KR20070080874A - Automatic guided vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래에 개시된 일 무인 운반 장치의 적재부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a loading portion of a conventional unmanned conveying device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 운반 장치를 도시한 평면도이다. Figure 2 is a plan view showing an unmanned conveying device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 정면도이다.3 is a front view of the unmanned conveying device shown in FIG. 2.
도 4는 도 3에 도시한 센싱 모듈들과 위치 확인 마크의 평면도이다.4 is a plan view of the sensing modules and the positioning mark shown in FIG.
도 5는 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram for explaining a position control method of the unmanned transport apparatus illustrated in FIG. 2.
도 6은 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 속도 그래프이다.FIG. 6 is a speed graph of the unmanned conveying device shown in FIG. 2.
도 7 및 도 8은 도 2에 도시한 센싱 모듈들의 평면도들이다.7 and 8 are plan views of the sensing modules shown in FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:무인 운반 장치 105:작업 대상 설비100: Unmanned transportation apparatus 105: Equipment which is targeted for work
110:차체 115:프레임부110: body 115: frame part
117:차륜 118:보조 차륜117: Wheel 118: Secondary wheel
120:적재부 122:랙120: Loading part 122: Rack
124:리프터 126:슬라이더124 : lifter 126 : slider
151,155:센싱 모듈 160:제어 유닛151,155: sensing module 160: control unit
170:위치 확인 마크170: Position confirmation mark
본 발명은 무인 운반 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 공장이나 창고에서 대상물을 자동으로 운반하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned conveying device. More particularly, the present invention relates to an apparatus for automatically transporting an object in a factory or a warehouse.
일반적으로 많은 제조 공정 및 물류 과정에서는 대상물을 빈번하게 운반해야 한다. 일예로, 반도체 장치(semiconductor device)는, 실리콘 기판(silicon substrate) 상에 집적 회로(integrated circuit)가 형성된 반도체 칩(semiconductor chip)을 제조하는 반도체 칩 제조 공정, 반도체 칩을 전기적으로 검사하여 소팅(sorting)하는 EDS(electrically die sorting) 공정, 반도체 칩을 보호하기 위한 패키징 공정 및 패키지를 회로 기판에 실장하는 공정을 통하여 제조된다. 이와 같은 단위 공정들을 수행하기 위해서 반도체 기판들을 일정 용기에 수납되어 해당 공정이 수행되는 반도체 기판 가공 설비로 운반된다. In general, many manufacturing and logistics processes require frequent transport of objects. For example, a semiconductor device may include a semiconductor chip manufacturing process of manufacturing a semiconductor chip in which an integrated circuit is formed on a silicon substrate, and electrically inspecting and sorting the semiconductor chip. It is manufactured through an electrically die sorting (EDS) process, a packaging process for protecting a semiconductor chip, and a package mounted on a circuit board. In order to perform such unit processes, the semiconductor substrates are stored in a predetermined container and transported to a semiconductor substrate processing facility where the process is performed.
현재 제조 단가의 절감, 신속한 제조 공정 수행, 안전사고 예방 등의 목적을 달성하기 위하여 무인 운반 장치의 사용이 급증하고 있다. 무인 운반 장치에서는 무엇보다도 위치 결정 능력의 향상이 중요하다. 즉, 무인 운반 장치가 정확한 지점에 대상물을 운반할 수 있어야 한다. At present, the use of unmanned transportation devices is increasing rapidly to achieve the purpose of reducing the manufacturing cost, speedy manufacturing process, safety accident prevention. In the unmanned transportation device, the improvement of the positioning ability is important above all. That is, the unmanned vehicle must be able to carry the object at the correct point.
현재 일반적인 무인 운반 장치의 위치 결정 능력은 그리 우수하지 않다. 따라서 반도체 장치와 같이 고가의 제품을 생산 및 취급하는 분야에서는 무인 운반 장치의 위치 결정 능력을 향상시키기 위한 많은 연구와 비용을 투자하고 있다. At present, the positioning capability of the general unmanned conveying device is not so excellent. Therefore, in the field of producing and handling expensive products such as semiconductor devices, a lot of research and costs have been invested to improve the positioning capability of the unmanned transportation device.
