KR102714965B1 - 전도방지휠을 포함하는 스태커 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스태커 크레인은 화물을 인입 또는 인출 가능한 랙이 설치되는 바닥면에 배치되는 가이드 레일을 따라 제1 방향으로 이동가능한 수평 주행부, 화물이 안착되고 상기 화물을 랙으로 제2 방향으로 포킹하는 파지부를 포함하고, 상기 화물이 적재되는 상기 랙의 위치로 제3 방향의 정방향 또는 역방향을 따라 승강하는 캐리지, 가이드 레일에 형성되는 삽입 공간에 삽입되어 상기 가이드 레일과 상기 제3 방향의 정방향으로 회전접촉하도록 배치되는 전도방지휠을 포함할 수 있다.

Description

전도방지휠을 포함하는 스태커 크레인{Stacker crane including overturn prevention wheel}

본 발명은 랙으로 화물을 인입 또는 인출하기 위해 고속으로 동작하는 전도방지휠을 포함하는 스태커 크레인에 관한 것이다.

글로벌 물류 교류가 증대함에 따라 다양한 화물을 효율적으로 보관 또는 적재하기 위한 물류 보관 시스템이 중요해지고 있고, 이러한 물류 화물을 신속 정확하게 인입/인출할 수 있는 스태커 크레인 구조는 필수적이다.

스태커 크레인에 의해 랙으로 운반되는 화물은 종류에 따라 소형 화물부터 다수의 물품이 적층된 카세트 또는 매거진 방식의 중대형 화물까지 다양할 수 있다.

소형 화물용으로 설계된 스태커 크레인은 더 신속하게 화물을 랙으로 인입/인출하는 초고속 구동 동작이 요구될 수 있고, 이 경우 바닥에 배치되는 가이드 레일을 따라 주행되는 스태커 크레인의 프레임 끼임 현상 또는 들림 현상이 발생할 수 있다.

특히, 소형 화물용 스태커 크레인의 경우 급가속 또는 급감속시 스태커 크레인의 아이들휠(Idle wheel)을 포함하는 프레임의 들림 현상이 일어나 레일의 상부와 레일의 하부 사이 여유 공간으로 끼임 현상이 더 빈번하게 발생할 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인은, 초고속으로 동작하는 스태커 크레인(Stacker crane)의 전도방지를 위한 것일 수 있고, 스태커 크레인의 급가속 또는 급감속시 들림 현상 또는 끼임 현상을 방지하기 위한 전도방지휠을 포함할 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인은 화물을 인입 또는 인출 가능한 랙이 설치되는 바닥면에 배치되는 가이드 레일을 따라 제1 방향으로 이동가능한 수평 주행부, 화물이 안착되고 상기 화물을 랙으로 제2 방향으로 포킹하는 파지부를 포함하고, 상기 화물이 적재되는 상기 랙의 위치로 제3 방향의 정방향 또는 역방향을 따라 승강하는 캐리지, 가이드 레일에 형성되는 삽입 공간에 삽입되어 상기 가이드 레일과 상기 제3 방향의 정방향으로 회전접촉하도록 배치되는 전도방지휠을 포함할 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인은 수평 주행부에 연결되는 전도방지휠을 포함함으로써, 스태커 크레인의 급가속 또는 급감속, 비상 정지, 전력 차단을 포함하는 비상 상황에서 스태커 크레인의 전도를 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 스태커 크레인은 설비 수명을 늘려줄 수 있고, 프레임 끼임 현상 등의 불가피한 A/S 업무부하를 줄여줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 스태커 크레인과 랙의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 스태커 크레인과 랙의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 캐리지 및 수평 주행부의 측면도이다.
도 4는 도 3의 A의 확대도이다.
도 5는 도 3의 A의 상부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 스태커 크레인의 일 실시 예의 정단면도이다.
도 7은 도 6의 다른 실시 예이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 제한되지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 실시예들간 구성 요소 중 적어도 하나 이상은 선택적으로 결합 및/또는 치환할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 용어는 특별하게 정의하지 않는 한 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있고, 일반적으로 사용하는 용어는 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 해석할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 용어는 실시예의 설명을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것은 아니며, 단수는 문구에 언급하지 않는 한 복수로 해석될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소에서, 제1, 제2, 제3, 또는 A, B, C 등의 용어를 사용할 수 있고, 이러한 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별을 위한 것일 뿐 순서나 차례 등을 한정하지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 “연결된다”, “접속된다”, “결합된다” 등으로 기재되는 것은, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 접속, 결합되는 것뿐만 아니라, 두 구성 요소 사이의 또 다른 구성 요소에 의해 간접적으로 연결, 접속, 결합되는 것도 의미할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소의 상 또는 하, 위 또는 아래에 배치, 형성, 위치하는 것은, 하나의 구성요소가 다른 구성 요소에 직접적 또는 간접적으로 배치, 형성, 위치하는 것을 포함할 수 있다. 상 또는 하, 위 또는 아래에 대한 표현은, 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향도 의미할 수 있다.

