KR20230141718A - 케미컬 용기 자동이송 시스템 - Google Patents

케미컬 용기 자동이송 시스템 Download PDF

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KR20230141718A
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나성규
이상준
이종석
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한양이엔지 주식회사
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Abstract

본 발명은 케미컬 용기 자동이송 시스템에 관한 것으로서, 외부로부터 케미컬 용기를 반입하는 반입구; 상기 케미컬 용기를 적재가능한 랙; 및 상기 반입구를 통해 반입된 상기 케미컬 용기를 상기 랙에 적재하는 스태커를 포함하고, 상기 스태커는, 상기 케미컬 용기를 적재하는 캐리지; 및 상기 캐리지를 상하방향으로 승강시키는 승강 구동부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 증대되는 이송수요나 돌발상황에 간단하고 유연하게 대처할 수 있다.

Description

케미컬 용기 자동이송 시스템{Automatic System for Transferring Chemical Containers}
본 발명은 케미컬이 담긴 용기를 케미컬을 필요로 하는 곳으로 자동으로 이송하는 시스템에 관한 것이다.
다종 다량의 케미컬을 사용하는 반도체 공장이나 화학 공장에서는, 원하는 케미컬을 필요로 하는 공정 라인 등으로 공급하고, 폐액을 회수하는 등의 중앙 케미컬 공급 시스템(Central Chemical Supply System; CCSS)이 마련되어 있다. 이러한 중앙 케미컬 공급 시스템에는 배관, 밸브, 피팅, 필터, 펌프 등의 일반적인 배관 설비 이외에도, 탱크로리에 의해 운반되어 온 케미컬을 공장 내의 저장탱크로 공급하기 위한 호스 연결 시스템인 ACQC(Auto Clean Quick Coupler) 유닛, 트럭에 의해 운반되어 온 케미컬 용기(전형적으로, 드럼)를 공장 내의 저장 탱크로 공급하기 위한 케미컬 공급장치(전형적으로, 드럼의 배출구에 호스를 결합하고 드럼 내의 케미컬을 흡입하여 저장탱크로 공급하는 드럼 커플러)로 이송하는 케미컬 용기 이송설비, 공급되는 케미컬을 원하는 농도로 희석하거나 다른 케미컬과 혼합하는 혼합기, 공급되는 케미컬을 채취하여 검사하기 위한 샘플링 장비 등 다양한 설비가 포함된다.
본 발명은 중앙 케미컬 공급 시스템에 포함되는 케미컬 용기 이송설비에 관한 것으로서, 이러한 케미컬 용기 이송설비로는 특허문헌 1(등록특허공보 제10-1947450호)에 개시된 바와 같은 케미컬 용기 자동이송장치가 알려져 있다. 특허문헌 1의 케미컬 용기 자동이송장치는 케미컬 용기를 케미컬 공급장치로 이송하기 위한 이송라인(컨베이어 시스템)과, 케미컬 공급장치와 이송라인 사이에 케미컬 용기를 전달하는 이송차를 포함하고 있다. 한편, 이 이송라인은 케미컬 용기가 순환가능한 루프로 형성되어, 케미컬 용기가 케미컬 공급장치까지 이송되는 동안 대기할 수 있는 공간인 버퍼부를 제공한다.
그런데, 근래 공장의 생산량이 증대함에 따라 하루에 반입 및 반출되어야 하는 케미컬 용기가 많아지면서 종래의 이송라인에 마련된 버퍼부만으로는 이송 수요에 대응하기 어렵게 되었다. 또한, 케미컬 용기의 반입 속도는 케미컬 공급장치에 의한 처리 속도, 즉 케미컬 공급장치에 투입된 케미컬 용기에 담긴 케미컬을 공장 내의 저장탱크나 생산라인으로 공급하는 속도보다 훨씬 빠르기 때문에, 반입되는 케미컬 용기는 케미컬 공급장치로 투입되기까지 장시간 대기하여야 한다. 물론 증가하는 이송 수요에 대응하기 위해 이송라인을 더 길게 하여 버퍼부를 더 확충할 수 있지만, 이에 비례하여 이송설비가 차지하는 공간이 증대되고, 현장에 따라서는 이송라인의 추가 연장이 불가능할 수 있다.
더욱이, 근래 반입 및 반출되는 케미컬(케미컬 용기)의 종류도 다양화하여, 버퍼부를 확충하였다 하더라도 원하는 종류의 케미컬(케미컬 용기)을 그에 대응되는 케미컬 공급장치로 이송하기 위해서는 버퍼부(순환 루프)에 대기중인 다른 케미컬 용기까지 불필요하게 이송(순환)하여야 하는 시간과 에너지의 낭비가 불가피하다.
또한, 특허문헌 1의 이송차는 이송라인과 케미컬 공급장치 사이에 설치된 가이드 레일을 따라 왕복 이동하면서 이송라인과 케미컬 공급장치 사이에서 케미컬 용기를 전달한다. 따라서, 동시에 투입/배출하여야 하는 케미컬 용기가 복수 존재하는 상황에서는 가용한 이송차의 개수에 의해 동시 투입/배출 작업이 제한되는 병목 현상이 발생할 수 있다. 또한, 이송차는 가이드 레일에 의해 정해진 궤도를 따라서만 이동하므로, 특정 케미컬 공급장치나 이송라인의 고장 등에 의해 케미컬 용기의 투입/배출 스케줄에 변동이 생기는 등의 돌발 상황에 신속하고 유연하게 대처할 수가 없다.
등록특허공보 제10-1947450호
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 증대되는 이송 수요나 돌발 상황에 유연하게 대처할 수 있고 원활하게 케미컬 용기를 케미컬 공급장치에 투입/배출할 있는 케미컬 용기 자동이송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 케미컬 용기 자동이송 시스템은, 외부로부터 케미컬 용기를 반입하는 반입구; 상기 케미컬 용기를 적재가능한 랙; 및 상기 반입구를 통해 반입된 상기 케미컬 용기를 상기 랙에 적재하는 스태커를 포함하고, 상기 스태커는, 상기 케미컬 용기를 적재하는 캐리지; 및 상기 캐리지를 상하방향으로 승강시키는 승강 구동부를 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따른 케미컬 용기 자동이송 시스템은, 외부로부터 케미컬 용기를 반입하는 반입구; 상기 케미컬 용기에 담긴 케미컬을 공장 내의 저장탱크나 생산라인으로 공급하는 케미컬 공급장치; 상기 반입구를 통해 반입되는 상기 케미컬 용기를 전달받아 이송하여 상기 케미컬 공급장치로 투입하는 자율주행 이송차; 및 상기 케미컬 용기를 적재가능한 랙을 포함하고, 상기 자율주행 이송차는 상기 랙에 상기 케미컬 용기를 적재한다.
본 발명의 케미컬 용기 자동이송 시스템에 따르면, 자율주행 이송차를 사용함으로써, 증대되는 이송 수요나 돌발 상황에 유연하게 대처할 수 있고 원활하게 케미컬 용기를 케미컬 공급장치에 투입/배출할 있다.
또한, 실시예에 따르면, 창고(랙)를 활용함으로써 증대되는 이송수요에 간단하고 유연하며 공간효율적으로 대처할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 케미컬 용기 자동이송 시스템을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 케미컬 용기 자동이송 시스템에 사용되는 자율주행 이송차의 사시도이다.
