KR20210037050A - 다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법 - Google Patents

Abstract

다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템은, 화물을 1차 분류하는 1차 소터와, 1차 소터로부터 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 다수의 구분 구 중에서 화물이 최종 적재될 목적지 구분 구로 화물을 배출시키는 2차 소터와, 1차 소터 및 2차 소터 사이에 위치하여 1차 소터로부터 전달받은 적어도 하나의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 하나씩 2차 소터에 화물을 전달하는 버퍼를 포함한다.

Description

다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법 {Multi-step sorter system having buffer and sorting method using the multi-step sorter}

본 발명은 물류 처리기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물 이송 및 분류 기술에 관한 것이다.

택배시장 성장과 거점형 물류센터 건립에 따른 고속 화물처리 요구가 증가하고 있다. 물류센터에서의 화물 처리는 부분 자동화에서 완전 자동화로 진화하고 있다. 이에 따라 화물을 자동으로 분류하는 화물 소터(cargo sorter)에 대한 수요가 증가하고 있다.

화물 소터는 화물을 운반하는 컨베이어와, 컨베이어에서 운반된 화물이 적재되는 구분 구로 구성된다. 일반적으로 구분 구의 위치는 고정되고, 컨베이어에서 화물을 운반하면서 분류하여 해당하는 구분 구 위치에 이를 적재하게 된다. 분류할 화물 종류가 많아질수록 그에 맞게 화물을 배출하는 배출 슈트의 개수 및 구분 구의 개수도 많이 필요하게 되는데, 종전과 같이 배출 슈트를 늘리고 구분 구를 단순히 길이 방향으로 늘리면 설치 비용 및 설치 규모도 커지게 된다.

일 실시 예에 따라, 화물 분류를 위한 설치 비용 및 설치 규모를 최소화하기 위해 다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법을 제안한다.

예를 들어, 짧은 시간 동안 1차 소터의 특정 배출위치로 물량이 몰릴 경우 1차 소터와 2차 소터 사이에 필요에 따라 일정 화물을 적재시켜 화물 이송의 효율성을 제고시킬 수 있는 버퍼를 가지는 다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법을 제안한다.

다른 예로, 하나 이상의 배출 슈트에 화물 배출이 동시에 이루어지도록 제어함으로써 배출 슈트 개수가 늘어나더라도 제어비용(예를 들어, 배출 모터나 실린더 등)을 늘리지 않고 저렴하게 제어할 수 있는 다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법을 제안한다.

나아가, 버퍼가 없이도 1차 소터와 2차 소터의 배분 스케줄(순서)을 조정하여 제품을 효율적으로 다수의 배출 슈트(목적지) 별로 구분할 수 있는 다단계 화물 분류 시스템 및 이를 이용한 화물 분류방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템은, 화물을 1차 분류하는 1차 소터와, 1차 소터로부터 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 다수의 구분 구 중에서 화물이 최종 적재될 목적지 구분 구로 화물을 배출시키는 2차 소터와, 1차 소터 및 2차 소터 사이에 위치하여, 1차 소터로부터 전달받은 적어도 하나의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 하나씩 2차 소터에 화물을 전달하는 버퍼를 포함한다.

버퍼는 화물이 버퍼에서 2차 소터로 하나씩 배출되도록 연속된 화물의 진입을 차단하는 스토퍼를 포함할 수 있다.

버퍼는 2차 소터에서 이전 화물을 처리한 이후 다음 화물을 전달받기 위해 요구되는 준비시간 이내에 화물이 1차 소터의 1차 슈트에 진입하는 경우 또는 소정의 단위시간 동안 2차 소터의 초당 처리개수를 초과한 화물들이 1차 소터의 1차 슈트에 연속으로 진입하는 경우를 포함한 준비 과정 동안에는 버퍼에 해당 화물을 임시 적재하고, 준비 과정이 종료되면 해당 화물을 2차 소터에 전달할 수 있다.

버퍼는 경사진 면을 가짐에 따라 무동력으로 화물을 이동시킬 수 있다.

2차 소터는 진입된 화물을 이송시키는 이송부와, 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송 시키는 위치 제어부와, 이송부 위의 화물을 설정된 2차 슈트를 통해 배출할 수 있도록 해당 2차 슈트 앞에서 일 방향으로 밀거나 당기는 막대(arm) 형태의 가로막과, 가로막을 이동 시키는 막 이동부와, 막 이동부를 제어하여 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 배출하는 배출 제어부를 포함할 수 있다.

2차 소터는 서로 이격된 다수의 벨트 컨베이어를 포함하는 이송부와, 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송 시키는 위치 제어부와, 각 벨트 컨베이어 사이에 위치하여 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 소정의 배출 슈트로 배출할 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어 올려서 방향을 전환 시키는 방향 전환부와, 방향 전환부를 제어하여 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 배출하는 배출 제어부를 포함할 수 있다.

방향 전환부는 반원 봉 또는 일면이 절개된 원형 형태의 봉일 수 있다.

2차 소터는 다수의 2차 슈트를 통해 화물들을 일괄적으로 병렬 처리하여 배출함에 따라 동시에 각 목적지 구분 구로 화물을 배출 시킬 수 있다.

다른 실시 예에 따른 화물 분류 시스템은, 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 1차 소터와, 1차 소터의 각 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 화물을 배출시켜 이를 목적지 구분 구로 적재시키는 적어도 하나의 2차 소터와, 화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 각 소터를 제어하되, 개별 화물들의 예상 진행경로가 1차 소터의 동일한 1차 슈트를 거쳐 2차 슈트로 연속 배출되도록 배정되는 경우 조건에 따라 적어도 하나의 개별 화물의 배출 순서를 조정하는 제어부를 포함한다.

제어부는, 화물의 구분정보를 획득하여 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 슈트 및 2차 슈트를 결정하는 구분 슈트 할당부와, 1차 소터와 2차 소터에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단하는 조건 판단부와, 조건 판단부의 판단 결과에 따라 2차 소터가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면 1차 소터에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출하도록 배출 순서를 조정하는 배출 제어부를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 화물 분류 시스템은, 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 1차 소터와, 1차 소터의 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 목적지 구분 구로 배출시키되, 각 구분 구와 대응되는 위치에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 형성되어 경사 면을 통해 화물을 이송하고 열려 있을 때 목적지 구분 구로 화물을 적재시키는 적어도 하나의 2차 슈트를 포함하는 2차 소터와, 화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 각 소터를 제어하되, 각 2차 슈트의 열림 및 닫침을 제어하는 제어부를 포함한다.

