KR20200131682A - 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 본 발명의 중량기반 릴 수납장치의 제어방법은 상기 제어부에서, 반출명령이 수신되면 반출명령수량을 복수의 표시부들 중 반출위치의 표시부에 표시하고, 복수의 중량센서들 중 반출위치의 중량센서로부터 총중량의 정보를 수신한다. 이어서, 제어부에서는 수신된 총중량 정보로부터 현재 반출된 수량을 산출하고, 산출된 현재 반출된 수량을 반영한 반출변동수량을 반출위치의 표시부에 표시한다. 제어부에서는, 반출위치의 반출수량이 반출명령수량과 동일하게 반출되었는지를 판단하고, 판단결과 반출명령수량이 정확하게 반출된 경우에는 반출위치의 표시부에 정상반출을 표시하고 오반출된 경우에는 이상반출을 알람한다.

Description

중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법{Apparatus for Storing Electronic Components Carrier Reel base in Weight and Controll Method thereof}
본 발명은 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 수납된 릴의 총중량의 변동에 따라 릴의 반입 및 반출을 정확하게 관리할 수 있고 반입 및 반출 작업 편리성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
SMT생산설비는 회로의 구성 및 제어를 위한 표면 실장 형태의 반도체소자, 다이오드, 저항, 콘덴서 등을 전자부품 캐리어 릴(이하 "릴"이라 칭함)에 권취된 상태에서 공급하여, PCB에 자동으로 삽입하고 솔더링 및 경화시키는 기능을 수행하는 생산설비를 말한다. 이러한 SMT생산설비는 전자제품, 산업기기 및 소비자의 Needs에 따라 전자부품의 소형화, 부품의 고집적화, 고기능화 및 고밀도 실장화 등을 추구하여 경쟁력을 확보하고 제품을 차별화하는 데 있어 매우 중요한 설비다.
SMT생산설비에서는 고속으로 PCB 생산이 이루어지기 때문에 릴이 오장착될 경우 즉, 다른 규격의 릴이 장착되거나 장착 순서가 바뀌게 되면, 순식간에 대량으로 불량품이 발생하게 된다. 특히, 릴의 교체과정에서 작업자의 실수로 인하여 오장착 사고가 많이 일어나기 때문에, 릴의 오장착을 예방하는 여러 가지 시도들이 있어 왔다. 예를 들어 바코드 방식, RFID 방식, 엑스레이 촬영방식 등을 사용하여 릴 오장착을 예방하고 있다.
그러나 도 1에 도시한 바와 같이 제품생산을 위한 부품 리스트에 따라 작업자가 릴을 부품창고(1)에서 반출하고, 반출된 릴을 릴 이동대차(3)에 탑재하여 SMT 생산설비(2)로 이동하고, 장전용 카세트, 즉 릴 피더에 릴을 장착한 후 설비(2)에 장전하고 있다. 그러므로 SMT생산설비에서 오장착을 예방하는 기술이므로 작업자에 의한 릴의 반입 반출과정에서는 여전히 작업자의 육안에 의한 작업이 이루어지므로 교체하는 과정에서 많은 시간이 소요되며, 육안확인과 바코드 스캔과정에서 실수로 인한 오장착의 위험을 여전히 내포하고 있는 실정이다.
또한, SMT생산설비의 릴 피더 각각에는 종류가 다른 여러 가지의 릴이 다수 장착되어 있는 반면 PCB에 장착되는 각각의 부품은 PCB마다 소모수량이 다르기 때문에 각각의 릴은 그 소모시기가 제각각이다. 따라서 릴의 부품 소모로 인한 SMT생산설비의 가동중단이 빈번히 일어나며 이로 인하여 SMT생산라인의 가동률이 저하되는 등 릴의 교체와 관련되는 생산성 향상 방법이나 장치의 개발이 시급한 실정이다.
하지만, 그동안 오장착이나 교체작업으로 인한 가동중단 등의 문제점을 해결하기 위하여 SMT 생산설비의 개선에 많은 시도를 하고 있지만 정작 릴을 보관하는 부품창고(1)에서 작업자가 부품 리스트에 의한 정확한 품목의 릴과 수량을 반출하고 반출 및 반입 작업동작의 편의성을 개선하고자 하는 시도는 미미한 실정이다.
