WO2024101471A1 - 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차 - Google Patents

스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차 Download PDF

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WO2024101471A1
WO2024101471A1 PCT/KR2022/017576 KR2022017576W WO2024101471A1 WO 2024101471 A1 WO2024101471 A1 WO 2024101471A1 KR 2022017576 W KR2022017576 W KR 2022017576W WO 2024101471 A1 WO2024101471 A1 WO 2024101471A1
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WO
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post
lifting
loading
module
pulley
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Application number
PCT/KR2022/017576
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English (en)
French (fr)
Inventor
유성진
한태교
고건
Original Assignee
주식회사 스튜디오쓰리에스코리아
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an unmanned guided vehicle for loading and lifting materials in a smart farm. More specifically, it relates to unmanned guided vehicles for loading and lifting materials in smart farms. More specifically, entry and exit together with loading materials and lifts is possible regardless of height differences between entrances and facilities, as well as structures such as air conditioning facilities operated on the ceiling.
  • the efficiency of mobile robot work within the plant factory (greenhouse) can be maximized according to the input/output, the convenience of workers can be secured during loading and transport, and foreign substances (dust) and harmful substances can be minimized in a clean seedling environment. This is about unmanned transport vehicles for loading and lifting of smart farms.
  • smart farms use technologies such as the Internet of Things, big data, artificial intelligence, and robots to properly maintain and manage the growing environment for crops, livestock, and marine products, and can be automatically managed remotely using PCs and smartphones. It refers to an agricultural system that can increase not only production efficiency but also convenience.
  • smart farm technology utilizing ICT technology enables precise management and prediction at each stage of growth based on accurate data on environmental information (temperature, relative humidity, light intensity, carbon dioxide, soil, etc.) and growth information, thereby improving yield and quality. You can increase profitability by improving your performance.
  • production costs can be reduced by efficiently managing labor and energy. For example, in the past, when watering crops or supplying nutrients, you had to manually open the valve and operate the motor, but in smart farms, electronic valves automatically supply the water according to the set value. In addition, smart farms can manage detailed production information history of agriculture, forestry, livestock, and marine products, thereby increasing consumer trust.
  • Patent Document 1 (KR 10-2283262 B1) relates to a worker-following transport robot that can be used to transport harvested crops, including a driving platform capable of traveling on rails and flat surfaces; A loading unit installed on the driving platform and storing a hexagonal tray for loading agricultural products, etc.; In addition to allowing the driving platform to follow the worker, a device for following the worker and autonomous driving control is proposed after transport and unloading to the collection point through autonomous driving.
  • Patent Document 1 places the crops harvested by the worker into a loaded raised tray while following the worker at a certain distance regardless of the road surface and rail inside the facility house, and when the raised tray is filled with crops, the robot The autonomous driving method moves to the collection point, unloads the hexagonal tray, then loads the empty hexagonal tray and returns to the worker's position. This not only maximizes the efficiency of harvesting work, but also saves workers the labor required to transport agricultural products.
  • the basic principle of the loading and moving robots that are currently operated in the nursery environment within the facility is to move the X-Y-Z 3 axes of the stacker crane used in logistics as the basic structure, and the X-axis for movement is attached to a rail on the ceiling or floor of the facility for driving. Or, use a guide device to ensure straightness.
  • the Z-axis which moves up and down, must have a stable vertical movement from the floor to the ceiling using a belt structure or chain structure using a motor, and the Y-axis for picking hexagonal trays and items must be stroked along the Y-axis using a multi-stage fork method. Extended picking of goods.
  • the plant factory (greenhouse) It has a structure that can move along the X-axis, Z-axis, and Y-axis.
  • Cultivation shelves capable of high-density stacking are installed to enable work on each floor.
  • a belt or chain method using motor drive is adopted to move up and down each floor.
  • Y-axis - Seedlings on each floor of cultivation shelves capable of high-density stacking up to the highest height in the facility.
  • the hexagonal tray is gripped or transported in various ways, most notably using a multi-stage fork method to extend the stroke.
  • workers and robots when workers and robots are performing complex tasks within a facility, workers can board a mobile robot within the facility or the mobile robot can automatically load and move the growth tray as well as manage the growth process, thereby reducing worker fatigue. Crop loading and growth management are necessary.
  • the transfer equipment moves in a straight line along rails or a separate guide while carrying out the task of transporting multi-layer nursery trays to the transfer unit and entrance. It moves in a straight line only within the nursery environment and is transported up to the multi-layer transfer material and entrance that is adjusted to the height within the designated facility.
  • various technologies for separate equipment and worker transportation and transfer material are applicable, but it can only be transferred up to the entrance. There are limitations in realizing completely unmanned automation by using other devices or having workers perform follow-up tasks.
  • loading/unloading is required inside or outside even if a separate loading/unloading device is not provided, and work efficiency and automation technology are required.
  • the unmanned transport vehicle for loading and lifting of the smart farm of the present invention is capable of growing seedlings inside containers with changes in height (entrance height of 2.0 m or less and facility height of 2.4 m or less, etc.) and in greenhouses within the facility.
  • the purpose is to transfer and move multiple hexagonal trays by changing the multi-stage height of the loading module using the pulley principle of wire rope and composite pulley for automation of tray loading and transportation.
  • the dual work method due to the structural characteristics of the greenhouse which is applied to the nursery and facility structure using containers rather than a greenhouse-only facility, is equipped with a transfer and loading module that utilizes the pulley principle of wire rope and composite pulley on a robot capable of transporting the hexagonal tray.
  • the purpose is to maximize work efficiency and automation by applying it.
  • the purpose is to maximize automation of the seedling process by overcoming the height difference between the entrance and the inside of the container for unmanned operation.
  • the present invention includes an AGV that moves through entrances and exits and along passageways of a plant factory installed in multiple stages;
  • a post module including a fixed post installed vertically on the upper part of the AGV and a lifting post that moves up and down so that it can appear and move along the fixed post;
  • a plurality of loading boxes arranged in multiple stages at equal intervals on one side of the fixed post along the longitudinal direction of the fixed post and having storage spaces for hexagonal trays;
  • a transfer module that moves up and down along the lifting post corresponding to the opposite side of the loading box based on the post module and transfers and loads the material to the loading box and the cultivation shelf of the plant factory;
  • An unmanned vehicle for loading and lifting in a smart farm which is organically connected from the AGV to the loading and loading module along the post module, and includes a lifting and lowering control means that raises and lowers the lifting post and the loading and lowering module using the pulley principle.
  • a transport vehicle is provided.
