KR102570273B1 - 다이캐스팅 공정 시스템 및 그 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 공정 시스템에 대한 것으로, 금형 모듈에 연통되는 상태로 배치되는 슬리브와, 상기 슬리브 내에서 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되며, 용탕을 상기 금형 모듈의 진공 캐비티로 이송시키는 플런저와, 상기 금형 모듈의 상부에 연통가능하게 배치되는 진공 밸브 및, 상기 진공 밸브와 진공 탱크를 연결하는 관로와, 상기 관로 상에 배치되며 상기 진공 캐비티의 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서와, 알람 정보를 출력하는 알람부 및, 상기 금형 모듈에 의한 부품 주조가 이루어지는 차수마다 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 계측값을 수집 및, 수집된 계측값의 패턴을 분석하고, 분석된 패턴을 기 저장된 패턴들 중 적어도 하나와 비교하며, 상기 패턴 비교 결과에 따라 알람 정보가 출력되도록 알람부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다이캐스팅 공정 시스템 및 그 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법{DIE-CASTING PROCESS SYSTEM AND CONTROL METHOD OF THE DIE-CASTING PROCESS SYSTEM}

본 발명은 다이캐스팅 공정 시스템에 대한 것으로, 특히 다이캐스팅 공정에서 발생하는 이상 여부를 모니터링 하기 위한 것이다.

일반적으로, 다이 주조라고도 불리는 다이캐스팅은 필요한 주조 형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제의 금형에 용융금속(용탕)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법이다. 이러한 다이캐스팅 주조에 의해 제작되는 제품은 치수가 정확하여 재가공할 필요가 거의 없으며, 또한 기계적 성질이 우수하고 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.

고압 다이캐스팅은 고속으로 전진하는 플런저에 의하여 극히 짧은 시간에 금형 내로 용탕이 충전되는 프로세스로서, 용탕은 난류 상태로 충전된다. 그런데 이처럼 금형으로 용탕이 주입되는 과정에서, 용탕이 금형 내부의 공기와 접속되면서 가스가 발생하게 되고, 충전되는 금형의 용탕 주입부(슬리브, 러너 등을 포함한 부분)와 금형의 캐비티(Cavity)에 존재하는 공기 및 가스 등이 말려들어 기포로 발생됨으로써, 제품 내부에 결함을 일으킬 수 있으며, 이는 제품의 품질을 저하시킬 수 있다는 문제가 있다.

한편 다이캐스팅 공정에서는, 금형으로부터 응고 후 완성된 주조품(제품)을 얻기 위해, 금형의 캐비티에 이형제(release agent)를 분무한다. 이러한 이형제는 분무되기 전에 기 설정된 비율로 물과 혼합된다. 그리고 물과 혼합된 이형제가 분무되면 고온의 금형 온도에 의해 물이 증발되며, 이형제의 얇은 필름만이 남게 된다. 그러면 남은 이형제 필름에 의해 응고된 용탕, 즉 금속이 금형에 부착되는 것이 방지될 수 있으며, 금형으로부터 제품을 쉽게 분리할 수 있다.

이에 다이캐스팅 공정에서 금형의 캐비티에는 증발된 물, 즉 수증기가 잔류할 수 있다. 이 경우 다음 차수의 제품 주조 전에 잔류된 수증기를 제거하여야 하며, 잔류 수증기가 제거되지 않는 경우 기포를 형성하거나 제품 내부의 결함을 형성하여 제품의 품질을 저하시킬 수 있다.

따라서 금형 캐비티 내의 공기 또는 수증기로 인한 제품 품질 저하를 방지하기 위해, 금형 캐비티 내의 공기 압력 및 습도를 측정하고, 측정된 공기 압력 및 습도가 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우 사용자에게 통지하는 방법이 등장하였다. 그러나 이러한 종래의 방법에 따르면 사용자가 이상 여부를 인지하였을 때는 이미 공기 압력과 습도가 정상 범위를 벗어난 이후로서, 정상 범위를 벗어난 공기 압력과 습도로 인해 이미 제품이 주조된 이후라는 문제가 있다.

즉, 종래의 다이캐스팅 공정에서는 금형의 이상 상태에 따라 문제가 발생한 이후에 사용자가 공정 환경을 개선시킬 수 있으므로 제품의 품질 불량률이 높아진다는 문제가 있다. 또한 이와 같이 공정 과정에서 이상이 발견되는 경우, 불량 제품이 주조되는 것을 방지하기 위해 작업을 중단하여야 한다. 그리고 이러한 작업의 중단 및, 중단된 작업의 재개를 위해서는 시간 및 비용이 낭비된다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 금형 캐비티 내의 이상 상태로 인한 제품의 불량률을 보다 낮출 수 있는 다이캐스팅 공정 시스템 및 그 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 금형 캐비티 내의 이상 상태로 인한 작업의 중단을 사전에 방지할 수 있는 다이캐스팅 공정 시스템 및 그 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템은, 금형 모듈에 연통되는 상태로 배치되는 슬리브와, 상기 슬리브 내에서 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되며, 용탕을 상기 금형 모듈의 진공 캐비티로 이송시키는 플런저와, 상기 금형 모듈의 상부에 연통가능하게 배치되는 진공 밸브 및, 상기 진공 밸브와 진공 탱크를 연결하는 관로와, 상기 관로 상에 배치되며 상기 진공 캐비티의 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서와, 알람 정보를 출력하는 알람부 및, 상기 금형 모듈에 의한 부품 주조가 이루어지는 차수마다 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 계측값을 수집 및, 수집된 계측값의 패턴을 분석하고, 분석된 패턴을 기 저장된 패턴들 중 적어도 하나와 비교하며, 상기 패턴 비교 결과에 따라 알람 정보가 출력되도록 알람부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 계측값은, 기 설정된 계측 시간 동안 계측된 계측 결과의 통계값이며, 상기 계측 시간은, 상기 금형 모듈에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 슬리브는, 상기 플런저의 위치를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 구비하며, 상기 계측 시간은, 상기 금형 모듈에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 상기 플런저의 센서 측정 종료 위치에 따라 서로 달라지는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 계측값의 패턴은, 기 설정된 차수 동안의 계측값들의 변화량, 수집된 계측값들의 평균 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 습도 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 습도 센서를 통해 계측된 습도로부터 분석되는 습도 패턴과 기 저장된 패턴을 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 진공 유량 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 진공 유량 센서를 통해 계측된 진공 유량 패턴으로부터 분석되는 진공 유량 패턴과 기 저장된 패턴을 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 진공 유량 센서는, 상기 관로상에 설치된 오리피스와, 상기 오리피스 전후에 설치된 제1 및 제2 압력 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 압력 센서의 압력값과 제2 압력 센서의 압력값의 차이에 근거하여 상기 관로 상의 진공 유량을 계측하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 습도 센서 및 진공 유량 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 습도 센서를 통해 계측된 습도로부터 분석되는 습도 패턴과 상기 진공 유량 센서를 통해 계측된 진공 유량 패턴의 조합으로부터 분석되는 패턴을, 기 저장된 패턴을 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 알람부를 제어하여 상기 다이캐스팅 공정 시스템의 이상 상태를 알리는 경고 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 경고 정보가 출력되기 전에 출력된 알람 정보의 개수에 근거하여, 상기 경고 정보가 출력될 때까지 수집된 계측값들로부터 분석된 패턴을 상기 기 저장된 패턴으로 추가하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 상기 진공 밸브에 진공도를 계측하는 제1 센서 및, 상기 진공 탱크의 진공도를 계측하는 제2 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 제1 센서 및 제2 센서로부터 감지되는 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 알람부를 제어하여 상기 다이캐스팅 공정 시스템의 이상 상태를 알리는 경고 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법은, 상기 다이캐스팅 공정 시스템의 금형 캐비티와 진공 탱크를 연결하는 관로 상에 배치되는 적어도 하나의 센서로부터, 상기 금형 캐비티의 상태에 관련된 계측값을 수신하는 단계와, 수신된 계측값을 저장 및, 저장된 계측값을 포함하여 상기 저장된 계측값 이전에 저장된 기 설정된 개수의 계측값들의 패턴을 분석하는 단계와, 상기 패턴의 분석 결과를, 기 저장된 적어도 하나의 대조 패턴과 비교하여, 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴을 검출하는 단계 및, 상기 검출 결과, 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴이 있는 경우, 상기 금형 캐비티의 상태가 악화될 가능성이 있음을 알리는 알람 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 계측값을 수신하는 단계는, 상기 수신된 계측값이, 상기 수신된 계측값에 관련된 기 설정된 정상 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계 및, 상기 판단 결과에 따라 상기 금형 캐비티의 상태가 정상 상태가 아님을 알리는 경고 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 계측값들의 분석된 패턴은, 기 설정된 개수의 계측값들의 변화량, 계측값들의 평균 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는, 습도 센서 및 진공 유량 센서 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 계측값은, 상기 습도 센서의 계측값, 상기 진공 유량 센서의 계측값, 및 상기 습도 센서의 계측값과 상기 진공 유량 센서의 계측값의 조합 중 어느 하나임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 경고 정보를 출력하는 단계는,

