KR200254818Y1 - 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치 - Google Patents
비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 BLDC모터제어에 의해 구동 제어되는 AGV 시뮬레이션 장치를 새로이 제시하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 고안은 AGV를 구성함에 있어서, 물품적재를 위한 본체(10)와, B.L.D.C 모터가 적용된 구동용 차륜장치(20)와, 본체 후방을 지지하는 지지용 바퀴(30) 및 B.L.D.C 모터 제어를 위한 제어장치(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치를 제시한다.
본 고안은 B.L.D.C 모터를 이용하여 구동용 차륜을 구성함으로서 본체를 소형화할 수 있고, 운용 가능한 공간 내에서 정밀한 구동제어가 가능하며, P.L.C와 다양한 입력수단에 의해 프로그램제어됨으로서 저예산으로 AGV의 이해 및 훈련을 위한 AGV 시뮬레이션장치로 활용될 수 있고, 소형물류 운반 또는 실험실에서 AGV로 활용될 수 있다.
Description
본 고안은 무인운반장치의 구동 및 프로그램을 시뮬레이션 하는 장치로서 특히 BLDC모터제어에 의해 구동 제어되는 무인운반장치의 시뮬레이션을 위한 장치에 관한 것이다.
AGV( Automated Guided Vehicle)는 자동 유도에 의해 물품을 운반하는 무인운반차로서 물품적재용 본체부분과 차륜으로 이루어지고, P.L.C에 의해 차륜이 제어 구동됨으로서 자동화시스템이 구축된 시설 내에서 물품이나 부품 등을 이송 운반에 유용하게 사용되고 있다.
이와 같은 AGV의 효율적인 관리와 운용을 위해 학생들이나 오퍼레이터는 시험용 AGV 또는 유사 시뮬레이션장치를 이용하여 훈련 및 학습을 거쳐 AGV의 효율적인 관리와 운용을 배우게 된다.
그러나 학습용이나 훈련용으로 제공되는 AGV 또는 유사 시뮬레이션장치들은 매우 고가이고, 대형으로 제작되기 때문에 유지관리비용이 많이 들어 학생을 위한 실습실이나 실험실 단위에서 구입운용하기가 곤란한 문제점이 있었다.
본 고안은 실험실이나 실습실 단위에서 운용 가능한 소형 AGV 시뮬레이션장치를 제시함으로서 저 비용으로 학습용이나 훈련용 또는 실제 물류에 이용할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.
이를 위하여 본 고안은 B.L.D.C 모터를 이용하여 구동용 차륜을 구성함으로서 본체를 소형화하고, 운용 가능한 공간내에서 정밀한 구동제어가 가능하게 하고, 다양한 입력수단에 의해 프로그램 제어되도록 함으로서 AGV의 이해 및 훈련을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 시뮬레이션장치를 제시한다.
도1은 본 고안에 의한 AGV의 외형구성도
도2는 본 고안의 내부구성도
도3a는 도2의 A-A 부 단면 구성도
도3b는 도3a의 B-B 부 단면 구성도
도3c는 도3b의 C-C 부 부 단면 구성도
도4는 본 고안의 저면부 구조도
도5는 지지바퀴의 단면 구조도
도6은 제어장치의 블럭구성도
*주요부호의 설명
10.본체 11.적재공간 12.차대
20.차륜장치 21.베이스프레임 22.바퀴
23.B.L.D.C 모터 24.주축 25.보조축
26.포텐션메터 27.벨트 28.베어링
29.스톱퍼 40.제어장치 41.P.L.C
42.4 DA 43.전원공급부 44.프로그래밍로더
45.RS 232포트 46.RF송신기 47.RF 수신기
48.산업용 PC 49. B.L.D.C 모터콘트롤러
50.외부출력장치 51.가이드디텍터 52.경광등
이하 첨부된 도면에 의한 실시례에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1 내지 도5는 본 고안에 의한 AGV의 기계적 구성을 도시하기 위한 것으로, 본 고안은 물품적재를 위한 본체(10)와, B.L.D.C 모터가 적용된 구동용 차륜장치(20)와, 지지용 바퀴(30) 및 B.L.D.C 모터 제어를 위한 제어장치(40)로 이루어진다.
