KR101846983B1 - 주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안 자동생성 방법 - Google Patents

주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안 자동생성 방법 Download PDF

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Abstract

주조방안의 각 구성요소별 지식기반(Kwoledge) 설계요소인 엔터티(Entity)를 이용하여 최적화된 주조방안모델의 3D 형상을 자동으로 생성하는 주조방안모델 자동생성 시스템에 있어서, 주조방안 모델의 구성요소인 게이트러너, 패스라인, 조인트, 및 비스킷 각각의 지식기반 설계기초정보가 저장된 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 지식기반 설계기초정보를 이용하여 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 조인트 엔터티, 및 비스킷 엔터티를 생성하는 엔터티 생성모듈; 상기 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 조인트 엔터티, 및 비스킷 엔터티를 연결 배치하는 엔터티 연결모듈; 및 상기 엔터티 연결모듈에 의해 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델의 3D 형상을 생성하는 3D 형상 생성모듈;을 포함하는 주조방안모델 자동생성 시스템을 제공하여, 각 구성요소들의 엔터티(Entity)를 이용하여 주조방안모델의 3D 형상이 자동으로 생성되도록 함으로써, 보다 정확한 설계가 가능하고, 직접 설계시 발생할 수 있는 실수를 줄일 수 있으며, 나아가 주조방안 설계시간을 단축할 수 있다.

Description

주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안 자동생성 방법{Gating System Model Automatic Creation System and Gating System Model Automatic Creation Method}
본 발명은 주조방안모델 자동생성 시스템 및 이를 이용한 주조방안 자동생성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주조방안의 각 구성요소별 지식기반(knowledge base) 설계기초정보인 엔터티(Entity)를 이용하여 최적화된 주조방안모델의 3D 형상을 자동으로 생성하는 주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안모델 자동생성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 주조(Casting)라 함은 변형저항이 큰 고체상태의 금속을 용해해서 변형저항이 적은 액체상태로 만들고, 제조하고자 하는 모양의 주형에 주입하여 응고시켜서 목적하는 바의 모양을 한번에 만들어내는 것을 말한다.
이러한 주조에 의해 제조된 주조품의 품질은 용탕을 주형에 어떻게 유입시키고 응고시킬 것인가에 달려 있는데, 특히 주조품의 품질은 용탕을 주형에 어떻게 유입시키는가에 의해 크게 좌우되며 이와 같이 용탕을 주형에 어떻게 유입시킬 것인가에 대한 설계가 주조방안 설계의 핵심이다.
따라서, 주조방안(gating system) 설계의 핵심은 용탕이 주조장비로부터 제조하고자 하는 모양의 주형으로 유입되도록 하는 유로를 설계하는 것이라고 할 수 있으며, 실제로 이러한 주조방안 설계가 주조품의 불량에 미치는 영향은 70% 이상인 것으로 알려져 있다.
그러나, 종래에는 주조 엔지니어가 경험에 의해 직접 CAD를 이용하여 이와 같은 주조방안을 설계하고 있는 실정이어서 주조방안 설계가 쉽게 이루어질 수 없고 주로 엔지니어의 경험에 의존한다는 문제가 있으며, 또한 주조방안 설계를 변경하기 위해서는 CAD를 이용하여 직접 다시 설계하여야 한다는 불편이 있었다.
근래에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한국등록특허 제10-0645569호에 "최적주조방안 설정장치 및 방법"이 개시되며, 한국등록특허 제10-0877510호에 "캐드프로그램을 이용한 3차원 금형 자동설계 시스템 및 방법"이 개시된다.
그러나, 상기와 같은 선행기술들은 모두 데이터베이스에 형상 자체를 저장하고 그중 유사한 형상을 검색하여 반복적인 시뮬레이션을 통해 변경함으로써 주조방안 설계가 이루어지는데, 이와 같이 반복적인 시뮬레이션을 수행하면 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다.
또한, 시뮬레이션을 통해 얻은 결과를 토대로 주조방안을 변경하기 위해서는 설계자의 오랜 경험이 필요하기 때문에 누구든지 쉽게 주조방안을 설계할 수 없으며, 변경된 주조방안을 CAD를 이용하여 직접 재설계하여야 하기 때문에 시간이 오래 걸리며 불편하다는 문제가 있다.
