KR20220135434A - 멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따라, 복수개의 층으로 구성된 제 1 보관 랙(rack)의 상단 레일과 연결되는 상단 가이드; 상기 제 1 보관 랙의 하단 레일과 연결되는 하단 가이드; 상기 제 1 보관 랙에 신규 화물을 투입하거나 상기 제 1 보관 랙에서 보관 중인 보관 화물을 획득하는 피커; 주행 동력 및 상기 피커의 승강 동력을 공급하는 구동부; 상기 피커의 승강에 이용되는 승강 가이드; 및 상기 구동부 및 상기 피커의 움직임을 제어하는 제어부;를 포함하는, 멀티 레벨 셔틀이 개시된다.

Description

멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템{MULTI-LEVEL SHUTTLE AND MULTI-LEVEL SHUTTLE SYSTEM}

본 개시는 멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 구조 확장 및 공간 활용 측면에서 효율적인 멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템에 관한 것이다.

물류 자동화 기술이 빠르게 발전함에 따라, 기존의 수동 물류 창고의 자동화 필요성이 대두되고 있으며, 신속한 배송에 대한 수요가 증대함에 따라 공간 활용도를 개선한 도심형 소형 물류센터의 구축과 대형 물류센터 운영 효율성 개선이 요구되고 있다.

종래의 물류 셔틀로는 선반과 같은 보관 설비에 설치되어 전후 또는 상하로 이동하며 화물을 지정된 위치로 운송하는 미니 셔틀, 보관 설비의 레일 각 층마다 배치되어 화물을 일정 방향으로 운송하는 셔틀 등이 있다.

그러나, 이러한 종래 기술로는 구조 확장이 어렵고 집약 보관에 한계가 있어 도심형 소형 물류센터를 구축하기 어려우며, 보관 설비에서 화물을 운송하는 물동량에 한계가 있어 물류센터의 운영 효율성을 감소시키는 단점이 있다.

이에, 상술한 문제점을 해결하고 공간 및 비용 측면에서 효율적인 물류 셔틀 기술이 요구되고 있다.

본 개시는 멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템을 제공할 수 있다. 구체적으로, 구조 확장 및 공간 활용 측면에서 효율적인 멀티 레벨 셔틀 및 멀티 레벨 셔틀 시스템이 개시된다. 해결하려는 기술적 과제는 상기 기술된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.

본 개시의 제 1 측면에 따른 멀티 레벨 셔틀은 복수개의 층으로 구성된 제 1 보관 랙(rack)의 상단 레일과 연결되는 상단 가이드; 상기 제 1 보관 랙의 하단 레일과 연결되는 하단 가이드; 상기 제 1 보관 랙에 신규 화물을 투입하거나 상기 제 1 보관 랙에서 보관 중인 보관 화물을 획득하는 피커; 상기 피커의 승강에 이용되는 승강 가이드; 및 상기 구동부 및 상기 피커의 움직임을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 멀티 레벨 셔틀은 주행 동력 및 상기 피커의 승강 동력을 공급하는 구동부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동부 및 상기 피커를 제어하여, 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 구동부 및 상기 피커를 제어하여, 상기 신규 화물을 상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득할 수 있다.

또한, 상기 피커는 상기 제 2 보관 랙에 상기 신규 화물을 투입하거나 상기 제 2 보관 랙에서 보관 중인 상기 보관 화물을 획득할 수 있다.

또한, 상기 피커는 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입되고, 상기 피커의 하단에 위치하는 슬라이드 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 슬라이드 프레임의 말단에는 하나 이상의 롤러가 위치하고, 상기 슬라이드 프레임의 말단의 상측은 곡선 형상이고, 상기 슬라이드 프레임의 말단의 하측은 직각 형상일 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 제 2 보관 랙에 부착된 대향 피커의 동선에 기초하여 상기 피커의 움직임을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 대향 피커의 동선과 기설정 수준 이상 중첩되는 경우, 상기 피커가 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 1 케이스, 상기 대향 피커가 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 2 케이스, 상기 대향 피커가 상기 신규 화물을 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 3 케이스 및 상기 피커가 상기 신규 화물을 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 4 케이스 각각에 부여되는 상이한 우선 순위에 기초하여 상기 피커의 움직임을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 기설정 시간 내로 입고 또는 출고가 예정된 상기 신규 화물 및 상기 보관 화물에 관한 물류 정보를 획득하고, 상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙 사이에서 상기 피커 및 상기 대향 피커가 공유하는 공간을 나타내는 피커 공유 공간에 대하여, 상기 피커가 단위 시간당 점유하는 상기 피커 공유 공간의 크기를 상기 물류 정보에 기초하여 결정할 수 있다.

본 개시의 제 2 측면에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템은 외부로 화물을 전송하는 제 1 컨베이어 벨트를 포함하는 출구 포트, 상단에 위치하는 제 1 상단 레일 및 하단에 위치하는 제 2 하단 레일을 포함하고 복수개의 층으로 구성되는 제 1 보관 랙; 외부로부터 상기 화물을 획득하는 제 2 컨베이어 벨트를 포함하는 입구 포트, 상단에 위치하는 제 2 상단 레일 및 하단에 위치하는 제 2 하단 레일을 포함하고 복수개의 층으로 구성되는 제 2 보관 랙; 상기 제 1 보관 랙에 부착되고 상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙에 대해서 상기 화물을 투입 또는 획득하는 제 1 멀티 레벨 셔틀; 상기 제 2 보관 랙에 부착되고 상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙에 대해서 상기 화물을 투입 또는 획득하는 제 2 멀티 레벨 셔틀; 및 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 움직임을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀을 제어하여 상기 제 1 보관 랙에서 보관 중인 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 상기 출구 포트로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀을 제어하여 신규 화물을 상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 상기 입구 포트로부터 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀에 포함된 피커를 제어하여 상기 제 2 보관 랙에 상기 신규 화물을 투입하거나 상기 제 2 보관 랙에서 보관 중인 상기 보관 화물을 획득할 수 있다.

또한, 상기 피커는 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입되고, 상기 피커의 하단에 위치하는 슬라이드 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 동선에 기초하여 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 움직임을 제어할 수 있다.

본 개시의 제 3 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 또는, 본 개시의 제 4 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 기존 랙을 이용하여 자동화 설비를 구축할 수 있고, 설치 과정이 간단하여 설치 기간 및 비용 측면에서 효율적이다.

