KR20130048586A

KR20130048586A - 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치

Info

Publication number: KR20130048586A
Application number: KR1020110113512A
Authority: KR
Inventors: 장희상
Original assignee: 장희상
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-10
Also published as: KR101270844B1

Abstract

본 발명은 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치에 관한 것으로, 인식가능한 고유 ID가 할당된 라벨을 우편물에 부착하는 우편물 선적대, 상기 고유 ID를 인식하고 산술ㆍ연산ㆍ저장 기능을 갖는 마이크로프로세서인 제어부, 무한궤도 형태로 배열된 벨트컨베이어, 벨트컨베이어를 타고 이동되면서 상기 라벨이 부착된 우편물을 반송하는 우편물 트레이, 벨트컨베이어의 궤도 외측에 배치되고 우편물이 지역별로 분류 집하되게 유도하는 낙하물수납대, 우편물 선적대에 설치되고 우편물 트레이의 통과 갯수를 검출하여 상기 제어부로 송신하는 광학식 엔코더 혹은 광센서로 이루어진 센서부, 상기 낙하물수납대 상에서 분류될 지점별로 각각 설치되고 상기 센서부의 검출값에 따라 제어부의 제어신호에 의해 상기 우편물 트레이를 타격하여 기울이도록 구비된 작동실린더를 포함하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치로서, 상기 벨트컨베이어는 세워 설치된 평벨트이고; 상기 우편물 트레이는 상기 벨트컨베이어의 상단 에지부에 길이 방향으로 일정 간격을 두고 고정되며; 상기 벨트컨베이어의 상하폭중 임의의 위치에는 벨트컨베이어의 길이방향으로 수평하면서 상기 우편물 트레이와 대응되는 갯수의 투과공이 형성되되, 상기 투과공은 상기 센서부가 검출하는 부분으로서 상기 우편물 트레이의 길이 중심과 수직한 선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 우편물 분류자동화시스템 구축시 초기 설비비를 낮추고, 작은 공간에서도 효율적인 분류시스템을 구축할 수 있으며, 정확한 위치제어가 가능하여 우편물 분류 불량율을 낮출 수 있어 처리효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Description

우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치{POST OR PACKAGE POSITION DETECTING AND CONTROL BELT DEVICE FOR POST OR PACKAGE AUTOMATICALLY DISTRIBUTION SYSTEM}

본 발명은 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우편물 또는 소화물을 자동으로 분류하는 분류자동화시스템에서 우편물 또는 소화물 분류시 분류위치를 정확하게 제어함으로써 분류 효율을 높이고 공간활용을 극대화시킬 수 있도록 개선된 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 국내에서 처리되는 우편물의 양은 년간 50억 통을 훨씬 넘어서고 있다.

이와 같이 많은 양의 우편물 처리는 국내 뿐만 아니라, 세계 각국에서도 유사한 추세에 있다.

때문에, 국내를 비롯한 세계 각국에서는 효과적인 우편물의 분류 방법을 개발하기 위한 많은 연구들을 수행하고 있다.

전통적인 방식으로 이렇게 많은 양의 우편물을 분류하는 것은 사실상 한계에 직면해 있기 때문에 특히, 우편집중국과 같은 곳에서는 분류자동화시스템을 도입하고 있다.

우편물 분류자동화시스템은 각 우편물마다 부여된 바코드를 인식하여 배송지 별로 기계적 수단을 통해 자동 분류하는 시스템을 말하며, 이를 통해 많은 인력과 시간 낭비를 막을 수 있고 일간 처리량도 커버하게 되었다.

이와 관련하여 국내에서는 공개특허 제2004-0016075호, 등록특허 제0408741호, 등록특허 제0832533호 등이 개시된 바 있다.

그런데, 이들 개시 기술들은 모두 다 우편물의 분류 자동화를 위한 센서기술, 이를 테면 바코드 인식기술, RFID를 통한 인식기술, 스마트 테이블을 이용한 무선인식 기술 등과 같이, 우편물 분류를 위한 인식시 오류를 최소화하기 위한 시스템적 구현에만 촛점이 맞추어져 있어 사실상 분류시스템을 구성하는 기계적 위치제어 기술에 대해서는 개발이 전무한 상황이다.

