KR101165078B1 - Fault Diagnosis Apparatus for Press Process and method at the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레스 공정의 고장진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a failure diagnosis apparatus and a method of a pressing process.

이를 위해, 본 발명은 전동기에서 진동신호를 감지하는 진동센서와, 상기 진동 센서에 감지된 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 데이터 수집부와, 상기 데이터 수집부에 저장된 진동신호 데이터에 대해 주파수 영역으로 변환시키는 주파수 해석부와, 상기 주파수 해석부를 통해 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하여 상기 전동기에서 발생된 고장의 종류를 분류하는 고장분류기를 포함하는 고장진단장치 및 이를 이용한 고장진단방법을 제공한다.To this end, the present invention is a vibration sensor for detecting a vibration signal in the electric motor, a data collector for digitally storing the vibration signal sensed by the vibration sensor and a frequency domain for the vibration signal data stored in the data collector Provided is a fault diagnosis apparatus comprising a frequency analyzer for converting, and a fault classifier for classifying the types of faults generated in the motor by using the vibration signal data converted through the frequency analyzer as an input pattern, and a fault diagnosis method using the same. .

프레스 공정, 유도 전동기, 고장 진단, FFT Press Process, Induction Motor, Fault Diagnosis, FFT

Description

프레스 공정 고장진단장치 및 그 방법{Fault Diagnosis Apparatus for Press Process and method at the same}Fault Diagnosis Apparatus for Press Process and method at the same}

본 발명은 제품의 고장진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 공정에서의 고장진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a failure diagnosis apparatus of a product, and more particularly, to a failure diagnosis apparatus and a method in a press process.

시계, 카메라의 정밀부품에서부터 자동차의 차체에 이르기까지 광범위하게 사용되는 프레스 가공은 24시간 지속적으로 운영되어야 하는데, 현재 프레스 공정에서의 사소한 고장은 현장 보전 팀에 의해서 즉각 대응이 되고 있지만, 메인 모터(Main Motor) 고장 등 미리 대처하지 못한 대형 고장에 대해서는 일부 부품의 교환 등 외부 수리업체에서 고장을 수리하는 경우가 대부분이다. 이경우 프레스 라인 작업이 진행될 수 없고 용접라인에 필요한 철판 소재를 제때 공급하지 못하여 전체 공장이 정지되는 현상이 발생하게 된다. 가령, 어느 프레스 가공업체에서 조사한 자료에 따르면, 2007년에 발생한 프레스 공정 라인의 비가동 시간은 204.27시간으로 전체 공장의 약 40%를 차지하고 있었으며, 프레스 비 가동으로 발생된 생산손실 금액은 약 700만원, 보전 손실 금액은 450만으로 산출되었고, 프레스 외주 수리횟수는 8건 발생으로 약 3000만원의 수리 비용이 발생하였다. 이 중에서 베어링 교체가 많이 발생하였으며 전체적으로 프레스 비가동으로 인한 손실을 비용으로 환산하면 약 4100만원에 해당 될 정도였다.Press processing, which is widely used from precision parts of watches and cameras to automobile bodies, should be operated continuously for 24 hours. Minor breakdowns in the press process are now immediately handled by the field maintenance team. In the case of large failures that cannot be dealt with in advance, such as main motor failures, external repair companies usually repair the failures by replacing some parts. In this case, the press line operation cannot proceed and the entire plant is stopped due to the failure to supply the steel sheet material required for the welding line in a timely manner. For example, according to data from a press company, the downtime of the press processing line in 2007 was 204.27 hours, accounting for about 40% of the entire plant, and the loss of production from press non-operation was about 7 million won. In addition, the amount of preservation loss was estimated at 4.5 million, and the press outsourcing repair occurred 8 times, resulting in repair cost of about 30 million won. Among them, there were many bearing replacements, and the total cost was about 41 million won in terms of losses due to press downtime.

이처럼, 프레스 라인 작업이 진행될 수 없을 경우 1대당 4100만원일 경우 현재 전국에서 가동중인 전체 프레스 라인으로 환산할 경우 그 비용이 막대하다고 판단되며, 용접라인에 필요한 철판 소재를 제때 공급하지 못하여 전체 공장이 정지되는 현상이 발생하고 있다.As such, if the press line work cannot be carried out, the cost is considered to be enormous if it is converted to the entire press line currently operating nationwide if the price is 41 million won per unit. The phenomenon of stopping occurs.

현재 프레스 공정에서의 고장을 예방하기 위해 메인 모터의 이상 유무를 확인하는 방법은 보전 담당자가 직접 프레스 상단부에 올라가서 메인 모터의 운전 소리를 체크하는 방법이 있다. 그러나, 매일 담당자가 프레스 상부 및 지하에 위치한 점검 부위를 점검하는 것은 결코 쉬운 일이 아니며, 객관적인 데이터보다는 담당자의 주관적인 견해가 많이 반영되므로 정확한 판단이 어렵고, 보전 담당자의 추락 가능성 등 안전사고의 문제점이 있다.In order to prevent the failure of the current press process, there is a method of checking whether there is an abnormality of the main motor, the maintenance officer directly goes to the upper end of the press to check the operation sound of the main motor. However, it is never easy for the person in charge to inspect the inspection areas located above and below the press every day, and it is difficult to make accurate judgments because it reflects the subjective opinions of the person rather than the objective data, and there are problems of safety accidents such as the possibility of the fall of the conservation person. have.

또한, 기계식 프레스에서 베어링과 각 축의 마찰을 줄이기 위하여 윤활유를 일정량 지속적으로 흘려 주어야 한다. 즉, 유압펌프로 윤활유를 윤활유 탱크에서 끌어올려 호스를 통하여 각 리플을 통해 엔드(end)부인 베어링과 각 축으로 전달하고 윤활유의 원활한 공급을 위해 매일 윤활유 탱크를 체크하여 부족 시에는 재공급하여 항상 일정유량을 유지시켜야 한다. 그러나, 체크 주기를 놓쳐 윤활유 공급이 원활하지 않을 경우, 리플을 통해 공급되는 윤활유 양이 적어 각 축의 베어링에 마찰이 증가하거나 소음과 열이 발생하여 심하면 열에 의해서 축이 녹아내릴 수 있다. 이 경우 프레스의 각 리플 및 오일 필터, 오일 탱크 모두 교환하여야 하며 그 손실 비용만도 수천만 원까지 발생할 수 있다.In addition, in a mechanical press, a certain amount of lubricant must be continuously flowed to reduce friction between the bearing and each shaft. That is, the hydraulic pump is pulled out of the lubricating oil tank and delivered to the end bearings and shafts through each ripple through the hose, and the lubricating oil tank is checked daily for smooth supply of the lubricating oil. Constant flow must be maintained. However, if the lubricating oil supply is not smooth due to missed check period, the amount of lubricating oil supplied through the ripple is small, so that the friction of the bearings of each shaft may increase, or noise and heat may occur, and the shaft may melt due to heat. In this case, each ripple, oil filter, and oil tank of the press must be replaced, and the cost of the loss can be up to tens of millions of won.