또한, 블록형의 방식으로 구조를 확장할 수 있어 물류 센서 규모에 따른 한정된 공간에 집약적인 보관이 가능하여 공간 활용도를 개선할 수 있다.

또한, 멀티 레벨 셔틀의 이동 공간을 공유하여 물동량을 개선하는 동시에 더 많은 보관 랙의 설치가 가능하여 공간 효율성을 극대화시킬 수 있다.

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

도 1은 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제 1 보관 랙(100)의 구성을 측면에서 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따라 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200)에 각각 부착되는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)을 측면에서 나타낸 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 6 및 도 7은 각각 일 실시 예에 따른 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 분해된 각 구성 요소 및 전체 구성을 각각 보다 구체적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 피커(310)가 화물을 이동시키는 동작을 나타내는 사시도이고, 도 9 내지 도 10은 일 실시 예에 따른 제 1 피커(310)가 제 2 보관 랙(200)에 대해 화물을 이동시키기 위해 제 1 슬라이드 프레임(311)을 제어하는 동작을 나타내는 사시도이다.
도 11 내지 도 12는 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 다양한 실시 예들을 설명하기 위한 도면들이다.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 평면도이다.

구체적으로, 도 1(a) 및 도 1(b)는 각각 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)을 상부 및 측면에서 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2(a) 내지 도 2(c)는 각각 일 실시 예에 따른 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)을 상부, 일 측면 및 다른 일 측면에서 보다 구체적으로 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)은 하나 이상의 보관 랙(rack) 및 하나 이상의 멀티 레벨 셔틀을 포함하고, 일 실시 예에서, 제 1 보관 랙(rack)(100), 제 2 보관 랙(200), 제 1 멀티 레벨 셔틀(300), 제 2 멀티 레벨 셔틀(400) 및 제어부(500) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제 1 보관 랙(100)은 복수개의 층(110), 제 1 상단 레일(120), 제 1 하단 레일(130) 및 제 1 포트(140) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

복수개의 층(110) 각각은 화물을 보관하는 공간을 제공할 수 있다. 제 1 상단 레일(120)은 제 1 보관 랙(100)의 상단에 위치하고, 예컨대, 복수개의 층(110) 중 최상층의 상단에 횡 방향으로 설치될 수 있다. 제 1 하단 레일(130)은 제 1 보관 랙(100)의 하단에 위치하고, 예컨대, 복수개의 층(110) 중 최하층의 하단에 제 1 상단 레일(120)에 평행하게 설치될 수 있다.

제 1 포트(140)는 외부로 화물을 전송하거나 외부로부터 화물을 획득하기 위한 포트이고, 일 실시 예에서, 외부로 화물을 전송하는 제 1 컨베이어 벨트를 포함하는 출구 포트일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니며, 외부로부터 화물을 획득하는 제 2 컨베이어 벨트를 포함하는 입구 포트일 수도 있다. 일 실시 예에서, 제 1 포트(140)는 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치할 수 있고, 복수개의 보관 랙이 연결되어 적층 및 순차 배열됨에 따라 구조가 확장되는 경우, 복수개의 보관 랙 전체의 말단에 대응하는 지점에 위치할 수 있다.

제 2 보관 랙(200)은 복수개의 층(210), 제 2 상단 레일(220), 제 2 하단 레일(230) 및 제 2 포트(240) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 보관 랙(100)에 대해 상술한 것과 마찬가지로, 복수개의 층(110)은 화물을 보관하는 공간을 제공하고, 제 2 상단 레일(220) 및 제 2 하단 레일(230)은 각각 제 2 보관 랙(200)의 상단 및 하단에 위치하고, 제 2 포트(240)는 외부로 화물을 전송하거나 외부로부터 화물을 획득하기 위한 포트이다. 일 실시 예에서, 제 2 포트(240)는 외부로부터 화물을 획득하는 제 2 컨베이어 벨트를 포함하는 입구 포트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 출구 포트일 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 제 1 보관 랙(100)의 구성을 측면에서 보다 구체적으로 나타낸 사시도이며, 설명의 편의상, 제 1 보관 랙(100)에 대해 기술하도록 하나, 제 2 보관 랙(200) 또한 같은 방식으로 구성되거나 동작할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제 1 상단 레일(120)은 제 1 보관 랙(100)의 일면에서 복수개의 층(110)을 지지하는 지지부재의 최상단 지점에 결합수단(예: 고정나사 등)을 통해 결합되어 수평 방향으로 연장되도록 배치되고, 제 1 하단 레일(130)은 해당 지지부재의 최하단 지점에 결합수단을 통해 결합되어 수평 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 상단 레일(120) 및 제 1 하단 레일(130)은 제 1 보관 랙(100)에 탈부착 가능한 형태로 구현될 수 있고, 예컨대, 다수개의 보관 랙들이 결합되어 수직 방향으로 구조가 확장되거나 말단에 결합되어 수평 방향으로 구조가 확장되는 경우, 이에 따라 결합 위치가 조정될 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 상단 레일(120) 및 제 1 하단 레일(130)은 각각 기설정 사이즈 규격에 따른 복수의 운송 레일로 구성될 수 있고, 예컨대, 기설정 길이(예: 50mm pitch), 형태, 두께, 홀의 모양, 홀 간의 수평 간격, 수직 간격 등이 결정되는 운송 레일(예: 기본 레일) 및 보조 레일(예: 랙 포스트)이 복수개 결합되어 수평 방향으로 연장되도록 조립되는 형태로 구현될 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 상단 레일(120) 및 제 1 하단 레일(130)은 서로 상이할 수 있고, 예컨대, 제 1 하단 레일(130)은 제 1 보관 랙(100)의 측면에서 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 측면 및 하부와 연결되어 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 주행 가능한 운송 공간을 제공하는 운송 레일(예: 기본 레일)을 포함하고, 제 1 상단 레일(120)은 운송 레일에 더하여, 운송 레일의 상부에서 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 측면과 연결되어 지지력을 강화시키기 위한 보조 레일(예: 랙 포스트)을 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 제 1 보관 랙(100)은 종래의 보관 랙에 제 1 상단 레일(120) 및 제 1 하단 레일(130)을 설치하는 방식으로 간단하게 획득될 수 있어, 설치 기간 및 비용 측면에서 효율적인 효과가 있다.

