KR19990038062U - 무인 반송차 - Google Patents

Abstract

무인 반송차가 개시된다.

개시된 무인 반송차는, 주 몸체부와; 상기 주 몸체부의 전면으로 설치된 프레임과; 상기 프레임의 일측에 지지되어 승강 가능하게 설치된 포크 리프터와; 상기 포크 리프터의 위치를 제어하는 위치제어수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 포크 리프터의 각각의 높이를 제어하여 다양한 정지 높이와 정지 정밀도를 갖도록 할 수 있는 이점이 있다.

Description

무인 반송차

본 고안은 무인 반송차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인코더(encoder)를 채용하여 다양한 높이로 각각의 스테이션(station) 제어가 가능한 무인 반송차에 관한 것이다.

일반적으로, 무인 반송차의 도입 목적은 물류센터나 생산공장내의 다양한 스테이션이나 컨베이어(conveyor)에 원하는 재료를 공급하거나 완제품을 창고에 보관 및 출하시키는데 있다. 따라서 무인 반송차는 현장의 스테이션 높이에 따라 포크 리프터의 정지된 높이가 다양하게 정해지므로 이 포크 리프터의 다양한 정지높이와 정지 정밀도가 구비되어야 한다.

이러한 무인 반송차는 유도방법에 따라 유궤도형과, 무궤도형으로 대별할 수 있다. 상기 유궤도형은, 에이지브이(AGV; Automatic Guided Vehicle)라고 하며 마그네틱 테이프(magnetic tape) 등을 깔고 무인 반송차는 안테너(antenna)로 자기장을 따라 주행한다. 반면에 상기 무궤도형은, 엘지브이(LGV; Laser Guided Vehicle)라고 하며 무인 반송차 위의 레이저 스캐너(laser scanner)가 설치된 리플렉터(reflector)로부터의 반사각을 이용하여 위치를 파악하며 주행한다.

그리고 무인 반송차는 주행 및 조향방법에 따라 싱글 드라이브(single drive)형, 디프런셜 드라이브(differential drive)형, 및 쿼드 드라이브형(quad drive)으로 대별할 수 있다. 상기 싱글 드라이브형은, 전, 후진 주행 및 조향이 가능하고, 드라이브 및 스티어 유닛(steer unit)이 한쌍씩 구비된다. 상기 디프런셜 드라이브형은, 전, 후진 주행 및 스핀 턴(spin turn)이 가능하고, 드라이브 유닛이 두쌍이 구비된다. 그리고 상기 쿼드 드라이브형은, 전, 후진 주행 및 사이드웨이 무빙(sideway moving)이 가능하고, 드라이브 및 스티어 유닛이 두쌍씩 구비된다. 또한, 무인 반송차는 다양한 높이의 스테이션에서 포킹(forking)을 하기 위해서 리프팅(lifting) 장치가 필요하다.

상술한 바와 같은 무인 반송차에서 포크(fork)의 상하 이동은 포크에 부착된 센서(sensor)를 이용하여 프레임(frame)에 부착된 도그 플레이트(dog plate)를 읽어서 현재 위치를 결정한다. 그리고, 무인 반송차에서 승강은 1단 위치이고 이동 거리가 작을 경우, 모터(motor)에 체인(chain)을 걸어서 직접 구동시키거나, 로드(load) 중량이 1톤(ton) 정도이고, 승강 높이가 300㎜ 이상이다.

또한 이동 위치가 1단 및 2단으로 정지 위치가 많아지게 되면 볼 스크루(ball screw) 또는 유압 유닛 모터를 사용한다. 그리고 위치가 1단 및 2단이 있을 경우, 상기 센서를 이용해서 도그 플레이트를 읽으면 정지할 위치는 4곳이 된다. 즉, 1단의 로딩, 언로딩(unloading) 위치, 2단의 로딩, 언로딩 위치의 센서는 단지 상기의 도그 플레이트의 온(on)/오프(off)로 읽는다.

그런데 상술한 바와 같은 무인 반송차에서 포크 리프터(fork lifter)의 경우 상하 이동 거리가 최대 1500㎜를 넘지 않음으로 위치가 다른 여러 스테이션이 있을 경우 상기 센서를 이용하면 여러 개의 도그 플레이트를 설치하고 읽어야 하므로서 정밀한 위치제어가 불가능하다.

