KR20040063640A - 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서, 제어 서버가 센서부에 의해 도금라인에 로딩된 제품을 검출한 검출 신호를 수신하는 단계, 상기 제어 서버가 데이터베이스로부터 상기 검출 신호에 상응하는 제품 정보를 추출하는 단계, 상기 제어 서버가 상기 데이터베이스로부터 상기 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 추출하여 상기 제품이 로딩된 도금 라인의 제어기로 전송하는 단계, 상기 제어기가 상기 공정 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하는 단계, 상기 제어기가 상기 저장부의 미리 설정된 영역에 저장된 상기 공정 정보를 추출하는 단계 및 상기 제어기가 추출된 상기 공정 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 호이스트로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

도금 공정 제어 시스템 및 그 방법{System For Controlling Process In Plating And Method Thereof}

본 발명은 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소량 다품종의 전자 부품의 도금 공정에 적합한 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

현재, 물품 또는 부품의 외관을 아름답게 마무리하고, 내식성을 높이거나 마모에 대해서 강하게 하고, 기타 필요한 표면성질을 얻기 위해서 도금이 널리 사용된다.

도금의 방식에는 전기 도금, 화학 도금, 무전해 도금 등이 있으며, 본 발명은 전기 도금(전해 도금) 및 무전해 도금에 있어서의 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

전기 도금은 금속의 이온을 함유한 용액에 전극을 넣고 전류를 통하게 하면 음극에서 금속이온이 방전해서 석출한 후, 이를 이용하여 음극에 놓은 물품 표면에 금속의 얇은 막을 만드는 방식이며, 무전해 도금은 용액 중의 환원 반응을 이용해 제품 표면에 도금 금속을 석출케 하는 것이다. 무전해 도금은 금속부터 비금속까지 넓게 도금이 가능하고, 도금후 정밀도도 극히 높기 때문에, 주요한 기능을 중시하는 공업적 용도에 널리 쓰이고 있으며. 플라스틱 도금의 기초용으로서 꼭 필요한 도금법이다.

일반적인 도금방법의 순서는 전처리, 수세, 도금, 수세, 후처리, 수세, 탈수, 건조의 순서로 행해지는데, 전처리는 도금 전에 제품표면에 묻어있는 녹이나 기름 등을 제거하는 과정이다.

근래에는 이러한 도금 과정이 자동화되어 자동 도금 시스템에 의해 도금 작업이 수행되는 경우가 있는데, 해당 물품의 도금을 위한 공정 타임차트가 결정되면 이에 따른 시퀀스 프로그램을 작성하여 PLC(Programmable Logic Controller)에 다운로딩하여 PLC의 제어 명령에 의해 공정 타임차트에 따라 도금이 행해지고 있다.

그러나, 이러한 작업을 도금 업체에서 수행하는 것은 어려우며, 매번 제품이 변경될 때마다 작업 라인을 정지시킨 후, 전문업체에 프로그램 제작을 의뢰하여 프로그램을 입수한 후에 작업을 개시하여야 하므로 이러한 것이 작업 라인의 융통성 저하 및 원가 상승의 요인이 되고 있다. 따라서, 이것은 도금업체에서 자동라인 도입을 기피하고자 하는 중대한 원인이 되고 있는 실정이다.

상기와 같은 원인에 의해서 일반적인 자동 도금라인은 동일한 도금 공정, 즉, 도금조의 방문 순서, 침적시간, 액절 시간 등이 동일한 고정 사이클 라인을 이용한다.

이러한 자동 도금 라인은 단일품의 도금에는 적합하나 다양한 제품, 즉, 도금 공정이 서로 상이한 제품에는 적용이 불가능하다는 문제점이 있었다. 즉, 한 도금 라인에서 동시에 다품종의 제품을 도금하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 종래 자동 도금 시스템의 불합리를 극복하고, 기존 작업 라인의 중단이 없이도 소량, 다품종의 제품의 도금이 가능한 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 기존의 시퀀스 프로그램 중심이 아닌 랜덤 제어를 수행하도록 하는 지령 코드 방식 제어방법을 이용함으로써 다품종의 제품의 도금을 가능하도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 랜덤 제어를 위한 프로그램을 제어기가 아닌 제어 서버에 저장하였다가 해당 도금 작업의 수행 시 해당 프로그램을 제어기 내부의 레지스터에 지령코드를 저장하기 위한 큐를 구성하여 제어기 스캔시간에 따른 문제점을 극복할 수 있는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 도금 작업의 제어 외에 도금 용액의 상태를 검출하여 제어 서버로 전송하여 제어서버에 의해 도금 용액의 보급을 자동적으로 제어할 수 있도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 4 목적은 센서의 검지 신호에 의해 제어 서버가 도금 처리할 제품을 자동 인식하여 해당 도금 처리 공정을 수행할 수 있도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 시스템의 구성도,

도 2는 도 1의 제어 서버의 내부 구성을 도시한 블록도,

도 3은 도 2의 데이터베이스의 구조를 개념적으로 도시한 도면,

도 4는 도 3의 제품 데이터베이스의 내부 구조를 개념적으로 도시한 도면,

도 5는 도 3의 도금공정 데이터베이스의 내부 구조를 개념적으로 도시한 도면,

도 6은 도 1의 제어기의 내부 구성을 도시한 블록도,

도 7은 도 6의 저장부에 저장된 모듈의 구조를 개념적으로 도시한 도면,

도 8은 제어기 레지스터의 메모리 할당을 개념적으로 도시한 도면,

도 9는 호이스트 큐의 구조를 개념적으로 도시한 도면,

도 10은 도금처리가 이루어지는 도금 라인의 구조를 도시한 도면,

도 11은 본 발명에 따른 도금 처리 공정의 일례를 도시한 도면,

도 12는 본 발명에 따른 도금 공정 제어 시스템에 의해 도금욕을 제어하는 방법을 개념적으로 도시한 도면,

도 13은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에서 랜덤 제어를 수행하는 개념을 도시한 도면,

도 14는 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에 따른 시스템 타이밍 선도,

도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 호이스트를 제어하는 과정을 도시한 흐름도,

도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 호이스트를 제어하는 과정을 도시한 흐름도,

도 17은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 도금욕을 제어하는 과정을 도시한 흐름도,

도 18은 도금 공정 시뮬레이션 윈도우가 표시된 제어 서버의 화면이다.

