KR102517348B1 - 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 휠이 회전 가능하게 설치되어 트랙을 따라 설정된 위치로 이동하는 몸체부와; 상기 몸체부의 일측 외면 상부에 상기 몸체부의 폭방향을 따라 돌출되게 형성되는 지지암과, 상기 지지암에 상기 몸체부의 높이 방향을 따라 승하강 이동 가능하게 설치되며, 하면의 복수의 개소에 선택적으로 자화되는 전자석이 설치되어 상기 전자석의 자력에 의하여 물류가 수납된 버킷이 픽킹되도록 하는 픽킹플레이트로 이루어지는 픽킹부를; 포함함으로써, 픽업로봇을 이용하여 물류가 수납된 버킷을 픽업하여 이송시에 픽업로봇의 픽킹부가 전자 방식에 의하여 상기 버킷을 정확하게 픽킹할 수 있도록 함으로써 픽업로봇을 이용하여 안전하게 물류를 이송할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇{PICK UP ROBOT HAVING ELECTRIC PICKING PART}
본 발명은 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇에 관한 것으로서, 픽업로봇을 이용하여 물류가 수납된 버킷을 픽업하여 이송시에 픽업로봇의 픽킹부가 전자 방식에 의하여 상기 버킷을 정확하게 픽킹할 수 있도록 함으로써 픽업로봇을 이용하여 안전하게 물류를 이송할 수 있도록 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇에 관한 것이다.
최근 들어 많은 국내기업들의 물류관리에서 이익 극대화, 효율성 증가를 위해 다양한 방식의 물류시스템을 도입하고 있다. 이에 물류 기술의 관심도와 필요성이 높아지면서 물류이송, 도시물류, 자동화, 효율화, 친환경기술 및 무인화기술 등 관련분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 무인이송차량(AGV, Automatic Guided Vehicle) 즉, 물류로봇은 생산성을 결정하는 중요한 요소로 자리 잡고 있다.
그리고, 그와 더불어 물류업 시장은 스마트폰의 대중화, 핀테크(FinTech) 기술을 기초로 하는 E-커머스(commerch) 시장의 고속 성장과 물류업계의 과열 경쟁으로 빠르게 변화하고 있다.
그러나, 현재의 물류현장은 24시간 가동하는 노동집약적 산업이라는 물류업의 특성과 고령화에 따른 노동인력의 감소, 인건비 증가 등에 따라 인력 확보에 무척 어려운 현실에 놓여있다.
구체적으로 인구고령화로 인한 노동력 부족현상이다. 즉 생산 가능 인구의 감소와 고령인구의 증가로 인하여 인건비 증가와 노동인력의 감소 문제이다.
또한, 높은 업무강도로 인한 인력확보의 어려움 및 비숙련자의 낮은 업무효율성이다. 물류현장의 업무강도는 다른 업종 대비 무척 높다고 할 수 있으며, 이로 인한 현장의 노동 인력 수급은 무척 어려운 현황에 처해있는 실정이다.
물류현장은 여성 및 고령자 등 신체적 열위에 있는 노동자들은 쉽게 참여하기 어려운 분야가 되고 있고 있으며, 생산연령인구가 급격히 줄어드는 가운데 이러한 문제는 인력수급을 더욱 어렵게 하는 요소 중 하나이다.
인력확보의 어려움으로 인해 비숙련자의 투입이 불가피한 상황이고, 비숙련자의 업무처리 능력 향상이 시장 안정성과 사업 성공의 중요한 변수로 작용하는데, 실제로 많은 현장 관리자들은 비숙련자의 생산성 대비 숙련자의 생산성은 약 3배에 가깝다고 평가하고 있다.
한편, 물류현장에서 주문 피킹 작업은 창고 내에서 가장 노동 집약적인 작업으로 여겨지며 물류센터 내에서 운영비용의 55% 이상을 형성한다고 알려져 있다.
그리고, 주문 피킹에는 많은 육체노동이 필요하기 때문에 프로세스가 느려질 수 있으며 인적 오류의 영향을 받아 비효율적인 동선 소비가 많을 우려가 있으며, 주문 피킹 작업에서 동선 이동으로 인하여 소모되는 시간은 약 55%에 해당한다고 알려져 있고, 비숙련자에게 이를 교육 및 안내(guide)하는 일은 물류현장의 생산성 향상을 위해 필수적이라 할 것이다.
