KR102069999B1 - 프레스 장치용 로드 측정시스템 - Google Patents

프레스 장치용 로드 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 직선운동을 수행하는 슬라이드(210)와, 상기 슬라이드(210)에 장착된 제1금형(211)과 교합되는 제2금형(221)이 장착된 다이(220) 및, 상기 슬라이드(210)에 구동력을 제공하여 제2금형(221)에 안착된 피가공물(10)이 제1금형(211)에 의해 가압성형되도록 하는 구동부(230)를 포함하는 프레스 장치(200)에 구축되어 상기 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는 프레스 장치용 로드 측정시스템에 있어서, 상기 프레스 장치(200)에 고정장착되어 상기 슬라이드(210)의 직선운동에 따른 피가공물(10)의 가압성형 구동시 발생하는 진동, 가속도 및 각속도 중 어느 하나 이상의 물리량 변화를 측정하는 센서부(110); 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 로드연산부(120); 및 상기 로드연산부(120)에서 산출된 로드연산값을 프레스 장치(200)의 제어모듈(240)로 출력하거나 디스플레이에 화면표시하는 출력부(130);를 포함하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.

Description

프레스 장치용 로드 측정시스템{PRESS APPARATUS FOR LOAD MEASURING SYSTEM}
본 발명은 프레스 장치용 로드 측정시스템에 관한 것으로, 피가공물을 가압성형하는 프레스 장치에 구축되어 슬라이드의 가압력을 간접적으로 산출할 수 있으며 경년변화나 외부가압에 의한 물리적인 변형이 가해지더라도 교정을 통해 가압력의 측정오차를 최소화할 수 있는 프레스 장치용 로드 측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 프레스(Press) 장치는 2개 이상의 서로 대응하는 금형을 사용하여 그 금형 사이에 금속이나 플라스틱 등의 피가공물을 놓고 금형이 가공제를 강한 힘으로 압축시킴으로써, 굽힙, 드로잉, 압축 및 절단 등의 가공 작업을 하는 기계장치이다. 이에 따라 프레스 장치에 사용되는 가공제의 하중에 따라 금형에 과부하가 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 슬라이드의 하중을 관리하는 시스템이 필요하게 되었다.
상기 슬라이드의 하중을 측정하기 위해 프레스 내부의 공갑을 이용하여 간접적으로 측정하는 압력방식과 프레스의 실제 부하단에 스트레인 센서를 올려놓고 쇠의 변형률을 이용하여 직접척으로 측정하는 스트레인방식이 주로 이용되고 있다.
그러나, 상기 공압방식의 경우 공압이 수시로 변화하는 불안정한 압력이기 때문에 측정오차가 크며, 상기 스트레인방식의 경우 측정오차는 상대적으로 낮으나 스트레인센서가 오래되면 물리적인 변형이 이루어져 측정오차가 커지게 되고 고가의 센서가 이용되어 시스템 구축비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1139010호(2012.04.16), 박판의 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 피가공물을 가압성형하는 프레스 장치에 구축되어 슬라이드의 가압력을 간접적으로 산출할 수 있으며 경년변화나 외부가압에 의한 물리적인 변형이 가해지더라도 교정을 통해 가압력의 측정오차를 최소화할 수 있는 프레스 장치용 로드 측정시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 직선운동을 수행하는 슬라이드(210)와, 상기 슬라이드(210)에 장착된 제1금형(211)과 교합되는 제2금형(221)이 장착된 다이(220) 및, 상기 슬라이드(210)에 구동력을 제공하여 제2금형(221)에 안착된 피가공물(10)이 제1금형(211)에 의해 가압성형되도록 하는 구동부(230)를 포함하는 프레스 장치(200)에 구축되어 상기 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는 프레스 장치용 로드 측정시스템에 있어서, 상기 프레스 장치(200)에 고정장착되어 상기 슬라이드(210)의 직선운동에 따른 피가공물(10)의 가압성형 구동시 발생하는 진동, 가속도 및 각속도 중 어느 하나 이상의 물리량 변화를 측정하는 센서부(110); 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 로드연산부(120); 및 상기 로드연산부(120)에서 산출된 로드연산값을 프레스 장치(200)의 제어모듈(240)로 출력하거나 디스플레이에 화면표시하는 출력부(130);를 포함하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 센서부(110)는, 진동센서, 가속도센서 및 각속도센서 중 어느 하나 이상의 센서로 이루어지며, 상하방향, 좌우방향 및 전후방향 중 어느 하나 이상의 방향에 대한 물리량 