KR20220040597A - Intelligent Press System For Removing Burr - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서에 개시된 내용은 버(Burr) 제어를 위한 지능형 프레스 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서브프레스, 동력제공부, 버상태검사부, 공정제어부를 포함하여 구성되어 목적대상물의 버를 2% 이하로 억제하기 위한 지능형 프레스 시스템에 관한 것이다.The content disclosed in the present specification relates to an intelligent press system for burr control, and more particularly, it includes a sub-press, a power supply unit, a burr state inspection unit, and a process control unit to reduce the burr of the target object by 2% or less. It relates to an intelligent press system for suppression.
무한궤도형 건설기계의 전진 및 후진 주행 역할의 핵심 부품인 주행모터의 구성품인 다단 감속기용 플레이트는 감속기 내부에서 각 단에 포함되는 기어 및 기어축의 이탈을 방지하고 고정시키는 용도 등으로 사용되는 다기능판금류이다.The plate for multi-stage reducer, which is a component of the driving motor, which is a key part of the forward and backward driving role of caterpillar construction machinery, is a multi-functional sheet metal used to prevent and fix the gears and gear shafts included in each stage inside the reducer. it's ryu
이는 높은 내마모성이 요구되고 취성파괴의 위험이 높은 부품으로 감속기의 높은 신뢰성을 유지하기 위해서 플레이트의 품질 및 정밀도 유지가 필수적이다.This is a part that requires high wear resistance and has a high risk of brittle fracture. In order to maintain the high reliability of the reducer, it is essential to maintain the quality and precision of the plate.
하지만 플레이트의 프레스 전단 후 버(Burr)를 제거하는 공정에서 불량률이 과다하게 발생되어 생산원가가 상승되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that the defective rate is excessively generated in the process of removing the burr after the press shearing of the plate, thereby increasing the production cost.
프레스 전단 작업에서의 버 제거와 엣지(Edge)사상 공정은 그동안 많은 연구가 이루어졌으나 피할 수 없는 결함으로 인식되어 왔다.The deburring and edge finishing process in the press shearing process has been recognized as an unavoidable defect although a lot of research has been done in the meantime.
보통의 전단공정에서는 재료 두께의 10% 수준으로 버가 발생하고 셰이빙(Shaving)이나 파인블랭킹(Fine blanking) 공정을 거치면 버가 3~5% 수준으로 발생하며 1% 이하로 줄이는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다. 따라서 프레스가공품의 버 제거를 위해서는 바렐(Barrel) 연마 공정이나 엣지사상 등 후공정처리를 필수적으로 추가해야 하는 것이 현재의 기술수준이다.In a normal shearing process, burrs are generated at a level of 10% of the material thickness, and when shaving or fine blanking processes are performed, burrs occur at a level of 3-5%, and it is known that it is impossible to reduce it to 1% or less. . Therefore, the current level of technology is that post-processing such as barrel grinding or edge finishing is essential to remove burrs from press-processed products.
한편, 바렐 연마 공정의 경우에는 표면손상 및 변형 등의 불량률 증가로 인한 품질 저하의 문제점이 있으며, 바렐 연마 공정이나 엣지사상 등의 별도의 후공정에 의해 생산원가가 상승하는 문제점이 발생하고 있는 실정이다.On the other hand, in the case of the barrel polishing process, there is a problem of quality deterioration due to an increase in the defect rate such as surface damage and deformation, and there is a problem in that the production cost increases due to a separate post process such as the barrel polishing process or edge sanding. am.
이에, 별도의 후공정 없이도 프레스 공법만으로 버 크기를 2% 이하로 제어하고 관리할 수 있는 프레스 시스템의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for a press system capable of controlling and managing the burr size to 2% or less only by the press method without a separate post process.
