KR20190074407A

KR20190074407A - 2액형 액상실리콘의 제조장치 및 이의 운영방법

Info

Publication number: KR20190074407A
Application number: KR1020170175726A
Authority: KR
Inventors: 추성민
Original assignee: 추성민
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-06-28
Also published as: KR102020576B1

Abstract

주재료와 부재료의 목적하는 혼합비율이 일정하게 유지되도록 주재료와 부재료의 투입량을 실시간으로 제어하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법이 개시된다. 이를 위하여 제1 액체 이송장치를 통해 주재료 저장탱크로부터 믹싱블럭으로 이송되는 주재료의 제1 유량정보를 제1 디지털유량계가 계측하고, 제2 액체 이송장치를 통해 부재료 저장탱크로부터 상기 믹싱블럭으로 이송되는 부재료의 제2 유량정보를 제2 디지털유량계가 계측하는 유량정보 수집단계와, 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계에 연결된 제어부가 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계로부터 수집된 상기 제1 유량정보와 제2 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교 분석하여 이송유량의 편차를 분석하는 편차 분석단계, 및 상기 제어부가 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치 중 편차가 발생된 액체 이송장치의 동작을 제어하는 보상단계를 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 2액형 액상실리콘을 제조 시에 2액형 액상실리콘을 구성하는 주재료와 부재료의 혼합비율을 유량계를 통해 실시간으로 감지하므로, 목적하는 혼합비율을 ± 0.5% 이내의 오차 범위에서 제어할 수 있다.

Description

2액형 액상실리콘의 제조장치 및 이의 운영방법{MANUFACTURING APPARATUS OF TWO-TYPE LIQUID SILICONE AND OPERATION METHOD THERROF}

본 발명은 주재료와 부재료로 구성된 2액형 액상실리콘의 제조장치 및 이의 운영방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주재료와 부재료의 목적하는 혼합비율이 일정하게 유지되도록 주재료와 부재료의 투입량을 실시간으로 제어할 수 있는 2액형 액상실리콘의 제조장치 및 이의 운영방법에 관한 것이다.

소재산업 제품군 중 다양한 활용성으로 인해 주목받고 있는 소재 중 하니인 실리콘은 소재 자체가 가지고 있는 물리적, 화학적 특성으로 인해 산업전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있는 소재이다.

그 중 2액형으로 구성된 액상실리콘고무는 원재료 단가가 높아 개발되어진 아래 유아용품 및 의료기기, 우주 항공분야 등 특성상 꼭 필요한 곳에만 사용되어 왔으나, 산업의 발달과 액상실리콘고무의 사용량 증가로 인해 제조단가가 많이 낮아져 지금은 전기전자, 기계, 자동차, 건축토목, 화장품, 식품공업 등 그 활용도가 점차 높아지고 있다.

이러한 2액형 액상실리콘은 A 주재료와 B 부재료로 이루어져 있으며, 주재료와 부재료를 각각 1:1의 비율로 혼합하였을 때, 그 재료가 갖고 있는 물리적, 화학적 특성을 온전히 얻을 수 있었다. 따라서, 2액형 액상실리콘을 다루는 산업체에서는 혼합비율을 유지하기 위해 많은 연구개발이 진행되고 있는 실정이다.

구체적으로, 기존의 2액형 액상실리콘의 제조장치는 도 1과 같이 주재료와 부재료가 공압이나, 유압으로 작동되는 압력펌프(10)에 의해 펌핑 이송되어 믹싱블럭(20)에서 합쳐지고, 교반기(30)를 통과하면서 혼합되어 시스템의 종단에 여러 형태의 주입장치나 사출장치(40)에 의해 주형용 금형 등에 토출되는 구조를 갖는 시스템이다.

이러한 2액형 액상실리콘의 제조장치는 액상실리콘의 이송을 위해 압력펌프를 작동시키게 되는데 과거에는 유압 압력펌프를 사용하였으나, 유압 압력펌프에서 나오는 유분 등으로 인하여 최근에는 공압 압력펌프를 사용하고 있는 추세이다.

