KR101817325B1

KR101817325B1 - 방향전환롤러의 자동 영점 조정 방법

Info

Publication number: KR101817325B1
Application number: KR1020170048614A
Authority: KR
Inventors: 이용안; 최은성
Original assignee: 씨제이대한통운 (주)
Priority date: 2017-04-14
Filing date: 2017-04-14
Publication date: 2018-01-10
Also published as: WO2018190635A1

Abstract

본 발명은 택배 물품의 분류 과정에서 방향전환롤러가 물품을 분류하기 위해 회전한 뒤 원위치로 복원되는 과정에서 설정된 위치를 벗어나는 경우 영점을 자동으로 조정하기 위한 방법에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 택배 물품을 기 설정된 슈트 방향으로 분류하기 위한 방향전환롤러의 영점 조정 방법에 있어서, 영점 조정 수행 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 방향전환롤러의 기 설정된 디폴트 포지션을 확인하는 단계; 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 검출하는 단계; 상기 기 설정된 디폴트 포지션과 현재 검출된 디폴트 포지션의 차이가 허용가능한 오차 범위를 초과하는 경우 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계를 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법을 제공한다.

Description

방향전환롤러의 자동 영점 조정 방법{ADJUSTING METHOD OF ZERO POINT FOR DIVERTING ROLLER}

본 발명은 택배 물품의 분류 과정에서 방향전환롤러가 물품을 분류하기 위해 회전한 뒤 원위치로 복원되는 과정에서 설정된 위치를 벗어나는 경우 영점을 자동으로 조정하기 위한 방법에 대한 발명이다.

일반적으로 물품은 제조된 후 물류 창고(집하장)에 보관되고 배송지역별로 분류되어 출고되는 방식을 거친다. 물류 운송 업체에서는 물류의 원활한 이송을 위해 광범위한 지역의 물류를 관할하는 허브(Hub) 물류 창고와, 허브 물류창고가 관할하는 지역 내에서 더 작은 단위로 구분된 지역의 물류를 관할하는 서브(Sub) 물류 창고를 운영하고 있다.

종래에는 이들 물류 창고에서 물품의 상/하차 및 물품을 배송하는 과정에서 택배기사(SM, Service Master)들이 손수 물품을 분류하였다. 물품을 자동으로 분류하는 설비, 예컨대 컨베이어와 방향전환을 위한 엑츄에이터가 구비되는 자동화 설비는 그 단가가 매우 높아 물품 분류 효율대비 설비를 갖추는 비용이 상당하여, 물품 자동분류 시스템에 대한 투자가 미흡한 실정이었다.

그러나 근래 들어 전자상거래의 이용이 늘어남에 따라 운송해야 할 물류량이 종래에 비해 훨씬 증대되었고 그에 따른 빠르고 정확한 배송의 중요성, 인력 부족 등의 문제점 등이 대두되었는 바, 고객의 요구를 만족시키기 위한 기업의 관심과 인력을 통해 물품을 분류하는 경우에 발생하는 각종 문제점을 극복하기 위해 택배 물품 분류에 있어서 자동화 설비를 도입할 필요성에 대한 인식이 점차 증대되고 있다.

택배 물품을 자동으로 분류하는 설비 관련 선행기술로는, 예를 들어 공개특허공보 제10-2015-0131739호, 제10-2009-0065032호 등이 개시된다.

이들 선행문헌에서는 주로 컨베이어 상에서 특정 슈트로의 물품을 전환 및 이송시키기 위한 방향전환장치(또는 디버터)가 구비된다.

방향전환장치는 복수 개의 방향전환롤러가 복수 개의 열을 갖추도록 연속적으로 배치되고, 복수 개의 방향전환롤러를 이송방향의 선택에 따라 선택적으로 구동하기 위한 구동모터가 구비된다.