본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 서브프레스, 동력제공부, 버상태검사부, 공정제어부를 포함하여 구성되어 목적대상물의 버를 2% 이하로 억제하기 위한 지능형 프레스 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure was created to improve the conventional problems as described above, and is composed of a sub-press, a power supply unit, a burr state inspection unit, and a process control unit. An object of the present invention is to provide an intelligent press system for suppressing the burr of 2% or less.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템은,Intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure for solving the above problems,
세미-서보(Semi-Servo) 기계식프레스에 결합되어 압축력을 전달받아 목적대상물의 버를 압착하는 서브프레스(100); 상기 세미-서보 기계식프레스에 동력을 제공하는 동력제공부(200); 상기 목적대상물의 버상태를 검사하는 버상태검사부(300); 및 상기 버상태검사부(300)와 연동되어 상기 동력제공부(200)를 제어하는 공정제어부(400); 를 포함하되,A
상기 버상태검사부(300)는 상기 목적대상물의 버 상태를 검사하기 위한 데이터를 수집하는 데이터수집모듈(310)과, 상기 데이터수집모듈(310)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 두께 대비 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치를 연산하는 연산모듈(320)과, 상기 연산모듈(320)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치가 소정의 기준수치 이하인지 여부를 판단하는 판단모듈(330)을 포함하고,The burr
상기 공정제어부(400)는 상기 버상태검사부(300)의 데이터를 바탕으로 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 학습되어 상기 목적대상물의 버 상태에 맞춰 상기 동력제공부(200)를 제어하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.The
또한, 상기 서브프레스(100)는 펀치홀더(111), 다이홀더(112), 한쌍의 가이드포스트(113), 한쌍의 가이드부시(114)를 구비하는 다이세트(110); 상기 펀치홀더(111)에 결합되는 펀치고정판(120); 상기 펀치고정판(120)에 결합되는 펀치(130); 상기 다이홀더(112)에 결합되는 다이고정판(140); 및 상기 다이고정판(140)에 결합되는 다이(150); 를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 다이세트(110)는 상기 펀치(130), 상기 다이(150), 상기 한쌍의 가이드포스트(113)가 상기 다이세트(110) 중앙의 일직선상에 위치되는 CB형인 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 서브프레스(100)는 상기 다이홀더(112)에 이격되게 위치되어 압착 시 완충작용을 하는 하홀더(160);와 상기 다이홀더(112)와 상기 하홀더(160)를 결합하여 고정하는 다이홀더고임목(170); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 동력제공부(200)는 상기 세미-서보 기계식프레스에 회전에너지를 전달하는 모터모듈(210); 과 상기 모터모듈(210)의 회전속도를 변경하기 위한 인버터모듈(220); 을 포함하되,In addition, the
상기 모터모듈(210)은 극수변환모터인 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.The
또한, 상기 극수변환모터는 적어도 2단계 이상 극수가 변화되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the pole number conversion motor may be configured, characterized in that the number of poles is changed at least two steps or more.
또한, 상기 공정제어부(400)는 하기 식 1을 바탕으로 상기 동력제공부(200)를 제어하되,In addition, the
1차적으로 상기 모터모듈(210)의 극수변경을 통해 회전수를 조절하고, 2차적으로 상기 인버터모듈(220)의 주파수변경을 통해 회전수를 출력저하 없이 조절하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.First, the number of rotations is adjusted by changing the number of poles of the
<식 1><Equation 1>
또한, 상기 공정제어부(400)는 상기 목적대상물의 버 크기가 상기 목적대상물의 두께 대비 2% 이하가 되도록 상기 동력제공부(200)를 제어하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템은,Accordingly, the intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure,
버 크기를 재료 두께의 2% 이하로 줄여 버 제거를 위한 후공정처리를 생략할 수 있어 기존의 버 제거의 후공정처리인 바렐 연마 공정 등으로 버 제거 작업 시 발생하는 20% 이상의 불량률을 획기적으로 줄이고 생산원가를 절감하여 품질 및 가격경쟁력을 높일 수 있다는 이점이 있다.By reducing the size of the burr to less than 2% of the material thickness, post-processing for deburring can be omitted. It has the advantage of reducing production cost and improving quality and price competitiveness.
