KR101288373B1

KR101288373B1 - 차량 섀시 메리지 무인반송시스템

Info

Publication number: KR101288373B1
Application number: KR1020120138464A
Authority: KR
Inventors: 박영대
Original assignee: (주)대성에스이
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-07-22

Abstract

본 발명은 무인반송시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전, 후면, 측면, 사선 주행이 가능하고 제자리 턴 기능을 제공하며, 차량 메리지 작업 시 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller) 제어기반의 차량 섀시 메리지가 가능하도록 한 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 차량 섀시 메리지 무인반송시스템은 차량섀시 메리지공정을 위한 PLC용 프로그램 입력을 수행하는 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)(100); 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)(100)에 의해 입력된 차량새시 메리지공정을 위한 PLC용 프로그램을 무선전송하는 지상제어반(200); 및 지상제어반(200)으로부터 수신된 PLC용 프로그램에 따라 차량섀시 메리지공정를 수행하는 AGV(300);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

차량 섀시 메리지 무인반송시스템{VEHICEL CHASSIS MARRIAGE AUTOMATIC GUIDED VEHICLE SYSTEM}

본 발명은 무인반송시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전면주행, 후면주행, 측면주행, 사선주행 및 제자리 턴주행을 제공하며, 차량 메리지 작업 시 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller) 제어기반의 차량 섀시 메리지가 가능하도록 한 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에 관한 것이다.

현대사회 규모의 경제에서 기업경쟁력의 최대이슈는 시장지배적 상품기술개발, 원가절감, 저비용고효율 생산구조의 실현을 통한 수익창출 극대화할 수 있다. 그러나 갈수록 복잡 다양해 지는 고객 니즈를 충족시키기 위해서는 유형별 고객맞춤형 제품의 개발과 더불어 보다 안정적이고 유연한 생산시스템의 구축이 필수 요소라 할 수 있다.
일찍이 도요타는 TPS라 하는 독특한 자사만의 생산방식을 구축하여 사상 최대의 매출신장과 글로벌경쟁력을 확보함은 물론 국제적으로 기업브랜드제품브랜드의 특화를 이룩하는데 성공 하였다. 이러한 시장의 트랜드 변화에 맞춰 국내기업에서도 저비용 고효율 생산구조의 실현을 위해 많은 부분의 혁신활동을 전개하고 있으며 이 활동의 대안으로서 최근 FMS에 대한 인식의 재고가 확대되고 있다.

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무인 운반시스템(Automated Guided Vehicle)은 자재창고-생산라인-생산공정-검사-포장-출하 등 생산의 전 공정이 과정별 물류의 흐름 이동이라 할 때 이 모든 부분을 총망라하여 안전하고 유연하게 적용될 수 있는 최상의 솔류션으로 인식되고 있다.

이렇듯 안전하고 유연한 저비용, 고효율 생산구조를 실현하는데 무인 운반시스템는 필수적 요소로서 자리매김하고 있다.

종래의 생산현장에 적용되고 있는 AGV(automated(automatic) guided vehicle)의 유도 방식은 AGV의 유도하고자 하는 방향으로 유도선을 설치하고 이 유도선에 저주파 AC 전류를 흘려서 발생되는 전계(Electric Field)에 AGV를 유도하는 방식으로 타 장비에 전혀 장해가 없으며 무인반송차의 분기 및 복수노선의 혼합운용이 용이한 전자유도방식을 이용하고 있다.

예로써 대한민국 등록특허 10-0156483호(무인운반시스템)의 경우 유도선을 따라 주행하는 무인차에 교통제어기능을 부가하여 분산처리함으로써 분기합류점 및 교차로에서 무인차 상호간에 충돌없이 주행토록 하고 있다.

그러나, 종래 전자유도방식에서는 AGV의 이동경로를 따라 바닥에 마그네틱 라인의 설치 혹은 페인트 도색이 필수적이기에, 설치현장에 바닥공사가 요구되는 문제점을 안고 있다.

