KR20000041666A - 무인자동크레인의 간섭제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일한 주행로상에 설치된 다수대의 크레인이 서로 충돌하는 것을 방지하고 효율적으로 작업을 수행하도록 하는 무인자동크레인의 간섭제어방법에 관한 것으로써,

공통레일을 따라 자동으로 주행하는 다수대의 무인자동크레인에 대한 위치정보와 각각의 크레인에 대한 동작상태정보를 가지고 있는 지상피일씨에 의해 크레인이 서로 간섭되는 것을 방지하는 제어방법에 있어서, 각 크레인의 주행위치를 파악하고 동작상태를 체크하여, 상위컴퓨터로부터 작업지령을 수신한 선택 크레인이 다른 크레인과 간섭하는지를 판단하는 간섭판단단계(203); 상기 단계(203)에서 간섭으로 판단되면, 간섭유형별 케이스를 체크하여 간섭제어가능한 경우인지를 판단하는 간섭제어 가능여부 판단단계(205); 및, 상기 단계(203)에서 간섭아님으로 판단된 경우 작업지령을 선택크레인에 송신하거나, 상기 단계(205)에서 간섭제어가능으로 판단된 경우 간섭유형별 케이스선택 및 작업지령을 선택크레인에 송신하는 작업지령송신단계(206);를 포함하고, 상기 단계(205)에서 간섭제어불가능으로 판단되거나 상기 단계(206)후 크레인 고장발생을 인지하면 상위컴퓨터에 제어불가능메시지와 고장메시지를 각각 전송함을 특징으로 한다.

Description

무인자동크레인의 간섭제어방법

본 발명은 동일한 주행로상에 설치된 다수대의 크레인이 서로 충돌하는 것을 방지하고 효율적으로 작업을 수행하도록 하는 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수대의 크레인의 위치정보, 동작상태등에 따라 유형별로 간섭제어를 함으로써 크레인간 충돌현상방지는 물론 주행구간제한에 따른 작업불가현상을 해소하고, 이는 각 크레인의 작업능률을 극대화할 수 있도록 된 무인자동크레인의 간섭제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 열연, 냉연공장의 제품창고에서와 같이 다량이면서 큰 중량을 가지는 코일 등의 제품을 입고, 이적 및 출고하기 위하여는 크레인이 적합하고, 통상 이러한 크레인은 대차구조로 구성되어 어느 일방향(이하, 'X축 방향'이라 한다)으로 연속된 레일을 따라 이동할 수 있도록 장착되며, 상기 각각의 크레인은 그 대차상에서 상기 레일과 수직한 방향(이하, 'Y축 방향'이라 한다)으로 이동할 수 있도록 하여, XY평면상에서 코일 등의 제품을 어느 한 위치로부터 다른 한 위치로 이동한다.

크레인은 동일한 주행로, 즉 동일한 레일상에 1대 만이 설치되거나, 2대 이상 설치될 수 있으며, 1대 만이 설치된 경우에는 충돌등의 위험이 없어 무인자동화하는 것이 통상적이며, 2대 이상 설치된 경우에는 크레인이 서로 충돌하거나 간섭되는 것을 방지하기 위하여 크레인 각각을 운전자가 운전하는 수동운전이 이루어지는 것이고, 이렇게 수동운전이 이루어지는 경우에는 옆 크레인과의 충돌 및 간섭을 크레인 운전자간의 신호 및 통신에 의존하고 있다.

즉, 지금까지의 무인자동크레인에 의한 작업은 동일한 주행로상에 1대의 크레인이 존재하는 경우에만 가능하였고, 2대 이상의 크레인이 동일한 주행로상에 존재하는 경우에는 수동운전이 주종을 이루는 것이었다. 물론, 이렇게 수동운전이 이루어지는 경우에는 크레인의 운전을 위한 별도의 운전자가 필요하며, 또한 운전자의 판단에 의해 크레인이 운전되는 것이어서 최적화되지 않은 경로로 크레인이 운전되어 생산성의 저하를 초래한다.

또한, 동일한 주행로상에 2대 이상의 크레인이 존재하는 설비를 구성하여 무인자동화하는 경우에도, 각각의 크레인이 주행하는 주행구간이 설정되고, 이러한 주행구간에 기계적인 스토퍼 설비를 구성함에 의해 크레인간의 충돌 및 간섭을 방지하는 것이었으며, 이는 각각의 크레인이 주행하는 구간이 제한(즉, 어느 하나의 크레인은 다른 크레인의 주행설정구간으로 침범할 수 없었음)되어 자동화설비라고 볼수는 없었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 그 목적은, 동일한 주행로상에 2대 이상의 무인자동크레인이 주행하면서 충돌 및 간섭을 방지된 상태로 작업할 수 있도록 하여 크레인작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 무인자동크레인의 간섭제어방법을 제공함에 있다.

