KR20230138998A - 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법 - Google Patents

충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법은, 충전암을 이용하여 무인 이송 대차(Automated Guided Vehicle)를 충전하는 무인 이송 대차 충전 방법에 있어서, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 위치로 이동하는 단계와, 정상적인 충전을 위한 무인 이송 대차 또는 충전 장치의 준비 상태를 판단하는 단계, 그리고 준비 상태가 정상으로 판단되면, 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 충전하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 장치의 충전 위치로 이동하면 충전을 위한 준비 상태를 판단 후 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 자동 충전함으로써 작업의 표준화가 용이하고, 배터리 충전을 위한 인력이 요구되지 않아 인건비 절약의 효과가 있다.

Description

충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법{How To Charge the Automatic Guided Vehicle Using the Charging Arm}
본 발명은 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 장치의 충전 위치로 이동하면 충전을 위한 준비 상태를 판단 후 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 자동 충전하는 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법에 관한 것이다.
우리가 살고 있는 현대 사회의 산업에서는 생산된 물품을 신속하게 유통시키는 기술이 물류 산업에 종사하고 있는 업체들에게는 핵심 경쟁력이 되고 있는 실정이다.
경쟁력을 높이기 위해 무인 자동화 시스템을 도입하고 인력으로 작업하기 힘든 곳에 로봇을 확대 사용하고 있어, 인건비 절약 및 작업의 효율성과 생산성을 높이고 있다.
이러한 자동화 시스템에서 많이 사용하고 있는 장비 중의 하나가 무인 이송 대차(Automated Guided Vehicle; 일명 AGV)인데, 최근에는 물류센터와 같이 대단위의 제품들을 취급하는 장소에 무인 이송 대차가 채용되어 널리 사용되고 있다.
이러한 무인 이송 대차는 반도체 제조산업 등의 다양한 산업분야에서 널리 사용되어 관리 서버의 지령에 의해 물류의 이송을 담당하는 것으로, 통상적으로 통신, 이송 구동, 화물 적재 구동 등에 요구되는 전원을 공급하기 위한 배터리를 구비한다. 그리고 무인 이송 대차는 운행 중 배터리가 어느정도 소진되면 배터리의 충전이 요구되며 이를 위해 무인 이송 대차의 배터리를 충전 가능한 충전 장치가 구비될 수 있다.
그런데 종래의 무인 이송 대차 충전 방법은 배터리가 기준치 이하로 소진된 무인 이송 대차를 충전 장치 근처로 이동시키고, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 충전 장치 근처에 도착하면 작업자가 충전 장치를 이용하여 수작업으로 무인 이송 대차의 배터리를 충전하거나 또는 무인 이송 대차의 방전된 배터리를 충전된 배터리로 교환 장착하는 방식이 사용되었다.
그러나 이와 같은 종래의 무인 이송 대차 충전 방법은 무인 이송 대차의 충전을 작업자의 수작업에 의존하므로 작업의 표준화가 곤란하고, 배터리 충전을 위한 인력에 따른 인건비가 발생한다는 문제점이 존재한다.
대한민국 등록특허 제10-1951089호
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 장치의 충전 위치로 이동하면 충전을 위한 준비 상태를 판단 후 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 자동 충전하는 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 충전 전 무인 이송 대차와 충전 장치 간의 정렬 상태를 판단하고 충전 장치의 초기 상태 여부를 판단 후 충전을 수행하여, 안전하고 정확한 충전이 가능한 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 충전 전 무인 이송 대차와 충전 장치 간의 정렬 상태, 충전 장치의 초기 상태 여부, 충전 진행 상태 등을 각각 판단하고 이상 발생시 각각에 대한 에러 알람을 출력하여, 무인 이송 대차의 충전 에러 발생시 관리자가 발생한 에러의 원인을 구분하여 확인 가능한 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법은, 충전암을 이용하여 무인 이송 대차(Automated Guided Vehicle)를 충전하는 무인 이송 대차 충전 방법에 있어서, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 위치로 이동하는 단계와, 정상적인 충전을 위한 무인 이송 대차 또는 충전 장치의 준비 상태를 판단하는 단계, 그리고 준비 상태가 정상으로 판단되면, 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 충전하는 단계를 포함한다.
이때, 준비 상태를 판단하는 단계는 무인 이송 대차와 충전 장치 간의 정렬 상태를 판단하는 단계와, 충전 장치의 초기 상태 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 정렬 상태를 판단하는 단계는 무인 이송 대차가 충전 위치에 위치시, 무인 이송 대차 또는 충전 장치에서 서로 대향하도록 배치되는 발광 모듈과 수광 모듈 간의 광 송수신에 따른 수광 모듈의 수광값에 기초하여 정렬 상태를 판단할 수 있다.
