KR20130143670A

KR20130143670A - 주행차

Info

Publication number: KR20130143670A
Application number: KR1020137030378A
Authority: KR
Inventors: 타케시 무라나카
Original assignee: 무라다기카이가부시끼가이샤
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-12-31
Also published as: US8825331B2; TW201242866A; WO2012144278A1; JPWO2012144278A1; US20140039769A1; JP5768876B2; CN103492290A; CN103492290B; TWI523801B; KR101553569B1

Abstract

본 발명의 스태커 크레인은, 주행차 본체를 주행시키기 위한 복수의 서보모터, 및 각 서보모터에 설치된 브레이크를 가진다. 본 발명은, 또한, 복수의 서보모터에 있어서의 이상을 파악하는 이상 파악부와, 복수의 서보모터 중 일부의 서보모터의 조합에 의한 복수의 감속도 패턴을 기억시킨 감속도 패턴 기억부를 가지는 주행 제어부를 가지며, 이상 파악부가 서보모터의 이상을 파악하면, 이상이 있는 서보모터를 감속 제어의 대상으로부터 제외시키고, 또한, 정상인 서보모터끼리의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 감속도 패턴 기억부로부터 판독한 다음, 해당 감속도 패턴으로 제동 제어를 행하는 것이다.
본 발명은, 이에 따라, 일부의 모터에 이상이 발생한 경우라도, 안전한 단거리의 정지가 가능해진다.

Description

주행차{TRAVEL VEHICLE}

본 발명은, 주행차에 관한 것이며, 특히, 복수의 서보모터(servo motor)를 주행용 모터로서 사용하는 주행차에 관한 것이다.

자동 주행을 행하는 반송차의 일례로서, 자동 창고에 이용되는 스태커 크레인(stacker crane)이 알려져 있다.

종래의 자동 창고는, 예컨대, 전후방향으로 소정간격을 두도록 설치된 한 쌍의 랙과, 전후의 랙 간에 있어서 좌우방향으로 이동가능하게 설치된 스태커 크레인과, 일방의 랙의 측방에 배치된 입고 스테이션과, 타방의 랙의 측방에 배치된 출고 스테이션을 가지고 있다. 랙은, 상하·좌우로 다수의 하물(荷物) 수납 선반을 가진다. 스태커 크레인은, 주행 대차와, 거기에 설치된 마스트(mast)에 승강 가능하게 이루어진 승강대와, 거기에 설치된 하물 이재 장치(예컨대, 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 슬라이드 포크)를 가지고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

일본 특허공개공보 제2008-100773호

특허문헌 1에 기재된 스태커 크레인은, 총 4대의 서보모터를 주행용 모터로서 사용하고 있다.

종래에는 단순히 동력 전원을 차단함으로써, 각 서보모터의 메커니컬 브레이크를 작동시키고, 이에 의해 스태커 크레인의 정지를 행하였다. 그러나, 복수의 주행용 서보모터를 이용한 다축(多軸) 주행의 경우는, 각 서보모터의 메커니컬 브레이크의 토크(torque)의 밸런스를 맞추는 것이 어려우므로, 모든 축을 동시에 브레이크 작동시키면, 과다한 부하가 기계구조에 가해지는 경우가 있다. 한편, 스태커 크레인은, 고속·고가감속화가 진행되고 있으며, 이 때문에 서보모터의 메커니컬 브레이크에 의해 얻어지는 감속 토크보다, 서보드라이버에 의해 실현되는 제어 감속 토크 쪽이 더 커지고 있다.

따라서, 서보드라이버에 의한 감속 제어에 따른 정지 후에 동력차단하는 방법(정지 카테고리 1)을 이용하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 서보드라이버에 이상(異常)이 생긴 경우에는, 감속 제어에 의한 정지를 행하지 못할 가능성이 있다.

본 발명의 과제는, 복수의 서보모터에 의해 주행하는 주행차에 있어서, 일부의 서보모터에 이상이 생긴 경우에도, 안전한 단거리의 정지가 가능하도록 하는 데 있다.

이하에서는, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 양태에 대해 설명한다. 이러한 양태는, 필요에 따라 임의로 조합이 가능하다.

