KR102550044B1 - 싱귤레이터 및 화물 정렬 방법 - Google Patents

Abstract

싱귤레이터가 개시된다. 일 실시 예에 따른 싱귤레이터는 공급되는 화물들을 전달받아 이송하면서 화물들의 위치를 감지하고 한 줄로 정렬되지 않은 중첩화물을 방향전환장치를 통해 제어하여 회귀 시킴에 따라, 싱귤레이터의 화물 일렬 정렬의 효율을 높인다.

Description

싱귤레이터 및 화물 정렬 방법 {Singulator and method for singulating}

본 발명은 물류 처리기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨베이어 및 방향전환장치를 통한 화물 이송 기술에 관한 것이다.

택배시장 성장과 거점형 물류센터 건립에 따른 고속 화물처리 요구가 증가하고 있다. 물류센터에서의 화물 처리는 부분 자동화에서 완전 자동화로 진화하고 있다. 이에 따라 화물을 자동으로 정렬하는 싱귤레이터(Singulator)에 대한 수요가 증가하고 있다.

소포 구분기를 이용하더라도 싱귤레이터가 없을 경우에는 화물을 일정 간격으로 떨어뜨려 하나씩 컨베이어 벨트 위에 올려놓아야 한다. 이러한 작업은 모두 수작업으로 이루어지기 때문에, 물류센터에서도 상당히 많은 인력과 시간 소요가 요구된다. 수작업을 줄이고 완전 자동화로 가기 위해서는 화물을 대충 쏟아 부어도 하나씩 순서대로 정렬해서 구분기에 투입할 수 있는 자동화 시스템이 필요하다. 이러한 완전 자동화를 위해 화물을 수작업으로 일렬로 올려놓던 것을 대신해서 무작위로 올리거나, 티퍼를 이용해 파렛 통째로 붓고, 화물을 일렬로 정렬한 뒤 구분기로 보내어 처리하는 방식이 요구된다.

일 실시 예에 따라, 화물의 일렬 정렬의 효율성을 높일 수 있는 싱귤레이터를 제안한다.

일 실시 예에 따른 싱귤레이터는, 화물들을 공급하는 제1 화물 공급부와, 제1 화물 공급부로부터 공급되는 화물들을 정렬하는 화물 정렬부와, 화물 정렬부를 통해 정렬 중인 화물들이 화물 감지영역에 진입하면 각 화물의 위치를 감지하는 화물 감지부와, 화물 감지부를 통해 감지된 화물 위치를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하고, 한 줄로 정렬되지 않은 적어도 하나의 중첩화물을 적어도 하나의 방향전환장치를 통해 방향전환 시켜 분기하는 화물 분기부와, 화물 정렬부를 통해 한 줄로 정렬된 화물들을 배출하는 제1 화물 배출부와, 화물 분기부를 통해 분기된 중첩화물을 회귀시키는 화물 회귀부를 포함한다.

화물 정렬부는, 사선 형태의 스큐 롤러를 통해 화물들을 제1 화물 배출부 위치로 이동시킬 수 있다.

화물 감지부의 화물 감지영역은 사선 형태의 스큐 롤러, 직선 형태의 롤러 및 벨트 컨베이어 중 적어도 하나의 조합으로 구성될 수 있다.

각 방향전환장치는 휠 소터, 벨트 소터 및 벨트 휠 소터 중 적어도 하나일 수 있다.

각 방향전환장치는, 화물을 이송시키는 적어도 하나의 소형 벨트와, 평면상의 회전에 의해 소형 벨트의 위치를 회전시켜 소형 벨트를 지나는 화물의 진행방향을 변경시키는 회전체를 포함할 수 있다.

화물 분기부는, 한 열에 중첩화물이 존재하면 한 줄로 정렬되지 않은 것으로 판단하고, 중첩화물 중에 소정의 화물을 통과시켜 제1 화물 배출부에 제공하고 상기 소정의 화물을 제외한 나머지 화물의 진행경로를 변경시켜 화물 회귀부에 제공할 수 있다.

화물 분기부는, 다수의 방향전환장치 중에서 소정의 방향전환장치들을 그룹핑 하고 그룹핑 된 방향전환장치들의 방향을 동시에 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경하여 화물 회귀부에 제공할 수 있다.