또한, 준비 상태를 판단하는 단계는 충전 장치의 전원 상태를 판단하는 단계와, 충전암의 수납 상태를 판단하는 단계, 그리고 충전암을 통한 전원 공급을 차단하거나 또는 차단 해제하는 충전 패드의 닫힘 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 준비 상태를 판단하는 단계는 정렬 상태를 판단하는 단계에서 무인 이송 대차와 충전 장치 간에 올바르게 정렬하지 못하였다 판단하면 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치로 이동하는 단계를 더 포함하고, 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치에 정위치하였는지 여부에 따라 무인 이송 대차와 충전 장치 간에 올바르게 정렬되지 못한 원인을 판단할 수 있다.
또한, 준비 상태를 판단하는 단계는 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치에 정위치하였는지 판단하는 단계와, 무인 이송 대차가 교정 위치에 정위치한 것으로 판단하면 충전 위치 에러로 판단하는 단계, 그리고 무인 이송 대차가 상기교정 위치에 정위치하지 못한 것으로 판단하면, 무인 이송 대차의 주행 에러로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 충전하는 단계는 충전 장치에서 충전암을 인출하는 단계와, 인출한 충전암과 충전부 간의 접촉 연결을 감지하는 단계와, 접촉 연결을 감지하면 충전암을 통한 전원 공급이 가능하도록 충전 패드를 개방하는 단계와, 충전부에 충전이 진행되는지 판단하는 단계, 그리고 충전암과 충전부 간의 접촉 연결을 감지하지 못하거나 또는 충전부에 충전이 진행되지 않는다 판단하면 충전 에러 알람을 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 충전이 요구되는 무인 이송 대차가 지정된 충전 장치의 충전 위치로 이동하면 충전을 위한 준비 상태를 판단 후 충전 장치에서 인출한 충전암이 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 무인 이송 대차를 자동 충전함으로써 작업의 표준화가 용이하고, 배터리 충전을 위한 인력이 요구되지 않아 인건비 절약의 효과가 있다.
또한, 본 발명은 충전 전 무인 이송 대차와 충전 장치 간의 정렬 상태를 판단하고 충전 장치의 초기 상태 여부를 판단 후 충전을 수행함으로써, 무인 이송 대차의 충전을 안전하고 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 충전 전 무인 이송 대차와 충전 장치 간의 정렬 상태, 충전 장치의 초기 상태 여부, 충전 진행 상태 등을 각각 판단하고 이상 발생시 각각에 대한 에러 알람을 출력하여, 무인 이송 대차의 충전 에러 발생시 관리자가 발생한 에러의 원인을 구분하여 확인 가능하므로, 무인 이송 대차의 충전 에러 발생시 보다 신속하고 정확한 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법이 적용된 무인 이송 대차 충전 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이송 대차를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치에 의한 무인 이송 대차의 충전 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이송 대차의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 준비 판단 과정을 보다 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정위치 확인 과정의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법이 적용된 무인 이송 대차 충전 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법(이하, '충전 방법'이라 한다.)은 배터리가 기준 이상 소진되어 충전이 요구되는 무인 이송 대차를 자동 충전하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 충전 방법이 적용되는 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 시스템(이하, '충전 시스템'이라 한다.)은 도 1에 도시된 바와 같이 충전 장치(10)와, 무인 이송 대차(30), 그리고 관리 서버(50)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 충전 시스템의 충전 장치(10)와 무인 이송 대차(30) 그리고 관리 서버(50)는 서로 간에 통신연결될 수 있으며, 일례로 충전 장치(10)와 무인 이송 대차(30) 그리고 관리 서버(50)는 서로 간에 네트워크(70)를 통해 통신 연결될 수 있다.
충전 장치(10)는 무인 이송 대차(30)를 자동 충전하기 위한 것으로 하나 이상 구비될 수 있으며, 충전 장치(10)의 개수는 무인 이송 대차(30)의 운영 개수, 무인 이송 대차(30)의 충전 빈도 등에 의해 결정될 수 있다. 각각의 충전 장치(10)는 무인 이송 대차를 충전 중인지 여부를 관리 서버(50)가 확인 가능하도록, 작동 상태 정보를 생성하여 무인 이송 대차(30) 또는 관리 서버(50)에 송신할 수 있다.
무인 이송 대차(30)는 필요에 따라 다수개 구비될 수 있으며, 다수개의 무인 이송 대차(30)는 자율 주행하며 화물 수송 등의 작업을 수행하다 배터리의 잔여량이 기준치 이하로 떨어지면 충전 장치(10) 주변으로 이동하여 충전 장치(10)에 의해 배터리가 충전될 수 있다.
