KR20060031143A - 코일 이송용 천정크레인의 이송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일을 따라 주행 운동하는 거더와 횡행 운동하는 트롤리를 포함하는 운동체가 이동하면서 코일 야드에 놓인 코일을 안전하게 이동시키는 코일 이송 알고리즘에 관한 것으로서, 크레인의 작업 단계를 나타내는 작업 단계 변수를 설정하고 이 작업 종류 변수의 상태값에 따라 코일 파지 이동 작업, 코일 호이스트 작업, 코일 놓는 작업 그리고 리프터 상승 작업의 순서로 코일 이송 작업이 이루어지고 각 작업내에서 이동궤적의 형태를 나타내는 궤적변수를 설정하고 이 궤적변수의 상태값에 따라 코일을 파지하기 위해 주행축 및 횡행축이 이동하는 궤적, 코일을 파지하기 위해 권상하축이 하강하는 궤적, 코일을 파지하는 궤적, 코일을 파지한 후 권상하축이 상승하는 궤적, 코일을 놓기 위해 주행축 및 횡행축이 이동하는 궤적, 코일을 놓기 위해 권상하축이 하강하는 궤적, 리프터를 오픈하는 궤적, 권상하축이 단순 상승하는 궤적이 일련의 순서대로 이루어지고, 주행축과 횡행축의 위치에 따라 궤적변수의 상태값이 결정되어 필요한 이동 궤적을 실시하게 하는 것을 포함하여 구성되는 무인 천정크레인의 코일 이송궤적을 생성하는 알고리즘이다.

코일, 천정크레인, 호이스트, 이송, 궤적

Description

코일 이송용 천정크레인의 이송방법{Transfer methode of overhead crane for coil transfer}

도 1은 일반적인 천정크레인을 나타낸 사시도.

도 2는 일반적인 리프터로 코일을 파지하는 상태를 나타낸 개략도.

도 3은 코일의 이송궤적을 나타낸 개략도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 코일 파지 이동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 코일 놓음 이동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도.

도 6은 본 발명에 따른 권상하축 하강 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도.

도 7은 본 발명에 따른 권상하축 호이스트 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도.

도 8은 본 발명에 따른 권상하축 상승 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 지지봉 2 : 고정프레임

3 : 주행레일 4 : 거더

11 : 리프터 13 : 코일

본 발명은 코일 이송용 천정크레인의 이송방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자 없이 자동으로 운전되는 천정크레인에서 코일을 야드 내의 목표 위치에 정확히 이동시킬 수 있는 이동 궤적을 생성하는 코일 이송용 천정크레인의 이송방법에 관한 것이다.

천정크레인은 공장 등의 생산현장, 즉 야드에서 중량물인 코일의 이송을 위해 사용되는 것으로, 그 개략적인 구성이 도 1에 도시되어 있다.

여기에서 참조되는 바와 같이 소정의 간격이 유지되도록 복수개의 지지봉(1)이 마련되어 있고, 그 지지봉(1)의 상단에는 고정프레임(2)이 설치되어 있으며, 그 고정프레임(2)의 상단에는 고정프레임(2)의 길이방향으로 주행레일(3)이 설치되어 있고, 상기 주행레일(3)에는 거더(4)가 안착되어 있되, 거더(4)의 양단부에는 원활한 이동을 위하여 주행휠(5)이 설치되어 있다.

한편, 상기 거더(4)의 상단에는 주행레일(3)과 수직방향으로 거더레일(6)이 마련되어 있고, 상기 거더레일(6)의 상면에는 트롤리(7)가 안착되어 있되, 그 트롤리(7)의 양 단부에는 안내휠(8)이 설치되어 있다.

그리고 상기 거더(4)에는 로프(9)를 매개로 후크(10)가 마련되어 있고, 상기 후크(10)에는 도 2에 나타낸 리프터(11)의 상단에 마련된 연결고리(12)에 결합되는 것이다.

