KR102670523B1 - Forklift equipped with multi-action conversion module - Google Patents
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Abstract
일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영할 수 있도록 한 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차에 관한 것으로서, 수동 조작을 위한 수동 조작부, 동작 모드를 선택하기 위한 동작 모드 선택부, 지게차 안전 및 제어 기능을 위한 센서 및 스위치부, 동작 모드 선택부의 동작 모드 선택에 따라 동작 모드를 결정하고, 결정한 동작 모드에 따라 수동 조작부의 수동 조작명령과 리모컨 제어명령 및 자동 제어명령 중 어느 하나의 제어 명령으로 지게차의 동작을 제어하며, 동작 제어시 센서 및 스위치부의 감지 신호와 연동하여 안전 운행을 제어하는 동작 모드 변환모듈, 동작 모드 변환모듈에서 발생한 주행 및 조향, 포크 제어신호에 따라 주행 및 조향과 포크를 동작시키는 구동부, 구동부와 연계하여 주행 및 조향 동작을 실행하는 주행/조향 일체형 구동모듈 및 구동부와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅 시키는 포크 이동부를 포함하여, 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차를 구현한다.A forklift equipped with a multi-action conversion module that allows the general manual-operated forklift to be operated in various operation modes such as manual operation, remote control operation, and automatic operation by adding a multi-operation conversion module to a general manual operation forklift. It relates to a manual operation unit for manual operation, an operation mode selection unit for selecting an operation mode, a sensor and switch unit for forklift safety and control functions, and an operation mode determined according to the operation mode selection of the operation mode selection unit. Depending on the operation mode, the operation of the forklift is controlled using any one of the manual operation commands from the manual operation unit, remote control control commands, and automatic control commands. When controlling the operation, safe operation is controlled in conjunction with detection signals from the sensor and switch unit. Mode conversion module, driving unit that operates the driving and steering and fork according to the driving and steering and fork control signals generated from the operation mode conversion module, driving/steering integrated driving module and driving unit that perform driving and steering operations in conjunction with the driving unit and the driving unit This implements a forklift equipped with a multi-action conversion module, including a fork moving part that moves the fork up/down, tilting, and shifting.
Description
본 발명은 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차에 관한 것으로, 특히 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영할 수 있도록 한 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차에 관한 것이다.The present invention relates to a forklift equipped with a multi-action conversion module. In particular, by adding a multi-action conversion module to a general manually operated forklift, the general manually operated forklift can be converted into various types such as a manual operation type, a remote control operation type, and an automatic operation type. This relates to a forklift equipped with a multi-operation conversion module that allows operation in operation modes.
일반적으로 지게차(forklift)는 화물을 싣거나 내리는 하역 전용 장비로서, 이동 가능한 무궤도차량의 전방에 수직으로 설치된 마스트 조립체에 유압에 의해 승강하는 포크가 장착되어 이 포크에 의해 화물을 승강시켜 용이하게 이동 적재할 수 있으므로, 물류센터나 할인매장 또는 설비공장 등에서 화물을 운반하여 적재 또는 이재하는 데 널리 사용되고 있다.In general, a forklift is a device dedicated to loading and unloading cargo. A mast assembly installed vertically in front of a movable trackless vehicle is equipped with forks that lift and lower by hydraulic pressure, allowing the cargo to be lifted and moved easily. Because it can be loaded, it is widely used to transport and load or transfer cargo in logistics centers, discount stores, or equipment factories.
사람이 직접 동작을 수행시키는 수동 지게차는 입승식, 보행식 및 좌승식으로 분류된다.Manual forklifts, in which a person directly performs the movement, are classified into standing, walking, and sit-down types.
도 1a는 일반적인 수동 조작형 지게차의 전장 사진이고, 도 1b는 일반적인 수동 조작형 지게차의 구성도이다.FIG. 1A is a full-length photograph of a typical manually operated forklift, and FIG. 1B is a configuration diagram of a typical manually operated forklift.
수동 조작을 위한 수동 조작부(10)가 구비된다. 수동 조작부(10)는 지게차를 전진, 후진, 방향, 속도 조절을 위한 구동 조작키(11), 포크(Fork)의 업-다운, 틸팅, 쉬프팅 조작을 위한 포트 조작키(12), 전원 온/오프, 비상정비, 상태 표시 등의 각종 기능 조작을 위한 기능 조작키(13)를 포함할 수 있다.A
아울러 구동 조작키(11)의 조작에 따라 지게차의 구동을 위한 구동 모터(22)를 동작시키는 구동 모터 드라이버(21)가 구비되고, 상기 구동 모터(22)에서 발생한 동력을 감속하여 속도를 조절하는 구동 감속기(23)가 구비된다.In addition, a
또한, 포크 조작키(12)의 조작 및 상기 구동 모터 드라이버(21)의 구동에 따라 조향을 위한 조향 모터(32)를 구동시키는 조향 모터 드라이버(31)가 구비되고, 상기 조향 모터(32)에서 발생한 동력을 감속하여 조향을 조절하는 조향 감속기(33)가 구비된다.In addition, a
아울러 상기 구동 감속기(23) 및 조향 감속기(33)의 구동에 따라 지게차의 전진/후진, 방향, 속도를 조절하는 주행/조향 일체형 구동모듈(50)을 구비한다.In addition, it is provided with an integrated driving/
또한, 기능 조작키(13) 및 조향 모터 드라이버(31)의 조작에 따라 포크 동작을 위한 구동력을 제공하는 유압 모터 드라이버(41)가 구비되고, 상기 조향 모터(32) 및 상기 유압 모터 드라이버(41)와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 동력을 제공하는 파워팩(42), 상기 파워팩(42)과 연결되어 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 포크 이동부(43)를 포함한다.In addition, a
이러한 일반적인 수동 조작형 지게차는 구동 조작키(11)의 수동 조작에 따라 구동 모터 드라이버(21), 조향 모터 드라이버(31), 구동 모터(22), 조향 모터(32), 구동 감속기(23), 조향 감속기(33) 및 주행/조향 일체형 구동모듈(50)이 상호 연동하여, 주행관련 기본 기능이 이루어진다. 즉, 전진 주행, 후진 주행, 방향전환 주행, 속도변환기능, 서행주행, 비상정지 기능 등의 주행 관련 기능이 동작한다.This general manually operated forklift has a
아울러 포크 조작키(12)의 수동 조작에 따라, 조향 모터 드라이버(31), 유압 모터 드라이버(41), 조향 모터(32), 파워팩(42) 및 포크 이동부(43)가 상호 연동하여, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 포크 업/다운 리프트 기능, 마스터를 기울이는 틸팅기능, 포크의 좌우 이동 쉬프트 기능이 이루어진다.In addition, according to the manual operation of the fork operation key 12, the
또한, 수동 조작형 지게차는 기능 조작키(13)의 조작에 따라 메인 전원 온/오프, 비상 정지, 배터리 잔량 표시, 후진시 작업자 끼임 방지 기능 등이 이루어진다.In addition, the manually operated forklift operates the
그러나 이러한 수동 조작형 지게차는 작업자의 수동 조작키 조작에만 동작하므로, 반드시 작업자가 지게차를 직접 이동시켜야만 하는 불편함이 있다.However, since these manually operated forklifts operate only when the operator operates the manual control keys, there is an inconvenience in that the operator must move the forklift directly.
상기와 같이 수동 조작형 지게차는 대부분 지게차를 운전하거나 조작하기 위해 운전자가 필요한 데, 최근 들어 기업 간 경쟁과 노동력 부족현상의 심화, 산업재해 감소를 위한 무인자동화 요구 및 환경 친화적 물류체계의 요구 등의 이유로 물류기계화ㆍ자동화를 위한 물류 기술에 대해 요구가 증대됨에 따라 무인지게차의 개발에 대한 관심이 고조되고 있다.As mentioned above, most manually operated forklifts require a driver to drive or operate the forklift. Recently, competition among companies and labor shortages have intensified, demands for unmanned automation to reduce industrial accidents, and demands for environmentally friendly logistics systems have increased. For this reason, as the demand for logistics technology for logistics mechanization and automation increases, interest in the development of unmanned forklifts is increasing.
