KR102639872B1 - Systems for forming integral parts - Google Patents

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KR102639872B1
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김기풍
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Abstract

일체형 부품 형성 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 일체형 부품 형성 시스템은 소정 면적을 갖는 판재를 성형하여 판재부와, 상기 판재부로부터 돌출된 보스부를 포함하는 일체형 부품을 형성하기 위한 일체형 부품 형성 시스템으로서, 상기 보스부보다 직경이 큰 제1 돌출부가 형성되도록 상기 판재의 일면으로부터 이격 거리만큼 이격된 위치에서 상기 판재를 가압하는 펀치부재를 구비하는 드로잉부; 상기 제1 돌출부보다 직경이 감소된 제2 돌출부가 형성되도록 상기 제1 돌출부의 외측부분을 가압하는 제2 가압부재를 구비하는 점진성형부; 상기 보스부가 형성되도록 상기 제2 돌출부의 외측면의 적어도 일부를 감싸면서 상기 제2 돌출부의 높이가 단축되도록 상기 제2 돌출부의 적어도 일부를 가압하는 업세팅부재 및 상기 업세팅부재의 일측에 배치되어 상기 제2 돌출부 또는 상기 보스부에 가해지는 하중 데이터를 수집하는 센서부재를 포함하는 업세팅부; 및 상기 센서부재로부터 수신된 상기 하중 데이터에 기초하여 상기 보스부의 양부 또는 상기 업세팅부재의 파손 여부 중 적어도 어느 하나를 판단하는 제어장치;를 포함할 수 있다.An integrated part forming system is disclosed. An integrated part forming system according to an aspect of the present invention is an integrated part forming system for forming an integrated part including a plate portion and a boss portion protruding from the plate portion by forming a plate material having a predetermined area, wherein the integrated component forming system forms an integrated component including a plate portion and a boss portion protruding from the plate portion. A drawing unit including a punch member that presses the plate at a position spaced apart from one surface of the plate by a distance to form a first protrusion with a large diameter; a gradual forming unit including a second pressing member that presses an outer portion of the first protrusion to form a second protrusion whose diameter is smaller than that of the first protrusion; An upsetting member that surrounds at least a portion of the outer surface of the second protrusion to form the boss and presses at least a portion of the second protrusion to shorten the height of the second protrusion, and is disposed on one side of the upsetting member an upsetting unit including a sensor member that collects load data applied to the second protrusion or the boss unit; and a control device that determines at least one of whether the boss part is good or bad or whether the upsetting member is damaged based on the load data received from the sensor member.

Description

일체형 부품 형성 시스템{Systems for forming integral parts}Systems for forming integral parts}

본 발명은 일체형 부품 형성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판재부와, 판재부로부터 돌출된 보스부를 포함하는 일체형 부품을 형성하기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for forming an integrated part, and more particularly, to a system for forming an integrated part including a plate portion and a boss portion protruding from the plate portion.

판상의 부재를 결합함에 있어서, 결합을 위한 너트나 볼트와 같은 결합부재의 장착 공간이 부재하거나, 결합시 볼트를 지지할 수 있는 공간의 확보가 어려운 경우, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 판상의 부재 자체에 너트 또는 볼트가 일체화된 구조의 일체형 부품이 이용될 수 있다.When joining plate-shaped members, if there is no space for mounting coupling members such as nuts or bolts for coupling, or if it is difficult to secure a space to support the bolts during coupling, as shown in Figure 1(a) An integrated part having a structure in which nuts or bolts are integrated into the plate-shaped member itself may be used.

이러한 너트 또는 볼트 일체형 부품(이하, '일체형 부품'이라 함)은 일례로 자동차 구조부재 또는 전자기기 프레임에 적용될 수 있는 바, 안정적인 체결력을 확보하기 위하여 정밀하게 제조되어야 한다.These nut or bolt integrated parts (hereinafter referred to as 'integrated parts') can be applied to, for example, automobile structural members or electronic device frames, and must be precisely manufactured to ensure stable fastening force.

일반적으로 일체형 부품은 판단조 공정으로 제조되며, 상기 판단조 공정은 드로잉, 점진성형, 피어싱, 업세팅 등의 다수 공정으로 구성된다.Generally, integrated parts are manufactured through a pancake process, and the pancake process consists of multiple processes such as drawing, incremental forming, piercing, and upsetting.

관련하여, 종래 너트 및 볼트 일체형 부품의 정밀도 평가는 부품 제조 완료 후 측정기를 이용한 수동 측정하는 방식을 이용하거나 별도의 자동측정 장치를 이용하여 수행되는 이유로 부품 제조 공정에서의 정밀도 불량에 대한 실시간 대응 어려운 문제가 있다.In relation to this, the accuracy evaluation of conventional nut and bolt integrated parts is performed using a manual measurement method using a measuring device after the part manufacturing is completed or a separate automatic measuring device, making it difficult to respond to precision defects in the parts manufacturing process in real time. there is a problem.

즉, 품질확인 결과 불량이 발생된 경우에는 즉각적인 대응을 필요로 하지만, 종래 기술의 경우 상당 수의 부품이 제조된 후 불량 발생 여부를 판단하고 추후에 작업자의 경험에 의존하여 수동으로 금형 내 공정조건을 변경하고 있는 실정이다.In other words, if a defect occurs as a result of the quality check, an immediate response is required. However, in the case of the conventional technology, the occurrence of a defect is determined after a significant number of parts have been manufactured, and later, depending on the operator's experience, the process conditions in the mold are manually adjusted. is currently being changed.

또한 최종 부품을 성형하는 업세팅 금형이 상대적으로 빈번하게 파손되나, 제조 부품의 불량 발생 및 제조 공정 상에서 발생되는 소음 등을 이용하여 경험적으로 파손여부를 판단하고 있는 실정이다.In addition, the upsetting mold that forms the final part is damaged relatively frequently, but damage is empirically determined using the occurrence of defects in the manufactured part and noise generated during the manufacturing process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 일체형 부품의 품질을 실시간으로 판단하고, 불량품이 감지된 경우 자동으로 공정조건을 변경시킬 수 있는 일체형 부품 형성 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is intended to solve the above problems. The purpose of the present invention is to provide an integrated part forming system that can determine the quality of integrated parts in real time and automatically change process conditions when defective products are detected. .

본 발명의 다른 목적은 상기 공정 조건을 변경시키는 것과 관련하여 일체형 부품에 특화된 최적의 공정조건을 도출할 수 있는 일체형 부품 형성 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an integrated part forming system that can derive optimal process conditions specialized for integrated parts in relation to changing the process conditions.

