KR102375967B1 - 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법은 피세척물의 금형종류의 정보를 수집하는 제1 비전 및 피세척물에 묻어있는 오염물질의 두께 및 분포도의 정보를 수집하는 제2 비전을 포함하며, 피세척물에 대한 정보를 수집하는 정보수집부와, 정보수집부에서 수집된 정보를 기초하여 피세척물의 오염정도를 판단하고, 판단한 정보를 근거로하여 세척에 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 결정하는 판단부와, 판단부에서 결정한 정보를 기초로하여 노즐 및 드라이아이스의 입도를 셋업하며, 피세척물의 세척을 실시하는 제어부와, 세척을 완료한 피세척물을 재검수하는 검수부 및 피세척물의 금형종류의 데이터가 저장된 제1 DB와, 오염물질의 종류, 두께 및 분포도의 데이터가 저장된 제2 DB를 포함하며, 피세척물의 사전 데이터가 저장된 데이터베이스를 포함한다.

Description

드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법{Dry Ice Cleaning Automation System and Methods}
본 발명은 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 드라이아이스 세척 장치를 자동화하기 위한 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 부품의 생산공정에서는 생산되는 부품 표면에 각종 이물질들이 묻어나고, 이를 제거하기 위한 별도의 세척공정을 거치고 있다.
이러한 세척공정에 의하면, 생산된 부품을 작업자가 수작업을 통해 쇼트블래스팅, 증기세척, 솔벤트 등의 약품처리나 브러쉬 등을 이용하여 표면에 묻어있는 이물질들을 제거하는 세척작업을 진행하고 있다.
그러나 상기한 세척공정은 작업자가 수작업으로 진행을 하는 것으로, 작업자의 숙련도에 따라 세척작업의 품질차이가 발생되는 단점을 내재하고 있다.
특히, 브러쉬를 이용하는 세척작업에서는 세척하고자 하는 부품의 재질에 따라서 표면박리 현상이 발생되고 있다.
이에 따라서, 최근에는 생산되는 부품에 묻어있는 이물질들을 보다 깨끗하고, 효과적으로 세척할 수 있도록 하는 세척장치들이 개발되고 있으며, 특히, 환경오염을 방지하면서 친환경적으로 세척작업을 진행할 수 있는 드라이아이스 세척기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0079019호
본 발명의 목적은 드라이아이스 세척 장치를 자동화하기 위한 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템은 피세척물의 금형종류의 정보를 수집하는 제1 비전 및 피세척물에 묻어있는 오염물질의 두께 및 분포도의 정보를 수집하는 제2 비전을 포함하며, 피세척물에 대한 정보를 수집하는 정보수집부;
상기 정보수집부에서 수집된 정보를 기초하여 피세척물의 오염정도를 판단하고, 판단한 정보를 근거로하여 세척에 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 결정하는 판단부;
상기 판단부에서 결정한 정보를 기초로하여 노즐 및 드라이아이스의 입도를 셋업하며, 피세척물의 세척을 실시하는 제어부;
세척을 완료한 상기 피세척물을 재검수하는 검수부; 및
상기 피세척물의 금형종류의 데이터가 저장된 제1 DB와, 오염물질의 종류, 두께 및 분포도의 데이터가 저장된 제2 DB를 포함하며, 상기 피세척물의 사전 데이터가 저장된 데이터베이스;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템에 있어서, 상기 제어부는 내경이 다각형 또는 원형으로 각각 형성된 하나 이상의 노즐을 구비하되, 상기 판단부에서 결정한 노즐을 선택하여 이를 제어하는 노즐제어부; 및
상기 판단부에서 결정한 드라이아이스의 입도 데이터를 제공받고, 제공받은 입도만큼의 드라이아이스를 분쇄하는 분쇄부를 포함하며, 드라이아이스의 입도를 조정하는 입도조정부;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템에 있어서, 상기 제1 비전이 2D 카메라를 포함하여 정보를 수집하고, 상기 제2 비전이 3D 카메라를 포함하여 정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템에 있어서, 상기 제어부는 분사모드를 선택하여 피세척물에 드라이아이스를 분사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, (a) 제1 비전 및 제2 비전으로 피세척물의 금형 및 오염물질의 정보를 수집하는 단계;
(b) 수집한 정보를 기초로하여 피세척물 및 오염물질을 판단부에서 판단하는 단계;
(c) 상기 피세척물을 세척하는데 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 판단부에서 결정하는 단계;
