KR20240051130A - 피구동 휠을 구동하기 위한 단일 모터가 장착된 오더-피킹 캐리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화물을 운반하기 위한 전동식 비히클로, 상기 전동식 비히클은 바닥을 따라 주행하도록 의도되며, 적어도 90도 피봇팅할 수 있는 적어도 3개의 구동 휠을 포함하고, 상기 구동 휠은 비히클의 섀시에 부착된 피봇팅 및 구동 장치에 장착되어 있으며, 피봇팅 및 구동 장치 각각은 구동 휠을 그 자체에 대해 피봇팅할 수 있도록 하기 위해 수직 축을 중심으로 구동 휠을 피봇팅하기 위한 수단을 작동하기 위한 모터를 포함하는 전동식 비히클에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 전동식 비히클은 상기 피봇팅 및 구동 장치 내에 수용된 상기 구동 휠을 회전 구동시키기 위한 수단을 작동시키기 위한 것으로 상기 구동 휠을 회전 구동시키기 위한 단일 모터를 포함한다.

Description

피구동 휠을 구동하기 위한 단일 모터가 장착된 오더-피킹 캐리지

본 발명은 창고 물류 분야, 특히 부품이나 제품 운송 분야에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 화물을 운반하기 위한 전동식 비히클(motorised vehicle)에 관한 것이다.

본 발명은 특히 예를 들어 물류 체인의 주문 피킹 창고와 같은 보관 창고에서 상품의 흐름을 자동화하는 데에 적용되거나 일반적으로 "드라이브(drive)"로 알려진 수집 지점 주문 배송 서비스의 자동화에 적용된다.

전체 물류망에서 흐름 관리와 창고 내 제품 취급이 중요한 역할을 한다.

전통적으로 오더 피커(order picker)는 창고를 돌아다니며 선반 유닛의 선반에 있는 해당 위치에서 주문된 각 제품을 수집한다.

이러한 구조는 피커가 근무일 내내 장거리를 이동하게 하는데, 이는 경로가 최적화되지 않으면 피커의 피로와 시간 낭비를 초래한다는 것을 의미한다.

또 다른 단점은 피커가 창고 배치를 완벽하게 알지 못하면, 피커가 시간을 낭비한다는 것이다.

피커의 이동으로 인한 피로를 제한하고, 피킹 관리를 개선하며, 오더를 피킹하는 시간과 비용을 줄이기 위해, 로봇에 의해 제품을 선반 장치로부터 수집한 후 동일한 로봇에 의해 오더 피킹 스테이션으로 제품을 운반하는 창고 구조가 발명되었다.

특히, 바닥을 따라 운행하고 선반 유닛을 따라 올라가서 컨테이너에 보관된 제품을 가져갈 수 있는 자동 안내식 비히클을 구현하는 것이 제안되었다.

따라서, 예를 들어 문헌 WO 2010/100513 A2호에는 측면으로 배치될 수 있는, 신축식(retractable) 치형 휠이 섀시 측면에 장착된 자동 안내식 비히클이 개시되어 있다. 이들 치형 휠은 선반 유닛에 부착된 수직 랙에 맞물려 비히클이 두 선반 유닛들 사이에서 올라가서 수집할 컨테이너 높이에 도달할 수 있도록 고안되었다.

이들 비히클을 바닥을 따라 특히 선반들 사이에서 안내하기 위해, 바닥에 순환 레일을 설치하는 것이 고려되었다. 그러나 레일 설치 비용이 많이 들고, 레일이 존재하면 바닥 청소가 더욱 어려워진다.

선반 유닛들 사이에서 바닥을 따라, 때로는 선반 유닛 아래에서도 자동 안내식 비히클을 직접 운행하는 것도 고려되었다.

커브를 도는 데 시간을 낭비하지 않고 비히클의 방향 변경을 제어할 수 있도록 하기 위해, 비히클의 각 구동 휠을 독립적인 전동식 피봇팅 터릿에 장착하는 것이 제안되었다. 이러한 공지된 터릿에는 각각 수직 축을 중심으로 휠을 회전시키는 모터와 휠을 회전 구동시켜 순간적으로 휠의 움직임을 제어하는 모터가 장착되어 있다.