따라서, 천정크레인을 이용하여 코일(13)을 이송시킬 때에는 도 3에 나타낸 바와 같이 초기 위치(A)에 놓여진 코일(13)을 리프터(11)로 파지하여 코일(13)을 권상하고 천정크레인을 동작시켜 그 코일(13)을 화살표 방향으로 이동시킨 후 목적지(B)로 이송시키고 있다.

그러나 종래에는 코일(13)을 이송시킬 때에는 천정크레인을 작업자가 직접 조작하게 되므로 작업자의 부주의로 인한 코일의 이송불량이 발생하게 되었음은 물론, 작업자의 피로감이 증가되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 코일을 이송할 때 이동 궤적을 생성하는 알고리즘을 제시하여 무인 운전 크레인에 의해 코일이송 작업이 자동으로 이루어지도록 할 수 있는 코일 이송용 천정크레인의 이송방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 코일 이송용 천정크레인의 이송방법은 리프터가 코일을 파지할 수 있도록 주행축과 횡행축을 이동시킨 후 상기 리프터를 코일의 직 상부로 하강시키고 그 리프터를 작동시켜 코일을 파지하는 코일 파지 이동 서브루틴과; 상기 리프 터에 의해서 파지된 코일이 목적지로 이동시킨 후 리프터를 작동시켜 코일을 목적지에 적재하는 코일 놓음 이동 서브루틴과; 상기 단계에서 리프터를 하강시키고자 할 때 리프터의 선회각도 및 주행축과 횡행축의 이동을 확인하고 작업종류변수를 검토한 후 리프터를 하부로 이동시키는 권상하축 하강 운동 서브루틴과; 상기 단계에서 리프터를 이동시키고자 할 때 작업종류변수가 준비상태이면 작업종류변수 및 이동궤적변수를 호이스트로 설정하고 권상하축 목표위치를 대기위치로 설정한 후 리프터가 이동되도록 호이스트를 작동시키는 권상하축 호이스트 운동 서브루틴 및 상기 단계에서 리프터를 상승시키고자 할 때 리프터의 작업종류변수가 준비상태이면 작업종류변수 및 이동궤적변수를 단순상승으로 설정하고 권상하축 목표위치를 대기위치로 설정한 후 리프터가 이동되도록 호이스트를 작동시키는 권상하축 상승 운동 서브루틴을 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 코일 파지 이동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 코일 놓음 이동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 6은 본 발명에 따른 권상하축 하강 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 권상하축 호이스트 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 본 발명에 따른 권상하축 상승 운동 서브루틴을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 본 발명은 레일을 따라 주행운동하는 거더와 횡행운동하는 트롤리를 포함하는 운동체가 이동하면서 코일 야드에 놓인 코일을 안전하게 이동시키는 코일 이송 알고리즘에 관한 것으로서, 크레인의 작업 단계를 나타내는 작업 단계 변수를 설정하고 이 작업 종류 변수의 상태값에 따라 코일 파지 이동 작업, 코일 호이스트 작업, 코일 놓는 작업 그리고 리프터 상승 작업의 순서로 코일 이송 작업이 이루어진다.

한편, 각 작업내에서 이동궤적의 형태를 나타내는 궤적변수를 설정하고 이 궤적변수의 상태값에 따라 코일을 파지하기 위해 주행축 및 횡행축이 이동하는 궤적, 코일을 파지하기 위해 권상하축이 하강하는 궤적, 코일을 파지하는 궤적, 코일을 파지한 후 권상하축이 상승하는 궤적, 코일을 놓기 위해 주행축 및 횡행축이 이동하는 궤적, 코일을 놓기 위해 권상하축이 하강하는 궤적, 리프터를 오픈하는 궤적, 권상하축이 단순 상승하는 궤적이 일련의 순서대로 이루어지고, 주행축과 횡행축의 위치에 따라 궤적변수의 상태값이 결정되어 필요한 이동 궤적을 실시하게 하는 것을 포함하여 구성되는 무인 천정크레인의 코일 이송궤적을 생성하는 알고리즘으로서, 이러한 본 발명에 의하면 무인으로 구동되는 천정크레인에서 코일을 자동으로 이송하는 이점이 있다.

