KR101516554B1 - 케이블 포설 시스템 - Google Patents

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Abstract

케이블 포설 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 케이블 포설 시스템은 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그 및 케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 케이블 트레이에 포설하는 케이블 포설 장치를 포함하고, 케이블 포설 장치는 식별태그가 감지되면 식별태그를 판독하여 인식한 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 케이블 포설 경로를 근거로 하여 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행하는 것을 포함한다.

Description

케이블 포설 시스템{SYSTEM FOR CABLE FEEDING}
본 발명은 케이블 포설 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블을 포설 경로를 따라 견인하여 포설하는 케이블 포설 시스템에 관한 것이다.
대형 구조물 예를 들어, 선박을 건조 시 각종 장비에 전원을 공급하고 장비들을 상호 연결하거나 통신공사 등을 위해 케이블을 포설하는 작업이 요구되며, 이와 같이 케이블을 케이블 트레이(Cable Tray) 등과 같은 포설 경로 상에 포설시키는 작업을 케이블 포설 작업이라 한다.
기존에는 케이블 포설을 위하여 작업자가 수작업에 의존하거나, 윈치 등의 장비를 이용하여 케이블을 당기는 방법이 이용되었다. 케이블 포설 작업이 수작업에 의해 수행될 경우, 작업자의 노동 강도가 매우 높고 선체 내부가 협소한 공간에서의 케이블 포설 작업은 부주의로 인한 사고의 우려가 존재하고, 윈치 등의 장비를 이용할 경우, 인양 속도가 느리고 케이블에 가해지는 강한 장력으로 인하여 케이블이 손상되거나 윈치 등의 장비에 가해지는 하중이 증가하여 과부하 현상에 따른 장비의 고장이 빈번히 발생할 수 있다.
따라서, 최근에는 케이블을 견인하는 케이블 포설 장치가 케이블 포설 경로를 따라 이동하면서 케이블을 자동으로 포설할 수 있는 케이블 포설 시스템에 대한 요구가 증가되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0082836호(2013.07.22.)
본 발명의 실시예는 케이블 포설 장치를 케이블 포설 경로를 따라 이동시켜 케이블을 자동으로 포설할 수 있는 케이블 포설 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예는 케이블 포설 장치가 케이블 포설 구간별 진행방향을 자동으로 인식하여 분기구간을 가진 케이블 포설 경로에 대해서도 케이블을 자동으로 포설할 수 있고 케이블 포설 작업속도를 높일 수 있는 케이블 포설 시스템을 제공하고자 한다.
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본 발명의 일측면에 따르면, 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그; 및 케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하는 케이블 포설 장치;를 포함하고, 상기 케이블 포설 장치는 상기 식별태그가 감지되면, 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행하는 것을 포함하고, 상기 케이블 포설 장치는, 상기 케이블 포설 경로 상에 배치되는 본체; 상기 본체에 마련되고 상기 케이블을 상기 본체에 고정시키는 그립퍼(Gripper); 상기 본체의 하부에 상기 케이블 트레이를 주행 가능하도록 마련된 구동바퀴; 상기 구동바퀴를 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전량을 감지하는 주행감지부; 상기 식별태그를 판독하는 판독부; 상기 모터를 구동시키는 구동부; 상기 구동바퀴의 회전각도를 조절하는 방향전환부; 상기 케이블 포설 장치가 상기 케이블 트레이를 따라 주행하면서 포설할 케이블의 포설 경로가 저장된 저장부; 및 상기 판독부를 통해 상기 식별태그를 감지 및 판독하고, 판독된 상기 식별태그에 설치된 분기지점의 위치를 인식하고, 상기 주행감지부를 통해 감지된 모터 회전량으로부터 획득한 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치와, 상기 저장부에 저장된 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 인식된 위치의 분기지점의 복수의 분기방향 중에서 상기 케이블 포설 장치가 진행할 방향을 판단하고, 상기 판단된 방향으로 주행하도록 상기 구동부 및 방향전환부를 제어하는 제어부;를 포함하는 케이블 포설 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 케이블 포설 장치는 관제장치와의 무선통신을 수행하는 무선통신부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 실시간으로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그; 케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하되, 상기 식별태그가 감지되면, 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행하는 케이블 포설 장치; 및 상기 케이블 포설 장치로부터 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 수신된 현재위치를 근거로 하여 상기 케이블의 포설 현황을 판단하는 관제장치를 포함하는 케이블 포설 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 관제장치는, 상기 케이블 포설 장치과의 무선통신을 수행하는 무선통신부; 상기 케이블을 포설할 장소의 3D 캐드 도면과 상기 케이블 포설 경로가 저장된 