KR20020078166A - 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법에 관한 것으로서,

종래에는 다단 프레스를 작업자의 수작업에 의존하여 각각의 프레스를 열었다 닫고 있기 때문에 작업자의 부주의로 인해 성형 소요시간을 지나쳐서 프레스를 열어주는 일이 빈번히 발생하게되고, 이와같이 성형 소요시간을 지나치게되면 생산되는 성형물의 품질이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

또 다단 프레스의 각각의 프레스들을 작업자가 일일이 수작업으로 제어함에 따라 하나의 프레스에서 여러공정이 반복해서 실시될경우 이를 정확하게 지키지 못하면서 공정이 뒤바뀌는 현상 또한 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 다단 프레스 각각의 제어공정과 그 소요시간을 메모리맵으로서 저장하고, 이후 다단 프레스가 동작하면 그때부터 실시간 계수하여 메모리맵에 저장되어있는 작은순위의 소요시간에 도달할때마다 그때그때 각각의 프레스를 오픈시켜 작업자가 다음공정에 필요한 합성수지 원재료를 해당 프레스에 투입할 수 있도록 제어하므로서, 다단 프레스를 구동함에 있어 작업자가 일일이 프레스를 오픈시키지 않아도 됨에 따라 작업속도가 빨라지고, 설정된 시간에 도달할때마다 자동으로 프레스가 개방되므로 프레싱 제작되는 성형품에 대한 품질이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

다단 프레스 제어장치와 그 제어방법{Multi-press control and control method thereof}

본 발명은 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 다단 프레스를 구동함에 있어 작업자가 일일이 프레스를 오픈시키지 않아도 됨에 따라 작업속도가 빨라지고, 설정된 시간에 도달할때마다 자동으로 프레스가 개방되므로 프레싱 제작되는 성형품에 대한 품질이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

다단 프레스라 함은 1개 이상의 프레스가 연결 설치되어 있고, 그 각각의 프레스를 이용해서 동일하거나 서로 다른 형상의 성형물을 생산할 수 있는 장치이다.

종래에는 다단 프레스를 이용하여 성형물을 생산할때 작업자가 각각의 프레스에 합성수지 원재료를 투입한 후 프레스를 닫아 가압 성형하고, 이후 임의의 프레스가 성형시간에 도달했을때 작업자가 그 프레스만을 다시 열어서 다음 공정에 필요한 합성수지 원재료를 투입한 후 다시 프레스를 닫고 하는 작업을 여러번 반복시행하여 각각의 프레스로부터 원하는 성형물을 생산할 수 있었다.

그러나, 종래에는 다단 프레스를 작업자의 수작업에 의존하여 각각의 프레스를 열었다 닫고 있기 때문에 작업자의 부주의로 인해 성형 소요시간을 지나쳐서 프레스를 열어주는 일이 빈번히 발생하게되고, 이와같이 성형 소요시간을 지나치게되면 생산되는 성형물의 품질이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

또 다단 프레스의 각각의 프레스들을 작업자가 일일이 수작업으로 제어함에 따라 하나의 프레스에서 여러공정이 반복해서 실시될경우 이를 정확하게 지키지 못하면서 공정이 뒤바뀌는 현상 또한 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 다단 프레스 각각의 제어공정과 그 소요시간을 메모리맵으로서 저장하고, 이후 다단 프레스가 동작하면 그때부터 실시간 계수하여 메모리맵에 저장되어있는 작은순위의 소요시간에 도달할때마다 그때그때 각각의 프레스를 오픈시켜 작업자가 다음공정에 필요한 합성수지 원재료를 해당 프레스에 투입할 수 있도록 제어하므로서, 다단 프레스를 구동함에 있어 작업자가 일일이 프레스를 오픈시키지 않아도 됨에 따라 작업속도가 빨라지고, 설정된 시간에 도달할때마다 자동으로 프레스가 개방되므로 프레싱 제작되는 성형품에 대한 품질이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 다단 프레스 제어장치를 보인 도면

도 2 는 본 발명의 다단 프레스 작동상태를 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 메모리에 저장되는 메모리맵을 보인 도면

도 4 는 본 발명에 의해 제어되는 프레스의 작동타이밍을 보인 도면.

