KR100919499B1 - Non-contact charging system for unmanned guided vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무인반송대차의 동작에 필요한 전력을 전자기 유도원리를 이용한 비접촉식으로 급전하며, 동력장치와 축전지에 각각 안정된 전력을 급전하고, 무인반송대차의 지속적인 연속운전을 가능하게 하는 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned transport truck non-contact constant charging system, and more particularly, to supply power required for the operation of the unmanned transport truck in a non-contact manner using electromagnetic induction principle, to supply a stable power to the power unit and the storage battery, respectively, The present invention relates to an unmanned transport cart non-contact constant charging system that enables continuous continuous operation of an unmanned transport cart.
일반적으로, 무인반송대차(unmanned guided vehicle)는 공장 자동화 생산 라인서 생산 프로세스 사이를 이동하며 소재나 제품 등을 운반하는 장치로서, 배터리에 충전된 전력을 동력원으로 사용하여 호스트 컴퓨터에서 전달받는 지령에 따라 동작하며, 이러한 무인반송대차로는 바닥에 배열된 유도장치를 읽으면서 이동하는 AGV(automatic guided vehicle)와 레이저 항법방식으로 이동하는 LGV(laser guided vehicle) 등이 있다.In general, an unmanned guided vehicle is a device that moves materials or products in a factory automated production line and carries materials or products. The unmanned guided vehicle uses power charged in a battery as a power source to receive instructions from a host computer. The unmanned carrier carriage includes an automatic guided vehicle (AGV) that moves while reading an induction device arranged on the floor, and a LGV (laser guided vehicle) that moves by laser navigation.
이와 같이, 생산 라인 현장에서 이동하며 운반작업을 하는 무인반송대차는, 배터리에 충전된 전력을 소모함에 따라 재충전을 해야만 한다. 종래 무인반송대차의 재충전 방식은, 외부전원에 연결된 전원공급부로 이동하여 그곳에서 재충전을 한 후에 다시 운반작업을 수행하는 과정을 반복하는 방식으로 이루어졌으나, 이러한 방식은 재충전하는 동안 무인반송대차의 운반작업을 중단해야 하는 문제점이 있어서, 최근에는 무인반송대차의 이동경로에 1차측 전원라인을 배설하여 무인반송대차에 구비된 2차측 코일과 쇄교시킴으로서 유도 전류를 얻을 수 있게 한 방식이 제시되었다.As such, the unmanned transport trolley moving and moving on the production line must recharge as the battery consumes power. Conventionally, the recharging method of the unmanned transfer truck is made by repeating the process of carrying out the transport work after moving to a power supply connected to an external power source and recharging there. Since there is a problem that the operation must be stopped, a method of obtaining an induced current by providing a primary power line in a moving path of an unmanned transport truck and linking it with a secondary coil provided in the unmanned transport truck has been proposed.
1차측 전원라인으로부터 유도 전류를 얻는 방식의 종래기술로서, 공개특허공보 제10-2007-0069494호, 등록실용신안공보 제20-0408576호, 공개특허공보 제10-2000-0070026호 등이 있었다. 상기 종래기술들은 1차측 전원라인을 따라 이동할 때에 유도 전류를 공급받아 배터리를 충전시키고 동력장치를 구동시키며, 1차측 전원라인에서 벋어날 경우에는 배터리의 전원으로 동력장치를 구동시키게 구성되었다.As a prior art of a method of obtaining an induced current from a primary power supply line, there have been published Patent Publication Nos. 10-2007-0069494, Utility Model Registration No. 20-0408576, and Patent Publication Nos. 10-2000-0070026. The prior art is configured to charge the battery by driving an induction current when moving along the primary power line, and to drive the power unit, and to drive the power unit with the power of the battery when it is removed from the primary power line.
하지만, 종래기술들은 무인반송대차가 1차측 전원라인에 근접하게 있어서 유도 전력을 얻을 수 있을 시에는, 무인반송대차에 구비된 하나의 2차측 코일로 얻는 유도 전력으로 배터리도 충전하고 무인반송대차의 운행에 필요한 전력으로도 공급하므로, 안전된 전원공급이 어려웠다. 즉, 배터리의 방전 전력이 커진 경우에는 배터리 충전용으로 많은 전력이 소모되므로 무인반송대차의 동력장치에 충분한 전력을 전달하지 못하는 경우가 있어서 일시적으로 운행이 멈추는 문제점이 발생하였고, 또한 배터리로 전달되는 전력이 배터리의 충전 정도에 따라 변동하므로 동력장치에 전달되는 전력도 변동되어 동력장치에 전달되는 전력의 전압 변동율이 커져서 동력장치의 정상 동작이 안 되는 문제점도 발생하였다. 또한, 배터리를 충분히 충전하지 못하여 무인반송대차의 이동 반경도 제한되는 어려움이 있었고, 이러한 어려움을 해소하기 위한 방편으로 1차측 전원라인을 무인반송대차의 이동 경로에 맞게 복잡하게 배치해야 하지만 이또한 시설비의 부담과 시설 현장의 여건상 어려웠다.However, when the unmanned transport truck is in close proximity to the primary power supply line to obtain the induction power, the conventional technologies also charge the battery with the induction power obtained by one secondary coil provided in the unmanned transport transport truck. Since it also supplies the power required for operation, it was difficult to provide a safe power supply. In other words, when the discharge power of the battery is increased, a lot of power is consumed for charging the battery, and thus, there is a case in which sufficient power is not delivered to the power unit of the unmanned transportation vehicle, which causes a problem of temporarily stopping driving. Since the power is changed according to the degree of charge of the battery, the power delivered to the power unit is also changed, and the voltage variation rate of the power delivered to the power unit is increased, thereby causing the power unit not to operate normally. In addition, there was a difficulty in limiting the moving radius of the unmanned transport bogie because the battery could not be sufficiently charged. In order to solve this difficulty, the primary power line has to be complicatedly arranged in accordance with the travel path of the unmanned transport bogie. It was difficult in burden and condition of facility site.
또한, 1차측 전원라인과 2차측 코일 사이의 전자기 유도 효율을 증가시키기 위하여 고주파 교류 전력으로 유도되게 하고 유도된 고주파 교류 전력을 직류 전력으로 변환하게 되는데, 종래기술들에서는 2차측 코일과 전력변환장치를 포함한 하나의 급전수단만을 구비하므로, 급전수단이 고장이 나게 되면 수리시간 동안 무인반송대차의 운행을 멈춰야 하는 문제점이 있었다. 더욱이, 고주파 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 장치는 저주파 변환장치에 비해 고장이 빈번하게 발생하므로, 운행 중단의 회수가 늘어나는 문제점도 있었다.In addition, in order to increase the electromagnetic induction efficiency between the primary side power line and the secondary side coil to be induced by high frequency AC power and converts the induced high frequency AC power into DC power. Since there is only one power supply means including, there was a problem that the power supply means has to stop the operation of the unmanned transfer truck during the repair time when the failure occurs. In addition, the apparatus for converting high frequency AC power into DC power has a problem that the number of breakdowns increases due to frequent failures as compared to the low frequency converter.
또한, 종래기술들에서는 1차측 전원라인에 의해 발생되는 자속을 2차측 코일에 효과적으로 쇄교시키기 위한 구조를 제시하지 못한 문제점이 있었다. 즉, 2차측 코일로 감긴 코어(core)는 1차측 전원라인에 근접하여 더 많은 자속이 통과하되, 코어가 자기포화(magnetic saturation) 상태로 되지 아니하도록 코어 전체에 고르게 자속을 통과시켜야 한다. 하지만, 종래기술에 따르면, 이와 같은 효과적인 자속 쇄교 구조를 제시하지 못하여, 2차측 코일에 충분한 용량의 전류를 유도시키지 못한 한계가 있었던 것이다. 더욱이, 종래기술들에 따르면, 2차측 코일에 고용량의 유도 전류를 유기시키기 위해서는 1차측 전원라인에 다량의 전류를 흘려줘야 하므로, 1차측 전원라인에 근접한 코어 부분만 자속이 집중될 뿐만 아니라, 1차측 전원라인의 케이블 굵기도 커져서 시설하는 데에도 어려움이 있었다.In addition, the related arts have a problem that the structure for effectively linking the magnetic flux generated by the primary power line to the secondary coil has not been presented. In other words, the core wound by the secondary coil should pass the magnetic flux evenly through the core so that more magnetic flux passes near the primary power line and the core does not become magnetic saturation. However, according to the prior art, such an effective flux linkage structure could not be provided, and thus there was a limit in which a sufficient capacity current was not induced in the secondary coil. Furthermore, according to the related arts, in order to induce a high capacity induction current in the secondary coil, a large amount of current must be flowed to the primary power line, so that only the core portion close to the primary power line concentrates the magnetic flux. The cable thickness of the car's power line also increased, making it difficult to install.
