KR102134449B1 - 픽업 모듈 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로기판 이송장치에 관한 것으로서, 자력을 이용하여 내부의 적어도 일 영역에 회로기판을 고정 안착시키는 고정지그를 포함한다.

Description

픽업 모듈 장치{Pickup module unit}

본 발명은 픽업 모듈 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 이송, 가공 및 적재를 수행하되, 대량의 기판 취급을 보다 안정적이고 정적으로 취급하도록 하여 현장 작업 환경 개선을 도모할 수 있고, 픽업노즐의 흡착구는 사각형 형상으로 형성되여 회로기판의 회전을 방지하는 픽업 모듈 장치를 포함하는 회로기판 이송장치에 관한 것이다.

각종 기판(예: 회로기판 등)의 이송을 위한 기술들은 대부분 초기 투입과 가공공정과 공정 간에서의 이송의 속도와 이송 과정에서의 낙하를 방지하는 등의 대한 부분으로 집중되어 개발되고 있다. 그러나, 이러한 기판들은 대부분 소량으로 취급되는 것이 아니라 대량으로 빠르게 투입 및 가공되도록 취급된다. 때문에 기판의 이송과 이송과정에서의 가공에 있어 안정적이고 정적인 취급이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 기판의 취급을 보다 안정적으로 수행할 수 있도록 하는 것이 용이하지 못한 단점이 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-1332318호

