KR20190043710A

KR20190043710A - 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치

Info

Publication number: KR20190043710A
Application number: KR1020170135620A
Authority: KR
Inventors: 김동옥; 김규환; 김혜정
Original assignee: 주식회사 케이텍
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-04-29
Also published as: KR102412920B1

Abstract

본 발명은 스핀들모터의 측정 전류를 분석하여 공구의 부분 파손과 공구의 이상 마모를 검출함으로써 공작기계의 가공 정밀도를 향상할 수 있는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치에 관한 것이다.
본 발명은 절삭 공구가 장착된 스핀들을 회전시키는 스핀들모터; 상기 스핀들모터의 전원선에 전기적으로 연결되어 전류 측정하는 전류센서; 상기 스핀들모터를 구동하기 위한 모터 지령신호에 따라 상기 스핀들모터에 구동 전원을 공급하고, 상기 전류센서의 측정 전류를 미분 연산하는 미분 연산기를 구비한 측정전류 연산모듈을 이용하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하기 위한 모터 측정 데이터를 출력하는 모터 구동부; 및 상기 스핀들모터의 구동 및 속도 제어를 위한 모터 지령신호를 상기 모터 구동부에 출력하는 패널 제어기와, 상기 모터 구동부로부터 모터 측정 데이터를 제공받아 표시하는 표시기를 구비한 공작기계 제어패널;을 포함한다. 상기 패널 제어기는, 상기 모터 측정 데이터로서 미분 연산된 전류값이 허용공차 설정부에 의해 설정된 최대 공차 및 최소 공차를 벗어나면 공구의 부분 파손으로 판단하여 절삭 가공 작업을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치{Apparatus For Detecting Of Abnormal State In Numerically Controlled Machine Tool}

본 발명은 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정전류 연산모듈의 미분 연산기와 적분 연산기를 이용하여 스핀들모터의 측정 전류를 분석하여 공구의 부분 파손과 공구의 이상 마모를 검출함으로써 공작기계의 가공 정밀도를 향상할 수 있는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업현장에는 제품을 가공하기 위한 밀링 머신, 드릴 머신, 및 보링 머신 등 수치제어(Numerically Controlled) 프로그램을 이용하는 수많은 종류의 공작기계를 사용하고 있다.

상기 공작기계에는 제품 가공을 위한 드릴, 탭 등의 공구를 장착, 회전시키기 위한 스핀들 유닛(Spindle Unit)이 필수 구성요소이며, 상기 스핀들 유닛은 스핀들 헤드에 베어링으로 지지되는 스핀들로 구성되어 있다.

공작기계의 가공 상태를 모니터링하는 방법이 [특허문헌1]에 개시되어 있다.

상기 [특허문헌1]은 공구의 이상 등을 판단하기 위한 기준으로서 기능하는 기준파형을 획득하고, 획득된 기준파형에 대해 모니터링 구간에서 산출된 최대 부하값과 최소 부하값을 기준으로 최대 허용한계와 최소 허용한계를 설정하며, 소재의 실제 가공시 발생하는 가공부하를 지속적으로 획득하여 모니터링 구간 내에서 획득된 가공부하 중의 최대 부하값과 최소 부하값의 차이가 최대 허용한계와 최소 허용한계를 벗어나는지를 판단하여 공작기계의 이상 상태를 판단하는 방법을 소개하고 있다.

상기 [특허문헌1]에서는 공작기계가 정상 상태에서 실제 제품을 시험적으로 가공하고 전류센서와 전압센서를 이용하여 구동전압과 구동전류를 곱하여 시간의 경과에 따른 전력값을 구한 다음, 이렇게 구한 전력의 평균값에 대해 대수(log) 처리하여 기준파형을 획득하게 된다.

그러나 [특허문헌1]에서 공작기계 전력의 상당한 부분은 절삭 공구를 구동하는 스핀들 모터에서 소모하고, 피삭재의 소재 종류와 절삭 공구의 무게 등 절삭 조건에 따라 소모 전력의 변동 범위가 넓기 때문에 기준파형을 정확하게 설정하기 어렵다.

