KR20030010800A - 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한모니터링 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전조기계의 다이에 작용하는 힘을 압력레벨신호로 출력시키는 압력감지부, 상기 전조기계의 운전상태를 신호로 출력하는 운전상태감지부, 상기 전조기계에서 생산되는 생산제품의 가공 단계별 위치신호를 출력하는 위치측정부 및 상기 운전상태감지부의 운전상태신호와 상기 압력레벨신호 또는 상기 생산제품의 위치신호에 따른 설정기준치를 설정하고, 실제 모니터링에 의한 압력감지부의 압력레벨신호 또는 생산제품의 위치신호와 상기 설정기준치를 비교하여, 상기 실제 신호가 설정기준치와 다른 경우에 경보신호를 발생하는 제어부를 포함하는 모니터링 장치와 이런 모니터링 장치를 이용하여 전조기계의 운전상태 또는 생산제품의 불량여부를 판단하는 전조기계 운전상태 모니터링 방법에 관한 것이다.
이를 통하여 제품의 생산 상태를 정확하게 진단할 수 있어서 보다 양질의 제품생산이 가능하며, 제품의 품질확인을 위한 시간을 감소시켜 설비의 조업률을 향상시키므로, 설비의 사용효율을 극대화할 수 있다. 또한 생산제품의 불량여부를 조기에 진단함에 따라 불량률 감소를 통하여 자재 및 생산설비의 효율적 이용이 가능하다.
Description
본 발명은 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전조기계의 다이에 작용하는 힘에 따라 발생하는 압력신호의 크기를 감지하여 압력레벨신호로 출력시키는 압력감지부(센서부), 전조기계의 운전상태에 대한 운전상태신호를 출력시키는 운전상태감지부, 상기 전조기계에서 생산되는 생산제품의 가공 단계별 위치신호를 출력하는 위치측정부 및 상기 운전상태신호를 기준으로 상기 압력레벨신호 또는 상기 압력레벨신호의 변환된 신호에 대한 설정기준치를 달리 설정하고, 상기 압력레벨신호 또는 상기 압력레벨신호의 변환된 신호가 상기 설정기준치보다 큰 경우에는 경보신호를 출력시키는 제어부를 포함하는 모니터링 장치와 상기 전조기계의 운전상태에 따른 운전상태신호를 기준으로 상기 압력레벨신호 또는 압력레벨 신호의 변환된 신호에 대한 설정기준치를 변경하여 전조기계의 운전상태 또는 생산제품의 불량여부를 판단하는 다양한 전조기계 운전상태 모니터링 방법에 관한 것이다.
또한 상기 모니터링 장치는 상기 출력된 경보신호에 따라 경보음 또는 경광을 발생시키도록 경보발생장치를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 전조기계에서 제품을 생산하는 경우, 다이는 가공소재에 일정한 힘을 가하고, 상기 힘에 대한 반작용으로 다이에도 같은 크기의 힘이 작용한다. 이때 정상적인 가공이 이루어지지 않는 경우에는 다이에 정상적인 힘보다 과도하거나작은 힘이 작용하게된다. 이와 같은 현상은 다양한 종류의 기계가공에서 경험이 가능한 것으로 수동으로 나사가공을 하거나, 절삭작업 또는 절단작업을 하는 경우에 가공소재의 불량 또는 칼날과 같은 가공부의 마모 등으로 평소보다 과다한 힘이 필요하거나, 또는 반대로 힘이 작용하지 않음을 느낄 수 있을 것이다.
그러나 종래의 경우 각종의 가공기계에서는 가공작업 상태에 대한 별도의 모니터링 장치가 미비한 실정이다. 또한 부하가 관건인 일부 기계장치류의 경우 안전장치용으로 부하측정용 압력감지장치를 설치하여 사용하고 있다.
또한, 종래의 부하 측정 장치는 부하가 관건인 부위 즉 가공이 직접 발생하는 부위에 압력감지부를 설치하여 부하의 크기를 검사하므로 설치 작업이 불편하고 설치과정에서 다이와 같은 공구에 손상을 주는 일이 발생할 수 있어서 유지보수가 곤란한 단점이 있다. 또한, 기계장치에 작용하는 힘의 정확한 측정을 위해서는 압력감지부의 장착위치가 중요한 역할을 하게된다.