이때, 무인 이송 대차(30)별로 충전 장치(10)가 사전에 지정되어 충전이 요구되는 무인 이송 대차는 사전 지정된 충전 장치(10)에서 충전을 수행하거나, 또는 충전이 요구되는 무인 이송 대차(30)가 발생할 때마다 충전을 수행할 충전 장치(10)를 관리 서버(50)가 지정해 줄 수 있다.
구체적으로, 무인 이송 대차(30)별로 지정된 충전 장치(10)가 존재하는 경우, 배터리의 잔여량이 기준이 이하로 떨어진 무인 이송 대차(30)는 관리 서버(50) 또는 지정된 충전 장치(10)로부터 지정된 충전 장치의 작동 상태 정보를 수신하고, 수신한 작동 상태 정보에 기초하여 지정된 충전 장치(10)가 대기 중이면 곧 바로 지정된 충전 장치(10)로 이동하여 충전을 수행하되, 지정된 충전 장치(10)가 다른 무인 이송 대차를 충전 중이면 다른 무인 이송 대차의 충전이 완료될 때까지 대기하다 지정된 충전 장치(10)로 이동하여 충전을 수행할 수 있다.
반면에, 관리 서버(50)에서 충전 장치(10)를 지정하는 경우, 무인 이송 대차(30)는 배터리의 잔여량이 기준치 이하로 떨어지면 충전 지정 요청 신호를 생성하여 관리 서버(50)로 송신하고, 관리 서버(50)는 각각의 충전 장치(10)로부터 수신한 작동 상태 정보에 기초하여 대기 중인 충전 장치(10)를 판단하고, 충전 지정 요청 신호를 송신한 무인 이송 대차(30) 및 대기 중인 충전 장치(10) 각각의 위치 정보를 비교하여, 대기 중인 충전 장치(10) 중에서 충전 지정 요청 신호를 송신한 무인 이송 대차(30)에 가장 가까운 충전 장치(10)를 선택하여 지정할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 충전 장치(10)를 지정한 관리 서버(50)는 지정 정보를 충전 지정 요청 신호를 송신한 무인 이송 대차(30)에 송신하고, 지정 정보를 수신한 무인 이송 대차(30)는 지정된 충전 장치(10)로 이동하여 충전을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이송 대차를 개념적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치에 의한 무인 이송 대차의 충전 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 충전 시스템의 충전 장치(10)는 충전 장치의 몸체 하우징에 수용되었다가 무인 이송 대차의 충전시 일측으로 인출되어 소정 길이 돌출되는 충전암(11)이 구비될 수 있다. 이때, 충전암(11)의 인출방향 끝단에는 송전 단자가 배치될 수 있다. 이때, 충전암(11)의 인출시 돌출 길이는 사전 설정에 따라 고정된 길이일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 충전 시스템의 무인 이송 대차(30)의 일측에는 충전암(11)과의 접촉을 통해 배터리를 충전 가능한 충전부(31)가 구비될 수 있다. 구체적으로 충전부(31)는 수전 단자를 구비하며 충전암(11)의 송전 단자가 수전 단자와 접촉하면 송전 단자로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전할 수 있다.
무인 이송 대차의 충전암(11)이 충전 장치의 충전암(11)을 통해 전원을 공급받기 위해서는 충전암(11)이 사전 설정된 길이만큼 돌출되었을 때, 충전암(11)의 송전 단자가 충전부(31)의 수전 단자와 접촉하는 위치에 무인 이송 대차(30)가 정위치해야한다.
이를 위해, 각 충전 장치(10)에는 충전 위치가 지정되며, 무인 이송 대차는 지정된 충전 위치에 위치한 상태에서 충전부(31)의 수전 단자가 사전 설정된 길이만큼 돌출된 충전암(11)의 송전 단자와 접촉할 수 있다. 도 2 내지 도 4를 예로하여 설명하면, 충전 장치(10)에는 각각의 충전 위치(cp)가 지정되며, 무인 이송 대차(30)는 충전을 위해 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 충전 장치의 지정된 충전 위치(cp)에 위치하도록 이동할 수 있다. 이와 같이 중심부(mp)가 충전 장치의 지정된 충전 위치(cp)에 위치한 무인 이송 대차(30)는 충전부(31)의 수전 단자가 사전 설정된 길이만큼 돌출된 충전암(11)의 송전 단자와 접촉할 수 있다.