또한 밀링머신 등과 같이 다수의 커터날이 장착된 절삭 공구를 이용하여 피삭재를 가공시, 전체 커터날 중 일부 커터날의 인서트팁이 파손되어 스핀들 모터의 전력값이 변화하더라도 실제 획득되는 가공부하의 변화는 짧고 작게 나타나서 공구 이상 상태를 정확하게 판단하지 못할 수 있고, 이는 피삭재의 가공 불량을 초래하기 때문에 공작기계의 가공 정밀도가 저하되는 문제가 있다.

특허문헌1. 한국등록특허 제10-1343403호(2013.12.13. 등록 "공작기계 운전시의 이상 검출방법")

없음

본 발명의 목적은 측정전류 연산모듈의 미분 연산기와 적분 연산기를 이용하여 스핀들모터의 측정 전류를 분석하여 공구의 부분 파손과 공구의 이상 마모를 검출함으로써 공작기계의 가공 정밀도를 향상할 수 있는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치는, 절삭 공구가 장착된 스핀들을 회전시키는 스핀들모터; 상기 스핀들모터의 전원선에 전기적으로 연결되어 전류 측정하는 전류센서; 상기 스핀들모터를 구동하기 위한 모터 지령신호에 따라 상기 스핀들모터에 구동 전원을 공급하고, 상기 전류센서의 측정 전류를 미분 연산하는 미분 연산기를 구비한 측정전류 연산모듈을 이용하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하기 위한 모터 측정 데이터를 출력하는 모터 구동부; 및 상기 스핀들모터의 구동 및 속도 제어를 위한 모터 지령신호를 상기 모터 구동부에 출력하는 패널 제어기와, 상기 모터 구동부로부터 모터 측정 데이터를 제공받아 표시하는 표시기를 구비한 공작기계 제어패널;을 포함하되, 상기 패널 제어기는, 상기 모터 측정 데이터로서 미분 연산된 전류값이 허용공차 설정부에 의해 설정된 최대 공차 및 최소 공차를 벗어나면 공구의 부분 파손으로 판단하여 절삭 가공 작업을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 측정전류 연산모듈은 마모 모니터링 영역에서 변화하는 상기 전류센서의 측정 전류를 적분 연산하는 적분 연산기를 구비하고, 상기 패널 제어기는 상기 모터 측정 데이터로서 적분 연산된 전류값을 이용하여 공구마모계수를 산출하고, 절삭 가공 사이클마다 공구마모계수를 누적하여 합산한 합산 공구마모계수가 설정된 한계값을 초과하면 공구의 이상 마모로 판단하여 절삭 가공 작업을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 허용공차 설정부는, 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하는 사전 학습 과정을 통해 획득된 학습 가공전류를 기준으로 공차값만큼 증감시켜 최대 공차와 최소 공차를 설정하며, 사용자 입력에 따라 공차값의 크기를 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패널 제어기는, 마모 모니터링 영역에서 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하는 사전 학습 과정을 통해 획득된 학습 가공전류의 적분값에 대한 실제 가공시 측정되는 측정 가공전류의 적분값 비율과, 이전 절삭 가공 사이클에서 얻어진 평균 적분값을 이용하여 다음과 수식에 따라 공구마모계수(KU)를 연산하는 것을 특징으로 한다.

[수식]

이상과 같은 본 발명에 따르면 측정전류 연산모듈의 미분 연산기를 이용하여 스핀들모터의 측정 전류에 대한 미세 변화를 분석함으로써 공구의 부분 파손를 정확하게 검출할 수 있다.

본 발명에 따르면 절삭 가공 사이클마다 적분 연산기를 이용하여 측정 전류를 적분하고 이를 분석함으로써 공구의 이상 마모를 정확하게 검출할 수 있다.

본 발명에 따르면 공구의 부분 파손과 이상 마모를 검출하면 절삭 가공 작업을 정지시켜 가공 불량을 방지하므로 공작기계의 가공 정밀도를 향상할 수 있다.