각 2차 슈트는 각 구분 구의 상단에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 설치되어, 닫혔을 때는 그 위의 화물을 슬라이딩 시켜 화물을 운반시키고 열렸을 때는 개방된 공간을 통해 그 아래의 구분 구로 화물을 낙하 시킬 수 있다.

다른 실시 예에 따른 화물 분류방법은, 1차 소터가 화물을 이송하면서 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 단계와, 1차 소터 및 2차 소터 사이에 위치한 버퍼가 1차 소터로부터 적어도 하나의 화물을 전달받고 전달받은 적어도 하나의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 2차 소터에 화물을 전달하는 단계와, 2차 소터가 1차 소터로부터 전달받은 화물을 2차 분류하여 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 목적지 구분 구에 배출하는 단계를 포함한다.

목적지 구분 구에 배출하는 단계는, 이송부 상에 서로 이격 배치되어 화물을 이송하는 각 벨트 컨베이어 사이에 위치하는 방향 제어부가 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 소정의 2차 슈트로 이송시킬 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어 올려서 방향을 전환 시킴에 따라 화물을 소정의 2차 슈트까지 이송 시키는 단계와, 소정의 2차 슈트에 도달한 화물을 목적지 구분 구로 배출하되, 다수의 2차 슈트를 통해 화물을 병렬 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

2차 소터는 각 구분 구와 대응되는 위치에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 형성되어 경사 면을 통해 화물을 이송하고 열려 있을 때 목적지 구분 구로 화물을 적재시키는 적어도 하나의 2차 슈트를 포함하며, 목적지 구분 구에 배출하는 단계에서 목적지 구분 구에 대응하는 2차 슈트의 도어는 열어서 화물을 해당 목적지 구분 구에 적재시키고 다른 2차 슈트는 닫아서 그 경사면을 통해 화물을 이송시킬 수 있다.

다른 실시 예에 따른 화물 분류방법은, 화물의 구분정보를 획득하여 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 슈트 및 2차 슈트를 결정하는 단계와, 1차 소터와 2차 소터에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단하는 단계와, 상태 여부 판단 결과에 따라 2차 소터가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면 1차 소터에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출하도록 배출 순서를 조정하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 1차 소터, 버퍼 및 2차 소터의 평면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼가 가로막을 이용하여 화물을 하나씩 2차 소터에 배출하는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 1번 시점에서의 화물 분류 시스템의 측면을 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 도 4의 1번 시점에서의 화물 분류 시스템의 정면을 각각 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향 전환부를 포함하는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 시 및 배출 시의 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배출 시의 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 시 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물이 특정 배출 슈트에 몰리는 문제를 해결하기 위한 화물 분류 시스템을 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배출 슈트의 열림 및 닫힘을 이용하여 화물을 배출하는 화물 분류 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류방법의 흐름을 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 화물 분류방법의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 화물 분류 시스템(1)은 1차 소터(2), 2차 소터(3), 구분 구(4) 및 버퍼(7)를 포함한다.

1차 소터(2)는 단일 개고, 2차 소터(3)는 다수 개(3-1, 3-2, … , 3-k)일 수 있고, 구분 구(4)도 다수 개(4-1, 4-2, … , 4-n)일 수 있다. 1차 소터(2)와 각 2차 소터(3-1, 3-2, … , 3-k) 사이에 버퍼(7-1, 7-2, … , 7-n)가 위치한다. 도 1에서는 소정의 2차 소터 #1(3-1)와 연관된 구분 구(4-1, 4-2, … , 4-n) 만을 도시하고 있으나, 다른 2차 소터(3-2, … , 3-n)에도 동일하게 적용 가능하다.

화물 분류 시스템(1)은 2단계로 화물을 구분한다. 1차 소터(2)에서 화물을 1차로 구분하고, 2차 소터(3)에서 화물을 2차로 구분한다. 즉, 2차 소터(3)는 1차 소터(2)에서 우선 구분된 화물을 추가로 구분한다. 1차 소터(2)에서 1차 분류된 화물은 소정의 1차 슈트로 배출되어 해당 1차 슈트 위치에 연결된 버퍼(7)를 거쳐 소정의 2차 소터(3)를 통과하게 되고, 2차 소터(3)에서 추가 분류를 통해 2차 슈트를 거쳐 목적지 구분 구로 물품을 배출한다. 이때, 하나 이상의 배출 슈트에 화물 배출이 동시에 이루어지도록 제어함으로써 배출 슈트 개수가 늘어나더라도 제어비용(예를 들어, 배출 모터나 실린더 등)을 늘리지 않고 저렴하게 제어할 수 있다.

1차 소터(2)는 화물을 고속으로 처리 가능하지만 그만큼 고가이다. 이에 비해, 2차 소터(3)는 1차 소터(2) 보다 시간당 처리량은 적지만 배출 슈트 당 제작비용이 저렴하다. 또한, 2차 소터(3-1, 3-2, … , 3-k) 간에 동시에 병렬처리가 가능하므로 시간당 처리량이 적어도 물품 구분이 가능하다. 2차 소터(3)는 1차 소터(2)의 제작 비용보다 저렴하게 구성 가능해야 효과가 있다. 즉, 1차 분류는 1차 소터(2)에서 고속으로 처리하고 2차 분류는 저속이면서 저가인 2차 소터(3)에서 처리하도록 하여 화물 처리 효율을 높일 수 있다. 이때, 1차 소터(2)의 1차 슈트의 규모는 줄이고 구분 구를 어레이 구조로 확장 배치함에 따라 적은 비용으로 고가의 배출 슈트를 확장한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

1차 소터(2) 및 2차 소터(3)의 협업에 의해 분류된 화물은 다수의 구분 구(4-1, 4-2, … , 4-n) 중에서 목적지 구분 구에 배출된다. 목적지 구분 구는 2단계를 거쳐 분류된 물품이 최종 적재되는 공간이다. 목적지 구분 구는 1차 소터(2)에서 물품을 분류할 때 구분정보 획득부(5)를 통해 획득된 구분정보를 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 구분정보 획득부(5)는 1차 소터(2)를 통해 운반 중인 각 화물의 영상을 획득하고 획득된 영상을 분석하여 각 화물의 구분정보를 획득한다.

