KR102664880B1 - 물류 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 물류 이송 장치는, 물품이 안착되고 주행휠을 포함하며 물품 주행 방향인 제1 방향으로 직렬 연결되는 복수개의 캐리지; 상기 캐리지가 상기 주행휠에 의해 안착되고 상기 캐리지를 상기 제1 방향으로 이송하는 주행 레일; 상기 주행휠을 촬영하는 비전부; 상기 비전부를 이용하여 상기 주행휠의 회전 각도를 측정한 측정 회전 각도와, 상기 주행휠의 정상적인 회전 각도로 설정되는 기준 회전 각도를 비교하고, 상기 주행휠의 이상 여부를 포함하는 물류 이송 이상 여부를 판단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

물류 이송 장치{Logistics transport device}

본 발명은 주행 안정성을 판단하는 물류 이송 장치에 관한 것이다.

택배 창고 등에서 물품을 이송하기 위하여 물류 이송 장치가 사용될 수 있다. 다양한 종류의 물품 이송시 물품을 정렬하거나, 특정 방향으로 집중시키거나, 종류별로 물품을 분류할 필요가 있다.

본 발명은 고장이나 이상 유무를 판단할 수 있는 물류 이송 장치에 관한 것이다.

본 발명의 물류 이송 장치는,

물품이 안착되고 주행휠을 포함하며 물품 주행 방향인 제1 방향으로 직렬 연결되는 복수개의 캐리지; 상기 캐리지가 상기 주행휠에 의해 안착되고 상기 캐리지를 상기 제1 방향으로 이송하는 주행 레일; 상기 주행휠을 촬영하는 비전부; 상기 비전부를 이용하여 상기 주행휠의 회전 각도를 측정한 측정 회전 각도와, 상기 주행휠의 정상적인 회전 각도로 설정되는 기준 회전 각도를 비교하고, 상기 주행휠의 이상 여부를 포함하는 물류 이송 이상 여부를 판단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 물류 이송 장치에 따르면,

상기 주행휠은 복수개 설치되고, 상기 주행휠은 제1 주행휠 및 제2 주행휠을 포함하며, 상기 각각의 주행휠에 마킹부가 복수개 형성되고, 상기 마킹부는 제1 마킹부 및 제2 마킹부를 포함하며, 상기 비전부는 제1 시점 또는 제1 기준 위치에서 상기 주행휠을 촬영한 제1 영상을 획득하고, 제2 시점 또는 제2 기준 위치에서 상기 주행휠을 촬영한 제2 영상을 획득하며, 상기 제1 영상과 제2 영상은 상기 제1 주행휠 및 제2 주행휠 중 어느 하나에 해당하는 특정의 주행휠을 촬영한 것이고, 상기 제어부는 상기 특정의 주행휠에 형성된 제1 마킹부 및 제2 마킹부 중 어느 하나에 해당하는 특정의 마킹부를 추적하고, 상기 특정의 마킹부를 추적하며 상기 주행휠의 측정 회전 각도를 산출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 물류 이송시 물품이 안착되는 캐리지는 트랙을 따라 이송될 수 있다. 캐리지의 주행휠은 트랙의 주행레일을 따라 주행될 수 있다. 트랙의 길이가 길어짐에 따라 주행휠의 개수가 증가할 수 있다.

본 발명의 물류 이송 장치에서 캐리지 이상 또는 주행휠 이상을 포함하는 물류 이송 이상이 발생한 경우, 어느 주행휠이 고장 또는 이상이 생겼는지 추출하는 것은 쉽지 않다. 특히, 크로스 벨트를 포함하는 캐리지의 경우 그 구조상 복수의 캐리지가 직렬로 연결되고 이로 인해 캐리지의 수 또는 주행휠의 수가 다른 물류 이송 장치에 비해 증가할 수 있어, 고장난 주행휠을 판별하는 문제는 더욱 심각해질 수 있다.

본 발명에 따르면, 긴 주행 거리의 소정의 위치에 비전부를 배치하여 주행휠을 연속적으로 촬영할 수 있고, 실시간으로 주행휠의 이상을 감지할 수 있어 24시간 물류 이송을 하는 경우에도 효율적인 가동이 가능할 수 있다.

본 발명의 물류 이송 장치에 따르면, 서로 다른 시간의 영상을 이용하여 주행휠이 회전한 각도를 산출할 수 있고, 주어진 설비의 정보를 바탕으로 산출된 주행휠 회전 각도와 비교하여 이상을 감지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 제어부는 촬영된 주행휠의 회전 각도가 예측된 허용 범위 내인 경우 정상 모드로 판단할 수 있다. 촬영된 주행휠의 회전 각도가 예측된 허용 범위 외인 경우 이상 모드로 판단할 수 있다.

이상 모드는 주행휠이 예측된 회전 각도보다 더 돌아간 제1 이상 모드, 또는 주행휠이 예측된 회전 각도보다 덜 돌아간 제2 이상 모드를 포함할 수 있다.

본 발명은 영상으로부터 측정 회전 각도를 산출하는 것으로 주행휠의 다양한 이상 증상을 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 물류 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 물류 이송 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 물류 이송 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 주행휠의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 주행 레일의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 비전부의 영상 취득 설명도이다.
도 7은 본 발명의 두개의 카메라에 의한 영상 취득 설명도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 카메라에 의한 영상 취득 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제1 시점 및 제2 시점에서 주행휠의 회전 각도를 도시한 설명도이다.
도 10은 본 발명의 주행휠에 대한 회전 각도의 설명도이다.
도 11은 본 발명의 마킹부의 일 실시 예이다.
도 12는 본 발명의 마킹부의 다른 실시 예이다.
도 13은 본 발명의 마킹부의 또 다른 실시 예이다.
도 14는 본 발명의 기준 데이터 및 측정 데이터의 관계 설명도이다.
도 15는 본 발명의 물류 이송 장치의 동작 설명도이다.
도 16은 본 발명의 정상 모드 및 이상 모드의 설명도이다.
도 17은 가상의 비교 실시예로서, 하나의 마킹부가 연결 부재에 가려진 경우의 설명도이다.
도 18은 가상의 비교 실시예로서, 두개의 마킹부가 연결 부재에 가려진 일 실시예의 설명도이다.
도 19는 가상의 비교 실시예로서, 두개의 마킹부가 연결 부재에 가려진 다른 실시예의 설명도이다.
도 20은 본 발명의 마킹부 및 연결 부재의 치수 관계를 설명하는 설명도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 물류 이송 장치(1)는 캐리지(200), 주행 레일(120), 및 비전부(300)를 포함할 수 있다.