상기 경고 정보 출력 이전에 출력된 알람 정보의 회수를 검출하는 단계 및, 상기 검출된 알람 정보의 회수가 기 설정된 횟수 미만인지 여부에 따라, 상기 저장된 계측값을 포함하여 상기 저장된 계측값 이전에 저장된 기 설정된 개수의 계측값들의 분석된 패턴을 새로운 대조 패턴으로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 계측값은, 기 설정된 계측 시간 동안 계측된 계측 결과의 통계값이며, 상기 계측 시간은, 상기 다이캐스팅 공정 시스템에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다이캐스팅 공정 시스템 및 그 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 금형 캐비티 내의 상태에 근거하여 제품의 불량이 발생 가능성을 예측하여 사용자에게 피드백(feed-back)함으로써, 실제 제품의 불량이 발생하기 전에 사용자가 공정 환경을 개선하여 제품의 불량률을 크게 낮출 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 금형 캐비티 내의 상태에 근거하여 제품의 불량이 발생 가능성을 예측하여 사용자에게 피드백하여 사용자가 공정 환경을 개선할 수 있도록 함으로써, 공정 과정의 이상으로 인한 작업의 중단을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는, 도 1에서 도시한 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템에서 진공 유량 센서가 구비된 관로의 구조를 보다 자세히 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템에서 캐비티 내의 상태에 근거하여 사용자에게 피드백을 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템에서 측정된, 주조 차수별 금형 캐비티 내의 습도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템에서, 금형 캐비티 내의 상태 변화 측정 결과를 새로운 대조 패턴으로 추가하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다

본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이하에서 설명되는 각각의 실시 예들 뿐만 아니라, 실시 예들의 조합은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 내지 대체물로서, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 캐비티(cavity)(153)가 형성되며, 고정측 금형(151)과 상기 고정측 금형(151) 상에 슬라이딩 방식으로 분리 가능하게 결합되는 이동측 금형(152)을 포함하는 금형 모듈(150), 상기 금형 모듈(150)에 연통하는 상태로 배치되며, 용탕이 충전되도록 형성되고, 상기 금형 모듈(150)로 이송되도록 상기 충전된 용탕을 가이드하는 슬리브(160), 상기 슬리브(160) 내에서 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되며, 상기 슬리브(160) 내이에서 상기 충전된 용탕을 가압하여 상기 금형 모듈(150)로 이송시키는 플런저(170)을 포함할 수 있다.

또한 상기 금형 모듈(150)의 상부에는 진공 탱크(190)와 연결되는 관로(180)를 구비하며, 상기 관로(180)와 상기 금형 모듈(150)의 캐비티(153)는 연통되도록 형성된다. 그리고 비록 도시되지 않았지만, 상기 진공 탱크(190)는 진공 펌프를 포함하고, 상기 진공 펌프의 구동에 따른 흡입력으로 상기 캐비티(153) 내의 공기를 흡입하여 상기 캐비티(153)가 진공 상태에 가까운 압력을 유지할 수 있도록 한다.

한편 상기 캐비티(153)와 상기 관로(180) 사이에는 진공 밸브(154)가 구비되어, 상기 캐비티(153)을 개방하거나 또는 폐쇄함으로써 캐비티(153) 내의 공기 압력을 조절 및, 금형 모듈(150)에 의한 제품 주조시에 관로로 용탕이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 상기 관로(180) 상에 적어도 하나의 센서를 구비할 수 있다. 상기 적어도 하나의 센서는 상기 관로(180)를 통해 캐비티(153)로부터 흡입되어 진공 탱크(190) 쪽으로 이송되는 공기를 센싱하기 위한 센서로서, 상기 캐비티(153)의 상태를 감지하기 위한 센서일 수 있다.

여기서 상기 적어도 하나의 센서는 습도 센서(181)를 포함할 수 있다. 상기 습도 센서는 상기 캐비티(153)로부터 흡입되는 공기의 습도를 센싱하여, 상기 캐비티(153) 내에 잔류한 수증기의 상태를 측정할 수 있다.

또한 상기 적어도 하나의 센서는 진공 유량 센서(182)를 포함할 수 있다. 상기 진공 유량 센서(182)는 상기 캐비티(153)로부터 흡입되는 공기의 유량을 센싱하는 센서로서, 진공 모터에 의해 흡입되는 캐비티(153) 내의 공기량에 근거하여 캐비티(153) 내의 공기 압력을 측정할 수 있다. 이러한 관로(180) 상의 공기 유량을 측정하기 위해 상기 진공 유량 센서(182)는 오리피스(orifice) 및 상기 오리피스 전후에 설치된 복수의 압력 센서를 포함할 수 있다.

도 2는, 이처럼 관로(180)에 구비되는 본 발명의 실시 예에 따른 진공 유량 센서(182)의 예를 도시한 것이다.

