KR20070113444A - The system for automated guided transfortation and method thereof - Google Patents

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이진우
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Abstract

An automated guided transportation system and a method thereof are provided to measure a movement distance of a harbor crane without an error. An automated guided transportation system includes an encoder, a stop signal generating unit(180), a stop signal receiving unit(190), and a crane movement confirming unit(120-1,120-2), and an automated transportation unit(130). The encoder is connected to a wheel of a harbor crane(110) and measures a movement distance of the harbor crane to output a movement distance signal. The stop signal generating unit is positioned at a stop position of the harbor crane and outputs a stop signal. The stop signal receiving unit is mounted in a lower part of the harbor crane and receives the stop signal. The crane movement confirming unit receives the movement distance signal output from the encoder and moves as long as the movement distance of the harbor crane to output a laser beam. The automated transportation unit moves by the use of the laser beam.

Description

무인 컨테이너 이송 시스템 및 방법 {The system for automated Guided transfortation and method thereof}Unmanned container transport system and method {The system for automated Guided transfortation and method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 컨테이너 이송 시스템의 전체 구성도,1 is an overall configuration diagram of an unmanned container transport system according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항만용 크레인의 구성도, 2 is a block diagram of a port crane according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리측정기의 구성도.3 is a block diagram of a laser range finder according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

110: 항만용 크레인 120-1,120-2: 레이저 거리측정기110: harbor crane 120-1,120-2: laser range finder

130: 무인 이송장치130: unmanned feed

본 발명은 적외선 보정수단을 이용하여 항만용 크레인의 거리를 정확하게 측정한 후, 네트워크를 통해 레이저 거리측정기의 이동 및 위치를 제어하여, 항만용 크레인으로부터 컨테이너를 이송할 위치에 무인 이송장치를 정확하게 정지시키는 무인 컨테이너 이송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention accurately measures the distance of the port crane by using an infrared correction means, and then control the movement and position of the laser range finder through the network, to accurately stop the unmanned transfer device at the position to transfer the container from the port crane To an unmanned container transfer system and method.

컨테이너는 산업발달에 따라 세계 여러 나라로 매우 빈번하게 이동하는 대표적인 물류이동 시스템 도구의 하나로, 1960년도부터 화물의 해상운송으로 컨테이너를 사용하기 시작하였다. 해마다 이러한 컨테이너에 의한 물동량이 급속히 증가하여 컨테이너 선박은 대형화되고 부두에서 처리하여야 할 컨테이너 양은 급증하고 있다. 이러한 현상에 의해, 컨테이너의 선적 및 하역에 소요되는 시간 및 비용은 물품의 가격을 책정하는데 매우 중요한 변수로 작용하게 되었다. 즉, 컨테이너 선적 및 하역에 소요되는 시간 및 비용의 감소는 컨테이너 부두의 효율적인 운영의 척도이며, 이익창출의 중요한 요소이다. Containers are one of the representative logistics movement system tools that move very frequently to various countries in accordance with industrial development. Since 1960, containers have been used for sea freight transportation. Each year, the volume of these containers is increasing rapidly, and container ships are getting bigger and the amount of containers to be handled at the docks is rapidly increasing. As a result of this phenomenon, the time and cost of shipping and unloading the container is a very important variable in pricing the goods. In other words, the reduction in the time and cost of container loading and unloading is a measure of the efficient operation of container docks and an important factor in profit creation.

따라서, 컨테이너 부두의 효율적인 운영을 위해 항만용 크레인의 자동화와 컨테이너 이송장치 간의 무인화에 대한 연구가 국내외에서 진행되고 있으며, 많은 연구 중에서도 항만용 크레인의 이동거리를 정확하게 측정하여, 컨테이너의 선적 및 하역의 효율성을 향상시킨 연구가 많이 보고되고 있다. Therefore, research on automation of port cranes and unmanned transportation between container transfer devices is being carried out at home and abroad for efficient operation of container wharf, and among many studies, it is possible to accurately measure the moving distance of port cranes, Many studies have been reported to improve efficiency.