실제로, 고객의 니즈(needs)가 다양화됨에 따라 물류센터에서 관리해야 할 제품 stock keeping unit(재고 보관 단위, SKU)의 개수가 급증하게 되었다. 이에 따라 물류센터의 통합 및 대규모화되는 현대의 물류현장에서 현장노동자의 주문 피킹 업무를 보조하는 일은 더욱 중요성이 강조된다.
이와 같은 다양한 문제점들로 인하여 노동인력 대체와 생산성 향상은 절실하다고 할 수 있고, 각종 로봇장치를 채용하는 방안이 적극 고려되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 픽업로봇을 이용하여 물류가 수납된 버킷을 픽업하여 이송시에 픽업로봇의 픽킹부가 전자 방식에 의하여 상기 버킷을 정확하게 픽킹할 수 있도록 함으로써 픽업로봇을 이용하여 안전하게 물류를 이송할 수 있도록 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 복수의 휠이 회전 가능하게 설치되어 트랙을 따라 설정된 위치로 이동하는 몸체부와; 상기 몸체부의 일측 외면 상부에 상기 몸체부의 폭방향을 따라 돌출되게 형성되는 지지암과, 상기 지지암에 상기 몸체부의 높이 방향을 따라 승하강 이동 가능하게 설치되며, 하면의 복수의 개소에 선택적으로 자화되는 전자석이 설치되어 상기 전자석의 자력에 의하여 물류가 수납된 버킷이 픽킹되도록 하는 픽킹플레이트로 이루어지는 픽킹부를; 포함한 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇을 제시한다.
여기서, 상기 픽킹플레이트의 복수의 개소에는 상기 버킷에 대하여 상기 픽킹플레이트가 정위치에 배치된지 여부를 감지하여 상기 픽킹플레이트가 정위치에 배치시에 상기 전자석이 자화되도록 하는 정위치 감지부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 정위치 감지부는 상기 픽킹플레이트의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 상기 버킷에 대한 상기 픽킹플레이트의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제1검지센서와, 상기 제1검지센서와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제1실린더부재와, 상기 수용공간에 상기 제1실린더부재의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 상기 픽킹플레이트의 판면을 통과하여 돌출되어 상기 버킷과 접촉되며 일측에 제1검지편이 돌출 형성되어 상기 제1검지센서가 상기 제1검지편의 상하 운동을 감지하도록 하는 제1로드부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1로드부재의 하측 일부가 상기 픽킹플레이트의 판면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제1로드부재의 상부와 상기 제1실린더부재의 하면 사이에 설치되어 상기 제1로드부재를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제1탄성스프링이 더 설치될 수 있다.
아울러, 상기 지지암의 복수의 개소에는 상기 픽킹플레이트가 일정한 범위 이내로 근접한 상태에서 상기 픽킹플레이트를 상기 지지암에 선택적으로 고정시킬 수 있는 별도의 락킹부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 락킹부는 상기 지지암의 상면에 직립되게 설치되는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 회전 가능하게 설치되며 일측에 고정후크가 일정 길이 돌출되게 설치되어 회전에 의하여 상기 고정후크가 상기 픽킹플레이트의 상면에 구비된 걸림핀에 걸리도록 하는 회전부재와, 상기 회전부재를 선택적으로 회전 구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 픽킹플레이트의 복수의 개소에는 상기 락킹부의 동작 여부를 판단하는 락킹 감지부가 구비될 수 있다.
아울러, 상기 락킹 감지부는 상기 지지암 하면의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 상기 픽킹플레이트의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제2검지센서와, 상기 제2검지센서와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제2실린더부재와, 상기 수용공간에 상기 제2실린더부재의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 상기 지지암의 하면을 통과하여 돌출되어 상기 픽킹플레이트와 접촉되며 일측에 제2검지편이 돌출 형성되어 상기 제2검지센서가 상기 제2검지편의 상하 운동을 감지하도록 하는 제2로드부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2로드부재의 하측 일부가 상기 지지암의 하면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제2로드부재의 상부와 상기 제2실린더부재의 하면 사이에 설치되어 상기 제2로드부재를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제2탄성스프링이 더 설치될 수 있다.