또한, 기존의 기계식 프레스를 이용한 세미-서보(Semi-Servo) 프레스화를 통해 서보(Servo) 프레스 기능을 유지하면서도 서보 프레스를 이용하는 것에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that price competitiveness can be increased compared to using a servo press while maintaining the servo press function through the semi-servo press using the existing mechanical press.
또한, 극수변환모터와 인버터를 통해 회전수가 조절되도록 구성되어 회전속도 제어 시 가압하중이 떨어지는 것을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.In addition, it is configured to control the number of rotations through the pole number conversion motor and the inverter, so that it is possible to minimize the drop in the applied load when controlling the rotation speed.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도,
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 서브프레스와 다이세트의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도,
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 동력제공부와 버상태검사부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도,
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 서브프레스의 구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 다이세트를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 실시예에 다른 펀치와 다이를 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a block diagram schematically showing the configuration of a sub-press and a die set according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a block diagram schematically showing the configuration of a power supply unit and a burr state inspection unit according to an embodiment of the present disclosure;
4 is a cross-sectional view showing the configuration of a sub-press according to an embodiment of the present disclosure;
5 is a view for explaining a die set according to an embodiment of the present disclosure;
6 is a view for explaining a punch and a die according to an embodiment of the present disclosure.
이하에서는, 본 발명의 기술적 사상을 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described with reference to the drawings, which is for easier understanding, and the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In the description of the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the same reference numerals refer to the same components throughout the specification. refers to the element.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 서브프레스와 다이세트의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도, 도 3은 본 개시의 실시예에 따른 동력제공부와 버상태검사부의 구성을 간략히 나타낸 블록구성도, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 서브프레스의 구성을 나타낸 단면도, 도 5는 본 개시의 실시예에 따른 다이세트를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 개시의 실시예에 다른 펀치와 다이를 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a sub-press and a die set according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 3 is A block diagram schematically showing the configuration of a power supply unit and a burr state inspection unit according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a subpress according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 5 is an embodiment of the present disclosure FIG. 6 is a view for explaining a die set according to the present disclosure, and FIG. 6 is a view for explaining a punch and a die according to an embodiment of the present disclosure.
