KR20160009365A

KR20160009365A - 자동 화물 시스템

Info

Publication number: KR20160009365A
Application number: KR1020140089823A
Authority: KR
Inventors: 이기중; 이종희; 이기환; 권영욱; 장윤석; 박찬근; 최현철; 김남욱
Original assignee: 한국항공대학교산학협력단
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-01-26
Anticipated expiration: 2034-07-16
Also published as: KR101697657B1

Abstract

본 발명은 자동화물 시스템에 관한 것으로, 적어도 2층 이상의 적재공간을 가지고, 2열이 1조로 구성될 때, 적어도 1조 이상으로 구성되는 랙 구조물과, 상기 랙 구조물의 각 층에 구비되고, 입고 및 출고용 화물이 대기하는 대기 컨베이어 유닛과, 상기 각각의 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 이동시키거나 상기 대기 컨베이어 유닛으로부터 화물을 전달받기 위한 화물 전달 유닛과, 상기 서로 이웃하는 랙 구조물 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기기 위한 셔틀유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 적재공간이 적어도 2층이상 구비되는 랙구조물의 각층마다 셔틀유닛이 구비되고, 랙 구조물의 각층 양단부에 화물을 반출 및 반입을 위한 대기 컨베이어 유닛이 구비되며, 각 대기 컨베이어 유닛으로 각각 리프트유닛을 통해 화물이 전달되도록 구성됨으로써, 다량의 화물을 빠른 시간에 신속하고 정확하게 반출 및 반입할 수 있어 작업 효율이 상승되는 효과가 있다.

Description

자동 화물 시스템 {GOODS DESTINATION SYSTEM}

본 발명은 자동화물 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 화물을 보관하기 위하여 다층으로 구성되는 랙으로 화물을 자동으로 반입하여 보관하거나 보관된 화물을 자동으로 반출할 수 있는 자동화물 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 물류 자동화 분야에서 사용이 확대되고 있는 자동화물 시스템은 하물을 보관하기 위한 랙을 가지는 랙 구조물, 하물을 자동창고 내, 외부로 선택적으로 입고 또는 출고시키는 작업대, 랙 구조물 측면을 따라 설치된 가이드 레일을 따라 이동하여 제어장치의 제어에 의해 작업대의 하물을 랙 구조물의 랙에 입고시키거나 랙 구조물의 랙에 안치된 하물을 출고시키는 스태커 크레인으로 구성된다. 이러한 자동화물 시스템을 자동창고라고도 한다.

이러한 자동 화물 창고 시스템이 일본 공개특허공보 특개2009-143651(특허문헌1)에 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에 개시된 종래의 자동 화물 창고 시스템은 일정간격 이격되고 서로 마주보고 2열로 설치되며 화물을 보관하기 위한 2열 선반, 2열 선반 사이의 지면에 설치되는 레일, 레일을 따라 이동하면서 2열 선반으로 물건을 넣고 빼기 위한 스태커 크레인, 스태커 크레인을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

이러한, 종래의 자동화물 시스템은 화물을 보관하기 위해서는 스태커 크레인을 2열로 된 선반의 양끝 밖으로 이동시킨 후에, 화물을 스태커 크레인에 싣게 된다. 그러면, 스태커 크레인은 제어부의 제어로 2열로 된 선반 사이로 이동하되 화물을 비어 있는 적재 공간이 있는 곳으로 이동한 후에 화물을 선반의 적재공간으로 옮겨 놓는다.