일 실시 예에 따른 2차 소터(3)는 1차 소터(2)로부터 전달받은 화물의 진행방향을 전환하여 목적지 구분 구에 화물을 배출한다. 일반적인 화물 소터는 1차 소터(2) 상에서 화물을 운반하면서 분류하는 것으로, 1차 소터(2)의 배출 슈트를 통해 배출되어 구분 구(4)에 적재된다. 이러한 방식은 구분 구(4)의 위치는 고정되어 있고, 1차 소터(2)에서 화물을 이동시키면서 분류하여 목적지 구분 구 위치에 적재하는 방식이다. 이 경우, 1차 소터(2) 상에서 화물을 분류하고 구분 구(4)는 고정된 형태이므로, 분류할 화물 종류 수가 많아질수록 구분 구들의 개수가 많이 필요로 하게 된다. 구분 구들을 길이 방향으로 늘리려면 비용도 커지고 설치 규모도 커지게 된다. 이에 비해, 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템(1)은 2차 소터(3)를 추가로 마련하고, 1차 소터(2)에서 배출되는 화물을 2차 소터(3)에서 전달받아 화물의 진행경로를 변경시켜 목적지 구분 구에 화물을 배출한다.

1차 소터(2)는 화물을 좌우로 밀어 구분하는 슬라이드 슈(slide shoe) 방식, 화물의 방향을 전환하여 구분하는 휠(wheel) 방식이나 벨트(belt) 방식, 이동 트레이를 기울여 화물을 구분하는 틸트 트레이(tilt-tray) 방식 등을 이용하여 화물을 분류한다. 2차 소터(3)는 휠(wheel) 방식, 벨트(belt) 방식, 틸트 트레이(tilt-tray) 방식, 슬라이딩 개폐 방식 등을 이용하여 화물을 분류한다. 슬라이딩 개폐 방식은 도 13을 참조로 하여 후술한다.

2차 소터(3)는 병렬처리를 통해 처리속도의 한계를 대처하지만, 1차 소터(2)에서 구분되는 화물이 연속으로 하나의 동일한 배출 슈트로 배출되어 특정 2차 소터(3)에 배출될 때는 처리 시간이 부족한 문제가 발생할 수 있다. 이를 최대한 피하기 위해서 연속적(혹은 짧은 시간 내에)으로 화물을 1차 소터(2)에서 동일한 배출 슈트로 배출해야 하는 경우, 버퍼(7)를 이용하여 화물을 임시 적재하고 있다가 하나씩 2차 소터(3)에 배출할 수 있도록 한다. 예를 들어, 버퍼(7)는 2차 소터(3)가 이전 화물을 처리 중에는 2차 소터(3)에 신규 화물을 전달하지 않고 버퍼(7)에 임시 적재해두고 있다가, 2차 소터(3)가 이전 화물을 처리 완료하면 버퍼(7)에 임시 적재된 신규 화물을 2차 소터(3)에 전달함에 따라 화물을 하나씩 구분 구에 배출하게 한다. 즉, 소정의 2차 소터(3)가 이전 화물을 처리한 후 그 다음 전달되는 화물을 처리할 만한 시간이 충분치 못하면, 2차 소터(3)에 화물을 바로 배출하는 것이 아니라, 해당 화물을 버퍼(7) 내에서 더 보유하고 있다가 2차 소터(3)가 준비가 완료된 이후 2차 소터(3)에 화물을 배출한다. 이렇게 하면 버퍼(7)에 임시 적재하는 물량 때문에 시간당 처리량은 약간은 떨어지겠지만, 1차 소터(2)의 배출 슈트가 많을 경우(100개 이상) 연속되는 두 개의 화물이 동일 배출 슈트로 배정될 가능성은 낮기 때문에 적은 비용으로 배출 슈트를 늘리는 효과를 높일 수 있다.

일 실시 예에 따른 다수 개의 구분 구(4-1, 4-2, … , 4-n)는 M×N(M, N은 정수)의 어레이 구조를 가진다. 즉, 다수 개의 구분 구(4-1, 4-2, … , 4-n)를 1차 소터(2)의 길이 방향과 수직한 상하 방향으로 배열하는 구조로 확장 가능하다. 구분 구의 개수를 많이 필요로 하는 경우, 길이 방향으로만 늘리려면 설치비용 및 설치규모가 커진다. 따라서, 일 실시 예에 따른 2차 소터(3)는 구분 구를 길이 방향뿐만 아니라 상하 방향으로 늘려서 구분 구의 개수를 확장하고, 1차 소터(2)의 양쪽에도 배치할 수 있다. 이에 따라, 다수 개의 구분 구(4-1, 4-2, … , 4-n)를 1차 소터(2)의 길이 방향으로 일렬로 단순 배치할 때보다 배열 공간을 효율적으로 사용할 수 있어 설치비용 및 설치규모를 크게 줄일 수 있다.

구분정보 획득부(5)는 1차 소터(2)에 공급된 화물의 구분정보를 획득한다. 구분정보 획득부(5)는 비전 장치일 수 있다. 비전 장치는 1차 소터(2)를 통해 이송 또는 방향 전환되는 각 화물의 영상을 획득하고 획득된 영상을 분석하여 각 화물의 구분정보를 획득한다. 예를 들어, 비전 장치(16)를 통해 화물의 영상을 획득하고 획득된 영상으로부터 화물의 식별정보를 인식하며, 인식된 각 단일 화물의 식별정보를 가지고 각 화물의 식별정보와 매칭되는 구분정보를 조회하여 다중 화물을 분류한다. 식별정보 인식방법은 다양한데, 예를 들어, 바코드 판독(Barcode reading: BCR), 구분코드 판독, 비디오 코딩(Video Coding: VCD), 주소 판독(optical character reading: OCR) 방법 등이 있다.