본 발명의 일측면은, 회로기판의 적재, 이송 및 가공을 수행하되, 대량의 기판 취급을 보다 안정적이고 정적으로 취급하도록 하여 현장 작업 환경 개선을 도모할 수 있는 회로기판 이송장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 이송장치는, 자력을 이용하여 내부의 적어도 일 영역에 회로기판을 고정 안착시키는 고정지그를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정지그가 안착될 수 있도록 상기 고정지그의 형태에 대응하도록 형성되며, 상기 고정지그와 자력을 이용하여 결합하는 베이스부; 회로기판이 고정 안착된 복수의 상기 고정지그가 수직방향으로 적재된 트레이로부터 상기 고정지그를 개별적으로 흡착하여 상기 베이스부를 향하여 수직 및 수평 이동시키는 흡착전달부; 상기 고정지그가 안착된 상기 베이스부를 수평방향으로 이동시키는 수평이송부; 상기 수평이송부로부터 상기 베이스부에 안착된 상기 고정지그를 전달받으며, 상기 고정지그에 안착된 회로기판의 노출 영역에 표면실장(SMT) 작업하는 가공부; 상기 가공부의 표면실장 작업이 완료되면, 상기 고정지그로부터 회로기판을 분리하는 로봇암 및 픽업모듈을 포함하는 분리부; 및 상기 베이스부, 상기 고정지그, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 고정지그는, 상부면에 회로기판이 안착될 수 있도록 회로기판의 형태에 대응하는 기판안착홈이 형성되며, 상기 기판안착홈의 적어도 일 영역에 자석유닛을 포함하는 바디모듈; 회로기판의 상부면을 덮으며, 회로기판이 상기 기판안착홈에 가부착될 수 있도록 상기 바디모듈과 자력을 이용하여 부착되는 보호모듈; 및 상기 보호모듈 상부면의 측면에 고리형태로 형성되는 적어도 하나의 손잡이모듈을 포함하고, 상기 베이스부는, 상기 바디모듈이 안착될 수 있도록 상기 바디모듈의 형태에 대응하는 결합홈이 상부에 형성되며, 상기 결합홈의 적어도 일 영역에는 상기 자석유닛과 대응하는 위치에 형성되는 전자석유닛을 포함하고, 상기 흡착전달부는, 상기 트레이에 수직방향으로 적재된 복수의 상기 고정지그을 순차적으로 진공 흡착하는 흡착노즐을 포함하는 진공모듈; 상기 고정지그를 상기 수평이송부의 적재위치에 이동시키기 위하여 상기 진공모듈을 x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 이동모듈; 상기 이동모듈의 일측에 구비되어 Z축 이동거리를 측정하는 거리센서모듈을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 흡착전달부를 제어함에 있어, 상기 흡착노즐을 상기 고정지그가 적재된 상기 트레이로 이동하는 제1단계, 상기 흡착노즐에 진공을 부가하여 상기 고정지그를 흡착하는 제2단계, 상기 흡착노즐을 상기 수평이송부의 상기 적재위치로 이동하는 제3단계 및 상기 흡착노즐의 진공을 해제하여 상기 고정지그를 상기 흡착전달부로부터 분리하는 제4단계를 포함하여 순차적으로 제어하며, 상기 제어부는 한 곳의 상기 트레이에 다단으로 적재된 상기 고정지그가 전부 소모될 때까지 연속적으로 상기 제1단계 내지 상기 제4단계를 수행한 후, 후속의 다른 트레이로 상기 흡착노즐을 이동하여 다시 순차적으로 상기 제1단계 내지 상기 제4단계를 수행하도록 하며, 상기 제어부는, 상기 트레이의 수직 방향으로 다단 적재된 상기 고정지그를 순차적으로 소정의 진공력으로 진공 흡착하기 위하여, 상기 흡착노즐과 상기 고정지그 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 하며, 상기 제어부는, 상기 거리센서모듈에 의해 상기 이동모듈의 z축의 수직 이동거리를 조절함으로써, 상기 흡착노즐과 상기 고정지그 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 하며, 상기 제어부는, 상기 고정지그가 상기 베이스부의 상기 결합홈에 안착되면, 상기 전자석유닛에 전류를 인가하여 상기 전자석유닛과 상기 자석유닛이 자력을 이용하여 결합하도록 한 후, 상기 수평이송부를 통해 상기 가공부로 상기 고정지그 및 상기 베이스부를 이동시키며, 상기 제어부는, 상기 가공부에 의해 표면실장 작업 완료 후, 상기 로봇암이 상기 손잡이모듈을 파지하는 경우, 상기 전자석유닛에 전류를 추가하여 상기 베이스부와 상기 바디모듈의 결합력을 강화시키며, 상기 제어부는 상기 픽업모듈이 상기 회로기판을 상기 바디모듈로부터 분리시킬 때까지 상기 전자석유닛에 전류를 추가하며, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부는 하나의 메인공급선으로부터 전원을 공급받으며, 상기 메인공급선의 적어도 일 영역에 형성되어 사용전력을 측정하는 사용전력 측정장치를 더 포함하고, 상기 사용전력 측정장치는, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부에게 전원을 공급하는 상기 메인공급선의 전류를 측정하는 측정모듈; 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 상기 메인공급선의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장하는 저장모듈; 및 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우, 상기 측정모듈을 통해 감지된 전류 변화와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교하여 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하는 판단모듈를 포함하고, 상기 판단모듈은, 상기 감지된 전류 변화를 주파수 변환한 결과에 기초하여, 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기 및 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 추출하고, 추출된 값을 상기 저장모듈에 저장된 데이터와 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고, 상기 판단모듈은, 상기 메인공급선을 통해 공급되는 전류의 중심 주파수를 고려하여 결정된 상기 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고, 상기 판단모듈은, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치의 동작 시간 및 단위시간당 사용전력량에 기초하여, 상기 분리모듈, 상기 절단모듈, 상기 절단이송모듈 중에서 동작하는 전자장치가 사용한 전력량을 계산하고, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중 적어도 일 영역에는 카메라 모듈과 거리감지 모듈을 포함하는 노동자 피로도 측정장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 이송장치는, 회로기판을 흡착하여 이동시키기 위하여 적어도 하나의 픽업모듈을 포함하는 분리부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상부면에 회로기판이 안착될 수 있도록 회로기판 모듈의 형태에 대응하는 기판안착홈이 형성되며, 상기 기판안착홈의 적어도 일 영역에 전자유닛을 포함하는 바디모듈; 회로기판의 상부면을 덮으며, 회로기판이 상기 기판안착홈에 가부착될 수 있도록 상기 바디모듈과 자력을 이용하여 부착되는 보호모듈; 및 상기 보호모듈 상부면의 측면에 고리형태로 형성되는 적어도 하나의 손잡이모듈을 포함하는 고정지그; 상기 고정지그가 안착될 수 있도록 상기 고정지그의 형태에 대응하도록 형성되며, 상기 고정지그와 자력을 이용하여 결합하는 베이스부; 회로기판이 고정 안착된 복수의 상기 고정지그가 수직방향으로 적재된 트레이로부터 상기 고정지그를 개별적으로 흡착하여 상기 베이스부를 향하여 수직 및 수평 이동시키는 흡착전달부; 상기 고정지그가 안착된 상기 베이스부를 수평방향으로 이동시키는 수평이송부; 및 상기 수평이송부로부터 상기 베이스부에 안착된 상기 고정지그를 전달받으며, 상기 고정지그에 안착된 회로기판의 노출 영역에 표면실장(SMT) 작업하는 가공부를 더 포함하되, 상기 분리부는, 상기 가공부의 표면실장 작업이 완료되면, 상기 고정지그로부터 회로기판을 분리하는 로봇암 및 상기 픽업모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 고정지그가 상기 베이스부의 결합홈에 안착되면, 상기 전자석유닛에 전류를 인가하여 상기 전자석유닛과 상기 자석유닛이 자력을 이용하여 결합하도록 한 후 상기 수평이송부를 통해 상기 가공부로 상기 고정지그 및 상기 베이스부를 이동시키며, 상기 제어부는, 상기 가공부에 의해 표면실장 작업 완료 후, 상기 로봇암이 상기 손잡이모듈를 파지하는 경우, 상기 전자석유닛에 전류를 추가하여 상기 베이스부와 상기 바디모듈의 결합력을 강화시키며, 상기 제어부는 상기 픽업모듈이 회로기판을 상기 바디모듈로부터 분리시킬 때까지 상기 전자석유닛에 전류를 추가하며, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부는 하나의 메인공급선으로부터 전원을 공급받으며, 상기 메인공급선의 적어도 일 영역에 형성되어 사용전력을 측정하는 사용전력 측정장치를 더 포함하고, 상기 사용전력 측정장치는, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부에게 전원을 공급하는 상기 메인공급선의 전류를 측정하는 측정모듈; 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 상기 메인공급선의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장하는 저장모듈; 및 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우, 상기 측정모듈을 통해 감지된 전류 변화와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교하여 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하는 판단모듈를 포함하고, 상기 판단모듈은, 상기 감지된 전류 변화를 주파수 변환한 결과에 기초하여, 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기 및 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 추출하고, 추출된 값을 상기 저장모듈에 저장된 데이터와 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고, 상기 판단모듈은, 상기 메인공급선을 통해 공급되는 전류의 중심 주파수를 고려하여 결정된 상기 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고, 상기 판단모듈은, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치의 동작 시간 및 단위시간당 사용전력량에 기초하여, 상기 분리모듈, 상기 절단모듈, 상기 절단이송모듈 중에서 동작하는 전자장치가 사용한 전력량을 계산하고, 상기 픽업모듈은, 픽업몸체; 상기 픽업몸체에 착탈 가능하도록 부착된 픽업노즐; 상기픽업몸체와 픽업노즐을 체결하는 스토퍼수단; 및 상기 픽업몸체와 상기 픽업노즐을 연통하는 흡착통로를 포함하고, 상기 스토퍼수단은, 상기 픽업노즐에 형성된 원주방향의 V형홈; 상기 V형홈에 끼워 넣어지는 볼; 상기 픽업몸체에 지지되어 있는 클램프 샤프트(clampshaft) 및 상기 클램프 샤프트를 안쪽으로 가입하는 판스프링을 포함하며, 상기 픽업노즐의 흡착구는 사각형 형상으로 형성되여 회로기판의 회전을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 노동자 피로도 측정장치는, 노동자가 위치하는 방향을 바라보는 영상 데이터인 노동자 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈; 상기 노동자와의 거리를 높이에 따라 각각 측정하도록 구성되는 복수개의 거리감지센서를 포함하고, 각각의 상기 거리감지센서에 대한 거리 데이터를 생성하는 거리감지 모듈; 상기 노동자 영상 데이터 및 상기 거리 데이터를 저장하고, 상기 노동자의 시간 데이터를 '이탈', '휴식' 및 '작업' 중 하나로 분류하는 순수 작업시간 측정 프로그램 코드를 저장하는 메모리 모듈; 및 상기 노동자 영상 데이터 및 상기 거리 데이터를 이용하여 상기 순수 작업시간 측정 프로그램 코드를 처리하는 처리 모듈;을 포함하고, 상기 순수 작업시간 측정 프로그램 코드는, 상기 카메라 모듈에서 생성된 상기 노동자 영상 데이터를 수신하는 노동자 영상 데이터 수신 단계; 상기 노동자 영상 데이터에서 상기 노동자의 실루엣 섹션을 검출하여 바운딩 박스를 구성한 뒤, 상기 노동자의 실루엣 너비를 추정하여 실루엣 너비 데이터를 생성하는 실루엣 너비 데이터 생성 단계; 상기 실루엣 너비 데이터를 이용하여 상기 노동자가 유효 거리 내에 위치하였는지 여부를 판정하는 유효 거리 판정 단계; 상기 노동자가 상기 유효 거리 내에 위치한 것으로 판정되는 경우, 상기 거리감지 모듈에서 생성되는 상기 거리데이터에도 불구하고 상기 노동자의 시간 데이터를 '작업'으로 분류하는 작업 분류 단계; 및 상기 노동자의 상기 시간 데이터가 상기 '작업'으로 분류된 이후의 상기 노동자 영상 데이터에서 상기 유효 거리의 상기 실루엣 섹션이 검출되지 않거나 상기 노동자가 상기 유효 거리 내에 위치하지 않는다고 판정되는 경우, 상기 거리감지 모듈에서 수신된 상기 거리 데이터를 기초로 상기 '작업'로 분류된 이후의 상기 노동자의 상기 시간 데이터를 '이탈', '휴식' 및 '작업' 중 하나로 후속 분류하는 후속 분류 단계;를 수행하는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 포함하고, 상기 후속 분류 단계에서, 상기 복수개의 거리감지센서에서 측정되는 상기 거리 데이터가 모두 상기 유효 거리 초과인 경우 '이탈'로 후속 분류되고, 상기 복수개의 거리감지센서 중 일부에서 측정되는 상기 거리 데이터가 상기 유효 거리 초과이고 나머지는 상기 유효 거리 이내인 경우 '휴식'으로 후속 분류되며, 상기 복수개의 거리감지센서에서 측정되는 상기 거리 데이터가 모두 상기 유효 거리 이내인 경우 '작업'으로 후속 분류되고, 상기 후속 분류 단계에서, 상기 거리 데이터가 상기 유효 거리 이내로 측정되는 경우 상기 거리 데이터의 특정 시간 동안의 표준편차에 대한 정보인 거리 표준편차 정보를 생성하고, 상기 거리 표준편차 정보가 특정 값 이하인 경우 상기 거리 데이터를 상기 유효 거리 이내로 측정되지 않은 것으로 판정하여 후속 분류를 수행한다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 회로기판의 안정적인 지지를 통해 작업의 신뢰성을 제고시킬 수 있으며, 기판의 적재, 이송 및 가공을 수행하되, 대량의 기판 취급을 보다 안정적이고 정적으로 취급하도록 하여 현장 작업 환경 개선을 도모하는 동시에, 작업능률 증대 및 생산성 향상 효과를 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그와 베이스부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 이송장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착전달부를 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽업모듈을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치의 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 노동자 피로도 측정장치의 구성도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그를 도시한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그(1)는 바디모듈(11) 및 보호모듈(12)을 포함한다.

