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카테터 압출 공정에서 균일한 두께의 튜브 생산을 위한 동심조절장치 설계에 관한 연구
이한창(H. C. Lee),김우진(W. Kim),원홍인(H. I. Won),최동윤(D. Choi),김규만(G. M. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
현재 산업현장에서 사용되는 파이프/튜브 압출 성형기는 Adjust Screw의 수동조작을 통해 Centering 작업이 이루어지고 있다. 이때 작업자는 압출성형을 위해 설정된 고온에 노출되어있으며, 해당 작업을 위해 고온의 열원에 직접적으로 접촉하게 된다. 또한 육안에 의존하여 품질을 검사하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 종래에 사용되어오던 Centering 기구의 문제점을 해결하고자 기존 수동식을 모터 제어를 통한 자동식으로, 육안검사를 비전시스템에 의한 검사 시스템으로 개선하여 카테터 압출 성형의 생산성 증대와 작업자의 안전성을 확보하고자 한다. 시스템을 구성하기 위해 기존 압출 성형 장비에 모터 및 엑츄에이터를 부착할 수 있도록 설계하였으며, 설비 크기 간소화를 위해 Spring 요소를 도입하였고 제어 오차를 줄이기 위해 스프링커플러시스템을 도입하였다. 작동 메커니즘으로는 Step Motor의 회전력을 Hexagonal Shaft을 통해 Screw에 전달하게 되며, Screw의 직선운동을 통해 Tip 과 Die의 동심도가 조절된다. 이때 Step Motor의 회전 방향을 반대로 작동시킨다면 반대측에서 압축 상태로 존재하던 Spring Unit가 정상상태로 회복됨과 동시에 Die를 움직이게 되는 메커니즘이다. 본 연구에서 개발한 시스템을 활용하여 향후 자동제어 및 AI를 통한 통합 시스템으로서 적용될 수 있는 새로운 플랫폼으로서 활용을 기대할 수 있다.