한편, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-1352916호 및 한국등록특허 제10-1401420호를 통해 "지식기반의 주조방안모델 자동생성 시스템" 및 "지식기반의 주조방안모델 자동생성 방법"을 개시한 바 있다.
한국등록특허 제10-0645569호 (2006.11.06 등록) 한국등록특허 제10-0877510호 (2008.12.30 등록) 한국등록특허 제10-1352916호 (2014.01.13 등록) 한국등록특허 제10-1401420호 (2014.05.23 등록)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 구성요소들의 엔터티(Entity)를 이용하여 주조방안모델(200)의 3D 형상이 자동으로 생성되도록 함으로써, 보다 정확한 설계가 가능하고, 직접 설계시 발생할 수 있는 실수를 줄일 수 있으며, 나아가 주조방안 설계시간을 단축할 수 있는 주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안모델 자동생성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 시스템은, 주조방안의 각 구성요소별 지식기반(Kwoledge) 설계요소인 엔터티(Entity)를 이용하여 최적화된 주조방안모델의 3D 형상을 자동으로 생성하는 주조방안모델 자동생성 시스템으로서, 주조방안 모델의 구성요소인 게이트러너, 패스라인, 조인트, 및 비스킷 각각의 지식기반 설계기초정보가 저장된 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 지식기반 설계기초정보를 이용하여 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 조인트 엔터티, 및 비스킷 엔터티를 생성하는 엔터티 생성모듈; 상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티, 및 상기 비스킷 엔터티를 연결하는 엔터티 연결모듈; 및 상기 엔터티 연결모듈에 의해 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델의 3D 형상을 생성하는 3D 형상 생성모듈;을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 시스템은, 사용자의 명령을 입력받고, 상기 엔터티 생성모듈, 상기 엔터티 연결모듈, 상기 3D 형상 생성모듈의 작업결과를 화면으로 표시하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 시스템은, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈을 통해 입력된 사용자의 명령에 따라, 상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티 및 상기 비스킷 엔터티의 크기와 위치를 변경시키는 엔터티 변경 모듈;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성시스템에서, 상기 게이트러너 엔터티는, 상기 게이트러너 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이의 변화에 따른 높이, 인게이트 높이, 인게이트 길이 및 곡률정보를 포함하고, 상기 패스라인 엔터티는, 상기 패스라인 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이의 변화에 따른 높이, 양측의 드래프트 각도 및 곡률정보를 포함하며, 상기 조인트 엔터티는, 상기 조인트에 연결되는 게이트러너 및 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변화에 따른 곡률 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성시스템에서, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈은, 상기 게이트러너의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이에 대한 변경정보, 상기 패스라인의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이에 대한 변경정보, 및 상기 조인트에 연결되는 상기 게이트러너 및 상기 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변경정보를 입력받고, 상기 엔터티 변경모듈은, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈이 입력받은 상기 게이트러너의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이에 대한 변경정보를 기준으로 높이, 인게이트 높이, 인게이트 길이 및 곡률정보를 재반영하여 상기 게이트러너의 형상을 변경하고, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈이 입력받은 상기 패스라인의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이에 대한 변경정보를 기준으로 높이, 양측의 드래프트 각도 및 곡률정보를 재반영하여 상기 패스라인의 형상을 변경하며, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)모듈이 입력받은 상기 조인트에 연결되는 상기 게이트러너 및 상기 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변경정보를 기준으로 곡률정보를 재반영하여 상기 조인트의 형상을 변경할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 방법은, 주조방안의 각 구성요소별 지식기반(Kwoledge) 설계기초정보인 엔터티(Entity)를 이용하여 최적화된 주조방안모델의 3D 형상을 자동으로 생성하는 주조방안모델 자동생성 방법으로서, 주조방안 모델의 구성요소인 게이트러너, 패스라인 및 조인트 각각의 지식기반 설계기초정보가 저장된 데이터베이스를 이용하여 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 및 조인트 엔터티를 생성하는 엔터티 생성단계; 상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티, 및 상기 비스킷 엔터티를 연결하는 엔터티 연결단계; 및 상기 엔터티 연결단계에서 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델의 3D 형상을 생성하는 3D 형상 생성단계;을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 방법은, 상기 각각의 엔터티의 크기와 위치에 관한 변경정보를 입력받아 상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티 및 상기 비스킷 엔터티의 크기와 위치를 변경시키는 엔터티 변경 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 주조방안모델 자동생성 시스템 및 주조방안모델 자동생성 방법에 의하면, 각 구성요소들의 엔터티(Entity)를 이용하여 주조방안모델(200)의 3D 형상이 자동으로 생성되도록 함으로써, 보다 정확한 설계가 가능하고, 직접 설계시 발생할 수 있는 실수를 줄일 수 있으며, 나아가 주조방안 설계시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템을 통해 생성된 주조방안모델의 일례를 도시한 것.
