KR102210757B1 - Monitoring Device for state of winder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와인더의 진동 상태를 모니터링하고 분석하여, 와인더의 결함 또는 고장을 감지할 수 있는 와인더 상태 감시장치에 관한 것이다.
일례로, 트래버스 캠, 컨택트 롤러 및 스핀들을 포함하는 와인더의 상태를 감시하고 고장 여부를 분석 및 예측하는 와인더 상태 감시장치에 있어서, 상기 와인더의 각 구동장치의 진동을 측정하는 진동 측정부; 상기 진동 측정부에서 측정된 진동 데이터를 분석하고, 고장 여부 및 잔존 수명을 예측하는 분석 예측부; 상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 상기 와인더의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 경고등 또는 경고음을 발생시키는 알람부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치를 개시한다.The present invention relates to a winder condition monitoring device capable of detecting a defect or failure of a winder by monitoring and analyzing a vibration condition of a winder.
As an example, in a winder condition monitoring device that monitors a state of a winder including a traverse cam, a contact roller, and a spindle, analyzes and predicts a failure, a vibration measuring unit that measures vibration of each driving device of the winder ; An analysis prediction unit that analyzes the vibration data measured by the vibration measurement unit and predicts a failure and a remaining life; A control unit controlling driving of the winder according to a result analyzed by the analysis prediction unit; And an alarm unit for generating a warning light or a warning sound according to a result analyzed by the analysis and prediction unit.

Description

와인더 상태 감시장치{Monitoring Device for state of winder}Monitoring Device for state of winder

본 발명은 와인더 상태 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a winder condition monitoring device.

와인더는 좌우 방향으로 왕복 이동하여 보빈에 권취되는 실의 위치를 이동시키는 트래버스 캠과, 트래버스 캠을 통해 공급되는 실을 보빈으로 안내하며, 상기 실이 보빈에 감길 때 보빈을 가압하는 컨택트 롤러 및 실이 감기는 보빈을 잡아주는 스핀들을 포함할 수 있다. 이러한 와인더에서 진동으로 인해 권취 불량이 발생되면, 문제점 파악이 어려우면 진상을 파악하는 큰 시간이 소요된다. 특히, 스핀들, 컨택트 롤러 및 트래버스 캠의 진동 변화에 대해서 감지하기 어려우며, 문제가 발생하였음에도 불구하고 지속적으로 구동될 시, 사권취가 제대로 이루어지지 않으며 사고가 일어날 위험이 존재한다. 따라서, 와인더의 고장이나 결함을 감지할 수 있는 장치가 요구된다.The winder reciprocates in the left and right directions to move the position of the thread wound on the bobbin, and guides the thread supplied through the traverse cam to the bobbin, and a contact roller that presses the bobbin when the thread is wound around the bobbin, and It may include a spindle that holds the bobbin on which the thread is wound. When winding failure occurs due to vibration in such a winder, it takes a long time to determine the truth if it is difficult to identify the problem. In particular, it is difficult to detect changes in vibration of the spindle, contact roller, and traverse cam, and when continuously driven despite a problem, the winding is not properly performed and there is a risk of an accident. Therefore, there is a need for a device capable of detecting a failure or defect of a winder.

본 발명은 와인더의 진동 상태를 모니터링하고 분석하여, 와인더의 결함 또는 고장을 감지할 수 있는 와인더 상태 감시장치를 제공한다.The present invention provides a winder condition monitoring device capable of detecting a defect or failure of a winder by monitoring and analyzing a vibration condition of a winder.

본 발명에 의한 트래버스 캠, 컨택트 롤러 및 스핀들을 포함하는 와인더의 상태를 감시하고 고장 여부를 분석 및 예측하는 와인더 상태 감시장치에 있어서, 상기 와인더의 각 구동장치의 진동을 측정하는 진동 측정부; 상기 진동 측정부에서 측정된 진동 데이터를 분석하고, 고장 여부 및 잔존 수명을 예측하는 분석 예측부; 상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 상기 와인더의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 경고등 또는 경고음을 발생시키는 알람부;를 포함할 수 있다.In the winder condition monitoring device for monitoring the state of a winder including a traverse cam, a contact roller, and a spindle according to the present invention and for analyzing and predicting failure, vibration measurement for measuring vibration of each driving device of the winder part; An analysis prediction unit that analyzes the vibration data measured by the vibration measurement unit and predicts a failure and a remaining life; A control unit controlling driving of the winder according to a result analyzed by the analysis prediction unit; And an alarm unit that generates a warning light or a warning sound according to a result analyzed by the analysis prediction unit.

상기 진동 측정부는 다수의 가속도 측정센서로 이루어질 수 있다.The vibration measurement unit may include a plurality of acceleration measurement sensors.

