WO2023054763A1 - 물품 적재 및 자동 반출 시스템과 그 방법 - Google Patents

물품 적재 및 자동 반출 시스템과 그 방법 Download PDF

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WO2023054763A1
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김호연
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주식회사 가치소프트
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Definitions

  • the present invention relates to logistics technology, and relates to a system and method for loading and unloading goods by efficiently utilizing space.
  • an automatic warehouse system shelves loaded with goods are arranged at regular intervals, and a pick-up device moves up and down or back and forth through passages between them to take out desired goods. Also, the pick-up device may drop off items to a robot traveling on the floor, bring a box containing an ordered product, or pick and bring a product in the box.
  • Common automated warehouse systems generally consist of a method in which a pick-up device moves from the center and pushes or removes items to one or both sides.
  • a pick-up device moves from the center and pushes or removes items to one or both sides.
  • about 1/3 of the space must always be used as a passage.
  • a method of vertically stacking and inserting and subtracting in order to increase space efficiency by reducing passages is also disclosed.
  • all the items on top must first be removed, which takes a lot of time, and is inefficient because only tote boxes of the same size and standard can be loaded.
  • an article loading and automatic delivery system and method for loading and discharging multiple articles with a simple configuration while increasing space efficiency are proposed.
  • a product loading and unloading system includes a product loading unit in which a plurality of loading shelves having a predetermined length in one direction are installed in parallel in a vertical direction, and products are sequentially loaded through side surfaces in the longitudinal direction; a product transfer unit that sequentially withdraws or loads products from a position corresponding to the loading shelf while moving in a vertical direction from a side surface of the product loading unit; and a control unit for controlling the withdrawal and loading of the goods in the article transfer unit, changing the loading position of the goods loaded in the article loading unit, or transmitting and receiving information about the goods loaded or information about the goods to be withdrawn from the outside. do.
  • the article transfer unit may include: an article information recognition unit that reads information about the article attached to or printed on the article; an article measurement sensor for measuring the distance or shape of the article between the article transfer unit and the article to be loaded or taken out; and a push-pull performer for holding or pushing the article to move it.
  • the push-pull unit may hold an item by adsorbing the item for withdrawal and loading of the item, or may extend or shorten its length to move the item.
  • the product loading unit may include a loading buffer configured to configure one of the loading shelves as a loading buffer to load or withdraw products from the front of the product loading unit.
  • the control unit may change the loading position of the products loaded in the product loading unit in advance to readjust the withdrawal order during an idle time when there is no request for product withdrawal.
  • the delivery robot may further include a delivery robot that delivers the article according to information about the article when the article taken out from the article transfer unit is discharged.
  • a method of loading and unloading goods includes installing a plurality of loading shelves having a predetermined length in one direction in parallel in a vertical direction, and sequentially loading goods through side surfaces in the longitudinal direction; sequentially withdrawing or loading articles from a position corresponding to the loading shelf while moving in a vertical direction from the side surface; and controlling the withdrawal and loading of the object, changing the loading position of the loaded article, or transmitting/receiving article information about the loaded article or information about the article to be taken out to and from the outside.
  • a narrow space can be efficiently used, items of different sizes can be loaded, and the mechanical configuration of the pick-up device is simple and uncomplicated.
  • FIG. 1 is a simplified configuration diagram of a product loading and automatic take-out system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the product loading and automatic take-out system of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a view explaining loading or withdrawing an article from the front of the article loading unit through a loading buffer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view for explaining an example in which the article loading unit is configured on both sides;
  • FIG. 6 is a view explaining the operation of a delivery robot that delivers according to the product information when the withdrawn product is discharged;
  • FIG. 7 is a view explaining that the loading shelf is configured to be tilted and provided with a stopper at an end thereof according to an embodiment
  • FIG. 8 is a view for explaining an example in which input and output of articles are performed in different paths according to an embodiment
  • FIG. 9 is a view for explaining that a plurality of article loading units are arranged and operated in a front or rear direction according to an embodiment
  • FIG. 10 is a flowchart of a method of loading and unloading goods according to an embodiment of the present invention.