도1은 무인자동크레인에 대한 시스템의 기능구성도

도2는 동일한 주행로상에 다수대의 무인자동크레인이 장착되어 작업중인 상태를 개략적으로 도시한 구성도

도3은 크레인의 동작상태에 대하여 설명한 1사이클의 동작스테이터스도

도4는 본 발명에 따라 지상피엘시에 의해 무인자동크레인의 간섭제어가 이루어지는 플로우챠트

도5 내지 도12는 2대 크레인의 간섭 유형별 케이스를 도시한 설명도

도13 내지 도18은 3대 크레인의 간섭 유형별 케이스를 도시한 설명도

도19 내지 도22는 공통간섭제어중 간섭제어불가능 케이스를 도시한 설명도

도23은 간섭발생제어중 고장발생 케이스를 도시한 설명도

도24는 간섭발생제어중 프로세스 컴퓨터의 일시정지중 간섭제어 케이스를 도시한 설명도

도25는 동방향 주행시 추돌방지 제어를 도시한 설명도

도26 내지 도30은 간섭 크레인의 대피순서에 대하여 설명한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

A ... 좌측 크레인 B ... 중앙 크레인

C ... 우측 크레인 103 ... 지상 피엘시

104A,104B,104C ... 기상피엘시 110 ... 주행로

120 ... 코일리프터 130 ... 코일

140 ... 스키드

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은,

공통레일을 따라 자동으로 주행하는 다수대의 무인자동크레인에 대한 위치정보와 각각의 크레인에 대한 동작상태정보를 가지고 있는 지상피일씨에 의해 크레인이 서로 간섭되는 것을 방지하는 제어방법에 있어서,

각 크레인의 주행위치를 파악하고 동작상태를 체크하여, 상위컴퓨터로부터 작업지령을 수신한 선택 크레인이 다른 크레인과 간섭하는지를 판단하는 간섭판단단계;

상기 단계에서 간섭으로 판단되면, 간섭유형별 케이스를 체크하여 간섭제어가능한 경우인지를 판단하는 간섭제어 가능여부 판단단계; 및,

상기 단계에서 간섭아님으로 판단된 경우 작업지령을 선택크레인에 송신하거나, 상기 단계에서 간섭제어가능으로 판단된 경우 간섭유형별 케이스선택 및 작업지령을 선택크레인에 송신하는 작업지령송신단계;를 포함하고,

상기 단계에서 간섭제어불가능으로 판단되거나 상기 단계후 크레인 고장발생을 인지하면 상위컴퓨터에 제어불가능메시지와 고장메시지를 각각 전송함을 특징으로 하는 무인자동크레인의 간섭제어방법을 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도1은 동일한 주행로상에 복수대(도면에서는 3대의 크레인(A)(B)(C)이 갖추어짐)의 크레인이 설치되는 경우의 시스템 기능구성도로써, 최상위제어부인 조업관리서버 컴퓨터(101), 상기 조업관리서버 컴퓨터(101)로부터 작업지시정보를 지시받으며 작업실적정보를 제공하는 상위제어부인 프로세스 컴퓨터(102), 상기 프로세스 컴퓨터(102)로부터 작업지령을 지시받으며 크레인상태에 대한 정보를 제공하는 제어부인 지상 피엘시(PLC)(103), 및 상기 지상피엘시(103)로부터 작업지령 및 간섭제어되며 크레인상태에 대한 정보를 제공하고 크레인 각각에 갖추어진 크레인 기상 피엘시(104A)(104B)(104C)로 이루어진다.

상기 조업관리서버 컴퓨터(101)는, 크레인 작업에 필요한 정보 즉, 코일의 중량, 외경, 폭 및 번호등을 기초로 하여 작성된 작업지시정보(현재 코일의 위치, 코일이 이동하여야 할 위치, 작업구분코드)를 하위컴퓨터로 지시하는 기능을 가진다.