전술한 바와 같이, 프레스 공정 라인의 고장에 따른 손실 비용이 막대하기 때문에, 이를 효율적으로 진단하고 담당자에게 알려주어 신속하게 대처할 수 있는 고장 진단 시스템이 절실히 필요하다.As described above, since the loss cost due to the failure of the press process line is enormous, there is an urgent need for a failure diagnosis system that can efficiently diagnose the problem and notify a person in charge.

또한, 항상 일정한 양의 윤활유를 유지할 수 있게 자동으로 윤활장치의 상태를 검사하고, 담당자에게 상태정보를 알려줄 수 있는 윤활장치 자동검사 시스템의 구축도 긴요히 요청된다. In addition, it is critically required to establish a lubricator automatic inspection system that can automatically check the state of the lubricator so as to maintain a constant amount of lubricating oil at all times and inform the person in charge of status information.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레스 공정라인에서 발생하는 고장을 효율적으로 진단하고 담당자에게 알려주어 신속하게 대처할 수 있는 고장 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a failure diagnosis system that can efficiently diagnose a failure occurring in a press process line and notify a person in charge.

또한, 항상 일정한 양의 윤활유를 유지할 수 있게 자동으로 윤활장치의 상태를 검사하고, 담당자에게 상태정보를 알려줄 수 있는 윤활장치 자동검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide an automatic lubricator inspection system that can automatically check the state of the lubricator to maintain a constant amount of lubricating oil, and inform the person in charge of the status information.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고장진단장치는, 전동기에서 진동신호를 감지하는 진동센서와, 상기 진동 센서에 감지된 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 데이터 수집부와, 상기 데이터 수집부에 저장된 진동신호 데이터에 대해 주파수 영역으로 변환시키는 주파수 해석부와, 상기 주파수 해석부를 통해 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하여 상기 전동기에서 발생된 고장의 종류를 분류하는 고장분류기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a failure diagnosis apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a vibration sensor for detecting a vibration signal in an electric motor, a data collection unit for storing digital data of the vibration signal detected by the vibration sensor; A frequency analyzer for converting the vibration signal data stored in the data collector into a frequency domain, and a fault classifier for classifying the types of failures generated in the motor by using the vibration signal data converted through the frequency analyzer as an input pattern. It is characterized by including.

또한, 상기 고장분류기는 여러 경계 인수를 갖는 ART2 신경회로망을 이용하여 고장의 종류를 분류하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fault classifier is characterized by classifying the type of fault using the ART2 neural network having a number of boundary factors.

또한, 상기 주파수 해석부는 상기 진동신호 데이터를 FFT하여 주파수 영역으로 변환시키고, 상기 FFT 변환된 데이터를 각 100Hz 주파수 단위로 구분하고, 구분 된 100Hz 단위에서 최대 진폭값을 갖는 1개의 신호를 추출하는 방식을 모니터링 주파수 대역에 대해 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the frequency analysis unit FFT converts the vibration signal data into a frequency domain, divides the FFT transformed data into each 100Hz frequency unit, and extracts one signal having a maximum amplitude value from the separated 100Hz unit. It is characterized in that for performing the monitoring frequency band.

또한, 윤활유 탱크의 윤활유 레벨을 측정하는 윤활유 레벨 센서와, 상기 윤활유 레벨 센서를 통해 측정된 윤활유의 레벨에 대해 기준치와 비교하여 고장 여부를 판단하는 윤활유 레벨 판별부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a lubricating oil level sensor for measuring a lubricating oil level of the lubricating oil tank, and a lubricating oil level determining unit for determining whether or not a failure is compared with a reference value with respect to the level of the lubricating oil measured by the lubricating oil level sensor.

다른 바람직한 실시예에 따른 고장진단방법은, 전동기에서 진동신호를 감지하는 단계와, 상기 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 단계와, 상기 진동신호 데이터에 대해 주파수 영역으로 변환시키는 단계와, 상기 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하여 상기 전동기에서 발생된 고장의 종류를 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a failure diagnosis method includes detecting a vibration signal in an electric motor, storing the vibration signal as digital data, converting the vibration signal data into a frequency domain, and converting the And classifying a type of failure generated in the motor by using the vibration signal data as an input pattern.

또한, 상기 고장분류단계는 여러 경계 인수를 갖는 ART2 신경회로망을 이용하여 고장의 종류를 분류하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fault classification step is characterized by classifying the types of faults by using ART2 neural network having several boundary factors.

또한, 상기 주파수 영역 변환 단계는 상기 진동신호 데이터를 FFT하여 주파수 영역으로 변환시키고, 상기 FFT 변환된 데이터를 각 100Hz 주파수 단위로 구분하고, 구분된 100Hz 단위에서 최대 진폭값을 갖는 1개의 신호를 추출하는 방식을 모니터링 주파수 대역에 대해 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the frequency domain conversion step, the FFT transforms the vibration signal data into a frequency domain, divides the FFT transformed data into each 100 Hz frequency unit, and extracts one signal having a maximum amplitude value from the separated 100 Hz unit. And performing the method for the monitoring frequency band.

또한, 윤활유 탱크의 윤활유 레벨을 자동 감지하여 고장의 유무를 판단하는 윤활유 레벨 자동 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include automatically checking a lubricant level by automatically detecting a lubricant level of the lubricant tank to determine whether there is a failure.

본 발명은 프레스 공정에서 기존 수동방식의 고장진단을 자동화시킴에 따라, 비용 절감, 효율성의 제고, 안전사고 방지의 효과를 향유할 수 있다.The present invention, by automating the failure diagnosis of the existing manual method in the press process, can enjoy the effect of cost reduction, efficiency improvement, safety accident prevention.

