KR20130084597A - System for storing and transporting transporting containers - Google Patents
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Abstract
운송 컨테이너(7)를 보관 및 운반하는 시스템(1)에 관한 발명. 이 시스템은 레일 이동 메커니즘 및 이와 별도의 바닥면 이동 메커니즘을 갖추고 있는 적어도 하나의 차량(3), 및 상기 차량(3)이 이동할 수 있는 레일설치된 이동경로 및 바닥층 이동경로(5, 4)를 갖는 랙 시스템(2)을 포함한다. 상기 차량(3)은 센서 및 제어 장치를 갖추고 있어서, 차량이 상기 레일설치된 이동경로 및 바닥층 이동경로(5, 4) 상에서 자율적으로 이동할 수 있고 이동경로를 변경할 수 있다. The invention relates to a system (1) for storing and transporting a shipping container (7). The system has at least one vehicle 3 having a rail movement mechanism and a separate floor movement mechanism, and a rail-mounted movement path and a floor-floor movement path 5, 4 through which the vehicle 3 can move. A rack system 2. The vehicle 3 is equipped with a sensor and a control device so that the vehicle can autonomously move on the rail-mounted movement paths and the floor-floor movement paths 5 and 4 and change the movement path.
Description
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 명시된 일반적인 형태의 운송 컨테이너 등을 보관하고 운반하기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for storing and transporting shipping containers and the like of the general type specified in the preamble of claim 1.
보관 및 운반 시스템의 매우 다양한 설계 및 구성이 존재한다. 예를 들어, 고층 랙 창고 시설(high rack storage facility)의 통로에 각 보관층(storage level)마다 레일을 설치하여, 레일 위로 컨테이너 운반 차량이 수평상 이동할 수 있도록 한 시설이 공지되어 있다. 이러한 방식은, 몇가지 예를 들자면, DE 39 07 623 A 또는 DE 102 54 647 A에 개시되어 있다.There are a wide variety of designs and configurations of storage and transport systems. For example, a facility is known in which a rail is provided at each storage level in a passage of a high rack storage facility, so that a container transport vehicle can move horizontally on the rail. This approach is disclosed in DE 39 07 623 A or DE 102 54 647 A, for example.
위성 차량(satellite vehicle)을 사용하여 창고로부터 컨테이너를 출고하는 창고 시스템은, 예를 들어 DE 10 2007 010 191 A1 또는 DE 20 2007 051 238 A1에 개시되어 있다.Warehouse systems for shipping containers from warehouses using satellite vehicles are disclosed, for example, in DE 10 2007 010 191 A1 or DE 20 2007 051 238 A1.
상기 참고문헌의 설명에 따르면, 이러한 형태의 창고 시스템에서는 컨테이너를 입고 또는 출고하는 순서가 사전에 정해져야 하는바, 특히, 특정의 완충 장치(buffers)나 취합/분류 라인(collecting or sorting lines)을 제공하기 위하여 출고 및 입고 장치가 랙 시스템의 상부에 구비되어야 한다. 이는 상기 공지된 시스템에 대한 몇 가지 단점이 된다. 상기 시스템에서 출고 내지는 방출해야 할 컨테이너의 횡방향 및 종방향 경로를 결정해야 할 경우에는, 각 경로 구역의 화물 전달 장소(transfer point)에, 컨테이너를 전달할 수 있는 특정 기계 요소(가령, 플랫폼 회전장치 등)가 있어야 한다. According to the above reference, in this type of warehouse system, the order in which containers are received or shipped should be determined in advance. In particular, certain buffers or collecting or sorting lines may be used. The delivery and receiving device should be provided on top of the rack system to provide. This is a disadvantage of some of the known systems. When it is necessary to determine the transverse and longitudinal paths of the containers to be shipped or discharged from the system, a specific mechanical element (eg platform rotator) capable of delivering the containers to the transfer point of each path zone is required. Etc.).
자동 입출고 창고시설(automatic picking storage facility)에서의 요구사항들은 일부 상충되고 있다. 가능한한 효율이 높아야 하기 때문에 컨테이너를 입출고하는 작업자는 이 효율을 맞추기 위해 계속해서 작업을 해야 할 요구가 있을 뿐만 아니라, 시스템에서의 응답 시간(reaction time)이 짧아야 할 요구가 있다(여기서 응답 시간이란 단위 시간당 출고/입고되는 컨테이너 수를 의미한다). 즉, 작업지시를 받으면 가능한한 짧은 시간 안에 지시받은 작업을 처리해야 한다. 화물 보관 위치로부터 가져온 컨테이너를, 정확히 원하는 순서대로 사전 구역(pre-zone)으로 옮길 수 있다면 이 또한 바람직하다. 그렇지 않으면, 보관 설비에서 가져온 화물을 인력이나 기계로 최종 분류해야 하기 때문이다. Requirements in automatic picking storage facilities have some conflicts. Since the efficiency of the container should be as high as possible, the workers who enter and exit the container are not only required to continue working to meet this efficiency, but also to have a short response time in the system. Number of containers shipped / received per unit time). In other words, upon receiving a work order, the indicated work should be processed in the shortest possible time. It is also desirable if the containers taken from the cargo storage location can be moved to the pre-zone in exactly the desired order. Otherwise, the cargo from the storage facility must be finally sorted by manpower or machine.