이하 도면을 참조하여, 실시예를 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 스태커 크레인(100)은 랙(10)이 설치되는 바닥면에 배치되는 가이드 레일(30)을 따라 주행할 수 있는 수평 주행부(300), 화물(20)이 안착되는 파지부(460)를 포함하고 화물(20)이 인입 또는 인출될 랙(10)의 위치로 승강하는 캐리지(400), 및 서버(50)로부터 제1 신호(D10)를 전송받아 스태커 크레인(100)의 수평 주행 또는 수직 승강 구동 신호를 수평 주행부(300) 또는 캐리지(400)로 전송하는 메인 제어부(200) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 메인 제어부(200)와 캐리지(400)는 유선 또는 무선으로 상호 통신할 수 있다.

메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 유선으로 상호 통신하는 경우, 캐리지(400)의 동작에 필요한 전력선 또는 통신선을 포함하는 케이블, 또는 케이블베어가 마스터축(140)을 따라 배치될 수 있다.

메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 무선으로 상호 통신하는 경우, 캐리지(400)에는, 상기 메인 제어부(200) 또는 서버(50)로부터 파지부(460)를 포함한 캐리지(400)의 구동과 관련되는 신호를 무선으로 전송받을 수 있는 무선 제어부(440)가 포함될 수 있다.

도 3을 참조하면, 일 실시 예로, 캐리지(400)로의 동력 공급을 위한 트롤리바(120)가 마스터축(140)을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 무선으로 상호 통신하는 경우, 스태커 크레인(100)은 캐리지(400) 제어를 하기 위한 동력선, 통신선, 제어선 등의 케이블과 케이블 베어를 삭제하여, 케이블 베어의 파손, 케이블의 파손 등으로 인한 유지보수가 없으며, 해당 유지보수를 위해 실시되어야 하는 고소작업 자체도 없어지게 될 수 있다.

상기 캐리지(400)의 통신 방식을 포함하는 스태커 크레인(100)의 전체적인 구조에 대해서는 후술한다.

수평 주행부(300)가 이동하는 스태커 크레인(100)의 주행 방향을 제1 방향(x 축 방향)이라 할 수 있고, 수평 주행부(300)는 제1 방향의 정방향 또는 역방향을 반복 동작하며 특정 화물(20)에 따라 결정되는 랙(10)의 수평 위치로 이동할 수 있다.

상기 주행 방향에 수직하고 화물(20)이 실린 캐리지(400)의 승강 방향을 제3 방향(z 축 방향)이라 할 수 있고, 캐리지(400)는 제3 방향의 정방향 또는 역방향을 반복 동작하며 특정 화물(20)에 따라 결정되는 랙(10)의 수직 위치로 이동할 수 있다.

상기 주행 방향(제1 방향) 및 승강 방향(제3 방향)에 수직하고 상기 캐리지(400)에 안착된 화물(20)이 인입 또는 인출되는 포킹 방향을 제2 방향이라 할 수 있다. 캐리지(400)가 특정 화물(20)에 따라 결정되는 랙(10)의 수평 및 수직 위치로 이동하면, 파지부(460)는 제2 방향의 정방향 또는 역방향으로 화물(20)을 랙(10)으로 포킹할 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 스태커 크레인(100)의 수평 주행부(300) 전도 방지를 위한 전도방지수단에 대하여 먼저 설명한다.

본 발명의 스태커 크레인(100)에 포함되는 전도방지수단은 가이드 레일(30)로부터 수평 주행부(300)의 이탈을 방지할 수 있는 전도방지휠(540), 고정 부재(542), 및 이격 부재(544) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전도방지수단은 가이드 레일(30)을 기준으로 제2 방향으로 대칭되게 배치될 수 있고, 스태커 크레인(100)의 하중에 따라 상기 대칭 배치된 전도방지수단은 복수로 배치될 수 있다.

