KR102217378B1 - Smart Vibration Counting Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진동 계수 장치에 관한 것이다. 특히, 스마트 공장에 적용할 수 있는 사물 인터넷 기술 기반의 스마트 진동 계수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration coefficient device. In particular, it relates to a smart vibration counting device based on IoT technology that can be applied to a smart factory.
최근 제조업의 경쟁력이 약화되면서 전세계 제조업을 둘러싼 환경이 급변화 되는 한편, 제조업 위기 돌파구로서 ICT 융합 기술이 급부상하고 있다.As the competitiveness of the manufacturing industry has recently weakened, the environment surrounding the global manufacturing industry is rapidly changing, while the ICT convergence technology is rapidly rising as a breakthrough in the manufacturing industry crisis.
대표적인 제조업 분야의 ICT 융합 기술은 스마트 공장이다. 스마트 공장은 4차 산업혁명의 근간이 되는 기술분야로서, 제조 기업의 생산성 향상을 통한 경쟁력 강화를 일으킬 수 있는 기술이다.The representative ICT convergence technology in the manufacturing industry is the smart factory. The smart factory is a technology field that is the basis of the 4th industrial revolution, and it is a technology that can enhance competitiveness by improving the productivity of manufacturing companies.
스마트 공장 기술분야에서 IoT, 스마트 센서를 통한 데이터 수집 방법에 대한 다양한 접근이 이뤄지고 있지만, 생산 설비의 가동률 및 제품 불량률 관리를 체계적으로 하지 못하는 문제점이 있었다. 구체적으로 대기업에 납품하는 1차~2차 제조업체까지는 대기업 품질 요구 수준을 맞추기 위해 상당 수준의 관리가 되고 있으나, 3차~4차 이상 업체 또는 대기업과 관련성이 떨어지는 대다수의 중소제조업체에서는 체계적인 관리를 한다는 것이 아직도 어려운 상황이다. 즉, 생산 관리의 전통적 개념인 예방 보전 (preventive maintenance)에도 미치지 못하는, 문제 발생 후 조치하는 식으로 이루어져 결과적으로 가동률은 떨어지고 불량률은 높아지는 생산성 저하의 문제가 지속적으로 나타나고 있다. 대기업 또는 스마트 공장 구축 전문 기업에 의한 솔루션은 우리나라 대다수의 중소제조기업에 적용하기에는 투자의 크기 대비 효용성이 떨어지는 현실이다.In the field of smart factory technology, various approaches to data collection methods through IoT and smart sensors are being made, but there is a problem in that it is not possible to systematically manage the utilization rate of production facilities and product defect rates. Specifically, up to the primary to secondary manufacturers supplying to large companies, a considerable level of management is undertaken to meet the quality requirements of large companies, but most of the small and medium-sized manufacturing companies that are not related to the tertiary or higher or larger companies have systematic management. Is still a difficult situation. In other words, there is a problem of lowering productivity, which falls short of the traditional concept of production management, such as preventive maintenance, and takes measures after a problem occurs. As a result, the operation rate decreases and the defect rate increases. A solution by a large company or a company specializing in building a smart factory is a reality that is ineffective compared to the size of the investment to be applied to the majority of SMEs in Korea.
한국 등록특허 제10-1183283호(전자식 금형 카운터 장치)에는 금형의 작동에 따라 탄성부재의 삽입을 검출하는 광검출부를 이용하여 검출된 탄성부재의 삽입 동작을 금형의 작동 횟수로 카운팅하는 기술을 개시하고 있으며, 한국 등록특허 제10-2043885호(사물 인터넷을 이용한 봉제품 제조용 스마트 계수기 및 방법, 그리고 이를 구비하는 봉제 생산 관리 시스템 및 그 처리 방법)에는 봉제품을 생산하는 봉제 생산 라인에서 복수 개의 서로 다른 봉제 공장 공정을 각각 처리하는 재봉기들 각각에 부착되는 스마트 계수기를 개시하고 있다. Korean Patent Registration No. 10-1183283 (electronic mold counter device) discloses a technology for counting the insertion of the detected elastic member by the number of times the mold is operated using a photodetector that detects the insertion of the elastic member according to the operation of the mold. Korean Patent Registration No. 10-2043885 (a smart counter and method for manufacturing sewing products using the Internet of things, and a sewing production management system and processing method having the same) includes a plurality of different sewing products in a sewing production line that produces sewing products. Disclosed is a smart counter attached to each of the sewing machines that process each factory process.
