KR102664911B1 - 물류 시스템의 트레이 소터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수화물을 탑재한 상태에서 컨베이어를 따라 이송하면서 목적지에 따라 특정 지점에서 좌측 또는 우측으로 분류하기 위한 트레이 소터에 관한 것이다. 그의 구성은, 수화물의 이송궤도를 제공하는 레일; 상기 레일을 따라 기동하는 것으로서 열을 지여 연결되어 있는 복수 개의 이동대차를 포함하되, 상기 이동대차는, 베이스프레임(5); 주행휠(7); 이동대차의 상면에 좌우측으로 기울어질 수 있도록 설치되는 것으로서 수화물을 올려놓을 수 있는 트레이; 상기 트레이를 좌측 또는 우측으로 기울이기 위한 틸팅수단을 포함하며; 상기 틸팅수단은, 상기 트레이의 저부에 연결되어 상기 트레이와 함께 상기 센터축(19)을 중심으로 좌우측으로 회전할 수 있게 되어 있는 것으로서, 중심에는 센터안착부(25)가 마련되어 있고, 상기 센터안착부(25)의 좌우측에는 대칭 형태로 좌우측안착부(27,29)가 마련되어 있는 캠판(21)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

물류 시스템의 트레이 소터{Tray Sorter For Distribution System}

본 발명은 물류 시스템의 소터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 물품을 탑재한 상태에서 컨베이어를 따라 이송하면서 목적지에 따라 특정 지점에서 좌측 또는 우측으로 분류하기 위한 트레이 소터에 관한 것이다.

물류시스템에 있어서 무작위로 투입되는 물품을 목적지에 따라서 분류하기 위한 기본적인 구성요소로서 컨베이어와 소터가 있다. 컨베이어 장치는 피이송물을 정해진 구간 사이에 연속적으로 운반하는데 널리 사용되는 장치이다. 컨베이어 장치는 피이송물의 특성이나 사용분야에 따라 매우 다양한 형태로 제공된다. 소터는 다양한 방법으로 컨베이어를 따라 기동하는 물품을 분류하여 다른 곳으로 보내는 장치이다.

본 발명은 물류업계에서 수화물을 각각 지정된 창구로 분리 이송시키고자 하는 컨베이어에 적용되는 소터(sorter), 즉 분류기에 관한 것이다. 분류 이송된 수화물은 각 분류지점에 대기하고 있는 후속 컨베이어, 카트 또는 운반차량 등에 적재된 후 표시된 목적지로 보내진다.

컨베이어의 물품 분류방식으로는 물품을 크기나 무게에 따라 분류하는 것이 있다. 이들은 특정 물품은 통과하지만 그보다 큰 물품은 통과되지 못하도록 하는 방식을 이용하기도 하고, 소정 무게가 초과되면 밑으로 가라앉도록 하여 분류하는 방식이 있기도 하다. 또한 방향 전환이 가능한 다수의 휠을 평면에 배치하고 휠의 방향을 바꿈으로써 바코드 등으로 표지된 수화물을 목적지에 따라 분류하는 시스템이 있다. 이러한 형태의 분류장치를 휠소터 또는 테이블소터라고 하는데, 이러한 분류장치는 이동롤러와 이송되는 물품 간에 어느 정도의 마찰력이 있어야 한다. 또한 대한민국 특허등록 제10-2054864호에 개시된 바와 같이 판형상의 스위퍼로 하여금 외부신호에 따라 상기 컨베이어의 이송방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 상기 컨베이어의 이송면을 쓸면서 지나갈 수 있도록 하는 로터리 스위퍼를 이용한 스윕소터가 있기도 하다.

또한 수화물을 담을 수 있는 트레이를 레일을 따라 이송시키는 가운데 원하는 곳에서 원하는 방향으로 트레이를 기울여 수화물을 배출하는 방식의 소터도 있다. 본 발명은 이 트레이 소터의 개선에 관한 것이다.

