KR100682028B1 - 최적주조방안의 설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최적주조방안의 설정방법에 관한 것으로서, 특히 단층촬영을 이용하여 주물형상과 주조방안을 저장하고, 이를 기초로 새로운 제품에 적합한 주조방안을 검색하여 적용하는 최적주조방안의 설정방법에 관한 것이다.

주물, 주조방안, 저장방법, 적용방법, 검색방법, 단층촬영.

Description

최적주조방안의 설정방법 { OPTIMUM CASTING DESIGN ESTABLISHING METHOD }

도 1은 종래의 주물형상 및 주조방안의 저장방법을 도시한 순서도,

도 2는 종래의 주물형상 및 주조방안의 적용방법을 도시한 순서도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 저장방법을 도시한 순서도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 적용방법을 도시한 순서도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 검색하여 적용하는 방법을 순차적으로 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

S12 : 단층촬영단계, S14 : 제1변환단계,

S16 : 저장단계, S20 : 입력단계,

S30 : 제2변환단계, S40 : 검색단계,

S50 : 적용단계.

본 발명은 최적주조방안의 설정방법에 관한 것으로서, 특히 단층촬영을 이용하여 주물형상과 주조방안을 저장하고, 이를 기초로 새로운 제품에 적합한 주조방안을 검색하는 최적주조방안의 설정방법에 관한 것이다.

금속은 변형저항이 크므로 목적으로 하는 모양으로 만들기가 쉽지 않다.

주조라 함은 이렇게 변형저항이 큰 고체상태의 금속을 용해해서 변형저항이 적은 액체상태로 만들고 만들고자 하는 모양의 주형에 주입하여 응고시켜서 목적하는 바의 모양을 한 번에 만들어내는 것을 말한다.

여기서, 주조품의 양부는 용탕이 주형에 어떻게 유입되고, 응고할 것인가에 달려 있다.

용탕이 화학적으로 완전히 안정하고, 전혀 기체를 혼입하지 않으며, 응고시 아무런 수축(shrinkage)을 일으키지 않으며, 주형벽에서 전혀 침식을 일으키지 않으며, 비중이 균일하다면 주물을 만드는 일은 더욱 쉬울 것이다.

그러나 실제로 그렇지 못하므로 여러 가지의 주조방안이 고려되어야 한다.

이러한 주조방안으로는 압탕, 러너, 게이트, 오버플로우 등이 있으며, 이러한 여러 가지의 주조방안을 주형에 결합 적용함으로써, 주형에 발생하는 결함을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 주물형상 및 주조방안의 저장방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 종래의 주물형상 및 주조방안의 적용방법을 도시한 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 주물형상 및 주조방안의 저장방법은, 촬영단계와, 변환단계와, 저장단계로 이루어진다.

상기 촬영단계는, 주물과 상기 주물에 최적화된 주조방안을 촬영하는 것이고, 변환단계는 촬영된 사진을 BMP파일로 변화하는 것이며, 저장단계는 변환된 BMP파일을 저장하는 것이다.

이때, 상기 저장단계는, 상기 주물과 주조방안을 각각 저장하거나, 함께 저장하여 데이터베이스를 구축한다.

그리고, 종래의 주물형상 및 주조방안의 적용방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 새로운 제품에 대한 CAD파일을 입력하면, 이를 BMP파일로 변환하고, 이러한 새로운 제품의 BMP파일을 상기 데이터베이스에 구축되어 있는 주형의 BMP파일과 비교하여 가장 유사한 형상을 가진 주형을 검색한다.

검색이 완료되면, 가장 유사한 형상을 가진 주형에 적용된 주조방안을 기초로 하여 새로운 제품에 적용될 주조방안을 다시 만든다.

새로운 제품에 적용될 주조방안이 만들어지면, 이를 새로운 제품에 적용한다.

그러나, 상술한 종래의 주물형상 및 주조방안의 저장방법 및 적용방법은, 상기 주조방안과 주형을 BMP파일로 저장하였는바, 상기 주조방안에 대한 파일이 아무런 치수가 없는 그림파일에 해당하는 BMP파일로만 이루어져 이를 상기 주형의 파일로부터 분리하여 새로운 제품에 곧바로 적용할 수가 없었다.

즉, 검색은 할 수 있지만, 주조방안에 대한 BMP파일이 아무런 치수가 없고 그림파일로만 이루어져 있어 이를 자유롭게 새로운 제품에 적용할 수가 없었던 것이다.

따라서, 종래 주형에 적용된 주조방안이 있다하더라도 이를 사용하지 못하고, 새로운 제품에 적용될 주조방안을 다시 만들어 적용하여야만 하는 문제가 있었다.

