WO2020032359A1 - 무인이송대차의 구동 장치 - Google Patents

무인이송대차의 구동 장치 Download PDF

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WO2020032359A1
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신광진
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Hyundai Ubiquitous and Information Technology Co Ltd
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a driving device for an unmanned transport truck running in an RGV system, and more specifically, by using a master motor and a slave motor synchronized with each other in parallel instead of using a large capacity motor for high speed driving.
  • Unmanned transport that can operate the unmanned transport cart at high speed while controlling the torque of the master motor and slave motor by controlling the slave motor to follow the torque of the master motor. It relates to a drive device for a bogie.
  • robots are introduced and expanded robots are used in places that are difficult to work with, thereby reducing labor costs and increasing work efficiency and productivity.
  • RGV Remote Guided Vehicle
  • the RGV system moves unmanned transportation trucks on rails to a certain point by conveying the goods on the receiving line or the loading line. It is configured to be carried out through the conveyor of the delivery line or the input and output line after the.
  • the RGV system is typically configured such that an unmanned transport truck is assigned a destination from a main server and travels on a rail to perform a movement or loading of cargo.
  • the RGV system which is composed of one unmanned transfer truck, has a limitation in handling volume, so it is not suitable for the site requiring high volume handling. Because of the high, there is also a problem that concerns overload.
  • the moving speed of the unmanned conveyance truck in the prior RGV system to 160m / min or less and an acceleration-deceleration 1m / sec 2 from station, but, recently a high speed when the RGV system maximum moving speed 300m / min and the acceleration speed of the unmanned moving truck 2m / sec 2 It is required to run.
  • the present invention is to solve the problem of the unmanned transfer truck running in the above-mentioned high-speed RGV system, the object of the present invention is to connect the master motor unit and the slave motor unit in parallel to the capacity and size of the traveling motor It is to provide a driving device of an unmanned transfer truck that can drive at high speed while reducing.
  • Another object of the present invention is to provide a driving device of an unmanned transfer truck in which the master motor and the slave motor operate in synchronization with each other by controlling the slave motor to follow the torque of the master motor.
  • Another object of the present invention is to provide a driving device of an unmanned transport vehicle that can accurately control the speed by reducing the occurrence of slip during driving through a driving wheel connected to the master motor and the slave motor, respectively.
  • Another object of the present invention is to provide a driving apparatus for an unmanned transfer truck that can compensate for a current command for controlling the torque of the master motor every unit section according to the rotational speed of the master motor received in real time.
  • the driving apparatus of the unmanned transport trolley according to the present invention, the master motor unit for driving the first drive wheel for moving the unmanned transport trolley, the rotational speed and the absolute position of the unmanned transport cart
  • a slave motor unit for driving a second drive wheel for moving the master control unit unmanned transport trolley for generating a current command value of the master motor unit based on the slave motor unit, and applied to the slave motor unit to follow the torque of the master motor unit based on the current command value. It characterized in that it comprises a slave control unit for controlling the power.
  • the master control unit for generating a speed command of the unmanned transport trolley based on the absolute position of the unmanned transport truck, the current of the master motor unit from the speed command and the rotational speed information of the master motor unit And a speed controller configured to generate a command value, and an inverter unit that generates power supplied to the master motor unit according to the current command value.
  • the position control unit is characterized in that to generate a speed command of the unmanned transport trolley to have any one of the speed pattern of acceleration, deceleration, constant speed based on the absolute position of the unmanned transport truck.
  • the slave controller generates a power supply provided to the slave motor unit to follow the torque of the master motor unit based on the current command value.
  • the speed controller divides the absolute position and the next absolute position of the unmanned transport cart into a plurality of unit sections, and compensates the speed of the unmanned transport cart from the speed command and the rotational speed information of the master motor unit in each unit section to provide a current command. It is characterized by generating a value.
  • the driving device of the unmanned transfer truck according to the present invention has the following effects.
  • the driving device of the unmanned transfer truck uses a master motor and a slave motor in parallel with each other in parallel instead of using a large-capacity motor for high-speed driving, thereby reducing the size and capacity of the motor. Can operate at high speed.
  • the driving apparatus of the unmanned transfer truck can control the slave motor to follow the torque of the master motor, thereby evenly distributing the torque to the master motor and the slave motor, thereby stably operating the unmanned transfer truck.
