KR20140087178A - 크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR20140087178A
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임종민
은희광
전종협
문남진
문귀원
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Abstract

본 발명은 호이스트 크레인의 위치제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 호이스트 크레인의 위치제어 시스템은 작업장 내에 설치된 레일을 따라 이동하면서 대상물을 이동목표지점으로 이동시키는 호이스트를 구비하는 호이스트 크레인과; 상기 이동목표지점에 배치되어 특정 주파수의 신호를 송신하는 포터블 센서와; 상기 호이스트에 탑재되고, 근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트의 위치정보를 송신하는 호이스트 센서; 및 근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트 센서 및 상기 포터블 센서의 위치정보를 수신하여 상기 호이스트의 위치 및 상기 이동목표지점을 시각적으로 표시 출력하며, 상기 호이스트 크레인의 동작 및 이동을 제어하는 호이스트 크레인 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING CRANE POSITION}
본 발명은 크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 위치센서를 이용하여 크레인의 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 호이스트 크레인은 주로 공장 내의 천장 부분에 설치하여 두 줄의 레일에 따라서 이동할 수 있는 기기이다. 이 천정 크레인은 모터의 회전에 의해 와이어 로프가 로프 드럼에 감기거나 풀리면서 와이어 로프의 권상 및 권하에 의해 이동하는 호이스트에 부하물이 걸려서 이동되도록 구성된다.
도 1은 종래기술에 따른 호이스트 크레인의 구성을 나타낸 도면으로, 종래의 호이스트 크레인은 와이어 로프가 장착된 호이스트(10)와, 호이스트(10)가 상하방향으로 이동되도록 와이어 로프를 감고 풀리도록 하는 호이스트 상하작동 모터(12)와, 호이스트 상하작동 모터(12)의 상측에 위치하여 호이스트를 포함한 모터가 레일 상에서 좌우로 이동하도록 하는 호이스트 좌우작동 모터(13)와, 모터(12, 13)의 작동을 총괄하는 리모컨(14)로 구성되어 있다. 작업자는 리모컨(14)을 작동시켜 호이스트를 상하좌우로 이동시킬 수 있고 이를 통해 구조물 또는 대상물을 정해진 위치로 이동시킬 수 있다.
그러나, 전술한 종래 기술은 작업자가 육안으로 호이스트의 위치를 파악하고 리모컨을 작동시켜 호이스트를 이동시키므로 위치정확도가 떨어지게 되고 정밀한 작업에 있어서 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생되는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은, 크레인의 정확한 위치제어가 가능한 크레인의 위치제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템은 작업장 내에 설치된 레일을 따라 이동하면서 대상물을 이동목표지점으로 이동시키는 호이스트를 구비하는 호이스트 크레인과; 상기 이동목표지점에 배치되어 특정 주파수의 신호를 송신하는 포터블 센서와; 상기 호이스트에 탑재되고, 근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트의 위치정보를 송신하는 호이스트 센서; 및 근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트 센서 및 상기 포터블 센서의 위치정보를 수신하여 상기 호이스트의 위치 및 상기 이동목표지점을 시각적으로 표시 출력하며, 상기 호이스트 크레인의 동작 및 이동을 제어하는 호이스트 크레인 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템에서, 상기 호이스트는 상기 호이스트를 상하방향으로 이동하도록 와이어 로프를 감거나 풀리도록 하는 상하작동 모터와; 상기 호이스트를 좌우방향으로 이동하도록 하는 좌우작동 모터; 및 상기 상하작동 모터와 상기 좌우작동 모터의 작동을 제어하도록 상기 호이스트 크레인 제어장치로부터 제어신호를 수신하는 제어신호 수신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템에서, 상기 호이스트 크레인 제어장치는 사용자와의 인터페이스를 위한 기능 입력부인 사용자 입력부와, 무선 주파수(Radio Frequency; RF)를 이용한 근거리 무선통신 방식으로 상기 포터블 센서 및 상기 호이스트 센서로부터 위치정보를 수신하며, 상기 호이스트 크레인의 상기 제어신호 수신부로 제어신호를 전송하는 통신부와, 상기 호이스트의 위치 및 상기 이동목표지점을 시각적으로 표시 출력하는 표시부 및 상기 사용자 입력부, 상기 통신부 및 상기 표시부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템에서, 