무인 지게차는 일반적인 지게차와 같이 운전자가 직접 차량을 운전하면서 일정장소에 있는 화물을 적재하거나 또는 이재하여 다른 장소로 화물을 이재 또는 적재하는 것과는 달리, 화물의 이재 및 적재작업과 차량의 주행 및 차량의 주행속도 등과 같은 모든 기능이 원격에서 차상 제어시스템과 무인 지게차 간에 데이터 통신을 통해 수행됨에 따라 화물의 이재 및 적재작업이 자동으로 이루어지게 된다.Unlike a typical forklift, where the driver directly drives the vehicle and loads or moves the cargo from a certain location to another location, an unmanned forklift involves moving and loading cargo, driving the vehicle, and controlling the vehicle. As all functions, such as driving speed, are performed remotely through data communication between the onboard control system and the unmanned forklift, the transfer and loading of cargo is performed automatically.
이러한 무인지게차는 인력 의존도가 높고 안전사고의 위험이 큰 하역작업을 자동화함으로써 노동력 부족현상으로 인한 인건비 상승을 억제하는 동시에 산업재해를 감소시키는 데에는 일정한 효과를 거둘 수 있으나, 화물의 파손이나 안전사고의 발생을 방지하기 위해 일정한 주행속도 및 이ㆍ적재작업의 속도를 유지하면서 한 번에 하나씩 화물을 이송해야 하므로 하역생산성을 더욱더 증대시키는 데에는 여전히 한계를 갖는다.These unmanned forklifts can have a certain effect in suppressing the rise in labor costs due to labor shortages and reducing industrial accidents by automating unloading operations that are highly dependent on manpower and have a high risk of safety accidents, but they can also have a certain effect in reducing industrial accidents due to cargo damage or safety accidents. In order to prevent this from occurring, cargo must be transported one at a time while maintaining a constant driving speed and speed of loading and unloading, so there is still a limit to further increasing unloading productivity.
따라서 수동 조작형 지게차를 사용 목적이나 생산성 등을 고려하여 수동 조작형으로 동작시키거나 리모컨 조작형으로 동작시키거나 무인 자동 조작형으로 동작시키는 것과 같이 다양한 동작 모드로 변환시켜 동작시키는 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for technology to convert a manually operated forklift into various operation modes, such as operating it in a manually operated mode, operating it in a remote control mode, or operating it in an unmanned automatic operation mode, considering the purpose of use or productivity.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 수동 조작형 지게차 및 무인 지게차에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영할 수 있도록 한 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was proposed to solve all problems occurring in general manually operated forklifts and unmanned forklifts as described above. By adding a multi-action conversion module to a general manually operated forklift, a general manually operated forklift can be manually operated. The purpose is to provide a forklift equipped with a multi-operation conversion module that can be operated in various operation modes such as type, remote control operation, and automatic operation.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차"는,In order to achieve the above-described object, the “forklift equipped with a multi-action conversion module” according to the present invention,
수동 조작을 위한 수동 조작부;Manual control unit for manual operation;
동작 모드를 선택하기 위한 동작 모드 선택부;an operation mode selection unit for selecting an operation mode;
지게차 안전 및 제어 기능을 위한 센서 및 스위치부;Sensors and switches for forklift safety and control functions;
상기 동작 모드 선택부의 동작 모드 선택에 따라 동작 모드를 결정하고, 상기 결정한 동작 모드에 따라 수동 조작부의 수동 조작명령과 리모컨 제어명령 및 자동 제어명령 중 어느 하나의 제어 명령으로 지게차의 동작을 제어하며, 동작 제어 시 센서 및 스위치부의 감지 신호와 연동하여 안전 운행을 제어하는 동작 모드 변환모듈;Determines an operation mode according to the operation mode selection of the operation mode selection unit, and controls the operation of the forklift with any one of a manual operation command, a remote control control command, and an automatic control command of the manual operation unit according to the determined operation mode, An operation mode conversion module that controls safe operation in conjunction with detection signals from sensors and switches during operation control;
상기 동작 모드 변환모듈에서 발생한 주행 및 조향, 포크 제어신호에 따라 주행 및 조향과 포크를 동작시키는 구동부;a driving unit that operates the driving, steering, and fork according to the driving, steering, and fork control signals generated from the operation mode conversion module;
상기 구동부와 연계하여 주행 및 조향 동작을 실행하는 주행/조향 일체형 구동모듈; 및An integrated driving/steering module that performs driving and steering operations in conjunction with the driving unit; and
상기 구동부와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅 시키는 포크 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a fork moving part that moves the fork up/down, tilting, and shifting in conjunction with the driving part.
또한, 본 발명에 따른 "다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차"는,In addition, the “forklift equipped with a multi-action conversion module” according to the present invention,
사용자의 조작에 따라 리모컨 제어명령을 발생하는 리모컨; 및A remote control that generates remote control commands according to user operation; and
사용자의 입력 신호에 따라 지게차를 자동으로 무인 운행하기 위한 자동 제어명령을 발생하는 원격 관제부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It further includes a remote control unit that generates an automatic control command to automatically operate the forklift unmanned according to a user's input signal.
상기에서 원격 관제부는,In the above, the remote control unit,
사용자의 입력장치를 통한 입력신호에 따라 미리 프로그램된 지게차의 운행을 위한 관제 명령을 생성하여 발생하는 퍼스널컴퓨터;A personal computer that generates control commands for operating a pre-programmed forklift according to input signals through a user's input device;
상기 퍼스널컴퓨터에서 발생한 자동 관제 명령을 무선 신호로 만들어 송신하는 무신통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by comprising a wireless communication unit that converts the automatic control command generated by the personal computer into a wireless signal and transmits it.
상기에서 동작모드 변환모듈은 수동 조작형 지게차에 부설되어, 수동 동작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형 및 자동 동작형을 포함하는 다중 동작 모드로 운행시켜 주는 것을 특징으로 한다.In the above, the operation mode conversion module is attached to the manually operated forklift and operates the manually operated forklift in multiple operation modes including manual operation, remote control operation, and automatic operation.
상기에서 수동 조작부는,In the above, the manual control unit is,
수동 조작에 따라 지게차를 전진, 후진, 방향, 속도 조절을 위한 구동 수동조작명령을 발생하는 구동 조작키;A drive operation key that generates a drive manual operation command to control the forklift forward, backward, direction, and speed according to manual operation;
수동 조작에 따라 포크(Fork)의 업-다운, 틸팅, 쉬프팅 조작을 위한 포크 수동 조작명령을 발생하는 포크 조작키; 및A fork operation key that generates a fork manual operation command for up-down, tilting, and shifting of the fork according to manual operation; and
전원 온/오프, 비상정지, 상태 표시를 포함하는 기능 수동 조작명령을 발생하는 기능 조작키를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by including a function operation key for generating manual operation commands, including power on/off, emergency stop, and status display.
상기에서 동작모드 선택부는,In the above, the operation mode selection unit,
지게차를 수동으로 동작시키기 위한 수동 동작형 모드를 선택하는 수동 동작형 스위치;a manually operated switch to select a manually operated mode for manually operating the forklift;
지게차를 리모컨 제어명령에 따라 동작시키기 위한 리모컨 동작형 모드를 선택하는 리모컨 동작형 스위치; 및 A remote control switch that selects a remote control mode to operate the forklift according to remote control commands; and
지게차를 원격 자동 제어명령에 따라 동작시키기 위한 자동 동작형 모드를 선택하는 자동 동작형 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by including an automatically operated switch that selects an automatically operated mode for operating the forklift according to a remote automatic control command.