한편으로는, 낮은 효율성 범위에서는, 한 개 또는 수 개의 화물 입고 수단을 갖는 표준 적재 장치가 사용되고 있다. 그러나 단일 장치를 사용하되 다수의 통로가 있는 시스템 및 이에 상응하는 복잡한 이송 장치(conveyance)를 적재 랙의 사전 구역에 설치할 경우에, 이 장치의 효율은 대부분 충분치 않다. 다른 한편으로는, 다수의 가동부가 상호 병렬적으로 가동되는 원리(예컨대, Sistore(DE 39 07 623) 또는 Rotastore 참조)에 따라 운용되는 고성능 컨테이너 창고 시스템이 공지되어 있다. 이러한 시스템에서는, 시스템의 이동 경로 및 정지를 최적화할 수 있도록, 가장 긴 작업지시 목록에서 출고/입고 동작을 선택해야 하는데, 이는, 짧은 응답 시간을 요구하는 것과 상충한다. 원하는 순서를 컨테이너 입출고 장소(picking station)에서 직접 결정하는 것은 가능하지 않을 것이다. 종래의 고성능 창고 시스템에서는, 요구되는 분배(distribution) 기능을 수행하기 위하여 비교적 복잡한 사전 구역(pre-zone)을 필요로 한다. 이 사전 구역은 비용이 많이 들며 별도의 공간을 필요로 하고, 창고 업무를 개시한 후에 이 사전 구역을 추가로 적용할 경우에는 조금이라도 경계 조건을 변경시키는 것이 용이하지 않다. 또한, 자주 일어나는 문제로서, 고장시 또는 유지 관리를 위해, 이와 같이 복잡한 이송 장치에 접근할 수 있어야 하는 문제가 있다. On the one hand, in the low efficiency range, standard loading devices with one or several cargo receiving means are used. However, if a single device is used but a system with multiple aisles and corresponding complex conveyances are installed in the preliminary section of the loading rack, the efficiency of the device is largely insufficient. On the other hand, high performance container warehouse systems are known which operate according to the principle that a plurality of moving parts operate in parallel with each other (see eg Sistore (DE 39 07 623) or Rotastore). In such a system, it is necessary to select the goods issue / receipt action from the longest work order list to optimize the system's travel path and stop, which is in conflict with requiring a short response time. It would not be possible to determine the desired order directly at the container picking station. In conventional high performance warehouse systems, a relatively complex pre-zone is required to perform the required distribution function. This pre-zone is expensive and requires extra space, and it is not easy to change the boundary conditions at all if additional preliminary zones are applied after the warehouse operation commences. In addition, as a frequently occurring problem, there is a problem in that such a complicated transfer device must be accessible in case of failure or maintenance.
본 발명의 목적은, 유연성이 매우 크며, 추가적인 완충 라인과 취합 라인 등, 그리고 컨테이너 운반 방향을 변경시킬 수 있는 구조적 요소를 갖는 보관 및 운반 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a storage and transport system that is very flexible and has additional cushioning lines, collection lines, etc., and structural elements that can change the container transport direction.
상술한 형식의 보관 및 운반 시스템에 있어서, 상기 목적은, 레일 이동 메커니즘(rail-compatible travelling mechanism) 및 바닥면 이동 메커니즘(floor-compatible travelling mechanism)을 갖추고 있는 적어도 하나의 차량과, 이 차량이 이동할 수 있는 레일설치된 이동경로(rail-mounted travelling path) 및 바닥층 이동경로(floor-level travelling path)를 갖는 랙 시스템(racking system)을 포함하는 본 발명에 의해 달성된다. 다시 말해서, 차량의 이동 메카니즘은 레일설치된 이동경로 및 바닥층 이동경로에 대해서 개별적으로 구비된다. In the storage and transport system of the type described above, the object is to provide at least one vehicle equipped with a rail-compatible traveling mechanism and a floor-compatible traveling mechanism, and to which the vehicle is to be moved. It is achieved by the present invention including a racking system having a rail-mounted traveling path and a floor-level traveling path. In other words, the moving mechanism of the vehicle is provided separately for the rail-mounted moving path and the bottom floor moving path.
따라서, 본 발명의 보관 및 운반 시스템에 있어서, 각각의 차량에 대해서 바닥층 이동경로 및 레일 이동경로를 모두 사용가능하며, 이는 곧, 본 발명의 장점이 된다. Thus, in the storage and transport system of the present invention, both floor moving paths and rail moving paths can be used for each vehicle, which is an advantage of the present invention.
본 발명에 의해, 입고 및 출고 효율이 높으며 보관 시설의 사전 구역(pre-zone)에 장비가 전혀 설치하지 않고도 화물 입출고를 수행할 수 있고, 동시에, 짧은 응답 시간의 요구를 만족하며, 출고 절차를 상당한 수준으로 정확하게 수행할 수 있다. 화물 전달 장소(transfer point)를 창고 시설로부터 임의의 거리만큼 떨어진 곳에 탄력적인 방식으로 배치할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 적재 랙(rack) 내에 최소한의 능동 기계장비만 설치하면 되고 평평한 횡단 터널을 사용함으로써 구조가 매우 단순하기 때문에, 높은 성능의 화물 입출 창고(picking warehouse)가 가능해진다.According to the present invention, the goods receipt and delivery efficiency is high and cargo loading and unloading can be performed without any equipment in the pre-zone of the storage facility, and at the same time, satisfying the requirement of short response time, It can be done with a significant level of accuracy. The transfer point can be placed in a resilient manner at any distance from the warehouse facility. In one embodiment of the present invention, since only a minimal amount of active machinery needs to be installed in a loading rack and the structure is very simple by using a flat transverse tunnel, a high performance picking warehouse is possible.
본 발명의 실시예들은 청구범위 중의 종속항에 기재되어 있다. 앞에서 간략하게 설명한 것과 같이, 랙 시스템(racking system)에는, 특히, 상기 레일설치 이동경로를 횡단하는 터널 형태의 바닥층 이동경로를 갖추고 있다. 이때, 상기 레일설치된 이동경로는 특히, 랙 시스템의 랙 통로(rack aisle)를 형성한다. 즉, 다층 랙 시스템의 전방 종방향 빔(beam)이 상기 레일설치된 이동경로를 지지 또는 형성한다. Embodiments of the invention are described in the dependent claims in the claims. As briefly described above, the racking system is equipped with, in particular, a tunnel-type bottom-floor path, which traverses the rail-mounted path. At this time, the rail-mounted movement path, in particular, forms a rack aisle (rack aisle) of the rack system. That is, the forward longitudinal beam of the multi-layer rack system supports or forms the rail mounted travel path.
