KR20220021725A - 도서 반납 시스템 - Google Patents

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Abstract

도서 반납 시스템은 도서 투입구, 복수의 바퀴들로 정렬된 이송 어레이를 형성하고 상기 도서 투입구에 투입된 도서가 상기 이송 어레이의 상부에 놓여지면 바퀴의 회전을 통해 상기 도서를 적재 위치까지 이송하여 자유 낙하시키는 도서 이송장치, 및 상기 도서 이송장치로부터 낙하되는 도서를 적재하는 도서 적재장치를 포함하고, 상기 도서 적재장치는 상부가 개방되고 내부에 도서 적재 공간이 형성되는 도서 적재함, 상기 도서 적재 공간에 설치되고 낙하되는 상기 도서가 안착되는 도서 적재 선반, 및 상기 도서 적재 선반의 일측에 결합되고 도서의 낙하 시작 위치에 인접하게 상기 도서 적재 선반을 초기 위치시키고 도서가 낙하되어 안착되는 위치가 상기 초기 위치를 유지하도록 도서가 안착된 상기 도서 적재 선반을 이동시키는 선반 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도서 반납 시스템 {SYSTEM FOR RETURING A BOOK}
본 발명은 도서 자동 반납 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반납되는 도서를 적재함의 지정된 위치에 안정적으로 이송하여 적재함 내에 자유 낙하를 유도할 수 있고 낙하시 도서가 받는 충격을 최소화하여 도서의 파손을 방지할 수 있도록 한 도서 반납 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 학교나 공공기관 등에서 운영하는 각 도서관에는 학생 및 일반인들을 위해 대량의 학술 및 일반 도서들을 구비하고 있다.
이러한 도서관을 이용하기 위한 학생 및 일반인들은 도서관에 구비되어 있는 각종 도서들을 열람한 후 특정 도서의 대출을 도서관측에 신청하여 대출받고, 정해진 대출 기간이 종료되기 이전에 대출받은 해당 도서를 반납하게 된다.
최근에는, 컴퓨터가 일반화되고 각종 무인자동화장비가 급속히 발전됨에 따라, 도서관에서도 자동 대출반납기를 포함한 여러 무인자동화 장비를 갖추게 되었다. 이에, 도서대출 관리자를 거치지 않고도 무인 도서 대출반납기를 이용하여 이용자 혼자서 직접 도서를 대출 및 반납할 수 있게 되었다.
한국등록특허 제10-1771671호는 도서대출반납 시스템에 관한 것으로, 전면이 개방되어 있는 하우징, 상기 하우징의 개방된 상기 전면을 커버하는 도어, 상기 도어에 형성된 개구부와 관통되어 있는 북입출입부, 상기 북입출입부로 전송된 제1도서가 놓여지는 트레이, 상기 북입출입부 또는 상기 트레이에 놓여진 상기 제1도서의 두께를 감지하는 두께 감지부, 상기 두께 감지부로부터 전송된 감지신호에 따라 상기 제1도서의 두께를 판단하는 제어부, 상기 하우징 내부에 장착되어 있고 서로 마주보고 있는 지지프레임들을 포함하며 상기 지지프레임들 각각에는 일정한 간격으로 랙홈들이 형성되어 있는 랙, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 트레이를 상기 랙홈들 중 서로 마주보고 있는 한 쌍의 랙홈들에 삽입하는 이송로봇, 및 상기 제1도서의 두께에 대한 정보와 상기 트레이가 삽입된 한 쌍의 랙홈들의 위치에 대한 정보를 저장하는 저장부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1도서의 두께에 따라 상기 트레이가 삽입될 한 쌍의 랙홈들의 위치를 결정하며 상기 결정에 따라 상기 이송로봇을 제어한다.
한국등록특허 제10-1015165호는 도서 대출 반납 장치 및 이를 갖는 도서 대출 반납 시스템에 관한 것으로, 다수개의 지지프레임에 의해 상,하부에 거리를 유지하여 각각 설치되는 무한궤도 구조의 상,하부 트렉 사이에 궤적을 따라 이동가능하게 설치되는 좌측 스크린 도어 및 우측 스크린 도어, 상기 좌,우측 스크린 도어의 개폐 작동에 의해 선택적으로 개폐되는 다수개소의 도서 수용공간을 구비하여 상기 지지프레임에 의해 형성된 공간 내측에 배치되는 도서 수용부, 상기 좌,우측 스크린 도어를 좌측 또는 우측으로 동시에 이동시켜 선택된 도서 수용공간을 개폐하도록 상기 좌,우측 스크린 도어를 개폐 작동시키기 위한 도어 구동부, 및 상기 좌,우측 스크린 도어를 제외한 나머지 구성요소가 외부로 노출되지 않도록 상기 지지프레임에 설치되는 하우징으로 구성되어, 도서 반납시에는 상기 좌,우측 스크린 도어가 동시에 같은 방향으로 이동하여 해당 도서 수용공간을 개방하고, 도서 대출시에는 상기 좌,우측 스크린 도어가 동시에 같은 방향으로 이동하여 해당 도서가 수용된 도서 수용공간을 개방하도록 된 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1771671호(2017.08.21 등록) 한국등록특허 제10-1015165호(2011.02.09 등록)
본 발명의 일 실시예는 반납되는 도서를 적재함의 지정된 위치에 안정적으로 이송하여 적재함 내에 자유 낙하를 유도할 수 있고 낙하시 도서가 받는 충격을 최소화하여 도서의 파손을 방지할 수 있도록 한 도서 반납 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 적재함의 지정된 위치에서 낙하되어 적재되는 도서의 낙하구간을 최소화하면서 적재 가능 공간을 최대로 확보할 수 있도록 한 도서 반납 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 전후 및 좌우 방향 전환이 가능한 복수의 바퀴들을 정렬시킨 이송 어레이를 단위 구조체로 컴팩트하게 형성하여 이송 방향을 전환할 수 있고 이송 어레이 단위 구조체들 간에 연결을 통해 이송 구간을 손쉽게 추가 확장할 수 있도록 한 도서 반납 시스템을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 도서 반납 시스템은 도서 투입구, 복수의 바퀴들로 정렬된 이송 어레이를 형성하고 상기 도서 투입구에 투입된 도서가 상기 이송 어레이의 상부에 놓여지면 바퀴의 회전을 통해 상기 도서를 적재 위치까지 이송하여 자유 낙하시키는 도서 이송장치, 및 상기 도서 이송장치로부터 낙하되는 도서를 적재하는 도서 적재장치를 포함하고, 상기 도서 적재장치는 상부가 개방되고 내부에 도서 적재 공간이 형성되는 도서 적재함, 상기 도서 적재 공간에 설치되고 낙하되는 상기 도서가 안착되는 도서 적재 선반, 및 상기 도서 적재 선반의 일측에 결합되고 도서의 낙하 시작 위치에 인접하게 상기 도서 적재 선반을 초기 위치시키고 도서가 낙하되어 안착되는 위치가 상기 초기 위치를 유지하도록 도서가 안착된 상기 도서 적재 선반을 이동시키는 선반 이동부를 포함할 수 있다.
