KR101706377B1 - 구상화 공정 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구상화 공정 감시 시스템과 관련된다. 본 발명은 실시예로 용탕에 혼합되는 부자재를 공급하는 부자재공급부, 용탕이 생산되고 생산된 상기 용탕을 공급하는 출탕부, 상기 부자재공급부로부터 부자재를 공급받은 후 상기 출탕부로부터 용탕을 공급받아 구상화반응이 일어나며 구상화반응이 일어난 상기 용탕을 이동시키는 이탕부, 상기 이탕부에서 발생하는 구상화 반응 영상을 촬영하고 상기 반응 영상을 분석하여 구상화 여부를 감시하는 구상화감시부, 상기 이탕부로부터 구상화반응이 일어난 용탕을 공급받아 주형에 주입하는 주입부 및 상기 부자재공급부, 상기 출탕부, 상기 이탕부, 상기 구상화감시부 및 상기 주입부와 정보를 주고 받으며 구상화 공정을 관리하는 제어부를 포함하는 구상화 공정 감시 시스템을 제시한다.

Description

구상화 공정 감시 시스템{Monitoring system for spheroidizing process}

본 발명은 주조 공정에서 용탕에 포함된 흑연의 구상화 여부를 감시하는 시스템과 관련된다.

일반적으로 주조분야는 자동차, 조선 및 공작기계 분야의 전통산업이면서 핵심부품을 대량 또는 다품종으로 생산하기 위한 필수기술로 점차 고품질, 고효율화와 더불어 친환경화하는 추세이다.

주조품의 품질을 높이기 위해서는 용탕에 포함된 흑연의 구상화 및 구상화의 유지가 필요하다. 전통적으로 흑연의 구상화 여부는 고가의 장비를 이용하여 응고 중이거나 응고가 완료된 시편을 분석하거나 작업자의 주관적 판단에 의해서 확인하였다.

한편 이를 보완하고 구상화 공정을 감시하기 위해 구상화 반응 영상을 이용하는 기술이 점차 나타나기 시작했다.

반응 영상을 이용하여 구상화를 감시하기 위해서는 구상화 반응의 유지시간이나 구상화의 지속 시간 등 구상화에 영향을 주는 요소들을 적절하게 설정하여 모니터링 할 필요가 있다.

반응 영상을 이용하여 구상화를 감시하는 종래의 기술 중 하나는 주형에 용탕을 주입하는 복수의 이동식 주입기에서 구상화 반응이 일어나고 이를 모니터링하는 것에 대한 것으로서 비교적 단순한 공정에서 구상화를 감시한다.

따라서 용탕을 이동시키는 이탕기에서 구상화 반응이 일어나고 구상화 반응이 일어난 용탕을 고정식 주입기에 옮긴 후 이 고정식 주입기에서 주형에 용탕을 주입하는 경우와 같이 복잡한 공정에서 구상화 여부를 감시하는 경우에는 적용하기 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1234856호 (2013.02.19)

본 발명은 용탕을 이동시키는 이탕기와 이탕기에서 용탕을 받아 주형에 주입하는 주입기를 구비한 주조 공정에서 구상화 반응의 영상을 이용하여 흑연의 구상화 여부를 정확하게 감시할 수 있게 하는 시스템을 제시한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 용탕에 혼합되는 부자재를 공급하는 부자재공급부, 용탕이 생산되고 생산된 상기 용탕을 공급하는 출탕부, 상기 부자재공급부로부터 부자재를 공급받은 후 상기 출탕부로부터 용탕을 공급받아 구상화반응이 일어나며 구상화반응이 일어난 상기 용탕을 이동시키는 이탕부, 상기 이탕부에서 발생하는 구상화 반응 영상을 촬영하고 상기 반응 영상을 분석하여 구상화 여부를 감시하는 구상화감시부, 상기 이탕부로부터 구상화반응이 일어난 용탕을 공급받아 주형에 주입하는 주입부 및 상기 부자재공급부, 상기 출탕부, 상기 이탕부, 상기 구상화감시부 및 상기 주입부와 정보를 주고 받으며 구상화 공정을 관리하는 제어부를 포함하는 구상화 공정 감시 시스템을 제시한다.

여기에서 상기 부자재공급부에는 부자재가 투입된 상기 이탕기의 중량을 측정하는 중량감지센서가 연결되고 상기 중량감지센서에 의해 상기 이탕기에 실제로 투입된 부자재들의 양을 측정할 수 있다.

