KR100813227B1

KR100813227B1 - 자동조립공정에서의 주행제어 시스템

Info

Publication number: KR100813227B1
Application number: KR1020060071598A
Authority: KR
Inventors: 이원삼
Original assignee: 이원삼
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-03-13
Also published as: KR20080010911A

Abstract

본 발명은, 자동차의 무인생산라인, 로보트와 작업자가 동시에 작업하는 조립라인과 같이 모노레일을 이용하는 주행제어 시스템에 관한 것이다.

이는 특히, 모노레일의 구동모터를 제어하는 컨트롤러와 구동드라이브를 온보드타입의 보드에 장착한 후 상기 보드를 전방에 투명재질의 커버를 갖도록 하면서 알루미늄 압출케이스로 이루어진 하우징의 내측에 장착하고,

상기 컨트롤러는, 작업자의 동작스위치를 조작을 통한 제어신호 입력으로 동작하는 수동조작과 입력장치를 통해 미리입력된 데이터에 의해 전차의 속도와 간격을 각각 제어하는 자동주행 및 수동조작박스에 의한 제어가 가능토록 설치되고,

인버터보호수단을 통하여 과전류, 과전압 및 모터과열서멀을 방지하는 구동드라이브가 구비되는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 메인 제어반의 제어장치에서 발생되는 이송명령의 제어신호에 의해 모노레일을 따라 이송되는 전차를 움직이도록 하며, 전차의 움직임을 메인제어반의 제어장치 및 컨트롤러에서 인지할 수 있도록 하는 것이다.

제어부, 케이스, 수동조작박스, 커버

Description

자동조립공정에서의 주행제어 시스템{A Traveling Control System Of Assembly process}

도1은 종래의 주행제어시스템을 도시한 사시도 이다.

도2는 본 발명에 따른 주행제어 시스템이 장착되는 하우징을 도시한 사시도 이다.

도3은 본 발명에 따른 하우징을 도시한 단면도 이다.

도4는 본 발명에 따른 주행제어 시스템을 도시한 블록도 이다.

도5는 본 발명에 따른 주행제어 시스템을 도시한 요부 블록도 이다.

도6은 본 발명에 따른 주행제어 시스템의 요부 블록도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...하우징 110...커버

210...구동드라이브 250...컨트롤러

330...수동조작박스 350...모터구동부

370...센싱부

본 발명은 자동차의 무인생산라인, 로보트와 작업자가 동시에 작업하는 조립라인과 같이 모노레일을 이용한 연속적인 조립공정에 사용되는 자동 조립공정에서의 주행제어 시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게로는, 외부에서의 제어신호 입력장치 및 수동조작박스가 연결된 컨트롤러를 통하여 동작스위치 조작으로 외부의 제어신호를 입력하여 동작시키는 수동조작과 외부입력장치에서 입력된 데이터에 의한 자동제어 및 수동조작박스를 통한 제어가 가능토록 설치되며, 인버터보호수단을 통하여 구동드라이브에서의 과전류 및 과전압, 모터과열서멀을 방지하는 구성으로 메인제어반 제어장치에서 발생되는 이송명령의 제어신호에 의해 모노레일을 따라 이송되는 전차를 움직임은 물론 전차의 움직임을 메인제어반 제어장치에서 인지하여 안전한 제어가 가능하도록 하는 모노레일 전차의 주행제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 모노레에 연결되어 연속적인 공정을 통하여 자동차를 조립하도록 하는 반송용 전차는, 주행경로중에 설정된 각 스테이션이나 분기합류경로부의 바로앞 등에서 선택적으로 정지시키기 위한 주행제어를 행한다.

그리고, 상기와 같은 주행제어는, 각 정지위치에 피검출판을 작용위치와 비작용위치로 전환할 수 있도록 배열설치하고, 각 전차에는 상기 피검출판을 검출하는 근접스위치를 설치하여 작용위치에 있는 피검출판을 상기 근접스위치가 검출함으로써 전차를 자동정지시키며, 상기 피검출판을 비작용위치에 전환하여 근접스위치를 OFF 상태로 전환함으로써 정지하고 있는 전차를 발진시키도록 구성되어 있다.

이와같은 전동대차의 구체적인 설치상태는 특허공보 제1995-2937호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 지지대(9)의 양단에 트롤리본체(10)로서 이 루어진 복수의 트롤리(3)가 연결되어 전동대차(1)를 형성하고, 상기 트롤리(3)는 가이드레일(2)상을 지지토록 상,하부에 복수의 로울러(19)(20)를 구비하는 트롤리본체(10)와 이에 연결되는 거치용브라켓(52)으로 이루어 진다.

