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최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기 설계
Design of adhesive wireless bookbinding machine with optimal motor control and automatic cover insertion 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.9, 2019년, pp.198 - 203  

송제호 (전북대학교 IT응용시스템공학과, 스마트 그리드 연구 센터) ,  이인상 (전북대학교 IT응용시스템공학과, 스마트 그리드 연구 센터)

초록
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본 논문에서는 모든 지식산업분야에서 기록 및 발췌된 자료들을 모아 보관이 용이하도록 도서 제본을 목적으로 하는 최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기를 설계하고자 한다. 접착식 무선 제본기의 소음 개선을 위해 기기의 동력을 기존 컴프레셔 방식에서 AC 인덕션 모터 제어 방식으로 변경하였으며 작업 속도향상을 위해 겉표지 자동 투입 기능을 적용하였다. 또한, 모터 제어 시 가장 큰 문제점인 모터의 정 역회전 중에 발생하는 급제동과 급가속 반복으로 인한 모터 및 감속기 파손 현상을 방지하기 위해 완충식 공간 위치 제어 시스템을 구현하여 모터의 안정적 동작과 내구성을 보장하였다. 이 외에도 제본기 간소화를 위해 복잡한 내부 구조를 단순화하고 부피와 무게를 감소시켰다. 따라서, 본 기기 설계 후 실험값을 측정 한 결과 소음은 기존 135dB에서 71.7dB로 약 57% 감소되었으며 작업 시간은 기존 18sec에서 9.58sec로 약 57% 단축되었다. 그리고 겉표지 자동 투입구는 1회 공급 시 최대 130매까지 공급이 가능하도록 설계하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An adhesive wireless bookbinding machine was designed with optimal motor control and automatic cover insertion for bookbinding. The noise level was improved by modifying the thrust of the machine and changing from a compressor method to an AC induction motor control method. The automatic cover inser...

주제어

#Motor   #Position   #Cover   #Adhesive   #Bookbinding   #Noise  

표/그림 (13)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 여러 문제점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기를 설계하였다.
  • 또한, 모터 및 감속기의 파손을 방지하는 완충식 공간 위치 제어 시스템을 적용하여 기기 구동 시 내구성을 보장하고자 한다.
  • 따라서, 여러 문제점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기를 설계하였다.
  • 소음 개선은 접착식 무선 제본기의 동력을 기존 컴프레셔에서 AC 인덕션 모터로 변경하며 소음을 줄이고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
완충식 공간 위치 제어 시스템이란? 완충식 공간 위치 제어 시스템이란 제본 시 필수 공정인 제본 재료의 투입, 이송, 급정지, 절곡, 역회전 과정이 감속 모터의 회전 동력에 의해 진행될 때 급제동 및 급가속, 역회전이 반복된다. 그 결과 감속 모터에 반복 작업으로 인한 충격과 피로가 직접 전달되어 모터 및 감속기 파손 현상이 발생한다. 이때 파손을 방지하기 위해 무동력 상태에서 원래의 설정 위치를 찾아가게 하는 시스템이다.적용 단계는 1차적으로 위치를 감지는 포토센서 신호로 모터의 전원을 차단하고 2차로 관성을 흡수하는 탄성 재질의 완충 구조물을 내장하여 관성을 제거하고 마지막으로 재본 재료를 정확한 설정 지점에 안착시킨다.
최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기의 구성은? 최적의 모터 제어 및 겉표지 자동 투입 기능을 적용한 접착식 무선 제본기는 견착부, 스카핑 롤러부, 벤딩부, 겉표지 자동 투입부, 히터부, 완충식 공간 위치 제어부, 종합 제어 시스템으로 구성된다.
접착제 투여 공정에서 발생되는 구조적 문제점을 개선하고자 국내 제조업체에서 추진한 방법과 그 방법이 중단된 이유는? 이를 개선하고자 국내 제조업체에서 제본기의 동력을 컴프레셔에서 AC 모터로 변경하여 개발을 추진하였으나 모터의 특성상 동력 전달 과정에서 정·역회전이 필수인데 이때, 불가피하게 발생되는 급제동과 급가속이 반복되면서 모터의 과부하로 인해 모터 및 감속기가 파손되는 치명적 단점이 발생되어 결국 개발이 중단되었다.
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참고문헌 (7)

  1. S. H. Ahn, "Smart Binding Unit", KIPRIS, October, 2016. 

  2. M. M. Kang, "Apparatus for making scratches for bookbinding", KIPRIS, May, 2001. 

  3. H. G. Lim, "Device sizing for a binding machine", KIPRIS, March, 2006. 

  4. J. G. Kim, "Adhesive coating device for bookbinder", KIPRIS, April, 2014. 

  5. J. M. Jung, "Self-adhesive scope magnification system of bookbinding machine", KIPRIS, June, 2014. 

  6. J. U. Lee, "Design and manufacture of motor driver for capstone design", GS Intervsion, May, 2010. 

  7. Y. U. Jung, "Sensor actuator engineering", GS Intervsion, July, 2013. 

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