KR20200094937A - Conveying system using unmanned aerial vehicle and operation method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a transfer system using an unmanned aerial vehicle and an operation method thereof and, more specifically, to a system capable of facilitating construction of a flexible manufacturing line (FML) by improving the flexibility and expandability of a manufacturing line and improving manufacturing speed of a product by transferring products or parts necessary for manufacturing between a plurality of statins by an unmanned aerial vehicle and increasing the degree of freedom of transfer between each station, and an operation method thereof.

Description

무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법{CONVEYING SYSTEM USING UNMANNED AERIAL VEHICLE AND OPERATION METHOD THEREOF}Conveying system using unmanned aerial vehicle and its operation method {CONVEYING SYSTEM USING UNMANNED AERIAL VEHICLE AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 스테이션(station) 사이에 생산에 필요한 제품이나 부품을 무인 비행체로 이송하여 각 스테이션 사이의 이송 자유도를 높임으로써, 생산 라인의 유연성과 확장성을 향상시켜 유연 생산 라인(FML, Flexible Manufacturing Line)의 구축을 용이하게 하고, 제품의 생산 스피드를 향상시킬 수 있는 시스템 및 그 운영방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer system using an unmanned aerial vehicle and a method of operating the same, and more particularly, by transferring products or parts necessary for production between a plurality of stations to an unmanned aerial vehicle to increase the degree of freedom of transfer between each station. , It relates to a system and its operation method that facilitates the establishment of a flexible manufacturing line (FML) by improving the flexibility and expandability of the production line, and improves the production speed of products.

최근 들어 자동화된 공정 라인에 IoT(Internet of Things) 디바이스를 부착하여 실시간으로 단위 공정별 동작상태, 공정정보, 제품정보 등을 추출하고, 상기 추출한 정보를 원격의 중앙관제시스템으로 전달하여 공정에 포함되는 각종 기계의 동작을 효율적으로 관리하고, 공장에서 생산하는 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 스마트 팩토리에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, an IoT (Internet of Things) device is attached to an automated process line to extract operation status, process information, and product information for each unit process in real time, and transfer the extracted information to a remote central control system to include in the process. There is increasing interest in smart factories that can efficiently manage the operation of various machines and improve the quality of products produced in factories.

상기 스마트 팩토리는 공장의 설비와 공정이 지능화되어 생산네트워크로 연결되고 모든 생산 데이터와 정보가 실시간으로 공유 활용되어 최적화된 생산을 위한 운영이 가능한 공장을 말한다.The smart factory refers to a factory in which facilities and processes of a factory are intelligently connected to a production network, and all production data and information are shared and utilized in real time to enable an operation for optimized production.

특히 CPS(Cyber Physical System) 기반 스마트 팩토리는 실제 공장이 가상화되어 현실에 존재하는 공장과 동기화되는 사이버 모델을 구성한 후 실시간으로 수집된 데이터를 사이버 모델에 적용하여 제조 시스템의 효율적인 운영을 수행하는 것으로 이를 통해 주문, 변경, 설비 고장 등의 상황 변경에 자율적으로 인지하여 대응할 수 있도록 한다.In particular, the CPS (Cyber Physical System)-based smart factory configures a cyber model in which the actual factory is virtualized and is synchronized with the actual factory, and then applies the collected data in real time to the cyber model to perform efficient operation of the manufacturing system. Through this, it can autonomously recognize and respond to changes in circumstances such as orders, changes, and equipment failure.

한편 개인화 생산 시스템에서는 개인화된 제품을 효율적으로 제조하기 위해 유연 생산 라인을 형성하는 것이 필수적이다.Meanwhile, in a personalized production system, it is essential to form a flexible production line in order to efficiently manufacture personalized products.

이때 유연 생산 라인에서 생산에 필요한 부품과 제품(워크(work))을 이송하는 것은 생산 라인의 유연성을 보장하는 중요한 설계요소이다. 또한 상기 생산 라인의 각 단위 공정을 담당하여 사전에 정해진 작업을 수행하는 하드웨어를 스테이션이라 하며, 생산 라인이라 함은 이러한 스테이션들을 특정 제품을 효율적으로 생산할 수 있도록 배치한 것을 말한다.At this time, transferring parts and products (work) required for production in the flexible production line is an important design factor that ensures the flexibility of the production line. In addition, the hardware responsible for each unit process of the production line to perform a predetermined task is referred to as a station, and the production line refers to the arrangement of such stations to efficiently produce specific products.

상기 유연 생산 라인은 특정 제품에 특화된 고정라인이 아니라, 다양한 제품을 동일한 생산 라인에서 생산할 수 있도록 설계된 생산 라인을 말하는 것으로서, 유연 생산 라인을 구현하기 위해서는 스테이션들의 재배치뿐만 아니라, 스테이션 간의 연결 자유도도 높아야 한다.The flexible production line is not a fixed line specialized for a specific product, but a production line designed to produce various products on the same production line.In order to implement a flexible production line, not only the relocation of stations but also the degree of freedom of connection between stations must be high. do.

그러나 기존에 알려진 생산 라인에서의 생산을 위한 제품이나 부품의 이송은, 일자형의 컨베이어 시스템, 이송 로봇을 사용한 원형 분배 시스템, 고정된 이송라인을 따라 이동하는 이동 로봇, 정해진 트랙을 따라 이동하며 제품이나 부품을 이송하는 트랙기반 이송장치 등이 제안되어 있으나, 이러한 종래의 방식은 이송 경로의 자유도를 제한하는 문제점이 있었다.However, the transfer of products or parts for production on a previously known production line is a straight conveyor system, a circular distribution system using a transfer robot, a mobile robot that moves along a fixed transfer line, and moves along a fixed track. Although a track-based transfer device for transferring parts has been proposed, such a conventional method has a problem of limiting the degree of freedom of the transfer path.

따라서 본 발명에서는 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행함으로써, 다양한 이송경로 확보를 통해 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화하고, 제품의 생산 스피드를 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.Therefore, in the present invention, by using an unmanned aerial vehicle between a plurality of stations to transfer products or parts necessary for production, it is possible to maximize the flexibility and expandability of the production line by securing various transfer paths, and to improve the production speed of products. I would like to suggest a possible solution.

또한 본 발명은 무인 비행체 운영과정에서 복수의 이송작업이 동시에 진행되는 경우, 각각의 무인 비행체의 중첩경로 탐색을 통해 수평 및 수직 이동을 제어함으로써, 상호 간에 충돌을 피하면서 비행할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.In addition, the present invention proposes a plan to fly while avoiding collisions with each other by controlling horizontal and vertical movement through the search for overlapping paths of each unmanned aerial vehicle when a plurality of transfer operations are simultaneously performed during the operation of the unmanned aerial vehicle. I want to.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, the prior art existing in the technical field of the present invention will be briefly described, and then the technical matters to be achieved differently from the prior art will be described.

먼저 미국 공개특허공보 제2015-0294045호(2015.10.15)는 물리시스템의 포트, 구조 및 제약사항들을 모두 모델링을 통해 표현할 수 있는 가상화 모델링 장치에 관한 것으로, 모델구성부 및 모델설정부를 주요 구성으로 한다.First, U.S. Patent Publication No. 2015-0294045 (2015.10.15) relates to a virtualization modeling device that can express all of the ports, structures, and constraints of a physical system through modeling. do.

또한 미국 공개특허공보 제2017-0031663호(2017.02.02.)는 사이버 물리 시스템에서 동작하는 다양한 소프트웨어를 관리하기 위한 것으로, 버전 변경, 이슈/변경 이벤트 등을 관리할 수 있다. 상기 선행기술은 복잡한 사이버 물리 시스템의 소프트웨어 아키텍처에서 소프트웨어 산출물의 종속성을 진단 및 분류할 수 있고, 소프트웨어 아티팩트에 대한 변경 이벤트와 진단 및 분류된 종속성의 변경을 관련시킬 수 있고, 또한 복잡한 사이버 물리 시스템을 시장 요구에 따라 요구되는 새로운 기능으로 향상시킬 수 있으며, 복잡한 사이버 물리 시스템의 유지 및 보수하는 동안 나타난 결함을 진단 및 범주화된 종속성 및 진단 및 분류된 종속성과 관련지어 수정할 수 있다.In addition, US Patent Publication No. 2017-0031663 (2017.02.02.) is for managing various software operating in a cyber physical system, and can manage version change, issue/change event, and the like. The prior art can diagnose and classify the dependencies of software artifacts in the software architecture of a complex cyber-physical system, correlate change events for software artifacts and changes in diagnosed and classified dependencies, and can also create a complex cyber-physical system. It can be enhanced with new functions as required by market demand, and defects that appear during maintenance and maintenance of complex cyberphysical systems can be diagnosed and corrected in relation to categorized dependencies and diagnosed and classified dependencies.

또한 한국 등록특허공보 제10-1222051호(2013.01.08.)는 가상 공장용 데이터 모델 생성 방법 및 가상 공장용 데이터 모델 미들웨어 시스템에 관한 것으로, 독립적인 Software에 의존적인 3차원 CAD 및 3차원 CAE의 시뮬레이션을 통한 가상 공장, 가상 조업 기술을 통합하여 통합된 가상 제조, 가상 조업을 실현할 수 있다.In addition, Korean Registered Patent Publication No. 10-1222051 (2013.01.08.) relates to a data model generation method for a virtual factory and a data model middleware system for a virtual factory. 3D CAD and 3D CAE dependent on independent software By integrating virtual factory and virtual operation technology through simulation, integrated virtual manufacturing and virtual operation can be realized.

이상에서 선행기술들을 검토한 결과, 상기 선행기술들에는 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행함으로써, 다양한 이송경로 확보를 통해 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화하면서 제품의 생산 스피드를 향상시키며, 무인 비행체 운영과정에서 복수의 이송작업이 동시에 진행되는 경우 각각의 무인 비행체의 중첩경로 탐색을 통해 수평 및 수직 이동을 제어함으로써, 상호 간에 충돌을 피하면서 비행할 수 있는 본 발명의 기술적 특징을 기재하거나 시사하고 있지 않다.As a result of reviewing the prior arts above, the prior arts include the use of an unmanned aerial vehicle between a plurality of stations to transfer products or parts necessary for production, thereby ensuring flexibility and expandability of the production line through securing various transfer routes. Maximizes and improves the production speed of the product.In the case of multiple transfer operations in the process of operating the unmanned aerial vehicle at the same time, by controlling the horizontal and vertical movement through the search of the overlapping path of each unmanned aerial vehicle, it is possible to fly while avoiding collisions with each other. It does not describe or suggest possible technical features of the present invention.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행할 수 있는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and provides a transfer system using an unmanned aerial vehicle capable of transferring products or parts required for production by using an unmanned aerial vehicle between a plurality of stations and a method of operating the same. It aims to do.