상기 사용자 입력부는 상기 포터블 센서로부터 상기 이동목표지점에 관한 위치정보를 수신하기 위한 신호수신버튼과, 상기 호이스트 크레인이 이동될 위치를 설정하기 위한 이동설정버튼 및 상기 이동설정버튼에 설정된 위치로 상기 호이스트 크레인을 자동으로 이송하기 위한 자동이송버튼을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템에서, 상기 표시부는 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 터치스크린으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 방법은 호이스트 크레인을 이동시켜야 할 이동목표지점에 배치된 포터블 센서와, 상기 호이스트 크레인에 배치된 호이스트 센서 및 상기 호이스트 크레인의 위치를 제어하는 호이스트 크레인 제어장치를 포함하는 크레인의 위치제어 시스템을 이용한 크레인의 위치제어 방법에 있어서, (A) 상기 포터블 센서 및 상기 호이스트 센서로부터 위치정보를 수신하여 상기 이동목표지점 및 상기 호이스트의 위치를 상기 크레인 제어장치의 표시부를 통해 디스플레이하는 과정과; (B) 상기 표시부를 통해 디스플레이되는 상기 호이스트의 위치가 상기 이동목표지점과 오버랩되도록 상기 호이스트 크레인 제정장치의 이동설정버튼을 조정하는 과정; 및 (C) 설정된 위치로의 이동을 지시하는 자동이송버튼을 입력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 방법에서, 상기 (A) 과정은 상기 이동목표지점에 포터블 센서를 배치하고, 상기 포터블 센서의 주파수 발신버튼을 입력하는 단계와; 상기 호이스트 크레인 제어장치의 신호수신버튼을 입력하여 상기 포터블 센서로부터 상기 이동목표지점의 위치정보를 수신하는 단계와; 상기 호이스트 센서로부터 상기 호이스트의 위치정보를 수신하는 단계; 및 상기 이동목표지점과 상기 호이스트의 현재위치를 크레인 제어장치의 표시부를 통해 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 크레인의 위치제어 시스템 및 그 방법에 의하면, 크레인을 이동시켜야 할 목표지점에 포터블 센서를 위치시킨 후, 디스플레이장치를 통해 목표지점의 위치정보(좌표)와 호이스트 크레인의 위치를 실시간으로 전송받아 호이스트 크레인의 설정위치가 포터블 센서의 좌표상에 위치하여 포터블 센서와 오버랩 되도록 함으로써 호이스트 크레인의 정밀한 위치제어가 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 호이스트 크레인의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 호이스트의 구현예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 크레인 제어장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 크레인 제어장치의 구현예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 크레인 위치제어 시스템을 이용한 호이스트 크레인의 위치제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 위치제어 시스템(1)은 호이스트 크레인(100)과, 포터블 센서(200)와, 호이스트 센서(300) 및 크레인 제어장치(400)를 포함한다.
상기 호이스트 크레인(100)은 공장 내의 천장 밑에 설치된 두 줄의 레일(101)을 따라서 전후, 좌우, 상하 방향으로 이동할 수 있는 장치로서, 레일(101)을 따라 전진 및 후진 가능한 크레인(110)과, 크레인(110) 상에 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동 가능하도록 설치되어 구조물 또는 대상물을 기설정된 위치로 이동하는 호이스트(120)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 호이스트의 구현예를 나타낸 도면으로, 본 실시예에 따른 호이스트(120)는 와이어 로프(121)가 장착되어 있으며, 호이스트(120)를 상하방향으로 이동하도록 와이어 로프(121)를 감거나 풀리도록 하는 상하작동 모터(20)와, 호이스트(120)를 좌우방향으로 이동하도록 하는 좌우작동 모터(30)와, 상기 모터(20, 30)의 작동을 제어하도록 호이스트 크레인 제어장치(400)로부터 제어신호를 수신하는 제어신호 수신부(40)를 포함한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 포터블 센서(200)는 호이스트 크레인(100)을 이동시킬 위치에 배치되어 자신의 위치정보를 크레인 제어장치(400)로 전송한다. 여기서, 포터블 센서(200)는 근거리 무선통신을 통해 크레인 제어장치(400)로 자신의 위치정보를 전송하며, 이러한 포터블 센서(200)로는 예를 들면, 블루투스, 지그비 통신, 적외선 통신 등의 근거리 무선통신 규약을 통해 크레인 제어장치(400)와 근거리 무선통신을 수행한다.
상기 호이스트 센서(300)는 호이스트(120)에 탑재되고, 근거리 무선통신을 통해 크레인 제어장치(400)로 자신의 위치정보를 전송한다.