공개번호 10-2019-0047684 공개특허 10-2018-0084688 공개특허 10-2017-0142164 공개특허 10-2009-96889 등록특허 10-1927604 등록특허 10-1506329 등록특허 10-1430965
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 수납된 릴의 총중량의 변동에 따라 릴의 반입 및 반출을 정확하게 관리할 수 있는 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반입 및 반출동작을 빠르고 용이하게 작업할 수 있는 구조를 가진 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 숙련된 작업자가 아닌 미숙련 작업자라 할지라도 정확한 품목의 릴과 수량을 용이하게 반출할 수 있는 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 릴 수납수량을 극대화하기 위하여 수납공간의 활용도를 높일 수 있는 중량기반 릴 수납장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 중량기반 릴 수납장치의 제어방법은 상기 제어부에서, 반출명령이 수신되면 반출명령수량을 복수의 표시부들 중 반출위치의 표시부에 표시하고, 복수의 중량센서들 중 반출위치의 중량센서로부터 총중량의 정보를 수신한다. 이어서, 제어부에서는 수신된 총중량 정보로부터 현재 반출된 수량을 산출하고, 산출된 현재 반출된 수량을 반영한 반출변동수량을 반출위치의 표시부에 표시한다. 제어부에서는, 반출위치의 반출수량이 반출명령수량과 동일하게 반출되었는지를 판단하고, 판단결과 반출명령수량이 정확하게 반출된 경우에는 반출위치의 표시부에 정상반출을 표시하고 오반출된 경우에는 이상반출을 알람한다.
본 발명의 수량을 산출하는 단계는 수신된 총중량(TW)과 반출명령에 대응하는 릴 품목의 단위중량(UW)의 연산에 의해 산출된 근사값으로부터 수량(NA : NA는은 양의 정수)을 도출하는 단계를 포함한다. ㅇ, 여기서 단위중량(UW)은 다수개의 한 품목의 릴들에 의해 결정된 대푯값이고, 단위중량(UW)의 자릿수는 유효숫자 중 최상위자리에서부터 연속된 m(m은 2 이상의 양의 정수)자릿수 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 도출하는 단계는 총중량을 단위중량(UW)로 나눈 몫을 근사값으로 산출하고, 산출된 근사값과 관련된 정수들과의 차이값들을 산출하고, 산출된 차이값이 가장 작은 정수를 릴의 수량(NA)으로 판정할 수 있다. 또한 도출하는 단계는 단위중량(UW)의 정수배 중량(n*UW)들을 근사값들로 각각 산출하고, 산출된 근사값들과 총중량의 차이값들을 각각 산출하고, 산출된 차이값들 중 최소 차이값에 대응하는 정수배 중량(n*UW)의 정수(n)을 릴의 수량(NA)으로 판정할 수 있다.
본 발명의 중량기반 릴 수납장치는 수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량을 계량하기 위하여, 적어도 하나 이상의 수납공간들에 각각 설치된 복수의 중량센서들과, 복수의 중량센서들 각각에 중량적으로 결합되고, 수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량이 결합된 중량센서에 집중되게 가이드 하는 복수의 릴 가이드 수단들과, 수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량의 변동에 따른 수량을 표시하기 위하여, 대응하는 중량센서가 배치된 수납공간에 각각 설치된 복수의 표시부들과, 수납된 전자부품 캐리어 릴들의 수납위치를 지정하기 위하여, 대응하는 중량센서의 위치에 각각 설치된 복수의 수납위치 지정수단들과, 복수의 중량센서들, 표시부들 및 수납위치 지정수단들을 제어하는 제어부를 구비한다. 여기서 제어부는 릴의 반출명령에 응답하여 대응하는 릴 수납위치의 표시부에 반출명령상태를 표시하고, 표시된 릴 수납위치의 중량센서에 의해 계량된 릴의 총중량 변동에 따라 정확한 반출명령수량의 릴이 반출되는지를 판단한다.
본 발명의 복수의 릴 가이드 수단들 각각은 수납된 릴들이 릴 축공 방향으로 배열되게 가이드하고, 수납된 릴들이 반경 방향으로 이탈되는 않게 가이드 하는 제1가이드 부재와, 수납된 릴들이 릴 축공 방향으로 이탈되지 않게 가이드 하는 제2가이드 부재를 구비할 수 있다. 여기서, 수납된 릴들은 전방으로 인출이 용이하면서 수납수량의 파악이 용이하도록 횡 방향(좌우 방향)으로 배열되거나 전방으로 인출이 용이하면서 릴에 부착된 라벨 파악이 용이하도록 종 방향(전후 방향)으로 배열될 수 있다. 이와 같은 배열은 반출과정을 신속하게 할 수 있도록 하고 작업자의 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수납위치 지정수단은 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보와 관련된 수납위치정보(순번/릴품명)가 표기되어 대응하는 중량센서의 위치에 부착된 라벨로 구성하거나, 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보와 관련된 수납위치정보가 대응하는 표시부의 표시로 구성할 수 있다. 또한, 수납위치 지정수단은 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보가 기록되어 대응하는 릴 가이드 수단에 부착된 RFID 태그와 대응하는 중량센서의 위치에 설치된 RFID 안테나로 구성할 수 있다.
