KR100849426B1 - 모노레일형 운반시스템의 전압 변동률 판별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업현장에서 각종 물품을 운반하는 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지상제어반으로부터 모노레일의 각 구간에 공급되는 전압(AC/DC)을 감지하여 물품이 이송되게 하는 전차주행제어반으로 이루어지되 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 선로부하 등에 의해 전압강하가 되어 설정된 입력전압(AC/DC)을 벗어나는 경우에 이를 실시간으로 감지하여 간편하게 조정하는 수단으로 입력전압(AC/DC)의 설정범위를 재설정하여 연속공정을 실행할 수 있도록 함으로서 업무 능률의 향상을 꾀할 수 있고 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 모노레일형 전압변동률 판별장치에 관한 것이다.

즉, 상기 전차주행제어반의 모노레일에 공급된 전압을 아날로그에서 디지탈로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와, 전차주행구간을 속도별로 동작지령을 수행할 수 있도록 입력전압을 설정하는 메모리부와, 상기 모노레일 전압과 메모리부에 입력된 전압을 비교, 연산하는 비교기와, 상기 비교기에 의한 전압변동값을 표시하는 디스플레이부와, 상기 각 부분의 동작을 제어하는 제어부인 MCU와, 상기 MCU에서 산출된 데이타에 해당되는 모터회전의 주파수(Hz)를 발생시켜 모터를 구동시키는 인버터와, 상기 인버터의 신호에 의해 구동되어 모노레일을 따라 구간이송이 되게 하는 모터로 이루어진 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치를 특징으로 한다.

비교기, MCU, 인버터, 모노레일, 전차주행제어반, 디스플레이부

Description

모노레일형 운반시스템의 전압 변동률 판별장치 {Voltage discrimination device of conveyor system for monorail }

본 발명은 산업현장에서 각종 물품을 운반하는 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지상제어반으로부터 모노레일의 각 구간에 공급되는 전압(AC/DC)을 감지하여 물품이 이송되게 하는 전차주행제어반으로 이루어지되 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 선로부하 등에 의해 전압강하가 되어 설정된 입력전압(AC/DC)을 벗어나는 경우에 이를 실시간으로 감지하여 간편하게 조정하는 수단으로 입력전압의 설정범위를 재설정하여 연속공정을 실행할 수 있도록 함으로서 업무 능률의 향상을 꾀할 수 있고 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업현장에서는 현재 대부분의 모든 작업이 자동화로 이루어짐에 따라 생산라인에 기여함은 물론 물품의 운송차량이 모노레일에 매달려진 상 태로 안전하고 정확하게 운송되게 하는 연속공정의 운반시스템에 의해 생산능률의 극대화를 꾀할 수 있도록하고 있다.

상기와 같은 모노레일형 운반시스템에서는 각 모노레일에 전압을 공급하는 지상제어반과, 상기 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)과 설정된 입력전압을 감지,연산,판별하는 수단으로 물품을 자동으로 원하는 구간까지 운송시키는 전차주행제어반으로 이루어져 있다.

즉, 전차주행제어반의 운송경로는 모노레일에 해당되는 것으로, 이러한 모노레일은 공정목적에 따라 구간이라는 단위로 나뉘어지고, 지상제어반은 이들 각각의 구간에 요구되는 전압을 공급하게 된다.

그리고 전차주행제어반은 공정목적에 따라 임의적으로 나뉘어진 구간에 위치하게 되면 지상제어반으로부터 그 구간에 공급된 전압을 감지하여 메모리에 설정된 입력전압(AC/DC)과 비교하고 MCU에 의해 코드로 산출되어 인버터를 거쳐 모터구동이 이루어져서 전차주행제어부에 의해 실려있는 물품을 자동으로 구간 운송을 시키게 된다.

종래의 전차주행제어반의 경우에는 도 1에 개략적으로 도시한 구성회로도에서와 같은 전압판별방식이 사용되고 있는바, 이는 입력부에서 정격용량 이상의 전압이 인가되어야 만이 회로가 도통이 되는 제너다이오드(ZD)의 동작특성을 이용하여 전차주행구간을 속도별로 동작지령을 수행할 수 있도록 하고 있다.

예를 들어 제너다이오드의 정격용량을 저속시에는 ZD₁(12Vdc), 중속시에는 ZD₂(24Vdc), 고속시에는 ZD₃(48Vdc)에서 주행이 가능하도록 병렬연결한 다음 모노레일에 24Vdc의 설정된 입력전압이 공급되면 3개의 병렬회로중에서 제너다이오드 ZD₁ 과 ZD₂ 는 도통되어 각각의 트랜지스터(TR₁)(TR₂)를 구동시키게 되고 이는 다시 해당되는 릴레이(RY₁)(RY₂)에 신호를 보내어 저속/중속으로 동작할 수 있도록 하며, 설정된 입력전압이 제너다이오드의 정격전압에 미치지 않는 ZD₃ (48Vdc)에는 동작이 되지 않는다.