  • the lifting control means includes a fixed post of the post module and a composite pulley disposed at each end of the lifting post;
  • a lifting motor that is provided in one part of the AGV and includes a wire drum to provide traction; It includes a wire rope that connects from the wire drum to the loading module starting from a composite pulley along the fixed post and lifting post of the post module, and uses the pulley principle to lift and lower the lifting post along the fixed post by the traction force of the lifting motor. It is characterized by controlling the rise and fall of the transfer and loading module along the lifting post.
  • the composite pulley includes a first pulley provided at the top of the fixed post and rolling and rotating; A second pulley provided at the bottom of the lifting post and rolling and rotating; A third rolling and rotating pulley provided at the top of the lifting post; a fourth pulley provided adjacent to the third pulley at the top of the lifting post and rotating yawing; It is characterized in that it includes a fifth pulley provided adjacent to the fourth pulley at the top of the lifting post and rolling and rotating.
  • the transfer module includes a lifting bar located inside the lifting post and moving along the longitudinal direction of the lifting post; an elevating plate that extends horizontally on the elevating bar and has a central axis with a spline in the center that protrudes upward; A rotating plate provided on the upper part of the lifting plate to be rotatable about a central axis; A servo motor is fixed to the rear of the rotating plate as one body and is connected to a spline with a belt or chain to control rotation of the rotating plate in a 90-degree direction; It is provided on the upper part of the rotating plate so that it can appear forward and includes a picking means for loading the height tray and transferring it to the cultivation shelf of the plant factory.
  • the picking means includes support panels installed vertically on both sides of the rotating plate; A multi-stage extraction rail provided on the inside of the support panel and extending forward in three stages; It is characterized in that it includes a tray holder provided at the end of the multi-stage extraction rail to hold the hair growth tray.
  • the present invention configured as above, unlike the conventional technology, it can be applied to containers or facilities with different entrances and heights within the facility, and can be operated without the input of additional equipment, so it can be used as a plant factory using containers or facilities ( The efficiency of mobile robot work within a greenhouse can be maximized.
  • a temperature control device to control the internal temperature is installed at the entrance, allowing work to be done at any height, and the device can be moved to a separate location, ensuring the mobility of the container and ensuring that the container remains safe when moved. It is possible to reduce the weight of the plant and prevent damage to the internal device, and due to the nature of the plant factory, multiple containers are used, so the initial investment cost can be reduced through this device.
  • a container of 12 m or more in a seedling environment it is possible to transfer, load, and Convenience for workers can be secured during transportation.
  • 1 to 6 are diagrams showing the configuration of an unmanned guided vehicle for loading and lifting a smart farm according to the present invention.
  • Figure 7 is an exemplary diagram showing the use state of the unmanned guided vehicle for loading and lifting of a smart farm according to the present invention.
  • Figures 8 to 10 are configuration diagrams showing the operating state of the loading and loading module applied to the unmanned guided vehicle for loading and lifting of a smart farm according to the present invention.
  • the unmanned guided vehicle for loading and lifting the smart farm of the present invention includes an AGV (100), a vertical post module (200), and a loading box (300) in which a hexagonal tray (T) is stored.
  • It may be configured to include a transfer module 400 for transferring and loading the hexagonal tray (T), and a lifting and lowering control means 500 for adjusting the height for storage of the transfer and loading module 400.
  • the AGV (100) can move in and out of entrances and along passageways of plant factories installed in multiple stages.
  • the automated guided vehicle loads processing objects or cargo between processes within a factory using an induction method such as electromagnetic induction, optical tape, or magnetic tape, and drives unmanned to the destination. Since it is a transport vehicle that transports up to 100% of the load, detailed technical descriptions of the structure and configuration of the AGV (100) are excluded as it uses commonly provided devices.
  • an induction method such as electromagnetic induction, optical tape, or magnetic tape
  • the post module 200 is installed vertically, including a fixed post 210 installed vertically on the upper part of the AGV 100, and a lifting post 220 that moves up and down so as to be able to float along the fixed post 210. do.
  • the fixing post 210 and the lifting post 220 of the post module 200 be formed as a pair on both sides of the AGV 100 for structural safety and efficiency.
  • multiple stacking boxes 300 are installed on the fixed post 210 at equal intervals on one side of the fixed post 210 along the longitudinal direction and have a storage space for the hexagonal tray (T).
  • the transfer module 400 is moved up and down along the lifting post 220 corresponding to the opposite side of the loading box 300 based on the post module 200, and is also transferred to the loading box 300 and the cultivation shelf of the plant factory. can do.
  • the lifting control means 500 is organically connected from the AGV 100 to the loading and loading module 400 along the post module 200, and uses the pulley principle to control the lifting post 220 and the loading and loading module 400. It can operate up and down.
  • the present invention utilizes the pulley principle through the composite pulley 510 applied to the AGV 100 and the post module 200 to load the hexagon tray (T) into the transfer module 400 and transfer it to the stack 300. It can be configured to do so.
  • the lifting control means 500 includes a composite pulley 510, a lifting motor 520, a transfer module 400, and a wire rope 530, and uses the pulley principle by the traction force of the lifting motor 520.
  • a composite pulley 510 a lifting motor 520, a transfer module 400, and a wire rope 530, and uses the pulley principle by the traction force of the lifting motor 520.
  • the composite pulley 510 is disposed at each end of the fixing post 210 and the lifting post 220 of the post module 200.
  • the lifting motor 520 is provided in one part of the AGV 100 and includes a wire drum 521 to provide traction.
  • the wire rope 530 may be connected from the wire drum 521 to the transfer loading module 400 starting from the composite pulley 510 along the fixing post 210 and the lifting post 220 of the post module 200.
  • the lifting force of the lifting motor 520 can be used to control the lifting and lowering of the lifting post 220 along the fixed post 210 and the lifting and lowering of the transfer loading module 400 along the lifting post 220 using the pulley principle. You can.
  • the composite pulley 510 may include a first pulley 511, a second pulley 512, a third pulley 513, a fourth pulley 514, and a fifth pulley 515.
  • the first pulley 511 is provided at the top of the fixed post 210 to be able to roll and rotate.
  • the second pulley 512 is provided at the bottom of the lifting post 220 to be able to roll and rotate.
  • the third pulley 513 is provided at the top of the lifting post 220 to be able to roll and rotate.
  • the fourth pulley 514 is provided adjacent to the third pulley 513 at the top of the lifting post 220 so as to be capable of yawing rotation.
  • the fifth pulley 515 is provided adjacent to the fourth pulley 514 at the top of the lifting post 220 so as to be capable of rolling and rotating.
  • a stopper (not shown) may be further provided on one upper side of the fixed post 210 to determine the rising/lowering height of the lifting post 220 that moves up and down along the fixed post 210.
  • the wire drum 521 and the lifting motor 520 fixed to the AGV 100 use the wire rope 530.
  • the transfer module 400 is primarily raised along the Z-axis by the pulling force of the wire rope 530.