상기에서 동작모드 변환모듈은,In the above, the operation mode conversion module is,
상기 수동 조작부의 아날로그 조작 신호, 동작모드 선택부의 동작 선택 신호, 센서 및 스위치부의 복수 감지 신호를 후단으로 연결해주는 스위칭 제어 보드;A switching control board connecting the analog operation signal of the manual operation unit, the operation selection signal of the operation mode selection unit, and the plurality of detection signals of the sensor and switch unit to a rear end;
리모컨에서 발생한 리모컨 제어명령을 수신하는 리모컨 신호 수신부;A remote control signal receiving unit that receives a remote control control command generated from the remote control;
무인 자율주행을 위한 주행정보를 획득하는 라이다(Lidar) 센서;Lidar sensor that acquires driving information for unmanned autonomous driving;
상기 라이다 센서의 신호 및 원격 관제부에서 발생한 원격 자동 제어명령을 수신하는 자동 제어명령 수신부;An automatic control command receiver that receives a signal from the lidar sensor and a remote automatic control command generated from the remote control unit;
상기 스위칭 제어 보드에서 전달되는 동작 모드 선택 신호에 따라 동작 모드를 결정하며, 상기 스위칭 제어 보드를 통해 전달되는 수동 제어명령 또는 리모컨 신호 수신부를 통해 수신한 리모컨 제어명령 또는 자동 제어명령 수신부를 통해 수신한 원격 자동 제어명령에 따라 지게차의 구동과 포크 구동을 제어하는 메인 제어 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The operation mode is determined according to the operation mode selection signal transmitted from the switching control board, and the manual control command transmitted through the switching control board or the remote control command received through the remote control signal receiver or the automatic control command received through the receiver is used. It is characterized by including a main control board that controls the driving of the forklift and the fork driving according to remote automatic control commands.
상기에서 동작모드 변환모듈은,In the above, the operation mode conversion module is,
상기 구동부에 구비된 구동 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드에 전달하는 구동 엔코더;a drive encoder that detects the rotation amount of the drive motor provided in the drive unit and transmits it to the main control board;
상기 구동부에 구비된 조향 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드에 전달하는 조향 엔코더를 포함하고,It includes a steering encoder that detects the rotation amount of the steering motor provided in the driving unit and transmits it to the main control board,
상기 메인 제어 보드는 상기 구동 엔코더 및 조향 엔코더의 검출 회전량에 따라 지게차의 자율주행 및 포크의 이동량을 제어하는 것을 특징으로 한다.The main control board controls the autonomous driving of the forklift and the movement amount of the fork according to the detected rotation amount of the drive encoder and the steering encoder.
상기에서 구동부는,In the above, the driving part is,
지게차의 구동을 위한 구동 모터를 동작시키는 구동 모터 드라이버;A drive motor driver that operates a drive motor for driving a forklift;
상기 구동 모터에서 발생한 동력을 감속하여 속도를 조절하는 구동 감속기;a drive reducer that adjusts speed by reducing the power generated by the drive motor;
조향을 위한 조향 모터를 구동시키는 조향 모터 드라이버;a steering motor driver that drives a steering motor for steering;
상기 조향 모터에서 발생한 동력을 감속하여 조향을 조절하는 조향 감속기;a steering reducer that adjusts steering by reducing power generated from the steering motor;
상기 동작 모드 변환모듈에서 발생한 포크 동작 신호에 따라 구동력을 제공하는 유압 모터 드라이버;a hydraulic motor driver that provides driving force according to the fork operation signal generated from the operation mode conversion module;
상기 조향 모터 및 상기 유압 모터 드라이버와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 동력을 제공하는 파워팩을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a power pack that provides power to move the fork up/down, tilt, and shift in conjunction with the steering motor and the hydraulic motor driver.
상기에서 구동부와 상기 메인 제어 보드는 캔(CAN) 통신을 통해 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.In the above, the driving unit and the main control board transmit and receive signals through CAN communication.
상기에서 스위칭 제어 보드와 메인 제어 보드는 직접 신호 케이블 결선을 통해 신호를 송수신하며, 상기 메인 제어 보드는 상기 리모컨 신호 수신부와 상기 자동 제어명령 수신부와는 캔(CAN) 통신을 통해 리모컨 제어명령 및 원격 자동 제어명령을 수신하는 것을 특징으로 한다.In the above, the switching control board and the main control board transmit and receive signals through direct signal cable connection, and the main control board receives remote control commands and remote control signals through CAN communication with the remote control signal receiver and the automatic control command receiver. It is characterized by receiving automatic control commands.
본 발명에 따르면 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by adding a multi-action conversion module to a general manually operated forklift, there is an advantage that the general manually operated forklift can be operated in various operation modes such as manual operation, remote control operation, and automatic operation.
또한, 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영함으로써, 기존 리모컨 동작형 지게차 및 자동 동작형 지게차를 별도로 구입하는 데 따른 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, by adding a multi-action conversion module to a general manual-operated forklift, the general manual-operated forklift can be operated in various operation modes such as manual operation, remote control operation, and automatic operation, so that the existing remote control operation forklift and automatic operation can be operated. There is also the effect of reducing the cost of purchasing a separate forklift.
도 1a는 일반적인 수동 조작형 지게차의 전장 사진,
도 1b는 일반적인 수동 조작형 지게차의 구성도,
도 2a는 일반적인 수동 조작형 지게차의 틸팅 기능 및 업/다운 기능 사진,
도 2b는 일반적인 수동 조작형 지게차의 포크 쉬프팅 기능 사진,
도 3은 본 발명에 따른 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차의 구성도,
도 4a는 본 발명에서 제안된 다중 동작 변환모듈이 장착되기 이전의 일반적인 지게차의 외형 및 다중 동작 변환모듈이 장착된 지게차의 외형 사진,
도 4b는 본 발명에서 제안된 다중 동작 변환모듈이 장착되기 이전의 일반적인 지게차의 전장 및 다중 동작 변환모듈이 장착된 지게차의 전장 사진이다.1A is a full-length photograph of a typical manually operated forklift;
Figure 1b is a configuration diagram of a typical manually operated forklift;
Figure 2a is a photograph of the tilting function and up/down function of a typical manually operated forklift;
Figure 2b is a photo of the fork shifting function of a typical manually operated forklift;
Figure 3 is a configuration diagram of a forklift equipped with a multi-action conversion module according to the present invention;
Figure 4a is a photograph of the appearance of a typical forklift before the multi-action conversion module proposed in the present invention is installed and the appearance of a forklift with the multi-action conversion module installed;
Figure 4b is a photograph of the overall length of a typical forklift before the multi-action conversion module proposed in the present invention is installed and the overall length of a forklift with the multi-action conversion module installed.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a forklift equipped with a multi-action conversion module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore various equivalents and It should be understood that variations may exist.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차의 구성도로서, 배터리(110), 수동 조작부(120), 동작모드 선택부(130), 센서 및 스위치부(140), 동작 모드 변환모듈(150), 구동부(160), 주행/조향 일체형 구동모듈(170), 포크 이동부(180), 구동 엔코더(191), 조향 엔코더(192), 리모컨(200) 및 원격 관제부(300)를 포함할 수 있다.Figure 3 is a configuration diagram of a forklift equipped with a multi-operation conversion module according to a preferred embodiment of the present invention, including a battery 110, a manual operation unit 120, an operation mode selection unit 130, and a sensor and switch unit 140. , operation mode conversion module 150, driving unit 160, driving/steering integrated driving module 170, fork moving unit 180, driving encoder 191, steering encoder 192, remote control 200 and remote control. It may include unit 300.
배터리(110)는 구동 전원을 공급해주는 역할을 하며, 수동 조작부(120)는 수동 조작을 위한 수동 조작명령을 입력하는 역할을 한다.The battery 110 serves to supply driving power, and the manual operation unit 120 serves to input manual operation commands for manual operation.
이러한 수동 조작부(130)는 수동 조작에 따라 지게차를 전진, 후진, 방향, 속도 조절을 위한 구동 수동 조작명령을 발생하는 구동 조작키(121), 수동 조작에 따라 포크(Fork)의 업-다운, 틸팅, 쉬프팅 조작을 위한 포크 수동 조작명령을 발생하는 포크 조작키(122) 및 전원 온/오프, 비상정지, 상태 표시를 포함하는 기능 수동 조작명령을 발생하는 기능 조작키(123)를 포함할 수 있다.This manual operation unit 130 includes a drive operation key 121 that generates a manual operation command to control the forklift forward, backward, direction, and speed according to manual operation, up and down of the fork according to manual operation, It may include a fork operation key 122 that generates manual fork operation commands for tilting and shifting operations, and a function operation key 123 that generates manual operation commands for functions including power on/off, emergency stop, and status display. there is.
