KR20230119286A - Transfer vehicle system and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
시간당 물류 반송량을 높일 수 있는 이송 대차 시스템이 제공된다. 상기 이송 대차 시스템은 레일 장치와, 상기 레일 장치를 따라 이동하는 이송 대차를 포함하는 이송 대차 시스템으로서, 상기 이송 대차는, 기판이 수납된 용기를 운반할 수 있는 바디와, 상기 바디에 설치된 적어도 센서와, 상기 바디의 전방에 설치된 제1 휠 및 제2 휠과, 상기 바디의 후방에 설치된 제3 휠 및 제4 휠과, 상기 바디에 설치되고, 상기 제1 휠과 연결된 제1 모터, 상기 제2 휠과 연결된 제2 모터, 상기 제3 휠과 연결된 제3 모터, 및 상기 제4 휠과 연결된 제4 모터와, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제어하기 위한 컨트롤러와, 상기 컨트롤러와 통신하는 메모리를 포함하고, 상기 메모리에는 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각에 대응되는, 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선이 저장되어 있고, 상기 컨트롤러는, 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어한다. A transfer truck system capable of increasing the amount of transported goods per hour is provided. The transfer cart system is a transfer cart system including a rail device and a transfer cart moving along the rail device, wherein the transfer cart includes a body capable of carrying a container in which a substrate is stored, and at least a sensor installed on the body. And, a first wheel and a second wheel installed in the front of the body, a third wheel and a fourth wheel installed in the rear of the body, a first motor installed in the body and connected to the first wheel, the first A second motor connected to two wheels, a third motor connected to the third wheel, and a fourth motor connected to the fourth wheel, a controller for controlling the first to fourth motors, and communicating with the controller. A memory, wherein first to fourth hysteresis curves corresponding to the first to fourth motors are stored in the memory, and the controller controls the stored first to fourth hysteresis curves. Torques of the first to fourth motors are individually controlled according to the hysteresis curve.
Description
본 발명은 이송 대차 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer balance system and a control method thereof.
반도체 장치의 제조 공정에서, 기판은 무인 운반 시스템을 통해 이송될 수 있다. 특히, 무인 운반 시스템은 클린룸의 천장 또는 바닥에 설치된 주행레일을 따라 이동 가능하게 구성된 이송 대차(예를 들어, OHT(Overhead Hoist Transport), RGV(Rail Guided Vehicle) 등)를 포함할 수 있다. 이송 대차의 운행 제어는 OCS(OHT Control Server) 장치와 같은 상위 제어 장치에 의해 제어될 수 있다.In a manufacturing process of a semiconductor device, a substrate may be transported through an unmanned transport system. In particular, the unmanned transport system may include a transport cart (eg, Overhead Hoist Transport (OHT), Rail Guided Vehicle (RGV), etc.) configured to be movable along running rails installed on the ceiling or floor of a clean room. Operation control of the transfer cart may be controlled by an upper control device such as OCS (OHT Control Server) device.
한편, 이송 대차가 고속으로 곡선 레일을 주행하면, 이송 대차와 곡선 레일의 파손이 우려된다. 따라서, 이송 대차가 직선 레일에서 곡선 레일로 진입할 때, 이송 대차의 속도를 낮추게 된다. 이에 따라 곡선 레일에서 이송 대차의 병목 현상이 발생할 수 있다. 또한, 시간당 물류 반송량이 낮아지게 된다. On the other hand, when the transfer cart travels on the curved rail at high speed, there is concern about damage to the transfer cart and the curved rail. Therefore, when the transfer cart enters the curved rail from the straight rail, the speed of the transfer cart is lowered. Accordingly, a bottleneck phenomenon of the transfer cart may occur on the curved rail. In addition, the transport amount of logistics per hour is lowered.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 시간당 물류 반송량을 높일 수 있는 이송 대차 시스템을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a transfer truck system capable of increasing the transport amount per hour.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 시간당 물류 반송량을 높일 수 있는 이송 대차 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a control method of a transfer truck system capable of increasing the transport amount per hour.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 이송 대차 시스템의 일 면(aspect)은, 레일 장치와, 상기 레일 장치를 따라 이동하는 이송 대차를 포함하는 이송 대차 시스템으로서, 상기 이송 대차는, 기판이 수납된 용기를 운반할 수 있는 바디와, 상기 바디에 설치된 적어도 센서와, 상기 바디의 전방에 설치된 제1 휠 및 제2 휠과, 상기 바디의 후방에 설치된 제3 휠 및 제4 휠과, 상기 바디에 설치되고, 상기 제1 휠과 연결된 제1 모터, 상기 제2 휠과 연결된 제2 모터, 상기 제3 휠과 연결된 제3 모터, 및 상기 제4 휠과 연결된 제4 모터와, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제어하기 위한 컨트롤러와, 상기 컨트롤러와 통신하는 메모리를 포함하고, 상기 메모리에는 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각에 대응되는, 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선이 저장되어 있고, 상기 컨트롤러는, 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어한다. One aspect (aspect) of the transfer balance system of the present invention for achieving the above object is a transfer balance system including a rail device and a transfer balance moving along the rail device, wherein the transfer balance is a substrate is accommodated A body capable of carrying a container, at least a sensor installed on the body, a first wheel and a second wheel installed in front of the body, a third wheel and a fourth wheel installed in the rear of the body, installed, a first motor connected to the first wheel, a second motor connected to the second wheel, a third motor connected to the third wheel, and a fourth motor connected to the fourth wheel; A controller for controlling a fourth motor, and a memory communicating with the controller, wherein first to fourth hysteresis curves corresponding to the first to fourth motors are stored in the memory, The controller individually controls torques of the first to fourth motors according to the stored first to fourth hysteresis curves.
