KR102010589B1 - 반송장치의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 파렛트를 이송하는 반송장치의 제어방법에 있어서, 파렛트를 이송하기 위해 서보 시스템을 가동하는 제1단계와, 이 후, 가동 중인 서보 시스템의 부하량을 실시간으로 측정하는 제2단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량으로써 안전수치를 실시간으로 산출하는 제3단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하는지 확인하는 제4단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하지 아니한 경우, 서보 시스템이 정지 중인지 확인하는 제5단계와, 이 후, 서보 시스템이 정지 중인 경우, 기설정된 위험수치와 상기 실시간으로 산출된 안전수치를 비교하는 제6단계와, 이 후, 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 기설정된 위험수치보다 큰 경우, 서보 시스템을 정지시키는 제7단계와, 이 후, 기설정된 시스템 안정화 시간이 지나면 서보 시스템을 재가동하는 제8단계를 포함하는 반송장치의 제어방법을 제공한다.

Description

반송장치의 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING TRANSFERRING APPARATUS}
본 발명은 반송장치의 제어방법에 관한 것이며, 구체적으로 실시간으로 서보 시스템의 부하를 측정하여 과부하를 사전에 방지하며, 서보 시스템을 보호함과 동시에 빠른 시간내로 서보 시스템을 신속하게 복구할 수 있는 반송장치의 제어방법에 관한 것이다.
공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.
이러한 공작기계는 산업 전반에 걸쳐 자동화 및 수치제어화(Numerical Control)가 급속히 진전되고 있으며, 산업현장의 폭 넓은 수요에 힘입어 시장이 급속도로 확대되고 있는 추세이다.
한편, 공작기계는 모재를 고정하고 이동하기 위한 주축대와 모재를 가공하기 위한 공구대를 포함한다.
이러한 공작기계를 두 대 이상 구비하여 가동하는 경우, 상기 주축대에 모재를 로딩하기 위한 파렛트를 신속하고 자동적으로 교환하기 위해 반송장치가 이용된다.
도 1은 공작기계(20)와 반송장치(30)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 반송장치(30)를 구성하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 파렛트(미도시)가 적재되는 랙(10)과, 상기 랙(10) 사이에 위치한 다수의 공작기계(20)와, 상기 랙(10)과 공작기계(20)에 파렛트를 이송하기 위한 반송장치(30)가 도시된다.
도 2를 참조하면, 상기 반송장치(30)는, 파렛트를 이송하기 위해 상기 반송장치(30)의 변위를 이동시키는 서보 시스템(31)과, 상기 서보 시스템(31)의 부하를 검출하는 부하검출장치(33)와, 반송장치(30)의 최대 부하 허용한도(이하, 위험수치)가 저장된 메모리부(35)와, 상기 부하검출장치(33) 및 메모리부(35)로부터 정보를 전달받아 상기 서보 시스템(31)을 제어하는 제어부(34) 및 이러한 제어 현황을 시각적으로 표시하는 모니터부(32)를 포함한다.
상기 서보 시스템(31)은 랙(10)과 일단이 연결되어 수평운동을 하는 수평구동부(310)와 상기 수평구동부(310)에 연결되어 수직운동을 하는 수직구동부(320)를 포함한다.
상기 수직구동부(320)는 파렛트를 적재하는 적재 플래이트(321)와, 구동모터(미도시)와, 상기 구동모터의 회전으로써 상기 적재 플레이트를 수직 이동시키는 풀리부(322)를 포함한다.
이러한 반송장치(30)에 있어서, 종래의 수직구동부(320) 제어방법은 다음과 같다.
도 3은 종래 반송장치(30)의 수직 구동 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.
공작기계(20)가 모재 가공을 위해 작동이 되면, 모재 또는 가공품이 설치된 파렛트를 이송하기 위해 서보 시스템(31)이 가동된다(S10).
이 후, 부하검출장치(33)는 실시간으로 파렛트가 적재된 수직구동부(320)의 부하량을 측정한다(S20). 상기 부하량은 구동모터에 인가되는 전류량 또는 적재 플레이트의 중량을 센싱하여 측정될 수 있다.
이 후, 제어부는 메모리부(35)에 기설정된 위험수치보다 측정된 부하량이 큰지 확인하고(S30), 경우에 제어부(34)는 서보 시스템(31)을 정지시킨다(S40).
