KR20160120876A

KR20160120876A - 셔틀과 스태커 크레인 및 이를 구비한 자동창고시스템

Info

Publication number: KR20160120876A
Application number: KR1020150049988A
Authority: KR
Inventors: 김남욱; 김영진
Original assignee: 주식회사 티에스피지
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2035-04-09
Also published as: KR101684406B1

Abstract

본 발명은 셔틀과 스태커크레인 및 이를 구비한 자동창고시스템에 관한 것으로, 화물을 적재하기 위해 높이 방향으로 적어도 하나의 단, 세로방향으로 적어도 하나의 열과, 가로방향으로 적어도 하나의 번지를 갖도록 설치된 다수의 포스트 및 빔과, 포스트에 설치된 종레일을 구비한 보관랙; 보관랙의 근처 바닥에 설치된 하부레일과, 대향된 위치의 천장에 설치된 상부레일; 화물을 입고 또는 출고하는 위치 중 적어도 1곳에 설치된 제2컨베이어; 하부레일에 접촉하여 회전하는 구동롤러와 종동롤러가 설치된 하부프레임, 상부레일에 접촉하여 회전하는 제3안내롤러가 설치된 상부프레임, 하부프레임과 상부프레임을 연결하여 설치된 한 쌍의 지주, 지주들 사이에 설치된 캐리지, 캐리지를 승하강시키도록 설치된 승강수단, 캐리지의 양측부에 설치된 제1컨베이어를 구비한 스태커크레인;과 캐리지에 탑재되면서 화물을 보관랙의 해당 번지로 운반하기 위해 종레일을 따라 이동하도록 제작된 셔틀;을 포함하고, 제1컨베이어는 제2컨베이어로부터 화물을 운반하여 캐리지에 얹거나, 캐리지로부터 화물을 운반하여 제2컨베이어에 얹을 수 있도록 작동하도록 된 것이다.

Description

셔틀과 스태커 크레인 및 이를 구비한 자동창고시스템{Shuttle and Stacker crane, and Automatic Warehouse System with thereof}

본 발명은 자동창고시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물을 싣고 이동시키는 셔틀, 셔틀을 싣고 이동시키는 스태커크레인과, 이들 셔틀과 스태커크레인을 자동 제어하여 보관랙의 지정된 번지에 화물을 보관하도록 된 셔틀과 스태커크레인 및 이를 구비한 자동창고시스템에 관한 것이다.

일반적으로 물류 창고 또는 화물 창고에는 공장 또는 생산지에서 생산된 각종 식,음료 및 의류, 가전, 잡화 등의 물품을 일시적으로 또는 장기적으로 보관 또는 적재하기 위해 화물 적재 시스템이 설치되어 있다. 이같은 자동화시스템은 물류 산업의 발달로 인해 단순한 물류의 보관차원에서 벗어나 물류 창고에 보관 중인 물품의 제품별 배치는 물론 효율적인 입고, 적재, 출고, 재고관리 등에 효과적으로 이용되고 있다. 또한, 자동화시스템은 대량의 물품을 보다 신속하게 입고 및 출고는 물론 적재 공간의 효율적인 이용을 위해 다양한 방식으로 설계 및 시공되고 있다. 이러한 자동화시스템은 화물 적재공간인 랙(rack)과, 화물을 랙에 적재하기 위해 설치된 컨베이어 및 대차(AGV:Automated guided vehicle, 무인반송대차)를 포함한 이송수단 및, 화물의 입,출고시 이송수단으로부터 화물을 인수 또는 인계하는 리프터 등이 포함되어 이루어진다.

이와 같은 종래의 자동화시스템의 일 예로 본 출원인이 출원한 대한민국 등록특허 제10-4400117호(발명의 명칭:MDPS시스템용 이송수단 및 이의 운용방법)가 개시되어 있다. 이를 간략히 설명하자면, 자동화시스템은 화물을 적재하여 일방향으로 이동하는 셔틀, 이 셔틀과 합체 또는 분리되어 셔틀과 다른 방향으로 이동하면서 화물을 보관랙으로 이송하여 적재시키는 새틀라이트를 포함하고, 셔틀과 새틀라이트를 유선 또는 무선으로 조정하여 이동시키도록 이루어진다.

하지만, 높이 방향으로 다수의 단을 갖도록 보관랙이 설치된 경우 각 단마다 다수의 셔틀과 새틀라이트를 배치하거나, 화물을 적재해야 하는 위치에 따라 셔틀과 새틀라이트를 옮겨 놓아야 하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-4400117호(2014.05.28. 공고) 대한민국 등록특허 제10-4240513호(2013.03.18. 공고) 대한민국 공개특허 제10-2012-0135246호(2012.12.12. 공개) 대한민국 등록특허 제10-0493842호(5006.07.27. 공고) 일본 특허 P5004-431258A (5004.04.30. 공고) 미국특허 US06652213(5003.11.25. 등록) 미국특허 US4459078 (1984.07.10. 등록)

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 양측 보관랙 사이에 이동하도록 설치된 스태커크레인이 보관랙의 해당 단과 열로 셔틀을 운반하고, 셔틀이 화물을 보관랙의 해당 번지로 이송시켜 적재하도록 자동 제어되게 이루어진 셔틀과 스태커크레인 및 이를 구비한 자동창고시스템을 제공함에 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 셔틀은, 화물을 적재하도록 설치된 보관랙에서 어느 열에 설치된 종레일을 따라 이동하도록 제작된 셔틀에 있어서, 몸체; 몸체에 장착되면서 상측에 위치하여 화물을 탑재하는 상판; 상판의 양측에 상부가 축결합된 한 쌍의 상부링크; 상부링크의 하부에 상부가 일정 각도를 갖도록 축결합되고, 하부가 몸체의 양측에 축결합된 한 쌍의 하부링크; 상부링크와 하부링크의 축결합된 부위에 일측부가 축결합된 제1연결링크와 제2연결링크; 제1연결링크와 제2연결링크의 타측부가 양측에 각각 축결합되고, 몸체를 가로질러 회전하도록 설치된 승강회전축;과 승강회전축을 회전시키도록 설치된 제2동력원;을 포함하고, 제2동력원에 의해 승강회전축이 어느 방향으로 회전하면 제1연결링크와 제2연결링크를 밀거나 당겨 상부링크와 하부링크가 펴지거나 굽혀지면서 상판을 상승 또는 하강시키도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 셔틀은 상판에 장착되어 하향 돌출된 승강안내부재;와 상판의 승강시 승강안내부재의 측면과 접촉하도록 몸체에 설치된 승강안내롤러 또는 가이드바 중 어느 하나인 승강안내보조부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셔틀은 몸체에 승강회전축과 나란히 장착된 이동바퀴축; 이동바퀴축을 회전시키도록 설치된 제1동력원;과 이동바퀴축의 양측부에 장착된 이동바퀴;를 더 포함하고, 제1연결링크와 제2연결링크는 승강회전축과 상호간의 간섭이 회피되도록 승강회전축과 축결합되는 부위가 굴절되고, 이동바퀴축과의 간섭이 회피되도록 상부링크와 하부링크의 축결합된 부위가 굴절된 것을 특징으로 한다.

여기서, 이동바퀴축은 몸체의 전부와 후부에 적어도 2개씩 장착되거나, 전부, 중간부와 후부에 적어도 하나씩 장착되고, 적어도 1개의 제1동력원이 적어도 1개의 이동바퀴축을 회전시키도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 셔틀이 종레일을 이탈하여 보관랙으로부터 낙하하는 현상을 방지하기 위해 설정 범위를 초과하여 이동하면 강제 정지시킬 수 있도록 이동바퀴축의 회전을 감지하도록 이동바퀴축에 설치된 엔코더와, 바코드 라벨 또는 미러반사판을 감지하도록 몸체에 설치된 센서들 중 적어도 1개를 포함하는 낙하방지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 셔틀은 종레일에서 이동바퀴의 이탈을 방지하기 위해 종레일의 측면과 접촉하도록 몸체에 설치된 제1안내롤러; 제1동력원과 제2동력원에 동력을 전달하도록 설치된 배터리팩; 배터리팩과 연결되어 외부 전원을 인가하도록 설치된 제1충전전극; 배터리팩의 충전량을 확인하도록 설치된 배터리팩충전량확인센서; 몸체의 외부에 위치하면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극이 제1충전전극과 접속하도록 몸체의 위치를 검지하는 합체위치검지센서; 상판에 화물이 탑재되었는지 감지하도록 설치된 제1화물감지센서; 셔틀의 이동 경로 상에 화물을 포함한 물체가 존재하는지 감지하도록 설치된 제2화물감지센서; 셔틀의 이동 위치를 검지하도록 설치된 적어도 1개의 제1이동위치검지센서; 승강회전축에 장착된 적어도 1개의 승강회전감지부재;와 승강회전축과 함께 회전하는 승강회전감지부재를 감지하여 상판이 승강 범위 내에서 이동하도록 제어신호를 발생하는 적어도 1개의 상판승강감지센서;들 중 적어도 하나를 더 포함하고, 몸체에 장착된 배터리팩충전량확인센서, 합체위치검지센서, 제1화물감지센서, 제2화물감지센서, 제1이동위치검지센서, 상판승강감지센서로부터 신호를 수신하고, 보관랙 주변에 설치된 AP와 통신하면서 이들 센서 및 동력원을 제어하도록 설치된 제어기판;과, 제어기판과 연결되도록 몸체에 내장된 AP와 보관랙 주변에 설치된 AP의 통신을 위해 설치된 송신기;를 더 포함하며, 제1이동위치검지센서는 종레일의 단측부에 설치된 제1감지판에 송출후 반사된 신호를 감지하여 셔틀의 위치를 검지하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 스태커크레인은, 화물을 적재하도록 설치된 보관랙에서 어느 단, 어느 열에 셔틀을 운반하기 위한 스태커크레인에 있어서, 하부프레임; 하부프레임의 양측부에 각각 장착되어 바닥에 설치된 하부레일과 접촉하여 회전하도록 설치된 구동바퀴와 종동바퀴; 구동바퀴를 구동시키도록 설치된 제3동력원; 하부프레임에 대향된 위치에 배치된 상부프레임; 천장에 설치된 상부레일과 접촉하여 회전하도록 상부프레임에 장착된 제3안내롤러; 하부프레임과 상부프레임을 연결하면서 일정 간격을 갖도록 설치된 한 쌍의 지주; 지주 사이에 개재되어 셔틀이 탑재되는 지지패널을 구비한 캐리지;와 캐리지를 승강시키기 위한 승강수단;을 포함하고, 캐리지에 셔틀이 탑재된 상태에서 화물을 셔틀 위로 이동시킬 수 있도록 지지패널의 양측부에 제1컨베이어가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 스태커크레인은, 상부레일이 가로질러 고정되도록 천장에 일정 간격으로 다수 설치된 고정바; 구동바퀴와 종동바퀴가 하부레일에서의 이탈을 방지하기 위해 하부레일의 측면에 접촉하도록 하부프레임에 설치된 제2안내롤러; 캐리지와 지주 사이에 개재되면서 캐리지에 장착된 안내패널; 안내패널에 장착되어 지주와 접촉하여 회전하도록 다수 설치된 캐리지승강롤러; 지주에 작업자가 탑승하도록 설치된 탑승부; 하부프레임의 이동 위치를 감지하기 위해 하부프레임에 장착되어 하부레일의 일단측 부위에 설치된 제2감지판으로 방출된 후 반송된 신호를 감지하는 레이저 센서 또는 보관랙의 빔에 부착된 바코드 라벨을 스캔하는 바코드 스캐너인 제2이동위치검지센서; 캐리지가 화물을 적재시키기 위한 보관랙의 해당 단과 열에 위치하였는지를 감지하기 위해 보관랙의 빔 또는 포스트 또는 스태커크레인의 지주에 장착된 식별부재를 감지하도록 캐리지에 장착된 제3이동위치검지센서; 화물이 얹거나 내리는 동안 지지패널의 흔들림이나 처짐을 방지하기 위해 지지패널에 장착된 제5동력원, 제5동력원에 의해 삽입 또는 인출되는 로드, 로드의 단부측 부위를 수용하도록 지주 또는 보관랙에 설치된 수용부재를 구비한 캐리지고정장치;와 셔틀이 캐리지에 탑승한 상태에서 셔틀에 내장된 배터리팩을 충전시키기 위해 배터리팩과 연결된 제1충전전극과 접속하도록 캐리지에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극; 중 적어도 하나를 더 포함하고, 제2이동위치검지센서로부터 신호를 수신하고, 제4동력원과 제5동력원을 제어하도록 설치된 제어반을 더 포함하며, 로드 일측부의 형상이 쐐기 형상이거나 단면 형상이 원형, 사각형, 오각형을 포함한 다각형 형상이고, 제3이동위치검지센서는 레이저 센서 또는 바코드 스캐너이고,

승강수단은, 제4동력원, 제4동력원에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상부프레임에 장착된 승강롤러, 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 부위가 감기도록 캐리지에 장착된 캐리지승강롤러를 포함하고, 캐리지승강롤러에 감겨진 승강부재의 타측 단부가 상부프레임에 고정되거나,

제4동력원, 제4동력원에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상부프레임에 장착된 승강롤러를 포함하고, 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 단부가 캐리지에 고정되고,

승강롤러는 승강부재가 2개인 경우, 각각의 승강부재가 캐리지의 양측부를 각각 승강시킬 수 있도록 하기 위해 상부프레임의 양측부에 각각 설치되어 어느 하나의 승강부재가 캐리지의 일측부를 향하도록 감기는 제1승강롤러와, 상부프레임의 일측부에 설치되어 다른 하나의 승강부재가 캐리지의 타측부를 향하도록 감기는 제2승강롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 자동창고시스템은, 화물을 적재하기 위해 높이 방향으로 적어도 하나의 단, 세로방향으로 적어도 하나의 열과, 가로방향으로 적어도 하나의 번지를 갖도록 설치된 다수의 포스트와 빔과, 포스트에 설치된 종레일을 구비한 보관랙; 보관랙의 근처 바닥에 설치된 하부레일과, 대향된 위치의 천장에 설치된 상부레일; 화물을 입고 또는 출고하는 위치 중 적어도 1곳에 설치된 제2컨베이어; 하부레일에 접촉하여 회전하는 구동롤러와 종동롤러가 설치된 하부프레임, 상부레일에 접촉하여 회전하는 제3안내롤러가 설치된 상부프레임, 하부프레임과 상부프레임을 연결하여 설치된 한 쌍의 지주, 지주들 사이에 설치된 캐리지, 캐리지를 승하강시키도록 설치된 승강수단, 캐리지의 양측부에 설치된 제1컨베이어를 구비한 스태커크레인;과 캐리지에 탑재되면서 화물을 보관랙의 해당 번지로 운반하기 위해 종레일을 따라 이동하도록 제작된 셔틀;을 포함하고, 제1컨베이어는 제2컨베이어로부터 화물을 운반하여 캐리지에 얹거나, 캐리지로부터 화물을 운반하여 제2컨베이어에 얹을 수 있도록 작동하고,