  • the loading module 400 which rises primarily, rises to the stopper at the set height of the lifting post 220, and by braking the stopper, the loading module 400 rises to the maximum height of the lifting post 220.
  • the transfer and loading module 400 can raise the lifting post 220, which is defined as a composite structure of a movable pulley and a fixed pulley.
  • the transfer loading module 400 and the lifting post 220 rise together and the wire drum 521 and the lifting motor 520 drive, resulting in multi-stage elevation along the Z-axis direction.
  • the transfer module 400 may include a lifting bar 410, a lifting plate 420, a rotating plate 430, a servomotor 440, and a picking means 450.
  • the lifting bar 410 is provided inside the lifting post 220 to be movable along the longitudinal direction of the lifting post 220.
  • the lifting plate 420 is installed to extend horizontally on the lifting bar 410, and a central axis 421 having a spline 423 at the center protrudes upward.
  • the rotating plate 430 may be provided on the upper part of the lifting plate 420 to be rotatable about the central axis 421.
  • the servomotor 440 is fixed as one body to the rear of the rotating plate 430, and is connected to the spline 423 with a belt or chain to control rotation of the rotating plate 430 in a 90-degree direction.
  • the picking means 450 is provided to be able to appear forward on the upper part of the rotating plate 430 and can transfer and load the hexagonal tray (T) into the loading box 300 and the cultivation shelf of the plant factory.
  • an AGV 100 that ensures free movement of the device based on the fixed post (210) and a post module (200) that supports the up and down movement of the loading and loading module (400), and the loading and loading module (400) is used for picking. It has an operating structure that rotates a loading box 300 that can load a hexagonal tray (T), and a transfer loading module 400 that can extend its stroke in the Y-axis vertically in the traveling direction.
  • the picking means 450 may include a support panel 451, a multi-stage extraction rail 453, and a tray holder 457.
  • the support panels 451 are installed vertically on both sides of the rotating plate 430.
  • the multi-stage extraction rail 453 is provided on the inside of the support panel 451 and can be extended forward in three stages.
  • the tray holder 457 is provided at the end of the multi-stage extraction rail 453 and can hold the hexagonal tray (T).
  • a finishing plate 460 may be further provided around the rotating plate 430 to block external exposure of the picking means 450 and the servomotor 440.
  • the central system gives the integrated device of the present invention a command to move to the target cultivation shelf and pick the hexagonal tray (T) on the target floor.
  • the transfer module 400 can enter the facility through the doorway at the home position located at the lowest level and the minimum altitude of the device.
  • the wire drum 521 and the lifting motor 520 installed at the rear of the AGV (100) are connected to the wire rope.
  • the rotational force is transmitted through wire rope 5 530 in the order of wire rope 4, 3, 2, and 1.
  • the transfer and loading module 400 can rise to the maximum height at which the stopper of the lifting post 220 is installed.
  • the wire rope 1 of the transfer module 400 rises to the maximum up to the stopper installed on the lifting post 220. ) is in contact with the stopper of the transfer module 400, so the length is no longer reduced, so the wire rope 2 (530) is connected to the lifting post 220 of the composite pulley 510, which has the operating principle of a movable pulley and a fixed pulley. Through this, the length of wire rope 3 (530) is reduced.
  • wire rope 1 530 is maintained at the minimum length and the length of wire rope 5 530 does not change.
  • the transfer and loading module 400 can be raised to the maximum height of the device in a state where the length reduction of wire rope 530 3 is stopped by contacting the upper end of the device.
  • the transfer and loading module 400 rotates in the direction perpendicular to the traveling direction due to the rotational force on the rotating plate 430 of the transfer and loading module 400, and the hexagonal tray (T) of the target layer of the target cultivation shelf located on the left and right of the device is By picking, the transfer and loading module 400 rotates again to place the hexagonal tray (T) inside.
  • the transfer loading module 400 which accommodates the hexagonal tray (T), is equipped with a wire drum 521 and an elevator motor 520 installed at the rear of the AGV (100) to store the hexagonal tray (T) in the loading box 300 of the device. Releases the traction state of the wire rope 530.
  • the wire rope 1 connected to the transfer module 400 and the wire rope 3 530 of the lifting post 220 equipped with the composite pulley 510 decrease in length at a certain rate, thereby reducing the length of the transfer load.
  • the module 400 and the lifting post 220 descend together in the Z-axis direction.
  • the transfer and loading module 400 reaches the target floor of the loading box 300, the wire drum 521 and the wire rope 530 of the lifting motor 520 are unwound and the rotation is stopped.
  • the lifting post 220 equipped with 400 and the composite pulley 510 can stop descending.
  • the stopped transfer and loading module 400 does not rotate, but is driven to extend the stroke along the Y axis, loads the hexagonal tray (T) into the loading box 300, and returns.
  • the wire drum 521 and the lifting motor 520 start rotating again to untie the wire rope 530.
  • the wire rope 530 decreases in length at a certain rate, so that the loading module 400 and the lifting post 220 descend together in the Z-axis direction.
  • the length of wire rope 3 530 of the lifting post 220 is adjusted to the home position.
  • the lowering of the lifting post (220) is stopped, and then the rotational force to unwind the wire rope (530) of the wire drum (521) and the lifting motor (520) is maintained, so that 1 connected to the transfer and loading module (400)
  • the length of the burned wire rope 530 is restored to the length of the home position and stops.
  • the present invention configured as above, unlike the conventional technology, it can be applied to containers or facilities with different entrances and heights within the facility, and can be operated without the input of additional equipment, so it can be used as a plant factory using containers or facilities ( The efficiency of mobile robot work within a greenhouse can be maximized.
  • a temperature control device to control the internal temperature is installed at the entrance, allowing work to be done at any height, and the device can be moved to a separate location, ensuring the mobility of the container and ensuring that the container remains safe when moved. It is possible to reduce the weight of the plant and prevent damage to the internal device, and due to the nature of the plant factory, multiple containers are used, so the initial investment cost can be reduced through this device.
  • a container of 12 m or more in a seedling environment it is possible to transfer, load, and Convenience for workers can be secured during transportation.
  • Elevating plate 421 Central axis
  • Support panel 453 Multi-stage extraction rail
  • lifting control means 510 composite pulley
  • first pulley 512 second pulley

Landscapes

  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Abstract

본 발명은 출입구의 출입 및 다단으로 설치된 식물공장의 통로를 따라 이동하는 AGV와; AGV의 상부에 수직으로 설치되는 고정포스트와, 고정포스트를 따라 출몰 가능하게 승강 작동하는 승강포스트를 포함하는 포스트모듈과; 고정포스트에 길이 방향을 따라 고정포스트의 일측에 동일 간격으로 다단 배치되어 육모트레이의 수납 공간을 갖는 다수의 적재함과; 포스트모듈을 기준으로 적재함의 반대편에 대응하여 승강포스트를 따라 승강 이동함과 아울러, 적재함 및 식물공장의 재배선반에 이적재하는 이적재모듈과; AGV에서 포스트모듈을 따라 이적재모듈까지 유기적으로 연결됨과 아울러, 도르래 원리를 이용하여 승강포스트 및 이적재모듈을 승강 작동시키는 승강조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차에 관한 것이다.

