KR20100067202A

KR20100067202A - 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치

Info

Publication number: KR20100067202A
Application number: KR1020080125666A
Authority: KR
Inventors: 차수열
Original assignee: 한화테크엠주식회사
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-21
Also published as: KR101007110B1

Abstract

본 발명은 종래의 스태커 크레인에 설치되는 CPU를 없애고 마스터의 CPU로 단일화하여 원가 절감과 함께 유지 및 보수의 용이성을 제고할 수 있고, 스태커 크레인의 경량화를 통해 작업간 떨림이나 흔들림을 없애 구동오차를 줄일 수 있는 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치에 관한 것으로, 레일을 따라 전후로 이동 가능하게 설치되고, 주행, 승강 및 포크작업을 수행할 수 있도록 구동모터부가 구비되며, 제1 광리피터 및 상기 제1 광리피터로부터 신호를 전송받아 상기 구동모터부를 작동시키는 인버터부가 설치된 스태커 크레인과, 상기 스태커 크레인의 제1 광리피터와 무선으로 광신호를 송수신하는 제2 광리피터를 구비하며, 상기 제1 광리피터 및 제2 광리피터간의 무선 송수신을 이용하여 상기 스태커 크레인을 제어하는 CPU가 구비된 마스터와, 상기 마스터의 CPU와 연결되는 표시장치 및 리모트 콘트롤러를 포함하여 이루어진다.

광리피터, 스태커 크레인, 마스터, CPU, 레이저 거리계

Description

광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치{REMOTE CONTROLL APPARATUS FOR STACKER CRANE USING OPTICAL REPEATER}

본 발명은 자동화 물류 창고에서 사용되는 스태커 크레인을 원격 제어하는 스태커 크레인의 원격 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동화 물류 창고에서는 물류를 보관하는 한 쌍의 랙(또는 스토커)과, 상기 랙 사이에 설치된 레일을 따라 전후로 주행하는 스태커 크레인이 설치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 스태커 크레인을 도시한 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 스캐터 크레인의 원격 제어장치를 도시한 블럭도이다.

스태커 크레인(1)은 레일(R)을 따라 주행할 수 있도록 주행대차(10)를 구비하고, 상기 주행대차(10)로부터 상하로 마스트(20)가 구비되어 물류를 승강시키는 승강대(30)가 상기 마스트(200를 따라 승강 가능하게 구비되며, 물류를 상기 한 쌍의 랙(미도시)에 각각 입출할 수 있도록 파지하는 포커(40)가 구비된다. 이때, 상 기 스태커 크레인(1)의 주행대차(10)를 전후로 주행시키는 주행모터(51)와, 승강대(30)를 승강시키는 승강모터(52) 및 포커(40)를 작동시키는 포크모터(53)로 이루어진 구동모터부(50)가 상기 스태커 크레인(1)에 구비된다.

상기 스태커 크레인(1)을 원거리에서 무선 통신을 이용해 원격 제어할 필요가 있고, 이를 위하여 스태커 크레인의 원격 제어장치를 설치하는 것이다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 스태커 크레인의 원격 제어장치는 지상제어반(60) 및 기상제어반(70)으로 구성되고, 지상제어반(60)은 작업장 내에 고정 설치되며, 기상제어반(70)은 스태커 크레인(1)에 설치되어 스태커 크레인(1)과 함께 이동한다. 지상제어반(60)은 원격제어, 정보 및 에러 관리를 담당하며, 기상제어반(70)은 스태커 크레인(1)의 구동모터부(50)를 제어하여 스태커 크레인(1)의 기계적인 동작을 제어하는 역할을 담당한다.

보다 상세하게 종래의 스태커 크레인의 원격 제어장치를 도 2를 참조하여 살펴보면, 지상제어반(60)에는 지상반 CPU(61) 및 지상반 무선 송수신기(62)를 구비하고, 기상제어반(70)에는 기상반 CPU(71), 기상반 무선 송수신기(72) 및 인버터부(73)를 구비한다. 또한, 지상제어반(60)으로부터 스태커 크레인(1)까지의 거리를 측정하기 위하여 레이저 거리계(80)가 기상제어반(70)에 설치되고, 레이저 거리계(80)로부터 조사된 빛을 반사시키는 반사판(85)이 지상제어반(60)에 설치된다. 즉, 기상제어반(70)의 기상반 CPU(71)가 상기 레이저 거리계(80)에 감지된 신호를 바로 전송받기 위한 것이다.

