시장과 공장 환경 변화에 따라 생산관리의 용이성, 조작의 편리성, 높은 산업 안정성등의 요구가 본 논문에서는 네트워크기반의 시스템을 도입하여 단점을 보완한 새로운 고속, 초정밀 취출 로봇 제어기를 개발하였다. 개발된 제어기는 크게 티칭 팬던트와 중앙 서버 PC로 구분된다. 중앙 서버 PC는 관리자에게 전체 공정에 관련된 정보를 제공하게 된다. 티칭 팬던트는 중앙 서버 PC와 사출물 취출 로봇에 다리 역할로 사출로봇을 이용하는 사용자에게 제어 기능 및 사용자 인식, 금형파일 관리등 다양한 기능을 제공하게 된다. 사출물 취출을 위한 제어기 개발은 소프트웨어와 하드웨어 부분으로 나누어진다. 소프트웨어 개발은 3단계로 구분된다. 응용 프로그램과 유저 인터페이스 그리고 디바이스 드라이버로 구분되며, 간단한 디바이스 드라이버에는 따로 구분하지 않고 응용 프로그램에 포함되어 사용하도록 하였다. 하드웨어는 터치패널과 무선 네트워크를 도입하여 인터넷 접속 및 효율적인 공정 제어를 구축할 수 있도록 하였다. 기존의 시스템의 취출 싸이클이 5초였으나, 개선된 시스템을 도입하였을 경우 4초이내였으며, 다양한 무선 네트워크 기능으로 인한 공정 관리 및 생산 관리등 공정의 효율성을 높일 수 있었다.
시장과 공장 환경 변화에 따라 생산관리의 용이성, 조작의 편리성, 높은 산업 안정성등의 요구가 본 논문에서는 네트워크기반의 시스템을 도입하여 단점을 보완한 새로운 고속, 초정밀 취출 로봇 제어기를 개발하였다. 개발된 제어기는 크게 티칭 팬던트와 중앙 서버 PC로 구분된다. 중앙 서버 PC는 관리자에게 전체 공정에 관련된 정보를 제공하게 된다. 티칭 팬던트는 중앙 서버 PC와 사출물 취출 로봇에 다리 역할로 사출로봇을 이용하는 사용자에게 제어 기능 및 사용자 인식, 금형파일 관리등 다양한 기능을 제공하게 된다. 사출물 취출을 위한 제어기 개발은 소프트웨어와 하드웨어 부분으로 나누어진다. 소프트웨어 개발은 3단계로 구분된다. 응용 프로그램과 유저 인터페이스 그리고 디바이스 드라이버로 구분되며, 간단한 디바이스 드라이버에는 따로 구분하지 않고 응용 프로그램에 포함되어 사용하도록 하였다. 하드웨어는 터치패널과 무선 네트워크를 도입하여 인터넷 접속 및 효율적인 공정 제어를 구축할 수 있도록 하였다. 기존의 시스템의 취출 싸이클이 5초였으나, 개선된 시스템을 도입하였을 경우 4초이내였으며, 다양한 무선 네트워크 기능으로 인한 공정 관리 및 생산 관리등 공정의 효율성을 높일 수 있었다.
Clients require easy to use of product and operating and industry safety according to the change of a market and a factory. For overcoming it, this paper developed controller of take-out robots that take high speed and superprecision and supplement a week point as use the system based on network. de...
Clients require easy to use of product and operating and industry safety according to the change of a market and a factory. For overcoming it, this paper developed controller of take-out robots that take high speed and superprecision and supplement a week point as use the system based on network. development controller classify teaching pendant and center server PC. Center server PC service the information about all process to supervisor. Teaching pendant is the bridge that service various faculties such as control, user recognition, metallic pattern operation to the user using injection molding. The controller development for taking out injection molded body classify software and hardware. The development of software is divided into three step which is application program, user interface and device driver. the simple device driver is not classified and included in application program. The hardware induce the touch panel and wireless network and construct the effective process control and internet connection. The inject ion cycle of existing system was five second but advanced system has the inner four cycle, process efficiency and product operation through wireless network.
