KR20220090786A

KR20220090786A - 자동화 물류창고시스템

Info

Publication number: KR20220090786A
Application number: KR1020200181659A
Authority: KR
Inventors: 김석일
Original assignee: (주)에이텍티앤
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR102522451B1

Abstract

화물을 적재하는 장치와 이동장치(이동 대차)를 단일체로 구현하고, 화물 적재 장치가 이동할 수 있는 레일이 포함된 랙을 사용하여 화물/물류를 자동으로 입/출고할 수 있도록 한 자동화 물류창고 시스템에 관한 것으로서, 물류가 적재되는 물류 적재 공간에 형성되어 물류가 적재된 이동 대차를 안내하는 일반 이동레일, 물류 적재 공간의 중심부에 형성되어, 일반 이동레일로 안내되는 이동 대차를 물류 반출 위치로 안내하거나 이동 대차를 적재 위치의 일반 이동레일로 안내하는 중앙 화물 이동레일, 중앙 화물 이동레일 및 일반 이동레일을 이동하면서 물류를 적재 또는 반출하는 이동 대차 및 원격에서 이동 대차와 통신을 통해 이동 제어 명령을 이동 대차로 전송하여, 이동 대차의 물류 적재와 물류 반출을 제어하는 물류 제어장치를 포함하여, 자동화 물류창고 시스템을 구현한다.

Description

자동화 물류창고시스템{Automated warehouse system}

본 발명은 자동화 물류창고시스템에 관한 것으로, 특히 화물을 적재하는 장치와 이동장치(이동 대차)를 단일체로 구현하고, 화물 적재 장치가 이동할 수 있는 레일이 포함된 랙을 사용하여 화물/물류를 자동으로 입/출고할 수 있도록 한 자동화 물류창고 시스템에 관한 것이다.

물류는 물적 유통을 줄인 말로 생산자로부터 소비자까지의 제품 흐름을 가리킨다. 이것을 더욱 구체적으로 설명하면 생산된 상품을 수송, 하역, 보관, 포장하는 과정과 유통가공이나 수송기초시설 등 물자 유통 과정을 모두 포함한다. 또한, 정보망 등과 같은 정보의 유통 개념도 모두 적용되는 것이다.

화물의 보관 창고는 일시적으로 화물을 보관하는 장소인데 즉시 유통되지 않은 화물을 보관하였다가 필요한 경우 출고할 수 있도록 화물의 적시 유통을 돕는 것이다. 상기 화물 보관 창고는 화물을 창고에 적재하는 과정에 소요되는 시간 및 적재 화물을 출고하는 과정에 소요되는 시간과 동일 면적에 보관할 수 있는 제품 수량으로 물류 시스템 효율을 평가할 수 있다.

이렇게, 화물을 창고에 적재하는 과정에 소요되는 시간 및 적재된 화물의 출고 과정에 소요되는 시간으로 물류 시스템의 효율을 평가하는데, 빠른 시간에 입고와 출고를 할 수 있도록 하는 MDPS(Multi Deep Pallet Storagerack) 시스템이 이용되고 있다.

MDPS 시스템은 주로 셔틀(Shuttle)과 세트라이트(Satellite)를 이용하여 화물을 적재, 이송 및 출하(出荷)하는 장치로 알려져 있다.

상기와 같은 화물 보관 창고는 지게차로 화물을 리프트 업하여 일정한 거리를 이동하고 난 후, 화물을 해당하는 장소에 적재를 한다.

상기 화물이 적재되는 공간에 따라 지게차가 직접 이동하여야 하는데 지게차는 속도가 느리고 사람이 직접 운용하여야 하므로, 시간과 비용이 들며 지게차 이동 통로가 필요하게 되므로 적재공간의 협소화라는 단점도 있다.

따라서 적재공간을 효율적으로 사용하면서 신속하게 화물을 적재 장소에 적재하거나 적재된 화물을 반출하기 위한 다양한 방법들의 제안이 요구되고 있다.

이러한 요구에 따라 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 셔틀과 세트라이트의 위치 제어와 중앙 제어부와의 통신으로 인하여 화물의 입고와 출고의 완전자동화를 구현하여 더욱 정확하고 자동화된 입고와 출고를 진행할 수 있다.

그러나 이러한 종래기술은 정해진 경로를 움직이는 이동 셔틀을 이용하는 방식이므로, 셔틀의 이동을 위한 경로가 필요하여 물류 적재 공간의 손실이 발생하고, 선입선출이 어려운 단점이 있다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 컨테이너 적층체 위에 격자(grid) 패턴(14)으로 배치되는 복수의 레일 또는 트랙(22a, 22b)을 포함한다. 격자 패턴은 복수의 격자 공간을 포함하고, 각 적층체는 단일 격자 공간의 풋프린트(footprint) 내에 위치된다. 화물 취급 장치는 적층체 위에서 레일 또는 트랙 상에서 횡방향으로 움직이도록 되어 있다. 화물 취급 장치는, 사용 시 레일 또는 트랙의 위쪽에 위치되는 컨테이너 수용 공간(114), 및 적층체로부터 컨테이너를 컨테이너 수용 공간 안으로 들어올리도록 배치되어 있는 리프팅 장치(104)를 포함한다. 화물 취급 장치는, 사용시 보관 시스템에서 실질적으로 하나의 격자 공간만 차지하여, 화물 적재 공간의 효율화를 도모한다.

