KR101496902B1 - 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 - Google Patents

무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 Download PDF

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신정호
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(주)대성에스이
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Abstract

본 발명은 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 섀시 조립라인의 자동화 공정을 위한 다수의 AGV(automated guided vehicle:무인차)가 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 수행되게 하기 위한 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 위치되어 자동차의 섀시(2a)와 바디(1a)를 상호 조립하기 위한 자동화공정 시스템에 있어서, 원격제어(remote control) 기능을 구비하며, 차량 섀시 조립라인의 자동화공정을 위한 프로그램 입력을 수행하는 원격제어 컴퓨터(100)와; 상기 원격제어 컴퓨터(100)를 통해 입력된 신호가 지상PLC유닛(210)의 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 프로그램되어 이에 대한 신호를 무선으로 원격 전송하는 지상제어부(200)와; 상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 걸쳐지게 형성되는 주행라인(302)을 이용해 다수의 AGV(301)를 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 하며, 상기 지상제어부(200)로부터 전송된 프로그램 신호를 이용해 상기 AGV(301)가 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정을 수행하게 하는 무인차량부(300)를 포함하여 구성되어 있다.

Description

무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템{AUTOMATION SYSTEM OF ATTACHMENT PROCESS OF CHASSIS BODY OF THE CAR USING AUTOMATIC GUIDED VEHICLE}
본 발명은 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 섀시 조립라인의 자동화 공정을 위한 다수의 AGV(automated guided vehicle:무인차)가 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 자동화공정이 수행되게 하기 위한 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 조립공정은 크게 섀시 공정, 내외장 공정, 최종 조립 공정, 검사 공정으로 이루어지며, 이 중에 섀시 공정의 경우 엔진, 서스펜션을 포함한 섀시 어셈블리를 자동차의 바디에 조립하는 공정이다.
이러한 섀시 공정의 경우 레일(rail) 구조의 대차를 이용한 시스템, Embedded PC 기반의 AGV 컨트롤, 전용 보드를 이용한 AGV motion 컨트롤 등의 방식 등이 일반적으로 널리 사용하고 있는 실정이다.
한편, 본 발명의 배경이 되는 종래기술로 "대한민국 등록특허공보 제10-0622066호(등록일:2006.09.01)"가 개시되었는데, 이는 자동차 조립 공정용 대차 시스템은, 차체를 탑재하고 상기 차체를 이동시키는 바디; 및 상기 바디에 구비되어 각 조립 공정에 따라 상기 탑재된 차체의 높이를 조절할 수 있는 높이 조절 유잇;을 포함하며, 상기 높이 조절 유닛은, 상기 바디의 하부에 장착되는 브라켓; 상기 지지 브라켓에 그 일단이 장착되고 상기 차체에 그 타단이 위치되어 상기 차체를 승,하강시키는 적어도 하나의 리프터 및 상기 리프터에 동력을 부여하는 구동부로 구성된 자동차 조립 공정용 대차 시스템이 제시되어 있다.
또한, 본 발명의 배경이 되는 종래기술로 "대한민국 공개특허공보 제10-2009-0110638호(공개일:2009.10.22)"가 개시되었는데, 이는 바닥으로부터 소정 거리 이격되며, 차체가 엔진 및 트랜스미션의 장착 공정에 진입함을 감지하는 리미트 센서를 포함하는 오버헤드 행어와; 상기 리미트 센서의 감지신호에 의해 오버헤드 행어에 장착된 차체와 동기화될 수 있도록 하는 그립퍼와, 무인운반차량과의 무선통신을 통해 구동 속도값을 가변시킬 수 있도록 하는 무선통신 모듈과, 자체 구동력을 발휘하는 구동모터를 포함하는 제1,2장착대차와; 자동차에 조립된 부품을 장착 가능하도록 승하강시키는 리프트와, 상기 제1,2장착대차와의 무선통신을 통해 구동 속도값을 가변시킬 수 있도록 하는 무선통신모듈과; 이를 제어하도록 하는 제어장치를 포함하는 무인운반차량(AGV)으로 이루어진 자동차 조립라인이 제시되어 있다.