따라서, 이러한 단순 안전장치용의 압력감지장치가 아닌, 압력감지를 이용하여 가공작업상태를 정확하게 진단함으로써, 생산설비를 안심하고 사용할 수 있고, 생산제품의 품질확인 시간을 감소시켜 설비의 조업률을 향상시키며, 양질의 제품을 생산할 수 있는 모니터링 장치 및 방법의 개발이 필요한 실정이다.
그러나, 상기 압력 측정 및 분석의 경우에는 압력신호를 계속적으로 측정하고 전체 모니터링 구간에 대해서 일정한 설정 기준치를 적용하면, 전조기계의 운전상태에 따라 압력신호의 레벨이 큰 차이를 보이는 경우에는 일정한 설정 기준치의 적용을 통해서는 제품가공의 이상여부를 판단할 수 없다. 즉, 전조기계를 이용하여전조나사 등을 가공하는 경우에 다이가 나사를 가공하기 시작하는 시점과 가공이 끝나는 시점까지 압력신호의 레벨에서 큰 차이를 보이므로 동일한 설정기준치를 적용할 경우에 가공구간에서 항상 상기 설정기준치의 임계치를 초과하는 경우가 발생하므로 전조기계의 운전상태에 따라 설정기준치를 변경하는 것이 필요하다.
따라서 본 발명은, 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다이에 작용하는 힘을 감지할 수 있고, 전조기계의 운전상태를 감지할 수 있고, 이에 따라 전조기계의 운전상태에 따른 압력신호의 설정기준치를 변경하여 과부하의 경보신호를 발생시킬 수 있는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 판단이 가능한 모니터링 장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 전조기계에서 생산되는 전조나사 등의 생산제품의 가공단계별 위치를 측정하여 제품의 불량여부를 판단할 수 있는 모니터링 장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 전조기계의 운전상태 및 운전일에 따른 운전상태 신호를 기준으로 압력신호에 대한 내부 설정기준치를 변경하여 전조기계의 이상 발생여부 또는 생산제품의 불량여부를 판단하는 다양한 전조기계 운전상태 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도는 본 발명의 모니터링 장치의 구성도 이다.
제2도는 본 발명의 모니터링 장치의 구체예 이다.
제3도는 본 발명에 사용되는 압력센서의 구체예 이다.
제4도는 본 발명에 사용되는 압력감지부의 설치도 이다.
제5도는 본 발명의 구체예인 모니터링 장치에서의 전조나사 가공에 따른 나사의 위치변화를 나타낸 개략도이다.
제6도는 본 발명의 구체예인 모니터링 장치에서의 전조기계 작동시간에 따른 운전상태신호, 압력신호 측정예 이다.
제7도는 본 발명의 구체예인 모니터링 장치에서의 작동시간에 따른 압력신호와 가변 설정기준치의 실시예 이다.
제8도는 본 발명의 구체예인 모니터링 장치에서의 요일별, 시간별 압력신호에 대한 평균값 및 오프셋(Offset) 값을 구하는 설정기준치 조정단계의 흐름도 이다.
제9도는 본 발명의 구체예인 모니터링 장치에서의 요일별, 시간별 압력신호에 대한 표준 설정기준치와 상/하한 설정기준치의 실시예 이다.
<도면의 주요 부호의 설명>
1:하우징2:전기신호연결자
3:압전소자4:접착판
6: 와이어(wire)7: 다이(Die)
8: 클램퍼(Clamper)9: 다이홀더(Die holder)
11: 가공구간12: 예비운전구간
13: 운전상태 신호14: 압력신호
15: 가변설정기준치
16: 요일별 시간대별 상한 설정기준치
17: 요일별 시간대별 표준 설정기준치
18: 요일별 시간대별 하한 설정기준치
20: 가공되는 전조 나사
110: 압력감지부120: 운전상태 감지부
130: 위치측정부140: 제어부
150: 경보발생장치
160: 음향방출센서(Acoustic Emission Sensor)
본 발명의 구체예인 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 전조기계의 다이에 작용하는 힘을 압력레벨신호(14)로 출력시키는 압력감지부(110), 상기 전조기계의 운전상태를 신호로 출력하는 운전상태감지부(120), 상기 전조기계에서 생산되는 생산제품의 가공 단계별 위치신호를 출력하는 위치측정부(130) 및 상기 운전상태감지부(120)의 운전상태신호(13)와 상기 압력레벨신호(14) 또는 상기 생산제품의 위치신호에 따른 설정기준치(15)를 설정하고, 실제 모니터링에 의한 압력감지부(110)의 압력레벨신호 또는 생산제품의 위치신호와 상기 설정기준치(15)를 비교하여, 상기 실제 신호가 설정기준치와 다른 경우에 경보신호를 발생하는 제어부(140)를 포함한다.