트레이 소터는 트레이를 좌측 또는 우측으로 순간적으로 기울이는 동작을 장기간 반복하게 되는데, 종래의 트레이 소터는 이러한 반복 동작에 의해 장치의 내구성이 취약하게 된다는 문제가 있었다. 또한 기구적 구성이 복잡하고 작동시 기계적 충격이 커서 소음이 크다는 문제도 있었다.

대한민국 특허등록 제10-2054864호 대한민국 특허등록 제10-2321327호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 수화물을 담을 수 있는 트레이를 레일을 따라 이송시키는 가운데 원하는 곳에서 원하는 방향으로 트레이를 기울여 수화물을 떨어뜨리는 방식으로 배출하는 트레이 소터의 개선안을 제공하는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로는 기계적 충격을 크게 감소시킴으로써 트레이를 좌측 또는 우측으로 순간적으로 기울이는 동작을 장기간 반복하여도 장치의 마모가 적어 내구성이 향상되게 하는 것을 목적으로 한다. 또한 기구적 구성을 단순화하여 제작비용을 절감하고 부드럽게 작동함으로써 장치의 소음을 줄이는 것을 다른 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 수화물의 이송궤도를 제공하는 레일; 상기 레일에 얹힌 상태에서 상기 레일을 따라 기동하는 것으로서 열을 지여 연결되어 있는 복수 개의 이동대차; 상기 이동대차에 동력을 전달하여 기동시키는 구동부;를 포함하는 물류시스템의 트레이 소터에 있어서;

상기 이동대차는,

베이스프레임; 상기 베이스프레임의 좌우측에 설치되는 것으로서 회전축이 상기 레일에 대하여 수평방향으로 직각을 이루는 주행휠; 상기 이동대차의 좌우 유동을 제한하기 위하여 상기 베이스프레임의 좌우측에 상기 레일에 대하여 수직방향으로 직각을 이루도록 설치되는 가이드휠;

이동대차 간의 연속적인 연결을 위해 상기 이동대차의 전후방에 설치되는 링크; 상기 이동대차의 상면에 좌우측으로 기울어질 수 있도록 설치되는 것으로서 수화물을 올려놓을 수 있는 트레이; 상기 트레이를 좌측 또는 우측으로 기울이기 위한 틸팅수단을 포함하며;

상기 틸팅수단은 상기 베이스프레임의 전후방 상면에 직립 설치되는 트레이 설치대; 상기 트레이 설치대의 상단에 수평으로 설치되는 것으로서 상기 트레이의 저부 중심에 연결되며 상기 트레이의 회전중심이 되는 센터축; 상기 트레이의 저부에 연결되어 상기 트레이와 함께 상기 센터축을 중심으로 좌우측으로 회전할 수 있게 되어 있는 것으로서, 중심에는 센터안착부가 마련되어 있고, 상기 센터안착부의 좌우측에는 대칭 형태로 좌우측안착부가 마련되어 있는 캠판; 상기 센터축을 향해 탄성적으로 지지됨으로써 상기 캠판의 센터안착부 또는 좌우측안착부 중 어느 한곳에 탄성적으로 안착되는 지지베어링; 상기 지지베어링을 상기 센터축을 향해 탄성적으로 지지되도록 하는 탄성지지부; 상기 레일에 고정 설치되는 것으로서 제어부의 명령에 의해 상기 레일을 따라 기동하는 이동대차의 트레이의 양쪽 날개 중 어느 하나의 저면을 타격하여 상기 트레이를 어느 한쪽으로 기울어뜨리는 타격기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물류시스템의 트레이 소터에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 물류시스템의 개선된 형태의 트레이 소터가 제공된다. 좀 더 구체적으로는 트레이의 기울어지는 동작을 캠판을 이용하여 부드럽게 제어함으로써 기계적 충격을 크게 감소시킴으로써 장기간 사용하여도 장치의 마모가 적어 내구성이 향상된 트레이 소터가 제공된다. 또한 캠판에 의해 기구적 구성을 단순화하여 제작비용을 절감하고 부드럽게 작동되게 함으로써 장치의 소음을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 물류 시스템의 트레이 소터의 측면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 물류 시스템의 트레이 소터의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 물류 시스템의 트레이 소터의 이동대차의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 트레이 소터의 캠판의 정면도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 트레이 소터의 사용상태 정면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 이동대차의 개략적 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 다만 필요한 곳에서는 특정 도면을 부가적으로 인용하여 설명하기로 한다.