또한, 2액형 액상실리콘의 제조장치의 압력펌프를 기동시키는 방식에는 1개의 유압, 공압펌프를 이용해 동일한 압력으로 펌프를 기동하는 단일압력 방식과 2개의 유압, 공압펌프를 이용해 주재료와 부재료에 각각 펌프를 기동하는 복수압력 방식이 있다.

상기 단일압력 방식은 압력펌프의 제작비용 및 유지보수 비용이 저렴하다는 장점이 있으나, 2액형 액상실리콘의 주재료와 부재료의 점도가 다르기 때문에, 펌프의 펌핑 플레이트가 한 방향으로 작동되는 단일압력 방식은 점도가 다른 각각의 재료에 같은 압력이 적용됨에 따라 주재료와 부재료 각각의 액상실리콘 펌핑이송량에 차이가 발생하게 되는 단점이 있다.

상기 복수압력 방식은 주재료와 부재료 각각에 펌프 압력을 개별적으로 조절할 수 있다는 장점이 있으나, 주재료와 부재료의 점도가 다르고, 펌프의 펌핑플레이트가 각기 다른 방향으로 작동할 경우에는 발생되는 펌핑압력 또한, 달라짐으로 주재료와 부재료 각각의 펌핑이송량에 차이가 발생하게 되는 단점이 있다.

이와 같이, 기존의 2액형 액상실리콘의 제조장치를 통해 만들어진 완성제품은 A, B 원재료의 혼합비율을 일정하게 유지하기 어려운 시스템으로 완성된 제품으로 균일한 물리적, 화학적 품질을 보장할 수 없었다. 또한, 기존의 2액형 액상실리콘의 제조장치는 액상실리콘 A, B 원재료의 혼합비율을 확인할 수 있는 구조가 아니며, 혼합비율을 제어할 별도의 구성도 설치되어 있지 않았기 때문에 2액형 액상실리콘의 혼합비율 보증을 하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 기존 2액형 액상실리콘 혼합장비를 통해 만들어진 최종 제품에 대한 신뢰도는 낮을 수밖에 없고, 이에 기인하는 품질 균일성 저하는 관련 산업 전반의 발전에 매우 심각한 방해요인으로 작용하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1077881호(2011.11.10 공고) 대한민국 등록특허 제10-1422408호(2014.07.22 공고) 대한민국 공개특허 제10-2017-0111058호(2017.10.12 공개) 대한민국 공개특허 제10-2006-0017842호(2006.02.27 공개)

따라서, 본 발명의 제1 목적은 사용자의 요청에 따라 주재료와 부재료의 혼합비율을 유기적으로 변경할 수 있는 2액형 액상실리콘의 제조장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 2액형 액상실리콘을 구성하는 주재료와 부재료 각각의 이송량에 편차가 발생되더라도 즉각적이고 지속적으로 이송량의 편차를 해소할 수 있는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 운영방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 2액형 액상실리콘의 주재료가 저장된 주재료 저장탱크와, 2액형 액상실리콘의 부재료가 저장된 부재료 저장탱크와, 상기 주재료 저장탱크에 수용된 주재료를 외부로 이송시키는 제1 액체 이송장치와, 상기 부재료 저장탱크에 수용된 부재료를 외부로 이송시키는 제2 액체 이송장치와, 상기 제1 액체 이송장치와 제2 이송장치로부터 배출된 주재료와 부재료를 혼합하는 믹싱블럭을 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치에 있어서, 상기 제1 액체 이송장치로부터 믹싱블럭으로 이송되는 주재료의 유량을 계측하는 제1 디지털유량계와, 상기 제2 액체 이송장치로부터 믹싱블럭으로 이송되는 부재료의 유량을 계측하는 제2 디지털유량계, 및 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계를 통해 수집된 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교하여 편차를 분석하고 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 액체 이송장치를 통해 주재료 저장탱크로부터 믹싱블럭으로 이송되는 주재료의 제1 유량정보를 제1 디지털유량계가 계측하고, 제2 액체 이송장치를 통해 부재료 저장탱크로부터 상기 믹싱블럭으로 이송되는 부재료의 제2 유량정보를 제2 디지털유량계가 계측하는 유량정보 수집단계와, 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계에 연결된 제어부가 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계로부터 수집된 상기 제1 유량정보와 제2 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교 분석하여 이송유량의 편차를 분석하는 편차 분석단계, 및 상기 제어부가 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치 중 편차가 발생된 액체 이송장치의 동작을 제어하는 보상단계를 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 2액형 액상실리콘을 제조 시에 2액형 액상실리콘을 구성하는 주재료와 부재료의 혼합비율을 유량계를 통해 실시간으로 감지하므로, 목적하는 혼합비율을 ± 0.5% 이내의 오차 범위에서 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 주재료 저장탱크와 부재료 저장탱크로부터 주재료와 부재료를 믹싱블럭으로 이송시키는 동력원으로 유압 압력펌프, 공압 압력펌프, 스크류장치 등 다양한 동력원을 사용할 수 있으므로, 기존 2액형 액상실리콘의 제조장치를 그대로 활용할 수 있다.