상기 모니터링 장치는 상기 출력된 경보신호에 따라 경보음 또는 경광을 발생시키도록 경보발생장치(150)를 더 포함 할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체예를 상세히 설명한다.
제2도를 참조하면, 본 발명의 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치는 압력감지부(110), 운전상태 감지부(120), 생산제품 위치측정부(130), 제어부(140)와 경보발생장치(150)를 구비하여, 다이(Die)(7)에 작용하는 힘을 감지할 수 있고, 과부하인 경우에 경보음 및 경광을 발생할 수 있다.
제2도에 도시된 압력감지부(110)는 다이(7)에 작용하는 힘을 감지하고자 하는 부분에 장착된다. 이와 같이 장착된 압력감지부(110)는 다이(7)에 작용하는 힘에 따라 아날로그의 압력레벨신호로 출력된다. 이와 같이 압력감지부(110)로부터출력된 압력레벨신호는 제어부(140)로 입력된다. 제3도는 상기 압력감지부(110)에 적용될 수 있는 센서의 실시예를 나타낸다. 전조기계의 다이(7)에 작용하는 힘을 감지하기 위한 센서로는 변위형, 속도형, 가속도형이 사용될 수 있지만 일반적으로는 제3도에 나타낸 바와 같이 하우징(1), 전기신호연결자(2), 압전소자(3) 및 접착판(4)으로 구성되는 압전소자 형태의 센서를 사용한다. 이는 본 발명에서 사용하는 센서의 형태를 규정하는 것이 아니라 사용되는 센서의 예시에 불과하다. 따라서 압전소자 형태가 아닌 스트레인게이지 형태의 센서 등의 다양한 형태의 센서가 사용되어질 수 있다.
이러한 압력감지부(110)는 제4도에 도시된 바와 같이, 다이 홀더(Die Holder) (9)에 장착되어지며, 상기 압력감지부(110)에서 감지된 압력신호는 일반적인 유선방식, 무선방식 또는 슬립링(slip ring)을 통하여 상기 압력신호를 압력감지부(110)에서 제어부(140)로 전달할 수 있다.
종래의 각종의 부하측정 장치에서의 압력감지부는 부하 발생부위, 즉 회전축, 가공 다이(7) 등에 압력감지부를 직접 부착하였으나, 본 발명에서는 압력감지부(110)를 다이홀더(9)에 부착함으로써 홀딩볼트와 다이홀더(9)가 지렛대의 역할을 하여서 다이(7)에서 발생하는 압력이 증폭되어 감지되는 장점이 있다.
또한, 가공이 직접 발생하는 부위에 압력감지부를 설치하는 것이 아니기 때문에 설치 작업이 간편하고 설치과정에서 다이와 같은 공구에 손상을 주는 일이 없어서 유지보수가 편리한 장점이 있다.
한편, 운전상태감지부는 제6도에 나타낸 바와 같이 전조기계의 경우, 시간에따른 다이의 위치를 제6도(a)와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 다이(7)의 이동구간에 위치센서를 포함하는 운전상태감지부(120)를 부착하여 시간에 따른 다이(7)의 위치를 감지하고, 상기 다이(7)의 위치에 관한 신호는 운전상태 신호로서 제어부(140)에 입력된다. 제어부(140)는 상기 운전상태신호를 이용하여 현재 전조가공 중인지, 준비작업 중인지 여부를 파악할 수 있다.