<본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템><Intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure>
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템은 서브프레스(100), 동력제공부(200), 버상태검사부(300) 및 공정제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, the intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure includes a
상기 서브프레스(100)는 세미-서보(Semi-Servo) 기계식프레스에 결합되어 압축력을 전달받아 목적대상물의 버를 압착하기 위한 것으로, 도 2의 (a) 및 도 4를 참조하면, 다이세트(110), 펀치고정판(120), 펀치(130), 다이고정판(140) 및 다이(150)를 포함하여 구성될 수 있다.The
상기 다이세트(110)는 도 2의 (b) 및 도 4를 참조하면, 펀치홀더(111), 다이홀더(112), 적어도 한쌍의 가이드포스트(113) 및 적어도 한쌍의 가이드부시(114)를 포함하여 구성될 수 있다.2B and 4, the die
이러한 다이세트(110)는 상기 펀치(130)와 상기 다이(150)를 정확하게 고정하고 상기 펀치(130)와 상기 다이(150)의 상대운동을 정밀하게 안내하기 위한 것으로 상기 다이세트(110)의 구성은 일반적인 공지의 구성에 해당하므로 자세한 내용은 생략하기로 한다.The die
도 5의 (a)는 상기 펀치홀더(111)의 결합관계를 나타낸 평면도이고, 도 5의 (b)는 상기 다이홀더(112)의 결합관계를 나타낸 평면도로, 도 5에 도시된 것과 같이 상기 다이세트(110)는 상기 펀치(130), 상기 다이(150), 상기 한쌍의 가이드포스트(113)가 상기 다이세트(110) 중앙의 일직선상에 위치되는 CB형(Center post Bushing type)으로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 방식(BB형, DB형, FB형 등)으로 구성될 수 있음은 물론이다.Figure 5 (a) is a plan view showing the coupling relationship of the
한편, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 펀치고정판(120)은 상기 펀치홀더(111)의 하부면에 결합되고, 상기 펀치고정판(120)의 하부면에 상기 펀치(130)가 결합되며, 상기 다이고정판(140)은 상기 다이홀더(112)의 상부면에 결합되고, 상기 다이고정판(140)의 상부면에 상기 다이(150)가 결합되게 된다.On the other hand, as shown in Figure 4, the
도 6의 (a)는 본 개시에 따른 펀치(130)의 일 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 본 개시에 따른 다이(150)의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 도 6의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 다이(150)의 상부면에는 상기 목적대상물이 위치될 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 상기 공간에 상기 목적대상물이 위치되면 상기 펀치(130)와 상기 다이(150)에 의해 압착됨으로써 버가 제거되도록 구성될 수 있다.Figure 6 (a) is a view showing an embodiment of the
여기서 상기 목적대상물은 상기 목적대상물의 버가 하부를 향하도록 상기 다이(150)에 위치시키는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 상기 목적대상물의 버가 상부를 향하도록 위치시킬 수도 있을 것이다.Here, the target object is preferably positioned on the
한편, 상기 다이세트(110)는 도 4에 도시된 것과 같이 상기 다이홀더(112)의 아래방향으로 이격되게 위치되어 압착 시 완충작용을 하는 하홀더(160)와 상기 다이홀더(112)와 상기 하홀더(160)를 결합하여 고정하는 다이홀더고임목(170)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4 , the die set 110 includes a
전술한 서브프레스(100)의 각 구성은 결합수단을 통해 결합될 수 있는데, 이러한 결합수단의 일 예로 볼트결합이 있으며, 이를 위해 상기 서브프레스(100)의 각 구성은 결합 시 대응하는 위치에 적어도 하나 이상의 결합홈이 구비될 수 있다.Each of the components of the sub-press 100 described above may be coupled through a coupling means. An example of such coupling means is bolt coupling. For this, each configuration of the sub-press 100 is at least at a corresponding position when coupled. One or more coupling grooves may be provided.
상기 동력제공부(200)는 상기 세미-서보 기계식프레스에 동력을 제공하기 위한 것으로, 도 3의 (a)를 참조하면, 모터모듈(210), 인버터모듈(220) 및 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈(230)을 포함하여 구성될 수 있다.The