도 3 내지 도 6은 주조방안의 각 구성요소별 엔터티(Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 참고도.
도 7은 엔터티 생성모듈에 의해 생성된 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 및 조인트 엔터티가 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈에 표시된 것을 도시한 것.
도 8은 엔터티 연결모듈에 의해 연결된 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 조인트 엔터티, 및 비스킷 엔터티가 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈에 표시된 것을 도시한 것.
도 9는 3D 형상 생성모듈에 의해 생성된 주조방안 모델의 3D 형상이 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈에 표시된 것을 도시한 것.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성방법의 순서도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템(100)의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성 시스템(100)은 데이터베이스(110), 엔터티 생성모듈(120), 엔터티 연결모듈(130), 엔터티 변경모듈(140), 3D 형상 생성모듈(150), 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)을 포함할 수 있다.
데이터베이스(110)는, 사용하고자 하는 주조장비에 대한 정보가 저장되는 구성으로, 적어도 하나 이상의 주조장비에 대한 정보를 저장될 수 있다.
상기 주조장비의 정보는 용탕이 배출되는 배출구의 위치와 상기 배출구를 이루는 슬리브의 형상과 크기 등을 포함할 수 있다.
여기서, 슬리브란 용탕이 배출되는 배출구를 형성하는 구성으로서 주조장비 내의 용탕이 주조방안으로 유입되기 전에 최종적으로 저장되는 부위이며, 이러한 슬리브의 형상과 크기는 주조장비마다 다르므로 최적의 주조방안 설계를 위해서는 그 형상과 크기에 대한 정보도 필요하다 할 것이다.
또한, 상기 데이터베이스(110)는 주조방안의 각 구성요소별 지식기반(kmowledge base) 설계기초정보를 저장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템(100)을 통해 생성된 주조방안모델(200)의 일례를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성 시스템(100)을 통해 생성된 주조방안모델(200)은 러너(Runner, 210) 및 비스킷(Biscuit, 220)을 포함할 수 있다.
러너(210)는 주조방안으로 유입된 용탕이 제품의 형상을 가지는 주형(미도시)으로 유입되도록 하기 위한 유로(path)를 이루는 구성일 수 있다.
이때에, 상기 러너(210)는 주형에 용탕이 유입되는 부분의 이동경로인 게이트러너(Gate Runner, 211), 나머지 부분의 용탕의 이동경로인 패스라인(Path Line, 212), 및 용탕의 이동경로가 꺾이거나 분기되는 지점인 조인트(Joint, 213)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 게이트러너(211)는 주형에 용탕이 유입되는 유입구인 인게이트(211a)를 구비할 수 있다.
비스킷(220)은 주조장비의 용탕의 배출구에 연결되도록 주조장비의 슬리브에 결합되는 구성일 수 있다.
이때, 상기 비스킷(220)은 용탕이 비스켓으로부터 상기 패스라인(212)으로 이동하는 유로(Path)를 이루는 비스킷 넥(Biscuit Neck, 221)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 주조방안모델(200)은 게이트러너(211), 패스라인(212), 조인트(213), 및 비스킷(220)을 포함하여 구성될 수 있다.
다시 말해, 주조방안모델의 각 구성요소는 게이트러너(211), 패스라인(212), 조인트(213), 및 비스킷(220)일 수 있다.