특히, 공정의 변경이나 개조시 바닥공사를 통한 라인 설치 및 페인트 도색 작업에 대한 변경 및 개조비용이 커 시스템 유연성이 떨어지는 문제가 발생됨은 물론, 그 구조나 제어 알고리즘의 복잡성, 전문성으로 운영, 유지보수 비용이 많이 발생되고 있다.

이를 위해 최근에는 산업용 로봇의 자율주행제어 기술과 IT-무선제어기술을 접목한 AGV 시스템의 연구가 다양하게 진행되고 있다.

대한민국 공개특허 10-2003-0075148호(발명의 명칭 : 무인 반송차, 이를 위한 운전 제어 시스템 및 방법, 및 자동 차량)에서는 각종의 정보의 통신시간을 현격히 단축시킴으로써 무인 반송차의 대기시간을 거의 없앨 수 있고, 작업 스테이션들의 가동률 및 생산라인들만이 아니라 무인 반송차의 수송효율이 전체적으로 향상되고, 무인 반송차 및 운전 제어장치에 관계된 융통성이 향상하기 위하여 무인 반송차는 근거리 네트워크에 접속된 운전 제어장치 혹은 또 다른 무인 반송차에 무선으로 정보를 전달하기 위한 무선 근거리 네트워크 어댑터, 운전 제어장치로부터 혹은 또 다른 무인 반송차로부터 정보 및 무인반송차 자체에 관계된 정보를 저장하는 메모리부 및 무선 근거리 네트워크 어댑터 및 메모리부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

그러나 이와 같은 종래 기술의 경우 무인 반송차의 제어는 전용 Control Board 제어방식 및 PLC 제어방식 등이 있다.

그러나 전용 Control Board 제어방식의 경우 메모리부에 프로그램된 상태에서 제어부에서 프로그램에 따라 제어를 하게 되는데, 이와 같은 경우 하나의 무인 반송차가 하나의 작업만을 수행할 수밖에 없고, 다른 작업을 수행하고자 하는 경우 해당 프로그램을 바꿔야 하는데 이는 제조사에서만 가능하다는 문제가 있었다.

또한 PLC 제어방식의 경우 단순 운송에 제한적으로 적용하고 있을 뿐이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 전, 후면, 측면, 사선 주행이 가능하고 제자리 턴 기능을 제공하며, 차량 메리지 작업 시 프로그래머블 로직 콘트롤(programmablelogic controller) 제어기반의 차량 섀시 메리지가 가능하도록 한 차량 섀시 메리지 무인반송시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 섀시 메리지 무인반송시스템은 차량섀시 메리지공정을 위한 PLC용 프로그램 입력을 수행하는 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)(100); 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)(100)에 의해 입력된 차량새시 메리지공정을 위한 PLC용 프로그램을 무선전송하는 지상제어반(200); 및 지상제어반(200)으로부터 수신된 PLC용 프로그램에 따라 차량섀시 메리지공정를 수행하는 AGV(300);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 기존의 단순히 무인반송에만 적용하였던 프로그래머블 로직 콘트롤(programmable logic controller)을 섀시 메리지에 적용하는 경우 섀시 메리지 환경이 변경된 경우에도 변경된 작업환경에 대한 새로운 프로그램이 용이하므로 하나의 무인반송시스템을 다양하게 이용할 수 있는 효과가 있다.

둘째, PLC에 의한 프로그램이 가능하므로 섀시 메리지 환경이 변경된 경우에도 이를 용이하게 변경할 수 있으므로 생산성을 향상할 수 있다.

셋째, PLC에 의한 프로그램이 가능하므로 작업 환경을 무인반송시스템에 무리하게 맞출 필요가 없으므로 작업 환경을 편의에 따라 용이하게 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 지상제어반을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 무인반송시스템 패널 제어 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템을 상세히 설명한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 지상제어반을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 지상제어반(200)은 도 1에 나타낸 바와 같이 지상PLC유닛(210), 허브(220), 지상제어반 무선모뎀(230), 지상제어반 제어패널(240), 입출력기기(250), 급속충전기(260), 자동충전부(270)으로 구성된다.