상기 프로세스 컴퓨터(102)는, 상위컴퓨터인 조업관리서버 컴퓨터(101)로부터 수신한 작업지시정보를 기초로 하여 작업할 크레인의 결정, 크레인에서 인식할 수 있는 데이터(현재 코일의 위치(이하, '프롬위치(FROM Position)'이라 함)에 대한 주행좌표(X좌표), 프롬위치에 대한 횡행좌표(Y좌표), 프롬위치에 대한 높이좌표(Z좌표), 코일리프터의 오픈(Open)폭, 코일리프터의 회전각도, 코일이 이동하여야 할 위치(이하, 투위치(TO Position)'이라 함)의 주행좌표(X좌표), 투위치의 횡행좌표(Y좌표), 투위치의 높이좌표(Z좌표))를 해당 크레인별로 작업지령을 내리며, 하위컴퓨터로부터 접수한 크레인의 상태 및 작업실적정보를 상위 조업관리서버 컴퓨터(101)로 송신하는 기능을 가진다.

상기 지상피엘시(103)는, 프로세스 컴퓨터(102)로부터 수신한 크레인의 프롬위치와 투위치를 체크하고, 하위 각 크레인의 기상 피엘시(104A)(104B)(104C)로부터 각 크레인의 동작상태 및 각 크레인의 현재위치를 파악하여, 크레인 사이에 간섭이 발생하는 지령인 경우 해당 크레인의 지시에 대해 대기, 대피, 작업수행등의 제어를 행하는 기능을 가진다.

물론, 상기 각 크레인의 기상 피엘시(104A)(104B)(104C)는 상위 지상피엘시(103)로부터 작업지령을 받아 크레인을 구동하며, 크레인의 상태에 대한 정보를 상위 지상피엘시(103)에 제공하는 기능을 가진다.

도2는 동일한 주행로(110)상에 다수대의 무인자동크레인(A)(B)(C)이 설치되어 코일리프터(112)에 의해 스키드(140)상의 코일(120)을 이송하고 있는 상태를 도시하며, 이들 크레인(A)(B)(C)의 주행은 기계적인 스토퍼에 의해 제한받지 않는다.

도3은 각 크레인의 기상 피엘시(104A)(104B)(104C)가 가지고 있을 크레인의 동작상태(동작스테이터스)를 나타내며, 크레인(104A)은 코일(130)을 프롬위치에서 투위치로 이송하는 작업을 수행하기 위하여, 먼저 경로 151을 따라 현재위치에서 프롬위치로 이동하는 동작을 수행하며(이하, '프롬이동중'이라 한다), 계속하여 크레인은 프롬위치에서 유지하면서 경로 152를 따라 코일리프터만을 코일(130) 위치까지 하강시키는 동작을 수행하며(이하, '프롬권하중'이라 한다), 계속하여 크레인은 프롬위치에서 유지하면서 경로 153을 따라 코일리프터 및 그에 걸려있는 코일을 상승시키는 동작을 수행하며(이하, '프롬권상중'이라 한다), 계속하여 크레인이 경로 154를 따라 프롬위치에서 투위치로 이동하는 동작을 수행하며(이하, '투이동중'이라 한다), 계속하여 크레인은 투위치에서 유지하면서 경로 155를 따라 코일리프터 및 그에 걸려 있는 코일을 하강시키는 동작을 수행하며(이하, '투권하중'이라 한다), 계속하여 크레인은 투위치에 유지하면서 경로 166을 따라 코일리프터만이 상승하는 동작을 수행하며(이하, '투권상중'이라 한다), 상기 투권상중을 완료한 크레인은 그 위치에서 작업을 종료하여 다음 작업지시를 대기(이하, '대기중'이라 한다)하게 되는 것이다.

도4는 크레인의 간섭제어기능을 수행하는 지상피엘시(103)의 기능흐름도를 도시한 것으로써, 지상피엘시(103)는 상위제어부인 프로세스 컴퓨터(102)로부터 작업지령을 수신받으며(단계 201), 계속하여 하위 각 크레인의 기상 피엘시(104A)(104B)(104C)로부터 수신한 각 크레인의 주행위치와 현재의 동작상태(동작스테이터스)를 체크하며(단계 202), 계속하여 상기 동작상태에 의해 선택크레인과 다른 크레인이 간섭하는지의 여부를 판단(단계 203)하여 간섭하는 경우에는 프로세스 컴퓨터(102)가 지정한 크레인(선택크레인)의 작업지령이 크레인의 간섭유형별 제어가능한 케이스인지 불가능한 케이스인지를 체크하고(단계 204), 간섭제어 불가능한 케이스이면 상위제어부인 프로세스 컴퓨터(102)에 제어불가능이라는 메시지를 송신한 후 실행을 거부한다(단계 205).

물론, 간섭제어가 가능한 케이스의 작업지시인 경우, 간섭유형별 케이스를 체크하여 해당 케이스에 부합하는 동작지령을 기상 피엘시에 송신한다(단계 206).