또한, 상기 가이드레일(2)에는 전기공급유니트(35)가 구비되어 트롤리본체(10)에 연결되는 집전유니트(36)가 접속토록 되고, 상기 지지대(9)에 축받이유니트(30)를 통하여 연결되는 브라켓(38)에 트롤리본체(10)가 연결되며, 상기 브라켓(38)에 구동모터(21)와 감속기(22)및 구동차륜(25)으로 이루어진 구동유니트(23)와 이를 제어하는 제어유니트(37)가 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같이 전동대차(1)는, 제어유니트(37)에서 전달되는 신호에 의해 구동유니트(23)의 구동모터(21)를 감속 및 가속시켜 가이드레일(2)를 따라 이동되는 트롤리(3)를 속도를 제어하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 전동대차는, 단순히 전동대차와의 근접상태에 따라 구동모터를 감속 및 가속하여 속도를 제어하는 구성으로 감속 및 가속에 따른 부하에 의해 인버터의 손상을 가져오게되고, 기동토크의 증가에 의해 전원을 공급하는 집전유니트(36)의 손상을 가져오게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 잦은 정지및 과전류및 과전압의 인가 또는 모터과열서멀에 대하여 인버터를 보호하도록 하고, 회로체크가 원활하게 이루어 지도록 하며, 센서의 에러 체크로 충돌을 방지하도록 하고, 외부에서 변수관리가 용이하게 이루어 지도록 하며, 현재의 진행상태를 외부에 표시토록 하여 작업관리가 용이하게 이루어 지도록 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템 을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 모노레일의 구동모터를 제어하는 컨트롤러와 구동드라이브를 온보드타입의 보드에 장착한 후 상기 보드를 전방에 투명재질의 커버를 갖도록 하면서 알루미늄 압출케이스로 이루어진 하우징의 내측에 장착하고,

상기 컨트롤러는, 동작스위치를 조작을 통한 제어신호 입력으로 동작하는 수동조작과 외부입력장치를 통해 미리입력된 데이터에 의해 전차의 속도와 간격을 각각 제어하는 자동주행 및 수동조작박스에 의한 제어가 가능토록 설치되고,

인버터보호수단을 통하여 과전류, 과전압 및 모터과열서멀을 방지하는 구동드라이브가 구비되는 구성으로 이루어 진 자동조립공정에서의 주행제어 시스템을 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도6에서와 같이 본 발명의 주행제어시스템은, 하우징(100)에 장착되는 제어보드(200) 상의 구동드라이브(210)와 컨트롤러(250)로서 이루어 진 온보드 형상이다.

상기 하우징(100)은, 몸체는 알루미늄재의 압출케이스로 구성되어 그 전방에 투명재질의 커버(110)가 구비되며, 측면에 센서가 연결되거나 외부제어신호의 연결이 가능토록 복수의 컨넥터(미도시)가 일체로 구비되고, 상기 컨트롤러(250)및 구동드라이브(210)는 알류미늄재의 압출 케이스에 밀착되는 상태로 직접연결되어 열전달이 신속하게 이루어 지도록 한다.

또한, 상기 커버(110)는, LED표시창등으로 이루어진 출력유니트(113)가 더 구비되며, 일측면에 복수의 동작스위치(115)가 구비되면서 리모콘의 적외선 신호가 입사되는 IR수신창(117)이 더 구비된다.
더하여, 상기 하우징(100)은, 외측면에 표면적의 증대를 위한 요부(170)가 더 형성된다.

그리고, 상기 하우징(100)은, 브레이크용 휴즈케이스(미도시)가 외부에 노출된다.

상기 컨트롤러(250)는, 외부입력장치(310)가 컨넥터(미도시)를 통하여 연결되며, 일측에 구동모터의 제어위치를 입력하기 위한 수동조작박스(330)가 연결된다.
그리고, 상기 컨트롤러(250)는, 하기에서 설명되는 구동모터부(350)에 장착되는 센싱부(370)가 연결된다.

계속하여, 상기 컨트롤러(250)는, 구동드라이브(210)를 수동조작하는 동작스위치(115)와 현재의 동작상태를 표시하는 출력유니트(113)가 연결된다.

더하여, 상기 컨트롤러(250)는, 상기 구동드라이브(210)를 통하여 모터구동부(350)에 전기신호를 공급하도록 연결되고, 상기 모터구동부(350)는 구동모터와 감속기로서 이루어 진다.

또한, 상기 구동드라이브(210)는, D/A컨버터(325)를 개재한 모터인터페이스(335)를 통하여 구동모터부(350)에 연결된다.

