KR102219422B1 - Detecting system for measuring operating sounds of washing machine and detecting method for noise defect there of - Google Patents

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KR102219422B1
KR102219422B1 KR1020190053015A KR20190053015A KR102219422B1 KR 102219422 B1 KR102219422 B1 KR 102219422B1 KR 1020190053015 A KR1020190053015 A KR 1020190053015A KR 20190053015 A KR20190053015 A KR 20190053015A KR 102219422 B1 KR102219422 B1 KR 102219422B1
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Abstract

본 발명은 세탁기가 작동할 때 세탁기 내부에서 발생하는 소음불량 현상을 검출하는 장치 및 검출 시스템에 관한 것으로, 회전하는 세탁조에 측정장치를 투입하여 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 측정하고, 신호처리 시스템을 통해 상기 소음의 불량 여부를 판정할 수 있는 검출 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치는, 세탁기의 세탁조 내에 부착되어 상기 세탁기의 작동음을 측정하는 것으로, 상기 세탁조 내에 부착되는 결합구조 또는 재질을 포함하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 내부에 위치하고, 상기 세탁기의 동작시 내부의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성하는 마이크로폰부를 포함할 수 있다.
The present invention relates to an apparatus and a detection system for detecting a noise defect phenomenon occurring inside a washing machine when the washing machine is operated, and measuring noise generated inside the washing machine by inserting a measuring device into a rotating washing tub, and using a signal processing system. It relates to a detection system capable of determining whether or not the noise is defective.
The operating sound measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a body part attached in a washing tub of a washing machine to measure the operation sound of the washing machine, and including a coupling structure or material attached to the washing tub; And a microphone unit positioned inside the body unit and configured to generate a measurement signal by measuring an internal operation sound when the washing machine is operated.

Description

세탁기 소음불량 검출시스템 및 이를 이용한 소음불량 검출 방법{DETECTING SYSTEM FOR MEASURING OPERATING SOUNDS OF WASHING MACHINE AND DETECTING METHOD FOR NOISE DEFECT THERE OF}Washing machine noise defect detection system and noise defect detection method using the same {DETECTING SYSTEM FOR MEASURING OPERATING SOUNDS OF WASHING MACHINE AND DETECTING METHOD FOR NOISE DEFECT THERE OF}

본 발명은 세탁기가 작동할 때 세탁기 내부에서 발생하는 소음불량 현상을 검출하는 장치 및 검출 시스템에 관한 것으로, 회전하는 세탁조에 측정장치를 투입하여 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 측정하고, 신호처리 시스템을 통해 상기 소음에 의한 세탁기의 불량 여부 여부를 판정할 수 있는 검출 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a detection system for detecting a noise defect phenomenon occurring inside a washing machine when the washing machine is operated, and measuring noise generated inside the washing machine by inserting a measuring device into a rotating washing tub, and using a signal processing system. It relates to a detection system capable of determining whether a washing machine is defective due to the noise.

세탁기 생산에서 엄격한 품질관리는 다른 제조 산업의 특성과 마찬가지로 제품의 신뢰도를 향상시킬 뿐만 아니라 고객의 불만을 최소화하기 위하여 매우 중요한 공정이다. 수천수만 개의 제품 중에서 몇 개의 불량이라도 검출해야하는 제조 공정에서 효과적이고 효율적인 불량검출 방법은 고품질을 유지하고 생산효율을 높이고, 결과적으로 제조비용을 절감하는 경제적인 효과가 있다. Strict quality control in the production of washing machines, like the characteristics of other manufacturing industries, is a very important process not only to improve product reliability but also to minimize customer complaints. In a manufacturing process in which even a few defects out of tens of thousands of products must be detected, an effective and efficient defect detection method maintains high quality, increases production efficiency, and consequently has an economical effect of reducing manufacturing costs.

실제 현장에서는 세탁기를 대량 생산하는 과정에서 발생하는 불량을 검출하기 위하여 불량의 종류에 따라 다양한 검사방법들이 생산 라인에서 적용하고 있다. 그 중에서 조립불량에 의한 부품간섭, 잔유물 누락에 의한 이음과 오작동, 조립품들의 형상불량 등에 의한 품질불량은 세탁기를 작동시켰을 때 발생하는 작동음으로 부터 정상과 비정상을 검출할 수 있는 불량의 종류에 해당한다. 그래서 기존의 방법에서는 제조라인의 마지막 공정에서 세탁기에 전원을 공급하여 정해진 모드로 작동하고 작업자가 그 소리를 들으면서 관능적인 방법으로 불량을 검출하였다. In the actual field, various inspection methods are applied in the production line according to the type of defect in order to detect defects occurring during mass production of washing machines. Among them, defects in quality due to part interference due to defective assembly, joints and malfunctions due to missing residues, and defective shape of assembly parts correspond to the types of defects that can detect normal and abnormality from operation sounds generated when the washing machine is operated. do. So, in the existing method, power was supplied to the washing machine in the final process of the manufacturing line, operated in a predetermined mode, and the defect was detected by a sensual method while the worker heard the sound.

그런데 이러한 방법은 제조 라인의 다른 공정에서 발생하는 각종 소음들로 인하여 작업자가 정확한 판정을 어렵게 할 뿐만 아니라 작업자가 장시간 집중하여 소리를 들을 수 없기 때문에 불량 검출률이 현저히 저하되는 문제점이 있다.However, such a method has a problem that not only makes it difficult for the operator to make an accurate determination due to various noises generated in other processes of the manufacturing line, but also causes the defect detection rate to be significantly lowered because the operator cannot hear the sound after concentrating for a long time.

종래의 경우, 세탁기의 소음과 관련된 기술은 소음을 저감하는 장치에 대한 기술이 대부분이다. 한국등록특허 제10-1648109호는 세탁물 용량의 공간 확보 및 소음 개선용 세탁기에 관한 것으로, 언더케이스 전장높이 연장, 드럼 및 플레이트의 전장높이 축소, 샤프트풀리의 전장높이 연장, 커플링의 전장높이 축소, 커플링의 전장높이 축소, 클리치스프링의 전장높이 축소, 보스의 전장높이 축소에 의한 방식으로 가공된 이들 부품들의 조립으로 구성되는 동력전달어셈블리가 세탁기의 내부 중앙에 구축됨에 따라, 세탁기의 전체 하중 감소와 아울러, 세탁물의 용량 증대가 구현되며, 세탁기의 구동 시 야기되는 충돌음과 같은 소음을 차단하고, 세탁물의 용량 증대가 가능한 공간 확보를 가져다줄 수 있는 세탁물 용량의 공간 확보 및 소음 개선용 세탁기를 제공한다. In the conventional case, most of the technology related to noise of a washing machine is a technology for a device that reduces noise. Korean Patent No. 10-1648109 relates to a washing machine for securing space for laundry capacity and improving noise, extending the height of the undercase, reducing the height of the drum and plate, extending the height of the shaft pulley, and reducing the length of the coupling. , As the power transmission assembly consisting of the assembly of these parts processed in a method by reducing the overall length of the coupling, the overall length of the cleat spring, and the reduction of the overall length of the boss is built in the inner center of the washing machine, the entire washing machine In addition to reducing the load, it is possible to increase the capacity of the laundry, block noise such as a crash sound caused when the washing machine is operated, and secure a space for the laundry capacity that can secure a space for increasing the capacity of the laundry, and a washing machine for noise improvement. Provides.

본 발명의 경우 세탁기의 내부에서 작동음을 측정하고 측정한 작동음으로부터 세탁기의 이상이나 불량 여부를 판단할 수 있도록 구성되므로 종래 기술과는 차이가 있으며, 세탁기의 일반적인 작동음과 불량음을 구별하여 세탁기의 불량 여부를 판별할 수 있는 기술의 발달이 필요한 상황이다. In the case of the present invention, since it is configured to measure the operation sound inside the washing machine and determine whether the washing machine is abnormal or defective from the measured operation sound, it is different from the conventional technology. There is a need to develop a technology that can determine whether a washing machine is defective.

한국등록특허 제10-1648109호Korean Patent Registration No. 10-1648109

본 발명은 세탁기의 내부에서 작동음을 측정하고, 측정한 작동음으로부터 세탁기의 이상이나 불량 여부를 판별할 수 있는 작동음측정장치 및 이를 포함하는 불량검사 시스템을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an operating sound measuring device capable of measuring an operating sound inside a washing machine and determining whether a washing machine is abnormal or defective from the measured operating sound, and a defect inspection system including the same.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치는, 세탁기의 세탁조 내에 부착되어 상기 세탁기의 작동음을 측정하는 것으로, 상기 세탁조 내에 부착되는 결합구조 또는 재질을 포함하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 내부에 위치하고, 상기 세탁기의 동작시 내부의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성하는 마이크로폰부를 포함할 수 있다. The operating sound measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a body part attached in a washing tub of a washing machine to measure the operation sound of the washing machine, and including a coupling structure or material attached to the washing tub; And a microphone unit positioned inside the body unit and configured to generate a measurement signal by measuring an internal operation sound when the washing machine is operated.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치는, 세탁기의 세탁조 내에 투입되어 상기 세탁기의 작동음을 측정하는 것으로, 탄성체 재질의 불균형한 질량분포를 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 내부에 위치하고, 상기 세탁기의 동작시 내부의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성하는 마이크로폰부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 몸체부는 상기 마이크로폰부와 무선송신부를 각각 기 설정된 위치에 배치하여, 상기 몸체부가 불균형한 질량분포를 가지도록 설정할 수 있다.The operating sound measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a body portion having an unbalanced mass distribution of an elastic material, which is input into a washing tub of a washing machine to measure the operating sound of the washing machine; And a microphone unit positioned inside the body unit and configured to generate a measurement signal by measuring an internal operation sound when the washing machine is operated. Here, the body portion may be set to have an unbalanced mass distribution by arranging the microphone portion and the wireless transmission portion respectively at preset positions.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치는, 상기 몸체부의 내부에 위치하는 것으로, 상기 측정신호를 무선통신을 이용하여 외부로 송출하는 무선송신부 또는 상기 측정신호를 저장하는 저장매체를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the operating sound measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is located inside the body, a wireless transmission unit that transmits the measurement signal to the outside by wireless communication or a storage medium storing the measurement signal. It may contain more.