상기와 같은 종래의 자동화물 시스템은 하나의 스태커 크래인이 지면에 놓인 레일을 따라 이동하면서 화물을 실어서 선반에 올리거나 내리도록 구성되어 있어 많은 화물을 선반에 올리거나 내리기 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

일본 공개특허공보 특개2009-143651 (2009.07.02)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 적재공간이 적어도 2층 이상 구비되는 랙구조물에서 각 층에 각각 화물을 반입하거나 반출하기 위한 셔틀유닛을 구비하여 화물의 반입 및 반출 작업을 신속하고 원활하게 할 수 있도록 한 자동화물 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나 이상의 적재공간이 적어도 2층 이상으로 구비되되, 적어도 2열 이상으로 서로 이격되어 구비되는 랙 구조물과, 상기 랙 구조물의 각 층에 구비되고, 입고 및 출고용 화물이 대기하는 대기 컨베이어 유닛과, 상기 각각의 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 이동시키거나 상기 대기 컨베이어 유닛으로부터 화물을 전달받기 위한 화물 전달 유닛과, 상기 서로 이웃하는 랙 구조물 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기기 위한 셔틀유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대기 컨베이어 유닛은, 상기 랙 구조물에서 연결되는 프레임 부재와, 상기 프레임부재에 회전 가능하게 구비되는 복수의 회전부재와, 상기 복수의 회전부재중 적어도 하나 이상의 회전부재를 회전시키기 위한 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동유닛은 상기 복수의 회전부재중 적어도 하나이상의 회전부재에 내장되는 구동모터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 화물 전달 유닛은 상기 대기 컨베이어 유닛에 인접하게 구비되어 화물을 싣고 상기 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동되는 화물 리프트 유닛과, 상기 화물 리프트 유닛이 수직으로 왕복 이동되는 것을 가이드하는 가이드부재와, 상기 가이드부재에 결합되어 화물 리프트 유닛을 수직으로 왕복 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 리프트 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 화물 리프트 유닛은, 상기 가이드부재에 이동 가능하게 결합되되, 화물을 상기 대기 컨베이어 유닛으로 전달하기 위하여 복수의 회전부재로 구성되는 롤러 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 롤러 중 적어도 하나 이상의 롤러에는 회전력을 발생시키는 구동모터가 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 랙 구조물은 복수의 수평부재와 수직부재로 구성되되, 상기 셔틀유닛이 왕복 이동되도록 이웃하는 랙 구조물에서 서로 마주보는 수평부재를 따라 왕복 이동되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평부재는 셔틀유닛이 이동되는 가이드레일이 일체로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 적재공간이 적어도 2층이상 구비되는 랙구조물의 각층마다 셔틀유닛이 구비되고, 랙 구조물의 각층 양단부에 화물을 반출 및 반입을 위한 대기 컨베이어 유닛이 구비되며, 각 대기 컨베이어 유닛으로 각각 리프트유닛을 통해 화물이 전달되도록 구성됨으로써, 다량의 화물을 빠른 시간에 신속하고 정확하게 반출 및 반입할 수 있어 작업 효율이 상승되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동화물 시스템을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 대기 컨베이어 유닛과 화물 전달유닛을 도시한 정면도.
도 3은 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 전달유닛을 도시한 측면도.
도 4는 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 전달유닛을 도시한 사시도.
도 5 내지 도 은 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 전달유닛과 대기 컨베이어 유닛의 작동 상태를 도시한 정면도.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동화물 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 대기 컨베이어 유닛과 화물 전달유닛을 도시한 정면도이고, 도 3은 도 1의 자동화물 시스템에서 대기 컨베이어 유닛을 도시한 정면도이다. 도 4는 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 전달유닛을 도시한 측면도이고, 도 5는 도 1의 자동화물 시스템에서 화물 전달유닛을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동화물 시스템(100)은, 랙 구조물(110), 대기 컨베이어 유닛(120), 화물 전달유닛(130), 셔틀유닛(140)을 포함하여, 화물을 랙 구조물(110)의 적재 공간으로 자동으로 입고하거나 랙 구조물(110)의 적재공간에 있는 화물(G)을 자동으로 출고하기 위한 것이다.