이와 같은 운전상태 신호의 입력에 따라 실제로 전조가공이 이루어지는 구간(11)에서의 원만한 곡선을 그리는 구릉형태의 압력신호와 가공이 완료된 예비운전구간(12)에서의 낮은 압력신호레벨에 대해서 상이한 설정기준치를 제어부(140)에서 적용할 수 있다.
또한, 제2도에 도시된 바와 같이 상기 압력감지부(110)와는 별도로 전조가공이 이루어지는 위치의 상부에 구비된 위치측정부(130)를 통하여 측정한 생산제품의 현재 위치신호를 역시 제어부(140)에 전달하게 된다.
평판다이식 전조기계를 이용하여 전조나사, 전조볼트 등을 생산하는 경우에, 전조다이의 이동에 따라 전조가공이 이루어지면서 전조가공이 이루어지는 전조나사 등은 제5도에 도시된 바와 같이 전조다이의 상부로 상승된다. 이때, 투입되는 원소재의 크기불량, 위치불량 또는 전조기계의 고장, 다이의 마모 등이 발생하는 경우에는 완성되는 전조나사의 상승 높이에 있어서 정상인 경우와 차이가 발생한다. 즉, 나사 가공의 불량에 의하여 리드 값이 달라지고 따라서 상승 높이에 차이가 발생하는 것으로서, 상기 위치 측정부(30)에서 상승 높이를 측정함으로써 가공이 정상적인지 또는 비정상적으로 이루어졌는지 여부를 확인하여 생산제품의 불량여부를판가름 할 수 있다.
이때 위치측정부(130)는 다양한 종류의 센서의 사용이 가능하다고 하겠으나, 본 발명의 구체예에서는 와전류센서(eddy current sensor)를 이용하여 가공물의 위치를 파악하게 된다. 상기 와전류센서는 전도체인 가공물의 위치변화에 따른 와전류의 변화를 이용한 것으로 비 접촉식으로 측정이 이루어지기 때문에 전조가공 작업 및 생산되는 제품에 영향을 주지 않는 장점이 있다.
제어부(140)는 상기 운전상태신호를 기준으로 상기 압력레벨신호 또는 상기 생산제품의 위치신호에 대한 설정기준치를 달리 설정하고, 상기 압력레벨신호 또는 상기 생산제품의 위치신호가 상기 설정기준치보다 크거나 작은 경우에는 경보신호를 출력하는데 이에 대한 방법은 다음에 자세히 설명토록 한다.
상기 경보신호를 입력받은 경보신호발생장치는 경보음 발생부에서 경보음을 발생시키거나 경광발생부에서 경광을 발생시킨다.
경보음 발생부는 예컨대 부저로 구성되어, 상기 경보신호에 따라 소리를 발생시킨다. 여기서 경보음 발생부로부터 발생되는 경보음은 제어부에서 사이렌 등의 특수 효과음을 발생토록 하는 방법 등을 통하여 다양하게 발생시킬 수 있다.
그리고 경광발생부는 예컨대 발광다이오드(LED) 또는 다양한 색상의 램프로 구성되어, 상기 경보신호에 따라 빛을 발생시킨다. 여기서 경광발생부로부터 발생되는 경광은 제어부에서 소정의 주기로 점멸되도록 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 구체예는 상기 전조기계의 다이홀더에 음향방출센서(160) (Acoustic emission sensor, 이하 AE센서)를 더 장착하고, 상기 제어부(140)에서는음향방출 파형의 설정기준치를 설정하고 상기 음향방출센서(160)에서 얻은 파형의 진폭신호를 상기 설정기준치와 비교하여, 상기 설정기준치 이상의 과진폭이 발생하는 경우에 경보신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치를 제공한다.
전조기계의 다이에서 발생하는 일반적인 파손유형 중 하나인 다이에서 살이 떨어져나가는 파손현상을 감지하기 위하여 상기 다이홀더(9)에 AE센서(160)를 부착하여 파손발생시에 생기는 탄성파를 검출하는 것으로, 이 경우에도 후술하는 상기 압력레벨신호의 설정기준치 결정 및 측정값의 비교 방법과 동일한 방법에 의하여 설정기준치를 설정하고, AE센서(160)를 통해서 측정된 진폭을 비교하여 파손의 발생여부를 판단하여 경보를 발생시킨다.