상기 센서는 속도 센서, 무게 센서 및 위치 센서를 포함하고, 상기 센서의 센서값은 상기 속도 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 속도 정보와, 상기 무게 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 무게 정보와, 상기 위치 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 노드 정보를 포함한다.The sensors include a speed sensor, a weight sensor, and a position sensor, and the sensor values of the sensors include speed information of the transfer cart measured by the speed sensor, weight information of the transfer cart measured by the weight sensor, and , includes node information of the transfer cart measured by the position sensor.
상기 센서는 관성 센서를 포함하지 않는다.The sensor does not include an inertial sensor.
상기 속도 정보, 무게 정보 및 노드 정보를 기초로, 상기 이송 대차의 현재 요레이트(current yawrate)를 산출하고, 산출된 상기 현재 요레이트를 기초로, 상기 제1 모터 내지 제4 모터의 제어 모드를 변경한다. 산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 작으면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제1 제어 모드로 제어하되, 상기 제1 제어 모드에서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터는 상기 제1 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하고, 상기 제3 모터 및 상기 제4 모터는 상기 제3 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하는 것을 포함한다. 산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 크면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제2 제어 모드로 제어하되, 상기 제2 제어 모드에서, 상기 제1 모터 내지 상기 제4 모터는 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어한다. Based on the speed information, weight information, and node information, the current yaw rate of the transfer truck is calculated, and based on the calculated current yaw rate, the control mode of the first to fourth motors change When the calculated current yaw rate is less than the reference value, the first to fourth motors are controlled in a first control mode, wherein the first motor and the second motor are controlled by the first wheel. and providing the same torque to the second wheel, and providing the same torque to the third wheel and the second wheel by the third motor and the fourth motor. When the calculated current yaw rate is greater than the reference value, the first to fourth motors are controlled in a second control mode, wherein the first to fourth motors are stored in the second control mode. Torques of the first to fourth motors are individually controlled according to the first to fourth hysteresis curves.
상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 상기 제4 히스테리시스 곡선은, 선(先)실험을 통해서 상기 이송 대차의 기준 요레이트(desired yawrate)와 측정된 요레이트의 차이를 최소화할 수 있도록 구성된The first hysteresis curve to the fourth hysteresis curve are configured to minimize the difference between the desired yaw rate and the measured yaw rate of the transfer vehicle through a pre-experiment
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 이송 대차 시스템의 제어 방법의 일 면은, 레일 장치와, 상기 레일 장치를 따라 이동하는 이송 대차와, 상기 이송 대차를 제어하는 컨트롤러와, 메모리를 포함하되, 상기 이송 대차는 기판이 수납된 용기를 운반할 수 있는 바디와, 상기 바디에 설치된 적어도 센서와, 상기 바디의 전방에 설치된 제1 휠 및 제2 휠과, 상기 바디의 후방에 설치된 제3 휠 및 제4 휠과, 상기 바디에 설치되고, 상기 제1 휠과 연결된 제1 모터, 상기 제2 휠과 연결된 제2 모터, 상기 제3 휠과 연결된 제3 모터, 및 상기 제4 휠과 연결된 제4 모터를 포함하고, 상기 센서는 속도 센서, 무게 센서 및 위치 센서를 포함하는 이송 대차 시스템이 제공되고, 상기 속도 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 속도 정보와, 상기 무게 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 무게 정보와, 상기 위치 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 노드 정보를 획득하고, 상기 속도 정보, 무게 정보 및 노드 정보를 기초로, 상기 이송 대차의 현재 요레이트(current yawrate)를 산출하고, 산출된 상기 현재 요레이트를 기초로, 상기 제1 모터 내지 제4 모터의 제어 모드를 변경하는 것을 포함한다. One aspect of the control method of the transfer cart system of the present invention for achieving the other object is to include a rail device, a transfer cart moving along the rail device, a controller for controlling the transfer cart, and a memory, The transfer cart includes a body capable of transporting a container in which a substrate is stored, at least a sensor installed in the body, a first wheel and a second wheel installed in front of the body, a third wheel installed in the rear of the body, and A fourth wheel, a first motor installed on the body, connected to the first wheel, a second motor connected to the second wheel, a third motor connected to the third wheel, and a fourth connected to the fourth wheel. A transfer cart system is provided that includes a motor, and the sensor includes a speed sensor, a weight sensor, and a position sensor, and the speed information of the transfer cart measured by the speed sensor and the transfer measured by the weight sensor Acquiring weight information of the bogie and node information of the transfer bogie measured by the position sensor, and calculating a current yawrate of the transfer bogie based on the speed information, weight information, and node information, , and changing control modes of the first to fourth motors based on the calculated current yaw rate.