즉, 상기 데이터베이스(110)는 게이트러너(211), 패스라인(121), 조인트(213), 및 비스킷(220) 각각의 지식기반 설계기초정보를 저장할 수 있다.
엔터티 생성모듈(120)은 데이터베이스(110)에 저장된 상기 지식기반 설계지초정보를 이용하여 주조방안모델의 각 구성요소 각각의 설계요소인 엔터티(Entity)를 생성할 수 있다.
다시 말해서, 상기 엔터티 생성모듈(120)은 상기 데이터베이스(110)에 저장된 게이트러너(211), 패스라인(212), 조인트(213) 및 비스킷(220) 각각의 설계기초정보를 이용하여, 각각의 설계요소인 게이트러너 엔터티(Gate Runner Entity, E211), 패스라인 엔터티(Path Line Entity, E212), 조인트 엔터티(Joint Entity, E213), 및 비스킷 엔터티(Biscuit Entity, E220)를 생성할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 주조방안의 각 구성요소별 엔터티(Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 참고도이다.
즉, 도 3은 게이트러너 엔터티(Gate Runner Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 패스라인 엔터티(Path Line Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 조인트 엔터티(Joint Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 비스킷 엔터티(Biscuit Entity)에 포함되는 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 게이트러너(211)의 3D 형상을 생성하기 위한 정보는 게이트러너 일단의 폭(211W1), 타단의 폭(211W2), 길이(211L), 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD)에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
즉, 게이트러너 엔터티(Gate Runner Entity, E211)는 상술한 게이트러너 일단의 폭(211W1), 타단의 폭(211W2), 길이(211L), 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD)에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
이때에, 보다 상세하게는, 게이트러너 엔터티(Gate Runner Entity, E211)는 게이트러너 일단의 폭(211W1), 타단의 폭(211W2), 및 길이(211L)의 변화에 따른 게이트러너 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD)에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
도 4를 참조하면, 패스라인(212)의 3D 형상을 생성하기 위한 정보는 패스라인의 길이(212L) 및 단면정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 단면정보는 바닥면의 폭(212W), 높이(212H), 드래프트앵글(212DA), 및 곡률(212R1, 212R2)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 패스라인 엔터티(Path Line Entity, E212)는 상술한 패스라인 길이(212L), 바닥면의 폭(212W), 높이(212H), 트래프트앵글(212DA1, 212DA2), 및 곡률(212R1, 212R2)에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
이때, 보다 상세하게는, 상기 패스라인 엔터티(Path Line Entity, E212)는 상술한 패스라인 길이(212L) 및 바닥면의 폭(212W)의 변화에 따른 높이(212H), 트래프트앵글(212DA1, 212DA2), 및 곡률(212R1, 212R2)에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
도 5를 참조하면, 조인트(213)의 3D 형상을 생성하기 위한 정보는 조인트(213)에 연결되는 게이트러너(211) 및 패스라인(211)의 폭, 갯수, 연결각도, 및 곡률(213IFR, 213OFR)에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
즉, 조인트 엔터티(Joint Entity, E213)는 조인트(213)에 연결되는 게이트러너(211) 및 패스라인(212)의 갯수, 폭, 및 연결각도에 따른 곡률(213IFR, 213OFR)에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
도 6을 참조하면, 비스킷(220)의 3D 형상을 생성하기 위한 정보는 비스킷(220)의 3D 형상을 생성하기 위한 정보는 슬리브의 위치 및 크기에 따른 비스킷(220)의 두께(220T) 및 비스킷 넥(221)의 형상에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
즉, 비스킷 엔터티(Biscuit Entity, E220)는 슬리브의 위치 및 크기에 따른 비스킷(220)의 두께(220T) 및 비스킷 넥(221)의 형상에 관한 정보를 포함하는 지식기반(knowledge base) 설계요소 정보일 수 있다.
이때에, 슬리브의 위치는 비스킷(220)이 연결되는 패스라인(212)의 단부와의 거리에 관한 정보일 수 있다.