압력레벨신호를 이용한 방법을 중심으로 본 발명의 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 방법을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 방법은 전조기계의 다이에 작용하는 부하를 시간에 따른 압력레벨신호로서 감지하는 압력감지단계, 상기 전조기계의 운전상태를 운전상태신호로 감지하는 운전상태감지단계, 상기 전조기계의 정상상태 운전시에 상기 운전상태신호에 따라 전조기계의 운전상태별로 시간에 따른 상기 압력레벨신호에 대한 정상적인 가공상태 기준치를 설정하는 기준치 설정단계 및, 실제 모니터링에 의한 시간에 따른 압력레벨신호와 상기 설정기준치를 비교하여, 상기 실제 신호가 설정기준치 이상일 경우에 경보신호를 발생하는 경보발생단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
우선, 제2도에 도시된 것과 같이 전조기계에서 평판다이가 이동하는 위치에 운전상태감지부의 위치센서를 부착하여 평판다이의 시간에 따른 위치를 감지한다. 이때 위치센서는 리미트 스위치, 근접센서 등의 일반적인 센서를 사용할 수 있으며, 제6도의 (a)에 도시된 것과 같이 평판다이가 가공구간에 있는 경우에는 온(ON) 신호를, 예비운전구간(가공대기)에 있는 경우에는 오프(OFF) 신호를 출력하게 된다. 제6도는 본 발명의 실시예로서 전조기계의 작동시에 시간에 따른 운전상태신호(13), 압력신호(14) 측정예이며, 제6도의 (b)는 전조기계의 동작 중, 시간에 따른 압력신호(14)를 나타낸다. 즉, 전조기계의 평판다이가 가공물을 가공하는 구간에서, 전조가공이 시작되면서 점차적으로 높은 압력레벨을 나타내고, 전조기계에 의하여 가공물의 소성변형이 이루어진 다음에는 점차적으로 압력레벨이 줄어들어서 전조기계의 예비운전구간에서는 상기 가공구간에 비하여 현격히 낮은 압력레벨을 나타내고 있다.
제7도는 본 발명의 구체예인 모니터링 방법에서, 전조기계의 작동시에 시간에 따른 압력신호와 가변 설정기준치(15)의 실시예이다.
제6도에서와 같이 전조기계의 운전상태, 즉 가공의 진행단계에 따라서 압력신호의 레벨이 크게 변화하므로 압력신호가 일정기준치 이상 증가하는 경우에 기계장치 또는 생산제품을 비정상 상태로 정의하기 위해서는 전조기계의 운전상태에 따라서 커브형태의 기준치(15)를 적용하는 것이 필요하다. 따라서 제7도의 (b)와 같이, 가공물의 가공진행 정도에 따라서 변하는 압력레벨이 높은 구간에서는 다이의 이동구간의 시작부에 위치한 상기 위치측정부의 위치센서의 온(ON)신호에 따라 제어부는 미리 실시한 예비실험을 통하여 얻은 커브형태의 설정기준치를 적용하고, 상기 위치측정부의 위치센서의 오프(OFF)신호 또는 이동구간 종료부에 구비된 또 다른 위치센서의 온(ON)신호에 따라 제어부는 낮은 설정 기준치를 적용토록 하여 운전구간에 따라 가변되는 설정 기준치(15)를 적용하고, 상기 압력레벨 신호의 상기 가변 설정기준치(15) 초과여부를 제어부가 모니터링 할 수 있다. 이에 따라 압력신호의 레벨이 제어부내의 설정기준치 이상으로 증가하는 지의 여부를 모니터링 함으로써, 운전상태에 무관하게 동일한 민감도를 가지고 전조기계의 비정상상태를 감지할 수 있다.
따라서, 제7도의 (a)에 도시된 것과 같은 시간에 따른 전조기계의 운전상태신호(13)를 기준으로 상기 가변 설정 기준치(15)를 제어부에서 적용하여 측정된 압력신호(14)가 각 설정기준치를 상회할 경우에 기계의 비정상 또는 제품의 불량여부를 제어부가 판단할 수 있다.
