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KR20220057013A - 오버헤드 호이스트 이송 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

오버헤드 호이스트 이송 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20220057013A
KR20220057013A KR1020200141785A KR20200141785A KR20220057013A KR 20220057013 A KR20220057013 A KR 20220057013A KR 1020200141785 A KR1020200141785 A KR 1020200141785A KR 20200141785 A KR20200141785 A KR 20200141785A KR 20220057013 A KR20220057013 A KR 20220057013A
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KR
South Korea
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vibration
module
hoist
vibration sensor
sensors
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Inventor
이준범
최인성
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세메스 주식회사
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Publication date
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Abstract

오버헤드 호이스트 이송 장치와 그 제어 방법이 개시된다. 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치는, 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성된 주행 모듈과, 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈과, 상기 자재의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 진동 센서들과, 상기 제1 및 제2 진동 센서들의 신호에 기초하여 상기 자재의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 진동 제어부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 진동 센서들은 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수평축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거되도록 상기 자재의 상부 및 하부에 각각 장착된다.

Description

오버헤드 호이스트 이송 장치 및 그 제어 방법{Overhead hoist transport apparatus and control method thereof}
본 발명의 실시예들은 오버헤드 호이스트 이송(Overhead hoist transport; OHT) 장치(이하, ‘OHT 장치’라 한다) 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 자재의 이송을 위해 사용되는 OHT 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서 반도체 웨이퍼, 인쇄회로기판, 등과 같은 자재들은 OHT 장치, RGV(Rail Guided Vehicle) 장치, AGV(Automatic Guided Vehicle) 장치 등과 같은 무인 운반 시스템을 통해 이송될 수 있다. 특히, 상기 OHT 장치는 클린룸의 천장에 설치된 주행 레일을 따라 이동 가능하게 구성된 이송 차량을 포함할 수 있다.
예를 들면, 반도체 장치의 제조를 위한 클린룸 내에는 자재 이송을 위한 주행 레일이 천장 부위에 설치될 수 있으며, 상기 주행 레일을 따라 복수의 이송 차량들이 이동 가능하게 배치될 수 있다. 상기 이송 차량은 상기 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성되는 주행 모듈과 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 상기 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 상기 이송 차량이 상기 주행 레일을 따라 이동하는 동안 상기 주행 레일의 상태 또는 상기 이송 차량의 주행 상태에 따라 진동이 발생될 수 있으며, 상기 진동은 상기 자재의 손상을 유발할 수 있으므로 이에 대한 방지 대책이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0119967호 (공개일자 2018년 11월 05일) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0011979호 (공개일자 2019년 02월 08일)
본 발명의 실시예들은 자재의 진동을 감소시킬 수 있는 OHT 장치와 그 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 OHT 장치는, 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성된 주행 모듈과, 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈과, 상기 자재의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 진동 센서들과, 상기 제1 및 제2 진동 센서들의 신호에 기초하여 상기 자재의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 진동 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 진동 센서들은 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수평축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거되도록 상기 자재의 상부 및 하부에 각각 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 진동 센서들은 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수직축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거되도록 상기 자재의 전방 부위 및 후방 부위에 각각 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 진동 센서는 상기 자재의 일측 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서는 상기 자재의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 타측 모서리 부위에 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 진동 센서는 상기 자재의 전면 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서는 상기 