KR20230123032A - 물품 자동 분류 컨베이어 시스템 - Google Patents

물품 자동 분류 컨베이어 시스템 Download PDF

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Abstract

물품 자동 분류 컨베이어 시스템은 연속적으로 회전하는 컨베이어 벨트를 통해 상부에 안착된 물품을 일정경로를 따라 이송시키는 컨베이어부; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 일정간격으로 복수개가 설치되며, 플레이트 형상으로 형성되어 상기 물품이 안착되는 트레이 및 상기 트레이 하부에 구비되어 상기 트레이를 일측으로 회전시키는 구동수단을 포함하는 트레이부; 상기 컨베이어부의 측면에 경사지도록 설치되어 상기 트레이로부터 이탈되는 상기 물품을 안내하는 슈트부; 및 상기 슈트부의 하부 외면에 연결되어 상기 슈트부를 지지하면서 직선 왕복운동에 의해 상기 슈트부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 슈트부의 높이를 조정하는 액츄에이터부;를 포함하며, 상기 슈트부는 상기 플레이트의 양 측면에 길이방향으로 가이드스커트가 돌출되어 형성되고, 상기 액츄에이터부는 상기 물품이 안착된 트레이의 고유번호와 상기 슈트부의 높이 간에 기설정된 매핑정보를 이용하여 상기 트레이가 상기 슈트부에 도달하면 상기 슈트부를 회전시켜 높이를 조정하며, 상기 슈트부의 끝단부에 인접하여 설치되며 상기 슈트부를 통해 이송되는 물품을 상면에 전달받는 적어도 2개의 가이드플레이트를 더 포함한다.

Description

물품 자동 분류 컨베이어 시스템{SYSTEM FOR CONVEYOR HAVING AUTO-CLASSIFICATION}
본 발명은 물품 자동 분류 컨베이어 시스템에 관한 것이다.
현대의 자동화 설비 생산라인에서는 컨베이어(conveyor)에 물품을 이송하는 기능 외에 이송중인 물품을 정해진 위치로 분류하는 기능이 추가되고 있다. 이러한 기능을 위하여 컨베이어 장치에서 특정 위치에 물품분류기(sorter)를 설치하여 컨베이어의 트레이 상에 놓인 물품을 분류하는 물품 분류시스템이 이용되고 있다.
이러한 물품 분류시스템에서는 컨베이어에 설치된 물품분류기는 컨베이어를 구동중에 트레이에 안착된 물품이 원하는 위치에 도달하면 물품을 트레이로부터 이탈시켜 낙하하도록 함으로써 물품이 최종적으로 분류함으로 분류되도록 한다.
이때, 물품이 트레이에서 하방으로 낙하하는 과정에서 물품이 손상되거나 수납공간으로 정확하게 낙하하지 못하는 경우가 있으며, 이는 컨베이어의 이동속도가 빠를수록 더욱 쉽게 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 종래에는 물품이 낙하하는 과정에서 분류함으로부터 멀리 벗어나지 못하도록 컨베이어의 일측에 가이드판을 경사지게 설치하였다. 그러나 이러한 가이드판은 물품의 낙하경로를 제한하여 물품이 분류함으로 이동하도록 할 수는 있으나, 물품이 가이드판에 강하게 충돌하여 오히려 화물이 손상되는 경우가 있으며 가이드판이 컨베이어로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 형성되어 가이드판이 차지하는 공간이 늘어나는 문제점이 있다.
또한, 종래의 가이드판은 트레이에서 물품이 낙하하는 경로에 경사지게 고정설치되어 있으므로 고정된 위치에만 분류함을 배치할 수 있으므로 분류할 물품이 많을 경우에는 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
등록특허 제10-1223151호, 듀얼 컨베이어를 갖는 금속 이물 검출기 및 그를 이용한 포장 시스템(등록일 : 2013년 01월 10일)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 컨베이어로부터 분류되어 낙하하는 물품을 분류함으로 안전하게 이동시키며, 한정된 공간에서 더 많은 물품을 쉽고 빠르게 분류할 수 있는 물품 자동 분류 컨베이어 시스템을 제공한다.
