KR20180036087A - 자동 화물 반출입시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 서로 이웃하는 2열이 1조로 구성될 때 적어도 1조 이상으로 구성되고 적어도 2층 이상의 적재공간을 구비하는 랙 구조물; 상기 랙 구조물의 각 층마다 구비되며, 각 열의 랙 구조물의 단부에 구비되어 입고 및 출고용 화물을 대기하기 위한 대기 컨베이어 유닛; 상기 대기 컨베이어 유닛에 인접하게 구비되며, 화물을 싣고 상기 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동되는 리프트 유닛; 서로 이웃하는 랙 구조물의 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기도록 구비되며, 랙 구조물의 각층마다 구비되는 셔틀 유닛; 상기 셔틀유닛의 이동경로와 대응되도록 랙 구조물에 복수 설치되며, 셔틀유닛의 이동 속도 또는 랙 구조물의 진동을 감지하는 이상감지유닛;를 포함하는 자동 화물 반출입시스템을 제공한다.

Description

자동 화물 반출입시스템{Goods to Destination System}

본 발명은 자동 화물 반출입시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 화물을 보관하기 위하여 다층으로 구성되는 랙 구조물로 화물을 자동으로 반입하여 보관하거나 보관된 화물을 자동으로 반출할 수 있는 자동 화물 반출입시스템에 관한 것이다.

자동화창고는 자동화 설비에 의해 화물의 입·출고를 자동으로 수행하여 물품을 최소의 공간에 효율적으로 보관, 관리하기 위한 대형 저장수단으로서, 대규모 물류시스템이나 각종 산업현장의 물품창고 등에 널리 이용되고 있다.

이러한 자동화창고는 통상 다수의 화물 적재공간을 전, 후면에 각각 매트릭스(matrix) 상의 셀 형태로 일정 간격으로 배치되는 여러 개의 랙(rack)들과, 이웃하는 2개의 랙 사이에 형성된 통로를 따라 랙에 나란하게 주행하면서 화물을 랙 구조물의 적재공간에 대하여 반출입시키는 리프트(lift)나 스태커 크레인(stacker crane) 등과 같은 화물반출입장치 및 창고와 외부 간에 화물 운반을 위한 컨베이어(conveyer), 대차(AGV) 등의 부대시설을 구비하고, 이들 시설을 중앙컴퓨터가 자동 제어하도록 구축되어 있다.

그런데 이러한 자동 화물 반출입시스템을 운영하는 경우, 화물을 싣고 이동하는 셔틀의 속도 이상이나 작동 오류 등의 문제가 발생할 수 있다.

예컨대, 셔틀은 화물 처리를 위하여 입고, 출고, 보관 및 피킹 등의 업무를 수행하고 있으며, 이를 위하여 일정한 속도로 이동하게 되어 있는데, 그 속도 및 방향 등에 대한 정확하고 안정적인 제어가 필요하다.

종래에는 자동 화물 반출입시스템에서 셔틀 및 랙 운영 상의 이상 발생 시, 작업자가 장비를 직접 눈으로 보거나 CCTV 등의 장치를 통하여 시스템의 문제를 파악하였다.

일본 공개특허공보 특개2009-143651

본 발명은 셔틀의 안정적인 제어를 위한 다양한 테스트를 수행 중에 발생할 수 있는 장비의 속도, 방향, 진동 등의 문제 발생 시 신속한 대처가 가능토록 한 자동 화물 반출입시스템을 제공한다.