상기 방법보다 더욱 정확한 모니터링을 위해서는 제8도 및 제9도에 나타낸 방법을 적용할 수 있다. 일반적으로 기계장치류는 부하의 계속성 여부에 따라 특성이 다르게 된다. 즉, 하루를 기준으로는 처음으로 작동이 시작되는 아침의 경우와 기계장치가 충분히 가동된 상태인 오후의 경우에 그 작동 특성에 차이가 있게 된다. 또한 일주일 단위로는 주말동안 가동이 중단되었던 기계장치를 재가동 하는 월요일과 다른 요일간에 작동특성이 다르게 된다. 따라서 요일별 또는 시간대별로 상기 설정기준치를 바꾸어야 하며, 본 발명에서는 상기 기준치 설정단계에 요일별, 시간대별로 기준치를 변동시키는 기준치 조정단계를 더 포함시키는 것을 특징으로한다.
즉, 일정한 오프셋(Offset) 값을 적용하여 설정기준치를 바꾸어 준다. 시간에 따른 압력신호는 주기적으로 운전되는 전조기계의 동작상태에 따라서 주기적인 신호로 나타날 수 있다. 따라서 정상상태의 상기 신호를 다수의 주기에 대하여 평균하면 표준화된 기준값으로서의 평균값(17)을 구할 수 있다. 따라서 상기 기준값에 대하여 일정량 또는 일정비율의 오프셋을 지정하여 위쪽으로는 상한 한계(16)를 아래쪽으로는 하한 한계(18)를 설정할 수 있고, 실제 전조기계의 운전 시기에 따라 다른 설정기준치를 적용하여 상기 상한한계 또는 하한한계를 초과하는 신호가 발생할 경우에 비정상에 따른 경보신호를 발생하도록 한다.
상기 전조기계의 압력신호를 이용한 모니터링 장치 및 방법에서, 부하 특성을 통한 설비의 운전상태 모니터링 이외에 생산제품의 전조기계의 고정부위에 대한 위치변동 신호 또는 이의 신호처리 데이터와 함께 측정하여 상기 압력레벨 신호와 동일한 방법을 적용하여 이상여부를 판단하고 상기 이상여부 판단신호와 압력레벨신호에 대한 경보신호를 논리합 또는 논리곱의 형태로 조합하여 기계장치의 안전성 및 제품의 불량여부를 판단할 수 있다.
상기 압력레벨신호와 기타 신호를 조합하여 전조기계의 이상여부 또는 불량품 발생여부를 판단함에서 상기 단순한 논리곱 또는 논리합의 적용이외에 퍼지(Fuzzy) 이론 또는 뉴랄(Neural) 네트워크 이론을 적용한 알고리즘을 적용할 수 있다. 즉, 상기 입력되는 각 신호별로 기준설정치와의 차이값 또는 실제 신호값의 기준 설정치 초과여부를 입력인자로 하는 퍼지 엔코더, 상기 각 신호별 기준설정치와의 차이값 또는 실제 신호값이 기준 설정치 초과여부에 의한 최종 경보신호 발생여부를 각 신호의 종류 및 다른 신호의 상태에 따라 각 신호가 최종 경보신호 발생여부의 판단에 미치는 영향도를 달리하여 결정하는 규칙을 포함하는 퍼지제어의 규칙기반(Knowledge Base), 상기 규칙기반을 기준으로 퍼지추론을 실시하여 경보신호 발생을 결정하는 의사결정로직(Decision Making Logic), 의사결정로직의 결과로부터 경보발생을 실시하는 퍼지 디코더를 제어부에 포함시킴에 따라 퍼지 제어를 가능하게 할 수 있다.
상기의 방법이외에, 특히 생산제품의 불량여부를 판단하기 위해서 하나의 압력감지부를 추가로 더 설치하여 이용하는 방법이 가능하다. 즉, 전조기계의 다이에 이격하여 총 2개의 압력감지부를 장착하고 상기 두 압력감지부의 시간에 따른 압력레벨 신호 중 하나의 압력레벨신호에서 다른 압력감지부의 압력레벨신호를 뺀 값을 모니터링 하여 양품의 생산시 신호를 기준으로 상기 가변 설정기준치 방법 또는 1주기에 대한 기준설정방법을 통하여 설정기준치를 설정하고 실제 모니터링 신호가 상기 설정기준치를 초과하는 경우에 불량품 발생을 알리는 신호를 발생시킬 수 있다.