그러나, 종래에는 자동차 섀시 조립에 대한 공정시스템의 경우 그 구조나 제어 알고리즘의 복잡성 및 전문성을 요하며, 특히 자동차의 조립공정에 대한 프로그램은 전용 보드를 이용한 AGV motion 컨트롤 기반에서 수행되기 때문에 프로그램의 수정 및 유지보수 과정에서 프로그램에 대한 접근권한이 없어 제조사에서만 이를 행할 수 있음에 따른 추가 비용이 소요되는 등 범용성 및 활용성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 AGV의 주행 방향에 대응하여 레일을 제작한 상태에서 이를 바닥에 설치해야 하는 과정이 필수적이며, 특히 자동차의 종류에 따른 공정의 변경이나 개조시 바닥에 설치된 레일에 대한 형태 변경 및 바닥 구조를 레일에 따라 다시 공사해야 하기 때문에 시공성이 현저히 떨어지는 또 다른 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 전면, 후면 측면, 사선 및 제자리 턴 주행이 자유롭게 수행되는 다수의 AGV를 이용해 자동차 섀시 조립에 대한 자동화공정을 수행하면서 특히, 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 이를 행하도록 구성함으로써, 이를 통해 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정에 대한 AGV 주행환경의 변경이나 오류발생에 따른 프로그램의 수정작업을 수행해야 하는 경우 프로그램 접근권한에 대한 범용성을 확보한 PLC 제어기반에 의해 제조업자가 아닌 설비업자가 간편하게 활용할 수 있도록 하는 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 AGV의 주행을 위한 라인을 고무자석 및 마그네틱 도료를 이용해 무한궤도 방식의 타원형으로 설치하여 다수의 AGV가 자동차의 차체가 걸려지는 주 조립라인의 이송속도와 동일하게 따라가면서 연속 주행하도록 구성함으로써, 이를 통해 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정이 변경되어도 AGV의 주행 라인에 대해 별도로 바닥 공사를 수행하지 않아도 되는 등의 시공 편의성을 제공하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 자동차의 주 조립라인과 서브 조립라인 사이에 위치되어 자동차의 섀시와 바디를 상호 조립하기 위한 자동화공정 시스템에 있어서, 원격제어(remote control) 기능을 구비하며, 차량 섀시 조립라인의 자동화공정을 위한 프로그램 입력을 수행하는 원격제어 컴퓨터와; 상기 원격제어 컴퓨터를 통해 입력된 신호가 지상PLC유닛의 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 프로그램되어 이에 대한 신호를 무선으로 원격 전송하는 지상제어부와; 상기 주 조립라인과 서브 조립라인 사이에 걸쳐지게 형성되는 주행라인을 이용해 다수의 AGV를 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 하며, 상기 지상제어부로부터 전송된 프로그램 신호를 이용해 상기 AGV가 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정을 수행하게 하는 무인차량부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정에 대한 AGV 주행환경의 변경이나 오류발생에 따른 프로그램의 수정작업을 수행해야 하는 경우 프로그램 접근권한에 대한 범용성을 확보한 PLC 제어기반에 의해 제조업자가 아닌 설비업자가 간편하게 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정이 변경되어도 AGV의 주행 라인에 대해 별도로 바닥 공사를 수행하지 않아도 되는 등의 시공 편의성을 제공할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템에 대한 개략적 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 중 지상제어부에 대한 제어 블럭도.
도 3은 본 발명의 자동차 섀시 조립라인의 자동화공정 시스템에 적용된 무인차량부 및 AGV에 대한 개략적 구성을 나타낸 도면.
도 4는 다른 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 중 지상제어부에 대한 제어 블럭도.
도 5는 다른 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 중 AGV의 범퍼에 대한 개략적 구성을 나타낸 도면.
본 발명에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
이에 따른, 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템을 개략적으로 설명하면, 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 위치되어 자동차의 섀시(2a)와 바디(1a)를 상호 조립하기 위한 자동화공정 시스템으로써, 원격제어(remote control) 기능을 구비하며, 차량 섀시 조립라인의 자동화공정을 위한 프로그램 입력을 수행하는 원격제어 컴퓨터(100)와; 상기 원격제어 컴퓨터(100)를 통해 입력된 신호가 지상PLC유닛(210)의 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 프로그램되어 이에 대한 신호를 무선으로 원격 전송하는 지상제어부(200)와; 상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 걸쳐지게 형성되는 주행라인(302)을 이용해 다수의 AGV(301)를 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 하며, 상기 지상제어부(200)로부터 전송된 프로그램 신호를 이용해 상기 AGV(301)가 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정을 수행하게 하는 무인차량부(300)를 포함하여 구성되어 있다.
