KR20010108045A - 컨베이어 장치 - Google Patents

Abstract

주 반송 방향과 직교한 방향으로도 화물을 이동시켜 화물의 자세를 임의로 변경, 보유 지지하는 것을 가능하게 하는 컨베이어 장치이다.

본 발명의 컨베이어 장치(30)는 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)을 무단형으로 복수개 연결하여 형성되고, 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)은 그 자신이 벨트 컨베이어로서의 기능을 갖고, 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)의 벨트의 구동 방향은 컨베이어 장치의 주 반송 방향과 직교하는 방향이다. 상기 컨베이어 장치(30)와 제어 지시 장치와 조합함으로써, 상기 컨베이어 장치(30)를 구성하는 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)의 일부 또는 전부가 협조 동작한다.

컨베이어ㆍ서브 유닛(1)은 벨트와, 상기 벨트의 구동 수단과, 제어 지시 장치 및 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 통신 수단과, 벨트 상의 화물의 위치 검출 수단과, 상기 각 수단으로부터의 정보를 이용하여 벨트를 정역 방향으로 구동하기 위한 제어 수단을 갖는다.

Description

컨베이어 장치{CONVEYOR DEVICE}

물류에 있어서 화물의 합류 제어, 분기 제어를 행하기 위해서는 화물을 컨베이어의 진행 방향에 직교하는 방향으로 이동시킬 필요가 있다.

즉, 예를 들어 도11과 같이 화물을 합류, 분기하는 경우를 고려하면, 우선 3개의 라인으로부터 흘러 온 화물을 합류하기 위해서는, 화물을 컨베이어의 중앙 부근으로 이동할 필요가 있으며, 다음에 그것을 2 방향으로 분기하기 위해서는 분기처의 컨베이어 위치에 맞추어 화물을 좌우로 분류할 필요가 있다.

종래의 물류 기기에서는 분기되게 하고 싶은 위치에 있어서, 화물의 진행 방향에 대해 일정한 각도로 설치된 레일에 따라서 동작하는「슈」라 불리우는 부재를 화물에 닿게 하여, 화물을 직교 방향으로 압출하도록 하여 이동시키고 있었다.

도10은 그 슈에 의한 좌우 분기 방식을 도시한 것으로, 진행 방향에 대해 일정한 각도로 설치된 다수의 레일(100) 상에 배치된 각 슈(101)는 통상 대기 위치로 후퇴하고 있는 동시에, 상당하는 화물(W)이 상당하는 분류부(102)에 가까워지면 이동하여 화물(W)을 분류부 방향으로 밀어 내어, 이에 의해 화물(W)은 분류부(102)측으로 배출된다.

이들 종래의 이송 방식에 있어서는 이하와 같은 과제가 있었다.

(1) 슈를 이용하는 분기 방법은 메카니컬한 분기 방법이므로, 레이아웃을 변경하기 위해서는 컨베이어 장치 전체의 변경이 필요해진다. 이를 위해서는 많은 노력과 시간 및 비용이 필요해진다.

(2) 슈를 이동시켜 화물에 압박하여 이동시키므로, 전후의 화물 간격을 정확하게 슈 1개만큼 비워 둘 필요가 있다.

(3) 슈의 이동은 레일에 의해 정해져 있으므로, 화물의 폭이나 자세를 고려한 동작을 하게 할 수는 없다. 경사진 상태에서 흘러 온 화물을 정렬시킬 수는 없으며, 또한 큰 화물이나 작은 화물이라도 같은 수의 슈로 압출할 수 밖에 없으므로, 큰 화물의 압출이 불안정해진다.

(4) 슈에 의한 압출의 경우, 각각의 화물 위치는 압박된 면에서 일치할 수 있게 되지만, 그렇다면 각각의 화물의 폭이 다른 경우에 중심 위치를 일치할 수 없어, 또한 슈와는 반대인 면에서도 일치할 수 없다.

(5) 슈를 압출하기 위한 레일의 각도는 메카니컬하게 고정되어 있으므로, 화물의 무게, 화물의 크기, 화물의 반송 속도 등의 조건에 의해 화물을 튀어 나가게 해 버리는 경우가 있다. 따라서, 반송 속도를 변경하기 위해서는 컨베이어 장치 자체를 변경해야만 한다.

(6) 도11에 도시한 바와 같이, 복잡한 분기 제어, 합류 제어를 고속으로 행하는 것을 지목한 경우, 사용해야만 하는 컨베이어 장치의 종류도 많아지며, 형상도 길고 커진다. 따라서, 설치 공사가 복잡해지며, 또한 많은 공간을 필요로 한다.

(7) 또한, 무엇보다도 종래의 장치에 있어서는 컨베이어 장치의 반송부 상의 화물을 임의의 위치에 적재하거나, 화물의 자세를 임의로 변경하거나 하는 것은 불가능했다.

본 발명은 컨베이어 장치에 관한 것이며, 보다 바람직하게는 물류의 반송에 있어서의 화물의 자세 및 위치 제어에 적합한 컨베이어 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 의한 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일측부를 분해하여 도시한 사시도이다.

도2는 마찬가지로 컨베이어ㆍ서브 유닛의 측단면도 및 그 A-A선에 있어서의 정단면도이다.