일실시예로서, 물품 자동 분류 컨베이어 시스템은 연속적으로 회전하는 컨베이어 벨트를 통해 상부에 안착된 물품을 일정경로를 따라 이송시키는 컨베이어 유닛; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 일정간격으로 복수개가 설치되며, 플레이트 형상으로 형성되어 상기 물품이 안착되는 트레이 및 상기 트레이 하부에 구비되어 상기 트레이를 일측으로 회전시키는 구동수단을 포함하는 트레이 유닛; 및 상기 컨베이어부의 측면에 경사지도록 설치되어 상기 트레이로부터 이탈되는 상기 물품을 안내하는 슈트부 및 상기 슈트부의 하부 외면에 연결되어 상기 슈트부를 지지하면서 직선 왕복운동에 의해 상기 슈트부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 슈트부의 높이를 조정하는 액츄에이터부를 포함하는 다단 슈트 유닛;을 포함하고, 상기 슈트부는 상기 플레이트의 양 측면에 길이방향으로 가이드스커트가 돌출되어 형성되며, 상기 액츄에이터부는 상기 물품이 안착된 트레이의 고유번호와 상기 슈트부의 높이 간에 기설정된 매핑정보를 이용하여 상기 트레이가 상기 슈트부에 도달하면 상기 슈트부를 회전시켜 높이를 조정하고, 상기 슈트부의 끝단부에 인접하여 설치되며 상기 슈트부를 통해 이송되는 물품을 상면에 전달받는 적어도 2개의 가이드플레이트를 더 포함한다.
본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템은 컨베이어로부터 낙하하는 물품이 컨베이어의 측면에 구비된 슈트장치의 슈트부를 따라 하강하므로 물품이 빠른 속도로 이동하더라도 슈트와의 큰 충격 없이 안전하게 분류함으로 이동시키는 효과를 갖는다.
또한, 슈트부의 높낮이를 조절할 수 있기 때문에 분류함의 위치를 다양하게 조정할 수 있고, 많은 물품 및 다양한 종류의 물품을 빠르게 분류할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 슈트부의 높이조절이 가능하기 때문에 같은 장소에서 여러 개의 분류함을 설치할 수 있어 공간효율성을 향상시킬 수 있고 한정된 장소에서도 많은 물품을 분류할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 슈트의 끝단부에 대향하도록 가이드플레이트가 설치되어 물품의 종류를 변경하여 분류하는 경우에 일종의 버퍼 역할을 수행할 수 있으며, 이로써 물품종류 변경에 따른 작업의 효율성을 향상시킬수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 일실시예를 도시한 일부 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템으로 컨베이어 유닛에서 물품이 이탈되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 사시도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 제어방법에 대한 흐름도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 일실시예를 도시한 일부 구성도이다. 도 2는 본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템으로 컨베이어 유닛에서 물품이 이탈되는 실시예를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 사시도이다. 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템의 측면도이다.
도 1 내지 도4를 참조하면, 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)은 컨베이어 유닛(1), 트레이 유닛(9) 및 다단 슈트 유닛(100)을 포함한다.
컨베이어 유닛(1)은 컨베이어 벨트(3)가 연속적으로 회전하면서 그 상부에 안착된 물품(P)을 일정경로를 따라 이송시킨다.
트레이 유닛(9)은 트레이(5) 및 구동수단(7)을 포함한다.
트레이(5)는 컨베이어 벨트(3)의 상부에 다수 개가 설치된다. 트레이(5)는 실질적으로 물품(P)이 안착되는 부분으로 도시된 바와 같이 평판구조로 구성된다.
트레이(5)는 그 하부에 구비된 구동수단(7)에 의해 어느 일방으로 회전될 수 있는데, 트레이(5)가 회전되면 트레이(5) 상부의 물품(P)은 자연스럽게 컨베이어 벨트(3)로부터 이탈되어 측면 하부방향으로 낙하하게 된다. 구동수단(7)은 유압실린더나 전기모터와 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
트레이(5)가 회전되어 낙하하게 되는 물품(P)은 아래에서 설명될 다단 슈트 유닛(100)에 의해 일정한 방향으로 안내되고, 각 물품(P)마다 미리 결정된 분류함(2)으로 분류되어 최종적으로 보관 또는 이송이 이루어진다.
이러한 물품의 분류과정은 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)의 운용서버(미도시)에 의해 제어된다. 운용서버는 트레이(5)마다 안착된 물품(P)의 정보를 파악하고 있고 각각의 물품(P)이 정해진 분류함(2)으로 정확하게 분류될 수 있도록 컨베이어 유닛(1)을 제어하고 정해진 분류함(2)에 물품(P)이 이송되면 구동수단(7)을 제어하여 트레이(5)를 회전시켜 물품(P)이 다단 슈트 유닛(100)을 통해 분류함(2)으로 수납되도록 한다.