한편, 본 발명의 자동화공정 시스템을 설명하기에 앞서 본 발명이 적용되는 자동차의 조립라인을 개략적으로 살펴보면, 자동차의 조립은 차량의 바디(1a) 부분만 조립되는 주 조립라인(1)과, 상기 주 조립라인(1)과 인접하게 위치된 상태에서 차량의 섀시(2a) 부분만 조립되는 서브 조립라인(2)으로 이루어지게 된다.
이때, 본 발명의 자동화공정 시스템 중 원격제어 컴퓨터(100)와 지상제어부(200)는 상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2)에서 떨어진 원거리에 위치하게 되는 반면, 무인차량부(300)는 상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 위치된 상태에서 자동차 섀시의 자동화공정을 수행하게 된다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 원격제어 컴퓨터(100)는 원격제어(remote control) 기능을 구비하며, 차량 섀시 조립라인의 자동화공정을 위한 프로그램 입력을 지상제어부(200)에 입력하기 위한 것이다.
한편, 상기 원격제어 컴퓨터(100)는 지상제어부(200)의 지상PLC유닛(210)과 연결되며, 상기 원격제어 컴퓨터(100)의 원격제어(remote control) 기능은 소프트웨어 및 하드웨어의 형태를 갖는 상태에서 상기 지상제어부(200)와 유선으로 연결됨에 따라 원거리에서 시스템의 제어가 가능하게 되는 것이다.
또한, 상기 원격제어 컴퓨터(100)에 의한 차량 섀시 조립라인의 자동화공정에 대한 프로그램 입력은 다수의 AGV(301)가 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2)의 이송속도와 동일하게 따라가면서 원주 방향으로 연속 주행하는 것에 관한 것이며, 이와 동시에 AGV(301)가 주행하는 속도, 조향위치 및 방향, 간격 등의 주행정보가 지상제어부(200)의 지상PLC유닛(210)에 입력되게 된다.
그리고, 상기 지상제어부(200)는 원격제어 컴퓨터(100)를 통해 입력된 신호가 지상PLC유닛(210)의 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 프로그램되어 이에 대한 신호를 다수의 AGV(301) 측에 무선으로 원격 전송하기 위한 것이다.
한편, 상기 지상제어부(200)는 원격제어 컴퓨터(100)와 연결되어 무인차량부(300)를 원격에서 무선으로 제어하는 지상PLC유닛(210)을 더 포함하며, 상기 지상PLC유닛(210)은 원격제어 컴퓨터(100)에 의해 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정에 대한 정보신호가 입력되면, 이에 대한 무인차량부(300)의 각종 기능을 마이크로프로세서를 이용해 제어명령에 대한 프로그램을 작성하게 된다.
또한, 상기 지상제어부(200)는 지상PLC유닛(210)의 제어명령을 무선으로 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)에 각각 전송하는 무선통신모듈(220)을 더 포함한다.
또한, 상기 지상제어부(200)는 상기 무선통신모듈(220)과 상기 지상PLC유닛(210)을 연결하는 허브(230)를 더 포함하며, 상기 허브(230)는 후술하는 터치스크린(240)과 지상PLC유닛(210)의 접속도 수행하는 것이다.
또한, 상기 지상제어부(200)는 상기 허브(230)와 연결되며, 터치 방식으로 지상제어부(200)를 제어하고 그 제어상황을 디스플레이하는 터치스크린(240)을 더 포함한다.
또한, 상기 지상제어부(200)는 상기 지상PLC유닛(210)과 연결되며, 상기 지상제어부(200)의 데이터 송신 및 수신에 필요한 인터페이스를 제공하는 입출력기기(250)를 더 포함한다.
또한, 상기 지상제어부(200)는 다수의 AGV(301)를 각각 충전하는 다수의 급속충전기(261)가 구비된 전원공급부(260)를 더 포함하며, 상기 전원공급부(260)는 다수의 AGV(301)에 구비된 충전부(360)에 커넥터 형태로 접속됨이 바람직한 것이다.
이때, 상기 전원공급부(260)는 다수의 AGV(301)가 주행라인(302)을 따라 연속 주행하는 과정에서 AGV(301)의 충전 시간을 확보하기 위해 다수의 급속충전기(261)를 AGV(301)가 주행 후 일시정지하는 지점에 대응하여 각 구간별로 각각 설치함에 따라 상기 AGV(301)는 연속주행하면서 다수의 급속충전기(261)를 각각 거치는 소급충전방식을 통해 최종 급속충전기(261)를 통과하는 시점에는 100% 충전이 완료되게 된다.
