KR102086093B1 - 물성 변화 계측 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수의 돔을 포함하고, 소재에 상기 복수의 돔에 대응하는 복수의 제1 계측 형상이 성형되도록 형성된 스탬핑부; 상기 소재에 제2 계측 형상이 성형되도록 형성된 덴트부; 상기 복수의 제1 계측 형상 중 파단이 발생한 일부 제1 계측 형상을 판단하고, 상기 파단이 발생한 일부 제1 계측 형상 중 파단이 시작된 제1 계측 형상의 위치 및 상기 제2 계측 형상의 크기를 이용하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된 제어부를 포함한다.

Description

물성 변화 계측 장치{APPARATUS FOR MEASURING MATERIAL PROPOERTY CHANGE}
본 발명은 소재의 물성 변화를 계측하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판재 형상의 소재를 성형하는 공정에서 소재의 물성 변화를 계측하는 장치에 관한 것이다.
판재 형상의 부품은 연속 성형 공정을 통해 대량 제조된다. 대량 부품 성형 공정에서 가공 불량 발생을 줄이기 위해서는 부품 성형 공정 조건뿐 아니라 부품 소재 물성의 균일성도 중요하다. 하지만 제조된 소재는 압연 코일의 제조 일자 및 압연 코일 내에서 소재 위치에 따라 물성의 편차가 발생하고, 이는 가공 불량의 원인이 된다. 종래의 소재 제조 방식에서 부품 소재의 물성 변화에 의한 가공 불량이 발생한 경우, 몇 차례 재가공하여 변화된 소재의 물성에 맞도록 부품 성형 공정 조건 등을 다시 설정(setting)하여 가공 불량 문제를 해결했다. 그러나 이러한 종래의 부품 가공 방식은 사후적 조치로서 가공 불량이 발생한 이후, 그 불량 원인을 파악하고 대응한다는 점에서 한계가 있다.
따라서, 소재의 물성변화를 미리 파악하고 실시간 대응할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명은, 소재의 물성변화를 계측하고 계측 결과에 따라 부품 성형 공정을 실시간 제어하기 위한 물성 변화 계측 장치를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명은, 제품 생산에서 불량률을 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있는 물성 변화 계측 장치를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명은 제품 생산의 연속 성형 공정에서의 소재 물성(신율, 강도) 변화를 계측하기 위해 두 가지 계측 형상을 소재에 성형하는 물성 변화 계측 장치를 제공하기 위함이다.
본 발명은 물성 변화 계측 장치를 제공하고, 이러한 물성 변화 계측 장치는, 복수의 돔(dome)을 포함하고, 소재에 상기 복수의 돔에 대응하는 복수의 제1 계측 형상이 성형되도록 형성된 스탬핑(stamping)부; 상기 소재에 제2 계측 형상이 성형되도록 형성된 덴트(dent)부; 상기 복수의 제1 계측 형상 중 파단이 발생한 일부 제1 계측 형상을 판단하고, 상기 파단이 발생한 일부 제1 계측 형상 중 파단이 시작된 제1 계측 형상의 위치 및 상기 제2 계측 형상의 크기를 이용하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 복수의 돔은 기준 돔을 포함하고, 상기 복수의 제1 계측 형상은 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상을 포함하며, 상기 제어부는 추가로, 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 파단 여부, 및 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 위치와 상기 파단이 시작된 제1 계측 형상의 위치를 비교하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치는, 추가로, 상기 복수의 제1 계측 형상에 관한 제1 데이터 및 상기 제2 계측 형상에 관한 제2 데이터를 측정하도록 구성된 센서부를 포함하고, 상기 제어부는 추가로, 상기 제1 데이터를 이용하여, 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 파단 여부, 및 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 위치와 상기 파단이 시작된 제1 계측 형상의 위치를 비교하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 제어부는, 추가로, 상기 제2 데이터를 이용하여 상기 제2 계측 형상의 크기를 판단하고, 상기 제2 계측 형상의 크기 변화에 따라, 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 제어부는 추가로, 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상에 파단이 발생하지 않고, 상기 파단이 시작된 제1 계측 형상이 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상으로부터 제1 방향에 위치한 경우, 상기 소재의 변형성이 증가한 것으로 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 제어부는 추가로, 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상에 파단이 발생하고, 상기 파단이 시작된 제1 계측 형상의 위치가 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상으로부터 제2 방향에 위치한 경우, 상기 소재의 변형성이 줄어든 것으로 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 제어부는 추가로, 상기 제2 계측 형상의 크기가, 기준 소재(예를 들어, 물성이 변하지 않은 소재일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.)의 제2 계측 형상의 크기 또는 이전 부품 성형 공정의 소재의 제2 계측 형상의 크기보다 작아진 경우, 상기 소재의 강도가 증가한 것으로 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 복수의 돔은 부피에 따라 순차적으로 배열되고, 상기 기준 돔은, 적은 변형으로도 파단이 발생하도록 소재가 평면변형 (Plane strain deformation) 상태에 가깝게 변형되도록 그 형상이 설계될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 제어부는, 이미지 분석 기법을 사용하여 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터로부터 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 복수의 돔 각각의 가로 및 세로의 비가 1:1 에서 1:2.5 사이이다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치에서, 상기 복수의 돔의, 가로, 세로, 및 높이의 비가 서로 동일하다.