화물 감지부는 화물의 크기를 더 감지하고, 화물 분기부는 화물 감지부를 통해 감지된 화물의 위치 및 크기를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하며, 화물의 크기에 비례하여 방향전환할 방향전환장치 그룹을 결정하고 결정된 방향전환장치 그룹에 속하는 방향전환장치들의 방향을 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경할 수 있다.

화물 회귀부는, 분기된 중첩화물을 배출하는 제2 화물 배출부와, 배출된 중첩화물을 순환 시키는 화물 순환부와, 순환된 중첩화물을 화물 정렬부에 제공하는 제2 화물 공급부를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 싱귤레이터를 이용한 화물 정렬 방법은, 싱귤레이터가 화물들을 공급하는 단계와, 공급되는 화물들을 정렬하는 단계와, 정렬 중인 화물들이 화물 감지영역에 진입하면 각 화물의 위치를 감지하는 단계와, 위치가 감지된 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하는 단계와, 한 줄로 정렬되어 있지 않으면 방향전환장치 제어를 통해 해당 화물을 회귀 시키는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 싱귤레이터를 이용한 화물 정렬 시에, 화물 위치 검출 및 추적이 가능한 비전 카메라와 라인 별 분기가 가능한 방향전환장치를 추가해서 한 줄 이상으로 공급되는 중첩된 화물을 순환 시킴으로써 화물 정렬기의 성능을 높일 수 있다.

화물 감지부를 통해 화물의 위치를 감지해서, 일렬 정렬이 되지 않고 하나 이상의 화물이 동시에 통과하게 되는 경우에 바깥쪽 화물을 회귀시킬 수 있도록 방향전환장치를 제어해서 결과적으로 한 줄의 화물만 정렬되도록 할 수 있다. 이에 따라, 중첩된 화물들을 리젝트 하여 싱귤레이터의 오류를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱귤레이터의 평면을 도시한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 싱귤레이터의 평면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 크기에 따른 싱귤레이터 동작 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱귤레이터를 단순하게 구성한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 정렬 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

본 발명은 싱귤레이터에 관한 것으로, 싱귤레이터는 택배물류센터, 화물저장창고, 포장/유통센터 등에서 투입되는 화물들을 일렬로 정렬하는 장치이다. 각 구성요소들은 제어장치와 연결되거나 제어장치를 포함함에 따라 제어장치의 제어에 의한 싱귤레이션 기능을 수행한다. 제어장치는 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션을 실행할 수 있다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱귤레이터의 평면을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 싱귤레이터(1)는 화물 정렬부(11), 화물 배출부(12), 화물 분기부(13), 화물 순환부(14) 및 화물 재공급부(15)를 포함한다.

도 1의 싱귤레이터 방식은 기계식으로 화물을 정렬하는 방식이다. 싱귤레이터(1)를 단순하게 구성하기 위해 화물 정렬부(11) 상에 다수의 스큐롤러 컨베이어(skew roller conveyor)와 하나의 센터링 벨트 컨베이어(centering belt conveyor)를 길게 늘어뜨려서 화물들이 지나가면서 자연스럽게 정렬 되도록 한다. 최종적으로 화물 배출부(12)의 폭을 화물 정렬부(11)에 비해 좁혀서 화물들이 최대한 한 줄로 배출되도록 한다. 이때, 한 줄로 정렬되지 않은 화물들(두 줄 이상인 화물들)은 화물 분기부(13)가 바깥쪽 화물을 분기시키고 화물 순환부(14)를 통해 자동으로 순환 하도록 한다. 화물 재공급부(15)는 순환된 화물들을 화물 정렬부(11)로 재공급 하여 회귀하도록 할 수 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 화물 진행방향이 우측에서 좌측으로 이동하는 경우, 정렬되지 않은 화물들을 화물 정렬부(11)를 거치면서 어느 정도 정렬 시키고, 화물 배출부(12)의 출구를 작게 만들어서, 화물 정렬부(11)의 마지막 부분에서 화물 진행방향과 수직 방향의 열을 대상으로 한쪽(우측)으로 몰아서 우측 하나의 화물만 화물 배출부(12)로 빠져나가게 한다. 그리고 나머지 좌측의 화물은 화물 분기부(13)를 통해 분기시키고 화물 순환부(14)를 통해 순환시킨 후 화물 재공급부(15)를 통해 화물 정렬부(11)로 재공급 한다.