이들 공지된 기술의 한 가지 단점은 특히 각 터릿에 두 개의 모터가 필요하다는 사실로 인해 구현하기가 복잡하고 비용이 많이 든다는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 특히 전술한 종래 기술의 단점을 완화하는 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 구현이 용이한 전동식 비히클 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 너무 비싸지 않은 전동식 비히클 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성 있는 전동식 비히클 기술을 제공하는 것이다.

이들 목적 및 이하에서 명백하게 될 다른 목적은, 적어도 90° 회전할 수 있고, 바닥을 따라 주행하도록 의도된 적어도 3개의 구동 휠을 포함하는, 화물을 운반하도록 의도된 전동식 비히클로, 상기 구동 휠은 비히클의 섀시에 부착된 피봇팅 및 구동 장치들에 장착되어 있고, 각각의 피봇팅 및 구동 장치는 구동 휠을 그 자체를 중심으로 피봇시킬 수 있도록 의도하며, 수직 축을 중심으로 구동 휠을 피봇팅하기 위한 수단을 작동시키기 위한 모터를 포함하는 전동식 비히클에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 이러한 비히클은 상기 피봇팅 및 구동 장치에 수용된 상기 구동 휠을 회전 구동하기 위한 수단을 작동시키도록 되어 있는, 상기 구동 휠을 회전 구동시키기 위한 단일 모터를 포함한다.

따라서, 본 발명은 비히클의 모든 구동 휠을 구동하기 위한 단일 모터가 장착된 비히클을 구현함으로써 비히클의 구현을 단순화하고 비히클을 경량화할 수 있는 새로운 방법을 제안한다.

이를 통해 비히클은 교묘하게 방향을 바꾸고 직각으로 출발하여 그리드 플랜에 따라 정해진 경로를 따라 이동할 수 있다. 실제로, 발명자들은 비히클이 수직 방향으로만 이동하는 것으로 예상되는 경우 실질적으로 동일한 속도로 휠을 구동하는 단일 구동 모터의 구현이 이러한 이동 방향과 관련하여 휠 각도 위치의 작은 편차를 수정하는 데 충분하다는 점에 주목했다. 따라서 비히클의 드리프트(drift)가 발생하지 않는다.

본 발명의 특정 실시형태에서, 상기 비히클은 자동 안내식 비히클이다.

본 발명의 특정 실시형태에 따르면, 구동 휠을 피봇팅하기 위한 상기 수단은 수직 축의 제2 치형 휠과 결합된, 피봇팅 수단을 작동시키기 위한 상기 모터들 중 하나에 의해 회전 구동되는 제1 치형 휠을 포함하며, 상기 제2 치형 휠은 상기 구동 휠에 걸쳐 있는 포크에 부착되어 있으며, 상기 구동 휠의 축은 상기 구동 휠의 양쪽에서 연장되는 상기 포크의 블레이드에 대해 피봇 하도록 장착된다.

바람직하게는, 상기 구동 수단은 각도 전달을 형성하도록 서로에 대해 배열된 제1 원뿔형 피니언과 제2 원뿔형 피니언을 포함하며, 상기 제1 피니언의 축은 상기 제2 치형 휠의 축과 동축이고, 제2 피니언의 축은 상기 구동 휠들 중 하나의 축과 동축을 이룬다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 상기 구동 모터는 벨트에 의해 상기 피봇팅 및 구동 장치 각각의 상기 구동 휠을 회전 구동하기 위한 수단을 작동시킨다.

바람직하게는, 상기 피봇팅 및 구동 장치들은 실질적으로 동일하다.

본 발명의 특정 실시형태에 따르면, 전술한 바와 같은 전동식 비히클은 상기 섀시의 4개 코너에 실질적으로 부착된 피봇팅 및 구동 장치에 장착된 4개의 구동 휠을 구비한다.

본 발명의 특정 실시형태에서, 상기 피봇팅 및 구동 장치들 중 적어도 하나는 이 피봇팅 및 구동 장치의 제2 피니언의 축이 이 피봇팅 및 구동 장치에 장착된 구동 휠의 중심을 통과하도록 구성된다.