아울러, 본 발명은 주재료와 부재료에 지정된 압력이 작용하더라도 각 재료의 점도차 등의 변수에 의해 목적하는 혼합비율로 혼합되지 않는 경우, 이송유량의 편차를 보정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 종래 2액형 액상실리콘의 제조장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치의 전기적 연결관계를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치를 설명하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치의 전기적 연결관계를 나타내는 블록도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치는 2액형 액상실리콘의 주재료가 저장된 주재료 저장탱크(110)와, 2액형 액상실리콘의 부재료가 저장된 부재료 저장탱크(120)와, 상기 주재료 저장탱크(110)에 수용된 주재료를 외부로 이송시키는 제1 액체 이송장치(210)와, 상기 부재료 저장탱크(120)에 수용된 부재료를 외부로 이송시키는 제2 액체 이송장치(220)와, 상기 제1 액체 이송장치(210)와 제2 이송장치로부터 배출된 주재료와 부재료를 혼합하는 믹싱블럭(400)과, 상기 제1 액체 이송장치(210)로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 주재료의 유량을 계측하는 제1 디지털유량계(310)와, 상기 제2 액체 이송장치(220)로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 부재료의 유량을 계측하는 제2 디지털유량계(320)와, 상기 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)를 통해 수집된 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교 분석하여 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함하며, 선택적으로 상기 믹싱블럭(400)을 통해 합쳐진 주재료와 부재료를 혼합하는 교반기(600), 및 상기 교반기(600)를 통과한 2액형 액상실리콘을 주형용 금형 등으로 토출하는 사출장치(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 주재료는 2액형 액상실리콘을 구성하는 제1 원재료를 의미하며, 상기 부재료는 2액형 액상실리콘을 구성하는 제2 원재료를 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다. 이때, 주재료 저장탱크(110)와, 부재료 저장탱크(120)와, 믹싱블럭(400)과, 교반기(600)와, 사출장치(700)는 기존의 2액형 액상실리콘의 제조장치와 동일한 구성이므로, 보다 구체적인 설명을 생략한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치는 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)를 포함한다.

상기 제1 액체 이송장치(210)는 주재료 저장탱크(110)에 설치되어 제어부(500)의 제어에 따라 주재료 저장탱크(110)에 수용된 주재료를 믹싱블럭(400)으로 이송시키는 것으로, 유압실린더나 공압실린더 또는 서보모터 등이 구비되어 구동력을 생성한다.