도 4는 일 실시 예에 따라 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200)에 각각 부착되는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)을 측면에서 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 제 1 보관 랙(100)과 제 2 보관 랙(200)은 상호 대향하도록 배치되고, 예컨대, 제 1 상단 레일(120) 및 제 1 하단 레일(130)이 제 2 상단 레일(220) 및 제 2 하단 레일(230)과 마주보도록 서로의 맞은 편에 기설정 거리 이내로 위치할 수 있다.

제 1 멀티 레벨 셔틀(300)은 제 1 보관 랙(100)에 부착되고, 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200) 중 적어도 하나에 대해서 화물을 투입 또는 획득할 수 있다. 예컨대, 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)은 제 1 보관 랙(100)만 있는 경우에는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)에 포함되고 화물을 피킹하는 제 1 피커(310)의 좌우 움직임에 관한 주행 제어 및 상하 움직임에 승강 제어를 수행하여 제 1 보관 랙(100)에 신규 화물을 투입하거나 제 1 보관 랙(100)에 보관 중인 보관 화물을 회수하고, 제 1 보관 랙(100)과 제 2 보관 랙(200)이 있는 경우에는 제 1 피커(310)의 주행 제어 및 승강 제어를 수행하여 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200)에 대해서 신규 화물을 투입하거나 보관 화물을 회수할 수 있다.

제 2 멀티 레벨 셔틀(400)은 제 1 보관 랙(100)의 맞은 편에 위치한 제 2 보관 랙(200)에 부착되고, 마찬가지로, 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 포함되고 화물을 피킹하는 제 2 피커(410)의 주행 제어 및 승강 제어를 수행하여 제 2 보관 랙(200) 및 제 1 보관 랙(100) 중 적어도 하나에 대해서 화물을 투입 또는 획득할 수 있다.

이에 따라, 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200) 사이에는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 제 1 피커(310)가 이동하는 공간을 나타내는 제 1 피커 이동 공간(10), 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 제 2 피커(410)가 이동하는 공간을 나타내는 제 2 피커 이동 공간(20) 및 제 1 피커(310)와 제 2 피커(410)가 공유하는 공간을 나타내는 피커 공유 공간(30)이 형성될 수 있으며, 이처럼, 각각의 피커가 이동 가능한 공간을 공유함으로써 동일 면적 대비 많은 개수의 보관 랙을 보다 높은 밀집도로 배치하여 적재 효율성을 증가시킬 수 있다.

제어부(500)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 움직임을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(500)는 외부 디바이스(예: 물류 서버) 또는 메모리로부터 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200)에 대해 기설정 시간 내로 입고 또는 출고가 예정된 신규 화물 및 보관 화물에 관한 물류 정보를 획득하고, 물류 정보에 따라 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 움직임을 제어하여 신규 화물의 투입 또는 보관 화물의 회수가 이루어지도록 할 수 있다.

제어부(500)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)을 제어하여 제 1 보관 랙(100)에서 보관 중인 보관 화물을 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치하는 제 1 포트(140)(예: 출구 포트)로 전송할 수 있고, 예컨대, 화물의 운송 유형(예: 입고), 위치 정보(예: 위치 좌표, 보관함 번호), 목적지 정보(예: 출구 포트) 및 화물 종류(예: 중대형, 소형 등)를 포함하는 임무 정보를 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)에 전송할 수 있다.

제어부(500)는 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)을 제어하여 신규 화물을 제 2 보관 랙(200)의 말단에 위치하는 제 2 포트(240)(예: 입구 포트)로부터 획득할 수 있고, 예컨대, 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)을 제어하여 제 1 보관 랙(100)에서 보관 중인 보관 화물을 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치하는 제 1 포트(140)(예: 출구 포트)로 전송할 수 있고, 예컨대, 화물의 운송 유형(예: 출고), 위치 정보(예: 위치 좌표, 포트 번호), 목적지 정보(예: 보관함 번호) 및 화물 종류(예: 중대형, 소형 등)를 포함하는 임무 컨텐츠를 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 전송할 수 있다.

제어부(500)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)에 포함된 제 1 피커(310)를 제어하여 제 2 보관 랙(200)에 신규 화물을 투입하거나 제 2 보관 랙(200)에서 보관 중인 보관 화물을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 피커(310)는 하단에 위치하는 제 1 슬라이드 프레임(311)을 포함하고, 제 1 슬라이드 프레임(311)은 제어부(500) 및 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 제어에 따라 제 1 피커(310)와 제 2 보관 랙(200) 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 제 1 피커(310)와 제 2 보관 랙(200) 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입될 수 있다.

예컨대, 제 1 피커(310)가 제 1 보관 랙(100) 사이에서 화물을 이동시킬 경우에는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)과 제 1 보관 랙(100)이 기설정 거리 이상 서로 이격되지 않지만, 제 1 피커(310)가 제 2 보관 랙(200) 사이에서 화물을 이동시킬 경우에는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)과 제 2 보관 랙(200)이 기설정 거리 이상 서로 이격되므로, 제 1 슬라이드 프레임(311)을 제 2 보관 랙(200)을 향해 도출시킨 후 화물을 이동시킴으로써 화물의 낙하나 손상을 방지하고 유연하게 이동되도록 제어할 수 있다. 제 1 슬라이드 프레임(311)의 구성 및 동작에 관한 보다 구체적인 설명은 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 상세한 구성에 관한 부분에서 후술하도록 한다.

제어부(500)는 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 포함된 제 2 피커(410)를 제어하여 제 1 보관 랙(100)에 신규 화물을 투입하거나 제 1 보관 랙(100)에서 보관 중인 보관 화물을 획득할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 피커(410)는 하단에 위치하는 제 2 슬라이드 프레임(411)을 포함하고, 제 2 슬라이드 프레임(411)은 제어부(500) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 제어에 따라 제 2 피커(410)와 제 1 보관 랙(100) 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 제 2 피커(410)와 제 1 보관 랙(100) 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입될 수 있다.