본 발명은 픽업로봇을 이용하여 물류가 수납된 버킷을 픽업하여 이송시에 픽업로봇의 픽킹부가 전자 방식에 의하여 상기 버킷을 정확하게 픽킹할 수 있도록 함으로써 픽업로봇을 이용하여 안전하게 물류를 이송할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 픽업로봇의 픽킹부가 상기 버킷을 픽업한 상태에서 별도의 락킹부를 이용하여 물리적으로 상기 버킷이 픽킹부에 견고하게 고정된 상태가 유지할 수 있도록 함으로써 종래의 모터의 구동에 의하여 버킷을 픽킹시에 발생할 수 있는 모터의 손상이나 불필요한 배터리의 사용을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 전체적인 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트를 올려다 본 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트에 버킷이 결합된 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 정위치 감지부의 구조를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 지지암의 내부 구조를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 락킹부의 구조를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 락킹 감지부의 구조를 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트가 지지암에 락킹부에 의하여 고정된 구조를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 전체적인 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트를 올려다 본 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트에 버킷이 결합된 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 정위치 감지부의 구조를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 지지암의 내부 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 락킹부의 구조를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 락킹 감지부의 구조를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇의 픽킹플레이트가 지지암에 락킹부에 의하여 고정된 구조를 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇은, 복수의 휠(120)이 회전 가능하게 설치되어 트랙을 따라 설정된 위치로 이동하는 몸체부(100)와; 상기 몸체부(100)의 일측 외면 상부에 상기 몸체부(100)의 폭방향을 따라 돌출되게 형성되는 지지암(210)과, 상기 지지암(210)에 상기 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 승하강 이동 가능하게 설치되며, 하면의 복수의 개소에 선택적으로 자화되는 전자석(221)이 설치되어 상기 전자석의 자력에 의하여 물류가 수납된 버킷(1)이 픽킹되도록 하는 픽킹플레이트(220)로 이루어지는 픽킹부(200)를; 포함한 것을 특징으로 한다.
몸체부(100)는 복수의 프레임(110)이 상호 결합되어 장방 형상의 외형을 형성하는 부재로서, 내부에는 여러 부품들이 수용되어 휠(120)의 구동과 픽킹부(200)의 구동을 제어하는 역할을 한다.
이러한 몸체부(100)는 트랙의 상측에 안착되어 휠(120)의 구동에 의하여 트랙을 따라 이동하면서 설정된 위치에 픽킹부(200)에 의하여 픽킹한 물류를 물류 보관 타워에서 반출하거나 수납할 수 있도록 한다.
휠(120)은 트랙과 나란하게 배치된 몸체부(100)의 양측면에 회전 가능하게 결합되어 몸체부(100)가 트랙을 따라 이동할 수 있도록 하는 역할을 하며, 주행로 이탈을 방지하고 안정적인 주행을 위하여 휠(120)의 둘레 방향을 따라 연장 형성되며, 휠(120)의 직경 방향을 따라 내측으로 함몰 형성된 V홈이 형성되어 있다.
휠(120)에 이러한 V자홈이 형성됨으로 인하여 몸체부(100) 전체의 중량을 휠(120)에 균등하게 배분하는 동시에 휠(120)이 트랙의 상면에 안착된 상태에서 자연스럽게 센터링이 이루어지도록 하여 유동 방지 및 이탈 방지가 가능하도록 한다.
픽킹부(200)는 몸체부(100)의 일측 외면 상부에 몸체부(100)의 폭방향을 따라 돌출되게 형성되는 지지암(210)과, 지지암(210)에 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 승하강 이동 가능하게 설치되어 물류를 픽킹하는 픽킹플레이트(220)로 이루어진다.
픽킹플레이트(220)는 지지암(210)에 와이어에 의하여 고정됨으로써 모터를 이용하여 와이어를 해권하거나 권취시켜 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 승하강 이동시킬 수 있도록 한다.
픽킹부(200)는 픽킹플레이트(220)를 이용하여 물류가 수용된 버킷(1)과 픽킹플레이트(220)와 선택적으로 고정되도록 하여 결과적으로 물류의 픽킹이 이루어지도록 한 상태에서 원하는 위치로 이동하여 물류를 반출하거나 보관할 수 있도록 하는 역할을 한다.