캐리지(200)에는 물품(10)이 안착될 수 있다. 캐리지(200)에는 주행휠(240)이 설치될 수 있다. 캐리지(200)는 물품(10)의 주행 방향을 따라 직렬로 복수개 연결될 수 있다.

주행 레일(120)은 지지 프레임(140)에 의해서 지지될 수 있다. 주행 레일(120)의 높이는 지지 프레임(140)에 의해서 조정될 수 있다.

물품(10)의 주행 방향은 캐리지(200)가 이동하는 방향으로서, 제1 방향(A)(x축 방향)이라 할 수 있다. 물품(10)은 캐리지(200)에 안착되어 제1 방향(A)을 따라 이송될 수 있다. 물품(10)은 그 종류에 따라 각 물품(10)의 목표지로 배출될 수 있다. 물품(10)이 소정의 목표지로 배출되는 경우, 물품(10)은 캐리지(200)에서 이탈될 수 있다.

캐리지(200)는 크로스 벨트(220)를 포함할 수 있다. 크로스 벨트(220)는 제1 방향(A)에 수직한 제2 방향(B)(y축 방향)을 따라 폐곡선 궤도를 주행할 수 있다. 크로스 벨트(220)는 제2 방향(B)의 정방향 또는 역방향을 따라 물품(10)을 분류할 수 있다.

캐리지(200) 사이에는 캐리지(200) 간을 연결하는 캐리지 연결부(280)가 배치될 수 있다. 캐리지가 주행 레일(120)을 따라 이송되는 궤도인 트랙은 일직선, 곡선형, 또는 루프형일 수 있다. 트랙이 곡선형 또는 루프형인 경우 캐리지 연결부(280)는 곡선 트랙 부분에 위치할 수 있다. 이때 캐리지 연결부(280)는 휘어지는 힘 또는 인장력을 받을 수 있다. 캐리지 연결부(280)는 신축성 있는 구조일 수 있다.

비전부(300)는 제1 시점(T1) 또는 제1 기준 위치에서 주행휠(240)의 제1 영상을 촬영할 수 있다. 비전부(300)는 제2 시점(T2) 또는 제2 기준 위치에서 주행휠(240)의 제2 영상을 촬영할 수 있다.

제1 영상에 담긴 주행휠(240)과 제2 영상에 담긴 주행휠(240)이 서로 다른 경우 각도나 불량 판단 로직이 매우 복잡할 수 있다. 정확한 측정을 위하여 동일한 주행휠(240)을 제1 영상 및 제2 영상으로 촬영하는 것이 바람직할 수 있다.

제1 영상과 제2 영상은 동일한 카메라에 의해서 획득되거나, 다른 카메라에 의해서 획득될 수 있다.

제1 영상과 제2 영상이 다른 카마라에 의해서 획득되는 경우부터 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 주행 레일(120)의 외측을 따라 이격되는 두 대의 카메라에 의해, 주행휠(240)을 촬영할 수 있다. 비전부(300)는 주행 레일(120)의 일측에 제1 방향(A)을 따라 이격되는 제1 카메라(310) 및 제2 카메라(320)를 포함할 수 있다. 이와 반대측에 있어서, 비전부(300)는 주행 레일(120)의 타측에 제1 방향(A)을 따라 이격되는 제3 카메라(330) 및 제4 카메라(340)를 포함할 수 있다.

제1 카메라(310) 및 제2 카메라(320)는 캐리지(200)의 일측에서 제1측 주행휠(240)을 촬영할 수 있다. 제3 카메라(330) 및 제4 카메라(340)는 캐리지(200)의 타측에서 제2측 주행휠(240)을 촬영할 수 있다.

제1 카메라(310)는 제1측 주행휠(240)을 제1 시점(T1) 또는 제1 기준 위치에서 촬영하고, 제2 카메라(320)는 제1측 주행휠(240)을 제2 시점(T2) 또는 제2 기준 위치에서 촬영할 수 있다.

제3 카메라(330)는 제2측 주행휠(240)을 제3 시점 또는 제3 기준 위치에서 촬영하고, 제4 카메라(340)는 제2측 주행휠(240)을 제4 시점 또는 제4 기준 위치에서 촬영할 수 있다.

제1측 주행휠(240)의 측정 회전 각도는 제1 영상 및 제2 영상으로부터 얻어질 수 있고, 제2측 주행휠(240)의 측정 회전 각도는 제3 영상 및 제4 영상으로부터 얻어질 수 있다. 주행휠(240)이 캐리지(200)의 양측에 설치되므로, 비전부(300)도 캐리지(200)의 양측에 설치되고, 서로 반대쪽의 주행휠(240)을 촬영하기 위함이다.

도 5를 참조하면, 비전부(300)는 주행휠(240)과 대면되어야 촬영이 가능할 수 있다. 촬영 불능 영역을 피하기 위하여, 비전부(300)는 크로스 벨트(220) 또는 캐리지 연결부(280)로부터 이격된 위치에 배치될 수 있다. 비전부(300)는 캐리지(200)에 설치된 주행휠(240)과 대면되거나, 레일벽(122)의 개구부(131, 132)에 대면될 수 있다. 개구부(131, 132)를 사이에 두고 일측에는 주행휠(240), 타측에는 비전부(300)가 배치될 수 있다. 비전부(300)는 개구부(131, 132)를 통하여 주행휠(240)을 가림없이 촬영할 수 있다.

