KR20000056818A - Manufacturing system for multi-processing control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분산독립제어 생산시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산시스템에서 이동로봇과 컨베이어장치 등의 기기 자체에 작업에 필요한 정보를 저장하고, 그 정보를 주제어장치의 제어에 의하지 아니하고 기기 상호간에 직접 교환하는 분산독립제어 생산시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a distributed independent control production system, and more particularly, in the production system, information necessary for work is stored in a device such as a mobile robot and a conveyor device, and the information is stored between the devices without being controlled by the main controller. It relates to a distributed independent control production system that is directly exchanged.
일반적으로 생산시스템이라 함은, 각종 제품을 조립, 제조, 또는 생산하는 공장 자동화 시스템으로서, 최근에는 생산 자동화 또는 인력 절감화를 도모함과 아울러, 신속 정확하게 대량의 제품을 생산하기 위하여 다수의 컨베이어장치 및 이동 로봇 등을 복합적으로 연계한 생산시스템이 주로 사용되는 추세이다.In general, a production system is a factory automation system that assembles, manufactures, or produces various products. In recent years, production automation or manpower reduction, and a large number of conveyor devices and Production systems that combine mobile robots, etc., are mainly used.
도1은 종래의 중앙집중제어 생산시스템의 블록 구성도이다. 도 1에서, 도면부호 10은 컨베이어장치, 20은 주제어장치, 그리고 30은 이동 로봇이다. 이동로봇(30)은 컨베이어장치(10)에 완제품을 조립하기 위한 부품을 공급한다. 컨베이어장치(10)는 이동로봇(30)으로부터 공급된 부품을 수납하고, 이 부품을 이용한 조립 작업이 수행된다. 또한, 컨베이어장치(10)는 상기와 같이 조립중인 제품 또는 조립이 완성된 완제품 등을 다른 장소로 이송시킨다. 주제어장치(20)는 상기 컨베이어장치(10) 및 이동로봇(30)의 동작을 통제 관리한다. 또한, 이러한 모든 작업의 관리 및 진행을 위한 프로그램은 주제어장치(20)에서 총괄적으로 입출력되고 처리하는 중앙집중제어에 의하여 수행된다.1 is a block diagram of a conventional centralized control production system. In Fig. 1, reference numeral 10 is a conveyor apparatus, 20 is a main controller, and 30 is a mobile robot. The mobile robot 30 supplies components for assembling the finished product to the conveyor apparatus 10. The conveyor apparatus 10 accommodates the parts supplied from the mobile robot 30, and an assembly operation using the parts is performed. In addition, the conveyor apparatus 10 transfers the product being assembled or the finished product finished as described above to another place. The main control unit 20 controls and manages the operations of the conveyor apparatus 10 and the mobile robot 30. In addition, the program for the management and progress of all these tasks is performed by the centralized control that is input and output and processing collectively in the main controller 20.
도 2 내지 도 4를 참조하여 종래의 중앙집중제어에 의한 생산시스템을 더욱 상세히 설명한다.2 to 4, the production system according to the conventional centralized control will be described in more detail.
도2는 도 1의 종래 컨베이어장치의 제어 블록도이다.2 is a control block diagram of the conventional conveyor apparatus of FIG.
도2에서, 컨베이어장치(10)는 부품 수납부(11), 송수신부(12), 구동부(13) 및 제어부(14)로 구성된다. 송수신부(12)는 주제어장치(20)와 제어신호를 송수신하고, 부품 수납부(11)는 이동로봇(30)으로부터 공급되는 부품을 전달받는다. 구동부(13)는 조립중인 제품 또는 조립이 완성된 완제품 등을 다른 장소로 이송시키는 역할을 한다. 제어부(14)는 송수신부(12)를 통하여 상기 주제어장치(20)로부터 제어신호를 송수신하고, 이에 따라 부품 수납부(11) 및 구동부(13)의 동작을 제어한다.In FIG. 2, the conveyor apparatus 10 is comprised of the component accommodating part 11, the transmission-reception part 12, the drive part 13, and the control part 14. As shown in FIG. The transceiver 12 transmits and receives a control signal to and from the main controller 20, and the component accommodating part 11 receives a component supplied from the mobile robot 30. The driving unit 13 serves to transfer the product being assembled or the finished product finished to another place. The controller 14 transmits and receives a control signal from the main controller 20 through the transceiver 12, and controls the operations of the component accommodating part 11 and the driving part 13 accordingly.