본 발명의 하나의 견지에 따른 주행차는, 주행차 본체와, 복수의 서보모터와, 컨트롤러를 구비하고 있다. 복수의 서보모터는, 주행차 본체를 주행시키기 위한 주행 모터이며, 브레이크를 가진다. 컨트롤러는, 복수의 서보모터를 제어한다. 컨트롤러는, 복수의 서보모터에 있어서의 이상을 파악하는 이상 파악부와, 복수의 서보모터 중 일부의 서보모터의 조합에 의한 복수의 감속도(減速度) 패턴을 기억시킨 감속도 패턴 기억부를 가지고 있다. 컨트롤러는, 이상 파악부가 서보모터의 이상을 파악하면, 이상이 있는 서보모터를 감속 제어의 대상으로부터 제외시키고, 또한, 정상인 서보모터끼리의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 감속도 패턴 기억부로부터 판독한 다음, 해당 감속도 패턴을 이용하여 제동 제어를 행한다. 참고로, 서보모터의 이상이란, 서보모터 자체의 이상 및 서보증폭기(servo amplifier) 등과 같은 서보모터의 동작에 영향을 미치는 장치의 이상을 포함한다.

상기 주행차에서는, 복수의 서보모터에 의해 주행하는 주행차에 있어서, 일부의 서보모터에 이상이 발생한 경우, 이상이 있는 서보모터를 감속 제어의 대상으로부터 제외시키고, 또한, 정상인 서보모터끼리의 조합으로 이루어진 감속도 패턴이 판독되어, 해당 감속도 패턴에 의해 제동 제어가 행해진다. 따라서, 주행차는, 안전한 단거리의 정지가 가능해진다.

브레이크는 메커니컬 브레이크여도 좋다. 컨트롤러는, 메커니컬 브레이크에 의해 얻어지는 감속도보다 큰 감속도를 가지는 서보모터의 조합으로 이루어진 감속도 패턴이 있는지의 여부를 판단하고, 그 결과, 메커니컬 브레이크에 의한 감속과, 서보모터의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 이용한 감속 제어를 비교하여, 보다 큰 감속도의 발생이 가능한 일방을 선택하여 제동 제어를 행해도 된다.

상기 주행차에서는, 감속도 패턴을 이용한 감속 제어의 감속도보다 메커니컬 브레이크에 의한 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 메커니컬 브레이크에 의한 제동 제어가 행해진다. 즉, 그때그때의 상황에 따라 가장 큰 감속도를 발생가능한 제동 수단이 선택됨으로써, 그때그때의 상황에 있어서 가장 짧은 거리로 주행차를 정지시킬 수 있다.

복수의 감속도 패턴은, 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제외한 서보모터의 조합으로 이루어진 밸런스 감속도 패턴을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 컨트롤러는, 밸런스 감속도 패턴을 기억부로부터 판독한 경우는, 밸런스 감속도 패턴에 포함되는 서보모터에 의한 감속 제어를 행하는 동시에, 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제어의 대상으로부터 제외시킨다.

상기 주행차에서는, 정상 서보모터이더라도 밸런스를 악화시키는 것을 제어의 대상으로부터 제외시킴으로써, 밸런스가 양호해지고, 그 결과, 주행차 본체에 과대한 부하가 작용하지 않게 된다.

본 발명의 다른 견지에 따른 주행차는, 주행차 본체와, 복수의 서보드라이버와, 컨트롤러를 구비하고 있다. 서보드라이버는, 주행차 본체를 주행시키기 위한 주행 모터이며 메커니컬 브레이크를 가지는 서보모터와, 서보모터에 대응하는 서보증폭기를 포함한다. 컨트롤러는, 복수의 서보드라이버를 제어한다.

컨트롤러는, 서보드라이버의 이상신호가 보내져 오면, 정상인 서보드라이버의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 판독한다.

컨트롤러는, 판독된 감속도 패턴의 감속도와 복수의 메커니컬 브레이크에 의한 감속도를 비교하여 어느 쪽이 큰지를 판단한다.

컨트롤러는, 복수의 메커니컬 브레이크에 의한 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 복수의 서보모터의 전원을 차단함으로써 복수의 메커니컬 브레이크를 작동시킨다.

컨트롤러는, 판독된 감속도 패턴의 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 이상이 있는 서보드라이버에 포함되는 서보모터의 메커니컬 브레이크를 개방상태로 한 채 이상이 있는 서보드라이버를 서보 오프하고, 감속도 패턴으로 규정된 감속도가 실현될 수 있는 속도명령을 생성한다.

상기 주행차에서는, 감속도 패턴을 이용한 감속 제어의 감속도보다 메커니컬 브레이크에 의한 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 메커니컬 브레이크에 의한 제동 제어가 행해진다. 즉, 그때그때의 상황에 따라 가장 큰 감속도를 발생시킬 수 있는 제동 수단이 선택됨으로써, 그때그때의 상황에 있어서 가장 짧은 거리로 주행차를 정지시킬 수 있다.