그리고, 간섭제어를 실행중인 크레인으로부터 고장발생을 인지한 지상피엘시는 해당 크레인의 고장메시지를 상위 프로세스컴퓨터로 송신(단계 207)한 후, 작업자의 수동운전을 요구하게 된다.

이하, 크레인의 동작상태에 따른 간섭제어를 케이스별로 보다 상세하게 설명한다.

우선, 동일한 주행로상에 2대의 무인자동크레인(A)(B)이 설치된 경우에 대한 간섭유형별 제어방법을 설명한다.

이에 앞서, 이하에서 설명할 간섭제어 대상 크레인에 대한 정의를, A 크레인은 좌측에 위치한 크레인, B 크레인은 중앙에 위치한 크레인, C 크레인은 우측에 위치한 크레인으로 한다. 그리고, '지시'는 운전자가 리모트콘트롤러등을 이용하여 직접 명령을 내리는 경우를 말하며, '휴지중'은 프로세스컴퓨터의 단말을 이용하여 운전자가 자동운전중인 크레인의 휴지버튼을 눌러 휴지상태로 한 경우를 말하고, 수동모드중은 크레인을 수동상태로 하여 운전자가 직접 리모트콘트롤러를 이용하여 운전하고 있는 상태를 말한다.

도5에 도시된 케이스 1은, A 크레인이 프롬위치로 이동할 때(프롬이동중) B 크레인이 프롬위치에서 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중), 또는 B 크레인이 프롬위치로 이동할 때(프롬이동중) A 크레인이 프롬위치에서 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중)이다. 이 경우에는, A 크레인의 프롬위치와 B 크레인의 프롬위치가 간섭범위내에 있으면, 각각의 프롬위치에 대한 우선 판정지점에 먼저 도달한 크레인(즉, 프롬위치에서 작업중인 크레인)이 우선으로 되고, 뒤에 도달한 크레인(즉, 프롬위치로 이동중인 크레인)은 각각의 프롬위치에 대한 우선 판정지점에서 감속하여 일단정지하게 된다. 이러한 일단정지는 우선 크레인이 프롬위치에서 작업을 완료하고 투위치로 이동하는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다. 이때, 크레인간의 사이가 일정간격(예컨데, 간섭범위+여유범위) 이내인 경우에는 간섭제어불가능으로 판단하여 모두 수동모드로 절환된다.

도6에 도시된 케이스 2는, A 크레인이 투위치로 이동할 때(투이동중) B 크레인이 프롬위치에서 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중), 또는 B 크레인이 투위치로 이동할 때(투이동중) A 크레인이 프롬위치에서 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중)이다. 이 경우에는, A 크레인의 투 또는 프롬위치와 B 크레인의 프롬 또는 투위치가 간섭범위내에 있으면, A 크레인의 투 또는 프롬위치와 B 크레인의 프롬 또는 투위치에 대한 우선 판정지점에 먼저 도달한 크레인(즉, 프롬위치에서 작업중인 크레인)이 우선으로 되고, 뒤에 도달한 크레인(즉, 투위치로 이동중인 크레인)은 우선 판정지점에서 감속하여 일단정지하게 된다. 이러한 일단정지는 우선 크레인이 프롬위치에서 작업을 완료하고 투위치로 이동하는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다.

도7에 도시된 케이스 3은, A 크레인이 투위치로 이동할 때(투이동중) B 크레인도 투위치로 이동중인 경우(투이동중)이다. 이 경우에는, A 크레인의 투위치와 B 크레인의 투위치가 간섭범위내에 있으면, 각각의 투위치에 대한 우선 판정지점에 먼저 도달한 크레인이 우선으로 되고, 뒤에 도달한 크레인은 우선 판정지점에서 감속하여 일단정지하게 된다. 이러한 일단정지는 우선 크레인이 투위치에서 작업을 완료하고 대기중으로 되는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다(물론, 여기에서 우선 크레인이 투위치에서 대기중으로 되는 시점은 후술하는 케이스에 해당한다. 이하, 같다.).

