KR20070053934A - 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교육 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산 설비를 중단하지 않고도 그 설비에 대한 활용 교육을 수행할 수 있는 교육용 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 제어명령을 출력하고 전기회로적으로 분리 및 연결이 자유로운 제어용 터미널을 가지는 액정표시장치용 제조장비의 교육을 위해, 상기 제어용 터미널과; 상기 제조장비의 형상을 표시하고, 상기 제어용 터미널의 제어명령에 응답하여 상기 제조장비가 기동되는 형상을 그래픽으로 표현할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터 단말기와; 상기 제어용 터미널과 상기 컴퓨터 단말기 간의 데이터 통신을 가능하게 하는 데이터통신용 컨버터를 포함하여 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템을 구성하며, 실제 장비의 동작을 가상의 그래픽으로 구현하여 표시함으로써 장비의 가동을 중단시킬 필요 없이 그 장비에 대한 교육 및 조작을 가능하게 하는 장점이 있다.

Description

제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템{Simulation system for manufacturing apparatus}

도 1은 종래의 액티브 매트릭스형 액정표시장치를 도시한 도면

도 2는 이러한 액정표시장치 제조용 스토커 장비의 일예를 개략적으로 도시한 사시도

도 3은 상기 스토커 장비의 운용을 조작하기 위한 제어용 터미널의 외형을 간단히 도시한 사시도

도 4는 본 발명에 따른 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 구성도

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

50 : 컴퓨터 단말기 52 : 시뮬레이션 프로그램

60 : RS232C-RS422컨버터 70 : 제어용 터미널

본 발명은 교육 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산 설비를 중단하지 않고도 그 설비에 대한 활용 교육을 수행할 수 있는 교육용 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

액정표시장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다.

이러한 TFT-LCD의 기판 위에는 서로 평행한 복수의 게이트라인과 이 게이트라인에 절연되어 교차하는 복수의 데이터라인이 형성되며, 이들 게이트라인과 데이터라인에 의해 둘러싸인 영역이 하나의 화소를 규정한다. 각 화소의 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 TFT가 형성된다.

이러한 TFT-LCD를 구동시키기 위해서는 게이트라인을 순차적으로 구동시킴과 동시에 구동하는 게이트라인에 연결된 TFT의 소스 단에 인가될 데이터 전압을 데이터라인을 통해 인가한다.

도 1은 통상의 액정표시장치 중 액티브 매트릭스형 액정표시장치를 예시한 도면으로서, 액정 셀들이 두장의 투명기판들 사이에 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 게이트라인들(GL1 내지 GLm)에 접속되어진 게이트 드라이버(6)와, 액정패널(2)의 데이터라인들(DL1 내지 DLn)에 접속되어진 데이터 드라이버(4) 및 데이터 드라이버(4)에 접속되어진 감마전압발생부(8)를 구비한다. 상기 감마전압발생부(8)는 통상 상기 데이터드라이버(4)에 포함되어 구성되기도 한 다.

이러한 액정표시장치에서 액정패널(2)은 제1기판에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이와 화소전극을 형성하고, 또한 별도의 제2기판에 컬러필터와 공통전극을 형성한 다음 두 개의 기판을 합착하여 구성되는데, 일반적으로 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정 등을 통해 상기 액정패널이 제조된다.

상기 각 공정을 간략히 살펴보면, 먼저 기판세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다.

기판 패터닝 공정에서는 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나누어진다. 상부기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소스전극에 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다.

기판합착/액정주입 공정에서는 하부기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)재를 이용한 상/하부기판 합착공정, 액정주입, 주입구 봉지, 세정, 연마(grinding) 공정이 순차적으로 이루어져 액정패널이 완성된다.

상기한 공정을 통해 제조되는 액정표시장치는 현재 제조공장에서 각각의 제조 장비를 멈추지 않고 가동하여 장비가동률을 최대로 끌어올려 생산에 주력하는 추세이다.

그런데, 상기한 제조 장비들은 신입사원의 교육 또는 장비 유지보수능력 향 상을 위한 정기적인 장비조작 등을 수행하기 위해서는 가동 중인 제조 장비를 멈추고 장비 교육 또는 정기적인 장비조작 등을 수행해야만 한다.

일예로서, 상기 설명한 액정패널을 구성하는 제1기판 및 제2기판의 제조를 위해 글라스(glass)를 이용하고 있는데, 상기한 글라스는 제조 공정의 진행을 위해 스토커 장비(Stocker-equipment)에 적재되고 이후 다음 공정라인으로 이송되어지면서 각각의 공정을 수행하게 된다.

