[첨단 헬로티] SuaKIT은 인공지능 이미지 해석 기술을 기반으로, 태양광, 디스플레이, 반도체, PCB, 자동차 부품, 도장 검사, 섬유, 식음료 이물 검사, 패키징 외관 검사, 2차 전지, 철강, 비파괴 검사 등 기존 머신비전 기술로, 검사가 어려운 다양한 제조업 분야 제품 검사에 적용 가능하며, 머신비전 분야에 특화된 딥러닝 검사 소프트웨어이다. SuaKIT은 Developer와 Runtime 두 종류로 분류되어 있으며, Developer는 C++ 및 C# 지원과 GUI상에서 모델의 Train 및 Test가 가능하며 생성한 모델 추출도 가능합니다. Runtime은 생성한 모델을 실제 생산 라인에 적용하여 검사 가능하며, 기존 검사 장비와 연동하여 사용할 수 있다. SuaKIT은 총 3가지 기능을 보유하고 있는데, 첫번째로는 불량의 검출 및 영역을 표시해주는 Segmentation, 두번째로 양품과 불량을 분류하고 불량의 유형을 분류 시켜주는 Classification, 그리고 마지막으로 각 Class의 물체 개수 및 위치를 파악해주는 Detection이 있다. 언급한 3가지 기능을 사용하기 위해선 Train 즉, 이미지의 학습이 필요하다. SuaKIT
[첨단 헬로티] 오카자키 슈지 (岡崎 秀二), 사와자키 타카시 (澤崎 隆) ㈜소딕 1. 서론 동사는 2014년에 금속 3D 프린터 ‘OPM250L’, 2016년에 ‘OPM350L’을 발표해 판매해왔다. 이들 머신은 Powder Bed Fusion이라고 불리는 방식을 채용하고 있다. 테이블 상면에 금속분말을 균일하게 깔고, 고출력의 Yb 레이저를 조사해 용융 응고시킨다. 소결 후 테이블이 0.05mm 정도 내려가고 분말을 깔아 다시 레이저 조사, 소결이 이루어진다. 10층(임의) 소결 후 기내 탑재의 고속 밀링 기능에 의해 소결 측면을 절삭가공하고, 다시 레이저 소결로 되돌아가 적층과 절삭을 반복함으로써 고정도, 고품위의 조형물이 완성된다. 이 글에서는 고속 밀링 대신에 기준면 가공 기능만을 탑재한 ‘LPM325’의 최신 기술에 대해 소개한다. 2. LPM325의 특징 LPM325의 주된 사양와 외관(그림 1)을 이하에 나타냈다. ․최대 조형물 치수 : 250×250×250mm ․최대 적재 질량 : 120kg ․레이저 출력 : 500W R
[첨단 헬로티] 이와오 쇼타 (岩尾 翔太), 타나카 류조 (田中 隆三), 미도리카와 테츠시 (綠川 哲史) ㈜松浦기계제작소 1. 서론 금속 3D 프린터는 3차원 모델을 사용해 금속분말을 레이저나 전자빔 등의 열원에 의해 용융·응고시킴으로써 적층해 가는 Additive Manufacturing(AM : 부가제조법) 기술을 이용한 장치이다. AM 기술을 사용한 제조 기술이 국제적으로 각종 산업으로 확대되고 있으며, 부품의 복잡 형상에 대한 적응이나 일체화에 의해 고기능화, 가공 리드타임 단축에 기여하고 있다. 적층 방식은 ASTM International에 의해 7종류로 분류되어 있으며, 용도에 따라 구분해서 사용되고 있다. 이 글에서는 Powder Bed Fusion(PBF : 분말 바닥 용융결합) 방식을 이용한 적층조형과 고속 절삭가공을 동일한 장치의 일련의 프로세스로 실현하는 하이브리드 금속 3D 프린터(그림 1)에 대해 소개하고, 복합가공의 우위성에 대해 설명한다. 2. 하이브리드 금속 3D 프린터란 PBF 방식의 적층조형에서는 조형 테이블에 고정된 플레이트 상에 금속분말을 얇게 깔고, 레이저를 조사해 용융․응고시키는 공정을 반복해