또한 상기 구상화감시부는, 상기 이탕기에 용탕이 공급될 때 최초로 구상화 반응이 일어나는 용탕의 중량을 감지하여 해당 중량이 설정된 중량보다 작은 경우 조기반응이 일어난 것으로 판단하는 조기반응감지모듈을 포함할 수 있다.

한편 상기 구상화감시부는, 일정한 시간의 트리거타임을 설정하고, 상기 트리거타임 이내에 일정 밝기 이상의 반응색이 다시 발생하면 반응이 정상적으로 진행하는 것으로 판단하고 트리거타임을 벗어나 상기 반응색이 발생하면 반응이 종료된 것으로 판단하는 구상화반응감시모듈을 포함할 수 있다.

또한 처음으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응시작시간으로 하고 상기 트리거타임 이내에 마지막으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 반응유지시간을 측정하고 상기 반응유지시간이 정해진 시간보다 작으면 이상이 있는 것으로 판단하는 반응유지시간측정모듈을 포함할 수 있다.

또한 상기 반응종료시간을 패딩타임시작시간으로 하고 다음의 공정에서 상기 반응종료시간을 패딩타임종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 패딩타임을 측정하여 상기 패딩타임이 정해진 시간보다 크면 이상이 있는 것으로 판단하는 패딩타임측정모듈을 포함할 수 있다.

한편 상기 출탕부는, 상기 이탕기에 주입되는 용탕의 중량을 측정하는 주입중량측정모듈을 포함하고, 상기 주입중량측정모듈에서 정해진 시간 내에 용탕이 목표 중량에 도달하는지 여부를 감시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 용탕을 이동시키는 이탕기와 이탕기에서 용탕을 받아 주형에 주입하는 주입기를 구비한 주조 공정에서 구상화 반응의 영상을 이용하여 흑연의 구상화 여부를 정확하게 감시할 수 있다.

특히 트리거타임, 패딩타임 및 최초반응중량의 개념을 도입하고 이를 감시함으로써 흑연의 구상화율을 우수하게 획득하는 것이 가능하며 생산성 향상에도 이바지할 수 있다는 효과가 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템에 채용된 구상화감시부를 간략하게 나타낸 블럭도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템에서 제어 화면의 한 예를 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템에서 공정 감시가 이루어지는 상태를 도시한 그래프.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

본 발명의 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템(100)은 부자재공급부(1), 출탕부(2), 이탕부(3), 구상화감시부(4), 주입부(5) 및 제어부(6)를 포함한다.

부자재공급부(1)는 반응 부자재를 공급하는 부분이고, 출탕부(2)는 용탕이 생산되어 공급되는 부분이다.

부자재와 용탕은 이탕부(3)에 공급되는데 이탕부(3)는 부자재공급부(1)로부터 부자재를 공급받은 후 출탕부(2)로 이동하여 용탕을 공급받는다. 부자재와 용탕이 만나면 반응색을 내면서 반응이 일어난다.

구상화감시부(4)에서는 이탕부(3)에서 일어나는 반응 영상을 촬영하고 이를 분석하여 구상화 여부를 감시하게 된다. 구상화 반응이 일어난 용탕이 들어있는 이탕부(3)는 주입부(5)로 이동하게 되고 주입부(5)는 이 용탕을 이탕부(3)로부터 공급받아 주형(10)에 주입한다. 이 과정은 제어부(6)에 의해 관리된다.

이와 같은 구상화 공정 감시 시스템(100)을 이용하면 이탕기(31)를 사용하여 용탕을 이동시키고 주입기(51)에서 이탕기(31)에서 용탕을 받아 주형(10)에 주입하는 주조 공정에서도 구상화 반응의 영상을 이용하여 흑연의 구상화 여부를 정확하게 감시할 수 있다.

이하, 각 부의 구성에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

부자재공급부(1)는 이탕기(31)에 구상화제, 커버제, 접종제 등의 부자재를 공급한다. 부자재공급부(1)에서는 부자재를 투입하기 위해 계량설정을 하고 정해진 양이 정확하게 투입될 수 있도록 한다.

이를 위해 부자재공급부(1)는 부자재를 저장하는 호퍼, 계량을 위한 중량센서, 투입이나 투입차단을 위한 밸브부재 및 이를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

계량설정은 주형(10)에서 생산되는 제품에 대응되는 출탕량을 기준으로 부자재의 상한과 하한을 설정하고 관리한다. 즉 계량설정은 주형(10)에서 생산되는 제품에 따라 달라지게 되고 제품을 선택할 때 연동되어 선정될 수 있다.

