재(562)와, 바 운동부재(562)를 전동으로 구동시키는 액추에이터(563)를 포함할 수 있다.
액추에이터(563)의 작용으로 바 운동부재(562)가 시소 운동할 경우, 바 운동부재(562)에 결합하는 이동 저지바(561)가 어댑터(540)의 함몰부(545)에 선택적으로 배치될 수 있는데, 이러한 작용을 통해 어댑터(540)를 하나씩 보낼 때 사용할 수 있다.
전술한 체인(520)의 구동을 위해 체인 구동부(580)가 시스템에 적용된다.
도 1, 도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, 체인 구동부(580)는 구동 레일(510)에 마련되는 체인(520), 즉 체인(520)에 연결되되 체인(520)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 역할을 한다.
체인 구동부(580)는 도 1처럼 제1 소팅 라인(501), 제2 소팅 라인(502) 및 시스템 물류 라인(400)에 각각 개별적으로 마련되며, 해당 라인을 개별적으로 구동시키는 역할을 한다.
이러한 체인 구동부(580)는 구동력을 제공하는 드라이브 모터(581, DRIVE MOTOR)와, 드라이브 모터(581)에 연결되고 드라이브 모터(581)에 의해 회전하며, 일측이 체인(520)에 접하여 체인(520)을 이동시키는 드라이브 드럼(582, DRIVE DRUM)을 포함한다.
이처럼 본 실시예의 경우, 드라이브 드럼(582)이 체인(520)의 벽체에 마찰 접촉하게 한 상태에서 드라이브 모터(581)로 드라이브 드럼(582)을 회전시킴으로써 드라이브 드럼(582)의 작용으로 체인(520)이 이동할 수 있도록 한다.
이때, 체인(520)과 드라이브 드럼(582) 간의 슬립이 일어나지 않게끔 체인 구동부(580)에 제1 텐션 드럼(583, TENSION DRUM)과 제1 텐션 스프링(584, TENSION SPRING)이 더 갖춰진다.
제1 텐션 드럼(583)은 체인(520)을 사이에 두고 드라이브 드럼(582)의 반대편에서 체인(520)에 회전 가능하게 접하며, 드라이브 드럼(582)에 의해 이동하는 체인(520)에 텐션을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 제1 텐션 스프링(584)은 제1 텐션 드럼(583)이 체인(520)에 탄성적으로 접하도록 탄성력을 제공한다. 제1 텐션 스프링(584)은 비틀림 코일 스프링으로 적용될 수 있다.
한편, 앞서 기술한 것처럼 물품에 대한 물류의 흐름, 즉 자동 입고 스테이션(100), 입고 라인(508), 시스템 물류 라인(400), 소팅 스테이션(500)의 제1 소팅 라인(501), 제3 소팅 라인(503), 제2 소팅 라인(502), 시스템 물류 라인(400), 패킹 라인(509) 및 자동 패킹 스테이션(300)으로 이어지는 물류의 흐름이 원활하게 이루어지기 위해 어댑터 분기 유닛(610) 및 어댑터 합류 유닛(630)이 위치별로 마련되며, 또한 제1 내지 제3 전달 라인(421,422,423)을 매개로 해서 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)이 갖줘진다.
우선, 어댑터 분기 유닛(610)은 도 1, 그리고, 도 21a 내지 도 21e에 도시된 바와 같이, 제1 소팅 라인(501)과 복수의 제3 소팅 라인(503)의 교차 지점에 각각 배치되며, 제1 소팅 라인(501) 상의 어댑터(540)를 제3 소팅 라인(503)들로 분기시키는 역할을 한다. 물론, 이 외에도 어댑터 분기 유닛(610)은 도 1의 시스템에서 입고 및 패킹 라인(508,509) 주변에도 배치될 수 있다.