상기 제2 액체 이송장치(220)는 부재료 저장탱크(120)에 설치되어 제어부(500)의 제어에 따라 부재료 저장탱크(120)에 수용된 부재료를 믹싱블럭(400)으로 이송시키는 것으로, 유압실린더나 공압실린더 또는 서보모터 등이 구비되어 구동력을 생성한다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)는 공압실린더, 및 제어부(500)의 제어에 따라 상기 공압실린더에 인가되는 공기의 압력을 조절하는 공압 비례제어밸브를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 공압 비례제어밸브는 공압 펌핑구조 하에서 펌핑압력의 제어에 대한 신뢰성이 우수하며, 전기나 유압에 비해 고속, 고출력을 용이하게 제어할 수 있다.

상기 공압 비례제어밸브로는 0 내지 10V의 전압 변화에 따라 0.05 내지 9 bar 까지의 공압을 무단으로 출력제어할 수 있는 비례제어밸브를 사용하는 것이 바람직하다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 액체 이송장치(210)는 주재료 저장탱크(110)에 연결되고, 주재료 저장탱크(110)로부터 유입된 액상실리콘이 내부에서 회전가능하도록 설치된 샤프트 및 상기 샤프트에 결합된 스크류에 의해 배출되도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 액체 이송장치(220)는 부재료 저장탱크(120)에 연결되고, 부재료 저장탱크(120)로부터 유입된 부가재가 내부에서 회전가능하도록 설치된 샤프트 및 상기 샤프트에 결합된 스크류에 의해 배출되도록 구성된다.

이러한 제1 액체 이송장치(210)와 믹싱블럭(400)은 제1 이송배관을 통해 서로 연결될 수 있으며, 제2 액체 이송장치(220)와 믹싱블럭(400)은 제2 이송배관을 통해 서로 연결될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치는 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)를 포함한다.

상기 제1 디지털유량계(310)는 상기 제1 액체 이송장치(210)로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 주재료의 유량을 계측하는 것으로, 주재료의 유량을 계측하여 주재료의 유량정보가 생성되면 이를 제어부(500)로 제공한다.

이러한 제1 디지털유량계(310)는 주재료가 배출되는 제1 액체 이송장치(210)의 배출구에 설치되거나, 주재료가 유입되는 믹싱블럭(400)의 유입구에 설치되거나, 또는 제1 액체 이송장치(210)와 믹싱블럭(400)을 연결하는 제1 이송배관에 설치될 수 있다.

상기 제2 디지털유량계(320)는 상기 제2 디지털유량계(320)는 상기 제2 액체 이송장치(220)로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 주재료의 유량을 계측하는 것으로, 부재료의 유량을 계측하여 부재료의 유량정보가 생성되면 이를 제어부(500)로 제공한다.

이러한 제2 디지털유량계(320)는 부재료가 배출되는 제2 액체 이송장치(220)의 배출구에 설치되거나, 부재료가 유입되는 믹싱블럭(400)의 유입구에 설치되거나, 또는 제2 액체 이송장치(220)와 믹싱블럭(400)을 연결하는 제2 이송배관에 설치될 수 있다.

또한, 디지털유량계의 유량산정공식으로는 아래의 [수학식 1]을 사용할 수 있다.

필요에 따라, 제1 이송배관과 믹싱블럭(400) 사이에 구비된 제1 이송배관에는 주재료 저장탱크(110)로부터 공급된 액상실리콘이 제1 이송배관을 통해 역류되는 것을 방지하기 위해 제1 역류방지밸브가 설치될 수 있으며, 제2 이송배관과 믹싱블럭(400) 사이에 구비된 제2 이송배관에는 부재료 저장탱크(120)로부터 공급된 부가재가 제2 이송배관을 통해 역류되는 것을 방지하기 위해 제2 역류방지밸브가 설치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치는 입력부를 더 포함할 수 있다.

상기 입력부는 관리자로부터 주재료와 부재료의 혼합비율을 입력받아 상기 제어부(500)로 제공하는 것으로, 주재료와 부재료의 혼합비율이 1:1로 설정된 초기 혼합비율을 관리자가 원하는 비율로 조정할 수 있게 된다.