자재의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 후면 모서리 부위에 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 진동 제어부는 상기 주행 모듈의 전후 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 주행 모듈을 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 진동 제어부는 수직 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 호이스트 모듈을 이용하여 상기 자재를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 호이스트 모듈은, 상기 자재의 승강을 위한 호이스트 유닛과, 상기 호이스트 유닛을 상기 주행 모듈의 전후 방향에 대하여 수직하는 좌우 방향으로 이동시키기 위한 슬라이드 유닛을 포함하며, 상기 진동 제어부는 상기 좌우 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 슬라이드 유닛을 이용하여 상기 호이스트 유닛을 상기 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성된 주행 모듈 및 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈을 포함하는 OHT 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 방법은, 상기 자재의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 센서들을 상기 자재에 장착하는 단계와, 상기 제1 및 제2 진동 센서들의 신호에 기초하여 상기 자재의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수평축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분을 제거하기 위하여 상기 자재의 상부 및 하부에 상기 제1 및 제2 진동 센서들을 각각 장착할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수직축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분을 제거하기 위하여 상기 자재의 전방 부위 및 후방 부위에 상기 제1 및 제2 진동 센서들을 각각 장착할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 자재의 일측 모서리 부위들 중 하나에 상기 제1 진동 센서를 장착하고, 상기 자재의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 타측 모서리 부위에 상기 제2 진동 센서를 장착할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 자재의 전면 모서리 부위들 중 하나에 상기 제1 진동 센서를 장착하고, 상기 자재의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 후면 모서리 부위에 상기 제2 진동 센서를 장착할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 단계에서, 상기 제1 진동 센서의 신호와 상기 제2 진동 센서의 신호를 합성하여 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거된 합성 신호값을 산출하고 상기 합성 신호값에 기초하여 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진동 제어부는 상기 제1 진동 센서의 신호와 상기 제2 진동 센서의 신호를 합성하여 회전 진동 성분을 제거할 수 있으며, 이를 통해 상기 자재의 전후 방향과 수직 방향 및 좌우 방향 진동을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 진동 센서들이 상기 자재에 직접 장착되므로 상기 자재의 진동을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 결과적으로, 상기 자재의 이송 과정 또는 정지 상태에서의 자재 진동을 충분히 제거할 수 있으며, 이를 통해 상기 자재의 손상을 충분히 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OHT 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이송 차량의 호이스트 모듈을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전방 모터와 후방 모터의 동작 제어를 위한 모션 제어기를 설명하는 블록도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 자재의 회전 진동 성분을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OHT 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이송 차량의 호이스트 모듈을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 OHT 장치(100)는 반도체 장치의 제조를 위한 클린룸 내에서 반도체 웨이퍼, 인쇄회로기판 등의 자재(10)를 이송하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 OHT 장치(100)는 반도체 웨이퍼들의 수납을 위한 FOUP(Front Opening Unified Pod)과 같은 용기(10)의 이송을 위해 사용될 수 있다.
상기 OHT 장치(100)는 상기 클린룸의 천장 부위에 설치되는 주행 레일(102)과 상기 주행 레일(102) 상에서 이동 가능하게 구성되는 이송 차량(104)을 포함할 수 있다. 상기 이송 차량(104)은 상기 주행 레일(102) 상에서 이동 가능하도록 구성되는 주행 모듈(110)과, 상기 주행 모듈(110)의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재(10)의 승강을 위한 호이스트 모듈(140)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 주행 모듈(110)은 전방 주행 유닛(120)과 후방 주행 유닛(130)을 포함할 수 있으며, 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(120, 130)의 하부에 상기 호이스트 모듈(140)이 연결될 수 있다.
상기 전방 주행 유닛(120)은 전방 휠들(122)과 상기 전방 휠들(122)을 회전시키기 위한 전방 모터(124) 및 상기 전방 모터(124)에 구동 전류를 인가하기 위한 전방 서보 드라이브(128; 도 3 참조)를 포함할 수 있다. 상기 후방 주행 유닛(130)은 후방 휠들(132)과 상기 후방 휠들(132)을 회전시키기 위한 후방 모터(134) 및 상기 후방 모터(134)에 구동 전류를 인가하기 위한 후방 서보 드라이브(138; 도 3 참조)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(120, 130)은 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 회전수를 측정하기 위한 전방 엔코더(126)와 후방 엔코더(136)를 각각 포함할 수 있다.