비전부(300)는 주행 레일(120)의 내측 또는 외측에 배치될 수 있다. 상기에서 비전부(300)가 공간상의 이유로 주행 레일(120)의 외측에 위치하는 것으로 설명하였으나, 비전부(300)가 외측에 위치하는 경우에 설명한 본 발명의 특징은 비전부(300)가 내측에 위치하는 경우까지 확장될 수 있다. 이 실시예는 주행 레일(120)의 광 차단을 피할 수 있는 장점과, 카메라 설치 위치 선정이 어려운 단점을 가질 수 있다.

주행 레일(120)은 주행휠(240)의 측면에 세워진 레일벽(122)을 포함할 수 있다. 레일벽(122)은 주행휠(240)로부터 발생하는 소음을 줄이거나, 외부 먼지를 포함하는 이물질로부터 주행휠(240) 또는 크로스 벨트(220) 구동 부재를 보호하기 위함일 수 있다.

도 7과 같이 제1 영상과 제2 영상이 다른 카메라(310,320)에 의해서 촬영되는 경우에는 동일한 주행휠(240)을 촬영하기 위한 두 개의 개구부(131, 132)가 필요할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 영상과 제2 영상이 다른 카메라에 의해서 촬영되는 경우이다, 제1 개구부(131)와 제2 개구부(132)는 제1 방향(A)을 따라 이격될 수 있다. 각각의 개구부(131, 132)에 카메라가 대면되므로, 개구부(131, 132)간의 이격 거리만큼 제1 카메라(310)와 제2 카메라(320)도 이격될 수 있다. 제1 카메라(310)는 제1 기준 위치(P1)에서 제1 개구부(131)를 통하여 주행휠(240)의 제1 영상을 촬영할 수 있다. 제2 카메라(320)는 제2 개구부(132)를 통하여 제2 기준 위치(P2)에 주행휠(240)의 제2 영상을 촬영할 수 있다.

한편, 카메라가 한 대 마련되는 경우를 설명한다.

도 8을 참조하면, 제1 영상과 제2 영상이 동일한 카메라에 의해서 촬영되는 경우에는 동일한 주행휠(240)을 촬영하기 위한 하나의 개구부(130)만으로 충분할 수 있다. 이때, 만약, 제1 기준 위치와 제2 기준 위치 사이에 가림 벽이 있어서 영상이 누락되는 경우, 형상이 동일한 여러 주행휠이 존재하므로 서로 다른 주행휠이 제1 영상 및 제2 영상으로 촬영되는 위험성이 있을 수 있다.

도 8의 실시예에 따르면, 한 대의 비전부(300)가 하나의 주행휠(240)에 대하여 빠짐없이 트랙킹하면서 여러 장의 영상을 촬영할 수 있다. 제어부는 여러 장의 영상 중에서 제1 기준 위치(P1)에 대응되는 제1 영상과 제2 기준 위치(P2)에 대응되는 제2 영상을 선택할 수 있다.

도 9를 참조하면, 비전부(300)가 제1 시점(T1) 또는 제1 기준 위치(P1)에서 주행휠(240)의 제1 영상을 취득하고 제2 시점(T2) 또는 제2 기준 위치(P2)에서 동일한 주행휠(240)의 제2 영상을 취득할 수 있다. 제어부(400)는 제1 영상의 마킹부(250)의 위치와 제2 영상의 마킹부(250)의 위치로부터 주행휠의 회전 각도(θ)를 산출할 수 있다.

제어부(400)는 비전부(300)에 의해 서로 다른 시점에서 측정된 주행휠 회전 각도(θ)와 기준 회전 각도(E)를 비교하여 물류 이송 이상 여부를 판단할 수 있다.

물류 이송 이상은 제1 이상 모드와 제2 이상 모드로 분류될 수 있다.

물류 이송 이상은 제1 기준 위치로부터 제2 기준 위치까지 주행휠(240)의 원주 길이(L)의 변화 또는 주행휠(240)의 주행 거리(d)의 변화를 포함할 수 있다.

주행 레일(120)의 틀어짐으로 인한 주행휠(240)의 끼임, 주행휠(240)의 베어링 마모로 인하여 마찰이 커져서 주행휠(240)이 주행 레일(120)에 대하여 슬립되는 현상, 베어링 마모로 인하여 주행휠(240)이 제대로 회전하지 못하고 튀는 현상, 주행 레일(120)의 이물질로 인하여 주행휠(240)이 튀는 현상 등에 의하여 주행휠(240)이 기준값보다 작게 회전되는 불량이 생길 수 있다. 제어부는 상기에 열거한 바와 같이 주행휠의 마모를 제외한 요인에 의하여 회전 각도가 부족한 불량을 제2 이상 모드로 판단할 수 있다.

한편, 주행휠이 마모되면 주행휠의 반경이 변화되고 주행휠의 회전 각도는 기준값보다 더 크게 측정될 수 있다. 제어부는 주행휠의 마모에 의하여 회전 각도가 기준값보다 더 크게 측정되는 불량을 제1 이상 모드로 판단할 수 있다.

도 16을 참조하면, 제어부(400)가 제1 영상 및 제2 영상으로부터 측정된 측정값을 기준값과 비교할 때, 기준치가 되는 기준 회전 각도(E)에 대한 오차 범위로서 상한과 하한을 포함하는 허용 범위가 설정될 수 있다.

도 10 및 도 14를 참조하면, 기준 회전 각도(E)는 물류 이송 장치의 설계 또는 제작시 확정되는 상수 파라미터로부터 계산되는 기준값일 수 있다.