또한, 검색단계에 있어서, 주형과 새로운 제품의 외부가 동일하다 하더라도 내부의 구조가 상이한 경우에 이를 쉽게 검색할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단층촬영을 하여 주형과 새로운 제품의 외부 및 내부가 동일한지 여부를 비교함으로써 내부구조가 상이한지 여부를 쉽게 비교 판단할 수 있고, 또한 검색된 주물에 사용된 주조방안을 곧바로 새로운 제품에 적용할 수 있는 최적주조방안의 설정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 단층촬영을 이용한 주물형상 및 주조방안의 저장방법은, 주조방안이 포함된 주물의 형상을 단층 촬영하는 단층촬영단계; 주조방안과 주물의 데이터를 저장하는 저장단계로 이루어진다.

이때, 상기 단층촬영단계와 상기 저장단계 사이에는, 단층 촬영된 주조방안과 주물을 STL파일과 BMP파일로 변환하는 제1변환단계가 더 포함되고, 상기 저장단계는 상기 STL파일과 BMP파일을 저장한다.

상기 저장단계는, 주조방안과 주물의 데이터를 각각 분리하여 저장한다.

또한, 상기 저장단계는, 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터를 저장하도록 함이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 최적주조방안의 설정방법은, 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계; 다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계; 검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어진다.

이때, 상기 입력단계는 CAD데이터를 입력하고, 상기 입력단계와 상기 검색단계 사이에는, 입력된 CAD데이터를 STL파일과 BMP파일로 변환하는 제2변환단계가 더 포함된다.

상기 저장수단에는 주물과 주조방안이 STL파일과 BMP파일로 저장되고, 주조방안과 주물의 데이터가 각각 분리되어 저장되도록 함이 바람직하다.

상기 검색단계는, 상기 입력된 새로운 제품의 BMP파일과 가장 유사한 상기 저장된 주물의 BMP파일을 검색하고, 상기 적용단계는, 상기 주조방안의 STL파일을 입력된 새로운 제품의 STL파일에 결합한다.

상기 저장수단에는 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터가 저장되고, 상기 입력단계는, 주조방법별로 분류하여 새로운 제품의 형상을 입력하며, 상기 검색단계는, 주조방법별로 분류하여 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 유사 한 상기 저장된 주물의 형상을 검색함이 바람직하다.

또한, 상기 적용단계는, 주조방안의 크기를 입력된 새로운 제품의 크기에 맞도록 변경하여 적용하도록 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 저장방법을 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 적용방법을 도시한 순서도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주물형상 및 주조방안의 검색하여 적용하는 방법을 순차적으로 도시한 구성도이다.

주물형상 및 주조방안의 저장방법은 데이터베이스를 구축하기 위한 방법으로서, 이에 대하여 살펴보면 도 3에 도시된 바와 같이, 단층촬영단계(S12), 제1변환단계(S14), 저장단계(S16)로 이루어진다.

상기 단층촬영단계(S12)는 주조방안이 포함된 주물의 형상을 단층촬영기를 이용하여 단층 촬영하는 단계로서, 주조방안과 주물을 한꺼번에 또는 각각 촬영한다.

상기 제1변환단계(S14)는, 단층촬영된 주조방안과 주물형상에 대한 파일을 STL파일과 BMP파일로 변환하는 단계이다.

이는 상기 단층촬영 결과 얻어지는 파일은 용량이 크고 이를 직접 이용할 수 없기 때문이다.

상기 STL파일은 Standard Transfer Language의 약어로서, 이에 대해서는 공 개특허공보 제10-2004-0002250호에 잘 기재되어 있는바, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 저장단계(S16)는, 주조방안과 주물에 대한 각각의 상기 STL파일과 BMP파일을 각각 분리하여 저장한다.

이는 후에 상기 주물로부터 주조방안에 쉽게 분리하여 다른 제품에 적용할 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 주조방안과 주물을 다시 결합한 상태에서 저장할 수도 있다.

이때, 상기 저장단계(S16)는 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터를 저장하도록 함이 바람직하다.

즉, 다이케이스팅, 금형주조, 사형주조 등의 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터를 저장하도록 한다.

그리고, 최적주조방안의 설정방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 입력단계(S20)와, 제2변환단계(S30)와, 검색단계(S40)와, 적용단계(S50)로 이루어진다.

상기 입력단계(S20)는, 새로운 제품의 형상을 입력하는 단계로써 도 5(a)와 같이 CAD데이터가 입력된다.

상기 제2변환단계(S30)는, 상기 입력된 CAD데이터를 프로그램을 이용하여 STL파일과 BMP파일로 변환한다.

그리고, 상기 검색단계(S40)는, 상기 저장방법에 의하여 저장수단에 저장된 데이터베이스로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 단계이다.

이때, 상기 저장수단에는 상기 저장방법 즉, 주물과 주조방안에 대한 단층촬영된 파일을 STL파일과 BMP파일로 변환하고, 이를 주물과 주조방안으로 각각 분리한 다시 하나로 저장되어 있다.

상기 검색단계(S40)에서의 검색방법은, 상기 입력된 새로운 제품의 BMP파일과 상기 저장수단에 저장된 데이터베이스로 중 가장 유사한 주물의 BMP파일을 형상인식 프로그램 등을 이용하여 검색한다.

