KR101170646B1 - 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 알티비 시스템의 제어방법 - Google Patents

상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 알티비 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 그 목적은 동일한 레일위에 2대의 RTV를 설치하여 운용하는 싱크로나이즈 RTV 시스템에서 상호 공조를 통한 효율적인 운전과 충돌 및 추돌사고를 방지하여 장치의 효율성 및 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법은, 동일 레일위를 주행하는 각각의 RTV에 구비된 변위센서가 동작하여 실시간으로 RTV 상호간의 거리를 측정하는 거리검출단계와; 상기 거리검출단계로부터의 검출값에 기초하여 속도거리제어보드에서 상대속도를 계산한 후, 그 속도에 따라 RTV가 운전 정지를 위해 필요한 감속개시시점부터 정지까지의 이동거리에 해당하는 감속거리를 계산하는 감속거리연산단계와; 상기 감속거리연산단계에서 계산된 감속거리와 현재의 거리를 비교하여 그에 따른 감속신호를 메인제어보드 측으로 전송하는 감속신호전송단계 및; 상기 감속신호를 수신한 메인제어보드에서 자체속도 및 감속신호를 상호 비교하여 RTV의 감속여부를 결정하는 감속여부결정단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 알티비 시스템의 제어방법{CONTROL METHOD FOR SYNCHRONIZED ROBOTIC TRANSFER VEHICLE SYSTEM USING BY RELATIVE SPEED AND DISTANCE CHECK DEVICE}
본 발명은 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하물의 물동량 처리 능력을 향상시키기 위하여 동일 레일위에 2대의 RTV를 설치하여 운용하는 싱크로나이즈 RTV 시스템에서 상호 공조를 통한 효율적인 운전과 충돌 및 추돌사고를 방지할 수 있도록 한 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동창고의 입출고시스템에서 다양하게 이용되고 있는 이송장치는 통상적으로 RTV(Robotic Transfer Vehicle) 시스템이라 불리워지는데, 상기 RTV 시스템은 직선 형태의 레일 상에서 RTV가 왕복운동을 행하면서 입고라인이나 입출고라인의 컨베이어를 타고 이송되는 소정 반송물을 일정 지점으로 이동시킨 후 출고라인이나 입출고라인의 컨베이어를 통해 반출시키게 된다.
여기에서, 상기 RTV 시스템은 직선형 RTV 시스템의 경우, 상위 제어 PC로부터 목적지를 지령 받아 한 개의 RTV가 화물의 이재 또는 적재 작업을 수행하는 역할을 행하게 된다.
즉, 제 1화물을 특정 스테이션에서 이재하여 다른 스테이션으로 적재시키는 1번 명령 및, 제 2화물을 특정 스테이션에서 이재하여 다른 스테이션으로 적재시키는 2번 명령 두 개의 명령을 처리할 시에, 상기 RTV는 상위 제어 PC로부터 지령 받은 순서대로 제 1화물을 이동시키는 1번 명령 및 제 2화물을 이동시키는 2번 명령을 수행하므로서, 두 개의 명령을 2Cycle에 걸쳐 수행하게 되는 것이다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 RTV 시스템은 높은 물동량을 요구하는 현장에는 적절하지 않으며, 입/출고 스테이션이 많고 운영거리가 긴 자동창고에서는 사용빈도가 높아 RTV 과부하의 우려가 있는 문제점이 발생하게 되었다.
이에 본 출원인은, 국내 특허출원 제 2007-0071070호 및 국내 실용신안등록출원 제 2008-0013373호를 통하여, 직선형 RTV 시스템의 이송장치에 충돌방지 기능 및 싱크로나이즈 제어기술을 부가하여 동일 레일상에서 2대의 이송장치가 동시에 동작할 수 있도록 하고, 이를 통해 효율적으로 입/출고 및 피킹(Picking) 작업을 수행하면서 물동량 처리 향상을 실현할 수 있도록 한 "싱크로나이즈 RTV 시스템" 및, 동일 레일에 2대의 RTV를 적용한 직선형 RTV의 확장형으로서 2개의 화물이동 명령을 1Cycle에 수행하여 물동량 처리능력과 장비의 과부하 현상을 해결함과 아울러 상위 PC 제어를 통하여 필요에 따라 싱크로나이즈 RTV 및 직선형 RTV로 유연하게 운용이 가능하도록 한 "물동량 처리능력 향상 및 운영의 유연성을 갖는 싱크로나이즈 RTV 시스템"을 출원한 바 있다.