도 2을 참조하여 살펴보면, 상기 진공 유량 센서(182)는 관로(180) 상의 일 지점에 배치된 오리피스(200) 및 상기 오리피스(200) 전후에 각각 배치된 제1 압력 센서(210)와 제2 압력 센서(220)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 압력 센서(210)는 상기 오리피스(200)를 통과하기 전의 공기 유량에 따른 압력을 센싱할 수 있으며, 상기 제2 압력 센서(220)는 상기 오리피스(200)를 통과한 후의 공기 유량에 따른 압력을 센싱할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 상기 제1 압력 센서(210)에서 센싱된 압력과 제2 압력 센서(220)에서 센싱된 압력의 차이에 따라 상기 관로(180) 상의 공기 유량을 측정할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 수신부(110)와 알람부(130), 메모리(120) 및 제어부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 수신부(110)는 상기 습도 센서(181)와 진공 유량 센서(182)(예 : 제1 압력 센서(210)와 제2 압력 센서(220))를 포함하는 적어도 하나의 센서로부터 센싱값을 수신할 수 있다. 그리고 수신된 센싱값을 연결된 제어부(100)에 입력할 수 있다.

한편 수신부(110)는 상기 진공 밸브(154)에 구비된 진공도를 측정하기 위해 상기 진공 밸브(154)에 구비된 센서(예 : 압력 센서)및, 상기 진공 탱크(190)의 진공도를 측정하기 위한 센서(예 : 압력 센서) 중 적어도 하나의 센싱값들을 수신할 수 있다. 그리고 수신된 센싱값들을 제어부(100)에 입력할 수 있다.

그리고 알람부(130)는 사용자에게 알기기 위한 다양한 정보들을 출력할 수 있다. 일 예로 알람부(130)는 제어부(100)의 판단 결과 상기 금형 모듈(150)을 통해 주조되는 부품의 불량률이 높다고 판단될 때, 이를 사용자에게 알리기 위한 경고 정보를 출력할 수 있다. 또는 제어부(100)는 센서들의 계측값들을 분석한 결과 공정 환경의 개선이 필요하다고 판단되는 경우, 이를 사용자에게 알리기 위한 알람 정보를 사용자에게 출력할 수 있다.

이를 위해 상기 알람부(130)는 시각 정보 또는 청각 정보를 출력하기 위한 적어도 하나의 출력부를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 알람부(130)는 시각 정보의 출력을 위한 디스플레이부를 포함하거나 또는 복수의 LED를 포함하는 광 출력부를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 알람부(130)는 청각 정보의 출력을 위한 음향 출력부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 상기 알람부(130)는 상기 알람 정보 또는 경고 정보를 적어도 하나의 외부 디바이스에 무선으로 송신하기 위한 무선 통신부(도시되지 않음)를 더 구비할 수도 있다. 이 경우 알람부(130)는 상기 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 디바이스에 상기 알람 정보 또는 경고 정보를 브로드캐스팅(broadcasting)하도록 형성될 수 있다. 이에 긴급한 경고 정보 등의 경우에 원거리에 위치한 복수의 사용자에게 동시에 경고 정보를 송시할 수 있다.

한편 상기 무선 통신부는, 송신된 알람 정보 또는 경고 정보에 대한 응답으로 수신된 적어도 하나의 응답 신호를 수신할 수도 있음은 물론이다. 이 경우 알람부(130)는 송신된 정보에 대한 응답으로 수신된 응답 신호를 제어부(100)에 입력하여, 상기 알람 정보 또는 경고 정보를 수신한 사용자의 정보를 저장할 수도 있다.

그리고 메모리(120)는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 동작 및 기능을 지원하는 다양한 데이터를 저장한다. 메모리(120)는 제어부(100)가 상기 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 각 구성부를 제어하기 위한 응용 프로그램이나 애플리케이션을 저장할 수 있으며, 구동을 위한 데이터들과 명령어들을 저장할 수 있다.

한편 제어부(100)는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 예로 제어부(100)는 상기 다이캐스팅 공정에 따라 슬리브(160)에 용탕이 충전되도록 상기 다이캐스팅 공정 시스템(10)을 제어할 수 있다. 또한 슬리브(160)에 용탕이 충전되면, 금형 모듈(150)의 캐비티(153)로 상기 충전된 용탕이 이송되도록, 상기 플런저(170)를 제어하여 상기 플런저(170)를 상기 금형 모듈(150) 측으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다.

그리고 상기 플런저(170)가 지정된 위치까지 이동하여 상기 충전된 용탕이 금형 모듈(150)의 캐비티(153) 내로 인입되면, 이동측 금형(152)을 고정측 금형(151) 방향으로 가압하여, 상기 금형 모듈(150)의 금형에 따른 주조가 이루어지도록 한다. 그리고 상기 금형에 따른 주조가 이루어지는 경우 상기 플런저(170)의 위치를 초기 위치로 복원시키고, 상기 용탕을 다시 충전하여 위의 과정을 반복하여 동일한 부품이 연속하여 주조될 수 있도록 한다.

이하 용탕이 상기 슬리브(160)에 충전되고 충전된 용탕이 금형 모듈(150)에 의해 주조가 되는 일련의 과정을 한 차수의 부품 공정이라고 하기로 한다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)에서 상기 부품 공정 과정을 반복하여 10개의 부품이 제작되는 경우, 각 부품은 1차 내지 10차 중 어느 한 차수의 부품 공정에 따라 제작된 서로 다른 차수의 부품으로 지칭될 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 제어부(100)는 수신부(110)를 통해 센싱된 계측값들에 근거하여 상기 금형 모듈(150)의 캐비티(153) 상태를 추정할 수 있다.

예를 들어 제어부(100)는 상기 습도 센서(181)를 통해 계측되는 캐비티(153) 내의 습도 또는 진공 유량 센서(182)를 통해 계측되는 진공 유량, 즉 캐비티(153) 내의 압력 상태가 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 금형 모듈(150)을 통해 주조되는 부품의 불량률이 일정 수준 이상이라고 판단할 수 있다. 이에 제어부(100)는 캐비티(153)의 상태가 정상 상태가 아님을 사용자에게 알리는 경고 정보가 출력되도록 상기 알람부(130)에 제공할 수 있다. 그리고 사용자의 요청이 있는 경우, 제어부(100)는 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 동작을 중단할 수 있다.

또는 제어부(100)는 상기 수신부(110)를 통해 계측되는 계측값들을 분석한 결과에 근거하여 상기 캐비티(153)의 이상 상태가 발생할 가능성을 예측할 수 있다. 그리고 예측된 가능성이 기 설정된 수준 이상인 경우, 상기 계측값들의 분석 결과에 대한 피드백(feedback)을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 피드백은 상기 경고 정보와 다른 형태의 알림 정보, 즉 알람 정보로서 사용자에게 출력될 수 있다.