제어부(500)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 동선에 기초하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 움직임을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 각 멀티 레벨 셔틀에 부여된 임무 정보에 기초하여 서로 중첩되지 않는 범위 내에서 최단 이동 시간 또는 최단 이동 거리를 충족하도록 각 멀티 레벨 셔틀의 동선을 결정하고 그에 따라 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)에 부여된 제 1 임무 정보, 예컨대, 화물을 제 1-1 위치(예: 제 1 보관 랙(100)의 1번 보관함)에서 제 1-2 위치(예: 출고 포트)로 이동시키는 제 1 임무 정보와, 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 부여된 제 2 임무 정보, 예컨대, 화물을 제 2-1 위치(예: 제 2 보관 랙(200)의 2번 보관함)에서 제 2-2 위치(예: 입고 포트)로 이동시키는 제 2 임무 정보에 기초하여, 서로 중첩되지 않으면서 최단 이동 시간 또는 최단 이동 거리를 충족하도록, 제 1-1 위치에서 제 1-2 위치로 향하는 제 1 피커(310)의 제 1 동선 및 제 2-1 위치에서 제 2-2 위치로 향하는 제 2 피커(410)의 제 2 동선을 각각 결정하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 각각 전송할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 동선에 대하여 기설정 셔틀 사이즈 및 마진에 기초하여 중첩 여부를 결정할 수 있다.

다른 일 실시 예에서, 제어부(500)는 기설정 시간 내로 입고 또는 출고가 예정된 신규 화물 및 보관 화물에 관한 물류 정보에 기초하여 서로 중첩되지 않는 범위 내에서 화물에 대한 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410) 각각의 예상 동선을 결정하고, 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410) 중에서 최단 이동 시간 또는 최단 이동 거리를 충족하는 어느 하나에게 해당 화물에 대한 임무 정보를 부여하고 그에 따라 동선 및 움직임을 제어할 수도 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 동선이 중첩되지 않도록 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410) 간의 상하 방향 높이 차이를 결정하고, 결정된 높이 차이 이상 유지되도록 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 교차 이동을 제어할 수 있다. 예컨대, 최단 이동 시간 또는 최단 이동 거리에 따라 1차적으로 결정된 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 예상 동선이 서로 중첩되는 경우, 화물 픽업 지점에서 또는 중첩 지점에 오기 전에 어느 하나의 높이를 중첩 지점으로부터 기설정 거리 이상 상방에서 이동시키고, 다른 하나의 높이를 중첩 지점으로부터 기설정 거리 이상 하방에서 이동시켜, 서로 간의 높이 차이가 충분히 유지되어 충돌이 방지되도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 동선에 대하여 최단 이동 시간 또는 최단 이동 거리를 충족하도록 제 1 피커(310)의 제 1 동선 및 제 2 피커(410)의 제 2 동선을 결정하고, 제 1 동선 및 제 2 동선이 기설정 수준 이상 중첩되는 것으로 결정되는 경우, 임무 정보의 유형을 나타내는 복수의 케이스에 따라 상이한 우선 순위를 부여하여 제 1 동선 및 제 2 동선을 갱신할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수의 케이스는 제 1 피커(310)가 보관 화물을 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 1 케이스, 제 1 피커(310)에 대향하는 제 2 피커(410)가 보관 화물을 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 2 케이스, 제 2 피커(410)가 신규 화물을 제 2 보관 랙(200)의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 3 케이스 및 제 1 피커(310)가 신규 화물을 제 2 보관 랙(200)의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 4 케이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 제 1 케이스 내지 제 4 케이스 각각에 부여되는 상이한 우선 순위에 기초하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 움직임을 제어할 수 있고, 예컨대, 제 1 케이스, 제 2 케이스, 제 3 케이스 및 제 4 케이스의 순서로 높게 부여되는 우선 순위에 따라 제 1 동선 및 제 2 동선 중 적어도 하나를 조정하여 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들면, 임무의 유형이 신규 화물의 투입인 경우보다 보관 화물의 출고인 경우에 더 높은 우선 순위를 부여하고, 서로 이격되어 슬라이드 프레임의 동작이 요구되는 보관 랙에 대해 화물 이동이 이루어지는 경우보다 서로 이격되지 않아 슬라이드 프레임의 동작이 요구되지 않는 보관 랙에 대해 화물 이동이 이루어지는 경우에 더 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 우선 순위에 따라 제 1 동선 및 제 2 동선 중에서 더 낮은 우선 순위에 대응하는 임무가 부여된 피커가 더 높은 우선 순위에 대응하는 임무가 부여된 피커와의 충돌을 회피하도록 제 1 동선 및 제 2 동선 중 하나를 갱신할 수 있다. 예컨대, 제 2 동선이 제 1 동선보다 우선 순위가 낮을 경우, 제 1 동선과 겹치지 않도록 제 2 동선만 조정하거나, 제 1 동선에 따라 이동하는 제 1 피커(310)와 충돌하지 않도록 특정 지점(예: 충돌 예상 지점)에서 일정 시간 대기 후 이동하도록 제 2 피커(410)의 제 2 동선 및 이동 시간을 조정할 수 있다.