종래의 항만용 크레인의 이동거리를 측정하기 위한 방법 중 한 예시로 RFID를 이용하는 방법이 있다. RFID의 트랜스폰더는 각 고유 아이디가 있고 따로 전원이 필요없는 수동형 소자이며, 설치 후 부두 배치의 변경이 용이하다는 장점들이 있어서 현재 많이 사용되고 있다. One example of a method for measuring the moving distance of a conventional port crane is a method using RFID. RFID transponders are passive devices that have unique IDs and do not require a separate power source.

그러나 RFID의 트랜스폰더는 전원 충전시간 및 아이디 전송시간 때문에 위치의 정보에 대한 통신 지연이 자주 발생하게 된다는 문제점이 있고, 이러한 지연으로 인해 크레인의 이동속도가 증가할수록 오차가 증가한다는 단점이 있다. However, the transponder of the RFID has a problem that the communication delay for the information of the location frequently occurs due to the power charging time and ID transmission time, the error increases as the moving speed of the crane increases due to this delay.

또한, 종래의 항만용 크레인의 이동거리를 측정하기 위한 방법으로 자기식 리니어 엔코더를 이용하는 방법이 있다. 자기식 리니어 엔코더가 설치된 항만용 크레인은 항만용 크레인에 부착된 감지기와 레일에 부착된 자기부로 구성되어있고, 자기부의 내부에 일정한 간격으로 배치된 영구자석에서 나오는 자속으로 항만용 크레인의 이동거리를 측정한다. In addition, there is a method using a magnetic linear encoder as a method for measuring the moving distance of a conventional port crane. A port crane equipped with a magnetic linear encoder is composed of a detector attached to a port crane and a magnetic part attached to a rail, and a magnetic flux from a permanent magnet disposed at regular intervals inside the magnetic part to control the moving distance of the port crane. Measure

자기식 리니어 엔코더를 이용한 방법은 크레인의 이동거리를 측정할 때, 높은 정밀도를 나타내는 장점이 있으나, 크레인 바퀴의 미끄럼 등에 의한 리니어 엔코더 측정의 오차가 있어 정밀도가 높은 항만용 크레인의 위치에 대한 정보는 얻기 힘든 단점이 있다.Magnetic linear encoder has the advantage of high precision when measuring the moving distance of the crane.However, the error of linear encoder measurement due to the sliding of the crane wheel etc. There are disadvantages that are hard to get.

본 발명은 항만용 크레인과 무인 이송장치의 위치제어 성능을 개선함으로써, 항만용 크레인으로부터 컨테이너를 이송할 위치에 무인 이송장치를 정확하게 정지시키는데 목적이 있다. An object of the present invention is to accurately stop the unmanned transport device at the position to transfer the container from the port crane by improving the position control performance of the port crane and the unmanned transport device.

본 발명에 따른 무인 컨테이너 이송 시스템은 항만용 크레인의 임의의 바퀴에 결합되어 상기 항만용 크레인의 이동 거리를 측정하여 이동거리신호를 출력하기 위한 엔코더, 상기 항만용 크레인의 정지 위치에 위치하여 정지신호를 출력하기 위한 정지신호발생수단, 상기 항만용 크레인의 하부에 장착되어 상기 정지신호를 수신하기 위한 정지신호수신수단, 상기 항만용 크레인이 상기 정지신호에 대응하여 정지하는 경우, 상기 엔코더로부터 출력되는 이동거리신호를 수신하여 상기 항만용 크레인과 동일한 이동거리만큼 이동하고, 레이저를 출력하기 위한 크레인 이동 확인 수단 및 상기 레이저를 이용하여 이동하기 위한 무인 이송 수단을 포함한다.The unmanned container transport system according to the present invention is an encoder for outputting a movement distance signal by measuring the movement distance of the harbor crane coupled to an arbitrary wheel of the harbor crane, the stop signal located at the stop position of the harbor crane Stop signal generating means for outputting a stop signal receiving means for receiving the stop signal is mounted to the lower portion of the crane for the port, when the port crane stops in response to the stop signal is output from the encoder And a crane movement checking means for receiving the movement distance signal and moving by the same movement distance as that of the harbor crane, for outputting a laser, and for moving using the laser.