  • Combinations of each block of the accompanying block diagram and each step of the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), and these computer program instructions are executed by a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. Since it can be mounted, the instructions executed through the processor of a computer or other programmable data processing device create means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing device to implement functionality in a particular way, such that the computer usable or computer readable memory
  • the instructions stored in are also capable of producing an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart.
  • the computer program instructions can also be loaded on a computer or other programmable data processing device, a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing device to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing device. It is also possible that the instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.
  • each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments may refer to blocks or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may be performed in the reverse order of their corresponding functions, if necessary.
  • FIG. 1 is a simplified configuration diagram of a product loading and automatic delivery system according to an embodiment of the present invention.
  • the product loading and unloading system includes a product loading unit 110 , a product transfer unit 120 and a control unit 130 .
  • a product loading unit 110 a plurality of long-shaped loading shelves are installed in parallel in a vertical direction, and products are sequentially loaded through side surfaces in the longitudinal direction.
  • the product transfer unit 120 is installed on the side of the product loading unit 110 and moves in a vertical direction, sequentially withdrawing or loading products from a position corresponding to the loading shelf.
  • the control unit 130 controls the withdrawal and loading of goods by the goods transfer unit 120, changes the loading position of the goods loaded in the goods loading unit 110, or information about the goods loaded or information about the goods to be taken out. send and receive to the outside. The operation will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 below.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the product loading and unloading system of FIG. 1 .
  • a plurality of loading shelves 111 and 112 are vertically installed in the article loading unit 110, and articles are loaded on the loading shelves 111 and 112. Loading or taking out of articles is performed from the side of the loading shelves 111 and 112 .
  • the loading shelves 111 and 112 may be configured to have different heights or widths according to the size of goods, and group and load goods according to the size of goods. In addition, small items can be stacked in two rows on one stacking shelf.
  • the article transport unit 120 moves vertically through a vertical transport means such as a pole or a rail, and goes to a desired loading shelf to load or take out the article.
  • a vertical transport means such as a pole or a rail
  • the article transfer unit 120 includes an article information recognition unit 121, an article measurement sensor 122, and a push-pull unit 123.
  • the article information recognition unit 121 reads information about the article attached to or printed on the article 10 .
  • the product measuring sensor 122 measures the distance between the product transfer unit 120 and the product 10 to be loaded or taken out or the shape of the product. That is, a distance measurement sensor or a vision camera may be included to measure the distance from each loading shelf to an item in order to identify a space to be loaded. And it may include a height measurement sensor or a volume measurement sensor for measuring the volume of the article.
  • the push-pull performer 123 grabs or pushes the article 10 to move it.
  • the push-pull performer 123 may grab an item by adsorbing the item in order to withdraw or load the item 10, or may extend or shorten its length to move the item.
  • a groove may be dug in the center of the bottom of the loading shelves 111 and 112 and the bottom of the article may be adsorbed while moving the push-pull unit there.
  • a box or tote box configured so that the items on the same loading shelf can be pushed in a line to create space for loading the items.
  • the article may have various forms.
  • it may be a basket or a dot box with an open top, so items in the form of pouches may be loaded or taken out in the basket or dot box.
  • control unit 130 controls the product transfer unit 120 and may readjust the withdrawal order by changing the loading position of the products loaded in the product loading unit 110 in advance during an idle time when there is no request for withdrawal of the products. More specifically, when the goods are loaded, the input order and the ejection order are reversed.
  • the product transfer unit 120 may be controlled.
  • items can be sorted in order and then discharged in the order of delivery when a worker or robot arrives. To this end, a part of the loading shelf is used as a buffer, and in order to take out the rear goods forward, the goods in front of the rear goods can be moved to another loading shelf, and the rear goods can be controlled to be taken out.