무인 운반 장치는, 크게 대상물이 적재되는 차체, 차체를 주행시키기 위한 주행 유닛, 차체의 위치 및 자세를 조절하기 위한 미세 구동 유닛, 센싱 유닛 및 제어 유닛을 포함한다. 차체는 대상물을 작업 대상 설비에 로딩 및 언로딩하기 위한 적재부와, 상기 적재부를 포함하여 주행 유닛 및 제어 유닛이 설치되는 프레임부로 이루어진다. 상기 적재부는 프레임부를 따라 작업 대상 설비로 이동된 다음, 적재부 상에서 위치 및 자세를 미세 조절한 다음 대상물을 작업 대상 설비에 로딩 및 언로딩한다. 이하, 도면을 참조하여 종래에 개시된 무인 운반 장치의 적재부에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.The unmanned transport apparatus includes a vehicle body on which an object is largely loaded, a traveling unit for driving the vehicle body, a fine drive unit for adjusting the position and attitude of the vehicle body, a sensing unit, and a control unit. The vehicle body comprises a loading unit for loading and unloading an object into a work target facility, and a frame unit including the loading unit and a traveling unit and a control unit. The loading unit is moved to the work target facility along the frame unit, and then finely adjusts the position and posture on the load unit, and then loads and unloads the object into the work target facility. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the loading portion of the conventional unmanned conveying device.
도 1은 종래에 개시된 일 무인 운반 장치의 적재부를 설명하기 위한 개략적인 사시도를 도시한 것이다.1 is a schematic perspective view for explaining a loading portion of a conventional unmanned conveying device.
도 1을 참조하면, 적재부(10)는 대상물이 적재되는 랙(20)과, 랙(20)을 수평방향으로 슬라이딩시키기 위한 슬라이더(30)와, 랙(20)을 수직방향으로 승강시키기 위한 리프터(35), 랙(20)의 위치 및 자세를 미세 조절하기 위한 미세 구동 유닛(40) 및 작업 대상 설비(도시되지 않음)에 대한 랙(20)의 상대 위치를 감지하기 위한 센서 유닛(50)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
미세 구동 유닛(40)은 수평 회전 모터(41), 수평 회전 감속기(42) 및 직선 이동 모터(45)를 포함한다. 센서 유닛(50)은 레이저 센서들(51,52)과 판독기(55)를 포함한다.The fine drive unit 40 includes a horizontal rotating
작업 대상 설비에 인접하게 이송된 적재부(10)는 센서 유닛(50)에 의하여 작업 대상 설비에 대한 적재부(10)의 상대 위치가 감지된다. 이후, 미세 구동 유닛 (40)에 의하여 작업 대상 설비에 대한 적재부(10)의 위치 및 자세 보정이 수행된다.The relative position of the
보다 자세하게 설명하면, 센서 유닛(50)은 적재부(10)가 작업 대상 설비로부터 기울어지게 위치된 정도, 치우치게 배치된 정도를 감지한다. 이를 위해서, 우선 판독기(55)가 작업 대상 설비에 표시된 바코드를 감지하여야 한다. 판독기(55)가 바코드를 감지하기까지 미세 구동 유닛(40)은 적재부(10)를 좌우로 이동시킨다. In more detail, the sensor unit 50 detects the degree in which the
판독기(55)가 바코드를 감지하면, 레이저 센서들(51,52)은 적재부(10)와 작업 대상 설비 간의 거리를 측정한다. 레이저 센서들(51,52)로부터 측정된 거리가 서로 상이할 경우, 적재부(10)가 작업 대상 설비로부터 기울어지게 배치되었다고 간주하고 적재부(10)를 회전시키게 된다. 이 경우에도 미세 구동 유닛(40)이 이용된다.When the
반도체 제조 공정에 사용되는 무인 운반 장치의 오차 범위는 주행 방향으로 ±10 밀리미터(㎜), 수평면에서 ±1도(degree) 정도이다. 상기 오차 범위에 만족하게 무인 운반 장치를 제어하기 위해서는, 전술한 것보다 훨씬 복잡 및 정확한 위치 및 자세 보정 제어가 필요하다. 따라서 연산 성능이 우수한 제어 장치가 필요하며 매우 정밀한 미세 구동 유닛(40)이 필요하다.The error range of the unmanned conveying device used in the semiconductor manufacturing process is about 10 millimeters (mm) in the traveling direction and about ± 1 degree in the horizontal plane. In order to control the unmanned conveying device satisfactorily in the above error range, much more complicated and accurate position and attitude correction control than the above is required. Therefore, a control device having excellent arithmetic performance is required, and a very precise fine drive unit 40 is required.