바디모듈은(11)은 상부면에 회로기판(P)이 안착될 수 있도록 회로기판 형태에 대응하는 기판안착홈(11-1)이 형성된다. 또한, 바디모듈(11)은 기판안착홈(11-1)의 적어도 일 영역에는 자석유닛(11-2)을 포함한다.

보호모듈(12)은 회로기판(P)의 상부면을 덮으며, 회로기판(P)이 기판안착홈(11-1)에 가부착될 수 있도록 바디모듈(11)과 자력을 이용하여 부착된다. 보호모듈(12)은 적어도 일 영역이 통공되어, 통공된 영역에 위치한 회로기판(P)의 영역은 외부에 노출되게 된다. 실시예에 따라 노출된 영역은 표면실장 작업이 행하여 지는 곳으로 특정될 수 있다. 즉, 통공된 영역 표면실장(SMT) 작업이 행하여지고, 통공되지 않은 부분에 위치한 회로기판(P)의 영역은 보호모듈(12)에 의해 표면실장 작업 시 이물질이 유입되거나 오염, 파손으로부터 보호받게 된다. 보호모듈(12)은 자석과 결합되는 철 성분을 적어도 일 영역에 포함할 수 있다. 바디모듈(11)과 보호모듈(12)은 자력을 이용하여 부착됨으로써, 사이에 위치한 회로기판(P)의 위치를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그(1)는 손잡이모듈(13)를 더 포함할 수 있다. 손잡이모듈(13)는 보호모듈(12) 상부면의 측면에 고리형태로 형성되며, 적어도 하나 이상이 보호모듈(12)의 상부면의 측면에 형성될 수 있다. 손잡이모듈(13)는 표면실장 작업을 마친 회로기판(P)의 고정지그(1)로부터 용이하게 이탈시키기 위한 구성으로서, 특히, 자력으로 결합되어 있는 보호모듈(12)을 바디모듈(11)로부터 용이하게 이탈시키기 위한 구성이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정지그와 베이스부를 도시한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부(100)는 고정지그(1)가 안착될 수 있도록 고정지그(1)의 형태에 대응하도록 형성될 수 있으며, 고정지그(1)와 자력을 이용하여 결합할 수 있다. 이를 위해, 베이스부(100)는 바디모듈(11)이 안착될 수 있도록 바디모듈(11)의 형태에 대응하는 결합홈(110)이 상부에 형성될 수 있다. 또한, 베이스부(100) 결합홈(110)의 적어도 일 영역에는 바디모듈(11)에 포함된 자석유닛(11-2)과 대응하는 위치에 형성되는 전자석유닛(120)을 포함함으로써, 자석유닛(11-2)가 자력을 이용하여 결합될 수 있다.

베이스부(100)는 후술할 메인공급선에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 메인공급선의 전류 공급에 따라 전자석이 작동하게 할 수 있다. 즉, 전류를 베이스부(100)에 공급할 때는 전자석유닛(120)이 자력을 띄게 되어 바디모듈(11)과 자력을 이용하여 결합하게 되고, 전류 공급을 중단하면 전자석유닛(120)의 자력이 상실되어 바디모듈(11)과 베이스부(100)의 자력을 이용한 결합을 끊을 수 있다. 이를 통해, 베이스부(100)에 고정지그(1)를 용이하게 결합하고, 반대로 베이스부(100)로부터 고정지그(1)를 용이하게 이탈시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 이송장치의 구성도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 이송장치(10)는 고정지그(1), 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400), 분리부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

베이스부(100)는 고정지그(1)가 안착될 수 있도록 고정지그(1)의 형태에 대응하도록 형성되며, 고정지그(1)와 자력을 이용하여 결합한다.

흡착전달부(200)는 회로기판(P)이 고정 안착된 복수의 고정지그(1)가 수직방향으로 적재된 트레이로부터 고정지그(1)를 개별적으로 흡착하여 베이스부(100)를 향하여 수직 및 수평 이동시킨다. 흡착전달부(200)는 아직 표면실장이 되지 않은 채, 고정지그(1)에 안착된 회로기판(P)을 수직으로 들어올린 다음 수평으로 이송하여 수평이송부(300) 상부에 위치한 베이스부(100)의 상부로 고정지그(1)를 이동시키는 구성이다. 이때 복수의 고정지그(1)의 특정 트레이에 수직으로 적재되어 있을 수 있으며, 흡착전달부(200)는 각각의 고정지그(1)를 트레이로부터 수직으로 개별적으로 일정한 흡착력으로 들어올릴 수 있다.

수평이송부(300)는 고정지그(1)가 안착된 베이스부(100)를 수평방향으로 이동시킨다. 수평이송부(300)는 베이스부(100)를 이송시키기 위하여 복수의 롤러 또는 컨베이어벨트를 포함할 수 있다.