한편 상기 알람 정보는 계측값들을 분석한 결과에 따른 추정으로서 현재 계측된 캐비티(153)의 상태가 정상 상태임에도 불구하고 출력될 수 있다. 따라서 사용자가 상기 알람 정보를 통해 캐비티(153)의 상태를 확인하도록 할 수 있으며, 상기 캐비티(153)의 상태가 악화되기 전에 공정 환경을 개선할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 공정 환경(예 : 금형 모듈(150) 내 캐비티(153)의 습도 조건 또는 압력 조건) 악화로 인한 불량 제품의 제작 및 동작 중단이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편 제어부(100)는 상기 캐비티(153)의 상태를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서(이하 캐비티 상태 측정 센서)를 제어하여, 충전된 용탕이 이송되는 위치에 연동하여 상기 센서들의 계측이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해 제어부(100)는 슬리브 내에서 용탕을 이동시키는 플런저(170)의 위치에 따라 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측이 이루어지도록 제어 할 수 있다.

일 예로 플런저(170)의 1차 위치(초기 위치)에서 용탕이 충전된 이후, 플런저(170)가, 도 1의 2차 위치에 도달하면 캐비티(153)의 진공을 위한 압력 제어가 시작될 수 있다. 따라서 제어부(100)는 상기 플런저(170)가 2차 위치에 도달할 때에 계측이 시작되도록 상기 캐비티 상태 측정 센서를 제어할 수 있다.

한편 제어부(100)는 플런저(170)가 2차 위치에서 금형 모듈(150)쪽으로 지속적으로 슬라이딩 이동하여 3차 위치에 도달하는 경우 진공 밸브(154)의 고속 절환을 수행할 수 있다. 이 경우 진공 밸브(154)가 고속 절환되어 캐비티(153)를 폐쇄하면, 캐비티(153)와 관로(180) 사이가 차단되어 관로(180)를 통해 공기가 유입되지 않을 수 있다. 따라서 제어부(100)는 상기 플런저(170)가 3차 위치에 도달하는 경우 계측이 종료되도록 상기 캐비티 상태 측정 센서를 제어할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 제작하고자 하는 부품의 크기, 재질, 종류 등에 따라 캐비티(153)의 진공이 시작된 이후 진공 밸브(154)의 고속 절환이 시작될 때까지의 시간이 달라질 수 있다. 따라서 캐비티 상태 측정 센서의 계측이 종료되는 시점이 달라질 수 있으며, 이에 따라 플런저(170)의 3차 위치가 서로 달라질 수 있다.

일 예로 제작하고자 하는 부품의 크기가 작은 경우에 비하여 부품의 크기가 상대적으로 큰 경우, 진공이 시작된 이후에 진공 밸브(154)의 고속 절환이 시작될 때까지 보다 오랜 시간이 요구될 수 있다. 따라서 플런저(170)는 더 긴 시간동안 금형 모듈(150) 측으로 슬라이딩 이동될 수 있으며, 이에 플런저(170)가 2차 위치에서 보다 오래 이동한 상태, 즉 금형 모듈(150)의 캐비티(153)에 보다 가까이 이동하였을 때에 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측이 종료되는 플런저(170)의 3차 위치가 결정될 수 있다.

반대로 부품의 크기가 상대적으로 작은 경우, 진공이 시작된 이후에 진공 밸브(154)의 고속 절환이 시작될 때까지 보다 짧은 시간이 요구될 수 있다. 따라서 플런저(170)는 더 짧은 시간동안 금형 모듈(150) 측으로 슬라이딩 이동될 수 있으며, 이에 플런저(170)가 2차 위치에서 보다 짧은 시간동안 이동한 상태, 즉 2차 위치에 보다 가까운 위치에서 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측이 종료되는 플런저(170)의 3차 위치가 결정될 수 있다.

즉, 제작하고자 하는 부품의 크기, 재질, 종류 등에 따라 캐비티 상태 측정 센서의 계측 시간이 달라질 수 있으며, 상기 제작하고자 하는 부품의 크기, 재질, 종류 등에 따라 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측이 종료되는 플런저(170)의 3차 위치가 결정될 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 상기 플런저(170)의 위치에 따라 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측 시작 및 종료가 연동되도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 다이캐스팅 공정 시스템(10)은 상기 슬리브(160) 내에서 상기 플런저(170)의 위치를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서(이하 플런저 위치 검출 센서(도시되지 않음))를 구비할 수 있다. 그리고 상기 플런저 위치 검출 센서를 통해 검출된 플런저의 위치에 따라 상기 캐비티 상태 측정 센서의 계측 시작 및 종료가 연동되도록 할 수도 있다.

한편 제어부(100)는 상기 계측 시간 동안 계측된 센서의 계측 결과들에 대한 통계값을 산출할 수 있다. 여기서 상기 통계값은 계측 결과들의 평균, 최대값, 최소값, 및 중앙값 중 어느 하나의 값일 수 있다. 그리고 통계값이 산출되면, 제어부(100)는 산출된 통계값을 현재 차수의 부품 공정에 대응하는 상기 금형 모듈(150) 캐비티(153)의 상태에 대한 계측값(이하 캐비티 계측값)으로 저장할 수 있다.

그리고 제어부(100)는 기 설정된 개수 만큼의 캐비티 계측값이 저장되면, 저장된 캐비티 계측값들에 대한 분석을 수행할 수 있다. 그리고 분석된 결과에 따라 상기 사용자에게 알람 정보가 출력되도록 상기 알람부(130)를 제어할 수 있다.

여기서 제어부(100)는 상기 저장된 캐비티 계측값들이 변화하는 패턴을 분석할 수 있다. 그리고 분석된 패턴을 메모리(120)에 기 저장된 복수의 대조 패턴과 비교하여, 상기 분석된 패턴과 상기 복수의 대조 패턴 중 가장 유사한 패턴을 검출할 수 있다. 그리고 검출된 패턴과의 유사성이 기 설정된 수준 이상인 경우, 상기 알람 정보가 출력되도록 상기 알람부(130)를 제어할 수 있다.

제어부(100)는 상기 캐비티 계측값들의 변화량이나 기 설정된 개수의 차수별 변화량 평균, 또는 캐비티 계측값들의 평균을 산출하여 상기 캐비티 계측값들이 변화하는 패턴을 분석할 수 있다. 여기서 상기 캐비티 계측값들의 변화량은, 기 설정된 차수들 동안에 계측값들의 증가량 또는 감소량, 즉 차수 순차별 계측값들의 기울기일 수 있다.

일 예로 상기 기 설정된 차수가 10차인 경우, 제어부(100)는 이전 10개 차수의 부품 공정에 대응하는 캐비티 계측값들의 변화량, 즉 증가량 또는 감소량을 상기 캐비티 계측값의 패턴으로 분석할 수 있다. 그리고 분석된 상기 이전 10개 차수의 부품 공정에 대응하는 캐비티 계측값들의 변화량을 메모리(120)에 기 저장된 대조 패턴(예 : 기 저장된 계측값 변화량)과 비교하여, 기 설정된 수준 이상 유사한지 여부를 판별할 수 있다.

즉, 산출된 이전 10개 차수의 부품 공정에 대응하는 캐비티 계측값들(습도)의 증가량이 9%이고, 기 저장된 습도의 대조 패턴이 10%인 경우라면, 제어부(100)는 현재 분석된 캐비티 계측값(습도)의 패턴과 습도 대조 패턴의 유사성이 90% 라고 판단할 수 있다. 그러면 제어부(100)는 현재 분석된 패턴이 대조 패턴과 기 설정된 수준 이상 유사한 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 상기 알람 정보가 출력되도록 알람부(130)를 제어할 수 있다.