상기 도서 이송장치는 복수의 바퀴 축들 및 상기 복수의 바퀴 축들 각각에 일정간격으로 결합되고 전후 및 좌우 방향으로 전환이 가능한 복수의 이송 바퀴들을 포함하고 상기 복수의 바퀴 축들의 회전으로 상기 복수의 이송 바퀴들에 회전력이 전달되어 상기 복수의 이송 바퀴들의 상부에 안착되는 도서를 상기 복수의 이송 바퀴들의 회전 방향을 따라 이송시키는 이송 어레이, 상기 이송 어레이의 하부에 배치되고 상기 복수의 바퀴 축들에 구동력을 제공하여 상기 복수의 이송 바퀴들을 제1 방향으로 회전시키는 제1 방향 이송 구동부, 및 복수의 롤러 체인들을 상기 복수의 바퀴 축들 사이에 배치하고 상기 복수의 롤러 체인들에 이송 브라켓을 링크하여 상기 이송 브라켓을 제2 방향으로 이동시켜 상기 도서를 상기 제2 방향으로 밀어주는 제2 방향 이송 구동부를 포함할 수 있다.
상기 도서 이송장치는 단위 구조체로 형성되며 복수개의 단위 구조체들을 연결하여 이송 구간을 확장할 수 있다.
상기 선반 이동부는 상기 도서 적재함의 상부에 고정 설치되는 상부 고정 프레임, 일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 한쌍의 스프링으로 된 제1 스프링부재, 상기 제1 스프링부재의 외측에 각각 배치되는 한쌍의 스프링으로 된 제2 스프링부재, 상기 제1 스프링부재의 상단이 연결되는 상부 수평바와 상기 제1 스프링부재의 하단이 관통되고 양측 단부에 상기 제2 스프링부재의 하단이 연결되는 하부 수평바를 포함하는 제1 프레임, 상기 도서 적재 선반과 결합되고 상기 제1 프레임을 관통한 상기 제1 스프링부재의 하단이 연결되는 제2 프레임, 상기 상부 고정 프레임에 설치되고 상기 제2 스프링부재의 상단이 연결되는 연결 브라켓, 상기 연결 브라켓과 상기 도서 적재함의 바닥면 사이에 설치되고 상기 제1 프레임의 이동을 가이드하는 제1 샤프트, 및 상기 상부 고정 프레임과 상기 도서 적재함의 바닥면 사이에 설치되고 상기 제2 프레임의 이동을 가이드하는 제2 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 선반 이동부는 동일 길이를 갖는 한쌍의 인장 스프링으로 상기 제1 스프링부재와 상기 제2 스프링부재를 각각 구성하고, 상기 제1 스프링부재를 안쪽에 배치하고 상기 제2 스프링부재를 바깥쪽에 배치하여 바깥쪽에 배치한 상기 제2 스프링부재가 늘어나는 길이에 안쪽에 배치한 상기 제1 스프링부재가 늘어나는 길이가 더해져 상기 도서 적재 가능 공간을 확보할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템은 반납되는 도서를 적재함의 지정된 위치에 안정적으로 이송하여 적재함 내에 자유 낙하를 유도할 수 있고 도서 낙하 구간을 최소화하여 자유 낙하된 도서가 받는 충격을 최소화함으로써 도서의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템은 적재함의 도서 낙하 시작 위치에 인접하게 도서 적재 선반을 설치하고 도서 적재에 따라 도서 적재 선반이 상하로 이동하여 도서의 낙하 구간이 도서 낙하 시작 위치에 인접하게 유지됨으로써 도서의 낙하구간을 최소화하면서 적재 가능 공간을 최대로 확보하여 보다 많은 권수의 도서를 안정적으로 적재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템은 전후 및 좌우 방향 전환이 가능한 복수의 바퀴들을 정렬시킨 이송 어레이를 단위 구조체로 컴팩트하게 형성하여 이송 방향을 전환할 수 있고 이송 어레이 단위 구조체들 간에 연결을 통해 이송 구간을 손쉽게 추가 확장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 외형을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 있는 도서 이송장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 5a-5c는 도 3에 있는 이송 어레이와 제1 방향 이송 구동부의 결합 구조를 설명하기 위한 사시도, 단면도 및 평면도이다.
도 6a-6b는 도 3에 있는 이송 어레이와 제1 방향 이송 구동부의 조립 구조체를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7a-7b는 도 3에 있는 제2 방향 이송 구동부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 8a-8b는 도 3에 있는 제2 방향 이송 구동부의 조립 구조체를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 도서 이송장치의 확장을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 2에 있는 도서 적재장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 12는 도 11에 있는 도서 적재 선반과 선반 이동부 사이의 결합 상태를 나타내는 사시도이다.
도 13 및 도 14는 도 12에 있는 선반 이동부를 나타내는 사시도 및 단면도이다
도 15a-15b는 도 13에 있는 선반 이동부의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 도서 적재장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 도서 반납 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 외형을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도서 반납 시스템(100)은 도서 투입구(110), 도서 이송장치(130), 도서 적재장치(150) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.
도서 투입구(110)는 전면에 개폐 가능한 도어를 포함할 수 있고 내부에 도서 투입 공간을 형성할 수 있다. 도서 투입구(110)는 수동 혹은 자동으로 전면 도어가 개폐되면서 도서가 반입되게 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 도서 투입구(110)는 하단에 도서 인증부(190)를 마련하여 반납할 도서의 인증을 통해 도어가 열리도록 구성할 수 있다.
도서 이송장치(130)는 도서 투입구(110)를 통해 투입된 도서를 도서 적재장치(150)의 지정된 위치로 이송시킬 수 있다. 도서 이송장치(130)는 전후 및 좌우로 방향 전환할 수 있고 도서를 도서 적재장치(150)의 지정된 위치로 이송하여 자유 낙하를 통해 도서 적재장치(150)에 적재를 유도할 수 있다. 일 실시예에서, 도서 이송장치(130)는 복수의 바퀴들로 정렬된 이송 어레이를 형성하고 이송 어레이의 바퀴를 회전시켜 바퀴 상부에 놓여지는 도서를 지정된 위치에 안정적으로 이송할 수 있다. 여기에서, 도서 이송장치(130)는 도서 투입구(110)와 도서 적재장치(150) 사이에 배치되어 도서 이송 공간을 형성할 수 있고 도서 이송 공간을 따라 도서를 도서 적재장치(150)의 상부로 이송하여 도서 적재 공간을 향해 자유 낙하시킬 수 있다. 도서 이송장치(130)는 이송 어레이를 단위 구조체로 구성하여 이송 어레이 단위 구조체들 간의 연결을 통해 도서 이송 공간을 추가 확장시킬 수 있다.