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 로드연산부(120)는 센서부(110)의 각 측정데이터별 로드연산값 판단기준데이터가 저장되어 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터와 매칭되는 로드연산값을 추출하고, 상기 제1금형(211)과 제2금형(221) 중 어느 하나 이상의 금형에 장착되어 상기 가압성형 구동시 발생하는 금형의 변형을 측정하는 변형률센서(141) 및, 상기 변형률센서(141)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드측정값을 측정하는 로드측정부(142)를 포함하는 로드측정수단(140);을 더 포함하며, 상기 로드연산부(120)는 일정주기 또는 특정 이벤트 발생시 로드측정수단(140)에서 복수회 측정된 로드측정값을 기준으로 상기 로드연산값 판단기준데이터를 갱신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 로드연산부(120)는, 예측값 추출을 위한 머신러닝의 학습모델에 상기 센서부(110)의 측정데이터와 상기 로드측정수단(140)의 로드측정값을 매칭되도록 입력하여 학습된 특징정보맵을 구축하며, 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 구축된 특징정보맵에 적용하여 상기 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 로드연산부(120)는, CNN(Convilutional Neural Network) 학습모델의 특징정보맵 상에서 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터의 물리량 변화추이와 상기 로드측정수단(140)에서 측정된 로드측정값의 관계를 학습하여 마련된 필터에 상기 센서부(110)로부터 현재 측정된 측정데이터를 입력하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 두께, 항복응력, 0.2% 내력, 인장강도, 연신, n값, r값, 응력-왜곡 관계식, 경도, 온도, 표면조도, 마찰계수, 윤활유막 두께 중 어느 한 이상을 상기 학습모델의 입력변수로 입력하여 상기 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 종류, 금형(211,221)의 종류에 따라 서로 다른 로드연산값 판단기준데이터가 구분되어 저장되고, 입력부(241)를 통해 설정된 피가공물(10) 또는 금형(211,221)의 종류에 따라 매칭되는 로드연산값 판단기준데이터를 적용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프레스 장치(200)의 하부둘레에는 측방으로 돌출된 하단프레임(253)이 형성되고, 일측은 지면에 고정장착되고 타측은 상기 하단프레임(253)을 하향 지지하여 상기 가압성형 구동시 발생하는 진동 또는 외부가압에 의해 프레스 장치(200)의 설치된 위치가 변동되지 않도록 고정시키는 홀더부(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)간의 접촉을 감지하는 접촉감지부(160);를 더 포함하고, 상기 로드연산부(120)는 접촉감지부(160)의 감지판단신호에 따라 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)이 접촉되는 타이밍부터 상기 센서부(110)에서 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가압성형된 피가공물(10)의 성형상태를 인지하여 불량여부를 감지하는 불량감지부(170);를 더 포함하고, 상기 로드연산부(120)는 피가공물(10)의 가압성형시 산출되는 로드연산값을 상기 학습모델에 학습데이터로 입력하되, 상기 불량감지부(170)의 감지신호에 따라 정상으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 상기 학습데이터로 입력하고 불량으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 학습데이터로 입력하지 않는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 상기 프레스 장치(200)에 고정장착되는 센서부(110)는 슬라이드(210)의 직선운동에 따른 피가공물(10)의 가압성형 구동시 발생하는 진동, 가속도 및 각속도 중 어느 하나 이상의 물리량 변화를 측정하고, 로드연산부(120)는 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출함으로써 종래의 스트레인 센서를 이용하지 않고서도 슬라이드(210)의 가압력을 간접적으로 산출할 수 있다.
둘째, 상기 센서부(110)는 진동센서, 가속도센서 및 각속도센서 중 어느 하나 이상의 센서로 이루어지며, 상하방향, 좌우방향 및 전후방향 중 어느 하나 이상의 방향에 대한 물리량 변화를 측정함으로써, 각 방향별 측정데이터를 복합적으로 이용하여 슬라이드(210)의 가압력을 산출하는데 적용할 수 있으므로 가압력의 정확도를 증대시키고 오차발생율을 최소화할 수 있다.