그리고, 스택커 크레인(stacker crane)의 경우에는 높이가 일정하며 한 구간의 길이도 충분하기 때문에 도그 플레이트를 읽어서 승강되는 현재 위치를 체크(check)한다. 반면에 무인 반송차의 경우에는 현장의 스테이션 높이에 따라 포크의 정지 위치 또는 높이가 정해지므로 다양한 높이를 갖는 시스템(system)의 적용에 한계가 있다. 또한 상기 센서의 온/오프에 의한 정지 정밀도에도 한계가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 스테이션 높이가 다양하게 정해짐에 따라 임의 변경시에도 간단하게 포크 리프터의 상하작동 높이를 제어하여 다양한 정지 높이와 정지 정밀도를 갖는 무인 반송차를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 무인 반송차를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 무인 반송차에 구비된 위치제어수단을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 3은 본 고안에 따른 무인 반송차의 포크 리프터가 구동되는 과정을 나타낸 개략적인 플로우 차트.

도 4는 본 고안에 따른 무인 반송차가 제어되는 과정을 개략적으로 나타낸 컨트롤 블록도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 무인 반송차 11. 주 몸체부

12. 지지대 13. 승강 가이드

14. 포크 리프터 15. 상한 리미트 스위치

16. 하한 리미트 스위치 17. 리프트 인코더

18. 하물 21. 제업부

22. 인코더 커플러 23. 유압펌프

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 무인 반송차는, 주 몸체부와; 상기 주 몸체부의 전면으로 설치된 프레임과; 상기 프레임의 일측에 지지되어 승강 가능하게 설치된 포크 리프터와; 상기 포크 리프터의 위치를 제어하는 위치제어수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 프레임의 일측에 설치되어 상기 포크 리프트의 상측 및 하측으로의 승강 높이를 각각 한정하는 상한 리미트 스위치 및 하한 리미트 스위치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 위치제어수단은, 상기 프레임의 일측에 설치되어 상기 포크 리프터의 각각의 높이를 감지하는 리프터 인코더와; 상기 리프트 인코더를 구동시키는 구동부와; 상기 리프트 인코더와 전기적으로 연결되어 상기 리프트 인코더, 상기 구동부, 및 상기 포크 리프터를 컨트롤 가능하도록 구비된 주 제어부;를 포함하여 되는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 구동부와 상기 리프트 인코더 사이에 설치되어 상기 구동부와 상기 리프트 인코더를 연결 가능하게 하는 인코더 커플러를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 구동부는, 유압펌프를 포함하여 되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 고안에 따른 무인 반송차의 구성도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 무인 반송차(10)는, 엔진, 동력수단, 및 이동수단 등을 구비하는 주 몸체부(11)와, 상기 주 몸체부(11)의 전면으로 설치된 프레임(frame) 역할을 하도록 구비된 지지대(12)와, 승강 가이드(13)와, 상기 승강 가이드(13)에 승강 가능하게 설치된 포크 리프터(14)와, 상기 지지대(12)의 일측에 설치되어 포크 리프터(14)의 상측 및 하측으로의 높이를 각각 한정하는 상한 리미트 스위치(limit switch)(15)와, 하한 리미트 스위치(16)와, 상기 상한 및 하한 리미트 스위치(15, 16) 사이의 프레임에 설치되어 상기 포크 리프터(14)의 현재 위치를 제어(control)하는 리프트 인코더(17)(lift encoder)를 포함한다.

특히 상기 리프트 인코더(17)는 특정한 설치 공간에 제한을 받지 않으며, 바람직하게는 프레임 역할을 하는 상기 지지대(12)나, 상기 포크 리프터(14)를 제어할 수 있는 위치 및 공간이 구비되면 특정한 위치에 제한 받지 않고 설치 가능하다. 상기 포크 리프터(14)가 승강하는 거리는 270㎜ 내지 1,100㎜이며, 상기 상한 및 하한 리미트 스위치(15, 16)는 이탈 방지를 하기 위해 설치된다.