한편 상술한 예에서는 캐비티 계측값이 습도임을 예로 들어 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 얼마든지 캐비티(153)의 상태를 센싱하는 다른 센서의 계측값들의 패턴을 분석하고 분석된 패턴과 대조 패턴을 비교한 결과에 따라 상기 알람 정보를 출력할 수도 있음은 물론이다.

일 예로, 상술한 바에 따르면 상기 캐비티(153)의 상태를 측정하기 위한 센서로서 진공 유량 센서(182)를 언급한 바 있다. 이에 제어부(100)는 상기 진공 유량 센서(182)의 계측값들에 근거하여 패턴을 분석하고 분석된 패턴과 대조 패턴을 비교한 결과에 따라 상기 알람 정보를 출력할 수도 있음은 물론이다.

또한 제어부(100)는 상기 캐비티 계측값으로서 복수의 센서에서 계측된 결과를 조합한 결과를 상기 캐비티(153)의 상태에 대응하는 계측값으로 저장할 수 있다. 일 예로 제어부(100)는 상기 습도 센서(181)와 상기 진공 유량 센서(182)의 계측값들을 조합한 값을 산출하고 산출된 값을 상기 캐비티(153)의 상태에 대응하는 계측값으로 저장할 수 있다. 여기서 상기 계측값들의 조합값은 기 설정된 조합 규칙, 즉 수학식에 따라 산출될 수 있다(예 : 조합값 = 습도 X 진공 유량). 한편 캐비티(153)의 상태에 미치는 영향을 기준으로, 각 센서별 계측값에 서로 다른 가중치가 부여될 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 대조 패턴은, 본 발명과 관련된 다양한 실험을 통해 얻어지는 것으로, 기 설정된 차수의 부품 공정 이후에 기 설정된 정상 범위를 벗어나게 되는 캐비티(153)의 계측값들에 대한 패턴일 수 있다. 상기 대조 패턴은 복수개 저장될 수 있으며, 각 센서별로 저장될 수 있다. 또한 상술한 바와 같이 계측값들의 조합에 대응하는 대조 패턴이 저장될 수도 있다.

한편 제어부(100)는 사용자의 요청에 따라, 또는 경고 정보가 출력되는 경우 상기 경고 정보가 출력되기까지의 알람 정보 히스토리에 따라 상기 경고 정보가 출력될 때까지 수집된 계측값들에 대해 분석된 패턴을 새로운 대조 패턴으로 저장할 수도 있다.

한편 상술한 설명에서는 캐비티(153)의 상태만을 계측한 결과에 따라 경고 정보가 출력되는 것을 설명하였으나, 이 뿐만 아니라 다른 주요 구성부에 대한 이상 여부가 검출되는 경우에도, 제어부(100)는 경고 정보를 출력할 수도 있음은 물론이다.

일 예로 상기 진공 밸브(154)는 진공 밸브(154)의 진공도를 센싱하기 위한 센서를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 진공 밸브(154)의 진공도를 센싱하기 위한 센서로부터 수신된 계측 결과가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 제어부(100)는 진공 밸브(154)에 이상이 있는 것으로 검출할 수 있으며, 캐비티(153)의 상태와 상관없이 상기 경고 정보가 출력되도록 알람부(130)를 제어할 수 있다.

또한 상기 진공 탱크(190)는 진공 탱크(190)의 진공도를 센싱하기 위한 센서를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 진공 탱크(190)의 진공도를 센싱하기 위한 센서로부터 수신된 계측 결과가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 제어부(100)는 진공 탱크(190)에 이상이 있는 것으로 검출할 수 있으며, 캐비티(153)의 상태와 상관없이 상기 경고 정보가 출력되도록 알람부(130)를 제어할 수 있다..

한편 이상의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 각 구성부 및 각 구성부의 동작에 대하여 상세하게 설명하였다. 이하 도 3 내지 도 5의 설명에서는 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 동작 과정을 자세히 살펴보기로 한다.

먼저 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)에서 캐비티(153) 내의 상태에 근거하여 사용자에게 알림 정보를 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하여 살펴보면 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 제어부(100)는 용탕이 슬리브(160)에 충전되는 경우 플런저(170)를 이동시켜 상기 충전된 용탕을 가압할 수 있다(S300). 그리고 플런저(170)가 금형 주조를 위한 진공이 시작되는 기 설정된 위치(2차 위치)에 도달하면, 상기 캐비티(153)의 상태를 센싱하기 위한 적어도 하나의 센서를 제어하여, 상기 캐비티(153)의 상태 센싱을 시작할 수 있다(S302).

상기 S302 단계에서, 상기 캐비티(153)의 상태를 센싱하기 위한 적어도 하나의 센서(이하 캐비티 상태 센서)는, 진공 밸브(154)를 경유하여 상기 캐비티(153)와 진공 탱크(190) 사이를 연결하는 관로(180) 상에 배치되는 센서일 수 있다. 일 예로 상기 캐비티 상태 센서는 상기 관로(180) 상에 배치된 습도 센서(181) 및 진공 유량 센서(182) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편 이하의 설명에서는 설명의 편의상 상기 캐비티 상태 센서로서 상기 습도 센서(181)와 진공 유량 센서(182) 중 적어도 하나가 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

한편 상기 S302 단계에서 캐비티(153)의 상태 센싱이 시작된 이후, 제어부(100)는 플런저(170)가 기 설정된 센서 측정 종료 위치에 도달하였는지 여부를 검출할 수 있다(S304). 그리고 플런저(170)가 기 설정된 센서 측정 종료 위치에 도달하지 않은 경우에는 캐비티(153)의 상태가 계속 센싱되도록 캐비티 상태 센서를 제어할 수 있다. 반면 플런저(170)가 기 설정된 센서 측정 종료 위치에 도달한 경우에는 계측을 종료하도록 캐비티 상태 센서를 제어할 수 있다.

상기 S302 단계 내지 S304 단계에서, 제어부(100)는 상기 플런저(170)가 기 설정된 위치 또는 센서 종료 위치에 도달하였는지 여부를, 상기 플런저(170)가 초기 위치에서 이동을 시작한 이후에 경과된 시간에 근거하여 추정할 수 있다. 또는 상기 슬리브(160) 또는 플런저(170)에 구비된 적어도 하나의 센서로부터 계측되는 위치 정보에 따라 상기 플런저(170)의 위치를 검출할 수도 있다.

한편 상기 S304 단계에서 캐비티 상태 센서의 계측이 종료되는 경우, 제어부(100)는 상기 캐비티 상태 센서의 계측값을 저장할 수 있다(S306). 이를 위해 제어부(100)는 상기 S302 단계에서 센싱이 시작된 이후 상기 S304 단계에서 계측이 종료될 때까지 상기 캐비티 상태 센서의 계측 결과들에 대한 통계값을 산출할 수 있다. 여기서 상기 통계값은 상기 계측 결과들의 대푯값으로서, 평균, 최대값, 최소값, 및 중앙값 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 산출된 통계값을 상기 캐비티 상태 센서의 계측값으로서 저장할 수 있다.