또한, 본 발명에 따른 무인 컨테이너 이송 방법은 항만용 크레인의 임의의 바퀴에 결합되어 상기 항만용 크레인의 이동 거리를 측정하여 이동거리신호를 출력하는 단계, 상기 항만용 크레인의 정지 위치에 위치하여 정지신호를 출력하는 단계, 상기 항만용 크레인의 하부에 장착되어 상기 정지신호를 수신하는 단계, 상기 항만용 크레인이 상기 정지신호에 대응하여 정지하는 경우, 상기 엔코더로부터 출력되는 이동거리신호를 수신하여 상기 항만용 크레인과 동일한 이동거리만큼 이동하고, 레이저를 출력하는 단계 및 상기 레이저를 이용하여 이동하는 단계를 포함한다.In addition, the unmanned container transfer method according to the present invention is coupled to any wheel of the port crane to measure the moving distance of the port crane to output a moving distance signal, stop at the stop position of the port crane Outputting a signal, mounted to a lower portion of the port crane to receive the stop signal, and when the port crane stops in response to the stop signal, receiving a movement distance signal output from the encoder And moving the same moving distance as that of the harbor crane, outputting a laser, and moving using the laser.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors will appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명에 따른 무인 컨테이너 이송 시스템은 다음과 같이 설명할 수 있다.The unmanned container transfer system according to the present invention can be described as follows.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 컨테이너 이송 시스템의 전체 구성도를 나타낸 것이다. Figure 1 shows the overall configuration of the unmanned container transport system according to an embodiment of the present invention.

항만에 형성된 선석(140)은 일정간격으로 배치되어 있고, 선석(140)이 위치한 곳의 선상에서 소정의 거리로 이격된 곳에는 정지신호발생수단(180)이 구비되어 있다. 컨테이너 수송을 위하여 항만용 크레인(110)은 제1레일(150-1,150-2)을 따라 선석(140)이 위치한 곳으로 이동하는데, 항만용 크레인(110)은 정지신호수신수단(190)을 구비하고 있어, 정지신호발생수단(180)에서 나오는 정지신호를 감지하고 선석(140)이 형성된 위치의 선상에 정지하게 된다.The berths 140 formed in the harbor are arranged at regular intervals, and the stop signal generating means 180 is provided at a spaced distance a predetermined distance from the line where the berths 140 are located. The port crane 110 moves to a place where the berth 140 is located along the first rails 150-1 and 150-2 for container transportation, and the port crane 110 has a stop signal receiving means 190. And, it detects the stop signal from the stop signal generating means 180 and stops on the line of the position where the berth 140 is formed.

본 발명의 일실시예에 따른 정지신호발생수단(180)과 정지신호수신수단(190)은 각각 적외선 다이오드와 적외선 센서를 사용할 수 있다.The stop signal generating means 180 and the stop signal receiving means 190 according to an embodiment of the present invention may use an infrared diode and an infrared sensor, respectively.

엔코더(210)는 항만용 크레인(110) 바퀴에 구비되어 바퀴가 회전한 회전수를 측정하여 항만용 크레인(110)이 정지한 위치까지 이동한 거리를 측정할 수 있다. The encoder 210 may be provided in the wheel for the port crane 110 to measure the rotation speed of the wheel rotation to measure the distance moved to the position where the port crane 110 stops.

엔코더(210)와 연결된 송신부(220)는 엔코더(210)에서 측정된 이동거리를 크레인 이동 확인수단(120-1, 120-2)으로 전송한다.The transmitter 220 connected to the encoder 210 transmits the movement distance measured by the encoder 210 to the crane movement checking means 120-1 and 120-2.

본 발명에 따른 크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)은 수신부, 이동부 및 레이저 송출부를 포함할 수 있다.Crane movement checking means (120-1, 120-2) according to the present invention may include a receiver, a moving unit and a laser transmitting unit.

수신부를 통하여 이동거리를 수신받은 크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)은 제2레일(160)을 따라 항만용 크레인(110)이 이동한 거리만큼 이동한다.The crane movement checking means 120-1 and 120-2 receiving the movement distance through the receiving unit moves by the distance moved by the port crane 110 along the second rail 160.

크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)이 이동하게 되면, 전동기에 의해 구동하 는 무인 이송장치(130)는 항만용 크레인(110)으로부터 컨테이너를 이송하기 위해 제3레일(170-1,170-2)을 따라 항만용 크레인(110) 내부로 이동하게 된다.When the crane movement checking means (120-1, 120-2) is moved, the unmanned transfer device 130 driven by the electric motor to the third rail (170-1, 170-2) to transfer the container from the port crane (110) ) Will move into the harbor crane 110 inside.