도 2에는 상기 무인 반송차(10)에 구비된 리프트 인코더(17) 및 주변장치들의 구성도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 리프트 인코더(17)의 일측으로 구동부가 설치되고, 상기 리프트 인코더(17)의 다른 일측으로 이 리프트 인코더(17)가 컨트롤 가능하도록 주 제어부(21)가 전기적으로 연결된다. 상기 구동부와 리프트 인코더(17)가 서로 연결 가능하도록 그 사이에는 인코더 커플러(encoder coupler)(22)가 설치된다. 그리고 상기 구동부는 유압펌프(23)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며 또는, 상기 유압펌프(23) 이외에도 체인모터나 유압장치 등을 이용할 수 있다. 상기 주 제어부(21)에는 커뮤니케이션 입출력 카드(communication input and output card)가 구비된다.

상기 리프트 인코더(17)는 10,000 pulses/meter의 사양을 구비하여 상기 포크 리프터(14)의 각 스테이션 높이를 감지한다. 그리고 상기 리프트 인코더(17)의 동기 펄스(synchronizing pulse)는 외부에 설치된 센서(미도시)로 알 수 있고, 상기 포크 리프터(14)의 위치 감지는 센서 예컨대, 말굽센서(미도시)를 이용하여 상기 지지대(12)에 설치된 도그 플레이트(dog plate)를 읽는다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 무인 반송차(10)는, 상기 포크 리프터(14)에 적재된 하물(18)을 로딩 및 언로딩시에 상하 및 좌우로 움직이게 되고, 여러 위치를 자동적으로 찾아야 하므로 승강시에는 최적의 제어가 필요하다. 그리고 상기 리프트 인코더(17)는 지지대에 설치되어 포크 리프터(14)의 움직임에 따라 얻는 동작값과 상기 주 제어부(21)가 갖고 있는 데이터(data)를 비교 제어해서 유압펌프(23)의 속도를 조절한다.

도 3에는 본 고안에 따른 무인 반송차(10)의 포크 리프터(14)가 구동되는 과정을 설명하기 위한 플로우 차트(flow chart)가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 우선, 수동으로 조작 즉, 수동 모드(mode)인지를 확인하여(단계 31), 그렇다면 자동신호 즉, 오토업(autoup) 또는 오토다운(autodown)을 리셋(reset)시킨다(단계 32). 이어서, 상기 포크 리프터(14)가 원하는 높이 즉, 리프트 타겟(lift target)에 있는지를 확인하여(단계 33), 그렇다면 자동신호를 리셋시킨다(단계 32). 상기 단계 33에서의 리프트 타겟의 시그널(signal)은 컨트롤 루프(control loop)의 비교 측정기(comparator)로부터 보내어진다. 정해진 높이가 실제 높이와 비교해서 그 차이가 ±3㎜ 이내이면 상기의 리프트 타겟의 시그널은 온(on)된다.

그리고, 이동해야 할 높이가 있는지 확인하고(단계 34), 없으면 자동신호를 리셋시킨다(단계 32). 다음에 이동해야 할 높이가 있을 경우, 상기 리프트 엔코더(17)로부터 읽혀진 포크 리프터(14)의 실제 높이가 이동하라고 명령되어진 높이보다 큰가를 확인한다(단계 35). 실제 높이가 이동해야 할 높이보다 크면, 자동하강 시그널을 세팅(setting)하고, 자동상승 시그널을 리셋한다(단계 36). 상기 단계 35에서 그렇지 않다면 자동상승 시그널을 세팅하고, 자동하강 시그널을 리셋한다(단계 37).

그리고, 상기 단계 32에서 자동신호를 세팅한 후 자동으로 오르내리는 시그널을 리셋하고, 수동으로 제어하는 상태이면 자동에서 명령되어진 이동해야 할 높이도 리셋한다(단계 38). 상기 단계 36에 이어서, 테스트(test) 상태가 아니고 수동상태에서 수동하강이거나, 자동으로 하강하는 중에 캐리어(carrier)위의 로드(load)가 이탈하지 않으며, 비상정지가 아니고 상측의 한계를 감지하는 센서(미도시)에 감지되지 않았으면 슬로우 다운 시그널(slow down signal)을 세팅한다(단계 39).

상기 단계 37에 이어서, 테스트 상태가 아니고 수동상태에서 수동상승이거나, 자동으로 상승하는 중에 캐리어 위의 로드가 이탈하지 않으며, 비상정지가 아니고 상기의 상측의 한계를 감지하는 센서에 감지되지 않았으면 유압펌프(23)의 시그널을 세팅한다(단계 40).