도3은 마찬가지로 컨베이어ㆍ서브 유닛의 구체적 사용예인 컨베이어를 도시한 사시도이다.

도4는 동일 평면도이다.

도5의 (a)는 컨베이어ㆍ서브 유닛 단독에서의 화물의 이동 형태를 도시한 평면도, (b)는 컨베이어ㆍ서브 유닛의 군을 이용한 경우에 있어서의 그룹 상태에서의 화물의 이동 형태를 도시한 평면도이다.

도6의 (a)는 마찬가지로 화물의 평행 이동 형태를 도시한 평면도, (b)는 자세를 제어하면서의 이동 형태를 도시한 평면도이다.

도7은 마찬가지로 분기시에 있어서의 형태를 도시하고, (a)는 길이가 긴 화물의 분기 형태를 도시한 평면도, (b)는 길이가 짧은 화물의 분기 형태를 도시한 평면도이다.

도8은 마찬가지로 컨베이어ㆍ서브 유닛을 양측 분기에 적용한 경우의 레이아웃을 도시한 평면도이다.

도9는 마찬가지로 컨베이어ㆍ서브 유닛을 다합류, 다분기에 적용한 경우의 레이아웃을 도시한 평면도이다.

도10은 종래의 분기 장치에 의해 양측 분기를 행하는 경우의 레이아웃을 도시한 평면도이다.

도11은 종래의 다합류, 다분기를 행하는 경우의 레이아웃을 도시한 평면도이다.

도12는 컨베이어ㆍ서브 유닛의 협조 동작의 과정을 도시한 정면도이다.

도13은 협조 동작시에 컨베이어ㆍ서브 유닛이 제어 장치로부터 지시를 취입하는 타이밍을 도시한 도면이다.

본 발명의 목적은 물류 시스템 등에 있어서의 컨베이어 장치에 있어서, 화물의 임의의 자세를 보유 지지하고, 임의의 자세로 변경하여 이동하는 것이 가능한 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 물류 시스템을 구축할 때에 사용하는 물류 기기의 종류를 줄일 수 있고, 또한 고속화를 위해 장치 자신을 크게 할 필요도 없는 유연성이 있는 물류 시스템을 실현할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해,

청구 범위 1 기재의 발명은

컨베이어 장치로써, 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와, 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치이다.

컨베이어 장치의 주 반송부를 구성하는 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각이 반송부(이 컨베이어ㆍ서브 유닛의 반송부를「부 반송부」라 함)를 갖고 있다. 즉, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 그 자신이 컨베이어로서의 기능을 가지고 있다.

각 부 반송부의 반송 방향(부 반송 방향)은 컨베이어 장치의 주 반송부의 반송 방향(주 반송 방향)과 직교하는 방향이다.

제어 지시 장치라 함은 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛의 동작이나 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛에 의해 구성되는 컨베이어 장치의 동작을 지시하기 위한 제어 수단이며, 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛의 외부에 존재하는 호스트 컴퓨터 등의 제어 장치이다.

컨베이어ㆍ서브 유닛과 제어 지시 장치와의 통신 수단은 유선 또는 무선이라도 좋다.

제어 지시 장치로부터의 지시에 의거한, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 부 반송부를 구성함으로써, 컨베이어 장치는 주 반송부 상의 화물을 주 반송부의 진행 방향과 직교하는 방향으로 이동하거나, 화물의 자세를 변화시키거나 하는 것이 가능해진다.

청구 범위 2 기재의 발명은

컨베이어 장치로써, 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와, 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단을 갖고,

상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 적어도 하나가 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치이다.

각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단(이하, 이 통신 수단을「서브 유닛 상호간 통신 수단」이라 함)을 갖고 있으므로, 각 컨베이어ㆍ유닛은 다른 컨베이어ㆍ유닛으로부터의 정보에 의거하여 동작하는 것이 가능해진다. 이로써, 제어 지시 장치로부터의 지시에 의거한 각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 부 반송부를 구동하여, 주 반송부 상의 화물을 주 반송부의 진행 방향과 직교하는 방향으로 이동하거나, 화물의 자세를 변화시키거나 하는 것이 가능해진다.

제어 지시 장치와의 통신 수단과 서브 유닛 상호간 통신 수단은 반드시 개별 수단일 필요는 없으며, 동일 수단을 함께 이용해도 좋다.

청구 범위 3 기재의 발명은

상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일부 또는 전부가 자신의 부 반송부 상의 화물 위치를 검출하는 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 청구 범위 1 또는 청구 범위 2 기재의 컨베이어 장치이다.

각 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일부 또는 전부가 화물 위치의 검출 수단을 갖고 있으므로, 이 화물 위치 정보를 화물의 이동 및 자세 변화의 정보로서 이용할 수 있다.

청구 범위 4 기재의 발명은

상기 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일부 또는 전부가 상기 부 반송부 구동 수단의 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 청구 범위 1 내지 청구 범위 3 중 어느 한 항에 기재된 컨베이어 장치이다.

컨베이어ㆍ서브 유닛은 외부에 있는 상기 제어 장치와는 다른 제어 수단을 내부에 가짐으로써, 지능적인 동작이 가능해진다.

