KR101159233B1 - System and method for stability diagnosis of machine using vibration - Google Patents

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KR101159233B1
KR101159233B1 KR1020100134935A KR20100134935A KR101159233B1 KR 101159233 B1 KR101159233 B1 KR 101159233B1 KR 1020100134935 A KR1020100134935 A KR 1020100134935A KR 20100134935 A KR20100134935 A KR 20100134935A KR 101159233 B1 KR101159233 B1 KR 101159233B1
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KR
South Korea
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machine
abnormal
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vibration
pattern
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박종국
김윤회
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A system and a method for diagnosing the stability of a machine using vibration are provided to systematically diagnose the stability with respect to several portions of a machine or a structure and rapidly cope with the same. CONSTITUTION: A system(100) for diagnosing the stability of a machine using vibration comprises a reference survey wave generator(110), a vibrator(120), a sensor unit(130), a measurement frequency collecting unit(140), a frequency analyzing device(150), and a control unit(160). The reference survey wave generator generates reference survey waves for vibration of a machine. The vibrator is attached on the machine, thereby causing the vibration according to an input of the reference survey waves. The sensor units are attached on the various portion of the machine, thereby measuring frequencies according to the vibration. The frequency collecting unit collects measuring frequencies through a plurality of channels connected to the sensor unit. The frequency analyzing device detects abnormal patterns by comparing the reference frequencies input from the reference survey wave generator and the measuring frequencies. The control unit detects existing abnormal type information sampled and saved based on the abnormal patterns and problematic portion detecting information and feeds back solutions about assignable causes.

Description

진동을 이용한 기계 안정도 진단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR STABILITY DIAGNOSIS OF MACHINE USING VIBRATION} Mechanical stability diagnosis system and method using vibration {SYSTEM AND METHOD FOR STABILITY DIAGNOSIS OF MACHINE USING VIBRATION}

본 발명은 진동을 이용한 기계 안정도 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a machine stability diagnosis system and method using vibration.

산업기술이 발전하면서 기업이 생산 설비의 효율적인 운영과 생산품의 신뢰성을 향상시키기 위하여 진동 특성을 통해 기계 설비의 효율적 운영 상태나 생산되는 제품의 안정도를 체크하는 연구들이 활발히 진행되고 있다.With the development of industrial technology, researches are being actively conducted to check the efficient operation status of mechanical facilities and the stability of the products produced through vibration characteristics in order to improve the efficient operation of production facilities and the reliability of products.

일반적으로 진동 특성을 이용한 기계 안정도 체크 방법은 기계의 특정 부위에 센서를 위치시키고 진원에 대한 단일 측정을 통한 이상부위 감지 방법이 사용되고 있다. In general, a method of checking the stability of a machine using vibration characteristics is used to detect an abnormal part by positioning a sensor at a specific part of the machine and measuring a circle.

그러나, 이러한 종래의 방법으로는 대상 기계의 한정된 부위에서의 이상 유무여부만 판별할 수 있을 뿐, 보다 정확한 이상 부위의 감지를 위해서는 기계의 모든 범위에 동일한 진단 방법을 적용하여 중복 수행 하여야 하는 단점이 있다.However, such a conventional method can only determine whether there is an abnormality in a limited part of the target machine, and in order to detect an abnormal part more accurately, the same diagnostic method should be applied to all the ranges of the machine to perform the overlap. have.

그리고, 종래의 진동 특성을 이용한 이상여부 판단 방법은 기계 운전시 기 정의된 진동 패턴 정보를 이용하여야 하는 단점이 있다. 더욱이 동일한 구조를 갖는 기계 및 구조물의 안정도 진단시에도 각 기계 및 구조물마다 동일한 과정을 반복하여 체크함으로써 효율이 떨어지는 문제가 있다.In addition, the conventional method of determining whether the abnormality using the vibration characteristics has a disadvantage that must use the vibration pattern information predefined during the operation of the machine. Moreover, even when the stability of machines and structures having the same structure is diagnosed, there is a problem that efficiency is lowered by repeatedly checking the same process for each machine and structure.

또한, 종래의 진동 특성을 이용한 이상여부 판단 방법은 진동 특성을 통해 기계 및 구조물의 상태를 체크하고 고장이나 이상 상태를 검출하여 사용자에게 알리는 수준에 그치고 있는 실정이다. In addition, the conventional method for determining the abnormality using the vibration characteristics is a situation that only checks the status of the machine and the structure through the vibration characteristics, detects the failure or abnormal conditions to inform the user.