또한, 상기 비스킷 넥(221)의 형상에 관한 정보는 스타트폭(221SW) 및 엔드폭(221EW)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 엔터티 생성모듈(120)에 의해 생성된 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 및 조인트 엔터티(E213)가 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)에 표시된 것을 도시한 것이다.
즉, 상기 엔터티 생성모듈(120)은, 도 7에서 도시하고 있는 바와 같이, 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 및 조인트 엔터티(E213)를 생성할 수 있다.
엔터티 연결모듈(130)은 상기 엔터티 생성모듈(120)을 통해 생성된 상기 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 조인트 엔터티(E213), 및 비스킷 엔터티(E214)를 연결할 수 있다.
도 8은 엔터티 연결모듈(130)에 의해 연결된 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 조인트 엔터티(E213), 및 비스킷 엔터티(E220)가 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)에 표시된 것을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 상기 엔터티 연결모듈(130)은 각각의 조인트 엔터티(E213)에 연결되는 게이트러너 엔터티(E211)와 패스라인 엔터티(E212)의 갯수, 폭, 각도에 따라, 각각의 조인트 엔터티(E213)의 곡률을 결정함으로써 게이트러너(211)와 패스라인(212)을 연결할 수 있다.
또한, 상기 엔터티 연결모듈(130)은 비스킷 엔터티(E220)와 패스라인 엔터티(E212)의 단부를 연결할 수 있다.
엔터티 변경모듈(140)은 설계자가 입력하는 각각의 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기정보의 변경에 따라, 생성된 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기를 변경할 수 있다.
즉, 상기 엔터티 변경모듈(140)은 게이트러너 엔터티(E211)의 위치 및 게이트러너 일단의 폭(211W1), 타단의 폭(211W2), 및 길이(211L) 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 게이트러너 엔터티(E211)의 위치, 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD)을 재설정할 수 있다.
또한, 상기 엔터티 변경모듈(140)은 패스라인 엔터티(E212)의 위치 및 패스라인 길이(212L) 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 패스라인 엔터티(E212)의 위치, 바닥면의 폭(212W), 높이(212H), 트래프트앵글(212DA), 및 곡률(212R1, 212R2)을 재설정할 수 있다.
아울러, 상기 엔터티 변경모듈(140)은 조인트 엔터티(E213)의 위치 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 곡률(213IFR, 213OFR)을 재설정할 수 있다.
3D 형상 생성모듈(150)은 상기 엔터티 연결모듈(130)에 의해 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델(220)의 3D 형상을 생성할 수 있다.
도 9는 상기 3D 형상 생성모듈(150)에 의해 생성된 주조방안 모델(220)의 3D 형상이 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈에 표시된 것을 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 상기 3D 형상 생성모듈(150)은 상기 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 조인트 엔터티(E213), 및 비스킷 엔터티(E220)에 포함된 형상 정보를 이용하여, 주조방안모델(220)의 3D 형상을 생성할 수 있다.
그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)은 사용자의 명령을 입력받고, 상기 엔터티 생성모듈(120), 엔터티 연결모듈(130), 엔터티 변경모듈(140), 3D 형상 생성모듈(150)의 작업결과를 화면으로 표시할 수 있다.
다시 말해서, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)은 사용자의 명령을 입력받아, 상기 엔터티 생성모듈(120)이 엔터티(E211, E212, E213, E220)를 생성하도록하고, 상기 엔터티 생성모듈(120)에 의해 생성된 엔터티(E211, E212, E213, E220)를 화면에 표시할 수 있다.
또한, 상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈(160)은 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기의 변경내용을 입력받아, 상기 엔터티 변경모듈(140)에 의해 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기가 재설정되도록 하고, 재설정된 엔터티(E211, E212, E213, E220)를 화면에 표시할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성 방법(S100)에 대하여 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성방법(S100)의 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동 생성방법(S100)은 엔터티 생성단계(S110), 엔터티 연결단계(S120), 엔터티 변경단계(S130), 및 3D 형상 생성단계(S140)를 포함할 수 있다.