도서 적재장치(150)는 도서 투입구(110)의 일측에 마련되며 전면에 개폐 가능한 도어를 포함하여 내부에 도서 적재함을 삽탈할 수 있다. 도서 적재장치(150)는 도서 이송장치(130)로부터 낙하되는 도서를 적재함에 적재할 수 있다. 일 실시예에서, 도서 적재장치(150)는 적재함 내에 도서 낙하 시작 위치에 인접하게 도서 적재 선반을 설치하고 도서 적재에 따라 도서 적재 선반이 상하로 이동하여 도서의 낙하 구간이 도서 낙하 시작 위치에 인접하게 유지되도록 하여 자유 낙하된 도서가 받는 충격을 최소화할 수 있다. 여기에서, 도서 적재장치(150)는 복수 쌍의 스프링을 사용하여 도서 적재 선반에 제공하는 스프링 력을 높여 도서 적재 선반의 이동 가능 길이를 확장시켜 적재함 내의 도서 적재 공간을 최대로 확보할 수 있다. 도서 적재장치(150)는 도서 적재량에 따라 추가 설치할 수 있고, 도서 이송장치(130)의 이송 어레이 단위 구조체의 추가 연결을 통해 도서 이송 공간을 추가 설치된 도서 적재장치까지 확장시킬 수 있다.
제어부(170)는 도서 투입에서 적재까지의 도서 반납 과정을 전체적으로 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(170)는 도서 투입구(110), 도서 이송장치(130), 도서 적재장치(150) 및 도서 인증부(190)의 작동을 상호 유기적으로 제어할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 2에 있는 도서 이송장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도서 이송장치(130)는 이송 어레이(210), 제1 방향 이송 구동부(220), 제2 방향 이송 구동부(230), 걸림 방지 가이드(240) 및 수용 하우징(250)을 포함할 수 있다.
이송 어레이(210)는 복수의 이송 바퀴들(211)과 바퀴 축들(213)을 포함하여 구성된다. 이송 어레이(210)는 복수의 바퀴 축들(213)에 복수의 이송 바퀴들(211)을 일정간격으로 이격되게 행과 열 구조로 배열하여 형성될 수 있다. 여기에서, 복수의 이송 바퀴들(211)은 로타 캐스터(rotacaster)를 사용할 수 있다. 로타 캐스터는 방향 전환시 캐스터 정렬 자체가 없으므로 전후, 좌우, 회전, 대각선 이동까지 자유롭게 방향전환이 가능하다. 일 실시예에서, 이송 어레이(210)는 복수의 바퀴 축들(213) 각각에 복수의 이송 바퀴들(211)을 일정간격으로 일렬 배열하여 행단위로 구성할 수 있고, 복수의 바퀴 축들(213) 간에 복수의 이송 바퀴들(211)이 일렬 또는 교차적으로 배열되어 열단위를 구성할 수 있다. 복수의 바퀴 축들(213)은 복수의 이송 바퀴들(211)의 중심을 관통하여 결합될 수 있다. 이송 어레이(210)의 상부에는 도서 투입구(110)를 통해 투입되는 도서(300)가 안착될 수 있다. 이송 어레이(210)는 모터 동력에 의한 바퀴 축(213)의 회전으로 이송 바퀴(211)에 회전력이 전달되어 상부에 안착된 도서(300)를 전진 또는 후진 이송할 수 있다. 이송 어레이(210)는 이송 바퀴(211)의 수동적인 구름작용에 의해 도서(300)를 좌 또는 우로 이송할 수 있다.
제1 방향 이송 구동부(220)는 이송 어레이(210)가 제1 방향으로 이송 동작하도록 구동시킬 수 있다. 여기에서, 제1 방향은 도서 적재장치(150)를 기준으로 도서 투입구(110)에서 도서 적재장치(150)를 향하는 전/후 이송 방향에 해당한다. 제1 방향 이송 구동부(220)는 이송 어레이(210)의 하부에 위치하여 구동력을 제공하는 제1 모터(221), 제1 모터(221)에서 제공되는 구동력을 복수의 바퀴 축들(213)에 전달하는 제1 동력 전달부재(223) 및 제1 동력 전달부재(223)에 의해 전달되는 구동력에 의해 동작하는 이송 어레이(210)의 정지 위치를 지정하는 제1 센서부재(225)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 센서부재(225)는 이송 어레이(210)에 의해 전진 및 후진 이송되는 도서(300)가 멈춰야 할 위치에 각각 설치되고 도서(300)의 접근을 감지하는 접근 센서로 구현될 수 있다.
제2 방향 이송 구동부(230)는 이송 어레이(210)가 제2 방향으로 이송 동작하도록 구동시킬 수 있다. 여기에서, 제2 방향은 도서 적재장치(150)를 기준으로 도서 적재 공간을 향하는 좌/우 이송 방향에 해당한다. 제2 방향 이송 구동부(230)는 복수의 바퀴 축들(213) 사이에 나란하게 배치되는 복수의 롤러 체인들(231), 복수의 롤러 체인들(231)의 양측에 결합되어 롤러 체인(231)의 회전을 따라 이송 어레이(210) 상에 놓여진 도서(300)가 좌 또는 우로 이송되도록 밀어주는 이송 브라켓(233), 이송 어레이(210)의 하부에 위치하여 구동력을 제공하는 제2 모터(235), 제2 모터(235)에서 제공되는 구동력을 체인 축에 전달하는 제2 동력 전달부재(237) 및 제2 동력 전달부재(237)에 의해 전달되는 구동력에 의해 동작하는 이송 브라켓(233)의 정지 위치를 지정하는 제2 센서부재(239)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제2 센서부재(239)는 체인 축의 단부에 설치되어 롤러 체인(231)의 양쪽에 배치되는 이송 브라켓(233)이 롤러 체인(231)을 따라 반바퀴 이동 후 정지할 수 있도록 이송 브라켓(233)의 접근을 감지하는 접근 센서로 구현될 수 있다.
