KR102358383B1 - 비접촉 전원공급 방식의 rtv 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템에 관한 것으로, 본 실시예에 따른 RTV 시스템은 RTV에 자석이 구비되어, 레일에 주기적으로 배치되는 코일모듈에서 생성하는 전자기장에 의한 추력을 통해 레일 상을 주행토록 하는 RTV 시스템에서 코일모듈에서 생성되는 전자기장을 이용하여 RTV의 피딩 컨베이어를 구동시켜 화물의 이재 또는 적재를 수행하도록 한다. 이로 인해, RTV에 무선 비접촉 방식의 전원공급이 이루어짐으로써 레일의 형태와 무관하게 루프 레일, 곡선 레일 등에도 자유롭게 적용하여 적용 가능하며, 종래의 전원공급 방식에서의 컬렉터 암의 접촉 불량, 케이블베어의 마모 및 단선 등의 우려가 없고, 전기적 접촉에 의한 위험 없이 간편하게 시스템을 구성할 수 있고, RTV에 전원을 공급하기 위해 별도의 전원공급장치를 추가 설치하는 것이 아니라 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 RTV를 주행시키기 위해 레일에 배치되는 코일모듈을 이용하여 RTV가 전원을 공급받도록 함으로써 시공비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템{RTV system having contactless type power supply}

본 발명은 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템에 관한 것으로, RTV에 자석이 구비되어, 레일에 주기적으로 배치되는 코일모듈에서 생성하는 전자기장에 의한 추력을 통해 레일 상을 주행토록 하는 RTV 시스템에서 코일모듈에서 생성되는 전자기장을 이용하여 RTV의 피딩 컨베이어를 구동시켜 화물의 이재 또는 적재를 수행하도록 하여, RTV에 무선 비접촉 방식의 전원공급이 이루어짐으로써 레일의 형태와 무관하게 루프 레일, 곡선 레일 등에도 자유롭게 적용하여 적용 가능하며, 종래의 전원공급 방식에서의 컬렉터 암의 접촉 불량, 케이블베어의 마모 및 단선 등의 우려가 없고, 전기적 접촉에 의한 위험 없이 간편하게 시스템을 구성할 수 있고, RTV에 전원을 공급하기 위해 별도의 전원공급장치를 추가 설치하는 것이 아니라 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 RTV를 주행시키기 위해 레일에 배치되는 코일모듈을 이용하여 RTV가 전원을 공급받도록 함으로써 시공비를 절감할 수 있는 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 물류 자동화창고에서 소정 화물의 입출고 시에는 RTV(Robotic Transfer Vehicle) 시스템이 적용되어 운영되고 있는데, RTV 시스템은 루프 형태 또는 직선 형태의 레일 상에서 RTV가 주행하면서 레일을 따라 배치되는 각각의 컨베이어에 화물을 이재 또는 적재하는 작업을 수행하게 된다.

이때, RTV는 자체의 동력에 주행할 수도 있지만, 일반적으로는 무빙 마그넷타입 리니어모터 또는 타이밍벨트 방식과 같은 RTV에 전원공급이 불필요한 주행 방식이 사용된다. 하지만, 이와 같은 경우에도 RTV가 컨베이어에 화물을 이재 또는 적재하기 위한 피딩 동작을 수행할 때에는 이를 위한 전원공급이 요구된다.

종래의 RTV 시스템에서 각각의 RTV에 전원을 공급하는 대표적인 방식으로는 트롤리 바와 컬렉터 암을 사용하여 전원을 공급하는 방식과, 케이블베어에 가동용케이블을 사용하여 전원을 공급하는 방식이 주소 사용되었는데, 트롤리 바와 컬렉터 암을 사용하는 방식에서는 이동 중에 컬렉터 암의 접촉불량 및 탈선의 우려가 있고, 케이블베어를 사용하는 방식은 장거리 레일이나 곡선레일에는 설치가 불가능하며 장시간 동작 시에 케이블의 마모로 인한 단선의 우려가 있어서 주기적인 교체가 요구된다는 점에서 문제점이 존재한다.