본 발명의 실시 예는 진동 특성을 이용하여 기계 및 구조물에 대한 안정도를 체계적으로 진단하고 이에 신속히 대처할 수 있는 조치방안을 제공하는 진동을 이용한 기계 안정도 진단 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a system stability diagnosis system and method using vibration that provides a measure to systematically diagnose the stability of the machine and the structure using the vibration characteristics and to quickly cope with it.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기계 안정도 진단 시스템은, According to one aspect of the invention, the machine stability diagnostic system,

기계의 진동을 위한 기준 검측파를 발생하는 기준 검측파 발생기; 상기 기계에 부착되어 상기 기준 검측파의 입력에 따른 진동을 유발하는 진동부; 상기 기계의 다수의 부위에 부착되어 상기 진동에 따른 주파수를 계측하는 센서부; 상기 센서부와 연결된 복수의 채널을 통하여 계측 주파수를 수집하는 계측 주파수 수집부; 상기 기준 검측파 발생기에서 입력되는 기준 주파수와 상기 계측 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 주파수 분석장치; 및 상기 이상패턴과 그 이상부위 검출정보를 기초로 기 샘플링 저장된 이상유형정보를 검출하여 이상원인에 대한 조치방안을 피드백 하는 제어부를 포함한다.A reference detection wave generator for generating a reference detection wave for vibration of the machine; A vibration unit attached to the machine to cause vibration according to the input of the reference detection wave; A sensor unit attached to a plurality of parts of the machine to measure a frequency according to the vibration; A measurement frequency collection unit collecting measurement frequency through a plurality of channels connected to the sensor unit; A frequency analyzer for detecting an abnormal pattern by comparing the reference frequency input from the reference detection wave generator with the measurement frequency; And a control unit which detects the abnormal type information previously sampled and stored based on the abnormal pattern and the abnormal part detection information and feeds back a measure for the cause of the abnormality.

또한, 상기 기준 주파수는 상기 기준 검측파와 동일한 패턴을 가지며, 상기 주파수 분석장치는 상기 기준 주파수의 패턴과 상기 계측 주파수의 진폭, 파형, 파고 중 적어도 하나를 비교 분석하여 상기 이상패턴을 검출할 수 있다.The reference frequency may have the same pattern as the reference detection wave, and the frequency analyzer may detect the abnormal pattern by comparing and analyzing at least one of the pattern of the reference frequency and the amplitude, waveform, and wave height of the measurement frequency. .

또한, 상기 주파수 분석장치는, 상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보로 상기 기계의 이상부위를 검출할 수 있다.The frequency analyzer may detect an abnormal part of the machine by using unique identification information of a channel where the abnormal pattern is detected.

또한, 상기 제어부는, 상기 이상유형정보의 조회에 실패하면 상기 이상패턴을 샘플링하고 상기 기계의 종류와 그 부위에 따른 발생 원인과 이에 대처할 수 있는 조치방안을 데이터화하여 새로운 이상유형정보를 생성할 수 있다.The controller may generate new abnormality type information by sampling the abnormality pattern and generating data based on the type of the machine and its cause and the measures to cope with it when the inquiry of the abnormality type information fails. have.

또한, 상기 제어부에서 상기 이상유형정보를 조회할 수 있도록 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, the control unit may further include a storage unit for storing the abnormal type information to be queried.

또한, 상기 기준 검측파 발생기는 발생되는 상기 기준 검측파를 복수의 기계에 각각 부착되는 상기 진동부에 입력하고, 상기 계측 주파수 수집부는 상기 복수의 기계에 부착된 상기 센서부와 연결되는 복수의 채널을 통하여 출력되는 계측 주파수들을 수집할 수 있다.The reference detection wave generator may input the generated reference detection wave to the vibration unit respectively attached to a plurality of machines, and the measurement frequency collection unit may include a plurality of channels connected to the sensor units attached to the plurality of machines. It is possible to collect the measured frequency output through.

본 발명의 일 측면에 따른, 기계 안정도 진단 방법은, According to an aspect of the present invention, the mechanical stability diagnostic method,

a) 기계의 진동을 위한 기준 검측파를 발생하여 상기 기계에 진동을 유발하는 단계; b) 상기 기계의 다수의 부위에 부착되는 센서부와 연결된 복수의 채널을 통하여 계측 주파수를 수집하는 단계; c) 상기 기준 검측파 동일한 패턴의 기준 주파수와 상기 계측 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 단계; 및 d) 상기 이상패턴과 그 이상부위 검출정보를 기초로 기 샘플링 저장된 이상유형정보를 검출하여 이상원인에 대한 조치방안을 피드백 하는 단계를 포함한다.a) generating a reference detection wave for vibration of the machine to cause vibration in the machine; b) collecting measurement frequencies through a plurality of channels connected with sensor portions attached to a plurality of parts of the machine; c) detecting an abnormal pattern by comparing the reference frequency of the same pattern as the reference detection wave and the measurement frequency; And d) feeding back measures for the cause of the abnormality by detecting abnormal type information stored in the sampling based on the abnormal pattern and the abnormality portion detection information.