상기 모터모듈(210)는 상기 세미-서보 기계식프레스에 결합되어 상기 세미-서보 기계식프레스에 회전에너지를 전달하도록 구성될 수 있다.The
이러한 모터모듈(210)은 극수변환모터(pole changing motor)일 수 있으며, 구체적으로 상기 극수변환모터는 적어도 2단계(2/4, 4/8, 6/12 poles 등) 이상 극수가 변화되도록 구성되는 것이 바람직하다.Such a
상기 인버터모듈(220)은 상기 모터모듈(210)에 결합되며 주파수변경을 통해 상기 모터모듈(210)의 회전속도가 변경되도록 구성될 수 있다.The
한편, 상기 모터모듈(210)로 극고정모터를 사용하는 경우에도 상기 인버터모듈(220)에 의해 회전속도의 조정은 가능하지만, 감속 시 출력(Power)이 떨어지는 결점이 있고, 출력이 감소하면 프레스의 하중능력이나 가압속도에 영향을 주게되어 하중능력이 떨어지는 문제점이 발생될 수 있다.On the other hand, even when a pole fixed motor is used as the
이에 비해, 상기 모터모듈(210)로 극수변환모터를 사용하는 경우에는 1차감속을 극수변환모터로 하면 출력저하없이 감속이 가능하여 가압능력의 저하없이 감속이 가능하고, 가공조건에 따라 상기 인버터모듈(220)로 미세조정을 함으로써 가압능력 저하없이 서보 프레스에 버금하는 성능을 낼 수 있을 것이다.On the other hand, in the case of using a pole number conversion motor as the
이러한 동력제공부(200)는 상기 통신모듈(230)을 통해 후술될 공정제어부(400)와 데이터 및 신호를 주고받을 수 있으며, 구체적으로 상기 동력제공부(200)의 회전속도는 하기 식 1을 바탕으로 후술될 공정제어부(400)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.The
<식 1><Equation 1>
한편, 종래의 기계식프레스는 상기 동력제공부(200)가 결합되어 동력을 제공함에 따라, 가압속도와 가압력을 조절할 수 있게 되고, 기구에 따라 스트로크 변화도 부분적으로 가능하게 됨으로써 서보(Servo) 프레스에 버금가는 성능을 발휘하는 세미-서보(Semi-Servo) 기계식프레스로 재제조될 수 있다.On the other hand, in the conventional mechanical press, as the
이에 의해, 종래의 기계식프레스의 단점(스트로크 길이, 가압속도, 가압력을 조절할 수 없는 문제)과, 서보(Servo) 프레스의 단점(서보 장치부착에 따른 가격상승과 개조가 거의 불가능)을 보완하여 프레스가공 생산성에 직접 관계되는 서보 프레스 기능을 어느정도 만족하는 세미-서보 기계식프레스를 확보함으로써 가격경쟁력을 높일 수 있을 것이다.Accordingly, the disadvantages of the conventional mechanical press (the problem of not being able to adjust the stroke length, pressing speed, and pressing force) and the disadvantages of the servo press (the price increase due to the attachment of a servo device and modification are almost impossible) are compensated for. By securing a semi-servo mechanical press that satisfies the servo press function that is directly related to machining productivity, price competitiveness can be increased.
상기 버상태검사부(300)는 상기 서브프레스(100)에서 압착되는 목적대상물의 버상태를 검사하기 위한 것으로, 도 3의 (b)를 참조하면, 데이터수집모듈(310), 연산모듈(320), 판단모듈(330) 및 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈(340)을 포함하여 구성될 수 있다.The burr
상기 데이터수집모듈(310)은 상기 목적대상물의 버 상태를 검사하기 위한 데이터를 수집하는 것으로, 상기 데이터수집모듈(310)은 비젼카메라를 통해 데이터가 수집되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 방식(예를 들면, 촉침을 통한 데이터 수집 등)으로 구성될 수 있음은 물론이다.The
상기 연산모듈(320)은 상기 데이터수집모듈(310)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 두께 대비 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치를 연산하도록 구성될 수 있다.The
상기 판단모듈(330)은 상기 연산모듈(320)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치가 소정의 기순수치 이하인지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The
한편, 상기 버상태검사부(300)는 상기 판단모듈(330)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 버 상태에 대한 알람을 제공하는 알람모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the bur
이러한 버상태검사부(300)의 데이터는 상기 통신모듈(340)을 통해 후술될 공정제어부(400)로 전송되도록 구성될 수 있다.The data of the bur
상기 공정제어부(400)는 전술한 버상태검사부(300)와 연동되어 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로 상기 공정제어부(400)는 상기 버상태검사부(300)의 데이터를 바탕으로 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 학습되어 상기 목적대상물의 버 상태에 맞춰 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 상기 공정제어부(400)는 머신러닝모듈(미도시)을 포함할 수 있다.Specifically, the