그러나 이러한 종래기술은 자율주행 기능을 갖는 로봇을 이용하는 방식이므로, 다중 센서를 통한 데이터 처리 및 판단을 위한 고성능의 로봇 이용으로 창고시스템의 구현 비용이 많이 소요되며, 다수의 로봇이 동시에 이동하므로 자율 이동 경로에 대한 복잡한 제어 알고리즘도 요구되는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 등록번호 10-1482519(2015.01.08. 등록)(MDPS 제어 시스템 구성 및 운용방법) 대한민국 공개특허 공개번호 10-2016-0040690(2016.04.14. 공개)(보관 시스템으로부터 개체를 회수하기 위한 장치)

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 물류 창고 시스템에서 물류 적재 공간을 효율적으로 활용할 수 없는 문제와 신속한 물류의 적재 및 반출이 어려운 단점과 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 화물을 적재하는 장치와 이동장치(이동 대차)를 단일체로 구현하고, 화물 적재 장치가 이동할 수 있는 레일이 포함된 랙을 사용하여 화물/물류를 자동으로 입/출고할 수 있도록 한 자동화 물류창고 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "자동화 물류창고 시스템"은,

물류가 적재되는 물류 적재 공간에 형성되어 물류가 적재된 이동 대차를 안내하는 일반 이동레일;

상기 물류 적재 공간의 중심부에 형성되어, 상기 일반 이동레일로 안내되는 이동 대차를 물류 반출 위치로 안내하거나 이동 대차를 적재 위치의 일반 이동레일로 안내하는 중앙 화물 이동레일;

상기 중앙 화물 이동레일 및 일반 이동레일을 이동하면서 물류를 적재 또는 반출하는 이동 대차; 및

원격에서 상기 이동 대차와 통신을 통해 이동 제어 명령을 이동 대차로 전송하여, 이동 대차의 물류 적재와 물류 반출을 제어하는 물류 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 일반 이동 레일은 물류 적재 공간에 격자 형태로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 물류 적재 공간은 상기 중앙 화물 이동레일을 중심으로 양측에 제1 및 제2 물류 적재 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1 및 제2 물류 적재 공간의 임의 위치에는 이동 대차가 임시로 이동하여 대기하는 대기 공간이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기에서 이동 대차는 몸체의 상부에 물류의 이송에 편리함을 위해 롤러가 구비되어 있으며, 상기 몸체의 일면 양단에는 이동 대차가 횡 방향으로 이동하도록 횡방향 바퀴가 구비되고, 상기 몸체의 타단 양단에는 이동 대차가 종 방향으로 이동하도록 종방향 바퀴가 구비되며, 상기 이동 대차는 물류 이송과 물류 적재를 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동 대차의 내부에는,

상기 물류 제어장치와 통신을 통해 데이터를 송수신하는 통신 모듈;

상기 통신 모듈을 통해 수신한 이동정보를 기초로 상기 일반 이동레일 또는 중앙 화물 이동레일 상에서의 위치 이동을 제어하는 컨트롤러;

상기 컨트롤러의 제어에 따라 횡방향 바퀴의 위치를 이동시키는 횡방향 바퀴 위치 이동부; 및

상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 횡방향 바퀴 또는 종방향 바퀴를 구동시키는 바퀴 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 횡방향 바퀴 위치 이동부는 상기 횡방향 바퀴를 수직방향으로 상하 위치 이동시키되, 횡방향 바퀴의 하강시에는 상기 일반 이동레일 또는 중앙 화물 이동레일과 접촉되는 위치까지 하강시키는 것을 특징으로 한다.

상기에서 컨트롤러는,

상기 통신 모듈을 통해 상기 물류 제어장치로부터 전송된 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부;

상기 이동정보 수신부에서 수신한 이동정보를 기초로 이동위치를 확인하는 이동위치 확인부;

상기 이동위치 확인부에서 확인한 이동 대차의 이동 위치를 기반으로 횡방향 바퀴의 위치를 제어하는 횡방향 바퀴 위치 제어부; 및

상기 이동위치 확인부에서 확인한 이동위치에 따라 상기 바퀴 구동부를 제어하여 이동 대차의 이동을 제어하는 이동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 이동 대차의 이동 위치는 다른 이동 대차의 물류 적재 또는 반출을 위한 공간 마련을 위해 대기 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 적재할 적재 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 반출할 반출 위치로의 이동 위치인 것을 특징으로 한다.