그러면 제어부(100)는 상기 S306 단계에서 저장된 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는지 여부를 판별할 수 있다(S308).

일 예로 상기 캐비티 상태 센서가 습도 센서(181)인 경우라면, 제어부(100)는 저장된 계측값이 기 설정된 정상 범위, 예를 들어 5% 내지 20%의 범위를 벗어났는지 여부를 판별할 수 있다. 또는 상기 캐비티 상태 센서가 진공 유량 센서(182)인 경우라면, 제어부(100)는 저장된 계측값이 기 설정된 정상 범위, 예를 들어 50mbar 내지 300mbar의 범위를 벗어났는지 여부를 판별할 수 있다.

한편 상기 S308 단계의 판별 결과, 저장된 캐비티(153)의 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어난 경우라면, 제어부(100)는 캐비티(153)의 상태 악화에 따른 제품 불량이 발생할 가능성이 높다고 판단하고 이를 사용자에게 알리기 위한 경고 정보를 출력할 수 있다(S310). 그리고 경고 정보가 출력되면 이를 확인한 사용자의 요청에 따라 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 동작을 중단하여 부품의 주조를 중단할 수 있다(S312).

반면 상기 S308 단계의 판별 결과, 저장된 캐비티(153)의 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나지 않은 경우라면, 제어부(100)는 메모리(120)에 저장된 캐비티(153) 계측값들에 대한 패턴을 분석할 수 있다(S314). 여기서 제어부(100)는 상기 저장된 캐비티(153) 계측값들의 변화량이나 차수별 변화량 평균, 또는 상기 캐비티(153) 계측값들의 평균을 산출하여 상기 캐비티(153) 계측값들이 변화하는 패턴을 분석할 수 있다. 여기서 상기 캐비티(153) 계측값들의 변화량은, 기 설정된 차수들 동안에 계측값들의 증가량 또는 감소량, 즉 차수 순차별 계측값들의 기울기일 수 있다.

상기 S314 단계의 분석 결과에 따라 캐비티(153) 계측값들의 패턴이 분석되면, 제어부(100)는 분석된 패턴을 메모리(120)에 기 저장된 적어도 하나의 대조 패턴과 비교할 수 있다. 그리고 상기 분석된 패턴이 상기 대조 패턴 중 적어도 하나와 기 설정된 수준 이상 유사한지 여부를 판별할 수 있다(S316).

상기 S316 단계에서, 상기 기 설정된 수준 이상 유사한지 여부의 판단은, 상기 분석된 패턴과 어느 하나의 대조 패턴과의 유사도 판별 결과에 따라 결정될 수 있다. 일 예로 분석된 캐비티(153) 계측값들의 변화량(예 : 기울기)과 어느 하나의 대조 패턴(기 저장된 기울기값)의 차이가 일정 수준 이하라면 제어부(100)는 상기 어느 하나의 대조 패턴과 상기 분석된 패턴이 서로 일정 수준 이상 유사한 것으로 판별할 수 있다.

상기 S316 단계의 판별 결과, 분석된 패턴과 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴이 적어도 하나 검출되지 않는 경우라면, 제어부(100)는 다음 차수의 부품 공정을 위해 플런저(170)의 위치를 초기 위치로 복원시키고, 슬리브(160)에 용탕을 충전할 수 있다(S320). 그리고 다시 S300 단계로 진행하여, 상기 S300 단계 내지 S308 단계에 이르는 과정을 다시 수행할 수 있다. 그리고 S308 단계의 판별 결과에 따라 S310 단계 내지 S312 단계로 진행하거나, 또는 S314 단계 내지 S316 단계로 진행할 수 있다.

반면 상기 S316 단계의 판별 결과, 분석된 패턴과 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴이 적어도 하나 검출되는 경우라면, 제어부(100)는 공정 환경의 개선이 필요함을 사용자에게 알리기 위한 알람 정보를 출력할 수 있다(S318).

이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)에서는 캐비티(153)의 상태를 계측한 계측값이 기 저장된 정상 범위 이내인 경우에도, 캐비티(153)의 상태가 악화될 가능성이 있음을 알리는 알람 정보를 출력할 수 있다. 따라서 비록 현재는 캐비티(153)의 상태가 정상이지만, 상태가 악화될 가능성이 있는 경우, 제어부(100)는 캐비티(153)의 상태 악화를 예측하고 이를 사용자에게 미리 통지하여 사용자가 공정 환경을 개선하여 상기 캐비티(153)의 상태 악화를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

한편 상기 S318 단계에서 알람 정보가 출력되면, 사용자의 제어에 따라 공정 환경이 개선될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 다음 차수의 부품 공정을 위해 플런저(170)의 위치를 초기 위치로 복원시키고, 슬리브(160)에 용탕을 충전할 수 있다(S320). 그리고 다시 S300 단계로 진행하여, 상기 S300 단계 이후의 단계들을 진행할 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 패턴을 분석하기에 충분한 캐비티(153) 계측값들이 저장된 경우를 가정한 것이다. 반면 부품 공정이 시작된지 충분한 시간이 경과되지 않음에 따라 패턴을 분석하기에 충분한 캐비티(153) 계측값들이 저장되지 않은 경우라면, 제어부(100)는 상기 S314 단계 내지 S318 단계를 생략할 수도 있음은 물론이다. 이 경우 상기 S308 단계의 판별 결과, 현재 저장된 캐비티(153)의 계측값이 기 설정된 범위를 벗어나지 않는 경우에는 바로 S320 단계로 진행하여 플런저(170)의 위치를 초기 위치로 복원시키고, 슬리브(160)에 용탕을 충전할 수 있다. 그리고 다시 S300 단계로 진행할 수 있다.

한편 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)에서 측정된, 주조 차수별 금형 캐비티 내의 습도 변화를 나타낸 그래프이다.

도 4를 참조하여 살펴보면, 도 4는 패턴 분석 샘플의 수가 10개로 기 설정된 경우에, 캐비티(153)의 계측값으로 습도가 센싱된 경우를 가정한 것이다. 여기서 상기 패턴 분석 샘플은 패턴을 분석하기 위한 계측값을 의미하며, 패턴 분석 샘플의 수가 기 설정된 개수가 도 4의 가정과 같이 10개인 경우, 제어부(100)는 현재 저장된 캐비티(153)의 계측값을 포함하여 기 저장된 10개의 계측값이 있는 경우 패턴의 분석이 가능하다고 판단할 수 있다.

따라서 도 4에서 보이고 있는 바와 같이, 현재 저장된 캐비티(153)의 계측값(400)을 포함하여, 순차적으로 저장된 10개의 계측값이 있는 경우 제어부(100)는 패턴의 분석이 가능하다고 판단할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 현재 저장된 계측값(400)을 포함하여 이전에 저장된 10개의 계측값, 즉 22차수 부품 공정에서 저장된 계측값(401) 내지 현재 저장된 31차수 부품 공정에서 저장된 계측값(400)들에 근거하여 패턴을 분석할 수 있다.