데이터베이스부; 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 기반으로 하여 나타내는 케이블 포설 현황 화면을 표시하는 표시부; 및 상기 무선통신부를 통해 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 3D 캐드 도면, 상기 케이블 포설 경로 및 상기 수신된 케이블 포설 장치의 현재위치를 맵핑하여 상기 케이블 포설 현황 화면을 생성하고, 상기 생성된 화면이 표시되도록 상기 표시부를 제어하고, 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 갱신된 위치에 맞게 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하고, 상기 수정된 화면이 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 관제제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 관제제어부는 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 상기 케이블 포설 현황 화면에 이전 위치들이 케이블 포설된 것으로 표시되도록 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 관제장치는 사용자 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 상기 관제제어부는 상기 데이터베이스부에 저장된 3D 캐드 화면에서 식별태그가 설치된 분기지점이 사용자 선택 가능하게 숫자로 넘버링된 화면을 표시하고, 상기 넘버링된 화면에서 사용자가 케이블 포설 경로에 포함될 분기지점들에 해당하는 숫자를 선택하면, 선택된 숫자에 해당하는 분기지점들을 잇는 경로를 케이블 포설 경로로서 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 관제장치는 상기 생성된 케이블 포설 경로를 상기 케이블 포설 장치에 전송하고, 상기 케이블 포설 장치는 상기 케이블 포설 경로를 수신하여 이전의 케이블 포설 경로를 갱신 또는 변경하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그; 케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하되, 상기 식별태그가 감지되기 전까지는 직진 주행하고, 상기 식별태그가 감지되면 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행방향으로 회전 주행하고, 현재위치를 외부로 전송하는 케이블 포설 장치; 및 상기 케이블 포설 장치로부터 전송된 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 수신된 케이블 포설 장치의 현재위치, 데이터베이스에 미리 저장된 케이블 포설할 장소의 3D 캐드 도면 및 상기 케이블 포설 경로를 맵핑하여 생성한 케이블 포설 현황 화면을 표시하고, 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 갱신된 위치가 반영되도록 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하여 표시하는 관제장치;를 포함하는 케이블 포설 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 케이블 포설 장치를 케이블 포설 경로를 따라 이동시키는 것에 의해 케이블을 자동으로 포설할 수 있으므로, 작업 시간을 단축시킬 수 있고 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 다른 실시예에 따르면, 케이블 포설 장치가 케이블 포설 구간별 진행방향을 자동으로 인식하기 때문에 분기구간을 가진 케이블 포설 경로에 대해서도 케이블을 자동으로 포설할 수 있고 케이블 포설 작업속도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 케이블 포설 경로 상의 분기지점마다 식별태그가 설치되고, 케이블 포설 장치에 판독기가 설치되기 때문에 케이블 포설 장치가 분기지점에서 케이블 포설 장치의 현재 위치를 파악할 수 있어 진행방향을 결정하여 케이블 포설 경로를 따라 이동할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 관제장치가 케이블 포설 장치로부터 현재의 위치를 제공받기 때문에 케이블 포설 장치의 위치를 파악하는 것에 의해 작업 진척 정도 및 작업 진행상황을 실시간으로 파악할 수 있어 전체 작업공정에 대한 신속한 설치현황 및 작업진행속도의 조절이 가능하고, 각 작업구간에서의 작업시간에 따른 문제점을 체크하여 신속하게 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치가 케이블 포설 경로를 따라 이동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치에 포설할 케이블이 연결된 것을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 로봇의 제어블록도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 로봇이 케이블을 포설한 것을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 관제장치의 제어블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 관제장치가 실제 포설된 케이블 경로와 3D 캐드 도면을 맵핑하여 케이블 포설 현황을 실시간으로 보여주는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 관제장치에서 사용자가 화면 상의 3D 도면에서 케이블 포설 경로를 생성하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치가 케이블 포설 경로를 따라 이동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 케이블 포설 시스템은 케이블 포설 장치(100), 식별태그(200) 및 관제장치(300)를 포함한다.
