KR20160119102A - 상당한 높이 변화가 있는 설비를 위한 소포 분류기를 구동시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품을 분류하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 시스템은, 물품을 전달하기 위한 가동 캐리지(10), 제어 시스템, 및 캐리지(10)를 이동시키기 위한 구동 유닛을 포함하고, 가동 캐리지는, 하나 이상의 상승 및 하강 경사로에 의해 연결되는 서로 다른 높이에 위치되는 구간들을 갖는 이동로를 따라 링크(19)에 의해 서로에 연결되어 있다. 구동 유닛과는 별개인 전용 추력(thrust) 유닛이 경사로에 추가되어 있고, 경사로 상에 있는 캐리지(10) 및/또는 물품의 중량으로 인해 캐리지(10)가 링크(19, 20)에서 장력을 받는 것을 방지하기 위한 일정한 힘을 전달하도록 제어 시스템에 의해 개별적으로 제어된다.

Description

상당한 높이 변화가 있는 설비를 위한 소포 분류기를 구동시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DRIVING PARCEL SORTERS FOR INSTALLATIONS FACILITIES HAVING CONSIDERABLE CHANGES IN LEVELS}

본 발명은 분류 기계를 통해 물품을 분류하기 위한 장치의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 크로스 벨트라고 하는 크로스 벨트 캐리지 또는 경사 트레이라고 하는 경사 트레이를 구비하는 장치에 관한 것이다.

소포 및 짐을 위한 분류 기계는, 서로 연결되어 회로를 구성하는 경로 상에서 루프(loop)로 순환하는 트레인을 형성하는 캐리지들로 이루어진다. 일반적으로, 분류 기계는 주행하는 회로를 완전히 점유하며, 그래서 그 자체 루프로 폐쇄되어, 링크가 일정한 간격의 캐리지로 구성되는 체인을 형성한다. 특히, 이들 분류 기계는 유통 부문에서 사용되어 소매점을 위한 또는 직접 고객을 위한 주문을 준비한다.

분류 기계는 소포 및 짐을 분류하기 위해 우체국과 수송 기관에서도 사용되며, 이는 본 발명이 가장 관심을 두는 부문이다. 특히, 속달 배송 부문에서는 취급되는 물품이 더 다양하기 때문에, 더 큰 용량이 요구되며, 물품의 중량은 50 kg까지 될 수 있고, 캐리지의 운동 속도는 3 m/s가 될 수 있으며, 또한 분류 기계의 경로는 길고 복잡하다.

분류 기계의 이들 경로는, 예컨대 짐의 X-선 검사 또는 고객 검사를 위한 이송 수단 및 종종 또한 특정한 작업면의 로딩 및 언로딩 도어를 맡을 필요가 있다.

분류 기계를 위해 가장 널리 사용되는 2개의 기술은 크로스 벨트 기술과 경사 트레이 기술이다. 각각의 캐리지에는 분류 유닛이 제공되어 있다. 이 분류 유닛은, 분류 기계가 크로스 벨트형인 경우에 기계의 운동 센스(sense)에 수직인 컨베이어로 이루어진다. 분류 기계가 경사 트레이형인 경우에 분류 유닛은 경사 트레이의 형태이다.

크로스 벨트형의 분류 기계가 예컨대 US 2014/0014468에 개시되어 있다.

직교형 컨베이어는 분류 대상 물건을 받는 중에 그리고 목적지에서 분류하는 중에 작동된다. 경사 트레이에는 전달될 물건이 로딩되고, 그런 다음에, 물건을 분류하기 위해 경사 트레이가 목적지에서 기울어지게 된다.

경로를 따라, 분류 대상 물건의 자동 로딩을 위한 스테이션, 분류된 물건을 모으기 위한 수집 장치, 일반적으로, 배송을 위한 하류 작업을 최적화하기 위해 분류된 물건을 동일한 방향으로 모으기 위한 중력 슈트(chute)가 있다.

이하, 8 m 이상의 상당한 높이 변화로 작업하는 분류 기계의 설비가 종종 필요한 이유를 간단히 살펴볼 것인데, 이와 관련하여, 본 발명은 부품의 내구성을 증가시키고 작업비를 줄이기 위해 크기의 최적화 방안을 제공한다. 일반적으로, 분류 기계의 설비에서는, 동일한 면에 있는 또는 수 미터의 높이 변화를 갖는 분류 기계가 사용될 수 있다. 이러한 경우, 보관될 물건을 자동 스테이션 상으로 손으로 로딩하고 그 물건을 상자나 케이스로부터 제거하는 작업자의 존재와 관련된 인간 공학적인 이유로, 로딩 높이는 지면으로부터 약 1 m의 낮은 높이에 있다.

로딩 영역 뒤에서 분류 기계는 일반적으로 기본적으로 2가지의 주된 이유로 지상으로부터 약 3 m까지 상승하게 된다. 첫번째 이유는, 부피가 크거나 매우 무거운 짐(분류 기계에 의해서는 다루어질 수 없음)을 전달하기 위해 사용되는 전기 트랜스팔레트(transpallet)가 건물을 가로지를 수 있게 하는 것이다. 두번째 이유는, 발송을 위한 로딩, 예컨대 분류된 짐을 운송용 상자 안에 로딩하기 위한 작업 준비를 최적화하면서 작업자의 개입 빈도가 제한되도록 분류된 짐을 모으는 간단한 중력 슈트(chute)를 사용할 수 있게 하는 것이다.

그럼에도 불구하고, 서로 다른 작업 구역이 있고 또한 중첩된 층이 있는 경우에 적합한 방안이 가능하도록 예컨대 속달 배송의 대형 공항 허브(큰 높이 차를 극복할 수 있는 분류 기계가 필요함) 에서 매우 중요한 용도가 있다.

이 기계화된 설비에서, 분류 기계는, 분류될 짐을 언로딩하고 또한 비행을 위해 짐을 로딩하기 위해 적재된 컨테이너(로딩 유닛)가 지상에서 움직이는 것을 방해함이 없이 높이 연결을 보장할 필요가 있다. 추가로, 분류 기계는 분류 기계에 의해서는 다루어질 수 없는 무겁고 부피가 큰 짐을 위해 언로딩 위치와 적재 위치 사이의 연결을 위한 트랜스팔레트의 운동을 방해하지 않아야 한다.

또한, 이러한 종류의 설비에서는, 서로 다른 일(간단히 열거될 것임)을 위한 서로 다른 전문화된 작업 구역이 있어야 한다. 보안 X-선 기계를 갖는 검사 구역: 지상의 차량에서 와서 비행기로 수송될 모든 짐은 서로 다른 정도의 X-선 검사 기계로 세밀히 검사되어야 한다. 이를 위해, 분류 기계는 분류와 회수 방안을 제공한다.

세관 통제를 위한 X-선 검사 구역 및 이 통제를 통과해야 할 것으로 확인된 짐을 위한 수작업 세관 검사 구역이 있다. 또한, 직접적인 전문화된 통제가 수행되어야 하거나 세관 허가가 아직 주어지지 않은 특수한 물품을 담고 있는 짐에 대한 임시 보관/회수 구역도 있다. 이 경우, 분류 기계는, 진로가 변경되어 다른 작업부에서 분배될 확인된 짐이 임시 보관될 수 있게 해주고 또한 자유로워진 짐을 자동적으로 회수할 수 있게 해준다.