본체(10)는 차체형상으로 이루어지며 물품적재를 위한 물품적재공간(11)과 차대(12)로 이루어진다.
차륜장치(20)는 장방형태의 판체로 이루어지는 베이스프레임(21) 상에 각기 독립적으로 구동되는 2개의 바퀴(22)와 각 바퀴의 축(22a)에 연결된 B.L.D.C모터(23)로 이루어지고, 베이스프레임(21)은 본체(10)의 차대(12)상에 주축(24)에 의해 결합되어 차륜구동시 주축을 중심으로 한 베이스프레임의 회전이 이루어지도록 구성된다.
도3a 내지 도3c는 상기한 차륜장치의 상세 구조를 도시한 것으로서 베이스프레임과 차대의 축결합은 차대상에 고정된 주축(24)과 베이스프레임(21)이 베어링 결합되고, 주축 내부에는 베이스프레임에 결합된 보조축(25)이 결합되며, 상기 보조축은 차대 상면에서 브라켓(26a)에 의해 지지되는 포텐션메터(26,Portention Meter)에 스퍼기어(spur gear)로 연결된다.
각각의 B.L.D.C 모터 및 바퀴는 베이스프레임에 결합된 브라켓(22b)(23a)상에 결합되어 모터축과 바퀴축은 각기 벨트(27)로 연결되고, 각각의 회전요소는 마찰저항을 최소화하기 위해 베어링(28)이 결합된다.
B.L.D.C 모터(Brushless Direct Current Motor)는 브러시가 없는 타입의 모터로서 소형경량이나 고출력 및 응답속도가 빠른 특성을 갖는 것으로서 본 고안에 의한 시뮬레이션 장치의 소형화가 가능하도록 하는 장점을 제공하게 된다.
이상의 구성에 의한 차륜장치는 제어장치에 의해 좌 우 B.L.D.C 모터의 회전 동작 및 속도를 달리함으로서 각각의 바퀴를 차등제어가능하며, 회전속도의 차등적용에 의해 본체의 조향 및 동등회전속도에 의한 직진성이 정밀하게 제어되고, 제어장치의 제어신호에 따라 응답 반응하여 본체의 주행구동력을 제공하게 된다.
차대에 연결된 주축은 회전동작에 의한 방향전환시 본체에 대한 베이스프레임의 회전이 자유롭게 이루어지도록 하여 회전동작에 따른 본체와 바퀴사이의 저항을 감소시켜 유연한 회전동작을 유도하는 작용을 하며, 차대에 대한 베이스프레임의 회전은 제한된 각도범위에서만 이루어지도록 베이스프레임의 양측으로 차대에 고정되는 스톱퍼(29)가 설치된다.
상기 스톱퍼는 도4에 도시된 바와 같이 주축을 중심으로 베이스프레임의 회전각도범위가 대략 80°내외로 유지되도록 함으로서 좌우바퀴가 뒤바뀌는데 따른 조향 및 제어상의 혼란을 방지하는 작용을 한다.
지지용 바퀴(30)는 도5에 도시된바와 같이, 본체의 후방을 지지하기 위한 것으로 차대 후방 좌우측에 결합된 브라켓(31)상에 설치되어 단순 구름운동을 하며, 적어도 하나의 바퀴축에는 엔코더(32)를 연결하여 주행결과를 제어장치에서 해석 반영할 수 있도록 구성된다.
상기 구성은 B.L.D.C 모터의 제어에 의해 AGV로서의 역할이 수행되며, 제어장치에 의해 B.L.D.C 모터의 제어 및 유용한 시뮬레이션 기능이 수행된다.
