KR20240037429A - 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고에 관한 것으로서, 적재물이 올려질 수 있도록 형성되며 하단에는 결속 홈이 형성되어 있는 트레이와, 상부에는 상기 트레이가 거치될 수 있도록 형성되며 슬라이드를 통해 상기 트레이를 일측 또는 타측 방면으로 이송시키는 픽업유닛과, 내부 후면 양측에는 일정한 간격으로 거치 레일이 형성되어 있어 상기 트레이가 저장될 수 있도록 선반이 마련되고, 전면 하부에는 상기 픽업유닛에 의해 상기 트레이가 외부로 출고되거나 내부로 입고될 수 있도록 출입구가 마련되어 있는 창고 프레임과, 상기 창고 프레임에 형성되며 상기 픽업유닛의 좌측과 우측에 각각 승강레일과 승강벨트로 연결되어 상기 픽업유닛을 승강시키고, 상기 픽업유닛이 승강할 때 상기 픽업유닛과 반대방향으로 승강되면서 상기 적재물의 무게에 의한 부하를 감소시키는 무게추가 형성되어 있는 리프트와, 상기 창고 프레임의 전면에 형성되어 상기 픽업유닛의 동작을 제어하고, 상기 트레이가 상기 창고 프레임 내부에 저장될 때 상기 적재물의 정보와 위치를 저장할 수 있도록 형성되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고{Smart automatic warehouse to lift loading and unloading high heavy goods}

본 발명은 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고중량의 적재물을 입출고 할 때 발생되는 부하를 감소시켜 안정적인 속도로 작동이 가능한 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고에 관한 것이다.

일반적으로 적재물의 보관을 위한 창고는 보관되는 적재물의 종류가 증가될 수록 재고관리 및 적재물의 검색 및 인출이 어려운 문제점이 있었다.

작업 효율을 향상시키기 위해 적재물의 종류와 보관 위치를 컴퓨터를 이용하여 관리함으로써, 재고관리 및 적재물의 위치를 빠르게 파악 및 인출할 수 있게 되었다.

반면, 적재물의 위치를 알더라도 작업자가 수작업으로 적재물을 인출하기에는 많은 시간이 소요되고, 안전사고의 위험이 큰 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국공개특허 제10-2016-0067639호 "자동창고 시스템"과 같이 컴퓨터를 이용하여 적재물을 보관 위치를 설정하고 일정한 위치에 보관된 적재물을 빠른 시간내에 검색하여 자동으로 출납하기 위한 기술이 개발되었다.

반면, 종래의 자동창고는 입출고 할 수 있는 적재물 용량이 제한되어 있으며, 이러한 고중량의 적재물의 경우 리프트의 허용용량을 초과하여 리프트 모터가 과부화되는 등의 문제점이 있었다.

이로 인해 고중량 적재물을 장시간 이송시키는 자동창고는 부품의 수명이 크게 저하되고 픽업유닛이 부하를 받아 정지되거나 오작동 되는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2016-0067639호 "자동창고 시스템"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 500kg 이상의 고중량 적재물이 입출고 될 때 승강 중 충격력이나 부하에 의해 오작동이 발생되지 않도록 하는 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 무게에 따라 리프트에 가해지는 부하를 감소시키고 안정적인 속도로 승강시킬 수 있도록 하는 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고는 적재물이 올려질 수 있도록 형성되며 하단에는 결속 홈이 형성되어 있는 트레이와, 상부에는 상기 트레이가 거치될 수 있도록 형성되며 슬라이드를 통해 상기 트레이를 일측 또는 타측 방면으로 이송시키는 픽업유닛과, 내부 후면 양측에는 일정한 간격으로 거치 레일이 형성되어 있어 상기 트레이가 저장될 수 있도록 선반이 마련되고, 전면 하부에는 상기 픽업유닛에 의해 상기 트레이가 외부로 출고되거나 내부로 입고될 수 있도록 출입구가 마련되어 있는 창고 프레임과, 상기 창고 프레임에 형성되며 상기 픽업유닛의 좌측과 우측에 각각 승강레일과 승강벨트로 연결되어 상기 픽업유닛을 승강시키고, 상기 픽업유닛이 승강할 때 상기 픽업유닛과 반대방향으로 승강되면서 상기 적재물의 무게에 의한 부하를 감소시키는 무게추가 형성되어 있는 리프트와, 상기 창고 프레임의 전면에 형성되어 상기 픽업유닛의 동작을 제어하고, 상기 트레이가 상기 창고 프레임 내부에 저장될 때 상기 적재물의 정보와 위치를 저장할 수 있도록 형성되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 상기 리프트는 상기 적재물의 무게에 따라 상기 무게추를 교환할 수 있는 교환유닛을 더 포함하며, 상기 교환유닛은 상기 제어부에 의해 상기 적재물의 정보가 입력되면 입력된 정보를 기반으로 상기 무게추의 무게를 상기 픽업유닛, 상기 트레이, 상기 적재물을 포함한 무게의 5% 이내의 무게로 변경하여 상기 픽업유닛이 승강될 때 발생되는 충격력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 상기 리프트는 상기 무게추가 수직 방면으로 승강될 수 있도록 상기 창고 프레임의 측면에 상기 무게추가 구속되어 승강되도록 하는 보강레일을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고에 의하면, 500kg 이상의 고중량 적재물이 입출고 될 때 승강 중 충격력이나 부하에 의해 오작동이 발생되지 않는 효과가 있다.

