KR20010075510A - 연속적인 머신 프로세스를 제어하는 방법 - Google Patents

연속적인 머신 프로세스를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

연속 머신 프로세스(11, 12)들을 제어하는 종래의 방법에 따르면, 중앙 제어국(1)이 이전의 머신 프로세스들이 상기 중심 제어국(1)에 종료 메세지(6, 8)를 송신한 후에만 개별 제어 유니트(2, 3)들에 시작 명령(5, 7)들을 송신한다. 중앙 제어국(1)이 다른 태스크들로 과부하된 결과, 개별 프로세스 단계(11, 12)들간에 시간 지연(13)이 발생한다. 본 발명에 따른 방법에서, 중앙 제어국(1)은 제 2 머신 프로세스(12)에 대한 제 1 머신 프로세스(11)동안 준비 명령(23, 24) 및 시작 조건을 상기 제 2 제어 유니트(3)에 송신한다. 상기 제 2 머신 프로세스(12)는 상기 제 2 제어 유니트(3)가 상기 제 1 제어 유니트(2)에 의한 시작 조건의 달성을 표시하는 완료 신호(34)를 수신할 때만 시작된다.

Description

연속적인 머신 프로세스를 제어하는 방법{METHOD FOR CONTROLLING SEQUENTIAL MACHINE PROCESSES}
상기 연속적인 머신 프로세스들은 기판(예를 들어, 인쇄 회로 기판 또는 세라믹 기판)상에 자동으로 부품들(예를 들어 SMD 부품(SMD = Surface Mounted Device) 또는 BGA(Ball Grid Arrays))을 조립하는 역할을 한다. 이러한 의미에서, 개별 부품들은 조립 헤드에 의해 창고 또는 공급 디바이스로부터 얻어지며 그후에 지정된 위치에 기판상에 놓여진다.
상기 프로세스 사이클동안, 다수의(각 부품에 대해 약 20에서 30) 연속 머신 프로세스들이 수행되며, 소정의 프로세스들은 이전에 발생한 머신 프로세스가 성공적으로 종료되었을 때만 수행되어야 한다. 상기 프로세스 사이클들은 또한 조립 프로세스에서 요구되는 다른 자동 프로세싱 머신들에서 발생한다. 머신 프로세스들의 상기 부과된 시퀀스를 모니터링하기 위해, 개별 머신 프로세스들을 제어하고 모니터링하는 제어 유니트들은 전체 프로세스 사이클을 모니터링하는 중앙 제어국에 접속된다. 개별 제어 유니트는 관련된 머신 프로세스의 종료를 중심 제어국에 전달하고 상기 중심 제어국은 그후에 후속의 머신 프로세스를 위해 상기 제어국에 시작 명령을 전달한다. 그러나, 중심 제어국은 병렬로 발생하는 다수의 머신 프로세스들을 제어하고 자동 부품 조립 머신의 오퍼레이터와의 통신과 같은 부가적인 태스크들을 처리하기 때문에, 제 1 제어 유니트로부터의 종료 신호의 수신과 제 2 제어 유니트에 시작 명령의 전달사이에 시간 지연이 발생한다. 다수의 연속적인 머신 프로세스들이 있을 때, 상당한 시간 손실들이 발생하고 더 적은 부품들이 조립된다. 게다가, 제어 유니트들과 중앙 제어국간의 통신은 시간을 요하므로, 조립되는 부품들의 수를 감소시킨다.
상기 시간을 줄이는 하나의 대안은 다른 태스크들에 대해 다른 중앙 제어국들, 예를 들어 제어 태스크들에 대한 하나의 중앙 제어국 및 오퍼레이터와 머신들간의 통신 및 데이터 프로세싱 태스크들에 대한 부가의 중앙 제어국을 제공하는 것이다. 그러나, 중앙 제어국들간의 통신은 또한 바람직하지 않은 양의 시간을 소비한다.
본 발명은 여러 머신 프로세스들에 대해 적어도 하나의 제 1 및 제 2 제어 유니트가 서로 그리고 중앙 제어국에 접속되며 연속적인 머신 프로세스들을 제어하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 제어 유니트 및 중앙 제어국의 본 발명의 접속의 선도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 개략적 시간 시퀀스를 도시한다.