도6은 본 고안에 의한 제어장치의 실시례로서, 제어장치(40)는 P.L.C(41,Programmable Logic Controller)에 의해 B.L.D.C 모터 콘트롤러를 제어함으로서 이루어지고, 세부적으로는 P.L.C에는 4DA(4ch D/A converter Control)(42)가 포함되고, 전원공급을 위한 전원공급부(43), 입력수단으로서 프로그래밍로더(44,Programming Loader), RS232 PORT(45), RF 송신기(46) 및 P.L.C에 결합되는 RF수신기(47) , 외부 무선제어를 위한 산업용 PC(48)를 포함하는 하나 이상의 입력수단이 P.L.C와 연결된다.
또한, 출력수단으로서 4 DA에 연결된 좌우 B.L.D.C 모터 콘트롤러(49), 외부출력장치(50)가 포함되고, 주행정보를 검출하기 위한 가이드디텍터(51,Guide Detector)가 연결된다.
P.L.C는 AGV를 제어하는 기기로 프로그램에 따라 다기능 고변화 및 AGV에 지능을 부여해주는 장치이며, 프로그램에 의한 출력값을 4 DA에서 디지탈을 아날로그 값으로 변환하여 모터콘트롤러에 변환된 출력값을 주어 AGV 구동 및 방향전환을 하게 된다.
전원공급부는 밧데리와 컨버터로 이루어지고, 밧데리는 12V 12AH 두개를 직렬 연결하여 DC 12V는 DC/AC 컨버터에 공급하고, DC 24V는 B.L.D.C 모터를 구동시키는 전원으로 사용된다.
컨버터는 DC 12V를 입력으로 하여 AC110V 또는 AC220V를 출력하며, P.L.C 및 기타 주변기기에 전원을 공급하는 작용을 수행한다.
입력수단으로서 프로그래밍로더(Programming Loader)는 P.L.C에 프로그램을 넣을 수 있게 하는 키패드로서 모든 형태의 명령어 및 프로그램을 저장하는 기능을 수행한다.
상기 프로그래밍로더는 본체 전면에 키패드 형태로 부착되어 직접입력이 가능하도록 구성된다.
RS232 PORT는 P.L.C에 부착되는 옵션 카드로RS232통신케이블을 PC와 연결하여 PC를 통한 프로그래밍 및 모니터링, 시뮬레이션이 가능하게 하는 기능을 수행한다.
RF 송신기는 AGV의 조향, 구동, 비상정지등을 수행하는 기능을 부여하여 소형경량으로서 휴대가 간편한 장점을 가지며, P.L.C에 부착된 RF 수신기에 의해 신호수신이 이루어진다.
산업용 PC는 RF 송신기 대신 PC내 프로그램방식으로 AGV의 조향, 구동, 비상정지등의 제어를 수행하기 위한 것으로 P.L.C에 부착된 RF 수신기에 의해 신호수신이 이루어진다.
B.L.D.C 모터 콘트롤러는 B.L.D.C 모터를 구동시켜주는 콘트롤러로 PLC의 4DA에서 나오는 아나로그값을 받아 모터의 회전수를 제어하는 기능을 수행한다.
가이드디텍터는 차륜을 지지하는 베이스프레임 전방에 부착되는 센서로서 FIBER 센서 6개로 이루어져 AGV 주행라인을 표시하기 위해 바닥에 설치된 가이드를 따라 움직이도록 하는 장치로 검출부와 증폭부로 이루어지고, 가이드로 사용된 은박테이프의 광량을 각기 다른 위치의 FIBER 센서로 검출하여 PLC에 제공함으로서 정해진 라인 상에서 AGV의 주행이 이루어지도록 하는 작용을 수행한다.
외부출력장치는 AGV 본체 전면에 부착되는 패널로 AGV동작을 LAMP로 표시해주며, 상기 패널에는 EM-STOP S/W, FUNCTION S/W가 함께 설치된다.
또한, 외부출력장치로서 경광등(52)이 설치된다.
이상의 구성에 의한 본 고안은 여러 방식으로 입력되는 프로그램 또는 제어값을 PLC에서 해석하여 B.L.D.C모터를 구동제어하고, 은박지패널로 표현된 주행라인을 가이드디텍터에 의해 검출하여 프로그램방식으로 주행 및 조향이 이루어지는 AGV의 동작을 수행하게 된다.