본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 자동 화물 반출입시스템는, 서로 이웃하는 2열이 1조로 구성될 때 적어도 1조 이상으로 구성되고 적어도 2층 이상의 적재공간을 구비하는 랙 구조물; 상기 랙 구조물의 각 층마다 구비되며, 각 열의 랙 구조물의 단부에 구비되어 입고 및 출고용 화물을 대기하기 위한 대기 컨베이어 유닛; 상기 대기 컨베이어 유닛에 인접하게 구비되며, 화물을 싣고 상기 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동되는 리프트 유닛; 서로 이웃하는 랙 구조물의 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기도록 구비되며, 랙 구조물의 각층마다 구비되는 셔틀 유닛; 상기 셔틀유닛의 이동경로와 대응되도록 랙 구조물에 복수 설치되며, 셔틀유닛의 이동 속도 또는 랙 구조물의 진동을 감지하는 이상감지유닛;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이상감지유닛은, 셔틀의 이동 속도나 랙 구조물의 진동을 감지하는 감지부; 상기 감지부에서 감지된 신호를 설정값과 비교하는 제어부; 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 모바일 단말기로 송신하는 통신부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이상감지유닛은 접착제 또는 자석을 매개로 랙 구조물에 부착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이상감지유닛은 랙 구조물에 장착된 슬라이딩 레일에 슬라이딩 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 셔틀의 이동 속도나 방향, 랙 구조물에 부여되는 진동 등이 설정 범위를 벗어날 경우 이상감지유닛에서 이를 감지하고, 감지된 정보를 관리자에게 즉시 송신함으로써 발생한 이상 문제를 신속하게 처리할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 화물 반출입시스템의 전체적인 구성을 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부를 보인 측면도이다.
도 3은 도 1의 일부를 보인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 화물 반출입시스템의 감지유닛의 구성을 개략적으로 보인 블록도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 화물 반출입시스템을 보인 것이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 화물 반출입시스템(100)은 화물을 랙 구조물(110)의 적재공간으로 자동으로 입고하거나 랙 구조물(110)의 적재공간에 있는 화물(G)을 자동으로 출고하기 위한 것으로, 랙 구조물(110), 대기 컨베이어 유닛(120), 승강유닛(130), 셔틀유닛(140), 이상감지유닛(150)을 포함한다.

랙 구조물(110)은 충분한 지지력을 발휘하기 위해 금속 재질로 이루어진 복수의 수직프레임과 수평프레임이 지면에 대하여 수직과 수평으로 서로 결합되어 구성되며, 화물(G)을 보관하기 위한 적어도 하나 이상의 적재공간(110a)을 구비한다. 랙 구조물(110)은 적어도 2열 이상으로 서로 이격되도록 구성될 수 있으며, 각각의 랙 구조물에는 적재공간(110a)이 적어도 2층 이상으로 구비될 수 있다.

랙 구조물(110)은 화물(G)을 이동시키기 위하여 랙 구조물(110)의 수평 방향으로 이동하는 셔틀유닛(140)이 왕복 이동하는 가이드레일(113)을 구비한다. 가이드레일(113)은 이웃하는 한 쌍의 랙 구조물(110)에서 서로 마주보는 랙 구조물(110)의 수평프레임에 구비되며, 각 층마다 구비된다. 가이드레일(113)은 별도의 가이드부재를 랙 구조물(110)의 수평프레임에 연결브래킷과 체결부재로 결합하여 구성될 수 있으며, 또는 수평프레임을 연장하여 구성할 수도 있다.

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

프레임 부재(121)는 랙 구조물(110)의 수평프레임에 연장 형성되며, 랙 구조물(110)의 수직프레임과 같은 수직프레임으로 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.

구동부재(123)는 복수의 롤러(122) 중 적어도 하나 이상의 롤러(122)로 동력을 전달하여 회전시키는 역할을 한다. 이 구동부재(123)는 복수의 롤러(122) 중 적어도 하나 이상의 롤러(122)에 내장되는 구동모터로 구성될 수 있다. 또한, 구동부재(123)는 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 전달하도록 구성될 수도 있다.

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

승강유닛(130)은 랙 구조물의 일단 및 타단에 각각 구비될 수 있다.

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.

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 평행하게 배치된 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 구비될 수 있다.

그리고 승강유닛(130)은 랙 구조물(110)에서 이동되는 셔틀 유닛을 랙 구조물(110)에서 외부로 배출시키기 위하여 셔틀 유닛이 이동할 수 있는 가이드레일(113)을 더 포함한다.

승강가이드(132)는 지면에 대해 수직으로 설치되어 화물 리프트 유닛(131)이 수직으로 이동되는 것을 안내하는 것으로, 그 하단에는 지면에 안정적으로 고정될 수 있도록 지지부재(132a)가 구비될 수 있다.

리프트 구동유닛(133)은 승강가이드를 따라 화물 리프트 유닛이 상승 또는 하강하도록 구동력을 제공하는 것으로, 예컨대 승강가이드(132)의 수직프레임 상, 하단에 각각 풀리에 감겨져 회전되는 타이밍벨트, 폴리를 회전시키기 위한 동력을 발생시키는 구동모터, 구동모터와 폴리를 연결하여 동력을 전달하기 위한 연결부재를 포함할 수 있다. 따라서 화물 리프트 유닛(131)이 타이밍 벨트에 결합되어 타이밍 벨트가 회전될 때, 승강가이드(132)의 수직프레임을 따라 상하로 이동하게 되는 것이다.

셔틀유닛(140)은 랙 구조물(110)의 수평프레임에 구비되는 가이드레일(113)을 따라 왕복 이동하면서 화물을 랙 구조물(110)의 적재공간(110a)에서 대기 컨베이어 유닛(120)으로 이동시키거나 대기 컨베이어 유닛(120)에서 랙 구조물(110)의 적재공간(110a)으로 이동시킨다.