상기와 같은 전압판별수단에서는 현장의 모노레일 선로의 부하저항이나 선로상의 노이즈, 유도전압 등과 같은 전압변동요건에 의해서 정격전압이 이루어지지 않게 되면 오동작이 발생하게 되는데 이러한 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 제너다이오드의 정격용량에서 벗어나는 경우에 정상적인 전압판별을 수행할 수 없었기 때문에 오동작을 유발하는 원인이 되었다.

즉, 종래의 전차주행제어반에서는 아날로그(analog)적인 하드웨어방식으로 전압을 판별하는 것이어서 메모리에 저장되는 입력전압(AC/DC)의 설정범위는 도 2 에서와 같이 초기에 부여된 설정범위 이외에는 재설정/조정이 불가능한 구성으로 되어 있기 때문에 운반시스템의 사용환경과 시간이라는 현장의 각종 변수에 탄력적으로 대응하지 못하여 계획적인 공정관리뿐 아니라 양질의 물품생산을 하는 데 어려움이 있었는바, 이는 예를 들어 2대이상의 전차주행제어반이 동일한 모노레일을 주행하면서 발생되는 전압강하 및 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)강하, 모노레일의 전장길이가 증대되면서 선로부하가 발생하는 경우 등에 의한 전압강하 등에 의해 레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 설정된 입력전압을 벗어나는 경우가 발생할 때마다 전차주행제어반을 정지시키게 됨과 아울러 전체 운반시스템을 정지시키는 상황이 발생하여 연속공정에 지장을 초래하여 작업생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전차주행제어반의 모노레일 전압을 아날로그/디지탈 변환부에서 디지탈신호로 변환하여 마이크로 컨트롤러(MCU)에 제공하게 되면 MCU의 비교기에서 모노레일 전압과 설정되는 입력전압의 데이터를 비교,연산하여 디스플레이에 출력하는 수단으로 전압을 판별한 다음 모노레일 전압이 설정되는 입력전압이 전압변동 범위를 벗어나는 경우에 설정되는 입력전압을 조정하는 수단으로 입력전압을 전차가 주행가능한 설정범위로 재설정하여 연속공정을 실행할 수 있도록 한 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치를 제공함에 있다.

본 발명은 지상제어반으로부터 각 모노레일에 전압을 공급되는 전압(AC/DC)을 감지하여 물품을 자동으로 원하는 구간까지 운송시키는 전차주행제어반으로 이루어지되 상기 전차주행제어반의 모노레일에 공급된 전압을 아날로그에서 디지탈로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와, 전차주행구간을 속도별로 동작지령을 수행할 수 있도록 입력전압(AC/DC)을 설정하는 메모리부와, 상기 모노레일 전압과 메모리부에 설정된 입력전압을 비교,연산하는 비교기와, 상기 비교기에 의한 전압변동값을 표시하는 디스플레이부와, 상기 각 부분의 동작을 제어하는 제어부인 MCU와, 상기 MCU에서 산출된 데이타에 해당되는 모터회전의 주파수(Hz)를 발생시켜 모터를 구동시키는 인버터와, 상기 인버터의 신호에 의해 구동이 되어 모노레일을 따라 구간이송이 되게 하는 모터로 이루어진 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치를 특징으로 한다.

본 발명의 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치는, 지상제어반으로부터 모노레일의 각 구간에 공급되는 전압(AC/DC)을 감지하여 물품이 이송되게 하는 전차주행제어반으로 이루어지되 모노레일에 속도별로 공급되는 구간 전압(AC/DC)이 선로부하 등에 의해 전압강하가 되어 설정된 입력전압을 벗어나는 경우에 MCU의 비교기에서 모노레일 구간 전압과 이에 대응하여 설정되는 입력전압의 데이터를 비교,연산하여 디스플레이에 출력하는 수단으로 전압을 판별한 다음 이를 실시간으로 제공하여 간편하게 속도별로 나누어진 각 구간의 입력전압의 설정범위를 재설정하는 수단으로 연속공정을 실행할 수 있도록 함으로서 업무 능률의 향상을 꾀할 수 있고 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다