여기서, 지상제어반(200)의 지상PLC유닛(210)은 CCR 컴퓨터(실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터)(100)와 연결된다.

지상PLC유닛(210)은 도 2에 나타낸 무인반송차(AUTOMATIC GUIDED VEHICLE, 이하 AGV)(300)를 원격에서 지상제어한다.

허브(220)는 지상제어반 무선모뎀(230) 및 지상제어반 제어패널(240)과 지상PLC유닛(210)을 접속한다.

지상제어반 무선모뎀(230)은 지상PLC유닛(210)의 제어명령을 무선으로 무인반송차(300)로 전송한다.

지상제어반 제어패널(240)은 지상제어반를 제어하기 위한 각종 항목이 터치식으로 디스플레이된다.

입출력기기(250)는 무인반송시스템에서 필요로 하는 각종 입출력기기들이다.

급속충전기(260)와 자동충전부(270)는 무인반송차(300)를 충전하기 위한 구성이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 무인반송시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에서의 무인반송시스템을 보다 상세히 설명한 도면이다.

AGV(300)는 AGV PLC 유닛(310), AGV 무선모뎀(320), 디스플레이부(330), 허브(340), 리프터 구동부(350), 센서부(360), 가이드센서(361), 포토영역센서(362), 동기센서(363), 리프터장치(370), 리프팅 모터 구동부(371), 리프팅 모터(372), 리프터(373), 주행·조향 장치(380), 주행모터구동부(381), 조향모터구동부(382), 조향 엔코더(383), 휠구동모터부(384), 멜로디(390), 배터리 충전 커넥터(410), 전면패널(420), 보조 캐스터(421, 431), 액츄에이터(422, 432), 안전센서(423, 433), 범퍼(424, 434) 및 후면패널(430)로 구성된다.

여기서 AGV PLC 유닛(310)은 차량 섀시 메리지에 필요한 각종 PLC 프로그램이 저장되며 이는 단순히 운반위주의 무인반송시스템이 아닌 차량 섀시 메리지에 관련된 프로그램이다. 따라서 차량 섀시 메리지 환경이 바뀌는 경우에 용이하게 이를 변경하도록 할 수 있다.

AGV 무선모뎀(320)은 지상제어반(200)의 지상제어반 무선모뎀(230)과 무선통신환경을 제공한다.

디스플레이부(330)는 디스플레이보드(331)와 AGV PLC 유닛(310)과 인터페이싱하기 위한 HMI(Human Machine Interface) & MCD(332)를 디스플레이한다. 이러한 HMI(Human Machine Interface) & MCD(332) 중 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 작업자는 작업시간을 연장 또는 단축할 수 있다. 이때, 이러한 작업시간은 예를 들어 섀시 메리지에 수십 가지 공정이 있는 경우 각각의 공정에서 작업자의 숙련도에 따라서 프로그램된 각각의 공정 시간이 단축되거나 연장될 수 있을 것이다. 그와 같은 경우 숙련자의 경우에는 작업시간을 단축시키도록 디스플레이보드(331)를 이용하여 공정시간을 단축하고, 비숙련자의 경우 디스플레이보드(331)를 이용하여 작업시간을 연장시킬 수 있다. 한편 이와 같은 공정시간은 숙련자와 비숙련자라 하여도 항상 일정할 수만은 없으므로 숙련도에 따라 AGV PLC 유닛(310)에서 이를 반영하도록 할 수 있다. 다시 말하면 특정 섀시 메리지의 경우 같은 섀시 메리지라 하여도 작업자가 디스플레이보드(331)를 이용하여 작업시간을 연장하거나 단축시키면 소정횟수(예를 들어, 기준값(설정시간)과 상이한 변동값(설정시간보다 많거나 적은 시간)을 3회 내지 5회 입력)의 작업시간을 비교한 후 평균값을 AGV PLC 유닛(310)에서 이를 반영하여 새롭게 설정된 작업시간의 평균으로 섀시 메리지 공정 프로그램 시간을 반영시킨다.