<주요 도면부호에 관한 간단한 설명>

1 : 제어 서버, 3 : 게이트웨이,

5 : 제어기, 7 : 도금 라인,

9 : 두께 측정부; 11 : 촬상부,

70 : 호이스트, 101 : 보급부,

103 : 도금조, 109 : 흡광 센서부,

111 : 테스트 용액, 115 : 적정셀,

117 : 컬러 센서부.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따르면, 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서, 제어 서버가 센서부에 의해 도금라인에 로딩된 제품을 검출한 검출 신호를 수신하는 단계, 상기 제어 서버가 데이터베이스로부터 상기 검출 신호에 상응하는 제품 정보를 추출하는 단계, 상기 제어 서버가 상기 데이터베이스로부터 상기 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 추출하여 상기 제품이 로딩된 도금 라인의 제어기로 전송하는 단계, 상기 제어기가 상기 공정 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하는 단계, 상기 제어기가 상기 저장부의 미리 설정된 영역에 저장된 상기 공정 정보를 추출하는 단계 및 상기 제어기가 추출된 상기 공정 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 호이스트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법이 제공될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따르면, 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서, 제어 서버가 센서부에 의해 도금라인에 로딩된 제품을 검출한 검출 신호를 수신하는 단계, 상기 제어 서버가 데이터베이스로부터 상기 검출 신호에 상응하는 제품 정보를 추출하는 단계, 상기 제어 서버가 상기 제품이 로딩된 도금 라인의 제어기로부터 다음 공정 단계 정보 요청 신호를 수신하는 단계, 상기 제어 서버가 상기 제품 정보에 기초하여 상기 다음 공정 단계 정보를 추출하여 상기 제어기로 전송하는 단계, 상기 제어기가 상기 다음 공정 단계 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하는 단계, 상기 제어기가 상기 저장부의 미리 설정된 영역에 저장된 상기 다음 공정 단계 정보를 추출하는 단계 및 상기 제어기가 상기 추출된 다음 공정단계 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 호이스트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법이 제공될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 측면에 따르면, 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정 제어 시스템에 있어서, 도금할 제품을 검출하여 검출신호를 생성하는 센서부, 상기 센서부로부터 수신된 검출신호에 기초하여 도금할 제품 정보를 데이터베이스로부터 추출하고, 상기 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 상기 데이터베이스로부터 추출하여 전송하는 제어 서버, 제품이 도금 라인에 로딩될 때마다 상기 제어 서버로부터 공정 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하고, 상기 공정 정보에 기초하여 공정 제어 신호를 생성하는 제어기 및 상기 제어기로부터 수신된 상기 공정 제어 신호에 따라 상기 도금 라인에서 도금 공정 처리를 수행하는 호이스트로 구성되는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템이 제공될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 측면에 따르면, 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서, 도금조로 샘플 용액 추출 제어 신호를 전송하는 단계, 센서부로부터 샘플 용액 상태 검출신호를 수신하는 단계, 검출 신호에 상응하는 용액의 보급량을 산출하는 단계 및 산출된 용액의 보급량 정보를 포함하는 보급 제어 신호를 보급부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도금 공정 제어 시스템은 제어 서버(1), 게이트웨이(3), 제어기(5), 도금 두께 측정부(9), 촬상부(11) 및 도금 라인(7)으로 구성된다.

제어 서버(1)는 본 발명에 따른 도금 자동 제어 시스템을 보유한 업체 또는 공장에 구비된 컴퓨터로서, 이더넷 등의 네트워크(2)를 통해 제어기(5)와 연결되어 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 제어 서버(1)는 도금 라인(7)의 복수개의 센서부와 연결되어 있어 도금 라인(7)에 로딩된 제품 정보, 호이스트(70)의 위치 정보, 도금 용액의 상태 정보 등을 인식할 수 있다.

게이트웨이(3)는 프로토콜 변환기의 일종으로서, 서로 다른 구조를 갖는 망을 상호 접속하는 장치이다. 서로 다른 구조를 갖는 망은 바로 연결할 수 없으며, 이와 같은 경우에 중간에 삽입되어 양 망 또는 장치의 연결을 담당하는데, 게이트웨이(3)는 네트워크의 최상위 계층인 응용 프로그램 계층에서 두 망을 연결한다.

즉, 게이트웨이(3)는 서로 다른 구조를 갖는 제어 서버(1)와 제어기(5) 간의 데이터의 송수신이 가능하도록 하는 것이다. 만일, 제어서버와 제어기를 이더넷으로 연결하는 경우에는 게이트웨이가 필요하지 않게 된다.

제어기(5)는 제어 서버(1)로부터 도금 공정 데이터를 수신하여 이에 기초하여 도금 공정 제어신호를 생성하여 도금 라인(7)에 공급하고, 현재 동작상태 데이터를 제어 서버(1)로 전송하여 제어 서버(1)가 제어기(5)의 동작 상태를 알 수 있도록 한다. 본 실시예에서는 제어기(5)는 온 릴레이 제어의 각종 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 마이크로프로세서를 이용해 통합시킨 PLC(Programmable Logic Controller)가 사용된다. PLC는 기존의 릴레이에 비해 제어 기능, 신뢰성이 뛰어나고 제어 내용을 손쉽게 수정 및 변경할 수 있으며 복잡한 제어 기능을 수행할 수 있는 등 많은 장점을 지니고 있다. 따라서 제어기(5)는 단위 기계의 자동화뿐만 아니라 공정 제어 기기를 비롯한 다품종 소량 생산을 위한 각종 자동화 시스템에 폭넓게 사용되고 있으며 특히 컴퓨터와도 통신이 가능해 향후 CIM(Computer Integrated Manufacturing) 구축에 등에 있어서도 필수 불가결한 요소가 되고 있다.

제어기(5)는 후술하는 바와 같이, 공정정보 데이터를 제어 서버(1)로부터 수신하여 저장부(35)의 데이터 레지스터의 호이스트(70) 큐에 공정정보 데이터를 저장한다.

두께 측정부(9)는 도금 처리된 제품의 도금 두께를 측정하여 제어 서버(1)로 전송하기 위한 것으로서, 측정된 도금 두께가 규정된 값보다 작으면 내식성이 떨어지므로, 제어 서버(1)는 이러한 경우 제어 인자값을 조정하여 원하는 두께를 얻을 수 있도록 한다.

촬상부(11)는 도금 라인(7)의 현장 상태를 촬영하여 제어 서버(1)로 전송함으로써 제어 서버(1)에서 도금 라인(7)의 현장 상태를 확인할 수 있도록 한다. 이로써 감시자가 직접 작업 현장에서 현장 상태를 감시할 필요가 없으므로 무인으로 모든 도금 처리가 이루어질 수 있다.

도금 라인(7)은 실제의 도금 처리가 수행되는 부분으로서, 제어기(5)의 제어신호에 따라 도금 라인(7)에 구비된 호이스트(70)가 도금할 제품의 이동, 침적, 액절 과정을 수행하여 도금 처리가 수행된다. 상술한 바와 같이, 도금 라인(7)에는 호이스트(70)의 위치를 확인하기 위한 위치 확인 센서, 도금 용액의 상태를 검출하기 위한 센서가 구비되어 있다.

도 2는 도 1의 제어 서버(1)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 서버(1)는 입력부(13), 표시부(15), 출력부(17), 저장부(19), 입출력 포트(21), 데이터베이스(23), 전원부(25) 및 제어부(27)로 구성된다.