도 3은 본 발명의 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치를 나타낸 전체적인 블록도로서, 지상제어반으로 부터 각 모노레일에 전압을 공급되는 전압(AC/DC)을 감지,연산,판별하는 수단으로 물품을 자동으로 원하는 구간까지 운송시키는 전차주행제어반(A)으로 이루어지되 상기 전차주행제어반(A)의 각 구간 운송경로에 해당되는 모노레일에 공급된 전압을 아날로그에서 디지탈로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(11)와, 전차주행구간을 저속/중속/고속과 같이 속도별로 운송되는 구간을 나누고 이들 구간에서 동작지령을 수행할 수 있도록 입력전압을 상하 변동범위(min~max)의 상하로 설정하도록 되어 있는 전압설정 메모리부(12)와, 상기 전차주행구간의 속도별로 나눈 각 구간 모노레일 전압과 이에 대응한 메모리부에 설정된 입력전압을 비교,연산하는 비교기(13)와, 상기 비교기(13)에 의한 각 구간의 전압변동값 등을 표시하는 디스플레이부(14)와, 상기 속도별로 나누어진 각 구간의 동작을 제어하는 제어부인 MCU(10)와, 상기 MCU(10)에서 산출된 데이타에 해당되는 모터회전의 주파수(Hz)를 발생시키는 인버터(15)와, 상기 인버터의 신호에 의해 구동되어 모노레일을 따라 속도별로 나누어진 운송구간을 이송되게 하는 모터(16)로 이루어져서 모노레일을 따라 전차반이 속도별 구간이송이 되게 함을 특징으로 한다.
그리고, 상기 모터(15)의 회전상태를 긴급하게 정지하거나 감속하기 위한 감지센서(17)가 각각 구비되어 MCU(10)에 의해 제어가 이루어져서 충돌 등을 방지할 수 있게 하되 도면에서는 긴급정지용 감지센서와 감속용 감지센서가 구비되어 있으며, 모터회전의 주파수(Hz)를 결정하여 모터 구동이 이루어지게 하는 인버터(15)는 인버터 구동전원(15a)과 연결되어 있다.

삭제

또, 상기 MCU(10)에는 무선수신부(18)가 구비되어 디스플레이부(14)상에 표시된 신호를 확인하여 사용자가 무선송신부(19)에서 실시간으로 무선제어하여 할 수 있도록 하되 상기 디스플레이부(14)는, 상기 모노레일의 전압과 설정된 입력전압을 비교,연산하는 비교기(13)에 의한 전압변동값을 표시하되 모노레일의 각 구간 전압과 이에 대응한 메모리부(12)에 설정된 입력전압을 더 표시하고 이를 무선송신부(19)에서 제어할 수 있도록 한다.

상기 전차주행제어반의 운송경로에 해당되는 모노레일은 공정목적에 따라 구간이라는 단위로 나뉘어지고, 지상제어반은 이들 각각의 구간에 요구되는 전압을 공급하되 전차주행제어반(A)은 공정목적에 따라 임의적으로 나뉘어진 구간에 위치하게 되면 지상제어반으로부터 그 구간에 공급된 전압을 감지한 아날로그 신호를 아날로그/디지탈 변환부(11)에서 디지탈 신호로 변환한 다음 비교기(13)에서 상기 모노레일의 전압과 메모리부(12)에 설정된 전압을 비교,연산하여 MCU(10)에 의해 코드로 산출되어 최종 모터(16)를 구동시키는 인버터(15)에 전송하게 되며, 인버터(15)는 전차주행제어반으로 부터 전송된 코드를 조합하여 모터회전의 주파수(Hz)를 결정하는 수단으로 모터(16)구동이 이루어져서 전차주행제어부에 의해 실려있는 물품을 자동으로 구간 운송을 시키게 된다

이때, 상기 2대이상의 전차주행제어반(A)이 동일한 모노레일을 주행하면서 발생되는 전압강하 및 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)강하, 모노레일의 전장길이가 증대되면서 선로부하가 발생하는 경우 등과 같이 전압강하 등에 의해 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 메모리부(12)에 설정된 입력전압을 벗어나는 경우에는 디스플레이부(14)에 설정전압과 전압변동값이 표시되므로 사용자는 그 전압변동값을 확인하여 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)으로 주행이 가능하도록 메모리부(12)의 입력전압을 조정하는 수단으로 설정전압을 재설정하여 연속공정을 실행할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 전차주행제어반에 의한 입력전압(AC/DC)을 가변할 수 범위를 하나의 실시예로 나타낸 그래프로서, 모노레일에 주행하는 전차주행속도를 저속/중속/고속과 같이 속도별로 동작지령을 수행할 수 있도록 하는 메모리부(12)에 입력전압을 설정하되 그 입력전압의 상하 변동범위(min~max)에서 최적의 상태로 전차주행이 가능하고 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 메모리부(12)에 설정되는 입력전압의 변동범위를 벗어나서 전차주행이 정지되면 메모리부(12)의 입력전압을 상하 변동범위(min~max)의 상하로 설정하도록 되어 있다.