본 발명의 또 다른 목적은 업세팅 금형의 파손을 신속히 감지하여 불량품의 양산을 최소화할 수 있는 일체형 부품 형성 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an integrated part forming system that can quickly detect damage to an upsetting mold and minimize mass production of defective products.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 소정 면적을 갖는 판재를 성형하여 판재부와, 상기 판재부로부터 돌출된 보스부를 포함하는 일체형 부품을 형성하기 위한 일체형 부품 형성 시스템으로서, 상기 보스부보다 직경이 큰 제1 돌출부가 형성되도록 상기 판재의 일면으로부터 이격 거리만큼 이격된 위치에서 상기 판재를 가압하는 펀치부재를 구비하는 드로잉부; 상기 제1 돌출부보다 직경이 감소된 제2 돌출부가 형성되도록 상기 제1 돌출부의 외측부분을 가압하는 제2 가압부재를 구비하는 점진성형부; 상기 보스부가 형성되도록 상기 제2 돌출부의 외측면의 적어도 일부를 감싸면서 상기 제2 돌출부의 높이가 단축되도록 상기 제2 돌출부의 적어도 일부를 가압하는 업세팅부재 및 상기 업세팅부재의 일측에 배치되어 상기 제2 돌출부 또는 상기 보스부에 가해지는 하중 데이터를 수집하는 센서부재를 포함하는 업세팅부; 및 상기 센서부재로부터 수신된 상기 하중 데이터에 기초하여 상기 보스부의 양부 또는 상기 업세팅부재의 파손 여부 중 적어도 어느 하나를 판단하는 제어장치;를 포함하는 일체형 부품 형성 시스템이 제공된다.According to one aspect of the present invention, an integrated part forming system for forming an integrated part including a plate part and a boss part protruding from the sheet part by forming a plate having a predetermined area, wherein the part has a larger diameter than the boss part. 1 A drawing unit including a punch member that presses the plate at a position spaced apart from one surface of the plate by a distance to form a protrusion; a gradual forming unit including a second pressing member that presses an outer portion of the first protrusion to form a second protrusion whose diameter is smaller than that of the first protrusion; An upsetting member that surrounds at least a portion of the outer surface of the second protrusion to form the boss and presses at least a portion of the second protrusion to shorten the height of the second protrusion, and is disposed on one side of the upsetting member an upsetting unit including a sensor member that collects load data applied to the second protrusion or the boss unit; and a control device that determines at least one of whether the boss part is good or whether the upsetting member is damaged based on the load data received from the sensor member.

이때, 상기 제어장치는, 상기 보스부가 규격을 만족시키지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 하중 데이터에 기초하여 상기 이격 거리를 변경하도록 상기 드로잉부를 제어할 수 있다.At this time, if it is determined that the boss part does not meet the standard, the control device may control the drawing part to change the separation distance based on the load data.

이때, 상기 제어장치는, 상기 보스부의 체적이 상기 규격 미만인 것으로 판단되는 경우, 상기 이격 거리를 증가시키도록 상기 드로잉부를 제어하고, 상기 보스부의 체적이 상기 규격을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 이격 거리를 감소시키도록 상기 드로잉부를 제어할 수 있다.At this time, the control device controls the drawing part to increase the separation distance when it is determined that the volume of the boss part is less than the standard, and when it is determined that the volume of the boss part exceeds the standard, the separation distance is adjusted. The drawing unit can be controlled to reduce the distance.

이때, 상기 규격은 상기 보스부의 높이 또는 두께 중 적어도 어느 하나와 관련된 수치를 의미할 수 있다.At this time, the standard may mean a numerical value related to at least one of the height or thickness of the boss portion.

이때, 상기 제어장치는, 상기 센서부재로부터 수신된 상기 하중 데이터를 신호 처리하는 하중 모니터링부; 상기 신호 처리된 상기 하중 데이터를 기준 데이터와 비교하여 상기 보스부가 양품이 되도록 가압하기 위한 새로운 이격 거리를 도출하는 판단부; 및 상기 드로잉부 중에서 상기 펀치부재의 이격 거리를 조절하는 서보모터를 제어하도록 출력신호를 생성하는 출력부;를 포함할 수 있다.At this time, the control device includes a load monitoring unit that processes the load data received from the sensor member into a signal; a determination unit that compares the signal-processed load data with reference data to derive a new separation distance for pressurizing the boss part to produce a good product; and an output unit that generates an output signal to control a servomotor that adjusts the separation distance of the punch member among the drawing units.

이때, 상기 제어장치는, 상기 업세팅부가 파손된 것으로 판단되는 경우, 상기 드로잉부, 상기 점진성형부 및 상기 업세팅부 중에서 적어도 어느 하나의 가동을 중지시키도록 제어할 수 있다.At this time, if it is determined that the upsetting unit is damaged, the control device may control to stop operation of at least one of the drawing unit, the progressive forming unit, and the upsetting unit.

이때, 상기 제어장치는, 상기 업세팅부재의 파손과 관련된 정보를 관리자에게 전송하는 통신부를 구비할 수 있다.At this time, the control device may be provided with a communication unit that transmits information related to damage to the upsetting member to the manager.

이때, 상기 센서부재는 상기 업세팅부재의 일측에 형성된 고정홀에 나사 결합되어 배치되는 피에조 볼트로 형성될 수 있다.At this time, the sensor member may be formed of a piezo bolt that is screwed into a fixing hole formed on one side of the upsetting member.

이때, 상기 센서부재는 상기 제2 돌출부와 접하도록 배치되는 피에조 센서로 형성될 수 있다.At this time, the sensor member may be formed as a piezo sensor disposed in contact with the second protrusion.

이때, 상기 드로잉부, 상기 점진성형부 및 상기 업세팅부는 각각 상기 판재를 고정시키도록 상기 판재의 적어도 일부를 두께 방향으로 가압하는 고정부재를 포함할 수 있다.At this time, the drawing part, the gradual forming part, and the upsetting part may each include a fixing member that presses at least a portion of the sheet in the thickness direction to fix the sheet.

이때, 상기 업세팅부는, 상기 업세팅부재의 가압시 상기 제2 돌출부를 지지하도록 상기 제2 돌출부의 내측에 배치되는 지지부재를 더 포함할 수 있다.At this time, the upsetting unit may further include a support member disposed inside the second protrusion to support the second protrusion when the upsetting member is pressed.

이때, 상기 제1 돌출부 또는 상기 제2 돌출부의 상부에 개구를 관통 형성하기 위한 피어싱부를 더 포함할 수 있다.At this time, it may further include a piercing part for forming an opening through the first protrusion or the upper part of the second protrusion.

이때, 상기 보스부의 외측 또는 내측에 나사산을 형성하기 위한 후공정부를 더 포함할 수 있다.At this time, it may further include a post-hole part for forming a screw thread on the outside or inside of the boss part.

상기의 구성에 따라, 본 발명에 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템은 실시간으로 수집된 하중 데이터를 처리 및 분석하고, 이를 토대로 드로잉부의 이격 거리를 변경하는 피드백 제어를 수행할 수 있다.According to the above configuration, the integrated part forming system according to the embodiment of the present invention can process and analyze load data collected in real time and perform feedback control to change the separation distance of the drawing part based on this.

이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템은 판재의 재질 편차 또는 외부 제작 환경의 변화에 따른 불량품의 발생을 실시간으로 대응하여 품질을 향상시킬 수 있다.Through this, the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention can improve quality by responding in real time to the occurrence of defective products due to material deviation of the plate or changes in the external manufacturing environment.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템은 일체형 부품의 품질을 확인하고 이를 바로잡기 위해 소요되는 시간 또는 비용을 절감할 수 있다.Additionally, the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention can reduce the time or cost required to check and correct the quality of the integrated part.

그리고, 본 발명에 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템은 업세팅부재의 파손 여부를 실시간으로 감지하여 성형장치의 가동을 중지시키거나, 또는 관리자에게 신속히 알림으로써 불량품의 발생을 최소화할 수 있다.In addition, the integrated part forming system according to the embodiment of the present invention can minimize the occurrence of defective products by detecting damage to the upsetting member in real time and stopping the operation of the molding device or promptly notifying the manager.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 일체형 부품의 일 예시로서, 양품과 불량품을 각각 구분하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템을 블록 형태로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템을 이용하여 일체형 부품을 형성하는 일련의 공정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 드로잉부의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 점진성형부의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 업세팅부의 단면을 도시한 도면이다.Figure 1 is an example of an integrated part, and is a diagram showing good products and defective products separately.
Figure 2 is a block diagram showing the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention in block form.
Figure 3 is a diagram sequentially showing a series of processes for forming an integrated part using an integrated part forming system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a cross section of a drawing part in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the gradual forming part in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view of an upsetting portion in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description have been omitted in the drawings, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The words and terms used in this specification and claims are not to be construed as limited in their usual or dictionary meanings, but according to the principle that the inventor can define terms and concepts in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with technical ideas.