입력부(13)는 제어 서버(1)를 관리하는 관리자로부터 제어 명령 입력을 받는 부분으로서, 키패드, 키보드, 마우스, 터치 스크린 등이 사용될 수 있다.

표시부(15)는 현재 도금조(103)의 상태 정보, 호이스트(70)의 위치 정보, 도금 제어 인자 정보, 용액 상태의 테스트 결과 정보 등을 표시하는 부분으로서,CRT, LCD, EL(Electro luminescence) 등의 디스플레이 장치가 사용될 수 있다.

출력부(17)는 관리자의 출력 제어 키 입력에 따라 표시부에 표시된 각 정보들을 출력하기 위한 것으로서, 도트 프린터, 레이저 프린터, 플로터 등의 인쇄장치가 사용될 수 있다.

저장부(19)는 제어 서버(1)를 구동하기 위한 실행코드, 호이스트(70)가 각 도금조(103)를 방문하는 순서 및 시간을 설정하는 타임 스케줄링 등을 결정하기 위한 도금 공정 생성 프로그램 및 도금 제어 인자에 따른 보급 제어 프로그램 등을 저장하고 있는 HDD와 각 프로그램의 수행시 각 프로그램을 로딩하기 위한 RAM 등의 휘발성 메모리로 이루어진다.

입출력 포트(21)는 제어기(5)와 데이터를 주고 받기 위한 입출력 인터페이스로서, 제어 서버(1)와 제어기(5) 간의 데이터 통신을 하기 위한 물리적 연결과 프로토콜에 관한 것이다. 입출력 포트(21)로는 직렬 통신에 관한 물리적 연결 및 프로토콜에 관한 표준인 RS-232C 및 RS-422 및 멀티포인트 통신회선을 위한 TIA/EIA 표준인 RS-485 및 이더넷 통신 등이 사용될 수 있다.

데이터베이스(23)는 각 제품의 최적 도금 공정에 관한 데이터, 각 제품 정보, 도금 장치 정보 등을 저장하기 위한 대용량의 저장장치로서, HDD 등의 대용량 보조 기억장치가 사용된다.

전원부(25)는 상기 각 구성에 전원을 공급하기 위한 것이다.

제어부(27)는 상기 각 구성을 제어하고, 도금 라인(7)으로부터 전송된 현재 호이스트(70) 위치 정보 및 제품 검출 센서에 의해 검출된 제품 정보에 기초하여해당하는 공정 정보를 데이터베이스(23)로부터 추출하여 제어기(5)로 전송하고, 각 제어 인자 검출 센서에 의해 검출된 제어 인자에 기초하여 보급 정보를 데이터베이스(23)로부터 추출하여 보급 제어 명령을 생성하여 보급부(101)로 전송한다. 제어부(27)는 데이터베이스(23)로부터 도금 공정 정보를 추출하고, 이를 이용하여 호이스트(70) 스케줄을 계산하며, 제어기(5) 내부의 호이스트(70) 큐에 일정 시간 간격으로 순차적으로 호이스트(70)를 제어하기 위한 호이스트 제어명령코드를 저장하여 호이스트(70)를 제어하도록 한다. 이를 통해 서로 다른 공정이 적용되는 제품이 동일 도금 라인에 투입되어도 처리가 가능한 랜덤형 자동 도금 라인의 형성이 가능하게 된다.

도 3은 도 2의 데이터베이스(23)의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(23)는 제품 데이터베이스(23-1), 시험검사 데이터베이스(23-2), 소재 데이터베이스(23-3), 약품 데이터베이스(23-4), 도금공정 데이터베이스(23-5), 장치 데이터베이스(23-6), 원가요소 데이터베이스(23-7)를 포함한다.

제품 데이터베이스(23-1) 및 도금 공정 데이터베이스(23-5)는 도 4 및 도 5에서 설명하기로 한다.

시험검사 데이터베이스(23-2)는 도금 두께, 전자기 특성, 기계, 화학 특성, 납땜 특성, 용접 특성 등의 정보가 저장된다.

소재 데이터베이스(23-3)는 알루미늄 합금, 구리 합금, 철 합금, 마그네슘합금, 세라믹, 폴리머 등의 도금 소재에 관한 정보가 저장된다.

약품 데이터베이스(23-4)는 환원제, 안정제, 착화제, 탈지제, 삼원합금, 무전해 구리, 무전해 은, 무전해 금 등의 정보가 저장된다.

장치 데이터베이스(23-6)는 도금조(103), 보급조, 센서, 펌프, pH, 온도, 전도도계 등의 정보가 저장된다.

원가요소 데이터베이스(23-7)는 주재료비, 구입부품비, 부재료비, 노무비, 감가삼각비, 운임, 외주가공비 등의 정보가 저장된다.

도 4는 도 3의 제품 데이터베이스(23-1)의 내부 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 제품 데이터베이스(23-1)에는 제품 번호, 제품명, 소재 등의 제품 관련 정보와 도금 라인(7), 도금 두께의 상한 및 하한 등의 도금 관련 정보가 저장된다. 제어 서버(1)는 도금 두께 정보와 상술한 두께 측정부(9)에 의해 측정된 도금 두께를 비교하여 원하는 도금 두께가 얻어졌는지를 확인할 수 있게 된다. 만일, 원하는 도금 두께가 얻어지지 않은 경우에는 제어 서버(1)는 다시 도금 공정을 수행하도록 하는 제어 신호를 생성하여 제어기(5)로 전송한다.

도 5는 도 3의 도금공정 데이터베이스(23-5)의 내부 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도금 공정 데이터베이스(23-5)에는 제품 번호, 공정 순서,도금조(103) 배치번호, 침적 시간 하한 및 침적 시간 상한 정보 등이 저장된다. 제어 서버(1)는 도금 라인(7)으로부터 로딩된 제품 정보 검출 신호를 수신하면 검출 신호에 상응하는 제품 번호를 제품 데이터베이스(23-1)로부터 추출한 후, 도금 공정 데이터베이스(23-5)로부터 제품 번호에 상응하는 공정 순서 즉, 공정 정보를 추출하게 되고, 추출된 공정 정보를 제어기(5)로 전송하여 도금 공정 처리가 수행되도록 한다. 침적 시간 하한 및 침적 시간 상한 정보는 호이스트(70)가 도금할 제품을 해당 도금조(103)에 침적시키는 시간의 상한 시간과 하한 시간에 관한 정보이다.

도 6은 도 1의 제어기(5)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어기(5)는 입력부(31), 출력부(33), 저장부(35), 프린터(39), 통신부(37), 전원부(41) 및 제어부(43)로 구성된다.

입력부(31)는 센서나 스위치로부터 신호를 입력받는 부분이다.

출력부(33)는 제어 대상으로 제어 신호를 출력하는 부분으로서, 공정 제어 신호를 도금 라인(7)으로 전송하여 호이스트(70)의 동작을 제어한다.