도 3은 도 1의 A부분의 사시도로서, 반출입 컨베이어와 자율주행 이송차 간에 케미컬 용기를 주고받는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 B부분의 사시도로서, 자율주행 이송차와 케미컬 공급장치 간에 케미컬 용기를 주고받는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 케미컬 용기 자동이송 시스템의 반출입 컨베이어의 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 케미컬 용기 자동이송 시스템의 검사/정렬부를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 케미컬 용기 자동이송 시스템의 창고의 일부와 스태커를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 스태커를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 케미컬 용기 자동이송 시스템(이하, 간단히 '시스템'이라고 한다)을 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면 본 실시형태에 따른 시스템은, 외부로부터 케미컬 용기(10; 도 2 참조)를 반출입구(3)를 통해 반입하여 케미컬 공급장치(30)로 이송하여 투입하거나, 케미컬 공급장치(30)로부터 배출되는 케미컬 용기(10)를 이송하여 반출입구(3)를 통해 외부로 반출하는 시스템이다. 본 실시형태의 시스템은 케미컬 공급장치(30)의 설치 환경에 따라서는 옥외에 설치될 수도 있으나 기상 여건이 나 먼지 등 외부 오염원에 의한 영향을 받지 않도록 공장 건물(1) 내부에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서 케미컬 용기(10)는 공통의 반출입구(3)를 통해 반입과 반출이 모두 수행되도록 구성되나, 공통의 반출입구(3)는 반입 전용의 반입구와 반출 전용의 반출구로 분리하여 설치될 수도 있다.
본 실시형태에서, 케미컬 용기는 수십 L 내지 수백 L의 용량을 가지는 드럼(11)의 형태를 가지는 것으로 설명되나, 본 발명이 케미컬 용기의 형태나 용량에 의해 한정되지는 않는다. 또한, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 동일한 케미컬이 담긴 4개의 드럼(11)을 하나의 팔레트(15)에 함께 적재하여 이송하는 것으로 설명되나, 팔레트(15)의 사용여부나 하나의 팔레트에 적재되는 드럼(11)의 개수에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 이하, 특별히 구분하지 않는 한, 케미컬 용기(10)라 함은 팔레트(15) 단위로 이송되는 4개의 드럼(11)과 팔레트(15)를 포함하는 것으로 한다.
본 실시형태에 따른 시스템은, 전술한 반출입구(3)와 케미컬 공급장치(30) 사이에서 케미컬 용기(10)를 이송하는 자율주행 이송차(100)와 시스템의 각 요소와 전반적인 동작을 제어하는 제어부(도시 생략)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 시스템은, 반출입구(3)와 자율주행 이송차(100) 사이에서 케미컬 용기(10)를 이송하는 반출입 컨베이어(200), 케미컬 용기(10)를 적재하여 보관하는 창고(300a, 300b), 및 케미컬 용기(10)를 창고(300a, 300b)에 적재하는 스태커(400)를 더 포함한다. 다만, 반출입 컨베이어(200), 창고(300a, 300b) 및 스태커(400)는 선택적인 요소로서 생략될 수도 있다. 또한, 본 실시형태의 시스템의 실시에 필요한 요소로서, 케미컬 용기(10)를 시스템에 반입 또는 반출하는 지게차(20)와, 케미컬 용기에 담긴 케미컬을 공장 내의 저장탱크나 생산라인으로 공급하는 케미컬 공급장치(30)가 포함될 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 따른 시스템에서 케미컬 용기의 '이송'과 관련된 용어를 정의한다. 먼저, 지게차(20)에 의해 케미컬 용기를 시스템에 들여넣고 빼는 것을 각각 '반입' 및 '반출'이라 하고, 케미컬 용기를 케미컬 공급장치(30)에 들여넣고 빼는 것을 각각 '투입' 및 '배출'이라 한다. 또한, 케미컬 용기를 창고(300a, 300b)에 들여넣고 빼는 것을 각각 '입고' 및 '출고'라 한다. 한편, '이송'이라 함은 위의 반입, 반출, 투입, 배출, 입고 및 출고를 포함하여 케미컬 용기를 이동시키는 모든 동작을 포함하는 의미이다.
자율주행 이송차(100)는, 반출입구(3)를 통해 반입되는 케미컬 용기(10)를 전달받아 이송하여 케미컬 공급장치(30)로 투입하고, 케미컬 공급장치(30)로부터 배출되는 케미컬 용기(10)를 전달받아 이송하여 반출입구(3)를 통해 반출되도록 하는 이송차로서, 자동화된 제어 및 유도에 의해 자율주행하는 이른바 AGV(Automated Guided Vehicle) 또는 AMR(Autonomous Mobile Robot)이다.
자율주행 이송차(100)는 다음과 같은 방식들을 포함하는 알려진 방식들 중 어느 하나 또는 2 이상의 방식의 결합에 의해 구현될 수 있다.
첫째, 전자기 유도방식으로서, 시스템이 마련되는 공간의 바닥에 미리 설정된 주행 경로(9)를 따라 자석 또는 전자기 유도 와이어가 매설 또는 부착되어 있고, 자율주행 이송차는 상기 자석 또는 전자기 유도 와이어로부터 방출 또는 유도되는 자기장 또는 전자기장을 검출함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하는 방식이다. 이를 위해 자율주행 이송차는 하부에 자기장 또는 전자기장 검출을 위한 센서를 적어도 하나 구비한다.
둘째, 비전 인식방식으로서, 시스템이 마련되는 공간의 바닥에 미리 설정된 주행 경로(9)를 따라 소정의 마커가 바닥에 표시되어 있고, 자율주행 이송차는 상기 마커를 인식함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하는 방식이다. 상기 마커는, 예컨대 QR 코드, 연속적 또는 불연속적으로 부착된 소정 색상의 테이프나 소정 색상으로 칠해진 페인트가 될 수 있다. 또한, 자율주행 이송차는 상기 마커의 검출을 위한 코드 리더기 또는 카메라 센서를 적어도 하나 구비한다.
셋째, 적외선이나 레이저를 포함하는 전자기파(빛)에 의한 스캔 방식으로서, 자율주행 이송차가 전자기파, 전형적으로 레이저를 방사하여 주변에 배치된 물체에 의해 반사된 전자기파를 검출함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하는 방식이다. 특히, 레이저 스캔 방식의 자율주행 이송차는 LGV(Laser Guided Vehicle)라 한다. 이를 위해 자율주행 이송차는 상기 전자기파를 방출하는 발광 다이오드와 주변 물체에 의해 반사된 전자기파를 검출하는 수광 다이오드 등을 포함하는 스캐너를 적어도 하나 구비한다. 또한, 주변 물체의 인식 정확도를 높이기 위해, 주행 경로의 주변에서 기준이 되는 물체(예컨대 기둥(7)이나 벽면 또는 케미컬 공급장치(30))의 표면에 상기 전자기파를 잘 반사하는 반사판을 마련해 둘 수 있다.
