KR20160124548A - 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템은 신발 중창(midsole)과 같은 신발창의 제조장치를 이루는 사출기, 성형금형, 컨베이어 오븐으로부터 신발솔 성형과 관련된 각종 정보들이 계측센서, 머신비전, 사출기/성형금형/컨베이어 오븐의 컨트롤 드라이버 등으로부터 실시간 검출되어 무선통신으로 빅데이터 수집-분석 모듈로 전송/수집/분석됨으로써 전체 성형공정에 걸친 신발솔 생산이력정보가 원활하고 용이하게 자동 산출되어 신발솔의 제조관리와 품질관리가 체계적이고 정밀하게 수행될 수 있으며, 빅데이터 형태로 누적적으로 산출되는 신발솔 생산이력정보를 활용하여 신발솔 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 실시간 자동 검출되는 신발창 제조장치의 특성정보와 상태정보 및 신발창 초기 성형품의 특성정보와 상태정보를 활용하여 초기 성형품이 고온 숙성되는 컨베이어 오븐의 동작이 개별 초기 성형품 별로 맞춤식으로 능동 제어되도록 함으로써 제품 불량률이 최소화되고, 규격에 맞는 고품질의 신발창이 제조될 수 있는 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템은 신발솔을 성형하기 위한 성형금형(300)의 특성치와 상태정보, 성형금형(300)으로 신발솔 소재(1)를 주입하여 신발솔이 사출성형되도록 하는 사출기(200)의 상태정보 및, 신발솔 사출성형 정보를 실시간 검출하여 외부로 전송하는 사출성형 체크모듈(10)과; 초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹하는 성형품 마킹모듈(20)과; 성형금형(300)으로부터 사출성형되어 배출된 초기 성형품(2)의 특성치와 상태정보를 실시간 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)과; 컨베이어 오븐(400)에서 고온 숙성되는 초기 성형품(2)의 성형 관련정보를 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 컨베이어 오븐 체크모듈(40)과; 컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 컨베이어 오븐 제어모듈(60)과; 컨베이어 오븐(400)으로부터 배출된 최종 성형품(3)에 대한 검사를 수행하고, 해당 최종 성형품(3)의 고유식별코드{초기 성형품(2)의 고유식별코드의 동일}와 함께 최종 성형품 검사정보를 외부로 전송하는 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과; 설정패턴의 고유식별코드를 생성하여 성형품 마킹모듈(20)으로 전송하고, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 고유식별코드와 함께 전송되는 정보로부터 신발솔 생산이력정보를 산출하여 관리하며, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40)로부터 전송되는 정보에 대응하는 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하여 컨베이어 오븐 제어모듈(60)로 전송하는 빅데이터 수집-분석 모듈(70)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템은 신발솔을 성형하기 위한 성형금형(300)의 특성치와 상태정보, 성형금형(300)으로 신발솔 소재(1)를 주입하여 신발솔이 사출성형되도록 하는 사출기(200)의 상태정보 및, 신발솔 사출성형 정보를 실시간 검출하여 외부로 전송하는 사출성형 체크모듈(10)과; 초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹하는 성형품 마킹모듈(20)과; 성형금형(300)으로부터 사출성형되어 배출된 초기 성형품(2)의 특성치와 상태정보를 실시간 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)과; 컨베이어 오븐(400)에서 고온 숙성되는 초기 성형품(2)의 성형 관련정보를 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 컨베이어 오븐 체크모듈(40)과; 컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 컨베이어 오븐 제어모듈(60)과; 컨베이어 오븐(400)으로부터 배출된 최종 성형품(3)에 대한 검사를 수행하고, 해당 최종 성형품(3)의 고유식별코드{초기 성형품(2)의 고유식별코드의 동일}와 함께 최종 성형품 검사정보를 외부로 전송하는 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과; 설정패턴의 고유식별코드를 생성하여 성형품 마킹모듈(20)으로 전송하고, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 고유식별코드와 함께 전송되는 정보로부터 신발솔 생산이력정보를 산출하여 관리하며, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40)로부터 전송되는 정보에 대응하는 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하여 컨베이어 오븐 제어모듈(60)로 전송하는 빅데이터 수집-분석 모듈(70)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
Description
본 발명은 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 신발 중창(midsole)과 같은 신발창의 제조장치를 이루는 사출기, 성형금형, 컨베이어 오븐으로부터 신발솔 성형과 관련된 각종 정보들이 계측센서, 머신비전, 사출기/성형금형/컨베이어 오븐의 컨트롤 드라이버 등으로부터 실시간 검출되어 무선통신으로 빅데이터 수집-분석 모듈로 전송/수집/분석됨으로써 전체 성형공정에 걸친 신발솔 생산이력정보가 원활하고 용이하게 자동 산출되어 신발솔의 제조관리와 품질관리가 체계적이고 정밀하게 수행될 수 있으며, 빅데이터 형태로 누적적으로 산출되는 신발솔 생산이력정보를 활용하여 신발솔 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 실시간 자동 검출되는 신발창 제조장치의 특성정보와 상태정보 및 신발창 초기 성형품의 특성정보와 상태정보를 활용하여 초기 성형품이 고온 숙성되는 컨베이어 오븐의 동작이 개별 초기 성형품 별로 맞춤식으로 능동 제어되도록 함으로써 제품 불량률이 최소화되고, 규격에 맞는 고품질의 신발창이 제조될 수 있는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에 관한 것이다.
