KR102495706B1 - 자동물류화창고용 대상물 반출입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동물류화창고용 대상물 반출입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 저장고, 물류 창고의 적재부에 대상물을 반입 또는 반출하되 반입 및 반출과정에서 대상물이 안치된 팔레트의 이동 안정성을 높이고, 낙하를 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 적재부를 구성하는 다수의 저장공간에 고유번호를 부여하여 최적의 이동경로를 생성하고, 상기 팔레트가 안치된 베이스프레임의 위치를 다수 개의 센서를 통해 실시간으로 감지하고 감지한 감지값을 통해 베이스프레임을 이동시키는 리프트수단의 동작을 제어함으로써 이동안정성을 향상시킨 자동물류화창고용 대상물 반출입장치에 관한 것으로, 본 발명은, 자동물류화창고에서 물류 대상물을 적재부에 독립된 저장공간으로 저장하거나 저장된 물류 대상물을 인출할 때 사용하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치로서, 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에서 한 쌍이 상호 배치되어 물류 대상물이 안치된 팔레트를 지지하는 팔레트 지지부; 상기 베이스프레임의 측단에 수직하게 배치되어 상기 팔레트 및 팔레트에 안치된 물류 대상물이 이동 중 낙하하는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 측판; 상기 베이스프레임에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트를 이동시키는 이동수단; 상기 베이스프레임의 상하 이동을 제어하기 위한 리프트수단;을 포함하되, 상기 이동수단은, 상기 베이스프레임에 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치된 고정로드와, 상기 한 쌍의 고정로드에 각각 배치되며 상호 마주보도록 배치된 지지레일이 구비된 한 쌍의 고정레일과, 한 쌍이 상호 이격된 위치에서 배치되되 상기 한 쌍의 고정로드 사이에 배치되며 상면에 기어산이 형성된 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 팔레트를 이동시키는 입출모듈과, 상기 입출모듈에 배치되어 상기 팔레트의 저면에 형성된 끼움공에 출입하는 후크를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

자동물류화창고용 대상물 반출입장치{Object carrying-in/out device for automatic logistics warehouse}

본 발명은 자동물류화창고용 대상물 반출입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 저장고, 물류 창고의 적재부에 대상물을 반입 또는 반출하되 반입 및 반출과정에서 대상물이 안치된 팔레트의 이동 안정성을 높이고, 낙하를 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 적재부를 구성하는 다수의 저장공간에 고유번호를 부여하여 최적의 이동경로를 생성하고, 상기 팔레트가 안치된 베이스프레임의 위치를 다수 개의 센서를 통해 실시간으로 감지하고 감지한 감지값을 통해 베이스프레임을 이동시키는 리프트수단의 동작을 제어함으로써 이동안정성을 향상시킨 자동물류화창고용 대상물 반출입장치에 관한 것이다.

자동 물류화 창고란 대형 공장, 물류 저장소와 같이 다수, 다량의 대상물을 저장할 수 있는 저장공간이 구비된 적재부가 형성되고, 상기 적재부에 대상물을 반입 및 반출하는 무인운반차(aGV :automatic Guided Vehicle)가 구비된 것이다.

이러한 자동 물류화 창고는 자동화 설비에 의해 대상물의 반입 및 반출을 수행하여 다수, 다량의 화물을 효율적으로 보관 및 관리하는 것으로, 상술한 바와 같이 대상물이 보관되는 저장공간이 형성된 적재부와, 상기 적재부에 이동 가능하게 구성되어 대상물을 저장공간으로 반입하거나 저장공간에 저장된 대상물을 외부로 반출하는 화물반출입장치와, 대상무을 이동시키기 위한 컨베이어 등 여러 부대시설을 포함하며 이러한 구성은 중앙관리부에 의해 자동 제어하도록 구성된다.

여기서 상기 적재부는 대상물의 안정적 보관과 보관 효율의 극대화 및 연결하여 설치되는 주변 기기의 안정적 지지를 위해 다수개의 저장공간이 상하 및 좌우로 연속적으로 구획되고, 상기 저장공간의 전후 방향으로 대상물을 반입 및 반출할 수 있는 양방향 반출입형태의 고층구조물로 구축된다.

그리고 상기 화물반출입장치는 상기 적재부를 따라 주행하도록 구성되고, 상승 및 하강이 가능한 리프트가 배치되어 적재부의 저장공간에 대상물을 반입하거나 외부로 반출한다.

이러한 자동화 창고와 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 제0395934호(2003.08.27.공고)가 공지되어 있다.

상기 선행기술은 멀티 크레인을 이용하는 자동 저장시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 시스템 내부에 서로 평행하게 배치되어 작업 대상물들을 저장하기 위한 한 쌍의 저장 구역들, 상기 저장 구역들 사이에 구비되고 상기 작업 대상물들을 상기 저장 구역들 내에 적재하도록 운송하는 2 대의 스태커 크레인들, 상기 2대의 스태커 크레인들이 이동할 수 있도록 상기 저장 구역들 사이에 배치되는 크레인 통로 및 상기 크레인들을 대기시키기 위해 상기 크레인 통로의 양단에 배치된 2개의 크레인 파킹 스테이션들을 포함한다.