따라서 본 발명의 목적은, 배터리를 충전하기 위해 소요되는 전력량이 크더라도, 배터리를 충전하기 위한 전력과 무인반송대차의 동력장치를 구동하기 위한 전력을 안정되게 확보할 수 있고, 무인반송대차의 이동 범위에도 제한이 없는 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, even if the amount of power required to charge the battery is large, it is possible to securely secure the power for charging the battery and the power for driving the power unit of the unmanned transport truck, the movement of the unmanned transport truck It is to provide an unmanned transfer truck non-contact always-on charging system that is not limited in scope.
본 발명의 다른 목적은, 상대적으로 고장 빈도수가 큰 고주파 교류 전력 변환장치의 고장에 대해 대처할 수 있는 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an unmanned transport cart non-contact constant charging system that can cope with a failure of a high frequency AC power converter having a relatively high failure frequency.
본 발명의 또 다른 목적은, 1차측 전력라인으로부터 효율적으로 유도 전력을 공급받아 다량의 전력을 확보할 수 있는 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an unmanned transport cart non-contact normal charging system capable of efficiently supplying induction power from a primary side power line to secure a large amount of power.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 무인반송대차에 급전하기 위한 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템에 있어서, 고주파 전력을 공급하는 전력공급부(300); 행거(230)에 의해 지지되는 레일(220)과, 상기 레일(220)을 따라 평행하게 고정되어 바닥면으로부터 미리 정해진 높이에 위치하게 되고 상기 전력공급부(300)의 고주파 전기가 흐르게 되는 전력선(210), 을 포함하여 구성되는 급전라인부(200); 및 구비된 동력장치(140)를 가동하여 상기 전력선(210)의 하방에서 이동하며 무인 반송 동작을 수행하며, 상기 전력선(210)으로부터 비접촉 상태로 유도 전력을 공급받아 상기 동력장치(140)에 전달하도록 구성되는 무인반송대차(100);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the unmanned transport truck non-contact normal charging system for feeding power to the unmanned transport truck, the power supply unit 300 for supplying high frequency power; Rail 220 supported by the hanger 230, and the power line 210 is fixed in parallel along the rail 220 is located at a predetermined height from the bottom surface and the high-frequency electricity of the power supply unit 300 flows Feed line unit 200, including; And operate the provided power unit 140 to move below the power line 210 to perform an unmanned conveyance operation, and receive induction power from the power line 210 in a non-contact state and transmit the power to the power unit 140. Characterized in that it comprises a; unmanned conveyance truck 100 is configured to.
상기 무인반송대차(100)는, 무인반송대차(100)을 이동시켜 반송동작을 수행하게 하는 동력장치(140); 직류 전력을 축전하는 축전지(150); 코어에 코일을 감은 형태로 이루어지고 무인반송대차(100)의 상면에 설치되어 상기 전력선(210)으로부터 교류 유도 전력을 공급받는 제1 픽업유니트(111), 상기 제1 픽업유니트(111)에서 출력되는 교류 유도 전력의 전압을 감지하는 제1 전압검출부(112a)를 구비하고 상기 제1 픽업유니트(111)의 교류 유도 전력을 안정화하여 미리 정해진 전압의 직류 전력으로 변환하는 제1 레귤레이터(112), 및 상기 제1 레귤레이터(112)에서 변환된 직류 전력을 상기 동력장치(140)에 맞는 미리 설정된 직류 전압의 전력으로 변환하여 상기 동력장치(140)에 공급하는 직류변환부(113) 를 구비한 제1 수전수단(110); 코어에 코일을 감은 형태로 이루어지고 무인반송대차(100)의 상면에 설치되어 상기 전력선(210)으로부터 교류 유도 전력을 공급받는 제2 픽업유니트(121), 상기 제2 픽업유니트(121)의 교류 유도 전력을 안정화하여 미리 정해진 전압의 직류 전력으로 변환하는 제2 레귤레이터(122), 및 상기 제2 레귤레이터(122)에서 변환된 직류 전력을 상기 축전지(150)에 맞는 미리 설정된 직류 전압의 전력으로 변환하여 상기 축전지(150)에 충전하는 충전부(123) 를 구비한 제2 수전수단(120); 접점가동부(132)에 의한 접점(131)의 개폐 동작을 수행하여, 상기 축전지(150)에 충전된 전기를 선택적으로 상기 동력장치(140)에 전달되게 회로 구성되는 전원전환부(130); 설정된 작업공정에 따라 결정되는 이동 경로 및 작업 동작에 따라 상기 동력장치(140)의 동작을 제어하고, 상기 제1 레귤레이터(112)의 제1 전압검출부(112a)에서 검출된 상기 제1 픽업유니트(111)의 출력 전압을 확인하여 미리 설정된 임계전압 이상이면 상기 접점가동부(132)를 제어하여 접점(131)이 개로 상태로 되게 하며, 상기 미리 설정된 임계전압보다 낮으면 상기 접점가동부(132)를 제어하여 접점(131)이 폐로 상태로 되게 함과 아울러 상기 제1 레귤레이터(112) 의 전력변환 동작을 차단시켜 상기 직류변환부(113)에 전력이 전달되지 아니하게 하는 제어부(160);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The unmanned transport truck 100, the power unit 140 to move the unmanned transport truck 100 to perform the transport operation; A storage battery 150 for storing DC power; Coils are wound around the core and are installed on the upper surface of the unmanned transfer truck 100 and are output from the first pickup unit 111 and the first pickup unit 111 to receive AC induction power from the power line 210. A first regulator (112) having a first voltage detector (112a) for sensing a voltage of alternating induction power and stabilizing the alternating current induction power of the first pickup unit (111) and converting it into direct current power of a predetermined voltage; And a direct current conversion unit 113 for converting the direct current power converted by the first regulator 112 into power of a predetermined direct current voltage suitable for the power supply unit 140 and supplying the power to the power supply unit 140. 1 power receiving means 110; The second pick-up unit 121 and the second pick-up unit 121 which are formed in a form of a coil wound around the core and are installed on an upper surface of the unmanned transfer truck 100 to receive AC induction power from the power line 210. A second regulator 122 for stabilizing induced power and converting the DC power to a predetermined voltage, and converting the DC power converted by the second regulator 122 into a power of a predetermined DC voltage suitable for the storage battery 150. A second power receiving means (120) having a charging unit (123) for charging the storage battery (150); A power switching unit 130 configured to perform an opening / closing operation of the contact 131 by the contact moving unit 132 to selectively transmit electricity charged in the storage battery 150 to the power unit 140; The first pickup unit detected by the first voltage detector 112a of the first regulator 112 is controlled by controlling the operation of the power unit 140 according to a movement path and a work operation determined according to a set work process. Checking the output voltage of the 111 to control the contact moving unit 132 when the predetermined threshold voltage or more, the contact 131 is open, and if the lower than the predetermined threshold voltage control the contact moving unit 132 And a control unit 160 which causes the contact 131 to be closed and blocks the power conversion operation of the first regulator 112 so that power is not transmitted to the DC converter 113. Characterized in that configured.