도 1은 일체형 부품의 일 예시로서, 양품과 불량품을 각각 구분하여 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템을 블록 형태로 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템을 이용하여 일체형 부품을 형성하는 일련의 공정을 순차적으로 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 드로잉부의 단면을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 점진성형부의 단면을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템 중에서 업세팅부의 단면을 도시한 도면이다.Figure 1 is an example of an integrated part, and is a diagram showing good products and defective products separately. Figure 2 is a block diagram showing an integrated part forming system according to an embodiment of the present invention in block form. Figure 3 is a diagram sequentially showing a series of processes for forming an integrated part using an integrated part forming system according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a diagram showing a cross section of a drawing part in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a diagram showing a cross-section of a gradual forming part in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a cross-sectional view of an upsetting portion in the integrated part forming system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 도 1(a)에 도시된 바와 같이 소정 면적을 갖는 판재(90)를 물리적으로 성형하여 평평한 형태의 판재부(94)와, 상기 판재부(94)로부터 돌출된 보스부(93)를 포함하는 일체형 부품을 형성하기 위한 시스템이다. 이때, 상기 일체형 부품은 보스부(93)의 내측면 또는 외측면에는 나사산이 형성됨으로써 예를 들면 자동차 구조부재 또는 전자기기의 프레임 등에 별도의 볼트 또는 너트 없이 고정될 수 있다.The integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention physically forms a plate 90 having a predetermined area as shown in FIG. 1(a) to form a flat plate portion 94 and the This is a system for forming an integrated part including a boss portion 93 protruding from a plate portion 94. At this time, the integrated part has threads formed on the inner or outer surface of the boss portion 93, so that it can be fixed to, for example, an automobile structural member or an electronic device frame, etc., without a separate bolt or nut.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 실시간으로 일체형 부품의 품질을 판단하거나, 일체형 부품을 성형하는 금형의 파손 여부를 판단하여 공정의 효율을 향상시킬 수 있는데, 이를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)의 각 구성을 자세히 살펴보기로 한다.In particular, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention can improve process efficiency by determining the quality of the integrated part in real time or determining whether the mold for forming the integrated part is damaged. Let's take a closer look at each configuration of the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 크게 성형장치(10)와 제어장치(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention may largely include a molding device 10 and a control device 50.

먼저, 성형장치(10)는 판재(90)에 대하여 물리적인 외력을 가하는 장치로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 드로잉부(20), 점진성형부(30) 및 업세팅부(40)를 포함할 수 있다.First, the forming device 10 is a device that applies a physical external force to the plate 90, and as shown in Figures 2 and 3, the forming device 20, the gradual forming part 30, and the upsetting part 40 ) may include.

이 중에서, 드로잉부(20)는 최초 투입된 판 형상의 판재(소재)에 대하여 최종적으로 형성될 보스부(93) 보다 직경이 큰 제1 돌출부(91)를 형성하기 위한 것이다.Among these, the drawing part 20 is used to form a first protrusion 91 with a larger diameter than the boss part 93 to be ultimately formed with respect to the initially input plate-shaped plate (material).

구체적으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 후술될 업세팅부(40)에 의해 설계 직경을 갖춘 보스부(93)를 최종적으로 형성하기에 앞서, 상기 보스부(93) 보다 큰 직경을 가지는 제1 돌출부(91)를 먼저 형성하고, 이를 후술될 점진성형부(30)를 통해 직경을 점차 감소시키면서 두께를 증가시킬 수 있다. 이를 위해 드로잉부(20)에 의해 제1 돌출부(91)가 최초로 판재(90)에 형성될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 3, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention ultimately forms the boss portion 93 with the designed diameter by the upsetting portion 40, which will be described later. Previously, the first protrusion 91 having a larger diameter than the boss portion 93 may be first formed, and the thickness may be increased while gradually reducing the diameter through the gradual forming portion 30, which will be described later. To this end, the first protrusion 91 may be initially formed on the plate 90 by the drawing portion 20.

이때, 드로잉부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 펀치부재(22)와 제1 고정부재(27)를 포함할 수 있다.At this time, the drawing unit 20 may include a punch member 22 and a first fixing member 27, as shown in FIG. 4 .

본 발명의 일 실시예에서, 펀치부재(22)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 판재(90)의 일면으로부터 이격된 위치에서 판재(90)를 가압하도록 판재(90)의 두께 방향으로 이동될 수 있다. 그 결과 판재(90)의 일부가 소성 변형되어 도 4(b)에 도시된 바와 같이 굴곡된 형상의 제1 돌출부(91)가 형성될 수 있으며, 이러한 제1 돌출부(91)는 제1 고정부재(27)에 의해 고정되어 평평한 형상의 판재부(94)와 서로 구분될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the punch member 22 is moved in the thickness direction of the plate 90 to press the plate 90 at a position spaced apart from one surface of the plate 90, as shown in FIG. 4(a). can be moved As a result, a portion of the plate 90 may be plastically deformed to form a first protrusion 91 of a curved shape as shown in FIG. 4(b), and this first protrusion 91 may be formed by the first fixing member. It is fixed by (27) and can be distinguished from the flat plate portion 94.

이때, 펀치부재(22)는 판재(90)로부터 소정 이격 거리(h)만큼 이격되어 배치된 상태에서 상기 판재(90)를 가압할 수 있다. 이때, 상기 이격 거리(h)는 최종 형성된 보스부(93)의 규격에 따라 변경될 수 있다. 일례로, 보스부(93)의 두께를 증가시키거나 높이를 높게 하는 등 체적면에서 보다 큰 보스부(93)를 형성하기 위해서는 이에 비례하여 펀치부재(22)의 이격 거리(h)를 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 판재(90)의 변형량을 증가시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술될 제어장치(50)와 관련된 설명을 통해 보다 자세히 기술하기로 한다.At this time, the punch member 22 may press the plate 90 while being spaced apart from the plate 90 by a predetermined distance h. At this time, the separation distance (h) may be changed depending on the specifications of the finally formed boss portion 93. For example, in order to form a larger boss part 93 in terms of volume, such as by increasing the thickness of the boss part 93 or increasing the height, the separation distance (h) of the punch member 22 must be increased proportionally. Through this, the amount of deformation of the plate 90 can be increased. This will be described in more detail through an explanation related to the control device 50, which will be described later.

이처럼 필요에 따라 변경되는 펀치부재(22)의 이격 거리(h)를 정밀하게 조절하기 위하여 펀치부재(22)의 일측에는 후술될 제어장치(50)로부터 수신된 출력신호(Ih)에 따라 상기 이격 거리(h)를 조절할 수 있도록 서보모터와 같은 동력부재(23)가 결합될 수 있다. In order to precisely control the separation distance (h) of the punch member 22, which is changed as needed, one side of the punch member 22 is spaced apart according to the output signal (Ih) received from the control device 50, which will be described later. A power member 23 such as a servomotor may be coupled to adjust the distance h.