상기 제어 모드를 변경하는 것은, 산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 작으면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제1 제어 모드로 제어하되, 상기 제1 제어 모드에서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터는 상기 제1 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하고, 상기 제3 모터 및 상기 제4 모터는 상기 제3 휠 및 상기 제4 휠에 동일한 토크를 제공하고, 산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 크면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제2 제어 모드로 제어하되, 상기 제2 제어 모드에서, 상기 제1 모터 내지 상기 제4 모터는 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어하는 것을 포함한다.Changing the control mode is to control the first to fourth motors in a first control mode when the calculated current yaw rate is smaller than the reference value, and in the first control mode, the first motor and the The second motor provides the same torque to the first wheel and the second wheel, the third motor and the fourth motor provide the same torque to the third wheel and the fourth wheel, and the calculated current When the yaw rate is greater than the reference value, the first to fourth motors are controlled in a second control mode, and in the second control mode, the first to fourth motors are stored in the first hysteresis curve to the fourth motor. and individually controlling the torque of each of the first to fourth motors according to the fourth hysteresis curve.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 곡선 레일(S1)에서 이동하는 이송 대차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 이송 대차를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 이송 대차의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 3의 S240단계를 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a transfer balance system according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a transfer cart moving on the curved rail S1 shown in FIG. 1 .
Figure 3 is a block diagram for explaining the transfer cart shown in Figure 2;
Figure 4 is a block diagram for explaining the operation of the transfer cart shown in Figure 2.
5 is a flowchart illustrating a control method of a transfer balance system according to some embodiments of the present invention.
6 is a flowchart for explaining step S240 of FIG. 3 in detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, Description is omitted.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 곡선 레일(S1)에서 이동하는 이송 대차를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a transfer balance system according to some embodiments of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a transfer cart moving on the curved rail S1 shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템(1000)은 이송 대차(1)와 레일 장치(200)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , a transfer cart system 1000 according to some embodiments of the present invention includes a
레일 장치(200)는 반도체 제조 라인 내에 설치될 수 있다. 레일 장치(200)는 서로 나란하게 배치된 2개의 레일(201, 202)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The rail device 200 may be installed in a semiconductor manufacturing line. The rail device 200 may include two rails 201 and 202 disposed parallel to each other, but is not limited thereto.
또한, 레일 장치(200)는 제1 방향으로 연장되는 제1 직선 레일(L1)과, 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장된 제2 직선 레일(L2)과, 제1 직선 레일(L1)과 제2 직선 레일(L2)을 연결하는 곡선 레일(S1)을 포함할 수 있다. In addition, the rail device 200 includes a first linear rail L1 extending in a first direction, a second linear rail L2 extending in a second direction different from the first direction, and a first linear rail L1. And it may include a curved rail (S1) connecting the second straight rail (L2).