걸림 방지 가이드(240)는 이송 어레이(210)의 양측에 설치되어 이송 어레이(210)에 의해 이송되는 도서(300)의 걸림을 방지하고 도서(300)가 도서 적재장치(150)의 적재함으로 자유 낙하되도록 유도할 수 있다. 일 실시예에서, 걸림 방지 가이드(240)는 복수의 바퀴 축들(213) 각각의 양쪽으로 배치되며 경사면이 형성되어 도서(300)가 경사면을 따라 올라갔다 내려가면서 적재함으로 자유 낙하되도록 할 수 있다.
수용 하우징(250)은 이송 어레이(210), 제1 방향 이송 구동부(220), 제2 방향 이송 구동부(230) 및 걸림 방지 가이드(240)를 수용하고 내부에 고정 거치될 수 있도록 한다.
도 5a-5c는 도 3에 있는 이송 어레이와 제1 방향 이송 구동부의 결합 구조를 설명하기 위한 사시도, 단면도 및 평면도이다.
도 5a 내지 5c를 참조하면, 이송 어레이(210)는 바퀴 축(213)에 복수의 이송 바퀴들(211)이 일정간격으로 배열되어 구성된다. 바퀴 축(213)의 일단에는 제1 방향 이송 구동부(220)가 연결되어 이송 어레이(210)를 제1 방향으로 이송하도록 구동시킨다. 제1 방향 이송 구동부(220)는 바퀴 축(213)의 하부에 배치되고 제1 모터(221)에서 제공되는 구동력을 제1 동력 전달부재(223)를 통해 이송 어레이(210)로 전달하여 바퀴 축(213)을 회전시킨다. 이송 어레이(210)는 바퀴 축(213)의 회전을 따라 복수의 이송 바퀴들(211)이 함께 회전하게 된다. 제1 모터(221)는 정방향 혹은 역방향으로 회전하여 도서(300)의 전진 혹은 후진하는 이송 방향을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 동력 전달부재(223)는 제1 모터(221)의 축에 연결되어 모터회전에 따라 회전하는 스프로킷(310a), 스프로킷(310a)의 회전에 따라 체인(320)을 통해 동력을 전달받아 회전하는 다른 스프로킷(310b), 바퀴 축(213)에 대해 직각으로 배치되고 스프로킷(310b)과 결합되어 스프로킷(310b)의 회전에 따라 회전되는 링벨트 축(330), 링벨트 축(330)과 바퀴 축(213)에 각각 결합되는 링벨트 폴리(340a,340b) 및 링벨트 폴리(340a,340b) 사이에 연결되는 링벨트(350)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기에서, 제1 모터(221)의 축과 링벨트 축(330) 사이에 연결되어 모터 동력을 전달하는 스프로킷(310a,310b)과 체인(320) 구성 대신 타이밍벨트와 풀리로 구성할 수도 있다.
제1 동력 전달부재(223)는 제1 모터(221)의 회전에 따라 모터축에 연결된 스프로킷(310a)이 모터 회전방향에 따라 회전하게 된다. 스프로킷(310a)이 회전될 때 체인(320)이 감기면서 스프로킷(310b)이 스프로킷(310a)과 같은 방향으로 회전하게 된다. 이때, 스프로킷(310b)과 결합된 링벨트 축(330)이 스프로킷(310b)을 따라 회전하게 되면서 링벨트(350)를 통해 이송 어레이(210)의 바퀴 축(213)에 동력을 전달하게 된다.
이송 어레이(210)는 바퀴 축(213)에 동력이 전달되어 바퀴 축(213)이 회전하면 바퀴 축(213)에 결합된 복수의 이송 바퀴들(211)에 회전력이 전달되어 복수의 이송 바퀴들(211)이 회전하게 된다. 복수의 이송 바퀴들(211)의 회전으로 바퀴 상부에 놓여있는 도서(300)를 이동시키게 된다. 여기에서, 복수의 이송 바퀴들(211)은 몸체의 이동 및 무게 중심 축의 변화가 없이도 전후 및 좌우 방향으로 전환이 가능한 로타캐스터를 사용하여 구현될 수 있다. 복수의 이송 바퀴들(211)은 제1 동력 전달부재(223)에 의해 제1 모터(221)의 동력을 전달받아 도 5c에 도시된 화살표 방향으로 회전하여 이송 어레이(210)에 안착되는 도서(300)를 전진 혹은 후진 이동시킬 수 있다.
도 6a-6b는 도 3에 있는 이송 어레이와 제1 방향 이송 구동부의 조립 구조체를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 이송 어레이(210)는 양측에 마련되는 프레임부재(410a,410b)을 가로질러 거치될 수 있다. 프레임부재(410a,410b)는 서로 마주보게 설치되되, 수용 하우징(250)의 바닥면에 고정 설치되는 바닥 프레임(411a,411b)과 바닥 프레임(411a,411b)에 일정간격으로 이격되어 입설되는 복수의 거치대(413a,413b)를 포함할 수 있다. 프레임부재(410a,410b) 사이에는 공간이 형성되어 이송 어레이(210), 제1 방향 이송 구동부(220) 및 제2 방향 이송 구동부(230)가 수용 설치될 수 있다. 이송 어레이(210)의 복수의 바퀴 축들(213)은 축마다 각각 양 단부가 거치대(413a,413b)의 상부에 회전 가능하게 거치된다. 복수의 바퀴 축들(213)에는 복수의 이송 바퀴들(211)이 일정간격으로 이격되게 행/열 구조로 배열된다. 이송 어레이(210)의 하부에는 제1 방향 이송 구동부(220)가 배치된다.
제1 방향 이송 구동부(220)는 복수의 바퀴 축들(213)의 일측에 복수의 바퀴 축들(213)에 대해 직각으로 링벨트 축(330)을 배치하여 링벨트 축(330)과 복수의 바퀴 축들(213)을 링벨트(350)로 연결하여 제1 모터(221)에서 제공되는 구동력을 전달하여 이송 어레이(210)의 제1 방향 이송을 구동한다. 여기서, 제1 방향은 도 6b에 화살표 표시한 도서 이송 방향에 해당한다.
제1 방향 이송 구동부(220)는 제1 센서부재(225)를 통해 이송되는 도서의 접근이 감지되면 제1 모터(221)의 회전을 정지시켜 이송 어레이(210)의 도서 이송 동작이 멈추도록 한다. 제1 센서부재(225)는 도서의 이송 방향 전환 위치에 설치될 수 있다. 제1 센서부재(225)는 복수개의 센서들을 도서 이송 방향 전환 위치 및 인접 위치에 각각 설치하여 복수개의 센서들에서 도서 접근이 순차적으로 모두 감지된 경우 이송되는 도서가 이송 방향 전환 위치로 완전히 진입했다고 판단하여 도서가 이송 방향 전환 위치에 도달하기 전에 이송 동작이 멈추는 오작동이 생기지 않도록 할 수 있다.