동작 모드 선택부(130)는 지게차의 동작 모드를 선택하기 위한 동작 모드 선택신호를 발생하는 역할을 한다.The operation mode selection unit 130 serves to generate an operation mode selection signal for selecting the operation mode of the forklift.
여기서 동작 모드는 지게차는 수동으로 동작시키는 수동 동작 모드, 지게차를 리모컨으로 동작시키는 리모컨 동작 모드, 지게차를 자동으로 동작시키는 자동 동막 모드를 포함할 수 있다.Here, the operation mode may include a manual operation mode in which the forklift is operated manually, a remote control operation mode in which the forklift is operated by a remote control, and an automatic motion mode in which the forklift is automatically operated.
이를 위해 동작모드 선택부(130)는 지게차를 수동으로 동작시키기 위한 수동 동작형 모드를 선택하는 수동 동작형 스위치, 지게차를 리모컨 제어명령에 따라 동작시키기 위한 리모컨 동작형 모드를 선택하는 리모컨 동작형 스위치 및 지게차를 원격 자동 제어명령에 따라 동작시키기 위한 자동 동작형 모드를 선택하는 자동 동작형 스위치를 포함할 수 있다.For this purpose, the operation mode selection unit 130 includes a manually operated switch to select a manually operated mode for manually operating the forklift, and a remote control operated switch to select a remote control operated mode to operate the forklift according to a remote control control command. and an automatically operated switch that selects an automatically operated mode for operating the forklift according to a remote automatic control command.
센서 및 스위치부(140)는 지게차 안전 및 제어 기능을 위한 센서 및 스위치를 구비하고, 센서 신호 및 스위치 조작 신호를 발생하는 역할을 한다.The sensor and switch unit 140 is provided with sensors and switches for forklift safety and control functions, and serves to generate sensor signals and switch operation signals.
여기서 센서는 3개의 안전 센서, 표시를 위한 LED, 범퍼센서, 경광등 및 음향 스피커, 포크관련센서(상승, 하강, 틸팅, 쉬프팅 감지 센서), 시작 스위치, 리셋 스위치 등을 포함할 수 있다.Here, the sensors may include three safety sensors, an LED for indication, a bumper sensor, warning lights and sound speakers, fork-related sensors (rising, descending, tilting, and shifting detection sensors), a start switch, and a reset switch.
동작 모드 변환모듈(150)은 상기 동작 모드 선택부(130)의 동작 모드 선택에 따라 동작 모드를 결정하고, 상기 결정한 동작 모드에 따라 수동 조작부(120)의 수동 조작명령과 리모컨 제어명령 및 자동 제어명령 중 어느 하나의 제어 명령으로 지게차의 동작을 제어하며, 동작 제어 시 센서 및 스위치부(140)의 감지 신호와 연동하여 안전 운행을 제어하는 역할을 한다.The operation mode conversion module 150 determines an operation mode according to the operation mode selection of the operation mode selection unit 130, and provides a manual operation command, a remote control control command, and automatic control of the manual operation unit 120 according to the determined operation mode. The operation of the forklift is controlled by one of the control commands, and when controlling the operation, it plays a role in controlling safe operation in conjunction with the detection signal of the sensor and switch unit 140.
이러한 동작모드 변환모듈(150)은 수동 조작형 지게차에 부설되어, 수동 동작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형 및 자동 동작형을 포함하는 다중 동작 모드로 운행시켜주는 역할을 한다.This operation mode conversion module 150 is installed on a manually operated forklift and serves to operate the manually operated forklift in multiple operation modes including manual operation, remote control operation, and automatic operation.
이를 위해, 상기 동작모드 변환모듈(150)은 상기 수동 조작부(120)의 아날로그 조작 신호, 동작모드 선택부(130)의 동작 선택 신호, 센서 및 스위치부(140)의 복수 감지 신호를 후단으로 연결해주는 스위칭 제어 보드(150), 리모컨에서 발생한 리모컨 제어명령을 수신하는 리모컨 신호 수신부(153), 무인 자율주행을 위한 주행정보를 획득하는 라이다(Lidar) 센서(154), 상기 라이다 센서(154)의 신호 및 원격 관제부(300)에서 발생한 원격 자동 제어명령을 수신하는 자동 제어명령 수신부(155), 상기 스위칭 제어 보드(151)에서 전달되는 동작 모드 선택 신호에 따라 동작 모드를 결정하며, 상기 스위칭 제어 보드(151)를 통해 전달되는 수동 제어명령 또는 리모컨 신호 수신부(153)를 통해 수신한 리모컨 제어명령 또는 자동 제어명령 수신부(155)를 통해 수신한 원격 자동 제어명령에 따라 지게차의 구동과 포크 구동을 제어하는 메인 제어 보드(152)를 포함할 수 있다.To this end, the operation mode conversion module 150 connects the analog operation signal of the manual operation unit 120, the operation selection signal of the operation mode selection unit 130, and the plurality of detection signals of the sensor and switch unit 140 to the rear end. a switching control board 150, a remote control signal receiver 153 that receives a remote control control command generated from a remote control, a Lidar sensor 154 that acquires driving information for unmanned autonomous driving, and the Lidar sensor 154 ) signal and an automatic control command receiver 155 that receives a remote automatic control command generated from the remote control unit 300, and determines the operation mode according to the operation mode selection signal transmitted from the switching control board 151, Driving and fork of the forklift according to a manual control command transmitted through the switching control board 151, a remote control command received through the remote control signal receiver 153, or a remote automatic control command received through the automatic control command receiver 155. It may include a main control board 152 that controls driving.
아울러 상기 동작모드 변환모듈(150)은 상기 구동부(160)에 구비된 구동 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드(152)에 전달하는 구동 엔코더(191), 상기 구동부(160)에 구비된 조향 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드(152)에 전달하는 조향 엔코더(192)를 더 포함할 수 있다.In addition, the operation mode conversion module 150 includes a drive encoder 191 that detects the rotation amount of the drive motor provided in the drive unit 160 and transmits it to the main control board 152, and a drive encoder 191 provided in the drive unit 160. It may further include a steering encoder 192 that detects the rotation amount of the steering motor and transmits it to the main control board 152.
상기 메인 제어 보드(152)는 상기 구동 엔코더(191) 및 조향 엔코더(192)의 검출 회전량에 따라 지게차의 자율주행 및 포크의 이동량을 제어할 수 있다.The main control board 152 can control the autonomous driving of the forklift and the moving amount of the fork according to the detected rotation amount of the driving encoder 191 and the steering encoder 192.
구동부(160)는 상기 동작 모드 변환모듈(150)에서 발생한 주행 및 조향, 포크 제어신호에 따라 주행 및 조향과 포크를 동작시키는 역할을 한다.The driving unit 160 serves to operate the driving, steering, and fork according to the driving, steering, and fork control signals generated from the operation mode conversion module 150.
이러한 구동부(160)는 지게차의 구동을 위한 구동 모터(162)를 동작시키는 구동 모터 드라이버(161), 상기 구동 모터(162)에서 발생한 동력을 감속하여 속도를 조절하는 구동 감속기(163), 조향을 위한 조향 모터(165)를 구동시키는 조향 모터 드라이버(164), 상기 조향 모터(165)에서 발생한 동력을 감속하여 조향을 조절하는 조향 감속기(166), 상기 동작 모드 변환모듈(150)에서 발생한 포크 동작 신호에 따라 구동력을 제공하는 유압 모터 드라이버(167), 상기 조향 모터(165) 및 상기 유압 모터 드라이버(167)와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 동력을 제공하는 파워팩(168)을 포함할 수 있다.This drive unit 160 includes a drive motor driver 161 that operates the drive motor 162 for driving the forklift, a drive reducer 163 that adjusts the speed by reducing the power generated by the drive motor 162, and steering. a steering motor driver 164 that drives the steering motor 165, a steering reducer 166 that adjusts steering by reducing the power generated by the steering motor 165, and a fork operation generated by the operation mode conversion module 150. A hydraulic motor driver 167 that provides driving force according to a signal, a power pack 168 that provides power to move the fork up/down, tilt, and shift in conjunction with the steering motor 165 and the hydraulic motor driver 167. may include.