도 1을 참조로 하여 전술한 기계식 방식의 싱귤레이터(1)를 단순하게 구성할 수 있다는 장점이 있다. 이에 비해, 화물의 크기 차이가 크면 한 줄 정렬의 실패율이 비교적 높다는 단점이 있다. 예를 들어, 크기가 작은 화물은 배출할 때 두 개씩 배출되는 경우가 있어서, 한 줄 정렬에 실패하는 비율이 비교적 높다. 두 번째 단점은 화물 간의 간격 제어를 하지 못하므로 화물이 붙어서 배출될 수밖에 없다는 것이다. 두 번째 단점은 배출 이후 컨베이어 속도를 높여서 화물 간 갭(gap)을 확보하는 방식으로 어느 정도 극복할 수도 있다. 그러나 속도를 높이는 방법은 길이가 긴 화물에서는 비교적 잘 동작하지만, 길이가 짧은 화물에서는 갭도 적게 벌어지기 때문에 적은 속도 차이로는 해결이 쉽지 않다. 길이가 짧은 화물에서의 갭 확보를 위해서는 배출 전, 후 속도 차를 크게 두어야 하는데, 그렇게 하다 보면 처리량을 맞추기 어렵다. 따라서, 처리량을 높이는 데는 한계가 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 싱귤레이터의 평면을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 싱귤레이터(2)는 제1 화물 공급부(21), 화물 정렬부(22), 화물 감지부(23), 화물 분기부(24), 제1 화물 배출부(25) 및 화물 회귀부를 포함한다. 화물 회귀부는 제2 화물 배출부(26), 화물 순환부(27) 및 제2 화물 공급부(28)를 포함할 수 있다.

해당 방식은 최소한의 화물 위치 인식 기술과 방향 제어 기술을 이용하여 도 1의 기계식 싱귤레이터의 단점을 보완해서 한 줄 정렬 성공률을 높이기 위한 방식이다.

싱귤레이터(2)의 동작방법에 대해 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이 화물들이 우측에서 공급되어 좌측으로 이동하는 경우, 제1 화물 공급부(21)에서 멀티 라인 혹은 무작위로 화물을 공급하고, 화물 정렬부(22)가 공급된 화물을 기계식으로 최대한 정렬한다. 이어서, 화물 감지부(23)가 이동하는 화물들의 위치를 감지하고, 화물 분기부(24)가 위치가 감지된 화물이 화물 진행방향과 수직인 한 열에 2개 이상이면 중첩화물 중에서 소정의 화물(예를 들어, 우측의 하나의 화물)은 제1 화물 배출부(25)를 통해 배출 시켜 그대로 통과 시키고 나머지 화물(예를 들어, 좌측의 화물)은 방향 전환하여 걸러낸다. 이어서, 제2 화물 배출부(26)가 화물 분기부(24)를 통해 걸러낸 중첩화물을 배출하고, 화물 순환부(27)가 제2 화물 배출부(26)를 통해 배출된 중첩화물을 순환시킨 후, 제2 화물 공급부(28)가 중첩화물을 화물 정렬부(22)에 재공급 한다.

이하, 싱귤레이터(2)의 각 구성요소에 대해 보다 상세히 후술한다.

제1 화물 공급부(21)는 화물들을 이송로에 공급한다. 이때, 무작위로 화물들을 공급할 수 있고, 다 열로 화물을 공급할 수 있다. 이송로는 다수의 컨베이어로 구성된다.

화물 정렬부(22)는 제1 화물 공급부(21)를 통해 공급되는 화물들을 일렬로 정렬한다. 화물 정렬부(22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 사선 형태의 스큐 롤러를 통해 화물들을 일렬로 정렬하면서 제1 화물 배출부(25) 위치로 이동시킬 수 있다.