본 실시예에서의 자율주행 이송차(100)는 상기 셋째 방식에 따른 자율주행 이송차로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에 360도로 레이저를 방사하고 반사광을 검출할 수 있는 레이저 스캐너(110)를 구비한다. 또한, 시스템이 마련되는 공간의 바닥에 존재할 수 있는 장애물을 감지할 수 있도록 270도로 레이저 또는 적외선을 방사하고 반사광을 검출할 수 있는 안전 센서(115)를 하부의 대각선상 모서리에 하나씩 2개를 구비할 수 있다.
또한, 자율주행 이송차(100)는 케미컬 용기(10)를 적재할 수 있는 적재공간을 가지고, 이 적재공간에는 양방향 회전이 가능한 롤러(120)가 마련되어 있어, 케미컬 용기(10)를 주행방향 양측방으로 싣고 내릴 수 있다. 또한, 케미컬 용기(10)가 적재공간의 양측방으로 돌출되지 않도록 하기 위해 적재공간의 양측단에는 상하로 출몰하는 스토퍼(도시 생략) 및/또는 센서를 구비할 수 있다.
한편, 자율주행 이송차(100)는 전후진 및 방향전환이 가능하게 구성되고, 독자의 제어부(도시 생략)를 구비하여 레이저 스캐너(110)나 안전 센서(115)의 감지신호에 기초하여 최적의 경로를 결정하여 주행하여 케미컬 용기(10)를 이송할 수 있다. 특히, 본 실시예의 자율주행 이송차(100)의 경우 전자기파(레이저)에 의한 스캔 방식이므로, 도 1에 예시적으로 도시한 주행 경로(9)에 구속되지 않고 최적의 경로를 결정하고 주행할 수 있다. 또한, 자율주행 이송차(100)는 본 시스템의 제어부와 무선 통신수단을 구비하여 본 시스템의 제어부의 제어신호에 따라 케미컬 용기(10)의 투입/배출을 필요로 하는 케미컬 공급장치(30)로 이동할 수 있다.
나아가, 자율주행 이송차(100)는 내장된 이차전지의 전기 에너지를 이용하여 주행하는 전기차로 구현될 수 있으며, 자율주행 이송차(100)의 제어부는 이차전지의 충전상태를 감지하며 충전상태가 소정의 한계 이하로 떨어지면, 시스템이 마련되는 공간의 소정 위치에 설치된 충전 스테이션(8; 도 1 참조)으로 이동하여 충전하도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 시스템은 자율주행 이송차(100)를 이용함으로써, 이송라인과 케미컬 공급장치 사이에 설치된 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 구성의 특허문헌 1의 이송차에 비해, 증대되는 이송 수요나 돌발 상황에 훨씬 유연하게 대처할 수 있다. 즉, 특허문헌 1에서는 증대되는 이송 수요나 돌발 상황에 대처하기 위해 주행 경로를 추가 또는 변경하기 위해서는 가이드 레일을 추가 설치하거나 옮겨 설치하여야 하지만, 본 발명에서는 자석이나 마커를 간단히 추가 설치하거나 옮겨 설치하면 된다. 특히, 본 실시예와 같이 전자기파에 의한 스캔 방식의 자율주행 이송차(100)를 사용하는 경우에는 소프트웨어적인 제어만으로 최적의 주행 경로를 결정할 수 있다.
반출입 컨베이어(200)는 반출입구(3)와 자율주행 이송차(100) 사이에서 케미컬 용기(10)를 이송하기 위한 것으로서, 반출입구(3)에서부터 케미컬 용기(10)를 자율주행 이송차(100)와 주고받는 반출입 전달지점(4)까지 수평방향으로 연장된다. 즉, 반출입구(3)와 반출입 전달지점(4) 간의 케미컬 용기(10)의 이송은 반출입 컨베이어(200)를 통해 수행하고, 자율주행 이송차(100)는 반출입 전달지점(4)에 정차하여 케미컬 용기(10)를 반출입 컨베이어(200)와 주고받아 반출입 전달 지점(4)과 케미컬 공급장치(30) 간에 케미컬 용기(10)의 이송을 담당하도록 할 수 있다.
구체적으로, 반출입 컨베이어(200)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 규격화된 컨베이어 모듈(200a, 200b)을 다수 개 연결하여 배치함으로써 구성할 수 있다. 이렇게 컨베이어 모듈(200a, 200b)을 이용하여 반출입 컨베이어(200)을 구성함으로써 반출입 컨베이어의 배치 자유도를 높이고 추후 배치 변경을 용이하게 할 수 있다. 또한, 반출입 컨베이어(200)를 구성하는 컨베이어 모듈(200a, 200b)은 이송롤러(201)를 구비하여 그 위에 적재되는 케미컬 용기(10)를 수평방향으로 이송한다. 이송롤러(201)는 케미컬 용기(10)에서 누출될 수도 있는 케미컬에 의해 부식 등 손상되지 않도록 표면에 내산성, 내알칼리성 코팅이 이루어져 있는 것이 좋다.
이송롤러(201)는 제어부(도시 생략)에 의해 제어되고 정역 양방향으로 회전가능한 모터(도시 생략)에 의해 구동됨으로써 반출입 컨베이어(200)에 의한 케미컬 용기의 이송을 자동화할 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 화살표는 반출입 컨베이어(200)에 의한 케미컬 용기의 이송방향을 나타낸다.
한편, 컨베이어 모듈(200b; 도 1에서 작은 정사각형으로 표시한 모듈)은 이송롤러(201)에 의한 이송방향과는 수직한 방향으로 케미컬 용기를 이송하기 위한 컨베이어 모듈로서, 컨베이어 모듈(200a)에 비해 방향전환부(205)를 더 구비한다. 방향전환부(205)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 인접하는 이송롤러(201) 사이에 이송롤러(201)와 평행하게 배치되는 체인(205a)과, 체인(205a)과 맞물리는 스프로켓 휠(205b)과, 스프로켓 휠(205b)을 회전시키는 모터(도시 생략)를 포함할 수 있다. 여기서, 체인(205a)과 스프로켓 휠(205b)은 각각 벨트와 풀리로 구현될 수도 있다. 방향전환부(205)는 승강가능하게 구성되어, 케미컬 용기(10)가 이송롤러(201)에 의한 이송방향으로 이송될 때에는 하강된 상태로 있다가, 케미컬 용기(10)를 이송롤러(201)에 의한 이송방향과 수직한 방향으로 이송하여야 할 때에는 상승하여 체인(205a)의 표면이 케미컬 용기(10), 즉 팔레트(15)의 저면에 접촉하여 회전함으로써 이송롤러(201)에 의한 이송방향과는 수직한 방향으로 케미컬 용기를 이송할 수 있다.
이와 같은 컨베이어 모듈(200a, 200b)의 배치에 의해, 도 3에 화살표로 도시한 바와 같이, 반출입 컨베이어(200)와 자율주행 이송차(100) 간에 케미컬 용기(10)를 전달할 수 있다.
이와 같이 적재공간에 케미컬 용기(10)를 적재한 자율주행 이송차(100)는, 시스템의 제어부에 의해 케미컬 용기(10)의 투입이 요청된 케미컬 공급장치(30)로 주행 경로(9 및 9')를 따라 이동하여 케미컬 용기(10)를 투입할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 케미컬 공급장치(30)는 일측면에 도어(31)를 구비하고, 도어(31)의 안쪽에는 이송롤러(32)를 구비하여, 도어(31) 앞에 정차된 자율주행 이송차(100)로부터 케미컬 용기(10)를 전달받음으로써 케미컬 용기(10)의 투입을 할 수 있다. 또한, 케미컬 공급장치(30)에 의해 저장탱크 또는 생산라인으로의 케미컬의 공급이 완료된 케미컬 용기(10)를 반대의 동작에 의해 자율주행 이송차(100)로 전달함으로써 케미컬 용기(10)의 배출을 할 수 있다.