  • the item transfer unit 120 stacks the item inside and delivers one or more items to the robot so that the robot can deliver the item by household. It is possible to take several items at once. In that case, it is efficient to take items to be delivered to nearby households or items from the same household at once, and it is advantageous to arrange and discharge them in order according to the delivery movement line. There may be times when you need to bring an item to the front. Therefore, such order alignment of the control unit 130 is required.
  • the item transfer unit 120 may be controlled to take out the input item because the item must be taken out. Through these functions, it is possible to increase the efficiency of the courier storage box in the apartment, link to automatic delivery using robots, and increase space efficiency.
  • FIG. 4 is a view illustrating loading or taking out of an article from the front of an article loading unit through a loading buffer according to an embodiment of the present invention.
  • the product loading unit 110 configures one of the loading shelves as a loading buffer 410 so that products can be loaded or taken out from the front of the product loading unit 110 .
  • the number of load buffers 410 may be configured in multiple numbers. In this way, the article transfer unit 120 grabs the article placed on the loading buffer 410 and loads it on a specific loading shelf of the article loading unit 110 or discharges the article taken out from the specific shelf of the article loading unit 110. Place in the loading buffer 410.
  • the article information recognition unit 122 of the article transfer unit 120 recognizes it and picks up the article according to the recognition information.
  • move to Information about the product may be transmitted to the control unit 130 and used when withdrawing the product.
  • an article may be loaded or taken out at the end of the loading buffer, that is, at the side of the loading unit.
  • 5 is a view for explaining an example in which the product loading unit is configured on both sides.
  • goods may be loaded in both directions, and a recognition unit for recognizing information about goods to be loaded may be added to the goods transfer unit 120 or the loading shelf.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of a delivery robot that delivers goods according to product information when a retrieved product is discharged.
  • the delivery robot 610 may further include a delivery robot 610 that delivers the goods according to the goods information when the goods taken out from the goods transfer unit are discharged.
  • the delivery robot 610 may deliver the product to the final destination according to product information.
  • FIG. 7 is a view illustrating that a loading shelf is inclined and provided with a stopper at an end thereof according to an embodiment.
  • the loading shelf is installed at an angle so that the goods are moved closer to the goods transfer unit by gravity, so that the goods can be picked up more easily.
  • stoppers 610 and 620 are further provided at the ends of the loading shelf to prevent items from falling down.
  • the stopper moves down or unfolds, so that the movement restriction of the product can be released.
  • the loading shelf may be composed of a sliding means including a placon, roller or wheel, so that the movement of the product may be facilitated.
  • the goods taken out by the goods transfer unit may be discharged to the outside through the discharge unit 630 .
  • FIG. 8 is a view for explaining an example in which input and output of articles are performed in different paths according to an embodiment.
  • the input unit 720 and the discharge unit 720 may be provided at different locations for work efficiency.
  • FIG. 9 is a view for explaining that a plurality of product loading units are arranged and operated in a front or rear direction according to an embodiment.
  • a plurality of product loading units are disposed side by side in the front or rear direction, and the product transfer unit may also be moved in the front or rear direction to select the product loading unit to take out or load the product.
  • a rail may be additionally provided to move the article transfer unit in the front or rear direction.
  • FIG. 10 is a flowchart of a method of loading and unloading goods according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of loading shelves having a predetermined length in one direction are installed in parallel in a vertical direction, and articles are sequentially loaded through side surfaces in the longitudinal direction (1010).
  • the product is sequentially withdrawn or loaded from a position corresponding to the loading shelf (1020). More specifically, it reads information about the article attached or printed on the article to recognize the article information, measures the distance to the article to be loaded or taken out or the shape of the article, and moves the article by grabbing or pushing it according to the measured information. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

공간을 효율적으로 활용하여 물품을 적재하고 반출하는 시스템과 그 방법이개시된다. 일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 시스템은, 일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재되는 물품 적재부; 상기 물품 적재부의 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 상기 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재하는 물품 이송부; 및 상기 물품 이송부의 물품 인출 및 적재를 제어하고, 상기 물품 적재부에 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신하는 제어부를 포함한다. 일 실시 예에 따라, 좁은 공간을 효율적으로 이용할 수 있으며, 서로 다른 크기의 물품도 적재 가능하고, 픽업 장치의 기계적 구성이 복잡하지 않고 간단하다.