제어부(6)는 화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 1차 소터(2), 버퍼(7) 및 2차 소터(3)를 제어한다. 진행경로는 1차 소터(2)에 공급된 화물을 최종 목적지 구분 구로 배출하기까지의 일련의 프로세스를 의미한다. 예를 들어, 이송로에 진입된 화물의 이송 위치를 제어하면서 소정의 배출 슈트까지 이송 시키고, 소정의 배출 슈트에 도달한 화물을 목적지 구분 구로 배출 시키도록 제어한다. 일 실시 예에 따른 제어부(6)는 버퍼(7)를 이용하여 2차 소터(3)에 화물이 하나씩 진입하도록 제어한다. 화물이 하나씩 진입하도록 제어함에 따라 화물이 특정 배출위치, 예를 들어, 특정 배출 슈트로 몰리지 않게 한다.

일 실시 예에 따른 제어부(6)는 2차 소터(3)에 화물을 진입 시키기 이전에, 일정 물량의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 하나씩 2차 소터(3)에 진입 시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(6)는 2차 소터(3)에서 이전 화물을 처리한 이후 다음 화물을 전달받기 위해 요구되는 준비시간 이내에 화물이 1차 소터(2)의 배출 위치인 1차 슈트에 진입하는 경우 또는 소정의 단위시간 동안 2차 소터(3)의 초당 처리개수를 초과한 화물들이 1차 소터(2)의 1차 슈트에 연속으로 진입하는 경우를 포함한 준비 과정 동안에 버퍼(7)에 화물을 임시 적재하고 준비 과정이 종료되면 해당 화물을 2차 소터(3)에 전달하도록 버퍼(7)를 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따른 제어부(6)는 구분정보 획득부(5)를 통해 획득된 구분정보에 따라 화물의 목적지 구분 구를 선택하고, 선택된 목적지 구분 구로 화물이 분류 및 적재되도록 물리적인 조작을 수행한다.

일 실시 예에 따른 제어부(6)는 구분 슈트 할당부(60), 위치 제어부(62), 조건 판단부(64) 및 배출 제어부(66)를 포함한다.

구분 슈트 할당부(60)는 화물의 구분정보를 획득하여 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 소터(2)의 1차 슈트와 2차 소터(3)의 2차 슈트를 각각 결정한다.

위치 제어부(62)는 2차 소터(3)에서 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송시킨다. 이때, 위치 제어부(62)는 2차 소터(3)에서 설정된 2차 슈트 위치 앞으로 이동시키고 멈춘 상태에서 특정 방향으로 화물들을 동시 배출할 때 해당 화물이 놓여 있는 위치에 따라 화물을 배출할 2차 슈트의 위치가 결정될 수 있도록 한다.

배출 제어부(66)는 막 이동부(도 7의 36)를 제어하여 2차 이송부(도 7의 30) 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트로 배출할 수 있다. 다른 예로, 배출 제어부(66)는 방향 전환부(도 10, 11의 310)를 제어하여 2차 이송부(도 7의 30) 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트로 배출할 수 있다.

조건 판단부(64)는 1차 소터(2)와 2차 소터(3)에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단한다.

배출 제어부(66)는 조건 판단부(64)의 판단 결과에 따라 2차 소터(3)가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면, 1차 소터(2)에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출하도록 배출 순서를 조정한다. 이에 대한 실시 예는 도 12를 참조로 하여 후술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면이다.

도 2의 화물 분류 시스템을 참조하여 화물 분류 프로세스에 대해 설명하자면, 화물 공급부(8)에서 1차 소터(2)에 화물을 공급하고, 1차 소터(2)가 화물을 이송하면서 1차 분류한다. 이때, 1차 소터(2) 상에 이송하는 화물의 구분정보를 획득하여 최종 목적지 구분 구를 결정한다. 1차 소터(2)는 결정된 목적지 구분 구에 배출하기 위해 해당 목적지 구분 구와 연결된 버퍼(7)로 화물을 배출한다. 이때, 1차 슈트에 몰리면 버퍼(7)는 화물을 임시 적재하고 있다 버퍼(7)와 연결된 2차 소터(3)에 화물을 전달한다. 이어서. 2차 소터(3)가 화물을 전달받아 이를 2차 분류한 후 2차 슈트로 화물을 배출한 후 목적지 구분 구에 적재한다. 도 2에서는 구분 구(3)가 1차 소터(2)의 바깥 라인인 일 방향에만 위치하고 있으나, 구분 구(3)는 양쪽에 배치 가능하다. 이렇게 하면 화물의 배출경로 변경만을 통해 구분 구(3)를 확장할 수 있다.

1차 소터(2)는 크로스 벨트 소터(Cross-belt sorter), 슬라이드 슈 소터(slide shoe sorter), 회전 소터, 틸트 트레이 소터(tilt-tray sorter)일 수 있다. 회전 소터는 휠 소터(wheel sorter), 벨트 소터(belt sorter) 등이 있다. 2차 소터(3)는 암 소터(arm sorter), 막대(arm)로 화물을 밀거나 당겨서 구분하는 푸시-풀 소터(push-pull sorter), 스윙 소터(swing sorter) 등일 수 있다.

1차 소터(2)는 화물을 이송하면서 분류하고 분류된 화물을 2차 소터(2)에 전달한다. 필요 시 1차 소터(2)는 방향전환장치를 이용하여 화물의 이송 방향을 전환할 수 있다. 방향전환장치는 회전 가능한 휠, 벨트 등이 있다. 일 실시 예에 따른 1차 소터(2)는 화물을 운반하기 위한 컨베이어 구조를 가지며, 컨베이어 벨트를 통해 화물을 운반할 수 있다. 이때, 컨베이어 구조는 루프 형일 수 있다.

2차 소터(3)는 1차 배출까지를 담당하는 1차 소터(2)에 비해서 속도는 느리지만 배출 슈트 당 제작 비용은 절감할 수 있다는 장점이 있다. 문제는 1차 소터(2)에서 배출되는 물량을 2차 소터(3)가 소화할 수 있는지에 대한 의문이 있을 수 있다. 1차 소터(2)가 시간당 10,000개(초당 2.5 ~ 3개)를 처리하고, 2차 소터(3)가 초당 1개를 처리할 수 있다고 하면, 2차 소터(3)가 화물을 처리하는 도중에 1차 소터(2)로부터 화물이 배출되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 다음 방식으로 해결하고자 한다. 즉, 1차 소터(2)와 2차 소터(3) 사이에 버퍼(7)를 마련하고, 버퍼(7)에 화물을 임시 적재하였다 2차 소터(3)에 해당 화물을 배출하는 방식으로 과부하를 해결하고자 한다.