예컨대, 관리자가 입력부를 통해 주재료와 부재료의 혼합비율을 60:40으로 입력하면, 제1 디지털유량계(310)를 통해 감지된 유량정보가 60 중량%가 되도록 제어부(500)가 제1 액체 이송장치(210)의 동작을 제어하고, 제2 디지털유량계(320)를 통해 감지된 유량정보가 40 중량%가 되도록 제어부(500)가 제2 액체 이송장치(220)의 동작을 제어함으로서, 100 중량%를 기준으로 주재료가 60 중량%와 부재료 40 중량%로 혼합된 2액형 액상실리콘을 제조할 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치는 제어부(500)를 포함한다.

상기 제어부(500)는 원재료(주재료, 부재료)의 점도차나 2액형 액상실리콘 제조장치의 구조적 변수에 의해 수시로 바뀌게 되는 원재료의 이송유량의 편차를 보정하는 것으로, 이를 위해 상기 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)를 통해 수집된 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교하여 편차를 분석하고, 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)의 동작을 제어한다.

구체적으로, 제어부(500)는 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)로부터 제공된 펄스 값을 입력받아 주재료와 원재료의 실시간 혼합비율을 분석하고, 상기 실시간 혼합비율과 미리 지정된 혼합비율의 편차를 분석하며, 상기 편차를 보정할 수 있는 출력 전압 값을 공압 비례제어밸브로 제공하여 공압 비례제어밸브를 제어한다.

이와 같이, 제어부(500)는 기본적으로 이전 계량 시 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)로부터 측정된 유량에 대한 데이터를 기준으로, 차순의 계량 시 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)의 출력 값을 제어함으로써 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)가 받게 되는 압력 값에 변화된 값을 적용하여 주재료와 부재료 유량의 편차를 줄여간다.

상기 제어부(500)는 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220), 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320), 및 입력부에 연결되며, PLC(Programmable Logic Controller)를 사용할 수 있다.

필요에 따라, 상기 제어부(500)는 제1 디지털유량계(310) 및 제2 디지털유량계(320)를 통해 수집한 펄스 데이터를 비교하여 미리 지정된 혼합비율을 제어하기 위해 펄스 값을 비교 연산하여 보상하는 비교연산보상기를 더 포함할 수 있다.

상기 비교연산보상기는 일정한 혼합비율을 제어하기 위해 제1 디지털유량계(310) 및 제2 디지털유량계(320)를 통해 얻을 수 있는 펄스 데이터를 비교하고 오픈루프컨트롤러를 이용하여 ± 0.5%의 편차조정 값으로 제1,2 액체 이송장치의 전압 값을 조정하여 편차를 보상한다.

구체적으로, 실리콘 사출기는 액상실리콘을 사출을 하기 전에 반드시 계량을해야 한다. 이는, 주사기를 소기 전 주사기를 채워야 하는 것과 동일하다. 따라서, 아무런 데이터가 없는 상태에서 1차 사출을 위한 계량을 할 경우 나오는 데이터가 초기 데이터가 된다.

이와 관련하여 비교연산보상기는 A,B 각각의 유량계에서 나온 초기 데이타를 비교하여 설정된 파라메타에 따라 재료의 량이 많이 들어간 쪽의 압력을 낮추거나,적게 들어간 쪽의 압력을 높여 두 번째 계량 및 사출을 하게 된다.

사출은 공급장치(도징)에 있어서 의미가 없고, 계량 시 계량량(유량계의 측정값)이 의미 있는 것이며, 종래에는 이전 계량량을 기준으로 다음 계량 시 압력을 변경하는 방식을 이용했으나, 본 발명은 비교연산보상기가 제1 디지털유량계(310) 및 제2 디지털유량계(320)를 통해 얻을 수 있는 펄스 데이터를 실시간으로 비교하여 양쪽의 계량데이타의 변화추이를 보며 압력을 실시간 조절함으로써 편차를 줄이는 효과를 제공한다.

