KR101793209B1 - 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 차체 조립물을 특정 위치에 고정하는 지그; 상기 지그에 설치된 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 무선 마그네틱 센서로부터 지그의 상태 정보를 수신하는 컨트롤 패널; 상기 컨트롤 패널과 상기 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 게이트 웨이; 상기 게이트 웨이와 제2 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 사용자 단말; 및 상기 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 모니터링 서버;를 포함하고, 상기 컨트롤 패널은, 상기 사용자 단말을 통해 제어되어 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법{Remote JIG Control System And Method Using Wireless Magnetic Sensor}
본 발명은 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 사용자 단말을 이용하여 자동차 제조에 사용되는 지그를 무선으로 제어할 수 있는 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차 제조현장에서 사용되는 지그는 차체 조립물의 용접이나 조립시 해당 차체 조립물을 원하는 위치에 신속하고 정확하게 위치시켜 고정하는 보조 수단이다.
이러한 지그는 클램프의 동작제어를 위해 공압 엑츄에이터를 사용하며, 또한 공압 엑츄에이터에 부착된 마그네틱 센서를 통해 작업자가 공압 엑츄에이터의 위치를 확인함으로써 해당 클램프의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 종래에는 작업자가 지그와 인접하여 공압 엑츄에이터에 부착된 마그네틱 센서를 통해 공압 엑츄에이터의 위치를 모니터링하는 문제점이 있고, 또한, 종래에는 마그네틱 센서로 유선 마그네틱 센서를 이용하여 지그를 제어하므로 마그네틱 센서에 부착된 배선의 불편함과 단선으로 인해 센서를 자주 교체해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은 원격에서 지그를 모니터링할 수 있고, 배선의 불편함과 단선으로 인한 센서 교체의 문제점을 해결할 수 있는 원격 지그 제어 시스템을 발명하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0401628호(2003.10.01.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 사용자 단말을 이용하여 자동차 제조에 사용되는 지그를 원격에서 모니터링할 수 있고, 해당 사용자 단말을 이용하여 컨트롤 패널을 제어함으로써 차량 제조 공정을 효율적으로 관리할 수 있는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선 마그네틱 센서를 이용하여 지그를 제어함으로써 유선 마그네틱 센서의 사용에 따라 발생할 수 있는 배선의 불편함과 단선으로 인한 센서 교체의 문제점을 해결할 수 있는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 시스템의 제작시 지그를 제어하기 위해 종래에 사용되었던 제어반인 H.W 판넬과 PLC 박스를 제거하여 시스템 제작에 소요되는 비용을 줄임으로써 원가를 절감할 수 있는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템은 차체 조립물을 특정 위치에 고정하는 지그; 상기 지그에 설치된 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 무선 마그네틱 센서로부터 지그의 상태 정보를 수신하는 컨트롤 패널; 상기 컨트롤 패널과 상기 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 게이트 웨이; 상기 게이트 웨이와 제2 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 사용자 단말; 및 상기 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 모니터링 서버;를 포함하고, 상기 컨트롤 패널은, 상기 사용자 단말을 통해 제어되어 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자 단말은, 상기 모니터링 서버에 저장된 상기 상태 정보를 상기 게이트 웨이를 통해 수신하여 상기 지그의 상태를 표시할 수 있다.