우선 동일 위치, 동일 방향의 서로 다른 구분 구로 구분되어야 하는 화물(예를 들어, 우편물)이라 하더라도 2차 소터(3)에서 처리할 수 없는 시간 이후에 온다면 문제되지 않는다. 예를 들어 전체 구분 구가 100개라고 하면 화물이 확률적으로 분산될 테니까 연속으로 올 가능성이 낮다. 그렇지만 1/100의 확률로 동일 위치의 서로 다른 구분 구로 구분될 화물이 연속으로 전달되면 처리시간이 확보되지 못하게 된다. 이 경우, 버퍼(7)에 화물을 임시 적재하였다 2차 소터(3)에 해당 화물을 배출한다.

이러한 방식이 의미가 있는 이유는, 화물 구분을 위한 1차 소터(2)를 지나가는 화물들의 물량이 많고 고속으로 처리해야 하니까 배출 속도도 빨라야 하지만, 배출 슈트로 분리된 이후에는 각 배출 슈트 당 2차 소터(3)에서 처리하는 물량이 훨씬 적어지고, 2차 소터(3)가 각각이 병렬처리 가능하므로 처리속도는 좀 느려도 되기 때문이다. 이러한 특성을 이용하면, 1차 소터(2)의 1차 분류는 고속 처리가 필요하지만 2차 소터(3)의 2차 분류는 저속이면서 저가로 구성하고, 이따금씩 연속해서 한쪽으로 몰려오는 경우가 발생하면 이 경우에는 화물을 1차 소터(2)에서 다시 한 바퀴 돌리는 방식으로 물량 처리를 효과적으로 하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 1차 소터, 버퍼 및 2차 소터의 평면을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 1차 소터(2)와 2차 소터(3) 사이에 버퍼(7)에 대한 개념을 추가함에 따라, 2차 소터(3)에서 바로 처리하지 못할 경우에 버퍼(7)에 우선 적재될 수 있도록 여유 공간을 둔다. 이러한 방식은 박스 등 규격 화물에 적합할 수 있으나, 비규격은 규격 상자에 담아서 처리하도록 할 수 있다. 일 실시 예에 따른 1차 소터(2)는 1차 이송부(20)와, 버퍼(7)에 화물을 전달하기 위해 방향을 전환하는 방향전환장치(22)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼가 가로막을 이용하여 화물을 하나씩 2차 소터에 배출하는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 화물이 버퍼(7)에 적재되어 있다가 하나씩 2차 소터(3)로 진입한다. 이때, 배출될 위치까지 위치 제어로 화물을 이동시키고, 그 다음에는 긴 막대 형태의 가로막(32)을 밀어서 구간 전체를 한쪽 방향으로 배출시키도록 한다. 이렇게 하면 각각의 배출 위치에서 별도로 제어하는 것보다 저렴하고 간단하게 배출 제어를 할 수 있고, 배출구를 늘릴 수 있다. 이를 위해, 2차 소터(3)는 진입된 화물을 이송시키는 2차 이송부(30)와, 2차 이송부(30) 위에 놓인 화물을 일 방향으로 밀거나 당기는 막대(arm) 형태의 가로막(32)을 포함한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가로막을 이용한 화물 배출의 이해를 돕기 위한 도면이다. 보다 세부적으로 도 5는 도 4의 1번 시점에서의 화물 분류 시스템의 측면을 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 4의 1번 시점에서의 화물 분류 시스템의 정면을 각각 도시한 도면이다.

도 1, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 2차 소터(3)는 진입된 화물을 이송시키는 2차 이송부(30)와, 2차 이송부(30) 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트를 통해 배출할 수 있도록 해당 2차 슈트 앞에서 일 방향으로 밀거나 당기는 막대(arm) 형태의 가로막(32)과, 가로막(32)의 운동을 제어하는 막 이동부(36)를 포함한다. 막 이동부(36)는 도 6에 도시된 바와 같이 벨트 형태일 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 가이드 형태일 수 있다. 벨트 또는 가이드는 좌우로 가로막(32)을 이송시킨다. 막 이동부(36)와 가로막(32) 사이에는 이들을 결합시켜 주는 고정부재(34)가 추가로 마련될 수 있다. 위치 제어부(62)는 2차 이송부(30) 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송 시키고, 배출 제어부(66)는 막 이동부(36)를 제어하여 2차 이송부(30) 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 배출한다.

도 5의 측면도에 도시된 바와 같이, 버퍼(7)는 이송부(70)가 경사면으로 무 구동으로 구성할 수 있다. 물론 평면에서 구동 롤러를 이용할 수도 있다. 또한, 버퍼(70)는 화물이 순차적으로 2차 소터(3)에 전달될 수 있도록 화물의 2차 소터(3)로의 진입을 차단하는 스토퍼(stopper)(72)를 가질 수 있다.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향 전환부를 이용하는 화물 분류 시스템을 도시한 도면이다. 세부적으로 도 8은 방향 전환부를 포함하는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면이고, 도 9는 이동 시 및 배출 시의 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 정면을 도시한 도면이고, 도 10은 배출 시의 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면이며, 도 11은 이동 시 방향 전환부의 동작을 보여주는 화물 분류 시스템의 평면을 도시한 도면이다.

도 1, 도 8 내지 도 11를 참조하면, 각 2차 소터(3)는 서로 이격된 다수의 벨트 컨베이어(300)를 포함하는 2차 이송부와, 각 벨트 컨베이어(300) 사이에 위치하여 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 구분 구로 배출할 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어서 목적지 구분 구로 화물을 배출시키는 방향 전환부(310)를 포함한다. 위치 제어부(62)는 2차 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 위치 시킨다. 배출 제어부(66)는 방향 전환부(310)를 제어하여 2차 이송부 위에 놓인 화물의 이송 위치를 제어하면서 소정의 2차 슈트 위치로 화물을 배출한다.

다수의 벨트 컨베이어(300)는 서로 이격된 띠 벨트 형태이다. 방향 전환부(310)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 반원 봉 또는 일면이 절개된 원형 형태의 봉일 수 있다. 도 9는 방향 전환부(310)가 화물을 진행방향으로 이송시킬 때의 평상 시 모습과, 방향 화물을 구분 구로 배출시키기 위해 회전하는 이동 시 모습을 각각 도시하고 있다.