도 5 는 본 발명에 의해 표시부상에 표시되는 정보를 보인 도면.

도 6 은 본 발명의 제어과정을 보인 플로우챠트.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3~5: 프레스, 6: 열판,

7: 실린더, 8: 구동부,

9: 키이입력부, 10: 제어부,

11: 메모리, 12: 표시부,

도 1 내지 도 6 은 상기 목적 달성을 위한 본 발명을 도시한 것으로서, 이 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은,

합성수지 원재료를 압축 가열하여 특정 모양으로 성형하는 상부금형(1)과 하부금형(2)으로 구성되어있는 복수의 프레스(3~5)가 구비되고, 상기 각각의 프레스(3~5)를 지지하면서 상측으로의 이동이 가능하도록 형성된 열판(6)이 구성되며, 최하측의 열판(6c)이 실린더(7)로부터 출몰되는 피스톤에 의해 상하 이동하면서 프레스(3~5)를 가압 성형하는 다단 프레스에 있어서,

제품 성형을 위해 각 프레스(3~5)에서 필요한 공정의수와 그 공정에 소요되는 시간을 입력하고 본 장치의 동작제어를 위한 키이입력부(9)와;

상기 키이 입력부(9)에 의해 입력된 각 프레스(3~5)의 공정 및 소요시간에 대한 정보를 맵테이블로서 저장하는 메모리(11)와;

구동신호 입력시 실린더(7)를 구동시켜 각 프레스(3~5)의 상하금형(1,2)이 열판(6a~6c)에 의해 가압되도록 하여 각 프레스(3~5)내부에 충진된 합성수지 원재료가 가압 성형되도록 하되, 메모리(11)에 저장되어있는 맵테이블에 따라 각각의 프레스(3~5)의 각 공정중 빠른 순위부터 소요시간에 도달하면 그때마다 실린더(7)를 구동시켜 각 프레스가 열렸다 닫히도록 하여 작업자가 특정 프레스의 다음 공정에 필요한 합성수지 원재료를 투입할 수 있도록 하는 제어부(10)와;

프레싱 동작중 상기 제어부(10)의 제어에 의해 실린더(7)가 구동하여 특정 프레스가 개방될때 그때에 해당하는 프레스와 다음공정을 표시해주는 표시부(12); 로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부(10)는 프레스 구동과 동시에 실시간 계수하고, 그 계수값이 특정 프레스의 소요시간과 일치하면 계수동작을 중지하면서 각각의 프레스가 열렸다 닫히도록 하고, 이후 다시 프레스가 구동하면 이전의 계수값으로부터 누적 계수하여 특정 프레스가 다음의 소요시간에 도달할때 다시 각 프레스를 열었다 닫아주는 제어과정을 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성된 장치의 제어방법으로서,

작업자가 다단 프레스를 이용한 제품성형을 위해 각 프레스에서 필요한 공정의 수와 그 공정에 소요되는 시간들을 입력하여 메모리에 맵테이블로서 저장되도록하는 제 1 과정과;

작업자가 각각의 프레스 내부에 합성수지 원재료를 투입한 후 키이입력부를 조작하여 구동명령을 입력하는 제 2 과정과;

구동명령이 입력되면 제어부는 각각의 프레스를 닫아 압축성형작업이 실행되도록 한 후 그때부터 실시간 계수를 실시하는 제 3 과정과;

제 3 과정에서의 계수시간이 맵테이블에 저장되어있는 소요시간 중 가장빠른 소요시간이 일치될때 구동부를 구동시켜 각각의 프레스가 개방되도록 한 후 표시부상에 다음의 작업 프레스와 공정시작순번이 표시되도록 하는 제 4 과정과;

제 4 과정 이후 다시 프레스가 동작하면 제어부는 이전의 계수된 값으로부터 누적계수하여 다음의 소요시간에 도달하면 다시 프레스가 개방되도록 하면서 표시부상에 다음의 작업프레스와 공정시작순번이 표시되도록 하며, 이와같은 제어과정을 반복시행하여 각각의 프레스에서 성형물이 생산되도록 하는 제 5 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 1 에는 본 발명의 제어대상이 되는 다단 프레스장치를 도시하였는데, 본 발명에서는 3개의 프레스, 즉, 제 1 내지 제 3 프레스(3~5)가 설치되어 있는 것을 예로하였으며, 각각의 프레스(3~5)는 상부금형(1)과 하부금형(2)으로 이루어져 있으며, 각각의 프레스(3~5) 하측에는 가열판(6a~6c)이 지지되어 있다.