마지막으로, 손상된 라벨과 읽을 수 없는 라벨을 갖는 짐 또는 포장 문제를 가지고 있거나 안정성의 문제가 있고 또한 분류 기계에 정확하게 로딩되지 않은 것으로 확인된 짐에 대한 수작업 구역이 또한 있다.

이들 모든 작업 구역은 짐을 모으기 위해 또한 작업자의 작업과 관련된 인간 공학적인 이유로 넓은 표면을 필요로 한다. 실제로, 지상에서의 유지 보수를 방해하지 않기 위해, 일반적으로, 종종 수개의 평행한 높이로 있는 중 이층(mezzanine)이 상하로 사용된다. 그러므로, 짐을 분류하고 재로딩하기 위해 동일한 분류 기계가 다른 높이를 맡아야 하는데, 그렇지 않으면, 매우 복잡한 방안이 있어야 할 것이다.

이러한 사용 조건에서 사용되는 분류 기계는, 이동로의 경로에서 허용 가능한 가장 무거운 소포를 취급하기 위한 과도한 크기의 구동 요소 주위에 있게 된다. 이러한 과도한 크기는 경제적으로 불리한데, 구동 요소는 대부분의 시간에 걸쳐 불충분하게 사용되기 때문이다. 과도한 크기로 인해, 부적합한 큰 모터의 전력 소비 때문에 에너지 비용이 크게 된다.

큰 높이 차를 갖는 현재 분류 기계의 주요 단점 중의 하나는, 가동 캐리지 사이의 연결 부재의 조기 마모로 인한 것이다. 높이 변화 및 전달되는 물품의 중량에 의해 가해지는 다른 물리적 스트레인 때문에, 설계자는 가동 캐리지의 연결 부재도 과도하게 크게 만들어야 한다. 연결 부재가 과도하게 크게 되면 캐리지가 무거워지는데, 이에 따라 체인의 구동 모터가 과도하게 커지게 된다.

예컨대, US 2008/0234858에는, 전달로 상에서 물품을 전달하기 위한 시스템이 알려져 있는데, 경로의 평평한 부분에 배치되는 어떤 구동 부재는 하중 중량 및 상승 또는 하강 경사로의 각도에 따른 토크의 조정으로 제어된다.

이러한 종류의 시스템에서는 상기 단점이 나타나는데, 즉, 이동로의 경로 상에 있는, 특히 경사진 부분에 있는 가장 무거운 허용 가능한 소포를 취급하기 위해 구동 부재를 과도하게 크게 만들어야 한다.

또한, 이러한 종류의 구성에서는, 토크의 조정이 복합체의 구동 속도에 관련 있다.

따라서, 본 발명은, 가동 캐리지 사이의 연결 시스템에 장기적으로 작용하여 그 연결 시스템을 손상시키는 장력과 압축력을 경사 구역에서 제한할 수 있는 장치와 방법을 제안하여 상기 단점을 경감시키고자 한다. 본 발명은 큰 높이 변화를 극복할 수 있는 분류 기계를 최적화된 방식으로 만들 수 있는 방안을 제안한다.

따라서, 본 발명의 대상은, 제 1 양태에 따르면, 분류 시스템인데, 이 분류 시스템은, 상승 및 하강 경사로에 의해 연결된 서로 다른 높이 레벨까지의 구간의 이동로를 따라 링크에 의해 함께 연결되는 가동 캐리지, 제어 시스템, 및 상기 이동로를 따라 분포되어 있고 제어 시스템에 의해 제어되는 구동 유닛을 포함하고, 상기 구동 유닛은, 분류 기계가 다른 로딩 조건에서 일정하고 안정적인 속도를 갖도록, 바람직하게는 자동 속도 조정형의 제어 시스템에 의해 요청될 때 변하는 힘을 캐리지에 가할 수 있다.

경사 구간에 있는 캐리지에 작용하는 압축력 또는 견인력을 줄이거나 상쇄시키기 위해, 본 발명은 경사 구간에 있는 캐리지의 중량을 상쇄시키기 위해 분류 시스템의 속도에 상관 없이 캐리지에 일정한 힘을 가하기 위한 전용 추력 유닛을 경사 구간을 따라 추가하는 것을 제안한다.

가장 간단한 경우에, 캐리지에 가해지는 힘은 캐리지의 공칭 중량에 따라 고정된다. 캐리지 상에 있는 짐의 중량은 고려되지 않는데, 왜냐하면, 대부분의 경우에, 물품의 중량은 캐리지의 중량에 비해 무시할 수 있기 때문이다.

물품의 중량이 크고 그리고/또는 높이 차가 매우 큰 경우에는, 제어 시스템이 캐리지의 실제 중량을 상쇄시키는 힘 값을 가하기 위해 경사 구간에서 각각의 전용 추력 유닛을 필요로 하는 더 복잡한 방안을 이용할 수 있으며, 캐리지는 이때 경사진 부분에 있고 이들 캐리지 상에 있는 소포의 중량을 고려한다.

어떤 실시 형태에 따르면, 상기 분류 시스템은 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 더 포함하며, 이는 단독으로 또는 기술적으로 가능한 모든 조합에 따라 취해진다:

- 상기 전용 추력 유닛은 전달되는 상기 힘이 상기 경사로의 경사에 따라 조정되도록 제어 시스템에 의해 제어된다;

- 상기 물품 분류 시스템은 상기 가동 캐리지 상에 배치되는 물품의 중량을 결정하는데에 적합한 수단을 포함하고, 상기 전용 추력 유닛은 전달되는 상기 힘이 상기 중량에 의존하도록 제어 시스템에 의해 제어된다;

- 이동로의 경사로 상에 있는 전용 추력 유닛은 전자기적으로 트립핑되는(tripped) 제동 시스템을 구비한다;

- 이동로의 경사로 상에 있는 전용 추력 유닛은 전자기 브레이크를 갖는 적어도 하나의 모터를 구비한다;

- 각각의 전용 추력 유닛은 제어 시스템에 의해 개별적으로 결정될 수 있는 하는 힘을 캐리지에 가할 수 있다. 전용 추력 유닛은 유도 접촉 없는 마찰 또는 선형 기구 또는 동기 접촉 없는 선형 기구일 수 있다.

본 발명은, 제 2 양태에 따라, 전술한 물품 분류 시스템의 캐리지에 작용하는 장력 또는 압축력을 줄이기 위한 방법에 관한 것이다. 정확하게는, 그 방법은 전술한 물품 분류 시스템에 의한 물품 분류 방법인데, 제어 시스템은 경사로 상에 있는 각각의 전용 추력 유닛에 대해 필요한 힘의 값을 결정하고, 또한 경사로의 경사 및 경사로 상에 있는 캐리지 및/또는 물품의 중량으로 인해 링크의 레벨에서 작용하는 장력 또는 압축력을 줄이거나 상쇄시키는데에 필요한 힘을 상기 전용 추력 유닛이 전달하도록 그 전용 추력 유닛을 일체적으로 제어한다.