띠 벨트인 벨트 컨베이어(300)를 통해 화물이 이송된다. 그리고 벨트 컨베이어(300) 사이 사이에 벨트 컨베이어(300)의 이송방향과 수직 방향으로 회전 축이 있으며 단면이 있고 회전 가능한 반원 봉 또는 일면이 절개된 원형 형태의 봉으로 구성된 방향 전환부(310)가 위치한다. 벨트 컨베이어(300)로 화물을 이송 중에는 방향 전환부(310)의 단면이 위로 향하도록　해서 화물의 이동에 걸리지 않도록 되어 있다가, 화물을 배출할 때는 좌측 또는 우측으로 회전하여 화물을 배출한다. 방향 전환부(310)는 회전할 때는 단면 보다 축 중심에서 먼 부분이 벨트 컨베이어(300)의 수평면보다 위로 돌출되기 때문에 화물의 바닥 면을 밀어 올리면서 좌측 혹은 우측으로 화물을 밀어 올릴 수 있다. 이러한 구성은 1차 소터의 유무와 상관없이 저가로 다수의 배출 슈트를 구성할 수 있다. 이를 1차 소터와 연결할 수도 있다. 또한 1차 소터와 2차 소터 사이에 버퍼가 있을 수도 있고 없을 수도 있다.

방향 전환부(310)가 회전 가능한 반원 봉 또는 일면이 절개된 원형 형태의 봉으로 구성되는 경우, 화물 배출을 위해 방향 전환부(310)를 회전시키는 동작만을 수행하게 되므로, 방향 전환부(310)를 위 아래로 움직이고 밀어내는 장치가 추가로 필요 없게 되어 2차 소터의 구조가 간단해진다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물이 특정 배출 슈트에 몰리는 문제를 해결하기 위한 화물 분류 시스템을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 화물 분류 시스템은 1차 소터(2)와 2차 소터(3) 및 제어부(6)를 포함한다. 도 1의 구성에서 버퍼(7) 구성이 제외됨을 유의한다.

1차 소터(2)는 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출한다. 2차 소터(3)는 1차 소터(2)의 각 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 화물을 배출시켜 소정의 구분 구로 적재시킨다. 제어부(6)는 화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 각 소터를 제어하되, 개별 화물들의 예상 진행경로가 1차 소터(2)의 동일한 1차 슈트를 거쳐 2차 슈트로 배출되도록 배정되는 경우, 조건에 따라 적어도 하나의 개별 화물의 배출 순서를 조정한다. 배출 순서 조정에 대한 프로세스는 도 15를 참조로 하여 후술한다.

전술한 화물 분류 시스템의 구성에 대한 이해를 돕기 위해 동일한 제품을 여러 주문자 혹은 지점에 배분하는 시나리오를 예로 들어 설명한다. 동일한 제품을 여러 주문자 혹은 지점에 배분하는 경우, 버퍼(7)가 없이도 1차 소터(2)를 2차 소터(3)를 연동할 때 제품을 효율적으로 처리할 수 있다. 특히, 지점에서 주문한 다양한 제품을 지점별로 주문대로 나누어 배분해줘야 하는　상황이나,　하나의 주문에 여러 제품이 포함된 경우에 묶음 배송하기 위해 주문 별로 배출 슈트를 배정한다거나 하는 분류 상황에서는 개별 제품의 목적지가 정해진 것은 아니고 동일 제품 중 어느 것이든 하나 혹은 몇 개가 특정 배출 슈트에 분류되기만 하면 된다. 즉, 특정 시점에서 투입된 하나의 개별 제품이 분류되어야 하는 배출 슈트는 특정한 하나의 배출 슈트가 아니라 해당 주문이 포함되어 있는 여러 배출 슈트 중 하나이다. 이러한 특징을 이용하면 투입된 상품이 1차 소터(2)의 동일 1차 슈트에 있는 서로 다른 최종점(2차 소터의 다른 2차 슈트)으로 구분되어야 하는 경우에는 특정 상품의 배분 순서를 변경함으로써 1차 소터(2)의 하나의 2차 슈트에 제품들이 쏠리는 현상을　미리 피할　수 있다.

예를 들어, 대리점 ‘가’에서 제품 A1를 1개 주문했고 대리점 ‘나’에서 제품 A2를 1개, 대리점 ‘다’에서 제품 A3를 1개 주문했다고 가정한다. 이때, 제품 A1, A2, A3는 동일한 제품이지만, 설명의 용이를 위해 임의로 구분한 것이다. 대리점 ‘가’와 ‘나’가 1차 소터의 동일한 1차 슈트 #1에 배정되어 2차로 구분되는 2차 슈트라고 할 때, 제품 A1, A2가 연속으로 투입되었다고 하면 첫 번째 제품 A1은 대리점 ‘가’에 해당하는 2차 소터(3)의 2차 슈트 #1로 배출하고 두 번째 제품 A2는 대리점 ‘나’에 해당하는 2차 소터(3)의 2차 슈트 #2로 배출하도록 배정(도 12 왼쪽의 ①)하면, 2차 소터에서 연속 투입되는 제품을 구분하지 못할 수 있다. 따라서, 두 번째 투입된 제품 A2는 대리점 ‘다’에 먼저 배정하도록 배분 순서를 조정하여 제품을 구분할 수 있다(도 12 오른쪽의 ②). 이처럼 2차 소터(3)의 처리 가능 상황에 따라 제품의 배분 순서를 조정하는 단계를 포함시킴으로써 버퍼가 없이도 1차 소터(2)와 2차 소터(3)의 배분 스케줄(순서)을 조정하여 제품을 효율적으로 다수의 배출 슈트(목적지) 별로 구분할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배출 슈트의 열림 및 닫힘을 이용하여 화물을 배출하는 화물 분류 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 13을 참조하면, 1차 소터(2)는 화물을 1차 분류하여 1차 슈트를 통해 배출한다. 적어도 하나의 2차 소터(3)는 1차 소터(2)의 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 소정의 2차 슈트를 통해 화물을 배출시켜 소정의 구분 구(4)로 적재시킨다. 이때, 2차 소터(3)는 적어도 하나의 구분 구와 적어도 하나의 배출 슈트를 포함한다. 각 배출 슈트는 일렬로 경사진 형태를 가지고, 개폐 가능한 도어 형태로 열리거나 닫힐 수 있는 구조이다. 소정의 배출 슈트가 닫혀 있을 때는 화물이 닫힌 배출 슈트를 미끄러지면서 진행하도록 하는 경사면으로 이용하고, 배출 슈트가 열려 있을 때는 열린 배출 슈트를 통해 하면의 구분 구로 화물을 떨어뜨려 적재시키도록 구성된다. 이와 같은 방법은 각 구분 구의 상판을 경사 면으로 이용하면서 디버터(diverter)로 이용하는 방법이다.