허브(340)는 AGV 무선모뎀(320)과 MCD(332)를 AGV PLC 유닛(310)과 접속한다.

리프터 구동부(350)는 섀시 메리지 작업 시 리프트를 구동한다.

센서부(360)는 설정된 영역을 가이드하는 가이드 센서(361), 광에 의한 센싱을 수행하는 포토영역센서(362) 및 컨베어와 동기하기 위한 동기센서(363)로 구성된다.

리프터장치(370)는 섀시 메리지 시 작업자의 편의를 위한 것으로, 리프팅 모터 구동부(371)와, 리프팅 모터(372) 및 리프터(373)로 구성된다. 이와 같은 리프터장치(370)의 구동이 AGV PLC 유닛(310)에 의해 제어되는데 차량 섀시 메리지 환경이 바뀌는 경우에도 리프터장치(370)이 리프팅을 용이하게 이를 변경하도록 할 수 있다.

주행·조향 장치(380)는 주행모터구동부(381), 조향모터구동부(382), 조향 엔코더(383) 및 휠구동모터부(384)로 구성되어 무인반송차(300)를 전면주행, 후면주행, 측면주행, 사선주행 및 제자리 턴주행 및 조향시킨다.

멜로디부(390)는 무인반송차(300) 이동 시 설정된 멜로디를 발생시켜 혹시라도 발생할 수 있는 안전 사고를 방지한다. 이러한 멜로디에는 주행, 정지, 출발, 비상, 범퍼충돌, 배터리 부족 및 탈선 시 각각의 경보 음을 발생시킨다.

배터리 충전 커넥터(410)는 무인반송차(300)의 배터리를 지상제어반(200)의 급속충전기(260)와 자동충전부(270)와 연결한다.

전면패널(420)은 전면 보조 바퀴인 전면 보조 캐스터(421)와 전면 액츄에이터(422), 안전을 위한 전면 안전센서(423) 및 무인반송차(300)를 보호하기 위한 전면 범퍼(424)로 구성된다.

후면패널(430)은 후면 보조 바퀴인 후면 보조캐스터(431)와 후면 액츄에이터(432), 안전을 위한 후면 안전센서(433) 및 무인반송차(300)를 보호하기 위한 후면 범퍼(434)로 구성된다.

이러한 안전센서(423)(433)는 무인운전시스템 운행 중 사람, 지게차, 장해물검출 시 감속이나 정지 기능을 수행하도록 한다.

그리고 범퍼(424)(434) 역시 운행 중 장해물이 접촉할 경우 정지기능을 수행하도록 한다.

한편 도시하지 않았지만 주행 램프 기능 운행시 주행방향의 램프(lamp)가 점등하므로 주행방향 확인하도록 할 수 있고, 비상정지 스위치(도시하지 않음)를 무인반송차(300)의 각 모서리에 설치하여 정지스위치를 누를 경우 정지하도록 할 수 있다.

본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : CCR 컴퓨터 200 : 지상제어반
210 : 지상PLC유닛 220 : 허브
230 : 지상제어반 무선모뎀 240 : 지상제어반 제어패널
250 : 입출력기기 260 : 급속충전기
270 : 자동충전부 300 : AGV
310 : AGV PLC 유닛 320 : AGV 무선모뎀
330 : 디스플레이부 340 : 허브
350 : 리프터 구동부 360 : 센서부
361 : 가이드센서 362 : 포토영역센서
363 : 동기센서 370 : 리프터장치
371 : 리프팅 모터 구동부 372 : 리프팅 모터
373 : 리프터 380 : 주행·조향 장치
381 : 주행모터구동부 382 : 조향모터구동부
383 : 조향 엔코더 384 : 휠구동모터부
390 : 멜로디 410 : 배터리 충전 커넥터
420 : 전면패널 421, 431 : 보조캐스터
422, 432 : 액츄에이터 423, 433 : 안전센서
424, 434 : 범퍼 430 : 후면패널