본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템은, 세탁기의 세탁조 내에서 상기 세탁기의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성하는 작동음측정장치; 및 상기 측정신호를 분석하여 상기 세탁기의 이상여부를 판별하는 신호분석장치;를 포함할 수 있다. 여기서 상기 신호분석장치는, 상기 측정한 측정신호의 주파수영역의 파형을 기 설정된 주파수 파형 데이터베이스와 비교하거나, 상기 측정한 측정신호의 시간 영역에서의 파형을 기 설정된 시간 파형 데이터베이스와 비교하여, 상기 세탁기의 이상여부를 판단할 수 있다.A defect inspection system according to an embodiment of the present invention includes: an operating sound measuring device for generating a measurement signal by measuring the operating sound of the washing machine in a washing tub of the washing machine; And a signal analysis device that analyzes the measurement signal to determine whether the washing machine is abnormal. Here, the signal analysis device compares the waveform in the frequency domain of the measured measurement signal with a preset frequency waveform database, or compares the waveform in the time domain of the measured measurement signal with a preset time waveform database, and the washing machine It is possible to judge whether or not is abnormal.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the solution to the above-described problem does not enumerate all the features of the present invention. Various features of the present invention and advantages and effects thereof may be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치 및 이를 포함하는 불량검사 시스템은, 세탁기의 내부에서 작동음을 측정하므로 외부의 잡음 등의 영향을 최소화하여 작동음과 불량에 의한 이상음을 뚜렷이 측정할 수 있다. 또한, 방음 터널이나 노이즈 분리 장치, 지향성 마이크로폰 등 별도의 시설물이나 추가적인 공정이 필요하지 않으므로, 비용절감 및 생산량 증가 효과를 얻을 수 있다.The operating sound measuring apparatus and the defect inspection system including the same according to an embodiment of the present invention measure the operating sound inside the washing machine, thus minimizing the effect of external noise, etc. to clearly measure the operating sound and abnormal sound caused by the fault. can do. In addition, since separate facilities or additional processes such as a soundproof tunnel, a noise separation device, and a directional microphone are not required, cost reduction and production increase effects can be obtained.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치 및 이를 포함하는 불량검사 시스템은, 세탁기 내부에 위치하는 작동음측정장치가 무선신호를 이용하여 외부에 위치하는 신호처리장치로 측정신호를 전송하므로, 측정신호의 수집이 쉽고 빠르며, 검사대상 세탁기에 대한 불량여부를 신속하게 판정하는 것이 가능하다.In the working sound measuring device and the defect inspection system including the same according to an embodiment of the present invention, since the working sound measuring device located inside the washing machine transmits the measurement signal to the signal processing device located outside by using a wireless signal, It is easy and fast to collect measurement signals, and it is possible to quickly determine whether the washing machine to be inspected is defective.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치 및 신호분석장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템의 제1단계(S10)의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템의 제2단계(S20)의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템의 제3단계(S30)의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 6은 세탁기 불량패턴 중에서 모터 회전 주파수와 연동되는 불량을 검출하기 위하여 실시한 켑스트럼 변환하여 얻은 예시이다.
도 7은 엔벨로프를 계산하기 위한 첫 번째 단계로써, (a)는 시간신호 x(t)를 푸리에 변환하여 얻은 것이고, 그것의 음수영역의 에너지를 보존하면서 양의 값으로 전환한 것이 (b) 그림이다.
도 8은 엔벨로프를 계산하는 방법으로, 두 개 이상의 주파수가 합쳐서 나타난 x(t)의 신호는 필터를 이용하여 c(t)와 m(t)를 분리할 수 있다는 것을 도식화하였다.
도 9는 실제로 측정한 음압신호(소음)를 특정한 필터를 적용하여 엔벨로프 현상이 보이는 신호를 분리해 놓은 것이다.
도 10은 도 9의 신호를 이용하여 계산한 엔벨로프를 정상제품과 불량제품의 결과를 비교하여 나타 낸 것으로, 모터회전 주파수인 12Hz의 값에서 뚜련한 차이를 보이고 있다.
도 11은 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 도 11의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제4단계(S400), 제6단계(S600) 및 제9단계(S900)을 보다 자세하게 나타낸 순서도이다.
도 13은 도 11의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제1단계(S100)의 집음된 로데이터를 나타낸 그래프이다.
도 14는 도 11의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제2단계(S200)의 배경소음이 제거된 그래프이다.
도 15는 소음불량 검출을 위하여 2.5k~4.0k Hz 밴드패스필터 영역을 나타내는 그래프이다
도 16은 도 15의 그래프로 도 12에서 제6단계(S600)의 쿼토시스 분석한 그래프로, 앞에서 설정한 불량발생 주파수 대역을 밴드패스필트한 시간 신호에 대한 쿼토시스를 계산한 것이다.
도 17은 도 12의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제4단계(S400)의 1.4k~1.6k Hz 밴드패스필터로 필터한 스펙트로그램으로, 엔벨로프로 검출할 수 있는 불량의 특성을 보여주고 있으며, 문제의 주파수 대역을 선정하는 단계이다.
도 18은 도 17의 그래프로 도 12 제6단계(S600)의 엔벨로프 분석한 그래프로, (A)는 앞에서 적용한 밴드패스필터에 의해 추출된 불량의 특성이 보이는 시간신호이며, (B)는 (A)의 필터된 시간신호로 엔벨로프를 계산하여 정상과 불량을 비교하여 나타낸 것이다.
도 19는 도 12의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제4단계(S400)의 소음불량이 포함된 3.4k~3.9k Hz 주파수영역을 나타내는 그래프로, 스펙트로그램과는 달리 로데이타 전체 시간에 대한 주파수 특성을 보여주는 스펙트럼이다.
도 20은 도 19의 그래프로 도 12 제6단계(S600)의 엔벨로프 분석한 그래프이다.
도 21은 도 12의 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출 방법에서 제4단계(S400)의 소음불량이 포함된 4.0k~7.0k Hz 주파수영역을 나타내는 그래프이다.
도 22는 도 21의 그래프로 도 12 제6단계(S600)의 엔벨로프 분석한 그래프이다.
도 23은 도 21의 그래프로 도 12 제6단계(S600)의 켑스트럼 분석한 그래프이다.
도 24는 주파수영역 분석에서 켑스트럼 연산 절차를 나타내는 순서도이다.
도 25는 시간영역 분석에서 엔벨로프 연산 절차를 나타내는 순서도이다.
도 26은 도 12의 제6단계(S600)에서 쿼토시스가 큰 값이 유지되는 지속시간을 설명하는 그래프이다.
1 is a schematic diagram showing a defect inspection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a working sound measuring apparatus and a signal analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing the operation of the first step (S10) of the defect inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the operation of the second step (S20) of the defect inspection system according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing the operation of the third step (S30) of the defect inspection system according to an embodiment of the present invention.
6 is an example obtained by converting a cepstrum performed to detect a defect linked to a motor rotation frequency among defective patterns of a washing machine.
Figure 7 is the first step for calculating the envelope, (a) is obtained by Fourier transform of the time signal x(t), and it is converted to a positive value while preserving the energy of the negative region (b). to be.
FIG. 8 is a method of calculating an envelope, and it is schematically illustrated that a signal of x(t), which is obtained by combining two or more frequencies, can be separated from c(t) and m(t) using a filter.
FIG. 9 is a diagram illustrating a signal showing an envelope phenomenon by applying a specific filter to the actually measured sound pressure signal (noise).
FIG. 10 shows the envelope calculated using the signal of FIG. 9 by comparing the results of the normal product and the defective product, and shows a significant difference in the value of the motor rotation frequency of 12 Hz.
11 is a flow chart showing a method of detecting a noise defect using a washing machine operation sound measuring device.
12 is a flow chart showing in more detail the fourth step (S400), the sixth step (S600) and the ninth step (S900) in the noise defect detection method using the washing machine operating sound measuring device of FIG.
13 is a graph showing collected raw data in a first step (S100) in the method for detecting a noise defect using the washing machine operation sound measuring device of FIG. 11.
14 is a graph in which the background noise of the second step (S200) is removed in the method for detecting a noise defect using the washing machine operation sound measuring device of FIG. 11.
15 is a graph showing a bandpass filter region of 2.5k~4.0k Hz for detecting noise defects
FIG. 16 is a graph of FIG. 15, which is a graph obtained by analyzing the quartosis of the sixth step (S600) in FIG. 12, and calculates the quartosis of a time signal obtained by bandpass filtering the previously set failure frequency band.
17 is a spectrogram filtered by the 1.4k ~ 1.6k Hz bandpass filter of the fourth step (S400) in the noise defect detection method using the washing machine operation sound measuring device of FIG. 12, and characteristics of defects that can be detected by the envelope And is the step of selecting the frequency band in question.
FIG. 18 is a graph of FIG. 17, which is a graph of the envelope analysis of the sixth step (S600) of FIG. 12, where (A) is a time signal showing the characteristics of a defect extracted by the previously applied band pass filter, and (B) is ( The envelope is calculated with the filtered time signal of A) and compared with normal and defective.
FIG. 19 is a graph showing the frequency range of 3.4k to 3.9k Hz including the noise defect of the fourth step (S400) in the method for detecting noise defects using the washing machine operation sound measuring device of FIG. 12, and unlike the spectrogram, It is a spectrum showing the frequency characteristics over time.
20 is a graph of FIG. 19, which is a graph of the envelope analysis of the sixth step (S600) of FIG. 12.
21 is a graph showing a frequency range of 4.0k to 7.0k Hz including the noise defect of the fourth step (S400) in the noise defect detection method using the washing machine operation sound measuring device of FIG. 12.
22 is a graph of FIG. 21, which is a graph obtained by analyzing the envelope of the sixth step (S600) of FIG. 12.
23 is a graph of a cepstrum analysis of the sixth step (S600) of FIG. 12 as the graph of FIG. 21.
24 is a flow chart showing a procedure for calculating a cepstrum in frequency domain analysis.
25 is a flowchart showing an envelope operation procedure in time domain analysis.
FIG. 26 is a graph for explaining a duration of maintaining a value having a large quartosis in step S600 of FIG. 12.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in the present specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When a part of the specification is said to "include" a certain element, it means that other elements may be further included rather than excluding other elements unless specifically stated to the contrary.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters, including the problems to be solved, means for solving the problems, and effects of the present invention, are included in the following examples and drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a defect inspection system according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템은 작동음측정장치(100) 및 신호분석장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the defect inspection system according to an embodiment of the present invention may include a working sound measuring device 100 and a signal analyzing device 200.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템을 설명한다.Hereinafter, a defect inspection system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

작동음측정장치(100)는 세탁기(1)의 세탁조(2) 내부에 위치할 수 있으며, 세탁기(1)가 동작할 때 상기 세탁조(2)의 내부에서 상기 세탁기(1)의 작동음을 측정할 수 있다. 즉, 검사자는 상기 세탁기(1)의 작동상태를 확인하고 불량여부를 판별하기 위하여, 상기 세탁기(1)에 상기 작동음측정장치(100)를 투입할 수 있으며, 상기 작동음측정장치(100)가 상기 세탁기(1)의 내부에 위치한 상태에서 상기 세탁기(1)를 동작시킬 수 있다. 이때, 상기 작동음측정장치(100)는 상기 세탁기(1)의 내부에서 작동음을 측정하므로, 외부의 잡음 없이 순수한 세탁기의 작동음만을 측정하는 것이 가능하다.The operating sound measuring device 100 may be located inside the washing tub 2 of the washing machine 1 and measures the operating sound of the washing machine 1 inside the washing tub 2 when the washing machine 1 is operated. can do. That is, the inspector may insert the operating sound measuring device 100 into the washing machine 1 in order to check the operating state of the washing machine 1 and determine whether it is defective, and the operating sound measuring device 100 The washing machine 1 may be operated while the washing machine 1 is located inside the washing machine 1. At this time, since the operating sound measuring device 100 measures the operating sound inside the washing machine 1, it is possible to measure only the pure operating sound of the washing machine without external noise.