본 발명에 따른 주행차에 의하면, 일부의 서보모터에 이상이 발생된 경우에도, 안전한 단거리의 정지가 가능하다.

도 1은, 하나의 실시형태로서의 스태커 크레인의 개략적인 측면도이다.
도 2는, 스태커 크레인의 서보모터의 제어 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은, 주행 제어부의 기능을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는, 일부의 서보모터에 의한 감속 제어인 경우의 감속도 및 정지 거리를 나타낸 그래프이다.
도 5는, 감속도 패턴 리스트를 나타낸 표이다.
도 6은, 서보드라이버에 이상이 생긴 경우의 제동 제어를 나타낸 플로우 챠트이다.

(1) 스태커 크레인의 개략적인 구성

도 1을 참조하여, 스태커 크레인(1)의 개략적인 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 하나의 실시형태에 따른 스태커 크레인의 개략적인 측면도이다. 스태커 크레인(1)은, 도시되지 않은 자동 창고에 있어서, 랙의 근방을 주행할 수 있다.

스태커 크레인(1)이 주행하는 통로를 따라, 하부 레일(5)과, 상부 레일(7)이 설치되어 있다. 하부 레일(5) 및 상부 레일(7)을 따라 스태커 크레인(1)이 도 1의 좌우로 이동가능하다. 하부 레일(5)은 바닥면(3)에 설치되어 있다. 상부 레일(7)은, 천장(9)에 고정되어 있다.

스태커 크레인(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 주행 대차(台車)(11)와, 주행 대차(11)에 설치된 마스트(15)와, 마스트(15)에 승강가능하게 장착된 승강대(17)를 가지고 있다. 스태커 크레인(1)은, 또한, 마스트(15)의 상부에 설치된 상방 대차(13)를 가지고 있다.

주행 대차(11)는, 제 1 차륜(21) 및 제 2 차륜(23)을 가지고 있다. 제 1 차륜(21) 및 제 2 차륜(23)은, 주행방향 전후에 나란히 배치되어 있으며, 하부 레일(5)에 접촉되어 있다. 또한, 상방 대차(13)는, 제 3 차륜(25)을 가지고 있다. 제 3 차륜(25)은, 상부 레일(7)에 접촉되어 있다.

(2) 스태커 크레인의 주행 제어 시스템

도 2를 참조하여, 스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템에 대해 설명한다. 도 2는, 스태커 크레인의 서보모터의 제어 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 주행 제어부(39)를 가지고 있다. 주행 제어부(39)는, CPU, RAM, ROM 등으로 이루어지며 프로그램을 실행하는 컴퓨터이다. 주행 제어부(39)는, 주행차 컨트롤러(37)로부터 반송 명령을 수신하면, 각 서보모터를 포함하는 서보드라이버(후술됨)에 주행 명령을 송신한다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 제 1 서보모터(31), 제 2 서보모터(32), 제 3 서보모터(33), 제 4 서보모터(34) 및 제 5 서보모터(35)를 가지고 있다. 제 1 서보모터(31) 및 제 2 서보모터(32)가 제 1 차륜(21)을 구동하고, 제 3 서보모터(33) 및 제 4 서보모터(34)가 제 2 차륜(23)을 구동한다. 또한, 제 5 서보모터(35)가 제 3 차륜(25)을 구동한다. 참고로, 제 1 서보모터(31)와 제 3 서보모터(33)가 좌우 일방측에서 전후에 배치되며, 제 2 서보모터(32) 및 제 4 서보모터(34)가 좌우 타방측에서 전후에 배치되어 있다.

서보모터(31∼35)에는, 제 1 브레이크(56a), 제 2 브레이크(56b), 제 3 브레이크(56c), 제 4 브레이크(56d), 및 제 5 브레이크(56e)가 각각 설치되어 있다. 브레이크는, 모터에 내장된 전자 브레이크이며, 전원이 오프(off)됨과 동시에 감속 토크를 발생시킴으로써 모터를 정지시킨다. 이들 브레이크는, 메커니컬 브레이크이다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 또한, 제 1 서보증폭기(47a), 제 2 서보증폭기(47b), 제 3 서보증폭기(47c), 제 4 서보증폭기(47d) 및 제 5 서보증폭기(47e)를 가지고 있다. 서보증폭기는, 전류증폭된 속도명령을 서보모터에 송신한다.