자동화 물품 분류 시스템은 대략 수분 이내에 수백 내지 수천 건의 물류를 처리해야 하므로 이들 방향전환장치는 매우 기민하게 움직임으로써 물품의 이송 및 예정된 슈트로의 물품의 분류를 돕는다.

그런데 이러한 분류 과정에서 방향전환롤러가 정상적인 상태에서는 방향전환 후에 곧바로 최초 설정된 영점으로 원위치 하여야 하나, 설비 자체의 설계가 미흡한 경우(과도한 마찰계수의 산정, 롤러를 선회하는 벨트부재의 탄성계수 저하, 부속품의 마모, 기타 설비 자체의 설계 또는 조립의 미흡), 방향전환장치에 걸리는 부하가 과도한 경우(무거운 중량을 가진 상품의 이동시), 제어오류가 발생하는 경우 등의 여러 원인으로 인해 영점이 맞지 않게되는 문제가 발생한다.

이처럼 방향전환롤러의 영점 조정이 정상적으로 이루어지지 않는 경우에는 분류하는 물품의 위치가 왜곡되어 분류 에러가 발생한다거나, 모니터링 장치를 통해 획득된 물품에 대한 정보가 왜곡될 위험으로 이어진다.

본 발명에서는 방향전환롤러의 영점 조정방법을 제공함으로써, 자동화 물품 분류 시스템의 가동 과정에서 방향전환롤러의 영점 조정의 실패로 인해 야기할 수 있는 상기한 문제점들을 방지하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 택배 물품을 분류하기 위한 방향전환롤러의 영점 조정 방법에 있어서, 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 검출하는 단계; 상기 기 설정된 디폴트 포지션과 현재 검출된 디폴트 포지션의 차이가 허용가능한 오차 범위를 초과하는 경우 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계를 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법을 제공한다.

일 실시예에 따르면 영점 조정 수행 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다

일 실시예에 따르면 방향전환롤러의 기 설정된 포지션을 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계 이후에 영점 오류에 대하여 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 영점 조정 수행 조건은 기 설정된 횟수 이상 정방향 또는 역방향으로 회전하고 복원된 이후에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 영점 조정 수행 조건은 택배 물품 분류작업의 당회차 분류작업 종료 이후에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 영점 조정 수행 조건은 방향전환롤러의 공간적 위치 또는 회전각의 센싱을 통해, 측정된 상기 방향전환롤러의 공간적 위치의 변화량 또는 회전각의 변화량이 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 후기조건을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 영점 조정 수행 조건은 엔코더를 통한 모터 회전수를 검출함에 있어서, 검출된 회전수가 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 후기조건을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 영점 조정 수행 조건은 대상 물품의 최고 중량 또는 누적 중량이 기 설정된 값을 초과하는 후기조건을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가 본 발명의 일 실시예에 따르면 영점이 조정된 이후, 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션 값이 기 설정된 디폴트 포지션과 일치하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있고,

여기서 영점이 조정된 이후, 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 디폴트 포지션과 기 설정된 디폴트 포지션의 차이가 허용가능한 오차 범위를 초과하는 경우 상기 영점 조정 단계를 다시 수행할 수도 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러 영점 조정 방법은 방향전환롤러의 영점 조정 가부를 방향전환장치의 섹션별로 판단하고, 특정 섹션의 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 불가능한 경우, 영점 조정이 불가능한 섹션과 인접한 섹션에 배치되는 방향전환롤러의 회전 각을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 개시하는 방향전환롤러 영점 조정 방법을 통해 물품 자동 분류 시스템에서 영점 조정 실패로 인한 물품의 위치 왜곡, 물품 정보의 왜곡을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면 영점 조정이 불가능한 상태라 판단되더라도, 영점 조정이 불가능한 방향전환롤러 대신 그에 인접한 방향전환롤러의 회전 각을 보상함으로써 물품 자동 분류 시스템을 정상적으로 가동할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 자동분류 시스템 및 방향전환장치의 개략도를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 작동예시를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 작동예시를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 영점 조정 시스템을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 영점 조정 방법을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 방향전환롤러의 영점 조정이 불가능한 경우 회전각을 보상하는 방법을 나타내는 도면.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치한다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조로 본 발명의 물품 자동분류 시스템에 대하여 간략히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 자동분류 시스템 및 방향전환장치의 개략도를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 작동예시를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 작동예시를 나타내는 도면이다.

