KR20240012108A

KR20240012108A - 물품 로딩 장치 및 물품 로딩 방법

Info

Publication number: KR20240012108A
Application number: KR1020220089620A
Authority: KR
Inventors: 이동욱
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2024-01-29
Also published as: US20240025668A1; CN117429875A

Abstract

보관 부재에 수용된 복수의 물품 중 적어도 일부를 들어올려 플레이트의 상부에 이송하는 제1 이송 단계; 상기 제1 이송 단계에서 플레이트의 상부로 이송된 상기 복수의 물품을 상기 플레이트에 떨어트리는 낙하 단계; 상기 낙하 단계에서 상기 플레이트에 떨어진 상기 물품 중 일부를 들어올려 정렬부로 이송하는 제2 이송 단계; 및 상기 제2 이송 단계에서 상기 정렬부로 이송된 상기 물품을 이송하여 일 측에 로딩하는 로딩 단계; 를 포함하고, 상기 낙하 단계에서, 상기 물품이 상기 플레이트를 향해 자유 낙하하는 물품 로딩 방법 및 그 물품 로딩 방법을 실행하는 물품 로딩 장치가 개시된다.

Description

물품 로딩 장치 및 물품 로딩 방법{DEVICE FOR LOADING GOODS AND METHOD FOR LOADING GOODS}

본 발명은 물품 로딩 장치 및 물품 로딩 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 불규칙적으로 적재된 복수의 물품들을 효과적으로 이송할 수 있는 물품 로딩 장치 및 물품 로딩 방법에 관한 것이다.

자동차의 차체 등을 제조하는 제조 과정에서는 대차 등의 대형 구성품에 부품을 로딩하는 과정이 필요하다. 대형 구성품에 부품이 로딩된 이후에 후속 과정에서 용접 등의 후속 공정이 이루어진다. 한편, 대차 등에 로딩되는 부품들의 경우 크기가 작기 때문에 적재함에 부품들을 적재한 후 로딩에 필요한 부품들을 취출하여 로딩하는 방식이 널리 사용된다.

그러나, 종래 기술에 따르면 로딩되는 부품들의 경우 크기가 작고 기하학적 형상이 복잡하여 부품의 취출 및 로딩 과정을 자동화시키기 어려운 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 적재함에 부품들이 무작위로 적재한 상태에서 부품의 취출이 이루어지기 때문에 적재함 내에서 부품들이 서로 겹치거나 간섭함으로 인해 자동화 공정을 통한 부품의 취출 자체가 어렵다는 문제가 있었다. 이로 인해 종래 기술에 따르면, 부품의 로딩 공정의 자동화를 달성하기 어려운 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부품의 로딩 공정의 자동화를 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 물품을 수용하는 보관 부재; 상기 보관 부재의 일 측에 구비되는 플레이트; 상기 보관 부재 및 상기 플레이트의 일 측에 구비되고 상기 보관 부재에 구비되는 상기 물품 및 상기 플레이트에 구비되는 상기 물품을 각각 들어올릴 수 있도록 구비되는 제1 파지부; 를 포함하고, 상기 제1 파지부는, 상기 보관 부재에 수용된 상기 복수의 물품을 들어올려 이송하도록 구비되는 전자석 부재; 및 상기 플레이트에 구비되는 상기 물품을 파지하여 이송하도록 구비되는 집게 부재; 를 포함하는 물품 로딩 장치가 제공된다.

상기 플레이트는 상기 보관 부재보다 상부에 구비되되 상기 보관 부재로부터 수평 방향 일 측으로 치우쳐진 상태로 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부의 일 측에 구비되고 상기 집게 부재에 의해 파지된 물품이 이송되는 정렬부; 를 더 포함하고, 상기 정렬부는, 상기 물품을 수용하는 수용 공간이 형성되는 가드 부재; 를 포함하고, 상기 가드 부재는, 상기 수용 공간을 형성하고 상기 물품의 측면을 감싸도록 구비되는 복수의 블록을 포함하되, 상기 복수의 블록 중 일부는 다른 일부에 대해 이동 가능하게 구비될 수 있다.

상기 가드 부재는 상기 정렬부 내에서 복수로 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부의 일 측에 구비되는 자성 부재; 를 더 포함하고, 상기 자성 부재는, 상기 집게 부재가 도달 가능한 거리 내에 구비될 수 있다.