픽킹플레이트(220)를 이용하여 버킷(1)을 픽킹시에는 픽킹플레이트(220)의 네 변과 근접한 영역에 구비된 네 개의 전자석(221)을 자화시킴으로써 픽킹플레이트(220)의 하면에 버킷(1)이 고정될 수 있도록 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 픽킹플레이트(220)의 복수의 개소에는 버킷(1)에 대하여 픽킹플레이트(220)가 정위치에 배치된지 여부를 감지하여 픽킹플레이트(220)가 정위치에 배치시에 전자석(221)이 자화되도록 하는 정위치 감지부(230)가 구비되어 있다.
정위치 감지부(230)는 픽킹플레이트(220)의 꼭지점과 근접한 네 영역에 각각 배치됨으로써 픽킹플레이트(220)의 하면과 버킷(1)의 상면이 완전히 중첩되게 배치된지 여부를 감지함으로써 픽킹플레이트(220)의 네 변과 근접한 영역에 배치된 네 개의 전자석(221)과 버킷(1)이 견고하게 결합되도록 하는 역할을 한다.
이러한 정위치 감지부(230)는 픽킹플레이트(220)의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 버킷(1)에 대한 픽킹플레이트(220)의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제1검지센서(231)와, 제1검지센서(231)와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제1실린더부재(232)와, 상기 수용공간에 제1실린더부재(232)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 픽킹플레이트(220)의 판면을 통과하여 돌출되어 버킷(1)과 접촉되며 일측에 제1검지편(233a)이 돌출 형성되어 제1검지센서(231)가 제1검지편(233a)의 상하 운동을 감지하도록 하는 제1로드부재(233)를 포함하여 구성되어 있다.
제1검지센서(231)는 픽킹플레이트(220)의 높이 방향을 따라 일정 높이에 배치되어 중앙 영역에 형성되어 있는 슬릿에 제1검지편(233a)이 삽입되면 이를 인식하여 전자석(221)에 전원을 공급함으로써 전자석(221)이 자화되도록 하고, 상기 슬릿으로부터 제1검지편(233a)이 이탈되면 전자석(221)으로 전원의 공급이 중지되도록 전자석을 제어하게 된다.
제1실린더부재(232)는 제1검지센서(231)와 근접한 영역의 픽킹플레이트(220) 상면에 직립되게 배치되며 내부의 수용공간에 제1로드부재(233)의 일부가 수용되도록 한다.
그리고, 제1로드부재(233)는 제1실린더부재(232)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 상기 수용공간에 설치되고 하측 일부가 픽킹플레이트(220)의 판면을 통과하여 돌출되어 버킷(1)과 접촉되며 일측에 제1검지편(233a)이 돌출 형성된 구성을 갖는다.
이러한 구성에 의하여 픽킹플레이트(220)의 하면이 버킷(1)과 정확하게 중첩된 상태가 되면 제1로드부재(233)가 상측으로 이동하게 되고, 제1로드부재(233)가 승강 이동하여 제1검지편(233a)이 제1검지센서(231)의 슬릿에 삽입되면 전자석(221) 측으로 전원을 인가하여 자화됨으로서 버킷(1)과 픽킹플레이트(220)가 상호 부착되어 고정 결합된다.
그리고, 제1로드부재(233)의 하측 일부가 픽킹플레이트(220)의 판면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제1로드부재(233)의 상부와 제1실린더부재(232)의 하면 사이에 설치되어 제1로드부재(233)를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제1탄성스프링(234)이 더 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 지지암(210)의 복수의 개소에는 픽킹플레이트(220)가 일정한 범위 이내로 근접한 상태에서 픽킹플레이트(220)를 지지암(210)에 선택적으로 고정시킬 수 있는 별도의 락킹부(240)가 구비되어 있다.
락킹부(240)는 픽킹플레이트(220)가 하강 이동하여 버킷(1)의 상면과 중첩 배치된 후에 전자석(221)을 이용하여 버킷(1)이 픽킹플레이트(220)에 부착되도록 하고, 픽킹플레이트(220)를 승강이동시켜 픽킹플레이트(220)가 지지암(210)에 접촉된 상태에서 픽킹플레이트(220)를 지지하기 위하여 와이어에 장력을 가하는 모터 측으로 전원을 공급하지 않아도 되도록 하는 역할을 한다.