[첨단 헬로티] 타카노 마사히로 (高野 昌宏), 미야카와 히로야스 (宮川 廣康), 요시다 유타 (吉田 勇太), 츠카다 카츠유키 (塚田 勝之) 이시카와현 공업시험장 1. 서론 금속 AM은 부가 제조이기 때문에 복잡한 형상을 조형할 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 기존 공법으로는 제작이 어려운 래티스 구조는 금속 AM으로 조형할 수 있는 대표적인 구조로, 경량화나 충격흡수성 향상에 관한 연구나 히트싱크 응용에 관한 검토가 이루어지고 있다. 또한 내부에 복잡한 냉각수관을 갖는 금형이나 터빈 블레이드 등이 금속 AM의 효과적인 활용으로서 제안, 실용화되고 있다. 이번 연구에서는 이 냉각수관의 열교환 성능의 향상을 목적으로, 수관 내부에 래티스 형상의 핀을 배치한 수관 구조를 제안했다. 래티스 구조는 열교환 면적의 증가에 더해, 강도․강성이나 유체의 확산성도 향상되기 때문에 수관의 형상이나 배치의 설계 자유도를 높일 수 있고, 보다 표면 근방에 수관을 형성할 수 있는 이점을 갖는다. 이 글에서는 래티스 수관의 압력 손실 및 열교환 성능, 또한 금형에 응용한 경우의 효과에 대해 검토한 결과를 소개한다. 2. 래티스 수관의 압력 손실 이번 연구에서는 그림
[첨단 헬로티] 엔도 요시키 (遠藤 慶輝), 사와자키 타카시 (澤崎 隆) ㈜소딕 1. 서론 자동차․항공․스마트폰․의료기기 등의 각 산업계에서 제조의 고속화․고정도화․고기능화가 요구되고 있으며, 관련된 금형의 고속․고정도 가공이나 공정 단축 등에 기여하는 방전가공기의 성능 향상과 고부가가치가 기대되고 있다. 동사는 이들 기대에 대응하기 위해 자사 개발․제조의 리니어 모터, 방전 전원, NC 장치, 모션 컨트롤러, 세라믹스 등의 코어 기술을 구사, 보다 고성능의 방전가공기를 계속 개발하고 있다. 이 글에서는 진화를 이룬 신형 형조 방전가공기 ‘AP30L’(그림 1)에 탑재한 최신 기술에 대해 소개한다. 2. AP30L에 탑재한 최신 기술 동사에서는 초고정도가 특징인 AP 시리즈에 더욱 연마를 가한 신형 형조 방전가공기 AP30L을 개발했다. 이 AP30L는 동사의 최신 기술에 의해 가공의 고속화․고정도화를 가능하게 하고 있다. (1) 고속화-방전 고속 제어 신규 개발한 방전 고속 제어회로 ‘BSN(Beautiful Surface quality b
[첨단 헬로티] 스도 타이스케 (須藤 太介) ㈜牧野후라이스製作所 1. 서론 최근 여러 직장에서 인력 부족이 큰 문제가 되고 있으며, 한사람 한사람의 작업 효율을 높이는 것이 요구되고 있다. 동사에서는 이러한 요구에 대응하기 위해 스마트폰 등에서 사용되고 있는 최신 기술을 이용해 직감적인 조작으로 높은 생산성을 실현하는 제어장치 ‘Hyper i’를 개발했다. 이 글에서는 가공 결과에 가장 영향을 미치는 프로그래밍에 관한 기능에 대해, 실례를 기초로 소개한다. 2. Hyper i에 의한 프로그래밍의 특징 기존의 당사 제어장치는 프로그래밍은 대화 형식으로, 필요한 입력 항목이 명시되어 있기 때문에 확실하게 프로그램을 완성시키는 것이 가능했다. 그러나 각각의 항목에 있어 ‘수치를 몇 개로 하면 좋을까?’ 등의 구체적인 내용은 제어장치에서는 제안되지 않기 때문에 프로그램 작성자가 결정해야만 했다. 그렇기 때문에 가공 결과는 프로그램 작성자의 기술 수준에 크게 좌우되며, 최악의 경우에는 불량품이 발생할 가능성도 있었다. Hyper I로 프로그래밍하는 경우에는 받은 가공지시서를 기초로 화면에 표시되어 있는, 가공 형상, 전극 재