보관랙은 적어도 2부분으로 분할 설치되어 스태커크레인이 사이에 설치되거나, 하나의 부분으로 설치되어 스태커크레인이 일측에 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상부레일은 일정 간격으로 설치된 다수의 고정바를 가로질러 고정되고, 고정바는 천장에 설치되거나 또는, 별도제작되어 보관랙에 설치되거나 포스트를 연장하여 천장측으로 돌출된 고정보조바에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 셔틀은, 몸체; 몸체에 장착되면서 상측에 위치하여 화물을 탑재하는 상판; 상판의 양측에 상부가 축결합된 한 쌍의 상부링크; 상부링크의 하부에 상부가 일정 각도를 갖도록 축결합되고, 하부가 몸체의 양측에 축결합된 한 쌍의 하부링크; 상부링크와 하부링크의 축결합된 부위에 일측부가 축결합된 제1연결링크와 제2연결링크; 제1연결링크와 제2연결링크의 타측부가 양측에 각각 축결합되고, 몸체를 가로질러 회전하도록 설치된 승강회전축;과 승강회전축을 회전시키도록 설치된 제2동력원;을 포함하고, 제2동력원에 의해 승강회전축이 어느 방향으로 회전하면 제1연결링크와 제2연결링크를 밀거나 당겨 상부링크와 하부링크가 펴지거나 굽혀지면서 상판을 상승 또는 하강시키고,

상판에 장착되어 하향 돌출된 승강안내부재; 상판의 승강시 승강안내부재의 측면과 접촉하도록 몸체에 설치된 승강안내롤러 또는 가이드바 중 어느 하나인 승강안내보조부재를 더 포함하고,

몸체에 승강회전축과 나란히 장착된 이동바퀴축; 이동바퀴축을 회전시키도록 설치된 제1동력원;과 이동바퀴축의 양측부에 장착된 이동바퀴;를 더 포함하고, 제1연결링크와 제2연결링크는 승강회전축과의 간섭이 회피되도록 승강회전축과 축결합되는 부위가 굴절되고, 이동바퀴축과의 간섭이 회피되도록 상부링크와 하부링크의 축결합된 부위가 굴절되고,

이동바퀴축은 몸체의 전부와 후부에 적어도 2개씩 장착되거나, 전부, 중간부와 후부에 적어도 하나씩 장착되고, 적어도 1개의 제1동력원이 적어도 1개의 이동바퀴축을 회전시키도록 설치되고,

셔틀이 종레일을 이탈하여 낙하하는 현상을 방지하기 위해 설정 범위를 초과하여 이동하면 강제 정지시킬 수 있도록 이동바퀴축의 회전을 감지하도록 이동바퀴축에 설치된 엔코더와, 바코드 라벨 또는 미러반사판을 감지하도록 몸체에 설치된 센서들 중 적어도 1개를 포함하는 낙하방지센서; 종레일에서 이동바퀴의 이탈을 방지하기 위해 종레일의 측면과 접촉하도록 몸체에 설치된 제1안내롤러; 제1동력원과 제2동력원에 동력을 전달하도록 설치된 배터리팩; 배터리팩과 연결되어 외부 전원을 인가하도록 설치된 제1충전전극; 배터리팩의 충전량을 확인하도록 설치된 배터리팩충전량확인센서; 보관랙의 특정 번지에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극과 제1충전전극이 접속하도록 몸체의 위치를 검지하는 합체위치검지센서; 상판에 화물이 탑재되었는지 감지하도록 설치된 제1화물감지센서; 셔틀의 이동 경로 상에 화물을 포함한 물체가 존재하는지 감지하도록 설치된 제2화물감지센서; 셔틀의 이동 위치를 검지하도록 설치된 적어도 1개의 제1이동위치검지센서; 승강회전축에 장착된 적어도 1개의 승강회전감지부재;와 승강회전축과 함께 회전하는 승강회전감지부재를 감지하여 상판이 승강 범위 내에서 이동하도록 제어신호를 발생하는 적어도 1개의 상판승강감지센서;들 중 적어도 하나를 더 포함하고, 몸체에 장착된 배터리팩충전량확인센서, 합체위치검지센서, 제1화물감지센서, 제2화물감지센서, 제1이동위치검지센서, 상판승강감지센서로부터 신호를 수신하고, 보관랙 주변에 설치된 AP와 통신하면서 이들 센서 및 동력원을 제어하도록 설치된 제어기판;과 제어기판과 연결되도록 몸체에 내장된 AP와 보관랙 주변에 설치된 AP의 통신을 위해 설치된 송신기;를 더 포함하며, 제1이동위치검지센서는 종레일의 단측부에 설치된 제1감지판에 송출후 반사된 신호를 감지하여 셔틀의 위치를 검지하도록 이루어지고, 몸체의 전부 또는 후부에서 앞/뒤로 근접 위치한 이동바퀴들 간의 간격은 스태커크레인의 캐리지와 보관랙 사이의 공간에 위치한 어느 하나의 이동바퀴가 다른 하나의 이동바퀴에 의해 지지되는 정도로 배치되고, 이동바퀴의 직경은 캐리지와 보관랙 사이의 간격보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

또, 스태커크레인은, 하부프레임; 하부프레임의 양측부에 각각 장착되어 바닥에 설치된 하부레일과 접촉하여 회전하도록 설치된 구동바퀴와 종동바퀴; 구동바퀴를 구동시키도록 설치된 제3동력원; 하부프레임에 대향된 위치에 배치된 상부프레임; 천장에 설치된 상부레일과 접촉하여 회전하도록 상부프레임에 장착된 제3안내롤러; 하부프레임과 상부프레임을 연결하면서 일정 간격을 갖도록 설치된 한 쌍의 지주; 지주 사이에 개재되어 셔틀이 탑재되는 지지패널을 구비한 캐리지;와 캐리지를 승강시키기 위한 승강수단;을 포함하고, 캐리지에 셔틀이 탑재된 상태에서 화물을 셔틀 위로 이동시킬 수 있도록 지지패널의 양측부에 제1컨베이어가 설치되고,

승강수단은 제4동력원, 제4동력원에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상부프레임에 장착된 승강롤러, 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 부위가 감기도록 캐리지에 장착된 캐리지승강롤러를 포함하고, 캐리지승강롤러에 감겨진 승강부재의 타측 단부가 상부프레임에 고정되거나 또는, 제4동력원, 제4동력원에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상부프레임에 장착된 승강롤러를 포함하고, 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 단부가 캐리지에 고정되고,

승강롤러는 승강부재가 2개인 경우, 각각의 승강부재가 캐리지의 양측부를 각각 승강시킬 수 있도록 하기 위해 상부프레임의 양측부에 각각 설치되어 어느 하나의 승강부재가 캐리지의 일측부를 향하도록 감기는 제1승강롤러와, 상부프레임의 일측부에 설치되어 다른 하나의 승강부재가 캐리지의 타측부를 향하도록 감기는 제2승강롤러로 이루어지고,

구동바퀴와 종동바퀴가 하부레일에서의 이탈을 방지하기 위해 하부레일의 측면에 접촉하도록 하부프레임에 설치된 제2안내롤러; 캐리지와 지주 사이에 개재되면서 캐리지에 장착된 안내패널; 안내패널에 장착되어 지주와 접촉하여 회전하도록 다수 설치된 캐리지승강롤러;와 지주에 작업자가 탑승하도록 설치된 탑승부; 하부프레임의 이동 위치를 감지하기 위해 하부프레임에 장착되어 하부레일의 일단측 부위에 설치된 제2감지판으로 방출된 후 반송된 신호를 감지하도록 된 제2이동위치검지센서; 캐리지가 화물을 적재시키기 위한 보관랙의 해당 단과 열에 위치하였는지를 감지하기 위해 보관랙의 빔 또는 포스트 또는 스태커크레인의 지주에 장착된 식별부재를 감지하도록 캐리지에 장착된 제3이동위치검지센서; 화물이 얹거나 내리는 동안 지지패널의 흔들림이나 처짐을 방지하기 위해 지지패널에 장착된 제5동력원, 제5동력원에 의해 삽입 또는 인출되는 로드, 로드의 단부측 부위를 수용하도록 지주 또는 보관랙에 설치된 수용부재를 구비한 캐리지고정장치;와 셔틀이 캐리지에 탑승한 상태에서 셔틀에 내장된 배터리팩을 충전시키기 위해 배터리팩에 연결된 제1충전전극과 접속하도록 캐리지에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극; 중 적어도 하나를 더 포함하고, 제2이동위치검지센서로부터 신호를 수신하고, 제4동력원과 제5동력원을 제어하도록 설치된 제어반을 더 포함하며, 로드 일측부의 형상이 쐐기 형상이거나 단면 형상이 원형, 사각형, 오각형을 포함한 다각형 형상이고, 제3이동위치검지센서는 레이저 센서 또는 바코드 스캐너인 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 화물을 보관하기 위한 보관랙의 해당 단과 열에 스태커크레인이 셔틀과 화물을 운반하고, 셔틀이 화물을 운반하여 해당 번지에 적재함으로써, 화물을 운반 보관하기 위한 셔틀과 새틀라이트의 종래 구조를 변경하여 새로운 자동화 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 입고된 화물이 셔틀과 함께 스태커크레인에 의해 해당 단과 열로 운반된 후 셔틀에 의해 해당 번지에 적재됨으로써, 해당 단과 열에 셔틀과 새틀라이트를 지게차로 운반하도록 된 종래의 반자동화 구조를 완전 자동화 시스템으로 구축할 수 있는 효과가 있다.

또, 분할된 보관랙 사이에 스태커크레인이 설치됨으로써, 1대의 스태커크레인이 담당할 수 있는 화물 적재범위가 확대되는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 셔틀이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 셔틀이 설치된 상태가 도시된 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 셔틀의 내부가 도시된 평면도이다.
도 4와 도 5는 도 1에 도시된 상판의 승강 이동이 도시된 셔틀의 측면도이다.
도 6과 도 7은 도 1과 도 3에 도시된 상판의 승강 이동 범위를 검출하기 위한 센서가 도시된 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스태커크레인이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 캐리지의 하부가 일부 도시된 평단면도이다.
도 10은 도 8도에 도시된 스태커크레인의 측면도이다.
도 11은 도 10에 표시된 "A"부위가 도시된 확대도이다.
도 12는 도 8의 스태커크레인의 정면도이다.
도 13은 도 8에 도시된 스태커크레인의 상부프레임이 도시된 확대 사시도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동창고시스템이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 자동창고시스템의 정면도이다.
도 16은 도 14에 도시된 제2컨베이어가 확대 도시된 사시도이다.
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제작이 용이한 체인컨베이어가 개략적으로 도시된 정면도이다.
도 18은 도 17의 평면도이다.
도 19 및 도 20은 도 18에 도시된 지지프레임의 사시도 및 측면도이다.
도 21은 도 18에 도시된 지지프레임과 체인의 결합상태가 도시된 측면도이다.
도 22는 도 18에 도시된 지지프레임과 다리부의 결합상태가 도시된 측면도이다.
도 23은 도 18에 도시된 지지프레임과 지지바의 결합상태가 도시된 측면도이다.
도 24는 도 18에 도시된 가이드패널의 상부패널과 지지프레임이 결합된 상태의 내부가 도시된 측면도이다.
도 25는 도 24에 도시된 가이드패널의 평면도 및 측면도이다.
도 26 및 도 27은 도 18에 도시된 지지프레임과 구동부고정판 및 구동부커버의 결합상태가 도시된 측면도 및 평면도이다.
도 28 및 도 29는 도 18에서 지지프레임과 종동부고정판의 결합상태가 도시된 측면도 및 평면도이다.
도 30은 도 18에 도시된 센서유닛이 도시된 측면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<셔틀>

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 셔틀이 개략적으로 도시된 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 셔틀이 설치된 상태가 도시된 측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 셔틀의 내부가 도시된 평면도이다. 도 4와 도 5는 도 1에 도시된 상판의 승강 이동이 도시된 셔틀의 측면도이다. 도 6과 도 7은 도 1과 도 3에 도시된 상판의 승강 이동 범위를 검출하기 위한 센서가 도시된 부분 확대도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 셔틀(100)은 보관랙(300,도 14 참조)에 화물을 적재시키기 위해 이동하는 장치로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(110), 상판(120), 배터리팩(130), 제1충전전극(131), 제1동력원(140), 낙하방지센서인 엔코더(141), 이동바퀴축(142), 이동바퀴(143), 제1안내롤러(144), 상부링크(150), 하부링크(151), 제1연결링크(152), 제2연결링크(153), 제2동력원(154), 승강회전축(160), 승강안내부재(161), 승강안내롤러(162), 상판승강감지센서(163), 승강회전감지부재(164), 제1화물감지센서(170), 제2화물감지센서(171), 제1이동위치검지센서(172), 합체위치검지센서(173), 배터리팩충전량확인센서(174), 제어기판(180)와 송신기(181)를 포함하여 이루어진다. 이러한 셔틀(100)은 도 2에서와 같이 이동바퀴(143)에 의해 종레일(320)을 따라 이동하도록 제작되고, 종레일(320)은 보관랙(300)과 스태커크레인(200)의 캐리지(240)에 설치되며, 자세한 설명은 후술한다. 여기서, 본 발명의 셔틀(100)은 화물을 적재위치에 이동시키는 장치이므로, 종래의 기술에서 상술된 새틀라이트와 유사한 것으로 종래 기술의 셔틀과는 기능과 구조가 다르다는 것을 인지하여야 한다.

