• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.55-55
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• 2017

본 연구는 파프리카를 자동 수확하기 위한 시스템 개발의 일환으로 수확작업기의 절단장치를 설계하고자 파프리카 과병의 절단특성을 분석하고자 하였다. 파프리카 과병의 절단특성을 분석하기 위하여 사용한 파프리카는 경기도 평택시에서 재배된 파프리카를 사용하였다. 적색 품종인 Nagano RZ와 황색 품종인 Helsinki, 주황색 품종인 Boogie를 사용하였다. 파프리카 과병의 절단 특성을 분석하기 위하여 상기 세 가지 품종의 파프리카 30개씩 총 90개의 파프리카를 사용하여 과병의 중앙 지점을 절단하였다. 절단 특성을 측정하기 위하여 push-pull gauge인 digitect dtg-20을 사용하였으며, 파프리카의 과병의 절단 특성을 측정하기 위하여 일반 농가에서 사용하는 접도 OLFA CK2의 접도의 칼날을 digitect dtg-20에 장착하여 측정하였다. 파프리카 과병의 절단 특성의 시험 항목은 절단강도를 측정하였다. 파프리카의 과병의 절단 특성 측정은 수확작업기의 파프리카 과병의 절단을 위한 절단장치의 설계를 위하여 진행하였다. 파프리카 과병의 절단 특성은 파프리카의 훼손을 최소화한 수확작업을 위한 중요한 요소이다. 파프리카의 과병의 중앙을 절단하여 절단강도와 절단력을 측정하였다. 그 결과 파프리카 과병의 절단강도는 $4.18{\pm}1.18kgf$로 나타났으며, 최대값은 6.91kgf, 최소값은 2.26kgf로 나타났다. 파프리카 과병은 측정된 절단강도의 최대값인 6.91kgf보다 큰 힘을 이용하여 절단하여야 하므로 그에 맞게 수확작업기의 절단장치의 모터를 선정하고 설계가 이루어져야 한다고 판단한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.81-82
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• 2006

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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.271-274
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• 1992

본 논문은 판재상에 부품을 자동배치 하고 이를 최적으로 절단할 수 있도록 NC 프로그램을 자동 생성해 주는 네스팅 소프트웨어를 PC에서 구현한 내용을 기술하고 있다. 본 네스팅 소프트웨어에서는 부품의 자동배치에 비트 프로세싱 처리를 이용함으로써 계산 시간과 메모리 소모를 줄였으며 자유곡선을 포함한 2차원의 부품 내부에 홀이 있는 경우도 부품이 배치가 가능토록 하였다. 그리고 GUI 를 이용한 모든 처리를 WISIWTC 방식으로 이루어지도록 하였으며 부품 절단을 위한 각종 유틸리티와 한글을 사용한 도움 기능의 제공으로 사용자가 쉽게 사용 할 수 있도록 설계되었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권3호
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• pp.350-356
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• 2011

In this paper, we proposed the automatic cutting mechanism of the perforation pipes in an automobile muffler. This cutting mechanism makes continuous work possible, because it performs the batch work via the sequential operation of loading, feeding, cutting, and discharging. The proposed cutting mechanism consists of the frame unit, escape unit, turning unit, feeding unit, vision system, clamping unit, spindle/cutting unit and cooling unit. And, these mechanisms have been modularized through mechanical, dynamical and structural optimized design using the SMO (SimDesigner Motion) analysis module. Also, the virtual prototype was carried out using the 3-D CAD program. The cutting process cycle is performed in the order of loading, vision processing, feeding, clamping, cutting and discharging. And the cycle time for cutting one piece was designed to be completed in four seconds.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.162-163
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• 2009

본 연구에서는 초음파 진동자를 적용한 초극세사 자동 절단 시스템을 개발 하였다. 초극세사 자동 절단 시스템은 공진 주파수 28kHz를 가지는 초음파 진동자, 구동회로부, 원단 이송장치, 초음파 진동자 이송장치, 초극세사 원단과 에어실린더 사이의 정전기 발생을 방지하기 위한 정전기 제거장치, 구동모터, 및 절단 크기와 절단 속도 등을 조절하기 위한 전기제어 판넬로 구성하여 제작하였다. 또한, 개발한 절단 시스템을 이용하여 초극세사 클리너 시제품을 제작하여 절단면을 전자현미경으로 관찰하였고, 절단 시스템의 소음진동 특성을 평가하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권3호
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• pp.217-224
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• 1999