도 7a-7b는 도 3에 있는 제2 방향 이송 구동부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 제2 방향 이송 구동부(230)는 롤러 체인(231)의 양측에 이송 브라켓(233)이 각각 링크되어 롤러 체인(231)을 따라 이송 브라켓(233)이 이동된다. 이송 브라켓(233)은 제1 방향 이송 구동부(220)에 의해 제1 방향(전진 또는 후진)으로 이송하여 이송 방향 전환 위치에 도달한 도서가 제2 방향(좌 또는 우)으로 방향 전환하여 이송되도록 도서를 제2 방향으로 밀어줄 수 있다.
제2 방향 이송 구동부(230)는 제2 모터(235)의 동력을 제2 동력 전달부재(237)를 통해 롤러 체인(231)에 전달하여 롤러 체인(231)을 구동시켜 롤러 체인(231)에 링크된 이송 브라켓(233)을 회전 및 직선 구동시켜 상부에 놓여있는 도서를 좌 혹은 우로 밀어 적재함을 향해 낙하되도록 할 수 있다. 제2 동력 전달부재(237)는 제2 모터(235)의 축에 연결되어 모터회전에 따라 회전하는 스프로킷(510a), 스프로킷(510a)의 회전에 따라 체인(520)을 통해 동력을 전달받아 회전하는 다른 스프로킷(510b), 스프로킷(510b)과 결합되어 스프로킷(510b)의 회전에 따라 회전되는 체인 구동축(530), 체인 구동축(530)에 결합되어 체인 구동축(530)의 회전에 따라 회전하는 스프로킷(540a) 및 아이들러 축(550)에 결합되고 스프로킷(540a)의 회전에 따라 롤러 체인(231)이 감기면서 회전하는 다른 스프로킷(540b)을 포함하여 구현될 수 있다. 여기에서, 제2 모터(235)의 축과 체인 구동축(530) 사이에 연결되어 모터 동력을 전달하는 스프로킷(510a,510b)과 체인(520) 구성 대신 타이밍벨트와 풀리로 구성할 수도 있다.
제2 방향 이송 구동부(230)는 제1 방향 이송 구동부(220)가 구동 중지되면, 제2 모터(235)를 정방향 혹은 역방향 회전시켜 도서를 좌 또는 우로 이송을 구동시킨다. 제2 모터(235)의 축에 연결된 스프로킷(510a)이 모터 회전방향을 따라 회전하면서 체인(520)을 감아 스프로킷(510b)에 동력을 전달하여 스프로킷(510b)이 결합된 체인 구동축(530)을 회전시키게 된다. 체인 구동축(530)에 결합된 스프로킷(540a)이 체인 구동축(530)의 회전을 따라 회전하면서 롤러 체인(231)을 구동시킨다. 이때, 롤러 체인(231)에 링크된 이송 브라켓(233)이 롤러 체인(231)의 회전에 따라 회전 및 직선 구동된다. 이송 브라켓(233)은 롤러 체인(231)의 회전 방향에 따라 상부에 있는 도서를 좌 또는 우로 밀게 된다. 이때, 이송 어레이(210)의 복수의 이송 바퀴들(211)이 도서가 밀리는 힘에 의해 구름작용을 일으켜 도서가 적은 힘으로도 쉽게 밀릴 수 있도록 한다.
도 8a-8b는 도 3에 있는 제2 방향 이송 구동부의 조립 구조체를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 제2 방향 이송 구동부(230)는 체인 구동축(530)의 양측 단부가 서로 마주보고 있는 한쌍의 거치대(610a)에 회전 가능하게 거치되고, 아이들러 축(550)의 양측 단부가 거치대(610a)로부터 일정거리 이격되어 설치되고 서로 마주보고 있는 다른 한쌍의 거치대(610b)에 회전 가능하게 거치된다. 거치대(610a,610b) 사이에 회전 가능하게 거치된 체인 구동축(530)과 아이들러 축(550) 사이에는 복수의 롤러 체인들(231)이 일정간격으로 이격되어 배치된다. 이때, 복수의 롤러 체인들(231)은 각각 복수의 바퀴축들(213) 사이에 배치되되 좌우 이송 구간에만 배치될 수 있다. 거치대(610b)에는 아이들러 축(550)과 볼팅 결합되어 볼트 조임 정도에 따라 아이들러 축(550)의 위치를 조정하여 롤러 체인(231)의 텐션을 조절할 수 있는 텐션 조절부재(620)를 포함할 수 있다. 거치대(610a)에는 제2 센서부재(239)가 설치되어 롤러 체인(231)을 따라 이동하는 이송 브라켓(233)을 감지하여 제2 모터(235) 구동을 정지시킨다. 여기에서, 제2 센서부재(239)는 이송 브라켓(233)이 반바퀴씩 이동하여 도서를 걸림 방지 가이드(240)를 이송시킨 후 정지할 수 있도록 한다. 걸림 방지 가이드(240)로 이송된 도서는 걸림 방지 가이드(240)의 경사면을 따라 적재함으로 자유 낙하되게 된다.
체인 구동축(530)에는 체인(520)을 통해 제2 모터(235)의 축과 연결되어 제2 모터(235)에서 제공하는 구동력을 전달받아 롤러 체인(231)을 구동시킬 수 있다. 롤러 체인(231)의 회전에 따라 롤러 체인(231)에 링크된 이송 브라켓(233)이 이동하여 도 8b에 화살표 표시한 도서 이송 방향으로 도서를 밀어서 이송하게 된다.
도 9는 일 실시예에 따른 도서 이송장치의 확장을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도서 이송장치(130)는 단위 조립체로 형성하여 복수개를 일렬로 연결하여 이송 구간을 확장시킬 수 있다. 일 실시예에서, 도서 이송장치(130)는 도서 적재장치(150)의 상부가 개방된 적재함의 상부 중앙에 설치하고 이송 어레이(210)에 안착된 도서를 전후 및 좌우 방향으로 이송하여 도서 낙하 시작 위치까지 도서를 이송할 수 있다. 도서 적재장치(150)를 복수개로 확장 구성할 경우 일렬로 배치되는 적재함들에 맞춰 도서 이송장치(130)를 손쉽게 추가 연결할 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 2에 있는 도서 적재장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도서 적재장치(150)는 도서 적재함(710), 도서 적재 선반(720) 및 선반 이동부(730)를 포함할 수 있다.