한편, 충전 장치(10)의 충전암(11)이 배치되는 일측과, 무인 이송 대차(30)의 충전부(31)가 배치되는 일측에는 발광 모듈(32) 또는 수광 모듈(12)이 배치될 수 있다. 발광 모듈(32)은 설정량의 광을 송신하고 수광 모듈(12)은 수광값을 측정할 수 있다. 여기서, 발광 모듈(32)에서 송신하는 광은 적외선일 수 있다.
충전 장치(10)의 일측에 발광 모듈(32)이 배치되는 경우 무인 이송 대차(30)의 일측에는 수광 모듈(12)이 배치되고 충전 장치(10)의 일측에 수광 모듈(12)이 배치되는 경우 무인 이송 대차(30)의 일측에는 발광 모듈(32)이 배치될 수 있다. 이하에서는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 충전 장치(10)의 일측에 수광 모듈(12)이 배치되고 무인 이송 대차(30)의 일측에 발광 모듈(32)이 배치되는 것을 예로 하여 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 충전 장치의 지정된 충전 위치(cp)에 위치한 상태에서, 무인 이송 대차에 배치된 발광 모듈(32)과 충전 장치에 배치된 수광 모듈(12)은 서로 마주할 수 있다. 따라서, 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 충전 장치의 지정된 충전 위치(cp)에 위치하였을 때 발광 모듈(32)에서 송신한 광을 수광 모듈(12)에서 수신할 수 있으며, 이때의 수광 모듈(12)에서 측정되는 수광값은 특정 범위 내의 값일 수 있다. 즉, 수광 모듈(12)에서 측정되는 수광값이 특정 범위 내의 값이면 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 충전 장치의 지정된 충전 위치(cp)에 위치한 것으로 판단 가능하며, 따라서 수광 모듈(12)에서 측정되는 수광값이 특정 범위 내의 값이면 충전암(11)의 돌출에 따라 무인 이송 대차(30)의 충전이 가능한 것으로 판단 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치의 기능 블록도이다.
도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 충전 장치(10)를 보다 구체적으로 살펴보면, 충전 장치(10)는 상술한 충전암(11)과 수광 모듈(12) 외에도, 충전암(11)을 작동 제어하는 장치 제어부(13)와, 충전암(11)을 통한 전원 공급을 차단하거나 또는 차단 해제하는 충전 패드(14), 그리고 관리 서버(50) 또는 무인 이송 대차(30)와 통신 연결되는 장치 통신부(15)를 포함하여 구성될 수 있다.
장치 제어부(13)는 수광 모듈(12)에서 측정한 수광값에 기초하여 충전암(11)이 인출되도록 충전암(11)을 작동 제어할 수 있다. 구체적으로 장치 제어부(13)는 장치 통신부(15)를 통해 무인 이송 대차(30)에서 충전 위치 도착 정보를 수신하고 수광 모듈(12)에서 측정한 측정값이 특정 범위 내의 값이면 충전암(11)이 인출되어 사전 설정된 길이만큼 돌출되도록 충전암(11)을 작동 제어할 수 있다.
이때, 충전암(11)에는 충전암의 인출 또는 수납 상태를 감지 가능한 별도의 충전암 감지 센서가 구비될 수 있으며, 충전암 감지 센서는 충전암(11)의 인출 또는 수납 상태를 감지하여 충전암 상태 정보를 생성하여 장치 제어부(13)에 제공할 수 있다. 여기서, 충전암 감지 센서는 적외선, 초음파, 접촉 등의 다양한 수단을 이용하여 충전암(11)의 인출 또는 수납 상태를 감지하도록 구현될 수 있다.
장치 제어부(13)는 제공받은 충전암 상태 정보에 기초하여 충전암(11)이 사전 설정된 길이만큼 돌출되었는지 판단하고, 충전암(11)이 사전 설정된 길이만큼 돌출되었다면 충전암(11)의 송전 단자가 충전부(31)의 수전 단자와 접촉하여 충전 연결된 것으로 판단할 수 있다. 그리고 장치 제어부(13)는 이와 같이 충전 연결된 것으로 판단되면 충전 패드(14)가 개방되도록 작동 제어하여 충전암(11)을 통한 전원공급이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 충전 패드(14)에는 충전 패드의 개방 또는 닫힘 상태를 감지 가능한 별도의 패드 감지 센서가 구비될 수 있으며, 패드 감지 센서는 충전 패드(14)의 개방 또는 닫힘 상태를 감지하여 패드 상태 정보를 생성하여 장치 제어부(13)에 제공할 수 있다. 여기서, 패드 감지 센서는 적외선, 초음파, 접촉 등의 다양한 수단을 이용하여 충전 패드(14)의 개방 또는 닫힘 상태를 감지하도록 구현될 수 있다.