본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고에 의하면, 무게에 따라 리프트에 가해지는 부하를 감소시키고 안정적인 속도로 승강시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고가 적용된 자동창고의 내부 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출유닛이 트레이를 이송하는 모습을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출유닛이 인출하는 모습을 나타낸 측면도.
도 4 또는 도 5는 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출 유닛을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고가 적용된 자동창고의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출유닛이 트레이를 이송하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출유닛이 인출하는 모습을 나타낸 측면도이며, 도 4 또는 도 5는 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고의 인출 유닛을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고는 적재물이 올려질 수 있도록 형성되며 하단에는 결속 홈(43)이 형성되어 있는 트레이(1)와, 상부에는 트레이(1)가 거치될 수 있도록 형성되며 슬라이드를 통해 트레이(1)를 일측 또는 타측 방면으로 이송시키는 픽업유닛과, 내부 후면 양측에는 일정한 간격으로 거치 레일이 형성되어 있어 트레이(1)가 저장될 수 있도록 선반이 마련되고, 전면 하부에는 픽업유닛에 의해 트레이(1)가 외부로 출고되거나 내부로 입고될 수 있도록 출입구가 마련되어 있는 창고 프레임(70)과, 창고 프레임(70)에 형성되며 픽업유닛(10)의 좌측과 우측에 각각 승강레일(50)과 승강벨트(60)로 연결되어 픽업유닛(10)을 승강시키고, 픽업유닛(10)이 승강할 때 픽업유닛(10)과 반대방향으로 승강되면서 적재물의 무게에 의한 부하를 감소시키는 무게추가 형성되어 있는 리프트(도시되지 않음)와, 창고 프레임(70)의 전면에 형성되어 픽업유닛의 동작을 제어하고, 트레이(1)가 창고 프레임(70) 내부에 저장될 때 적재물의 정보와 위치를 저장할 수 있도록 형성되는 제어부(도시되지 않음)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 리프트(도시되지 않음)는 적재물의 무게에 따라 무게추를 교환할 수 있는 교환유닛(도시되지 않음)을 더 포함하며, 교환유닛은 제어부에 의해 적재물의 정보가 입력되면 입력된 정보를 기반으로 무게추의 무게를 픽업유닛(10), 트레이(1), 적재물을 포함한 무게의 5% 이내의 무게로 변경하여 픽업유닛(10)이 승강될 때 발생되는 충격력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

리프트(도시되지 않음)는 무게추가 수직 방면으로 승강될 수 있도록 창고 프레임(70)의 측면에 무게추가 구속되어 승강되도록 하는 보강레일(도시되지 않음)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

창고 프레임(70)은 사각형 형태로 이루어져 있으며, 전면 하단에는 출입구가 마련되어 있어 도 1과 같이 트레이(1)를 외부로 배출시킬 수 있게 되고, 내부 중앙에는 픽업유닛이 승강할 수 있도록 공간이 마련되어 있고, 내부 후면에는 다수 개의 거치레일이 일정한 간격으로 형성된 선반이 마련되어 있어 적재물이 적재된 트레이(1)를 선반에 적재하여 보관할 수 있게 된다.

