KR20010079426A - 사출성형공정 제어관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사출성형공정 제어관리시스템에 관한 것으로, 사출성형되는 금형종류에 따라 최적의 해당 성형조건을 데이터베이스화하여 서버DB(50)에 설정저장시켜 작업공정마다 해당 측정센서들을 통해 감지전송되는 측정자료값(72)들이 해당 규격한계값(70)과 실시간으로 자동비교되면서 모니터링화면에 출력확인될 수 있도록 함으로서 전반적인 작업환경과 작업효율을 향상시키는 것은 물론 제품불량을 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 바, 제품의 금형종류에 따른 해당 성형조건들이 제어관리서버(40)에 연결된 서버DB(50)에 설정저장되고, 해당 작업공정의 측정센서들에 의해 검출되는 측정자료값(72)들이 검색기(30)와 연결된 제어관리서버(40)로 데이터수집되며, 데이터수집되는 측정자료값(72)들이 서버DB(50)로부터의 해당 규격한계값(70)들과 실시간으로 비교되면서 제어관리서버(40)와 함께 연결된 관련 모니터링화면에 시트표시 및 그래프표시되고, 사출성형된 제품의 검사항목에 대한 분석결과가 모니터링화면을 통해 확인출력되면서 서버DB(50)에 자동저장되는 한편, 사출성형되는 제품의 측정자료값(72)들이 해당 규격한계값(70)
의 설정한계를 초과하면 시스템관리자 또는 작업자에게 경보될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

사출성형공정 제어관리시스템{A Control Management System Of Injection Molding Process}
본 발명은 사출성형되는 금형제품의 작업상태를 모니터링화면을 통해 실시간으로 비교분석하여 제품불량을 줄이기 위한 사출성형공정 제어관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출성형되는 금형종류에 따라 최적의 해당 성형조건을 데이터베이스화하여 서버DB에 설정저장시켜 작업공정마다 해당 측정센서들을 통해 감지전송되는 측정자료값들이 해당 규격한계값과 실시간으로 자동비교되면서 모니터링화면에 출력확인될 수 있도록 함으로서 전반적인 작업환경과 작업효율을 향상시키는 것은 물론 제품불량을 획기적으로 줄일 수 있는 사출성형공정 제어관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱성형의 하나인 사출성형(Injection Molding)은 가열한 사출실린더 속에 열가소성수지를 일정한 수지온도로 가열 유동화시켜 이것을 사출램에 의해 금형 속에 넣고 플런저로 압입하여 사출하는 성형방법을 말하며, 사출성형기(Injection Molding machine)는 이러한 사출성형을 통해 수지를 용융하여 금형에 사출하고 냉각 고화시켜 해당 사출제품을 성형제작하게 되는 기계이다.
이러한 사출성형기는 사출성형공정에 있어 금형온도 및 노즐온도, 사출위치 및 사출압력, 그리고 사출시간, 계량시간, 공정시간, 계량RPM, 냉각시간 등의 제반 성형조건(검사항목)을 매 숏(Shot)별 1초 단위로 자동수집하여 모니터링하게 되며, 그 결과에 따라 해당 측정센서 및 온도계기의 이상 유무, 금형설계상의 불합리나그밖에 배관의 이상 및 히터의 불량 등을 판정하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 함으로서 이상적인 제품수준을 확보할 수 있도록 한다.
그러나, 지금까지의 사출성형기는 해당 제품의 금형종류에 따라 유압회로의 제어속도, 압력, 시간 및 온도 등의 제반 성형조건들이 금형이 교체될 때마다 재설정되어야 하는 불편은 물론, 작업자가 사출성형공정 전반에 걸쳐 일일이 주의깊게 관찰확인해야 함에 따라 작업효율이 떨어지고 그만큼 제품의 불량도 늘어날 수밖에 없어 효율적인 공정관리가 이루어지기 힘들었다.