이러한 락킹부(240)에 의하여 물리적으로 픽킹플레이트(220)가 승강 이동된 상태를 유지할 수 있기 때문에 픽킹플레이트(220)를 승강 이동시키는 모터에 지속적으로 전원을 공급할 필요가 없게 되므로 에너지 낭비를 억제하고 상기 모터에 과부하가 걸려 손상됨을 방지할 수 있게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 락킹부(240)는 지지암(210)의 상면에 직립되게 설치되는 지지플레이트(241)와, 지지플레이트(241)에 회전 가능하게 설치되며 일측에 고정후크(242a)가 일정 길이 돌출되게 설치되어 회전에 의하여 고정후크(242a)가 픽킹플레이트(220)의 상면에 구비된 걸림핀(220a)에 걸리도록 하는 회전부재(242)와, 회전부재(242)를 선택적으로 회전 구동시키는 구동모터(243)를 포함하여 구성되어 있다.
지지플레이트(241)는 지지팜(210)의 상면에 상호 대향되며 직립되게 배치된 판상의 부재이며, 회전부재(242)는 지지플레이트(241)와 지지플레이트(241) 사이에 회전 가능하게 설치되며 일측 외면에 걸림핀(220a)에 선택적으로 걸리는 고정후크(242a)가 돌출 형성되어 있다.
구동모터(243)는 전원을 공급받아 회전 구동함으로써 회전부재(242)를 선택적으로 회전시켜 고정후크(242a)가 픽킹플레이트(220)의 상면에 구비된 걸림핀(220a)에 걸리도록 하는 역할을 한다.
그리고, 픽킹플레이트(220)의 복수의 개소에는 락킹부(240)의 동작 여부를 판단하는 락킹 감지부(250)가 구비되어 있다.
락킹 감지부(250)는 지지암(210) 하면의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 픽킹플레이트(220)의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제2검지센서(251)와, 제2검지센서(251)와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제2실린더부재(252)와, 상기 수용공간에 상기 제2실린더부재(252)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 상기 지지암(210)의 하면을 통과하여 돌출되어 상기 픽킹플레이트(220)와 접촉되며 일측에 제2검지편(253a)이 돌출 형성되어 상기 제2검지센서(251)가 상기 제2검지편(253a)의 상하 운동을 감지하도록 하는 제2로드부재(253)를 포함하여 구성되어 있다.
제2검지센서(251)는 지지암(210)의 높이 방향을 따라 일정 높이에 배치되어 중앙 영역에 형성되어 있는 슬릿에 제2검지편(253a)이 삽입되면 이를 인식하여 락킹부(240)의 구동모터(243)가 회전 구동하여 회전부재(242)를 회전시켜 고정후크(242a)가 걸림핀(220a)에 걸리도록 하고, 상기 슬릿으로부터 제2검지편(253a)이 이탈되면 구동모터(243)가 반대로 회전 구동하여 회전부재(242)를 반대로 회전시켜 고정후크(242a)가 걸림핀(220a)으로부터 이탈되도록 한다.
제2실린더부재(252)는 제2검지센서(251)와 근접한 영역의 지지암(210) 상면에 직립되게 배치되며 내부의 수용공간에 제2로드부재(253)의 일부가 수용되도록 한다.
그리고, 제2로드부재(253)는 제2실린더부재(252)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 상기 수용공간에 설치되고 하측 일부가 지지암(210)의 판면을 통과하여 돌출되어 픽킹플레이트(220)과 접촉되며 일측에 제2검지편(253a)이 돌출 형성된 구성을 갖는다.
이러한 구성에 의하여 픽킹플레이트(220)가 완전히 승강 이동하게 되면 픽킹플레이트(220)의 상면과 제2로드부재(253)가 접촉되어 상측으로 이동하게 되고, 제2로드부재(253)가 승강 이동하여 제2검지편(253a)이 제2검지센서(251)의 슬릿에 삽입되면 락킹부(240)의 구동모터(243)가 회전 구동하여 회전부재(242)를 회전시켜 고정후크(242a)가 걸림핀(220a)에 걸리도록 하고, 상기 슬릿으로부터 제2검지편(253a)이 이탈되면 구동모터(243)가 반대로 회전 구동하여 회전부재(242)를 반대로 회전시켜 고정후크(242a)가 걸림핀(220a)으로부터 이탈되도록 한다.