상기 가열판(6a~6c)은 그 위치를 기준으로 상승하였다가 다시 그위치로 복원이 가능하도록 되어 있고, 최 하측의 가열판(6c)은 실린더(7)의 피스톤과 연결되어있어 피스톤의 상승시 연동되어 상승한다.

따라서, 실린더(7)의 피스톤이 상승하면, 최초로 최하측의 가열판(6c)이 상승하면서 제 3 프레스(5)를 상승시키고, 다시 제 3 프레스(5)가 중간의 열판(6b)을 밀어 올리게되며, 다시 제 2 프레스(4)가 최상단의 열판(6a)을 밀어올리도록 구성되어 있는 것이다.

상기 실린더(7)는 구동부(8)로부터 공급되는 유압 또는 공압에 따라 구동하여 상기 열판(6c)을 상하로 구동시켜 각각의 프레스(3~5)가 개폐되도록 하며, 상기 구동부(8)는 제어부(10)의 제어에 따라 동작한다.

일반적으로 프레스에 의해 성형되는 신발, 깔창 등과같이 1번에 성형이 이루어지는 것이 아니라 그 모양이나 색깔에 따라 여러번의 프레싱공정을 거쳐야만 한다.

본 발명에 적용된 다단 프레스의 경우에는 서로 다른 모양 또는 색깔의 성형제품을 각기 다른 프레스(3~5)로부터 생산할때 사용된다.

먼저, 작업자는 각각의 프레스(3~5)에서 생산되는 성형제품의 프레싱공정의 수와 각 공정의 소요시간을 키이입력부(9)를 이용하여 입력하고, 제어부(10)는 작업자가 입력하는 정보를 메모리(11)에 메모리맵으로서 저장한다.

도 2 에는 상기 메모리맵의 일예를 도시한 것으로서, 각 프레스(3~5)의 프레싱 공정이 모두 5단계로 이루어져 있고, 각 프레스(3~5)의 제 1 공정 소요시간(T1)은 P1T1→10sec, P2T1→10sec, P3T1→15sec 로서 입력되어있고, 제 2 공정 소요시간(T2)은 P1T2→40sec, P2T2→30sec, P3T2→30sec 로서 입력되어 있으며, 이밖에도제 3 공정 내지 제 5 공정에 대한 소요시간(T3~T5)도 입력되어 있음을 알 수 있다.

상기 메모리맵에 저장되는 정보는 본 발명의 설명을 위해 인위적으로 기록한 것임을 밝혀둔다.

상기 설명과같이 메모리맵이 메모리(11)에 저장된 상태에서 작업자가 각각의 프레스(3~5)에 성형에 필요한 합성수지 원재료를 투입하고 구동시키면 제어부(10)의 제어에 따라 구동부(8)가 동작하므로서 실린더(7)의 동작에 따라 각각의 프레스(3~5)가 도 2 와같이 닫히면서 프레싱 성형이 시작된다.

프레싱 성형이 시작되면, 상기 제어부(10)는 실시간 계수를 시작하며 현재 계수되는 값과 메모리맵에 저장되어있는 소요시간 중 가장 작은 소요시간이 일치하는지를 비교 판단한다.

이에따라, 제어부(10)는 계수시간이 10sec가 되는 시점에서 메모리맵에 저장되어있는 제 1 및 제 2 프레스(3,4)의 제 1 공정소요시간(P1T1,P2T1)이 10sec 로서 동일해지므로 실린더(7)를 하강시켜 제 1 내지 제 3 프레스(3~5)가 열리도록 하며, 이때 제어부(10)는 표시부(12)상에 다음 작업을 해야할 프레스와 그 프레스의 다음공정순번을 표시해준다.

도 5 에는 상기 표시부(12)에 출력되는 일예를 도시한 것으로서,

표시부(12)의 화면상에는 다음작업할 프레스는 제 1 및 제 2 프레스(3,4)임을 나타내는 P1,P2 가 표시되고, 또 상기 프레스(3,4)에서 진행되는 다음의 공정순번이 두번째 공정임을 나타내는 T2 가 기재되어 있다.