예컨대, 현재까지 개시되어 있는 우편물 분류자동화시스템은 벨트컨베이어를 이용하고 있는데, 도 1의 예시와 같이, 벨트(10)의 폭이 수평한 상태로 배열된 상태로 분류자동화시스템이 갖추어져 있기 때문에 효율적인 처리(연속처리)를 위해 원형으로 구현하려면 설치공간이 광대해지는 단점을 가진다.

또한, 상술한 선행기술들이 개시하고 있는 바와 같은 센서 수단을 갖춘다고 하더라도 우편물(20)이 평벨트(10)를 타고 이동하다가 지정된 위치(분류지점)에 왔을 때 이를 인식하고 스윙암(30)을 통해 해당 우편물(20)을 분류컨베이어(40)로 스윙이송시켜 분류하려면 센서 시스템 구축에 따른 비용이 급격히 증가되고, 뿐만 아니라 시스템을 구축한다고 하더라도 이를 감지하여 스윙암(30)이 동작하는데 걸리는 시간과 벨트컨베이어의 구동 속도간 오차(평벨트의 슬립현상)로 인해 분류 불량을 초래하기도 한다.

이를 방지하기 위해서는 벨트컨베이어에 사용되는 평벨트(10)를 타이밍벨트로 교체하여 정확한 위치제어가 가능하도록 하면 좋겠지만, 타이밍벨트는 일측면에 기어치형을 가져야 하므로 두께를 얇게 만들 수 없고 곡면가공(엔드리스 접착)이 어렵고 가공한다고 하더라도 비용이 워낙 고가이기 때문에 분류자동화시스템 자체를 원형상으로 배열하기 힘들어 결국 도 1의 예시와 같은 직선형으로 간격을 두고 다수개를 연계 설치할 수 밖에 없어 연속처리가 불가능하므로 분류 효율이 급격히 떨어지는 단점을 가진다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 두께를 마음대로 조절할 수 있어 원형 배열이 용이하고 제조비용이 저렴한 평벨트를 이용하되, 기존처럼 수평하게 배치하는 것이 아니라 이를 세워 배치하며, 슬립현상을 줄이면서 정확한 위치제어가 가능하도록 평벨트의 일부를 요홈 가공하고 이를 가이드로 가이딩하면서 하나의 광학식엔코더 혹은 광센서를 이용하여 평벨트의 이동거리를 정확하게 자동산출함으로써 정확한 분류지점에서 정확한 분류작업이 수월하게 이루어지도록 하여 설비비를 줄이고 처리효율을 높일 수 있도록 한 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 인식가능한 고유 ID가 할당된 라벨을 우편물에 부착하는 우편물 선적대, 상기 고유 ID를 인식하고 산술ㆍ연산ㆍ저장 기능을 갖는 마이크로프로세서인 제어부, 무한궤도 형태로 배열된 벨트컨베이어, 벨트컨베이어를 타고 이동되면서 상기 라벨이 부착된 우편물을 반송하는 우편물 트레이, 벨트컨베이어의 궤도 외측에 배치되고 우편물이 지역별로 분류 집하되게 유도하는 낙하물수납대, 우편물 선적대에 설치되고 우편물 트레이의 통과 갯수를 검출하여 상기 제어부로 송신하는 광학식 엔코더 혹은 광센서로 이루어진 센서부, 상기 낙하물수납대 상에서 분류될 지점별로 각각 설치되고 상기 센서부의 검출값에 따라 제어부의 제어신호에 의해 상기 우편물 트레이를 타격하여 기울이도록 구비된 작동실린더를 포함하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치로서, 상기 벨트컨베이어는 세워 설치된 평벨트이고; 상기 우편물 트레이는 상기 벨트컨베이어의 상단 에지부에 길이 방향으로 일정 간격을 두고 고정되며; 상기 벨트컨베이어의 상하폭중 임의의 위치에는 벨트컨베이어의 길이방향으로 수평하면서 상기 우편물 트레이와 대응되는 갯수의 투과공이 형성되되, 상기 투과공은 상기 센서부가 검출하는 부분으로서 상기 우편물 트레이의 길이 중심과 수직한 선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치를 제공한다.