상기에서 물류 제어장치는,

물류의 적재 또는 반출 정보를 입력하는 입력부;

상기 입력부를 통해 입력된 물류 정보를 기반으로 정보 데이터베이스를 검색하여 적재 위치 또는 반출 위치를 결정하고, 결정한 위치에 따라 이동할 이동 대차 또는 주변 이동 대차를 결정하고, 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하여 해당 이동 대차에 전송하는 제어기; 및

상기 제어기에서 전송된 이동 정보를 이동 대차에 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동 정보에는 이동할 이동 대차의 식별정보와 이동 방향을 포함하는 이동 위치 정보 및 이동량 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제어기는,

상기 입력부를 통해 입력된 출고 또는 입고 물류 정보를 수신하는 물류 정보 수신부;

상기 물류 정보 수신부에서 수신한 물류 정보를 기초로 정보 데이터베이스에 저장된 물류 적재 공간의 전체 레이아웃에서 선택된 물류의 이동 위치를 결정하는 이동위치 결정부;

상기 이동위치 결정부에서 결정한 물류의 이동 위치에 따라 해당 물류를 이동시킬 때 이동 대상이 되는 이동 대차를 결정하는 이동대차 결정부;

상기 이동대차 결정부에서 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하는 이동정보 생성부;

상기 이동정보 생성부에서 생성한 이동정보를 이동 대차로 전송하는 이동정보 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 물류 제어장치는 상기 제어기의 제어에 따라 물류 적재 공간의 전체 레이아웃을 화면에 표시해주고, 물류 적재 위치 또는 반출할 이동 대차 위치, 대기 공간으로 이동하는 이동 대차의 위치 정보, 이동하는 이동 대차의 이동 위치 정보 중 어느 하나 이상을 화면에 표출해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 화물을 적재하는 장치와 이동장치(이동 대차)를 단일체로 구현하고, 화물 적재 장치가 이동할 수 있는 레일이 포함된 랙을 사용하여 화물/물류를 자동으로 입/출고할 수 있는 장점이 있다.

특히, 이동 대차를 이용하여 물류 이동과 화물 적재를 동시에 수행하도록 함으로써, 물류 적재 공간의 효율성 향상을 도모할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 이동 대차의 실시 예를 보인 블록 구성도,
도 3은 도 1의 물류 제어장치의 실시 예를 보인 블록 구성도,
도 4 내지 도 7은 본 발명에서 물류 적재 공간에서 이동 대차를 이용하여 물류를 적재 또는 반출하는 예시도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동화 물류창고시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1의 이동 대차의 실시 예를 보인 블록 구성도이며, 도 3은 도 1의 물류 제어장치의 실시 예를 보인 블록 구성도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명에서 물류 적재 공간에서 이동 대차를 이용하여 물류를 적재 또는 반출하는 예시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템은, 물류(화물)(1)가 적재되는 물류 적재 공간(2)에 형성되어 물류가 적재된 이동 대차(100)를 안내하는 일반 이동레일(10), 상기 물류 적재 공간(2)의 중심부에 형성되어, 상기 일반 이동레일(10)로 안내되는 이동 대차(100)를 물류 반출 위치로 안내하거나 이동 대차(100)를 적재 위치의 일반 이동레일(10)로 안내하는 중앙 화물 이동레일(20)을 포함한다.

여기서, 일반 이동 레일(10)은 물류 적재 공간(2)에 격자 형태로 구현될 수 있다. 이에 따라 이동 대차(100)는 일반 이동 레일(10) 상에서 횡방향 또는 종방향으로 이동할 수 있다.

상기 물류 적재 공간(2)은 상기 중앙 화물 이동레일(20)을 중심으로 양측에 제1 및 제2 물류 적재 공간(31)(32)이 형성된다.

아울러 상기 제1 및 제2 물류 적재 공간(31)(32)의 임의 위치에는 이동 대차(100)가 임시로 이동하여 대기하는 대기 공간(3 - 6)이 마련된다.

바람직하게, 제1 물류 적재 공간(31)의 하부 및 상부 위치에 대기 공간(3)(4)이 마련될 수 있으며, 제2 물류 적재 공간(32)의 하부 및 상부 위치에 대기 공간(5)(6)이 마련될 수 있다.

대기 공간으로 이동한 이동 대차는 실제 이동할 이동 대차의 이동이 완료되면 원래의 위치로 복원되거나, 다른 위치로 이동될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템은 상기 중앙 화물 이동레일(20) 및 일반 이동레일(10)을 이동하면서 물류(1)를 적재 또는 반출하는 이동 대차(100)가 구비된다. 여기서 이동 대차(100)는 물류 적재 공간에 다수로 마련될 수 있으며, 각각의 이동 대차의 구성 및 작용은 동일하므로, 이하 설명의 편의를 위해 하나의 이동 대차(100)에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 이동 대차(100)는 몸체(107)의 상부에 물류의 이송에 편리함을 위해 롤러(106)가 복수로 구비된다. 상기 몸체(107)의 일면 양단에는 이동 대차(100)가 횡 방향으로 이동하도록 횡방향 바퀴(104)가 복수로 구비되며, 상기 몸체(107)의 타단 양단에는 이동 대차(100)가 종방향으로 이동하도록 종방향 바퀴(105)가 복수로 구비된다. 이러한 이동 대차(100)는 물류(1) 이송과 물류(1) 적재를 동시에 수행할 수 있다.