가공부(400)는 수평이송부(300)로부터 베이스부(100)에 안착된 고정지그(1)를 전달받으며, 고정지그(1)에 안착된 회로기판(P)의 노출 영역에 표면실장(SMT) 작업한다. 표면 실장 기술 (surface mount technology, SMT)은 회로기판의 표면에 직접 실장할 수 있는 표면 실장 부품(surface mounted components, SMC)을 전자 회로에 부착시키는 방법이다. 실시예에 따라 통상적으로 사용되는 다양한 표면실장 작업이 이루어 질 수 있다.

분리부(500)는 가공부(400)의 표면실장 작업이 완료되면, 고정지그(1)로부터 회로기판을 분리하는 로봇암 및 픽업모듈(700)을 포함한다. 로봇암(미도시)는 전술한 손잡이모듈(13)를 파지할 수 있도록 갈고리 형태로 형성되거나 또는 사람의 손 형상과 유사한 형태로 형성될 수 있다.

제어부(600)는 베이스부(100), 고정지그(1), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500)의 전반의 동작을 제어하는 구성이다. 실시예에 따라서는 제어부(600)는 사용자가 설정한 로직에 따라 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500)가 연동하도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(600)는 고정지그(1)가 베이스부(100)의 결합홈에 안착되면, 전자석유닛(120)에 전류를 인가하여 전자석유닛(120)과 자석유닛(11-2)이 자력을 이용하여 결합하도록 한 후, 수평이송부(300)를 통해 가공부(400)로 고정지그(1) 및 베이스부(100)를 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(600)는 가공부(400)에 의해 표면실장 작업 완료 후, 로봇암(미도시)이 손잡이모듈(13)를 파지하는 경우, 전자석유닛(120)에 전류를 추가하여 베이스부(100)와 바디모듈(11)의 결합력을 강화시키며, 제어부(600)는 픽업모듈(700)이 회로기판(P)을 바디모듈(11)로부터 분리시킬 때까지 전자석유닛(120)에 전류를 추가할 수 있다. 이때 전류를 추가하는 이유는 로봇암(미도시)이 손잡이모듈(13)를 파지해서 들어올리거나나 픽업모듈(700)이 회로기판(P)을 흡착해서 들어올리는 경우, 바디모듈(11)이 함께 들어올려지는 것을 방지하기 위함이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착전달부를 도시한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착전달부(200)는 진공모듈(210), 이동모듈(220) 및 거리센서모듈(230)을 포함한다.

진공모듈(210)은 트레이에 수직방향으로 적재된 복수의 고정지그(1)를 순차적으로 진공 흡착하는 흡착노즐(211)을 포함한다.

이동모듈(220)은 고정지그(1)를 수평이송부(300)의 적재위치에 이동시키기 위하여 상기 진공모듈을 x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킨다.

거리센서모듈(230)은 이동모듈(220)의 일측에 구비되어 Z축 이동거리를 측정한다.

일 실시예에서, 제어부(600)는 흡착전달부(200)를 제어함에 있어서 흡착노즐(211)을 고정지그(1)가 적재된 상기 트레이로 이동하는 제1단계, 흡착노즐(211)에 진공을 부가하여 고정지그(1)를 흡착하는 제2단계, 흡착노즐(211)을 수평이송부(300)의 적재위치로 이동하는 제3단계 및 흡착노즐(211)의 진공을 해제하여 고정지그(1)를 흡착전달부(200)로부터 분리하는 제4단계를 포함하여 순차적으로 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(600)는 한 곳의 트레이에 다단으로 적재된 고정지그(1)가 전부 소모될 때까지 연속적으로 위의 제1단계 내지 상기 제4단계를 수행한 후, 후속의 다른 트레이로 상기 흡착노즐(211)을 이동하여 다시 순차적으로 위의 제1단계 내지 제4단계를 반복 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(600)는 트레이의 수직 방향으로 다단 적재된 고정지그(1)를 순차적으로 소정의 진공력으로 진공 흡착하기 위하여, 흡착노즐(211)과 고정지그(1) 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 특히, 제어부(600)는 거리센서모듈(230)에 의해 이동모듈(220)의 z축의 수직 이동거리를 조절함으로써, 흡착노즐(211)과 고정지그(1) 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽업모듈을 도시한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽업모듈(700)은픽업몸체(710), 픽업노즐(720), 스토퍼수단(730) 및 흡착통로(740)를 포함한다.

픽업몸체(710)는 분리부(500)의 적어도 일 영역과 연결형성되며, 픽업노즐(720)은 픽업몸체(710)에 착탈 가능하도록 부착된다. 스토퍼수단(730)은 픽업몸체(710)와 픽업노즐(720)을 체결한다. 흡착통로(740)는 픽업몸체(710)와 픽업노즐(720)을 연통한다.

상기 스토퍼수단(730)은 픽업노즐(720)에 형성된 원주방향의 V형홈(731), V형홈에 끼워 넣어지는 볼(732), 픽업몸체(710)에 지지되어 있는 클램프 샤프트(clampshaft)(733) 및 클램프 샤프트(733)를 안쪽으로 가입하는 판스프링(734)을 포함한다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 픽업노즐(720)의 흡착구는 사각형 형상으로 형성되어 회로기판의 회전을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면 사용전력 측정장치(900)는 메인공급선(A)에 흐르는 전류를 감지함으로써 어떤 전자장치가 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는지를 판별할 수 있다. 사용전력 측정장치(900)는 메인공급선(A)의 적어도 일 영역에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500)는 하나의 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받도록 형성될 수 있다.

메인공급선(A)은 복수 개의 전자장치들(예, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))에 전원을 공급하는 전원선을 의미할 수 있다. 일 실시예에서 메인공급선(A)에는 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400), 분리부(500)들과 연결될 수 있는 복수 개의 연결 지점(x, y, z)이 존재할 수 있다. 메인공급선(A)은 멀티탭 또는 복수 개의 전자장치들이 연결되는 다양한 형태의 전원선일 수 있다.

본 발명의 사용전력 측정장치(900)는, 복수 개의 전자장치(예, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 각각에 별도의 센서를 설치하지 않아도 전자장치들의 동작 여부를 감지할 수 있다. 즉 메인공급선(A)에 흐르는 전류 변화만을 감지하여 복수의 전자장치들의 동작 여부를 감지할 수 있다.