본 발명에서 제어부는 반출명령에 응답하여 대응하는 표시부에 반출명령수량을 표시하고, 반출동작에 따른 총중량 변동을 반출변동수량으로 표시한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 부품 창고의 설치되는 릴 수납장치를 개선함으로써 작업자의 반입 및 반출동작을 빠르고 용이하게 하고, 총중량 변동에 따른 수량을 표시함으로써 정확한 반입 및 반출 수량을 확인할 수 있도록 함으로써 작업자의 부주의로 인한 오류를 최소화할 수 있다.
또한 미숙련 작업자라 할지라도 정확한 품목 및 수량의 반입 및 반출 작업이 가능할 수 있어서 경력 작업자 확보 문제를 해결할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치의 바람직한 일 실시예의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치(100)의 바람직한 일 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치의 바람직한 일 실시예의 사시도.
도 4는 도 3의 정면도.
도 5는 도 3 및 도 4의 각 단에 설치된 선반체의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 종 방향 수평배열을 위한 가이드 수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 종 방향 수평배열 수납을 위한 중량기반 릴 수납장치의 릴 수납상태를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치의 동작을 설명하기 위한 바람직한 일실시예를 나타낸 흐름도.
도 9 내지 도 12는 표시부의 반출수량 표시상태를 설명하기 위한 도면들.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명의 중량표시, 유효숫자, 최상위자리, 마지막 자리의 처리는 아래 < 표1 >과 같다.
단위중량 유효숫자 최상위자리
1234mg 1234 4자리 1
1.234g 1234 4자리 1
0.001234kg 1234 4자리 1
본 출원에서 총중량 및 단위중량은 참값에 가까운 근사값이다. 그러므로 근사값으로부터 연산에 의해 산출된 몫이나 정수배중량들도 오차를 가지므로 참값이 아닌 근사값이라 칭한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치를 가진 부품창고 관리 시스템(1)과 SMT 생산설비(2)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 부품창고 관리 시스템(1)은 다수의 중량기반 릴 수납장치들(100)과 관리센터(200)를 포함한다. 관리센터(200)는 컴퓨터를 통하여 다수의 중량기반 릴 수납장치들(100)은 통합적으로 관리한다. 관리센터(200)는 릴 관리 프로그램을 수행하여 릴의 품목 및 재고수량을 데이터베이스로 구축하여 관리한다. 또한 관리센터(200)는 SMT 생산설비(2)의 컴퓨터와 통신하여 제품생산에 따른 부품리스트 정보를 수신하고, 수신된 부품리스트에 따라 반출될 품목의 릴들이 수납된 위치 및 반출수량을 포함한 반출명령을 중량기반 릴 수납장치들(100)에 하달하거나 반출위치의 총중량 변동에 따른 수량을 산출할 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치(100)의 바람직한 일실시예의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 중량기반 릴 수납장치(100)는 복수의 수납공간들에 각각 설치된 중량센서(110)들, 표시부(120)들, 수납위치 지정수단(130)들 및 중계기(140)들과 이들을 제어하기 위한 제어부(150)를 포함한다.