아울러 상기 이동 대차(100)의 내부에는 상기 물류 제어장치(200)와 통신을 통해 데이터를 송수신하는 통신 모듈(101), 상기 통신 모듈(101)을 통해 수신한 이동정보를 기초로 상기 일반 이동레일(10) 또는 중앙 화물 이동레일(20) 상에서의 위치 이동을 제어하는 컨트롤러(110), 상기 컨트롤러(110)의 제어에 따라 횡방향 바퀴의 위치를 이동시키는 횡방향 바퀴 위치 이동부(102) 및 상기 컨트롤러(110)의 제어에 따라 상기 횡방향 바퀴(104) 또는 종방향 바퀴(105)를 구동시키는 바퀴 구동부(103)를 포함한다.

상기 횡방향 바퀴 위치 이동부(102)는 상기 횡방향 바퀴(104)를 수직방향으로 상하 위치 이동시키되, 횡방향 바퀴(04)의 하강시에는 상기 일반 이동레일(10) 또는 중앙 화물 이동레일(20)과 접촉되는 위치까지 하강시키는 것이 바람직하다.

횡방향 바퀴(104)는 초기에 상승 위치가 디폴트로 설정되어 있다.

상기 컨트롤러(110)는 상기 통신 모듈(101)을 통해 상기 물류 제어장치(200)로부터 전송된 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부(111), 상기 이동정보 수신부(111)에서 수신한 이동정보를 기초로 이동위치를 확인하는 이동위치 확인부(112), 상기 이동위치 확인부(112)에서 확인한 이동 대차의 이동 위치를 기반으로 횡방향 바퀴의 위치를 제어하는 횡방향 바퀴 위치 제어부(113), 상기 이동위치 확인부(112)에서 확인한 이동위치에 따라 상기 바퀴 구동부(103)를 제어하여 이동 대차(100)의 이동을 제어하는 이동 제어부(114), 및 롤러(106)를 구동시키는 롤러 제어부(115)를 포함할 수 있다.

여기서 이동 대차(100)의 이동 위치는 다른 이동 대차의 물류 적재 또는 반출을 위한 공간 마련을 위해 대기 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 적재할 적재 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 반출할 반출 위치로의 이동 위치일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템은 원격에서 상기 이동 대차(100)와 통신을 통해 이동 제어 명령을 이동 대차(100)로 전송하여, 이동 대차(100)의 물류 적재와 물류 반출을 제어하는 물류 제어장치(200)를 포함할 수 있다. 이러한 물류 제어장치(200)는 퍼스널컴퓨터(PC), 키오스크(Kiosk) 같은 장치를 이용할 수 있다.

상기 물류 제어장치(200)는 물류(1)의 적재 또는 반출 정보를 입력하는 입력부(201), 상기 입력부(201)를 통해 입력된 물류 정보를 기반으로 정보 데이터베이스(204)를 검색하여 적재 위치 또는 반출 위치를 결정하고, 결정한 위치에 따라 이동할 이동 대차 또는 주변 이동 대차를 결정하고, 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하여 해당 이동 대차에 전송하는 제어기(210) 및 상기 제어기(210)에서 전송된 이동 정보를 이동 대차에 전송하는 통신부(202)를 포함한다.

여기서 이동 정보에는 이동할 이동 대차의 식별정보와 이동 방향을 포함하는 이동 위치 정보 및 이동량 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 물류 제어장치(200)는 상기 제어기(210)의 제어에 따라 물류 적재 공간의 전체 레이아웃을 화면에 표시해주고, 물류 적재 위치 또는 반출할 이동 대차 위치, 대기 공간으로 이동하는 이동 대차의 위치 정보, 이동하는 이동 대차의 이동 위치 정보 중 어느 하나 이상을 화면에 표출해주는 표시부(203)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어기(210)는 상기 입력부(201)를 통해 입력된 출고 또는 입고 물류 정보를 수신하는 물류 정보 수신부(211), 상기 물류 정보 수신부(211)에서 수신한 물류 정보를 기초로 정보 데이터베이스(204)에 저장된 물류 적재 공간의 전체 레이아웃에서 선택된 물류의 이동 위치를 결정하는 이동위치 결정부(212), 상기 이동위치 결정부(212)에서 결정한 물류의 이동 위치에 따라 해당 물류를 이동시킬 때 이동 대상이 되는 이동 대차를 결정하는 이동대차 결정부(213), 상기 이동대차 결정부(213)에서 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하는 이동정보 생성부(214), 상기 이동정보 생성부(214)에서 생성한 이동정보를 이동 대차로 전송하는 이동정보 전송부(215)를 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동화 물류창고시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 물류의 출고와 입고라는 두 가지 방식으로 동작이 대별된다.