대한민국 등록특허 제20-0308838호 (2003.03.14)

본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, RTV에 자석이 구비되어, 레일에 주기적으로 배치되는 코일모듈에서 생성하는 전자기장에 의한 추력을 통해 레일 상을 주행토록 하는 RTV 시스템에서 코일모듈에서 생성되는 전자기장을 이용하여 RTV의 피딩 컨베이어를 구동시켜 화물의 이재 또는 적재를 수행하도록 하여, RTV에 무선 비접촉 방식의 전원공급이 이루어짐으로써 레일의 형태와 무관하게 루프 레일, 곡선 레일 등에도 자유롭게 적용하여 적용 가능하며, 종래의 전원공급 방식에서의 컬렉터 암의 접촉 불량, 케이블베어의 마모 및 단선 등의 우려가 없고, 전기적 접촉에 의한 위험 없이 간편하게 시시스템을 구성할 수 있고, RTV에 전원을 공급하기 위해 별도의 전원공급장치를 추가 설치하는 것이 아니라 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 RTV를 주행시키기 위해 레일에 배치되는 코일모듈을 이용하여 RTV가 전원을 공급받도록 함으로써 시공비를 절감할 수 있는 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 송전모듈을 통해 공급받은 전원의 일부를 RTV의 수퍼 커패시터에 저장하고, 저장된 전원을 이용하여, 피딩모터를 구동제어하는 피딩모터 드라이브와 화물의 이재 및 적재를 위한 각종 정보 및 신호를 송수신하는 송수신모듈의 전원이 켜짐 상태가 상시 유지되도록 함으로써 컨베이어에 화물을 이재 및 적재하는 과정에서 소요되는 준비 시간을 최소화할 수 있는 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 수퍼 커패시터가 송수신모듈로부터 수신된 신호에 따라 피딩모터에 전원을 제공하도록 하여, RTV가 컨베이어의 정면에 정지하여 컨베이어에 배치되는 제1 송수신모듈과 RTV의 제2 송수신모듈이 서로 간에 신호를 송수신할 때에만 피딩모터에 전원을 공급하도록 함으로써 수퍼 커패시터에 저장된 전원의 소비를 절감시킬 수 있는 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템은, 레일을 따라 배치되는 하나 이상의 컨베이어에 화물을 이재 또는 적재하기 위한 피딩 컨베이어와 자석이 구비되는 RTV가, 전자기장을 생성하는 코일모듈이 주기적으로 배치되는 레일 상에서 전자기장에 의한 추력을 통해 주행되는 RTV 시스템으로, RTV가 코일모듈에서 생성된 전자기장을 이용하여 피딩 컨베이어를 구동시킨다.

이때, RTV는 피딩 컨베이어를 구동시키는 피딩모터와, 코일모듈에 의해 생성된 전자기장을 통해 유도전류를 수신하는 수전모듈와, 수전모듈에서 수신된 유도전류에 의해 전원이 충전되고, 피딩모터에 전원을 제공하는 수퍼 커패시터를 더 포함할 수 있다.

또한, RTV 시스템은 각각의 컨베이어에 배치되는 제1 송수신모듈을 더 포함하고, RTV는 RTV가 컨베이어의 정면에 정차하면 제1 송수신모듈과 화물의 이재 또는 적재를 위한 정보 및 신호를 송수신하는 제2 송수신모듈과, 제2 송수신모듈을 통해 수신된 신호에 따라 피딩모터의 동작을 제어하는 피딩모터 드라이브를 더 포함할 수 있다.

또한, 수퍼 커패시터는 제2 송수신모듈 및 피딩모터 드라이브의 켜짐 상태가 유지되도록, 제2 송수신모듈 및 피딩모터 드라이브에 전원을 상시 제공할 수 있다.