상기 분석 예측부는 상기 진동 측정부에서 측정된 데이터의 주파수 성분을 분석하는 진동 주파수 분석부; 상기 진동 주파수 분석부에서 분석된 결과를 기준 범위와 비교하여 각 구동장치의 결함 정도를 분석하는 고장 여부 분석부; 및 상기 진동 주파수 분석부에서 분석된 결과를 기준 값과 비교하여 베어링의 이상 유무 및 잔존 수명을 예측하는 베어링 수명 예측부;를 포함할 수 있다.The analysis prediction unit vibration frequency analysis unit for analyzing a frequency component of the data measured by the vibration measurement unit; A failure analysis unit for analyzing the degree of defects of each driving device by comparing the result analyzed by the vibration frequency analysis unit with a reference range; And a bearing life prediction unit for predicting the presence or absence of an abnormality and a remaining life of the bearing by comparing the result analyzed by the vibration frequency analysis unit with a reference value.

상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제1기준 범위를 벗어나면 경고 단계로 판단하여 상기 알람부에게 전달하고, 상기 알람부는 경고등을 발생시킬 수 있다.When the analysis result is out of the first reference range, the failure analysis unit may determine as a warning step and transmit it to the alarm unit, and the alarm unit may generate a warning light.

상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제2기준 범위를 벗어나면 위험 단계로 판단하여 상기 알람부에게 전달하고, 상기 알람부는 경고등 및 경고음을 발생시킬 수 있다.When the analysis result is out of the second reference range, the failure analysis unit may determine as a danger stage and transmit it to the alarm unit, and the alarm unit may generate a warning light and a warning sound.

상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제3기준 범위를 벗어나면 비상 단계로 판단하여 상기 제어부에게 전달하고, 상기 제어부는 상기 와인더의 구동을 정지시킬 수 있다.When the analysis result is out of the third reference range, the failure analysis unit determines as an emergency step and transmits it to the control unit, and the control unit may stop driving the winder.

상기 베어링 수명 예측부는 주파수 성분에서 진폭의 크기, 주파수 흔들림 또는 주파수 영역의 분포 정도를 확인하여 수명을 예측할 수 있다.The bearing life prediction unit may predict the life by checking the magnitude of the amplitude, the frequency fluctuation, or the degree of distribution in the frequency domain in the frequency component.

상기 진동 측정부에서 측정된 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 더 포함하고, 상기 데이터 저장부에는 상기 분석 예측부에서 데이터의 분석 및 예측 시 기준이 되는 기준 범위 및 기준 값들이 저장될 수 있다.A data storage unit for storing the data measured by the vibration measurement unit may be further included, and the data storage unit may store a reference range and reference values used as a reference when analyzing and predicting data by the analysis and prediction unit.

상기 분석 예측부에서 분석 및 예측한 결과를 화면에 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.The analysis and prediction unit may further include a display unit that displays the results analyzed and predicted on the screen.

본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치는 와인더의 각 구동장치의 진동을 측정하는 진동 측정부와, 측정된 데이터의 주파수 성분을 분석하는 진동 주파수 분석부와, 분석된 결과를 기준 값들과 비교하여 고장 및 결함 여부를 분석할 수 있는 분석 예측부를 구비함으로써, 와인더의 상태를 실시간으로 감시하여 안전성을 향상시킬 수 있다. A winder condition monitoring device according to an embodiment of the present invention includes a vibration measuring unit that measures vibration of each driving device of the winder, a vibration frequency analysis unit that analyzes a frequency component of the measured data, and based on the analyzed result. By providing an analysis prediction unit capable of analyzing failures and defects by comparing them with values, it is possible to improve safety by monitoring the state of the winder in real time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치를 도시한 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 고장 여부 분석부가 측정 데이터를 분석하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 베어링 수명 예측부가 베어링의 수명을 예측하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a block diagram showing a winder condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing a winder according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a winder state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are graphs for explaining a method in which a failure analysis unit analyzes measurement data.
5A to 5C are graphs for explaining a method of predicting the life of the bearing by the bearing life prediction unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to completely convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장 또는 축소된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the size of each component is exaggerated or reduced for convenience and clarity of description, and the same reference numerals in the drawings refer to the same element. In addition, the meaning of "connected" in the present specification means not only the case where the member A and the member B are directly connected, but also the case where the member A and the member B are indirectly connected by interposing a member C between the member A and the member B. do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used in this specification are used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly indicates another case. In addition, when used herein, "comprise, include" and/or "comprising, including" refers to the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements, and/or groups thereof. It specifies existence and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, actions, members, elements, and/or groups.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치를 도시한 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더를 도시한 개략적인 구성도이다. 1 is a block diagram showing a winder state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic configuration diagram showing a winder according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치(100)는 진동 측정부(110), 데이터 저장부(120), 분석 예측부(130), 제어부(140), 알람부(150) 및 디스플레이부(160)를 포함한다. 1 and 2, the winder state monitoring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a vibration measurement unit 110, a data storage unit 120, an analysis prediction unit 130, and a control unit 140. ), an alarm unit 150 and a display unit 160.