이후, 상기 작동음측정장치(100)는 측정결과에 따라 측정신호를 생성할 수 있으며, 생성한 측정신호를 무선통신을 이용하여 외부로 송출할 수 있다. 따라서, 상기 작동음측정장치(100)의 측정신호를 외부에서 용이하게 수신할 수 있으며, 이를 활용하여 상기 세탁기(1)의 이상이나 불량여부를 판별할 수 있다. Thereafter, the operating sound measuring apparatus 100 may generate a measurement signal according to the measurement result, and transmit the generated measurement signal to the outside through wireless communication. Accordingly, it is possible to easily receive the measurement signal of the operating sound measuring apparatus 100 from the outside, and by using this, it is possible to determine whether the washing machine 1 is abnormal or defective.

실시예에 따라서는, 무선통신을 이용하여 외부로 출력하는 대신에, 상기 작동음측정장치(100)가 측정신호를 내부의 저장매체(미도시)에 저장하고, 이후 검사자가 상기 작동음측정장치(100)를 수거하여 저장매체로부터 직접 측정신호를 수집하는 것도 가능하다.Depending on the embodiment, instead of outputting to the outside using wireless communication, the operating sound measuring device 100 stores the measurement signal in an internal storage medium (not shown), and then the inspector It is also possible to collect 100 and collect measurement signals directly from the storage medium.

한편, 도2(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 작동음측정장치(100)는 몸체부(110), 마이크로폰부(120) 및 무선송신부(130)를 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2(a), the operating sound measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a body portion 110, a microphone portion 120, and a wireless transmission portion 130. .

상기 몸체부(110)는 내부에 상기 마이크로폰부(120)과 상기 무선송신부(130)를 포함시킬 수 있으며, 상기 세탁기(1)의 작동시 상기 마이크로폰부(120) 및 무선송신부(130)에 가해지는 충격을 흡수하고 보호하는 기능을 수행할 수 있다. The body unit 110 may include the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 therein, and is applied to the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 when the washing machine 1 is operated. Losing can absorb and protect impact.

실시예에 따라서는, 상기 작동음측정장치(100)가 상기 세탁조(2)의 내부에 투입되어 회전 등 상기 세탁기(1)의 동작에 따라 내부에서 움직일 수 있다. 즉, 상기 작동음측정장치(100)가 상기 세탁기(1)의 불량 검사를 위한 불평형 질량처럼 동작할 수 있도록, 상기 몸체부(110)를 고무, 플라스틱 등의 탄성체로 구현할 수 있으며, 형상이나 밀도 등에 따라 불균형한 질량분포를 가지도록 설계할 수 있다. 즉, 불평형질량체는 상기 세탁기(1)의 작동상태를 확인하는 공정에서 세탁물의 역할을 한다. 작업자는 상기 불평형질량체를 상기 세탁조(2)에 투입한 상태에서 상기 세탁기(1)의 작동 여부를 확인한다. 여기서, 상기 몸체부(110)의 내부에 위치하는 상기 마이크로폰부(120) 및 무선송신부(130)의 배치를 활용하여 불균형한 질량분포를 구현하는 것도 가능하다.Depending on the embodiment, the operating sound measuring device 100 is put into the interior of the washing tub 2 and can be moved inside according to an operation of the washing machine 1 such as rotation. That is, the body part 110 may be implemented as an elastic body such as rubber or plastic so that the operating sound measuring device 100 can operate like an unbalanced mass for defect inspection of the washing machine 1, and the shape or density It can be designed to have an unbalanced mass distribution according to the like. That is, the unbalanced mass serves as laundry in the process of checking the operating state of the washing machine 1. The operator checks whether or not the washing machine 1 is operated in a state in which the unbalanced mass is put into the washing tub 2. Here, it is possible to implement an unbalanced mass distribution by utilizing the arrangement of the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 located inside the body unit 110.

상기 불평형질량체는 빨래와 같이 세탁조 내부에서 자유롭게 움직이도록 하는 경우도 있고, 세탁조의 임의의 면에 자석으로 부착하는 경우도 있다. 본 발명의 경우는 자유롭게 던져 넣도록 마련하되, 상기 마이크로폰부(120)와 무선송신부(130)가 덩어리 내부에서 충격이나 회전에 의하여 손상이 생기지 않는 형태로 장착된다.The unbalanced mass may move freely inside the washing tub like laundry, or may be attached to an arbitrary surface of the washing tub with a magnet. In the case of the present invention, the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 are mounted in a form in which damage is not caused by impact or rotation inside the lump.

한편, 다른 실시예에 의하면, 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁기(1) 커버의 내측이나 상기 세탁조(2)의 표면에 부착 또는 장착한 후, 상기 세탁기(1)를 동작시켜 상기 세탁기(1)의 작동음을 측정하는 것도 가능하다. 상기 몸체부(110)는 상기 세탁조가 회전할 때 세탁물과 같이 원심력에 의하여 벽면에 고정되므로 별도의 고정장치가 필요하지 않으나, 상기 작동음측정장치(100)를 부착하는 경우, 상기 몸체부(110)는 세탁조 내에 부착되기 위한 결합구조 또는 재질을 포함할 수 있다. 측정의 정확성과 일관된 측정을 위하여 부착위치를 특정할 경우에는 상기 몸체부(110)에 자석을 부착하여 세탁조의 특정한 부위에 부착할 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment, after attaching or mounting the operating sound measuring device 100 on the inside of the cover of the washing machine 1 or on the surface of the washing tub 2, the washing machine 1 is operated to operate the washing machine. It is also possible to measure the operating sound of (1). Since the body part 110 is fixed to the wall by centrifugal force like laundry when the washing tub rotates, a separate fixing device is not required, but when the operation sound measuring device 100 is attached, the body part 110 ) May include a coupling structure or material to be attached to the washing tub. In the case of specifying an attachment location for measurement accuracy and consistent measurement, a magnet may be attached to the body portion 110 to be attached to a specific portion of the washing tub.

예를 들어, 상기 몸체부(110)의 표면을 흡착패드나 본드 등 점착성분을 포함하는 재질로 구현하여 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁조(2)의 표면에 탈부착 가능하도록 할 수 있다. 상기 작동음측정장치(100)를 상기 불평형질량체로 활용하는 경우에 비하여 내구성이나 측정의 정확도를 보다 높이는 것이 가능하다.For example, the surface of the body part 110 may be made of a material including an adhesive component such as an adsorption pad or a bond, so that the operation sound measuring device 100 can be detachably attached to the surface of the washing tub 2 . Compared to the case in which the operating sound measuring device 100 is used as the unbalanced mass, it is possible to further increase durability and measurement accuracy.

다만, 갈고리나 래치구조, 벨크로 등의 결합구조를 이용하여 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁조(2)의 표면이나 세탁기의 커버 부분에 장착시키는 경우, 상기 갈고리나 래치구조 및 벨크로 자체의 소리 때문에 적절하지 않다. However, when the operating sound measuring device 100 is mounted on the surface of the washing tub 2 or the cover portion of the washing machine using a coupling structure such as a hook or latch structure, or Velcro, the hook or latch structure and the Velcro itself Not appropriate because of the sound.

상기 마이크로폰부(120)는 몸체부(110)의 내부에 위치할 수 있으며, 상기 세탁기(1)의 동작 시 내부의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성할 수 있다. 상기 마이크로폰부(120)에는 하나 또는 복수개의 마이크로폰(microphone)이 포함될 수 있으며, 각각의 마이크로폰은 작동음에 의하여 발생하는 음압을 전기신호인 측정신호로 변환할 수 있다. 상기 마이크로폰부(120)에는 얇은 멤브레인이 있어 음압의 변화를 막의 진동으로 감지하여 전기신호로 변환한다. 상기 마이크로폰부(120)는 생성한 측정신호를 내부의 저장매체(미도시)에 저장하거나, 상기 무선송신부(130)로 전달할 수 있다.The microphone unit 120 may be located inside the body unit 110 and may generate a measurement signal by measuring an internal operating sound when the washing machine 1 is operated. The microphone unit 120 may include one or a plurality of microphones, and each microphone may convert a sound pressure generated by an operating sound into a measurement signal, which is an electrical signal. The microphone unit 120 has a thin membrane to detect changes in sound pressure as vibrations of the membrane and convert them into electrical signals. The microphone unit 120 may store the generated measurement signal in an internal storage medium (not shown), or may transmit the generated measurement signal to the wireless transmission unit 130.

상기 무선송신부(130)는 몸체부(110)의 내부에 위치할 수 있으며, 마이크로폰부(120)로부터 수신한 측정신호를 무선신호를 이용하여 외부로 송출할 수 있다. 여기서, 무선송신부(130)는 Wi-Fi, WiBro, WCDMA, 블루투스, 적외선통신, RFID, NFC, 텔레메트리(telemetry), 이동통신망 등을 포함하는 다양한 무선통신을 활용하여, 무선신호를 외부로 송출할 수 있다.The wireless transmission unit 130 may be located inside the body unit 110, and may transmit a measurement signal received from the microphone unit 120 to the outside by using a wireless signal. Here, the wireless transmitter 130 utilizes various wireless communications including Wi-Fi, WiBro, WCDMA, Bluetooth, infrared communications, RFID, NFC, telemetry, mobile communication networks, etc. Can be sent out.

상기 신호분석장치(200)는 상기 작동음측정장치(100)로부터 측정신호를 수신 할 수 있으며, 수신한 측정신호를 분석하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별할 수 있다. 즉, 상기 신호분석장치(200)는 상기 작동음측정장치(100)와 무선통신을 수행할 수 있으며, 상기 작동음측정장치(100)로부터 수신한 측정신호를 주파수영역 또는 시간영역에서 분석하여 상기 세탁기(1)의 이상여부 또는 불량여부를 판별할 수 있다. 구체적으로, 도 2(b)를 참조하면, 상기 신호분석장치(200)는 상기 무선수신부(210) 및 신호분석부(220)를 포함할 수 있다.The signal analysis device 200 may receive a measurement signal from the operating sound measurement device 100, and may determine whether the washing machine 1 is abnormal by analyzing the received measurement signal. That is, the signal analysis device 200 may perform wireless communication with the operating sound measuring device 100, and the measurement signal received from the operating sound measuring device 100 is analyzed in a frequency domain or a time domain, and the It is possible to determine whether the washing machine 1 is abnormal or defective. Specifically, referring to FIG. 2(b), the signal analysis device 200 may include the wireless receiver 210 and the signal analysis unit 220.