어떤 실시 형태에 따르면, 상기 방법은 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 더 포함하며, 이는 단독으로 또는 기술적으로 가능한 모든 조합에 따라 취해진다:

- 경사로 상에 있는 각각의 전용 추력 유닛에 대해 필요한 힘의 값을 결정하기 위해 각각의 물품(7)에는 통계적으로 결정되는 평균 중량이 주어진다;

- 전용 추력 유닛에 대해 필요한 힘의 값을 결정하기 위해, 물품의 중량을 결정하기 위한 수단에 의해 결정되는, 상기 캐리지 상에 배치되어 있는 물품의 실제 중량이 고려된다;

- 전용 추력 유닛에 대해 필요한 힘의 값을 결정하기 위해, 경사로의 경사가 고려된다;

- 상기 제어 시스템에 의해 계산되는 상기 힘은, 양의 경사를 갖는 경사로의 경우에 링크에 대한 견인력을 제한하기 위해 양이거나, 음의 경사를 갖는 경사로의 경우에는 링크에 대한 압력을 제한하기 위해 음이다;

- 전용 추력 유닛에 대한 전력 공급이 중단된 경우에, 경사로 상에 있는 전용 추력 유닛의 전자기 브레이크를 활성화시켜, 그 경사로 상에 있는 캐리지의 링크에 가해지는 장력 또는 압축력을 상쇄시켜, 캐리지에 작용하는 불평형 하중으로 인해 분류 기계가 앞쪽으로 또는 뒤쪽으로 움직이는 것을 방지한다.

본 발명의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조하여 이하의 개시 내용(단지 비제한적인 예로 주어진 것임)을 통해 명백히 알 수 있을 것이다.

도 1 은 크로스 벨트형 분류 시스템의 개략도이다.
도 2 는 로딩 영역의 개략도이다.
도 3 은 크로스 벨트형 가동 캐리지의 개략도이다.
도 4 는 캐리지를 구동시키기 위한 구동 시스템의 개략도이다.
도 5 는 도 4 에 나타나 있는 캐리지를 구동시키기 위한 구동 시스템의 저면도이다.
도 6 은 경사로에 있는 캐리지에 존재하는 힘을 개략적으로 나타낸다.
도 7 은 캐리지를 연결하기 위한 연결 시스템을 나타낸다.
도 8 은 이동로의 곡부의 부분도이다.
도 9 는 추력 유닛에 연결되어 있는 제어 시스템을 나타낸다.
도 10 은 분류 기계의 경로를 따라 캐리지가 받는 장력의 일 예를 요약한 그그래프이다.
도 11 은 본 발명의 일 예시적인 실시 형태에 따라 캐리지의 중량을 상쇄시키는데에 전용되는 추력 유닛에 의해 상승 경사로 상의 캐리지에 가해지는 힘을 개략적으로 나타낸다.
도 12 는 본 발명의 동일한 예시적인 실시 형태에 따라 캐리지의 중량을 상쇄시키는데에 전용되는 추력 유닛에 의해 하강 경사로 상의 캐리지에 가해지는 힘을 개략적으로 나타낸다.
도 13 은 접촉이 없는 제 1 종류의 전용 추력 유닛을 갖는 본 발명에 따른 실시 형태를 나타낸다.
도 14 는 접촉이 없는 제 2 종류의 전용 추력 유닛을 갖는 본 발명에 따른 실시 형태를 나타내는 것으로, 위쪽에 장치의 일 부분의 저면도가 있고 아래쪽에는 장치의 일 부분의 상면도가 있다.

이하의 개시에서, 크로스 벨트형 분류 기계를 특별히 참조할 것인데, 하지만 본 발명은 다른 종류의 분류 기계, 특히 경사 트레이형 분류 기계에도 적용될 수 있다.

도 1 은 전형적인 크로스 벨트형 분류 설비의 일 부분을 나타낸다. 이 분류 설비는 분류 기계(1), 보관 대상 물건을 분류 기계의 직교 벨트 캐리지 상에 전달하는 자동 로딩부(2), 및 다른 목적지로 가기 위해 보관되는 물건의 수집 슈트(chute)(3)를 포함한다.

도 2 는 언로딩 라인(미도시)으로부터 도착된 짐(7)을 정확히 배향시키고 또한 캐리지(10) 상으로 로딩하기 위해 제공되어 있는 자동 로딩부(2)의 일 예를 상세히 나타내고 있다. 자동 로딩부(2)는 제어되는 독립적인 컨베이어 벨트(4)로 이루어져 있고, 이 컨베이어 밸트는, 각각의 짐(7)을 그에 할당되어 있는 분류 유닛(10) 상에 배치되도록 안내하는 궤도를 각각의 짐에 주게 되며, 짐은 그 궤도에서 갑작스런 감속 없이 연속적인 운동으로 분류 유닛에 로딩될 것이다. 짐의 로딩 궤도는 광학 스캐닝 배리어(5)에 의해 얻어지는 짐의 위치, 치수 및 배향에 관한 정보에 따라 결정된다.

일반적으로, 상기 자동 로딩부에는, 짐에 있는 주소 라벨을 검출하기 위해 레이저 스캐너 또는 카메라가 구비되어 있는 터널(6)로 각각의 짐을 식별하기 위한 시스템이 제공되어 있다. 이 시스템은, 각각의 짐을 식별할 수 있게 해주고 또한 그에 따른 분류 작업을 가능하게 해주는 바코드를 포함한다. 매우 종종, 상기 터널(6)은 운송되는 물건(7)의 중량을 결정할 수 있는 컨베이어 벨트 및 그 물건의 부피를 측정하기 위한 측정 시스템을 포함한다.

그래서 상기 터널(6) 및 특히 그의 컨베이어 벨트는, 전달되는 물건(7)의 중량을 결정할 수 있게 해주는 수단의 일 예가 된다.

도 3 은 크로스 벨트 분류 기계의 일 부분의 예를 나타낸다. 캐리지(10)가 지지용 캐스터(castor) 휠(16)에 의해 2개의 평행한 레일(11) 상에서 주행하게 되며, 트랙(11)의 내측면은 방향 제어를 위해 측면 안내 휠(17)에 의해 사용된다. 캐리지(10)에는, 기계가 작업 속도로 계속 움직이도록 기계의 경로를 따라 분산되어 있는 마찰 파워트레인의 구동 유닛과 같은 구동 유닛의 추력을 받는 수직 박판(12)이 제공되어 있다.

상기 캐리지는, 캐리지 사이의 대응하는 운동이 모든 방향으로 가능하게 해주는 구형 링크(19)와 힌지(20)(도 7 에 나타나 있음)에 의해 서로 연결된다. 따라서, 캐리지 트레인(일정한 피치를 갖는 체인에 상당함)이, 종종 매우 복잡하고 건물에 적합하게 되어 있고 높이의 변화가 있는 설비를 따르도록, 수평면과 수직면 상에서 회전할 수 있다.

캐리지(10) 상에는 직교 컨베이어 벨트(8)가 설치되어 있는데, 이 벨트는 개별적인 모터 및 대응하는 제어부를 갖는 분류 셀을 구성하며, 그 제어부는, 분류 기계의 중앙 제어 시스템(22)으로부터 오는 모터 활성화 및 속도 제어 명령을 받을 준비가 되어 있다.