중량센서(110)는 예컨대 로드셀과 같은 중량센서로 구성한다. 로드셀은 크게 전기적 회로와 탄성 변형체로 구성되고, 탄성 변형체의 유형에 따라 굽힘형, 인장형, 압축형, 전단형이 있다. 수납공간의 바닥에 설치할 경우에는 압축형, 벽체에 설치할 경우에는 전단형, 천정에 설치할 경우 인장형을 설치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 바닥에 압축형 로드셀을 사용한다. 직경 7인치 소형 릴 1개의 중량은 전자부품의 종류에 따라 대략 70g ~ 200g 정도이고, 직경 13인치의 대형 릴 1개의 중량은 500g ~ 1,500g 정도이다. 그러므로 1개의 수납공간에 10 ~ 30개의 소형 릴을 수납할 경우 대략 1kg~6.0kg 정도의 총중량을 가질 수 있다. 한편, 5 내지 10개의 대형 릴을 수납할 경우, 2.5kg ~ 15kg 정도의 총 중량을 가질 수 있다. 그러므로 소형 릴과 대형 릴을 모두 수용하기 위해서는 로드셀의 용량은 20~30kg으로 구성할 수 있다. 중량센서(110)는 아날로그 타입(아날로그 증폭기 포함) 또는 디지털 타입(AD 변환기 포함)으로 구성할 수 있다. 수납 중에 중량센서(110)에 릴의 하중이 지속적으로 인가된 상태를 유지하게 되므로 가급적이면 로드셀의 최대 용량의 50%의 하중 이하로 수납 총중량이 유지되도록 관리할 필요가 있다. 중량센서(110)는 중량적으로 결합된 가이드 수단(106)의 중량은 계량된 총중량에서 감산되도록 영점 조정이 되는 것이 바람직할 것이다. 즉 중량센서에서 계량된 총중량은 영점 조정에 의해 수납된 릴들의 총중량 정보만 외부로 전송한다.
표시부(120)는 LCD 디스플레이와 같은 평판표시패널로 구성되고, 수납공간에 수납된 릴의 품명, 수량 등의 정보를 표시할 수 있다. 또한 표시부(130)에는 LED와 같은 동작상태를 표시하는 표시램프, 예컨대 전원표시램프, 통신상태표시램프, 알람표시램프, 고장표시램프 등을 포함할 수 있다.
수납위치 지정수단(130)은 수납공간에 수납될 릴의 품목과 수납위치를 연계시키기 위한 수단으로 수납위치의 순번과 수납할 릴의 바코드를 연계시킨 릴 품목/수납위치 순번 테이블을 관리센터 데이터베이스로 구축해서 지정할 수 있다. 수납위치에는 수납공간의 순번과 수납된 릴의 품명이 기재된 라벨을 부착하거나 대응하는 표시부에 표시할 수 있다. 한편, 릴의 바코드와 품명이 기재된 라벨을 부착하고 바코드 리더기로 라벨의 바코드를 리드하는 방식으로 수납위치를 지정할 수 있다. 또한, 수납공간에 RFID 안테나를 설치하고 수납될 릴의 바코드가 기록된 태그를 수납공간에 제공하여 수납위치를 지정할 수도 있다.
또한 수납위치 지정수단(130)에 의한 수납위치 지정시에 수납될 릴 품목의 단위중량(UW)도 수납위치와 연계시켜서 데이터베이스에 저장한다. 여기서 단위중량(UW) 값은 각 릴 품목들의 단위중량 오차를 최소화하기 위하여 한 종류의 릴들 여러 개를 각각 측정하여 그 평균값을 취하거나 여러 개의 릴들을 동시에 측정한 후 이 측정값을 릴 수로 나눈 평균값을 취할 수 있다. 또는 단위중량 값은 다수개의 단위중량 값들 중 빈도수가 가장 많은 최빈값이거나 중앙값으로 취할 수 있다. 즉 평균값, 중앙값 또는 최빈값 등을 포함하는 대푯값으로 결정될 수 있다. 이와 같이 대푯값으로 결정된 단위중량(UW) 값의 자릿수는 최소한 최상위자리로부터 연속된 2자리 이상의 자릿수를 가진다.
중계기(140)는 시리얼 제어버스 케이블 또는 랜 케이블과 같은 유선망이나 무선 랜 와이파이 또는 무선전화통신과 같은 무선망으로 구성된 데이터 중계 프로토콜로 구성된 마이크로컴퓨터 또는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. RS232, RS422과 같은 시리얼 제어버스 케이블 또는 유선 랜 케이블로 구성하는 것이 경제적으로 바람직할 것이다. 중계기(140)는 중량센서(110), 표시부(120) 및 수납위치 지정수단(130)과 제어부(150) 사이의 데이터를 시리얼 데이터 통신방식으로 중계한다. 또한 중계기(140)에서 계량된 총중량정보를 받아서 수량을 산출하고 산출된 수량정보를 제어부에 제공하는 방식도 가능하다.
제어부(150)는 관리센터(200)의 컴퓨터와 통신하여 명령을 수신하고, 수신된 명령에 따라 중계기(140)를 통해서 중량센서(110), 표시부(120) 및 수납위치 지정수단(130)을 제어한다. 또한 제어부(150)에서 계량된 총중량정보를 받아서 수량을 산출하고 산출된 수량정보를 관리센터(200)에 제공하는 방식도 가능하다.