본 발명의 물품 자동분류 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 물품을 직선방향으로 이송시키는 컨베이어(11, 13)가 구비되고, 컨베이어(11, 13)의 이송 중 물품이 지정된 위치에 도달하면 컨베이어의 메인 이송방향과 다른 방향을 향하여 물품을 이송시키는 분기된 컨베이어, 즉 슈트(14)가 구비된다. 여기에 컨베이어와 슈트(14) 사이에는 이송향을 전환하는 방향전환장치(100)가 구비된다.

각 슈트(14)마다 담당 택배기사들이 배치되어 택배 차량으로부터 물품을 하차하거나 물품을 택배 차량에 상차하는 작업을 수행하게 된다. 이때 물품이 할당된슈트 번호로 이송되지 않아 물품 분류에 오류가 발생하는 경우가 종종 발생한다. 물품 분류의 오류는 여러 원인에 기인하지만, 본 발명에서는 그 원인 중 하나인 컨베이어에 구비된 방향전환장치(100)의 영점 오류가 발생하는 경우에 초점을 맞추어 설명하기로 한다.

일반적으로 방향전환장치(100)에는 편평하고, 강성이며 비교적 넓은 면적을 가진 플레이트(101)가 구비되고, 그 플레이트(101) 상에 복수 개의 방향전환롤러(102)가 복수 개의 열과 행을 이루며 배치된다. 방향전환장치(100)는 본 발명의 명세서에서는 별도로 도시하지 않았으나, 내부에 방향전환롤러(102)를 지지함과 동시에 방향전환롤러(102)가 회전(rotate)가능하게 지지되도록 하는 회전핀과, 힌지(hinge)가능하게 지지하는 지지대 등을 더 포함할 수 있다.

방향전환장치(100)에 배치된 복수 개의 방향전환롤러(102)는 각각 복수 개의 휠이 결합되어 형성되는 것일 수 있으며, 이들 휠에는 물품 이송 시 마찰력을 증대시키도록 하는 미끄럼방지 요소(ex, 엠보싱)등이 구비될 수 있다.

본 발명의 도면에 개시된 물품 자동분류 시스템은 예시적인 것이다. 따라서, 본 발명의 방향전환장치(100)의 형상 및 배치 형태 등은 도 1과 도 2에 도시된 것에 국한되지 않는다. 하나의 방향전환장치(100)에 대하여 장치의 길이방향을 중심으로 좌측과 우측방향에 각각 슈트가 구비될 수 있다. 이 경우 도 2(a)에 도시된 것처럼, 방향전환롤러(102)는 플레이트(101)로부터 좌측으로 기울어진 형태로 구동되거나, 도 2(b)에 도시된 것처럼, 플레이트(101)로부터 우측으로 기울어진 형태로 구동될 수 있다.

도 2의 도면을 기준으로 분류 대상인 물품이 아래방향으로 이송되면, 도 2(a)에서는 물품의 위치가 본래의 이송방향으로부터 좌측으로 이동하게 되고, 도(2b)에서는 물품의 위치가 본래의 이송방향으로부터 우측으로 이동하게 된다.

다수의 물품을 연속적으로 분류하기 위해서는 도 2(a)와 도 2(b)처럼 스스로 회전하여 물품의 이송방향을 전환시켰던 방향전환롤러(102)들이 도 2(c)에서와 같은 상태로 복귀하여야 한다. 본 명세서에서는 도 2(c)의 상태를 디폴트 상태로 정의한다.