케이블 포설 장치(100)은 케이블을 견인할 수 있도록 케이블을 고정할 수 있는 그립기능과 케이블 트레이(400)를 주행할 수 있는 기능을 가진다.
케이블 포설 장치(100)는 케이블이 고정된 상태에서 케이블을 끌면서 케이블 트레이(400)를 주행할 수 있도록 마련된다.
케이블 포설 장치(100)은 케이블 트레이(400)에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동이 가능하다.
식별태그(200)는 케이블 트레이(400) 상에 마련된다. 식별태그(200)는 케이블 트레이(400)를 케이블을 끌면서 주행하는 케이블 포설 장치(100)이 감지할 수 있도록 케이블 트레이(400) 상에 마련된다.
식별태그(200)는 케이블 트레이(400)에서 갈림길이 생기는 분기지점에 마련될 수 있다. 식별태그(200)에는 고유한 식별정보가 저장되어 있다. 예를 들면, 식별태그(200)에는 분기지점의 위치정보가 미리 기록되어 있다. 이 식별태그(200)로는 예를 들면, 1차원 바코드, 2차원 바코드 또는 RFID(Radio-Frequency Identification) 태그가 이용될 수 있다.
1차원 바코드는 컴퓨터가 판독할 수 있도록 고안된 굵기가 다른 흑백 막대로 조합시켜 만든 코드이다.
2차원 바코드는 1차원 바코드보다 많은 정보를 담을 수 있도록 육각형이나 사각형 배열의 점으로 이루어진 코드이다. 2차원 바코드는 PDF417, Datamatrix, QR code, Maxicode 등을 포함할 수 있다.
RFID 태그는 RFID 기술에 사용되는 태그를 일컫는다. RFID 기술은 전파를 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술을 말한다. 여기에는 RFID 태그와 RFID 판독기가 필요하다. RFID 태그는 안테나와 집적 회로로 이루어지는데, 집적 회로 안에 정보를 기록하고 안테나를 통해 판독기에게 정보를 송신한다. 이 정보는 RFID 태그가 부착된 대상을 식별하는 데 이용된다. 쉽게 말해, 바코드와 비슷한 기능을 하는 것이다. RFID가 바코드 시스템과 다른 점은 빛을 이용해 판독하는 대신 전파를 이용한다는 것이다. 따라서 바코드 판독기처럼 짧은 거리에서만 작동하지 않고 먼 거리에서도 태그를 읽을 수 있으며, 심지어 사이에 있는 물체를 통과해서 정보를 수신할 수도 있다.
관제장치(300)는 케이블 포설 장치(100)과의 무선 통신을 한다. 관제장치(300)는 케이블 포설 장치(100)의 케이블 포설 경로 상의 현재 위치를 제공받는다. 관제장치(300)는 케이블 포설 장치(100)의 케이블 포설 경로 상의 현재 위치를 실시간으로 제공받을 수 있다. 이에 따라, 관제장치(300)는 케이블이 포설된 현황을 모니터링할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 장치에 포설할 케이블이 연결된 것을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 케이블 포설 장치(100)은 케이블(101)의 포설경로 상에 배치되는 본체(102)와, 이 본체(102)에 마련되고 케이블(101)을 본체(102)에 고정시키는 그립퍼(Gripper)(103), 이 본체(102)의 하부에 마련되는 구동바퀴(104)를 포함한다.