이러한 어댑터 분기 유닛(610)은 체인 구동부(580)의 구동력으로 이동하는 체인(520), 즉 체인(520)에 마찰 접촉되어 회전하는 분기용 드럼(611)과, 분기용 드럼(611)에 연결되며, 분기용 드럼(611)의 회전력으로 회전하면서 구동 레일(510)의 경로를 따라 이동하는 어댑터(540)를 무구동 레일(530)로 전달하는 분기용 벨트(612)를 포함한다.
결과적으로, 본 실시예에 적용되는 어댑터 분기 유닛(610)은 체인(520)에 마찰 접촉되어 회전하는 분기용 드럼(611)의 회전력을 토대로 분기용 벨트(612)를 회전시킴으로써 구동 레일(510)의 경로를 따라 이동하는 어댑터(540)를 무구동 레일(530)로 전달한다. 따라서, 효율이 매우 좋다.
분기용 벨트(612)에는 복수의 분기용 아이들 풀리(614)가 결합한다. 복수의 분기용 아이들 풀리(614)는 폐루프의 분기용 벨트(612) 내에 배치되며, 분기용 벨트(612)를 회전 가능하게 지지한다.
분기용 벨트(612)에는 분기용 어댑터 가이드 어태치(613)가 결합한다. 분기용 어댑터 가이드 어태치(613)는 어댑터(540)의 이동을 가이드하는 보조적인 역할을 한다. 분기용 어댑터 가이드 어태치(613)가 반드시 형성되어야 하는 것은 아니나 분기용 어댑터 가이드 어태치(613)가 형성되면 어댑터(540)의 이동을 가이드 하는데 매우 유리하다.
분기용 드럼(611)이 체인(520)의 벽면에서 슬립하지 않도록 제2 텐션 드럼(616, TENSION DRUM)과 제2 텐션 스프링(617, TENSION SPRING)이 더 갖춰진다.
제2 텐션 드럼(616)은 체인(520)을 사이에 두고 분기용 드럼(611)의 반대편에서 체인(520)에 회전 가능하게 접하며, 분기용 드럼(611)에 의해 이동하는 체인(520)에 텐션을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 제2 텐션 스프링(617)은 제2 텐션 드럼(616)이 체인(520)에 탄성적으로 접하도록 탄성력을 제공한다. 제2 텐션 스프링(617) 역시, 비틀림 코일 스프링으로 적용될 수 있다.
어댑터 분기 유닛(610)에 제1 방향 전환 작동 실린더(618)가 마련된다. 제1 방향 전환 작동 실린더(618)의 작용으로 어댑터 분기 유닛(610)의 방향을 전환시킬 수 있다.
다음으로, 어댑터 합류 유닛(630)은 도 1, 그리고, 도 22a 내지 도 22e에 도시된 바와 같이, 복수의 상기 제3 소팅 라인(503)과 제2 소팅 라인(502)의 교차 지점에 배치되며, 복수의 제3 소팅 라인(503) 상의 어댑터(540)를 상기 제2 소팅 라인(502)으로 합류시키는 역할을 한다. 물론, 이 외에도 어댑터 합류 유닛(630)은 도 1의 시스템에서 입고 및 패킹 라인(508,509) 주변에도 배치될 수 있다.
어댑터 합류 유닛(630) 역시, 전술한 어댑터 분기 유닛(610)의 구조와 거의 유사하다. 즉 어댑터 합류 유닛(630)은 체인 구동부(580)의 구동력으로 이동하는 체인(520)에 마찰 접촉되어 회전하는 합류용 드럼(631)과, 합류용 드럼(631)에 연결되며, 합류용 드럼(631)의 회전력으로 회전하면서 무구동 레일(530)의 경로를 따라 이동하는 어댑터(540)를 구동 레일(510)로 전달하는 합류용 벨트(632)를 포함한다.