또한, 수퍼 커패시터는 제2 송수신모듈로부터 수신된 신호에 따라 피딩모터에 전원을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, RTV에 자석이 구비되어, 레일에 주기적으로 배치되는 코일모듈에서 생성하는 전자기장에 의한 추력을 통해 레일 상을 주행토록 하는 RTV 시스템에서 코일모듈에서 생성되는 전자기장을 이용하여 RTV의 피딩 컨베이어를 구동시켜 화물의 이재 또는 적재를 수행하도록 하여, RTV에 무선 비접촉 방식의 전원공급이 이루어짐으로써 레일의 형태와 무관하게 루프 레일, 곡선 레일 등에도 자유롭게 적용하여 적용 가능하며, 종래의 전원공급 방식에서의 컬렉터 암의 접촉 불량, 케이블베어의 마모 및 단선 등의 우려가 없고, 전기적 접촉에 의한 위험 없이 간편하게 시스템을 구성할 수 있고, RTV에 전원을 공급하기 위해 별도의 전원공급장치를 추가 설치하는 것이 아니라 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 RTV를 주행시키기 위해 레일에 배치되는 코일모듈을 이용하여 RTV가 전원을 공급받도록 함으로써 시공비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 송전모듈을 통해 공급받은 전원의 일부를 RTV의 수퍼 커패시터에 저장하고, 저장된 전원을 이용하여, 피딩모터를 구동 제어하는 피딩모터 드라이브와 화물의 이재 및 적재를 위한 각종 정보 및 신호를 송수신하는 송수신모듈의 전원이 켜짐 상태가 상시 유지되도록 함으로써 컨베이어에 화물을 이재 및 적재하는 과정에서 소요되는 준비 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 수퍼 커패시터가 송수신모듈로부터 수신된 신호에 따라 피딩모터에 전원을 제공하도록 하여, RTV가 컨베이어의 정면에 정지하여 컨베이어에 배치되는 제1 송수신모듈과 RTV의 제2 송수신모듈이 서로 간에 신호를 송수신할 때에만 피딩모터에 전원을 공급하도록 함으로써 수퍼 커패시터에 저장된 전원의 소비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV가 주행 중일 때의 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템의 동작 특성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV가 정지한 상태에서의 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템의 동작 특성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 송수신모듈과 제2 송수신모듈이 서로 간에 통신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템(이하 'RTV 시스템'이라 칭한다.)을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV 시스템은 무선 비접촉 방식의 전원공급이 이루어지도록 하기 위해 전자기장을 생성하는 코일모듈(50)이 주기적으로 배치되는 레일(R)과, 하부에 배치되는 자석(100)이 구비되어 전자기장에 의한 추력을 통해 레일(R) 상을 주행하고, 컨베이어에 화물을 이재 또는 적재하기 위한 피딩 컨베이어가 상부에 형성되는 하나 이상의 RTV(10)와, 레일(R)을 따라 배치되는 하나 이상의 컨베이어(30)를 포함한다.

이때, RTV는 코일모듈(50)에서 생성되는 전자기장을 이용하여 RTV의 피딩 컨베이어(30)를 구동시킨다.

구체적으로, RTV(10)는 피딩 컨베이어(30)를 구동시키는 피딩모터(400)와, 코일모듈(50)에 의해 생성된 전자기장을 통해 유도전류를 수신하는 수전모듈(200), 그리고 수전모듈(200)에서 수신된 유도전류에 의해 전원이 충전되고 피딩모터(400)에 전원을 제공하는 수퍼 커패시터(500)를 포함할 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 RTV 시스템에서 RTV(10)는 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 레일 상을 주행하며, 주행 시에 RTV(10)의 수전모듈(200)이 레일에 주기적으로 배치되는 코일모듈(50)에 의해 형성되는 전자기장을 통해 유도전류를 수신하여 수퍼 커패시터(500)에 충전하고 수퍼 커패시터(500)는 충전된 전원을 피딩모터(400)에 제공함으로써 피딩 컨베이어(30)가 구동되도록 한다.

