KR102074497B1 - Pvc 컴파운드 제조 시스템 - Google Patents

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Abstract

PVC 컴파운드 제조 장치를 포함하는 PVC 컴파운드 제조 시스템에 관한 것으로, PVC 컴파운드 제조 장치는, PVC 레진이 수용되는 PVC 탱크, 가소제가 수용되는 가소제 탱크, 복수의 부원료 각각이 적재된 복수의 부원료 탱크, 서버로부터 소재 정보를 획득하는 통신부, 상기 PVC 탱크, 상기 가소제 탱크 및 상기 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 상기 소재 정보를 기반으로 상기 PVC 레진, 상기 가소제 및 상기 복수의 부원료 각각을 계량하는 계량부, 상기 계량부로부터 전달된 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합부, 상기 혼합부로부터 연장되어 상기 혼합물을 용융하여 압출하는 압출부, 상기 압출부로부터 연장되어 압출된 상기 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 절단부, 상기 절단부로부터 절단된 상기 혼합물을 냉각하는 냉각부 및 제어부를 포함하되, 상기 압출부는 적어도 하나의 스크류가 관통된 제1압출부, 제2압출부 및 제3 압출부을 포함하고, 상기 제1압출부와 제2압출부 사이에는 상기 제1압출부에서 발생된 열이 상기 제2압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제1열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성되고, 상기 제2압출부와 상기 제3압출부 사이에는 상기 제2압출부에서 발생된 열이 상기 제3압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제2열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성될 수 있다.

Description

PVC 컴파운드 제조 시스템{PVC COMPOUND MANUFACTURING SYSTEM}
본원은 PVC 컴파운드 제조 시스템에 관한 것이다.
PVC(Polyvinyl chloride)는 플라스틱 중에서 가장 저렴하면서도 재가공이 쉽고, 첨가물의 종류와 양에 따라 다양한 종류의 물성화 형태를 가진 제품을 만들 수 있어, 플라스틱의 일종 중 가장 많이 활용되고 있다. 과거 PVC에 결합되어 있는 염소의 문제와 납계 열안정제, 프탈레이트계 가소제의 환경적인 문제가 대두되고 있으나, 최근 친환경 열안정제와 친환경 가소제의 개발 및 사용으로 PVC는 더욱 광범위하게 사용되고 있다.
PVC 가격이 저렴하고 가공 방법에 따라 다양한 물성과 형태를 가진 제품으로 가공될 수 있으나, 타 수지와는 달리 컴파운딩(Compounding)이라는 공정을 반드시 거쳐야한다는 특성이 있다.
PVC 컴파운딩이란, 구조상 열에 약한 취약점이 있는 PVC는 단독으로 사용할 수 없으므로, 다른 첨가물과 병행 사용되어야 하는데, 이때 PVC의 주 원료인 염화비닐에 가소제, 열안정제 및 가공조제 등의 첨가제를 특정 비율로 혼합하여 요구되는 특성을 만족하게 혼합하는 공정을 의미한다. 이때, PVC 컴파운딩의 첨가제로는 크게 가소제, 열안정제, 가공조제, 난연제, 무기물 및 기타 첨가제로 나뉠 수 있으며, 첨가제를 일정한 비율로 혼합하여 요구되는 특성을 만족하게 컴파운딩하는 것이 PVC 컴파운딩의 가장 중요한 기술이다.
한편, 자동차 제조 공정 중 몰딩(moulding)은 자동차 외관의 손상 방지 및 미관 향상을 위한 것으로, 차량도어의 중간이나 하단 또는 범퍼에 붙이는플라스틱, 크롬 재질의 장식물로 긁힘과 훼손을 방지하고 차량의 디자인을 강화하기 위한 공정이다.
일반적으로 자동차 몰딩은 PVC에 의해 제조되나, 자동차의 크기 및 종류 등의 자동차 특성에 따라 PVC 컴파운딩 공정을 진행해야 하고, 자동차에서 PVC의 장착 위치, 예를 들어, 도어캐치, 사이드미러, 휀더, 필러/이중몰딩, 안개등, 전조등, 주유구, 테일램프 및 트렁크 등의 위치에 따라 PVC 컴파운딩 공정이 다르게 진행되어야 한다는 특징이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 공개특허공보 제 10-2006-0064897호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스가 급하게 배출될 경우, 혼합부의 미세조직에 영향이 미쳐져 PVC 컴파운드에 불량품이 생성될 수 있는 문제를 해결할 수 있는 PVC 컴파운드 제조 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 혼합물 압출 공정은 단일의 압출부가 존재하여 내부 온도 조절에 있어서 오류가 발생한 경우, 문제점을 세밀하게 파악하지 못하는 문제를 해결할 수 있는 PVC 컴파운드 제조 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치는, PVC 레진이 수용되는 PVC 탱크, 가소제가 수용되는 가소제 탱크, 복수의 부원료 각각이 적재된 복수의 부원료 탱크, 서버로부터 소재 정보를 획득하는 통신부, 상기 PVC 탱크, 상기 가소제 탱크 및 상기 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 상기 소재 정보를 기반으로 상기 PVC 레진, 상기 가소제 및 상기 복수의 부원료 각각을 계량하는 계량부, 상기 계량부로부터 전달된 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합부, 상기 혼합부로부터 연장되어 상기 혼합물을 용융하여 압출하는 압출부, 상기 압출부로부터 연장되어 압출된 상기 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 절단부, 상기 절단부로부터 절단된 상기 혼합물을 냉각하는 냉각부 및 제어부를 포함하되, 상기 압출부는 적어도 하나의 스크류가 관통된 제1압출부, 제2압출부 및 제3 압출부을 포함하고, 상기 제1압출부와 제2압출부 사이에는 상기 제1압출부에서 발생된 열이 상기 제2압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제1열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성되고, 상기 제2압출부와 상기 제3압출부 사이에는 상기 제2압출부에서 발생된 열이 상기 제3압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제2열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부에는 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 내의 온도를 각각 측정하는 압출부 온도 측정 센서 및 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 내의 온도를 각각 조절하는 압출부 온도 조절 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압출부 온도 측정 센서에서 수신한 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 각각의 온도가 기설정된 제1압출부 온도 범위, 제2압출부 온도 범위 및 제3압출부 온도 범위를 벗어나는 경우, 상기 스크류의 동작을 오프(OFF)할 수 있다.
또한, 상기 계량부는, 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료를 상기 혼합부에 배출하되, 상기 혼합부 상에서 평면 방향으로 이동 가능한 배출부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 혼합부의 저면 중 가장 낮는 부분에 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나가 배출되도록 상기 배출부를 제어하고, 상기 계량부에서 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료가 전부 배출되면, 상기 혼합부를 폐쇄할 수 있다.