그리고, 상기 무인차량부(300)는 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 걸쳐지게 형성되는 주행라인(302)을 이용해 다수의 AGV(301)를 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 하며, 상기 지상제어부(200)로부터 전송된 프로그램 신호를 이용해 상기 AGV(301)가 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정을 수행하게 하는 것이다.
이때, 상기 AGV(301)는 주행라인(302)을 따라서 자동차의 주 조립라인(1) 및 서브 조립라인(2)의 이송속도와 동일하게 주행하게 된다.
한편, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 상기 지상제어부(200)로부터 전송된 자동차 바디-섀시 마운팅 조립공정에 필요한 PLC 프로그램이 저장되며, 저장된 프로그램을 실행하는 AGV PLC유닛(310)을 더 포함하며, 상기 AGV PLC유닛(310) 역시 마이크로프로세서에 의해 제어명령에 대한 프로그램 수정 및 재작성이 가능한 것이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 외부와 무선통신하는 무선모뎀(320)을 더 포함하며, 상기 무선모뎀(320)은 상기 지상제어부(200)의 무선통신모듈(220)을 통해 전송되는 정보신호의 수신을 위함이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 무선모뎀(320)과 AGV PLC유닛(310)을 접속시키는 허브(330)를 더 포함하며, 상기 허브(330)는 후술하는 디스플레이부(340)와 AGV PLC유닛(310)의 접속도 수행하는 것이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 상기 허브(330)에 연결되며, 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정 과정에서 작업시작, 멈춤, 정지를 입력하는 디스플레이보드와, 상기 AGV PLC유닛(310)과 인터페이싱하기 위한 HMI(Human Machine Interface)&LCD로 이루어지는 디스플레이부(340)를 더 포함하고, 상기 디스플레이부(340)의 HMI&LCD 중 HMI를 이용하여 작업자는 작업시간을 연장 또는 단축할 수 있다.
이때, 상기와 같은 작업시간은 예를 들어 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정이 수십 가지 있는 경우 각각의 공정에서 작업자의 숙련도에 따라서 프로그램된 각각의 공정시간이 단축되거나 연장될 수 있을 것이며, 그와 같은 경우 숙련자 또는 비숙련자는 작업시간을 디스플레이부(340)를 이용해 단축하거나 연장하게 된다.
한편, 상기와 같은 공정시간은 숙련자와 비숙련자라 하여도 항상 일정할 수만은 없으므로 숙련도에 따라 AGV PLC유닛(310)에서 이를 반영하도록 할 수 있으며, 다시 말하면 작업자가 디스플레이부(340)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 PLC유닛(310)에서 이를 반영하여 새롭게 설정된 작업시간의 평균으로 자동차 조립공정에 대한 프로그램 시간을 반영시킨다.
이에 따라, 반영된 AGV(301)의 작업시간은 지상제어부(200)의 지상PLC유닛(210)을 거쳐 상기 지상PLC유닛(210)과 연결된 원격제어 컴퓨터(100)로 전송되어 재설정하게 되며, 작업시간이 수정된 자동차 조립공정에 대한 정보신호를 상기 지상PLC유닛(210)에 재입력하게 된다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 주행 및 조향을 수행하는 구동장치(350)를 더 포함하며, 상기 구동장치(350)는 주행,조향모터를 포함한 액추에이터(actuator) 및 엔코더를 각각 갖는 하나의 유닛형태로 AGV(301)의 본체 하부의 전,후 양측에서 사선방향으로 각각 설치되되, 상기 구동장치(350)는 AGV(301)의 하중을 지지하는 용도가 아닌 순수하게 AGV(301)의 주행 및 조향에 대한 동력을 발생시킴이 목적이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 차량의 섀시(2a)를 바디(1a)에 조립하기 위한 리프트장치(391)를 더 포함하며, 상기 리프트장치(391)는 시저스 리트프 형태로 리프트의 승강을 위한 액추에이터 내지 모터와 같은 동력수단이 일반적으로 구비되며, 상기 리프트장치(391)의 상부로 차량의 섀시(2a)가 적재되어 승강 작동하게 된다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 하중을 지지하는 다수의 보조캐스터(392)를 더 포함하며, 상기 보조캐스터(392)는 AGV(301)의 본체 하부로 상기 리프트장치(391)가 설치된 지점에 결합됨이 바람직한 것이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 AGV(301)의 배터리를 충전하는 충전부(360)를 더 포함하며, 상기 충전부(360)는 지상제어부(200)에 구비된 전원공급부(260)에 커넥터 형태로 접속되어 상기 전원공급부(260)로부터 전원이 공급되면 충전부(360)의 배터리로 저장되게 된다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 주행에 필요한 각종 정보를 감지하기 위한 가이드센서(381), 마크센서(382), 싱크센서(383), 장애물감지센서(384)를 더 포함한다.