상기와 같이 구성되는 종래의 스태커 크레인의 원격 제어장치는, 지상반 및 기상반 무선 송수신기를 이용하여 양자간 직렬 통신 방식을 사용하는데, 그에 따라 지상제어반의 지상반 CPU와 기상제어반의 기상반 CPU를 함께 사용해야 한다.

그러나, 기상제어반은 스태커 크레인에 설치되어 함께 이동하므로 CPU 및 그와 관련된 전장부품 등의 중량으로 인해 스태커 크레인의 이동 또는 작업시 떨림이나 흔들림이 과대해져 구동오차가 증가하는 문제가 있고, 스태커 크레인에 설치된 레이저 거리계의 흔들림에 의해 지상제어반에 설치된 반사판으로부터 반사된 레이저를 수신하지 못하여 거리 오차가 발생하는 문제가 있다.

더욱이, 지상제어반 및 기상제어반에 각각 CPU를 설치하므로 각각의 CPU의 처리속도가 길어지고, 2대의 CPU로 인해 원가가 상승하며, 기상제어반의 CPU의 유지 및 보수를 위해 작업장 내로 사용자가 들어가야 하므로 위험한 상황이 발생할 수 있고, 불편하다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 종래의 스태커 크레인에 설치되는 CPU를 없애고 마스터의 CPU로 단일화하여 원가 절감과 함께 유지 및 보수의 용이성을 제고할 수 있고, 스태커 크레인의 경량화를 통해 이동 작업간 떨림이나 흔들림을 없애 구동오차 및 거리오차를 줄일 수 있는 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치는, 레일을 따라 전후로 이동 가능하게 설치되고, 주행, 승강 및 포크작업을 수행할 수 있도록 구동모터부가 구비되며, 제1 광리피터 및 상기 제1 광리피터로부터 신호를 전송받아 상기 구동모터부를 작동시키는 인버터부가 설치된 스태커 크레인과, 상기 스태커 크레인의 제1 광리피터와 무선으로 광신호를 송수신하는 제2 광리피터를 구비하며, 상기 제1 광리피터 및 제2 광리피터간의 무선 송수신을 이용하여 상기 스태커 크레인을 제어하는 CPU가 구비된 마스터와, 상기 마스터의 CPU와 연결되는 표시장치 및 리모트 콘트롤러를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 스태커 크레인에 설치된 반사판과, 상기 마스터에 설치되어 상기 반사판을 향해 레이저를 조사한 후 반사된 레이저를 수신하여 상기 마스터로부터 상기 스태커 크레인과의 거리를 감지하는 레이저 거리계를 더 포함하고, 상기 마스 터의 CPU는 상기 레이저 거리계로부터 신호를 전송받아 상기 스태커 크레인의 위치 및 속도를 계산 및 처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치는, 종래의 스태커 크레인에 설치되는 CPU를 없애고 마스터의 CPU로 단일화하여 원가 절감과 함께 유지 및 보수의 용이성을 제고할 수 있고, 스태커 크레인의 경량화를 통해 이동 작업간 떨림이나 흔들림을 없애 구동오차를 줄일 수 있으며, 레이저 거리계를 마스터에 설치하고, 반사판을 스태커 크레인에 설치하여 레이저 거리계가 안정되게 고정되어 거리오차를 확연히 줄일 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치의 바람직한 실시예를 도시한 사용상태도이고, 도 4는 도 3의 실시예의 마스터 및 스태커 크레인의 각 구성을 도시한 블럭도이다.

본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치는, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 레일(R)을 따라 전후로 이동 가능하게 설치된 스태커 크 레인(100), 마스터(200), 표시장치(300) 및 리모트 콘트롤러(400)를 포함하여 이루어지고, 반사판(500) 및 레이저 거리계(600)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 스태커 크레인(100)은 구동모터부(110), 제1 광리피터(120) 및 인버터부(130)를 포함하고, 상기 마스터(200)는 제2 광리피터(220) 및 CPU(230)를 포함한다.

