KR0129944B1 - 스태커 크레인의 위치이동 제어방법 및 그 장치 - Google Patents
스태커 크레인의 위치이동 제어방법 및 그 장치Info
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Abstract
본발명은 스태커 크레인의 위치이동 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 시스템을 총괄적으로 제어하는 CPU와, 스태커 크레인의 수직, 수평구동모터에 각각 설치되며 스태커 크레인이 이동할 시 소정펄스를 발생시키는 엔코더와, 그 엔코더에 의해 발생된 소정 펄스열을 기억시키기 위한 메모리부와, 상기 수직, 수평구동머터의 정, 역회전 및 회전속도를 제어하기 위한 인버터와, 상기 인버터에 소정의 제어명령을 송출하는 인버터제어부와, 상기 스태커크레인에 설치된 도그 감지용 센서로부터의 신호를 수신하여 스태커 크레인의 브레이크 작동 제어신호를 출력하는 입출력부를 구비한다.
이와 같은 본 발명은 종래의 센서및 도그를 이용한 스태커 크레인의 제어방식에 엔코더에 의한 제어방식을 부가하여 제어하게 되므로, 센서가 오동작을 할 경우에도 엔코도 제어시스템에 의해 스태커 크레인의 위치이동이 보정되어 스태커 크레인을 정확히 목표위치로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
제1도(a)는 종래 자동화 창고의 설비를 개략적으로 나타내 보인 평면도.
제1도(b)는 종래 자동화 창고의 설비를 개략적으로 나타내 보인 측면도.
제2도는 본 발명에 따른 스태커 크레인의 위치이동 제어 장치의 개략적인 시스템 구성도.
제3도는 본 발명의 스태커 크레인의 위치이동 제어 방법에 의해 스태커 크레인의 위치이동 제어의 실행과정을 나타내보인 플로우 챠트.
제4도(a)(b)는 본 발명의 스태커 크레인 위치이동 제어장치에 있어서, 스태커 크레인의 수평왕복이동 시의 엔코더의 펄스열에 의한 도그 감지 타이밍도.
제5도(a)(b)는 본 발명의 스태커 크레인 위치이동 제어장치에 있어서, 스태커 크레인의 수직왕복이동 시의 엔코더의 펄스열에 의한 도그 감시 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11...상부지지대 12...하부레일
13...승강체 지지부재 14...승강체
15...스태커 크레인 제어기 16...화물보관용셀
17...수평이동 위치판별용 도그 18...수직이동 위치판별용 도그
19...스태커 크레인 21...CPU
22...메모리부 23...인버터제어부
24...카운터부 25...입출력부
26...인버터 27...엔코더
본 발명은 자동화 창고 등에 설치되어 수직, 수평으로 이동하며 화물을 이송 및 적재시키는 스태커 크레인(stacker crane)의 위치이동 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 스태커 크레인의 위치이동을 제어하기 위한 센서가 오동작을 했을 경우에도 스태커 크레인의 위치이동을 보정할 수 있는 별도의 보완수단을 마련함으로써 스태커 크레인이 정확히 목표위치로 이동할수있도록 하는 스태커 크레인의 위치이동 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.
오늘날, 산업현장에는 다양한 형태의 자동화시스템이 설비되어 운용하고 있다. 그와 같은 자동화 시스템은 자동제어 이론을 기초로 하여 광범위하게 응용되고 있다. 자동제어는 크게 시퀀스제어(sequential control)와 귀환제어(feedback control)로 나눌 수 있다. 시퀀스제어는 미리 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계가 순차적으로 진행되는 것으로, 장치가 비교적 간단하지만 출력변수를 귀환시켜 명령신호와 비교시킬 귀환장치가 구성되어있지 않아 조건변화에 대처할 수 없는 단점이 있다.