기준 데이터는 주로 상수 파라미터에 관한 것일 수 있다. 기준 데이터는, 제1 기준 위치(P1)와 제2 기준 위치(P2)간의 거리차(d)의 정상값 또는 기준값인 기준 거리차(d), 주행휠(240)이 슬립없이 정상 회전될 때 기준 거리차(d)와 동일한 값인 주행휠(240)의 구름 거리, 이에 대응되는 정상적인 주행휠(240)의 원주 길이(L), 주행휠(240)의 반경의 정상값 또는 기준값인 기준 반경(R), 제1 기준 위치(P1)로부터 제2 기준 위치(P2)까지 슬립이나 튐없이 정상적으로 회전하는 주행휠(240)의 기준 회전 각도(E) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기준 회전 각도(E)는 제1 기준 위치(P1) 및 제2 기준 위치(P2) 사이의 기준 거리차(d)를 주행휠(240)의 기준 반경(R)으로 나눈 값일 수 있다.

불량이 없다면, 제1 기준 위치 및 제2 기준 위치가 고정이므로, 제1 영상 및 제2 영상을 통하여 산출한 주행휠의 측정 회전 각도가 기준 회전 각도(E)와 일치할 것이다.

도 16을 참조하면, 판단의 오차 범위를 고려하여 허용 범위가 설명된다.

제어부(400)는, 비전부(300)에 의해 측정된 주행휠의 측정 회전 각도(θ)가 허용 범위 내인 경우는 정상 모드로 판단할 수 있다. 비전부(300)에 의해 측정된 주행휠의 측정 회전 각도(θ)가 허용 범위를 벗어나면 이상 모드로 판단할 수 있다.

이상 모드는 주행휠(240)이 기준 회전 각도보다 더 돌아간 제1 이상 모드 및 주행휠(240)이 기준 회전 각도보다 덜 돌아간 제2 이상 모드를 포함할 수 있다.

주행휠의 기준 반경(R)의 변화는 지속적인 사용으로 인한 주행휠(240)의 마모로 주행휠의 기준 반경(R)이 줄어드는 경우를 포함할 수 있다. 주행휠의 기준 반경(R)이 처음 사용시보다 마모되어 줄어주는 경우, 소정의 간격동안(예를 들어 주행휠의 주행 거리(d)) 주행휠의 회전 각도(θ)는 더 돌아갈 수 있다. 이를 제1 이상 모드라 할 수 있다.

주행휠의 기준 반경(R)의 변화는 주행휠(240)의 깨짐 또는 파손을 포함할 수 있고, 주행휠(240)의 베어링 파손을 포함할 수 있다. 이 경우 주행휠(240)은 슬립되거나 주행 레일에 대하여 튈 수 있고, 소정의 간격(예를 들어 주행휠의 주행 거리(d))에 대하여 주행휠의 측정 회전 각도(θ)는 덜 돌아갈 수 있다. 이를 제2 이상 모드라 할 수 있다.

제어부(400)는 비전부(300)에 의해 측정된 주행휠의 측정 회전 각도(θ)가 허용 범위의 상한을 초과하면 제1 이상 모드라 판단할 수 있고, 허용 범위의 하한 미만인 경우 제2 이상 모드라 판단할 수 있다.

본 발명의 물류 이송 장치(1)는 제1 기준 위치와 제2 기준 위치간의 거리차인 주행휠의 주행 거리(d), 또는 상기 주행휠의 기준 반경(R)에 대한 기준 데이터(D1)가 저장되는 데이터 저장부(420)를 포함할 수 있다.

기준 데이터(D1)에는 마킹부(250) 배치에 관한 정보도 포함될 수 있다. 예를 들어, 마킹부(250)가 복수개 형성되는 경우 서로 간에 이루는 각도 정보가 기준 데이터(D1)에 포함될 수 있다. 즉, 기준 데이터(D1)는 본 발명의 물류 이송 장치(1)가 제작되는 경우 상수로 지정될 수 있는 파라미터에 대한 정보를 포함할 수 있다.

주행휠의 주행 거리(d) 및 주행휠의 반경은 설비가 제작되는 경우 상수값으로 주어질 수 있다. 따라서, 주행휠(240)이 제1 기준 위치에서 쵤영되는 제1 시점(T1)과, 주행휠(240)이 제2 기준 위치에서 촬영되는 제2 시점(T2)이 제어부(400)에 의하여 상수로 취급될 수 있다. 제어부(400)는 주행휠(240)이 제1 기준 위치에서 제2 기준 위치로 이동함에 따라 얼마나 회전했는지 주행휠의 회전 각도를 제1 영상 및 제2 영상에서 마킹부를 이용하여 계산할 수 있다.

도 14를 참조하면, 비전부(300)에 의해 촬영되는 제1 영상과 제2 영상로부터 산출된 정보를 측정 데이터(D2)라 할 수 있다.

제어부(400)는 기준 데이터(D1) 및 측정 데이터(D2)를 비교하여 물류 이송 이상 여부를 판단하는 판단 결과 데이터(D3)를 산출할 수 있다.

도 4는 주행휠(240)을 주행 레일(120) 외측에서 바라본 측면도일 수 있다. 도 4를 참조하면, 주행휠(240)은 비전부(300)에 의해 위치가 촬영되는 마킹부(250)를 포함할 수 있고, 주행휠(240)은 주행휠(240)을 캐리지(200)에 고정하는 연결 부재(260)를 포함할 수 있다. 마킹부(250)는 광 반사지를 포함하는 부재로 카메라 등으로 인식 가능한 것이면 충분할 수 있다. 연결 부재(260)는 주행 레일(120)의 내측 또는 외측에 배치될 수 있다. 이는 비전부(300)가 주행 레일(120)의 내측 도는 외측에 배치되는 것과 마찬가지로 확장될 수 있다.

즉, 도면에서는 비전부(300)가 주행 레일(120)의 외측에 배치되고 연결 부재(260)가 주행 레일(120)의 외측에 배치되는 경우를 일 실시 예로 설명하나, 연결 부재(260)와 비전부(300)의 위치에 따라 4가지 다른 경우가 발생할 수 있다. 상기 4가지 경우는 연결 부재(260)와 비전부(300)의 위치가 반대측인지, 동일측인지에 따라 크게 분별될 수 있고, 본 발명의 도면은 연결 부재(260)와 비전부(300)의 위치가 동일한 측에 위치하는 경우중 연결 부재(260) 및 비전부(300)가 모두 외측에 위치하는 경우를 기준으로 설명한 것일 수 있다.