수평 주행부(300)에는 랙(10) 상에 적재할 화물(20)이 안착되는 캐리지(400), 상기 캐리지(400)가 승강 가능하도록 제3 방향으로 연장되는 마스터축(140)이 배치될 수 있다. 따라서, 수평 주행부(300)의 이동시 캐리지(400) 또는 마스터축(140)은 수평 주행부(300)와 함께 주행될 수 있다. 스태커 크레인(100)의 수평 주행부(300)가 받는 하중 또는 부하에는, 수미터 높이 상에 위치할 수 있는 캐리지(400) 또는 마스터축(140)의 하중이 더해질 수 있다. 따라서, 스태커 크레인(100)의 초고속 동작시, 수평 주행부(300)는 가이드 레일(30)로부터 이탈되는 문제가 발생할 수 있다.

서버(50)로부터 메인 제어부(200)로 소정의 화물(20)이 인입될 랙(10)의 위치로의 구동신호를 포함하는 제1 신호(D10)가 하달되면, 수평 주행부(300)는 가이드 레일(30)을 따라 제1 방향의 정방향 또는 역방향으로 동작할 수 있다.

수평 주행부(300)에는, 제1 신호(D10)에 포함되는 제1 모터 구동신호에 의해 제1 모터(M1)로부터 구동될 수 있는 메인휠(520), 가이드 레일(30)의 측면에 슬라이딩 접촉하고 상기 수평 주행부(300)의 제2 방향 이탈을 방지하며 수평 주행부(300)의 제2 방향 진동을 감소시킬 수 있는 아이들휠(560), 및 상기 가이드 레일(30)에 삽입되어 수평 주행부(300)의 제3 방향 이탈을 방지하고 수평 주행부(300)의 제3 방향 진동을 감소시킬 수 있는 전도방지휠(540) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

스태커 크레인(100)의 하중을 가이드 레일(30)에 제3 방향의 역방향으로 가하는 메인휠(520)과, 가이드 레일(30)의 삽입 공간(30a)에 삽입되어 상부 평판부(32)의 하부와 제3 방향의 정방향으로 접촉하는 전도방지휠(540)에 의해, 본 발명의 수평 주행부(300)는 손을 오므려 그립하듯이 가이드 레일(30)에 안정적으로 주행될 수 있다.

수평 주행부(300)의 제1 방향으로의 주된 이동은 메인휠(520)에 의해 구동될 수 있다. 아이들휠(560) 또는 전도방지휠(540)은 주행보다는 이탈 방지 또는 진동 감소를 통하여 수평 주행부(300)가 안정적으로 고속 구동할 수 있도록 하는 역할일 수 있다.

메인휠(520)의 회전축은 제2 방향과 평행할 수 있고, 아이들휠(560)의 회전축은 제3 방향과 평행할 수 있으며, 전도방지휠(540)의 회전축은 제2 방향과 평행할 수 있다.

메인휠(520)은 가이드 레일(30)의 상부면과 접촉하며 제1 방향을 따라 주행될 수 있다. 가이드 레일(30)의 하부는 바닥면(5)에 체결 부재(580)에 의해 고정되는 베이스 프레임(600)에 체결 부재(580)에 의해 고정될 수 있다.

상기 체결 부재(580)는 볼트와 너트 방식, 앵커볼트 방식, 또는 스터드볼트를 포함하는 체결 구조이면 충분할 수 있고, 체결 부재(580)가 설치되는 장소의 응력 또는 하중에 따라 체결에 필요한 체결 부재(580)의 수는 복수개로 늘어날 수 있다.

가이드 레일(30)은 상부 평판부(32), 지지부(34), 및 하부 평판부(36) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상부 평판부(32)는 상면에 메인휠(520)이 삽입되거나 접촉하여 주행될 수 있고, 하부 평판부(34)는 베이스 프레임(600)에 체결 부재(580)에 의해 고정될 수 있다. 지지부(34)는 상부 평판부(32)와 하부 평판부(34) 사이에 배치될 수 있고, 상부 평판부(32) 상에서 주행되는 수평 주행부(300)의 하중을 지지할 수 있다.