설계사양에 따라 방향전환장치(100)의 최초 디폴트 상태는 미리 정해져 있다. 물품 분류의 정확성을 위해 방향전환롤러(102)가 항상 원위치로 복귀하는 것이 바람직할 것이나, 배경기술에서 전술한 바와 같이 설비 자체의 설계가 미흡한 경우나 시스템 운용과정에서 초래되는 다양한 원인들로 인해 방향전환롤러(102)의 복귀 위치는 가변될 수 있다.

다음으로, 앞서 살펴보았던 도 1 내지 도 3과 함께, 도 4 내지 도 6을 참조로 본 발명의 방향전환롤러 영점 조정 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 영점 조정 시스템을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러의 영점 조정 방법을 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 방향전환롤러의 영점 조정이 불가능한 경우 회전각을 보상하는 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명에서 언급하는 영점 조정은 도 4의 방향전환장치(100), 보다 정확하게는 방향전환장치(100)에 포함된 방향전환롤러(102)에 대한 포지션 정보를 획득하는 센서(200)와, 센서(200)에서 획득된 정보를 토대로 방향전환롤러(102)의 포지션을 변경하는 제어부(300)를 이용하여 수행할 수 있다.

여기서 센서(200)는 방향전환롤러(102)의 공간적 위치 또는 회전각을 측정하고, 결정하여 포지션에 대한 정보를 획득하는 센서이면 모두 해당될 수 있다. 참고로 여기서 공간적 위치의 측정이란, 예컨대 방향전환롤러(102)의 일 측에 인디케이터(indicator)를 마련해두고, 인디케이터와 방향전환롤러(102)의 기준점인 디폴트 포지션과의 직선적 거리를 측정하는 것을 의미할 수 있다.

본 발명의 센서(200)는 방향전환롤러(102)의 하단부 또는 방향전환롤러(102)의 외주연과 다소간 이격된 곳에 위치할 수 있다.

또한 센서(200)는 방향전환롤러(102) 자체의 공간적 위치 또는 회전각을 직접 결정할 수도 있지만, 방향전환롤러(102)를 구동시키는 모터(ex, DC 모터)의 회전수를 측정하여 방향전환롤러(102)의 공간적 위치 또는 회전각에 대해서 간접적으로 결정할 수도 있다.

센서의 종류는 회전센서(rotary sensor 또는 revolution sensor)로서 예컨대, 전기저항식 센서(대상체의 회전에 따라 저항값이 가변되며 가변되는 저항값을 기준으로 대상체의 회전각을 감지하는 센서)를 채택할 수 있다. 마그넷과 리니어 홀 센서를 구비하여 회전각을 검출하도록 구성된 홀 효과(hall effect)방식을 이용하여 펄스 신호를 감지하는 방식을 채택할 수 있다. 이 밖에도 발전식, 발진식, 광전식, 자기저항식 등의 방식을 채택할 수도 있다.

전술한 예시와 성질이 다른 센서의 종류로서는 위치센서(position sensor) 예컨대 접촉식 위치센서 또는 비접촉식 위치센서 등을 사용할 수도 있다.

경우에 따라서는 전류신호의 리플(ripple)을 측정하는 방식을 이용할 수도 있다.

이처럼 센서의 종류는 어느 하나에 국한되지 않으며 방향전환롤러(102)의 영점 오류나 모터의 회전수 오차를 보상할 수 있는 것이면 어느 것이라도 좋다.

한편, 본 발명의 제어부(300)는 방향전환롤러(102)의 공간적 위치 또는 회전각의 측정에 의한 포지션 정보를 획득하고, 필요시에 방향전환롤러(102)를 원상태로 복원시키는 역할을 한다. 여기서 제어부(300)는 PLC(Power Line Communication)가 해당될 수 있다. 제어부(300)를 통해 방향전환롤러(102)의 회전각, 회전속도 또는 기타 방향전환장치(100)의 구성요소들의 구동을 미세 조정하여 물품의 이송방향을 전환하거나 물품의 이송속도를 조절할 수도 있다.