수화물(P)의 이송경로를 따라서 레일(1)이 도 1에 도시된 것처럼 설치된다. 레일(1)은 일반적으로 순환경로를 따라 설치된다. 레일(1)의 설치방식 내지 세부적인 구조는 매우 다양할 수 있으므로 그에 따라 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

복수 개의 이동대차(3)가 레일(1)에 얹힌 상태에서 상기 레일(1)을 따라 기동하는 것으로서 기차와 같이 일렬로 연결되어 있다. 이동대차(3) 간의 간격과 설치 개수 역시 다양할 수 있다. 구동부는 상기 이동대차에 동력을 전달하여 기동시킨다. 구동부의 구체적인 구성과 방식 또한 본 발명의 핵심은 아니다. 예를 들어 구동부는 자력을 이용한 것일 수 있다.

본 발명의 핵심은 이동대차(3)에 있으므로 이하에서 이동대차(3)에 대하여 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 이동대차(3)는 베이스프레임(5), 주행휠(7), 가이드휠(9), 링크(11,13), 트레이(15) 및 틸팅수단을 포함한다. 주행휠(7)은 베이스프레임(5)의 좌우측에 설치되며 4개로 구성될 수 있다. 주행휠(7)의 주행휠축(7a)은 레일(1)에 대하여 수평방향으로 직각을 이루고 있다.

이동대차(3)의 좌우 유동을 제한하기 위하여 베이스프레임(5)의 좌우측에는 레일(1)에 대하여 수직방향으로 직각을 이루도록 가이드휠(9)이 설치된다.

링크(11,13)가 이동대차(3) 간의 연속적인 연결을 위해 이동대차(3)의 전후방에 설치된다.

수화물(P)을 올려놓을 수 있는 트레이(15)가 베이스프레임(5)의 상부에 좌우측으로 기울어질 수 있도록 설치된다. 즉 트레이설치대(17)가 베이스프레임(5)의 전후방 상면에 직립 설치된다. 그리고 트레이설치대(17)의 상단에 수평으로 센터축(19)이 설치된다. 트레이(15)의 회전중심이 되는 센터축(19)이 트레이(15)의 저부 중심에 연결된다. 이에 의해 트레이(15)는 센터축(19)을 회전중심으로 좌측 또는 우측으로 기울어질 수 있다(도 6 참조). 틸팅수단은 트레이(15)를 좌측 또는 우측으로 기울인다. 틸팅수단이 작동하지 않을 경우에는 트레이(15)는 도 5에 도시된 것처럼 기울어지지 않은 상태로 특정 지점을 통과한다. 틸팅 각도는 예를 들어 30 ~ 60°가 될 수 있다.

이하에서는 틸팅수단을 설명한다.

틸팅수단은 상기 트레이(15)의 저부에 연결되어 트레이(15)와 함께 센터축(19)을 중심으로 좌우측으로 회전할 수 있게 되어 있는 캠판(21)을 포함한다. 캠판(21)의 저면이 되는 캠면(23)의 중심에는 도 4에 도시된 것처럼 센터안착부(25)가 마련되어 있고, 센터안착부(25)의 좌우측에는 좌우측안착부(27,29)가 대칭 형태로 마련되어 있다. 센터안착부(25)와 좌우측안착부(27,29)는 원호형 홈의 형태로 마련되어 있다. 이 홈은 특히 후술되는 지지베어링(35)의 직경에 대응되는 곡률을 가진다. 캠면(23)의 전체 구간은 센터안착부(25)와 좌우측안착부(27,29)로 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 캠판(21)의 정면은 " "의 형태로 되어 있다. 센터안착부(25)의 폭은 좌우측안착부(27,29)의 폭보다 작게 되어 있다.