도면에 보이듯, 본 발명에 따른 다단 슈트 유닛(100)은 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)에 적용된다. 이러한 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)은 컨베이어 유닛(1)에 물품분류기(sorter)를 적용하여 물품(P)을 이송시키면서 원하는 위치에 물품(P)을 정확하게 분류하도록 하는 시스템이다. 도 3 및 도 4에 도시된 일례에서와 같이 다단 슈트 유닛(100)은 크게 슈트부(110)와 액츄에이터부(120)를 포함하여 구성된다.
슈트부(110)는 일정한 길이를 갖는 플레이트 형상으로 구현되어 컨베이어 유닛(1)의 측면에 경사지게 설치되어 컨베이어 유닛(1)의 트레이(5)로부터 이탈되어 낙하하는 물품(P)을 안내한다. 이와 같이 슈트부(110)에 의해 안내된 물품(P)은 최종적으로 분류함(2)으로 수납된다. 도면에는 1개의 슈트부(110)를 기재하고 있으나, 이는 일례이며 슈트부(110)의 개수는 변경이 가능하다.
슈트부(110)의 양 측면에 가이드스커트(113)가 길이방향으로 돌출되어 형성된다.
구체적으로, 가이드스커트(113)는 슈트부(110)의 플레이트의 양쪽 끝단부에 상방으로 돌출되고 길이방향으로 연장된다. 이러한 구조에 의해 가이드스커트(113)는 물품(P)이 이송되는 동안 슈트부(110)로부터 이탈하는 것을 방지한다.
슈트부(110)의 플레이트는 하나의 평면이 일정길이로 연장되도록 구현될 수도 있고 서로 다른 경사각을 갖는 제1경사면(111)과 제2경사면(112)을 포함할 수도 있다. 후자의 경우 컨베이어 유닛(1)의 트레이(5)로부터 이탈하여 낙하하는 물품(P)이 제1경사면(111)을 거쳐 제2경사면(112)을 통해 이송될 때 제1경사면(111)보다 제2경사면(112)에서의 물품(P)의 이송속도가 상대적으로 감소하도록 서로 다른 경사각(α,β)으로 형성된다. 도면에 도시된 일례와 같이 제1경사면(111)이 지면의 법선과 이루는 제1경사각(α)과 제2경사면(112)이 법선과 이루는 제2경사각(β)을 비교해보면, 제2경사각(β)이 제1경사각(α)보다 더 큼을 알 수 있다. 이러한 경사각으로부터 제1경사면(111)이 제2경사면(112)보다 더 경사지도록 형성된다는 것이다. 따라서, 낙하하는 물품(P)이 이송될 때 제1경사면(111)에서 속도가 빠르고 제2경사면(112)에서는 속도가 상대적으로 감소하게 된다.
이때, 제2경사면(112)의 표면에 반구 형상의 다수의 돌출부(115)가 형성될 수도 있다. 이는 제2경사면(112)에서의 물품(P)의 이송속도를 더 감소시키기 위한 것이다. 즉, 제2경사면(112)에서의 물품(P)의 이송속도가 제1경사면(111)보다 상대적으로 감소하지만 슈트부(110)의 높이에 따라서는 제2경사면(112)에서도 이송속도가 빠를 수 있다. 슈트부(110)가 경사질수록 이송속도는 빨라진다. 따라서, 위치가 조정된 슈트부(110)의 경사가 클 경우에도 제2경사면(112)의 표면에 돌출된 다수의 돌출부(115)에 의해 속도가 더 감소되도록 하는 것이다.
액츄에이터부(120)는 슈트부(110)의 하부 외면에 연결되어 슈트부(110)를 지지하면서 직선왕복운동에 의해 슈트부(110)를 힌지부(114)를 중심으로 회전시켜 슈트부(110)의 높이를 조정한다. 이러한 액츄에이터부(120)는 일단이 슈트부(110)에 연결되고 타단은 외부설비(미도시)에 고정되어 슈트부(110)를 밀거나 당기는 기능을 수행한다. 액츄에이터부(120)는 일례로 유압실린더, 공압실린더 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 이와 같이 액츄에이터부(120)에서 슈트부(110)를 회전시킴으로써 슈트부(110)의 높이를 다단(multi-stage)으로 조절할 수 있게 된다. 이러한 슈트부(110)의 높이조절을 통해 물품(P)을 분류하는 위치, 즉 분류함(2)의 위치를 다양하게 설정할 수 있다. 본 실시 예에 따른 액츄에이터부(120)는 물품(P)이 안착된 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이 간에 기설정된 매핑정보를 이용하여 해당 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하면 슈트부(110)를 회전시켜 높이를 조정하도록 한다. 이는 하기에서 상세하게 설명된다.