Description

스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차
본 발명은 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 출입구와 시설 내 높이 차이는 물론, 천장에 운영되는 공조 시설과 같은 구조물에 상관없이 이적재 및 리프트와 더불어 출입에 따른 입/반출에 따른 식물공장(온실) 내 이동 로봇 작업 효율성 극대화할 수 있고, 이적재 및 이송에 따른 작업자의 편의성을 확보할 수 있으며, 청정 육묘 환경에서의 이물질(분진) 및 유해 물질 최소화할 수 있는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트 팜은 사물 인터넷, 빅데이터, 인공 지능, 로봇 등의 기술을 이용하여 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지, 관리하고, PC와 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있어 생산의 효율성뿐만 아니라 편리성도 높일 수 있는 농업 시스템을 말한다.
한편, ICT 기술을 활용한 스마트팜 기술을 통해 환경 정보(온도, 상대습도, 광량, 이산화탄소, 토양 등) 및 생육 정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상시켜 수익성을 높일 수 있다.
또한, 노동력과 에너지를 효율적으로 관리함으로써 생산비를 절감할 수 있다. 예를 들면, 기존에는 작물에 관수를 하거나 영양분을 공급할 때 직접 해당 밸브를 열고 모터를 작동해야 했다면, 스마트 팜에서는 전자밸브가 설정값에 맞춰 자동으로 공급을 한다. 또한, 스마트 팜은 농, 림, 축, 수산물의 상세한 생산 정보 이력을 관리할 수 있어 소비자 신뢰도를 높일 수 있다
그러나, 시설 내에서 작업자가 단독으로 작업하는 경우 작업자가 육모트레이의 적재 및 이동 작업을 수작업으로 수행해야 하는 아주 고전적인 방식으로 일일이 수작업으로 재배 및 수확해야 하는 문제점이 있다.
특허문헌 1(KR 10-2283262 B1)은 수확된 농작물의 운반 등에 사용될 수 있는 작업자 추종형 이송로봇에 관한 것으로, 레일과 평지를 가리지 않고 주행이 가능한 구동 플랫폼과; 구동 플랫폼 위에 설치되며 농산물 등을 적재하기 위한 육모트레이가 적재되는 적재부와; 구동 플랫폼이 작업자를 추종하도록 함과 아울러 자율주행에 의해 집하장으로의 반송과 하역 후 작업자 추종 및 자율주행 제어장치를 제안하고 있다.
따라서, 특허문헌 1은 시설하우스 내부에서의 노면과 레일에 상관없이 작업자와 일정 거리 이격된 상태로 추종하면서 작업자에 의해 수확된 작물을 적재된 육모트레이에 담고, 육모트레이에 작물이 채워지면 로봇이 자율주행방식으로 집하장까지 이동하여 육모트레이를 하역한 후 다시 빈 육모트레이를 싣고 작업자 위치로 복귀함으로써 수확작업의 효율성을 극대화할 수 있음과 아울러 작업자는 농산물을 운반하던 노동력을 절감할 수 있다.
기존에 시설 내 육묘 환경에서 운용 되고 있는 이적재 및 이동 로봇의 기본적인 원리는 물류에서 사용되는 스태커크래인의 X-Y-Z 3축을 기본 구조로 움직이며 이동을 위한 X축은 주행을 위해 시설 내 천장이나 바닥면에 레일 또는 가이드 장치를 하여 직진성을 확보한다.
그리고 상하로 움직이는 Z축은 모터를 이용한 벨트 구조나 체인구조로 바닥면에서부터 천장까지 상하로 안정적인 수직 운동해야 하며, 육모트레이 및 물품을 피킹을 위한 Y축은 다단 포크 방식 등을 이용하여 Y축으로 스트로크를 연장하여 물품을 피킹한다.
따라서, 대부분의 식물공장(온실) 내부에서 움직이는 이적재 및 이송 장치는 물류창고에서 사용되는 대형 스태커크래인 방식을 소형화 또는 간략하게 한 기본구조를 채택하고, 대형 스태커크래인 구조에 경우 식물공장(온실)에 X축, Z축, Y축을 따라 이동 가능한 구조로 X축 - 육묘 재배선반 사이를 주행하는 주행 경로로 주로 레일 또는 별도의 가이드 장치를 사용하여 직진성을 확보하고, Z축 - 시설 내 최고 높이까지 고밀도 적재 가능한 재배선반을 설치하여 각 층마다 작업이 가능하게 모터의 구동을 이용한 벨트 또는 체인 방식을 채택하여 층층이 상하 이동하며, Y축 - 시설 내 최고 높이까지 고밀도 적재 가능한 재배선반의 각 층마다 육묘 육모트레이를 피킹하기 위해 다양한 방식으로 육모트레이를 그립 또는 이송시키는데 대표적으로는 다단 포크 방식을 사용하여 스트로크를 연장 적용한다.
그러나, 시설 내에 작업자와 로봇 작업을 복합적으로 수행하는 경우 시설 내에서 작업자가 이동로봇을 탑승하거나 이동로봇이 자동으로 육모트레이를 적재 및 이동은 물론 생육 공정을 관리할 수 있어 작업자의 피로도를 감소하여 작물의 적재 및 육모 관리가 필요하다.
다시 말해, 시설 내 육묘 환경 내부에서 이적재 장치가 레일 또는 별도의 가이드를 따라 직선으로 이동하면서 다층의 육모트레이를 이적재 및 출입구까지 이송하는 작업을 수행함에 있어서. 육묘 환경 내부에서만 직선 운동하며 정해진 시설 내 높이에 맞추어 진 다층 이적재 및 출입구까지 이송, 그 이후는 별도의 장치 및 작업자 이송과 이적재에 대한 다양한 기술이 적용 가능하나 출입구를 까지만 이송이 가능하여 또다른 장치를 이용하거나 작업자가 후속 작업을 진행하여 완전 무인 자동화를 실현하는데 한계점이 있다.