  • the driving device of the unmanned transfer truck can drive the driving wheels through the master motor and the slave motor, respectively, to reduce the occurrence of slip during high-speed driving and to accurately control the speed.
  • the driving device of the unmanned transfer truck can compensate the current command for controlling the torque of the master motor for each unit section according to the rotational speed of the master motor received in real time, thereby enabling accurate speed control to the set position. Do.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a driving apparatus of an unmanned transfer truck according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a master controller according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a view for explaining an example of the speed control of the unmanned transfer truck.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of the speed control of the unmanned transfer truck in the unit section.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a driving apparatus of an unmanned transfer truck according to an embodiment of the present invention.
  • the master motor unit 130 and the slave motor unit 170 are provided to drive the unmanned transfer truck.
  • the master motor unit 130 and the slave motor unit 170 are used as a driving source for driving the drive wheel of the unmanned transfer truck.
  • the conventional unmanned transport trolley provided with four wheels moving along the rail, one of the four wheels to operate as a driving wheel and the remaining three wheels to operate as an idle (idle) wheel. Therefore, in the conventional unmanned transfer truck, only one motor was used to drive the driving wheel, and one driving wheel drives the remaining three driven wheels to move the unmanned transport truck.
  • the driving apparatus of the unmanned transport trolley two of the four wheels of the unmanned transport trolley operate as driving wheels, and only two of them operate as driven wheels.
  • the master motor unit 130 drives the first driving wheel
  • the slave motor unit 170 drives the second driving wheel.
  • the driving wheels of the four wheels may use two wheels moving along the same rail or two wheels moving along different rails.
  • the unmanned transport trolley moves along the rail and moves or loads the cargo.
  • the rail has a location identifier for determining the location of the unmanned transport truck, and the location sensing unit 120 for detecting the location identifier is provided in the unmanned transport truck. It is arranged.
  • the master controller 110 controls the speed by using the speed pattern of acceleration, deceleration, or constant speed based on the absolute position of the unmanned transport truck determined by the position sensor 120.
  • the master control unit 110 controls the speed of the master motor unit 130 so that the speed of the unmanned transport trolley is decelerated when the unmanned transport trolley is in a position where the unmanned transport trolley reduces the speed and moves based on the absolute position of the unmanned transport trolley.
  • the speed of the master motor unit 130 is controlled to increase the speed of the unmanned transfer truck, and the unmanned transfer truck is in a position to move while maintaining a constant speed. In this case, the speed of the master motor unit 130 is controlled to maintain the constant speed of the unmanned transfer truck.
  • the driving wheel is made of a urethane-like material to increase the frictional force with the rail and to increase the grounding force.
  • the driving wheel generates an even torque on two driving wheels arranged in parallel using the master motor part and the slave motor part.
  • the speed detecting unit 190 detects the rotational speed of the master motor unit 130, and an encoder may be used as an example of the speed detecting unit 190.
  • the speed detector 190 detects the rotational speed of the master motor unit 130 in real time and provides the master controller 110 to the master controller 110.
  • the master controller 110 decelerates the unmanned transport truck based on the current position of the unmanned transport truck determined by the position sensor 120 and the rotational speed of the master motor unit 130 determined by the speed sensor 190. Then, it determines whether to control the speed by acceleration or constant speed to generate the current command value. That is, the master control unit 110 generates a current command value for controlling the movement of the unmanned transport truck from the speed command value and the rotation speed information set at the current position of the unmanned transport truck.
  • the master controller 110 is provided with information on the rotational speed in real time from the speed sensor 190, the master controller 110 to move the unmanned transfer truck at the set speed in consideration of the rotational speed information provided in real time Generate by updating the current command value.
  • the master controller 130 divides the absolute position and the next absolute position of the unmanned transport truck into a plurality of unit sections, and compensates the speed of the unmanned transport truck from the speed command and the rotation speed information of the master motor unit in each unit section. To generate the current command value.
  • the slave controller 150 converts the power applied to the slave motor unit 170 so that the torque amount of the slave motor unit 170 follows the torque amount of the master motor unit 130 under the control of the master controller 130.