여기까지 살펴본 구성들을 이용하여 아래와 같이 방향전환롤러의 영점 조정 방법을 수행한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방향전환롤러(102) 영점 조정 방법에 따르면, 영점 조정 수행 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(S510); 방향전환롤러(102)의 기 설정된 디폴트 포지션을 확인하는 단계(S520); 방향전환롤러(102)의 현재 디폴트 포지션을 검출하는 단계(S530); 상기 기 설정된 디폴트 포지션과 현재 검출된 디폴트 포지션의 차이가 허용가능한 오차 범위를 초과하는 경우 방향전환롤러(102)의 현재 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계(S540~S550)를 포함할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 영점 조정 방법은 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계 이후에 영점 오류에 대하여 경고하는 단계(S560)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로 영점 조정 수행 조건을 만족하는지 여부를 확인하는 단계(S510)는 본 발명의 영점을 조정하는 알고리즘이 물품 자동분류 시스템의 정상적인 구동과정에서 사용되는 알고리즘과 중첩되는 등의 이유로, 시스템 제어 요소의 지연을 발생시키지 않게 하기 위함이다.

영점 조정 수행 조건으로서는 두 가지 종류의 하위 조건들을 포함한다. 여기서 두 가지 종류의 하위 조건이란 영점 조정 수행 조건 판단을 개시할 것인지 여부를 가리는 초기 조건과, 영점 조정 수행 조건 판단이 시작된 이후에 영점 조정 수행 가부를 가리는 후기 조건으로 구분될 수 있다. 아래에서 설명하는 초기 조건의 각 예시들과 후기 조건의 각 예시들은 선택적 또는 병합적으로 구성될 수 있다.

실시예에 따르면 초기 조건은 택배 물품 분류작업의 당회차 분류작업 중 방향전환롤러가 기 설정된 횟수 이상 정방향 또는 역방향으로 회전하고난 이후 원상태로 복원된 시점에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 의미할 수 있으며, 이와 달리 택배 물품 분류작업의 당회차 분류작업 종료 이후에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 의미할 수 있다. 상기 초기 조건은 선택적으로 적용될 수 있다.

구체적으로 방향전환롤러의 영점 조정을 수행하는 기준이 되는 기 설정된 횟수란 통계적 오차 정보에 근거하는 것으로서, 방향전환롤러의 영점의 조정이 필요한 경우 방향전환롤러가 몇번째 회전하였을 때 영점 조정이 필요했는지를 데이터로 저장하고 충분한 표본이 모였을 때 이를 방향전환롤러의 영점 조정을 위한 기초자료로 활용하게 되는 것이다. 이로써 방향전환롤러의 구동중에 시스템을 정지하지 않고도 실시간으로 영점 조정을 수행할 수 있게 된다.

택배 물품 분류작업의 당회차 분류작업 종료 이후에 영점 조정이 수행되도록 한다는 것은 물품 분류 및 이송작업의 완료 이후에 고장 진단을 위한 과정에서 영점 조정을 수행하는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 영점 조정 수행 조건으로서, 방향전환롤러의 공간적 위치 또는 회전각의 센싱을 통해, 측정된 상기 방향전환롤러의 공간적 위치의 변화량 또는 회전각의 변화량이 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 후기 조건을 포함할 수 있다. 방향전환롤러의 공간적 위치가 기준점으로부터 미달되거나 초과하는 경우 영점 조정에 실패한 것으로 판단하여 영점 조정을 수행할 수도 있으며, 방향전환롤러의 회전각이 기준점으로부터 미달되거나 초과하는 경우 영점 조정에 실패한 것으로 판단하여 영점 조정을 수행할 수도 있다.