상기 정렬부의 일 측에 구비되고 상기 가드 부재에 수용된 상기 물품을 파지하여 일 측에 로딩하는 제2 파지부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 보관 부재 및 상기 플레이트가 결합되는 지지부; 를 더 포함하고, 상기 플레이트는 상기 보관 부재를 향해 기울어지도록 회전 가능하게 상기 지지부에 결합되고, 상기 지지부는, 상기 보관 부재의 양 측면과 마주보도록 구비되는 스토퍼 부재; 및 상기 보관 부재의 일 측면과 마주보도록 구비되되 상하 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 가드 부재; 를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 보관 부재에 수용된 복수의 물품 중 적어도 일부를 들어올려 플레이트의 상부에 이송하는 제1 이송 단계; 상기 제1 이송 단계에서 플레이트의 상부로 이송된 상기 복수의 물품을 상기 플레이트에 떨어트리는 낙하 단계; 상기 낙하 단계에서 상기 플레이트에 떨어진 상기 물품 중 일부를 들어올려 정렬부로 이송하는 제2 이송 단계; 및 상기 제2 이송 단계에서 상기 정렬부로 이송된 상기 물품을 이송하여 일 측에 로딩하는 로딩 단계; 를 포함하고, 상기 낙하 단계에서, 상기 물품이 상기 플레이트를 향해 자유 낙하하는 물품 로딩 방법이 제공된다.

상기 제1 이송 단계에서, 복수의 물품이 상기 플레이트의 상부에 이송되고, 상기 제2 이송 단계에서, 상기 물품은 상기 플레이트로부터 하나씩 상기 정렬부에 이송될 수 있다.

상기 제1 이송 단계는, 상기 보관 부재에 수용된 복수의 물품 중 적어도 일부를 전자석 부재의 자력으로 들어올려 상기 플레이트의 상부에 이송할 수 있다.

상기 제2 이송 단계는, 상기 플레이트에 수용된 상기 물품 중 일부를 집게 부재로 파지하여 상기 정렬부로 이송할 수 있다.

상기 제1 이송 단계 이전에 이루어지고 상기 보관 부재 내 상기 복수의 물품의 위치 상태를 촬영하는 보관 부재 비전 촬영 단계; 를 더 포함하고, 상기 제1 이송 단계는, 상기 보관 부재 비전 촬영 단계에서 상기 보관 부재 내에 상기 물품이 존재한다고 판단되는 경우에 이루어질 수 있다.

상기 제2 이송 단계 이전에 이루어지고 상기 플레이트 내 상기 물품의 위치 상태를 촬영하는 플레이트 비전 촬영 단계; 를 더 포함하고, 상기 제2 이송 단계는, 상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 파지 가능한 상태에 있는 것으로 판단되는 경우에 이루어질 수 있다.

상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 제1 상태로 배치되어 있는 경우에, 상기 제2 이송 단계에서, 상기 집게 부재는 상기 플레이트 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 상기 물품을 파지한 후 상기 정렬부로 이송하되, 상기 제2 이송 단계에서 상기 집게 부재에 의해 파지된 상기 물품은 상기 정렬부에 도달하기까지 상기 집게 부재에 계속 파지된 상태를 유지할 수 있다.

상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 배치되어 있는 경우에, 상기 제2 이송 단계에서, i) 상기 집게 부재로 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지하고, ii) 자성을 가진 자성 부재에 상기 물품을 부착하면서 상기 집게 부재를 상기 물품으로부터 이격시키고, iii) 상기 자성 부재에 부착된 상기 물품을 다시 파지한 후, iv) 상기 물품을 상기 정렬부로 이송할 수 있다.

상기 제2 이송 단계에서, 상기 집게 부재가 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지하기 위해 상기 물품과 접촉하는 부분과, 상기 집게 부재가 상기 자성 부재에 부착된 상기 물품과 접촉하는 부분은 서로 다를 수 있다.

상기 제2 이송 단계에서, 상기 집게 부재는, 상기 플레이트 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 물품이 존재하지 않는 경우 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지할 수 있다.

상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에서 상기 집게 부재에 의해 파지 가능한 물품이 존재하지 않는다고 판단되는 경우, 상기 플레이트 내 상기 물품을 상기 보관 부재에 복귀시키는 복귀 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 복귀 단계에서, 상기 보관 부재로부터 상방으로 이격되어 있는 상기 플레이트가 상기 보관 부재를 향해 기울어짐으로써 상기 플레이트 내 물품이 상기 보관 부재에 낙하할 수 있다.

본 발명에 따르면, 부품의 로딩 공정의 자동화를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 구비되는 보관 부재, 플레이트 및 지지부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 구비되는 정렬부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 정렬부의 가드 부재를 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 자성 부재가 구비되는 제1 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 자성 부재가 구비되는 제2 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 의해 물품이 대차에 로딩되기 전에 자성 부재에서 자세가 변경되는 모습을 순차적으로 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 물품 로딩 장치 및 물품 로딩 방법을 설명한다.

물품 로딩 장치

도 1은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 구비되는 보관 부재, 플레이트 및 지지부를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 구비되는 정렬부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 정렬부의 가드 부재를 확대 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 자성 부재가 구비되는 제1 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 자성 부재가 구비되는 제2 예를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명에 따른 물품 로딩 장치에 의해 물품이 대차에 로딩되기 전에 자성 부재에서 자세가 변경되는 모습을 순차적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 물품 로딩 장치(10)는 물건을 제조하는 과정에서 조립이 필요한 물품을 로딩하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참고하면 물품 로딩 장치(10)는 조립이 필요한 부품을 대차(20)에 로딩하기 위한 장치일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 물품 로딩 장치(10)는 전술한 내용에 제한되지 않고 다양한 종류의 로딩 공정에 사용될 수 있다.