본 실시 예에서 다단 슈트 유닛(100)은 적어도 2개 이상의 가이드플레이트(130)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 2개 이상의 가이드플레이트(130)는 각각 슈트부(110)의 끝단부에 인접하여 설치되며 슈트부(110)를 통해 이송되는 물품(P)을 상면으로 전달받는다. 이들 가이드플레이트(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 슈트부(110)가 높이조절을 위해 힌지부(114)를 기준으로 회전할 때 생기는 회전반경(r)으로부터 기설정된 간격을 두고 각각 서로 다른 높이로 고정설치된다. 그리고 슈트부(110)에서 각 가이드플레이트(130)로 물품(P)의 이송시 슈트부(110)의 끝단부 높이는 각 가이드플레이트(130)의 높이와 같거나 기설정된 높이만큼 낮게 위치하도록 액츄에이터부(120)가 슈트부(110)를 회전시키도록 한다. 이때, 각각의 가이드플레이트(130)는 슈트부(110)의 끝단부에 인접하는 일단부로부터 물품(P)이 이동하여 수납되는 분류함(2)까지 확장된 타단부로 갈수록 폭이 점점 좁아지면서 경사지게 형성되며, 그 타단부의 일부는 분류함(2) 내부에 삽입된다. 이는 물품(P)이 슈트부(110)를 지나 가이드플레이트(130)에서 분류함(2)으로 잘 수납될 수 있도록 물품(P)을 안정적으로 안내하기 위한 것이다.
또한, 이러한 가이드플레이트(130)는 실질적으로 슈트부(110)를 더 연장하는 기능을 함과 동시에 이송된 물품(P)을 일시적으로 저장하는 버퍼(buffer)의 역할을 수행하기도 한다. 이는 슈트부(110)의 끝단부에서 가이드플레이트(130)를 설치하는 방향에 따라 분류함(2)의 위치를 다양하게 변경할 수 있으며, 많은 물품(P)이 빠른 시간내에 분류하는 경우 물품(P)을 분류함에 수납하기 전에 일시적으로 보관할 수 있기 때문이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다단 슈트장치의 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 다단 슈트장치의 제어장치(200)는 도 1 내지 도 4와 상기에서 설명한 다단 슈트 유닛(100)의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 상위제어부(210)와 서브제어부(220)를 포함하여 구성된다. 다른 실시 예에서는 선택적으로 감지부(230), 제1검출부(240), 제2검출부(250) 및/또는 이동거리측정부(260) 중 어느 하나 이상을 선택적으로 더 포함할 수도 있다.
상위제어부(210)는 컨베이어 유닛(1)에서 물품(P)이 안착된 트레이(5)마다 고유번호(ID)와 다단 슈트 유닛(100)의 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보를 설정한다. 이는 물품(P)이 트레이(5)에 안착되면 그 트레이(5)의 고유번호(ID)와 물품(P)에 대한 정보가 입력되고 물품(P)마다 분류할 분류함(2)이 할당되며, 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이정보가 서로 매핑되는 것이다. 이로써, 상위제어부(210)는 어느 트레이(5)에 어떤 물품(P)이 안착되었는지를 각 트레이(5)마다 알 수 있고, 어떤 물품(P)을 어느 분류함(2)으로 분류할지도 알 수 있게 된다. 이러한 정보에 의해 트레이(5)마다 안착된 물품(P)이 대응하는 분류함(2)으로 분류하도록 각 분류함(2)의 위치에 따라 슈트부(110)의 높이를 조절해야 한다. 이를 위해 상위제어부(210)는 물품(P)이 안착된 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이에 대한 매핑정보를 설정하도록 한다.