상기의 종래기술은 2대의 크레인을 동시에 사용하여 운송량을 증가시킬 수 있고, 어느 하나의 크레인에 문제가 발생한 경우 정상 구동중인 크레인을 통해 작업 대상물의 적재 및 인출 작업이 정지되지 않도록 할 수 있으나, 2대의 크레인을 설치해야 하므로 이를 위한 넓은 면적이 필요하고 2대의 크레인을 운용하기 위해 소요되는 비용 및 유지 보수에 필요한 비용의 증가 등의 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래기술은 스태커 크레인이 작업 대상물을 최종 이송한 위치에서 다시 최초 위치로 복귀한 이후 다음 동작이 진행되는데, 즉 스태커 크레인은 작업 대상물이 투입 및 배출되는 위치를 기준점으로 설정하고 상기 기준점으로부터 작업 대상물이 반입되는 위치를 계산하여 스태커 크레인을 이동시켜 작업 대상물을 반입한다. 이후 스태커 크레인은 기준점으로 복귀한 후 다음 동작을 위해 대기한다.

이러한 스태커 크레인이 불필요한 위치 이동이 반복되면서 동작 반응시간이 길어지고 이는 작업 대상물의 반입 및 반출에 소요되는 시간이 길어지는 원인이 되고 반입 및 반출 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제0395934호(2003.08.27.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 대상물이 올려진 팔레트를 적재부의 저장공간으로 이송하여 저장공간으로 반입하거나 저장공간에서 반출하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 제공하되, 팔레트가 안치되는 베이스프레임에 회전 가능하게 배치된 팔레트 지지부가 구비되어 팔레트의 이동 편의성 및 안정성을 극대화한 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 팔레트의 크기에 따라 상기 팔레트 지지부 또는 측판을 이용하여 팔레트의 측면을 지지하도록 함으로써 활용도를 높일 수 있는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 다수개의 센서를 통해 상기 팔레트가 안치된 베이스프레임의 위치를 실시간으로 감지하여 위치에 따른 베이스프레임의 속도 감속 및 정지를 제어하여 반입 및 반출의 동작 효율을 높인 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

자동물류화창고에서 물류 대상물을 적재부에 독립된 저장공간으로 저장하거나 저장된 물류 대상물을 인출할 때 사용하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치로서,

베이스프레임;

상기 베이스프레임의 상면에서 한 쌍이 상호 배치되어 물류 대상물이 안치된 팔레트를 지지하는 팔레트 지지부;

상기 베이스프레임의 측단에 수직하게 배치되어 상기 팔레트 및 팔레트에 안치된 물류 대상물이 이동 중 낙하하는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 측판;

상기 베이스프레임에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트를 이동시키는 이동수단;

상기 베이스프레임의 상하 이동을 제어하기 위한 리프트수단;을 포함하되,

상기 이동수단은, 상기 베이스프레임에 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치된 고정로드와, 상기 한 쌍의 고정로드에 각각 배치되며 상호 마주보도록 배치된 지지레일이 구비된 한 쌍의 고정레일과, 한 쌍이 상호 이격된 위치에서 배치되되 상기 한 쌍의 고정로드 사이에 배치되며 상면에 기어산이 형성된 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 팔레트를 이동시키는 입출모듈과, 상기 입출모듈에 배치되어 상기 팔레트의 저면에 형성된 끼움공에 출입하는 후크를 포함한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 입출모듈은, 바디와, 상기 바디에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 입출용구동모터와, 상기 입출용구동모터의 구동축과 결합된 감속기와, 상기 감속기와 결합되며 상기 가이드레일과 맞물리는 회전기어와, 상기 바디의 외측에 배치되고 상기 지지레일에 구름 가능하게 맞닿는 이동용 캠베어링과, 상기 바디이 외측에 배치되어 상기 지지레일의 일면에 구름 가능하게 맞닿게 배치되어 상기 바디가 이동 경로에서 벗어나는 것을 방지하는 변위제어용 캠베어링을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 팔레트 지지부는, 길이 방향으로 연장되며 상기 베이스프레임의 상면에 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 팔레트 지지대와, 상기 팔레트 지지대의 상면에서 상호 이격된 위치에 다수 개가 배치되어 팔레트를 지지하는 지지용 구름롤러와, 상기 팔레트 지지대의 길이 방향 양단에 각각 배치된 한 쌍의 회전지지부와, 상기 팔레트 지지대의 하방에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트 지지대를 팔레트의 측면에 맞닿거나 이격되도록 회전시키는 회전실린더를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전지지부는, 상기 베이스프레임에 결합된 회전브라켓과, 일단은 상기 팔레트 지지대에 결합되고 타단은 상기 회전브라켓에 결합축에 의해 회전 가능하게 결합된 가변브라켓을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리프트수단은, 상기 베이스프레임에 상호 대칭되게 배치되고 각각에 상하로 관통되어 승강포스트가 배치되는 리프트공이 형성된 한 쌍의 리프트바디와, 상기 상기 리프트바디와 상기 리프트공에 각각 배치되되 상기 승강포스트에 구름 가능하게 배치된 리프트롤러와, 상기 리프트바디에 배치되어 상승 또는 하강하는 베이스프레임의 위치를 실시간으로 감지하는 리프트제어용센싱부를 포함한 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 리프트제어용센싱부는, 상기 베이스프레임의 실시간 위치를 감지하기 위한 제1센서와, 상기 베이스프레임이 감속위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제2센서와, 상기 베이스프레임이 정지위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제3센서와, 상기 승강포스트에 배치되되 상기 적재부에 형성된 저장공간에 대응하는 위치 및 개수로 배치된 위치감지구를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 베이스프레임에 회전 가능한 팔레트 지지부가 배치되어 팔레트의 크기에 따라 팔레트 지지부 또는 측판을 통해 팔레트의 측면을 지지할 수 있어 안정적인 이동이 가능한 효과가 있다.