또한, 종래 청정 육묘 환경 내부에 계속 잔류하는 방식으로 장치에서 발생하는 이물질(분진) 및 유해요소가 육묘 환경에 영향을 미쳐 식물의 품질 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 출입구와 시설 내 높이에 상관없이 이적재 및 이송과 더불어, 별도의 입출고 장치를 제공하지 않더라도 내부 또는 외부로 입/반출이 필요하며 작업의 효율성 및 자동화 기술이 필요하다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차는 높이의 변화(출입구 높이 2.0m 이하와 시설 내 높이 2.4m 이하 등)가 있는 컨테이너 내부 및 시설 내 온실에서 육묘 육모트레이 이적재 및 이송 자동화를 위한 와이어로프와 복합도르래의 도르래 원리를 이용한 이적재모듈의 다단 높이 변화로 복수의 육모트레이를 이적재 및 이송을 하기 위한 육모트레이 이적재 및 이동을 목적으로 한다
그리고, 온실 전용 시설 내가 아닌 컨테이너를 활용한 육묘장과 시설 구조에 적용한 온실의 구조상의 특징으로 인한 이중적인 작업 방식을 육모트레이 이송이 가능한 로봇에 와이어로프와 복합도르래의 도르래 원리를 활용한 이적재모듈을 적용하여 작업의 효율성 및 자동화를 극대화하기 위한 목적이다.
또한, 일반 컨테이너를 활용한 식물공장을 제작시 무인화를 위해 출입구와 컨테이너 내부의 높이차를 극복하여 육묘 공정의 자동화를 극대화하기 위함이다.
마지막으로, 와이어로프와 복합도르래의 도르래 원리를 이용하여 종래의 벨트 또는 체인 등의 구동 요소에서 발생하는 분진 및 이물질, 유해 요소를 최소화하여 육묘 환경의 청정을 유지하여 육묘 식물에 대한 품질을 극대화하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 출입구의 출입 및 다단으로 설치된 식물공장의 통로를 따라 이동하는 AGV와; AGV의 상부에 수직으로 설치되는 고정포스트와, 고정포스트를 따라 출몰 가능하게 승강 작동하는 승강포스트를 포함하는 포스트모듈과; 고정포스트에 길이 방향을 따라 고정포스트의 일측에 동일 간격으로 다단 배치되어 육모트레이의 수납 공간을 갖는 다수의 적재함과; 포스트모듈을 기준으로 적재함의 반대편에 대응하여 승강포스트를 따라 승강 이동함과 아울러, 적재함 및 식물공장의 재배선반에 이적재하는 이적재모듈과; AGV에서 포스트모듈을 따라 이적재모듈까지 유기적으로 연결됨과 아울러, 도르래 원리를 이용하여 승강포스트 및 이적재모듈을 승강 작동시키는 승강조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차를 제공한다.
여기서, 승강조절수단은 포스트모듈의 고정포스트와 승강포스트의 각 단부에 배치되는 복합도르래와; AGV의 어느 한 부분에 구비되며, 와이어드럼을 포함하여 견인력을 제공하는 승강모터와; 포스트모듈의 고정포스트와 승강포스트를 따라 복합도르래를 기점으로 와이어드럼에서 이적재모듈까지 연결되는 와이어로프를 포함하며, 승강모터의 견인력에 의해 도르래 원리를 이용하여 고정포스트를 따라 승강포스트의 승강 및 승강포스트를 따라 이적재모듈의 상승 및 하강을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이때, 복합도르래는 고정포스트의 상단에 구비되어 롤링 회전하는 제1도르래와; 승강포스트의 하단에 구비되어 롤링 회전하는 제2도르래와; 승강포스트의 상단에 구비되는 롤링 회전하는 제3도르래와; 승강포스트의 상단에 제3도르래에 인접 구비되어 요잉 회전하는 제4도르래와; 승강포스트의 상단에 제4도르래에 인접 구비되어 롤링 회전하는 제5도르래를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이적재모듈은 승강포스트의 내측에 승강포스트의 길이 방향을 따라 이동하는 승강바와; 승강바에 수평으로 연장 설치되며, 중앙에 스플라인을 갖는 중심축이 상 방향으로 돌출 형성되는 승강판과; 승강판의 상부에 중심축을 기준으로 회전 가능하게 구비되는 회전판과; 회전판의 후방에 한 몸으로 고정 구비되며, 스플라인에 밸트 또는 체인 연결되어 회전판을 90도 방향으로 회전 제어하는 서보모터와; 회전판의 상부에 전방으로 출몰 가능하게 구비되어 육모트레이를 적재함 및 식물공장의 재배선반에 이적재하는 피킹수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 피킹수단은 회전판의 양측에 각각 수직 설치되는 지지패널과; 지지패널의 내측에 구비되어 전방을 향해 3단으로 출몰 연장되는 다단추출레일과; 다단추출레일의 단부에 구비되어 육모트레이를 파지하는 트레이홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 종래의 기술과 달리 출입구와 시설 내의 높이가 다른 컨테이너 또는 시설의 시설 내에는 적용 가능하며 추가적인 장치 투입이 없어도 운용이 가능하여 컨테이너 또는 시설을 활용한 식물공장(온실) 내 이동 로봇 작업 효율성 극대화할 수 있다.
한편, 식물 공장용 컨테이너에 경우 내부 온도 조절을 위한 온도조절 장치가 출입구에 장착이 되는데 그 높이에 무방하게 작업이 가능하고, 장치가 별도의 장소로 이동이 가능하여 컨테이너의 이동성이 보장되어 이동시 컨테이너의 무게 감소 및 내부 장치의 파손 방지할 수 있으며, 식물 공장 특성상 다수의 컨테이너를 활용하기에 본 장치를 통해 초기 투자 비용 절감 가능하고, 12m 이상의 컨테이너 육묘환경으로 사용시 작업장에 별도의 구성 없이 이적재 및 이송에 따른 작업자의 편의성을 확보할 수 있다.
또한, 식물 공장용 시설에 경우 식물공장 전용으로 만들어진 건물이 아닌 도심의 건물에서 소비자와의 접근성을 높으며, 다양한 방면으로 활용되는 시설의 구조적 특성으로 출입구와 출입구를 통과한 시설 내의 높이차이에 무방하게 다양한 공간에서 사용 가능하고, 청정 육묘 환경에서의 이물질(분진) 및 유해 물질 최소화 또는 차단과 더불어, AGV를 통해 이동성이 보장되어 청정 환경으로 유지되어야 하는 육묘 환경 내부에 장치 고정되지 않아 작업시 발생하는 이물질 및 분진, 윤활제 그리고 장치에서 발생하는 발열이 없어 자동화 육묘 환경에 대한 정량적 조절이 가능하여 육묘 품질을 확보하는 효과가 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차의 사용상태를 나타내는 예시도.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차에 적용되는 이적재모듈의 작동 상태를 나타내는 구성도.