상기 무선수신부(210)는 상기 무선송신부(130)와의 통신을 통하여 측정신호를 수신할 수 있다. 상기 무선수신부(210)는 상기 무선송신부(130)에서 사용하는 무선통신방법을 지원할 수 있으며, Wi-Fi, WiBro, WCDMA, 블루투스, 적외선통신, RFID, NFC, 텔레메트리(telemetry), 이동통신망 등 다양한 무선통신방법을 지원할 수 있다. 실시예에 따라서는, 상기 무선수신부(210) 대신에 저장매체로부터 측정신호를 추출할 수 있는 USB 등의 구성을 더 포함할 수 있다.The wireless receiver 210 may receive a measurement signal through communication with the wireless transmitter 130. The wireless receiver 210 may support a wireless communication method used by the wireless transmitter 130, and Wi-Fi, WiBro, WCDMA, Bluetooth, infrared communication, RFID, NFC, telemetry, and mobile communication networks It can support various wireless communication methods such as. Depending on the embodiment, instead of the wireless receiver 210 may further include a configuration such as USB that can extract the measurement signal from the storage medium.

상기 신호분석부(220)는 상기 무선수신부(210)로부터 측정신호를 전달받을 수 이으며, 측정신호를 이용하여 상기 세탁기(1) 내부의 작동음을 분석할 수 있다. 구체적으로, 상기 신호분석부(220)는 측정신호의 주파수영역(ⅰ) 또는 시간영역(ⅱ)의 파형을 기설정된 데이터베이스와 비교하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별할 수 있다. The signal analysis unit 220 may receive a measurement signal from the wireless receiver 210, and analyze the operating sound inside the washing machine 1 by using the measurement signal. Specifically, the signal analysis unit 220 may determine whether the washing machine 1 is abnormal by comparing a waveform in the frequency domain i or the time domain ii of the measurement signal with a preset database.

(ⅰ) 주파수영역의 파형을 이용하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별하는 경우에는, 상기 신호분석부(220)가 측정신호의 주파수영역의 파형을 주파수 파형 데이터베이스에 저장된 파형들과 비교할 수 있다. 이때, 상기 주파수 파형 데이터베이스에는 정상동작하는 세탁기에서 측정한 표준신호의 주파수 영역의 파형이 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 신호분석부(220)는 수신한 측정신호의 주파수영역 파형과 표준신호의 주파수영역 파형을 비교한 후, 일정 범위 이상 파형이 상이한 경우에는 상기 세탁기(1)에 이상이 있는 것으로 판별할 수 있다. 여기서, 표준 신호는 정상동작하는 세탁기에서 측정한 신호를 평균하여 도출한 것일 수 있다. (I) When determining whether the washing machine 1 is abnormal using a waveform in the frequency domain, the signal analysis unit 220 can compare the waveform in the frequency domain of the measurement signal with waveforms stored in the frequency waveform database. have. In this case, the frequency waveform database may store a waveform in a frequency domain of a standard signal measured by a washing machine in normal operation. Accordingly, the signal analysis unit 220 compares the frequency domain waveform of the received measurement signal with the frequency domain waveform of the standard signal, and then determines that the washing machine 1 has an abnormality if the waveform is different over a certain range. I can. Here, the standard signal may be derived by averaging signals measured by a washing machine in normal operation.

또한, 실시예에 따라서는, 상기 주파수 파형 데이터베이스에 이상 동작하는 세탁기에서 측정한 이상신호의 주파수영역 파형이 저장될 수 있으며, 이상신호와 표준신호의 주파수 영역 파형을 비교할 때 특징적으로 차이나는 부분을 추출하여 저장해 둘 수 있다. 따라서, 상기 신호분석부(220)는 이상신호에 나타나는 주파수 파형의 특징적인 형태가 측정신호에 포함되는지 여부를 확인하는 방식으로, 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별할 수 있다. In addition, according to an embodiment, a frequency domain waveform of an abnormal signal measured by a washing machine operating abnormally may be stored in the frequency waveform database, and a characteristic difference when comparing the frequency domain waveform of the abnormal signal and the standard signal It can be extracted and stored. Accordingly, the signal analysis unit 220 may determine whether the washing machine 1 is abnormal by checking whether a characteristic shape of a frequency waveform appearing in the abnormal signal is included in the measurement signal.

추가적으로, 상기 주파수 파형 데이터베이스에는, 세탁기에 발생한 이상이나 불량의 종류에 따라 각각의 특징적인 주파수 파형의 형태가 저장되어 있을 수 있으며, 상기 신호분석부(220)는 측정신호에 포함된 특징적인 주파수 파형의 형태에 따라 상기 세탁기(1)에 발생한 이상이나 불량의 종류를 판별하는 것이 가능하다.Additionally, in the frequency waveform database, a shape of each characteristic frequency waveform may be stored according to the type of an abnormality or defect occurring in the washing machine, and the signal analysis unit 220 may store characteristic frequency waveforms included in the measurement signal. It is possible to determine the type of abnormality or defect occurring in the washing machine 1 according to the shape of.

보다 구체적으로, 상기 주파수영역의 분석은 켑스트럼(켑스트럼) 연산인 것을 특징으로 한다. 상기 켑스트럼 연산은 상기 신호분석부(220)에서 0.4초 길이의 시간 데이터를 수신하여 회전 주파수로 변환하는 연산으로 상기 세탁조(1) 회전 및 각종 모터의 회전 주파수에 해당하는 큐프렌시(quefrency)로 불량을 검출할 수 있다. 상기 켑스트럼 연산은 도 24와 같이 실시할 수 있다. More specifically, the analysis of the frequency domain is characterized by a cepstrum (cepstrum) operation. The cepstrum operation is an operation that receives time data of 0.4 seconds from the signal analysis unit 220 and converts it to a rotation frequency. The quefrency corresponding to the rotation frequency of the washing tub 1 and various motors ) To detect defects. The cepstrum operation may be performed as shown in FIG. 24.

상기 켑스트럼 분석은, 먼저, 제6-11단계(S611)로 [수학식 1]을 이용하여 FFT 변환을 실시한다.In the cepstrum analysis, first, FFT transformation is performed using [Equation 1] in step 6-11 (S611).

Figure 112019046361510-pat00001
Figure 112019046361510-pat00001

다음으로, 제6-12단계(S612)는 제6-11단계(S611)의 데이터에 절대값 제곱을 실시한다. [수학식 2]를 통해 실시할 수 있다. Next, in step 6-12 (S612), the square of the absolute value is performed on the data of step 6-11 (S611). It can be implemented through [Equation 2].

Figure 112019046361510-pat00002
Figure 112019046361510-pat00002

다음으로, 제6-13(S613)는 제6-12단계(S612)의 데이터에 log10값을 계산한다. [수학식 3]을 통해 실시할 수 있다. Next, in step 6-13 (S613), a log10 value is calculated for the data of steps 6-12 (S612). It can be implemented through [Equation 3].

Figure 112019046361510-pat00003
Figure 112019046361510-pat00003

다음으로, 제6-14(S614)는 제6-13단계(S613)의 데이터에 IFFT 변환을 실시한다. [수학식 4]를 통해 실시할 수 있다. Next, in step 6-14 (S614), IFFT transform is performed on the data of step 6-13 (S613). It can be implemented through [Equation 4].

Figure 112019046361510-pat00004
Figure 112019046361510-pat00004

다음으로, 제6-15(S615)는 제6-14단계(S614)의 데이터에 절대값 제곱을 실시한다. [수학식 5]를 통해 실시할 수 있다. Next, in step 6-15 (S615), the square of the absolute value is performed on the data of step 6-14 (S614). It can be implemented through [Equation 5].

Figure 112019046361510-pat00005
Figure 112019046361510-pat00005

다음으로, 제6-16단계(S616)는 제6-15단계(S615)의 데이터에 기설정된 범위 중 가장 큰 값을 산출한다. 즉, 도 24에서 Fs는 샘플링 주파수(Sampling Frequency)를 말하는 것으로, Fs가 20480Hz인 경우 20480/12.2(=1678)번째 값에서 20480/11.5(=1781)번째 값들 중 가장 큰 값을 산출한다. Next, in step 6-16 (S616), the largest value among the preset ranges of the data in steps 6-15 (S615) is calculated. That is, Fs in FIG. 24 refers to a sampling frequency, and when Fs is 20480 Hz, the largest value among 20480/11.5 (=1781)-th values from 20480/12.2 (=1678)-th values is calculated.

상기 주파수영역의 분석에서 신호의 스펙트럼을 상기 켑스트럼의 비교는 [표 1]과 같이 실시할 수 있다. [표 1]의 왼쪽 컬럼은 주파수 특성을 나타내는 스펙트럼에서 사용되는 변수들이고, 오른쪽 컬럼은 켑스트럼에서 사용되는 변수들로 스펙트럼과 상대되는 것들에 대한 것이다. In the analysis of the frequency domain, the spectrum of the signal and the cepstrum can be compared as shown in [Table 1]. The left column of [Table 1] is the variables used in the spectrum representing the frequency characteristics, and the right column is the variables used in the cepstrum, and the counterparts to the spectrum.

또한, 도 6은 세탁기 불량패턴 중에서 모터 회전 주파수와 연동되는 불량을 검출하기 위하여 실시한 켑스트럼 변환하여 얻은 예시로, 모터회전 주파수는 12.05Hz의 역수값인 0.083sec 큐퍼런시에서 피크가 발견되는데 이 피크의 크기에 따라 불량여부를 판정할 수 있다. In addition, FIG. 6 is an example obtained by cepstrum conversion performed to detect a defect linked to the motor rotation frequency among the defective patterns of the washing machine. The peak of the motor rotation frequency is found at 0.083 sec cuperancy, which is an inverse value of 12.05 Hz. According to the size of this peak, it is possible to determine whether it is defective.

