KR101740374B1 - 네트워크를 통해 원격관리 가능한 스마트 취출 로봇 관제시스템 - Google Patents

네트워크를 통해 원격관리 가능한 스마트 취출 로봇 관제시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 취출 로봇의 제조공급자가 구매 사용자 측에 관리서비스를 제공함에 있어 원격지원할 수 있게 하여 인력 파견을 줄여 비용절감과 효율을 향상시키고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은 사용자 측에 관제 서버를 두고 공급자 측에도 관제 서버를 두어 취출 로봇의 작업 현황 등을 관리하고 장애 발생 시 공급자 측 관제 서버에서 원격으로 수리하여 주거나 티칭하여 사용자 측에서 장애를 해결할 수 있게 하였다.
본 발명에 따르면 공급자는 전 세계에 공급된 자사의 취출 로봇의 상황을 한눈에 파악할 수 있다는 장점도 갖는다.

Description

네트워크를 통해 원격관리 가능한 스마트 취출 로봇 관제시스템{REMOTE CONTROLLABLE SMART TAKE-OUT ROBOT CENTRAL CONTROL SYSTEM THROUGH NETWORK}
본 발명은 금형이나 사출성형기로부터 사출물을 취출하는 취출 로봇에 대한 원격관리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 네트워크를 통해 원격관리 가능한 취출 로봇 관리시스템에 관한 것이다.
종래 취출 로봇은 소규모 플라스틱 사출 성형 현장에 투입됨으로써 사출물을 취출하여 로딩/언로딩하는 정도의 기능에 국한되었다. 그러나 산업의 발전에 따라 자동차, 모바일기기, 디스플레이 등을 제조하는데 필요한 각종 물품들을 제조하는 사출현장에는 한 단위의 작업장에 수 십대 내지는 수 백대의 사출성형기가 운영되는 생산설비 대형화가 진행되고 있으며, 해외 생산 확대로 이러한 대형 생산 시설이 해외에 존재하는 경우가 늘고 있다. 그에 따라 글로벌화된 대량생산 체제에 적합한 생산현장의 스마트화를 통한 생산성 향상에 대한 요구가 높아지고 있다.
종래의 취출 로봇 운용에 대해 개선을 요하는 사항은 다음과 같다.
즉, 종래 취출 로봇은 취출한 사출물의 양품/불량품 여부를 판별하는 기능이 없이 단순 운반만 실행함으로써 다량의 불량품이 나오고 있어 실질적인 품질안정성 및 생산성이 매우 낮아 이에 대한 개선을 요하고 있다.
또한, 취출 로봇의 작업 상태 및 작업자의 근태관리 역시 오프라인에서만 이루어지고 있어 수많은 취출 로봇의 작업에 대해 사출물의 양/불량의 판단, 고장 유무 등에 대한 작업진행 상황의 파악이 쉽지 않아 원격 모니터링을 제공할 필요가 있다.
더구나, 지금까지는 취출 로봇의 동작이상 등의 고장 발생시 취출 로봇 공급자측에서 고객 작업장의 현장 방문을 통해서만 확인/수리 가능했고, 이러한 방식은 취출 로봇이 작업하는 생산라인의 장시간 작업중단을 초래하는 문제가 있어 이 또한 개선될 필요가 있다.
또한, 취출 로봇과 사출기의 관리도 별개로 운용되어 수많은 사출기들을 각각 현장 작업자들이 개별 관리하고 있다. 예열 상태, 금형 사출 조건, 로봇 암 셋팅 등의 작업이 모두 별개로 이루어짐에 따라 상당한 인력을 들이고 있어 생산성 향상 측면에서 개선될 필요가 있다.
현재 로봇에 대한 원격제어 관련 기술은 다양하게 공개되어 있다. 대한민국등록특허제10-0556151호 역시 로봇의 원격 제어에 관한 것을 기재하고 있으나 상술한 문제점들을 해소할만한 로봇의 원격관리에 대한 것은 전혀 포함하지 않는다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해소할 수 있는 새로운 관리시스템을 갖춘 취출 로봇 원격관제시스템을 제공하고자 하는 것이다.