또한, 상기 혼합부는, 상기 혼합부의 저면 중 가장 낮은 지점을 센싱하는 높이 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 높이 센서가 센싱한 지점을 향해 상기 배출부가 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나를 배출하게 할 수 있다.
또한, 상기 혼합부는, 상기 혼합부의 내부 상면 중 가장 높은 부분에 형성된 홀, 상기 혼합부 내에서 상기 혼합물 형성시 발생되는 가스 및 열기를 상기 홀을 통해 포집하는 포집부 및 상기 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐부를 포함하는 포집 구조체를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개폐부는, 상기 혼합물 형성시 상기 혼합부의 내부에서 발생되는 상기 가스량을 감지하는 가스 감지 센서 및 상기 혼합물 형성시 상기 혼합물의 내부에서 발생되는 상기 열기의 온도를 감지하는 내부 온도 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가스 감지 센서가 센싱한 상기 가스량이 기설정된 정도 이상이 되거나 상기 내부 온도 센서가 센싱한 상기 열기의 온도가 기설정된 정도 이상이 되면, 상기 개폐부를 통해 상기 포집부를 개방할 수 있다.
또한, 상기 서버는, 자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 소재 정보 모형을 구축하는 데이터 관리부 및 상기 데이터 관리부로부터 소재 정보를 획득하고, 상기 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 상기 제어부로부터 획득한 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿 사용 가능 유무를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 관리부는, 글라스런 제조사 단말로부터 상기 자동차 정보 및 상기 서비스 정보를 획득하는 데이터 획득부 및 상기 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 상기 소재 정보 모형을 구축함으로써, 복수의 연번 각각에 대응하는 복수의 글라스런에 상기 소재 정보를 부여하는 데이터 처리부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 소재 정보를 기반으로 상기 계량부가 상기 PVC 레진, 상기 가소제 및 상기 복수의 부원료 중 적어도 하나를 선택적으로 전달받을 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 PVC 컴파운드 제조 방법은, 서버로부터 소재 정보를 획득하는 단계, PVC 탱크, 가소제 탱크 및 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 상기 소재 정보를 기반으로 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량하는 단계, 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계, 혼합물을 용융하여 압출하는 단계, 압출된 상기 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 단계 및 절단된 상기 혼합물을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 때 발생하는 가스 및 열기를 제거할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 상측 방향으로 이동하는 기체의 이동 특성을 고려하여 적합한 흡입경로를 형성함으로써 PVC 컴파운드에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제1압출부(161) 내지 제3압출부(163)의 각각의 내부 온도를 순차적으로 높아지도록 조절함으로써, PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료가 용융점을 기반으로 체계적으로 용융을 수행할 수 있고, 가장 낮은 용융점의 온도를 기준으로 용융을 시작함으로써, 가장 낮은 용융점 온도 이하의 이물질이 유입되었을 때, 해당 이물질을 걸러낼 수 있어, 혼합물의 불량품 생성을 방지할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 압출부(16)를 제1 내지 제3압출부(161~163)로 나뉘어 온도를 조절함으로써, 내부 온도 조절이 오류가 발생한 경우에도 신속하게 문제 원인을 발견할 수 있고, 용융과정에서 발생되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 압출부(16)를 제1 내지 제3압출부(161~163)로 나뉘어 온도를 조절함으로써, 내부 온도 조절이 오류가 발생한 경우에도 신속하게 문제 원인을 발견할 수 있고, 용융과정에서 발생되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 글라스런에 사용되는 PVC 펠릿과 복수의 글라스런 각각을 대상으로 이상적인 결과값과 비교함으로써, 오차를 줄이고 정확도를 높여 안전성이 확보된 차량 글라스런 및 PVC 펠릿을 획득할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 개략적인 개념도이다.
도 4(a)는 열림 상태인 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 혼합부의 개략적인 단면도이고, 도 4(b)는 닫힘 상태인 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 혼합부의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4의 A의 확대도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 서버의 개략적인 블록도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 개략적인 블록도이며, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 개략적인 개념도이다.
본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템은, PVC 컴파운드를 실질적으로 제조하는 PVC 컴파운드 제조 장치(10), PVC 컴파운드 제조 장치(10)가 PVC 컴파운드를 제조할 수 있도록 소재 정보를 제공하는 서버(20) 및 서버(20)로 자동차 정보 및 서비스 정보를 전송하는 글라스런 제조사 단말(30)을 포함할 수 있다.
PVC(Polyvinyl Chloride) 컴파운드(compound)란, 폴리염화비닐, 염화비닐수지 등으로 불리는 염화비닐을 주 성분으로 하는 플라스틱인 열가소성 플라스틱의 복합체를 의미할 수 있다. 즉, PVC 컴파운딩 공정이 수행되어 결과물로 생성된 PVC 복합체를 PVC 컴파운드로 지칭될 수 있고, PVC 컴파운드는 필름, 시트, 성형품, 캡 등 광범위한 형태으로 가공될 수 있다. PVC 컴파운드는 대표적으로 자동차 몰딩(moulding) 공정에 활용될 수 있는데, 예를 들어, 자동차 도어 벨트 몰딩(Door Belt Moulding), 윈드 쉴드 몰딩(Wind Shield Moulding), 루프 가니쉬 몰딩(Roof Garnish Moulding), 도어 프레임 몰딩(Door Frame Moulding), 드립 게일 몰딩(Drip Rail Moulding) 및 도어 스커프(Door Scuff)에 적용 및 활용될 수 있다. 이때, PVC 컴파운드는 PVC 컴파운딩 공정시 자동차에 적용되는 위치에 맞게 형상이 제조되는 것이 아닌, PVC 컴파운드를 펠렛(Pellet) 형태로 제조한 후, PVC 펠렛을 용융하여 그 사용 용도 및 자동차의 특성(크기 및 차종 등을 포함)에 따라 성형되는 과정을 거칠 수 있다. 여기서 PVC 펠렛은, PVC 컴파운딩 공정을 거쳐 결과물로 생성된 단결정의 PVC 조각을 의미할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템은, PVC 컴파운드가 사용되는 용도에 따라 맞춤형 PVC 컴파운드, 즉 맞춤형 PVC 펠렛을 제조하기 위한 PVC 컴파운드 제조 시스템에 관한 것이다. 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템은 자동차 몰딩(moulding)에 활용될 수 있는 PVC 컴파운드를 만들기 위한 시스템으로, 자동차의 크기 및 종류를 포함한 자동차 정보를 기반으로 생성된 소재 정보를 이용하여 PVC 컴파운드를 제조할 수 있고, PVC 컴파운드 제조시 발생되는 가스 또는 열기 등을 복수의 센서를 이용하여 자동으로 배출시킬 수 있는 PVC 컴파운드 제조 장치(10)를 포함하는 PVC 컴파운드 제조 시스템에 관한 것이다.