그러나 이러한 종래 기술에서는 카운터를 금형에 장착해야 하기 때문에 금형 설계 및 제작 시부터 카운터 장착을 고려하여 설계해야 하는 불편함이 있었고, 계수기의 알고리즘이 기존의 공지된 알고리즘을 이용하여 사용하는 알고리즘이 불명확하며, 효율적이고 정확한 계수 방법을 제시하고 있지 못하는 문제점이 있었다.However, in such a conventional technology, since the counter must be mounted on the mold, it is inconvenient to design in consideration of mounting the counter from the time of designing and manufacturing the mold, and the algorithm used by the algorithm of the counter using a known known algorithm is unclear. In addition, there was a problem in that an efficient and accurate counting method was not presented.
본 발명은 스마트 공장에 적용할 수 있는 사물 인터넷을 이용한 스마트 진동 계수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a smart vibration counter using the Internet of Things applicable to a smart factory.
또한 본 발명은 스마트 공장의 각 기계 장치에 손쉽게 탈부착할 수 있는 진동 계수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a vibration counter that can be easily attached and detached to each mechanical device of a smart factory.
또한 본 발명은 진동 계수기로부터의 진동 계수 정보를 진동 감지 데이터로부터 쉽게 수집하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method of easily collecting vibration coefficient information from a vibration counter from vibration detection data.
또한 본 발명은 진동 계수기로부터 신뢰도 높은 진동 계수를 검출하는 알고리즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an algorithm for detecting a highly reliable vibration coefficient from a vibration counter.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트 진동 계수 장치는, 부착되는 환경으로부터 진동을 측정하기 위한 진동 센서; 및 상기 진동 센서로부터의 진동 감지 데이터를 이용하여 상기 진동 감지 데이터로부터 피크 데이터를 검출하는 프로세스, 상기 검출된 피크 데이터로부터 이동 평균 필터링을 적용한 필터 데이터를 검출하는 프로세스, 검출된 필터 데이터와 소정 기준 값을 비교하여 상기 검출된 필터 데이터와 상기 소정 기준 값이 일치하는 시점의 계수를 카운트하여 진동 계수 정보를 검출하는 프로세스를 수행하는 프로세서;를 포함한다.Smart vibration counting device according to an aspect of the present invention, a vibration sensor for measuring vibration from the attached environment; And a process of detecting peak data from the vibration detection data using vibration detection data from the vibration sensor, a process of detecting filter data to which a moving average filtering is applied from the detected peak data, the detected filter data and a predetermined reference value. And a processor for performing a process of detecting vibration coefficient information by comparing coefficients and counting coefficients at a time point when the detected filter data and the predetermined reference value match.
일 실시예에서, 상기 진동 센서는 실시간 진동 감지 데이터를 취득할 수 있는 가속도 센서이다.In one embodiment, the vibration sensor is an acceleration sensor capable of acquiring real-time vibration detection data.
일 실시예에서, 상기 스마트 진동 계수 장치는, 상기 계수 정보 및 상기 진동 감지 데이터를 외부로 전달할 수 있는 통신부를 더 포함하며, 상기 통신부는 상기 계수 정보를 무선 통신으로 외부로 전달하고, 상기 진동 감지 데이터를 유선 통신으로 외부로 전달한다.In one embodiment, the smart vibration counting device further comprises a communication unit for transmitting the coefficient information and the vibration detection data to the outside, wherein the communication unit transmits the coefficient information to the outside through wireless communication, and the vibration detection Transfers data to the outside through wired communication.
일 실시예에서, 상기 스마트 진동 계수 장치는, 마그네틱 특성을 갖는 외부 하우징부를 더 포함한다.In one embodiment, the smart vibration counting device further includes an outer housing portion having magnetic properties.
일 실시예에서, 상기 피크 데이터를 검출하는 프로세스는, 하기 수학식 In one embodiment, the process of detecting the peak data, the following equation
-여기서 x 는 미가공 데이터이며, y는 피크 데이터이고, n 은 샘플링된 시점의 순서, t는 시간, α는 시간 변화에 대해 감소하는 경사를 반영하는 소정의 상수 값을 나타낸다- 을 통해 상기 피크 데이터를 검출한다.-Where x is the raw data, y is the peak data, n is the order of the sampled time points, t is time, and α is a predetermined constant value reflecting the decreasing slope with respect to the time change-through the peak data Is detected.