[첨단 헬로티] 세키구치 아키라 (關口 朗) 일본유니시스엑셀류션즈(주) 1. 서론 품질이 좋은 사출성형품을 만들기 위해서는 금형 온도를 컨트롤하는 수관이나 배관의 레이아웃이 필요하다. 특히 자동차의 인스트루먼트 패널이나 범퍼 등의 중․대형물 사출성형 금형은 다수의 수관이나 배관이 필요하고, 적절한 위치에 레이아웃하는 것이 필수이다. 또한 레이아웃하는 수관의 회로가 복잡해지기 때문에 설계 공정 중에서 작업 시간이 차지하는 비율이 매우 높다. 이 글에서는 수관과 배관의 용이한 레이아웃을 목적으로 한 기능과 유효성에 대해 소개한다. 2. 고객 요구 (1) 배경 중·대형물 사출성형 금형 메이커에서는 3차원에 의한 설계 작업 비율이 증가하는 가운데, 수관이나 배관의 레이아웃에 대해서는 2차원의 설계 작업이 주류이다. 이것은 퍼스널컴퓨터나 CAD의 성능에 한계가 있고, 많은 수관과 이젝터 핀을 동시에 레이아웃하면 응답성이 나빠져 실용적이지 않기 때문이다. 또한 설계자가 단납기화의 영향으로 새로운 방법에 도전할 여유가 없어 기존의 설계 수법에서 벗어날 수 없는 것도 원인의 하나로서 들어진다. 이러한 상황에서 고객과 동사에 의한 기술연구회의 장에서
[첨단 헬로티] 무토 타카하루 (武藤 高明) 일본유니시스엑셀류션즈(주) 1. 서론 CADmeister는 금형 설계․제조 프로세스 전체의 효율화를 목적으로 2005년에 릴리스됐으며, 그 후 많은 금형 메이커에서 지도를 받아 많은 숙성된 기능군과 편리 기능군을 실장하고 있다. 이번에는 특히 프레스 금형 설계의 효율화에 착목해 개발된 최신 기능 ‘피어스 자동 배치’를 중심으로, 고효율계 기능군을 소개한다. 2. 3차원 설계의 피어스 관련 부품의 배치 피어스 공정의 프레스 금형에 수많이 이용되는 것이 피어스 관련 부품이다. 1개의 피어스를 뚫기 위해서는 상형에 피어스 펀치 및 펀치 리테이너를 배치, 하형에는 버튼 다이를 배치할 필요가 있으며, 현재는 이하의 작업 절차가 필요하다. ① 표준부품 데이터베이스에서 해당 피어스 펀치를 불러내, 다이 레이아웃(DL)도로 지시된 피어스 지름을 성립시키기 위한 섕크 지름을 부품 카탈로그의 규격에 따라 선정, 섕크 지름․피어스 지름․길이 등의 치수를 이력 재생한다. ② 표준부품 데이터베이스에서 해당 펀치 리네이너를 호출해 피어스 펀치의 섕크 지름에 대응하는
[첨단 헬로티] 카사마 히로카즈 (笠間 裕和) 丸紅정보시스템(주) 1. 서론 최근 부품가공․금형 생산 업계에서는 생산의 리드타임 단축이나 복잡한 형상가공 대응이 요구되고 있다. 이들에 대응하기 위해 많은 기업이 세팅의 공수 절감을 목적으로, 위치결정 3축가공기(고정 5축)나 동시 5축가공기의 도입을 추진하고 있다. 또한 가공현장에서는 코스트 절감을 목적으로 한 자동화․무인화가 급속하게 요구되고 있으며 5축가공기의 활용을 추진하고 있는데, 이들을 실현하기 위해서는 가공 안전성의 확보가 필수이다. 이 글에서는 가공 안전성 확립에 대한 과제와 그 해결책의 하나로서 NCB사가 개발한 머신 시뮬레이션 시스템인 ‘NCBrain5X’를 소개한다. 2. 과제 많은 기업이 가공 안전성(신뢰성)을 높이기 위해 CAM 소프트웨어 부속의 시뮬레이션 기능이나 머신 시뮬레이션 전용 시스템을 활용하고 있다. 그러나 CAM 소프트웨어 부속의 시뮬레이션의 대부분은 최종 CAD 형상에 대해 공구, 홀더, 머신 헤드의 간선 체크를 실행하는 것이 많고, 스톡 모델(피삭재)을 실제로 절삭하면서 간섭 체크를 실행할 수 있는 시스템은 적다. 또한 가공현장에