상기 급전라인부(200)는, 행거(230)에 의해 지지되는 레일(220); 상기 전력공급부(300)로부터 두 라인이 평행하게 인출되어 상기 레일(220)을 따라 배설되고, 레일(220)의 끝단 또는 중도에서 회귀하여 다시 레일을 따라 평행하게 배설되어 상기 전력공급부(300)로 인입되는 전력선(210); 레일(220)의 하부면에 고정되는 지지판(241)과, 상기 지지판(241)의 양단 하부면에 각각 하방으로 돌출되고 각각의 하방 끝단면에는 레일(220)의 길이 방향으로 절개홈(243)이 조성되는 두개의 고정판(242)으로 이루어지며, 다수개가 준비되어 레일(220)을 따라 간격을 유지하며 설치되는 지지대(240); 이격되게 수평으로 배치되는 두 전력선(210) 라인의 하부측를 감싸고 두 전력선(210) 라인의 사이에는 상방으로 돌출된 끼움편(251)을 구비하여 상기 끼움편(251)이 상기 지지대(240)의 절개홈(243)에 삽입되는 형태로 상기 지지대(240)에 고정되며, 인입측 두 전력선(210) 라인을 고정하기 위한 것과 인출측 두 전력선 라인을 고정하기 위한 것으로 각각 준비되어 다수의 상기 지지대(240)에 고정되어 레일(220)의 하방에 평행하게 배치되는 가이드(250);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The feed line unit 200, the rail 220 is supported by a hanger 230; Two lines are drawn out in parallel from the power supply unit 300 and are disposed along the rail 220, and are returned to the power supply unit 300 by returning from the end or the middle of the rail 220 and being parallel again along the rail. An incoming power line 210; The support plate 241 fixed to the lower surface of the rail 220 and the lower surface of the both ends of the support plate 241 respectively protrude downward, and each of the lower end surface in the longitudinal direction of the rail 220 in the incision groove 243 It is composed of two fixing plates 242 are formed, a plurality of the support 240 is installed to maintain the gap along the rail 220 is prepared; Wrap the lower sides of the two power line 210 line horizontally spaced apart and provided with a fitting piece 251 protruding upward between the two power line 210 line, the fitting piece 251 of the support 240 The support 240 is fixed to the support 240 in the form of being inserted into the incision groove 243, and is prepared to fix the two incoming power line 210 lines and the two outgoing power line lines, respectively. It is fixed to 240 is a guide 250 which is disposed in parallel to the lower side of the rail 220; characterized in that comprises a.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 제1,2 수전수단(110, 120)을 구비하여 축전지(150) 충전용 전력과 동력장치(140) 구동용 전력을 전력선(210)으로부터 안정되게 확보함으로써, 축전지(150)의 방전량이 많더라도 무인반송대차(100)의 반송동작에 지장을 주지 아니하면서 축전지(150)를 충분히 충전할 수 있고, 무인반송대차(100)가 전력선(210)에서 멀어져 반송동작을 할 때에도 충분히 충전한 전기로 동작할 수 있어 무인반송대차(100)의 이동반경을 넓게 설정할 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, the present invention configured as described above, the first and second power receiving means (110, 120) is provided to ensure a stable power from the power line 210, the power for the storage battery 150 and the power for driving the power unit 140. As a result, even if the amount of discharge of the battery 150 is large, the battery 150 can be sufficiently charged without interrupting the conveyance operation of the unmanned conveyance truck 100, and the unmanned transport vehicle 100 is separated from the power line 210. Even when the conveying operation can be operated with a sufficiently charged electricity has the advantage that the moving radius of the unmanned conveyance trolley 100 can be set wide.
또한, 본 발명은, 제1,2 수전수단(110, 120) 중에 어느 하나의 수전수단이 고장 나더라도 보수 준비 시간을 확보하는 동안에 반송 동작을 지속적으로 수행할 수 있어서, 제1,2 수전수단(110, 120)의 고장에 대한 대처 능력을 갖는 이점을 갖는다.In addition, the present invention, even if any one of the first or second power receiving means (110, 120) is broken, the conveying operation can be continuously performed while securing the maintenance preparation time, the first, second power receiving means It has the advantage of having the ability to cope with the failure of (110, 120).
또한, 본 발명은, 전력선(210)을 병렬 라인으로 배치하고, 배치한 병렬 라인에서 발생되는 자속이 제1,2 픽업유니트(111, 121)에 효율적으로 쇄교되도록 구성하고, 병렬로 배치된 제1,2 수전수단(110, 120)으로 유도 기전력을 확보하므로, 무인반송대차(100)에서 필요로 하는 충분한 전력을 얻는 효과를 갖는다.In addition, the present invention is configured by arranging the power lines 210 in parallel lines so that the magnetic flux generated in the arranged parallel lines is efficiently bridged to the first and second pick-up units 111 and 121 and arranged in parallel. Since the induced electromotive force is secured by the first and second power receiving means (110, 120), it has the effect of obtaining sufficient power required by the unmanned transfer truck (100).
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템의 블록구성도.1 is a block diagram of an unmanned transfer truck non-contact normal charging system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 전력선(210)을 포함하여 구성되는 급전라인부(200)의 부분 단면 분해 사시도.2 is a partial cross-sectional exploded perspective view of a power supply line unit 200 including a power line 210 in the charging system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)의 부분 단면 결합 사시도.3 is a partial cross-sectional perspective view of the power supply line unit 200 in the charging system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)와 무인반송대차(100)가 근접한 상태를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the power supply line unit 200 and the unmanned transfer truck 100 in close proximity in the charging system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)와 무인반송대차(100)가 근접한 상태를 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view showing a state in which the power supply line unit 200 and the unmanned transfer truck 100 is close in the charging system according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 무인반송대차100: unmanned transfer truck
110 : 제1 수전수단 111 : 제1 픽업유니트 112 : 제1 레귤레이터Reference numeral 110: first power receiving means 111: first pick-up unit 112: first regulator
112a : 제1 전압검출부 113 : 직류변환부 120 : 제2 수전수단112a: first voltage detector 113: DC converter 120: second power receiving means
121 : 제2 픽업유니트 122 : 제2 레귤레이터 122a : 제2 전압검출부121: second pick-up unit 122: second regulator 122a: second voltage detector
123 : 충전부 130 : 전원전환부 131 : 접점123: charging unit 130: power switching unit 131: contact
132 : 접점가동부 133, 134, 135 : 다이오드132: contact moving parts 133, 134, 135: diode
140 : 동력장치 150 : 축전지 160 : 제어부140: power unit 150: storage battery 160: control unit
200 : 급전라인부 210 : 전력선 220 : 레일200: power supply line portion 210: power line 220: rail
230 : 행거 240 : 지지대 241 : 지지판230: hanger 240: support 241: support plate
242 : 고정판 243 : 절개홈 250 : 가이드242: fixing plate 243: cutting groove 250: guide
251 : 끼움편 260 : 열감지선 300 : 전력공급부251: fitting 260: heat detection wire 300: power supply
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described to be easily carried out by those of ordinary skill in the art. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템의 블록구성도이다.1 is a block diagram of an unmanned transfer truck non-contact normal charging system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 1을 설명함에 있어서, 호스트 컴퓨터(미도시)로부터 지령을 전달받기 위한 구성과 AGV(automatic guided vehicle)의 유도장치 감지수단 또는 LGV(laser guided vehicle)의 레이저 항법시스템 등은 도시되지 아니하였으며, 이와 같은 구성은 종래기술로도 구현될 수 있는 것이므로 생략하였고, 본 발명의 실시예에서는 충전시스템에 대한 것만을 도시하여 설명하였음에 유의해야 한다.In FIG. 1, a configuration for receiving a command from a host computer (not shown), a guide device for detecting an automatic guided vehicle (AGV), or a laser navigation system for a laser guided vehicle (LGV) is not illustrated. This configuration is omitted because it can be implemented in the prior art, it should be noted that in the embodiment of the present invention has been described by showing only the charging system.
상기 도 1에 도시된 무인반송대차 비접촉 상시 충전시스템은, 고주파 전력을 공급하는 전력공급부(300), 생산 라인의 천정측에 고정되게 배설되어 상기 전력공급부(300)의 고주파 전력이 흐르게 되는 전력선(210), 및 생산 라인의 바닥면에 위치하여 상기 전력선(210)으로부터 비접촉 방식으로 전력을 공급받아 이동하며 반송작업을 수행하는 무인반송대차(100) 를 포함하여 구성된다.The unmanned transport cart non-contact constant charging system shown in FIG. 1 is a power supply unit 300 that supplies high frequency power, and is fixedly disposed on a ceiling side of a production line, such that a high frequency power of the power supply unit 300 flows ( 210, and an unmanned transport truck 100 positioned on the bottom surface of the production line and receiving power from the power line 210 in a non-contact manner and performing a transport operation.