도서 적재함(710)은 상부가 개방되고 내부에 도서 적재 공간이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 도서 적재함(710)은 선반 이동부(730)를 중심으로 양측에 독립된 도서 적재 공간을 형성할 수 있다. 여기에서, 도서 적재함(710)은 일면에 도서 적재 공간에 적재 보관된 도서들을 수거할 수 있도록 도어(711)가 개폐 가능하게 설치될 수 있다. 도서 적재함(710)은 위치 이동 및 운반이 용이하도록 바닥 저면에 바퀴(713)가 설치될 수 있다.
도서 적재함(710)의 상부에는 도서 이송장치(130)가 배치되어 도서 투입구(110)를 통해 내부로 투입되는 도서(300)가 도서 적재함(710)의 상부 위치까지 이송되어 도서 적재 공간으로 낙하되면서 적재될 수 있다. 도서 적재함(710)은 도서 이송장치(130)를 기준으로 양측에 도서 적재 공간이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 도서 이송장치(130)는 좌 또는 우 방향으로 도서를 이송하여 양측으로 형성되는 도서 적재 공간들 중 한쪽 도서 적재 공간에 도서를 먼저 가득 채운 후 다른 한쪽의 도서 적재 공간에 도서가 적재되도록 할 수 있고 또는 양쪽의 도서 적재 공간에 교번적으로 도서가 적재되도록 할 수도 있다.
도서 적재 선반(720)은 도서 적재함(710) 내의 도서 적재 공간 각각에 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 도서 적재 선반(720)은 도서 적재 공간 내에 수평 설치되고 도서 이송장치(130)로부터 자유 낙하되는 도서(300)가 안착되는 공간을 제공할 수 있다. 도서 적재 선반(720)은 선반 이동부(730)에 의해 도서 적재함(710) 내에서 상하방향으로 승강 또는 하강될 수 있다. 도서 적재 선반(720)은 안착된 도서가 없는 경우에는 도서 이송장치(130)의 주변에 위치하도록 이동한다. 그리고 도서 적재 선반(720)은 안착된 도서의 중량이 늘어날수록 점차 도서 적재함(710)의 하부 방향으로 이동하여 도서가 채워진 공간을 넓혀가게 된다.
선반 이동부(730)는 양측 도서 적재 공간에 각각 설치되는 도서 적재 선반(720)들 사이에 설치될 수 있고 도서 적재 선반(720)에 안착된 도서의 중량에 따라 도서 적재 선반(720)을 승강 또는 하강시킬 수 있다. 일 실시예에서, 선반 이동부(730)는 도서 적재 선반(720)에 안착된 도서가 없는 경우에 도서의 자유낙하 구간이 최소화되도록 도서 낙하 시작 위치 주변에 배치시킨다. 여기에서, 도서 낙하 시작 위치는 도서 적재함(710)의 상부에 배치되는 도서 이송장치(130) 위치에 해당할 수 있다. 선반 이동부(730)는 도서 적재함(710) 내에서 도서 적재 공간이 최대화되도록 도서 적재 선반(720)을 도서 적재함(710)의 바닥면까지 하강시킬 수 있다.
도 12는 도 11에 있는 도서 적재 선반과 선반 이동부 사이의 결합 상태를 나타내는 사시도이고, 도 13 및 도 14는 도 12에 있는 선반 이동부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 도서 적재 선반(720)은 선반 이동부(730)를 중심으로 양측에 배치될 수 있다. 도서 적재 선반(720)은 도서 적재함(710) 내에 수평 설치될 수 있고 도서 적재함(710) 내로 낙하되는 도서(300)가 안착되는 공간을 제공할 수 있다.
선반 이동부(730)는 도서 적재 선반(720)의 일측에 설치될 수 있고 도서 적재 선반(720)에 안착된 도서의 중량에 따라 도서 적재 선반(720)을 승강 또는 하강시킬 수 있다. 일 실시예에서, 선반 이동부(730)는 도서 적재함(710)의 중앙에 설치되어 도서 적재함(710) 내에 복수의 독립된 도서 적재 공간을 형성할 수 있고, 복수의 독립된 도서 적재 공간에 도서 적재 선반(720)이 각각 설치될 수 있다.
선반 이동부(730)는 상부 고정 프레임(810), 제1 스프링부재(820)과 제2 스프링(830), 제1 프레임(840)과 제2 프레임(850), 제1 샤프트(860)와 제2 샤프트(870)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 고정 프레임(810)은 도서 적재함(710)의 상부 중앙에 고정되게 설치될 수 있다. 여기에서, 상부 고정 프레임(810)은 선반 이동부(730)를 도서 적재함(710) 내에 설치하기 위한 베이스에 해당될 수 있다. 상부 고정 프레임(810)의 상부에는 도서 이송장치(130)가 설치될 수 있다. 상부 고정 프레임(810)는 양측 단부에 제2 샤프트(870)의 일단이 고정 체결될 수 있다. 상부 고정 프레임(810)는 상면이 개구된 형태로 상면 개구에 제2 스프링부재(830) 및 제1 샤프트(860)가 고정 체결될 수 있는 연결 브라켓(811)이 마련될 수 있다. 선반 이동부(730)는 상부 고정 프레임(810)을 중심으로 양측에 동일하게 구성될 수 있다.
제1 스프링부재(820)은 일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 한쌍의 스프링으로 구성되고, 제2 스프링부재(830)는 제1 스프링부재(820)를 구성하는 한쌍의 스프링에 대해 각각 외측에 배치되는 한쌍의 스프링으로 구성될 수 있다. 제1 스프링부재(820)는 제1 프레임(840)과 제2 프레임(850) 사이에 설치되고, 제2 스프링부재(830)는 상부의 연결브라켓(811)과 제1 프레임(840) 사이에 설치될 수 있다. 여기에서, 제1 스프링부재(820) 및 제2 스프링부재(830)는 각각 동일 길이를 갖는 한쌍의 인장스프링을 사용할 수 있다. 인장스프링은 인장력을 이용한 것으로 외부에서 당겨지는 힘에 의해 늘어난 상태에서 당겨지는 힘이 작용하는 스프링이다.
제1 프레임(840)은 제1 샤프트(860)를 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제1 프레임(840)은 상하 수평바(841,843)와 양측 수직바(845,847)로 구성될 수 있다. 상부 수평바(841)에는 제1 스프링부재(820)의 상단이 연결되고 하부 수평바(843)에는 제1 스프링부재(820)의 하단이 관통될 수 있다. 제1 스프링부재(820)의 하단은 제1 프레임(840)의 하부 수평바(843)를 관통한 후 제2 프레임(850)에 연결될 수 있다.