셋째, 상기 로드연산부(120)는 센서부(110)의 각 측정데이터별 로드연산값 판단기준데이터가 저장되어 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터와 매칭되는 로드연산값을 추출하고, 상기 제1금형(211)과 제2금형(221) 중 어느 하나 이상의 금형에 장착되는 로드측정수단(140)은 상기 가압성형 구동시 발생하는 금형의 변형을 측정하는 변형률센서(141) 및, 상기 변형률센서(141)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드측정값을 측정하는 로드측정부(142)가 구비되며, 상기 로드연산부(120)는 일정주기 또는 특정 이벤트 발생시 로드측정수단(140)에서 복수회 측정된 로드측정값을 기준으로 상기 로드연산값 판단기준데이터를 갱신하여 저장함으로써, 경년변화나 외부가압에 의한 물리적인 변형이 가해지더라도 교정을 통해 가압력의 측정오차를 최소화할 수 있다.
넷째, 상기 로드연산부(120)는, 예측값 추출을 위한 머신러닝의 학습모델에 상기 센서부(110)의 측정데이터와 상기 로드측정수단(140)의 로드측정값을 매칭되도록 입력하여 학습된 특징정보맵을 구축하며, 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 구축된 특징정보맵에 적용하여 상기 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 오차를 더욱 감소시킬 수 있으며 신뢰성있는 측정값을 제공할 수 있다.
다섯째, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 두께, 항복응력, 0.2% 내력, 인장강도, 연신, n값, r값, 응력-왜곡 관계식, 경도, 온도, 표면조도, 마찰계수, 윤활유막 두께 중 어느 한 이상을 상기 학습모델의 입력변수로 입력하여 상기 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 측정의 정확도를 증대시키고 다양한 조건변화에 범용적으로 이용될 수 있다.
여섯째, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 종류, 금형(211,221)의 종류에 따라 서로 다른 로드연산값 판단기준데이터가 구분되어 저장되고, 입력부(241)를 통해 설정된 피가공물(10) 또는 금형(211,221)의 종류에 따라 매칭되는 로드연산값 판단기준데이터를 적용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 측정을 더욱 정확하게 산출할 수 있으며 피가공물(10) 또는 금형(211,221)이 변경되더라도 설정값을 조절하는 것만으로 가압력 측정을 바로 수행할 수 있다.
일곱째, 상기 프레스 장치(200)의 하부둘레에는 측방으로 돌출된 하단프레임(253)이 형성되고, 홀더부(150)는 일측이 지면에 고정장착되고 타측은 상기 하단프레임(253)을 하향 지지함으로써, 상기 가압성형 구동시 발생하는 진동 또는 외부가압에 의해 프레스 장치(200)의 설치된 위치가 변동되지 않도록 고정시켜 위치변동에 따른 슬라이드(210)의 측정오차가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
여덟째, 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)간의 접촉을 감지하는 접촉감지부(160)를 더 포함하고, 상기 로드연산부(120)는 접촉감지부(160)의 감지판단신호에 따라 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)이 접촉되는 타이밍부터 상기 센서부(110)에서 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는데 필요한 센서부(110)의 측정데이터 범위를 한정할 수 있어 데이터 처리의 과부하를 방지하고 연산처리속도를 증대시킬 수 있다.