상기 전력공급부(300)는, 일반적인 전압의 주파수를 갖는 교류 전력을 외부로부터 공급받아 고주파 교류 전력으로 변환하여 상기 전력선(210)을 통해 흐르게 한다. 예를 들면, 상기 전력공급부(300)는 60Hz의 주파수를 갖는 삼상 380V/220V의 전력 또는 60Hz의 주파수를 갖는 단상 220V의 전력을 공급받아 20KHz의 주파수를 갖는 단상 310V의 전압으로 변환하여 상기 전력선(210)을 통해 흐르도록 구성될 수 있는 것이며, 이때 공급받는 60Hz 주파수에 비해 상대적으로 높은 20KHz 주파수로 변환하는 것은 상기 전력선(210)을 통해 상기 무인반송대차(100)에 전달되는 전자기 유도 전력의 유도 효율을 높이기 위해서이다.The power supply unit 300 receives AC power having a frequency of a general voltage from the outside, converts the AC power into high frequency AC power, and flows it through the power line 210. For example, the power supply unit 300 is supplied with power of three-phase 380V / 220V having a frequency of 60Hz or single-phase 220V having a frequency of 60Hz, and then converted into a single-phase 310V having a frequency of 20KHz to convert the power line ( It may be configured to flow through the 210, wherein the conversion to 20KHz frequency relatively high compared to the 60Hz frequency supplied is the induction of electromagnetic induction power delivered to the unmanned vehicle 100 through the power line 210 To increase the efficiency.
상기 전력선(210)은, 생산 라인의 공정에 따라 이동하는 상기 무인반송대차(100)의 상부면에 대해 일정 수직 높이를 유지하도록 고정되는 것으로서, 상기 전력공급부(300)에서 인출되는 라인(211)이 회귀하여 다시 상기 전력공급부(300)로 인입되는 라인(212)이 되도록 배설되어 폐회로를 형성하며, 인출되는 라인(211)과 인입되는 라인(212)은 서로 소정 간격을 유지하도록 수평을 유지하며 평행하게 이격되게 배치된다. 상기 전력선(210)의 배설 형태는 하술하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.The power line 210 is fixed to maintain a predetermined vertical height with respect to the upper surface of the unmanned transport trolley 100 moving according to the process of the production line, the line 211 is drawn from the power supply unit 300 The recirculation is arranged so as to be a line 212 to be drawn back to the power supply unit 300 to form a closed circuit, and the line 211 and the line 212 to be drawn are kept horizontal to maintain a predetermined distance from each other. Spaced apart in parallel. An excretion form of the power line 210 will be described in detail with reference to the drawings below.
상기 무인반송대차(100)는, 상기 전력선(210)으로부터 비접촉 상태로 유도 전력을 공급받는 수전수단(110, 120)과, 수전수단을 통해 공급받은 전력으로 무인반송대차(100)의 무인 반송 동작을 수행하는 동력장치(140)를 구비하여, 상기 전력선(210)의 하방에서 생산 라인의 공정에 따라 동작하는 구성이다.The unmanned transport truck 100 is an unmanned transport operation of the unmanned transport truck 100 by the power receiving means (110, 120) receiving the induced power from the power line 210 in a non-contact state and the power supplied through the power receiving means. With a power unit 140 to perform the, is configured to operate in accordance with the process of the production line under the power line 210.
구체적으로 상기 무인반송대차(100)는, 반송동작을 수행하는 동력장치(140); 직류 전력을 축전하는 축전지(150); 상기 전력선(210)으로부터 유도 전력을 수전하여 상기 동력장치(140)에 전달하되, 상기 동력장치(140)에서 필요로 하는 전력으로 변환하여 전달하는 제1 수전수단(110); 상기 전력선(210)으로부터 유도 전력을 수전하여 상기 축전지(150)에 전달하되, 상기 축전지(150)에 충전할 수 있는 전력으로 변환하여 전달하는 제2 수전수단(120); 상기 축전지(150)에 충전된 전력을 선택적으로 상기 동력장치(140)에 공급하도록 스위칭 동작을 하는 전원전환부(130); 및 상기 제1 수전수단(110)에서 급전받는 전력을 감시하여 상기 전원전환부(130)의 동작을 제어하는 제어부(160); 를 포함하여 구성된다.Specifically, the unmanned conveyance truck 100, the power unit 140 for performing a conveying operation; A storage battery 150 for storing DC power; First power receiving means (110) for receiving the induced power from the power line (210) and transmitting it to the power unit (140), converting and transferring the power required by the power unit (140); Second power receiving means (120) for receiving induction power from the power line (210) and transferring the power to the storage battery (150), converting the power to chargeable in the storage battery (150); A power switching unit 130 which performs a switching operation to selectively supply power charged in the storage battery 150 to the power unit 140; And a controller 160 for controlling the operation of the power switching unit 130 by monitoring the electric power supplied by the first power receiving means 110. It is configured to include.
상기 제1 수전수단(110)은, 코어(111b)에 코일(111a)을 감은 형태로 이루어지고, 무인반송대차(100)의 상면에 설치되어, 상기 전력선(210)에 흐르는 고주파 교류 전력에 의해 상기 코일(111a)에 전자기 유도현상이 발생됨에 따라 상기 코일(111a)에 유기되는 교류 유도 기전력을 획득하는 제1 픽업유니트(111); 상기 제1 픽업유니트(111)에서 획득하는 교류 유도 전력의 전압을 검출하는 제1 전압검출부(112a)를 구비하고, 상기 제1 픽업유니트(111)에서 획득하는 교류 유도 전력을 미리 정해진 전압의 직류 전력으로 변환하는 제1 레귤레이터(112); 및 상기 제1 레귤레이터(112)에서 변환된 직류 전력을 상기 동력장치(140)에 맞는 미리 설정된 직류 전압의 전력으로 DC/DC 변환(DC-to-DC converting)하여 상기 동력장치(140)에 공급하는 직류변환부(113); 를 구비한다.The first power receiving means 110 is formed in a form in which the coil 111a is wound around the core 111b, and is installed on the upper surface of the unmanned transfer truck 100 and is driven by the high frequency AC power flowing through the power line 210. A first pickup unit (111) for acquiring an AC induced electromotive force induced in the coil (111a) as an electromagnetic induction phenomenon occurs in the coil (111a); And a first voltage detector 112a for detecting a voltage of the AC induction power obtained by the first pickup unit 111, wherein the AC induction power obtained by the first pickup unit 111 is a direct current having a predetermined voltage. A first regulator 112 for converting to electric power; And DC-to-DC converting the DC power converted by the first regulator 112 into power of a predetermined DC voltage suitable for the power unit 140, and supplying the DC power to the power unit 140. A direct current conversion unit 113; It is provided.
상기 제2 수전수단(120)은, 코어(121b)에 코일(121a)을 감은 형태로 이루어지고, 상기 제1 픽업유니트(111)에 인접되게 무인반송대차(100)의 상면에 설치되어, 상기 전력선(210)에 흐르는 고주파 교류 전력에 의해 상기 코일(121a)에 전자기 유도현상이 발생됨에 따라 상기 코일(121a)에 유기되는 교류 유도 기전력을 획득하는 제2 픽업유니트(121); 상기 제2 픽업유니트(121)에서 획득하는 교류 유도 전력을 안정화하여 미리 정해진 전압의 직류 전력으로 변환하는 제2 레귤레이터(122); 및 상기 제2 레귤레이터(122)에서 변환된 직류 전력을 상기 축전지(150)에 맞는 미리 설정된 직류 전압의 전력으로 DC/DC 변환(DC-to-DC converting)하여 상기 축전지(150)에 충전하는 충전부(123); 를 구비한다.The second power receiving means 120 is formed in a form in which the coil 121a is wound around the core 121b, and is installed on an upper surface of the unmanned transport vehicle 100 adjacent to the first pickup unit 111. A second pickup unit 121 which acquires an AC induced electromotive force induced in the coil 121a as the electromagnetic induction phenomenon is generated in the coil 121a by the high frequency AC power flowing through the power line 210; A second regulator 122 for stabilizing the AC induction power acquired by the second pick-up unit 121 and converting it into DC power of a predetermined voltage; And a charging unit configured to charge the battery 150 by DC-to-DC converting the DC power converted by the second regulator 122 into power of a predetermined DC voltage suitable for the storage battery 150. (123); It is provided.