도8에 도시된 케이스 4는, A 크레인이 프롬위치로 이동할 때(프롬이동중) B 크레인이 투위치에서 작업중인 경우(투권하중, 투권상중)(도8a 참조)와, B 크레인이 프롬위치로 이동할 때(프롬이동중) A 크레인이 투위치에서 작업중인 경우(투권하중, 투권상중)(도8b 참조)이다. 첫 번째의 경우에는, A 크레인의 프롬위치가 B 크레인의 투위치와 간섭범위내에 있으면, B 크레인이 우선하고, A 크레인은 프롬위치에 대한 일단정지점에서 일단정지하며, 이러한 일단정지는 우선 크레인이 투위치에서 작업을 완료하고 대기중으로 되는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다. 두 번째의 경우에는, B 크레인의 프롬위치가 A 크레인의 투위치와 간섭범위내에 있으면, A 크레인이 우선하고, B 크레인은 프롬위치에 대한 일단정지점에서 일단정지하며, 이러한 일단정지는 우선 크레인이 투위치에서 작업을 완료하고 대기중으로 되는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다.

도9에 도시된 케이스 5는, A 크레인이 투위치로 이동할 때(투이동중) B 크레인이 투위치에서 작업중인 경우(투권하중, 투권상중)(도9a 참조)와, B 크레인이 투위치로 이동할 때(투이동중) A 크레인이 투위치에서 작업중인 경우(투권하중, 투권상중)(도8b 참조)이다. 첫 번째의 경우에는, A 크레인의 투위치가 B 크레인의 투위치와 간섭범위내에 있으면, B 크레인이 우선하고, A 크레인은 투위치에 대한 일단정지점에서 일단정지하며, 이러한 일단정지는 우선 크레인이 투위치에서 작업을 완료하고 대기중으로 되는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다. 두 번째의 경우에는, B 크레인의 투위치가 A 크레인의 투위치와 간섭범위내에 있으면, A 크레인이 우선하고, B 크레인은 투위치에 대한 일단정지점에서 일단정지하며, 이러한 일단정지는 우선 크레인이 투위치에서 작업을 완료하고 대기중으로 되는 시점에 해제되어 다음 작업을 수행하게 된다.

도10에 도시된 케이스 6은, A 크레인이 목표지점으로 이동할 때(프롬이동중, 투이동중, 주행지시이동(강제이동)중) 그 경로상에 B 크레인이 대기중인 경우, 또는 B 크레인이 목표지점으로 이동할 때(프롬이동중, 투이동중, 주행지시이동(강제이동)중) 그 경로상에 A 크레인이 대기중인 경우이다. 이는, 목표지점으로 이동하는 크레인의 목표위치와 대기중인 크레인의 대기위치가 간섭범위내에 있으면(목표지점으로 이동하는 크레인의 경로상에 대기중인 크레인이 있는 경우도 포함됨), 대기중인 크레인은 목표지점으로 이동하는 크레인의 주행경로 및 간섭범위 밖으로 대피주행하여 간섭범위밖에서 정지한다.

도11에 도시된 케이스 7은, A 크레인이 주행지시로 이동중일 때(주행지시이동(강제이동)중) B 크레인이 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중, 투이동중, 투권하중, 투권상중, 주행지시이동(강제이동)중), 또는 B 크레인이 주행지시로 이동중일 때(주행지시이동(강제이동)중) A 크레인이 작업중인 경우(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중, 투이동중, 투권하중, 투권상중, 주행지시이동(강제이동)중)이다. 이 경우에는 운전자에 의한 주행지시로 이동중인 크레인이 작업중인 크레인의 간섭범위내에 있으면, 두 크레인 모두 간섭제어불가능으로 판정되어 수동모드로 절환된다.

도12에 도시된 케이스 8은, A 크레인이 주행이동중일 때(프롬이동중, 투이동중, 대기중, 주행지시이동(강제이동)중) B 크레인이 운전자 조작에 의한 휴지중인 경우, 또는 B 크레인이 주행이동중일 때(프롬이동중, 투이동중, 대기중, 주행지시이동(강제이동)중) A 크레인이 휴지중인 경우이다. 이 경우에는 주행이동중인 크레인과 휴지중인 크레인이 간섭범위내에 있으면, 두 크레인 모두 간섭제어불가능으로 판정되어 수동모드로 절환된다.

케이스 9는, A 크레인이 목표위치로 주행이동중일 때(프롬이동중, 투이동중, 대기중, 주행지시이동(강제이동)중) B 크레인이 수동상태인 경우, 또는 B 크레인이 목표위치로 주행이동중일 때(프롬이동중, 투이동중, 대기중, 주행지시이동(강제이동)중) A 크레인이 수동상태인 경우이다. 이 경우에는 주행이동중인 크레인과 수동상태인 크레인이 간섭범위내에 있으면, 두 크레인 모두 일단정지되며, 이러한 일단정지는 수동상태로 작업중이던 크레인이 작업자의 지시(리모트콘트롤러를 이용한 지시)에 의해 간섭범위밖으로 이동 및 대기중으로 되면 일단정지가 해제된다.