이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, AGV(100), 수직의 포스트모듈(200), 육모트레이(T)가 수납되는 적재함(300), 육모트레이(T)를 이적재하는 이적재모듈(400), 이적재모듈(400)의 수납을 위해 높이 조절하는 승강조절수단(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
AGV(100)는 출입구의 출입 및 다단으로 설치된 식물공장의 통로를 따라 이동할 수 있다.
여기서, 무인반송차(AGV)는 전자 유도식, 광학 테이프 방식, 혹은 자기 테이프 식 등의 유도방식에 의한 공장 내에 공정(工程) 사이를 가공 대상품이나 화물을 적재하여 무인으로 주행하고, 목적 장소까지 운반하는 반송차이므로 통상적으로 제공되는 장치를 사용함에 따라 AGV(100)의 구조 및 구성에 따른 상세한 기술적 설명을 제외한다.
그리고, 포스트모듈(200)은 AGV(100)의 상부에 수직으로 설치되는 고정포스트(210)와, 고정포스트(210)를 따라 출몰 가능하게 승강 작동하는 승강포스트(220)를 포함하여 수직으로 설치된다.
이때, 포스트모듈(200)의 고정포스트(210) 및 승강포스트(220)는 구조의 안전성과 효율성을 위해 AGV(100)의 양쪽에 한 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 고정포스트(210)에 길이 방향을 따라 고정포스트(210)의 일측에 동일 간격으로 다단 배치되어 육모트레이(T)의 수납 공간을 갖는 다수 적재함(300)이 설치된다.
이적재모듈(400)을 포스트모듈(200)을 기준으로 적재함(300)의 반대편에 대응하여 승강포스트(220)를 따라 승강 이동함과 아울러, 적재함(300) 및 식물공장의 재배선반에 이적재할 수 있다.
승강조절수단(500)은 AGV(100)에서 포스트모듈(200)을 따라 이적재모듈(400)까지 유기적으로 연결됨과 아울러, 도르래 원리를 이용하여 승강포스트(220) 및 이적재모듈(400)을 승강 작동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 AGV(100)와 포스트모듈(200)에 적용되는 복합도르래(510)를 통해 도르래 원리를 활용하여 이적재모듈(400)에 육모트레이(T)를 적재함(300)에 이적재할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 승강조절수단(500)은 복합도르래(510), 승강모터(520), 이적재모듈(400), 와이어로프(530)를 포함하며, 승강모터(520)의 견인력에 의해 도르래 원리를 이용하여 고정포스트(210)를 따라 승강포스트(220)의 승강 및 승강포스트(220)를 따라 이적재모듈(400)의 상승 및 하강을 조절할 수 있다.
복합도르래(510)는 포스트모듈(200)의 고정포스트(210)와 승강포스트(220)의 각 단부에 배치된다.
승강모터(520)는 AGV(100)의 어느 한 부분에 구비되며, 와이어드럼(521)을 포함하여 견인력을 제공한다.
와이어로프(530)는 포스트모듈(200)의 고정포스트(210)와 승강포스트(220)를 따라 복합도르래(510)를 기점으로 와이어드럼(521)에서 이적재모듈(400)까지 연결될 수 있다.
따라서, 승강모터(520)의 견인력에 의해 도르래 원리를 이용하여 고정포스트(210)를 따라 승강포스트(220)의 승강 및 승강포스트(220)를 따라 이적재모듈(400)의 상승 및 하강을 조절할 수 있다.
여기서, 복합도르래(510)는 제1도르래(511), 제2도르래(512), 제3도르래(513), 제4도르래(514), 제5도르래(515)를 포함할 수 있다.
제1도르래(511)는 고정포스트(210)의 상단에 롤링 회전 가능하게 구비된다.
제2도르래(512)는 승강포스트(220)의 하단에 롤링 회전 가능하게 구비된다.
제3도르래(513)는 승강포스트(220)의 상단에 롤링 회전 가능하게 구비된다.
제4도르래(514)는 승강포스트(220)의 상단에 제3도르래(513)에 요잉 회전 가능하게 인접 구비된다.
제5도르래(515)는 승강포스트(220)의 상단에 제4도르래(514)에 롤링 회전 가능하게 인접 구비된다.
그리고, 고정포스트(210)의 상단 일측에는 고정포스트(210)를 따라 승강 작동하는 승강포스트(220)의 출몰 높이를 결정하는 스톱퍼(미도시)가 더 구비될 수 있다.
이때, AGV(100)의 진행 방향을 X측과 AGV(100)의 진행 방향에 직각 방향을 Y축과 포스트모듈(200)의 길이 방향을 Z축으로 축 방향을 설정한다.
즉, 승강포스트(220)를 움직도르래 및 고정도르래가 조합된 복합도르래(510) 구조를 제안하여 AGV(100)에 고정 설치된 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)가 와이어로프(530)를 권취하여 견인하는 구동을 통해 와이어로프(530)의 당기는 힘에 의해 이적재모듈(400)이 Z축으로 1차적으로 상승한다.
그리고, 1차적으로 상승하는 이적재모듈(400)이 승강포스트(220)의 설정 높이에 스톱퍼까지 상승하여 스톱퍼에 제동에 의해 이적재모듈(400)이 승강포스트(220)의 최대 높이로 상승하고, 와이어로프(530)의 감는 힘은 계속 작용하는 경우 이적재모듈(400)이 움직도르래와 고정도르래의 복합 구조로 규정한 승강포스트(220)를 함께 상승시킬 수 있다.
이때, 이적재모듈(400)과 승강포스트(220)가 함께 상승하여 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)가 구동함에 따라 결과적으로 Z축 방향을 따라 다단으로 상승시킬 수 있다.
한편, 이적재모듈(400)은 승강바(410), 승강판(420), 회전판(430), 서보모터(440), 피킹수단(450)을 포함할 수 있다.
승강바(410)는 승강포스트(220)의 내측에 승강포스트(220)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비된다.
승강판(420)은 승강바(410)에 수평으로 연장 설치되며, 중앙에 스플라인(423)을 갖는 중심축(421)이 상 방향으로 돌출 형성된다.
회전판(430)은 승강판(420)의 상부에 중심축(421)을 기준으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
서보모터(440)는 회전판(430)의 후방에 한 몸으로 고정 구비되며, 스플라인(423)에 밸트 또는 체인 연결되어 회전판(430)을 90도 방향으로 회전 제어할 수 있다.
피킹수단(450)은 회전판(430)의 상부에 전방으로 출몰 가능하게 구비되어 육모트레이(T)를 적재함(300) 및 식물공장의 재배선반에 이적재할 수 있다.
따라서, 고정포스트(210)를 기준으로 장치의 자유로운 이동을 보장하는 AGV(100)와 이적재모듈(400)의 상하 구동을 지지하는 포스트모듈(200)으로 구성되며 이적재모듈(400)이 피킹하는 육모트레이(T)를 적재할 수 있는 적재함(300), 그리고 Y축으로 스트로크 연장이 가능한 이적재모듈(400)을 주행방향의 수직으로 회전시키는 작동 구조를 갖는다.