즉, 이는 도 5의 입력전압의 설정범위를 하나의 실시예로 나타낸 도면에서 보는 바와 같이 메모리부(12)의 입력전압을 12Vdc-저속 전진, 24Vdc-중속 전진, 48Vdc-고속 전진, 60Vdc- 일시 정지로 설정한 상태에서의 예를 들어 설명하면 다음과 같은 것으로, 정격전압이 24Vdc(중속 전진)인 경우에는 최종 모노레일까지는 24Vdc가 공급되되 그 전압(24Vdc(중속 전진))을 기준으로 전차주행이 가능한 최적 의 전압변동범위는 (+)3Vdc (Max)~ (-)3Vdc (min)를 적용시키게 되면 모노레일에 공급되는 전압(AC/DC)이 27Vdc~21Vdc인 상태에서는 전차주행이 가능하게 되지만 만약 20Vdc가 모노레일에 공급되었다면 전차주행제어반은 해당 전압변동범위(27Vdc~21Vdc)를 벗어나서 전차주행 정지되므로 본 발명에서는 디스플레이부(14)에 표시되는 이러한 전압변동차를 확인하여 메모리부(12)에 설정되는 입력전압을 20Vdc로 재설정함으로서 연속적인 전차주행이 가능하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 전차주행제어반의 구성회로를 나타낸 개략도면이다

도 2는 종래의 전차주행제어반에 의한 입력전압(AC/DC)을 가변할 수 범위를 예시한 그래프이다

도 3은 본 발명의 모노레일형 운반시스템의 전압 변동률 판별장치를 나타낸 전체적인 블록도이다

도 4는 본 발명의 전차주행제어반에 의한 입력전압(AC/DC)을 가변할 수 적용 범위를 하나의 실시예로 나타낸 그래프이다

도 5는 본 발명에 의한 입력전압(AC/DC)의 설정범위를 하나의 실시예로서 나 타낸 개략도이다

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : MCU 11 : A/D 변환부

12 : 메모리부 13 : 비교기

14 : 디스플레이부 15 : 인버터

15a : 구동전원 16 : 모터

17 : 감지센서 18 : 무선수신부

19 : 무선송신부

Claims (4)

1. 지상제어반으로부터 각 모노레일에 전압을 공급되는 전압(AC/DC)을 감지하여 물품을 자동으로 원하는 구간까지 운송시키는 전차주행제어반으로 이루어지되

   상기 전차주행제어반의 각 구간 운송경로에 해당되는 모노레일에 공급된 전압을 아날로그에서 디지탈로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와;

   전차주행구간을 모노레일상에 저속/중속/고속과 같이 속도별로 운송되는 구간을 나누고 이들 구간에서 동작지령을 수행할 수 있도록 입력전압을 상하 변동범위(min~max)의 상하로 설정하도록 되어 있는 전압설정 메모리부와;

   상기 전차주행구간의 속도별로 나눈 각 구간 모노레일 전압과 이에 대응한 메모리부에 설정된 입력전압을 비교,연산하는 비교기와;

   상기 비교기에 의한 각 구간의 전압변동값을 표시하는 디스플레이부와;

   상기 속도별로 나누어진 각 구간의 동작을 제어하도록 되어 있는 제어부인 MCU와;

   상기 MCU에서 산출된 데이타에 해당되는 모터회전의 주파수(Hz)를 발생시키는 인버터와;

   상기 인버터의 신호에 의해 구동되어 모노레일을 따라 속도별로 나누어진 운송구간을 속도별로 이송되게 하는 모터;로 이루어져서 모노레일을 따라 전차반이 속도별 구간이송이 되게 함을 특징으로 하는 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 모터는;

   모터의 회전상태를 긴급하게 정지하거나 감속하기 위한 감지센서가 더 구비되고 MCU에 의해 제어가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 모노레일형 운반시스템의 전압 변동률 판별장치
3. 제 1항에 있어서,

   상기 MCU는;

   무선수신부가 구비되어 디스플레이상에 표시된 신호를 확인하여 사용자가 무선송신부에서 실시간으로 무선제어할 수 있도록 한 것을 더 포함하여서 됨을 특징으로 하는 모노레일형 운반시스템의 전압 변동률 판별장치
4. 제 1항에 있어서,

   상기 디스플레이부는;

   모노레일의 전압과 설정된 입력전압(AC/DC)을 비교,연산하는 비교기에 의한 전압변동값을 표시하되 모노레일의 각 구간 전압과 이에 대응한 메모리부에 설정된 입력전압을 더 표시하고 이를 무선송신부에서 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 모노레일형 운반시스템의 전압변동률 판별장치

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