전도방지휠(540)이 삽입될 수 있는 공간(30a)을 확보하기 위해 상부 평판부(32)의 제2 방향 폭은 지지부(34)의 제2 방향 폭보다 길 수 있다. 가이드 레일(30)에는 지지부(34)가 받는 하중을 분산시킬 수 있는 보강부(34a)가 추가로 포함될 수 있고, 보강부(34a)는 삽입 공간(30a)의 일부를 채워 하중을 분산시킬 수 있다. 보강부(34a)는 일측이 상부 평판부(32)의 하부와 결합되고 타측이 지지부(34)의 측면과 결합되도록 배치되거나, 일측이 지지부(34)의 측면과 결합되고 타측이 하부 평판부(36)의 상부와 결합되도록 배치될 수 있다.

삽입 공간(30a)에 삽입된 전도방지휠(540)은 상부 평판부(32)의 하부면과 회전주행되도록 접촉할 수 있고, 삽입 공간(30a)에 삽입된 전도방지휠(540)은 하부 평판부(36)와 제1 길이(d1)만큼 이격될 수 있다. 전도방지휠(540)과 상부 평판부(32)가 접촉하도록 배치됨으로써, 전도방지휠(540)은 수평 주행부(300)의 제3 방향으로의 이탈을 방지하고 진동을 감소시킬 수 있다.

따라서, 상부 평판부(32)의 하부와 결합되는 보강부(34a) 일측의 제2 방향 폭은, 상부 평판부(32)의 하부와 접촉하는 전도방지휠(540)의 제2 방향 폭을 고려하여 설계될 수 있다. 보강부(34a) 일측은 상부 평판부(320)의 단부로부터 전도방지휠(540)의 배치될 수 있는 공간을 확보한 후에 시작될 수 있고, 보강부(34a)는 지지부(34)를 향하여 하향 경사되도록 보강부(34a)의 타측이 형성될 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인(100)은 상기 삽입 공간(30a)에 삽입된 전도방지휠(540)의 위치를 고정할 수 있는 고정 부재(542)를 포함할 수 있다.

고정 부재(542)의 일단은 수평 주행부(300)에 고정될 수 있고, 고정 부재(542)의 타단은 전도방지휠(540)과 고정되도록 체결될 수 있다. 예를 들어, 전도방지휠(540)로 인한 수평 주행부(300)의 제3 방향 이탈을 방지하고 진동을 감소시킬 수 있도록 상기 고정 부재(542)와 전도방지휠(540)은 제3 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인(100)은 전도방지휠(540)을 제1 방향으로 복수로 배치하기 위한 이격 부재(544)를 포함할 수 있다. 이격 부재(544)는 고정 부재(542)와 전도방지휠(540) 사이에 배치되어 전도방지휠(540)을 공간상에 단단히 고정할 수 있다. 외부에서 가이드 레일(30)을 향하여 고정 부재(542), 이격 부재(544), 또는 전도방지휠(540)의 순서로 배치될 수 있다.

상기와 같이 고정 부재(542)와 전도방지휠(540)이 제3 방향으로 평행하게 배치되도록, 이격 부재(544)의 제2 방향 폭 또는 수평 주행부(300)의 제2 방향 폭이 설계될 수 있다. 수평 주행부(300)의 제2 방향 폭이 상부 평판부(32)의 제2 방향 폭보다 길어지는 만큼 이격 부재(544)의 제2 방향 폭(d3)도 길어질 수 있다.

따라서, 전도방지휠(540)이 배치되는 수평 주행부(300)의 부분에서의 제2 방향 폭은, 수평 주행부(300)의 제2 방향 폭과 동일하거나 약간 크게 설계되는 것이 바람직할 수 있다.

전도방지휠(540)이 배치되는 수평 주행부(300)의 부분에 인접하여 아이들휠(560)이 배치되고, 전도방지휠(540)이 배치되는 수평 주행부(300)의 부분에서의 제2 방향 폭이 수평 주행부(300)의 제2 방향 폭과 동일하거나 거의 비슷하게 설계된 경우, 아이들휠(560) 배치를 위한 수평 프레임(320)이 수평 주행부(300)에 포함될 수 있다.