이때, 상기 가이드센서(381)와 마크센서(382)는 AGV(301)의 전,후 및 좌,우 방향에 각각 설치되어 후술하는 주행라인(302) 및 포지션포인트(303)의 자성을 각각 감지하기 위한 것이며, 상기 싱크센서(383)는 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2)에 걸려져 이송속도와 AGV(301)의 주행속도를 동기화하기 위함이고, 상기 장애물감지센서(384)는 AGV(301)의 전,후에 구비된 범퍼(400) 내에 각각 설치되어 AGV(301)의 주행방향에 접근한 기타 사물을 감지하기 위함이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 주행라인(302)은 고무자석 또는 마그네틱 도료를 이용해 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이의 바닥에 라인 형태로 형성되며, 상기 AGV(301)가 이에 대한 자성을 감지하는 방식으로 다수의 AGV(301)가 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 된다.
이때, 상기 주행라인(302)은 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 위치된 상태에서 고무자석 타입은 유연하게 휘어지는 고무자석을 AGV(301)의 주행방향에 대응하여 바닥면에 단순 부착하거나 일정 깊이의 홈을 내어 고무자석을 삽입하는 방식으로 설치하며, 마그네틱 도료 타입은 주행방향에 대응하여 바닥면에 도장하는 방식으로 설치한다.
아울러, 상기와 같이 주행라인(302)이 형성된 상태에서 상기 AGV(301)에 구비된 가이드센서(381)가 주행라인(302)의 자성을 감지하는 과정에 의해 다수의 AGV(301)가 상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2)에 인접하게 무한궤도 방식으로 연속 주행하도록 하는 것이다.
더불어, 상기 주행라인(302)은 자석 또는 마그네틱 도료를 이용해 상기 주행라인(302)을 따라 다수로 각각 형성된 상태에서 AGV(301)가 이에 대한 자성을 감지하는 방식으로 다수의 AGV(301)가 주행범위를 벗어나지 않도록 유도하는 포지션포인트(303)를 더 포함하며, 상기 포지션포인트(303)는 주행라인(302)의 내,외측에 각각 위치된 상태에서 주행라인(302)의 전 구간에 걸쳐 다수가 등간격 이격되게 형성된다.
이때, 상기 포지션포인트(303)는 상기 AGV(301)에 구비된 마크센서(382)가 포지션포인트(303)의 자성을 감지하는 과정에 의해 다수의 AGV(301)가 주행하는 상태에서 주행방향을 이탈하지 않도록 하는 용도와, 상기 주행라인(302)의 전 구간에 걸쳐 포지션포인트(303)가 등간격 이격되게 설치되는 구조적 특성에 의해 각 AGV(301)가 주행하고 있는 구간의 위치를 감지하는 용도로 사용된다.
한편, 상기와 같은 포지션포인트(303)의 작용을 위해 상기 주행라인(302)과 포지션포인트(303)의 노출면은 서로 다른 극성을 갖는 것이 바람직한 것이다.
또한, 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)는 주행 시 설정된 멜로디를 발생시키는 멜로디출력부(371)와, 빛을 발생시키는 램프(372)를 더 포함하며, 상기 멜로디출력부(371)와 램프(372)는 AGV PLC유닛(310)과 연결된다.
이때, 상기 멜로디출력부(371)와 램프(372)는 AGV(301)의 주행 중에 혹시라도 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위함이며, 이에 대한 경보는 주행, 정지, 출발, 비상, 배터리 부족 및 탈선 시 각각의 경보 음을 발생시킨다.
따라서, 상기 지상제어부(200)와 무인차량부(300)의 AGV(301)가 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 수행됨에 따라 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정에 AGV(301)의 주행환경에 대한 변경이나 오류발생으로 인한 프로그램의 수정작업을 수행해야 하는 경우 프로그램의 접근권한에 대한 범용성을 확보한 PLC 제어기반에 따라 제조업자가 아닌 설비업자가 간편하게 활용할 수 있다.