우수한 제어 장치 및 정밀한 미세 구동 장치가 일반적으로 고가인 점을 감안할 때, 무인 운반 장치의 위치 결정 능력을 향상시키기 위해서는 많은 비용이 소요될 것임은 너무나 자명하다. 실제로 반도체 제조 공정에 사용되는 무인 운반 장치는 물류 분류 공정에 사용되는 무인 운반 장치에 비하여 수배이상 고가이다. Given that good control devices and precise fine drives are generally expensive, it is obvious that it will be costly to improve the positioning capabilities of the unmanned conveying device. In fact, the unmanned transport device used in the semiconductor manufacturing process is several times more expensive than the unmanned transport device used in the logistics classification process.
또한, 무인 운반 장치의 위치 결정 능력을 향상시키기 위해서는 미세 구동 장치를 추가로 더 장착해야하므로 무인 운반 장치의 규모가 커지고 복잡하게 구성된다. 따라서 무인 운반 장치의 이동을 위하여 많은 공간이 소요되고 있으며, 무인 운반 장치에 이상이 발견 시, 이를 신속하게 조치할 수 없었다.In addition, in order to improve the positioning capability of the unmanned conveying device, it is necessary to further mount a fine driving device, so that the size of the unmanned conveying device becomes large and complicated. Therefore, a lot of space is required for the movement of the unmanned conveying device, and when an abnormality is found in the unmanned conveying device, it cannot be quickly acted on.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행을 위한 구동 장치로서도 미세 위치 및 자세 보정을 수행할 수 있는 간단한 무인 운반 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a simple unmanned transport apparatus capable of performing fine position and posture correction as a driving device for driving.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 운반 장치는, 대상물이 적재되는 차체, 차체를 직선 운동시키기 위한 드라이빙 유닛, 차체를 회전 운동시키기 위한 스티어링 유닛, 목표 지점에 설치된 위치 확인 마크를 향하여 신호를 방출하여 위치 확인 마크를 확인하고 또한 위치 확인 마크와 차체 간의 이격 정도를 감지하는 센싱 모듈들 및 드라이빙 유닛과 스티어링 유닛을 제어하여 차체를 목표 지점으로 이동시키고 또한, 이격 정도에 따라 목표 지점에 대한 차체의 미세 위치 보정과 자세 보정을 실시하는 제어 유닛을 포함한다. In order to achieve the above object of the present invention, the unmanned transport apparatus according to the preferred embodiment of the present invention includes a vehicle body on which an object is loaded, a driving unit for linearly moving the body, a steering unit for rotating the body, and a target point. The sensing module emits a signal toward the installed positioning mark and checks the positioning mark, and also controls the sensing modules and the driving unit and the steering unit to detect the degree of separation between the positioning mark and the vehicle body. And a control unit that performs fine position correction and attitude correction of the vehicle body with respect to the target point according to the degree.
차체는, 수직방향으로 승강 및 수평방향으로 슬라이딩하여 대상물을 목표 지점에 로딩 및 언로딩하는 적재부, 그리고 차륜들이 구비되어 적재부를 지면으로부터 이격되게 지지하고 차륜들에 인접하게 드라이빙 및 스티어링 유닛들이 설치된 프레임부를 포함할 수 있다. 센싱 모듈들은 두개 설치될 수 있고, 차체에 위치 확인 마크의 폭보다 작은 간격으로 설치될 수 있다.The vehicle body is provided with a loading unit for lifting and unloading an object at a target point by lifting and sliding in the vertical direction, and wheels to support the loading unit from the ground and to have driving and steering units installed adjacent to the wheels. It may include a frame portion. Two sensing modules may be installed, and the sensing modules may be installed at intervals smaller than the width of the positioning mark.