청구 범위 5 기재의 발명은

상기 컨베이어ㆍ서브 유닛이 무단형으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 청구 범위 1 내지 청구 범위 4 중 어느 한 항에 기재된 컨베이어 장치이다.

주 반송부가 무단형이 된 컨베이어 장치이다.

청구 범위 6 기재의 발명은

제어 지시 장치와 청구 범위 1 내지 청구 범위 5 중 어느 한 컨베이어 장치로 구성되고, 상기 주 반송부를 구성하는 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 복수개에 걸쳐서 화물이 적재된 때, 상기 화물이 적재되어 있는 부분의 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛이 협조 동작을 하도록 동작되는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ시스템이다.

이 컨베이어ㆍ시스템의 특징은 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 걸쳐서 화물이 적재된 때, 화물이 적재되어 있는 컨베이어ㆍ서브 유닛이 협조 동작을 하도록 동작되는 점에 있다. 화물이 적재되어 있는 부분의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 부 반송부를 상기 화물의 목적의 위치ㆍ자세의 실현에 필요한 양만큼 협조하게 하여 적절하게 이동시킴으로써, 화물을 주 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동하고, 또는 화물의 자세를 변화시킬 수 있다.

청구 범위 7 기재의 발명은

제어 지시 장치와 컨베이어 장치로 이루어지는 컨베이어ㆍ시스템으로써,

상기 컨베이어 장치는 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단과, 자신의 부 반송부 상의 화물 위치를 검출하는 검출 수단과, 상기 부 반송부 구동 수단의 제어 수단을 갖고,

상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 적어도 하나가 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향이며,

상기 주 반송부 상에 화물이 적재된 때, 상기 화물이 적재되어 있는 부분의 컨베이어ㆍ서브 유닛이, 각각

(1) 상기 검출 수단에 의해 자신의 부 반송부 상의 화물 위치를 확인하고,

(2) 상기 제어 수단에 의해, 상기 제어 지시 장치로부터의 지시에 의해 부여된 실현해야 할 화물 위치와 현재의 화물 위치의 관계로부터 자신의 부 반송부의 필요 이동량을 산출하고,

(3) 상기 부 반송부 구동 수단에 의해 상기 필요 이동량만큼 자신의 부 반송부를 이동하도록 협조 동작하는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ시스템이다.

주 반송부를 구성하는 컨베이어ㆍ서브 유닛 중, 화물이 적재되어 있는 부분의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 하나의 그룹을 형성하고, 제어 지시 장치로부터의 지시를 받아 자신의 위에 적재되어 있는 화물의 위치 정보를 취득하고, 상기 그룹을 구성하는 컨베이어ㆍ서브 유닛끼리가 서로 화물의 위치 정보를 교환하여, 이러한 정보를 기초로 자신의 부 반송부에 대해 상기 제어 지시 장치로부터의 지시의 구현에 필요한 이동량을 계산하여, 자신의 부 반송부를 상기 필요량 구동한다. 이로써, 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 걸쳐 화물이 적재된 때, 제어 지시 장치로부터의 지시에 의거한 각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 각각의 부 반송부를 구동하여 주 반송부 상의 화물을 주 반송부의 진행 방향과 직교하는 방향으로 이동하거나, 화물의 자세를 임의로 변화시키거나 하는 것이 가능해진다.

청구 범위 8 기재의 발명은

반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

(1) 반송부 구동 수단,

(2) 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단,

(3) 제어 지시 장치와의 통신 수단,

(4) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛이다.

청구 범위 9 기재의 발명은

반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

(1) 반송부 구동 수단,

(2) 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단,

(3) 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단,

(4) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛이다.

청구 범위 10 기재의 발명은

반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

(1) 반송부 구동 수단,

(2) 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단,

(3) 제어 지시 장치와의 통신 수단,

(4) 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단,

(5) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛이다.

청구 범위 8 내지 10 기재의 발명은 컨베이어ㆍ서브 유닛이다. 청구 범위 1 내지 7 기재의 컨베이어 장치 또는 컨베이어ㆍ시스템을 구성할 때에는 복수개 연결되어 컨베이어 장치의 주 반송부를 구성하고, 각각의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 반송부가 컨베이어 장치의 부 반송부가 된다. 또한, 그 이외의 형태에서 복수개 조합하여 이용하는 것도 가능하다.

우선, 본 발명에 있어서의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 실시예에 대해 서술한다.

도1, 도2에 있어서의 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)은 한 쌍의 사이드 프레임(2)과, 각 사이드 프레임(2)의 양단부에 일체화된 단부 프레임(3)에 의해 세트된 가늘고 긴 직사각 형상의 케이싱(4) 내에 이하의 기구를 배치한 것이다.

즉, 켄베이어, 서브 유닛(1)은 사이드 프레임(2)의 길이 방향 양단부에 볼트(B)를 거쳐서 회전 가능하게 저어널된 구동 롤러(5) 및 종동 롤러(6)와, 양 롤러(5, 6) 사이에 무단형으로 현가된 벨트(7)(부 반송부)와, 양 롤러(5, 6) 사이에 있어서, 사이드 프레임(2)의 상부에 볼트(B)를 거쳐서 고정된 가이드 플레이트(8)와, 사이드 프레임(2)의 하부측에 마찬가지로 볼트(B)를 거쳐서 회전 가능하게 저어널된 한 쌍의 텐션 롤러(9) 및 복수의 가이드 롤러(10)를 구비하고, 이들에 의해 벨트(7)를 이동 가능하게 지지하고 있다.