또한, 상기 지그는, 상기 차체 조립물을 고정하는 클램프; 상기 클램프에 연결되어 해당 클램프의 작동을 제어하는 공압 액츄에이터; 상기 공압 액츄에이터에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시키는 솔레노이드 블럭; 및 상기 공압 액츄에이터에 설치되고 해당 공압 액츄에이터의 작동 상태를 검출하여 상기 지그의 상태 정보를 생성하는 무선 마그네틱 센서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선 마그네틱 센서는, 상기 공압 액츄에이터의 현재 위치를 센싱하고, 센싱된 현재 위치로부터 해당 액츄에이터의 작동 상태를 검출한 후, 검출된 작동 상태로부터 상기 지그의 상태 정보를 생성하는 마그네틱 센싱부; 상기 마그네틱 센싱부에서 생성된 상기 상태 정보를 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 컨트롤 패널에 송신하는 통신부; 및 상기 마그네틱 센싱부 및 상기 통신부에 각각 전원을 인가하는 배터리부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤 패널은, 상기 무선 마그네틱 센서 및 상기 게이트 웨이와 각각 상기 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 지그의 상태 정보를 송수신하는 제1 무선통신부; 상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널과 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 해당 사용자 단말과 제3 무선 통신으로 연결되어 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시키는 제2 무선 통신부; 및 상기 사용자 단말을 통해 제어되고 상기 상태 정보에 대응하는 특정 공압 액츄에이터를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 솔레노이드 블럭에 송신하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 무선 통신은 지그비 통신으로 이루어지고, 상기 제2 무선 통신은 와이파이 통신으로 이루어지며, 상기 제3 무선 통신은 저전력 블루투스 통신으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 게이트 웨이는, 상기 컨트롤 패널과 지그비 통신으로 연결되는 제1 통신부; 상기 사용자 단말과 와이파이 통신으로 연결되는 제2 통신부; 및 상기 모니터링 서버와 네트워크 전송 프로토콜(TCP/IP)로 연결되는 제3 통신부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법은, 무선 마그네틱 센서가 공압 액츄에이터의 현재 위치를 검출하여 지그의 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성 단계; 상기 무선 마그네틱 센서가 지그비 통신을 통해 상기 상태 정보를 컨트롤 패널에 송신하는 제1 상태 정보 송신 단계; 상기 컨트롤 패널이 상기 지그비 통신을 통해 상기 상태 정보를 게이트 웨이에 송신하는 제2 상태 정보 송신 단계; 상기 게이트 웨이가 와이파이 통신을 통해 상기 상태 정보를 사용자 단말에 송신하는 제3 상태 정보 송신 단계; 상기 사용자 단말이 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시키는 제어 모드 활성화 단계; 상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널을 제어하여 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계; 상기 컨트롤 패널이 상기 제어 신호를 솔레노이드 블럭에 송신하는 제어 신호 송신 단계; 및 상기 솔레노이드 블럭이 상기 공압 액츄에이터에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시키는 공압 액츄에이터 작동 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 상태 정보 송신 단계와 상기 제3 상태 정보 송신 단계 사이에, 모니터링 서버가 상기 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 상태 정보 저장 단계;를 더 포함하고, 상기 제3 상태 정보 송신 단계는, 상기 게이트 웨이가 와이파이 통신을 통해 상기 모니터링 서버에 저장된 상기 상태 정보를 사용자 단말에 송신할 수 있다.
또한, 상기 제어 모드 활성화 단계는, 상기 사용자 단말에 탑재된 제어 어플리케이션이 실행된 상태에서, 상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널과 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 사용자 단말과 상기 컨트롤 패널이 저전력 블루투스 통신으로 연결되어 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시킬 수 있다.
아울러, 상기 공압 액츄에이터 작동 단계는, 상기 솔레노이드 블럭이 상기 제어 신호에 대응하는 공압 액츄에이터에 공압을 인가하는 공압 인가 공정; 상기 공압 액츄에이터가 상기 공압에 의해 작동하여 진행이 정지되거나 전진 또는 후진하는 액츄에이터 작동 공정; 및 상기 공압 액츄에이터의 작동으로 상기 공압 액츄에이터에 연결된 클램프의 동작이 제어되는 클램프 작동 공정;을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법에 의하면, 사용자 단말을 이용하여 자동차 제조에 사용되는 지그를 원격에서 모니터링할 수 있고, 해당 사용자 단말을 이용하여 컨트롤 패널을 제어함으로써 차량 제조 공정을 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선 마그네틱 센서를 이용하여 지그를 제어함으로써 유선 마그네틱 센서의 사용에 따라 발생할 수 있는 배선의 불편함과 단선으로 인한 센서 교체의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 시스템의 제작시 지그를 제어하기 위해 종래에 사용되었던 제어반인 H.W 판넬과 PLC 박스를 제거하여 시스템 제작에 소요되는 비용을 줄임으로써 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지그의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤 패널의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 게이트 웨이의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원격 지그 제어 시스템의 네트워크 연결도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법의 제 1흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법의 제 2흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공압 액츄에이터 작동 단계의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 지그(100), 지그와 제1 무선 통신으로 연결되어 지그의 상태 정보를 수신하는 컨트롤 패널(200), 컨트롤 패널과 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 게이트 웨이(300), 게이트 웨이와 제2 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 사용자 단말(400) 및 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 모니터링 서버(500)를 포함한다.
상기 지그(100)는 자동차 제조에 사용되며 차체 조립물을 특정 위치에 고정시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 지그의 구성도이다.