상기 공정제어부(400)는 하기 식 1을 바탕으로 상기 동력제어부(200)를 제어하도록 구성될 수 있으며, 구체적으로 상기 공정제어부(400)는 1차적으로 상기 모터모듈(210)의 극수변경을 통해 회전수를 조절하고, 2차적으로 상기 인버터모듈(220)의 주파수변경을 통해 회전수를 출력저하 없이 조절하도록 구성될 수 있다.The
<식 1><Equation 1>
구체적으로 상기 공정제어부(400)는 상기 버상태검사부(300)와 연동되어 상기 목적대상물의 버 크기가 상기 목적대상물의 두께 대비 2% 이하가 되도록 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 구성될 수 있다.Specifically, the
한편, 상기 공정제어부(400)는 상기 모터모듈(210)의 펄스신호를 분석하여 상기 모터모듈(210)의 이상상태를 진단하는 제1 이상진단모듈(미도시)과 상기 동력제공부(200)의 소비전력을 분석하여 상기 동력제공부(200)의 이상상태를 진단하는 제2 이상진단모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the
상기 제1 이상진단모듈(미도시)은 상기 모터모듈(210)과 결합되어 상기 모터모듈(210)의 회전에 대한 펄스신호를 감지하여 수집하는 펄스수집유닛(미도시), 상기 펄스수집유닛(미도시)에서 수집된 펄스신호를 필터링하고 소정의 주기로 샘플링한 후 디지털신호로 변환하는 디지털변환유닛(미도시), 상기 모터모듈(210)의 정상상태 또는 이상상태일 경우의 펄스신호 주파수 성분에 대한 기준데이터를 미리 구비하고 상기 디지털변환유닛(미도시)에서 변환된 디지털신호를 바탕으로 펄스신호의 주파수 성분을 분석한 후 상기 기준데이터와 비교하여 상기 모터모듈(210)의 이상상태를 판단하는 제1 상태분석유닛(미도시), 상기 제1 상태분석유닛(미도시)에서 분석된 상기 모터모듈(210)의 상태에 대한 결과를 출력하는 제1 출력유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.The first abnormal diagnosis module (not shown) is coupled to the
상기 제2 이상진단모듈(미도시)은 상기 동력제공부(200)의 소비전력의 패턴을 감지하고 이를 바탕으로 정상패턴 또는 이상패턴과 비교하여 상기 동력제공부(200)의 이상상태를 진단하도록 구성될 수 있다.The second abnormality diagnosis module (not shown) detects a pattern of power consumption of the
이를 위해, 상기 제2 이상진단모듈(미도시)은 상기 동력제공부(200)가 정상상태일 경우의 정상소비전력패턴과 상기 동력제공부(200)가 이상상태일 경우의 이상소비전력패턴을 학습하여 저장하는 소비전력패턴저장유닛(미도시), 상기 동력제공부(200)의 소비전력을 측정시간의 변화에 따라 측정하는 소비전력측정유닛(미도시), 상기 소비전력측정유닛(미도시)에서 측정된 소비전력을 상기 패턴저장유닛(미도시)의 정상소비전력패턴 또는 이상소비전력패턴과 비교하여 상기 동력제공부(200)의 정상상태 또는 이상상태를 판단하는 제2 상태분석유닛(미도시), 상기 소비전력측정유닛(미도시)에서 측정된 소비전력과 상기 제2 상태분석유닛(미도시)에서 분석된 상태에 대한 결과를 출력하는 제2 출력유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the second abnormality diagnosis module (not shown) calculates a normal power consumption pattern when the
이러한 제1 이상진단모듈(미도시), 제2 이상진단모듈(미도시)을 통해 상기 동력제공부(200)의 동작상태에 대하여 복합적으로 분석하여 상기 동력제공부(200)의 이상 유무를 신속하게 파악할 수 있어, 본 개시에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템의 유지 및 보수에 도움이 될 수 있을 것이다.Through the first abnormal diagnosis module (not shown) and the second abnormality diagnosis module (not shown), the operation state of the
또한, 상기 공정제어부(400)는 상기 제1 이상진단모듈(미도시), 상기 제2 이상진단모듈(미도시)과 연동되어 상기 모터모듈(210), 상기 동력제공부(200)의 이상상태 또는 정상상태에 대한 알람을 제공하는 알람모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템은, 버 크기를 재료 두께의 2% 이하로 줄여 버 제거를 위한 후공정처리를 생략할 수 있어 기존의 버 제거의 후공정처리인 바렐 연마 공정 등으로 버 제거 작업 시 발생하는 20% 이상의 불량률을 획기적으로 줄이고 생산원가를 절감하여 품질 및 가격경쟁력을 높일 수 있다는 이점이 있다.Accordingly, the intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure reduces the burr size to 2% or less of the material thickness, thereby omitting the post-processing for deburring, so that the conventional post-processing of deburring It has the advantage of dramatically reducing the defect rate of 20% or more that occurs during deburring with the in-barrel grinding process, and reducing production costs, thereby enhancing quality and price competitiveness.