그립퍼(103)는 케이블(101)의 종류, 직경, 재질 등 케이블(1)의 상태에 맞추어 그립력을 조절할 수 있다. 이에 따라, 케이블(101)의 그립시에 과도한 힘에 의해 케이블(101)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이 그립퍼(103)는 케이블(101)이 케이블 포설 장치(100)의 주행방향으로 배치되도록 케이블(101)을 고정시킨다. 이 그립퍼(103)에 의해 케이블(101)이 본체(102)에 고정되되, 주행에 방해되지 않는 방향으로 고정되기 때문에 케이블(101)의 견인이 가능하다.
구동바퀴(104)는 본체(102) 하부의 좌우 가장자리에 복수 개(예를 들면 4개)가 배치된다. 구동바퀴(104)는 모터에 의해 회전한다. 이에 따라, 케이블 포설 장치(100)은 케이블(101)을 포설하기 위해 포설 경로를 따라 이동하는 주행과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능하다.
상기한 구성을 갖춤으로써 케이블 포설 장치(100)은 케이블 그립과, 그립된 케이블을 끌고 견인하는 주행 등이 가능하다.
케이블 포설 장치(100)는 케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 케이블 트레이(400)에 포설하는 각종 장비나 시스템 혹은 로봇을 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 케이블 포설 장치(100)가 케이블 포설 로봇(100)인 것으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 로봇의 제어블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기한 구성요소들을 가진 케이블 포설 로봇은 전반적인 제어를 수행하는 로봇제어부(110)를 포함한다.
이 로봇제어부(110)의 입력측에는 케이블감지부(120), 주행감지부(130) 및 판독부(140)가 전기적으로 연결되어 있다.
케이블감지부(120)는 케이블(101)이 그립퍼(103)에 의해 고정되는 것을 감지한다.
주행감지부(130)는 구동바퀴(104)를 회전시키는 모터의 회전량을 감지한다. 이 모터의 회전량을 감지함으로써 구동바퀴(104)의 회전속도를 감지할 수 있어 케이블 포설 로봇(100)의 주행거리를 알 수 있다. 케이블 포설 로봇(100)의 주행거리를 알 수 있으면 결과적으로 포설된 케이블의 길이를 알 수 있게 된다.
판독부(140)는 식별태그(200)를 판독한다. 판독부(140)는 식별태그(200)가 1차원 바코드인 경우에는 바코드리더기일 수 있고, 2차원 바코드인 경우에는 2차원바코드리더기일 수 있으며, RFID 태그인 경우에는 RFID 리더기일 수 있다.
이 로봇제어부(110)의 출력측에는 구동부(150)와 방향전환부(160)가 전기적으로 연결되어 있다.
구동부(150)는 구동바퀴(104)를 회전시키는 모터(M)를 구동시킨다. 이 구동부(150)에 의해 케이블 포설 로봇(100)은 전진 또는 후진 주행한다.
방향전환부(160)는 구동바퀴(104)의 회전각도를 조절한다. 방향전환부(160)는 구동바퀴(104) 중 좌우 바퀴의 회전각도를 조절한다. 이 방향전환부(160)에 의해 케이블 포설 로봇(100)의 주행방향이 변경된다. 즉, 구동바퀴(104)의 회전각도를 조절하는 것에 의해 케이블 포설 로봇(100)이 우회전 또는 좌회전하는 등 주행방향의 변경이 가능하다.
이 로봇제어부(110)의 입출력측에는 무선통신부(170)와 저장부(180)가 전기적으로 연결되어 있다.
무선통신부(170)는 케이블 포설 로봇(100)과 관제장치(300) 간의 무선 통신이 가능하도록 한다. 무선통신부(170)로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Asosition), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등 무선통신모듈들이 적어도 하나 이용될 수 있다.