일 실시예에서, 상기 필터 데이터를 검출하는 프로세스는, 하기 수학식In one embodiment, the process of detecting the filter data,
- 여기서 β는 평균을 계산하기 위한 샘플의 개수를 나타내는 소정의 상수값을 나타내고, x 는 피크데이터, y 는 필터데이터, n 은 샘플링된 시점의 순서를 나타낸다 --Here, β represents a predetermined constant value representing the number of samples for calculating the average, x represents the peak data, y represents the filter data, and n represents the order of the sampled time points-
을 통해 상기 필터 데이터를 검출한다.The filter data is detected through.
일 실시예에서, 상기 진동 계수 정보를 검출하는 프로세스는, 검출된 상기 필터 데이터와 상기 소정 기준 값을 비교하여 상기 검출된 필터 데이터와 상기 소정 기준 값이 일치하는 시점 중에서 상기 필터 데이터가 증가할 때만의 시점의 계수를 카운트하여 그 계수를 진동 계수로 검출한다.In one embodiment, the process of detecting the vibration coefficient information is performed only when the filter data increases among times when the detected filter data and the predetermined reference value match by comparing the detected filter data with the predetermined reference value. The coefficient at the time point of is counted and the coefficient is detected as a vibration coefficient.
상술한 구성의 본 발명의 스마트 진동 계수 장치는, 스마트 공장의 생산 설비에 부착하여 사물 인터넷을 이용한 스마트 공장을 구현할 수 있는 실시간 정보 및 데이터를 제공할 수 있는 효과가 있다.The smart vibration counting device of the present invention having the above-described configuration has an effect of providing real-time information and data capable of implementing a smart factory using the Internet of Things by attaching to a production facility of a smart factory.
또한 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치는, 마그네틱 하우징을 통해 생산 설비 외부에 손쉽게 탈부착할 수 있어, 스마트 진동 계수 장치를 위한 별도의 생산 설비 금형이나 별도의 부착 장치를 이용할 필요가 없는 효과가 있다.In addition, since the smart vibration counting device according to the present invention can be easily attached and detached to the outside of the production facility through the magnetic housing, there is an effect that there is no need to use a separate production equipment mold or a separate attachment device for the smart vibration counting device.
또한 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치는, 내부의 유무선 통신이 가능한 통신부를 통해 진동 계수 정보를 무선 네트워크를 통해 관리 센터로 전송하고, 원 진동 감지 데이터를 유선 네트워크를 통해 관리 센터로 전송하여 다양한 생산 설비를 사물 인터넷 기술 기반으로 손쉽게 관리할 수 있는 효과가 있다.In addition, the smart vibration counting device according to the present invention transmits vibration coefficient information to the management center through a wireless network through a communication unit capable of internal wired and wireless communication, and transmits raw vibration detection data to the management center through a wired network to produce various products. There is an effect that equipment can be easily managed based on IoT technology.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 진동 계수의 진동 계수 정보 검출 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 습득된 미가공 데이터를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 검출한 피크 데이터를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 검출한 필터 데이터를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 계수 증가를 위한 필터 데이터와 소정 비교 값의 비교를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치를 스마트 공장의 생산 설비에 부착한 예를 나타낸 것이다.1 schematically shows the configuration of a smart vibration coefficient device according to the present invention.
2 is a flow chart showing an algorithm for detecting vibration coefficient information of a smart vibration coefficient according to the present invention.
3 shows raw data acquired in the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
4 shows peak data detected by the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
5 shows filter data detected by the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
6 is a graph showing a comparison between filter data for coefficient increase and a predetermined comparison value in the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
7 shows an example in which the smart vibration counting device according to the present invention is attached to a production facility of a smart factory.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a specific embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is connected to or is referred to as being connected to another component, it can be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. .