이때, 상기 우편물 트레이는, 벨트컨베이어의 에지부 상단에 끼워진 채 볼트 고정되고 상단은 길이보다 작은 크기의 원통형부재를 적어도 하나 이상 일체로 구비한 고정브라켓; 상기 고정브라켓의 원통형부재와 엇갈리게 배치되어 경첩 형태를 이루도록 원통형상으로 형성되고 우편물 트레이의 저면에 일체로 고정된 트레이브라켓; 원통형부재와 트레이브라켓을 관통하여 회전가능하게 결속하는 힌지축; 힌지축에 끼워지고 일단은 고정브라켓에 고정되며 타단은 서로 반대방향으로 배치된 상태에서 각각 우편물 트레이의 저면에 고정되는 한 쌍의 토션스프링;을 포함하여 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 벨트컨베이어는 일측면 또는 양측면이 수직하게 설치된 다수의 가이드롤에 의해 구름접촉되면서 지지되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 벨트컨베이어의 폭 방향으로 투과공과 간섭되지 않게 벨트컨베이어의 일측 혹은 양측에 볼록부가 형성되되, 상기 볼록부는 벨트컨베이어의 길이방향으로 수평하게 형성되고, 상기 가이드롤은 상기 볼록부가 대응삽입될 수 있도록 오목부를 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 우편물 분류자동화시스템 구축시 초기 설비비를 낮추고, 작은 공간에서도 효율적인 분류시스템을 구축할 수 있으며, 정확한 위치제어가 가능하여 우편물 분류 불량율을 낮출 수 있어 처리효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 우편물 분류자동화시스템의 일 예를 보인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 우편물 분류자동화시스템의 일 예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 우편물 분류자동화시스템을 구축하기 위한 벨트컨베이어의 배열예를 보인 예시도이다.
도 4는 도 3의 형태로 배열된 벨트컨베이어에 장착되는 우편물 수납용 트레이의 설치예를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 우편물 분류자동화시스템에 적용되는 위치제어 벨트장치의 개념을 설명하기 위한 벨트컨베이어의 요부를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 위치제어 벨트장치는 우편물 분류자동화시스템에 적용되는 것으로, 본 발명이 적용되는 우편물 분류자동화시스템은 벨트컨베이어 시스템으로 구축된다.

즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 우편물 분류자동화시스템은 우편물 선적대(100)를 포함한다.

우편물 선적대(100)는 분류대상 우편물들이 대기하고 있다가 앞서 설명한 선행기술들에 나타난 바코드 혹은 RF태그 등이 부착된 후 분류시스템으로 투입되기 위한 대기 장소이다.

아울러, 상기 우편물 선적대(100)에는 제어부(200)와 센서부(300)를 포함하는데, 제어부(200)는 마이크로프로세서로서, 통상 마이콤으로 통칭되는 소자를 포함하며, 산술, 연산, 저장 기능을 포함한다.

그리고, 센서부(300)는 기존 시스템과 달리 각 분기점에 설치할 필요없이 상기 우편물 선적대(100)의 벨트컨베이어(400) 구동 시작점에만 설치되면 되는 것으로, 광학식 엔코더 혹은 광센서가 될 수 있다.

아울러, 상기 센서부(300)는 검출한 신호를 상기 제어부(200)로 송신하고, 검출신호를 수신한 제어부(200)는 각 우편물마다 할당된, 다시 말해 부착된 ID(여기서는 바코드 혹은 RF태그에 부여된 고유번호)별로 각 우편물이 분기되어야 할 위치(거리)를 인식하고 제어하게 된다.

다시 말해, 상기 제어부(200)는 인스톨된 프로그램에 의해 우편물의 ID를 인식한 후 분류될 분기점을 정확하게 계산하여 제어하게 되며, 분류될 위치에 따라 후술되는 우편물 트레이(420)의 회전방향도 제어하게 된다.

이때, 상기 우편물 트레이(420)가 분류되어야 할 쪽으로 분기점에서 정확히 회전되기 위해서는 도 3에서 개념적으로 보이고 있는 분기점 상부, 더 정확히는 낙하물수납대(410)의 상부에 설치된 작동실린더(430)에 의해 이루어지고, 이 작동실린더(430)는 제어부(200)와 전기적으로 연결된다.

여기에서, 도 3에 예시적으로 도시된 상기 작동실린더(430)는 설명을 위해 단순화시켜 하나만 도시한 것일 뿐 사실상 각 분기점마다 하나씩 설치되어 있음은 물론이며, 분기점은 특별히 지정된 특정 지점이 아니고 작동실린더(430)가 동작하면서 우편물 트레이(420)를 회전시키는 지점을 설명의 편의상 '분기점'이라 정의하기로 한다.