몸체(110)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상술된 구성요소들이 장착되고, 각 구성요소들을 외부로부터 보호하기 위한 부재이다. 이 몸체(110)는 상면이 개방된 대략 박스(box) 형상이고, 개방된 상면에 상판(120)이 배치되도록 제작된다. 물론, 몸체(110)는 상면이 폐쇄될 수도 있고, 폐쇄된 상면 위에 상판(120)이 배치될 수도 있다.

배터리팩(130)은 제1동력원(140)에 동력을 제공하도록 설치되고, 여기서, 배터리팩(130)에는 (+)와 (-) 전극을 포함한 제1충전전극(131)이 외부 전기와 인가하도록 설치된다. 즉, 배터리팩(130)의 충전은 셔틀(100)이 후술된 스태커크레인(200)의 캐리지(240)에 합체하여 셔틀(100)에 설치된 제1충전전극(131)과 캐리지(240)에 설치된 제2충전전극(미도시)이 접속하면 제1충전전극(131)을 통해 외부 전기를 인가받아 이루어지도록 설치된다. 이때, 외부 전원과 배터리팩(130)의 전원을 동일하게 변환하는 충전기가 더 구비될 수 있다. 물론, 제2충전전극 역시 제1충전전극과 접속하기 위한 (+)와 (-)의 전극을 포함하여 이루어진다. 또한, 배터리팩(130) 충전의 다른 예로, 보관랙(300)의 특정 번지에 외부 전원과 연결된 제2충전전극이 설치되고, 셔틀(100)이 보관랙(300)의 특정 번지로 이동한 후 제2충전전극과 제1충전전극(131)이 접속하여 외부 전기를 인가받아 배터리팩(130)을 충전하도록 구성될 수도 있다. 여기서, 외부 전원을 변압시키기 위한 외부 전기의 전압과 배터리팩(130)의 전압을 컨버터를 더 구비할 수 있다.

제1동력원(140)은 배터리팩(130)으로부터 동력을 제공받아 이동바퀴(143)를 연결하는 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 몸체(110)에 설치된다. 이때, 몸체(110)의 전/후방에 이동바퀴축(142)이 설치된 경우, 각각의 이동바퀴축(142)을 회전시킬 수 있도록 다수 설치되는 것이 바람직하다. 물론, 몸체(110)의 전/후방 중 어느 일측의 이동바퀴축(142)만 회전시키도록 설치될 수도 있다. 일례로, 몸체(110)의 전부(前部)와 후부(後部)에 각각 2개씩의 이동바퀴축(142)이 설치된 경우, 전부측 2개의 이동바퀴축(142)이 나란이 배치되고, 2개의 이동바퀴축(142)에 동일선상의 종동기어가 장착되며, 이들 종동기어를 회전시키기 위해 종동기어들 사이에 구동기어가 설치되며, 이 구동기어를 회전시키도록 제1동력원(140)이 설치될 수 있다. 이러한 제1동력원(140)은 몸체(110)의 어느 일측의 이동바퀴축(142)만 회전시키도록 1개만 설치될 수도 있고, 모든 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 다수 설치될 수도 있으며, 여기서 몸체(110)의 전부와 후부에 각각 2개씩 배치된 이동바퀴측(142)을 각각 회전시키도록 2개가 설치되는 것이 바람직하다.

낙하방지센서는 셔틀(100)이 보관랙(300)에 설치된 종레일(320)을 주행하여 스태커크레인(200)의 캐리지(240)로 복귀할 때, 캐리지(240)가 셔틀(100)을 탑승시킬 수 있는 위치에 존재하지 않는 경우 캐리지(240)에 탑승할 위치보다 이전 번지에 도착하면 셔틀(100)을 강제로 정지시키도록 설치된 센서이다. 자세히 설명하자면, 캐리지(240)로부터 셔틀(100)이 내려서 화물을 해당 번지에 적재시키기 위해 이동하게 되고, 캐리지(240)가 스태커크레인(200)과 함께 다음 화물을 싣기 위해 이동하게 된다. 캐리지(240)가 이동하는 동안 셔틀(100)이 캐리지(240)에 탑승하기 위해 복귀하여 캐리지(240)를 기다리기 위해 대기해야한다. 이때, 캐리지(240)에 탑승할 위치보다 이전 번지에 대기시키기 위해 셔틀(100)의 이동 위치를 1차적으로 제1이동위치검지센서(172)에서 검지하게 되고, 2차적으로 낙하방지센서에 의해 검지된다. 여기서, 셔틀(100)의 대기 위치에 대해서 제1이동위치검지센서(172)를 배제한 채 낙하방지센서만 활용할 수도 있다. 이 낙하방지센서는 이동바퀴축(142)의 회전을 감지하여 이동범위를 초과 이동하는 셔틀(100)을 강제 정지시키 위해 적어도 1개의 이동바퀴축(142)에 부착된 위치제어용 엔코더(141)일 수 있다. 또한, 낙하방지센서는 보관랙(300)의 해당 열의 포스트(310), 빔(311) 또는 종레일(320)에 부착된 바코드 라벨을 감지하여 이동범위를 초과 이동하는 셔틀(100)을 강제 정지시킬 수 있는 바코드 스캐너일 수 있다. 또, 낙하방지센서는 포스트(310), 빔(311) 또는 종레일(320)에 부착된 미러(mirror)반사판을 감지하여 이동범위를 초과 이동하는 셔틀(100)을 강제 정지시킬 수 있는 미러 반사형 포토센서일 수 있다. 이러한, 낙하방지센서는 엔코더(141), 바코드 스캐너와 미러 반사형 포토센서들 중 적어도 1개를 포함할 수 있다. 이 낙하방지센서는 셔틀(100)이 스태커크레인(200)측 통로에 낙하하는 것을 방지하게 되고, 추가적으로 스태커크레인(200) 반대측으로 이동하여 보관랙(300)으로부터 낙하하는 것을 방지하도록 설치될 수도 있다.

이동바퀴축(142)은 제1동력원(140)에 의해 회전하도록 설치되고, 몸체(110)의 전부(前部) 및 후부(後部)에 배치되면서 양측부에 이동바퀴(143)가 장착된다. 이 이동바퀴축(142)은 몸체(110)의 폭 방향으로 배치되는 것이 바람직하고, 1개의 이동바퀴축(142)의 양측에 각각 1개씩의 이동바퀴(143)가 장착되도록 제작될 수도 있고, 1개의 이동바퀴축(142)의 양측에 각각 2개씩의 이동바퀴(143)가 장착되도록 제작될 수도 있다. 도 3에서와 같이, 1개의 이동바퀴축(142)에 한 쌍의 이동바퀴(143)가 장착된 경우, 몸체(110)의 전부 및 후부에 적어도 1개 또는 각각 2개의 이동바퀴축(142)이 설치될 수 있다. 따라서 이동바퀴(143)는 일례로 몸체(110)의 전부와 후부에 2개씩 또는 전부와 후부에 4개씩 배치될 수 있다. 또한, 다른 예로, 몸체(110)의 전부 및 후부에 각각 1개의 이동바퀴축(142)이 설치된 경우 역시 몸체(110)의 전부에 4개 후부에 4개의 이동바퀴(143)가 설치된다.

이동바퀴(143)는 셔틀(100)의 이동을 위해 몸체(110)의 전부에 적어도 4개, 후부에 적어도 4개가 설치되고, 좀 더 자세하게는 몸체(110)의 전부 양측에 각각 적어도 2개씩, 후부 양측에 각각 적어도 2개씩 설치된다. 또한, 전부 또는 후부의 각각의 일측에 위치한 적어도 2개씩의 이동바퀴(143)는 앞/뒤로 위치하면서 상호 간의 구름운동을 간섭하지 않는 범위에서 일정 간격을 갖는다. 이때, 앞/뒤에 위치한 이동바퀴(143)들 간격은 스태커크레인(200)의 캐리지와 보관랙(300) 간의 간격에 따라 설정된다. 즉, 보관랙(300)과 스태커크레인(200)의 캐리지(240) 사이가 떨어져 있고, 이들 간의 공간이 1개의 이동바퀴(143)의 직경보다 넓은 경우, 1개의 이동바퀴(143)가 빠지는 현상을 배제하고, 이들 간의 공간을 이동바퀴(143)가 지나면서 덜컹거리는 현상을 배제할 수 있는 정도로 앞/뒤에 위치한 이동바퀴(143) 간의 간격이 설정된다. 일례로 각각의 측부위마다 앞/뒤로 2개씩의 이동바퀴(143)가 설치될 수도 있고, 3개 또는 4개 이상씩의 이동바퀴(143)가 설치될 수도 있으며, 몸체(110)의 양측부에 각각 3개의 이동바퀴(143)가 일정 간격으로 설치될 수도 있다. 반대로, 보관랙(300)과 캐리지(240) 사이의 간격이 좁아서 1개의 이동바퀴(143)가 빠지지 않거나 덜컹거리지 않는 경우에는 1개의 이동바퀴(143)만 설치되어도 무방하다. 다만, 스태커크레인(200)이 전/후진하는 동안 캐리지(240)와 보관랙(300) 간의 간섭이 발생하지 않도록 하기 위해서는 캐리지(240)와 보관랙(300) 간에 충분한 간격을 보장해야 하고, 이러한 간격으로 인해 1개의 이동바퀴(143)인 경우 빠지거나 덜컹거릴 수 있으므로 안정적인 셔틀(100)의 이동을 위해 적어도 2개의 이동바퀴(143)를 각 측부에 설치함이 바람직하다.

제1안내롤러(144)는 도 2에서와 같이, 이동바퀴(143)가 종레일(320)의 상면에 얹혀져 구름운동을 함에 따라 셔틀(100)이 이동하는 동안, 이동바퀴(143)가 종레일(320)로부터 탈선을 방지하도록 설치된 바퀴이다. 따라서, 제1안내롤러(144)는 종레일(320)과 접촉시 마찰에 의해 회전하면서 이동바퀴(143)가 종레일(320)로부터의 탈선을 방지하게 된다. 이 제1안내롤러(144)는 이동바퀴(143)의 하측에 위치하면서 종레일(320)의 측면과 지속적으로 접촉될 수도 있고, 이동바퀴(143)의 이동방향 이탈시 종레일(320)의 측면에 간헐적으로 접촉하도록 설치될 수 있다.

상판(120)은 화물을 운송시키기 위해 화물 또는, 화물이 얹혀진 팔레트(pallet)를들어 올릴 수 있도록 몸체(110)의 상부에 승강하도록 설치된 부재이다.

상부링크(150), 하부링크(151), 제1연결링크(152), 제2연결링크(153), 승강회전축(160)과 제2동력원(154)은 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상판(120)을 승강시킬 수 있도록 설치된 부재들이다. 상부링크(150)와 하부링크(151)는 상판(120)의 4곳 모서리 부위에 배치되고, 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위에 대한 각도를 변경하여 상판(120)을 승강시키도록 설치된다. 이를 자세히 설명하자면 상부링크(150)의 상부가 상판(120)에 장착되고, 상부링크(150)의 하부가 하부링크(151)의 상부에 장착되며, 하부링크(151)의 하부가 몸체(110)에 장착된다. 이때, 상부링크(150), 하부링크(151), 상판(120)과 몸체(110) 간의 체결은 상호 축회전 가능하도록 체결된다. 또한, 승강회전축(160)에 일측부가 체결되면서 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위에 타측부가 중첩하여 체결되며 측면상 승강회전축(160)을 중심으로 상호 반대방향을 향하도록 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)가 설치된다. 그리고, 승강회전축(160)이 제2동력원(154)에 의해 회전하도록 몸체(110)에 설치된다. 즉, 승강회전축(160)은 이동바퀴축(142)과 대략 나란하게 배치되고, 양측부에 각각 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)의 일측부가 체결되도록 설치된다. 또한, 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153) 각각의 타측부는 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위에 중첩되어 체결되도록 설치된다. 그리고, 상부링크(150)의 상부가 상판(120)에 체결되고, 하부링크(151)의 하부가 몸체(110)에 체결되며, 상부링크(150)의 하부와 하부링크(151)의 상부가 상호 체결된다. 물론, 각각의 체결부위는 축회전 가능하도록 체결된다.

따라서, 도 5에서와 같이 제2동력원(154)에 의해 승강회전축(160)이 일방향으로 회전하면 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)가 상호 반대 방향을 이동하면서 각각의 연결링크에 체결된 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위를 밀어 상부링크(150)와 하부링크(151)가 대략 수직이 되도록 하여 상판(120)을 상승시킨다. 또한, 도 4에서와 같이 제2동력원(154)에 의해 승강회전축(160)이 반대방향으로 회전하면 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)가 원위치로 이동하면서 각각의 연결링크에 체결된 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위를 당겨 상부링크(150)와 하부링크(151)가 굽혀지도록 하여 상판(120)을 하강시킨다.

여기서, 도 3 내지 도 5에서와 같이 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)는 상부링크(150)와 하부링크(151)의 체결부위에 체결되는 일측 부위가 이동바퀴축(142)과의 간섭이 회피될 수 있도록 굴절된 형상을 갖는다. 또한, 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)는 승강회전축(160)과 체결되는 타측 부위가 승강회전축(160)의 회전운동에 의해 이동할 수 있도록 굴절된 형상을 갖는다.

승강안내부재(161)와 승강안내롤러(162)는 제2동력원(154), 승강회전축(160), 제1연결링크(152), 제2연결링크(153), 상부링크(150)와 하부링크(151)의 연계 동작에 의해 상판(120)이 승강하는 동안, 상판이 흔들리거나 상승 이동 위치를 벗어나지 않도록 안정적으로 보장하기 위한 부재들이다. 여기서, 승강안내부재(161)는 상판(120)의 측부에 상부가 고정되어 하향으로 돌출되도록 설치된다. 또한, 승강안내롤러(162)는 승강안내부재(161)의 양측 측면에 각각 접촉하도록 적어도 몸체(110)에 한 쌍이 설치되고, 바람직하게는 두 쌍이 설치된다. 이 승강안내롤러(162)는 승강안내부재(161)와 접촉하여 상판(120)의 승강 이동을 안정적으로 하기 위한 것으로 롤러는 물론 가이드바를 포함한 승강안내보조부재일 수도 있다. 또, 승강안내부재(161)와 승강안내롤러(162)는 평면상 몸체(110)의 양측부에 각각 배치될 수도 있고, 일측부에만 배치될 수도 있다. 따라서, 상판(120)이 승강하는 동안 상판(120)을 따라 승강안내부재(161)가 승강하고, 이 승강안내부재(161)의 측면에 밀착된 승강안내롤러(162)가 구름운동하게 됨에 따라 승강안내부재(161)의 이동을 흔들림없이 안정시키게 되며, 궁극적으로 상판(120)의 승강 이동역시 흔들림 없이 안정시킬 수 있게 된다.