도 3a는 연산 유니트가 없는 이전의 제어에 대한 개략적 사이클을 도시한다.
도 3b는 연산 유니트를 갖는 이전의 제어에 대한 개략적 사이클을 도시한다.
도 4는 이전의 제어에 대한 개략적 시간 시퀀스를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 구조도를 도시한다.
따라서, 본 발명의 목적은 연속의 머신 프로세스들을 수행하는데 요구되는 시간을 최소화하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 제 1 항의 특징부를 갖는 상기에 언급된 형태의 방법에 의해 달성된다.
상기의 실행의 결과로, 연속의 머신 프로세스들에 대한 제어 유니트들은 시작 조건으로서 이전의 머신 프로세스들에 따른 상태를 통지받는다. 상기 제어 유니트들은 중앙 제어국을 통한 어떠한 전환도 없이 상기 시작 조건들의 달성을 서로에게 알린다. 상기 중앙 제어국은 상기 시작 조건들이 달성되기 전에 각각의 제어 유니트에 충분히 먼저 존재하도록 상기 사이클이 방해받지 않을 것으로 추정되는 태스크들을 분배한다. 상기 지연은 상기 개별 제어 유니트들간의 송신에 의해서만 결정되고 따라서 상기 지연은 경미하다.
본 발명이 어떤 시간 손실도 없이 가능하게 하는 중앙 제어국(및 컴퓨터)상의 여러 태스크들(제어 및 동작)의 집중화는 하드웨어 및 소프트웨어 양쪽에 대해 비용을 절감시킨다. 이것은 하나의 표준 동작 시스템이 사용되도록 하나의 중앙 제어국만이 사용되기 때문이다.
청구항 제 2 항에 따른 유용한 개선안에서, 다수의 시작 조건들이 송신된다. 이것은 머신 프로세스들이 시작하기 전에 또한 효율적으로 고려되는 이전의 시간에 발생하는 다수의 머신 프로세스들의 결과들에 대해 대기하도록 할 수 있게 해준다.
청구항 제 3 항에 따르면, 중앙 제어국은 유용하게 머신 프로세스들에 대한 사이클 플랜을 저장하고, 상기 중앙 제어국은 상기 제어 유니트들로부터 얻은 지식에 기초하여 정확한 진행을 기록한다. 이것으로 인해 중앙 제어국은 프로세스 사이클에서 오류가 발생할 경우에 오류 처리 절차(fault handling procedure)를 개시할 수 있게 된다.
상기 방법은 특히 청구항 제 4 항에 따라 중앙 제어국 및 제어 유니트들이 상호통신 버스에 의해 서로 접속될 때 간단한 구조를 갖는다. 상호통신 버스는 자신에게 접속된 모든 주변 유니트(제어 유니트)들이 버스상에 발생하는 통신을 추적하고 자신들과 관련된 모든 신호들 및 명령들을 평가하는 특성을 갖는다. 이것은 상기 신호들 및 명령들이 오랜 시간에 걸쳐 송신될 필요가 없으며 한번만 송신된다는 것을 의미한다.
본 발명은 종래 기술과 함께 도면에 도시된 예시적인 실시예와 함께 하기에 더 상세히 설명된다.
도 3a는 종래의 사이클을 도시하고 도 4는 다수의 연속 머신 프로세스들의 제어에 대해 연관된 시간 시퀀스를 도시한다. 중앙 제어국(1)은 제 1 제어 유니트(2) 및 제 2 제어 유니트(3)에 접속되고, 각각은 머신 프로세스들을 국부적으로 처리한다. 이런 의미에서, 부품 조립 프로세스의 연속 머신 프로세스들은 예를 들어 조립 헤드가 하나의 위치를 향해 이동하고, 흡입 피펫(pipette)이 내려가며, 상기 흡입 피펫이 올라가고, 상기 조립 헤드는 회전하며, 상기 부품이 카메라에 의해 기록되고, 기판상의 지정된 위치가 근접해지고, 상기 흡입 피펫이 내려가며, 진공상태가 턴 오프되고 상기 흡입 피펫이 올라간다. 상기 예들은 단지 예시적인 것으로 이해되어야 할 것이다. 부품들을 조립하거나 또는 본딩 포인트들을 가하기 위한 어떤 다른 머신 프로세스(당업자에게 익숙한)들은 마찬가지로 본 발명에 따른 방법에 의해 서로 결합된다. 본 발명에 따른 방법은 또한 당업자에게 공지된 다른 자동화 방법들에 적합하다.