만일 연결 부재(260)와 비전부(300)가 서로 반대측에 위치하는 경우에는 연결 부재(260)에 의해서 주행휠(240)을 촬영하는 비전부(300)의 촬영 시야가 가려지지 않기에 마킹부(250)는 하나로 충분할 수 있다. 그러나, 만일 연결 부재(260)와 비전부(300)가 서로 같은측에 위치하는 경우에는 연결 부재(260)에 의해서 주행휠(240)을 촬영하는 비전부(300)의 촬영 시야가 가려질 수 있고, 이로 인해 마킹부(250)가 하나인 경우에는 오류가 발생할 수 있다.

예를 들어, 상기 오류는 제1 영상에서 마킹부(250)가 연결 부재(260)에 의해서 가려지고 제2 영상에서 마킹부(250)가 촬영되는 경우, 및 제1 영상에서 마킹부(250)가 촬영되고 제2 영상에서 마킹부(250)가 연결 부재(260)에 의해서 가려지는 경우를 포함할 수 있다.

따라서, 도 11을 참조하면, 연결 부재(260)와 비전부(300)가 동일한 측에 위치하는 경우 마킹부(250)는 2개 이상 배치될 수 있다. 마킹부(250)는 제1 마킹부(251) 및 제2 마킹부(252)를 포함할 수 있다. 제1 마킹부(251) 및 제2 마킹부(252)의 위치는 제1 마킹부(251) 및 제2 마킹부(252)중 어느 하나가 연결 부재(260)에 의해서 가려지는 경우에도 나머지 하나가 연결 부재(260)에 의해서 가려지지 않는 배치면 충분할 수 있다.

도 17 내지 도 19는 본 발명의 실시예가 아니고 비교를 위한 가상의 실시예이다. 이를 참조하여 연결 부재(260)에 의한 마킹부(250)의 가려짐을 설명한다.

도 17 내지 도 19는 연결 부재(260)에 의해 마킹부(250)가 가려져 제어부에서 이상 여부 판단시 오류가 발생할 수 있는 비교 실시예들이다. 도 17은 마킹부(250)가 하나 배치된 경우일 수 있고, 제1 영상 또는 제2 영상중 어느 하나에서 마킹부(250)가 연결 부재(260)에 가려지는 경우 측정 불능에 빠질 수 있다.

도 18은 두 개의 마킹부(251,252)가 연결 부재(260)에 의해서 모두 가려진 경우를 도시한 것일 수 있다. 도 19의 실시 예도 도 18의 실시 예와 마찬가지로 마킹부(250)가 연결 부재(260)에 의해서 모두 가려진 경우이나, 도 19의 실시 예는 도 18의 실시 예에 비해서 연결 부재(260)의 폭가 더 큰 경우일 수 있다. 따라서 연결 부재(260)의 폭가 더 큰 경우에는 마킹부(250)가 가져질 수 있는 가능성이 더 커질 수 있다.

본 발명의 실시예인 도 20을 참조하면, 연결 부재(260)에 의한 마킹부(250)의 가려짐이 시작하는 위치와 가려짐이 완료하는 위치간에 주행휠의 중심(C)을 기준으로 가림 각도(φ)가 설정될 수 있다. 가림 각도(φ)는 연결 부재(260)의 두께와 비례할 수 있다. 제1 마킹부(251)가 연결 부재(260)에 의해서 가려지는 경우 제2 마킹부(252)는 가림 각도(φ)를 벗어난 위치에 있으므로 오류가 해결될 수 있다. 따라서, 마킹부(250)가 제1 영상 및 제2 영상에서 연결 부재(260)에 의해서 모두 가려지는 것을 방지할 수 있다.

마킹부가 2개인 경우의 간단한 배치는 2개가 서로 180도를 이루게 배치되는 것일 수 있다. 이 경우 제1 마킹부(251)가 가림 각도(φ) 내에 위치하여 연결 부재(260)에 의해서 가려지더라도, 제2 마킹부(252)는 가림 각도(φ) 외에 위치할 수 있고, 비전부(300)에 의해서 촬영될 수 있다. 또한, 복수의 마킹부는 주행휠의 중심(C)을 기준으로 등각도로 배치될 수 있다.

제1 기준 위치에서 제2 기준 위치로 이동할 때, 마킹부(250)가 연결부재(260)에 의해 가려져 오감지하는 것을 방지하기 위해, 이동에 의해 제1 및 제2 기준위치에서 감지한 마킹부(250) 사이의 각도가 약 60도 내지 약 300도 사이가 되게 마킹부(250)는 배치될 수 있다. 또한, 바람직하게는 제1 및 제2 기준위치에서 감지한 마킹부(250) 사이의 각도가 180도 사이가 되게 마킹부(250)는 배치될 수 있다.

마킹부(250)가 복수개 배치되는 경우, 제1 영상과 제2 영상에서의 주행휠의 회전 각도(θ)를 산출하기 위해서는 동일한 마킹부를 추적할 필요가 있다. 즉, 각 마킹부는 서로 간에 구별될 필요가 있다. 이를 위해 제1 마킹부 및 제2 마킹부는 형상, 색깔, 크기, 명암 중 적어도 하나가 구별될 수 있다.

도 13을 참조하면, 제1 마킹부 내지(251) 제4 마킹부(254)는 각각 서로 다른 형상을 가져 서로 분별될 수 있다.

복수의 마킹부가 주행휠(240)에 배치되는 경우에, 제1 영상과 제2 영상에서 가려지는 마킹부가 서로 다른 경우에 대하여 설명한다. 마킹부가 제1 마킹부(251) 및 제2 마킹부(252)의 두 개의 마킹부를 포함한 경우로 설명한다. 제1 영상에서 제1 마킹부(251)가 비전부(300)에 의해 촬영될 수 있고, 제2 영상에서 제1 마킹부(251)가 연결 부재(260)에 의해서 가려질 수 있다. 따라서, 이 경우와 같이 제1 영상 및 제2 영상에서 동일한 마킹부를 추적하기 어려운 경우에는 나머지 가려지지 않은 마킹부를 이용하여 위치를 산출할 수 있다.