다른 일 실시 예에서, 제어부(500)는 우선 순위에 따라 제 1 동선 및 제 2 동선 중에서 더 낮은 우선 순위에 대응하는 임무가 부여된 피커의 동선을 제 1 비율(예: 70%)로 갱신하고, 더 높은 우선 순위에 대응하는 임무가 부여된 피커의 동선을 제 1 비율보다 작은 제 2 비율(예: 30%)로 갱신할 수도 있다. 예컨대, 제 2 동선이 제 1 동선보다 우선 순위가 낮을 경우, 제 1 동선과 제 2 동선을 모두 조정하되 제 2 동선을 더 많이 조정할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 제 1 동선 및 제 2 동선이 기설정 수준 이상 중첩되는 경우, 목적지까지의 남은 거리, 이동 과정에서 방향 선회가 필요한지 여부, 방향 선회가 필요하다면 승강 방향인지 주행 방향인지, 대상 화물의 종류 및 대상 화물이 중요 화물로 설정되었는지 여부에 기초하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 동선 및 이동 속도를 갱신할 수 있다. 예컨대, 충돌 예상 지점으로부터 목적지까지의 거리가 짧을수록, 방향 선회가 없을수록, 만일 있다면 주행 방향으로의 방향 선회일수록, 대상 화물이 대형일수록, 중요 화물로 설정된 화물일수록, 높은 우선 순위를 부여하고, 우선 순위가 더 높은 동선에 대한 충돌을 회피하도록 우선 순위가 더 낮은 동선을 조정할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관 랙(200) 사이의 피커 공유 공간(30)에 대하여, 제 1 피커(310) 및 제 2 피커(410)가 각각 단위 시간당 점유하는 피커 공유 공간(30)의 크기를 물류 정보에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 기설정 시간 이내에 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 수행 예정 임무 개수, 화물 이동에 요구되는 평균 거리 또는 출고 유형에 대응하는 임무 개수가 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)보다 큰 경우, 피커 공유 공간(30) 중 제 1 피커(310)가 단위 시간당 점유하는 면적이 제 2 피커(410)보다 기설정값 이상 크도록 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 움직임 전반을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 기저장된 학습 알고리즘(예: 머신러닝, 딥러닝 등)에 기초하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 동선이 서로 중첩되지 않도록 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)의 움직임을 제어할 수 있고, 예를 들면, 이동 종류, 화물 위치, 화물 종류, 소요 시간, 전후 단계의 병목 현상 발생 여부 등에 따른 이동 히스토리를 기저장된 딥러닝 알고리즘에 적용하여 멀티 레벨 셔틀의 최적 동선을 결정하는 동선 결정 모델을 생성하고, 학습을 통해 갱신되는 동선 결정 모델을 이용하여 서로 중첩되지 않는 범위 내에서 픽업 단계의 전후 단계들을 포함하여 병목 현상을 최소화시키는 방향으로 임무 정보의 할당, 동선의 조정 등을 수행할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(500)는 본 명세서에서 설명되는 기능을 실현시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 통해 동작하는 컴퓨터 등의 서버로 구현될 수 있으며, 네트워크를 통해 다른 디바이스(예: 제 1 멀티 레벨 셔틀(300), 제 4 멀티 레벨 셔틀(400))과 연결될 수 있는 모든 종류의 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 여기에서, 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 다양한 통신망을 통해 구성될 수 있고, 예를 들면, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다.

또한, 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)에는 도 1 내지 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 구성요소들이 더 포함될 수 있다. 예를 들면, 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)은 화물의 물류 전반을 관리하는 관리 서버(미도시), 픽업된 화물을 작업자가 위치한 공간으로 이송하는 워크스테이션, 화물에 관한 정보가 저장되는 저장 디바이스(예: 데이터베이스, 클라우드) 등을 더 포함할 수 있고, 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1 내지 도 2에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 6 및 도 7은 각각 일 실시 예에 따른 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 분해된 각 구성 요소 및 전체 구성을 각각 보다 구체적으로 도시한 사시도이다. 설명의 편의상, 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)에 대해 기술하도록 하나, 제 2 멀티 레벨 셔틀(400) 또한 같은 방식으로 구성되거나 동작할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)은 제 1 피커(310), 제 1 상단 가이드(320), 제 1 하단 가이드(330), 제 1 구동부(340), 제 1 승강 가이드(350) 및 제 1 제어부(360)를 포함할 수 있다.

제 1 피커(310)는 제 1 상단 가이드(320) 및 제 1 하단 가이드(330) 사이에 위치하고, 제 1 승강 가이드(350)와 연결될 수 있다. 제 1 제어부(360)의 주행 제어에 따라 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 좌우 방향으로 이동할 수 있고, 제 1 제어부(360)에 의한 승강 제어에 따라 제 1 승강 가이드(350)를 통해 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 상하 방향으로 이동할 수 있다.

전술한 것처럼, 제 1 피커(310)는 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관랙(200) 중 적어도 하나에 신규 화물을 투입하거나 제 1 보관 랙(100) 및 제 2 보관랙(200) 중 적어도 하나에서 보관 중인 보관 화물을 획득할 수 있으며, 이러한 동작은 제 1 제어부(360)에 의해 제어될 수 있다.

제 1 상단 가이드(320)는 제 1 보관 랙(100)의 상단 레일(120)과 연결되고, 예컨대, 제 1 상단 가이드(320)는 상단 레일(120)과 연결되는 연결 부재(예: 이동 바퀴 등)를 통해 상단 레일(120) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제 1 하단 가이드(330)는 제 1 보관 랙(100)의 하단 레일(130)과 연결되고, 제 1 승강 가이드(350)의 하단에 위치할 수 있다.

제 1 구동부(340)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 주행 동력 및 피커(310)의 승강 동력을 공급할 수 있고, 일 실시 예에서, 상단 가이드(320) 또는 하단 가이드(330)에 부착될 수 있다.

제 1 구동부(340)는 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 주행 동력을 공급하는 주행 구동부(341) 및 피커(310)의 승강 동력을 공급하는 승강 구동부(342)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 주행 구동부(341)는 제 1 상단 가이드(320)의 일단에 설치될 수 있고, 상단 레일(120)과 연결되는 연결 부재(예: 이동 바퀴 등)에 인가되는 회전력을 제어하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 좌우 방향의 주행을 제어하는 주행 모터로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, 승강 구동부(342)는 제 1 상단 가이드(320)의 다른 일단에 설치되어 제 1 승강 가이드(350)를 통해 제 1 피커(310)와 연결되는 연결 부재(예: 벨트, 시브 등)에 인가되는 회전력을 제어하여 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 상하 방향의 승강을 제어하는 승강 모터로 구현될 수 있다.

제 1 승강 가이드(350)는 제 1 피커(310)의 승강에 이용되어 제 1 피커(310)가 승강하기 위한 공간을 제공하고, 제 1 상단 가이드(320)와 제 1 하단 가이드(330) 사이에 위치할 수 있으며, 제 1 피커(310)의 양 측면과 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 상술한 가이드들은 동일 또는 유사한 재질(예: 철제)의 지지부재를 포함하여 구현될 수 있다.

제 1 제어부(360)는 제 1 구동부(340) 및 제 1 피커(310)의 움직임을 제어할 수 있다. 전술한 것처럼, 제 1 제어부(360)는 제 1 구동부(340) 및 제 1 피커(310)를 제어하여, 제 1 보관 랙(100)에 보관 중인 보관 화물을 제 1 보관 랙(100)의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송할 수 있고, 제 2 보관 랙(200)의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 신규 화물을 획득하여 제 1 보관 랙(100)에 신규 화물을 투입할 수 있다. 전술한 것처럼, 제 1 보관 랙(100)의 말단에 입구 포트가 위치하고, 제 2 보관 랙(200)의 말단에 출구 포트가 위치하는 실시 예 또한 가능하다.