Claims

차량섀시 메리지공정을 수행하는 AGV를 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템에 있어서,
전면보조바퀴인 전면보조캐스터와 전면액츄에이터, 안전을 위한 전면안전센서 및 AGV를 보호하기 위한 전면범퍼로 이루어지는 전면패널;
후면보조바퀴인 후면보조캐스터와 후면액츄에이터, 안전을 위한 후면안전센서 및 AGV를 보호하기 위한 후면범퍼로 이루어지는 후면패널;를 포함하여, 전면주행, 후면주행, 측면주행, 사선주행 및 제자리 턴주행 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있는 AGV에 의해 차량섀시 메리지공정이 진행되는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제1항에 있어서,
AGV는 차량섀시 메리지공정에 필요한 PLC용 프로그램을 저장하며 저장된 프로그램을 실행하는 AGV PLC유닛과;
외부와 무선통신하는 AGV 무선모뎀과;
차량섀시 메리지공정시 작업시작, 멈춤, 정지를 입력하는 디스플레이보드와 AGV PLC유닛과 인터페이싱하기 위한 HMI(Human Machine Interface)&MCD로 이루어지는 디스플레이부와;
AGV 무선모뎀과 AGV PLC유닛을 접속시키는 허브와;
AGV에 필요한 각종 센싱을 수행하는 센서부와;
리프팅모터 구동부와, 리프팅모터 및 리프터로 이루어져 작업자가 탑승하여 차량섀시 메리지공정을 수행하도록 하는 리프터장치와;
차량섀시 메리지공정시 리프터를 조작하는 리프터 구동부와;
AGV의 주행 및 조향시키는 주행·조향 장치와;
AGV이동시 설정된 멜로디를 발생시켜 안전사고를 방지하는 멜로디부와;
AGV의 배터리를 충전하는 배터리 충전 커넥터;를 더 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제1항에 있어서,
AGV는 AGV의 운행방향에서 주행방향을 확인하기 위한 램프와,
AGV의 각 모서리에 설치하여 AGV를 비상정지시키는 스위치를 더 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제2항에 있어서,
센서부는 설정된 영역을 가이드하는 가이드 센서, 광에 의한 센싱을 수행하는 포토영역센서 및 컨베어와 동기하기 위한 동기센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제2항에 있어서,
디스플레이부는 작업자에 따라 작업시간을 연장하거나 단축시키도록 시작, 멈춤 및 정지 중 어느 하나 이상의 명령을 입력하는 디스플레이보드를 더 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제5항에 있어서,
디스플레이보드를 이용하여 작업시간을 연장 또는 단축시키면 소정횟수의 작업시간을 비교한 후 이를 반영하여 새롭게 설정된 작업시간의 평균시간으로 차량섀시 메리지공정 프로그램 시간을 반영하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제2항에 있어서,
주행·조향 장치는 주행모터구동부, 조향모터구동부, 조향 엔코더 및 휠구동모터부를 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제1항에 있어서,
차량 섀시 메리지 무인반송시스템은
PLC용 프로그램 입력을 수행하는 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)와,
실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터(CCR)에 의해 입력된 PLC용 프로그램을 무선전송하는 지상제어반을 더 포함하여,
지상제어반에서 무선으로 수신한 PLC용 프로그램에 따라 AGV가 차량섀시 메리지공정을 수행하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.
제8항에 있어서,
지상제어반은 실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터 컴퓨터(CCR)와 연결되어 AGV를 원격에서 무선으로 제어하는 지상PLC유닛과;
지상PLC유닛의 제어명령을 AGV로 무선전송하는 지상제어반 무선모뎀과;
지상제어반 무선모뎀과 지상PLC유닛을 연결하는 허브와;
터치방식으로 지상제어반을 제어하고 그 제어상황을 보여주는 지상제어반 제어패널과;
지상제어반의 데이터를 송신 및 수신에 필요한 인터페이스를 제공하는 입출력기기와;
AGV를 충전하기 위한 급속충전기와 자동충전부;를 포함하는 차량 섀시 메리지 무인반송시스템.