제2 프레임(850)은 제2 샤프트(870)를 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 프레임(850)은 도서 적재 선반(720)의 일측 및 하부에 결합되어 도서 적재 선반(720)을 이동시키며 도서 적재 선반(720)에 안착되는 도서의 하중을 지지할 수 있다. 제2 프레임(850)은 측판(851)과 바닥판(853)으로 구성될 수 있다. 측판(851)은 제1 프레임(840)의 전면에 배치되고 제1 프레임(840)의 하부 수평바(843)를 관통한 제1 스프링부재(820)의 하단이 고정되고 도서 적재 선반(720)의 일측과 결합될 수 있다. 바닥판(853)은 측판(851)의 양측에 돌출 형성되며 도서 적재 선반(720)의 하부 양측에 결합되어 도서 적재 선반(720)이 도서가 가득 채워진 위치까지 하강한 경우 도서 적재함(710)의 바닥면으로부터 도서 적재 선반(720)을 받치는 지지대 역할을 수행할 수 있다.
제1 샤프트(860)는 도서 적재함(710)의 길이방향을 따라 제1 스프링부재(820)의 양측에 배치되고, 일단이 상부의 연결 브라켓(811)에 고정 체결되고 타단이 제1 프레임(840)의 상하 수평바(841,843)를 관통하여 도서 적재함(710)의 바닥면에 고정 체결된다. 제1 샤프트(860)는 제1 프레임(840)의 상하 방향으로의 승하강을 가이드할 수 있다.
제2 샤트프(870)는 도서 적재함(710)의 길이방향을 따라 제2 스프링부재(830)의 양측에 배치되고, 일단이 상부 고정 프레임(810)에 고정 체결되고 타단이 제2 프레임(850)의 측판(851)을 관통하여 도서 적재함(710)의 바닥면에 고정 체결된다. 제2 샤프트(870)는 제2 프레임(850)의 상하 방향으로의 승하강을 가이드할 수 있다.
제1 샤프트(860) 및 제2 샤프트(870)와 제1 프레임(840) 및 제2 프레임(850)과의 사이에는 부시(880)가 개재되어 마찰없이 제1 프레임(840) 및 제2 프레임(850)의 상하방향으로 이동을 가이드할 수 있다.
도 15a-15b는 도 13에 있는 선반 이동부의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 15a 및 15b를 참조하면, 선반 이동부(730)는 도서 적재 선반(720)에 도서가 안착되는 경우 도서 적재 선반(720)과 결합된 제2 프레임(850)에 하중이 작용하고 이때 제2 프레임(850)에 하단이 연결된 제1 스프링부재(820)가 늘어나면서 제1 스프링부재(820)의 상단과 연결된 제1 프레임(840)을 하부방향으로 당겨 이동시킨다. 제1 프레임(840)이 제1 샤프트(860)를 따라 하부방향으로 이동하면서 제1 프레임(840)에 하단이 연결된 제2 스프링부재(830)가 늘어나게 된다. 도서 적재 선반(720)에 도서가 적재될수록 안쪽에 배치된 제1 스프링부재(820)와 바깥쪽에 배치된 제2 스프링부재(830)가 동시에 조금씩 늘어나게 된다. 바깥쪽 제2 스프링부재(830)가 완전히 늘어난 상태에서도 제1 프레임(840)에 고정 체결된 안쪽 제1 스프링부재(820)가 늘어나면서 도서 적재 선반(720)이 하강할 수 있어 도서 적재 공간을 확보할 수 있다. 제2 프레임(850)의 바닥판(853)이 도서 적재함(710)의 바닥면에 도달하면 도서 적재가 완료되게 된다.
도 16는 일 실시예에 따른 도서 적재장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 선반 이동부(730)는 도서가 적재되기 전에 도서 적재 선반(720)을 초기 위치에 위치시킨다. 여기에서, 도서 적재 선반(720)의 초기 위치는 도서 적재함(710) 상부의 도서 낙하 시작 위치에 인접한 위치에 해당한다. 도서 낙하 시작 위치는 도서 이송장치(130)가 도서(300)를 자유 낙하시키는 위치를 의미한다. 예컨대, 도서 적재 선반(720)의 초기 위치는 도서 낙하 시작 위치로부터 “L1” 만큼 이격되어 설정될 수 있다. 여기에서 “L1”은 최초 적재선반위치로, 스프링부재(820,830)의 기본 길이에 따라 결정될 수 있다. 스프링부재(820,830)가 늘어나기 전의 기본 길이가 짧을수록 도서(300)의 낙하구간이 짧아지게 되고 그에 따라 도서(300)의 파손을 최소화할 수 있다.
한편, 스프링부재(820,830)의 기본 길이가 짧으면 도서 적재 선반(720)의 최대 이동 가능 거리가 짧아지게 되어 도서 적재 공간이 작아질 수 있다. 이에, 일 실시예에 따른 선반 이동부(730)는 복수의 스프링부재(820,830)를 안쪽과 바깥쪽에 각각 배치하여 총 적재 가능 공간을 확보할 수 있다. 한쌍의 스프링을 사용할 경우 도서 적재 선반(720)은 한쌍의 스프링이 늘어나는 길이만큼 이동할 수 있고 이동 거리만큼 적재 공간을 확보하게 된다. 예컨대, 한쌍의 스프링을 사용할 경우 “A” 만큼의 적재 공간이 확보된다면, 복수 쌍의 스프링을 사용할 경우 복수 쌍의 스프링의 총 늘어나는 길이에 따라 “B” 만큼 추가 확보할 수 있어 총 적재 가능 공간은 “A+B”가 될 수 있다. 한편, 도서 적재 선반(720)에 도서(300)가 적재되면 스프링부재(820,830)는 적재된 도서들의 무게에 따라 조금씩 늘어나서 도서 적재 선반(720)의 위치가 달라지지만 실제 도서의 낙하구간은 최초위치와 동일하게 형성될 수 있도록 스프링값을 설정할 수 있다.
도서 적재장치(150)는 도서 적재 선반(720)을 도서 낙하 시작 위치에 인접하게 초기 위치시키고 두쌍의 스프링을 안쪽과 바깥쪽에 각각 배치하여 자유 낙하에 의해 적재되는 도서의 무게에 따라 도서 적재 선반(720)을 상하 방향으로 승하강 이동시키면서 낙하 구간이 항상 초기위치와 동일하게 형성되도록 함으로써 도서 적재 과정에서의 도서 파손을 최소화할 수 있고 도서를 원활하게 적재할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 도서 반납 시스템의 도서 반납 과정을 설명하는 순서도이다.
도 17에서, 도서 반납 시스템(100)은 반납 이용자가 도서를 반납하고자 할 경우에 먼저 반납할 도서에 대해 인증을 수행할 수 있다(단계 S910).