우리나라의 경우 각종 장해와 주년 수요의 증가에 따른 불시재배의 증가로 인하여 저온신장성, 병해저항성 등과 같이 작물의 내성증진을 목적으로 접목묘의 이용이 급속도로 신장되고 있다. 특시 연작장해가 심한 박과형 채소류는 대부분 접목재배가 필요한 실정이다. 그러나 국내의 경우, 접목작업은 거의 수작업으로 행해지며 세밀한 조작과 숙련성 그리고 많은 노력을 필요로 한다. 따라서, 접목 생산성을 높일 수 있는 저가의 자동화 시스템 개발이 요구된다. 다양한 접목법들 중 현재 농가에서 가장 광범위하게 이용되고 있는 호접은 삽접 및 절단접에 비하여 자동화가 어렵고 활착 후 절단작업이 부가적으로 필요하나 접목 후 순화공정이 간단하고 활착률이 높다. 본 논문에서는 호접과 삽접에 대하여 접목 후의 활착률 및 접목에 소요되는 작업시간을 비교하였고, 호접법에 의거하여 작업공정을 생력화한 육묘 자동접목 시작기를 개발하였다. 시작기는 농가조합 및 중규모 육묘장의 설비를 지향하여, 묘판 및 접목묘의 취급을 제외하고 1인 접목작업 형태의 자동화 시스템으로 개발하였다. 시작기는 크게 버퍼기능을 부착한 배치형 육묘장치부, 2세트에 공압 매니퓰레이터, 대목과 접수의 원할한 접목을 위해 설계한 특수 그리퍼, 각고 조절형 절단부, 진동형 클립공급부 그리고 자동 클립 장착장치로 구성하였다. 접목 작업시간은 대략 4ch 정도이나 작업시간의 조정이 가능하도록 하였다. 실험실에서 수행한 간이접목 시험 결과, 절단날이 대목과 접수의 접촉부위를 관통할 때 접촉면이 서로 어긋나는 경우가 발생하였으나 육묘들이 호접에 적정한 기하학적 물성 요건을 갖춘다면 80% 이상의 접목 육묘의 기하학적 물성에 따른 체계적인 접목시험이 필요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.829-832
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• 2003

본 논문은 판재를 다루는 제조업에서 제품생산에 필요한 부재 절단작업도와 NC절단기 제어용 부재 절단 NC 데이터파일을 생성해 주는 네스팅시스템을 웹상에서 구현하고 이를 유료로 활용할 수 있도록 지원하는 인터넷 비즈니스의 한 방법을 제안한다. 웹에서 운용되는 네스팅시스템은 비주얼스튜디오 닷넷(VS.NET)을 개발툴을 사용하며 서버의 과부하를 최소화하고 클라이언트를 최대한 활용할 수 있도록 NEST서버, NEST 클라이언트, 데이터베이스서버 그리고 이들을 연결해주는 커뮤니케이션 인터페이스로 구성되어 있다. NEST 서버에서는 부재의 자동배치기능, 부재의 NC 절단데이터 생성을 위한 CAM기능, NC 포스트프로세서기능이 실행되며 NEST 클라이언트에서는 부재 및 판재 정의기능, 부재 반자동배치기능, 각종 결과의 출력기능 등이 수행된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권1호
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• pp.53-58
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• 2024

With the recent development of intelligence and automation technologies for construction machinery, the demand for safety and efficiency of road-cutting operations has continued to increase. In response to this, a double-blade road cutter has been developed that can automatically cut roads. However, a double-blade road cutter has a load difference between the two blades due to the ground and wear conditions of the cutting blades. The difference in load between the two blades distorts the direction of travel of the cutter. In this study, a vision sensor-based driving guide technology was developed to correct the driving path of road cutters. In addition, we developed a load-sensing technology that detects blade loads in real-time and controls driving speed in the event of overload.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.72-77
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• 2017

본 논문은 자동차 프레스 절단 금형의 설계 자동화를 위한 설계 지원 툴 개발에 관한 연구을 다룬다. 현업에서 진행하는 자동차 패널 절단 공정 금형설계 프로세스를 분석하고 패턴을 가지는 반복 작업들을 그룹화 하여 자동화 모듈을 개발하였다. 제안하는 시스템은 절단금형 스틸파트를 자동 생성하는 템플릿 모델과 자동 생성된 절단금형 스틸파트를 자동 배치하는 UI 기능의 두 가지 모듈로 구성 하였다. 템플릿 모델은 트림스틸 설계에 활용되는 유형들을 고려하여 4가지 종류로 개발하였으며, 자동생성시 오류발생을 제로화 하기 위해 벡터 내적과 외적을 활용하여 설계기준이 되는 점, 선, 곡선, 면, 곡면의 방향을 체크 하고 바로잡는 방향성 제어 관계식 룰을 구현 하였다. 개발한 시스템을 대표 상용 CAD시스템 중 하나인 CATIA V5의 확장 메뉴형태로 탑재하기 위하여 CATIA Knowledgeware, CATIA SDK, Visual C++를 사용하여 개발하였다. 제안하는 시스템을 다양한 자동차 외관 패널에 적용한 결과 전통적인 방법에 비해 약 74%의 시간감축 효과를 얻을 수 있었다.