이송 대차(1)는 레일 장치(200)를 따라 이동하고 기판이 수납된 용기를 운반한다. 이송 대차는, 예를 들어, OHT(Overhead Hoist Transport)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 운반되는 용기는 예를 들어, FOUP(Front Opening Unified Pod)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
도시된 것과 같이, 이송 대차(1)는 레일(201)을 따라 회전하는 제1 횔(11) 및 제3 휠(13)과, 레일(202)을 따라 회전하는 제2 휠(12)과 제4 휠(14)을 포함한다. 즉, 제1 휠(11) 및 제2 휠(12)은 이송 대차(1)의 이동방향을 기준으로 전방에 배치되고, 제3 휠(13) 및 제4 휠(14)은 이송 대차(1)의 이동방향을 기준으로 후방에 배치될 수 있다.As shown, the
한편, 이송 대차 시스템(1000)은 반도체 제조 라인 내에 설치되기 때문에, 이송 대차 시스템(1000)은 상당히 한정적인 조건 내에서 동작된다. 예를 들어, 이송 대차 시스템(100)은 날씨의 영향을 받지 않아, 일정한 온도를 유지할 수 있다. 또한, 이송 대차(1)가 레일 장치(200)를 따라 이동하기 때문에, 마찰 계수가 일정하며, 적재하는 물건도 기판 수납 용기 등으로 한정적이다. On the other hand, since the transfer cart system 1000 is installed in a semiconductor manufacturing line, the transfer cart system 1000 is operated within fairly limited conditions. For example, the transfer cart system 100 is not affected by weather and can maintain a constant temperature. In addition, since the
따라서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템(1000)에서는, 몇가지 주행 시나리오를 준비하고 이에 따라 이송 대차(1)를 제어한다. 구체적으로 후술하겠으나, 곡선 레일(S1)로 진입하는 이송 대차(1)의 현재 요레이트(current yawrate)를 산출하고, 산출된 현재 요레이트에 따라 이송 대차(1)의 제어 모드를 변경할 수 있다. 즉, 현재 요레이트에 따라 추종해야 할 주행 시나리오가 결정되고, 이에 따라 이송 대차(1)를 제어하게 된다. 요레이트는, 이송 대차(1)의 횡방향 성분(또는 회전 각속도)에 해당한다. Therefore, in the transfer cart system 1000 according to some embodiments of the present invention, several driving scenarios are prepared and the
이하에서, 도 3 및 도 4를 이용하여 이송 대차의 구조에 대해 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 이송 대차를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4는 도 2에 도시된 이송 대차의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.Hereinafter, the structure of the transfer cart will be described using FIGS. 3 and 4. Figure 3 is a block diagram for explaining the transfer cart shown in Figure 2; Figure 4 is a block diagram for explaining the operation of the transfer cart shown in Figure 2.
도 3 및 도 4를 참고하면, 이송 대차(1)는 바디(101), 다수의 휠(11, 12, 13, 14), 다수의 모터(110, 120, 130, 140), 다수의 센서(S1, S2, S3), 메모리(160) 및 컨트롤러(150)를 포함한다.3 and 4, the
바디(101)는 기판이 수납된 용기를 운반할 수 있다.The
다수의 휠(11, 12, 13, 14)은 바디(101)에 설치된다. 전술한 것과 같이, 제1 휠(11) 및 제2 휠(12)은 전방에 배치되고, 제3 휠(13) 및 제4 휠(14)은 후방에 배치될 수 있다. A plurality of wheels (11, 12, 13, 14) are installed on the body (101). As described above, the
제1 모터(110)는 제1 휠(11)과 연결되고, 제2 모터(120)는 제2 휠(12)과 연결되고, 제3 모터(130)는 제3 휠(13)과 연결되고, 제4 모터(140)는 제4 휠(14)과 연결된다. 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140) 각각의 토크는 컨트롤러(150)의 제어에 따라 제어된다. 컨트롤러(150)는 토크분배제어기에 해당한다.The
다수의 센서(S1, S2, S3)는 센싱 결과(즉, 센서값(VI, WI, RI))를 컨트롤러(150)에 제공한다. 컨트롤러(150)는 센서값(VI, WI, RI)을 기초로, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)의 토크를 제어할 수 있다. The plurality of sensors S1 , S2 , and S3 provide sensing results (ie, sensor values VI, WI, and RI) to the
다수의 센서(S1, S2, S3)는, 속도 센서(S1), 무게 센서(S2) 및 위치 센서(S3)를 포함할 수 있다. The plurality of sensors S1 , S2 , and S3 may include a speed sensor S1 , a weight sensor S2 , and a position sensor S3 .