코일 이송 작업을 나타내는 작업의 종류와 이동 궤적 변수에 대하여 설명하면 다음과 같다.

코일 이송 작업을 크게 대분하면 작업 종류는 작업 중지, 작업 준비, 코일 파지 이동 작업, 코일 호이스트 작업, 코일 놓는 이동 작업 그리고 리프터 상승 작업으로 나뉘어진다.

한편, 각각의 작업 내용을 나타내는 작업 종류 변수를 설정하게 되는 것이 며, 작업 종류 변수는 초기에는 작업 중지로 설정되어 있다.

각각의 작업은 해당 서브루틴으로 구성되고 각 서브루틴은 작업 종류 변수에 따라 호출된다. 그리고 이동 궤적은 이동 궤적 완료, 이동 궤적 준비, 코일 파지 이동궤적, 코일 호이스트 이동궤적, 코일 놓는 이동궤적 그리고 리프터 상승 이동궤적으로 나뉘어 지며 이동 궤적의 형태를 나타내는 이동 궤적 변수가 프로그램의 이동 실행 여부를 결정하는데 사용된다.

초기에는 이동 궤적 변수가 이동완료로 설정되어 있다. 그리고 크레인이 모든 작업을 완료하면 항상 작업 종류 변수는 작업 중지로 설정되고 이동 궤적 변수는 이동완료로 설정된다.

크레인의 코일 이송작업이 이루어지는 과정과 순서를 설명하면 다음과 같다.

코일을 처리하는 현장에서 코일을 이송하는 타스크의 종류는 코일을 운반하는 타스크는 코일만 집어서 들어 올리는 파지 후 상승 타스크와, 코일을 놓은 후 크레인이 권상하축 대기 위치로 상승하는 놓음 후 상승 타스크 그리고 코일을 집고 들어 올린 후 이동하여 코일을 놓은 다음에 크레인이 권상하축 대기 위치로 상승하는 코일 파지 및 놓음 상승 타스크로 구분된다.

첫째 파지 후 상승 타스크는 코일 파지 이동 작업이 이루어지고 그 다음에 코일 호이스트 작업을 실행하는 2 개의 작업이 순차적으로 실행되는 것으로 이루어져 있다.

둘째 놓음 후 상승 타스크는 코일 놓는 이동 작업이 이루어지고 그 다음에 리프터 상승 작업이 실행하는 2 개의 작업이 순차적으로 실행되는 것으로 이루어져 있다.

셋째 코일 파지 및 놓음 상승 타스크는 파지 후 상승 타스크가 실행되고 그 다음에는 놓음 후 상승 타스크가 실행되는 즉 전술한 2개의 타스크가 순차적으로 실행되는 것으로 이루어져 있다.

즉, 이동궤적을 그룹화하여 모은 것이 이동작업이 되고 그리고 이동작업이 그룹화하여 모은 것이 타스크이다.

각 이동 작업을 나타내는 코일 파지 이동 작업, 코일 호이스트 작업, 코일 놓는 이동 작업 그리고 리프터 상승 작업에 대한 내용을 나타내는 흐름도를 참조하여 코일 이송에 대한 타스크가 이루어지는 과정을 설명하면 아래와 같다.

먼저, 지상에 있는 작업 지시 컴퓨터로부터 파지 후 상승 타스크를 실시하라는 작업 명령을 받으면 작업 종류 변수는 중지상태에서 준비 상태로 바뀌고 이동 궤적 변수는 이동종료에서 준비상태로 바뀐다. 코일 파지 이동 작업 서브루틴이 호출된다.