벨트(8)는, 로딩 후에 짐의 위치에 대한 있을 수 있는 보정을 수행하여 정확도를 개선하고, 마지막으로, 목적지에 도착한 짐을 분류하기 위해, 활성화되어 로딩 중에 짐을 능동적으로 받게 된다. 분류 셀 사이에는 폐쇄판(9)이 제공되어 있는데, 이 폐쇄판은, 물건(7)의 가동 부분이 굴곡부에서 기계적 간섭을 야기하는 것을 방지하기 위해 회로 곡부에서도 폐쇄된 표면이 제공되도록 인접 셀의 측면에 들어가 있다.

도 4 및 5 에 도시되어 있는 바와 같이, 분류 기계의 구동은, 특히 EP1352859 특허의 방안의 기술을 따라 그 분류 기계의 경로를 따라 위치되어 있는 예컨대 마찰 구동 유닛(13)에 의해 이루어진다. 구동 유닛(13)은, 캐리지의 박판(12)의 두 측면에 작용하는 2개의 큰 대향하는 역회전 휠(15a, 15b)로 수직 박판(12)에 작용하게 된다.

상기 휠(15a, 15b)은 스프링(미도시)에 의해 박판(12)에 가압된다. 가해지는 압력은, 가할 수 있는 최대 토크 값에서 휠이 미끄러짐 없이 박판(12)을 접선 방향으로 밀 수 있기에 충분하다. 각각의 휠(15a, 15b)은 독립적인 조인트형 아암(151a, 151b)에 의해 지지되며, 그래서 두 휠(15a, 15b)은 박판(12)의 결함 및 정렬 불량에 적응할 수 있다. 추가로, 박판의 변형된 부분이 존재하는 경우에는 휠(15a, 15b)이 그 박판으로부터 멀어지게 움직여 탄성적인 반작용을 극복할 수 있다. 이러한 방안으로 인해, 분류 기계의 작동에 대한 위험한 기계적 간섭의 우발적 발생이 일어나기가 아주 어렵게 된다.

도 5 에 나타나 있는 바와 같이, 휠(15a, 15b)은 큰 치수와 큰 두께를 가지고 있어, 박판(12)이 충격 및 소음 없이 연속적으로 이송될 수 있다. 캐리지의 아래에 위치되어 있는 박판(12)의 비스듬한 컷(cut) 때문에, 휠의 두께가 큼으로 해서 박판이 중단 없이 휠 사이에서 이송될 수 있는데, 박판의 후방 단부가 추력 그룹을 막 떠나려 할 때, 뒤따르는 박판의 전방 단부가 벌써 두 휠(15a, 15b) 사이에 물리게 된다.

각각의 휠(15a, 15b)은 헤비 듀티 동기 모터(14a, 14b)로 구동되는 구동 벨트(미도시)로 활성화된다. 중앙 제어 시스템(22)은 속도에 상관 없이, 박판(12)에 가해지는 휠(15a, 15b)의 탄성 하중으로 인한 미끄럼 한계 아래의 값으로 최대 토크를 제한하여 모터 토크를 제어한다.

구동 벨트는 다른 최대 토크 한계를 설정할 수 있게 해주는데, 이는 모터 또는 구동기의 레벨에서 기계적 고장이 일어날 것 같은 상황에서 필요하다. 예컨대, 베어링의 고장으로 인해 내부의 기계적 시이징(seizing)이 일어나는 모터에 의해 가해지는 제동 토크를 생각해 본다. 이러한 모터 고장도 분류 기계의 작동에 영향을 줄 수 없는데, 왜냐하면, 토크가 예비 로딩에 의해 규정된 한계값을 초과하는 경우에 무치형(toothless) 평행 홈형의 구동 벨트가 슬라이딩을 가능하게 해주기 때문이다.

대리 가능성을 주기 위해 구동기 그룹 또는 구동 유닛(13)이 적절한 방식으로 상기 기계의 경로를 따라 분포되어 있으며, 그래서, 분류 기계의 작동시에, 구동기 그룹에 영향을 줄 수 있는 고장이 일어나도 허용된다.

도 9에 나타나 있는 바와 같이, 각각의 구동기는 분류 기계의 중앙 제어 시스템(22)에 의해 직접 제어된다. 중앙 제어 시스템은, 분류 기계의 실제 현재 속도에 관한 피드백 정보를 얻기 위해, 캐리지(10)의 박판(12)의 전진을 검출하는 일련의 포토셀(21)에 의해 발생되는 신호를 사용하여, 분류 기계의 속도를 조정하는 기능을 집중화된 방식으로 수행한다.

속도에 대한 집중화된 제어는, 일정한 시간 간격으로 주기적으로 실행되는 비례, 미분 및 적분 알고리즘으로 이루어진다. 이 알고리즘은 요구되는 현재 토크 값 및 구동기 그룹의 요구되는 총 추력에 대응하는 조정 명령을 출력으로서 제공하게 된다. 토크 명령은 제어 시스템(22)에 의해 기구 또는 "필드버스"의 실시간 제어를 위한 산업용 컴퓨터 네트워크(23)를 통해 주기적으로 전송되는 어드레스와의 메시지로 구동 모터의 액츄에이터에 전달된다. 따라서, 모터(14a, 14b)에 의해 제공되는 토크 및 캐리지의 박판(12)에 대한 추력은 코일의 전류를 조정하여 액츄에이터에 의해 제어된다.

일반적으로, 요구되는 총 토크는 모든 구동기 그룹(13) 사이에 균등하게 분배된다. 따라서, 조정 알고리즘에 의해 요구되는 동일한 순간 토크 값이 모든 구동기 그룹(13)에 전달되어, 분류 기계를 따라 모두 분포되어 있는 추력 값은 같고 또한 분류 기계를 구성하는 체인에 장력 축적이 생기지 않는다.

본 발명은 분류 기계의 경사로(P)의 구간을 따라 추가되어 있는 전용의 추력(thrust) 유닛(131)에 의해 제공되는 추력에 대한 개별적인 제어의 가능성을 이용하여, 상기 경사로의 구간에 있는 캐리지(10)에 작용하는 중력의 효과에 의해 축적되는 체인의 장력 값을 부분적으로 또는 완전히 상쇄시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 의해, 분류 기계의 경로를 따르는 큰 교번적인 스트레인 때문에 큰 오버사이징이 일어나고 부품의 내구성이 제한될 필요가 없이 상당한 높이 변화를 극복할 수 있는 분류 기계를 만들 수 있다.

높이 변화가 크면, 분류 기계를 구성하는 조인트형 체인 내부에 발생되는 장력 값이 매우 높게 된다. 캐리지 사이에 작용하는 힘과 모멘트는 장력 값에 의해 결정되고, 그것들은 최고 높이에서 최저 높이까지의 경로를 따라 값을 변화시켜, 부품의 내구성에 부정적으로 영향을 주는 큰 교번적인 스트레인이 생기게 되는데, 따라서 이는 피해야 한다.

도 6 은 상승 또는 하강 경로를 따라 위치되어 있는 캐리지(10)의 중량으로 인해 캐리지(10) 사이의 연결 부재에 작용하는 장력(T) 또는 압축력(T)의 값을 도시한다. 예컨대, 0.7 m의 피치(p)를 가지면서 거리(D)에 존재하고 80 kg의 총 중량(W)을 갖는 N 개의 캐리지(10)가 있고, 캐리지 상에 배치되는 짐의 중량이 15 kg 이고, 경사로(P)의 각도는 α이고, 중력 가속(g)가 9.81 m/s² 일 때, 장력(T)의 값은 다음과 같다:

상기 식은 다음과 같은 추론의 결과이다:

F = W × sinα

T = N × F, 여기서 F 는 캐리지의 장력 또는 압축력의 결과적인 값이며,

따라서,

이것들은 캐리지 사이의 연결 부재의 큰 오버사이징을 가져오는 매우 큰 값이며, 경로를 따라 캐리지에 작용하는 힘의 불가피한 반전이 일어나, 부품의 피로로 인해 내구성이 감소된다.