Description

물품 적재 및 자동 반출 시스템과 그 방법
본 발명은 물류 기술에 관한 것으로, 공간을 효율적으로 활용하여 물품을 적재하고 반출하는 시스템과 그 방법에 관한 것이다.
다양한 방식의 자동 창고 시스템이 개시되어 있다. 자동 창고 시스템에서는 물품이 적재된 선반을 일정 간격으로 배치하고, 그 사이 사이의 통로를 통해 픽업 장치가 상하 또는 전후로 이동하면서 원하는 물품을 반출할 수 있다. 그리고 픽업 장치는 바닥을 주행하는 로봇에 물품을 내려 줄 수도 있으며, 주문이 온 상품이 담긴 박스를 가져오거나 또는 박스 안에 있는 상품을 피킹해서 가져올 수도 있다.
일반적인 자동창고 시스템들은 대체로 중앙에서 픽업 장치가 움직이면서 한쪽이나 양쪽으로 물품을 밀어 넣거나 빼는 방식으로 구성되어 있다. 그런데, 물품의 적재 공간을 넓히기 위해서는 다수의 통로를 만들고 그 통로를 픽업장치가 지나 다녀야 하므로, 1/3 정도의 공간이 항상 통로로 사용되어야 한다. 한편 통로를 줄여 공간 효율을 높이기 위해서 수직으로 쌓고 넣었다 빼는 방식도 개시되어 있다. 그러나 안쪽에 위치한 물품을 빼려면 먼저 위에 있는 물품을 모두 빼야 하므로 시간이 많이 걸리고, 적재되는 물품이 모두 동일크기, 동일규격의 토트박스만 가능하므로 비효율적이다.
일 실시 예에 따라, 공간 효율성을 높이면서 단순한 구성으로 다수의 물품을 적재했다가 배출하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템과 그 방법을 제안한다.
일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 시스템은, 일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재되는 물품 적재부; 상기 물품 적재부의 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 상기 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재하는 물품 이송부; 및 상기 물품 이송부의 물품 인출 및 적재를 제어하고, 상기 물품 적재부에 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신하는 제어부를 포함한다.
상기 물품 이송부는, 물품에 부착되거나 인쇄된 물품에 관한 정보를 읽는 물품 정보 인식부; 상기 물품 이송부와, 적재 또는 인출할 물품까지의 거리 또는 물품의 형상을 측정하는 물품 측정 센서; 및 상기 물품을 잡거나 밀어서 이동시키는 푸쉬-풀 수행부를 포함한다.
상기 푸쉬-풀 수행부는, 상기 물품의 인출 및 적재를 위해 물품을 흡착하는 방식으로 물품을 잡거나, 물품의 이동을 위해 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다.
상기 물품 적재부는, 상기 적재 선반 중 어느 하나를 적재 버퍼로 구성하여, 상기 물품 적재부의 정면에서 물품을 적재하거나 인출할 수 있는 적재 버퍼를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 물품의 인출 요구가 없는 유휴 시간에, 상기 물품 적재부에 적재된 물품의 적재 위치를 미리 변경하여 인출 순서를 재조정할 수 있다.
상기 물품 이송부에서 인출된 물품이 배출되면 그 물품 정보에 따라 배송하는 배송 로봇을 더 포함할 수 있다.