이때, PVC 컴파운드 제조 시스템에 포함되는 PVC 컴파운드 제조 장치(10), 서버(20) 및 글라스런 제조사 단말(30)은 네트워크(40) 통신할 수 있다.
네트워크(40)는 단말 및 서버와 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 무선의 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등을 포함할 수 있다.
PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 제어부(1), 통신부(2), PVC 탱크(11), 가소제 탱크(12), 부원료 탱크(13), 계량부(14), 혼합부(15), 압출부(16), 절단부(17) 및 냉각부(18)를 포함할 수 있다.
이하, 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치(10)를 설명함에 앞서, PVC 컴파운드 제조를 수행하는 장치인 것으로만 예시하였으나, 이에만 한정되는 것이 아니다. 다른 일예로, PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 PVC 컴파운드를 제조하는 장치를 구동하기 위한 신호를 생성하고, 생성된 신호를 상기 PVC 컴파운드를 제조하는 장치로 전송하는 장치일 수 있다. 이에 따라 상기 PVC 컴파운드를 제조하는 장치는 본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)로부터 수신한 생성된 신호를 이용하 동작이 제어될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치(1)에서 각 부의 동작은 자동적으로 이루어질 수 있으나, 이에만 한정하는 것이 아닌, 필요에 따라 각 부의 동작 중 적어도 일부의 동작은 사용자에 의해 이루어질 수 있다. 예시적으로, 후술하는 설명에서 서버(20)로부터 소재 정보를 획득하여 소재 정보를 기반으로 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료를 계량하는 동작은 필요에 따라 사용자에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치(1)는 자동화 PVC 컴파운드 제조 장치 또는 반자동화 PVC 컴파운드 제조 장치라 표현될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치(1)에서 각 부의 동작은 제어부(1)에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 제어부(1)는 PVC 컴파운드 제조 장치(10)에 포함된 각 부의 동작을 제어할 수 있고, 또한 제어부(1)는 각 부 사이에서의 원료의 이동을 제어할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 PVC 레진(Resin)이 수용되는 PVC 탱크(11), 가소제가 수용되는 가소제 탱크(12) 및 복수의 부원료 각각이 적재된 복수의 부원료 탱크(13)를 포함할 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 PVC 레진이 수용되는 PVC 탱크(11)를 포함할 수 있다. PVC 레진(Resin), 즉 PVC 수지는 후술하는 소재 정보에 따라 사용되는 PVC 수지일 수 있다. 도 2 및 도 3에서 PVC 탱크(11)는 하나의 PVC 탱크(11)로 표현되었으나, 이에 한정되는 것이 아닌, PVC 수지가 종류별로 구별되게 수용되도록 복수의 PVC 탱크가 PVC 컴파운드 제조 장치(10)에 포함될 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 가소제가 수용되는 가소제 탱크(12)를 포함할 수 있다. 가소제는 후술하는 소재 정보에 따라 선택적으로 사용되는 가소제를 의미할 수 있으며, 가소제는 DINP(Diisononyl phthalate), DIDP(Diisodecyl phthalate) 및 GL100을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에서 가소제 탱크(12)는 하나의 가소제 탱크(12)로 표현되었으나, 이에 한정되는 것이 아닌, 가소제가 종류별로 구별되게 수용되도록 복수의 가소제 탱크가 PVC 컴파운드 제조 장치(10)에 포함될 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 복수의 부원료 각각이 적재된 복수의 부원료 탱크(13)를 포함할 수 있다. 부원료는 후술하는 소재 정보에 따라 선택적으로 사용되는 부원료 소제를 의미할 수 있으며, 부원료는 안정제(LTX-626H, ESB0). 가공조제(P-551), 활제(ST-A, AC629), 안료(C/B 1010, CR60-2), 안정제(NH390P, PH-1100D), 충진제(CW-1), 활제(AC316), 충격보강제(CPE135A) 및 형광증백제(OB-1), UV안정제(531)를 포함할 수 있다. 부원료 탱크는 복수개가 구비될 수 있어, 각각의 부원료 탱크(13)에는 각각의 부원료가 수용 또는 적재될 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 서버(20)로부터 소재 정보를 획득하는 통신부(2)를 포함할 수 있다. 통신부(2)는 전술한 네트워크(40) 통신을 통해 서버(20)와 데이터를 송수신할 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 PVC 탱크(11), 가소제 탱크(12), 복수의 부원료 탱크(13)로부터 연장되어 소재 정보를 기반으로 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량하는 계량부(14)를 포함할 수 있다.
통신부(2)에서 수신한 소재 정보는 PVC 레진 정보, 가소제 정보 및 복수의 부원료 정보를 포함할 수 있다. PVC 레진 정보는 PVC 레진의 종류, 사용량 및 종류에 따른 용융점/냉각점 정보를 포함할 수 있고, 가소제 정보는 가소제의 종류, 사용량 및 종류에 따른 용융점/냉각점 정보를 포함할 수 있으며, 복수의 부원료 정보는 부원료의 종류, 각각의 부원료의 사용량 및 종류에 따른 용융점/냉각점 정보를 포함할 수 있다. 또한 소재 정보는, PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료별 비율, PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료를 혼합했을 때 혼합물의 냉각점 정보를 포함할 수 있다.
계량부(14)는 PVC 레진 정보, 가소제 정보 및 복수의 부원료 정보를 포함하는 소재 정보를 기반으로, 각각의 종류 및 종류에 따른 사용량에 따라 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량할 수 있다.
계량부(14)는 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합부(15)에 배출하는 배출부(141)을 포함할 수 있다. 배출부(141)의 상부는 계량부(14)와 연결되어 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합부(15)로 배출할 수 있다.