한편, 높이 변화가 없는 경로의 경우에, 구동기 그룹(13)의 천이부에서 캐리지 사이에 작용하는 힘의 반전이 일어나지 않도록, 분류 기계는 충분한 최소의 값으로 장력을 받게 된다.

종래 기술에 따른 분류 기계의 실제적인 경우에, 구동기 그룹은 1000 N의 최대 추력을 캐리지의 박판에 가할 수 있다. 따라서, 연결된 체인의 예상되는 장력은, 캐리지 사이의 피치를 적절히 조정하여 보통 약 1000 N이며, 그래서 캐리지 사이의 장력은 구동기 그룹의 천이부에서 반전되지 않는다.

8 m의 높이 변화가 있는 경우, 종래 기술에 따른 분류 기계의 캐리지는 더 높은 크기의 또한 교번적인 인장 및 압축형의 하중을 받을 것이다. 어떤 위치에서, 캐리지 사이의 연결 요소는 큰 교번적인 굽힘 모멘트를 받을 것이다.

도 10 은 x 축을 따라 측정되는, 분류 기계의 경로의 길이를 따라 캐리지의 연결 부재가 받는 장력의 값이 y 축에 나타나 있는 그래프를 간략하게 나타낸 것이다.

상기 그래프는 평평하게 주행하는 분류 기계의 캐리지에 작용하는 장력(A)과 약 8 m의 높이 변화가 있는 기계에서의 장력(B)을 비교한 것을 보여준다. 평평하게 주행하는 분류 기계의 경우, 장력(A)은 상수로 나타나 있다. 실제로는, 일정한 장력 값을 중심으로 2000 N 범위의 편차를 갖는 짧은 일시적인 변화가 있는데, 이는 그래프에 나타나 있지 않고 또한 구동 유닛(13)에서의 천이로 인한 것이다. 이러한 현상은, 경사진 회로 구간에 배치되어 있는 구동 유닛의 경우에 다소 현저한 정도로 나타나게 된다.

높이 변화가 있는 기계의 경우에는, 캐리지가 상승 구간을 따라 이동할 때, 뒤따르는 캐리지에 작용하는 중력 때문에 장력(B)은 점진적으로 증가하여 약 10000 N의 최대 값까지 되며, 그리고 나서 이 최대 값은 거의 일정하게 유지된다. 하강 구간을 따를 때에는 캐리지는 장력 감소를 보이고, 그런 다음, 하강 구간에 있는 상류 캐리지의 중량에 의해 가해지는 캐리지의 중량에 의해 가해지는 압축력에 대응하는 음의 값을 갖게 된다. 캐리지의 다양한 부품은 높은 장력 값의 효과를 받는다.

도 8 에 나타나 있는 바와 같이, 상승 구간 또는 하강 구간의 근처에 있는 곡부에서는, 캐리지 사이에 형성되는 각도는, 장력으로 인해 도 7의 링크(19, 20)에 축방향으로 작용하는 횡력 성분이 생기게 됨을 의미하다. 링크에 작용하는 교번적인 큰 축방향 하중은 그 링크의 내구성에 영향을 주는데, 링크는 큰 반경 방향 하중에는 더 잘 견딜 수 있다.

축방향 힘은 장력의 값에 비례하며, 그래서 캐리지의 링크(19, 20)에 작용하는 장력의 전체 값을 줄이는데에 관심이 분명히 있다.

또한, 도 8 에 나타나 있는 바와 같이, 곡부에서 측면 안내 휠(17)은 장력에 비례하는 압축력으로 레일(11)의 측면에 눌리게 된다. 곡부에 있는 측면 안내 휠(17)의 압축력은 곡부에 있는 캐리지의 다각형으로 형성되는 각도와 더불어 증가하고 장력 값에 비례한다. 상기 기계에서 사용되는 곡률 반경에 따라, 휠(17)의 압축력은 장력 값의 약 25%가 될 수 있다. 위에서 언급한 종래 기술의 분류 기계의 캐리지의 경우에, 측면 안내 휠(17)은 2500 N의 압력을 받게 될 것인데, 이는 클래딩과 베어링의 내구성을 크게 저하시킬 매우 높은 값이다.

캐리지 사이의 연결 링크(19, 20)는, 곡부에서의 장력에 비례하는 교번적인 굽힘 모멘트도 받게 된다.

유사하게, 경사로(P)가 변하는 위치에서 지지 캐스터 휠(16)은 궤도 상에서 또는 이 궤도에 있는 유지 장치(도면에는 나타나 있지 않음)에 대해 큰 압축력을 받게 된다. 또한, 이 경우, 압축력 값은 체인에서의 장력 값에 비례한다. 휠이 궤도를 지나는 빈도가 높은 것을 감안하여, 휠이 궤도에 큰 압축력을 가하는 위치에서, 휠은 피로 내구성 및 마모의 문제도 받게 된다. 본 발명에 따르면, 경사로(P)의 구간에 있는 캐리지에 작용하는 중력에 의해 발생되는 장력을 상쇄시키는 방안이 얻어진다. 이 방안으로, 분류 기계에 필요한 높이 변화가 어떻든 간에, 경로를 따르는 캐리지가 받는 장력이 도 10의 그래프에 나타나 있는 바와 같이 곡선 B에서 곡선 A로 바뀌도록 할 수 있다.

본 발명은 분류 기계의 동적 및 정적 거동에 관한 것이다. 동적으로, 분류 기계가 운동 중의 장력 및 그의 효과의 상쇄 또는 큰 감소에 의해, 부품의 내구성을 감소시키는 하중을 피할 수 있다.

정지 조건에서, 분류 기계가 동력을 받지 않는 상태에서, 캐리지에 걸리는 장력 또는 압축력을 또한 제거할 수 있어, 이들 부재가 큰 정적 힘을 견디도록 과도하게 크게 만들 필요가 없다.

따라서, 장력 또는 압축력의 값을 감소시키기 위해, 본 발명은 상승 또는 하강 구간을 따라 전용 추력 유닛(131)을 배치하는 것을 제안한다. 이 전용 추력 유닛(131)은 분류 기계의 구동 및 자동적인 속도 제어에 사용되는 구동 유닛(13)과 동일한 종류일 수 있다. 상기 추력 유닛은 전용이며, 이 추력 유닛의 토크는, 캐리지에 작용하는 중량의 힘 및 캐리지 사이의 연결 부재에 작용하는 장력 또는 압축력을 상쇄시키거나 크게 감소시킬 수 있는 힘을 가할 수 있는 값으로 제어된다. 이들 전용 추력 유닛(131)은, 분류 기계의 속도에 관계 없이, 제어 가능한 힘을 가하여 캐리지를 미는데에 적합하다. 장력을 감소시킴으로써, 캐리지 및 연결 부재가 비제한적으로 과도하게 크게 되는 것을 피할 수 있고 또한 휠과 링크에 작용하는 스트레인이 감소될 수 있다. 이러한 감소에 의해, 캐리지(10)의 부품의 피로 내구성에 부정적인 영향을 주는 하중 및 교번적인 굽힘 모멘트의 발생을 막을 수 있다.