또한 본 발명은 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 통해 각 스테이션 사이의 이송 자유도를 높임으로써, 다양한 이송경로를 확보하여 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화하고, 유연 생산 라인의 구축을 용이하게 수행할 수 있는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention uses an unmanned aerial vehicle to increase the freedom of transport between each station through the transport of products or parts required for production, thereby securing various transport paths to maximize the flexibility and expandability of the production line, and Another object is to provide a transfer system using an unmanned aerial vehicle that can easily perform construction and a method of operating the same.

또한 본 발명은 무인 비행체 운영과정에서 복수의 이송작업이 동시에 진행될 때, 각각의 무인 비행체별 최단비행경로를 설정하고, 각 무인 비행체의 비행경로 탐색을 통해 충돌 위험을 회피할 수 있도록 수평 및 수직이동을 제어함으로써, 이송 과정에서 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하면서 이송 작업을 원활하게 수행할 수 있는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention sets the shortest flight path for each unmanned aerial vehicle when a plurality of transfer operations are simultaneously performed during the operation of the unmanned aerial vehicle, and moves horizontally and vertically to avoid the risk of collision by searching the flight path of each unmanned aerial vehicle. Another object is to provide a transfer system using an unmanned aerial vehicle that can smoothly perform a transfer operation while avoiding a collision with other unmanned aerial vehicles during the transfer process and a method of operating the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템은, 생산 라인에 구비된 각각의 스테이션별 작업을 제어하고, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품의 무인 비행체 탑재를 제어하는 스테이션 제어부, 및 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품을 탑재한 상기 무인 비행체의 다음 공정을 수행하는 스테이션으로의 비행을 제어하는 무인 비행체 제어부를 포함하며, 상기 무인 비행체는, 사전에 설정된 비행경로에 따라 비행하되, 생산 라인 상에서 현재 비행중인 모든 무인 비행체별 비행경로 탐색을 수행하는 상기 무인 비행체 제어부에서 재설정하는 비행경로에 따라 수평 및 수직이동을 수행함으로써, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 한다.A transfer system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes a station control unit that controls each station-specific operation provided on a production line, and controls the mounting of an unmanned aerial vehicle of a product or part worked at the station, and the It includes an unmanned aerial vehicle control unit that controls the flight of the unmanned aerial vehicle equipped with the product or parts worked at the station to the station that performs the next process, and the unmanned aerial vehicle flies according to a pre-set flight path, but the production line It is characterized in that it avoids collision with other unmanned aerial vehicles by performing horizontal and vertical movement according to the flight path reset by the unmanned aerial vehicle controller that performs flight path search for all unmanned aerial vehicles currently in flight.

또한 상기 무인 비행체 제어부는, 상기 무인 비행체를 사용하여 생산 라인에 사용되는 각각의 제품이나 부품을 스테이션 간에 이송할 때, 각각의 무인 비행체별로 출발지 스테이션, 경유지 및 목적지 스테이션의 좌표정보를 포함한 비행경로를 설정하는 경로 설정부, 및 현재 생산 라인에서 비행중인 모든 무인 비행체의 비행경로를 탐색하고, 상기 탐색결과 특정 시점 및 좌표에서 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하는지를 확인하는 경로 탐색부를 포함하며, 상기 경로 설정부는, 상기 경로 탐색부의 탐색결과 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하면, 해당 무인 비행체들의 특정 시점 및 좌표에서의 수평 및 수직이동에 대한 비행경로를 재설정함으로써, 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the unmanned aerial vehicle control unit, when using the unmanned aerial vehicle to transfer each product or part used in the production line between stations, for each unmanned vehicle, the flight path including coordinate information of the origin station, the waypoint and the destination station It includes a path setting unit to set, and a path search unit that searches the flight paths of all unmanned aerial vehicles currently in flight on the production line, and checks whether an unmanned aerial vehicle with a risk of collision exists at a specific time point and coordinates as a result of the search, and the path The setting unit is characterized in that, as a result of the search of the path search unit, if there is an unmanned aerial vehicle with a risk of collision, by resetting the flight paths for horizontal and vertical movement of the unmanned aerial vehicles at a specific point in time and coordinates, the collision is avoided. .

또한 상기 이송 시스템은, 복수의 스테이션이 구비된 생산 라인을 통해 생산할 제품의 공정 순서를 수립하고, 상기 수립한 공정 순서를 토대로 상기 스테이션의 배치를 결정하는 생산 계획부, 상기 수립한 공정 순서에 따라 상기 무인 비행체를 사용한 스테이션 간의 해당 공정에 사용되는 제품이나 부품의 이송 계획을 수립하는 이송 계획부, 및 상기 스테이션 및 무인 비행체 각각으로부터 현재 수행중인 작업 현황, 제품이나 부품의 이송 현황 또는 이들의 조합을 포함한 공정정보를 전송받고, 상기 공정정보를 토대로 공정 수행 결과를 확인하고, 상기 확인한 공정수행 결과를 토대로 다음 공정의 진행을 결정하는 생산공정 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the transfer system, a production planning unit that establishes a process sequence of products to be produced through a production line equipped with a plurality of stations, and determines the arrangement of the stations based on the established process sequence, according to the established process sequence. A transfer planning unit that establishes a transfer plan of products or parts used in the process between stations using the unmanned aerial vehicle, and the current status of work being performed from each of the stations and unmanned aerial vehicles, the transfer status of products or parts, or a combination thereof It characterized in that it further comprises a production process check unit that receives the included process information, checks the process performance result based on the process information, and determines the progress of the next process based on the confirmed process performance result.

또한 상기 스테이션은, 상기 스테이션 제어부로부터 수신한 제어명령을 토대로 상기 스테이션의 구동을 제어하는 구동 제어부, 상기 스테이션의 작업 공간에 설치되는 자동화기기 및 로봇을 포함하는 기구로서, 상기 구동 제어부의 제어에 따라 상기 작업 공간에서 제품 생산을 위한 작업을 수행하는 기구부, 상기 무인 비행체가 이륙 또는 착륙할 수 있도록 상부에 구비되고, 상기 무인 비행체의 이륙 또는 착륙을 확인하기 위한 적어도 하나 이상의 센서가 구비되어 있는 상판부, 및 상기 작업 공간에 설치되어, 상기 작업 공간에서 수행한 제품이나 부품을 상기 무인 비행체에 탑재하거나 또는 상기 무인 비행체로부터 하역한 제품이나 부품을 상기 작업 공간으로 이동시키기 위해 승강시키는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the station is a mechanism including a drive control unit for controlling the drive of the station based on a control command received from the station control unit, an automation device and a robot installed in the working space of the station, according to the control of the drive control unit A mechanism unit that performs a work for product production in the work space, an upper plate unit provided on an upper portion so that the unmanned aerial vehicle can take off or land, and equipped with at least one sensor for confirming the takeoff or landing of the unmanned aerial vehicle, And it is installed in the work space, characterized in that it comprises a transport unit for mounting the product or parts performed in the work space to the unmanned aerial vehicle or to move the product or parts unloaded from the unmanned aerial vehicle to the work space. To do.

또한 상기 스테이션은, 상기 상판부에 위치한 상기 무인 비행체의 사용전원을 충전하는 충전부를 더 포함하며, 상기 충전부는, 비접촉식 무선충전 방식으로 상기 상판부에 위치한 상기 무인 비행체의 충전을 수행하거나, 또는 충전단자를 통해 접속하는 접촉식 충전 방식으로 상기 무인 비행체의 충전을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the station further includes a charging unit for charging the power used of the unmanned aerial vehicle located on the upper plate, and the charging unit performs charging of the unmanned aerial vehicle located on the upper plate in a non-contact wireless charging method, or a charging terminal It is characterized in that the charging of the unmanned aerial vehicle is performed by a contact charging method connected through.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 운영방법은, 생산 라인 관리서버에서, 생산 라인에 구비된 각각의 스테이션별 작업을 제어하고, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품의 무인 비행체 탑재를 제어하는 스테이션 제어 단계, 및 상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품을 탑재한 상기 무인 비행체의 다음 공정을 수행하는 스테이션으로의 비행을 제어하는 무인 비행체 제어 단계를 포함하며, 상기 무인 비행체는, 사전에 설정된 비행경로에 따라 비행하되, 생산 라인 상에서 현재 비행중인 모든 무인 비행체별 비행경로 탐색을 수행하는 상기 생산 라인 관리서버에서 재설정하는 비행경로에 따라 수평 및 수직이동을 수행함으로써, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of operating a transfer system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention is, in a production line management server, controlling the work of each station provided in the production line, and unattended products or parts worked at the station. A station control step of controlling the mounting of the vehicle, and an unmanned aerial vehicle control step of controlling the flight of the unmanned aerial vehicle with the product or part mounted on the station to a station performing the next process in the production line management server And, the unmanned aerial vehicle is flying according to a pre-set flight path, but the horizontal and vertical movement according to the flight path reset by the production line management server that performs flight path search for all unmanned aerial vehicles currently in flight on the production line. By performing, it is characterized in that it avoids collision with other unmanned aerial vehicles.

또한 상기 무인 비행체 제어 단계는, 상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 무인 비행체를 사용하여 생산 라인에 사용되는 각각의 제품이나 부품을 스테이션 간에 이송할 때, 각각의 무인 비행체별로 출발지 스테이션, 경유지 및 목적지 스테이션의 좌표정보를 포함한 비행경로를 설정하는 경로 설정 단계, 및 상기 생산 라인 관리서버에서, 현재 생산 라인에서 비행중인 모든 무인 비행체의 비행경로를 탐색하고, 상기 탐색결과 특정 시점 및 좌표에서 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하는지를 확인하는 경로 탐색 단계를 포함하며, 상기 경로 설정 단계는, 상기 탐색결과 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하면, 해당 무인 비행체들의 특정 시점 및 좌표에서의 수평 및 수직이동에 대한 비행경로를 재설정함으로써, 충돌을 회피하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the unmanned aerial vehicle control step, when transferring each product or part used in the production line between stations using the unmanned aerial vehicle, in the production line management server, a departure station, a stopover, and a destination station for each unmanned vehicle. Path setting step of setting a flight path including coordinate information of, and in the production line management server, the flight path of all unmanned aerial vehicles currently in flight on the production line is searched, and as a result of the search, there is a risk of collision at a specific point in time and coordinates. It includes a path search step of checking whether an unmanned aerial vehicle exists, and the path setting step, if the unmanned aerial vehicle with a risk of collision exists as a result of the search, the flight for horizontal and vertical movement of the unmanned aerial vehicle at a specific point in time and coordinates By re-routing, it characterized in that it further comprises to avoid the collision.