상기 구동 롤러(5)는, 도2에 도시한 바와 같이 사이드 프레임(3) 내측에 고정된 벨트(7)의 구동 수단인 서보 모터(11)에 타이밍 풀리(12, 14) 및 타이밍 벨트(15)를 거쳐서 연결되어 있다.

이와 같이, 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)은 그 자신이 컨베이어의 기능을 가지고 있다.

또한, 양단부 프레임(3)의 각각 외단부면에는 외부의 이동 기구, 예를 들어 체인 컨베이어 등에 연결되는 연결부(16)가 돌출 설치되고, 또한 양단부 프레임(3)의 상부에는 각각 초음파 거리 센서(17)가 대향하여 설치되어 있다.

양 센서(17)는 벨트(7) 상에 오른 피검출물, 즉 화물이 양단부(3)로부터 보아 벨트(7)의 어느 위치에 있으며, 그 폭이 어느 정도 인지의 여부를 검출하는 검출 수단으로써, 각각의 간섭을 방지하기 위해, 각각의 파장 및 위상을 어긋나게 하여 송수파한다. 또, 도면에서는 양단부 돌출된 위치에 배치되어 있으나, 실제로는 돌출되는 일 없이 배치 가능한 것은 물론이다. 또한, 초음파 센서에 대신에 다수의 광전관을 각 프레임(3)에 매설해 두고, 통과시의 온 오프에 의해 그 위치를 검출하는 방식을 이용하는 것도 가능하다.

벨트(7)의 구동 수단인 서보 모터(11)는 마찬가지로 도2에 도시한 바와 같이, 그 근방에 배치된 제어 수단(18)에 의해 정역전 제어된다.

제어 수단(18)은 마이크로 컴퓨터, 즉 CPU, ROM, RAM 등으로 구성된다. 그리고, 상기 제어 수단(18) 내부에는 소프트 웨어에 의해 양 센서(17)로부터의 검출 신호에 의해 화물의 유무 및 화물이 있었던 경우에 있어서의 케이싱(4) 상에서의 화물의 위치 및 폭을 판정하는 판정 수단과, 상기 물류 시스템을 관리하는 도시하지 않은 외부의 제어 수단으로부터의 지시 및 근접하는 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)으로부터의 정보를 도시하지 않은 서브 유닛 상호간 통신 수단을 거쳐서 받고, 상기 정보와 상기 판정 수단의 판정 결과로부터 현 위치에 있는 화물을 케이싱(1)의 길이 방향의 어느 위치로부터 어느 위치로 이동하는지의 여부를 연산하는 연산 수단이 실현되어 있으며, 그 연산 결과를 기초로 상기 서보 모터(11)를 정역전 구동하고, 이로써 화물은 검출된 위치에 대해 주 반송 방향을 향해 우측 또는 좌측으로 소요 거리 이동된다. 또한, 상기 제어 수단(18)은 통신 수단을 거쳐서 자신이 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)의 벨트(7) 상의 화물의 위치 정보 등을 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛(1) 및 제어 지시 위치로 전달한다. 또, 이 컨베이어ㆍ서브 유닛(1)은 협조 동작을 하는 것이 가능하지만, 그 태양에 대해서는 후술한다. 이 제어 수단(18)의 기능의 일부 또는 전부는 제어 지시 장치에 의해 행해도 좋다.

또, 제어 수단(18) 및 서보 모터(15)에 대한 전기 공급 방식으로서는, 예를 들어 팬터 그래프 방식과 같이, 그 단부에 전기 공급용의 접속자를 미끄럼 접촉하면서 전기 공급을 행할 수 있다.

제어 지시 장치와의 통신 수단은 호스트 컴퓨터 등으로부터의 화물 제어에 관한 지령을 받기 위해 구비되어 있는 것이지만, 이를 위해서는 적외선 통식 방식 등의 무선 방식을 채용할 수 있고, 또한 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 통신 수단(서브 유닛 상호간 통신 수단)은 시리얼 통신 등으로 고속으로 행할 수 있다.

다음에, 컨베이어ㆍ서브 유닛을 연결하여 컨베이어 장치를 구성하는 실시예를 나타낸다. 도3, 도4에 컨베이어 장치(30)의 실시예를 도시한다.

도3에 있어서 다수의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 길이 방향 양단부는 체인(20)에 연결된 상태에서 횡렬하고, 무단형으로 연결되어 컨베이어 장치(30)의 주 반송부를구성하고 있다. 체인(20)의 양단부는 스플로킷에 맞물린 상태에서 무단형으로 이동하고, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛을 이송한다. 스플로킷의 축은 도시하지 않은 지지대에 의해 지지되어 있다. 도시하지 않은 주 반송부 구동 수단인 서보 모터는 상기 스플로킷을 회전시킴으로써, 컨베이어ㆍ서브 유닛에 의해 구성되는 주 반송부를 회전시킨다. 이로써, 컨베이어 장치(30)는 주 반송부 상의 화물(W)을 주 반송 방향으로 이동시킨다.