설명 편의상 제1 마킹부(251) 및 제2 마킹부(252)가 서로 180도를 이루게 배치될 수 있다. 제1 영상에서 제1 마킹부(251)가 연결 부재(260)에 의해 가려지지 않아 촬영될 수 있고, 제2 영상에서 제1 마킹부(251)는 연결 부재(260)에 의해 가려져 촬영되지 않을 수 있다. 이 경우, 제2 마킹부(252)는 제1 영상에서 연결 부재(260)에 의해 가려질 수 있고 제2 영상에서 연결 부재(260)에 의해 가져지지 않을 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 제1 영상에서 제1 마킹부(251)의 위치를 인식하고, 제2 영상에서 제2 마킹부(252)의 위치로부터 제1 마킹부(251)의 위치를 산출할 수 있다. 제1 마킹부(251)와 제2 마킹부(252)간의 배치에 관한 정보는 기준 데이터(D1)에 포함될 수 있다.

상기 내용은 제2 마킹부(252)에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있고, 마킹부가 가려지는 영상이 제1 영상이고 마킹부가 촬영되는 영상이 제2 영상인 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 제1 영상 및 제2 영상이 추출 또는 특정되는 방법에 대하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 각각의 카메라가 자신의 촬영 시야(FOV, Field Of View)내에서 여러 장의 영상을 촬영하는 실제 상황이 모사된다. 본 발명에서 필요로 하는 것은 여러 장의 영상 중에서 제1 기준 위치에 대응되는 제1 영상과 제2 기준 위치에 대응되는 제2 영상을 선택 또는 트리거 하는 것이다. 본 발명은 각 기준 위치와 각 영상의 시간 동기화를 위하여 소프트웨어적인 트리거 방법과 하드웨어적인 트리거 방법을 모두 채용할 수 있다.

비전부(300)는 제1 영상 및 제2 영상을 센서에 의해서 트리거하여 추출 또는 특정할 수 있다. 상기 센서는 리미트 스위치 또는 피에조 센서를 포함하는 접촉식 센서, 자기 센서 또는 광 센서를 포함하는 비접촉식 센서 중 적어도 하나일 수 있다.

센서는 주행휠(240)이 제1 기준 위치에 위치하는 순간을 감지할 수 있고, 그 도달 신호를 비전부(300)가 전송받아 제1 영상이 촬영될 수 있다. 제1 영상 및 제2 영상은 센서에 의해 트리거되어 각 위치와 동기화될 수 있다.

비전부(300)는 제1 영상 및 제2 영상을 템플릿(P)에 의해서 트리거하여 추출 또는 특정할 수 있다. 비전부(300)는 촬영 시야에 들어온 주행휠(240)을 시간 진행에 따라 연속적으로 촬영할 수 있다. 비전부(300)는 연속적으로 주행하는 주행휠(240)이 소정의 기준 형상과 비교하여 추출 또는 특정할 수 있다. 이러한 추출 또는 특정의 기준 형상을 템플릿(P)이라 할 수 있다.

이하, 본 발명의 물류 이송 장치의 동작에 관해 설명한다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 물류 이송 방법은 제1 기준 위치와 제2 기준 위치간의 거리차, 또는 상기 주행휠의 기준 반경(R)에 대한 정보를 포함하는 기준 데이터(D1)가 데이터 저장부(420)에 저장되는 저장 단계(S100), 비전부(300)가 상기 제1 기준 위치에서 제1 시점(T1)의 주행휠(240)의 제1 영상과, 상기 제2 기준 위치에서 제2 시점(T2)의 상기 주행휠(240)의 제2 영상을 포함하는 측정 데이터(D2)를 취득하는 취득 단계(S200)를 포함할 수 있다.

제어부(400)는 데이터 저장부(420)로부터 기준 데이터(D1)를 전송받을 수 있고, 비전부(300)로부터 측정 데이터(D2)를 전송받을 수 있다. 본 발명의 물류 이송 방법은 제어부(400)가 기준 데이터(D1)와 측정 데이터(D2)를 비교하여 물류 이송 이상 여부를 판단하는 판단 결과 데이터(D3)를 산출하는 산출 단계(S300)를 더 포함할 수 있다.

취득 단계(S200)에는, 비전부(300)가 상기 비전부(300)의 촬영 시야(FOV)에 진입한 주행휠(240)을 인식하는 형상 인식 단계(S220)가 포함될 수 있고, 비전부(300)가 주행휠(240) 상의 마킹부를 인식하는 마킹부 인식 단계(S240)가 포함될 수 있다. 제어부(400)가 기준 데이터(D1)와 측정 데이터(D2)를 비교하여 이상 여부를 판단하기 위해서는 동일한 주행휠(240)이 회전한 각도 정보가 필요할 수 있다. 즉, 비전부(300)는 주행휠(240)간을 서로 분별하여 동일한 주행휠(240)을 추적할 필요가 있다.

예를 들어, 캐리지(200)가 주행 레일(120)을 따라 주행하기 위해 주행 레일(120)의 일측에 2개의 주행휠(240)이 배치되는 경우에, 주행휠(240)과 연결 부재(260)의 배치는 캐리지(200) 중심을 기준으로 대칭적일 수 있다. 즉, 선두의 주행휠(240)의 경우 주행휠(240), 연결 부재(260)의 순서로 비전부(300)에 촬영될 수 있고, 후방의 주행휠(240)은 연결 부재(260) 주행휠(240)의 순서로 비전부(300)에 촬영될 수 있다. 따라서, 형상 인식 단계(S220)는 비전부(300)가 상기 예시와 같은 방법으로 제1 영상 및 제2 영상이 동일한 주행휠(240)을 추적하도록 주행휠(240)을 특정하는 단계일 수 있다.