본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치는, 소재의 물성변화를 계측하고 계측 결과에 따라 부품 성형 공정을 실시간 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치는, 제품 생산에서 불량률을 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 물성 변화 계측 장치는, 제품 생산의 연속 성형 공정에서의 소재 물성(신율, 강도) 변화를 계측하기 위해 두 가지 계측 형상을 소재에 성형하는 물성 변화 계측 장치를 제공하기 위함이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 스탬핑부룰 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b은 도 2a의 스탬핑부의 돔을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 덴트부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 스탬핑부룰 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b은 도 2a의 스탬핑부의 돔을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 덴트부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치는, 스탬핑부(10), 덴트부(20), 센서부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.
물성 변화 계측 장치는, 프레스(1)를 이용하여 소재(m1)에 돔 계측 형상 및 덴트 계측 형상을 형성하면서 성형품(m2)을 제조한다. 그 다음, 돔 계측 형상의 파단 및/또는 덴트 계측 형상의 크기를 계측하고, 계측 결과를 이용하여 프레스(1)의 구동을 제어한 다음, 성형품(m2)을 프레스(2)로 운송한다. 성형품(m2)은 복수의 연속 성형 공정 중 임의의 성형 공정에서 소재(m1)를 성형하여 만들어진 부품일 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 설명의 편의를 위해 성형품(m2)은 프레스로 제조되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 압연 코일 등 판재 형상의 소재를 제조하는 장치라면 어느 장치라도 소재를 제조하는 장치 일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 물성 변화 계측 장치의 구성을 구체적으로 설명한다.
스탬핑부(10)는, 부피는 서로 다르지만 그 형상은 동일하고 소재(m1)의 한계 변형량을 측정하기 위한 복수의 돔(dome, 도 2a의 d1 ~ d5)을 포함하고, 복수의 돔(d1 ~ d5)에는 소재(m1)의 물성이 변하지 않은 경우의 한계 변형량에 대응하는 기준 돔 및 한계 변형량 전후의 다양한 부피를 가진 여러 돔을 포함한다. 이러한 기준 돔은 성형품(m2)에 파단을 발생시키는 돔들 중 가장 작은 부피의 돔으로서, 부품 성형 공정 이전에 미리 설정될 수 있다.
소재(m1)의 물성이 변동 없이 일정하다고 할 때, 성형품(m2)은 소재(m1)의 한계 변형량(파단 한계)에서 파단이 발생하는데, 이러한 기준 돔이 한계 변형량에 가까운 변형을 발생시키는 돔이다. 즉, 소재(m1)의 물성의 변동이 없는 경우, 기준 돔으로 소재(m1)를 성형하면 파단이 발생한다.
스탬핑부(10)는 소재(m1) 성형 시 각각 다른 부피로 소재(m1)가 변형되어 복수의 돔(d1 ~ d5)) 형상에 대응하는 복수의 돔 계측 형상이 성형 되도록 한다. 구체적으로, 복수의 돔 계측 형상은, 소재(m1)에 스탬핑부(10)가 적층된 상태에서 가해진 압력에 따라 돔 부피에 비례하도록 성형된다. 예를 들어, 스탬핑부(10)는 소재(m1)에 복수의 돔(d1 ~ d5)에 대응하는 5개의 돔 계측 형상이 성형 되도록 한다.
복수의 돔(d1 ~ d5)) 사이 부피 차이가 소정의 기준치 이상 차이 나는 경우 소재(m1)의 물성 변화 계측 감도가 낮아지며, 돔들 간 부피 차이가 소정의 기준치 미만인 경우 소재(m1) 물성 변화 계측 감도가 지나치게 높을 수 있다. 따라서, 복수의 돔(d1 ~ d5))간 부피 차이는 실험을 통해 소재(m1) 또는 제품의 특성 등에 맞게 적절한 차이가 나도록 원하는 계측 감도에 따라 미리 설정될 수 있다.