제어부에서는 수신된 총중량으로부터 릴의 수량을 산출한다. 제어부는 몫 도출방식 또는 정수배 중량 도출방식으로 산출한다.
예컨대 측정된 단위중량 값이 144.445g인 릴 10개의 총중량(TW)이 1446.7g이라고 가정한다.
몫 도출방식의 경우 단위 중량의 자릿수에 따라 다음 < 표2 >과 같은 오차가 발생된다.
단위중량(UW) 총중량(TW) 몫(Q) D=n-Q
100.000g
1446.7g		 1446.7/100=14.467 10-14.467=-4.467
150.000g 1446.7/150=9.645 10-9.645=0.355
145.000g 1446.7/145=9.977 10-9.977=0.023
144.700g 1446.7/144.7=9.998 10-9.998=0.002
< 표2 >를 참조하면, 단위중량의 자리수을 1자리로 하면 오차가 발생하지만 2자리 이상으로 하면 참값 10개에 근사한 수량을 판정하게 된다. 자리수가 증가할수록 참값과의 오차가 감소함을 알 수 있다. 한편 정수배 중량의 경우에는 다음 < 표3 >과 같다.
단위중량(UW) 총중량(TW) 정수배중량(n*UW) D=n-Q
100.000g
1446.7g		 1400/100=14 -4
150.000g 1500/150=10 0
145.000g 1450/145=10 0
144.700g 1447/104.7=10 0
마찬가지로 정수배 중량 도출방식에서도 단위중량의 자리수을 1자리로 하면 오차가 발생하지만 2자리 이상으로 하면 참값 10개에 근사한 수량을 판정하게 된다. 따라서 2자릿수 이상이면 릴 수량을 오차 없이 정확하게 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치의 바람직한 일 실시예의 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이고, 도 5는 도 3 및 도 4의 각 단에 설치된 선반체의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 중량기반 릴 수납장치(100)는 사각틀 형상의 본체 프레임(102) 내에 8단의 선반들(104 : SH1~SH8)로 구성한다. 그러므로 7인치 소형 릴인 경우에는 직경이 18cm이므로 본체 프레임(102)의 높이는 대략 2m 이내로 작업자가 손을 올려서 반입 반출이 가능한 높이로 구성할 수 있다. 각 선반들(SH1~SH8)에는 두 개의 수납공간들(S11, S12)(S21, S22)(S31, S32)(S41, 42)(S51, S52)(S61, S62)(S71, S72)(S81, 82)로 구성한다. 각 선반들(SH1~SH8)에는 각 수납공간의 중앙 하단에 대응해서 2개의 표시부(120)들이 각각 형성되고, 두 개의 가이드 수단(106)이 결합되어 있다. 그러므로 7인치 소형 릴인 경우에는 두께가 대략 1~2cm이므로 30개를 수납할 경우 하나의 수납공간 폭은 30~60cm이고, 두 개의 수납공간이 하나의 선반에 구성될 경우 선반의 폭은 70~130cm로 구성할 수 있다. 선반 깊이는 7인치 소형 릴인 경우에는 18~22cm로 구성할 수 있다.
따라서 본 발명의 중량기반 릴 수납장치(100)는 130*2,000*22의 사이즈로 구성할 경우 예컨대 60개 * 8단 = 480개의 소형릴들을 수납할 수 있다.
도 5를 참조하면, 선반(SH1)은 선반 본체(162), 2개의 선반 측판(164), 덮개(166)로 구성한다. 선반 본체(162)의 전면에는 2개의 표시창(162a)이 형성된다. 덮개(166)의 전면에는 2개의 표시창(166a)이 형성되고, 상면에는 2개의 개구들(166b)이 형성된다. 2개의 선반 측판(164) 사이에 선반 본체(162)가 조립되고, 선반 본체(162)의 내부 공간에 2개의 중량센서들(110)과 2개의 표시부(120)들, 2개의 수납위치 지정수단(130)들, 2개의 중계기(140)들이 설치된다. 2개의 표시부(120)들은 표시 프레임(122)에 조립되어 선반 본체(162) 내부에 조립된다. 본 발명의 실시예에서 수납위치 지정수단(130)은 RFID 안테나로 구성하고, 덮개(166)에는 RFID 안테나에 대응하는 통공(132)이 형성되어 있다. 중량센서들(110)은 덮개(166)의 개구(166b)를 통해 상방으로 돌출되게 설치된다. 가이드 수단(106)은 덮개(166)의 상방향으로 돌출된 중량센서(110)의 상판에 고정된다.