다른 일례로서, 유압 액추에이터가 동력부재(23)로서 이용될 수도 있다. 이 경우, 펀치부재(22)에 유압 액추에이터가 결합됨으로써, 펀치부재(22)가 판재를 가압할 때 펀치부재(22)에 인가되는 반작용힘을 효과적으로 완충시킬 수 있는 장점이 있다.As another example, a hydraulic actuator may be used as the power member 23. In this case, by coupling the hydraulic actuator to the punch member 22, there is an advantage in that the reaction force applied to the punch member 22 when the punch member 22 presses the plate can be effectively cushioned.

그러나, 전술한 서보모터와 유압 액츄에이터는 동력부재(23)의 일례에 불과하며, 이 외에도 다양한 전동 액추에이터, 로터리 액추에이터 또는 공압 액추에이터 등 다양한 공지의 액추에이터가 동력부재(23)로서 이용될 수 있다.However, the above-described servomotor and hydraulic actuator are only examples of the power member 23, and in addition, various known actuators such as various electric actuators, rotary actuators, or pneumatic actuators can be used as the power member 23.

본 발명의 일 실시예에서, 펀치부재(22)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부 모서리 부분이 만곡지도록 라운드 처리될 수 있다. 이를 통해 펀치부재(22)는 제1 돌출부(91)의 상부와 측부 사이의 접힘 현상을 최소화하여 응력이 집중되는 현상을 완화시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the punch member 22 may be rounded so that the upper edge portion is curved, as shown in FIG. 4. Through this, the punch member 22 can minimize the folding phenomenon between the upper and side portions of the first protrusion 91 and alleviate the stress concentration phenomenon.

한편, 제1 고정부재(27)는 전술한 바와 같이 펀치부재(22)에 의해 판재(90)가 가압될 때, 판재가 수평 방향으로 이동되지 않도록 일 위치에 고정시키기 위한 부재일 수 있다.Meanwhile, as described above, the first fixing member 27 may be a member for fixing the plate 90 in one position so that it does not move in the horizontal direction when the plate 90 is pressed by the punch member 22.

일례로 제1 고정부재(27)는 도 4에 도시된 바와 같이 판재(90)의 일면 상에 접촉되는 다이(24)와, 판재(90)의 타면 상에 접촉되는 블랭크 홀더(26)에 의해 판재(90)를 두께 방향으로 가압하여 고정시킬 수 있다. 이때, 다이(24)와 블랭크 홀더(26)는 단조 분야에서 널리 이용되는 공지의 부재일 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.For example, as shown in FIG. 4, the first fixing member 27 is formed by a die 24 in contact with one side of the plate 90 and a blank holder 26 in contact with the other side of the plate 90. The plate 90 can be fixed by pressing it in the thickness direction. At this time, since the die 24 and the blank holder 26 may be known members widely used in the forging field, detailed description will be omitted.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 드로잉부(20)를 통해 형성된 제1 돌출부(91)의 직경을 감소시키기 위한 점진성형부(30)를 포함할 수 있다.Next, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention may include a gradual forming part 30 for reducing the diameter of the first protrusion 91 formed through the drawing part 20. .

이때, 점진성형부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 가압부재(34)와, 제2 고정부재(37)를 포함할 수 있다.At this time, the gradual forming part 30 may include a pressing member 34 and a second fixing member 37 as shown in FIG. 5 .

구체적으로, 가압부재(34)는 제1 돌출부(91)의 외측부분(제1 돌출부의 중심(내측)부분과 구분되는 부분)을 판재(90)의 두께 방향으로 가압하기 위한 부재로서, 도면과 같이 내측에 제1 중공부(G1)가 형성될 수 있다. 이러한 가압부재(34)의 가압에 의하여 최초 제1 직경(r1)을 가진 제1 돌출부(91)로부터 상기 제1 직경(r1) 보다 작은 제2 직경(r2)을 가지는 제2 돌출부(92)가 형성될 수 있다. 따라서, 가압부재(34)의 제1 중공부(G1)는 제2 직경(r2)과 근사한 크기의 직경을 가질 수 있다.Specifically, the pressing member 34 is a member for pressing the outer portion of the first protrusion 91 (a portion distinguished from the center (inner) portion of the first protrusion) in the thickness direction of the plate 90, as shown in the drawing. Likewise, a first hollow part (G1) may be formed on the inside. Due to the pressure of the pressing member 34, a second protrusion 92 having a second diameter r2 smaller than the first diameter r1 is formed from the first protrusion 91 having an initial first diameter r1. can be formed. Accordingly, the first hollow portion G1 of the pressing member 34 may have a diameter similar to the second diameter r2.

그리고, 점진성형부(30)는 드로잉부(20)와 마찬가지로 제1 돌출부(91)에 대한 가압시 판재(90)를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 제2 고정부재(37)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 고정부재(37)는 도 5에 도시된 바와 같이 판재(90)의 하면을 지지하도록 배치되는 플레이트(36)와, 판재부(94)의 상면에 배치되며 판재(90)를 두께 방향으로 가압하여 지지하는 스트리퍼(32)를 포함할 수 있다. 이때, 스트리퍼(32)는 가압부재(34)가 제1 돌출부(91)를 가압할 때, 가압부재(34)가 이동되지 않도록 가압부재(34)의 측부를 지지할 수도 있다.In addition, the gradual forming part 30, like the drawing part 20, may include a second fixing member 37 to stably fix the plate 90 when pressed against the first protrusion 91. At this time, as shown in FIG. 5, the second fixing member 37 is disposed on the plate 36 disposed to support the lower surface of the plate 90 and the upper surface of the plate portion 94 and holds the plate 90 to a thickness. It may include a stripper 32 that is supported by pressing in one direction. At this time, the stripper 32 may support the side of the pressing member 34 so that the pressing member 34 does not move when the pressing member 34 presses the first protrusion 91.

이처럼 가압부재(34)에 의해 제1 돌출부(91)가 가압되더라도 판재부(94)는 제2 고정부재(37)에 의해 고정된 상태에 있으므로 제1 돌출부(91)로부터 판재부(94) 측으로의 소성유동은 억제될 수 있다. 그 결과, 가압부재(34)의 가압시 제1 돌출부(91)의 직경이 감소됨과 동시에 제1 돌출부(91)의 측부분의 두께가 증가될 수 있다. 이러한 두께의 증가 과정을 통하여 보스부(93)는 나사산이 형성될 수 있도록 충분한 두께를 확보할 수 있으며, 소정 크기의 강성을 확보할 수 있다.In this way, even if the first protrusion 91 is pressed by the pressing member 34, the plate portion 94 is fixed by the second fixing member 37, so that the plate portion 94 is moved from the first protrusion 91 to the plate portion 94. The plastic flow can be suppressed. As a result, when the pressing member 34 is pressed, the diameter of the first protrusion 91 may be reduced and the thickness of the side portion of the first protrusion 91 may be increased. Through this process of increasing the thickness, the boss portion 93 can secure sufficient thickness to form a screw thread and secure a predetermined level of rigidity.

한편, 점진성형부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 중공부(G1)의 직경을 달리하는 복수 개의 가압부재(34)와, 이에 대응되는 복수 개의 제2 고정부재(37)가 연속적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 점진성형부(30)는 다단(multi stage) 공정에 의해 점차적으로 제1 돌출부(91)의 직경을 감소시킬 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the gradual forming part 30 includes a plurality of pressing members 34 having different diameters of the first hollow part G1 and a plurality of second fixing members 37 corresponding thereto. can be placed sequentially. Through this, the progressive forming part 30 can gradually reduce the diameter of the first protrusion 91 through a multi-stage process.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 상기 제2 돌출부(92)를 가압하여 최종적으로 보스부(93)를 형성하기 위한 업세팅부(40)를 포함할 수 있다.Next, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention may include an upsetting portion 40 for pressing the second protrusion 92 to finally form the boss portion 93. there is.