수평 프레임(320)은 가이드 레일(30)의 제2 방향 폭보다 더 돌출되도록 연장될 수 있고, 아이들휠(560)의 회전축이 제3 방향과 평행하게 수평 프레임(320)에 결합될 수 있다.

수평 주행부(300)의 수평 프레임(320)에 결합된 아이들휠(560)은 가이드 레일(30)의 상부 평판부(32)의 일측과 회전 접촉할 수 있다. 아이들휠(560)의 폭에 대응하는 수평 프레임(320)에 배치된 아이들휠(560)의 제3 방향 길이는 상부 평판부(32)의 제3 방향 높이에 대응할 수 있다.

수평 주행부(300)의 제2 방향으로의 이탈 방지 또는 제2 방향으로의 진동 감소를 위한 걸림턱부(32a)가 가이드 레일(30)에 포함될 수 있다. 걸림턱부(32a)는 상부 평판부(32)의 측면에 제2 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 걸림턱부(32a)는 상부 평판부(32)과 비교해 제3 방향 하방으로 돌출될 수 있다. 즉, 걸림턱부(32a)는 삽입 공간(30a)으로 돌출되도록 형성될 수 있고, 전도방지휠(540)은 걸림턱부(32a)에 의해 제2 방향으로의 이탈이 방지될 수 있다.

걸림턱부(32a)가 형성되는 경우에는, 걸림턱부(32a)가 형성되지 않는 경우에 비해 전도방지휠(540)과 고정 부재(542) 간의 제2 방향 거리가 넓어질 수 있다. 걸림턱부(32a)의 제2 방향 폭(d2)만큼 제2 방향으로 늘어난 가이드 레일(30)의 제2 방향 길이로 인해, 전도방지휠(540)과 고정 부재(542) 사이에 배치되는 이격 부재(544)의 제2 방향 폭도 길어질 수 있다. 이는 전도방지휠(540)과 고정 부재(542)를 제2 방향을 따라 평행하도록 배치하기 위함일 수 있다.

이하 도 1 내지 3 을 참조하여, 본 발명의 스태커 크레인(100)의 전체 구조에 대하여 설명한다.

화물물류창고의 랙(10)에는 화물(20)이 적재 또는 보관될 수 있고, 화물(20)은 스태커 크레인(100)에 의해서 랙(100)으로 인입 또는 인출될 수 있다.

일 실시 예로 랙(10)의 크기는 수평으로 22~23m , 수직으로 7~8m 정도일 수 있다. 따라서, 스태커 크레인(100)은 신속한 화물 적재를 위해 긴 수평 주행거리와 긴 수직 승강거리를 다회 동작해야 할 수 있다. 특히, 수미터 달하는 랙(10)으로 화물(20)을 목표로한 위치에 적재하기 위해서는 승강 동작하는 캐리지(400)에 전력이 공급되고 구동 신호를 포함하는 데이터가 송수신될 필요가 있다.

화물(20)의 포킹 방향은 스테커 크레인(100)과 랙(10)의 배치, 또는 파지부(460)의 구조에 따라 결정될 수 있다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예로, 랙(10)은 제1 방향을 따라 직선 연장되고, 복수의 랙(10)이 제2 방향으로 이격되게 배치되며, 상기 복수의 랙(10) 사이의 이격된 공간에 가이드 레일(30)이 제1 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 따라서, 스태커 크레인(100)은 가이드 레일(30)을 따라 인접한 랙(10) 사이의 공간으로 주행될 수 있다.

이러한 경우 파지부(460)에서 랙(10)으로 화물(20)이 인입 또는 인출되는 포킹 방향은 제2 방향이면 충분할 수 있다. 예를 들어, 파지부(460)가 파레트용 리프트 또는 로더 방식 구조인 경우에는 랙(10)으로 화물(20)이 인입 또는 인출되는 포킹 방향에는 제2 방향외에도 제3 방향이 추가될 수 있다.

화물물류창고의 구조에 따라 제1 방향으로 연장되는 랙(10)은 제2 방향으로 이격되도록 복수로 배치될 수 있고, 각 랙(10) 사이에 각각 가이드 레일(30)이 위치할 수 있다. 수평 주행부(300)가 각 랙(10) 사이에 각각 위치하는 가이드 레일(30) 간을 이동할 수 있는 제2 방향으로 연장되는 레일이 추가로 배치될 수 있다. 이 경우 도 2에는 제2 방향으로 이격된 복수의 랙(10) 중 한 쌍의 랙(10), 및 그 사이 공간을 주행하는 스태커 크레인(100)이 도시된 것일 수 있다.