상판승강감지센서(163)는 도 6과 도 7에서와 같이 상판(120)의 승강 높이를 검출하여 제2동력원(154)의 동작을 제한하기 위한 센서이다. 이 상판승강감지센서(163)는 상판(120)의 상승과 하강의 범위를 제한하기 위해 승강회전축(160)에 설치된 승강회전감지부재(164)인 상승회전감지부재(164a)와 하강회전감지부재(164b)를 각각 검출하도록 상승회전검출센서(163a)와 하강회전검출센서(163b)로 이루어진다. 이때, 도 3에서와 같이 상승회전감지부재(164a)와 하강회전감지부재(164b)는 승강회전축(160)에 상호 이웃하게 각각 배치되면서 외향 돌출되도록 설치되고, 상승회전검출센서(163a)와 하강회전검출센서(163b)는 상승회전감지부재(164a)와 하강회전감지부재(164b)를 각각 검지하도록 설치된다. 여기서, 상승회전감지부재(164a)와 하강회전감지부재(164b)가 동일선상에 일정 각도로 벌어져 설치될 수도 있다. 따라서, 도 7에서와 같이 상판(120)을 상승시키기 위해 승강회전축(160)이 일방향으로 회전하면서 상승회전감지부재(164a)가 상승회전검출센서(163a)에 검지되면 제2동력원(154)을 정지시켜 도 5에서와 같이 상판(120)이 상승된 상태에서 정지된다. 또한, 도 6에서와 같이 상판(120)을 하강시키기 위해 승강회전축(160)이 반대 방향으로 회전하면서 하강회전감지부재(164b)가 하강회전검출센서(163b)에 검지되면 제2동력원(154)을 정지시켜 도 4에서와 같이 상판(120)이 하강된 상태에서 정지된다. 여기서, 상판(120)의 최고 상승과 최저 하강 위치는 승강회전축(160)의 회전각도가 대략 149±5°를 갖도록 상승회전감지부재(164a)와 하강회전감지부재(164b)가 배치된다. 이 회전각도는 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)의 이동거리, 상부링크(150)와 하부링크(151)의 굽히고 벌어지는 각도, 상부링크(150) 및 상판(120)의 체결 지점과 하부링크(151) 및 몸체(110)의 체결 지점 간의 높이를 감안한 범위이다. 이와 더불어 회전각도는 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)가 이동하였을 때 상부링크(150)와 하부링크(151)가 일직선이 되는 지점과, 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)가 원위치하였을 때 상부링크(150)와 하부링크(151)가 원위치하는 지점까지도 감안한 범위이다.

제1화물감지센서(170)는 상판(120)에 팔레트 또는 화물('팔레트'로 통칭함)이 얹혀져 있는지를 감지하기 위한 센서로, 몸체(110) 또는 상판(120)에 내장되어 상측의 팔레트를 감지하도록 상향 경사지게 설치된다. 이 제1화물감지센서(170)는 일례로 포토센서일 수 있고, 이 포토센서에서 얻은 이미지를 통해 상판(120)에 팔레트가 존재하는지를 감지하게 된다. 이러한 제1화물감지센서(170)는 도 3에서와 같이 상호 대각된 모서리에 한 쌍으로 설치될 수 있고, 어느 일지점에 적어도 1개가 설치될 수도 있다.

제2화물감지센서(171)는 셔틀(100)의 이동 방향에 대해 전방에 팔레트 또는 화물('팔레트'로 통칭함)이 존재하는지를 감지하기 위한 센서로, 몸체(110)에 내장되어 팔레트를 감지하도록 전부 또는 후부에 수평 또는 상향 경사지도록 설치된다. 이 제2화물감지센서(171)는 일례로 레이저센서일 수 있다. 이 제2화물감지센서(171)는 도 3에서와 같이 셔틀(100)의 이동방향에 대해 전부 및 후부에 각각 설치되고, 셔틀(100)이 전방 또는 후방으로 이동할 때 전방에 팔레트의 존재 유무를 감지할 수 있다.

제1이동위치검지센서(172)는 셔틀(100)이 보관랙(300)의 화물 적재 번지까지 이동하는 동안의 위치를 실시간으로 검지하기 위한 센서이다. 이를 위해 제1이동위치검지센서(172)는 일례로 GPS 또는 레이저 센서 또는 스캐너일 수 있고, 이 레이저 센서인 경우 화물 적재 번지가 속하는 보관랙(300)의 열의 최후단에 설치된 제1감지판(미도시)에서 송출한 후 반사된 레이저를 감지하여 셔틀(100)의 정확한 이동 위치를 검지한다. 또한, 스캐너인 경우, 보관랙(300)의 포스트(310) 또는 빔(311)에 부착된 바코드 라벨을 포함한 표식을 스캔하여 셔틀(100)의 정확한 이동 위치를 검지한다. 이렇게 제1이동위치검지센서(172)에서 셔틀(100)의 이동 위치를 검지하여 화물을 적재할 번지에 셔틀(100)이 정확히 위치되도록 할 수 있다. 이 제1이동위치검지센서(172)는 스태커크레인(200)에 대해 보관랙(300)이 한쪽으로 설치된 경우 몸체(110)의 일측에 1개만 설치될 수 있다. 또한, 스태커크레인(200)에 대해 보관랙(300)이 양쪽으로 설치된 경우 몸체(110)의 양측에 각각 1개씩 설치될 수 있다. 또한, 제1이동위치검지센서(172)에서 검지된 셔틀(100)의 위치는 보관랙(300)의 사방에 설치된 다수의 AP(Access Point,미도시)에 유선 또는 무선으로 전송되고, AP의 신호는 해당 제어반(225일례로 PLC) 또는 해당 현장 PC(Personal Computer)에 유선 또는 무선으로 전송되어 셔틀(100)의 이동을 제어하게 된다.

여기서, 보관랙(300)은 단(段)은 높이 방향에 대해 구분하는 단위로 1층을 1단, 2층을 2단, ... 등으로 표시하고, 열(列)은 평면상 세로 방향에 대해 구분하는 단위로 좌측 또는 우측에서 1열, 2열, .. 등으로 표시하며, 번지는 평면상 가로방향으로 화물을 적재하는 위치를 구분하는 단위로 맨 바깥쪽 즉, 어느 하나의 열에서 스태커크레인(200)을 기준으로 가까운 쪽에서 먼 쪽으로 제1번지, 제2번지, ... 등으로 표시한다. 이러한, 보관랙(300)의 자세한 설명은 후술한다.

합체위치검지센서(173)는 셔틀(100)이 보관랙(300)에서 이동하다가 스태커크레인(200)의 캐리지(240)에 합체될 때, 정확한 위치에 위치하였는지를 검지하는 센서이다. 이 합체위치검지센서(173)는 몸체(110)의 하부에 설치되고, 캐리지(240)에 설치된 제3감지판(미도시)을 검지하면 셔틀(100)이 정위치하였다는 신호를 발생하도록 연계 구성된다.

제1충전전극(131)은 셔틀(100)이 캐리지(240)에 합체되면 배터리팩(130)을 충전하기 위해 몸체(110)의 하부에 설치된다. 셔틀(100)이 캐리지(240)에 합체된 경우, 캐리지(240)에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극과 제1충전전극(131)이 접속하게 되고, 이때 외부 전력이 배터리팩(130)으로 흘러 들어가 배터리팩(130)이 충전되도록 연계 구성된다. 이러한 제1충전전극(131)과 제2충전전극은 (+), (-) 전극을 포함하여 이루어진다. 또한, 외부 전원과 배터리팩(130)의 전원을 동일하게 변환하는 충전기가 더 구비될 수 있다.

배터리팩충전량확인센서(174)는 배터리팩(130)의 충전량을 확인할 수 있도록 설치된다. 이 배터리팩충전량확인센서(174)는 배터리팩(130)의 충전량이 일정 범위 이하로 낮아지게 되면 배터리팩(130)을 충전시켜야하는 신호를 발생시키도록 이루어진다. 이때, 배터리팩충전량확인센서(174)는 배터리팩(130)의 전압을 측정하여 완충 상태와 충전이 필요한 상태를 감지하도록 제작될 수 있다. 이러한 배터리팩충전량확인센서(174)에서 발생한 충전 신호를 수신한 제어기판(180)은 셔틀(100)의 작업을 중단시키고, 후술된 스태커크레인(200)의 캐리지(240) 또는 보관랙(300)의 충전을 위한 특정 번지로 셔틀(100)을 이동시킨 후 충전이 진행되도록 한다. 물론, 배터리팩충전량확인센서(174)는 셔틀(100)의 배터리팩(130)이 완충되면 이를 감지하여 완충 신호를 발생시키도록 이루어진다. 따라서, 배터리팩충전량확인센서(174)의 완충 신호를 수신한 제어기판(180)는 셔틀(100)이 작업을 진행하도록 제어한다. 그리고, 배터리팩충전량확인센서(174)는 몸체(110)의 외면에 설치된 디스플레이(미도시)를 통해 충전량을 막대그래프, 수치 또는 색을 통해 작업자가 인지할 수 있도록 연계 구성될 수 있다.

제어기판(180)은 몸체(110)에 내장되고, 셔틀(100)을 구성하는 각종 센서와 해당 현장PC 또는 통합 현장PC(미도시)와 유선 또는 무선으로 신호를 수신 및 전송하면서 셔틀(100)이 이동을 제어하도록 이루어진다. 여기서, 현장PC 또는 통합 현장PC는 화물의 입/출고 관리 및 창고시스템을 모니터링하도록 설치된 것으로, 자동창고시스템을 이용한 창고 운영 및 재고관리 등을 포함한 모든 관리를 총괄하는 서버(미도시)와 정보를 수신 및 송신하도록 이루어진다. 그리고, 제어기판(180)은 현장PC 또는 통합 현장PC와 통신하면서 제1동력원(140), 제2동력원(154), 상판승강감지센서(163), 제1화물감지센서(170), 제2화물감지센서(171), 제1이동위치검지센서(172), 합체위치검지센서(173), 송신기(181), AP, 합체위치검지센서(173)와 배터리팩충전량확인센서(174) 등을 포함한 모든 센서 및 장치를 제어하여 궁극적으로 셔틀(100)을 제어하도록 이루어진다. 이때, 제어기판(180)의 신호를 해당 현장PC에 전송하기 위해 몸체(110)의 일부위에 송신기(181)가 설치될 수 있고, 몸체(110)에 내장된 AP(812)를 통해 외부에 설치된 AP와 무선 통신하도록 구성된다.

이외에도 도시되지는 않았지만, 이동바퀴(143)와 추돌하도록 보관랙(300)에 스토퍼가 설치되고, 셔틀(100)이 이동 범위를 넘어서 이동하는 경우 이동바퀴(143)와 스토퍼가 추돌하여 셔틀(100)을 비상 정지시킬 수도 있다.

<스태커크레인>

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스태커크레인이 개략적으로 도시된 사시도이다. 도 9는 도 8에 도시된 캐리지의 하부가 일부 도시된 평단면도이다. 도 10은 도 8도에 도시된 스태커크레인의 측면도이다. 도 11은 도 10에 표시된 "A"부위가 도시된 확대도이다. 도 12는 도 8의 스태커크레인의 정면도이다. 도 13은 도 8에 도시된 스태커크레인의 상부프레임이 도시된 확대 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스태커크레인(200)은 상술된 셔틀(100)을 보관랙(300)의 어느 단, 어느 열에 운반하기 위한 장치이다. 이 스태커크레인(200)은 도 8에서 보는 바와 같이, 하부프레임(210), 구동롤러(211), 제3동력원(212), 종동롤러(213), 제2안내롤러(214), 상부프레임(220), 제3안내롤러(221), 제1승강롤러(222), 제2승강롤러(223), 승강수단, 지주(230), 캐리지(240)와 캐리지고정장치(250)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 스태커크레인(200)은 하부와 상부에 배치된 하부프레임(210)과 상부프레임(220)의 양측부를 연결하여 한 쌍의 지주(230)가 개재되고, 지주(230)를 따라 승강하도록 캐리지(240)가 설치되어 이루어진다. 이하에서는 스태커크레인(200)에 대해 자세히 설명한다.

하부프레임(210)은 바닥에 설치된 하부레일(330,도 15 참조)을 따라 이동하는 부재로, 양측부에 각각 하부레일(330)에 얹혀져 구름운동하는 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 설치된다. 이 하부프레임(210)에는 스태커크레인(200)의 이동 위치를 감지하기 위한 제2이동위치검지센서(미도시)가 장착된다. 이 제2이동위치검지센서는 레이저 센서와 바코드 스캐너 중 적어도 1개를 포함한다. 일례로 레이저 센서인 경우 하부레일(330)의 일단측 부위에 설치된 제2감지판(미도시)으로 방출한 후 반송된 신호를 감지하도록 설치된다. 또한, 바코드 스캐너인 경우 하부프레임(210)이 이동하는 동안 보관랙(300)의 빔(311)에 부착된 바코드 라벨을 인식하도록 설치된다. 따라서, 제2이동위치검지센서에 의해 검지된 신호가 광모뎀 또는 무선모뎀을 통해 해당 제어반(225,일례로 PLC)이 수신하여 스태커크레인(200)의 위치를 인지하여 제어하도록 구성된다.

구동롤러(211)는 제3동력원(212)에 의해 구동하도록 설치되고, 종동롤러(213)는 구동롤러(211)에 의해 이동하는 하부프레임(210)을 따라 이동하도록 설치된다. 따라서, 구동롤러(211)가 제3동력원(212)에 의해 회전하면서 하부레일(330)을 따라 하부프레임(210)이 이동하고, 하부프레임(210)의 이동과 함께 종동롤러(213)가 회전하도록 이루어진다. 여기서, 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 각각 1개씩 설치되는 것이 바람직하다. 다른 예로, 2개의 하부레일(330), 2개의 하부프레임(210), 2개의 구동롤러(211)와 2개 또는 1개의 종동롤러(213)로 구성하여 설치할 수도 있다. 이 경우, 스태커크레인(200)이 이동하는 시점 또는 이동하는 동안 구동롤러(211)의 회전 속도와 하부프레임(210)들의 이동 위치를 정확히 계산하여 스태커크레인(200)이 전체 형태가 비틀어지거나 어느 하나의 롤러가 하부레일(330)과의 접촉이 느슨해지는 등의 현상을 방지하여 설치하도록 유념해야 한다.