피킹수단(450)은 지지패널(451), 다단추출레일(453), 트레이홀더(457)를 포함할 수 있다.
지지패널(451)은 회전판(430)의 양측에 각각 수직 설치된다.
다단추출레일(453)은 지지패널(451)의 내측에 구비되어 전방을 향해 3단으로 출몰 연장 가능하다.
트레이홀더(457)는 다단추출레일(453)의 단부에 구비되어 육모트레이(T)를 파지할 수 있다.
한편, 회전판(430)의 둘레에는 피킹수단(450) 및 서보모터(440)의 외부 노출을 차단하는 마감판(460)이 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차에 대해 도면을 참조하여 작동 과정을 설명한다.
첫번째, 복합도르래(510)를 활용한 이적재모듈(400)의 상승하는 경우
출입구의 높이(L1)와 시설 내의 높이(L3)가 다른 시설에서 중앙 시스템에서 본 발명의 통합 장치에게 목표한 재배선반으로 이동 및 목표한 층에 육모트레이(T)를 피킹하라는 명령을 주었을 때 장치는 이적재모듈(400)이 최하단에 위치한 홈 위치, 장치의 고도가 최소 고도에서 출입구를 통해 시설 내로 진입할 수 있다.
그리고, 출입구와 시설의 사이 천장에 설치되는 공조 또는 냉난방 장치의 높이(L2)를 통과하여 이동해야 한다.
시설 내에 진입하여 목표한 재배선반으로 이동하여 목표한 층의 육모트레이(T)가 있는 위치로 이동을 완료하면 AGV(100)의 후단에 설치된 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)가 와이어로프(530)를 권취 구동 하면 그 회전 힘이 ⑤번 와이어로프(530)를 통해 ④번, ③번, ②번, ①번 와이어로프(530)의 순서대로 그 힘이 ①번 와이어로프(530)의 길이를 감속시켜 승강포스트(220)가 고정포스트(210)에 고정된 상태에서 이적재모듈(400)은 승강포스트(220)의 스톱퍼가 설치된 최대 높이까지 상승할 수 있다.
그리고, 지속적으로 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)에서 와이어로프(530)를 권취 구동 하면서 승강포스트(220)에 설치된 스톱퍼까지 최대로 상승한 이적재모듈(400)의 ①번 와이어로프(530)는 이적재모듈(400)의 스톱퍼에 접촉되어 더 이상 감소되는 길이가 없으므로 움직도르래와 고정도르래의 작동원리를 갖는 복합도르래(510)의 승강포스트(220)에 ②번 와이어로프(530)를 통해 ③번 와이어로프(530)의 길이를 감소시킨다.
③번 와이어로프(530)의 길이가 감소함에 제2도르래(512)의 높이가 상승하면서 승강포스트(220)가 Z축 방향으로 상승한다.
이때, ①번 와이어로프(530)는 최소 길이로 유지되고 ⑤번 와이어로프(530)의 길이 변화가 발생하지 않는다.
결국, 지속적으로 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)에서 와이어로프(530)를 권취 구동 하면 ③번 와이어로프(530)의 길이를 감소시키면서 승강포스트(220)에 설치된 스톱퍼가 고정포스트(210)의 상단에 접촉함으로 ③번 와이어로프(530)의 길이 감소가 중지된 상태에서 이적재모듈(400)은 장치의 최고 높이까지 상승될 수 있다.
따라서, 이적재모듈(400)의 회전판(430)에서 회전의 힘으로 이적재모듈(400)이 주행 방향의 수직방향으로 회전하여 장치의 좌우에 위치한 목표 재배선반의 목표 층의 육모트레이(T)를 피킹하여 이적재모듈(400)은 다시 회전하여 육모트레이(T)를 내부에 위치된다.
두번째, 복합도르래(510)를 활용한 이적재모듈(400)의 적재함(300) 이동 및 홈 위치 하강하는 경우
육모트레이(T)를 수용하고 있는 이적재모듈(400)이 육모트레이(T)를 장치의 적재함(300)에 수납하기 위해 AGV(100) 후단에 설치된 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)가 와이어로프(530)의 견인 상태를 해제한다.
한편, 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)가 와이어로프(530)를 푸는 회전을 할 때 그 힘은 ⑤번, ④번, ③번, ②번 순으로 ①번 와이어로프(530)에게 전달된다.
이때, 이적재모듈(400)과 연결된 ①번 와이어로프(530)와 복합도르래(510)를 장착한 승강포스트(220)의 ③번 와이어로프(530)가 일정 비율로 함께 길이가 감소하여 이적재모듈(400)과 승강포스트(220)가 함께 Z축 방향으로 함께 하강한다.
여기서, 이적재모듈(400)이 목표한 적재함(300) 층에 도달했을 때, 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)의 와이어로프(530)의 권취를 해제하여 회전을 정지하면 이적재모듈(400)과 복합도르래(510)가 장작된 승강포스트(220)는 하강을 정지할 수 있다.
따라서, 정지된 이적재모듈(400)은 회전하지 않고 그대로 Y축으로 스트로크 연장 구동하여 육모트레이(T)를 적재함(300)에 싣고 복귀 한다.
육모트레이(T)를 적재함(300)으로 이동시킨 이적재모듈(400)을 홈으로 하강시키기 위해 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)는 다시 와이어로프(530)를 푸는 회전을 시작한다.
이때, 이적재모듈(400)과 승강포스트(220)의 자중과 중력에 의해 이적재모듈(400)과 연결된 ①번 와이어로프(530)와 복합도르래(510)를 장착한 승강포스트(220)의 ③번 와이어로프(530)가 일정 비율로 함께 길이가 감소하여 이적재모듈(400)과 승강포스트(220)가 함께 Z축 방향으로 함께 하강한다.
여기서, 이적재모듈(400)과 복합도르래(510)를 적용한 승강포스트(220)가 함께 Z축 방향으로 함께 하강하면서 먼저 승강포스트(220)의 ③번 와이어로프(530)의 길이가 홈 위치의 길이로 복구되면서 승강포스트(220)의 하강이 정지되고 그 후 와이어드럼(521) 및 승강모터(520)의 와이어로프(530) 푸는 회전 힘이 계속 유지되기에 이적재모듈(400)과 연결된 ①번 와이어로프(530)의 길이가 홈 위치의 길이로 복구되면서 정지한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 종래의 기술과 달리 출입구와 시설 내의 높이가 다른 컨테이너 또는 시설의 시설 내에는 적용 가능하며 추가적인 장치 투입이 없어도 운용이 가능하여 컨테이너 또는 시설을 활용한 식물공장(온실) 내 이동 로봇 작업 효율성 극대화할 수 있다.