상기 호이스트 모듈(140)은 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(120, 130)의 하부에 연결되며 상기 자재(10)를 수납하기 위한 내부 공간을 갖는 하우징(142)과, 상기 하우징(142) 내에 장착되며 상기 자재(10)의 승강을 위한 호이스트 유닛(144)과, 상기 주행 모듈(110)의 전후 방향에 대하여 수직하는 좌우 방향으로 상기 호이스트 유닛(144)을 이동시키기 위한 슬라이드 유닛(148)을 포함할 수 있다. 상기 호이스트 유닛(144)은 상기 자재(10)를 파지하기 위한 핸드 유닛(146)을 포함할 수 있으며 승강 벨트(미도시)를 이용하여 상기 핸드 유닛(146)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 호이스트 유닛(144)은 상기 승강 벨트가 권취되는 풀리와 상기 풀리를 회전시키기 위한 호이스트 모터와, 상기 호이스트 모터에 구동 전류를 인가하기 위한 제2 서보 드라이브와, 상기 제2 서보 드라이브에 토크 지령을 제공하기 위한 제2 모션 제어기를 포함할 수 있다. 상기 슬라이드 유닛(148)은 상기 호이스트 유닛(144)을 상기 좌우 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 슬라이드 모터와, 상기 슬라이드 모터에 구동 전류를 인가하기 위한 제3 서보 드라이브와, 상기 제3 서보 드라이브에 토크 지령을 제공하기 위한 제3 모션 제어기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 슬라이드 유닛(148)은 상기 구동력을 전달하기 위하여 랙과 피니언 또는 타이밍 벨트 등을 포함하는 동력 전달 기구를 구비할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 전방 모터와 후방 모터의 동작 제어를 위한 모션 제어기를 설명하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전방 모터(124)와 후방 모터(134)의 동작은 모션 제어기(150)에 의해 제어될 수 있다. 상기 모션 제어기(150)는 OCS(OHT Control System) 장치와 같은 상위 제어기로부터 제공되는 위치 지령을 이용하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작 제어를 위한 속도 프로파일을 생성하며, 상기 속도 프로파일을 이용하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 위치 제어 및 속도 제어를 수행하고, 아울러 상기 전방 및 후방 서보 드라이브들(128, 138)에 토크 지령을 제공할 수 있다. 상기 전방 및 후방 서보 드라이브들(128, 138)은 상기 토크 지령에 따라 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)에 구동 전류를 인가할 수 있으며, 상기 구동 전류에 대한 피드백 제어를 수행할 수 있다.
한편, 상기 모션 제어기(150)는 상기 전방 엔코더(126) 또는 후방 엔코더(136)의 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 모션 제어기(150)는 상기 전방 및 후방 엔코더들(126, 136) 중에서 어느 하나를 선택하고 상기 선택된 엔코더(126 또는 136)로부터 수신되는 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 이송 차량(104)이 가속하는 경우 관성에 의해 상기 전방 휠들(122)에 인가되는 하중이 상기 후방 휠들(132)에 인가되는 하중보다 클 수 있다. 결과적으로, 상기 전방 휠들(122)의 접지력이 상기 후방 휠들(132)의 접지력에 비하여 증가될 수 있고, 이에 의해 상기 전방 휠들(122)이 상기 후방 휠들(132)에 비하여 슬립 현상 즉 상기 주행 레일(102) 상에서 상기 전방 휠들(122)이 미끄러지는 현상이 감소될 수 있으므로, 상기 모션 제어기(150)는 상기 전방 엔코더(126)의 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 이송 차량(104)이 상기 주행 레일(102)의 오르막 구간에서 상향 이동하는 경우에도 상기 이송 차량(102)의 자중에 의해 상기 전방 휠들(122)에 인가되는 하중이 증가될 수 있으므로 상기 모션 제어기(150)는 상기 전방 엔코더(126)의 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다.
상기와 다르게, 상기 이송 차량(104)이 감속하는 경우 관성에 의해 상기 후방 휠들(132)에 인가되는 하중이 상기 전방 휠들(122)에 인가되는 하중보다 클 수 있다. 결과적으로, 상기 후방 휠들(132)의 접지력이 상기 전방 휠들(122)의 접지력에 비하여 증가될 수 있고, 이에 의해 상기 후방 휠들(132)이 상기 전방 휠들(122)에 비하여 슬립 현상 즉 상기 주행 레일(102) 상에서 상기 후방 휠들(132)이 미끄러지는 현상이 감소될 수 있으므로, 상기 모션 제어기(150)는 상기 후방 엔코더(136)의 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 이송 차량(104)이 상기 주행 레일(102)의 내리막 구간에서 하향 이동하는 경우에도 상기 이송 차량(104)의 자중에 의해 상기 후방 휠들(132)에 인가되는 하중이 증가될 수 있으므로 상기 모션 제어기(150)는 상기 후방 엔코더(136)의 신호에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다.