형상 인식 단계(S220)에서 주행휠(240)간의 분별이 되면, 마킹부 인식 단계(S240)에서 동일한 주행휠(240) 상의 동일한 마킹부를 추적 촬영하여 회전한 각도가 산출될 수 있다. 마킹부 인식 단계(S240)에는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여 동일한 마킹부(250)의 회전 비교를 위해 기준을 정할 필요가 있다. 예를 들어, 기준 데이터(D1)는 주행휠(240)의 크기, 또는 곡률을 포함하는 하드웨어적인 정보를 포함할 수 있어 비전부(300)의 주행휠(240) 형상 인식후 주행휠의 중심(C) 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 촬영된 마킹부(250)와 주행휠의 중심(C) 위치를 잇는 가상의 직선이 설정될 수 있고, 이러한 방법으로 제1 영상과 제2 영상의 가상의 직선간의 각도를 산출할 수 있다.

복수의 마킹부(250)가 배치되는 경우에도 각각의 마킹부(250)를 분별하여 각각의 마킹부를 주행휠의 중심(C)과 연결하는 가상선을 이용할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 마킹부가 180도를 이루게 배치되는 경우, 제1 영상에서 제1 마킹부(251)가 촬영되어 제1 가상선이 설정될 수 있다. 제2 영상에서 제1 마킹부(251)가 연결 부재(260)에 의해 가려지는 경우 비전부(300)는 제2 마킹부(252)를 촬영할 수 있고, 제2 마킹부(252)와 주행휠(240) 중심을 잇는 제2 가상선이 설정될 수 있다. 이 경우, 제1 가상선은 제2 가상선과 동일할 수 있어 제어부(400)는 제1 마킹부(251)의 회전된 각도를 산출할 수 있다.

산출 단계(S300)에는, 기준 데이터(D1)로부터 상기 주행휠의 회전 각도(θ)를 계산하는 기준 단계(S320), 및 상기 측정 데이터(D2)로부터 상기 주행휠(240)의 촬영된 회전 각도를 표시하는 측정 단계(340)가 포함될 수 있다.

제어부(400)는, 측정 단계(340)에서 촬영된 주행휠의 회전 각도(θ)가 허용 범위 내인 경우는 정상 모드로 판단할 수 있고, 비전부(300)에 의해 측정된 상기 주행휠의 회전 각도(θ)가 허용 범위를 벗어나면 이상 모드로 판단할 수 있다.

이상 모드는 주행휠(240)이 기준 회전 각도보다 더 돌아간 제1 이상 모드, 또는 주행휠(240)이 기준 회전 각도보다 덜 돌아간 제2 이상 모드를 포함할 수 있다. 제1 이상 모드는 지속적인 사용으로 인한 주행휠(240)의 마모로 주행휠의 기준 반경(R)이 줄어드는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 제2 이상 모드는 주행휠(240)의 깨짐 또는 파손을 포함할 수 있고, 주행휠(240)의 베어링 파손되는 경우를 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

1... 물류 이송 장치 10... 물품
120... 주행 레일 122... 레일벽
130... 개구부 131... 제1 개구부
132... 제2 개구부 140... 지지 프레임
200... 캐리지 220... 크로스 벨트
240... 주행휠 250... 마킹부
251... 제1 마킹부 252... 제2 마킹부
253... 제3 마킹부 254... 제4 마킹부
260... 연결 부재 280... 캐리지 연결부
300... 비전부 310... 제1 카메라
320... 제2 카메라 330... 제3 카메라
340... 제4 카메라 400... 제어부
420... 데이터 저장부
S100... 저장 단계 S200... 취득 단계
S220... 형상 인식 단계 S240... 마킹부 인식 단계
S300... 산출 단계 S320... 기준 단계
S340... 측정 단계 T1... 제1 시점
T2... 제2 시점 P... 템플릿
P1... 제1 템플릿 P2... 제2 템플릿
A... 제1 방향 B... 제2 방향
D1... 기준 데이터 D2... 측정 데이터
D3... 판단 결과 데이터 R... 주행휠의 기준 반경
C... 주행휠의 중심 d... 주행휠의 주행 거리
E... 기준 회전 각도
θ... 측정된 주행휠의 회전 각도
φ, φ1, φ2... 가림 각도
d1, d2... 연결 부재 폭

Claims (14)