스펙트럼spectrum 켑스트럼Cepstrum FrequencyFrequency QuefrencyQuefrency HarmonicsHarmonics RahmonicsRahmonics MagnitudeMagnitude GamnitudeGamnitude PhasePhase SapheSaphe FilterFilter LifterLifter Low-pass filterLow-pass filter Short-pass lifterShort-pass lifter High-pass filterHigh-pass filter Long-pass lifterLong-pass lifter

(ⅱ) 상기 신호분석부(220)는 측정신호의 시간영역의 파형을 이용하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별할 수 있다. 구체적으로, 상기 신호분석부(220)는 시간 파형 데이터베이스 내에 표준신호의 시간 파형 또는 이상신호의 시간 파형을 저장한 후, 측정신호의 시간 파형과 각각 비교하도록 할 수 있다. 여기서, 측정신호의 시간 파형이 표준신호의 시간 파형과 일정수준 이상 차이가 나거나, 이상신호에 특징적으로 나타나는 시간 파형의 형태가 상기 측정신호의 시간 파형에 포함되어 나타나는 경우에는, 상기 세탁기(1)에 이상이 있는 것으로 판별할 수 있다.(Ii) The signal analysis unit 220 may determine whether or not the washing machine 1 is abnormal by using a waveform in the time domain of the measurement signal. Specifically, the signal analysis unit 220 may store a time waveform of a standard signal or a time waveform of an abnormal signal in the time waveform database, and then compare the time waveforms with the measurement signals. Here, when the time waveform of the measurement signal differs from the time waveform of the standard signal by a certain level or more, or the shape of the time waveform characteristic of the abnormal signal is included in the time waveform of the measurement signal, the washing machine (1) It can be determined that there is an abnormality in the

보다 구체적으로, 상기 시간영역의 분석은 엔벨로프 연산인 것을 특징으로 한다. 상기 엔벨로프 연산은 상기 신호분석부(220)에서 0.4초 길이의 시간 데이터를 수신하여 신호의 엔벨로프를 검출하는 방식으로 수신신호를 정류하여 저역 필터를 통해서 포락을 재생하는 것을 말한다. 상기 엔벨로프 연산은 도 25와 같이 실시할 수 있다. More specifically, the analysis of the time domain is characterized by an envelope operation. The envelope operation refers to regenerating an envelope through a low-pass filter by rectifying the received signal in a manner in which the signal analyzer 220 receives time data of 0.4 seconds and detects the envelope of the signal. The envelope operation may be performed as shown in FIG. 25.

상기 엔벨로프 분석은, 먼저, 제6-21단계(S621)로 [수학식 6]을 이용하여 Hilbert 변환을 실시한다. In the envelope analysis, first, Hilbert transform is performed using [Equation 6] in step 6-21 (S621).

Figure 112019046361510-pat00006
Figure 112019046361510-pat00006

다음으로, 제6-22단계(S622)는 상기 제6-21단계(S621)의 데이터에 절대값을 실시한다. 보다 구체적으로, 상기 제6-22단계(S622)는 [수학식 6]의 힐버트 변환 결과에 절대값을 취하는 것으로, 앞의 켑스트럼의 경우의 [수학식 2]와 동일하다. Next, in step 6-22 (S622), an absolute value is applied to the data of step 6-21 (S621). More specifically, step 6-22 (S622) takes an absolute value to the Hilbert transform result of [Equation 6], which is the same as [Equation 2] in the case of the cepstrum.

다음으로, 제6-23단계(S623)는 상기 제6-22단계(S622)의 데이터에 FFT 변환을 실시한다. 상기 제6-23단계(S623)는 상기 제6-22단계(S622)의 데이터에 FFT 변환을 실시하는 것으로, 앞의 켑스트럼의 경우의 [수학식 1]과 동일하다. Next, in step 6-23 (S623), FFT transform is performed on the data of step 6-22 (S622). In step 6-23 (S623), FFT transform is performed on the data in step 6-22 (S622), which is the same as [Equation 1] in the case of the cepstrum.

다음으로, 제6-24단계(S624)는 상기 제6-23단계(S623)의 데이터에 12.5Hz의 크기에서 2.5Hz의 크기값의 차이를 계산한다. 보다 구체적으로, 상기 엔벨로프 연산은 상기 신호분석부(220)에서 0.4초 길이의 시간 데이터를 이용한 FFT 이므로, df=2.5 Hz이기 때문에 모터 회전 주파수인 11.5 Hz 내지 12.1 Hz가 12.5 Hz로 표현한다. 다만, 상기 모터 회전 주파수는 세탁기 제품의 특성과 불량의 특성에 따라 변할 수 있는 변수이다. Next, in step 6-24 (S624), the difference between the magnitude value of 12.5 Hz and the magnitude value of 2.5 Hz is calculated in the data of the step 6-23 (S623). More specifically, since the envelope operation is an FFT using time data of 0.4 seconds in the signal analysis unit 220, since df = 2.5 Hz, the motor rotation frequency of 11.5 Hz to 12.1 Hz is expressed as 12.5 Hz. However, the motor rotation frequency is a variable that can vary depending on the characteristics of the washing machine product and the characteristics of the defect.

상기 엔벨로프 연산은 밴드패스필터를 적용한 후, 상기 엔벨로프 연산을 FFT 변환하여 각종 모터 회전 주파수에 해당하는 주파수에서 불량의 검출이 가능하다. 불량패턴 중에서 상기 켑스트럼 연산으로 검출이 어려운 경우가 있는데, 모터가 1회전 할 때마다 충격이 발생하는 경우는 상기 엔벨로프 연산을 이용하여 불량을 검출할 수 있다. In the envelope operation, after applying a band pass filter, the envelope operation is FFT-converted to detect defects at frequencies corresponding to various motor rotation frequencies. Among the defective patterns, it may be difficult to detect by the cepstrum operation. If an impact occurs every time the motor rotates, the defect may be detected using the envelope operation.

도 7은 엔벨로프를 계산하기 위한 첫 번째 단계로써, (a)는 시간신호 x(t)를 푸리에 변환하여 얻은 것이고, 그것의 음수영역의 에너지를 보존하면서 양의 값으로 전환한 것이 (b) 그림이다. 축을 중심으로 좌우가 대칭이기 때문에 (b) 그림은 오른쪽 부분에 두배가 된 것이다. Figure 7 is the first step for calculating the envelope, (a) is obtained by Fourier transform of the time signal x(t), and it is converted to a positive value while preserving the energy of the negative region (b). to be. Because the left and right sides are symmetric around the axis (b), the figure is doubled on the right side.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템의 동작을 나타내는 개략도이다. 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템의 구체적인 동작을 설명한다.3 to 5 are schematic diagrams showing the operation of the defect inspection system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a detailed operation of the defect inspection system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

먼저 도3에 도시한 바와 같이, 상기 세탁기(1)의 제조가 완료되면, 제1단계(S10)로 상기 세탁기(1)의 작동상태를 확인하고 불량여부를 판별하기 위하여, 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁기(1)의 상기 세탁조(2) 내에 투입할 수 있다. First, as shown in Fig. 3, when the manufacturing of the washing machine 1 is completed, in order to check the operation state of the washing machine 1 in a first step (S10) and determine whether it is defective, the operating sound measuring device 100 may be put into the washing tub 2 of the washing machine 1.

상기 작동음측정장치(100)는 불균형한 질량분포를 가지는 몸체 내에 상기 마이크로폰부(120)과 무선송신부(130)가 포함된 것일 수 있다. 상기 작동음측정장치(100)는 작동음을 보다 용이하게 측정하기 위하여 불균형한 질량분포를 가질 수 있으며, 상기 세탁기(1)의 동작시 상기 마이크로폰부(120)과 무선송신부(130)에 가해질 수 있는 충격으로부터 보호하기 위하여, 상기 몸체부(100)를 고무나 플라스틱 등의 탄성체로 구성할 수 있다. The operating sound measuring apparatus 100 may include the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 in a body having an unbalanced mass distribution. The operating sound measuring device 100 may have an unbalanced mass distribution in order to measure the operating sound more easily, and may be applied to the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 when the washing machine 1 is operated. In order to protect from an impact, the body portion 100 may be formed of an elastic body such as rubber or plastic.

한편, 실시예에 따라서는, 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁기(1) 내부의 세탁조(2) 표면이나, 세탁기(1) 커버 등에 탈부착할 수 있는 재료와 구조물로 제작할 수 있으며, 이 경우 측정장치의 안정성과 신호의 신뢰성을 높일 수 있다.On the other hand, according to an embodiment, the operating sound measuring device 100 may be made of a material and a structure that can be detachable from the surface of the washing tub 2 inside the washing machine 1 or the cover of the washing machine 1, etc. In this case, the stability of the measuring device and the reliability of the signal can be improved.

이후, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2단계(S20)는 상기 작동음측정장치(100)가 상기 세탁조(2) 내부에 투입된 상태에서, 상기 세탁기(1)를 동작시킬 수 있다. 이때, 상기 작동음측정장치(100)는 상기 세탁조(2) 내에서 상기 세탁기(1)의 작동음을 측정하고 측정신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 작동음측정장치(100)는 상기 세탁조(2) 내에서 작동음을 측정하므로, 상기 세탁기(1)의 외부에서 발생하는 소음이나 잡음 등의 영향을 최소화하는 것이 가능하다.Thereafter, as shown in FIG. 4, in the second step (S20 ), the washing machine 1 may be operated while the operating sound measuring device 100 is inserted into the washing tub 2. At this time, the operating sound measuring device 100 may measure the operating sound of the washing machine 1 in the washing tub 2 and generate a measurement signal. That is, since the operating sound measuring device 100 measures the operating sound in the washing tub 2, it is possible to minimize the effect of noise or noise generated outside the washing machine 1.

또한, 상기 작동음측정장치(100)는 생성한 측정신호를 무선통신을 통하여 외부에 위치하는 상기 신호분석장치(200)로 전송할 수 있으며, 상기 신호분석장치(200)는 수신한 측정신호를 이용하여 상기 세탁기(1)의 이상이나 불량여부를 판별할 수 있다.In addition, the operating sound measurement device 100 may transmit the generated measurement signal to the signal analysis device 200 located outside through wireless communication, and the signal analysis device 200 uses the received measurement signal. Thus, it is possible to determine whether the washing machine 1 is abnormal or defective.

작동음 측정이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제3단계(S30)는 상기 세탁기(1)에서 상기 작동음측정장치(100)를 제거하여, 상기 세탁기(1)에 대한 불량 검사를 마칠 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량 검사 시스템에 의하면, 별도의 시설물을 설치하거나 추가적인 공정이 필요하지 않으므로 비용절감과 생산성 증가 효과를 함께 얻는 것이 가능하다.When the operation sound measurement is completed, as shown in FIG. 5, the third step (S30) removes the operation sound measurement device 100 from the washing machine 1 to perform a defect inspection of the washing machine 1 I can finish it. That is, according to the defect inspection system according to an embodiment of the present invention, since a separate facility is not installed or an additional process is not required, cost reduction and productivity increase effects can be obtained together.