따라서, 작동실린더(430)는 제어부(200)로부터 전기적인 신호를 받으면 순간적으로 스트로크하면서 우편물 트레이(420)의 상면 모퉁이, 혹은 일측단 상면을 타격하게 되고, 그에 따라 타격받은 쪽으로 우편물 트레이(420)가 기울어지면서 올려져 있던 우편물이 흘러내리면서 낙하하게 된다.

그리고, 낙하되는 우편물을 받을 수 있도록 낙하물수납대(410)가 구비되는데, 상기 낙하물수납대(410)는 벨트컨베이어(400)의 궤도 외측에 설치된다.

여기에서, 상술한 제어부(200)와 센서부(300)를 통한 제어알고리즘은 현재 우편물 분류자동화시스템에 그대로 적용되고 있는 사항으로 단지 센서만 광학식 엔코더 혹은 광센서로 바뀔 뿐 전체적인 제어로직은 그대로 사용되므로 더 이상 세부적인 구성 설명은 생략하기로 한다.

덧붙여, 본 발명은 그러한 제어를 위한 방법적인 것에 있지 아니하고, 그들에 의해 위치제어될 우편물 트레이(420)를 움직이는 벨트컨베이어(400)가 기계적으로 정확하게 움직일 수 있도록 안내하기 위한 장치적 구성에 주된 관심이 있는 것으로, 더 구체적으로 설명하자면 벨트컨베이어(400)을 세워서 설치하고, 벨트컨베이어(400)의 길이방향으로 수평선상에 일정간격(우편물 트레이의 센터간 간격)을 두고 다수의 투과공(440)이 형성되며, 이 투과공(400)을 센서부(300)가 광센싱하여 길이를 엔코딩, 즉 산출할 수 있도록 하되, 이 벨트컨베이어(400)가 흔들리거나 변형되지 않도록 견실 안정적으로 지지하여 항상 일정하고 균일한 센싱이 가능하도록 하는 것에 있는 것이므로 기본적인 제어로직은 현 시스템 것을 그대로 적용해도 무방하다.

한편, 벨트컨베이어(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 평벨트가 세워진 상태에서 무한궤도를 이루도록 설치된다.

그리고, 상기 벨트컨베이어(400)의 에지부인 상단에는 일정간격을 두고 우편물을 수납하는 우편물 트레이(420)가 설치되는데, 우편물 트레이(420)는 도 4와 같이 평벨트로 이루어진 벨트컨베이어(400)의 상단에 끼워진 다음 볼트 등의 고정수단으로 고정되고 상단은 원통형부재(C)로 형성된 고정브라켓(402)과, 상기 우편물 트레이(420)의 저면에 일체로 형성되고 원통형상을 갖는 트레이브라켓(406)과, 고정브라켓(402)의 원통형부재(C)와 트레이브라켓(406)의 원통 부분이 경첩처럼 서로 엇갈리게 배치된 상태에서 이들을 관통하여 힌지결합되는 힌지축(404)을 통해 회전유동될 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 고정브라켓(402)과 트레이브라켓(406)이 엇갈려 끼워지는 부위에는 서로 반대방향으로 배치된 한 쌍의 토션스프링(408a,408b)이 설치되어 상기 우편물 트레이(420)가 항상 수평한 상태를 유지하도록 구성되며, 앞서 설명한 작동실린더(430)의 작동 후에는 원래 위치인 수평한 상태로 자동 복귀도록 작동하게 된다.

다시 말해, 상기 한 쌍의 토션스프링(408a,408b) 중 어느 하나는 상기 힌지축(404)에 끼워진 상태에서 일단이 도 4를 기준으로 우편물 트레이(420)의 좌측 저면에 고정되도록 하고, 타단은 고정브라켓(402)에 고정되며; 나머지 하나는 상기 힌지축(404)에 끼워진 상태에서 일단이 도 4를 기준으로 우편물 트레이(420)의 우측 저면에 고정되도록 하고, 타단은 고정브라켓(402)에 고정되는 형태로 구성됨으로써 앞서 설명한 바와 같은 우편물 트레이(420)의 수평 유지가 가능해진다.

그리고, 세워진 벨트컨베이어(400)의 상단부 양측면은 다수의 가이드롤(G)에 의해 구름접촉되게 지지된다.