이에따라 작업자는 상기 표시부(12)에 표시된 정보를 보고 다음 공정이 제 1및 제 2 프레스(3,4)에서 이루어지며, 이 다음 공정은 두번째 공정(T2)이라는 것을 인식할 수 있게되고, 이에의해 작업자는 열려진 상태의 제 1 및 제 2 프레스(3,4)에 각각 합성수지 원재료를 투입하게 된다.

합성수지 원재료가 투입된 후 제어부(10)의 제어에 따라 다시 실린더(7)가 구동하여 각각의 프레스(3~5)가 닫힌 후 다시 프레싱공정이 진행되며, 이때부터 제어부(10)는 앞서 계수된 값으로부터 연속적으로 누적계수한다.

즉, 제어부(10)는 이전에 10sec을 계수한 후 정지하였기 때문에 다시 10sec 부터 누적계수를 실시하게되며, 이후 계수값이 15sec가 되면 제 3 프레스(5)의 다음공정을 위해 실린더(7)를 구동시켜 각각의 프레스(3~5)가 열리도록 하며, 표시부(12) 상에는 다음 작업 프레스가 제 3 프레스(5) 임을 나타내는 P3 와 그 다음의 공정이 두번째 공정임을 알리는 T2 를 표시하게된다.

이때, 작업자는 현재 열려진 제 3 프레스(5)의 다음공정이 두번째 공정임을 인식한 후 그에 적당한 합성수지 원재료를 투입하는 것이다.

이후, 제어부(10)의 제어에 따라 실린더(7)가 구동하여 각각의 프레스(3~5)가 열리거나 닫힐때마다 작업자는 그때 그때 표시부(12)상에 출력되는 정보로서 다음 작업 프레스 및 다음작업공정 순서를 인식하고 그에 적당한 합성수지 원료를 해당 프레스(3~5)에 투입하게 되는 것이다.

도 4 는 본 발명에 의한 다단 프레스의 제어상태를 표시한 것으로서,

제어부(10)의 계수값이 10sec가 되었을때 제 1 및 제 2 프레스(3,4)의 제 1 공정(P1T1,P2T1)이 완료되었고, 이후 누적계수값이 15sec가 되었을때 제 3프레스(5)의 제 1 공정(P3T1)이 완료되었으며, 누적계수값이 40sec가 되었을때 제 2 프레스(4)의 제 2 공정(P2T2)이 완료되었고, 누적계수값이 45sec가 되었을때 제 3 프레스(5)의 제 2 공정(P3T2)이 완료됨을 알 수 있으며, 각각의 공정이 완료될때마다 제어부(10)는 실린더(7)를 구동시켜 제 1 내지 제 3 프레스(3~5)가 개폐되도록 하며, 이와동시에 표시부(12)를 통해 다음 공정을위한 프레스와 그 프레스의 다음공정을 표시해주는 것이다.

한편, 본 발명의 다단 프레스 제어장치로서 여러대의 다단 프레스를 동시에 제어할 수도 있다.

즉, 각각의 다단 프레스의 제어공정 및 시간 등을 메모리 맵으로서 메모리에 저장시킨 후 각각의 다단 프레스가 본 발명에 적용되는 제어부(10)의 제어동작에 따라 자동으로 개폐되도록 하는 것이다.

단, 상기 설명과 같이 여러대의 다단 프레스를 동시 제어할때에는 한번에 2대 이상의 프레스가 동시에 개폐되지 않도록 제어부(10)를 프로그래밍 하는 것이 바람직하다.

그 이유는 한번에 2대 이상의 프레스를 상하 이동시킬 경우 실린더(7)로 공급되는 유압 또는 공압이 부족하게되어 신속하게 승하강 하지 못하기 때문이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 다단 프레스 각각의 제어공정과 그 소요시간을 메모리맵으로서 저장하고, 이후 다단 프레스가 동작하면 그때부터 실시간 계수하여 메모리맵에 저장되어있는 작은순위의 소요시간에 도달할때마다 그때그때각각의 프레스를 오픈시켜 작업자가 다음공정에 필요한 합성수지 원재료를 해당 프레스에 투입할 수 있도록 제어하므로서, 다단 프레스를 구동함에 있어 작업자가 일일이 프레스를 오픈시키지 않아도 됨에 따라 작업속도가 빨라지고, 설정된 시간에 도달할때마다 자동으로 프레스가 개방되므로 프레싱 제작되는 성형품에 대한 품질이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 다단 프레스 제어장치와 그 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.