도 1 등을 참고하면, 본 발명에 따른 물품 로딩 장치(10)는 복수의 물품(P)을 수용하는 보관 부재(100) 및 보관 부재(100)의 일 측에 구비되는 플레이트(200)를 포함할 수 있다. 후술할 바와 같이 보관 부재(100)에 수용된 복수의 물품(P) 중 적어도 일부는 플레이트(200)에 이송될 수 있다. 한편, 물품(P)을 안정적으로 지지할 수 있도록 플레이트(200)의 바닥면은 평평한 형상을 가질 수 있다.

물품 로딩 장치(10)는 보관 부재(100) 및 플레이트(200)의 일 측에 구비되고 보관 부재(100)에 구비되는 물품(P) 및 플레이트(200)에 구비되는 물품(P)을 각각 들어올릴 수 있도록 구비되는 제1 파지부(300)를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 파지부(300)는 보관 부재(100)에 구비된 물품(P)을 플레이트(200)에 이송하는 역할과 플레이트(200)에 구비된 물품(P)을 후술할 정렬부(400)에 이송하는 역할을 수행할 수 있다.

제1 파지부(300)는 보관 부재(100)에 구비된 물품(P)을 들어올리는 구성 및 플레이트(200)에 구비된 물품(P)을 들어올리는 구성을 각각 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 파지부(300)는 보관 부재(100)에 수용된 복수의 물품(P)을 들어올려 이송하도록 구비되는 전자석 부재(310) 및 플레이트(200)에 구비되는 물품을 파지하여 이송하도록 구비되는 집게 부재(320)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 보관 부재(100)에서 플레이트(200)로 물품(P)을 이송할 때는 전자석 부재(310)의 자력에 의해 물품(P)이 부착된 상태로 이송되므로 복수의 물품이 전자석 부재(310)에 부착된 상태로 이송될 수 있다. 반면, 플레이트(200)에서 후술할 정렬부로 물품(P)을 이송할 때는 집게 부재(320)가 물품(P)을 쥔 상태에서 이송되므로 물품(P)이 하나씩 이송될 수 있다. 일 예로, 제1 파지부(300)는 회전축을 중심으로 회전 운동 가능하게 구비되는 회전 부재를 더 포함할 수 있고, 전자석 부재(310) 및 집게 부재(320)는 회전 부재에 고정 결합될 수 있다. 이 경우, 회전 부재의 회전 운동에 따라 전자석 부재(310) 및 집게 부재(320)의 위치가 변경될 수 있으므로, 제1 파지부(300)가 보관 부재(100)에 구비된 물품을 들어올리고자 하는 경우에는 회전 부재를 회전시켜 전자석 부재(310)가 보관 부재(100)와 마주보도록 할 수 있고, 플레이트(200)에 구비된 물품을 들어올리고자 하는 경우는 회전 부재를 회전시켜 집게 부재(320)가 플레이트(200)와 마주보도록 할 수 있다.

한편, 일 예로 도 1 등에 도시된 바와 같이, 플레이트(200)는 보관 부재(100)보다 상부에 구비되되 보관 부재(100)로부터 수평 방향 일 측으로 치우쳐진 상태로 구비될 수 있다. 보다 바람직하게 플레이트(200)는 보관 부재(100)를 향해 기울어지도록 회전 가능하게 구비될 수 있다.

후술할 바와 같이 본 발명에 따른 물품 로딩 방법에 따르면, 집게 부재(320)가 파지할 수 있는 자세에 있는 물품이 플레이트(200)에 더 이상 존재하지 않는 경우에는 플레이트(200)에 구비된 물품을 보관 부재(100)에 복귀시킬 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따르면, 플레이트(200)가 보관 부재(100)를 향해 기울어지도록 회전 가능하게 구비됨으로써 플레이트(200)에 구비된 물품(P)이 보관 부재(100)에 복귀하는 과정을 자동화할 수 있다.

계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, 물품 로딩 장치(10)는 보관 부재(100) 및 플레이트(200)가 결합되는 지지부(700)를 더 포함할 수 있다. 이때, 플레이트(200)는 보관 부재(100)를 향해 기울어지도록 회전 가능하게 지지부(700)에 결합될 수 있다. 또한, 보관 부재(100)는 지지부(700)로부터 이격 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 보관 부재(100)에 구비되었던 물품들이 제1 파지부(300)에 의해 모두 이송되어 빈 상태가 되었을 때, 복수의 물품(P)이 구비된 보관 부재(100)를 빈 보관 부재와 교환할 수 있다.