도3은 도 1의 종래 이동로봇의 제어 블록도이다. 도 3에서, 이동로봇(30)은 부품 탑재부(31), 구동부(32), 송수신부(33), 제어부(34)로 구성되어 있다. 송수신부(33)는 주제어장치(20)와 제어신호를 송수신한다. 구동부(32)는 이동로봇(30)을 소정의 위치로 이동 가능하게 하고, 부품 탑재부(31)는 컨베이어장치(20)에 부품을 싣거나 내리는 역할을 한다. 제어부(34)는 송수신부(33)를 통하여 상기 주제어장치(20)로부터 제어신호를 송수신하고, 이에 따라 부품 탑재부(31) 및 구동부(32)의 동작을 제어한다.3 is a control block diagram of the conventional mobile robot of FIG. In FIG. 3, the mobile robot 30 is composed of a component mounting unit 31, a driver 32, a transceiver 33, and a controller 34. The transceiver 33 transmits and receives a control signal with the main controller 20. The driving unit 32 allows the mobile robot 30 to be moved to a predetermined position, and the component mounting unit 31 serves to load or lower the component to the conveyor apparatus 20. The control unit 34 transmits and receives a control signal from the main controller 20 through the transceiver unit 33 and controls the operations of the component mounting unit 31 and the driving unit 32 accordingly.
도4는 도 1의 종래 주제어장치의 제어 블록도이다.4 is a control block diagram of the conventional main controller of FIG.
도 4에서, 주제어장치(20)는 송수신부(21), 제어부(22) 및 프로그램 저장부(23)로 구성되어, 이동로봇(30)과 컨베이어장치(10)의 모든 작용 및 역할을 중앙집중제어한다. 여기서, 송수신부(21)는 이동로봇(30)의 송수신부(31) 및 컨베이어장치(10)의 송수신부(12)와 제어신호를 송수신한다. 프로그램 저장부(23)에는 상기 이동로봇(30)과 컨베이어장치(10)를 제어하기 위한 일련의 제어 프로그램이 저장되어 있으며, 제어부(22)는 프로그램 저장부(23)에 저장된 제어 프로그램을 독출하고, 이에 따라 상기 이동로봇(30)과 컨베이어장치(10)의 동작을 제어한다.In FIG. 4, the main control unit 20 includes a transceiver 21, a controller 22, and a program storage unit 23 to centralize all operations and roles of the mobile robot 30 and the conveyor apparatus 10. To control. Here, the transceiver 21 transmits and receives a control signal to and from the transceiver 31 of the mobile robot 30 and the transceiver 12 of the conveyor apparatus 10. The program storage unit 23 stores a series of control programs for controlling the mobile robot 30 and the conveyor apparatus 10, and the controller 22 reads out the control program stored in the program storage unit 23, Thus, the operation of the mobile robot 30 and the conveyor apparatus 10 is controlled.
이와 같이 구성된 종래의 중앙집중제어 생산시스템을 이용하여 이동로봇을 컨베이어장치 쪽으로 이동시킨 후 이동로봇에 탑재된 소정의 부품을 컨베이어장치에 수납하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process of storing the predetermined parts mounted on the mobile robot in the conveyor apparatus after moving the mobile robot toward the conveyor apparatus using the conventional centralized control production system configured as described above are as follows.
먼저, 주제어장치(20)의 프로그램 저장부(23)에는 이동로봇(30)과 컨베이어장치(10)의 구동, 위치, 부품 탑재 및 부품 수납에 관한 동작을 제어하는 일련의 프로그램이 저장되어 있다. 제어부(22)는 상기 프로그램 저장부(23)에 저장된 제어 프로그램을 독출하고, 이에 따라 이동로봇이 이동될 소정의 위치데이터와 그에 따른 구동명령 등의 제어신호를 송수신부(21)를 통하여 이동로봇(30)에 송신한다. 이동로봇(30)은 자체의 송수신부(33)를 통하여 상기 제어신호를 수신하고 이를 제어부(34)에 전달한다. 제어부(34)는 구동부(32)를 동작시켜 상기 주제어장치(20)로부터 수신된 제어신호에 따른 위치로 이동로봇(30)을 이동시킨다. 이후, 이동로봇(30)의 위치 이동이 완료되어 소정의 위치 즉, 컨베이어장치(10)의 부품 수납부(11) 근방에 위치하게 되면, 제어부(34)는 이동완료신호를 송수신부(33)를 통하여 다시 주제어장치(20)로 송신한다. 주제어장치(20)는 이 신호를 수신하여 제어부(22)에 전달하고, 제어부(22)에서는 미리 입력된 프로그램에 따라 이동로봇(30)이 수납하여야할 부품데이터에 의하여 해당 부품을 선택하고, 이에 따른 부품을 컨베이어장치(10)에 내려놓으라는 신호를 송수신부(21)를 통하여 이동로봇(30)에 재차 송신한다. 이동로봇(30)은 송수신부(33)를 통하여 상기 제어신호를 수신하고 이를 제어부(34)에 전달한다. 따라서, 제어부(34)는 부품 탑재부(31)를 동작시켜 선택된 부품을 컨베이어장치(10)에 내려놓고, 완료신호를 주제어장치(20)에 송신한다. 이와 함께, 주제어장치(20)는 컨베이어장치(10)에 수납명령을 송신한다. 컨베이어장치(10)의 제어부(14)는 주제어장치(20)로부터 수신된 수납명령에 따라 부품 수납부(11)를 구동시켜 선택된 부품을 수납 완료한 후, 구동부(13)를 동작시켜 이 부품을 조립 작업 등을 위한 다른 장소로 이동시킨다. 아울러, 컨베이어장치(10)는 이와 같은 작업완료신호를 주제어장치(20)에 송신하고 다음 제어신호가 수신될 때까지 대기상태를 유지하게 된다. 이와 같이 작업이 완료된 후의 대기상태의 유지는 이동 로봇(30)의 경우에도 같다. 따라서, 주제어장치(20)에서는 상기와 같은 작업완료신호를 수신한 후, 미리 저장된 제어 프로그램에 따라 이동로봇(30) 및 컨베이어장치(10)의 다음 이동위치 및 작업을 다시 지정하여 송신함으로써, 소정의 작업이 반복 수행된다. 여기서, 주제어장치(20)와 이동로봇(30) 또는 주제어장치(20)와 컨베이어장치(10) 간의 제어신호의 송수신은 각각의 송수신부(12)(21)(33)를 통한 무선통신 또는 케이블을 이용한 유선통신을 이용하여 상호 전달하게 된다. 