이때 창고 프레임(70)은 내부가 보이지 않도록 외부가 케이스에 의해 밀폐된 상태로 유지되는 것이 바람직하며, 전면 하단의 출입구를 통해서만 트레이(1)가 입출고 될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

트레이(1)는 상부에 적재물이 적재될 수 있도록 홈이 형성되어 있으며, 하단에는 결속 홈(43)이 있어 픽업유닛이 트레이(1)를 슬라이딩시킬 수 있도록 구성된다.

이때 픽업유닛은 창고 프레임(70)의 내부 중앙에 위치되어 상하로 승강되며, 리프트(도시되지 않음)에 의해 동력을 전달받아 트레이(1)를 선반을 향해 슬라이딩시켜 보관하거나 보관된 트레이(1)를 인출하여 출입구를 통해 적재물이 적재된 트레이(1)를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

리프트(도시되지 않음)는 창고 프레임(70)의 내부 중앙 좌측과 우측에 각각 독립적으로 형성되어 있으며, 승강레일(50)과 승강벨트(60)로 이루어져 있어 픽업유닛을 위치제어에 의해 승강시킬 수 있게 된다.

이때 적재물의 무게에 따라 승강되는 속도를 달리할 수 있으며, 제어부(도시되지 않음)에 의해 창고 프레임(70)이 삽입되는 위치에 도달하면 속도가 서서히 감속되어 적재물의 무게에 의한 이송위치가 틀어지는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

제어부(도시되지 않음)는 창고 프레임(70)의 전면에 형성되어 작업자가 트레이(1)를 입고 또는 출고하기 위해 사용되며, 입고시에는 선반에 거치된 트레이(1) 중 어느 하나를 출입구를 통해 외부로 배출시키고, 작업자가 트레이(1)에 적재물을 거치한 뒤 적재물의 정보를 기재하면 제어부(도시되지 않음)가 해당 적재물의 크기 및 무게에 따라 선반의 위치를 결정할 수 있게 된다.

이때 중량이 무거울수록 선반의 하부 방면에 저장되도록 하는 것이 바람직하며, 저장된 트레이(1)에 적재된 적재물의 높이를 기반으로 다음 트레이(1)가 저장될 수 있는 위치가 결정될 수 있게 된다.

또한 제어부(도시되지 않음)는 적재물의 정보와 저장된 위치를 기억하고 있기 때문에 작업자가 필요한 적재물의 출고를 원하는 경우 제어부(도시되지 않음)는 픽업유닛을 이용하여 해당 적재물이 적재된 트레이(1)를 선반으로부터 인출하여 출입구로 배출시킬 수 있게 된다.

또한 적재물의 용량이 500kg 이상인 경우 픽업유닛(10)이 안정적으로 승강될 수 있도록 하기 위해 리프트(도시되지 않음)에는 무게추(도시되지 않음)가 탈부착되어 픽업유닛(10)과 반대방향으로 승강될 수 있게 된다.

무게추는 픽업유닛(10)의 상부에 형성된 와이어에 의해 연결되어 있으며 와이어는 창고 프레임(70)의 상부에 형성된 도르래를 통해 무게추의 상부와 연결되어 무게추와 픽업유닛(10)이 서로 반대 방향으로 승강되도록 구성될 수 있다.

이때 무게추는 픽업유닛(10), 트레이(1), 적재물의 무게를 모두 포함한 무게의 5% 이내의 무게로 형성될 수 있으며, 무게추 무게와 픽업유닛(10), 트레이(1), 적재물을 포함한 무게가 0에 가까워지기 때문에 리프트(도시되지 않음)가 픽업유닛(10)을 승강시킬 때 발생하는 부하를 감소시킬 수 있게 된다.

또한 무게추는 창고 프레임(70)의 양측에 각각 형성되어 있어 픽업유닛(10)의 좌측과 우측의 무게를 분산시킬 수도 이으며, 이 경우 좌측과 우측에 각각 형성된 무게추의 총합이 픽업유닛(10), 트레이(1), 적재물을 포함한 무게의 5% 이내로 형성시키는 것이 바람직하다.