이러한 설계에 의해서, 랙 유닛에 있는 랙 통로에 접근하기 위하여 전반적으로 설정되고 터널 형태로서 랙 통로를 횡단하도록 배치된, 사전 설정된 경로를 이용하여, 랙의 제1층으로부터 정확하게 이 경로 위에 있는 공간을 랙 유닛으로서 사용하는 것이 가능해진다. 이로써, 랙 유닛의 보관 용량을 동일하게 유지하면서도 보다 더 컴팩트한 구조를 얻을 수 있다.This design allows the space above the path to be precisely located from the first floor of the rack, using a predetermined path that is generally set to access the rack path in the rack unit and arranged to traverse the rack path in the form of a tunnel. It becomes possible to use as a rack unit. As a result, a more compact structure can be obtained while keeping the storage capacity of the rack unit the same.
그 자체로 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 있어서 각 차량에는 전용의 화물 수용 수단이 구비된다. 일실시예에서는, 컴퓨터에 연결된 제어 및 구동 유닛이 각 차량에 구비되어, 차량이 바닥층 이동경로 및 레일설치된 이동경로 모두에서 완전 자동으로 이동 및 주행할 수 있다. 따라서 차량의 AGV 기능(Automated Guided Vehicle System: 자동 무인차량 시스템)이 제공된다. As can be seen by itself, in the present invention, each vehicle is provided with a dedicated load receiving means. In one embodiment, a control and drive unit coupled to the computer is provided in each vehicle so that the vehicle can move and drive fully automatically in both floor-floor travel and rail-mounted travel. Thus, the AGV function of the vehicle (Automated Guided Vehicle System) is provided.
랙-레일 시스템 내에서의 그리고 표면에서의(바닥면에서의) 주행을 위하여, 상기 차량에는 두 개의 이동 메커니즘(travelling mechanism)이 구비되는데, 이 메커니즘의 구동측은 두 개의 모터 및 이에 관련된 전력 회로로 구성된다. 두 개의 모터는 각각의 트랜스미션 장치를 통해서 두 개의 이동 메커니즘의 좌측 및 우측 구동휠에 연결된다. 두 모터는 동일하거나 서로 다른 속도로 독립적으로 회전할 수 있다. 레일 이동의 경우에 두 모터는 항상 같은 회전 속도로 회전하고, 바닥면 이동의 경우에는, 직선 주행 시에는 동일한 속도로 회전하지만 코너를 돌 때에는 각기 다른 속도로 회전하게 된다(즉, "차동 조향(differential steering)").For driving in a rack-rail system and on the surface (on the floor), the vehicle is equipped with two traveling mechanisms, the driving side of which is driven by two motors and associated power circuits. It is composed. The two motors are connected to the left and right drive wheels of the two moving mechanisms via respective transmission devices. Both motors can rotate independently at the same or different speeds. In the case of rail movements, both motors always rotate at the same rotational speed, in the case of floor movements, they rotate at the same speed when traveling on a straight line, but at different speeds when turning a corner (ie, "differential steering" differential steering) ").
본 발명에 따르면, 또한, 장애물을 감지하고 그리고/또는 위치 마커(position marker)를 감지하는 적어도 하나의 센서가 각 차량에 구비된다. 장애물의 감지는, 예를 들어, 장애물의 각도와 거리를 검출하는 이른바 레이저 스캐너를 이용해서 수행할 수 있다. According to the invention, at least one sensor is also provided in each vehicle for detecting an obstacle and / or for detecting a position marker. The detection of the obstacle can be performed using a so-called laser scanner that detects the angle and distance of the obstacle, for example.
이러한 센서 장치에 의해 완전 자동으로 제어 절차를 수행할 수 있다. 위치가 고정된 센서 마커를 이용하여, 예컨대, 바닥층 이동에서 레일 이동으로 자동으로 방향전환을 할 수 있도록, 예컨대, 상기 마커에서의 반사를 이용하여 차선의 중앙부 또는 바람직한 차선 경로를 감지하는 것이 가능하다. Such a sensor device allows the control procedure to be carried out completely automatically. Using a fixed position marker, for example, it is possible to detect the center of the lane or the preferred lane path using, for example, a reflection in the marker so that it can automatically turn from bottom floor movement to rail movement. .
차량의 현재 위치는, 결합 항법 알고리즘(coupled navigation algorithm)을 이용하여, 기지의 시작 위치를 기준으로 결정할 수 있다. 본 발명의 목적에 요구되는, 이동한 거리 및 주행한 방향에 관련된 정보는 두 모터의 회전수를 측정하여 얻어진다.The current position of the vehicle can be determined based on the known starting position using a coupled navigation algorithm. Information relating to the distance traveled and the direction traveled, which is required for the purposes of the present invention, is obtained by measuring the rotation speed of the two motors.