이를 위해, 비교연산보상기는 펄스 데이터의 비교 값을 평가해 편차를 줄이는 방법으로 전자제어 이론 중 오픈루프 기법을 활용한다.

도 4는 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법은 각 저장탱크로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 재료의 유량정보를 계측하는 유량정보 수집단계(S100)와, 상기 유량정보와 미리 지정된 혼합비율을 비교 분석하여 편차를 분석하여 편차 분석단계(S200), 및 상기 편차가 줄어들도록 액체 이송장치의 동작을 제어하는 보상단계(S300)를 포함한다.

상기 유량정보 수집단계(S100)는 제1 액체 이송장치(210)를 통해 주재료 저장탱크(110)로부터 믹싱블럭(400)으로 이송되는 주재료의 제1 유량정보를 제1 디지털유량계(310)가 계측하고, 제2 액체 이송장치(220)를 통해 부재료 저장탱크(120)로부터 상기 믹싱블럭(400)으로 이송되는 부재료의 제2 유량정보를 제2 디지털유량계(320)가 계측하는 단계이다. 이러한 유량정보 수집단계(S100)에서는 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)가 계측된 유량정보를 제어부(500)로 제공한다.

상기 유량정보 수집단계(S100) 이전에는 상기 제어부(500)에 연결된 입력부를 통해 상기 주재료와 부재료의 혼합비율을 지정하는 혼합비율 지정단계(S50)가 더 포함될 수 있다. 본 단계(S50)에서는 입력부가 신규로 입력된 혼합비율을 제어부(500)로 제공하면, 제어부(500)는 기존의 혼합비율을 입력부를 통해 신규로 입력된 혼합비율로 교체한다.

예컨대, 제어부(500)에 미리 지정된 주재료와 부재료의 혼합비율이 5:5로 저장된 상태에서, 입력부를 통해 주재료와 부재료의 혼합비율이 6:4로 입력되면, 제어부(500)는 주재료와 부재료의 혼합비율을 6:4로 설정한다.

상기 편차 분석단계(S200)는 상기 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)에 연결된 제어부(500)가 상기 제1 디지털유량계(310)와 제2 디지털유량계(320)로부터 수집된 상기 제1 유량정보와 제2 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교 분석하여 이송유량의 편차를 분석하는 단계이다. 이러한 편차 분석단계에서는 원재료(주재료, 부재료)의 점도차나 2액형 액상실리콘 제조장치의 구조적 변수에 의해 수시로 바뀌게 되는 원재료의 이송유량의 편차를 분석하기 위해 제어부(500)가 목표 이송유량과 제어부(500)의 제어에 의해 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220)에 의해 이송된 실제 이송유량의 편차를 분석한다.

상기 보상단계(S300)는 상기 제어부(500)가 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치(210)와 제2 액체 이송장치(220) 중 편차가 발생된 액체 이송장치의 동작을 제어하는 단계이다. 본 단계(S300)에서는 편차가 줄어들도록 편차가 발생된 액체 이송장치의 동작을 제어한다. 예컨대, 제어부(500)는 주재료가 미리 지정된 혼합비율보다 작게 혼합된 것으로 분석되면 주재료의 혼합비율을 증가될 수 있도록 제1 액체 이송장치(210)의 이송량을 증가시키며, 부재료가 미리 지정된 혼합비율보다 작게 혼합된 것으로 분석되면 부재료의 혼합비율을 증가될 수 있도록 제2 액체 이송장치(220)의 이송량을 증가시킨다.