한편, 케미컬 공급장치(30)는 자율주행 이송차(100)에 의해 투입되는 케미컬 용기(10), 즉 드럼(11)의 배출구에 체결된 마개를 분리하고 배출구에 호스를 결합하여 드럼(11) 내의 케미컬을 흡입하여 저장탱크로 공급하고, 케미컬의 공급이 완료되어 빈 드럼(11)에 마개를 체결하고 자율주행 이송차(100)로 케미컬 용기를 배출하도록 구성된다. 케미컬 용기의 투입과 배출을 제외한 케미컬 공급장치(30) 내에서의 마개 개폐, 호스 결합/분리, 케미컬의 공급 등의 동작은 작업자에 의해 수동으로 또는 자동화된 장비에 의해 수행될 수 있다. 본 시스템의 제어부는 케미컬 용기의 투입과 배출을 위한 케미컬 공급장치(30) 도어(31)의 개폐 등 투입/배출 동작의 일부를 제어할 수 있다. 또한, 케미컬 공급장치(30) 내에서의 마개 개폐, 호스 결합/분리, 케미컬의 공급 등의 동작이 자동화되어 있는 경우, 이러한 케미컬 공급 동작은 케미컬 공급장치(30)의 제어부에 의해 제어될 수 있고, 본 시스템의 제어부에 의해 제어될 수도 있다.
또한, 케미컬 공급장치(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개가 각각 독립된 부스 형태로 배치될 수 있다. 이 경우 복수 개의 케미컬 공급장치(30)가 공급하는 케미컬의 종류는 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 복수 개의 케미컬 공급장치(30)가 공급하는 케미컬의 종류가 서로 다른 경우, 드럼(11)에는 케미컬의 종류 등의 정보를 바코드(13, 도 6 참조)나 QR 코드 또는 RFID에 기록해 두고 각 케미컬 공급장치(30)는 투입된 드럼의 바코드 등을 확인하여 잘못된 종류의 케미컬을 공급하지 않도록 할 수 있다.
한편, 케미컬 용기, 즉 드럼(11)에는 제조시 불량이나 운송시 충격 등에 의해 균열이 있을 수 있다. 이러한 경우 드럼(11) 내부의 케미컬이 이 균열을 통해 누출될 수 있다. 이에, 본 실시형태의 시스템에서는 케미컬 용기로부터 누출된 케미컬을 수용하여 배출가능하게 구성될 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 반출입 컨베이어(200)의 하부에는 케미컬 용기로부터 누출되어 낙하하는 케미컬을 수용하는 드레인 팬(drain pan)(202)이 마련되어 있다. 드레인 팬(202)은 내식성이 우수한 재질, 예컨대 SUS로 이루어질 수 있다. 또한, 드레인 팬(202)의 하부에는 드레인 팬(202)에 수용된 케미컬을 배출하기 위한 드레인 관(203)과 드레인 밸브(204)가 마련될 수 있다. 드레인관(203)과 드레인 밸브(204)는 내식성이 우수한 재질, 예컨대 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어질 수 있다.
나아가, 드레인 팬(202)의 내부 또는 근방에는 케미컬의 누출을 감지하는 케미컬 센서(도시 생략)가 배치될 수 있으며, 케미컬 센서에 의한 감지 신호는 시스템의 제어부에 전달되고, 제어부는 작업자나 관리자에게 경고 등을 발할 수 있다. 그러면 작업자나 관리자는 시스템을 정지하고 누출이 발생된 케미컬 용기를 확인하여, 해당 케미컬 용기를 반출하고, 드레인 밸브(204)를 개방하여 드레인 팬(202)에 고인 누출 케미컬을 배출하는 등 필요한 조치를 취할 수 있다.
한편, 케미컬 용기, 특히 드럼(11)은 직경보다 높이가 커서 이송시 진동이나 내부 케미컬의 출렁임에 의해 전도되어 반출입 컨베이어(200) 밖으로 낙하할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템이 마련되는 공간에는 작업자가 출입하여 반출입 컨베이어(200)나 케미컬 공급장치(30)에 접근할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 전도되는 드럼(11)으로부터 작업자와 주변 구조물을 보호하기 위해 반출입 컨베이어(200)의 측면에는 안전 펜스(도시 생략)가 마련될 수 있다. 안전 펜스는 컨베이어 모듈(200a, 200b)의 이송방향 측면에 울타리와 같은 형태로 형성될 수 있다. 또한, 안전 펜스는 반출입 컨베이어(200)의 측면뿐만 아니라 후술하는 창고(300a, 300b)의 측방에 마련되는 작업자 통로(320)의 측면에도 설치되어 작업자가 작업자 통로(320)에서 전락하는 것도 방지할 수 있다.
한편, 반출입 컨베이어(200)의 반출입구(3) 쪽 단부는 케미컬 용기를 반입 및 반출하는 반출입부를 구성한다. 반출입부는 하역부(220), 검사/정렬부(230) 및 에어샤워(240)를 포함할 수 있다.
하역부(220)는 케미컬 용기가 이송되는 높이에 맞추어 이송롤러(201)가 구비된 컨베이어 모듈(200a)로 이루어질 수 있다. 따라서, 지게차(20)는 하역부(220)의 이송롤러(201) 상에 케미컬 용기를 올려놓음으로써, 또는 이송롤러(201) 상에 적재된 케미컬 용기를 수거함으로써 케미컬 용기를 시스템에 반입 또는 반출할 수 있다.
검사/정렬부(230)는 시스템에 반입되는 케미컬 용기(10)가 케미컬 공급장치(30)가 필요로 하는 케미컬 용기인지 검사하고, 또한 케미컬 용기가 반출입 컨베이어(200)에 의해 원활하게 이송될 수 있도록 반출입 컨베이어(200)의 중앙에 정렬하는 것이다.
구체적으로, 검사/정렬부(230)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 예컨대 드럼(11)의 상면에 부착된 바코드(13)나 QR 코드 또는 RFID를 스캔하여 케미컬 정보를 인식하는 스캐너(233)와, 두 측면 프레임(231a)의 내측에 팔레트(15)에 대향하여 설치되는 푸시 로드(도 6에서는 보이지 않음)를 구비한다.
스캐너(233)는 상측 프레임(231b)에 서로 직교하는 방향으로 설치된 X축/Y축 가이드 레일(232x/232y)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 4개의 드럼(11) 모두의 바코드(13)를 스캔하여 판독할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 팔레트(15)에도 팔레트의 규격 등 팔레트 정보를 포함하는 바코드나 QR 코드 또는 RFID가 부착되어 있을 수 있으며, 별도의 스캐너 또는 상기 스캐너(233)가 팔레트의 바코드 등을 스캔하여 판독할 수 있다.