이렇게 계산한 차량의 현재 위치는, 다양한 오류의 영향으로 인해서 이동 거리가 길어질수록 실제 위치와의 편차가 증가하기 때문에, 이러한 방법만을 써서, 자유면(free surface area) 위를 지나 랙 유닛의 레일 시스템의 진입지점으로, 또는 컨테이너 입출고 장소(picking station)로의 긴 이동을 충분한 정확도로 측정하는 것은 가능하지 않다. 여기서 "충분"하다는 것은, 차량이 좌측 레일과 우측 레일 사이의 중앙부에 약 ±2cm의 정확도 이내로 진입하는 것을 의미한다. 이 정확도에서의 측방향 편차(위치 에러)는 차량 선단부의 기계적 모따기(mechanical lead-in chamfer)로써 보상할 수 있다. 반면에 편차가 더 커지게 되면 차량이 진입 지점에 걸리거나 기계적 손상을 입을 수 있게 된다. 이런 이유로, 주행의 마지막 부분, 즉, 목표 지점(가령, 레일 시스템의 진입부)으로부터 대략 3m 전 위치에서, 스위치를 다른, 보다 정확한 상대 위치결정 방식(relative locating method)으로 전환시킨다. 즉, 차량의 선단부에 설치된 레이저 스캐너에 의해서, 레일 진입 지점의 바로 옆에 좌우로 설치된 두 개의 반사 마커를 감지하여, 차량에 대한 마커의 상대 위치를 측정한다. 이들 측정값(차량이 진입 지점으로 계속해서 근접함에 따라 이 값은 계속 변함)을 기반으로 하여, 적절한 평가 알고리즘을 이용함으로써, 항상, 진입 지점의 중앙부로 차량이 충분한 정확도로 이동하게 된다. Since the current position of the vehicle calculated as such increases the deviation from the actual position as the travel distance increases due to the influence of various errors, using this method alone, the rail system of the rack unit is passed over the free surface area. It is not possible to measure with sufficient accuracy the long travel to the entry point of or to the container picking station. "Enough" here means that the vehicle enters the center between the left and right rails within an accuracy of about ± 2 cm. Lateral deviations (position errors) in this accuracy can be compensated for by a mechanical lead-in chamfer at the tip of the vehicle. Larger deviations, on the other hand, can cause the vehicle to hit the entry point or cause mechanical damage. For this reason, the switch is switched to another, more accurate relative locating method at the end of the run, i.e. approximately 3 m before the target point (e.g. the entry of the rail system). That is, by means of a laser scanner provided at the tip of the vehicle, two reflective markers installed right and left next to the rail entry point are detected, and the relative position of the marker with respect to the vehicle is measured. Based on these measurements (these values keep changing as the vehicle continues to approach the entry point), by using an appropriate evaluation algorithm, the vehicle always moves to the center of the entry point with sufficient accuracy.
본 방법의 특징은, 레이저 센서의 측정값이 비록 작업에 요구되는 정확도 수준을 갖고 있지 않더라도, 측정값의 숙련된 필터링을 통해서, 그리고 휠 회전수를 측정하여 얻어지는, 오류가 발생하기 쉬운 차량이동 정보를 상기 센서 측정값과 융합함으로써 충분한 정확도로 위치를 결정할 수 있다는 사실에 있다. A feature of the method is that error-prone vehicle movement information obtained through skilled filtering of measurements and by measuring wheel revolutions, even if the measurements of the laser sensor do not have the level of accuracy required for the job. It is in the fact that the position can be determined with sufficient accuracy by fusing with the sensor measurement.
따라서 일반적인 관점에서 볼 때, 차량이 레일 위로 올라타게 됨에 따라, 즉, 바닥면 이동 메커니즘이 레일 이동 메커니즘으로 변경됨에 따라, 원리적으로, 경로 측정 및 거리 측정 장치의 오류가 발생하기 쉬운 측정 값으로부터 적절한 필터 알고리즘을 이용하여, 작업에 필요한 충분한 정확도로 위치 정보를 얻을 수 있다. 이는 차량이 손상되지 않고 상기 레일 위로 올라탈 수 있음을 의미한다.Thus, from a general point of view, as the vehicle rides on the rail, that is, as the floor movement mechanism is changed to the rail movement mechanism, in principle, from the error-prone measurement values of the path measuring and distance measuring devices With appropriate filter algorithms, location information can be obtained with sufficient accuracy for the task. This means that the vehicle can get on the rails without being damaged.
본 발명에 따르면, 명백히, 출고된 운송 컨테이너의 최종 방출 및/또는 분류 순서를 무작위로 행할 수 있음을 보장할 수 있다. 왜냐하면, 바닥층 이동 및 레일 이동 차량에 의해서 아무런 문제없이 순서 변경이 이루어질 수 있기 때문이다(즉, 분류 시스템의 후방 위치에 있는 차량의 앞으로 추월함으로써). According to the present invention, it is clearly possible to ensure that the final release and / or sorting order of the shipped shipping containers can be done randomly. This is because the order change can be made without any problem by the floor-floor moving and rail moving vehicles (ie by overtaking forward of the vehicle in the rear position of the sorting system).
또한, 본 발명에 따르면 동일한 구동부를 포함하는데, 이 구동부는 바닥층 이동시보다 레일 이동시의 속도가 더 높도록 동작한다. 조향 작용(steering kinematics)은 차동 조향(differential steering)에 의해 이루어진다. 본 발명에 따르면 이외에도 다른 옵션을 이용할 수 있음은 물론이다. Further, according to the present invention, the same drive unit is included, and the drive unit operates to have a higher speed at the rail movement than at the bottom floor movement. Steering kinematics is achieved by differential steering. Of course, according to the present invention other options can be used.
전력 공급은, 랙 유닛에서의 이동시에 접촉 라인을 통해서 또는 무접촉 방식(예컨대, 유도전력 전송 장치)으로 충전된 축적 전력을 통해 이루어지는데, 이와 다른 방식도 또한 가능하다(가령, 각 기동 위치에서의 부스트 충전(boost-charging), 또는 축전기 변환 장치(accumulator-change system)).The power supply is via a contact line when moving in a rack unit or via accumulated power charged in a contactless manner (eg inductive power transmission), but other ways are also possible (e.g. at each start position). Boost-charging, or accumulator-change system).
