KR20240040852A - 물품 상자의 추가 적층 및 이송 설비 - Google Patents

Abstract

물류 이송 효율을 극대화하기 위해 투입된 상자에 상자를 추가로 적층하여 이송시키는 자동 이송 설비를 개시한다. 설정된 숫자보다 적은 숫자의 상자가 적층되어 투입되는 경우, 상기 설정된 숫자 대비 부족분 상자를 추가로 적층시키는 추가적층부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 운발 설비에 상자를 최대한 많이 적재하기 위해, 무리한 적층 작업이 수행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인력에 의해 적재를 수행하는 경우, 작업자의 신장, 근력 등 신체 조건에 의해 제한되는 적재 능력을 초과하여 상자를 적재할 수 있게 된다. 또한, 작업자가 임의로 적층하여 투입하더라도 자동으로 적정 개수로 적층하여 배출할 수 있어 작업 편의성이 증대될 수 있다.

Description

물품 상자의 추가 적층 및 이송 설비{ADDITIONAL STACKING AND TRANSFER FACILITIES FOR BOXES}

본 발명은 물품 상자의 이송 설비에 관한 것이다. 상세하게, 물품 상자가 복수층으로 적층되어 투입되면, 상자를 추가로 적층하여 이송하는 이송 설비에 관한 것이다.

일반적으로 산업 각 분야의 제조 현장에서 재료, 부품, 반제품 및 완제품 등의 다양한 물류 상자를 연속 운반하기 위한 목적으로 컨베이어를 구비하고 있다. 뿐만 아니라, 컨베이어는 조립, 포장 등의 작업을 수행하는 이동 작업대로도 사용되고 있다. 컨베이어에는 벨트 컨베이어, 체인 컨베이어, 롤러 컨베이어, 버킷 컨베이어, 나사 컨베이어 및 트롤리 컨베이어 등 다양한 종류가 있다.

한편, 기존의 컨베이어는 상자가 투입된 경우, 투입된 상태 그대로의 이송만수행한다. 따라서, 임의의 적층 형태로 상자를 이송하고자 하는 경우, 투입시에 목적하는 적층 형태로 적층하여야 한다. 특히, 가능한 많은 상자를 적층하여 이송하고자 하는 경우, 컨베이어에 높게 적층하여 투입하여야 하는데, 인력을 통해 상자를 투입하는 경우 작업자의 신체 조건에 따라 적층 높이가 제한되며, 무리한 적층 작업으로 인해 사고가 발생할 수 있다.

특허문헌1: 대한민국등록특허 제20-0467678호 (2012.10.10. 공개) 특허문헌2: 대한민국등록특허 제10-1866402호 (2018.06.11. 공개)

본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 투입된 상자에 상자를 추가로 적층하여 이송시킴으로써 물류 이송 효율을 극대화하기 위한 것이다.

나아가, 물류 이송 효율의 극대화를 위한 무리한 적재 작업의 유도를 방지하여 사고를 예방함에 있다.

본 발명은 적층되어 투입된 상자를 이송시키는 설비에 관한 것으로서, 설정된 숫자보다 적은 숫자의 상자가 적층되어 투입되는 경우, 상기 설정된 숫자 대비 부족분 상자를 추가로 적층시키는 추가적층부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 운발 설비에 상자를 최대한 많이 적재하기 위해, 무리한 적층 작업이 수행되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 인력에 의해 적재를 수행하는 경우, 작업자의 신장, 근력 등 신체 조건에 의해 제한되는 적재 능력을 초과하여 상자를 적재할 수 있게 된다.

또한, 작업자가 임의로 적층하여 투입하더라도 자동으로 적정 개수로 적층하여 배출할 수 있어 작업 편의성이 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 상자 이송 설비의 구성을 개략적으로 도식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적층부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 조절부 및 클램프를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이송부에 상자가 1차로 투입되는 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 수직 구동부가 투입된 상자의 위치로 이동된 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 클램프가 투입된 상자를 파지한 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 수직 구동부가 임시적재부의 위치로 이동된 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송부에 상자가 2차로 투입되는 상태를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 상자가 추가로 적층된 상태를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 이송부가 적층된 상자를 배출한 상태를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 상자 이송 설비의 구성을 개략적으로 도식화한 도면이다.

본 발명에 따른 상자 이송 설비는 조작부(1), 작동부(2), 추가적층부(3) 및 이송부(4)를 포함한다.