또한, 기존의 기계식 프레스를 이용한 세미-서보(Semi-Servo) 프레스화를 통해 서보(Servo) 프레스 기능을 유지하면서도 서보 프레스를 이용하는 것에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있다는 이점이 있으며, 극수변환모터와 인버터를 통해 회전수가 조절되도록 구성되어 회전속도 제어 시 가압하중이 떨어지는 것을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that price competitiveness can be increased compared to using a servo press while maintaining the servo press function through the semi-servo press using the existing mechanical press, and the number of poles conversion motor and inverter It has the advantage of being able to minimize the drop in the applied load when the rotation speed is controlled because the rotation speed is controlled through the
이상 본 개시의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to the embodiment of the present disclosure, it is possible for those of ordinary skill in the art to make various applications, modifications and adaptations within the scope of the present invention based on the above contents. will be.
1000 : 본 개시의 실시예에 따른 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템
100 : 서브프레스
110 : 다이세트
111 : 펀치홀더
112 : 다이홀더
113 : 가이드포스트
114 : 가이드부시
120 : 펀치고정판
130 : 펀치
140 : 다이고정판
150 : 다이
160 : 하홀더
170 : 다이홀더고임목
200 : 동력제공부
210 : 모터모듈
220 : 인버터모듈
230 : 통신모듈
300 : 버상태검사부
310 : 데이터수집모듈
320 : 연산모듈
330 : 판단모듈
340 : 통신모듈
400 : 공정제어부1000: Intelligent press system for burr control according to an embodiment of the present disclosure
100: sub press 110: die set
111: punch holder 112: die holder
113: guide post 114: guide bush
120: punch fixing plate 130: punch
140: die fixed plate 150: die
160: lower holder 170: die holder chock
200: power supply unit 210: motor module
220: inverter module 230: communication module
300: burr state inspection unit 310: data collection module
320: arithmetic module 330: judgment module
340: communication module 400: process control unit
Claims (8)
상기 세미-서보 기계식프레스에 동력을 제공하는 동력제공부(200);
상기 목적대상물의 버상태를 검사하는 버상태검사부(300); 및
상기 버상태검사부(300)와 연동되어 상기 동력제공부(200)를 제어하는 공정제어부(400); 를 포함하되,
상기 버상태검사부(300)는 상기 목적대상물의 버 상태를 검사하기 위한 데이터를 수집하는 데이터수집모듈(310)과, 상기 데이터수집모듈(310)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 두께 대비 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치를 연산하는 연산모듈(320)과, 상기 연산모듈(320)의 데이터를 바탕으로 상기 목적대상물의 버 크기 퍼센트 수치가 소정의 기준수치 이하인지 여부를 판단하는 판단모듈(330)을 포함하고,
상기 공정제어부(400)는 상기 버상태검사부(300)의 데이터를 바탕으로 상기 동력제공부(200)를 제어하도록 학습되어 상기 목적대상물의 버 상태에 맞춰 상기 동력제공부(200)를 제어하는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
A sub-press 100 that is coupled to a semi-servo mechanical press and receives compression force to compress the burr of the target object;
a power supply unit 200 for providing power to the semi-servo mechanical press;
a burr state inspection unit 300 for inspecting the burr state of the target object; and
a process control unit 400 interlocking with the burr state inspection unit 300 to control the power supply unit 200; including,
The burr state inspection unit 300 includes a data collection module 310 that collects data for inspecting the burr state of the target object, and the purpose of the object compared to the thickness of the object based on the data of the data collection module 310 . A calculation module 320 for calculating the percentage value of the burr size of the object, and a determination module 330 for determining whether the percentage value of the burr size of the object is less than or equal to a predetermined reference value based on the data of the operation module 320 ), including
The process control unit 400 is learned to control the power supply unit 200 based on the data of the burr state inspection unit 300 to control the power supply unit 200 according to the burr state of the target object. Intelligent press system for burr control featuring.
