금형 온도 모니터링

다이 캐스팅 공정에서의 결함 대부분은 금형 온도의 최적화되지 않은 분산으로 인한 벗겨짐, 기공, 수축 및 용착 등의 발생 또는 발생 가능성입니다. TTV는 윤활 단계 전후의 열 지도를 모니터링하여 변화를 감지하고 장애 발생을 방지합니다. 이를 통해 예열, 금형 설정 및 소재 생산과 같은 다양한 프로세스 단계에서 발생하는 불량품을 줄일 수 있습니다.

TTV를 사용하면 R.O.I(Region of Interest, 관심 영역)라 불리는 제어 대상 영역과 상대 온도 범위를 정의하여 주물의 임계점을 모니터링할 수 있습니다.

TTV 시스템의 핵심은 컨트롤러와 극한의 주조 공장 환경에서 작동하도록 특별히 설계된 열화상 카메라 장치로 구성됩니다.

컨트롤러에는 프로세스 데이터를 관리하고 저장할 수 있는 그래픽 인터페이스를 갖춘 PC와 다이 캐스팅 기계와 통신할 수 있는 PLC가 내장되어 있습니다. 산업용 PC에는 풀 HD 컬러 터치스크린이 장착되어 있습니다.

두 대의 열화상 카메라 장치 각각에는 고성능 적외선 센서와 이미지 처리 장치가 갖춰져 있으며 견고한 스테인리스강 하우징으로 보호됩니다. IR을 통과시키는 게르마늄 글라스가 장착된 이 하우징은 다이 캐스팅 공정 중에 공기 작동식 셔터로 보호되고 공기를 분사하여 투과창을 깨끗하게 합니다.

 외부 하우징의 크기와 적외선 센서의 품질 면에서 두 가지 서로 다른 타입의 열화상 카메라 장치가 있습니다.

• TC120: 외경이 120 mm이고 고정 초점 광센서가 장착된 열화상 카메라 유닛
• TC168: 외경이 168 mm이고 자동 초점 광센서가 장착된 열화상 카메라 유닛

고정 초점 열화상 카메라는 주로 금형 형상의 변형이 거의 없으며 서로 유사한 소재의 생산을 모니터링하는 데 사용됩니다. 반면에 금형의 구조 및 열화상 카메라와 제어 대상 간의 거리가 크게 변하는 유연한 생산 환경의 경우에는 고성능 카메라가 필요합니다. 이러한 카메라에는 TTV 시스템 제어 장치를 통해 자동으로 관리되는 자동 초점 장치가 장착되어 있습니다.

장치가 기계에 설치되어 장치가 완전히 열렸을 때 금형의 이동부와 고정부를 완벽하게 프레이밍할 수 있도록 해줍니다.

설치 거리는 모니터링되는 금형의 영역에 따라 달라집니다. 프레이밍되는 이미지의 실제 치수는 카메라의 광학 부품(25° 또는 45°)에 의해 정의됩니다. 아래 표에는 대상으로부터의 카메라 거리, 사용된 광학 부품 및 픽셀의 결과 크기(mm 단위) 사이의 상관 관계가 나열되어 있습니다.

금형 표면의 열 지도는 윤활 단계 바로 전후에 사이클 시간을 증가시키지 않고 자동으로 저장됩니다. 온도 분포의 이미지는 금형의 열 균형 상태와 사이클을 개선하고 생산 프로세스를 최적화하는 데 필요한 데이터를 제공합니다.

TTV 작업자 인터페이스는 금형 열 지도를 실시간으로 표시하는 터치스크린으로 구성되며, 하나 이상의 ROI에 대해 측정된 온도 값이 설정된 한계치를 넘어서거나 다다르지 못한 경우 즉시 경보를 울립니다. 인터페이스에는 또한 금형의 온도도 그래픽 형태로 표시됩니다.

수집된 모든 데이터는 로컬로 저장되거나 네트워크 서버에 보관됩니다. 이후 이 데이터는 가공 후 분석에 사용될 수 있으며, 이는 현대적이고 디지털화된 다이 캐스팅 생산(Foundry 4.0)의 기본 전제 조건입니다.