다음에, 동일한 주행로상에 3대의 무인자동크레인(A)(B)(C)이 설치된 경우에 대한 간섭유형별 제어방법을 설명한다. 물론, 어느 1대의 무인자동크레인에 대한 동작에 의하여 다른 2대의 무인자동크레인이 모두 동작하여야 하는 상태인 경우를 말하며, 2대만이 서로 연계되는 경우는 상기 2대에 대한 간섭유형별 제어방법을 따른다.

도13에 도시된 케이스 1은, A 크레인이 목표위치로 주행이동할 때(프롬이동중, 투이동중, 주행지시이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되고, 또한 B 크레인의 대피할 지점과 대기중인 C 크레인과 간섭되는 경우이며, 이 경우에는 B,C 크레인 모두 대피한다. 물론, 상기 B 크레인은 A 크레인의 목표위치에 대한 간섭범위를 벗어난 위치까지 대피하며, 상기 C 크레인은 대피한 B 크레인의 위치에 대한 간섭범위를 벗어난 위치까지 대피한다.

도14에 도시된 케이스 2는, C 크레인이 목표위치로 주행이동할 때(프롬이동중, 투이동중, 주행지시이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되고, 또한 B 크레인의 대피할 지점과 대기중인 A 크레인과 간섭되는 경우이며, 이 경우에는 때에는 A,B 크레인 모두 대피한다. 물론, 상기 B 크레인은 C 크레인의 목표위치에 대한 간섭범위를 벗어난 위치까지 대피하며, 상기 A 크레인은 대피한 B 크레인의 위치에 대한 간섭범위를 벗어난 위치까지 대피한다.

도15에 도시된 케이스 3은, A 크레인이 주행이동할 때(프롬이동중, 투이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되고, 또한 B 크레인의 대피할 지점과 C 크레인의 현재 작업중인 위치(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중, 투이동중, 투권하중, 투권상중)가 간섭될 경우이며, 이때에는 A,B 크레인이 모두 일단정지한다. 이러한 일단정지는 C 크레인이 투이동중 또는 대기중으로 절환될 때 해제되며, B가 대피주행한 후, A 크레인이 주행이동한다.

도16에 도시된 케이스 4는, C 크레인이 목표위치로 주행이동할 때(프롬이동중, 투이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되고, 또한 B 크레인의 대피할 지점과 A 크레인의 현재 작업중인 위치(프롬이동중, 프롬권하중, 프롬권상중, 투이동중, 투권하중, 투권상중)가 간섭될 경우이며, 이때에는 B,C 크레인이 모두 일단정지한다. 이러한 일단정지는 A 크레인이 투이동중 또는 대기중으로 절환될 때 해제되며, B가 대피주행한 후, C 크레인이 주행이동한다.

도17에 도시된 케이스 5는, C 크레인이 목표위치로 주행이동하여(프롬이동중, 투이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되는 중에, A 크레인에 목표위치로의 주행이동(프롬이동중, 투이동중)이 발생되어, B 크레인이 대피할 지점과 A 크레인의 목표위치가 간섭되는 경우에는 C 크레인을 우선으로 하며, B 크레인이 대피한 후 일단정지하고, A 크레인도 B 크레인의 간섭범위를 벗어난 안전거리 밖에서 일단정지한다. 이러한 일단정지는 C 크레인이 투위치로 이동 또는 대기중으로 절활될 때 해제된다.

도18에 도시된 케이스 6은, A 크레인이 목표위치로 주행이동하여(프롬이동중, 투이동중), 대기중인 B 크레인과 간섭되는 중에, C 크레인에 목표위치로의 주행이동(프롬이동중, 투이동중)이 발생되어, B 크레인이 대피할 지점과 C 크레인의 목표위치가 간섭되는 경우에는 A 크레인을 우선으로 하며, B 크레인이 대피한 후 일단정지하고, C 크레인도 B 크레인의 간섭범위를 벗어난 안전거리 밖에서 일단정지한다. 이러한 일단정지는 A 크레인이 투위치로 이동 또는 대기중으로 절환될 때 해제된다.

다음에, 공통간섭에 대하여 설명한다.

먼저, 간섭제어가 불가능한 케이스에 대하여 설명한다.