일 실시예에서, 사용전력 측정장치(900)는 메인공급선(A)에 형성된 전류 센서(미도시)를 통해 감지한 전류를 바탕으로 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 메인공급선(A)의 전류 변화를 분석할 수 있다. 분석 결과를 기초로 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 전자장치들를 판별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자장치들(예, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500)) 각각의 고유의 전력 특성을 미리 파악하고, 각 전자장치의 접점인 모선에 센서를 설치함으로써, 각 전자장치의 동작 여부를 판별할 수 있다. 전자장치의 고유의 전력 특성은, 전자장치가 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 경우에 나타나는 메인공급선(A)의 전류 변화 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고유 전력 특성은, 전력이 공급되는 순간의 과도 상태의 전류 변화 형태와 위상 잡음을 포함할 수 있다. 위상 잡음은 전자 디바이스에게 인가되는 전류의 주파수 주성분의 주변에서 형성된다. 전류의 주파수 주성분이란, 전류 값이 피크값을 나타내는 주파수에 대응하는 성분을 의미할 수 있다. 위상 잡음을 주요 사양으로 갖는 회로는 발진회로(Oscillator)가 있으며, 발진회로에서는 '위상잡음'을 고유 명사화하여 중심 주파수에서 특정 주파수 대략(Off-Set Frequency)까지의 전압 비율로 정의한다. 중심 주파수는, 전류 값이 피크값을 나타내는 주파수를 의미할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 중심 주파수 주변의 주파수 성분을 전자 디바이스의 고유 전력 특성으로서 이용할 수 있다. 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)가 전자장치의 동작을 감지함에 있어서, 중심 주파수 주변의 주파수 성분만을 추출해서 구별하는 위상 잡음 분석 방법을 이용함으로써 노이즈에 의한 왜곡을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 복수 개의 전자장치(예, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400), 분리부(500)) 각각에 센서를 설치하지 않더라도, 전자장치들이 연결되는 메인공급선(A)에 설치된 센서만을 이용하여 어떤 전자 디바이스가 동작하는지 여부를 판별함으로써 대략적인 전기 사용량을 계산할 수 있다.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 사용전력 측정장치(900)는 측정모듈(910), 저장모듈(920) 및 판단모듈(930)을 포함할 수 있다.

측정모듈(910)는 회로기판 이송장치(10)에 포함된 전자장치인 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500)에게 전원을 공급하는 메인공급선(A)의 전류를 측정한다. 일 실시예에 따른 측정모듈(910)은 큰 전류를 견딜 수 있어야 하고, 설치가 용이해야 한다. 따라서, 측정모듈(910)는 로고스키 코일(Rogowski Coil), 홀 센서(Hall Sensor) 등이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 측정모듈(910)는 각 전자장치의 전류 변화만을 보다 명확히 구분하기 위하여, 그 출력단에 캐패시터가 접지 방향으로 션트(Shunt) 연결될 수 있다. 캐패시터의 임피던스(Z)는 Z= 1/jwC 이므로 고주파에서는 접지(Ground)와 유사하게 작용하여 전압이 작아지며, 저주파에서의 전압만 측정될 수 있다. 이때, 캐패시터의 캐패시턴스(capacitance)가 너무 큰 경우, 전류 변화 모서리의 급격한 변화, 즉, 고주파 성분을 확인할 수 없으므로 적절한 캐패시터의 선택이 필요하다. 따라서, 일 실시예에서 캐피시터는 메인공급선(A)에 연결될 수 있는 전자 디바이스들 중 전류 변화 모서리의 변화가 가장 큰 전자 디바이스, 즉, 피크 전류가 가장 명확히 구별되는 전자 디바이스의 전류 변화를 확인하기에 적합한 캐피시터를 선택할 수 있다.

저장모듈(920)은 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 각각이 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 메인공급선(A)의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 저장모듈(920)은 각 전자장치가 메인공급선(A)에 연결되어 동작하는 경우 또는 메인공급선(A)에 연결된 전자장치의 전원(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400), 분리부(500))이 ON되는 경우, 메인공급선(A)의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장모듈(920)은, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 각각이 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 메인공급선(A)의 전류 변화 패턴을 나타내는 그래프를 저장하거나, 전류 변화 패턴을 나타내는 특징값을 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장모듈(920)은 주파수 영역에서 고유의 전류 변화 패턴을 나타내는 특징값으로서 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기, 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또는, 예를들어, 저장모듈(920)은 시간 영역에서 고유의 전류 변화 패턴을 나타내는 특징값으로서 피크 전류와 정격 전류의비율, 정격 전류, 및 감지된 전류 변화가 안정화되는 시간중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 이러한 데이터는 학습 또는 사용자 입력에 의해 저장될 수도 있고, 외부 장치로부터 수신하여 저장된 것일 수도 있다. 또한, 저장모듈(920)은 전자장치가 사용한 전력량을 계산하기 위해 필요한 정보를 저장할 수 있다. 예를들어, 저장모듈(920)는, 각 전자장치의 정격 전류, 정격 전압, 및 정격 전력 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장모듈(920)은 각 전자장치가 단위 시간동안 사용하는 전력량을 저장함으로써, 각 전자장치가 동작한 시간에 기초하여 각 전자장치가 사용한 전력량 및 복수의 전자장치들(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))이 사용한 전력량을 측정할 수 있다.

판단모듈(930)은 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 각각이 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우, 측정모듈(910)을 통해 감지된 전류 변화와 저장모듈(920)에 저장된 데이터를 비교하여 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 중에서 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 판단모듈(930)은 사용전력 측정장치(900)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 판단모듈(930)은 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 전자장치들(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))를 판별하는 과정의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 판단모듈(930)은 복수의 전자장치들이 사용한 전력량을 측정하는 과정의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 판단모듈(930)은 사용전력 측정장치(900)가 측정모듈(910)를 이용하여 메인공급선(A)에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류를 바탕으로 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 메인공급선(A)의 전류 변화를 분석할 수 있다. 판단모듈(930)은 분석 결과에 기초하여, 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 또한, 판단모듈(930)은 판별된 전자장치의 동작 시간 및 판별된 전자장치가 단위 시간동안 사용하는 전력량에 기초하여, 판별된 전자장치가 사용한 전력량을 결정할 수 있다. 전자장치가 사용한 전력량은, 전자장치의 동작 시간에 전자장치가 단위 시간동안 사용하는 전력량을 곱함으로써 계산될 수 있다.

또한, 판단모듈(930)은 소정 시간동안 측정된 각 전자정치사용한 전력량을 누적함으로써, 복수의 전자장치들(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))이 사용한 전력량을 측정할 수 있다. 판단모듈(930)은 소정 시간동안 측정된 적어도 하나의 전자장치가 사용한 전력량을 저장모듈(920)에 저장할 수 있다.

판단모듈(930)은 전자장치가 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 경우, 측정모듈(910)를 통해 감지된 전류 변화와 저장모듈(920)에 저장된 데이터를 비교할 수 있다. 판단모듈(930)은 감지된 전류 변화와 저장모듈(920)에 저장된 데이터를 비교함으로써, 복수의 전자장치들 중에서 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다.

판단모듈(930)은 전자장치가 메인공급선(A)을 통해 전원을 공급받아 동작하는 순간의 과도 상태의 전류 변화를 기초로, 동작하기 시작한 전자 디바이스를 판별할 수 있다. 판단모듈(930)은 메인공급선(A) 통해 공급되는 전류가 제1 정상 상태로부터 제2 정상 상태로 변하는 과도 상태의 전류 변화와 저장모듈(920)에 저장된 데이터를 비교함으로써 복수의 전자장치들 중에서 동작하고 있는 전자장치를 판별할 수 있다. 제1 정상 상태는, 전자장치가 메인공급선(A)에 연결되어 있지 않거나 전자장치의 전원이 꺼진 상태에 대응할 수 있다. 제2 정상 상태는, 전자장치가 메인공급선(A)에 연결되거나 전자장치의 전원이 켜지고 소정 시간이 지난 후의 상태에 대응할 수 있다.