한편, 상기 이송 차량(104)이 등속을 유지하는 경우 상기 전방 휠들(122)에 인가되는 하중과 상기 후방 휠들(132)에 인가되는 하중이 크게 차이가 없으므로 상기 모션 제어기(150)는 상기 전방 및 후방 엔코더들(126, 136) 중에서 어떤 것을 사용하더라도 무방할 것이다. 예를 들면, 상기 모션 제어기(150)는 상기 등속 구간에서 상기 전방 엔코더 신호(126)를 이용하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있다.
상기와 같이 전방 및 후방 휠들(122, 132) 중에서 상대적으로 슬립 현상이 작은 휠들(122 또는 132)과 연결된 모터(124 또는 134)의 회전수에 기초하여 상기 전방 및 후방 모터들(124, 134)의 동작을 제어함으로써 상기 전방 휠들(122) 및/또는 후방 휠들(132)의 슬립 현상에 의해 발생될 수 있는 상기 이송 차량(104)의 진동을 크게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 OHT 장치(100)는 상기 자재(10)의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)과, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)의 신호에 기초하여 상기 자재(10)의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈(110) 및 상기 호이스트 모듈(140)의 동작을 제어하는 진동 제어부(170)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)로는 중력 센서 또는 가속도 센서가 사용될 수 있다.
상기 진동 제어부(170)는 상기 주행 모듈(110)의 전후 방향으로 상기 자재(10)의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 주행 모듈(110)을 전후 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 진동 제어부(170)는 수직 방향으로 상기 자재(10)의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 호이스트 모듈(140)을 이용하여 상기 자재(10)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 좌우 방향으로 상기 자재(10)의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 슬라이드 유닛(148)을 이용하여 상기 자재(10)를 상기 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
그러나, 상기 주행 모듈(110)이 이동하는 동안 또는 정지하는 경우 관성에 의해 상기 자재(10)의 회전 진동이 발생될 수 있으며, 상기 자재(10)의 회전 진동은 상기 주행 모듈(110)과 호이스트 모듈(140)을 이용하는 진동 감쇠로는 제거하기가 어려운 문제점이 있다. 특히, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)의 신호에 회전 진동 성분이 포함되어 있는 경우 오히려 전후 방향과 수직 방향 및 좌우 방향의 진동을 감쇠하는데 방해가 될 수 있으므로 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)의 신호로부터 상기 회전 진동 성분을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 상기 자재(10)의 무게 중심을 통과하는 수평축(Horizontal axis; 미도시)에 대한 상기 자재(10)의 회전 진동 성분이 제거될 수 있도록 상기 자재(10)의 상부 및 하부에 각각 장착될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 상기 자재(10)의 무게 중심을 통과하는 수직축(Vertical axis; 미도시)에 대한 상기 자재(10)의 회전 진동 성분이 제거될 수 있도록 상기 자재(10)의 전방 부위 및 후방 부위에 각각 장착될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 진동 센서(160)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 자재(10)의 일측 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서(162)는 상기 자재(10)의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서(160)에 대향하도록 상기 자재(10)의 타측 모서리 부위들 중 하나에 장착될 수 있다. 구체적으로, 도시된 바와 같이, 상기 제1 진동 센서(160)는 상기 자재(10)의 제1 측면의 전방 상부 모서리 부위에 장착될 수 있으며, 상기 제2 진동 센서(162)는 상기 제1 측면에 대향하는 상기 자재(10)의 제2 측면의 후방 하부 모서리 부위에 장착될 수 있다.
다른 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 제1 진동 센서(160)는 상기 자재(10)의 전면 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서(162)는 상기 자재(10)의 무게 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서(160)에 대향하도록 상기 자재(10)의 후면 모서리 부위들 중 하나에 장착될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 자재의 회전 진동 성분을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 이송 차량(104)의 주행 도중 또는 정지한 상태에서 진동이 발생되는 경우, 일 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 반시계 방향으로 상기 자재(10)의 회전 진동이 발생되는 경우, 상기 제1 진동 센서(160)에는 수직 상방으로의 회전 진동 성분이 검출되고, 상기 제2 진동 센서(162)에는 수직 하방으로의 회전 진동 성분이 검출될 수 있다. 상기와 반대로, 도 5에 도시된 바와 같이, 시계 방향으로 상기 자재(10)의 회전 진동이 발생되는 경우, 상기 제1 진동 센서(160)에는 수직 하방으로의 회전 진동 성분이 검출되고, 상기 제2 진동 센서(162)에는 수직 상방으로의 회전 진동 성분이 검출될 수 있다.