또한, 유연하게 휘어지는 특성의 고무자석 또는 마그네틱 도료를 이용해 형성되는 주행라인(302)를 따라 다수의 AGV(301)가 주행하기 때문에 자동차의 종류에 따른 바디-섀시 마운팅 조립공정이 변경되어도 AGV(301)의 주행 라인에 대해 별도로 바닥 공사를 수행하지 않아도 되는 등의 시공 편의성을 제공할 수 있다.
한편, 도 4는 다른 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 중 지상제어부를 나타낸 도면이다.
이에 따르면, 도 4의 실시 예는 상기 지상제어부(200)에 대한 다른 실시를 나타낸 것으로, 상기 지상제어부(200)는 사용자의 음성지령에 따라 무인차량부(300)를 제어하도록 하는 음성제어장치(400)를 더 포함한다.
한편, 상기 음성제어장치(400)는 사용자의 음성에 대한 가청신호를 송신하는 음성송신기(410)와, 상기 음성송신기(410)와 연결된 상태에서 가청신호를 수신하는 음성수신기(420)와, 상기 음성수신기(420)로부터 가청신호를 수신하고, 수신된 가청신호를 디지털신호로 변화하여 상기 지상제어부(200)의 지상PLC유닛(210)에 전송하는 음성변환기(430)로 구성되어 있다.
따라서, 상기 음성제어장치(400)를 통한 음성인식 제어기능에 따라 무인차량부(300)의 긴급상황에서 보다 신속하게 대응할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 5는 다른 실시 예에 따른 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템 중 AGV의 범퍼에 대한 개략적 구성을 나타낸 도면이다.
이에 따르면 도 5의 실시 예는 전술한 구조의 자동차 섀시 조립라인의 자동화공정 시스템 중 무인차량부(300)의 AGV(301)에 대한 다른 실시 예를 나타낸 것으로, AGV(301)는 주행중에 발생할지 모르는 충돌에 대비하여 충격을 완충할 목적으로 상기 AGV(301)의 본체 전,후방에 각각 설치되는 범퍼(500)를 더 포함한다.
이때, 상기 범퍼(500)는 AGV(301)의 전,후방에 위치되어 직접 충돌되는 부분이며, 후방 내측 중앙에 상기 AGV(301)에 결합되기 위한 완충기(511)가 구비된 충격부(510)를 더 포함하며, 상기 충격부(510)는 전면에 우레탄, 고무 등의 완충 부재들이 고정부착되는 구조로 이루어진다.
또한, 상기 범퍼(500)는 AGV(301)의 본체 전,후방 내측 중앙에서 요홈 형태로 각각 형성된 상태에서 상기 완충기(511)의 끝단이 힌지체결되는 구조를 이용해 AGV(301)의 충돌에 따라 상기 충격부(510)를 좌,우로 회전되게 하는 완충기체결부(520)를 더 포함하며, 상기 완충기체결부(520)의 내측단에는 상기 완충기(511)를 힌지체결하기 위한 돌출부(521)를 갖는다.