본 발명의 레일 이동 메카니즘은 랙 시스템의 운용에 관계된 것 만은 아니다. 어떠한 거리라도 이동할 수 있기 위하여(예컨대, 고속으로), 또는, 공간적으로 떨어져 있는 랙 구역(rack section)과 랙 구역 사이에서 이동하기 위하여(즉, 현수식 레일(suspended rail)을 통해서), 레일 설치 구역(rail-mounted section)을 이동 경로 내에 포함시킬 수 있다. 이것이 의미하는 것은, 이러한 레일 시스템을, 바닥층 위에 위치하는 생산현장 구역 위 일정 높이에서 운용할 수 있다는 것이다. 따라서, 생산 공장 내 윗부분의 사용하지 않는 공간을 활용한다는 점에서, 또는, 공간적으로 떨어져 있는 랙 구역을 서로 현수식 레일로 연결하기 위하여, 예컨대, 교차로가 전혀 없는 교통 시스템을 만들 수 있다. 이러한 유형의 레일 시스템은 또한, 바닥층 위에 자리 잡고 있는 생산현장 구역 위의 일정 높이에서 운용할 수 있다.The rail movement mechanism of the present invention is not only related to the operation of the rack system. Rail installation in order to be able to move at any distance (e.g. at high speed), or to move between spatially separated rack sections and rack sections (i.e. via suspended rails) Rail-mounted sections can be included in the path of travel. This means that this rail system can be operated at a certain height above the shop floor located above the floor. Thus, in order to utilize the unused space in the upper part of the production plant, or to connect the spatially separated rack zones to each other by suspension rails, it is possible to create a traffic system, for example, without intersections. This type of rail system can also be operated at a certain height above the shop floor, which is situated above the floor.
차량을 다른 위치로 이동시키기 위해서, 랙 적재 유닛(racking serving unit) 또는 승강/배분 이동 장치(lift/distribution carrage)를 랙 통로에 또는 해당되는 위치에 설치할 수 있다. 따라서 각 경우에, 차량은 레일을 통해 와서, 랙 유닛 내에 있는 한 층의 또는 각 개별 적재 베이(racking bay)만을 담당한다. 필요시에 차량은, 어느 층에라도 위치할 수 있는 상기 승강기를 이용하여 층간 이동할 수 있다. 이러한 차량은 위성 차량(satellite vehicle)으로도 알려져 있다. In order to move the vehicle to a different position, a racking serving unit or a lift / distribution carrage may be installed in the rack aisle or in a corresponding position. Thus, in each case, the vehicle comes through the rails and only covers one floor or each individual racking bay in the rack unit. If necessary, the vehicle can be moved between floors using the elevator, which can be located on any floor. Such vehicles are also known as satellite vehicles.
편의 수단으로서, 적어도 두 개의 터널 영역이 랙 유닛 내부에 구비되며, 이로써 쌍방향 통행이 아닌 순환 이동이 가능해진다. 이 터널들은 차량의 구조적 높이에 따라 매우 평평하게 설계되고, 또한, 그 폭은 승강기의 앞과 뒤에 완충 구역(buffer section)을 둘 수 있도록 설계된다. 이것이 의미하는 것은, 차량의 정해진 방향으로의 흐름을 이용하여 승강기를 2중 주기(cycle)로 이용한다는 것이다. 즉, 상위층 랙에서 온 차량이 승강기가 내려간 위치에서 승강기에서 떠남과 동시에, 위층으로 가고자 하는 차량은 다른 쪽에 있는 승강대 위로 탈 수 있다. 이로써, 승강기의 처리 효율이 높아진다. As a convenience, at least two tunnel areas are provided inside the rack unit, which allows circular movements rather than bidirectional passages. These tunnels are designed to be very flat depending on the structural height of the vehicle, and the width is also designed to allow a buffer section in front of and behind the elevator. This means that the elevator is used in a double cycle by using the flow in a predetermined direction of the vehicle. In other words, while the vehicle from the upper floor rack leaves the elevator at the position where the elevator descends, the vehicle to go upstairs may ride on the platform on the other side. This increases the processing efficiency of the elevator.
이 터널은 또한, 전술한 바와 같이 차량의 추월이 가능하도록 설계함으로써, 동시에 일정량의 분류를 수행하도록 할 수 있다. The tunnel can also be designed to allow vehicle overtaking, as described above, to simultaneously perform a certain amount of classification.
운반 차량으로의 상차 및 운반 차량으로부터의 하차를 위해 화물 전달 장치(transfer device)를 구비할 수 있다. 이 화물 전달 장치는, 구체적으로, 차량의 레일 이동 메커니즘에 포함시켜 레일 이동 시에 적용시킬 수 있다. 즉, 차량의 화물 수용 수단(load receiving means)은 레일 이동 시에 사용되는데, 그래야 차량을 화물 전달 위치에 정확하게 세우는 것이 가능하기 때문이다. A cargo transfer device can be provided for loading onto and off of the vehicle. This cargo delivery device is specifically included in the rail moving mechanism of the vehicle and can be applied at the time of rail moving. That is, the load receiving means of the vehicle is used at the time of rail movement, so that it is possible to accurately position the vehicle at the cargo delivery position.
본 발명에 의하면, 입고 및 출고 효율이 높으며 창고 시설의 사전 구역(pre-zone)에 전혀 장비를 설치하지 않고도 화물 입출고를 수행할 수 있고, 동시에, 짧은 응답 시간의 요구를 만족하며, 출고 절차를 상당한 수준으로 정확하게 수행할 수 있다. According to the present invention, the goods receipt and delivery efficiency is high, and cargo loading and unloading can be performed without installing any equipment in the pre-zone of the warehouse facility, and at the same time, satisfying the requirement of short response time, It can be done with a significant level of accuracy.
또한, 승강기에 완충 구역을 둠으로써, 승강기를 2중 싸이클로 이용할 수 있어서 승강기의 처리 효율이 높아지고, 터널을 차량의 추월이 가능하도록 설계함으로써 일정량의 분류를 동시에 수행할 수 있게 된다. In addition, by providing a buffer zone in the elevator, it is possible to use the elevator as a double cycle to increase the processing efficiency of the elevator, it is possible to carry out a certain amount of classification at the same time by designing the tunnel to be able to pass the vehicle.
본 발명의 보다 상세한 특징, 내용, 및 장점은 이하의 설명 및 아래의 부속 도면에 의해 명확해질 것이다.