또한 상기 운영방법은, 상기 생산 라인 관리서버에서, 복수의 스테이션이 구비된 생산 라인을 통해 생산할 제품의 공정 순서를 수립하고, 상기 수립한 공정 순서를 토대로 상기 스테이션의 배치를 결정하는 생산 계획 단계, 상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 수립한 공정 순서에 따라 상기 무인 비행체를 사용한 스테이션 간의 해당 공정에 사용되는 제품이나 부품의 이송 계획을 수립하는 이송 계획 단계, 및 상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 스테이션 및 무인 비행체 각각으로부터 현재 수행중인 작업 현황, 제품이나 부품의 이송 현황 또는 이들의 조합을 포함한 공정정보를 전송받고, 상기 공정정보를 토대로 공정 수행 결과를 확인하고, 상기 확인한 공정수행 결과를 토대로 다음 공정의 진행을 결정하는 생산공정 확인 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the operation method comprises, in the production line management server, a production planning step of establishing a process sequence of products to be produced through a production line equipped with a plurality of stations, and determining the arrangement of the stations based on the established process sequence, In the production line management server, a transfer planning step of establishing a transfer plan of products or parts used in the process between stations using the unmanned aerial vehicle according to the established process sequence, and in the production line management server, the station and Process information including current work status, product or part transfer status, or a combination thereof is received from each unmanned aerial vehicle, and the process performance result is checked based on the process information. It characterized in that it further comprises the step of confirming the production process to determine the progress.

또한 상기 운영방법은, 상기 스테이션에서, 상기 생산 라인 관리서버로부터 수신한 제어명령을 토대로 서보 모터로 구동되는 자동화기기 및 로봇을 통해 작업 공간에서 해당 스테이션에서 진행하여야 하는 제품 생산을 위한 작업을 수행하는 작업 수행 단계, 및 상기 스테이션에서, 상기 작업 공간에서 수행한 제품이나 부품을 상기 무인 비행체에 탑재하거나 또는 상기 무인 비행체로부터 하역한 제품이나 부품을 작업 공간으로 이동시키는 이송 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the operation method includes, at the station, performing a task for product production to be carried out at the station in a work space through an automation device and a robot driven by a servo motor based on a control command received from the production line management server. A task performing step, and at the station, a transfer step of mounting a product or component performed in the work space to the unmanned aerial vehicle or moving the product or component unloaded from the unmanned aerial vehicle to the work space. do.

또한 상기 운영방법은, 상기 스테이션에서, 상기 무인 비행체의 사용전원을 충전하는 충전 단계를 더 포함하며, 상기 충전은, 비접촉식 무선충전 방식으로 상기 무인 비행체의 충전을 수행하거나, 또는 충전단자를 통해 접속하는 접촉식 충전 방식으로 상기 무인 비행체의 충전을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the operating method further includes a charging step of charging the power used of the unmanned aerial vehicle at the station, and the charging is performed by charging the unmanned aerial vehicle by a non-contact wireless charging method, or connected through a charging terminal. It characterized in that the charging of the unmanned aerial vehicle is performed by a contact charging method.

이상에서와 같이 본 발명의 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법에 따르면, 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행하기 때문에, 다양한 이송경로를 확보하여 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화할 수 있고, 이에 따라 유연 생산 라인의 구축을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the transfer system using the unmanned aerial vehicle of the present invention and its operation method, since the unmanned aerial vehicle is used between a plurality of stations to transfer products or parts necessary for production, it is produced by securing various transfer paths. It is possible to maximize the flexibility and expandability of the line, and accordingly, there is an effect that it is possible to easily perform the construction of a flexible production line.

또한 본 발명은 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 운영하는 과정에서 복수의 이송작업이 동시에 진행될 때, 각각의 무인 비행체별 최단비행경로를 설정하고, 각 무인 비행체의 비행경로 탐색을 통해 충돌 위험을 회피할 수 있도록 수평 및 수직이동을 제어하기 때문에, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하면서 이송 작업을 빠르고 안전하게 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention sets the shortest flight path for each unmanned aerial vehicle in the process of operating an unmanned aerial vehicle between a plurality of stations at the same time, and avoids the risk of collision by searching the flight path of each unmanned aerial vehicle. Since the horizontal and vertical movement is controlled so that it can be performed, there is an effect that the transfer operation can be performed quickly and safely while avoiding collision with other unmanned aerial vehicles.

도 1은 종래 기술에 따른 컨베이어를 사용한 이송 시스템과 로봇을 이용한 이송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용된 무인 비행체를 사용한 이송 시스템의 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산 라인 관리서버의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 운영방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명에 적용된 무인 비행체의 스테이션 사이의 제품이나 부품의 이송 과정에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 적용된 무인 비행체의 스테이션 사이의 제품이나 부품의 이송을 위한 수평 및 수직 비행의 일 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining a transfer system using a conveyor and a transfer system using a robot according to the prior art.
2 is a view showing the configuration of a transfer system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram for explaining the processing process of the transfer system using an unmanned aerial vehicle to which the present invention is applied.
4 is a diagram showing in detail the configuration of a production line management server according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing in detail the configuration of a station according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing in detail the operation of the method of operating a transport system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an embodiment of the transfer process of products or parts between stations of an unmanned aerial vehicle applied to the present invention.
8 is a view showing an embodiment of horizontal and vertical flight for the transfer of products or parts between stations of an unmanned aerial vehicle applied to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 및 그 운영방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.Hereinafter, a preferred embodiment of a transfer system using an unmanned aerial vehicle of the present invention and an operating method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members. Also, specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention are exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms. These have the same meaning as those generally understood by those of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined herein. It is desirable not to.

도 1은 종래 기술에 따른 컨베이어를 사용한 이송 시스템과 로봇을 이용한 이송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a transfer system using a conveyor and a transfer system using a robot according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에 알려져 있는 대표적인 생산 공정 라인으로는 컨베이어를 사용하는 선형 라인(Linear Line)과 로봇을 사용하는 순환 라인(Circular Line)이 있다.As shown in FIG. 1, typical production process lines known in the related art include a linear line using a conveyor and a circular line using a robot.

여기서 선형 라인은 부품을 각 공정의 스테이션에서 조립하면 최종적으로 완제품이 생산되는 일자형 생산 라인을 말한다. 또한 순환 라인은 중앙에 제품이나 부품을 공급하는 로봇이나 이에 해당하는 장치가 있는 상황에서 이를 둘러싼 복수의 스테이션으로부터 상기 로봇이 생산 과정에서 필요한 공정의 순서에 따라 제품이나 부품을 입출력하는 구조이며, 이러한 구조는 복수가 서로 연결되어 연동되도록 구성할 수 있다.Here, the linear line refers to a straight-line production line where parts are assembled at each process station and finally finished products are produced. In addition, the circulation line is a structure in which a robot that supplies a product or part or a device corresponding to it is located in the center, and the robot inputs and outputs products or parts according to the sequence of processes required in the production process from a plurality of stations surrounding it. The structure may be configured such that a plurality of them are connected and interlocked.

이러한 구조는 전통적으로 공정이 매우 간단한 경우 주로 사용되어 왔으며, 평면적인 구조를 가지고 있어, 공간을 많이 차지하고 공정을 수행하는 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.This structure has traditionally been mainly used when the process is very simple, and has a flat structure, and thus takes up a lot of space and takes a lot of time to perform the process.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1의 (a)에 나타낸 컨베이어를 사용한 이송 시스템의 경우, 제품이나 부품의 이동경로가 컨베이어의 배치 방식이나 위치에 따라 고정되기 때문에 유연성이 많이 떨어지는 문제가 있다.More specifically, in the case of a conveying system using a conveyor shown in FIG. 1A, there is a problem in that flexibility is greatly reduced because the moving path of products or parts is fixed according to the arrangement method or position of the conveyor.

또한 도 1의 (b)에 나타낸 중앙에 로봇을 두고 스테이션이 원형으로 배치된 형태의 이송 시스템의 경우, 상기 로봇이 컨베이어를 사용하는 경우보다 유연성은 높아지지만, 스테이션의 추가 배치가 필요한 경우 배치 위치가 매우 제한적이 되는 문제가 있다.In addition, in the case of a transfer system in which the robot is placed in the center and the stations are arranged in a circular shape as shown in FIG. There is a problem that is very limited.

또한 로봇을 사용하는 경우에는 로봇의 이동속도에 따라 작업속도가 결정되며, 평면적 이동만을 수행하기 때문에 여러 경로의 이송작업이 동시에 진행되는 경우에는 복수의 이송경로 확보가 쉽지 않은 문제가 있다.In addition, in the case of using a robot, the working speed is determined according to the moving speed of the robot, and since only plane movement is performed, there is a problem in that it is not easy to secure a plurality of transport paths when a transport operation of several paths is simultaneously performed.

이에 따라 본 발명에서는 종래의 공정 라인에 대해서 보다 유연한 생산 라인을 구축하기 위해서, 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행하고, 무인 비행체 운영과정에서 각각의 무인 비행체의 중첩된 경로가 있는지 여부를 탐색한 후 이를 통해 수평 및 수직 이동을 제어하여 상호 간에 충돌을 피하면서 비행할 수 있는 이송 시스템을 제시하고자 한다.Accordingly, in the present invention, in order to establish a more flexible production line with respect to the conventional process line, an unmanned aerial vehicle is used between a plurality of stations to transfer products or parts necessary for production, and each unmanned aerial vehicle is operated After searching whether there is an overlapping path of the aircraft, it is intended to propose a transport system that can fly while avoiding collisions with each other by controlling horizontal and vertical movement through this.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the structure of a transfer system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 생산 라인 관리서버(100), 복수의 스테이션(200), 복수의 무인 비행체(300), 데이터베이스(400) 등을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the system of the present invention includes a production line management server 100, a plurality of stations 200, a plurality of unmanned aerial vehicles 300, a database 400, and the like.