랙 구조물(110)은 복수의 수직부재와 수평부재가 지면에 대하여 수직과 수평으로 서로 결합되어 화물(G)을 보관하기 위한 적어도 하나 이상의 적재공간(111)을 형성한다. 이 랙 구조물(110)은 적어도 하나 이상의 적재공간(111)이 적어도 2층 이상으로 구비되되, 적어도 2열 이상으로 서로 이격되어 구비된다.

즉, 랙 구조물(110)은 복수의 수직부재와 수평부재가 서로 결합되어, 화물(G)을 보관하기 위한 적재공간(111)을 수직과 수평방향으로 복수로 구성된 구조가 적어도 2열 이상으로 배치되되, 서로 일정 간격 이격되어 구성된다.

랙 구조물(110)은 화물(G)을 이동시키기 위하여 랙 구조물(110)의 수평방향으로 이동하는 셔틀유닛(140)이 왕복 이동하는 가이드레일(112)이 구비된다. 이 가이드레일(112)은 이웃하는 한 쌍의 랙 구조물(110)에서 서로 마주보는 랙 구조물(110)의 수평부재에 구비되되, 각 층마다 구비된다.

이 가이드레일(112)은 본 발명의 일실시예에서와 같이, 별도의 가이드부재가 랙 구조물(110)의 수평부재에 연결브래킷과 체결부재로 결합되어 구성되거나 수평부재를 연장하여 구성할 수도 있다.

대기 컨베이어 유닛(120)은 랙 구조물(110)에 연결되는 프레임 부재(121), 프레임 부재(121)에 이격되어 구비되되 회전 가능하게 구비되는 복수의 롤러(122), 복수의 롤러(122) 중 적어도 하나의 롤러(122)로 회전력을 전달하는 구동유닛(123)을 포함한다.

프레임 부재(121)는 랙 구조물(110)의 수평부재에 연장 형성되며, 랙 구조물(110)의 수직부재와 같은 수직부재로 지면에 대하여 지지된다.

롤러(122)는 복수로 구성되되, 프레임 부재(121)에 회전 가능하게 구비된다. 즉, 이 롤러(122)는 프레임 부재(121)에 회전 가능하게 결합되는 프리롤러(Free Roller)로 구성된다.

구동유닛(123)은 복수의 롤러(122) 중 적어도 하나 이상의 롤러(122)로 동력을 전달하여 회전시키는 역할을 한다. 이 구동유닛(123)은 복수의 롤러(122)중 적어도 하나 이상의 롤러(122)에 내장되는 구동모터로 구성된다. 여기서, 이 롤러(122)에 구동모터가 내장되어 롤러(122)가 회전되도록 구성되는 것은 시중에서 파워몰러(Power Moller)라는 명칭으로 시판되고 있는 것으로, 이의 구성과 구조 및 작동에 관하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 구동유닛(123)은 별도의 구동모터를 프레임 부재에 결합하되, 복수의 회전부재 중 하나의 회전부재에 구동모터의 축을 연결하는 구성도 적용할 수 있다. 구동유닛(123)은 별도의 구동모터를 프레임 부재(121)나 프레임 부재(121)의 인근에 설치하여 별도의 동력 전달부재로 구동모터와 롤러(122)를 연결하여 구동모터의 동력을 롤러(122)로 전달하는 구성도 적용할 수 있는 것이다.

화물 전달유닛(130)은 수직으로 이동하면서 다수의 층으로 구성되는 대기 컨베이어 유닛(120)으로 화물(G)을 전달하거나 전달받기 위한 것으로, 화물 리프트 유닛(131), 가이드 어셈블리(132), 리프트 구동유닛(133)을 포함한다.

이 화물 전달유닛(130)은 적어도 2열 이상으로 구비되는 랙 구조물(110)에 대응되는 숫자로 구비된다.

화물 리프트 유닛(131)은 대기 컨베이어 유닛(120)의 인접하게 구비되어 화물(G)을 싣고 대기 컨베이어 유닛(120)으로 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동된다.