일례로, 설명의 편의상 물품(P)이 셔츠와 모자라고 가정하고 셔츠는 제1트레이에 안착하고 모자는 제2트레이에 안착하여 이송시키면서 셔츠는 슈트부(110)를 제1높이로 조정하여 제1분류함으로 분류하고 모자는 슈트부(110)를 제2높이로 조정하여 제2분류함으로 분류하는 경우, 상위제어부(210)는 셔츠와 제1트레이 간의 매핑정보와 모자와 제2트레이 간의 매핑정보를 설정하고, 제1트레이와 슈트부(110)의 제1높이 간의 매핑정보와, 제2트레이와 슈트부(110)의 제2높이 간의 매핑정보를 설정하는 것이다. 왜냐하면 각 트레이(5)마다 안착된 물품(P)의 정보를 알고 있는 상태에서 그 물품(P)을 실은 트레이(5)가 슈트부(110)에 도착할 때 슈트부(110)를 어느 높이로 조절해야 하는지 알아야 하기 때문에 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이 간에 매핑정보가 필요하게 된다. 이러한 상위제어부(210)는 트레이(5)에 물품(P)이 안착될 때마다 물품(P)이 안착된 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보를 업데이트하여 저장한다.
서브제어부(220)는 슈트부(110)에 매핑되는 트레이(5)가 컨베이어 유닛(1)의 구동에 의해 슈트부(110)의 위치로 이동되면 상위제어부(210)로부터 수신된 매핑정보를 이용하여 슈트부(110)의 높이를 조절하도록 액츄에이터부(120)의 구동을 제어한다. 즉, 이러한 서브제어부(220)는 분류할 물품(P)이 안착된 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하면 그 트레이(5)의 물품(P)에 맞게 슈트부(110)의 높이를 조절해야 하기 때문에 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보를 근거로 액츄에이터부(120)의 동작을 제어하여 슈트부(110)의 높이를 조절하는 것이다.
한편, 상기한 본 발명의 다단 슈트장치의 제어장치(200)는 선택적으로 감지부(230), 제1검출부(240) 또는 제2검출부(250) 중 적어도 하나 이상 더 포함할 수도 있다.
감지부(230)는 다수 개로 설치되며 각각의 가이드플레이트(130)에 설치됨이 바람직하지만, 그 주변에 기설정된 높이마다 설치될 수도 있다. 이는 슈트부(110)의 높이가 가이드플레이트(130)에 대응하는 높이로 조절되었음을 확인할 수 있는 위치라면 어디든지 설치가 가능하다. 이러한 감지부(230)는 액츄에이터부(120)에 의해 슈트부(110)의 높이가 조절되면 그 높이조절의 완료여부를 감지하게 된다. 이는 슈트부(110)의 높이가 조절될 때 그 높이조절이 완전히 완료되었는지를 감지하기 위한 것이며, 슈트부(110)의 높이조절이 완료되어야만 물품(P)의 분류가 시작될 수 있기 때문이다.
만약, 컨베이어 유닛(1)에서 물품(P)이 이송되는 도중에 슈트부(110)의 높이조절이 수행되는 경우 높이조절이 완료되지 않고 수행되는 도중에 물품(P)이 분류된다면 분류오류가 발생하고 물품이 파손될 우려가 있기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다. 이를 위해 서브제어부(220)는 감지부(230)로부터 높이조절 완료의 감지신호가 입력되면 슈트부(110)로 물품(P)의 분류를 시작해도 됨을 알리기 위해 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)으로 감지신호를 전달하도록 한다.
이때, 이러한 감지부(230)는 상기 감지신호와 함께 자신의 식별정보를 서브제어부(220)로 전송하고, 이에 서브제어부(220)는 상기와 같이 높이조절이 완료된 슈트부(110)의 높이정보를 해당 감지신호와 함께 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)으로 전달할 수도 있다. 이는 감지부(230)가 가이드플레이트(130)에 설치된 경우 자신의 식별정보는 해당 가이드플레이트(130)의 위치에 대응되므로 서브제어부(220)는 이러한 감지부의 식별정보를 통해 가이드플레이트(130)의 위치를 파악할 수 있으며, 슈트부(110)의 높이와 그에 대응하는 가이드플레이트의 위치를 비교하여 정확하게 높이조절이 되었는지를 확인할 수 있는 것이다. 이에 서브제어부(220)는 슈트부(110)의 높이정보를 해당 감지신호와 함께 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)으로 전달함으로써 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)에서도 이를 파악할 수 있도록 한다.