한편 다른 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 방법은, 일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재되는 단계; 상기 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 상기 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재하는 단계; 및 상기 물의품 인출 및 적재를 제어하고, 상기 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 좁은 공간을 효율적으로 이용할 수 있으며, 서로 다른 크기의 물품도 적재 가능하고, 픽업 장치의 기계적 구성이 복잡하지 않고 간단하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 시스템의 간략화된 구성도,
도 2 및 도 3은 도 1의 물품 적재 및 자동 반출 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 버퍼를 통해 물품 적재부의 정면에서 물품을 적재하거나 인출하는 것을 설명하는 도면,
도 5는 물품 적재부를 양쪽으로 구성한 예를 설명하는 도면,
도 6은 인출된 물품이 배출되면 그 물품 정보에 따라 배송하는 배송 로봇의 동작을 설명하는 도면,
도 7은 일 실시 예에 따라 적재 선반은 기울어져 구성되고 그 말단에는 스토퍼를 구비한 것을 설명하는 도면,
도 8은 일 실시 예에 따라 물품의 투입과 배출이 서로 다른 경로로 이루어지는 예를 설명하는 도면,
도 9는 일 실시 예에 따라 정면 또는 후면 방향으로 물품 적재부가 다수 배치되어 동작하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 시스템의 간략화된 구성도이다.
물품 적재 및 자동 반출 시스템은 물품 적재부(110), 물품 이송부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 물품 적재부(110)는 어느 한 방향으로 긴 형상의 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어 있고, 그 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재된다. 물품 이송부(120)는 물품 적재부(110)의 측면에 설치되어 수직 방향으로 이동하면서, 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재한다. 제어부(130)는 물품 이송부(120)의 물품 인출 및 적재를 제어하고, 물품 적재부(110)에 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신한다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여, 그 동작을 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 도 1의 물품 적재 및 자동 반출 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
물품 적재부(110)에는 다수의 적재 선반(111, 112)이 수직 방향으로 설치되어 물품들은 이 적재 선반(111, 112)에 적재된다. 물품의 적재나 인출은 적재 선반(111, 112)의 측면에서 수행된다. 적재 선반(111, 112)은 물품의 크기별로 높이나 폭을 다르게 구성하여, 물품의 크기별로 그룹핑해서 적재하도록 구성할 수 있다. 그리고, 작은 물품은 하나의 적재 선반에 두 줄로 적재할 수도 있다.
그리고 물품 이송부(120)는 기둥 또는 레일과 같은 수직 이송 수단을 통해 수직으로 이동하면서, 원하는 적재 선반으로 가서 물품을 적재하거나 인출한다.
이를 위해 물품 이송부(120)는 물품 정보 인식부(121), 물품 측정 센서(122) 및 푸쉬-풀 수행부(123)를 포함한다. 물품 정보 인식부(121)는 물품(10)에 부착되거나 인쇄된 물품에 관한 정보를 읽는다. 물품 측정 센서(122)는 물품 이송부(120)와, 적재 또는 인출할 물품(10)까지의 거리 또는 물품의 형상을 측정한다. 즉, 적재할 공간을 파악하기 위해서 각 적재 선반에서 물품까지의 거리를 측정하는 거리 측정 센서, 또는 비전 카메라를 포함할 수 있다. 그리고 물품의 부피를 측정하기 위한 높이 측정 센서 또는 부피 측정 센서를 포함할 수 있다.
푸쉬-풀 수행부(123)는 물품(10)을 잡거나 밀어서 이동시킨다. 푸쉬-풀 수행부(123)는 물품(10)의 인출 및 적재를 위해 물품을 흡착하는 방식으로 물품을 잡거나, 물품의 이동을 위해 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다. 또는 적재 선반(111, 112)의 바닥 중앙에 홈을 파고 그 곳으로 푸쉬-풀 수행부를 이동 시키면서 물품의 바닥을 흡착하는 방식을 사용할 수도 있다. 다시 말하면, 서로 같거나 다른 크기의 정형화된 물품이 한 줄로 놓인 상태에서 맨 앞의 물품을 밀면 동일 적재 선반에 있는 물품이 한 줄로 밀릴 수 있도록 구성된 상자나 토트 박스 등을 밀어서 물품을 적재할 공간을 마련하게 된다.