저장부(35)는 제어기(5)를 구동하기 위한 실행코드와 각 구성을 제어하기 위한 제어프로그램 등을 저장하고 있다. 또한, 저장부(35)는 제어 서버(1)로부터 현재 도금 작업 중인 제품의 도금 공정 데이터를 저장부(35) 내의 데이터 레지스터에 저장하고 있다. 데이터 레지스터는 도금 라인(7)에 투입된 제품 정보 즉, 공정번호, 현 공정 인덱스, 현 도금조(103) 번호, 현 침적시간, 현 액절시간 등의 정보를저장관리 하기 위한 정보 버퍼와 제어 서버(1)와 제어기(5)의 공정 제어정보 송수신을 위하여 일시적 저장장소로 사용하는 데이터 송수신 버퍼 및 도금라인의 호이스트(70)의 각각의 동작을 제어하기 위한 정보, 즉, 동작형태(수평이동, 상승, 하강 등), 목표위치, 침적시간, 액절시간 등을 저장하는 호이스트 큐(Queue)로 구성된다.

통신부(37)는 제어 서버(1)와 데이터를 주고 받기 위한 입출력 인터페이스로서, 직렬 통신에 관한 물리적 연결 및 프로토콜에 관한 표준인 RS-232C 및 RS-422 및 멀티포인트 통신회선을 위한 TIA/EIA 표준인 RS-485를 게이트웨이와 함께 사용할 수 있고, 제어부가 이더넷모듈을 장착하고 있는 경우에는 게이트웨이 없이 이더넷 통신이 사용될 수 있다.

전원부(41)는 상기 각 구성에 전원을 공급하는 것이다.

제어부(43)는 상기 각 구성을 제어하기 위한 것으로서, 저장부(35)의 호이스트 큐로부터 제품 정보 및 도금 공정 정보를 추출하여 그에 상응하는 제어 신호를 생성하여 도금 라인(7)으로 전송하고, 현재의 호이스트(70)의 위치 정보를 추출하여 제어 서버(1)로 전송한다.

도 7은 도 6의 저장부에 저장된 모듈의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 저장부에는 메인 모듈(51), 초기화 모듈(52), 디스플레이 제어모듈(53), 호이스트 이동모듈(54), 랜덤 모듈(56) 및 데이터 송수신 모듈(57)이 저장되어 있다.

메인 모듈(51)은 제어반에서의 수동 조작 처리를 수행하기 위한 프로그램이다.

초기화 모듈(52)은 제어기(5)의 제어 변수들의 초기값을 설정하는 프로그램이다.

디스플레이 제어모듈(53)은 디스플레이를 제어하고, 각종 센서부를 관리하는 프로그램이다.

호이스트 이동모듈(54)은 호이스트 상태 버퍼에 기록되어 있는 데이터를 판독하여 호이스트(70)의 좌우이동 및 수직이동을 제어하는 프로그램으로서, 호이스트 수평이동 모듈과 호이스트 수직이동 모듈이 있다.

랜덤 모듈(56)은 호이스트 큐로부터 프레임을 해석하여 호이스트 수평이동 모듈 및 호이스트 수직이동 모듈의 구동에 필요한 정보를 호이스트 상태 버퍼에 기록하는 프로그램이다.

데이터 송수신 모듈(57)은 제어기(5)와 제어 서버(1)간의 데이터 송수신을 담당하는 프로그램이다.

도 8은 제어기(5) 레지스터의 메모리 할당을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제어기(5) 레지스터는 인덱스 버퍼, 호이스트 상태 버퍼, 도금조(103) 버퍼, 데이터 전송 블록, 인덱스 스택, 제품 버퍼 및 호이스트 큐를 위한 레지스터 영역으로 메모리가 할당되어 있다.

인덱스 버퍼는 제어기 레지스터의 D100에서 D149의 메모리 영역을 사용하는레지스터로서, 각종 버퍼, 큐를 인덱싱하기 위한 것이다.

호이스트 상태 버퍼는 제어기(5) 레지스터의 D150에서 D199의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 호이스트의 수평 현재 위치, 목표 위치, 수직 현재 위치, 목표 위치, 동작 형태 등의 정보가 기록된다.

도금조 버퍼는 제어기 레지스터의 D200에서 D299의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 각 도금조(103)와 일대일로 대응되며 제품 번호를 기억한다.

데이터 전송 블록은 제어기 레지스터의 D300에서 D319의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 데이터 송수신 모듈에서 사용하는 버퍼의 일종이다.

인덱스 스택은 제어기 레지스터의 D900에서 D999의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 인덱스레지스터의 값을 저장하기 위한 스택이다.

제품 버퍼는 제어기 레지스터의 D2000에서 D2099의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 제품별로 5개의 레지스터가 할당되며, 적용 공정번호, 현재 도금조 번호, 설정 침적시간, 설정 액절 시간, 확장용 레지스터 등이 기록된다.

호이스트 큐 레지스터는 제어기레지스터의 D2100에서 D3999의 메모리 영역을 사용하는 레지스터로서, 복수개의 호이스트 큐들이 배치된다.

도 9는 호이스트 큐의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 호이스트 큐는 해당 도금조(103)에서의 도금 공정에 해당하는 복수개의 프레임으로 구성되며, 각 프레임은 다시 동작 유형, 목표 위치, 침적 시간 및 다중 코드가 기록되어 있다.

동작 유형은 좌이동, 우이동, 상승 및 하강의 4 가지 기본동작으로 호이스트(70)를 제어할 수도 있으나, 랜덤 제어를 보다 효율적으로 수행하기 위해서 기본 동작을 조합하여 "좌우 이동" 동작, "상승, 좌우이동, 하강" 동작, 호이스트 암 상승, 호이스트 암 하강의 4 가지를 기본동작으로 분류할 수도 있다.

목표 위치는 호이스트(70)가 이동할 목표 위치의 도금조(103) 번호가 기록되는 부분이다.

침적 시간은 호이스트(70)가 목표 위치인 도금조(103)에 도달하여 머무르는 시간 기록된다.

다중 코드는 해당 도금조(103)의 분할 수로서, 장시간의 처리시간이 필요한 공정의 경우에 그 공정에서 병목이 발생할 수 있으므로, 해당 도금조(103)를 분할하여 하나의 도금조(103)에서 분할 수 만큼의 제품을 처리할 수 있도록하여 병목을 해소하기 위한 것이다. 제어기 프로그램 상에서는 데이터 레지스터를 순환 카운터 기능을 수행하도록 하여 카운터의 값에 따라서 호이스트(70)가 방문하는 도금조(103)의 위치를 결정하도록 관리할 수 있다.