그러면 구동 휠이 수직 축을 중심으로 피봇팅 하는 동안 전복되지(turn) 않는다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 간단한 예시 및 비제한적인 예를 통해 제공된 본 발명의 일 실시형태에 대한 다음의 설명과 첨부된 도면을 읽으면 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 안내식 비히클의 실시형태의 일 예를 갖춘 오더 피킹 창고를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 참조하여 제시된 비히클들 중 하나를 상세하게 표현한 것이다.
도 3은 도 2를 참조하여 제시된 비히클의 구동 휠들을 구동하기 위한 시스템을 위에서 본 상세도이다.

도 1은 제품의 배송을 고려하여 제품을 보관하도록 의도된 창고(10)를 도시한다. 이 창고는 보관 영역(11)과 오퍼레이터(13)가 주문 제품을 꾸러미로 준비하는 오더 피킹 스테이션(12)이 배치된 오더 피킹 영역으로 구분된다.

보관 영역(11)은 포스트(15)에 의해 지지되는 복수 층의 선반을 포함하는 선반 유닛들(14)로 구성되며, 포스트(15)에는 보관된 제품 또는 품목이 담겨 있는 컨테이너(16)가 위치한다.

한 무리의 자동 안내식 비히클(17)은 보관 영역(11)과 오더 피킹 스테이션(12) 사이에서 컨테이너(16)의 운송을 보장한다.

오퍼레이터(13)에 의해 처리되는 주문을 완료하기 위해, 로봇(17)이 가서 수집해야 할 하나 이상의 품목이 담긴 컨테이너(16)에 대한 위치 정보를 수신하면, 로봇(17)은 컨테이너(16)가 보관되어 있는 선반 유닛(14)의 바닥까지 그리고 이 선반 유닛(14)과 이와 마주하는 선반 유닛 사이의 통로(18) 내의 지점까지 바닥을 따라 주행한다.

이렇게 로봇이 이동하는 동안, 로봇(17)은 그리드(19)의 다이어그램에 따라 구성되어 바닥에 표시된 선의 방향을 따른다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 로봇(17)이 종방향 선(19₁) 또는 종방향 선(19₁)에 수직인 측방향 선(19₂)의 방향으로 이동할 수 있고, 선반 유닛(14) 아래에서 순환할 수 있다.

이어서, 이 로봇(17)은 도 1에 도시된 로봇(17₁)의 방식으로 2개의 선반 유닛 상에 지탱되어 컨테이너(16)가 보관되어 있는 선반까지 올라가서 선반 유닛으로부터 컨테이너를 제거한다. 이어서 두 개의 선반 유닛들 사이에서 바닥으로 다시 내려오면, 그리드(19)를 따라 이동하여 컨테이너(16)를 오더 피킹 스테이션(12)으로 운반한다. 오퍼레이터(13)는 단순히 주문 품목의 수량을 가져와 포장한다.

도 2는 2개의 선반 유닛(21, 22)의 바닥에 있는 통로(18)에서 컨테이너(16)를 운반하는 로봇(17)을 도시한다. 본 발명의 특정 실시형태에서, 로봇의 섀시(23)의 폭과 컨테이너(16)의 폭은, 선반 유닛(21) 또는 선반 유닛(22)의 두 개의 인접한 포스트들(15) 사이의 공간보다 작아서 로봇이 이들 포스트 사이를 통과할 수 있도록 하는 것이 유리하다.

로봇(17)의 섀시(23)의 네 모서리에는 섀시(23) 내부로 들어가거나 섀시(23) 외부로 전개될 수 있는 전동 신축식 치형 휠들(25)이 장착되어 있다.

2개의 선반 유닛들(22, 23) 사이를 오르기 위해, 로봇(17)은, 도 2에서 볼 수 있듯이, 치형 휠(25)을 지탱하는 전동식 암(26)을 치형 휠이 포스트(15)에 부착된 랙(27)에 도달할 때가지 섀시의 대각선 연장에서 섀시(23) 외부로 전개하여 랙과 결합할 수 있다.

또한, 로봇(17)은 섀시(23)의 네 모서리에 있는 터릿에 장착되고, 단일 모터(210)에 의해 구동되는 4개의 구동 휠(29)을 갖는다.

구동 휠(29)을 구동하기 위한 시스템의 부분 평면도인 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 모터(210)는 구동 샤프트에 결합된 롤러(32)를 통해 치형 벨트(31)를 구동한다. 이 벨트(31)는 3개의 텐셔너 롤러(34)를 사용하여 팽팽하게 유지된다.