다시 말하면, 자동화 물류설비 자동창고에서 하물을 이동하는 반송장치인 RTV 타입 중 한 개의 레일 위에 한 대의 RTV가 운전되는 직선형 RTV로는 물동량 처리가 부적하고, 레일을 루프로 구성하여 다수 대를 운전하는 루프형 RTV를 적용하기에는 공간적인 면이나 적용대수가 소수 대일 경우에 경제성이 떨어지게 된다.
이에, 상술한 바와 같은 두 가지 타입의 단점을 개선하고 공간 및 설치원가를 최적화한 RTV 타입이 싱크로나이즈 RTV 시스템으로서, 이는 한 개의 레일 위에 두 대의 RTV를 구동시켜 하물의 물동량 처리 효율을 증대시킨 것이다.
한편, 상술한 바와 같은 싱크로나이즈 RTV 시스템에 있어서는 동일 레일상에 두 대의 이송장치가 동시에 동작하게 되므로, 2대의 이송장치가 상호 충돌되는 것을 방지하기 위한 제어시스템이 필요한데, 종래의 싱크로나이즈 RTV 시스템에서는 정밀하고 효율적인 충돌방지 제어시스템이 충분히 제공되지 못하여 그에 따른 안전사고가 우려되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출되어진 것으로, 본 발명은 동일한 레일위에 2대의 RTV를 설치하여 운용하는 싱크로나이즈 RTV 시스템에서 상호 공조를 통한 효율적인 운전과 충돌 및 추돌사고를 방지하여 장치의 효율성 및 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법은, 동일 레일위를 주행하는 각각의 RTV에 구비된 변위센서가 동작하여 실시간으로 RTV 상호간의 거리를 측정하는 거리검출단계와; 상기 거리검출단계로부터의 검출값에 기초하여 속도거리제어보드에서 상대속도를 계산한 후, 그 속도에 따라 RTV가 운전 정지를 위해 필요한 감속개시시점부터 정지까지의 이동거리에 해당하는 감속거리를 계산하는 감속거리연산단계와; 상기 감속거리연산단계에서 계산된 감속거리와 현재의 거리를 비교하여 그에 따른 감속신호를 메인제어보드 측으로 전송하는 감속신호전송단계 및; 상기 감속신호를 수신한 메인제어보드에서 자체속도 및 감속신호를 상호 비교하여 RTV의 감속여부를 결정하는 감속여부결정단계를 포함하여 이루어진 것;을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 거리검출단계에서 상기 변위센서는 검출된 거리정보를 50 [msec] 간격으로 속도거리제어보드 측으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 감속거리연산단계에서의 감속거리 연산은 현재 상대속도에서의 기설정된 감속가속도 및, RTV의 출발과 도착시에 부드러움을 제공할 수 있도록 속도의 변화를 'S'자 형태로 완만하게 주는 S커브 적용값을 적용하여 구하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 직선형 RTV 시스템에 한 쌍의 이송장치를 구성하여 동일 레일상에서 2대의 RTV가 동시에 동작하도록 함에 따라, 동일한 설치공간에서 기존의 RTV 시스템에 비해 150% 이상의 물동량 처리효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 싱크로나이즈 RTV 시스템에서 상호 공조를 통한 효율적인 운전과 충돌 및 추돌사고를 미연에 방지할 수 있게 되어, 장치의 효율성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 됨은 물론, 상대속도를 직접 검출하여 제어를 행함에 따라 무선통신에 의한 지연도 억제되는 보다 고성능의 시스템을 제공할 수 있는 효과도 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법이 적용되는 싱크로나이즈 RTV 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법이 적용되는 싱크로나이즈 RTV 시스템의 RTV 1호기 및 RTV 2호기의 구성을 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우차트,
도 4는 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법에서 감속가속도 및 S커브 적용값을 통해 감속거리가 연산되는 것을 나타내는 그래프이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 도를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법이 적용되는 싱크로나이즈 RTV 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법이 적용되는 싱크로나이즈 RTV 시스템의 RTV 1호기 및 RTV 2호기의 구성을 나타내는 평면도이다.
본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법이 적용되는 싱크로나이즈 RTV 시스템은 동일한 레일(100) 상에 한 쌍의 RTV(210,220)가 존재하므로, 일반적인 목적지만으로의 제어뿐만 아니라 상호 운전의 방향과 속도, 그리고 상호거리를 고려한 운전제어가 이루어져야만 한다.