또한, 상기 이상유형정보는, 상기 기계나 구조물의 일부 부위에 발생되는 불량이나 주파수 왜곡 특성에 따라 검출되는 상기 이상패턴에 대응되는 정보들을 축적한 데이터일 수 있다.The abnormality type information may be data obtained by accumulating information corresponding to the abnormal pattern detected according to a defect or frequency distortion characteristic generated in a part of the machine or structure.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 기준 주파수의 패턴과 상기 계측 주파수의 진폭, 파형, 파고 중 적어도 하나를 비교 분석하여 상기 이상패턴을 검출하는 단계; 및 상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보를 확인하여 상기 기계의 이상부위를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step c) may include detecting the abnormal pattern by comparing and analyzing at least one of the pattern of the reference frequency and the amplitude, waveform, and crest of the measurement frequency; And detecting an abnormal part of the machine by checking the unique identification information of the channel where the abnormal pattern is detected.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 이상유형정보의 검출에 실패하면 상기 이상패턴을 샘플링하는 단계; 및 상기 이상패턴에 따른 상기 기계의 종류, 이상부위, 발생원인, 조치방안 중 적어도 하나를 포함하는 이상유형정보를 생성하여 저장할 수 있다.In addition, step d), the step of sampling the abnormal pattern when the detection of the abnormal type information; And generating and storing abnormal type information including at least one of a type, an abnormal part, a cause of occurrence, and a measure of the machine according to the abnormal pattern.

본 발명의 실시 예는 기계 및 구조물의 다수의 부위에 대한 안정도를 체계적으로 진단하고 이에 신속히 대처할 수 있는 조치방안을 제공하여 생산된 제품뿐 아니라 설비된 기계 및 구조물에 대한 안정도를 효율적으로 유지시킬 수 있다. An embodiment of the present invention can efficiently maintain the stability of not only the produced product but also the installed machine and structure by providing a measure to systematically diagnose and quickly cope with the stability of a plurality of parts of the machine and the structure. have.

그리고, 자체진동의 유무와 운전이 정지된 상태에서의 기계 및 구조물에 대한 안정도를 점검할 수 있다.In addition, it is possible to check the stability of the machine and structure in the presence and absence of self-vibration operation.

또한, 진동특성을 이용하여 기계 및 구조물의 이상상태를 검사하는 데 그치지 않고, 이상패턴발생을 샘플링하고 그 원인 및 조치방안을 축적함으로써 이상상태 발생에 효율적으로 대응할 수 있다.In addition, it is possible to efficiently respond to the occurrence of the abnormal state by sampling the occurrence of the abnormal pattern and accumulating the cause and measures, instead of inspecting the abnormal state of the machine and the structure by using the vibration characteristics.

또한, 다수개의 기계 및 구조물에 대한 안정도 검사를 동시에 수행할 수 있어 안정도 진단 시간을 줄일 수 있다.In addition, it is possible to perform a stability test for a plurality of machines and structures at the same time can reduce the stability diagnostic time.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기계 안정도 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계측 주파수에서의 이상패턴이 검출을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 진동을 이용한 기계 안정도 체크 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수개의 기계에 대한 안정도 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a machine stability diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates detection of an abnormal pattern at a measurement frequency according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of checking mechanical stability using vibration according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a stability diagnosis system for a plurality of machines according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 진동을 이용한 기계 안정도 진단 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a machine stability diagnosis system and method using vibration according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기계 안정도 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a machine stability diagnostic system according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기계 안정도 진단 시스템(100)은 기준 검측파 발생기(110), 진동부(120), 센서부(130), 계측주파수 수집부(140), 주파수 분석부(150), 제어부(160) 및 저장부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the mechanical stability diagnosis system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a reference detection wave generator 110, a vibration unit 120, a sensor unit 130, and a measurement frequency collection unit 140. , The frequency analyzer 150, the controller 160, and the storage 170.

여기서,본 발명의 실시예에 따른 진단 및 점검 대상인 기계 및 구조물은 여러 개의 부품으로 조립/결합되어 에너지와 동력을 공급받아 일정한 운동을 함으로써 인간에게 유용한 일로 변환하거나 전달해주는 구조체를 모두 포함한다. 그리고, 또한, 구조물은 부재의 집합체로 부재 상호간 운동 없이 하나로 조립되 있는 것을 모두 포함한다. Here, the machine and the structure to be diagnosed and inspected according to the embodiment of the present invention includes all of the structure to be assembled / coupled to a number of parts to convert or transfer to a useful work to humans by a constant movement to receive energy and power. And, the structure also includes all that are assembled into a group of members, without being assembled together.

본 발명의 실시 예에 따른 기계 안정도 진단 시스템(100)은 상기 기계와 구조물을 대상으로 하는 안정도를 체크할 수 있으며, 이하 설명에서는 편의상 기계의 안정도를 체크하는 것으로 설명하되 이에 한정되지 않는다.Machine stability diagnostic system 100 according to an embodiment of the present invention can check the stability for the machine and the structure, the following description for convenience, but is described as checking the stability of the machine, but is not limited to this.