또한 각 전조기계와 중앙 모니터링 장치를 네트워크로 연결하여 상기 측정된 데이터를 온라인 상으로 전송하여 각 장비의 정상상태 운전을 중앙의 모니터링 장치(서버)를 통하여 모니터링 할 수 있다.
상기 모니터링 장치 및 그 방법에 따라, 전조기계와 같이 제품의 가공상태에 따라서 다이에 작용하는 힘의 압력레벨의 차이를 가지는 기계장비에서 운전상태에 따라 가변적인 설정기준치를 설정하고, 측정되는 부하가 상기 운전상태에 따른 가변 설정기준치 이상인 경우에 경보를 발생시킬 수 있다.
또한, 전조공정 중 완성되는 전조나사 등의 위치의 변화를 측정하여 제품의 불량여부가 확인 가능하다.
이를 통하여 제품의 생산 상태를 정확하게 진단할 수 있어서 보다 양질의 제품생산이 가능하며, 제품의 품질확인을 위한 시간을 감소시켜 설비의 조업률을 향상시키므로, 설비의 사용효율을 극대화할 수 있다. 또한 생산제품의 불량여부를 조기에 진단함에 따라 불량률 감소를 통하여 자재 및 생산설비의 효율적 이용이 가능하다.
Claims (7)
- 기계의 작동상태 측정장치에서,전조기계의 다이에 작용하는 힘을 압력레벨신호로 출력시키는 압력감지부;상기 전조기계의 운전상태를 신호로 출력하는 운전상태감지부;상기 전조기계에서 생산되는 생산제품의 가공 단계별 위치신호를 출력하는 위치측정부; 및상기 운전상태감지부의 운전상태신호와 상기 압력레벨신호 또는 상기 생산제품의 위치신호에 따른 설정기준치를 설정하고, 실제 모니터링에 의한 압력감지부의 압력레벨신호 또는 생산제품의 위치신호와 상기 설정기준치를 비교하여, 상기 실제 신호가 설정기준치와 다른 경우에 경보신호를 발생하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치.
- 제1항에서 상기 압력감지부는 상기 전조기계의 다이 홀더에 장착되는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치.
- 제1항에서 상기 위치측정부는 와전류센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치.
- 제1항에서상기 전조기계의 다이홀더에 음향방출센서(Acoustic emission sensor)를 더 장착하고, 상기 제어부에서는 음향방출 파형의 설정기준치를 설정하고 상기 음향방출센서에서 얻은 파형의 진폭신호를 상기 설정기준치와 비교하여, 상기 설정기준치 이상의 과진폭이 발생하는 경우에 경보신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 장치.
- 기계의 운전상태 측정방법에서,전조기계의 다이에 작용하는 힘을 시간에 따른 압력레벨신호로서 감지하는 압력감지단계;상기 전조기계의 운전상태를 운전상태신호로 감지하는 운전상태감지단계;상기 전조기계의 정상상태 운전시에 상기 운전상태신호에 따라 전조기계의 운전상태별로 시간에 따른 상기 압력레벨신호에 대한 정상적인 가공상태 기준치를 설정하는 기준치 설정단계; 및,실제 모니터링에 의한 시간에 따른 압력레벨신호와 상기 설정기준치를 비교하여, 상기 실제 신호가 설정기준치 이상일 경우에 경보신호를 발생하는 경보발생단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 방법.
- 제5항에서,상기 기준치 설정단계는 요일별, 시간대별로 기준치를 변동시키는 기준치 조정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 방법.
- 제5항 또는 제6항에서, 상기 압력레벨 신호에 전조기계에서 측정한 생산제품의 위치신호 및 다이홀더에 장착된 음향방출센서로부터 얻은 진폭신호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전조기계의 운전상태 및 생산제품의 불량여부에 관한 모니터링 방법.
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