아홉째, 불량감지부(170)는 가압성형된 피가공물(10)의 성형상태를 인지하여 불량여부를 감지하고, 상기 로드연산부(120)는 피가공물(10)의 가압성형시 산출되는 로드연산값을 상기 학습모델에 학습데이터로 입력하되, 상기 불량감지부(170)의 감지신호에 따라 정상으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 상기 학습데이터로 입력하고 불량으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 학습데이터로 입력하지 않도록 동작함으로써, 학습모델에 의한 산출정확도를 대폭 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 장치용 로드 측정시스템의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 장치용 로드 측정시스템이 구축된 프레스 장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 장치의 구동시 센서부가 물리량의 변화를 측정하는 상태를 설명하기 위한 정면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀더부의 구성을 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로드연산부가 머신러닝을 이용하여 슬라이드의 가압력을 산출하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉감지부 및 불량감지부의 구성을 나타낸 정면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 장치용 로드 측정시스템(100)은 피가공물을 가압성형하는 프레스 장치에 구축되어 슬라이드의 가압력을 간접적으로 산출할 수 있으며 경년변화나 외부가압에 의한 물리적인 변형이 가해지더라도 교정을 통해 가압력의 측정오차를 최소화할 수 있는 시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 센서부(110), 로드연산부(120) 및 출력부(130)를 포함하며, 도 2에 도시된 바와 같이 직선운동을 수행하는 슬라이드(210)와, 상기 슬라이드(210)에 장착된 제1금형(211)과 교합되는 제2금형(221)이 장착된 다이(220) 및, 상기 슬라이드(210)에 구동력을 제공하여 제2금형(221)에 안착된 피가공물(10)이 제1금형(211)에 의해 가압성형되도록 하는 구동부(230)를 포함하는 프레스 장치(200)에 구축되어 상기 슬라이드(210)의 가압력을 측정한다.
상기 구동부(230)의 경우 도 2에서와 같이 유압탱크(232)에 저장된 유체를 동력용모터(232)로 가압하여 구동실린더(231)에 공급하는 유압식 구조로 이루어질 수 있으며, 이 밖에 전동기의 동력을 기어나 크랭크 등의 기구로 압축력을 발생시키는 기계식 구조로 이루어질 수도 있다.
먼저, 상기 센서부(110)는 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는데 필요한 기초데이터를 획득하는 감지수단으로서, 상기 프레스 장치(200)에 고정장착되어 상기 슬라이드(210)의 직선운동에 따른 피가공물(10)의 가압성형 구동시 발생하는 진동, 가속도 및 각속도 중 어느 하나 이상의 물리량 변화를 측정한다.
여기서, 상기 센서부(110)는, 진동센서, 가속도센서 및 각속도센서 중 어느 하나 이상의 센서로 이루어지며, 도 3에 도시된 바와 같이 상하방향(y), 좌우방향(x) 및 전후방향(z) 중 어느 하나 이상의 방향에 대한 물리량 변화를 측정함으로써, 각 방향별 측정데이터를 복합적으로 이용하여 슬라이드(210)의 가압력을 산출하는데 적용할 수 있으므로 가압력의 정확도를 증대시키고 오차발생율을 최소화할 수 있다. 또한, 도면에서와 같이 하나의 센서부(110)로 각 방향(x,y,z)의 물리량 변화를 감지할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 각 방향의 물리량 변화를 개별적으로 감지하기 위한 복수 개의 감지센서(111,112,113)로 이루어질 수도 있다.
상기 로드연산부(120)는 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 수단으로서, 상기 프레스 장치(200)의 제어모듈(240)에 일부기능으로 회로구성될 수 있고, 제어모듈(240)과 구분되는 별도의 모듈형태로 이루질 수도 있다.
상기 출력부(130)는 로드연산부(120)에서 산출된 로드연산값을 프레스 장치(200)의 제어모듈(240)로 출력하거나 디스플레이(260)에 화면표시할 수 있다. 여기서, 상기 제어모듈(240)은 로드연산부(120)의 로드연산값을 이용하여 슬라이드(210)의 가압력을 조절함으로써 설정된 가압성형방식으로 프레스 장치(200)를 구동제어할 수 있다. 또한 출력부(130)는 프레스 장치(200) 상에 장착된 디스플레이(260)로 로드연산값을 전송함으로써 작업자가 슬라이드(210)의 가압력을 수치나 이미지 형태로 열람하여 인지할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 종류, 금형(211,221)의 종류에 따라 서로 다른 로드연산값 판단기준데이터가 구분되어 저장되고, 입력부(241)를 통해 설정된 피가공물(10) 또는 금형(211,221)의 종류에 따라 매칭되는 로드연산값 판단기준데이터를 적용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 측정을 더욱 정확하게 산출할 수 있으며 피가공물(10) 또는 금형(211,221)이 변경되더라도 설정값을 조절하는 것만으로 가압력 측정을 바로 수행할 수 있다.