한편, 여기서 물품은 다양한 형태가 가능하다. 일예로, 상부가 열려있는 바구니나 도트 상자도 될 수 있어, 파우치 형태의 물품은 바구니 또는 도트 상자에 담겨 적재되거나 인출될 수 있다.
그리고 제어부(130)는 물품 이송부(120)를 제어하며, 물품의 인출 요구가 없는 유휴 시간에, 물품 적재부(110)에 적재된 물품의 적재 위치를 미리 변경하여 인출 순서를 재조정할 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 물품을 적재하면 투입한 순서와 배출 순서가 역순으로 되는데, 투입 순서와 무관하게 필요에 따라 배출 순서를 조정하거나 배출 순서를 바꾸기 위해서 내부적으로 물품을 이동하며 위치를 바꿀 수 있도록 물품 이송부(120)를 제어할 수 있다. 다른 예로, 물품을 순서대로 정렬해 두었다가 작업자나 로봇이 왔을 때 배달 순서대로 배출하도록 할 수 있다. 이를 위해서 적재 선반의 일부를 버퍼로 이용하고, 뒤쪽 물품을 앞으로 꺼내기 위해서 뒤쪽 물품의 앞에 있는 물품을 다른 적재 선반으로 옮기고 뒤쪽 물품을 꺼내도록 제어할 수 있다.
이러한 실시 예의 활용예를 설명하면, 아파트에서 택배원이 물품을 놓아 두고 가면 물품 이송부(120)가 물품을 안쪽에 쌓아 두었다가 로봇에게 하나 이상을 전달하여 로봇이 세대별로 배달하도록 하는데 사용될 수 있다. 한 번에 여러 개의물품을 가져갈 수도 있는데, 그 경우에 가까운 세대에 배달할 물품이나 동일 세대 물품은 한꺼번에 가져가는 것이 효율적이며 배달 이동 동선에 따라 순서대로 정렬하여 배출하는 것이 유리하므로, 미리 뒤쪽에 있는 물품을 앞으로 꺼내와야 하는 경우도 발생할 수 있다. 따라서 제어부(130)의 이러한 순서 정렬이 필요하다. 고객이 특정 물품을 꺼내달라고 요청하면 그 물품을 꺼낼 수 있어야 하므로, 입력된 물품을 꺼내도록 물품 이송부(120)를 제어할 수도 있다. 이러한 기능을 통해 아파트의 택배보관함의 효율을 높이고 로봇을 이용한 자동 배달까지 연계할 수 있으며, 공간 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 버퍼를 통해 물품 적재부의 정면에서 물품을 적재하거나 인출하는 것을 설명하는 도면이다.
물품 적재부(110)는 적재 선반들 중에서 어느 하나를 적재 버퍼(410)로 구성하여, 물품 적재부(110)의 정면에서 물품을 적재하거나 인출할 수 있다. 적재 버퍼(410)의 수는 다수개로 구성할 수 있다. 이렇게 하면, 물품 이송부(120)는 적재 버퍼(410)에 놓인 물품을 잡아 물품 적재부(110)의 특정 적재 선반에 적재하거나, 물품 적재부(110)의 특정 선반에서 인출된 물품을 배출하기 위해 적재 버퍼(410)에 놓는다.
예를 들어 수동 투입라인인 경우에 사람이 물품을 이 적재 버퍼(410) 올려 놓으면 물품 이송부(120)의 물품 정보 인식부(122)가 이를 인식하여 물품을 집어 그 인식정보에 따라 비어 있는 적재 선반으로 이동시킨다. 물품에 관한 정보는 제어부(130)로 전송되어 물품을 인출할 때 이용될 수 있다.
한편, 적재 버퍼의 끝, 즉 적재부의 측면에서 물품을 적재하거나 인출할 수도 있다.