각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 그 자신이 벨트 컨베이어로서의 기능을 갖고 있으며, 즉 무단형의 벨트(부 반송부) 및 상기 벨트의 구동 수단인 서보 모터(15)(부 반송부 구동 수단)를 갖고 있다. 부 반송부인 벨트의 구동 방향은 컨베이어 장치(30)에 의한 화물의 주 반송 방향과는 직교하는 방향이며, 정역 방향으로 회전 가능하다.

이로써, 컨베이어 장치(30) 상을 이송하게 되는 화물(W)은 그 주 반송 방향뿐만 아니라, 이와 직교하는 방향, 즉 각 컨베이어ㆍ서브 유닛의 길이 방향(부 반송부의 반송 방향)에 따라서 이동하는 것이 가능해지고 있다(도4).

이 컨베이어 장치(30)를 컴퓨터 등의 제어 지시 장치에 접속함으로써, 상기 제어 지시 장치로부터의 지시를 받아 화물을 주 반송 방향과 직교하는 임의의 위치로 이동하고, 또한 화물의 자세를 임의로 변경할 수 있는 컨베이어ㆍ시스템이 실현 가능해진다.

이 때, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각이 제어 지시 장치와 통신 수단을 거쳐서 통신해도 좋으며, 서브 유닛 상호간 통신 수단에 의해 인접하는 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과 통신 가능하게 접속되어 있는 경우에는 적어도 하나의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 상기 제어 지시 장치와 통신하고, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛에 정보를 전달할 수도 있다.

또한, 상기 제어 지시 장치는 각 컨베이어ㆍ서브 유닛에 대해 각각의 이동량을 직접 지시해도 좋으며, 또한 화물 이동의 목적 위치를 지시해도 좋다. 후자의 경우에는 개개의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 벨트 이동량에 대해서는 각각의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 자신의 제어 수단을 이용하여 연산하게 된다.

다음에, 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 의해 컨베이어 장치(30)가 구성되고, 제어 지시 장치로부터의 지시에 의거한 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 협조 동작을 하는 컨베이어 시스템의 예에 대해 설명한다.

도5의 (a)에 도시한 바와 같이, 컨베이어ㆍ서브 유닛 단일 부재로서는 이에 제어 지시 장치와의 통신 수단을 통해 컨베이어 장치(30)의 주 반송 방향으로 화물이 향할 때, 진행 방향을 향해「우측으로 치우치게 함」,「좌측으로 치우치게 함」,「중앙에 둠」등의 경우에 화물의 목적 위치의 지시를 받으면, 화물(W)의 위치를 검출 수단에 의해 계측하고, 벨트(부 반송부)를 필요량 구동하여 화물을 목적 위치로 이동할 수 있다. 이 때, 우측, 좌측, 중앙의 의미도 "화물(W)의 중앙을 우측으로", "화물(W)의 좌단부를 우측으로", 등 세밀하게 지정하는 제어도 당연히 가능하다.

즉, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 자신의 부 반송부 상에 적재되어 있는 화물에 대해, 주 반송부 진행 방향을 향해 본 경우의 좌측 단부 위치(P2), 우측 단부위치(P1)를 그 검출 수단에 의해 확인할 수 있다. 또한, 자신의 컨베이어 길이(L)는 기계 변수로서 미리 부여되어 있다. 그리고, 제어 지시 장치로부터, 도달 시간(T), 목표 위치(P) 및 목표 위치를 화물의 어느 부분(좌측 단부, 중앙, 우측 단부 등)에 맞추는지의 여부가 지시된다. 그리고, 목표 위치로의 동작 시간(V)을 계산한다. 예를 들어, 화물의 좌측 단부를 목표 위치(P)에 시간(T)으로 이동시키는 경우에는 이동 거리는 P - P2이며, V = (P - P2)/T로 벨트를 이동시킨다.

통상, 화물은 도5의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 걸친 상태에서, 컨베이어 장치(30) 상을 이동하여 가지만, 각각의 컨베이어ㆍ서브 유닛은 그 검출 수단을 이용하여 자신의 벨트 상의 화물의 상태를 검출하고, 자신 위에 화물이 있는지, 없는지의 여부를 판단한다. 그리고, 자신 위에 화물이 적재되어 있는 컨베이어ㆍ서브 유닛은 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과 서브 유닛 상호간 통신 수단을 거쳐서 서로 통신하고, 자신의 화물(W)로의 관여 방법이 화물의 "선두인지", 중간인지", "종단부인지"의 여부를 판단한다. 그리고 선두와 중간과 종단부에서 컨베이어ㆍ서브 유닛의 그룹을 형성한다.

상기 그룹을 구성하고 있는 컨베이어ㆍ서브 유닛은 물류 시스템 전체를 제어하는 호스트 컴퓨터 등인 제어 지시 장치와의 통신 수단을 이용하여 지시된 화물(W)의 위치ㆍ자세를 실현하기 위해, 서브 유닛 상호간 통신 수단을 이용하여 서로 통신하여 협조 동작을 행하여 목적의 위치를 실현한다.