또한, 프레스 공정과 같은 비선형 시스템에서 본 발명에 따른 ART2 신경회로망을 고장분류기로 사용한다면 예상하지 않은 새로운 고장의 발생에도 적극적으로대응할 수 있게 한다.In addition, if the ART2 neural network according to the present invention is used as a failure classifier in a nonlinear system such as a press process, it is possible to actively cope with the occurrence of an unexpected new failure.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 공정 라인에서의 고장진단장치 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a failure diagnosis apparatus and a method in a press process line according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 공정 고장진단장치(100)의 구성을 나타낸 기능 블럭도이고, 도 2는 도 1의 고장진단장치(100)를 통한 프레스 공정의 고장진단과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a functional block diagram showing the configuration of the pressing process failure diagnosis apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 shows a failure diagnosis process of the press process through the failure diagnosis apparatus 100 of FIG. It is a flow chart.

도 1에 도시된 바와 같이, 프레스 공정의 고장진단은 크게 프레스 공정의 메인 전동기인 유도 전동기에 대한 고장 진단과, 프레스 공정에서의 윤활유 상태에 대한 자동 검사로 구별할 수 있다.As shown in FIG. 1, the failure diagnosis of the pressing process can be largely classified into a failure diagnosis for an induction motor which is a main motor of the pressing process, and an automatic inspection of a lubricant state in the pressing process.

먼저, 유도 전동기의 고장진단장치(155)를 살펴보면 다음과 같이 구성된다. 즉, 유도 전동기(110)에서 진동 신호를 감지하는 진동센서(120)와, 상기 진동 센서에 감지된 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 데이터 수집부(130)와, 상기 데이터 수집부(130)에 저장된 진동신호 데이터에 대해 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 주파수 영역으로 변환시키는 주파수 해석부(140)와, 상기 주파수 해석부(140)를 통해 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하고 여러 경계 인수를 갖는 ART2 신경회로망을 통해 상기 유도 전동기(110)에서 발생된 고장의 종 류를 분류하는 고장분류기(150)로 구성된다.First, looking at the failure diagnosis device 155 of the induction motor is configured as follows. That is, the vibration sensor 120 for detecting the vibration signal in the induction motor 110, the data collection unit 130 for digitally storing the vibration signal detected by the vibration sensor and the data collection unit 130 The frequency analysis unit 140 converts the stored vibration signal data into the frequency domain through FFT (Fast Fourier Transform), and the vibration signal data converted through the frequency analyzer 140 as an input pattern. The fault classifier 150 classifies the type of fault generated in the induction motor 110 through the ART2 neural network.

여기서, 상기 주파수 해석부(140)는, 상기 진동센서(120)를 통해 감지된 상기 유도 전동기(110)의 진동신호 데이터를 FFT 변환한다. 이때, 주파수 해석부(140)는 FFT 변환된 데이터를 각 100Hz 주파수 단위로 구분하고, 구분된 100Hz 단위에서 최대 진폭(Max Amplitude)값을 갖는 1개의 신호를 추출한다. 이렇게 100Hz 단위별로 최대값을 1개 추출하는 방식을 모니터링 주파수 대역에 대해 수행한다. 이때, 모니터링 주파수 대역은 고장진단을 위해 설정한 주파수 범위로서 프레스 공정의 전동기(motor) 사양에 따라 달라질 수 있다.Here, the frequency analyzer 140 performs FFT conversion on the vibration signal data of the induction motor 110 detected through the vibration sensor 120. At this time, the frequency analyzer 140 divides the FFT-converted data into each 100Hz frequency unit, and extracts one signal having a maximum amplitude value from the separated 100Hz unit. In this way, a method of extracting one maximum value for each 100 Hz unit is performed for the monitoring frequency band. At this time, the monitoring frequency band is a frequency range set for the failure diagnosis may vary depending on the motor (motor) specification of the pressing process.

또한, 상기 ART2 신경회로망은 이미 학습된 패턴과 입력 패턴인 유도 전동기(110)의 진동신호 데이터의 일치 정도를 검사하기 위한 경계인수 검사를 통해 유사하면 같은 클래스(class)로 학습하고, 그렇지 않으면 새로운 클래스를 생성시키는 증가 분류 알고리즘에 의해 고장 패턴을 분류함으로써 추가 학습이 가능하다는 장점이 있다. 그러므로, ART2 신경회로망을 고장분류기로 사용한다면 예상하지 않은 새로운 고장이 발생했을 때 이를 효과적으로 분류할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 하나의 경계인수를 사용하는 기존의 ART2 신경회로망의 단점을 보완한 여러 경계인수를 갖는 ART2 신경회로망을 유도 전동기의 고장분류를 위한 고장분류기(150)로 사용한다. In addition, the ART2 neural network learns in the same class if it is similar through a boundary factor test for checking the degree of agreement between the already learned pattern and the vibration signal data of the induction motor 110 which is the input pattern. There is an advantage that further learning is possible by classifying the failure pattern by the incremental classification algorithm that generates the class. Therefore, if the ART2 neural network is used as a fault classifier, it can effectively classify when an unexpected new fault occurs. Therefore, in the present invention, the ART2 neural network having various boundary factors, which complements the disadvantages of the existing ART2 neural network using one boundary argument, is used as the fault classifier 150 for the fault classification of the induction motor.

한편, 프레스 공정에서 윤활유 자동검사장치(195)를 살펴보면 다음과 같이 구성된다. 즉, 윤활유 탱크(170)의 윤활유 레벨을 측정하는 윤활유 레벨 센서(180)와, 상기 윤활유 레벨 센서(180)를 통해 측정된 윤활유의 레벨에 대해 기준 치와 비교하여 온/오프(on/off) 방식으로 고장여부를 판단하는 윤활유 레벨 판별부(190)로 구성된다.On the other hand, looking at the automatic lubricating oil inspection device 195 in the press process is configured as follows. That is, the lubricating oil level sensor 180 for measuring the lubricating oil level of the lubricating oil tank 170 and the level of the lubricating oil measured by the lubricating oil level sensor 180 are turned on / off compared with a reference value. It consists of a lubricant level determination unit 190 for determining whether or not the failure.

여기서, 윤활유 레벨 센서(180)는, 현재 프레스 공정에서 사용하고 있는 윤활유 탱크 사이즈가 900mm*600mm*900mm이므로 적절한 레벨 센서 선택이 요구되며, 거리와 윤활유 탱크의 위치 상황을 고려할 때 측정범위가 8~10mm 정도는 되어야 한다. 특히, 거리와 윤활유 탱크의 위치 상황 등을 고려할 때 센서부와 트랜스미터 표시부가 분리된 형태의 초음파 레벨 센서가 바람직하다.Here, the lubricant level sensor 180 is required to select the appropriate level sensor since the lubricant tank size currently used in the pressing process is 900mm * 600mm * 900mm, and the measurement range is 8 ~ when considering the distance and the position of the lubricant tank. It should be about 10mm. In particular, in consideration of distance and position of the lubricating oil tank, an ultrasonic level sensor in which the sensor unit and the transmitter display unit are separated is preferable.