가이드 수단(106)은 수납된 릴(RL)이 반경 방향으로 이탈되지 않게 받쳐주는 제1가이드 부재(106a)와 수납된 릴(RL)이 축공 방향으로 이탈되지 않게 지지하는 제2가이드 부재(106b)를 포함한다. 제1가이드 부재(106a)는 중앙부가 오목한 만곡부가 형성된 받침판 구성이고, 제2가이드 부재(106b)는 받침판의 양단에서 상방향으로 연장된 지지판 구성이다. 제1가이드 부재(106a)의 전단은 수납된 릴의 무게 중심 보다 전방으로 더 연장되면 되고, 그 높이는 수납된 릴을 전방에서 잡아 뺄 때 무리없이 잡아 뺄 정도의 높이로 한다. 전단의 높이가 너무 높으면 릴을 전방으로 잡아 뺄 때 상방으로 들어올리는 공간이 확보되어야 하므로 공간의 효율적 이용을 방해한다. 따라서 릴의 전방 인출이 용이하면서도 반경방향으로 이탈되지 않을 정도의 높이면 충분할 것이다.
가이드 부재(106b)는 받침판 중앙에서 상방향으로 연장된 중간 격판(106c)를 더 포함할 수 있다. 따라서 가이드 수단(106)은 수납된 릴(RL)을 릴 축공 방향과 동일한 횡방향(좌우방향)으로 배열되게 가이드 하면서 수납된 릴들의 총중량이 중량센서(110)에 집중되게 중량적으로 결합되게 가이드 한다. 마찬가지로 가이드 수단(106)의 구성은 중량센서의 유형에 따른 적합한 구조로 변형될 수 있다. 여기서 릴 축공방향의 배열은 수평배열이던지 아니면 약간 경사진 배열이던지 모두 수용 가능하다. 즉 작업자가 전방에서 반입 반출이 용이하도록 하여 반입반출 동작을 신속하면서 실수없이 할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 종 방향 수평배열을 위한 가이드 수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 가이드 수단(107)은 수납된 릴(RL)이 반경 방향으로 이탈되지 않게 받쳐주는 제1가이드 부재(107a)와 수납된 릴(RL)이 축공 방향으로 이탈되지 않게 지지하는 제2가이드 부재(107b) 및 제3가이드 부재(107c)를 포함한다. 제1가이드 부재(107a)는 중앙부가 오목한 만곡부가 형성된 받침판 구성이고, 제2가이드 부재(107b)는 받침판의 후단에서 상방향으로 연장된 지지판 구성이고, 제3가이드 부재(107c)는 받침판의 전단에서 설치된 걸림턱 구성이다. 제3가이드 부재(107c)는 제2가이드 부재(107b)의 수직높이에 비해 상대적으로 낮은 높이를 가진다. 즉 제3가이드 부재(107c)는 릴 축공 방향, 즉 전방으로 수납된 릴이 이탈되지 않게 걸림턱 높이로 구성되어 반입 반출은 용이한 높이로 형성된다.
도 7은 본 발명에 의한 종 방향 수평배열 수납을 위한 중량기반 릴 수납장치의 릴 수납상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 다른 실시예의 중량기반 릴 수납장치(300)는 상술한 횡방향 배열의 일 실시예와 비교하면 종방향 수평배열방식과 가이드 수단이 다를 뿐 나머지 구성은 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 중량기반 릴 수납장치(300)는 종방향(전후방향) 배열을 위하여 수납공간의 깊이를 더 깊게 구성할 수 있다. 예컨대 120*2,000*40의 사이즈로 8단 4열의 수납공간들 각각에 30개 소형 릴들을 수납한다고 가정하면 총 960개의 릴들을 수납할 수 있다. 따라서 일 실시예의 480개의 두 배의 수납용량을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명에 의한 중량기반 릴 수납장치의 동작을 설명하기 위한 바람직한 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 도 9 내지 도 12는 표시부의 반출수량 표시상태를 설명하기 위한 도면들이다.
제어부(150)는 관리센터(200)로부터 반출명령이 수신되면(S100) 반출명령에 포함된 반출 품목 및 반출 수량에 응답해서 해당 반출 품목의 표시부(120)에 반출 수량을 도 9에 도시한 바와 같이 표시한다. 도 9에 도시한 바와 같이 왼쪽에는 반출수량"20"을 표시하고, 오른쪽에는 남겨진 반출될 수량 "20"를 표시한다(S102).