제어부(6)는 목적지 구분 구가 결정되면, 목적지 구분 구에 도달할 때까지 그 이전의 배출 슈트들은 닫히고, 목적지 구분 구의 상단에 위치하는 배출 슈트는 열리도록 제어한다. 이에 따라, 도어가 닫힌 배출 슈트들은 화물을 다음 배출 슈트로 차례대로 전달하고, 도어가 열린 배출 슈트는 화물을 아래의 목적지 구분 구로 낙하시켜 적재되도록 한다. 다른 예로, 목적지 구분 구에 해당하는 배출 슈트들의 도어만 열고 나머지 구분 구에 해당하는 배출 슈트들의 도어는 닫아서 동시 제어가 가능하다. 이러한 구조는 배출 슈트들을 배출 용도뿐만 아니라 이송수단으로 사용함에 따라 그 구조를 간단화할 수 있어서 저렴하게 2차 소터로 활용하기에 적합하다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물 분류방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 14를 참조하면, 화물 공급부가 1차 소터(2)에 화물을 공급(1400)하면, 1차 소터(2)가 화물을 이송(1410) 하면서 화물을 1차 분류한다. 이때, 이송되는 화물의 구분정보를 획득하여 화물이 최종 배출될 목적지 구분 구를 결정하고 목적지 구분 구에 배출하기 위해 1차 슈트와 2차 슈트를 포함한 진행경로를 결정한다(1420).

1차 소터(2)는 위치 제어부(62)를 통해 화물을 이송하는 도중에 조건 판단부(64)를 통해 2차 소터(3)의 처리상태를 판단한다(1430). 이때, 배출 제어부(66)는 2차 소터(3)가 처리 중(1440) 이면 버퍼(7)에 화물을 임시 적재(1450)하고, 2차 소터(3)가 이전 화물을 처리 완료하면 버퍼(7)에 임시 적재된 신규 화물을 2차 소터(3)에 전달(1460) 함에 따라 2차 소터(3)가 목적지 구분 구에 배출하도록 한다(1470).

일 실시 예에 따른 목적지 구분 구로 배출하는 단계(1470)에서, 2차 소터(3)는 이송부 위에 놓인 화물을 일 방향으로 밀거나 당기는 막대 형태의 가로막을 이용하여 화물을 배출 슈트까지 이송 시킨다. 그리고 소정의 배출 슈트에 도달한 화물을 목적지 구분 구로 배출한다. 이때, 다수의 배출 슈트를 통해 화물을 병렬 처리할 수 있다.

일 실시 예에 따른 목적지 구분 구로 배출하는 단계(1470)에서, 2차 소터(3)는 이송부 상에 서로 이격 배치되어 화물을 이송하는 각 벨트 컨베이어 사이에 위치하는 방향 제어부가 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 소정의 배출 슈트로 이송시킬 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어 올려서 방향을 전환 시킴에 따라 화물을 배출 슈트까지 이송 시킨다. 그리고 소정의 배출 슈트에 도달한 화물을 목적지 구분 구로 배출한다. 이때, 다수의 배출 슈트를 통해 화물을 병렬 처리할 수 있다.

일 실시 예에 따른 2차 소터(3)는 각 구분 구의 상면에 형성되어 개방 가능한 상판 형태를 가져서 닫혀 있을 때는 화물을 다음 배출 슈트로 차례대로 전달하고 열려 있을 때는 그 하면의 목적지 구분 구로 화물을 적재시키는 적어도 하나의 배출 슈트를 포함한다. 이때, 목적지 구분 구에 배출하는 단계(1470)에서, 2차 소터(3)는 화물이 목적지 구분 구에 도달할 때까지 그 이전의 배출 슈트들은 닫아서 닫힌 배출 슈트들이 화물을 다음 배출 슈트로 차례대로 전달시키고, 목적지 구분 구의 상단에 위치하는 배출 슈트는 열어서 그 하단의 목적지 구분 구로 화물을 적재시킬 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 화물 분류방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 15를 참조하면, 화물 공급부가 1차 소터(2)에 화물을 공급(1500)하면, 1차 소터(2)가 화물을 이송(1510) 하면서 1차 분류한다. 구분정보 획득부(5)가 이송되는 화물의 구분정보를 획득하고, 구분 슈트 할당부(60)가 획득된 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 슈트 및 2차 슈트를 포함한 진행경로를 결정한다(1520).

이어서, 조건 판단부(64)가 1차 소터(2)와 2차 소터(3)에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단한다(1530).

처리상태 판단 결과에 따라, 2차 소터(3)가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면, 배출 제어부(66)는 배출 순서를 조정한다. 예를 들어, 1차 소터(2)에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출한다(1560). 이에 비해, 2차 소터(3)가 처리 가능한 상태이면 배출 제어부(66)는 기존 배출 순서대로 화물을 배출한다(1550).