제2안내롤러(214)는 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 하부레일(330)의 상면과 접촉하여 구름운동하는 동안 탈선을 방지하기 위한 롤러로, 하부레일(330)의 측면에 접촉하도록 하부프레임(210)에 설치된다. 이 제2안내롤러(214)는 구동롤러(211)와 종동롤러(213) 근처에 하부레일(330)의 양측면에 접촉하도록 배치된다. 그리고, 제2안내롤러(214)는 지속적으로 하부레일(330)에 접촉하도록 설치될 수도 있고, 하부레일(330)의 측면과 일정 유격을 두어 간헐적으로 접촉하도록 설치될 수도 있다.

상부프레임(220)은 천장에 설치된 상부레일(331,도 15 참조)을 따라 이동하는 부재로, 양측부에 각각 상부레일(331)을 따라 구름운동하는 제3안내롤러(221)와, 캐리지(240)를 승강시키기 위한 와이어 또는 체인 등의 승강부재(미도시, 이하 '승강부재'로 통칭함)를 지지하기 위한 제1승강롤러(222) 및 제2승강롤러(223)를 포함한 승강롤러가 설치된다. 이때, 상부레일(331)을 단단히 고정시키기 위해 이웃한 보관랙(300)을 가로질러 고정바(332,도 15 참조)가 설치되고, 이 고정바(332)는 상부레일(331)을 따라 일정 간격으로 천장에 다수 설치된다. 이 경우, 천장에 다수의 고정바(332)가 설치되고, 이들 고정바(332)를 가로질러 상부레일(331)이 설치된다. 이때, 고정바(332)는 보관랙(300)에서 천장측으로 돌출 고정된 고정보조바(333)를 가로질러 다수 설치될 수도 있다. 여기서, 고정보조바(333)는 별도 제작되어 보관랙(300)에 장착하여 마련할 수도 있고, 스태커크레인(200) 근처의 포스트(310)를 연장하여 마련할 수도 있다.

여기서, 제3안내롤러(221)는 상부프레임(220)이 상부레일(331)을 따라 안정적으로 이동하도록 하는 롤러로, 도 13에서와 같이 상부프레임(220)의 양측부에 배치되어 상부레일(331)의 양측면에 접촉하도록 배치된다. 그리고, 제3안내롤러(221)는 지속적으로 상부레일(331)에 접촉하도록 설치될 수도 있고, 상부레일(331)의 측면과 일정 유격을 두어 간헐적으로 접촉하도록 설치될 수도 있다.

또한, 승강수단은 지주(230)에 설치된 캐리지(240)를 승강시키기 위한 구성으로, 승강부재, 승강롤러인 제1승강롤러(222)와 제2승강롤러(223), 그리고 제4동력원(224)이 상호 연계 동작하도록 이루어진다. 이에 대해 도 8과 도 13을 참조하여 설명한다. 여기서, 승강부재는 일례로 와이어 또는 체인이고, 제4동력원(224)의 동력에 의해 감기거나 풀리면서 캐리지(240)의 양측부를 들어올리거나 내려서 캐리지(240)가 승강할 수 있도록 하는 부재이다. 이를 위해 승강부재는 2개로 구성된다. 이 중 하나의 승강부재는 일측부가 제4동력원(224)에 감기거나 풀리도록 장착되고, 제4동력원(224)에서 인출된 부위가 제1승강롤러(222)에 감기며, 캐리지(240)의 일측부에 장착된 캐리지승강롤러(미도시)에 감긴 후 단부가 상부프레임(220)의 고정부(215)에 고정된다. 그리고, 다른 하나의 승강부재는 일측부가 제4동력원(224)에 감기거나 풀리도록 장착되고, 제4동력원(224)에서 인출된 부위가 제2승강롤러(223)에 감기며, 캐리지(240)의 타측부에 장착된 캐리지승강롤러에 감긴 후 단부가 상부프레임(220)의 고정부(215)에 고정된다. 이때, 승강부재는 캐리지(240)의 일측부와 타측부에 설치된 롤러(미도시)에 감기도록 설치된다. 즉, 각각의 승강부재는 제1승강롤러(222)와 제2승강롤러(223), 캐리지(240)의 양측부의 캐리지승강롤러에 각각 도르래 원리가 적용되도록 장착된다. 따라서, 캐리지(240)를 상승시키는 경우 제4동력원(224)이 작동하여 2개의 승강부재를 동시 감으며, 각각의 승강부재가 제1승강롤러(222)와 제2승강롤러(223)를 따라 감겨지면서 캐리지(240)의 일측부와 타측부를 동시에 들어올림으로써 캐리지(240)를 상승시킨다. 또한, 캐리지(240)를 하강시키는 경우 제4동력원(224)이 작동하여 2개의 승강부재를 동시에 풀면, 각각의 승강부재가 제1승강롤러(222)와 제2승강롤러(223)를 따라 풀리면서 캐리지(240)의 일측부와 타측부를 동시에 내림으로써 캐리지(240)를 하강시킨다. 여기서, 승강부재의 일측단부가 캐리지(240)의 양측부에 각각 직접 고정하도록 설치될 수도 있다. 또한, 제1승강롤러(222)와 제2승강롤러(223)가 배제된 채, 상부프레임(220)의 중간 부위에 1개 또는 1쌍의 제1승강롤러(222) 또는 제2승강롤러(223)가 설치되고, 이 승강롤러에 감겨진 승강부재가 제4동력원(224)에 의해 감기거나 풀리면서 캐리지(240)를 승강시키도록 설치될 수도 있다.

지주(230)는 도 8에서와 같이, 하부프레임(210)과 상부프레임(220)의 양측부에 각각 개재되어 설치되고, 한 쌍의 지주(230) 사이에 설치된 캐리지(240)의 승강을 위한 이동 경로를 제공한다. 이 지주(230)에는 제3동력원(212), 제4동력원(224), 제어반(225,일례로 PLC) 및 작업자가 탑승하는 탑승부(226)가 설치될 수 있다. 여기서, 제어반(225)은 스태커크레인(200)에 설치된 모든 장치 및 센서의 신호를 수신하고, 제어하도록 구성된다. 일례로, 제어반(225)은 제2이동위치검지센서로부터 스태커크레인(200)의 위치 신호를 수신하고, 현장 PC 또는 통합 현장PC와 통신하여 제3동력원(212)과 제4동력원(224)을 제어함으로써, 스태커크레인(200)과 캐리지(240)를 이동시키도록 구성된다. 여기서 현장 PC 또는 통합 현장PC는 상술된 서버와 통신하도록 구성된다.

캐리지(240)는 지주(230)에 승강 가능하도록 설치되고, 셔틀(100)을 탑재시켜 화물을 적재시킬 해당 위치로 이동시키는 장치이다. 이 캐리지(240)는 셔틀(100)을 탑재하는 지지패널(241), 지지패널(241)에 설치된 제1컨베이어(242), 지지패널(241)이 장착되면서 지주(230)를 따라 이동하도록 설치된 안내패널(243)과 캐리지승강롤러(244), 캐리지(240)의 이동 위치를 검지 및 제어하기 위한 제3이동위치검지센서(미도시)를 구비한다.

여기서, 지지패널(241)은 셔틀(100)이 탑재되는 공간의 바닥이 낮으면서 양측 부위가 상향 돌출된 측면 형상을 갖도록 제작된다. 또한, 지지패널(241)의 양측부에는 각각 제1컨베이어(242)가 설치되고, 이 제1컨베이어(242)가 동력원(미도시)에 의해 작동함으로써, 화물을 지지패널(241)에 얹거나 밀어내도록 동작하고, 이때 제1컨베이어(242)들 사이에 셔틀(100)이 탑재된 경우 화물이 셔틀(100) 위에 위치된다. 일례로, 셔틀(100)이 지지패널(241)에 탑재된 상태에서 한 쌍의 제1컨베이어(242)가 화물을 운반하여 셔틀(100) 위에 위치시키고, 셔틀(100)의 상판(120)이 상승하면 화물을 들어올릴 수 있게 된다. 이를 감안하여 지지패널(241)의 크기 및 높이가 정해진다. 여기서, 제1컨베이어(242)는 후술된 제2컨베이어(400)에서 다리부(460)가 배제된 구성과 동일하거나 유사하고, 제1컨베이어(242)를 구동하는 동력원이 한 쌍의 제1컨베이어(242)에 각각 설치될 수 있고, 1개의 동력원이 2개 또는 3개 이상의 제1컨베이어(242)를 동작시키도록 설치될 수도 있다.

또한, 안내패널(243)은 지주(230)와 지지패널(241) 사이에 배치되면서 지지패널(241)과 고정되도록 설치된다. 또, 캐리지승강롤러(244)는 승강수단에 의해 승강하는 캐리지(240)의 이동을 안정시키기 위해 지주(230)의 양측부에 밀착하여 구름운동하도록 안내패널(243)에 다수 설치된다. 이때, 안내패널(243)이 높이 방향으로 오목하게 형성되어 지주(230)의 일부위가 삽입되도록 함으로써, 캐리지(240)의 이동을 더욱 안정시킬 수 있다.

또, 제3이동위치검지센서는 캐리지(240)가 화물을 적재시키기 위한 보관랙(300)의 해당 단과 열에 정확히 위치하였는지를 감지하기 위해 지지패널(241)에 장착된다. 이 제3이동위치검지센서는 지주(230)에 장착된 식별부재(미도시)를 감지하여 캐리지(240)가 어느 위치에 위치하였는지를 감지한다. 이 식별부재는 보관랙(300)의 포스트(310) 또는 빔(311)에 설치될 수도 있다. 또한, 제3이동위치검지센서의 감지에 의해 캐리지(240)가 설정 위치에 위치하였는지를 확인할 수 있고, 이때의 위치는 캐리지(240)에 탑재된 셔틀(100)이 캐리지(240)를 벗어나 보관랙(300)으로 이동할 수 있는 정도로 정확하게 확인할 수 있다. 이외에도 제3이동위치검지센서는 레이저 센서일 수도 있고, 지주(230)에 부착된 식별부재가 바코드 라벨인 경우 이 바코드 라벨을 인지할 수 있는 바코드 스캐너일 수 있으며, 이 경우 바코드 매드릭스 바코드 스캐너일 수 있다.

그리고, 화물이 캐리지(240)에 얹혀지거나 내려지는 동안 지지패널(241)의 흔들림이나 처짐을 방지하면서 그 지지력을 증가시키기 위해 도 9에서와 같이 캐리지고정장치(250)를 더 포함할 수 있다. 이 캐리지고정장치(250)는 지지패널(241)에 장착되면서 제5동력원(251)에 의해 인출 또는 삽입되는 로드(252)와, 로드(252)의 단부측 부위를 수용할 수 있도록 지주(230)에 장착된 수용부재(253)를 구비하여 이루어진다. 따라서, 캐리지(240)가 어느 위치에서 정지하면 로드(252)가 인출되어 수용부재(253)에 수용됨으로써, 화물을 싣거나 내릴 때 지지패널(241)이 흔들리거나 처지는 현상을 방지하면서 화물에 대한 지지력을 상승시킬 수 있다. 이때, 수용부재(253)가 지주(230)에 설치될 수도 있고, 안내패널(243)에 설치될 수도 있으며, 보관랙(300)의 포스트(310) 또는 빔(311)에 설치될 수도 있다. 그리고, 로드(252)가 수용부재(253)에 용이하게 수용되거나 빠지도록 로드(252)의 일부측 부위가 대략 쐐기 형상으로 제작되고, 수용부재(253)의 홈 역시 쐐기 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 로드(252)의 일부측 부위와 수용부재(253)의 홈 형상은 캐리지(240)에 중량(重量)의 화물이 얹혀진 경우 쉽게 빠지면서도 지지력을 최대한 상승시키기 위해 쐐기 형상을 채택하는 것이 적합하고, 이외의 다른 형상, 즉 단면이 사각형, 원형, 사각형, 오각형 등을 포함한 다각형의 다양한 형상으로도 제작 가능하다.

<시스템>

도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동창고시스템이 개략적으로 도시된 사시도이다. 도 15는 도 14에 도시된 자동창고시스템의 정면도이다. 도 16은 도 14에 도시된 제2컨베이어(400)가 확대 도시된 사시도이다. 도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제작이 용이한 체인컨베이어가 개략적으로 도시된 정면도이다. 도 18은 도 17의 평면도이다. 도 19 및 도 20은 도 18에 도시된 지지프레임의 사시도 및 측면도이다. 도 21은 도 18에 도시된 지지프레임과 체인의 결합상태가 도시된 측면도이다. 도 22는 도 18에 도시된 지지프레임과 다리부의 결합상태가 도시된 측면도이다. 도 23은 도 18에 도시된 지지프레임과 지지바의 결합상태가 도시된 측면도이다. 도 24는 도 18에 도시된 가이드패널의 상부패널과 지지프레임이 결합된 상태의 내부가 도시된 측면도이다. 도 25는 도 24에 도시된 가이드패널의 평면도 및 측면도이다. 도 26 및 도 27은 도 18에 도시된 지지프레임과 구동부고정판 및 구동부커버의 결합상태가 도시된 측면도 및 평면도이다. 도 28 및 도 29는 도 18에서 지지프레임과 종동부고정판의 결합상태가 도시된 측면도 및 평면도이다. 도 30은 도 18에 도시된 센서유닛이 도시된 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 셔틀과 스태커크레인을 구비한 자동창고시스템은 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 셔틀(100), 스태커크레인(200), 보관랙(300)과 제2컨베이어(400)를 포함하여 이루어진다. 이하에서 셔틀(100)과 스태커크레인(200)의 자세한 설명은 상술되어 있으므로 필요시 간략히 언급하기로 하고, 이들 셔틀(100)과 스태커크레인(200)이 화물을 보관랙(300)에 보관 및 반출하기 위해 설치된 시스템에 대해 설명하기로 한다.