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In the present specification, terms such as include or include are intended to designate the existence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It may be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows the configuration of a smart vibration coefficient device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치(100)는 진동 센서(101), 프로세서(102), 통신부(103) 및 마그네틱 하우징(104)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the smart
진동 센서(101)는 부착되는 환경으로부터 진동을 측정하는 기능을 수행하며, 가속도 센서(accelerometer)를 이용할 수 있다. 특히 진동 센서(101)는 스마트 공장의 생산 설비에 부착되어 생산 설비의 진동을 감지하여 실시간 진동 감지 데이터를 취득하는 기능을 수행한다. 이때, 스마트 진동 계수 장치(100)의 마그네틱 하우징(104)를 통해 생산 설비 외부에 쉽게 탈부착 가능하며, 이를 통해 스마트 진동 계수 장치(100)는 생산 설비에 부착되어 실시간으로 진동 감지 데이터를 취득할 수 있게 된다.The
프로세서(102)는 상기 진동 센서로부터의 진동 감지 데이터를 이용하여 상기 진동 감지 데이터로부터 피크 데이터를 검출하는 프로세스, 상기 검출된 피크 데이터로부터 이동 평균 필터링을 적용한 필터 데이터를 검출하는 프로세스, 검출된 필터 데이터와 소정 기준 값을 비교하여 상기 검출된 필터 데이터와 상기 소정 기준 값이 일치하는 시점의 계수를 카운트하여 진동 계수 정보를 검출하는 프로세스를 수행한다.The
그리고, 통신부(103)는 계수 정보 및 진동 감지 데이터를 외부로 전달하는 기능을 수행한다. 통신부(103)는 유,무선통신부를 포함하여 무선 통신으로는 계수의 정보를 외부로 전달하고, 유선 통신으로는 진동 센서로부터의 미가공된 데이터(raw data)인 진동 감지 데이터를 외부로 전달하는 기능을 수행한다. 이렇게 전달된 데이터들은 라우터 또는 게이트웨이를 통해 서버와 사용자 단말기로 전달될 수 있다.In addition, the
이러한 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치는 다양한 생산설비에 쉽게 부착되어, 정보 및 데이터를 제공하기 때문에 중소제조기업에서 사물 인터넷 기술을 기반으로 한 스마트 공장에 용이하게 적용할 수 있게 된다.Since the smart vibration counting device according to the present invention is easily attached to various production facilities and provides information and data, it can be easily applied to smart factories based on IoT technology in small and medium-sized manufacturing companies.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 진동 계수의 진동 계수 정보 검출 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.2 is a flow chart showing an algorithm for detecting vibration coefficient information of a smart vibration coefficient according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치의 진동 센서(101)는 진동 감지 데이터를 획득하고(S01), 프로세서(101)는 진동 감지 데이터로부터 피크 데이터를 검출하고(S02), 검출된 피크 데이터로부터 필터 데이터를 검출하며(S03), 검출된 필터 데이터로부터 진동 계수 정보를 검출한다(S04). 이후, 스마트 진동 계수 장치(100)의 통신부(103)는 무선으로 계수 정보를 외부로 제공한다(S05).2, the
도 3은 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 습득된 미가공 데이터를 나타낸 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 검출한 피크 데이터를 나타낸 것이다.3 shows raw data acquired in the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention. And, Figure 4 shows the peak data detected by the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하여 프로세서(102)의 피크 데이터 검출 단계(S02)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The peak data detection step S02 of the
우선, 진동 센서로부터 취득한 원 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이 불연속이며 고주파 노이즈가 심하게 포함하고 있다. 따라서 속응성을 향상시키고 연속적인 신호로 변환하기 위해서 원 데이터로부터 피크 데이터를 검출할 필요가 있다.First, the raw data acquired from the vibration sensor is discontinuous as shown in FIG. 3 and contains severe high-frequency noise. Therefore, it is necessary to detect peak data from raw data in order to improve the responsiveness and convert to a continuous signal.
피크 데이터를 검출하는 프로세스는 하기 수학식 1을 통해 수행된다.The process of detecting peak data is performed through
여기서, x 는 미가공 데이터이며, y 는 피크 데이터이고, n 은 샘플링된 시점의 순서, t는 시간, α는 시간 변화에 대해 감소하는 경사를 반영하는 소정의 상수 값을 나타낸다.Here, x denotes raw data, y denotes peak data, n denotes the order of sampled time points, t denotes time, and α denotes a predetermined constant value reflecting a decreasing slope with time change.