이에 반해 귀환제어는 물리계 스스로가 제어의 필요성을 판단하여 수정동작을 하는 것으로, 출력변수를 일단 귀환시켜 명령신호와 비교시킬 귀환장치를 구성하고 있어 외부의 조건변화에 대처할 수 있는 능력을 가지고 있다. 그러나, 모든 장치나 설비에 모두 귀환장치가 필요한 것은 아니며, 제어계에 관련되는 매개변수나 최종제어의 목표대상에 따라 시퀀스 제어만으로도 충분히 원하는 효과를 얻을 수 있는 경우가 있다.
따라서, 산업현장에서는 통상 시퀀스 제어와 귀환제어를 적절히 혼합하여 사용하고 있는 실정이다.
제1도(a)(b)는 그와 같은 자동화시스템이 채용된 종래 자동화 창고의 설비를 개략적으로 나타내보인 것으로서, (a)는 평면도이고, (b)는 측면도이다.
(a)도 및 (b)도를 참조하면, 종래에는 자동화창고의 화물보관용셀(cell:16)의 수평, 수직 방향으로의 위치를 구별하기 위해 하부레일(12) 및 승강체 지지부재(13)의 소정 부위에 다수의 도그(dog:17,18)를 각각 설치하고, 스태커 크레인(19)에 상기 도그들(17,18)을 감지할 수 있는 센서(미도시)를 설치하여 스태커 크레인(19)이 이동원점(S)으로부터 수직, 수평으로 이동하며 센서의 도그 감지 갯수를 이용하여 목표위치를 찾아가는 제어방식을 사용하였다. 여기서, 참조부호 11은 상부지지대, 14는 승강체, 15는 스태커 크레인 제어기, 20은 화물이다.
그런데, 이와 같은 종래의 스태커 크레인 제어 방식은 도그 감지용 센서가 오동작을 할 경우, 스태커 크레인(19)이 목표위치와는 전혀 다른 위치로 이동하여 작업을 완료하게 되는 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 도그감지용 센서가 오동작을 했을 경우에도 스태커크레인의 위치이동을 보정할 수 있는 별도의 보완수단을 마련함으로써 스태커 크레인이 정확히 목표위치로 이동할 수 있도록하는 스태커 크레인의 위치이동 제어 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스태커 크레인의 위치이동 제어방법은, 스태커 크레인을 이동원점으로 이동시키는 단계; 상기 스태커 크레인을 상기 이동원점으로부터 수평이동구간의 종점까지 왕복이동시키며, 스태커 크레인이 화물보관용 셀의 수평위치구별을 위한 각 도그를 통과할때의 엔코더(encoder)의 펄스열을 측정하여 메모리 시키는 단계; 상기 스태커 크레인을 상기 이동원점으로부터 수직이동구간의 종점까지 왕복이동시키며, 스태커 크레인이 화물보관용 셀의 수직위치구별을 위한 각 도그를 통과할 때의 엔코더의 펄그열을 측정하여 메모리 시키는 단계; 상기 스태커 크레인의 위치이동중에 센서에 의해 감지된 위치판별용 데이터와 엔토더에 의해 측정된 위치판별용 데이타를 비교하는 단계; 상기 비교단계에서 데아타가 일치하지 않을 경우, 엔코더에 의해 측정된 위치판별용 데이타를 기초로 상기 스태커 크레인의 위치이동 데이타를 보정하는 단계; 및 상기 스태커 크레인을 이동원점으로 복귀시킨 후, 상기 보정된 위치이동 데이타에 의해 스태커 크레인을 재이동시키는 단계를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스태커 크레인의 위치이도 제어장치는, 시스템을 총괄적으로 제어하는 CPU(Central Processing Unit)와, 스태커 크레인의 수직, 수평구동모터에 각각 설치되며 스태커 크레인이 이동할 시 소정펄스를 발생시키는 엔코더와, 상기 엔코더에 의해 발생된 소정 펄스열을 기억시키기 위한 메모리 부와; 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스열을 입력받아 스태커 크레인의 이동위치를 인지하는 카운터부와, 상기 수직, 수평구동모터의 정,역회전 및 회전속도를 제어하기 위한 인버터와, 상기 