때문에, 본 실시예에 따른 RTV 시스템은 레일(R)의 형태와 무관하게 루프 레일, 곡선 레일 등에도 자유롭게 적용하여 적용 가능하며, 종래의 전원공급 방식에서의 컬렉터 암의 접촉 불량, 케이블베어의 마모 및 단선 등의 우려가 없고, 전기적 접촉에 의한 위험 없이 간편하게 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에 따른 RTV 시스템은 RTV(10)에 전원을 공급하기 위해 별도의 전원공급장치를 추가 설치하는 것이 아니라 무빙 마그넷타입의 리니어모터 방식으로 RTV(10)를 주행시키기 위해 레일(R)에 배치되는 코일모듈(50)을 이용하여 RTV(10)가 전원을 공급받도록 함으로써 시공비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV(10)가 주행 중일 때의 RTV 시스템의 동작 특성을 설명하기 위해 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTV(10)가 정지한 상태에서의 RTV 시스템의 동작 특성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 송수신모듈(70)과 제2 송수신모듈(700)이 서로 간에 통신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 RTV 시스템은 각각의 컨베이어(30)에 배치되는 제1 송수신모듈(70)을 더 포함한다. 여기서 제1 송수신모듈(70)은 코일모듈(50)과 함께 별도의 전원공급장치(미도시)와 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.

그리고 이때, RTV(10)는 RTV(10)가 컨베이어(30)의 정면에 정차하면 제1 송수신모듈(70)과 화물(g)의 이재 또는 적재를 위한 정보 및 신호를 송수신하는 제2 송수신모듈(700)과, 제2 송수신모듈(700)을 통해 수신된 신호에 따라 피딩모터(400)의 동작을 제어하는 피딩모터 드라이브(600)를 더 포함할 수 있다. 또한, 수퍼 커패시터(500)는 제2 송수신모듈 및 피딩모터 드라이브의 켜짐 상태가 유지되도록, 제2 송수신모듈(700) 및 피딩모터 드라이브(600)에 전원을 상시 제공할 수 있다.

구체적으로, RTV(10)는 상술한 바와 같이 주행 중에 수전모듈(200)이 코일모듈(50)에 의해 생성된 전자기장을 통해 유도전류를 수신하여 수퍼 커패시터(500)에 전원을 저장한다. 이때, 저장된 전원은 피딩모터(400), 피딩모터 드라이브(600) 및 제2 송수신모듈(700)에 제공되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 RTV(10)가 주행 중에는 피딩모터 드라이브(600)와 제2 송수신모듈(700)의 켜짐 상태가 항시 유지될 수 있도록 피딩모터 드라이브(600)와 제2 송수신모듈(700)에 전원을 지속적으로 공급한다.

이는, 제2 송수신모듈(700)과 피딩모터 드라이브(600)가 항시 전원을 공급받아 준비상태를 유지하도록 하여, RTV(10)가 목표 컨베이어(30) 정면에 정차하여 화물(g)의 이재 또는 적재를 수행할 때 제2 송수신모듈(700)과 피딩모터 드라이브(600)가 준비 상태가 되기까지의 과정을 생략하도록 함으로써 시간을 단축하기 위해서이다.

한편, RTV(10)가 목표 컨베이어(30) 앞에 정차하면 도 5에 도시된 바와 같이 제1 송수신모듈(70)과 제2 송수신모듈(700)은 서로 대면하여 서로 간에 각종 정보와 신호를 송수신 하는데, 이때 제1 송수신모듈(70)과 제2 송수신모듈(700)은 서로 적외선 통신을 통해 정보와 신호를 송수신할 수 있으며, 송수신되는 정보 및 신호에는 컨베이어(30)의 식별정보, RTV(10)의 식별정보, 피딩 컨베이어(30) 또는 컨베이어(30)의 구동 여부 및 구동 방향에 관한 구동 신호 등이 포함될 수 있다.