모터의 구동을 차례로 제어할 수 있으므로, 중량 힘의 효과가 억제되도록 캐리지(10)의 박판(12)에 작용하는 일정한 힘을 얻을 수 있다. 그래서, 여러 개의 전용 상승 및 하강 추력 그룹(131)이 분포될 수 있는데, 각각의 추력 그룹은 일 그룹의 캐리지에 관련된 중량 힘(F)의 성분을 상쇄시킨다. 각각의 전용 추력 그룹(131)은 분류 기계의 속도에 상관 없이 제어되는 힘을 가할 수 있어야 한다. 사실, 분류 기계의 속도가 일정한 가속도로 증가하는 분류 기계의 시동 과도 시간 중에도, 분류 기계의 속도에 의존하지 않는 중량 힘의 성분을 보상해야 한다. 또한, 하강 구간에서 중량 힘을 보상하기 위해 추력 그룹에 의해 가해지는 힘은 동일한 방향을 가져야 하지만 분류 기계의 속도와는 반대되는 센스를 가져야 하고 반면 상승 구간에서는 필요한 힘은 동일한 방향과 센스를 갖는 것이 분명하다.

각 그룹에 필요한 추력 값(R)을 결정하기 위해, 15 kg의 평균 중량을 갖는 짐으로 로딩될 캐리지를 고려하여 캐리지의 중량의 평균 값을 사용할 수 있다. 이렇게 하여, 캐리지의 로딩의 무작위성을 감안하면, 장력 또는 압축력 값을 완전히 상쇄시키는 것은 일반적으로 가능하지 않을 것이다. 그럼에도, 잔류 장력의 전체 값은 급격히 감소될 것이다. 연구 대상 설비의 사용 중에 물품(7)의 흐름을 통계적으로 연구하여 물건의 평균 중량을 알 수 있다. 설비의 사용자는 또한 짐 중량의 분포를 고려하여 짐의 평균 중량을 계산할 수 있다. 물품(7)의 평균 중량은 또한, 어떤 순간(t)에 이동로(1) 상에 존재하는 물품들의 중량을 기록하여 실시간으로 결정될 수 있다. 각 물품의 중량은 터널(6)의 중량 측정 벨트에 의해 주어진다. 중량 측정 기능이 없는 경우에는, 상기 터널(6)은 물품에 신고되어 나타나 있는 중량을 광학적으로 검출하고 그리고/또는 물품의 식별 후에 이 정보를 데이타베이스로부터 얻기 위해 제공될 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 경사로(P)의 구간에 존재하는 각 캐리지(10)의 유효 중량을 알고 있는 알고리즘에 따라 전용 추력 그룹(131)의 추력을 조정하여 장력 또는 압축력 값을 완전히 상쇄시킬 수 있다. 짐 분류의 경우에, 분류 기계에 로딩되는 각 물건(7)의 중량은 로딩 중에, 특히 터널(6)의 레벨에 있는 중량 측정 밴드를 지나는 중에 결정될 수 있음은 이미 매우 일반적인 것이다.

캐리지 상에 존재하는 물건의 중량이 알려져 있는 한, 분류 기계의 제어 시스템(22)은 각 순간마다 경사로(P)의 구간에 있는 각 캐리지의 위치 및 각 캐리지(10)의 유효 중량을 안다.

따라서, 많은 무거운 짐이 경사로 상의 동일한 경로 구간의 캐리지 상에 있는 있음직하지 않은 상황에서도, 경사로(P)의 구간에 위치하는 각 구동기 그룹에 필요한 힘(R)의 값(캐리지에 작용하는 중력의 효과로 인한 장력 또는 압축력을 완전히 상쇄시키기 위해 필요함)을 계산할 수 있다. 이 경우, 분류 기계에서 필요한 높이 변화가 어떻든 간에, 장력 또는 압축력은 일정하다. 도 6에서의 장력의 표현은 수평 회로에 대응하는 장력(A)의 표현과 동일할 것이다.

도 11 및 12는 상기 방안의 실시를 나타낸다. 상승 구간을 나타내는 도 11에서, 전용 추력 유닛(131)은, 기계의 운동과 동일한 방향 및 동일한 센스로 보충적인 힘(R)에 대응하는 추력을 발생시키는 토크 명령을 받아, 캐리지(10)의 그룹에 작용하는 중량 힘(W)에 의해 발생되는 경사면에 팽행한 성분을 상쇄시킨다. 도 12는 하강 구간을 나타낸다. 이 경우, 전용 추력 유닛(131)은 분류 기계의 이동 센스에 반대되는 추력을 발생시키는 토크 명령을 받게 되며, 그 토크 명령은 경사면을 따르는 중량 힘의 성분을 상쇄시킨다. 이미 언급한 바와 같이, 이는 속도와 회전 센스에 상관 없이, 전용 추력 유닛(131)의 모터의 토크가 제어될 때 가능하다.

이하의 비제한적인 예를 통해, 도 11 및 12에 나타나 있는 다른 힘들을 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 8 m의 높이 변화와 12°의 경사로를 갖는 분류 기계의 경우, 48개의 가동 캐리지(10)가 38.4 m 길이의 경사로에서 0.8 m의 피치 거리로 순환할 수 있다. 각 캐리지(10)의 중량은, 전달되는 물품(7)의 평균 중량을 포함하여 85 kg이다. 상기 공식 F = W × sinα에 따르면, 각 캐리지의 힘 F은 17.6 kg 이다. 경사로의 정상부에서 발생되는 힘은, 본 발명이 없는 경우 17.6 × 48개 캐리지 = 845 kg이 될 것이다.

본 발명에 대한 위의 일 실시예에서, 경사로에서 24개의 전용 추력 유닛(131)을 선택했다. 따라서, 각각의 전용 추력 유닛(131)은 도 11 및 12 에 나타나 있는 바와 같이 경사로 상에 위치하는 캐리지(10) 2개의 중량을 맡아야 한다. 이 예시적인 실시 형태에서, 경사로 상에는 구동 유닛(13)이 없는데, 왜냐하면, 캐리지(10)의 구동을 보장하기 위해 그 구동 유닛이 필요하지는 않기 때문이다. 사실, 이 예에서, 경사로의 상하류에 배치되어 있는 구동 유닛(13)이 캐리지(10)의 구동을 보장하기에 충분하다. 전용 추력 유닛(131)의 수에 대한 캐리지(10)의 수의 비는 제한적이지 않고, 전용 추력 유닛(131)이 받는 기술적 스트레인에 따라 변경될 수 있다. 예를 들기 위해 캐리지(10)의 중량이 일정하다고 가정하면, 각각의 전용 추력 유닛(131)은 중력으로 인한 장력을 보상하기 위해 2 × 17.6 kg 또는 35.2 kg의 힘(R)을 발생시켜야 한다. 이 예에서, 구동 유닛(13)과 동일한 종류이고 최대 100 kg의 힘을 발생시킬 수 있는 전용 추력 유닛(131)의 실제 경우에, 단지 9개의 전용 추력 유닛만 사용될 수 있다. 그럼에도, 이 경우, 캐리지 사이에 있는 연결 링크(19, 20)에 가해지는 스트레인은 더 클 것인데, 이는 각각의 전용 추력 유닛이 2개가 아닌 5개의 캐리지의 집합체에 작용할 것이기 때문이다. 각 캐리지의 중량을 정확히 알고 있는 경우에, 전체 장력을 상쇄시키기 위해 전용 추력 유닛(131)에 의해 전달되는 힘(R)은 동적으로 조정된다.