또한 팔레트를 이동시키는 이동수단의 구조를 개선하여 팔레트의 이동속도를 높여 대상물의 반입 및 반출에 소요되는 시간을 단축할 수 있고 이동시 추락을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

한편 베이스프레임의 실시간 위치를 감지하여 해당 베이스프레임이 기준점으로 복귀하지 않아도 다음 위치로 이동할 수 있도록 하여 대상물의 이동 공정 효율을 높일 수 있고, 실시간 감지된 베이스프레임의 위치에 따라 베이스프레임의 이동 속도의 감속 및 정지가 제어되어 안정성을 높인 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동물류화창고용 대상물 반출입장치가 배치된 자동물류화 창고를 도시한 예시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 팔레트 지지부를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 팔레트 지지대의 동작 상태를 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 이동수단을 도시한 예시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 입출모듈을 도시한 예시도.
도 8은 본 발명을 구성하는 리프트수단을 도시한 예시도.
도 9는 본 발명을 구성하는 리프트수단을 다른 각도에서 도시한 예시도.
도 10은 본 발명을 구성하는 리프트수단에 승강포스트가 결합된 상태를 도시한 예시도.
도 11은 본 발명에 따른 자동물류화창고용 대상물 반출입장치를 통해 이동하는 팔레트를 도시한 예시도.
도 12는 본 발명을 구성하는 위치감지구를 도시한 예시도.
도 13은 본 발명을 구성하는 리프트제어용센싱부의 동작 상태를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동물류화창고용 대상물 반출입장치의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 자동물류화창고용 대상물 반출입장치(1)는, 자동물류화창고에서 물류 대상물을 적재부에 독립된 저장공간으로 저장하거나 저장된 물류 대상물을 인출할 때 사용하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치로서, 베이스프레임(10)과, 상기 베이스프레임(10)의 상면에서 한 쌍이 상호 배치되어 물류 대상물이 안치된 팔레트의 측면을 지지하는 팔레트 지지부(20)와, 상기 베이스프레임(10)의 측단에 수직하게 배치되어 상기 팔레트 및 팔레트에 안치된 물류 대상물이 이동 중 낙하하는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 측판(30)과, 상기 베이스프레임(10)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트를 이동시키는 이동수단(40)과, 상기 베이스프레임(10)의 상하 이동을 제어하기 위한 리프트수단(50)을 포함한 것으로, 상기 베이스프레임(10)에 배치된 팔레트 지지부(20)를 통해 팔레트를 하방에서 지지함으로써 팔레트(P)와 베이스프레임의 마찰을 최소화하여 팔레트의 이동 속도를 향상시키고 팔레트가 베이스프레임에서 출입하는 과정 및 베이스프레임의 주행 또는 승강하는 과정에서 낙하하는 사고를 방지하여 안정성을 높인 것이다.

이를 상세히 살펴보면 먼저 상기 베이스프레임(10)은 대상물이 올려진 팔레트가 안치되는 것으로, 다수 개의 관체 또는 편평한 플레이트를 상호 연결하여 형성한 것이다.

이러한 베이스프레임(10)의 크기 또는 두께 등은 대상물의 크기 및 하중에 대응하여 변경 가능한 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이며, 대상물의 하중을 지지하기 위하여 금속을 소재로 하여 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

한편 상기 베이스프레임(10)에는 후술하는 이동수단(40)의 입출모듈(44)을 구성하는 바디(441)의 위치를 감지하기 위한 다수 개의 위치감지센서(11)가 구비되고, 상기 위치감지센서(11)는 베이스프레임(10)에서 적어도 마주보는 한 쌍의 면에 각각 배치되어 후술하는 바디(441)의 위치를 감지하도록 한다.

상기 팔레트 지지부(20)는 상기 베이스프레임(10)에 배치되어 베이스프레임으로 출입하는 팔레트의 측면을 지지하는 것으로, 길이 방향으로 연장되어 상기 베이스프레임(10)의 상면에 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 팔레트 지지대(21)와, 상기 팔레트 지지대(21)의 상면에서 상호 이격된 위치에 다수 개가 배치되어 팔레트를 지지하는 지지용 구름롤러(22)와, 상기 팔레트 지지대(21)의 길이 방향 양단에 각각 배치된 한 쌍의 회전지지부(23)와, 상기 팔레트 지지대(21)의 하방에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트 지지대(21)를 회전시키는 회전실린더(24)를 포함한다.

상기 한 쌍의 팔레트 지지대(21)는 상기 베이스프레임(10)의 상면에서 상호 이격된 위치에서 마주보도록 배치되며, 상기 베이스프레임(10)에서 대상물이 출입하는 방향을 따라 연장 형성된다.

이때 상기 팔레트 지지대(21)의 길이 방향 양단부에는 각각 대상물이 출입하는 과정에서 대상물의 측면을 안내하기 위한 경사면(211)이 형성된다.

상기 팔레트 지지대(21)는 베이스프레임(10)에 출입하는 팔레트의 저면 또는 측면을 선택적으로 지지하는 것으로, 즉 상기 팔레트의 크기가 큰 경우 팔레트의 측면은 후술하는 측판(30)에 의해 지지되며 이때 팔레트 지지대(21)는 팔레트의 저면을 지지한다.