푸시 로드는 검사/정렬부(230)에 반입된 케미컬 용기, 즉 팔레트(15)를 이송롤러(201)의 중앙에 위치하도록 양측에서 밀어 정렬하는 것으로서, 양 측의 푸시 로드는 동일한 스트로크 또는 동일한 토크로 팔레트(15)를 미는 공압 또는 유압 실린더나 모터에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 크기가 다른 팔레트(15)가 반입되더라도 팔레트(15)의 크기에 구애받지 않고 중앙에 정렬시킬 수 있다.
또한, 검사/정렬부(230)는 팔레트(15)와 드럼(11)을 포함한 케미컬 용기(10)의 크기를 검사하는 기능을 더 구비할 수도 있다. 이를 위해 검사/정렬부(230)의 네 귀퉁이의 상하에 수광부와 발광부를 포함한 크기 센서(234)를 설치하거나, 프레임의 상부에 설치된 스캐너(233)를 라인형 센서로 구현하고 Y축 가이드 레일(232y)을 따라 이동하며 하방의 드럼(11)과 팔레트(15)를 스캔함으로써 케미컬 용기(10)의 크기를 검사하도록 할 수 있다.
한편, 검사/정렬부(230)의 일부 기능 및 구성, 예를 들어 정렬을 위한 푸시 로드나 케미컬 용기의 크기를 검사하는 크기 센서(234)는 검사/정렬부(230)가 아닌 하역부(220)에 마련될 수도 있다.
에어샤워(240; 도 1 참조)는 시스템에 반입되는 케미컬 용기의 표면에 묻은 먼지 등 이물질을 청정 공기를 분사하여 제거하는 것으로서 일반적인 에어샤워로 구현될 수 있다. 또한, 에어샤워(240)에는 케미컬 용기가 통과하는 공간 이외에, 시스템에 출입하는 작업자에 묻은 이물질을 제거하기 위해 작업자가 통과하는 공간이 별도로 마련될 수 있다.
한편, 에어샤워(240)와 검사/정렬부(230)의 배치 순서는 서로 바뀔 수 있고, 에어샤워(240)와 검사/정렬부(230)가 하나의 유닛으로 통합되어 구성될 수도 있다. 또한, 에어샤워의 기능은, 반출입구(3)에 설치되는 에어커튼으로 구현될 수도 있다. 나아가, 하역부(220)를 생략하고, 지게차(20)가 케미컬 용기를 검사/정렬부(230), 에어샤워(240), 또는 에어샤워와 검사/정렬부가 통합된 유닛에 직접 반입/반출하도록 구성할 수도 있다.
또한, 이상의 실시예에서는 공통의 반출입구(3), 공통의 반출입부, 공통의 반출입 컨베이어(200), 공통의 반출입 전달지점(4)을 통해 케미컬 용기(10)의 반입과 반출이 공통의 경로를 통해 이루어지는 것으로 설명하였으나, 공통의 반출입구(3), 반출입부, 반출입 컨베이어(200), 반출입 전달지점(4)을 각각 반입구/반출구, 반입부/반출부, 반입 컨베이어/반출 컨베이어, 반입 전달지점/반출 전달 지점으로 분리하여 반입과 반출이 서로 분리된 경로를 통해 이루어지도록 구성할 수도 있다.
또한, 이상의 실시예에서는 자율주행 이송차(100)가 케미컬 공급장치(30)의 도어(31) 앞에 직접 접근하여 케미컬 용기(10)를 투입/배출하는 것으로 설명하였으나, 투입/배출 전달지점(9a; 도 1 및 도 4 참조)에서 케미컬 공급장치(30)의 도어(31) 앞까지 컨베이어 모듈(200a, 200b)을 포함하는 투입/배출 컨베이어(도시 생략)를 배치하고, 자율주행 이송차(100)는 투입/배출 전달지점(9a)에 정차하여 케미컬 용기(10)를 투입/배출 컨베이어와 주고받고, 케미컬 용기(10)의 케미컬 공급장치(30)로의 투입 및 케미컬 공급장치(30)로부터의 배출은 투입/배출 컨베이어에 의해 수행되도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 자율주행 이송차(100)가 케미컬 공급장치(30)의 도어(31) 앞에 직접 접근하기 위한 주행 경로(9')는 생략할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 시스템은, 반출입구(3)를 통한 케미컬 용기(10)의 반출입이 불가능한 비상시, 예를 들어 지게차(20)나 정상적인 반출입 경로를 구성하는 반출입구(3), 반출입부(220, 230, 240) 및 반출입 컨베이어(200)의 어느 하나의 고장이나 케미컬의 누출 사고로 인해 이용할 수 없거나, 정상적인 반출입 경로의 정체가 심한 경우, 케미컬 용기(10)를 반입 및/또는 반출할 수 있는 비상 반출입구(3'; 도 1 참조)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 자율주행 이송차(10)는, 상기 비상시에 비상 반출입구(3')를 통해 반입되는 케미컬 용기(10)를 전달받아 이송하여 케미컬 공급장치(30)로 투입하거나, 케미컬 공급장치(30)로부터 배출되는 케미컬 용기(10)를 전달받아 이송하여 비상 반출입구(3')를 통해 반출할 수 있다. 또한, 이 경우 시스템의 제어부는 비상 반출입구(3')를 더 제어하여, 비상시에 케미컬 용기(10)가 비상 반출입구(3')를 통해 반입 및/또는 반출이 이루어지도록 제어한다.
이러한 비상 반출입 경로는, 구체적으로, 전술한 반출입부, 즉 하역부(220), 검사/정렬부(230), 에어샤워(240) 및 반출입 컨베이어(200)와 각각 동일 유사한 비상용 하역부(220'), 검사/정렬부(230'), 에어샤워(240') 및 비상 반출입구(3')와 비상 반출입 전달지점(4') 사이에 배치된 반출입 컨베이어(200')를 포함할 수 있다.
다만, 비상용 하역부(220')는, 통상적인 지게차(20)와 달리 포크의 승강이 불가능한 간이 지게차(20')를 이용하여 케미컬 용기(10)를 반입/반출하는 경우에 대비하여, 리프팅 기능을 구비할 수 있다. 즉, 간이 지게차(20')가 케미컬 용기(10)를 고정된 낮은 높이로만 비상용 하역부(220')에 반입/반출 가능한 경우, 비상용 하역부(220')가 낮은 높이로 반입된 케미컬 용기(10)를 정상적인 높이까지 상승시키거나, 정상적인 높이로 이송되어 온 케미컬 용기(10)를 간이 지게차(20')가 반출할 수 있는 낮은 높이까지 하강시키도록 구성될 수 있다.
또한, 비상 반출입 경로는, 정상적인 반출입 경로의 정전 등에 영향을 받지 않도록 정상적인 반출입 경로와는 독립된 전원을 이용하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이어서, 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 실시형태에 따른 시스템의 창고(300a, 300b)와 스태커(400)에 대해 설명한다.
창고(300a, 300b)는 케미컬 용기(10)를 팔래트(15) 단위로 적재가능한 랙(310)을 포함하여, 반출입구(3, 3')를 통해 반입된 케미컬 용기(10)를 케미컬 공급장치(30)에 투입하기 전 또는 케미컬 공급장치(30)로부터 배출된 케미컬 용기(10)를 반출입구(3, 3')를 통해 반출하기 전에 랙(310)에 적재하여 대기할 수 있게 구성된다.