구체적으로, 제어부(500)는 편차를 보정할 수 있는 출력 전압 값을 제1 액체 이송장치(210)나 제2 액체 이송장치(220)의 공압 비례제어밸브로 제공하여 부족한 원재료를 이송한 액체 이송장치의 이송량을 보상한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 주재료 저장탱크 120 : 부재료 저장탱크
210 : 제1 액체 이송장치 220 : 제2 액체 이송장치
310 : 제1 디지털유량계 320 : 제2 디지털유량계
400 : 믹싱블럭 500 : 제어부
600 : 교반기 700 : 사출장치

Claims

2액형 액상실리콘의 주재료가 저장된 주재료 저장탱크와, 2액형 액상실리콘의 부재료가 저장된 부재료 저장탱크와, 상기 주재료 저장탱크에 수용된 주재료를 외부로 이송시키는 제1 액체 이송장치와, 상기 부재료 저장탱크에 수용된 부재료를 외부로 이송시키는 제2 액체 이송장치와, 상기 제1 액체 이송장치와 제2 이송장치로부터 배출된 주재료와 부재료를 혼합하는 믹싱블럭을 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치에 있어서,
상기 제1 액체 이송장치로부터 믹싱블럭으로 이송되는 주재료의 유량을 계측하는 제1 디지털유량계;
상기 제2 액체 이송장치로부터 믹싱블럭으로 이송되는 부재료의 유량을 계측하는 제2 디지털유량계; 및
상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계를 통해 수집된 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교하여 편차를 분석하고, 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 액체 이송장치는
공압실린더, 및
상기 제어부의 제어에 따라 상기 공압실린더에 인가되는 공기의 압력을 조절하는 공압 비례제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제2 항에 있어서, 상기 공압 비례제어밸브는
0 내지 10V의 전압 변화에 따라 0.05 내지 9 bar 까지의 공압을 무단으로 출력제어할 수 있는 비례제어밸브인 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계를 통해 수집한 펄스 데이터를 비교하여 미리 지정된 혼합비율을 제어하기 위해 펄스 값을 비교 연산하여 보상하는 비교연산보상기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제4 항에 있어서, 상기 비교연산보상기는
일정한 혼합비율을 제어하기 위해 제1 디지털유량계 및 제2 디지털유량계를 통해 얻을 수 있는 펄스 데이터를 비교하고 오픈루프컨트롤러를 이용하여 ± 0.5%의 편차조정 값으로 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치의 전압 값을 조정하여 편차를 보상하도록 구성된 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제1 항에 있어서,
관리자로부터 주재료와 부재료의 혼합비율을 입력받아 상기 제어부로 제공하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제1 항에 있어서,
상기 믹싱블럭을 통해 합쳐진 주재료와 부재료를 혼합하는 교반기; 및
상기 교반기를 통과한 2액형 액상실리콘을 주형용 금형으로 토출하는 사출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치.
제1 액체 이송장치를 통해 주재료 저장탱크로부터 믹싱블럭으로 이송되는 주재료의 제1 유량정보를 제1 디지털유량계가 계측하고, 제2 액체 이송장치를 통해 부재료 저장탱크로부터 상기 믹싱블럭으로 이송되는 부재료의 제2 유량정보를 제2 디지털유량계가 계측하는 유량정보 수집단계;
상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계에 연결된 제어부가 상기 제1 디지털유량계와 제2 디지털유량계로부터 수집된 상기 제1 유량정보와 제2 유량정보를 미리 지정된 혼합비율과 비교 분석하여 이송유량의 편차를 분석하는 편차 분석단계; 및
상기 제어부가 상기 편차가 줄어들도록 제1 액체 이송장치와 제2 액체 이송장치 중 편차가 발생된 액체 이송장치의 동작을 제어하는 보상단계를 포함하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법.
제8 항에 있어서, 상기 유량정보 수집단계 이전에
상기 제어부에 연결된 입력부를 통해 상기 주재료와 부재료의 혼합비율을 지정하는 혼합비율 지정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법.
제8 항에 있어서, 상기 보상단계는
상기 제어부가 편차를 보정할 수 있는 출력 전압 값을 제1 액체 이송장치의 공압 비례제어밸브나 제2 액체 이송장치의 공압 비례제어밸브로 제공하여 부족한 원재료를 이송한 액체 이송장치의 이송량을 보상하는 것을 특징으로 하는 2액형 액상실리콘의 제조장치의 제어방법.