신발 중창(midsole)과 같은 신발창의 제조과정은 사출기와 성형금형에서 사출성형되는 단계, 사출성형 완료에 따른 성형금형의 열림(개형)과 함께 작업자에 의해 수동으로 초기 성형품이 취출되는 단계, 작업자가 초기 성형품을 50~100m 길이의 고온 숙성용 컨베이어 오븐에 투입하는 단계, 최종 성형품의 치수를 검사하는 단계 등으로 이루어진다.
이와 같은 신발창의 제조과정에서 온도에 민감한 신발창 소재에 특성에 맞추어 온도를 제어할 필요가 있다. 이와 관련된 기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0019770호 "신발제조라인의 온도 제어 시스템" 등이 안출되어 있다. 특히 인젝션 파일론 미드솔(IP midsole)의 경우 IP 발포소재의 온도 민감성이 높은데, 종래의 신발창 제조과정에서는 신발창 수동취출을 위한 개형 시간에 차이가 발생하고, 각각의 초기 성형품 별로 서로 다른 취출 시각 및 외부 노출 시간과 신발창 성형이 이루어지는 공간의 위치별 온도차이로 인하여 초기 성형품 별로 팽창량 차이가 발생하게 된다. 그리고 컨베이어 오븐에 초기 성형품을 작업자가 직접 투입하는 과정에서도 작업자의 숙련도에 따라 초기 성형품이 빨리 적재되거나 늦게 적재되면서 초기 성형품의 온도나 수축량에 차이가 발생하게 된다. 이와 같은 작업자에 의한 성형조건의 변수는 누적되어 성형 불량률을 높이게 된다. 이와 더불어 종래의 컨베이어 오븐의 경우 다양한 생산조건 변화에 대응하는 실시간 동작제어가 이루어지지 않고 있어 성형 불량률의 증대를 야기시켰다. 한편 종래에는 검사인원에 의한 최종 성형품의 전수 치수검사가 진행되었는데, 검사인원 간 검사기준이 불일치하고, 수동검사로 인해 치수검사 데이터를 확보하여 관리하기가 어려웠다. 또한 전체 신발창 제조공정에서의 생산이력정보를 확보하기가 어려워 생산이력정보를 바탕으로 한 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행하는데 어려움이 따랐다.