또한, 제 1 제어부(360)는 제 1 구동부(340) 및 제 1 피커(310)를 제어하여, 제 2 보관 랙(200)의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 신규 화물을 획득하고, 신규 화물을 제 1 보관 랙(100) 또는 제 2 보관랙(200)에 투입시킬 수 있고, 제 2 보관 랙(200)에 신규 화물을 투입하거나 제 2 보관 랙(200)에서 보관 중인 보관 화물을 획득할 수 있다. 전술한 것처럼, 제 1 보관 랙(100)에 부착된 제 1 피커(310)가 제 1 보관 랙(100)의 맞은 편에 있는 제 2 보관 랙(200)에 대해서도 화물의 투입하거나 회수할 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 제어부(360)는 다른 디바이스(예: 제어부(500), 물류 서버)로부터 수신되는 임무 정보에 따라 제 1 구동부(340) 및 제 1 피커(310)의 움직임을 제어하여 정해진 위치에 있는 화물을 다른 정해진 위치로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제 1 제어부(360)는 제어부(500)로부터 수신된 임무 정보에 따라 임무 수행을 위한 제 1 동선을 결정하고, 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)와 연동하여 제 2 피커(410)의 제 2 동선과의 중첩 여부에 결정하고, 중첩되는 경우, 중첩을 회피하도록 제 1 동선을 갱신하거나 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)에 동선 갱신을 요청할 수 있다. 다른 예를 들면, 제 1 제어부(360)는 제어부(500)로부터 제 2 피커(410)의 제 2 동선과 중첩되지 않도록 스케줄링된 제 1 동선을 포함하는 임무 정보를 수신하여 제 1 동선에 따라 제 1 피커(310)의 움직임을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 제어부(360)는 제 1 보관 랙(100)의 맞은 편에 위치하는 다른 보관 랙에 부착된 대향 피커의 동선에 기초하여 제 1 피커(310)의 움직임을 제어할 수 있고, 예컨대, 제 1 보관 랙(100)에 대향하는 제 2 보관 랙(200)에 부착된 제 2 피커(410)의 동선과 기설정 수준 이상 중첩되지 않도록 제 1 피커(310)의 동선 및 이동 속도를 포함하는 움직임 전반을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 제어부(360)는 피커의 움직임을 제어하는 제어부(500)에 대해서 전술한 실시 예들을 포함할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 피커(310)가 화물을 이동시키는 동작을 나타내는 사시도이고, 도 9 내지 도 10은 일 실시 예에 따른 제 1 피커(310)가 제 2 보관 랙(200)에 대해 화물을 이동시키기 위해 제 1 슬라이드 프레임(311)을 제어하는 동작을 나타내는 사시도이다.

도 8을 참조하면, 제 1 피커(310)는 화물을 픽업하고 고정시키기 위한 피킹 부재(312) 및 픽업된 화물의 이동을 위한 피킹 모터(313)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 피킹 모터(313)는 수평면을 기준으로 제 1 방향(예: 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)의 주행 방향)으로 이동 동력을 공급하여 피킹 부재(312)의 좌우 움직임을 제어하는 제 1 모터, 수평면을 기준으로 제 1 방향에 수직한 제 2 방향(예: 화물(40)에 대한 전진 또는 후진하는 전후 방향)으로 이동 동력을 공급하여 피킹 부재(312)의 전후 움직임을 제어하는 제 2 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 제 1 피커(310)는 화물의 이동이 시작되는 경우, 도 8(a)에 도시된 것처럼, 제 1 모터를 제어하여 피킹 부재(312) 사이의 간격을 기설정 제 1 값(예: 428mm) 이상으로 증가시켜 화물이 픽업될 수 있는 공간을 개방하고, 화물의 이동이 종료되는 경우, 도 8(b)에 도시된 것처럼, 제 1 모터를 제어하여 피킹 부재(312) 사이의 간격을 기설정 제 2 값(예: 216mm) 이상으로 감소시켜 화물이 픽업되는 공간을 폐쇄하고, 화물의 이동 과정에서는 도 8(c)에 도시된 것처럼, 제 2 모터를 제어하여 제 1 보관 랙(100)을 향해 피킹 부재(312)를 이동시켜 화물(40)을 픽업할 수 있다.

도 9 내지 도 10을 참조하면, 제 1 피커(310)는 하단에 위치한 제 1 슬라이드 프레임(311)을 더 포함할 수 있고, 피킹 모터(313)는 제 2 방향(예: 화물(40)에 대한 전후 방향)으로 이동 동력을 공급하여 제 1 슬라이드 프레임(311)의 전후 움직임을 제어하는 제 3 모터를 더 포함할 수 있다.

도 9 및 도 10(b)에 도시된 것처럼, 제 1 피커(310)는 제 1 피커(310)와 제 2 보관 랙(200) 사이에 화물의 이동이 있는 경우 제 1 슬라이드 프레임(311)을 제 2 보관 랙(200)에 대한 전진 방향으로 기설정 거리만큼 돌출시키고, 도 10(a)에 도시된 것처럼, 제 1 피커(310)와 제 2 보관 랙(200) 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 제 1 슬라이드 프레임(311)을 제 2 보관 랙(200)에 대한 후진 방향으로 기설정 거리만큼 인입시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 기설정 거리는 제 2 피커 이동 공간(20)의 너비에 대응할 수 있다.

이에 따라, 제 1 보관 랙(100)에 있는 화물에 대해서는 다른 부가적인 구비 수단 없이도 화물의 입출고가 용이하게 이루어질 수 있으나, 제 2 보관 랙(200)에 있는 화물의 경우, 제 2 보관 랙(200) 사이에 형성되는 빈 공간에 의해 화물의 입출고가 방해되므로 하부 받침을 제공하여 화물을 유연하게 입출고시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 슬라이드 프레임(311)의 말단에는 하나 이상의 롤러(314)가 위치할 수 있고, 예컨대, 도 10(b)에 도시된 것처럼, 제 2 보관 랙(200)으로부터 화물이 인입될 때 가장 먼저 접촉되는 제 1 슬라이드 프레임(311)의 말단 상측에 원형 회전판의 형태로 구현된 롤러(314)를 배치함으로써, 화물의 위치가 약간 어긋났거나, 제 2 보관 랙(200)과의 이격 공간이 어느 정도 존재하는 경우에도, 화물이 피커 내부로 유연하게 잘 이동할 수 있는 효과가 있다.