기준 검측파 발생기(110)는 기계(구조물)의 재질 및 구조적 특성을 이용하여 이론적으로 산출된 기준 검측파를 발생하여 진동부(120)와 주파수 분석부(150)로 각각 입력한다. The reference detection wave generator 110 generates a reference detection wave theoretically calculated by using the material and structural characteristics of the machine (structure) and inputs it to the vibration unit 120 and the frequency analyzer 150, respectively.

예를 들면, 기준 검측파 발생기(110)는 철 재질의 기계의 경우 철강 재료의 공진주파수 등을 기준 검측파로 사용할 수 있으며, 기계에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램이 있을 경우 해당 기계에 대한 고유 진동수를 계산하여 기준 검측파로 사용할 수 있다.For example, the reference detection wave generator 110 may use the resonance frequency of the steel material as the reference detection wave in the case of an iron-based machine, and if there is a computer simulation program for the machine, calculate the natural frequency of the corresponding machine. Can be used as a reference detection wave.

또한, 기준 검측파 발생기(110)는 고유 주파수의 계산이 용이하지 않을 경우 실험적 수치를 산출하여 검측 주파수를 산출할 수 도 있다. 예컨대, 실험을 통해 기계에 다양한 검측파를 이용한 진동을 가하였을 때 이상 주파수를 발산하거나 수렴되지 않는 안정한(stable) 상태를 가지는 주파수를 찾아 이를 기준 검측파로 이용할 수 있다.In addition, the reference detection wave generator 110 may calculate the detection frequency by calculating an experimental value when the calculation of the natural frequency is not easy. For example, through experiments, when a vibration using various detection waves is applied to a machine, a frequency having a stable state that does not diverge or converge may be used as a reference detection wave.

진동부(120)는 안정도 진단 대상인 기계장치(10)에 부착되어 기준 검측파 발생기(110)에서 입력되는 상기 기준 검측파에 따른 진동을 유발한다.The vibration unit 120 is attached to the mechanical device 10, which is the stability diagnosis object, to cause vibrations according to the reference detection wave input from the reference detection wave generator 110.

센서부(130)는 상기 기계장치의 다수의 부위(계측지점)에 부착되어 해당부위의 주파수를 계측하는 다수의 음계측 센서(MIC)를 포함한다. The sensor unit 130 includes a plurality of sound measurement sensors MIC attached to a plurality of parts (measurement points) of the mechanical device to measure frequencies of the corresponding parts.

계측주파수 수집부(140)는 상기 다수의 음계측 센서와 연결된 고유 채널을 통하여 계측되는 진동 주파수(이하, 계측 주파수라 명명함)를 수집한다. 이 때, 기본적으로 계측 부위에 따라 감지되는 계측 주파수의 크기가 다를 수 있으며, 계측 거리에 따라 각 채널에서의 신호의 감쇄현상이 발생할 수 있다. 그러므로, 계측주파수 수집부(140)는 채널별 주파수의 크기 감소 및 감쇄특성을 감안하여 각 채널에서 수집되는 신호의 한계 값(Threshold)을 보정할 수 있다. 상기 한계 값은 계측 부위 및 거리에 따라 계산된 이론수치로 정하거나, 정상 샘플에서의 테스트를 통한 실험 수치를 획득하여 적용할 수 있다.The measurement frequency collection unit 140 collects vibration frequencies (hereinafter, referred to as measurement frequencies) measured through unique channels connected to the plurality of sound measurement sensors. At this time, the magnitude of the measured frequency may be different depending on the measurement part, and attenuation of signals in each channel may occur according to the measurement distance. Therefore, the measurement frequency collection unit 140 may correct the threshold of the signal collected in each channel in consideration of the magnitude reduction and attenuation characteristics of the frequency for each channel. The limit value may be set as a theoretical value calculated according to the measurement site and the distance, or may be obtained by applying an experimental value through a test on a normal sample.

주파수 분석부(150)는 기준 검측파 발생기(110)로부터 진동부(120)에 입력된 기준 검측파와 동일한 패턴의 기준 주파수를 입력 받고, 계측주파수 수집부(140)에서 입력되는 계측 주파수와 상기 기준 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 분석작업을 수행한다. The frequency analyzer 150 receives a reference frequency of the same pattern as the reference detection wave input to the vibration unit 120 from the reference detection wave generator 110, and measures the measurement frequency and the reference input from the measurement frequency collection unit 140. Analyze the abnormal patterns by comparing the frequencies.

주파수 분석부(150)는 기준 주파수의 패턴과 계측 주파수의 진폭, 파형, 파고 등을 비교 분석하여 이상패턴을 검출할 수 있다. 예컨대, 도 2에서와 같이 특정 채널에서 계측 주파수 신호 A의 진폭이 급작스럽게 커질 경우 해당 채널에 이상이 있음을 감지할 수 있다. The frequency analyzer 150 may detect an abnormal pattern by comparing and analyzing the pattern of the reference frequency and the amplitude, waveform, crest and the like of the measurement frequency. For example, as shown in FIG. 2, when the amplitude of the measurement frequency signal A suddenly increases in a specific channel, it may be detected that there is an abnormality in the corresponding channel.