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0019770호 "신발제조라인의 온도 제어 시스템"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 사출성형 체크모듈, 성형품 마킹모듈, 신발솔 초기 성형품 체크모듈, 컨베이어 오븐 체크모듈, 신발솔 최종 성형품 검사모듈 각각에 구비될 수 있는 계측센서, 머신비전, 컨트롤 드라이버 등을 통해 신발창 제조장치를 이루는 사출기, 성형금형, 컨베이어 오븐으로부터 신발솔 성형과 관련된 각종 정보들이 실시간 검출되어 무선통신으로 빅데이터 수집-분석 모듈로 전송/수집/분석되도록 함으로써 전체 성형공정에 걸친 신발솔 생산이력정보가 원활하고 용이하게 자동 산출되어 신발솔의 제조관리와 품질관리가 체계적이고 정밀하게 수행되며, 빅데이터 형태로 누적적으로 산출되는 신발솔 생산이력정보를 활용하여 신발솔 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행할 수 있는 새로운 형태의 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 실시간 자동 검출되는 신발창 제조장치의 특성정보와 상태정보 및 신발창 초기 성형품의 특성정보와 상태정보를 활용하여 초기 성형품이 고온 숙성되는 컨베이어 오븐의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도가 컨베이어 오븐 제어모듈에 의해 개별 초기 성형품 별로 맞춤식으로 능동 제어되도록 함으로써 제품 불량률이 최소화되고, 규격에 맞는 고품질의 신발창이 제조될 수 있는 새로운 형태의 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 신발솔을 성형하기 위한 성형금형(300)의 특성치와 상태정보, 성형금형(300)으로 신발솔 소재(1)를 주입하여 신발솔이 사출성형되도록 하는 사출기(200)의 상태정보 및, 신발솔 사출성형 정보를 실시간 검출하여 외부로 전송하는 사출성형 체크모듈(10)과; 초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹하는 성형품 마킹모듈(20)과; 성형금형(300)으로부터 사출성형되어 배출된 초기 성형품(2)의 특성치와 상태정보를 실시간 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)과; 컨베이어 오븐(400)에서 고온 숙성되는 초기 성형품(2)의 성형 관련정보를 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 컨베이어 오븐 체크모듈(40)과; 컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 컨베이어 오븐 제어모듈(60)과; 컨베이어 오븐(400)으로부터 배출된 최종 성형품(3)에 대한 검사를 수행하고, 해당 최종 성형품(3)의 고유식별코드{초기 성형품(2)의 고유식별코드의 동일}와 함께 최종 성형품 검사정보를 외부로 전송하는 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과; 설정패턴의 고유식별코드를 생성하여 성형품 마킹모듈(20)으로 전송하고, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 고유식별코드와 함께 전송되는 정보로부터 신발솔 생산이력정보를 산출하여 관리하며, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40)로부터 전송되는 정보에 대응하는 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하여 컨베이어 오븐 제어모듈(60)로 전송하는 빅데이터 수집-분석 모듈(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 컨베이어 오븐 제어모듈(60), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과 빅데이터 수집-분석 모듈(70) 간 정보의 송수신은 무선통신망을 통해 수행될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 사출성형 체크모듈(10)은 신발솔 소재 체류시간, 신발솔 소재 사출온도, 신발솔 소재 사출압력, 신발솔 소재 사출시간을 포함하는 사출기 상태정보, 성형금형 모델정보를 포함하는 성형금형 특성치, 사출성형전의 성형금형 대기온도와 성형금형 설정온도, 사출성형 중인 성형금형 표면온도 분포, 성형금형 개형시간(open time)을 포함하는 성형금형 상태정보, 신발솔 사출성형 시간을 포함하는 사출성형 정보를 성형금형(300)와 사출기(200)에 설치되는 계측센서(500)와 컨트롤 드라이버(600)로부터 검출하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 성형품 마킹모듈(20)은 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 고유식별번호를 전송받아 초기 성형품(2)의 설정위치에 광조사를 통해 고유식별번호를 마킹하는 레이저 머신(800)을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)은 초기 성형품 성형치수를 포함하는 초기성형품 특성치를 초기 성형품(2)을 촬영하는 머신비전(900)으로부터 검출하게 되고, 초기 성형품 온도를 포함하는 초기성형품 상태정보를 온도센서(510)로부터 검출하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 컨베이어 오븐 모델정보, 컨베이어 오븐 투입 전의 초기성형품 치수와 초기성형품 온도, 컨베이어 오븐 내 초기성형품 체류시간, 컨베이어 오븐 내부온도를 포함하는 컨베이어 오븐 성형 관련정보를 컨베이어 오븐(400)의 입구부에 설치되는 머신비전(900), 컨베이어 오븐(400)에 설치되는 계측센서(500) 및 컨트롤 드라이버(600)로부터 검출하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 컨베이어 오븐 제어모듈(60)은 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 컨베이어 오븐 동작제어신호를 전송받아 컨베이어 오븐(400)의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도를 능동 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 컨베이어 오븐(400)은 개별 제어 가능한 복수개의 컨베이어와 오븐으로 이루어지는 다채널 컨베이어 오븐(400a)일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에서 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)은 컨베이어 오븐(400) 출구부에 설치되는 머신비전(900)으로부터 최종 성형품 치수를 포함하는 최종 성형품 검사정보를 검출하는 것일 수 있다.