본 발명에 따르면 현장 작업자에 의해 절삭 공구를 점검하는 수작업을 대체할 수 있는 자동화 환경을 제공하여 공장 무인화에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수치제어 공작기계 이상 상태 검출장치의 구성도.
도 2는 도 1의 모터 구동부의 상세 구성도.
도 3은 스핀들모터의 구동에 따른 전류 변화를 개략적으로 나타내는 그래프.
도 4는 스핀들모터 구동시 실제 전류를 측정한 측정기의 화면.
도 5는 스핀들모터의 구동시 무부하 전류를 제거하기 이전과 이후를 대비하고, 무부하 전류가 제거된 가공 전류에 대해 허용가능한 최대 공차와 최소 공차를 적용하여 개략적으로 나타내는 그래프.
도 6은 스핀들모터의 구동시 절삭 공구의 인서트 팁 파손으로 인한 머시닝 전류와 학습에 의해 사전 설정된 학습 머시닝 전류의 변화를 나타내는 그래프.
도 7은 도 6의 가공 전류에 대해 미분 연산한 전류를 개략적으로 나타내는 그래프.
도 8은 마모 모니터링 영역에서 가공전류와 학습 가공전류의 합산 과정을 설명하기 위한 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 공구 이상 마모를 검출하기 위한 공구 마모 곡선을 나타내는 그래프.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수치제어 공작기계 이상 상태 검출장치(100)는, 절삭 공구가 장착된 스핀들(121)를 회전시키는 스핀들모터(120), 스핀들모터(120)에 3상 구동전원을 공급하는 모터 구동부(110), 스핀들모터(120)의 구동과 속도를 제어하기 위한 모터 지령신호를 출력하는 패널 제어기(151)와 스핀들모터(120)의 동작 상태를 확인할 수 있도록 모터 측정 데이터를 표시하는 표시기(153)을 구비하는 공작기계 제어패널(150), 및 스핀들모터(120)에 구동되는 절삭 공구의 이상 상태를 모니터링하기 위한 모니터링 단말기(160)를 포함할 수 있다.

스핀들(121)에 장착되는 절삭 공구는 피삭재를 대상으로 정밀가공, 구멍뚫기, 나사 가공 작업을 하기 위한 엔드밀(End Mill), 드릴(Drill), 탭(Tap) 등을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 수치제어 공작기계 이상 상태 검출장치(100)는, 스핀들모터(120)의 전원선에 전기적으로 연결되어 전류 측정하는 전류센서(130)를 구비한다.

모터 구동부(110)는 통신 케이블을 이용하여 공작기계 제어패널(150)로부터 모터 지령신호를 공급받는다.

또한 모터 구동부(110)는 전류센서(130)로 측정한 전류와 후술하는 측정전류 연산모듈에 의해 연산된 신호를 포함하는 모터 측정 데이터를 통신 케이블(141)을 이용하여 공작기계 제어패널(150)과 모니터링 단말기(160)에 제공할 수 있다.

통신 케이블(141)의 중도에 신호 분배기(140)를 마련한다. 신호 분배기(140)는 통신 케이블(141)에서 분기되어 공작기계 제어패널(150)에 연결된 제1 분기선(142)과, 통신 케이블(141)에서 분기되어 모니터링 단말기(160)에 연결된 제2 분기선(143)과 전기적으로 연결된다.

제1 분기선(142)와 제2 분기선(143)은 전기적으로 연결되어 있으며, 공작기계 제어패널(150)과 모니터링 단말기(160) 사이에 통신할 수 있는 통신 케이블로 구현할 수 있다. 예를 들어, 공작기계 제어패널(150)이 공구의 부분 파손과 공구의 이상 마모를 검출한 후 그 검출 결과를 모니터링 단말기(160)에 전달하여 공구 모니터링 동작이 원활하게 수행될 수 있게 한다.