일 예로서, 판단모듈(930)은 메인공급선(A)을 통해 공급되는 전류의 중심 주파수를 고려하여 결정된 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기를 추출할 수 있다. 판단모듈(930)은, 상기 감지된 전류 변화를 주파수 변환한 결과에 기초하여, 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기 및 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 추출하고, 추출된 값을 상기 저장모듈에 저장된 데이터와 비교함으로써 상기 분리모듈, 상기 절단모듈, 상기 절단이송모듈 중에서 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 또한, 판단모듈(930)은, 메인공급선(A)을 통해 공급되는 전류의 중심 주파수를 고려하여 결정된 상기 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교함으로써 분리모듈, 절단모듈, 상기 절단이송모듈 중에서 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 또한, 판단모듈(930)은, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 중에서 동작하는 전자장치의 동작 시간 및 단위시간당 사용전력량에 기초하여, 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 중에서 동작하는 전자장치가 사용한 전력량을 계산할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치의 동작 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)의 동작은 단계 S1210에서 측정모듈(910)을 이용하여 복수의 전자장치(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))들 중 적어도 하나의 전자장치에게 전원을 공급하는 메인공급선(A)의 전류를 측정할 수 있다.

단계 S1220에서 각 전자장치(베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))가 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 메인공급선(A)의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장모듈(920)로부터 획득할 수 있다.

단계 S1230에서 복수의 전자장치들 중에서 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)는 전자장치가 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우, 측정모듈(910)을 통해 감지된 전류 변화와 저장모듈(920)로부터 획득된 데이터를 비교함으로써 복수의 전자장치들 중에서 동작하기 시작한 전자장치를 판별할 수 있다. 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)는 측정모듈(910)을 통해 감지한 전류를 바탕으로 시간 영역 및/또는 주파수 영역에서 메인공급선(A)의 전류 변화를 분석할 수 있다. 사용전력 측정장치(900)는, 분석 결과를 기초로 메인공급선(A)으로부터 전원을 공급 받아 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다. 예를 들어, 사용전력 측정장치(900)는, 측정모듈(910)에서 감지된 전류 변화를 주파수 변환할 수 있다. 사용전력 측정장치(900)는, 주파수 변환한 결과에 기초하여, 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기 및 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 추출할 수 있다. 사용전력 측정장치(900)는, 추출된 값을 저장모듈(920)로부터 획득된 데이터와 비교함으로써 동작하는 전자장치를 판별할 수 있다.

일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)는, 단계 S1230에서 둘 이상의 전자장치들이 동작하는 전자장치로서 판별되었는지 여부를 판단할 수 있다(S1240). 사용전력 측정장치(900)는 둘 이상의 전자장치들이 동작하는 전자 디바이스로서 판별된 경우(예: 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 중 2개 전자장치), 메인공급선(A)의 전류 변화를 시간 영역에서 분석한 결과를 더 고려하여 동작하기 시작한 하나의 전자장치를 판별할 수 있다(S1250).

단계 S1230에서 일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)는, 판별된 전자장치의 동작 시간 및 전자장치가 단위 시간동안 사용하는 전력량에 기초하여, 전자장치가 사용한 전력량을 계산할 수 있다.

일 실시예에 따른 사용전력 측정장치(900)는 단계 S1210 내지 S1260을 반복함으로써, 소정 시간동안 측정된 각 전자장치(베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500))가 사용한 전력량을 누적하여 복수의 전자장치들이 사용한 전력량을 측정할 수 있다 사용전력 측정장치(900)는 소정 시간동안 측정된 적어도 하나의 전자장치가 사용한 전력량을 표시하거나 저장할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 노동자 피로도 측정장치의 구성도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노동자 피로도 측정장치(2000)는 베이스부(100), 흡착전달부(200), 수평이송부(300), 가공부(400) 및 분리부(500) 중 적어도 일 영역에 형성된다. 노동자 피로도 측정장치(2000)는 카메라 모듈(2100), 거리감지 모듈(2200), 메모리 모듈(2300) 및 처리 모듈(2400)을 포함할 수 있다.

카메라 모듈(2100)은 노동자가 위치하는 방향을 바라보는 영상 데이터인 노동자 영상 데이터를 생성한다. 카메라 모듈(2100)은 노동자를 촬영하고 노동자 영상 데이터를 생성하는 모듈이다. 처리 모듈(2400)은 카메라 모듈(2100)에서 생성된 노동자 영상 데이터를 수신하여 노동자 영상 데이터에서 실루엣 섹션을 검출하여 바운딩 박스를 구성한 뒤, 노동자의 실루엣 너비를 추정하여 실루엣 너비 데이터를 생성하게 된다. 처리 모듈(2400)은 생성된 노동자의 실루엣 너비 데이터를 이용하여 노동자가 유효 거리 내에 위치하였는지 판단하고, 노동자가 유효거리 내에 위치한 것으로 판단되는 경우 처리 모듈(2400)은 거리감지 모듈(2200)에서 생성되는 거리 데이터에도 불구하고 해당 노동자의 시간 데이터를 '작업'으로 분류하게 된다. 이에 따르면, 노동자 영상 데이터에 유효거리 이내의 실루엣 섹션이 검출되는 경우의 노동자 영상 데이터와 거리 데이터 사이의 우선순위가 결정되기 때문에, 노동자 영상 데이터에 유효 거리 이내의 실루엣 섹션이 검출되는지 여부와 관계없이 노동자 영상 데이터와 거리 데이터 사이의 정보 충돌이 발생되지 않는 효과가 발생된다. 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈(2100)은 n초에 한번씩 노동자 방향을 촬영하도록 구성될 수 있다.