조작부(1)는 본 발명에 따른 상자 이송 설비를 제어하기 위해 작업자가 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 구성이다. 상세하게, 조작부(1)는 터치패널(11), 스위치(12), 센서부(13)를 포함할 수 있다.

터치패널(11) 및 스위치(12)는 선택적으로 포함될 수 있다. 즉, 터치패널(11) 또는 스위치(12) 중 어느 한가지만 구비될 수 있고, 또는 양측 모두 구비될 수 있다. 이는 작업 환경 및 조작 방식의 목적 차이에 따라 용이하게 변경할 수 있는 부분이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

센서부(13)는 안전 관련 위험 요소의 감지 또는 설비의 동작 상태를 감지를 위한 구성이다. 센서부(13)는 다양한 요소를 감지하기 위해 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 설비의 동작 상태에서 작업자의 신체 일부가 투입되는 경우 동작을 중지하기 위해 광학센서가 포함될 수 있다. 또한, 모터 등 전기 부품의 동작을 감지하기 위해서 전류 또는 전압 등을 측정하는 전기 센서가 포함될 수 있다. 또한, 상자에 가하는 압력을 측정하기 위한 압력센서가 포함될 수 있다. 상기한 센서 외에도, 설비의 환경에 따라 다양한 형태의 센서를 추가하는 것은 당업자에게 있어 용이하다 할 것이다.

작동부(2)는 상기 조작부(1)를 통해 작업의 지시 또는 작업 환경이 설정된 경우, 작업을 수행하기 위하여 후술할 이송부(4) 및 추가적층부(3)를 제어하는 구성이다. 상세하게, 작동부(2)는 제어부(21), 모터 제어부(22) 및 밸브(23)를 포함할 수 있다.

제어부(21)는 이송부(4)의 작동을 제어하기 위한 구성이다. 상세하게, 제어부(21)는 후술할 이송부(4)와 전기적으로 연결되며, 이송부(4)의 각 구성을 제어하여 상자의 이송을 수행한다.

모터 제어부(22) 및 밸브(23)는 각각 후술할 추가적층부(3)의 각 구성과 연결되어, 추가적층부(3)의 작동을 제어하기 위한 구성이다.

상세하게, 모터 제어부(22)는 후술할 수직 구동부(31)와 전기적으로 연결되며, 밸브(23)는 후술할 센터 조절부(32) 및 클램프(33)와 연결된다. 바람직하게, 밸브(23)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

추가적층부(3)의 각 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술하도록 한다.

추가적층부(3)는, 설정된 숫자보다 적은 숫자의 상자가 적층되어 투입되는 경우, 상기 설정된 숫자 대비 부족분 상자를 추가로 적층시키는 구성이다.

상세하게, 추가적층부(3)는, 상자가 임시로 적재되는 임시적재부(34)를 포함할 수 있다. 추가적층부(3)는, 상기 임시적재부(34)에 적재된 상자의 개수가 상기 부족분 상자의 개수보다 작은 경우, 상기 투입된 상자 중 일부 또는 전부를 상기 임시적재부(34)에 적재하고, 상기 임시적재부(34)에 적재된 상자의 개수가 상기 부족분 상자의 개수와 같거나 많을 경우, 상기 임시적재부(34)에 적재된 상자 중 일부 또는 전부를 상기 부족분 상자로서 추가로 적층시킨다.

이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여 추가적층부(3)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적층부(3)를 나타낸 사시도이다.

추가적층부(3)는, 수직 구동부(31), 센터 조절부(32), 클램프(33) ?? 임시적재부(34)를 포함할 수 있다.

임시적재부(34)는 상자가 투입되는 위치의 상측에 배치될 수 있다. 여기서, 임시적재부(34)는 상자가 임시로 적재되기 위한 공간을 의미한다.

클램프(33)는 투입된 상자 중 일 상자를 파지하기 위한 구성이다. 일 실시예에 따라, 클램프(33)는 호스(도 2의 점선으로 도시) 밸브(23)에 연결되어 밸브(23)의 작동에 의해 유압으로 작동될 수 있다. 클램프(33)는 수직 구동부(31)에 연결되어 수직 구동부(31)를 따라 상하 이동되며, 이에 따라 클램프(33)에 파지된 상자가 상하 이동된다. 클램프(33)의 세부적인 구성은 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.

수직 구동부(31)는 클램프(33)를 상하 이동시키기 위한 구성이다. 상세하게, 수직 구동부(31)는 상기 클램프(33)에 연결되고, 클램프(33)가 파지한 상기 일 상자 및 상기 일 상자의 상측에 적층된 상자를 상측으로 이동시켜 상기 임시적재부(34)에 적재한다.