상기 크레인 제어장치(400)는 포터블 센서(200) 및 호이스트 센서(300)로부터 수신된 위치정보를 이용하여 호이스트 크레인의 위치를 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인 제어장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 크레인 제어장치의 구현예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 크레인 제어장치(400)는 사용자 입력부(410)와, 통신부(420)와, 표시부(430) 및 제어부(440)를 포함한다.
상기 사용자 입력부(410)는 크레인 제어장치(400) 사용자와의 인터페이스를 위한 기능 입력부로서, 도 5에 도시된 바와 같이 ON/OFF 버튼(411), 신호수신버튼(412), 자동이송버튼(413), 동서남북(→, ←, ↓, ↑) 이동설정버튼, 414~417) 및 상하(up, down) 이동설정버튼(418, 419)을 포함한다. 여기서, 동서남북 이동설정버튼(414~417) 및 상하 이동설정버튼(418, 419)은 호이스트 크레인이 이동될 위치를 설정하기 위한 것으로, 설정된 위치로의 이동은 자동이송버튼(413)을 눌러 실행시킨다. 즉, 호이스트 크레인을 동쪽방향으로 이동시키고자 하는 경우, 동쪽 이동설정버튼(414)을 누른 다음 자동이송버튼(413)을 눌러야 호이스트 크레인이 동족으로 이동하게 된다.
상기 통신부(420)는 무선 주파수(Radio Frequency; RF)를 이용한 근거리 무선통신 방식으로 포터블 센서(200) 및 호이스트 센서(300)로부터 위치정보를 수신하며, 상기 호이스트 크레인(120)의 제어신호 수신부(40)로 제어신호를 전송한다.
상기 표시부(430)는 포터블 센서(200) 및 호이스트 센서(300)로부터 수신된 위치정보를 이용하여 호이스트 크레인의 목표지점위치(이동위치, ＊) 및 호이스트의 현재위치(●)를 시각적으로 표시 출력한다. 이러한 표시부(430)는 LED(light emitting diode), LCD(liquid crystal display), OLED(organic LED) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시부(430)는 터치스크린을 포함하도록 구성되어 출력장치 이외에 입력 장치로 사용될 수 있으며, 이 경우 표시부(430)는 상기 사용자 입력부(410)와 통합될 수 있다.
상기 제어부(440)는 크레인 제어장치(400)를 구성하는 사용자 입력부(410), 통신부(420) 및 표시부(430)의 전반적인 동작을 제어한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 크레인의 위치제어 시스템에 의하면, 포터블 센서와 호이스트 센서의 위치 즉, 호이스트 크레인을 이동시켜야할 목표지점위치와 호이스트의 현재위치 및 설정위치를 표시부를 통해 실시간으로 확인하면서 목표지점위치와 설정위치가 오버랩 되도록 사용자 입력부(410)의 버튼을 조정함으로써 호이스트 크레인을 목표지점으로 정확히 이동시킬 수 있다.
전술한 구성을 갖는 호이스트 크레인 위치제어 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 크레인 위치제어 시스템을 이용한 호이스트 크레인의 위치제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저, S610 단계에서 호이스트 크레인을 이동시켜야 할 이동목표지점에 포터블 센서를 배치하고, 포터블 센서의 주파수 발신버튼을 누른다.
다음으로, S620 단계에서 크레인 제어장치의 신호수신버튼을 누르고, S630 단계에서 포터블 센서로부터 이동목표지점의 위치정보를 수신한다.
또한, S640 단계에서 호이스트센서로부터 위치정보를 수신한다.
다음으로, S650 단계에서 호이스트 크레인의 이동목표지점과 호이스트의 현재위치를 크레인 제어장치의 표시부를 통해 디스플레이한다.
다음으로, S660 단계에서 이동설정버튼을 눌러 호이스트의 위치가 이동목표지점과 오버랩 되도록 조정한다. 여기서, 호이스틀 크레인의 목표지점위치와 설정 위치를 표시부를 통해 실시간으로 확인하면서 목표지점위치와 설정위치가 오버랩 되도록 이동설정버튼을 조정한다.