구체적으로, 상기 지그(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 클램프(110), 공압 액츄에이터(120), 솔레노이드 블럭(130) 및 무선 마그네틱 센서(140)를 포함할 수 있다.
상기 클램프(110)는 차체 조립물을 절삭, 판금, 용접 등의 가공시 해당 차체 조립물을 클램핑하여 특정 위치에 고정하거나 또는 해당 차체 조립물을 언클램핑하여 고정 상태를 해지할 수 있다.
상기 공압 액츄에이터(120)는 클램프(110)에 연결되어 해당 클램프의 작동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 공압 액츄에이터(120)는 솔레노이드 블럭(130)으로부터 인가되는 공압에 의해 전진 또는 후진하여 클램프의 작동을 제어할 수 있다.
상기 솔레노이드 블럭(130)은 공압 액츄에이터(120)에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시킬 수 있다.
상기 무선 마그네틱 센서(140)는 공압 액츄에이터(130)에 설치되고 해당 공압 액츄에이터의 작동 상태를 검출하여 상기 지그의 상태 정보를 생성할 수 있고, 부착면이 아치형으로 형성되어 실린더형의 공압 액츄에이터(130)에 용이하게 설치될 수 있다.
상기 무선 마그네틱 센서(140)는 강자성체로 구성된 유리관 내에 봉입되어 외부에서 가해진 자기 에너지의 강약에 의해 스위칭 작용을 하는 리드 스위치로 구성될 수 있다.
특히, 본 발명에서는 마그네식 센서로 종래의 유선 마그네틱 센서가 아닌, 상기한 바와 같은 무선 마그네틱 센서를 사용함으로써 유선 마그네틱 센서의 사용에 따라 발생할 수 있는 배선의 불편함과 단선으로 인한 센서 교체의 문제점을 해결할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서의 구성도이다.
구체적으로, 상기 무선 마그네틱 센서(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 마그네틱 센싱부(141), 통신부(142) 및 배터리부(143)를 포함할 수 있다.
상기 마그네틱 센싱부(141)는 공압 액츄에이터(120)의 현재 위치를 센싱하고, 센싱된 현재 위치로부터 해당 액츄에이터의 작동 상태를 검출한 후, 검출된 작동 상태로부터 상기 지그의 상태 정보를 생성할 수 있다.
즉, 상기 마그네틱 센싱부(141)는 공압 액츄에이터(120)의 현재 위치를 검출하여 해당 공압 액츄에이터가 전진 상태인지 또는 후진 상태인지 현재의 작동 상태를 검출할 수 있고, 또한 해당 작동 상태에 따라 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑하여 특정 위치에 고정하는지 또는 해당 차체 조립물을 언클램핑하여 고정 상태를 해지하는지 해당 작동 상태에 대응되는 상기 지그의 상태 정보를 생성할 수 있다.
상기 통신부(142)는 마그네틱 센싱부(141)에서 생성된 상기 지그의 상태 정보를 제1 무선 통신을 통해 상기 컨트롤 패널(200)에 송신할 수 있다.
구체적으로, 상기 통신부(142)는 상기 마그네틱 센싱부(141)에서 생성된 지그의 상태 정보를 제1 무선 통신으로 이루어지는 지그비 통신을 통해 상기 컨트롤 패널(200)에 송신할 수 있다.
상기 배터리부(143)는 상기 마그네틱 센싱부(141) 및 상기 통신부(142)에 각각 전원을 인가하여 마그네틱 센싱부(141) 및 통신부(142)를 각각 작동시킬 수 있다.
상기 컨트롤 패널(200)은 상기 무선 마그네틱 센서(140)와 제1 무선 통신으로 연결되어 해당 무선 마그네틱 센서로부터 지그(100)의 상태 정보를 수신할 수 있고, 또한 사용자 단말(400)을 통해 제어됨으로써 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 컨트롤 패널(200)은 상기 통신부(142)와 제1 무선 통신인 지그비 통신으로 연결되어 해당 통신부(142)로부터 지그(100)의 상태 정보를 수신한 후 상기 게이트 웨이(300)에 송신할 수 있다.
또한, 컨트롤 패널(200)은 상기한 바와 같이, 사용자 단말(400)을 통해 제어되어 지그의 제어 신호를 생성한 후, 컨트롤 패널(200)에 결합된 솔레노이드 블럭(130)에 해당 제어 신호를 송신함으로써 상기 지그를 제어할 수 있다.