한편 부자재공급부(1)에는 부자재가 투입된 이탕기(31)의 중량을 측정하는 중량감지센서(11)가 연결될 수 있다. 이에 따라 이탕기(31)에 실제로 투입된 부자재들의 양을 측정할 수 있다. 또한 이 양의 상한과 하한을 설정하고 관리함으로써 부자재의 투입시 발생할 수 있는 오류를 감지할 수 있다.

출탕부(2)는 용탕이 생산되고 이탕기(31)에 용탕을 공급한다. 출탕부(2)는 용광로나 전기로(21)와 같은 로 및 용탕의 생산과 출탕을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

또한 출탕부(2)에는, 이탕기(31)에 주입되는 용탕의 중량을 측정하는 주입중량측정모듈(22)이 구비된다. 이에 따라 이탕기(31)에 실제로 공급된 출탕량을 측정할 수 있다. 이 주입중량측정모듈(22)에서 측정된 용탕의 중량은 출탕이 완료된 것이나 조기반응이 일어났는지 여부 등을 판단하는 요소로 사용할 수 있다. 또한 주입중량측정모듈(22)은 정해진 시간 내에 용탕이 목표 중량에 도달하는지 여부를 감시할 수 있다.

이탕부(3)는 부자재공급부(1) 및 출탕부(2)와 주입부(5) 사이에서 이동이 가능하다. 이탕부(3)는 부자재가 투입되고 이동되는 이탕기(31) 및 이탕기(31)를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. 이탕기(31)는 부자재공급부(1)에서 부자재를 공급받고 출탕부(2)에서 용탕을 공급받아 구상화반응이 일어나는 부분이다. 또한 구상화반응이 일어난 용탕을 주입부(5)로 이동시켜 주입부(5)에 공급한다.

구상화감시부(4)는 이탕부(3)에서 일어나는 반응 영상을 촬영하고 구상화 여부를 감시한다. 이를 위해 구상화감시부(4)는 구상화 감시 카메라(41)와 여기에서 얻어진 영상을 처리하는 영상처리기(42)를 구비할 수 있다. 구상화감시부(4)에서 부자재와 용탕이 반응하는 반응색을 감지함으로써 구상화 반응이 일어나는지 알 수 있다. 구상화 감시 카메라(41)는 이탕부(3)에 장착될 수 있다.

또한 구상화감시부(4)는 조기반응감지모듈(43), 구상화반응감시모듈(44), 반응유지시간측정모듈(45), 패딩타임측정모듈(46)을 포함하여 구상화 반응과 관련된 여러 가지 조건들을 감시할 수 있다.

조기반응감지모듈(43)은 이탕기(31)에 용탕이 공급될 때 최초로 구상화 반응이 일어나는 시점의 용탕의 중량(이하 최초반응중량이라 한다)을 감지하여 해당 중량이 설정된 중량보다 작은 경우 조기반응이 일어난 것으로 판단한다.

최초반응중량은 적절한 중량 이상일 필요가 있는데 반응시작시까지 주입된 중량이 정해진 중량에 미달하는 경우에는 부자재가 조기에 반응하였다는 것으로서 이 경우 구상화 반응이 조기에 종료되므로 이탕기(31)에서 주입기(51)로의 이동 및 주입기(51)에서의 주입 공정 중에 구상화율이 떨어질 수 있는 문제가 있다. 조기반응감지모듈(43)은 이를 감시하여 조기반응을 검출하고 조기반응이 일어난 경우 용탕의 폐기 또는 수정이 가능하다.

구상화반응감시모듈(44)은 일정한 시간의 트리거타임(도 4 참조)을 설정하고, 트리거타임 이내에 일정 밝기 이상의 반응색이 다시 반복하여 발생하면 반응이 정상적으로 진행하는 것으로 판단하고 트리거타임을 벗어나 상기 반응색이 발생하면 반응이 종료된 것으로 판단한다.

구상화 반응이 일어날 때는 폭발 반응이 간헐적으로 발생하므로 그때마다 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나게 된다. 한편 구상화 반응이 약해질 때는 폭발 반응이 일어나는 주기가 길어지게 된다. 트리거타임은 반응이 지속되고 있는 것으로 판단하는 기준이 되는 시간을 말한다. 폭발 반응이 일어나는 주기와 트리거타임을 비교함으로써 반응의 지속 여부를 판단한다.