또는 영점 조정 수행 조건의 후기 조건으로서, 엔코더를 통한 모터 회전수를 검출함에 있어서, 검출된 회전수가 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 경우에 영점 조정에 실패한 것으로 판단하여 영점 조정을 수행할 수도 있다. 방향전환롤러를 구동시키는 모터의 회전수를 관찰하여, 그 검출된 회전수에 따라 영점 조정을 수행한다.

경우에 따라서는 영점 조정 수행 조건의 후기 조건으로서, 대상 물품의 최고 중량 또는 분류된 물품의 누적 중량이 기 설정된 값을 초과하는 지 여부를 가려, 초과하는 경우에 영점 조정에 실패한 것으로 판단하여 영점 조정을 수행할 수도 있다. 대상 물품의 최고 중량이 높은 경우 마찰력이 높아져 기계적 오차가 증대될 수 있으며, 분류된 물품의 누적 중량이 특정 한도를 초과하는 경우에도 부하가 누적되어 방향전환롤러의 제어에 영향을 끼칠 수 있게 된다.

상기와 같이 영점 조정 수행 조건에 따라 영점 조정 수행 판단의 개시 여부와 영점 조정 수행 가부의 판단을 진행하여, 영점 조정 수행을 필요한 경우에만 수행할 수 있도록 한다. 이로써 시스템 제어 로직에 필요한 메모리 공간을 최소화할 수 있음은 물론, 물품 자동분류 작업과의 중첩을 최소한으로 방지하여 필요에 따라 영점 조정을 수행하면서도 작업 효율성을 보장할 수 있게 된다.

상기한 영점 조정 수행 조건을 만족하면, 그 다음 절차로서, 기 설정된 디폴트 포지션(A)을 확인하고, 현재의 디폴트 포지션(B)을 검출한다. 여기서 기 설정된 디폴트 포지션(A)이란 설계과정에서 정해진 방향전환롤러의 포지션을 의미한다. 기 설정된 디폴트 포지션(A)과 현재의 디폴트 포지션(B)간의 오차를 비교하여 오차가 허용가능한 오차범위를 초과하게 되면 디폴트 포지션 변경 단계, 즉 영점 조정 단계를 수행한다. 여기서 영점의 조정은 독립적인 알고리즘을 갖거나 상기 영점 관련된 정보를 입력받아 독립적으로 구동되는 엑츄에이터 또는 상기 디폴트 포지션의 제어기의 입력을 받아 구동되는 엑츄에이터에 의해 수행될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면 영점이 조정된 이후, 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션 값이 기 설정된 디폴트 포지션과 일치하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

영점 조정이 잘 수행되었는지 여부를 확인하여, 영점이 조정이 완벽히 이루어지지 않았다면, 다시 영점 조정을 수행한다. 이때도, 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 디폴트 포지션과 기 설정된 디폴트 포지션의 차이가 허용가능한 오차 범위를 초과하는 지 여부를 살펴볼 수 있으며, 허용가능한 오차 범위를 초과하는 경우 상기 영점 조정 단계를 다시 수행한다.

영점 조정 단계의 반복 횟수는 설정에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 미리 설정된 반복 횟수(ex, 5회)를 넘어서도 영점 조정이 이루어지지 않는 경우 경고 메시지를 표출하여, 방향전환장치의 기계적 얼라인먼트(alignment)를 진단하고, 검사 결과 오류가 있는 것으로 판단된 경우 재조정하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영점 조정 방법은 방향전환롤러의 영점 조정가부를 방향전환장치의 섹션별로 판단하고, 특정 섹션의 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 불가능한 경우, 영점 조정이 불가능한 섹션과 그에 인접한 섹션에 배치되는 방향전환롤러의 회전 각을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 방향전환장치(100)가 섹션별로 구분된 모습이 도시된다.