인버터에 소정의 제어 명령을 송출하는 인버터제어부와, 상기 스태커 크레인에 설치된 도그 감지용 센서로부터의 신호를 수신하여 스태커 크레인의 브레이크 작동 제어 신호를 출력하는 입출력부를 구비하여 된 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명은 종래 센서및 도그를 이용한 스태커 크레인의 제어방식에 엔코더에 의한 제어방식을 부가하므로, 센서가 오동작을 할 경우에도 엔코더 제어시스템에 의해 스태커 크레인의 위치이동이 보정되어 스태커 크레인을 정확히 목표위치로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 스태커 크레인의 위치이동 제어장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
이를 참조하면 본 발명에 스태커 크레인의 위치이동 제어장치는 시스템을 총괄적으로 제어하는 CPU(21)와 스태커 크레인의 수직, 수평 구동모터(28)에 각각 설치되며 스태커 크레인이 이동할 시 소정 펄스열을 발생시키는 엠코더(27)와, 그 엔코더(27)에 의해 발생된 소정 펄스열을 기억시키기 위한 메모리부(22)를 구비한다. 또한, 상기 엔코더(27)로부터 출력되는 펄스열을 입력받아 스태커 크레인의 이동위치를 인지하기 위한 카운터부(24)와, 상기 수직, 수평구동모터(28)의 정, 역회전 및 회전속도를 제어하기 위한 인버터(26)와, 그 인버터(26)에 상기 CPU(21)의 명령에 따라 소정의 제어명령신호를 송출하는 인버터 제어부(23)와, 스태커 크레인에 설치된 도그 감지용 센서(미도시)로부터의 신호를 수신하여 스태커 크레인의 브레이크 작동 제어를 위한 소정 신호를 출력하는 입출력부(25)를 구비한다.
그러면, 이와 같은 제어 시스템으로 구성된 본 발명의 장치에 의해 스태커 크레인의 위치이동을 제어하는 과정에 대해 설명해보기로 한다.
제3도는 본 발명의 스태커 크레인의 위치이동 제어방법에 의해 스태커 크레인의 위치이동 제어의 실행과정을 나타내 보인 플로우 챠트이다.
이를 참조하면, 우선 CPU로부터 스태커 크레인을 이동 원점으로 이동시키라는 명령이 수신되면(31), 수평, 수직구동모터를 작동시켜 스태커 크레인(19:제1도참조)을 이동원점으로 이동시키게 된다(32). 그런후, 상기 스태커 크레인(19)을 상기 이동원점으로부터 수평 및 수직이동구간의 종점까지 왕복이동시키며, 스태커 크레인이 화물보관용 셀(16)의 수평위치 구별을 위한 각 도그(17,18)를 통과할때의 엔코더(27:제2도참조)의 펄스열을 측정하여 메모리부(22)에 메모리 시키게 된다.
즉, 제4도(a)에 도시된 바와 같이, 먼저 스태커 크레인을 이동원점(S)에 위치시킨후, 스태커 크레인을 원점으로부터 종점으로 수평으로 저속이동시켜 가면서 스태커 크레인이 수평이동위치 구별을 위한 각 도그들(편의상 1번부터 8번으로 지정함)을 통과할 때 엔코더로부터 발생되는 펄스열(40)의 각 상승위치(40a,40b,...40h)가 감지되는 시점에서의 펄스값을 측정하여 메모리부(22)에 데이타화하여 저장시키게 된다. 그리고, 종점까지 스태커 크레인을 이동시킨 후, 다시 원점으로 복귀이동시키면서 제4도(b)에 도시 된 것과 같이, 상기(a)의 경우와 마찬가지고 복귀시의 펄스열(40')의 각 상승위치(40a',40b',...40h')가 감지되는 시점에서의 펄스값을 측정하여 메모리부(22)에 데이타화하여 저장시키게 된다. 이와 같이 해서, 스태커 크레인의 수평이동에 대한 엔코더 펄스열의 상승위치시점에 대한 펄스값 측정이 완료되면, '제5도(a)(b)에 도시된 것처럼 스태커 크레인을 수직으로 상승위치(50a,50b,...50d)(50a',50b,..50d')시점에 대한 펄스값을 측정하여 메모리부(22)에 데이타화하여 저장시키게 된다.