제어 지시 장치는 각 컨베이어ㆍ서브 유닛과 통신함으로써, 그 시점의 화물(W)의 주 반송부 상에 있어서의 위치ㆍ자세를 파악할 수 있다.

또한, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 상기 검출 수단에 의해 화물의 폭이나 길이도 측정할 수 있으므로, 이 측정 결과에 의거한 상기 그룹에 속하는 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과 협조하여, 예를 들어 도6의 (a)에 도시한 바와 같이 화물(W)이 경사져 있는 경우에, 그 경사 자세를 보유 지지하면서 평행 이동시킬 수도 있고, (b)에 도시한 바와 같이 자세를 컨베이어ㆍ서브 유닛에 직교하여 수정하면서 이동시킬 수도 있다.

이 때, 화물을 간단히 주 반송부의 진행 방향의 우측 방향으로 Q만큼 이동하는 경우에는 그룹을 형성한 각 컨베이어ㆍ서브 유닛의 제어 장치는 각각 Q만큼 우측으로 벨트를 구동한다.

화물의 자세를 변경하는 경우에는 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 벨트의 이동량을 적절하게 조정한다. 예를 들어, 도6의 (b)와 같이 화물을 컨베이어 장치(30)의 상부로부터 보아 시계 방향으로 회전시키면서, 전체적으로는 좌측으로 이동시키고 싶은 경우에는 화물의 선두 부분을 적재하고 있는 컨베이어ㆍ서브 유닛일수록 좌측으로의 이동량을 적게 하는 것이 된다.

도6의 (b)의 경우의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 협조 동작 방법을 구체적으로 설명한다. 이 때, 화물의 자세(진행 방향에 대한 기울기의 각도)를 θ라 한다. 또한 상기 협조 동작에 앞서, 제어 지시 장치는 컨베이어 장치의 주 반송부 상에 목적으로 하는 화물이 적재되면, 일정 시간, 상기 화물의 이동 목표 위치를 각 컨베이어ㆍ서브 유닛에 대해 송신한다. 이것은 각 컨베이어ㆍ서브 유닛을 동시에 수신가능하게 할 필요는 없으며, 후술하는 바와 같이 각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 자신의부 반송부 상에 화물이 적재되어 있는 것을 확인한 시점에서 판독할 수 있으면 된다. 또한, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛의 동작은 각각의 제어 수단(18)(마이크로 컴퓨터)에 내장된 소프트 웨어에 의해 실현된다.

① 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 검출 장치에 의해 항상 자신의 부 반송부 상을 감시하고 있다. 그리고, 화물이 위에 적재된 것을 확인한 시점에서, 제어 지시 장치와의 통신 수단에 의해 제어 지시 장치의 지시를 취입한다.

제어 지시 장치로부터의 지시의 취입 방법의 예를 도12를 이용하여 도시한다. 도12의 (i)와 같이, 상류의 컨베이어 장치(30A)로부터 컨베이어 장치(30B)로 화물이 흘러 오는 경우를 상정한다. 이 후, 컨베이어 장치(30B)에 착안한다. 화물이 컨베이어 장치(30B)의 주 반송부로 흘러 옴에 따라서, 컨베이어ㆍ서브 유닛인 a, b, c, d의 부 반송부 상에 차례로 화물이 적재되게 되므로, 상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 차례로 자신의 부 반송부 상에 화물이 적재된 것 및 그 위치를 확인하여 제어 지시 장치로부터 화물의 목표 위치 등의 지시를 취입한다[도12의 (ii) 내지 (iv)].

이 때, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛이 제어 지시 장치로부터의 지시를 취입하는 타이밍의 예를 도13에 도시한다. 도13의 t1[도12의 (ii)에 대응함]에 있어서 컨베이어ㆍ서브 유닛인 a가 자신의 부 반송부 상에 화물이 있는 것을 확인(도13에 있어서, a가 오프로부터 온으로 변화)하여, 그 시점에서 제어 지시 장치로부터의 지시를 통신 수단을 거쳐서 취득한다. 마찬가지로, t2[도12의 (iii)]에 있어서 b, t3에 있어서 c, t4[도12의 (iv)]에 있어서 d가 각각 자신의 부 반송부 상에 화물이적재된 것을 확인하여 제어 지시 장치로부터의 지시를 취입한다.

② 자신의 부 반송부 상에 화물이 적재되어 있는 것을 확인한 컨베이어ㆍ서브 유닛(a, b, c, d)은 서브 유닛 상호간 통신을 이용하여, 전후의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 화물의 유무 확인을 행한다.

도12의 예에서는 도12의 (iv)에 있어서, a의 컨베이어ㆍ서브 유닛은 x(전방) 및 b(후방)의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 대해 화물의 유무 확인을 행한다. 마찬가지로, b는 a와 c로, c는 b와 d로, d는 c와 y로 확인을 행한다.

③ 각각의 컨베이어ㆍ서브 유닛은

전방의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 화물이 없으면, 자신이 선두 유닛인 것을 확인한다.

후방의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 화물이 없으면, 자신이 후단부 유닛인 것을 확인한다.

전후방의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 화물이 없으면, 자신이 단독 유닛인 것을 확인한다.