본 발명에 따르면, 무인 운반 장치에서 미세 구동 유닛들을 주 구동 유닛으로 대체할 수 있다. 따라서 무인 운반 장치의 소형화, 제조 단가의 절감 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 주 구동 유닛을 제어 성능을 향상시켜 무인 운반 장치의 작동 신뢰도도 보장할 수 있으며, 신속한 운반 공정을 수행할 수 있다.According to the invention, fine drive units can be replaced with main drive units in an unmanned conveying device. Therefore, the size of the unmanned conveying device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, by improving the control performance of the main drive unit, it is possible to ensure the operation reliability of the unmanned conveying device, and to perform a fast conveying process.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 무인 운반 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the unmanned transport device according to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited or limited by the following embodiments.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 운반 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도를 도시한 것이고, 도 3은 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 개략적인 정면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 센싱 모듈들과 위치 확인 마크를 개략적으로 도시한 평면도이다.2 is a schematic plan view for explaining an unmanned conveying device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a schematic front view of the unmanned conveying device shown in Figure 2, Figure 4 is shown in Figure 3 A plan view schematically showing one sensing module and a positioning mark.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 무인 운반 장치(100)는 공장 내에서 일정한 궤도를 따라 이동하며 대상물을 운반하는 물류 자동화 장치로서, 차체(110), 드라이빙(driving) 유닛(130), 스티어링(steering) 유닛(140), 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155) 및 제어 유닛(160)을 포함한다. 2 to 4, the
우선, 차체(110)는 크게 프레임부(115)와 적재부(120)로 이루어진다.First, the
프레임부(115)는 차체(110)의 근간을 이루는 것으로서 차체(110)의 외형을 결정한다. 따라서 프레임부(115)는 차체(110)와 실질적으로 동일한 폭(W)과 길이 (L)를 갖게 된다.The
프레임부(115)의 상단 중심에는 적재부(120)가 설치되고, 프레임부(115)의 하단 양측에는 차륜들(117)이 설치된다. 도면들에 도시하지는 않았지만, 프레임부(115)에는 파워 공급 장치, 컨버터, 축전지, 충돌 방지 센서, 안테나 등이 더 장착될 수 있다.The
적재부(120)를 포함한 프레임부(115)는 차륜들(117)에 의하여 지면으로부터 이격된다. 차륜들(117)은 1조 이상의 구동 차륜과 조향 차륜으로 구성될 수 있으며, 보조 차륜(118)을 더 포함할 수 도 있다.The
각각의 차륜(117)에는 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)이 연결된다. 차륜들(117)은 드라이빙 유닛(130)에 의하여 회전되고, 스티어링 유닛(140)에 의하여 틸팅된다. 이 경우, 스티어링 유닛(140)은 차륜들(117)의 회전축을 직접적으로 변경하거나, 차륜들(117)의 회전비를 조절하여 적재부(120)를 포함한 프레임부(115)를 회전시킨다. 차체(110)는 드라이빙 유닛(130)에 의하여 X축 방향(전후 방향)으로 이동되고, 스티어링 유닛(140)에 의하여 XY축 평면상에서 회전된다.The driving
드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)은 모터(motor), 감속기, 동력 전달 장치 등을 이용하여 구성할 수 있다. 상기 모터로서는 직류 모터, 브러쉬리스 모터 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에 따른 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)은 종래에 무인 운반 장치(100)를 목표 지점까지 이동시키기 위한 가속 장치 및 조향 장치와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하지만 당업자라면 이를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.The driving
이하 다시 설명하겠지만, 본 실시예에 따른 무인 운반 장치(100)는 XY축 평면상에서 미세한 위치 조절을 위한 별도의 미세 구동 장치를 포함하지 않는다. 무인 운반 장치(100)는 기본적으로 무인 운반 장치(100)를 이동시키기 위하여 필요한 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)을 이용하여 무인 운반 장치(100)의 미세 위치 조절까지 수행한다.As will be described again below, the unmanned conveying