바람직하게, 장치 제어부(13)는 충전암 상태 정보 또는 패드 정보에 기초하여 충전 준비에 대한 에러가 발생하였는지 판단하고, 충전 준비에 따른 에러 발생시 관리자에게 충전 준비 에러를 알리기 위해 충전 준비 에러 신호를 생성할 수 있다. 이때, 충전 장치(10)에는 별도의 에러 알람 출력부가 구비되어 준비 에러 신호 생성시 에러 알람 출력부가 소리 또는 빛 등을 이용하여 에러 알람을 출력하거나, 또는 장치 통신부(15)를 통해 충전 준비 에러 신호를 관리 서버(50)로 송신하여 관리자가 관리 서버(50)를 통해 충전 준비 에러를 확인하도록 할 수 있다.
한편, 무인 이송 대차(30)의 충전이 완료되면 무인 이송 대차(30)에서 충전 완료 정보를 생성하여 충전 장치의 장치 통신부(15)에 송신할 수 있다. 장치 통신부(15)는 수신한 충전 완료 정보를 장치 제어부(13)에 제공하고, 장치 제어부(13)는 충전 완료 정보를 제공받으면 닫힘 상태가 되도록 충전 패드(14)를 작동 제어하고, 수납 상태가 되도록 충전암(11)을 작동 제어할 수 있다. 따라서, 무인 이송 대차(30)의 충전이 완료되면 충전 장치(10)는 충전 패드(14)는 닫히고 충전암(11)은 수납된 초기 상태로 되돌아갈 수 있다.
바람직하게, 장치 제어부(13)는 충전암 상태 정보 또는 패드 정보에 기초하여 충전 종료에 따라 초기 상태로 되돌아갔는지 판단하고, 초기 상태로 되돌아가지 않았다면 해제 에러 신호를 생성할 수 있다. 만약, 충전 장치(10)에 별도의 에러 알람 출력부가 구비되는 경우, 에러 알람 출력부는 해제 에러 신호 생성에 따른 에러 알람을 출력할 수 있으며 이때 출력되는 에러 알람은 충전 준비 에러시 출력된는 에러 알람과 구별될 수 있다. 또한, 장치 통신부(15)는 생성된 해제 에러 신호를 관리 서버(50)로 송신하여 관리자가 관리 서버(50)를 통해 해제 에러를 확인하도록 할 수 있다.
바람직하게, 장치 제어부(13)는 충전 종료에 따라 초기 상태로 되돌아갔다 판단되면 해제 완료 신호를 생성할 수 있다. 생성한 해제 완료 신호는 장치 통신부(15)를 통해 충전을 완료한 무인 이송 대차(30)로 송신되고, 무인 이송 대차(30)는 해제 완료 신호를 수신하면 충전 장치(10)로부터 이탈하여 다시 이송 작업에 투입될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이송 대차의 기능 블록도이다.
도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 무인 이송 대차(30)를 보다 구체적으로 살펴보면, 무인 이송 대차(30)는 상술한 충전부(31)와 발광 모듈(32) 외에도 주행을 위한 주행 구동부(33)와, 주행 구동부(33)를 작동 제어하는 대차 제어부(34), 그리고 관리 서버(50) 또는 충전 장치(10)와 통신 연결되는 대차 통신부(35)를 포함하여 구성될 수 있다.
주행 구동부(33)는 바퀴와 같은 하나 이상의 주행 수단을 구비하여 무인 이송 대차가 주행하도록 구동될 수 있다. 주행 구동부(33)는 장치 제어부(13)에 의해 작동 제어될 수 있다. 구체적으로 장치 제어부(13)는 충전을 위해 지정된 충전 장치(10)의 충전 위치로 이동하도록 주행 구동부(33)를 작동 제어할 수 있다. 장치 제어부(13)는 별도의 위치 판단부에서 생성한 무인 이송 대차의 실시간 위치 정보에 기초하여 주행 구동부(33)를 작동 제어하며, 위치 판단부는 별도의 엔코더, 별도의 광 송수신부 등으로부터 제공받은 정보에 기초하여 무인 이송 대차의 위치 정보를 생성할 수 있으며, 이는 공지된 기술이므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
대차 제어부(34)는 무인 이송 대차의 위치 정보에 기초하여 무인 이송 대차가 지정된 충전 위치에 도착하였는지 판단하고 충전 위치에 도착한 것으로 판단되면, 충전 위치 도착 정보를 생성할 수 있다. 생성한 충전 위치 도착 정보는 대차 통신부(35)를 통해 충전 장치(10)로 송신될 수 있으며, 충전 위치 도착 정보를 생성한 대차 제어부는 발광 모듈(32)이 광을 송신하도록 작동 제어할 수 있다. 만약, 충전 장치(10) 뿐만 아니라 무인 이송 대차(30)에도 충전 패드가 구비되는 경우 대차 제어부(34)는 충전 위치 도착 정보 생성시 무인 이송 대차의 충전 패드가 개방되도록 작동 제어할 수 있다.