또한, 주파수 분석부(150)는 상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보로 기계장치의 이상부위를 검출할 수 있다. 즉, 주파수 분석부(150)는 기준 검측파의 패턴을 기준으로 기계장치(10)의 특정 부위의 특정 채널에서 전달되는 이상신호의 발산, 급격한 수렴, 파형 변형 등의 신호 왜곡을 감지함으로써 이상패턴이 발생한 이상 부위를 검출할 수 있다. 그리고, 검출된 이상패턴정보 및 이상부위 검출정보를 제어부(160)로 전달 한다.In addition, the frequency analyzer 150 may detect an abnormal part of the mechanical device using the unique identification information of the channel where the abnormal pattern is detected. That is, the frequency analyzer 150 detects a signal distortion such as divergence of an abnormal signal transmitted from a specific channel of a specific part of the mechanical device 10, rapid convergence, waveform deformation, and the like based on the pattern of the reference detection wave. The abnormal site | part which generate | occur | produced can be detected. Then, the detected abnormal pattern information and the abnormal part detection information are transmitted to the controller 160.

제어부(160)는 상기 이상패턴 및 이상부위 검출정보에 기초하여 기 샘플링 저장된 상기 이상부위(이상계측부위)에 해당하는 이상유형정보를 저장부(170)에서 조회 및 검출하여 이상원인을 진단하고 그에 대처하는 조치 방안을 피드백 한다. 상기 이상유형정보는 기계장치 및 그 부위에 발생되는 불량이나 주파수 왜곡 특성에 따른 이상패턴에 대응되는 정보들을 축적한 데이터로 실험을 통한 왜곡특성 및 이를 시뮬레이션한 프로그램으로 계산된 주파수 특성을 샘플로 사용할 수 있다. 또한, 실제 검사된 샘플 및 조치방안을 축적할 수도 있으며 이상 내역 및 조치방안은 표시장치를 통해 표출하거나 프린트를 통해 출력할 수 있다.The controller 160 inquires and detects abnormality type information corresponding to the abnormal part (abnormal measurement part) stored and sampled based on the abnormal pattern and the abnormal part detection information in the storage unit 170 to diagnose the cause of the abnormality. Give feedback on how to respond. The abnormality type information is data that accumulates information corresponding to an abnormal pattern according to a defect or frequency distortion characteristic generated in a mechanical device and a part thereof, and uses distortion characteristics through experiments and frequency characteristics calculated by a program simulating the same. Can be. In addition, it is possible to accumulate samples and measures actually inspected, and the fault details and measures can be displayed through a display device or printed out.

한편, 제어부(160)는 이러한 기계장치(10)의 이상부위에 대한 진단을 위해 기계장치의 종류 및 그 부위마다 상이할 수 있는 이상패턴을 샘플링하고 그 발생 원인(유형)과 이에 대처할 수 있는 조치방안을 데이터화한 이상유형정보를 생성한다. 예컨대, 제어부(160)는 기계장치(10)의 각 부위별 특성에 따라 깨짐, 구부러짐, 두께 불균형, 내부 빈 공간 등의 불량에 대한 이상패턴을 샘플링하고 그에 따른 원인과 이에 대처할 수 있는 조치방안 포함하는 이상유형정보를 생성하여 저장부(170)에 저장한다. 여기에, 제어부(160)는 단일 기계/구조물의 복수의 부위에서 이상패턴이 검출되면 이상발생의 연관성을 상기 이상유형정보를 토대로 추정할 수도 있다.On the other hand, the control unit 160 samples the abnormal pattern that may be different for each type and the part of the mechanical device to diagnose the abnormal part of the mechanical device 10, the cause (type) of the occurrence and the action to cope with it. Generates abnormal type information that dataates the plan. For example, the controller 160 may sample abnormal patterns of defects such as cracks, bends, thickness imbalances, and internal void spaces according to the characteristics of each part of the mechanical device 10, and include the causes and measures to cope with the problems. The abnormal type information is generated and stored in the storage unit 170. Here, when the abnormal pattern is detected at a plurality of parts of a single machine / structure, the controller 160 may estimate the correlation of the occurrence of the abnormality based on the abnormal type information.