제1검출부(240)는 컨베이어 유닛(1)의 구동에 의한 트레이(5)의 이동 중 트레이(5)의 고유번호(ID)를 검출한다. 이러한 제1검출부(240)는 슈트부(110)의 주변에 설치된다. 바람직하게는 슈트부(110)를 대향하도록 설치된다. 이는 슈트부(110)의 높이조절을 수행하기 위해 대응되는 트레이(5)가 도착하였음을 판단하기 위한 것이다. 즉, 트레이(5)의 고유번호(ID)와 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보에 의해 슈트부(110)의 높이조절이 필요한 트레이(5)가 슈트부(110)에 도착하였는지를 판단하기 위한 것이다. 이를 위해 제1검출부(240)는 컨베이어 유닛(1)의 트레이(5)에 부착된 태그(11)로부터 해당 트레이(5)의 고유번호(ID)를 검출하도록 한다. 태그(11)는 트레이(5)마다 각각 부착되며 내부에 해당 트레이(5)의 고유번호(ID)가 저장되어 있다. 본 실시 예에서 태그(11)는 예컨대, 바코드, RFID태그, NFC태그 등 액티브 또는 패시브 태그 및 바코드를 포함하는 개념이다. 이에 따라 서브제어부(220)는 제1검출부(240)에서 슈트부(110)와 매핑되는 트레이의 고유번호(ID)가 검출되면 슈트부(110)의 높이를 조절하도록 액츄에이터부(120)의 구동을 제어한다. 이때, 슈트부(110)의 높이는 트레이의 고유번호와 슈트부의 높이 간의 매핑정보를 이용한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 물품(P)이 트레이(5)에 안착되는 지점에 설치되어 물품(P)이 트레이(5)에 안착될 때 그 해당 트레이(5)의 고유번호를 검출하는 제2검출부(250) 및 이러한 제2검출부(250)에서 트레이(5)의 고유번호가 검출된 시점부터 그 트레이(5)의 이동거리를 측정하는 이동거리측정부(260)를 더 포함할 수도 있다. 구체적으로, 상기한 바와 같이 컨베이어 유닛(1)에서 트레이(5)가 계속 이동하는 도중에 물품(P)이 트레이(5) 상에 안착된다. 이때, 물품(P)이 안착되는 지점에 제2검출부(250)가 설치되어 물품(P)이 트레이(5)에 안착될 때 각 트레이(5)마다 고유번호(ID)를 검출하는 것이다. 도 5에서는 도시의 편의상 제2검출부(250)가 슈트부(110)가 위치한 지점에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 실질적으로 제2검출부(250)는 트레이(5)에 물품(P)이 안착되는 지점에 설치된다.
그리고, 이동거리측정부(260)는 상기와 같이 트레이(5)에 물품(P)이 안착되는 시점부터 해당 트레이(5)가 컨베이어 유닛(1)에 의해 이동하는 거리를 측정하게 된다. 이러한 이동거리 측정을 위해 이동거리측정부(260)는 엔코더(encoder)를 포함하여 컨베이어 유닛(1)에 의해 트레이(5)가 이동함에 따라 펄스를 발생하며, 이러한 펄스수에 대응하여 트레이(5)의 이동거리를 측정하게 된다. 이와 같이 트레이(5)의 이동거리에 따른 엔코더의 펄스수를 이용하여 트레이(5)의 이동거리를 측정하여 서브제어부(220)로 이동거리 측정값을 전송한다. 이동거리측정부(260)는 바람직하게는 물품(P)이 트레이(5)에 안착되는 지점에 설치되며, 이동거리측정부(260)와 슈트부(110) 간의 거리는 고정되며, 이미 알려져 있으므로, 트레이(5)의 이동거리를 측정하면 그 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하였는지는 쉽게 파악할 수 있게 된다.
이에, 서브제어부(220)는 제2검출부(250)에서 검출된 트레이(5)의 고유번호가 이동거리측정부(260)에서 슈트부(110)에 도달한 것으로 검출되면 슈트부(110)의 높이를 조절하도록 액츄에이터부(120)의 구동을 제어하도록 한다.