먼저, 본 발명에 따른 와인더 상태 감시장치(100)는 와인더(10)의 구동 상태를 감시하여 와인더(10)의 이상 발생 시 와인더(10)의 구동을 제어함으로써, 와인더(10)에서 생산되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며 사고를 방지할 수 있는 장치이다. 와인더(10)는 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13)을 포함할 수 있다. 트래버스 캠(11)은 좌우 방향으로 왕복 이동하여 보빈에 권취되는 실의 위치를 이동시키므로, 보빈에 실이 균형적이며 흐트러지지 않게 감기도록 할 수 있다. 컨택트 롤러(12)는 트래버스 캠(11)을 통해 공급되는 실을 보빈으로 안내하며, 상기 실이 보빈에 감길 때 보빈을 가압하여 실이 보빈에 안정적으로 감기게 할 수 있다. 또한, 컨택트 롤러(12)는 보빈에 감기는 실에 압력을 주어 실이 감기는 모양을 만들어 줄 수 있다. 스핀들(13)은 실이 감기는 보빈(또는 지관)을 잡아주는 장치로, 보빈 홀더로 불리기도 한다. First, the winder state monitoring apparatus 100 according to the present invention monitors the driving state of the winder 10 and controls the driving of the winder 10 when an abnormality occurs in the winder 10, thereby controlling the winder 10 It is a device that can improve the quality of products produced in) and prevent accidents. The winder 10 may include a traverse cam 11, a contact roller 12 and a spindle 13. Since the traverse cam 11 reciprocates in the left and right direction to move the position of the yarn wound around the bobbin, the yarn can be wound around the bobbin in a balanced and unobtrusive manner. The contact roller 12 guides the thread supplied through the traverse cam 11 to the bobbin, and presses the bobbin when the thread is wound around the bobbin so that the thread is stably wound around the bobbin. In addition, the contact roller 12 may apply pressure to the thread wound around the bobbin to create a shape in which the thread is wound. The spindle 13 is a device that holds a bobbin (or a branch pipe) around which a thread is wound, and is also called a bobbin holder.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인더 상태 감시장치를 도시한 구성도이다. 3 is a block diagram showing a winder state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13) 각각의 기준 축에는 베어링(미도시)이 위치하고, 각각의 기준 축을 구동시키는 모터가 연결될 수 있다. 상기 진동 측정부(110)는 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13)의 진동을 각각 개별적으로 측정한다. 구체적으로, 진동 측정부(110)는 다수의 가속도 측정센서로 이루어질 수 있다. 진동 측정부(110)는 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13)에 각각 다수개가 설치되어, 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13)의 진동량을 측정할 수 있다. 또한, 더불어, 진동 측정부(110)는 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13) 각각에 위치한 베어링의 진동을 측정할 수 있다. 또한, 진동 측정부(110)에서 측정된 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13)의 진동량 및 베어링의 진동량에 대한 데이터는 데이터 저장부(120)로 전달된다. 상기 진동 측정부(110)에서 측정된 데이터는 시간에 따른 가속도 변화의 그래프로 저장될 수 있다(도 4a 참조). As shown in FIG. 3, a bearing (not shown) is positioned on the traverse cam 11 and the reference shafts of the contact rollers 12 and the spindle 13, and a motor driving each of the reference shafts may be connected. The vibration measuring unit 110 individually measures vibrations of the traverse cam 11, the contact roller 12, and the spindle 13, respectively. Specifically, the vibration measurement unit 110 may be formed of a plurality of acceleration measurement sensors. The vibration measurement unit 110 is provided with a plurality of traverse cams 11, contact rollers 12, and spindle 13, respectively, and vibration of the traverse cam 11, contact rollers 12, and spindle 13 The amount can be measured. In addition, the vibration measuring unit 110 may measure vibrations of the traverse cam 11 and bearings located at each of the contact rollers 12 and spindle 13. In addition, data on the amount of vibration of the traverse cam 11, the contact roller 12 and the spindle 13, and the vibration amount of the bearing measured by the vibration measuring unit 110 are transmitted to the data storage unit 120. The data measured by the vibration measurement unit 110 may be stored as a graph of changes in acceleration over time (see FIG. 4A).