또한, 주제어장치(20)는 상술한 바와 같이 이동로봇(30)과 컨베이어장치(10)의 모든 작용 및 역할을 중앙집중제어하게 된다.First, the program storage unit 23 of the main control device 20 stores a series of programs for controlling the operations of the mobile robot 30 and the conveyor apparatus 10 in relation to driving, positioning, component mounting, and component storage. The control unit 22 reads out a control program stored in the program storage unit 23, and accordingly, the mobile robot transmits and receives control signals such as predetermined position data to which the mobile robot is to be moved and a driving command according thereto. To 30. The mobile robot 30 receives the control signal through its transceiver 33 and transmits it to the controller 34. The control unit 34 operates the driving unit 32 to move the mobile robot 30 to a position according to the control signal received from the main controller 20. Subsequently, when the position movement of the mobile robot 30 is completed and located at a predetermined position, that is, near the component storage unit 11 of the conveyor apparatus 10, the control unit 34 transmits and receives the movement completion signal 33. The main controller 20 transmits the data to the main controller 20 again. The main control unit 20 receives this signal and transmits it to the control unit 22. The control unit 22 selects the corresponding part according to the part data to be stored by the mobile robot 30 according to a pre-input program. The signal for placing the parts on the conveyor apparatus 10 is transmitted again to the mobile robot 30 through the transceiver 21. The mobile robot 30 receives the control signal through the transceiver 33 and transmits it to the controller 34. Therefore, the control part 34 operates the component mounting part 31, puts down the selected component to the conveyor apparatus 10, and transmits a completion signal to the main control apparatus 20. FIG. At the same time, the main controller 20 transmits a storage command to the conveyor apparatus 10. The control unit 14 of the conveyor apparatus 10 drives the component storage unit 11 in accordance with the storage command received from the main controller 20 to store the selected component, and then operates the drive unit 13 to operate the component. Move to another location for assembly work, etc. In addition, the conveyor apparatus 10 transmits such a work completion signal to the main controller 20 and maintains the standby state until the next control signal is received. In this manner, the maintenance of the standby state after the work is completed is the same in the case of the mobile robot 30. Therefore, the main controller 20 receives the job completion signal as described above, and then re-specifies and transmits the next moving position and the job of the mobile robot 30 and the conveyor device 10 according to a previously stored control program. The operation of is performed repeatedly. Here, the transmission and reception of the control signal between the main control unit 20 and the mobile robot 30 or the main control unit 20 and the conveyor apparatus 10 is wireless communication or cable through each of the transmission and reception unit 12, 21, 33 It is communicated with each other using wired communication. In addition, the main controller 20 is to centrally control all the actions and roles of the mobile robot 30 and the conveyor apparatus 10 as described above.
그러나, 이와 같은 종래의 중앙집중제어 생산시스템에서는, 모든 작업이 주제어장치에 의해서만 집중적으로 동작, 관리 및 통제되므로, 작업영역의 크기가 커지거나 이동로봇의 수가 많을 경우에는 주제어장치에서의 정보처리량이 폭주하여 과부하가 발생하게 되고, 그 정보처리량이 주제어장치의 처리용량의 한계를 넘어서게 될 경우 작업속도가 현저하게 느려지며, 시스템의 일부에 고장이 발생했을 때 전제 시스템의 동작을 중단하여야 하는 등의 문제점이 발생되었다.However, in such a conventional centralized control production system, all work is intensively operated, managed and controlled only by the main control unit, so that when the size of the work area becomes large or the number of mobile robots is large, the amount of information processing in the main control unit is large. If the information is overrun due to congestion and the information throughput exceeds the limit of the main controller's processing capacity, the work speed is significantly slowed down, and the entire system must be stopped when a part of the system fails. A problem has occurred.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 생산시스템에서 이동로봇과 컨베이어장치 등의 기기 자체에 작업에 필요한 정보를 저장하고, 그 정보를 주제어장치의 제어에 의하지 아니하고 기기 상호간에 직접 교환하는 분산독립제어 생산시스템을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to store the information necessary for the operation in the machine itself, such as a mobile robot and a conveyor device in the production system, and the information does not depend on the control of the main controller Instead, it provides a distributed independent control production system that directly exchanges between devices.