화물 감지부(23)는 화물 정렬부(22)를 통해 정렬 중인 화물들이 소정의 화물 감지영역에 진입하면 각 화물의 위치를 감지한다. 화물 감지부(23)의 화물 감지영역은 도 2에 도시된 바와 같이 화물 정렬부(22), 화물 분기부(24) 및 제2 화물 배출부(26) 상에 거쳐서 위치할 수 있다. 화물 감지부(23)의 화물 감지영역은 사선 형태의 스큐 롤러, 직선 형태의 롤러 및 벨트 컨베이어 중 적어도 하나의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 화물 정렬부(22) 상에 위치하는 화물 감지부(23)는 사선 형태의 스큐 롤러들로 구성될 수 있다. 다른 예로, 도 3에 도시된 바와 같이 화물 분기부(24)의 직전은 직선 롤러들(29)로 구성될 수도 있다.

화물 감지부(23)는 비전 카메라를 이용하여 이송 중인 화물의 2차원/3차원 위치를 감지 및 추적할 수 있다. 비전 카메라는 획득된 영상 데이터를 분석하여 화물들을 검출하고 검출된 각 화물의 이동시각 및 외관(모양 및 윤곽 중 적어도 하나를 포함)을 인식하여 화물의 2차원/3차원 위치를 추적할 수 있다. 이때, 인공 신경망 또는 인공 신경망을 기반으로 한 기계학습을 통해 생성된 지능정보를 영상 분석에 활용할 수 있다. 비전 카메라는 화물 감지영역의 상부에 위치하여 화물 영상을 촬영할 수 있다.

화물 감지부(23)는 화물의 2차원/3차원 위치뿐만 아니라, 화물 크기를 감지할 수 있다. 예를 들어, 화물의 외관(모양 및 윤곽 중 적어도 하나를 포함)을 인식하여 화물의 크기를 감지할 수 있다. 화물의 2차원/3차원 위치와 크기를 파악하여 화물이 한 줄로 정렬되는지 여부를 감지할 수 있다.

화물 분기부(24)는 화물 감지부(23)를 통해 감지된 화물 위치를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단한다. 이때, 한 줄로 정렬되지 않은 적어도 하나의 중첩화물을 적어도 하나의 방향전환장치를 통해 방향전환 시켜 분기한다. 각 방향전환장치는 소형 셀(cell)로서, 휠 소터, 벨트 소터, 벨트 휠 소터 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 방향전환장치는 화물을 이송시키는 적어도 하나의 소형 벨트와, 평면상의 회전에 의해 소형 벨트의 위치를 회전시켜 소형 벨트를 지나는 화물의 진행방향을 변경시키는 회전체로 구성될 수 있다.

화물 분기부(24)는 한 열에 중첩화물이 존재하면 한 줄로 정렬되지 않은 것으로 판단하고, 중첩화물 중에서 소정의 화물을 제1 화물 배출부(25)에 제공하여 그대로 통과 시키고, 나머지 화물의 진행경로를 변경시켜 제2 화물 배출부(26)에 제공하여 회귀 시킨다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 한 열에 중첩화물이 존재하면 가장 우측의 하나의 화물을 제1 화물 배출부(25)에 제공하고, 나머지 좌측의 화물은 제2 화물 배출부(26)에 제공한다.

화물 분기부(24)의 각 방향전환장치는 방향전환 모터에 의해 평면상에서 좌우로 회전하여 화물의 진행 방향을 변경시킬 수 있다. 화물 분기부(24)는 각 방향전환장치를 개별적으로 제어하거나 그룹으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 화물 분기부(24)는 다수의 방향전환장치 중에서 소정의 방향전환장치들을 그룹핑 하고 그룹핑 된 방향전환장치들의 방향을 동시에 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경하여 제2 화물 배출부(26)에 제공할 수 있다.

제1 화물 배출부(25)는 화물 정렬부(22)를 통해 한 줄로 정렬된 화물들을 배출한다. 도 2에 도시된 예에서는 가장 우측의 하나의 화물이 제1 화물 배출부(25)를 통해 배출된다.

제2 화물 배출부(26)는 화물 분기부(24)를 통해 분기된 중첩화물을 배출한다. 화물 순환부(27)는 제2 화물 배출부(26)를 통해 배출된 중첩화물을 순환 시킨다. 제2 화물 공급부(28)는 화물 순환부(27)를 통해 순환된 중첩화물을 화물 정렬부(22)에 제공한다.