상기 제1,2 픽업유니트(111, 121)에서 획득되는 유도 기전력은, 전력선(210)과의 이격 거리에 따라 전압 크기가 변하게 되므로, 상기 제1,2 레귤레이터(112, 122)는 변동되는 교류 유도 기전력을 일정한 전압으로 안정화함과 아울러 직류전력으로 변환하는 것이다. 즉, 무인반송대차(100)가 이동함에 따라 전력선(210)과의 이격 거리가 변하더라도 상기 제1,2 레귤레이터(112, 122)는 미리 정해진 직류 전력으로 출력되게 하는 것이다.The induced electromotive force obtained by the first and second pickup units 111 and 121 is changed in magnitude depending on the distance from the power line 210, so that the first and second regulators 112 and 122 are alternating. It is to stabilize the induced electromotive force to a constant voltage and to convert it to DC power. That is, the first and second regulators 112 and 122 output the predetermined DC power even when the distance from the power line 210 changes as the unmanned transport vehicle 100 moves.
상기 충전부(123)는 제2 레귤레이터(122)로부터 전달받는 직류 전력을 축전지(150)의 충전전압의 크기에 맞게 변환하여 상기 축전지(150)에 충전하는 구성으로서, 과충전을 방지하는 구성도 포함할 수 있다.The charging unit 123 is configured to convert the DC power received from the second regulator 122 to the size of the charging voltage of the storage battery 150 to charge the storage battery 150, and may also include a configuration to prevent overcharging. Can be.
상기 전원전환부(130)는, 상기 축전지(150)를 상기 동력장치(140)에 전기적으로 연결되게 하거나 또는 연결을 차단하도록 스위칭 동작하는 접점(131)과, 상기 접점(131)의 개폐가 선택적으로 이루어지도록 상기 접점(131)을 동작시키는 접점가동부(132)를 구비한다. The power switching unit 130, the contact point 131 and the switching operation to electrically connect or disconnect the battery 150 to the power unit 140, the opening and closing of the contact 131 is optional It is provided with a contact movable unit 132 to operate the contact 131 to be made.
또한, 상기 전원전환부(130)는, 상기 충전부(123)와 축전지(150)를 전기적으로 연결하는 도선의 중도에 설치되어 충전부(123)로 전류가 역류하는 것을 차단하는 다이오드(135)와, 상기 직류변환부(113)와 동력장치(140)를 전기적으로 연결하는 도선의 중도에 설치되어 동력장치(140) 측에서 직류변환부(113)로 역류하는 것을 차단하는 다이오드(134)와, 접점(131)에 의해 선택적으로 연결되는 축전지(150)와 동력장치(140) 사이의 도선에 설치되어 동력장치(140) 측에서 축전지(150) 측으로 전류가 역류하는 것을 차단하는 다이오드(133), 를 더 구비한다.In addition, the power switching unit 130, the diode 135 is installed in the middle of the conductor electrically connecting the charging unit 123 and the storage battery 150, and to block the current flow back to the charging unit 123, A diode 134 installed in the middle of the conductive line electrically connecting the DC converter 113 and the power unit 140 to block backflow from the power unit 140 to the DC converter 113, and a contact point; Diode 133, which is installed in the conductor between the battery 150 and the power unit 140 is selectively connected by the 131, and blocks the current flow back from the power unit 140 side to the battery 150 side, It is further provided.
상기 제어부(160)는, 호스트 컴퓨터(미도시)로부터 전달받는 지령에 따라 이동 및 작업 동작을 수행하도록 상기 동력장치(140)의 동작을 제어한다. The controller 160 controls the operation of the power unit 140 to perform movement and work operations according to instructions received from a host computer (not shown).
그리고, 상기 제어부(160)는 상기 제1 레귤레이터(112)의 제1 전압검출부(112a)에서 검출된 상기 제1 픽업유니트(111)의 출력 전압을 전달받아 상기 전원전환부(130)의 동작을 제어한다. The controller 160 receives the output voltage of the first pickup unit 111 detected by the first voltage detector 112a of the first regulator 112 to operate the power switch 130. To control.
즉, 상기 제어부(160)는 상기 제1 픽업유니트(111)의 출력 전압이 미리 설정된 임계전압 이상이면 상기 접점가동부(132)를 제어하여 접점(131)이 개로 상태로 되게 한다. 다시 말해서, 상기 제어부(160)는, 동력장치(140)를 구동시켜 무인반송대차(100)를 이동되게 할 때에 무인반송대차(100)가 전력선(210)으로부터 일정한 거리 이하에 있게 되면, 상기 제1 픽업유니트(111)에 유기되는 유도 기전력의 전압이 미리 설정된 임계전압 이상이 되므로 상기 제1 수전수단(110)에서 획득하는 전력을 동력장치(140)에 전달하고, 이때에는 축전지(150)의 전력을 사용하지 아니하는 것이다.That is, the controller 160 controls the contact moving unit 132 to open the contact 131 when the output voltage of the first pick-up unit 111 is greater than or equal to a preset threshold voltage. In other words, the controller 160 drives the power unit 140 to move the unmanned transport cart 100 so that the unmanned transport cart 100 is below a certain distance from the power line 210. 1 Since the voltage of the induced electromotive force induced in the pickup unit 111 becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the power acquired by the first power receiving means 110 is transmitted to the power unit 140, and in this case, the storage battery 150 It does not use power.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 제1 픽업유니트(111)의 출력 전압이 미리 설정된 임계전압보다 낮으면 상기 접점가동부(132)를 제어하여 접점(131)이 폐로 상태로 되게 함과 아울러 상기 제1 레귤레이터(112)의 전력변환 동작을 차단시켜 상기 직류변환부(113)에 전력이 전달되지 아니하게 한다. 다시 말해서, 상기 제어부(160)는, 동력장치(140)를 구동시켜 무인반송대차(100)를 이동되게 할 때에 무인반송대차(100)가 전력선(210)으로부터 일정한 거리를 초과하여 멀어지게 되면, 상기 제1 픽업유니트(111)에 유기되는 유도 기전력의 전압이 미리 설정된 임계전압보다 낮게 되므로 상기 제1 수전수단(110)에서의 전력획득을 차단하고, 대신에 축전지(150)에 충전된 전력으로 동력장치(140)를 동작시키는 것이다.In addition, when the output voltage of the first pick-up unit 111 is lower than a preset threshold voltage, the controller 160 controls the contact moving unit 132 to bring the contact 131 into a closed state and the first voltage. The power conversion operation of the regulator 112 is cut off so that power is not transmitted to the DC converter 113. In other words, the control unit 160, when driving the power unit 140 to move the unmanned transport cart 100 is moved away from the power line 210 by a predetermined distance, Since the voltage of the induced electromotive force induced in the first pickup unit 111 is lower than a predetermined threshold voltage, the electric power is blocked by the first power receiving means 110, and instead, the power is charged in the battery 150. It is to operate the power unit 140.
전력선(210)과 제1 픽업유니트(111) 사이의 이격거리는 변압기에 있어서 1차측 코일과 2차 코일 사이의 공극에 대응되는 것으로서, 공극이 커지면 쇄교자속의 감소로 인해 유도 기전력이 낮아지게 되며, 동일한 유도원리에 따라 전력선(210)과 제1 픽업유니트(111) 사이의 이격거리가 커지면 제1 픽업유니트(111)의 유기되는 유도 기전력도 낮아지게 된다. 그리고, 유기되는 유도 기전력이 임계값보다 낮아지면 동력장치(140)를 구동할 수 있는 전력을 얻지 못하게 되고, 이때 제어부(160)는 축전지(150)의 충전전력으로 동력장치(140)를 구동하게 하는 것이다. 또한, 제1 레귤레이터(112)에서 변환할 수 있는 유도 기전력의 최저 임계전압값도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 제1 레귤레이터(112)에서 변환할 수 있는 유도 기전력의 최저 임계전압값을 상기 미리 설정된 임계전압으로 정하여 상기 제어부(160)가 제1 레귤레이터(112)의 전력변환 동작을 차단할 수 있게 하는 것이다.The separation distance between the power line 210 and the first pick-up unit 111 corresponds to the gap between the primary coil and the secondary coil in the transformer, and as the gap increases, the induced electromotive force is lowered due to the reduction of the linkage flux. According to the same induction principle, when the separation distance between the power line 210 and the first pickup unit 111 increases, the induced induced electromotive force of the first pickup unit 111 also decreases. In addition, when the induced induced electromotive force is lower than the threshold value, the power to drive the power unit 140 may not be obtained, and the controller 160 may drive the power unit 140 by the charging power of the battery 150. It is. In addition, since there is also a minimum threshold voltage value of the induced electromotive force that can be converted in the first regulator 112, in the embodiment of the present invention, the minimum threshold voltage value of the induced electromotive force that can be converted in the first regulator 112 is determined in advance. By setting the set threshold voltage, the controller 160 can block the power conversion operation of the first regulator 112.