또한, 무선통신부(170)로는 상대적으로 장거리 통신이 가능한 무선인터넷 모듈이 사용될 수 있다. 이 무선인터넷 모듈은 케이블 포설 로봇(100)에 내장되거나 외장될 수 있도록 마련될 수 있다, 무선인터넷모듈에 사용되는 무선인터넷기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless brodband), Wimax(World Interoperability for Microwave), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
저장부(180)는 케이블 포설 로봇(100)이 케이블 트레이를 따라 주행하면서 포설할 케이블의 포설 경로가 미리 저장되어 있다. 이 케이블 포설 경로는 출발지로부터 출발하여 도착지에 도달할 때까지의 주행경로를 포함한다.
로봇제어부(110)는 케이블감지부(120)를 통해 케이블(101)이 그립퍼(103)에 고정됨을 감지한다.
또한, 로봇제어부(110)는 저장부(180)에 저장된 케이블 포설 경로를 근거로 하여 구동부(150)을 통해 모터(M)를 구동시켜 구동바퀴(104)를 회전시킴으로써 케이블 포설 로봇(100)이 케이블(101)을 견인한 상태에서 케이블 트레이(400)을 주행하게 한다. 이에 따라, 케이블 포설이 수행된다.
또한, 로봇제어부(110)는 주행감지부(130)를 통해 구동바퀴(104)를 회전시키는 모터의 회전량을 감지하고, 감지된 모터 회전량을 근거로 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치를 산출하고, 산출된 현재위치를 무선통신부(170)을 통해 관제장치(300)에 전송한다.
또한, 로봇제어부(110)는 케이블 포설 로봇(100)이 케이블 트레이를 주행하던 중 식별태그(200)가 있는 분기지점에 도착할 경우, 판독부(140)를 통해 식별태그(200)를 감지하여 판독하고, 판독된 식별태그(200)가 설치된 분기지점의 위치정보를 획득한다. 로봇제어부(110)는 이 분기지점의 위치정보를 획득하면 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치 및 케이블 포설 경로를 근거로 하여 이 분기지점에 케이블 포설 로봇(100)이 위치할 때 분기지점의 여러 분기방향 중 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 케이블 포설 로봇(100)이 주행하도록 방향전환부(160)를 통해 구동바퀴(104)의 회전각도를 조절함과 함께 구동부(150)를 통해 구동바퀴(104)를 회전시킨다.
한편, 로봇제어부(110)는 무선통신부(170)을 통해 관제장치(300)으로부터 전송된 케이블 포설 경로를 수신하고, 수신된 케이블 포설 경로를 저장부(180)에 저장된 케이블 포설 경로를 갱신 혹은 변경시킬 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 식별태그가 RFID 태그인 것으로 설명한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블 포설 로봇이 케이블을 포설한 것을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 케이블 포설 로봇(100)이 출발지에서 출발하여 제1 RFID 태그(201)가 설치된 제1 분기지점에 도착하면, 제1 RFID 태그(201)를 감지하고, RFID 태그(201)로부터 제1 분기지점의 위치정보를 수신한다.
제1 분기지점의 위치정보를 수신하면, 케이블 포설 로봇(100)은 케이블 포설 경로를 확인하여 제1 분기지점에 로봇이 위치할 때 여러 개의 분기방향들 중 로봇이 진행할 방향이 어느 방향인지를 판단한다.
진행할 방향이 판단되면, 케이블 포설 로봇(100)은 판단된 방향으로 주행한다. 이때, 케이블 포설 로봇(100)은 케이블 포설 경로를 따라 이동할 때마다 실시간으로 현재 위치를 관제장치(300)에 제공한다. 이에 따라, 관제장치(300)는 케이블 포설 로봇(100)의 현재 위치를 파악함으로써 케이블 포설의 진행현황을 실시간으로 파악할 수 있다.