[첨단 헬로티] 보쉬 렉스로스의 스마트 프레스 키트(Smart Press Kit)는 기계 및 렉스로스 전기구성 요소를 소프트웨어와 함께 결합하여 Plug & Produce를 생성한다. 이 새로운 스마트 프레스 키트는 미래의 산업 요구사항을 충족시키도록 설계됐으며 광범위한 표준화 된 프레싱 및 결합 응용 프로그램에서 즉시 사용할 수 있는 메카트로닉스 패키지를 제공한다. ▲ 보쉬 렉스로스의 ‘스마트 프레스 키트’ 기계 컴포넌트, 전자 컴포넌트 및 소프트웨어로 구성된 모듈 키트는 제품 선택 및 구성은 물론 시운전을 간소화한다. 스마트 프레스 키트는 개방형 인터페이스를 통해 연결되며 작동 중 태블릿에서 편리하게 모니터링 할 수 있다. 이렇게 하면 투명성을 극대화하고 다운타임 시간을 줄이며 생산성을 높일 수 있다. 빠르고 쉬운 제품 선택 및 구성 쉽고 빠르며 매력적인 가격의 이 솔루션은 2~30kN의 낮은 힘 범위에서 프로세스를 가압하고 결합하기 위해 특별히 설계됐다. 모듈식 시스템은 전동 실린더 및 압력 센서, 서보 모터, 드라이브 컨트롤러, 산업용 PC 및 HTML5 기반의 브라우저 기반 HMI 소프트웨어와 완벽하게 동기화된 하드웨어
[첨단 헬로티] 오츠카 마사히코 (大塚 正彦) 오츠카기술사사무소 적용 사례 제1회에서 설명했는데, 환경문제 대책, 제품의 경량․소형화, 저가격화 등의 고객 요구에 대응하기 위해 금속 부품의 수지화 가속이 반드시 필요하다. 금속 부품의 수지화에는 단순히 형상, 재료의 전환만으로는 기계적 강도, 내열성 등을 만족할 수 없다는 것은 제2회의 수지화 설계의 포인트에서 설명했다. 그러나 현재 여전히 엄격한 요구 사양을 만족시키기 위해 고가의 수지 재료 선정, 후육 설계 검토, 성형법 선정을 해서 다소의 오버 스펙이라도 마진으로 파악해 수지화를 추진하고 있다고 생각한다. 한편 요구 사양의 수정에 의해 실용 상 문제가 없는 범위에서 금속 부품의 수지화가 가능하고, 금속 부품의 수지화 검토․실용화가 급속하게 진행되고 있다. 이와 같은 상황 하에 자동차․자동차 부품, 정보기기 메이커 등 여러 업계에서 수지화를 적극적으로 추진하고 있다. 여기서는 자동차 부품, 광학기기, 정보기기, 치공구의 적용 사례에 대해 소개한다. 1. 자동차 부품 (좌석 시트) 좌석 시트의 수지화 사례에 대해 설명한다. 이 부품의 특징은 스틸제와 비교해 약 50% 정도의
[첨단 헬로티] 스토 카즈키 (須藤 和輝), 카지사 에이스케 (加治佐 英輔), 요코야마 마코토 (橫山 信人) 도요타자동차(주) 1. 서론 지역의 요구에 맞춘 많은 파생 차종을 갖는 세계전략차(그림 1)에 있어, 전세계의 고객에게 자동차를 빠르고 저렴하게 제공하기 위해서는 조형 분야에서도 파생 차종에 적합한 방법이 필요하다. 이 글에서는 금형 설계 공정과의 연계에 의해 베이스차용 금형가공 데이터를 유용해 파생 차종의 금형가공 데이터 작성 공수를 절감하는 프로세스를 구축했으므로 보고한다. 2. 기존의 파생 차종용 금형가공 데이터 작성의 문제점 그림 2에 과거에 제작한 베이스차(세단)와 파생 차종(왜건)의 프레스 금형을 나타냈다. 금형 구조를 비교하면 프론트부는 거의 동일한데, 리어부는 전혀 다른 가공 부위와 조금 위치가 어긋난 만큼의 가공 부위가 혼재하고 있다. 우선 기존의 베이스차종의 금형가공 데이터 작성의 작업 프로세스를 그림 3에 나타냈다. ●부의 작업 프로세스는 시스템으로 자동 결정하고 있는데, ☆부의 확인․수정의 작업 프로세스에서는 작업자가 가공 품질이나 가공 효율을 위한 조형 노하우를 금형가공 데이터에 반영시키고 있다. 한편, 파생 차종용