이와 같은 센서부(110), 로드연산부(120) 및 출력부(130)의 구성을 통해 종래의 스트레인 센서를 이용하지 않고서도 슬라이드(210)의 가압력을 간접적으로 산출할 수 있다.
한편, 상기 로드연산부(120)는 센서부(110)의 각 측정데이터별 로드연산값 판단기준데이터가 저장되어 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터와 매칭되는 로드연산값을 추출하고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1금형(211)과 제2금형(221) 중 어느 하나 이상의 금형에 장착되는 로드측정수단(140)은 상기 가압성형 구동시 발생하는 금형의 변형을 측정하는 변형률센서(141) 및, 상기 변형률센서(141)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드측정값을 측정하는 로드측정부(142)가 구비되며, 상기 로드연산부(120)는 일정주기 또는 특정 이벤트 발생시 로드측정수단(140)에서 복수회 측정된 로드측정값을 기준으로 상기 로드연산값 판단기준데이터를 갱신하여 저장함으로써, 경년변화나 외부가압에 의한 물리적인 변형이 가해지더라도 교정을 통해 가압력의 측정오차를 최소화할 수 있다. 상기 특정 이벤트는 사용자 조작신호에 따라 로드를 측정하는 상황이나 프로그래밍된 사항에 따라 자동제어되어 로드를 측정하는 상황 등 다양한 이벤트가 포함될 수 있다.
여기서, 도 2에서와 같이 프레스 장치(200)의 몸체부(250) 하단에는 이동시 이용하기 위한 캐스터(251)나 이동된 위치에서 하강되어 이동위치에서 몸체부(250)를 고정지지하기 위한 위치고정장치(252)가 장착될 수 있다. 그런 이 경우 프레스 장치(200)가 구동하면서 발생하는 진동이나 외부 가압에 의해 몸체부(250)가 흔들리면서 슬라이드(12)의 측정오차가 발생할 수 있다.
이에 도 5에 도시된 바와 같이 상기 프레스 장치(200)의 몸체부(250)의 하부둘레에는 측방으로 돌출된 하단프레임(253)이 형성되고, 홀더부(150)는 일측이 지면에 고정장착되고 타측은 상기 하단프레임(253)을 하향 지지함으로써, 상기 가압성형 구동시 발생하는 진동 또는 외부가압에 의해 프레스 장치(200)의 설치된 위치가 변동되지 않도록 고정시켜 위치변동에 따른 슬라이드(210)의 측정오차가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 로드연산부(120)는, 예측값 추출을 위한 머신러닝의 학습모델에 상기 센서부(110)의 측정데이터와 상기 로드측정수단(140)의 로드측정값을 매칭되도록 입력하여 도 7에 도시된 바와 같은 학습된 특징정보맵을 구축하며, 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 구축된 특징정보맵에 적용하여 상기 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 오차를 더욱 감소시킬 수 있으며 신뢰성있는 측정값을 제공할 수 있다.
상기 로드연산부(120)는, CNN(Convilutional Neural Network) 학습모델의 특징정보맵 상에서 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터의 물리량 변화추이와 상기 로드측정수단(140)에서 측정된 로드측정값의 관계를 학습하여 마련된 필터에 상기 센서부(110)로부터 현재 측정된 측정데이터를 입력하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출할 수 있다.