바람직하게, 대차 제어부(34)는 배터리로부터 잔량 정보를 제공받을 수 있다. 그리고 대차 제어부(34)는 충전 위치 도착 정보 생성 시점 또는 충전 위치 도작 정보 송신 시점 또는 발광 모듈(32)의 광 송신 시점 또는 충전 패드 개방 제어 시점으로부터, 설정 시간 이내에 배터리의 잔량 정보가 증가하지 않으면 충전 에러 신호를 생성할 수 있다. 이때, 무인 이송 대차(30)에는 별도의 에러 알람 출력부가 구비되어 충전 에러 신호 생성시 에러 알람 출력부가 소리 또는 빛 등을 이용하여 에러 알람을 출력하거나, 또는 대차 통신부(35)를 통해 충전 에러 신호를 관리 서버(50)로 송신하여 관리자가 관리 서버(50)를 통해 충전 에러를 확인하도록 할 수 있다.
바람직하게, 무인 이송 대차(30)는 충전 에러 신호 생성시 기체 또는 액체를 분사하는 분사 수단(미도시)이 구비될 수 있다. 분사 수단은 충전부의 수전 단자 주변에 배치되고, 대차 제어부(34)에서 충전 에러 신호를 생성하면 수전 단자를 향해 기체 또는 액체를 분사할 수 있다. 한편, 분사 수단이 구비되는 경우 대차 제어부(34)에서 충전 에러 신호를 생성하면 대차 통신부(35)는 생성한 충전 에러 신호를 장치 통신부(15)로 송신하고, 장치 통신부(15)에서 충전 에러 신호를 수신하면 장치 제어부(13)는 일시적으로 수납되다가 다시 인출되도록 충전암(11)을 작동 제어할 수 있다. 따라서, 분사 수단이 수전 단자를 향해 기체 또는 액체를 분사하는 동안 충전암(11)은 일시적으로 수납되다 인출되고, 이 과정에서 충전부(31)의 수전 단자와 충전암(11)의 송전 단자가 세척될 수 있다. 이로 인해, 수전 단자 또는 송전 단자의 오염에 의해 충전 에러가 발생한 경우 별도의 관리자 조치 없이도 오염에 따른 충전 에러 문제를 해결할 수 있다.
대차 제어부(34)는 배터리로부터 제공받은 잔량 정보에 기초하여 배터리의 충전이 완료되었다 판단되면 충전 완료 정보를 생성하여 충전 장치의 장치 통신부(15)에 송신할 수 있다. 또한, 충전 완료 정보 생성시 대차 제어부(34)는 닫힘 상태가 되도록 무인 이송 대차의 충전 패드를 작동 제어할 수 있다.
또한, 대차 제어부(34)는 대차 통신부(35)를 통해 해제 완료 신호를 수신하면, 무인 이송 대차(30)가 충전 장치(10)로부터 이탈하여 다시 이송 작업에 투입되도록 주행 구동부를 작동 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전암을 이용한 무인 이송 대차 충전 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 충전 방법을 살펴보면, 우선, 충전이 요구되는 무인 이송 대차(30)가 지정된 충전 위치로 이동하고(S10),
무인 이송 대차(30)가 충전 위치에 도착하면 충전 장치(10) 또는 무인 이송 대차(30)가 충전 준비가 완료되었는지 판단할 수 있다(S30).
이때, 충전 장치(10) 또는 무인 이송 대차(30)가 충전 준비가 완료되지 않았다 판단되면(S30-N), 충전 장치(10) 또는 무인 이송 대차(30) 또는 관리 서버(50)는 충전 준비에 대한 에러 신호를 생성하여 관리자에게 충전 준비에 대한 에러 상황을 알릴 수 있다(S50). 이때, 충전 장치(10) 또는 무인 이송 대차(30) 또는 관리 서버(50)는 충전 준비 에러의 원인에 따라 다르게 생성되는 에러 신호에 따라 서로 다른 알림을 출력할 수 있는데, 원인에 따라 다르게 생성되는 에러 신호는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
반면에 충전 장치(10) 및 무인 이송 대차(30)가 충전 준비가 완료되었다 판단되면(S30-Y), 충전 장치(10)에서 인출한 충전암(11)이 무인 이송 대차의 충전부(31)에 접촉하여 무인 이송 대차(30)를 충전할 수 있다(S70).