도 2를 참고하여, 모터 구동부(110)는 모터 지령신호에 따라 수치 데이터를 이용하여 자동 제어하는 수치 제어모듈(111), 모터 구동 전원을 공급하기 위하여 주파수 변환하는 주파수 변환기(112), 모터 속도를 정밀제어하기 위한 PLC 모듈(113), 3상 전력을 모터에 공급하는 전원 공급모듈(114), 전류센서(130)의 측정 전류를 연산하는 측정전류 연산모듈(115)을 포함할 수 있다. 측정전류 연산모듈(115)은 미분연산기(116)와 적분연산기(117)를 구비한다.

본 발명은 절삭 공구의 이상 상태를 분석하기 위하여 스핀들모터의 전류를 분석하는데, 우선 스핀들모터(120) 구동시 전류 변화를 살펴보기로 한다.

도 3은 스핀들모터의 구동에 따른 전류 변화를 개략적으로 나타내는 그래프이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스핀들모터(120)에 전원이 초기 공급될 때 일시적으로 큰 기동 전력이 인가된다(G1). 일정시간이 경과되어 무부하 상태로 바뀌면서 급격하게 전력이 떨어지고 스핀들모터(120)의 무부하 전류는 낮아진다(G2). 이후 모터구동부(110)는 모터 지령신호에 따라 스핀들모터(120)를 구동시킴에 따라 스핀들(121)에 장착된 절삭 공구를 이용하여 피삭재를 가공하게 된다. 이때 가공 전류(G3)는 다시 증가하게 된다.

그런데 절삭 공구의 종류에 따라 스핀들모터(120)에 공급 전력의 변화가 다양하게 나타날 수 있다. 예를 들어 스핀들모터(120)가 20kW 정격전력을 가지고 있어도 밀링머신의 커터날을 이용한 미세가공시 소비되는 공급전력은 20~40W으로 상대적으로 매우 낮은 범위에서 변화할 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같이 가공 전류(G3)는 무부하 전류(G2) 보다 낮은 범위에서 변화하게 된다.

모터 기동시와 무부하 상태는 분석대상에서 제외한다.

도 5에 예시한 바와 같이, 무부하 전류를 제거한 시점(Ta) 이후부터 전류 변화를 분석 대상으로 할 수 있고, 적색선은 신규의 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하여 사전에 학습 과정을 통해 획득한 학습 가공전류의 변화 곡선이다. 이 학습 가공전류를 기준으로 일정 공차값만큼 증감시켜 최대 공차와 최소 공차를 설정한다.

이러한 공차 설정은 공작기계 제어패널(150)의 허용공차 설정부(152)를 통해 사용자에 의해 직접 설정할 수 있다. 사용자는 피삭재의 재질 및 강도, 절삭 온도, 절삭 공구의 종류, 전원 변동 등을 고려하여 적절한 공차값을 설정한다.

도 6을 참고하여, 학습 가공전류(Plepp)를 기준으로 공차값을 증감한 최대 공차와 최소 공차를 설정하고, 이 상태에서 전류 센서(130)로 측정한 가공전류(Pmcu)를 얻을 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 밀링머신의 커터날을 이용한 미세가공시 소비되는 공급전력은 20~40W으로 상대적으로 매우 낮은 범위에서 변화하게 된다. 상대적으로 매우 낮은 공급전력으로 스핀들모터(120)를 구동하여 가공할 때 측정되는 가공전류(Pmcu)가 최대 공차와 최소 공차 사이에서 변화하게 된다. 공구가 완전히 파손되면 전류 변화가 급격하게 발생하므로 즉 가공 전류가 최대 공차를 초과함에 따라 공구 이상 상태를 비교적 쉽게 검출할 수 있다. 그러나 공구의 부분 파손이 발생하는 경우 예를 들어 밀링머신에 구비된 다수의 커터날 중 어느 하나의 커터날에 설치된 인서트 팁이 떨어져 나가는 부분 파손이 발생하는 경우 측정 전류는 허용공차(최대 공차와 최소 공차 사이)를 만족하면서 미세하게 변화하므로(E1), 기존과 같이 허용공차를 벗어나면 공구 이상으로 검출하는 방법을 적용하기 어렵다.

이를 고려하여, 본 발명에서는 측정전류 연산모듈(115)의 미분연산기(116)를 이용하여 미분 연산된 신호에 기초하여 공구의 부분 파손에 의한 이상 상태를 검출할 수 있다. 이를 도 7에 따라 상세히 설명한다.