따라서, 구동원리를 쉽게 이해할 수 있으며, 프로그래밍결과를 실제의 AGV동작으로 시뮬레이션 할 수 있어 학생들에게 유용하고, 경제적인 비용으로 AGV 시뮬레이션 장치로서 활용될 수 있다.
또한, 소형 무인운반장치로서 활용되어 공동실험실등에서 무인운반장치로서 직접 적용이 가능한 것이다.
본 고안은 B.L.D.C 모터를 이용하여 구동용 차륜을 구성함으로서 본체를 소형화할 수 있고, 운용 가능한 공간 내에서 정밀한 구동제어가 가능하며, P.L.C와 다양한 입력수단에 의해 프로그램 제어됨으로서 저 예산으로 AGV의 이해 및 훈련을 위한 AGV 시뮬레이션장치로 활용될 수 있고, 소형물류 운반 또는 실험실에서 AGV로 활용될 수 있다.
Claims (3)
- AGV를 구성함에 있어서, 물품적재를 위한 본체(10)와, B.L.D.C 모터가 적용된 구동용 차륜장치(20)와, 본체 후방을 지지하는 지지용 바퀴(30) 및 B.L.D.C 모터 제어를 위한 제어장치(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치.
- 제1항에 있어서, 차륜장치(20)는 장방형태의 판체로 이루어지는 베이스프레임(21) 상에 각기 독립적으로 구동되는 2개의 바퀴(22)와 각 바퀴의 축(22a)에 연결된 B.L.D.C 모터(23)로 이루어지고, 베이스프레임(21)은 본체(10)의 차대(12)상에 주축(24)에 의해 결합되어 차륜구동시 주축을 중심으로 한 베이스프레임의 회전이 이루어지며, 주축을 중심으로 한 베이스프레임의 회전은 베이스프레임의 양측으로 차대에 고정되는 스톱퍼(29)에 의해 제한된 각도범위에서만 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어장치(40)는 P.L.C(41,Programmable Logic Controller)에 의해 B.L.D.C 모터 콘트롤러를 제어함으로서 이루어지고, P.L.C에는 4DA(4ch D/A converter Control)(42)가 포함되고, 전원공급을 위한 전원공급부(43)와, 입력수단으로서 프로그래밍로더(44,Programming Loader), RS232 PORT(45), RF 송신기(46) 및 P.L.C에 결합되는 RF수신기(47), 외부 무선제어를 위한 산업용PC(48)를 포함하는 하나 이상의 입력수단이 P.L.C와 연결되며, 4 DA에 연결된 좌우 B.L.D.C 모터 콘트롤러(49), 외부출력장치(50), 주행정보를 검출하기 위한 가이드디텍터(51,Guide Detector)가 각기 포함되도록 구성되어 입력된 프로그램에 의해 B.L.D.C 모터를 구동 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치.
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| KR2020010026770U KR200254818Y1 (ko) | 2001-09-01 | 2001-09-01 | 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치 |
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| KR2020010026770U KR200254818Y1 (ko) | 2001-09-01 | 2001-09-01 | 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200254818Y1 true KR200254818Y1 (ko) | 2001-11-26 |
Family
ID=73108037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR2020010026770U KR200254818Y1 (ko) | 2001-09-01 | 2001-09-01 | 비.엘.디.시 모터제어용 에이지비 시뮬레이션 장치 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR200254818Y1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190109134A (ko) | 2018-03-16 | 2019-09-25 | 주식회사 동화에이텍 | 무인운반차 |
| KR102220446B1 (ko) | 2019-11-15 | 2021-02-26 | 주식회사 엠시스템 | 무인 운반 장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-09-01 KR KR2020010026770U patent/KR200254818Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190109134A (ko) | 2018-03-16 | 2019-09-25 | 주식회사 동화에이텍 | 무인운반차 |
| KR102220446B1 (ko) | 2019-11-15 | 2021-02-26 | 주식회사 엠시스템 | 무인 운반 장치 및 방법 |
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