일반적으로, 상기 프로세스는 다음과 같이 진행한다(도 3a, 도 4). 상기 중앙 제어국(1)은 제 1 머신 프로세스(11)에 대한 시작 명령(5)을 제 1 제어 유니트 (2)에 송신하고, 상기 제 1 제어 유니트(2)는 제 1 머신 프로세스(11)를 처리하며, 상기 제 1 제어 유니트(2)는 제 1 머신 프로세스(11)가 종료되었을 때 상기 중앙 제어국(1)에 종료 메세지(6)를 송신한다. 일단 종료 메세지(6)가 수신되었다면, 중앙 제어국(1)은 제 2 머신 프로세스(12)에 대한 시작 명령(7)을 제 2 제어 유니트(3)에 송신하고, 상기 제 2 제어 유니트(3)는 제 2 머신 프로세스(12)를 처리하고, 처리가 종료될 때, 중앙 제어국(1)에 종료 메세지(8)를 송신한다. 상기 방법은 전체 프로세스 사이클이 완료될 때까지 바람직하게는 계속될 수 있다. 중앙 제어국을 통한 통신은 제 1 머신 프로세스의 종료 및 제 2 머신 프로세스의 시작사이에 바람직하지 않은 시간 지연(13)을 발생시킨다. 제어 유니트(2, 3)들 및 중앙 제어국(1)사이의 신호들에 대한 지연 시간은 더욱 바람직하지 않은 시간 손실들을 발생시킨다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 중앙 제어국(1)은 종종 부가적으로 오퍼레이터가프로세스 사이클에 끼어들기 위해 사용할 수 있거나 또는 오퍼레이터에 대해 프로세스 데이터를 디스플레이하기 위해 사용될 수 있는 연산 유니트(4)와 같은 다른 주변 유니트들과 통신한다. 연산 프로세스에 대한 시작 명령(9) 및 종료 메세지(10)들은 제어 유니트(2, 3)들의 제어를 방해한다. 중앙 제어국(1)이 먼저 연산 프로세스를 처리할 필요가 있으면, 제 1 예에 비교하여 제 1 머신 프로세스(11) 및 제 2 머신 프로세스(12)의 시작사이에 더욱 바람직하지 않은 시간 지연(13)이 발생한다.
본 발명에 따른 방법은 도 1, 2 및 도 5의 구조도에 도시된다. 이런 의미에서, 중앙 제어국(1) 및 제어 유니트(2, 3)들은 상호통신 버스(20)에 의해 서로 접속된다.
중앙 제어국(1)은 프로세스 사이클의 시작에서 제 1 제어 유니트(2)에 준비 명령(30)를 송신한다. 그후에 제 1 머신 프로세스(11)가 수행된다. 상기 제 1 머신 프로세스(11)의 시작은 시작 신호(32)를 사용하여 중앙 제어국(1)에 송신된다. 제 1 머신 프로세스(11)가 수행되는 동안, 중앙 제어국(1)은 준비 명령(23, 33)을 제 2 제어 유니트(3)에 송신한다. 수신된 준비 명령(24)은 제 2 머신 프로세스 (12)가 즉시 수행되도록 하지 않고, 오히려 시작 조건을 유지하도록 한다. 제 1 머신 프로세스(11)가 종료될 때, 제 1 제어 유니트(2)는 완료 신호(34)를 제 2 제어 유니트(3)에 곧바로 송신하고, 이는 제 2 제어 유니트내 시작 조건이 충족되었음을 의미한다. 제 2 제어 유니트(3)는 제 2 머신 프로세스(12)를 시작한다.