항만용 크레인(110) 내부로 이동하는 무인 이송장치(130)를 항만용 크레인으로부터 컨테이너를 이송받을 위치에 정지해야한다. 이를 위하여, 크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)은 레이저 발송부(320)를 구비하고 있어 이동중인 무인 이송장치(130)를 향하여 레이저를 발송한다. The unmanned transport device 130 moving inside the port crane 110 should be stopped at a position to receive the container from the port crane. To this end, the crane movement checking means (120-1, 120-2) is provided with a laser sending unit 320 to send a laser toward the unmanned transfer device 130 is moving.

본 발명에 따른 무인 이송장치(130)는 레이저 감지부(도시안됨), 이송부, 구동제어부(도시안됨)를 포함할 수 있다.The unmanned transfer device 130 according to the present invention may include a laser detector (not shown), a transfer unit, and a drive control unit (not shown).

레이저 감지부는 크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)에서 발송된 레이저를 감지하고 거리로 환산하여 항만용 크레인이 이송하는 컨테이너를 받을 수 있는 적절한 위치에 무인 이송장치가 정지할 수 있도록, 이송부 바퀴와 연결된 모터의 구동을 제어하기 위하여 구동제어부로 신호를 출력한다.Laser detection unit detects the laser sent from the crane movement check means (120-1, 120-2) and converts into a distance to the unmanned transfer device to stop at an appropriate position to receive the container transported by the port crane, transfer unit wheel In order to control the driving of the motor connected to the output signal to the drive control unit.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항만용 크레인의 구성도를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the configuration of a port crane according to an embodiment of the present invention.

항만용 크레인(110)은 컨테이너가 적재된 소정의 선석(140)으로 이동하여 무인 이송장치(130)에 컨테이너를 이송하는 역할을 한다. 항만용 크레인(110)은 선석까지 항만용 크레인의 이동 거리를 측정하기 위한 엔코더(210), 항만용 크레인(110)이 선석(140)에 정확하게 정지하기 위한 정지신호발생부(180)와 정지신호수신부(190) 그리고 정지된 항만용 크레인(110)의 이동거리를 크레인 이동 확인수단(120-1,120-2)으로 전송하기 위한 송신부(220)로 구성된다. The port crane 110 serves to transfer the container to the unmanned transportation device 130 by moving to a predetermined berth 140 on which the container is loaded. The port crane 110 includes an encoder 210 for measuring the moving distance of the port crane up to the berth, a stop signal generator 180 and a stop signal for the port crane 110 to stop accurately at the berth 140. The receiver 190 and the transmitter 220 for transmitting the moving distance of the stationary harbor crane 110 to the crane movement checking means (120-1, 120-2).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리측정기의 구성도를 나타낸 것이 다. 크레인 이동확인 수단(120-1,120-2)은 레이저 송출부(320)에서 송출되는 레이저를 이용하여 무인 이송장치(130)의 위치를 제어하고, 무인 이송장치(130)가 항만용 크레인으로부터 컨테이너를 이송할 위치에 정확하게 정지하도록 하는 역할을 한다.3 is a block diagram of a laser range finder according to an embodiment of the present invention. The crane movement checking means 120-1 and 120-2 control the position of the unmanned conveying apparatus 130 by using the laser transmitted from the laser transmitting unit 320, and the unmanned conveying apparatus 130 controls the container from the harbor crane. It serves to stop exactly at the position to transfer.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야의 통상 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.The present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, but is not limited to the embodiments described above by those of ordinary skill in the art to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention. Various changes and modifications will be possible.

본 발명의 무인 컨테이너 이송 시스템은 항만용 크레인의 이동거리를 오차 없이 측정할 수 있는 효과가 있다. Unmanned container transfer system of the present invention has the effect that can measure the moving distance of the port crane without error.

본 발명의 무인 컨테이너 이송 시스템은 항만용 크레인으로부터 컨테이너를 이송할 위치에 무인 이송장치를 정확하게 정지시킬 수 있는 효과가 있다. The unmanned container transport system of the present invention has the effect of accurately stopping the unmanned transport device at the position to transport the container from the port crane.