전후방의 컨베이어 화물이 있으면, 자신이 중간 컨베이어인 것을 확인한다. 또한 서브 유닛 상호간 통신에 의해 자신이 선두 유닛으로부터 n 번째(선두 유닛을 1이라 함)의 서브 유닛인 것을 확인한다.

도12의 예에서는 a의 컨베이어ㆍ서브 유닛은 자신이 선두임을 확인하고, b는 2 번째, c는 3 번째, d는 4 번째(후단부)인 것을 확인한다.

④ 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 제어 지시 장치로부터 받은 화물의 자세(θ),제어 위치 지정(좌측 단부, 중앙, 우측 단부) 및 화물의 목표 위치(P)의 지시를 실현하기 위해 자신의 필요 이동량(P0)을 계산한다.

도6의 (b)의 경우에 있어서, 화물의 좌측 단부를 기준으로 하여 선두의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 화물의 좌측 단부 위치와 목표 위치(P)의 차에 의해 계산된 이동량이 p인 때, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛에 있어서의 이동량은 P0 = p ＋ (n × D)tanθ로 얻을 수 있다. 이 때, D는 미리 부여되어 있는 컨베이어ㆍ서브 유닛끼리의 간격이다. 이들의 계산은 특정한 컨베이어ㆍ서브 유닛, 혹은 제어 지시 장치가 행해진 후, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛에 서브 유닛 상호간 통신 수단으로 전달해도 좋다.

⑤ 그리고, 선두 유닛에 의해 동작 개시가 통지되면, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 자신의 부 반송부를 필요량 이동하는 동작을 개시한다.

도7은 이상과 같은 협조 동작에 의해 실현 가능한 예로서, 컨베이어 장치(30)가 기울어지게 분기된 분류부(21)의 위치에 도달한 상태를 도시한 것이다. 도7의 (a)는 분류부(21)의 폭에 대해 길이가 긴 화물(W)을 분기하는 경우이며, 이 경우에는 분류부(21)에 상당하는 화물이 가까워짐에 따라 그 각도를 분류부(21)의 각도에 근접시켜, 최종적으로 분류부(21)에 평행하게 위치 수정한 상태에서 분류부(21)로 건네 준다. 또한 (b)는 길이가 짧은 화물(W)이 도달한 상태를 도시하고, 이 경우에는 그 자세를 유지한 채 분류부(21) 측으로 이동시킬 수도 있다.

도8은 이상의 컨베이어 장치(30)의 좌우에 복수의 분류부(21)가 배치된 경우의 분기 처리를 도시한 것으로, 이 경우에는 좌우 모두 분기 처리를 행하여 종래(도10 참조)의 2 라인 방식에 비교하여 1 라인이 양호하므로, 기구의 간소화를 도모할 수 있다.

또한 도9는 다합류 다분기에 이상의 컨베이어 장치(30)를 적용한 경우를 도시하고, 3 라인의 컨베이어(22)를 통해 반송된 화물(W)은 컨베이어 장치(30)를 통해 2 라인의 컨베이어(22) 측으로 분기되게 되어 종래(도11 참조)에 비교하여 동일 작업을 달성하기 위해 합류 장치, 분기 장치를 접속하고 있었던 레이아웃 배치에 비교하여 기구를 간소화할 수 있고, 라인도 짧아 양호해진다. 또한, 기계 부분을 변경하는 일 없이 소프트 웨어에 의한 조정과 변경이 가능하다.

이상의 실시예는 각 컨베이어ㆍ서브 유닛 상에 검출 수단 및 제어 수단이 있는 경우이지만, 반드시 이들이 컨베이어ㆍ서브 유닛 상에 있을 필요는 없다. 예를 들어 외부의 센서에 의해 컨베이어ㆍ서브 유닛의 반송부 상의 화물 위치를 검출하는 경우에는 컨베이어ㆍ서브 유닛 상에 검출 수단이 존재할 필요는 없다. 또한, 협조 동작에 관한 연산을 제어 지시 장치 등의 컴퓨터로 행하는 경우에는 컨베이어ㆍ서브 유닛 상에 제어 수단이 있을 필요는 없다. 이들의 경우에는 화물 위치 정보 혹은 연산 결과 등의 정보는 통신 수단을 이용하여 각 컨베이어ㆍ서브 유닛에 송신된다. 이에 의해 전술한 실시예와 실질적으로 같은 방법으로, 마찬가지인 동작을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 컨베이어 장치를 본 발명의 컨베이어ㆍ서브 유닛에 의해 구성할 때, 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 전부 같은 종류의 것을 사용할 필요는 없다. 즉, 예를 들어 일부의 컨베이어ㆍ서브 유닛만이 제어 수단을 갖고, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛은 제어 수단을 갖지 않도록 컨베이어 장치를 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제어 수단을 갖지 않은 컨베이어ㆍ서브 유닛은 제어 수단을 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛 혹은 제어 지시 장치에 의한 연산 결과를 통신에 의해 취득한다. 이로써, 복수의 컨베이어ㆍ서브 유닛의 협조 동작이 가능해진다.