더불어, 상기 로드연산부(120)는, 피가공물(10)의 두께, 항복응력, 0.2% 내력, 인장강도, 연신, n값, r값, 응력-왜곡 관계식, 경도, 온도, 표면조도, 마찰계수, 윤활유막 두께 중 어느 한 이상을 상기 학습모델의 입력변수로 입력하여 상기 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력 측정의 정확도를 증대시키고 다양한 조건변화에 범용적으로 이용될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이 불량감지부(170)는 가압성형된 피가공물(10)의 성형상태를 인지하여 불량여부를 감지하고, 상기 로드연산부(120)는 피가공물(10)의 가압성형시 산출되는 로드연산값을 상기 학습모델에 학습데이터로 입력하되, 상기 불량감지부(170)의 감지신호에 따라 정상으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 상기 학습데이터로 입력하고 불량으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 학습데이터로 입력하지 않도록 동작함으로써, 학습모델에 의한 산출정확도를 대폭 증대시킬 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)간의 접촉을 감지하는 접촉감지부(160)를 더 포함하고, 상기 로드연산부(120)는 접촉감지부(160)의 감지판단신호에 따라 상기 제1금형(211)과 피가공물(10)이 접촉되는 타이밍부터 상기 센서부(110)에서 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출함으로써, 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는데 필요한 센서부(110)의 측정데이터 범위를 한정할 수 있어 데이터 처리의 과부하를 방지하고 연산처리속도를 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100... 프레스 장치용 로드 측정시스템
110... 센서부 120... 로드연산부
130... 출력부 140... 로드측정수단
141... 변형률센서 142... 로드측정부
150... 홀더부 160... 접촉감지부
170... 불량감지부 200...프레스 장치
210... 슬라이드 211... 제1금형
220... 다이 221... 제2금형
230... 구동부 240... 제어모듈
250... 바디프레임

Claims (5)

  1. 직선운동을 수행하는 슬라이드(210)와, 상기 슬라이드(210)에 장착된 제1금형(211)과 교합되는 제2금형(221)이 장착된 다이(220) 및, 상기 슬라이드(210)에 구동력을 제공하여 제2금형(221)에 안착된 피가공물(10)이 제1금형(211)에 의해 가압성형되도록 하는 구동부(230)를 포함하는 프레스 장치(200)에 구축되어 상기 슬라이드(210)의 가압력을 측정하는 프레스 장치용 로드 측정시스템에 있어서,
    상기 프레스 장치(200)에 고정장착되어 슬라이드(210)의 직선운동에 따른 피가공물(10)의 가압성형 구동시 발생하는 진동, 가속도 및 각속도 중 어느 하나 이상의 물리량 변화를 측정하는 센서부(110);
    상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 상기 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드연산값을 산출하는 로드연산부(120);
    상기 로드연산부(120)에서 산출된 로드연산값을 프레스 장치(200)의 제어모듈(240)로 출력하거나 디스플레이에 화면표시하는 출력부(130); 및
    상기 제1금형(211)과 제2금형(221) 중 어느 하나 이상의 금형에 장착되어 상기 가압성형 구동시 발생하는 금형의 변형을 측정하는 변형률센서(141) 및, 상기 변형률센서(141)로부터 수신된 측정데이터를 이용하여 슬라이드(210)의 가압력에 대한 로드측정값을 측정하는 로드측정부(142)를 포함하는 로드측정수단(140);을 포함하며,
    상기 로드연산부(120)는 센서부(110)의 각 측정데이터별 로드연산값 판단기준데이터가 저장되어 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터와 매칭되는 로드연산값을 추출하고, 일정주기 또는 특정 이벤트 발생시 상기 로드측정수단(140)에서 복수회 측정된 로드측정값을 기준으로 상기 로드연산값 판단기준데이터를 갱신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드연산부(120)는,
    예측값 추출을 위한 머신러닝의 학습모델에 상기 센서부(110)의 측정데이터와 상기 로드측정수단(140)의 로드측정값을 매칭되도록 입력하여 학습된 특징정보맵을 구축하며, 상기 센서부(110)로부터 수신된 측정데이터를 구축된 특징정보맵에 적용하여 상기 로드연산값을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    가압성형된 피가공물(10)의 성형상태를 인지하여 불량여부를 감지하는 불량감지부(170);를 더 포함하고,
    상기 로드연산부(120)는 피가공물(10)의 가압성형시 산출되는 로드연산값을 상기 학습모델에 학습데이터로 입력하되, 상기 불량감지부(170)의 감지신호에 따라 정상으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 상기 학습데이터로 입력하고 불량으로 감지된 피가공물(10)의 가압성형시 산출된 로드연산값은 학습데이터로 입력하지 않는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레스 장치(200)의 하부둘레에는 측방으로 돌출된 하단프레임(253)이 형성되고,
    일측은 지면에 고정장착되고 타측은 상기 하단프레임(253)을 하향 지지하여 상기 가압성형 구동시 발생하는 진동 또는 외부가압에 의해 프레스 장치(200)의 설치된 위치가 변동되지 않도록 고정시키는 홀더부(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치용 로드 측정시스템.
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