(d) 상기 판단부에서 결정한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 제어부를 통해 셋업하고, 상기 피세척물을 세척하는 단계;
(e) 세척한 피세척물을 검수하는 단계;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, 상기 제1 비전이 2D 카메라를 포함하여 정보를 수집하고, 상기 제2 비전이 3D 카메라를 포함하여 정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 제1 비전에서 수집한 정보가 제1 DB에 저장된 정보를 매칭하는 단계; 및
상기 제2 비전에서 수집한 정보가 제2 DB에 저장된 정보를 매칭하는 단계;
를 포함하고, 상기 제1 DB 또는 제2 DB에 저장된 정보와 일치하지 않을 경우, 일치하지 않은 정보에 한하여 해당 정보를 재수집할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, 상기 (c) 단계는 상기 판단부에서 결정한 드라이아이스의 크기가 없는 경우, 분쇄부를 통해서 드라이아이스를 분쇄하는 단계; 및
상기 드라이아이스가 수용공간에 없을 경우, 알람장치를 통해 표시하는 단계;
를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, 상기 (d) 단계는 하나 이상의 노즐 중에서 상기 판단부에서 결정한 노즐을 제어하는 단계;
를 포함하며, 상기 노즐의 내경이 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법에 있어서, 상기 (e) 단계에서 검수한 피세척물에 오염물질이 발견될 경우, 상기 (b) 단계를 실시하여 재세척할 수 있다.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 피세척물의 금형 종류 및 오염정도에 따라 세척을 실시하며, 자동화 시스템을 구현할 수 있고, 이에 따른 비용이 감소하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템을 나타내 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 방법을 나타내 보인 순서도.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템은 피세척물에 대한 정보를 수집하는 정보수집부(10)와, 정보수집부에서 수집한 정보를 기초로하여 피세척물의 오염정도를 판단하는 판단부(20)와, 판단부에서 판단한 정보를 기초로하여 노즐 및 드라이아이스의 입도를 셋업하며, 피세척물을 세척하는 제어부(30)와, 세척을 완료한 피세척물을 재검수하는 검수부(40) 및 피세척물의 금형종류, 오염물질의 종류의 데이터가 사전에 저장된 데이터베이스(50)를 포함한다.
정보수집부(10)는 피세척물의 정보를 수집하는 것으로, 2D 카메라를 포함한 제1 비전(11) 및 3D 카메라를 포함한 제2 비전(12)으로 구성될 수 있다.
제1 비전(11)은 2D 카메라를 통해 피세척물의 이미지 또는 영상정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로하여 피세척물의 금형정보를 수집할 수 있다.
제2 비전(12)은 3D 카메라를 통해 피세척물에 묻어있는 오염물질의 종류, 두께 및 분포도를 이미지 또는 영상정보로 수집할 수 있다.
판단부(20)는 정보수집부(10)에서 수집한 정보를 기초로하여 피세척물의 오염정도를 판단할 수 있다. 구체적으로, 판단부(20)는 제2 비전(12)에서 수집한 오염물질의 종류, 두께 및 분포도의 정보를 취득하고, 데이터베이스(50)에 사전에 저장된 오염물질의 정보를 매칭하여 피세척물에 묻어있는 오염물질을 판단할 수 있으며, 추가로 세척하기 어려운 지점(예컨대 피세척물의 금형의 사이에 형성된 틈)의 유무 또는 빈도수를 판단할 수 있다.
또한, 판단부(20)는 상기한 판단한 정보를 근거로하여 세척에 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 결정할 수 있다. 구체적으로, 피세척물의 오염정도 및 세척난이도에 따라 노즐 및 드라이아이스의 입도를 다르게 결정할 수 있다.
제어부(30)는 판단부(20)에서 결정한 정보를 기초로하여 노즐 및 드라이아이스의 입도를 셋업하며, 피세척물의 세척을 실시할 수 있다.
또한, 제어부(30)는 하나 이상의 분사모드 중 어느 하나를 선택하여 피세척물에 드라이아이스를 분사할 수 있다. 여기서, 분사모드는 집중분사, 산개분사, 가루분사를 포함할 수 있다.
이러한 제어부(30)는 내경이 다각형 또는 원형으로 각각 형성된 하나 이상의 노즐을 구비하되, 판단부(20)에서 결정한 노즐을 선택하여 이를 제어하는 노즐제어부(31) 및 판단부(20)에서 결정한 드라이아이스의 입도 데이터를 제공받고, 제공받은 입도만큼의 드라이아이스를 분쇄함으로써 드라이아이스의 입도를 조정하는 입도조정부(32)를 포함할 수 있다.