한편 상술한 설명에 따르면 습도의 경우 기 설정된 정상 범위가 5%에서 20%로 설정될 수 있다. 따라서 도 4에서 보이는 계측값들의 경우 정상 범위 내에 포함될 수 있으며, 이에 따라 제어부(100)는 경고 정보를 출력하지 않을 수 있다.

이 경우 제어부(100)는 이전 10개 차수(22차수 내지 31차수)의 부품 공정에 대응하는 계측값들의 값과 변화량, 즉 증가량 또는 감소량의 패턴을 분석할 수 있다. 일 예로 제어부(100)는 각 계측값들의 현재값과, 각 계측값들 사이의 습도 증가량 또는 감소량의 패턴을 분석하고, 분석된 패턴에 대한 정보를 저장할 수 있다. 일 예로 제어부(100)는 각 계측값들 사이의 습도 증가량 또는 습도 감소량의 평균값을 분석된 패턴으로 저장할 수 있다. 또한 제어부(100)는 도 4에서 보이는 습도 계측값들의 변화량으로부터 계측값들이 3회 연속 증가하고 1회 감소하는 패턴을 가지는 것을 분석할 수 있다.

그리고 제어부(100)는 분석된 계측값들의 패턴을 메모리(120)에 기 저장된 대조 패턴들과 비교할 수 있다. 그리고 상기 기 저장된 대조 패턴들 중 적어도 하나와 기 설정된 수준 이상 유사한지 여부를 판별할 수 있다.

일 예로 제어부(100)는 계측값들 사이의 평균 변화량과 기 저장된 대조 패턴들의 계측값 간 평균 변화량을 비교할 수 있다. 그리고 계측값들의 평균 변화량이 상기 기 저장된 대조 패턴들 중 어느 하나의 계측값 간 평균 변화량과 기 설정된 수준 이상 유사하다고 판단되는 경우, 상기 도 3의 S318 단계로 진행하여 알람 정보를 출력할 수 있다. 따라서 현재 계측된 캐비티(153)의 습도가 정상 범위 이내인 경우에도 알람 정보가 출력될 수 있다.

또는 제어부(100)는, 상기 대조 패턴들 중, 상기 분석된 패턴, 즉 3회 연속 증가하고 1회 감소하는 패턴을 가지는 패턴이 있는지 여부를 검출할 수 있다. 그리고 상기 분석된 패턴에 대응하는 대조 패턴이 있는 경우라면, 분석된 패턴에서 3회 연속 증가될 때의 증가량과, 검출된 대조 패턴에서 3회 연속 증가될 때의 증가량을 비교하여 유사 여부를 판단할 수 있다. 또한 분석된 패턴에서 1회 감소할 때의 감소량과, 검출된 대조 패턴에서 1회 감소할 때의 감소량을 비교하여 유사 여부를 판단할 수 있다.

그리고 검출된 분석된 패턴과 대조 패턴의 증가량 및 감소량이 기 설정된 유사 범위 이내인 경우, 제어부(100)는 분석된 대조 패턴과 유사한 대조 패턴이 있는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 제어부(100)는 상기 도 3의 S318 단계로 진행하여 알람 정보를 출력할 수 있으며, 이에 현재 계측된 캐비티(153)의 습도가 정상 범위 이내인 경우에도 알람 정보가 출력될 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 습도 계측값을 예로 들어 설명하였으나, 상기 캐비티 상태 센서가 진공 유량 센서(182)인 경우라면, 제어부(100)는 진공 유량 센서(182)로부터 수신된 계측 결과에 따라 저장된 계측값을 근거로 상술한 도 4와 유사한 과정을 통해 패턴을 분석하고 분석된 패턴과 유사한 대조 패턴이 있는지 여부를 검출할 수 있다. 이 경우 상기 도 4는 습도 계측값의에 대한 것으로, 습도 계측값에 대응하는 대조 패턴들과 유사 여부를 판단하였으나, 습도 계측값의 경우 진공 유량 계측값에 대응하는 대조 패턴들과의 유사 여부를 판단할 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 제어부(100)는 실제 부품 공정 중에서 계측된 캐비티(153)의 상태가 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 기 설정된 조건에 부합하는지 여부에 따라 상기 캐비티(153)의 상태가 상기 정상 범위를 벗어날 때까지 악화된 계측값들의 패턴을 분석한 결과를 새로운 대조 패턴으로 추가할 수도 있다. 여기서 상기 기 설정된 조건은 상기 캐비티(153)의 상태가 상기 정상 범위를 벗어남으로 인한 경고 정보가 출력되기 전에, 출력된 알람 정보의 수에 관련된 조건일 수 있다.

도 5는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)에서, 금형 캐비티 내의 상태 변화 측정 결과를 새로운 대조 패턴으로 추가하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 공정 시스템(10)의 제어부(100)는 도 3의 S308 단계의 판단 결과, 저장된 캐비티(153)의 계측값이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 품질 악화 가능성에 따른 경고 정보를 출력할 수 있다(S500). 그러면 제어부(100)는 상기 경고 정보의 출력 이전에, 캐비티(153)의 계측값들을 분석한 패턴에 따른 알람 정보가 출력된 개수를 검출할 수 있다(S502).

상기 S502 단계에서, 제어부(100)는 상기 경고 정보가 출력되기 이전에 수행된 다수의 패턴 비교 과정들 중, 상기 S500 단계에서 경고 정보가 출력된 시점 이전에 이루어진 기 설정된 회수의 패턴 비교 과정들에서 출력된 알람 정보의 개수를 검출할 수 있다. 일 예로 상기 기 설정된 회수가 10회인 경우, 제어부(100)는 상기 경고 정보가 출력된 시점 이전에 수행된 10회의 패턴 비교 과정에서 알람 정보가 출력된 개수를 검출할 수 있다.

그리고 제어부(100)는 상기 출력된 알람 정보의 개수가, 기 설정된 개수 미만인지 여부를 판단할 수 있다(S504). 즉, 제어부(100)는 상기 S504 단계의 판단 결과에 따라 현재 출력된 경고 정보에 대한 대조 패턴들의 유효성을 판단할 수 있다. 일 예로 상기 S504 단계의 판단 결과, 상기 기 설정된 개수 이상의 알람 정보가 출력된 경우에도 불구하고 상기 S500 단계에서 경고 정보가 출력된 경우라면, 제어부(100)는, 상기 S500 단계의 경고 정보가, 알람 정보에 따른 다수의 피드백에도 불구하고 개선되지 않은 공정 환경으로 인한 것으로 판단할 수 있다. 그리고 대조 패턴의 추가나 갱신은 필요 없는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 대조 패턴의 추가 또는 갱신 없이 상기 도 3의 S312 단계로 진행하여, 다이캐스팅 공정을 중단할 수 있다.