도 4(a)는 열림 상태인 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 혼합부의 개략적인 단면도이고, 도 4(b)는 닫힘 상태인 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 장치의 혼합부의 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 계량부(14)로부터 전달된 계량된 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료를 혼합하는 혼합부(15)를 포함할 수 있다. 혼합부(15)는 하형 혼합부(15a) 및 하형 혼합부(15a)에 힌지 결합되어 하형 혼합부(15a)를 덮거나(혼합부(15)의 닫힘 상태) 하형 혼합부(15a)에 대한 덮음을 해제(혼합부(15)의 열림 상태)하는 상형 혼합부(15b)를 포함할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도4를 참조하면, 배출부(141)가 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 하형 혼합부(15a)에 배출 완료하면 상형 혼합부(15b)는 하형 혼합부(15a)를 덮을 수 있고, 혼합부(15) 내에서 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 수 있다. 참고로, 혼합부(15)는 그 내부에 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 때, 적절한 온도 조건 및 압력 조건을 형성할 수 있다. 혼합부(15)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
또한, 배출부(141)는 혼합부(15) 상에서 평면 방향으로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 상형 혼합부(15b)가 하형 혼합부(15a)에 대한 덮음을 해제한 상태, 다시 말해, 혼합부(15)가 열린 상태일 때, 배출부(141)는 하형 혼합부(15a) 상에서 하형 혼합부(15a)의 평면 방향(이를 테면, 하형 혼합부(15a)의 평면 방향으로의 x축(도4 참조, 3시-9시 방향) 또는 y축)으로 이동이 가능하다. 또한, 제어부(1)는 혼합부(15)의 저면 중 가장 낮은 부분에 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나가 배출되도록, 배출부(141)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1)는 혼합부(15)에 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 전부 배출되면 혼합부(15)를 폐쇄할 수 있다(구체적으로, 상형 혼합부(15b)가 하형 혼합부(15a)에 대해 덮힘 상태가 되게 할 수 있다.
구체적으로, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템에 있어서, 혼합부(15)는 혼합부(15)의 저면(내면) 중 가장 낮은 지점을 센싱하는 높이 센서를 포함할 수 있고, 제어부(1)는 높이 센서가 센싱한 지점을 향해 배출부(141)가 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나를 배출하게 할 수 있다. 즉, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템은 혼합부(15)의 내면이 어떤 형상이든, 높이 센서로 혼합부(15)의 내면의 저면 중 가장 낮은 지점을 센싱하고, 그곳에 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 배출(놓이게)되게 할 수 있다.
또한, 만약 혼합부(15)의 저면(내면의 하면)이 평면인 경우, 다시 말해, 고저차가 없는 경우, 배출부(141)는 저면의 중심 영역에 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나를 배출할 수 있다.
도 5는 도 4의 A의 확대도이다.
도 5를 참조하면, 혼합부(15)는 포집 구조체를 포함할 수 있다. 포집 구조체는 혼합부(15)(상형 혼합부(15b))의 내부 상면 중 가장 높은 부분에 형성되는 홀(151), 혼합부(15) 내에서 혼합물 형성시 발생되는 가스 및 열기를 홀(151)을 통해 포집하는 포집부(153) 및 홀(151)을 선택적으로 개폐하는 개폐부(155)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 홀(151)은 혼합부(15)의 내부 상면, 다시 말해, 상형 혼합부(15b)의 상부로부터 상측으로 연장되어 형성된 내부 공간부(156)을 형성할 수 있다. 내부 공간부(156)의 측면에는 포집부(153)와 연결되도록 천공(穿孔) 개방된 포집부 입구(152)가 형성될 수 있다. 포집부 입구(152) 및 포집부(153)는 내부 공간부(156)에 형성될 수 있으나, 바람직하게는 내부 공간부(156)의 하측(도 5 참조, 6시 방향과 가까운 3시 방향)에 포집부 입구(152)가 천공(穿孔)될 수 있다. 포집부(153)는 포집부 입구(152)의 상부로부터 일측으로 절곡된 후 상측으로 절곡되어 연장되어 형성될 수 있고, 포집부(153)는 L형상일 수 있다. 포집부(153)의 상다노가 배출구(154)는 연결될 수 있다. 또한, 상형 혼합부(15b)의 상면이 평면인 경우, 홀(151)은 상형 혼합부(15b)가 덮힘 상태일 ?, 상형 혼합부(15b)의 상면 중 하형 혼합부(61b)의 저면의 중심 영역과 대향하는 부분에 형성될 수 있다.
또한, 포집 구조체는, 홀(151)의 상부로부터 상측으로 연장되며 내부 공간부(156)를 형성할 수 있고, 개폐부(155)는 내부 공간부(156)의 상하방향을 따라 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 상형 혼합부(15b)의 하면이 평면이고 개폐부(155)가 내부 공간부(156)의 하부에 위치할 경우, 개폐부(155)의 하면과 상부 혼합부(15b)의 하면은 동일선 상에 위치할 수 있고, 개폐부(155)의 하면과 상부 혼합부(15b)의 하면이 동일선 상에 위치할 경우, 개폐부(155)는 아래방향으로의 이동이 제한될 수 있다. 즉, 개폐부(155)는 내부 공간부(156)의 상하 방향을 따라 이동할 경우, 개폐부(155)는 상부 혼합부(15b)의 하면보다 아래 방향으로 이동되는 것이 제한될 수 있다. 이때, 개폐부(155)는 개폐부(155)가 내부 공간부(156)의 하측에 위치한 상태일 때, 개폐부(155)는 포집부 입구(152)를 폐쇄할 수 있는 길이를 가질 수 있다. 또한, 개폐부(155) 개폐부(155)의 상면과 내부 공간부(156)의 상면이 맞닿도록 내부 공간부(156)의 상측에 위치한 상태일 때, 개폐부(155)는 포집부 입구(152)를 개방할 수 있는 길이를 가질 수 있다.
또한, 개폐부(155)의 혼합물 형성시 혼합부(15)의 내부에서 발생되는 가스량을 감지하는 가스 감지 센서(1551) 및 혼합물 형성시 혼합물(15)의 내부에서 발생되는 열기의 온도를 감지하는 내부 온도 센서(1552)를 포함할 수 있다. 개폐부(155)의 하부에는 가스 감지 센서(1551) 및 내부 온도 센서(1552)가 구비될 수 있어, 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합된 혼합물 형성시 혼합물(15)의 내부에서 발생되는 가스량 및 열기의 온도를 감지할 수 있다.
또한, 제어부(1)는 가스 감지 센서(1551)가 센싱한 가스량이 기설정된 정도 이상이 되거나 내부 온도 센서(1552)가 센싱한 열기의 온도가 기설정된 정도 이상이 되면 개폐부(155)를 통해 포집부(153)를 개방할 수 있다.
자세히 설명하면, 제어부(1)는 가스 감지 센서(1551)가 감지하는 가스량이 미리 설정된 정도 이상이 되면, 포집부 입구(152)를 개방하기 위해 개폐부(155)를 내부 공간부(156)의 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템은, 혼합부(15) 내에서 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 때 발생되는 가스를 포집부(153)로 배출시킬 수 있으며, 제어부(1)는 미리 설정된 정도 이상의 가스량이 혼합부(15)의 내부에서 발생하면, 포집부 입구(152)를 개방함으로써, 가스를 배출시킬 수 있다. 또한, 혼합부(15) 내에서 발생한 가스량이 미리 설정된 정도 이하로 검출되면, 제어부(1)는 개폐부(155)를 내부 공간부(156)의 상측으로 이동시킴으로써 포집부 입구(152)를 폐쇄할 수 있다. 즉, 제어부(1)는 가스 감지 센서(1551)에서 감지된 혼합부(15) 내부의 가스량이 미리 설정된 정도 이상일 경우에만 포집부 입구(152)를 개방함으로써 가스를 배출시킬 수 있다.