도 6은 지지베어링(35)이 좌측안착부(27)에 안착됨으로써 캠판(21)과 트레이(15)가 되면상 좌측으로 기울어진 상태를 도시한다. 물론 소화물(P)은 좌측으로 미끄러져 떨어지게 될 것이다. 반대로 기울어진 상태는 이와 대칭관계이므로 도시를 생략했다.

캠판(21)의 상면에는 센터축(19)과의 저촉을 피하기 위한 센터축통과홈(31)이 마련되어 있다. 캠판(21)은 볼트에 의해 캠판설치대(33)에 고정된다.

지지베어링(35)이 센터축(19)을 향해 탄성적으로 지지된다. 지지베어링(35)은 캠판(21)의 센터안착부(25) 또는 좌우측안착부(27,29) 중 어느 한곳에 탄성적으로 안착되게 된다.

탄성지지부(37)는 지지베어링(35)을 센터축(19), 즉 캠면(23)을 향해 탄성적으로 지지되도록 한다.

도 3과 도 7에 도시된 바와 같이 탄성지지부(37)는 상단에 회동축(39)이 설치되는 회동암지지대(41)와, 일단이 상기 회동축(39)에 힌지 연결되어 회동축(39)을 중심으로 타단이 회동 가능하게끔 베이스프레임(5)과 센터축(19) 사이의 공간에 설치되는 회동암(43)과, 일단은 회동암(43)에 지지되고 타단은 베이스프레임(5)에 지지되는 코일스프링(45)을 포함한다. 지지베어링(35)은 회동암(43)의 선단에 회전 가능하게 설치된다. 따라서 지지베어링(35)은 코일스프링(45)에 의해 캠면(23)에 탄성적으로 지지될 수 있다.

타격기구(47)가 레일에 고정 설치된다. 타격기구(47)는 제어부의 명령에 의해 상기 레일(1)을 따라 기동하는 이동대차의 트레이(15)의 양쪽 날개 중 어느 하나의 저면을 타격하여 상기 트레이를 어느 한쪽으로 기울어뜨린다(도 6 참조).

타격기구(47)는 공압실린더가 될 수 있다. 타격기구(47)가 트레이(15)를 타격시 충격을 감쇄시키기 위하여 트레이(15)의 양쪽 날개 저부에는 틸팅휠(49,51)이 설치된다. 그리고 타격기구(47)의 타격면(47a)은 경사면으로 되어 있다(도 1,6 참조).

틸팅수단과 함께 원래의 수평상태로 회복시키기 위한 복원수단이 마련된다. 복원수단은 별도의 기구 없이 자중에 의해 자동적으로 원상복귀되도록 할 수도 있고, 스프링이 이용될 수도 있고, 레일과 트레이에 걸쳐 설치되는 복원기구가 될 수도 있다. 예를 들어, 이 복원기구는 트레이의 양측 저부에 설치되는 틸팅휠(49,51)과 레일에 설치되는 슬라이드블럭(미도시됨)을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 트레이(15)의 틸팅 정도를 제한하고 이물질이 이동대차 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 스토퍼(53)가 이동대차(3)의 좌우측에 더 설치될 수 있다. 스토퍼(53)는 플레이트 형태로 되어 있을 수 있다.

나아가 링크(11,13)의 상부에는 링크(11,13)의 상면을 커버하여 이물질이 링크(11,13)에 끼이는 것을 방지하기 위한 링크커버(55)가 더 설치될 수도 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 레일 3 : 이동대차
5 : 베이스프레임 7 : 주행휠
9 : 가이드휠 11,13 : 링크
15 : 트레이 17 : 트레이설치대
19 : 센터축 21 : 캠판
23 : 캠면 25 : 센터안착부
27 : 좌측안착부 29 : 우측안착부
31 : 센터축통과홈 33 : 캠판설치대
35 : 지지베어링 37 : 탄성지지부
39 : 회동축 41 : 회동암지지대
43 : 회동암 45 : 코일스프링
47 : 타격기구 49,51 : 틸팅휠
53 : 스토퍼 55 : 링크커버
P : 수화물