이러한 방법은 다수의 머신 프로세스로 확장될 수도 있다. 다수의 시작 조건의 제 2 제어 유니트(3)로의 송신 또한 생각할 수 있다. 제 2 머신 프로세스(12)가 시작되기 전에, 소정 완료 신호(4)가 다른 제어 유니트에 의해 수신될 필요가 있고, 도 2와 도 5에는 도시되지 않았다.
중앙 제어국(1)은 프로세스 사이클을 모니터링하고, 개별 머신 프로세스의 시작과 종료가 제어 유니트(2, 3)에 의해 중앙 제어국(1)에 송신된다. 중앙 제어국 (1)은 저장된 사이클 플랜을 가진 프로세스 사이클을 포함하고, (예를 들면, 미리 설정된 시간 주기 이상 송신되지 않은 종료 메세지 또는 송신되지 않은 완료 신호에 대해) 오류가 발생됨과 동시에 오류 처리 절차를 시작한다. 예를 들면, 오류 처리 절차는 흡입 피펫에 의해 부품을 리젝트(reject)하여 새로운 부품으로 교체하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 결과적으로 개별 머신 프로세스 사이에서 발생될 수 있는 어떠한 시간적 손실도 없이 오로지 하나의 중앙 제어국(1)만을 제어 태스크 및 통신 태스크를 수행하는데 사용한다. 추가로, 제어 및 통신 태스크를 위한 특정 컴퓨터를 제공하는 개별 컴퓨터 솔루션에서와는 달리, 오로지 하나의 표준 동작 시스템이 이러한 하나의 중앙 제어국(1)으로서 사용된다.

Claims (4)

  1. 제 1 머신 프로세스(11)에 대한 적어도 하나의 제 1 제어 유니트(2) 및 제 2 머신 프로세스(12)에 대한 제 2 제어 유니트(3)가 서로 접속되고 중앙 제어국(1)에 접속되며 연속 머신 프로세스(11, 12)를 기판상에 부품들을 조립하기 위한 자동 프로세싱 머신에서 제어하는 방법으로서,
    상기 중앙 제어국(1)은 제 1 머신 프로세스(11)에 대한 시작 명령(21)을 상기 제 1 제어 유니트(2)에 송신하고,
    상기 제 1 제어 유니트(2)는 제 1 머신 프로세스(11)를 시작하고 상기 중앙 제어국(1)에 시작 신호(32)를 송신하며,
    상기 중앙 제어국(1)은 상기 제 1 머신 프로세스(11)의 지속시간에 걸쳐 준비 명령(23, 24, 33) 및 동시에 상기 제 2 프로세스(12)에 대한 적어도 하나의 시작 조건을 상기 제 2 제어 유니트(3)에 송신하며,
    상기 제 1 제어 유니트(2)는 상기 제 1 머신 프로세스(11)가 종료된 후에, 시작 조건의 달성으로서의 완료 신호를 상기 제 2 제어 유니트(3)에 송신하며,
    상기 제 2 제어 유니트(3)는 상기 완료 신호(34)를 수신한 후에 상기 제 2 머신 프로세스(12)를 시작하는 연속 머신 프로세스(11, 12) 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 제어국(1)은 상기 제 2 머신 프로세스(12)에 대한 다수의 시작 조건들을 준비 명령(23, 24, 33)을 갖는 상기 제 2 제어 유니트(3)에 송신하며,
    상기 제 2 제어 유니트(3)는 상기 시작 조건이 다른 제어 유니트(예를 들어 2)들과 통신함으로써 달성되었는지를 체크하며,
    상기 제 2 제어 유니트(3)는 모든 시작 조건들이 달성되었을 때 상기 제 2 머신 프로세스(12)를 시작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 제어국(1)은 머신 프로세스(11, 12)들에 대한 사이클 계획을 저장하며,
    상기 중앙 제어국(1)은 상기 제어 유니트(2, 3)들이 현재 실행하는 머신 프로세스(11, 12)들을 기록하기 위해 서로 교환하는 완료 신호들을 모니터링하며,
    상기 중앙 제어국(1)은 상기 저장된 사이클 계획과 현재 머신 프로세스(11, 12)사이에 차이가 있을 때 오류 처리 절차(fault handling procedure)를 개시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유니트(2, 3)들 및 상기 중앙 제어국(3)은 상호통신 버스(20)에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 방법.
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