데이터 저장부(120)는 상기 진동 측정부(110)에서 측정된 데이터를 수집하고 이를 저장한다. 또한, 데이터 저장부(120)에는 측정된 데이터의 이상 여부를 판단할 수 있는 기준 값과 기준 범위들이 저장되어 있다. 상기 데이터 저장부(120)에는 기준 값, 제1기준 범위(경고 단계), 제2기준 범위(위험 단계), 제3기준 범위(비상 단계) 등이 저장될 수 있다. 예를 들어, 제1기준 범위는 기준 값의 10%로 설정되고, 제2기준 범위는 기준 값의 20%로 설정되며, 제3기준 범위는 기준 값의 30%로 설정될 수 있다. 물론, 데이터 저장부(120)에 저장된 제1기준 범위 내지 제3기준 범위는 사용자의 설정에 의해 변경 가능하다. The data storage unit 120 collects and stores the data measured by the vibration measurement unit 110. In addition, the data storage unit 120 stores a reference value and a reference range for determining whether the measured data is abnormal. The data storage unit 120 may store a reference value, a first reference range (warning stage), a second reference range (danger stage), and a third reference range (emergency stage). For example, the first reference range may be set to 10% of the reference value, the second reference range may be set to 20% of the reference value, and the third reference range may be set to 30% of the reference value. Of course, the first reference range to the third reference range stored in the data storage unit 120 can be changed according to the user's setting.

분석 예측부(130)는 진동 측정부(110)에서 측정된 데이터를 분석하여, 고장 여부를 판별하거나 베어링의 수명을 예측할 수 있다. 분석 예측부(130)는 진동 주파수 분석부(131), 고장 여부 분석부(132) 및 베어링 수명 예측부(133)를 포함할 수 있다. The analysis prediction unit 130 may analyze data measured by the vibration measurement unit 110 to determine whether there is a failure or predict the life of the bearing. The analysis prediction unit 130 may include a vibration frequency analysis unit 131, a failure analysis unit 132, and a bearing life prediction unit 133.

진동 주파수 분석부(131)는 상기 진동 측정부(110)에서 측정된 데이터의 주파수 성분을 분석한다. 예를 들어, 진동 주파수 분석부(131)는 측정된 데이터에 FFT(Fast Fourier Transform)분석을 수행할 수 있다. 상기 진동 측정부(110)에서 측정된 데이터는 FFT분석을 통해 주파수와 진폭의 그래프로 나타낼 수 있다(도 4b 참조). 따라서, 진동 주파수 분석부(131)는 FFT 분석을 통해 진동 주파수의 진폭 변화 혹은 주파수의 이동을 감지할 수 있다.The vibration frequency analysis unit 131 analyzes the frequency component of the data measured by the vibration measurement unit 110. For example, the vibration frequency analyzer 131 may perform a Fast Fourier Transform (FFT) analysis on the measured data. The data measured by the vibration measuring unit 110 may be expressed as a graph of frequency and amplitude through FFT analysis (see FIG. 4B). Accordingly, the vibration frequency analyzer 131 may detect a change in amplitude of the vibration frequency or a shift in frequency through FFT analysis.

고장 여부 분석부(132)는 상기 진동 주파수 분석부(131)에서 분석된 결과를 상기 데이터 저장부(120)에 저장된 기준 범위들과 비교하여 와인더(10)의 각 구동장치의 결함 정도를 분석할 수 있다. 또한, 고장 여부 분석부(132)는 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13) 각각의 상태를 단계적으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 고장 여부 분석부(132)는 진동 주파수 분석부(131)에서 분석된 스핀들(13)의 결과 값이 제1기준 범위를 벗어나면 경고 단계로 판단하고, 이를 알람부(150)에 전달할 수 있다. 고장 여부 분석부(132)로부터 경고 단계로 전달받은 알람부(150)는 경고등을 발생시켜 사용자에게 이를 알려줄 수 있다. 또한, 고장 여부 분석부(132)는 진동 주파수 분석부(131)에서 분석된 결과 값이 제2기준 범위를 벗어나면 위험 단계로 판단하고, 이를 알람부(150)에 전달할 수 있다. 고장 여부 분석부(132)로부터 위험 단계로 전달받은 알람부(150)는 경고등 및 경고음을 발생시켜 사용자에게 이를 알려줄 수 있다. 또한, 고장 여부 분석부(132)는 진동 주파수 분석부(131)에서 분석된 결과 값이 제3기준 범위를 벗어나면 비상 단계로 판단하여, 이를 제어부(140)에 전달할 수 있다. 고장 여부 분석부(132)로부터 비상 단계로 전달받은 제어부(140)는 와인더(10)의 구동을 정지 시킬 수 있다. The failure analysis unit 132 analyzes the degree of defects of each driving device of the winder 10 by comparing the results analyzed by the vibration frequency analysis unit 131 with reference ranges stored in the data storage unit 120 can do. In addition, the failure analysis unit 132 may stepwise analyze the states of the traverse cam 11, the contact roller 12 and the spindle 13. For example, if the result value of the spindle 13 analyzed by the vibration frequency analysis unit 131 is out of the first reference range, the failure analysis unit 132 determines that it is a warning step, and sends this to the alarm unit 150. Can deliver. The alarm unit 150 received in the warning step from the failure analysis unit 132 may generate a warning light to notify the user. In addition, the failure analysis unit 132 may determine that the value as a result of analysis by the vibration frequency analysis unit 131 is out of the second reference range, and may determine it as a dangerous step, and transmit it to the alarm unit 150. The alarm unit 150 received from the failure analysis unit 132 to a critical stage may generate a warning light and a warning sound to notify the user. In addition, the failure analysis unit 132 may determine as an emergency step when the result value analyzed by the vibration frequency analysis unit 131 is out of the third reference range, and transmit it to the control unit 140. The control unit 140 received from the failure analysis unit 132 to the emergency stage may stop driving the winder 10.