구체적으로, 소재(m1)의 파단은 변형 경로에 따라 다른 변형량에서 발생하며, 일반적으로 평면 변형(Plane strain deformation) 경로, 즉, 한 방향으로는 변형이 발생하지만 그 방향과 수직인 다른 방향으로는 변형이 발생하지 않는 변형 경로(부변형률이 0인 변형 경로)에서 파단이 가장 빨리 발생한다. 따라서, 기준 돔은 소재(m1)을 가공할 때, 파단까지 발생하는 변형량을 최소화하기 위해 평면 변형 경로를 따라 변형하는 형상으로 설계될 수 있다. 하지만 성형품(m2)의 형상에 따라 특정한 변형경로 및 그에 따른 파단이 중요하다고 여겨질 경우, 해당 변형경로를 발생시키는 형상으로 설계될 수도 있다. 소재(m1)를 가공할 때 돔에 의해 발생하는 소재의 변형 및 그 경로는 돔의 가로(a), 세로(b) 비율을 조절함으로써 변화시킬 수 있다.
구체적으로, 도 2a 및 2b를 참조하면, 스탬핑부(10)는 서로 다른 크기의 복수의 돔(d1 ~ d5)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 2a에는 복수의 돔(d1 ~ d5))이 5개인 것으로 도시되었으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 돔(d1 ~ d5)) 중 가운데 배치된 돔(d3)을 기준 돔으로 하면, 기준 돔(d3)보다 적은 부피의 돔에 대응하는 계측 형상에는 파단이 발생하지 않고 기준 돔(d3) 및 그보다 큰 부피의 돔에 대응하는 계측 형상에는 파단이 발생한다.
예를 들어, 스탬핑부(10)는 소재(m1)에 복수의 돔(d1 ~ d5)에 대응하는 5개의 돔 계측 형상을 각각 성형한다. 이때, 소재(m1)는 복수의 소재 성형 공정 중 임의의 성형 공정 이전의 소재 또는 기준 소재(기준 물성을 가진 소재)일 수 있으며, 소재(m1)가 기준 소재인 경우, 기준 돔(d3)의 왼쪽 돔들(d1, d2)에 대응하는 계측 형상들에는 파단이 생기지 않고, 기준 돔(d3)과 그 오른쪽 돔들(d3 내지 d5)에 대응하는 계측 형상들에는 파단이 발생한다.
따라서, 부품 성형 공정 중 소재(m1)의 물성이 변하는 경우, 파단이 발생하는 계측 형상의 위치가 바뀔 수 있으며, 이를 이용하여 소재(m1) 물성의 변화를 계측할 수 있다. 예를 들어, 소재(m1)의 변형성(예를 들어, 연신성)이 증가하는 경우에는, 기준 돔(d3)에 대응하는 계측 형상에는 파단이 발생하지 않고, 파단이 발생하기 시작하는 돔 계측 형상의 위치가 기준 돔(d3)에 대응하는 계측 형상으로부터 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한, 소재(m1)의 변형성이 줄어드는 경우, 기준 돔(d3)에 대응하는 계측 형상에 파단이 발생하고, 파단이 발생하기 시작하는 계측 형상의 위치가 기준 돔(d3)의 계측 형상으로부터 왼쪽으로 이동할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 돔의 가로 및 돔의 세로 비율은 소정의 비율로 정해지고, 돔의 가로 및 돔의 세로 비율에 따라 소재(m1) 성형 시 변형 경로도 달라진다. 소재(m1)의 파단은 변형 경로에 따라 다른 변형량에서 발생한다.
이러한 소정의 비율은, 예를 들어 돔의 가로 및 돔의 세로 비가 1:1 에서 1:2.5 사이인 것이 바람직하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 소재(m1)의 특성 및 부품 성형 공정상 중요한 변형 경로가 발생되는 비율이 될 수 있다.
소정의 비율이 결정되면, 돔의 형상에 따라 돔의 높이(h)가 결정되며, 돔의 크기가 변하더라도 돔의 가로, 세로, 및 높이의 비는 일정하다. 설명의 편의를 위해 돔(d)이 타원 반구체 형상으로 도시되었으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 스탬핑부(10)는 소재(m1)를 성형하는 금형에 일체로서 형성되거나, 인서트 방식으로, 금형 제작 후 별도로 부착될 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 덴트부(20)는 펀치 도구를 포함하고, 하중에 대응하는 덴트(dnt)를 소재(m1)표면에 성형한다. 하중의 크기는 일정하게 유지되며 미리 설정될 수 있다.