한편, 실시예에 따라서는, 도 4에서 상기 작동음측정장치(100)가 무선통신을 이용하여 측정신호를 송신하는 대신에, 상기 작동음측정장치(100) 내부의 저장매체에 저장할 수 있다. 이후, 도 5에서 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁기(1)에서 제거하고, 상기 작동음측정장치(100)의 저장매체에서 측정신호를 추출한 후 이를 상기 신호분석장치(200)에 입력하는 방식으로 세탁기(1)의 이상이나 불량여부를 판별하는 것도 가능하다.On the other hand, according to an embodiment, instead of transmitting the measurement signal using wireless communication, the operating sound measuring device 100 in FIG. 4 may be stored in a storage medium inside the operating sound measuring device 100. Thereafter, in FIG. 5, the operating sound measuring device 100 is removed from the washing machine 1, a measurement signal is extracted from the storage medium of the operating sound measuring device 100, and then input to the signal analysis device 200 It is also possible to determine whether the washing machine 1 is abnormal or defective.

아래는 소음 불량별 특징을 추출하는 일실시예를 통해 도 11 내지 도 12를 참조하여 본 발명인 세탁기 작동음 측정장치를 이용한 소음불량 검출시스템을 설명하고자 한다. Hereinafter, a noise defect detection system using a washing machine operation sound measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 12 through an embodiment of extracting features for each noise defect.

먼저, 제1단계(S100)는, 도 12에 나타난 바와 같이, 상기 마이크로폰부(120)에 의해 집음된 로데이터(raw data)를 수집한다. 상기 로데이터는 상기 무선송신부(130)를 통해 상기 무선수신부(210)로 송출된다.First, in the first step (S100), as shown in FIG. 12, raw data collected by the microphone unit 120 is collected. The raw data is transmitted to the wireless receiver 210 through the wireless transmitter 130.

다음으로, 제2단계(S200)는 상기 신호분석장치(200)에서는 상기 무선수신부(210)를 통해 상기 로데이터를 수신받고, 상기 신호분석부(220)에서 디지털 필터를 이용하여 배경 소음을 제거한다. 도 13에 나타난 바와 같이, 상기 로데이터에서 배경 소음을 제거하였고, 상기 디지털 필터는 노치필터(notch filter)를 이용하였다.Next, in the second step (S200), the signal analysis device 200 receives the raw data through the wireless receiving unit 210, and the signal analysis unit 220 removes the background noise using a digital filter. do. As shown in Fig. 13, background noise was removed from the raw data, and a notch filter was used as the digital filter.

다음으로, 제3단계(S300)는 상기 신호분석부(220)를 이용하여 주파수영역 또는 시간영역의 계산 순서를 선정한다. 보다 구체적으로, 상기 신호분석부(220)에서는 어떤 경우의 불량이든 존재한다는 가정에서, 아래의 순차적인 단계를 통해 상기 주파수영역 및 시간영역 모두 계산하여 일정 기준을 넘으면 불량으로 검출한다.Next, in the third step (S300), the frequency domain or the time domain calculation order is selected using the signal analysis unit 220. More specifically, on the assumption that any defect exists in any case, the signal analysis unit 220 calculates both the frequency domain and the time domain through the following sequential steps, and detects the defect as a failure when it exceeds a predetermined criterion.

다음으로, 제4단계(S400)는 상기 신호분석부(220)가 상기 제3단계에서 시간영역을 선택한 경우, 필터 영역을 선정한다. 상기 필터는 밴드패스필터이며, 상기 필터의 주파수 영역은 앞에서 기술한 바와 같이 제품의 특성과 불량의 특성에 따라 먼저 설정된 값을 입력한다. Next, in the fourth step (S400), when the signal analysis unit 220 selects a time domain in the third step, a filter area is selected. The filter is a bandpass filter, and the frequency domain of the filter inputs a value set first according to the characteristics of the product and the defect as described above.

일실시예로, 도 12에 나타난 바와 같이, 상기 밴드패스필터는 2.5k 내지 4.0k Hz, 1.4k 내지 1.6k Hz, 3.4k 내지 3.9k Hz, 4.0k 내지 7.0k Hz 중 어느 하나 이상을 선택할 수 있다. In one embodiment, as shown in FIG. 12, the band pass filter selects any one or more of 2.5k to 4.0k Hz, 1.4k to 1.6k Hz, 3.4k to 3.9k Hz, and 4.0k to 7.0k Hz. I can.

도 15는 불량 신호가 2.5k~4.0k Hz 주파수 영역에 분포하는 것을 나타내는 그래프로 시간-주파수 특성을 볼수 있는 스펙트로그램(Spectrogram)이라 하는데, 여기서는 상기 로테이터의 시간-주파수 특성을 확인하고 불량이 발생한 시간과 주파수 대역을 확인하고 밴드패스필터 범위를 정할 정할 때 활용하는 것이다.15 is a graph showing the distribution of a bad signal in the 2.5k~4.0k Hz frequency domain, which is called a spectrogram showing time-frequency characteristics. Here, the time-frequency characteristics of the rotator are checked and defects occur. It is used to check the time and frequency band and to determine the bandpass filter range.

도 19는 3.4k~3.9k Hz 영역에 분포한 불량신호를 나타내는 그래프로, 스펙트로그램과는 달리 로데이타 전체 시간에 대한 주파수 특성을 보여주는 스펙트럼이다. 불량제품이 검출할 수 있는 밴드패스필터의 주파수 영역을 선정할 수 있는 경우를 보여 주고 있다.FIG. 19 is a graph showing a bad signal distributed in the 3.4k to 3.9k Hz region, and unlike a spectrogram, FIG. 19 is a spectrum showing a frequency characteristic over the entire time of rod data. It shows the case where the frequency range of the bandpass filter that can be detected by defective products can be selected.

다음으로, 제5단계(S500)는 상기 로데이터를 기설정된 일정한 시간 길이로 나누고 오버랩한다. 보다 구체적으로, 상기 오버랩은 불량신호를 측정한 긴 시간 신호에서 불량이 포함된 시간대를 찾기 위하여 실시하는 것으로, 일실시예로 0.4초 간격으로 나누어 계산할 수 있고 경우에 따라 0.5초 1초 등으로 조정할 수 있다. Next, in a fifth step (S500), the raw data is divided by a predetermined length of time and overlapped. More specifically, the overlap is performed to find a time zone containing a defect in a long time signal in which the defective signal is measured.In one embodiment, it can be calculated by dividing it by 0.4 second intervals, and in some cases, it can be adjusted to 0.5 seconds and 1 second. I can.

상기 기설정된 일정한 시간 길이로 나누어 계산하다보면 간헐적인 불량신호의 경우를 효과적으로 찾아낼 수 있기 위하여 오버랩을 두는데, 이것 또한 사용자가 신호의 특성을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들면 10초의 시간신호를 0.5초 간격으로 0% 오버랩으로 계산하면 20번의 값이 계산되고, 50%의 오버랩으로 계산하면 약 40번의 값으로 계산된다.If the calculation is performed by dividing by the predetermined length of time, an overlap is provided in order to effectively find the case of an intermittent bad signal, which can also be selected by the user in consideration of the characteristics of the signal. For example, if a time signal of 10 seconds is calculated as 0% overlap at 0.5 second intervals, the value of 20 is calculated, and if calculated as 50% overlap, it is calculated as a value of about 40 times.

다음으로, 제6단계(S600)는 상기 신호분석부(220)가 상기 제3단계(S300)에서 주파수영역을 선택한 경우 켑스트럼 연산을 통해 분석하고, 상기 제3단계(S300)에서 시간영역을 선택한 경우 엔벨로프 연산 또는 쿼토시스를 선택하여 분석한다.Next, in the sixth step (S600), when the signal analysis unit 220 selects the frequency domain in the third step (S300), the analysis is performed through a cepstrum operation, and the time domain in the third step (S300) When is selected, the analysis is performed by selecting envelope operation or quartosis.

상기 쿼토시스란 신호값의 4승근으로, 일시적으로 발생한 이상음을 더욱 도드라지게 보이게 하는 방법이다. 상기 쿼토시스가 큰 값이 유지되는 지속시간을 통해 분석한다. 상기 쿼토시스가 큰 값이 유지되는 지속시간이란, 벤(vane)의 불량은 앞 시간대에서 발생하므로, 도 26에 나타난 바와 같이, 1번째에서 41번째 사이의 쿼토시스값들 중 크기가 3.5 내지 7.5인 값이 연속으로 나타나는 횟수를 말한다. The quartosis is a method of making an abnormal sound that occurs temporarily appear more pronounced by the square root of the signal value. The quatosis is analyzed through the duration that the large value is maintained. The duration for which the value of the large quatosis is maintained means that vane's failure occurs in the previous time, so as shown in FIG. 26, the size of the quatosis values between the 1st to the 41st is 3.5 to 7.5. It is the number of times that the phosphorus value appears consecutively.

상기 제6단계(S600)에서 상기 켑스트럼 연산은, 도 24에 나타난 바와 같은 제6-11단계(S611) 내지 제6-16단계(S616)로 실시될 수 있다. 상기 지속시간strum 연산은 앞서 기술한 바와 동일하므로 아래에는 상기 지속시간strum 연산 단계를 간단하게 기술하고자 한다. In the sixth step (S600), the cepstrum operation may be performed in steps 6-11 (S611) to 6-16 (S616) as shown in FIG. 24. Since the duration strum calculation is the same as described above, a simple description will be given of the duration strum calculation step below.

먼저, 제6-11단계(S611)는 상기 제5단계(S500)에서 생성된 시간 데이터를 FFT 변환한다. 다음으로, 제6-12단계(S612)는 상기 제6-11단계(S611)의 데이터에 절대값 제곱을 실시한다. 다음으로, 제6-13단계(S613)은 상기 제6-12단계(S612)의 데이터에 log10값을 계산한다. 다음으로, 제6-14단계(S614)는 상기 제6-13단계(S613)의 데이터에 IFFT 변환을 실시한다. 다음으로, 제6-15단계(S615)는 상기 제6-14단계(S614)의 데이터에 절대값 제곱을 실시한다. 다음으로, 제6-16단계(S616)는 상기 제6-15단계(S615)의 데이터에 기설정된 범위 중 가장 큰 값을 산출한다. First, in steps 6-11 (S611), the time data generated in the fifth step (S500) is FFT transformed. Next, in step 6-12 (S612), the square of the absolute value is performed on the data of step 6-11 (S611). Next, in step 6-13 (S613), a log 10 value is calculated for the data of step 6-12 (S612). Next, in steps 6-14 (S614), IFFT transform is performed on the data of steps 6-13 (S613). Next, in step 6-15 (S615), the square of the absolute value is performed on the data of step 6-14 (S614). Next, in step 6-16 (S616), the largest value among the preset ranges for the data in steps 6-15 (S615) is calculated.