즉, 초기값으로 y(1)=x(1) 로 설정한 후, 미가공 데이터(x)가 시간 변화에 대해 증가 (dx/dt≥0)하고, 현(現) 시점의 미가공 데이터 (x)가 전(前) 시점의 피크 데이터 (y) 보다 크거나 같을 경우, 현(現) 시점의 피크 데이터 (y)로 현(現) 시점의 미가공 데이터 (x)를 선택한다.That is, after setting y(1)=x(1) as the initial value, the raw data (x) increases with time change (dx/dt≥0), and the raw data (x) at the present time If the value is greater than or equal to the peak data (y) at the previous time point, the raw data (x) at the current time point is selected as the peak data (y) at the current time point.
반면, 미가공 데이터 (x)가 시간 변화에 대해 증가 (dx/dt≥0)하고, 현(現) 시점의 미가공 데이터 (x)가 (前) 시점의 피크 데이터 (y) 보다 작을 경우, 현(現) 시점의 피크 데이터 (y)로 전(前) 시점의 피크 데이터 (y)에 α를 뺀 값을 선택하게 된다. 또한, 미가공 데이터 (x)가 시간 변화에 대해 감소 (dx/dt<0)하는 경우, 현 시점의 피크 데이터 (y)로 전 시점의 피크 데이터 (y)에 α를 뺀 값을 선택한다.On the other hand, if the raw data (x) increases with time change (dx/dt≥0), and the raw data (x) at the current time point is smaller than the peak data (y) at the (pre) time point, the string ( A value obtained by subtracting α from the peak data (y) at the previous time point is selected as the peak data (y) at the current time point. In addition, when the raw data (x) decreases with time change (dx/dt<0), a value obtained by subtracting α from the peak data (y) of the previous time is selected as the peak data (y) of the current time.
이렇게 생성된 y 값은 도 4와 같은 그래프로 표시된다.The y value generated in this way is displayed in a graph as shown in FIG. 4.
도 5는 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 검출한 필터 데이터를 나타낸 것이다.5 shows filter data detected by the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
즉, 도 4의 피크 데이터의 경우 피크 발생 시 노이즈가 크기 때문에, 이러한 피크 발생 시 노이즈를 저감하기 위해 아래 수학식 2를 통해 이동 평균 필터링(moving average filtering)을 적용한 필터 데이터를 검출한다. That is, in the case of the peak data of FIG. 4, since noise is large when a peak occurs, filter data to which moving average filtering is applied is detected through Equation 2 below in order to reduce the noise when the peak occurs.
여기서, β는 평균을 계산하기 위한 샘플의 개수를 나타내는 소정의 상수값을 나타내고, x 는 피크데이터, y 는 필터데이터, n 은 샘플링된 시점의 순서를 나타낸다.Here, β denotes a predetermined constant value representing the number of samples for calculating the average, x denotes peak data, y denotes filter data, and n denotes the order of sampled time points.
이와 같은 프로세스를 통한 필터 데이터는, 도 5와 같은 노이즈가 저감된 필터링 데이터로 표시된다.Filter data through such a process is displayed as filtering data with reduced noise as shown in FIG. 5.
도 6은 본 발명에 따른 진동 계수 정보 검출 알고리즘에서 계수 증가를 위한 필터 데이터와 소정 비교 값의 비교를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing a comparison between filter data for coefficient increase and a predetermined comparison value in the vibration coefficient information detection algorithm according to the present invention.
도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 필터 데이터와 도 6에서의 수평 직선으로 표시되는 소정의 기준 값(L)을 비교하여, 필터 데이터와 소정 기준 값이 일치하는 시점 중 필터 데이터가 증가할 때의 시점(도 6에서 검은 점으로 표시된 부분)을 카운팅하여 계수를 증가시킨다. Referring to FIG. 6, by comparing the filter data shown in FIG. 5 with a predetermined reference value L indicated by a horizontal straight line in FIG. 6, the filter data increases during the time when the filter data and the predetermined reference value coincide. The count is increased by counting the time point (a portion indicated by a black dot in FIG. 6).
예를 들어, 도 6에서와 같이, 필터 데이터와 소정 기준 값이 일치하는 지점이 3곳이 되면, 계수 값은 3이 카운팅되게 된다.For example, as shown in FIG. 6, when there are three points where the filter data and the predetermined reference value coincide, the coefficient value is counted as 3.
도 7은 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치를 스마트 공장의 생산 설비에 부착한 예를 나타낸 것이다.7 shows an example in which the smart vibration counting device according to the present invention is attached to a production facility of a smart factory.