회귀를 위한 구조(제2 화물 배출부(26), 화물 순환부(27) 및 제2 화물 공급부(28)) 는 이송로의 좌측 또는 우측 한 쪽으로 구성할 수 있고, 좌우 대칭으로 구성할 수도 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 좌측의 하나의 분기방향을 포함할 수 있으나, 좌우 두 개 이상의 분기방향을 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 크기에 따른 싱귤레이터 동작 예를 도시한 도면이다.

보다 세부적으로 (a)는 소형 중첩화물을 회귀하는 예를 도시한 것이고, (b)는 중형 중첩화물을 회귀하는 예를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 화물 분기부(24)는 화물 진행방향과 수직 방향의 방향전환장치들을 분리하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 화물 진행방향이 우측에서 좌측인 경우, 화물 진행방향과 수직 방향에 위치하는 열을 기준으로 우측의 화물 아래에 있는 방향전환장치들의 방향은 그대로 두고, 좌측의 중첩화물 아래에 있는 방향전환장치들의 방향은 전환시켜 해당 화물이 제2 화물 배출부(26) 쪽으로 걸러지도록 한다.

이를 위해, 화물 감지부(23)는 화물의 크기를 감지하고, 화물 분기부(24)는 화물의 크기에 비례하여 방향전환할 방향전환장치 그룹을 결정하고 결정된 방향전환장치 그룹에 속하는 방향전환장치들의 방향을 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경하여 제2 화물 배출부(26)에 제공할 수 있다. 화물의 크기가 클수록 그룹 내 방향전환할 방향전환장치의 개수는 커질 수 있다.

예를 들어, (a)에 도시된 바와 같이, 소형 화물(41)이 큰 화물 옆에 붙어서 투입되는 경우, 소형 화물(41)만 회귀시키기 위해서 화물 진행 방향과 수직 방향의 방향전환장치들 중에서 가장 좌측에 위치하는 방향전환장치들만을 방향을 돌려서 그 위를 지나는 소형 화물(41)을 제2 화물 배출부(26) 쪽으로 회귀시킨다.

다른 예로, (b)에 도시된 바와 같이, 중형 화물(42)이 작은 화물 옆에 붙어서 투입되는 경우, 화물 진행 방향과 수직 방향의 방향전환장치들 중에서 우측에 위치하는 작은 화물을 한 줄 정렬로 보내고, 좌측에 위치하는 중형 화물(42)을 회귀시키기 위해서 좌측의 3개 열의 방향전환장치들의 방향을 회전시켜서 중형 화물(42)을 제2 화물 배출부(26) 쪽으로 회귀시킨다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱귤레이터를 단순하게 구성한 도면이다.

도 1을 참조로 하여 전술한 기계식 정렬 방식으로는 한 줄 정렬이 보장되지 않기 때문에 끝 단에서 사람이 겹치는 것을 걸러줘야 하거나, 약간의 오류를 감수하고 운영할 수밖에 없다. 이에 비해, 도 5의 싱귤레이터 방식은 화물 위치 검출 및 추적이 가능한 비전 카메라와 라인 별 분기가 가능한 방향전환장치(예를 들어, 휠 소터)를 추가해서 한 줄 이상으로 공급되는 중첩된 화물을 순환 시킴으로써 싱귤레이터의 성능을 높일 수 있다.