베어링 수명 예측부(133)는 상기 진동 주파수 분석부(131)에서 분석된 결과로부터 베어링의 이상 유무 및 잔존 수명을 예측할 수 있다. 예를 들어, 베어링의 마모 또는 이상이 발생했을 경우에는 특정 주파수 성분이 나타날 수 있으며, 베어링 수명 예측부(133)는 이러한 주파수 성분을 확인함으로써, 베어링의 이상 유무를 확인할 수 있다. 일부 예에서, 베어링 수명 예측부(133)는 해당 주파수 성분에서 진폭의 크기, 주파수 흔들림 또는 주파수 영역의 분포 정도를 확인하며 잔존 수명을 예측할 수 있다. 예를 들어, 베어링 수명 예측부(133)는 특정 주파수에서 진폭이 커질수록, 주파수 대역이 넓어질수록 베어링의 수명이 얼마 남지 않은 것으로 판단할 수 있다.The bearing life prediction unit 133 may predict the presence or absence of an abnormality and the remaining life of the bearing from the results analyzed by the vibration frequency analysis unit 131. For example, when wear or abnormality of the bearing occurs, a specific frequency component may appear, and the bearing life prediction unit 133 may check the presence or absence of an abnormality of the bearing by checking such frequency component. In some examples, the bearing life predictor 133 may predict the remaining life by checking the amplitude of the amplitude, the frequency fluctuation, or the distribution of the frequency domain in the corresponding frequency component. For example, the bearing life prediction unit 133 may determine that the life of the bearing is short as the amplitude increases and the frequency band increases at a specific frequency.

제어부(140)는 상기 고장 여부 분석부(132)로부터 비상 단계라고 전달 받으면, 와인더(10)의 구동을 정지시킬 수 있다. 다시 말해, 고장 여부 분석부(132)에서 분석한 결과 트래버스 캠(11)과, 컨택트 롤러(12) 및 스핀들(13) 중 적어도 어느 하나의 진동이 심한 것으로 판단되면, 제어부(140)는 와인더(10)를 비상 정지 시켜 안전성을 향상시킬 수 있다. The control unit 140 may stop driving the winder 10 when it is transmitted as an emergency step from the failure analysis unit 132. In other words, if it is determined that at least one of the traverse cam 11, the contact roller 12, and the spindle 13 as a result of analysis by the failure analysis unit 132 is severe, the control unit 140 Safety can be improved by emergency stop (10).

알람부(150)는 고장 여부 분석부(132)의 분석 결과에 따라 경고등 및/또는 경고음을 발생시킬 수 있다. 일부 예에서, 알람부(150)는 고장 여부 분석부(132)에서 경고 단계로 전달 받으면 경고등을 발생시켜 사용자에게 이를 알려줄 수 있다. 또한, 알람부(150)는 고장 여부 분석부(132)에서 위험 단계로 전달 받으면 경고등과 경고음을 함께 발생시켜 사용자에게 이를 알려줄 수 있다. The alarm unit 150 may generate a warning light and/or a warning sound according to an analysis result of the failure analysis unit 132. In some examples, the alarm unit 150 may generate a warning light when the failure analysis unit 132 receives a warning step to notify the user. In addition, the alarm unit 150 may generate a warning light and a warning sound together when the failure analysis unit 132 transmits to a dangerous stage to notify the user.