도 7을 참조하면, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치(100)는 스마트 공장의 생산 설비(700)에 부착되어 생산 설비의 진동 데이터를 취득하고 이를 분석할 수 있게 한다. 이를 통해, 일반 중소기업에서 저비용으로 필요한 기능인 진동 계수를 수행하는 스마트 진동 계수 장치를 제공할 수 있으며, 낙후된 제조현장을 디지털화하여 제조업 전반의 경쟁력을 근본적으로 끌어올릴 수 있게 된다. Referring to FIG. 7, the smart
또한, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치는, 마그네틱 하우징을 이용하여 다양한 생산설비에 적용하기 용이하기 때문에 범용적으로 이용될 수 있다. 그리고, 스마트 진동 계수 장치 자체에서 데이터 처리 및 분석을 위해 컴퓨팅을 실행하기에, 무선네트워크 및 서버 시스템 등의 비중이 줄어들어 비용의 절감이 가능하게 된다. In addition, the smart vibration counting device of the present invention can be widely used because it is easy to apply to various production facilities using a magnetic housing. In addition, since the smart vibration counting device itself executes computing for data processing and analysis, the proportion of wireless networks and server systems is reduced, thereby enabling cost reduction.
또한, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치는, 다양한 생산설비에 쉽게 부착하여 정보 및 데이터를 제공하기 때문에 중소제조기업에서 사물 인터넷 기술을 기반으로 한 스마트 공장에 적용하기 용이하며, 계수 정보를 바로 제공할 수 있고, 생산 수량의 파악이 용이하여 생산 및 재고 관리에 효과적이다. In addition, since the smart vibration counting device of the present invention is easily attached to various production facilities to provide information and data, it is easy to apply to smart factories based on IoT technology in small and medium-sized manufacturing companies, and can provide counting information directly. It is effective in production and inventory management as it is easy to grasp the production quantity.
아울러, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치에 부가적으로 온습도센서를 포함하여 생산설비에 영향을 줄 수 있는 온도 및 습도를 측정하여 생산설비 주위의 환경을 관리할 수도 있다.In addition, it is also possible to manage the environment around the production facility by measuring temperature and humidity that may affect the production facility by including a temperature and humidity sensor in addition to the smart vibration counting device of the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명의 스마트 진동 계수 장치는, 스마트 공장의 생산 설비에 부착하여 사물 인터넷을 이용한 스마트 공장을 구현할 수 있는 실시간 정보 및 데이터를 제공할 수 있는 효과가 있고, 마그네틱 하우징을 통해 생산 설비 외부에 손쉽게 탈부착할 수 있어, 진동 계수 장치를 위한 별도의 생산 설비 금형이나 별도의 부착 장치를 이용할 필요가 없는 효과가 있다.As described above, the smart vibration counting device of the present invention has the effect of being able to provide real-time information and data that can implement a smart factory using the Internet of Things by attaching to the production facility of a smart factory, and produced through a magnetic housing. Since it can be easily attached and detached outside the facility, there is an effect that there is no need to use a separate production equipment mold or a separate attachment device for the vibration counting device.
또한 본 발명에 따른 스마트 진동 계수 장치는, 내부의 유무선 통신이 가능한 통신부를 통해 진동 계수 정보를 무선 네트워크를 통해 관리 센터로 전송하고, 원 진동 감지 데이터를 유선 네트워크를 통해 관리 센터로 전송하여 다양한 생산 설비를 사물 인터넷 기술 기반으로 손쉽게 관리할 수 있게 할 수 있다. In addition, the smart vibration counting device according to the present invention transmits vibration coefficient information to the management center through a wireless network through a communication unit capable of internal wired and wireless communication, and transmits raw vibration detection data to the management center through a wired network to produce various products. Equipment can be easily managed based on IoT technology.