메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 유선으로 상호 통신하는 경우, 지상에 위치하는 수평 주행부(300)와 승강 동작하는 캐리지(400)간을 연결하는 케이블 또는 케이블 베어가 설치될 수 있다. 상기 케이블 또는 케이블 베어에는 캐리지(400)로의 전력 공급을 위한 전력선, 또는 캐리지(400)와의 신호 데이터 송수신을 위한 신호선이 포함될 수 있다. 따라서 구조상 모든 전력선 또는 신호선이 포함된 케이블 베어는 직경이 두꺼워질 수 있고, 이로 인해 스태커 크레인의 신속한 구동이 필요하거나, 냉동 창고와 같이 스태커 크레인이 동작하는 환경이 가혹한 경우 케이블 베어의 반복되는 구동 반동은 케이블 베어의 크랙을 포함하는 소손 발생으로 이어질 수 있다.

따라서, 메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 무선으로 상호 통신하는 경우, 캐리지(400)에 전력만 트롤리바(120)를 통해 공급하고 구동 신호를 포함하는 데이터는 무선으로 송수신함으로써, 상기 케이블 베어를 결여한 구조로 설계될 수 있다. 이하 메인 제어부(200)와 캐리지(400)가 무선으로 상호 통신하는 경우의 일 실시 예인 도 3을 참조하여 설명한다.

캐리지(400)는, 파지부(460)를 구동시키는 제2 모터(M2), 메인 제어부(200)로부터 제2 신호(D20)를 무선으로 전송받아 파지부(460)를 포킹 동작시킬 수 있는 무선 제어부(440), 상기 무선 제어부(440)로부터 제2 모터 구동신호(D22)를 전송받아 제2 모터(M2)를 구동 제어할 수 있는 제2 인버터, 및 제2 모터(M2)에 의해 안착된 화물(20)을 랙(10)으로 인입 또는 인출할 수 있는 파지부(460) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

캐리지(400)는 제3 방향으로 연장되는 마스터축(140)을 따라 슬라이딩 가능하도록 승강 동작할 수 있다. 마스터축(140)은 캐리지(400)의 승강 동작에 따른 강성도 상향 또는 응력 분산을 위해 한 쌍으로 제1 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 마스터축(140)에는 캐리지(400)가 슬라이딩 승강 가능하도록 상기 마스터축(140)에 부착되고 제3 방향으로 연장되는 보조 레일(142)이 추가로 배치될 수 있다. 또한, 캐리지(400) 승강 동작에 따른 강성 보강을 위한 골격 프레임(160)이 한 쌍의 마스터축(140) 상에 배치될 수 있다.

캐리지(400)에 전원을 공급할 수 있는 트롤리바(Trolly-Bar)가 마스터축(140)을 따라 배치될 수 있다. 캐리지(400)로의 전원 공급을 위해 케이블 또는 케이블 베어를 이용하지 않고, 마스터축(140)을 따라 연장배치된 트롤리바를 그립 또는 터치 방식으로 접촉할 수 있는 그립 부재(490)가 캐리지(400)에 추가로 포함될 수 있다. 트롤리바(Trolly-Bar)는 움직이는 설비에 전선 대신 접촉식 기구물(집전자)을 이용하여 전원을 전달하는 구조물일 수 있다. 트롤리바(120)에 의해 캐리지(400)에 공급되는 전력은 제2 모터(M2), 제2 인버터, 센서, 및 카메라 중 적어도 하나에 동력을 제공할 수 있다.

따라서, 캐리지(400)는 파지부(460)가 화물(20)을 랙(10)으로 인입 또는 인출할 수 있도록하는 전원을 트롤리바로부터 공급받을 수 있고, 캐리지(400)의 동작을 위한 제2 신호(D20) 또는 캐리지(400)의 센싱 데이터는 메인 제어부(200)와 무선으로 송수신될 수 있다. 이와같이 스태커 크레인의 승강 동작에 필요한 전력선 및 신호선을 포함하는 케이블 베어가 결여됨으로써, 본 발명의 스태커 크레인(100)은 케이블 베어의 파손으로 인한 수리 시간과 비용을 절약할 수 있고, 관리자의 고공 수리로 인한 위험을 낮출 수 있다.