일 실시 예에서, 제 1 슬라이드 프레임(311)은 컨베이어를 통해 구현될 수 있고, 이에 따라 컨베이어 구동을 통해 화물에 대한 하부 받침을 제공하는 동시에 컨베이어 기능도 수행하여 별도의 사이드 암(Side Arm)의 구동 없이도 화물을 용이하게 이동시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 슬라이드 프레임(311)의 말단의 상측은 곡선 형상이고, 제 1 슬라이드 프레임(311)의 말단의 하측은 직각 형상일 수 있다. 예컨대, 식별번호 1010에 도시된 것처럼, 제 1 슬라이드 프레임(311)의 외측 방향 말단의 상측 모서리 부분이 원형의 곡선 형상으로 구현됨에 따라 화물이 보다 부드럽게 이동할 수 있는 효과가 있고, 식별번호 1020에 도시된 것처럼, 제 1 슬라이드 프레임(311)의 외측 방향 말단의 하측 모서리 부분이 직각 형상으로 구현됨에 따라 제 1 슬라이드 프레임(311)의 상부를 통해 이동하는 화물의 하중에 대하여 버팀힘을 제공하여 보다 안정적으로 동작할 수 있는 효과가 있다.

예컨대, 제 1 슬라이드 프레임(311)은 제 1 피커(310)의 하부에 배치되는 벨트 컨베이어의 일단에 포함되고, 벨트 컨베이어에 포함되는 구성 요소로서 제 1 슬라이드 프레임(311)의 말단에 롤러(314)가 배치되어 화물의 이동을 보조할 수 있으며, 측면에서 바라본 슬라이드 프레임(311)의 상부 형상이 곡선면으로 구현됨에 따라 벨트 컨베이어의 동작이 보다 원활하도록 지원할 수 있고, 벨트 컨베이어에 설치된 회전 루프를 따라 벨트가 감기어 회전하면서 제 1 슬라이드 프레임(311)가 외부 돌출 또는 내부 인입을 위해 이동함에 따라 벨트 컨베이어의 측면 길이가 변화될 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 피커(310)는 슬라이드 프레임(311)을 동작시키는 경우, 화물에 대한 픽업 속도를 기설정 비율 이상 감소시킬 수 있다. 예컨대, 제 1 보관 랙(100)보다 제 2 보관 랙(200)에 위치한 화물을 픽업하는 과정에서 이격 공간에 의해 이동 방해 또는 화물 손상이 발생할 수 있으므로, 제 2 보관 랙(200)에 대한 화물의 픽업 과정에서 피킹 부재(312)의 이동 속도는 제 1 보관 랙(100)에 대한 화물의 픽업 과정에서 피킹 부재(312)의 이동 속도보다 기설정 비율(예: 10%) 이상 작게 제어될 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 제어부(360)는 멀티 레벨 셔틀(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있고, 멀티 레벨 셔틀(100)의 구성요소들과 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 멀티 레벨 셔틀(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 일 실시 예에 따를 경우, 멀티 레벨 셔틀(100)는 네트워크를 통해 다른 디바이스 또는 구성요소와 연결되어 다양한 정보들을 송수신할 수 있는 유무선 통신 모듈, 동작 전반에 이용되는 데이터를 저장하기 위한 저장 모듈, 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 등을 더 포함할 수 있다.

도 11 내지 도 12는 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)의 다양한 실시 예들을 설명하기 위한 도면들이다.

도 11을 참조하면, 제 1 보관 랙(100)(또는 제 2 보관 랙(200))은 복수개(예: 5개)의 단수를 가지는 이종 화물 배치형 랙 선반으로 구현되고(식별번호 1110 참조), 제 1 피커(310)의 다른 일면에 연결되는 제어부(360)는 기상 제어반을 포함하고(식별번호 1120 참조), 제 1 상단 가이드(320)의 좌측 및 우측 일면에 각각 주행 모터 및 승강 모터가 위치하고(식별번호 1130, 1140 참조), 제 1 피커(310)는 텔레스코프 포크부를 포함하고(식별번호 1150 참조), 제 1 상단 레일(120)은 급전부(Bus Bar)를 포함하고(식별번호 1160 참조), 제 1 하단 레일(130)은 위치 인식용 바코드를 포함할 수 있다(식별번호 1170 참조). 도 11에는 설명의 편의상, 두 개의 멀티 레벨 셔틀 중 하나만 도시되었으며, 피커를 사이에 두고 맞은 편에 위치한 다른 하나의 멀티 레벨 셔틀 또한 같은 방식으로 구성될 수 있다.

도 12를 참조하면, 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)은 다양한 개수의 보관 랙 및 멀티 레벨 셔틀이 다양한 위치에 배치됨에 따라 다양한 형태로 실시될 수 있다.

예를 들면, 도 12(a)에 도시된 것처럼, 제 1 보관 랙(100)이 배치되고, 제 1 보관 랙(100)에 제 1 멀티 레벨 셔틀(300)이 부착되고, 제 1 보관 랙(100)의 말단에 출구 포트(또는 입구 포트)가 배치되는 본체 싱글 배치의 형태로 실시될 수 있다.

다른 예를 들면, 도 12(b)에 도시된 것처럼, 제 1 보관 랙(100)과 제 2 보관 랙(200)이 서로 대향하도록 배치되고, 제 1 보관 랙(100)과 제 2 보관 랙(200)에 각각 제 1 멀티 레벨 셔틀(300) 및 제 2 멀티 레벨 셔틀(400)이 부착되고, 제 1 보관 랙(100)과 제 2 보관 랙(200)의 말단에 각각 출구 포트(또는 입구 포트) 및 입구 포트(또는 출구 포트)가 배치되는 본체 더블 배치의 형태로 실시될 수 있다.