따라서 본 발명은 지금까지의 사출성형 공정관리가 갖는 제반 불편한 점을 개선하고자 발명된 것으로, 사출성형되는 금형종류에 따라 최적의 해당 성형조건을 데이터베이스화하여 서버DB에 설정저장시켜 작업공정마다 해당 측정센서들을 통해 감지전송되는 측정자료값들이 해당 규격한계값과 실시간으로 자동비교되면서 모니터링화면에 출력확인될 수 있도록 함으로서 전반적인 작업환경과 작업효율을 향상시키는 것은 물론 제품불량을 획기적으로 줄일 수 있도록 하기 위한 사출성형공정 제어관리시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 사출성형공정 제어관리시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 사출성형공정 제어관리시스템의 데이터수집 초기화면 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 사출성형공정 제어관리시스템의 데이터수집 모니터링화면 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 사출성형공정 제어관리시스템의 데이터수집 결과화면 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 사출성형기 12 : 수지압력측정기
14 : 온도계 20 : 측정기
30 : 검색기 40 : 제어관리서버
50 : 서버DB 60 : 데이터수집
62 : 검사항목 70 : 규격한계값
72 : 측정자료값
이를 위하여 본 발명의 사출성형공정 제어관리시스템은 제품의 금형종류에 따른 해당 성형조건들이 제어관리서버에 연결된 서버DB에 설정저장되고, 해당 작업공정의 측정센서들에 의해 검출되는 측정자료값들이 검색기와 연결된 제어관리서버로 데이터수집되며, 데이터수집되는 측정자료값들이 서버DB로부터의 해당 규격한계값들과 실시간으로 비교되면서 제어관리서버와 함께 연결된 관련 모니터링화면에 시트표시 및 그래프표시되고, 사출성형된 제품의 검사항목에 대한 분석결과가 모니터링화면을 통해 확인출력되면서 서버DB에 자동저장되는 한편, 사출성형되는 제품의 측정자료값들이 해당 규격한계값의 설정한계를 초과하면 시스템관리자 또는 작업자에게 경보될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 성형조건들은 금형온도 및 노즐온도, 사출위치 및 사출압력, 사출시간, 계량시간, 공정시간, 계량RPM, 냉각시간과 같이 성형작업의 필수요건들이 포함되면서 성형조건들의 해당 규격한계값들은 임의조절될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서 본 발명에 의한 사출성형공정 제어관리시스템의 바람직한 실시예를 예시도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 사출성형공정 제어관리스시템은 사출성형되는 금형제품의 작업상태를 모니터링화면을 통해 실시간으로 비교분석하여 제품불량을 줄일 수 있도록 도 1의 시스템구성도에서 알 수 있는 바와같이, 제품의 금형종류에 따른 최적의 해당 성형조건들이 제어관리서버(40)와 연결된 서버DB(50)에 설정저장되어 제어관리서버 (40)와 연결된다.
아울러, 시스템관리를 하게 되는 제어관리서버(40)를 중심으로 데이터분석을 실시간 모니터링하게 되는 사출팀 및 기타 관련부서들의 단말기들과 함께, 사출성형기(12)를 통해 사출성형되는 제품에 대한 측정자료값(72)들을 실시간 측정하고 검색하게 되는 측정기(20) 및 검색기(30)와 기타 수지압력측정기(12) 및 온도계(14) 등이 RS485 또는 RS232C 통신규격으로 멀티시리얼포트(Multi Serial Port)를 통해 서로 네트워크형성된다.
아울러, 사출성형되는 금형제품들의 검사항목에 해당되는 성형조건들은 도 3 및 도 4의 데이터수집의 모니터링화면 및 결과화면에서도 예시되는 바와같이, 금형온도 및 노즐온도, 사출위치 및 사출압력, 사출시간, 계량시간, 공정시간, 계량RPM, 냉각시간과 같이 성형작업의 필수요건들이 포함되는데, 이들 성형조건들에 대응되는 해당 측정센서들이 사출성형기(10)를 기본으로 수지압력측정기(12) 및 온도계(14)의 해당 위치에 설치됨은 물론이다.
그리고, 각각의 성형조건들은 해당 금형제품들에 대해 최적의 제품환경이 이루어질 수 있도록 도 3에 예시한 데어터수집 모니터링화면의 측정그래프에서 보는 바와같이, DB서버(50)에 설정저장되는 규격한계값(70)이 통계자료를 근거로 그 상한치와 하한치를 임의조절할 수 있으며, 시스템관리자 및 작업자들이 해당 모니터링화면을 통해 쉽게 확실하게 관찰확인할 수 있도록 꺽은선그래프로 화면출력되는데, 이때 측정자료값(72)이 해당 규격한계값(70)의 상한치나 하한치를 초과하게 되면 모니터링화면을 통한 경고신호 뿐만 아니라 부저경보를 통해 보다 적극적으로 시스템관리자나 작업자에게 경고될 수 있도록 하는 한편, 해당 리미트스위치(도면 생략)가 자동작동될 수 있도록 함으로서 심각한 사소발생을 막을 수 있도록 함이 바람직하다.
이와같이 이루어지는 본 발명의 사출성형공정 제어관리시스템은 수치화된 공정데이터인 규격한계값(70)들이 설정된 시간단위로 해당 측정자료값(72)들과 비교분석되어 최적의 조건산출을 실시간으로 도출제어할 수 있도록 하여 금형제품의 성형능력을 향상시킬 수 있다.