이 후, 부하량이 상기 위험수치보다 감소되면 제어부(34)는 서보 시스템(31)을 재가동한다(S50).
그러나, 이러한 종래의 수직구동부(320) 제어방법은 다음과 같은 문제가 있다.
적재 플래이트(321) 하강시 서보 부하가 반전되는데, 통상적으로 적재 플레이트에 적재되는 모재의 무게는 무겁기에 상기 적재 플레이트 하강시 남는 에너지(구동모터에 인가되는 전원)를 발열하여 소모하기 위해서는 복잡한 회생용량(회생 저항, 리액터, 브레이크 장치 등)이 요구되는 문제가 있다. 이러한 회생용량은 비교적 비싸기 때문에, 반송장치(30)의 가격상승의 원인이 된다.
또한, 하강시 남는 에너지가 발열 될 때까지 최소 30분 이상의 대기를 해야하기 때문에 가공시간이 길어지며, 작업자가 수동으로 서보 시스템(31)을 복구해야하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 측정된 부하량에 근거하여 실시간으로 반송장치를 제어하는 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 경제적인 회생 저항을 사용하고, 위험 수치 도달전에 실시간으로 부하량을 감소시켜 가공시간을 단축하고, 서보 시스템의 충격으로부터 반송장치의 소손을 방지함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 파렛트를 이송하는 반송장치의 제어방법에 있어서, 파렛트를 이송하기 위해 서보 시스템을 가동하는 제1단계와, 이 후, 가동 중인 서보 시스템의 부하량을 실시간으로 측정하는 제2단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량으로써 안전수치를 실시간으로 산출하는 제3단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하는지 확인하는 제4단계와, 이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하지 아니한 경우, 서보 시스템이 정지 중인지 확인하는 제5단계와, 이 후, 서보 시스템이 정지 중인 경우, 기설정된 위험수치와 상기 실시간으로 산출된 안전수치를 비교하는 제6단계와, 이 후, 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 기설정된 위험수치보다 큰 경우, 서보 시스템을 정지시키는 제7단계와, 이 후, 기설정된 시스템 안정화 시간이 지나면 서보 시스템을 재가동하는 제8단계를 포함하는 반송장치의 제어방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 제8단계의 시스템 안정화 시간은 10초 내지 20초 사이에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제3단계에서 산출되는 안전수치는 수학식, 안전수치 = 기설정된 위험수치 - (남은거리 * 서보 시스템의 부하량)/ 최대 이송 거리, 에 따라 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래에 비해 부하 초과에 따른 서보 시스템의 회복시간이 단축되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 비교적 경제적인 회생 저항을 사용하여 경제적인 반송장치를 제공하고, 부하량에 따라 일시적으로 정지 후 서보 시스템의 자동 복구 및 재가동을 하는 효과가 있다.
도 1은 공작기계와 반송장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 반송장치를 구성하는 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 종래 반송장치의 수직 구동 제어방법을 나타낸 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반송장치의 수직 구동 제어방법을 나타낸 플로우 차트.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
일단, 본 발명의 일실시예에 따른 반송장치의 제어방법을 설명하기에 앞서 반송장치를 설명하자면 다음과 같다.
도 1은 공작기계와 반송장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 반송장치를 구성하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 파렛트(미도시)가 적재되는 랙(10)과, 상기 랙(10) 사이에 위치한 다수의 공작기계(20)와, 상기 랙(10)과 공작기계(20)에 파렛트를 이송하기 위한 반송장치(30)가 도시된다.
상기 반송장치(30)는, 파렛트를 이송하기 위해 상기 반송장치(30)의 변위를 이동시키는 서보 시스템(31)과, 상기 서보 시스템(31)의 부하를 검출하는 부하검출장치(33)와, 반송장치(30)의 최대 부하 허용한도(이하, 위험수치)가 저장된 메모리부(35)와, 상기 부하검출장치(33) 및 메모리부(35)로부터 정보를 전달받아 상기 서보 시스템(31)을 제어하는 제어부(34) 및 이러한 제어 현황을 시각적으로 표시하는 모니터부(32)를 포함한다.
상기 서보 시스템(31)은 랙(10)과 일단이 연결되어 수평운동을 하는 수평구동부(310)와 상기 수평구동부(310)에 연결되어 수직운동을 하는 수직구동부(320)(320)를 포함한다.