도1은 종래의 중앙집중제어 생산시스템의 블록 구성도,1 is a block diagram of a conventional centralized control production system;
도2는 도 1의 종래 컨베이어장치의 제어 블록도,2 is a control block diagram of the conventional conveyor apparatus of FIG.
도3은 도 1의 종래 이동로봇의 제어 블록도,3 is a control block diagram of a conventional mobile robot of FIG.
도4는 도 1의 종래 주제어장치의 제어 블록도,4 is a control block diagram of the conventional main controller of FIG. 1;
도5는 본 발명에 따른 분산독립제어 생산시스템의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도,5 is a block diagram showing a preferred embodiment of a distributed independent control production system according to the present invention;
도6은 도 5의 본 발명에 따른 컨베이어장치의 제어 블록도,6 is a control block diagram of a conveyor apparatus according to the present invention of FIG.
도7은 도 5의 본 발명에 따른 이동로봇의 제어 블록도,7 is a control block diagram of a mobile robot according to the present invention of FIG. 5;
도8은 도 5의 본 발명에 따른 주제어장치의 제어 블록도이다.8 is a control block diagram of the main control device according to the present invention of FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 컨베이어장치 110 : 부품 수납부100: conveyor device 110: parts storage
120 : 송수신부 130 : 구동부120: transceiver 130: driver
140 : 제어부 150 : IrDA 송수신부140: control unit 150: IrDA transceiver
160 : 프로그램 저장부 200 : 주제어장치160: program storage unit 200: main controller
210 : 송수신부 220 : 제어부210: transceiver 220: controller
230 : 프로그램 저장부 300 : 이동 로봇230: program storage unit 300: mobile robot
310 : 부품 탑재부 320 : 구동부310: component mounting part 320: driving part
330 : 송수신부 340 : 제어부330: transceiver 340: control unit
350 : IrDA 송수신부 360 : 프로그램 저장부350: IrDA transceiver 360: program storage
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분산독립제어 생산시스템의 특징은, 기기 자체에 저장된 독립적인 제어프로그램으로 동작되는 이동로봇과, 상기 이동로봇과 제어신호를 송수신하면서 기기 자체에 저장된 독립적인 제어프로그램으로 동작되는 컨베이어장치 및 상기 이동로봇 또는 상기 컨베이어장치와 각각의 제어신호를 송수신하여 그 동작상태의 이상유무를 관리하는 주제어장치를 포함한다.A feature of the distributed independent control production system according to the present invention for achieving the above object is a mobile robot operated by an independent control program stored in the device itself, and independently stored in the device itself while transmitting and receiving control signals with the mobile robot. Conveyor device that is operated by the control program and the main robot device for transmitting and receiving each control signal with the mobile robot or the conveyor device to manage the abnormality of the operating state.
상기 이동로봇은, 소정의 제어프로그램을 저장하는 프로그램 저장부와, 상기 컨베이어장치와 제어신호를 송수신하는 IrDA송수신부와, 상기 프로그램 저장부에 저장된 제어프로그램을 독출함과 아울러, 상기 IrDA송수신부로부터 송수신되는 제어신호를 분석하여 이에 의하여 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.The mobile robot reads a program storage unit for storing a predetermined control program, an IrDA transmitter / receiver for transmitting and receiving a control signal with the conveyor apparatus, a control program stored in the program storage unit, and reads from the IrDA transmitter / receiver. It includes a control unit for analyzing the control signal transmitted and received thereby controlling the operation of the drive unit.
상기 컨베이어장치는 소정의 제어프로그램을 저장하는 프로그램 저장부와, 상기 이동로봇과 제어신호를 송수신하는 IrDA송수신부와, 상기 프로그램 저장부에 저장된 제어프로그램을 독출함과 아울러, 상기 IrDA송수신부로부터 송수신되는 제어신호를 분석하여 이에 의하여 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.The conveyor apparatus reads a program storage unit for storing a predetermined control program, an IrDA transmitter and receiver for transmitting and receiving a control signal with the mobile robot, a control program stored in the program storage unit, and transmits and receives from the IrDA transmitter and receiver. And a control unit for analyzing the control signal to thereby control the operation of the driving unit.