창고(300a, 300b)는 시스템이 마련되는 공간의 소정 개소(본 실시예에서는 도 1의 평면도에서 좌측 및 하측의 공간)에 마련될 수 있다. 구체적으로, 창고(300a, 300b)는 자율주행 이송차(100)에 의해 케미컬 용기(10)가 창고(300a, 300b)에 입고되는 입고구(302)와 케미컬 용기(10)가 창고(300a, 300b)에서 자율주행 이송차(100)로 출고되는 출고구(303)를 제외한 위치에 배치된 복수의 랙(310)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 랙(310)은 수평방향으로 서로 평행한 2열로 배치되고(도 1 참조), 상하방향으로 2단 이상(본 실시예에서는 도 1의 평면도에서 하측의 공간에 마련된 제1창고(300a)는 3단, 좌측의 공간에 마련된 제2창고(300b)는 2단)으로 적층 배치될 수 있다(도 7 참조).
한편, 입고구(302)와 출고구(303)에는 자율주행 이송차(100)와 입출고 전달지점(4")에서 케미컬 용기(10)를 주고받기 위해 전술한 컨베이어 모듈(200a)로 이루어진 입출고 컨베이어(250)가 배치될 수 있다. 또한, 도 1의 평면도에서 좌측의 공간에 마련된 제2창고(300b)에는 자율주행 이송차(100)를 경유하지 않고 반출입 컨베이어(200)로부터 직접 케미컬 용기(10)를 입출고 가능한 입출고구(302')가 마련될 수 있고, 이 경우 입출고구(302')에는 전술한 컨베이어 모듈(200a, 200b)를 포함하고 반출입 컨베이어(200)와 연결되는 입출고 컨베이어(250')가 배치될 수 있다.
한편, 도 1에서 입고구(302)와 출고구(303)는 각각 입고와 출고 전용으로 도시되었으나, 입출고구(302')와 동일하게 입출고 모두 가능하게 구성될 수도 있다.
또한, 2열로 배치된 랙(310)의 사이에는 스태커(400)가 수평방향으로 주행가능한 이동경로가 배치되고, 스태커(400)는 이동경로를 따라 이동하면서 이동경로의 양쪽에 배치된 랙(310)중 임의의 랙에, 또한 복수의 단 중 원하는 단에 케미컬 용기를 적재할 수 있다.
도 1에 도시된 창고(300a, 300b)에서 케미컬 용기(10)를 적재가능한 공간인 셀의 개수는, 제1창고(300b)의 경우 135개(=2열*3단*23번지-3개), 제2창고(300b)의 경우 39개(=2열*2단*13번지-13개), 합계 174개가 된다(여기서, '번지'란 창고(300a, 300b)에 '1', '5', '10' 등으로 표시된 숫자를 의미한다). 이로부터 본 실시예의 시스템이 특허문헌 1의 버퍼부보다 훨씬 더 공간효율적으로 증대되는 이송수요에 대처할 수 있음을 알 수 있다. 더욱이, 이송수요가 더욱 증대되어 대기공간의 확충이 더 필요할 경우, 본 실시형태의 시스템에서는 창고(300a, 300b)의 랙(310)을 한단 더 증설함으로써 간단하고 유연하게 대처할 수 있다.
또한, 랙(310)의 측방에는 작업자가 이동가능한 작업자 통로(220)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 2열로 배치된 랙(310)의 바깥쪽에는 각 단별로 작업자가 이동가능한 작업자 통로(220)가 마련되어, 랙(310), 랙(310)에 적재된 케미컬 용기(10) 또는 입출고구(302, 303, 302')의 상태를 점검하고 필요시 창고(300a, 300b)의 유지보수나 문제가 발생한 케미컬 용기(10)에 대한 조치를 취할 수 있다.
스태커(400)는 창고(300a, 300b)의 랙(310)에 인접하여 배치되어, 입출고 컨베이어(250, 250')나 자율주행 이송차(100)에 의해 이송되어 온 케미컬 용기(10)를 입고하여 랙(310)에 적재하거나 랙(310)에 적재된 케미컬 용기(10)를 입출고 컨베이어(250, 250')나 자율주행 이송차(100)로 출고하는 것으로서, 2열 복수단으로 랙(310)이 배치되는 본 실시예에서 스태커(400)는 2열로 배치된 랙(310)의 사이에 마련된 이동경로를 따라 수평방향으로 주행가능하게 배치된다. 즉, 스태커(400)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 이동경로의 상부에 고정된 상부 레일(305)과 이동경로의 바닥에 고정된 하부 레일(306)을 따라 수평방향으로 주행가능하게 배치된다.
구체적으로, 스태커(400)는 하부 레일(306) 상에 이동가능하게 배치된 하부 프레임(410), 상부 레일(305)에 이동가능하게 고정된 상부 프레임(420), 하부 프레임(410)과 상부 프레임(420)을 연결하는 마스트(mast)(430), 상하부 프레임(410, 420)과 마스트(430)에 의해 한정된 공간에 설치되어 케미컬 용기(10)를 적재하는 캐리지(carriage)(440), 캐리지(440)에 설치되어 스태커(400)의 주행방향의 양측방으로 출몰함으로써 케미컬 용기를 양측방의 랙(310)에 적재하거나 꺼내는 포크(450), 하부 프레임(410)을 하부 레일(306)을 따라 이동시킴으로써 스태커(400)를 수평방향으로 주행시키는 주행 구동부(460), 캐리지(440)를 마스트(430)를 따라 상하방향으로 승강시키는 승강 구동부(470), 포크(450)를 스태커(400) 주행방향의 양측방 중 어느 일방으로 출몰시킴으로써 케미컬 용기를 랙(310)에 적재하거나 랙(310)에서 꺼내는 포크 구동부(480)를 포함한다.
또한, 스태커(400)는 캐리지(440)의 상부에 드럼(11)이 스태커(400) 주행방향의 양측방으로 전도되는 것을 방지하는 전도방지 가이드(490)를 구비할 수 있다. 전도방지 가이드(490)는, 포크(450)가 출몰하여 캐리지(440)에 케미컬 용기(10)를 싣거나 내리는 동안에는 드럼(11)이 전도방지 가이드(490)에 걸리지 않도록 회동축(391)을 중심으로 회동하여 단부가 위쪽으로 젖혀지고(도 8에서 우측의 전도 방지 가이드(490) 참조), 스태커(400)가 주행하는 동안에는 드럼(11)이 전도되는 경우 드럼(11)의 상단이 걸리도록 단부가 아래로 젖혀진 상태(도 8에서 좌측의 전도방지 가이드(490) 참조)를 유지한다.
한편, 창고(300a, 300b)에는 스태커(400)의 주행 구동부(460), 승강 구동부(470), 포크 구동부(480), 전도방지 가이드(490) 등에서 필요로 하는 전력을 공급하는 트롤리 바(trolley bar)(307)가 스태커(400)의 이동경로를 따라 마련될 수 있다.
또한, 스태커(400)는 복수 개가 마련되어, 케미컬 용기(10)의 입고, 출고를 동시 병렬적으로 수행하거나, 어느 스태커(400)가 고장 등으로 사용할 수 없을 때 다른 스태커(400)를 사용하도록 할 수 있다.