즉, 본 발명의 목적은 취출 로봇의 사용자가 겪는 취급상의 어려움을 공급자의 지원을 통해 신속하게 해소할 수 있으면서 공급자는 좀 더 적은 인력으로 신속하게 문제를 해결해 줄 수 있는 취출 로봇의 관리시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은,
취출 로봇의 사용자 측에 설치되며 취출 로봇의 운전 상태 또는 작업 현황을 모니터링 하는 사용자 측 관제 서버; 및
취출 로봇 공급자 측에 설치되며 상기 사용자 측 관제 서버와 통신하는 공급자 측 관제 서버;를 구비하여,
상기 사용자 측 관제 서버는 상기 사용자 측 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보를 실시간으로 모니터링 하고,
상기 공급자 측 관제 서버는,
공급된 취출 로봇마다 식별데이터가 기록되어 해당 취출 로봇에 대한 정보를 기록할 수 있는 데이터베이스를 포함하고,
상기 사용자 측 관제 서버로부터 사용자 측 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보를 실시간으로 전송받아 공급한 취출 로봇의 운전 상태를 원격으로 모니터링 하고 취출 로봇을 원격으로 점검 또는 장애 복구하는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 사용자 측 관제 서버 및 공급자 측 관제 서버와 통신하는 사용자 모바일 단말기를 더 포함하여, 상기 서버들로부터 사용자 모바일 단말기는 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보 또는 장애 알림 메시지를 전송받는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 공급자 측 관제 서버는 웹 서버 기능을 구비하고, 사용자 측 관제 서버에 식재된 운영체제 프로그램 모듈을 버전 별로 다수 구비하여 사용자 측 관제 서버는 공급자 측 관제 서버로부터 운영체제 프로그램을 업그래이드할 수 있고, 사용자 측 관제 서버 또는 사용자 모바일 단말기는 상기 공급자 측 관제 서버에 접속하여 취출 로봇 관리 앱을 설치하여 사용할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 공급자 측 관제 서버는 취출 로봇 장애를 해결하기 위해 사용자 측 관제 서버에 UI(User Interface)를 제공하고, 원격으로 취출 로봇의 장애를 해결하여 주는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 공급자 측 관제 서버는 취출 로봇의 사용법에 관련된 교육용 프로그램 모듈을 구비하여, 취출 로봇의 사용이 미숙한 사용자들에게 사용법을 원격으로 교육지원하는 UI를 사용자 단말기 또는 사용자 측 관제 서버에 제공하는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 공급자 측 관제 서버는, 상기 사용자 측 관제 서버로부터 전송받은 정보로부터 취출 로봇의 장애에 해당하는 오류데이터 검출시 오류코드를 분석하고, 사용자 측 관제 서버에 접속하여 데이터를 삭제, 정정 또는 추가함으로써 장애를 복구하는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기에 있어서, 취출 로봇에서 발생 된 고장 또는 불량 문제를 상기 사용자 측 관제 서버 또는 사용자 단말기를 통해 영상정보로 상기 공급자 측 관제 서버로 전송하고 원격 기술지원을 받을 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 무선 제어시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은,
사용자 단말기에 사출기기 예열을 온/오프 할 수 있는 전원 인가/차단 모듈이 구비되어,
사용자 단말기를 이용하여 사출기기의 예열을 온 시켜 사용자는 현장에 도착 즉시 작업을 시작할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 사출기기 원격 제어시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은,
사출기마다 부착되는 RFID 태그;
상기 RFID 태그와 통신하는 사용자 측 관제 서버; 및
사출기로부터 사출물을 취출 하며 통신가능한 제어모듈을 구비한 취출 로봇;을 포함하고,
상기 RFID는 사출기의 사출정보 또는 취출 로봇 동작 정보를 포함하고,
상기 사용자 측 관제 서버는 RFID 정보를 읽어들여 서버 내에 저장하고, 해당 사출기에서 취출 작업을 할 취출 로봇 제어모듈로 RFID 정보를 전송하여 업로드하게 하며, RFID의 정보를 수정하여야 하는 경우, 수정된 정보를 해당 RFID에 업로드시키는 것을 특징으로 하는 사출기기 원격 제어시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 취출 로봇에 대한 관제시스템에 대한 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 관제시스템의 총체적인 운용을 설명하기 위한 서버 및 단말기 기능을 보여주는 블록도 이다.
도 3은 본 발명에 따라 RFID를 이용한 사출기 제어 시스템을 설명하기 위한 개요도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 취출 로봇에 대한 관리가 이루어지는 관제시스템에 대한 구성을 개략적으로 보여주며, 도 2는 본 발명의 관제시스템에 따라 각 서버와 사용자 단말기에서 이루어지는 기능을 보여준다.