방향전환장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 방향전환롤러(102)가 복수 개의 행(line)과 열(column)을 이루어 배열되는 상태에서, 각각의 행(line)을 기준으로 복수 개의 섹션으로 나뉘어질 수 있다. 여기서 복수 개의 섹션별로 구분된 방향전환롤러는 각각 서로 독립적으로 구동되지만, 일반적으로 각 섹션에 포함된 방향전환롤러는 전환되는 방향과 전환타이밍이 동일하게 구동된다.

방향전환장치(100)는 컨베이어에 고정 설치되므로, 물품을 이송하게 되는 슈트의 방향또한 고정되는데, 이에 따라 하나의 방향전환장치(100)에서 섹션별 방향전환롤러(102)의 가동범위는 대체로 일정하다.

그런데 방향전환롤러(102)의 가동중에 다양한 기술적 문제 또는 돌발상황등으로 인해 예기치 못하게 영점 조정을 수행할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 방향전환롤러(102)가 영점 조정을 수행하지 못하는 경우 시스템의 가동을 정지하고 이를 점검하는 절차를 거치게 되면 그만큼 물품을 분류하는 작업시간이 지연된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 실시예에서는 방향전환롤러(102)의 가동중에 영점 조정을 수행할 수 없는 문제가 발생하더라도 시스템의 가동을 정지하지 않으면서 이를 보상하는 방안을 제시하는 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, 특정 섹션의 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 불가능한 경우에는 영점 조정이 불가능한 섹션과 그에 인접한 섹션에 배치되는 방향전환롤러의 회전 각을 보상한다. 또한, 하나의 섹션 내에서 일부 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 가능하지만, 일부 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 불가능한 경우에도 다른 섹션에 위치한 방향전환롤러를 이용하여 회전 각을 보상할 수 있다.

본 발명의 방향전환장치(100)에 이송된 물품을 좌측방향의 슈트로 이송시키기 위해 방향을 전환하는 예시를 들면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 섹션 4의 방향전환롤러가 배향한 방향을 기준으로 섹션 1의 방향전환롤러가 좌측 방향으로 각 'a' 만큼 회전한 상태라 가정한다. 그 다음 섹션 2의 방향전환롤러는 좌측 방향으로 각 'a'보다 더 큰 회전각인 'b' 만큼 회전할 수 있으며, 섹션 2의 그 다음 섹션인 섹션 3의 방향전환롤러는 각 'b'보다 더 큰 회전각인 'r'만큼 회전할 수 있다. 방향전환롤러가 회전하는 섹션 1, 섹션 2, 섹션 3에서 모두 영점 조정이 이루어지면 가장 바람직할 것이다.

그런데 만약 섹션 1에서 영점 조정이 불가능하게 된다면, 본 발명의 일 실시예를 적용하여 영점 조정이 불가능한 상황을 보상한다. 예를 들어 섹션 1의 영점 조정이 불가능한 경우 섹션 2의 방향전환롤러의 회전각을 더 키우거나 작게함으로써 섹션 2의 가동범위를 일시적으로 가변시킬 수 있다. 더 나아가, 물품의 크기 및 중량의 정도에 따라 섹션 2에 인접한 섹션 3의 가동범위도 일시적으로 가변시켜 물품 방향전환을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.

경우에 따라서는 섹션 1에 배치된 방향전환롤러의 구동을 완전히 정지시키고, 섹션 2와 섹션 3의 가동범위를 정지된 방향전환롤러에 할당된 가동 범위만큼 더 증대시켜 보상할 수도 있다.