소재(m1)의 물성이 균일한 경우, 덴트(dnt)를 성형할 때마다 덴트(dnt)의 크기(예를 들어 덴트(dnt)의 넓이)는 동일하나, 소재(m1)의 물성이 변하는 경우 동일한 하중이라도 덴트(dnt)의 크기는 달라진다. 이러한 덴트(dnt)의 크기는 소재(m1)의 강도 (또는 경도) 특성과 관련된다.
또한, 덴트부(20)는 금형과 일체로 형성되거나, 인서트 방식으로, 금형 제작 후 별도로 부착될 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한, 돔 계측 형상 및 덴트 계측 형상은 복수의 성형 공정 중 프레스 하중을 이용한 성형 공정이라면 어떠한 성형 공정 중에라도 형성될 수 있다. 또한 성형품(m2)의 일부 영역, 예를 들어, 성형품(m2)의 외형 또는 성형성에 영향을 미치지 않을 정도의 작은 영역에 형성된다. 또한, 돔 계측 형상 및 덴트 계측 형상은 성형 공정이 끝난 후의 제품에 남아 있어서는 안 된다. 따라서, 돔 계측 형상 및 덴트 계측 형상은 피어싱 홀 내부 영역에 적용되거나 제품 트림 라인 바깥쪽에 형성된 다음, 제거되는 것이 바람직하다.
센서부(30)는 성형품(m2)의 돔 계측 형상 및 덴트 계측 형상을 인식하고 두 계측 형상에 대한 데이터(dat)를 생성하여 제어부(40)에 전송한다.
구체적으로, 센서부(30)는 광학 센서 또는 레이저 센서 등일 수 있으나 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 센서부(30)는 두 계측 형상의 평면 이미지 또는 삼차원 이미지를 생성하고, 생성된 이미지로부터 두 계측 형상의 정보가 포함된 데이터(dat)를 생성할 수 있다.
데이터(dat)에는 성형품(m2)의 돔 계측 형상에 대한, 표면 이미지, 가로, 세로, 높이, 부피, 깊이 등을 포함하고, 성형품(m2)의 덴트 계측 형상에 대한, 표면 이미지, 가로, 세로, 높이, 부피, 깊이 등이 포함될 수 있으나 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 센서부(30)는 복수의 소재 성형 공정 중 각 공정에서 모든 소재에 대해 데이터를 생성할 수 있다.
제어부(40)는 데이터(dat)를 이용하여, 성형품(m2)에서 복수의 돔 계측 형상 중 파단이 발생한 돔 계측 형상과 파단이 발생하지 않은 돔 계측 형상을 판별한다.
제어부(40)는 성형품(m2)에서 기준 돔(d3)에 대응하는 돔 계측 형상의 파단 여부, 기준 돔(d3)의 위치와 성형품(m2)의 파단이 발생하기 시작하는 돔 계측 형상의 위치를 비교한 결과, 및 기준 소재의 덴트 계측 형상의 크기와 성형품(m2)의 덴트 계측 형상의 크기를 비교한 결과를 이용하여 소재(m1)의 물성 변화 여부 및 변화 정도를 판단한다. 성형품(m2)에서 기준 돔(d3)에 대응하는 돔 계측 형상의 파단 여부, 기준 돔(d3)의 위치를 기준으로 파단이 발생하기 시작하는 돔 계측 형상의 위치 변화와 덴트 계측 형상의 크기 변화는 소재(m1)의 연신성 및 강도 변화와 각각 관련된다.
구체적으로, 제어부(40)는 기준 돔(d3)에 대응하는 돔 계측 형상에 파단이 발생하지 않고, 파단이 발생하기 시작하는 돔 계측 형상의 위치가 기준 돔(d3)의 계측 형상으로부터 오른쪽으로 이동하면 소재(m1)의 연신성이 좋아진 것으로 판단하고, 파단이 발생하기 시작하는 돔 계측 형상의 위치가 기준 돔(d3)의 계측 형상으로부터 왼쪽으로 이동하면 소재(m1)의 연신성이 저하된 것으로 판단한다.