서보증폭기(47a∼47e)에는, 제 1 이상 검출부(55a), 제 2 이상 검출부(55b), 제 3 이상 검출부(55c), 제 4 이상 검출부(55d) 및 제 5 이상 검출부(55e)가 각각 설치되어 있다. 이상 검출부는, 서보증폭기의 제어 회로 및 대응하는 서보모터의 이상을 검출할 수 있으며, 이상을 검출한 경우에는 이상 검출 신호를 주행 제어부(39)에 송신한다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 또한, 제 1 인코더(51a), 제 2 인코더(51b), 제 3 인코더(51c), 제 4 인코더(51d) 및 제 5 인코더(51e)를 가지고 있다. 인코더(51a∼51e)는, 서보모터(31∼35)의 회전수를 각각 검출함으로써, 서보모터(31∼35)의 현재 위치 및 속도를 각각 구한다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 또한, 제 1 토크 센서(53a), 제 2 토크 센서(53b), 제 3 토크 센서(53c), 제 4 토크 센서(53d) 및 제 5 토크 센서(53e)를 가지고 있다. 토크 센서(53a∼53e)는, 예컨대 전류 센서이며, 서보모터(31∼35)의 소비 전력이나 출력 토크 등을 각각 구한다. 서보모터(31∼35)와 서보증폭기(47a∼47e) 사이에는, 토크 센서(53a∼53e)를 통한 마이너 루프(minor loop)가 각각 형성되며, 이에 따라 서보모터(31∼35)가 목표 토크를 발생시키도록 제어가 이루어진다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 또한, 제 1 오차증폭기(49a), 제 2 오차증폭기(49b), 제 3 오차증폭기(49c), 제 4 오차증폭기(49d) 및 제 5 오차증폭기(49e)를 가지고 있다. 오차증폭기(49a∼49e)는, 주행 제어부(39)로부터 생성되는 속도신호와, 인코더(51a∼51e)로부터 구한 속도신호 간의 오차를 구하고, 이 오차를 서보증폭기(47a∼47e)에 각각 입력한다. 이에 따라, 서보증폭기(47a∼47e)에 있어서의 마이너 루프의 출력 목표 토크가 변경된다.

이상의 구성에 있어서, 제 1 서보모터(31), 제 1 서보증폭기(47a), 제 1 오차증폭기(49a), 제 1 인코더(51a), 제 1 토크 센서(53a)를 통합하여, 제 1 서보드라이버(41)로 한다. 제 2 서보모터(32), 제 2 서보증폭기(47b), 제 2 오차증폭기(49b), 제 2 인코더(51b), 제 2 토크 센서(53b)를 통합하여, 제 2 서보드라이버(42)로 한다. 제 3 서보모터(33), 제 3 서보증폭기(47c), 제 3 오차증폭기(49c), 제 3 인코더(51c), 제 3 토크 센서(53c)를 통합하여, 제 3 서보드라이버(43)로 한다. 제 4 서보모터(34), 제 4 서보증폭기(47d), 제 4 오차증폭기(49d), 제 4 인코더(51d), 제 4 토크 센서(53d)를 통합하여, 제 4 서보드라이버(44)로 한다. 제 5 서보모터(35), 제 5 서보증폭기(47e), 제 5 오차증폭기(49e), 제 5 인코더(51e), 제 5 토크 센서(53e)를 통합하여, 제 5 서보드라이버(45)로 한다.

스태커 크레인(1)의 주행 제어 시스템은, 또한, 리니어 센서(59)를 가지고 있다. 리니어 센서(59)는, 피검출 플레이트(57)에 대한 스태커 크레인(1)의 절대위치를 검출한다. 피검출 플레이트(57)는, 자동 창고의 스테이션이나 선반에 면한 정지 위치마다 설치되어 있다. 리니어 센서(59)를 이용함으로써, 주행 제어부(39)는, 목표 정지 위치까지의 절대거리를 정확하게 구할 수 있으므로, 목표 정지 위치로의 정지 제어에서는, 리니어 센서(59)에 의해 구한 잔여 거리에 따라 속도 패턴을 생성하고, 오차 증폭기(49a∼49e)에서 생성된 속도신호와 인코더(51a∼51e)에서 구한 속도신호 간의 오차를 각각 해소하도록, 서보증폭기(47a∼47e)를 각각 제어한다.

참고로, 리니어 센서를 대신하여, 정확한 위치 측정이 가능한 레이저 거리계와, 신속한 위치파악이 가능한 인코더를 병용해도 된다.

(3) 주행 제어부의 기능

도 3을 참조하여, 주행 제어부(39)의 기능에 대해 설명한다. 도 3은, 주행 제어부의 기능을 나타낸 블록 구성도이다.