저장부(170)는 기계안정도 체크를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하며, 제어부(160)에서 샘플링되는 이상패턴에 따른 원인 및 조치방안을 포함하는 이상유형정보를 저장한다.The storage unit 170 stores various programs and data for checking the stability of the machine, and stores abnormal type information including cause and countermeasures according to the abnormal pattern sampled by the controller 160.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 진동을 이용한 기계 안정도 체크 방법을 나타낸 흐름도이다.On the other hand, Figure 3 is a flow chart illustrating a method of checking the mechanical stability using vibration in accordance with an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진동을 이용한 기계 안정도 체크 방법은 기계 안정도 진단 시스템(100)의 기준 검측파 발생기(110)가 기준 검측파를 발생하여(S101), 진동부(120)를 통해 기계장치에 진동을 발생시킨다(S102). 상기 기계장치에는 다수의 부위에 부착되어 해당부위의 주파수를 계측하는 음계측 센서가 부착되어 상기 기계장치의 진동에 따른 다중 부위의 주파수를 계측하고, 계측 주파수를 각 채널로 인가한다(S103).Referring to FIG. 3, in the method of checking mechanical stability using vibration according to an embodiment of the present invention, the reference detection wave generator 110 of the machine stability diagnosis system 100 generates a reference detection wave (S101). Vibration is generated in the mechanism through the eastern portion 120 (S102). The mechanical device is attached to a plurality of parts, a sound measurement sensor for measuring the frequency of the corresponding part is attached to measure the frequency of the multi-site according to the vibration of the mechanical device, and applies the measurement frequency to each channel (S103).

기계 안정도 진단 시스템(100)의 계측주파수 수집부(140)는 각 채널을 통해 인가되는 계측 주파수를 수집하고(S104), 주파수 분석부(150)는 기준 검측파 발생기(110)로부터 기준 주파수를 입력 받아(S105), 각 채널 별로 인가된 계측 주파수와 기준 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 주파수 분석작업을 수행한다(S106).The measurement frequency collection unit 140 of the mechanical stability diagnosis system 100 collects measurement frequencies applied through each channel (S104), and the frequency analyzer 150 inputs a reference frequency from the reference detection wave generator 110. In operation S105, a frequency analysis operation for detecting an abnormal pattern is performed by comparing the measured frequency applied to each channel with the reference frequency (S106).

기계 안정도 진단 시스템(100)은 상기 계측 주파수에서 이상패턴이 검출되지 않으면(S107; 아니오) 안정된 것으로 판단하여 해당 기계장치에 대한 검사를 정상 종료한다. 반면, 상기 계측 주파수에서 이상패턴이 검출되면(S107; 예) 상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보로 기계장치의 이상부위를 검출한다(S108).If the stability pattern is not detected at the measurement frequency (S107; NO), the mechanical stability diagnosis system 100 determines that the system is stable, and ends the inspection of the corresponding apparatus normally. On the other hand, when an abnormal pattern is detected at the measurement frequency (S107; yes), an abnormal part of the mechanical device is detected by the unique identification information of the channel where the abnormal pattern is detected (S108).

기계 안정도 진단 시스템(100)은 상기 이상패턴이 검출된 시간정보, 패턴정보(파형), 기계식별정보, 부위정보, 채널정보 중 적어도 하나를 포함하는 이상패턴정보 로그를 생성하고(S109), 상기 이상패턴 및 이상부위 검출정보에 기초하여 기 샘플링 저장된 상기 기계장치의 이상부위에 대응하는 이상유형정보를 조회한다(S110).The machine stability diagnosis system 100 generates an abnormal pattern information log including at least one of time information, pattern information (waveform), machine identification information, part information, and channel information from which the abnormal pattern is detected (S109). On the basis of the abnormal pattern and the abnormal part detection information, the abnormal type information corresponding to the abnormal part of the mechanical device which has been sampled and stored is inquired (S110).

기계 안정도 진단 시스템(100)은 상기 이상패턴정보에 상응하는 이상유형정보가 검출되면(S111; 예), 상기 이상유형정보를 토대로 이상내역 진단 및 그 원인에 따른 조치방안을 피드백한다(S112).When the system stability diagnosis system 100 detects abnormal type information corresponding to the abnormal pattern information (S111; YES), the mechanical stability diagnosis system 100 feeds back an error history diagnosis and a countermeasure based on the cause (S112).

반면, 기계 안정도 진단 시스템(100)은 상기 이상패턴정보에 상응하는 이상유형정보가 검출되지 않으면(S111; 아니오), 상기 이상패턴정보를 샘플링하고(S113), 이후, 상기 이상패턴의 발생원인을 밝혀 해결되는 일련의 조치방안을 데이터화하여 이상유형정보로 저장한다(S114). 이렇게 저장되는 이상유형정보는 추후에 동일한 이상유형정보 발생시의 안정도 진단자료로 활용될 수 있다.On the other hand, if the machine stability diagnosis system 100 does not detect the abnormal type information corresponding to the abnormal pattern information (S111; No), the abnormal pattern information is sampled (S113), and then, the cause of occurrence of the abnormal pattern The data of a series of measures to be resolved to be solved is data-stored as abnormal type information (S114). The abnormality type information stored in this way may be used later as stability diagnosis data when the same abnormality type information occurs.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 확장/변경이 가능하다.As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other extensions / changes are possible.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수개의 기계에 대한 안정도 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.On the other hand, Figure 4 is a block diagram showing a stability diagnosis system for a plurality of machines according to another embodiment of the present invention.