적재부(120)는 대상물을 목표 지점에 위치된 작업 대상 설비(105)로 로딩 및 언로딩하기 위한 장치로서, 대상물이 적재되는 랙(122), 랙(122)을 Z축 방향(수직 방향)으로 승강시키기 위한 리프터(124) 및 랙(122)을 Y축 방향(좌우 방향)으로 슬라이딩시키기 위한 슬라이더(126)를 포함한다.The
랙(122)은 리프터(124)와 슬라이더(126)로부터 Z축 및 Y축 방향의 운동력을 제공받아 작업 대상 설비(105)에 대상물을 언로딩하거나, 작업 대상 설비(105)로부터 대상물을 로딩한다.The rack 122 receives the movement force in the Z-axis and Y-axis directions from the lifter 124 and the slider 126 to unload the object to the
본 실시예에 따른 적재부(120)에는 프레임부(115) 상에서 X축 방향으로 미세하게 이동시키고 XY축 평면을 따라 미세하게 회전하기 위한 별도의 미세 구동 장치가 설치되지 않는다. 적재부(120)의 X축 방향 이동 및 XY축 평면상에서의 회전은 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)에 의하여 수행된다.The
종래의 무인 운반 장치는 가속 장치 및 조향 장치를 이용하여 작업 대상 설비(105)에 인접하게 이동한 후, 별도의 미세 구동 장치를 통하여 작업 대상 설비(105)에 대한 적재부의 미세 위치 조절을 수행하였다. 또한, 적재부를 회전시키기 위하여 회전 구동을 위한 모터를 추가적으로 필요로 하였다. 따라서 적재부의 구조 가 복잡해지고, 적재부의 제조 단가가 고가였으며, 목표 지점에 대한 위치 조절 시간이 많이 소요되었다. The conventional unmanned conveying device moves adjacent to the
본 실시예에 따른 무인 운반 장치(100)는 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)과 드라이빙 및 스티어링 유닛들(130,140)을 연동시켜 전술한 종래의 문제점들을 효과적으로 해소할 수 있다.The
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 적재부(120)의 Y축 방향 하단부에 설치된다. 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 Y축 방향으로 신호를 방출하여 목표 지점에 대한 적재부(120)의 상대 위치를 확인 및 조절한다.The first and
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 적재부(120)에 제1 거리(L1)만큼 이격되게 설치된다. 이 경우, 제1 거리(L1)는 X축 방향의 거리를 의미한다. 제1 거리(L1)는 작업 대상 설비(105)에 설치된 위치 확인 마크(170)의 폭(W1)보다 작다. 적재부(120)가 목표 지점에 정위치 시, 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 위치 확인 마크(170)의 양단으로부터 제4 간격(L4)만큼 각각 떨어지게 된다. 이 경우, 제4 간격(L4)은 X축 방향의 거리를 의미한다.The first and
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 위치 확인 마크(170)에 각각 신호를 방출하고, 위치 확인 마크(170)는 상기 신호들을 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)로 반사한다. 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 신호들의 왕복 시간으로부터 적재부(120)와 목표 지점 간의 제2 및 게3 거리(L2,L3)를 감지한다.The first and
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 거리 감지 센서이다. 예를 들어, 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 레이저 빔 센서 또는 초음파 센서일 수 있다.The first and
위치 확인 마크(170)는 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)의 종류에 따라서 선택된다. 위치 확인 마크(170)는 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)로부터 방출된 신호를 효과적으로 반사할 수 있는 재질로 이루어진다. 예를 들어, 위치 확인 마크(170)는 미러(mirror)나 알루미늄 재질로 제조될 수 있다. The
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)로부터 감지된 거리 정보는 제어 유닛(160)에 제공된다. 이 경우, 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)과 제어 유닛(160)은 유선, 무선 또는 비접촉 방식으로 연결될 수 있다.The distance information detected from the first and
제어 유닛(160)은 마이크로프로세서, 램, 디지털 입출력 장치, 아나로그 입출력 장치, 시리얼 포트, 패러랠 포트, 인코더 포트 등으로 이루어지며, 차체(110)에 내장된다. 제어 유닛(160)은 상기 거리 정보에 따라 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)을 제어하여 목표 지점에 대한 무인 운반 장치(100)의 위치를 조절하고, 대상물을 무인 운반 장치(100)에 로딩 및 언로딩하기 위하여 무인 운반 장치(100)에 대한 전반적인 제어 기능을 수행한다. 이하, 무인 운반 장치(100)의 위치 제어방법에 대하여 자세하게 설명한다.The
도 5는 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 위치 제어 방법을 설명하기 위하여 블록도이고, 도 6은 도 2에 도시한 무인 운반 장치의 속도 그래프이다.FIG. 5 is a block diagram for explaining a position control method of the unmanned conveying device shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a speed graph of the unmanned conveying device shown in FIG. 2.