주행 제어부(39)는, 주행차 컨트롤러(37)로부터 반송 명령을 받으면, 리니어 센서(59)에 의해 얻어진 현재 위치로부터 정지 위치까지의 거리를 구하고, 또한 정지 위치까지의 주행 속도의 패턴을 발생시킨다.

주행 제어부(39)는, 속도 패턴 발생부(61)와, 이상 파악부(63)와, 감속도 패턴 기억부(65)와, 판단부(67)를 가지고 있다.

속도 패턴 발생부(61)는, 속도 패턴을 발생시키며, 속도 패턴에 근거한 속도 명령을 서보드라이버(41∼45)에 송신한다.

이상 파악부(63)는, 서보드라이버(41∼45)의 이상을 검출한다. 구체적으로는, 이상 검출부(55a∼55e)로부터 이상 검출 신호가 송신되어 오면, 이상 파악부(63)는, 송신원의 이상 검출부에 대응하는 서보증폭기 또는 서보모터에 이상이 있다고 판단한다.

감속도 패턴 기억부(65)는, 감속도 패턴 리스트(65a)를 저장하고 있다. 감속도 패턴 리스트(65a)는, 복수의 서보모터(31∼35) 중 일부의 서보모터의 조합에 의해 얻어지는 복수의 감속도 패턴으로 구성되어 있다.

도 4를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 서보드라이버에 이상이 생긴 경우의 감속 제어에 의해 얻어지는 감속도에 대해 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서는, 스태커 크레인(1)이 600m/min으로 주행하고 있는 것으로 한다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 5 서보모터(35)는 제 5 브레이크(56e)를 가지고 있으나, 제 1∼제 4 브레이크(56a∼56e)에 의해 주행 정지 제어를 행할 경우, 제 5 브레이크(56e)는 작동시키지 않도록 되어 있다.

통상 제어의 경우(5개의 서보모터로 감속 제어한 경우)의 감속도는 1.0G이며, 정지까지의 주행거리는 5.1m이다. 예컨대, 제 1∼제 4 서보모터(31∼34) 중 1개에 이상이 있는 경우(4개의 서보모터로 감속 제어한 경우)의 감속도는 0.66G이며, 정지까지의 주행거리는 7.73m이다. 또한, 예컨대, 제 1∼제 4 서보모터(31∼34) 중 2개에 이상이 있는 경우(3개의 서보모터로 감속 제어한 경우)의 감속도는 0.4G이며, 정지까지의 주행거리는 12.76m이다.

여기서, 제 1∼제 4 브레이크(56a∼56e)가 작동한 경우의 감속도는 0.26G이며, 정지까지의 주행거리는 19.62m이다. 그리고, 제 1∼제 4 서보모터(31∼34) 중 3개에 이상이 있는 경우는, 도시되어 있지는 않지만, 감속도는 예컨대 0.2G로 되어 있다. 상기의 내용으로부터, 이상이 발생한 서보드라이버의 수가 2개까지인 경우는 서보드라이버에 의한 감속 제어 쪽이 큰 감속도를 실현할 수 있고, 이상이 발생한 서보드라이버의 수가 3개인 경우는 서보모터에 내장된 브레이크에 의한 감속 쪽이 큰 감속도를 실현할 수 있음을 알 수 있다.

도 5를 참조하여, 감속도 패턴 리스트(65a)에 대해 설명한다. 도 5는, 감속도 패턴 리스트를 나타낸 표이다. 감속도 패턴 리스트(65a)에는, 서보모터의 이상상태와, 그 경우에 발생가능한 감속도 간의 대응이 기록되어 있다. 구체적으로, 감속도 패턴 리스트(65a)에는, 정상적으로 작동하는 서보모터가 2∼4개인 경우에 발생가능한 감속도가 기록되어 있다.

(4) 제어 동작

도 6을 참조하여, 서보드라이버에 이상이 생긴 경우의 제동 제어에 대해 설명한다. 도 6은, 서보드라이버에 이상이 생긴 경우의 제동 제어를 나타낸 플로우 챠트이다.

단계 S1에서는, 판단부(67)는, 이상 파악부(63)로부터의 이상신호가 보내져 오면, 이상이 발생한 서보드라이버의 수에 근거하여, 발생가능한 감속도를 감속도 패턴 기억부(65)의 감속도 패턴 리스트(65a)로부터 판독한다.

단계 S2에서는, 판단부(67)는, 판독된 감속도와 제 1∼제 4 브레이크(56a∼56e)에 의한 감속도를 비교하여 어느 쪽이 큰지를 판단한다. 브레이크 정지 감속도 쪽이 더 큰 경우 프로세스는 단계 S3로 이행하고, 제어 정지 감속도 쪽이 더 큰 경우 프로세스는 단계 S4로 이행한다.