또한, 지지부(700)는 보관 부재(100)의 양 측면과 마주보도록 구비되는 스토퍼 부재(710)를 포함할 수 있다. 스토퍼 부재(710)는 보관 부재(100)가 지지부(700)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 구성일 수 있다. 또한, 지지부(700)는 보관 부재(100)의 일 측면과 마주보도록 구비되되 상하 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 가드 부재(720)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 빈 보관 부재를 새로운 보관 부재로 교환하고자 하는 경우에 보관 부재(100)가 지지부(700)로부터 이격될 수 있도록 가드 부재(720)를 회전시킬 수 있고, 물품 로딩 장치(10)가 가동 중인 상태에서는 보관 부재(100)가 지지부(700)로부터 이탈되지 않도록 가드 부재(720)를 회전한 후 고정시킬 수 있다. 한편, 일 예로, 지지부(700)는 보관 부재(100)가 안착되는 영역에 구비되고 보관 부재(100)가 가드 부재(720)를 향하는 방향 및 가드 부재(720)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 보관 부재(100)를 가이드하는 레일 부재(730)를 더 포함할 수 있다. 레일 부재(730)가 있는 보관 부재(100)를 교체하는 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 도 1, 도 3 및 도 4를 참고하면, 물품 로딩 장치(10)는 제1 파지부(300)의 일 측에 구비되고 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품이 이송되는 정렬부(400)를 더 포함할 수 있다.

정렬부(400)는 물품(P)이 대차(20) 등에 로딩되기 전에 일정한 정렬 상태를 유지하기 위한 구성일 수 있다. 이를 위해, 정렬부는 물품(P)을 수용하는 수용 공간이 형성되는 가드 부재(410)를 포함할 수 있다. 즉, 물품(P)은 가드 부재(410)에 형성된 수용 공간 내에 위치함으로써 일정한 정렬 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 수용 공간을 정의하는 가드 부재(410)의 내측면은 수용 공간에 수용되는 물품(P)의 내측면에 대응되는 형상을 가질 수 있고, 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품(P)은 가드 부재(410)의 내측면에 의해 형성되는 수용 공간으로 낙하할 수 있다. 따라서, 가드 부재(410)의 수용 공간에 낙하한 물품(P)은 수용 공간의 형상에 대응되게 일정한 정렬 상태를 갖게 될 수 있다.

일 예로, 가드 부재(410)는 전술한 수용 공간을 형성하고 물품(P)의 측면을 감싸도록 구비되는 복수의 블록(410a)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 블록(410a) 중 일부는 복수의 블록(410a) 중 다른 일부에 대해 이동 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 가드 부재(410)의 내측면에 의해 형성되는 수용 공간의 크기 및 형상이 변할 수 있으므로, 로딩하고자 하는 물품(P)의 종류에 따라 용이하게 대응할 수 있다. 한편, 가드 부재(410)는 정렬부(400) 내에서 복수로 구비될 수 있다. 이 경우, 정렬부(400)에 정렬된 상태의 물품(P)이 동시에 복수로 구비될 수 있으므로, 이후에 물품(P)의 로딩 과정이 신속하게 이루어질 수 있다.

계속해서 도 5 및 도 6을 참고하면, 물품 로딩 장치(10)는 제1 파지부(300)의 일 측에 구비되는 자성 부재(500)를 더 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 플레이트(200)에 구비된 물품(P) 중 제1 파지부(300)의 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품(P)은 정렬부(400)의 가드 부재(410) 내 수용 공간에 수용될 수 있다. 그러나, 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품(P)가 어떠한 상태로 파지되었는지에 따라 가드 부재(410) 내 수용 공간에 수용되지 못할 수도 있다.

자성 부재(500)는 집게 부재(320)에 의해 파지되었으나 가드 부재(410) 내에 일정한 정렬 상태로 수용되지 못하도록 파지된 물품(P)이 가드 부재(410)에 수용될 수 있는 상태가 되도록 하기 위한 구성일 수 있다.