한편 상기 베이스프레임(10)에 출입하는 팔레트(P)의 크기가 상대적으로 작은 경우 상기 팔레트 지지대(21)를 회전시켜 수직하게 배치함으로써 팔레트의 측면을 지지한다.

즉, 상기 팔레트 지지대(21)는 베이스프레임(10)에 안치되는 팔레트의 크기에 대응하여 수평 또는 수직으로 배치되어 팔레트의 저면 또는 측면을 지지함으로써 팔레트의 이동 안정성을 높인 것이다.

상기 지지용 구름롤러(22)는 상기 팔레트 지지대(21)의 상면에서 다수 개가 자유 회전 가능하게 배치된 것으로, 팔레트의 저면 또는 측면이 맞닿아 지지된다.

이러한 지지용 구름롤러(22)의 개수 및 상호간의 간격은 팔레트 지지대(21)의 길이에 따라 변경 가능한 것으로 도시된 개수 및 간격에 한정되지 않음은 물론이다.

여기서 상기 팔레트 지지대(21)가 수평으로 배치된 상태에서 팔레트의 저면에 비해 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있고 이때 팔레트의 저면은 후술하는 이동수단(40)의 고정레일(42)과 입출모듈(44)의 바디(441) 상면에 맞닿는다.

상기 회전지지부(23)는 상기 한 쌍의 팔레트 지지대(21)의 길이 방향 양단에 각각 배치된 것으로, 상기 팔레트 지지대(21)를 회전 가능하게 지지하는 것이다.

이러한 회전지지부(23)는 상기 베이스프레임(10)에 결합된 회전브라켓(231)과, 일단은 상기 팔레트 지지대(21)에 결합되고 타단은 상기 회전브라켓(231)에 결합축(233)에 의해 회전 가능하게 결합된 가변브라켓(232)을 포함한다.

상기 회전브라켓(231)은 베이스프레임(10)에 볼트를 통해 일체로 고정되고 상기 가변브라켓(232)은 상기 팔레트 지지대(21)에 결합되고 결합축(233)을 통해 회전브라켓(231)과 회전 가능하게 결합한다.

상기 회전실린더(24)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트 지지대(21)를 회전시키는 것으로, 상기 팔레트 지지대(21)의 하방에 배치된다.

상기와 같이 이루어진 회전지지부(23)는 베이스프레임(10)으로 출입하는 팔레트의 크기에 따라 상기 팔레트 지지대(21)를 수평 또는 수직으로 배치하여 팔레트의 이동 안정성을 보장한다.

또한 팔레트의 크기에 따라 팔레트 지지대(21)를 팔레트의 측면 또는 저면에 맞닿도록 배치하여 팔레트의 이동 안정성을 보장하고, 상대적으로 큰 팔레트가 베이스프레임으로 출입되는 경우 상기 팔레트 지지대(21)를 수평 방향으로 배치하여 팔레트의 저면을 지지하고 후술하는 측판(30)이 팔레트의 측면을 지지하도록 하여 이동 속도를 보장하고 이동시 팔레트가 좌우로 흔들리는 롤링 현상을 방지하여 팔레트 또는 팔레트에 안치된 대상물이 낙하하는 것을 방지한다.

상기 한 쌍의 측판(30)은 상기 베이스프레임(10)의 측단에 수직하게 배치되어 베이스프레임(10)에 출입하는 팔레트의 측면을 지지하는 것이다.

여기서 상기 측판(30)에는 일정 간격으로 배치된 다수 개의 측면지지용 구름롤러(31)가 배치되어 맞닿은 팔레트의 측면이 이동하는 과정에서 이동력을 제공한다.

상기 이동수단(40)은 상기 베이스프레임(10)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트(P)를 이동시키는 것으로, 이를 위한 이동수단(40)은 상기 베이스프레임(10)에 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치된 고정로드(41)와, 상기 한 쌍의 고정로드(41)에 각각 배치되며 상호 마주보도록 배치된 지지레일(426)이 구비된 한 쌍의 고정레일(42)과, 한 쌍이 상호 이격된 위치에서 배치되되 상기 한 쌍의 고정로드(41) 사이에 배치되며 상면에 기어산이 형성된 가이드레일(43)과, 상기 가이드레일(43)을 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 팔레트를 이동시키는 입출모듈(44)과, 상기 입출모듈(44)에 배치되어 상기 팔레트(P)의 저면에 형성된 끼움공(Pa)에 출입하는 후크(45)를 포함한다.

상기 고정로드(41)는 길이 방향으로 연장되어 상기 베이스프레임(10)에 양단이 각각 고정되고, 길이 방향 양측에 각각 고정레일(42)이 배치된다.

상기 한 쌍의 고정레일(42)은 상기 고정로드(41)에서 적재부(S)측에 배치되는 제1지지롤러(421)와 이에 대향되는 방향에 배치되는 제2지지롤러(422)로 이루어지고, 상기 제2지지롤러(422)는 높이조절브라켓(423)을 통해 상하로 이동 가능하게 배치된다.

상기 제1지지롤러(421)는 팔레트의 저면과 맞닿은 상태에서 팔레트가 이동할 때 회전하면서 팔레트의 이동 안정성을 제공한다.

여기서 상기 제2지지롤러(422)의 높이를 후술하는 입출모듈(44)를 구성하는 바디(441)의 상면에 비해 상대적으로 높은 위치에 배치하는 것은 상기 바디(441)가 팔레트를 이동시키는 과정에서 제2지지롤러(422)에 의해 베이스프레임(10)으로부터 이탈하는 것을 방지하고, 팔레트에 안치된 대상물을 팔레트로부터 반출할 때는 제2지지롤러(422)에 대상물의 저면이 맞닿아 이동하도록 하여 반출 편의성을 높인 것이다.