참고로, 단계 S2의 다른 예로서, 메커니컬 브레이크의 감속도보다 작은 감속도가 되는 패턴은 기억하지 않고, 등록이 없으면 메커니컬 브레이크의 감속도가 크다고 판단하도록 해도 좋다.

단계 S3에서는, 판단부(67)는, 전원 컨트롤부(69)에 차단 신호를 송신한다. 그 결과, 전원 컨트롤부(69)는, 서보모터(31∼34)의 전원을 차단한다. 이때, 제 5 서보모터(35)의 제 5 브레이크(56e)는 개방상태를 유지하게 된다. 그 결과, 제 1∼제 4 브레이크(56a∼56d)가 제동을 행한다. 제 5 서보모터(35)의 제 5 브레이크(56e)의 개방상태를 유지하는 이유는, 기계구조에 무리한 부담을 주지 않기 위해서이다. 본 실시형태에서는, 제 5 브레이크(56e)도 동시에 작동시키면, 제 5 서보모터(35)의 브레이크 토크가 다른 서보모터의 브레이크 토크보다 지나치게 크므로, 브레이크 토크의 언밸런스가 과대해져 버린다.

단계 S4에서는, 주행 제어부(39)는, 이상이 있는 서보모터의 브레이크를 개방상태로 한 채, 이상이 있는 서보드라이버를 서보 OFF(오프)한다.

단계 S5에서는, 판단부(67)는, 해당 감속도 패턴을 속도 패턴 발생부(61)에 송신한다. 속도 패턴 발생부(61)는, 감속도 패턴으로 규정된 감속도가 실현되도록 속도명령을 정상인 서보드라이버에 송신한다.

단계 S6에서는, 주행 제어부(39)는 스태커 크레인(1)이 정지하는 것을 대기한다. 스태커 크레인(1)이 정지하면, 프로세스는 단계 S7으로 이행한다.

단계 S7에서는, 판단부(67)는, 전원 컨트롤부(69)에 차단 신호를 송신한다. 그 결과, 전원 컨트롤부(69)는, 서보모터(31∼34)의 전원을 차단한다.

상기 스태커 크레인(1)에서는, 감속도 패턴을 이용한 감속 제어보다 메커니컬 브레이크에 의한 감속의 감속도가 큰 경우, 메커니컬 브레이크에 의한 제동 제어가 행해진다. 즉, 그때그때의 상황에 따라 가장 큰 감속도를 발생시킬 수 있는 제동 수단이 선택됨으로써, 그때그때의 상황에 있어서 가장 짧은 거리로 스태커 크레인(1)을 정지시킬 수 있다.

(5) 특징

상기 실시형태는, 하기와 같이 표현가능하다.

주행차(예컨대, 스태커 크레인(2))는, 주행차 본체(예컨대, 주행 대차(11))와, 복수의 서보모터(예컨대, 제 1∼제 4 서보모터(31∼35))와, 컨트롤러(예컨대, 주행 제어부(39))를 구비하고 있다. 복수의 서보모터(31∼37)는, 주행차 본체를 주행시키기 위한 주행 모터이며, 브레이크를 가진다. 컨트롤러는, 복수의 서보모터를 제어한다. 컨트롤러는, 복수의 서보모터에 있어서의 이상을 파악하는 이상 파악부(예컨대, 이상 파악부(63))와, 복수의 서보모터 중 일부의 서보모터의 조합에 의한 복수의 감속도 패턴을 기억시킨 감속도 패턴 기억부(예컨대, 감속도 패턴 기억부(65))를 가지고 있다. 컨트롤러는, 이상 파악부가 서보모터의 이상을 파악하면, 이상이 있는 서보모터를 감속 제어의 대상으로부터 제외시키고, 또한, 정상인 서보모터끼리의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 감속도 패턴 기억부로부터 판독하고, 그런 다음, 해당 감속도 패턴을 이용하여 제동 제어를 행한다.

(6) 기타의 실시형태

이상, 본 발명에 따른 하나의 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 기재된 복수의 실시형태 및 변형예는 필요에 따라서 임의로 조합시킬 수 있다.

(a) 상기 실시형태에서는, 복수의 감속도 패턴은, 이상이 발생한 서보모터를 제외한 모든 서보모터의 조합으로 이루어진 밸런스 감속도 패턴만으로 구성되었다. 그러나, 다른 실시형태로서, 복수의 감속도 패턴은, 정상인 서보모터 전체의 조합을 상정했을 때, 좌우 또는 전후에 언밸런스가 생길 경우에 미리 언밸런스의 원인이 되는 서보모터를 제외한 서보모터의 조합으로 이루어진 밸런스 감속도 패턴을 포함하고 있어도 좋다.