즉, 도 7의 (a)와 같이 가드 부재(410) 내에 일정한 정렬 상태로 수용되지 못할 상태로 집게 부재(320)에 의해 물품(P)이 파지되어 있는 경우, 도 7의 (b)와 같이 물품(P)을 자성 부재(500)에 부착시킨 후, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 집게 부재(320)가 다시 물품(P)을 파지하되 집게 부재(320)가 플레이트(200)에서 물품(P)을 파지하던 부분과는 다른 부분을 파지함으로써, 이후에 도 7의 (d)와 같이 물품(P)이 가드 부재(410)의 수용 공간 내에 수용될 수 있다. 자성 부재(500)가 전술한 역할을 수행하기 위해 자성 부재(500)는 제1 파지부(300)의 구동 과정에서 집게 부재(320)가 도달 가능한 거리 내에 구비될 수 있다. 일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이 자성 부재(500)는 지지부(700)와 별개로 구비될 수도 있으나, 다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같이 자성 부재(500)는 정렬부(400)의 일 측에 고정 결합될 수도 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 물품 로딩 장치(10)는 정렬부(400)의 일 측에 구비되고 가드 부재(410)에 수용된 물품(P)을 파지하여 일 측(예를 들어, 대차(20))에 로딩하는 제2 파지부(600)를 더 포함할 수 있다. 제2 파지부(600)는 물품(P)을 파지하기 위한 클램프 부재를 포함할 수 있으나, 그와 달리 제2 파지부(600)는 물품(P)을 파지하기 위한 집게 부재를 포함할 수도 있다. 한편, 본 발명의 다른 예에 따르면 물품 로딩 장치(10)는 제2 파지부(600)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 정렬부(400)에 정렬된 상태로 구비된 물품(P)은 제1 파지부(300)에 의해 파지된 후 로딩될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 물품 로딩 장치(10)는 보관 부재(100) 및 플레이트(200)에 수용된 물품(P)의 분포 상태를 촬영하기 위한 촬영 부재(800)를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 촬영 부재(800)를 통해 보관 부재(100) 또는 플레이트(200)에 수용된 물품(P)의 분포 상태를 촬영한 후 이를 토대로 전자석 부재(310) 및 집게 부재(320)는 각각 보관 부재(100) 내 물품(P)과 플레이트(200) 내 물품(P)을 들어올릴 수 있다.

물품 로딩 방법

이하, 전술한 내용을 참고하여 본 발명에 따른 물품 로딩 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 보관 부재(100)에 수용된 복수의 물품(P) 중 적어도 일부를 들어올려 플레이트(200)의 상부에 이송하는 제1 이송 단계 및 제1 이송 단계에서 플레이트(200)의 상부로 이송된 복수의 물품(P)을 플레이트(200)에 떨어트리는 낙하 단계를 포함할 수 있다. 전술한 제1 이송 단계는 제1 파지부(300)의 전자석 부재(310)에 의해 이루어질 수 있다. 보다 상세하게, 제1 이송 단계는, 보관 부재(100)에 수용된 복수의 물품(P) 중 적어도 일부를 전자석 부재(310)의 자력으로 들어올려 플레이트(200)의 상부에 이송할 수 있다. 반면, 전술한 낙하 단계에서는 전자석 부재(310)의 자력을 제거함으로써 전자석 부재(310)에 부착되어 있는 물품(P)이 플레이트(200)를 향해 자유 낙하할 수 있다. 이 경우, 낙하 단계 이후에 복수의 물품(P)은 서로 간섭되지 않고 이격된 상태로 플레이트(200)에 구비될 수 있다. 따라서, 낙하 단계가 이루어질 때 전자석 부재(310)와 플레이트(200) 간의 거리는 자유 낙하에 의해 복수의 물품(P)이 서로 간섭되지 않고 충분히 이격될 수 있을 정도의 간격인 것이 바람직하다. 한편, 낙하 단계에서 복수의 물품(P)이 플레이트(200)에 구비되기 위해 제1 이송 단계에서 복수의 물품(P)은 플레이트(200)의 상부에 이송될 수 있다.

또한, 물품 로딩 방법은 전술한 낙하 단계에서 플레이트(200)에 떨어진 물품 중 일부를 들어올려 정렬부(400)로 이송하는 제2 이송 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 제2 이송 단계는 플레이트(200)에 수용된 물품(P) 중 일부를 집게 부재(320)로 파지하여 정렬부(400)로 이송할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 낙하 단계 이후에 복수의 물품(P)은 서로 간섭되지 않고 이격된 상태로 플레이트(200)에 구비될 수 있으므로, 집게 부재(320)가 플레이트(200) 내 복수의 물품(P) 중 하나를 파지하는 과정에서 다른 물품과 집게 부재(320)가 간섭하는 것이 방지될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 물품 로딩 장치와 관련하여 전술한 내용을 참고하면, 제2 이송 단계에서 물품(P)은 정렬부(400)의 가드 부재(410)의 내측면에 형성된 수용 공간에 배치될 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 제1 이송 단계에서는 복수의 물품(P)이 전자석 부재(310)에 의해 플레이트(200)의 상부에 이송되는 반면, 제2 이송 단계에서는 물품(P)이 플레이트(200)로부터 하나씩 정렬부(400)에 이송될 수 있다. 이는, 제1 이송 단계 및 낙하 단계는 플레이트(200)에 복수의 물품이 구비되도록 하되 복수의 물품들 간에 서로 간섭되지 않고 이격된 상태가 되도록 하는 것이 목적인 반면, 제2 이송 단계는 로딩 단계에서 로딩될 물품이 정렬부(400)에서 소정의 정렬 상태를 갖도록 하는 것이 목적이기 때문일 수 있다.