이 경우, 상기 가이드롤(G)은 도 4의 도시와 같이 민자형태일 수도 있으나, 더욱 바람직하기로는 도 5의 (a),(b)에서와 같이 오목부(Gv)를 갖는 오목한 형태를 갖는 것이 특히 좋다.

이는 벨트컨베이어(400)의 대응 개소를 볼록하게 한 볼록부(Gb)를 구성함으로써 이들이 상호 결합된 상태로 구름접촉되게 하여 벨트컨베이어(400)가 처지는 것을 방지할 뿐만 아니라, 이를 통해 도 5의 (c)에 예시한 바와 같은 투과공(440)이 항상 일직선을 유지하면서 이동되게 하여 준다.

이것은 본 발명의 가장 핵심적인 사항으로 광학식 엔코더 혹은 광센서로 이루어진 센서부(300)가 상기 투과공(440)을 정확하고 안정적으로 감지할 수 있도록 하기 위함인 바, 이를 위해서는 벨트컨베이어(400)가 무한궤도 형태로 회전할 때 처지거나 비틀리거나 하여 투과공(440)의 위치가 변하지 않도록 하는 것이 관건이기 때문이다.

덧붙여, 상기 가이드롤(G)은 도 5의 (a)와 같이 하나만을 통해 편면 지지형태로 구성할 수도 있고, 또 도 5의 (b)와 같이 두 개를 통해 양면 지지형태로 구성할 수 있음은 물론이다.

아울러, 도 4에서는 상기 가이드롤(G)을 모식적으로 설명하고 있기 때문에 구체적으로 가이드롤(G)을 고정하는 수단이 개시되어 있지 않으나, 이는 개념설명을 위한 것이기 때문에 오해를 배제하기 위해 본 발명에서는 과감하게 생략하였으므로 이를 참고하여 도면을 살피는 것이 바람직하다.

특히, 상기 투과공(440)은 앞서 설명한 우편물 트레이(420)의 길이방향 중앙, 즉 센터에 하나 형성하는 것이 바람직한데, 다시 말하자면 우편물 트레이(420) 당 하나씩 구비하고 이들 투과공(440) 간의 거리를 정해져 있으므로 센서가 투과공(440)의 개수만 체크하여도 체크를 시작한 투과공(440)이 몇 개의 투과공을 거치게 되면 어디에 위치할 것인지를 제어부(200)가 쉽게 계산할 수 있게 된다.

덧붙여, 경우에 따라서는 도 2의 확대 도시된 일부 측면도에서와 같이, 상기 볼록부(Gb)를 직접 지지하는 지지롤(R)이 더 구비될 수도 있다.

뿐만 아니라, 센싱을 위한 투과공(440)은 특별히 위치를 제한하지는 않으나 벨트컨베이어(400)의 상하폭 안에 구비되며, 벨트컨베이어(400)의 길이방향으로 수평해야 한다.

또한, 도 4의 도시와 같이, 필요한 경우 벨트컨베이어(400)의 하단부로 하부지지롤(450)에 의해 지지될 수 있는데, 하부지지롤(450)까지 포함하게 되면 벨트컨베이어(400)의 변형을 더욱 더 최소화시킬 수 있으므로 더 정확한 거리 산출이 가능하고, 이는 더 정확한 위치제어를 구현시키게 된다.

아울러, 이렇게 분류된 우편물 혹은 소화물은 수납박스(미도시)에 일정량씩 취합되어 수납된 후 벨트컨베이어(400)의 하부에 배열설치된 반송컨베이어(510)를 타고 반송되며, 반송된 수납박스는 상차컨베이어(520)를 타고 상차대(500)로 반송되어 차량에 탑재, 즉 상차됨으로써 최종 지역별 배송지로 배송될 수 있는 상태에 놓이게 된다.

이 경우, 수납박스의 반송을 위한 작업은 현재도 인부들이 직접 수작업하고 있는 바, 본 발명에서도 그대로 적용할 수 있는데, 본 발명의 기술적 특징은 상차까지의 시스템이 아니고, 수납박스에 담기기 전까지의 분류과정에서 분류를 위한 위치검출과 제어를 어떻게 정확하게 하면서 설치공간은 줄이고, 효율화시킬 것인가에 있는 것이므로 부연설명되는 상차방식이나 절차는 본 발명의 범주를 벗어나는 것이지만, 우편물분류시스템의 일부이기도 하므로 여기에서는 이해를 돕기 위해 보충적으로 설명하고 있을 뿐이다.