결과적으로, 본 실시예에 적용되는 어댑터 합류 유닛(630) 역시, 체인(520)에 마찰 접촉되어 회전하는 합류용 드럼(631)의 회전력을 토대로 합류용 벨트(632)를 회전시킴으로써 무구동 레일(530)의 경로를 따라 이동하는 어댑터(540)를 구동 레일(510)로 전달한다. 따라서, 효율이 매우 좋다.
합류용 벨트(632)에는 복수의 합류용 아이들 풀리(634)가 결합한다. 복수의 합류용 아이들 풀리(634)는 폐루프의 합류용 벨트(632) 내에 배치되며, 합류용 벨트(632)를 회전 가능하게 지지한다.
합류용 벨트(632)에도 복수의 합류용 어댑터 가이드 어태치(633)가 마련된다. 복수의 합류용 어댑터 가이드 어태치(633)로 인해 무구동 레일(530)의 경로를 따라 이동하는 어댑터(540)를 구동 레일(510)로 용이하게 가이드하면서 전달할 수 있다.
합류용 드럼(631)이 체인(520)의 벽면에서 슬립하지 않도록 제3 텐션 드럼(636, TENSION DRUM)과 제3 텐션 스프링(637, TENSION SPRING)이 더 갖춰진다.
제3 텐션 드럼(636)은 체인(520)을 사이에 두고 합류용 드럼(631)의 반대편에서 체인(520)에 회전 가능하게 접하며, 합류용 드럼(631)에 의해 이동하는 체인(520)에 텐션을 제공한다.
그리고, 제3 텐션 스프링(637)은 제3 텐션 드럼(636)이 체인(520)에 탄성적으로 접하도록 탄성력을 제공한다. 제3 텐션 스프링(637) 역시, 비틀림 코일 스프링으로 적용될 수 있다.
한편, 어댑터 합류 유닛(630)에는 합류용 회전 속도비 조절부(635)가 더 구비된다. 합류용 회전 속도비 조절부(635)는 합류용 드럼(631)과 합류용 벨트(632)의 회전 속도비 조절을 위하여 합류용 드럼(631)과 합류용 벨트(632)에 결합할 수 있다.
예컨대, 합류용 회전 속도비 조절부(635)는 풀리 구조를 이룰 수 있다. 즉 합류용 드럼(631)에 제1 풀리(미도시)를 연결하고, 합류용 벨트(632)에 제2 풀리(미도시)를 연결한 후, 이들을 풀리 벨트(미도시)로 연결하는 방식으로 합류용 드럼(631)과 합류용 벨트(632)의 회전 속도비를 적절하게 맞출 수 있다. 이럴 경우, 합류용 드럼(631)이 덜 회전되더라도 합류용 벨트(632)의 빠른 회전력을 끌어낼 수도 있다.
어댑터 합류 유닛(630)에 제2 방향 전환 작동 실린더(638)가 마련된다. 제2 방향 전환 작동 실린더(638)의 작용으로 어댑터 합류 유닛(630)의 방향을 전환시킬 수 있다.
마지막으로, 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)은 도 1, 그리고, 도 23a 내지 도 23e에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 전달 라인(423)의 단부 교차 지점에 마련된다.
도 1을 다시 참조하면, 제1 전달 라인(421)은 시스템 물류 라인(400)과 제1 소팅 라인(501)에 연결되며, 시스템 물류 라인(400) 상의 어댑터(540)를 제1 소팅 라인(501)으로 전달하는 라인이다.
제2 전달 라인(422)은 제1 전달 라인(421)에 이웃하게 배치되며, 제1 소팅 라인(501) 상의 어댑터(540)를 시스템 물류 라인(400)으로 전달하는 라인이다.
그리고, 제3 전달 라인(423)은 시스템 물류 라인(400)과 제2 소팅 라인(502)에 연결되며, 제2 소팅 라인(502) 상의 어댑터(540)를 시스템 물류 라인(400)으로 전달하는 라인이다.