첨부된 도 4을 참조하면, 도 1에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 하나의 기계장치(10)의 다수의 부위에 대한 안정도를 진단하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 도 4에서와 같이 동일한 구조를 갖는 다수개의 기계장치(10)에 대한 안정도를 진단할 수 있다.Referring to FIG. 4, the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1 has been described as diagnosing stability of a plurality of parts of one machine 10, but is not limited thereto, and the same as in FIG. 4. The stability of a plurality of mechanisms 10 having a structure can be diagnosed.

이 때, 기준 검측파 발생기(110)는 각 기계장치(10)에 각각 부착된 진동부(120)에 기준 검측파를 입력하여 각각 진동을 유발하고, 각 기계장치(10)의 다수의 부위에 부착된 다수의 음계측 센서들이 계측 주파수를 해당 채널에 인가함으로써 복수의 기계장치(10)에 대한 안정도를 동시에 진단할 수 있다.At this time, the reference detection wave generator 110 inputs the reference detection wave to the vibration units 120 attached to the respective mechanical devices 10 to cause vibrations, respectively, and to a plurality of portions of each mechanical device 10. A plurality of attached acoustic measurement sensors may apply the measurement frequency to the corresponding channel to simultaneously diagnose the stability of the plurality of mechanical devices 10.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 기계 안정도 진단 시스템(100)이 진동 특성을 이용하여 기계 및 구조물의 다수의 부위에 대한 안정도를 체계적으로 진단하고 이에 신속히 대처할 수 있는 조치방안을 제공함으로써 생산된 제품뿐 아니라 설비된 기계 및 구조물에 대한 안정도를 효율적으로 유지시키는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the mechanical stability diagnosis system 100 is produced by systematically diagnosing stability of a plurality of parts of a machine and a structure by using vibration characteristics, and providing a measure to quickly cope with it. It has the effect of efficiently maintaining stability of not only products but also installed machines and structures.

그리고, 자체진동의 유무와 운전이 정지된 상태에서의 기계 및 구조물에 대한 안정도를 점검할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can check the stability of the machine and structure in the presence and absence of self-vibration operation.

또한, 진동특성을 이용하여 기계 및 구조물의 이상상태를 검사하는 데 그치지 않고, 이상패턴발생을 샘플링하고 그 원인 및 조치방안을 축적함으로써 이상상태 발생에 효율적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is effective not only to inspect the abnormal state of the machine and the structure by using the vibration characteristic, but also to efficiently respond to the occurrence of the abnormal state by sampling the occurrence of the abnormal pattern and accumulating the causes and measures.

또한, 다수개의 기계 및 구조물에 대한 안정도 검사를 동시에 수행할 수 있어 안정도 진단 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, it is possible to perform a stability test for a plurality of machines and structures at the same time has the advantage of reducing the stability diagnostic time.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 기계 안정도 진단 시스템
110: 기준 검측파 발생기
120: 진동부
130: 센서부
140: 계측 주파수 수집부
150: 주파수 분석부
160: 제어부
170: 저장부100: mechanical stability diagnostic system
110: reference detection wave generator
120: vibrator
130: sensor
140: measurement frequency collector
150: frequency analysis unit
160:
170: storage unit

Claims (10)