바람직하게, 이송부(4)에는 수직방향 기둥 형태의 레일(rail)부(310)가 형성되고, 레일부(310)를 따라 수직 구동부(31)가 상하 방향으로 이동될 수 있다. 바람직하게, 수직 구동부(31)는 서보 모터(servo motor)의 작동으로 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상술한 모터 제어부(22)가 서보 모터를 제어함으로써 수직 구동부(31)의 상하 방향 이동을 제어할 수 있다.

센터 조절부(32)는 상자의 수평방향 위치를 조절하기 위한 구성이다. 상세하게, 센터 조절부(32)는 클램프(33)에 연결되고 상기 클램프(33)의 위치를 소정 범위내에서 조절하여 상기 클램프(33)에 파지된 상자의 위치를 조절한다. 이에 따라, 적층된 상자간 무게 중심이 달라져 적층된 상자가 무너지는 사고를 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 조절부(32) 및 클램프(33)를 나타낸 사시도이다.

일 실시예에 따라, 센터 조절부(32)는 수평레일(321) 및 수평이동모듈(322)을 포함할 수 있다. 클램프(33)는 수평이동모듈(322)에 연결되고, 각각의 수평이동모듈(322)이 수평레일(321)을 따라 이동됨으로써 각 클램프(33)의 위치가 조절될 수 있다.

일 실시예에 따라, 클램프(33)는 밸브(23, 도 2 참조)에 의해 작동되는 실린더(331) 및 실린더(331)의 끝단에 연결된 파지부(332)를 포함할 수 있다. 즉, 파지부(332)가 실린더(331)의 작동에 의해 상자(B)의 측면에 접촉되고, 파지부(332)와 상자(B)간 마찰력을 통해 상자를 파지하게 된다.

도 3에 나타난 것과 같이, 센터 조절부(32) 및 클램프(33)는 상자(B)의 각 측면 방향에 형성될 수 있다. 바람직하게, 센터 조절부(32) 및 클램프(33)는 상자(B)의 일 측면 방향 및 그 반대 방향에 각각 구비되어, 적어도 2개 구비될 수 있다. 도 3에서는 상자(B)의 4개의 측면방향에 각각 센터 조절부(32) 및 클램프(33)가 형성된 것으로 도시되었다.

도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적층부(3)의 작동 과정을 나타낸 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 이송부(4)에 상자(B)가 1차로 투입되는 상태를 나타낸 것이다. 최초로 상자(B)가 투입되면, 추가적층부(3)는 임시적재부(34)에 상자가 적재되어 있지 않는지 감지한다. 임시적재부(34)에 상자가 적재되어 있는가의 여부는 광센서 또는 무게센서 등 종래 기술을 통해 쉽게 판단할 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

추가적층부(3)는 임시적재부(34)에 상자가 적재되어 있지 않은 것으로 판단되면, 투입된 상자를 임시적재부(34)에 적재하는 작업을 수행하도록 제어된다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 투입된 상자를 임시적재부(34)에 적재하는 과정을 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 수직 구동부(31)가 투입된 상자의 위치로 이동된 상태를 나타낸 것이다. 수직 구동부(31)는 클램프(33)의 위치가 투입된 상자 중 가장 하층에 적층된 상자의 위치가 되도록 이동될 수 있다. 또는, 바람직하게, 수직 구동부(31)는 클램프(33)의 위치가 투입된 상자(B) 중 임시적재부(34)에 적재할 수 있는 개수만큼의 상자를 들어올릴 수 있는 위치가 되도록 이동될 수 있다. 예를들어, 임서 적재부에 최대로 적재가능한 상자의 개수는 3개이고, 투입된 상자가 4층으로 적층되어 투입된 경우, 수직 이동부는 클램프(33)의 위치가 상측으로부터 3번째 아래에 위치한 상자의 위치가 되도록 이동된다.

여기서, 추가적층부(3)는 투입된 상자(B)의 적층 높이를 광센서 또는 무게센서를 통해서 인지할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 클램프(33)가 투입된 상자(B)를 파지한 상태를 나타낸 것이다. 제어부(21)가 밸브(23)를 제어하여 실린더가 작동되고, 파지부가 상자(B)의 측면에 접촉 및 가압(도 6에 화살표로 도시됨)함으로써 상자(B)가 파지된다.