이와 같은 제1 내지 제3 전달 라인(421,422,423)의 단부 교차 지점에 분기와 합류 겸용 유닛(660)이 각각 마련되며, 어댑터(540)를 시스템 물류 라인(400)과 제1 및 제2 소팅 라인(502) 중 어느 한 라인에서 다른 한 라인으로 선택적으로 공급한다.
예컨대, 시스템 물류 라인(400)을 따라 이동하는 어댑터(540)는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 제1 전달 라인(421)을 통해 제1 소팅 라인(501)으로 이동할 수 있다. 반면, 제1 소팅 라인(501)을 따라 이동하는 어댑터(540)는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 제2 전달 라인(422)을 통해 다시 시스템 물류 라인(400)으로 이동된 후, 엔지 라인(410)으로 향할 수 있다.
또한, 제2 소팅 라인(502)을 따라 이동하는 어댑터(540)는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 시스템 물류 라인(400)으로 이동할 수 있다.
이러한 분기와 합류 겸용 유닛(660)은 체인 구동부(580)의 구동력으로 이동하는 체인(520)에 마찰 접촉되어 회전하는 겸용 드럼(661)과, 겸용 드럼(661)에 연결되어 회전하며, 어댑터(540)의 이동을 위한 휠 어태치(663)가 둘레면에 등간격으로 마련되는 겸용 휠(662)을 포함할 수 있다.
분기와 합류 겸용 유닛(660)의 경우, 전술한 어댑터 분기 유닛(610) 및 어댑터 합류 유닛(630)의 벨터 방식이 아닌 휠 방식을 적용하고 있다. 이때, 겸용 휠(662)은 겸용 드럼(661)에 직결되어 겸용 드럼(661)과 동회전할 수 있으며, 둘레면에 휠 어태치(663)가 결합함으로써 어댑터(540)의 이동을 용이하게 가이드할 수 있다.
겸용 드럼(661) 역시, 체인(520)의 벽면에서 슬립하지 않도록 제4 텐션 드럼(666, TENSION DRUM)과 제4 텐션 스프링(667, TENSION SPRING)이 적용된다.
제4 텐션 드럼(666)은 체인(520)을 사이에 두고 겸용 드럼(661)의 반대편에서 체인(520)에 회전 가능하게 접하며, 겸용 드럼(661)에 의해 이동하는 체인(520)에 텐션을 제공한다.
그리고, 제4 텐션 스프링(667)은 제4 텐션 드럼(666)이 체인(520)에 탄성적으로 접하도록 탄성력을 제공한다. 제4 텐션 스프링(667) 역시, 비틀림 코일 스프링으로 적용될 수 있다.
분기와 합류 겸용 유닛(660)에 제3 방향 전환 작동 실린더(668)가 마련된다. 제3 방향 전환 작동 실린더(668)의 작용으로 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 방향을 전환시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 포켓 소팅 시스템의 작용을 설명한다.
자동 입고 스테이션(100)에서 물품을 포켓(800)에 실어 입고한다. 입고된 물품은 어댑터(540)를 따라 입고 라인(508)을 통해 시스템 물류 라인(400)으로 이동한다. 이후에, 소팅 스테이션(500)의 제1 소팅 라인(501), 제3 소팅 라인(503), 제2 소팅 라인(502), 시스템 물류 라인(400)으로 이동한다.
시스템 물류 라인(400)을 따라 이동하는 어댑터(540) 중의 일부는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 제1 전달 라인(421)을 통해 제1 소팅 라인(501)으로 이동할 수 있다.
반면, 제1 소팅 라인(501)을 따라 이동하는 어댑터(540)는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 제2 전달 라인(422)을 통해 다시 시스템 물류 라인(400)으로 이동된 후, 엔지 라인(410)으로 향할 수 있다.
제1 소팅 라인(501) 상의 어댑터(540)는 어댑터 분기 유닛(610)을 통해 제3 소팅 라인(503)으로 향한 후, 어댑터 합류 유닛(630)을 통해 제2 소팅 라인(502)으로 이동한다.