그리고 수퍼 커패시터(500)는 제2 송수신모듈(700)로부터 수신된 신호에 따라 피딩모터(400)에 전원을 제공할 수 있다.

구체적으로 수퍼 커패시터(500)는 제2 송수신모듈(700)이 제1 송수신모듈(70)로부터 피딩 컨베이어(30)의 구동 신호를 수신하였을 때에만 피딩모터(400)에 전원을 제공할 수 있다. 즉, 수퍼 커패시터(500)는 RTV(10)가 주행 중이거나, 또는 RTV(10)가 정차된 상태에서라도 화물(g)의 이재 또는 적재를 수행하지 않을 때에는 피딩모터(400)에 전원을 공급하지 않고, 화물(g)의 이재 또는 적재를 수행할 때에만 피딩모터(400)에 전원을 공급할 수 있다. 이는 수퍼 커패시터(500)에 저장된 전원의 소비를 절감하기 위해서이다.

또한, 본 실시예에 따른 RTV시스템은 수퍼 커패시터(500)에 저장된 전원이 부족하여 전압 강하가 발생되는 것을 방지하기 위해 RTV(10)의 주행을 통하여 전원을 생성하는 허브모터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고 허브모터(미도시)에서 생성되는 전원은 수퍼 커패시터(500)에 저장되어 수퍼 커패시터(500)가 주행 중에 제2 송수신모듈(700)과 피딩모터 드라이브(600)에 전원을 안정적으로 제공할 수 있도록 한다.

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 변형이 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: RTV
30: 컨베이어
50: 코일모듈
70: 제1 송수신모듈
100: 자석 200: 수전모듈
300: 피딩 컨베이어 400: 피딩모터
500: 수퍼 커패시터 600: 피딩모터 드라이브
700: 제2 송수신모듈
R: 레일

Claims (5)

1. 레일을 따라 배치되는 하나 이상의 컨베이어에 화물을 이재 또는 적재하기 위한 피딩 컨베이어와 자석이 구비되는 RTV가, 전자기장을 생성하는 코일모듈이 주기적으로 배치되는 상기 레일 상에서 상기 전자기장에 의한 추력을 통해 주행되는 RTV 시스템에 있어서,
   각각의 상기 컨베이어에 배치되는 제1 송수신모듈을 포함하고,
   상기 RTV는
   상기 피딩 컨베이어를 구동시키는 피딩모터;
   상기 코일모듈에 의해 생성된 전자기장을 통해 유도전류를 수신하는 수전모듈;
   상기 수전모듈에서 수신된 상기 유도전류에 의해 전원이 충전되고 상기 피딩모터가 구동하도록 상기 피딩모터에 전원을 제공하는 수퍼 커패시터;
   상기 RTV가 상기 컨베이어의 정면에 정차하면 상기 제1 송수신모듈과 상기 화물의 이재 또는 적재를 위한 정보 및 신호를 송수신하는 제2 송수신모듈;
   상기 제2 송수신모듈을 통해 수신된 신호에 따라 상기 피딩모터의 동작을 제어하는 피딩모터 드라이브; 및
   상기 RTV의 주행을 통하여 전원을 생성하는 허브모터를 더 포함하고,
   상기 허브모터를 통해 생성된 전원은 상기 수퍼 커패시터에 저장되며,
   상기 수퍼 커패시터는 상기 제2 송수신모듈 및 상기 피딩모터 드라이브의 켜짐 상태가 유지되도록 상기 제2 송수신모듈 및 상기 피딩모터 드라이브에 전원을 상시 제공하되, 상기 제2 송수신모듈이 상기 제1 송수신모듈로부터 상기 피딩 컨베이어의 구동 신호를 수신하였을 때에만 피딩모터에 전원을 제공하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 RTV 시스템.
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