예를 들어 트리거타임을 10초로 설정하면 한번 폭발 반응이 일어난 후 10초 이내에 다시 폭발 반응이 일어나는 경우에는 구상화 반응이 지속되고 있는 것으로 판단하고 한번 폭발 반응이 일어난 후 10초 이후에 다시 폭발 반응이 일어나는 경우에는 구상화 반응이 이미 종료된 것으로 판단한다.

구상화 반응이 종료되면 구상화율이 떨어지기 전에 용탕을 주입부(5)로 신속히 운반하여야 하고 주입부(5)에서는 신속히 주형(10)에 주입하여야 한다. 이와 같이 트리거타임를 이용하여 반응의 지속 여부를 판단함으로써 반응의 종료시점을 정확하게 알 수 있다.

반응유지시간측정모듈(45)은 처음으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응시작시간으로 하고 트리거타임 이내에 마지막으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 반응유지시간(도 4 참조)을 측정하고 반응유지시간이 정해진 시간보다 작으면 이상이 있는 것으로 판단한다.

반응이 활발하게 일어나지 않는 경우 반응유지시간은 줄어든다. 반응유지시간이 정해진 시간 이하인 경우 구상화 지속 시간도 줄어들 수 있기 때문에 이를 미리 파악하여 용탕의 폐기 또는 수정을 할 수 있다.

패딩타임측정모듈(46)은 반응종료시간을 패딩타임시작시간으로 하고 다음의 공정에서 반응종료시간을 패딩타임종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 패딩타임을 측정하여 패딩타임이 정해진 시간보다 크면 이상이 있는 것으로 판단한다.

패딩타임은 구상화 지속의 기준이 되는 시간이다. 예를 들어 구상화 지속 시간의 허용 범위를 10분으로 설정했다면 패딩타임은 10분 이내가 되도록 한다. 패딩타임이 10분이 넘어가는 경우에는 이전 공정의 용탕이 주형(10)에 2/3 이상 투입되지 못한 것으로 판단하여 이전 공정의 잔탕을 폐기하여야 한다.

이와 같이 패딩타임을 이용하여 구상화 지속 시간 내에 주입이 종료되었는지 판단하고 패딩타임 내에 생산된 제품을 하나의 로트로 관리함으로써 불량 발생시 로트 단위로 폐기할 수 있다.

예를 들어 패딩타임 중 이탕기(31)가 주입기(51)에 용탕을 주입할 때 로트번호를 생성하고 이 로트번호를 기준으로 성분값이나 구상화값 등의 관련된 모든 데이터를 로트번호와 함께 저장하여 관리하도록 할 수 있다.

주입부(5)는 구상화반응이 일어난 용탕을 이탕부(3)로부터 공급받아 주형(10)에 주입한다. 주입부(5)는 제어부(6)의 제어에 따라 주형(10)에 용탕을 주입하거나 차단하는 주입기(51) 및 이를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. 주입부(5)에 구비된 제어기는 송신되는 용탕의 중량에 따라 용탕의 주입을 계속하거나 차단하게 할 수 있다.

주입중량은 제품에 따라 설정된다. 주입부(5)에서는 주입중량을 실시간 디스플레이하고 주입불량시 경보를 발생시킬 수 있다. 한편 주입기(51)는 용탕을 일시적으로 저장하고 있다가 주입부(5)에 위치한 주형(10)에 용탕을 주입시킨다.

주입기(51)에 저장된 용탕은 주입기(51)의 주입구를 막고 있는 차단부재를 열고 닫음에 의해 주형(10)으로 주입이 되거나 주입이 중단된다.

제어부(6)는 부자재공급부(1), 출탕부(2), 이탕부(3), 구상화감시부(4) 및 주입부(5)와 정보를 주고 받으면서 구상화 공정을 관리한다. 한편 작업데이터의 설정, 작업로그의 기록, 제품설정 등을 기록할 수 있다. 제어부(6)는 제어기와 데이터베이스로 구성될 수 있다.

작업데이터는 일정 기간을 정하여 자동으로 저장되도록 설정할 수도 있고 작업자에 의하여 저장매체로 옮겨 저장하여 영구히 보존할 수도 있다.