이후에, 제2 소팅 라인(502)을 따라 이동하는 어댑터(540)는 어댑터 분기와 합류 겸용 유닛(660)의 작용으로 시스템 물류 라인(400)으로 이동하게 되며, 이후에 패킹 라인(509)을 거쳐 자동 패킹 스테이션(300)에서 물품이 패킹된다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 포켓(800)에 물품을 넣는 일련의 로딩 작업이나 포켓(800)에서 물품을 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 종래와 달리 무인 자동화로 진행되도록 구현함으로써 물류 처리비를 줄일 수 있음은 물론 물동량 증가에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 자동 입고 스테이션 110 : 로딩용 픽킹 로봇
120 : 물품 투입부 130 : 바코드 인식부
140 : 포켓 입구 벌림부 300 : 자동 패킹 스테이션
310 : 물품 배출부 320 : 언로딩용 픽킹 로봇
330 : 포켓 회전 구동부 331 : 포켓 개방 레일부
332 : 레일 프레임 333 : 프레임 회전부
400 : 시스템 물류 라인 500 : 소팅 스테이션
800 : 포켓 900 : 시스템 컨트롤러

Claims (16)

  1. 포켓(Pocket)에 물품을 넣는 일련의 로딩(loading) 작업을 자동으로 진행하는 자동 입고 스테이션;
    상기 자동 입고 스테이션의 주변에 배치되며, 상기 자동 입고 스테이션을 통해 입고되는 물품을 소팅(Sorting)하는 소팅 스테이션(Sorting Station);
    상기 소팅 스테이션의 주변에 배치되며, 소팅이 완료된 물품을 상기 포켓에서 배출시켜 포장(Packing)하는 일련의 언로딩(unloading) 작업을 진행하는 자동 패킹 스테이션;
    상기 소팅 스테이션의 외곽에 배치되되 상기 소팅 스테이션과 선택적으로 연결되며, 일측이 상기 자동 입고 스테이션 및 상기 자동 패킹 스테이션에 이웃하게 배치되는 시스템 물류 라인; 및
    상기 시스템 물류 라인에 연결되며, 오류가 발생한 물품을 실은 어댑터가 저장되는 엔지 라인(NG Line)을 포함하며,
    상기 소팅 스테이션은,
    상기 어댑터가 순환되는 제1 소팅 라인(Sorting Line);
    상기 제1 소팅 라인과는 이격되게 배치되며, 상기 어댑터가 순환되는 제2 소팅 라인; 및
    상기 제1 소팅 라인과 상기 제2 소팅 라인을 연결하되 상기 제1 소팅 라인 상의 어댑터를 상기 제2 소팅 라인으로 전달하는 복수의 제3 소팅 라인을 포함하며,
    상기 제1 소팅 라인, 상기 제2 소팅 라인 및 상기 시스템 물류 라인은 구동력에 의해 상기 어댑터를 이동시키는 체인이 결합하는 구동 레일로 적용되고, 상기 제3 소팅 라인은 구동력 없이 상기 어댑터를 이동시키는 무구동 레일로 적용되며,
    상기 제1 소팅 라인에 연결되는 상기 제3 소팅 라인의 일단부가 상기 제2 소팅 라인에 연결되는 타단부보다 높도록 상기 제3 소팅 라인이 경사지게 배치되며,
    상기 어댑터는 경사진 상기 제3 소팅 라인 상에서 자중으로 이동하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자동 입고 스테이션을 통해 상기 포켓에 물품을 넣는 로딩 작업과 상기 자동 패킹 스테이션을 물품을 포켓에서 배출시켜 포장하는 일련의 언로딩 작업이 자동으로 진행되게 상기 자동 입고 스테이션 및 상기 자동 패킹 스테이션의 동작을 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자동 입고 스테이션은,
    물품이 담긴 소정의 소스 박스(Source box)에서 물품을 픽킹해서 핸들링하는 로딩용 픽킹 로봇; 및
    상기 로딩용 픽킹 로봇의 동작 반경 내에 배치되며, 상기 소스 박스에서 꺼낸 물품을 상기 포켓에 투입하는 물품 투입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자동 입고 스테이션은,
    상기 물품 투입부의 주변에 마련되며, 상기 물품의 바코드를 인식하는 바코드 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 자동 입고 스테이션은,
    이송 중인 상기 포켓의 일측 입구가 개방되게 입구를 벌리는 포켓 입구 벌림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자동 패킹 스테이션은,