또한, 상기 범퍼(500)는 충격부(510)가 AGV(301)의 충돌에 따라 좌,우로 회전되면 이에 대한 신호를 감지하는 충격센서(530)를 더 포함하며, 상기 충격센서(530)는 AGV PLC유닛(310)과 전기적으로 연결된 구조에 의해 상기 충격센서(530)에서 감지된 신호에 따라 AGV(301)가 긴급 정지하는 기능을 갖게 된다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
100.원격제어 컴퓨터 200.지상제어부
210.지상PLC유닛 220.무선통신모듈
230,330.허브 240.터치스크린
250.입출력기기 260.전원공급부
300.무인차량부 301.AGV
302.주행라인 303.포지션포인트
310.AGV PLC유닛 320.무선모뎀
340.디스플레이부 350.구동장치
360.충전부 400.음성제어장치
500.범퍼

Claims (5)

  1. 자동차의 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 위치되어 자동차의 섀시(2a)와 바디(1a)를 상호 조립하기 위한 자동화공정 시스템으로써,
    원격제어(remote control) 기능을 구비하며, 차량 섀시 조립라인의 자동화공정을 위한 프로그램 입력을 수행하는 원격제어 컴퓨터(100)와;
    상기 원격제어 컴퓨터(100)를 통해 입력된 신호가 지상PLC유닛(210)의 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller:PLC)의 제어기반에서 프로그램되어 이에 대한 신호를 무선으로 원격 전송하는 지상제어부(200)와;
    상기 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이에 걸쳐지게 형성되는 주행라인(302)을 이용해 다수의 AGV(301)를 무한궤도 방식으로 연속 주행하게 하며, 상기 지상제어부(200)로부터 전송된 프로그램 신호를 이용해 상기 AGV(301)가 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정을 수행하게 하는 무인차량부(300)를 포함하여 구성되고,
    상기 무인차량부(300)의 주행라인(302)은 고무자석 또는 마그네틱 도료를 이용해 주 조립라인(1)과 서브 조립라인(2) 사이의 바닥에 라인 형태로 형성되며, 상기 AGV(301)가 상기 주행라인(302)의 자성을 감지하는 방식으로 연속 주행하는 구성을 더 포함하며,
    상기 지상제어부(200)는;
    원격제어 컴퓨터(100)와 연결되어 무인차량부(300)를 원격에서 무선으로 제어하는 지상PLC유닛(210)과;
    상기 지상PLC유닛(210)의 제어명령을 무선으로 상기 무인차량부(300)의 AGV(301)에 각각 전송하는 무선통신모듈(220)과;
    상기 무선통신모듈(220)과 상기 지상PLC유닛(210)을 연결하는 허브(230)와;
    상기 허브(230)와 연결되며, 터치방식으로 지상제어부(200)를 제어하고 그 제어상황을 디스플레이하는 터치스크린(240)과;
    상기 지상PLC유닛(210)과 연결되며, 상기 지상제어부(200)의 데이터 송신 및 수신에 필요한 인터페이스를 제공하는 입출력기기(250)와;
    상기 다수의 AGV(301)를 각각 충전하는 다수의 급속충전기(261)가 구비된 전원공급부(260)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 AGV(301)는;
    지상제어부(200)로부터 전송된 자동차 바디-섀시 마운팅 조립공정에 필요한 PLC 프로그램이 저장되며, 저장된 프로그램을 실행하는 AGV PLC유닛(310)과;
    상기 지상제어부(200)와 무선통신하는 무선모뎀(220)과;
    상기 무선모뎀(220)과 AGV PLC유닛(310)을 접속시키는 허브(330)와;
    상기 허브(330)에 연결되며, 자동차의 바디-섀시 마운팅 조립공정 과정에서 작업시작, 멈춤, 정지를 입력하는 디스플레이보드와, 상기 AGV PLC유닛(310)과 인터페이싱하기 위한 HMI(Human Machine Interface)&LCD로 이루어지는 디스플레이부(340)와;
    AGV(301)의 주행 및 조향을 수행하는 구동장치(350)와;
    차량의 섀시(2a)를 바디(1a)에 조립하기 위한 리프트장치(391)와;
    AGV(301)의 배터리를 충전하는 충전부(360)를 더 포함하여 구성되며,
    상기 AGV(301)는 주행에 필요한 각종 정보를 감지하기 위한 가이드센서(381), 마크센서(382), 싱크센서(383), 장애물감지센서(384)를 더 포함하고,
    상기 전원공급부(260)는, 다수의 AGV(301)가 주행라인(302)을 따라 연속 주행하는 과정에서 AGV(301)의 충전 시간을 확보하기 위해 다수의 급속충전기(261)를 AGV(301)가 주행 후 일시정지하는 지점에 대응하여 각 구간별로 각각 설치하여 충전되게 하는 구성을 더 포함하며,
    상기 주행라인(302)은, AGV(301)에 구비된 마크센서(382)가 자성을 감지하는 과정에 의해 다수의 AGV(301)가 주행범위를 벗어나지 않도록 유도시키는 포지션포인트(303)를 더 포함하여 구성됨과 더불어, 상기 포지션포인트(303)는 주행라인(302)의 내,외측에 각각 위치된 상태에서 주행라인(302)의 전 구간에 걸쳐 다수가 등간격 배치되는 구조를 더 포함하고,
    상기 지상제어부(200)는, 사용자의 음성지령에 따라 무인차량부(300)를 제어하도록 하는 음성제어장치(400)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인차를 이용한 자동차 바디-섀시 마운팅 공정의 자동화 시스템.
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