케이블 포설 로봇(100)이 제2 RFID 태그(202)가 설치된 제2 분기지점에 도착하거나 제3 RFID 태그(203)가 설치된 제3 분기지점에 도달할 경우에도 제1 RFID 태그가 설치된 제1 분기지점에 도달했을 경우도 동일하게 제어가 이루어져 각 분기지점에서 케이블 이동 경로에 해당하는 로봇 진행방향을 판단하고, 판단된 로봇 진행방향으로 진행함으로써 케이블 포설 경로를 따라 목적지까지 주행하면서 그 목적지까지 케이블이 포설되게 한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 관제장치의 제어블록도이다.
도 10을 참조하면, 관제장치(300)는 전반적인 제어를 수행하는 관제제어부(310)를 포함한다.
관제제어부(310)는 무선통신부(320), 표시부(330), 데이터베이스부(340) 및 입력부(350)와 전기적으로 연결되어 있다.
무선통신부(320)는 케이블 포설 로봇(100)의 무선통신부와 통신이 가능한 형태의 무선통신장치를 포함한다.
표시부(330)는 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치를 기반으로 하여 나타내는 케이블 포설 현황 화면을 표시한다.
데이터베이스부(340)는 케이블을 포설할 장소의 3D 캐드 도면과 케이블 포설 경로가 저장되어 있다.
입력부(350)는 사용자의 명령을 입력받는다.
관제제어부(350)는 무선통신부(320)를 통해 케이블 포설 로봇(100)과 무선 통신을 하고, 케이블 포설 로봇(100)이 주행하는 동안 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치를 케이블 포설 로봇(100)에 요청하여 실시간으로 수신한다.
또한, 관제제어부(350)는 케이블 포설 로봇(100)으로부터 실시간으로 제공받은 케이블 포설 로봇(100)를 무선통신부(320)를 통해 수신하고, 수신된 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치를 기반으로 하여 케이블의 포설 현황을 나타내는 화면을 생성하고, 생성된 화면을 표시부(330)에 표시한다. 이때, 케이블 포설 로봇(100)의 현재위치가 변화될 때마다 변화된 위치에 맞게 케이블 포설 현화 화면을 수정하고, 수정되 화면을 표시부(330)에 표시한다.
이때, 관제제어부(350)는 데이터베이스부(340)에 저장된 케이블을 포설할 장소의 3D 캐드 도면에 케이블 포설 경로가 맵핑된 케이블 포설 현황 화면을 생성하고, 생성된 케이블 포설 현황 화면을 표시부(330)에 표시한다(도 11 참조). 이에 따라, 관제장치(300)는 케이블 포설 로봇(100)으로부터 현재의 위치를 제공받기 때문에 케이블 포설 로봇(100)의 위치를 파악하는 것에 의해 작업 진척 정도 및 작업 진행상황을 실시간으로 파악할 수 있어 전체 작업공정에 대한 신속한 설치현황 및 작업진행속도의 조절이 가능하고, 각 작업구간에서의 작업시간에 따른 문제점을 체크하여 신속하게 개선할 수 있다.
이하에서는 사용자가 관제장치의 화면 상의 3D 도면에서 케이블 포설 경로를 임의로 생성하고, 생성된 경로를 케이블 포설 로봇에 전송함으로써 케이블 포설 로봇이 그 수신한 케이블 포설 경로를 따라 주행하면서 케이블을 포설하게 할 수 있는 것을 설명한다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 포설 시스템의 관제장치에서 사용자가 화면 상의 3D 도면에서 케이블 포설 경로를 생성하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 관제장치(300)에 표시되는 3D 캐드 도면에서 포설할 케이블 경로상의 식별태그를 사용자가 선택 가능하게 넘버링하고, 넘버링된 숫자들 중 케이블이 포설되어야 할 위치에 해당하는 숫자들을 사용자가 선택하는 방식으로 코드화하면, 선택된 숫자들을 잇는 케이블 포설 경로를 생성할 수 있다.
관제장치(300)는 이 생성된 케이블 포설 경로를 케이블 포설 로봇(100)에 전송함으로써 케이블 포설 로봇(100)이 수신한 케이블 포설 경로를 따라 이동하면서 케이블이 포설이 이루어지게 할 수 있다.