무게추는 창고 프레임(70)에 형성된 보강레일(도시되지 않음)을 따라 수직으로만 승강할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이를 통해 픽업유닛(10)이 승강되면서 무게추가 승강될 때 무게추가 흔들리지 않도록 방지되어 소음 및 충격에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.

또한 무게추를 적재물의 무게에 따라 교환할 수 있도록 하기 위해 리프트(도시되지 않음)에는 교환유닛(도시되지 않음)이 형성되어 있으며, 교환유닛에는 10kg 단위로 무게추가 내장되어 있어 적재물의 무게에 따라 교환유닛이 무게추를 교환할 수 있도록 형성된다.

이때 교환유닛이 무게추를 교환할 때 픽업유닛(10)은 하강된 상태로 유지하여 무게추가 상부에 위치되도록 하는 것이 바람직하며, 무게추의 교환을 용이하게 하기 위해 픽업유닛의 와이어는 보강레일(도시되지 않음)에 형성된 보강블록(도시되지 않음)에 와이어가 연결되어 무게추를 교환하더라도 픽업유닛(10)과 연결된 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 트레이(1)는 중앙에 적재물이 적재되는 수용부(41)가 위치하며, 수용부(41)의 외주면을 따라 트레이 프레임(42)이 배치되어 수용부(41)를 견고하게 지지하게 된다.

이와 함께, 상기 트레이 프레임(42)의 하부에는 걸쇠(12)가 체결될 수 있도록 결속 홈(43)이 배치된다.

또한, 창고 프레임(70)의 내부 후면에 배치되는 선반(2)에는 트레이(1)가 저장될 수 있도록 형성되며, 창고 프레임(70) 내부 중앙에는 인출 유닛(10)이 승강 가능하도록 형성되고, 인출유닛(10)은 적재물이 적재되는 트레이(1)의 하단에 형성된 결속 홈(43)에 체결되는 "ㄴ"자 형태의 걸쇠(3)와 상기 걸쇠(3)가 배치되는 몸체부(4)를 포함하여 구성된다.

특히, 상기 걸쇠부(3)는 선반(2)에 저장된 트레이(1)를 빼내거나, 창고 프레임(70) 전면 하부의 출입구에 위치된 트레이를 인출 방향에 관계없이 인출할 수 있도록 몸체부(4)의 양측에 대칭되도록 배치되어 선반(2)과 출입구의 위치에 관계없이 인출 유닛(10)을 구비하지 않고 하나의 인출 유닛(10)만으로 인출할 수 있다.

다시 말해서, 선반(2)의 트레이(1)는 일측의 걸쇠(3)를 트레이(1)의 타측 하단에 구비된 결속 홈(43)에 걸어 몸체부(4)를 타측으로 이송시킴으로써, 트레이(1)를 타측 방향으로 인출할 수 있으며, 출입구를 통해 외부에 배치된 트레이(1)는 타측의 걸쇠(3)를 트레이(1)의 일측 하단에 구비된 결속 홈(43)에 걸어 몸체부(4)를 일측으로 이송시킴으로써, 트레이(1)를 창고 프레임(70) 내부로 인출할 수 있다.

또한, 상기 걸쇠(3)의 단부에는 트레이(1)와의 직접적인 충돌을 감지하기 위해 돌출된 충돌감지부(5)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 충돌 감지부(5)는 양측 걸쇠(3)의 단부에 수평이송이 가능하도록 배치되는 복수 개의 감지단(5)과 양측에 배치되는 감지단(5) 사이에서 감지단(5)을 외측으로 탄성지지하는 탄성체(36)를 포함하여 구성될 수 있다.

이를 통해서, 상기 충돌 감지부(5)가 트레이(1) 또는 적재물과 충돌할 경우, 탄성체(36)에 의해 탄성지지되는 충돌 감지부(5)는 충돌에 의한 외력으로 내측으로 슬라이드 이송되며, 슬라이드 이송된 충돌 감지부(5)를 감지 센서(37)가 인식하여 동작을 정지시키게 된다.