  • Create The slave controller 150 converts and generates power in accordance with the current command value provided from the master controller 110 in order to control the slave motor 170 to follow the torque amount of the master motor 130. The power is supplied to the slave motor unit 170.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a master controller according to an embodiment of the present invention.
  • the position controller 111 generates a speed command signal of the unmanned transport vehicle based on the speed set at the current unmanned transport vehicle based on the absolute position of the unmanned transport vehicle. That is, the position control unit 111 determines whether to move the unmanned transport trolley in any of the speed patterns of acceleration, deceleration, or constant speed based on the current position of the unmanned transport trolley determined by the position identifier, and the unmanned transport trolley at the set speed. Generates a speed command signal for movement.
  • the speed controller 113 generates a current command value of the master motor unit from the speed command signal and the rotational speed information provided in real time from the speed sensor.
  • the power converter 115 converts and generates the power provided to the master motor unit according to the current command value, wherein one example of the power converter 115 is an inverter.
  • 3 is a view for explaining an example of the speed control of the unmanned transfer truck.
  • four wheels are installed in the unmanned transport trolley (V), two driven wheels (I 1 , I 2 ) are moved along the first rail (R 1 ) and the second Two driving wheels D 1 and D 2 move along the rail R 2 .
  • the first driving wheel D 1 is driven by the master motor part, and the second driving wheel D 2 is driven by the slave motor part. According to the field to which the present invention is applied, the position of the driving wheel moving along the first rail R 1 or moving along the second rail R 2 may be changed.
  • the unmanned transport vehicle V detects the position identifier M 1 which is arranged during the movement along the rails R 1 and R 2 , the current of the unmanned transport vehicle V is based on the position identifier M 1 .
  • the master control unit controls the unmanned vehicle V according to the speed pattern set at the current position of the unmanned vehicle V. For example, when the unmanned vehicle is decelerated from the current position and stopped at the station S based on the position identifier M 1 , the master controller is configured to drive the unmanned vehicle at the speed pattern and speed set at the current position.
  • the unmanned transport trolley stops and stops at the station when it detects the next position identifier (M 2 ).
  • the driving apparatus of the unmanned transport truck controls the speed of the unmanned transport truck by dividing the section between the location identifier and the next identifier into a plurality of unit sections.
  • the positions of the identifier M 1 and the second position identifier M 2 are stored in advance in the master controller. Therefore, when the master controller detects the first location identifier M 1 , the master controller may determine the distance between the first location identifier and the next second location identifier M 2 , and between the first location identifier and the second location identifier. The distance d is divided into a plurality of unit sections d 1 , d 2 , d 3 , and d 4 .
  • the master controller generates a current command value by compensating the speed of the unmanned transfer truck from the speed command set in each unit section and the rotation speed information of the master motor unit. As described above, the master controller can control the speed of the unmanned transport truck more precisely and accurately by dividing it into a plurality of unit sections to compensate the speed of the unmanned transport truck.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 RGV 시스템에서 운행되는 무인이송대차의 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고속 주행을 위해 대용량의 모터를 사용하는 대신 마스터 모터와 슬레이브 모터를 서로 병렬로 동기화하여 사용함으로써 모터의 사이즈와 용량을 줄이면서 무인이송대차를 고속으로 운행할 수 있으며, 마스터 모터의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터를 제어함으로써 마스터 모터와 슬레이브 모터에 토크를 균등하게 분배하여 안정적으로 무인이송대차를 운행할 수 있는 무인이송대차의 구동 장치에 관한 것이다.

Description

무인이송대차의 구동 장치
본 발명은 RGV 시스템에서 운행되는 무인이송대차의 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고속 주행을 위해 대용량의 모터를 사용하는 대신 마스터 모터와 슬레이브 모터를 서로 병렬로 동기화하여 사용함으로써 모터의 사이즈와 용량을 줄이면서 무인이송대차를 고속으로 운행할 수 있으며, 마스터 모터의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터를 제어함으로써 마스터 모터와 슬레이브 모터에 토크를 균등하게 분배하여 안정적으로 무인이송대차를 운행할 수 있는 무인이송대차의 구동 장치에 관한 것이다.
우리가 살고 있는 현대 사회의 산업에서는 생산된 물품을 신속하게 유통시키는 기술이 물류 산업에 종사하고 있는 업체들에게는 핵심 경쟁력이 되고 있는 실정이다.