센서값(VI, WI, RI)은, 속도 센서(S1)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 속도 정보(VI)와, 무게 센서(S2)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 무게 정보(WI)와, 위치 센서(S3)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 노드 정보(RI)를 포함한다.The sensor values (VI, WI, RI) are the speed information (VI) of the
속도 정보(VI)는 레일 장치(200)를 이동하는 동안, 측정된 이송 대차(1)의 속도이다. 특히, 속도 정보(VI)는 곡선 레일(S1)을 진입할 때의 이송 대차(1)의 속도를 포함할 수 있다. 속도 정보(VI)는 이송 대차(1)의 종방향 속도일 수 있다.The speed information VI is the measured speed of the
무게 정보(WI)는 전륜(제1 휠(11), 제2 휠(12))에 걸리는 무게(또는, 전륜축에 걸리는 무게), 후륜(제3 휠(13), 제4 휠(14))에 걸리는 무게(또는 후륜축에 걸리는 무게)를 포함할 수 있다.The weight information (WI) is the weight applied to the front wheels (the
위치 정보(RI)는, 예를 들어, 위치 센서(S3)가 레일 장치(200)에 설치된 태그(tag)와 통신함으로써 획득된 이송 대차(1)의 위치일 수 있다.The location information RI may be, for example, the location of the
메모리(150)에는 제1 모터(110)에 대응되는 제1 히스테리시스 곡선(H1), 제2 모터(120)에 대응되는 제2 히스테리시스 곡선(H2), 제3 모터(130)에 대응되는 제3 히스테리시스 곡선(H3), 제4 모터(140)에 대응되는 제4 히스테리시스 곡선(H4)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 히스테리시스 곡선(H1)은, 측정된 속도 정보(VI), 무게 정보(WI), 노드 정보(RI) 등에 대응되어, 제1 모터(110)에 제공할 토크값으로 이루어진 테이블 형태로 구현될 수 있다. 마찬가지로, 제2 히스테리시스 곡선(H2)은, 측정된 속도 정보(VI), 무게 정보(WI), 노드 정보(RI) 등에 대응되어, 제2 모터(120)에 제공할 토크값으로 이루어진 테이블 형태로 구현될 수 있다.The
제1 내지 제4 히스테리시스 곡선(H1~H4)을 생성하는 방법은 후술한다.A method of generating the first to fourth hysteresis curves H1 to H4 will be described later.
컨트롤러(150)는 다수의 센서(S1, S2, S3)로부터 센서값(VI, WI, RI)을 제공받는다. 즉, 속도 센서(S1), 무게 센서(S2) 및 위치 센서(S3)로부터 속도 정보(VI), 무게 정보(WI), 노드 정보(RI)를 획득한다. 이들을 이용하여 컨트롤러(150)는 현재 위치에서의 현재 요레이트()를 산출한다.The
현재 요레이트()는 아래의 수학식1과 같다. 수학식1에서, 는 이송 대차(1)의 종방향 속도, L은 이송 대차(1)의 전후륜의 축간 거리, 은 전후륜 축에 걸리는 무게, 는 전후륜 휠의 강성계수, g는 중력가속도, 는 좌우 휠 조향각의 평균을 나타낸다.Current yaw rate ( ) is equal to
(수학식1)(Equation 1)
여기서, 레일 장치(200)를 따라 이동하는 이송 대차(1)의 특성상, 는 애커만 터닝 지오메트리(Ackerman turning geometry)에 따라, 수학식2와 같이 근사가능하다. Here, due to the nature of the
(수학식2)(Equation 2)
수학식1과 수학식2에 의해서, 현재 요레이트()는 수학식3과 같이 정리된다. 컨트롤러(150)는 수학식3을 이용하여 현재 요레이트()를 산출한다. According to
(수학식3)(Equation 3)
컨트롤러(150)는 현재 요레이트()가 기준값과 비교하여, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)의 제어 모드를 변경한다. The
구체적으로, 현재 요레이트()가 기준값보다 작으면, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)를 제1 제어 모드로 제어한다. 제1 제어 모드에서, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)는 제1 휠(11) 및 제2 휠(12)에 동일한 토크를 제공하고, 제3 모터(130) 및 제4 모터(140)는 제3 휠(13) 및 제4 휠(14)에 동일한 토크를 제공한다. 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 저속으로 진입하기 때문에, 전류에 해당하는 2개의 휠(11, 12)은 동일한 토크로 제어되고, 후륜에 해당하는 2개의 휠(13, 14)은 동일한 토크로 제어된다(즉, 전륜/후륜별 토크 제어).Specifically, the current yaw rate ( ) is less than the reference value, the
현재 요레이트()가 기준값보다 크면, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)를 제2 제어 모드로 제어한다. 제2 제어 모드에서, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)는 저장되어 있는 제1 히스테리시스 곡선(H1) 내지 제4 히스테리시스 곡선(H4)에 따라, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140) 각각의 토크를 개별적으로 제어한다. 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 고속으로 진입하기 때문에, 4개의 휠(11, 12, 13, 14) 각각은 개별적으로 토크 제어된다. 예를 들어, 내측휠(예를 들어, 12, 14), 외측휠(11, 13)에 제공하는 토크를 다르게 분배한다.Current yaw rate ( ) is greater than the reference value, the
이송 대차(1)에 별도의 관성 센서(또는 요레이트 센서)를 장착하지 않고, 속도 센서(S1), 무게 센서(S2) 및 위치 센서(S3)만을 이용하여 현재 요레이트()를 산출하고, 현재 요레이트()를 기초로 모터(110~140)의 토크 제어를 하게 된다. 즉, (미리 준비된 주행 시나리오를 기준으로) 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 저속으로 주행시 전륜/후륜별 토크 제어를 수행하고, 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 고속으로 주행시 오픈 루프(open loop) 제어를 통해 센서리스(sensorless) 개별 토크 제어를 수행할 수 있다.The current yaw rate ( ) is calculated, and the current yaw rate ( ) Based on this, the torque control of the
따라서, 곡선 레일(S1)로 진입하는 이송 대차(1)의 속도를 줄이지 않아도 되므로, 시간당 물류 반송량을 높일 수 있다. 즉, 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 주행하는 속도 대역을 넓힐 수 있음으써, 시간당 물류 반송량을 높일 수 있다. 또한, 마찰 저감으로 인해 파티클 발생을 최소화할 수 있다.Therefore, since it is not necessary to reduce the speed of the
이하에서는, 히스테리시스 곡선(H1~H4)을 생성하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of generating the hysteresis curves H1 to H4 will be described.