또한, 상기 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에서, 제2 레귤레이터(122)는 제1 레귤레이터(112)의 제1 전압검출부(112a)와 동일한 제2 전압검출부(122a)를 구비하여 상기 제2 전압검출부(122a)로 상기 제2 픽업유니트(121)에서 획득하는 유도 기전력의 전압값을 검출한다. 그리고, 상기 제어부(160)는 상기 제2 전압검출부(122a)에서 검출되는 유도 기전력의 전압값을 전달받아 전달받은 전압값이 미리 설정된 임계전압보다 낮으면 상기 제2 레귤레이터(122)의 전력변환 동작을 차단시키는 것이다.In addition, in the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, the second regulator 122 includes a second voltage detector 122a that is identical to the first voltage detector 112a of the first regulator 112. The second voltage detector 122a detects the voltage value of the induced electromotive force obtained by the second pickup unit 121. In addition, the controller 160 receives the voltage value of the induced electromotive force detected by the second voltage detector 122a, and when the received voltage value is lower than a preset threshold voltage, power conversion operation of the second regulator 122 is performed. To block.
또한, 상기 제1 전압검출부(112a)는 제1 레귤레이터(112)에서 출력되는 직류전압을 검출하고, 상기 제2 전압검출부(122a)는 제2 레귤레이터(122)에서 출력되는 직류전압을 검출하도록 구성될 수도 있다. 그리고, 상기 제어부(160)는 상기 제1,2 전압검출부(112a, 122a)에서 검출된 제1,2 레귤레이터(112,122)의 출력전압에 따라 상기 전원전환부(130)의 동작을 제어하도록 구성되는 것이다. 즉, 상기 제어부(160)는 제1 픽업유니트(111)의 출력전압이 미리 설정된 임계전압보다 크지만 제1 레귤레이터(112)의 출력전압이 미리 정해진 전압값보다 낮은 것으로 검출되고 제2 레귤레이터(122)의 출력전압이 미리 정해진 전압값으로 검출되면, 상기 전원전환부(130)의 접점가동부(132)를 제어하여 접점(131)이 폐로되게 하는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 제1 레귤에이터(112)가 고장나더라도 제2 수전수단(110) 또는 축전지(150)의 전력을 이용하여 동력장치(140)를 중단없이 동작시킬 수 있는 것이다. In addition, the first voltage detector 112a is configured to detect the DC voltage output from the first regulator 112 and the second voltage detector 122a is configured to detect the DC voltage output from the second regulator 122. May be The controller 160 is configured to control an operation of the power switch 130 according to the output voltages of the first and second regulators 112 and 122 detected by the first and second voltage detectors 112a and 122a. will be. That is, the controller 160 detects that the output voltage of the first pickup unit 111 is greater than the predetermined threshold voltage but the output voltage of the first regulator 112 is lower than the predetermined voltage value and the second regulator 122 is detected. When the output voltage of) is detected as a predetermined voltage value, the contact moving unit 132 of the power switching unit 130 is controlled to close the contact 131. Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, even when the first regulator 112 fails, the power unit 140 may be operated without interruption by using the power of the second power receiving means 110 or the storage battery 150.
또한, 상기 제어부(160)는 제1 레귤레이터(112)의 출력전압은 미리 정해진 전압값으로 검출되고 제2 픽업유니트(121)의 출력전압이 미리 설정된 임계전압값 이상이지만 제2 레귤에이터(122)의 출력전압은 미리 정해진 전압값보다 낮게 될 경우에, 경보장치(미도시)를 울리거나 호스트 컴퓨터(미도시)에 그 사실을 알려 관리자가 인식할 수 있게 함과 아울러, 제1 전압검출부(112a)에서 검출되는 제1 픽업유니트(111)의 출력전압에 따라 선택적으로 상기 전원전환부(130)를 제어하여 제1 수전수단(110) 또는 축전지(150)의 전원으로 동력장치(140)를 동작시키는 것이다. 따라서, 관리자는 제2 수전수단(120)을 수리할 준비를 하는 동안에도 무인반송대차(100)는 반송 작업을 수행할 수 있게 된다.In addition, the controller 160 detects that the output voltage of the first regulator 112 is a predetermined voltage value and the output voltage of the second pickup unit 121 is greater than or equal to a predetermined threshold voltage value, but the second regulator 122 When the output voltage is lower than the predetermined voltage value, the alarm device (not shown) or the host computer (not shown) to inform the fact that the administrator can recognize the first voltage detector 112a In accordance with the output voltage of the first pick-up unit 111 is detected by the power control unit 130 is selectively operated to operate the power unit 140 by the power of the first power receiving means 110 or the storage battery 150. It is to let. Therefore, even when the manager prepares to repair the second power receiving means 120, the unmanned transport cart 100 can perform the transport operation.
일반적으로, 고주파 교류 전력이 흐르는 제1,2 레귤레이터(112, 122)는 다른 구성들(113, 123)에 비해 고장 발생율이 높으므로, 종래기술에서와 같이 하나의 수전수단으로 축전지의 충전과 동력장치 구동을 동시에 수행하게 되면, 그 하나의 수전수단이 고장 날 경우에 잔존하는 축전지의 충전 전력만으로 동작해야 한다. 따라서, 종래기술에서는 동력장치(140)의 지속 가능한 동작 시간이 짧아지는 한계가 있었다. In general, since the first and second regulators 112 and 122 through which high frequency AC power flows have a higher failure rate than the other components 113 and 123, charging and power of the battery are performed by one power receiving means as in the prior art. If the driving of the device is performed at the same time, it must operate only with the charging power of the remaining battery when one power receiving means fails. Therefore, in the prior art, there is a limit that the sustainable operating time of the power unit 140 is shortened.
반면에, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 바와 같이 어느 하나의 수전수단이 고장 나더라도 다른 하나의 수전수단으로 동력장치(140)를 중단 없이 구동시켜, 보수하기 전까지 충분한 시간적 여유를 줄 수 있는 장점을 갖는다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, even if any one of the power receiving means as described above, the other power receiving means to drive the power unit 140 without interruption, it is possible to give sufficient time before repairing That has the advantage.
더불어, 상기와 같이 구성된 무인반송대차(100)는 제1,2 수전수단(110, 120) 모두가 정상적으로 동작할 때에는, 축전지(150)를 만충전 상태로 유지할 수 있으므로, 제1,2 수전수단(110, 120) 중에 어느 하나의 수전수단에서 고장이 나더라도 축전지(150)를 이용해 충분한 시간동안 중단없이 동력장치(140)를 구동할 수 있게 된다.In addition, the unmanned transfer truck 100 configured as described above may maintain the battery 150 in a fully charged state when all of the first and second power receiving means 110 and 120 operate normally, and thus, the first and second power receiving means. If any one of the power receiving means (110, 120) is broken, it is possible to drive the power unit 140 using the storage battery 150 without interruption for a sufficient time.