디스플레이부(160)는 상기 고장 여부 분석부(132)와 베어링 수명 예측부(133)에서 분석 및 예측한 결과를 화면에 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이부(160)는 모니터 등으로 이루어질 수 있다. 따라서, 사용자가 디스플레이부(160)를 통해 와인더(10)의 어느 부분에 고장 또는 결함이 발생했는지 확인할 수 있으며, 그에 따른 조치를 취할 수 있다. The display unit 160 may display results analyzed and predicted by the failure analysis unit 132 and the bearing life prediction unit 133 on a screen. The display unit 160 may be formed of a monitor or the like. Accordingly, the user can check which part of the winder 10 has a failure or defect through the display unit 160, and take action accordingly.

도 4a 내지 도 4c는 고장 여부 분석부가 측정 데이터를 분석하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 4A to 4C are graphs for explaining a method in which a failure analysis unit analyzes measurement data.

도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 고장 여부 분석부(132)의 분석 방법을 설명하기로 한다. 또한, 이하에서는 고장 여부 분석부(132)가 스핀들(13)의 고장 여부를 분석하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 진동 측정부(110)에서 측정된 스핀들(13)의 진동 데이터는 데이터 저장부(120)에 시간에 따른 가속도의 그래프 형태로 저장될 수 있다. 다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 진동 주파수 분석부(131)에서 측정된 데이터에 대해 FFT 분석을 하여 주파수에 따른 진폭의 그래프로 변환할 수 있다. 또한, 진동 주파수 분석부(131)에서 변환된 그래프는 데이터 저장부(120)에 저장될 수 있다. 다음으로, 고장 여부 분석부(132)에서 변환된 그래프를 데이터 저장부(120)에 저장된 기준 값(기준 그래프)과 비교한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 고장 여부 분석부(132)는 변환된 그래프의 값이 정상상태일 때의 기준 값에 비해 어느 정도 벗어 난 것인지를 확인한다. 구체적으로, 고장 여부 분석부(132)는 변환된 그래프에서 진폭이 기준 값보다 커지거나 주파수가 이동하였을 때 결함 또는 고장이 발생할 것이라고 판단할 수 있다. The analysis method of the failure analysis unit 132 will be described with reference to FIGS. 4A to 4C. In addition, in the following, a description will be made of a method of analyzing the failure of the spindle 13 by the failure analysis unit 132. As shown in FIG. 4A, vibration data of the spindle 13 measured by the vibration measuring unit 110 may be stored in the data storage unit 120 in the form of a graph of acceleration over time. Next, as shown in FIG. 4B, the data measured by the vibration frequency analyzer 131 may be analyzed by FFT and converted into a graph of amplitude according to frequency. In addition, the graph converted by the vibration frequency analysis unit 131 may be stored in the data storage unit 120. Next, the graph converted by the failure analysis unit 132 is compared with a reference value (reference graph) stored in the data storage unit 120. As shown in FIG. 4C, the failure analysis unit 132 checks to what extent the converted graph value deviates from the reference value in the normal state. Specifically, the failure analysis unit 132 may determine that a defect or failure will occur when the amplitude is greater than the reference value or the frequency is shifted in the converted graph.

예를 들어, 고장 여부 분석부(132)는 변환된 그래프의 값이 제1기준 범위를 벗어나면 경고 단계로 판단하고, 이를 알람부(150)에 전달하여 알람부(150)가 경고등을 발생시키도록 한다. 또한, 고장 여부 분석부(132)는 변환된 그래프의 값이 제2기준 범위를 벗어나면 위험 단계로 판단하고, 이를 알람부(150)에 전달하여 알람부(150)가 경고등 및 경고음을 발생시키도록 한다. 또한, 고장 여부 분석부(132)는 변환된 그래프의 값이 제3기준 범위를 벗어나면 비상 단계로 판단하고, 이를 제어부(140)에 전달하여 제어부(140)가 와인더(10)의 구동을 정지시키도록 한다. 또한, 고장 여부 분석부(132)가 트래버스 캠(11) 및 컨택트 롤러(12)의 고장 또는 결함을 분석하는 방법도 상기와 동일하다. For example, the failure analysis unit 132 determines that the value of the converted graph is out of the first reference range, determines it as a warning step, and transmits this to the alarm unit 150 so that the alarm unit 150 generates a warning light. Let's do it. In addition, the failure analysis unit 132 determines that the value of the converted graph is out of the second reference range, and then determines it as a dangerous step, and transmits this to the alarm unit 150 so that the alarm unit 150 generates a warning light and a warning sound. Let's do it. In addition, the failure analysis unit 132 determines that the value of the converted graph is out of the third reference range, determines it as an emergency step, and transmits this to the control unit 140 so that the control unit 140 drives the winder 10. Let it stop. In addition, the method of analyzing the failure or failure of the traverse cam 11 and the contact roller 12 by the failure analysis unit 132 is the same as described above.