도 7은 본 발명에 따른 수직 구동부(31)가 임시적재부(34)의 위치로 이동된 상태를 나타낸 것이다. 클램프(33)에 상자(B)가 파지된 상태에서 수직 구동부(31)가 상측으로 이동(도 7에 화살표로 도시됨)됨으로써 임시적재부(34)에 상자(B)가 적재된다.

도 8은 본 발명에 따른 이송부(4)에 상자(B)가 2차로 투입되는 상태를 나타낸 것이다.

2차로 이송부(4)에 상자(B)가 투입되면, 추가적층부(3)는 다시 임시적재부(34)에 상자가 적재되어 있는지 판단한다. 이 때는 임시적재부(34)에 상자(B)가 적재되어 있으므로, 상술한 '투입된 상자를 임시적재부(34)에 적재하는 작업'을 대신하여, '투입된 상자의 상측에 상자를 추가로 적층하는 작업'을 수행하도록 제어된다.

도 9는 본 발명에 따른 상자가 추가로 적층된 상태를 나타낸 것이다.

수직 구동부(31)는 클램프(33)의 위치가 투입된 상자(B)의 상측에 위치가 되도록 이동하고, 밸브(23)의 작동에 의해 파지부의 파지가 해제된다. 이후, 수직 구동부(31)는 클램프(33)의 위치가 파지하였던 상자보다 상측의 상자의 위치가 되도록 이동되고, 밸브(23)의 작동에 의해 상자를 다시 파지한다. 이에 따라, 임시적재부(34)의 최하측에 적재되어 있던 상자가 2차로 투입된 상자의 상측에 추가로 적층된다. 도 9에서는 1개의 상자가 추가 적층된 최종적인 상태만을 도시하였다. 본 명세서 및 도면에서는 최종 적층상태가 4개 층인 것을 기준으로 설명 및 도시하였지만, 임의의 숫자로 설정하는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자에게 용이하다고 할 것이다.

도 10은 본 발명에 따른 이송부(4)가 적층된 상자를 배출한 상태를 나타낸 것이다. 이송부(4)는 추가적층부(3)에 의해 추가 적층이 완료된 상자를 배출한다. 일 실시예에 따라, 이송부(4)는 상자를 배출하여 자동 운반 차량(AGV, Automated Guided Vehicle) 등 별도의 운반 설비(6)로 전달하게 된다.

본 발명에 따르면, 운반 설비에 상자를 최대한 많이 적재하기 위해, 무리한 적층 작업이 수행되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 인력에 의해 적재를 수행하는 경우, 작업자의 신장, 근력 등 신체 조건에 의해 제한되는 적재 능력을 초과하여 상자를 적재할 수 있게 된다.

또한, 작업자가 임의로 적층하여 투입하더라도 자동으로 적정 개수로 적층하여 배출할 수 있어 작업 편의성이 증대될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 적층되어 투입된 상자를 이송시키는 설비로서,
   설정된 숫자보다 적은 숫자의 상자가 적층되어 투입되는 경우, 상기 설정된 숫자 대비 부족분 상자를 추가로 적층시키는 추가적층부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상자 이송 설비.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 추가적층부는,
   상자가 임시로 적재되는 임시적재부를 포함하고,
   상기 추가적층부는,
   상기 임시적재부에 적재된 상자의 개수가 상기 부족분 상자의 개수보다 작은 경우, 상기 투입된 상자 중 일부 또는 전부를 상기 임시적재부에 적재하고,
   상기 임시적재부에 적재된 상자의 개수가 상기 부족분 상자의 개수와 같거나 많을 경우, 상기 임시적재부에 적재된 상자 중 일부 또는 전부를 상기 부족분 상자로서 추가로 적층시키는 것을 특징으로 하는 상자 이송 설비.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 임시적재부는,
   상자가 투입되는 위치의 상측에 배치되고,
   상기 추가적층부는,
   상기 투입된 상자 중 일 상자를 파지하는 클램프; 및
   상기 클램프에 연결되고, 상기 클램프를 상하 이동시키는 수직 구동부;를 포함하며,
   상기 수직 구동부가 상기 클램프가 파지한 상기 일 상자 및 상기 일 상자의 상측에 적층된 상자를 상측으로 이동시켜 상기 임시적재부에 적재하는 것을 특징으로 하는 상자 이송 설비.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 추가적층부는,
   상기 클램프에 연결되고 상기 클램프의 위치를 소정 범위내에서 조절하여 상기 클램프에 파지된 상자의 위치를 조절하는 센터 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상자 이송 설비.

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