이 화물 리프트 유닛(131)은 후술하는 가이드부 어셈블리(132)에 이동 가능하게 결합되며, 대기 컨베이어 유닛(120)으로 화물(G)을 전달하기 위하여 회전 가능하게 구비되는 복수의 롤러로 구성되는 롤러 컨베이어로 구성된다. 즉, 한 쌍의 프레임부재에 복수의 롤러가 회전 가능하게 구비되고, 프레임부재가 가이드부재에 이동 가능하게 결합되는 롤러 컨베이어로 구성되는 것이다. 여기서, 복수의 롤러 중 적어도 하나 이상의 롤러에는 회전력을 발생시키는 구동모터가 구비된다. 즉, 복수의 롤러 중 적어도 하나 이상의 롤러는 내측에 구동모터가 설치되어 있는 파워몰러(Power Moller)로 구성되는 것이다.

그리고, 화물 전달유닛(130)은 랙 구조물(110)에서 이동되는 셔틀 유닛을 랙 구조물(110)에서 외부로 배출시키기 위하여 셔틀 유닛이 이동할 수 있는 가이드레일(112)을 더 포함한다.

가이드 어셈블리(132)는 화물 리프트 유닛(131)이 수직으로 이동되는 것을 가이드 함과 동시에 화물 리프트 유닛(131)을 지면에 대하여 지지하는 것으로, 지면에 결합되는 지지부재와, 지지부재에 수직으로 구비되어 화물 리프트 유닛(131)이 이동 가능하게 결합되도록 구성되는 수직부재로 구성된다.

리프트 구동유닛(133)은 가이드 어셈블리(132)의 수직부재 상하단에 각각 풀리에 감겨져 회전되는 타이밍벨트, 폴리를 회전시키기 위한 동력을 발생시키는 구동모터, 구동모터와 폴리를 연결하여 동력을 전달하기 위한 연결부재를 포함한다.

화물 리프트 유닛(131)이 타이밍 벨트에 결합되어 타이밍 벨트가 회전될 때, 가이드 어셈블리(132)의 수직부재를 따라 상하로 이동 하게 되는 것이다.

셔틀유닛(140)은 랙 구조물(110)의 수평부재에 구비되는 가이드레일(112)을 따라 왕복 이동하면서 화물을 랙 구조물(110)의 적재공간(111)에서 대기 컨베이어 유닛(120)으로 이동시키거나 대기 컨베이어 유닛(120)에서 랙 구조물(110)의 적재공간(111)으로 이동시킨다.

이 셔틀유닛(140)은 화물(G)을 올릴 수 있는 대차, 대차의 주행 방향 전방과 후방에 설치되어 내부에 설치공간을 갖는 새시, 새시의 양단에 회전 가능하게 설치되며 랙 구조물(110)의 가이드레일(112)을 따라 이동되는 주행 휠, 새시의 설치공간에 설치되며 동력을 발생시켜 주행 휠을 회전시키는 구동모터, 구동모터로 전원을 공급하기 위한 전원제어 유닛, 새시의 일측면에 이동 가능하게 구비되어 화물(G)을 싣기 위한 화물 운반기구가 설치된다.

즉, 화물 운반기구는 랙 구조물(110)의 적재공간(111)에서 화물을 셔틀유닛(140)의 대차로 당겨서 싣거나 대차에 있는 화물(G)을 랙 구조물(110)의 적재공간(111)으로 밀어서 놓기 위하여 셔틀유닛(140)의 주행 방향에 대하여 직교되는 방향으로 이동되는 핑거부재가 새시의 내측면에 이동 가능하게 설치된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 자동화물 시스템의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 자동화물 시스템(100)의 랙 구조물(110)의 적재공간(111)으로 화물을 입고하기 위해서는 랙 구조물(110)에 근접하게 설치되는 화물 전달유닛(130)의 화물 리프트 유닛(131)에 올려 놓는다.