또한, 제어부(1)는 내부 온도 센서(1552)가 감지하는 혼합부(15) 내부의 온도가 미리 설정된 정도 이상이 되면, 포집부 입구(152)를 개방하기 위해 개폐부(155)를 내부 공간부(156)의 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템은, 혼합부(15) 내에서 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 때 발생하는 열기를 포집부(153)로 배출시킬 수 있으며, 제어부(1)는 미리 설정된 정도 이상의 열기가 혼합부(15)의 내부에서 발생하면, 포집부 입구(152)를 개방함으로써, 가스를 배출시킬 수 있다. 또한, 혼합부(13) 내에서 발생한 열기가 미리 설정된 정도 이하로 검출되면, 제어부(1)는 개폐부(155)를 내부 공간부(156)의 상측으로 이동시킴으로써 포집부 입구(152)를 폐쇄할 수 있다. 즉, 제어부(1)는 내부 온도 센서(1552)에서 감지된 혼합부(15) 내부의 온도가 미리 설정된 정도 이상일 경우에만 포집부 입구(152)를 개방함으로써 열기를 배출시킬 수 있다.
상술한 바에 따르면, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템은, 혼합부(15) 내에서 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료가 혼합될 때 발생하는 가스 및 열기를 제거할 수 있다. 혼합물 형성시 발생되는 가스 및 열기는 자연스럽게 혼합부(15) 내에서 상측으로 이동되는데, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템에 의하면, 가스 및 열기의 이동이 이루어지는 홀(151) 및 포집부(153)가 상측으로 이동되는 경로로 형성될 수 있어, 가스 및 열기가 자연스럽게 홀(151) 및 포집부(153)로 유도되며 흡입될 수 있다. 만약, 가스가 급하게 배출될 경우, 혼합부의 미세조직에 영향이 미쳐져 PVC 컴파운드에 불량품이 생성될 수 있다. 그러나 본 PVC 컴파운드 제조 시스템은, 상측 방향으로 이동하는 기체의 이동 특성을 고려하여 적합한 흡입경로를 형성함으로써 이를 방지할 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 시스템은, 혼합부(15)로부터 연장되어 혼합물을 용융하여 압출하는 압출부(16)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 압출부(16)는 지면과 수평하게 길이방향으로 형성될 수 있으며, 압출부(16)는 적어도 하나의 스크류(166)가 관통된 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163)를 포함할 수 있다. 혼합부(15)에서 혼합이 진행되고 있는 경우, 스크류(166)는 회전 운동을 수행함으로써, 압출부(16)로 인입되는 혼합물이 스크류(166)의 회전 운동에 의해 이동(도3 참조, 3시에서 9시 방향으로 이동)되면서 용융될 수 있다. 즉, 제어부(1)는 혼합부(15)에서 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료의 혼합이 진행되고 있는 경우, 스크류(166)가 회전운동 하도록 제어할 수 있다.
압출부(16)가 지면과 평행한 관 형상인 경우, 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163) 각각의 내부에는 압출부(16)의 내부 온도를 조절하고, 혼합물을 용융하기 위해 열을 발생시키는 열선(미도시)이 압출부(16)의 내주면을 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 이때, 열선(미도시)은 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163) 각각에 구별되도록 개별적으로 구비될 수 있고, 후술하는 제1열 전도 방지 부재(164) 및 제2열 전도 방지 부재(165)에 의해 제1 압출부(161)의 열선에서 발생한 열이 제2압출부(162)에 전도되지 않을 수 있고, 제2 압출부(162)의 열선에서 발생한 열이 제3압출부(163)에 전도되지 않을 수 있다.
제1압출부(161)와 제2압출부(162) 사이에는 제1압출부(161)에서 발생된 열이 제2 압출부(162)로 전달되지 않도록 방지하는 제1열 전도 방지 부재(164)가 링 형상으로 구성되고, 제2압출부(162)와 제3압출부(163) 사이에는 제2압출부(162)에서 발생된 열이 제3압출부(163)로 전달되지 않도록 방지하는 제2 열 전도 방지 부재(165)가 링 형상으로 구성될 수 있다. 제1압출부(161)와 제2압출부(162) 사이에 구비된 제1열 전도 방지 부재(164)는 제1압출부(161)의 열선에서 발생한 열이 제2압출부(162)로 전도되지 않고, 제2압출부(162)의 열선에서 발생한 열이 제1압출부(161)로 전도되지 않도록 단열재로 구성될 수 있으며, 예를 들어 코르크, 면, 펠트, 탄화코르크, 석면, 유리솜, 석영솜, 규조토, 펄라이트 등으로 구현될 수 있다. 제1열 전도 방지 부재(164) 및 제2열 전도 방지 부재(165)는 압출부들 간의 단열을 수행하기 위하여, 압출부(16)가 관 형상일 경우 제1 및 제2열 전도 방지 부재(164, 162)의 두께(링의 두께)는 열선과 압출부(161)의 관의 두께보다 클 수 있다.
제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163)에는 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163) 내의 온도를 각각 측정하는 압출부 온도 측정 센서 및 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163) 내의 온도를 각각 조절하는 압출부 온도 조절 센서를 포함할 수 있다.
압출부 온도 측정 센서는 제1압출부(161)의 상측 내면에 구비되어 제1압출부(161)의 내부 온도를 측정하는 제1압출부 온도 측정 센서(1611), 제2압출부(162)의 상측 내면에 구비되어 제2압출부(162)의 내부 온도를 측정하는 제2압출부 온도 측정 센서(1621) 및 제3압출부(163)의 상측 내면에 구비되어 제3압출부(163)의 내부 온도를 측정하는 제3압출부 온도 측정 센서(1631)를 포함할 수 있다. 또한, 압출부 온도 조절 센서는 제1압출부(161)의 상측 외주면에 구비되어 제1압출부(161)의 내부 온도를 조절하는 제1압출부 온도 조절 센서(1612), 제2압출부(162)의 상측 외주면에 구비되어 제2압출부(162)의 내부 온도를 조절하는 제2압출부 온도 조절 센서(1622) 및 제3압출부(163)의 상츨 외주면에 구비되어 제3압출부(163)의 내부 온도를 조절하는 제3압출부 온도 조절 센서(1632)를 포함할 수 있다.