무인 이송 대차(30)의 충전이 완료되면, 충전을 해제하여 충전 장치(10)는 초기 상태로 되돌아 가고 무인 이송 대차(30)는 충전 장치(10)로부터 이탈하여 이송 작업에 복귀할 수 있다(S90).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 준비 판단 과정을 보다 구체적으로 도시한 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정위치 확인 과정의 일례를 도시한 도면이다.
이하에서는, 충전 장치(10) 또는 무인 이송 대차(30)의 충전 준비 완료 판단 과정을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 8을 참조하면, 무인 이송 대차(30)가 충전 위치에 도착하여 충전 위치 도착 정보를 생성하고, 생성한 충전 위치 도착 정보를 충전 장치(10)로 송신하면, 충전 장치의 장치 제어부(13)는 수광 모듈(12)에서 측정한 수광값이 설정 범위 이내인지 판단할 수 있다(S31).
여기서, 수광 모듈(12)에서 측정한 수광값이 특정 범위를 벗어났다면, 무인 이송 대차(30)가 충전 위치로 이동하였다 판단하였음에도 불구하고 무인 이송 대차(30)와 충전 장치(10) 간에 올바르게 정렬되지 못한 것일 수 있으며, 본 실시예에 따른 충전 시스템은 무인 이송 대차(30)가 충전을 위해 충전 위치로 이동하였을 때, 무인 이송 대차(30)와 충전 장치(10) 간에 올바르게 정렬하지 못하였다면 이와 같은 정렬 오류의 원인이 무인 이송대차의 주행 오류에 의한 것인지 또는 충전 위치 정보가 잘못된 것(예를 들면 충전 장치의 위치 변화 등에 따른 위치값 오류)인지 판단할 수 있다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 충전 시스템은 교정 장치(90)를 구비할 수 있다. 교정 장치(90)는 무인 이송대의 발광 모듈(32)로부터 송신된 광을 수광하여 수광값을 측정하는 교정 수광 모듈(92), 그리고 교정 수광 모듈(92)에서 측정한 수광값을 관리 서버(50)로 송신하는 교정 통신부를 구비할 수 있다.
도 9를 참조하면, 교정 장치(90)는 충전 장치(10)와 마찬가지로 교정 위치(rp)가 지정되며, 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 교정 장치의 교정 위치(rp)에 위치시, 무인 이송 대차의 발광 모듈(32)과, 교정 장치의 교정 수광 모듈(92)은 서로 마주할 수 있다. 따라서, 무인 이송 대차의 중심부(mp)가 교정 장치의 교정 위치(rp)에 위치하였을 때 발광 모듈(32)에서 송신한 광을 교정 수광 모듈(92)에서 수신할 수 있으며, 이때의 교정 수광 모듈(92)에서 측정되는 수광값은 특정 범위 내의 값일 수 있다.
수광 모듈(12)에서 측정한 수광값이 특정 범위를 벗어나면(S31-N), 장치 제어부(13)는 수광값 오류 정보를 생성하여 장치 통신부(15)를 통해 대차 통신부(35)로 송신할 수 있으며, 대차 통신부(35)에서 수광값 오류 정보를 수신하면 무인 이송 대차의 대차 제어부(34)는 무인 이송 대차가 교정 위치(rp)로 이동하도록 주행 구동부(33)를 작동 제어하며(S32), 무인 이송 대차가 교정 위치(rp)로 이동하였다 판단되면 무인 이송 대차의 발광 모듈(32)은 광을 송신하고, 발광 모듈(32)의 광 송신에 따라 교정 수광 모듈(92)에서 수광값을 생성하여 교정 통신부에서 수광값을 관리 서버(50)로 송신하면, 관리 서버(50)는 수신한 수광값에 기초하여 무인 이송 대차가 교정 위치(rp)에 정위치하였는지 판단할 수 있다(S33).
만약, 수신한 수광값이 특정 범위를 벗어났다면(S33-N), 관리 서버(50)는 무인 이송 대차(30)의 주행 오류에 의해 무인 이송 대차(30)가 충전 장치(10)의 충전 위치에 정위치 하지 못한 것으로 판단하여 주행 에러 신호를 생성할 수 있다(S34).
반면에, 수신한 수광값이 특정 범위 이내이면(S33-Y), 관리 서버(50)는 충전 위치 정보가 잘못되어 무인 이송 대차(30)가 충전 장치(10)의 충전 위치에 정위치 하지 못한 것으로 판단하여 충전 위치 에러 신호를 생성할 수 있다(S35).