상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.It should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of explanation and not limitation. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (7)
상기 진동 센서로부터의 진동 감지 데이터를 이용하여 상기 진동 감지 데이터로부터 피크 데이터를 검출하는 프로세스, 상기 검출된 피크 데이터로부터 이동 평균 필터링을 적용한 필터 데이터를 검출하는 프로세스, 검출된 필터 데이터와 소정 기준 값을 비교하여 상기 검출된 필터 데이터와 상기 소정 기준 값이 일치하는 시점의 계수를 카운트하여 진동 계수 정보를 검출하는 프로세스를 수행하는 프로세서;
를 포함하고,
상기 피크 데이터를 검출하는 프로세스는,
하기 수학식
-여기서 x 는 미가공 데이터이며, y는 피크 데이터이고, n 은 샘플링된 시점의 순서, t는 시간, α는 시간 변화에 대해 감소하는 경사를 반영하는 소정의 상수 값을 나타낸다-
을 통해 상기 피크 데이터를 검출하고,
상기 필터 데이터를 검출하는 프로세스는,
하기 수학식
- 여기서 β는 평균을 계산하기 위한 샘플의 개수를 나타내는 소정의 상수값을 나타내고, x 는 피크데이터, y 는 필터데이터, n 은 샘플링된 시점의 순서를 나타낸다 -
을 통해 상기 필터 데이터를 검출하고,
상기 진동 계수 정보를 검출하는 프로세스는,
검출된 상기 필터 데이터와 상기 소정 기준 값을 비교하여, 상기 검출된 필터 데이터와 상기 소정 기준 값이 일치하는 시점 중에서 상기 필터 데이터가 증가할 때만의 시점의 계수를 카운트하여 그 계수를 진동 계수로 검출하는 것을 특징으로 하는 스마트 진동 계수 장치.
A vibration sensor for measuring vibration from the attached environment; And
A process of detecting peak data from the vibration detection data using vibration detection data from the vibration sensor, a process of detecting filter data to which a moving average filtering is applied from the detected peak data, and the detected filter data and a predetermined reference value. A processor for performing a process of detecting vibration coefficient information by comparing and counting coefficients at a time point when the detected filter data and the predetermined reference value match;
Including,
The process of detecting the peak data,
The following equation
-Where x is the raw data, y is the peak data, n is the order of the sampled time points, t is time, and α is a predetermined constant value reflecting the decreasing slope with time change-
To detect the peak data through,
The process of detecting the filter data,
The following equation
-Here, β represents a predetermined constant value representing the number of samples for calculating the average, x represents the peak data, y represents the filter data, and n represents the order of the sampled time points-
To detect the filter data through,
The process of detecting the vibration coefficient information,
Comparing the detected filter data with the predetermined reference value, counting a coefficient at a time point only when the filter data increases among times when the detected filter data matches the predetermined reference value, and detecting the coefficient as a vibration coefficient Smart vibration counting device, characterized in that.
상기 진동 센서는 실시간 진동 감지 데이터를 취득할 수 있는 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 스마트 진동 계수 장치.
The method of claim 1,
The vibration sensor is a smart vibration counting device, characterized in that the acceleration sensor capable of acquiring real-time vibration detection data.
상기 스마트 진동 계수 장치는,
상기 계수 정보 및 상기 진동 감지 데이터를 외부로 전달할 수 있는 통신부를 더 포함하며,
상기 통신부는 상기 계수 정보를 무선 통신으로 외부로 전달하고, 상기 진동 감지 데이터를 유선 통신으로 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 스마트 진동 계수 장치.
The method of claim 1,
The smart vibration coefficient device,
Further comprising a communication unit capable of transmitting the coefficient information and the vibration detection data to the outside,
The communication unit transmits the coefficient information to the outside through wireless communication, and transmits the vibration detection data to the outside through wired communication.
상기 스마트 진동 계수 장치는,
마그네틱 특성을 갖는 외부 하우징부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 진동 계수 장치.
The method of claim 3,
The smart vibration coefficient device,
Smart vibration counting device, characterized in that it further comprises an outer housing portion having magnetic properties.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200126906A KR102217378B1 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Smart Vibration Counting Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200126906A KR102217378B1 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Smart Vibration Counting Device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102217378B1 true KR102217378B1 (en) | 2021-02-18 |
Family
ID=74688642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102217378B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001159562A (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Nippon Steel Corp | Vibration measuring device |
| KR101183283B1 (en) | 2011-12-19 | 2012-09-14 | 피에스텍주식회사 | Electronic counter device of mold |
| KR102043885B1 (en) | 2017-12-01 | 2019-12-02 | 김태강 | Smart counter for manufacturing product of sewing and method, and sewing manufacture management system including it and method for processing thereof |
-
2020
- 2020-09-29 KR KR1020200126906A patent/KR102217378B1/en active IP Right Grant
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