그리고 대상물이 고하중인 경우 상기 제2지지롤러(422)를 하방으로 이동시켜 대상물을 들어올리지 않은 상태에서도 제2지지롤러(422)가 대상물의 저면에 구름 가능하게 맞닿도록 함으로써 고하중의 대상물을 베이스프레임에 반입 또는 반출할 때 작업 편의성을 높일 수 있다.

한편 상기 한 쌍의 고정레일(42)에는 상호 마주보도록 배치된 지지레일(426)이 각각 구비되는데, 상기 지지레일(426)은 고정레일(42)의 측면에 길이 방향을 따라 배치되어 후술하는 이동용 캠베어링(445)과 변위제어용 캠베어링(446)이 각각 구름 가능하게 배치된다.

상기 가이드레일(43)은 상기 한 쌍의 고정로드(41)의 사이에서 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치되며 상면에 연속적인 기어산(431)이 형성된 것으로, 길이 방향으로 연장 형성되고 상기 기어산(431)이 길이 방향을 따라 연속 형성된다.

상기 입출모듈(44)은 상기 가이드레일(43)을 따라 이동 가능하게 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 이동하면서 상기 팔레트를 이동시키는 것이다.

이를 위한 입출모듈(44)은 바디(441)와, 상기 바디(441)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 입출용구동모터(442)와, 상기 입출용구동모터(442)의 구동축과 결합된 감속기(443)와, 상기 감속기(443)와 결합되며 상기 가이드레일(43)과 맞물리는 회전기어(444)와, 상기 바디(441)의 외측에 배치되고 상기 지지레일(426)에 구름 가능하게 맞닿는 이동용 캠베어링(445)과, 상기 바디(441)이 외측에 배치되어 상기 지지레일(426)의 일면에 구름 가능하게 맞닿게 배치되어 상기 바디(441)가 이동 경로에서 벗어나는 것을 방지하는 변위제어용 캠베어링(446)을 포함한다.

상기 바디(441)는 하단은 개구되고 상단은 폐쇄된 함체 형태로 이루어져 상기 한 쌍의 가이드레일(43)의 상측에 배치된다.

상기 입출용구동모터(442)는 상기 바디(441)의 내측에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작한다. 이때 상기 입출용구동모터(442)는 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 하나가 배치되는 것에 비해 상대적으로 높은 하중 압력을 지지할 수 있도록 한다.

상기 감속기(443)는 상기 입출용구동모터(442)의 모터축에 결합되어 입출용구동모터(442)의 구동력을 전달받아 바디(441)의 이동에 소요되는 회전속도로 변경하는 것이다.

상기 입출용구동모터(442)와 감속기(443)의 구조 및 동작관계는 다양한 기술분야에서 사용되는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 회전기어(444)는 상기 감속기(443)에 결합되어 감속기로부터 동력을 전달 받아 회전하고 상기 가이드레일(43)에 형성된 기어산(431)과 맞물리게 배치된다.

따라서 상기 입출용구동모터(442)가 구동하면서 감속기(443)를 거쳐 회전기어(444)를 회전시킴으로써 바디(441)를 가이드레일(43)을 따라 이동시킨다.

상기 이동용 캠베어링(445)은 상기 바디(441)의 측면에 다수 개가 배치되되 상기 지지레일(426)에 상면과 하면에 각각 구름 가능하게 배치되는 것으로 이를 위해 다수 개가 상하 방향으로 이격된 위치에 배치된다.

상기 이동용 캠베어링(445)은 상기 지지레일(426)을 따라 이동 가능하게 배치되어 바디(441)가 이동할 때 이동 안정성을 제공하고 나아가 마찰 저항력을 줄여 이동속도에 영향을 주지 않아 중앙제어부를 통해 관리되는 대상물의 반입 및 반출 시간을 정밀하게 제어할 수 있는 것이다.

상기 변위제어용 캠베어링(446)은 상기 바디(441)의 외측에 한 쌍으로 배치되어 상기 지지레일(426)의 일면에 구름 가능하게 맞닿는 것으로, 도면 중 도시된바와 같이 상기 이동용 캠베어링(445)과 변위제어용 캠베어링(446)은 상호 직교하는 방향으로 배치되어 이동용 캠베어링(445)이 바디(441)의 이동 안정성을 위해 회전할 때 상기 변위제어용 캠베어링(446)은 바디(441)가 이동하는 과정에서 폭 방향으로 위치 변경되는 것을 방지한다.

이러한 변위제어용 캠베어링(446)은 바디(441)가 이동시 바디가 일측으로 이동하는 것을 방지하여 팔레트를 위치가 변위되는 것을 방지하면서 베이스프레임(10)에서 반출하거나 베이스프레임으로 반입하게 된다.

상기와 같이 이루어진 입출모듈(44)은 베이스프레임(10)과 적재부(S)로 대상물을 이동시키는 것으로, 이때 상기 바디(441)의 일측에는 팔레트의 저면에 형성된 끼움공(Pa)에 출입하는 후크(45)가 배치된다.

상기 후크(45)는 상기 바디(441)의 일면에서 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치된 것으로, 선단부가 팔레트의 저면에 형성된 끼움공(Pa)에 출입한다.