보관랙(300)은 도 14와 도 15에서 보듯이, 화물을 적재하여 보관하도록 설치된 것으로, 다수의 포스트(310)와 빔(311)이 상호 교차하여 결합되면서 높이 방향으로 다수의 단, 평면상 세로방향으로 다수의 열과, 평면상 가로방향으로 다수의 번지를 갖도록 설치된다. 그리고, 열마다 셔틀(100)이 이동할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 종레일(320)이 설치된다. 따라서, 셔틀(100)은 스태커크레인(200)에 의해 해당 단과 열에 위치하면 캐리지(240)에서 보관랙(300)으로 이동하여 종레일(320)을 따라 이동하면서 해당 번지에 화물을 내려놓는다. 이후, 셔틀(100)은 다시 스태커크레인(200)의 캐리지(240)에 탑재된다. 여기서, 세로방향은 평면상 스태커크레인(200)이 이동하는 방향이고, 가로방향은 평면상 어느 하나의 열에서 스태커크레인(200)으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 지칭하기로 한다.

여기서, 보관랙(300)은 하나로 설치되어 일측에 스태커크레인(200)이 설치될 수도 있고, 양측 또는 3부분 이상으로 분리되어 설치되고, 분리된 보관랙(300) 사이에 스태커크레인(200)이 설치된다. 따라서, 스태커크레인(200)은 보관랙(300)들 사이에서 세로방향으로 왕복 이동하게 된다. 물론, 스태커크레인(200)의 이동은 상술되어 있듯이 하부레일(330)과 상부레일(331)을 따라 이동하게 된다. 그리고, 보관랙(300)에는 어느 한 곳의 지정 번지에 외부 전원과 연결된 제2충전전극(미도시)이 설치된다. 따라서, 배터리팩(130) 충전이 필요한 셔틀(100)이 이곳 지정 번지에 위치하면 셔틀(100)의 제1충전전극(131)과 제2충전전극이 접속하여 외부 전기를 인가받아 배터리팩(130)을 충전할 수 있다. 이때, 외부 전원을 배터리팩(130)의 전기와 동일하게 변환시키기 위한 충전기가 더 설치될 수 있고, 배터리팩(130)의 충전 상태에 따라 셔틀(100)의 동작 제어는 상술된 바와 같다. 한편, 보관랙(300)은 분리되어 설치되지 않고, 스태커크레인(200)이 보관랙(300)의 일측부에 설치되며, 이 스태커크레인(200)에 의해 셔틀(100)이 운반되도록 설치될 수도 있다. 또한, 창고의 지면을 굴착하여 보관랙(300)의 하부를 지면보다 낮게 설치할 수도 있고, 이 경우 한정된 공간에 더 많은 화물을 적재할 수 있는 효과가 있다.

제2컨베이어(400)는 화물이 보관랙(300)에 입고되는 위치와 보관랙(300)에서 반출되는 위치 중 적어도 어느 한 곳에 설치된다. 이 제2컨베이어(400)에 대해 화물을 입고하는 경우를 일례로 하여 설명한다. 화물이 일례로 지게차에 의해 제2컨베이어(400)에 얹혀지면, 제6동력원(421)에 의해 동작하면서 화물을 스태커크레인(200)의 캐리지(240)까지 이동시키도록 설치된다. 이때, 화물이 제2컨베이어(400)에 의해 운반되는 동안 제2컨베이어(400)에 설치된 바코드 스캐너(미도시)가 화물에 부착된 바코드 라벨을 스캔하여 정보를 해당 PLC 또는 해당 현장PC에 전송할 수 있다. 그리고, 제2컨베이어(400)에 의해 캐리지(240)까지 운반된 화물은 캐리지(240)에 장착된 제1컨베이어(242)에 의해 지지패널(241) 위에 위치하게 된다.

또한, 제2컨베이어(400)는 스태커크레인(200)의 캐리지(240)까지 방향 전환없이 이동하도록 1개만 설치될 수도 있고, 도 14 및 도 16에서와 같이 방향 전환하도록 상호 교차된 제2-1컨베이어(401)와 제2-2컨베이어(402)로 설치될 수도 있다. 이 경우, 제2-1컨베이어(401)와 제2-2컨베이어(402)가 교차된 부위에서는 제2-2컨베이어(402)와 중첩되도록 제2-1컨베이어(401)의 일부가 설치됨으로써, 제2-1컨베이어(401)에 의해 운반되 화물이 제2-2컨베이어(402) 위에 위치할 수 있게 된다. 이외에 다른 예로, 제1컨베이어(242)와 제2컨베이어(400)가 배제될 수도 있다. 이 경우 지게차가 화물을 일정 장소에서 캐리지(240)까지 종레일(320)이 설치되고, 이 종레일(320)을 따라 캐리지(240)에서 화물까지 셔틀(100)이 이동하여 화물을 들어올린 후 캐리지(240)까지 운반할 수도 있다. 여기서, 제6동력원(421)은 각 단품마다 설치될 수도 있고, 제2-1켠베이어(401)와 제2-2컨베이어(401)에 각각 설치될 수도 있다.

그리고, 제2컨베이어(400)는 화물의 이동거리에 따라 1개 또는 다수가 상호 연결되어 설치된다. 이 제2컨베이어(400)는 체인(401) 또는 벨트 또는 롤러로 제작되고, 이하에서는 체인(401)을 구비한 제2컨베이어(400)를 일례로 하여 자세히 설명한다.

제2컨베이어(400)는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 안착된 화물을 이송시키기 위해 양측에 무한궤도를 이루도록 설치된 체인(410), 체인(410)의 일측에 설치되어 체인(410)을 회전시키도록 장착된 구동부(420), 체인(410)의 타측에 설치되어 회전하는 체인(410)의 궤도를 지지하도록 장착된 종동부(430), 체인(410) 및 구동부(420)가 지지되는 지지프레임(440), 양측에 배치된 지지프레임(440)의 간격을 유지하도록 개재되어 설치된 지지바(450), 지지프레임(440)을 지지하도록 설치된 다수의 다리부(460) 및, 이동하는 화물의 위치를 판단하기 위한 센서유닛(470)이 포함되어 이루어진다. 여기서, 다리부(460)는 각 단품에 대해 도 16에서는 양측에만 설치되고, 도 17에서는 양측과 중간에도 설치된 차이만 있다.

체인(410)은 도 17에서와 같이, 다수의 링크와 커넥팅 핀으로 구성된 통상의 체인컨베이어에 사용되는 것으로, 지지프레임(440)의 상부에 안착되고, 지지프레임(440)의 하부에 형성된 수용공간(446)을 통과하여 이동하도록 설치된다. 이하, 설명의 편의상 무한궤도를 이룬 체인(410) 중에서 지지프레임(440)의 상부에 위치하는 부위를 상부체인이라고 하고, 수용공간(446)을 통과하는 부위를 하부체인이라고 한다. 다시 말하면, 상부체인은 지지프레임(440)의 상부에 안착되고, 하부체인은 수용공간(446)을 통과하도록 설치된다. 또한, 이 체인(410)은 구동부(420) 및 종동부(430)의 구동 및 종동스프라켓(422,431)에 양측부가 설치되고, 구동부(420)의 제6동력원(421)에 의해 무한 궤도를 이루어 회전하도록 설치된다.

구동부(420)는 도 17, 도 18, 도 26 및 도 27에서와 같이, 체인(410)의 일측에 배치되어 체인(410)을 회전시키도록 설치된다. 이 구동부(420)는 체인(410)을 회전시키기 위한 동력을 제공하도록 배치된 제6동력원(421), 한 쌍의 체인(410)의 일단부에 각각 설치된 구동스프라켓(422), 일측 구동스프라켓(422)에 동력을 전달하도록 배치된 제6동력원(421)에 연결되어 타측 구동스프라켓(422)에 동력을 전달하도록 설치된 회전축(423), 구동스프라켓(422)을 수용하면서 지지프레임(440)에 체결되는 구동부고정판(424) 및, 이 구동부고정판(424)에 일단부가 체결되고 구동스프라켓(422)을 감싸면서 타측부가 지지프레임(440)에 체결되는 구동부커버(424a)가 포함되어 이루어진다. 물론, 구동부고정판(424) 및 구동부커버(424a)는 일체형으로 제작될 수 있다. 여기서, 제6동력원(421)의 동력을 구동스프라켓(422)에 전달하여 체인(410)을 회전시키기 위한 기타 다른 부재는 통상의 체인컨베이어에서 사용하는 것과 유사하다. 또한, 구동부(420)는 일측 구동스프라켓(422)에 제6동력원(421)의 동력을 직접 전달하도록 설치되면서 회전축(423)에 의해 타측 구동스프라켓(422)에 동력을 전달하도록 설치되는 것이 바람직하다. 또는, 구동부(420)는 양측 구동스프라켓(422) 모두에게 회전축(423)을 이용하여 동력을 전달하도록 설치될 수도 있다.

종동부(430)는 도 17, 도 18, 도 28 및 도 29에서와 같이, 구동부(420)의 반대측이면서 체인(410)의 회전을 지지하도록 설치된다. 이 종동부(430)는 한 쌍의 체인(410)의 타단부에 각각 설치된 종동스프라켓(431), 종동스프라켓(431)이 개재되도록 지지프레임(440)에 체결되는 1쌍의 종동부고정판(432), 종동부고정판(432)의 외측단부에 설치되어 종동스프라켓(421)을 외부로부터 보호하도록 설치된 종동부커버(432a), 종동부고정판(432)과 체결되어 체인(410)의 장력을 조절하는 텐션조절볼트(433) 및, 종동스프라켓(431)과 종동부고정판(432)은 관통하는 텐션축(434)이 포함되어 이루어진다. 물론, 종동부고정판(432) 및 종동부커버(432a)는 일체형으로 제작될 수 있고, 종동부고정판(432)만 설치될 수 있다. 또한, 텐션조절볼트(433)는 도 29에서와 같이, 1쌍으로 이루어지고, 이 텐션조절볼트(433)는 각각 종동스프라켓(431) 및 종동부고정판(432)은 관통하는 텐션축(434)의 측부와 종동부고정판(432)의 굴절된 외측단부를 연결하여 결합된다. 따라서, 체인(410)이 느슨해지면 텐션조절볼트(433)를 조여 텐션축(434) 및 종동스프라켓(432)을 당김으로써, 체인(410)의 장력을 조절한다. 여기서, 텐션축(434)의 이동을 위해 종동부고정판(432)에는 장슬롯이 형성된다.

지지프레임(440)은 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 대략 중공의 프로파일 형상이고, 구동 및 종동스프라켓(431)에 의해 양단부가 걸친 상태의 체인(410)을 지지하며, 구동부(420)와 종동부(430)를 지지하기 위해 구동부고정판(424) 및 종동부고정판(432)이 체결되면서 다리부(460)에 의해 지지된다. 이 지지프레임(440)은 화물을 지지할 수 있을 정도의 강도를 갖는 철재류, 폴리에틸렌(Polyethylene)을 포함한 플라스틱류, 금속류, 합금류 등으로 제작되고, 특히 고강도 알루미늄으로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 이 지지프레임(440)은 상면에 형성된 상부체결슬롯(441), 하면에 형성된 하부체결슬롯(442), 측면 중앙부에 형성된 수용홈(443), 수용홈(443)에 형성된 제1체결슬롯(444), 측면 상,하부에 형성된 제2체결슬롯(445), 하부이면서 내부에 형성되어 무한궤적을 이루는 체인(410)의 일부를 수용하도록 형성된 수용공간(446)이 형성된다. 이외에도 지지프레임(440)에는 자중을 줄이기 위한 다수의 공간이 전체 길이에 대해 형성된다. 또한, 지지프레임(440)은 도면에서와 같이 높이방향의 중심선으로부터 양측면이 대응된 형상을 이루어 좌,우측에 무관하게 설치할 수 있도록 제작되는 것이 바람직하고, 별도로 양측면이 아닌 일측면에만 수용홈(443), 제1체결슬롯(444) 및 제2체결슬롯(445)이 형성되어 좌,우측을 구분하여 제작될 수도 있다.

상부체결슬롯(441)은 도 20 및 도 21에서와 같이, 상부체인의 하부와 접촉되어 지지하는 받침부재(480)를 고정하기 위해 지지프레임(440)의 상면에 형성된다. 이로 인해, 받침부재(480)의 일부가 상부체결슬롯(441)에 삽입되어 고정된다. 이때, 받침부재(480)는 상부체결슬롯(441)에서 볼팅체결, 나사체결 또는 접합 등을 통해 지지프레임(440)과 고정된다.

하부체결슬롯(442)은 도 20 및 도 21에서와 같이, 하부체인의 처짐을 제한하기 위해 수용공간(446)의 저면에 배치된 처짐방지부재(490)를 고정하기 위해 지지프레임(440)의 하면에 형성된다. 이로 인해, 수용공간(446)의 저면에 배치된 처짐방지부재(490)가 하부체결슬롯(442)을 관통하는 볼트 또는 나사 등을 통해 지지프레임(440)에 고정된다. 또한, 하부체결슬롯(442)은 도 22에서와 같이, 다리부(460)의 상부에 형성된 체결패널(461)을 관통하는 볼트와 체결되는 너트가 수용된다. 수용홈(443)은 도 20 및 도 23에서와 같이, 지지바(450)의 단부에 형성된 결합패널(451)을 수용하도록 지지프레임(440)의 측면 중앙부에 형성된다.

제1체결슬롯(444)은 도 20 및 도 23에서와 같이, 수용홈(443)에 수용된 결합패널(451)을 고정하기 위해 수용홈(443)의 측면에 형성된다. 이로 인해, 결합패널(451)을 관통하는 볼트가 제1체결슬롯(444) 내에 수용된 너트와 체결되어 결합패널(451)을 비롯한 지지바(450)가 지지프레임(440)에 고정된다. 또한, 제1체결슬롯(444)에는 도 26 내지 도 29에서와 같이, 구동부(420)의 구동부고정판(424) 및 구동부커버(424)와 종동부(430)의 종동부고정판(432)은 관통하는 볼트와 체결되는 너트가 수용된다.