여기서, 드라이아이스는 분쇄부(33)를 통해 드라이아이스를 분쇄할 수 있다.
검수부(40)는 제어부(30)를 통해 세척완료된 피세척물을 재검수하여 세척되지 않은 지점이 있는지를 검수하며, 세척되지 않은 지점이 발견될 경우, 재새척할 수 있다.
데이터베이스(50)는 피세척물의 금형정보가 저장된 제1 DB(51) 및 오염물질의 종류, 분포도, 두께의 정보가 저장된 제2 DB(52)를 포함하며, 피세척물을 세척하기 위한 정보가 데이터화하여 저장될 수 있다.
이러한 데이터베이스(50)는 판단부(20)에 정보를 제공하여 정보수집부(10)로부터 수집된 정보와 매칭되며, 피세척물의 금형 및 오염물질을 판단할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템을 운영하기 위한 방법은 제1 비전(11) 및 제2 비전(12)으로 피세척물의 금형 및 오염물질의 정보를 수집하는 단계(S10,S11)와, 수집한 정보를 기초로하여 피세척물 및 오염물질을 판단부(20)에서 판단하는 단계(S12)와, 피세척물을 세척하는데 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 판단부(20)에서 결정하는 단계(S13)와, 판단부(20)에서 결정한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 제어부(30)를 통해 셋업하고, 피세척물을 세척하는 단계(S14) 및 세척한 피세척물을 검수하는 단계(S17)를 포함한다.
먼저, 2D 카메라를 포함한 제1 비전(11)으로 피세척물의 금형 정보를 수집하고, 수집한 정보를 판단부(20)에 전송할 수 있으며(S10), 판단부(20)에서 제1 비전(11)으로부터 수집된 정보 및 제1 DB(51)에 저장된 정보를 매칭하여 피세척물의 금형종류를 판단할 수 있다(S10a).
이 때, 제1 DB(51)에 저장된 정보와 매칭이 되지 않을 경우, 제1 비전(11)으로 정보를 재수집할 수 있다.
피세척물의 금형정보를 판단한 이후, 3D 카메라를 포함한 제2 비전(12)으로 피세척물에 묻어있는 오염물질의 정보를 수집하고, 수집한 정보를 판단부(20)에 전송할 수 있으며(S11), 판단부(20)에서 제2 비전(12)으로부터 수집된 정보 및 제2 DB(52)에 저장된 정보를 매칭하여 오염물질의 종류, 두께 및 분포도를 판단할 수 있다(S11a).
이 때, 제2 DB(52)에 저장된 정보와 매칭이 되지 않을 경우, 제2 비전(12)으로 정보를 재수집할 수 있으며, 제어부(30)에서 사전에 설정된 횟수보다 초과한 경우(S11b), 제1 비전(11)으로 피세척물의 금형에 대한 정보를 재수집할 수 있다.
한편, 판단부(20)는 제1 비전(11) 및 제2 비전(12)으로 판단한 오염물질의 종류, 두께 및 분포도의 정보를 기초로하여 피세척물의 오염정도를 판단할 수 있다(S12).
구체적으로, 판단부(20)는 피세척물의 오염정도를 1단계 내지 9단계로 세분화할 수 있으며, 단계별로 필요한 세척법을 판단할 수 있다.
또한, 판단부(20)는 판단한 세척법을 기초로하여 피세척물을 세척하는데 필요한 노즐의 종류 및 드라이아이스의 입도를 결정할 수 있다(S13).
노즐은 내경이 다각형 또는 원형으로 각각 형성된 하나 이상의 노즐을 구비하되, 판단부(20)에서 결정한 노즐을 선택하여 이를 제어할 수 있다.
이러한 방법으로 노즐 및 드라이아이스의 입도를 결정한 이후, 제어부(30)에서 피세척물을 세척하기 위한 셋업을 실시하며(S14), 이후 피세척물을 세척할 수 있다(S16).
예컨대 피세척물을 세척하기 위한 셋업이 안될 경우, 셋업이 안되는 원인을 판단하고, 드라이아이스의 재료가 없을 경우(S15), 분쇄부(33)를 통해 드라이아이스를 판단부(20)에서 판단한 입도만큼 분쇄하여 세척에 요구되는 드라이아이스를 구비할 수 있다. 여기서, 분쇄할 드라이아이스가 없을 경우, 세척 장치에 설치된 별도의 알람장치를 통해 이를 표시할 수 있다.
세척완료한 피세척물은 검수부(40)를 통해 피세척물을 검수할 수 있다(S17).