상기 생산 라인 관리서버(100)는 제품 생산을 위한 생산 라인을 운영하는 사업자가 운영하는 컴퓨터로서, 복수의 스테이션(200)이 구비된 유연 생산 라인에서 각각의 스테이션(200)별 제품 생산을 위한 단위 공정을 결정하고, 상기 결정한 공정에 필요한 제품이나 부품을 무인 비행체(300)를 사용하여 각 스테이션(200) 간에 빠르고 자유롭게 이송할 수 있도록 한다.The production line management server 100 is a computer operated by a business operator operating a production line for product production, and is a unit for product production for each station 200 in a flexible production line equipped with a plurality of stations 200 The process is determined, and products or parts required for the determined process can be quickly and freely transferred between each station 200 using the unmanned aerial vehicle 300.

즉 상기 생산 라인 관리서버(100)는 복수의 스테이션(200) 사이에 적어도 하나 이상의 무인 비행체(300)를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 토대로 각 스테이션(200) 사이의 이송 자유도를 높이고, 이러한 다양한 이송경로의 확보를 통해서 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화함으로써, 유연 생산 라인의 구축이 용이하도록 하는 것이다.That is, the production line management server 100 uses at least one unmanned aerial vehicle 300 between a plurality of stations 200 to increase the degree of freedom of transfer between each station 200 based on the transfer of products or parts required for production. , By maximizing the flexibility and expandability of the production line through securing these various transport paths, the flexible production line can be easily constructed.

또한 상기 생산 라인 관리서버(100)는 상기 무인 비행체(300)를 사용한 제품이나 부품의 이송과정이 여러 개 동시에 진행되는 경우, 생산 공정에 따라 각 스테이션(200) 간에 이송작업을 수행하는 각각의 무인 비행체(300)별로 최단거리의 비행경로를 설정하고, 설정한 비행경로를 토대로 각각의 무인 비행체(300)별 운행을 총괄적으로 제어한다.In addition, the production line management server 100 is each unmanned to perform a transfer operation between each station 200 according to the production process when a plurality of processes of transferring products or parts using the unmanned aerial vehicle 300 are carried out at the same time. The shortest flight path for each vehicle 300 is set, and the operation of each unmanned aerial vehicle 300 is collectively controlled based on the set flight path.

이 과정에서, 상기 생산 라인 관리서버(100)는 설정된 비행경로에 따라 특정 시점에 각 스테이션(200) 사이를 운행하는 각각의 무인 비행체(300)의 비행경로를 탐색하여 다른 무인 비행체(300)와 충돌 가능성이 있는지의 여부를 확인하고, 확인결과 만일 충돌 가능성이 있는 경우 해당 무인 비행체(300)의 비행경로를 특정 시점이나 좌표에서 수평 또는 수직 이동하도록 제어하여 다른 무인 비행체(300)와 충돌되는 것을 회피할 수 있도록 한다.In this process, the production line management server 100 searches the flight path of each unmanned aerial vehicle 300 running between each station 200 at a specific time according to the set flight path, and As a result of checking whether there is a possibility of collision, if there is a possibility of collision, the flight path of the unmanned aerial vehicle 300 is controlled to move horizontally or vertically at a specific point in time or coordinates to prevent collision with other unmanned aerial vehicles 300. Try to avoid it.

상기 스테이션(200)은 생산 라인에 복수 개 구비되어 있고, 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 각각의 스테이션(200) 별로 특정 단위 공정을 수행하도록 결정된다. 이때 상기 스테이션(200) 각각은 특정 제품을 효율적으로 생산할 수 있도록 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 통해 배치되며, 상기 스테이션(200)들의 재배치 및 상기 스테이션(200) 간의 연결 자유도가 높아야 유연 생산 라인의 구현이 용이해진다.A plurality of the stations 200 are provided on the production line, and it is determined to perform a specific unit process for each station 200 based on the control of the production line management server 100. At this time, each of the stations 200 is arranged through the control of the production line management server 100 so that a specific product can be efficiently produced, and the relocation of the stations 200 and the degree of freedom of connection between the stations 200 are high. The implementation of the production line becomes easy.

또한 상기 스테이션(200)은 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 생산에 필요한 제품이나 부품을 상기 무인 비행체(300)를 통해 다른 스테이션(200)으로부터 전달받아 하역한 다음 정해진 공정을 수행하거나, 또는 현재 작업한 제품이나 부품을 상기 무인 비행체(300)에 탑재하여 다음 공정을 수행할 스테이션(200)으로 이송하도록 한다.In addition, the station 200 receives and unloads products or parts required for production from another station 200 through the unmanned aerial vehicle 300 based on the control of the production line management server 100 and then performs a predetermined process or Or, the currently-worked product or part is mounted on the unmanned aerial vehicle 300 and transferred to the station 200 to perform the next process.

상기 무인 비행체(300)는 무선전파의 유도에 의하여 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인 항공기로서, 통상적으로 드론(drone)으로 알려져 있으며, 본 발명에서는 생산 라인에 복수 개가 동시에 운영될 수 있다.The unmanned aerial vehicle 300 is an unmanned aerial vehicle in the shape of an airplane or helicopter capable of flying and controlling by induction of radio waves, and is commonly known as a drone, and in the present invention, a plurality of the production lines can be operated simultaneously. .

또한 상기 무인 비행체(300)는 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 생산 라인에 구비된 각 스테이션(200)에서 생산에 필요한 제품이나 부품을 각각의 스테이션(200) 간에 이송하는 기능을 수행한다.In addition, the unmanned aerial vehicle 300 performs a function of transferring products or parts required for production between each station 200 at each station 200 provided in the production line based on the control of the production line management server 100 do.

즉 상기 무인 비행체(300)는 상기 생산 라인 관리서버(100)에서 생산 공정에 따라 결정한 비행경로 정보를 토대로 출발지 스테이션, 경유지 및 도착지 스테이션의 좌표 정보를 토대로 생산에 필요한 제품이나 부품을 이송하는 것이다.That is, the unmanned aerial vehicle 300 transfers products or parts required for production based on coordinate information of a departure station, a stopover station, and a destination station based on the flight path information determined by the production line management server 100 according to the production process.

이때 상기 무인 비행체(300)는 상기 생산 라인 관리서버(100)에서 설정한 비행경로에 따라 특정 시점에 각 스테이션(200) 사이를 운행할 때, 상기 생산 라인 관리서버(100)의 충돌회피 제어를 토대로 특정 좌표나 시점에서 원래 정해진 비행경로를 변경하여 수평 또는 수직 이동을 수행함으로써, 다른 무인 비행체(300)와 충돌되는 것을 회피할 수 있다.At this time, the unmanned aerial vehicle 300 controls the collision avoidance of the production line management server 100 when running between each station 200 at a specific time according to the flight path set by the production line management server 100. Based on a specific coordinate or point in time, by changing the originally determined flight path to perform horizontal or vertical movement, it is possible to avoid colliding with the other unmanned aerial vehicle 300.

또한 상기 무인 비행체(300)는 다음과 같은 다양한 기능을 가지도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the unmanned aerial vehicle 300 is preferably configured to have various functions as follows.

예를 들어, 상기 무인 비행체(300)는 공중에서 일정시간동안 정지된 상태를 유지할 수 있는 호버링(hovering) 기능, 수직으로 이착륙할 수 있는 수직 이착륙 기능, 생산 라인 전체를 커버할 수 있을 정도의 통신 거리를 확보할 수 있는 무선 통신기능(와이파이, LTE, 5G 등), 스테이션(200)에 머무는 동안 접촉식 충전 또는 비접촉식 무선 충전 기능 등을 구비하고 있어야 한다.For example, the unmanned aerial vehicle 300 has a hovering function that can maintain a stationary state in the air for a certain period of time, a vertical take-off and landing function that can take off and land vertically, and a communication enough to cover the entire production line. It should be equipped with a wireless communication function (Wi-Fi, LTE, 5G, etc.) that can secure a distance, and a contact charging or non-contact wireless charging function while staying at the station 200.

또한 상기 무인 비행체(300)는 상기 기능들 이외에, 생산 대상이 되는 제품이나 부품을 탑재한 상태에서 비행이 가능할 정도의 성능을 가져야 함은 물론이다. 이때 상기 무인 비행체(300)에 탑재되는 제품이나 부품은 별도의 지그(jig)를 사용하여 탑재될 수 있다.In addition, it goes without saying that the unmanned aerial vehicle 300 must have a performance capable of flying in a state in which a product or part to be produced is mounted in addition to the above functions. At this time, products or parts mounted on the unmanned aerial vehicle 300 may be mounted using a separate jig.

한편 상기 무인 비행체(300)는 카메라, 센서, 제어장치 등의 충돌회피 기능을 수행할 수 있는 구성을 구비하고 있다면, 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 충돌회피를 위한 비행을 수행할 필요 없이 자체적으로 다른 무인 비행체(300) 와의 충돌회피를 수행할 수 있다. 하지만, 무인 비행체(300)에서 자체적인 충돌회피를 수행하기 위해서는 비행경로 탐색을 위한 데이터 처리에 상당한 부담이 될 수 있기 때문에, 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 비행경로 설정 및 충돌회피 제어를 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, if the unmanned aerial vehicle 300 has a configuration capable of performing a collision avoidance function such as a camera, a sensor, a control device, etc., it may perform a flight for collision avoidance based on the control of the production line management server 100. It is possible to perform collision avoidance with other unmanned aerial vehicle 300 itself without need. However, in order for the unmanned aerial vehicle 300 to perform its own collision avoidance, it may be a significant burden on data processing for flight path search, so the flight path setting and collision avoidance based on the control of the production line management server 100 It is desirable to perform control.

상기 데이터베이스(400)는 생산 라인에 구비된 각 스테이션(200)을 이용한 생산할 제품의 공정 순서 수립, 공정 순서에 따른 스테이션(200)의 배치 또는 이들의 조합을 포함한 생산계획 정보와, 상기 수립한 공정 순서에 따라 상기 무인 비행체(300)를 사용한 각 스테이션(200) 간의 해당 공정에 사용되는 제품이나 부품의 이송 순서, 각 무인 비행체(300)의 비행경로, 다른 무인 비행체(300)와의 충돌회피 정보 또는 이들의 조합한 이송계획 정보를 저장하여 관리한다.The database 400 includes production plan information including the establishment of a process sequence of products to be produced using each station 200 provided in the production line, the arrangement of the stations 200 according to the process sequence, or a combination thereof, and the established process According to the order, the order of transporting products or parts used in the process between each station 200 using the unmanned aerial vehicle 300, the flight path of each unmanned aerial vehicle 300, collision avoidance information with other unmanned aerial vehicles 300, or The combined transfer plan information is stored and managed.