또한, 컨베이어ㆍ서브 유닛의 다른 실시예로서, 컨베이어ㆍ서브 유닛을 병렬로 평면형으로 늘어 세우고, 화물의 자세 제어와 컨베이어ㆍ서브 유닛의 반송부의 반송 방향으로의 이동을 행할 수도 있다. 이 장치의 경우에는 컨베이어ㆍ서브 유닛의 반송부의 반송 방향으로 밖에 화물은 이동하지 않으나, 이에 의해 적재된 화물의 자세나 위치를 변경할 수 있다.

예를 들어 로봇 등에 의해 화물을 집어드는 경우, 대상의 물체의 자세나 위치가 명확하게 나뉘어져 있지 않은 경우에는 로봇이 이를 확인하기 위해 시각에 상당하는 센서를 구비하는 것이 필요해지지만, 본 발명의 컨베이어 상에 적재되어 물체의 자세를 조정하면, 로봇 자신이 센서를 구비할 필요가 없어 시스템 구성을 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 컨베이어ㆍ서브 유닛은 반송 기구의 종단부에 한 쌍의 컨베이어ㆍ서브 유닛을 수직으로 대면시키고, 협지용의 기구를 이용하여 종단부에 도래한 화물을 협입하여 수직 방향으로 화물을 밀어 올리는 등의 사용 형태에서도 사용할 수 있다.

이상의 설명에 의해 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면 물류 시스템 등에있어서, 화물의 주 반송 방향과 직교하여 화물을 임의의 위치로 이동시킬 수 있고, 또한 임의의 자세로의 보유 지지, 혹은 변경할 수도 있다. 즉, 컨베이어 상의 화물을 임의로 움직이게 하여 고속으로 합류ㆍ분기 그 밖의 이동을 행할 수 있다. 또한, 다른 기계 등으로 이용하기 위해, 화물의 자세 제어를 이루어 그 위치ㆍ자세를 조정할 수도 있다.

또한, 물류 시스템을 구축할 때, 사용하는 물류 기기의 종류를 줄일 수 있어 고속화에 의한 장치 자신의 크기를 크게 할 필요도 없다.

또한, 시스템의 구성을 변경할 때에도 유연하면서 또한 용이하게 대응하는 것이 가능하고, 또한 비용 저감을 실현할 수 있다.

Claims (10)

1. 컨베이어 장치로써, 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와, 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

   상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

   상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
2. 컨베이어 장치로써, 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와, 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

   상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단을 갖고,

   상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 적어도 하나가 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

   상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일부 또는 전부가자신의 부 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛의 일부 또는 전부가 상기 부 반송부 구동 수단인 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛이 무단형으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
6. 제어 지시 장치와, 청구 범위 1 내지 청구 범위 5 중 어느 한 컨베이어 장치로 구성되고, 상기 주 반송부를 구성하는 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 복수개에 걸쳐 화물이 적재된 때, 상기 화물이 적재되어 있는 부분의 상기 컨베이어ㆍ서브 유닛이 협조 동작을 하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ시스템.
7. 제어 지시 장치와 컨베이어 장치로 이루어지는 컨베이어ㆍ시스템으로써,

   상기 컨베이어 장치는 복수개의 컨베이어ㆍ서브 유닛이 연결되어 형성되는 주 반송부와, 상기 주 반송부 구동 수단을 갖고,

   상기 각 컨베이어ㆍ서브 유닛은 각각 부 반송부와, 상기 부 반송부를 정역으로 구동하기 위한 부 반송부 구동 수단과, 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간통신 수단과, 자신의 부 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단과, 상기 부 반송부 구동 수단의 제어 수단을 갖고,

   상기 컨베이어ㆍ서브 유닛 중 적어도 하나가 제어 지시 장치와의 통신 수단을 갖고,

   상기 각 부 반송부의 반송 방향이 상기 주 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향이며,

   상기 주 반송부 상에 화물이 적재된 때, 상기 화물이 적재되어 있는 부분의 컨베이어ㆍ서브 유닛이, 각각

   (1) 상기 검출 수단에 의해 자신의 부 반송부 상의 화물 위치를 확인하고,

   (2) 상기 제어 수단에 의해, 상기 제어 지시 장치로부터의 지시에 의해 부여된 실현해야 할 화물 위치와 현재의 화물 위치와의 관계로부터 자신의 부 반송부의 필요 이동량을 산출하고,

   (3) 상기 부 반송부 구동 수단에 의해 상기 필요 이동량만큼 자신의 부 반송부를 이동하도록 협조 동작하는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ시스템.
8. 반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

   (1) 반송부 구동 수단,

   (2) 반송부 상의 화물의 위치를 검출하는 검출 수단,

   (3) 제어 지시 장치와의 통신 수단,

   (4) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛.
9. 반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

   (1) 반송부 구동 수단,

   (2) 반송부 상의 화물 위치를 검출하는 검출 수단,

   (3) 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단,

   (4) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛.
10. 반송부를 갖는 컨베이어ㆍ서브 유닛으로써,

    (1) 반송부 구동 수단,

    (2) 반송부 상의 화물 위치를 검출하는 검출 수단,

    (3) 제어 지시 장치와의 통신 수단,

    (4) 다른 컨베이어ㆍ서브 유닛과의 상호간 통신 수단,

    (5) 상기 반송부 구동 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어ㆍ서브 유닛.