도 5와 도 6을 더 참조하면, 제어 유닛(160)은 정지된 무인 운반 장치(100)를 목표 지점으로 이동시키기 위하여 무인 운반 장치(100)를 가속 이동시킨다(S110). 무인 운반 장치(100)는 제1 시간(T1)동안 가속된다.5 and 6, the
제어 유닛(160)에는 무인 운반 장치(100)의 이동 궤적이 프로그램되어 있다. 제어 유닛(160)은 상기 프로그램된 이동 궤적에 맞게 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140)을 제어하여 무인 운반 장치(100)의 이동 방향 및 속도를 제어한다.The movement trace of the unmanned conveying
무인 운반 장치(100)가 목표 속도(V1)에 도달하면, 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 목표 속도(V1)로 정속 이동시킨다. 목표 속도(V1)는 무인 운반 장치(100)의 이동 거리, 주변 환경, 대상물 적재 여부 등에 따라서 결정될 수 있다. 무인 운반 장치(100)는 제2 센싱 모듈(155)이 작동되기 전까지 제2 시간(T2)동안 정속 이동된다.When the
제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)가 이동됨과 동시에 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)의 작동 상태를 실시간으로 확인한다(S120).The
정속 이동 중에 제2 센싱 모듈(155)이 위치 확인 마크(170)를 감지하여 작동되면, 제2 센싱 모듈(155)은 제어 유닛(160)으로 감지 신호를 전송한다. 제어 유닛(160)은 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)의 작동 상태를 모두 확인한다(S120).When the
제2 센싱 모듈(155)만 작동된 경우(S130), 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 현재와 동일한 방향으로 계속 이동시킨다(S135). 이 경우, 무인 운반 장치(100)는 감속 이동된다. 무인 운반 장치(100)는 제1 센싱 모듈(151)이 작동되기 전까지 제3 시간(T3)동안 감속 이동된다.When only the
만약 제1 센싱 모듈(151)만 작동된 경우(S140), 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 현재와 반대 방향으로 이동시킨다(S145). 이 경우에도, 무인 운반 장치(100)는 제2 센싱 모듈(155)이 작동되기 전까지 감속 이동된다.If only the
무인 운반 장치(100)가 정상적인 방향으로 이동할 경우, 제2 센싱 모듈(155) 이 작동된 후에 제1 센싱 모듈(151)이 작동되어야 한다. 그러나 제1 센싱 모듈(151)이 먼저 작동되었다면, 무인 운반 장치(100)가 비정상적으로 이동한다고 간주할 수 있다. 소정시간 무인 운반 장치(100)를 반대 방향으로 이동시켜도 제2 센싱 모듈(155)이 작동되지 않으면, 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)에 이상이 발생된 것으로 간주하고 운반 공정을 중지한다(S149).When the
제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 모두 작동되면, 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 최저 속도(V2)로 정속 이동시킨다. 이 경우, 무인 운반 장치(100)는 제4 시간(T4) 동안 최저 속도(V2)로 정속 이동된다. 최저 속도(V2)는 종래의 무인 운반 장치에서 적재부의 미세 위치를 조절하기 위하여 미세 구동 장치의 구동 속도와 비슷하다. 예를 들어, 최저 속도(V2)는 초당 수 내지 수십 밀리미터(㎜)일 수 있다.When both of the first and
제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 최저 속도(V2)로 이동시켜가며 무인 운반 장치(100)의 미세 위치 제어를 수행한다.The
제어 유닛(160)은 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 위치 확인 마크(170)로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 무인 운반 장치(100)를 이동시킨다. 일예로, 제어 유닛(160)은 제1 센싱 모듈(151)로부터 감지 신호가 전송되는 시점으로부터, 하기 수학식1에 따라 무인 운반 장치(100)를 이동시킬 수 있다. The
[수학식 1][Equation 1]
상기 수학식 1에서, D는 최저 속도(V2)로 무인 운반 장치(100)가 이동하는 거리를 나타내고, L1은 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 이격된 제1 거리를 나타내고, L4는 위치 확인 마크(170)의 양단으로부터 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 떨어진 거리를 나타낸다. In Equation 1, D represents a distance that the
상기 수학식1에 따라 무인 운반 장치(100)를 이동시킬 경우, 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)은 위치 확인 마크(170)로부터 벗어나지 않게 된다.When the unmanned conveying
최저 속도(V2)에서의 무인 운반 장치(100)를 이동거리는, 차륜들(117)의 회전수에 비례하여 발생되는 펄스 신호를 이용하여 산출할 수 있다. 제어 유닛(160)은 제1 센싱 모듈(151)로부터 감지 신호가 전송되는 최초 시점으로부터 차륜들(117)의 회전수를 계산하여 최저 속도(V2)로 무인 운반 장치(100)가 이동해야하는 거리에 맞게 무인 운반 장치(100)를 이동시킨다. 이 결과, 무인 운반 장치(100)는 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 위치 확인 마크(170)의 양단으로부터 제4 간격(L4)만큼 각각 떨어지게 위치된다. The moving distance of the
이상 설명한 바와 같이, 무인 운반 장치(100)의 1차 이동이 완료된다. 상기 1차 이동에서 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140) 외에는 실질적으로 다른 구동기가 필요하지 않다.As described above, the primary movement of the unmanned conveying
이어서, 제어 유닛(160)은 위치 확인 마크(170)에 대한 무인 운반 장치(100)를 2차 이동시켜 미세 위치 조절을 수행한다. 이하, 제1 및 제2 센서 모듈들이 작동된 후 수행되는 무인 운반 장치(100)의 미세 위치 및 자세 제어에 대하여 자세하게 설명한다.Subsequently, the
도 7 및 도 8은 도 2에 도시한 센싱 모듈들의 개략적인 평면도들이다.7 and 8 are schematic plan views of the sensing modules shown in FIG. 2.