또한 상기 데이터베이스(400)는 유연 생산 라인을 통해 진행되는 각 스테이션(200)의 작업 결과, 각 무인 비행체(300)의 이송 결과 등을 저장하여 관리하며, 상기 스테이션(200) 및 상기 무인 비행체(300)에서 사용하는 각종 동작프로그램 및 업데이트 정보를 저장하여 관리한다.In addition, the database 400 stores and manages the operation results of each station 200, the transfer result of each unmanned aerial vehicle 300 through the flexible production line, and the like, and the station 200 and the unmanned aerial vehicle 300 ) To store and manage various operation programs and update information.

도 3은 본 발명이 적용된 무인 비행체를 사용한 이송 시스템의 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining the processing process of the transfer system using an unmanned aerial vehicle to which the present invention is applied.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 생산 라인 관리서버(100)는 생산 라인에 구비된 각각의 스테이션(200)별 공정 계획을 수립하고(①), 상기 수립한 공정 계획을 토대로 상기 무인 비행체(300)를 사용하여 해당 공정에 필요한 제품이나 부품의 이송 계획을 수립한다(②).As shown in Fig. 3, the production line management server 100 establishes a process plan for each station 200 provided in the production line (①), and based on the established process plan, the unmanned aerial vehicle 300 ) To establish a transfer plan for products or parts necessary for the process (②).

그리고 제품 생산이 시작되면, 상기 생산 라인 관리서버(100)는 각 스테이션(200)에서 수행할 작업 및 다음 공정을 진행하기 위한 제품이나 부품의 탑재를 위한 제어명령을 생성하고, 작업 및 탑재와 관련된 제어명령을 각 스테이션(200)으로 전송한다(③-1).And when product production starts, the production line management server 100 generates a control command for mounting a product or part for performing a task to be performed at each station 200 and a next process, and It transmits the control command to each station 200 (③-1).

이때 상기 작업에 대한 제어명령은 다른 스테이션(200)으로부터 상기 무인 비행체(300)를 통해 전달받은 제품이나 부품의 작업 공간으로의 하역 및 이동, 해당 스테이션(200)의 작업 공간에서 이루어지는 자동화 기기나 로봇의 구동과 관련된 제어신호를 포함할 수 있다.At this time, the control command for the work is unloading and moving of products or parts received through the unmanned aerial vehicle 300 from another station 200 to the work space, and an automation device or robot made in the work space of the station 200 It may include a control signal related to driving of.

또한 상기 생산 라인 관리서버(100)는 각 스테이션(200)에 위치한 무인 비행체(300)로 다음 공정을 수행할 스테이션(200)으로 현재의 스테이션(200)에 위치한 제품이나 부품을 이송하기 위한 제어명령을 생성하고, 이송과 관련된 제어명령을 각 무인 비행체(300)로 전송한다(③-2).In addition, the production line management server 100 is a control command for transferring products or parts located at the current station 200 to the station 200 to perform the next process to the unmanned aerial vehicle 300 located at each station 200 And transmits a control command related to transport to each unmanned aerial vehicle 300 (③-2).

이때 상기 이송과 관련된 제어명령은 출발 스테이션, 경유지 및 도착 스테이션을 포함한 비행경로로서, 상기 비행경로를 통해 운행하는 과정에서 다른 무인 비행체(300)와의 충돌을 회피하기 위한 비행경로가 포함될 수 있다. 예를 들어 상기 생산 라인 관리서버(100)는 생산 라인에서 운영되는 모든 무인 비행체(300)의 비행경로를 탐색하고, 탐색한 결과 충돌 위험이 있는 각 무인 비행체(300)로 특정 지점에서 수평이동으로 비행을 지속할지, 아니면 고도를 조정하여 수직이동으로 비행을 수행할지에 대한 충돌회피가 반영된 비행경로를 제공할 수 있는 것이다.At this time, the control command related to the transfer is a flight path including a departure station, a stopover station, and an arrival station, and may include a flight path for avoiding collision with another unmanned aerial vehicle 300 in the course of running through the flight path. For example, the production line management server 100 searches the flight path of all unmanned aerial vehicles 300 operated in the production line, and as a result of the search, horizontal movement from a specific point to each unmanned aerial vehicle 300 having a risk of collision. It is possible to provide a flight path reflecting the collision avoidance of whether to continue flying or whether to perform flight by vertical movement by adjusting the altitude.

이후 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 작업 및 탑재와 관련된 제어명령을 수신한 각 스테이션(200)에서는, 사전에 결정된 공정을 수행한 다음, 다음 공정을 진행할 스테이션(200)으로 제품이나 부품을 이송하기 위하여 해당 스테이션(200)에 위치한 무인 비행체(300)에 제품이나 부품을 탑재한다.Subsequently, each station 200 receiving a control command related to work and installation from the production line management server 100 performs a predetermined process and then transfers the product or part to the station 200 to proceed with the next process. To do this, a product or a component is mounted on the unmanned aerial vehicle 300 located at the corresponding station 200.

그러면 상기 무인 비행체(300)는 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 제공받은 비행경로에 따라 다음 공정을 진행하기 위한 스테이션(200)으로 이동을 수행한다(④). 즉 상기 무인 비행체(300)는 사전에 정해진 비행경로에 따라 수평이동과 수직이동을 실시하여 다른 무인 비행체(300)와의 충돌을 회피하면서 목적지 스테이션으로 비행하는 것이다.Then, the unmanned aerial vehicle 300 moves to the station 200 for performing the next process according to the flight path provided from the production line management server 100 (④). That is, the unmanned aerial vehicle 300 performs horizontal movement and vertical movement according to a predetermined flight path to avoid collision with other unmanned aerial vehicles 300 and fly to the destination station.

이와 같이 상기 무인 비행체(300)가 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 제공받은 비행경로를 토대로 다음 공정을 수행할 스테이션(200)에 도착하면, 상기 무인 비행체(300)는 출발지 스테이션으로부터 목적지 스테이션까지의 이동결과(예를 들어, 시간, 비행경로, 도착여부 등)를 상기 생산 라인 관리서버(100)로 전송한다(⑤-1).In this way, when the unmanned aerial vehicle 300 arrives at the station 200 to perform the next process based on the flight path provided from the production line management server 100, the unmanned aerial vehicle 300 moves from the origin station to the destination station. The movement result of (eg, time, flight route, arrival or not) is transmitted to the production line management server 100 (⑤-1).

또한 상기 무인 비행체(300)를 통해 이전 공정을 수행한 스테이션으로부터 제품이나 부품을 전달받은 해당 스테이션(200)에서는, 상기 무인 비행체(300)에 탑재된 제품이나 부품을 하역하여 작업 공간으로 이동시킨 다음, 상기 생산 라인 관리서버(100)의 제어를 토대로 상기 작업 공간에서 자동화 기기나 로봇을 통해 생산 공정을 진행하고, 작업결과를 상기 생산 라인 관리서버(100)로 전송한다(⑤-2).In addition, in the station 200 that has received products or parts from the station that performed the previous process through the unmanned aerial vehicle 300, the product or components mounted on the unmanned aerial vehicle 300 are unloaded and moved to the work space. , Based on the control of the production line management server 100, a production process is performed in the work space through an automation device or a robot, and the work result is transmitted to the production line management server 100 (⑤-2).

또한 상기 생산 라인 관리서버(100)는 상기 무인 비행체(300) 및 스테이션(200) 각각으로부터 전송받은 이동결과 및 작업결과를 확인하고, 완성품을 생산할 때까지 정해진 공정에 따른 스테이션(200) 및 무인 비행체(300)별 생산 작업과 이송을 수행한다(⑥).In addition, the production line management server 100 checks the movement result and work result transmitted from each of the unmanned aerial vehicle 300 and the station 200, and the station 200 and the unmanned aerial vehicle according to the predetermined process until the production of the finished product. Each (300) production work and transfer are performed (⑥).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산 라인 관리서버(100)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.4 is a view showing in detail the configuration of the production line management server 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 생산 라인 관리서버(100)는 생산 계획부(110), 이송 계획부(120), 스테이션 제어부(130), 무인 비행체 제어부(140), 통신부(150), 생산공정 확인부(160) 등을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 4, the production line management server 100 is a production planning unit 110, a transfer planning unit 120, a station control unit 130, an unmanned aerial vehicle control unit 140, a communication unit 150, production It is configured to include a process check unit 160 and the like.

또한 상기 생산 라인 관리서버(100)는 도면에 도시하지는 않았지만, 각종 기능에 대한 데이터 입력을 위한 입력부, 각종 동작프로그램의 업데이트를 관리하는 업데이트 관리부, 생산 공정과 관련된 각종 데이터를 표시하는 표시부, 생산 공정에 대한 작업 현황이나 무인 비행체 이송 현황 등을 통계처리하는 통계 처리부 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the production line management server 100 is an input unit for inputting data for various functions, an update management unit for managing updates of various operation programs, a display unit for displaying various data related to the production process, and a production process. It may additionally include a statistical processing unit that statistically processes the status of work on the vehicle or the status of unmanned aerial vehicle transport.

상기 생산 계획부(110)는 복수의 스테이션(200)이 구비된 생산 라인을 통해 생산할 제품의 공정 순서를 수립하고, 상기 수립한 공정 순서를 토대로 상기 스테이션(200)의 배치를 결정하며, 상기 수립한 제품의 공정 순서, 상기 결정한 각 스테이션의 배치 정보를 상기 데이터베이스(400)에 저장하여 관리한다.The production planning unit 110 establishes a process sequence of a product to be produced through a production line equipped with a plurality of stations 200, determines the arrangement of the stations 200 based on the established process sequence, and the establishment The process sequence of a product and the determined arrangement information of each station are stored and managed in the database 400.

이때 상기 생산 계획부(110)는 생산할 제품이 변경될 때마다 공정 순서를 바꾸거나 스테이션의 재배치를 수행할 수 있다.At this time, the production planning unit 110 may change a process order or perform a rearrangement of a station whenever a product to be produced is changed.