다음으로, S670 단계에서 자동이송버튼을 누르면 S680 단계에서 호이스트 크레인이 설정위치로 자동으로 이송된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 호이스트 크레인 위치제어 방법에 의하면, 크레인 제어장치를 통해 호이스트 크레인의 목표위치 및 설정위치를 실시간으로 확인하면서 호이스트 크레인의 위치를 제어할 수 있어 호이스트 크레인의 더욱 정확한 이동 및 정렬이 가능하다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 호이스트 크레인의 위치제어 시스템
100 : 호이스트 크레인 110 : 크레인
120 : 호이스트 200 : 포터블 센서
300 : 호이스트 센서 400 : 호이스트 크레인 제어장치
410 : 사용자 입력부 413 : 자동이송버튼
414~419 : 이동설정버튼 420 : 통신부
430 : 표시부 440 : 제어부

Claims (7)

  1. 작업장 내에 설치된 레일을 따라 이동하면서 대상물을 이동목표지점으로 이동시키는 호이스트를 구비하는 호이스트 크레인과;
    상기 이동목표지점에 배치되어 특정 주파수의 신호를 송신하는 포터블 센서와;
    상기 호이스트에 탑재되고, 근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트의 위치정보를 송신하는 호이스트 센서; 및
    근거리 무선통신을 통해 상기 호이스트 센서 및 상기 포터블 센서의 위치정보를 수신하여 상기 호이스트의 위치 및 상기 이동목표지점을 시각적으로 표시 출력하며, 상기 호이스트 크레인의 동작 및 이동을 제어하는 호이스트 크레인 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 위치제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 호이스트는
    상기 호이스트를 상하방향으로 이동하도록 와이어 로프를 감거나 풀리도록 하는 상하작동 모터와;
    상기 호이스트를 좌우방향으로 이동하도록 하는 좌우작동 모터; 및
    상기 상하작동 모터와 상기 좌우작동 모터의 작동을 제어하도록 상기 호이스트 크레인 제어장치로부터 제어신호를 수신하는 제어신호 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 위치제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 호이스트 크레인 제어장치는
    사용자와의 인터페이스를 위한 기능 입력부인 사용자 입력부와,
    무선 주파수(Radio Frequency; RF)를 이용한 근거리 무선통신 방식으로 상기 포터블 센서 및 상기 호이스트 센서로부터 위치정보를 수신하며, 상기 호이스트 크레인의 상기 제어신호 수신부로 제어신호를 전송하는 통신부와,
    상기 호이스트의 위치 및 상기 이동목표지점을 시각적으로 표시 출력하는 표시부 및
    상기 사용자 입력부, 상기 통신부 및 상기 표시부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 위치제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 사용자 입력부는
    상기 포터블 센서로부터 상기 이동목표지점에 관한 위치정보를 수신하기 위한 신호수신버튼과,
    상기 호이스트 크레인이 이동될 위치를 설정하기 위한 이동설정버튼 및
    상기 이동설정버튼에 설정된 위치로 상기 호이스트 크레인을 자동으로 이송하기 위한 자동이송버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 위치제어 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 표시부는
    LCD(Liquid Crystal Display) 또는 터치스크린으로 구성된 것을 특징으로 하는 크레인의 위치제어 시스템.
  6. 호이스트 크레인을 이동시켜야 할 이동목표지점에 배치된 포터블 센서와, 상기 호이스트 크레인에 배치된 호이스트 센서 및 상기 호이스트 크레인의 위치를 제어하는 호이스트 크레인 제어장치를 포함하는 크레인의 위치제어 시스템을 이용한 크레인의 위치제어 방법에 있어서,
    (A) 상기 포터블 센서 및 상기 호이스트 센서로부터 위치정보를 수신하여 상기 이동목표지점 및 상기 호이스트의 위치를 상기 크레인 제어장치의 표시부를 통해 디스플레이하는 과정과;
    (B) 상기 표시부를 통해 디스플레이되는 상기 호이스트의 위치가 상기 이동목표지점과 오버랩되도록 상기 호이스트 크레인 제정장치의 이동설정버튼을 조정하는 과정; 및
    (C) 설정된 위치로의 이동을 지시하는 자동이송버튼을 입력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 크레인의 위치제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 (A) 과정은
    상기 이동목표지점에 포터블 센서를 배치하고, 상기 포터블 센서의 주파수 발신버튼을 입력하는 단계와;
    상기 호이스트 크레인 제어장치의 신호수신버튼을 입력하여 상기 포터블 센서로부터 상기 이동목표지점의 위치정보를 수신하는 단계와;
    상기 호이스트 센서로부터 상기 호이스트의 위치정보를 수신하는 단계; 및
    상기 이동목표지점과 상기 호이스트의 현재위치를 크레인 제어장치의 표시부를 통해 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 크레인의 위치제어 방법.
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