상기 구동부(160)와 상기 메인 제어 보드(152)는 캔(CAN) 통신을 통해 신호를 송수신할 수 있다.The driver 160 and the main control board 152 can transmit and receive signals through CAN communication.
주행/조향 일체형 구동모듈(160)은 상기 구동부(160)와 연계하여 주행 및 조향 동작을 실행하는 역할을 한다.The driving/steering integrated drive module 160 performs driving and steering operations in conjunction with the driving unit 160.
포크 이동부(180)는 상기 구동부(160)와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 역할을 한다.The fork moving unit 180 functions to move the fork up/down, tilt, and shift in conjunction with the driving unit 160.
리모컨(200)은 사용자의 조작에 따라 리모컨 제어명령을 발생하여 상기 동작 모드 변환모듈(150)에 전달하는 역할을 하며, 원격 관제부(300)는 사용자의 입력 신호에 따라 지게차를 자동으로 무인 운행하기 위한 자동 제어명령을 발생하는 역할을 한다.The remote control 200 generates a remote control control command according to the user's operation and transmits it to the operation mode conversion module 150, and the remote control unit 300 automatically operates the forklift unmanned according to the user's input signal. It plays a role in generating automatic control commands for
상기 원격 관제부(300)는 사용자의 입력장치를 통한 입력신호에 따라 미리 프로그램된 지게차의 운행을 위한 관제 명령을 생성하여 발생하는 퍼스널컴퓨터(PC), 상기 퍼스널컴퓨터에서 발생한 자동 관제 명령을 무선 신호로 만들어 송신하는 무신 통신부를 포함할 수 있다.The remote control unit 300 generates a control command for operating a pre-programmed forklift according to an input signal through a user's input device, and transmits the automatic control command generated from the personal computer to a wireless signal. It may include a wireless communication unit that creates and transmits.
상기 원격 관제부(300)와 동작 모드 변환모듈(150)은 무선 통신(예를 들어, 와이파이)을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.The remote control unit 300 and the operation mode conversion module 150 may transmit and receive data through wireless communication (eg, Wi-Fi).
또한, 상기 스위칭 제어 보드(151)와 메인 제어 보드(152)는 직접 신호 케이블 결선을 통해 신호를 송수신하며, 상기 메인 제어 보드(152)는 상기 리모컨 신호 수신부(153)와 상기 자동 제어명령 수신부(155)와는 캔(CAN) 통신을 통해 리모컨 제어명령 및 원격 자동 제어명령을 수신한다.In addition, the switching control board 151 and the main control board 152 transmit and receive signals through direct signal cable connection, and the main control board 152 includes the remote control signal receiver 153 and the automatic control command receiver ( 155) receives remote control control commands and remote automatic control commands through CAN communication.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the forklift equipped with the multi-action conversion module according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
본 발명은 동작 코드를 사용자의 선택에 따라 전환 시킬 수 있는 동작모드 변환모듈(150)의 독립형 장치로 구현하고, 이를 기존 수동 동작형 지게차에 장착한 후, 수동 동작형 지게차의 각각의 블록과 동작모드 변환모듈(150)을 통신 네트워크 및 와이어 신호 케이블로 연결하여, 신호를 송수신할 수 있도록 한 것이다.The present invention is implemented as a stand-alone device of the operation mode conversion module 150 that can switch the operation code according to the user's selection, and after mounting it on an existing manually operated forklift, each block and operation of the manually operated forklift is implemented. The mode conversion module 150 is connected to a communication network and a wire signal cable to enable signal transmission and reception.
도 4a의 좌측은 기존 수동 동작형 지게차의 외형 사진이고, 우측은 기존 수동 동작형 지게차에 동작 모드 변환모듈을 장착한 경우의 지게차 외형이다.The left side of Figure 4a is a photograph of the exterior of an existing manually operated forklift, and the right side is a photograph of the exterior of a forklift when an operation mode conversion module is mounted on an existing manually operated forklift.
도 4b의 좌측은 기존 수동 동작형 지게차의 전장 사진이고, 우측은 기존 수동 동작형 지게차에 동작 모드 변환모듈을 장착한 경우의 지게차의 전장 사진이다.The left side of Figure 4b is a full-length photograph of an existing manually operated forklift, and the right side is a full-length photograph of a forklift when an operation mode conversion module is mounted on an existing manually operated forklift.
이러한 동작모드 변환모듈(150)을 통해 수동 동작형 지게차를 수동 동작형으로 동작시키거나, 리모컨을 통해 리모컨 동작형으로 동작시키거나, 원격 제어 명령을 통해 자율 무인 주행을 통해 자동 동작형으로 운영할 수 있다.Through this operation mode conversion module 150, the manually operated forklift can be operated in a manual operation mode, operated in a remote control operation mode through a remote control, or operated in an automatic operation mode through autonomous unmanned driving through a remote control command. You can.
예컨대, 동작 모드 변환모듈(150)을 장착하고, 신호 케이블 및 통신 네트워크로 각각의 구성 블록을 연결한 상태에서, 배터리(110)를 통해 전원이 필요한 블록에 구동 전원을 공급한다.For example, with the operation mode conversion module 150 installed and each component block connected with a signal cable and a communication network, driving power is supplied to blocks requiring power through the battery 110.
이어, 사용자는 동작 모드 선택부(130)를 통해 지게차의 동작 모드를 선택한다.Next, the user selects the operation mode of the forklift through the operation mode selection unit 130.
즉, 수동 동작형 지게차를 수동 동작형 모드로 동작시키기 위해서 수동 동작형 스위치를 온 상태로 조작하거나, 수동 동작형 지게차를 리모컨 동작형 모드로 동작시키기 위해서 리모컨 동작형 스위치를 온 상태로 조작하거나, 수동 동작형 지게차를 원격 자동 제어명령에 따라 무인 자율주행으로 동작시키기 위해서 자동 동작형 스위치를 온 상태로 조작한다.That is, to operate a manually operated forklift in a manually operated mode, the manually operated switch is turned on, or to operate a manually operated forklift in a remote control operated mode, the remote control operated switch is turned on. In order to operate a manually operated forklift in unmanned autonomous driving according to remote automatic control commands, the automatic operation type switch is turned on.
동작 모드 선택부(130)를 통해 특정 동작 모드가 선택되면, 동작 모드 선택신호는 동작 모드 변환모듈(150)의 스위칭 제어 보드(150)에 입력되고, 다시 스위칭 제어 보드(150)를 통해 메인 제어 보드(152)에 전달된다.When a specific operation mode is selected through the operation mode selection unit 130, the operation mode selection signal is input to the switching control board 150 of the operation mode conversion module 150, and the main control is again through the switching control board 150. It is transmitted to the board 152.
메인 제어 보드(152)의 제어 장치(MCU, CPU, 마이컴, 마이크로컨트롤러 중 어느 하나로 구현)는 입력되는 동작 모드 선택 신호에 따라 수동 동작형 지게차의 동작 모드를 결정한다.The control device (implemented as one of an MCU, CPU, microcomputer, or microcontroller) of the main control board 152 determines the operation mode of the manually operated forklift according to the input operation mode selection signal.
이어, 수동 동작형 지게차의 동작 모드를 결정하면, 그에 대응하게 수동 동작형 지게차를 동작시키기 위해 동작 모드에 맞는 제어 명령을 수신하여 지게차를 최적으로 동작시킨다.Next, when the operation mode of the manually operated forklift is determined, a control command appropriate for the operation mode is received to operate the manually operated forklift correspondingly, thereby optimally operating the forklift.
예컨대, 사용자가 수동 동작형 모드로 지게차의 동작 모드를 선택한 경우, 스위칭 제어 보드(151)는 수동 조작부(120)의 신호를 수신하여 메인 제어 보드(152)에 수동 조작명령을 전달한다.For example, when the user selects the forklift operation mode as a manual operation mode, the switching control board 151 receives a signal from the manual operation unit 120 and transmits a manual operation command to the main control board 152.
이 경우, 리모컨 신호 수신부(153) 및 자동 제어명령 수신부(155)의 통신 네트워크는 차단한다.In this case, the communication network of the remote control signal receiver 153 and the automatic control command receiver 155 is blocked.