제2체결슬롯(445)은 도 20 및 도 24에서와 같이, 화물의 이동위치가 이탈하지 않도록 제작된 가이드패널(500)을 고정하기 위해 지지프레임(440)의 측면 상,하부에 형성된다. 이로 인해, 가이드패널(500)을 관통하는 볼트가 제2체결슬롯(445) 내에 수용된 너트와 체결되어 가이드패널(500)이 지지프레임(440)의 측면에 고정된다. 여기서, 가이드패널(500)은 지지프레임(440)의 측면에 고정되는 측면패널(201)과, 이동하는 화물의 측면과 간헐적으로 접촉하여 화물의 이동 위치가 이탈하지 않도록 측면패널(201)에 체결되는 상부패널(202)이 포함되어 이루어진다. 이때, 측면패널(201)은 일정 간격으로 배치되어 지지프레임(440)의 측면에 일단부가 고정되고, 지지프레임(440)의 전체 길이정도인 상부패널(202)은 측면패널(201)들을 연결하면서 체결된다. 또한, 도 25에서와 같이 상부패널(202)의 길이방향 양측부위에는 체인(410)에 안착되도록 진입하는 화물의 위치를 교정하도록 경사면이 형성된다. 또한, 제2체결슬롯(445)에는 구동부(420)의 구동부커버(424a)를 관통하는 볼트와 체결되는 너트가 수용된다.

여기서, 수용홈(443), 제1체결슬롯(444), 제2체결슬롯(445), 상부체결슬롯(441) 및 하부체결슬롯(442)은 지지프레임(440)의 전체 길이에 대해 형성되고, 제1체결슬롯(444), 제2체결슬롯(445), 상부체결슬롯(441) 및 하부체결슬롯(442)에 수용되는 너트는 일단의 개방된 부위를 통해 삽입된다.

수용공간(446)은 도 20 및 도 21에서와 같이, 무한궤도를 이루는 체인(410) 중 하부체인이 수용되도록 지지프레임(440)의 하부이면서 내부에 형성된다.

지지바(450)는 도 18에서 보는 바와 같이, 양측에 배치된 지지프레임(440) 간의 개재되는 부재로서, 지지프레임(440)들 간의 간격을 일정하게 유지하도록 다수 설치된다. 이 지지바(450)의 양단부에는 지지프레임(440)의 수용홈(443)에 끼워지고, 제1체결슬롯(444) 내의 너트와 체결되도록 볼트가 관통하는 결합패널(451)이 형성된다.

다리부(460)는 도 17에 도시된 바와 같이, 지지프레임(440)의 하부에 체결되어 지지프레임(440)을 지지한다. 다리부(460)의 상부에는 지지프레임(440)의 하면과 밀착되고, 하부체결슬롯(442) 내의 너트와 체결되도록 볼트가 관통하는 체결패널(461)이 형성된다. 또한, 다리부(460)의 하부에는 지지프레임(440)의 높이를 조절할 수 있도록 길이조절부재(462)가 설치되고, 길이조절부재(462)의 하부에는 제2컨베이어(400)의 이동을 제한하기 위한 고정패드(463)가 설치된다. 또는 길이조절부재(462)의 하부에는 이동을 위한 바퀴가 설치될 수도 있다.

센서유닛(470)은 도 18 및 도 30에 도시된 바와 같이, 근접센서가 내장된 케이스(471), 케이스(471)에 축회전하도록 설치된 감지바(472), 감지바(472)의 초기 위치 이동을 위해 감지바(472)의 일측에 장착된 웨이트(473)가 포함되어 이루어진다. 이 센서유닛(470)은 체인(410)에 의해 이동하는 화물이 일정 위치에 도달하게 되면 화물을 정지시키기 위한 부재이다. 이후, 화물은 컨베이어로부터 제거된다. 물론, 화물을 이동 및 정지시키기 위해 센서유닛(470)은 구동부(420)의 작동을 제어하도록 설치된다.

케이스(471)는 상호 대향하는 지지프레임(440)의 일측면에 제2체결슬롯(445)을 통해 볼팅체결된다. 또한, 케이스(471)의 내부에는 감지바(472)의 일측부위를 감지하도록 근접센서가 내장된다.

감지바(472)는 양단부가 굴절된 형태에서 중앙부가 케이스(471)에 축회전하도록 설치된다. 따라서, 일단부가 이동하는 화물에 접촉되어 하향 이동하면 타단부가 근접센서로부터 멀어지도록 설치된다.

웨이트(473)는 감지바(472)의 일단부가 항상 상향 이동된 상태를 유지시키기 위해 타단부에 장착된다. 따라서, 화물에 접촉하여 일단부가 하향 이동되고, 타단부가 상향 이동된 상태에서, 화물이 제거되면 웨이트(473)에 의해 일단부가 상향 이동되고, 타단부가 하향 이동된 상태로 복귀할 수 있도록 설치된다. 이때, 하향 이동된 타단부는 근접센서와 가까워진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100:셔틀 110:몸체
120:상판 130:배터리팩
131:제1충전전극 140:제1동력원
141:엔코더 142:이동바퀴축
143:이동바퀴 144:제1안내롤러
150:상부링크 151:하부링크
152:제1연결링크 153:제2연결링크
154:제2동력원 160:승강회전축
161:승강안내부재 162:승강안내롤러
163:상판승강감지센서 163a:상승회전검출센서
163b:하강회전검출센서 164:승강회전감지부재
164a:상승회전감지부재 164b:하강회전감지부재
170:제1화물감지센서 171:제2화물감지센서
172:제1이동위치검지센서 173:합체위치검지센서
174:배터리팩충전량확인센서 180:제어기판
181:송신기 200:스태커크레인
210:하부프레임 211:구동롤러
212:제3동력원 213:종동롤러
214:제2안내롤러 215:고정부
220:상부프레임 221:제3안내롤러
222:제1승강롤러 223:제2승강롤러
224:제4동력원 225:제어반
226:탑승부 230:지주
240:캐리지 241:지지패널
242:제1컨베이어 243:안내패널
244:캐리지승강롤러 250:캐리지고정장치
251:제5동력원 252:로드
253:수용부재 300:보관랙
310:포스트 311:빔
320:종레일 330:하부레일
331:상부레일 332:고정바
333:고정보조바 400:제2컨베이어
401:제2-1컨베이어 402:제2-2컨베이어
410:체인 420:구동부
421:제6동력원 422:구동스프라켓
423:회전축 424:구동부고정판
430:종동부 431:중동스프라켓
432:종동부고정판 433:텐션조절볼트
434:텐션축 440:지지프레임
441:상부체결슬롯 442:하부체결슬롯
443:수용홈 444:제1체결슬롯
445:제2체결슬롯 446:수용공간
450:지지바 451:결합패널
460:다리부 461:체결패널
462:길이조절부재 463:고정패드
470:센서유닛 471:케이스
472:감지바 473:웨이트
480:받침부재 490:처짐방지부재
500:가이드패널.