도19에 도시된 케이스 1은, 목표위치로 주행중인 A 크레인이 휴지중인 B 크레인과 간섭되는 경우, 목표위치로 주행중(주행이동 및 대피주행)인 A 크레인은 간섭제어불가능으로 되어 비상정지하게 된다(이때, 자동운전모드인 경우는 수동모드로 절환된다).

도20에 도시된 케이스 2는, B 크레인이 목표위치에서 작업을 수행하고 있는 중에 A 크레인이 운전자의 지시에 의해 B 크레인의 목표위치에 대한 간섭위치에 있는 목표위치로 주행하고자 하는 경우, 또는 A 크레인이 목표위치에서 작업을 수행하고 있는 중에 B 크레인이 운전자의 지시에 의해 A 크레인의 목표위치에 대한 간섭위치에 있는 목표위치로 주행하고자 하는 경우, 간섭제어불가능으로 되어 비상정지하게 된다(이때, 주행하고자 하는 크레인의 운전모드가 자동운전모드인 경우 수동모드로 절환된다).

도21에 도시된 케이스 3은, 운전자가 지시하여 각각 목표위치로 주행중에 이들 목표지점이 간섭판정거리 이내로 판정되는 경우, 간섭제어불가능으로 되어 비상정지하게 된다(이때, 크레인의 운전모드가 자동운전모드인 경우 이들은 수동모드로 절환된다).

도22에 도시된 케이스 4는, 목표위치로 주행중인 작업을 수행중인 A 크레인에 대하여, 그 목표위치에 간섭된 상태에 있는 B 크레인이 대피하고자 하는 위치가 주행가능구간을 이탈하는 경우, 간섭제어불가능으로 되어 비상정지하게 된다(이때, 주행중인 A 크레인의 운전모드가 자동운전모드인 경우는 수동모드로 된다).

다음에, 간섭발생시에 고장발생시 처리방법에 대하여 설명한다.

도23에 도시된 바와같이, 목표위치인 프롬위치 및 투위치로 주행을 실행하고 있는 A 크레인에 대하여 간섭되는 B 크레인이 간섭제어에 의해 대피중이었으나 그 도중에 고장 및 비상정지등으로 운전모드가 수동으로 된 경우, 주행중인 A 크레인은 일단 정지로 된다. 이러한 일단정지의 해제는, 수동으로 된 크레인을 리코트콘트롤러를 이용하여 간섭범위 밖으로 이동, 수동으로 된 크레인이 자동모드로 복귀, 수동으로 된 크레인을 프로세스 검퓨터의 대피기능으로 대피시킨 경우에 가능하다. 이때, 주행중이던 A 크레인은 잔여작업을 계속 수행한다.

다음에, 프로세스 컴퓨터 일시정지시의 간섭제어에 대하여 설명한다.

도25에 도시한 바와같이, 목표위치로 주행하다가 일시정지중인 B 크레인에 대해 목표위치로 주행중인 A 크레인이 간섭되는 경우, 주행중인 A 크레인은 일시정지로 된다. 이러한 일시정지의 해제는 프로세스 컴퓨터에서 재기동 선택시 해제된다.

다음에, 동방향 주행시 추돌방지제어에 대하여 설명한다.

도25에 도시한 바와같이, A,B 크레인이 동일방향으로 주행하는 도중에 전후 크레인간의 속도차에 따라 이들이 설정간격(예컨데, 30m) 이내에 접근하게 되면, 후 크레인에 대해 일단정지를 명령한다. 그후, 전 크레인과의 거리가 설정간격(예컨데, 30m) 이상으로 되면 크레인의 일단정지를 해제한다.

다음에, 간섭크레인의 대피순 제어에 대하여 설명한다.

도26에 도시한 바와같이, 목표위치인 프롬위치 및 투위치로 주행하는 A 크레인에 대해 간섭되는 B 크레인이 대기중인 경우에는, 대기중인 B 크레인과 목표위치로 주행중인 A 크레인의 현재위치를 비교하여, 크레인 상호간의 거리가 설정간격(예컨데, 30m) 이상일때는 B 크레인에 대한 대피지시와 A 크레인에 대한 목표위치로의 주행지시를 동시에 실행하고, 크레인 상호간의 거리가 설정간격(예컨데, 30m) 미만일 때에는 A 크레인에 대한 주행지시출력을 대기하고, 대기중인 B 크레인에 대해 대피지시를 출력한 후, 크레인 사이의 거리가 설정간격 이상으로 되는 시점에 실행대기중인 A 크레인에 대해 주행허가 프라그(Flag)를 지상피엘시로부터 출력하여, 프롬위치 및 투위치 작업을 실행한다.