여기서 상기 후크(45)는 적재부(S)에서 대상물을 베이스프레임(10)으로 반출할 때는 적재부(S)에서 베이스프레임(10)으로 이동하는 과정에서 적재부와 베이스프레임 사이에 팔레트가 위치할 때 노출되는 끼움공(Pa)에 끼워지고, 반대로 베이스프레임(10)에서 적재부(S)로 대상물을 반입할 때는 베이스프레임(10)에서 적재부(S)로 이동될 때 끼움공(Pa)에서 이탈한다.

상기와 같이 이루어진 후크(45)는 팔레트의 이동 안정성을 향상시킬 수 있고, 적재부와 베이스프레임 사이의 공간으로 팔레트가 하중에 의해 하방으로 이동할 때 후크가 끼움공에 삽입되고, 반대로 팔레트가 적재부로 이동하면서 상방으로 이동될 때 끼움공에서 이탈하기 때문에 동작 과정 중 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편 상기 이동수단(40)에는 상기 바디(441)의 이동 안정성을 향상시키기 위한 보조수단(46)이 더 구비되는데, 상기 보조수단(46)은 상기 한 쌍의 고정로드(41) 사이에서 길이 방향을 따라 연장되어 양단이 베이스프레임(10)에 각각 결합되는 보조로드(461)와 상기 보조로드(461)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하고 길이 방향 일단이 상기 바디(441)의 저면에 고정되는 보조라인(462)을 포함한다.

상기 리프트수단(50)은 상기 베이스프레임(10)을 상승 또는 하강시키기 위한 것으로, 이를 위해 상기 리프트수단(50)은 상기 베이스프레임(10)에 상호 대칭되게 배치되고 각각에 상하로 관통되어 승강포스트(SP)가 배치되는 리프트공(511)이 형성된 한 쌍의 리프트바디(51)와, 상기 상기 리프트바디(51)와 상기 리프트공(511)에 각각 배치되되 상기 승강포스트(SP)에 구름 가능하게 배치된 리프트롤러(52)와, 상기 리프트바디(51)에 배치되어 상승 또는 하강하는 베이스프레임(10)의 위치를 실시간으로 감지하는 리프트제어용센싱부(53)를 포함한다.

상기 리프트바디(51)는 상기 베이스프레임(10)에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고 각각에 상하로 관통된 리프트공(511)이 형성된다.

상기 리프트공(511)은 리프트바디(51)에 상하로 관통 형성되어 적재부(S)의 상하 높이에 대응하는 상하 높이를 가지도록 형성된 승강포스트(SP)가 배치된다.

상기 리프트롤러(52)는 상기 리프트바디(51)와 상기 리프트공(511)에 각각 배치되되 승강포스트(SP)의 외면과 맞닿도록 배치되어 베이스프레임(10)이 상승 또는 하강시 이동 안정성을 제공한다.

한편 상기 리프트공(511)에는 베이스프레임(10)이 상승 또는 하강시 승강포스트(SP)와 리프트바디(51) 중 어느 하나가 위치 이동하는 것을 방지하기 위한 보조리프트롤러(521)가 구비된다.

상기 보조리프트롤러(521)는 리프트공(511)의 상하 방향으로 다수 개가 상호 간격을 두고 배치되고 바람직하게는 상기 리프트공(511)에서 상호 마주보도록 다수 개가 배치된다.

상기 리프트제어용센싱부(53)는 상기 리프트바디(51)에 다수 개가 배치되어 상승 또는 하강하는 베이스프레임(10)의 위치를 실시간으로 감지하는 것이다.

상기 리프트제어용센싱부(53)를 상기 베이스프레임(10)의 실시간 위치를 감지하기 위한 제1센서(531)와, 상기 베이스프레임(10)이 감속위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제2센서(532)와, 상기 베이스프레임(10)이 정지위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제3센서(533)와, 상기 승강포스트(SP)에 배치되되 상기 적재부에 형성된 저장공간에 대응하는 위치 및 개수로 배치된 위치감지구(534)를 포함한다.

상기 제1센서(531)는 베이스프레임(10)의 실시간 위치를 감지하여 베이스프레임이 적재부에 구획된 다수 개의 저장공간 중 어느 위치인지를 감지하는 것으로, 베이스프레임(10)이 상승 또는 하강하는 과정에서 현재 베이스프레임의 위치를 확인할 수 있는 것은 물론 베이스프레임이 정지된 상태에서도 해당 베이스프레임의 위치를 확인할 수 있는 것이다.

상기 제1센서(531)를 통해 베이스프레임의 동작을 제어하는 제어부(도면 중 미도시됨)는 베이스프레임(10)의 현재 위치를 확인할 수 있어 베이스프레임을 다음 위치로 이동시킬 때 베이스프레임을 최초 위치로 복귀시키지 않아도 다음 위치까지 이동할 수 있는 경로를 생성할 수 있게 된다.

즉 종래의 물류자동화창고에서 베이스프레임의 동작을 살펴보면, 베이스프레임에 대상물이 안치되고 안치된 대상물을 적재부의 저장 공간 중 지정된 위치로 이동시킨다.

이후 베이스프레임을 최초 위치로 복귀시킨 후 다음 동작까지 대기한다.

그러나 본 발명은 상기 제1센서(531)를 통해 베이스프레임(10)의 현재 위치를 실시간으로 감지하고 제어부에서는 감지된 베이스프레임(10)의 현재 위치로부터 다음 위치까지의 경로를 연산하여 베이스프레임(10)을 이동시킴으로써 베이스프레임의 공정 효율을 높일 수 있는 것이다.