도 10은 도금처리가 이루어지는 도금 라인(7)의 구조를 도시한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 사용되는 도금 라인(7)은 처리하고자하는 제품의 범위에 따라 그 내용을 달리하는 다수개의 도금조(103)로 구성되어 있다. 도금조(103)는 처리 공정에 따라 전처리 공정, 도금 공정 및 후처리 공정에 사용되는 도금조(103)로 나뉘어진다.

각 도금조(103)에는 해당 처리를 위한 성분들이 혼합된 용액이 들어 있다. 즉, 예를 들면 탈지를 위한 도금조(103)에는 탈지제, 도금 처리를 위한 도금조(103)에는 해당 성분 용액 등이 들어 있다. 호이스트(70)는 제어기(5)의 제어신호에 의거하여 도금처리를 하고자 하는 제품을 공정에 의해 정해진 시간 동안 도금조(103)에 침적시켜 전해방식 또는 무전해 방식으로 도금 처리를 행한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 도금 라인(7)에는 하나 이상의 호이스트(70)가 구비될 수 있다. 각 도금조(103)의 처리 단계에 있어서, 각 도금조(103)마다 처리 시간이 상이하며 몇 분이상 소요되는 단계도 있으므로 호이스트(70)는 복수개의 제품의 처리를 동시에 진행하는 것이 가능하다. 즉, 하나의 제품을 해당 도금조(103)에 침적시킨 후, 침적 처리 동안 다른 제품을 다른 도금조(103)에 침적시키는 처리를 수행하는 것이 가능하다. 또한, 호이스트(70)는 2개 이상일 수도 있다. 복수개의 호이스트(70)를 구비함으로써 정해진 시간에 보다 많은 종류의 제품의 도금 처리를 행할 수 있다. 복수개의 호이스트(70)를 동작시키기 위해서는 호이스트(70) 간의 충돌이 일어나지 않는 한도에서 보다 효율적으로 도금 처리를 수행할 수 있도록 하는 작업 순서의 할당 및 시간 배분에 대한 스케줄링이 요구된다.

도 10에는 도시되어 있지 않으나, 각 도금조(103)에는 도금조(103)의 위치를 검출하기 위한 위치 결정용 센서가 구비되어 있다.

종래에는 기준 위치 결정용 근접센서, 2개의 가감속용 근접센서를 이용하여 위치결정을 수행하였으나, 이는 초기화 시에 호이스트(70)의 초기 위치를 제어 서버(1)가 알 수 없어 기 선정된 초기위치로 호이스트(70)를 수동으로 운행해야 했었다.

따라서, 본 실시예에서는 기준센서 1개와 절대위치를 판독하는 센서 군을 사용하여 , 도금라인을 구성하는 도금조(103)의 수에 따라서 배치되는 센서의 수를 결정하도록 하였다. 랜덤 알고리즘을 위한 라인에서는 기준 센서 1개와 위치 결정용 센서 5개를 지그재그로 배열하여 호이스트(70)가 방문한 도금조(103)의 위치를 검출하도록 하였다. 따라서, 공정 종료 후 호이스트(70)의 위치에 관계없이 초기 위치로의 리셋이 가능하게 된다. 또한 절대위치를 판독하기 위하여 기준센서와 바코드센서를 사용할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 도금 처리 공정의 일례를 도시한 도면이다.

도 11에는 기지국용 RF 부품의 습식 표면 처리 공정 중에서 RF 필터의 도금 공정도가 도시되어 있다. 도 11은 알루미늄(Al) 소재로 되어 있는 RF 필터를 니켈-인(Ni-P) 또는 니켈-인/은(Ni-P/Ag)으로 도금 처리하는 예에 관한 것이다.

도금 처리할 제품의 종류에 따라 도금조(103)의 구성 및 처리방법이 서로 상이하다. 예를 들면, 기지국용 RF 부품, 단말기용 부품, EMI 필터 부품에 따라서 서로 다른 도금조(103)의 구성이 이루어진다.

또한, 동일 종류의 제품 내에서도 각 제품에 따라 처리 순서가 상이하다. 즉, 같은 기지국용 RF 부품이더라도 RF 필터, 아이솔레이터 및 커넥터는 각각 도금 처리가 되는 공정 순서가 다르다.

또한, 동일 제품이더라도 도금 처리할 금속의 종류에 따라 그 순서가 달라지는데, 예를 들면, RF 필터는 도 6에 도시된 바와 같이, 용제 탈지 -> 침적 탈지 -> 수세3단 -> 가성소다 에칭 -> 수세 3단 -> 질불산 -> 수세 3단 -> 징케이트1 -> 수세3단 -> 활성화 -> 수세3단 -> 징케이트2 -> 수세3단 -> Ni-P-A -> 수세3단 -> 변색방지 -> 수세3단 -> 건조의 과정을 통해 니켈-은 도금 처리가 이루어질 수 있으며, RF 필터에 니켈-인/은 도금 처리를 하는 과정은 상기 과정의 하단에 도시된 과정으로 이루어질 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 도금 공정 제어 시스템에 의해 도금욕을 제어하는 방법을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제어 서버(1)에 의해 도금욕을 제어하게 되는데 이러한 도금욕 제어를 위해 필요한 구성은 보급부(101), 도금조(103), 냉각기(105), 솔레노이드 펌프, 흡광 센서부(109), 테스트 용액(111), 적정셀(115) 및 컬러 센서를 포함하여 이루어진다.

보급부(101)는 여분의 도금 성분 용액을 저장하고 있는 보급조 및 제어 서버(1)로부터의 제어 신호에 의거하여 보급조로부터 도금 성분 용액을 추출하는 보급 펌프로 구성된다. 즉, 제어 서버(1)로부터 도금 성분 용액 보충을 위한 보급펌프 작동 신호가 수신되면, 보급 펌프가 도금 성분 용액을 보급조에서 추출하여 도금조(103)로 보급한다.

도금조(103)는 도금 성분 용액이 들어 있는 용기로서, 실제의 도금 처리가 수행되는 부분이다. 도금조(103)에는 도 7에서 설명한 바와 같이, 도금 처리를 위한 여러 성분들이 금속 이온의 상태로 혼합되어 있으며, 도금 처리 과정이 수행됨에 따라서, 각 성분들의 함량, pH, 온도, 도금조(103)에 들어있는 전체 용액의 양 등이 변화될 수 있다.

솔레노이드 펌프(SP)는 도금조(103)로부터 도금 성분 용액의 샘플을 채취하기 위한 펌프이다. 즉, 현재의 도금조(103)의 성분 함량 등을 검사하기 위한 테스트용 샘플을 채취한다. 솔레노이드 펌프에 의해 추출된 샘플 용액은 측정하고자하는 성분에 따라 두 개의 솔레노이드 밸브(107)의 동작에 의해 흡광 센서부(109)로 유입되기도 하고, 적정셀(115)로 유입되기도 한다.

냉각기(105)는 채취한 샘플 용액을 냉각수를 이용하여 냉각하는 장치이다. 도금조(103)에 들어있는 용액은 고온이므로, 이를 상온으로 냉각시킨다.