또한, 상기 이동로봇과 상기 주제어장치 또는 상기 컨베이어장치와 상기 주제어장치 상호간에 각각의 동작상태에 따른 제어신호를 송수신하는 각각의 송수신부를 구비하여서, 상기 주제어장치는 상기 이동로봇 또는 상기 컨베이어장치로부터 수신되는 제어신호에 의하여 각각의 동작상태의 이상유무를 관리하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the mobile robot and the main control device or each of the conveyor and the main control device having a transmission and reception unit for transmitting and receiving a control signal according to each operation state, the main control device is received from the mobile robot or the conveyor device It is preferable to manage the presence or absence of an abnormal state of each operation by the control signal.
따라서, 전체 작업을 이동로봇, 컨베이어장치 및 주제어장치 각각의 기기별로 분산 제어되도록 함으로써, 작업영역의 크기가 커지거나 이동로봇의 수가 많을 경우에도 정보량이 다수의 기기에 분산되어 과부하가 발생될 염려가 없고, 정보량 감소에 따라 시스템 전체의 작업속도를 상승시킬 수 있으며, 생산시스템의 일부에 고장이 발생했을 경우 전제 시스템의 동작을 중단할 필요 없이 해당 부분만을 정지시켜 수리작업을 할수 있다.Therefore, the entire work is distributedly controlled by each device of the mobile robot, the conveyor device, and the main controller, so that even if the size of the work area is large or the number of mobile robots is large, the amount of information may be distributed to a large number of devices, causing overload. It can increase the working speed of the whole system by reducing the amount of information, and in case of failure of a part of the production system, it is possible to perform repair work by stopping only that part without stopping the operation of the entire system.
이하, 본 발명에 따른 분산독립제어 생산시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a distributed independent control production system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 분산독립제어 생산시스템의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도이다. 도 5에서, 도면부호 100은 컨베이어장치, 200은 주제어장치, 그리고 300은 이동 로봇이다. 이동로봇(300)은 기기 자체에 저장된 독립적인 제어프로그램으로 동작되어서 컨베이어장치(100)에 완제품을 조립하기 위한 부품을 공급한다. 컨베이어장치(100)는 상기 이동로봇(300)과 제어신호를 송수신하면서 기기 자체에 저장된 독립적인 제어프로그램으로 동작되며, 이동로봇(300)으로부터 공급된 부품을 수납하고, 이 부품을 이용한 조립 작업이 수행된다. 또한, 컨베이어장치(100)는 상기와 같이 조립중인 제품 또는 조립이 완성된 완제품 등을 다른 장소로 이송시킨다. 주제어장치(200)는 상기 컨베이어장치(100) 및 이동로봇(300)과 각각의 제어신호를 송수신하여 그 동작상태의 이상유무를 관리한다. 여기서, 이동로봇(300) 및 컨베이어장치(100)에서의 이동 위치 및 부품 수납 등의 직접적인 제어는 각 기기에 일임하고, 주제어장치(200)에서는 전체 시스템의 모니터링 및 새로운 작업의 수행을 위한 명령과 같이 제한된 부분의 제어만을 담당하는 분산독립제어 방식을 사용하는 것이다. 따라서, 도시된 바와 같이 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100)간의 직접통신을 위하여 적외선을 사용하는 데이터 통신방식을 표준화하는 단체 즉, IrDA(Infrared Data Association)방식의 IrDA 송수신부(150)(350)를 각각의 기기에 장착한다. 이 IrDA 방식은 일종의 컴퓨터 간의 통신규약으로 컴퓨터와 주변기기 사이에 케이블을 이용하지 않고 적외선을 이용해 무선으로 데이터를 전송하는 기술이다.Figure 5 is a block diagram showing a preferred embodiment of a distributed independent control production system according to the present invention. In Fig. 5, reference numeral 100 is a conveyor apparatus, 200 is a main controller, and 300 is a mobile robot. The mobile robot 300 is operated by an independent control program stored in the device itself to supply components for assembling the finished product to the conveyor apparatus 100. Conveyor device 100 is operated as an independent control program stored in the device itself while transmitting and receiving a control signal with the mobile robot 300, accommodates the parts supplied from the mobile robot 300, the assembly operation using this component is Is performed. In addition, the conveyor apparatus 100 transfers the product being assembled or the finished product completed as described above to another place. The main controller 200 transmits and receives control signals to and from the conveyor apparatus 100 and the mobile robot 300 to manage the abnormality of the operation state. Here, the direct control of the moving position and parts storage in the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100 is assigned to each device, the main control unit 200 and the command for the monitoring of the entire system and the execution of a new task; Likewise, the distributed independent control method which handles only a limited part of control is used. Therefore, as shown, an organization that standardizes a data communication method using infrared rays for direct communication between the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100, that is, an IrDA (Infrared Data Association) type IrDA transceiver 150 ( 350) to each device. This IrDA is a type of communication protocol between computers that transfers data wirelessly using infrared light without using cables between computers and peripherals.