정리하자면, 화물 감지부(23)를 통해 화물의 위치를 감지해서 일렬 정렬이 되지 않고 하나 이상의 화물이 동시에 통과하게 되는 경우에, 화물 분기부(24)가 바깥쪽 화물을 회귀시킬 수 있도록 방향전환장치를 제어해서 결과적으로 한 줄의 화물만 정렬되도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 정렬 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 싱귤레이터는 화물들을 공급(601) 하고, 공급되는 화물들을 일렬로 정렬한다(602). 이어서, 싱귤레이터는 정렬 중인 화물들이 화물 감지영역에 진입하면 화물 감지부를 통해 각 화물의 위치를 감지한다(603). 이때, 위치가 감지된 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단(604) 하고, 한 줄로 정렬되어 있지 않으면 감지된 정보를 기초로 방향전환장치 제어를 통해 해당 화물을 회귀 시킨다(606). 이에 비해, 한 줄로 정렬된 화물들은 그대로 배출한다(605).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 화물들을 공급하는 제1 화물 공급부;
   제1 화물 공급부로부터 공급되는 화물들을 정렬하는 화물 정렬부;
   화물 정렬부를 통해 정렬 중인 화물들이 화물 감지영역에 진입하면 각 화물의 위치를 감지하는 화물 감지부;
   화물 감지부를 통해 감지된 화물 위치를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하고, 한 줄로 정렬되지 않은 적어도 하나의 중첩화물 중에서 결과적으로 한 줄의 화물만 정렬되고 상기 한 줄의 화물을 제외한 나머지 화물은 회귀되도록 적어도 하나의 방향전환장치를 통한 평면상의 회전에 의해 상기 나머지 화물을 방향전환 시켜 분기하는 화물 분기부;
   화물 정렬부 및 화물 분기부를 통해 한 줄로 정렬된 화물들을 배출하는 제1 화물 배출부; 및
   화물 분기부를 통해 분기된 중첩화물을 회귀시키는 화물 회귀부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
2. 제 1 항에 있어서, 화물 정렬부는
   사선 형태의 스큐 롤러를 통해 화물들을 제1 화물 배출부 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
3. 제 1 항에 있어서,
   화물 감지부의 화물 감지영역은
   사선 형태의 스큐 롤러, 직선 형태의 롤러 및 벨트 컨베이어 중 적어도 하나의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
4. 제 1 항에 있어서, 각 방향전환장치는
   휠 소터, 벨트 소터 및 벨트 휠 소터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
5. 제 1 항에 있어서, 각 방향전환장치는
   화물을 이송시키는 적어도 하나의 소형 벨트; 및
   평면상의 회전에 의해 소형 벨트의 위치를 회전시켜 소형 벨트를 지나는 화물의 진행방향을 변경시키는 회전체;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
6. 제 1 항에 있어서, 화물 분기부는
   한 열에 중첩화물이 존재하면 한 줄로 정렬되지 않은 것으로 판단하고, 중첩화물 중에 소정의 화물을 통과시켜 제1 화물 배출부에 제공하고 상기 소정의 화물을 제외한 나머지 화물의 진행경로를 변경시켜 화물 회귀부에 제공하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
7. 제 1 항에 있어서, 화물 분기부는
   다수의 방향전환장치 중에서 소정의 방향전환장치들을 그룹핑 하고 그룹핑 된 방향전환장치들의 방향을 동시에 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경하여 화물 회귀부에 제공하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
8. 제 1 항에 있어서, 화물 감지부는
   화물의 크기를 더 감지하고,
   화물 분기부는
   화물 감지부를 통해 감지된 화물의 위치 및 크기를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하며,
   화물의 크기에 비례하여 방향전환할 방향전환장치 그룹을 결정하고 결정된 방향전환장치 그룹에 속하는 방향전환장치들의 방향을 전환시켜 그 위를 지나는 화물의 진행경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
9. 제 1 항에 있어서, 화물 회귀부는
   분기된 중첩화물을 배출하는 제2 화물 배출부;
   배출된 중첩화물을 순환 시키는 화물 순환부; 및
   순환된 중첩화물을 화물 정렬부에 제공하는 제2 화물 공급부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱귤레이터.
10. 싱귤레이터를 이용한 화물 정렬 방법에 있어서, 싱귤레이터가
    화물들을 공급하는 단계;
    공급되는 화물들을 정렬하는 단계;
    정렬 중인 화물들이 화물 감지영역에 진입하면 각 화물의 위치를 감지하는 단계;
    감지된 화물의 위치를 기초로 하여 화물들이 한 줄로 정렬되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    한 줄로 정렬되지 않은 적어도 하나의 중첩화물 중에서 결과적으로 한 줄의 화물만 정렬되고 상기 한 줄의 화물을 제외한 나머지 화물은 회귀되도록 적어도 하나의 방향전환장치를 통한 평면상의 회전에 의해 상기 나머지 화물을 방향 전환 시켜 해당 화물을 회귀 시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 정렬 방법.

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