수동 동작형 모드로 지게차를 운영할 경우, 기존과 동일하게 사용자가 수동 조작부(130)의 구동 조작키(121), 포크 조작키(122), 기능 조작키(123)를 조작하여 지게차의 동작 제어 명령을 입력하면, 동작 모드 변환모듈(150)의 스위칭 제어 보드(151)는 수동 조작부(120)에서 발생한 수동 조작명령을 메인 제어 보드(152)에 전달한다.When operating a forklift in a manual operation mode, the user controls the operation of the forklift by operating the drive operation key 121, fork operation key 122, and function operation key 123 of the manual operation unit 130, as before. When a command is input, the switching control board 151 of the operation mode conversion module 150 transmits the manual operation command generated by the manual operation unit 120 to the main control board 152.
메인 제어 보드(152)는 전달되는 수동 조작 명령에 따라 캔 통신으로 연결된 구동부(160)를 제어하여, 기존과 같이 주행/조향 일체형 구동모듈(170)을 동작시켜 지게차의 전진, 후진, 방향, 속도 등을 제어하고, 포크 이동부(180)를 제어하여 포크를 업/다운, 틸팅, 쉬프팅시킨다.The main control board 152 controls the driving unit 160 connected through can communication according to the manual operation command transmitted, and operates the driving/steering integrated driving module 170 as before to control the forward, backward, direction, and speed of the forklift. etc., and controls the fork moving part 180 to up/down, tilt, and shift the fork.
여기서 수동 조작부(120)의 수동 조작에 따른 지게차의 동작은 기존 수동 동작형 지게차의 동작과 동일하게 이루어진다. 다만, 동작 모드 변환모듈(150)에서 구동부(160)에 전달되는 제어 명령이 기존에는 신호 케이블을 통해 전달되었으나, 본 발명에서는 캔 통신을 통해 이루어진다는 차이점만이 있다.Here, the operation of the forklift according to the manual operation of the manual operation unit 120 is the same as that of the existing manually operated forklift. However, the only difference is that the control command transmitted from the operation mode conversion module 150 to the driver 160 was previously transmitted through a signal cable, but in the present invention, it is performed through CAN communication.
수동 조작으로 지게차의 운행이 시작되면, 메인 제어 보드(152)는 캔 통신을 통해 구동부(160)의 상태 신호를 수신하여 표시부를 통해 표출해주어, 사용자가 지게차의 운행 정보를 실시간으로 인지하도록 한다.When the forklift starts operating by manual operation, the main control board 152 receives the status signal of the drive unit 160 through CAN communication and displays it through the display unit, allowing the user to recognize the forklift operation information in real time.
한편, 사용자가 리모컨 동작형 모드로 지게차의 동작 모드를 선택한 경우, 스위칭 제어 보드(151)는 동작 모드 선택 신호만을 메인 제어 보드(152)에 전달하며, 이후, 수동 조작부(120)의 신호를 무시하고, 수동 조작부(120)의 조작 신호를 메인 제어 보드(152)에 전달하지 않는다.Meanwhile, when the user selects the operation mode of the forklift in the remote control operation mode, the switching control board 151 transmits only the operation mode selection signal to the main control board 152, and then ignores the signal from the manual operation unit 120. And, the operation signal from the manual operation unit 120 is not transmitted to the main control board 152.
이 경우, 스위칭 제어 보드(151)의 신호는 차단하고, 자동 제어명령 수신부(155)의 통신 네트워크도 차단한다.In this case, the signal from the switching control board 151 is blocked and the communication network of the automatic control command receiver 155 is also blocked.
리모컨 동작형 모드로 지게차를 운영할 경우, 리모컨 신호 수신부(152)는 사용자가 리모컨(200)을 통해 조작하면 발생하는 리모컨 제어명령을 수신하여 상기 메인 제어 보드(152)에 전달한다. 리모컨 신호를 처리하는 방식은 일반적인 전자제품에서 리모컨 신호를 수신 및 처리하는 방식과 동일하게 이루어진다. 여기서 리모컨(200)은 실제 수동 조작부(120)의 조작 키에 대응한 버튼 및 조작 키를 구비하고, 조작 키 및 버튼의 조작에 대응하는 리모컨 제어명령을 발생한다.When operating the forklift in a remote control operation mode, the remote control signal receiver 152 receives remote control control commands generated when the user operates the remote control 200 and transmits them to the main control board 152. The method of processing remote control signals is the same as the method of receiving and processing remote control signals in general electronic products. Here, the remote control 200 is provided with buttons and operation keys corresponding to the operation keys of the actual manual operation unit 120, and generates remote control control commands corresponding to the operation of the operation keys and buttons.
상기 메인 제어 보드(152)는 리모컨 신호 수신부(153)를 통해 수신한 리모컨 제어명령에 따라 캔 통신으로 연결된 구동부(160)를 제어하여, 기존과 같이 주행/조향 일체형 구동모듈(170)을 동작시켜 지게차의 전진, 후진, 방향, 속도 등을 제어하고, 포크 이동부(180)를 제어하여 포크를 업/다운, 틸팅, 쉬프팅시킨다.The main control board 152 controls the driving unit 160 connected through CAN communication according to the remote control control command received through the remote control signal receiver 153, and operates the driving/steering integrated driving module 170 as before. It controls the forward, backward, direction, and speed of the forklift, and controls the fork moving part 180 to up/down, tilt, and shift the fork.
여기서 리모컨(200)의 제어 명령에 따른 지게차의 동작은 기존 수동 동작형 지게차의 동작과 동일하게 이루어진다. 다만, 동작 모드 변환모듈(150)에서 구동부(160)에 전달되는 제어 명령이 기존에는 신호 케이블을 통해 전달되었으나, 본 발명에서는 캔 통신을 통해 이루어진다는 차이점만이 있다.Here, the operation of the forklift according to the control command of the remote control 200 is the same as that of the existing manually operated forklift. However, the only difference is that the control command transmitted from the operation mode conversion module 150 to the driver 160 was previously transmitted through a signal cable, but in the present invention, it is performed through CAN communication.
리모컨 조작으로 지게차의 운행이 시작되면, 메인 제어 보드(152)는 캔 통신을 통해 구동부(160)의 상태 신호를 수신하여 표시부를 통해 표출해주어, 사용자가 리모컨을 통해 운행되는 지게차의 운행 정보를 실시간으로 인지하도록 한다.When the forklift starts operating by operating the remote control, the main control board 152 receives the status signal of the driving unit 160 through CAN communication and displays it through the display unit, allowing the user to view the operation information of the forklift operated through the remote control in real time. Let it be recognized as.
한편, 사용자가 자동 동작형 모드로 지게차의 동작 모드를 선택한 경우, 스위칭 제어 보드(151)는 동작 모드 선택 신호만을 메인 제어 보드(152)에 전달하며, 이후, 수동 조작부(120)의 신호를 무시하고, 수동 조작부(120)의 조작 신호를 메인 제어 보드(152)에 전달하지 않는다.Meanwhile, when the user selects the operation mode of the forklift as an automatic operation mode, the switching control board 151 transmits only the operation mode selection signal to the main control board 152, and then ignores the signal from the manual operation unit 120. And, the operation signal from the manual operation unit 120 is not transmitted to the main control board 152.
이 경우, 리모컨 신호 수신부(153)의 신호는 차단한다.In this case, the signal from the remote control signal receiver 153 is blocked.
자동 동작형 모드로 지게차를 운영할 경우, 자동 제어명령 수신부(155)는 사용자가 원격 관제부(300)에서 퍼스널컴퓨터로 내리는 자동 제어명령이 무선 통신을 통해 전송되면, 이를 수신하여 메인 제어 보드(152)에 전달한다. 여기서 자동 제어명령 수신부(155)에서 무선으로 신호를 수신하고 이를 캔 통신에 맞는 포맷으로 변환하여 제어명령 데이터를 메인 제어 보드(152)에 전달한다.When operating a forklift in an automatic operation mode, the automatic control command receiver 155 receives the automatic control command that the user issues from the remote control unit 300 to the personal computer via wireless communication and sends it to the main control board ( 152). Here, the automatic control command receiver 155 receives a signal wirelessly, converts it into a format suitable for CAN communication, and transmits the control command data to the main control board 152.