1. 물품이 안착되고 주행휠을 포함하며 물품 주행 방향인 제1 방향으로 직렬 연결되는 복수개의 캐리지;
   상기 캐리지가 상기 주행휠에 의해 안착되고 상기 캐리지를 상기 제1 방향으로 이송하는 주행 레일;
   상기 주행휠을 촬영하는 비전부;
   상기 비전부의 영상으로부터 산출되는 측정 회전 각도와, 주행휠의 기준 회전 각도를 비교해 이상 여부를 판단하는 제어부; 를 포함하고,
   제1 마킹부 및 제2 마킹부를 포함하는 마킹부가 마련되며,
   상기 측정 회전 각도는 서로 다른 시점의 상기 주행휠의 제1 영상 및 제2 영상에서의 상기 마킹부의 위치를 상호 비교해 산출되며,
   상기 주행휠을 캐리지에 고정하는 연결 부재를 포함하고,
   상기 제1 마킹부와 제2 마킹부 중 하나의 마킹부가 상기 제1 영상 또는 제2 영상에서 상기 연결 부재에 의해 가려져 상기 비전부에 촬영되지 않는 경우, 다른 마킹부는 상기 연결 부재에 의해 가려지지 않아 상기 비전부에 의해 촬영되도록, 상기 제1 마킹부 및 제2 마킹부는 동일한 주행휠 상의 다른 위치에 배치되는 물류 이송 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 비전부에 의해 측정된 상기 측정 회전 각도가 상기 기준 회전 각도에 대하여 설정되는 허용 범위 내인 경우는 정상 모드로 판단하고, 상기 측정 회전 각도가 상기 허용 범위를 벗어나면 이상 모드로 판단하는 물류 이송 장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 측정 회전 각도가 상기 기준 회전 각도에 대하여 설정되는 허용 범위를 벗어나면 이상 모드로 판단하고,
   상기 이상 모드는 상기 측정 회전 각도가 상기 기준 회전 각도보다 더 돌아간 제1 이상 모드 및 상기 측정 회전 각도가 상기 기준 회전 각도보다 덜 돌아간 제2 이상 모드를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 제1 이상 모드는 상기 주행휠의 마모에 의한 불량이고, 상기 제2 이상 모드는 상기 주행휠의 마모를 제외한 요인에 의한 불량으로 판단하는 물류 이송 장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   서로 다른 캐리지를 연결하는 캐리지 연결부를 포함하고,
   상기 캐리지 연결부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 상기 물품을 이송하는 크로스 벨트를 포함하며,
   상기 크로스 벨트에 의하여 상기 물품이 분류되고,
   상기 비전부는 상기 캐리지 연결부로부터 이격된 위치에서 상기 주행휠에 대면되는 물류 이송 장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 비전부는 상기 주행 레일을 따라 이격되는 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함하고,
   상기 제1 카메라는 제1 기준 위치에서 상기 주행휠의 제1 영상을 취득하며,
   상기 제2 카메라는 제2 기준 위치에서 상기 제1 영상과 동일한 주행휠의 제2 영상을 취득하고,
   상기 제어부는 상기 제1 영상 및 제2 영상으로부터 상기 주행휠의 측정 회전 각도를 산출하는 물류 이송 장치.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 비전부는, 상기 주행 레일의 일측을 따라 이격되는 제1 카메라 및 제2 카메라와, 상기 주행 레일의 타측을 따라 이격되는 제3 카메라 및 제4 카메라를 포함하며,
   상기 제1 카메라는 상기 주행 레일의 일측에서 주행하는 제1측 주행휠을 제1 시점에 촬영하고,
   상기 제2 카메라는 상기 제1측 주행휠을 제2 시점에 촬영하며,
   상기 제3 카메라는 상기 주행 레일의 타측에서 주행하는 제2측 주행휠을 제3 시점에 촬영하고,
   상기 제4 카메라는 상기 제2측 주행휠을 제4 시점에 촬영하며,
   상기 제어부는 상기 제1 카메라 및 제2 카메라를 이용하여 상기 제1측 주행휠의 측정 회전 각도를 산출하고, 상기 제3 카메라 및 제4 카메라를 이용하여 상기 제2측 주행휠의 측정 회전 각도를 산출하는 물류 이송 장치.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 제1 기준 위치와 제2 기준 위치간의 기준 거리차, 상기 주행휠의 기준 반경, 상기 제1 기준 위치로부터 제2 기준 위치까지 정상 회전하는 상기 주행휠의 기준 회전 각도 중 적어도 하나를 포함하는 기준 데이터를 입수하고,
   상기 비전부는, 상기 주행휠의 제1 영상을 상기 제1 기준 위치에서 획득하고 상기 주행휠의 제2 영상을 제2 기준 위치에서 획득하며,
   상기 제어부는, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 비교한 후, 상기 제1 기준 위치와 제2 기준 위치간의 거리차를 측정한 측정 거리차, 상기 주행휠의 반경을 측정한 측정 반경, 상기 제1 기준 위치로부터 제2 기준 위치까지 상기 주행휠의 회전 각도를 측정한 측정 회전 각도 중 적어도 하나를 포함하는 측정 데이터를 산출하고,
   상기 제어부는 상기 기준 데이터와 측정 데이터를 비교하고, 물류 이송 이상 여부를 판단하는 물류 이송 장치.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 주행휠을 감지하는 센서가 마련되고,
   상기 센서가 상기 주행휠을 감지하면 상기 비전부가 트리거되고,
   상기 비전부가 트리거되면 상기 비전부가 제1 시점에서 상기 주행휠의 제1 영상을 취득하고, 상기 비전부가 제2 시점에서 상기 주행휠의 제2 영상을 취득하며,
   상기 센서는 리미트 스위치 또는 피에조 센서를 포함하는 접촉식 센서, 자기 센서 또는 광 센서를 포함하는 비접촉식 센서 중 적어도 하나인 물류 이송 장치.
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 주행 레일은 상기 주행휠을 안내하는 레일벽을 포함하고,
   상기 레일벽에는 상기 주행휠이 노출되는 개구부가 형성되며,
   상기 비전부는 상기 개구부를 통하여 상기 주행휠을 촬영하는 물류 이송 장치.
   
10. 삭제
11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 마킹부 및 제2 마킹부는 형상, 색깔, 크기, 명암 중 적어도 하나가 구별되는 물류 이송 장치.
    
12. 삭제
13. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비전부의 촬영 시야(FOV)에 진입한 상기 주행휠을 인식하는 형상 인식 단계와, 상기 주행휠의 마킹부를 인식하는 마킹부 인식 단계를 수행하는 물류 이송 장치.
    
14. 제1 항에 있어서,
    상기 주행휠은 복수개 설치되고, 상기 주행휠은 제1 주행휠 및 제2 주행휠을 포함하며,
    상기 비전부는 제1 시점 또는 제1 기준 위치에서 상기 주행휠을 촬영한 제1 영상을 획득하고, 제2 시점 또는 제2 기준 위치에서 상기 주행휠을 촬영한 제2 영상을 획득하며,
    상기 제1 영상과 제2 영상은 상기 제1 주행휠 및 제2 주행휠 중 어느 하나에 해당하는 특정의 주행휠을 촬영한 것이고,
    상기 제어부는 상기 특정의 주행휠에 형성된 제1 마킹부 및 제2 마킹부 중 어느 하나에 해당하는 특정의 마킹부를 추적하고,
    상기 특정의 마킹부를 추적하며 상기 주행휠의 측정 회전 각도를 산출하는 물류 이송 장치.