특히, 해당 측정센서들을 통해 감지측정되어 모니터링화면을 통해 출력표시되는 측정자료값(72)들은 숏(Shot)별 1초 단위로 자동수집되어 한 화면에서 편리하게 조회할 수 있도록 하는데, 금형에 내장되어 있는 각 측정센서들을 섹션(Section)별로 분리시켜 한 화면에서 그 움직임이 조회되고 확인될 수 있으며, 아울러 섹션의 숏별 1사이클을 기록할 수 있도록 움직임이 시프(Sheet) 및 그래프(Graph)로 구분되어 표시확인된다.
또한, 각각의 측정자료값(72)들은 회귀분석을 이용하여 서로의 상관관계를 분석할 수 있으며, 금형온도 등의 각 섹션별로 구분되는 그래프는 각 섹션을 한 개의 관리화면에서 비교가능하고, 아울러 측정자료값(72)들은 최소 6개월 분량이 서버DB(50)에 저장관리되면서 모니터링화면 1대 기준하여 24시간 가동된다.
한편, 본 발명의 사출성형 제어관리시스템은 도 2에서 보는 바와같이, 초기화면인 데이터수집(60)을 통해 작업일자, 작업자, 해당 성형제품의 품번 및 품명, 기게방법, 그리고 수집방법과 함께 해당 공정명이 선택지정하게 되며, 예시화면에소는 PBT CARRIER에 대한 시사출공정을 선택지정하고 있다.
그리고, 해당 작업공정의 측정센서들에 의해 검출되는 측정자료값(72)들이 데이터수집되어 사전설정된 해당 규격한계값(70)들과 실시간으로 비교되면서 모니터링화면에 시트표시 및 그래프표시되는데, 도 3의 데이터수집 모니터링화면에서는 금형온도를 기준으로 노즐온도 및 실린더온도, 냉각시간, 사출시간 등의 성형조건(검사항목)들에 대해 시트 및 그래프로 출력표시되며, 이와같이 금형제품의 작업상태가 실시간으로 육안확인될 수 있어 측정자료값(72)들의 연속적인 변화상태를 보고 즉각적인 조치와 개선이 실시될 수 있다.
또한, 사출성형된 제품의 검사항목에 대한 분석결과가 모니터링화면을 통해 확인출력되면서 제어관리서버(40)의 서버DB(50)에 자동저장되는데, 도 4의 데이터수집 결과화면에서 보는 바와같이 해당 성형제품의 검사항목에 대한 판정계수 및 불량유형(규격 또는 불량)이 자동산출될 수 있어, 이는 결과적으로 전체적인 작업공정의 관리정보가 공유분석되고 최적의 성형조건을 산출하여 지속적인 공정관리가 이루어질 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 사출성형공정 제어관리시스템에 의하면, 사출성형되는 금형종류에 따라 최적의 해당 성형조건을 데이터베이스화하여 작업공정마다 해당 측정센서들을 통해 감지전송되는 측정자료값들이 해당 규격한계값과 실시간으로 자동비교되면서 모니터링화면에 출력확인될 수 있도록 함으로서 전반적인 작업환경과 작업효율을 향상시켜 제품불량을 획기적으로 줄일 수 있는 공정관리가 가능해질 수 있다.
즉, 사무실이나 작업현장에서 해당 공정상태를 하나의 모니터링화면을 통해실시간으로 파악하여 최적의 운전조건을 유지하도록 하는 한편, 이상 발생시에는 적절한 조치를 신속하게 취할 수 있게 함으로서 작업공정의 효과적인 제어관리가 실시될 수 있어 결과적으로 사출성형되는 금형제품의 품질향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (2)

  1. 제품의 금형종류에 따른 해당 성형조건들이 제어관리서버(40)에 연결된 서버DB(50)에 설정저장되고, 해당 작업공정의 측정센서들에 의해 검출되는 측정자료값(72)들이 검색기(30)와 연결된 제어관리서버(40)로 데이터수집되며, 데이터수집되는 측정자료값들이 서버DB(50)로부터의 해당 규격한계값(70)들과 실시간으로 비교되면서 제어관리서버(40)와 함께 연결된 관련 모니터링화면에 시트표시 및 그래프표시되고, 사출성형된 제품의 검사항목에 대한 분석결과가 모니터링화면을 통해 확인출력되면서 서버DB(50)에 자동저장되는 한편, 사출성형되는 제품의 측정자료값(72)들이 해당 규격한계값(70)의 설정한계를 초과하면 시스템관리자 또는 작업자에게 경보될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형공정 제어관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 성형조건들은 금형온도 및 노즐온도, 사출위치 및 사출압력, 사출시간, 계량시간, 공정시간, 계량RPM, 냉각시간과 같이 성형작업의 필수요건들이 포함되면서 성형조건들의 해당 규격한계값(70)들은 임의조절될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형공정 제어관리시스템.
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