경쟁력을 높이기 위해 무인 자동화 시스템을 도입하고 인력으로 작업하기 힘든 곳에 로봇을 확대 사용하고 있어, 인건비 절약 및 작업의 효율성과 생산성을 높이고 있다.
이러한 자동화 시스템에서 많이 사용하고 있는 장비 중의 하나가 무인이송대차(AUTOMATIC GUIDED VEHICLE; 일명 AGV)인데, 최근에는 물류센터와 같이 대단위의 제품들을 취급하는 장소에 무인이송대차가 채용되어 널리 사용되고 있다.
자동창고의 입출고시스템에서 RGV(Rail Guided Vehicle) 시스템이 널리 사용되고 있는데, RGV 시스템은 레일 상에서 무인이송대차가 왕복운동을 행하면서 입고라인이나 입출고라인의 컨베이어를 타고 이송되는 소정 제품을 일정 지점으로 이동시킨 후 출고라인이나 입출고라인의 컨베이어를 통해 반출시키도록 구성된다.
RGV 시스템은 통상적으로 한 개의 무인이송대차가 메인 서버로부터 목적지를 할당받아 레일 상을 주행하면서 화물의 이동 또는 적재 작업을 수행하는 역할을 행하도록 이루어진다. 그러나 한 개의 무인이송대차를 매개로 구성되는 RGV 시스템은 물동량의 처리에 한계가 있으므로, 높은 물동량 처리를 요구하는 현장에는 적절치 못한 문제점이 발생하게 되었으며, 또한 입출고라인이 많은 현장에서는 그 만큼 사용 빈도가 높기 때문에 과부하가 우려되는 문제점도 발생하게 되었다.
이에, 최근에는 두 대 이상의 무인이송대차가 레일 위를 주행하도록 하여 RGV 시스템의 처리 물동량을 크게 높인 싱크로나이즈 RGV 시스템이 개발되어 현장에 적용되고 있는 실정이다.
RGV 시스템에서 물동량을 향상시기키 위하여 무인이송대차의 속도를 제어하는 것이 필요하다. 즉 가속 구간, 감속 구간 및 정속 구간을 설정하여 각 구간에 따라 설정된 최대 속도로 무인이송대차를 운행 제어하여 물동량을 향상시킬 수 있다.
종래 RGV 시스템에서 무인이송대차의 이동 속도는 160m/min 이하이며 가감속 1m/sec2으로 운행되지만, 최근 고속 RGV 시스템의 경우 무인이동대차의 최대 이동 속도 300m/min와 가감속도 2m/sec2로 운행되는 것이 요구된다.
이러한 고속 주행의 RGV 시스템의 경우 무인이송대차에 대용량의 주행 모터를 사용하여야 하며 무인이송대차의 고속 주행 관성으로 인하여 휠과 레일 사이의 들뜸 현상이 발생하여 마찰력 감소로 주행 중 슬립이 발생하는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 고속 주행의 RGV 시스템에서 운행되는 무인이송대차가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 마스터 모터부와 슬레이브 모터부를 병렬로 연결하여 주행 모터의 용량과 크기를 줄이며 고속 주행이 가능한 무인이송대차의 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 마스터 모터의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터를 제어하여 마스터 모터와 슬레이브 모터가 서로 동기화되어 운행되는 무인이송대차의 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 마스터 모터 및 슬레이브 모터에 각각 연결되는 구동휠을 통해 주행 중 슬립의 발생을 줄여 정확하게 속도 제어가 가능한 무인이송대차의 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 실시간으로 수신하는 마스터 모터의 회전 속도에 따라 단위 구간마다 마스터 모터의 토크를 제어하기 위한 전류 지령을 보상할 수 있는 무인이송대차의 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 무인이송대차를 이동시키는 제1 구동휠을 구동하는 마스터 모터부와, 마스터 모터부의 회전 속도와 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 마스터 모터부의 전류 지령값을 생성하는 마스터 제어부 무인이송대차를 이동시키는 제2 구동휠을 구동하는 슬레이브 모터부와, 전류지령값에 기초하여 마스터 모터부의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터부로 인가되는 전원을 제어하는 슬레이브 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 제어부는 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 무인이송대차의 속도 지령을 생성하는 위치 제어부와, 속도 지령과 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 마스터 모터부의 전류 지령값을 생성하는 속도 제어부와, 전류 지령값에 따라 마스터 모터부로 제공되는 전원을 생성하는 인버터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 위치 제어부는 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 가속, 감속, 정속 중 어느 하나의 속도 패턴을 가지도록 무인이송대차의 속도 지령을 생성하는 것을 특징으로 한다.