먼저, 제조사는 취출 로봇을 제조하여 구매 사용자(구매는 예시적이며 대여, 증여 등 다양한 형태의 양수일 수 있다)에게 양도하게 되며, 이때 각각의 취출 로봇에 대해 고유 식별번호, 예를 들면, 1, 2, ..., n과 같은 식별번호를 부여한다. 식별번호는 물리적인 표지로 이루어질 수도 있고 내장된 메모리에 등록될 수도 있다. 따라서 1, ..., n의 취출 로봇을 양수한 사용자가 있을 수 있고, 이와 별도로 n+1, ..., k의 취출 로봇을 양수한 다른 사용자가 있을 수 있다. 이러한 사용자가 다수 있을 수 있음은 자명하다. 설명의 편의를 위해 어느 특정 1 내지 n의 취출 로봇의 사용자를 가정하여 관제시스템의 구성을 설명한다.
취출 로봇의 공급자 측에는 일종의 통합관제 시스템을 구성한다. 즉, 공급자 측 관제 서버(100)를 두고 각각의 사용자 측에도 사용자 측 관제 서버(200)를 두어 서로 통신하게 한다.
사용자 측 서버(200)는 사용하고 있는 각 취출 로봇의 제어부와 통신할 수 있으며, 이러한 통신 시스템은 일종의 IoT 통신 시스템이라 할 수 있다. 사용자 측 서버(200)는 자신들이 사용하고 있는 각각의 취출 로봇의 운전 상태와 생산 현황을 실시간으로 파악할 수 있게 하고, 로봇의 운전 이상 또는 비상상황 발생 시 알람 등으로 관리자에게 알리는 경보 기능을 구비한다. 즉, 사용자 측 관제 서버(200)는 각 취출 로봇(1, ..., n)의 제어부로부터 운전 데이터(예를 들면, XYZ 모션 속도 및/또는 방향, 회전부 회전 각도 등)를 수집하며, 수집된 데이터를 가공하여 콘솔 화면에 표시하는 기능을 구비한다.
또한, 사용자 측 관제 서버(200)는 취출 로봇의 공급자 측 관제 서버(100)와 통신하는 서버 간 게이트웨이 기능을 구비하게 한다.
사용자 측 관제 서버(200)는 사용자가 소지하는 모바일 단말기(220), 예를 들면 스마트 폰과 통신하며 스마트 폰에는 일종의 취출 로봇 관제 앱을 실행시켜 상기 사용자 측 관제 서버(200)로부터 전송되는 알람 정보를 수신할 수 있게 한다. 상기 앱은 공급자 측 관제 서버(100)에 접속하여 해당 웹 페이지에서 다운로드 받아 실행할 수 있다.
이와 같은 사용자 측 관제 서버(200)는 각각의 사용자 측마다 구축될 수 있으므로 다수를 이룰 수 있다(도 1 참조). 공급자 측 관제 서버(100)는 이들 사용자 측 관제 서버들 모두와 통신할 수 있으며, 각 사용자 측 관제 서버들로부터 취출 로봇의 운전상태와 생산 현황 등에 대한 정보를 실시간으로 전송받게 되어, 공급자 측은 자사에서 전 세계에 공급한 취출 로봇의 현황을 공급자 측 관제 서버(100)를 통해 한눈에 파악할 수 있게 된다. 물론, 공급자 측 관제 서버(100) 역시 단 하나만을 둘 필요는 없고 필요에 따라 다수로 구축할 수 있다.
공급자 측 관제 서버(100)는 사용자 측 관제 서버(200)로부터 전송받은 정보를 실시간 모니터링하여 취출 로봇의 동작 장애에 해당되는 데이터(오류 코드)를 발견하면, 즉시 오류코드를 분석하고, 사용자 측 관제 서버(200)에 접속하여 오류 코드가 생성된 데이터(예를 들면 로그 기록)를 점검하고 삭제, 정정 등의 조치를 취하여 원격에서 복구시킬 수 있다.
이때, 사용자 측 서버 및/또는 사용자 단말기(220)에 오류 메시지를 전송하여 상황을 알려주는 것이 바람직하다.
이러한 조치는, 취출 로봇의 장애 발생시 공급자 측 관제 서버(100)에서 오류코드를 해석하고 사용자 측 관제 서버(200)로 오류 정정 신호를 송출하여 사용자 측 관제 서버(200)의 로봇 제어 모듈을 동작시켜 장애를 일으킨 해당 취출 로봇을 지정하고 해당 취출 로봇 제어부를 원격 조작함으로써 오류가 정정되어 복구될 수 있는 방식으로도 운용될 수 있다.