이상감지유닛은 자동 화물 반출입시스템의 이상 작동을 감지하는 것으로, 예컨대 랙 구조물에 일정 간격을 두고 복수 구비되어 셔틀유닛의 이상 속도, 랙 구조물의 진동 등을 감지할 수 있다.

이상감지유닛(150)은 랙 구조물(110)에 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 예컨대, 랙 구조물(110)에 슬라이딩 레일(114)을 설치하고, 필요에 따라 이상감지유닛(150)을 슬라이딩 레일에 장착하거나 슬라이딩 레일(114)으로부터 분리할 수 있다.

또는, 이상감지유닛(150)은 접착부재를 매개로 랙 구조물(110)의 수직프레임 또는 수평프레임에 부착될 수 있다. 접착부재로는 예컨대, 접착제 또는 자석이 사용될 수 있다.

이상감지유닛(150)은 도 4를 참고하면, 하우징(151)의 내부에 셔틀유닛의 이동 속도 또는 랙 구조물의 진동을 감지하는 감지부(152), 감지부(152)에서 감지된 신호를 설정값과 비교하는 제어부(153), 제어부(153)로부터 신호를 전달받아 관리자의 모바일 단말기(M)로 송신하는 통신부(154)가 구비될 수 있다.

감지부(152)는 속도감지센서, 진동감지센서 등을 포함할 수 있고, 통신부(154)는 블루투스, 와이파이, RF 모듈 등과 같은 통상의 무선통신모듈을 포함할 수 있다.

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

우선, 랙 구조물(110)의 적재공간(110a)으로 화물을 입고하기 위해서는 랙 구조물(110)에 근접하게 설치되는 승강유닛(130)의 화물 리프트 유닛(131)에 올려 놓는다.

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

다음으로, 제어유닛(도시 생략)을 조작하여 화물 리프트 유닛(131)을 구동하여 화물(G)을 대기 컨베이어 유닛(120)으로 이동시킨다. 그 후, 제어유닛을 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(110a)에 이동시켜 놓게 된다.

이때 이상감지유닛(150)에 의해 자동 화물 반출입시스템의 이상 작동을 감지할 수 있다. 예컨대, 이상감지유닛(150)은 셔틀유닛의 이동 속도를 감지하며, 감지된 셔틀유닛(140)의 속도가 설정 속도를 벗어날 경우 작업자의 모바일 단말기(M)로 신호를 송신하게 된다. 작업자는 수신된 신호를 토대로 신속하게 조치를 취할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

즉, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

따라서, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100; 자동 화물 반출입시스템
110; 랙 구조물 110a; 적재공간
120; 대기 컨베이어 유닛
130; 승강유닛
140; 셔틀유닛
150; 이상감지유닛

Claims (4)

1. 서로 이웃하는 2열이 1조로 구성될 때 적어도 1조 이상으로 구성되고 적어도 2층 이상의 적재공간을 구비하는 랙 구조물;
   상기 랙 구조물의 각 층마다 구비되며, 각 열의 랙 구조물의 단부에 구비되어 입고 및 출고용 화물을 대기하기 위한 대기 컨베이어 유닛;
   상기 대기 컨베이어 유닛에 인접하게 구비되며, 화물을 싣고 상기 대기 컨베이어 유닛으로 화물을 전달하거나 전달받기 위하여 수직으로 왕복 이동되는 리프트 유닛;
   서로 이웃하는 랙 구조물의 사이에서 왕복 이동하면서 화물을 옮기도록 구비되며, 랙 구조물의 각층마다 구비되는 셔틀 유닛;
   상기 셔틀유닛의 이동경로와 대응되도록 랙 구조물에 복수 설치되며, 셔틀유닛의 이동 속도 또는 랙 구조물의 진동을 감지하는 이상감지유닛;
   를 포함하는 자동 화물 반출입시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이상감지유닛은,
   셔틀의 이동 속도나 랙 구조물의 진동을 감지하는 감지부;
   상기 감지부에서 감지된 신호를 설정값과 비교하는 제어부;
   상기 제어부로부터 신호를 전달받아 모바일 단말기로 송신하는 통신부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 화물 반출입시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 이상감지유닛은 접착제 또는 자석을 매개로 랙 구조물에 부착되는 것을 특징으로 하는 자동 화물 반출입시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 이상감지유닛은 랙 구조물에 장착된 슬라이딩 레일에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 화물 반출입시스템.

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