한편, 충전 장치의 장치 제어부(13)는 수광 모듈(12)에서 측정한 수광값이 설정 범위 이내로 판단되면(S31-Y). 장치 제어부(13)는 충전 장치(10)의 전원 켜짐 상태를 판단하고(S36), 충전 장치(10)의 전원이 켜져있다면(S36-Y), 충전암(11)이 수납되어 있는지 판단하며(S37), 충전암(11)이 수납되어 있다면(S37-Y), 충전 패드(14)가 닫혀있는지 판단하며(S38), 충전 패드(14)가 닫혀있다면(S38-Y), 충전 준비가 완료된 것으로 판단할 수 있다(S39).
반면에, 충전 장치의 장치 제어부(13)는 수광 모듈(12)에서 측정한 수광값이 설정 범위 이내로 판단되면(S31-Y). 장치 제어부(13)는 충전 장치(10)의 전원이 꺼져있ek 판단되거나(S36-N), 충전암(11)이 수납되어 있지 않다 판단되거나(S37-N), 충전 패드(14)가 닫혀있지 않다 판단된다면(S38-N), 중전 장치의 충전 준비 상태(초기 상태)에 문제가 있는 것으로 판단하여 준비 에러 신호를 생성할 수 있다(S40). 이때, 생성한 준비 에러 신호는 장치 통신부(15)를 통해 관리 서버(50)로 송신될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 충전 장치
11: 충전암
12: 수광 모듈
13: 장치 제어부
14: 충전 패드
15: 장치 통신부
30: 무인 이송 대차
31: 충전부
32: 발광 모듈
33: 주행 구동부
34: 대차 제어부
35: 대차 통신부
50: 관리 서버
70: 네트워크
90: 교정 장치
92: 교정 수광 모듈

Claims (7)

  1. 충전암을 이용하여 무인 이송 대차(Automated Guided Vehicle)를 충전하는 무인 이송 대차 충전 방법에 있어서,
    충전이 요구되는 상기 무인 이송 대차가 지정된 충전 위치로 이동하는 단계;
    정상적인 충전을 위한 상기 무인 이송 대차 또는 충전 장치의 준비 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 준비 상태가 정상으로 판단되면, 상기 충전 장치에서 인출한 충전암이 상기 무인 이송 대차의 충전부에 접촉하여 상기 무인 이송 대차를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 준비 상태를 판단하는 단계는
    상기 무인 이송 대차와 상기 충전 장치 간의 정렬 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 충전 장치의 초기 상태 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정렬 상태를 판단하는 단계는
    상기 무인 이송 대차가 상기 충전 위치에 위치시, 상기 무인 이송 대차 또는 상기 충전 장치에서 서로 대향하도록 배치되는 발광 모듈과 수광 모듈 간의 광 송수신에 따른 상기 수광 모듈의 수광값에 기초하여 상기 정렬 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 준비 상태를 판단하는 단계는
    상기 충전 장치의 전원 상태를 판단하는 단계;
    상기 충전암의 수납 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 충전암을 통한 전원 공급을 차단하거나 또는 차단 해제하는 충전 패드의 닫힘 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 준비 상태를 판단하는 단계는
    상기 정렬 상태를 판단하는 단계에서 상기 무인 이송 대차와 상기 충전 장치 간에 올바르게 정렬하지 못하였다 판단하면, 상기 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치로 이동하는 단계를 더 포함하고,
    상기 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치에 정위치하였는지 여부에 따라 상기 무인 이송 대차와 상기 충전 장치 간에 올바르게 정렬되지 못한 원인을 판단하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 준비 상태를 판단하는 단계는
    상기 무인 이송 대차가 지정된 교정 위치에 정위치하였는지 판단하는 단계;
    상기 무인 이송 대차가 상기 교정 위치에 정위치한 것으로 판단하면, 충전 위치 에러로 판단하는 단계; 및
    상기 무인 이송 대차가 상기교정 위치에 정위치하지 못한 것으로 판단하면, 상기 무인 이송 대차의 주행 에러로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 충전하는 단계는
    상기 충전 장치에서 상기 충전암을 인출하는 단계;
    인출한 상기 충전암과 상기 충전부 간의 접촉 연결을 감지하는 단계;
    상기 접촉 연결을 감지하면 상기 충전암을 통한 전원 공급이 가능하도록 충전 패드를 개방하는 단계;
    상기 충전부에 충전이 진행되는지 판단하는 단계; 및
    상기 충전암과 상기 충전부 간의 접촉 연결을 감지하지 못하거나 또는 상기 충전부에 충전이 진행되지 않는다 판단하면, 충전 에러 알람을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이송 대차 충전 방법.
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