이를 위해, 상기 싱크로나이즈 RTV 시스템에는 RTV 상호간의 거리 측정을 위한 변위센서가 구비되고, 상기 변위센서로부터 거리정보를 수신하여 상호간의 상대속도와 그 속도에 따른 감속거리를 계산하여 제어하는 제어보드가 추가로 구비되어 충돌이나 추돌이 방지되도록 구성된다.
즉, 상기 싱크로나이즈 RTV 시스템은, 직선형태의 레일(100) 상에는 1호기(210) 및 2호기(220)로 이루어진 2대의 RTV가 구비된다.
상기 1호기(210) 및 2호기(220)로 이루어진 2대의 RTV는 상위 제어 PC(도시안됨)의 제어에 따라, 2개의 화물이동 명령을 1Cycle에 동시에 처리하게 된다. 이때, 상기 1호기(210) 및 2호기(220)로 이루어진 각각의 RTV에는 이.적재되는 화물의 감지 및 감속, 이탈 등의 상태를 감지하기 다수 개의 센서(211a,221a: 화물이탈감지센서, 211b,221b: 화물감지센서, 211c,221c: 화물감지센서, 211d,221d: 화물감속센서) 및, 상기 다수 개의 센서와 연결된 센서발신부(212,222)가 구비되어 상기 센서들로부터의 소정 감지신호를 상위 제어 PC로 전송하도록 이루어지며, 상기 각각의 RTV(210,220)에는 리모컨신호를 수신하기 위한 리모컨수신부(213,223) 및, 소정 정보를 표시하기 위한 7-세그먼트 디스플레이(214,224)도 구비된다.
또, 상기 RTV의 1호기(210) 및 2호기(220)가 직선형 레일(10)상에 나란히 배치된 상태에서 각 RTV의 상호 마주보는 위치에는 RTV 상호간의 거리를 측정하기 위한 변위센서(216,226) 및 상호간의 충돌을 방지하기 위한 충돌방지센서(215,225)가 구비되는 한편, 각각의 RTV의 각 모서리 지점에는 비상스위치(217,227)가 형성되어 각 RTV 상에는 4개의 비상스위치가 구비되게 된다.
또한, 각각의 RTV에는 상기 변위센서(216,226)로부터의 검출값을 매개로 상대속도 및 감속거리를 연산한 후 감속신호를 생성하는 속도거리제어보드(231) 및 상기 속도거리제어보드(231)로부터 감속신호를 수신하여 자체속도 및 감속신호를 비교한 후 해당 RTV의 감속여부를 결정하는 메인제어보드(230)가 구비된다.
참조부호 232, 233, 234는 RTV CONTROL BOX ASSY와 RTV CONTROLLER UNIT ASSY 및 DC REACTOR를 각각 나타낸다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법은, 거리검출단계(단계 310,312)와, 감속거리연산단계(단계 320,322)와, 감속신호전송단계(단계 324,326) 및, 감속여부결정단계(단계 330,332)를 포함하여 제어가 이루어지게 된다.
먼저, 상기 거리검출단계에서는 직선형태로 이루어진 레일(100) 상을 현재 주행하고 있는 각각의 RTV(210,220)에 구비된 변위센서(216,226)가 동작하면서(단계 310), 실시간으로 상기 한 쌍의 RTV(210,220) 상호간의 상대거리를 측정하여 속도거리제어보드(231) 측으로 전송하게 된다(단계 312).
이때, 상기 각각의 변위센서(216,226)는 검출된 상대거리 정보를 50 [msec] 간격으로 상기 속도거리제어보드(231) 측으로 전송하게 된다.
그 후, 상기 거리검출단계를 통해 한 쌍의 RTV(210,220) 상호간의 상대거리 검출값을 수신한 속도거리제어보드(231)는 상대거리 검출값에 기초하여 상대속도를 계산한 후(단계 320), 그 속도에 따라 RTV가 운전 정지를 위해 필요한 감속개시시점부터 정지까지의 이동거리에 해당하는 감속거리를 계산하게 된다(단계 322).
이때, 상기 속도거리제어보드(231)는 현재 상대속도에서의 기설정된 감속가속도와 S커브 적용값을 적용하여 감속거리를 계산하게 된다.