나아가, 스태커(400) 이동경로의 양단부에는 스태커(400)가 더 이상 주행하지 못하도록 스토퍼(308; 도 7 참조)가 마련될 수 있다. 또한, 스태커(400) 이동경로의 일단부 또는 양단부에는 스태커(400)가 대기하거나 스태커(400)의 유지 보수가 가능한 스태커 대기공간(309; 도 1 참조)이 마련될 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 시스템은, 건물 내부, 특히 반출입 컨베이어(200), 입출고 컨베이어(250, 250'), 창고(300a, 300b)의 랙(310), 나아가 스태커(400)에는 케미컬 용기(10)의 존부를 감지할 수 있는 센서(도시 생략)나 카메라(도시 생략)을 설치하여, 반출입 컨베이어(200), 입출고 컨베이어(250, 250'), 랙(310), 나아가 스태커(400) 상에 케미컬 용기(10)가 존재하는지(점유되었는지) 등을 제어부가 파악할 수 있다. 특히, 반출입 컨베이어(200)와 입출고 컨베이어(250, 250')가 전술한 바와 같이 모듈화되어 있는 경우 각 컨베이어 모듈(200a, 200b)별로 상기 센서를 설치하여 각 모듈별로 케미컬 용기의 존부를 파악함으로써 반출입 컨베이어(200)나 입출고 컨베이어(250, 250')에 의한 케미컬 용기(10)의 이송 동작을 원활하게 제어할 수 있다. 또한, 랙(310)의 각 셀별로 상기 센서를 설치하여 각 셀별로 케미컬 용기(10)의 존부를 파악함으로써 스태커(400)에 의한 케미컬 용기의 입출고 동작을 원활하게 제어할 수 있다.
이어서, 위와 같이 이루어지는 본 실시형태에 따른 시스템의 동작에 대해 설명한다.
본 시스템에서는, 지게차(20)에 의한 반출입을 제외한 모든 동작이 제어부에 의한 자동 제어하에, 또는 관리자의 관제하에 수행될 수 있다. 이를 위해 제어부의 메모리에는, 전술한 센서를 이용하여 또는 이전의 동작 제어에 의해 취득한 정보를 이용하여, 반출입 컨베이어(200) 및 입출고 컨베이어(250, 250')의 각 컨베이어 모듈(200a, 200b)별 및 창고(300a, 300b)의 각 셀별로 케미컬 용기(10)의 존부(점유여부), 자율주행 이송차(100)의 현재 위치 및 상태가 해당 케미컬 용기의 정보(케미컬의 종류 및 케미컬이 담긴 용기인지 빈 용기인지 등의 정보)와 매핑되어 기록되고 실시간으로 업데이트되고 있다.
이 상태에서 지게차(20)가 하역부(220)에 케미컬 용기(10)를 적재하여 반입하면, 제어부는 하역부(220)의 이송롤러(201)를 구동하여 케미컬 용기를 검사/정렬부(230)로 이송한다. 이어서, 제어부는 검사/정렬부(230)를 제어하여 케미컬 용기를 정렬하고, 드럼(11) 및/또는 팔레트(15)에 부착된 바코드(13)를 스캔하여 케미컬 용기(10)의 정보, 즉 케미컬의 종류 등의 정보를 취득한다. 이어서, 케미컬의 정보가 시스템 내의 케미컬 공급장치(30)에서 필요로 하는 케미컬의 정보와 일치하지 않으면 경보를 발생하고 케미컬 용기(10)를 하역부(220)로 되돌려 잘못된 케미컬의 투입 또는 입고를 미연에 방지한다. 케미컬의 정보가 시스템 내의 케미컬 공급장치(30)에서 필요로 하는 케미컬의 정보와 일치하면, 케미컬 용기를 에어샤워(240)로 이송하고 에어샤워(240)를 제어하여 케미컬 용기에 묻은 이물질을 제거한다. 이와 함께, 제어부는 해당 케미컬 공급장치(30), 자율주행 이송차(100) 및 창고(300a, 300b)의 현재 상태(해당 케미컬 용기(10)를 자율주행 이송차(100)를 이용하여 해당 케미컬 공급장치(30)에 투입할 수 있는지, 창고(300a, 300b)에 빈 셀이 있는지 등)를 파악하고, 케미컬 용기(10)의 이송처(해당 케미컬 공급장치(30) 또는 창고(300a, 300b) 중 어느 하나)를 결정한다.
에어샤워(240)의 동작이 완료되면, 제어부는 반출입 컨베이어(200)의 각 컨베이어 모듈(200a)을 순차적으로 구동하여 케미컬 용기(10)를 컨베이어 모듈(200b)까지 이송한다. 이후, 결정된 이송처가 케미컬 공급장치(30)이거나 제1창고(300a) 또는 제2창고(300b)의 7번지 이후인 경우, 가용한 자율주행 이송차(100)를 반출입 전달지점(4)에 정차하고, 컨베이어 모듈(200b)을 제어하여 케미컬 용기(10)의 이송방향을 수직하게 변경하고 케미컬 용기(10)를 이송하여 반출입 전달지점(4)에 정차된 자율주행 이송차(100)로 전달한다.
이어서, 케미컬 용기(10)를 전달받은 자율주행 이송차(100)는, 결정된 이송처가 케미컬 공급장치(30)인 경우, 해당 케미컬 공급장치(30)로 이동하여 케미컬 용기(10)를 투입한다. 또한, 결정된 이송처가 제1창고(300a) 또는 제2창고(300b)의 7번지 이후인 경우 해당 창고(300a, 300b)의 입고구(302)에 대응되는 입출고 전달지점(4")으로 이동하여 케미컬 용기(10)를 입고구(302)를 통해 각 창고(300a, 300b)에 입고한다. 이어서, 제어부는 스태커(400)의 현재 상태와 위치를 파악하고 가용인 스태커(400)에 케미컬 용기를 적재할 랙(310)의 위치 정보, 즉 셀의 열, 단, 번지를 전송하여 스태커(400)가 해당 셀에 케미컬 용기(10)를 입고할 수 있도록 제어한다.
한편, 결정된 이송처가 제2창고(300b)의 7번지 이전인 경우, 제어부는 반출입 컨베이어(200) 및 입출고 컨베이어(250')를 제어하여 에어샤워(240)를 거친 케미컬 용기(10)를 자율주행 이송차(100)에 전달하지 않고, 반출입 컨베이어(200), 입출고 컨베이어(250'), 입출고구(302')를 통해 제2창고(300b)로 직접 입고하도록 한다. 이어서 제어부는 제2창고(300b)의 스태커(400)를 제어하여 해당 셀에 케미컬 용기(10)를 입고하도록 한다.
한편, 제어부는 특정의 케미컬 공급장치(30)로부터 케미컬 용기의 투입 요청을 받으면, 해당 케미컬 용기(10)의 위치(반출입 컨베이어(200) 또는 창고(300a, 300b))와 가용한 자율주행 이송차(100)를 파악하여, 투입할 케미컬 용기(10), 사용할 자율주행 이송차(100) 및 케미컬 용기(10)를 자율주행 이송차(100)에 전달할 지점(4 또는 4") 및 출고가 필요한 경우 출고할 창고(300a, 300b)의 출고구(303)을 결정하고, 이들을 각각 제어하여 해당 케미컬 용기(10)를 자율주행 이송차(100)에 의해 해당 케미컬 공급장치(30)로 이송하여 투입한다.