이때, 제1압출부(161), 제2압출부(162) 및 제3압출부(163) 각각의 내부 온도는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1)는 전술한 소재 정보에 따라 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료의 용융점을 비교하여, 가장 낮은 용융점 온도를 제3압출부(163)의 내부 온도가 되도록 제3압출부 온도 조절 센서(1632)에 신호를 송신할 수 있고, 제3압출부 온도 조절 센서(1632)는 상기 신호를 수신하여 제3압출부 내부 온도가 가장 낮은 용융점 온도가 될 수 있도록 조절할 수 있다. 또한, 제어부(1)는 가장 높은 용융점 온도를 제1압출부(161)의 내부 온도가 되도록 제1압출부 온도 조절 센서(1612)에 신호를 송신할 수 있고, 제3압출부 온도 조절 센서(1612)는 상기 신호를 수신하여 제1압출부 내부 온도가 가장 높은 용융점 온도가 될 수 있도록 조절할 수 있다. 또한, 제어부(1)는 가장 낮은 용융점 온도와 가장 높은 용융점 온도의 중간 지점의 용융점 온도를 제2압출부(162)의 내부 온도가 되도록 제2압출부 온도 조절 센서(1622)에 신호를 송신할 수 있고, 제2압출부 온도 조절 센서(1622)는 상기 신호를 수신하여 제2압출부 내부 온도가 중간 지점의 용융점 온도가 될 수 있도록 조절할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 제1압출부(161) 내지 제3압출부(163)의 각각의 내부 온도를 순차적으로 높아지도록 조절함으로써, PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료가 용융점을 기반으로 체계적으로 용융을 수행할 수 있고, 가장 낮은 용융점의 온도를 기준으로 용융을 시작함으로써, 가장 낮은 용융점 온도 이하의 이물질이 유입되었을 때, 해당 이물질을 걸러낼 수 있어, 혼합물의 불량품 생성을 방지할 수 있다.
제어부(1)는 압출부 온도 측정 센서에서 수신한 제1압출부, 제2압출부 및 제3압출부 각각의 온도가 기설정된 제1압출부 온도 범위, 제2압출부 온도 범위 및 제3압출부 온도 범위를 벗어나는 경우, 스크류(166)의 동작을 오프(OFF)할 수 있다. 제1압출부 온도 조절 센서(1612)에 의해 조절된 제1압출부(161) 내부의 온도가 기설정된 제1압출부 온도 범위를 벗어난 경우, 또는 제2압출부 온도 조절 센서(1622)에 의해 조절된 제2압출부(162) 내부의 온도가 기설정된 제2압출부 온도 범위를 벗어난 경우, 또는 제3압출부 온도 조절 센서(1632)에 의해 조절된 제3압출부(163) 내부의 온도가 기설정된 제3압출부 온도 조절 범위를 벗어난 경우, 제어부(1)는 스크류(166)의 동작을 오프(OFF)함으로써, 압출부(16)의 동작을 중지시킬 수 있다.
상술한 바에 따르면, 기존 혼합물 압출 공정은 단일의 압출부가 존재하여 내부 온도 조절에 있어서 오류가 발생한 경우, 문제점을 세밀하게 파악하지 못하는 문제가 있었으나, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템의 경우, 압출부(16)를 제1 내지 제3압출부(161~163)로 나뉘어 온도를 조절함으로써, 내부 온도 조절이 오류가 발생한 경우에도 신속하게 문제 원인을 발견할 수 있고, 용융과정에서 발생되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한다.
본 PVC 컴파운드 제조 시스템은 압출부(16)로부터 연장되어 압출된 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 절단부(17)를 포함할 수 있다. 압출부(16)에서 용융된 혼합물을 절단부(17)가 인입하면, 절단부(17)의 하단에 구비된 컷팅기(미도시)에 의해 혼합물이 절단될 수 있다. 이때, 용융된 혼합물은 완전한 액체 상태가 아닌, 완전한 액체(예컨데, 물 정도의 밀도를 지닌 액체) 대비 밀도가 큰 상태일 수 있다. 따라서 컷팅기(미도시)로 용융된 혼합물을 절단했을 경우, 일정 간격대로 혼합물이 절단될 수 있다. 제어부(1)는 용융된 혼합물을 일정 간격대로 절단하도록 절단부(17)를 제어할 수 있다.
본 PVC 컴파운드 제조 시스템은 절단부(17)로부터 절단된 혼합물을 냉각하는 냉각부(18)를 냉각할 수 있다. 제어부(1)는 소재 정보에 포함된 냉각점 정보를 이용하여 냉각부(18) 내의 온도를 조절함으로써, 절단된 혼합물을 냉각시킬 수 있다. 냉각부(18)로부터 냉각된 혼합물은 전술한 PVC 펠렛으로 구현될 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 서버의 개략적인 블록도이다.
도1 및 도 6을 참조하면, 본 PVC 컴파운드 제조 시스템의 서버(20)는 자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 소재 정보 모형을 구축하는 데이터 관리부(21) 및 데이터 관리부(21)로부터 소재 정보를 획득하고, 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 제어부(1)로부터 획득한 펠릿 결과 정보를 비교함으로써 펠릿 사용 가능 유무를 판단하는 판단부(22)를 포함할 수 있다. 데이터 관리부(21)는 글라스런 제조사 단말(30)로부터 자동차 정보 및 서비스 정보를 획득하는 데이터 획득부(211) 및 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 소재 정보 모형을 구축함으로써, 복수의 연번 각각에 대응하는 복수의 글라스런에 상기 소재 정보를 부여하는 데이터 처리부(212)를 포함할 수 있다.
데이터 관리부(21)는 네트워크(1) 통신을 이용하여 글라스런 제조사 단말(30)로부터 자동차 정보 및 서비스 정보를 획득할 수 있다. 자동차 정보는 차종 정보 및 크기 정보를 포함할 수 있고, 서비스 정보는 부품별 마모 정보, 부식 정보 및 감가상각 정보를 포함할 수 있다.
글라스런 제조사 단말(30)는 PVC 펠렛을 기반으로 자동차의 글라스런을 실제적으로 제품화하는 제조사의 사용자 단말을 의미할 수 있다. 즉, 글라스런 제조사 단말(30)은 PVC 펠렛을 획득하여 차량을 조립하는 제조사의 디바이스로서, 휴대용 단말, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 스마트 TV, 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 같은 사용자의 입력을 수신하고 화면상에 결과값을 디스플레이 하는 모든 종류의 무선 통신 장치 및 유선 통신 장치를 포함할 수 있다.