한편, 이와 같이 해서 스태커 크레인의 수평, 수직이동에 대한 엔코더의 펄스열 측정에 따른 데이타 저장이 완료되면, 본격적으로 스태커 크레인의 이동을 제어하게 된다.
즉, 스태커 크레인의 위치이동중에 센서에 의해 감지된 위치판별용 데이타와 엔코더에 의해 미리 측정되어 저장된 위치판별용 데이타를 비교하게 되는 것이다. 만일, 이 단계에서 상기 2개의 데이타가 일치하지 않을 경우, 엔코더에 의해 미리 측정되어 저장된 위치판별용 데이타를 기초로 상기 스태커 크레인의 위치이동을 보정하게 된다.
즉, 제3도에서, 스태커 크레인이 수평이동하여 수평이동 위치판별용 임의의 도그가 감지되었는지의 여부를 판별하여(33), 도그가 감지되지 않았으면 수직이동 위치판별용 도그의 감지여부단계로 넘어간다(34).
그리고, 상기 한별단계(33)에서 도그가 감지 되었으면 현재의 수평위치의 엔코더 펄스값이 도그의 시작위치값(엔코더 펄스의 상승위치값)과 그 도그의 끝 위치값(스태커 크레인 복귀시의 상승위치값)사이에 존재하는지의 여부를 판별하게 된다(39). 이 판별단계(39)에서 현재의 수평위치의 엔코더 펄스값이 상기 범위에 존재하지 않으면, 스태커 크레인을 이동 원점으로 복귀시킨다(38). 그리고, 상기 판별단계(39)에서 현재의 수평위치의 엔코더펄스값이 상기 범위에 존재하면, 수평이동의 현재 위치값에 1을 더하여(40) 수직이동 위치 판별용 도그의 감지여부 단계(34)로 넘어간다. 이 단계(34)에서 도그가 감지되지 않았으면 수평이동 목적위치와 현재의 위치가 동일한지의 여부를 판별하는 단계(35)로 넘어 간다. 그리고, 상기 단계(34)에서 수직이동 위치판별용 도그가 감지되었으면, 현재의 수직위치의 엔코더 펄스값이 도그의 시작위치값(엔코더 펄스의 상승위치값)과 그 도그의 끝위치값(스태커 크레인 복귀시의 상승위치값) 사이에 존재하는지의 여부를 판별하게 된다(41). 이 판별단계(41)에서 현재의 수직위치의 엔코더 펄스값이 도그의 시작위치값(엔코더 펄스의 상승위치값)과 그 도그의 끝위치값(스태커 크레인 복귀시의 상승위치값) 사이에 존재하지 않으면, 스태커 크레인을 이동원점으로 복귀시킨다(38). 그리고, 상기 판별단계(41)에서, 현재의 수직위치의 엔코더 펄스값이 도그의 시작위치값(엔코더 펄스의 상승위치값)과 그 도그의 끝위치값(스태커 크레인 복귀시의 상승위치값)사이에 존재하면, 수직이동의 현재위치값에 1을 더하여 (42). 수평이동 목적위치와 현재의 위치가 동일한지의 여부를 판별하는 단계(35)로 넘어간다. 이 단계(35)에거 목적위치와 현재의 위치가 동일하면 수평이동모터를 정지시키고(43), 동일하지 않으면 수직이동 목적위치와 현재의 위치가 동일한지의 여부를 판별하는 단계(36)로 넘어 간다. 이 단계(36)에서 목적위치와 현재의 위치가 동일하면 수직이동 모터를 정지시키고(44), 동일하지 않으면 스태커 클인의 이동이 완료되었는지의 여부를 판별(37)하게 된다. 이 판별단계(37)에서 이동이 완료되었으면 시스템의 제어를 종료하고, 이동이 완료되지 않았으면, 상기 수평이동 위치판별용 도그의 감지여부를 판별하는 단계(33)로 회귀시켜 상기 제단계들을 반복적으로 수행하게 된다. 그리고, 이와 같은 일련의 제어과정을 통해 스태커 크레인은 목표위치로 정확히 이동할 수 있게 된다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 스태커 크레인의 위치이동 제어 방법 및 그 장치는 종래의 센서 및 도그를 이용한 스태커 크레인의 제어 방식에 엔코더에 의한 제어방식을 부가하여 제어하게 되므로, 센서가 오동작을 할 경우에도 엔코더 제어시스템에 의해 스태커 크레인의 위치이동이 보정되어 스태커 크레인을 정확히 목표위치로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