이때, 업세팅부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 업세팅부재(44), 지지부재(48), 제3 고정부재(47) 및 센서부재(45)를 포함할 수 있다.At this time, the upsetting unit 40 may include an upsetting member 44, a support member 48, a third fixing member 47, and a sensor member 45, as shown in FIG. 6.

먼저, 업세팅부재(44)는 도면에 도시된 바와 같이 제2 돌출부(92)의 외측면을 감싸면서 동시에 제2 돌출부(92)의 상부를 가압하도록 내측에 보스부(93)의 직경에 상응하는 직경을 가지는 제2 중공부(G2)가 형성될 수 있다. 이를 통해 제2 돌출부(92)의 높이가 감소되면서 동시에 측부의 두께가 증가됨으로써 소정 규격을 갖춘 보스부(93)가 형성될 수 있다.First, as shown in the drawing, the upsetting member 44 surrounds the outer surface of the second protrusion 92 and has a diameter corresponding to the diameter of the boss portion 93 on the inside so as to press the upper part of the second protrusion 92 at the same time. A second hollow part (G2) having a diameter may be formed. Through this, the height of the second protrusion 92 is reduced and the thickness of the side increases at the same time, thereby forming the boss portion 93 having a predetermined standard.

이때, 업세팅부재(44)의 제2 중공부(G2)는 가압부재(34)의 높이 방향을 따라 전체적으로 연장된 제1 중공부(G1)와 달리, 제2 돌출부(92)의 상부를 함께 가압할 수 있도록 업세팅부(40)의 높이 방향에 대하여 일부분에만 형성될 수 있다. At this time, the second hollow part G2 of the upsetting member 44 extends along the entire height direction of the pressing member 34, unlike the first hollow part G1, which extends along the upper part of the second protrusion 92. It may be formed only in a portion of the upsetting portion 40 in the height direction so that it can be pressed.

한편, 업세팅부(40)는 제2 돌출부(92)의 내측에 배치되어 상기 업세팅부재(44)의 가압시에 상기 제2 돌출부(92)를 내측에서 지지하는 지지부재(48)를 포함할 수 있다. 이러한 지지부재(48)는 도면에 도시된 바와 같이 제2 돌출부(92)의 높이 방향을 따라 연장되어 형성될 수 있으며, 업세팅부재(44)에 의한 가압 전에 제2 돌출부(92)의 내측에 삽입되어 배치될 수 있다.Meanwhile, the upsetting part 40 includes a support member 48 that is disposed inside the second protrusion 92 and supports the second protrusion 92 from the inside when the upsetting member 44 is pressed. can do. This support member 48 may be formed to extend along the height direction of the second protrusion 92 as shown in the drawing, and may be formed on the inside of the second protrusion 92 before being pressed by the upsetting member 44. It can be inserted and placed.

그리고, 업세팅부(40)의 제3 고정부재(47)는 상술한 제1 고정부재(27) 및 제2 고정부재(37)와 유사하게 업세팅부재(44)의 가압시에 판재(90)를 견고하게 고정하기 위한 부재일 수 있다. 이때, 제3 고정부재(47)는 도면에 도시된 바와 같이 판재부(94)의 일면 상에 배치되는 스트리퍼(42)와, 타면 상에 배치되는 블랭크 홀더(46)를 포함하여 판재부(94)를 두께 방향으로 가압함으로써 판재(90)를 고정시킬 수 있다.In addition, the third fixing member 47 of the upsetting unit 40 is similar to the above-described first fixing member 27 and the second fixing member 37 when the upsetting member 44 is pressed. ) may be a member for firmly fixing. At this time, the third fixing member 47 includes a stripper 42 disposed on one side of the plate portion 94 and a blank holder 46 disposed on the other side, as shown in the drawing. ) can be fixed by pressing the plate 90 in the thickness direction.

또한, 업세팅부(40)는 업세팅부재(44)에 의하여 제2 돌출부(92)로부터 보스부(93)가 형성되는 동안 제2 돌출부(92) 또는 보스부(93)에 가해지는 하중 데이터(D1)를 수집하기 위하여 센서부재(45)를 포함할 수 있다.In addition, the upsetting portion 40 provides load data applied to the second protruding portion 92 or the boss portion 93 while the boss portion 93 is formed from the second protruding portion 92 by the upsetting member 44. It may include a sensor member 45 to collect (D1).

이때, 센서부재(45)는 제2 돌출부(92) 또는 보스부(93)와 직접 접하거나 인접하여 위치하도록 업세팅부재(44)의 일측에 배치될 수 있다. 그리고, 센서부재(45)는 일례로 압력을 받으면 전하를 생성하는 피에조 센서(piezo sensor)로 형성될 수 있으며, 이를 통해 업세팅부재(44)의 가압 특성 및 보스부(93)의 물성을 반영된 하중 데이터(D1)를 수집할 수 있다.At this time, the sensor member 45 may be disposed on one side of the upsetting member 44 so as to be in direct contact with or adjacent to the second protrusion 92 or the boss portion 93. In addition, the sensor member 45 may be formed, for example, as a piezo sensor that generates electric charge when subjected to pressure, through which the pressing characteristics of the upsetting member 44 and the physical properties of the boss portion 93 are reflected. Load data (D1) can be collected.

구체적인 일례로서, 상기 센서부재(45)는 도 6에 도시된 바와 같이 업세팅부재(44)의 일측에 형성된 고정홀에 나사 결합되어 배치되는 피에조 볼트(45a)일 수 있다. 이때, 상기 피에조 볼트(45a)는 일례로 도면에 도시된 바와 같이 업세팅부재(44)의 상부에 고정 플레이트(49)를 결합시키는 기능을 수행함과 동시에 업세팅부재(44) 측에 가해지는 하중을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 센서부재(45b)는 도 6의 다른 일부에 도시된 바와 같이 업세팅부재(44)의 내부에 매립되도록 설치된 피에조 센서로 형성되어 업세팅부재(44)를 통해 전달되는 하중 정보를 감지할 수도 있다. 그리고, 센서부재(45)는 상술한 다양한 형태의 피에조 센서(45a,45b)를 모두 포함하여 복합적으로 형성될 수도 있다.As a specific example, the sensor member 45 may be a piezo bolt 45a disposed by screwing into a fixing hole formed on one side of the upsetting member 44, as shown in FIG. 6. At this time, the piezo bolt 45a performs the function of coupling the fixing plate 49 to the upper part of the upsetting member 44 as shown in the drawing, and at the same time, the load applied to the upsetting member 44 It can perform a detection function. In addition, the sensor member 45b is formed of a piezo sensor installed to be embedded inside the upsetting member 44, as shown in another part of FIG. 6, and can detect load information transmitted through the upsetting member 44. It may be possible. Additionally, the sensor member 45 may be formed in a complex manner including all of the various types of piezo sensors 45a and 45b described above.