또한, 데이터 관리부(21)는 복수의 글라스런 각각에 연번을 부여할 수 있다. 복수의 글라스런이라 함은, 자동차 몰딩(moulding)을 의미하며, 예를 들어, 자동차 도어 벨트 몰딩(Door Belt Moulding), 윈드 쉴드 몰딩(Wind Shield Moulding), 루프 가니쉬 몰딩(Roof Garnish Moulding), 도어 프레임 몰딩(Door Frame Moulding), 드립 게일 몰딩(Drip Rail Moulding) 및 도어 스커프(Door Scuff)이 각각의 글라스런으로 지칭될 수 있다. 즉, 하나의 자동차에는 역할 및 위치가 다른 복수의 글라스런이 사용될 수 있다. 데이터 관리부(21)는 하나의 자동차에 사용되는 복수의 글라스런 각각에 연번을 부여할 수 있다.
데이터 처리부(212)는 자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 소재 정보 모형을 구축함으로써, 복수의 연번 각각에 대응하는 복수의 글라스런에 소재 정보를 부여할 수 있다.
지도학습이란, 미리 구축된 학습용 데이터(training data)를 활용하여 모델을 학습하는 것을 의미한다. 데이터 처리부(212)는 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 소재 정보 모형을 구축할 수 있다. 예시적으로 상기 분류/예측 알고리즘은 Random Forest알고리즘 SVM(support vector machine) 알고리즘, Extra Tree알고리즘, XG Boost알고리즘 및 Deep Learning 알고리즘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Random Forest알고리즘은 수많은 Decision Tree들이 Forest를 구성하여 각각의 예측결과를 하나의 결과변수로 평균화 하는 알고리즘이고, SVM알고리즘은 데이터의 분포공간에서 가장 큰 폭의 경계를 구분하여 데이터가 속하는 분류를 판단하는 비확률적 알고리즘이다. Extra Tree알고리즘은 Random forest와 비슷하나 속도가 Random forest에 비해 빠른 알고리즘이며, XGBoost알고리즘은 Random Forest의 Tree는 독립적이라면 XGBoost의 Tree의 결과를 다음 트리에 적용하는 boost방식의 알고리즘이다. Deep Learning알고리즘은 다층구조의 Neural Network을 기반으로 변수의 패턴이 결과에 미치는 영향을 가중치로 조절하며 학습하는 알고리즘이다.
데이터 처리부(212)는 자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘을 수행함으로써, 복수의 연번 각각에 대응하는 소재 정보를 부여할 수 있다.
판단부(22)는 데이터 관리부(21)의 데이터 처리부(212)로부터 복수의 연번 각각에 대응하는 소재 정보를 획득하고, 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 PVC 컴파운드 제조 장치(10)의 제어부(1)로부터 획득한 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿 사용 가능 유무를 판단할 수 있다.
가상 펠릿 정보란, 소재 정보를 기반으로 이론적으로 도출될 수 있는 가상 PVC 펠릿 정보를 의미할 수 있으며, 가상 펠릿 정보는 가상 펠릿의 크기 정보, 원료 정보 및 성질 정보(입도, 기공률, 내압 강도, 내충격 마모 강도를 포함)를 포함할 수 있다. 가상 펠릿 정보는 명확한 수치 값으로 도출되는 것이 아닌, 수치 범위로 도출될 수 있다.
판단부(22)는 복수의 연번 각각에 할당된 가상 펠릿 정보와 제어부(1)로부터 획득한 실제 펠릿 결과 정보를 비교할 수 있다. 제어부(1)는 PVC 컴파운드 제조 장치(10)로부터 생성된 PVC 펠릿에 대한 정보를 획득할 수 있고, 실제 펠릿 결과 정보는 PVC 펠릿의 크기 정보, 원료 정보 및 성질 정보(입도, 기공률, 내압 강도, 내충격 마모 강도를 포함)를 포함할 수 있다. 제어부(1)는 데이터 처리부(212)에서 생성한 복수의 연번 각각에 대응하는 소재 정보를 PVC 컴파운드 제조 장치(10)로 전송할 수 있고, 전술한 계량부(14)는 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 중 적어도 하나를 선택적으로 전달받고, PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량함으로써, 최종적으로 PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 복수의 연번 각각에 대응하는 PVC 펠렛을 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이, PVC 컴파운드 제조 장치(10)는 복수의 연번 각각에 해당하는 소재 정보를 기반으로 PVC 펠릿을 생성하므로, 실제 펠릿 결과 정보도 복수의 연번 각각에 해당되도록 도출될 수 있다. 따라서, 판단부(22)는 복수의 연번 각각에 할당된 가상 펠릿 정보와 실제 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿의 사용 가능 유무를 판단할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 복수의 글라스런에 사용되는 PVC 펠릿과 복수의 글라스런 각각을 대상으로 이상적인 결과값과 비교함으로써, 오차를 줄이고 정확도를 높여 안전성이 확보된 차량 글라스런 및 PVC 펠릿을 획득할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
이하는 본원의 일 실시예에 따른 PVC 컴파운드 제조 시스템에 포함되는 PVC 컴파운드 제조 장치의 동작 흐름에 대한 설명이다.
후술하는 PVC 컴파운드 제조 방법은, 앞서 설명된 PVC 컴파운드 제조 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 PVC 컴파운드 제조 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 이하 PVC 컴파운드 제조 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
PVC 컴파운드 제조 장치의 동작 흐름은, 먼저, 서버로부터 소재 정보를 획득할 수 있다(S701).
다음으로, PVC 탱크, 가소제 탱크 및 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 소재 정보를 기반으로 복수의 탱크로부터 전달받은 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량할 수 있다(S702).
다음으로, 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성할 수 있다(S703).
다음으로, 혼합물을 용융하여 압출할 수 있다(S704).
다음으로, 압출된 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단할 수 있다(S705).
다음으로, 절단된 혼합물을 냉각할 수 있다(S1706).