도 12 에 도시되어 있는, 상기 파라미터에 대칭적인 파라미터를 갖는 하강로의 경우에, 경사로 상에 있는 각각의 전용 추력 유닛(131)은 이 추력 유닛이 직접 맡고 있는 캐리지에 가해지는 중력의 합을 보상하는 힘(R)을 발생시킨다. 도 12 의 예에서, F가 일정하다고 가정하면, 캐리지(10)가 어떤 것이든 상관 없이, 상기 힘 R은 2 × F 이다. 이 경우, 이동로(1)의 방향에 반대인 힘(R)이 발생된다. 전용 추력 유닛(131)은, 분류 기계의 속도와 이동 센스에 상관 없이, 제어 시스템(22)이 요청하는 그 힘(R)을 발생시킬 수 있다.

지금까지, 적절히 배치되고 제어되는 전용 추력 그룹에 의한, 분류 기계의 운동 및 작동 중에 중력에 의해 생기는 장력의 동적 거동, 즉 상쇄를 생각해 보았다.

이제, 분류 기계가 정지되고 전력 공급이 없거나 또는 기계가 움직이고 있을 때 비상 회로의 트립핑(tripping) 때문에 또는 전기 배분의 문제 때문에 전력 공급의 갑작스런 중단이 일어날 때, 정지 경우에 대한 방안을 생각해 본다.

전력 공급이 없는 경우에, 전용 추력 그룹(131)의 구동기는 위에서 언급한 바와 같이 장력을 상쇄시키는데에 필요한 힘을 더 이상 가할 수 없다. 그래서, 이 경우, 정하중으로서 캐리지에 작용하는 중력에 의해 결정되는 최대 장력 값이 있을 것이다. 또한, 매우 불평형한 하중의 경우에, 하강 구간에 있는 캐리지에 무거운 짐이 많이 있는 상황에서 분류 기계가 비상 정지하면, 분류 기계가 뒤쪽으로 가려는 경향 때문에 큰 스트레인이 지지 휠(16)의 캐스터 그룹에 발생된다.

따라서, 동적인 경우가 해결되었다 하더라도, 정지 경우에서는 어떤 경우에도, 중력의 영향을 받는 정하중을 견딜 수 있도록 캐리지(10) 및 대응하는 부품은 많이 커야 할 것이다.

또한 본 발명에 의해, 분류 시스템에 더 이상 전기가 공급되지 않는 경우에도, 중력으로 인한 정적 장력이 제거될 수 있다. 본 발명에 의해 제안된 방안으로, 경사로의 구간에 위치하는 전용 추력 그룹(131)의 모터에, 능동형 탈통전 전자기 브레이크가 제공될 수 있다.

이 브레이크는 현재 모터의 부속물로서 이용 가능하다. 브레이크는 전류가 흐르는 솔레노이드 밸브에 의해 모터의 로터로부터 분리되어 있어 유지되는 마찰 브레이크 디스크의 형태로 되어 있다. 액츄에이터에 대한 공급 전압이 떨어지면, 솔레노이드 밸브는, 브레이크 디스크를 로터에 누르는 탄성 요소에 의해 가해지는 힘을 더 이상 저지하지 못한다. 모터가 제동되면, 캐리지의 박판에 작용하는 마찰력이 발생되는데, 이 마찰력은 능동 단계에서 모터에 의해 발생되는 힘 보다 크며 기계의 운동과는 여전히 반대인 방향과 센스를 가지며, 캐리지(10)에 작용하는 중력의 성분을 완전히 보상하도록 되어 있으며, 그래서 장력 값이 상쇄된다.

크로스 벨트형의 컨베이어 벨트의 표준 구성을 사용하면, 전달되는 물건의 안정성 때문에 경사로의 경사 한계는 일반적으로 약 12°이다. 이 최대 경사는, 전달되는 물품을 안정화시키기 위한 안정화 수단을 추가하여 초과될 수 있다.

캐리지(10) 상에 로딩되는 각 물건(7)의 정확한 중량이 알려져 있고 또한 장력 또는 압축력을 완전히 보상하기 위해 본 발명에 따라 사용된다고 하면, 따라서, 이동 벨트(1)에 대한 허용 한계 높이는 없다. 한편, 중량이 정확히 알려져 있지 않고 장력 또는 압축력을 보상하는 힘(R)을 결정하기 위해 평균 중량이 사용된다고 한다면, 실제 물품 중량과 이의 추정 중량 사이의 차 및 기계의 일반적인 특징, 특히 캐리지 사이의 연결 부재의 기계적 저항과 관련된 이론적인 최대 높이가 있을 것이다. 예를 들어 평균 물품 중량이 15 kg 이고 최대 물품 중량은 50 kg 라고 하자. 실제로, 크로스 벨트형의 물품 분류 기계의 전형적인 캐리지의 기술적 특징을 고려하면, 최대의 그리고 이미 크고 도달가능한 높이는, 경사로 상에 존재하는 모든 물품(7)이 50 kg의 중량을 갖는 최악의 경우에 약 16 m가 될 것이다.

본 발명에 관련된 방안의 위의 개시 내용은 크로스 벨트형 또는 경사 트레이형의 분류 기계 또는 다른 유사한 기계에 대한 것으로, 이러한 분류 기계는, 링크가 관절 연결식 마찰 휠에 기반한 대응하는 구동기 그룹(13)을 갖는 캐리지(10)인 체인으로 이루어진다. 물론, 이 방안은 다른 종류의 구동기를 갖는 다른 분류 기계에도 적용되며, 이 경우, 그 구동기는 분류 기계의 경로를 따라 분포될 수 있고 또한 직접적으로 게어가능한 추진력 또는 제동력이 가해질 수 있게 해준다. 각 그룹의 추력이 분류 기계의 속도에 상관 없이 제어될 수 있는 가능성을 유지하면서, 유도 접촉이 없는 선형 기술, 또는 동기 접촉이 없는 선형 기술과 같은 다른 기술도 이용 가능하다.

예컨대, 도 13 에 나타나 있는 자기 유도 파워트레인이 사용될 수 있는데, 이는 캐리지 아래에 위치되는 접촉 알루미늄 수직 박판(25)이 없이 추력을 낼 수 있다. 대향하는 스테이터(241)를 갖는 가장 일반적인 버젼의 경우에, 캐리지 아래에 위치되는 박판(25)은 스테이터들 사이의 좁은 공동부 안으로 이동하게 된다. 스테이터는 3-상 교번 전압에 의해 전력을 받으며, 스테이터 코일은 3-상 전압이 분류 기계의 운동 방향을 따라 이동하는 자기장을 발생시키도록 연결되어 있다. 박판(25)의 속도 보다 더 높은 속도에서 박판(25)을 횡단하는 자기장은 거기에 전류를 발생시키고, 이 전류는 이차 자극(magnetic pole)을 생성시키며, 그래서, 캐리지(10)의 박판(25)은 스테이터(241)로부터 이동하는 자기장에 의해 구동되어, 박판의 전도 경로에서의 자기 흐름 변화를 억제하게 된다.