상기 제2센서(532)는 상기 베이스프레임(10)이 이동하는 과정에서 감속 구간으로 진입하는 것을 감지하여 베이스프레임(10)의 이동 속도를 낮추기 위한 것이다. 여기서 제2센서(532)는 상기 위치감지구(534)를 상단 또는 하단을 감지한다.

상기 제3센서(533)는 상기 베이스프레임(10)이 이동하는 과정에서 정지 지역으로 진입하는 것을 감지하여 베이스프레임(10)을 정지시키는 것이다.

여기서 상기 제3센서(533)는 상기 위치감지구(534)에 구비된 다수 개의 제2감지판(542)의 개수를 카운팅함으로써 베이스프레임의 정확한 위치에 정지하도록 한다. 즉 후술하는 제2감지판(542)은 상하로 일정 간격을 두고 다수 개 배치되는데 상기 제3센서(533)가 이동하는 제2감지판(542)이 개수를 카운팅하여 베이스프레임의 정지 위치를 제공한다.

상기 위치감지구(534)는 상기 승강포스트(SP)에 배치되되 상기 적재부(S)에 형성된 저장공간에 대응하는 위치 및 개수로 배치된 것이다.

여기서 상기 위치감지구(534)는 적재부(S)를 구성하는 저장공간 중 세로로 구획된 저장공간을 감지하도록 하는 것으로, 적재부(S)가 다층으로 구획되었을 때 각각의 층에 대응하여 배치되는 것이다.

이러한 위치감지구(534)는 편평한 플레이트 형태로 이루어지되 한 쌍의 면이 서로 다른 각도로 배치된 'ㄱ'자 형태를 이루며, 어느 일면에는 상기 제1센서(531)에 대응하는 제1감지판(541)이 구비되고, 다른 일면에는 상기 제2센서(532)와 제3센서(533)에 대응하는 제2감지판(542)이 형성된다.

상기와 같이 이루어진 상기 리프트제어용센싱부(53)의 동작을 도 13에 개략도시하였는데, 도시된 바와 같이 상기 위치감지구(534)에 형성된 제2감지판(542)을 제3센서(533)가 감지하여 베이스프레임(10)을 정지시킨 상태에서 상기 제1센서(531)가 위치감지구(534)의 제1감지판(541)을 감지하여 해당 베이스프레임(10)의 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.

도 13은 베이스프레임이 하강하는 상태를 도시한 것으로, 도 13의 (a)는 베이스프레임이 상방에 배치된 것이고, 도 13의 (b)는 제2센서(532)가 위치감지구(534)를 감지하여 베이스프레임의 이동 속도를 저감시키고 동시에 제3센서(533)가 제2감지판(542)을 감지한 것을 도시한 것이고, 도 13의 (c)는 제3센서(533)가 상호 이격 배치된 다수 개의 제2감지판(542)을 카운팅하는 것을 도시한 것이고, 도 13의 (d)는 제3센서가 설정된 정지 위치 즉 제2감지판의 카운팅 개수를 확인하며 베이스프레임을 정지시키고 이때 제1센서(531)가 제1감지판(541)을 확인하여 베이스프레임의 위치를 실시간으로 확인할 수 있는 것이다.

상기와 같이 이루어진 리프트수단(50)을 제어하여 베이스프레임(10)의 위치 이동을 제어하는 것을 살펴보면, 먼저 상기 적재부(S)의 저장공간은 각각이 고유의 좌표값이 할당된다. 여기서 좌표값은 X,Y로 표시할 수 있고, 홀수 및 짝수로 특히 구분 할당할 수 있다. 이렇게 수치화된 할당 고유 좌표값으로 대상물의 보관위치가 결정되고 각 고유 좌표값은 영구적인 비휘발성 정보로 저장되도록 특정 저장장치에 저장한다.

저장한 고유 좌표값을 바탕으로 대상물의 반입 및 반출에 수반되는 동작을 제어하기 위해 신호 입력을 가능하게 구성하는데, 예컨대 1-1로 입력되는 신호는 1열 1행으로 향하는 이송경로가 마련될 수 있으며, X,Y,Z 좌표값으로 입력될 수 있으며 Y값 입력은 적재부에 형성된 저장공간의 높이를 반영하는 값일 것이다. 이는 강제적인 사항은 아니며 당연 프로그래밍시 수치상 조건, 또는 출력 조건 설정이 필요할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

또한 수 개의 대상물을 반입 및 반출에 대응하여 동시 다발벅으로 신호를 입력할 수도 있다. 이를 바꿔 말하면 제어부를 통해 다수의 물품을 각각 할당되는 보관위치로 이송하는데 이때 원점 회귀동작 없이 순차 이송되는 최단거리 이동경로를 생성함에 특징이 있다. 즉, 연계 순차적인 이송경로를 생성되도록하여 불필요한 출발점 회귀동작을 배제한다. 따라서 종래의 기술사상보다 신속한 반입 및 반출 작업이 가능하다.