Claims

화물을 적재하도록 설치된 보관랙(300)에서 어느 열에 설치된 종레일(320)을 따라 이동하도록 제작된 셔틀에 있어서,
몸체(110);
상기 몸체(110)에 장착되면서 상측에 위치하여 화물을 탑재하는 상판(120);
상기 상판(120)의 양측에 상부가 축결합된 한 쌍의 상부링크(150);
상기 상부링크(150)의 하부에 상부가 일정 각도를 갖도록 축결합되고, 하부가 몸체(110)의 양측에 축결합된 한 쌍의 하부링크(151);
상기 상부링크(150)와 하부링크(151)의 축결합된 부위에 일측부가 축결합된 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153);
상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)의 타측부가 양측에 각각 축결합되고, 몸체(110)를 가로질러 회전하도록 설치된 승강회전축(160);과
상기 승강회전축(160)을 회전시키도록 설치된 제2동력원(154);을 포함하고,
상기 제2동력원(154)에 의해 승강회전축(160)이 어느 방향으로 회전하면 상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)를 밀거나 당겨 상부링크(150)와 하부링크(151)가 펴지거나 굽혀지면서 상판(120)을 상승 또는 하강시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 셔틀.
제1항에 있어서,
상기 상판(120)에 장착되어 하향 돌출된 승강안내부재(161);와
상기 상판(120)의 승강시 승강안내부재(161)의 측면과 접촉하도록 몸체(110)에 설치된 승강안내롤러(162) 또는 가이드바 중 어느 하나인 승강안내보조부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셔틀.
제1항에 있어서,
상기 몸체(110)에 승강회전축(160)과 나란히 장착된 이동바퀴축(142);
상기 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 설치된 제1동력원(140);과
상기 이동바퀴축(142)의 양측부에 장착된 이동바퀴(143);를 더 포함하고,
상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)는 승강회전축(160)과의 간섭이 회피되도록 승강회전축(160)과 축결합되는 부위가 굴절되고, 상기 이동바퀴축(142)과의 간섭이 회피되도록 상부링크(150)와 하부링크(151)의 축결합된 부위가 굴절된 것을 특징으로 하는 셔틀.
제3항에 있어서,
상기 이동바퀴축(142)은 몸체(110)의 전부와 후부에 적어도 2개씩 장착되거나, 전부, 중간부와 후부에 적어도 하나씩 장착되고,
상기 적어도 1개의 제1동력원(140)이 적어도 1개의 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 설치된 것을 특징으로 하는 셔틀.
제1항에 있어서,
상기 셔틀(100)이 종레일(320)을 이탈하여 낙하하는 현상을 방지하기 위해 설정 범위를 초과하여 이동하면 강제 정지시킬 수 있도록 이동바퀴축(142)의 회전을 감지하도록 이동바퀴축(142)에 설치된 엔코더(141), 보관랙(300)에 설치된 바코드 라벨 또는 미러반사판을 감지하게 몸체(110)에 설치된 센서들 중 적어도 1개를 포함하는 낙하방지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셔틀.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 종레일(320)에서 이동바퀴(143)의 이탈을 방지하기 위해 종레일(320)의 측면과 접촉하도록 몸체(110)에 설치된 제1안내롤러(144);
상기 제1동력원(140)과 제2동력원(154)에 동력을 전달하도록 설치된 배터리팩(130);
상기 배터리팩(130)과 연결되어 외부 전원을 인가하도록 설치된 제1충전전극(131);
상기 배터리팩(130)의 충전량을 확인하도록 설치된 배터리팩충전량확인센서(174);
상기 몸체(110)의 외부에 위치하면서 외부 전원과 연결된 상기 제2충전전극이 상기 제1충전전극(131)과 접속하도록 몸체(110)의 위치를 검지하는 합체위치검지센서(173);
상기 상판(120)에 화물이 탑재되었는지 감지하도록 설치된 제1화물감지센서(170);
상기 셔틀(100)의 이동 경로 상에 화물을 포함한 물체가 존재하는지 감지하도록 설치된 제2화물감지센서(171);
상기 셔틀(100)의 이동 위치를 검지하도록 설치된 적어도 1개의 제1이동위치검지센서(172);
상기 승강회전축(160)에 장착된 적어도 1개의 승강회전감지부재(164);와
상기 승강회전축(160)과 함께 회전하는 승강회전감지부재(164)를 감지하여 상판(120)이 승강 범위 내에서 이동하도록 제어신호를 발생하는 적어도 1개의 상판승강감지센서(163);들 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 몸체(110)에 장착된 배터리팩충전량확인센서(174), 합체위치검지센서(173), 제1화물감지센서(170), 제2화물감지센서(171), 제1이동위치검지센서(172), 상판승강감지센서(163)로부터 신호를 수신하고, 보관랙(300) 주변에 설치된 AP와 통신하면서 이들 센서 및 동력원을 제어하도록 설치된 제어기판(180);과
상기 제어기판(180)과 연결되도록 몸체(110)에 내장된 AP(182)와 보관랙(300) 주변에 설치된 AP의 통신을 위해 설치된 송신기(181);를 더 포함하며,
상기 제1이동위치검지센서(172)는 종레일(320)의 일측 또는 양측 단부에 설치된 제1감지판에 송출후 반사된 신호를 감지하여 셔틀(100)의 위치를 검지하도록 적어도 1개로 이루어진 것을 특징으로 하는 셔틀.
화물을 적재하도록 설치된 보관랙(300)에서 어느 단, 어느 열에 셔틀(100)을 운반하기 위한 스태커크레인에 있어서,
하부프레임(210);
상기 하부프레임(210)의 양측부에 각각 장착되어 바닥에 설치된 하부레일(330)과 접촉하여 회전하도록 설치된 구동롤러(211)와 종동롤러(213);
상기 구동롤러(211)를 구동시키도록 설치된 제3동력원(212);
상기 하부프레임(210)에 대향된 위치에 배치된 상부프레임(220);
상기 천장에 설치된 상부레일(331)과 접촉하여 회전하도록 상부프레임(220)에 장착된 제3안내롤러(221);
상기 하부프레임(210)과 상부프레임(220)을 연결하면서 일정 간격을 갖도록 설치된 한 쌍의 지주(230);
상기 지주(230) 사이에 개재되어 셔틀(100)이 탑재되는 지지패널(241)을 구비한 캐리지(240);와
상기 캐리지(240)를 승강시키기 위한 승강수단;을 포함하고,
상기 캐리지(240)에 셔틀(100)이 탑재된 상태에서 화물을 셔틀(100) 위로 이동시킬 수 있도록 상기 지지패널(241)의 양측부에 제1컨베이어(242)가 설치된 것을 특징으로 하는 스태커크레인.
제7항에 있어서,
상기 상부레일(331)이 가로질러 고정되도록 천장에 일정 간격으로 다수 설치된 고정바(332);
상기 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 하부레일(330)에서의 이탈을 방지하기 위해 하부레일(330)의 측면에 접촉하도록 하부프레임(210)에 설치된 제2안내롤러(214);
상기 캐리지(240)와 지주(230) 사이에 개재되면서 캐리지(240)에 장착된 안내패널(243);
상기 안내패널(243)에 장착되어 지주(230)와 접촉하여 회전하도록 다수 설치된 캐리지승강롤러(244);
상기 지주(230)에 작업자가 탑승하도록 설치된 탑승부(226);
상기 하부프레임(210)의 이동 위치를 감지하기 위해 하부프레임(210)에 장착되어 하부레일(330)의 일단측 부위에 설치된 제2감지판으로 방출된 후 반송된 신호를 감지하는 레이저 센서 또는, 보관랙(300)의 빔(311)에 부착된 바코드 라벨을 스캔하는 바코드 스캐너인 제2이동위치검지센서;
상기 캐리지(240)가 화물을 적재시키기 위한 보관랙(300)의 해당 단과 열에 위치하였는지를 감지하기 위해 포스트(310) 또는 빔(311) 또는 지주(230)에 장착된 식별부재를 감지하도록 캐리지(240)에 장착된 제3이동위치검지센서;
상기 화물이 얹거나 내리는 동안 지지패널(241)의 흔들림이나 처짐을 방지하기 위해 지지패널(241)에 장착된 제5동력원(251), 제5동력원(251)에 의해 삽입 또는 인출되는 로드(252), 로드(252)의 단부측 부위를 수용하도록 지주(230) 또는 보관랙(300)에 설치된 수용부재(253)를 구비한 캐리지고정장치(250);와
상기 셔틀(100)이 캐리지(240)에 탑승한 상태에서 셔틀(100)에 내장된 배터리팩(130)을 충전시키기 위해 배터리팩(130)과 연결된 제1충전전극(131)과 접속하도록 캐리지(240)에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극; 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 제2이동위치검지센서로부터 신호를 수신하고, 제4동력원(224)과 제5동력원(251)을 제어하도록 설치된 제어반(225)을 더 포함하며,
상기 로드(252) 일측부의 형상이 쐐기 형상이거나 단면 형상이 원형, 사각형, 오각형을 포함한 다각형 형상이고,
상기 제3이동위치검지센서는 레이저 센서 또는 바코드 스캐너이고,
상기 승강수단은,
제4동력원(224), 상기 제4동력원(224)에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상기 상부프레임(220)에 장착된 승강롤러, 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 부위가 감기도록 캐리지(240)에 장착된 캐리지승강롤러를 포함하고, 상기 캐리지승강롤러에 감겨진 승강부재의 타측 단부가 상부프레임(220)에 고정되거나,
제4동력원(224), 상기 제4동력원(224)에 일측부가 감기거나 풀리도록 설치된 와이어 또는 체인인 승강부재, 승강부재의 타측 부위가 감기도록 상기 상부프레임(220)에 장착된 승강롤러를 포함하고, 상기 승강롤러에 감겨 내려온 승강부재의 타측 단부가 캐리지(240)에 고정되고,
상기 승강롤러는 상기 승강부재가 2개인 경우, 각각의 승강부재가 캐리지(240)의 양측부를 각각 승강시킬 수 있도록 하기 위해 상부프레임(220)의 양측부에 각각 설치되어 어느 하나의 승강부재가 캐리지(240)의 일측부를 향하도록 감기는 제1승강롤러(222)와, 상부프레임(220)의 일측부에 설치되어 다른 하나의 승강부재가 캐리지(240)의 타측부를 향하도록 감기는 제2승강롤러(223)로 이루어진 것을 특징으로 하는 스태커크레인.
화물을 적재하기 위해 높이 방향으로 적어도 하나의 단, 세로방향으로 적어도 하나의 열과, 가로방향으로 적어도 하나의 번지를 갖도록 설치된 다수의 포스트(310) 및 빔(311)과, 상기 포스트(310)에 설치된 종레일(320)을 구비한 보관랙(300);
상기 보관랙(300)의 근처 바닥에 설치된 하부레일(330)과, 대향된 위치의 천장에 설치된 상부레일(331);
상기 화물을 입고 또는 출고하는 위치 중 적어도 1곳에 설치된 제2컨베이어(400);
상기 하부레일(330)에 접촉하여 회전하는 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 설치된 하부프레임(210), 상기 상부레일(331)에 접촉하여 회전하는 제3안내롤러(221)가 설치된 상부프레임(220), 상기 하부프레임(210)과 상부프레임(220)을 연결하여 설치된 한 쌍의 지주(230), 상기 지주(230)들 사이에 설치된 캐리지(240), 상기 캐리지(240)를 승하강시키도록 설치된 승강수단, 상기 캐리지(240)의 양측부에 설치된 제1컨베이어(242)를 구비한 스태커크레인(200);과
상기 캐리지(240)에 탑재되면서 상기 화물을 보관랙(300)의 해당 번지로 운반하기 위해 종레일(320)을 따라 이동하도록 제작된 셔틀(100);을 포함하고,
상기 제1컨베이어(242)는 제2컨베이어(400)로부터 화물을 운반하여 캐리지(240)에 얹거나, 캐리지(240)로부터 화물을 운반하여 제2컨베이어(400)에 얹을 수 있도록 작동하고,
상기 보관랙(300)은 적어도 2부분으로 분할 설치되고, 스태커크레인(200)이 사이에 설치되거나, 하나의 부분으로 설치되어 스태커크레인(200)이 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 셔틀과 스태커크레인을 구비한 자동창고시스템.
제9항에 있어서,
상기 상부레일(331)은 일정 간격으로 설치된 다수의 고정바(332)를 가로질러 고정되고,
상기 고정바(332)는 천장 설치되거나, 별도 제작되어 보관랙(300)에 설치되거나 포스트(310)를 연장하여 천장측으로 돌출된 고정보조바(333)에 설치된 것을 특징으로 하는 셔틀과 스태커크레인을 구비한 자동창고시스템.
제10항에 있어서,
상기 셔틀(100)은,
몸체(110); 상기 몸체(110)에 장착되면서 상측에 위치하여 화물을 탑재하는 상판(120); 상기 상판(120)의 양측에 상부가 축결합된 한 쌍의 상부링크(150); 상기 상부링크(150)의 하부에 상부가 일정 각도를 갖도록 축결합되고, 하부가 몸체(110)의 양측에 축결합된 한 쌍의 하부링크(151); 상기 상부링크(150)와 하부링크(151)의 축결합된 부위에 일측부가 축결합된 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153); 상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)의 타측부가 양측에 각각 축결합되고, 몸체(110)를 가로질러 회전하도록 설치된 승강회전축(160);과 상기 승강회전축(160)을 회전시키도록 설치된 제2동력원(154);을 포함하고, 상기 제2동력원(154)에 의해 승강회전축(160)이 어느 방향으로 회전하면 상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)를 밀거나 당겨 상부링크(150)와 하부링크(151)가 펴지거나 굽혀지면서 상판(120)을 상승 또는 하강시키고,
상기 상판(120)에 장착되어 하향 돌출된 승강안내부재(161);와 상기 상판(120)의 승강시 승강안내부재(161)의 측면과 접촉하도록 몸체(110)에 설치된 승강안내롤러(162) 또는 가이드바 중 어느 하나인 승강안내보조부재를 더 포함하고,
상기 몸체(110)에 승강회전축(160)과 나란히 장착된 이동바퀴축(142); 상기 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 설치된 제1동력원(140);과 상기 이동바퀴축(142)의 양측부에 장착된 이동바퀴(143);를 더 포함하고, 상기 제1연결링크(152)와 제2연결링크(153)는 승강회전축(160)과의 간섭이 회피되도록 승강회전축(160)과 축결합되는 부위가 굴절되고, 상기 이동바퀴축(142)과의 간섭이 회피되도록 상부링크(150)와 하부링크(151)의 축결합된 부위가 굴절되고,
상기 이동바퀴축(142)은 몸체(110)의 전부와 후부에 적어도 2개씩 장착되거나, 전부, 중간부와 후부에 적어도 하나씩 장착되고, 적어도 1개의 제1동력원(140)이 적어도 1개의 이동바퀴축(142)을 회전시키도록 설치되고,
상기 셔틀(100)이 종레일(320)을 이탈하여 낙하하는 현상을 방지하기 위해 설정 범위를 초과하여 이동하면 강제 정지시킬 수 있도록 이동바퀴축(142)의 회전을 감지하도록 이동바퀴축(142)에 설치된 엔코더(141)와, 바코드 라벨 또는 미러반사판을 감지하도록 몸체(110)에 설치된 센서들 중 적어도 1개를 포함하는 낙하방지센서; 상기 종레일(320)에서 이동바퀴(143)의 이탈을 방지하기 위해 종레일(320)의 측면과 접촉하도록 몸체(110)에 설치된 제1안내롤러(144); 상기 제1동력원(140)과 제2동력원(154)에 동력을 전달하도록 설치된 배터리팩(130); 상기 배터리팩(130)과 연결되어 외부 전원을 인가하도록 설치된 제1충전전극(131); 상기 배터리팩(130)의 충전량을 확인하도록 설치된 배터리팩충전량확인센서(174); 상기 보관랙(300)의 특정 번지에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극이 상기 제1충전전극(131)과 접속하도록 몸체(110)의 위치를 검지하는 합체위치검지센서(173); 상기 상판(120)에 화물이 탑재되었는지 감지하도록 설치된 제1화물감지센서(170); 상기 셔틀(100)의 이동 경로 상에 화물을 포함한 물체가 존재하는지 감지하도록 설치된 제2화물감지센서(171); 상기 셔틀(100)의 이동 위치를 검지하도록 설치된 적어도 1개의 제1이동위치검지센서(172); 상기 승강회전축(160)에 장착된 적어도 1개의 승강회전감지부재(164);와 상기 승강회전축(160)과 함께 회전하는 승강회전감지부재(164)를 감지하여 상판(120)이 승강 범위 내에서 이동하도록 제어신호를 발생하는 적어도 1개의 상판승강감지센서(163);들 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 몸체(110)에 장착된 배터리팩충전량확인센서(174), 합체위치검지센서(173), 제1화물감지센서(170), 제2화물감지센서(171), 제1이동위치검지센서(172), 상판승강감지센서(163)로부터 신호를 수신하고, 보관랙(300) 주변에 설치된 AP와 통신하면서 이들 센서 및 동력원을 제어하도록 설치된 제어기판(180);과 상기 제어기판(180)과 연결되도록 몸체(110)에 내장된 AP(182)와 보관랙(300) 주변에 설치된 AP의 통신을 위해 설치된 송신기(181); 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 제1이동위치검지센서(172)는 종레일(320)의 단측부에 설치된 제1감지판에 송출후 반사된 신호를 감지하여 셔틀(100)의 위치를 검지하고,
상기 몸체(110)의 전부 또는 후부에서 앞/뒤로 근접 위치한 이동바퀴(143)들 간의 간격은 상기 스태커크레인(200)의 캐리지(240)와 상기 보관랙(300) 사이의 공간에 위치한 어느 하나의 이동바퀴(143)가 다른 하나의 이동바퀴(143)에 의해 지지되는 정도로 배치되거나, 상기 이동바퀴(143)의 직경은 상기 캐리지(240)와 보관랙(300) 사이의 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 셔틀과 스태커크레인을 구비한 자동창고시스템.
제11항에 있어서,
상기 스태커크레인(200)은,
하부프레임(210); 상기 하부프레임(210)의 양측부에 각각 장착되어 바닥에 설치된 하부레일(330)과 접촉하여 회전하도록 설치된 구동롤러(211)와 종동롤러(213); 상기 구동롤러(211)를 구동시키도록 설치된 제3동력원(212); 상기 하부프레임(210)에 대향된 위치에 배치된 상부프레임(220); 상기 천장에 설치된 상부레일(331)과 접촉하여 회전하도록 상부프레임(220)에 장착된 제3안내롤러(221); 상기 하부프레임(210)과 상부프레임(220)을 연결하면서 일정 간격을 갖도록 설치된 한 쌍의 지주(230); 상기 지주(230) 사이에 개재되어 셔틀(100)이 탑재되는 지지패널(241)을 구비한 캐리지(240);와 상기 캐리지(240)를 승강시키기 위한 승강수단;을 포함하고, 상기 캐리지(240)에 셔틀(100)이 탑재된 상태에서 화물을 셔틀(100) 위로 이동시킬 수 있도록 상기 지지패널(241)의 양측부에 제1컨베이어(242)가 설치되고,
상기 상부레일(331)이 가로질러 고정되도록 천장에 일정 간격으로 다수 설치된 고정바(332); 상기 구동롤러(211)와 종동롤러(213)가 하부레일(330)에서의 이탈을 방지하기 위해 하부레일(330)의 측면에 접촉하도록 하부프레임(210)에 설치된 제2안내롤러(214); 상기 캐리지(240)와 지주(230) 사이에 개재되면서 캐리지(240)에 장착된 안내패널(243); 상기 안내패널(243)에 장착되어 지주(230)와 접촉하여 회전하도록 다수 설치된 캐리지승강롤러(244);와 상기 지주(230)에 작업자가 탑승하도록 설치된 탑승부(226); 상기 하부프레임(210)의 이동 위치를 감지하기 위해 하부프레임(210)에 장착되어 하부레일(330)의 일단측 부위에 설치된 제2감지판으로 방출된 후 반송된 신호를 감지하는 레이저 센서 또는, 보관랙(300)의 빔(311)에 부착된 바코드 라벨을 스캔하는 바코드 스캐너인 제2이동위치검지센서; 상기 캐리지(240)가 화물을 적재시키기 위한 보관랙(300)의 해당 단과 열에 위치하였는지를 감지하기 위해 보관랙(300)의 빔(311) 또는 포스트(310) 또는 지주(230)에 장착된 식별부재를 감지하도록 캐리지(240)에 장착된 제3이동위치검지센서; 상기 화물이 얹거나 내리는 동안 지지패널(241)의 흔들림이나 처짐을 방지하기 위해 지지패널(241)에 장착된 제5동력원(251), 제5동력원(251)에 의해 삽입 또는 인출되는 로드(252), 로드(252)의 단부측 부위를 수용하도록 지주(230) 또는 보관랙(300)에 설치된 수용부재(253)를 구비한 캐리지고정장치(250);와, 상기 셔틀(100)이 캐리지(240)에 탑승한 상태에서 셔틀(100)에 내장된 배터리팩(130)을 충전시키기 위해 배터리팩(130)에 연결된 제1충전전극(131)과 접속하도록 캐리지(240)에 설치되면서 외부 전원과 연결된 제2충전전극; 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 제2이동위치검지센서로부터 신호를 수신하고, 제4동력원(224)과 제5동력원(251)을 제어하도록 설치된 제어반(225)을 더 포함하며, 상기 로드(252) 일측부의 형상이 쐐기 형상이거나 단면 형상이 원형, 사각형, 오각형을 포함한 다각형 형상이고, 상기 제3이동위치검지센서는 레이저 센서 또는 바코드 스캐너인 것을 특징으로 하는 셔틀과 스태커크레인을 구비한 자동창고시스템.