도 2는 이러한 액정표시장치 제조용 스토커 장비(10)의 일예를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도시된 스토커 장비(10)는 일명 락-마스터(Rock-master)라고 부르는 장비로서, 글라스가 적재되는 기판안착부(12)의 상하기동이 가능하고 또한 레일(14)을 통해 타 공정으로 이동할 수 있다. 또한 상기 도시된 스토커 장비(10)는 기동과 세팅 및 동작 등의 명령을 입력하기 위한 제어용 터미널(Operation Terminal)이 별도로 구성되는데 이하 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 상기 스토커 장비의 운용을 조작하기 위한 제어용 터미널(20)의 외형을 간단히 도시한 사시도로서, 동작의 상황 표시 및 명령 선택 등의 확인을 위한 스크린(22)과 전원의 온/오프 등의 기타 제어 명령입력을 위한 다수의 스위치(23)로 구성된다. 상기 도 3에 도시된 터미널은 일명 GOT(Graphic Operation Terminal)이라고 칭하기도 한다.

이때 상기 제어용 터미널(20)은 상기 스토커 장비(10)와 연결 및 분리가 가능한 조작용 터미널로서, 동작 명령을 입력하거나 장비의 온/오프 시에만 상기 스 토커 장비에 연결하여 명령을 입력하고 기타 상기 스토커 장비(10)가 입력된 명령에 의해 운용중이거나 또는 셧-다운(shut-down) 상태일 때는 분리하여 별도로 관리할 수 있도록 구성된 터미널이다.

그런데, 상기한 스토커 장비를 교육 또는 정기적인 장비조작을 수행하기 위해서는 상기 동작중인 제어용 터미널(20)을 연결하여 상기 스토커 장비(10)를 셧-다운시킨 후 교육 또는 장비조작을 위한 운용을 수행해야 하는 단점이 있다.

이처럼 생산 장비의 셧-다운은 24시간 장비 가동을 통해 제품을 생산해야 하는 현실에서는, 일 공정 장비의 멈춤은 곧 전체 생산 라인이 동시에 멈추게 되는 것을 의미하기 때문에 교육 또는 정기적인 장비조작을 행하기가 어려운 현실이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공정장비를 멈추지 않고도 그 공정장비의 교육 및 유지보수능 향상을 위한 조작이 가능하도록 하는데 목적이 있다. 특히, 스토커 장비에 대해 실제 장비와 동일하게 동작되는 그래픽 환경을 이용하여 장비의 멈춤 없이 신입사원에 대한 교육 및 유지보수능 향상을 위한 정기적인 조작 교육이 가능하도록 하는 교육용 시뮬레이션 시스템을 제공하는 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제어명령을 출력하고 전기회 로적으로 분리 및 연결이 자유로운 제어용 터미널을 가지는 액정표시장치용 제조장비의 교육용 시뮬레이션 시스템으로서, 상기 제어용 터미널과; 상기 제조장비의 형상을 표시하고, 상기 제어용 터미널의 제어명령에 응답하여 상기 제조장비가 기동되는 형상을 그래픽으로 표현할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터 단말기와; 상기 제어용 터미널과 상기 컴퓨터 단말기 간의 데이터 통신을 가능하게 하는 데이터통신용 컨버터를 포함하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템을 제공한다.

상기 제조장비는 스토커 장비이고, 특히 락-마스터 장비인 것을 특징으로 한다.

상기 컴퓨터 프로그램은 3-차원 입체 영상을 표현할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 컴퓨터단말기는 RS232C 방식의 데이터통신이 가능하고, 상기 제어용 터미널은 RS422 방식의 데이터통신이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 데이터통신용 컨버터는 RS232C 방식의 데이터통신장치와 RS422 방식의 데이터통신장치간 데이터통신을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어용 터미널은, 제어명령의 입력을 위한 제어명령 입력수단과; 상기 제어명령의 입력상태와 상기 제어명령에 따른 상기 제조장비의 동작상태를 표시하는 화면표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 구성도로서, 시뮬레이션 프로그램(52)을 탑재한 컴퓨터 단말기(50)와, 제조장비 제 어용 터미널(70)과, 상기 컴퓨터 단말기(50)와 상기 제어용 터미널(70)간 데이터 통신을 중계하는 RS232C-RS422컨버터(60)로 구성된다.

시뮬레이션 프로그램(52)은 컴퓨터용 프로그래밍 언어 또는 컴퓨터용 그래픽 프로그램을 이용해 2차원 또는 3차원 영상을 표현할 수 있도록 컴팩트 디스크(compact disk) 또는 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)와 같은 저장 매체에 기록된 컴퓨터용 프로그램의 일종으로서, 출력 장치를 구비한 연산 장치에 입력되어 상기 액정표시장치용 제조 장비와 그 구동을 그래픽으로 표현할 수 있도록 한다.