여기서 원격 관제부(300)는 출발지, 목적지, 경로, 경로에서 해야 할 일(포크상승, 하강, 틸팅, 쉬프팅) 등을 지정하여 원격 자동 제어명령을 발생한다.Here, the remote control unit 300 generates a remote automatic control command by specifying the starting point, destination, route, and work to be done on the route (fork raising, lowering, tilting, shifting), etc.
상기 수동 동작형 지게차를 자동으로 무인 자율주행으로 동작시키기 위해서는 자율주행을 위한 다양한 정보가 필요하고, 아울러 무인으로 운영되므로 안전을 위한 다양한 안전센서도 필요하다.In order to automatically operate the manually operated forklift in unmanned autonomous driving, various information for autonomous driving is required, and since it is operated unmanned, various safety sensors are also required for safety.
여기서 센서는 3개의 안전 센서, 표시를 위한 LED, 범퍼센서, 경광등 및 음향 스피커, 포크관련센서(상승, 하강, 틸팅, 쉬프팅 감지 센서), 시작 스위치, 리셋 스위치 등을 포함할 수 있다.Here, the sensors may include three safety sensors, an LED for indication, a bumper sensor, warning lights and sound speakers, fork-related sensors (rising, descending, tilting, and shifting detection sensors), a start switch, and a reset switch.
메인 제어 보드(152)는 사용자의 원격 자동 제어명령에 따라 수동 동작형 지게차를 자율주행을 통해 운행하면서, 센서 및 스위치부(140)를 통해 감지되는 다양한 안전센서의 신호를 스위칭 제어 보드(151)를 통해 입력받고, 자율주행을 위해 라이다 센서(154)에서 검출된 물체 감지 및 위치 정보 등을 수신하여, 지게차의 자율 주행을 제어한다. 수동 동작형 지게차의 자율주행은 기존 자율주행 지게차의 동작 방식 또는 일반적인 자동차의 자율주행과 동일한 방식으로 구현할 수 있으므로, 그에 대한 구체적인 설명은 기존 자율주행 지게차 및 자율주행 자동차의 동작을 참조하기로 한다.The main control board 152 operates the manually operated forklift through autonomous driving according to the user's remote automatic control command, and switches signals from various safety sensors detected through the sensor and switch unit 140 to the control board 151. It receives input through and receives object detection and location information detected by the LiDAR sensor 154 for autonomous driving, and controls the autonomous driving of the forklift. Since the autonomous driving of a manually operated forklift can be implemented in the same way as the operation method of an existing autonomous forklift or the autonomous driving of a general car, the detailed explanation will refer to the operation of the existing autonomous forklift and autonomous car.
수동 동작형 지게차를 자율주행을 통해 무인으로 운행하기 위해, 상기 메인 제어 보드(152)는 자동 제어명령 수신부(155)를 통해 수신한 원격 자동 제어명령에 따라 캔 통신으로 연결된 구동부(160)를 제어하여, 기존과 같이 주행/조향 일체형 구동모듈(170)을 동작시켜 지게차의 전진, 후진, 방향, 속도 등을 제어하고, 포크 이동부(180)를 제어하여 포크를 업/다운, 틸팅, 쉬프팅시킨다.In order to operate a manually operated forklift unmanned through autonomous driving, the main control board 152 controls the drive unit 160 connected through CAN communication according to the remote automatic control command received through the automatic control command receiver 155. Therefore, as before, the driving/steering integrated drive module 170 is operated to control the forward, backward, direction, and speed of the forklift, and the fork moving part 180 is controlled to up/down, tilt, and shift the fork. .
여기서 원격 관제부(300)의 원격 자동 제어명령에 따른 지게차의 동작은 기존 수동 동작형 지게차의 동작과 동일하게 이루어진다. 다만, 동작 모드 변환모듈(150)에서 구동부(160)에 전달되는 제어 명령이 기존에는 신호 케이블을 통해 전달되었으나, 본 발명에서는 캔 통신을 통해 이루어진다는 차이점만이 있다.Here, the operation of the forklift according to the remote automatic control command from the remote control unit 300 is the same as that of the existing manually operated forklift. However, the only difference is that the control command transmitted from the operation mode conversion module 150 to the driver 160 was previously transmitted through a signal cable, but in the present invention, it is performed through CAN communication.
원격 자동 제어명령으로 지게차의 운행이 시작되면, 메인 제어 보드(152)는 캔 통신을 통해 구동부(160)의 상태 신호를 수신하여 표시부를 통해 표출해주어, 사용자가 원격 관제를 통해 운행되는 지게차의 운행 정보를 실시간으로 인지하도록 한다.When the operation of the forklift begins with a remote automatic control command, the main control board 152 receives the status signal of the driving unit 160 through CAN communication and displays it through the display unit, allowing the user to control the operation of the forklift operated through remote control. Ensure information is perceived in real time.
이상 상술한 본 발명에 따르면 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영할 수 있다.According to the present invention described above, by adding a multi-action conversion module to a general manually operated forklift, the general manually operated forklift can be operated in various operation modes such as manual operation, remote control operation, and automatic operation.
또한, 일반 수동 조작형 지게차에 다중 동작 변환모듈만을 부가하여, 일반 수동 조작형 지게차를 수동 동작형, 리모컨 동작형, 자동 동작형과 같이 다양한 동작 모드로 운영함으로써, 기존 리모컨 동작형 지게차 및 자동 동작형 지게차를 별도로 구입하는 데 따른 비용도 절감할 수 있다.In addition, by adding only a multi-action conversion module to a general manually operated forklift, the general manually operated forklift is operated in various operation modes such as manual operation, remote control operation, and automatic operation, so that the existing remote control operation forklift and automatic operation can be operated in various operation modes. The cost of purchasing a separate forklift can also be reduced.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention, as is known in the art. It is self-evident to those who have.
110: 배터리
120: 수동 조작부
121: 구동 조작키
122: 포크 조작키
123: 기능 조작키
130: 동작모드 선택부
140: 센서 및 스위칭부
150: 동작모드 변환모듈
151: 스위칭 제어 보드
152: 메인 제어 보드
153: 리모컨 신호 수신부
154: 라이다 센서
155: 자동 제어명령 수신부
160: 구동부
161: 구동 모터 드라이버
162: 구동 모터
163: 구동 감속기
164: 조향 모터 드라이버
165: 조향 모터
166: 조향 감속기
167: 유압 모터 드라이버
168: 파워팩
170: 주행/조향 일체형 구동 모듈
180: 포크 이동부
191: 구동 엔코더
192: 조향 엔코더110: battery
120: manual control panel
121: Drive operation key
122: Fork operation key
123: Function operation keys
130: Operation mode selection unit
140: Sensor and switching unit
150: Operation mode conversion module
151: switching control board
152: main control board
153: Remote control signal receiver
154: Lidar sensor
155: Automatic control command receiving unit
160: driving unit
161: Drive motor driver
162: drive motor
163: Drive reducer
164: Steering motor driver
165: steering motor
166: Steering reducer
167: Hydraulic motor driver
168: Powerpack
170: Driving/steering integrated drive module
180: Fork moving part
191: Drive encoder
192: Steering encoder
Claims (11)
동작 모드를 선택하기 위한 동작 모드 선택부;
지게차 안전 및 제어 기능을 위한 센서 및 스위치부;
상기 동작 모드 선택부의 동작 모드 선택에 따라 동작 모드를 결정하고, 상기 결정한 동작 모드에 따라 수동 조작부의 수동 조작명령과 리모컨 제어명령 및 자동 제어명령 중 어느 하나의 제어 명령으로 지게차의 동작을 제어하며, 동작 제어시 센서 및 스위치부의 감지 신호와 연동하여 안전 운행을 제어하는 동작 모드 변환모듈;
상기 동작 모드 변환모듈에서 발생한 주행 및 조향, 포크 제어신호에 따라 주행 및 조향과 포크를 동작시키는 구동부;
상기 구동부와 연계하여 주행 및 조향 동작을 실행하는 주행/조향 일체형 구동모듈; 및
상기 구동부와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅 시키는 포크 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비되며,
상기 수동 조작부는,
수동 조작에 따라 지게차를 전진, 후진, 방향, 속도 조절을 위한 구동 수동조작명령을 발생하는 구동 조작키;
수동 조작에 따라 포크(Fork)의 업-다운, 틸팅, 쉬프팅 조작을 위한 포크 수동 조작명령을 발생하는 포크 조작키; 및
전원 온/오프, 비상정지, 상태 표시를 포함하는 기능 수동 조작명령을 발생하는 기능 조작키를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
Manual control unit for manual operation;
an operation mode selection unit for selecting an operation mode;
Sensors and switches for forklift safety and control functions;
Determines an operation mode according to the operation mode selection of the operation mode selection unit, and controls the operation of the forklift with any one of a manual operation command, a remote control control command, and an automatic control command of the manual operation unit according to the determined operation mode, An operation mode conversion module that controls safe operation in conjunction with detection signals from sensors and switches during operation control;
a driving unit that operates the driving, steering, and fork according to the driving, steering, and fork control signals generated from the operation mode conversion module;
An integrated driving/steering module that performs driving and steering operations in conjunction with the driving unit; and
A multi-action conversion module is provided, which includes a fork moving part that moves the fork up/down, tilting, and shifting in conjunction with the driving part,
The manual control unit,
A drive operation key that generates a drive manual operation command to control the forklift forward, backward, direction, and speed according to manual operation;
A fork operation key that generates a fork manual operation command for up-down, tilting, and shifting of the fork according to manual operation; and
A forklift equipped with a multi-action conversion module, characterized in that it includes a function operation key that generates a manual operation command and functions including power on/off, emergency stop, and status display.