즉, 상기 컨트롤 패널(200)은 솔레노이드 블럭(130)과 결합되며 상기 지그(100) 내에 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤 패널의 구성도이다.
상기 컨트롤 패널(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 무선통신부(210), 제2 무선 통신부(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.
상기 제1 무선통신부(210)는 상기 무선 마그네틱 센서(140) 및 상기 게이트 웨이(300)와 각각 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 지그의 상태 정보를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 제1 무선통신부(210)는 상기 통신부(142)와 제1 무선 통신인 지그비 통신으로 연결되어 해당 통신부(142)로부터 지그(100)의 상태 정보를 수신할 수 있고, 또한 상기 게이트 웨이(300)와 역시 제1 무선 통신인 지그비 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 송신할 수 있다.
상기 제2 무선 통신부(220)는 컨트롤 패널(200)과 사용자 단말(400)을 제3 무선 통신으로 연결하여 사용자 인증을 통한 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시킬 수 있다.
구체적으로, 제2 무선 통신부(220)는 사용자 단말(400)이 제어 어플리케이션(410)을 실행한 상태에서, 컨트롤 패널(200)에 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 해당 사용자 단말과 제3 무선 통신인 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy,BLE) 통신으로 연결되어 사용자 단말을 이용한 사용자 인증을 통해 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시킬 수 있다.
상기 제어부(230)는 사용자 단말(400)을 통해 제어되며, 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호로써, 특정 공압 액츄에이터를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 솔레노이드 블럭(130)에 송신할 수 있다.
따라서, 솔레노이드 블럭(130)이 상기 제어 신호에 대응하는 공압 액츄에이터(120)를 작동시켜 해당 공압 액츄에이터(120)를 정지시키거나 전진 또는 후진시킴으로써 상기 지그의 동작을 제어하도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(230)는 솔레노이드 블럭(130)을 제어할 수 있는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)과, 릴레이로써 24VDC 전압 릴레이를 각각 포함할 수 있다.
한편, 상기 컨트롤 패널(200)은 도시되지 않았지만, 상기 제1 무선통신부(210), 제2 무선 통신부(220) 및 제어부(230)에 각각 전원을 인가하여 제1 무선통신부, 제2 무선 통신부 및 제어부를 각각 작동시킬 수 있는 배터리부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이때, 상기 배터리부(미도시)는 24VDC 배티리일 수 있다.
상기 게이트 웨이(300)는 상기 컨트롤 패널(200)과 제1 무선 통신으로 연결되고, 사용자 단말(400)과 제2 무선 통신으로 연결되며, 상기 모니터링 서버와 네트워크 전송 프로토콜로 연결되어 상기 지그의 상태 정보를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 게이트 웨이(300)는 제1 무선 통신 방식을 통해 수신한 데이터를 이와 다른 무선 통신 방식인 제2 무선 통신 방식으로 변환하여 송신하는 컨버터이다.
이러한 게이트 웨이(300)는 제1 무선 통신 방식을 제2 무선 통신 방식으로 변환하여 제1 무선 통신을 통해 무선 마그네틱 센서(140) 및 컨트롤 패널(200)로부터 각각 지그의 상태 정보를 직접 수신하지 못하는 사용자 단말(400)에 제2 무선 통신 방식을 통해 해당 지그의 상태 정보를 송신할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 게이트 웨이의 구성도이다.
상기 게이트 웨이(300)는 제1 통신부(310), 제2 통신부(320) 및 제3 통신부(330)를 포함할 수 있다.
상기 제1 통신부(310)는 컨트롤 패널(200)과 제1 무선 통신으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 통신부(310)는 상기 컨트롤 패널(200)의 제1 무선통신부(210)와 제1 무선 통신인 지그비 통신으로 연결되어 해당 제1 무선통신부(210)로부터 송신되는 지그(100)의 상태 정보를 수신할 수 있다.
상기 제2 통신부(320)는 사용자 단말(400)과 제2 무선 통신으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 통신부(320)는 상기 사용자 단말(400)과 제2 무선 통신인 와이파이 통신으로 연결되어 제1 통신부(310)에서 지그비 통신으로 수신한 지그의 상태 정보를 사용자 단말(400)에 송신할 수 있다.