그리고, 상기 수동조작박스(330)는, 전진동작구동부(331)와 후진동작구동부(333), 감속동작구동부(335), 가속동작구동부(337), 경사지동작구동부(339)로서 구분되어 컨트롤러(250)에 연결된다.

더하여, 상기 컨트롤러(250)에 연결되는 수동조작박스(330)는, 전진동작구동부(331)와 후진동작구동부(333), 감속동작구동부(335), 가속동작구동부(337), 경사지동작구동부(339)에 회생저항으로 이루어진 인버터보호수단(330A)이 각각 연결된다.

이때, 상기 인터버보호수단(330A)은, PWM제어용 IC에 콘덴서로서 이루어진 회생저항이 부착되어 전압의 충전동안에 DUTY RATIO가 낮게되어 소프트한 출발 및 감속시의 기동토크를 콘덴서에 충전토록 설치된다.

또한, 상기 컨트롤러(250)는, 로드셀이 연결되고, 외부입력장치(310)를 통한 데이터신호의 입력 및 편집이 가능토록 설치된다.

더하여, 상기 센싱부(370)는, 포토센서와 근접센서및 로드셀로서 이루어 진다.

이때, 상기 포토센서 및 근접센서는, 신호 인터페이스(미도시)가 더 구비되어 비 정상적인 신호를 감지토록 설치된다.

삭제

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서와 같이 본 발명의 주행제어시스템은, 하우징(100)에 장착되는 제어보드(200) 상에 구동드라이브(210)와 컨트롤러(250)가 온보드 형상으로 회로구성을 단순화 하여 이에 따른 에러발생을 최소화 한다.

그리고, 상기 하우징(100)은, 전방에 투명재질의 커버(110)가 구비되어 내부 에 설치되는 제어보드(200)의 주시가 가능토록 되어 커버를 분리하지 않고도 회로의 체크가 가능토록 되어 작업성을 향상시킨다.

또한, 상기 하우징(100)은 알루미늄재의 압축케이스로 구성되어 제어보드(200)에 장착되는 컨트롤러(250)및 구동드라이브(210)가 밀착될 때 열전달이 이루어져 신속하게 냉각시켜 줌으로써 과열에 의한 오동작을 방지토록 한다.

그리고, 상기 커버(110)의 전방에는 LED표시창 및 FND(Flexible Numeric Disply)혹은 SND(Seven-segment Numeric Display)로 이루어진 출력유니트(113)가 더 구비되어 각종 에러나 진행상태등을 출력토록 하여 오작동시 원인파악이 용이하게 된다.

더하여, 상기 하우징(100)에 설치되는 적외선수신창을 통하여 입사된 리모콘의 적외선 제어신호는 IR모듈(117)을 통하여 감지된 후 컨트롤러(250)에 전달됨으로써 적외선 신호를 사용하는 리모콘등으로 제어가 가능토록 된다.

또한, 상기 하우징(100)은 브레이크용 휴즈케이스(미도시)가 외부에 노출되어 과부하에 의해 쉽게 파단되는 휴즈를 용이하게 교환시키도록 한다.

계속하여, 상기 컨트롤러(250)는, 외부입력장치(310)가 컨넥터(130)를 통하여 연결되어 외부입력장치 즉 PLC 및 신호제어보드를 통한 제어 데이터의 입력이 가능토록 됨은 물론 구동모터의 제어위치를 입력하기 위한 수동조작박스(330)가 연결되어 전진 및 후진, 가속및 감속, 경사지의 동작에 따른 신호값이 미리 입력된다.

즉, 상기 수동조작박스(330)의 전진동작구동부(331)와 후진동작구동부(333), 감속동작구동부(335), 가속동작구동부(337), 경사지동작구동부(339)에 대응되는 구동모터의 제어위치가 미리 입력되어 전진 및 후진, 가속및 감속, 경사지의 동작이 원활하게 이루어 진다.
그리고, 상기 구동모터부(350)에 장착되는 센싱부(370)는 수동조작박스(330)에 입력되는 신호값에 따라 구동하는 전진동작, 후진동작, 감속동작, 가속동작, 경사지동작시의 출력값이 시퀀스제어부를 통하여 체크된 후 컨트롤러에 공급됨으로써 항상 정확한 제어가 가능토록 된다.

계속하여, 상기 컨트롤러(250)는 동작스위치(115)에 직접연결되어 작업자의 수동작에 의해 구동드라이브(210)를 직접 동작시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 컨트롤러(250)에 연결되는 수동조작박스(330)는, 전진동작구동부(331)와 후진동작구동부(333), 감속동작구동부(335), 가속동작구동부(337), 경사지동작구동부(339)로서 구분되어 각 동작에 따른 신호값이 미리 입력되며, 상기 전진동작구동부(331)와 후진동작구동부(333), 감속동작구동부(335), 가속동작구동부(337), 경사지동작구동부(339)에는 회생저항으로 이루어진 인버터보호수단(330A)이 구비되어 전압의 충전동안에 DUTY RATIO가 낮게되어 소프트한 출발이 가능토록 되고, 감속시 기동토크를 콘덴서에서 충전토록 하는 구성으로 회로를 보호토록 한다.