도 12와 같이, 케이블 트레이에 7개의 식별태그가 설치된 경우, 3D 캐드 도면 상에서 각 식별태그가 설치된 지점을 1 내지 7로 넘버링한다(도 12 참조).
만약, 사용자가 3D 캐드 도면상에서 1, 3, 4를 선택하면(도 13 참조), 1, 3, 4를 잇는 경로인 케이블 포설 경로가 생성된다(도 14 참조). 이렇게 생성된 케이블 포설 경로를 케이블 포설 로봇(100)에 제공함으로써 케이블 포설 로봇(100)이 그 케이블 포설 경로를 따라 케이블 포설 작업을 수행하게 할 수 있다.
한편, 사용자가 3D 캐드 도면상에서 숫자를 선택하는 것에 의해 케이블 포설 경로가 생성되기 때문에 케이블 포설 경로 상에 벽이나 다른 방해물이 있는지를 미리 확인할 수 있어 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 케이블 포설 경로를 생성하는 데 잇점이 있다.
한편, 상기한 실시예에서는 식별태그가 케이블 트레이의 분기지점에 설치되고, 이를 케이블 포설 로봇에 마련된 판독기를 이용하여 판독하여 케이블 포설 경로를 기준으로 진행방향을 판단하는 것이 개시되어 있지만, 이에 한정되지 않으며, 케이블에 식별태그를 설치하고, 케이블 트레이의 분기지점에 식별태그 판독 및 관제장치와 케이블 포설 로봇과의 무선통신이 가능한 센서장치를 마련하고, 케이블이 이 센서장치에 도착하면 케이블의 식별태그를 감지 및 판독하여 케이블 포설 경로를 기준으로 분기지점에서 어느 방향으로 진행할지를 판단하고, 판단된 진행방향으로 진행할 수 있도록 케이블 포설 로봇에 경로정보를 제공하여 케이블이 견인되게 하는 것도 가능하다. 이러한 경우에도 관제장치는 케이블 포설 로봇과 센서장치를 통해 케이블의 포설 현황과 관련된 정보를 수신할 수 있어 케이블의 포설 현황을 파악할 수 있다.
100 : 케이블 포설 로봇 101 : 케이블
110 : 로봇 제어부 120 : 케이블 감지부
130 : 주행 감지부 140 : 판독부
150 : 구동부 160 : 방향 전환부
170 : 무선 통신부 180 : 저장부
200 : 식별태그 300 : 관제장치
310 : 관제제어부 320 : 무선통신부
330 : 표시부 340 : 데이터베이스부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그; 및
    케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하는 케이블 포설 장치;를 포함하고,
    상기 케이블 포설 장치는 상기 식별태그가 감지되면, 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행하는 것을 포함하고,
    상기 케이블 포설 장치는,
    상기 케이블 포설 경로 상에 배치되는 본체;
    상기 본체에 마련되고 상기 케이블을 상기 본체에 고정시키는 그립퍼(Gripper);
    상기 본체의 하부에 상기 케이블 트레이를 주행 가능하도록 마련된 구동바퀴;
    상기 구동바퀴를 회전시키는 모터;
    상기 모터의 회전량을 감지하는 주행감지부;
    상기 식별태그를 판독하는 판독부;
    상기 모터를 구동시키는 구동부;
    상기 구동바퀴의 회전각도를 조절하는 방향전환부;
    상기 케이블 포설 장치가 상기 케이블 트레이를 따라 주행하면서 포설할 케이블의 포설 경로가 저장된 저장부; 및
    상기 판독부를 통해 상기 식별태그를 감지 및 판독하고, 판독된 상기 식별태그에 설치된 분기지점의 위치를 인식하고, 상기 주행감지부를 통해 감지된 모터 회전량으로부터 획득한 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치와, 상기 저장부에 저장된 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 인식된 위치의 분기지점의 복수의 분기방향 중에서 상기 케이블 포설 장치가 진행할 방향을 판단하고, 상기 판단된 방향으로 주행하도록 상기 구동부 및 방향전환부를 제어하는 제어부;를 포함하는 케이블 포설 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이블 포설 장치는 관제장치와의 무선통신을 수행하는 무선통신부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 실시간으로 전송하는 것을 포함하는 케이블 포설 시스템.