도 7 및 도 8을 더 참조하면, 우선, 제어 유닛(160)은 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)로부터 제공된 거리 정보를 이용하여 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)과 위치 확인 마크(170) 간의 제2 및 제3 거리(L2,L3)를 각각 산출한다.Referring to FIGS. 7 and 8, first, the
무인 운반 장치(100)가 목표 지점에 정위치한 경우, 제2 거리(L2)와 제3 거리(L3)는 실질적으로 동일하다. 제2 거리(L2)와 제3 거리(L3)가 실질적으로 동일하지 않거나, 제2 및 제3 거리(L2,L3)가 기 설정된 값보다 클 경우, 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 회전 또는 이동시켜 이를 보정한다.When the
제2 및 제3 거리(L2,L3)가 모두 기 설정된 값보다 작을 경우 즉, 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 위치 확인 마크(170)로부터 일정 범위 내에 위치할 경우, 제어 유닛(160)은 제2 및 제3 거리(L2,L3)의 차이 값을 이용하여 무인 운반 장치(100)의 회전 여부를 결정한다(S150). 제2 및 제3 거리(L2,L3)의 차이 값이 기 설정된 오차 값보다 클 경우, 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)를 회전시킨다(S155).When both of the second and third distances L2 and L3 are smaller than the preset value, that is, when the first and
무인 운반 장치(100)의 회전 방향은 제2 및 제3 거리(L2,L3)를 비교하여 결정한다. 제어 유닛(160)은 제2 거리(L2)가 제3 거리(L3)보다 큰 경우 무인 운반 장치(100)를 시계방향으로 회전시키고, 제2 거리(L2)가 제3 거리(L3)보다 작은 경우 무인 운반 장치(100)를 반시계방향으로 회전시킨다(S155). 이 경우, 제어 유닛(160)은 1차 이동에서 이용된 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140)을 동일하게 이용하여 2차 이동을 실시한다. 제어 유닛(160)은 하기 수학식2에 따라 무인 운 반 장치(100)를 회전시킬 수 있다.The rotation direction of the unmanned conveying
[수학식 2][Equation 2]
상기 수학식 1에서, θ는 XY축 평면상에서의 무인 운반 장치(100)의 회전각을 나타내고, L1은 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)의 X축 방향 간격을 나타내고, L2는 제1 센싱 모듈(151)과 위치 확인 마크(170) 간의 Y축 방향 거리를 나타내며, L3는 제2 센싱 모듈(155)과 위치 확인 마크(170) 간의 Y축 방향 거리를 나타낸다.In Equation 1, θ represents the rotation angle of the unmanned conveying
상기 수학식 2는 일반적인 삼각형의 탄젠트(tangent) 공식이다. 제어 유닛(160)은 무인 운반 장치(100)의 회전각(θ)에 대응하도록 무인 운반 장치(100)를 회전시킨다. 이 경우, 제어 유닛(160)은 1차 이동에서 이용된 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140)을 동일하게 이용한다. 보다 자세하게 설명하면, 제어 유닛(160)은 차륜들(117)의 회전비를 조절하여 무인 운반 장치(100)의 회전각(θ)만큼 또는 회전각(θ)보다 작게 회전시킨다. 또는, 제어 유닛(160)은 차륜들(117)의 회전방향이 서로 다르게 변경하여 무인 운반 장치(100)를 회전시킬 수 있다.Equation 2 is a tangent of a general triangle. The
이상 설명한 바와 같이, 무인 운반 장치(100)의 2차 이동이 완료된다(S160). 상기 2차 이동을 통하여 XY축 평면상에서의 위치 확인 마크(170)에 대한 무인 운반 장치(100)의 미세 이동이 완료된다. 보다 자세하게 제어 유닛(160)은 상기 2차 이동을 통하여 제2 거리(L2)와 제3 거리(L3)를 실질적으로 동일하게 일치시키고, 제2 및 제3 거리(L2,L3)가 기 설정된 값과 실질적으로 동일하거나 더 작게 만든다. 또한, 무인 운반 장치(100)는 제1 및 제2 센싱 모듈들(151,155)이 위치 확인 마크(170)의 양단으로부터 제4 간격(L4)만큼 각각 떨어지게 위치된다.As described above, the secondary movement of the unmanned conveying
상기 2차 이동에서 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140) 외에는 실질적으로 다른 구동기가 필요하지 않다. 즉, 본 실시예에 따른 무인 운반 장치(100)는 드라이빙 유닛(130)과 스티어링 유닛(140)을 이용하여 1차 및 2차 이동을 모두 수행한다.Substantially no other driver is required besides the
이어서, 제어 유닛(160)은 적재부(120)의 리프터(124) 및 슬라이더(126)를 제어하여, 랙(122)에 대상물을 로딩하거나 랙(122)으로부터 대상물을 언로딩한다. 적재부(120)의 대상물 로딩 및 언로딩 방법은 종래와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Subsequently, the