사용자의 입력 신호에 따라 지게차를 자동으로 무인 자율주행으로 운행하기 위한 자동 제어명령을 발생하는 원격 관제부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 1, a remote control that generates a remote control control command according to a user's operation; and
A forklift equipped with a multi-action conversion module, further comprising a remote control unit that generates an automatic control command to automatically operate the forklift in unmanned autonomous driving according to a user's input signal.
사용자의 입력장치를 통한 입력신호에 따라 미리 프로그램된 지게차의 운행을 위한 관제 명령을 생성하여 발생하는 퍼스널컴퓨터;
상기 퍼스널컴퓨터에서 발생한 자동 관제 명령을 무선 신호로 만들어 송신하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 2, the remote control unit,
A personal computer that generates control commands for operating a pre-programmed forklift according to input signals through a user's input device;
A forklift equipped with a multi-action conversion module, comprising a wireless communication unit that converts the automatic control command generated from the personal computer into a wireless signal and transmits it.
In claim 1, the operation mode conversion module is attached to a manually operated forklift, and operates the manually operated forklift in multiple operation modes including a manual operation type, a remote control operation type, and an automatic operation type. Forklift equipped with modules.
지게차를 수동으로 동작시키기 위한 수동 동작형 모드를 선택하는 수동 동작형 스위치;
지게차를 리모컨 제어명령에 따라 동작시키기 위한 리모컨 동작형 모드를 선택하는 리모컨 동작형 스위치; 및
지게차를 원격 자동 제어명령에 따라 동작시키기 위한 자동 동작형 모드를 선택하는 자동 동작형 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 1, the operation mode selection unit,
a manually operated switch to select a manually operated mode for manually operating the forklift;
A remote control switch that selects a remote control mode to operate the forklift according to remote control commands; and
A forklift equipped with a multi-action conversion module, characterized in that it includes an automatically operated switch that selects an automatically operated mode for operating the forklift according to a remote automatic control command.
상기 수동 조작부의 아날로그 조작 신호, 동작모드 선택부의 동작 선택 신호, 센서 및 스위치부의 복수 감지 신호를 후단으로 연결해주는 스위칭 제어 보드;
리모컨에서 발생한 리모컨 제어명령을 수신하는 리모컨 신호 수신부;
무인 자율주행을 위한 주행정보를 획득하는 라이다(Lidar) 센서;
상기 라이다 센서의 신호 및 원격 관제부에서 발생한 원격 자동 제어명령을 수신하는 자동 제어명령 수신부; 및
상기 스위칭 제어 보드에서 전달되는 동작 모드 선택 신호에 따라 동작 모드를 결정하며, 상기 스위칭 제어 보드를 통해 전달되는 수동 제어명령 또는 리모컨 신호 수신부를 통해 수신한 리모컨 제어명령 또는 자동 제어명령 수신부를 통해 수신한 원격 자동 제어명령에 따라 지게차의 구동과 포크 구동을 제어하는 메인 제어 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 1, the operation mode conversion module,
A switching control board connecting the analog operation signal of the manual operation unit, the operation selection signal of the operation mode selection unit, and the plurality of detection signals of the sensor and switch unit to a rear end;
A remote control signal receiving unit that receives a remote control control command generated from the remote control;
Lidar sensor that acquires driving information for unmanned autonomous driving;
An automatic control command receiver that receives a signal from the lidar sensor and a remote automatic control command generated from the remote control unit; and
The operation mode is determined according to the operation mode selection signal transmitted from the switching control board, and the manual control command transmitted through the switching control board or the remote control command received through the remote control signal receiver or the automatic control command received through the receiver is used. A forklift equipped with a multi-action conversion module, comprising a main control board that controls the driving of the forklift and the fork according to remote automatic control commands.
상기 구동부에 구비된 구동 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드에 전달하는 구동 엔코더;
상기 구동부에 구비된 조향 모터의 회전량을 검출하여 상기 메인 제어 보드에 전달하는 조향 엔코더를 포함하고,
상기 메인 제어 보드는 상기 구동 엔코더 및 조향 엔코더의 검출 회전량에 따라 지게차의 자율주행 및 포크의 이동량을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 7, the operation mode conversion module,
a drive encoder that detects the rotation amount of the drive motor provided in the drive unit and transmits it to the main control board;
It includes a steering encoder that detects the rotation amount of the steering motor provided in the driving unit and transmits it to the main control board,
A forklift equipped with a multi-action conversion module, wherein the main control board controls the autonomous driving of the forklift and the movement amount of the fork according to the detected rotation amount of the drive encoder and the steering encoder.
지게차의 구동을 위한 구동 모터를 동작시키는 구동 모터 드라이버;
상기 구동 모터에서 발생한 동력을 감속하여 속도를 조절하는 구동 감속기;
조향을 위한 조향 모터를 구동시키는 조향 모터 드라이버;
상기 조향 모터에서 발생한 동력을 감속하여 조향을 조절하는 조향 감속기;
상기 동작 모드 변환모듈에서 발생한 포크 동작 신호에 따라 구동력을 제공하는 유압 모터 드라이버; 및
상기 조향 모터 및 상기 유압 모터 드라이버와 연계하여 포크를 상/하 이동, 틸팅, 쉬프팅시키는 동력을 제공하는 파워팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 동작 변환모듈이 구비된 지게차.
In claim 1, the driving unit,
A drive motor driver that operates a drive motor for driving a forklift;
a drive reducer that adjusts speed by reducing the power generated by the drive motor;
a steering motor driver that drives a steering motor for steering;
a steering reducer that adjusts steering by reducing power generated from the steering motor;
a hydraulic motor driver that provides driving force according to the fork operation signal generated from the operation mode conversion module; and
A forklift equipped with a multi-action conversion module, comprising a power pack that provides power to move the fork up/down, tilt, and shift the fork in conjunction with the steering motor and the hydraulic motor driver.
In claim 7, the main control board transmits control commands through CAN communication with the drive unit and feeds back status signals.
In claim 7, the switching control board and the main control board transmit and receive signals through direct signal cable connection, and the main control board controls the remote control through CAN communication with the remote control signal receiver and the automatic control command receiver. A forklift equipped with a multi-action conversion module, characterized in that it receives commands and remote automatic control commands.
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| KR1020210180368A KR102670523B1 (en) | 2021-12-16 | Forklift equipped with multi-action conversion module |
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| KR20230091337A KR20230091337A (en) | 2023-06-23 |
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Citations (3)
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| JP2002193133A (en) | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Tcm Corp | Working vehicle having traverse system |
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| JP2019099374A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-24 | 株式会社豊田自動織機 | Industrial vehicle of manned operation and unmanned operation combined type |
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