또한, 본 발명은 제2 수전수단(120)으로 축전지(150)을 충전시키므로, 비록 무인반송대차(100)가 전력선(210)으로부터 떨어져 동작하는 시간이 길어져서 축전지(150)의 방전 전력량이 크더라도, 무인반송대차(100)가 전력선(210)에 근접할 때에 안정적으로 충분히 재충전할 수 있는 것이다. 일반적으로, 종래기술에서와 같이 하나의 수전수단만을 구비할 경우에, 축전지의 방전량이 크게 되면 재충전할 때에 축전지에 전달해야할 전력량이 커져서 동력장치에 전달할 전력량이 부족하게 되어 동력장치의 구동이 잠시 동안 멈출 수 있는 문제점이 있었다. 반면에, 본 발명은 동력장치(140)를 구동하기 위한 제1 수전수단(110)과는 별도로 제2 수전수단(120)으로 축전지(150)를 충전하므로, 종래기술에서와 같은 문제점을 해소할 수 있는 장점을 갖는다.In addition, since the present invention charges the storage battery 150 with the second power receiving means 120, although the unmanned transport truck 100 operates longer from the power line 210, the amount of discharge power of the storage battery 150 is large. Even if the unmanned transfer truck 100 approaches the power line 210, it can be sufficiently recharged stably. In general, in the case where only one power receiving means is provided as in the prior art, when the discharge amount of the battery becomes large, the amount of power to be delivered to the battery becomes large when recharging, so that the amount of power to be delivered to the power device is insufficient, and the driving of the power device is performed for a while. There was a problem that could be stopped. On the other hand, since the present invention charges the battery 150 with the second power receiving means 120 separately from the first power receiving means 110 for driving the power unit 140, the same problem as in the prior art can be solved. Has the advantage.
더욱이, 본 발명이 속하는 비접촉식 충전방식은, 생산 라인에서의 운용효율이 우수하여 실용적으로 적용되는 것이지만, 전기 콘넥터를 이용한 접촉식 충전방식에 비해 전력전달의 능률이 낮을 수밖에 없다. 따라서, 본 발명은 제1,2 수전수단(110, 120)으로 병렬회로를 구성하여 충분한 전력을 확보함으로써 동력장치(140)의 구동을 위한 전력을 안정적으로 확보하도록 구성되는 것이다.Moreover, the non-contact charging method to which the present invention belongs is practically applied due to its excellent operational efficiency in a production line, but the efficiency of power transmission is inevitably lower than that of the contact charging method using an electrical connector. Therefore, the present invention is configured to stably secure the power for driving the power unit 140 by securing a sufficient power by forming a parallel circuit as the first, second power receiving means (110, 120).
또한, 상기 제어부(160)는, 상기 전원전환부(130)를 가동하고 제1 레귤레이터(112)의 전력변환 동작을 차단할 때에 발생할 수 있는 일시적인 동력장치(140)의 동작 중단을 방지하기 위하여, 접점(131)을 폐로 동작시킨 다음에 미리 설정된 지연시간 동안 지체한 후 제1 레귤레이터(112)의 전력변환 동작을 차단시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제어부(160)는 동력장치(140)에 공급할 전력을 제1 수전수단(110)에서 축전지(150)로 전환할 때에, 미리 설정된 지연시간동안에는 제1 수전수단(110)과 축전지(150)가 병렬로 동력장치(140)에 전력을 공급되게 하는 것이다. 따라서, 전원 변환 동작을 하더라도 동력장치(140)의 동작 중단을 방지할 수 있다.In addition, the control unit 160, in order to prevent the operation of the temporary power unit 140 that may occur when operating the power switching unit 130 and cut off the power conversion operation of the first regulator 112, the contact point It is preferable to shut off the power conversion operation of the first regulator 112 after the operation 131 is closed and then delays for a predetermined delay time. That is, when the control unit 160 switches the power to be supplied to the power unit 140 from the first power receiving unit 110 to the storage battery 150, the first power receiving means 110 and the storage battery 150 for a preset delay time. ) Is supplied to the power unit 140 in parallel. Therefore, even when the power conversion operation, it is possible to prevent the operation of the power unit 140.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 전력선(210)을 포함하여 구성되는 급전라인부(200)의 부분 단면 분해 사시도이다.2 is a partial cross-sectional exploded perspective view of a power supply line unit 200 including a power line 210 in a charging system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)의 부분 단면 결합 사시도이다.3 is a partial cross-sectional perspective view of the power supply line unit 200 in the charging system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)와 무인반송대차(100)가 근접한 상태를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing a state in which the power supply line unit 200 and the unmanned transfer truck 100 is close in the charging system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전시스템에 있어서, 급전라인부(200)와 무인반송대차(100)가 근접한 상태를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a state in which the power supply line unit 200 and the unmanned transfer truck 100 is in close proximity in the charging system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 2 내지 도 5를 참조하면, 전력선(210)을 포함한 급전라인부(200)는, 행거(230)에 의해 지지되는 레일(220); 레일(220)에 고정되는 지지대(240); 상기 지지대(240)에 끼움결합(242, 251)되는 가이드(250); 및 상기 가이드(250)에 고정되는 전력선(210); 을 포함하여 구성된다.2 to 5, the power supply line unit 200 including the power line 210 includes: a rail 220 supported by a hanger 230; Support 240 is fixed to the rail 220; Guide 250 which is fitted to the support (240) (242, 251); And a power line 210 fixed to the guide 250. It is configured to include.
상기 레일(220)은, 일단이 천정에 고정된 행거(230)의 타단에 고정되어 바닥면으로부터 일정한 높이를 유지하도록 시설된다.The rail 220 is provided so that one end is fixed to the other end of the hanger 230 fixed to the ceiling to maintain a constant height from the bottom surface.
상기 전력선(210)은, 상기 전력공급부(300)로부터 두 라인(211 : 211a, 211b)이 평행하게 인출되어 상기 레일(220)을 따라 배설되고, 레일(220)의 끝단 또는 중도에서 회귀하여 다시 레일을 따라 평행하게 배설되어 상기 전력공급부(300)로 인입되는 케이블로 구성되는 것이다. 그리고, 레일(220)을 따라 인출되고 인입되는 두개의 평행한 라인(210 : 211, 212)에는 상기 전력공급부(300)로부터 공급되는 동일한 상의 고주파 교류 전력이 흐르게 되는 것이다. 또한, 인출측 라인(211 : 211a, 211b)과 인입측의 라인(212 : 212a, 212b)은 하술하는 가이드(250)에 의해 일정한 이격거리를 갖으며 바닥면에 대하여 수평면상으로 평행하게 배치된다.The power line 210, the two lines 211: 211a and 211b are drawn out in parallel from the power supply unit 300 and are disposed along the rail 220, and return to the end or the middle of the rail 220 again. It is arranged in parallel along the rail is composed of a cable that is led to the power supply 300. The high frequency AC power of the same phase supplied from the power supply unit 300 flows through the two parallel lines 210: 211 and 212 drawn out along the rail 220. Further, the withdrawal side lines 211: 211a and 211b and the withdrawal side lines 212: 212a and 212b have a predetermined separation distance by the guide 250 described below and are arranged parallel to the bottom surface in a horizontal plane. .
상기 지지대(240)는, 상기 레일(220)의 하단에 고정되는 지지판(241)과, 상기 지지판(241)의 양단(상기 레일(220)을 기준으로 폭방향의 양단) 하부면에 각각 하방으로 돌출되고 각각의 하방 끝단면에는 내측으로 레일(220)의 길이 방향으로 절개홈(243)이 조성되는 두개의 고정판(242) 으로 이루어진다. 즉, 상기 절개홈(243)은 레일(220)의 길이 방향으로 절개된 형태를 이루며, 상기 절개홈(243)의 입구측인 상기 고정판(242)의 하방 끝단면에 근접한 부위는 내측보다 좁게 하는 턱(244)이 형성된다. 상기와 같이 형성된 지지대(240)는 레일(220)을 따라 간격을 유지하며 다수개가 설치되는 것이다. 이와 같이 다수개의 지지대(240)가 레일(220)의 하부면에 설치됨에 따라, 절개홈(243)을 연결하는 가상의 경로가 레일(220)의 폭방향 양단의 하방에 형성되는 것이다.The supporter 240 is supported downward on the support plate 241 fixed to the lower end of the rail 220 and both ends of the support plate 241 (both ends in the width direction based on the rail 220). Each lower end surface is formed of two fixing plates 242 which protrude and are formed with a cutting groove 243 formed in the longitudinal direction of the rail 220 inward. That is, the cutting groove 243 forms a shape cut in the longitudinal direction of the rail 220, the portion closer to the lower end surface of the fixing plate 242, which is the inlet side of the cutting groove 243 is narrower than the inside Jaw 244 is formed. Support 240 formed as described above is to maintain a distance along the rail 220 is installed a plurality. As the plurality of supporters 240 are installed on the lower surface of the rail 220 as described above, virtual paths connecting the cutting grooves 243 are formed below both ends of the width direction of the rail 220.