컴퓨터 단말기(50)는 노트북 컴퓨터 또는 퍼스널 컴퓨터와 같이 저장장치, 입/출력장치, 연산장치, 데이터통신 장치 등을 구비하여 MS사의 윈도우(Windows)와 같은 운영시스템(Operating System)을 통해 디지털 데이터를 처리하는 장치로서, 예를 들면 상기 저장장치로 하드 디스크 드라이브 등을 구비하고, 입력장치로는 키보드, 마우스 등을, 출력장치로는 모니터, 프린터 등을, 연산장치로는 마이크로-프로세서(micro-processor) 등을, 데이터통신장치로는 랜카드, 적외선 통신장치, 직/병렬 통신포트 등이 구성되어 있다.

제어용 터미널(70)은 액정표시장치 제조장비에 전기회로적으로 연결되어 상기 제조장비의 온/오프, 동작 설정 등의 조작과 기능 테스트 등을 수행할 수 있는 일종의 컨트롤러(controller)로서, 상기 제조장비로의 명령 입력 후 상기 제조장비로부터 전기회로적인 분리가 가능한 장치이다. 상기 제어용 터미널(70)은 기본적으로 제어명령의 입력을 위해 키패드, 터치스크린 등과 같은 제어명령 입력수단과, 액정화면 또는 터치스크린 등과 같은 화면표시수단이 구비되어 있다.

일예로서, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제조장비가 스토커 장비의 일종인 락-마스터(Rock-master)일 경우, 상기 락-마스터에는 도 3에 도시된 바와 같은 GOT(Graphic Operation Terminal)장치가 상기 제어용 터미널(70)이 되는 것이다.

RS232C-RS422컨버터(60)는 상기 컴퓨터 단말기(50)와 상기 제어용 터미널(70)과의 데이터 통신을 중계하는 장치로서, 상기 컴퓨터 단말기(50)가 RS232C 통신 표준에 따른 통신 포트를 제공하고 상기 제어용 터미널(70)은 RS422 통신 표준에 따른 통신 포트를 제공하고 있어 상기 두 장치의 상이한 통신 표준에 의한 데이터 통신을 중계하여 원활한 데이터 교류가 이루어지도록 중계하는 장치이다.

상기 구성을 가지는 본 발명에 따른 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 컴퓨터 단말기(50)에 상기 시뮬레이션 프로그램(52)을 저장하여 인스톨하고, 상기 RS232C-RS422컨버터(60)를 이용하여 상기 컴퓨터 단말기(50)와 상기 제어용 터미널(70) 간의 데이터통신 인터페이스를 구현한다.

이후, 상기 제어용 터미널(70)에 구성된 키패드, 터치스크린 등과 같은 제어명령 입력수단을 이용하여 제어 명령을 입력하면, 상기 제어명령은 상기 RS232C-RS422컨버터(60)를 통해 상기 컴퓨터 단말기(50)로 전달되고 이후 상기 제어명령에 따른 실제 제조장비에서 행해지는 동작(예들 들어, 기판 안착 및 장비의 X,Y,Z축 기동 등)을 상기 시뮬레이션 프로그램(52)을 통해 구현하여 상기 컴퓨터 단말기(50)에 구비된 모니터 등의 출력장치를 통해 디스플레이하게 된다.

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템은, 실제 장비의 동작을 가상의 그래픽으로 구현하여 표시함으로써 장비의 가동을 중단시킬 필요 없이 그 장비에 대한 교육 및 조작을 가능하게 하는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 제어명령을 출력하고 전기회로적으로 분리 및 연결이 자유로운 제어용 터미널을 가지는 액정표시장치용 제조장비의 교육용 시뮬레이션 시스템으로서,

   상기 제어용 터미널과;

   상기 제조장비의 형상을 표시하고, 상기 제어용 터미널의 제어명령에 응답하여 상기 제조장비가 기동되는 형상을 그래픽으로 표현할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터 단말기와;

   상기 제어용 터미널과 상기 컴퓨터 단말기 간의 데이터 통신을 가능하게 하는 데이터통신용 컨버터

   를 포함하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템
2. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제조장비는 스토커 장비이고, 특히 락-마스터 장비인 것을 특징으로 하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템
3. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 컴퓨터 프로그램은 3차원 입체 영상을 표현할 수 있는 것을 특징으로 하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템
4. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 컴퓨터단말기는 RS232C 방식의 데이터통신이 가능하고, 상기 제어용 터미널은 RS422 방식의 데이터통신이 가능한 것을 특징으로 하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템
5. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터통신용 컨버터는 RS232C 방식의 데이터통신장치와 RS422 방식의 데이터통신장치간 데이터통신을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템
6. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제어용 터미널은,

   제어명령의 입력을 위한 제어명령 입력수단과;

   상기 제어명령의 입력상태와 상기 제어명령에 따른 상기 제조장비의 동작상태를 표시하는 화면표시수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조장비 교육용 시뮬레이션 시스템

Images