엔터티 생성단계(S110)는 데이터베이스(110)에 저장된 상기 지식기반 설계지초정보를 이용하여 주조방안모델의 각 구성요소 각각의 설계요소인 엔터티(Entity)를 생성하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 엔터티 생성단계(S110)는, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 데이터베이스(110)에 저장된 게이트러너(211), 패스라인(212), 조인트(213) 및 비스킷(220) 각각의 설계기초정보를 이용하여, 각각의 설계요소인 게이트러너 엔터티(Gate Runner Entity, E211), 패스라인 엔터티(Path Line Entity, E212), 조인트 엔터티(Joint Entity, E213), 및 비스킷 엔터티(Biscuit Entity, E220)를 생성하는 단계일 수 있다.
엔터티 연결단계(S120))는 상기 엔터티 생성단계(S110)에서 생성된 상기 게이트러너 엔터티(E211), 패스라인 엔터티(E212), 조인트 엔터티(E213), 및 비스킷 엔터티(E214)를 연결하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 엔터티 연결단계(S120)는, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 각각의 조인트 엔터티(E213)에 연결되는 게이트러너 엔터티(E211)와 패스라인 엔터티(E212)의 갯수, 폭, 각도에 따라, 각각의 조인트 엔터티(E213)의 곡률을 결정함으로써 게이트러너(211)와 패스라인(212)을 연결하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 엔터티 연결단계(130)에서는, 비스킷 엔터티(E220)와 패스라인 엔터티(E212)의 단부가 연결될 수 있다.
엔터티 변경단계(S130)은 설계자가 입력하는 각각의 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기정보의 변경에 따라, 생성된 엔터티(E211, E212, E213, E220)의 위치와 크기를 변경하는 단계일 수 있다. .
즉, 상기 엔터티 변경단계(S130)에서는, 게이트러너 엔터티(E211)의 위치 및 게이트러너 일단의 폭(211W1), 타단의 폭(211W2), 및 길이(211L) 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 게이트러너 엔터티(E211)의 위치, 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD)을 재설정할 수 있다.
또한, 상기 엔터티 변경단계(S130)에서는, 패스라인 엔터티(E212)의 위치 및 패스라인 길이(212L) 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 패스라인 엔터티(E212)의 위치, 바닥면의 폭(212W), 높이(212H), 트래프트앵글(212DA), 및 곡률(212R1, 212R2)을 재설정할 수 있다.
아울러, 상기 엔터티 변경단계(S130)에서는 조인트 엔터티(E213)의 위치 정보가 변경되면, 변경된 정보를 기준으로, 곡률(213IFR, 213OFR)을 재설정할 수 있다.
3D 형상 생성단계(S140)는 상기 엔터티 연결단계(S120)에서 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델(220)의 3D 형상을 생성하는 단계일 수 있다.
즉, 3D 형상 생성단계(S140)는, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 각각의 엔터티(Entity)에 포함된 형상정보를 이용하여 주조방안모델(220)의 3D 형상을 생성하는 단계일 수 있다.
여기에서, 각각의 엔터티(Entity)에 포함된 형상정보는, 게이트러너 엔터티(E211)에 포함된 엔터티(E211)의 높이(211H), 인게이트 높이(211aH), 인게이트 길이(211aL), 드래프트앵글(211DA), 곡률(211aIR, 211aGRU, 211aGRD), 패스라인 엔터티(E212)에 포함된 패스라인 엔터티(E212) 바닥면의 폭(212W), 높이(212H), 트래프트앵글(212DA), 및 곡률(212R1, 212R2), 조인트 엔터티(E213)에 포함된 곡률(213IFR, 213OFR), 및 비스킷 엔터티(E220)에 포함된 비스킷 엔터티(E220)의 두께(220T) 및 비스킷 넥(221)의 형상에 관한 정보일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템(100) 및 주조방안모델 자동생성 방법(S100)에 의하면, 각 구성요소들의 엔터티(Entity)를 이용하여 주조방안모델(200)의 3D 형상이 자동으로 생성되도록 함으로써, 보다 정확한 설계가 가능하며 직접 설계시 발생할 수 있는 실수를 줄일 수 있으며, 나아가 주조방안 설계시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템(100)은 생성된 주조방안모델이 지식기반에 기초하여 최적화되어 생성된 것인지를 검사하기 위한 주조방안 최적성 검사모듈을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 이와 같이 주조방안 최적성 검사 모듈에 의한 검사 결과, 주조방안을 재설계할 필요가 있는 경우에는 설계자는 다시 주조방안모델의 부분을 이루는 구성요소들의 위치 및 크기에 관한 정보만 변경하면 되므로, 본 발명에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템에 의하면 쉽고 편리하게 신속한 주조방안 설계변경이 가능하다는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 시스템