상기 제3 통신부(330)는 모니터링 서버(500)와 네트워크 전송 프로토콜로 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 통신부(330)는 상기 모니터링 서버(500)와 네트워크 전송 프로토콜인 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)로 연결되어 제1 통신부(310)에서 지그비 통신으로 수신한 지그의 상태 정보를 모니터링 서버(500)에 송신할 수 있다.
즉, 본 발명의 게이트 웨이(300), 컨트롤 패널(200) 및 무선 마그네틱 센서(140)는 각각, 지그비 네트워크를 구성하는 디바이스인 코디네이터(Coordinator), 라우터(Router) 및 엔드 디바이스(End Device)로 이루어져 지그비 통신 기반에 의해 지그(100)의 상태 정보를 사용자 단말(400)에 송신하도록 할 수 있다.
상기 사용자 단말(400)은 상기 게이트 웨이(300)와 제2 무선 통신인 와이파이 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신할 수 있다.
구체적으로, 사용자 단말(400)은 모니터링 서버(500)에 저장된 상기 지그의 상태 정보를 게이트 웨이(300)를 통해 수신하여 표시함으로써 사용자가 해당 지그의 상태를 모니터링하도록 할 수 있다.
또한, 사용자 단말(400)은 상기한 바와 같이, 제어 어플리케이션(410)을 실행한 상태에서, 컨트롤 패널(200)에 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 해당 컨트롤 패널(200)의 제2 무선 통신부(220)와 제3 무선 통신인 저전력 블루투스통신으로 연결됨으로써 사용자 인증을 통해 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시킬 수 있다.
아울러, 사용자 단말(400)은 제어 모드를 활성화시킨 상태에서 컨트롤 패널(200)의 제어부(230)를 제어하여 상기 지그의 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호로써, 특정 공압 액츄에이터를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성한 후, 해당 제어 신호를 상기 솔레노이드 블럭(130)에 송신할 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자 단말(400)은 상기 지그의 상태 정보로써, 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑한 상태 정보를 수신하는 경우, 제어부(230)를 통해 해당 클램프(110)가 차체 조립물을 언클램핑하기 위한 제어 신호를 생성하여 솔레노이드 블럭(130)에 송신할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말(400)은 상기 지그의 상태 정보로써, 클램프(110)가 차체 조립물을 언클램핑한 상태 정보를 수신하는 경우, 제어부(230)를 통해 해당 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑하기 위한 제어 신호를 생성하여 솔레노이드 블럭(130)에 송신할 수 있다.
상기 모니터링 서버(500)는 상기한 바와 같이, 게이트 웨이(300)의 제3 통신부(330)와 네트워크 전송 프로토콜(TCP/IP)로 연결되어 제1 통신부(310)에서 지그비 통신으로 수신한 지그의 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 원격 지그 제어 시스템의 네트워크 연결도이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 지그 제어 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 지그(100)의 무선 마그네틱 센서(140)와, 컨트롤 패널(200)의 제1 무선통신부(210) 및 게이트 웨이(300)의 제1 통신부(310)가 지그비 통신으로 서로 연결되고, 게이트 웨이의 제2 통신부(320)와 사용자 단말(400)이 와이파이 통신으로 서로 연결됨으로써 무선 마그네틱 센서(140)에서 생성된 지그의 상태 정보를 사용자 단말(400)에 제공하여 원격의 사용자가 해당 지그의 상태를 모니터링하도록 할 수 있다.
또한, 본 시스템은 사용자 단말(400)과 컨트롤 패널(200)이 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 사용자 단말과 컨트롤 패널의 제2 무선통신부(220)가 저전력 블루투스 통신으로 연결되어 사용자 단말을 통해 컨트롤 패널의 제어부(230)가 제어됨으로써 지그의 제어 신호를 생성할 수 있고, 이후 해당 제어 신호를 솔레노이드 블럭(130)에 송신하여 공압 액츄에이터를 작동시킴으로써 해당 지그를 제어하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법의 제 1흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 상태 정보 생성 단계(S10), 제1 상태 정보 송신 단계(S20), 제2 상태 정보 송신 단계(S30), 제3 상태 정보 송신 단계(S40), 제어 모드 활성화 단계(S50), 제어 신호 생성 단계(S60), 제어 신호 송신 단계(S70) 및 공압 액츄에이터 작동 단계(S80)를 포함한다.
상기 상태 정보 생성 단계(S10)는 무선 마그네틱 센서(140)가 공압 액츄에이터(120)의 현재 위치를 검출하여 지그의 상태 정보를 생성하는 단계이다.
