Though the laser cutting process is increasingly used in industry, a process automation and systematic database is still yet to be developed. In this study, as the fundamental step toward the construction of a reliable process expert system, a laser cutting quality monitoring/analysis system is developed based on simulations and experimental results. The relations between laser process parameters and laser cutting surface quality parameters such as kerf geometry, striation, surface roughness and dross formation are characterized and analyzed. A graphical user interface is used to visualize the results.
CA 저장 사과로 제조한 신선절단 사과의 비타민 C 강화와 품질유지기간을 연장하기 위한 방법을 개발하기 위한 일환으로 신선절단 사과를 10% L-ascorbic acid 용액에 침지처리하고 0.03 mm LDPE, 0.04 mm PP 및 0.08 mm Nylon/PE(질소치환) 필름으로 포장하여 1$0^{\circ}C$에서 저장하면서 포장내 기체농도와 품질변화를 조사하였다. 저장 중 포장내 산소는 Nylon/PE 포장구에서 가장 낮게 l~3%로 유지되었고 다음으로 PP, LDPE 포장구 순이었다. 저장초기 포장내 에틸렌 농도의 증가속도는 Nylon/PE 포장구에서 가장 낮았다. 신선절단 사과의 비타민 C 함량은 241mg/100g으로 강화되었으며, 저장 중에는 저산소 조성 포장조건일수록 ascorbic acid 산화를 억제시켜서 Nylon/PE 포장구에서 가장 높게 유지되었다. 절단사과에서 갈변은 저산소 조성 포장조건일수록 억제하는 경향이었으며 LDPE, PP 및 무포장 절단사과는 저장 6일 후부터 발생되었으나 Nylon/PE 포장 절단사과는 저장 14일 후까지도 발생되지 않았다. 절단사과에서 부패와 이취는 LDPE, PP 및 무포장에서는 저장 9일 후에 인지되었으나 Nylon/PE 포장에서는 저장 14일 후까지도 인지되지 않았다. 이상의 결과에서 볼 때 장기간 CA 저장한 사과로 비타민 C 함량이 강화된 신선절단 사과의 제조가 가능하였고 이의 품질유지에 적합한 포장조건은 산소투과도가 낮은 포장재와 산소 제거 후 밀봉하는 것으로 나타났다.
Laser cutting system uses a gas jet to remove the molten or varpozed material from the workpiece. The quality of the laser cut can be strongly influenced by the gas flow charac- teristics formed through the nozzle. Laser cutting experiments were carried out for SS41 and SUS 304 to investigate the relationship between cut quality and cutting pressure. The cutting speed, nozzle pressure and nozzle to workpiece distance were also considered. The cut specimens were inspected by various manners such as dross observation, surface roughness test and kerf width measurement. Based on the data of pressure measurement on workpiece and the results of cut surface inspection, the influence of the considered cutting conditions on cut quality could be evaluated. The results of this study will be valuable in planning the optimal laser cutting process and in designing the laser cutting nozzle.
찌는 시간을 달리하여 절단한 차는 색과 향이 3분과 5분간을 찐 후 절단하였을 때 우수하였다. 가용성 고형분 함량, 추출 수율이 증가됨에 따라 맛의 기호성은 증진되었고, 탁도와 갈색도, 색도의 증가는 색깔의 기호성을 증진 시켰다. 3분간 찐 후 절단하여 시간별로 볶은차와 5분간 찐 후 절단하여 시간을 다르게 볶은차는 전체적 기호성이 5분간 볶았을 때 우수하였고, 가용성 고형분 함량, 추출수율, 탁도, 갈색도, 전체 색도는 볶는 시간에 비례하여 증가되는 양상이었다. 전처리 과정의 최적화를 찾기 위하여 최적 볶음 시간 5분을 고정시키고 전처리 과정으로 시간별로 찐 후 절단하여 볶은차의 전체적인 기호성은 3분간 쪘을 때 우수하여 볶은차의 기호성은 전처리 과정에 영향을 받는 것으로 사료된다. 결과들을 살펴보면 감잎차는 찐차보다 볶은차의 기호도가 관능검사에서 더 좋은 것으로 나타났으며, 전처리 과정에서 3분간 찐 후 절단하고 볶은시간은 5분동안 볶은 감잎차의 기호성과 품질평가가 가장 좋은 것으로 나타났다.