도 1은 바닥에서 이동하는 차량과 함께, 창고 시설의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 선 II-II에서 본 측면도이다.
도 3은 운반 차량이 레일 이동 시스템으로 방향전환(filter)하기 전의 운반 차량의 입체 확대도이다.
도 4는 운반 차량의 입체 저면도이다.
도 5는 차량이 바닥층 이동으로부터 레일 이동으로 방향전환하여 진입하는 구역의 확대도이다.
도 6은 차량으로의 화물 상차 및 차량으로부터의 화물 하차가 이루어지는 화물 전달 장치를 도시하고 있다.
도 7은 방향 전환 절차를 수행하는 다른 실시예를 도시하고 있다.Further features, contents, and advantages of the present invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
1 is a plan view showing a part of a warehouse facility together with a vehicle moving from the floor.
FIG. 2 is a side view as seen from line II-II of FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged three-dimensional view of the transport vehicle before the transport vehicle filters to the rail movement system.
4 is a three-dimensional bottom view of the transport vehicle.
5 is an enlarged view of a zone in which the vehicle enters by turning from the bottom floor movement to the rail movement.
Fig. 6 shows a cargo delivery device in which cargo loading to and from the vehicle is carried out.
7 illustrates another embodiment of performing a redirection procedure.
보관 및 운반 시스템(전반적으로 참조번호 1로 지정함)은, 사실상, 랙 유닛(racking unit)(예컨대 고층 랙 유닛)(전반적으로 참조번호 2로 지정함)으로 구성되며, 차량(전반적으로 참조번호 3으로 지정함)에 의해 랙 유닛에 화물이 적재된다. 도 1의 평면도에서, 참조번호 3으로 지정된 차량은 바닥층에서 이동하며 참조번호 3a로 지정된 차량은 랙 유닛(2)의 레일 시스템에서 이동할 수 있도록 위치하고 있다. The storage and transport system (generally designated by reference number 1), in fact, consists of a racking unit (such as a high-rise rack unit) (generally designated by reference number 2), and a vehicle (generally referred to by reference number). Cargo is loaded into the rack unit. In the top view of FIG. 1, the vehicle designated by
따라서 차량(3)은, 랙 유닛(2) 내에서는 각 층에 있는 레일을 통해서 스스로 이동하여 해당 층에 위치하고 있는 적재 베이(racking bay)에 화물을 적재하고 이로부터 화물을 인출할 수 있고, 반면에, 바닥면 이동시에는 지면 위에서 이동한다. 이를 위해, 별도의 이동 메커니즘이 구비된다. Thus, the
바닥면에 있는 차량들은 서로를 추월할 수 있음이 명백하다(위의 도 1에서 차량 3b 및 3c를 참조바람). 랙 시스템(racking system)(2)에는, 특히 터널 형태의 바닥층 이동경로(전반적으로 참조번호 4로 지정함)와, 레일이 설치된 이동경로(전반적으로 참조번호 5로 지정함)가 구비되는데, 여기서 이 레일설치된 이동경로(5)를 통해서, 차량에 의해 운반되는 컨테이너(전반적으로 참조번호 7로 지정함)가, 랙 유닛에 구성되어 있는 적재 위치(racking location)(6)에 접근할 수 있다. It is clear that vehicles on the floor can overtake each other (see vehicles 3b and 3c in FIG. 1 above). The
도 2에 도시된 바와 같이, 바닥층에 있는 터널형 이동경로(4)는 그 위에 있는 다른 적재 위치(6)가 있는 공간에 해당 컨테이너(7)를 넣을 수 있도록 해 준다.As shown in FIG. 2, the tunnel-
레일설치된 이동경로가 설치되어 있는 일부 바람직한 위치에는 차량이 층간 이동을 할 수 있도록 승강기(리프트)(참조번호 8로 지정함)가 위치하고 있다. In some preferred locations where rail-mounted travel paths are installed, lifts (designated by reference numeral 8) are located to allow vehicles to move between floors.
차량(3)에 대해서는 도 3 및 도 4에 자세히 나타내었다. 예를 들어, 휠(9)은 레일 위에서의 이동을 위한 것이고 이와 별도로 있는 바퀴(10, 10a)는 바닥층 이동을 위한 것으로서, 본 명세서에서는 이에 대한 일반적인 구동에 대해서는 자세히 설명하지 않는다.The
도 3 및 도 4에는 화물 수용부(11)가 상징적으로 표시되어 있는데, 이 화물 수용부(11)는 빈 상태 또는 채워진 상태의 컨테이너(7)를 수용하고 이를 적재 위치(6) 또는 다른 장소에 적재한다. 3 and 4 are shown symbolically the
도 3에는 또한, 레일설치된 이동경로에 설치된 레일(5a), 및 레일을 따라 방향전환 및 이동할 수 있도록 하는 측면 가이드 휠(12)이 도시되어 있다. 3 also shows a rail 5a mounted on a rail-mounted movement path, and a
도 5는 도 1의 일부를 발췌하여 약간 확대한 것으로서, 위치가 고정된 제어 마커(marker)(14, 14a)를 감지(예컨대, 마커에서 반사)할 수 있는 센서(13)가 차량(3)에 구비되어 있어서, 관련된 컴퓨팅 작업을 통해 차량이 레일설치된 이동경로 차선의, 이들 마커 사이의 중앙부(도 5에 참조번호 15로 지정함)로 진입하도록 한다. FIG. 5 is an enlarged view of a portion of FIG. 1, in which a