흡광 센서부(109)는 채취된 샘플 용액에 빛을 가하여 빛이 파장별로 흡수된 양을 측정하는 것으로서, 샘플 용액에 들어있는 각 금속 이온마다 흡수하는 빛의 파장이 다른 점을 이용하여, 빛의 흡수량에 따른 각 금속 이온의 농도 및 종류를 알아내기 위한 것이다. 흡광 센서부(109)는 검출한 각 금속 이온의 농도 및 종류를 제어 서버(1)로 전송한다.

테스트 용액(111)은 흡광 센서부(109)에 의해 알아낼 수 없는 유형의 금속 이온(예를 들면, 금)의 농도, pH, 등을 알아내기 위한 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 시약, 교정액, DI수, 적정액 등이 사용된다.

적정셀(115)은 테스트 용액(111)들을 추출하여 솔레노이드 펌프를 통해 추출된 샘플 용액과 혼합하여 현재 샘플 용액의 상태를 테스트하기 위한 것이다. 테스트 용액(111)과 혼합된 샘플 용액은 오염이 된 상태이므로 도금조(103)로 보내지 않고 외부로 배출시킨다.

컬러 센서는 적정셀(115)에 구비되어 있으며, 샘플 용액과 테스트 용액(111)을 혼합한 용액의 색상을 조사하여 샘플 용액의 농도 등의 현재 상태를 검출한다. 즉, 금과 같은 금속 이온의 경우에는 흡광 센서부(109)에 의해 그 이온 농도를 알 수 없으나, 시약을 첨가하면 농도에 따라 다른 색상을 띄게 되므로 컬러 센서는 이 색상을 검출하여 검출된 색상 정보를 제어 서버(1)로 전송한다.

도 13은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에서 랜덤 제어를 수행하는 개념을 도시한 도면이다.

확대도를 참조하면, 제어 펄스의 상단부는 반송시간을 나타내고, 제어 펄스의 하단부는 침적 시간을 의미한다. 제어 펄스의 하단부에 표시된 번호는 방문할 도금조(103)의 번호이다.

이러한 일련의 제어 펄스에 의해 호이스트(70) 모터가 구동되어 호이스트(70)가 각 도금 공정을 수행하게 된다.

도 13에는 니켈-인/은을 도금처리 하기 위한 제어 펄스 및 니켈-인을 도금처리 하기 위한 제어 펄스가 도시되어 있다.

이러한 니켈-인/은을 도금처리 하기 위한 제어 펄스를 그리디 알고리즘(Greedy Algorithm)으로 나타내면 도 13의 하단에 나타낸 바와 같다. 즉, 12번 도금조(103)에서 30초, 14번 도금조(103)에서 30초, 7번 도금조(103)에서 10초, 10번 도금조(103)에서 10초, 13번 도금조(103)에서 5초, 14번 도금조(103)에서 15초 등의 과정을 거쳐 도금처리가 진행된다.

도 14는 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에 따른 시스템 타이밍 선도이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 동일 제품이더라도 도금 처리할 금속에 따라서 시스템 타이밍 선도가 달라짐을 알 수 있다.

도 14에는 구리-주석-아연, 니켈/금, 니켈/은, 니켈-인/은, 니켈-인 등 도금 처리할 성분에 따른 시스템 타이밍 선도가 도시되어 있다. 이러한 타이밍 선도에 해당하는 공정 데이터는 제어 서버(1)의 공정 데이터베이스(23-5)에 저장되어 있으며, 한 제품의 도금 처리가 시작되기 전 공정 정보가 제어 서버(1)로부터 제어기(5)의 저장부(35)로 전송된다. 제어기(5)는 저장부(35)로부터 공정 정보를 추출하여 도 14에 도시된 바와 같은 타이밍 제어 신호를 도금 라인(7)으로 출력한다.

도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 호이스트(70)를 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도금 라인(7)에 구비된 제품 확인 센서부가 로딩된 제품을 검지하여 검출신호를 생성한 후, 이를 제어 서버(1)로 전송한다(S100, 110).

제어 서버(1)는 검출신호를 수신하여 이에 상응하는 제품 정보를추출한다(S120). 제어 서버(1)는 제품 데이터베이스(23-1)를 참조하여 검출신호를 해석하여 도금라인에 로딩된 제품의 제품명 및 제품번호 등의 제품 정보를 추출한다.

제어 서버(1)는 추출된 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 추출하여, 이를 제어기(5)로 전송한다(S130, 140). 공정 데이터베이스(23-5)에는 제품번호와 이에 해당하는 공정 정보가 저장되어 있으므로, 제어 서버(1)는 추출된 제품번호에 해당하는 공정 정보를 공정 데이터베이스(23-5)로부터 추출하게 된다.

제어기(5)는 공정 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 이를 도금 라인(7)으로 전송한다(S150, 160). 제어기(5)는 수신한 공정 정보를 제어기(5) 레지스터 내의 호이스트(70) 큐에 저장하고, 도금 공정이 시작되면 호이스트(70) 큐로부터 공정 정보를 추출하여 각 공정 단계마다 각 공정 단계에 상응하는 제어신호를 생성하여 이를 도금라인으로 전송한다.

도금 라인(7)은 수신된 제어 신호에 기초하여 호이스트(70)를 작동시켜 도금 공정 처리를 수행한다(S170). 상술한 바와 같이, 각 공정 단계별 호이스트(70)의 목표 위치, 작동 유형, 침적 시간 등에 대한 제어신호에 따라 호이스트(70) 모터가 호이스트(70)를 작동시켜 도금 공정 처리를 수행하게 된다.

도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 호이스트(70)를 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도금 라인(7)에 구비된 제품 확인 센서부가 로딩된 제품을 검지하여 검출신호를 생성한 후, 이를 제어 서버(1)로 전송한다(S200, 210).

제어 서버(1)는 검출신호를 수신하여 이에 상응하는 제품 정보를 추출한다(S220). 제어 서버(1)는 제품 데이터베이스(23-1)를 참조하여 검출신호를 해석하여 도금라인에 로딩된 제품의 제품명 및 제품번호 등의 제품 정보를 추출한다.

제어기(5)는 공정 단계 정보 요청신호를 제어 서버(1)로 전송한다. 제어기(5)는 해당 공정을 수행할 때마다 제어서버로 다음 공정 단계 정보를 요청한다.(S230)

제어 서버(1)는 현재 도금 처리중인 제품의 다음 단계 공정 정보를 공정 데이터베이스(23-5)로부터 추출하여, 이를 제어기(5)로 전송한다(S2430, 250). 즉, 제 2 실시예에서는 도금 공정이 시작되기 전 로딩된 제품에 대한 전체 처리 공정 정보가 제어기(5)에 전송되어 도금 공정이 수행되는 제 1 실시예와 달리, 매 공정 단계마다 제어 서버(1)는 각 공정 단계에서 수행할 공정 정보를 공정 데이터베이스(23-5)로부터 추출하여 이를 제어기(5)의 호이스트 큐로 전송한다.