상기 가이드(250)는, 이격되게 수평으로 배치되는 두 전력선(210) 라인의 하부측를 감싸고(253) 두 전력선(210) 라인의 사이에는 상방으로 돌출된 끼움편(251)을 구비하여 상기 끼움편(251)이 상기 지지대(240)의 절개홈(243)에 삽입되는 형태로 상기 지지대(240)에 고정되고, 인입측의 두 전력선 라인(212 : 212a, 212b)을 고정하기 위한 가이드와 인출측의 두 전력선 라인(211 : 211a, 211b)을 고정하기 위한 가이드가 준비되어 다수의 상기 지지대(240)의 절개홈(243)을 연결하는 가상의 두 경로에 고정되어 레일(220)의 하방에 평행하게 배치된다. 바람직하게, 상기 끼움편(251)의 상부 끝단에는 양측으로 돌출(252)되어 있어서, 상기 절개홈(243)의 턱(244)에 걸리게 되어 있다. 그리고, 전력선(210) 라인의 하부측을 감싸는 상기 가이드(250)의 하방 부위(253)는 외부에서 가해질 수 있는 충격, 예를 들면 바닥면이 정확하게 수평을 이루지 못하여 무인반송대차(100)의 이동에 따라 상면에 닿더라도 전력선(210)을 안전하게 보호하는 역할도 한다.The guide 250 surrounds the lower sides of two power line 210 lines horizontally spaced apart from each other (253) and includes a fitting piece 251 protruding upward between the two power line 210 lines. 251 is fixed to the support 240 in the form of being inserted into the cutting groove 243 of the support 240, the guide and withdrawal side for fixing the two power line lines (212: 212a, 212b) on the inlet side Guides for fixing two power line lines 211: 211a and 211b are prepared and fixed to two virtual paths connecting the cutout grooves 243 of the plurality of the supporters 240 to be parallel to the lower side of the rail 220. Is placed. Preferably, the upper end of the fitting piece 251 is projected 252 to both sides, and is caught by the jaw 244 of the cutting groove 243. In addition, the lower portion 253 of the guide 250 surrounding the lower side of the power line 210 line is an impact that can be applied from the outside, for example, the bottom surface is not exactly horizontal, the movement of the unmanned transport truck 100 Depending on the upper surface also serves to protect the power line 210 safely.
상기 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 전력선(210)이 전력공급부(300)에 연결되어 두개의 폐회로(211a 및 212a에 의한 폐회로와, 211b 및 212b에 의한 폐회로)를 형성하고, 두개의 폐회로는 바닥면으로부터 동일한 높이로 수평을 이루므로, 하나의 폐회로를 설치할 때보다는 픽업유니트(111, 121)에 유기시키는 전력을 보다 크게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는, 픽업유니트(111, 121)의 코일(111a, 121a)에 쇄교되는 자속을 증가시키기 위하여, 두개의 폐회로를 코일(111a, 121a)이 감긴 코어(111b, 121b)에 근접하게 배치시켜 면의 형태로 근사시키는 것이다. 또한, 이와 같이 두개의 폐회로를 배치함으로써, 무인반송대차(100)가 전력선(210)의 하방에서 이동하더라도 픽업유니트(111, 121)에서 전력을 받을 수 있는 무인반송대차(100)의 이동 범위를 확장하는 효과도 얻는다.2 to 5, the power line 210 is connected to the power supply unit 300 to form two closed circuits 211a and 212a and a closed circuit by 211b and 212b, and two closed circuits. Since it is horizontal to the same height from the bottom surface, it is possible to increase the power to be induced in the pickup units (111, 121) than when installing one closed circuit. That is, in the embodiment of the present invention, in order to increase the magnetic flux that is linked to the coils 111a and 121a of the pickup units 111 and 121, the cores 111b and 121b in which the coils 111a and 121a are wound are closed. It is placed close to and approximated in the form of face. In addition, by arranging the two closed circuits as described above, even if the unmanned transport truck 100 moves below the power line 210, the moving range of the unmanned transport truck 100 that can receive electric power from the pickup units 111 and 121 may be adjusted. You also get the effect of expanding.
또한, 상기 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 열감지선(260)이 각 전력선 라인을 따라 접촉상태를 유지하여 배설되고, 상기 열감지선(260)에서 감지되는 전력선의 온도 검출신호를 전력공급부(300)에서 처리할 수 있도록 전력공급부(300)에 연결되는 것이 바람직하다. 그리고, 전력공급부(300)는 상기 열감지선(260)에 의한 감지신호를 판독하여 미리 설정된 온도 이상이라고 판단되면 전력선에 공급하던 전력을 차단하여 사고를 예방하는 것이다.In addition, as shown in FIG. 2 to FIG. 5, the heat sensing line 260 is disposed while maintaining a contact state along each power line line, and the power supply unit receives a temperature detection signal of the power line detected by the heat sensing line 260. It is preferable to be connected to the power supply unit 300 to process at 300. In addition, the power supply unit 300 reads a detection signal by the heat sensing line 260 to prevent an accident by cutting off the power supplied to the power line if it is determined to be above a predetermined temperature.
상기 도 4를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1 픽업유니트(111)와 제2 픽업유니트(121)는, 서로 인접되게 무인반송대차(100)의 상면에 설치됨을 볼 수 있다. 그리고, 각 픽업유니트(111, 121)는 코어(111b, 121b)에 코일(111a, 121b)를 감아놓은 형태로 구성되는 것이다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the first pickup unit 111 and the second pickup unit 121 according to the embodiment of the present invention are installed on the upper surface of the unmanned transport vehicle 100 adjacent to each other. Each of the pickup units 111 and 121 is configured in such a manner that the coils 111a and 121b are wound around the cores 111b and 121b.
상기 제어부(160)는, 상기 제1 픽업유니트(111)와 제2 픽업유니트(121)를 잇는 가상의 선이 상기 레일(220)과 평행을 이루면서 무인반송대차(100)가 이동되도록 상기 동력장치(140)를 제어하게 구성될 수 있다.The control unit 160, the power unit so that the unmanned transport trolley 100 is moved while the virtual line connecting the first pickup unit 111 and the second pickup unit 121 is parallel to the rail 220. Can be configured to control 140.
이때에는, 제1 픽업유니트(111)와 전력선(210) 사이의 이격거리가, 제2 픽업유니트(121)와 전력선(210) 사이의 이격거리와 동일하게 되는 것이며, 무인반송대차(100)가 이동하여 전력선(210)으로부터 점차 멀어지게 되어 제1 픽업유니트(111)에 유기되는 유도 기전력이 미리 설정된 전압보다 낮게 되면 제2 픽업유니트(121)에 유기되는 유도 기전력도 미리 설정된 전압보다 낮게 된다. 따라서, 제어부(160)는 제1 픽업유니트(111)에서 출력되는 고주파 유도 기전력의 전압을 제1 전압검출부(112a)로 감지하여 미리 설정된 전압보다 낮게 됨을 알게 되면, 제1 레귤레이터(112)의 전력변환 동작을 중단시킴과 동시에 제2 레귤레이터(122)의 전력변환 동작도 중단시키고 축전지(150)에 충전된 전력이 동력장치(140)에 전달되도록 전원전환부(130)를 제어한다. At this time, the separation distance between the first pick-up unit 111 and the power line 210 is equal to the separation distance between the second pick-up unit 121 and the power line 210, and the unmanned transport truck 100 When the induced electromotive force induced in the first pick-up unit 111 becomes lower than the preset voltage by moving away from the power line 210, the induced electromotive force induced in the second pick-up unit 121 is also lower than the preset voltage. Therefore, when the controller 160 detects the voltage of the high frequency induced electromotive force output from the first pickup unit 111 by the first voltage detector 112a and finds that the voltage is lower than the preset voltage, the power of the first regulator 112 is detected. The power conversion unit 130 is controlled to stop the conversion operation and to stop the power conversion operation of the second regulator 122 and to transfer the power charged in the battery 150 to the power unit 140.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although illustrated and described in the specific embodiments to illustrate the technical spirit of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, within the limits that various modifications do not depart from the scope of the invention It can be carried out in. Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.
Claims (7)
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