그러나, 상술한 센서부재(45)는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 상기 센서부재(45)의 구현이 이에 제한되는 것은 아님을 밝혀 둔다. 즉, 센서부재(45)는 피에조 센서 외에도 예를 들면 로드 셀(load cell)과 같이 하중을 계측할 수 있는 센서라면 어떠한 형태의 센서도 이용될 수도 있으며, 내부 매립 대신 외부로 노출되도록 설치되는 등 그 설치방법도 다양하게 채택될 수 있음을 밝혀 둔다.However, it should be noted that the above-described sensor member 45 is only an embodiment of the present invention, and the implementation of the sensor member 45 is not limited thereto. That is, the sensor member 45 may be any type of sensor that can measure load, such as a load cell, in addition to a piezo sensor, and may be installed to be exposed to the outside instead of being buried inside. It should be noted that the installation method can be adopted in various ways.

한편, 다시 도 3을 참조하면, 성형장치(10)는 상술한 드로잉부(20), 점진성형부(30) 및 업세팅부(40) 외에도 필요에 따라 피어싱부(12), 버링부(14) 및 후공정부(16) 등을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, referring again to FIG. 3, the molding device 10 includes a piercing portion 12 and a burring portion 14 as necessary in addition to the drawing portion 20, the gradual forming portion 30, and the upsetting portion 40 described above. ) and a post-processing unit (16) may be further included.

이때, 피어싱부(12)는 피어싱(piercing) 공정을 위한 것으로, 모자 형상으로 형성된 제1 돌출부(91) 또는 제2 돌출부(92)의 상부에 제1 돌출부(91) 또는 제2 돌출부(92)를 관통하도록 개구(미도시)를 형성할 수 있다. 이를 위해 피어싱부(12)는 제1 돌출부(91) 또는 제2 돌출부(92)를 가압하도록 천공부재(미도시)를 구비할 수 있다.At this time, the piercing part 12 is for a piercing process, and the first protrusion 91 or the second protrusion 92 is formed on the upper part of the first protrusion 91 or the second protrusion 92 formed in a hat shape. An opening (not shown) may be formed to penetrate. To this end, the piercing part 12 may be provided with a perforation member (not shown) to press the first protrusion 91 or the second protrusion 92.

또한, 버링부(14)는 버링(burring) 공정을 위한 것으로, 제2 돌출부(92)에 삽입되는 삽입부재(미도시)를 통해 제2 돌출부(92)가 돌출 방향을 따라 보다 직립되어 배치되도록 제2 돌출부(92)의 측부를 가압할 수 있다.In addition, the burring portion 14 is for a burring process, and the second protrusion 92 is arranged more upright along the protrusion direction through an insertion member (not shown) inserted into the second protrusion 92. The side of the second protrusion 92 may be pressed.

그리고, 후공정부(16)는 전술한 바와 같이 업세팅부(40)에 의해 최종적으로 형성된 보스부(93)의 내측면 또는 외측면에 소정 피치를 가지는 나사산을 형성하는 나사 가공 공정을 위한 것이다. 이를 위해 후공정부(16)는 절삭가공부재(미도시) 등을 구비할 수 있다.And, as described above, the post-processing unit 16 is for a screw processing process of forming a screw thread having a predetermined pitch on the inner or outer surface of the boss part 93 finally formed by the upsetting unit 40. For this purpose, the post-processing unit 16 may be equipped with a cutting member (not shown).

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 업세팅부(40)의 센서부재(45)로부터 수신된 하중 데이터(D1)에 기초하여 보스부(93)의 양부를 판단하는 제어장치(50)를 포함할 수 있다.The integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention controls the control to determine whether the boss part 93 is good or bad based on the load data D1 received from the sensor member 45 of the upsetting part 40. It may include device 50.

이때, 상기 제어장치(50)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수도 있고, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다. 바람직하게는, 제어장치(50)는 마이크로프로세서를 포함하여 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the control device 50 may be implemented in the form of hardware or software, or may be implemented in a form in which hardware and software are combined. Preferably, the control device 50 may be implemented including a microprocessor, but is not limited thereto.

구체적인 일례로서, 상기 제어장치(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 하중 모니터링부(60), 판단부(70) 및 출력부(80)를 포함할 수 있다. As a specific example, the control device 50 may include a load monitoring unit 60, a determination unit 70, and an output unit 80, as shown in FIG. 2.

이때, 하중 모니터링부(60)는 센서부재(45)로부터 수신된 하중 데이터(D1)를 신호 처리할 수 있다. 일례로 하중 모니터링부(60)는 프리 앰프리파이어(pre-amplifier)를 구비하여 수집된 전기신호를 증폭하거나, 미리 저장된 프로그램을 이용하여 센서부재(45)로부터 수집된 복수의 전기신호를 통합적으로 처리하여 오차를 보정하는 등의 신호 처리를 수행할 수 있다.At this time, the load monitoring unit 60 may process the load data D1 received from the sensor member 45 as a signal. For example, the load monitoring unit 60 is equipped with a pre-amplifier to amplify the collected electrical signals, or to integrate a plurality of electrical signals collected from the sensor member 45 using a pre-stored program. Signal processing such as processing and correcting errors can be performed.

다음으로, 판단부(70)는 하중 모니터링부(60)로부터 전달된 하중 데이터(D2)에 기초하여 상기 보스부(93)의 품질이 도 1(a)와 같이 양품인지 도 1(b)와 같이 불량품인지 여부를 판단할 수 있다. 일례로 판단부(70)는 신호 처리된 하중 데이터(D2)와 판단부(70)에 미리 저장된 양품을 구분하기 위한 기준 데이터와 비교하여 보스부(93)의 규격 만족 여부를 판단할 수 있다. 일례로 판단부(70)는 하중 데이터(D2)를 분석하여 보스부(93)의 두께 또는 높이가 규격을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다.Next, the determination unit 70 determines whether the quality of the boss unit 93 is good as shown in FIG. 1(a) based on the load data D2 transmitted from the load monitoring unit 60, as shown in FIG. 1(b). Together, you can determine whether it is a defective product or not. For example, the determination unit 70 may compare the signal-processed load data D2 with reference data for distinguishing good products pre-stored in the determination unit 70 to determine whether the boss unit 93 satisfies the specifications. For example, the determination unit 70 may determine whether the thickness or height of the boss portion 93 meets the standard by analyzing the load data D2.

상기 판단 결과, 보스부(93)가 규격을 만족시키지 않는 것으로 판단되는 경우, 판단부(70)는 상기 하중 데이터(D2)에 기초하여 상기 보스부(93)가 규격을 만족시킬 수 있도록 드로잉부(20)와 관련된 새로운 이격 거리(h)를 도출할 수 있다.As a result of the determination, if it is determined that the boss portion 93 does not meet the standard, the determination unit 70 draws a drawing portion so that the boss portion 93 satisfies the standard based on the load data D2. A new separation distance (h) related to (20) can be derived.

예를 들면, 판단부(70)는 보스부(93)의 체적(예를 들면 보스부(93)의 높이 또는 두께)이 규격 미만인 것으로 판단되는 경우에는 제1 돌출부(91)의 변형량이 증가되도록 판재(90)로부터 드로잉부(20)의 펀치부재(22)가 보다 멀어지도록 새로운 이격 거리(h)를 도출할 수 있다. 반대로 판단부(70)는 보스부(93)의 체적이 규격을 초과하는 것으로 판단되는 경우에는 제1 돌출부(91)의 변형량이 감소되도록 판재(90)로부터 상기 펀치부재(22)가 보다 인접하도록 새로운 이격 거리(h)를 도출할 수 있을 것이다. 이때, 이격 거리의 감소 또는 증가 정도는 하중 데이터(D1,D2)와 기준 데이터의 차이를 반영하여 다양하게 도출될 수 있을 것이다.For example, when the determination unit 70 determines that the volume of the boss portion 93 (e.g., the height or thickness of the boss portion 93) is less than the standard, the amount of deformation of the first protrusion 91 is increased. A new separation distance (h) can be derived so that the punch member 22 of the drawing part 20 is further away from the plate 90. On the other hand, if it is determined that the volume of the boss portion 93 exceeds the standard, the determination unit 70 moves the punch member 22 closer to the plate 90 so that the amount of deformation of the first protrusion 91 is reduced. A new separation distance (h) may be derived. At this time, the degree of reduction or increase in the separation distance may be derived in various ways by reflecting the difference between the load data (D1, D2) and the reference data.