여기서 슬레이브 제어부는 전류 지령값에 기초하여 마스터 모터부의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터부로 제공되는 전원을 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 속도 제어부는 무인이송대차의 절대 위치와 다음 절대 위치까지를 다수의 단위 구간으로 구분하며, 각 단위 구간에서 속도 지령과 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 무인이송대차의 속도를 보상하여 전류 지령값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 고속 주행을 위해 대용량의 모터를 사용하는 대신 마스터 모터와 슬레이브 모터를 서로 병렬로 동기화하여 사용함으로써, 모터의 사이즈와 용량을 줄이면서 무인이송대차를 고속으로 운행할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 마스터 모터의 토크를 추종하도록 슬레이브 모터를 제어함으로써, 마스터 모터와 슬레이브 모터에 토크를 균등하게 분배하여 안정적으로 무인이송대차를 운행할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 마스터 모터 및 슬레이브 모터를 통해 각각 구동휠을 구동함으로써, 고속 주행 중 슬립의 발생을 줄일 수 있으며 정확하게 속도 제어가 가능하다.
넷째, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 실시간으로 수신하는 마스터 모터의 회전 속도에 따라 단위 구간마다 마스터 모터의 토크를 제어하기 위한 전류 지령을 보상함으로써, 설정한 위치까지 정확한 속도 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인이송대차의 구동 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 제어부를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3는 무인이송대차의 속도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 단위구간에서 무인이송대차의 속도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인이송대차의 구동 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 무인이송대차를 구동하기 위하여 마스터 모터부(130)와 슬레이브 모터부(170)를 구비한다. 여기서 마스터 모터부(130)와 슬레이브 모터부(170)는 무인이송대차의 구동휠을 구동하기 위한 구동원으로 사용된다.
종래 무인이송대차의 경우 레일을 따라 이동하는 4개의 휠을 구비하는데, 4개의 휠 중 1개는 구동휠로 동작하고 나머지 3개의 휠은 종동(idle)휠로 동작한다. 따라서 종래 무인이송대차의 경우 구동휠을 구동하기 위한 1개의 모터만이 사용되었으며, 1개의 구동휠이 나머지 3개의 종동휠을 이끌며 무인이송대차를 이동시킨다.
반면 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치의 경우 무인이송대차의 4개의 휠 중 2개의 휠은 구동휠로 동작하며 나머지 2개만이 종동휠로 동작한다. 여기서 마스터 모터부(130)는 제1 구동휠을 구동하고 슬레이브 모터부(170)는 제2 구동휠을 구동한다.
여기서 4개의 휠 중 구동휠은 서로 동일한 레일을 따라 이동하는 2개의 휠이 사용되거나 서로 다른 레일을 따라 이동하는 2개의 휠이 사용될 수 있다.
무인이송대차는 레일을 따라 이동하며 화물을 이동하거나 적재하는데, 레일에는 무인이송대차의 위치를 판단하기 위한 위치 식별자가 배치되어 있으며 무인이송대차에는 위치 식별자를 감지하기 위한 위치 감지부(120)가 배치되어 있다. 마스터 제어부(110)는 위치 감지부(120)를 통해 판단한 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 무인이송대차를 가속, 감속 또는 정속의 속도 패턴으로 속도를 제어한다.
즉, 마스터 제어부(110)는 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 무인이송대차가 속도를 줄이며 이동하여야 하는 위치에 있는 경우 무인이송대차의 속도가 감속되도록 마스터 모터부(130)의 속도를 제어하며, 무인이송대차가 속도를 증가시키며 이동하여야 하는 위치에 있는 경우 무인이송대차의 속도가 증가하도록 마스터 모터부(130)의 속도를 제어하며, 무인이송대차가 정속을 유지하며 이동하여야 하는 위치에 있는 경우 무인이송대차의 속도가 정속을 유지하도록 마스터 모터부(130)의 속도를 제어한다.