이어서, 2차 소터(3)가 1차 소터(2)로부터 화물들을 전달받아 2차 분류하여 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 목적지 구분구로 배출한다(1570).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

1. 화물을 1차 분류하는 1차 소터;
   1차 소터로부터 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 다수의 구분 구 중에서 화물이 최종 적재될 목적지 구분 구로 화물을 배출시키는 2차 소터; 및
   1차 소터 및 2차 소터 사이에 위치하여, 1차 소터로부터 전달받은 적어도 하나의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 하나씩 2차 소터에 화물을 전달하는 버퍼;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 버퍼는
   화물이 버퍼에서 2차 소터로 하나씩 배출되도록 연속된 화물의 진입을 차단하는 스토퍼;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 버퍼는
   2차 소터에서 이전 화물을 처리한 이후 다음 화물을 전달받기 위해 요구되는 준비시간 이내에 화물이 1차 소터의 1차 슈트에 진입하는 경우 또는 소정의 단위시간 동안 2차 소터의 초당 처리개수를 초과한 화물들이 1차 소터의 1차 슈트에 연속으로 진입하는 경우를 포함한 준비 과정 동안에는 버퍼에 해당 화물을 임시 적재하고, 준비 과정이 종료되면 해당 화물을 2차 소터에 전달하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 버퍼는
   경사진 면을 가짐에 따라 무동력으로 화물을 이동시키는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 2차 소터는
   진입된 화물을 이송시키는 이송부;
   이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송 시키는 위치 제어부;
   이송부 위의 화물을 설정된 2차 슈트를 통해 배출할 수 있도록 해당 2차 슈트 앞에서 일 방향으로 밀거나 당기는 막대(arm) 형태의 가로막;
   가로막을 이동 시키는 막 이동부; 및
   막 이동부를 제어하여 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트로 배출하는 배출 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 2차 소터는
   서로 이격된 다수의 벨트 컨베이어를 포함하는 이송부;
   이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트 위치로 이송 시키는 위치 제어부;
   각 벨트 컨베이어 사이에 위치하여 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 소정의 배출 슈트로 배출할 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어 올려서 방향을 전환 시키는 방향 전환부; 및
   방향 전환부를 제어하여 이송부 위에 놓인 화물을 설정된 2차 슈트로 배출하는 배출 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 방향 전환부는
   반원 봉 또는 일면이 절개된 원형 형태의 봉인 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 2차 소터는
   다수의 2차 슈트를 통해 화물들을 일괄적으로 병렬 처리하여 배출함에 따라 동시에 각 목적지 구분 구로 화물을 배출 시키는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
9. 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 1차 소터;
   1차 소터의 각 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 화물을 배출시켜 이를 목적지 구분 구로 적재시키는 적어도 하나의 2차 소터; 및
   화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 각 소터를 제어하되, 개별 화물들의 예상 진행경로가 1차 소터의 동일한 1차 슈트를 거쳐 2차 슈트로 연속 배출되도록 배정되는 경우 조건에 따라 적어도 하나의 개별 화물의 배출 순서를 조정하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 제어부는
    화물의 구분정보를 획득하여 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 슈트 및 2차 슈트를 결정하는 구분 슈트 할당부;
    1차 소터와 2차 소터에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단하는 조건 판단부; 및
    조건 판단부의 판단 결과에 따라 2차 소터가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면 1차 소터에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출하도록 배출 순서를 조정하는 배출 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
11. 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 1차 소터;
    1차 소터의 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출되는 화물을 전달받아 2차 분류한 후 목적지 구분 구로 배출시키되, 각 구분 구와 대응되는 위치에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 형성되어 경사 면을 통해 화물을 이송하고 열려 있을 때 목적지 구분 구로 화물을 적재시키는 적어도 하나의 2차 슈트; 를 포함하는 2차 소터; 및
    화물의 진행경로를 결정하고 결정된 진행경로로 화물이 진행되도록 각 소터를 제어하되, 각 2차 슈트의 열림 및 닫침을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    각 2차 슈트는 각 구분 구의 상단에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 설치되어, 닫혔을 때는 그 위의 화물을 슬라이딩 시켜 화물을 운반시키고 열렸을 때는 개방된 공간을 통해 그 아래의 구분 구로 화물을 낙하 시키는 것을 특징으로 하는 화물 분류 시스템.
13. 다단계 화물 분류 시스템을 이용한 화물 분류방법에 있어서,
    1차 소터가 화물을 이송하면서 화물을 1차 분류하여 적어도 하나의 1차 슈트를 통해 배출하는 단계;
    1차 소터 및 2차 소터 사이에 위치한 버퍼가 1차 소터로부터 적어도 하나의 화물을 전달받고 전달받은 적어도 하나의 화물을 적재시키고 있다가 순서대로 2차 소터에 화물을 전달하는 단계; 및
    2차 소터가 1차 소터로부터 전달받은 화물을 2차 분류하여 적어도 하나의 2차 슈트를 통해 목적지 구분 구에 배출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류방법.
14. 제 13 항에 있어서, 목적지 구분 구에 배출하는 단계는
    이송부 상에 서로 이격 배치되어 화물을 이송하는 각 벨트 컨베이어 사이에 위치하는 방향 제어부가 화물 이송 중에는 화물 이동에 걸리지 않는 상태로 있다가 화물을 소정의 2차 슈트로 이송시킬 때는 자체 회전을 통해 화물을 좌우로 밀어 올려서 방향을 전환 시킴에 따라 화물을 소정의 2차 슈트까지 이송 시키는 단계; 및
    소정의 2차 슈트에 도달한 화물을 목적지 구분 구로 배출하되, 다수의 2차 슈트를 통해 화물을 병렬 처리하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    2차 소터는 각 구분 구와 대응되는 위치에 개폐 가능한 도어 형태로 일렬로 경사지게 형성되어 경사 면을 통해 화물을 이송하고 열려 있을 때 목적지 구분 구로 화물을 적재시키는 적어도 하나의 2차 슈트; 를 포함하며,
    목적지 구분 구에 배출하는 단계는
    목적지 구분 구에 대응하는 2차 슈트의 도어는 열어서 화물을 해당 목적지 구분 구에 적재시키고 다른 2차 슈트는 닫아서 그 경사면을 통해 화물을 이송시키는 것을 특징으로 하는 화물 분류방법.
16. 다단계 화물 분류 시스템을 이용한 화물 분류방법에 있어서,
    화물의 구분정보를 획득하여 화물 구분정보에 따라 화물을 배출할 1차 슈트 및 2차 슈트를 결정하는 단계;
    1차 소터와 2차 소터에서 새로 처리될 화물 이전에 앞서 처리되어야 하거나 처리되고 있는 화물의 처리 상태를 고려했을 때, 새로 처리될 화물이 연이어 할당된 슈트로 배출 처리 가능한지 상태 여부를 판단하는 단계; 및
    상태 여부 판단 결과에 따라 2차 소터가 새로운 화물을 처리 가능한 상태가 아니면 1차 소터에서 제1 1차 슈트로 배출할 화물들 중 제2 1차 슈트로 우선 배정 가능한 화물을 제2 1차 슈트로 배출하도록 배출 순서를 조정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 분류방법.

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