이에 작업자가 릴을 손으로 잡아서 뺄 경우 중량센서(110)의 총중량의 변동이 센싱된다(S104). 이에 센싱된 총중량 변동정보가 중계기(140)를 통해서 제어부(15) 및 관리센터(200)에 전송된다. 총중량 변동에 따른 수량산출은 제어부(15) 또는 관리센터(200)에서 산출된다(S106). 제어부(150)에서는 반출명령수량에서 산출된 수량변동분을 차감한 나머지 남겨진 반출될 수량(반출변동수량) "N'"를 표시한다(S108). 도 10에 도시한 바와 같이 20에서 4개가 반출되면 4개를 차감한 "16"을 오른쪽에 표시한다. 이와 같이 반출동작이 발생될 때마다 반출되는 수량을 산출해서 표시부에 차감된 수량을 표시함으로써 나머지 남겨진 반출될 수량(반출변동수량)을 표시하게 된다. 제어부(150)에서는 이와 같이 반출동작이 반복되어 원하는 반출명령수량이 반출되었는지를 판단한다(S110).
남겨진 반출될 수량이 도 11에 도시한 바와 같이 "00"가 되면 제어부(150)에서는 정상반출로 판단하고 도 12에 도시한 바와 같이 "정상 반출"로 표시한다. 그러므로 작업자는 부담없이 정확하게 반출명령수량을 반출할 수 있다. S110단계에서 오반출이 감지되면 이상반출을 알람한다(S114).
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대 상술한 실시예에서 수납위치 지정수단(130)의 구성을 RFID방식으로 설명하였으나 바코드 라벨을 바코드 리더기로 읽어서 릴의 품목 및 수납위치를 지정할 수 있다. 또한, 관리센터에서 수납공간의 순번(시리얼 번호)에 특정 품목의 릴을 지정하여 수납위치 테이블을 작성하여 지정할 수 있다.
100 : 중량기반 릴 수납장치
102 : 본체 프레임
104 : 선반
106 : 가이드 수단
110 : 중량센서
120 : 표시부
130 : 수납위치 지정수단
140 : 중계기
150 : 제어부
200 : 관리센터

Claims (15)

  1. 복수의 중량센서들, 표시부들, 수납위치 지정수단들 및 중계기들을 포함하고 이들을 제어하는 제어부를 포함하고, 전자부품 캐리어 릴들을 수납하는 적어도 하나 이상의 수납공간들을 가진 중량기반 릴 수납장치의 제어방법에 있어서,
    상기 제어부에서, 반출명령이 수신되면 반출명령수량을 상기 복수의 표시부들 중 반출위치의 표시부에 표시하는 단계;
    상기 복수의 중량센서들 중 반출위치의 중량센서로부터 총중량의 정보를 수신하는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 수신된 총중량 정보로부터 현재 반출된 수량을 산출하는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 산출된 현재 반출된 수량을 반영한 반출변동수량을 상기 반출위치의 표시부에 표시하는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 반출위치의 반출수량이 상기 반출명령수량과 동일하게 반출되었는지를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부에서, 상기 판단결과 반출명령수량이 정확하게 반출된 경우에는 상기 반출위치의 표시부에 정상반출을 표시하고 오반출된 경우에는 이상반출을 알람하는 단계를 구비한 중량기반 릴 수납장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수량을 산출하는 단계는
    상기 제어부에서, 상기 수신된 총중량(TW)과 상기 반출명령에 대응하는 릴 품목의 단위중량(UW)의 연산에 의해 산출된 근사값으로부터 수량(NA : NA는은 양의 정수)을 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 단위중량(UW)은 다수개의 한 품목의 릴들에 의해 결정된 대푯값이고, 상기 단위중량(UW)의 자릿수는 유효숫자 중 최상위자리에서부터 연속된 m(m은 2 이상의 양의 정수)자릿수 이상인 중량기반 릴 수납장치의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도출하는 단계는
    상기 제어부에서, 상기 총중량을 상기 단위중량(UW)로 나눈 몫을 상기 근사값으로 산출하고, 상기 산출된 근사값과 관련된 정수들과의 차이값들을 산출하고, 산출된 차이값이 가장 작은 정수를 릴의 수량(NA)으로 판정하는 중량기반 릴 수납장치의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 도출하는 단계는
    상기 단위중량(UW)의 정수배 중량(n*UW)들을 상기 근사값들로 각각 산출하고, 상기 산출된 근사값들과 총중량의 차이값들을 각각 산출하고, 산출된 차이값들 중 최소 차이값에 대응하는 정수배 중량(n*UW)의 정수(n)을 릴의 수량(NA)으로 판정하는 중량기반 릴 수납장치의 제어방법.