상기 이송 계획부(120)는 상기 생산 계획부(110)에서 수립한 공정 순서에 따라 상기 무인 비행체(300)를 사용한 각 스테이션(200) 사이의 해당 공정에 사용되는 제품이나 부품의 이송 계획을 수립하며, 상기 수립한 제품이나 부품의 이송 계획 정보를 상기 데이터베이스(400)에 저장하여 관리한다.The transfer planning unit 120 establishes a transfer plan of products or parts used in the corresponding process between each station 200 using the unmanned aerial vehicle 300 according to the process sequence established by the production planning unit 110 In addition, the established product or part transfer plan information is stored and managed in the database 400.

이때 상기 이송 계획 정보는 각 무인 비행체(300)의 공정 순서에 따른 출발지 스테이션 및 목적지 스테이션 사이의 최단거리 비행경로, 충돌회피 정보 등이 포함될 수 있다.At this time, the transfer plan information may include the shortest flight path between the starting station and the destination station according to the process sequence of each unmanned aerial vehicle 300, collision avoidance information, and the like.

상기 스테이션 제어부(130)는 상기 생산 계획부(110)를 통해 수립된 공정 순서를 참조하여, 공정 순서에 따라 생산 라인에 구비된 각각의 스테이션(200)별 작업을 제어하기 위한 제어명령을 생성하고, 상기 생성한 제어명령을 각 스테이션(200)으로 전송한다.The station control unit 130 generates a control command for controlling the operation of each station 200 provided in the production line according to the process sequence, with reference to the process sequence established through the production planning unit 110, and , Transmits the generated control command to each station 200.

또한 상기 스테이션 제어부(130)는 각 스테이션(200)에서 수행한 작업의 결과인 특정 제품이나 부품을 다음 공정을 수행하는 스테이션(200)으로 이송시키기 위해서, 해당 스테이션(200)에 위치하고 있는 무인 비행체(300)에 탑재하도록 제어한다.In addition, the station control unit 130 is an unmanned aerial vehicle located in the corresponding station 200 in order to transfer a specific product or part, which is a result of the work performed by each station 200, to the station 200 performing the next process. 300).

상기 무인 비행체 제어부(140)는 경로 설정부(141)와 경로 탐색부(142)로 구성되며, 상기 무인 비행체(300)가 사전에 설정된 비행경로에 따라 비행을 수행할 수 있도록 제어한다. 즉 특정 스테이션(200)에서 작업한 제품이나 부품을 탑재한 상기 무인 비행체(300)가 다음 공정을 수행하는 스테이션(200)으로 비행하는 것을 제어하는 것이다.The unmanned aerial vehicle control unit 140 is composed of a path setting unit 141 and a path search unit 142, and controls the unmanned aerial vehicle 300 to perform flight according to a preset flight path. That is, to control the flight of the unmanned aerial vehicle 300 on which the product or component worked at the specific station 200 is mounted to the station 200 performing the next process.

상기 경로 설정부(141)는 상기 무인 비행체(300)를 사용하여 생산 라인에 사용되는 각각의 제품이나 부품을 스테이션(200) 간에 이송할 때, 각각의 무인 비행체(300) 별로 출발지 스테이션, 경유지 및 목적지 스테이션의 좌표정보를 포함한 비행경로를 설정한다.When the route setting unit 141 uses the unmanned aerial vehicle 300 to transfer each product or component used in the production line between the stations 200, each unmanned aerial vehicle 300 is a starting station, a stopover, and Set the flight path including the coordinate information of the destination station.

또한 상기 경로 설정부(141)는 상기 경로 탐색부(142)로부터 탐색결과 충돌 위험이 있는 무인 비행체(300)가 존재하면, 해당 무인 비행체(300)들의 특정 시점 및 좌표에서의 수평 및 수직이동에 대한 비행경로를 재설정하고, 재설정한 비행경로를 해당 무인 비행체(300)로 전송하여 비행과정에서의 충돌을 회피할 수 있도록 한다.In addition, if the unmanned aerial vehicle 300 having a risk of collision exists as a result of the search from the path search section 142, the path setting unit 141 is The flight path for the flight is reset, and the reset flight path is transmitted to the unmanned aerial vehicle 300 so as to avoid a collision in the flight process.

상기 경로 탐색부(142)는 현재 생산 라인에서 비행중인 모든 무인 비행체(300)의 비행경로를 탐색하고, 상기 탐색결과 특정 시점 및 좌표에서 충돌 위험이 있는 무인 비행체(300)가 존재하는지를 확인하며, 확인한 결과를 상기 경로 설정부(141)로 제공한다.The path search unit 142 searches the flight paths of all unmanned aerial vehicles 300 currently in flight in the production line, and checks whether the unmanned aerial vehicle 300 having a collision risk exists at a specific point in time and coordinates as a result of the search, The checked result is provided to the path setting unit 141.

상기 통신부(150)는 상기 생산 라인 관리서버(100)와 각 스테이션(200) 및 무인 비행체(300) 사이에 이루어지는 데이터 통신을 처리한다. 즉 각각의 스테이션(200)별 작업(즉 공정 진행, 이송할 제품이나 부품의 무인 비행체 탑재 또는 하역 등)을 위한 제어명령이나 각각의 무인 비행체(300)별 비행을 위한 제어명령의 전송, 각각의 스테이션(200) 및 무인 비행체(300)에서 수행한 결과정보의 수신을 처리하는 것이다.The communication unit 150 processes data communication between the production line management server 100 and each station 200 and the unmanned aerial vehicle 300. That is, transmission of control commands for each station 200-specific operation (ie, process progress, unmanned aerial vehicle loading or unloading of products or parts to be transferred, etc.) or control commands for flight for each unmanned aerial vehicle 300, each It is to process the reception of the result information performed by the station 200 and the unmanned aerial vehicle 300.

상기 생산공정 확인부(160)는 상기 통신부(150)를 통해 상기 각각의 스테이션(200) 및 무인 비행체(300)로부터 현재 수행중인 작업 현황, 제품이나 부품의 이송 현황 또는 이들의 조합을 포함한 공정정보를 전달받고, 상기 공정정보를 토대로 공정 수행 결과를 확인한다.The production process check unit 160 is the process information including the current status of the work being performed from the respective stations 200 and the unmanned aerial vehicle 300 through the communication unit 150, the transfer status of products or parts, or a combination thereof Is delivered, and the process performance result is checked based on the process information.

또한 상기 생산공정 확인부(160)는 상기 확인한 공정수행 결과를 토대로 다음 공정의 진행을 결정하며, 결정된 내용을 스테이션 제어부(130) 및 무인 비행체 제어부(140)로 출력한다.In addition, the production process check unit 160 determines the progress of the next process based on the confirmed process performance result, and outputs the determined contents to the station control unit 130 and the unmanned aerial vehicle control unit 140.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션(200)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing in detail the configuration of a station 200 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스테이션(200)은 구동 제어부(210), 작업 수행부(220), 이송부(230), 충전부(240), 상판부(250) 등을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the station 200 includes a driving control unit 210, a task performing unit 220, a transfer unit 230, a charging unit 240, an upper plate unit 250, and the like.

또한 상기 스테이션(200)은 도면에 도시하지는 않았지만, 각 구성 부분에 동작전원을 공급하는 전원부, 각종 기능에 대한 데이터 입력을 위한 입력부, 상기 생산 라인 관리서버(100)와 데이터 통신을 수행할 수 있는 통신 인터페이스부 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, although the station 200 is not shown in the drawing, a power supply unit for supplying operating power to each component, an input unit for inputting data for various functions, and data communication with the production line management server 100 can be performed. It may further include a communication interface unit and the like.

상기 구동 제어부(210)는 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 수신한 제어명령에 따라 상기 스테이션(200)에서 수행하여야 하는 단위 공정을 총괄적으로 제어하는 기능을 수행한다.The driving control unit 210 performs a function of collectively controlling unit processes to be performed in the station 200 according to a control command received from the production line management server 100.

즉 상기 제어명령을 토대로 이전 공정을 수행한 스테이션(200)으로부터 상기 무인 비행체(300)를 통해 이송된 특정 제품이나 부품의 하역, 상기 특정 제품이나 부품의 작업 공간으로의 이동 및 작업 수행, 다음 공정을 진행하는 스테이션(200)으로 이송될 제품이나 부품의 상기 무인 비행체(300)로의 이동 및 탑재 등을 제어하는 것이다.That is, unloading of a specific product or part transferred through the unmanned aerial vehicle 300 from the station 200 that performed the previous process based on the control command, moving the specific product or part to the work space and performing work, the next process It is to control the movement and mounting of the product or component to be transferred to the station 200 to proceed to the unmanned aerial vehicle 300.

상기 기구부(220)는 상기 스테이션(200)에 구비된 작업 공간에 설치되는 제품 생산에 필요한 작업을 수행하는 자동화기기 및 로봇을 포함하는 기구로서, 상기 구동 제어부(210)의 제어에 따라 상기 작업 공간에서 제품 생산을 위한 작업을 수행한다.The mechanism unit 220 is a mechanism including an automation device and a robot to perform a task required for product production installed in the work space provided in the station 200, the work space under the control of the drive control unit 210 Performs work for product production at

상기 이송부(230)는 상기 작업 공간에 설치되며, 상기 작업 공간에서 수행한 제품이나 부품을 상기 상판부(250)에 위치한 상기 무인 비행체(300)에 탑재하거나 또는 상기 상판부(250)에 위치한 상기 무인 비행체(300)로부터 하역한 제품이나 부품을 상기 작업 공간으로 이동시키기 위해 승강시키는 기능을 수행한다.The transfer unit 230 is installed in the work space, and the products or parts performed in the work space are mounted on the unmanned aerial vehicle 300 located on the top plate 250, or the unmanned aerial vehicle located on the top plate 250 It performs a function of raising and lowering the product or parts unloaded from 300 to move to the work space.

상기 충전부(240)는 상기 상판부(250)에 위치한 상기 무인 비행체(300)에서 사용하는 전원을 충전한다.The charging unit 240 charges the power used by the unmanned aerial vehicle 300 located on the upper plate unit 250.