도 7은 도 6의 가공 전류에 대해 미분 연산한 전류를 개략적으로 나타내는 그래프이다.

도 7을 참고하여, 적색선은 학습 가공전류(Plepp)을 미분 연산한 것으로. 이 적색선을 기준으로 일정 공차값을 증감하여 상한 및 하한을 정의하는 허용공차(최대 공차1, 최소 공차1)을 설정한다. 이러한 최대공차1과 최소공차1은 공작기계 제어패널(150)의 허용공차 설정부(152)를 통해 사용자에 의해 직접 설정할 수 있다. 사용자는 피삭재의 재질 및 강도, 절삭 온도, 절삭 공구의 종류, 전원 변동 등을 고려하여 적절한 공차값을 설정한다.

한편 흑색선은 가공 전류(Pmcu)에 대해 미분 연산한 것으로, 공구 파손(E1)이 발생한 구간(F)에서 미분 연산된 전류의 하한 피크가 최소 공차1을 벗어나고 또한 미분 연산된 전류의 상한 피크가 최대 공차1을 벗어나게 된다.

패널 제어기(151)는 통신 케이블(141)에 연결된 신호 분배기(140)의 제1 분기선(142)을 통해 미분 연산된 전류를 입력받으면 허용공차 설정부(152)에 의해 설정된 최대공차1과 최소공차1에 의해 정의되는 허용공차를 벗어나는지를 검출하고, 허용공차를 벗어나면 공구의 부분 파손으로 판단하여 사전 설정된 제어프로그램에 따라 절삭 가공작업을 중단시키기 위한 모터 지령신호를 모터구동부(110)에 출력한다. 이에 따라 모터구동부(110)는 스핀들모터(120)를 정지시킨다.

또한 공구 부분 파손의 발생에 대해 패널 제어기(151)는 표시기(153)를 통해 표시함과 아울러 공구 부분 파손으로 인한 이상 상태의 발생 여부를 원격지에 위치한 모니터링 단말기(160)에 전송하여 관리자가 확인할 수 있도록 한다.

한편 절삭 공구의 마모는 점진적으로 나타나며, 이렇게 절삭 공구의 마모가지속되어 수명에 도달하면 가공 불량을 초래하게 되므로, 사전에 절삭 공구의 이상 마모 상태(수명 연한에 도달)를 검출할 필요가 있다.

본 발명의 패널 제어기(151)는 절삭 가공 싸이클마다 공구마모계수(KU)를 산출하고, 이 공구마모계수(KU)를 누적하여 합산한 합산 공구마모계수를 사전 설정한 마모계수 한계값과 비교하여 공구 이상 마모 상태를 검출한다. 이를 도 8 및 도 9에 따라 상세히 설명한다.

도 8은 마모 모니터링 영역에서 가공전류와 학습 가공전류의 합산 과정을 설명하기 위한 그래프이고, 도 9는 본 발명에 따른 공구 이상 마모를 검출하기 위한 공구 마모 곡선을 나타내는 그래프이다.

도 8을 참고하여, 마모 모니터링 영역에서 적분연산기(117)는 가공전류를 적분 연산한 적분값을 통신 케이블(141)을 통해 출력한다. 패널 제어기(151)는 통신 케이블(141)에 연결된 신호 분배기(140)의 제1 분기선(142)을 통해 적분 연산한 적분값을 입력받아 합산한다. 패널 제어기(151)는 학습 가공 전류를 적분 연산한 적분값을 합산하여 사전에 저장하고 있다.

패널 제어기(151)는 절삭 가공 사이클 마다 학습 가공전류의 합산 적분값에 대한 실제 가공시 측정되는 측정 가공전류의 합산 적분값의 비율을 계산하고, 이전 가공 싸이클까지 합산 적분값의 비율을 평균하여 평균 적분값을 계산한다.