이러한 과정은 상기한 일 실시예와는 달리 제1검출부(240)가 아니더라도 물품(P)이 트레이(5)에 안착되는 시점부터 해당 트레이(5)의 이동거리를 추적하도록 함으로써 그 트레이(5)가 슈트부(110)가 있는 위치에 도달한 것으로 판단되면 액츄에이터부(120)를 구동시키도록 하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다단 슈트장치는 컨베이어의 트레이로 물품을 이송하는 과정에서 트레이로부터 이탈하여 낙하하는 물품을 분류함으로 안내하는 장치로서 물품의 정보 및 종류에 따라 슈트부의 높이를 조절하도록 함으로써 좁은 공간에서도 많은 양의 작업이 가능하여 공간효율성을 높일 수 있고, 슈트부의 높이조절에 따라 분류함을 다양한 위치로 변경하여 설치할 수 있다.
이를 위해 물품이 안착된 트레이의 고유번호와 슈트부의 높이 간의 매핑정보를 이용함으로써 슈트부의 빠른 높이조절이 가능하며, 가이드플레이트를 추가로 설치하여 안정적인 물품분류 작업이 이루어지도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단 슈트장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 다단 슈트 유닛(100)의 제어방법은 도 1 내지 도 4와 상기에서 설명한 다단 슈트 유닛(100)의 동작을 제어하기 위한 방법으로서, 먼저 상위제어부(210)에서 물품(P)이 안착된 컨베이어 유닛(1)의 트레이(5)의 고유번호(ID)와 다단 슈트 유닛(100)의 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보를 설정한다(S101) 이러한 매핑정보는 어느 트레이(5)에서 슈트부(110)의 높이를 조절할 것인지를 설정하는 것으로서, 실질적으로는 그 트레이(5)에 안착된 물품(P)을 어느 분류함(2)으로 분류할 것인지를 파악하고 그 해당 분류함(2)으로 슈트부(110)의 위치를 조절하기 위한 것이다.
이후에, 슈트부(110)에 인접하여 설치된 제1검출부(240)에서 컨베이어 유닛(1)의 구동에 의해 이송되는 트레이(5)의 고유번호(ID)를 검출한다(S103) 트레이(5)마다 고유번호(ID)를 저장하는 태그(11)가 부착되어 있고 컨베이어 유닛(1)의 구동에 따라 트레이(5)가 연속적으로 이동할 때 각 트레이(5)마다 태그(11)로부터 고유번호를 검출하는 것이다. 이는 슈트부(110)의 높이조절이 필요한 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하였는지를 판단하기 위한 것이다.
이어, 서브제어부(220)에서 제1검출부(240)에서의 검출결과로부터 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하였는지를 판단하고(S105), 도달한 것으로 판단되면 액츄에이터부(120)의 구동을 제어하여(S107), 상기한 매핑정보에 설정된 슈트부(110)의 높이로 회전시키도록 한다(S109)
이때, 도면에는 도시하지 않았으나, S107 단계 또는 S109 단계 이후에, 감지부(230)에서 슈트부(110)의 높이조절 완료를 감지하는 단계를 더 포함하고, 이 경우 서브제어부(220)는 감지부(230)로부터 감지신호가 입력되면 슈트부(110)로 물품의 분류를 시작하도록 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)으로 감지신호를 전달한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다단 슈트장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다단 슈트 유닛(100)의 제어방법은 도 1 내지 도 4와 상기에서 설명한 다단 슈트 유닛(100)의 동작을 제어하기 위한 방법으로서, 먼저 상위제어부(210)에서 물품(P)이 안착된 컨베이어 유닛(1)의 트레이(5)의 고유번호(ID)와 다단 슈트 유닛(100)의 슈트부(110)의 높이 간의 매핑정보를 설정한다(S201) 이러한 매핑정보는 어느 트레이(5)에서 슈트부(110)의 높이를 조절할 것인지를 설정하는 것으로서, 실질적으로는 그 트레이(5)에 안착된 물품(P)을 어느 분류함(2)으로 분류할 것인지를 파악하고 그 해당 분류함(2)으로 슈트부(110)의 위치를 조절하기 위한 것이다.
이후에, 물품(P)이 트레이(5)에 안착되는 지점에 설치된 제2검출부(250)에서 물품(P)이 트레이(5)에 안착될 때 트레이(5)마다 고유번호를 검출한다(S203) 트레이(5)마다 고유번호(ID)를 저장하는 태그(11)가 부착되어 있고 컨베이어 유닛(1)의 구동에 따라 트레이(5)가 연속적으로 이동하여 물품(P)을 안착하는 지점에 도달하여 물품(P)이 트레이(5)에 안착되면 제2검출부(250)에서 각 트레이(5)마다 태그(11)로부터 고유번호를 검출하는 것이다. 이는 슈트부(110)의 높이조절이 필요한 트레이(5)가 슈트부(110)에 도달하였는지를 판단하기 위한 것이다.