통상적으로 구동휠은 레일과의 마찰력을 증가시키고 접지력을 높이기 위하여 우레탄과 같은 재질로 제작되는데, 본원발명에서 마스터 모터부와 슬레이브 모터부을 이용하여 병렬로 배치되는 2개의 구동휠에 균등한 토크를 발생시켜 무인이송대차를 이동시킴으로써 고속 주행시 또는 고속 가감속시 레일과의 들뜸 현상을 줄여 슬립이 발생하는 것을 방지하며, 대용량 및 대형의 모터부를 사용하지 않고도 고속 주행이 가능하다.
본원발명에서 속도 감지부(190)는 마스터 모터부(130)의 회전 속도를 감지하는데, 속도 감지부(190)의 일 예로 엔코더가 사용될 수 있다. 속도 감지부(190)는 마스터 모터부(130)의 회전 속도를 실시간으로 감지하여 마스터 제어부(110)로 제공한다.
바람직하게, 마스터 제어부(110)는 위치 감지부(120)를 통해 판단한 무인이송대차의 현재 위치와 속도 감지부(190)에서 판단한 마스터 모터부(130)의 회전 속도에 기초하여 무인이송대차를 감속, 가속 또는 정속으로 속도를 제어할 것인지 판단하여 전류 지령값을 생성한다. 즉, 마스터 제어부(110)는 무인이송대차의 현재 위치에서 설정된 속도 지령값과 회전 속도 정보로부터 무인이송대차를 이동 제어하기 위한 전류 지령값을 생성한다.
여기서 마스터 제어부(110)는 속도 감지부(190)로부터 회전 속도에 대한 정보를 실시간으로 제공받는데, 마스터 제어부(110)는 실시간으로 제공받는 회전 속도 정보를 고려하여 무인이송대차가 설정된 속도로 이동하도록 전류 지령값을 갱신하여 생성한다.
바람직하게, 마스터 제어부(130)는 무인이송대차의 절대 위치와 다음 절대 위치까지를 다수의 단위 구간으로 구분하며, 각 단위 구간에서 속도 지령과 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 무인이송대차의 속도를 보상하여 전류 지령값을 생성한다.
한편, 슬레이브 제어부(150)는 마스터 제어부(130)의 제어에 따라 슬레이브 모터부(170)의 토크량이 마스터 모터부(130)의 토크량을 추종하도록 슬레이브 모터부(170)로 인가되는 전원을 변환 생성한다. 슬레이브 제어부(150)는 슬레이브 모터부(170)가 마스터 모터부(130)의 토크량을 추종하도록 제어하기 위하여, 마스터 제어부(110)로부터 제공되는 전류 지령값에 따라 전원을 변환 생성하며, 생성한 전원을 슬레이브 모터부(170)로 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 제어부를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 위치 제어부(111)는 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 현재 무인이송대차의 위치에서 설정된 속도에 따라 무인이송대차의 속도 지령 신호를 생성한다. 즉, 위치 제어부(111)는 위치 식별자를 통해 판단한 무인이송대차의 현재 위치에 기초하여 무인이송대차를 가속, 감속 또는 정속 중 어느 하나의 속도 패턴으로 이동시킬지에 따라 그리고 설정된 속도로 무인이송대차를 이동시키기 위한 속도 지령 신호를 생성한다.
속도 제어부(113)는 속도 지령 신호와 속도 감지부로부터 실시간으로 제공되는 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 마스터 모터부의 전류 지령값을 생성한다.
한편, 전원 변환부(115)는 전류 지령값에 따라 마스터 모터부로 제공되는 전원을 변환 생성하는데, 여기서 전원 변환부(115)의 일 예는 인버터인 것을 특징으로 한다.
도 3은 무인이송대차의 속도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 무인이송대차(V)에는 4개의 휠이 설치되어 있는데, 제1 레일(R1)을 따라 2개의 종동휠(I1, I2)이 이동하며 제2 레일(R2)을 따라 2개의 구동휠(D1, D2)이 이동한다. 제1 구동휠(D1)은 마스터 모터부로 구동되며, 제2 구동휠(D2)는 슬레이브 모터부로 구동된다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 제1 레일(R1)을 따라 이동하거나 제2 레일(R2)을 따라 이동하는 구동휠의 위치를 변경할 수 있다.