이처럼, 프레스 공정에서 유도 전동기의 고장진단장치(155)는 진동 센서를 이용하여 진동값을 측정한 후 주파수 해석기법(FFT)과 ART2 신경회로망을 이용하여 고장분류(정상상태, 회전자 고장, 베어링 고장)을 행하여 고장 진단을 한다. 또한, 윤활유 자동검사장치(195)는 초음파 레벨 센서에 이해 윤활유 레벨 경보 기능을 행한다.As described above, the failure diagnosis device 155 of the induction motor in the press process measures the vibration value using a vibration sensor, and then classifies the failure (steady state, rotor failure, bearing using frequency analysis technique (FFT) and ART2 neural network). Fault) to diagnose the fault. In addition, the automatic lubricating oil inspection device 195 performs a lubricating oil level warning function for the ultrasonic level sensor.

이하에서 도 1에 설명한 프레스 공정 고장진단장치(100)에 따른 프레스 공정 고장진단과정을 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a press process failure diagnosis process according to the press process failure diagnosis apparatus 100 described with reference to FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2.

먼저, 프레스 공정의 유도 전동기(110)에서 진동 센서(120)를 통해 진동 신호 값을 감지한다(S210).First, the vibration signal value is sensed through the vibration sensor 120 in the induction motor 110 of the pressing process (S210).

이후, 상기 감지된 진동 신호값은 데이터 수집부(130)를 통해 디지털 데이터화 및 샘플링되어 저장된다(S220).Thereafter, the sensed vibration signal value is digitalized, sampled, and stored through the data collector 130 (S220).

이후, 샘플링된 진동신호 데이터는 주파수 해석부(140)에서 FFT 방식을 통해 주파수 영역값으로 변환된다(S230). 이때, 도 3a에 도시된 바와 같이, 변환된 데 이터를 100Hz 단위로 구분하고 구분된 단위 중에서 최대 진폭값을 뽑아 낸다. 이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 모니터링 주파수 대역인 0~5kHz 범위에서 총 50개의 데이터를 추출한다. Thereafter, the sampled vibration signal data is converted into a frequency domain value through the FFT method in the frequency analyzer 140 (S230). At this time, as shown in Figure 3a, the converted data is divided in units of 100Hz and the maximum amplitude value is extracted from the divided units. Thereafter, as shown in FIG. 3B, a total of 50 data are extracted in the range of 0 to 5 kHz, which is a monitoring frequency band.

이후, 상기 주파수 영역으로 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하여 고장분류기에 입력한다(S240).Thereafter, the vibration signal data converted into the frequency domain is input to the fault classifier as an input pattern (S240).

이후, 상기 변환된 진동신호 데이터를 입력 패턴으로 하여 ART2 신경회로망에 따라 고장의 종류를 분류하고 분류된 고장에 따라 유도 전동기의 고장을 진단한다(S250). 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 측정주파수로 지정된 모니터링 주파수 대역1(200Hz~600Hz) 및 모니터링 주파수 대역2(1.5KHz~2.5KHz)에서 추출된 최대 진폭값 데이터 중에서 ART2에 적용할 데이터를 다시 선별하고, 선별된 데이터가 ART2로 입력되면 내부 처리를 통하여 고장 유무를 판별하여 외부로 알려준다. ART2에서 측정된 결과에 따라 고장진단 부분에 정상, 베어링 고장, 회전자 고장에 따라 경고등에 표시된다.Thereafter, the type of the failure is classified according to ART2 neural network using the converted vibration signal data as an input pattern, and the failure of the induction motor is diagnosed according to the classified failure (S250). In this case, as shown in FIG. 4, data to be applied to ART2 is again applied among the maximum amplitude value data extracted from the monitoring frequency band 1 (200 Hz to 600 Hz) and the monitoring frequency band 2 (1.5 KHz to 2.5 KHz) designated as the measurement frequency. When the selected data is input to ART2, the internal processing is used to determine whether there is a failure and to notify the outside. According to the result measured in ART2, a warning lamp is displayed according to normal, bearing failure and rotor failure in the troubleshooting part.

한편, 초음파 레벨 센서(180)를 통해 윤활유 탱크의 윤활유 레벨을 감지하고(S260), 감지된 윤활유 레벨을 기준치와 비교하여 윤활유 부족 여부를 판별하고(S270), 부족하면 고장으로 진단하고(S282) 그렇지 않으면 정상상태로 진단(S281)하여 경고등에 표시한다. 이때, 기준치는 프레스 공정에 따라 적합한 윤활유 레벨의 범위를 말하며, 프로그램화되어 업데이트 될 수 있다.On the other hand, the ultrasonic level sensor 180 detects the lubricant level of the lubricant tank (S260), compares the detected lubricant level with a reference value to determine whether the lubricant is insufficient (S270), if it is insufficient diagnosed as a failure (S282) Otherwise, it is diagnosed as a normal state (S281) and displayed on a warning lamp. In this case, the reference value refers to a range of suitable lubricating oil levels according to the pressing process, and can be programmed and updated.

이하에서 본 발명에 따른 ART2 신경회로망을 이용하는 고장분류기에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a fault classifier using the ART2 neural network according to the present invention will be described in detail.

도 5는 본발명에 따른 ART2 신경회로망을 이용한 고장분류기(150)의 구조도이다.5 is a structural diagram of the fault classifier 150 using the ART2 neural network according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, ART2 신경회로망은, 저장된 패턴과 유사한 입력에 대하여 반응을 하여, 이를 학습하기 위한 계층1과, 저장된 패턴과 유사성이 없는 패턴이 입력될 경우 계층1을 차단시키고 새로운 클래스를 생성시키게 하는 계층2로 구성된다. 계층1은 입력층과 출력층을 가지는 두 층 신경회로망으로 구성되며, 입력층과 출력층 노드들은 학습 패턴들이 기억되는 가중치로 연결되어 있다. ART2 신경회로망에 최초의 입력 패턴이 전달되면, 출력층에는 생성된 클래스가 없으므로 첫번째 클래스로 분류하여 입력 패턴을 첫 번째 출력 노드와 입력 노드들 사이의 가중치로 저장한다. 다음에 다른 패턴이 입력되면 첫 번째 클래스와의 유사성을 검사하여 같은 클래스로 학습하거나 새로운 클래스를 생성시키게 된다.As shown in FIG. 5, the ART2 neural network responds to an input similar to a stored pattern to block layer 1 when a layer 1 for learning the pattern and a pattern not similar to the stored pattern are input, and a new class. It consists of Layer 2, which generates. Layer 1 consists of a two-layer neural network with an input layer and an output layer, and the input layer and output layer nodes are connected by weights in which learning patterns are stored. When the first input pattern is delivered to the ART2 neural network, since there is no generated class in the output layer, it is classified as the first class and the input pattern is stored as a weight between the first output node and the input nodes. The next time another pattern is entered, the similarity with the first class is checked to learn from the same class or create a new class.