도 5는 물품 적재부를 양쪽으로 구성한 예를 설명하는 도면이다.
도 5의 예와 같이, 물품의 적재는 양 방향으로 할 수 있으며, 적재할 물품에 관한 정보를 인식하기 위한 인식부가 물품 이송부(120) 또는 적재 선반에 추가될 수 있다.
도 6은 인출된 물품이 배출되면 그 물품 정보에 따라 배송하는 배송 로봇의 동작을 설명하는 도면이다.
일 실시 예에 따라, 물품 이송부에서 인출된 물품이 배출되면 그 물품 정보에 따라 배송하는 배송 로봇(610)을 더 포함할 수 있다. 배송 로봇(610)은 물품 정보에 따른 물품의 최종 목적지로 배송할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따라 적재 선반은 기울어져 구성되고 그 말단에는 스토퍼를 구비한 것을 설명하는 도면이다.
일 실시 예에 따라 적재 선반은 기울어져 설치되어 중력에 의해 물품이 물품이송부에 가깝게 이동하므로 보다 용이하게 물품을 픽업 할 수 있다. 한편 적재 선반의 말단에는 스토퍼(610, 620)를 더 구비하여, 물품이 아래로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 물론 물품 이송부(120)가 물품을 잡아 인출하거나 적재할 때에는 이 스토퍼가 아래로 움직이거나 펼쳐저, 물품의 이동 제한을 해제할 수 있다.
또한, 적재 선반은 플라콘, 롤러 또는 휠을 포함하는 미끄럼 수단으로 구성되어, 물품의 이동이 용이하도록 할 수도 있다.
한편 물품 이송부에 의해 인출된 물품은 배출부(630)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따라 물품의 투입과 배출이 서로 다른 경로로 이루어지는 예를 설명하는 도면이다.
일 실시 예에 따라, 작업의 효율성을 위하여 투입부(720)과 배출부(720)를 서로 다른 위치에 구비할 수도 있다.
도 9는 일 실시 예에 따라 정면 또는 후면 방향으로 물품 적재부가 다수 배치되어 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따라, 정면 또는 후면 방향으로 물품 적재부가 서로 나란히 다수 배치되고, 물품 이송부는 정면 또는 후면 방향으로도 이동하여 물품 적재부를 선택하여 물품을 인출하거나 적재할 수 있다. 이를 위해 정면 또는 후면 방향으로 물품 이송부를 이동시키는 바, 레일이 추가로 구비될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 적재 및 자동 반출 방법의 흐름도이다.
일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재된다(1010).
그리고, 그 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재한다(1020). 보다 상세하게는, 물품에 부착되거나 인쇄된 물품에 관한 정보를 읽어 물품 정보를 인식하고, 적재 또는 인출할 물품까지의 거리 또는 물품의 형상을 측정하며, 측정된 정보에 따라 물품을 잡거나 밀어서 이동시킨다.
이후 물품의 인출 및 적재를 제어하고, 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신한다(1030).