스태커 크레인(100)은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 작업장 내의 레일(R)을 따라 전후로 직선 이동하는 것으로, 보통 자동화 물류 창고에서 사용되는 직선 이동체이다. 이러한 스태커 크레인(100)은 물품을 수송하여 랙 또는 스토커(stocker)에 상기 물품을 입출고하는 이동 장치이다. 상기와 같은 스태커 크레인(100)은 주행대차(101), 승강대(102) 및 포커(103)를 구비하며, 주행, 승강 및 포크작업을 수행할 수 있도록 구동모터부(110)가 구비된다. 구동모터부(110)는 주행모터(111), 승강모터(112) 및 포크모터(113)로 각각 나눌 수 있으며, 주행모터(111)는 주행대차(101)를 구동시켜 상기 스태커 크레인(100)을 전후로 이동시키고, 승강모터(112)는 승강대(102)를 상하 승강시키며, 포크모터(113)는 포커(103)를 구동시켜 물품을 파지하거나 놓아 물품을 수송 또는 입출고하는 것이다. 상기와 같은 스태커 크레인(100)의 기본적인 구동 기술은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성되는 스태커 크레인(100)의 구동모터부(110)를 각각 구동시켜 주행, 승강 및 포크작업을 원격으로 수행시키기 위하여 제1 광리피터(120) 및 인버터부(130)가 설치되는 것이다. 제1 광리피터(120)는 후술할 마스터(200)의 CPU(230)로부터 전달되는 명령을 제2 광리피터(220)와 송수신하기 위한 것이고, 인 버터부(130)는 상기 제1 광리피터(120)로부터 신호를 전송받아 상기 구동모터부(110)를 작동시킨다. 인버터부(130) 역시 구동모터부(110) 각각에 맞게 주행인버터(131), 승강인버터(132) 및 포크인버터(133)를 포함하고, 상기 제1 광리피터(120)와 각각 전기적으로 연결된다. 인버터부(130)는 제1 광리피터(120)로부터 신호를 전송받아 상기 구동모터부(110)를 작동시킨다. 이때, 제1 광리피터(120)가 제2 광리피터(220)로부터 수신하는 신호는 마스터(200)의 CPU(230)로부터 작업 명령에 기반한 제어신호이다.

마스터(200)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 스태커 크레인(100)과 이격되어 고정 설치되고, 상기 스태커 크레인(100)의 제1 광리피터(120)와 무선으로 광신호를 송수신하는 제2 광리피터(220)를 구비하며, 상기 제1 광리피터(120) 및 제2 광리피터(220) 간의 무선 송수신을 이용하여 상기 스태커 크레인(100)을 제어하는 CPU(230)가 구비된다. 즉, 마스터(200)의 CPU(230)로부터 스태커 크레인(100)의 작업을 위한 제어신호를 제2 광리피터(220)를 통해 광신호로 변환하여 상기 제1 광리피터(120)로 전송하고, 제1 광리피터(120)는 상기 광신호를 수신하여 전기적인 신호로 변환한 후 인버터부(130)를 통해 상기 구동모터부(110)를 작동시키는 것이다. 그에 따라, 종래와 같이 스태커 크레인(100)에 기상반 CPU를 설치할 필요없이 마스터(200)의 CPU(230)로 단일화하여 스태커 크레인(100)을 직접 제어할 수 있어 따로 기상반 CPU를 설치하지 않아도 되므로 원가를 절감할 수 있다. 또한, 사용자가 스태커 크레인(100)에 다가설 필요가 없이 마스터(200)의 CPU(230)를 통해 유지 보수 작업을 수행할 수 있어 매우 편리하며, 스태커 크레인(100) 역시 중량이 줄어 떨림이나 흔들림 없이 작업을 수행할 수 있어 구동오차를 확연히 줄일 수 있는 장점이 있다.

마스터(200)의 제어신호에 의해 작업이 진행되는 스태커 크레인(100)의 현재 진행상황을 표시하기 위하여 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 표시장치(300)가 구비되며, 마스터(200)의 CPU(230)에 미리 프로그램된 상태로 스태커 크레인(100)이 작업할 수 있으나, 사용자가 직접 원격으로 조정하기 위하여 리모트 콘트롤러(400)를 설치하는 것이다. 즉, 표시장치(300) 및 리모트 콘트롤러(400)는 상기 마스터(200)의 CPU(230)를 통해 표시 및 조작할 수 있으므로 상기 CPU(230)와 연결 설치된다. 다만, 표시장치(300) 및 리모트 콘트롤러(400)는 마스터(200)에 직접 설치될 수도 있으나, 마스터(200)로부터 이격되어 외따로 구비되어도 무방하다.