Claims (3)

1. 합성수지 원재료를 압축 가열하여 특정 모양으로 성형하는 상부금형(1)과 하부금형(2)으로 구성되어있는 복수의 프레스(3~5)가 구비되고, 상기 각각의 프레스(3~5)를 지지하면서 상측으로의 이동이 가능하도록 형성된 열판(6)이 구성되며, 최하측의 열판(6c)이 실린더(7)로부터 출몰되는 피스톤에 의해 상하 이동하면서 프레스(3~5)를 가압 성형하는 다단 프레스에 있어서,

   제품 성형을 위해 각 프레스(3~5)에서 필요한 공정의수와 그 공정에 소요되는 시간을 입력하고 본 장치의 동작제어를 위한 키이입력부(9)와;

   상기 키이 입력부(9)에 의해 입력된 각 프레스(3~5)의 공정 및 소요시간에 대한 정보를 맵테이블로서 저장하는 메모리(11)와;

   구동신호 입력시 실린더(7)를 구동시켜 각 프레스(3~5)의 상하금형(1,2)이 열판(6a~6c)에 의해 가압되도록 하여 각 프레스(3~5)내부에 충진된 합성수지 원재료가 가압 성형되도록 하되, 메모리(11)에 저장되어있는 맵테이블에 따라 각각의 프레스(3~5)의 각 공정중 빠른 순위부터 소요시간에 도달하면 그때마다 실린더(7)를 구동시켜 각 프레스가 열렸다 닫히도록 하여 작업자가 특정 프레스의 다음 공정에 필요한 합성수지 원재료를 투입할 수 있도록 하는 제어부(10)와;

   프레싱 동작중 상기 제어부(10)의 제어에 의해 실린더(7)가 구동하여 특정 프레스가 개방될때 그때에 해당하는 프레스와 다음공정을 표시해주는 표시부(12); 로 구성된 것을 특징으로 하는 다단 프레스 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부(10)는 프레스 구동과 동시에 실시간 계수하고, 그 계수값이 특정 프레스의 소요시간과 일치하면 계수동작을 중지하면서 각각의 프레스가 열렸다 닫히도록 하고, 이후 다시 프레스가 구동하면 이전의 계수값으로부터 누적 계수하여 특정 프레스가 다음의 소요시간에 도달할때 다시 각 프레스를 열었다 닫아주는 제어과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 다단 프레스 제어장치.
3. 작업자가 다단 프레스를 이용한 제품성형을 위해 각 프레스에서 필요한 공정의 수와 그 공정에 소요되는 시간들을 입력하여 메모리에 맵테이블로서 저장되도록 하는 제 1 과정과;

   작업자가 각각의 프레스 내부에 합성수지 원재료를 투입한 후 키이입력부를 조작하여 구동명령을 입력하는 제 2 과정과;

   구동명령이 입력되면 제어부는 각각의 프레스를 닫아 압축성형작업이 실행되도록 한 후 그때부터 실시간 계수를 실시하는 제 3 과정과;

   제 3 과정에서의 계수시간이 맵테이블에 저장되어있는 소요시간 중 가장빠른 소요시간이 일치될때 구동부를 구동시켜 각각의 프레스가 개방되도록 한 후 표시부상에 다음의 작업 프레스와 공정시작순번이 표시되도록 하는 제 4 과정과;

   제 4 과정이후 다시 프레스가 동작하면 제어부는 이전의 계수된 값으로부터 누적계수하여 다음의 소요시간에 도달하면 다시 프레스가 개방되도록 하면서 표시부상에 다음의 작업프레스와 공정시작순번이 표시되도록 하며, 이와같은 제어과정을 반복시행하여 각각의 프레스에서 성형물이 생산되도록 하는 제 5 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 하는 다단 프레스 제어방법.