이렇게 해서, 캐리지(10)의 박판(25)이 스테이터(241)의 공동부 안으로 이동하는 중에, 그 박판(25)은 추진력(이 추진력의 값은 스테이터에서 3-상 전압의 주파수를 변화시켜 조정될 수 있음)을 받게 되며, 그래서 이동 자기장의 속도와 캐리지(10)의 박판(25)의 속도 간의 차가 변하게 된다.

따라서, 이러한 파워트레인 그룹을 사용하면, 구동기 그룹 및 전용 추력 유닛(241)을 개별적으로 제어하고 경사로 상에 경로를 따라 설치되어 있는 그룹에서 가변 추력 값(분류 기계의 속도를 조정하기 위해 필요함) 또는 일정한 추력 값을 얻어, 캐리지(10)로 구성된 체인에서의 장력 또는 압축력이 상쇄되도록, 캐리지(10)에 작용하는 중력의 성분에 반대되는 힘을 발생시키기 위해, 전술한 바와 유사하게, 본 발명에 따른 방안을 사용할 수 있다.

동일한 목적으로, 최근이 시장에 들어온 다른 종류의 유도 파워트레인이 사용될 수 있는데, 이 파워트레인은, 교번 자극을 갖는 2개의 플레이트(캐리지를 전달하는 박판(25)이 이들 플레이트 사이를 통과함)에 의해 이동 자기장이 직접 발생되기 때문에 더 큰 효율을 통해 이전 종류의 것과 다르다.

본 발명의 경우에, 분류 기계를 위한 동기식 선형 구동기, 접촉이 없이 구동하기 위한 다른 시스템도 사용될 수 있다. 도 14에 나타나 있는 바와 같이, 동기식 선형 구동기는 캐리지(10) 아래에서 일정한 간격으로 교번 자극에 배치되어 있는 영구 자석(27)을 포함하며, 이는 파워트레인 그룹(261)의 스테이터 코일에서 발생되는 자기장에 의해 구동된다. 지상에 있는 파워트레인(261)은 캐리지 아래에 위치되어 있는 자석(27)의 순간 위치를 결정하기 위한 센서를 포함하며, 그래서, 동기 모터를 구동시켜 본 발명에 의해 요구되는 바와 같이, 제어 가능한 세기의 추진력 또는 제동력을 발생시킬 수 있다.

경사로 상의 구간에 배치되고 적절히 제어되는 선형 유도 전용 파워트레인(261) 또는 동기식 선형 파워트레인을 사용하면, 분류 기계가 전력을 받고 있을 때에만, 캐리지에 작용하는 중력의 성분이 능동적으로 상쇄되어 장력 또는 압축력의 값이 상쇄될 수 있다.

분류 기계에 전력이 공급되지 않을 때 중력에 의해 발생되는 정적인 힘을 줄이기 위해, 경사로 상의 구간에 위치되는 선형 파워트레인에 제동 휠(미도시)이 추가된다. 제동 휠은 캐리지(10) 또는 이 캐리지(10)의 박판에 작용하도록 예압을 받으며, 능동형 탈통전 전자기 브레이크를 구비하며, 이는 도 4 및 5에 나타나 있는 분류 기계의 구동기를 갖는 방안에서 더 간단하게 만들어진다.

Claims (12)

1. 물품(7) 분류 시스템으로서, 상기 물품(7)을 전달하기 위한 가동 캐리지(10), 제어 시스템(22), 및 상기 캐리지(10)를 전진시키고 상기 제어 시스템(22)에 의해 제어되는 구동 유닛(13)을 포함하고, 상기 가동 캐리지는, 하나 이상의 상승 및 하강 경사로(P)에 의해 연결되는 서로 다른 높이에 위치되는 구간들을 갖는 이동로(1)를 따라 링크(19, 20)에 의해 함께 연결되어 있으며,
   상기 물품 분류 시스템은, 상기 구동 유닛(13)과는 별도로 상기 경사로(P) 중의 적어도 하나에 존재하는 적어도 하나의 전용 추력(thrust) 유닛(131, 241, 261)을 포함하고, 상기 전용 추력 유닛은, 상기 경사로(P) 상에 있는 캐리지(10) 및/또는 물품(7)의 중량으로 인해 상기 링크(19, 20)의 레벨에서 캐리지(10)에 가해지는 장력 또는 압축력을 줄이거나 상쇄시키는 힘(R)을 전달하도록 상기 제어 시스템(22)에 의해 개별적으로 제어되는, 물품 분류 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)은 전달되는 상기 힘(R)이 상기 경사로(P)의 경사에 따라 조정되도록 제어 시스템(22)에 의해 제어되는, 물품 분류 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 물품 분류 시스템은 상기 가동 캐리지(10) 상에 배치되는 물품(7)의 중량을 결정하는데에 적합한 수단(6)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)은 전달되는 상기 힘(R)이 상기 중량에 의존하도록 제어 시스템(22)에 의해 제어되는, 물품 분류 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)은 전자기적으로 트립핑되는(tripped) 제동 시스템을 구비하는, 물품 분류 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)은 전자기 브레이크를 갖는 적어도 하나의 모터를 구비하는, 물품 분류 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)은 유도 접촉이 없는 마찰 또는 선형 기구 또는 동기 접촉이 없는 선형 기구를 사용하는, 물품 분류 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 물품 분류 시스템에 의한 물품(7) 분류 방법으로서, 제어 시스템(22)은 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)에 대해 필요한 힘(R)의 값을 결정하고, 또한 상기 경사로(P) 상에 있는 캐리지(10) 및/또는 물품(7)의 중량으로 인해 링크(19, 20)의 레벨에서 캐리지(10)에 가해지는 장력 또는 압축력을 줄이거나 상쇄시키는 힘(R)을 상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)이 전달하도록 적어도 하나의 전용 추력 유닛을 일체적으로 제어하는, 물품 분류 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)에 대해 필요한 힘(R)의 값을 결정하기 위해 각각의 물품(7)에는 통계적으로 결정되는 평균 중량이 할당되는, 물품 분류 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)에 대해 필요한 힘(R)의 값을 결정하기 위해, 수단(6)에 의해 결정되는, 상기 캐리지(10) 상에 배치되어 있는 물품(7)의 실제 중량이 고려되는, 물품 분류 방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)에 대해 필요한 힘(R)의 값을 결정하기 위해 경사로(P)의 경사가 고려되는, 물품 분류 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(22)에 의해 계산되는 상기 힘(R)은, 양의 경사를 갖는 경사로(P)의 경우에 링크(19, 20)에 대한 견인력을 제한하기 위해 양이거나, 음의 경사를 갖는 경사로(P)의 경우에는 링크(19, 20)에 대한 압력을 제한하기 위해 음인, 물품 분류 방법.
12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)에 대한 전력 공급이 중단된 경우에, 적어도 하나의 전용 추력 유닛(131, 241, 261)의 전자기 브레이크를 활성화시켜, 경사로(P) 상에 있는 캐리지(10)의 조인트(19, 20)에 가해지는 장력 또는 압축력을 상쇄시키는, 물품 분류 방법.

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