또한, 상기 컨트롤러(250)는, 센싱부(370)를 구성하는 포토센서의 동작을 통하여 특정부위를 감지하면 인버터를 통하여 저속 운동하도록 하고, 근접센서의 동작시 전방의 대차임을 감지하여 정지시키도록 하며, 종단부의 대차 일단 정지 구역에서 말굽센서의 동작시 브레이크를 동작시키도록 한다.

더하여, 로드셀은 컨트롤러에 입력된 일정이상의 중량감지시 구동모터에 승압된 전압을 공급하여 항상일정한 속도로 진행이 가능토록 한다.

삭제

또한, 본 발명의 컨트롤러(250)는, 수동 및 자동운전이 가능토록 설치되고, 자동운전의 경우 수동조작박스(330)에 입력되는 신호와 센서에 의한 신호가 상호 유기적으로 연결되어 동작된다.

계속하여, 상기 컨트롤러(250)는, 신호에 의해 저속구간 중속구간, 고속구간별로 인버터에 부하를 공급 구동모터부(350)를 동작시키고, 센서에 의한 동작에 주행경로를 센싱부(370)의 센서가 감지하면 각 구간별로 동작하는 센서에 의해 정지, 저속 및 브레이크를 동작시키게 된다.

한편, 수동동작은 외부에 설치되는 동작스위치(115)에 의해 동작되며, 전진과 후진, 가속 스위치로 구성되어 대차를 이동시키게 된다.

이상과 같이 본 발명은 수동조작박스에 설치되는 회생저항에 의해 인버터를 보호하게 되고, 과전압 및 과전류, 모터과열서멀에 의한 손상을 방지토록 하며, 컨트롤박스에 미리 입력되는 데이터에 의한 동작과 센서에 의해 동작이 자동화에 의해 구현되어 주행을 효율적으로 유지토록 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 잦은 정지 및 과전류및 과전압의 인가시 인버터를 보호하고, 회로체크가 원활하게 이루어 지며, 센서에러의 체크로 충돌을 방지하고, 자유로운 속도조절, 부드러운 출발과 안정된 주행, 순간적인 정지기능 및 외부에서 변수관리가 용이하게 이루어 지며, 현재의 진행상태를 외부에 LCD, FND로 표시토록 하여 작업관리가 용이한 효과가 있는 것이다.

Claims

모노레일의 구동모터를 제어하는 컨트롤러와 구동드라이브를 온보드타입의 보드에 장착한 후 상기 보드를 하우징의 내측에 설치하고,

상기 컨트롤러는, 동작스위치로 제어신호를 입력하는 수동조작과, 센서및 외부입력장치를 통해 미리입력된 데이터의 상호작용에 의한 자동조작 및, 구동모터의 제어위치가 미리 입력되는 수동조작박스를 통한 전진, 후진, 감속 및 가속, 경사지 제어가 가능하고,

상기 컨트롤러는, 인버터보호수단을 통하여 구동드라이브의 과전류 및 과전압, 모터과열서멀을 방지하는 구성으로 이루어진 주행제어 시스템
제1항에 있어서, 상기 하우징은, 알루미늄재의 압출케이스로 이루어져 온보드타입의 보드에 장착되는 컨트롤러 및 구동드라이브를 냉각하고, 전방에 투명재질의 커버가 구비되어 내부 관찰이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 적외선수신창을 갖는 IR모듈이 연결되어 외부 리모콘에 의해 입사된 적외선 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템
제1항에 있어서, 상기 하우징은, LED표시창, FND등으로 이루어진 출력유니트가 더 구비되어 에러신호나 진행상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 구동드라이브를 통하여 구동모터와 감속기로서 이루어 진 모터구동부에 연결되고, 상기 모터구동부는 센싱부가 구비되어 동작상태를 컨트롤러에 전달하는 것을 특징으로 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템
제1항에 있어서, 상기 수동조작박스는, 전진동작구동부와 후진동작구동부, 감속동작구동부, 가속동작구동부, 경사지동작구동부로 구분되며,

상기 전진동작구동부와 후진동작구동부, 감속동작구동부, 가속동작구동부, 경사지동작구동부에는 각각 대응되어 회생저항으로 이루어진 인버터보호수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동조립공정에서의 주행제어 시스템
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