무인이송대차(V)가 레일(R1, R2)를 따라 이동 중 배치되어 있는 위치 식별자(M1)를 감지하는 경우, 위치 식별자(M1)에 기초하여 무인이송대차(V)의 현재 위치를 판단하며 마스터 제어부는 무인이송대차(V)의 현재 위치에서 설정된 속도 패턴에 따라 무인이송대차(V)를 구동 제어한다. 예를 들어, 위치 식별자(M1)에 기초하여 무인이송대차를 현재 위치부터 감속시켜 스테이션(S)에서 정지시키는 경우, 마스터 제어부는 현재 위치에서 설정된 속도 패턴과 속도로 무인이송대차를 구동시키기 위해 무인이송대차의 현재 속도에 기초하여 무인이송대차의 속도를 제어하기 위한 전류 지령값을 생성하여 마스터 모터부를 구동 제어하며, 슬레이브 제어부는 마스터 모터부의 토크값을 추종하도록 전류 지령값에 따라 슬레이브 모터부를 구동 제어한다.
무인이송대차는 감속 운행하며 다음 위치 식별자(M2)를 감지하는 경우, 정지하여 스테이션에 정지한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 무인이송대차의 구동 장치는 위치 식별자와 다음 식별자 사이 구간을 다수의 단위 구간으로 구분하여 무인이송대차의 속도를 제어하는데, 도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면 제1 위치 식별자(M1)와 제2 위치 식별자(M2)의 위치는 마스터 제어부에 기등록 저장되어 있다. 따라서 마스터 제어부는 제1 위치 식별자(M1)을 감지하는 경우 제1 위치 식별자와 다음 제2 위치 식별자(M2) 사이의 거리를 판단할 수 있으며, 제1 위치 식별자와 제2 위치 식별자 사이의 거리(d)를 다수의 단위 구간(d1, d2, d3, d4)으로 구분한다.
마스터 제어부는 각 단위 구간에서 설정된 속도 지령과 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 무인이송대차의 속도를 보상하여 전류 지령값을 생성한다. 이와 같이 마스터 제어부는 다수의 단위 구간으로 구분하여 무인이송대차의 속도를 보상함으로써, 보다 세밀하고 정확하게 무인이송대차의 속도를 제어할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 무인이송대차를 이동시키는 제1 구동휠을 구동하는 마스터 모터부;
    상기 마스터 모터부의 회전 속도와 상기 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 상기 마스터 모터부의 전류 지령값을 생성하는 마스터 제어부;
    상기 무인이송대차를 이동시키는 제2 구동휠을 구동하는 슬레이브 모터부; 및
    상기 전류지령값에 기초하여 상기 마스터 모터부의 토크를 추종하도록 상기 슬레이브 모터부로 인가되는 전원을 제어하는 슬레이브 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인이송대차의 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마스터 제어부는
    상기 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 상기 무인이송대차의 속도 지령을 생성하는 위치 제어부;
    상기 속도 지령과 상기 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 상기 마스터 모터부의 전류 지령값을 생성하는 속도 제어부; 및
    상기 전류 지령값에 따라 상기 마스터 모터부로 제공되는 전원을 생성하는 인버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인이송대차의 구동 장치.
  3. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 제어부는
    상기 무인이송대차의 절대 위치에 기초하여 가속, 감속, 정속 중 어느 하나의 속도 패턴을 가지도록 상기 무인이송대차의 속도 지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인이송대차의 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 슬레이브 제어부는
    상기 전류 지령값에 기초하여 상기 마스터 모터부의 토크를 추종하도록 상기 슬레이브 모터부로 제공되는 전원을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인이송대차의 구동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 속도 제어부는
    상기 무인이송대차의 절대 위치와 다음 절대 위치까지를 다수의 단위 구간으로 구분하며,
    각 단위 구간에서 상기 속도 지령과 상기 마스터 모터부의 회전 속도 정보로부터 상기 무인이송대차의 속도를 보상하여 상기 전류 지령값을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인이송대차의 구동 장치.
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