랙(10)에 적재하는 화물의 크기에 따라 캐리지(400) 또는 수평 주행부(300)의 크기는 다르게 설계될 수 있고, 그에 따라 수평 주행부를 상기 제1 방향으로 구동시키는 제1 모터(M1), 캐리지를 상기 제3 방향으로 구동시키는 제3 모터(M3), 또는 메인 제어부(440)의 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 소형 화물이 적재되는 경우 제1 모터(M1), 제3 모터(M3), 및 메인 제어부(440) 중 적어도 하나는 수평 주행부(300)에 포함되어 수평 주행부(300)와 함께 제1 방향으로 주행될 수 있다. 이 경우 제1 모터(M1)을 구동 제어하는 제1 인버터(310), 또는 제3 모터(M2)를 구동 제어하는 제3 인버터(330)도 수평 주행부(300)에 포함될 수 있다.

수평 주행부(300)에는 마스터축(140) 또는 트롤리바(120)가 배치될 수 있고, 수평 주행부(300)의 제1 방향 수평 주행시 캐리지(400), 트롤리바(120), 및 마스터축(140) 중 적어도 하나를 함께 주행될 수 있다.

서버(50)로부터 소정의 화물(20)이 거치될 랙(10) 상의 위치를 포함하는 제1 신호(D10)가 메인 제어부(200)로 전송될 수 있고, 소정의 화물(20)이 거치될 랙(10) 상의 위치에는 제1 방향 내지 제3 방향으로의 랙(10) 및 화물(20) 위치가 포함될 수 있다. 상기 제1 방향으로의 화물(20) 위치는 제1 모터(M1)에 의한 수평 주행부(300)의 주행으로 도달될 수 있고, 상기 제3 방향으로의 화물(20)의 위치는 제3 모터(M3)에 의한 캐리지(400)의 승강 동작으로 도달될 수 있으며, 상기 제2 방향으로의 화물(20)의 위치는 캐리지(400)에 포함되는 제2 모터(M2)에 의한 파지부(460)의 포킹 동작으로 도달될 수 있다.

캐리지(400)는, 캐리지(400)의 동작 또는 파지부(460)의 동작을 감지할 수 있는 센서, 또는 감시할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다. 캐리지(400)의 주행 또는 승강시 랙(10) 상의 위치, 또는 파지부(460)의 포킹 동작시 랙(10) 상에서 화물(20)이 인출 또는 인입되는 위치를 포함하는 센싱 데이터가 상기 센서 또는 CCTV를 포함하는 카메라에 생성될 수 있다.

캐리지(400)에 배치되는 센서 또는 카메라에 의해 생성되는 센싱 데이터는 캐리지(400)에 포함되는 무선 제어부(440)로 전송될 수 있다. 센싱 데이터는 메인 제어부(200)를 거쳐 서버(50)로 전송될 수 있고, 서버(50)의 관리자는 센싱 데이터를 통해 지속적으로 캐리지(400)의 상태를 모니터링할 수 있다.

본 발명의 스태커 크레인(100)은, 자동화 창고나 산업 현장에서 많이 사용하고 있는 스태커 크레인 승강용 마스터축(140)에서 상하로 움직이며 창고 적재 및 출하를 담당하는 캐리지(400)에 트롤리바(120)를 통해 전원을 공급하고, 캐리지(400) 내부에 제품 혹은 파렛트 화물(20)을 출하 및 적재를 담당하는 별도의 시스템을 제작하여 상호 무선 통신을 이용하여 기존의 스태커 크레인의 캐리지로 배선하기 위한 케이블 베어를 제거한 무선 캐리지 시스템이 적용된 것으로, 스태커 크레인(100)을 이용하는 화물물류시스템뿐 아니라, Gantry 로봇, 직교 로봇 등 고정된 기구물 내부의 가이드를 이용하여 왕복 운동하는 모든 설비에 적용 가능할 수 있다.