한편, 식물 공장용 컨테이너에 경우 내부 온도 조절을 위한 온도조절 장치가 출입구에 장착이 되는데 그 높이에 무방하게 작업이 가능하고, 장치가 별도의 장소로 이동이 가능하여 컨테이너의 이동성이 보장되어 이동시 컨테이너의 무게 감소 및 내부 장치의 파손 방지할 수 있으며, 식물 공장 특성상 다수의 컨테이너를 활용하기에 본 장치를 통해 초기 투자 비용 절감 가능하고, 12m 이상의 컨테이너 육묘환경으로 사용시 작업장에 별도의 구성 없이 이적재 및 이송에 따른 작업자의 편의성을 확보할 수 있다.
또한, 식물 공장용 시설에 경우 식물공장 전용으로 만들어진 건물이 아닌 도심의 건물에서 소비자와의 접근성을 높으며, 다양한 방면으로 활용되는 시설의 구조적 특성으로 출입구와 출입구를 통과한 시설 내의 높이차이에 무방하게 다양한 공간에서 사용 가능하고, 청정 육묘 환경에서의 이물질(분진) 및 유해 물질 최소화 또는 차단과 더불어, AGV(100)를 통해 이동성이 보장되어 청정 환경으로 유지되어야 하는 육묘 환경 내부에 장치 고정되지 않아 작업시 발생하는 이물질 및 분진, 윤활제 그리고 장치에서 발생하는 발열이 없어 자동화 육묘 환경에 대한 정량적 조절이 가능하여 육묘 품질을 확보하는 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
* 부호의 설명
100: AGV 200: 포스트모듈
210: 고정포스트 220: 승강포스트
221: 가이드롤러 300: 적재함
400: 이적재모듈 410: 승강바
420: 승강판 421: 중심축
423: 스플라인 430: 회전판
440: 서보모터 450: 피킹수단
451: 지지패널 453: 다단추출레일
457: 트레이홀더 460: 마감판
500: 승강조절수단 510: 복합도르래
511: 제1도르래 512: 제2도르래
513: 제3도르래 514: 제4도르래
515: 제5도르래 520: 승강모터
521: 와이어드럼 530: 와이어로프
540: 풀리커버 T: 육모트레이

Claims (7)

  1. 출입구의 출입 및 다단으로 설치된 식물공장의 통로를 따라 이동하는 AGV(100)와;
    상기 AGV(100)의 상부에 수직으로 설치되는 고정포스트(210)와, 상기 고정포스트(210)를 따라 출몰 가능하게 승강 작동하는 승강포스트(220)를 포함하는 포스트모듈(200)과;
    상기 고정포스트(210)에 길이 방향을 따라 상기 고정포스트(210)의 일측에 동일 간격으로 다단 배치되어 육모트레이(T)의 수납 공간을 갖는 다수의 적재함(300)과;
    상기 포스트모듈(200)을 기준으로 상기 적재함(300)의 반대편에 대응하여 상기 승강포스트(220)를 따라 승강 이동함과 아울러, 상기 적재함(300) 및 식물공장의 재배선반에 이적재하는 이적재모듈(400)과;
    상기 AGV(100)에서 상기 포스트모듈(200)을 따라 상기 이적재모듈(400)까지 유기적으로 연결됨과 아울러, 도르래 원리를 이용하여 상기 승강포스트(220) 및 이적재모듈(400)을 승강 작동시키는 승강조절수단(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  2. 청구항 1에 있어서,
    승강조절수단(500)은,
    상기 포스트모듈(200)의 고정포스트(210)와 승강포스트(220)의 각 단부에 배치되는 복합도르래(510)와;
    상기 AGV(100)의 어느 한 부분에 구비되며, 와이어드럼(521)을 포함하여 견인력을 제공하는 승강모터(520)와;
    상기 포스트모듈(200)의 고정포스트(210)와 승강포스트(220)를 따라 상기 복합도르래(510)를 기점으로 상기 와이어드럼(521)에서 상기 이적재모듈(400)까지 연결되는 와이어로프(530)를 포함하며,
    상기 승강모터(520)의 견인력에 의해 도르래 원리를 이용하여 상기 고정포스트(210)를 따라 승강포스트(220)의 승강 및 상기 승강포스트(220)를 따라 상기 이적재모듈(400)의 상승 및 하강을 조절하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복합도르래(510)는,
    상기 고정포스트(210)의 상단에 구비되어 롤링 회전하는 제1도르래(511)와;
    상기 승강포스트(220)의 하단에 구비되어 롤링 회전하는 제2도르래(512)와;
    상기 승강포스트(220)의 상단에 구비되는 롤링 회전하는 제3도르래(513)와;
    상기 승강포스트(220)의 상단에 상기 제3도르래(513)에 인접 구비되어 요잉 회전하는 제4도르래(514)와;
    상기 승강포스트(220)의 상단에 상기 제4도르래(514)에 인접 구비되어 롤링 회전하는 제5도르래(515)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정포스트(210)의 상단 일측에는,
    상기 고정포스트(210)를 따라 승강 작동하는 승강포스트(220)의 출몰 높이를 결정하는 스톱퍼(미도시)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이적재모듈(400)은,
    상기 승강포스트(220)의 내측에 상기 승강포스트(220)의 길이 방향을 따라 이동하는 승강바(410)와;
    상기 승강바(410)에 수평으로 연장 설치되며, 중앙에 스플라인(423)을 갖는 중심축(421)이 상 방향으로 돌출 형성되는 승강판(420)과;
    상기 승강판(420)의 상부에 상기 중심축(421)을 기준으로 회전 가능하게 구비되는 회전판(430)과;
    상기 회전판(430)의 후방에 한 몸으로 고정 구비되며, 상기 스플라인(423)에 밸트 또는 체인 연결되어 상기 회전판(430)을 90도 방향으로 회전 제어하는 서보모터(440)와;
    상기 회전판(430)의 상부에 전방으로 출몰 가능하게 구비되어 상기 육모트레이(T)를 상기 적재함(300) 및 식물공장의 재배선반에 이적재하는 피킹수단(450)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 피킹수단(450)은,
    상기 회전판(430)의 양측에 각각 수직 설치되는 지지패널(451)과;
    상기 지지패널(451)의 내측에 구비되어 전방을 향해 3단으로 출몰 연장되는 다단추출레일(453)과;
    상기 다단추출레일(453)의 단부에 구비되어 상기 육모트레이(T)를 파지하는 트레이홀더(457)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 회전판(430)의 둘레에는,
    상기 피킹수단(450) 및 서보모터(440)의 외부 노출을 차단하는 마감판(460)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트팜의 이적재 및 리프트용 무인반송차.
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