거리감지 모듈(2200)은 노동자와의 거리를 높이에 따라 각각 측정하도록 구성되는 복수개의 거리감지센서를 포함하고, 각각의 상기 거리감지센서에 대한 거리 데이터를 생성한다. 거리감지 모듈(2200)은 복수개의 거리감지센서로 구성되어 있고, 각각의 거리감지센서들의 수평방향은 노동자가 위치하는 지점을 향하도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 거리감지 모듈(2200)의 복수의 거리감지센서는 노동자가 위치하는 지점을 바라보는 3개의 IR 센서로 구성될 수 있고, 하나는 연직상방으로 30°, 하나는 0°, 다른 하나는 연직하방으로 30°를 향하도록 구성될 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 거리감지 모듈(2200)의 복수의 거리감지센서는 노동자가 위치하는 지점을 수평하게 바라보는 3개의 IR 센서로 구성될 수 있고, 특정 간격을 두고 수직 방향으로 일렬로 구성될 수 있다. 즉, 노동자와의 거리를 높이에 따라 각각 측정하도록 구성될 수 있다. 이때, 거리감지 모듈(2200)에 대한 본 발명의 범위는 IR 센서에 한정되지 않으며 레이저, 마이크로 웨이브, 와이파이 등의 근거리 통신 전자기파 등을 포함할 수 있다. 거리감지 모듈(2200)의 거리 데이터는 카메라 모듈(2100)의 노동자 영상 데이터에서 실루엣 섹션이 검출되지 않는 경우에 이용되어, 해당 노동자의 자세를 추정하게 된다. 카메라 모듈(2100)의 노동자 영상 데이터에서 유효 거리의 실루엣 섹션이 검출되어 '작업'으로 분류되고, 이후의 노동자 영상 데이터에서 유효 거리의 실루엣 섹션이 검출되지 않는 경우, 거리감지 모듈(2200)의 거리 데이터를 기초로 작업, 휴식, 이탈이 분류될 수 있다. 거리감지 모듈(2200)의 거리 데이터는 처리 모듈(2400)에 의해 특정 시간 동안의 거리 이동평균 정보와 특정 시간 동안의 거리 표준편차 정보로 계산될 수 있다. 먼저, 작업으로 분류된 이후의 노동자 영상 데이터에서 유효 거리의 실루엣 섹션이 제대로 검출되지 않는 경우 거리감지 모듈(2200)은 각각의 거리감지센서의 거리 이동평균 정보를 이용하여 모든 거리감지센서의 거리 이동평균 정보가 유효 거리 초과인 경우 '이탈'로 분류할 수 있다. 또한, 거리감지센서(2200) 중 연직 상방을 향하거나 연직 상방에 위치한 일부의 센서의 거리 이동평균 정보만 유효 거리 초과이고 나머지 거리감지센서는 유효 거리 이내인 경우 '휴식'으로 분류될 수 있다. 또한, 모든 거리감지센서가 유효 거리 이내인 경우 '작업'으로 분류될 수 있다. 이때, 특정 거리감지센서에 대해 유효 거리 이내의 값을 갖는 거리 이동평균 정보가 처리 모듈(2400)에 수신되는 경우, 처리 모듈(2400)은 해당 거리감지센서의 거리 표준편차 정보를 이용하여 해당 거리 이동평균 정보의 유효 여부를 판정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 최상단 센서를 포함하여 모든 거리감지센서의 거리 이동평균 정보가 유효 거리 이내인 경우, 처리 모듈(2400)이 최상단 센서의 거리 표준편차 정보를 계산하게 되고, 최상단 센서의 거리 표준편차 정보가 특정 값 이하인 경우에는 IR을 반사한 물체가 사람이 아닌 것으로 판단하여 최상단 거리 이동 평균 정보를 유효 거리 이내가 아닌 것으로 확정하고 '휴식'으로 분류하게 된다. 또한, 카메라 모듈(2100)에서 촬영된 노동자 영상 데이터에서 유효 거리 이내의 실루엣 섹션이 검출되는 경우 '작업'으로 분류되는 시간 데이터는, 노동자 영상 데이터에서 유효 거리 이내의 실루엣 섹션이 검출된 시기 이전에 거리감지 모듈(2200)에 의해 복수개의 거리감지센서에 감지되는 거리 이동평균 정보가 모두 유효 거리 이내인 시기가 최초로 시작되는 시점부터로 설정될 수 있다. 이를 통해, 카메라 모듈(2100)과 거리감지 모듈(2200)이 상호 의존관계를 가지면서 순수 작업시간을 더 정밀하게 도출해내게 되는 효과가 발생된다.

메모리 모듈(2300)은 노동자 영상 데이터 및 거리 데이터를 저장하고, 노동자의 시간 데이터를 '이탈', '휴식' 및 '작업' 중 하나로 분류하는 순수 작업시간 측정 프로그램 코드를 저장한다.

처리 모듈(2400)은 노동자 영상 데이터 및 거리 데이터를 이용하여 순수 작업시간 측정 프로그램 코드를 처리한다.

순수 작업시간 측정 프로그램 코드는, 상기 카메라 모듈에서 생성된 상기 노동자 영상 데이터를 수신하는 노동자 영상 데이터 수신 단계; 상기 노동자 영상 데이터에서 상기 노동자의 실루엣 섹션을 검출하여 바운딩 박스를 구성한 뒤, 상기 노동자의 실루엣 너비를 추정하여 실루엣 너비 데이터를 생성하는 실루엣 너비 데이터 생성 단계; 상기 실루엣 너비 데이터를 이용하여 상기 노동자가 유효 거리 내에 위치하였는지 여부를 판정하는 유효 거리 판정 단계; 상기 노동자가 상기 유효 거리 내에 위치한 것으로 판정되는 경우, 상기 거리감지 모듈에서 생성되는 상기 거리데이터에도 불구하고 상기 노동자의 시간 데이터를 '작업'으로 분류하는 작업 분류 단계; 및 상기 노동자의 상기 시간 데이터가 상기 '작업'으로 분류된 이후의 상기 노동자 영상 데이터에서 상기 유효 거리의 상기 실루엣 섹션이 검출되지 않거나 상기 노동자가 상기 유효 거리 내에 위치하지 않는다고 판정되는 경우, 상기 거리감지 모듈에서 수신된 상기 거리 데이터를 기초로 상기 '작업'로 분류된 이후의 상기 노동자의 상기 시간 데이터를 '이탈', '휴식' 및 '작업' 중 하나로 후속 분류하는 후속 분류 단계;를 수행하는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 포함하고, 상기 후속 분류 단계에서, 상기 복수개의 거리감지센서에서 측정되는 상기 거리 데이터가 모두 상기 유효 거리 초과인 경우 '이탈'로 후속 분류되고, 상기 복수개의 거리감지센서 중 일부에서 측정되는 상기 거리 데이터가 상기 유효 거리 초과이고 나머지는 상기 유효 거리 이내인 경우 '휴식'으로 후속 분류되며, 상기 복수개의 거리감지센서에서 측정되는 상기 거리 데이터가 모두 상기 유효 거리 이내인 경우 '작업'으로 후속 분류되고, 상기 후속 분류 단계에서, 상기 거리 데이터가 상기 유효 거리 이내로 측정되는 경우 상기 거리 데이터의 특정 시간 동안의 표준편차에 대한 정보인 거리 표준편차 정보를 생성하고, 상기 거리 표준편차 정보가 특정 값 이하인 경우 상기 거리 데이터를 상기 유효 거리 이내로 측정되지 않은 것으로 판정하여 후속 분류를 수행한다.