그리고, 제2로드부재(253)의 하측 일부가 상기 지지암(210)의 하면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제2로드부재(253)의 상부와 상기 제2실린더부재(252)의 하면 사이에 설치되어 상기 제2로드부재(253)를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제2탄성스프링(254)이 더 설치되는 것이 효과적이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇이 동작하는 과정을 도 8을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 작업자가 물류 타워의 원하는 위치로 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇이 이동하도록 명령하면 모터의 동작에 의하여 휠(120)이 회전 구동하여 트랙을 따라 몸체부(100)가 원하는 위치로 직선 이동하게 된다.
몸체부(100)가 원하는 위치로 이동한 상태에서 픽킹플레이트(220)를 이용하여 물류가 수용된 버킷(1)을 픽업하기 위하여 지지암(210)으로부터 와이어를 해권하여 하강 이동시켜 픽킹플레이트(220)의 하면과 버킷(1)의 상면이 완전히 중첩되도록 픽킹플레이트(220)를 버킷(1)의 상면에 안착시킨다.
픽킹플레이트(220)가 버킷(1)의 상면에 안착되면서 정위치 감지부(230)의 제1로드부재(233)가 버킷(1)의 상면과 먼저 접촉되고, 픽킹플레이트(220)의 하강 운동이 추가로 진행되면 제1로드부재(233)가 승강 이동하면서 제1로드부재(233)의 일측면에 구비된 제1검지편(233a)이 제1검지센서(231)의 슬릿으로 삽입되면 전자석(221) 측으로 전원이 인가되어 전자석(221)이 자화되면서 버킷(1)이 전자석(221)에 부착되어 결과적으로 픽킹플레이트(220)와 버킷(1)이 고정 결합된 상태가 된다.
이러한 상태에서 해권했던 와이어가 권취되도록 하면 픽킹플레이트(220)와 버킷(1)이 동시에 승강이동하여 물류 타워의 상측으로 이송되며, 승강 이동이 더 진행되면서 픽킹플레이트(220)의 상면이 락킹 감지부(250)의 제2로드부재(253)를 상측으로 이송시키게 된다.
제2로드부재(253)의 승강 이동에 의하여 제2로드부재(253)의 일측에 구비된 제2검지편(253a)이 제2검지센서(251)의 슬릿으로 삽입되면 락킹부(240)의 구동모터(243) 측으로 전원이 인가되어 회전부재(242)가 회전하면서 회전부재(242)의 일측에 돌출 구비된 고정후크(242a)가 픽킹플레이트(220)의 상면에 구비된 걸림핀(220a)에 걸리게 된다.
픽킹플레이트(220)의 상면에 구비된 걸림핀(220a)에 락킹부(240)의 고정후크(242a)가 걸린 상태가 되면 상기 와이어에 장력이 해제되더라도 픽킹플레이트(220)가 지지암(210)에 고정된 상태가 되기 때문에 와이어를 권취시키는 모터의 동작을 정지시킴으로써 에너지의 낭비를 억제하고 상기 모터의 손상을 방지할 수 있게 된다.
상술한 과정에 의하여 지지암(210)에 픽킹플레이트(220)가 고정후크(242a)에 의하여 고정되도, 픽킹플레이트(220)에 전자석(221)에 의하여 물류가 수용된 버킷(1)이 고정되면 작업자는 본 발명에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇은 픽업로봇을 원하는 위치로 이동시켜 물류를 물류타워의 외부로 반출하거나 다른 위치에 이송함으로써 픽업로봇의 동작이 완료된다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇은 픽업로봇을 이용하여 물류가 수납된 버킷을 픽업하여 이송시에 픽업로봇의 픽킹부가 전자 방식에 의하여 상기 버킷을 정확하게 픽킹할 수 있도록 함으로써 픽업로봇을 이용하여 안전하게 물류를 이송할 수 있게 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 버킷 100 : 몸체부
110 : 프레임 120 : 휠
200 : 픽킹부 210 : 지지암
220 : 픽킹플레이트 220a : 걸림핀
221 : 전자석 230 : 정위치 감지부
231 : 제1검지센서 232 : 제1실린더부재
233 : 제1로드부재 233a : 제1검지편
234 : 제1탄성스프링 240 : 락킹부
241 : 지지플레이트 242 : 회전부재
242a : 고정후크 243 : 구동모터
250 : 락킹 감지부 251 : 제2검지센서
252 : 제2실린더부재 253 : 제2로드부재
253a : 제2검지편 254 : 제2탄성스프링

Claims (9)

  1. 복수의 휠(120)이 회전 가능하게 설치되어 트랙을 따라 설정된 위치로 이동하는 몸체부(100)와;