이처럼 판단부(70)에 의해 실시간으로 새로운 이격 거리(h)의 도출이 필요한 것은, 드로잉부(20)로 투입되는 판재(90)에 따라서 재질에 편차가 있을 수 있으며, 온도와 같은 외부 제작 환경 역시 시간에 따라 변경될 수 있음에도 불구하고 매번 동일한 이격 거리(h)하에 판재(90)를 가압할 경우, 제1 돌출부(91)의 크기 및 형상이 시시각각 변경될 수 있기 때문이다. 이는 결과적으로 보스부(93)의 체적에도 영향을 미칠 수 있다.In this way, the reason why a new separation distance (h) needs to be derived in real time by the judgment unit 70 is that there may be a difference in material depending on the plate material 90 input into the drawing unit 20 and the external production environment such as temperature. This is because, although it may change over time, when the plate 90 is pressed each time under the same separation distance (h), the size and shape of the first protrusion 91 may change from moment to moment. This may eventually affect the volume of the boss portion 93.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)이 가압부재(34) 및 업세팅부재(44)와 달리 펀치부재(22)의 이격 거리(h)에 주목하는 것은, 본 발명이 발명자가 반복된 실험을 통하여 보스부(93)의 규격에 가장 큰 영향을 미치는 변수는 펀치부재(22)의 이격 거리인 것을 도출하였기 때문이다.In addition, as described above, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention pays attention to the separation distance (h) of the punch member 22, unlike the pressing member 34 and the upsetting member 44. This is because the inventor of the present invention has derived through repeated experiments that the variable that has the greatest influence on the standard of the boss portion 93 is the separation distance between the punch members 22.

본 발명의 일 실시예에서, 제어장치(50)의 출력부(80)는 판단부(70)에 의해 새롭게 도출된 이격 거리 정보(D3)에 기초하여 드로잉부(20)를 새롭게 제어하도록 출력신호(Ih)를 생성할 수 있다. 이때, 상기 출력신호(Ih)는 펀치부재(22)에 결합된 서보모터(23)에 전달되어 펀치부재(22)의 이격 거리(h)를 변경시키도록 서보모터(23)의 출력을 제어할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the output unit 80 of the control device 50 sends an output signal to newly control the drawing unit 20 based on the separation distance information D3 newly derived by the determination unit 70. (Ih) can be generated. At this time, the output signal (Ih) is transmitted to the servomotor 23 coupled to the punch member 22 to control the output of the servomotor 23 to change the separation distance (h) of the punch member 22. You can.

한편, 상술한 하중 모니터링부(60), 판단부(70) 및 출력부(80)는 도면에 개시된 바와 같이 구분 가능하도록 존재하는 복수의 구성요소를 각각 지칭하는 것일 수도 있으나, 하중 데이터에 기초하여 보스부(93)의 규격 만족 여부를 판단한 후 이격 거리(h)를 변경하도록 드로잉부(20)를 제어함에 있어서, 단일한 형태의 제어장치(50)가 수행하는 복수의 기능을 각각 구분하여 지칭하는 것일 수도 있음에 유의한다.Meanwhile, the above-mentioned load monitoring unit 60, determination unit 70, and output unit 80 may each refer to a plurality of components that exist so that they can be distinguished as shown in the drawing, but based on load data In controlling the drawing part 20 to change the separation distance (h) after determining whether the boss part 93 satisfies the standard, a plurality of functions performed by a single type of control device 50 are separately referred to. Please note that this may be the case.

이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 실시간으로 수집된 하중 데이터를 처리 및 분석하고, 이를 토대로 드로잉부(20)의 이격 거리를 변경하는 피드백 제어를 수행할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 보스부(93)의 품질을 확인하고 이를 바로잡기 위해 소요되는 시간 또는 비용을 절감할 수 있다.In this way, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention can process and analyze load data collected in real time and perform feedback control to change the separation distance of the drawing unit 20 based on this. As a result, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention can reduce the time or cost required to check the quality of the boss portion 93 and correct it.

본 발명의 일 실시예에서, 제어장치(50)는 상기 하중 데이터(D1)에 기초하여 보스부(93)의 양부 외에도 업세팅부재(44)의 파손 여부(F)를 판단할 수도 있다. In one embodiment of the present invention, the control device 50 may determine whether the upsetting member 44 is damaged (F) in addition to whether the boss portion 93 is good or bad based on the load data D1.

일례로, 보스부(93)의 체적이 규격을 초과하는 경우에는 보스부(93)가 업세팅부재(44)에 형성된 제2 중공부(G2)의 부피를 초과하게 되어 업세팅부재(44)를 과도하게 가압함으로써 업세팅부재(44)를 파손시킬 수 있다. 이와 관련하여, 제어장치(50)는 하중 데이터(D1)가 정상 범위를 벗어난 비정상 범위에 있는 경우 업세팅부재(44)가 파손된 것으로 판단할 수 있다.For example, when the volume of the boss portion 93 exceeds the standard, the boss portion 93 exceeds the volume of the second hollow portion G2 formed in the upsetting member 44, thereby causing the upsetting member 44 The upsetting member 44 may be damaged by excessively pressurizing it. In this regard, the control device 50 may determine that the upsetting member 44 is damaged when the load data D1 is in an abnormal range outside of the normal range.

이때, 제어장치(50)는 업세팅부재(44)가 파손된 것으로 판단되는 경우, 성형장치(10)의 적어도 일부의 가동을 중지시키도록 제어할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 형성 시스템(100)은 파손된 업세팅부재(44)에 의해 불량품이 생산되는 것을 즉각적으로 차단시켜 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.At this time, if it is determined that the upsetting member 44 is damaged, the control device 50 may control to stop operation of at least part of the molding device 10. Through this, the integrated part forming system 100 according to an embodiment of the present invention has the advantage of minimizing damage by immediately blocking the production of defective products due to the damaged upsetting member 44.

한편, 제어장치(50)는 업세팅부재의 파손 여부를 실시간으로 관리자(P)에게 전송할 수 있도록 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 통신부(미도시)는 유선 또는 무선 통신을 수행하여 관리자(P)의 단말기로 엡세팅부재의 파손 정보(F)를 전송할 수 있다. 이를 통해 관리자(P)는 업세팅부재(44)의 교체와 같은 조치를 신속하게 취할 수 있어, 공정 지연을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, the control device 50 may further include a communication unit (not shown) to transmit information on whether the upsetting member is damaged to the manager (P) in real time. At this time, the communication unit (not shown) may transmit damage information (F) of the application setting member to the terminal of the manager (P) by performing wired or wireless communication. Through this, the manager (P) can quickly take action such as replacing the upsetting member 44, which has the advantage of minimizing process delays.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will understand the spirit of the present invention within the scope of the same spirit. Other embodiments can be easily proposed by addition, change, deletion, addition, etc., but this will also be said to fall within the scope of the present invention.