그러나 모든 장애에 대해 이같이 대처 될 수 있는 것은 아니므로, 공급자 측 관제 서버(100)는 추가적으로 원격기술지원 동영상 데이터베이스를 구축한다. 즉, 공급자 측 관제 서버(100)는 수신된 오류코드가 직접적으로 오류를 정정할 수 있는 경우는 아니지만 특정 동작의 에러 또는 부품의 이상 동작 등으로 판단되고 동영상을 보여줌으로써 사용자 측에서 해당 오류를 정정할 수 있는 경우로 판단되면 해당 동영상을 상기 동영상데이터베이스에서 검색하여 사용자 측 관제 서버(200) 및/또는 사용자 모바일 단말기(220)로 전송하여 준다. 또는 사용자 측 관제 서버(200) 및/또는 사용자 단말기(220)에 오류 메세지를 전송하면서 이에 대한 해결책을 수록한 동영상 정보가 공급자 측 웹 사이트에서 다운로드 받을 수 있다는 취지를 알려준다.
더욱 편리하게는, 공급자 측 관제 서버(100)는 사용자 편의를 위해 UI를 제공하고 원격으로 공급자 측에서 UI를 능동적으로 조작하여 취출 로봇의 장애를 해결하는 등의 기술지원을 제공한다. 특히, 취출 로봇의 장애가 특정 부품에 기인한 것이면 로그 기록과 오류 코드를 분석하여 공급자 측에서 UI를 원격조작하여 즉각적인 수리 조치를 취할 수 있다.
상기 원격기술지원 동영상 데이터베이스에는 장애 상황 해결 방법에 대한 것 외에도 미숙련 사용자에게 취출 로봇의 사용방법 등에 대한 기술 교육을 위한 동영상 및/또는 UI 등이 포함될 수 있다.
또한, 공급자 측 관제 서버(100)는 사용자 측 관제 서버(200)에 식재된 운영체제 프로그램 모듈을 버젼 별로 다수 구비하고, 사용자 측 관제 서버(200)는 상기 공급자 측 관제 서버(100)에 접속하여 운영체제 프로그램 모듈의 업그레이드를 실행할 수 있게 한다. 또한, 사용자 모바일 단말기(220)는 공급자 측 관제 서버(100)에 접속하여, 공급자 측에서 개설한 웹 사이트를 통해 취출 로봇 운용에 관련된 앱을 다운로드 받아 실행할 수 있게 하고 앱의 버전 업그레이드 역시 가능하게 한다.
이와 같이 취출 로봇 사용에 대한 교육 및 장애 해결을 공급자 측 관제 서버(100)와 사용자 단말기(220)를 통해 실시하게 되면 반드시 공급자 측에서 인력을 파견해야 했던 종래 해결방식에 비해 공급자는 인력과 비용을 크게 절약할 수 있고, 사용자는 장시간 취출 로봇의 사용이 중단되어 입는 손해를 크게 줄일 수 있다.
한편, 본 발명은 종래 유선 펜던트에 의해 조작이 제어되는 취출 로봇의 제어시스템을 무선 방식으로 전환하는 제어시스템을 제공한다. 즉, 사용자가 소지한 모바일 단말기(220)에 취출 로봇 제어 모듈을 설치 및 실행시켜 사용자의 모바일 단말기(220)를 통해 취출 로봇 동작을 제어할 수 있게 한다. 이러한 사용자 모바일 단말기(220)는 다음과 같이 활용될 수 있다. 즉, 사용자가 장애 발생 즉시, 상황에 대한 영상을 공급자 측 관제 서버(100)에 전송하면 공급자 측에서 사용자로 하여금 직접 수리할 수 있도록 안내하거나 원격 기술 지원(공급자의 UI 조작 등)을 실시하여 장애를 신속히 해결하게 한다.