계속해서, 이동거리측정부(260)에서는 제2검출부(250)에서 트레이(5)의 고유번호가 검출된 시점부터 해당 트레이(5)의 이동거리를 측정한다(S205) 이는 트레이(5)에 물품이 안착된 이후부터 그 트레이(5)가 어느 지점까지 이동하였는지를 측정하는 것이다.
이에, 서브제어부(220)는 제2검출부(250)에서 검출된 트레이(5)의 고유번호가 이동거리측정부(260)에서 슈트부(110)에 도달한 것으로 판단하고(S207), 도달한 것으로 판단되면 액츄에이터부(120)의 구동을 제어하여(S209), 상기한 매핑정보에 설정된 슈트부(110)의 높이로 회전시키도록 한다(S211)
도면에는 도시하지 않았으나, S209 또는 S211 단계 이후에, 감지부(230)에서 슈트부(110)의 높이조절 완료를 감지하는 단계를 더 포함하고, 이 경우 서브제어부(220)는 감지부(230)로부터 감지신호가 입력되면 슈트부(110)로 물품의 분류를 시작하도록 물품 자동 분류 컨베이어 시스템(1000)으로 감지신호를 전달할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 물품 자동 분류 컨베이어 시스템은 컨베이어로부터 낙하하는 물품이 컨베이어의 측면에 구비된 슈트장치의 슈트부를 따라 하강하므로 물품이 빠른 속도로 이동하더라도 슈트와의 큰 충격 없이 안전하게 분류함으로 이동시키는 효과를 갖는다.
또한, 슈트부의 높낮이를 조절할 수 있기 때문에 분류함의 위치를 다양하게 조정할 수 있고, 많은 물품 및 다양한 종류의 물품을 빠르게 분류할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 슈트부의 높이조절이 가능하기 때문에 같은 장소에서 여러 개의 분류함을 설치할 수 있어 공간효율성을 향상시킬 수 있고 한정된 장소에서도 많은 물품을 분류할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 슈트의 끝단부에 대향하도록 가이드플레이트가 설치되어 물품의 종류를 변경하여 분류하는 경우에 일종의 버퍼 역할을 수행할 수 있으며, 이로써 물품종류 변경에 따른 작업의 효율성을 향상시킬수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
110...슈트부 111...제1경사면
112...제2경사면 113...가이드스커트
114...힌지부 115...돌출부
120...액츄에이터부 130...가이드플레이트
210...상위제어부 220...서브제어부
230...감지부 240...제1검출부
250...제2검출부

Claims (1)

  1. 연속적으로 회전하는 컨베이어 벨트를 통해 상부에 안착된 물품을 일정경로를 따라 이송시키는 컨베이어 유닛;
    상기 컨베이어 벨트의 상부에 일정간격으로 복수개가 설치되며, 플레이트 형상으로 형성되어 상기 물품이 안착되는 트레이 및 상기 트레이 하부에 구비되어 상기 트레이를 일측으로 회전시키는 구동수단을 포함하는 트레이 유닛; 및
    상기 컨베이어 유닛의 측면에 경사지도록 설치되어 상기 트레이로부터 이탈되는 상기 물품을 안내하는 슈트부 및 상기 슈트부의 하부 외면에 연결되어 상기 슈트부를 지지하면서 직선 왕복운동에 의해 상기 슈트부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 슈트부의 높이를 조정하는 액츄에이터부를 포함하는 다단 슈트 유닛;을 포함하고,
    상기 슈트부는 상기 플레이트의 양 측면에 길이방향으로 가이드스커트가 돌출되어 형성되며,
    상기 액츄에이터부는 상기 물품이 안착된 트레이의 고유번호와 상기 슈트부의 높이 간에 기설정된 매핑정보를 이용하여 상기 트레이가 상기 슈트부에 도달하면 상기 슈트부를 회전시켜 높이를 조정하고,
    상기 슈트부의 끝단부에 인접하여 설치되며 상기 슈트부를 통해 이송되는 물품을 상면에 전달받는 적어도 2개의 가이드플레이트를 더 포함하는 물품 자동 분류 컨베이어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101223151B1 (ko) 2010-07-22 2013-01-17 박홍주 듀얼 컨베이어를 갖는 금속이물 검출기 및 그를 이용한 포장 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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