10: 성형장치 20: 드로잉부
30: 점진성형부 40: 업세팅부
50: 제어장치 60: 하중 모니터링부
70: 판단부 80: 출력부
90: 판재 100: 일체형 부품 형성 시스템10: forming device 20: drawing unit
30: gradual forming part 40: upsetting part
50: Control device 60: Load monitoring unit
70: judgment unit 80: output unit
90: Plate 100: Integrated part forming system

Claims (13)

소정 면적을 갖는 판재를 성형하여 판재부와, 상기 판재부로부터 돌출된 보스부를 포함하는 일체형 부품을 형성하기 위한 일체형 부품 형성 시스템으로서,
상기 보스부보다 직경이 큰 제1 돌출부가 형성되도록 상기 판재의 일면으로부터 이격 거리만큼 이격된 위치에서 상기 판재를 가압하는 펀치부재를 구비하는 드로잉부;
상기 제1 돌출부보다 직경이 감소된 제2 돌출부가 형성되도록 상기 제1 돌출부의 외측부분을 가압하는 가압부재를 구비하고, 상기 판재의 하면을 지지하도록 배치되는 플레이트와, 상기 판재부의 상면에 배치되며 상기 판재를 고정시키도록 상기 판재의 적어도 일부를 두께 방향으로 가압하여 지지하되 상기 가압부재가 제1 돌출부를 가압할 때 상기 가압부재가 이동되지 않게 상기 가압부재의 측부를 지지하는 스트리퍼를 포함하는 제2 고정부재를 구비하는 점진성형부;
상기 보스부가 형성되도록 상기 제2 돌출부의 외측면의 적어도 일부를 감싸면서 상기 제2 돌출부의 높이가 단축되도록 상기 제2 돌출부의 적어도 일부를 가압하는 업세팅부재 및 상기 업세팅부재의 일측에 배치되어 상기 제2 돌출부 또는 상기 보스부에 가해지는 하중 데이터를 수집하는 센서부재를 포함하는 업세팅부; 및
상기 센서부재로부터 수신된 상기 하중 데이터에 기초하여 상기 보스부의 양부 또는 상기 업세팅부재의 파손 여부 중 적어도 어느 하나를 판단하는 제어장치;를 포함하고,
상기 제어장치는,
상기 보스부가 규격을 만족시키지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 하중 데이터에 기초하여 상기 이격 거리를 실시간 변경하도록 상기 드로잉부를 제어하되,
상기 보스부의 체적이 상기 규격 미만인 것으로 판단되는 경우, 상기 이격 거리를 증가시키도록 상기 드로잉부를 제어하고,
상기 보스부의 체적이 상기 규격을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 이격 거리를 감소시키도록 상기 드로잉부를 제어하는, 일체형 부품 형성 시스템.An integrated part forming system for forming an integrated part including a plate portion and a boss portion protruding from the plate portion by forming a plate having a predetermined area, comprising:
a drawing unit including a punch member that presses the plate at a position spaced apart from one surface of the plate by a distance to form a first protrusion having a larger diameter than the boss;
It has a pressing member that presses the outer portion of the first protrusion to form a second protrusion with a smaller diameter than the first protrusion, a plate disposed to support the lower surface of the plate, and an upper surface of the plate portion, A stripper that presses and supports at least a portion of the plate in the thickness direction to fix the plate, but supports a side of the press member so that the press member does not move when the press member presses the first protrusion. 2 gradual forming unit having a fixing member;
An upsetting member that surrounds at least a portion of the outer surface of the second protrusion to form the boss and presses at least a portion of the second protrusion to shorten the height of the second protrusion, and is disposed on one side of the upsetting member an upsetting unit including a sensor member that collects load data applied to the second protrusion or the boss unit; and
It includes a control device that determines at least one of whether the boss part is good or bad or whether the upsetting member is damaged based on the load data received from the sensor member,
The control device is,
If it is determined that the boss part does not meet the standard, the drawing part is controlled to change the separation distance in real time based on the load data,
If it is determined that the volume of the boss part is less than the standard, controlling the drawing part to increase the separation distance,
An integrated part forming system that controls the drawing part to reduce the separation distance when it is determined that the volume of the boss part exceeds the standard. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 규격은 상기 보스부의 높이 또는 두께 중 적어도 어느 하나와 관련된 수치를 의미하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The standard refers to a numerical value related to at least one of the height or thickness of the boss portion. 제1 항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 센서부재로부터 수신된 상기 하중 데이터를 신호 처리하는 하중 모니터링부;
상기 신호 처리된 상기 하중 데이터를 기준 데이터와 비교하여 상기 보스부가 양품이 되도록 가압하기 위한 새로운 이격 거리를 도출하는 판단부; 및
상기 드로잉부 중에서 상기 펀치부재의 이격 거리를 조절하는 서보모터를 제어하도록 출력신호를 생성하는 출력부;를 포함하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The control device is,
a load monitoring unit that processes the load data received from the sensor member into a signal;
a determination unit that compares the signal-processed load data with reference data to derive a new separation distance for pressurizing the boss part to produce a good product; and
An output unit that generates an output signal to control a servomotor that adjusts the separation distance of the punch member among the drawing units. 제1 항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 업세팅부재가 파손된 것으로 판단되는 경우, 상기 드로잉부, 상기 점진성형부 및 상기 업세팅부 중에서 적어도 어느 하나의 가동을 중지시키도록 제어하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The control device is,
An integrated part forming system that controls to stop operation of at least one of the drawing unit, the progressive forming unit, and the upsetting unit when it is determined that the upsetting member is damaged. 제6 항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 업세팅부재의 파손과 관련된 정보를 관리자에게 전송하는 통신부를 구비하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to clause 6,
The control device is an integrated part forming system including a communication unit that transmits information related to damage to the upsetting member to a manager. 제1 항에 있어서,
상기 센서부재는 상기 업세팅부재의 일측에 형성된 고정홀에 나사 결합되어 배치되는 피에조 볼트로 형성되는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The sensor member is formed of a piezo bolt that is screwed into a fixing hole formed on one side of the upsetting member. 제1 항에 있어서,
상기 센서부재는 상기 제2 돌출부와 접하도록 배치되는 피에조 센서로 형성되는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
An integrated part forming system, wherein the sensor member is formed of a piezo sensor disposed to contact the second protrusion. 제1 항에 있어서,
상기 드로잉부와 상기 업세팅부는 각각 상기 판재를 고정시키도록 상기 판재의 적어도 일부를 두께 방향으로 가압하는 고정부재를 포함하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The drawing unit and the upsetting unit each include a fixing member that presses at least a portion of the plate in the thickness direction to fix the plate. 제1 항에 있어서,
상기 업세팅부는,
상기 업세팅부재의 가압시 상기 제2 돌출부를 지지하도록 상기 제2 돌출부의 내측에 배치되는 지지부재를 더 포함하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The upsetting unit,
The integrated part forming system further includes a support member disposed inside the second protrusion to support the second protrusion when the upsetting member is pressed. 제1 항에 있어서,
상기 제1 돌출부 또는 상기 제2 돌출부의 상부에 개구를 관통 형성하기 위한 피어싱부를 더 포함하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
The integrated part forming system further comprising a piercing portion for penetrating and forming an opening in an upper portion of the first protrusion or the second protrusion. 제1 항에 있어서,
상기 보스부의 외측 또는 내측에 나사산을 형성하기 위한 후공정부를 더 포함하는, 일체형 부품 형성 시스템.According to claim 1,
An integrated part forming system further comprising a post-processing part for forming a thread on the outside or inside of the boss part.
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