센서(13)가 설치된 차량(3)의 방향전환을 위한 데이터를 출력하는 역할을 하는 제어 컴퓨터는 또한 다른 제어를 위해 사용할 수도 있다. 이것이 의미하는 것은, 차량의 바닥층에서의 이동을 가상의 계산된 이동경로(차선)를 통해 설정할 수 있다는 것이다. 이러한 센서에 의해서, 서로의 옆에 있는 각 차량 및 서로의 앞에 있는 각 차량들 사이의 거리(도 5에서는 이를 점선으로 나타내었음)를 결정할 수 있다. 여기서, 목표 지점을 판단하는 데 사용하는 빔을 참조번호 16으로 지정하였다.A control computer, which serves to output data for redirection of the
도 7에 도시한 변형 실시예에서, 차량(3')의 현재 위치는, 결합 항법 알고리즘(coupled navigation algorithm)을 이용하여, 기지의 시작 위치 S(도 7의 이동 화살표 방향 참조)를 기준으로 결정된다. 본 발명의 목적에 요구되는, 이동한 거리(도 7의 이동 화살표 방향 참조) 및 주행한 방향에 관련된 정보는, 바닥면 이동 메커니즘의 두 모터 또는 두 바퀴(10, 10a)의 회전수를 측정하여 얻어진다.In the variant embodiment shown in FIG. 7, the current position of the
상기 방식으로 계산한 차량의 현재 위치는, 다양한 오류의 영향으로 인해서 이동 거리가 길어질수록 실제 위치와의 편차가 증가하기 때문에, 상기 방법만을 써서, 자유면(free surface area) 위를 지나 랙 유닛(2)의 레일 시스템(5)의 진입지점으로, 또는, 컨테이너 입출고 장소(picking station) 또는 화물 전달 장소(도 6 참조)로의 긴 이동을 충분한 정확도로 측정하는 것은 가능하지 않다. 여기서 "충분"하다는 것은, 차량이 좌측 레일과 우측 레일 사이의 중앙부에 약 ±2cm의 정확도 이내의 정확도로 진입하는 것을 의미한다. 이 정확도에서의 측방향 편차(위치 에러)는 선단부의 기계적 모따기(mechanical lead-in chamfer)(도 3 참조)로써 보상할 수 있다. 반면에 편차가 더 커지게 되면 차량이 랙 통로(15) 내로 방향전환하는 동안에, 또는 이 위치에서 레일 끝(5a)으로 이동할 때에 진입 지점에서 걸리게 되거나 기계적 손상을 입을 수 있게 된다. Since the current position of the vehicle calculated in this manner increases from the actual position as the travel distance increases due to the influence of various errors, using the above method only, the rack unit ( It is not possible to measure with long accuracy the long travel to the entry point of the
이런 이유로, 주행의 마지막 부분, 즉, 레일 시스템(5) 또는 랙 통로(15)(또는 다른 상응하는 목표지점)에 진입하기 전 대략 3m 위치에서, 스위치를 다른, 보다 정확한 상대 위치결정 방식(relative locating method)으로 전환시킨다. For this reason, the switch is moved to another, more accurate relative positioning method at the last part of the run, i.e. approximately 3 m position before entering the
즉, 차량(3')의 선단부에 설치되며 차량의 전방부 영역(도 7에서 빗금친 부분)을 "감시"하는 레이저 스캐너(21)에 의해서, 레일 진입 지점의 바로 옆에 좌우로 설치된 반사 마커(14, 14a)를 감지하고, 차량(3')에 대한 마커의 상대 위치를 측정한다. That is, the reflective markers provided at the front end of the vehicle 3 'and installed to the left and right right next to the rail entry point by the
레이저 스캐너(21)는, 장애물(본 경우는 반사 마커(14, 14a))의 각도와 거리를 차량의 제어 컴퓨터에 제공한다. 이들 측정값(차량(3')이 랙 통로(15)의 진입 지점으로 계속해서 근접함에 따라 이 값은 계속 변함)을 기반으로 하여, 적절한 평가 알고리즘을 이용함으로써, 항상, 진입 지점의 중앙부(점선으로 나타내었음)로 충분한 정확도로 차량이 이동하게 된다. The
레이저 스캐너(21)는 또한, 원형 장애물을 감지하면서 주행되도록 하는 데 사용할 수 있다. 장애물은 특히 바닥층을 이동하는 동안에 예기치 않게 나타날 수 있다. 왜냐하면, 예컨대, 사람이나 다른 차량들이 지상에서 이동하고 있을 수 있기 때문이다.The
도 6은 화물 전달 장소(20)의 가능한 일례를 나타낸다. 이 화물 전달 장소(20)는 해당 컨테이너(7')를 차량(3)에 상차하거나 차량으로부터 컨테이너(7)를 하차하여 받는 곳이다.6 shows a possible example of the
프레임(18) 안에 이중 승강기(17, 17a)가 위치한다. 도시한 예에서, 이중 승강기의 오른쪽 부분은 참조번호 17로, 왼쪽 부분은 참조번호 17a로 지정하였다. 이중 승강기(17 또는 17a)의 상부 승강부에는 롤러 컨베이어(19, 19a)가 연결된다. 여기서, 도 6의 우측에 있는 롤러 컨베이어(19)의 앞쪽은 승강기(17) 쪽으로 내려가도록 기울어지고, 이보다 약간 더 높게 설치된 뒤쪽의 롤러 컨베이어(19a)는 분류 및 적재 구역(21) 쪽으로 내려가도록 기울어져서, 도시한 예에서 참조번호 7'로 지정된 컨테이너는 왼쪽으로 방출되고, 참조번호 7로 지정된 컨테이너는 오른쪽으로 방출될 수 있다. In the frame 18 there are
각 리프트(17, 17a)의 아랫 부분은 차량(3)의 적재면에 정렬되어, 각각 컨테이너 7을 방출하고 컨테이너 7'를 받을 수 있도록 한다. The lower part of each
여기서, 본 발명의 상기 도시한 구성은 또한, 다른 방식으로도 설계할 수 있다. 도시한 예에서는 차량(3)용 레일(5a)을 기존의 레일 시스템에 결합하여 레일 통로를 구성한 것을 나타낸 것이다.Here, the above illustrated configuration of the present invention can also be designed in other ways. In the illustrated example, a rail passage is formed by coupling the rail 5a for the
물론, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 예시적인 것으로서, 본 발명의 기본 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형가능하다. Of course, the embodiments of the present invention described above are exemplary, and various modifications may be made without departing from the basic spirit of the present invention.