유사성의 검사는 경계인수조건 검사를 통하여 판별되는데, 경계인수는 두 패턴을 같은 클래스로 학습할 것인지, 아니면 새로운 클래스로 분류할 것인지를 결정하는 값이다. 여기서, 본 발명에 따른 고장 진단장치에서 사용되는 ART2 신경회로망을 이용하는 고장분류기는 여러 경계 인수를 갖는 것을 특징으로 한다. 이는 예기치 않은 새로운 고장이 발생한 경우에도 이를 분류할 수 있도록 하기 위한 것이다.The similarity test is determined by checking the boundary argument condition. The boundary argument is a value that determines whether two patterns are learned in the same class or classified as a new class. Here, the fault classifier using the ART2 neural network used in the fault diagnosis apparatus according to the present invention is characterized by having a number of boundary factors. This is to ensure that even if an unexpected new fault occurs, it can be classified.

도 6은 본 발명에 따른 고장진단장치에서 ART2 신경회로망을 이용하는 고장분류기(150)의 동작을 요약한 흐름도이다.6 is a flowchart summarizing the operation of the fault classifier 150 using the ART2 neural network in the fault diagnosis apparatus according to the present invention.

ART2 신경회로망의 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 기존의 ART-2 신경회로 망과 같으나, 기존의 ART2 신경회로망에서 패턴을 분류할 때 하나의 경계인수를 사용함으로써 고장에 대한 각 시스템 파라미터의 민감도 차이를 고려하기 어려운 문제점을 보완하기 위해 새로운 거리측정 및 경계인수 조건을 사용한다. 즉, 새로운 패턴이 신경회로망에 입력되면, 입력패턴과 각 출력 노드와의 거리를 다음의 수학식 1과 같이 계산한다.The structure of the ART2 neural network is the same as that of the existing ART-2 neural network, as shown in FIG. 5, but by using one boundary factor when classifying patterns in the existing ART2 neural network, New distance measurement and boundary factor conditions are used to compensate for the difficulty of considering sensitivity differences. That is, when a new pattern is input to the neural network, the distance between the input pattern and each output node is calculated as in Equation 1 below.

Figure 112009039945328-pat00001
Figure 112009039945328-pat00001

상기 수학식 1에서, 입력 노드 i, i=1, 2, ..... N, N은 입력노드 수이고, 출력 노드 j, j=1, 2, .... M, M은 출력노드 수이다. 또한, Wj 와 wij 는 각각 j번째 출력노드에 대한 N차원의 가중치벡터 및 i번째 입력노드와 j번째 출력노드 사이의 가중치이며, X와 xi 는 각각 N차원의 입력벡터 및 i번째 입력이다.

Figure 112009039945328-pat00002
는 가중치가 부여된 무한대 노옴이며, E = diag(1/ε1, 1/ε2, ....1/εN) 로서 N×N 차원의 대각 가중치 행렬이고, εi 는 i번째 입력노드의 입력패턴에 대한 경계인수이며 |?|는 절대값을 의미한다.In Equation 1, input nodes i, i = 1, 2, ..... N, N are input node numbers, output nodes j, j = 1, 2, .... M, M are output nodes It is a number. In addition, W j and w ij are N-dimensional weight vectors for the j th output node and weights between the i th input node and the j th output node, respectively, and X and x i are the N th input vector and the i th input node, respectively. to be.
Figure 112009039945328-pat00002
Is the weighted infinity norm, E = diag (1 / ε 1 , 1 / ε 2 , .... 1 / ε N ), which is the diagonal weight matrix in the N × N dimension, and ε i is the i-th input node Boundary argument for the input pattern of 이며? |

출력노드 중에서 상기 수학식1에 의하여 계산된 거리가 최소인 노드만이 활성화되며, 입력패턴과 활성화된 출력노드에 대한 템플리트 패턴과의 유사성은 계층 2에서의 경계인수조건 검사를 통해서 판별되는데, 여러 경계 인수를 갖는 ART2 신경회로망에서는 다음의 수학식 2와 같은 경계 인수 조건을 사용한다.Only nodes having the minimum distance calculated by Equation 1 among the output nodes are activated, and the similarity between the input pattern and the template pattern for the activated output node is determined by checking boundary argument conditions in layer 2. In the ART2 neural network having the boundary factor, the boundary factor condition shown in Equation 2 below is used.

Figure 112009039945328-pat00003
경계인수 조건:
Figure 112009039945328-pat00003
Boundary argument condition:

상기 수학식 2에서 WJ 는 활성화된 J번째 출력노드에 관한 N차원의 템플리트 패턴 벡터이며, J는 활성화된 출력 노드이다.In Equation 2, W J is an N-dimensional template pattern vector for the activated J th output node, and J is an activated output node.

만일 입력 패턴이 경계 인수 검사를 통과한다면 다음의 수학식 3과 같은 가중치 조정식을 이용하여 같은 클래스로 학습한다.If the input pattern passes the boundary factor check, it is learned in the same class using the weight adjustment equation as shown in Equation 3 below.

WJ new = {X + WJ old [classJ old]}/{ [classJ old + 1] }W J new = {X + W J old [class J old ]} / {[class J old + 1]}

상기 수학식 3에서, WJ old 와 WJ new 는 각각 J번째 출력 노드에서의 조정 전후의 가중치이며, [class i]는 클래스 i에 속한 패턴들의 개수이다. 그러나, 경계 인수 검사를 통과하지 못하면 입력 패턴을 새로운 클래스에 저장한다.In Equation 3, W J old and W J new are weights before and after adjustment at the J th output node, respectively, and [class i] is the number of patterns belonging to class i. However, if it does not pass the boundary argument check, it saves the input pattern in a new class.

상기한 수학식 1과 수학식 2에서, εi 는 입력 패턴과 활성화된 출력 노드의 템플리트 패턴간의 일치 정도를 판별하기 위한 경계 인수들로서, 두 패턴을 동일한 클래스로 학습할 것인지 또는 새로운 클래스로 분류할 것인지를 결정하는 값이다. 입력 패턴인 추정 파라미터 중에서 고장으로 인하여 많이 변하는 파라미터에 대해 서는 εi 를 크게 설정하고, 적게 변하는 경우에는 작게 설정하므로써 고장 유형에 따른 각 파라미터의 민감도 차이를 충분히 고려한 분류가 가능하다. 예를 들어서, N=2이고, x1 이 x2 보다 크게 변하는 경우에는 ε1 를 ε2 보다 크게 설정한다.In Equation 1 and Equation 2, ε i are boundary arguments for determining the degree of correspondence between the input pattern and the template pattern of the active output node, and whether to classify the two patterns as the same class or classify them as a new class. It is a value that determines whether or not. Among the estimated parameters as input patterns, ε i is set large for parameters that vary greatly due to failure, and small values for smaller parameters can be classified by considering the sensitivity difference of each parameter according to the failure type. For example, when N = 2 and x 1 changes larger than x 2 , ε 1 is set larger than ε 2 .

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 프레스 공정 고장진단장치를 이용하여 유도 전동기의 고장진단 실험 및 윤활유 레벨 자동검사실험을 한 예를 나타낸 도면이다.7A to 7D are diagrams illustrating an example of a failure diagnosis experiment and an automatic level inspection test of an induction motor using a press process failure diagnosis apparatus according to the present invention.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 유도 전동기의 고장진단 실험을 위해 저압 3상 유도 전동기를 각각 정상상태, 회전자 고장, 베어링 고장의 3개의 전동기로 구성하였다. 또한, 데이터 수집부는 NI9234를 사용하고, 진동 감지를 위한 진동 센서를 구비하였다.First, as shown in Figure 7a, for the failure diagnosis experiment of the induction motor, the low-pressure three-phase induction motor is composed of three electric motors of steady state, rotor failure, bearing failure, respectively. In addition, the data acquisition unit uses the NI9234, and equipped with a vibration sensor for vibration detection.

도 7b는 윤활유 자동 검사실험을 위해 초음파 레벨 센서를 이용하였으며, 도 7c는 유도 전동기 고장 진단 및 윤활유 레벨 자동검사실험을 함께 구성한 예를 보여주며, 도 7d는 GUI(Graphic User Interface) 상태에서 고장 진단 및 윤활유 레벨 자동검사 시스템을 나타낸 예를 보여준다. FIG. 7B illustrates the ultrasonic level sensor used for the automatic lubricant test, and FIG. 7C illustrates an example of a combination of an induction motor failure diagnosis and an automatic lubricant level test. FIG. 7D is a failure diagnosis in a GUI (Graphic User Interface) state. And an example showing an automatic lubricating oil level inspection system.

이하에서 도 7a 내지 도 7d의 시스템을 이용하여 본 발명에 따른 프레스 공정 고장진단장치를 이용하여 시뮬레이션한 결과를 설명한다.Hereinafter, a simulation result using the press process failure diagnosis apparatus according to the present invention using the system of FIGS. 7A to 7D will be described.

여기서, 유도 전동기의 고장 원인으로는 크게 두 가지 유형을 들 수 있는데, 본 발명에서는 아래의 두 가지 유형의 고장을 인위적으로 발생시켜 유도 전동기의 고장진단 실험을 행하였다.Here, two types of failures of induction motors can be cited. In the present invention, the following two types of failures are artificially generated to perform failure diagnosis experiments of induction motors.

첫 번째, 고장 #1(Fault #1)은 회전자(Rotar) 고장으로, 회전자의 중앙바(bar)에 드릴로 인위적으로 구멍을 뚫어 고장을 유발하고 시뮬레이션을 행하였다(도 8a).First, fault # 1 (Fault # 1) is a rotor fault, which artificially drilled a hole in the center bar of the rotor with a drill to cause a failure and performed a simulation (FIG. 8A).

두 번째, 고장 #2는 베어링(Bearing) 고장으로, 베어링에 쇳가루를 넣어 마모를 유발하고 시뮬레이션을 행하였다(도 8b).Second, failure # 2 is a bearing failure, in which a powder was put into the bearing to cause wear and simulation was performed (FIG. 8B).

이에 따라, 표1과 같이 ART2 신경회로망 고장분류기의 입력은 유도 전동기에서 측정되어 주파수 변환된 16개의 진동신호 데이터를 사용하고, 고장분류기의 경계 인수(ε)를 설정한다. ε= [0.03, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.05, 0.001, 0.01, 0.001, 0.02, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01} Accordingly, as shown in Table 1, the input of the ART2 neural network fault classifier uses the 16 vibration signal data measured and frequency-converted by the induction motor, and sets the boundary factor? Of the fault classifier. ε = [0.03, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.05, 0.001, 0.01, 0.001, 0.02, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01}

Figure 112009039945328-pat00004
Figure 112009039945328-pat00004

도 9a 내지 도 9c는, 각각 정상상태, 고장 #1, 및 고장 #2에 대한 FFT 변환된 진동신호 데이터의 스펙트럼(Spectrum)을 나타낸 그래프이고, 정상 상태보다 고장 #1 및 고장 #2에서 상대적으로 최대 진폭값의 크기 변화가 많음을 알 수 있다.9A to 9C are graphs showing spectrums of FFT-converted vibration signal data for steady state, fault # 1, and fault # 2, respectively, and are relatively at fault # 1 and fault # 2 than the normal state. It can be seen that the magnitude of the maximum amplitude is large.

도 10a는 유도 전동기가 정상 상태(P01)이다가 100번째 순간에 유도 전동기에 고장 #1(P11)이 발생한 경우의 고장진단결과를 도시한 것으로서, 고장 #1 패턴 P11이 ART-2 신경회로망에 입력되면 클래스 #1(정상상태)과의 경계인수검사를 통과하지 못하여 자동으로 새로운 클래스 #2를 생성시키고 새로운 고장 #1(회전자 고장)으로 선언함을 알 수 있다. 다음으로, 100번째 순간에 유도 전동기에 새로운 고장 #2(베어링 고장)가 발생한 경우의 고장진단 결과가 도 10b에 도시되어 있으며 새로운 클래스 #3을 생성시킴을 알 수 있다. FIG. 10A shows a fault diagnosis result when the induction motor is in a normal state (P01) and a fault # 1 (P11) occurs in the induction motor at the 100th moment. The fault # 1 pattern P11 is connected to the ART-2 neural network. If it is entered, it does not pass the boundary argument test with class # 1 (normal state), so it automatically generates new class # 2 and declares it as new fault # 1 (rotor fault). Next, it can be seen that the fault diagnosis result when the new fault # 2 (bearing fault) occurs in the induction motor at the 100th moment is shown in FIG. 10B and generates a new class # 3.

즉, 정상상태 패턴(P01)이 입력되면 이 패턴들은 경계인수검사를 통과하여 고장클래스 #1로 분류됨을 알 수 있다. 다음으로 고장 #1 패턴 (P11)이 입력되면 이 패턴들은 클래스 #2와의 경계인수검사를 통과하여 고장클래스 #2로 분류되어 현재 유도 전공기의 상태를 고장 #1(회전자 고장)로 진단함을 알 수 있다. 마찬가지로 고장 #2 패턴 (P21)이 입력되면 고장클래스 #3으로 분류됨을 알 수 있다.That is, when the steady state pattern P01 is input, it can be seen that these patterns pass the boundary factor check and are classified into the failure class # 1. Next, when fault # 1 pattern (P11) is input, these patterns pass the boundary factor test with class # 2 and are classified as fault class # 2 to diagnose the current state of induction electric machine as fault # 1 (rotor fault). It can be seen. Likewise, when the fault # 2 pattern (P21) is input, it can be seen that it is classified as the fault class # 3.

도 11a 내지 도 11c는 고장 진단 및 자동검사 GUI(Graphical User Interface} 프로그램에서 각각 (a) 정상상태, (b) 회전자 고장, (c) 베어링 고장을 유발시킨 전동기에 대한 고장진단실험 결과를 나타낸 도면이다. 이를 통해 고장진단 시스템이 정확히 고장진단함을 보여준다.11A to 11C show the fault diagnosis test results for the motor causing the (a) steady state, (b) rotor failure, and (c) bearing failure in the fault diagnosis and automatic inspection GUI (Graphical User Interface) program, respectively. This shows that the fault diagnosis system is correctly diagnosed.

도 12a 내지 도 12c는 고장 진단 및 자동검사 GUI 프로그램에서 각각 윤활유 레벨 검사 결과를 나타낸 도면으로서, (a)에서는 측정한 윤활유 레벨이 설정한 레벨(기준치)보다 높아서 정상으로 표시됨을 보여주고 있으며, (b)에서는 측정한 윤활유 레벨이 설정한 레벨보다 낮아서 윤활유 부족에 경고등이 켜졌음을 알 수 있다. 도 12c는 전동기의 상태 및 윤활유의 레벨이 정상상태임을 보여주고 있다.12A to 12C are diagrams showing the results of lubricating oil level inspection in the fault diagnosis and automatic inspection GUI programs, respectively, (a) showing that the measured lubricating oil level is higher than the set level (reference value) and is displayed as normal. In b), it can be seen that the warning light is turned on because the measured lubricant level is lower than the set level. 12C shows that the state of the motor and the level of the lubricating oil are normal.

이처럼 실제 유도 전동기 및 윤활유 레벨 테스트에서 실험 데이타를 이용한 시뮬레이션 결과 본 발명은 프레스 공정진단에 잘 적용됨을 알 수 있다.As a result of the simulation using experimental data in the actual induction motor and lubricant level test, it can be seen that the present invention is well applied to the press process diagnosis.

따라서, 본 발명을 실제 프레스 공정 시스템에 적용하여 운용한다면 시스템의 신뢰성 향상에 크게 기여할 것으로 기대되며, 다중고장상황에서의 고장진단과정에도 확대 적용될 수 있을 것으로 판단된다.Therefore, if the present invention is applied and operated in the actual press process system, it is expected to greatly contribute to improving the reliability of the system, and can be applied to the failure diagnosis process in a multi-fault situation.

이상에서, 유도 전동기의 고장진단에 대해 설명하였으나, 유도 전동기 이외의 다양한 형태의 전동기뿐만 아니라 프레스 공정 시스템의 고장진단에 적용가능하며, 본 발명은 상기의 실시예에 국한되는 것은 아니며 당해 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 설계 변경이나 회피설계를 한다 하여도 본 발명의 범위 안에 있다 할 것이다.In the above, the failure diagnosis of the induction motor has been described, but it is applicable to the failure diagnosis of the press process system as well as various types of motors other than the induction motor, and the present invention is not limited to the above embodiments, Therefore, even if a person skilled in the art does design modification or avoidance design within the range without departing from the scope of the technical idea of the present invention will be within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 공정 고장진단장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도,1 is a functional block diagram showing the configuration of a pressing process failure diagnosis apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 프레스 공정 고장진단장치를 통한 프레스 공정 고장 진단과정을 나타낸 흐름도,2 is a flowchart showing a press process failure diagnosis process through the press process failure diagnosis apparatus of FIG. 1;

도 3a 및 도 3b는 주파수 해석부의 주파수 변화과정을 나타낸 그래프로서, 각각 100Hz 단위로 max 추출과정 및 측정 데이터 FFT 변환과정을 나타낸 그래프.3A and 3B are graphs illustrating a frequency change process of the frequency analyzer, and a graph illustrating a max extraction process and a measurement data FFT conversion process in units of 100 Hz, respectively.

도 4는 본 발명에 따른 ART2 신경회로망에 실제 입력으로 사용될 주파수 설정 부분을 나타낸 도면, 4 is a view showing a frequency setting portion to be used as an actual input to the ART2 neural network according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 ART2 신경회로망을 이용한 고장분류기의 구조도,5 is a structural diagram of a fault classifier using the ART2 neural network according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 고장진단장치에서 ART2 신경회로망을 이용하는 고장분류기의 동작을 요약한 흐름도,6 is a flowchart summarizing the operation of the fault classifier using the ART2 neural network in the fault diagnosis apparatus according to the present invention;

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 프레스 공정 고장진단장치를 이용하여 프레스 공정 고장진단 실험을 한 예를 나타낸 도면,7a to 7d is a view showing an example of the press process failure diagnosis experiment using the press process failure diagnosis apparatus according to the present invention,

도 8 및 도 8bs는 본 발명에서 인위적으로 발생시킨 2가지의 고장 유형을 나타낸 도면으로 각각 회전자 고장 유발 및 베어링 고장 유발을 나타낸 도면,8 and 8bs are diagrams showing two types of failures artificially generated in the present invention, each showing a rotor failure and a bearing failure.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 FFT 변환된 진동신호 데이터의 스펙트럼을 나타낸 그래프,9A to 9C are graphs showing spectrums of FFT-converted vibration signal data according to the present invention;