본 발명에 의한 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에 의하면, 신발솔 성형과 관련된 각종 정보들이 실시간 검출되어 무선통신으로 빅데이터 수집-분석 모듈로 전송되어 수집 및 분석되므로, 전체 성형공정에 걸친 신발솔 생산이력정보가 원활하고 용이하게 자동 산출되어 신발솔의 제조관리와 품질관리가 체계적이고 정밀하게 수행되는 효과가 있으며, 빅데이터 형태로 누적적으로 산출되는 신발솔 생산이력정보를 활용하여 신발솔 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템에 의하면, 초기 성형품이 고온 숙성되는 컨베이어 오븐의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도가 컨베이어 오븐 제어모듈에 의해 개별 초기 성형품 별로 맞춤식으로 능동 제어되므로, 제품 불량률이 최소화되고, 규격에 맞는 고품질의 신발창이 제조되는 효과가 있다.
도 1은 신발솔 제조장치에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출성형 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 마킹모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신발솔 초기 성형품 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐 제어모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 신발솔 최종 성형품 검사모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 빅데이터 수집-분석 모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출성형 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 마킹모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신발솔 초기 성형품 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐 체크모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐 제어모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 신발솔 최종 성형품 검사모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 빅데이터 수집-분석 모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 신발솔 제조장치, 신발솔 성형금형, 사출기, 컨베이어 오븐, 계측센서, 머신비전, 레이저 머신, 사물인터넷, 빅 데이터 수집기술, 빅데이터 활용기술 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템(100)은 신발 중창(midsole)과 같은 신발창을 제조하는 신발창 제조장치에 적용되는 것이다. 특히 본 발명에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템(100)은 도 1에서와 같이 신발창을 사출성형하는 사출기(200)와 성형금형(300), 사출성형된 신발창 초기 성형품(2)을 고온 숙성하여 최종 성형품(3)을 완성하는 컨베이어 오븐(400)으로 이루어진 신발창 제조장치에 적용되어 균일한 고품질의 신발솔이 제조되도록 신발솔 제조공정을 관리하게 된다. 여기서 본 발명은 인젝션 파일론 미드솔(IP midsole)의 제조에 효과적으로 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 신발창 제조에 적용될 수 있음은 물론이다.
이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템(100)은 도 2에서와 같이 사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 컨베이어 오븐 제어모듈(60), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50), 빅데이터 수집-분석 모듈(70)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 여기서 사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 컨베이어 오븐 제어모듈(60), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)은 빅데이터 수집-분석 모듈(70)과 무선통신망을 통해 정보의 송수신을 수행하면서 사물인터넷 환경이 구축되고, 빅데이터 수집-분석 모듈(70)은 사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 컨베이어 오븐 제어모듈(60), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 각종 정보를 전송받아 신발솔 제조에 관련된 빅데이터를 산출하게 된다.
사출성형 체크모듈(10)은 신발솔을 성형하기 위한 성형금형(300)의 특성치와 상태정보, 성형금형(300)으로 신발솔 소재(1)를 주입하여 신발솔이 사출성형되도록 하는 사출기(200)의 상태정보 및, 신발솔 사출성형 정보를 실시간 검출하여 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 무선 전송하는 모듈이다. 이와 같은 사출성형 체크모듈(10)은 도 3에서와 같이 신발솔 소재 체류시간, 신발솔 소재 사출온도, 신발솔 소재 사출압력, 신발솔 소재 사출시간을 포함하는 사출기 상태정보, 성형금형 모델정보를 포함하는 성형금형 특성치, 사출성형전의 성형금형 대기온도와 성형금형 설정온도, 사출성형 중인 성형금형 표면온도 분포, 성형금형 개형시간(open time)을 포함하는 성형금형 상태정보, 신발솔 사출성형 시간을 포함하는 사출성형 정보를 검출하게 된다. 이를 위하여 성형금형(300)와 사출기(200)의 설정지점에는 다종(多種)의 계측센서(500)가 설치되고, 사출기(200)와 성형금형(300)의 동작 제어를 수행하는 컨트롤 드라이버(600)는 내부에 설정되거나 저장된 정보를 추출하여 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 전송하게 된다. 그리고 사출성형 체크모듈(10)은 정보의 무선 전송을 위하여 무선통신유닛(700)을 구비하게 된다.