1 ... 보관 및 운반 시스템
2 ... 랙 유닛
3, 3', 3b, 3c ... 차량
4 ... 바닥층 이동경로
5 ... 레일설치 이동경로
5a ... 레일
6 ... 적재 위치
7, 7' ... 컨테이너
8 ... 승강기
9 ... 휠
10, 10a ... 바퀴
11 ... 화물 수용부
12 ... 측면 가이드 휠
13 ... 센서
14, 14a ... 마커
15 ... 랙 통로
16 ... 빔
17, 17a ... 이중 승강기
18 ... 프레임
19, 19a ... 롤러 컨베이어
20 ... 화물 전달 장소
21 ... 분류 및 적재 구역
21 ... 레이저 스캐너1 ... storage and transport system
2 ... rack unit
3, 3 ', 3b, 3c ... vehicles
4 ... floor routing
5 ... Rail mounting path
5a ... rail
6 ... loading position
7, 7 '... container
8 ... lifts
9 ... wheel
10, 10a ... wheels
11 ... cargo hold
12 ... side guide wheel
13 ... sensor
14, 14a ... marker
15 ... Rack Aisle
16 ... beam
17, 17a ... double lift
18 ... frame
19, 19a ... roller conveyor
20 ... freight forwarding place
21 ... sorting and loading area
21 ... laser scanner
Claims (12)
레일 이동 메커니즘 및 이와 별도의 바닥면 이동 메커니즘을 갖추고 있는 적어도 하나의 차량(3), 및
상기 차량(3)이 이동할 수 있는 레일설치된 이동경로 및 바닥층 이동경로(5, 4)를 갖는 랙 시스템(2)을 포함하되,
상기 차량(3)은 센서 및 제어 장치를 갖추고 있어서, 차량이 상기 레일설치된 이동경로 및 바닥층 이동경로(5, 4) 상에서 자율적으로 이동할 수 있고 이동경로를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. As a system (1) for storing and transporting a container (7), etc.
At least one vehicle 3 having a rail moving mechanism and a separate bottom moving mechanism, and
Including a rack system (2) having a rail-mounted movement path and floor-floor movement path (5, 4) that the vehicle (3) can move,
The vehicle 3 is equipped with a sensor and a control device so that the vehicle can autonomously move on the rail-mounted and floor-floor movement paths 5 and 4 and change the movement path. Conveying system.
상기 랙 시스템(2)은, 상기 레일설치된 이동경로(5)를 횡단하는 터널 형태의 바닥층 이동경로(4)를 갖추고 있으며
상기 레일설치된 이동경로(5)는 다층 랙 시스템(2)의 랙 통로를 형성하며, 상기 레일설치된 이동경로(5)에 설치된 레일은 각 층에 있는 랙 유닛(2)의 옆에 형성되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. The method of claim 1,
The rack system (2) is provided with a tunnel-shaped floor-floor movement path (4) traversing the rail mounted movement path (5)
The rail mounted movement path 5 forms a rack passage of the multi-layer rack system 2, and the rails installed in the rail mounted movement path 5 are formed next to the rack unit 2 on each floor. Container storage and transport system.
각 차량(3)에는 전용 화물 수용 수단(11)이 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. The method according to claim 1 or 2,
Container storage and transportation system, characterized in that each vehicle (3) is provided with a dedicated cargo receiving means (11).
각 차량(3)에는 컴퓨터에 연결된 제어 및 구동 유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템.10. A method according to any one of the preceding claims,
Each vehicle (3) is provided with a control and drive unit connected to the computer, container storage and transport system.
각 차량(3)에는 장애물을 감지하고 그리고/또는 위치 마커(14)를 감지하는 적어도 하나의 센서(13, 21)가 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
Each vehicle (3) is characterized in that it is equipped with at least one sensor (13, 21) for detecting obstacles and / or for detecting position markers (14).
바닥층 이동 또는 레일 이동을 위한 구동부가 포함되되, 이 구동부는 바닥층 이동시보다 레일 이동시의 속도가 더 높도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
A drive is included for bottom floor movement or rail movement, wherein the drive portion is operative to operate at a higher speed during rail movement than during floor movement.
조향 작용은 차동 조향 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
A steering storage and transport system, characterized in that the steering action is made in a differential steering manner.
전원 공급은, 레일(5a)에서의 이동시에 예컨대 접촉 라인을 통해서 충전된 축적 전력을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
The power supply is characterized in that the storage and transport system of the container is characterized in that it is made through accumulated power charged through, for example, a contact line when moving on the rail (5a).
랙 유닛 또는 승강/배분 이동 장치(8)가 상기 랙 통로에 또는 해당되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
Container storage and transportation system, characterized in that a rack unit or lifting / distributing moving device (8) is provided in the rack passageway or at a corresponding position.
적어도 두 개의 터널 영역(4, 4a)이 상기 랙 유닛(2) 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
Container storage and transport system, characterized in that at least two tunnel areas (4, 4a) are provided inside the rack unit (2).
차량(3)으로의 화물 상차 및 차량으로부터의 화물 하차를 위한 화물 전달 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 10. A method according to any one of the preceding claims,
Container storage and transport system, characterized in that the cargo delivery device for loading and unloading cargo from the vehicle (3) is provided.
상기 화물 전달 장치는 상기 차량(3)의 레일 이동 메커니즘에 포함되어 레일 이동시에 적용되는 것을 특징으로 하는, 컨테이너 보관 및 운반 시스템. 12. The method of claim 11,
The cargo delivery device is characterized in that it is included in the rail moving mechanism of the vehicle (3) and applied at the time of rail movement.
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