도 5a 내지 도 5c는 베어링 수명 예측부가 베어링의 수명을 예측하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 5A to 5C are graphs for explaining a method of predicting the life of the bearing by the bearing life prediction unit.

도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 베어링 수명 예측부(133)가 베어링의 수명을 예측하는 방법을 설명하기로 한다. 또한, 이하에서는 베어링 수명 예측부(133)가 스핀들(13)에 위치한 베어링의 수명을 분석하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 진동 측정부(110)에서 측정된 스핀들(13)의 진동 데이터는 데이터 저장부(120)에 시간에 따른 가속도의 그래프 형태로 저장된다. 다음으로, 진동 주파수 분석부(131)에서 측정된 데이터에 대해 FFT 분석을 하여 주파수에 따른 진폭의 그래프로 변환할 수 있다. 또한, 진동 주파수 분석부(131)에서 변환된 그래프는 데이터 저장부(120)에 저장될 수 있다. 다음으로, 베어링 수명 예측부(133)에서 변환된 그래프를 데이터 저장부(120)에 저장된 기준 값(기준 그래프) 또는 이전상태의 값과 비교한다. 베어링의 마모가 심할수록 변환된 그래프의 값은 기준 값 또는 이전상태의 값보다 진폭이나 주파수 대역의 변동이 커지게 된다. 따라서, 베어링 수명 예측부(133)는 주파수 분석부(131)에서 변환된 그래프 값을 기준 값 또는 이전 상태에서의 변환 값과 비교하여 그 차이에 따라 베어링의 수명을 예측할 수 있다. A method of predicting the life of the bearing by the bearing life prediction unit 133 will be described with reference to FIGS. 5A to 5C. In addition, hereinafter, a method of analyzing the life of the bearing located on the spindle 13 by the bearing life prediction unit 133 will be described. The vibration data of the spindle 13 measured by the vibration measurement unit 110 is stored in the data storage unit 120 in the form of a graph of acceleration over time. Next, the data measured by the vibration frequency analyzer 131 may be analyzed by FFT and converted into a graph of amplitude according to frequency. In addition, the graph converted by the vibration frequency analysis unit 131 may be stored in the data storage unit 120. Next, the graph converted by the bearing life prediction unit 133 is compared with a reference value (reference graph) stored in the data storage unit 120 or a value of a previous state. The more severe the bearing wears, the greater the fluctuations in the amplitude or frequency band of the converted graph value than the reference value or the previous value. Accordingly, the bearing life prediction unit 133 may compare the graph value converted by the frequency analysis unit 131 with a reference value or a converted value in a previous state and predict the life of the bearing according to the difference.

예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 베어링에 이상이 없을 경우에는 주파수에 따른 진폭 그래프가 대략 1자 형태로 나타나게 된다. 반면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 베어링의 초기 결함 시에는 최초 상태 보다 주파수 대역이 넓어지는 것을 알 수 있다. 그리고 도 5c에 도시된 바와 같이, 베어링의 마모 시에는 그 이전 상태보다도 주파수 대역이 많이 흔들리고 진폭이 심하게 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서, 베어링 수명 예측부(133)는 변환된 그래프 값이 기준 값에 비해 어느 정도 벗어 난 것인지를 확인하여 베어링의 수명을 예측할 수 있다. 또한, 베어링 수명 예측부(133)가 트래버스 캠(11) 및 컨택트 롤러(12)의 베어링의 수명을 예측하는 방법도 상기와 동일하다.For example, as shown in FIG. 5A, when there is no abnormality in the bearing, the amplitude graph according to the frequency is displayed in the form of approximately one character. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the bearing is initially defective, it can be seen that the frequency band is wider than the initial state. And, as shown in Fig. 5c, when the bearing is worn, it can be seen that the frequency band shakes more than the previous state and the amplitude changes severely. Accordingly, the bearing life prediction unit 133 may predict the life of the bearing by checking to what extent the converted graph value deviates from the reference value. In addition, the method of predicting the life of the bearing of the traverse cam 11 and the contact roller 12 by the bearing life prediction unit 133 is the same as described above.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 와인더 상태 감시장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the winder state monitoring device according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the claims below, Without departing from the gist, anyone of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be implemented.