상기 진동 제어부(170)는 상기 제1 진동 센서(160)의 신호와 상기 제2 진동 센서(162)의 신호를 합산하여 평균값을 산출함으로써 상기 자재(10)의 회전 진동 성분을 제거할 수 있다. 즉, 상기 제1 진동 센서(160)의 신호와 상기 제2 진동 센서(162)의 신호를 합산할 경우 상기 회전 진동 성분들은 서로 상쇄되어 제거될 수 있으며, 아울러 상기와 같은 신호 합성에 의해 노이즈 성분이 감소될 수 있다.
상기와 같은 방법으로 상기 진동 제어부(170)는 상기 자재(10)의 전후 방향과 수직 방향 및 좌우 방향 진동 성분들을 제어하기 위한 신호값들을 획득할 수 있으며, 이에 기초하여 상기 주행 모듈(110)과 호이스트 유닛(144) 및 슬라이드 유닛(148)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 진동 제어부(170)는 상기 자재(10)의 전후 방향 진동 성분에 대한 합성 신호값을 산출하고, 상기 산출된 전후 방향 합성 신호값에 기초하여 상기 자재(10)의 전후 방향 진동 감쇠를 위한 제1 제어 신호를 상기 모션 제어기(150)로 제공할 수 있으며, 상기 모션 제어기(150)는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 전방 서보 드라이브(128)와 후방 서보 드라이브(138)에 토크 지령을 제공할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기와 유사한 방법으로, 상기 진동 제어부(170)는 상기 자재(10)의 수직 방향 및 좌우 방향 진동 성분들에 대한 합성 신호값들을 산출하고, 상기 산출된 수직 방향 및 좌우 방향 합성 신호값들에 기초하여 상기 자재(10)의 수직 방향 및 좌우 방향 진동 감쇠를 위한 제2 제어 신호와 제3 제어 신호를 상기 제2 모션 제어기와 제3 모션 제어기에 각각 제공할 수 있으며, 상기 제2 모션 제어기와 제3 모션 제어기는 상기 제2 제어 신호와 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제2 서보 드라이브와 제3 서보 드라이브에 토크 지령들을 각각 제공할 수 있다.
한편, 상기 진동 제어부(170)가 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)의 신호들을 수신할 수 있도록 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 무선 송신부를 각각 구비할 수 있으며, 상기 진동 제어부(170)는 무선 수신부를 구비할 수 있다. 즉, 상기 진동 제어부(170)와 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 무선 통신 방식으로 상호간 신호 전달이 가능하도록 구성될 수 있다.