먼저, 출고에 대해서 설명하면 다음과 같다.

물류의 출고자는 물류 제어장치(200)의 입력부(201)를 통해 출고하고자 하는 물류 정보를 검색한다. 물류 검색은 통상의 검색 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 키워드 검색을 이용하거나, 정보 데이터베이스(204)의 물류 저장 목록을 검색하는 방식을 이용할 수 있다.

물류 저장 목록이 선택되거나 키워드에 의해 출고할 물류 정보가 입력되면, 제어기(210)는 정보 데이터베이스(204)를 검색하여 해당 물류 정보를 추출하고, 이를 표시부(203)를 통해 표출해준다.

사용자는 표시부(203)를 통해 표출되는 물류 정보에서 출고할 물류를 선택하거나, 키워드 입력을 통해 출고할 물류를 선택한다.

이렇게 선택되는 물류 정보는 제어기(210)의 물류정보 수신부(211)에 수신되어, 이동위치 결정부(212)에 전달된다.

상기 이동위치 결정부(212)는 상기 물류 정보 수신부(211)에서 수신한 물류 정보를 기초로 정보 데이터베이스(204)에 저장된 물류 적재 공간의 전체 레이아웃에서 선택된 물류의 이동 위치를 결정한다. 여기서 물류 적재 공간(2)의 전체 레이아웃에서 사용자가 출고할 특정 물류 위치를 지정하면, 지정된 위치가 이동위치가 되며, 사용자가 출고할 특정 물류 위치를 지정하지 않으면, 이동위치 결정부(212)는 미리 결정된 물류 출고 알고리즘에 따라 물류 위치를 이동위치로 결정한다. 여기서 물류 출고 알고리즘은 선입선출 방식을 이용하여 먼저 입고된 물류(화물)를 먼저 출고하거나, 가장 가까운 물류를 먼저 출고하거나 가장 멀리 적재된 물류를 먼저 출고하는 등 다양한 모든 물류 출고 알고리즘을 이용할 수 있다.

이동위치 결정부(212)에 의해 이동 위치(실제로 물류 위치임)가 결정되면, 이동대차 결정부(213)에서 상기 이동위치 결정부(212)로부터 결정한 물류의 이동 위치에 따라 해당 물류를 이동시킬 때 이동 대상이 되는 이동 대차를 결정한다. 여기서 출고 물류를 탑재한 이동 대차는 하나일 수 있으나, 해당 이동 대차의 위치에 따라 다른 이동 대차를 이동시켜야 하는 경우가 발생할 수 있다. 도 6을 참조하면, 출고할 물류가 A(이동 대차)라고 할 때, 물류 A가 중앙 화물 이동레일(20)로 이동하기 위해서는, 횡방향으로 8칸(c, d, e, f, g, h, i, j)의 일반 이동 레일(10)을 이동해야 한다. 이때 횡방향 8칸에 존재하는 이동 대차들 및 그 8칸의 이동 대차의 상부에 위치한 32대의 이동 대차(4 × 8 = 32)는 가장 가까운 대기 공간(예를 들어, 4)으로 이동을 해야 한다. 따라서 이동대차 결정부(213)는 출고할 물류를 탑재한 이동대차(A)와 상기 횡방향 8칸에 위치한 이동대차 및 그 상부에 위치한 32대의 이동 대차를 이동 대상 이동대차로 결정한다. 따라서 이동 대차(A)가 출고 위치로 이동하기 위해서는, 실제 c1 ~ j4의 32대의 이동 대차가 종방향으로 한 칸씩 이동하여 길을 열어준다.

상기와 같은 방식으로 이동할 이동 대차가 결정되면, 이동정보 생성부(214)는 상기 이동대차 결정부(213)에서 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성한다. 여기서 이동 정보는 실제 이동 대상 대차의 이동 경로정보라고 할 수 있다. 즉, 실제 출고할 물류를 탑재한 이동 대차(A)는 횡방향으로 8칸의 일반 이동 레일(10)을 이동한 후 이동 대차(100)의 롤러(106)가 중앙 화물 이동레일(20)에 물류를 밀어올려 놓는다. 중앙 화물 이동레일(20)에서 중앙 포트(P)까지 이동하여 출고 과정을 수행한다.

이동 정보에는 해당 이동 대차의 식별정보(고유정보, ID)를 포함하므로, 이동 대상이 되는 이동대차를 구분하는 것은 쉬운 일이다. 여기서 이동 정보에는 이동할 이동 대차의 식별정보와 이동 방향을 포함하는 이동 위치 정보 및 이동량 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명에서 적재 공간의 구조를 사각형으로 예시하고, 일반 이동 레일 역시 격자구조로만 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 6에 도시한 바와 같이, 현재 위치에서 중앙 화물 이동레일까지 최단거리로 이동할 수 있도록 대각선 이동레일이나 경사를 갖도록 이동 레일을 구현할 수도 있다.