도 6은 도 5의 본 발명에 따른 컨베이어장치의 제어 블록도이다. 도 6에서, 컨베이어장치(100)는 부품 수납부(110), 송수신부(120), 구동부(130), 제어부(140), IrDA 송수신부(150) 및 프로그램 저장부(160)로 구성된다. 프로그램 저장부(160)는 컨베이어장치(100)가 동작되기 위한 소정의 제어프로그램을 저장하고, IrDA송수신부(150)는 상기 이동로봇(300)과 제어신호를 직접 송수신한다. 제어부(140)는 상기 프로그램 저장부(160)에 저장된 제어프로그램을 독출함과 아울러, 상기 IrDA송수신부(150)로부터 송수신되는 제어신호를 분석하여 이에 의하여 후술할 구동부(130) 및 부품 수납부(110)의 동작을 제어한다. 부품 수납부(110)는 이동로봇(300)으로부터 공급되는 부품을 전달받고, 구동부(130)는 조립중인 제품 또는 조립이 완성된 완제품 등을 다른 장소로 이송시키는 역할을 한다. 또한, 송수신부(120)는 주제어장치(200)와 제어신호를 송수신하여 기기 동작 상태의 이상유무를 전달한다.6 is a control block diagram of the conveyor apparatus according to the present invention of FIG. In FIG. 6, the conveyor apparatus 100 includes a component storage unit 110, a transceiver 120, a driver 130, a controller 140, an IrDA transceiver 150, and a program storage 160. The program storage unit 160 stores a predetermined control program for the conveyor apparatus 100 to operate, and the IrDA transmitting and receiving unit 150 directly transmits and receives a control signal with the mobile robot 300. The control unit 140 reads out a control program stored in the program storage unit 160, and analyzes a control signal transmitted and received from the IrDA transmission / reception unit 150, thereby analyzing the control unit 130 and the component storage unit (described later). 110 to control the operation. The part accommodating part 110 receives a part supplied from the mobile robot 300, and the driving part 130 serves to transfer the product being assembled or the finished product to which the assembly is completed to another place. In addition, the transmission and reception unit 120 transmits and receives a control signal with the main control device 200 and transmits the presence or absence of abnormal operation state of the device.
도7은 도 5의 본 발명에 따른 이동로봇의 제어 블록도이다. 도 7에서, 이동로봇(300)은 부품 탑재부(310), 구동부(320), 송수신부(330), 제어부(340), IrDA 송수신부(350) 및 프로그램 저장부(360)로 구성된다. 프로그램 저장부(360)는 이동로봇(300)이 동작되기 위한 소정의 제어프로그램을 저장하고, IrDA송수신부(350)는 상기 컨베이어장치(100)와 제어신호를 송수신한다. 제어부(340)는 상기 프로그램 저장부(360)에 저장된 제어프로그램을 독출함과 아울러, 상기 IrDA송수신부(350)로부터 송수신되는 제어신호를 분석하여 이에 의하여 후술할 구동부(320) 및 부품 탑재부(310)의 동작을 제어한다. 구동부(320)는 이동로봇(300)을 소정의 위치로 이동 가능하게 하고, 부품 탑재부(310)는 컨베이어장치(200)에 부품을 싣거나 내리는 역할을 한다. 또한, 송수신부(330)는 주제어장치(200)와 제어신호를 송수신하여 기기 동작 상태의 이상유무를 전달한다.7 is a control block diagram of a mobile robot according to the present invention of FIG. In FIG. 7, the mobile robot 300 includes a component mounting unit 310, a driver 320, a transceiver 330, a controller 340, an IrDA transceiver 350, and a program storage 360. The program storage unit 360 stores a predetermined control program for the mobile robot 300 to operate, and the IrDA transmitter / receiver 350 transmits and receives a control signal to and from the conveyor apparatus 100. The controller 340 reads out a control program stored in the program storage unit 360, and analyzes a control signal transmitted and received from the IrDA transmitter / receiver 350, thereby driving the drive unit 320 and the component mounting unit 310. Control the operation of The driving unit 320 allows the mobile robot 300 to be moved to a predetermined position, and the component mounting unit 310 serves to load or lower the component to the conveyor apparatus 200. In addition, the transceiver 330 transmits / receives a control signal with the main controller 200 and transmits an abnormal state of the device operation state.