한편 작업로그는 구상화 공정감시에서 실행되는 알람 및 행위를 기록한다. 작업로그는 데이터베이스에 로그파일로 일정 기간 단위로 저장되어진다.

한편 작업설정은 복수의 제품을 등록할 수 있다. 또한 제품설정을 실행하면 부자재투입량, 출탕량 등 다른 설정과 연동이 되어 자동으로 설정 수치가 전환되도록 할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템(100)은 성분분석부를 더 구비할 수 있다. 성분분석부는 용탕의 구상화 성분을 분석하거나 구상화율을 측정하는데 시료는 주입부(5)로부터 채취할 수 있다. 구상화율은 85%이상으로 관리하는 것이 바람직하다.

도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 구상화 공정 감시 시스템에서 제어화면의 한 예를 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면 부자재투입부, 출탕부(2), 이탕부(3), 구상화감시부(4), 주입부(5), 제어부(6)와 관련된 사항이 표시되고 공정의 진행 상황을 알 수 있다.

위의 화면의 진행상태 라인에서 현재에서는 구상화 부자재 계량 및 출탕 시 반응을 감시하고 기록하며 진행1에서는 성분분석, 패딩타임 및 주입온도를 기록하고 진행2에서는 구상화율을 기록한다. 취합된 데이터는 완료단계에서 완성되고 제어기의 데이터베이스에 저장이 된다.

구상화 반응 화면에서 구상화 반응이 시작되면 녹색 불빛이 점멸하면서 반응이 진행 중임을 표시하며 반응이 일어나는 부분을 녹색 선으로 표시하여 반응 범위를 나타낸다. 이에 따라 작업자가 구상화 반응을 모니터링하는 것이 가능하다. 한편 이탕기(31)의 진행상태, 통신상태 및 알람 등을 표시할 수 있다.

이와 같은 작업 화면을 통해 작업자는 부자재투입부, 출탕부(2), 이탕부(3), 구상화감시부(4), 주입부(5), 제어부(6)와 관련된 사항 및 공정의 진행 상황을 잘 알 수 있다.

위와 같이 구성된 구상화 공정 감시 시스템은 아래와 같이 작동한다.

먼저 이탕기(31)가 부자재투입부에서 부자재를 공급받고, 부자재를 공급받은 이탕기(31)는 출탕 준비가 완료된 전기로(21)로부터 용탕을 공급받는다.

다음으로 부자재와 용탕이 만나면서 반응이 일어나면 구상화 감시 카메라(41)가 반응 영상을 촬영하고 영상처리기(42)에서 반응색을 감지하여 반응값을 산출한다.

반응값은 온도와 대응되는 반응색에 따라 산출될 수 있다. 반응은 간헐적으로 일어나는데 일정한 반응값 이상의 반응이 트리거타임 이내에 발생하는지 감시한다.

도 4를 참조하면 반응이 트리거타임 이내에서 계속되다가 마지막 반응이 트리거타임을 벗어나 발생함을 확인할 수 있다. 트리거타임을 벗어나 발생한 반응을 제외하고 최초의 반응부터 마지막의 반응까지 시간을 반응유지시간으로 산출한다. 산출된 반응유지시간이 정해진 값보다 작으면 불충분한 반응으로 판단하고 알람을 표시한다. 구상화 반응시간이 종료하면 패딩타임이 시작된다.

한편 최초반응중량을 감시한다. 도면에서는 최초반응중량이 설정된 하한의 중량보다 높음을 확인할 수 있다. 만약 최초반응중량이 이보다 낮은 경우에는 조기반응이 있는 것으로 판단하고 알람을 표시한다.

한편 출탕부(2)에서는 출탕 소요시간을 감시한다. 이를 위해 출탕이 시작될 때부터 목표 중량에 도달하는 시간을 감시한다. 정해진 시간(예를 들면 60초) 내에 용탕이 목표 중량에 도달하지 못하는 경우는 이탕기(31)에 문제가 있어 용탕이 새고 있는 등 작업상 문제가 발생한 것이기 때문에 알람을 표시한다.

출탕이 완료되면 이탕기(31)는 주입기(51)로 이동하고 주입기(51)에 용탕을 공급한다. 또한 용탕을 공급받은 주입기(51)는 주형(10)에 용탕을 공급한다. 한편 주입기(51)에서는 용탕 시료의 채취가 이루어지고 이 시료로 구상화율이나 구상화 성분을 검사한다.