히스테리시스 곡선(H1~H4)은, 선(先)실험을 통해서 이송 대차(1)의 기준 요레이트(desired yawrate)와 측정된 요레이트의 차이를 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다.The hysteresis curves H1 to H4 may be configured to minimize the difference between the desired yaw rate and the measured yaw rate of the
실험에서는, 이송 대차(1)에 별도의 관성 센서(또는 요레이트 센서)를 장착하여, 곡선 레일(S1)을 통과할 때의 실제 요레이트()를 측정한다.In the experiment, a separate inertial sensor (or yaw rate sensor) is mounted on the
또한, 기준 요레이트()는 수학식4에 의해 산출된다. 수학식4에 대한 설명은, 수학식3에 의한 설명으로 갈음한다.In addition, the reference yaw rate ( ) is calculated by Equation 4. The description of Equation 4 is replaced with the description of
(수학식4)(Equation 4)
이어서, 수학식5와 같이, 기준 요레이트()와 실제 측정된 요레이트()의 차이를 최소화하는 방향으로 히스테리시스(H1~H4)를 구성한다.Then, as shown in Equation 5, the reference yaw rate ( ) and the actual measured yaw rate ( ), hysteresis (H1 to H4) is configured in the direction of minimizing the difference.
(수학식5)(Equation 5)
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이송 대차 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 도 3의 S240단계를 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a control method of a transfer balance system according to some embodiments of the present invention. 6 is a flowchart for explaining step S240 of FIG. 3 in detail.
우선 도 4 및 도 5를 참고하면, 이송 대차 시스템(1000)이 제공된다(S210).First, referring to FIGS. 4 and 5 , a transfer balance system 1000 is provided (S210).
구체적으로, 이송 대차 시스템(1000)은 레일 장치(200)와, 레일 장치(200)를 따라 이동하는 이송 대차(1)를 포함한다.Specifically, the transfer cart system 1000 includes a rail device 200 and a
여기서, 이송 대차(1)는 기판이 수납된 용기를 운반할 수 있는 바디(101)와, 바디(101)에 설치된 적어도 센서(S1~S3)와, 바디(101)의 전방에 설치된 제1 휠(11) 및 제2 휠(12)과, 바디(101)의 후방에 설치된 제3 휠(13) 및 제4 휠(14)과, 바디(101)에 설치되고, 제1 휠(11)과 연결된 제1 모터(110), 제2 휠(12)과 연결된 제2 모터(120), 제3 휠(13)과 연결된 제3 모터(130), 및 제4 휠(14)과 연결된 제4 모터(140)를 포함한다. 센서(S1~S3)는 속도 센서(S1), 무게 센서(S2) 및 위치 센서(S3)를 포함한다. 또한, 이송 대차(1)는 제1 모터 내지 제4 모터(110, 120, 130, 140)를 제어하기 컨트롤러(150)와, 상기 컨트롤러(150)와 통신하는 메모리(160)를 포함한다. Here, the
이어서, 속도 정보(VI), 무게 정보(WI) 및 노드 정보(RI)를 획득한다(S220).Then, speed information (VI), weight information (WI), and node information (RI) are acquired (S220).
속도 센서(S1)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 속도 정보(VI)와, 무게 센서(S2)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 무게 정보(WI)와, 위치 센서(S3)에 의해 측정된 이송 대차(1)의 노드 정보(RI)를 획득한다. The speed information (VI) of the transfer cart (1) measured by the speed sensor (S1), the weight information (WI) of the transfer cart (1) measured by the weight sensor (S2), and the position sensor (S3) Obtain node information (RI) of the
이어서, 이송 대차(1)의 현재 요레이트()를 산출한다(S230). 현재 요레이트()은, 전술한 (수학식3)에 의해 산출될 수 있다. Next, the current yaw rate of the transfer cart 1 ( ) is calculated (S230). Current yaw rate ( ) can be calculated by the above equation (Equation 3).
이어서, 산출된 현재 요레이트()를 기초로, 제어 모드를 변경한다(S240).Then, the calculated current yaw rate ( ), the control mode is changed (S240).