[첨단 헬로티] 이토우 타카히코 (伊藤 貴彦), 마스다 타케미츠 (益田 武光), 타나카 요시노리 (田中 美德), 마스자와 시게토시 (增澤 重敏) 日産자동차(주) 1. 서론 동사에서는 ‘기술의 닛산이 인생을 즐겁게 한다’를 내걸고, 인텔리전트 모빌리티라는 대응을 통해 자동차를 단순한 이동 도구에서 유저를 설레게 하는 존재로 진화시키는 활동을 하고 있다. 또한 가슴이 설레는 매력적인 자동차에서 참신한 디자인은 중요한 팩터이며, 세부에 이르기까지 자유롭고 대담한 조형 디자인을 실현하기 위해 프레스 금형의 표면 품질과 기계가공 정도 향상에 대한 요구가 높아지고 있다. 이 글에서는 프레스 금형의 패딩 용접 수정의 기계가공 시간을 대폭으로 단축하면서 가공 품질을 비약적으로 개선한 사례를 소개한다. 2. 프레스 금형 수정가공의 현 과제 난성형 부품의 프레스 금형 제작에서는 요구되는 패널 품질을 만족시키기 위해 여러 번에 이르는 패딩 용접 후의 수정가공이 발생한다. 수정가공의 문제는 재료 경도가 40HRC로 단단하고 인성도 높아 이송 속도와 가공 피치를 새로 제작한 금형가공과 동일하게 하는 것이 어렵기 때문에 가공현장에서는 기계가공의 생산성을 저하시키
[첨단 헬로티] 하세가와 토모노리 (長谷川 智德) 日進공구(주) 1. 서론 금형의 미세화와 정밀화에 동반해 방전가공에 사용되는 동전극의 가공에서 버나 가공 치수의 오차는 가급적 작고, 가공면은 단차가 가급적 작은 균일한 커터마크의 가공이 장시간 계속되는 것이 요구된다. 그렇기 때문에 엔드밀에는 ‘장수명’의 성능이 요망된다. 그 중에서 동사는 동전극가공으로 특화해, 절삭성을 장시간 지속시키는 내마모성이 우수한 코팅을 채용한 ‘DRB230’ 동전극가공용 롱넥 볼 엔드밀을 표준화했다. 이 글에서는 공구의 특징과 기존의 터프피치동에 더해, 정밀 전극용으로 사용되는 동텅스텐의 가공 사례, 또한 쿨런트 차이 등 기초 데이터도 함께 소개한다. 2. DRB230의 특징 그림 1에 DRB230의 외관을 나타냈다. 마찰계수가 낮고, 밀착성이 우수한 박막의 코팅을 채용함으로써 공구 마모를 억제해 장시간 안정된 고정도 가공을 가능하게 하고 있다. 또한 절삭칩의 배출성과 내용착성을 향상시키고 버는 최소한으로 억제하고 있다. 공구 형상은 기존품과 비교해 날끝 형상을 예각으로 하고 강한 스파이럴을 채용함으로써 점성이 높은 동합금에 대해 버의
[첨단 헬로티] 이누이 마사토모 (乾 正知), 코바야시 마사요시 (小林 正佳) 茨城대학 1. 서론 NC 명령의 검증을 목적으로, 실제 가공 전에 NC 절삭가공의 시뮬레이션을 하는 것이 일반화되어 있다. 기존에는 절삭이나 홀더 간섭의 검출을 목적으로 한 기하적인 시뮬레이션이 일반적이었는데, 최근에는 가공 중의 절삭력 변화나 공구의 휨량 해석 등을 하는 역학적인 시뮬레이션의 이용이 증가하고 있다. 이와 같은 역학 시뮬레이션의 한 방법으로, 가공 중의 공구 표면과 공작물의 접촉 에어리어(Cutter Workpiece Engagement; CWE, 그림 1)에 기초하는 해석법이 있다. 이 방법은 공구가 조금 이동할 때마다 CWE를 재계산할 필요가 있다. 정밀한 해석을 위해서는 공구가 0.1mm 정도 이동할 때마다 CWE를 계산해야 하며, 그러한 계산 시간이 시뮬레이션 이용의 장해가 된다. 이 글에서는 컴퓨터그래픽용 LSI(Graphics Processing Unit; GPU)의 병렬 처리 기능을 이용함으로써 이 CWE 계산을 고속화하는 알고리즘을 개발했으므로 보고한다. 2. 기존 방법의 문제점 기존 방법은 절삭공구가 이동할 때마다 기하적인 절삭 시뮬레이션을 실행,