또한, 제어부(40)는 성형품(m2)의 덴트 계측 형상의 크기가 기준 소재 또는 이전 소재의 덴트 계측 형상의 크기보다 커지면, 소재(m1)의 강도가 감소한 것으로 판단하고, 성형품(m2)의 덴트 계측 형상의 크기가 기준 소재 또는 이전 소재의 덴트 계측 형상의 크기보다 작아진 경우 소재(m1)의 강도가 증가한 것으로 판단할 수 있으나 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
측정된 데이터가 이미지일 경우 성형품(m2)의 파단 위치와 덴트(dnt) 크기 변화 판정에 이미지 분석 기법이 활용되나 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(40)는 저장부(50)를 포함하고, 저장부(50)는 소재(m1)와 관련된 데이터 및 복수의 소재 성형 공정 중 각 공정에서 모든 소재에 관한 데이터를 저장하여 소재(m1)의 물성 변화에 대한 데이터베이스를 구축한다. 데이터에는 소재(m1)의 돔 계측 형상에 대한 표면 이미지, 가로, 세로, 높이, 부피, 깊이 등을 포함하고, 소재(m1)의 덴트 계측 형상에 대한, 표면 이미지, 가로, 세로, 높이, 부피, 깊이 등이 포함될 수 있다. 설명의 편의를 위해 제어부(40)에 저장부(50)가 포함되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제어부(40)의 외부에 배치될 수 있다.
제어부(40)는 판단 결과에 대응하는 피드백(feedback, fb)을 프레스(1)에 전송하여 프레스(1)를 제어한다. 예를 들어, 소재(m1)의 연신성이 저하된 것으로 판단한 경우 프레스(1)의 구동 속도가 줄거나, 또는 소재(m1)강도가 증가한 것으로 판단한 경우 블랭크 홀딩 포스(Blank Holding Force)가 증가하도록, 피드백(feedback, fb)을 프레스(1)에 전송하여 프레스(1)를 제어한다.
제어부(40)의 프레스(1)의 제어는, 다양한 소재의 물성 조건에 따른 프레스 성형 시험을 실시하여 소재 물성과 프레스 성형 조건 간의 상관관계를 미리 획득한 다음, 이러한 상관 관계를 기초로 하여 수행된다.
설명의 편의를 위해 제어부(40)가 1개의 프레스(1)를 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제어부(40)는 복수의 프레스를 제어할 수 있다.
10: 스탬핑부
20: 덴트부
30: 센서부
40: 제어부
50: 저장부
d: 돔
m1: 소재
m2: 성형품

Claims (11)

  1. 서로 다른 부피를 가지는 복수의 돔을 포함하고, 상기 복수의 돔에 의해 소재에 서로 다른 부피의 복수의 제1 계측 형상이 성형되도록 형성된 스탬핑부;
    상기 소재에 제2 계측 형상이 성형되도록 형성된 덴트부; 및
    상기 복수의 제1 계측 형상 중 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상을 판별하고, 상기 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상의 위치 및 상기 제2 계측 형상의 크기를 이용하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된 제어부
    를 포함하는 물성 변화 계측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돔은 기준 돔을 포함하고, 상기 복수의 제1 계측 형상은 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상을 포함하며,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 파단 여부, 및 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 위치와 상기 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상의 위치를 비교하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 물성 변화 계측 장치는,
    상기 복수의 제1 계측 형상에 관한 제1 데이터 및 상기 제2 계측 형상에 관한 제2 데이터를 측정하도록 구성된 센서부를 포함하고,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 제1 데이터를 이용하여, 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 파단 여부, 및 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상의 위치와 상기 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상의 위치를 비교하여 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 추가로,
    상기 제2 데이터를 이용하여 상기 제2 계측 형상의 크기를 판단하고, 상기 제2 계측 형상의 크기 변화에 따라, 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된. 물성 변화 계측 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상에 파단이 발생하지 않고, 상기 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상이 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상으로부터 제1 방향에 위치한 경우, 상기 소재의 변형성이 증가한 것으로 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상에 파단이 발생하고, 상기 파단이 발생한 적어도 하나의 제1 계측 형상의 위치가 상기 기준 돔에 대응하는 제1 계측 형상으로부터 제2 방향에 위치한 경우, 상기 소재의 변형성이 줄어든 것으로 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 제2 계측 형상의 크기가, 기준 소재의 제2 계측 형상의 크기 또는 이전 부품 성형 공정의 소재의 제2 계측 형상의 크기보다 커진 경우, 상기 소재의 강도가 감소한 것으로 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 추가로,
    상기 제2 계측 형상의 크기가, 기준 소재의 제2 계측 형상의 크기 또는 이전 부품 성형 공정의 소재의 제2 계측 형상의 크기보다 작아진 경우, 상기 소재의 강도가 증가한 것으로 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 이미지 분석 기법을 사용하여 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터로부터 상기 소재의 물성 변화를 판단하도록 구성된, 물성 변화 계측 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 돔 각각의 가로 및 세로의 비가 1:1 에서 1:2.5 사이인, 물성 변화 계측 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 돔의, 가로, 세로, 및 높이의 비가 서로 동일한, 물성 변화 계측 장치.
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