구체적으로, 상기 상태 정보 생성 단계(S10)에서는 마그네틱 센싱부(141)가 공압 액츄에이터(120)의 현재 위치를 검출하여 해당 공압 액츄에이터가 전진 상태인지 또는 후진 상태인지 현재의 작동 상태를 검출할 수 있고, 또한 공압 액츄에이터의 작동 상태에 따라 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑하여 특정 위치에 고정하는지 또는 해당 차체 조립물을 언클램핑하여 고정 상태를 해지하는지 해당 작동 상태에 대응되는 지그(100)의 상태 정보를 생성할 수 있다.
상기 제1 상태 정보 송신 단계(S20)는 무선 마그네틱 센서(140)가 지그비 통신을 통해 지그의 상태 정보를 컨트롤 패널(200)에 송신하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제1 상태 정보 송신 단계(S20)에서는 통신부(142)가 마그네틱 센싱부(141)에서 생성된 지그의 상태 정보를 지그비 통신을 통해 제1 무선통신부(210)에 송신할 수 있다.
상기 제2 상태 정보 송신 단계(S30)는 컨트롤 패널(200)이 지그비 통신을 통해 지그의 상태 정보를 게이트 웨이(300)에 송신하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제2 상태 정보 송신 단계(S30)에서는 제1 무선통신부(210)가 상기 지그의 상태 정보를 지그비 통신을 통해 제1 통신부(310)에 송신할 수 있다.
상기 제3 상태 정보 송신 단계(S40)는 게이트 웨이(300)가 와이파이 통신을 통해 상기 지그의 상태 정보를 사용자 단말(400)에 송신하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제3 상태 정보 송신 단계(S40)에서는 제2 통신부(320)가 제1 통신부(310)에서 지그비 통신으로 수신한 지그의 상태 정보를 와이파이 통신을 통해 사용자 단말(400)에 송신할 수 있다.
상기 제어 모드 활성화 단계(S50)는 사용자 단말(400)이 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널(200)의 제어 모드를 활성화시키는 단계이다.
구체적으로, 상기 제어 모드 활성화 단계(S50)에서는 상기 사용자 단말에 탑재된 제어 어플리케이션(410)이 실행된 상태에서, 상기 사용자 단말(400)이 상기 컨트롤 패널(200)과 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 사용자 단말과 상기 컨트롤 패널이 저전력 블루투스 통신으로 연결되어 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시킬 수 있다.
상기 제어 신호 생성 단계(S60)는 사용자 단말(400)이 상기 컨트롤 패널(200)을 제어하여 지그의 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제어 신호 생성 단계(S60)에서는 사용자 단말(400)이 컨트롤 패널(200)의 제어부(230)를 제어하여 상기 지그의 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호로써, 특정 공압 액츄에이터(120)를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 제어 신호 생성 단계(S60)에서는 사용자 단말(400)이 지그의 상태 정보로써, 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑한 상태 정보를 수신하는 경우, 제어부(230)를 통해 해당 클램프(110)가 차체 조립물을 언클램핑하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있고, 또한 사용자 단말(400)이 상기 지그의 상태 정보로써, 클램프(110)가 차체 조립물을 언클램핑한 상태 정보를 수신하는 경우, 제어부(230)를 통해 해당 클램프(110)가 차체 조립물을 클램핑하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어 신호 송신 단계(S70)는 컨트롤 패널(200)이 상기 지그의 제어 신호를 솔레노이드 블럭(130)에 송신하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제어 신호 송신 단계(S70)에서는 컨트롤 패널(200)의 제어부(230)가 컨트롤 패널(200)에 결합된 솔레노이드 블럭(130)에 해당 제어 신호를 송신할 수 있다.
상기 공압 액츄에이터 작동 단계(S80)는 솔레노이드 블럭(130)이 상기 공압 액츄에이터(120)에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시키는 단계이다.
도 9는 본 발명에 따른 공압 액츄에이터 작동 단계의 흐름도이다.
구체적으로, 상기 공압 액츄에이터 작동 단계(S80)는 도 9에 도시된 바와 같이, 공압 인가 공정(S81), 액츄에이터 작동 공정(S82) 및 클램프 작동 공정(S83)을 포함할 수 있다.
상기 공압 인가 공정(S81)은 상기 솔레노이드 블럭(130)이 지그의 제어 신호에 대응하는 공압 액츄에이터(120)에 공압을 인가하는 공정이다.