Claims (4)

1. 수화물의 이송궤도를 제공하는 레일(1); 상기 레일(1)에 얹힌 상태에서 상기 레일(1)을 따라 기동하는 것으로서 열을 지여 연결되어 있는 복수 개의 이동대차(3); 상기 이동대차(3)에 동력을 전달하여 기동시키는 구동부;를 포함하는 물류시스템의 트레이 소터에 있어서;
   상기 이동대차(3)는,
   베이스프레임(5); 상기 베이스프레임(5)의 좌우측에 설치되는 것으로서 회전축이 상기 레일(1)에 대하여 수평방향으로 직각을 이루는 주행휠(7); 상기 이동대차(3)의 좌우 유동을 제한하기 위하여 상기 베이스프레임(5)의 좌우측에 상기 레일에 대하여 수직방향으로 직각을 이루도록 설치되는 가이드휠(9);
   상기 이동대차(3) 간의 연속적인 연결을 위해 상기 이동대차의 전후방에 설치되는 링크(11,13);
   상기 이동대차(3)의 상면에 좌우측으로 기울어질 수 있도록 설치되는 것으로서 수화물(P)을 올려놓을 수 있는 트레이(15);
   상기 트레이(15)를 좌측 또는 우측으로 기울이기 위한 틸팅수단을 포함하며; 상기 틸팅수단은,
   상기 베이스프레임(5)의 전후방 상면에 직립 설치되는 트레이설치대(17); 상기 트레이설치대(17)의 상단에 수평으로 설치되는 것으로서 상기 트레이(15)의 저부 중심에 연결되며 상기 트레이(15)의 회전중심이 되는 센터축(19); 상기 트레이(15)의 저부에 연결되어 상기 트레이(15)와 함께 상기 센터축(19)을 중심으로 좌우측으로 회전할 수 있게 되어 있는 것으로서, 캠면(23)의 중심에는 센터안착부(25)가 마련되어 있고, 상기 센터안착부(25)의 좌우측에는 대칭 형태로 좌우측안착부(27,29)가 마련되어 있는 캠판(21); 상기 센터축(19)을 향해 탄성적으로 지지됨으로써 상기 캠판(21)의 센터안착부(25) 또는 좌우측안착부(27,29) 중 어느 한 곳에 탄성적으로 안착되는 지지베어링(35); 상기 지지베어링(35)을 상기 센터축(19)을 향해 탄성적으로 지지되도록 하는 탄성지지부(37);를 포함하되;
   상기 캠판(21)의 저면인 캠면(23)의 전체 구간은 상기 센터안착부(25), 좌우측안착부(27,29)로 구성되어 있으며;
   상기 센터안착부(25) 및 좌우측안착부(27,29)의 곡률은 상기 지지베어링(35)의 직경에 대응되며;
   상기 센터안착부(25)의 폭은 상기 좌우측안착부(27,29)의 폭보다 작게 되어 있고;
   상기 캠판(21)의 상면에는 상기 센터축(19)과의 저촉을 피하기 위한 센터축통과홈(31)이 마련되어 있으며;
   상기 캠판(21)의 정면은 " "의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 물류시스템의 트레이 소터.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 틸팅수단은,
   상기 레일(1)에 고정 설치되는 것으로서 상기 레일(1)을 따라 기동하는 상기 이동대차(3)의 트레이(15)의 양쪽 날개 중 어느 하나의 저면을 타격하여 상기 트레이(15)를 어느 한쪽으로 기울어뜨리는 타격기구(47)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물류시스템의 트레이 소터.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성지지부(37)는,
   상단에 회동축(39)이 설치되는 회동암지지대(41);
   일단이 상기 회동축(39)에 힌지 연결되어 상기 회동축(39)을 중심으로 타단이 회동 가능하게끔 상기 베이스프레임(5)과 센터축(19) 사이의 공간에 설치되는 회동암(43);
   및 일단은 상기 회동암(43)에 지지되고 타단은 상기 베이스프레임(5)에 지지되는 코일스프링(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는 물류시스템의 트레이 소터.
   
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