그런 다음 패널 제어기(151)는 마모 모니터링 영역에서 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하는 사전 학습 과정을 통해 획득된 학습 가공전류의 적분값(Wlepp)에 대한 실제 가공시 측정되는 측정 가공전류의 적분값(Wmcu) 비율과, 이전 절삭 가공 사이클에서 얻어진 합산 적분값 평균을 이용하여 다음과 수식에 따라 공구마모계수(KU)를 연산한다.

[수식]

패널 제어기(151)는 절삭 가공 사이클 마다 공구마모계수(KU)를 연산하고, 이를 누적하여 합산한다. 공구마모계수(KU)를 합산하여 얻어지는 공구마모곡선는 도 9에 도시한 바와 같이 가공 회수(tool count)가 커질수록 점진적으로 증가하게 된다.

도 9에 도시한 바와 같이 공구마모곡선이 사전 설정한 마모계수 경고한계값(Warm)에 도달하면 패널 제어기(151)는 절삭 공구의 수명 연한에 가까워지고 있음을 경고하며, 이때는 절삭 가공 작업을 정지하지 않고 경고 동작만을 취한다. 그런데 공구마모곡선이 사전 설정한 마모계수 최대한계값(Wmax)에 도달하면 가공 불량을 방지하기 위하여 절삭 가공 작업을 정지시킴과 아울러 표시기(153)를 통해 절삭 공구가 수명 연한에 도달하였음을 경고한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 아래 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용하여 통상의 기술자에 의한 다양한 변형 및 개량도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

110 : 모터 구동부
120 : 스핀들 모터
130 : 전류센서
140 : 신호 분배기
150 : 공작기계 제어패널
151 : 패널 제어기
152 : 허용공차 설정부
153 : 표시기
160 : 모니터링 단말기

Claims

절삭 공구가 장착된 스핀들을 회전시키는 스핀들모터;
상기 스핀들모터의 전원선에 전기적으로 연결되어 전류 측정하는 전류센서;
상기 스핀들모터를 구동하기 위한 모터 지령신호에 따라 상기 스핀들모터에 구동 전원을 공급하고, 상기 전류센서의 측정 전류를 미분 연산하는 미분 연산기를 구비한 측정전류 연산모듈을 이용하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하기 위한 모터 측정 데이터를 출력하는 모터 구동부; 및
상기 스핀들모터의 구동 및 속도 제어를 위한 모터 지령신호를 상기 모터 구동부에 출력하는 패널 제어기와, 상기 모터 구동부로부터 모터 측정 데이터를 제공받아 표시하는 표시기를 구비한 공작기계 제어패널;을 포함하되,
상기 패널 제어기는, 상기 모터 측정 데이터로서 미분 연산된 전류값이 허용공차 설정부에 의해 설정된 최대 공차 및 최소 공차를 벗어나면 공구의 부분 파손으로 판단하여 절삭 가공 작업을 정지시키는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 측정전류 연산모듈은 마모 모니터링 영역에서 변화하는 상기 전류센서의 측정 전류를 적분 연산하는 적분 연산기를 구비하고,
상기 패널 제어기는 상기 모터 측정 데이터로서 적분 연산된 전류값을 이용하여 공구마모계수를 산출하고, 절삭 가공 사이클마다 공구마모계수를 누적하여 합산한 합산 공구마모계수가 설정된 한계값을 초과하면 공구의 이상 마모로 판단하여 절삭 가공 작업을 정지시키는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 허용공차 설정부는, 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하는 사전 학습 과정을 통해 획득된 학습 가공전류를 기준으로 공차값만큼 증감시켜 최대 공차와 최소 공차를 설정하며, 사용자 입력에 따라 공차값의 크기를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치.
제2항에 있어서,
상기 패널 제어기는 마모 모니터링 영역에서 절삭 공구로 피삭재를 테스트 가공하는 사전 학습 과정을 통해 획득된 학습 가공전류의 적분값에 대한 실제 가공시 측정되는 측정 가공전류의 적분값 비율과, 이전 절삭 가공 사이클에서 얻어진 평균 적분값을 이용하여 다음과 수식에 따라 공구마모계수(KU)를 연산하는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 이상상태 검출장치.
[수식]