본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 제2 이송 단계에서 정렬부(400)로 이송된 물품(P)을 이송하여 일 측에 로딩하는 로딩 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 일 측은 예를 들어, 대차(20)일 수 있다. 제2 이송 단계에서는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치(10)에 대해 전술한 제2 파지부(600)가 물품(P)을 이송하여 상기 일 측에 로딩함으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 전술한 바와 달리 제2 이송 단계에서는 본 발명에 따른 물품 로딩 장치(10)에 대해 전술한 제1 파지부(300)가 물품(P)을 이송하여 상기 일 측에 로딩함으로써 이루어질 수도 있다. 이 경우, 제2 파지부(600)가 없이 제1 파지부(300)가 전술한 제1 이송 단계 및 제2 이송 단계뿐만 아니라 로딩 단계도 수행할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 제1 이송 단계 이전에 이루어지고 보관 부재(100) 내 복수의 물품(P)의 위치 상태를 촬영하는 보관 부재 비전 촬영 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명에 따르면, 전술한 제1 이송 단계는, 보관 부재 비전 촬영 단계에서 보관 부재(100) 내에 물품(P)이 존재한다고 판단되는 경우에 이루어질 수 있다. 반면, 보관 부재 비전 촬영 단계에서 보관 부재(100) 내에 물품(P)이 더 이상 존재하지 않는다고 판단되는 경우에는 빈 보관 부재를 복수의 물품(P)이 구비된 보관 부재로 교체할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 제2 이송 단계 이전에 이루어지고 플레이트(200) 내 물품(P)의 위치 상태를 촬영하는 플레이트 비전 촬영 단계를 더 포함할 수 있다. 플레이트 비전 촬영 단계는 플레이트(200) 내에 구비된 물품(P)의 자세를 확인하고, 제2 이송 단계에서 집게 부재(320)가 파지할 수 있는 자세로 배치되어 있는 물품(P)의 존재 여부를 확인하기 위한 것일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 전술한 제2 이송 단계는, 플레이트 비전 촬영 단계에서 플레이트(200) 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 집게 부재(320)에 의해 파지 가능한 상태에 있는 것으로 판단되는 경우에 이루어질 수 있다.

보다 상세하게, 플레이트(200) 내 물품(P)의 정렬 상태는, i) 제2 이송 단계에서 집게 부재(320)가 플레이트(200) 내 물품(P)을 파지한 후 정렬부(400)로 곧바로 이송할 수 있을 정도의 배치 상태인 제1 상태 및 ii) 제2 이송 단계에서 집게 부재(320)가 플레이트(200) 물품(P)을 파지한 후 자성 부재(500)에 부착시키고 물품(P)으로부터 이격된 후 물품(P)을 다시 파지하여 정렬부(400)로 이송하여야 하는 배치 상태인 제2 상태를 포함할 수 있다.

이 경우, 본 발명에 따르면, 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 플레이트(200) 내에 배치된 물품(P) 중 적어도 일부가 제1 상태로 배치되어 있는 경우에, 제2 이송 단계에서, 집게 부재(320)는 플레이트(200) 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 물품(P)을 파지한 후 정렬부(400)로 이송하되, 제2 이송 단계에서 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품(P)은 정렬부(400)에 도달하기까지 집게 부재(320)에 계속 파지된 상태를 유지할 수 있다. 이는, 플레이트(200)에서 제1 상태로 배치되어 있다가 집게 부재(320)에 의해 파지된 물품(P)은 자성 부재(500)를 거치지 않고 바로 정렬부(400)에 이송되는 것으로 이해될 수 있다.

반면, 본 발명에 따르면, 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 플레이트(200) 내에 배치된 물품(P) 중 적어도 일부가 제1 상태와 다른 제2 상태로 배치되어 있는 경우에, 제2 이송 단계에서, i) 집게 부재(320)로 플레이트(200) 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품(P)을 파지하고, ii) 자성을 가진 자성 부재(500)에 물품(P)을 부착하면서 집게 부재(320)를 물품(P)으로부터 이격시키고, iii) 자성 부재(500)에 부착된 물품(P)을 다시 파지한 후, iv) 물품(P)을 정렬부(400)로 이송할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 이송 단계에서, 집게 부재(320)가 플레이트(200) 내에서 제2 상태로 배치되어 있는 물품(P)을 파지하기 위해 물품(P)과 접촉하는 부분과 집게 부재(320)가 자성 부재(500)에 부착된 물품(P)과 접촉하는 부분은 서로 다를 수 있다. 따라서, 자성 부재(500)에 부착된 물품(P)을 파지하는 과정에서 집게 부재(320)는 물품(P)이 정렬부(400)의 가드 부재(410)에 수용될 수 있는 상태가 되도록 물품(P)의 자세를 변경할 수 있다.