상기 액츄에이터 작동 공정(S82)은 상기 공압 액츄에이터(120)가 상기 공압에 의해 작동하여 그 진행이 정지되거나 전진 또는 후진하는 공정이다.
상기 클램프 작동 공정(S83)은 상기 공압 액츄에이터(120)의 작동으로 상기 공압 액츄에이터에 연결된 클램프(110)의 동작이 제어되는 공정이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법의 제 2흐름도이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법은 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 상태 정보 송신 단계(S30)와 제3 상태 정보 송신 단계(S40) 사이에 상태 정보 저장 단계(S35)를 더 포함할 수 있다.
상기 상태 정보 저장 단계(S35)는 모니터링 서버(500)가 상기 게이트 웨이(300)로부터 상기 지그의 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 단계이다.
구체적으로, 상기 상태 정보 저장 단계(S35)에서는 모니터링 서버(500)가 제1 통신부(310)에서 지그비 통신으로 수신한 지그의 상태 정보를 게이트 웨이(300)의 제3 통신부(330)로부터 네트워크 전송 프로토콜(TCP/IP)을 통해 수신하여 해당 상태 정보를 저장할 수 있다.
따라서, 상기 제3 상태 정보 송신 단계(S40)에서는 게이트 웨이(300)가 상기 모니터링 서버(500)에 저장된 상기 지그의 상태 정보를 네트워크 전송 프로토콜(TCP/IP)을 통해 수신한 후, 와이파이 통신을 통해 해당 상태 정보를 사용자 단말에 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자 단말을 이용하여 자동차 제조에 사용되는 지그를 원격에서 모니터링할 수 있고, 해당 사용자 단말을 이용하여 컨트롤 패널을 제어함으로써 차량 제조 공정을 효율적으로 관리할 수 있으며, 또한, 무선 마그네틱 센서를 이용하여 지그를 제어함으로써 유선 마그네틱 센서의 사용에 따라 발생할 수 있는 배선의 불편함과 단선으로 인한 센서 교체의 문제점을 해결할 수 있고, 아울러, 본 시스템의 제작시 지그를 제어하기 위해 종래에 사용되었던 제어반인 H.W 판넬과 PLC 박스를 각각 제거하여 시스템 제작에 소요되는 비용을 줄임으로써 원가를 절감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템 및 그 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:지그 110:클램프
120:공압 액츄에이터 130:솔레노이드 블럭
140:무선 마그네틱 센서 141:마그네틱 센싱부
142:통신부 143:배터리부
200:컨트롤 패널 210:제1 무선통신부
220:제2 무선 통신부 230:제어부
300:게이트 웨이 310:제1 통신부
320:제2 통신부 330:제3 통신부
400:사용자 단말 410:제어 어플리케이션
500:모니터링 서버
S10:상태 정보 생성 단계
S20:제1 상태 정보 송신 단계
S30:제2 상태 정보 송신 단계
S35:상태 정보 저장 단계
S40:제3 상태 정보 송신 단계
S50:제어 모드 활성화 단계
S60:제어 신호 생성 단계
S70:제어 신호 송신 단계
S80:공압 액츄에이터 작동 단계
S81:공압 인가 공정
S82:액츄에이터 작동 공정
S83:클램프 작동 공정

Claims (11)

  1. 차체 조립물을 특정 위치에 고정하는 지그;
    상기 지그에 설치된 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 무선 마그네틱 센서로부터 지그의 상태 정보를 수신하는 컨트롤 패널;
    상기 컨트롤 패널과 상기 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 게이트 웨이;
    상기 게이트 웨이와 제2 무선 통신으로 연결되어 상기 상태 정보를 수신하는 사용자 단말; 및
    상기 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 모니터링 서버;를 포함하고,
    상기 컨트롤 패널은,
    상기 사용자 단말을 통해 제어되어 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    상기 모니터링 서버에 저장된 상기 상태 정보를 상기 게이트 웨이를 통해 수신하여 상기 지그의 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지그는,
    상기 차체 조립물을 고정하는 클램프;
    상기 클램프에 연결되어 해당 클램프의 작동을 제어하는 공압 액츄에이터;
    상기 공압 액츄에이터에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시키는 솔레노이드 블럭; 및
    상기 공압 액츄에이터에 설치되고 해당 공압 액츄에이터의 작동 상태를 검출하여 상기 지그의 상태 정보를 생성하는 무선 마그네틱 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 무선 마그네틱 센서는,
    상기 공압 액츄에이터의 현재 위치를 센싱하고, 센싱된 현재 위치로부터 해당 액츄에이터의 작동 상태를 검출한 후, 검출된 작동 상태로부터 상기 지그의 상태 정보를 생성하는 마그네틱 센싱부;