또한, 본 발명은, 사용자 단말기(220)로 사출기기를 조작할 수 있도록 하여 작업능률을 향상시켰다. 즉, 사출기기 예열을 온/오프 할 수 있는 전원 인가/차단 모듈이 사용자 단말기(220)에 포함되게 하여 사용자 단말기(220)를 이용하여 미리 사출기기의 예열을 온 시켜 사용자는 현장에 도착 즉시 작업을 시작할 수 있게 하여 대기시간을 절약하고 작업시간을 확대하도록 하였다. 이러한 예열 온/오프의 원격 제어 기술을 사용자 모바일 단말기(220)에 구축하는 것은 사출기기에 RFID 태그를 부착하여 이를 경유하는 통신방식으로 이루어질 수 있다. 그러나 RFID 태그 없이 직접적인 IoT 통신방식을 취할 수도 있으며 이러한 기술의 구현 자체는 당업자가 용이하게 할 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명은, 취출 로봇 운용에 RFID를 이용할 수 있게 하였다.
즉, 사출기마다 RFID 태그를 부착하고 RFID에는 사출물 정보, 사출 온도, 압력, 시간, 해당 사출기에서 작업하게 되는 취출 로봇의 동작 정보(기종, 모션 속도, 회전 각도 등)와 같은 사출정보를 수록한다. 이러한 사출정보는 사용자 측 관제 서버(200)에서 읽어들여 데이터베이스화하여 저장할 수 있으며, 사용자 측 관제 서버(200)는 해당 사출기에서 작업하게 될 취출 로봇의 제어모듈로 사출정보를 업로드하여 줄 수 있다. 또한, RFID의 정보를 수정하여야 하는 경우, 사용자 측 관제 서버(200)에서 사출 정보를 수정하고 수정된 정보를 해당 RFID에 업로드 한다.
또한, 취출 로봇 단부(회전부 등)에 비젼(vision)을 구비하게 하여 비젼을 통해 촬영되는 작업 상태 영상을 사용자 측 관제 서버(200)로 전송하여 실시간 작업 현황을 모니터로 볼 수 있게 하고, 사용자 모바일 단말기(220)를 통해서도 상기 영상을 볼 수 있도록 사용자 측 관제 서버(200)를 통해 영상정보를 공유하게 한다. 상기 영상 정보는 공급자 측 관제 서버(100)에 전송될 수 있고 고장이나 제품 불량 등의 문제 발생 시 해당 영상을 검색하여 문제 해결을 돕는다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 관제 서버
200: 고객 단말기
300: 취출 로봇

Claims (1)

  1. 취출 로봇의 사용자 측에 설치되며 사용자 측 취출 로봇 제어부와의 통신을 통해 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보를 실시간으로 모니터링하는 사용자 측 관제 서버와;
    취출 로봇 공급자 측에 설치되며 상기 사용자 측 관제 서버와 통신하는 공급자 측 관제 서버; 및
    사용자가 소지하여 사용자 측 관제 서버 및 공급자 측 관제 서버와 통신함으로써 상기 서버들로부터 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보 또는 장애 알림 메시지를 전송받고, 장애 발생 상황에 대한 영상을 공급자 측 관제 서버에 전송하여 공급자 측 관제 서버로부터 장애상황 해결 방법에 대한 동영상을 공급받는 사용자 모바일 단말기;를 포함하여 구성되되,
    상기 사용자 모바일 단말기는 사출기기의 예열을 온/오프 할 수 있도록 하는 전원 인가/차단 모듈을 포함하여 구성되고,
    상기 공급자 측 관제 서버는,
    공급된 취출 로봇마다 식별데이터가 기록되어 해당 취출 로봇에 대한 정보를 기록할 수 있는 데이터베이스와, 사용자 측 관제 서버 및 사용자 모바일 단말기에 제공되는 장애상황 해결 방법에 대한 동영상과, 취출로봇의 사용방법에 대한 기술교육을 위한 동영상 및 UI를 포함하는 원격기술지원 동영상 데이터베이스를 포함하여 구성되고, 상기 사용자 측 관제 서버로부터 사용자 측 취출 로봇의 운전 상태 또는 생산 현황 정보를 실시간으로 전송받아 공급한 취출 로봇의 운전 상태를 원격으로 모니터링 하여 점검하며, 사용자 측 관제 서버로부터 전송받은 정보로부터 취출 로봇의 장애에 해당하는 오류데이터 검출시 오류코드를 분석하고, 사용자 측 관제 서버에 접속하여 데이터를 삭제, 정정 또는 추가함으로써 원격으로 취출 로봇의 장애를 복구하는 것을 특징으로 하는 취출 로봇 관제시스템.
KR1020160028461A 2016-03-09 2016-03-09 네트워크를 통해 원격관리 가능한 스마트 취출 로봇 관제시스템 KR101740374B1 (ko)

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