이와 함께, 본 발명에 따른 픽업유닛(100)의 몸체부(4)를 이송시키기 위해서 인출 유닛(10)에는 이송 모터(13)가 구비되어 픽업유닛(100)을 수평하게 일측 또는 타측으로 이송시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 선반(2)에 형성된 거치 레일(20)에 올려진 트레이(1)가 픽업유닛(100)에 의해 픽업되어 인출될 때, 인출되는 트레이(1)를 지지하기 위해 인출 유닛(10)의 양측에 형성된 슬라이드 레일(12)이 배치됨이 바람직하다.

또한, 상기 트레이(1)의 결속 홈(43)에 걸쇠(3)를 체결 또는 해제하는 동작은 인출 유닛(10) 전체가 상,하 동작함으로써 실시되거나, 상기 몸체부(4)만을 상,하 동작시킴으로써 실시될 수도 있다.

이때, 상기 몸체부(4)의 상향 동작에 의해 트레이(1)와 충돌 시 트레이(1)가 상향 동작을 실시하기 위한 외력에 의해 파손되는 것을 방지하기 위해 몸체부(4)는 하부에서 상향으로 탄성지지 하는 지지부(11a)에 의해 상향으로 이송되며, 캠 동작에 의해 몸체부(4)를 하향으로 가압하는 가압부(4a)를 통해 하향으로 이송되도록 구성됨이 바람직하다.

즉, 몸체부(4)의 상향 동작시 충돌이 발생하더라도 지지부(11a)의 탄성력에 해당하는 충격만 발생함에 따라, 파손을 크게 줄일 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 트레이
2 : 선반
3 : 걸쇠
4 : 몸체부
5 : 충돌감지부
10 : 인출 유닛
11 : 이송부
12 : 슬라이드 레일
13 : 이송 모터
20 : 거치 레일
31 : 경사면
33 : 돌출단
34 : 메인 핀
35 : 서브 핀
36 : 탄성체
37 : 감지 센서
41 : 수용부
42 : 트레이 프레임
43 : 결속 홈
50 : 승강레일
60 : 승강벨트
70 : 창고 프레임
100 : 픽업유닛

Claims (3)

1. 적재물이 올려질 수 있도록 형성되며 하단에는 결속 홈이 형성되어 있는 트레이와;
   상부에는 상기 트레이가 거치될 수 있도록 형성되며 슬라이드를 통해 상기 트레이를 일측 또는 타측 방면으로 이송시키는 픽업유닛과;
   내부 후면 양측에는 일정한 간격으로 거치 레일이 형성되어 있어 상기 트레이가 저장될 수 있도록 선반이 마련되고, 전면 하부에는 상기 픽업유닛에 의해 상기 트레이가 외부로 출고되거나 내부로 입고될 수 있도록 출입구가 마련되어 있는 창고 프레임과;
   상기 창고 프레임에 형성되며 상기 픽업유닛의 좌측과 우측에 각각 승강레일과 승강벨트로 연결되어 상기 픽업유닛을 승강시키고, 상기 픽업유닛이 승강할 때 상기 픽업유닛과 반대방향으로 승강되면서 상기 적재물의 무게에 의한 부하를 감소시키는 무게추가 형성되어 있는 리프트와;
   상기 창고 프레임의 전면에 형성되어 상기 픽업유닛의 동작을 제어하고, 상기 트레이가 상기 창고 프레임 내부에 저장될 때 상기 적재물의 정보와 위치를 저장할 수 있도록 형성되는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 리프트는
   상기 적재물의 무게에 따라 상기 무게추를 교환할 수 있는 교환유닛;을 더 포함하며,
   상기 교환유닛은 상기 제어부에 의해 상기 적재물의 정보가 입력되면 입력된 정보를 기반으로 상기 무게추의 무게를 상기 픽업유닛, 상기 트레이, 상기 적재물을 포함한 무게의 5% 이내의 무게로 변경하여 상기 픽업유닛이 승강될 때 발생되는 충격력을 감소시키는 것을 특징으로 하는
   고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 리프트는
   상기 무게추가 수직 방면으로 승강될 수 있도록 상기 창고 프레임의 측면에 상기 무게추가 구속되어 승강되도록 하는 보강레일;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고중량의 물품을 승강시켜 입출고 할 수 있는 스마트 자동창고.