다음으로 상기 단계 39 내지 단계 40에 이어서, 수동으로 조작중 캐리어 위의 로드가 이탈하지 않으며, 수동이 아니고 자동 저속이거나 테스트 저속이면 리프트 슬로우 시그널을 세팅한다(단계 41). 상기의 리프트 슬로우 시그널은 컨트롤 루프의 비교 측정기로부터 보내진다. 정해진 높이가 실제의 높이와 비교해서 그 차이가 ±75㎜ 이내이면 상기의 리프트 슬로우 시그널은 온된다.

그리고, 상승중 상기의 리프트 슬로우 시그널(lift slow signal)이 세팅되어 있으면 슬로우 스피드 업 시그널(slow speed up signal)을 세팅한다(단계 42). 이어서, 상승중 상기의 리프트 슬로우 시그널이 세팅되어 있지 않으면 패스트 스피드 업 시그널(fast speed up signal)을 세팅한다(단계 43). 그리고 하강중 상기의 리프트 슬로우 시그널이 세팅되어 있지 않으면 패스트 스피드 다운 시그널(fast speed down signal)을 세팅한다(단계 44).

도 4에는 본 고안에 따른 무인 반송차(10)에 채용된 주 제어부에 의해 제어되는 과정을 나타낸 컨트롤 블록도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 포크 리프터(41)위의 리프트 인코더(41)는 현재의 위치값을 주 제어부(main controller)(40)에 설치된 커뮤니케이션 입출력 카드(43)를 통하여 시스템 컨트롤러 카드(system controller card)(44)에 전달한다. 여기서, 상기 리프트 인코더(42)의 입력은 커뮤니케이션 입출력 카드(43)의 리프트 인코더(42) 입력 포트(input port)로 들어오고, 상기 시스템 컨트롤러 카드(44)는 이미 데이터 헬프 블록(data help block)에 갖고 있는 이동해야 할 위치값과 컨트롤 루프(45)에서 비교 제어한다.

또한, 목표한 값에 도달할 때까지 유압펌프(46)의 구동신호를 주면 이 유압펌프(46)가 구동되고 상기 유압펌프(46)에 구비된 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 열려서 포크 리프터(41)는 동작하게 된다. 이때, 상승 및 하강 명령은 수동과 자동 상태에서 할 수 있는데 수동제어에서는 상기 리프트 인코더(42)로 하지 않고 저속으로 상승 및 하강한다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 무인 반송차는 다음과 같은 효과를 갖는다.

무인 반송차에 구비된 포크 리프터의 일측에 리프트 인코더를 채용함으로써, 이 리프트 인코더를 사용하여 높이를 감지하게 되면 정지 정밀도 및 다양한 높이의 스테이션에도 적용이 가능하다. 특히, 확실한 정지 정밀도가 이루어지므로 인해서 승강속도의 감소를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 현재 물류분야의 핵심 기기이며, 주행속도와 승강속도가 핵심 기술인 스택커 크레인의 승강 포크의 위치 감지에도 본 고안에 따른 무인 반송차에 채용된 리프트 인코더를 이용할 수 있는 장점이 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 주 몸체부와;

   상기 주 몸체부의 전면으로 설치된 프레임과;

   상기 프레임의 일측에 지지되어 승강 가능하게 설치된 포크 리프터와;

   상기 포크 리프터의 위치를 제어하는 위치제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임의 일측에 설치되어 상기 포크 리프트의 상측 및 하측으로의 승강 높이를 각각 한정하는 상한 리미트 스위치 및 하한 리미트 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차.
3. 제 1항에 있어서, 상기 위치제어수단은,

   상기 프레임의 일측에 설치되어 상기 포크 리프터의 각각의 높이를 감지하는 리프터 인코더와; 상기 리프트 인코더를 구동시키는 구동부와; 상기 리프트 인코더와 전기적으로 연결되어 상기 리프트 인코더, 상기 구동부, 및 상기 포크 리프터를 컨트롤 가능하도록 구비된 주 제어부;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 무인 반송차.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 구동부와 상기 리프트 인코더 사이에 설치되어 상기 구동부와 상기 리프트 인코더를 연결 가능하게 하는 인코더 커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 구동부는, 유압펌프를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 무인 반송차.