그러면, 리프트 구동유닛(133)이 구동되어 적재공간(111)이 비어 있는 랙 구조물(110)의 각 층에 구비되어 있는 대기 컨베이어 유닛(120)으로 화물(G)을 전달하기 위해서는 화물 리프트 유닛(131)을 승강시킨다. 그러면, 화물 리프트 유닛(131)을 적재공간(111)이 비어 있는 랙 구조물(110)의 대기 컨베이어 유닛(120)과 나란하게 위치시킨다.

이후에, 제어부를 조작하여 화물 리프트 유닛(131)의 파워몰러를 구동하여 회전시켜서 화물(G)을 대기 컨베이어 유닛(120)으로 이동시킨다. 그런 다음, 제어부를 조작하여 셔틀유닛(140)을 구동시켜 대기 컨베이어 유닛(120)이 있는 곳으로 이동시킨 후에, 대기 컨베이어 유닛(120)에 있는 화물(G)을 셔틀유닛(140)으로 실어서 이동한 후에 적재공간(111)에 이동시켜 놓게 된다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동화물 시스템(100)은 화물(G)을 적재하기 위한 랙 구조물(110)이 복층으로 형성되고, 양단부에 화물(G)을 반입하거나 반출하기 위한 대기 컨베이어 유닛(120)이 구비되고, 대기 컨베이어 유닛(120)에 인접하게 화물 전달유닛(130)이 화물(G)을 상하로 이동시키기 위한 화물 리프트 유닛(131)을 포함하여 구성됨으로써, 많은 화물(G)을 신속하게 처리할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

G : 화물 100 : 자동화물 시스템
110 : 랙 구조물 111 : 적재공간
112 : 가이드레일
120 : 대기 컨베이어 유닛 121 : 프레임부재
122 : 롤러 123 : 구동유닛
130 : 화물 전달유닛 131 : 화물 리프트 유닛
132 : 가이드 어셈블리 133 : 리프트 구동유닛
140 : 셔틀유닛

Claims

적어도 2층 이상의 적재공간을 가지고, 2열이 1조로 구성될 때, 적어도 1조 이상으로 구성되는 랙 구조물;
상기 랙 구조물의 각 층에 구비되고, 입고 및 출고용 화물이 대기하는 대기 컨베이어 유닛;
상기 각각의 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 이동시키거나 상기 대기 컨베이어 유닛으로부터 화물을 전달받기 위한 화물 전달 유닛;
상기 서로 이웃하는 랙 구조물 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기기 위한 셔틀유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 대기 컨베이어 유닛은,
상기 랙 구조물에서 연결되는 프레임 부재;
상기 프레임부재에 회전 가능하게 구비되는 복수의 회전부재;
상기 복수의 회전부재중 적어도 하나 이상의 회전부재를 회전시키기 위한 구동유닛;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 구동유닛은,
상기 복수의 회전부재중 적어도 하나이상의 회전부재에 내장되는 구동모터인 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 화물 전달 유닛은,
상기 대기 컨베이어 유닛에 인접하게 구비되어 화물을 싣고 상기 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동되는 화물 리프트 유닛;
상기 화물 리프트 유닛이 수직으로 왕복 이동되는 것을 가이드하는 가이드 어셈블리;
상기 가이드부재에 결합되어 화물 리프트 유닛을 수직으로 왕복 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 리프트 구동유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 화물 리프트 유닛은,
상기 가이드부재에 이동 가능하게 결합되되, 화물을 상기 대기 컨베이어 유닛으로 전달하기 위하여 복수의 회전부재로 구성되는 롤러 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 복수의 롤러 중 적어도 하나 이상의 롤러에는 회전력을 발생시키는 구동모터가 설치된 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 랙 구조물은,
복수의 수평부재와 수직부재로 구성되되, 상기 셔틀유닛이 왕복 이동되도록 이웃하는 랙 구조물에서 서로 마주보는 수평부재를 따라 왕복 이동되는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 수평부재는,
셔틀유닛이 이동되는 가이드레일이 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화물 시스템.