상술한 설명에서, 단계 S701 내지 S706은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 PVC 컴파운드 제조 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 PVC 컴파운드 제조 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 제어부
2: 통신부
11: PVC 탱크
12: 가소제 탱크
13: 부원료 탱크
14: 계량부
141: 배출부
15: 혼합부
15a: 하형 혼합부
15b: 상형 혼합부
151: 홀
152: 포집부 입구
153: 포집부
154: 배출부
155: 개폐부
156: 내부 공간부
1551: 가스 감지 센서
1552: 내부 온도 센서
16: 압출부
161: 제1압출부
1611: 제1압출부 온도 측정 센서
1612: 제1압출부 온도 조절 센서
162: 제2압출부
1621: 제2압출부 온도 측정 센서
1622: 제2압출부 온도 조절 센서
163: 제3압출부
1631: 제3압출부 온도 측정 센서
1632: 제3압출부 온도 조절 센서
164: 제1열 전도 방지 부재
165: 제2열 전도 방지 부재
166: 스크류
17: 절단부
18: 냉각부
20: 서버
21: 데이터 관리부
211: 데이터 획득부
212: 데이터 처리부
22: 판단부
30: 글라스런 제조사 단말

Claims (9)

  1. PVC 컴파운드 제조 장치를 포함하는 PVC 컴파운드 제조 시스템으로서,
    PVC 컴파운드 제조 장치는,
    PVC 레진이 수용되는 PVC 탱크;
    가소제가 수용되는 가소제 탱크;
    복수의 부원료 각각이 적재된 복수의 부원료 탱크;
    서버로부터 소재 정보를 획득하는 통신부;
    상기 PVC 탱크, 상기 가소제 탱크 및 상기 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 상기 소재 정보를 기반으로 상기 PVC 레진, 상기 가소제 및 상기 복수의 부원료 각각을 계량하는 계량부;
    상기 계량부로부터 전달된 계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합부;
    상기 혼합부로부터 연장되어 상기 혼합물을 용융하여 압출하는 압출부;
    상기 압출부로부터 연장되어 압출된 상기 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 절단부;
    상기 절단부로부터 절단된 상기 혼합물을 냉각하는 냉각부; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 압출부는 적어도 하나의 스크류가 관통된 제1압출부, 제2압출부 및 제3 압출부을 포함하고,
    상기 제1압출부와 제2압출부 사이에는 상기 제1압출부에서 발생된 열이 상기 제2압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제1열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성되고, 상기 제2압출부와 상기 제3압출부 사이에는 상기 제2압출부에서 발생된 열이 상기 제3압출부로 전달되지 않도록 방지하는 제2열 전도 방지 부재가 링 형상으로 구성되고,
    상기 PVC 컴파운드 제조 장치는 PVC 레진 정보, 가소제 정보 및 복수의 부원료 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 소재 정보를 기반으로 PVC 펠릿을 생성하고,
    상기 서버는,
    자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 소재 정보 모형을 구축하는 데이터 관리부; 및
    상기 데이터 관리부로부터 소재 정보를 획득하고, 상기 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 상기 제어부로부터 획득한 실제 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿 사용 가능 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부에는 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 내의 온도를 각각 측정하는 압출부 온도 측정 센서 및 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 내의 온도를 각각 조절하는 압출부 온도 조절 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 압출부 온도 측정 센서에서 수신한 상기 제1압출부, 상기 제2압출부 및 상기 제3압출부 각각의 온도가 기설정된 제1압출부 온도 범위, 제2압출부 온도 범위 및 제3압출부 온도 범위를 벗어나는 경우, 상기 스크류의 동작을 오프(OFF)하는 것인,
    PVC 컴파운드 제조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계량부는,
    상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료를 상기 혼합부에 배출하되, 상기 혼합부 상에서 평면 방향으로 이동 가능한 배출부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 혼합부의 저면 중 가장 낮는 부분에 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나가 배출되도록 상기 배출부를 제어하고,
    상기 계량부에서 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료가 전부 배출되면, 상기 혼합부를 폐쇄하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 혼합부의 저면 중 가장 낮은 지점을 센싱하는 높이 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 높이 센서가 센싱한 지점을 향해 상기 배출부가 상기 계량된 PVC 레진, 상기 계량된 가소제 및 상기 계량된 복수의 부원료 중 적어도 하나를 배출하게 하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 혼합부의 내부 상면 중 가장 높은 부분에 형성된 홀, 상기 혼합부 내에서 상기 혼합물 형성시 발생되는 가스 및 열기를 상기 홀을 통해 포집하는 포집부 및 상기 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐부를 포함하는 포집 구조체를 더 포함하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개폐부는,
    상기 혼합물 형성시 상기 혼합부의 내부에서 발생되는 상기 가스의 량을 감지하는 가스 감지 센서; 및
    상기 혼합물 형성시 상기 혼합물의 내부에서 발생되는 상기 열기의 온도를 감지하는 내부 온도 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 가스 감지 센서가 센싱한 상기 가스량이 기설정된 정도 이상이 되거나 상기 내부 온도 센서가 센싱한 상기 열기의 온도가 기설정된 정도 이상이 되면, 상기 개폐부를 통해 상기 포집부를 개방하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서버는,
    자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 소재 정보 모형을 구축하는 데이터 관리부; 및
    상기 데이터 관리부로부터 소재 정보를 획득하고, 상기 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 상기 제어부로부터 획득한 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿 사용 가능 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 관리부는,
    글라스런 제조사 단말로부터 상기 자동차 정보 및 상기 서비스 정보를 획득하는 데이터 획득부; 및
    상기 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 상기 소재 정보 모형을 구축함으로써, 복수의 연번 각각에 대응하는 복수의 글라스런에 상기 소재 정보를 부여하는 데이터 처리부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 소재 정보를 기반으로 상기 계량부가 상기 PVC 레진, 상기 가소제 및 상기 복수의 부원료 중 적어도 하나를 선택적으로 전달받는 것인, PVC 컴파운드 제조 시스템.
  9. PVC 컴파운드 제조 장치에 의해 수행되는 PVC 컴파운드 제조 방법으로서,
    서버로부터 소재 정보를 획득하는 단계;
    PVC 탱크, 가소제 탱크 및 복수의 부원료 탱크로부터 연장되어 상기 소재 정보를 기반으로 PVC 레진, 가소제 및 복수의 부원료 각각을 계량하는 단계;
    계량된 PVC 레진, 계량된 가소제 및 계량된 복수의 부원료를 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계;
    혼합물을 용융하여 압출하는 단계;
    압출된 상기 혼합물을 기설정된 길이만큼 절단하는 단계; 및
    절단된 상기 혼합물을 냉각하는 단계,
    를 포함하고,
    상기 PVC 컴파운드 제조 장치는 PVC 레진 정보, 가소제 정보 및 복수의 부원료 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 소재 정보를 기반으로 PVC 펠릿을 생성하고,
    상기 서버는
    자동차 정보 및 서비스 정보를 입력으로 하는 지도 학습 기반의 소재 정보 모형을 구축하는 데이터 관리부; 및
    상기 데이터 관리부로부터 소재 정보를 획득하고, 상기 소재 정보를 이용하여 생성된 가상 펠릿 정보와 제어부로부터 획득한 실제 펠릿 결과 정보를 비교함으로써, 펠릿 사용 가능 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 것인, PVC 컴파운드 제조 방법.
KR1020190050544A 2019-04-30 2019-04-30 Pvc 컴파운드 제조 시스템 KR102074497B1 (ko)

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