또한, 상세한 설명은 생략하지만, 특정 케미컬 공급창치(30)로부터의 케미컬 용기(10)의 배출 요청이 있거나 케미컬 용기(10)의 반출이 필요한 경우, 제어부는 전술한 반입, 입출고의 경우와 마찬가지로, 자율주행 이송차(100), 창고(300a, 300b)의 입출고구(302, 303, 302'), 반출입 컨베이어(200) 및 입출고 컨베이어(250, 250') 중 필요한 요소를 제어하여 케미컬 용기(10)를 배출 또는 반출할 수 있다.
한편, 위의 설명에서는 케미컬 용기의 반입, 반출, 투입, 배출, 입고, 출고 등 이벤트가 발생할 때마다 제어부가 이송처와 이송경로 및 필요한 요소를 결정하고 제어하여 이송하는 것으로 설명했으나, 각각의 이벤트가 주기적으로 이루어지는 경우에는 미리 각 이벤트별 대기 큐(queue)와 이송경로, 필요한 요소, 실행시점 및 순서를 생성 및 결정해 놓고, 그에 따라 이송동작을 실행할 수도 있다. 이때, 반입 대기 큐는 지게차(20)의 작업자나 관리자가 수동으로 생성할 수도 있다. 또한, 반입 및 반출 대기 큐는 지게차 작업자가 쉽게 알 수 있도록 반출입구(3) 근방에 표시할 수도 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따르면 케미컬 용기의 반입, 반출, 투입, 배출, 입고, 출고 등의 전과정을 자동화할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따르면, 증대되는 이송 수요나 돌발 상황에 유연하게 대처할 수 있고 원활하게 케미컬 용기를 케미컬 공급장치에 투입/배출할 수 있다.
한편, 전술한 실시형태에서는 시스템이 반출입 컨베이어(200)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 반출입 컨베이어(200)를 생략하고 자율주행 이송차(100)가 에어샤워(240)와 직접 케미컬 용기(10)를 주고받을 수 있다. 또는, 시스템은 반출입부(220, 230, 240)의 일부 또는 모두를 포함하지 않을 수 있고, 이 경우 자율주행 이송차(100)는 존재하는 반출입부의 구성요소와 또는 지게차(20)와의 사이에서 직접 케미컬 용기(10)를 주고받을 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는 시스템이 창고(300a, 300b)와 스태커(400)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 시스템은 스태커(400)를 포함하지 않을 수 있고, 나아가 창고(300a, 300b)도 포함하지 않을 수 있다. 시스템이 스태커(400)를 포함하지 않는 경우, 창고(300a, 300b)의 랙(310)은 1열, 1단으로 구성하고, 자율주행 이송차(100)가 직접 랙(310)과의 사이에서 케미컬 용기(10)를 주고받음으로써 입출고를 할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시형태와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시형태에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1: 건물
3: 반출입구(반입구, 반출구)
3': 비상 반출입구
4: 반출입 전달지점
4': 비상 반출입 전달지점
4": 입출고 전달지점
7: 기둥
8: 충전 스테이션
9, 9': 주행 경로
10: 케미컬 용기
11: 드럼
15: 팔레트
20: 지게차
20': 간이 지게차
30: 케미컬 공급장치
100: 자율주행 이송차
110: 레이저 스캐너
115: 안전 센서
120: 롤러
200: 반출입 컨베이어(반입 컨베이어, 반출 컨베이어)
200a, 200b: 컨베이어 모듈
220: 하역부
230: 검사/정렬부
240: 에어샤워
250, 250': 입출고 컨베이어
300a, 300b: 창고
302: 입고구
302': 입출고구
303: 출고구
310: 랙
320: 작업자 통로
400: 스태커

Claims (19)

  1. 외부로부터 케미컬 용기를 반입하는 반입구;
    상기 케미컬 용기를 적재가능한 랙; 및
    상기 반입구를 통해 반입된 상기 케미컬 용기를 상기 랙에 적재하는 스태커를 포함하고,
    상기 스태커는,
    상기 케미컬 용기를 적재하는 캐리지; 및
    상기 캐리지를 상하방향으로 승강시키는 승강 구동부를 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙은 복수로 구비되어 상하방향으로 2단 이상으로 적층되는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스태커는 복수의 랙의 복수의 단 중 특정 단에 상기 케미컬 용기를 적재하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙은 복수로 구비되어 수평방향으로 2열 이상으로 배치되는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 2열로 배치되는 상기 복수의 랙의 사이에는 상기 스태커가 수평방향으로 주행가능한 이동경로가 배치되는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙의 측방에 배치되며 작업자가 이동가능한 작업자 통로를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙에 배치되어 상기 케미컬 용기의 존부를 감지하는 센서를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태커는, 상기 캐리지에 출몰하도록 배치되어 상기 케미컬 용기를 랙에 적재하거나 꺼내는 포크를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스태커는, 상기 포크를 출몰시키는 포크 구동부를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태커는, 상기 케미컬 용기가 전도되는 것을 방지하는 전도방지 가이드를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태커의 이동경로의 양단부에 배치되어 상기 스태커가 주행하지 못하도록 하는 스토퍼를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태커를 제어하는 제어부를 더 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  13. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 케미컬 용기를 적재할 상기 랙의 위치 정보를 전송하여 상기 스태커를 제어하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  14. 외부로부터 케미컬 용기를 반입하는 반입구;
    상기 케미컬 용기에 담긴 케미컬을 공장 내의 저장탱크나 생산라인으로 공급하는 케미컬 공급장치;
    상기 반입구를 통해 반입되는 상기 케미컬 용기를 전달받아 이송하여 상기 케미컬 공급장치로 투입하는 자율주행 이송차; 및
    상기 케미컬 용기를 적재가능한 랙을 포함하고,
    상기 자율주행 이송차는 상기 랙에 상기 케미컬 용기를 적재하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 자율주행 이송차는 바닥에 존재할 수 있는 장애물을 감지할 수 있도록 레이저 또는 적외선을 방사하고 반사광을 검출할 수 있는 안전 센서를 포함하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 자율주행 이송차를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 자율주행 이송차는 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 케미컬 용기의 투입을 필요로 하는 상기 케미컬 공급장치로 이동하는 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 자율주행 이송차의 주행 경로를 따라 자석 또는 전자기 유도 와이어가 바닥에 매설 또는 부착되어 있고,
    상기 자율주행 이송차는 상기 자석 또는 전자기 유도 와이어로부터 방출 또는 유도되는 자기장 또는 전자기장을 검출함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하도록 구성된 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 자율주행 이송차의 주행 경로를 따라 소정의 마커가 바닥에 표시되어 있고,
    상기 자율주행 이송차는 상기 마커를 인식함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하도록 구성된 케미컬 용기 자동이송 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 자율주행 이송차는 전자기파를 방사하여 주행 경로 주변에 배치된 물체에 의해 반사된 전자기파를 검출함으로써 현재의 위치 및 주행 경로를 결정하도록 구성된 케미컬 용기 자동이송 시스템.
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