다음으로, 이동정보 전송부(215)는 상기 이동정보 생성부(214)에서 생성한 이동정보를 이동 대차로 전송하도록 통신부(202)에 이동정보를 전달한다.

통신부(202)는 수신한 이동 정보를 이동 대차와 미리 설정된 통신 방식의 데이터 포맷으로 변환하여, 이동 대차로 전송한다.

상기 물류 제어장치(200)로부터 전송된 이동정보를 이동대차(100)는 수신한다. 여기서 실제 이동정보는 물류 적재 공간(2)에 존재하는 모든 이동 대차에 전달된다.

물류 적재 공간(2)에 적재된 이동 대차는 물류 제어장치(200)로부터 전송된 이동 정보에 포함된 이동대차 식별정보를 확인하여 자신의 식별정보가 아니면 수신한 이동 정보를 무시한다.

이와는 달리 수신한 이동 정보에 포함된 이동 대차 식별정보가 자신의 식별정보이면, 이를 수신하고, 이동 정보에 포함된 이동 위치 정보를 이용하여 이동을 시작한다.

예컨대, 이동대차(100)의 통신 모듈(101)은 상기 물류 제어장치(200)로부터 전송된 이동정보를 수신하여 컨트롤러(110)에 전달한다.

상기 컨트롤러(110)는 상기 통신 모듈(101)을 통해 수신한 이동정보를 기초로 상기 일반 이동레일(10) 또는 중앙 화물 이동레일(20) 상에서의 위치 이동을 제어한다.

즉, 상기 컨트롤러(110)의 이동정보 수신부(111)는 상기 통신 모듈(101)을 통해 상기 물류 제어장치(200)로부터 전송된 이동정보를 수신하고, 이동정보에 포함된 식별정보를 자신의 식별정보와 비교하여 자신에게 전달된 이동정보인지를 확인한다. 이 확인 결과 자신에게 전달된 이동 정보이면 수신한 이동정보를 이동위치 확인부(1120에 전달한다.

상기 이동위치 확인부(112)는 상기 이동정보 수신부(111)에서 수신한 이동정보를 기초로 이동위치를 확인한다. 여기서 이동 위치는 출고할 물류를 탑재한 이동 대차는 현재 위치에서 출고 위치까지 이동할 경로 정보이며, 출고할 물류를 탑재하지 않은 이동 경로 상의 이동 대차는 현재 위치에서 가장 근접한 대기 공간으로 이동할 이동 경로 정보가 된다.

이동 위치의 확인이 이루어지면, 횡방향 바퀴 위치 제어부(113)는 상기 이동위치 확인부(112)에서 확인한 이동 대차의 이동 위치를 기반으로 횡방향 바퀴의 위치를 제어한다. 예를 들어, 이동할 위치가 현재 위치에서 종방향이면 횡방향 바퀴의 위치를 현재 상태로 유지하고, 이와는 달리 이동할 위치가 현재 위치에서 횡방향이면 횡방향 바퀴를 하강하도록 횡방향 바퀴 위치 제어신호를 발생한다.

여기서 이동 대차(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 몸체(107)의 상부에는 물류의 이송에 편리함을 위해 롤러(106)가 복수로 구비된다. 롤러(106)는 회전 가능하므로, 물류를 탑재하거나 하역하는 데 매우 편리함을 제공한다. 상기 몸체(107)의 일면 양단에는 이동 대차(100)가 횡 방향으로 이동하도록 횡방향 바퀴(104)가 복수로 구비되며, 상기 몸체(107)의 타단 양단에는 이동 대차(100)가 종방향으로 이동하도록 종방향 바퀴(105)가 복수로 구비된다. 이러한 이동 대차(100)는 상부에 적재할 물류(1)를 탑재하고, 물류 입고 시에는 적재 공간으로 이동한 후 적재 위치에서 그대로 정지하는 방식이므로, 물류(1) 적재와 이송을 단일체로 동시에 구현할 수 있다. 따라서 이러한 이동 대차의 사용은 이동 대차의 고정된 이동 통로가 별도로 필요하지 않는 형태이므로, 적재 공간의 효율성 향상을 도모할 수 있다.

이동 대차가 횡방향으로 이동할 필요가 없을 경우에는 횡방향 바퀴 위치 제어부(113)에서 횡방향 바퀴에 대한 제어신호가 발생하지 않게 되며, 이때, 횡방향 바퀴 위치 이동부(102) 역시 동작하지 않는다. 여기서 초기 횡방향 바퀴(104)는 상승된 상태(레일에 비접촉된 상태)가 디폴트로 설정되어 있다.