본 연구는 차량용 보링 생산 공정에서 기계적인 에러를 체크하기 위한 품질 체크용 모니터링 시스템을 개발한다. 기계적인 에러는 이상적인 절단경로와 비교하여 실제 절단경로의 공간위치 차이에서 나타난다. 제조공정 제품의 오차를 모니터하기 위해 제품의 인지왜곡, 죄임 에러, 기계공구의 회전과 운동에러의 반경회전과 같이 보링 품질에 영향을 미치는 다수 요소들을 설명한다. 생산품질을 입증하기 위해 IT 융합에 기반한 공정 에러율을 분석하고 분석 데이터를 메모리에 저장하는 품질체크 방법을 제안한다. 따라서 불량 생산 제품을 감지함으로써, 생산 코스트와 베어링의 손실을 줄일 수 있다.
한국에 지중배전케이블이 설치된 지 30년이 넘고 현재 지중화율은 12% 가량 되고 있다. 지중화율이 점차 높아지는 추세에서 기존의 매설된 케이블이나 사고 케이블에 대한 교체로 철거케이블이 발생하는 빈도가 높아져 이를 쉽게 철거할 수 있는 방안이 필요하여 철거용 지중케이블 자동절단기 개발을 하기에 이르렀다. 케이블철거 작업이 현재까지는 대부분 수동유압절단기를 통하여 이루어지다보니 작업의 경제성이 상당히 낮고 안전상의 문제가 대두되어 관로내 케이블을 차량의 유압을 이용하여 자동 인출, 자동 절단할 수 있는 기기를 개발하기에 이르렀다. 자동절단기를 사용함으로써 기존 $4{\sim}5$명이 소요되는 작업이 $1{\sim}2$명의 인력으로도 작업할 수 있고 작업시간도 대폭 단축되어 경제성이 크게 향상되었다. 아울러 사람이 절단작업을 수행하다보니 안전성의 문제가 염려시 되었는 데 철단작업을 기계가 대행함으로써 작업의 안전이 보장되었다. 이와 같이 케이블 자동절단기는 경제성은 물론 안전성을 확보함으로써 케이블 철거작업의 품질개선에 큰 역할을 담당할 것이다.
우리사과의 재배노력 절감으로 대외경쟁력 향상을 위한 기초 자료로 활용코자 몇가지 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 사과 수확시 및 선별시 과경에 의한 과피의 상처발생은 선별시 보다 수확시에 많이 발생하였고 대과에서 상처발생이 심하였다. 사과 수확시 과경을 절단하면서 수확하면 과경을 절단하지 않고 수확하는 것보다 수확량이 반이하로 줄어서 수확노력이 배 이상 소요된다. 사과 선별기의 접시와 집적판 사이의 간격이 0cm인 경우에 소과에서 과피에 상처가 적게 발생하였다. 사과의 과경을 절단하여 저장하는 것이 과경을 무절단하여 저장하는 것 보다 과중이 크게 감소되어 저장시에는 사과의 과경을 절단하지 않도록 하여야 할 것으로 생각되며 사과의 과경절단 유무에 따른 사과의 경도는 차이가 없었다. 경와부 밖으로 돌출된 사과과경의 길이는 사과의 크기와 차이가 없는 경향 이었다. 따라서 사과의 과경을 절단하지 않음으로서 과경절단에 소요되는 노력절감 및 과경절단 비용을 소득화 하고 원활한 대일 수출, 품질유지 등에 기여하였으면 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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