제어기(5)는 공정 단계 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 이를 도금 라인(7)으로 전송한다(S260, 270). 제어기(5)는 수신한 공정 단계 정보를 제어기(5) 레지스터 내의 호이스트 큐에 저장하고, 도금 공정 단계마다 호이스트 큐로부터 공정 정보를 추출하여 공정 단계에 상응하는 제어신호를 생성하여 이를 도금라인으로 전송한다.

도금 라인(7)은 수신된 제어 신호에 기초하여 호이스트(70)를 작동시켜 현공정 단계의 도금 공정 처리를 수행한다(S280). 상술한 바와 같이, 각 공정 단계별 호이스트(70)의 목표 위치, 작동 유형, 침적 시간 등에 대한 제어신호에 따라 호이스트 모터(미도시)가 호이스트(70)를 작동시켜 도금 공정 처리를 수행하게 된다.

만일, 동일한 공정이 적용되는 제품을 도금 라인(7)에 투입하는 경우에는 제품을 처리하기 위한 한 사이클의 호이스트 스케줄을 호이스트 큐에 저장하고, 호이스트 큐의 내용을 갱신하지 않을 수도 있다. 이로써 순환형 구조를 가지는 호이스트 큐가 마지막 프레임을 수행한 후 실행 포인터가 호이스트 큐의 시작 위치로 자동 이동하여 처음부터 반복하여 실행하도록 함으로써 고정사이클형 자동 도금라인으로 사용할 수도 있게 된다.

도 17은 본 발명에 따른 도금 공정 제어 방법에 의해 도금욕을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.

제어 서버(1)는 도금조(103)로부터 샘플 용액을 추출한다(S300). 추출된 샘플 용액은 솔레노이드 밸브(107)의 동작에 따라서 일부는 흡광 센서부(109)로 유입되고, 추출된 샘플 용액의 나머지 일부는 적정셀(115)로 유입된다. 이 때, 추출된 샘플 용액이 70 ??의 고온이므로 냉각기(105)에서 약 20 ?? 정도로 냉각되어 솔레노이드 밸브(107)로 유입된다.

흡광 센서부(109)는 유입된 샘플 용액의 상태를 검출한다(S310-1). 즉, 상술한 바와 같이, 흡광 센서부(109)는 샘플 용액에 가해진 빛이 파장별로 흡수된 양을 측정하여 샘플 용액 내의 각 금속 이온의 농도 및 종류를 검출한다.

제어 서버(1)는 솔레노이드 밸브(107) 및 펌프(SP)를 동작시켜 테스트 용액(111)을 추출하고(S301-2), 추출된 테스트 용액(111)을 적정셀(115)에 투입하여 샘플 용액에 첨가하도록 한다(S310-3). 테스트 용액(111)은 시약, 교정액, DI수, 적정액 등을 포함하며, 상술한 바와 같이, 흡광 센서부(109)에 의해 검출되지 않는 유형의 금속 이온의 농도, pH 등을 검출하기 위한 것이다.

컬러 센서부(117)는 용액의 상태를 검출한다(S310-4). 컬러 센서부(117)는 샘플 용액과 테스트 용액(111)을 혼합한 용액의 색상을 조사하여 샘플 용액의 상태를 검출한다.

흡광 센서부(109) 및 컬러 센서부(117)에 의해 검출된 검출신호는 제어 서버(1)로 전송된다(S320).

제어 서버(1)는 수신된 검출신호를 장치 데이터베이스(23-6)에 저장된 제어 인자 정보와 비교하여 필요한 용액 보급량을 산출하고(S330), 산출된 용액 보급량에 상응하는 보급 제어 신호를 생성하여 이를 보급부(101)로 전송한다(S340, 350).

보급부(101)는 보급 제어 신호에 의거하여 보급 용액을 도금조(103)로 보급한다(S360). 보급 펌프가 보급 제어 신호에 따라 필요한 보급 용액을 보급조로부터 추출하여 해당 도금조(103)로 보급한다.

도 18은 도금 공정 시뮬레이션 윈도우가 표시된 제어 서버(1)의 화면이다.

도 18의 화면은 16번 도금조(103)인 전기 니켈 도금조(103)의 용액 상태가 도시된 것이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 화면 상단에는 현재 작업일자, 작업 번호, 공정 번호, 제품 번호 등이 표시되어 있다. 그 하단에는 전기 니켈 도금조(103)의 용액에 포함되어 있는 약품들이 분자량, 리터당 그램수, 리터당 몰수, 리터당 금속 환산량으로 각각 표시되어 있고, 도금 전후의 pH가 표시된다. 그 하단에는 현재 도금조(103)의 용액의 용량 및 도금제품의 면적이 표시되고, 그 하단에는 보충해야 할 보급 약품의 보급량, 농도 등이 표시되어 있다.

즉, 도금 라인(7)에 구비된 각 센서에 의해 검출된 각 제어인자의 현재 값이 제어 서버(1)로 전송되면 제어부의 제어 신호에 따라 표시부가 상기 화면을 표시하게 된다.

제어 서버 관리자는 상기 화면을 보고, 현재 도금조(103)의 용액의 농도, pH, 용량 등을 확인하여 용액의 농도가 낮다거나, pH가 규정치보다 높거나, 용량이 규정치보다 감소하였을 경우에는 보충하여야 할 약품의 종류 및 보급량을 결정하여 상기 화면의 각 해당란에 기록하여 도금조(103)의 용액의 보급을 제어할 수 있게 된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 이러한 방법 외에 제어 서버(1)의 제어부에서 검출된 제어 인자의 현재값에 따른 보충 약품의 종류 및 보급량을 산출하여 보급조 유닛으로 보급 제어신호(보급펌프 작동 신호)를 전송하여 인력에 의하지 않고, 자동적으로 도금욕을 제어하는 하는 것도 가능하다.

비록 본 실시예에서는 도금 공정에 한정하여 예시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 각종 제품 가공 공정, 도장 공정, 제품 생산 라인 등에도 적용 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면 기존의 시퀀스 프로그램 중심이 아닌 랜덤 제어를 수행하도록 하는 지령 코드 방식 제어방법을 이용함으로써 다품종의 제품의 도금을 가능하도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법이 제공될 수 있다.