기계의 진동을 위한 기준 검측파를 발생하는 기준 검측파 발생기;
상기 기계에 부착되어 상기 기준 검측파의 입력에 따른 진동을 유발하는 진동부;
상기 기계의 다수의 부위에 부착되어 상기 진동에 따른 주파수를 계측하는 센서부;
상기 센서부와 연결된 복수의 채널을 통하여 계측 주파수를 수집하는 계측 주파수 수집부;
상기 기준 검측파 발생기에서 입력되는 기준 주파수와 상기 계측 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 주파수 분석장치; 및
상기 이상패턴과 그 이상부위 검출정보를 기초로 기 샘플링 저장된 이상유형정보를 검출하여 이상원인에 대한 조치방안을 피드백 하는 제어부
를 포함하는 진동을 이용한 기계 안정도 진단 시스템.A reference detection wave generator for generating a reference detection wave for vibration of the machine;
A vibration unit attached to the machine to cause vibration according to the input of the reference detection wave;
A sensor unit attached to a plurality of parts of the machine to measure a frequency according to the vibration;
A measurement frequency collection unit collecting measurement frequency through a plurality of channels connected to the sensor unit;
A frequency analyzer for detecting an abnormal pattern by comparing the reference frequency input from the reference detection wave generator with the measurement frequency; And
A control unit which detects the abnormal type information stored in the pre-sampling based on the abnormal pattern and the abnormal part detection information and feeds back a measure for the cause of the abnormality.
Mechanical stability diagnostic system using a vibration comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 기준 주파수는 상기 기준 검측파와 동일한 패턴을 가지며,
상기 주파수 분석장치는,
상기 기준 주파수의 패턴과 상기 계측 주파수의 진폭, 파형, 파고 중 적어도 하나를 비교 분석하여 상기 이상패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 시스템.The method of claim 1,
The reference frequency has the same pattern as the reference detection wave,
The frequency analysis device,
And comparing the pattern of the reference frequency with at least one of amplitude, waveform, and crest of the measurement frequency to detect the abnormal pattern. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 주파수 분석장치는,
상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보로 상기 기계의 이상부위를 검출하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 시스템.The method according to claim 1 or 2,
The frequency analysis device,
Machine stability diagnosis system, characterized in that for detecting the abnormal part of the machine by the unique identification information of the channel where the abnormal pattern is detected. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이상유형정보의 조회에 실패하면 상기 이상패턴을 샘플링하고 상기 기계의 종류와 그 부위에 따른 발생 원인(유형)과 이에 대처할 수 있는 조치방안을 데이터화하여 새로운 이상유형정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 시스템.The method of claim 3, wherein
The control unit,
If the inquiry of the abnormality type information fails, the abnormality pattern information is sampled, and a new abnormality type information is generated by data-forming the cause (type) according to the type and part of the machine and the measures to cope with it. Machine stability diagnostic system. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 이상유형정보를 조회할 수 있도록 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 시스템.The method of claim 4, wherein
Machine stability diagnosis system further comprises a storage for storing the control unit to query the abnormal type information. 제 1 항에 있어서,
상기 기준 검측파 발생기는 발생되는 상기 기준 검측파를 복수의 기계에 각각 부착되는 상기 진동부에 입력하고,
상기 계측 주파수 수집부는 상기 복수의 기계에 부착된 상기 센서부와 연결되는 복수의 채널을 통하여 출력되는 계측 주파수들을 수집하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 시스템.The method of claim 1,
The reference detection wave generator inputs the generated reference detection wave to the vibration unit attached to each of a plurality of machines,
The measurement frequency collection unit collects measurement frequencies output through a plurality of channels connected to the sensor unit attached to the plurality of machines machine stability diagnosis system. a) 기계의 진동을 위한 기준 검측파를 발생하여 상기 기계에 진동을 유발하는 단계;
b) 상기 기계의 다수의 부위에 부착되는 센서부와 연결된 복수의 채널을 통하여 계측 주파수를 수집하는 단계;
c) 상기 기준 검측파 동일한 패턴의 기준 주파수와 상기 계측 주파수를 비교하여 이상패턴을 검출하는 단계; 및
d) 상기 이상패턴과 그 이상부위 검출정보를 기초로 기 샘플링 저장된 이상유형정보를 검출하여 이상원인에 대한 조치방안을 피드백 하는 단계
를 포함하는 기계 안정도 진단 방법.a) generating a reference detection wave for vibration of the machine to cause vibration in the machine;
b) collecting measurement frequencies through a plurality of channels connected with sensor portions attached to a plurality of parts of the machine;
c) detecting an abnormal pattern by comparing the reference frequency of the same pattern as the reference detection wave and the measurement frequency; And
d) feeding back a countermeasure for the cause of the abnormality by detecting the abnormality type information previously sampled and stored based on the abnormal pattern and the abnormality portion detection information;
Machine stability diagnostic method comprising a. 제 7 항에 있어서,
상기 이상유형정보는,
상기 기계나 구조물의 일부 부위에 발생되는 불량이나 주파수 왜곡 특성에 따라 검출되는 상기 이상패턴에 대응되는 정보들을 축적한 데이터인 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 방법.The method of claim 7, wherein
The abnormal type information,
And mechanically accumulating information corresponding to the abnormal pattern detected according to a defect or frequency distortion characteristic generated in a part of the machine or structure. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 기준 주파수의 패턴과 상기 계측 주파수의 진폭, 파형, 파고 중 적어도 하나를 비교 분석하여 상기 이상패턴을 검출하는 단계; 및
상기 이상패턴이 검출된 채널의 고유식별정보를 확인하여 상기 기계의 이상부위를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 안정도 진단 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The step c)
Comparing the pattern of the reference frequency with at least one of an amplitude, a waveform, and a crest of the measurement frequency to detect the abnormal pattern; And
And detecting an abnormal part of the machine by checking the unique identification information of the channel where the abnormal pattern is detected. 제 7 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 이상유형정보의 검출에 실패하면 상기 이상패턴을 샘플링하는 단계; 및
상기 이상패턴에 따른 상기 기계의 종류, 이상부위, 발생원인, 조치방안 중 적어도 하나를 포함하는 이상유형정보를 생성하여 저장하는 단계
를 포함하는 기계 안정도 진단 방법.The method of claim 7, wherein
Step d),
Sampling the abnormal pattern when the detection of the abnormal type information fails; And
Generating and storing abnormal type information including at least one of a type, an abnormal part, a cause of occurrence, and a measure of the machine according to the abnormal pattern;
Machine stability diagnostic method comprising a.
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