Clients require easy to use of product and operating and industry safety according to the change of a market and a factory. For overcoming it, this paper developed controller of take-out robots that take high speed and superprecision and supplement a week point as use the system based on network. development controller classify teaching pendant and center server PC. Center server PC service the information about all process to supervisor. Teaching pendant is the bridge that service various faculties such as control, user recognition, metallic pattern operation to the user using injection molding. The controller development for taking out injection molded body classify software and hardware. The development of software is divided into three step which is application program, user interface and device driver. the simple device driver is not classified and included in application program. The hardware induce the touch panel and wireless network and construct the effective process control and internet connection. The inject ion cycle of existing system was five second but advanced system has the inner four cycle, process efficiency and product operation through wireless network.
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문제 정의
따라서 본 논문은 기존 장치의 이러한 문제점을 극복하고자 조작의 용이성 증대, 작업 안전성 증대, 유비쿼터스 네트워크 기반 장비 연동과 고장대처, 사용자 및 조작자 접근의 선택적 허용, 중앙서버의 생산관리, 작업관리 등의 기능을 보완한 새로운 고속, 초정밀 취출 로봇용 제어기를 개발하게 되었다.
제안 방법
WIFI 모듈의 경우는 UART 인터페이스를 WIFE 전환하기 때문에 데이터 속도가 최대 460kbps인 관계로 제한되므로 화상대화 등의 기능보다는 주로 중앙서버와의 인터페이스를 통한 모니터링 정보 전달이나 수집의 목적으로 주로 사용되나. 2.4GHz RF는 Zig-Bee 모듈을 이용하지 않고 2.4GHz 송수신 PHY 모듈을 이용하여 구현하여 좀 더 빠른 인터페이스가 가능하도록 하였다. 현재는 이 RF를 이용하여 320*240 해상도의 영상으로 초당 약 2프레임 정도의 송수신 성능을 보이고 있다.
LCD는 확장성을 고려하여 기본 10.4인치 이외에도 소형화면을 위한 7인礼 와이드 타입 및 대화면 고정형을 위한 15인치 LQD도 인터페이스가 가능하도록 설계하였으며 터치패널과 백라이트를 위하여 회로도 함께 설계 하였다. 터치패널은 모든 LCD에 4선 저항식 터치패널을 부착하였다«
5인치 TFT LCD 채택, 프로그래밍 편이성, 조작편이성을 확보하였다. RF-1D를 탑재하여 인가된 사용자만 설정, 조작 가능하도록 하여 잘못된 조작 사고 방지하였으며 SD카드 인터페이스를 통하여 SD 메모리 카드로 금형 작업파일의 편리한 유지 및 보수를 할 수 있도록 구성하였다. 또한 2.
논문에서는 그래픽과 파일시스템 그리고 이벤트 처리를 담당하는 API를 활용하여 주제어기 보드와 통신하여 사용자 인터페이스를 구현하였으며 원하는 사용자 인터페이스 및 전체 운영프로그램의 설계와 변경이 쉽게 가능하도록 하였다. 그림 7에 실제 10.
RF-1D를 탑재하여 인가된 사용자만 설정, 조작 가능하도록 하여 잘못된 조작 사고 방지하였으며 SD카드 인터페이스를 통하여 SD 메모리 카드로 금형 작업파일의 편리한 유지 및 보수를 할 수 있도록 구성하였다. 또한 2.4GHz RF를 이용한 고장정보 전달, 생산량 카운터 모니터 연동 구현하였으며 네트워크를 통하여 TCP/IP 기반으로 10/100Mbps를 지원하는 유선 네트워크(RJ45) 포트와 함께 WIFI 모듈을 이용한 무선네트워크를 구현하였다. WIFI 모듈의 경우는 UART 인터페이스를 WIFE 전환하기 때문에 데이터 속도가 최대 460kbps인 관계로 제한되므로 화상대화 등의 기능보다는 주로 중앙서버와의 인터페이스를 통한 모니터링 정보 전달이나 수집의 목적으로 주로 사용되나.
수 있다. 또한 RF인터페이스를 도입하여 현장 관리자를 인식할 수 있도록 하였으며 무선 네트워크를 도입하여 공장관리 시스템에 적용될 수 있도록 구성하였다.