도8은 도 5의 본 발명에 따른 주제어장치의 제어 블록도이다. 도 8에서, 주제어장치(200)는 송수신부(210), 제어부(220) 및 프로그램 저장부(230)로 구성되어, 상기 이동로봇(300) 또는 상기 컨베이어장치(100)로부터 수신되는 제어신호에 의하여 각각의 동작상태의 이상유무를 관리하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 송수신부(210)는 이동로봇(300)의 송수신부(330) 및 컨베이어장치(100)의 송수신부(120)와 제어신호를 송수신한다. 프로그램 저장부(230)에는 전체 시스템의 모니터링 및 새로운 작업의 수행을 위한 명령과 같이 제한된 부분의 제어만을 담당하기 위한 일련의 제어 프로그램이 저장되어 있으며, 제어부(220)는 프로그램 저장부(230)에 저장된 제어 프로그램을 독출하고, 이에 따라 상기 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100)의 동작상태의 이상유무 등을 판단한다.8 is a control block diagram of the main control device according to the present invention of FIG. In FIG. 8, the main control unit 200 includes a transceiver 210, a controller 220, and a program storage unit 230. The main controller 200 includes a control signal received from the mobile robot 300 or the conveyor apparatus 100. It is preferable to manage the presence or absence of each operating state by the. To this end, the transceiver 210 transmits and receives a control signal with the transceiver 330 of the mobile robot 300 and the transceiver 120 of the conveyor apparatus 100. The program storage unit 230 stores a series of control programs for controlling only a limited part, such as a command for monitoring the entire system and performing a new task, and the controller 220 is stored in the program storage unit 230. Read the stored control program, and accordingly determine whether there is an abnormal operation state of the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described in more detail as follows.
이동로봇(300)의 프로그램 저장부(360)에는 이동로봇(300)의 구동, 위치 및 부품 탑재에 관한 동작을 제어하는 일련의 프로그램이 저장되어 있다. 제어부(340)는 상기 프로그램 저장부(360)에 저장된 제어 프로그램, 즉 이동로봇(300)이 이동될 소정의 위치데이터와 그에 따른 구동명령 등을 독출하고, 이에 따라 구동부(320)를 동작시켜 소정의 위치, 즉 컨베이어장치(100)의 부품 수납부(110) 근방으로 이동로봇(300)을 이동시킨다. 이와 같이 이동로봇(300)이 컨베이어장치(100)의 부품 수납부(110) 위치에 정지하면, 제어부(340)는 미리 입력된 프로그램에 따라 부품 탑재부(310)를 동작시켜 선택된 부품을 컨베이어장치(100)에 이송시키며, 이러한 상태에서 IrDA송수신부(350)를 통하여 이동로봇(300)이 이송하고 있는 부품 및 제품에 대한 정보를 컨베이어장치(100)에 전송한다. 이때, 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100) 간에는 각각의 IrDA송수신부(350)(150)를 이용한 1대1통신이 이루어진다. 또한, 이 IrDA송수신부(350)(150)를 효과적으로 이용하기 위해서는 빛의 직진성으로 인한 오차를 방지하기 위하여 정확한 위치에 관한 보장이 있어야 한다. 상기에서는 부품의 이송을 위한 위치제어의 과정에 포함되며 정확한 부품 및 제품을 이송하기 위해 기본적으로 일정한 위치에 정지할 것이므로, 위치에 따른 오차에서 발생할 수 있는 에러의 확률은 극히 낮다. 이후, 컨베이어장치(100)는 IrDA송수신부(150)를 통하여 이동로봇(300)으로부터 전달받은 부품 및 제품에 관한 정보를 바탕으로 해당하는 작업을 수행한다. 즉, 프로그램저장부(160)에 미리 입력된 프로그램에 따라 부품 수납부(110)를 구동시켜 선택된 부품을 수납 완료한 후, 구동부(130)를 동작시켜 이 부품을 조립 작업 등을 위한 다른 장소로 이동시켜 작업을 완료한다. 아울러, 컨베이어장치(100)는 이와 같은 작업완료신호를 IrDA송수신부(150)를 통하여 이동로봇에(300)에 송신하고 다음 제어신호가 수신될 때까지 대기상태를 유지하게 된다. 이상과 같은 직접 통신을 통하여 이동로봇(300) 및 컨베이어장치(100)를 이용한 부품 및 제품의 이송작업을 수행할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100) 간의 직접 통신은 IrDA송수신부(350)(150)를 통하여 수행하게 되며, 이 IrDA 통신방식의 특징을 요약하면 다음과 같다. IrDA송수신부(350)(150)는 서로 1대1로만 통신할 수 있으며, 전력소모를 줄이기 위한 목적으로 3미터 이내의 거리에서 통신이 이루어지는 것이 바람직하다. 이 방식은 한 시점에 일방적인 한 방향 데이터 전송만 가능한 반이중 전송방식이라는 단점이 있으나, 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100)사이의 통신 데이터가 주로 이송물체의 종류 및 수량 등에 관한 사항이므로 상기의 단점인 반이중 전송방식에 크게 구애받지 않는다. 한편, 주제어장치(200)에서는 각각의 송수신부(210)(330)(120)를 통하여 상기와 같은 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100)의 이동위치, 작업상태 등의 동작상태의 이상유무를 판단하기 위한 통신을 수행한다. 즉, 제어부(220)는 프로그램 저장부(230)에 저장된 전체 시스템의 모니터링 및 새로운 작업의 수행을 위한 명령과 같이 제한된 부분의 제어만을 담당하기 위한 일련의 제어 프로그램을 독출하고, 이에 따라 상기 이동로봇(300)과 컨베이어장치(100)의 동작상태의 이상유무 등을 판단하는 것이다. 이상과 같은 과정을 통하여 주제어장치(200)에서 모든 것을 관리할 경우에 발생할 수 있는 과부하를 줄이고, 작업 속도가 빨라지며, 고장이 발생했을 때 이를 수리하는 것이 쉬운 분산 독립적인 특성을 가진 자동화 생산시스템을 구현할 수 있다.The program storage unit 360 of the mobile robot 300 stores a series of programs for controlling operations related to driving, positioning, and mounting of the mobile robot 300. The control unit 340 reads the control program stored in the program storage unit 360, that is, the predetermined position data to which the mobile robot 300 is to be moved and the driving command according thereto, and operates the driving unit 320 accordingly. The position, that is, the moving robot 300 moves near the component receiving unit 110 of the conveyor apparatus 100. When the mobile robot 300 stops at the position of the component accommodating part 110 of the conveyor apparatus 100 as described above, the controller 340 operates the component mounting part 310 according to a pre-entered program to move the selected component to the conveyor apparatus ( 100, and transmits the information about the parts and products being transported by the mobile robot 300 to the conveyor apparatus 100 through the IrDA