위와 같은 구성을 통해, 노동자 피로도 측정장치(2000)는 노동자의 순수 작업시간을 측정할 수 있으며, 이를 통해 기준으로 설정한 작업시간을 초과한 노동자에게는 알람을 제공하거나 건강 또는 체력 회복을 위한 프로그램을 안내하도록 할 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 고정지그
10 : 회로기판 이송장치
100: 베이스부
200: 흡착전달부
300: 수평이송부
400: 가공부
500: 분리부
600: 제어부
700: 픽업모듈
900: 사용전력 측정장치

Claims (2)

1. 자력을 이용하여 내부의 적어도 일 영역에 회로기판을 고정 안착시키는 고정지그; 상기 고정지그가 안착될 수 있도록 상기 고정지그의 형태에 대응하도록 형성되며, 상기 고정지그와 자력을 이용하여 결합하는 베이스부; 회로기판이 고정 안착된 복수의 상기 고정지그가 수직방향으로 적재된 트레이로부터 상기 고정지그를 개별적으로 흡착하여 상기 베이스부를 향하여 수직 및 수평 이동시키는 흡착전달부; 상기 고정지그가 안착된 상기 베이스부를 수평방향으로 이동시키는 수평이송부; 상기 수평이송부로부터 상기 베이스부에 안착된 상기 고정지그를 전달받으며, 상기 고정지그에 안착된 회로기판의 노출 영역에 표면실장(SMT) 작업하는 가공부; 상기 가공부의 표면실장 작업이 완료되면, 상기 고정지그로부터 회로기판을 분리하는 로봇암 및 픽업모듈을 포함하는 분리부; 및 상기 베이스부, 상기 고정지그, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 고정지그는,
   상부면에 회로기판이 안착될 수 있도록 회로기판의 형태에 대응하는 기판안착홈이 형성되며, 상기 기판안착홈의 적어도 일 영역에 자석유닛을 포함하는 바디모듈; 회로기판의 상부면을 덮으며, 회로기판이 상기 기판안착홈에 가부착될 수 있도록 상기 바디모듈과 자력을 이용하여 부착되는 보호모듈; 및 상기 보호모듈 상부면의 측면에 고리형태로 형성되는 적어도 하나의 손잡이모듈을 포함하고,
   상기 베이스부는, 상기 바디모듈이 안착될 수 있도록 상기 바디모듈의 형태에 대응하는 결합홈이 상부에 형성되며, 상기 결합홈의 적어도 일 영역에는 상기 자석유닛과 대응하는 위치에 형성되는 전자석유닛을 포함하고,
   상기 흡착전달부는, 상기 트레이에 수직방향으로 적재된 복수의 상기 고정지그을 순차적으로 진공 흡착하는 흡착노즐을 포함하는 진공모듈; 상기 고정지그를 상기 수평이송부의 적재위치에 이동시키기 위하여 상기 진공모듈을 x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 이동모듈; 상기 이동모듈의 일측에 구비되어 Z축 이동거리를 측정하는 거리센서모듈을 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 흡착전달부를 제어함에 있어, 상기 흡착노즐을 상기 고정지그가 적재된 상기 트레이로 이동하는 제1단계, 상기 흡착노즐에 진공을 부가하여 상기 고정지그를 흡착하는 제2단계, 상기 흡착노즐을 상기 수평이송부의 상기 적재위치로 이동하는 제3단계 및 상기 흡착노즐의 진공을 해제하여 상기 고정지그를 상기 흡착전달부로부터 분리하는 제4단계를 포함하여 순차적으로 제어하며, 상기 제어부는 한 곳의 상기 트레이에 다단으로 적재된 상기 고정지그가 전부 소모될 때까지 연속적으로 상기 제1단계 내지 상기 제4단계를 수행한 후, 후속의 다른 트레이로 상기 흡착노즐을 이동하여 다시 순차적으로 상기 제1단계 내지 상기 제4단계를 수행하도록 하며, 상기 제어부는, 상기 트레이의 수직 방향으로 다단 적재된 상기 고정지그를 순차적으로 소정의 진공력으로 진공 흡착하기 위하여, 상기 흡착노즐과 상기 고정지그 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 하며,
   상기 제어부는, 상기 거리센서모듈에 의해 상기 이동모듈의 z축의 수직 이동거리를 조절함으로써, 상기 흡착노즐과 상기 고정지그 사이의 이격된 거리를 일정하게 유지하도록 하며,
   상기 제어부는, 상기 고정지그가 상기 베이스부의 상기 결합홈에 안착되면, 상기 전자석유닛에 전류를 인가하여 상기 전자석유닛과 상기 자석유닛이 자력을 이용하여 결합하도록 한 후, 상기 수평이송부를 통해 상기 가공부로 상기 고정지그 및 상기 베이스부를 이동시키며,
   상기 제어부는, 상기 가공부에 의해 표면실장 작업 완료 후, 상기 로봇암이 상기 손잡이모듈를 파지하는 경우, 상기 전자석유닛에 전류를 추가하여 상기 베이스부와 상기 바디모듈을 결합시키며, 상기 제어부는 상기 픽업모듈이 회로기판을 상기 바디모듈로부터 분리시킬 때까지 상기 전자석유닛에 전류를 추가하며,
   상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부는 하나의 메인공급선으로부터 전원을 공급받으며,
   상기 메인공급선의 적어도 일 영역에 형성되어 사용전력을 측정하는 사용전력 측정장치를 더 포함하고,
   상기 사용전력 측정장치는,
   상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부에게 전원을 공급하는 상기 메인공급선의 전류를 측정하는 측정모듈; 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우에 상기 메인공급선의 전류 변화 패턴을 나타내는 데이터를 저장하는 저장모듈; 및 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 각각이 상기 메인공급선으로부터 전원을 공급받아 동작하는 경우, 상기 측정모듈을 통해 감지된 전류 변화와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교하여 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하는 판단모듈를 포함하고,
   상기 판단모듈은, 상기 감지된 전류 변화를 주파수 변환한 결과에 기초하여, 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기 및 소정 전류 크기에 대응하는 오프셋 주파수 중 적어도 하나를 추출하고, 추출된 값을 상기 저장모듈에 저장된 데이터와 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고,
   상기 판단모듈은, 상기 메인공급선을 통해 공급되는 전류의 중심 주파수를 고려하여 결정된 상기 소정 주파수 구간의 전류 변화 기울기와 상기 저장모듈에 저장된 데이터를 비교함으로써 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치를 판별하고,
   상기 판단모듈은, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치의 동작 시간 및 단위시간당 사용전력량에 기초하여, 상기 베이스부, 상기 흡착전달부, 상기 수평이송부, 상기 가공부 및 상기 분리부 중에서 동작하는 전자장치가 사용한 전력량을 계산하고,
   상기 픽업모듈은,
   픽업몸체; 상기 픽업몸체에 착탈 가능하도록 부착된 픽업노즐; 상기픽업몸체와 픽업노즐을 체결하는 스토퍼수단; 및 상기 픽업몸체와 상기 픽업노즐을 연통하는 흡착통로를 포함하는, 회로기판 이송장치.
   
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