마스터(200)로부터 스태커 크레인(100)의 거리를 감지하여 스태커 크레인(100)의 이동속도 및 이동거리를 실시간으로 측정함으로써, 스태커 크레인(100)의 정밀 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제1 광리피터(120) 및 제2 광리피터(220)를 이용하여 스태커 크레인(100)의 거리 및 속도를 측정할 수도 있으나, 전송 속도 및 실시간 측정 정밀도를 고려하여 레이저 거리계(600) 및 반사판(500)을 설치하는 것이다. 반사판(500)은 스태커 크레인(100)에 설치되고, 레이저 거리계(600)는 마스터(200)에 설치된다. 즉, 마스터(200)에 CPU(230)가 설치되어 있으므로 레이저 거리계(600)로부터 감지된 신호를 마스터(200)의 CPU(230)에서 바로 수신받아 스태커 크레인(100)의 거리 및 속도를 신속하게 계산 및 측정할 수 있어 보다 정밀한 스태커 크레인(100)의 동작제어를 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 마스 터(200)는 고정 설치되어 있으므로 레이저 거리계(600)로부터 조사되는 레이저는 언제나 일정하게 반사판(500)을 향하게 되므로 종래 스태커 크레인(100)의 흔들림이나 떨림에 의해 발생하는 거리오차가 확연히 줄어든다. 즉, 상기 레이저 거리계(600)는 상기 반사판(500)을 향해 레이저를 조사한 후 반사된 레이저를 수신하여 상기 마스터(200)로부터 상기 스태커 크레인(100)과의 거리를 감지하고, 상기 마스터(200)의 CPU(230)는 상기 레이저 거리계(600)로부터 신호를 전송받아 상기 스태커 크레인(100)의 위치 및 속도를 계산 및 처리한다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 스태커 크레인의 원격 제어장치를 도시한 사용상태도이고,

도 2는 도 1의 실시예의 지상제어반 및 기상제어반의 각 구성을 도시한 블럭도이며,

도 3은 본 발명에 따른 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치의 바람직한 실시예를 도시한 사용상태도이고,

도 4는 도 3의 실시예의 마스터 및 스태커 크레인의 각 구성을 도시한 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

R : 레일

100 : 스태커 크레인 110 : 구동모터부

120 : 제1 광리피터 130 : 인버터부

200 : 마스터

220 : 제2 광리피터 230 : CPU

300 : 표시장치

400 : 리모트 콘트롤러

500 : 반사판

600 : 레이저 거리계

Claims

레일을 따라 전후로 이동 가능하게 설치되고, 주행, 승강 및 포크작업을 수행할 수 있도록 구동모터부가 구비되며, 제1 광리피터 및 상기 제1 광리피터로부터 신호를 전송받아 상기 구동모터부를 작동시키는 인버터부가 설치된 스태커 크레인과,

상기 스태커 크레인의 제1 광리피터와 무선으로 광신호를 송수신하는 제2 광리피터를 구비하며, 상기 제1 광리피터 및 제2 광리피터간의 무선 송수신을 이용하여 상기 스태커 크레인을 제어하는 CPU가 구비된 마스터와,

상기 마스터의 CPU와 연결되는 표시장치 및 리모트 콘트롤러를 포함하여 이루어진 광리피터를 이용한 스태커 크레인의 원격 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 스태커 크레인에 설치된 반사판과,

상기 마스터에 설치되어 상기 반사판을 향해 레이저를 조사한 후 반사된 레이저를 수신하여 상기 마스터로부터 상기 스태커 크레인과의 거리를 감지하는 레이저 거리계를 더 포함하고,

상기 마스터의 CPU는 상기 레이저 거리계로부터 신호를 전송받아 상기 스태커 크레인의 위치 및 속도를 계산 및 처리하는 것을 특징으로 하는 광리피터를 이 용한 스태커 크레인의 원격 제어장치.