반면 상기 S504 단계의 판단 결과, 출력된 알람 정보의 개수가 기 설정된 횟수 미만인 경우라면, 상기 S500 단계의 경고 정보는 현재 저장된 대조 정보를 통해 검출할 수 없었던 것으로 판단될 수 있다. 여기서 상기 S504 단계에서 기 설정된 횟수는 1회일 수도 있음은 물론이다. 이 경우 알람 정보가 한번도 출력되지 않은 상태에서 경고 정보가 출력되는 경우를 포함할 수 있다.

그리고 제어부(100)는 상기 경고 정보가 출력된 시점 이전에 저장된 기 설정된 개수의 캐비티(153) 계측값들 및, 상기 기 설정된 개수의 캐비티(153) 계측값들의 패턴을 분석한 결과를 새로운 대조 패턴으로 저장할 수 있다. 이에 이와 유사한 패턴을 가지는 캐비티(153) 계측값들이 다시 수집되는 경우, 캐비티(153)의 상태가 악화될 수 있음을 알리는 알람 정보가, 상기 캐비티(153)의 상태가 정상 범위를 벗어나기 전에 사용자에게 피드백될 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 다이캐스팅 공정 시스템
100 : 제어부 110 : 수신부
120 : 메모리 130 : 알람부
150 : 금형 모듈 151 : 고정측 금형
152 : 이동측 금형 153 : 캐비티
154 : 진공 밸브 160 : 슬리브
170 : 플런저 180 : 관로
181 : 습도 센서 182 : 진공 유량 센서
190 : 진공 탱크

Claims (17)

1. 다이캐스팅 공정 시스템에 있어서,
   금형 모듈에 연통되는 상태로 배치되는 슬리브;
   상기 슬리브 내에서 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되며, 용탕을 상기 금형 모듈의 진공 캐비티로 이송시키는 플런저;
   상기 금형 모듈의 상부에 연통가능하게 배치되는 진공 밸브 및, 상기 진공 밸브와 진공 탱크를 연결하는 관로;
   상기 관로 상에 배치되며 상기 진공 캐비티의 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서;
   알람 정보를 출력하는 알람부; 및,
   상기 금형 모듈에 의한 부품 주조가 이루어지는 차수마다 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 계측값을 수집 및, 수집된 계측값의 패턴을 분석하고, 분석된 패턴을 기 저장된 패턴들 중 적어도 하나와 비교하며, 패턴 비교 결과에 따라 알람 정보가 출력되도록 알람부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 센서는,
   습도 센서 및 진공 유량 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 습도 센서를 통해 계측된 습도로부터 분석되는 습도 패턴과 상기 진공 유량 센서를 통해 계측된 진공 유량 패턴의 조합으로부터 분석되는 패턴을, 기 저장된 패턴과 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 계측값은,
   기 설정된 계측 시간 동안 계측된 계측 결과의 통계값이며,
   상기 계측 시간은,
   상기 금형 모듈에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 슬리브는,
   상기 플런저의 위치를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 구비하며,
   상기 계측 시간은,
   상기 금형 모듈에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 상기 플런저의 센서 측정 종료 위치에 따라 서로 달라지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 계측값의 패턴은,
   기 설정된 차수 동안의 계측값들의 변화량, 수집된 계측값들의 평균 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 센서는,
   습도 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 습도 센서를 통해 계측된 습도로부터 분석되는 습도 패턴과 기 저장된 패턴을 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 센서는,
   진공 유량 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 진공 유량 센서를 통해 계측된 진공 유량 패턴으로부터 분석되는 진공 유량 패턴과 기 저장된 패턴을 비교하여 상기 알람 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 진공 유량 센서는,
   상기 관로 상에 설치된 오리피스;
   상기 오리피스 전후에 설치된 제1 및 제2 압력 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 제1 압력 센서의 압력값과 제2 압력 센서의 압력값의 차이에 근거하여 상기 관로 상의 진공 유량을 계측하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 알람부를 제어하여 상기 다이캐스팅 공정 시스템의 이상 상태를 알리는 경고 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 경고 정보가 출력되기 전에 출력된 알람 정보의 개수에 근거하여, 상기 경고 정보가 출력될 때까지 수집된 계측값들로부터 분석된 패턴을 상기 기 저장된 패턴으로 추가하여 저장하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는,
    상기 진공 밸브에 진공도를 계측하는 제1 센서; 및,
    상기 진공 탱크의 진공도를 계측하는 제2 센서를 포함하며,
    상기 제어부는,
    제1 센서 및 제2 센서로부터 감지되는 계측값이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 알람부를 제어하여 상기 다이캐스팅 공정 시스템의 이상 상태를 알리는 경고 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템.
12. 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 다이캐스팅 공정 시스템의 금형 캐비티와 진공 탱크를 연결하는 관로 상에 배치되는 적어도 하나의 센서로부터, 상기 금형 캐비티의 상태에 관련된 계측값을 수신하는 단계;
    수신된 계측값을 저장 및, 저장된 계측값을 포함하여 상기 저장된 계측값 이전에 저장된 기 설정된 개수의 계측값들의 패턴을 분석하는 단계;
    상기 패턴의 분석 결과를, 기 저장된 적어도 하나의 대조 패턴과 비교하여, 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴을 검출하는 단계; 및,
    상기 검출 결과, 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴이 있는 경우, 상기 금형 캐비티의 상태가 악화될 가능성이 있음을 알리는 알람 정보를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 센서는,
    습도 센서 및 진공 유량 센서를 포함하며,
    상기 기 설정된 수준 이상 유사한 대조 패턴을 검출하는 단계는,
    상기 습도 센서를 통해 계측된 습도로부터 분석되는 습도 패턴과 상기 진공 유량 센서를 통해 계측된 진공 유량 패턴의 조합으로부터 분석되는 패턴을, 상기 대조 패턴과 비교하는 단계임을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 계측값을 수신하는 단계는,
    상기 수신된 계측값이, 상기 수신된 계측값에 관련된 기 설정된 정상 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계; 및,
    상기 판단 결과에 따라 상기 금형 캐비티의 상태가 정상 상태가 아님을 알리는 경고 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 계측값들의 분석된 패턴은,
    기 설정된 개수의 계측값들의 변화량, 계측값들의 평균 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.
15. 제12항에 있어서,
    상기 계측값은,
    상기 습도 센서의 계측값, 상기 진공 유량 센서의 계측값, 및 상기 습도 센서의 계측값과 상기 진공 유량 센서의 계측값의 조합 중 어느 하나임을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 경고 정보를 출력하는 단계는,
    상기 경고 정보 출력 이전에 출력된 알람 정보의 회수를 검출하는 단계; 및,
    상기 검출된 알람 정보의 회수가 기 설정된 횟수 미만인지 여부에 따라, 상기 저장된 계측값을 포함하여 상기 저장된 계측값 이전에 저장된 기 설정된 개수의 계측값들의 분석된 패턴을 새로운 대조 패턴으로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.
17. 제12항에 있어서,
    상기 계측값은,
    기 설정된 계측 시간 동안 계측된 계측 결과의 통계값이며,
    상기 계측 시간은,
    상기 다이캐스팅 공정 시스템에 의해 주조되는 부품의 종류, 크기, 및 재질 중 적어도 하나에 따라 서로 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정 시스템의 제어 방법.