상기 수직구동부(320)(320)는 파렛트를 적재하는 적재 플래이트(321)와, 구동모터(미도시)와, 상기 구동모터의 회전으로써 상기 적재 플레이트를 수직 이동시키는 풀리부(322)를 포함한다.
이러한 반송장치에 있어서, 본 발명의 일실시예에 따른 수직구동부(320) 제어방법은 다음과 같다.
먼저, 파렛트를 이송하기 위해 서보 시스템이 가동된다(S100).
이 후, 가동 중인 서보 시스템의 부하량이 실시간으로 측정된다(S200). 구체적으로, 상기 부하량은 부하검출장치로써 측정되며, 구동모터에 인가되는 전류량 또는 적재 플레이트의 중량을 센싱하여 측정될 수 있다.
이 후, 제어부(34)는 상기 측정된 부하량으로써 안전수치를 실시간으로 산출한다(S300). 구체적으로, 상기 제3단계에서 산출되는 안전수치는 하기의 [식 1]에 따라 산출될 수 있다.
[식 1]
안전수치 = 기설정된 위험수치 - (남은 거리 * 서보 시스템의 부하량)/ 최대 이송 거리
상기 최대 이송 거리는 수직구동부(320)의 상, 하 이송거리를 뜻하며, 남은 거리는 현 위치에서 하강될 수 있는 거리를 뜻한다. 또한, 상기 기설정된 위험수치는 메모리부(35)에 모재의 종류(무게)에 따라 분류되어 저장될 수 있다.
이 후, 제어부(34)는 상기 실시간으로 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하는지 확인한다(S400).
이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하지 아니한 경우, 제어부(34)는 서보 시스템이 정지 중인지 확인하고(S410), 정지 중이지 아니한 경우는 서보 시스템을 계속 가동한다. 한편, 제어부(34)는 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하면 서보 시스템을 정지시킨다(S500).
한편, 서보 시스템이 정지 중인 경우, 제어부(34)는 기설정된 위험수치와 상기 실시간으로 산출된 안전수치를 비교한다(S420).
이 후, 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 기설정된 위험수치보다 큰 경우 제어부(34)는 서보 시스템을 정지시키고(S500), 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 기설정된 위험수치보다 작은 경우는 서보 시스템을 계속 가동한다.
이 후, 서보 시스템 정지한 때로부터 기설정된 시스템 안정화 시간이 지나면 제어부(34)는 서보 시스템을 재가동한다(S600).
본 발명은 실시간으로 측정된 부하량이 위험수치를 초과하기 전에 시스템 부하량을 실시간으로 회복하므로, 종래의 제어방법에서는 30분 이상 안정화 시간이 걸리는 것에 비해, 본 발명에서의 시스템 안정화 시간은 10초 내지 20초 사이에서 설정될 수 있다.
또한, 본 발명은 실시간으로 부하량을 회복하므로 통상적인 회생 저항을 사용 가능하고, 경제적인 반송장치를 제공할 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

  1. 파렛트를 이송하는 반송장치의 제어방법에 있어서,
    파렛트를 이송하기 위해 서보 시스템이 가동되는 제1단계;
    이 후, 가동 중인 서보 시스템의 부하량이 실시간으로 측정되는 제2단계;
    이 후, 상기 측정된 부하량으로써 안전수치가 실시간으로 산출되는 제3단계;
    이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하는지 확인되는 제4단계;
    이 후, 상기 측정된 부하량이 기설정된 위험수치를 초과하지 아니한 경우, 서보 시스템이 정지 중인지 확인되는 제5단계;
    이 후, 서보 시스템이 정지 중인 경우, 기설정된 위험수치와 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 비교되는 제6단계;
    이 후, 상기 실시간으로 산출된 안전수치가 기설정된 위험수치보다 큰 경우, 서보 시스템을 정지시키는 제7단계; 및
    이 후, 기설정된 시스템 안정화 시간이 지나면 서보 시스템이 재가동되는 제8단계;를 포함하고,
    상기 제3단계에서 산출되는 안전수치는 하기의 수학식,
    안전수치 = 기설정된 위험수치 - (남은 거리 * 서보 시스템의 부하량)/ 최대 이송 거리에 따라 산출되는 반송장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제8단계의 시스템 안정화 시간은 10초 내지 20초 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 반송장치의 제어방법.
  3. 삭제
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