만약, 횡방향으로 이동해야 한다면, 상기 횡방향 바퀴 위치 제어부(113)의 제어에 따라 횡방향 바퀴 위치 이동부(102)가 동작을 하여, 횡방향 바퀴(104)를 하강시켜 이동 레일에 횡방향 바퀴(104)가 밀착 접촉되도록 한다. 여기서 횡방향 바퀴 위치 이동부(102)는 실린더나 모터 등을 이용하여 횡방향 바퀴(104)를 들어올리거나 내리는 동작으로 횡방향 바퀴를 상승 또는 하강시킨다.

횡방향 바퀴(104)에 대한 제어가 이루어진 후, 이동 제어부(114)는 수신한 이동 정보에 포함된 이동 위치에 따라 바퀴 구동부(103)를 제어하여 이동 대차(100)의 이동을 제어한다. 즉, 출고할 물류를 탑재한 이동 대차는 출고 위치로 이동하는 위치로 이동을 하고, 이동 경로를 비워야 하는 이동 대차들은 대기 공간(4)으로 이동을 한다. 여기서 이동 제어부(114)는 바퀴 구동부(103)를 동작시키는 모터의 회전량 또는 회전 시간의 제어를 통해 이동 위치 제어를 구현할 수 있다.

이와 같이 이동 대상이 되는 이동 대차들이 다른 이동 대차의 물류 적재 또는 반출을 위한 공간 마련을 위해 대기 공간으로의 이동하거나, 물류를 반출한 출고 위치로 이동하는 형태이므로, 본 발명은 이동 대차가 이동할 별도의 고정된 이동 통로를 구현할 필요가 없으므로, 물류 적재 공간의 효율성을 도모할 수 있다.

한편, 출고할 물류를 적재한 이동 대차가 출고 위치로 이동을 완료하면, 동시에 대기 공간으로 이동한 이동 대차들은 다시 원래의 위치로 복원하거나, 필요에 따라 미리 설정된 적재 위치로 이동을 한다.

필요에 따라 물류 제어장치(200)는 이동 대차(100)와 실시간으로 통신을 하여, 현재 위치 정보를 받고, 이를 표시부(203)를 통해 이동 대차의 위치를 전체 물류 창고 레이아웃 상에서 이동형으로 표출을 해줌으로써, 관리자가 원격에서 현재 물류의 위치를 실시간으로 인지할 수 있다.

한편, 물류의 적재시에도 상기와 같은 출고시의 이동 대차의 제어와 유사한 방식으로 물류를 적재한다.

물류 출고와의 차이점이라면, 물류를 실은 이동대차가 적재할 위치로 찾아가는 동안, 해당 이동 대차의 이동 경로 상에 존재하는 이동 대차가 먼저 대기 공간으로 이동을 하여 이동 경로를 비워준 상태에서 적재 대상 이동 대차가 이동을 한다는 것이다. 여기서 적재 대상 이동대차의 이동 방식이나 대기 공간으로 이동하는 이동 대차의 이동 방식 역시 상기 물류의 출고시와 동일한 방식으로 이루어지므로, 그에 대한 구체적인 설명은 물류 출고 방법을 참고하기로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예는 단일층의 구조를 갖는 적재 공간에 대해서만 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 다층 구조의 적재 공간에도 적용할 수 있다.

예컨대, 도 7에 도시한 바와 같이, 다층 구조의 물류 적재 창고에서는 각 층을 이동할 수 있는 엘리베이터(30)를 마련하고, 각 층에서의 이동 대차의 이동은 본 발명의 실시 예와 동일하게 이동하며, 층간 이동은 엘리베이터(30)를 이용하여 이동한다. 즉, 엘리베이터(30)의 출입문을 각 층의 중앙 화물 이동레일의 끝단과 연결될 수 있도록 구현하면, 간단하게 다층 구조의 물류 창고 시스템에서도 본 발명을 적용하여 적재 공간의 효율성을 도모하면서 물류의 출고 및 입고를 최적화할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

1: 물류(화물)
2: 물류 적재 공간
3 - 6: 대기 공간
10: 일반 이동 레일
20: 중앙 화물 이동레일
30: 엘리베이터
31: 제1 물류 적재공간
32: 제2 물류 적재공간
100: 이동 대차
101: 통신 모듈
102: 횡방향 바퀴 위치 이동부
103: 바퀴 이동부
104: 횡방향 바퀴
105: 종방향 바퀴
106: 롤러
107: 몸체
110: 컨트롤러
200: 물류 제어장치
201: 입력부
202: 통신부
203: 표시부
204: 정보 데이터베이스(DB)
210: 제어기
211: 물류정보 수신부
212: 이동위치 결정부
213: 이동대차 결정부
214: 이동정보 생성부
215: 이동정보 전송부