여기서 상기 제1센서(531)와 제2센서(532)와 제3센서(533) 및 위치감지구(534)를 통해 베이스프레임(10)의 현재 위치를 실시간으로 감지하고 이동 속도의 제어 및 정지를 감지함으로써 베이스프레임(10)이 출발점으로 회귀하지 않아도 되기 때문에 신속한 반입 및 반출 작업이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 자동물류화창고용 대상물 반출입장치
10 : 베이스프레임
20 : 팔레트 지지부
21 : 팔레트 지지대 22 : 지지용구름롤러
23 : 회전지지부 24 : 회전실린더
30 : 측판
31 : 측면지지용 구름롤러
40 : 이동수단
41 : 고정로드 42 : 고정레일
43 : 가이드레일 44 : 입출모듈
45 : 후크 46 : 보조수단
50 : 리프트수단
51 : 리프트바디 52 : 리프트롤러
53 : 리프트제어용센싱부

Claims (6)

1. 자동물류화창고에서 물류 대상물을 적재부에 독립된 저장공간으로 저장하거나 저장된 물류 대상물을 인출할 때 사용하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치로서,
   베이스프레임(10);
   상기 베이스프레임(10)의 상면에서 한 쌍이 상호 배치되어 물류 대상물이 안치된 팔레트의 측면을 지지하는 팔레트 지지부(20);
   상기 베이스프레임(10)의 측단에 수직하게 배치되어 상기 팔레트 및 팔레트에 안치된 물류 대상물이 이동 중 낙하하는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 측판(30);
   상기 베이스프레임(10)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트를 이동시키는 이동수단(40);
   상기 베이스프레임(10)의 상하 이동을 제어하기 위한 리프트수단(50);을 포함하되,
   상기 이동수단(40)은,
   상기 베이스프레임(10)에 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치된 고정로드(41)와,
   상기 한 쌍의 고정로드(41)에 각각 배치되며 상호 마주보도록 배치된 지지레일(426)이 구비된 한 쌍의 고정레일(42)과,
   한 쌍이 상호 이격된 위치에서 배치되되 상기 한 쌍의 고정로드(41) 사이에 배치되며 상면에 기어산이 형성된 가이드레일(43)과,
   상기 가이드레일(43)을 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 팔레트를 이동시키는 입출모듈(44)과,
   상기 입출모듈(44)에 배치되어 상기 팔레트의 저면에 형성된 끼움공(Pa)에 출입하는 후크(45)를 포함하되,
   상기 입출모듈(44)은,
   바디(441)와,
   상기 바디(441)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 입출용구동모터(442)와,
   상기 입출용구동모터(442)의 구동축과 결합된 감속기(443)와,
   상기 감속기(443)와 결합되며 상기 가이드레일(43)과 맞물리는 회전기어(444)와,
   상기 바디(441)의 외측에 배치되고 상기 지지레일(426)에 구름 가능하게 맞닿는 이동용 캠베어링(445)과,
   상기 바디(441)의 외측에 한 쌍으로 배치되고 상기 이동용 캠베어링(445)과 상호 직교하는 방향으로 배치되며 상기 지지레일(426)의 일면에 구름 가능하게 맞닿게 배치되어 상기 바디(441)가 이동 경로에서 벗어나는 것을 방지하는 변위제어용 캠베어링(446)을 포함하고,
   상기 한 쌍의 고정레일(42)은 상기 고정로드(41)에서 적재부(S)측에 배치되는 제1지지롤러(421)와 이에 대향되는 방향에 배치되는 제2지지롤러(422)로 이루어지고, 상기 제2지지롤러(422)는 높이조절브라켓(423)을 통해 상하로 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 팔레트 지지부(20)는,
   길이 방향으로 연장되며 상기 베이스프레임(10)의 상면에 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 팔레트 지지대(21)와,
   상기 팔레트 지지대(21)의 상면에서 상호 이격된 위치에 다수 개가 배치되어 팔레트를 지지하는 지지용 구름롤러(22)와,
   상기 팔레트 지지대(21)의 길이 방향 양단에 각각 배치된 한 쌍의 회전지지부(23)와,
   상기 팔레트 지지대(21)의 하방에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 팔레트 지지대(21)를 팔레트의 측면에 맞닿거나 이격되도록 회전시키는 회전실린더(24)를 포함한 것을 특징으로 하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 회전지지부(23)는,
   상기 베이스프레임(10)에 결합된 회전브라켓(231)과,
   일단은 상기 팔레트 지지대(21)에 결합되고 타단은 상기 회전브라켓(231)에 결합축(233)에 의해 회전 가능하게 결합된 가변브라켓(232)을 포함한 것을 특징으로 하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 리프트수단(50)은,
   상기 베이스프레임(10)에 상호 대칭되게 배치되고 각각에 상하로 관통되어 승강포스트(SP)가 배치되는 리프트공(511)이 형성된 한 쌍의 리프트바디(51)와,
   상기 상기 리프트바디(51)와 상기 리프트공(511)에 각각 배치되되 상기 승강포스트(SP)에 구름 가능하게 배치된 리프트롤러(52)와,
   상기 리프트바디(51)에 배치되어 상승 또는 하강하는 베이스프레임(10)의 위치를 실시간으로 감지하는 리프트제어용센싱부(53)를 포함한 것을 특징으로 하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 리프트제어용센싱부(53)는,
   상기 베이스프레임(10)의 실시간 위치를 감지하기 위한 제1센서(531)와,
   상기 베이스프레임(10)이 감속위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제2센서(532)와,
   상기 베이스프레임(10)이 정지위치에 도달하는 것을 감지하기 위한 제3센서(533)와,
   상기 승강포스트(SP)에 배치되되 상기 적재부에 형성된 저장공간에 대응하는 위치 및 개수로 배치된 위치감지구(534)를 포함한 것을 특징으로 하는 자동물류화창고용 대상물 반출입장치.

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