벨트(31)의 운동은 각도 전달(angular transmission)을 형성하는 두 개의 피니언에 의해 구동 휠(29)에 연결된 풀리(33)를 회전 구동한다.

풀리(33)의 회전은 이 풀리에 부착되고 동축인 제1 피니언을 회전시키며, 이 피니언은 휠의 축의 일 단부에 부착된, 수직으로 배향된 제2 피니언과 맞물려 두 개의 피니언으로 구성된 기어링의 감속비에 비례하는 속도로 회전식으로 구동 휠(29)을 회전시킨다.

본 발명의 특정 실시형태에서, 4개의 터릿은 동일하고, 모터(210)는 4개의 구동 휠(29)을 동일한 속도로 회전 구동시킨다. 이 단일 모터는 비히클이 스스로 회전할 수 있게 하고, 이에 따라 비히클이 직각으로 수행할 수 있도록 이전 방향에 수직으로 배향된다는 점에 유의해야 한다.

또한, 각각의 터릿에는 구동 휠이 장착된 포크를 피봇팅하는 시스템이 있어서, 구동 휠을 독립적으로 다른 방향으로 배향시키는 것이 가능하다는 점에 유의해야 한다. 이 피봇팅 시스템은 스테퍼 모터(35)와 풀리(33)의 축과 동축인 치형 휠(36)을 포함하며, 이는 모터(35)의 샤프트에 장착된 중간 피니언에 의해 모터(35)에 의해 작동된다.

Claims (8)

1. 화물을 운반하기 위한 전동식 비히클(17)로, 상기 전동식 비히클은 바닥을 따라 주행하도록 의도되며, 적어도 90도 피봇팅할 수 있는 적어도 3개의 구동 휠(29)을 포함하고, 상기 구동 휠(29)은 비히클의 섀시(23)에 부착된 피봇팅 및 구동 장치들에 장착되어 있으며, 피봇팅 및 구동 장치 각각은 구동 휠(29)을 그 자체에 대해 피봇팅할 수 있도록 하기 위해 수직 축을 중심으로 구동 휠(29)을 피봇팅하기 위한 수단을 작동하기 위한 모터를 포함하는 전동식 비히클에 있어서,
   상기 피봇팅 및 구동 장치 내에 수용된, 상기 구동 휠을 회전 구동시키기 위한 수단을 작동시키기 위한 것으로 상기 구동 휠(29)을 회전 구동시키기 위한 단일 모터(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
2. 제1항에 있어서, 상기 전동식 비히클(17)이 자동 안내식 비히클인 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동 휠(29)을 피봇팅하기 위한 상기 수단은 수직 축의 제2 치형 휠과 결합된, 피봇팅 수단을 작동시키기 위한 상기 모터들 중 하나에 의해 회전 구동되는 제1 치형 휠을 포함하며, 상기 제2 치형 휠은 상기 휠에 걸쳐 있는 포크에 부착되고, 상기 구동 휠의 축은 상기 구동 휠(29)의 양쪽에서 연장되는 상기 포크의 블레이드에 대해 피봇팅 하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
4. 제3항에 있어서, 상기 구동 수단은 각도 전달을 형성하도록 서로에 대해 배열된 제1 원뿔형 피니언과 제2 원뿔형 피니언을 포함하며, 상기 제1 피니언의 축은 상기 제2 치형 휠의 축과 동축이고, 제2 피니언의 축은 상기 구동 휠(29)들 중 하나의 축에 동축인 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 모터(210)는 벨트(31)에 의해 상기 피봇팅 및 구동 장치 각각의 상기 구동 휠을 회전 구동하기 위한 수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피봇팅 및 구동 장치들이 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섀시의 네 모서리에 실질적으로 부착된 피봇팅 및 구동 장치에 장착된 4개의 구동 휠(29)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.
8. 제3항에 있어서, 상기 피봇팅 및 구동 장치들 중 적어도 하나는, 이 피봇팅 및 구동 장치의 제2 피니언의 축이 이 피봇팅 및 구동 장치에 장착된 구동 휠(29)의 중심을 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 비히클.