  5. 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그;
    케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하되, 상기 식별태그가 감지되면, 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 상기 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행하는 케이블 포설 장치; 및
    상기 케이블 포설 장치로부터 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 수신된 현재위치를 근거로 하여 상기 케이블의 포설 현황을 판단하는 관제장치를 포함하는 케이블 포설 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관제장치는,
    상기 케이블 포설 장치과의 무선통신을 수행하는 무선통신부;
    상기 케이블을 포설할 장소의 3D 캐드 도면과 상기 케이블 포설 경로가 저장된 데이터베이스부;
    상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 기반으로 하여 나타내는 케이블 포설 현황 화면을 표시하는 표시부; 및
    상기 무선통신부를 통해 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 3D 캐드 도면, 상기 케이블 포설 경로 및 상기 수신된 케이블 포설 장치의 현재위치를 맵핑하여 상기 케이블 포설 현황 화면을 생성하고, 상기 생성된 화면이 표시되도록 상기 표시부를 제어하고, 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 갱신된 위치에 맞게 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하고, 상기 수정된 화면이 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 관제제어부;를 포함하는 케이블 포설 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 관제제어부는 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 상기 케이블 포설 현황 화면에 이전 위치들이 케이블 포설된 것으로 표시되도록 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하는 것을 포함하는 케이블 포설 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 관제장치는 사용자 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
    상기 관제제어부는 상기 데이터베이스부에 저장된 3D 캐드 화면에서 식별태그가 설치된 분기지점이 사용자 선택 가능하게 숫자로 넘버링된 화면을 표시하고,
    상기 넘버링된 화면에서 사용자가 케이블 포설 경로에 포함될 분기지점들에 해당하는 숫자를 선택하면, 선택된 숫자에 해당하는 분기지점들을 잇는 경로를 케이블 포설 경로로서 생성하는 것을 포함하는 케이블 포설 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 관제장치는 상기 생성된 케이블 포설 경로를 상기 케이블 포설 장치에 전송하고, 상기 케이블 포설 장치는 상기 케이블 포설 경로를 수신하여 이전의 케이블 포설 경로를 갱신 또는 변경하는 것을 포함하는 케이블 포설 시스템.
  10. 케이블 트레이의 분기지점에 마련된 식별태그;
    케이블 포설 경로를 따라 케이블을 견인하여 상기 케이블 트레이에 포설하되, 상기 식별태그가 감지되기 전까지는 직진 주행하고, 상기 식별태그가 감지되면 상기 감지된 식별태그를 판독하여 인식한 상기 감지된 식별태그가 설치된 분기지점의 위치, 케이블 포설 장치의 현재 위치 및 상기 케이블 포설 경로를 근거로 하여 상기 분기지점에서 진행할 방향을 판단하고, 판단된 방향으로 주행방향으로 회전 주행하고, 현재위치를 외부로 전송하는 케이블 포설 장치; 및
    상기 케이블 포설 장치로부터 전송된 상기 케이블 포설 장치의 현재위치를 수신하고, 상기 수신된 케이블 포설 장치의 현재위치, 데이터베이스에 미리 저장된 케이블 포설할 장소의 3D 캐드 도면 및 상기 케이블 포설 경로를 맵핑하여 생성한 케이블 포설 현황 화면을 표시하고, 상기 케이블 포설 장치의 현재위치가 갱신될 때마다 갱신된 위치가 반영되도록 상기 케이블 포설 현황 화면을 수정하여 표시하는 관제장치;를 포함하는 케이블 포설 시스템.
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