110: 데이터베이스 120: 엔터티 생성모듈
130: 엔터티 연결모듈 140: 엔터티 변경모듈
150: 3D 형상 생성모듈 160: 그래픽 사용자 인터페이스 모듈
200: 주조방안모델 210: 러너
211: 게이트러너 212: 패스라인
213: 조인트 220: 비스킷
221: 비스킷 넥
E211: 게이트러너 엔터티 E212: 패스라인 엔터티
E213: 조인트 엔터티 E220: 비스킷 엔터티
S100: 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방안모델 자동생성 방법
S110: 엔터티 생성단계 S120: 엔터티 연결단계
S130: 엔터티 변경단계 S140: 3D 형상 생성단계

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 주조방안의 각 구성요소별 지식기반(Kwoledge) 설계요소인 엔터티(Entity)를 이용하여 최적화된 주조방안모델의 3D 형상을 자동으로 생성하는 주조방안모델 자동생성 시스템에 있어서,
    주조방안 모델의 구성요소인 게이트러너, 패스라인, 조인트, 및 비스킷 각각의 지식기반 설계기초정보가 저장된 데이터베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 상기 지식기반 설계기초정보를 이용하여 게이트러너 엔터티, 패스라인 엔터티, 조인트 엔터티, 및 비스킷 엔터티를 생성하는 엔터티 생성모듈;
    상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티, 및 상기 비스킷 엔터티를 연결하는 엔터티 연결모듈;
    상기 엔터티 연결모듈에 의해 연결된 결과를 이용하여 주조방안모델의 3D 형상을 생성하는 3D 형상 생성모듈;
    사용자의 명령을 입력받고, 상기 엔터티 생성모듈, 상기 엔터티 연결모듈, 상기 3D 형상 생성모듈의 작업결과를 화면으로 표시하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈; 및
    상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈을 통해 입력된 사용자의 명령에 따라, 상기 게이트러너 엔터티, 상기 패스라인 엔터티, 상기 조인트 엔터티 및 상기 비스킷 엔터티의 크기와 위치를 변경시키는 엔터티 변경 모듈;을 포함하고,
    상기 게이트러너 엔터티는, 상기 게이트러너 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이의 변화에 따른 높이, 인게이트 높이, 인게이트 길이 및 곡률정보를 포함하고,
    상기 패스라인 엔터티는, 상기 패스라인 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이의 변화에 따른 높이, 양측의 드래프트 각도 및 곡률정보를 포함하며,
    상기 조인트 엔터티는, 상기 조인트에 연결되는 게이트러너 및 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변화에 따른 곡률 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조방안 모델 자동생성시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈은,
    상기 게이트러너의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이에 대한 변경정보, 상기 패스라인의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이에 대한 변경정보, 및 상기 조인트에 연결되는 상기 게이트러너 및 상기 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변경정보를 입력받고,
    상기 엔터티 변경모듈은,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈이 입력받은 상기 게이트러너의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭 및 길이에 대한 변경정보를 기준으로 높이, 인게이트 높이, 인게이트 길이 및 곡률정보를 재반영하여 게이트러너의 형상을 변경하고,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 모듈이 입력받은 상기 패스라인의 위치, 일단의 폭, 타단의 폭, 및 길이에 대한 변경정보를 기준으로 높이, 양측의 드래프트 각도 및 곡률정보를 재반영하여 상기 패스라인의 형상을 변경하며,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)모듈이 입력받은 상기 조인트에 연결되는 상기 게이트러너 및 상기 패스라인의 폭, 갯수 및 연결각도의 변경정보를 기준으로 곡률정보를 재반영하여 상기 조인트의 형상을 변경하는 주조방안모델 자동생성 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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