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면으로 순차적으로 물품이 적재되는 물품 적재부;
    상기 물품 적재부의 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 상기 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재하는 물품 이송부; 및
    상기 물품 이송부의 물품 인출 및 적재를 제어하고, 상기 물품 적재부에 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신하는 제어부를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 이송부는,
    물품에 부착되거나 인쇄된 물품에 관한 정보를 읽는 물품 정보 인식부;
    상기 물품 이송부와, 적재 또는 인출할 물품까지의 거리 또는 물품의 형상을 측정하는 물품 측정 센서; 및
    상기 물품을 잡거나 밀어서 이동시키는 푸쉬-풀 수행부를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 푸쉬-풀 수행부는
    상기 물품의 인출 및 적재를 위해 물품을 흡착하는 방식으로 물품을 잡거나, 물품의 이동을 위해 그 길이가 늘어나거나 줄어드는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 적재부는,
    상기 적재 선반 중 어느 하나 또는 다수를 적재 버퍼로 구성하여, 상기 물품 적재부의 정면에서 물품을 적재하거나 인출할 수 있는 적재 버퍼를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 적재부는,
    상기 적재 선반의 하나 이상을 적재 버퍼로 구성하되 적재 버퍼의 끝, 즉 적재부의 측면에서 물품을 적재하거나 인출할 수 있는 적재 버퍼를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 물품 이송부는,
    상기 적재 버퍼에 놓인 물품을 잡아 상기 물품 적재부에 적재하거나, 상기 물품 적재부에서 인출된 물품을 배출하기 위해 상기 적재 버퍼에 놓는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 물품 이송부는,
    서로 같거나 다른 크기의 정형화된 물품이 한 줄로 놓인 상태에서 맨 앞의 물품을 밀면 동일 적재 선반에 있는 물품이 한 줄로 밀릴 수 있도록 구성된 상자나 토트 박스 등을 밀어서 물품을 적재할 공간을 마련하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    물품의 인출 요구가 없는 유휴 시간이나 필요에 따라, 상기 물품 적재부에 적재된 물품의 적재 위치를 미리 변경하여 인출 순서를 재조정하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 이송부는,
    상기 물품 이송부에서 인출된 물품을 배송 로봇에 적재하고 배송 로봇에 그 물품 정보를 전달하여 자동 적재 및 배송이 가능하도록 하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 물품 이송부는,
    상기 물품 이송부에서 상기 물품 적재부에 물품을 적재하는 방식과 동일하게 배송 로봇에 물품을 푸시-풀 방식으로 적재할 수 있도록 구성된 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  11. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 물품 적재부는,
    정형화 되지 않은 물품을 적재하거나 이를 로봇에 효율적으로 전달하기 위해서 규격화된 토트 박스나 용기를 사용하여 일렬로 정렬된 물품을 밀거나 그 중 하나를 이동하거나 로봇에 적재하기 용이하도록 구성한 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재 선반은 기울어져 설치되고 그 말단에는 스토퍼를 구비하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재 선반은 플라콘, 롤러 또는 휠을 포함하는 미끄럼 수단으로 구성되어, 상기 물품의 이동이 용이한 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    정면 또는 후면 방향으로 상기 물품 적재부가 서로 나란히 다수 배치되고, 상기 물품 이송부는 정면 또는 후면 방향으로도 이동하여 물품 적재부를 선택하여 물품을 인출하거나 적재하는 물품 적재 및 자동 반출 시스템.
  15. 일 방향으로 소정 길이를 가진 적재 선반이 수직 방향으로 평행하게 다수 개 설치되어, 길이 방향으로의 측면을 통해 순차적으로 물품이 적재되는 단계;
    상기 측면에서 수직 방향으로 이동하면서, 상기 적재 선반에 대응되는 위치에서 순차적으로 물품을 인출하거나 적재하는 단계; 및
    상기 물품의 인출 및 적재를 제어하고, 배출 순서 변경이나 효율성 제고를 위해, 상기 적재된 물품의 적재 위치를 변경하거나, 적재된 물품에 관한 물품 정보 또는 인출할 물품에 관한 정보를 외부와 송수신하는 단계를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 물품을 인출하거나 적재하는 단계는,
    물품에 부착되거나 인쇄된 물품에 관한 정보를 읽는 물품 정보 인식 단계;
    적재 또는 인출할 물품까지의 거리 또는 물품의 형상을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 정보에 따라 상기 물품을 잡거나 밀어서 이동시키는 단계를 포함하는 물품 적재 및 자동 반출 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 물품을 잡거나 밀어서 이동시키는 단계는,
    상기 물품의 인출 및 적재를 위해 물품을 흡착하는 방식으로 물품을 잡거나, 물품의 이동을 위해 그 길이가 늘어나거나 줄어드는 물품 적재 및 자동 반출 방법.
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