    상기 마그네틱 센싱부에서 생성된 상기 상태 정보를 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 컨트롤 패널에 송신하는 통신부; 및
    상기 마그네틱 센싱부 및 상기 통신부에 각각 전원을 인가하는 배터리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 컨트롤 패널은,
    상기 무선 마그네틱 센서 및 상기 게이트 웨이와 각각 상기 제1 무선 통신으로 연결되어 상기 지그의 상태 정보를 송수신하는 제1 무선통신부;
    상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널과 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 해당 사용자 단말과 제3 무선 통신으로 연결되어 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시키는 제2 무선 통신부; 및
    상기 사용자 단말을 통해 제어되고 상기 상태 정보에 대응하는 특정 공압 액츄에이터를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 솔레노이드 블럭에 송신하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신은 지그비 통신으로 이루어지고,
    상기 제2 무선 통신은 와이파이 통신으로 이루어지며,
    상기 제3 무선 통신은 저전력 블루투스 통신으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 게이트 웨이는,
    상기 컨트롤 패널과 지그비 통신으로 연결되는 제1 통신부;
    상기 사용자 단말과 와이파이 통신으로 연결되는 제2 통신부; 및
    상기 모니터링 서버와 네트워크 전송 프로토콜(TCP/IP)로 연결되는 제3 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 원격 지그 제어 시스템을 이용한 원격 지그 제어 방법에 있어서,
    무선 마그네틱 센서가 공압 액츄에이터의 현재 위치를 검출하여 지그의 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성 단계;
    상기 무선 마그네틱 센서가 지그비 통신을 통해 상기 상태 정보를 컨트롤 패널에 송신하는 제1 상태 정보 송신 단계;
    상기 컨트롤 패널이 상기 지그비 통신을 통해 상기 상태 정보를 게이트 웨이에 송신하는 제2 상태 정보 송신 단계;
    상기 게이트 웨이가 와이파이 통신을 통해 상기 상태 정보를 사용자 단말에 송신하는 제3 상태 정보 송신 단계;
    상기 사용자 단말이 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시키는 제어 모드 활성화 단계;
    상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널을 제어하여 상기 상태 정보에 대응하는 상기 지그의 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계;
    상기 컨트롤 패널이 상기 제어 신호를 솔레노이드 블럭에 송신하는 제어 신호 송신 단계; 및
    상기 솔레노이드 블럭이 상기 공압 액츄에이터에 공압을 인가하여 해당 공압 액츄에이터를 작동시키는 공압 액츄에이터 작동 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 상태 정보 송신 단계와 상기 제3 상태 정보 송신 단계 사이에,
    모니터링 서버가 상기 게이트 웨이로부터 상기 상태 정보를 수신하여 해당 상태 정보를 저장하는 상태 정보 저장 단계;를 더 포함하고,
    상기 제3 상태 정보 송신 단계는,
    상기 게이트 웨이가 와이파이 통신을 통해 상기 모니터링 서버에 저장된 상기 상태 정보를 사용자 단말에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 모드 활성화 단계는,
    상기 사용자 단말에 탑재된 제어 어플리케이션이 실행된 상태에서,
    상기 사용자 단말이 상기 컨트롤 패널과 일정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 사용자 단말과 상기 컨트롤 패널이 저전력 블루투스 통신으로 연결되어 사용자 인증을 통해 상기 컨트롤 패널의 제어 모드를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 공압 액츄에이터 작동 단계는,
    상기 솔레노이드 블럭이 상기 제어 신호에 대응하는 공압 액츄에이터에 공압을 인가하는 공압 인가 공정;
    상기 공압 액츄에이터가 상기 공압에 의해 작동하여 진행이 정지되거나 전진 또는 후진하는 액츄에이터 작동 공정; 및
    상기 공압 액츄에이터의 작동으로 상기 공압 액츄에이터에 연결된 클램프의 동작이 제어되는 클램프 작동 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마그네틱 센서를 이용한 원격 지그 제어 방법.
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