도서 인증 후, 도서 반납 시스템(100)은 도서 투입구(110)의 전면부를 자동으로 개방하여 반납 이용자가 반납할 도서를 투입할 수 있다(단계 S920).
도서 반납 시스템(100)은 도서 투입구(110)를 통해 반납할 도서가 투입되면 전면 도어를 닫은 후 도서 이송장치(130)를 작동시켜 도서를 전후 및 좌우 방향으로 이송하여 도서 적재장치(150)의 상부에 지정된 위치까지 도서를 이송하고 적재함(710)을 향해 자유 낙하할 수 있다(단계 S930).
도서 반납 장치(100)는 도서 이송장치(130)를 통해 이송되어 온 도서가 낙하되면 도서 적재장치(150)를 작동시켜 도서 적재량에 따라 도서 적재 선반(720)을 하강시켜 도서 적재 가능 공간을 최대로 확보함과 동시에 도서 낙하 구간을 최소로 유지하면서 도서 적재 공간에 도서를 적재하여 반납 완료할 수 있다(단계 S940).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 도서 반납 시스템
110: 도서 투입구 130: 도서 이송장치
150: 도서 적재장치 170: 제어부
190: 도서 인증부
210: 이송 어레이
211: 복수의 이송 바퀴들 213: 복수의 바퀴 축들
220: 제1 방향 이송 구동부
221: 제1 모터 223: 제1 동력 전달부재
225: 제1 센서부재
230: 제2 방향 이송 구동부
231: 복수의 롤러 체인들 233: 이송 브라켓
235: 제2 모터 237: 제2 동력 전달부재
239: 제2 센서부재
240: 걸림 방지 가이드 250: 수용 하우징
300: 도서
310a,310b: 스프로킷 320: 체인
330: 링벨트 축 340a,340b: 링벨트 폴리
350: 링벨트
410a,410b: 프레임부재
411a,411b: 바닥 프레임 413a,413b: 복수의 거치대
510a,510b,540a,540b: 스프로킷 520: 체인
530: 체인 구동축 550: 아이들러 축
610a,610b: 한쌍의 거치대 620: 텐션 조절부재
710: 도서 적재함
711: 도어 713: 바퀴
720: 도서 적재 선반 730: 선반 이동부
810: 상부 고정 프레임 811: 연결 브라켓
820: 제1 스프링부재 830: 제2 스프링부재
840: 제1 프레임
841: 상부 수평바 843: 하부 수평바
845,847: 수직바
850: 제1 프레임
851: 측판 853: 바닥판
860: 제1 샤프트 870: 제2 샤프트
880: 부시

Claims (5)

  1. 도서 투입구;
    복수의 바퀴들로 정렬된 이송 어레이를 형성하고 상기 도서 투입구에 투입된 도서가 상기 이송 어레이의 상부에 놓여지면 바퀴의 회전을 통해 상기 도서를 적재 위치까지 이송하여 자유 낙하시키는 도서 이송장치; 및
    상기 도서 이송장치로부터 낙하되는 도서를 적재하는 도서 적재장치를 포함하고,
    상기 도서 적재장치는
    상부가 개방되고 내부에 도서 적재 공간이 형성되는 도서 적재함;
    상기 도서 적재 공간에 설치되고 낙하되는 상기 도서가 안착되는 도서 적재 선반; 및
    상기 도서 적재 선반의 일측에 결합되고 도서의 낙하 시작 위치에 인접하게 상기 도서 적재 선반을 초기 위치시키고 도서가 낙하되어 안착되는 위치가 상기 초기 위치를 유지하도록 도서가 안착된 상기 도서 적재 선반을 이동시키는 선반 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도서 반납 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도서 이송장치는
    복수의 바퀴 축들 및 상기 복수의 바퀴 축들 각각에 일정간격으로 결합되고 전후 및 좌우 방향으로 전환이 가능한 복수의 이송 바퀴들을 포함하고 상기 복수의 바퀴 축들의 회전으로 상기 복수의 이송 바퀴들에 회전력이 전달되어 상기 복수의 이송 바퀴들의 상부에 안착되는 도서를 상기 복수의 이송 바퀴들의 회전 방향을 따라 이송시키는 이송 어레이;
    상기 이송 어레이의 하부에 배치되고 상기 복수의 바퀴 축들에 구동력을 제공하여 상기 복수의 이송 바퀴들을 제1 방향으로 회전시키는 제1 방향 이송 구동부; 및
    복수의 롤러 체인들을 상기 복수의 바퀴 축들 사이에 배치하고 상기 복수의 롤러 체인들에 이송 브라켓을 링크하여 상기 이송 브라켓을 제2 방향으로 이동시켜 상기 도서를 상기 제2 방향으로 밀어주는 제2 방향 이송 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도서 반납 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도서 이송장치는
    단위 구조체로 형성되며 복수개의 단위 구조체들을 연결하여 이송 구간을 확장하는 것을 특징으로 하는 도서 반납 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선반 이동부는
    상기 도서 적재함의 상부에 고정 설치되는 상부 고정 프레임;
    일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 한쌍의 스프링으로 된 제1 스프링부재;
    상기 제1 스프링부재의 외측에 각각 배치되는 한쌍의 스프링으로 된 제2 스프링부재;
    상기 제1 스프링부재의 상단이 연결되는 상부 수평바와 상기 제1 스프링부재의 하단이 관통되고 양측 단부에 상기 제2 스프링부재의 하단이 연결되는 하부 수평바를 포함하는 제1 프레임;
    상기 도서 적재 선반과 결합되고 상기 제1 프레임을 관통한 상기 제1 스프링부재의 하단이 연결되는 제2 프레임;
    상기 상부 고정 프레임에 설치되고 상기 제2 스프링부재의 상단이 연결되는 연결 브라켓;
    상기 연결 브라켓과 상기 도서 적재함의 바닥면 사이에 설치되고 상기 제1 프레임의 이동을 가이드하는 제1 샤프트; 및
    상기 상부 고정 프레임과 상기 도서 적재함의 바닥면 사이에 설치되고 상기 제2 프레임의 이동을 가이드하는 제2 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 도서 반납 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 선반 이동부는
    동일 길이를 갖는 한쌍의 인장 스프링으로 상기 제1 스프링부재와 상기 제2 스프링부재를 각각 구성하고, 상기 제1 스프링부재를 안쪽에 배치하고 상기 제2 스프링부재를 바깥쪽에 배치하여 바깥쪽에 배치한 상기 제2 스프링부재가 늘어나는 길이에 안쪽에 배치한 상기 제1 스프링부재가 늘어나는 길이가 더해져 상기 도서 적재 가능 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 도서 보관 시스템.
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