주입기(51)에 용탕을 모두 공급하여 비워진 이탕기(31)는 부자재공급부(1)로 이동하여 다시 부자재를 공급받고 다음으로 출탕 준비가 된 전기로(21)로부터 용탕을 공급받는다.

새로 공급받은 용탕의 구상화 반응시간이 종료하면 패딩타임이 종료된다. 한편 이와 동시에 다음 패딩타임이 시작된다.

이 패딩타임 이내에 이전에 주입기(51)에 공급되었던 용탕은 주형에 모두 공급되어야 할 필요가 있다. 만약 주입기(51)에 용탕이 남아 있으면 남아 있는 용탕은 구상화율이 저하된 용탕으로 판단하여 알람을 표시할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 부자재공급부 11 : 중량감지센서
2 : 출탕부 21 : 전기로 22 : 주입중량측정모듈
3 : 이탕부 31 : 이탕기
4 : 구상화감시부
41 : 구상화 감시 카메라 42 : 영상처리기 43 : 조기반응감지모듈
44 : 구상화반응감시모듈 45 : 반응유지시간측정모듈
46 : 패딩타임측정모듈
5 : 주입부 51 : 주입기
6 : 제어부
10 : 주형 20 : 조형기
100 : 구상화 공정 감시 시스템

Claims (7)

1. 용탕에 혼합되는 부자재를 공급하는 부자재공급부,
   용탕이 생산되고 생산된 상기 용탕을 공급하는 출탕부,
   상기 부자재공급부로부터 부자재를 공급받은 후 상기 출탕부로부터 용탕을 공급받아 구상화반응이 일어나는 이탕기를 구비하고, 구상화반응이 일어난 상기 용탕을 이동시키는 이탕부,
   상기 이탕부에서 발생하는 구상화 반응 영상을 촬영하고 상기 반응 영상을 분석하여 구상화 여부를 감시하는 구상화감시부,
   상기 이탕부로부터 구상화반응이 일어난 용탕을 공급받아 주형에 주입하는 주입부 및
   상기 부자재공급부, 상기 출탕부, 상기 이탕부, 상기 구상화감시부 및 상기 주입부와 정보를 주고 받으며 구상화 공정을 관리하는 제어부
   를 포함하고,
   상기 출탕부는, 상기 이탕기에 주입되는 용탕의 중량을 측정하는 주입중량측정모듈을 포함하고
   상기 구상화감시부는,
   상기 이탕기에 용탕이 공급될 때 최초로 구상화 반응이 일어나는 시점의 용탕의 중량인 최초반응중량을 상기 주입중량측정모듈로부터 전달받아 상기 최초반응중량을 설정된 중량과 비교하고 상기 최초반응중량이 설정된 중량보다 작은 경우 조기반응이 일어난 것으로 판단하는 조기반응감지모듈,
   일정한 시간의 트리거타임을 설정하고, 상기 트리거타임 이내에 일정 밝기 이상의 반응색이 다시 반복하여 발생하면 반응이 정상적으로 진행하는 것으로 판단하고 상기 트리거타임을 벗어나 일정 밝기 이상의 반응색이 발생하면 반응이 종료된 것으로 판단하는 구상화반응감시모듈 및
   처음으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응시작시간으로 하고 상기 트리거타임 이내에 마지막으로 일정 밝기 이상의 반응색이 나타나는 시간을 반응종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 반응유지시간을 측정하고 반응유지시간이 정해진 시간보다 작으면 이상이 있는 것으로 판단하는 반응유지시간측정모듈
   을 포함하는 구상화 공정 감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부자재공급부에는 부자재가 투입된 상기 이탕기의 중량을 측정하는 중량감지센서가 연결되고 상기 중량감지센서에 의해 상기 이탕기에 실제로 투입된 부자재들의 양을 측정하는 구상화 공정 감시 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 구상화감시부는,
   상기 반응종료시간을 패딩타임시작시간으로 하고 다음의 공정에서 상기 반응종료시간을 패딩타임종료시간으로 하여 양 시간의 차이로 패딩타임을 측정하여 상기 패딩타임이 정해진 시간보다 크면 이상이 있는 것으로 판단하는 패딩타임측정모듈을 포함하는 구상화 공정 감시 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 출탕부는, 상기 주입중량측정모듈에서 정해진 시간 내에 용탕이 목표 중량에 도달하는지 여부를 감시하는 구상화 공정 감시 시스템.

Images