또한, 상기 제6단계(S600)에서 상기 엔벨로프 연산은, 도 25에 나타난 바와 같은 제6-21단계(S621) 내지 제6-24단계(S624)로 실시될 수 있다. 상기 엔벨로프 연산은 앞서 기술한 바와 동일하므로 아래에는 상기 엔벨로프 연산 단계를 간단하게 기술하고자 한다. In addition, in the sixth step (S600), the envelope operation may be performed in steps 6-21 (S621) to 6-24 (S624) as shown in FIG. 25. Since the envelope operation is the same as described above, the envelope operation step will be briefly described below.

먼저, 제6-21단계(S621)는 상기 제5단계(S500)에서 생성된 오버랩된 시간 데이터를 Hilbert 변환을 실시한다. 다음으로, 제6-22단계(S622)는 상기 제6-21단계(S621)의 데이터에 절대값을 실시한다. 다음으로, 제6-23단계(S623)는 상기 제6-22단계(S622)의 데이터에 FFT 변환을 실시한다. 다음으로, 제6-24단계(S624)는 상기 제6-23단계(S623)의 데이터에 12.5Hz의 크기에서 2.5Hz의 크기값의 차이를 계산한다. First, in steps 6-21 (S621), Hilbert transform is performed on the overlapped time data generated in the fifth step (S500). Next, in step 6-22 (S622), an absolute value is applied to the data of step 6-21 (S621). Next, in step 6-23 (S623), FFT transform is performed on the data of step 6-22 (S622). Next, in step 6-24 (S624), the difference between the magnitude value of 12.5 Hz and the magnitude value of 2.5 Hz is calculated in the data of the step 6-23 (S623).

다음으로, 제7단계(S700)는 상기 제6단계(S600)에서 지속시간strum 분석 또는 엔벨로프 분석을 실시한 경우 평균값을 획득하고, 상기 제6단계(S700)에서 kutosis 분석을 실시한 경우 지속시간값을 획득한다. Next, in the seventh step (S700), when the duration strum analysis or the envelope analysis is performed in the sixth step (S600), an average value is obtained, and when the kutosis analysis is performed in the sixth step (S700), the duration value is determined. Acquire.

상기 평균값은 상기 제5단계(S500)에서 0.4초 길이의 데이터 70%를 오버랩하여 구한 인데스(상기 지속시간strum 및 엔벨로프 FFT)의 값들 중 음수를 0으로 처리한 후 구한 평균값을 말한다. The average value refers to an average value obtained after processing a negative number as 0 among values of indexes (the duration strum and envelope FFT) obtained by overlapping 70% of data of 0.4 seconds in the fifth step (S500).

다음으로, 제8단계(S800)는 상기 제7단계(S700)에서 획득한 평균값 또는 지속시간값에서 기설정된 값과 비교한다. Next, the eighth step (S800) is compared with a preset value from the average value or duration value obtained in the seventh step (S700).

다음으로, 제9단계(S900)는 상기 제8단계(S800)에서 기설정값을 초과한 경우 종류별 불량을 판정한다. Next, in the ninth step (S900), when the predetermined value is exceeded in the eighth step (S800), a defect for each type is determined.

일실시예로, 도 12에 나타난 바와 같이, 상기 기설정된 값은 상기 지속시간strum 분석인 경우 상기 평균값이 250을 초과한 경우 회전체불량으로 판별하고, 상기 지속시간값이 30을 초과한 경우 드럼 불량으로 판별한다. 또한, 상기 엔벨로프 분석인 경우 상기 밴드패스필터가 1.4k 내지 1.6k Hz일 때 상기 평균값이 4X10-5를 초과하는 경우 모터불량이고, 상기 밴드패스필터가 3.4k 내지 3.9k Hz일 때 상기 평균값이 5X10-5를 초과하는 경우 회전축 불량이며, 상기 밴드패스필터가 4.0k 내지 7.0k Hz일 때 상기 엔벨로프 분석에서 상기 평균값이 5X10-5를 초과하는 경우 테이프 불량이며, 상기 지속시간strum 분석에서 상기 평균값이 5X10-5를 초과하는 경우 케이블 닿음 불량으로 판정할 수 있다. 다만, 상기 기설정된 평균값 및 지속시간값은 세탁기(1)의 종류에 따라 달라질 수 있다. As an example, as shown in FIG. 12, the preset value is determined as rotational failure when the average value exceeds 250 in the case of the duration strum analysis, and when the duration value exceeds 30, the drum Determined as defective. In addition, in the case of the envelope analysis, when the band pass filter is 1.4k to 1.6k Hz and the average value exceeds 4X10 -5 , the motor is defective, and when the band pass filter is 3.4k to 3.9k Hz, the average value is If it exceeds 5X10 -5 , the rotation axis is defective, and if the average value in the envelope analysis exceeds 5X10 -5 when the band pass filter is 4.0k to 7.0k Hz, the tape is defective, and the average value in the duration strum analysis If this exceeds 5X10 -5 , it can be judged as a cable contact failure. However, the preset average value and duration value may vary depending on the type of washing machine 1.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, that components according to the present invention can be substituted, modified, and changed within the scope of the technical spirit of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치 및 이를 포함하는 불량검사 시스템은, 세탁기의 내부에서 작동음을 측정하므로 외부의 잡음 등의 영향을 최소화하여 작동음과 불량에 의한 이상음을 뚜렷이 측정할 수 있다. 또한, 방음 터널이나 노이즈 분리 장치, 지향성 마이크로폰 등 별도의 시설물이나 추가적인 공정이 필요하지 않으므로, 비용절감 및 생산량 증가 효과를 얻을 수 있다.The operating sound measuring apparatus and the defect inspection system including the same according to an embodiment of the present invention measure the operating sound inside the washing machine, thus minimizing the effect of external noise, etc. to clearly measure the operating sound and abnormal sound caused by the fault can do. In addition, since separate facilities or additional processes such as a soundproof tunnel, a noise separation device, and a directional microphone are not required, cost reduction and production increase effects can be obtained.

본 발명의 일 실시예에 의한 작동음측정장치 및 이를 포함하는 불량검사 시스템은, 세탁기 내부에 위치하는 작동음측정장치가 무선신호를 이용하여 외부에 위치하는 신호처리장치로 측정신호를 전송하므로, 측정신호의 수집이 쉽고 빠르며, 검사대상 세탁기에 대한 불량여부를 신속하게 판정하는 것이 가능하다.In the working sound measuring device and the defect inspection system including the same according to an embodiment of the present invention, since the working sound measuring device located inside the washing machine transmits the measurement signal to the signal processing device located outside by using a wireless signal, Collection of measurement signals is easy and fast, and it is possible to quickly determine whether or not a washing machine is defective.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and the All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1. 세탁기
2. 세탁조
100. 작동음측정장치
110. 몸체부
120. 마이크로폰부
130. 무선송신부
200. 신호분석장치
210. 무선수신부
220. 신호분석부
S10. 상기 세탁기(1)의 작동상태를 확인하고 불량여부를 판별하기 위하여, 상기 작동음측정장치(100)를 상기 세탁기(1)의 상기 세탁조(2) 내에 투입하는 제1단계
S20. 상기 작동음측정장치(100)가 상기 세탁조(2) 내부에 투입된 상태에서, 상기 세탁기(1)를 동작하는 제2단계
S30. 상기 세탁기(1)에서 상기 작동음측정장치(100)를 제거하는 제3단계
S100. 세탁기를 작동하여 로데이터를 집음하는 제1단계
S200. 배경 소음을 제거하는 제2단계
S300. 주파수영역 또는 시간영역의 계산 순서를 선정하는 제3단계
S400. 상기 제3단계(S300)에서 시간영역을 선택한 경우, 필터 영역을 선정하는 제4단계
S500. 0.4초 길이 데이터의 70%를 오버랩하는 제5단계
S600. 상기 제3단계(S300)에서 주파수영역을 선택한 경우 켑스트럼 분석을 실시하고, 상기 제3단계(S300)에서 시간영역을 선택한 경우 엔벨로프 분석 또는 쿼토시스 분석을 선택하여 분석을 실시하는 제6단계
S700. 상기 제6단계(S600)에서 켑스트럼 분석 또는 엔벨로프 분석을 실시한 경우 평균값을 획득하고, 상기 제6단계(S600)에서 쿼토시스 분석을 실시한 경우 지속시간값을 획득하는 제7단계
S800. 상기 제7단계(S700)에서 획득한 평균값 또는 지속시간값에서 기설정된 값과 비교하는 제8단계
S900. 상기 제8단계(S800)에서 기설정값을 초과한 경우 종류별 불량을 판정하는 제9단계
S611. 켑스트럼 연산에서 0.4초 길이 데이터를 생성하는 제6-11단계
S612. 상기 제6-11단계(S611)에서 FFT 변환을 실시하는 제6-12단계
S613. 상기 제6-12단계(S612)에서 절대값 제곱을 실시하는 제6-13단계
S614. 상기 제6-13단계(S613)에서 log10값을 계산하는 제6-14단계
S615. 상기 제6-14단계(S614)에서 IFFT 변환을 실시하는 제6-15단계
S616. 상기 제6-15단계(S615)에서 절대값 제곱을 실시하는 제6-16단계
S617. 상기 제6-16단계(S616)에서 기설정된 범위 중 가장 큰 값을 산출하는 제6-17단계
S621. 엔벨로프 연산에서 0.4초 길이 데이터를 생성하는 제6-21단계
S622. 상기 제6-21단계(S621)에서 Hilbert 변환을 실시하는 제6-22단계
S623. 상기 제6-22단계(S622)에서 절대값을 실시하는 제6-23단계
S624. 상기 제6-23단계(S623)에서 FFT 변환을 실시하는 제6-24단계
S625. 상기 제6-24단계(S624)에서 12.5Hz의 크기에서 2.5Hz의 크기값의 차이를 계산하는 제6-25단계
1. Washing machine
2. Washing tub
100. Operating sound measuring device
110. Body
120. Microphone part
130. Wireless Transmitter
200. Signal analysis device
210. Wireless receiver
220. Signal Analysis Unit
S10. The first step of introducing the operating sound measuring device 100 into the washing tub 2 of the washing machine 1 in order to check the operating state of the washing machine 1 and determine whether it is defective.
S20. The second step of operating the washing machine 1 while the operating sound measuring device 100 is inserted into the washing tub 2
S30. The third step of removing the operating sound measuring device 100 from the washing machine 1
S100. The first step of collecting raw data by operating the washing machine
S200. The second step to removing background noise
S300. The third step of selecting the frequency domain or the time domain calculation order
S400. When the time domain is selected in the third step (S300), a fourth step of selecting a filter area
S500. The fifth step of overlapping 70% of the 0.4 second long data
S600. When the frequency domain is selected in the third step (S300), cepstrum analysis is performed, and when the time domain is selected in the third step (S300), the analysis is performed by selecting envelope analysis or quartosis analysis.
S700. A seventh step of acquiring an average value when a cepstrum analysis or an envelope analysis is performed in the sixth step (S600), and a duration value when a quartosis analysis is performed in the sixth step (S600)
S800. The eighth step of comparing the average value or duration value obtained in the seventh step (S700) with a preset value
S900. The ninth step of determining a defect for each type when the predetermined value is exceeded in the eighth step (S800)
S611. Step 6-11 of generating 0.4 second long data in cepstrum operation
S612. Steps 6-12 of performing FFT transformation in step 6-11 (S611)
S613. Steps 6 to 13 of the square of the absolute value in step 6-12 (S612)
S614. Steps 6-14 of calculating the log10 value in step 6-13 (S613)
S615. Steps 6-15 of performing IFFT transformation in step 6-14 (S614)
S616. Steps 6-16 of squaring the absolute value in step 6-15 (S615)
S617. Steps 6-17 of calculating the largest value among the preset ranges in step 6-16 (S616)
S621. Step 6-21 of generating 0.4-second length data in envelope operation
S622. Step 6-22 of performing Hilbert transformation in step 6-21 (S621)
S623. Step 6-23 of performing an absolute value in step 6-22 (S622)
S624. Steps 6-24 of performing FFT transformation in step 6-23 (S623)
S625. Steps 6-25 of calculating a difference between a magnitude of 12.5 Hz and a magnitude of 2.5 Hz in the 6-24 (S624)