성형품 마킹모듈(20)은 초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹하는 모듈이다. 고유식별코드는 성형금형(300)으로부터 배출되어 나오는 복수의 초기 성형품(2)이 구분되도록 초기 성형품(2) 별로 할당되는 것으로, 고유식별번호, 고유식별문자, 전자적 식별코드 등이 고유식별코드로 사용될 수 있다. 이와 같은 성형품 마킹모듈(20)은 레이저 머신(800)을 통해 초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹할 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 성형품 마킹모듈(20)은 도 4에서와 같이 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 고유식별번호를 전송받은 레이저 머신(800)이 초기 성형품(2)의 설정위치에 대한 광조사를 통해 고유식별번호를 마킹하도록 한다. 물론 성형품 마킹모듈(20)은 레이저 머신(800)에 한정되지 않고 다양한 구성의 마킹장치를 구비할 수 있다. 여기서 성형품 마킹모듈(20)은 정보의 무선 수신을 위하여 무선통신유닛(700)을 구비하게 된다.
신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)은 성형금형(300)으로부터 사출성형되어 배출된 초기 성형품(2)의 특성치와 상태정보를 실시간 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 무선 전송하는 모듈이다. 이와 같은 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)은 도 5에서와 같이 초기 성형품 성형치수를 포함하는 초기성형품 특성치를 초기 성형품(2)을 촬영하는 머신비전(900)으로부터 검출하고, 초기 성형품 온도를 포함하는 초기성형품 상태정보를 온도센서(510)로부터 검출하여 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 전송하게 된다. 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)을 이루는 머신비전(900)과 온도센서(510)는 성형금형(300) 출구부에 설치될 수도 있고, 성형금형(300) 출구부로 배출된 초기 성형품(2)을 컨베이어 오븐(400)으로 이송시키는 이송장치 상에 설치될 수도 있다. 한편 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)은 정보의 무선 전송을 위하여 무선통신유닛(700)을 구비하게 된다.
컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 컨베이어 오븐(400)에서 고온 숙성되는 초기 성형품(2)의 성형 관련정보를 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 무선 전송하는 모듈이다. 이와 같은 컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 도 6에서와 같이 컨베이어 오븐 모델정보, 컨베이어 오븐(400) 투입 전의 초기성형품 치수와 초기성형품 온도, 컨베이어 오븐(400) 내 초기성형품 체류시간, 컨베이어 오븐 내부온도를 포함하는 컨베이어 오븐 성형 관련정보를 실시간 검출하게 된다. 이를 위하여 컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 컨베이어 오븐(400)의 입구부에 머신비전(900)을 설치하여 컨베이어 오븐 투입 전의 초기성형품 치수와 초기성형품 온도를 검출하게 되고, 컨베이어 오븐(400)의 설정 지점에 계측센서(500)를 설치하여 컨베이어 오븐(400) 내 초기성형품 체류시간, 컨베이어 오븐 내부온도를 검출하게 되며, 컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 컨트롤 드라이버(600)로부터 컨베이어 오븐 모델정보가 검출되도록 한다. 그리고 컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 정보의 무선 전송을 위하여 무선통신유닛(700)을 구비하게 된다.
컨베이어 오븐 제어모듈(60)은 컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어 오븐 제어모듈(60)은 도 7에서와 같이 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 컨베이어 오븐 동작제어신호를 전송받아 컨베이어 오븐(400)의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도를 능동 제어하게 된다.
여기서 컨베이어 오븐(400)은 도 8에서와 같이 개별 제어 가능한 복수개의 컨베이어와 오븐으로 이루어지는 다채널 컨베이어 오븐(400a)으로 이루어질 수 있다. 이를 통해 빅데이터 수집-분석 모듈(70)에서 빅데이터 형태로 누적되어 있는 신발솔 생산이력정보를 통해 특성별로 분류되는 초기 성형품에 대한 컨베이어 오븐 동작제어 프로파일이 각 채널의 컨베이어 오븐(400)에서 수행될 수 있도록 한다.