또 다른 예를 들면, 도 12(c)에 도시된 것처럼, 본체 더블 배치의 형태에 더하여, 제 1 보관 랙(100)(또는 제 2 보관 랙(200))의 최상단에 제 3 보관 랙이 추가 배치되는 본체 2단 이상 배치의 형태로 실시될 수도 있다. 그밖에도, 멀티 레벨 셔틀을 복수개의 층(예: 4층) 이상 적층하여 미니 로드의 역할을 대체할 수 있으며, 이 경우 동일한 공간에서 더 많은 설비가 운영될 수 있어 높은 물동량 대응에 용이한 효과가 있다.

이처럼, 멀티 레벨 셔틀 시스템(1000)은 다양한 형태로 구조를 용이하게 확장시킬 수 있어 비용 측면에서 효율적이고, 두 개의 피커가 같은 공간을 공유하도록 하여 한정된 공간 내에 보다 집약적으로 화물을 보관할 수 있어 단위 면적당 최대 적재로 공간 활용도를 극대화시킬 수 있다.

한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000: 멀티 레벨 셔틀 시스템
100: 제 1 보관 랙
110: 복수개의 층 120: 제 1 상단 레일
130: 제 1 하단 레일 140: 제 1 포트
200: 제 2 보관 랙
210: 복수개의 층 220: 제 2 상단 레일
230: 제 2 하단 레일 240: 제 2 포트
300: 제 1 멀티 레벨 셔틀
310: 제 1 피커 320: 제 1 상단 가이드
330: 제 1 하단 가이드 340: 제 1 구동부
350: 제 1 승강 가이드 360: 제 1 제어부
400: 제 2 멀티 레벨 셔틀
410: 제 2 피커 420: 제 2 상단 가이드
430: 제 2 하단 가이드 440: 제 2 구동부
450: 제 2 승강 가이드 460: 제 2 제어부
500: 제어부

Claims (15)

1. 복수개의 층으로 구성된 제 1 보관 랙(rack)의 상단 레일과 연결되는 상단 가이드;
   상기 제 1 보관 랙의 하단 레일과 연결되는 하단 가이드;
   상기 제 1 보관 랙에 신규 화물을 투입하거나 상기 제 1 보관 랙에서 보관 중인 보관 화물을 획득하는 피커;
   상기 피커의 승강에 이용되는 승강 가이드; 및
   상기 구동부 및 상기 피커의 움직임을 제어하는 제어부;를 포함하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   주행 동력 및 상기 피커의 승강 동력을 공급하는 구동부;를 더 포함하고,상기 제어부는
   상기 구동부 및 상기 피커를 제어하여, 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 구동부 및 상기 피커를 제어하여, 상기 신규 화물을 상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 피커는
   상기 제 2 보관 랙에 상기 신규 화물을 투입하거나 상기 제 2 보관 랙에서 보관 중인 상기 보관 화물을 획득하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 피커는
   상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입되고, 상기 피커의 하단에 위치하는 슬라이드 프레임을 포함하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 슬라이드 프레임의 말단에는 하나 이상의 롤러가 위치하고,
   상기 슬라이드 프레임의 말단의 상측은 곡선 형상이고,
   상기 슬라이드 프레임의 말단의 하측은 직각 형상인, 멀티 레벨 셔틀.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 제 2 보관 랙에 부착된 대향 피커의 동선에 기초하여 상기 피커의 움직임을 제어하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 대향 피커의 동선과 기설정 수준 이상 중첩되는 경우,
   상기 피커가 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 1 케이스, 상기 대향 피커가 상기 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 출구 포트로 전송하는 제 2 케이스, 상기 대향 피커가 상기 신규 화물을 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 3 케이스 및 상기 피커가 상기 신규 화물을 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 입구 포트로부터 획득하는 제 4 케이스 각각에 부여되는 상이한 우선 순위에 기초하여 상기 피커의 움직임을 제어하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 기설정 시간 내로 입고 또는 출고가 예정된 상기 신규 화물 및 상기 보관 화물에 관한 물류 정보를 획득하고,
   상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙 사이에서 상기 피커 및 상기 대향 피커가 공유하는 공간을 나타내는 피커 공유 공간에 대하여, 상기 피커가 단위 시간당 점유하는 상기 피커 공유 공간의 크기를 상기 물류 정보에 기초하여 결정하는, 멀티 레벨 셔틀.
   
10. 외부로 화물을 전송하는 제 1 컨베이어 벨트를 포함하는 출구 포트, 상단에 위치하는 제 1 상단 레일 및 하단에 위치하는 제 2 하단 레일을 포함하고 복수개의 층으로 구성되는 제 1 보관 랙;
    외부로부터 상기 화물을 획득하는 제 2 컨베이어 벨트를 포함하는 입구 포트, 상단에 위치하는 제 2 상단 레일 및 하단에 위치하는 제 2 하단 레일을 포함하고 복수개의 층으로 구성되는 제 2 보관 랙;
    상기 제 1 보관 랙에 부착되고 상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙에 대해서 상기 화물을 투입 또는 획득하는 제 1 멀티 레벨 셔틀;
    상기 제 2 보관 랙에 부착되고 상기 제 1 보관 랙 및 상기 제 2 보관 랙에 대해서 상기 화물을 투입 또는 획득하는 제 2 멀티 레벨 셔틀; 및
    상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 움직임을 제어하는 제어부;를 포함하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제 1 멀티 레벨 셔틀을 제어하여 상기 제 1 보관 랙에서 보관 중인 보관 화물을 상기 제 1 보관 랙의 말단에 위치하는 상기 출구 포트로 전송하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 멀티 레벨 셔틀을 제어하여 신규 화물을 상기 제 1 보관 랙의 맞은 편에 위치하는 상기 제 2 보관 랙의 말단에 위치하는 상기 입구 포트로부터 획득하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제 1 멀티 레벨 셔틀에 포함된 피커를 제어하여 상기 제 2 보관 랙에 상기 신규 화물을 투입하거나 상기 제 2 보관 랙에서 보관 중인 상기 보관 화물을 획득하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 피커는
    상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 있는 경우 도출되고, 상기 피커와 상기 제 2 보관 랙 사이에 화물의 이동이 종료된 경우 인입되고, 상기 피커의 하단에 위치하는 슬라이드 프레임을 포함하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.
    
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 동선에 기초하여 상기 제 1 멀티 레벨 셔틀 및 상기 제 2 멀티 레벨 셔틀의 움직임을 제어하는, 멀티 레벨 셔틀 시스템.

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