따라서, 반송컨베이어(510)를 타고 반송된 수납박스는 반송작업시 각 지역별로 바코드가 부착되고, 상차컨베이어(520)를 타고 이동할 때 상차대(500)에서는 이 바코드를 인식하여 상차할 위치를 결정(기존 시스템)하게 되는데, 이 부분도 본 발명 범주를 벗어나는 것이므로 간략한 설명한 부연한다.

아울러, 상기 상차대(500)는 이를 테면 '서울시', '인천광역시', '경기도', '강원도', '충청남도', '충청북도', '전라남도', '전라북도', '부산광역시', '경상남도', '경상북도', '광주광역시', '대구광역시', '대전광역시' 등과 같이 대단위 지역으로 나뉠 수 있고, 더 세분화 될 수도 있고, 각 상차대(500) 앞에는 탑재할 차량이 대기하게 된다.

정리하자면, 본 발명의 가장 핵심적인 개념은 벨트컨베이어(400)를 세운 상태로 무한궤도 형태로 설치함으로써 점유공간을 크게 하지 않고도 충분히 우편물 분류자동화시스템을 구축할 수 있다는 것이고, 이에 더하여 하나의 광학식 엔코더 혹은 광센서와, 벨트컨베이어(400)에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 형성된 투과공(440) 및 벨트컨베이어(400)를 처지지 않도록 지지하는 가이드롤(G)의 구성을 통해 간단하면서도 정확한 거리측정이 가능하여 우편물의 분류위치를 쉽고 정확하게 산출할 수 있도록 한 것에 있다.

그 외, 이를 구현하기 위해 부대되는 구성들은 본 발명의 구성을 구현하기 위해 수반되는 수단들이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

먼저, 우편물 선적대(100)에 우편물이 배치되고, 각 우편물을 구분하고 자동 인식하기 위한 ID가 부여되면 ID가 할당된 우편물은 우편물 트레이(420)에 올려진다.

이때, 상기 ID는 앞서 설명한 바와 같이, 바코드 혹은 RF태그가 될 수 있고, ID가 부여되거나 혹은 할당된다는 의미는 바코드 혹은 RF태그가 우편물에 부착되고, 해당 ID를 일종의 컴퓨터인 제어부(200)가 인식할 수 있는 상태에 놓인다는 것을 의미한다.

이렇게 하여, 우편물 트레이(420)에 올려진 우편물은 벨트컨베이어(400)의 회전구동과 함께 이동되게 되고, 우편물 선적대(100)의 특정지점(주로 최종단)을 지나면서 할당된 ID가 검출되면서 분류지역, 예컨대 '충정남도'라면 제어부(200)는 이 우편물의 분류지역을 충청남도로 인식함과 동시에 센서부(300)는 충청남도로 분류할 우편물이 수납된 우편물 트레이(420)의 하부, 즉 벨트컨베이어(400) 상에 형성된 투과공(440)을 광센서로 검출하여 제어부(200)로 송신하면, 제어부(200)는 충청남도로 분류될 위치까지의 거리, 즉 몇개의 투과공(440)을 거쳐야 하는지를 산출한 후 저장하고, 센서부(200)로부터 연속적으로 검출되어오는 검출값을 카운트한다.

물론, 그 이후에 진행되어 오는 다른 분류지역을 갖는 우편물도 동일한 방식으로 인식 및 검출되며, 이는 인간이 아닌 컴퓨터 개념을 도입한 것이기 때문에 충분히 구현 가능한 것이며, 앞서 설명한 과정을 동시 다발적으로 반복실시하게 된다.

그리하여, 벨트컨베이어(400)가 이송되던 도중 충청남도로 분류될 위치에 해당 우편물을 가진 우편물 트레이(420)가 도착하면, 곧바로 작동실린더(430)가 하강하여 우편물 트레이(420)를 기울임으로써 우편물은 충청남도로 분류되어야 할 낙하물수납대(410) 상에 쏟아져 쌓이게 되고, 이를 작업자가 수납박스에 수납처리하여 상차대(500)로 반송시키며, 반송이 완료되면 상차대(500)에서는 수납박스를 상차한 후 해당 지역으로 배송된다.