구체적으로, 도 4 및 도 6을 참고하면, 현재 요레이트()와 기준값을 비교한다(S241).Specifically, referring to FIGS. 4 and 6, the current yaw rate ( ) and the reference value (S241).
현재 요레이트()가 기준값보다 작으면, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)를 제1 제어 모드로 제어한다(S242). 제1 제어 모드에서, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)는 제1 휠(11) 및 제2 휠(12)에 동일한 토크를 제공하고, 제3 모터(130) 및 제4 모터(140)는 제3 휠(13) 및 제4 휠(14)에 동일한 토크를 제공한다. 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 저속으로 진입하기 때문에, 전류에 해당하는 2개의 휠(11, 12)은 동일한 토크로 제어되고, 후륜에 해당하는 2개의 휠(13, 14)은 동일한 토크로 제어된다(즉, 전륜/후륜별 토크 제어).Current yaw rate ( ) is smaller than the reference value, the
현재 요레이트()가 기준값보다 크면, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)를 제2 제어 모드로 제어한다(S243). 제2 제어 모드에서, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140)는 저장되어 있는 제1 히스테리시스 곡선(H1) 내지 제4 히스테리시스 곡선(H4)에 따라, 제1 모터(110) 내지 제4 모터(140) 각각의 토크를 개별적으로 제어한다. 이송 대차(1)가 곡선 레일(S1)을 고속으로 진입하기 때문에, 4개의 휠(11, 12, 13, 14) 각각은 개별적으로 토크 제어된다.Current yaw rate ( ) is greater than the reference value, the
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
1: 이송 대차
11: 제1 휠
12: 제2 휠
13: 제3 휠
14: 제4 휠
101: 바디
110: 제1 모터
120: 제2 모터
130: 제3 모터
140: 제4 모터
200: 레일 장치
1000: 이송 대차 시스템
S1: 속도 센서
S2: 무게 센서
S3: 위치 센서1: transfer truck 11: first wheel
12: second wheel 13: third wheel
14: fourth wheel 101: body
110: first motor 120: second motor
130: third motor 140: fourth motor
200: rail device 1000: transfer cart system
S1: speed sensor S2: weight sensor
S3: position sensor
Claims (9)
상기 이송 대차는,
기판이 수납된 용기를 운반할 수 있는 바디와,
상기 바디에 설치된 적어도 센서와,
상기 바디의 전방에 설치된 제1 휠 및 제2 휠과,
상기 바디의 후방에 설치된 제3 휠 및 제4 휠과,
상기 바디에 설치되고, 상기 제1 휠과 연결된 제1 모터, 상기 제2 휠과 연결된 제2 모터, 상기 제3 휠과 연결된 제3 모터, 및 상기 제4 휠과 연결된 제4 모터와,
상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제어하기 위한 컨트롤러와,
상기 컨트롤러와 통신하는 메모리를 포함하고,
상기 메모리에는 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각에 대응되는, 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선이 저장되어 있고,
상기 컨트롤러는, 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어하는, 이송 대차 시스템.A transfer cart system including a rail device and a transfer cart moving along the rail device,
The transfer truck,
A body capable of carrying a container in which a substrate is stored;
At least a sensor installed on the body;
A first wheel and a second wheel installed in front of the body;
A third wheel and a fourth wheel installed at the rear of the body;
A first motor installed in the body, connected to the first wheel, a second motor connected to the second wheel, a third motor connected to the third wheel, and a fourth motor connected to the fourth wheel;
A controller for controlling the first to fourth motors;
a memory in communication with the controller;
First to fourth hysteresis curves corresponding to the first to fourth motors are stored in the memory,
Wherein the controller individually controls the torque of each of the first to fourth motors according to the stored first to fourth hysteresis curves.
상기 센서는 속도 센서, 무게 센서 및 위치 센서를 포함하고,
상기 센서의 센서값은 상기 속도 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 속도 정보와, 상기 무게 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 무게 정보와, 상기 위치 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 노드 정보를 포함하는, 이송 대차 시스템.According to claim 1,
The sensor includes a speed sensor, a weight sensor and a position sensor,
The sensor value of the sensor includes speed information of the transfer cart measured by the speed sensor, weight information of the transfer cart measured by the weight sensor, and node information of the transfer cart measured by the position sensor. Including, transfer balance system.
상기 센서는 관성 센서를 포함하지 않는, 이송 대차 시스템. According to claim 1,
The sensor does not include an inertial sensor, the transfer bogie system.