transmission and reception unit 350 in this state. At this time, the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100 is one-to-one communication using each IrDA transmission and reception unit 350, 150. In addition, in order to effectively use the IrDA transmitting and receiving unit 350, 150, there must be a guarantee regarding the correct position in order to prevent an error due to the linearity of light. In the above, it is included in the process of position control for conveying parts, and basically stops at a certain position in order to convey accurate parts and products, and therefore, the probability of error that may occur in the error according to the position is extremely low. Thereafter, the conveyor apparatus 100 performs a corresponding operation based on the information on the parts and products received from the mobile robot 300 through the IrDA transmission and reception unit 150. That is, after the component storage unit 110 is driven in accordance with a program previously input to the program storage unit 160 to store the selected component, the driving unit 130 is operated to move the component to another place for assembling work or the like. Move it to complete the task. In addition, the conveyor apparatus 100 transmits such a work completion signal to the mobile robot 300 through the IrDA transmitter / receiver 150 and maintains the standby state until the next control signal is received. Through the direct communication as described above it is possible to perform the transfer of parts and products using the mobile robot 300 and the conveyor device (100). As described above, in the present invention, the direct communication between the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100 is performed through the IrDA transmitter / receiver 350 and 150. The characteristics of the IrDA communication method are as follows. IrDA transmission and reception unit 350, 150 can communicate only one-to-one with each other, the communication is preferably made within a distance of 3 meters for the purpose of reducing power consumption. This method has a disadvantage in that it is a half-duplex transmission method capable of only one-way data transmission at a time, but the communication data between the mobile robot 300 and the conveyor apparatus 100 is mainly related to the type and quantity of the transported object. It does not depend on the half-duplex transmission method, which is a disadvantage. On the other hand, in the main control device 200 through each of the transmission and reception unit 210, 330, 120, there is an abnormal state of the operation state, such as the movement position, the working state of the mobile robot 300 and the conveyor device 100 as described above Perform communication to determine. That is, the controller 220 reads out a series of control programs for controlling only a limited portion of the control system, such as a command for monitoring the entire system stored in the program storage unit 230 and performing a new task. It is to determine whether there is an abnormal operation state of the 300 and the conveyor apparatus 100. Automated production system with distributed and independent characteristics to reduce the overload that can occur when managing everything in the main controller 200 through the above process, speed up work, easy to repair when a failure occurs Can be implemented.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분산독립제어 생산시스템에 의하면, 전체 작업을 이동로봇, 컨베이어장치 및 주제어장치 각각의 기기별로 분산 제어되도록 함으로써, 작업영역의 크기가 커지거나 이동로봇의 수가 많을 경우에도 정보량이 다수의 기기에 분산되어 과부하가 발생될 염려가 없고, 정보량 감소에 따라 시스템 전체의 작업속도를 상승시킬 수 있으며, 생산시스템의 일부에 고장이 발생했을 경우 전체 시스템의 동작을 중단할 필요 없이 해당 부분만을 정지시켜 수리작업을 할수 있다.As described above, according to the distributed independent control production system according to the present invention, the entire work is distributedly controlled by each device of the mobile robot, the conveyor device, and the main controller, so that the size of the work area may be increased or the number of mobile robots may be large. Even if the amount of information is distributed to multiple devices, there is no fear of overloading, and as the amount of information decreases, the overall working speed of the system can be increased, and if a part of the production system fails, the entire system can be stopped. It can be repaired by stopping only the part without need.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are intended to fall within the scope of the claims set forth.
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