이때, 상기의 과정은 제어부(200)가 센서부(300)로부터 수신한 검출신호를 연속적으로 카운트하여 충청남도로 분류될 위치까지의 거리를 정확하게 기억하고 있다가 우편물 트레이(420)의 센터, 즉 투과공(440)이 형성된 직상방 위치가 통과되는 순간 작동실린더(430)를 동작시키게 되는 것이며, 그 순간에도 벨트컨베이어(400)는 멈추지 않고 정해진 속도로 계속 움직이는 상태를 유지한다.

따라서, 투과공(440)의 위치가 변하지 않도록 안내하는 가이드롤(G)에 구비된 오목부(Gv)와 벨트컨베이어(400)에 구비된 볼록부(Gb)의 조합은 매우 중요하다 하겠다.

이러한 과정이 복합적으로 일어나면서 무수히 많은 우편물을 자동으로 아주 쉽고 저렴한 비용으로 분류할 수 있게 된다.

이는 상술한 바와 같은 위치제어기능이 필수적으로 뒷받침되기 때문에 가능한 일이며, 이와 같이 본 발명의 핵심은 우편물 분류자동화시스템 자체에 있는 것이 아니라 그에 속하면서 위치를 정확하게 제어할 수 있는 수단을 제공하는데 있는 것이다.

100 : 우편물 선적대 200 : 제어부
300 : 센서부 400 : 벨트컨베이어
500 : 상차대

Claims

인식가능한 고유 ID가 할당된 라벨을 우편물에 부착하는 우편물 선적대, 상기 고유 ID를 인식하고 산술ㆍ연산ㆍ저장 기능을 갖는 마이크로프로세서인 제어부, 무한궤도 형태로 배열된 벨트컨베이어, 벨트컨베이어를 타고 이동되면서 상기 라벨이 부착된 우편물을 반송하는 우편물 트레이, 벨트컨베이어의 궤도 외측에 배치되고 우편물이 지역별로 분류 집하되게 유도하는 낙하물수납대, 우편물 선적대에 설치되고 우편물 트레이의 통과 갯수를 검출하여 상기 제어부로 송신하는 광학식 엔코더 혹은 광센서로 이루어진 센서부, 상기 낙하물수납대 상에서 분류될 지점별로 각각 설치되고 상기 센서부의 검출값에 따라 제어부의 제어신호에 의해 상기 우편물 트레이를 타격하여 기울이도록 구비된 작동실린더를 포함하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치로서,
상기 벨트컨베이어는 세워 설치된 평벨트이고;
상기 우편물 트레이는 상기 벨트컨베이어의 상단 에지부에 길이 방향으로 일정 간격을 두고 고정되며;
상기 벨트컨베이어의 상하폭중 임의의 위치에는 벨트컨베이어의 길이방향으로 수평하면서 상기 우편물 트레이와 대응되는 갯수의 투과공이 형성되되, 상기 투과공은 상기 센서부가 검출하는 부분으로서 상기 우편물 트레이의 길이 중심과 수직한 선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치.
청구항 1에 있어서;
상기 우편물 트레이는,
벨트컨베이어의 에지부 상단에 끼워진 채 볼트 고정되고 상단은 길이보다 작은 크기의 원통형부재를 적어도 하나 이상 일체로 구비한 고정브라켓; 상기 고정브라켓의 원통형부재와 엇갈리게 배치되어 경첩 형태를 이루도록 원통형상으로 형성되고 우편물 트레이의 저면에 일체로 고정된 트레이브라켓; 원통형부재와 트레이브라켓을 관통하여 회전가능하게 결속하는 힌지축; 힌지축에 끼워지고 일단은 고정브라켓에 고정되며 타단은 서로 반대방향으로 배치된 상태에서 각각 우편물 트레이의 저면에 고정되는 한 쌍의 토션스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치.
청구항 2에 있어서;
상기 벨트컨베이어는 일측면 또는 양측면이 수직하게 설치된 다수의 가이드롤에 의해 구름접촉되면서 지지되는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치.
청구항 3에 있어서;
상기 벨트컨베이어의 폭 방향으로 투과공과 간섭되지 않게 벨트컨베이어의 일측 혹은 양측에 볼록부가 형성되되, 상기 볼록부는 벨트컨베이어의 길이방향으로 수평하게 형성되고,
상기 가이드롤은 상기 볼록부가 대응삽입될 수 있도록 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우편 또는 소화물 분류자동화시스템용 위치제어 벨트장치.