도27은 2대 간섭에서 1대가 대기(대피)중인 경우에 대한 것이며, A,B 크레인의 사이가 설정간격(예컨데, 30m) 이상인 경우는 A 크레인의 주행명령과 B 크레인의 대피주행명령을 동시에 출력하며(도28a 참조), A,B 크레인의 사이가 설정간격(예컨데, 30m) 미만인 경우는 B 크레인의 대피주행명령을 A 크레인의 주행명령보다 먼저 출력한다(도28b 참조). 물론, 후자의 경우 A 크레인의 주행명령은 크레인 사이의 거리가 설정간격 이상인 경우에 출력된다.

도28은 3대 간섭에서 2대가 대기(대피)중인 경우에 대한 것이며, A,B,C 크레인의 사이가 설정간격(예컨데, 30m) 이상인 경우는 A 크레인의 주행명령, B 크레인의 대피주행명령 및 C 크레인의 대피주행명령을 동시에 출력하고(도29a 참조), A,B,C 크레인의 사이가 설정간격(예컨데, 30m) 미만인 경우는 C 크레인의 대피주행명령, B 크레인의 대피주행명령, A 크레인의 주행명령을 순차적으로 출력하며, 이때 상기 B 크레인의 대피주행명령은 C 크레인이 설정간격이상 대피하였을 때 출력되고 A 크레인의 주행명령은 B 크레인이 설정간격이상 대피하였을 때 출력된다(도29b 참조).

도29는 A 및 B 크레인이 동시에 목표위치로 주행하는 경우에 대하여 설명하며, 현재 크레인간 사이가 설정거리(예컨데, 30m) 이내의 상황에서 동시에 동방향으로 목표위치로 이동할 경우, 이동방향의 앞측 크레인이 주행개시하여, 크레인간 사이가 설정거리 이상 확보된 시점에 후측 크레인에 대해 주행허가 프라그를 출력하여, 프롬위치 및 투위치작업을 개시한다.

도30은 우선 크레인인 B 크레인이 프롬위치 및 투위치 권상중에 간섭크레인이 일단정지상태인 경우에 대하여 설명하며, 우선크레인이 투이동중, 대기중에서 현재 크레인간 사이가 설정각격 이내이면, 일단정지는 해제되지 않는다. 반면, 설정간격 이상으로 되는 시점에 해제된다. 또한, 우선크레인이 투이동, 투권하, 투권상의 상태에서 간섭크레인이 일단정지로 되었을 때 B 크레인의 현재위치와 A 크레인의 프롬위치 및 투위치 목표치가 설정간격(예컨데, 30m)이상이 아니더라도, 간섭거리(예컨데, 20m) 이하에 있지 않으면 일단정지를 해제한다(간섭거리 이하일 때 B 크레인의 대피가 먼저 실행된다).

상술한 바와같이 본 발명에 따른 무인자동크레인의 간섭제어방법에 의하면, 동일궤도상에 복수대의 크레인이 존재하는 경우 복수대의 크레인의 위치정보, 동작상태등에 따라 유형별로 간섭제어를 함으로써 크레인간 충돌현상방지는 물론 주행구간제한에 따른 작업불가현상을 해소하고, 이는 각 크레인의 작업능률을 극대화하는 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 공통레일을 따라 자동으로 주행하는 다수대의 무인자동크레인에 대한 위치정보와 각각의 크레인에 대한 동작상태정보를 가지고 있는 지상피일씨에 의해 크레인이 서로 간섭되는 것을 방지하는 제어방법에 있어서,

   각 크레인의 주행위치를 파악하고 동작상태를 체크하여, 상위컴퓨터로부터 작업지령을 수신한 선택 크레인이 다른 크레인과 간섭하는지를 판단하는 간섭판단단계(203);

   상기 단계(203)에서 간섭으로 판단되면, 간섭유형별 케이스를 체크하여 간섭제어가능한 경우인지를 판단하는 간섭제어 가능여부 판단단계(205); 및,

   상기 단계(203)에서 간섭아님으로 판단된 경우 작업지령을 선택크레인에 송신하거나, 상기 단계(205)에서 간섭제어가능으로 판단된 경우 간섭유형별 케이스선택 및 작업지령을 선택크레인에 송신하는 작업지령송신단계(206);를 포함하고,

   상기 단계(205)에서 간섭제어불가능으로 판단되거나 상기 단계(206)후 크레인 고장발생을 인지하면 상위컴퓨터에 제어불가능메시지와 고장메시지를 각각 전송함을 특징으로 하는 무인자동크레인의 간섭제어방법.