10: 와인더 11: 트래버스 캠
12: 컨택트 롤러 13: 스핀들
100: 와인더 상태 감시장치 110: 진동 측정부
120: 데이터 저장부 130: 분석 예측부
131: 진동 주파수 분석부 132: 고장 여부 분석부
133: 베어링 수명 예측부 140: 제어부
150: 알람부 160: 디스플레이부10: winder 11: traverse cam
12: contact roller 13: spindle
100: winder condition monitoring device 110: vibration measuring unit
120: data storage unit 130: analysis prediction unit
131: vibration frequency analysis unit 132: failure analysis unit
133: bearing life prediction unit 140: control unit
150: alarm unit 160: display unit

Claims (9)

트래버스 캠, 컨택트 롤러 및 스핀들을 포함하는 와인더의 상태를 실시간으로 감시하고 고장 여부를 분석 및 예측하는 와인더 상태 감시장치에 있어서,
상기 와인더의 각 구동장치의 진동을 측정하는 진동 측정부;
상기 진동 측정부에서 측정된 진동 데이터를 분석하고, 고장 여부 및 잔존 수명을 예측하는 분석 예측부;
상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 상기 와인더의 구동을 제어하는 제어부; 및
상기 분석 예측부에서 분석된 결과에 따라 경고등 또는 경고음을 발생시키는 알람부;를 포함하고,
상기 분석 예측부는
상기 진동 측정부에서 측정된 데이터의 주파수 성분을 분석하는 진동 주파수 분석부; 및
상기 진동 주파수 분석부에서 분석된 결과를 기준 값과 비교하여 베어링의 이상 유무 및 잔존 수명을 예측하는 베어링 수명 예측부를 포함하며,
상기 베어링 수명 예측부는 주파수 성분에서 진폭의 크기, 주파수 흔들림 또는 주파수 영역의 분포 정도를 확인하여 수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.In the winder condition monitoring device that monitors the condition of a winder including a traverse cam, a contact roller and a spindle in real time and analyzes and predicts a failure,
A vibration measuring unit for measuring vibration of each driving device of the winder;
An analysis prediction unit that analyzes the vibration data measured by the vibration measurement unit and predicts a failure and a remaining life;
A control unit controlling driving of the winder according to a result analyzed by the analysis prediction unit; And
Includes; an alarm unit that generates a warning light or a warning sound according to the analysis result by the analysis prediction unit,
The analysis prediction unit
A vibration frequency analysis unit for analyzing a frequency component of the data measured by the vibration measurement unit; And
Comprising a bearing life prediction unit for predicting the presence or absence of an abnormality and remaining life of the bearing by comparing the analysis result by the vibration frequency analysis unit with a reference value,
The bearing life predicting unit predicts the life by checking the amplitude of the amplitude, the frequency fluctuation or the distribution of the frequency domain in the frequency component. 제 1 항에 있어서,
상기 진동 측정부는 다수의 가속도 측정센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 1,
The vibration measurement unit winder condition monitoring device, characterized in that consisting of a plurality of acceleration measurement sensors. 제 1 항에 있어서,
상기 분석 예측부는
상기 진동 주파수 분석부에서 분석된 결과를 기준 범위와 비교하여 각 구동장치의 결함 정도를 분석하는 고장 여부 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 1,
The analysis prediction unit
And a failure analysis unit for analyzing the degree of defects of each driving device by comparing a result analyzed by the vibration frequency analysis unit with a reference range. 제 3 항에 있어서,
상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제1기준 범위를 벗어나면 경고 단계로 판단하여 상기 알람부에게 전달하고, 상기 알람부는 경고등을 발생시키는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 3,
The failure analysis unit, when the analyzed result is out of a first reference range, determines as a warning step and transmits it to the alarm unit, and the alarm unit generates a warning lamp. 제 3 항에 있어서,
상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제2기준 범위를 벗어나면 위험 단계로 판단하여 상기 알람부에게 전달하고, 상기 알람부는 경고등 및 경고음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 3,
The failure analysis unit, when the analyzed result is out of the second reference range, determines as a dangerous stage and transmits it to the alarm unit, and the alarm unit generates a warning light and a warning sound. 제 3 항에 있어서,
상기 고장 여부 분석부는 분석된 결과가 제3기준 범위를 벗어나면 비상 단계로 판단하여 상기 제어부에게 전달하고, 상기 제어부는 상기 와인더의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 3,
When the analysis result is out of the third reference range, the failure analysis unit determines as an emergency step and transmits it to the control unit, and the control unit stops driving of the winder. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 진동 측정부에서 측정된 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 더 포함하고,
상기 데이터 저장부에는 상기 분석 예측부에서 데이터의 분석 및 예측 시 기준이 되는 기준 범위 및 기준 값들이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 1,
Further comprising a data storage unit for storing the data measured by the vibration measurement unit,
The winder state monitoring apparatus, wherein the data storage unit stores a reference range and reference values that become a reference when the analysis and prediction unit analyzes and predicts data. 제 1 항에 있어서,
상기 분석 예측부에서 분석 및 예측한 결과를 화면에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와인더 상태 감시장치.The method of claim 1,
And a display unit for displaying a result analyzed and predicted by the analysis and prediction unit on a screen.
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