한편, 일 예로, 본 발명에 따르면, 전술한 제2 이송 단계에서, 집게 부재(320)는 플레이트(200) 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 물품(P)이 존재하지 않는 경우 플레이트(200) 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품(P)을 파지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제2 이송 단계에서는 제1 상태의 물품(P)을 먼저 정렬부(400)로 모두 이송한 후 제2 상태의 물품(P)을 정렬부(400)로 이송할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 플레이트(200) 내에서 집게 부재(320)에 의해 파지 가능한 물품이 존재하지 않는다고 판단되는 경우, 플레이트(200) 내 물품(P)을 보관 부재(100)에 복귀시키는 복귀 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 복귀 단계는, 플레이트(200) 내 물품(P) 중 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태에 존재하는 물품(P)이 더 이상 존재하지 않는 경우에 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 제1 상태 및 상기 제2 상태 이외에도 플레이트(200) 내 물품(P)이 정렬부(400)로 이송될 수 있는 물품의 상태로서 제3 상태의 물품이 추가적으로 설정되어 있는 경우에, 상기 복귀 단계는 상기 제1 상태 및 상기 제2 상태 이외에도 상기 제3 상태에 존재하는 물품(P)이 더 이상 존재하지 않는 경우에 이루어질 수 있다.

보다 상세하게, 상기 복귀 단계에서, 보관 부재(100)로부터 상방으로 이격되어 있는 플레이트(200)가 보관 부재(100)를 향해 기울어짐으로써 플레이트(200) 내 물품이 보관 부재(100)에 낙하할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 물품 로딩 방법은 정렬부(400)에 이송된 물품(P)의 로딩이 필요한 구성(예를 들어, 대차(20))에 대한 정보를 받는 정보 수신 단계 및 정렬부(400)로부터 물품(P)을 취출하는 물품 취출 단계를 포함할 수 있다. 전술한 물품 취출 단계는 전술한 제2 파지부(600)에 의해 이루어질 수도 있으나, 제1 파지부(300)에 의해서도 이루어질 수 있다. 물품 취출 단계가 제1 파지부(300)에 의해 이루어지는 경우에 제2 파지부(600)는 생략될 수 있음은 전술한 바 있다.

또한, 물품 로딩 방법은 물품(P)이 로딩될 구성(예를 들어, 대차(20))에서 물품(P)이 로딩될 영역들의 분포 상태를 확인하는 산포 확인 단계를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 산포 확인 단계는 물품 취출 단계 이후에 이루어질 수 있고, 전술한 로딩 단계는 산포 확인 단계 이후에 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

10 : 물품 로딩 장치
20 : 대차
100 : 보관 부재
200 : 플레이트
300 : 제1 파지부
310 : 전자석 부재
320 : 집게 부재
400 : 정렬부
410 : 가드 부재
410a : 블록
500 : 자성 부재
600 : 제2 파지부
700 : 지지부
710 : 스토퍼 부재
720 : 가드 부재
800 : 촬영 부재
P : 물품