이와 같은 방법을 이용하면 특정 섹션에 영점 조정을 수행할 수 없는 상황이 발생하더라도, 물품의 오분류를 방지할 수 있게 된다. 문제가 발생한 섹션은 당회차의 분류 작업 이후에 정비과정을 통해 차후 정상적으로 작동할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 위에서 살펴본 바와 같이 하나의 방향전환장치(100) 내부에서 방향전환롤러(102)의 섹션별 가동범위가 달리 설정되는 경우, 가장 큰 범위의 공간적 위치 변화량, 회전각 변화량 또는 모터의 회전수 변화량을 보이는 특정 방향전환롤러에 대하여 보다 잦은 빈도로 영점 조정을 수행할 수 있도록 설정할 수도 있다. 예컨대, 도 3의 Section 1과 Section 2에 배치된 방향전환롤러에 비해 Section 3의 방향전환롤러에 대하여 보다 잦은 빈도로 영점 조정을 수행한다. 상대적으로 공간적 위치 변화량이나 회전각 변화량이 큰 방향전환롤러의 경우 잦은 충격에 노출되기 때문에 기계적 오류가 발생할 가능성이 높기 때문이다.

본 발명에서 개시하는 방향전환롤러 영점 조정 방법을 통해 물품 자동 분류 시스템에서 영점 조정 실패로 인한 물품의 위치 왜곡, 물품 정보의 왜곡을 방지할 수 있으며, 아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면 영점 조정이 불가능한 것으로 판단되는 경우라도, 영점 조정이 불가능한 방향전환롤러 대신에, 그에 인접한 방향전환롤러의 회전 각을 보상함으로써 물품 자동 분류 시스템을 정상적으로 가동할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 물품 자동 분류 시스템
11, 13 : 컨베이어
12 : 스캐너
14 : 슈트
15 : 배송차량
100 : 방향전환장치
101 : 플레이트
102 : 방향전환롤러

Claims

택배 물품을 분류하기 위한 방향전환롤러의 영점 조정 방법에 있어서,
(a) 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 검출하는 단계;
(b) 기 설정된 디폴트 포지션과 상기 현재 검출된 디폴트 포지션의 차이가 허용 가능한 오차 범위를 초과하는 경우 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션을 변경하여 영점을 조정하는 단계;
를 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에,
영점 조정 수행 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
를 더 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에,
방향전환롤러의 기 설정된 디폴트 포지션을 확인하는 단계;
를 더 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
영점 오류에 대하여 경고하는 단계;
를 더 포함하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제2항에 있어서,
상기 영점 조정 수행 조건은,
방향전환롤러가 기 설정된 횟수 이상 정방향 또는 역방향으로 회전하고 복원된 이후에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제2항에 있어서,
상기 영점 조정 수행 조건은,
택배 물품 분류작업의 당회차 분류작업 종료 이후에 영점 조정이 수행되도록 하는 초기 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제2항에 있어서,
상기 영점 조정 수행 조건은,
방향전환롤러의 공간적 위치 또는 회전각의 센싱을 통해, 측정된 상기 방향전환롤러의 공간적 위치의 변화량 또는 회전각의 변화량이 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 후기 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제2항에 있어서,
상기 영점 조정 수행 조건은,
엔코더를 통한 모터 회전수를 검출함에 있어서, 검출된 회전수가 기 설정된 값에 미달하거나 초과하는 후기 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제2항에 있어서,
상기 영점 조정 수행 조건은,
대상 물품의 최고 중량 또는 누적 중량이 기 설정된 값을 초과하는 후기 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
(c) 영점이 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 현재 디폴트 포지션 값이 기 설정된 디폴트 포지션과 일치하는지 여부를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제10항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후에,
영점이 조정된 방향전환롤러를 포함한 전체 방향전환롤러의 디폴트 포지션과 기 설정된 디폴트 포지션의 차이가 허용 가능한 오차 범위를 초과하는 경우 상기 영점 조정 단계를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.
제1항에 있어서,
방향전환롤러의 영점 조정 가부를 방향전환장치의 섹션별로 판단하고, 특정 섹션의 일부의 방향전환롤러에 대하여 영점 조정이 불가능한 경우라 판단된 경우, 영점 조정이 불가능한 섹션과 인접한 섹션에 배치되는 방향전환롤러의 회전 각을 보상하는 것을 특징으로 하는 방향전환롤러의 영점 조정 방법.