제어 유닛(160)은 무선 통신을 통하여 주 제어 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 주 제어 시스템은 공장 내에서의 수행되는 공정들을 전체적으로 통제하고, 상기 공정들에 대응하게 무인 운반 장치(100)를 통제한다. 제어 유닛(160)은 상기 주 제어 시스템에 의하여 원격으로 통제될 수도 있다.The
본 실시예에 따른 기본적으로 무인 운반 장치(100)를 이동시키기 위하여 필요한 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)을 효과적으로 제어하여, 무인 운반 장치(100)의 이동 및 미세 위치 조절까지 수행할 수 있다.Basically, by effectively controlling the
단순히 종래의 무인 운반 장치에서 미세 구동 장치들을 제거하는 것으로서, 본 발명을 구현할 수 있는 것은 아니다. 이는, 단순히 미세 구동 장치들을 제거할 경우, 목표 지점에 대한 무인 운반 장치(100)의 미세 위치 조절을 수행할 수 없기 때문이다. 일반적으로 반도체 제조 공정에 사용되는 무인 운반 장치(100)의 오차 범위가 ±10 밀리미터(㎜), ± 1도(degree)인 점을 감안할 때, 종래의 제어 방법에 따라 미세 구동 장치들을 제거된 무인 운반 장치(100)를 제어할 경우, 무인 운반 장치(100)의 미세 위치 조절은 실질적으로 어렵다. By simply removing the fine drive devices in the conventional unmanned transport device, it is not possible to implement the present invention. This is because, when the fine drive devices are simply removed, fine positioning of the
본 실시예에 따르면 제어 유닛(160)의 제어 능력을 향상시켜 미세 구동 장치들을 제거된 무인 운반 장치(100)의 이동 및 미세 위치 조절을 효과적으로 수행할 수 있도록 개선하였다. 현재까지 개발된 우수한 감속 성능을 갖는 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)에 본 발명에 따른 제어 유닛을 사용할 경우, 무인 운반 장치(100)의 위치 오차 범위(±10 밀리미터, ±1도)를 충분히 만족할 수 있다. 무인 운반 장치(100)의 드라이빙 유닛(130) 및 스티어링 유닛(140)을 이용하여 이동 및 미세 위치 조절함으로써 무인 운반 장치(100)의 소형화, 제조 단가 절감, 신속 및 정확한 작동 성능 보장 등의 효과를 획득할 수 있다. 당업자라도 본 실시예와 같이 제거된 미세 구동 장치들을 대체할 수 있는 제어 방법을 용이하게 발명할 수 있지는 못할 것이다.According to this embodiment, the control capability of the
본 발명에 따르면, 무인 운반 장치에서 미세 구동 유닛들을 주 구동 유닛으로 대체할 수 있다. 따라서 무인 운반 장치의 소형화, 제조 단가의 절감 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 주 구동 유닛을 제어 성능을 향상시켜 무인 운반 장치의 작동 신뢰도도 보장할 수 있으며, 신속한 운반 공정을 수행할 수 있다.According to the invention, fine drive units can be replaced with main drive units in an unmanned conveying device. Therefore, the size of the unmanned conveying device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, by improving the control performance of the main drive unit, it is possible to ensure the operation reliability of the unmanned conveying device, and to perform a fast conveying process.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리 범위 안에 속함을 밝혀둔다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You can. Accordingly, all changes that come within the meaning or range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060012329A KR20070080874A (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Automatic guided vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060012329A KR20070080874A (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Automatic guided vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20070080874A true KR20070080874A (en) | 2007-08-14 |
Family
ID=38601106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060012329A KR20070080874A (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Automatic guided vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20070080874A (en) |
-
2006
- 2006-02-09 KR KR1020060012329A patent/KR20070080874A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |