KR101212880B1

KR101212880B1 - 공작기계의 진동 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR101212880B1
Application number: KR1020100140309A
Authority: KR
Inventors: 김종욱; 이윤규
Original assignee: 김종욱
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-12-14
Also published as: KR20120078113A

Abstract

본 발명의 목적은 가공 대상물의 가공공정에 대한 샘플링 가공을 통해 교체되는 각 가공툴(Tool)별로 진동에 대한 기준값을 제시하고, 제시된 기준값에 따라 효과적인 경보레벨이 설정될 수 있도록 구성한 공작기계용 진동 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. 이에 따라, 본 발명은 수치제어장치(NC) 및 피엘씨(PLC)가 설치된 공작기계의 진동감시를 위한 진동 모니터링 시스템에 있어서, 스핀들 모터에 연결된 주축에 설치되는 진동감지센서; 상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 디지털 값으로 변환하고, 상기 피엘씨(PLC)와 교신하여 상기 피엘씨(PLC)로부터 가공툴(Tool)의 가공정보를 제공받으며, 상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터를 산출하는 제어모듈; 산출된 상기 진동감지값과 상기 가공정보에 관한 데이터를 상기 제어모듈로부터 제공받아 디스플레이하고, 사용자의 터치에 의한 신호입력이 가능한 모니터링모듈;을 포함하여 구성되되, 상기 가공정보는 현재 작업되는 가공툴의 식별번호에 관한 정보를 포함하고, 상기 모니터링모듈은, 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 저장되어 있는 경보레벨보다 상기 진동감지값이 더 큰 경우에 경보신호를 발생시키고, 샘플링가공에 의해 상기 진동감지센서에서 출력되는 진동감지값을 기준값으로 하여 상기 모니터링모듈에 디스플레이하며, 상기 기준값이 디스플레이된 상기 모니터링모듈에서 터치에 의한 신호입력에 따라 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 상기 경보레벨이 설정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계의 진동 모니터링 시스템{A machine vibration monitoring system}

본 발명은 공작기계의 진동 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수치제어장치(NC) 및 피엘씨(Programnable Logic Controller : PLC)가 설치된 공작기계의 진동감시를 위해 진동감지센서를 부착하고 경보레벨을 설정함으로써, 과도한 진동 시 경보가 발생할 수 있도록 구성한 진동 모니터링 시스템에 관한 것이다.

공작기계는 자동차, 전자, 반도체, 항공우주산업 등 거의 모든 산업에 널리 사용되고 있으며, 선반, 머시닝센터, 밀링머신, 드릴링머신, 방전가공기, 연삭기 등 다양한 형태로 발전되어 왔다.

최근 공작기계는 종전의 범용공작기계에 수치제어(Numerical Control)라고 하는 획기적인 기술이 적용되어 입체가공, 복합가공 등 어려운 형상의 가공물의 가공이 가능하게 되었고, 보다 복잡한 제어가 가능하고 고속, 고정밀도 가공이 가능한 CNC 공작기계의 형태로 진화되어 왔다.

위와 같은 공작기계는 내장된 컴퓨터 수치제어장치를 활용하여 단계별 가공구간을 설정하고, 설정된 가공구간마다 저장된 가공프로그램을 기초로 공구 즉, 가공툴(Tool)을 이동시키면서 가공대상물을 가공하게 된다.

그러나, 상기와 같은 공작기계를 활용하여 가공하는 경우, 소재와 공구간의 마찰, 가공 시 발생하는 칩 등으로 인해 공구의 진동 및 채터(chatter)가 발생한다. 이는 가공물의 표면정도 불량, 치수정확도 저하, 마모와 치핑을 유발하고, 절삭공구를 조기에 파손시키며, 주파수 소음을 발생시키고 있었다.

따라서, 여러 요인으로부터 발생되는 작은 진동이나 충격에 의해 가공물과 가공툴(Tool)에 치명적 손상을 발생시키기 전에 적절한 조치를 취함으로써 가공물과 가공툴(Tool)을 최대한 보호할 필요가 있었다.

이에 따라, 공작기계를 이용한 가공물의 가공 시, 진동을 감지하여 과다한 진동에 대한 경보가 가능하도록 구성한 모니터링장치가 기 개발된 바 있으나, 가공과정의 전반에 걸쳐 일률적인 경보레벨을 설정함으로서 가공작업의 중간에 가공툴(Tool)이 교체되는 가공과정에서는 정확한 모니터링을 실시할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 가공툴(Tool)의 종류에 따라 진동의 정도가 다르고, 가공툴의 교체 시 충격에 의해 과도한 진동이 발생하고 있음에도 불구하고 가공과정 전반에 걸쳐 획일적인 경보레벨이 설정되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가공 대상물의 가공공정에 대한 샘플링 가공을 통해 교체되는 각 가공툴(Tool)별로 진동에 대한 기준값을 제시하고, 제시된 기준값에 따라 효과적인 경보레벨이 설정될 수 있도록 구성한 공작기계용 진동 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 보다 정확히 진동이 측정될 수 있고, 보다 정밀한 경보레벨이 설정될 수 있도록 구성한 공작기계용 진동 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수치제어장치(NC) 및 피엘씨(Programnable Logic Controller : PLC)가 설치된 공작기계의 진동감시를 위한 진동 모니터링 시스템에 있어서, 스핀들 모터에 연결된 주축에 설치되는 진동감지센서; 상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 디지털 값으로 변환하고, 상기 피엘씨(PLC)와 교신하여 상기 피엘씨(PLC)로부터 가공툴(Tool)의 가공정보를 제공받으며, 상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터를 산출하는 제어모듈; 산출된 상기 진동감지값과 상기 가공정보에 관한 데이터를 상기 제어모듈로부터 제공받아 디스플레이하고, 사용자의 터치에 의한 신호입력이 가능한 모니터링모듈;을 포함하여 구성되되, 상기 가공정보는 현재 작업되는 가공툴의 식별번호에 관한 정보를 포함하고, 상기 모니터링모듈은, 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 저장되어 있는 경보레벨보다 상기 진동감지값이 더 큰 경우에 경보신호를 발생시키고, 샘플링가공에 의해 상기 진동감지센서에서 출력되는 진동감지값을 기준값으로 하여 상기 모니터링모듈에 디스플레이하며, 상기 기준값이 디스플레이된 상기 모니터링모듈에서 터치에 의한 신호입력에 따라 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 상기 경보레벨이 설정되도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기 진동감지센서는 가속도센서인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기 모니터링모듈이, 상기 제어모듈에서 제공되는 상기 데이터를 도시하는 모니터; 상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터와 상기 기준값이 저장되는 메모리; 및 사용자의 터치에 의한 상기 신호입력이 가능하도록 하는 터치스크린;을 포함하여 구성되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 터치스크린에는 샘플링 가공모드의 설정이 가능하도록 구성되고, 상기 샘플링 가공모드가 설정되면, 상기 제어모듈은 상기 피엘씨(PLC)로 샘플링 가공모드 설정신호를 전달한 후, 상기 피엘씨(PLC)로부터 가공툴의 상기 가공정보를 제공받고 상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 상기 모니터링모듈에 제공하며, 상기 모니터링모듈은 제공받은 진동감지값에 기초하여 가공툴의 식별번호별로 기준값을 제시하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 가공정보는 가공툴의 교체를 위한 작업중단시점과 가공툴의 교체 후 작업재개시점 사이의 툴교체구간에 관한 정보를 더 포함하고, 상기 기준값은 상기 툴교체구간에서 측정된 진동감지값을 제외하고 설정되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 공작기계용 진동 모니터링 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 진동의 모니터링과 관련하여 가공툴(Tool)이 교체되어 실시되는 각 가공구간별로 기준값이 제시되고 경보레벨이 설정됨으로써 전체 가공공정에 대하여 최적화된 감시가 가능하다. 이는 전체 가공공정에 대하여 일률적으로 경보레벨이 설정되는 경우에 비하여 효과적이고 정확한 감시가 가능하다.

둘째, 본 발명은 샘플링 가공을 실시하여 기준값과 경보레벨을 설정하므로 실제 가공이 발생하는 메인가공에서의 진동에 적합한 경보레벨의 설정이 가능하다.

셋째, 본 발명은 샘플링 가공에서 가공공정 중에 가공툴이 교체되는 경우, 툴(Tool)교체구간에서의 진동감지값은 기준값으로 제시되지 않고 경보레벨의 설정에 고려되지 않으므로 각 가공툴에 따라 정확한 경보레벨의 설정이 가능하고, 과도하게 높은 경보레벨이 설정되는 오류가 방지된다.

넷째, 본 발명은 스핀들 모터에 연결된 주축베어링 근처에 가속도센서를 부착하여 진동을 감시함으로써 진동에 대한 감시결과가 정확하게 이루어진다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 진동 모니터링 시스템의 시스템 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 진동 모니터링 시스템에서 모니터링모듈의 제어신호 흐름도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 진동 모니터링 시스템에서 터치스크린에 표시되는 진동측정값의 그래프와 제시된 기준값의 설명도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 진동 모니터링 시스템에서 제어모듈의 제어신호 흐름도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다.

본 실시예의 진동 모니터링 시스템은 수치제어장치(NC;140) 및 피엘씨(Programnable Logic Controller:PLC;150)가 설치된 공작기계에 적용되고 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공작기계용 진동 모니터링 시스템의 실시예를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 진동 모니터링 시스템은, 스핀들 모터(113,123)에 연결된 주축(112,122)에 설치되는 진동감지센서, 상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 디지털 값으로 변환하고, 상기 피엘씨(PLC;150)와 교신하여 상기 피엘씨(PLC;150)로부터 가공툴(Tool)의 가공정보를 제공받아, 상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터를 산출하는 제어모듈(20); 산출된 상기 진동감지값과 상기 가공정보에 관한 데이터를 상기 제어모듈(20)로부터 제공받아 디스플레이하고, 사용자의 터치에 의한 신호입력이 가능한 모니터링모듈(300);을 포함하여 구성된다.

상기 진동감지센서는 스핀들 모터(113,123)에 연결된 주축(112,122)의 하우징에 설치되고 보다 구체적으로는 베어링이 설치되는 위치의 상부에 설치된다. 상기 진동감지센서는 가속도센서(110,120)를 활용할 수 있으며, 가속도센서(110,120)는 2축 방향의 가속도 감지가 가능한 센서가 바람직하다. 가속도센서(110,120)는 주축(112,122)의 하우징에 접착제에 의해 접착하거나 별도의 결속수단을 이용하여 부착시킬 수 있다.

진동감지센서는 공작기계가 절삭 또는 연마가공 중 가공 툴(Tool)에 발생하는 진동을 측정하여 후술하는 제어모듈(20)로 그 측정값을 전송한다. 전송되는 측정값은 진동감지값으로 가공 중 상기 가공툴에 가해지는 진동의 크기에 비례하는 전기신호가 생성된다. 상기 진동감지센서는 감시대상이 되는 주축(112,122)에 설치되고, 다수의 주축(112,122)에 각각 설치됨으로써 서로 독립적으로 제어모듈(20)에 측정값을 전송하는 것도 가능하다.

한편, 상기 제어모듈(20)은 전술한 바와 같이 상기 진동감지센서에서 측정되는 진동감지값을 기초로 상기 공구에 가해지는 진동 정도를 판단하고, 모니터링모듈(300)에서의 신호입력에 따라 모니터링모듈(300)과 피엘씨(150)와의 정보 및 신호교환을 담당하고 있다.

이에 따라, 제어모듈(20)에는 상기 진동감지센서의 측정값으로부터 노이즈를 제거하는 필터(220)와, 노이즈가 제거된 출력값을 디지털 값으로 변환시키는 A/D 컨버터(230)를 포함한다. 또한, 피엘씨(PLC;150)와 제어모듈(20)의 정보교환을 위한 인터페이스(240)와, 상기 모니터링모듈(300)과의 데이터 송수신을 위한 통신수단(250)이 더 구비된다. 아울러, 모니터링모듈(300)과 피엘씨(150)와 교신하여 피엘씨(150)로부터 제공받은 가공정보와 진동감지센서에서 제공된 진동감지값을 연산하여 연산된 결과를 모니터링모듈(300)에 전송함으로서 모니터링모듈(300)이 감시상태를 디스플레이할 수 있도록 하고, 모니터링모듈(300)에서의 신호입력에 따라 설정정보를 피엘씨(150)에 전달하도록 제어하는 제어부(210)를 포함하고 있다.

상기 인터페이스(240)를 통하여 상기 제어부(210)는 피엘씨(150)로부터 현재 작업되는 가공툴의 식별번호에 관한 정보와, 가공툴 교체와 관련하여 작업중지시점과 작업재개시점 사이의 툴교체구간에 대한 정보, 현재 가공의 진행여부에 관한 정보 등 가공정보을 제공받고, 모니터링모듈(300)에서의 샘플링 가공모드 또는 메인 가공모드를 설정하는 신호입력에 따라 샘플링 가공모드 설정정보 또는 메인 가공모드 설정정보를 상기 피엘씨(150)로 제공한다.

한편, 상기 통신수단(250)은 제어부(210)가 제공받은 각종 정보들 즉, 진동감지값, 가공툴 넘버, 가공의 진행여부 등의 데이터가 상기 모니터링모듈(300)의 모니터(310)에 디스플레이될 수 있도록 범용직렬버스(USB)를 통하여 상기 모니터링모듈(300)과 연결시키는 것이다.

따라서, 제어모듈(20)의 제어부(210)에서는 인터페이스(240) 및 통신수단(250)을 통해 피엘씨(150) 및 모니터링모듈(300)과 교신하여 모니터(310)를 통해 감시상태를 디스플레이할 수 있도록 제어하게 된다.

한편, 모니터링모듈(300)은 제어모듈(20)에서 제공되는 데이터를 도시하는 모니터(310)와, 진동감지값 및 가공정보에 관한 데이터와 기준값이 저장되는 메모리(320)와, 사용자의 터치에 의해 신호입력이 가능하도록 하는 터치스크린(330)과, 상기 메모리(320)에 데이터를 저장하고 로드하며 터치스크린(330)을 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 모니터(310)를 통해 상기 메모리(320)에 저장된 데이터가 도시되도록 하는 모니터링 제어부(340)를 포함하여 구성된다. 상기 모니터(310)와 터치스크린(330)은 하나의 모니터(310)에 그 기능을 결합시켜 구성하는 것도 가능하다.

상기 모니터링모듈(300)은, 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 저장되어 있는 경보레벨보다 상기 진동감지값이 더 큰 경우에 경보신호를 발생시킨다. 이 때, 메인가공에 앞서 샘플링가공을 실시함으로써 진동감지센서에서 출력되는 진동감지값이 기준값으로서 모니터링모듈(300)에 디스플레이되고, 상기 기준값이 디스플레이된 상기 모니터링모듈(300) 상에서 사용자의 터치에 의해 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 상기 경보레벨이 설정되도록 구성된다. 이에 따라, 터치스크린(330)에는 기준값이 디스플레이되고, 사용자의 터치에 의한 신호입력에 의해 가공툴별로 기준값이 경보레벨로 설정되거나 소정의 범위에서 기준값이 조절된 후 경보레벨로 설정되도록 터치스크린(330)이 구성된다.

한편, 상기 터치스크린(330)에는 샘플링 가공모드의 설정이 가능하도록 구성된다. 상기 샘플링 가공모드가 설정되면, 상기 제어모듈(20)은 상기 피엘씨(150)에 샘플링 가공모드의 설정신호를 전송하고 샘플링 가공이 실시되도록 한다.

샘플링 가공이 진행됨에 따라, 제어모듈(20)은 상기 피엘씨(PLC;150)로부터 가공 툴의 상기 가공정보를 제공받고 상기 진동감지센서의 출력값을 입력받아 가공툴의 식별번호별로 상기 진동감지값을 상기 모니터링모듈(300)에 제공하고 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 공작기계용 진동 모니터링 시스템의 제어신호 흐름에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 모니터링모듈(300)에서 제어신호의 흐름을 도시한 순서도이다.

도 2를 참고하면, 공작기계에 전원이 공급되어 활성화되면 모니터링모듈(300)은 진동감지센서 및 제어모듈(20)이 대기상태인지 확인하게 된다(S110단계). 그러한 대기상태는 전원이 공급되는 상태에서 상기 모니터링모듈(300)에서 가공감시 준비가 되면 자동으로 수행되며, 상기 수치제어장치(140)로 시스템의 대기상태가 전송되면, 모니터(310)를 통해 대기상태의 확인이 가능하게 된다.

상기에서 시스템의 대기상태가 확인되면, 터치스크린(330)을 통해 샘플링 가공모드 설정을 위한 신호입력이 있었는지 판단하고(S120단계), 샘플링 가공모드가 설정되었으면 피엘씨(150)를 통해 샘플링 가공프로그램을 수행하도록 제어모듈(20)의 제어부(210)가 피엘씨(150)에 신호를 전송함으로써 샘플링 가공이 수행된다.

샘플링 가공이 수행되면, 상기 제어모듈(20)을 통해 샘플링가공에 따른 가공정보가 제어모듈(20)에 확보되고, 진동감지센서에 의한 진동감지값이 또한 확보된다.

이에 따라, 제어모듈(20)에 모니터링모듈(300)로 데이터를 전송하도록 요청하고(S121단계), 모니터링모듈(300)은 진동측정값 및 가공정보를 제공받을 수 있다(S122단계).

제공받은 진동측정값 및 가공정보를 기초로 모니터(310) 상에 그래프의 형태로 도시되고, 샘플링 가공기간 동안 기준값으로 활용될 진동측정값 및 가공정보를 지속적으로 샘플링하게 된다(S123단계).

한편, 상기와 같이 샘플링 가공의 수행을 완료하여 기준값 즉, 샘플링 가공에 의한 진동측정값을 확보하게 되면, 터치스크린(330)을 통하여 경보신호를 발생시키게 되는 진동의 정도인 경보레벨을 설정한다. 또한, 경보신호의 발생을 위한 경보시간도 함께 설정한다(S124단계)

상기 터치스크린(330)에 의한 경보레벨의 설정은, 서로 다른 가공툴이 사용되는 각각의 구간에서 제시된 기준값을 사용자가 터치에 의한 신호입력을 통해 경보레벨로 설정하게 된다.

도 3은 터치스크린(330)에 표시된 진동측정값의 그래프와 제시된 기준값을 도시하고 있다.

도 3을 참고하면, 샘플링 가공에 따라 제어모듈(20)로부터 제공된 진동감지값(Vs)은 그래프의 형태로 표시된다. 도 3에서 도시된 진동감지값(Vs)은 가공툴(Tool) 중 식별번호 1(TOOL 1)을 사용한 작업에서의 진동값이 낮고 식별번호 8(TOOL 8)을 사용하여 작업한 가공에서는 그 보다 높게 나타나고 있으며, 가공툴을 식별번호 1(TOOL 1)에서 식별번호 8(TOOL 8)으로 교체하는 툴(TOOL)교체구간에서는 툴교체에 따른 충격으로 진동값이 더욱 크게 나타나고 있다.

이에 따라, 모니터링모듈(300)에서 제시되는 기준값은 가공툴의 식별번호 1(TOOL 1)에서는 그 구간에서 가장 높은 V1으로 제시되고 있고, 가공툴의 식별번호 8(TOOL 8)에서는 해당 구간에서 가장 높은 V8로 제시함으로써 가공툴별로 기준값을 달리 제시하고 있다.

또한, 가공툴을 식별번호 1(TOOL 1)에서 식별번호 8(TOOL 8)로 교체하는 툴(TOOL)교체구간에서 진동감지값은, 가공진행 시의 진동값과 관계없이 과다하게 높은 것이다. 따라서, 툴(TOOL)교체구간의 진동감지값은 기준값 제시를 위한 데이터에 포함되지 않고, 이어지는 가공에 사용되는 가공툴의 기준값 설정에도 고려되지 않음으로서 너무 높은 기준값이 제시되어 경보레벨로 설정되지 않도록 한다. 또한, 툴교체구간에서는 기준값 제시 및 경보레벨의 설정이 없는 것이 바람직하다. 이에 따라, 메인가공에서 툴교체구간에서의 경보신호는 발생하지 않는다.

한편, 도 2를 참고하면, 샘플링 가공에 의한 경보레벨의 설정이 완료된 후, 메인가공모드 설정을 위한 신호입력이 있었는지 판단한다(S130). 메인가공모드가 설정되었으면 피엘씨(150)를 통해 메인가공 프로그램을 수행하도록 제어모듈(20)의 제어부(210)가 피엘씨(150)에 신호를 전송함으로써 메인가공이 수행된다.

메인가공이 수행되면, 상기 제어모듈(20)을 통해 메인가공에 따른 가공정보가 제어모듈(20)에 확보되고, 진동감지센서에 의한 진동감지값이 또한 확보된다.

이에 따라, 제어모듈(20)에 모니터링모듈(300)로 데이터를 전송하도록 요청하고(S131단계), 모니터링모듈(300)은 진동측정값 및 가공정보를 제공받을 수 있다(S132단계).

이후 메인가공이 실시되는 동안, 제공받은 진동측정값과 샘플링 가공모드에서 설정된 경보레벨을 지속적으로 비교하고(S134단계), 진동측정값이 경보레벨보다 큰 경우에는 설정된 경보시간 동안 경보를 발생시킨다(S135단계).

