[논문]품질개선을 위한 신발창 접착 준비공정 자동화 설비

송현수; 문광섭

품질개선을 위한 신발창 접착 준비공정 자동화 설비
Automation equipment about adhesive preparation process of shoes sole for quality improvement 원문보기

송현수 (한국신발피혁연구원) , 문광섭 (한국신발피혁연구원)

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문제 정의

본 논문에서는 Fig 1에 나타난 대상물A(EVA 발포물)에 작업자가 진행하던 열처리 공정을 자동화된 공정으로 대체함으로써, 공정간 취약점을 개선하고 불량률을 최소화 하고자 하였다.
본 논문에서는 신발 창 준비공정에서 작업자가 수행하던 열처리 작업을 자동화하기 위해 작업내용을 분석하고 설비를 설계 및 제작하였다. 해당 장비를 통한 제품의 생산에서 기존과 유사한 결과를 보임과 동시에 작업자 작업환경을 개선할 수 있는 효과를 확인할 수 있었다.

제안 방법

각 공정별 모듈은 앞서 작업자가 수행하는 작업 내용을 기초로 설계 및 제작하였으며, 단위 작업 시간도 유사한 수준으로 설정하였다.
본 논문에서는 자동화 모듈을 공정 순서에 따라 크게 4가지 공정으로 구분하였다. 공정의 순서에 따라 첫 번째는 적재된 EVA발포물이 작업시간에 맞추어 한 장씩 투입되도록 하는 투입모듈, 두 번째로는 투입된 시트가 오븐으로 이송될 수 있도록 하는 이송모듈, 세 번째 모듈로는 이송된 시트에 예열공정이 이루어지는 히팅모듈, 끝으로 예열이 완료된 EVA발포물을 프레스 작업을 위해 취출할 수 있는 취출모듈로 구분하였다.
본 논문에서는 자동화 모듈을 공정 순서에 따라 크게 4가지 공정으로 구분하였다. 공정의 순서에 따라 첫 번째는 적재된 EVA발포물이 작업시간에 맞추어 한 장씩 투입되도록 하는 투입모듈, 두 번째로는 투입된 시트가 오븐으로 이송될 수 있도록 하는 이송모듈, 세 번째 모듈로는 이송된 시트에 예열공정이 이루어지는 히팅모듈, 끝으로 예열이 완료된 EVA발포물을 프레스 작업을 위해 취출할 수 있는 취출모듈로 구분하였다.
4와 같이, 기존 공정을 이용해 제작한 신발(하) 와 개발 설비를 이용해 제작된 신발(상)을 사용하였다. 실험을 위한 시험편의 전처리 과정은 없으며, 시험편의 가장자리에서 안쪽으로 1cm를 절단하여 접착력에 대한 측정부위를결정하였으며, 해당 부위를 14개의 동일한 크기로 재분할 하여 각 부위의 접착력을 확인하였다.
열처리 자동화 설비를 이용해 생산된 제품의 성능 특성을 확인하기 위해, UTM(Universial testing machine)을 이용해 접착 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 시편은 Fig.
열처리 자동화 설비의 요구사항 분석을 위해 기존에 작업자가 작업하고 있는 공정을 분석하였으며, Fig 2에 세부 공정을 나타내었다.

대상 데이터

열처리 자동화 설비를 이용해 생산된 제품의 성능 특성을 확인하기 위해, UTM(Universial testing machine)을 이용해 접착 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 시편은 Fig. 4와 같이, 기존 공정을 이용해 제작한 신발(하) 와 개발 설비를 이용해 제작된 신발(상)을 사용하였다. 실험을 위한 시험편의 전처리 과정은 없으며, 시험편의 가장자리에서 안쪽으로 1cm를 절단하여 접착력에 대한 측정부위를결정하였으며, 해당 부위를 14개의 동일한 크기로 재분할 하여 각 부위의 접착력을 확인하였다.

성능/효과

그러나, 해당 공정은 작업자의 숙련도, 작업환경, 작업시간, 작업조건 등에 따라 다양한 불량요소를 안고 있으며 특히, EVA발포물의 표면 경도가 높아 접착이 제대로 이루어 지지 않는 문제로 발생하는 불량률이 18% ~23%에 이르는 것으로 나타났다..
본 논문에서는 신발 창 준비공정에서 작업자가 수행하던 열처리 작업을 자동화하기 위해 작업내용을 분석하고 설비를 설계 및 제작하였다. 해당 장비를 통한 제품의 생산에서 기존과 유사한 결과를 보임과 동시에 작업자 작업환경을 개선할 수 있는 효과를 확인할 수 있었다.

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