  5. 전자부품 캐리어 릴들을 수납하는 적어도 하나 이상의 수납공간들을 가진 중량기반 릴 수납장치에 있어서,
    수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량을 계량하기 위하여, 상기 적어도 하나 이상의 수납공간들에 각각 설치된 복수의 중량센서들;
    상기 복수의 중량센서들 각각에 중량적으로 결합되고, 수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량이 결합된 중량센서에 집중되게 가이드 하는 복수의 릴 가이드 수단들;
    수납된 전자부품 캐리어 릴들의 총중량의 변동에 따른 수량을 표시하기 위하여, 대응하는 중량센서가 배치된 수납공간에 각각 설치된 복수의 표시부들;
    수납된 전자부품 캐리어 릴들의 수납위치를 지정하기 위하여, 대응하는 중량센서의 위치에 각각 설치된 복수의 수납위치 지정수단들; 및
    상기 복수의 중량센서들, 표시부들 및 수납위치 지정수단들을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 릴의 반출명령에 응답하여 대응하는 릴 수납위치의 표시부에 반출명령상태를 표시하고, 표시된 릴 수납위치의 중량센서에 의해 계량된 릴의 총중량 변동에 따라 정확한 반출명령수량의 릴이 반출되는지를 판단하는 중량기반 릴 수납장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 릴 가이드 수단들 각각은
    수납된 릴들이 릴 축공 방향으로 배열되게 가이드하고, 수납된 릴들이 반경 방향으로 이탈되는 않게 가이드 하는 제1가이드 부재; 및
    수납된 릴들이 릴 축공 방향으로 이탈되지 않게 가이드 하는 제2가이드 부재를 구비한 중량기반 릴 수납장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수납된 릴들은 전방으로 인출이 용이하면서 수납수량의 파악이 용이하도록 횡 방향(좌우 방향)으로 배열된 중량기반 릴 수납장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 수납된 릴들은 전방으로 인출이 용이하면서 릴에 부착된 라벨 파악이 용이하도록 종 방향(전후 방향)으로 배열된 중량기반 릴 수납장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 수납위치 지정수단은 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보와 관련된 수납위치정보(순번/릴품명)가 표기되어 대응하는 중량센서의 위치에 부착된 라벨로 구성된 중량기반 릴 수납장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 수납위치 지정수단은 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보와 관련된 수납위치정보가 대응하는 표시부의 표시로 구성된 중량기반 릴 수납장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 수납위치 지정수단은 수납된 릴의 라벨에 표시된 바코드정보가 기록되어 대응하는 릴 가이드 수단에 부착된 RFID 태그와 대응하는 중량센서의 위치에 설치된 RFID 안테나로 구성된 중량기반 릴 수납장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 반출명령에 응답하여 대응하는 표시부에 반출명령수량을 표시하고, 반출동작에 따른 총중량 변동을 반출변동수량으로 표시하는 중량기반 릴 수납장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는 총중량 변동을 반출수량변동으로 표시하기 위하여 상기 수신된 총중량(TW)과 상기 반출명령에 대응하는 릴 품목의 단위중량(UW)의 연산에 의해 산출된 근사값으로부터 수량(NA : NA는은 양의 정수)을 도출하며, 상기 단위중량(UW)은 다수개의 한 품목의 릴들에 의해 결정된 대푯값이고, 상기 단위중량(UW)의 자릿수는 유효숫자 중 최상위자리에서부터 연속된 m(m은 2 이상의 양의 정수)자릿수 이상인 중량기반 릴 수납장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부에서 도출하는 동작은
    상기 총중량을 상기 단위중량(UW)로 나눈 몫을 상기 근사값으로 산출하고, 상기 산출된 근사값과 관련된 정수들과의 차이값들을 산출하고, 산출된 차이값이 가장 작은 정수를 릴의 수량(NA)으로 판정하는 중량기반 릴 수납장치.
  15. 제2항에 있어서, 상기 제어부에서 도출하는 동작은
    상기 단위중량(UW)의 정수배 중량(n*UW)들을 상기 근사값들로 각각 산출하고, 상기 산출된 근사값들과 총중량의 차이값들을 각각 산출하고, 산출된 차이값들 중 최소 차이값에 대응하는 정수배 중량(n*UW)의 정수(n)을 릴의 수량(NA)으로 판정하는 중량기반 릴 수납장치.
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