The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences (한국전자통신학회논문지)

Korea Institute of Electronic Communication Science (한국전자통신학회)
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Design and Implementation of OPC-Based Intelligent Precision Servo Control Power Forming Press System

OPC 기반의 지능형 정밀 서보제어 분말성형 프레스 시스템의 설계 및 구현

  • Yoo, Nam-Hyun (Dept. of Computer Science & Engineering, KyungNam University)
  • 유남현 (경남대학교컴퓨터공학과)
  • Received : 2018.11.02
  • Accepted : 2018.12.15
  • Published : 2018.12.31
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Abstract

Metal Powder Metallurgy is a manufacturing technology that makes unique model parts or a certain type of product by using a hardening phenomenon when a powder of metal or metal oxide is put it into a mold and compression-molded by a press and then heated and sintered at a high temperature. Powder metallurgical press equipment is mainly used to make the parts of automobile, electronic parts and so on, and most of them are manufactured using precise servo motor. The intelligent precision servo control powder molding press system which is designed and implemented in this paper has advantages of lowering the price and maintaining the precision by using the mechanical camshaft for the upper ram part and precisely controlling the lower ram part using the high precision servo system. In addition, OPC-based monitoring and process data collection systems are designed and implemented to provide scalability that can be applied to smart manufacturing management systems that utilize Big Data in the future.

금속분말 야금은 금속이나 금속산화물의 분말을 금형에 넣어 프레스로 압축 성형한 후에 고온으로 가열 소결하면 굳어지는 현상을 이용하여 독특한 모형의 부품이나 일정한 형태의 제품을 만드는 제조 기술이다. 분말 야금 프레스 장비는 자동차, 전자 부품 등의 핵심 정밀 부품을 만드는데 사용되기 때문에 이를 위하여 정밀한 서보 모터를 사용하여 제작되는 경우가 대부분이다. 본 논문에서 설계 및 구현한 지능형 정밀 서보제어 분말 성형 프레스 시스템은 상부 램 부분은 기계식 캠축을 사용하고 하부 램 부분은 고정밀 서보 시스템을 활용하여 정밀하게 제어함으로써 가격대를 낮추면서도 정밀도를 유지할 수 있는 장점을 가진다. 또한 OPC 기반의 모니터링 및 공정 데이터 수집 시스템을 설계 및 구현함으로써 향후 빅 데이터를 활용한 스마트 제조 관리 시스템에 적용될 수 있는 확장성을 제공한다.

Keywords

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그림 1. 기존 정밀 제어 서보 프레스 시스템 Fig. 1 Existent precision control server press system

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그림 2. 스마트 팩토리 참조 모델 Fig. 2 Reference model of smart factory

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그림 3. 3D 모델과 실 시스템 Fig. 3 3D model & real system

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그림 4. 클래스 다이어그램 Fig. 4 Class diagram

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그림 5. 제어 및 모니터링 시스템 구현 화면 Fig. 5 Screen shots of main interface

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그림 6. Mixing Indicator 구현 화면 Fig. 6 Screen shots of mixing indicator

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