이 경우, 컨트롤러는, 밸런스 감속도 패턴을 기억부로부터 판독한 경우에는, 밸런스 감속도 패턴에 포함되는 서보모터에 의한 감속 제어를 행하는 동시에, 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 서보 오프한다. 상기 주행차에서는, 정상 서보모터이더라도 밸런스를 악화시키는 것을 제동 제어의 대상으로부터 제외시킴으로써, 주행차 본체에 과대한 부하가 작용하지 않게 된다.

일례로서, 상기 실시형태와는 달리, 예컨대 도 5에 있어서, 정상인 서보모터가 2개뿐이라 하더라도, 서보모터에 의한 감속 제어의 감속도가, 메커니컬 브레이크의 감속도보다 크다고 하자. 이 경우, 예컨대, 「제 1 모터와 제 3 모터와 제 5 모터」만이 정상이라면, 제 1 모터와 제 3 모터가 좌우 같은 측에 배치되어 있으므로, 제 1 모터와 제 3 모터를 감속 제어하면 좌우의 밸런스가 악화되어 버린다. 따라서, 밸런스를 잡기 위해, 제 1 모터 및 제 3 모터는 양방 모두 정상임에도 불구하고, 일방이 서보 오프된다. 또한, 예컨대, 「제 2 모터와 제 4 모터와 제 5 모터」만이 정상이라면, 제 2 모터와 제 4 모터가 좌우 같은 측에 배치되어 있으므로, 제 2 모터와 제 4 모터를 감속 제어하면 좌우의 밸런스가 악화되어 버린다. 따라서, 밸런스를 잡기 위해, 제 2 모터 및 제 4 모터의 양방이 정상임에도 불구하고, 일방이 서보 오프된다.

(b) 상기 실시형태에서는 주행차의 예로서 스태커 크레인이 이용되었지만, 다른 종류의 주행차에도 본 발명을 적용할 수 있다.

(c) 상기 실시형태에서는 제 5 서보모터에 브레이크가 있는 것으로 되어 있으나, 브레이크가 없는 것으로 해도 된다.

(d) 상기 실시형태에서는 서보모터의 수가 5개였지만, 복수 개라면 몇 개여도 좋다.

(e) 상기 실시형태에서는 감속도 패턴은 이상이 발생한 서보 시스템의 수에 의해서만 나누어지고 있으나, 이상이 발생한 서보모터를 특정한 감속도 패턴을 가지고 있어도 좋다. 이것은, 특성이 서로 상이한 서보모터를 이용한 경우에 유효하다.

(f) 상기 실시형태에서는 1개의 차륜을 회전시키는데 2개의 서보모터가 이용된 주행차였지만, 1개의 차륜을 회전시키는데 1개의 서보모터가 이용되는 주행차여도 좋다. 예컨대, 전후좌우의 4개의 차륜에 각각 서보모터가 연결된 주행차여도 좋다.

또한, 2개의 차륜을 회전시키는데 1개의 서보모터가 이용된 주행차여도 좋다.

(산업상의 이용가능성)

본 발명은, 복수의 서보모터를 가지는 주행차에 널리 적용이 가능하다.

1 : 스태커 크레인
5 : 하부 레일
7 : 상부 레일
9 : 천장
11 : 주행 대차
13 : 상방 대차
15 : 마스트
17 : 승강대
21 : 제 1 차륜
23 : 제 2 차륜
25 : 제 3 차륜
31 : 제 1 서보모터
32 : 제 2 서보모터
33 : 제 3 서보모터
34 : 제 4 서보모터
35 : 제 5 서보모터
37 : 주행차 컨트롤러
39 : 주행 제어부(컨트롤러)
41 : 제 1 서보드라이버
42 : 제 2 서보드라이버
43 : 제 3 서보드라이버
44 : 제 4 서보드라이버
45 : 제 5 서보드라이버
47a : 제 1 서보증폭기
47b : 제 2 서보증폭기
47c : 제 3 서보증폭기
47d : 제 4 서보증폭기
47e : 제 5 서보증폭기
49a : 제 1 오차 증폭기
49b : 제 2 오차 증폭기
49c : 제 3 오차 증폭기
49d : 제 4 오차 증폭기
49e : 제 5 오차 증폭기
51a : 제 1 인코더
5lb : 제 2 인코더
51c : 제 3 인코더
51d : 제 4 인코더
51e : 제 5 인코더
53a : 제 1 토크 센서
53b : 제 2 토크 센서
53c : 제 3 토크 센서
53d : 제 4 토크 센서
53e : 제 5 토크 센서
55a : 제 1 이상 검출부
55b : 제 2 이상 검출부
55c : 제 3 이상 검출부
55d : 제 4 이상 검출부
55e : 제 5 이상 검출부
56a : 제 1 브레이크
56b : 제 2 브레이크
56c : 제 3 브레이크
56d : 제 4 브레이크
56e : 제 5 브레이크
57 : 피검출 플레이트
59 : 리니어 센서
61 : 속도 패턴 발생부
63 : 이상 파악부
65 : 감속도 패턴 기억부
65a : 감속도 패턴 리스트
67 : 판단부
69 : 전원 컨트롤부