이상에서 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시예의 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10... 랙 20... 화물
50... 서버
100... 스태커 크레인 120... 트롤리바
140... 마스터축 142... 보조 레일
160... 골격 프레임 200... 메인 제어부
300... 수평 주행부 M1... 제1 모터
M3... 제3 모터 400... 캐리지
440... 무선 제어부 460... 파지부
490... 그립 부재 M2... 제2 모터
D10... 제1 신호 D20... 제2 신호
5... 바닥면 30... 가이드 레일
30a... 삽입 공간 32... 상부 평판부
32a... 걸림턱부 34... 지지부
34a... 보강부 36... 하부 평판부
320... 수평 프레임 520... 메인휠
540... 전도방지휠 542... 고정 부재
544... 이격 부재 560... 아이들휠
580... 체결 부재 600... 베이스 프레임

Claims (10)

1. 화물을 인입 또는 인출 가능한 랙이 설치되는 바닥면 상에 배치되는 가이드 레일을 따라 제1 방향으로 이동가능한 수평 주행부;
   상기 화물이 안착되고 상기 화물을 상기 랙으로 제2 방향으로 포킹하는 파지부를 포함하고, 상기 화물이 적재되는 상기 랙의 위치로 제3 방향의 정방향 또는 역방향을 따라 승강하는 캐리지;
   상기 가이드 레일에 형성되는 삽입 공간에 삽입되어 상기 가이드 레일과 상기 제3 방향의 정방향으로 회전접촉하도록 배치되는 전도방지휠;
   상기 삽입 공간에 상기 전도방지휠이 고정되도록 하고, 일측은 상기 수평 주행부에 체결되고 타측은 상기 전도방지휠에 체결되는 고정 부재; 및
   상기 전도방지휠과 상기 고정 부재 사이에 배치되고, 상기 전도방지휠이 상기 제1 방향을 따라 복수로 배치되도록 하는 이격 부재를 포함하는, 스태커 크레인.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 수평 주행부에는, 회전축이 상기 제2 방향과 평행하고 제1 모터에 의해 상기 수평 주행부가 제1 방향으로 동작되도록 회전하는 메인휠, 또는 회전축이 상기 제3 방향과 평행하고 상기 가이드 레일의 측면에 회전접촉 되도록 배치되는 아이들휠을 포함하는 스태커 크레인.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 전도방지휠과 상기 고정 부재는 상기 제3 방향으로 서로 평행하도록 배치되는 스태커 크레인.
   
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 전도방지휠은 상기 상부 평판부의 하부면과 회전 접촉되도록 배치되는 스태커 크레인.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 가이드 레일에는 상기 전도방지휠이 배치되는 삽입 공간이 오목하게 형성되며,
   상기 상부 평판부의 측면에 연장되게 형성되고 상기 상부 평판부에 비해 상기 삽입 공간으로 돌출되도록 형성되는 걸림턱부를 포함하는 스태커 크레인.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 상부 평판부의 제2 방향 폭은 상기 지지부의 제2 방향 폭보다 길고, 상기 전도방지휠이 삽입되도록 상기 지지부의 측면, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부의 사이에 삽입 공간이 형성되는 스태커 크레인.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 가이드 레일에는, 일측이 상기 상부 평판부의 하부면과 결합되고 타측이 상기 지지부의 측면과 결합되도록 배치되거나, 일측이 상기 지지부의 측면과 결합되고 타측이 상기 하부 평판부의 상부면과 결합되도록 배치되는 보강부를 포함하는 스태커 크레인.
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 가이드 레일은 상기 지지부의 측면에 배치되는 보강부를 포함하며,
   상기 보강부 일측은 상기 상부 평판부의 단부로부터 상기 전도방지휠이 배치되는 공간만큼 이격되어 형성되고, 상기 보강부는 상기 지지부를 향하여 하향 경사지도록 상기 보강부의 타측이 형성되는 스태커 크레인.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 레일은, 상면에 메인휠이 주행되는 상부 평판부, 상기 가이드 레일 하부에 배치되는 베이스 프레임에 체결 부재에 의해 고정되는 하부 평판부, 및 상기 상부 평판부와 하부 평판부 사이에 배치되고 상기 수평 주행부의 하중을 지지하는 지지부 중 적어도 하나를 포함하고,
    회전축이 상기 제3 방향과 평행하도록 수평 주행부의 수평 프레임에 결합되고, 상기 상부 평판부의 측면과 회전 접촉하도록 배치되며, 상기 제3 방향으로의 길이는 상기 상부 평판부의 제3 방향의 높이에 대응하는 아이들휠을 포함하는 스태커 크레인.