신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)은 컨베이어 오븐(400)으로부터 배출된 최종 성형품(3)에 대한 검사를 수행하고, 해당 최종 성형품(3)의 고유식별코드{초기 성형품(2)의 고유식별코드의 동일}와 함께 최종 성형품 검사정보를 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 무선 전송하는 모듈이다. 이와 같은 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)은 도 9에서와 같이 컨베이어 오븐(400) 출구부에 설치되는 머신비전(900)으로부터 최종 성형품 치수를 포함하는 최종 성형품 검사정보를 검출하게 된다.
빅데이터 수집-분석 모듈(70)은 설정패턴의 고유식별코드를 생성하여 성형품 마킹모듈(20)으로 전송하고, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 고유식별코드와 함께 전송되는 정보로부터 신발솔 생산이력정보를 산출하여 관리하며, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40)로부터 전송되는 정보에 대응하는 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하여 컨베이어 오븐 제어모듈(60)로 전송하는 모듈이다. 여기서 빅데이터 수집-분석 모듈(70)은 설정된 규격과 품질의 최종 성형품(3)이 제조될 수 있도록 컨베이어 오븐(400) 투입 전의 초기 성형품 치수와 초기성형품 온도 및 빅데이터 형태로 누적되어 있는 신발솔 생산이력정보를 고려하여 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템(100)은 사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50) 각각에 구비될 수 있는 계측센서(500), 머신비전(900), 컨트롤 드라이버(600) 등을 통해 신발창 제조장치를 이루는 사출기(200), 성형금형(300), 컨베이어 오븐(400)으로부터 신발솔 성형과 관련된 각종 정보들이 실시간 검출되어 무선통신으로 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로 전송/수집/분석되도록 함으로써 전체 성형공정에 걸친 신발솔 생산이력정보가 원활하고 용이하게 자동 산출되어 신발솔의 제조관리와 품질관리가 체계적이고 정밀하게 수행되도록 하며, 빅데이터 형태로 누적적으로 산출되는 신발솔 생산이력정보를 활용하여 신발솔 성형공정이나 품질 개선을 위한 분석이나 연구를 수행할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템(100)은 실시간 자동 검출되는 신발창 제조장치의 특성정보와 상태정보 및 신발창 초기 성형품(2)의 특성정보와 상태정보를 활용하여 초기 성형품(2)이 고온 숙성되는 컨베이어 오븐(400)의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도가 컨베이어 오븐 제어모듈(60)에 의해 개별 초기 성형품 별로 맞춤식으로 능동 제어되도록 함으로써 제품 불량률이 최소화되도록 하고, 규격에 맞는 고품질의 신발창이 제조될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 신발솔 소재
2 : 초기 성형품
3 : 최종 성형품 10 : 사출성형 체크모듈
20 : 성형품 마킹모듈 30 : 신발솔 초기 성형품 체크모듈
40 : 컨베이어 오븐 체크모듈 50 : 신발솔 최종 성형품 검사모듈
60 : 컨베이어 오븐 제어모듈 70 : 빅데이터 수집-분석 모듈
100 : 신발솔 제조관리 시스템 200 : 사출기
300 : 성형금형 400 : 컨베이어 오븐
400a : 다채널 컨베이어 오븐 500 : 계측센서
510 : 온도센서 600 : 컨트롤 드라이버
700 : 무선통신유닛 800 : 레이저 머신
900 : 머신비전
3 : 최종 성형품 10 : 사출성형 체크모듈
20 : 성형품 마킹모듈 30 : 신발솔 초기 성형품 체크모듈
40 : 컨베이어 오븐 체크모듈 50 : 신발솔 최종 성형품 검사모듈
60 : 컨베이어 오븐 제어모듈 70 : 빅데이터 수집-분석 모듈
100 : 신발솔 제조관리 시스템 200 : 사출기
300 : 성형금형 400 : 컨베이어 오븐
400a : 다채널 컨베이어 오븐 500 : 계측센서
510 : 온도센서 600 : 컨트롤 드라이버
700 : 무선통신유닛 800 : 레이저 머신
900 : 머신비전
Claims (9)
- 신발솔을 성형하기 위한 성형금형(300)의 특성치와 상태정보, 성형금형(300)으로 신발솔 소재(1)를 주입하여 신발솔이 사출성형되도록 하는 사출기(200)의 상태정보 및, 신발솔 사출성형 정보를 실시간 검출하여 외부로 전송하는 사출성형 체크모듈(10)과;
초기 성형품(2)에 고유식별코드를 마킹하는 성형품 마킹모듈(20)과;