도 10a 및 도 10b는 각각 고장(Fault) #1 및 고장 #2에 고장진단 결과를 나타낸 그래프,10A and 10B are graphs showing fault diagnosis results at fault # 1 and fault # 2, respectively;

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 유도 전동기의 고장진단 및 윤활유 레벨 자동검사 GUI(고장진단 실험)을 나타낸 도면,11a to 11c is a view showing a failure diagnosis and lubricant level automatic inspection GUI (failure diagnosis experiment) of the induction motor according to the present invention,

도 12a 내지 도 12c는 본 발명에 따른 유도 전동기의 고장진단 및 윤활유 레벨 자동검사 GUI(윤활유 레벨실험)을 나타낸 도면, 12A to 12C are diagrams showing a failure diagnosis and lubricant level automatic inspection GUI (lubricant level experiment) of an induction motor according to the present invention;

*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *

110: 유도 전동기110: induction motor

120: 진동 센서120: vibration sensor

130: 데이터 수집부130: data collector

140: 주파수 해석부140: frequency analysis unit

150: 고장 분류기150: fault sorter

Claims (15)

전동기에서 진동신호를 감지하는 진동센서와,Vibration sensor for detecting the vibration signal from the motor, 윤활유 탱크의 윤활유 레벨을 측정하는 윤활유 레벨 센서와,A lubricant level sensor for measuring the lubricant level in the lubricant tank, 상기 진동 센서에 감지된 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 데이터 수집부와,A data collector configured to digitally store and store the vibration signal detected by the vibration sensor; 상기 데이터 수집부에 저장된 진동신호 데이터에 대해 주파수 영역으로 변환시키는 주파수 해석부와,A frequency analyzer for converting the vibration signal data stored in the data collector into a frequency domain; 상기 주파수 해석부를 통해 변환된 진동 신호 데이터가 입력 패턴으로 입력되고 클래스 1과의 경계인수검사를 통과하지 못하여 클래스 2를 생성시키고, 다음에 다른 패턴이 입력되고 상기 클래스 2와의 경계인수검사를 통과하지 못하여 클래스 3을 생성시키며, 상기 클래스 1은 정상 상태, 상기 클래스 2는 회전자 고장, 상기 클래스 3은 베어링 고장으로 분류하는 고장 분류기와,The vibration signal data converted by the frequency analyzer is input as an input pattern and does not pass the boundary argument test with class 1 to generate class 2, and then another pattern is input and does not pass the boundary argument test with class 2 A classifier for generating a class 3, wherein the class 1 is a normal state, the class 2 is a rotor failure, and the class 3 is a failure classifier. 상기 윤활유 레벨 센서를 통해 측정된 윤활유의 레벨에 대해 기준치와 비교하여 온/오프 방식으로 고장 여부를 판단하는 윤활유 레벨 자동 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장진단장치.And a lubricating oil level automatic inspection unit for determining whether the level of the lubricating oil measured by the lubricating oil level sensor is broken in an on / off manner compared to a reference value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 윤활유 레벨 센서는 센서부와 트랜스미터 표시부가 분리된 형태의 초음파 레벨 센서인 것을 특징으로 하는 고장진단장치.The lubricating oil level sensor is a failure diagnosis device, characterized in that the ultrasonic level sensor of the sensor unit and the transmitter display unit separated form. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 해석부는 상기 진동신호 데이터를 FFT하여 주파수 영역으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 고장진단장치.And the frequency analyzer converts the vibration signal data into a frequency domain. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 주파수 해석부는 상기 FFT 변환된 데이터를 각 100Hz 주파수 단위로 구분하고, 구분된 100Hz 단위에서 최대 진폭값을 갖는 1개의 신호를 추출하는 방식을 모니터링 주파수 대역에 대해 수행하는 것을 특징으로 하는 고장진단장치.The frequency analyzer divides the FFT-converted data into 100 Hz frequency units, and extracts one signal having a maximum amplitude value from the divided 100 Hz units for a monitoring frequency band. . (a) 전동기에서 진동신호를 감지하는 단계와,(a) detecting a vibration signal in the motor; (b) 상기 진동신호를 디지털 데이터화하여 저장하는 단계와,(b) digitalizing and storing the vibration signal; (c) 상기 진동신호 데이터에 대해 주파수 영역으로 변환시키는 단계와,(c) converting the vibration signal data into a frequency domain; (d) 상기 주파수 영역으로 변환된 진동 신호 데이터가 입력 패턴으로 입력되고 클래스 1과의 경계인수검사를 통과하지 못하여 클래스 2를 생성시키고, 다음에 다른 패턴이 입력되고 상기 클래스 2와의 경계인수검사를 통과하지 못하여 클래스 3을 생성시키며, 상기 클래스 1은 정상 상태, 상기 클래스 2는 회전자 고장, 상기 클래스 3은 베어링 고장으로 분류하는 단계와,(d) The vibration signal data converted into the frequency domain is inputted as an input pattern and does not pass the boundary argument test with class 1 to generate class 2, and then another pattern is input and the boundary argument test with class 2 is performed. Class 3 fails to pass, class 1 is a normal state, class 2 is a rotor failure, and class 3 a bearing failure, (e) 윤활유 레벨 센서를 통해 측정된 윤활유의 레벨에 대해 기준치와 비교하여 온/오프 방식으로 고장 여부를 판단하는 윤활유 레벨 자동 검사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장진단방법.(e) a method for diagnosing a failure, characterized in that the automatic check of the lubricant level determines whether the failure level in the on / off manner compared to the reference value for the level of the lubricant measured by the lubricant level sensor. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (c) 단계에서,In the step (c), 상기 진동신호 데이터를 FFT하여 주파수 영역으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 고장진단방법.FFT converts the vibration signal data into a frequency domain. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 (c) 단계에서,In the step (c), 상기 FFT 변환된 데이터를 각 100Hz 주파수 단위로 구분하는 단계와, 구분된 100Hz 단위에서 최대 진폭값을 갖는 1개의 신호를 추출하는 방식을 모니터링 주파수 대역에 대해 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장진단방법.And dividing the FFT-converted data into each 100 Hz frequency unit, and performing a method of extracting one signal having a maximum amplitude value from the separated 100 Hz unit for a monitoring frequency band. Diagnostic method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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