상기 서브프레스(100)는
펀치홀더(111), 다이홀더(112), 한쌍의 가이드포스트(113), 한쌍의 가이드부시(114)를 구비하는 다이세트(110); 상기 펀치홀더(111)에 결합되는 펀치고정판(120); 상기 펀치고정판(120)에 결합되는 펀치(130); 상기 다이홀더(112)에 결합되는 다이고정판(140); 및 상기 다이고정판(140)에 결합되는 다이(150); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
According to claim 1,
The sub-press 100 is
a die set 110 having a punch holder 111 , a die holder 112 , a pair of guide posts 113 , and a pair of guide bushes 114 ; a punch fixing plate 120 coupled to the punch holder 111; a punch 130 coupled to the punch fixing plate 120; a die fixing plate 140 coupled to the die holder 112; and a die 150 coupled to the die fixing plate 140 ; Intelligent press system for burr control comprising a.
상기 다이세트(110)는
상기 펀치(130), 상기 다이(150), 상기 한쌍의 가이드포스트(113)가 상기 다이세트(110) 중앙의 일직선상에 위치되는 CB형인 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
3. The method of claim 2,
The die set 110 is
An intelligent press system for burr control, characterized in that the punch 130, the die 150, and the pair of guide posts 113 are of a CB type positioned on a straight line in the center of the die set 110.
상기 서브프레스(100)는
상기 다이홀더(112)에 이격되게 위치되어 압착 시 완충작용을 하는 하홀더(160);와 상기 다이홀더(112)와 상기 하홀더(160)를 결합하여 고정하는 다이홀더고임목(170); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
4. The method of claim 3,
The sub-press 100 is
a lower holder 160 positioned to be spaced apart from the die holder 112 to provide a cushioning action during compression; and a die holder chock 170 for coupling and fixing the die holder 112 and the lower holder 160; Intelligent press system for burr control, characterized in that it further comprises.
상기 동력제공부(200)는
상기 세미-서보 기계식프레스에 회전에너지를 전달하는 모터모듈(210); 과 상기 모터모듈(210)의 회전속도를 변경하기 위한 인버터모듈(220); 을 포함하되,
상기 모터모듈(210)은 극수변환모터인 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
According to claim 1,
The power supply unit 200 is
a motor module 210 for transmitting rotational energy to the semi-servo mechanical press; and an inverter module 220 for changing the rotation speed of the motor module 210; including,
The motor module 210 is an intelligent press system for burr control, characterized in that it is a pole number conversion motor.
상기 극수변환모터는 적어도 2단계 이상 극수가 변화되는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
6. The method of claim 5,
The pole number conversion motor is an intelligent press system for burr control, characterized in that the number of poles is changed in at least two steps.
상기 공정제어부(400)는 하기 식 1을 바탕으로 상기 동력제공부(200)를 제어하되,
1차적으로 상기 모터모듈(210)의 극수변경을 통해 회전수를 조절하고, 2차적으로 상기 인버터모듈(220)의 주파수변경을 통해 회전수를 출력저하 없이 조절하는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
<식 1>
7. The method of claim 6,
The process control unit 400 controls the power supply unit 200 based on Equation 1 below,
For burr control, characterized in that primarily by changing the number of poles of the motor module 210 to adjust the number of revolutions, and secondly by changing the frequency of the inverter module 220 to adjust the number of revolutions without lowering the output Intelligent press system.
<Equation 1>
상기 공정제어부(400)는 상기 목적대상물의 버 크기가 상기 목적대상물의 두께 대비 2% 이하가 되도록 상기 동력제공부(200)를 제어하는 것을 특징으로 하는 버 제어를 위한 지능형 프레스 시스템.
8. The method of claim 7,
The process control unit 400 is an intelligent press system for burr control, characterized in that for controlling the power supply unit 200 so that the size of the burr of the target object is 2% or less of the thickness of the target object.
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- 2020-09-24 KR KR1020200123462A patent/KR102501902B1/en active IP Right Grant
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