성형금형(300)으로부터 사출성형되어 배출된 초기 성형품(2)의 특성치와 상태정보를 실시간 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)과;
컨베이어 오븐(400)에서 고온 숙성되는 초기 성형품(2)의 성형 관련정보를 검출하고, 해당 초기 성형품(2)의 고유식별코드와 함께 외부로 전송하는 컨베이어 오븐 체크모듈(40)과;
컨베이어 오븐(400)의 동작 제어를 수행하는 컨베이어 오븐 제어모듈(60)과;
컨베이어 오븐(400)으로부터 배출된 최종 성형품(3)에 대한 검사를 수행하고, 해당 최종 성형품(3)의 고유식별코드{초기 성형품(2)의 고유식별코드의 동일}와 함께 최종 성형품 검사정보를 외부로 전송하는 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과;
설정패턴의 고유식별코드를 생성하여 성형품 마킹모듈(20)으로 전송하고, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)로부터 고유식별코드와 함께 전송되는 정보로부터 신발솔 생산이력정보를 산출하여 관리하며, 사출성형 체크모듈(10), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40)로부터 전송되는 정보에 대응하는 컨베이어 오븐 동작제어신호를 생성하여 컨베이어 오븐 제어모듈(60)로 전송하는 빅데이터 수집-분석 모듈(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
사출성형 체크모듈(10), 성형품 마킹모듈(20), 신발솔 초기 성형품 체크모듈(30), 컨베이어 오븐 체크모듈(40), 컨베이어 오븐 제어모듈(60), 신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)과 빅데이터 수집-분석 모듈(70) 간 정보의 송수신은 무선통신망을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
사출성형 체크모듈(10)은 신발솔 소재 체류시간, 신발솔 소재 사출온도, 신발솔 소재 사출압력, 신발솔 소재 사출시간을 포함하는 사출기 상태정보, 성형금형 모델정보를 포함하는 성형금형 특성치, 사출성형전의 성형금형 대기온도와 성형금형 설정온도, 사출성형 중인 성형금형 표면온도 분포, 성형금형 개형시간(open time)을 포함하는 성형금형 상태정보, 신발솔 사출성형 시간을 포함하는 사출성형 정보를 성형금형(300)와 사출기(200)에 설치되는 계측센서(500)와 컨트롤 드라이버(600)로부터 검출하게 되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
성형품 마킹모듈(20)은 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 고유식별번호를 전송받아 초기 성형품(2)의 설정위치에 광조사를 통해 고유식별번호를 마킹하는 레이저 머신(800)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
신발솔 초기 성형품 체크모듈(30)은 초기 성형품 성형치수를 포함하는 초기성형품 특성치를 초기 성형품(2)을 촬영하는 머신비전(900)으로부터 검출하게 되고, 초기 성형품 온도를 포함하는 초기성형품 상태정보를 온도센서(510)로부터 검출하게 되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템.
- 제 1항에 있어서,
컨베이어 오븐 체크모듈(40)은 컨베이어 오븐 모델정보, 컨베이어 오븐 투입 전의 초기성형품 치수와 초기성형품 온도, 컨베이어 오븐 내 초기성형품 체류시간, 컨베이어 오븐 내부온도를 포함하는 컨베이어 오븐 성형 관련정보를 컨베이어 오븐(400)의 입구부에 설치되는 머신비전(900), 컨베이어 오븐(400)에 설치되는 계측센서(500) 및 컨트롤 드라이버(600)로부터 검출하게 되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
컨베이어 오븐 제어모듈(60)은 빅데이터 수집-분석 모듈(70)로부터 컨베이어 오븐 동작제어신호를 전송받아 컨베이어 오븐(400)의 컨베이어 이동속도와 오븐 내부온도를 능동 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
컨베이어 오븐(400)은 개별 제어 가능한 복수개의 컨베이어와 오븐으로 이루어지는 다채널 컨베이어 오븐(400a)인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템. - 제 1항에 있어서,
신발솔 최종 성형품 검사모듈(50)은 컨베이어 오븐(400) 출구부에 설치되는 머신비전(900)으로부터 최종 성형품 치수를 포함하는 최종 성형품 검사정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 활용 빅데이터 수집 분석에 의한 실시간 신발솔 제조관리 시스템.
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