또한, 랜덤 제어를 위한 프로그램을 제어기가 아닌 제어 서버에 저장하였다가 해당 도금 작업의 수행시 해당 프로그램을 제어기에서 다운로드하도록 함으로써 제어기 스캔시간에 따른 문제점을 극복할 수 있는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 도금 작업의 제어 외에 도금욕의 각 성분들을 검출하여 제어 서버로 전송하여 제어서버에 의해 도금욕의 각 성분들을 제어하도록 함으로써 하나의 제어 서버로 모든 도금 작업에 관한 제어를 수행할 수 있도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 도금 처리할 제품을 센서의 검지 신호에 의해 제어 서버가 자동 인식하여 해당 도금 처리 공정을 수행할 수 있도록 하는 도금 공정 제어 시스템 및 그 방법이 제공될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (20)

1. 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서,

   제어 서버가 센서부에 의해 도금라인에 로딩된 제품을 검출한 검출 신호를 수신하는 단계;

   상기 제어 서버가 데이터베이스로부터 상기 검출 신호에 상응하는 제품 정보를 추출하는 단계;

   상기 제어 서버가 상기 데이터베이스로부터 상기 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 추출하여 상기 제품이 로딩된 도금 라인의 제어기로 전송하는 단계;

   상기 제어기가 상기 공정 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하는 단계;

   상기 제어기가 상기 저장부의 미리 설정된 영역에 저장된 상기 공정 정보를 추출하는 단계; 및

   상기 제어기가 추출된 상기 공정 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 호이스트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법.
2. 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서,

   제어 서버가 센서부에 의해 도금라인에 로딩된 제품을 검출한 검출 신호를 수신하는 단계;

   상기 제어 서버가 데이터베이스로부터 상기 검출 신호에 상응하는 제품 정보를 추출하는 단계;

   상기 제어 서버가 상기 제품이 로딩된 도금 라인의 제어기로부터 다음 공정 단계 정보 요청 신호를 수신하는 단계;

   상기 제어 서버가 상기 제품 정보에 기초하여 상기 다음 공정 단계 정보를 추출하여 상기 제어기로 전송하는 단계;

   상기 제어기가 상기 다음 공정 단계 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하는 단계;

   상기 제어기가 상기 저장부의 미리 설정된 영역에 저장된 상기 다음 공정 단계 정보를 추출하는 단계; 및

   상기 제어기가 상기 추출된 다음 공정 단계 정보에 상응하는 제어 신호를 생성하여 호이스트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 다음 공정 단계 정보는

   제품의 목표 위치, 상하 이동, 침적 시간, 액절 시간, 도금조 분할코드 중적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법.
4. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 저장부의 미리 설정된 영역은

   상기 제어기의 레지스터 영역에 할당된 호이스트 큐인 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법.
5. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 호이스트는 복수개인 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 방법.
6. 복수개의 이종 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정 제어 시스템에 있어서,

   도금할 제품을 검출하여 검출신호를 생성하는 센서부;

   상기 센서부로부터 수신된 검출신호에 기초하여 도금할 제품 정보를 데이터베이스로부터 추출하고, 상기 제품 정보에 상응하는 공정 정보를 상기 데이터베이스로부터 추출하여 전송하는 제어 서버;

   제품이 도금 라인에 로딩될 때마다 상기 제어 서버로부터 공정 정보를 수신하여 저장부의 미리 설정된 영역에 저장하고, 상기 공정 정보에 기초하여 공정 제어 신호를 생성하는 제어기; 및

   상기 제어기로부터 수신된 상기 공정 제어 신호에 따라 상기 도금 라인에서 도금 공정 처리를 수행하는 호이스트로 구성되는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 공정 정보는

   제품의 목표 위치, 상하 이동, 침적 시간, 액절 시간, 도금조 분할코드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 도금 라인에서 도금 공정 처리된 제품의 도금 두께를 측정하여 두께 정보를 상기 제어 서버로 전송하기 위한 두께 측정부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 도금 라인을 촬영하여 촬영 정보를 상기 제어 서버로 전송하기 위한 촬상부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 호이스트의 개수는 복수개인 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
11. 제 6 항에 있어서,

    상기 데이터베이스는

    제품 정보 및 제품에 관련된 도금 정보를 저장하는 제품 데이터베이스; 및

    제품 번호, 공정 순서, 도금조 배치번호, 침적 시간 및 액절 시간을 저장하는 공정 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제품 정보는

    제품번호, 제품명, 소재 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 제품에 관련된 도금 정보는

    도금 라인 정보, 도금 두께 상한, 도금 두께 하한 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
14. 제 6 항에 있어서,

    상기 저장부의 미리 설정된 영역은

    제품별로 복수개의 레지스터가 할당되는 호이스트 큐를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 저장부의 미리 설정된 영역은

    복수개의 버퍼 및 큐를 인덱싱하기 위한 인덱스 버퍼;

    호이스트의 수평 현재 위치, 목표 위치, 수직 현재 위치, 목표 위치, 동작 형태 정보를 저장하는 호이스트 상태 버퍼;

    도금조와 일대일로 대응되도록 제품 번호를 기억하는 도금조 버퍼;

    제어 서버와 데이터를 송수신하기 위한 데이터 전송 블록; 및

    제품별로 복수개의 레지스터가 할당되며, 공정번호, 현재 도금조 번호, 설정 침적시간, 설정 액절 시간, 확장용 레지스터 중 적어도 하나를 저장하는 제품 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
16. 제 6 항에 있어서,

    상기 제어기는 저장부를 포함하고, 상기 저장부는

    상기 호이스트 상태 버퍼로부터 호이스트 상태 데이터를 판독하여 호이스트의 좌우이동 및 수직이동을 제어하는 호이스트 이동 모듈;

    상기 호이스트 큐로부터 공정 단계를 추출하여 호이스트 수평이동 모듈 및 호이스트 수직이동 모듈의 구동에 필요한 정보를 호이스트 상태 버퍼에 기록하는 랜덤 모듈; 및

    상기 제어기와 상기 제어 서버간의 데이터 송수신을 처리하는 데이터 송수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어 시스템.
17. 복수개의 이종의 제품을 도금 처리하는 일련의 도금 공정을 제어하는 방법에 있어서,

    도금조로 샘플 용액 추출 제어 신호를 전송하는 단계;

    센서부로부터 샘플 용액 상태 검출신호를 수신하는 단계;

    검출 신호에 상응하는 용액의 보급량을 산출하는 단계; 및

    산출된 용액의 보급량 정보를 포함하는 보급 제어 신호를 보급부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 용액 상태는 금속이온의 농도, pH, 용액량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어방법.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 센서부로부터 샘플 용액 상태 검출신호를 수신하는 단계는

    흡광 센서부로 샘플 용액을 투입하는 단계-상기 흡광 센서부는 샘플 용액 내의 금속 이온의 빛 흡수량에 따른 금속이온의 농도를 검출함-; 및

    상기 흡광 센서부로부터 샘플 용액 검출신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어방법.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 센서부로부터 샘플 용액 상태 검출신호를 수신하는 단계는

    상기 샘플 용액을 적정셀로 투입하는 단계;

    테스트 용액을 추출하여 적정셀로 투입하여 샘플 용액과 혼합하는 단계; 및 컬러 센서부로부터 색상 검출 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 공정 제어방법.