Claims

복수의 물품을 수용하는 보관 부재;
상기 보관 부재의 일 측에 구비되는 플레이트;
상기 보관 부재 및 상기 플레이트의 일 측에 구비되고 상기 보관 부재에 구비되는 상기 물품 및 상기 플레이트에 구비되는 상기 물품을 각각 들어올릴 수 있도록 구비되는 제1 파지부; 를 포함하고,
상기 제1 파지부는,
상기 보관 부재에 수용된 상기 복수의 물품을 들어올려 이송하도록 구비되는 전자석 부재; 및
상기 플레이트에 구비되는 상기 물품을 파지하여 이송하도록 구비되는 집게 부재; 를 포함하는 물품 로딩 장치.
청구항 1에서,
상기 플레이트는 상기 보관 부재보다 상부에 구비되되 상기 보관 부재로부터 수평 방향 일 측으로 치우쳐진 상태로 구비되는 물품 로딩 장치.
청구항 1에서,
상기 제1 파지부의 일 측에 구비되고 상기 집게 부재에 의해 파지된 물품이 이송되는 정렬부; 를 더 포함하고,
상기 정렬부는,
상기 물품을 수용하는 수용 공간이 형성되는 가드 부재; 를 포함하고,
상기 가드 부재는,
상기 수용 공간을 형성하고 상기 물품의 측면을 감싸도록 구비되는 복수의 블록을 포함하되,
상기 복수의 블록 중 일부는 다른 일부에 대해 이동 가능하게 구비되는 물품 로딩 장치.
청구항 3에서,
상기 가드 부재는 상기 정렬부 내에서 복수로 구비되는 물품 로딩 장치.
청구항 3에서,
상기 제1 파지부의 일 측에 구비되는 자성 부재; 를 더 포함하고,
상기 자성 부재는,
상기 집게 부재가 도달 가능한 거리 내에 구비되는 물품 로딩 장치.
청구항 3에서,
상기 정렬부의 일 측에 구비되고 상기 가드 부재에 수용된 상기 물품을 파지하여 일 측에 로딩하는 제2 파지부; 를 더 포함하는 물품 로딩 장치.
청구항 1에서,
상기 보관 부재 및 상기 플레이트가 결합되는 지지부; 를 더 포함하고,
상기 플레이트는 상기 보관 부재를 향해 기울어지도록 회전 가능하게 상기 지지부에 결합되고,
상기 지지부는,
상기 보관 부재의 양 측면과 마주보도록 구비되는 스토퍼 부재; 및
상기 보관 부재의 일 측면과 마주보도록 구비되되 상하 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 가드 부재; 를 포함하는 물품 로딩 장치.
보관 부재에 수용된 복수의 물품 중 적어도 일부를 들어올려 플레이트의 상부에 이송하는 제1 이송 단계;
상기 제1 이송 단계에서 플레이트의 상부로 이송된 상기 복수의 물품을 상기 플레이트에 떨어트리는 낙하 단계;
상기 낙하 단계에서 상기 플레이트에 떨어진 상기 물품 중 일부를 들어올려 정렬부로 이송하는 제2 이송 단계; 및
상기 제2 이송 단계에서 상기 정렬부로 이송된 상기 물품을 이송하여 일 측에 로딩하는 로딩 단계; 를 포함하고,
상기 낙하 단계에서,
상기 물품이 상기 플레이트를 향해 자유 낙하하는 물품 로딩 방법.
청구항 8에서,
상기 제1 이송 단계에서,
복수의 물품이 상기 플레이트의 상부에 이송되고,
상기 제2 이송 단계에서,
상기 물품은 상기 플레이트로부터 하나씩 상기 정렬부에 이송되는 물품 로딩 방법.
청구항 8에서,
상기 제1 이송 단계는,
상기 보관 부재에 수용된 복수의 물품 중 적어도 일부를 전자석 부재의 자력으로 들어올려 상기 플레이트의 상부에 이송하는 물품 로딩 방법.
청구항 10에서,
상기 제2 이송 단계는,
상기 플레이트에 수용된 상기 물품 중 일부를 집게 부재로 파지하여 상기 정렬부로 이송하는 물품 로딩 방법.
청구항 8에서,
상기 제1 이송 단계 이전에 이루어지고 상기 보관 부재 내 상기 복수의 물품의 위치 상태를 촬영하는 보관 부재 비전 촬영 단계; 를 더 포함하고,
상기 제1 이송 단계는,
상기 보관 부재 비전 촬영 단계에서 상기 보관 부재 내에 상기 물품이 존재한다고 판단되는 경우에 이루어지는 물품 로딩 방법.
청구항 11에서,
상기 제2 이송 단계 이전에 이루어지고 상기 플레이트 내 상기 물품의 위치 상태를 촬영하는 플레이트 비전 촬영 단계; 를 더 포함하고,
상기 제2 이송 단계는,
상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 파지 가능한 상태에 있는 것으로 판단되는 경우에 이루어지는 물품 로딩 방법.
청구항 13에서,
상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 제1 상태로 배치되어 있는 경우에,
상기 제2 이송 단계에서,
상기 집게 부재는 상기 플레이트 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 상기 물품을 파지한 후 상기 정렬부로 이송하되,
상기 제2 이송 단계에서 상기 집게 부재에 의해 파지된 상기 물품은 상기 정렬부에 도달하기까지 상기 집게 부재에 계속 파지된 상태를 유지하는 물품 로딩 방법.
청구항 14에서,
상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에 배치된 물품 중 적어도 일부가 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 배치되어 있는 경우에,
상기 제2 이송 단계에서,
i) 상기 집게 부재로 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지하고, ii) 자성을 가진 자성 부재에 상기 물품을 부착하면서 상기 집게 부재를 상기 물품으로부터 이격시키고, iii) 상기 자성 부재에 부착된 상기 물품을 다시 파지한 후, iv) 상기 물품을 상기 정렬부로 이송하는 물품 로딩 방법.
청구항 15에서,
상기 제2 이송 단계에서,
상기 집게 부재가 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지하기 위해 상기 물품과 접촉하는 부분과, 상기 집게 부재가 상기 자성 부재에 부착된 상기 물품과 접촉하는 부분은 서로 다른 물품 로딩 방법.
청구항 15에서,
상기 제2 이송 단계에서,
상기 집게 부재는, 상기 플레이트 내에서 상기 제1 상태로 배치되어 있는 물품이 존재하지 않는 경우 상기 플레이트 내에서 상기 제2 상태로 배치되어 있는 물품을 파지하는 물품 로딩 방법.
청구항 11에서,
상기 플레이트 비전 촬영 단계에서 촬영된 상기 플레이트 내에서 상기 집게 부재에 의해 파지 가능한 물품이 존재하지 않는다고 판단되는 경우, 상기 플레이트 내 상기 물품을 상기 보관 부재에 복귀시키는 복귀 단계; 를 더 포함하는 물품 로딩 방법.
청구항 18에서,
상기 복귀 단계에서,
상기 보관 부재로부터 상방으로 이격되어 있는 상기 플레이트가 상기 보관 부재를 향해 기울어짐으로써 상기 플레이트 내 물품이 상기 보관 부재에 낙하하는 물품 로딩 방법.