Claims

물류가 적재되는 물류 적재 공간에 형성되어 물류가 적재된 이동 대차를 안내하는 일반 이동레일;
상기 물류 적재 공간의 중심부에 형성되어, 상기 일반 이동레일로 안내되는 이동 대차를 물류 반출 위치로 안내하거나 이동 대차를 적재 위치의 일반 이동레일로 안내하는 중앙 화물 이동레일;
상기 중앙 화물 이동레일 및 일반 이동레일을 이동하면서 물류를 적재 또는 반출하는 이동 대차; 및
원격에서 상기 이동 대차와 통신을 통해 이동 제어 명령을 이동 대차로 전송하여, 이동 대차의 물류 적재와 물류 반출을 제어하는 물류 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 1에서, 상기 일반 이동 레일은 물류 적재 공간에 격자 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 1에서, 상기 물류 적재 공간은 상기 중앙 화물 이동레일을 중심으로 양측에 제1 및 제2 물류 적재 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 3에서, 상기 제1 및 제2 물류 적재 공간의 끝 부분에는 이동 대차가 임시로 이동하여 대기하는 대기 공간이 마련된 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 1에서, 상기 이동 대차는 몸체의 상부에 물류의 이송에 편리함을 위해 롤러가 구비되어 있으며, 상기 몸체의 일면 양단에는 이동 대차가 횡 방향으로 이동하도록 횡방향 바퀴가 구비되고, 상기 몸체의 타단 양단에는 이동 대차가 종 방향으로 이동하도록 종방향 바퀴가 구비되며, 상기 이동 대차는 물류 이송과 물류 적재를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 5에서, 상기 이동 대차의 내부에는,
상기 물류 제어장치와 통신을 통해 데이터를 송수신하는 통신 모듈;
상기 통신 모듈을 통해 수신한 이동정보를 기초로 상기 일반 이동레일 또는 중앙 화물 이동레일 상에서의 위치 이동을 제어하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러의 제어에 따라 횡방향 바퀴의 위치를 이동시키는 횡방향 바퀴 위치 이동부; 및
상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 횡방향 바퀴 또는 종방향 바퀴를 구동시키는 바퀴 구동부가 내장된 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 6에서, 상기 횡방향 바퀴 위치 이동부는 상기 횡방향 바퀴를 수직방향으로 상하 위치 이동시키되, 횡방향 바퀴의 하강시에는 상기 일반 이동레일 또는 중앙 화물 이동레일과 접촉되는 위치까지 하강시키는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 6에서, 상기 컨트롤러는,
상기 통신 모듈을 통해 상기 물류 제어장치로부터 전송된 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부;
상기 이동정보 수신부에서 수신한 이동정보를 기초로 이동위치를 확인하는 이동위치 확인부;
상기 이동위치 확인부에서 확인한 이동 대차의 이동 위치를 기반으로 횡방향 바퀴의 위치를 제어하는 횡방향 바퀴 위치 제어부; 및
상기 이동위치 확인부에서 확인한 이동위치에 따라 상기 바퀴 구동부를 제어하여 이동 대차의 이동을 제어하는 이동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 8에서, 상기 이동 대차의 이동 위치는 다른 이동 대차의 물류 적재 또는 반출을 위한 통로 마련을 위해 대기 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 적재할 적재 공간으로의 이동 위치이거나, 물류를 반출할 반출 위치로의 이동 위치인 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 1에서, 상기 물류 제어장치는,
물류의 적재 또는 반출 정보를 입력하는 입력부;
상기 입력부를 통해 입력된 물류 정보를 기반으로 정보 데이터베이스를 검색하여 적재 위치 또는 반출 위치를 결정하고, 결정한 위치에 따라 이동할 이동 대차 또는 주변 이동 대차를 결정하고, 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하여 해당 이동 대차에 전송하는 제어기; 및
상기 제어기에서 전송된 이동 정보를 이동 대차에 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 10에서, 상기 이동 정보에는 이동할 이동 대차의 식별정보와 이동 방향을 포함하는 이동 위치 정보 및 이동량 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 10에서, 상기 제어기는,
상기 입력부를 통해 입력된 출고 또는 입고 물류 정보를 수신하는 물류 정보 수신부;
상기 물류 정보 수신부에서 수신한 물류 정보를 기초로 정보 데이터베이스에 저장된 물류 적재 공간의 전체 레이아웃에서 선택된 물류의 이동 위치를 결정하는 이동위치 결정부;
상기 이동위치 결정부에서 결정한 물류의 이동 위치에 따라 해당 물류를 이동시킬 때 이동 대상이 되는 이동 대차를 결정하는 이동대차 결정부;
상기 이동대차 결정부에서 결정한 이동 대차의 이동 정보를 생성하는 이동정보 생성부; 및
상기 이동정보 생성부에서 생성한 이동정보를 이동 대차로 전송하는 이동정보 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.
청구항 10에서, 상기 물류 제어장치는 상기 제어기의 제어에 따라 물류 적재 공간의 전체 레이아웃을 화면에 표시해주고, 물류 적재 위치 또는 반출할 이동 대차 위치, 대기 공간으로 이동하는 이동 대차의 위치 정보, 이동하는 이동 대차의 이동 위치 정보 중 어느 하나 이상을 화면에 표출해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 물류창고 시스템.