코일 파지 이동 서브루틴은 제어 프로그램으로서 이동궤적 변수가 이동궤적완료에 도달할 때까지 반복적으로 실행된다. 이 서브루틴의 실행이 완료되면 작업 종류 변수는 다시 준비상태라는 설정 값을 부여받고 이동궤적 변수도 준비 상태라는 설정 값을 부여받는다. 이 다음에는 권상하축 호이스트 운동 서브루틴이 호출되어 반복적으로 실행되며 모든 실행이 완료되면 이동궤적 변수가 이동궤적완료라는 설정값을 부여받는다.

따라서 코일 파지 이동 서브루틴이 먼저 실행되고 그 후에 권상하축 호이스 트 운동 서브루틴이 실행 완료되면 파지후 상승 타스크는 완결된다.

실제 현장에서 코일을 집어서 올린 후 타 장소에 놓는 작업을 실행하는 코일 파지 및 놓음 상승 타스크가 실행되는 과정을 설명하면 아래와 같다.

1) 코일 파지 이동 서브루틴이 호출된 후에 반복 실행되어 완료 상태에 도달한다.

2) 이동궤적 변수가 이동궤적완료로 설정값을 부여받는다.

3) 작업 종류 변수와 이동궤적 변수는 준비상태라는 설정 값을 부여받는다.

4) 권상하축 호이스트 운동 서브루틴이 호출된 후에 반복 실행되어 완료 상태에 도달한다.

5) 이동궤적 변수가 이동궤적완료로 설정값을 부여받는다.

6) 작업 종류 변수와 이동궤적 변수는 준비상태라는 설정 값을 부여받는다.

7) 코일 놓음 이동 서브루틴이 호출된 후에 반복 실행되어 완료 상태에 도달한다.

8) 이동궤적 변수가 이동궤적완료로 설정값을 부여받는다.

9) 작업 종류 변수와 이동궤적 변수는 준비상태라는 설정 값을 부여받는다.

10) 권상하축 상승 운동 서브루틴이 호출된 후에 반복 실행되어 완료 상태에 도달한다.

11) 이동궤적 변수가 이동궤적완료로 설정값을 부여받는다.

상술한 바와 같은 과정을 통하여 코일을 집어서 이송 후 놓은 타스크를 처리하게 되므로 코일의 이송을 무선자동 운전이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 코일을 집어 올리기 위해 크레인이 움직이는 과정은 물론 집어 올려진 코일을 목적지에 적재하도록 크레인을 움직이는 알고리즘을 이용하여 상기 크레인을 무선 자동운전 가능하게 되므로 안전사고 방지는 물론 작업환경을 개설할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 리프터(11)가 코일(13)을 파지할 수 있도록 주행축과 횡행축을 이동시킨 후 상기 리프터(11)를 코일(13)의 직 상부로 하강시키고 그 리프터(11)를 작동시켜 코일을 파지하는 코일 파지 이동 서브루틴과;

   상기 리프터(11)에 의해서 파지된 코일(13)이 목적지로 이동시킨 후 리프터(11)를 작동시켜 코일(13)을 목적지에 적재하는 코일 놓음 이동 서브루틴과;

   상기 단계에서 리프터(11)를 하강시키고자 할 때 리프터의 선회각도 및 주행축과 횡행축의 이동을 확인하고 작업종류변수를 검토한 후 리프터(11)를 하부로 이동시키는 권상하축 하강 운동 서브루틴과;

   상기 단계에서 리프터(11)를 이동시키고자 할 때 작업종류변수가 준비상태이면 작업종류변수 및 이동궤적변수를 호이스트로 설정하고 권상하축 목표위치를 대기위치롤 설정한 후 리프터(11)가 이동되도록 호이스트를 작동시키는 권상하축 호이스트 운동 서브루틴 및

   상기 단계에서 리프터(11)를 상승시키고자 할 때 리프터의 작업종류변수가 준비상태이면 작업종류변수 및 이동궤적변수를 단순상승으로 설정하고 권상하축 목표위치를 대기위치롤 설정한 후 리프터(11)가 이동되도록 호이스트를 작동시키는 권상하축 상승 운동 서브루틴을 포함함을 특징으로 하는 코일 이송용 천정크레인의 이송방법.

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