Claims (10)

세탁기(1)의 세탁조(2) 내에 투입되어 상기 세탁기(1)의 작동음을 측정하는 작동음측정장치(100); 및
상기 작동음측정장치(100)에 의해 측정된 작동음을 분석하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별하는 신호분석장치(200);로 구성하고,
상기 작동음측정장치(100)는,
상기 세탁기(1)의 동작 시 내부의 작동음을 측정하여 측정신호를 생성하는 마이크로폰부(120);
상기 마이크로폰부(120)로부터 수신한 측정신호를 무선신호를 이용하여 외부로 송출하는 무선송신부(130); 및
상기 마이크로폰부(120)와 무선송신부(130)를 결합하였을 때 외부에서 가해지는 충격을 흡수하고 보호하는 몸체부(110);로 구성하되,
상기 마이크로폰부(120)와 무선송신부(130)를 결합하여 상기 세탁조가 회전할 때 불평형질량체를 형성하는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템.
A working sound measuring device 100 that is input into the washing tub 2 of the washing machine 1 to measure the working sound of the washing machine 1; And
A signal analysis device 200 for determining whether the washing machine 1 is abnormal by analyzing the operating sound measured by the operating sound measuring device 100; and
The operating sound measuring device 100,
A microphone unit 120 for generating a measurement signal by measuring an internal operating sound when the washing machine 1 is operated;
A wireless transmission unit 130 for transmitting the measurement signal received from the microphone unit 120 to the outside by using a wireless signal; And
The microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 when combined, the body portion 110 for absorbing and protecting the shock applied from the outside; consisting of,
A washing machine noise defect detection system, characterized in that by combining the microphone unit 120 and the wireless transmission unit 130 to form an unbalanced mass when the washing tub rotates.
제 1항에 있어서,
상기 신호분석장치(200)는,
상기 무선송신부로부터 상기 측정신호를 수신하는 무선수신부(210); 및
상기 무선수신부(210)로부터 상기 측정신호를 전달받아 상기 세탁기(1) 내부의 작동음을 분석하는 신호분석부(220);로 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템.
The method of claim 1,
The signal analysis device 200,
A wireless receiver 210 for receiving the measurement signal from the wireless transmitter; And
A washing machine noise defect detection system comprising: a signal analysis unit 220 that receives the measurement signal from the wireless reception unit 210 and analyzes the operating sound inside the washing machine 1.
제 2항에 있어서,
상기 신호분석부(220)는,
측정신호의 주파수영역 또는 시간영역의 파형을 기설정된 데이터베이스와 비교하여 상기 세탁기(1)의 이상여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템.
The method of claim 2,
The signal analysis unit 220,
A washing machine noise defect detection system, characterized in that it determines whether or not the washing machine (1) is abnormal by comparing a waveform of a measurement signal in a frequency domain or a time domain with a preset database.
제 3항에 있어서,
상기 주파수영역은,
켑스트럼 연산을 통해 분석하는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템.
The method of claim 3,
The frequency domain,
A washing machine noise defect detection system, characterized in that analyzing through a cepstrum operation.
제 3항에 있어서,
상기 시간영역은,
엔벨로프 연산을 통해 분석하는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템.
The method of claim 3,
The time domain,
A washing machine noise defect detection system, characterized in that it analyzes through an envelope calculation.
세탁기(1)를 작동하여 작동음측정장치(100)를 이용하여 로데이터를 집음한 뒤 상기 로데이터를 송출하는 제1단계;
신호분석장치(200)를 이용하여 상기 로데이터를 수신 받아 배경 소음을 제거하는 제2단계;
상기 신호분석장치(200)에서 신호를 분석하는 신호분석부(220)를 이용하여 주파수영역 또는 시간영역의 계산 순서를 선정하는 제3단계;
상기 신호분석부(220)가 상기 제3단계에서 시간영역을 선택한 경우, 필터 영역을 선정하는 제4단계;
상기 로데이터를 기설정된 일정한 시간 길이로 나누고 오버랩하는 제5단계;
상기 신호분석부(220)가 상기 제3단계에서 주파수영역을 선택한 경우 켑스트럼 연산을 통해 분석하고, 상기 제3단계에서 시간영역을 선택한 경우 엔벨로프 연산 또는 쿼토시스를 선택하여 분석하는 제6단계;
상기 제6단계에서 켑스트럼 분석 또는 엔벨로프 분석을 실시한 경우 평균값을 획득하고, 상기 제6단계에서 kutosis 분석을 실시한 경우 지속시간값을 획득하는 제7단계;
상기 제7단계에서 획득한 평균값 또는 지속시간값에서 기설정된 값과 비교하는 제8단계; 및
상기 제8단계에서 기설정값을 초과한 경우 종류별 불량을 판정하는 제9단계;에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템을 이용한 소음불량 검출 방법.
A first step of operating the washing machine 1 to collect raw data using the operating sound measuring device 100 and then transmitting the raw data;
A second step of removing background noise by receiving the raw data using the signal analysis device 200;
A third step of selecting a frequency domain or a time domain calculation order using the signal analysis unit 220 for analyzing a signal in the signal analysis device 200;
A fourth step of selecting a filter region when the signal analysis unit 220 selects a time region in the third step;
A fifth step of dividing and overlapping the raw data by a predetermined length of time;
The signal analysis unit 220 analyzes through a cepstrum operation when the frequency domain is selected in the third step, and analyzes by selecting an envelope calculation or a quartosis when the time domain is selected in the third step. ;
A seventh step of acquiring an average value when a cepstrum analysis or an envelope analysis is performed in the sixth step, and a duration value when a kutosis analysis is performed in the sixth step;
An eighth step of comparing the average value or duration value obtained in the seventh step with a preset value; And
A noise defect detection method using a washing machine noise defect detection system, characterized in that performed by the ninth step of determining a defect for each type when the predetermined value is exceeded in the eighth step.
제 6항에 있어서,
상기 제6단계에서 상기 켑스트럼 연산은,
상기 제5단계에서 생성된 시간 데이터를 FFT 변환하는 제6-11단계;
상기 제6-11단계의 데이터에 절대값 제곱을 실시하는 제6-12단계;
상기 제6-12단계의 데이터에 log10값을 계산하는 제6-13단계;
상기 제6-13단계의 데이터에 IFFT 변환을 실시하는 제6-14단계;
상기 제6-14단계의 데이터에 절대값 제곱을 실시하는 제6-15단계;
상기 제6-15단계의 데이터에 기설정된 범위 중 가장 큰 값을 산출하는 제6-16단계;를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템을 이용한 소음불량 검출 방법.
The method of claim 6,
In the sixth step, the cepstrum operation,
Steps 6-11 of FFT transforming the time data generated in the fifth step;
Steps 6-12 of squared absolute values on the data of steps 6-11;
Steps 6-13 of calculating log 10 values for the data of steps 6-12;
Steps 6-14 of performing IFFT transformation on the data of steps 6-13;
Steps 6-15 of squared absolute values on the data of steps 6-14;
A method for detecting noise defects using a washing machine noise defect detection system, characterized in that performed through steps 6-16 of calculating the largest value among a preset range in the data of the steps 6-15.
제 7항에 있어서,
상기 제6-11단계에서,
시간 데이터를 FFT 변환은 [수학식 1]인 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템을 이용한 소음불량 검출 방법:
[수학식 1]
Figure 112019046361510-pat00007
.
The method of claim 7,
In step 6-11,
FFT conversion of time data is a noise defect detection method using a washing machine noise defect detection system, characterized in that [Equation 1]:
[Equation 1]
Figure 112019046361510-pat00007
.
제 6항에 있어서,
상기 제6단계에서 상기 엔벨로프 연산은,
상기 제5단계에서 생성된 오버랩된 시간 데이터를 Hilbert 변환을 실시하는 제6-21단계;
상기 제6-21단계의 데이터에 절대값을 실시하는 제6-22단계;
상기 제6-22단계의 데이터에 FFT 변환을 실시하는 제6-23단계;
상기 제6-23단계의 데이터에 12.5Hz의 크기에서 2.5Hz의 크기값의 차이를 계산하는 제6-24단계;를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템을 이용한 소음불량 검출 방법.
The method of claim 6,
In the sixth step, the envelope operation,
Step 6-21 of performing Hilbert transform on the overlapped time data generated in the fifth step;
Steps 6-22 of performing absolute values on the data of steps 6-21;
Steps 6-23 of performing FFT transformation on the data of steps 6-22;
A method for detecting noise defects using a washing machine noise defect detection system, characterized in that it is carried out through steps 6 to 24 of calculating a difference between a magnitude of 12.5 Hz and a magnitude of 2.5 Hz in the data of the 6-23 steps.
제 9항에 있어서,
상기 제6-21단계에서,
시간 데이터를 Hilbert 변환은 [수학식 6]인 것을 특징으로 하는 세탁기 소음불량 검출시스템을 이용한 소음불량 검출 방법:
[수학식 6]
Figure 112019046361510-pat00008
.
The method of claim 9,
In the step 6-21,
Hilbert conversion of time data is a noise defect detection method using a washing machine noise defect detection system, characterized in that [Equation 6]:
[Equation 6]
Figure 112019046361510-pat00008
.
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