    상기 포켓 내의 물품이 배출되는 물품 배출부; 및
    상기 물품 배출부에 이웃하게 배치되며, 상기 물품 배출부 상의 물품을 픽킹해서 소정의 타겟 박스(Target box)로 전달하는 언로딩용 픽킹 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자동 패킹 스테이션은,
    상기 물품 배출부에 이웃하게 배치되며, 상기 포켓 내의 물품이 상기 물품 배출부로 자동으로 배출되게 상기 포켓을 회전 구동시키는 포켓 회전 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포켓 회전 구동부는,
    이송 중인 상기 포켓의 일측 입구가 개방되게 상기 포켓을 지지하는 포켓 개방 레일부;
    상기 포켓 개방 레일부를 일체로 지지하는 레일 프레임; 및
    상기 레일 프레임을 회전시키는 프레임 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 체인은,
    합성수지로 제작되되 서로 분해 조립이 가능하며, 상기 구동 레일의 길이 방향을 따라 연결되는 복수의 단위체인; 및
    상기 복수의 단위체인을 분해 조립 및 회전 가능하게 연결하는 힌지 핀(Hinge Pin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 체인은,
    상기 단위체인에 결합하되 상기 구동 레일에 형성되는 체인 휠 받침부에 회전 가능하게 결합하며, 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 체인 휠(Chain Wheel);
    상기 단위체인에 결합하며, 상기 단위체인의 이동을 가이드하되 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 가이드 롤러(Guide Roller);
    상기 단위체인에 결합하며, 상기 어댑터를 선택적으로 클램핑 또는 클램핑 해제하는 클램프(Clamp);
    상기 단위체인에 결합하되 상기 클램프를 회전 가능하게 지지하는 클램프 홀더; 및
    상기 단위체인들 사이에 연결되며, 상기 단위체인들의 텐션을 자동으로 조절하는 체인 오토 텐션기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 구동 레일은,
    외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 구동 바디;
    상기 구동 바디의 상부에 마련되되 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제1 상부 구조물 연결부;
    상기 구동 바디의 하부에 마련되되 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제1 하부 구조물 연결부; 및
    상기 구동 바디의 오픈 영역에 마련되되 상기 어댑터가 회전 가능하게 결합하는 제1 어댑터 회전 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 무구동 레일은,
    외관을 이루되 하부가 오픈(open)된 무구동 바디;
    상기 무구동 바디의 상부에 마련되되 소정의 상부 구조물과의 연결을 위한 제2 상부 구조물 연결부;
    상기 무구동 바디의 하부에 마련되되 소정의 하부 구조물과의 연결을 위한 제2 하부 구조물 연결부; 및
    상기 무구동 바디의 오픈 영역에 마련되되 상기 어댑터가 회전 가능하게 결합하는 제2 어댑터 회전 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터는,
    어댑터 바디;
    상기 어댑터 바디의 상단부에 형성되되 상기 체인과 선택적으로 연결되는 어댑터 헤드;
    상기 어댑터 바디의 일측에 회전 가능하게 결합하되 상기 구동 레일 또는 상기 무구동 레일에 회전 가능하게 결합하며, 베어링(bearing)이 내장되는 베어링 내장형 어댑터 휠; 및
    상기 어댑터의 전도 방지를 위해 상기 어댑터 바디에 마련되는 전도 방지용 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 포켓 소팅 시스템.
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