상기와 다르게, 상기 진동 제어부(170)와 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 유선 통신 방식으로 상호간 신호 전달이 가능하도록 구성될 수도 있다. 일 예로서, 상기 자재(10), 예를 들면, 상기 용기의 상부에는 상기 핸드 유닛(146)에 의한 파지를 위해 플랜지가 구비될 수 있고, 상기 핸드 유닛(146)은 상기 플랜지를 파지하기 위한 그리퍼를 구비할 수 있으며, 상기 플랜지와 상기 그리퍼에는 신호 전달을 위한 접속 부재들(미도시)이 각각 구비될 수 있다. 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)은 신호선들을 통해 상기 플랜지에 구비되는 접속 부재와 연결될 수 있으며, 상기 진동 제어부(170)는 신호선들을 통해 상기 그리퍼에 구비되는 접속 부재와 연결될 수 있다. 상기 접속 부재들은 상기 그리퍼에 의해 상기 플랜지가 파지되는 경우 서로 접속되도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 상기 진동 제어부(170)와 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)이 서로 통신 가능하도록 연결될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진동 제어부(170)는 상기 제1 진동 센서(160)의 신호와 상기 제2 진동 센서(162)의 신호를 합성하여 회전 진동 성분을 제거할 수 있으며, 이를 통해 상기 자재(10)의 전후 방향과 수직 방향 및 좌우 방향 진동을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 진동 센서들(160, 162)이 상기 자재(10)에 직접 장착되므로 상기 자재(10)의 진동을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 결과적으로, 상기 자재(10)의 이송 과정 또는 정지 상태에서의 자재(10) 진동을 충분히 제거할 수 있으며, 이를 통해 상기 자재(10)의 손상을 충분히 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 자재 100 : OHT 장치
102 : 주행 레일 104 : 이송 차량
110 : 주행 모듈 120 : 전방 주행 유닛
122 : 전방 휠 124 : 전방 모터
126 : 전방 엔코더 128 : 전방 서보 드라이브
130 : 후방 주행 유닛 132 : 후방 휠
134 : 후방 모터 136 : 후방 엔코더
138 : 후방 서보 드라이브 140 : 호이스트 모듈
142 : 하우징 144 : 호이스트 유닛
146 : 핸드 유닛 148 : 슬라이드 유닛
150 : 모션 제어기 160 : 제1 진동 센서
162 : 제2 진동 센서 170 : 진동 제어부

Claims (12)

  1. 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성된 주행 모듈;
    상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈;
    상기 자재의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 진동 센서들; 및
    상기 제1 및 제2 진동 센서들의 신호에 기초하여 상기 자재의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 진동 제어부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 진동 센서들은 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수평축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거되도록 상기 자재의 상부 및 하부에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 진동 센서들은 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수직축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거되도록 상기 자재의 전방 부위 및 후방 부위에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 진동 센서는 상기 자재의 일측 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서는 상기 자재의 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 타측 모서리 부위에 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 진동 센서는 상기 자재의 전면 모서리 부위들 중 하나에 장착되고, 상기 제2 진동 센서는 상기 자재의 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 후면 모서리 부위에 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진동 제어부는 상기 주행 모듈의 전후 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 주행 모듈을 전후 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 진동 제어부는 수직 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 호이스트 모듈을 이용하여 상기 자재를 수직 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 호이스트 모듈은,
    상기 자재의 승강을 위한 호이스트 유닛과,
    상기 호이스트 유닛을 상기 주행 모듈의 전후 방향에 대하여 수직하는 좌우 방향으로 이동시키기 위한 슬라이드 유닛을 포함하며,
    상기 진동 제어부는 상기 좌우 방향으로 상기 자재의 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 슬라이드 유닛을 이용하여 상기 호이스트 유닛을 상기 좌우 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  8. 주행 레일을 따라 이동 가능하도록 구성된 주행 모듈 및 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 이송하고자 하는 자재의 승강을 위한 호이스트 모듈을 포함하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 자재의 진동을 검출하기 위한 제1 및 제2 센서들을 상기 자재에 장착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 진동 센서들의 신호에 기초하여 상기 자재의 진동을 감쇠하기 위해 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수평축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분을 제거하기 위하여 상기 자재의 상부 및 하부에 상기 제1 및 제2 진동 센서들을 각각 장착하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 자재의 무게 중심을 통과하는 수직축에 대한 상기 자재의 회전 진동 성분을 제거하기 위하여 상기 자재의 전방 부위 및 후방 부위에 상기 제1 및 제2 진동 센서들을 각각 장착하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 자재의 일측 모서리 부위들 중 하나에 상기 제1 진동 센서를 장착하고, 상기 자재의 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 타측 모서리 부위에 상기 제2 진동 센서를 장착하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 자재의 전면 모서리 부위들 중 하나에 상기 제1 진동 센서를 장착하고, 상기 자재의 중심을 기준으로 상기 제1 진동 센서에 대향하도록 상기 자재의 후면 모서리 부위에 상기 제2 진동 센서를 장착하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 단계에서,
    상기 제1 진동 센서의 신호와 상기 제2 진동 센서의 신호를 합성하여 상기 자재의 회전 진동 성분이 제거된 합성 신호값을 산출하고 상기 합성 신호값에 기초하여 상기 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치의 제어 방법.
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