• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.433-438
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• 2011

종이컵 성형기는 배럴캠, 인덱스, 터렛, 모터 등의 많은 부품으로 이루어진다. 그 중에서 배럴캠은 기계의 주 구동부이다. 배럴캠이 회전하면서 인덱스에 고정되어 있는 롤러를 밀어준다. 그리고 인덱스와 연결된 터렛이 회전하면서 종이컵이 만들어진다. 따라서 종이컵 성형기의 성능은 배럴캠에 큰 영향을 받는다. 이번 연구에서는 배럴캠을 설계하는 프로그램이 MATLAB 을 이용하여 개발 되었다. 프로그램은 배럴캠의 프로파일을 만들어준다. 이 프로파일은 3 차원 CAD 프로그램을 이용 하여 3 차원 CAD 모델로 변환된다. 이 3 차원 CAD 모델과 배럴 캠의 3 차원 레이저 측정을 통해 생성된 모델을 포함하는 동역학 모델을 생성하였다. 그리고 동역학 모델을 검증하기 위해 기계의 인덱스의 회전각이 고속카메라를 이용하여 측정된다. 동역학 모델의 회전각을 비교하여 프로그램을 검증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.361-367
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• 2010

3 차원 캠의 하나인 배럴캠은 자동화 생산 기계에서 인덱스 드라이브 유닛의 부품으로 많이 사용된다. 캠의 회전축과 종동절의 회전축이 90 도의 위상으로 직교한다. 인덱스 드라이브는 일정한 속도로 회전하는 캠의 입력에 대해 회전하고 정지한다. 터렛이 배럴캠의 회전에 의해 작동하는 동안 종이컵이 매우 빠르고 정확하게 성형된다. 그러나, 배럴캠과 종동절사이의 지속적인 미끄럼 접촉에 의해 점착마모가 발생하며 이러한 마모는 시스템의 성능에 영향을 준다. 결과적으로 제품의 불량율을 증가시킨다. 본 연구에서는 종이컵 성형기에 사용되는 배럴캠의 마모에 영향을 주는 인자가 접촉력임을 확인한다. 배럴캠과 롤러 사이의 접촉력은 다물체 동역학 모델을 이용해 계산한다. 그리고 해석 결과와 실제 시스템의 마모부와 비교를 통해 중요 마모 인자가 접촉력임을 검증한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권6호
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• pp.1-8
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• 2016

As demand for paper cups markedly increases, this has brought about a requirement to develop fast paper cup forming machines. However, the fast manufacturing speed of these machines causes faults to occur more frequently in the final product. To reduce the possibility of producing faulty products, it is necessary to develop technologies to monitor the manufacturing process and diagnose the machine status. In this research, we selected the main driving axis of the forming machine for fault diagnosis. We searched the states of rotational elements related to the driving axis and suggested a fault diagnostic system based on spectrum analysis consisting of a real-time data acquisition device, accelerometers, and a diagnosis algorithm. To evaluate the developed fault diagnostic system, we performed experiments using a test station which resembles the actual paper cup forming machine. As a result, we were able to confirm that the proposed system was sufficiently feasible to diagnose any abnormalities in the operation of the paper cup forming machine.