한편, 도 4는 제어모듈(20)에서 제어신호의 흐름을 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 제어모듈(20)이 전원의 공급으로 활성화되면 초기화가 이루어진 후, 상기 피엘씨(150)에서 가공정보를 상기 인터페이스(240)를 통해 수신하게 된다(S210단계)

상기 가공정보는 가공진행여부, 가공중인 가공툴의 식별번호, 가공툴이 교체되는 툴교체구간에 대한 정보를 포함한다.

또한, 진동감지센서로부터 진동측정값을 제공받고(S220단계), 진동측정값에 대하여 필터링과 A/D변환을 수행한다(S230단계).

이후, 제어부(210)는 모니터링모듈(300)로부터 제어신호가 수신받아(S240단계), 그 제어신호가 모니터링모듈(300)로 데이터를 전송하는 요청이면(S250단계), 모니터링모듈(300)로 진동측정값과 피엘씨(150)로부터 제공받은 가공정보를 모니터링모듈(300)로 송신하게 된다(S260단계)

한편, 모니터링모듈(300)로부터 수신받은 제어신호가 진동측정 및 제어모듈(20)에 대한 리셋 요청이면 상기 제어부(210)가 초기화를 실시한다.

이와 같은 과정은 공작기계의 전원이 오프될 때까지 지속적으로 수행된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

20; 제어모듈 110,120; 가속도센서
112,122; 주축 113,123; 스핀들 모터
140; 수치제어장치(NC) 150; 피엘씨(PLC)
210; 제어부 220; 필터
230; A/D 컨버터 240; 인터페이스
250; 통신수단 300; 모니터링모듈
310; 모니터 320; 메모리
330; 터치스크린 340; 모니터링제어부

Claims

수치제어장치(NC)(140) 및 피엘씨(Programnable Logic Controller : PLC)(150)가 설치된 공작기계의 진동감시를 위한 진동 모니터링 시스템에 있어서,
스핀들 모터(113,123)에 연결된 주축(112,122)에 설치되는 진동감지센서;
상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 디지털 값으로 변환하고, 상기 피엘씨(PLC;150)와 교신하여 상기 피엘씨(PLC;150)로부터 가공툴(Tool)의 가공정보를 제공받아, 상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터를 산출하는 제어모듈(20);
산출된 상기 진동감지값과 상기 가공정보에 관한 데이터를 상기 제어모듈(20)로부터 제공받아 디스플레이하고, 사용자의 터치에 의한 신호입력이 가능한 모니터링모듈(300);을 포함하여 구성되되,
상기 가공정보는 현재 작업되는 가공툴의 식별번호에 관한 정보를 포함하고,
상기 모니터링모듈(300)은,
상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 저장되어 있는 경보레벨보다 상기 진동감지값이 더 큰 경우에 경보신호를 발생시키고, 샘플링가공에 의해 상기 진동감지센서에서 출력되는 진동감지값을 기준값으로 하여 상기 모니터링모듈(300)에 디스플레이하며, 상기 기준값이 디스플레이된 상기 모니터링모듈(300)에서 터치에 의한 신호입력에 따라 상기 가공툴의 식별번호 각각에 대하여 상기 경보레벨이 설정되도록 구성하고,
상기 모니터링모듈(300)은,
상기 제어모듈(20)에서 제공되는 상기 데이터를 도시하는 모니터(310);
상기 진동감지값 및 상기 가공정보에 관한 데이터와 상기 기준값이 저장되는 메모리(320); 및
사용자의 터치에 의한 상기 신호입력이 가능하도록 하는 터치스크린(330);을 포함하는 것이고,
상기 터치스크린(330)에는 샘플링 가공모드의 설정이 가능하도록 구성되고,
상기 샘플링 가공모드가 설정되면,
상기 제어모듈(20)은 상기 피엘씨(PLC;150)로 샘플링 가공모드 설정신호를 전달한 후, 상기 피엘씨(PLC;150)로부터 가공 툴의 상기 가공정보를 제공받고 상기 진동감지센서의 진동감지값을 입력받아 상기 모니터링모듈(300)에 제공하며,
상기 모니터링모듈(300)은 제공받은 진동감지값에 기초하여 가공툴의 식별번호별로 기준값을 제시하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 진동 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가공정보는 가공툴의 교체를 위한 작업중단시점과 가공툴의 교체 후 작업재개시점 사이의 툴교체구간에 관한 정보를 더 포함하고,
상기 기준값은 상기 툴교체구간에서 측정된 진동감지값을 제외하여 설정되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 진동 모니터링 시스템.
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