즉, 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 RTV가 동일 레일 위에 두 대가 운전될 경우, RTV 상호간의 충돌이나 추돌을 피하기 위하여 상시 운전 중에 현재 상대속도에서의 감속거리를 연산하고 있으며, 그 연산된 감속거리와 현재의 RTV의 실거리를 비교하여 필요한 감속 개시시점을 결정하게 된다. 그 '감속거리'를 결정하는 요소로 속도와 'S커브 적용값' 및 '감속가속도'가 사용된다.
여기에서, 상기 'S커브 적용값'은 RTV의 출발과 도착시에 부드러움을 제공하기 위하여 속도의 변화를 S자 형태로 완만히 주는 기법으로, 그 적용값에 따라 그만큼의 시간 지연을 초래하게 되고, 이는 감속거리에 영향을 주게 되는데, 그 값이 크면 감속시간이 길어지게 되어 감속거리는 늘어나게 된다.
또, '감속가속도'는 감속 시에 시간에 대한 속도의 변화를 나타내는 값으로 이 값이 크면 감속시간이 짧아져서 감속거리가 감소하게 된다.
상기 값은 RTV의 주행속도, 전동기의 용량, 하물의 중량, 적재물의 종류 및 적재상태 등을 고려하여 최적의 상태로 결정되게 된다.
그리고, 상기 단계 322를 통해 감속거리를 계산한 후, 상기 속도거리제어보드(231)는 계산된 감속거리에 RTV 상호간의 최소 안전 여유거리를 추가하고, 상기 안전 여유거리가 포함된 감속거리와 현재의 거리를 비교하여 감속명령 여부를 메인컨트롤보드(231) 측으로 전송하게 된다(단계 324,단계 326).
이에, 상기 속도거리제어보드(231)로부터 감속신호를 전달받은 메인컨트롤보드(230)는 엔코더를 매개로 자체 운전속도에 대한 정보 및 전달받은 상대속도 정보를 비교하여 상대의 속도를 인지한 후(단계 330), 그에 따라 해당 RTV(210,220)의 감속여부를 결정하게 된다(단계 332).
따라서, 동일 레일상을 주행하는 한 쌍의 RTV를 통해 높은 물동량 처리효율을 제공함은 물론, 상호 공조를 통한 효율적인 운전과 충돌 및 추돌사고 방지에 따라, 장치의 효율성 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시 예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
310,312: 거리검출단계,
320,322: 감속거리연산단계,
324,326: 감속신호전송단계,
330,332: 감속여부결정단계.

Claims (3)

  1. 동일 레일위를 주행하는 각각의 RTV에 구비된 변위센서가 동작하여 실시간으로 RTV 상호간의 거리를 측정하는 거리검출단계와;
    상기 거리검출단계로부터의 검출값에 기초하여 속도거리제어보드에서 상대속도를 계산한 후, 그 속도에 따라 RTV가 운전 정지를 위해 필요한 감속개시시점부터 정지까지의 이동거리에 해당하는 감속거리를 계산하는 감속거리연산단계와;
    상기 감속거리연산단계에서 계산된 감속거리와 상기 변위센서로부터 검출한 상대 RTV와의 현재의 거리를 비교하고, 그에 따라 RTV 상호간의 추돌 충돌이 방지되도록 감속을 명령하기 위하여 현재의 속도와 미리 설정되어진 감속기울기 및 S커브에 의해 감속거리를 계산한 후 현재의 거리정보와 비교하여 생성한 감속신호를 메인제어보드 측으로 전송하는 감속신호전송단계 및;
    상기 감속신호를 수신한 메인제어보드에서 자체속도 및 감속신호를 상호 비교하여 RTV의 감속여부를 결정하는 감속여부결정단계를 포함하여 이루어진 것;을 특징으로 하는 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 거리검출단계에서 상기 변위센서는 검출된 거리정보를 50 [msec] 간격으로 속도거리제어보드 측으로 전송하는 것을 특징으로 하는 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감속거리연산단계에서의 감속거리 연산은 현재 상대속도에서의 기설정된 감속가속도 및, 속도와 시간의 곱인 감속거리에서 RTV의 가감속시 속도 변화에 따른 충격을 경감하는 운전기법으로 속도의 변화를 'S'자 형태로 주는 S커브 적용값을 적용하여 구하는 것을 특징으로 하는 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 RTV 시스템의 제어방법.

KR1020100031256A 2010-04-06 2010-04-06 상대속도 및 거리 검출장치를 이용한 싱크로나이즈 알티비 시스템의 제어방법 KR101170646B1 (ko)

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