    상기 몸체부(100)의 일측 외면 상부에 상기 몸체부(100)의 폭방향을 따라 돌출되게 형성되는 지지암(210)과, 상기 지지암(210)에 상기 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 승하강 이동 가능하게 설치되며, 하면의 복수의 개소에 선택적으로 자화되는 전자석(221)이 설치되어 상기 전자석의 자력에 의하여 물류가 수납된 버킷(1)이 픽킹되도록 하는 픽킹플레이트(220)로 이루어지는 픽킹부(200)를; 포함하고,
    상기 픽킹플레이트(220)의 복수의 개소에는 상기 버킷(1)에 대하여 상기 픽킹플레이트(220)가 정위치에 배치된지 여부를 감지하여 상기 픽킹플레이트(220)가 정위치에 배치시에 상기 전자석(221)이 자화되도록 하는 정위치 감지부(230)가 구비된 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정위치 감지부(230)는 상기 픽킹플레이트(220)의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 상기 버킷(1)에 대한 상기 픽킹플레이트(220)의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제1검지센서(231)와, 상기 제1검지센서(231)와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제1실린더부재(232)와, 상기 수용공간에 상기 제1실린더부재(232)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 상기 픽킹플레이트(220)의 판면을 통과하여 돌출되어 상기 버킷(1)과 접촉되며 일측에 제1검지편(233a)이 돌출 형성되어 상기 제1검지센서(231)가 상기 제1검지편(233a)의 상하 운동을 감지하도록 하는 제1로드부재(233)를 포함한 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1로드부재(233)의 하측 일부가 상기 픽킹플레이트(220)의 판면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제1로드부재(233)의 상부와 상기 제1실린더부재(232)의 하면 사이에 설치되어 상기 제1로드부재(233)를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제1탄성스프링(234)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지암(210)의 복수의 개소에는 상기 픽킹플레이트(220)가 일정한 범위 이내로 근접한 상태에서 상기 픽킹플레이트(220)를 상기 지지암(210)에 선택적으로 고정시킬 수 있는 별도의 락킹부(240)가 구비된 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 락킹부(240)는 상기 지지암(210)의 상면에 직립되게 설치되는 지지플레이트(241)와, 상기 지지플레이트(241)에 회전 가능하게 설치되며 일측에 고정후크(242a)가 일정 길이 돌출되게 설치되어 회전에 의하여 상기 고정후크(242a)가 상기 픽킹플레이트(220)의 상면에 구비된 걸림핀(220a)에 걸리도록 하는 회전부재(242)와, 상기 회전부재(242)를 선택적으로 회전 구동시키는 구동모터(243)를 포함한 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 픽킹플레이트(220)의 복수의 개소에는 상기 락킹부(240)의 동작 여부를 판단하는 락킹 감지부(250)가 구비된 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  8. 제7에 있어서,
    상기 락킹 감지부(250)는 상기 지지암(210) 하면의 꼭지점과 근접한 네 영역에 배치되어 상기 픽킹플레이트(220)의 정위치를 감지할 수 있도록 하는 제2검지센서(251)와, 상기 제2검지센서(251)와 근접한 영역에 직립되게 배치되며 수용공간을 구비한 제2실린더부재(252)와, 상기 수용공간에 상기 제2실린더부재(252)의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되고 하측 일부가 상기 지지암(210)의 하면을 통과하여 돌출되어 상기 픽킹플레이트(220)와 접촉되며 일측에 제2검지편(253a)이 돌출 형성되어 상기 제2검지센서(251)가 상기 제2검지편(253a)의 상하 운동을 감지하도록 하는 제2로드부재(253)를 포함한 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2로드부재(253)의 하측 일부가 상기 지지암(210)의 하면을 통과하여 돌출된 상태가 되도록 제2로드부재(253)의 상부와 상기 제2실린더부재(252)의 하면 사이에 설치되어 상기 제2로드부재(253)를 하측으로 탄성지지하는 별도의 제2탄성스프링(254)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 픽킹부를 구비한 픽업로봇.
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