Claims

주행차 본체와,
상기 주행차 본체를 주행시키기 위한 주행 모터이며, 브레이크를 가지는 복수의 서보모터와,
상기 복수의 서보모터를 제어하는 컨트롤러를 구비하며,
상기 컨트롤러는,
상기 복수의 서보모터에 있어서의 이상을 파악하는 이상 파악부와,
상기 복수의 서보모터 중 일부의 서보모터의 조합에 의한 복수의 감속도(減速度) 패턴을 기억시킨 감속도 패턴 기억부를 가지고 있으며,
상기 컨트롤러는,
상기 이상 파악부가 상기 서보모터의 이상을 파악하면, 이상이 있는 서보모터를 감속 제어의 대상으로부터 제외시키고, 또한, 정상인 서보모터끼리의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 상기 감속도 패턴 기억부로부터 판독한 다음, 해당 감속도 패턴을 이용하여 제동 제어를 행하는 주행차.
제 1항에 있어서,
상기 브레이크는 메커니컬 브레이크이며,
상기 컨트롤러는, 상기 메커니컬 브레이크에 의해 얻어지는 감속도보다 큰 감속도를 가지는 서보모터의 조합으로 이루어진 감속도 패턴이 있는지의 여부를 판단하고, 그 결과, 상기 메커니컬 브레이크와 상기 감속도 패턴을 이용한 감속 제어를 비교하여 보다 큰 감속도를 발생시킬 수 있는 일방을 선택하여 제동 제어를 행하는 주행차.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 감속도 패턴은, 상기 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제외한 서보모터의 조합으로 이루어진 밸런스 감속도 패턴을 포함하고 있으며,
상기 컨트롤러는, 상기 밸런스 감속도 패턴을 상기 기억부로부터 판독한 경우는, 상기 밸런스 감속도 패턴에 포함되는 서보모터에 의한 제동 제어를 행하는 동시에, 상기 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제어의 대상으로부터 제외시키는 주행차.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 감속도 패턴은, 상기 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제외한 서보모터의 조합으로 이루어진 밸런스 감속도 패턴을 포함하고 있으며,
상기 컨트롤러는, 상기 밸런스 감속도 패턴을 상기 기억부로부터 판독한 경우는, 상기 밸런스 감속도 패턴에 포함되는 서보모터에 의한 제동 제어를 행하는 동시에, 상기 주행차 본체의 주행에 언밸런스를 발생시키는 서보모터를 제어의 대상으로부터 제외시키는 주행차.
주행차 본체와,
상기 주행차 본체를 주행시키기 위한 주행 모터이며 메커니컬 브레이크를 가지는 서보모터와, 상기 서보모터에 대응하는 서보증폭기를 포함하는 복수의 서보드라이버와,
상기 복수의 서보드라이버를 제어하는 컨트롤러를 구비하며,
상기 컨트롤러는,
상기 서보드라이버의 이상신호가 보내져 오면, 정상인 서보드라이버의 조합으로 이루어진 감속도 패턴을 판독하고,
판독된 감속도 패턴의 감속도와 복수의 메커니컬 브레이크에 의한 감속도를 비교하여 어느 쪽이 큰지를 판단하고,
상기 복수의 메커니컬 브레이크에 의한 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 상기 복수의 서보모터의 전원을 차단함으로써 상기 복수의 메커니컬 브레이크를 작동시키고,
상기 판독된 감속도 패턴의 감속도 쪽이 더 큰 경우에는, 이상이 있는 서보드라이버에 포함되는 서보모터의 메커니컬 브레이크를 개방상태로 한 채 이상이 있는 서보드라이버를 서보 OFF(오프)하여, 상기 감속도 패턴으로 규정된 감속도가 실현되는 속도명령을 생성하는 주행차.