Claims (3)
- 스태커 크레인을 이동원점으로 이동시키는 단계; 상기 스태커 크레인을 상기 이동원점으로부터 수평이동구간의 종점까지 왕복이동시키며, 스태커 크레인이 화물보관용 셀의 수평위치 구별을 위한 각 도그를 통과할때의 엔코더의 펄스열을 측정하여 메모리시키는 단계; 상기 스태커 크레인을 상기 이동원점으로부터 수직이동구간의 종점까지 왕복이동시키며, 스태커 크레인이 화물보관용 셀의 수직위치 구별을 위한 각 도그를 통과할때의 엔코더의 펄스열을 측정하여 메모리 시키는 단계; 상기 스태커 크레인의 위치이동중에 센서에 의해 감지된 위치판별용 데이타와 엔코더에 의해 측정된 위치판별용데이타를 비교하는 단계; 상기 비교단계에서 데이타가 일치하지 않을 경우, 엔코더에 의해 측정된 위치판별용 데이타를 기초로 상기 스태커 크레인의 위치이동 데이타를 보정하는 단계; 및 상기 스태커 크레인을 이동원점으로 복위시킨 후, 상기 보정된 위치이동 데이타에 의해 스태커 크레인을 재이동시키는 단계를 포힘하여 된 것을 특징으로 하는 스태커 크레인의 위치이동 제어방법.
- 제1항에 있어서, 상기 엔코더의 펄스열 측정은 스태커 크레인을 수평 및 수직으로 저속이동시켜 가면서 스태커 크레인이 수평 및 수직이동위치 구별을 위한 각 도그들을 통과할 때 엔코더로부터 발생되는 펄스열의 각 상승위치가 감지되는 시점에서의 펄스값을 측정하는 것을 특징으로 하는 스태커 크레인의 위치이동 제어 방법.
- 시스템을 총괄적으로 제어하는 CPU와, 스태커 크레인의 수직, 수평구동모터에 각각 설치되며 스태커 크레인이 이동할 시 소정 펄스를 발생시키는 엔코더와, 상기 엔코더에 의해 발생된 소정 펄스열을 기억시키기 위한 메모리부와, 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스열을 입력받아 스태커 크레인의 이동위치를 인지하는 카운터부와, 상기 수직, 수평구동모터의 정, 역회전 및 회전속도를 제어하기 위한 인버터와, 상기 인버터에 소정의 제어명령을 송출하는 인버터제어부와, 상기 스태커 크레인에 설치된 도그 감지용 센서로부터의 신호를 수신하여 스태커 크레인의 브레이크 작동 제어신호를 출력하는 입출력부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 스태커 크레인의 위치이동 제어장치.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019950029690A KR0129944B1 (ko) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 스태커 크레인의 위치이동 제어방법 및 그 장치 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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