예컨대 검수한 피세척물에 오염물질이 발견될 경우(S18), 피세척물을 재새척할 수 있도록 S12단계부터 재실시할 수 있으며, 검수한 피세척물에 오염물질이 발견되지 않은 경우, 세척을 종료할 수 있다.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 드라이아이스 세척 자동화 시스템 및 방법은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 정보수집부 11 - 제1 비전
12 - 제2 비전 20 - 판단부
30 - 제어부 31 - 노즐제어부
32 - 입도조정부 33 - 분쇄부
40 - 검수부 50 - 데이터베이스
51 - 제1 DB 52 - 제2 DB

Claims (10)

  1. 피세척물의 금형종류의 정보를 수집하는 제1 비전 및 피세척물에 묻어있는 오염물질의 두께 및 분포도의 정보를 수집하는 제2 비전을 포함하며, 피세척물에 대한 정보를 수집하는 정보수집부;
    상기 정보수집부에서 수집된 정보를 기초하여 피세척물의 오염정도를 판단하고, 판단한 정보를 근거로하여 세척에 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 결정하는 판단부;
    상기 판단부에서 결정한 정보를 기초로하여 노즐 및 드라이아이스의 입도를 셋업하며, 피세척물의 세척을 실시하는 제어부;
    세척을 완료한 상기 피세척물을 재검수하는 검수부; 및
    상기 피세척물의 금형종류의 데이터가 저장된 제1 DB와, 오염물질의 종류, 두께 및 분포도의 데이터가 저장된 제2 DB를 포함하며, 상기 피세척물의 사전 데이터가 저장된 데이터베이스; 를 포함하며,
    상기 제어부는 내경이 다각형 또는 원형으로 각각 형성된 하나 이상의 노즐을 구비하되, 상기 판단부에서 결정한 노즐을 선택하여 이를 제어하는 노즐제어부; 및
    상기 판단부에서 결정한 드라이아이스의 입도 데이터를 제공받고, 제공받은 입도만큼의 드라이아이스를 분쇄하는 분쇄부를 포함하며, 드라이아이스의 입도를 조정하는 입도조정부; 를 포함하는 드라이아이스 세척 자동화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 비전이 2D 카메라를 포함하여 정보를 수집하고, 상기 제2 비전이 3D 카메라를 포함하여 정보를 수집하는 드라이아이스 세척 자동화 시스템,
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 기재된 드라이아이스 세척 자동화 시스템을 운영하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 제1 비전 및 제2 비전으로 피세척물의 금형 및 오염물질의 정보를 수집하는 단계;
    (b) 수집한 정보를 기초로하여 피세척물 및 오염물질을 판단부에서 판단하는 단계;
    (c) 상기 피세척물을 세척하는데 필요한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 판단부에서 결정하는 단계;
    (d) 상기 판단부에서 결정한 노즐 및 드라이아이스의 입도를 제어부를 통해 셋업하고, 상기 피세척물을 세척하는 단계;
    (e) 세척한 피세척물을 검수하는 단계; 를 포함하고,
    상기 (d) 단계는 하나 이상의 노즐 중에서 상기 판단부에서 결정한 노즐을 제어하는 단계; 를 포함하며, 상기 노즐의 내경이 다각형 또는 원형으로 형성되는 드라이아이스 세척 자동화 방법,
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 비전이 2D 카메라를 포함하여 정보를 수집하고, 상기 제2 비전이 3D 카메라를 포함하여 정보를 수집하는 드라이아이스 세척 자동화 방법,
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 제1 비전에서 수집한 정보가 제1 DB에 저장된 정보를 매칭하는 단계; 및
    상기 제2 비전에서 수집한 정보가 제2 DB에 저장된 정보를 매칭하는 단계;
    를 포함하고, 상기 제1 DB 또는 제2 DB에 저장된 정보와 일치하지 않을 경우, 일치하지 않은 정보에 한하여 해당 정보를 재수집하는 드라이아이스 세척 자동화 방법,
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 판단부에서 결정한 드라이아이스의 크기가 없는 경우, 분쇄부를 통해서 드라이아이스를 분쇄하는 단계; 및
    상기 드라이아이스가 수용공간에 없을 경우, 알람장치를 통해 표시하는 단계;
    를 포함하는 드라이아이스 세척 자동화 방법,
  9. 삭제
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 검수한 피세척물에 오염물질이 발견될 경우, 상기 (b) 단계를 실시하여 재세척하는 드라이아이스 세척 자동화 방법,
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