구체적인 검색방법에 대하여는, 특허공개공보 제10-2005-0070976호 또는 등록특허공보 제10-0446135호 등에 자세하게 기재되어 있는바, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 5(b)는 새로운 제품과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색한 것을 보여주고 있으며, 상기 주물에는 가장 적합한 주조방안이 함께 결합되어 있다.

상기 적용단계(S50)는, 검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 기존 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 단계로써, 상기 기존 주조방안의 STL파일을 상기 주물로부터 분리하여 입력된 새로운 제품의 STL파일에 결합하는 단계(S52)와, 상기 기존 주조방안의 크기를 입력된 새로운 제품의 크기에 맞도록 변경하여 단계(S54)로 이루어진다.

도 5(c)는 상기 기존 주조방안만을 남겨둔 채 상기 주물을 삭제하여 상기 기존 주조방안을 분리한 상태를 도시한 것이고, 도 5(d)는 상기 기존 주조방안을 새로운 제품에 결합한 것을 도시한 것이다.

이렇게 함으로써, 기존 주조방안을 곧바로 쉽게 새로운 제품에 적용할 수가 있다.

도 5(e)는 새로운 제품에 주조방안이 적용되어 이를 3D파일로 변환한 것을 도시하고 있다.

한편, 상기 저장수단에는 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터가 저장되고, 상기 입력단계(S20)에는, 주조방법별로 분류하여 새로운 제품의 형상을 입력하며, 상기 검색단계(S40)는, 주조방법별로 분류하여 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 유사한 상기 저장된 주물의 형상을 검색하도록 함이 바람직하다.

본 발명인 최적주조방안의 설정방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 최적주조방안의 설정방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 주물과 주조방안을 단층촬영함으로써, 외형뿐만 아니라 내부구조까지 촬영할 수 있어 새로운 제품의 형상에 유사한 주형을 보다 정확하게 검색할 수 있다.

둘째, 저장방법에서 주물과 주조방안을 STL파일로 변환함으로써, 후에 새로운 제품에 주조방안을 쉽게 결합시킬 수 있으며, BMP파일로 변환함으로써 형상 검색을 용이하게 할 수 있다.

셋째, 주조방안과 주물의 데이터를 각각 분리하여 저장함으로써, 주물로부터 주조방안을 쉽게 분리시킬 수가 있고, 또한, 새로운 제품에 기존 주조방안을 쉽게 결합시킬 수 있다.

넷째, 주조방법별로 저장하고, 입력하고, 검색함으로써, 새로운 제품에 보다 정확한 주조방안을 적용할 수 있다.

다섯째, 기존 주조방안을 새로운 제품에 곧바로 적용할 수 있어, 주조방안을 다시 만들 필요가 없어 제작비용 및 제작기간 등을 단축시킬 수 있다.

여섯째, 새로운 제품을 STL파일과 BMP파일로 변환함으로써, 저장수단에 저장된 데이터로부터 보다 쉽게 유사한 주물을 검색할 수 있고, 또한 기존 주조방안을 쉽게 결합시킬 수가 있다.

일곱째, 주조방안의 크기를 변경하여 적용하도록 함으로써, 새로운 제품과 주조방안의 크기가 상호 다르더라도 적용할 수 있어 호환성이 우수하다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계;

   다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계;

   검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어지되,

   상기 입력단계는 CAD데이터를 입력하고,

   상기 입력단계와 상기 검색단계 사이에는,

   입력된 CAD데이터를 STL파일과 BMP파일로 변환하는 제2변환단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 저장수단에는 주물과 주조방안이 STL파일과 BMP파일로 저장된 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 저장수단에는 주조방안과 주물의 데이터가 각각 분리되어 저장된 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 검색단계는,

   상기 입력된 새로운 제품의 BMP파일과 가장 유사한 상기 저장된 주물의 BMP파일을 검색하는 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 적용단계는,

    상기 주조방안의 STL파일을 입력된 새로운 제품의 STL파일에 결합하는 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
11. 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계;

    다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계;

    검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어지되,

    상기 저장수단에는 주조방법별로 분류하여 주조방안과 주물의 데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
12. 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계;

    다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계;

    검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어지되,

    상기 입력단계는, 주조방법별로 분류하여 새로운 제품의 형상을 입력하는 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
13. 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계;

    다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계;

    검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어지되,

    상기 검색단계는, 주조방법별로 분류하여 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 유사한 상기 저장된 주물의 형상을 검색하는 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.
14. 새로운 제품의 형상을 입력하는 입력단계;

    다수의 주물과 그에 적합한 주조방안이 단층촬영되어 저장된 저장수단으로부터 상기 입력된 새로운 제품의 형상과 가장 유사한 형상을 갖는 주물을 검색하는 검색단계;

    검색결과 가장 유사한 주물에 사용된 주조방안을 입력된 새로운 제품에 적용하는 적용단계;로 이루어지되,

    상기 적용단계는, 주조방안의 크기를 입력된 새로운 제품의 크기에 맞도록 변경하여 적용하는 것을 특징으로 하는 최적주조방안의 설정방법.

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