이때 상기 충전부(240)는 비접촉식 무선충전 방식으로 상기 상판부(250)에 위치한 상기 무인 비행체(300)의 충전을 수행하거나, 또는 충전단자(미도시)를 통해 접속하는 접촉식 충전 방식으로 상기 무인 비행체(300)의 충전을 수행할 수 있으며, 상기 무인 비행체(300)의 현재 충전상태를 확인하여 상기 생산 라인 관리서버(100)로 제공할 수 있다.At this time, the charging unit 240 performs charging of the unmanned aerial vehicle 300 located on the top plate 250 by a non-contact wireless charging method, or the unmanned aerial vehicle by a contact charging method connected through a charging terminal (not shown). The charging of 300 may be performed, and the current charging state of the unmanned aerial vehicle 300 may be checked and provided to the production line management server 100.

상기 상판부(250)는 항만의 도크와 같이 계류 기능을 수행하는 부분으로서, 상기 무인 비행체가 이착륙을 원활하게 수행할 수 있도록 상기 스테이션(200)의 상부에 구비되는 것이 바람직하며, 적어도 하나 이상의 무인 비행체(300)가 머무를 수 있다.The top plate 250 is a part that performs a mooring function, such as a dock of a port, and is preferably provided on the upper portion of the station 200 so that the unmanned aerial vehicle can perform takeoff and landing smoothly, and at least one unmanned aerial vehicle 300 can stay.

또한 상기 상판부(250)에는 상기 무인 비행체(300)의 이륙 또는 착륙을 확인하기 위한 적어도 하나 이상의 센서가 구비되어 있으며, 상기 충전부(240)가 구비되어 상기 무인 비행체(300)가 착륙하면 비저촉식 또는 접촉식 충전이 가능하다.In addition, the top plate 250 is provided with at least one sensor for confirming the take-off or landing of the unmanned aerial vehicle 300, and the charging unit 240 is provided so that when the unmanned aerial vehicle 300 lands, a non-contact type Alternatively, contact charging is possible.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 운영방법의 일 실시예를 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.Next, an embodiment of a method of operating a transport system using an unmanned aerial vehicle according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8. At this time, the order of each step according to the method of the present invention may be changed by a use environment or a person skilled in the art.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 실내공기 정화 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.6 is a flow chart showing in detail the operation of the smart indoor air purification method according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 생산 라인 관리서버(100)는 생산 라인에 구비된 각 스테이션(200)의 제품 생산을 위한 작업 계획을 수립하고(S100), 이와 함께 각 스테이션(200) 간의 제조 공정에 따른 제품이나 부품의 이동을 위한 각 무인 비행체(300)들의 이송 계획을 수립한다(S200).As shown in FIG. 6, the production line management server 100 establishes a work plan for product production of each station 200 provided in the production line (S100), and a manufacturing process between each station 200 with this Establish a transfer plan of each unmanned aerial vehicle 300 for the movement of products or parts according to (S200).

이후 상기 생산 라인 관리서버(100)는 상기 S100 단계를 통해 수립한 제품 생산을 위한 작업 계획을 토대로 각 스테이션(200)의 구동을 위한 제어명령을 생성한 다음, 상기 제어명령을 각 스테이션(200)으로 전송하여, 이전 공정을 수행한 스테이션(200)으로부터 무인 비행체(300)를 통해 전달받은 제품이나 부품을 가공하여 단위 공정을 수행하거나, 다음 공정을 수행할 스테이션(200)으로 제품이나 부품을 이송하기 위하여 상기 제품이나 부품을 상기 무인 비행체(300)에 탑재할 수 있도록 한다(S300).Thereafter, the production line management server 100 generates a control command for driving each station 200 based on the work plan for product production established through the step S100, and then sends the control command to each station 200 Transfer the product or part to the station 200 to perform the next process by processing the product or part received through the unmanned aerial vehicle 300 from the station 200 that performed the previous process In order to be able to mount the product or component on the unmanned aerial vehicle 300 (S300).

또한 상기 생산 라인 관리서버(100)는 상기 S200 단계를 통해 수립한 상기 무인 비행체(300)를 사용한 부품 이송 계획을 토대로 각 무인 비행체(300)의 비행을 위한 제어명령을 생성한 다음, 상기 제어명령을 각 무인 비행체(300)로 전송하여, 각 무인 비행체(300)에서 공정 순서에 따라 기 설정된 비행경로를 토대로 스테이션(200) 간의 비행을 수행하도록 한다(S400).In addition, the production line management server 100 generates a control command for the flight of each unmanned aerial vehicle 300 based on the parts transfer plan using the unmanned aerial vehicle 300 established through the step S200, and then the control command Is transmitted to each unmanned aerial vehicle 300, so that each unmanned aerial vehicle 300 performs a flight between the stations 200 based on a preset flight path according to a process sequence (S400).

상기 S400 단계를 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The step S400 will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8 as follows.

도 7은 본 발명에 적용된 무인 비행체의 스테이션 사이의 제품이나 부품의 이송 과정에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 적용된 무인 비행체의 스테이션 사이의 제품이나 부품의 이송을 위한 수평 및 수직 비행의 일 실시예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing an embodiment of the process of transferring products or parts between stations of an unmanned aerial vehicle applied to the present invention, and FIG. 8 is a horizontal diagram for transferring products or components between stations of an unmanned aerial vehicle applied to the present invention. And a diagram showing an embodiment of vertical flight.

도 7에 나타낸 바와 같이, 출발 스테이션에서 작업 공간에 위치한 제품이나 부품을 상부에 위치하고 있는 무인 비행체(300)에 탑재하면, 상기 무인 비행체(300)는 해당 스테이션(200)에서 이륙한 다음, 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 제공받은 비행경로에 따라 도착 스테이션까지 수평 및 수직 이동을 수행한다.As shown in FIG. 7, when a product or part located in the work space at the departure station is mounted on the unmanned aerial vehicle 300 located above, the unmanned aerial vehicle 300 takes off from the corresponding station 200, and then the production It performs horizontal and vertical movement to the arrival station according to the flight path provided from the line management server 100.

이와 같은 비행을 통해 상기 무인 비행체(300)가 도착 스테이션에 착륙하면, 상기 도착 스테이션에서는 상기 무인 비행체(300)에 탑재된 제품이나 부품을 하역한 다음 작업 공간으로 이송시킨다.When the unmanned aerial vehicle 300 lands at the arrival station through such a flight, the arrival station unloads the product or parts mounted on the unmanned aerial vehicle 300 and then transfers it to the work space.

이때 수평이동은 도 8의 (a)에 나타낸 것처럼 스테이션 상공에 형성된 수평면을 따라 이동하는 것을 말하고, 수직이동은 도 8의 (b)에 나타낸 것처럼 스테이션 상공에 형성된 수직면에 따라 이동하는 것을 말한다. 그리고 수평 및 수직 이동은 직각 또는 45도 대각선 방향으로 전진 또는 후진 비행을 수행할 수 있다.At this time, the horizontal movement refers to moving along a horizontal plane formed above the station as shown in Fig. 8(a), and the vertical movement refers to moving along a vertical plane formed above the station as shown in Fig. 8(b). And horizontal and vertical movement may perform forward or backward flight in a right angle or a 45 degree diagonal direction.

또한 상기 무인 비행체(300)는 비행경로에 따라 수평이동과 수직이동을 실시하게 되는데, 만일 평면상에서 다른 무인 비행체와의 충돌이 예상되는 경우에는 특정 시점 및 좌표에서 수직으로 이동하여 충돌을 회피하면서 비행할 수 있다. 물론 충돌회피에 대한 비행경로는 상기 생산 라인 관리서버(100)로부터 제공받는다.In addition, the unmanned aerial vehicle 300 performs horizontal movement and vertical movement according to the flight path.If a collision with other unmanned aerial vehicles is expected on the plane, it moves vertically at a specific point in time and coordinates to avoid collision. can do. Of course, the flight path for collision avoidance is provided from the production line management server 100.

다시 도 6을 참조하면, 상기 생산 라인 관리서버(100)는 네트워크를 통해 스테이션(200) 및 무인 비행체(300) 각각으로부터 현재 진행한 작업 현황, 제품이나 부품의 이송 현황을 포함한 공정정보를 수신하여, 상기 공정정보를 토대로 공정 수행 결과를 확인한다(S500).Referring back to Fig. 6, the production line management server 100 receives process information including the current status of work and the transfer status of products or parts from each of the station 200 and the unmanned aerial vehicle 300 through a network. , Check the process performance result based on the process information (S500).

그리고 상기 생산 라인 관리서버(100)는 제품 생산에 따른 모든 공정이 완료되었는지의 여부를 판단하여(S600), 제품 생산이 마무리될 때까지 상기 S300 단계 이후를 반복하여 수행한다.Further, the production line management server 100 determines whether all processes according to product production have been completed (S600), and repeats the step S300 and subsequent steps until product production is completed.

이처럼, 본 발명은 복수의 스테이션 사이에 무인 비행체를 사용하여 생산에 필요한 제품이나 부품의 이송을 수행하기 때문에, 다양한 이송경로를 확보하여 생산 라인의 유연성과 확장성을 극대화할 수 있고, 유연 생산 라인의 구축을 용이하게 수행할 수 있다.As described above, the present invention uses an unmanned aerial vehicle between a plurality of stations to transfer products or parts necessary for production, so it is possible to maximize the flexibility and expandability of the production line by securing various transfer paths, and a flexible production line Can be easily carried out.

또한 본 발명은 무인 비행체 운영과정에서 복수의 이송작업이 동시에 진행될 때, 각각의 무인 비행체별 최단비행경로를 설정하고, 각 무인 비행체의 비행경로 탐색을 통해 충돌 위험을 회피할 수 있도록 수평 및 수직이동을 제어하기 때문에, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하면서 이송 작업을 빠르고 안전하게 수행할 수 있다.In addition, the present invention sets the shortest flight path for each unmanned aerial vehicle when a plurality of transfer operations are simultaneously performed during the operation of the unmanned aerial vehicle, and moves horizontally and vertically to avoid the risk of collision by searching the flight path of each unmanned aerial vehicle. Because it is controlled, it is possible to quickly and safely perform the transfer operation while avoiding a collision with other unmanned aerial vehicles.