또한 단일 로봇이 단일동작을 수행하던 것을 인터넷접속과 유비쿼터스 센서네트워크로 네트워크화 하여 원격모니터링 및 통합관리를 수행한다. 즉, 인터넷에 접속된 서버PC는 원격지에서도 각 장비의 작업상태, 오류정보, 원격조치 등을 담당하게 되어 line patrol을 현저히 줄여 관리인원 절감과 근무환경 개선을 기대할 수 있다.
음성 및 경보음, 작동음 출력은 I2S 인터페이스 기반 오디오 출력을 사용하여 자체 스피커를 통하여 음향이 출력되도록 하였으며 헤드폰의 사용도 가능하도록 설계하였다. 추후 적용될 H.
수 있게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 설계에서는 IC 카드 인식기능을 장착하고 서버에서 작업자 권한과 파일 설정 등이 가능하도록 하여 권한레벨에 맞는 조작만 가능하도록 사용자 접근제어를 실시하여 허용된 작업자가 허용된 조작만 가능하도록 제한함으로써 안전성을 개선하였다.
연동시험을 실시하였다. 이를 위하여 티칭팬던트와 사출물 취출 메인 보드를 연결하였으며 PC측의 서버 프로그램은 WIFI로 결선하였다. 그림 10과 표 5에서 테스트 중인 상황과 실제 결과를 보여주고 있다.
추후 적용될 H.264를 통한 관리자와의 대화 기능을 위하여 소형 마이크를 통한 음성 입력도 가능하도록 설계 하였다.
취출 로봇 제어기는 조작 용이성 확보, RF-ID 태그인식 기능을 이용한 사용자 및 관리자 조작허용, 2.4GHz RF를 이용한 유비쿼터스 네트워크, WIFI 를 이용한 서버의 중앙 생산관리 기능을 갖도록 하였으며, 표 1과 같은 특징과 사양을 갖는다.
터칭팬던트에 사용된 디바이스들 중에는 동작이 간단한 디바이스 드라이버를 API를 구분하지 않고 디바이스 드라이버를 API 계층을 포함하도록 설계를 하였다. 따라서 실제 API 계층의 경우 상위 사용자 인터페이스를 위한 하드웨어 독립적인 부분을 담당하도록 설계를 하였으며 주로 그래픽 처리와 FAT32 파일 시스템에 해당한다.
하드웨어 장치와 개발된 소프트웨어를 이용하여 종합 연동시험을 실시하였다. 이를 위하여 티칭팬던트와 사출물 취출 메인 보드를 연결하였으며 PC측의 서버 프로그램은 WIFI로 결선하였다.
된다. 하지만 본 논문에서 구현된 제품은 이러한 단점을 극복하고자 각 로봇들이 인터넷 접속 가능하도록 하여 서버PC에서 원격으로 작업자 배정, 작업파일 지정 등을 수행하고 로봇들로부터 여러 정보를 수집, 계산하여 일일생산보고 및 기타 보고 문서를 자동으로 생성하도록 생산관리, 인력관리, 공정관리를 할 수 있도록 구성하였다 %
대상 데이터
본 논문에서 구현한 티칭 팬던트는 10.4인치 LCD를 탑재하였으며 사용자 인터페이스를 담당하게 되며 그림 9와 같다.
사용자 인터페이스 화면은 10.5인치 TFT LCD 채택, 프로그래밍 편이성, 조작편이성을 확보하였다. RF-1D를 탑재하여 인가된 사용자만 설정, 조작 가능하도록 하여 잘못된 조작 사고 방지하였으며 SD카드 인터페이스를 통하여 SD 메모리 카드로 금형 작업파일의 편리한 유지 및 보수를 할 수 있도록 구성하였다.
성능/효과
필요하게 된다. 논문에서 구현된 시스템은 플라스틱사출물 공정에서 산업 안전성(위험 방지) 제고가 가능하게 되고 기계 동작의 중앙 모니터링이 가능하게 되어 생산성이 제고가 가능하다. 또한 네트워크 도입으로 인하여 신속한 생산관리, 품질관리, 고장대처가 가능하다.
참고문헌 (8)
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