상기 속도 정보, 무게 정보 및 노드 정보를 기초로, 상기 이송 대차의 현재 요레이트(current yawrate)를 산출하고,
산출된 상기 현재 요레이트를 기초로, 상기 제1 모터 내지 제4 모터의 제어 모드를 변경하는, 이송 대차 시스템. According to claim 2,
Based on the speed information, weight information, and node information, a current yawrate of the transfer cart is calculated,
Based on the calculated current yaw rate, the control mode of the first to fourth motors is changed.
산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 작으면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제1 제어 모드로 제어하되,
상기 제1 제어 모드에서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터는 상기 제1 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하고, 상기 제3 모터 및 상기 제4 모터는 상기 제3 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하는 것을 포함하는, 이송 대차 시스템. According to claim 4,
If the calculated current yaw rate is smaller than the reference value, controlling the first to fourth motors in a first control mode;
In the first control mode, the first motor and the second motor provide the same torque to the first wheel and the second wheel, and the third motor and the fourth motor provide the same torque to the third wheel and the second wheel. A transfer bogie system comprising providing equal torque to two wheels.
산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 크면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제2 제어 모드로 제어하되,
상기 제2 제어 모드에서, 상기 제1 모터 내지 상기 제4 모터는 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어하는, 이송 대차 시스템. According to claim 4,
If the calculated current yaw rate is greater than the reference value, controlling the first to fourth motors in a second control mode;
In the second control mode, the first to fourth motors individually control the torque of the first to fourth motors according to the stored first to fourth hysteresis curves, transfer truck system.
상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 상기 제4 히스테리시스 곡선은, 선(先)실험을 통해서 상기 이송 대차의 기준 요레이트(desired yawrate)와 측정된 요레이트의 차이를 최소화할 수 있도록 구성된, 이송 대차 시스템.According to claim 1,
The first hysteresis curve to the fourth hysteresis curve are configured to minimize the difference between the desired yaw rate and the measured yaw rate of the transfer cart through a pre-experiment.
상기 속도 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 속도 정보와, 상기 무게 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 무게 정보와, 상기 위치 센서에 의해 측정된 상기 이송 대차의 노드 정보를 획득하고,
상기 속도 정보, 무게 정보 및 노드 정보를 기초로, 상기 이송 대차의 현재 요레이트(current yawrate)를 산출하고,
산출된 상기 현재 요레이트를 기초로, 상기 제1 모터 내지 제4 모터의 제어 모드를 변경하는 것을 포함하는, 이송 대차 시스템의 제어 방법.A rail device and a transfer cart moving along the rail device, wherein the transfer cart includes a body capable of carrying a container in which a substrate is stored, at least a sensor installed in the body, and a first body installed in front of the body. A wheel and a second wheel, a third wheel and a fourth wheel installed on the rear of the body, a first motor installed on the body and connected to the first wheel, a second motor connected to the second wheel, A transfer cart system is provided, including a third motor connected to three wheels and a fourth motor connected to the fourth wheel, wherein the sensors include a speed sensor, a weight sensor, and a position sensor,
Obtaining speed information of the transfer cart measured by the speed sensor, weight information of the transfer cart measured by the weight sensor, and node information of the transfer cart measured by the position sensor,
Based on the speed information, weight information, and node information, a current yawrate of the transfer cart is calculated,
Based on the calculated current yaw rate, the control method of the transfer cart system comprising changing the control mode of the first to fourth motors.
산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 작으면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제1 제어 모드로 제어하되, 상기 제1 제어 모드에서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터는 상기 제1 휠 및 상기 제2 휠에 동일한 토크를 제공하고, 상기 제3 모터 및 상기 제4 모터는 상기 제3 휠 및 상기 제4 휠에 동일한 토크를 제공하고,
산출된 상기 현재 요레이트가 기준값보다 크면, 상기 제1 모터 내지 제4 모터를 제2 제어 모드로 제어하되, 상기 제2 제어 모드에서, 상기 제1 모터 내지 상기 제4 모터는 저장되어 있는 상기 제1 히스테리시스 곡선 내지 제4 히스테리시스 곡선에 따라, 상기 제1 모터 내지 제4 모터 각각의 토크를 개별적으로 제어하는 것을 포함하는, 이송 대차 시스템의 제어 방법.The method of claim 8, wherein changing the control mode,
When the calculated current yaw rate is less than the reference value, the first to fourth motors are controlled in a first control mode, wherein the first motor and the second motor are controlled by the first wheel. and providing the same torque to the second wheel, wherein the third motor and the fourth motor provide the same torque to the third wheel and the fourth wheel;
If the calculated current yaw rate is greater than the reference value, the first to fourth motors are controlled in a second control mode, wherein the first to fourth motors are stored in the second control mode. A method of controlling a transfer cart system, comprising individually controlling torque of each of the first to fourth motors according to a first hysteresis curve to a fourth hysteresis curve.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220015223A KR20230119286A (en) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Transfer vehicle system and controlling method thereof |
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