이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are provided from those of ordinary skill in the field to which the technology pertains. You will understand that it is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 생산 라인 관리서버 110 : 생산 계획부
120 : 이송 계획부 130 : 스테이션 제어부
140 : 무인 비행체 제어부 141 : 경로 설정부
142 : 경로 탐색부 150 : 통신부
160 : 생산공정 확인부 200 : 스테이션
210 : 구동 제어부 220 : 기구부
230 : 이송부 240 : 충전부
250 : 상판부 300 : 무인 비행체
400 : 데이터베이스100: production line management server 110: production planning unit
120: transfer planning unit 130: station control unit
140: unmanned aerial vehicle control unit 141: route setting unit
142: route search unit 150: communication unit
160: production process confirmation unit 200: station
210: drive control unit 220: mechanism unit
230: transfer unit 240: charging unit
250: upper plate 300: unmanned aerial vehicle
400: database

Claims (7)

생산 라인에 구비된 각각의 스테이션별 작업을 제어하고, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품의 무인 비행체 탑재를 제어하는 스테이션 제어부; 및
상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품을 탑재한 상기 무인 비행체의 다음 공정을 수행하는 스테이션으로의 비행을 제어하는 무인 비행체 제어부;를 포함하며,
상기 무인 비행체는,
사전에 설정된 비행경로에 따라 비행하되, 생산 라인 상에서 현재 비행중인 모든 무인 비행체별 비행경로 탐색을 수행하는 상기 무인 비행체 제어부에서 재설정하는 비행경로에 따라 수평 및 수직이동을 수행함으로써, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템.A station control unit for controlling the operation of each station provided in the production line, and controlling the mounting of the product or part worked in the station to the unmanned aerial vehicle; And
Including; an unmanned aerial vehicle control unit for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle equipped with the product or parts worked at the station to the station performing the next process; and
The unmanned aerial vehicle,
Fly according to a pre-set flight path, but by performing horizontal and vertical movement according to the flight path reset by the unmanned aerial vehicle control unit that performs flight path search for all unmanned aerial vehicles currently in flight on the production line, Transfer system using an unmanned aerial vehicle, characterized in that to avoid a collision. 청구항 1에 있어서,
상기 무인 비행체 제어부는,
상기 무인 비행체를 사용하여 생산 라인에 사용되는 각각의 제품이나 부품을 스테이션 간에 이송할 때, 각각의 무인 비행체별로 출발지 스테이션, 경유지 및 목적지 스테이션의 좌표정보를 포함한 비행경로를 설정하는 경로 설정부; 및
현재 생산 라인에서 비행중인 모든 무인 비행체의 비행경로를 탐색하고, 상기 탐색결과 특정 시점 및 좌표에서 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하는지를 확인하는 경로 탐색부;를 포함하며,
상기 경로 설정부는,
상기 경로 탐색부의 탐색결과 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하면, 해당 무인 비행체들의 특정 시점 및 좌표에서의 수평 및 수직이동에 대한 비행경로를 재설정함으로써, 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템.The method according to claim 1,
The unmanned aerial vehicle control unit,
When using the unmanned aerial vehicle to transfer each product or part used in the production line between stations, a route setting unit for setting a flight path including coordinate information of a starting station, a stopover, and a destination station for each unmanned aerial vehicle; And
Includes; a path search unit for searching the flight paths of all unmanned aerial vehicles currently in flight in the production line, and checking whether unmanned aerial vehicles having a risk of collision exist at a specific point in time and coordinates as a result of the search,
The path setting unit,
If an unmanned aerial vehicle with a risk of collision exists as a result of the search of the path search unit, an unmanned aerial vehicle characterized in that the unmanned aerial vehicle is configured to avoid a collision by resetting the flight path for horizontal and vertical movement at a specific point in time and coordinates Transfer system used. 청구항 1에 있어서,
상기 이송 시스템은,
복수의 스테이션이 구비된 생산 라인을 통해 생산할 제품의 공정 순서를 수립하고, 상기 수립한 공정 순서를 토대로 상기 스테이션의 배치를 결정하는 생산 계획부;
상기 수립한 공정 순서에 따라 상기 무인 비행체를 사용한 스테이션 간의 해당 공정에 사용되는 제품이나 부품의 이송 계획을 수립하는 이송 계획부; 및
상기 스테이션 및 무인 비행체 각각으로부터 현재 수행중인 작업 현황, 제품이나 부품의 이송 현황 또는 이들의 조합을 포함한 공정정보를 전송받고, 상기 공정정보를 토대로 공정 수행 결과를 확인하고, 상기 확인한 공정수행 결과를 토대로 다음 공정의 진행을 결정하는 생산공정 확인부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템.The method according to claim 1,
The transfer system,
A production planning unit that establishes a process sequence of products to be produced through a production line equipped with a plurality of stations, and determines an arrangement of the stations based on the established process sequence;
A transfer planning unit for establishing a transfer plan of products or parts used in a corresponding process between stations using the unmanned aerial vehicle according to the established process sequence; And
Receive process information including current work status, product or part transfer status, or a combination thereof from each of the station and unmanned aerial vehicle, check the process performance result based on the process information, and based on the confirmed process performance result Transfer system using an unmanned aerial vehicle, characterized in that it further comprises a; production process confirmation unit for determining the progress of the next process. 청구항 1에 있어서,
상기 스테이션은,
상기 스테이션 제어부로부터 수신한 제어명령을 토대로 상기 스테이션의 구동을 제어하는 구동 제어부;
상기 스테이션의 작업 공간에 설치되는 자동화기기 및 로봇을 포함하는 기구로서, 상기 구동 제어부의 제어에 따라 상기 작업 공간에서 제품 생산을 위한 작업을 수행하는 기구부;
상기 무인 비행체가 이륙 또는 착륙할 수 있도록 상부에 구비되고, 상기 무인 비행체의 이륙 또는 착륙을 확인하기 위한 적어도 하나 이상의 센서가 구비되어 있는 상판부; 및
상기 작업 공간에 설치되어, 상기 작업 공간에서 수행한 제품이나 부품을 상기 무인 비행체에 탑재하거나 또는 상기 무인 비행체로부터 하역한 제품이나 부품을 상기 작업 공간으로 이동시키기 위해 승강시키는 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템.The method according to claim 1,
The station,
A driving control unit controlling driving of the station based on a control command received from the station control unit;
A mechanism including an automation device and a robot installed in a work space of the station, comprising: a mechanism unit that performs a work for product production in the work space under control of the drive control unit;
A top plate provided at an upper portion so that the unmanned aerial vehicle can take off or land, and at least one sensor for confirming the take-off or landing of the unmanned aerial vehicle; And
And a transport unit installed in the work space to mount a product or component performed in the work space on the unmanned aerial vehicle or to move the product or component unloaded from the unmanned aerial vehicle to the work space. Transfer system using unmanned aerial vehicle. 청구항 4에 있어서,
상기 스테이션은,
상기 상판부에 위치한 상기 무인 비행체의 사용전원을 충전하는 충전부;를 더 포함하며,
상기 충전부는,
비접촉식 무선충전 방식으로 상기 무인 비행체의 충전을 수행하거나, 또는 충전단자를 통해 접속하는 접촉식 충전 방식으로 상기 무인 비행체의 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템.The method according to claim 4,
The station,
It further comprises a; charging unit for charging the power used of the unmanned aerial vehicle located on the upper plate,
The charging unit,
A transfer system using an unmanned aerial vehicle, characterized in that charging the unmanned aerial vehicle by a non-contact wireless charging method or by charging the unmanned aerial vehicle by a contact charging method connected through a charging terminal. 생산 라인 관리서버에서, 생산 라인에 구비된 각각의 스테이션별 작업을 제어하고, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품의 무인 비행체 탑재를 제어하는 스테이션 제어 단계; 및
상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 스테이션에서 작업한 제품이나 부품을 탑재한 상기 무인 비행체의 다음 공정을 수행하는 스테이션으로의 비행을 제어하는 무인 비행체 제어 단계;를 포함하며,
상기 무인 비행체는,
사전에 설정된 비행경로에 따라 비행하되, 생산 라인 상에서 현재 비행중인 모든 무인 비행체별 비행경로 탐색을 수행하는 상기 생산 라인 관리서버에서 재설정하는 비행경로에 따라 수평 및 수직이동을 수행함으로써, 다른 무인 비행체와의 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 운영방법.A station control step of controlling, in the production line management server, an operation for each station provided in the production line, and controlling the mounting of an unmanned aerial vehicle of a product or part worked at the station; And
In the production line management server, the unmanned aerial vehicle control step of controlling the flight of the unmanned aerial vehicle equipped with the products or parts worked at the station to the station performing the next process; includes,
The unmanned aerial vehicle,
Fly according to the flight path set in advance, but by performing horizontal and vertical movement according to the flight path reset by the production line management server that performs flight path search for all unmanned aerial vehicles currently in flight on the production line, Transport system operating method using an unmanned aerial vehicle, characterized in that to avoid a collision of. 청구항 6에 있어서,
상기 무인 비행체 제어 단계는,
상기 생산 라인 관리서버에서, 상기 무인 비행체를 사용하여 생산 라인에 사용되는 각각의 제품이나 부품을 스테이션 간에 이송할 때, 각각의 무인 비행체별로 출발지 스테이션, 경유지 및 목적지 스테이션의 좌표정보를 포함한 비행경로를 설정하는 경로 설정 단계; 및
상기 생산 라인 관리서버에서, 현재 생산 라인에서 비행중인 모든 무인 비행체의 비행경로를 탐색하고, 상기 탐색결과 특정 시점 및 좌표에서 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하는지를 확인하는 경로 탐색 단계;를 포함하며,
상기 경로 설정 단계는,
상기 탐색결과 충돌 위험이 있는 무인 비행체가 존재하면, 해당 무인 비행체들의 특정 시점 및 좌표에서의 수평 및 수직이동에 대한 비행경로를 재설정함으로써, 충돌을 회피하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 사용한 이송 시스템 운영방법.The method according to claim 6,
The unmanned aerial vehicle control step,
In the production line management server, when each product or part used in the production line is transferred between stations using the unmanned aerial vehicle, a flight path including coordinate information of the origin station, the waypoint, and the destination station for each unmanned vehicle Path setting step to set; And
In the production line management server, a path search step of searching for flight paths of all unmanned aerial vehicles currently in flight in the production line, and confirming whether unmanned aerial vehicles with a risk of collision exist at a specific time point and coordinates as a result of the search; and
The path setting step,
If there is an unmanned aerial vehicle having a risk of collision as a result of the search, the unmanned aerial vehicle further comprises resetting flight paths for horizontal and vertical movement of the unmanned aerial vehicles at a specific point in time and coordinates, thereby avoiding a collision. How to operate the transfer system using.
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