Claims (6)

항만용 크레인의 임의의 바퀴에 결합되어 상기 항만용 크레인의 이동 거리를 측정하여 이동거리신호를 출력하기 위한 엔코더;An encoder coupled to an arbitrary wheel of a port crane to measure a travel distance of the port crane to output a travel distance signal; 상기 항만용 크레인의 정지 위치에 위치하여 정지신호를 출력하기 위한 정지신호발생수단;Stop signal generating means for outputting a stop signal at a stop position of the port crane; 상기 항만용 크레인의 하부에 장착되어 상기 정지신호를 수신하기 위한 정지신호수신수단;A stop signal receiving means mounted to a lower portion of the port crane to receive the stop signal; 상기 항만용 크레인이 상기 정지신호에 대응하여 정지하는 경우, 상기 엔코더로부터 출력되는 이동거리신호를 수신하여 상기 항만용 크레인과 동일한 이동거리만큼 이동하고, 레이저를 출력하기 위한 크레인 이동 확인 수단; 및Crane movement checking means for receiving the movement distance signal output from the encoder and moving by the same movement distance as the harbor crane when the harbor crane stops in response to the stop signal, and outputting a laser; And 상기 레이저를 이용하여 이동하기 위한 무인 이송 수단Unmanned transfer means for moving using the laser 을 포함하는 무인 컨테이너 이송 시스템.Unmanned container transport system comprising a. 제1항에 있어서, 상기 크레인 이동 확인 수단은,According to claim 1, The crane movement checking means, 상기 이동거리신호를 수신하기 위한 수신부;A receiver for receiving the movement distance signal; 상기 항만용 크레인과 동일한 이동거리만큼 이동하기 위한 이동부; 및A moving unit for moving by the same moving distance as that of the harbor crane; And 상기 레이저를 출력하기 위한 레이저 송출부A laser transmitter for outputting the laser 를 포함하는 무인 컨테이너 이송 시스템.Unmanned container transport system comprising a. 제2항에 있어서, 상기 무인 이송 수단은,According to claim 2, The unmanned transfer means, 상기 레이저 송출부로부터 출력되는 레이저를 감지하기 위한 감지부;A detector for detecting a laser output from the laser emitter; 컨테이너를 이송하기 위한 이송부; 및A conveying unit for conveying the container; And 상기 무인 이송부의 이동을 제어하기 위한 구동제어부Drive control unit for controlling the movement of the unmanned transfer unit 를 포함하는 무인 컨테이너 이송 시스템.Unmanned container transport system comprising a. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 정지신호발생수단은, 상기 항만용 크레인의 레일 가장자리에 설치되어 적외선을 송출하기 위한 적외선 다이오드인 무인 컨테이너 이송 시스템.The stop signal generating means is an unmanned container transport system which is installed on the rail edge of the harbor crane is an infrared diode for transmitting infrared light. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 정지신호수신수단은, 상기 항만용 크레인의 하부에 설치되어 상기 적외선 다이오드로부터 송출되는 적외선을 감지하기 위한 적외선 센서인 무인 컨테이너 이송 시스템.The stop signal receiving means is an unmanned container transport system which is installed in the lower portion of the harbor crane is an infrared sensor for detecting the infrared rays sent from the infrared diode. 항만용 크레인의 임의의 바퀴에 결합되어 상기 항만용 크레인의 이동 거리를 측정하여 이동거리신호를 출력하는 단계; Coupled to an arbitrary wheel of a port crane, measuring a travel distance of the port crane and outputting a travel distance signal; 상기 항만용 크레인의 정지 위치에 위치하여 정지신호를 출력하는 단계;Outputting a stop signal at a stop position of the harbor crane; 상기 항만용 크레인의 하부에 장착되어 상기 정지신호를 수신하는 단계;Mounted on a lower portion of the harbor crane to receive the stop signal; 상기 항만용 크레인이 상기 정지신호에 대응하여 정지하는 경우, 상기 엔코더로부터 출력되는 이동거리신호를 수신하여 상기 항만용 크레인과 동일한 이동거리만큼 이동하고, 레이저를 출력하는 단계; 및Receiving the movement distance signal output from the encoder when the harbor crane stops in response to the stop signal, moving the same distance as the harbor crane, and outputting a laser; And 상기 레이저를 이용하여 이동하는 단계Moving using the laser 를 포함하는 무인 컨테이너 이송 방법.Unmanned container transport method comprising a.
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